KR100676441B1

KR100676441B1 - 주상 구조체의 외주면 코팅 장치 및 주상 구조체의 외주면 코팅 방법

Info

Publication number: KR100676441B1
Application number: KR1020057006981A
Authority: KR
Inventors: 다카시 노로; 다카히사 가네코
Original assignee: 니뽄 가이시 가부시키가이샤
Priority date: 2002-10-22
Filing date: 2003-10-21
Publication date: 2007-02-02
Also published as: US20060102070A1; US7501160B2; EP1555070A4; PL206669B1; PL374736A1; EP1555070A1; KR20050056261A; EP1555070B1; WO2004037440A1; AU2003273067A1; JP2004141709A; DE60330487D1

Abstract

코팅재를 노즐(12b)로부터 주상 구조체(1)의 외주면(1a)에 공급·도포하면서, 평활 수단(10)으로 도포면을 평활화화는 주상 구조체(1)의 외주면 코팅 장치에 있어서, 노즐(12b)의 개구부(12c)는 그 상단부의 위치가 주상 구조체(1)의 상단부(1e)와 거의 같은 위치가 되도록 거의 연직 방향으로 배치되고, 그 개구부(12c)의 길이 방향의 길이가 주상 구조체(1)의 양단부 사이의 길이보다 짧게 형성된다. 이러한 주상 구조체(1)의 외주면 코팅 장치(50)를 사용하여 주상 구조체(1)의 외주면(1a)을 코팅한다. 본 발명에 따르면, 코팅후 건조시에 코팅부의 크랙 발생을 방지하여, 결함이 없는 외주면 코팅을 형성하는 것이 가능한 주상 구조체의 외주면 코팅 장치 및 주상 구조체의 외주면 코팅 방법을 제공된다.

Description

주상 구조체의 외주면 코팅 장치 및 주상 구조체의 외주면 코팅 방법{APPARATUS FOR COATING OUTER PERIPHERAL SURFACE OF PILLAR STRUCTURE AND METHOD FOR COATING OUTER PERIPHERAL SURFACE OF PILLAR STRUCTURE}

본 발명은 주상(柱狀) 구조체의 외주면 코팅 장치 및 주상 구조체의 외주면 코팅 방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로 말하면, 주상 구조체의 외주면 코팅후 건조하는 동안에 크랙 발생을 방지하여 결함이 없는 외주면 코팅을 형성하는 것이 가능한 주상 구조체의 외주면 코팅 장치 및 주상 구조체의 외주면 코팅 방법에 관한 것이다.

지금까지는, 원주상이나 타원주상 등의 외주면이 곡면인 주상 구조체의 외주면에 코팅을 실시하는 경우, 작업자의 수작업으로 이루어지는 경우가 많아, 비효율적이었다. 그래서, 본 발명자들은 세라믹 허니컴 구조체(주상 구조체)의 외주면에 코팅을 실시하는 외주면 코팅 장치를 제안했다(일본 특개평4-64768호 공보). 이 장치에 따르면, 미리 외주부를 가공에 의해 제거한 세라믹 허니컴 구조체의 외주면에 슬러리를 코팅하여 외벽부를 형성함으로써, 비록 주연부(외주면)에 변형 셀이 존재하는 허니컴 소성체라도, 이로부터 충분한 강도를 지닌 제품을 얻을 수 있었다. 그러나, 이 외주면 코팅 장치에서는, 외주면의 양단부에서의 코팅 누락이 초래되거나, 코팅후 제품을 빼내기 어려워지고, 또한 코팅재에 의한 장치의 오염이 야기되어, 품질 및 작업성 모두에서 문제점이 생기는 경우가 있었다.

또한, 본 발명자들은 주상체(주상 구조체)의 외주면 코팅 장치를 제안했다(일본 특개평8-323727호 공보). 이 장치는 주상체를 유지하는 제1 팰릿과, 그 제1 팰릿의 중심축을 축으로 하여 회전하는 기구와, 주상체의 외주와 소정의 클리어런스를 유지하여 설치된 평활판을 구비하는 것을 특징으로 하는 것이다. 이 장치에 따르면, 제1 팰릿 위에 배치되어 회전하는 주상체에 노즐(공급 및 도포 수단)로부터 코팅재가 공급 및 도포되고, 코팅재가 평활판에 의해 평활하되어, 손으로 칠하는 방법에 비해서, 단시간에 치수 정밀도가 높게 코팅된 주상체를 얻을 수 있었다. 그러나, 이 주상체의 외주면 코팅 장치에서는, 주상 구조체의 중심축 방향이 거의 연직 방향이고, 외주면의 양 단부 사이에서(상부측에서 하부측까지의 전체에 걸쳐) 외주면 전체를 따라 노즐이 배치되므로, 평활판에 의해서 긁어모아진 코팅재가 노즐을 타고 아래쪽(외주면의 하부측)으로 흘러, 노즐의 하부측에 쌓이고, 그것이 외주면에 부착됨으로써, 외주면의 하부측에 두껍게 코팅된다고 하는 문제가 있었다. 그 때문에, 코팅후 건조시에, 코팅이 지나치게 두껍게 된 외주면의 하부측의 코팅부에 크랙이 생긴다고 하는 문제가 있었다.

본 발명은, 전술한 문제에 감안하여 이루어진 것으로, 중심축 방향을 거의 연직 방향으로 유지한 주상 구조체의 상부측에 코팅재를 공급·도포하고, 주상 구조체의 양단부 사이의 길이 이상의 길이를 갖는 평활 수단과 외주면과의 사이에서 도포면을 평활화함으로써, 코팅재가 주상 구조체의 외주에 균일하게 코팅되어, 부분적(외주면의 하부측)으로 두껍게 되는 것이 방지되기 때문에, 코팅후 건조시에 코팅부의 크랙 발생을 방지하는 것이 가능한, 주상 구조체의 외주면 코팅 장치 및 주상 구조체의 외주면 코팅 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명에 의해서 이하의 주상 구조체의 외주면 코팅 장치 및 주상 구조체의 외주면 코팅 방법이 제공된다.

[1] 주상 구조체를 거의 연직 방향으로 유지하고, 상기 유지된 주상 구조체와 함께 거의 연직 방향인 축을 공통의 회전축으로 하여 회전하는 유지 수단과, 상기 주상 구조체의 외주면에 대하여 소정의 위치에 배치되어, 회전하는 상기 주상 구조체의 외주면에 코팅재를 공급, 도포하는 공급·도포 수단, 그리고 상기 외주면에 공급, 도포된 코팅재의 도포면을 평활화하는 평활 수단을 구비한 주상 구조체의 외주면 코팅 장치로서, 상기 공급·도포 수단은, 상기 코팅재를 상기 외주면으로 향해서 공급, 도포하는 슬릿형 개구부가 있는 노즐을 구비하고, 상기 노즐의 개구부는, 그 상단부의 위치가 상기 주상 구조체의 상단부와 거의 같은 위치가 되도록 거의 연직 방향으로 배치되는 동시에, 그 길이 방향의 길이가 상기 주상 구조체의 양단부 사이의 길이보다 짧게 형성되며, 상기 평활 수단은, 상기 주상 구조체의 양단부 사이의 길이 이상의 길이 방향의 길이를 가지는 동시에, 상기 외주면에 대하여 소정 간격을 유지한 상태로 또는 상기 외주면에 접촉한 상태로 거의 연직 방향으로 배치되고, 상기 코팅재는 상기 노즐의 개구부에서 상기 주상 구조체의 외주면의 상부측으로 공급, 도포되며, 상기 공급, 도포된 상기 코팅재의 도포면을 상기 외주면과 상기 평활 수단의 보다 긴 측의 단부와의 사이에서 평활화하여, 상기 주상 구조체의 외주면의 전체에 걸쳐 균일한 도포면을 형성하는 것이 가능한 주상 구조체의 외주면 코팅 장치.

[2] 상기 노즐의 개구부의 길이 방향의 길이가, 상기 주상 구조체의 양단부 사이의 길이의 30∼80%인 [1]에 기재한 주상 구조체의 외주면 코팅 장치.

[3] 상기 유지 수단은, 상기 연직 방향으로 배치된 주상 구조체를 그 일단부를 하향으로 하여 유지하는 받침대를 구비하는 것인 [1] 또는 [2]에 기재한 주상 구조체의 외주면 코팅 장치.

[4] 상기 유지 수단은, 상기 받침대에 놓된 상기 주상 구조체의 타단부를 위쪽에서 아래쪽으로 누르고, 상기 거의 연직 방향인 축을 공통의 회전축으로 하여 회전하는 캠을 구비하는 것인 [3]에 기재한 주상 구조체의 외주면 코팅 장치.

[5] 상기 받침대와 상기 캠의 외주 형상이 거의 동일한 것인 [4]에 기재한 주상 구조체의 외주면 코팅 장치.

[6] 상기 주상 구조체와, 상기 받침대, 및/또는 상기 캠을 소정의 위치 관계로 유지하는 센터링 수단을 더 구비하는 [3]∼[5] 중 어느 하나에 기재된 주상 구조체의 외주면 코팅 장치.

[7] 상기 평활 수단을 상기 주상 구조체의 외주에 대하여 소정의 위치에 배치시키도록, 상기 평활 수단을 상기 받침대 및/또는 상기 캠의 외주를 따라 구동시키는 추종 수단을 더 구비한 [3]∼[6] 중 어느 하나에 기재된 주상 구조체의 외주면 코팅 장치.

[8] 상기 추종 수단은, 상기 공급·도포 수단 및 상기 평활 수단과 함께 상기 캠의 외주에 접촉하면서 상기 캠의 외주를 따라서 전후로 이동하는, 서로 소정의 간격으로 배치된 제1 및 제2 추종 롤러를 구비하고, 상기 제1 및 제2 추종 롤러는, 각각의 중심 사이를 연결하는 선분과 상기 평활 수단이 형성하는 각도가 소정의 각도가 되도록 배치되는 것인 [7]에 기재한 주상 구조체의 외주면 코팅 장치.

[9] 상기 추종 수단은, 상기 공급·도포 수단 및 상기 평활 수단과 함께 상기 받침대의 외주에 접촉하면서 상기 받침대의 외주를 따라서 전후로 이동하는 제3 및 제4 추종 롤러를 더 구비하고, 상기 제3 추종 롤러와 상기 제1 추종 롤러의 회전축이 공통이며, 상기 제4 추종 롤러와 상기 제2 추종 롤러의 회전축이 공통인 것인 [8]에 기재한 주상 구조체의 외주면 코팅 장치.

[10] 상기 받침대 및/또는 캠의 외주가 스테인리스강 또는 세라믹으로 이루어지는 것인 [3]∼[9] 중 어느 하나에 기재된 주상 구조체의 외주면 코팅 장치.

[11] 상기 평활 수단은 스테인리스강 또는 내마모성 세라믹으로 이루어지는 것인 [1]∼[10] 중 어느 하나에 기재된 주상 구조체의 외주면 코팅 장치.

[12] 상기 주상 구조체의 중심축 방향에 수직한 평면을 따라 절단한 단면의 형상이 원형 또는 타원형인 것인 [1]∼[11] 중 어느 하나에 기재된 주상 구조체의 외주면 코팅 장치.

[13] 상기 주상 구조체는, 유체의 유로가 되는 복수의 셀을 포함하는 허니컴 구조체인 것인 [1]∼[12] 중 어느 하나에 기재된 주상 구조체의 외주면 코팅 장치.

[14] 상기 공급·도포 수단과 상기 평활 수단이 상기 주상 구조체의 외주를 따라서 함께 회전할 수 있는 것인 [1]∼[13] 중 어느 하나에 기재된 주상 구조체의 외주면 코팅 장치.

[15] 상기 [1]∼[14] 중 어느 하나에 기재된 주상 구조체의 외주면 코팅 장치를 사용하여 주상 구조체의 외주면을 코팅하는 방법으로서, 상기 주상 구조체를 상기 유지 수단으로 유지하는 단계와, 상기 거의 연직 방향인 축을 공통의 회전축으로 하여 회전시키면서, 상기 공급·도포 수단으로부터 상기 주상 구조체의 상기 외주면에 상기 코팅재를 공급·도포하는 단계와, 상기 공급·도포된 상기 코팅재의 도포면을 상기 외주면과 상기 평활 수단의 보다 긴 측의 단부와의 사이에서 평활화하는 단계를 포함하는 주상 구조체의 외주면 코팅 방법.

도 1은 본 발명에 따른 주상 구조체의 외주면 코팅 장치의 일 실시형태를 개략적으로 보여주는 정면도.

도 2는 본 발명에 따른 주상 구조체의 외주면 코팅 장치의 일 실시형태에 사용되는 평활 수단과 공급·도포 수단을 개략적으로 확대 도시하는 사시도.

도 3은 본 발명에 따른 주상 구조체의 외주면 코팅 장치의 일 실시형태로서, 공급·도포 수단 등이 주상 구조체 측으로 이동된 상태를 개략적으로 도시하는 정면도.

도 4는 본 발명에 따른 주상 구조체의 외주면 코팅 장치의 일 실시형태에 사용되는 평활 수단, 공급·도포 수단 및 추종 수단의 상호 위치 관계를 보여주는 단면도.

도 5는 본 발명에 따른 주상 구조체의 외주면 코팅 장치의 일 실시형태에 사 용되는 평활 수단, 공급·도포 수단 및 추종 수단의 상호 위치 관계를 보여주는 단면도.

도 6은 본 발명에 따른 주상 구조체의 외주면 코팅 장치의 일 실시형태를 개략적으로 도시하는 사시도.

본 발명의 주상 구조체의 외주면 코팅 장치에 따르면, 공급·도포 수단은 슬릿형 개구부가 있는 노즐을 구비하고, 이 개구부는 그 상단부의 위치가 주상 구조체의 상단부와 거의 같은 위치가 되도록 거의 연직 방향으로 배치되며, 그 길이 방향의 길이가 주상 구조체의 양단부 사이의 길이보다 짧게 형성되고, 코팅재는 노즐의 개구부로부터 주상 구조체의 외주면의 상부측에 공급, 도포되며, 이와 동시에 공급, 도포된 코팅재는 외주면과 평활 수단의 보다 긴 측의 단부와의 사이에서 평활화되므로, 평활판에 의해서 긁어모아진 코팅재가 노즐을 타고 아래쪽(외주면의 하부측)으로 흘러 외주면의 하부측이 두껍게 코팅되는 일없이, 주상 구조체의 외주면의 전체에 걸쳐 균일한 도포면을 형성하는 것이 가능하게 된다. 이에 따라, 코팅후 건조시에 코팅부의 크랙 발생이 방지된다. 또한, 본 발명에 따른 주상 구조체의 외주면 코팅 방법은, 본 발명에 따른 주상 구조체의 외주면 코팅 장치를 사용하여, 코팅재를 주상 구조체의 외주에 도포하고, 도포면을 평활화하는 단계를 포함하므로, 코팅후 건조시에 코팅부의 크랙 발생이 방지된다.

본 발명의 실시형태를 도면을 참조하여 구체적으로 설명한다. 본 발명은 이하의 실시형태에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에 서, 적절하게 설계의 변경, 개량 등이 실시될 수 있는 것으로 이해되어야 한다.

도 1은 본 발명에 따른 주상 구조체의 외주면 코팅 장치의 일 실시형태를 개략적으로 도시하는 정면도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 실시형태에 따른 주상 구조체의 외주면 코팅 장치(50)에서, 받침대(3) 및 캠(2)으로 구성되는 유지 수단(4)이, 연직 방향의 축을 회전축으로 하여 회전할 수 있도록 프레임(7)의 중앙부 부근에 장착되고, 평활 수단(10) 및 공급·도포 수단(12)이 함께 전후 이동용 베이스(15), 아암 회전부(16) 및 아암(17, 18)을 통해 프레임 상부(7a)에 장착된다.

유지 수단(4)을 구성하는 받침대(3)는 원반형이며, 그 중심축이 연직 방향을 향하고 상하 이동 가능하게 프레임 하부(7b)에 장착되어 있다. 받침대(3)에는 샤프트(6a)를 통해 받침대용 모터(6)가 장착되어 있고, 받침대(3)의 중심축을 회전 중심으로 하여 회전하도록 되어 있다. 또한, 유지 수단(4)을 구성하는 캠(2)은 두께가 두꺼운 원반형(높이가 낮은 원주형)이며, 그 중심축이 받침대(3)의 중심축과 거의 일치하고 상하 이동 가능하게 프레임 상부(7a)에 장착되어 있다. 캠(2)에는 샤프트(5a)를 통해 캠용 모터(5)가 장착되어 있고, 캠(2)은 캠(2)의 중심축을 중심으로 하여 회전하도록 되어 있다. 받침대(3)의 회전 및 캠(2)의 회전은 동기화되어 있다. 이와 같이 구성된 유지 수단(4)으로 주상 구조체(1)를 유지하는 경우, 주상 구조체(1)를 그 중심축이 받침대(3)의 중심축과 거의 일치하도록 하여[일단부(1b)를 하향으로 하여] 받침대(3) 위에 놓고, 캠(2)을 주상 구조체(1)의 타단부(1c)(상부) 측에 배치하여, 주상 구조체(1)를 받침대(3)와 캠(2) 사이에 개재(유 지)시킨다. 이와 같이 유지된 주상 구조체(1)는 받침대(3)와 캠(2)의 동기 회전을 통해 중심축을 공통[캠(2) 및 받침대(3)의 중심축과 공통]의 회전축으로 하여 회전할 수 있다. 여기서, 캠(2) 및 받침대(3)는 그 외주 형상이 주상 구조체(1)의 외주 형상과 거의 동일하게 되도록 형성되어 있다.

주상 구조체(1)가 받침대(3)에 놓이는 경우, 주상 구조체(1)는 도 1 및 도 6에 도시된 이동 탑재 팰릿(30)에 실리고, 주상 구조체(1)를 실은 이동 탑재 팰릿(30)이 받침대(3)의 상부 공간까지 이동한다. 이러한 경우에, 이동 탑재 팰릿(30)은 지지 샤프트(31) 및 스윙 아암(32)을 통해 스윙 모터(33)에 의해 회전 및 이동된다. 도 6에 도시된 바와 같이, 받침대(3)의 중앙부에 마련된 상승 가능한 푸쉬업 판(42)이 상승하여, 주상 구조체(1)를 그 위에 싣고, 이동 탑재 팰릿(30)이 원래의 위치로 이동한 후에 푸쉬업 판(42)이 하강하여 받침대(3) 상에 머무른다[받침대(3)의 상면과 푸쉬업 판(42)의 상면이 동일면 상에 배치됨]. 이에 따라, 주상 구조체(1)가 받침대(3) 상에 배치되고, 도 1 및 도 6에 도시된 센터링 판(21, 21)에 의해 주상 구조체(1)는 그 중심축이 캠(2) 및 받침대(3)의 중심축과 거의 일치하도록 배치된다. 도 1에 도시된 바와 같이, 2개의 센터링 판(21, 21)은 거의 동일 직선 상에 마련된 2개의 레일(20, 20) 상에 각각 배치된다. 이 2개의 센터링 판(21, 21)은 캠(2) 및 받침대(3)의 중심축 방향으로 레일(20, 20) 위를 이동하고, 2개의 센터링 판(21, 21) 각각과 캠(2) 및 받침대(3)의 중심축 사이의 거리가 등거리인 위치, 그리고 2개의 센터링 판(21, 21) 사이의 거리가 주상 구조체(1)의 외경과 거의 동일하게 되는 위치에서 멈춰, 주상 구조체(1)를 대향하는 2개의 센터링 판(21, 21)으로 사이에 끼우는 식으로 하여, 주상 구조체(1)의 중심축을 캠(2) 및 받침대(3)의 중심축과 거의 일치시키도록 하고 있다. 센터링 판(21)의 외주면(1a)과 접하는 부분은 외주면(1a)의 형상을 따른 형상인 것이 바람직하며, 예컨대 원주형의 주상 구조체인 경우에는 도 6에 도시된 바와 같은 원호를 따른 형상인 것이 바람직하다.

받침대(3) 상에 배치된 주상 구조체(1)는, 받침대(3)가 1쌍의 가이드 레일(도시 생략)을 따라 상승할 때, 그 상단부가 캠(2)에 접촉하여, 캠(2)과 받침대(3) 사이에서 개재된다[캠(2)이 주상 구조체(1)의 상단부 측에 배치됨]. 이에 따라, 주상 구조체(1)는 유지 수단(4)에 의해서 유지된 상태이다. 여기서, 받침대(3) 및 캠(2)의 대향하는 면[주상 구조체(1)의 단부면(1b 및 1c)과 접촉하는 면]에는 주상 구조체(1)의 파손을 방지하기 위해서 고무 또는 스펀지 등의 쿠션성의 시트가 장착되는 것이 바람직하다.

도 2에 도시된 바와 같이, 공급·도포 수단(12)에서, 슬릿형 개구부(12c)가 있는 노즐(12b)이, 그 길이 방향이 공급관(12a)의 길이 방향을 따르도록 공급관(12a)에 형성되며, 공급관(12a)에는 노즐(12b)의 개구부(12c)(공간 부분)와 연통되도록 슬릿형의 구멍이 형성되어 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 공급·도포 수단(12)은 노즐(12b)의 개구부(12c)의 상단부의 위치가 주상 구조체(1)의 상단부(1e)와 거의 같은 위치(연직 방향에서 거의 동일한 높이)가 되도록 거의 연직 방향으로 배치되어 있다. 또한, 노즐(12b)의 개구부(12c)는 그 길이 방향 길이가 주상 구조체(1)의 양단부 사이의 길이보다 짧게 형성되어 있다. 노즐(12b)의 개구부(12c)의 길이 방향 길이는, 주상 구조체(1)의 양단부 사이의 길이의 30∼80%인 것이 바람직하다. 상기 길이가 30%보다 작으면, 길이 방향 길이가 줄어들기 때문에, 주상 구조체(1)의 외주면(1a) 전체에 걸쳐 코팅재로 균일한 도포면을 형성하기 어렵게 된다. 상기 길이가 80%보다 크면, 길이 방향 길이가 길어지기 때문에, 코팅재가 노즐(12b)의 하부측에 쌓이고, 외주면(1a)에 부착됨으로써, 외주면(1a)의 하부측의 코팅이 두껍게 되는 경우가 있다.

공급·도포 수단(12)은, 노즐(12b)의 개구부(12c)가 주상 구조체(1) 측을 향하고, 공급관(12a)의 중심축[노즐(12b)의 길이 방향]이 주상 구조체(1)의 중심축 방향을 향하도록 배치되어 있다. 배관(13)은 공급관(12a)의 상측 단부로 연결되고, 배관(13)을 통하여 공급된 코팅재는 공급관(12a)을 경유하여 노즐(12b)의 개구부(12c)에서 주상 구조체(1)의 외주면(1a)에 공급·도포된다.

도 1에 도시된 바와 같이, 평활 수단(10)은 그 길이 방향과 주상 구조체(1)의 중심축 방향이 일치하도록 마련된다. 평활 수단(10)은 평활판(10a)을 포함하고, 평활판(10a)은 도 1에 도시된 바와 같이 장방형의 판이다. 평활판(10a)과 주상 구조체(1)의 외주면(1a) 사이의 간격은 외주면에 바람직한 코팅을 형성하도록 조절될 수 있는데, 이 간격은 2.0 mm 이하가 바람직하며, 평활판(10a)이 주상 구조체(1)의 외주면(1a)에 접하게 될 수도 있다. 상기 간격이 2.0 mm보다 크면, 이는 코팅재로 형성될 수 있는 균일한 도포막의 두께를 초과하기 때문에, 도포막이 평활판(10a)에 의해 평활화될 수 없는 경우가 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 공급·도포 수단(12)과 평활 수단(10)은 공급·도 포 수단(12)의 노즐(12b)의 방향이 평활 수단(10)의 긴 측의 일단부의 방향을 향하도록 하여, 일체로 형성되어 있다. 일체가 된 공급·도포 수단(12)과 평활 수단(10)은, 노즐(12b)의 개구부(12c)가 주상 구조체(1) 측을 향하고 외주면(1a)을 따르도록 배치되어 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 아암 회전부(16)의 하부에는 추종 수단으로서 거의 원주형의 추종 롤러(14)가 배치되어 있고, 아암(17, 18) 및 아암 회전부(16)를 통해 공급·도포 수단(12) 및 평활 수단(10)과 함께 거의 수평 이동하도록 형성되어 있다. 수평 이동은 아암 회전부(16)가 부착되는 전후 이동용 베이스(15)의 거의 수평의 슬라이드 이동에 의해 이루어진다. 추종 롤러(14)는, 캠(2)에 접했을 때에 연직 방향의 축을 중심으로 하여 캠(2)의 회전력에 의해 캠(2)에 접하면서 자유롭게 회전하도록 형성되어 있다.

도 3은 추종 롤러(14)가 캠(2)의 외주면에 접촉하고, 평활 수단(10)의 평활판(10a)이 주상 구조체(1)의 외주면(1a)과 소정의 간격을 두고 배치된 상태를 도시한다. 이 상태는 도 1에 도시된 상태에서 외주면(1a)의 코팅을 실시하기 위해서, 함께 이동하는 공급·도포 수단(12), 평활 수단(10), 추종 롤러(14) 및 전후 동작용 베이스(15)가 전후 이동용 베이스(15)의 슬라이드 이동에 의해 주상 구조체(1) 측으로 이동되어 있는 상태이다. 이 이동은 수평 이동이기 때문에, 공급·도포 수단(12)의 공급관(12a)[및 노즐(12b)]의 길이 방향, 평활 수단(10)[평활판(10a)]의 길이 방향 및 추종 롤러(14)의 회전축은 모두 주상 구조체(1)의 중심축과 거의 평행(연직 방향)한 상태를 유지하고 있다.

도 3에 도시된 바와 같이, 평활 수단(10)을 구성하는 평활판(10a)은 주상 구조체(1)의 양단부(1b, 1c) 사이에서 주상 구조체(1)의 외주면(1a)과 소정의 간격을 두고 마련되어 있고, 도 4에 도시된 바와 같이 공급·도포 수단(12)의 노즐(12b)은 그 개구부(12c)가 주상 구조체(1) 측을 향한 상태로 주상 구조체(1)의 외주면(1a)과 소정의 간격을 두고 배치되어 있다. 그리고, 배관(13)(도 3 참조)을 경유하여 공급된 코팅재는 노즐(12b)로부터 회전하는 주상 구조체(1)의 외주면(1a)의 상부측에 공급·도포되고, 그 직후에 평활 수단(10)[평활판(10a)]과 외주면(1a) 사이에서 코팅재의 도포면이 평활화[평활판(10a)에 의해 평활화함]되어, 주상 구조체(1)의 외주면(1a)의 전체에 걸쳐 균일한 도포면이 형성된다.

이와 같이, 공급·도포 수단(12)의 노즐(12b)의 개구부(12c)는, 그 상단부의 위치가 주상 구조체(1)의 상단부(1e)와 거의 같은 위치가 되도록 배치되고, 그 길이 방향의 길이가 주상 구조체(1)의 양단부 사이의 길이보다 짧게 형성되어 있으므로, 외주면(1a)의 상부측에 공급된 코팅재가 평활판(10a)을 타고 아래쪽으로 흐르는 일이 없고, 주상 구조체(1)의 외주면(1a)의 전체에 걸쳐 균일한 도포면이 형성될 수 있다. 이에 따라, 코팅후 건조시에 코팅부의 크랙 발생이 방지될 수 있다.

본 실시형태에 있어서, 공급·도포 수단(12) 및 평활 수단(10)을 주상 구조체(1)의 외주 형상을 따라서 이동시키기 위한 추종 수단으로서 사용되는 추종 롤러(14)는, 도 4에 도시된 바와 같이 제1 추종 롤러(14a)와 제2 추종 롤러(14b)로 구성되며, 거의 동일 수평면 상에 배치된다. 2개의 추종 롤러(14)[제1 추종 롤러(14a) 및 제2 추종 롤러(14b)]는 용수철(도시 생략)의 힘에 의해 캠(2)의 외주면에 대해 약간 눌리면서, 주상 구조체(1)가 회전할 때에 그 외주 형상을 따라서 일정 방향으로 평행 이동하도록 되어 있다. 이들 2개의 추종 롤러(14)[제1 추종 롤러(14a) 및 제2 추종 롤러(14b)]가 캠(2)의 외주 형상을 따라서 이동할 때에, 추종 롤러(14)가 공급·도포 수단(12) 및 평활 수단(10)과 함께 이동하기 때문에, 공급·도포 수단(12) 및 평활 수단(10)과 주상 구조체(1)의 외주면(1a) 사이의 거리는 일정하게 유지될 수 있다. 이러한 경우에, 주상 구조체(1)의 외경은 주상 구조체(1)에 도포되는 코팅의 두께분만큼 캠(2) 및 받침대(3)의 외경보다 작은 것이 바람직하다. 이 지름의 차에 의해 주상 구조체(1)의 외주면(1a)의 코팅부의 두께를 조절할 수 있다. 또한, 제1 추종 롤러(14a)와 제2 추종 롤러(14b)의 각각의 중심축 사이의 간격은, 주상 구조체(1)의 중심축에 수직인 평면을 따라 절단한 단면 형상이 원형인 경우에는, 그 원의 반경의 10∼170%인 것이 바람직하고, 그 단면 형상이 원형 이외의 「주위가 매끄러운 곡선(직선을 포함하더라도 좋음)의 형상(타원 등)」인 경우에는, 상기 간격이 최소 곡율 반경의 10∼170%인 것이 바람직하다. 상기 간격이 10%보다 작으면, 추종 롤러(14)의 움직임이 안정적이지 못하기 때문에, 공급·도포 수단(12) 및 평활 수단(10)의 외주면(1a)에 대한 방향(각도)이 변화되어, 안정적인 코팅이 방해되는 경우가 있다. 상기 간격이 170%보다 크면, 수평면에 투영한 위치에 있어서 추종 수단(14)의 위치가 공급·도포 수단(12) 및 평활 수단(10)으로부터 멀리 떨어져 있기 때문에, 추종 수단(14)이 외주면(1a)과 접하는 부분과, 평활 수단(10)이 외주면(1a)과 접하는 부분의 요철이 다른 경우가 있다.

공급·도포 수단(12) 및 평활 수단(10)을 추종 롤러(14)에 의해 보다 안정적 으로 동작시키기 위해서, 제1 추종 롤러(14a) 및 제2 추종 롤러(14b)와 함께 이동하는 제3 추종 롤러(14c) 및 제4 추종 롤러(14d)가 받침대(3)의 외주면을 따라가도록 배치될 수 있다. 이러한 경우에, 제3 추종 롤러(14c)와 제1 추종 롤러(14a)의 회전축이 공통이며, 제4 추종 롤러(14d)와 제2 추종 롤러(14b)의 회전축이 공통인 것이 안정적인 동작을 위해 바람직하다.

도 5에 도시된 바와 같이, 추종 롤러(14a 및 14b)의 각각의 중심을 지나는 직선과 평활 수단(10)의 선단 부분이 형성하는 각도(A)가 20∼60°인 것이 바람직하다. 각도(A)가 20°보다 작으면, 필요 이상의 코팅재를 제거하는 힘이 작아져 코팅이 바람직한 치수보다 크게되는 경우가 있고, 상기 각도가 60°보다 크면, 주상 구조체의 외주면이 강하게 압박되고 필요 이상의 양으로 코팅재를 긁어모으는 경우가 있다. 여기서, 상기 각도(A)란, 추종 롤러(14a 및 14b)의 각각의 중심을 지나는 직선 상에 있어서 주상 구조체(1)의 회전 방향(R) 측을 향하는 「방향 x」와, 평활 수단(10)의 선단 부분으로부터 주상 구조(1)로 연장되는 연장선인 「방향 y」 사이에 형성되는 각도(A)이다.

본 실시형태에서 사용하는 캠(2), 받침대(3) 및 평활판(10)의 재료는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 그 외표면이 스테인리스강 또는 내마모성 세라믹으로 형성되는 것이 바람직하다. 내마모성 세라믹은 Si₃N₄, PZT, SiC 또는 Al₂O₃인 것이 바람직하다.

본 실시형태의 주상 구조체의 외주면 코팅 장치(50)(도 1 참조)는, 중심축 방향에 수직인 평면을 따라 절단한 단면이 원형 또는 타원형인 경우에 주상 구조체(1)의 외주면의 코팅에 바람직하게 적용될 수 있고, 또한 단면 형상이 원형이나 타원형이 아니더라도, 외주면이 매끄러운 곡면으로 형성되는 주상 구조체의 코팅에도 바람직하게 적용될 수 있다.

또한, 본 실시형태의 주상 구조체의 외주면 코팅 장치(50)(도 1 참조)는, 주상 구조체(1)가, 유체의 유로의 역할을 하는 복수의 셀로 이루어지는 허니컴 구조체인 경우에, 주상 구조체의 코팅에 바람직하게 적용될 수 있다. 허니컴 구조체의 적절한 재료의 예는 세라믹이다.

본 실시형태의 주상 구조체의 외주면 코팅 장치를 사용할 때에 사용되는 코팅재는 주상 구조체의 외주면의 코팅에 적합하다면 특별히 한정되는 것은 아니며, 예컨대 무기 섬유, 무기 바인더, 무기 입자 및 유기 바인더 등을 함유하는 페이스트형의 코팅재를 사용할 수 있다. 무기 섬유는, 예컨대 실리카 알루미나, 멀라이트, 알루미나, 실리카 등의 세라믹 파이버를 포함한다. 무기 바인더, 예컨대 실리카졸, 알루미나졸 등을 포함한다. 무기 입자는, 예컨대 분말 탄화규소, 분말 질화규소, 분말 질화붕소, 위스커 등을 포함한다. 유기 바인더는, 예컨대 폴리비닐 알콜, 메틸셀룰로오스, 에틸셀룰로오스, 카르복시셀룰로오스 등을 포함한다. 또한, 코팅재는 무기 섬유, 무기 바인더, 무기 입자 및 유기 바인더 등 외에, 물, 아세톤, 알콜 등의 용제를 함유한다. 이들 용제에 의해 페이스트형의 코팅재의 점도가 조절되어, 주상 구조체의 외주면에 코팅하는 데에 알맞은 상태를 제공한다. 코팅재의 점도는 15∼50 Pa·s인 것이 바람직하다. 상기 점도가 15 Pa·s보다 작으면, 점도가 낮기 때문에, 코팅의 두께가 지나치게 얇아지는 경우가 있고, 상기 점도가 50 Pa·s보다 크면, 점도가 높기 때문에, 외주면에 얇고 균일하게 코팅하기 어려워진다.

본 발명에 따른 주상 구조체의 외주면 코팅 장치의 다른 실시형태에서, 유지 수단(4)은 받침대(3)를 구비하지만 캠(2)을 구비하지는 않는다. 주상 구조체(1)를 그 중심축을 받침대(3)의 중심축과 거의 일치시켜 받침대(3) 위에 놓고, 평활 수단(10)의 평활판(10a)을 주상 구조체(1)의 외주면(1a)과 소정의 간격으로 배치하며, 공급·도포 수단(12)의 노즐(12b)로부터 주상 구조체(1)의 외주면(1a)에 공급·도포된 코팅재의 도포면이 외주면(1a)과 평활 수단(10)[평활판(10a)] 사이에서 평활화된다. 이 경우에는, 유지 수단(4)이 캠(2)을 구비하지 않기 때문에, 추종 수단으로서 사용되는 추종 롤러(14)는 받침대(3)의 외주를 따라가는 제3 추종 롤러(14c)와 제4 추종 롤러(14d)의 2개가 된다.

이 실시형태는, 유지 수단(4)이 받침대(3)를 구비하지만 캠(2)을 구비하지 않는다는 점과, 추종 수단(14)이 받침대(3)의 외주를 따라가는 제3 추종 롤러(14c)와 제4 추종 롤러(14d)의 2개가 되는 점 이외에는, 도 1에 도시된 전술한 실시형태의 경우와 마찬가지다.

본 발명에 따른 주상 구조체의 외주면 코팅 장치의 또 다른 실시형태에서, 공급·도포 수단(12)과 평활 수단(10)이 주상 구조체(1)의 외주면(1a)을 따라서 함께 회전한다. 이 경우, 주상 구조체(1)의 중심축을 회전 중심으로 하여 공급·도포 수단(12), 평활 수단(10) 및 추종 수단(14)이 함께 주상 구조체(1)의 외주면 (1a)을 따라서 회전하는 동안에, 코팅재는 공급·도포 수단(12)으로부터 상기 외주면에 공급·도포되며, 도포면은 평활 수단(10)에 의해서 평활화된다.

이 실시형태는, 주상 구조체(1)의 중심축을 회전 중심으로 하여 공급·도포 수단(12), 평활 수단(10) 및 추종 수단(14)이 함께 주상 구조체(1)의 외주면(1a)을 따라 회전하는 점 이외에는, 도 1에 도시된 전술한 실시형태의 경우와 동일하다.

다음에, 본 발명에 따른 주상 구조체의 외주면 코팅 방법을 도면을 참조하여 구체적으로 설명한다. 본 발명에 따른 주상 구조체의 외주면 코팅 방법은, 전술한 주상 구조체의 외주면 코팅 장치(50)(도 1 참조)를 사용하여, 주상 구조체(1)를 유지 수단(4)으로 유지하고, 거의 연직 방향인 축을 공통의 회전축으로 하여 회전시키면서, 코팅재를 공급·도포 수단(12)으로부터 주상 구조체(1)의 외주면(1a)에 공급·도포하고, 공급·도포된 코팅재의 도포면을 외주면(1a)과 평활 수단(10)[평활판(10a)] 사이에서 평활판(10a)에 의해 평활화하는 것을 특징으로 하는 것이다.

이 실시형태에서는, 우선 주상 구조체(1)가 도 1 및 도 6에 도시된 이동 탑재 팰릿(30)에 놓이고, 이동 탑재 팰릿(30)은 받침대(3)의 상부 공간까지 이동된다. 그 후, 받침대(3)의 중앙부에 마련된 상승 가능한 푸쉬업 판(42)(도 6 참조)을 상승시켜 주상 구조체(1)를 그 위에 싣고, 이동 탑재 팰릿(30)을 원래의 위치로 이동시킨 후에, 푸쉬업 판(42)을 하강시켜, 받침대(3)에 인계함[즉, 받침대(3)의 상면과 푸쉬업 판(42)의 상면이 동일면 상에 배치됨)으로써, 주상 구조체(1)를 받침대(3) 상에 배치시킨다. 그리고, 도 1 및 도 6에 도시된 센터링 판(21, 21)을 사용하여, 주상 구조체(1)는 그 중심축이 캠(2) 및 받침대(3)의 중심축과 거의 일 치하도록 배치된다.

받침대(3) 상에 배치된 주상 구조체(1)의 상단부(1c)를, 받침대(3)의 상승에 의해 캠(2)에 접촉시켜, 주상 구조체(10)를 캠(2)과 받침대(3) 사이에 개재시킨다[캠(2)이 주상 구조체(1)의 상단부 측에 배치됨]. 이에 따라, 주상 구조체(1)는 유지 수단(4)에 의해서 유지된 상태이다.

이어서, 슬러리형의 코팅재는 도 6에 도시된 탱크(41)에 공급된다. 공급·도포 수단(12), 평활 수단(10) 및 추종 수단(14)은, 도 3에 도시된 바와 같이 평활 수단(10)의 평활판(10a)과 주상 구조체(1)의 외주면(1a) 사이의 간격이 소정의 간격이고 추종 수단(14)이 캠(2)의 외주면에 접촉하도록 이동된다(도 1의 상태에서 도 3의 상태로 이동). 이러한 경우에, 평활판(10a)의 상측 단부는 주상 구조체(1)의 상단부(1e)보다 상측에 배치되고, 평활판(10a)의 하측 단부는 주상 구조체(1)의 하단부(1d)보다 하측에 배치된다. 다음에, 캠용 모터(5) 및 받침대용 모터(6)를 기동하여, 캠(2), 받침대(3) 및 주상 구조체(1)를 소정의 회전수로 회전시킨다. 이 상태에서, 코팅재 공급용 펌프(도시 생략)에 의해, 코팅재를 배관(13)을 통해서 공급관(12a)으로 보내고, 노즐(12b)의 개구부(12c)로부터 주상 구조체(1)의 외주면(1a)의 상부측에 공급·도포한다. 주상 구조체(1)의 외주면(1a)의 상부측에 도포된 코팅재는 중력에 의해 아래쪽으로 이동하면서 평활 수단(10)의 평활판(10a)에 의해 평활화되어, 주상 구조체(1)의 외주면(1a)의 전체에 걸쳐 균일한 도포면을 갖는 코팅의 형성 완료된다.

주상 구조체(1)의 외주면(1a)의 코팅이 완료된 후에, 캠(2) 및 받침대(3)의 회전이 정지되고, 받침대(3)는 하강한다. 그 후, 푸쉬업 판(42)(도 6 참조)에 의해 주상 구조체(1)는 주상 구조체(1)의 단부면(1b)을 들어 올리도록 밀어 올려지고, 이동 탑재 팰릿(30)은 단부면(1b)의 하부로 이동된다. 그 후, 푸쉬업 판(42)을 하강시키고, 주상 구조체(1)를 이동 탑재 팰릿(30)에 실어, 건조기 스탠드(도시 생략)로 이동시킨다. 이 건조기 스탠드에서, 공급·도포 수단(12)에 의해 공급되어 잉여분으로 취급되는 코팅재는, 평활 수단(10) 아래에 마련된 슬러리 받침 용기(40)로 회수되고, 펌프(도시 생략)에 의해 탱크(41)(도 6 참조)로 회수된다.

이와 같이, 공급·도포 수단(12)의 노즐(12b)의 개구부(12c)는 그 상단부의 위치가 주상 구조체(1)의 상단부(1e)와 거의 같은 위치가 되도록 배치되고, 그 개구부(12c)의 길이 방향의 길이가 주상 구조체(1)의 양단부 사이의 길이보다 짧게 형성되어 있는, 본 발명에 따른 주상 구조체의 외주면 코팅 장치를 사용하여, 주상 구조체의 외주면을 코팅한다. 따라서, 외주면(1a)의 상부측에 공급된 코팅재가 평활판(10a)을 타고 아래쪽으로 흐르는 일이 없으므로, 외주면(1a)의 하부측의 코팅이 두껍게 되는 일이 없다. 그러므로, 주상 구조체(1)의 외주면(1a)의 전체에 걸쳐 균일한 도포면을 형성하는 것이 가능하게 된다. 그 결과, 코팅후 건조시에 코팅부의 크랙 발생이 방지된다.

(예)

이하, 본 발명을 이하의 예에 의해 더욱 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이들 예에 한정되는 것이 아니다.

도 1에 도시된 주상 구조체의 외주면의 코팅 장치를 사용하여, 이하에 도시 한 바와 같이 주상 구조체의 외주면을 코팅했다.

(주상 구조체 및 코팅재)

유체의 유로의 역할을 하는 복수의 셀로 이루어지는 원주형의 허니컴 구조체을 주상 구조체로서 사용하고, 중심축 방향의 높이가 250 mm와 300 mm인 2 종류의 허니컴 구조체를 사용하여 시험을 했다. 2종류의 허니컴 구조체는 모두 재질이 코데라이트이며, 외주면이 연삭 가공되고 가공후의 외경이 143 mm, 리브 두께가 0.175 mm, 셀 밀도가 400셀/(인치)²였다. 캠(2) 및 받침대(3)의 중심축에 수직인 단면의 직경(원의 직경)은 허니컴 구조체의 중심축에 수직인 단면의 직경(원의 직경)과 거의 동일하다.

사용한 슬러리형의 코팅재는 75 질량%의 코팅 시멘트(SiO₂: 60.0, Al₂O₃ : 39.2, Na₂O : 0.4, MgO : 0.3, 다른 무기질 : 0.1, 부동액), 25 질량%의 코데라이트 분말(평균 입자 지름 2 μm)로 구성되며, 점도는 20 Pa·s이었다.

(주상 구조체의 외주면의 코팅 방법)

주상 구조체(허니컴 구조체)(1)를, 도 1에 도시된 이동 탑재 팰릿(30)에 싣고, 이동 탑재 팰릿(30)을 받침대(3)의 상부 공간까지 이동시켰다. 그 후, 받침대(3)의 중앙부에 마련된 상승 가능한 푸쉬업 판(42)(도 6 참조)을 상승시켜 주상 구조체(허니컴 구조체)(1)를 그 위에 싣고, 이동 탑재 팰릿(30)이 원래의 위치로 이동된 후에, 푸쉬업 판(42)을 하강시켜 주상 구조체(허니컴 구조체)(1)를 받침대(3) 위에 배치했다. 도 1에 도시된 센터링 판(21, 21)을 사용하여 주상 구조체(허니컴 구조체)(1)를, 그 중심축이 캠(2) 및 받침대(3)의 중심축과 거의 일치하도록 배치했다.

받침대(3) 상에 배치된 주상 구조체(허니컴 구조체)(1)는 받침대(3)를 상승시킴으로써, 그 상단부를 캠(2)에 접촉시킬 수 있고, 캠(2)과 받침대(3) 사이에 개재된다. 이에 따라, 주상 구조체(허니컴 구조체)(1)는 유지 수단(4)에 의해서 유지된 상태가 된다.

다음에, 슬러리형의 코팅재를 도 6에 도시된 탱크(41)에 공급했다. 도 3에 도시된 바와 같이, 평활 수단(10)의 평활판(10a)이 주상 구조체(허니컴 구조체)(1)의 외주면(1a)을 따라 위치하고, 추종 수단(14)이 캠(2)의 외주면에 접촉하도록, 공급·도포 수단(12), 평활 수단(10) 및 추종 수단(14)을 이동시켰다(즉, 도 1의 상태에서 도 3의 상태로 이동). 이 경우에, 평활판(10a)의 주상 구조체(허니컴 구조체)(1) 측의 단부와 주상 구조체(허니컴 구조체)(1)의 외주면 사이의 거리가 0.5 mm이었다. 또한, 도 5에 도시된 각도(A)[추종 롤러(14a 및 14b)의 각각의 중심을 지나는 직선(x 방향)과, 평활 수단(10)(평활판(10a))의 선단 부분의 연장선(y 방향)에 의해 형성됨]는 45°이었다. 이 상태에서, 코팅재 공급용 펌프(도시 생략)에 의해 코팅재를 배관(13)을 통해서 공급관(12a)으로 보내고, 노즐(12b)의 개구부(12c)에서 주상 구조체(허니컴 구조체)(1)의 외주면(1a)의 상부측에 공급·도포했다. 주상 구조체(허니컴 구조체)(1)의 외주면(1a)에 도포된 코팅재를 평활 수단(10)의 평활판(10a)에 의해 평활화함으로써, 주상 구조체(허니컴 구조체)(1)의 외주면(1a)의 코팅을 완료하였다. 이 경우에, 캠(2) 및 받침대(3)는 공급·도포시에 는 10 rpm의 회전수로 3회 회전(자전)하고, 그 후에는 10 rpm의 회전수로 1회 회전(자전)하였다. 평활판(10a)의 재질은 스테인리스이며, 선단에 탄성체(고무)를 갖는다.

(코팅의 편평도 및 건조시 크랙의 평가)

전술한, 주상 구조체의 외주면의 코팅 방법에 있어서, 주상 구조체(허니컴 구조체)(1)의 중심축 방향의 높이(제품 길이)가 250 mm인 것에 대해서 노즐의 길이 방향 길이(노즐 길이)를 120, 170, 220 mm로 변화시키고(예 1∼3), 주상 구조체(허니컴 구조체)(1)의 중심축 방향의 높이가 300 mm인 것에 대해서 노즐의 길이 방향 길이를 120, 170, 220, 270, 320으로 변화시켜(예 4∼7, 비교예 1), 주상 구조체(허니컴 구조체)(1)의 외주면의 코팅의, 코팅의 편평도 또는 건조시 발생 크랙을 평가했다. 코팅의 편평도 및 건조시 발생 크랙을 눈으로 검사하고, 고르지 않은 코팅이 없거나 또는 건조시 발생 크랙이 없는 경우의 평가 결과를 "○", 고르지 않은 코팅 또는 건조시 발생 크랙의 비율이 0∼50%인 경우의 평가 결과를 "△", 고르지 않은 코팅 또는 건조시 발생 크랙의 비율이 50% 초과인 경우의 평가 결과를 "×"로 했다. 여기서, "고르지 않은 코팅"이란 용어는 눈으로 보아 코팅재의 도포 두께가 두껍게 되어 있는 부분을 말하며, "건조시 발생 크랙"이란 용어는 건조시에 크랙이 발생한 부분을 말한다. "고르지 않은 코팅 또는 건조시 발생 크랙의 비율"이란 용어는, 허니컴 구조체의 외주면 전체의 면적에 대하여 고르지 않은 코팅 또는 건조시 발생 크랙이 발생한 부분의 면적의 비율을 말한다. 제품 길이, 노즐 길이, 제품 길이에 대한 노즐 길이의 비율(노즐 길이/제품 길이) 및 평가 결과를 표 1에 나 타낸다.

	제품 길이	노즐 길이	노즐 길이/제품 길이(%)	평과 결과
예 1	250	220	88	△
예 2	250	170	68	○
예 3	250	120	48	○
예 4	300	270	90	△
예 5	300	220	73	○
예 6	300	170	57	○
예 7	300	120	40	○
비교예 1	300	320	107	×

제품 길이 : 허니컴 구조체의 중심축 방향의 높이(단위 : mm)

노즐 길이 : 노즐의 길이 방향 길이(단위 : mm)

노즐 길이/제품 길이 : 제품 길이에 대한 노즐 길이의 비율(노즐 길이/제품 길이 × 100)

표 1로부터, 주상 구조체의 양단부 사이의 거리에 대한 노즐의 길이 방향 길이의 비율이 작은 것이 고르지 않은 코팅 또는 건조시 발생 크랙이 적은 것을 알 수 있다.

전술한 바와 같이, 본 발명의 주상 구조체의 외주면의 코팅 장치에 따르면, 공급·도포 수단은, 슬릿형 개구부가 있는 노즐을 구비하고, 상기 개구부는, 그 상단부의 위치가 주상 구조체의 상단부와 거의 같은 위치가 되도록 거의 연직 방향으로 배치되며, 그 길이 방향의 길이가 주상 구조체의 양 단부면 사이의 길이보다 짧게 형성되고, 코팅재는 노즐의 개구부에서 주상 구조체의 외주면의 상부측에 공급, 도포되며, 이와 동시에 공급, 도포된 코팅재는 외주면과 평활 수단의 긴 측 단부와 의 사이에서 평활 수단에 의해 평활화되고, 그 결과 평활판에 의해서 긁어모아진 코팅재가 노즐을 타고 아래쪽(외주면의 하부측)으로 흘러 노즐의 하부측에 쌓이고, 그것이 외주면에 부착됨으로써 외주면의 하부측이 두껍게 코팅되는 것을 방지할 수 있어, 주상 구조체의 외주면의 전체에 걸쳐 균일한 도포면을 형성하는 것이 가능하게 된다. 이에 따라, 코팅후 건조시에 코팅부의 크랙 발생이 방지되어, 결함 없는 외주면 코팅이 형성된다. 또한, 본 발명에 따른 주상 구조체의 외주면 코팅 방법은, 본 발명의 주상 구조체의 외주면 코팅 장치를 사용하여 코팅재를 주상 구조체의 외주에 도포하고 도포면을 평활화하는 단계를 포함하므로, 코팅후 건조시에 코팅부의 크랙 발생이 방지되어, 결함 없는 외주면 코팅이 형성된다.

Claims

주상 구조체를 거의 연직 방향으로 유지하고, 유지한 상기 주상 구조체와 함께 거의 연직 방향의 축을 공통의 회전축으로 하여 회전하는 유지 수단과, 상기 주상 구조체의 외주면에 대하여 소정의 위치에 배치되고, 회전하는 상기 주상 구조체의 외주면에 코팅재를 공급, 도포하는 공급·도포 수단과, 상기 외주면에 공급, 도포된 코팅재의 도포면을 평활화하는 평활 수단을 구비한 주상 구조체의 외주면 코팅 장치로서,

상기 공급·도포 수단은, 상기 코팅재를 상기 외주면으로 향해서 공급, 도포하는 슬릿형 개구부가 있는 노즐을 구비하고, 상기 노즐의 개구부는, 그 상단부의 위치가 상기 주상 구조체의 상단부와 거의 같은 위치가 되도록 거의 연직 방향으로 배치되며, 그 길이 방향의 길이가 상기 주상 구조체의 양단부 사이의 길이보다 짧게 형성되고,

상기 평활 수단은, 상기 주상 구조체의 양단부 사이의 길이 이상의, 길이 방향의 길이를 가지며, 상기 외주면에 대하여 소정 간격을 유지한 상태로 또는 상기 외주면에 접촉한 상태로 거의 연직 방향으로 배치되고,

상기 코팅재는 상기 노즐의 개구부에서 상기 주상 구조체의 외주면의 상부측에 공급, 도포되며, 공급, 도포된 상기 코팅재의 도포면은 상기 외주면과 상기 평활 수단의 긴 측 단부와의 사이에서 평활 수단에 의해 평활화되어, 상기 주상 구조체의 외주면의 전체에 걸쳐 균일한 도포면을 형성하는 것을 특징으로 하는 주상 구 조체의 외주면 코팅 장치.
제1항에 있어서, 상기 노즐의 개구부의 길이 방향의 길이가, 상기 주상 구조체의 양단부 사이의 길이의 30∼80%인 것을 특징으로 하는 주상 구조체의 외주면 코팅 장치.
제1항에 있어서, 상기 유지 수단은, 상기 연직 방향으로 배치된 주상 구조체를 그 일단부를 하향으로 하여 유지하는 받침대를 구비하는 것을 특징으로 하는 주상 구조체의 외주면 코팅 장치.
제3항에 있어서, 상기 유지 수단은, 상기 받침대에 유지된 상기 주상 구조체의 타단부를 위쪽에서 아래쪽으로 누르고, 상기 거의 연직 방향인 축을 공통의 회전축으로 하여 회전하는 캠을 구비하는 것을 특징으로 하는 주상 구조체의 외주면 코팅 장치.
제4항에 있어서, 상기 받침대와 상기 캠의 외주 형상이 거의 동일한 것을 특징으로 하는 주상 구조체의 외주면 코팅 장치.
제4항에 있어서, 상기 주상 구조체와, 상기 받침대, 및/또는 상기 캠을 소정의 위치 관계로 유지하는 센터링 수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 주상 구조체의 외주면 코팅 장치.
제4항에 있어서, 상기 평활 수단을 상기 주상 구조체의 외주에 대하여 소정의 위치에 배치시키도록, 상기 평활 수단을 상기 받침대 및/또는 상기 캠의 외주를 따라 구동시키는 추종 수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 주상 구조체의 외주면 코팅 장치.
제7항에 있어서, 상기 추종 수단은, 상기 공급·도포 수단 및 상기 평활 수단과 함께 상기 캠의 외주에 접촉하면서 상기 캠의 외주를 따라서 전후로 이동하는, 서로 소정의 간격으로 배치된 제1 및 제2 추종 롤러를 구비하고, 상기 제1 및 제2 추종 롤러는, 각각의 중심 사이를 연결하는 선분과 상기 평활 수단이 형성하는 각도가 소정의 각도가 되도록 배치되는 것을 특징으로 하는 주상 구조체의 외주면 코팅 장치.
제8항에 있어서, 상기 추종 수단은, 상기 공급·도포 수단 및 상기 평활 수단과 함께 상기 받침대의 외주에 접촉하면서 상기 받침대의 외주를 따라서 전후로 이동하는 제3 및 제4 추종 롤러를 더 구비하고, 상기 제3 추종 롤러와 상기 제1 추종 롤러의 회전축이 공통이며, 상기 제4 추종 롤러와 상기 제2 추종 롤러의 회전축이 공통인 것을 특징으로 하는 주상 구조체의 외주면 코팅 장치.
제4항에 있어서, 상기 받침대 및/또는 캠의 외주가 스테인리스강 또는 세라믹으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 주상 구조체의 외주면 코팅 장치.
제1항에 있어서, 상기 평활 수단은 스테인리스강 또는 내마모 세라믹으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 주상 구조체의 외주면 코팅 장치.
제1항에 있어서, 상기 주상 구조체의 중심축 방향에 수직한 평면을 따라 절단한 단면의 형상이 원형 또는 타원형인 것을 특징으로 하는 주상 구조체의 외주면 코팅 장치.
제1항에 있어서, 상기 주상 구조체는, 유체의 유로가 되는 복수의 셀을 포함하는 허니컴 구조체인 것을 특징으로 하는 주상 구조체의 외주면 코팅 장치.
제1항에 있어서, 상기 공급·도포 수단과 상기 평활 수단이 상기 주상 구조체의 외주를 따라서 함께 회전할 수 있는 것을 특징으로 하는 주상 구조체의 외주면 코팅 장치.
제1항에 기재된 주상 구조체의 외주면 코팅 장치를 사용하여 주상 구조체의 외주면을 코팅하는 방법으로서,

상기 주상 구조체를 상기 유지 수단으로 유지하는 단계와,

상기 거의 연직 방향인 축을 공통의 회전축으로 하여 회전시키면서, 상기 공급·도포 수단으로부터 상기 주상 구조체의 상기 외주면에 상기 코팅재를 공급·도포하는 단계와,

상기 공급·도포된 상기 코팅재의 도포면을 상기 외주면과 상기 평활 수단의 보다 긴 측의 단부와의 사이에서 평활화하는 단계

를 포함하는 것을 특징으로 하는 주상 구조체의 외주면 코팅 방법.