KR940011009B1 - 역류 전해액 분사장치 및 이를 이용한 전기도금장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

역류 전해액 분사장치 및 이를 이용한 전기도금장치

제 1 도는 본 발명 분사장치의 부분정면도(제 2 도에서 화살표 Ⅰ방향).

제 2 도는 제 1 도에서의 Ⅱ-Ⅱ선 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 유체유입도관 2 : 분배챔버(중앙챔버)

5 : 내측벽 6 : 주변챔버

11 : 분사튜브 12 : 전해조

15 : 양극상부

본 발명은 탈지(脫脂), 인산화와 같은 표면처리작업을 위한 장치에 관한 것이며, 특히 강철스트립(steel strip)의 전기도금을 위한 장치에 관한 것이다.

전기아연도금 라인은 전해용액으로 채워지는 하나 또는 그 이상의 셀(cell)을 포함하며, 강철스트립의 한면 또는 양면을 코팅하기 위해 강철스트립이 전해용액내로 잠기게 된다. 강철스트립은 음극에 위해 충전된 전도체 로울(roll)로 보내지며, 반정도가 잠기게 된다. 용해성 아연양극은 전해액내로 잠기어 전도체 로울과는 떨어져 평행하게 배치된다. 전도체 로울에 의해 안내되어서 상기 강철스트립은 상기 로울과 용해성 아연양극 사이의 틈을 통과하게 된다.

이같은 배치의 단점은 전도체 로울과 아연양극 사이의 공간에서 음극성 전해액 박막(cathodic electrolyte film)이 소모되도록 한다는 것이며 이같은 음극성 박막은 충분하게 새로이 공급되지 않는다는 것이다. 이같은 음극성 박막의 소모로 인해 전류밀도가 한계에 이르도록 한다. 전해액내에서는 점성의 장애물이 포함되어 용액에 대한 강철스트립의 속도를 크게 줄이므로 이같은 공간내의 전해액은 포화된다. 따라서 전기아연 도금의 생산성이 감소된다.

이같은 단점을 극복하여 강철스트립의 속도와 전류밀도를 모두 증가시키기 위해 유럽특허 EP 0 125 707, 미국특허 3 975 242 및 4 500 400 그리고 영국 특허 GB 2 147 009호에서는 전해액이 양극과 강철스트립 사에의 공간내로 거꾸로 주입되는 역류 분사장치를 공개한다.

이들 역류 전해액 분사장치가 강철스트립이 전해조를 벗어나는 측에 배치되는때 이들의 분사노즐을 전해표면 아래에 놓이게 된다(미국특허 제 4 500 400호).

이같은 종래의 전해액 분사장치는 코팅의 질에 유해한 여러단점을 갖는다. 이들 공지의 분사장치는 강철스트립과 양극사이의 공간내로 공기를 빨아들인다. 이같은 분사장치는 편평하고 직각인 단면의 분사노즐을 가지며, 그 선단이 분사노즐 전장을 따라 쪼개어져 있으나 다수개의 구멍이 만들어져 있어서 전해액이 판(sheet)형태로 분사되거나 여러개의 제트(jet) 형태로 분사된다. 분사노즐은 강철스트립과 양극상부 사이에서 강철스트립으로부터 다소 떨어져 평행하게 놓여진다. 분사노즐이 전해조 표면 아래에 놓이며, 전해액이 매우 빠른 속도로 노즐밖으로 분사되기 때문에 펌프효과로 인해 저압영역이 전해조 표면에 발생된다. 강철스트립과 노즐 사이의 공간이 비교적 작기 때문에 강철스트리과 노즐 가장자리로부터 흘러들어오는 전해액의 속도는 이같은 압력강하를 보상하기에는 불충분하다. 따라서 V형 골이 전해조 표면에 형성되며 공지의 강철스트립과 양극 사이의 공간내로 흡입되지도록 한다.

상기 종래기술에 대한 전문가에 의해 제의된 첫번째 해결안은 분사장치를 보다 깊숙히 혹은 완전히 전해액내로 잠기게 하여 펌프효과를 제거하도록 하는 것이다. 이같은 해결안은 유용한 양극의 길이를 줄여야 하는 까닭에 그다지 적합한 것이 못된다. 또한 이같은 해결안은 양극상부가 잠기게 될 것을 필요로 하여 작업자가 더이상 육안으로는 양극의 위치를 조사할 수 없도록 하는 문제점을 안고 있다.

음극성 전해액 박막의 소모를 피하기 위한 또다른 방법은 양극과 전도체 로울 사이의 공간을 넓히는 것이다. 이같은 해결안의 단점은 전력소비가 더욱 커진다는 것이다.

본 발명의 목적은 양극과 전도체 로울 사이의 공간들을 변경시킬 필요없이 상기에서와 같은 역류 분사장치의 단점을 극복하고자 함이며, 양극과 전도체 로울에 실린 강철스트립 사이의 전체공간을 수용할 수 있는 충분한 속도로 전해액이 분사될 수 있도록 함에 있다.

본 발명에 따라, 충분히 빠른 전해액 흐름속도를 보장할 수 있도록 서로 분리된 많은 숫자의 개별 분사튜브로 구성된 분사장치를 사용하므로써 이와 같은 목적이 달성된다.

본 발명을 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 분사장치는 적어도 하나의 전해액 유입도관(1)을 포함하며, 이같은 도관(1)의 숫자와 직경은 길고 가느다란 스트립(strip)(14)가 가로지를 음극성 전도체 로울의 길이에 따라 정해지는 분사장치의 길이 그리고 용해성 양극(15)과 강철스트립(14)(제 2 도) 사이의 공간을 완전히 수용하기 위해 필요한 전해액의 흐름속도에 따라 변하게 된다. 이같은 도관(1)은 전해액 흐름의 분배를 위해 원형단면을 갖는 중양챔버(2)로 나오게 된다. 중앙챔버(2)는 분사장치의 전장을 따라 연장되며 스토퍼(stopper)(3)에 의해 양단에서 폐쇄된다. 이같은 중앙챔버(2)는 분사장치의 내부벽(5)에 만들어진 다수의 구멍(4)를 포함한다.

이들 구멍(4)는 중앙챔버(2)와 동축을 가지며 중앙챔버의 전길이에서 중앙챔버를 둘러싸는 주변챔버(6)으로 나오게 되며 전해액의 흐름이 균일하도록 한다. 이같은 구멍(4)는 장벽(7)에 가까운곳 중앙챔버(2)의 하측부에 위치하여 주변챔버(6)내 전해액의 흐름이 한방향을 향하게 하도록 한다.

두 챔버(2)(6)이 동축을 갖도록 하는 배열을 유지시키기 위해서는 충분한 숫자의 중심고정핀(certeringpin)(8)이 주변챔버(6)내로 끼워진다.

전해액의 흐름은 주변챔버(6)에 의해 다수의 구멍(10)이 만들어진 노즐(9)내로 향하게 된다. 본 발명의 중요한 특징은 노즐(9)가 분사튜브(11)에 의해 연장된다는 것이다. 단일의 편평한 직사각 단면을 가지며, 선단이 전체 폭에 걸쳐 쪼개져 있거나 다수의 구멍으로 관통되어진 종래의 분사노즐과는 달리, 본 발명의 분사장치는 빗을 닮도록 하는 다수의 분사튜브(11)을 포함한다. 이들 분사튜브(11)은 전해조(12)내에 있는 전해액이 이들 사이에서 자유로이 흐를 수 있도록 만들어진다. 로울과 양극사이의 공간내로 충분한 전해액의 흐름을 보장할 수 있도록 양극상부의 폭이 감소된다.

본 발명의 적합한 실시예에서, 각 분사튜브의 선단은 더욱더 균일하게 전해액을 분사할 수 있도록 물고기 꼬리의 모양으로 편평하도록 된다.

튜브(11) 사이의 틈새(13)의 전체 단면적은 강철스트립(14)와 분사장치 사이에서 발생된 압력강하를 충분히 감소시키도록 만들어지며, 용해성 양극(15)과 강철스트립 사이에서 공기가 섞이지 않도록 만들어진다. 분사튜브(11)은 노즐(9)으로부터 분해될 수 있도록 만들어지는 것이 좋다.

Claims (4)

1. 유체흡입 유입도관, 챔버 그리고 분사노즐로 구성된 역류 흐름 분사장치에 있어서 ; -적어도 하나의 유체흡입 유입도관(1), -분사장치의 전길이를 따라 연장되며, 흡입 유입도관(1)이 이어지게 되는 내측벽(5)이 있는 중앙의 유체흐름 분배챔버(2), -전술한 중앙챔버(2)의 하측부에서 분사장치의 내측벽(5)을 통해 만들어진 다수의 구멍(4), -중앙챔버(2)와 동축을 가지며 중앙챔버의 전길이를 따라 중앙챔버를 둘러싸고 유체의 흐름이 균질이 되도록 상기 다수의 구멍(2)이 이어지며 필요한 수만큼의 중심고정핀(8)이 끼워지는 주변챔버(6), -주변챔버(6)내에 위치하여 유체의 흐름의 방향을 다수의 도관(10)이 있는 노즐(9)로 정하도록 하는 장벽(7), -도관(10)을 연장시키며 튜브 사이에서 전해조(12) 전해액의 자유로운 통과를 허용하는 다수의 주사튜브(11)을 포함함을 특징으로 하는 역류 흐름 분사장치.
2. 제 1 항에 있어서, 분사튜브(11)의 선단이 원형의 단면을 가짐을 특징으로 하는 역류 흐름 분사장치.
3. 제 1 항에 있어서, 분사튜브(11)의 선단이 납작한 단면을 가짐을 특징으로 하는 역류 흐름 분사장치.
4. 양극(15) 상부의 너비가 감소됨을 특징으로 하는 제 1, 2 또는 3항에 따른 적어도 하나의 분사장치, 전도체 로울 그리고 용해성 양극(15)으로 구성되는 전기도금장치.

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