KR100890726B1

KR100890726B1 - 발포 폴리스티렌폼의 난연액 코팅 탈수장치

Info

Publication number: KR100890726B1
Application number: KR1020080116074A
Authority: KR
Inventors: 김태웅; 김세일; 변병열; 최상덕; 윤진섭; 서원보; 이현남; 안원술
Original assignee: 주식회사 울트라보드
Priority date: 2008-11-21
Filing date: 2008-11-21
Publication date: 2009-03-26

Abstract

본 발명은 발포 폴리스티렌폼 난연액 코팅 탈수장치에 관한 것으로, 난연처리에 의해 발포 폴리스티렌폼에 혼입된(함유된 또는 주입된) 난연액 중 일부를 원심분리시켜 탈수함으로써 작업이 간편하고 효율성이 우수하고 건조시간이 대폭 단축될 뿐 아니라, 탈수되는 난연액의 일부가 발포 폴리스티렌폼의 비드 표면에 전체적으로 코팅되면서 고도(高度)난연 처리되도록 한 것이다.

본 발명 발포 폴리스티렌폼의 난연액 코팅 탈수장치(1)는 바닥판(3)이 구비된 소정 높이의 원통형 통체(2) 양측에 입구(4) 및 출구(5)가 형성되고, 상기 입구(4)와 출구(5)에 도어(6)(7)가 설치되고, 상기 통체(2) 바깥에 떨어져 설치되는 수직지지대(8)(9)의 상부에 수평지지대(10)가 연결되고, 상기 바닥판(3)과 수평지지대(10)에 각각 설치되는 축베어링(11)(12)에는 회전축(13)의 상ㆍ하부가 각각 결합되고, 상기 회전축(13)은 동력전달수단으로 인버터모터(14)와 연결되어 고속회전(100~1,000rpm)하고, 상기 회전축(13) 하부 양측에 발포 폴리스티렌폼(20)이 각각 수납되는 한 쌍의 회전체(18)(19)가 설치되고, 상기 회전체(18)(19)에는 공간부(21)(22)와 투입구(23)와 배출구(24) 및 다수의 구멍(25)(26)이 형성된 망체(33)(34)가 각각 설치되고, 탈수되는 난연액(39)이 수집될 수 있도록 바닥판(3)의 가장자리 부분에 집수조(28)가 설치되고, 상기 집수조(28) 일측에는 밸브(30)가 구비된 배출관(29)이 설치되며, 회전체(18)(19)에 투입된 코팅 탈수 대상 발포 폴 리스티렌폼(20)을 소정시간 고속회전시켜 발포 폴리스티렌폼(20)에 혼입된 다량의 난연액 중 불필요한 일부의 난연액(39)이 원심분리에 의해 탈수되며, 탈수되는 난연액의 일부가 발포 폴리스티렌폼의 비드 표면에 전체적으로 코팅되면서 고(高)난연 처리된다.

또한, 공기저항이 큰 회전체(18)(19) 일부분에는 공기유도판(66)(67)이 설치되어 고속 회전하는 회전체(18)(19)의 공기저항이 크게 감소되며, 통체(2) 상부에는 통기공(71)이 형성된 공기차단판(70)이 설치되어 회전체(18)(19)의 주변공기의 와류가 감소되며, 회전체(18)(19)에 복수로 설치되는 초음파 진동자(48)에 의해 코팅 탈수효율이 더욱 향상된다.

코팅 탈수, 발포 폴리스티렌폼, 난연액, 회전체, 원심분리, 모터, 고속회전

Description

발포 폴리스티렌폼의 난연액 코팅 탈수장치{COATING AND DEHYDRATION DEVICE OF POLYSTYRENEFOAM}

본 발명은 발포 폴리스티렌폼의 난연액 코팅 탈수장치에 관한 것으로, 난연처리에 의해 발포 폴리스티렌폼에 혼입된(함유된 또는 주입된) 난연액 중 일부를 원심분리시켜 탈수함으로써 작업이 간편하고 효율성이 우수하며 건조시간이 대폭 단축될 뿐 아니라, 탈수되는 난연액의 일부가 발포 폴리스티렌폼의 비드 표면에 전체적으로 코팅되면서 고(高)난연 처리되도록 한 것이다.

일반적으로 열가소성 수지인 폴리스티렌 수지(또는 폴리스티렌폼)는 성형 가공성과 보온 단열성 및 충격흡수력 등이 우수하기 때문에 보온ㆍ보냉 및 단열재, 전기 전자제품 및 일반 제품의 포장재, 완충재, 건축자재 등 여러 산업분야에 널리 사용되고 있다.

반면, 내열성이 낮아 고온에서 쉽게 용융될 뿐 아니라, 화재 발생시에는 불에 쉽게 인화되어 많은 화염과 유독가스를 발생시켜 인명을 살상시키고 주변환경을 오염시키는 등의 문제점이 있어서 난연화에 대한 다양한 방법들이 연구 및 제시되고 있다.

발포 폴리스티렌폼에 주로 사용되고 있는 난연처리방법에는, 난연제인 할로겐 화합물ㆍ금속수산화물ㆍ금속산화물(Al(OH)₃, Mg(OH)₂ 등)ㆍ할로겐 인산에스테르화합물 등을 폴리스티렌 수지에 첨가하여 난연처리한 다음 소정 형상의 발포 폴리스티렌폼을 제조하는 방법, 소정 형상으로 성형된 발포 폴리스티렌폼의 표면과 내부로 난연액을 주사하여 난연처리하는 방법, 소정 형상으로 성형된 발포 폴리스티렌폼의 표면에 칼집 및/또는 미세구멍을 낸 다음 난연액 속에 소정시간 함유시켜 난연처리하는 방법등이 있으나, 도 1에 예시한 바와 같이 난연액(a)이 비드(B)의 표면에 부분적으로 코팅되고, 비드(B)와 비드(B) 사이에 형성되는 공간부(S)에는 난연액(a)이 혼입하지 못하여 난연효율이 매우 낮은 편이다.

한편, 난연처리된 발포 폴리스티렌폼은 다량의 난연액이 혼입되어 있어서(통상 80 ~ 90%의 수분 혼입) 무거울 뿐 아니라 건조가 더디기 때문에 발포 폴리스티렌폼에 혼입된 일부의 난연액을 분리 제거시키는 탈수과정이 필요하다.

예컨대, 상기 발포 폴리스티렌폼은 두께가 얇고(대략 30~50㎜), 폭이 좁으며(대략 500 ~ 1,000㎜), 길이가 긴(대략 1,800~3,600㎜) 장방형의 평면 구조이므로 대부분 폭보다 조금 긴 길이의 롤러를 이용하여 가압하는 방식으로 탈수하고 있다.

즉, 난연액이 혼입된 발포 폴리스티렌폼을 이송시키면서 다수의 롤러로 가압 시켜 과다 혼입된 난연액을 짜주는 방법으로 발포 폴리스티렌폼의 탈수를 달성하고 있으나, 발포 폴리스티렌폼의 변형, 강도저하 및 물성변화의 우려가 있어서 롤러의 과도한 가압이 불가하므로 탈수효율이 20% 정도로 매우 낮을 뿐 아니라, 탈수된 발포 폴리스티렌폼을 건조시키는 데에도 약 3일(72시간) 정도로 많이 소요되며, 건조에 필요한 공간도 많이 필요한 등의 문제점이 있었다.

본 발명은 발포 폴리스티렌폼을 난연처리할 때 발포 폴리스티렌폼에 혼입된(함유된 또는 주입된) 난연액을 원심분리시켜 신속하면서 경제적으로 탈수할 수 있을 뿐 아니라, 작업이 간편하고 효율성이 우수하여 건조시간이 대폭 단축되며, 탈수되는 난연액의 일부가 발포 폴리스티렌폼의 비드 표면에 전체적으로 코팅되면서 고(高)난연 처리되는 발포 폴리스티렌폼의 난연액 코팅 탈수장치를 제공함에 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 회전체의 일부분에 공기유도판을 설치하여 고속회전하는 회전체가 공기에 의한 회전저항(부하)이 격감되도록 함으로써 인버터모터의 소비전력이 약 50% 절감되도록 함을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 목적은 통체 상부에 공기차단판을 설치하여 통체 내부로 불필요한 공기의 유입과 유출을 차단함으로써 회전체 주변의 공기와류를 감소시켜 회전부하를 경감시키고 자연스러운 회전을 유도함을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 목적은 통체의 바깥 측면에 지지편을 고정시켜 수직지지대에 근접하도록 구성함으로써 통체의 과도한 쏠림을 방지하고 아울러 회전체의 손상을 방지하도록 함을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 목적은 회전체를 구성하는 망체의 공간부는 1단 이상의 높이이고, 상기 공간부의 폭은 복수의 발포 폴리스티렌폼이 수용될 수 있는 넓이로 구성하여 복수의 발포 폴리스티렌폼을 한꺼번에 코팅 탈수하도록 함을 특징으로 한다

본 발명의 또 다른 목적은 망체의 투입구와 배출구에 만곡면을 각각 형성하고, 또한 상기 망체의 공간부는 투입되는 발포 폴리스티렌폼의 높이 및 전체폭을 감안하여 1~3㎝의 틈이 형성되게 구성함으로써 발포 폴리스티렌폼의 투입과 배출이 쉽도록 함을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 목적은 회전체에 설치되는 망체는 발포 폴리스티렌폼의 크기나 개수에 따라 망체를 교환할 수 있게 클램프를 이용하여 분리 결합할 수 있도게 구성함을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 목적은 회전체에 초음파 진동자를 설치하여 발포 폴리스티렌폼이 진동되게 함으로써 코팅 탈수효율이 더욱 향상되도록 함을 특징으로 한다.

본 발명 발포 폴리스티렌폼의 난연액 코팅 탈수장치는, 바닥판이 구비된 소 정 높이의 원통형 통체와, 상기 통체 양측에 형성되는 입구 및 출구와, 상기 입구와 출구에 각각 형성되는 도어와, 상기 통체 바깥에 떨어져 설치되는 수직지지대와, 상기 수직지지대의 상부를 연결하고 통체 상부를 지나가는 수평지지대와, 상기 바닥판과 수평지지대에 각각 설치되는 축베어링과, 상기 축베어링에 상ㆍ하부가 설치되는 회전축과, 상기 수직지지대 일단에 설치되어 상기 회전축을 고속회전(100~1,000rpm)시키는 인버터모터와, 상기 회전축 하부 양측에 설치되는 회전체와, 상기 회전체 양측에 각각 형성되는 망체와, 발포 폴리스티렌폼 삽입될 수 있게 상기 망체에 형성되는 공간부와, 상기 공간부 양측에 형성되는 투입구 및 배출구와, 탈수시 난연액이 빠질 수 있게 상기 망체에 형성되는 다수의 구멍과, 상기 바닥판의 가장자리 부분에 설치되는 집수조와, 상기 집수조 일측에 설치되는 배출관과, 상기 배출관에 형성되는 밸브와 제어기로 크게 구성되며, 회전체에 투입된 코팅 탈수 대상 발포 폴리스티렌폼을 소정시간 고속회전시켜 발포 폴리스티렌폼에 혼입된 난연액 중 불필요한 일부의 난연액을 원심분리시켜 탈수하게되며, 탈수되는 난연액의 일부가 발포 폴리스티렌폼의 비드 표면에 전체적으로 코팅되면서 고(高)난연 처리된다.

또한 본 발명은 회전체를 구성하는 망체의 공간부는 1단 이상의 높이로 구성하고, 상기 공간부의 폭은 복수의 발포 폴리스티렌폼이 수용될 수 있는 넓이로 구성하여 복수의 발포 폴리스티렌폼을 한꺼번에 코팅 탈수하도록 함으로써 생산성이 극대화된다.

또한 본 발명은 망체의 투입구와 배출구에 만곡면을 각각 형성하고, 또한 상 기 망체의 공간부는 투입되는 발포 폴리스티렌폼의 높이 및 전체폭을 감안하여 1~3㎝의 틈이 형성되게 구성함으로써 발포 폴리스티렌폼의 투입과 배출이 쉽도록 구성된다.

또한 본 발명은 회전체에 설치되는 망체는 발포 폴리스티렌폼의 크기나 개수에 따라 망체를 교환할 수 있게 클램프를 이용하여 분리 결합할 수 있도록 구성된다.

본 발명에서 코팅 탈수된 난연액은 바닥판의 가장자리 부분에 설치되는 집수조로 수집되며, 집수조로 수집된 난연액은 회수한 다음 난연처리에 재사용할 수 있게된다.

본 발명은 탈수에 의해 원심분리되는 난연액이 발포 폴리스티렌폼의 비드(bead)와 비드 사이 및 비드의 공간부(미세한 틈) 사이로 골고루, 그리고 깊이 혼입되게 함으로써 난연성이 우수하다.

또한 본 발명은 회전체에 초음파 진동자를 설치하여 발포 폴리스티렌폼이 진동되게 함으로써 코팅 탈수효율이 더욱 향상되고, 통체의 바깥 측면에 고정되어 수직지지대에 근접하는 지지편에 의해 통체의 과도한 쏠림과 회전체의 손상이 방지된다.

본 발명은 발포 폴리스티렌폼에 혼입된 일부의 난연액을 원심분리시켜 탈수하게 되므로 탈수효율(80~90%)이 우수할 뿐 아니라, 발포 폴리스티렌폼의 변형이나 특성저하가 방지되는 효과가 있다.

또한 본 발명은 원심분리에 의해 탈수효율이 우수하므로 건조시간이 1일(24시간) 이하로 크게 단축되는 효과가 있다.

또한 본 발명은 작업이 간편하고 효율성이 우수하고 건조시간이 대폭 단축될 뿐 아니라, 탈수되는 난연액의 일부가 발포 폴리스티렌폼의 비드 표면에 전체적으로 코팅되면서 고(高)난연 처리되는 효과가 있다.

또한 본 발명은 회전체에 설치되는 공기유도판에 의해 회전부하가 격감되므로 고속회전이 향상되고, 인버터모터의 소비전력이 약 50% 절감되는 효과가 있다.

또한 본 발명은 통체 상부에 공기차단판이 설치되어 통체 내부로 불필요한 공기의 유입과 유출이 차단되어 회전체의 자연스러운 고속회전이 달성되는 효과가 있다.

또한 본 발명은 초음파 진동에 의해 발포 폴리스티렌폼의 코팅 탈수효율이 더욱 향상되는 효과가 있다.

또한 본 발명은 회전체에 설치되는 망체는 클램프를 이용하여 분리 결합할 수 있어서 발포 폴리스티렌폼의 크기나 개수에 따라 망체를 교환할 수 있는 효과가 있다.

또한 본 발명은 집수조로 수집된 난연액은 회수한 다음 난연처리에 재사용할 수 있는 효과가 있는 매우 유용한 발명이다.

본 발명을 설명함에 있어, 도면들 중 동일한 구성요소들은 가능한 한 동일 부호로 기재하고, 관련된 공지구성이나 기능에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지가 모호해지지 않도록 하기 위하여 생략하도록 한다.

본 발명의 코팅 탈수장치(1)는 소정 높이의 원통형 통체(2)와, 통체(2) 하부에 형성되는 바닥판(3)과, 통체(2) 일측에 형성되는 입구(4)와, 통체(2) 타측에 형성되는 출구(5)와, 통체(4) 바깥방향으로 개폐할 수 있게 입구(4)와 출구(5)에 각각 설치되는 도어(6)(7)와, 통체(2) 바깥에 떨어져 설치되는 수직지지대(8)(9)와, 수직지지대(8)(9)의 상부를 연결하고 통체(2) 상부를 지나가는 수평지지대(10)와, 수평지지대(10)를 연결시켜 보강하는 보강지지대(10a)와, 바닥판(3)과 수평지지대(10)에 각각 설치되는 축베어링(11)(12)과, 상기 축베어링(11)(12)에 상ㆍ하부가 설치되는 회전축(13)과, 수직지지대(8) 일단에 설치되는 인버터모터(14)와, 수평지지대(10) 상부로 돌출된 회전축(13) 단부에 끼워져 설치되는 풀리(15)와, 인버터모터(14)의 회전축에 설치되는 풀리(16)와, 상기 풀리(15)와 풀리(16)를 연결하는 벨트(17)와, 회전축(13) 하부 양측에 설치되는 회전체(18)(19)와, 발포 폴리스티렌폼(20)이 투입될 수 있게 회전체(18)(19)에 각각 형성되는 복수의 공간부(21)(22)와, 발포 폴리스티렌폼(20)이 투입 및 배출될 수 있게 공간부(21)(22) 양측에 각각 형성되는 투입구(23) 및 배출구(24)와, 원심분리되는 난연액이 배출될 수 있게 회전체(18)(19)에 설치되는 다수의 구멍(25)(26)과, 탈수되는 난연액이 수집될 수 있게 바닥판(3) 가장자리 부분에 설치되는 소정높이의 원형판(27)과, 통체(2)와 원형 판(27) 사이에 형성되는 집수조(28)와, 집수조(28) 일측에 설치되는 배출관(29)과, 배출관(29)에 형성되는 밸브(30)와, 인버터모터(14)를 제어하는 제어기로 구성된다.

상기 회전체(18)(19)는 인버터 모터(14)에 의해 고속(100~1,000rpm)으로 회전하게되므로 회전축(13) 하부에 설치하여 무게중심이 낮아지도록 함으로써 안정적인 회전이 달성된다. 또한 회전체(18)(19)는 회전축(13)의 양측으로 같은 길이로 돌출되어 무게중심이 회전축(13)에 위치하도록 구성함으로써 고속 회전할 때 회전체(18)(19)가 일측으로 쏠리는 현상이나 축베어링(11)(12)의 편마모 현상 등이 방지된다.

상기 회전체(18)(19)는 발포 폴리스티렌폼(20)이 수납될 수 있게 수평으로 길쭉한 장방형이고 소정의 높이를 갖는 구조이므로 고속회전시 공기에 의한 회전저항(회전부하)이 매우 큰 편이다.

따라서, 도 4와 같이 공기에 의해 회전저항이 큰 회전체(18)(19) 부분에 유선형 또는 곡선형의 공기유도판(66)(67)을 용접이나 체결 등의 방법으로 고정시켜 회전저항이 크게 감소되도록 구성된다.

상기 회전체(18)(19)가 고속회전할 때, 공기유도판(66)(67)에 의해 회전체(18)(19)의 회전저항(부하)이 격감되므로 인버터모터(14)의 소비전력이 약 50% 절감되며, 회전체(18)(19)의 안정적인 고속회전이 달성된다.

상기 공기유도판(66)(67)의 길이(L1)는 도 6과 같이 회전체(18)(19) 길이의 1/2~2/3가 바람직하며, 공기유도판(66)(67)의 돌출길이(L2)는 일측 회전체(18 또는 19)의 폭(W)과 같거나 비슷한 정도이며, 공기유도판(66)(67)의 높이(h)는 회전체(18)(19)의 높이와 같으며, 회전체(18)(19)와 공기유도판(66)(67) 사이에는 공간부(68)(69)가 형성된다.

상기에서 탈수되는 난연액(39)의 대부분이 원심력(F)에 의해 통체(2) 방향으로 집중 배출되고, 회전축(13) 부근으로 배출되는 난연액은 미량이므로 공기유도판(66)(67)의 길이(L1)를 회전체(18)(19) 길이의 2/3까지 유지함으로써 공기마찰저항을 최소화할 수 있다.

상기 공기유도판(66)(67)은 공기의 저항에 충분히 견딜 수 있는 강도와 두께가 유지되는 비산화금속판이거나 그러한 재질의 판재이다.

상기에서 통체(2)와 수직지지대(8)(9)가 바닥에 각각 설치되지만 서로 접촉하지 않게 이격되고, 통체(2) 상부의 수평지지대(10) 또한 통체(2)와 직접적인 접촉이 방지되는 구성이므로 회전체(18)(19)의 회전 진동(振動)이 통체(2)로 바로 전달되지 않아 진동에 따른 소음증가와 수명단축등이 방지된다.

통체(2) 상부는 개방되거나 또는 이물유입과 난연액 비산 방지 및 공기와류와 회전소음을 줄일 수 있게 고정식 또는 개폐식 공기차단판(70)이 설치된다. 상기 공기차단판(70)은 도 7과 같이 통체(2)의 중앙부에 소정 평면적의 통기공(71)을 형성함으로써 통체(2) 내부로 불필요한 공기의 유입과 유출이 차단되어 회전체(18)(19)의 자연스러운 고속회전이 달성되며, 상기 통기공(71)을 통하여 회전체(18)(19)의 고속회전에 필요한 공기만 유입 및/또는 유출되어 탈수시 와류발생이 최소화되며, 그 형상은 원형, 사각형, 타원형, 마름모형, 사다리꼴형, 기타 이들의 변형 형상으로 다양화 할 수 있다.

상기 공기차단판(70)은 일부 또는 전체를 투명으로 구성하면 내부를 관망할 수 있고, 외부 빛이 통체(2) 내부로 투과되므로 발포 폴리스티렌폼(20)을 투입 및 배출할 때 별도의 조명이 불필요하다.

상기 공기차단판(70)은 통체(2)에 설치할 수 있으나, 도 5와 같이 통체(2)에 떨어져 설치된 수평지지대(10)에 설치함으로써 공기차단판(70)에 의한 진동과 소음이 감소된다. 본 발명 도 2는 공기차단판(70)을 생략한 것이다.

상기 통체(2)의 양측면에는 도 9와 같이 수직지지대(8)(9)에 근접하는 지지편(31)(32)이 고정되어 있어서 외력이 작용되거나 탈수시 통체(2)가 일측으로 쏠리거나 유동하더라도, 상기 지지편(31)(32)이 수직지지대(8)(9)에 접촉하면서 통체(2)의 과도한 쏠림이 방지되며, 따라서 고속회전하는 회전체(18)(19)가 통체(2)에 부딪쳐 파손되거나 손상되는 현상이 방지된다.

상기 회전체(18)(19)는 복수 개의 발포 폴리스티렌폼(20)을 수용하면서 한꺼번에 코팅 탈수할 수 있도록 폭이 좁고 길이가 긴 장방형이다.

상기 회전체(18)(19)는 회전축(13)의 양측 상ㆍ하부에 고정되어 회전축(13)을 따라 회전하도록 구성되고, 회전체(18)(19)의 상ㆍ하부에는 양측 망체(33)(34)의 상ㆍ하부를 각각 지지하는 지지대(35)(36)(37)(38)가 설치된다.

상기 망체(33)(34)는 탈수 대상 발포 폴리스티렌폼(20) 전체를 수용할 수 있게 폭이 좁고 길이가 긴 장방형이며, 망체(33)(34)의 양측은 도 11과 같이 발포 폴리스티렌폼(20)을 투입 및 배출할 수 있게 투입구(23) 및 배출구(24)가 각각 형성 되며, 상기 투입구(23)와 배출구(24)에는 만곡면(62)(63)이 각각 형성되어 있어서 공간부(21)(22)로 발포 폴리스티렌폼(20)을 쉽게 투입 및 배출할 수 있게된다.

상기 공간부(21)(22)는 탈수 효율이 향상되게 복수의 발포 폴리스티렌폼(20)을 세워 설치할 수 있는 구성이 바람직하다.

상기 투입구(23) 및 배출구(24)를 제외한 망체(33)(34)의 전체면에는 원심 분리되는 난연액(39)이 쉽게 빠져 나갈 수 있도록(지나갈 수 있도록) 복수의 구멍(25)(26)이 조밀한 간격으로 형성된다.

상기 공간부(21)(22)로 투입되는 발포 폴리스티렌폼(20)의 높이 및 전체폭을 감안하여 망체(33)(34)와 발포 폴리스티렌폼(20) 사이에 1~3㎝의 틈(63)이 형성되게 함으로써 발포 폴리스티렌폼(20)을 공간부(21)(22)에 쉽게 투입하거나 쉽게 배출시킬 수 있게되며, 상기 틈(63)과 만곡면(62)(63)에 의해 투입 및 배출되는 발포 폴리스티렌폼(20)의 표면 손상이 방지된다. 코팅 탈수 원심력에 의해 발포 폴리스티렌폼(20)은 도 8과 같이 망체(33)(34)의 가장자리 부분으로 밀착 이동하게된다.

상기 지지대(35)(36)(37)(38)는 도 10과 같이 길이가 긴 한 쌍의 가로프레임(40)과 길이가 짧은 복수 개의 세로프레임(41) 및 연결판(42)과 연결프레임(43)으로 상부의 좌ㆍ우측 지지대(35)(36)가 연결 구성되며, 또한 다른 연결판(44)과 연결프레임(45)에 의해 하부의 좌ㆍ우측 지지대(37)(38)가 연결 구성되며, 가로프레임(40)이 고정되는 연결판(42)(44)은 고정구(46)(61)에 의해 축봉(13)에 결합되어 회전축(13)을 따라 고속 회전할 수 있게 구성된다.

본 발명에서 도 2와 같이 상부 지지대(35)(36)에 설치되는 세로프레임(41) 없이 연결프레임(43)으로만 연결시켜 양측 회전체(18)(19)를 연결시켜 회전체(18)(19)의 전체 중량을 감소시킬 수 있게 구성할 수 있다.

상기에서 상ㆍ하부 지지대(35)(36)(37)(38)를 구성하는 가로프레임(40)의 가장자리 부분(길이방향 가장자리 부분)에는 상승 및 하강하는 돌출부(47)가 대향 형성되어 있어서 이에 결합되는 망체(33)(34)의 이탈이나 유동이 방지된다.

상기 지지대(35)(36)(37)(38)와 망체(33)(34)는 용접되거나 또는 분리 결합할 수 있도록 도시안된 복수의 클램프나 퀵클램프 또는 체결수단으로 고정되며, 회전축(13)에 결합된 상기 지지대(35)(36)(37)(38)는 또 다른 체결수단과 쐐기를 이용하여 높낮이를 조절할 수 있게 구성할 수 있다. 이러한 경우 발포 폴리스티렌폼(20)의 높이가 달라지거나 망체(33)(34)의 높이가 달라지는 경우에 대응할 수 있게된다.

상기 망체(33)(34)는 폭을 크게 구성하여 복수 개의 발포 폴리스티렌폼(20)을 한꺼번에 넣어 코팅 탈수할 수 있게 구성함으로써 코팅 탈수효율을 증대시킬 수 있으며, 도 7, 도 8과 같이 2단 또는 그 이상의 다단 구조로 구성하여 더욱 많은 개수의 발포 폴리스티렌폼(20)을 한꺼번에 코팅 탈수할 수 있도록 구성할 수 있다.

본 발명에서 도 8과 같이 망체(33)(34) 부분 또는 지지대(35)(36)(37)(38) 부분에 복수의 초음파 진동자(48)를 소정 간격으로 배열 설치하여 망체(33)(34)와 망체(33)(34)에 투입된 발포 폴리스티렌폼(20)이 초음파 진동(振動)되게 함으로써 보다 효율적인 코팅 탈수(脫水)가 이루어질 수 있게 구성할 수 있다.

상기 초음파 진동은 난연처리된 발포 폴리스티렌폼(20)을 코팅 탈수하기 전 에, 소정시간 발포 폴리스티렌폼(20)을 진동시켜 코팅 탈수효율을 향상시킬 수 있으며, 상황에 따라서는 코팅 탈수시에 초음파 진동을 병행할 수 있다.

상기 초음파 진동자(48)는 회전체(18)(19)에 설치되어 회전하는 상태이므로 초음파 진동자(48)로 전원을 공급하는 전원선은 회전축(13) 상부에 전선 꼬임방지구를 설치하여 회전체(18)(19)가 고속회전하더라도 이상없이 전원 공급이 이루어지도록 구성되며, 이는 타 산업분야에 사용되고 있는 기술구성이므로 자세한 설명은 생략한다.

본 발명 도어(6)(7)는 통체(2) 외부면에 힌지(49)(50)로 설치되어 여닫을 수 있게 구성되며, 힌지(49)(50) 반대측의 도어(6)(7) 부분에는 손잡이(51)(52)가 구비된 잠금구(53)(54)가 각각 설치되고, 입구(4)와 출구(5)에 설치되는 수직프레임(55)(56)에는 걸림부(57)(58)가 각각 형성되거나 설치되어 발포 폴리스티렌폼(20)을 코팅 탈수할 때 상기 도어(6)(7)가 닫혀 있도록 구성된다. 상기 도어(6)(7)는 한개로 구성되거나, 또는 좌우로 분리 구성되어 개폐할 수 있게 구성된다.

상기 도어(6)(7)의 안쪽면 가장 자리 부분에는 패킹(59)(60)등이 설치되어 통체(2)와 수직프레임(55)(56) 부분에 밀착되면서 수밀(水密)이 유지되어 코팅 탈수되는 난연액(39)이 도어(6)(7)나 그 틈사이를 통하여 통체(2) 외부로 유출되는 현상이 방지된다.

상기 도어(6)(7)의 개폐는 일 예로 든 것이며, 물론 상기와 같이 좌우 두개의 판재구조로 구성하거나, 하나의 판재로 구성할 수 있으며, 에어실린더나 유압실 린더, 또는 모터와 치차 등의 개폐수단을 이용하여 자동이나 반자동 방식으로 개폐되게 구성할 수 있으며, 도어(6)(7)가 승강식으로 개폐되거나 여닫이식으로 개폐되거나 미닫이식으로 개폐되거나, 또는 다단 여닫이식, 다단 미닫이식, 다단 승강식으로 개폐되게 구성할 수 있다.

본 발명에서 바닥에 고정되는 수직지지대(8)(9)는 통체(2) 바깥 양측에 떨어져 설치되고, 수평지지대(10)는 통체(2) 상부에 이격 설치되어 통체(2)와의 접촉이 방지되므로 회전체(18)(19)의 회전 진동이 통체(2)로 바로 전달되지 않아 진동에 따른 소음증가 및 코팅 탈수장치(1)의 수명단축이 예방된다.

본 발명에서 망체(33)(34)는 지지대(35)(36)(37)(38)로부터 분리될 수 있게 구성할 수 있다. 즉, 폴리스티렌폼(20)의 크기가 커지거나, 한꺼번에 코팅 탈수하는 폴리스티렌폼(20)의 개수가 증가하는 경우, 이에 부합하는 크기의 망체로 교체 사용할 수 있으며, 도시안된 클램프나 퀵클램프 또는 체결수단 등에 의해 망체(33)(34)와 지지대(35)(36)(37)(38)의 고정화가 달성된다.

도면상 미 설명 부호, (64)는 장력풀리이고, (65)는 받침판이다.

이와 같이 구성하여서 된 본 발명 코팅 탈수장치(1)는 도시안된 이송컨베어 등의 이동수단을 이용하여 난연처리에 의해 난연액이 혼입된 발포 폴리스티렌폼(20)을 코팅 탈수장치(1)로 이동 투입시킨 다음 고속 회전시켜 원심분리시킴으로써 간편하고 효율적인 코팅 탈수가 이루어진다.

상기 이동수단은 코팅 탈수장치(1)의 입구(4)와 출구(5) 부분에 설치하여 탈 수 전의 발포 폴리스티렌폼과 코팅 탈수 후의 발포 폴리스티렌폼을 쉽게 이송시킬 수 있다.

즉, 입구(4)측 도어(6)를 열어 젖힌 다음 회전체(18)(19)의 투입구(23)가 입구(4)로 향하도록 한 상태에서 이송컨베어 등의 이동수단에 의해 이동된 탈수 대상(난연액이 혼입된 미 건조 상태) 발포 폴리스티렌폼(20)을 투입구(4)로 투입시켜 공간부(21)(22)로 완전히 수납시킨 다음 입구(4)측 도어(6)를 닫아 잠금하면 패킹(53)에 의해 도어(6)와 통체(2)간의 수밀이 유지되며, 이러한 상태에서 도시안된 제어기로 인버터모터(14)를 동작시켜 회전축(13)을 고속으로 회전시키면 발포 폴리스티렌폼(20)이 수납된 회전체(18)(19)가 상기 회전축(13)을 고속으로 회전하면서 발포 폴리스티렌폼(20)에 혼입된 일부 난연액(39)의 코팅 탈수가 진행된다.

탈수시 공기에 의해 회전저항이 크게 작용하게되나 회전체(18)(19) 부분에 고정된 유선형 또는 곡선형의 공기유도판(66)(67)에 의해 공기의 회전저항이 크게 감소되며, 인버터모터(14)의 소비전력이 약 50% 절감된다. 그리고 회전체(18)(19)의 안정적인 고속회전이 달성된다.

상기에서 탈수되는 난연액(39)의 대부분은 원심력에 의해 통체(2) 방향으로 집중 배출되고, 회전축(13) 부근으로 배출되는 난연액은 미량이므로 공기유도판(66)(67)에 의한 배출 영향은 거의 무시된다.

통체(2) 상부에는 고정식 또는 개폐식 공기차단판(70)이 설치되어 있어서 이물유입과 난연액 비산 방지 및 공기와류와 진동 및 회전소음이 감소되며, 중앙부에 형성된 통기공(71)을 통하여 통체(2) 내부로 불필요한 공기의 유입과 유출이 차단 되어 회전체(18)(19)의 자연스러운 고속회전이 달성되며, 상기 통기공(71)을 통하여 회전체(18)(19)의 고속회전에 필요한 공기만 유입 및/또는 유출되어 탈수시 와류발생이 최소화된다. 상기 공기차단판(70)은 도 5와 같이 수평지지대(10)에 설치되어 있어서 공기차단판(70)에 의한 진동과 소음 발생이 최소화된다.

원심력에 의해 탈수되는 일부의 난연액(39)은 도 12와 같이 원심력(F)에 의해 빠져 나가면서 도 13과 같이 발포 폴리스티렌폼의 비드(B) 전체 표면으로 확장되면서 코팅되므로 고(高)난연 처리된다.

상기 비드(B)는 표면장력을 갖고 있어서 탈수되는 일부의 난연액에 의해 도 13과 같이 비드(B)의 전체 표면으로 난연액(aa)이 코팅될 뿐 아니라, 비드(B)와 비드(B)에 형성된 공간부에도 난연액(Sa)이 코팅되어 전면적인 난연액 코팅이 이루어지므로 고도(高度) 난연처리된다.

한편, 탈수되는 상기 난연액(39)은 원심력(F)에 의해 발포 폴리스티렌폼(20)과 구멍(25)(26)을 빠져나와 통체(2) 내벽면에 부딪힌 다음 밑으로 낙하하여 집수조(28)로 수집되며, 집수조(28)에 수집된 난연액(39)은 펌프를 이용하여 퍼내 재사용하거나, 밸브(30)를 개방시켜 배출관(29)으로 배출시킨 다음 재사용하면 된다.

한편, 코팅 탈수(80~90%)가 이루어지면 제어기로 인버터모터(14)로 공급되는 전원을 차단시켜 회전체(18)(19)를 정지시킨 다음 출구(5) 측 도어(7)를 개방시켜 회전체(18)(19)의 배출구(24)가 출구(5)로 향하도록 한 상태에서 코팅 탈수된 발포 폴리스티렌폼을 끄집어내거나, 또는 입구(4) 측 도어(6)를 같이 열어 젖힌 다음 코팅 탈수된 발포 폴리스티렌폼을 출구(5) 방향으로 밀어주거나, 또는 코팅 탈수된 발포 폴리스티렌폼을 뒤에서 밀고 앞에서 당기는 등의 방법으로 배출시키면된다.

배출되는 상기 발포 폴리스티렌폼은 출구(5) 측에 설치되는 이송컨베어 등의 이동수단에 의해 대기장소 또는 건조실로 이동시켜 건조시키면 짧은 시간(약 1일)에 발포 폴리스티렌폼의 건조가 달성된다.

한편, 종래처럼 롤러에 의해 1차 코팅 탈수된 발포 폴리스티렌폼을 본 발명 난연액 코팅 탈수장치(1)에 투입시켜 원심분리식으로 코팅 탈수시킬 수 있으며, 이러한 경우 번거로움은 있지만 코팅 탈수시간을 좀 더 단축할 수 있을 것이다.

종래에는 롤러형태의 코팅 탈수장치를 이용하여 난연액이 혼입된 폴리스티렌폼을 짜주는 방법으로 코팅 탈수를 진행하여 코팅 탈수효율이 떨어지고 건조시간이 약 3일(72시간)로 과다 소요될 뿐 아니라, 건조에 필요한 공간도 많이 필요하였으나, 본 발명에서는 원심분리방식의 코팅 탈수장치(1)를 이용하여 한꺼번 여러개의 발포 폴리스티렌폼(20)을 코팅 탈수 할 수 있으므로 보다 효율적인 코팅 탈수가 이루어져 생산성이 크게 향상되며, 건조에 필요한 공간 규모도 크게 줄일 수 있게된다.

본 발명에서 제어기로 회전체(18)(19)에 설치된 초음파 진동자(48)를 제어하여 발포 폴리스티렌폼(20)의 코팅 탈수 전, 또는 발포 폴리스티렌폼(20)이 코팅 탈수되는 동안, 또는 발포 폴리스티렌폼(20)이 코팅 탈수된 후 소정시간 동안 지속적이거나 간헐적으로 진동되게 제어할 수 있으며, 코팅 탈수 대상 발포 폴리스티렌폼(20)의 특성이나 두께 난연액의 특성 등을 고려하여 진동주파수와 진동시간 및 진동출력을 적절히 제어할 수 있으며, 상기 초음파 진동자(48)에 의해 20㎑ ~ 2㎒ 의 진동파와 수Ｗ ~ 수백천Ｗ의 출력의 초음파 진동이 발생되면서 난연액의 코팅 탈수가 더욱 효과적으로 이루어진다.

한편, 종래 방식의 경우 도 1과 같이 코팅된 난연액이 상기 비드(B)의 표면에 부분적으로 코팅되어 난연효율이 떨어지게되나, 본 발명에서와 같이 원심분리식으로 코팅 탈수하면 코팅 탈수되던 도 13과 같이 난연액이 비드(B)의 표면 전체적으로 분산 코팅되면서, 일부는 코팅 탈수되고 일부는 표면장력에 의해 비드(B) 표면 전체와 비드(B)와 비드(B) 사이의 공간부에도 난연액(Sa)이 코팅되므로 비드(B)의 전체 난연(高度 난연)이 달성된다.

상기 도 13에서 비드 가장자리 부분에 이웃하는 비드가 연결되거나 접합되는 입체구조이지만, 난연액(aa)(Sa)의 코팅 상태를 설명하기 위하여 생략한 것이다.

또한, 20㎑~2㎒의 초음파 진동에 의해 코팅 탈수되는 난연액이 발포 폴리스티렌폼(20)의 비드(B) 및 비드(B)와 비드(B) 사이에 형성된 공간부(S) 사이로 골고루 혼입하여 비드(B) 표면 전체에 난연액이 골고루 코팅(피복)되어 고착화되며, 따라서 난연성이 우수한 발포 폴리스티렌폼이 얻어진다.

특히, 난연액이 액체이므로 에너지 감소가 적고, 원심분리 및 초음파 진동에 의한 분산작용으로 난연액이 발포 폴리스티렌폼(20)의 비드와 비드 사이 및 비드에 형성된 공간부 사이로 골고루 혼입하게 되므로 고도로 난연처리된 발포 폴리스티렌폼이 얻어진다.

본 발명은 발포 폴리스티렌폼의 제조시 가장 난점이었던 고도 난연처리 및 건조시간 단축을 보다 쉽게 해결함으로서 목적하였던 발포 폴리스티렌폼의 효율적 인 코팅 탈수와 이에 따른 건조가 쉽게 달성될 뿐 아니라, 초음파 진동에 의해 난연액의 코팅 및 탈수효율이 더욱 향상된다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것은 아니다.

도 1 : 종래 발포 폴리스티렌폼의 비드 표면에 난연액이 코팅된 상태도.

도 2 : 본 발명 일 예로 도시한 사시도로 도어를 열어 젖힌 상태.

도 3 : 본 발명 일 예로 도시한 평면도.

도 4 : 본 발명 일 예로 도시한 평단면도.

도 5 : 본 발명 일 예로 도시한 종단면도.

도 6 : 본 발명 회전체 부분 평면도.

도 7 : 본 발명 일 예로 도시한 회전체 부분 단면도.

도 8 : 본 발명 일 예로 도시한 회전체 부분 단면도.

도 9 : 본 발명 일 예로 도시한 지지편 부분 평단면도.

도 10 : 본 발명 회전체의 지지대 부분 사시도.

도 11 : 본 발명 일 예로 도시한 회전체 부분 횡단면도.

도 12 : 본 발명 탈수에 의해 난연액이 비드 표면에 확장 코팅되는 상태도.

도 13 : 본 발명 탈수에 의해 비드 전체 표면에 난연액이 코팅된 상태도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

(1)--코팅 탈수장치 (2)--통체

(3)--바닥판 (4)--입구

(5)--출구 (6)(7)--도어

(8)(9)--수직지지대 (10)--수평지지대

(11)(12)--축베어링 (13)--회전축

(14)--인버터모터 (15)(16)--풀리

(17)--벨트 (18)(19)--회전체

(20)--발포 폴리스티렌폼 (21)(22)--공간부

(23)--투입구 (24)--배출구

(25)(26)--구멍 (27)--원형판

(28)--집수조 (29)--배출관

(30)--밸브 (31)(32)--지지편

(33)(34)--망체 (35)(36)(37)(38)--지지대

(39)(a)(aa)(Sa)--난연액 (40)--가로프레임

(41)--세로프레임 (42)(44)--연결판

(43)(45)--연결프레임 (46)(61)--고정구

(47)--대향돌출부 (48)--초음파 진동자

(49)(50)--힌지 (51)(52)--손잡이

(53)(54)--잠금구 (55)(56)--수직프레임

(57)(58)--걸림부 (59)(60)--패킹

(61)(62)--만곡면 (63)--틈

(66)(67)--공기유도판 (68)--공기차단판

(B)--비드 (L1)--공기유도판의 길이

(L2)--공기유도판의 돌출길이 (h)--공기유도판의 높이

(S)--공간부 (W)--일측 회전체의 폭

Claims

바닥판이 구비된 소정 높이의 원통형 통체,

상기 통체 양측에 형성되는 입구 및 출구,

상기 입구와 출구에 각각 설치되는 도어,

상기 통체 바깥에 떨어져 설치되는 수직지지대,

상기 수직지지대의 상부를 연결하고 통체 상부를 지나는 수평지지대,

상기 바닥판과 수평지지대에 각각 설치되는 축베어링,

상기 축베어링에 양단부가 각각 설치되는 회전축,

상기 회전축을 고속회전시키는 인버터모터,

상기 회전축 하부 양측에 설치되는 회전체,

상기 회전체에 설치되는 망체,

상기 망체에 각각 형성되는 공간부,

상기 공간부 양측에 형성되는 투입구 및 배출구,

상기 망체에 형성되는 다수의 구멍,

상기 바닥판의 가장자리 부분에 설치되는 집수조,

상기 집수조 일측에 설치되고 밸브가 구비된 배출관,

으로 구성하여서 된 발포 폴리스티렌폼의 난연액 코팅 탈수장치.
청구항 1에 있어서 ; 통체의 바깥 측면에 지지편을 고정시켜 수직지지대에 근접하도록 함을 특징으로 하는 발포 폴리스티렌폼의 난연액 코팅 탈수장치.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서 ; 망체의 공간부는 1단 이상의 높이이고, 공간부의 폭은 복수의 발포 폴리스티렌폼이 수용될 수 있는 넓이 임을 특징으로 하는 발포 폴리스티렌폼의 난연액 코팅 탈수장치.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서 ; 망체의 투입구와 배출구에 만곡면을 각각 형성하여서 된 발포 폴리스티렌폼의 난연액 코팅 탈수장치.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서 ; 망체의 공간부는 투입되는 발포 폴리스티렌폼의 높이 및 전체폭을 감안하여 1~3㎝의 틈이 형성되게 함을 특징으로 하는 발포 폴리스티렌폼의 난연액 코팅 탈수장치.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서 ; 회전체에 복수의 초음파 진동자를 소정 간격으로 설치하여서 된 발포 폴리스티렌폼의 난연액 코팅 탈수장치.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서 ; 회전체에 설치되는 망체는 클램프를 이용하여 분리 결합할 수 있는 구조임을 특징으로 하는 발포 폴리스티렌폼의 난연액 코팅 탈수장치.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서 ; 회전체의 공기 회전저항이 큰 부분에 공기유도판을 고정하여서 된 발포 폴리스티렌폼의 난연액 코팅 탈수장치.
청구항 8에 있어서 ; 공기유도판은 곡선형이고, 상기 공기유도판의 길이는 회전체 길이의 1/2~2/3이고, 상기 공기유도판의 돌출길이는 일측 회전체의 폭과 같고, 상기 공기유도판의 높이는 회전체의 높이와 같고, 상기 공기유도판과 회전체 사이에 공간부가 형성됨을 특징으로 하는 발포 폴리스티렌폼의 난연액 코팅 탈수장치.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서 ; 통체 상부에 통기공이 중앙부에 형성된 공기차단판을 설치하여서 된 발포 폴리스티렌폼의 난연액 코팅 탈수장치.