KR101701197B1 - 발포소재 믹싱헤드 - Google Patents

Abstract

본 발명은 발포소재 믹싱헤드에 관한 것이다. 본 발명의 목적은 콤팩트한 구조로써 발포소재의 교반을 극대화하는 믹싱헤드를 제공하는 것이다. 이를 위해, 본 발포소재 믹싱헤드는 축선을 따라 연장된 관상의 원통부와, 상기 원통부의 일단부에 발포소재를 공급하는 적어도 하나의 공급관과 연결되는 공급관 연결부와, 상기 원통부의 타단부에 탈착 가능하게 결합되어 상기 발포소재의 혼합액이 토출되는 토출노즐을 갖는 하우징과, 상기 하우징 내부에 동심적으로 수용되는 임펠러 본체와, 상기 임펠러 본체로부터 원주방향 및 축선방향을 따라 분산 배치되는 복수의 돌출날개를 갖는 임펠러와, 상기 원통부의 내벽으로부터 상기 돌출날개들의 축선방향 이격 틈새로 돌출되도록 배치되는 교반돌기와, 상기 임펠러와 축선 결합하여 상기 임펠러를 회전시키는 모터를 포함한다.

Description

발포소재 믹싱헤드{Mixing head of foaming material}

본 발명은 발포소재 믹싱헤드에 관한 것이다.

일반적으로 폴리우레탄 같은 발포성 수지는 아이소시아네이트(Isocianat)와 폴리올(Polyol)과의 반응에 의해 생성된다. 믹싱헤드는 이러한 발포소재들을 교반시키고 분사한다. 이를 위해, 믹싱헤드는 발포소재가 교반되는 공간을 형성하는 하우징과, 하우징 내부에서 회전하여 발포소재를 교반하는 임펠러를 갖는다.

믹싱헤드의 교반 정도는 제조되는 폴리우레탄의 품질에 중요한 영향을 미친다. 즉, 발포소재들의 교반을 확실하게 할수록, 생성되는 풀리우레탄의 품질이 향상되는 것이다.

그러나 종래의 믹싱헤드는 교반 정도가 만족스럽지 못하다. 그리고 불필요하게 부피가 커서 유지보수가 불편하고, 그만큼 모터의 구동력도 강력한 것을 사용해야 했기 때문에 장치의 비용을 불필요하게 증대하는 문제점이 있었다.

본 발명의 목적은 콤팩트한 구조로써 발포소재의 교반효과를 극대화하는 믹싱헤드를 제공하는 것이다.

본 발명에 따른 발포소재 믹싱헤드는 축선을 따라 연장된 관상의 원통부와, 상기 원통부의 일단부에 발포소재를 공급하는 적어도 하나의 공급관과 연결되는 공급관 연결부와, 상기 원통부의 타단부에 탈착 가능하게 결합되어 상기 발포소재의 혼합액이 토출되는 토출노즐을 갖는 하우징과, 상기 하우징 내부에 동심적으로 수용되는 임펠러 본체와, 상기 임펠러 본체로부터 원주방향 및 축선방향을 따라 분산 배치되는 복수의 돌출날개를 갖는 임펠러와, 상기 원통부의 내벽으로부터 상기 돌출날개들의 축선방향 이격 틈새로 돌출되도록 배치되는 교반돌기와, 상기 임펠러와 축선 결합하여 상기 임펠러를 회전시키는 모터를 포함한다.

여기서, 상기 하우징은 측벽에 적어도 하나의 관통공이 형성되며, 상기 교반돌기는 상기 하우징의 외측에서 상기 관통공을 통해 내부로 탈착 가능하게 삽입되는 것이 믹싱헤드의 보수에 유리하다.

그리고 상기 돌출날개들 중 적어도 하나는 상기 임펠러의 회전 시 상기 발포소재가 상기 토출노즐 측으로 이동되도록 하는 경사면을 갖는 것이 교반에 있어서 유리하다.

또한, 상기 돌출날개는 상기 임펠러 본체의 축선방향에 대해 가로방향을 따라 연장되는 수평판면을 가지고, 상기 경사면은 상기 수평판면의 대향측에 배치되는 것이 콤팩트한 구조를 가지는데 있어서 유리하고, 또한 하향흐름을 강제하고 수평회전유동이 유발되기 때문에 상호 작용되어 난류를 발생시켜 교반효과를 극대화하는 효과를 발휘한다.

여기서, 상기 교반돌기는 상기 돌출날개에 의한 상기 발포소재의 토출노즐 측 이동에 대항하여 상기 발포소재가 상기 공급관 연결부 측으로 이동되도록 하는 경사면을 갖는 것이 발포소재의 와류 형성에 도움이 되어 교반 효과를 향상시킬 수 있다.

본 발명은 콤팩트한 구조로써 발포소재의 교반 효과를 극대화한다.

도 1은 본 발명에 따른 믹싱헤드의 분해 사시도이고,
도 2는 결합 사시도이며,
도 3은 본 믹싱헤드가 지지부에 설치되었을 때의 모습을 나타낸 종단면도이다.

도 1은 본 발명에 따른 믹싱헤드의 분해 사시도이며, 도 2는 결합사시도이다. 이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 믹싱헤드는 발포소재가 교반되는 공간을 형성하는 하우징(100)과, 하우징(100) 내부에 동심적으로 삽입되어 발포소재를 교반하는 임펠러(200)로 이루어진다.

하우징(100)은 높이방향 축선을 따라 연장된 관상의 원통부(110)를 갖는다. 원통부(110)의 측벽에는 높이방향을 따라 소정 간격을 두고 배치되는 적어도 하나의 관통공(111)이 형성된다. 관통공(111)은 같은 높이 위치에서 원주방향을 따라 복수 개가 형성될 수 있다. 이러한 관통공(111)에는 교반돌기(300)가 삽입 장착된다. 관통공(111)과 교반돌기(300) 사이에는 기밀을 위한 실(seal)이 설치될 수 있다.

원통부(110)의 상단부는 후술할 지지부(500)와 결합되어 발포소재 공급관(510, 520)과 연결되는 플랜지 형태의 연결부(120)가 형성된다. 연결부(120)에는 복수의 체결공(121)이 원주방향을 따라 소정의 간격을 두고 축선방향을 따라 관통되어 형성된다.

원통부(110)의 하부에는 나선(113)이 높이방향을 따라 소정 길이만큼 형성되며, 여기에 발포소재의 혼합액이 분사되는 토출노즐(130)이 결합된다. 분사노즐(130)은 발포소재 혼합액이 분사되는 분사구(131)를 갖는다.

이러한 하우징(100)의 내부에는 임펠러(200)가 동심적으로 삽입된다. 임펠러(200)는 원기둥형상의 임펠러 본체(210)를 갖는다. 임펠러 본체(210)의 상단부 축심영역에는 모터의 구동축(410)이 장착되기 위한 축삽입공(211)이 소정 깊이로 형성된다.

그리고 임펠러 본체(210)에는 외주면으로부터 반경방향 외측으로 돌출되는 다수의 돌출날개(230)가 형성된다. 이러한 돌출날개(230)들은 판상이며, 원주방향 및 축선방향을 따라 소정 간격을 두고 분산 배치된다. 돌출날개(230)의 형상은 변경가능하다.

돌출날개(230)는 임펠러(200)의 회전 시 발포소재가 토출노즐(130) 측으로 유동되도록 하기 위해, 하부에 경사면(231)이 형성된다. 즉, 도 1에서와 같이 하부 경사면(231)이 우측 사선방향으로 경사지게 마련되었을 경우, 임펠러(200)가 반시계방향으로 회전하면 발포소재는 토출노즐(130) 측으로 유동된다.

여기서, 돌출날개(230)들은 원주방향 및 축선방향을 따라 행과 열이 평행하게 배치되도록 한다. 그리고 경사면(231)의 대향 측에는 임펠러(200)의 축선방향에 대해 가로방향으로 연장되는 수평판면(233)이 형성되도록 한다. 이에 따라, 본 임펠러(200)의 제조는 용이해진다.

즉, 본 임펠러(200)를 제조하기 위한 방법으로, 원기둥형태의 임펠러 소재를 준비한 다음 원주방향으로의 선반 가공 및 축방향으로의 엔드밀 가공으로 비교적 간단하게 판상의 돌출날개(230)가 형성된 임펠러(200)를 제조할 수 있다. 그리고 돌출날개(230)의 하부면을 모따기하여 경사면(230)을 형성할 수 있다.

도 3은 본 믹싱헤드가 지지부(500)에 설치되었을 때의 모습을 나타낸 종단면도이다. 지지부(500)에는 두 종류의 발포소재가 공급되는 제1공급관(510)과 제2공급관(520)이 설치되며, 중심축에는 모터(400)가 장착된다.

모터(400)의 구동축(410)은 임펠러(200)의 축삽입공(211)에 결합된다. 임펠러(200)는 모터의 구동에 의해 축선을 중심으로 회전될 수 있다. 그리고 하우징(100)은 연결부(120)의 체결공(121)에 체결핀(123)이 삽입되어 지지부(500)에 지지된다.

교반돌기(300)는 하우징(100)의 관통공(111)을 통해 돌출날개(230)의 축선방향 이격 공간 사이에 설치되어 도 3과 같은 종단면도를 나타낸다.

이러한 구조에 의해, 발포소재들은 제1공급관(510) 및 제2공급관(520)을 통해 임펠러(200)와 하우징(100) 사이의 유동공간으로 유입되며, 임펠러(200)의 회전에 의해 교반된 후 분사구(131)를 통해 분사된다.

이때, 교반돌기(300)는 임펠러(200)의 회전에 의해 유동되는 발포소재에 와류가 형성되도록 하여 본 믹싱헤드의 교반 효과를 극대화한다. 여기서, 교반돌기(300)는 돌출날개(230)에 의한 발포소재의 토출노즐(130) 측 이동에 대항하여 발포소재가 연결부(120) 측으로 이동되도록 하는 경사면을 갖도록 하는 것이 더 강력한 와류를 형성할 수 있어 바람직하다.

이와 같이, 본 발명에 따른 돌출날개(230)들은 원주방향 및 축선방향을 따라 행과 열이 평행하게 배치되어 임펠러(200)의 제조가 용이하고, 또 이러한 돌출날개(230)의 축선방향 사이 간격에 교반돌기(300)를 배치하여 전체적인 구조를 콤팩트하게 구성함과 동시에 발포소재의 교반 효과를 극대화하는 효과를 발휘한다.

100: 하우징 110: 원통부
111: 관통공 113: 나선
120: 연결부 121: 체결공
123: 체결핀 130: 토출노즐
131: 분사구 133: 나선
200: 임펠러 210: 임펠러 본체
211: 축삽입공 230: 돌출날개
231: 경사면 233: 수평판면
300: 교반돌기 400: 모터
410: 구동축 500: 지지부
510: 제1공급관 520: 제2공급관

Claims (6)

1. 발포소재 믹싱헤드에 있어서,
   축선을 따라 연장된 관상의 원통부와, 상기 원통부의 일단부에 발포소재를 공급하는 적어도 하나의 공급관과 연결되는 공급관 연결부와, 상기 원통부의 타단부에 탈착 가능하게 결합되어 상기 발포소재의 혼합액이 토출되는 토출노즐을 갖는 하우징과;
   상기 하우징 내부에 동심적으로 수용되는 임펠러 본체와, 상기 임펠러 본체로부터 원주방향 및 축선방향을 따라 분산 배치되는 복수의 돌출날개를 갖는 임펠러와;
   상기 원통부의 내벽으로부터 상기 돌출날개들의 축선방향 이격 틈새로 돌출되도록 배치되는 교반돌기와;
   상기 임펠러와 축선 결합하여 상기 임펠러를 회전시키는 모터를 포함하며,
   상기 돌출날개들 중 적어도 하나는 상기 임펠러의 회전 시 상기 발포소재가 상기 토출노즐 측으로 이동되도록 하는 경사면을 가지고,
   상기 돌출날개는 상기 임펠러 본체의 축선방향에 대해 가로방향을 따라 연장되는 수평판면을 가지며, 상기 경사면은 상기 수평판면의 대향 측에 배치되는 것을 특징으로 하는 발포소재 믹싱헤드.
2. 제1항에 있어서,
   상기 하우징은 측벽에 적어도 하나의 관통공이 형성되며, 상기 교반돌기는 상기 하우징의 외측에서 상기 관통공을 통해 내부로 탈착 가능하게 삽입되는 것을 특징으로 하는 발포소재 믹싱헤드.
3. 삭제
4. 삭제
5. 제1항에 있어서,
   상기 교반돌기는 상기 돌출날개에 의한 상기 발포소재의 토출노즐 측 이동에 대항하여 상기 발포소재가 상기 공급관 연결부 측으로 이동되도록 하는 경사면을 갖는 것을 특징으로 하는 발포소재 믹싱헤드.
6. 제1항, 제2항, 및 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 돌출날개들은 상기 원주방향 및 상기 축선방향을 따라 행과 열이 평행하게 배치되는 것을 특징으로 하는 발포소재 믹싱헤드.

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