KR100853252B1 - 우레탄 저압 발포기 헤드 - Google Patents

우레탄 저압 발포기 헤드 Download PDF

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Abstract

본 발명은 몸체 내부에 고체원료를 투입할 수 있는 고체원료 공급실린더를 설치하고 이 고체원료 공급실린더 선단에는 임펠러를 연결 설치함으로써, 액체원료와 고체원료의 고른 혼합을 통해 우레탄 제품의 강도를 개선하고 난연성이 우수한 우레탄 제품을 생산할 수 있도록 한 우레탄 저압 발포기 헤드에 관한 것이다.
즉, 본 발명은 액체원료 공급실린더의 사이에 위치하도록 몸체의 내부 중앙에 설치되며, 내부는 고체원료의 공급이 가능하도록 속이 빈 형태로 형성되면서 하단은 혼합공간부에 위치되고, 상부는 회전이 가능하도록 회전장치와 연결설치되는 고체원료 공급실린더와; 상기 혼합공간부 내에 위치하도록 고체원료 공급실린더의 하단으로부터 연장형성되고, 내부는 고체원료 공급실린더로부터 공급된 고체원료를 혼합공간부에 공급할 수 있도록 고체원료 공급실린더의 내부와 연통되며, 외주에는 내부와 연통되는 복수의 배출공이 형성됨과 아울러 액체원료 공급실린더에서 공급된 액체원료와 고체원료 공급실린더에서 공급된 고체원료의 고른 혼합을 위해 복수의 회전날개가 방사상으로 형성되는 임펠러를; 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.
발포기, 헤드, 저압, 우레탄, 고체원료

Description

우레탄 저압 발포기 헤드{Polyurethane low pressure foaming machine head}
본 발명은 몸체 내부에 고체원료를 투입할 수 있는 고체원료 공급실린더를 설치하고 이 고체원료 공급실린더 선단에는 임펠러를 연결 설치함으로써, 액체원료와 고체원료의 고른 혼합을 통해 우레탄 제품의 강도를 개선하고 난연성이 우수한 우레탄 제품을 생산할 수 있도록 한 우레탄 저압 발포기 헤드에 관한 것이다.
우레탄 발포기(Polyurethane Foam)는 두 종류 이상의 액체화학원료들을 정량 비율로 믹싱하여 우레탄 제품을 생산하는 장치로서, 우레탄 제품은 우레탄 발포기의 헤드를 통해 믹싱된 혼합물이 각 금형으로 부어져 화학반응에 의해 점점 부풀어 오르면서 금형 내부에서 액체에서 고체로 굳어져 형성된다.
우레탄 제품의 품질은 액체원료의 혼합비율, 금형과 액체원료의 온도, 발포 시간 조절 등 여러 가지 요소들에 의해 좌우되며, 생산된 우레탄 제품은 건축, 자동차, 가구 레저 분야 등 우리 생활 전반에 걸쳐 널리 쓰이게 된다.
일반적으로 우레탄 발포기는 고압발포기와 저압발포기로 나눌 수 있다.
먼저, 고압발포기는, 고압 엑시얼 펌프(Axial pump)로 경질, 연질의 폴리우레탄을 혼합 후 발포 헤드를 통해 폴리우레탄을 고압으로 토출하여 우레탄 제품을 생산한다.
그리고 저압발포기는, 기어펌프(Gear pump)로 경질, 연질의 폴리우레탄을 혼합 후 발포 헤드를 통해 우레탄을 토출하여 우레탄 제품을 생산한다.
그러나 종래의 우레탄 발포기 헤드는, 고체원료의 사용이 불가능하고 오로지 액체원료만을 사용해야 하는 구조적인 단점이 있어, 폐우레탄, 미네랄(mineral), 글라스울(glass fiber, 유리섬유) 등 고체원료와 기존의 액체원료의 믹싱에 따른 제품의 강도개선을 기대할 수 없었다.
또한, 폐우레탄이나 스티로폼 등을 분쇄하여 우레탄 제품의 원료로 재활용할 수 없으며, 난연성 고체원료의 투입이 불가능하여 난연성 제품의 생산을 기대할 수 없는 문제점이 있었다.
본 발명의 해결하고자 하는 과제는, 액체 원료와 함께 폐우레탄, 미네랄, 글라스울 등 다양한 고체원료를 혼합할 수 있도록 몸체 내부에 고체원료 공급실린더를 설치하고 고체원료 공급실린더 선단에는 임펠러를 설치함으로써, 액체원료와 고체원료의 고른 혼합을 통해 우레탄 제품의 강도를 개선함은 물론 난연성이 우수한 제품을 생산할 수 있도록 한 우레탄 저압 발포기 헤드를 제공함에 있다.
본 발명은 상기와 같은 과제 해결하기 위해 발명한 것으로, 액체원료의 공급을 위해 몸체 내부 중앙을 중심으로 양측 설치되어 혼합공간부에 액체원료를 공급하는 액체원료 공급실린더가 설치되는 종래의 우레탄 저압 발포기 헤드에 있어서, 상기 액체원료 공급실린더의 사이에 위치하도록 몸체의 내부 중앙에 설치되며, 내부는 고체원료의 공급이 가능하도록 속이 빈 형태로 형성되면서 하단은 혼합공간부에 위치되고, 상부는 회전이 가능하도록 회전장치와 연결설치되는 고체원료 공급실린더와; 상기 혼합공간부 내에 위치하도록 고체원료 공급실린더의 하단으로부터 연장형성되고, 내부는 고체원료 공급실린더로부터 공급된 고체원료를 혼합공간부에 공급할 수 있도록 고체원료 공급실린더의 내부와 연통되며, 외주에는 내부와 연통되는 복수의 배출공이 형성됨과 아울러 액체원료 공급실린더에서 공급된 액체원료와 고체원료 공급실린더에서 공급된 고체원료의 고른 혼합을 위해 복수의 회전날개 가 방사상으로 형성되는 임펠러를; 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.
또한, 상기 고체원료 공급실린더의 상단 일측에는, 압축공기 공급부가 천공되며 고체원료 공급실린더 상단은 내부에 고체원료의 투입량을 조절하는 스프링이 설치된 주름관과 연결되고, 상기 고체원료 공급실린더의 상단 내부에는 압축공기 공급부에서 공급되는 압축공기와 주름관에서 공급되는 고체원료가 격리되어 배출되도록 격벽이 설치됨을 특징으로 한다.
본 발명의 우레탄 저압 발포기 헤드는 다음과 같은 효과가 있다.
1. 기존 발포기 헤드를 완전히 교체하지 않고 기존 발포기 헤드에 고체원료를 투입할 수 있는 고체원료 공급실린더만 설치하면 되므로 제작이 간편하고 제작비를 대폭 절감할 수 있다.
2. 종래의 발포기 헤드는 구조상 고체원료의 투입이 불가능하여 난연 2, 3급의 우레탄 패널의 제조가 불가능하였으나, 본 발명은 난연 2, 3급의 미네랄 고체원료의 공급이 가능하므로 미네랄 등의 고체원료가 혼합된 난연 2, 3급의 우레탄 패널을 생산할 수 있다.
3. 액체원료와 함께 분쇄한 폐우레탄 및 스티로폼의 고체원료를 함께 투입할 수 있어 폐우레탄 및 스티로폼을 재활용할 수 있다.
4. 자동차 및 기타 우레탄 제품에 실과 같은 고체물질을 투입할 수 있어 우레탄 제품의 강도를 대폭 개선할 수 있다.
5. 기존에는 액체 및 고체원료의 혼합시 별도의 공정을 거쳐 제품을 생산하였으나, 본 발명은 액체 및 고체원료를 함께 공급하여 우레탄 제품을 생산할 수 있기 때문에 제작공정의 단순화에 따른 생산성 향상을 기대할 수 있다.
6. 스티로폼이 혼합된 우레탄제품이나 모래가 혼합된 우레탄제품 등 다양한 고체원료가 혼합된 우레탄제품을 생산할 수 있어 전혀 새로운 품질의 다양한 제품을 생산할 수 있다.
7. 고체원료 공급실린더 선단에 임펠러를 설치함으로써, 액체원료와 고체원료의 고른 혼합으로 최상을 우레탄 제품을 생산할 수 있다.
본 발명은 실시를 위해, 액체원료의 공급을 위해 몸체 내부 중앙을 중심으로 양측 설치되어 혼합공간부에 액체원료를 공급하는 액체원료 공급실린더가 설치되는 종래의 우레탄 저압 발포기 헤드에 있어서, 상기 액체원료 공급실린더의 사이에 위치하도록 몸체의 내부 중앙에 설치되며, 내부는 고체원료의 공급이 가능하도록 속이 빈 형태로 형성되면서 하단은 혼합공간부에 위치되고, 상부는 회전이 가능하도록 회전장치와 연결설치되는 고체원료 공급실린더와; 상기 혼합공간부 내에 위치하도록 고체원료 공급실린더의 하단으로부터 연장형성되고, 내부는 고체원료 공급실린더로부터 공급된 고체원료를 혼합공간부에 공급할 수 있도록 고체원료 공급실린더의 내부와 연통되며, 외주에는 내부와 연통되는 복수의 배출공이 형성됨과 아울러 액체원료 공급실린더에서 공급된 액체원료와 고체원료 공급실린더에서 공급된 고체원료의 고른 혼합을 위해 복수의 회전날개가 방사상으로 형성되는 임펠러를; 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.
또한, 상기 고체원료 공급실린더의 상단 일측에는, 압축공기 공급부가 천공되며 고체원료 공급실린더 상단은 내부에 고체원료의 투입량을 조절하는 스프링이 설치된 주름관과 연결되고, 상기 고체원료 공급실린더의 상단 내부에는 압축공기 공급부에서 공급되는 압축공기와 주름관에서 공급되는 고체원료가 격리되어 배출되도록 격벽이 설치됨을 특징으로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 단면도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 임펠러 저면을 도시한 단면도로서, 이하 첨부되는 도면을 참조하여 본 발명을 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 우레탄 저압 발포기 헤드는 도 1, 2에 도시된 바와 같이 혼합공간부(11)에 액체원료(21)를 공급하기 위해 몸체(10) 내부 중앙을 중심으로 일정거리를 두고 양측으로 설치되며, 하단이 혼합공간부(11)에 위치되는 액체원료 공급실린더(20)가 설치되는 종래의 우레탄 저압 발포기 헤드에 있어서,
상기 혼합공간부(11) 내부에 고체원료(31)를 공급할 수 있도록 고체원료 공급실린더(30)가 몸체(10) 내부에 설치되며, 이 고체원료 공급실린더(30)의 하단에는 액체원료(21) 및 고체원료(31)의 고른 혼합을 위해 임펠러(70)가 연장 설치됨을 특징으로 한다.
즉, 상기 고체원료 공급실린더(30)는, 양측으로 설치된 액체원료 공급실린더(20) 사이에 위치하도록 몸체(10)의 중앙에 설치되며, 상기 고체원료 공급실린더(30)의 내부는 속이 빈 형태로 형성하여 고체원료(31)가 고체원료 공급실린더(30)의 내부를 통해 혼합공부(11)로 공급될 수 있도록 한다.
그리고 고체원료 공급실린더(30)의 상부 일단에는, 압축공기 공급부(32)가 천공되는데 이 압축공기 공급부(32)는 펌프 등의 장치와 연결되어 있어 고체원료(31)의 이송에 필요한 압축공기를 고체원료 공급실린더(30) 내부로 불어넣는 통로 역할을 한다.
또한, 고체원료 공급실린더(30)의 상단은 고체원료(31)를 공급하는 주름관(40)과 연결되며, 이 주름관(40)의 내부에는 모터(60)와 연결되어 회전에 고체원료(31)의 공급량을 조절하는 스프링(50)이 설치된다.
이때, 상기 고체원료 공급실린더(30)의 상단 내부에는 압축공기 공급부(32)에서 공급되는 압축공기와 주름관(40)을 통해 공급되는 고체원료(31)가 격리된 상태로 원활한 공급이 이루어지도록 격벽(33)이 설치된다.
한편, 상기 고체원료 공급실린더(30)는 회전 가능하도록 상단이 회전장치(80)와 연결설치되는데, 이 회전장치(80)는 모터와 연결되어 회전하는 풀리와 고 체원료 공급실린더(30) 상단과 풀리를 연결하는 벨트로 구성된다.
상기 고체원료 공급실린더(30)의 하단은 혼합공간부(11) 내에 위치하도록 설치가 이루어지며 고체원료 공급실린더(30)의 하단에는 임펠러(70)가 연장설치된다.
상기 임펠러(70)는, 고체원료 공급실린더(30)의 내부와 연통되도록 속이 빈 형태로 구성되며, 외주에는 내부와 연통되는 복수의 배출공(71)이 형성되어 고체원료 공급실린더(30)로부터 공급된 고체원료(31)를 배출공(71)을 통해 혼합공간부(11) 내에 배출할 수 있도록 한다.
그리고 임펠러(70)의 외주에는 갈퀴 모양의 복수의 날개(72)를 방사상으로 형성함으로써, 액체원료 공급실린더(20)와 고체원료 공급실린더(30)를 거쳐 임펠러(70)의 배출공(71)을 통해 혼합공간(11) 내로 공급되는 액체원료(21) 및 고체원료(31)의 믹싱 작업이 효과적으로 이루어지게 한다.
이상과 같이 본 발명의 우레탄 저압 발포기 헤드는, 몸체(10) 내부 양측으로 설치되는 액체원료 공급실린더(20) 사이에 고체원료 공급실린더(30)를 설치하고 이 고체원료 공급실린더(30) 하단에 임펠러(70)를 연장설치하여 액체원료 공급실린더(20)와 고체원료 공급실린더(30)로부터 혼합공간부(11) 내부로 공급되는 액체원료(21) 및 고체원료(31)의 믹싱 작업이 효과적으로 이루어지게 함으로써, 우레탄 제품의 강도를 개선함과 아울러 난연성이 우수한 우레탄 제품을 생산할 수 있도록 한 것으로서, 이하 첨부되는 도면을 참조하여 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.
도 1, 2와 같이 고체원료(31)의 공급량을 모터(60)와 연결된 스프링(50)의 회전에 의해 조절하면서 분말 상태의 고체원료(31)를 주름관(40) 내부로 공급한다.
이와 동시에 압축공기 공급부(32)를 통해 고체원료 공급실린더(30) 내부로 공기를 불어넣음으로써, 주름관(40)으로 공급된 고체원료(31)가 고체원료 공급실린더(30)와 임펠러(70)를 거쳐 혼합공간부(11)로 공급되게 함과 아울러 회전장치(80)에 의해 고체원료 공급실린더(30) 및 임펠러(70)를 회전시킨다.
따라서, 고체원료(31)는 고체원료 공급실린더(30)를 거쳐 임펠러(70)의 배출공(71)을 통해 혼합공간부(11)로 공급된다.
이때, 임펠러(70)는 회전장치(80)의 에너지를 전달받아 회전하고 있기 때문에 임펠러(70)의 배출공(71)을 통해 혼합공간부(11)로 공급되는 고체원료(31)는 방사형태로 뿌려지게 되고 액체원료 공급실린더(20)로부터 공급된 액체원료(21)와 믹싱된다.
혼합공간부(11)에 공급된 액체원료(21) 및 고체원료(31)의 믹싱은 임펠 러(70)의 회전날개(72)에 의해 더욱 효과적으로 이루어지게 된다.
즉, 임펠러(70) 외주에 방사상으로 회전날개(72)가 형성되어 있기 때문에 액체원료(21) 및 고체원료(31)를 휘저으면서 혼합하기 때문에 액체원료(21) 및 고체원료(31)는 혼합이 더욱 효과적으로 이루어져 고품질의 우레탄 제품을 생산할 수 있다.
믹싱이 완료된 액체원료(21) 및 고체원료(31)의 혼합물은 금형에 부어져 우레탄 제품으로 생산된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 단면도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 임펠러 저면을 도시한 단면도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10:몸체 11:혼합공간부 20:액체원료 공급실린더
21:액체원료 30:고체원료 공급실린더 31:고체원료
32:압축공기 공급부 33:격벽 40:주름관
50:스프링 60:모터 70:임펠러
71:배출공 72:회전날개 80:회전장치

Claims (2)

  1. 액체원료의 공급을 위해 몸체 내부 중앙을 중심으로 양측 설치되어 혼합공간부에 액체원료를 공급하는 액체원료 공급실린더가 설치되는 종래의 우레탄 저압 발포기 헤드에 있어서,
    상기 액체원료 공급실린더의 사이에 위치하도록 몸체의 내부 중앙에 설치되며, 내부는 고체원료의 공급이 가능하도록 속이 빈 형태로 형성되면서 하단은 혼합공간부에 위치되고, 상부는 회전이 가능하도록 회전장치와 연결설치되는 고체원료 공급실린더와;
    상기 혼합공간부 내에 위치하도록 고체원료 공급실린더의 하단으로부터 연장형성되고, 내부는 고체원료 공급실린더로부터 공급된 고체원료를 혼합공간부에 공급할 수 있도록 고체원료 공급실린더의 내부와 연통되며, 외주에는 내부와 연통되는 복수의 배출공이 형성됨과 아울러 액체원료 공급실린더에서 공급된 액체원료와 고체원료 공급실린더에서 공급된 고체원료의 고른 혼합을 위해 복수의 회전날개가 방사상으로 형성되는 임펠러를; 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 우레탄 저압 발포기 헤드.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 고체원료 공급실린더의 상단 일측에는, 압축공기 공급부가 천공되며 고 체원료 공급실린더 상단은 내부에 고체원료의 투입량을 조절하는 스프링이 설치된 주름관과 연결되고, 상기 고체원료 공급실린더의 상단 내부에는 압축공기 공급부에서 공급되는 압축공기와 주름관에서 공급되는 고체원료가 격리되어 배출되도록 격벽이 설치됨을 특징으로 하는 우레탄 저압 발포기 헤드.
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