KR100780070B1

KR100780070B1 - 몰드냉각용 혼합장치

Info

Publication number: KR100780070B1
Application number: KR1020060120578A
Authority: KR
Inventors: 이상민
Original assignee: (주)삼지콘트롤
Priority date: 2006-12-01
Filing date: 2006-12-01
Publication date: 2007-11-30

Abstract

본 발명은 몰드냉각용 혼합장치에 관한 것으로, 몰드를 냉각하도록 상부 일측으로 경사부가 구비된 혼합블럭의 상부에 내부로 공기유입부와 연결되어 공기를 유입하는 공기유입관로가 구비된 공기공급구를 형성하고, 혼합블럭의 경사부에 공기유입관로와 관통되어 냉각수유입부와 연결되어 냉각수가 유입되는 냉각수유입관로가 구비된 냉각수공급구를 형성하며, 혼합블럭의 내측으로 공기유입관로와 관통된 냉각수유입관로가 합수되어 하부로 몰드에 결합된 혼합수분출부에 연결되어 혼합수를 혼합 공급하도록 혼합관로가 구비된 혼합공급구를 형성한 혼합부와, 상기 혼합부의 공기공급구에 내측으로 공기의 체적을 축소하는 체적축소공을 구비한 승압구를 삽입 형성하여 공급되는 공기의 체적 축소로 인한 압력을 승압시키는 공기승압부를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 한다.

혼합부, 혼합블럭, 공기유입관로, 냉각수유입관로, 혼합관로, 체적축소공

Description

몰드냉각용 혼합장치 {mixing device for cooling mold}

도 1은 본 발명에 따른 몰드냉각용 혼합장치를 설치한 상태를 나타내는 구성도.

도 2는 본 발명에 따른 몰드냉각용 혼합장치를 나타내는 사시도.

도 3은 본 발명에 따른 몰드냉각용 혼합장치를 나타내는 분해 사시도.

도 4는 본 발명에 따른 몰드냉각용 혼합장치를 나타내는 단면도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

10 : 공기유입부 20 : 냉각수유입부

30 : 혼합수분출부 100 : 혼합장치

110 : 혼합부 111 : 혼합블럭

112 : 경사부 113 : 공기공급구

114 : 공기유입관로 114a : 공기안착구

114b : 공기연결구 115 : 냉각수공급구

116 : 냉각수유입관로 116a : 냉각수안착구

116b : 냉각수연결구 117 : 혼합공급구

118 : 혼합관로 118a : 혼합안착구

118b : 혼합연결구 120 : 공기승압부

121 : 승압구 122 : 체적축소공

123 : 테이퍼부

본 발명은 몰드 냉각장치에 관한 것이다.

일반적으로, 주형(鑄型, mold)은 용해된 금속을 주입(鑄入)하여 주물을 만드는 데 사용하는 틀을 말하는 것으로, 주입하는 것의 온도에 따라 적정한 내열재료(耐熱材料)로 만든다. 쇳물을 주형에 주입하여 응고시켜 그대로 제품이 되는 것을 주물, 이 응고된 것을 두드리거나 늘려서 막대, 판, 선 등을 만들어 가공하는 소재로 할 때에는 주괴(鑄塊) 또는 잉곳(ingot)이라고 한다.

주물을 만들 때의 주형에는 모래, 금속, 주로 철강이 사용되는데 각기 사형(砂型), 금형(金型)이라고 불린다. 이 밖에 내화물의 모래에 열경화성(熱硬化性) 수지를 섞어서 만드는 셸형(shell 型) 등도 있다. 잉곳을 얻기 위한 주형은 보통철, 흑연 등이 주이 되고, 아크 융해를 하는 녹는점이 높은 금속 등은 수랭(水冷)한 구리의 도가니 자체가 주형이 된다

또한, 금형(金型, metallic pattern)은 금속성(金屬性)의 형(型)을 말하는 것으로, 주요한 것으로는 주물(鑄物)을 만들 때에 사용하는 철이나 그 밖의 금속으 로 만든 주형(鑄型), 플라스틱 등의 성형용(成型用)으로 사용되는 것, 위아래의 형(型) 사이에 금속의 얇은 판이나 플라스틱판 등을 끼우고 정해진 형상으로 압축해서 완성하기 위해 사용하는 금속제 형 등이 있다.

상기 주물용 금형인 경우에는 부어넣는 금속의 녹는점이나 부어넣을 때 녹은 금속에 가해지는 압력이 높을수록 강력한 형이 요구된다.

이렇게, 주물용으로 사용되는 주형과 금형을 통합한 형태의 틀인 몰드는 내부에 용융된 재료를 일정한 형태로 제작하는데 사용한다.

상기와 같은, 몰드는 제작되는 형태에 따라 용융된 재료를 지속적으로 공급하여 성형가공을 실시함에 따라 몰드의 온도가 성형 시마다 상승되어 용융재료가 정확한 형태로 제작하기 위해서는 적정온도로 냉각시키는 냉각장치를 사용하고 있다.

또한, 종래의 몰드 냉각장치는 냉각수를 이용하는 수냉식의 경우에는 냉각수를 직접공급하거나 외부에서 순환시켜 몰드를 냉각시키는 것으로, 냉각속도가 신속하고 효과적으로 공급시켜 몰드의 온도조절이 용이하게 냉각시켜 냉각효율을 증대하도록 냉각을 실시하였으나, 몰드 내부에 가스의 분출이 어렵고, 냉각수의 증발로 인한 수증기가 발생하여 몰드기계 자체에 부식이 발생하거나 생산되는 제품에 수증기로 인한 손상이 발생하는 문제점이 있었다.

아울러, 종래의 몰드 냉각장치는 몰드의 온도에 따라 냉각수를 공급하여 몰드를 냉각함으로써, 몰드가 낮은 온도에서 냉각수를 공급하면 온도가 저하됨에 따라 냉각효율에 따른 냉각수 냉각온도로 가열된 상태로만 냉각이 가능함으로써, 냉 각되는 온도 범위가 제한적이고, 냉각되는 온도를 조절하기 어려움에 따라 냉각효율이 축소되는 문제점이 있었다.

이와 같은, 문제점을 해결하고자 안출된 본 발명의 주목적은 용융소재를 성형하는 몰드를 냉각하기 위해서 냉각수와 냉각공기를 혼합한 혼합수를 혼합부를 통하여 공급함에 따라, 냉각되는 온도에 따라 냉각수와 냉각공기 비율을 적절히 조절하여 공급으로써, 냉각온도를 용이하게 조절하여 냉각효율을 증대시키는데 있다.

이와 같은, 목적을 달성하고자 안출된 본 발명의 몰드냉각용 혼합장치는 몰드를 냉각하도록 상부 일측으로 경사부가 구비된 혼합블럭의 상부에 내부로 공기유입부와 연결되어 공기를 유입하는 공기유입관로가 구비된 공기공급구를 형성하고, 혼합블럭의 경사부에 공기유입관로와 관통되어 냉각수유입부와 연결되어 냉각수가 유입되는 냉각수유입관로가 구비된 냉각수공급구를 형성하며, 혼합블럭의 내측으로 공기유입관로와 관통된 냉각수유입관로가 합수되어 하부로 몰드에 결합된 혼합수분출부에 연결되어 혼합수를 혼합 공급하도록 혼합관로가 구비된 혼합공급구를 형성한 혼합부와, 상기 혼합부의 공기공급구에 내측으로 공기의 체적을 축소하는 체적축소공을 구비한 승압구를 삽입 형성하여 공급되는 공기의 체적 축소로 인한 압력을 승압시키는 공기승압부를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 혼합부의 공기유입관로 내부에 공기안착구가 구비된 공기연결부를 형성하여 공기가 유입되는 공기유입부와 연결되도록 구성하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 혼합부의 냉각수유입관로 내부에 냉각수안착구가 구비된 냉각수연결부를 형성하여 냉각수가 유입되는 냉각수유입부와 연결되도록 구성하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 혼합부의 혼합관로 내부에 혼합안착구가 구비된 혼합연결부를 형성하여 몰드를 냉각하도록 공급되는 혼합수분출부와 연결되도록 형성하여 몰드에 공기와 냉각수가 혼합된 혼합수를 공급하도록 구성하는 것을 특징으로 한다.

아울러, 상기 공기승압부의 승압구 외측으로 하부로 직경이 축소되어 테이퍼부를 형성하여 유입되는 공기와 냉각수의 혼합공간을 확대시키도록 구성하는 것을 특징으로 한다.

이와 같이, 구성된 본 발명의 몰드냉각용 혼합장치에 바람직한 실시예를 도면을 참조하면서 살펴보면 다음과 같다.

우선, 도면들 중, 동일한 구성요소 또는 부품들은 가능한 동일한 참조부호로 나타내고 있음에 유의하여야 한다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하지 않기 위하여 생략한다.

도 1은 본 발명에 따른 몰드냉각용 혼합장치를 설치한 상태를 나타내는 구성도이고, 도 2는 본 발명에 따른 몰드냉각용 혼합장치를 나타내는 사시도이며, 도 3 은 본 발명에 따른 몰드냉각용 혼합장치를 나타내는 분해 사시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 몰드냉각용 혼합장치를 나타내는 단면도이다.

도 1 내지 도 4에서 도시한 바와 같이, 본 발명의 몰드냉각용 혼합장치(100)는 몰드를 냉각하도록 공기공급구(113)로 공기를 공급하고, 냉각수공급구(115)로 냉각수를 공급시키는 혼합블럭(111)의 하부에 내부에 공급된 공기와 냉각수를 혼합 공급하는 혼합공급구(117)를 형성한 혼합부(110)와, 상기 혼합부(110)의 공기공급구(113)에 삽입되어 공기의 압력을 상승시키도록 형성한 공기승압부(120)를 포함하여 구성한다.

상기 혼합부(110)는 몰드를 냉각하도록 상부 일측으로 경사부(112)가 구비된 혼합블럭(111)의 상부에 내부로 공기유입부(10)와 연결되어 공기를 유입하는 공기유입관로(114)가 구비된 공기공급구(113)를 형성하고, 혼합블럭(111)의 경사부(112)에 공기유입관로(114)와 관통되어 냉각수유입부(20)와 연결되어 냉각수가 유입되는 냉각수유입관로(116)가 구비된 냉각수공급구(115)를 형성하며, 혼합블럭(111)의 내측으로 공기유입관로(114)와 관통된 냉각수유입관로(116)가 합수되어 하부로 몰드에 결합된 혼합수분출부(30)에 연결되어 혼합수를 혼합 공급하도록 혼합관로(118)가 구비된 혼합공급구(117)를 형성하도록 구성한다.

여기서, 혼합부(110)의 공기유입관로(114) 내부에 공기안착구(114a)가 구비된 공기연결부(114b)를 형성하여 공기가 유입되는 공기유입부(10)와 연결되도록 구성하는 것이 바람직하다.

또한, 혼합부(110)의 냉각수유입관로(116) 내부에 냉각수안착구(116a)가 구 비된 냉각수연결부(116b)를 형성하여 냉각수가 유입되는 냉각수유입부(20)와 연결되도록 구성하는 것이 바람직하다.

아울러, 혼합부(110)의 혼합관로(118) 내부에 혼합안착구(118a)가 구비된 혼합연결부(118b)를 형성하여 몰드를 냉각하도록 공급되는 혼합수분출부(30)와 연결되도록 형성하여 몰드에 공기와 냉각수가 혼합된 혼합수를 공급하도록 구성하는 것이 바람직하다.

상기 공기승압부(120)는 혼합부(110)의 공기공급구(113)에 내측으로 공기의 체적을 축소하는 체적축소공(122)을 구비한 승압구(121)를 삽입 형성하여 공급되는 공기의 체적 축소로 인한 압력을 승압시키도록 구성한다.

여기서, 공기승압부(120)의 승압구(121) 외측으로 하부로 직경이 축소되어 테이퍼부(123)를 형성하여 유입되는 공기와 냉각수의 혼합공간을 확대시키도록 구성하는 것이 바람직하다.

이와 같이, 구성된 본 발명의 몰드냉각용 혼합장치에 작용을 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 몰드를 냉각하도록 공기와 냉각수를 혼합하여 공급하는 혼합블럭(111)의 상부에 공기가 유입되는 공기유입관로(114)를 구비한 공기공급구(113)를 형성하고, 혼합블럭(111)의 상부 일측으로 형성된 경사부(112)에 냉각수가 유입되어 공기유입관로(114)가 연통되는 냉각수유입관로(116)를 구비한 냉각수공급구(115)를 형성하며, 공기유입관로(114)와 냉각수유입관로(116)가 연통되어 혼합 공급시키는 하부 측으로 혼합관로(118)를 구비한 혼합공급구(117)를 형성하여 혼합부(110)를 형 성한다.

이때, 혼합부(110)의 공기공급구(113) 내측으로 공기안착구(114a)가 구비된 공기연결부(114b)를 형성하고, 냉각수공급구(115) 측으로 냉각수안착구(116a)가 구비된 냉각수연결부(116b)를 형성하며, 혼합공급구(117) 측으로 혼합안착구(118a)가 구비된 혼합연결부(118b)를 형성하여 연결부분의 결합력을 견고하게 하도록 한다.

이렇게, 형성된 혼합부(110)의 공기유입관로(114) 내측으로 공기안착구(114a)에 안착되도록 내부에 체적을 축소하는 체적축소공(122)을 구비한 승압구(121)를 형성하고, 승압구(121)의 외측으로 하부로 직경이 축소되는 테이퍼부(123)를 형성하여 냉각수를 공급하는 냉각수유입관로(116)에서 유입되는 냉각수의 유입공간을 확보하여 혼합부에 공기승압부(120)를 설치한다.

상기와 같이, 혼합부(110)에 공기승압부(120)를 설치한 상태에서 공기를 유입시키는 공기유입부(10)를 혼합블럭(111) 상부에 형성된 공기안착구(114a)에 안착되면서 공기연결부(114b)에 연결하도록 설치하고, 냉각수유입부(20)를 혼합블럭(111)의 경사부에 구비된 냉각수안착구(116a)에 안착되면서 냉각수연결부(116b)에 연결하도록 설치한다.

이렇게, 공기유입부(10)를 공기공급구(113)에 설치한 상태에서 공기를 유입시키면 공기공급구(113)에 설치된 공기승압부의 승압구(121) 중앙으로 구비된 체적축소공(122) 측을 통과하면서 축소된 체적에 의해 공기의 속도가 가속되면서 압력을 상승시킨다.

상기와 같이, 공기가 가속되어 승압된 공기의 압력에 의해 냉각수유입부(20) 에 연결된 냉각수유입부(20)에 냉각수유입관로(116) 측으로 냉각수가 흡입되면서 공급되고, 공기승압부(120)의 승압구(121) 외측으로 구비된 테이퍼부(123)에 의해 혼합되는 면적이 확대되면서 공기와 냉각수가 혼합된다.

이렇게, 공기와 냉각수가 혼합된 상태에서 혼합안착구(118a)가 구비된 혼합연결부(118b)로 몰드를 냉각하도록 형성된 혼합수분출부(30)에 연결 설치하고, 공기와 냉각수가 혼합된 혼합수를 혼합공급구(117)의 혼합관로(118)를 통하여 혼합수분출부(30) 측으로 공급시켜 몰드를 냉각시킨다.

이때, 공기와 냉각수의 공급압력을 몰드의 가열된 온도를 냉각할 범위에 따라 조절하여 공급함에 따라 혼합된 혼합수로 몰드를 냉각하는 냉각효율을 증대시킨다.

이와 같이, 구성된 본 발명의 몰드냉각용 혼합장치는 용융소재를 성형하는 몰드를 냉각하기 위해서 냉각수와 냉각공기를 혼합한 혼합수를 혼합부를 통하여 공급함에 따라, 냉각되는 온도에 따라 냉각수와 냉각공기 비율을 적절히 조절하여 공급으로써, 냉각온도를 용이하게 조절하여 냉각효율을 증대시키는 효과를 제공한다.

또한, 본 발명의 몰드냉각용 혼합장치는 몰드를 냉각하도록 상부 일측으로 경사부가 구비된 혼합블럭의 상부에 내부로 공기유입부와 연결되어 공기를 유입하는 공기유입관로가 구비된 공기공급구를 형성하고, 혼합블럭의 경사부에 공기유입관로와 관통되어 냉각수유입부와 연결되어 냉각수가 유입되는 냉각수유입관로가 구 비된 냉각수공급구를 형성하며, 혼합블럭의 내측으로 공기유입관로와 관통된 냉각수유입관로가 합수되어 하부로 몰드에 결합된 혼합수분출부에 연결되어 혼합수를 혼합 공급하도록 혼합관로가 구비된 혼합공급구를 형성한 혼합부를 구비하고, 상기 혼합부의 공기안착구에 안착되도록 구비된 승압구의 내측으로 공기의 체적을 축소하여 압력을 증가시키는 체적축소공을 형성한 공기승압부를 포함하여 구성함으로써, 공기와 냉각수를 유입하여 혼합한 상태로 공급함에 따라 몰드의 냉각온도에 따라 공기와 냉각수를 유입하는 압력과 수량을 조절하여 효과적으로 냉각함에 따라 냉각효율을 향상시키는 효과를 제공한다.

그리고, 본 발명의 몰드냉각용 혼합장치는 공기가 유입되는 공기유입부와 공기공급구가 연결되는 부분에 공기안착구가 구비된 공기연결부를 형성하고, 냉각수가 유입되는 냉각수유입부와 냉각수공급구가 연결되는 부분에 냉각수안착구가 구비된 냉각수연결부를 형성하며, 공기와 냉각수를 혼합한 혼합수를 몰드와 연결된 혼합수분출부로 공급시키는 혼합공급구의 연결부분에 혼합안착구가 구비된 혼합연결부를 형성하여 공기가 유입되는 공기유입부와 냉각수가 유입되는 냉각수유입부 및 혼합된 혼합수를 몰드로 공급하는 혼합수분출부를 혼합블럭에 견고하게 연결하여 조립성을 향상시키는 효과를 제공한다.

또한, 본 발명의 몰드냉각용 혼합장치는 공기가 유입되는 공기유입부와 결합되는 공기공급구 측으로 체적이 축소되는 체적축소공이 구비된 승압구를 형성하고, 승압구의 외측으로 하부로 직경이 축소되는 테이퍼부를 형성하여 공기유입부로 유입되는 공기의 체적 축소에 따른 유속의 변화에 따라 증대되는 압력으로 공기의 압 력을 승압시켜 공급의 효율성을 향상하고, 외부의 테이퍼부를 형성하여 관통된 냉각수유입관로에서 유입되는 냉각수가 공급되어 혼합되는 공간을 확대시켜 혼합효율성을 향상시키는 효과를 제공한다.

그리고, 본 발명의 몰드냉각용 혼합장치는 공기승압부를 통하여 고압의 공기가 유입되면 혼합관로 내측의 기압의 변화로 인하여 냉각수유입관로의 냉각수가 압력차로 인해 발생되는 흡입력으로 흡입되면서 혼합 공급함에 따라 호합된 혼합수의 효율을 향상시키는 효과를 제공한다.

아울러, 본 발명의 몰드냉각용 혼합장치는 몰드를 냉각하도록 공급하는 냉각부분에 공기와 냉각수를 혼합한 상태로 공급함에 따라, 공급되는 압력을 공기압의 증가분으로 대체함에 따라 공급 압력을 용이하게 조절함으로써, 공급효율을 증대시키는 효과를 제공한다.

본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 하여 설명하였으나 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 실시예의 변형이 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해서 정해져야 할 것이다.

Claims

몰드를 냉각하도록 상부 일측으로 경사부가 구비된 혼합블럭의 상부에 내부로 공기유입부와 연결되어 공기를 유입하는 공기유입관로가 구비된 공기공급구를 형성하고, 혼합블럭의 경사부에 공기유입관로와 관통되어 냉각수유입부와 연결되어 냉각수가 유입되는 냉각수유입관로가 구비된 냉각수공급구를 형성하며, 혼합블럭의 내측으로 공기유입관로와 관통된 냉각수유입관로가 합수되어 하부로 몰드에 결합된 혼합수분출부에 연결되어 혼합수를 혼합 공급하도록 혼합관로가 구비된 혼합공급구를 형성한 혼합부와,

상기 혼합부의 공기공급구에 내측으로 공기의 체적을 축소하는 체적축소공을 구비한 승압구를 삽입 형성하여 공급되는 공기의 체적 축소로 인한 압력을 승압시키는 공기승압부를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 몰드냉각용 혼합장치.
제 1항에 있어서,

상기 혼합부의 공기유입관로 내부에 공기안착구가 구비된 공기연결부를 형성하여 공기가 유입되는 공기유입부와 연결되도록 구성하는 것을 특징으로 하는 몰드냉각용 혼합장치.
제 1항에 있어서,

상기 혼합부의 냉각수유입관로 내부에 냉각수안착구가 구비된 냉각수연결부를 형성하여 냉각수가 유입되는 냉각수유입부와 연결되도록 구성하는 것을 특징으로 하는 몰드냉각용 혼합장치.
제 1항에 있어서,

상기 혼합부의 혼합관로 내부에 혼합안착구가 구비된 혼합연결부를 형성하여 몰드를 냉각하도록 공급되는 혼합수분출부와 연결되도록 형성하여 몰드에 공기와 냉각수가 혼합된 혼합수를 공급하도록 구성하는 것을 특징으로 하는 몰드냉각요 혼합장치.
제 1항에 있어서,

상기 공기승압부의 승압구 외측으로 하부로 직경이 축소되어 테이퍼부를 형성하여 유입되는 공기와 냉각수의 혼합공간을 확대시키도록 구성하는 것을 특징으로 하는 몰드냉각용 혼합장치.