KR101932077B1

KR101932077B1 - 난연 스티로폼 제조장치 및 이를 이용하여 제조된 난연 스티로폼

Info

Publication number: KR101932077B1
Application number: KR1020180077385A
Authority: KR
Inventors: 박수웅
Original assignee: 박수웅
Priority date: 2018-07-04
Filing date: 2018-07-04
Publication date: 2018-12-24

Abstract

본 발명은 난연 스티로폼 제조장치 및 이를 이용하여 제조된 난연 스티로폼에 관한 것으로서, 상세하게는 예비 발포된 이피에스 비드를 무기난연제 용액이 저장된 함체의 하부에 투입시켜 부력에 의해 상승되면서 무기난연제가 표면에 피복되도록 한 다음, 무기난연제가 피복된 예비 발포된 이피에스 비드를 마이크로웨이브 진공 건조기로 투입시켜 표면이 비접촉 상태에서 건조되도록 함으로써 연속적으로 1차 예비 발포된 이피에스 비드의 표면에 무기난연제를 코팅할 수 있도록 하는 난연 스티로폼 제조장치 및 이를 이용하여 제조된 난연 스티로폼에 관한 것이다.

Description

난연 스티로폼 제조장치 및 이를 이용하여 제조된 난연 스티로폼{MANUFACTURING APPARATUS FOR FIRE RETARDANT STYROFOAM AND FIRE RETARDANT STYROFOAM USING THEREOF}

통상 발포스티로폼(EPS, Expanded Polystyrene)은 단열성 완충성 및 가공성이 우수하므로 산업 전반에 걸쳐 널리 사용되고 있으며, 특히 제품을 보호하는 포장재나 건축용 단열재 및 흡음재로 널리 사용되는 유용한 품목이긴 하지만, 열과 화기에 매우 취약한 특성으로 인해 화재시 그 화력의 확산 매개로 작용하여 대형화재를 일으키는 원인을 제공할 뿌만 아니라 연소되는 과정에서 인체에 치명적인 유독가스가 발생되어 큰 인명피해를 유발하기도 하는 등 상당한 단점도 가지고 있기 때문에 근자에는 발포 스티로폼에 난연 기능성을 부여하기 위한 연구, 노력이 활발히 진행되고 있다.

일반적으로 이피에스 보드(EPS Board)는 발포폴리스티렌을 블록형으로 성형한 다음, 일정한 두께로 절단하여 보드판 형태로 만든 제품을 일컫는다. 이피에스 보드는 발포폴리스티렌을 가공하여 만든 것으로서 가공성이 양호하고, 매우 가벼운 특성이 있다.

또한, 이피에스 보드는 이피에스 비드를 발포하여 제조되므로, 그 내부에 수많은 미세기공을 가지고 있고, 이로 인하여 단열성이 뛰어날 뿐만 아니라, 외부로부터 들어오게 되는 잡음이나 대화 내용을 효과적으로 차단할 수 있는 것이어서, 최적의 건축물 단열재 및 소음방지재로 여겨졌었고, 실제로 건축물의 단열재로 애용되고 있다.

한편, 이피에스 보드는 화재에 취약하고, 불에 노출되었을 경우 쉽게 타버릴 수 있는 단점이 있으므로, 오직 난연성 이피에스 보드에 한하여 건축물의 단열재로 사용하도록 규제되어 왔다.

오늘날 난연성 이피에스 보드를 제조하는 방법은 사용되는 난연제 및 난연제의 처리방식을 기준으로 할 때, 유기난연제를 사용하는 함침 방법(Impregnation Method)과 무기난연제를 사용하는 피복 방법(Coating Method)으로 크게 구분하여 나누어볼 수 있다.

유기난연제를 사용하는 함침 방법은 이피에스 보드에 사용되는 난연제로서 유기할로겐 원소를 포함한 유기물질을 활용하는 방식이다. 이 방식은 이피에스 보드의 난연화를 추구하는 과정에서 초기에 등장한 것인데, 불활성이라는 특징을 가지고 있는 유기할로겐 화합물을 난연제로 사용하되, 상기 유기할로겐 화합물을 스티렌 단량체의 중합과정에서 발포제와 함께 투입함으로써, 생성된 이피에스 비드 입자의 내부에 난연제를 직접 함침시키는 것이었다. 그러나 이 방식은 화재시에 이피에스 보드에 포함된 상기의 유기할로겐 화합물로부터 인체에 치명적인 유해가스를 더욱 많이 발생하게 되므로, 오늘날에는 거의 활용되지 않고 있다.

무기난연제를 사용하는 방법은 다시 이피에스 보드(EPS Board)의 표면에 무기난연제를 피복시켜서 난연성 이피에스 보드를 제조하는 방법과, 먼저 개별적인 이피에스 비드(EPS Bead)의 표면에 무기난연제를 피복시키고, 그 이후에 난연제 피복된 이피에스 비드를 다시 발포시켜서 난연성 이피에스 보드를 제조하는 방법으로 나누어질 수 있다. 어느 방식에 의하건 상관없이, 무기난연제를 이용한 난연성 이피에스 보드를 건축물의 단열재로 사용하였을 경우에는, 설혹 화재가 발생되었을 때에도, 무기난연제가 이피에스 보드를 화재의 불길로부터 차단막을 형성하므로, 쉽게 이피에스 보드가 불길에 노출되는 것을 방지할 수 있고, 또한 무기난연제가 분해되거나 유해가스를 발생하지 않으므로, 오늘날 가장 많이 활용되고 있다.

먼저, 무기난연제를 이피에스 보드의 표면에 피복시키는 방법(Board Coating Method)은 1차적으로 이피에스 비드를 예비 발포시키고, 이것을 다시 블록형 금형의 내부에서 2차 발포시켜 이피에스 블록을 일단 제조하고, 상기의 이피에스 블록을 소정의 두께로 절단하여 이피에스 보드(평판)로 전환시킨 다음, 상기 이피에스 보드(평판)의 한쪽 또는 양쪽의 표면에 무기난연제 용액을 피복시키고, 무기난연제 용액을 건조시키는 방식으로 진행되어진다.

이 방식은 일단 이피에스 보드를 제조한 다음, 그 이피에스 보드의 용도에 따라 난연성 이피에스 보드 또는 통상의 이피에스 보드로 구분하여 처리할 수 있는 장점이 있다. 즉, 난연성 이피에스 보드를 필요로 할 경우에는 생산된 이피에스 보드에 무기난연제 용액으로 피복시키면 되고, 통상의 이피에스 보드를 필요로 할 경우에는 별도로 무기난연제 처리를 행하지 않고 출하하면 족한 장점이 있다. 그렇지만, 난연성 이피에스 보드의 경우, 그 표면에만 난연제가 피복되어 있고, 이피에스 보드의 내부에는 난연제가 존재하지 않게 되므로, 난연성능이 매우 낮게 된다는 단점을 피할 수 없다. 이러한 단점을 개선하기 위하여, 소위 칼집 방식에 의해 이피에스 보드의 중간에 군데군데 칼집을 내고, 그곳에 난연제 용액을 투입하기도 한다.

한편, 무기난연제를 이피에스 비드의 표면에 직접 피복시키는 방법(Bead Coating Method)은 예비 발포된 이피에스 비드의 구형 표면에 난연제 용액을 직접 피복시키고, 그 다음에 피복된 이피에스 비드를 다시 2차 발포시키는 방식이다.

이 방식은 예비 발포된 이피에스 비드들을 각각 난연제로 피복시키고, 난연제 피복된 이피에스 예비발포 입자들을 다시 2차 발포시켜서 이피에스 블록을 형성한 다음, 상기의 이피에스 블록을 소정의 두께로 절단하게 되므로, 이피에스 보드의 표면뿐만 아니라 그 내부에도 난연제가 포함되어 있고, 이피에스 보드의 전체를 통하여 균일한 난연제의 분포를 기대할 수 있게 된다. 따라서, 이 방식으로 제조된 난연성 이피에스 보드는 다른 어떠한 방식에 의해 제조된 난연성 이피에스 보드보다 더 효율적인 난연성능을 발휘할 수 있는 장점이 있다.

그렇지만, 종래의 이와 같은 난연성 이피에스 보드를 제조하는 방법은 소정의 용기 내부에 예비 발포된 이피에스 비드와 난연제 용액을 투입하고, 이들을 일정한 시간 동안 혼합한 다음, 이들을 건조하여 제조하였다. 이러한 방식은 하나의 용기(탱크)의 내부에 소정량의 이피에스 비드와 소정량의 난연제 용액을 투입하여 진행되었고, 상기 이피에스 비드를 상기의 난연제 용액으로 피복시킨 다음에는 이들을 상기의 용기(탱크)에서 꺼내고, 다시 새로운 이피에스 비드와 난연제 용액을 투입하는 방식으로 진행되었다. 즉, 종래에는 비드 코팅 방식의 경우에도 단속식(Batch Process)으로 진행되었던 것이다.

그러나, 이 방법은 하나의 탱크 내에서 이피에스 보드와 난연제 용액을 서로 혼합하고, 다시 그곳에서 건조시키고, 일괄 투입 및 일괄 회수 방식을 고수하고 있으므로, 투입된 난연제 용액의 양에 따라 이피에스 보드의 구형(globular shape) 표면에 고르고 균일하게 코팅되어지기 어려웠다. 예컨대, 난연제의 용액이 부족할 경우에는 정상적인 두께의 피복부위와 비정상적으로 얇은 피복부위가 존재하게 된 반면에, 난연제의 용액이 과도하게 많을 경우에는 정상적인 두께의 피복부위와 비정상적으로 두꺼운 피복부위가 발생되어지는 것이었다. 이러한 현상은 결국 최종적인 이피에스 보드의 난연성능에 직접적ㆍ간접적으로 부정적인 영향을 가져오는 원인을 초래하였다.

결과적으로, 난연성 이피에스 보드는 2차 발포된 이피에스 비드의 표면에 난연성 물질을 코팅시켜 얇은 피막을 균일하게 형성할 수 있느냐의 여부에 의해 최종적인 난연성능이 결정되어지는 것인데, 종래의 방법으로는 이를 효율적이고 균일하게 난연성 물질을 피복시킬 수 없는 한계를 가지고 있었던 것이다.

또한, 종래의 방식에 의할 경우, 이피에스 비드의 표면에 난연제 용액을 연속적인 방법으로 균일하게 피복시킬수 없는 한계도 가지고 있었던 것이다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 본 출원인에 의해 국내 특허등록 제10-1584697호인 난연 스티로폼 제조용 교반장치가 등록되어 개시되어 있다.

상기 난연 스티로폼 제조용 교반장치는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 상기 교반기(100) 일측에 부설되어 상기 난연제를 공급해주는 상기 난연제공급부(300); 상기 난연제공급부(300)와 인접하여 부설되며, 상기 발포스티로폼입자를 공급해주는 발포스티로폼입자공급부(200); 및 상기 교반기(100) 일측 하부에 위치하여 상기 교반기(100)에 회전 구동력을 공급해주는 상기 구동모터부(400)로 구성된 상기 난연 스티로폼 제조용 교반장치이다.

난연제와 발포스티로폼입자를 혼합하기 위해서 상기 교반기(100)에 넣어서 혼합을 하게 된다. 이를 위해, 상기 교반기(100) 일측에 상기 난연제와 발포스티로폼입자를 공급해주는 상기 난연제공급부(300)와 발포스티로폼입자 공급부(200)가 인접한 위치에 부설되어 있다.

따라서, 상기 난연제공급부(300)와 발포스티로폼입자공급부(200)를 통해 상기 난연제와 발포스티로폼입자는 상기 교반기(100) 내부로 지속적으로 투입이 되며, 사용자의 컨트롤에 따라서 상기 난연제와 발포스티로폼입자의 투입량을 조절할 수 있다.

이때, 상기 교반기(100)는 속이 빈 원통형태의 몸체부(110)와 상기 몸체부(110)의 중심에서 길이방향으로 형성되어 있는 회전축(120) 및 상기 회전축(120)에 방사형태로 부설된 다수개의 교반날개부(130)로 이루어지며, 상기 회전축(120)은 외부로부터 제공되는 동력(상기 구동모터부(400))을 이용하여 회전하고 이로 인하여 상기 교반날개부(130)가 회전하게 된다.

상기 난연제와 발포스티로폼입자가 상기 교반기(100) 내부로 투입되며, 상기 교반기(100) 내부에서는 상기 구동모터부(400)의 회전 구동력을 이용하여 상기 회전축(120) 및 교반날개부(130)를 회전시켜 상기 난연제와 발포스티로폼입자를 혼합하게 된다.

이때, 상기 난연제와 발포스티로폼입자의 혼합이 잘되도록 하기 위해서, 상기 교반날개부(130)의 각도가 서로 상이하게 형성되도록 하는 것이 바람직하다. 만약 상기 교반날개부(130)의 각도가 모두 동일할 경우, 혼합이 이루어지지 않는 것은 아니나 상기 교반날개부(130) 사이에 위치해 있는 난연제와 발포스티로폼입자에는 특별한 변화가 없게 되어 상기 발포스티로폼입자 사이에 상기 난연제가 골고루 코팅이 되지 않을 수 있기 때문이다.

아울러, 상기 교반날개부(130)와 교반날개부(130) 사이에는 단면적이 다각형태인 막대형의 보조교반날개부(140)이 형성되어 있다. 상기 보조교반날개부(140)은 상기 교반날개부(130)와 교반날개부(130) 사이에 위치하여 상기 교반날개부(130) 사이에 있는 상기 발포스티로폼입자가 뭉쳐있는 것을 방지하는 역할을 하게 된다. 상기 발포스티로폼입자가 뭉쳐있지 않게 되면, 상기 발포스티로폼입자의 외면에 골고루 상기 난연제가 코팅될 수 있다.

이때, 상기 보조교반날개부(140)은 상기 교반날개부(130) 사이에 부설되는 위치와 각도가 각각 상이하며, 상이하게 구성되는 이유는 상기 교반날개부(130)의 각도가 일정하게 구성되지 않은 이유와 동일하게 상기 교반날개부(130) 사이에 위치해 있는 상기 발포스티로폼입자와 난연제가 잘 혼합될 수 있게 하기 위함이다.

추가적으로, 상기 교반날개부(130)와 보조교반날개부(140)이 각각 상이한 각도와 위치를 형성하고 있음으로써, 상기 난연제와 발포스티로폼입자가 상기 교반기(100) 내부에 위치하는 시간이 늘어나 상기 발포스티로폼입자 외면에 상기 난연제가 균일하게 코팅될 수 있게 하였다.

그러나, 이러한 종래의 난연 스티로폼 제조용 교반장치 역시 교반기에 난연제 용액과 발포스티로폼 입자를 연속적으로 투입한 다음 교반시켜 발포스티로폼입자 외면에 난연제를 코팅시킨 후 코팅이 완료된 발포스티로폼 입자를 배출하는 데, 교반기가 수평으로 형성되어 있기 때문에 발포스티로폼 입자를 배출시 난연제 용액이 함께 배출되는 문제점이 있다.

국내 특허등록 제10-1584697호

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 예비 발포된 이피에스 비드를 무기난연제 용액이 저장된 함체의 하부에 투입시켜 부력에 의해 상승되면서 무기난연제가 표면에 피복되도록 한 다음, 무기난연제가 피복된 예비 발포된 이피에스 비드를 마이크로웨이브 진공 건조기로 투입시켜 표면이 비접촉 상태에서 건조되도록 함으로써 연속적으로 예비 발포된 이피에스 비드의 표면에 무기난연제를 코팅할 수 있도록 하는 난연 스티로폼 제조장치 및 이를 이용하여 제조된 난연 스티로폼을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은,

이피에스 비드를 예비 발포시키는 1차 발포부와, 예비 발포된 이피에스 비드의 표면에 무기 난연제를 코팅시키는 코팅부와, 표면에 무기 난연제가 코팅된 이피에스 비드를 2차 발포시켜 이피에스 블록을 형성하는 2차 발포부와, 상기 이피에스 블록을 일정 두께로 절단하는 커팅부로 이루어지는 난연 스티로폼 제조장치에 있어서, 상기 코팅부는 무기 난연제 용액이 일정 수위 이상으로 저장되도록 수직 원통 또는 수직 직사각통으로 형성되고, 측면 하단에 경사를 가지도록 형성되되, 상단이 무기 난연제 용액의 수위보다 높게 위치하도록 투입 통로가 형성되며, 상기 투입 통로의 상단에 투입구가 구비되고, 상단 측면에 배출구가 구비되는 코팅 함체와; 예비 발포된 이피에스 비드를 상기 코팅 함체의 하부에 투입시키도록 상기 투입 통로에 설치되는 투입 스크류와; 상기 코팅 함체의 상부에 설치되어 표면에 무기 난연제가 코팅되면서 상기 코팅 함체에서 부력에 의해 상승된 예비 발포된 이피에스 비드를 상기 코팅 함체 외부로 배출시키는 배출 컨베이어와; 상기 배출 컨베이어에서 배출되는 이피에스 비드를 상호 분리시키는 진동 스크린; 및 상기 진동 스크린에서 분리된 이피에스 비드를 진공 흡입하여 관로를 따라 이동시키면서 마이크로웨이브를 이용하여 건조시켜 배출하는 마이크로웨이브 진공 건조기로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

여기에서, 상기 난연 스티로폼 제조장치는 상기 함체의 무기 난연제 용액의 수위를 센서를 이용하여 측정하여 기준 수위보다 낮아지면 신규 무기 난연제 용액을 펌프를 이용하여 공급하는 무기 난연제 용액 탱크를 더 포함한다.

여기에서 또한, 상기 코팅 함체는 내부에 이피에스 비드가 투입되면 이들을 분산시키도록 교반기와; 이피에스 비드의 체류 시간을 증대시키도록 지그재그 형태로 설치되는 경사판을 더 구비한다.

여기에서 또, 상기 투입 스크류는 이피에스 비드가 안정적으로 상기 코팅 함체 내부로 공급되도록 하단이 상기 코팅 함체의 내부 저면 중앙부까지 연장된다.

여기에서 또, 상기 배출 컨베이어는 부력에 의해 부상된 이피에스 비드를 상기 코팅 함체의 배출구를 통해 배출시키도록 복수의 수직 이송 날개가 등간격으로 설치된다.

여기에서 또, 상기 마이크로웨이브 진공 건조기는 "S"자 형태로 형성되고, 일단에 상기 진동 스크린과 수직을 이루며 이피에스 비드를 흡입시키는 흡입구가 형성되는 덕트와; 상기 덕트의 일측면에 설치되어 진공압을 발생하는 송풍팬; 및 상기 덕트의 외측면에 복수개가 설치되고, 마이크로웨이브를 발생시켜 상기 덕트 내부로 조사하여 이피에스 비드를 건조시키는 마이크로웨이브 발생기로 구성된다.

본 발명의 다른 특징은,

상기 난연 스티로폼 제조장치를 이용하여 제조된 난연 스티로폼을 특징으로 한다.

상기와 같이 구성되는 본 발명인 난연 스티로폼 제조장치 및 이를 이용하여 제조된 난연 스티로폼에 따르면, 예비 발포된 이피에스 비드를 무기난연제 용액이 저장된 함체의 하부에 투입시켜 부력에 의해 상승되면서 무기난연제가 표면에 피복되도록 한 다음, 무기난연제가 피복된 예비 발포된 이피에스 비드를 마이크로웨이브 진공 건조기로 투입시켜 표면이 비접촉 상태에서 건조되도록 함으로써 연속적으로 예비 발포된 이피에스 비드의 표면에 무기난연제를 코팅할 수 있어 제조 시간을 단축시킬 수 있고, 표면에 골고루 무기난연제를 코팅시킬 수 있다.

도 1 및 도 2는 종래의 난연 스티로폼 제조용 교반장치의 구성을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 난연 스티로폼 제조장치의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 4는 본 발명에 따른 난연 스티로폼 제조장치중 코팅부의 구성을 나타낸 계통도이다.
도 5는 본 발명에 따른 난연 스티로폼 제조장치중 코팅 함체의 교반기의 구성을 나타낸 사시도이다.

이하, 본 발명에 따른 난연 스티로폼 제조장치의 구성을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 3은 본 발명에 따른 난연 스티로폼 제조장치의 구성을 나타낸 블록도이고, 도 4는 본 발명에 따른 난연 스티로폼 제조장치중 코팅부의 구성을 나타낸 계통도이며, 도 5는 본 발명에 따른 난연 스티로폼 제조장치중 코팅 함체의 교반기의 구성을 나타낸 사시도이다.

도 3 및 도 4을 참조하면, 본 발명에 따른 난연 스티로폼 제조장치(1)는 1차 발포부(10)와, 코팅부(100)와, 2차 발포부(20) 및 커팅부(30)로 구성되는 데, 1차 발포부(10)와, 2차 발포부(20) 및 커팅부(30)는 공지의 구성으로 그 설명은 생략한다.

코팅부(100)는 코팅 함체(110)와, 투입 스크류(120)와, 배출 컨베이어(130)와, 진동 스크린(140)와, 마이크로웨이브 진공 건조기(150) 및 무기 난연제 용액 탱크(160)로 구성된다.

먼저, 코팅 함체(110)는 무기 난연제 용액이 일정 수위 이상으로 저장되도록 수직 원통 또는 수직 직사각통으로 형성되고, 측면 하단에 경사를 가지도록 형성되되, 상단이 무기 난연제 용액의 수위보다 높게 위치하도록 투입 통로(111)가 형성되며, 투입 통로(111)의 상단에 투입구(113)가 구비되고, 상단 측면에 배출구(115)가 구비된다.

또한, 코팅 함체(110)는 내부에 이피에스 비드(B)가 투입되면 이들을 분산시키도록 교반기(117)와, 이피에스 비드(B)의 체류 시간을 증대시키도록 지그재그 형태로 설치되는 경사판(119)을 구비한다.

이때, 교반기(117)는 이피에스 비드(B)를 전반적으로 분산시켜 이피에스 비드(B)의 체류 시간을 증대시켜 표면에 무기 난연제가 골고루 코팅되도록 하고, 무기 난연제 용액을 교반시키도록 도 5에 도시된 바와 같이 모터(M)의 회전축에 상하단에 서로 다른 길이의 교반 날개(117a, 117b)가 서로 다른 각도로 가지며 방사상으로 복수개가 형성되고, 각각의 교반 날개(117a, 117b)에서 중심선을 기준으로 방사상으로 각기 다른 각도를 가지는 보조 날개(117c)가 형성된다.

그리고, 투입 스크류(120)는 예비 발포된 이피에스 비드(B)를 코팅 함체(110)의 하부에 투입시키도록 투입 통로(111)에 설치된다. 이때, 투입 스크류(120)는 이피에스 비드(B)가 안정적으로 코팅 함체(110) 내부로 공급되도록 하단이 코팅 함체(110)의 내부 저면 중앙부까지 연장되는 것이 바람직하다.

또한, 배출 컨베이어(130)는 코팅 함체(110)의 상부에 설치되어 표면에 무기 난연제가 코팅되면서 코팅 함체(110)에서 부력에 의해 상승된 예비 발포된 이피에스 비드(B)를 코팅 함체(110) 외부로 배출시킨다. 이때, 배출 컨베이어는 부력에 의해 부상된 이피에스 비드(B)를 코팅 함체(110)의 배출구(115)를 통해 배출시키도록 복수의 수직 이송 날개(131)가 등간격으로 설치된다.

또, 진동 스크린(140)은 하향 경사지게 설치되어 배출 컨베이어(130)에서 배출되는 이피에스 비드(B)를 상호 분리시킨다.

이어서, 마이크로웨이브 진공 건조기(150)는 진동 스크린(140)에서 분리된 이피에스 비드(B)를 진공 흡입하여 관로를 따라 이동시키면서 마이크로웨이브를 이용하여 건조시켜 배출하도록 덕트(151)와, 송풍팬(153) 및 마이크로웨이브 발생기(155)로 구성된다.

덕트(151)는 "S"자 형태로 형성되고, 일단에 진동 스크린(140)과 수직을 이루며 이피에스 비드(B)를 흡입시키는 흡입구(152)가 형성된다.

송풍팬(153)은 덕트(151)의 일측면에 설치되어 덕트(151)의 배출구 측으로 송풍 압력을 발생시켜 진공압을 발생하여 덕트(151)의 흡입구(152)에서 이피에스 비드(B)가 진공 흡입되도록 한다.

마이크로웨이브 발생기(155)는 덕트(151)의 외측면에 복수개가 설치되고, 마이크로웨이브를 발생시켜 덕트(151) 내부로 조사하여 이피에스 비드(B)를 건조시킨다.

계속해서, 무기 난연제 용액 탱크(160)는 함체의 무기 난연제 용액의 수위를 센서(S)를 이용하여 측정하여 기준 수위보다 낮아지면 신규 무기 난연제 용액을 펌프(P)를 이용하여 공급한다.

이하, 본 발명에 따른 난연 스티로폼 제조장치의 동작을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

먼저, 1차 발포부(10)에서 예비 발포된 이피에스 비드(B)가 코팅 함체(110)의 투입 통로(111)에 구비된 투입구(113)를 통해 투입되면, 투입 스크류(120)가 회전되면서 이를 따라 예비 발포된 이피에스 비드(B)가 코팅 함체(110) 내부로 투입된다. 이때, 투입 스크류(120)의 회전 속도를 제어하여 이피에스 비드(B)의 투입 속도를 조절할 수 있고, 투입 스크류(120)는 투입 통로(111)와 최대한 밀착되도록 하여 이피에스 비드(B)가 이동중 파손되는 것을 방지한다. 이때, 투입 스크류(120)에는 무기 난연제 용액이 코팅 함체(110)와 동일 수위로 채워지기 때문에 이피에스 비드(B)의 이동중에 표면에 1차적으로 무기 난연제 용액이 코팅된다.

그리고, 이피에스 비드(B)가 코팅 함체(110) 내부로 투입되면, 부력에 의해 상승되는 데, 교반기(117)와, 경사판(119)에 의해 상호 분리되고, 분산되면서 부력에 의해 서서히 상승하게 된다. 이때, 이피에스 비드(B)의 표면에 무기 난연제 용액이 코팅된다.

계속해서, 이피에스 비드(B)가 상승되어 무기 난연제 용액의 수면 위로 떠오르면, 배출 컨베이어(130)의 수직 이송 날개(131)가 이피에스 비드(B)를 코팅 함체(110)의 배출구(115)를 통해 진동 스크린(140)으로 배출시킨다.

그러면, 진동 스크린(140)의 진동과 경사에 의해 이피에스 비드(B)가 상호 분리되면서 경사를 따라 하부로 굴러 마이크로웨이브 진공 건조기(150)의 흡입구(152) 측으로 이동하게 되고, 흡입구(152)에서 진공압에 의해 흡입된다.

흡입구(152)에서 흡입된 이피에스 비드(B)는 덕트(151)를 따라 이동하면서 마이크로웨이브 발생기(155)에서 발생된 마이크로웨이브에 의해 건조된 다음 배출된다. 이때, 이피에스 비드(B)는 비중이 작기 때문에 송풍팬(153)의 송풍압에 따라 덕트(151)의 표면과 비접촉된 상태로 날라가면서 건조되기 때문에 빠르게 건조가 이루어진다.

그리고, 덕트(151)에서 배출된 표면에 무기 난연제가 코팅된 이피에스 비드(B)는 2차 발포부(20)로 공급되어 이후 과정이 진행된다.

한편, 코팅 함체(110)의 무기 난연제 용액이 기준 수위보다 낮아지면 무기 난연제 용액 탱크(160)의 신규 무기 난연제 용액이 보충되어 연속 공정이 이루어지도록 한다.

본 발명은 다양하게 변형될 수 있고 여러 가지 형태를 취할 수 있으며 상기 발명의 상세한 설명에서는 그에 따른 특별한 실시 예에 대해서만 기술하였다. 하지만 본 발명은 상세한 설명에서 언급되는 특별한 형태로 한정되는 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 오히려 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

10 : 1차 발포부 20 : 2차 발포부
30 : 커팅부 100 : 코팅부
110 : 코팅 함체 120 : 투입 스크류
130 : 배출 컨베이어 140 : 진동 스크린
150 : 마이크로웨이브 진공 건조기 160 : 무기 난연제 용액 탱크
B : 이피에스 비드

Claims

이피에스 비드를 예비 발포시키는 1차 발포부와, 예비 발포된 이피에스 비드의 표면에 무기 난연제를 코팅시키는 코팅부와, 표면에 무기 난연제가 코팅된 이피에스 비드를 2차 발포시켜 이피에스 블록을 형성하는 2차 발포부와, 상기 이피에스 블록을 일정 두께로 절단하는 커팅부로 이루어지는 난연 스티로폼 제조장치에 있어서,
상기 코팅부는,
무기 난연제 용액이 일정 수위 이상으로 저장되도록 수직 원통 또는 수직 직사각통으로 형성되고, 측면 하단에 경사를 가지도록 형성되되, 상단이 무기 난연제 용액의 수위보다 높게 위치하도록 투입 통로가 형성되며, 상기 투입 통로의 상단에 투입구가 구비되고, 상단 측면에 배출구가 구비되는 코팅 함체와;
예비 발포된 이피에스 비드를 상기 코팅 함체의 하부에 투입시키도록 상기 투입 통로에 설치되는 투입 스크류와;
상기 코팅 함체의 상부에 설치되어 표면에 무기 난연제가 코팅되면서 상기 코팅 함체에서 부력에 의해 상승된 예비 발포된 이피에스 비드를 상기 코팅 함체 외부로 배출시키는 배출 컨베이어와;
상기 배출 컨베이어에서 배출되는 이피에스 비드를 상호 분리시키는 진동 스크린;
상기 진동 스크린에서 분리된 이피에스 비드를 진공 흡입하여 관로를 따라 이동시키면서 마이크로웨이브를 이용하여 건조시켜 배출하는 마이크로웨이브 진공 건조기; 및
상기 함체의 무기 난연제 용액의 수위를 센서를 이용하여 측정하여 기준 수위보다 낮아지면 신규 무기 난연제 용액을 펌프를 이용하여 공급하는 무기 난연제 용액 탱크를 포함하는 것을 특징으로 하는 난연 스티로폼 제조장치.
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제 1 항에 있어서,
상기 코팅 함체는,
내부에 이피에스 비드가 투입되면 이들을 분산시키도록 교반기와;
이피에스 비드의 체류 시간을 증대시키도록 지그재그 형태로 설치되는 경사판을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 난연 스티로폼 제조장치.
제 1 항에 있어서,
상기 투입 스크류는,
이피에스 비드가 안정적으로 상기 코팅 함체 내부로 공급되도록 하단이 상기 코팅 함체의 내부 저면 중앙부까지 연장되는 것을 특징으로 하는 난연 스티로폼 제조장치.
제 1 항에 있어서,
상기 배출 컨베이어는,
부력에 의해 부상된 이피에스 비드를 상기 코팅 함체의 배출구를 통해 배출시키도록 복수의 수직 이송 날개가 등간격으로 설치되는 것을 특징으로 하는 난연 스티로폼 제조장치.
제 1 항에 있어서,
상기 마이크로웨이브 진공 건조기는,
"S"자 형태로 형성되고, 일단에 상기 진동 스크린과 수직을 이루며 이피에스 비드를 흡입시키는 흡입구가 형성되는 덕트와;
상기 덕트의 일측면에 설치되어 진공압을 발생하는 송풍팬; 및
상기 덕트의 외측면에 복수개가 설치되고, 마이크로웨이브를 발생시켜 상기 덕트 내부로 조사하여 이피에스 비드를 건조시키는 마이크로웨이브 발생기로 구성되는 것을 특징으로 하는 난연 스티로폼 제조장치.
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