KR20030073486A - 폴리우레탄 폼과 분말 혼합장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 폴리우레탄 폼과 분말을 서로 혼합하여 건축 현장에서 시공하기 위한 것이다.

즉, 본 발명은 폴리우레탄 폼과 분말을 일정 비율로 혼합하여 시공하기 위한 장치에 있어서, 현장으로 반입된 폴리우레탄 폼 A액(1)과 B액 드럼(2)과 분말저장탱크(3)에 연결된 각각의 공급 배관(11,12,13)으로 현장 시공용 믹싱건(6)까지 재료가 급송되어, 폴리우레탄 A액과 B액이 우레탄 믹서챔버부(62)에서 혼합되고, 그 다음에 분말 믹서챔버부(61)에서 분말과 혼합되어 분사될 수 있도록 한 것이다.

본 발명은 폴리우레탄 폼의 우수한 발포성, 단열성, 접착성, 차음성, 흡음성등의 장점을 이용하는 한편, 난연성 증가, 원가 절감, 내열성 향상, 압축강도 증가등을 위해 분말, 화이바, 칩 등을 혼합하여 단열재, 차음재, 흡음재 등을 제공하기 위한 건축현장용 시공장치로서 매우 유용하게 활용될 수 있는 특징이 있다.

Description

폴리우레탄 폼과 분말 혼합장치{A potable machine for mixing poly-urethane foam and powder}

본 발명은 폴리우레탄 폼과 분말을 현장에서 시공할 수 있는 혼합장치에 관한 것으로, 보다 상세히는 건축 현장에서 단열재로 시공되고있는 폴리우레탄 폼의 문제점인 화재로 인한 인명피해, 오존층 파괴물질함유, 낮은 내열성, 높은 가격 등과 같은 문제점을 극복하기 위하여 발명된 폴리우레탄 폼과 분말 혼합장치를 제공코자 하는 것이다.

일반적으로 폴리우레탄 폼 단열재를 현장에서 시공하기 위한 기계장치에 관한 사항은 주지의 사실이며, 폴리우레탄 폼에 분말 또는 이물질을 함유시켜 물성변화를 시도하는 것은 폴리우레탄 폼의 최대 장점인 단열성을 저하시키기 때문에 시도된 바가 없다.

이러한 이유는 폴리우레탄 폼은 독립된 기포가 90% 이상으로 이루어진 발포체이며, 분말이 독립된 기포내에 혼합되면 후레온 가스가 방출되어 낮은 열전도율을 유지할 수가 없다.

이는 후레온 가스가 타 단열재에 사용되는 가스(공기, 이산화탄소)보다 열전도율이 3분의 1 정도 낮은 수치이기 때문이다.

그러나, 몬트리올 의정서에 의해 오존층 파괴 물질인 후레온 가스가 2005년에 50% 감축되며, 2010년에는 전면 생산 중단된다. 그 외, 또 다른 이유는 폴리우레탄 폼 액상에 분말을 혼합하면 A액은 이소시아네이트류이기 때문에 수분과 심하게 반응함으로 혼합할 수 없으며, B액은 폴리올류이기 때문에 분말을 혼합할 수 있으나 점도상승으로 원거리 이송이 곤란하며, 시공용 건의 노출구멍을 막기 때문에 분말혼합이 불가능하였다.

본 발명에서는 폴리우레탄 폼의 장점인 높은 발포배율, 강한 접착력, 차음성, 흡음성, 단열성(후레온 가스 미사용시 스치로폼과 열전도율이 같음)등을 이용하는 한편, 오존층 파괴 물질인 후레온 가스를 사용하지 않고 난연성 증가, 원가절감, 내열성 향상, 압축강도 증가 등을 위해 폐자재 분말, 다공성 무기분말, 그라스 화이바 칩, 암면 등을 이용한 신제품을 건축 현장에서 시공할 수 있는 기계장치를 제공하고자 한다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위해서 폴리우레탄 폼 A액, B액 드럼은 드럼펌프 배관라인으로 우레탄 메인 기계장치로 연결되고, 분말은 분말저장탱크에 투입되어 속도조절이 가능한 변속모터와 연결된 분말스크류에 의해 정량 이송되고, 원거리 이송을 원활하게 하기 위해 보조장치인 고압용 압축기에 의해 송출된 에어를 공급한다.

이와 같이 원거리 이송된 재료가 믹싱건의 우레탄 믹서챔버에서 폴리우레탄폼 A,B액이 혼합, 토출되고, 그 다음에 분말 믹서챔버내에서 분말과 토출압력에 의해 폴리우레탄 폼과 혼합, 분사되는 현장시공장치를 제공하고자 한다.

도 1은 본 발명에 따른 폴리우레탄 폼과 분말 혼합장치를 도시한 개략적으로 도시한 전체 구성도

도 2는 본 발명에 따른 폴리우레탄 폼과 분말 혼합장치의 믹싱건을 보인 단면 구성도

도 3은 본 발명에 따른 폴리우레탄 폼과 분말 혼합장치의 우레탄 믹서챔버부를 보인 구성도

도 4는 본 발명에 따른 폴리우레탄 폼과 분말 혼합장치의 우레탄 믹서챔버부에 채용되는 노즐을 도시한 단면도

도 5는 본 발명에 따른 폴리우레탄 폼과 분말 현장 시공용 분말 믹서챔버부에 채용되는 개폐장치를 보인 구성도

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

1,2:우레탄 A,B액 드럼 3:분말저장탱크

4:세척제탱크 5:우레탄 메인기계

6:믹싱건(mixing gun) 7:드럼펌프

8:변속모터 9:분말스크류

10:유압실린더부재

11,12:우레탄 A,B액 공급배관 13:분말 공급배관

14:세척액 공급배관 15:에어공급구

61:분말 믹서챔버부 61a:노즐 캡

61b:개폐장치 61c,61d:중앙 연결부

61e:실린더 연결부재 62:우레탄 믹서챔버부

62a:믹서파이프 62b:믹서파이프노즐

63:에어실린더 63a:버턴

63b:손잡이 64:에어실린더 로드

65:서포터

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 기술적인 구성으로써, 본 발명은, 폴리우레탄 폼(이하 '우레탄'이라 약칭한다.) 재료와 분말을 일정비율로 혼합하여 이송하는 장치에 있어서, 우레탄 A,B액 드럼(1,2)과 일정크기의 내부공간을 갖는 분말 저장탱크(3)로 이루어지는 분말저장부와, 상기 우레탄 A,B액 드럼(1,2)에 설치된 에어 드럼펌프(7)와 연통된 우레탄 메인 기계장치(5)의 유압 실린더부재(10)의 작동으로 공급배관(11,12)을 통해 믹싱건(6)까지 공급되는 우레탄 공급부와, 분말 저장탱크(3)의 하부에 설치된 변속모터(8)와 연결된 분말스크류(9)를 회전시켜 우레탄 분말을 정량 급송하는 분말공급부와, 상기 믹싱건(6)까지 공급된 우레탄 A,B액 공급배관(11,12)과 세척제탱크(4)의 세척제 공급배관(14)과 연결된 우레탄 믹서챔버부(62), 분말을 공급하는 분말 공급배관(13)과 연결된 분말 믹서챔버부(61)와 조립되는 혼합부와, 상기 저장부, 공급부, 혼합부에 의해 분말을 함유한 신제품을 건축현장에서 시공할 수 있는 폴리우레탄 폼과 분말 혼합장치를 제공코자 한다. 이하 본 발명에 대해 첨부도면과 함께 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 폴리우레탄 폼과 분말 혼합장치를 도시한 개략도, 도 2는 본 발명에 따른 우레탄과 분말 현장 시공용 믹싱건(6)을 도시한 단면도, 도 3은 본 발명에 따른 우레탄과 분말 현장 시공용 우레탄 믹서챔버부를 도시한 구조도, 도 4는 본 발명에 따른 우레탄과 분말 현장 시공용 우레탄 믹서챔버부에 채용되는 노즐을 도시한 구조도, 도 5는 본 발명에 따른 우레탄과 분말 현장 시공용 분말 믹서 챔버부에 채용되는 개폐장치를 도시한 구조도이다.

본 발명의 우레탄과 폼과 분말 혼합장치는 도 1 내지 5에 도시한 바와 같이, 우레탄 A,B액과 충진제인 분말을 혼합시 제품 물성에 따라 우레탄 원료 배합을 조절하여 선택된 분말과 혼합 분사함으로써, 고난연성 단열재, 낮은 가격의 차음재, 무기섬유를 함유한 흡음재 등을 시공할 수가 있다.

물론, 본 발명의 폴리우레탄 폼과 분말 혼합장치는 예시한 폴리우레탄 폼이아닌 2액형 열경화성 수지, 접착제, 페인트 등과 폐자재 분말, 충진제 분말, 화이바칩 등의 분말 중에서 1개 또는 다수 선택되어 혼합하는 장치로도 사용될 수 있는 것이나, 본 발명에서는 폴리우레탄 폼과 분말을 혼합하는 경우에 대하여만 설명키로 한다.

상기 저장부는 우레탄 A,B액 드럼(1,2)과 분말 저장탱크(3)로 구성되어, 우레탄 A,B액은 에어 드럼펌프(7)가 상기 우레탄 A,B액 드럼(1,2)내 삽입되어 에어 압력으로 우레탄 메인기계(5)의 실린더 펌프로 이루어지는 유압실린더부재(10)로이송되며, 우레탄액이 공급 완료된 드럼은 새로운 드럼으로 교체된다.

분말은 분말저장탱크(3) 내부에 일정량 채워져 보관되며, 부족시에는 상부의 투입구를 개방하여 수시로 보충한다.

상기 공급부에서는 우레탄 A,B액은 우레탄 메인기계(5)의 유압으로 구동되는 유압실린더부재(10)에 의해 공급배관(11,12)을 통해 믹싱건(6)까지 고압으로 공급된다.

우레탄 메인기계(5)는 유압탱크, 유압펌프, 열교환기, 실린더, 제어판넬로 구성되어 있으며 현장으로의 운반이 용이하도록 제작되어 있다. 이러한 우레탄 메인기계(5)는 많은 량이 시중에 보급되어 당업계에서 통상의 지식을 가진 자는 그 내용을 알고 있으므로 본 발명에서는 이에 대한 상세한 설명을 생략한다.

분말 공급부는 분말을 믹싱건(6)으로 공급하기 위하여 분말저장탱크(3) 하부에 변속모터(8)가 설치되고 이와 연결된 분말스크류(9)를 일방향으로 회전되게 조립한다. 상기 분말스크류(9)에 의해 토출된 분말은 건축 현장의 고층부나 원거리 이송이 용이하지 않다. 본 발명은 이러한 문제점을 극복하기 위하여 고압 압축기에서 생산된 에어를 에어공급구(15)를 통하여 분말 공급배관(13)에 연결하여 믹싱건(6)까지 보조적인 공기압에 의하여 무난하게 이송할 수 있도록 하였다.

여기서 변속모터(8)의 회전속도(r.p.m.)와 분말스크류(9) 1회전의 용량을 곱하면 분당 공급량이 결정됨으로 정량 공급량을 확인할 수 있는 것이다.

원터치에 의해 분말 공급용 변속모터(8)를 구동시키는 방법은 믹싱건(6)의 손잡이(63b)에 설치된 버턴(63a)을 누르면 우레탄 A,B액의 압력이 낮아져 우레탄메인기계(5)의 유압실린더부재(10)의 실린더 펌프가 자동으로 작동되며, 분말 변속모터(8)도 마그네트 작동으로 동시에 가동된다. 이는 공기압축기의 압력이 낮아질 때 모터가 자동으로 구동되는 원리와 같다.

상기 믹싱건(6)상에 형성되는 혼합부는 우레탄 믹서챔버부(62), 분말 믹서챔버부(61), 에어실린더(63)로 구성된다.

상기 우레탄 믹서챔버부(62)는 몸체에 우레탄 A,B액 공급배관(11,12) 및 세척제 탱크(4)와 연결된 세척제 공급배관(14)이 각각 연결된다.

우레탄 믹서챔버부(62) 몸체 중앙부에 우레탄 A,B액 개폐를 위해 에어실린더(63)의 에어실린더 로드(64)가 전후진 작동을 할 수 있도록 설치된다.

상기 에어실린더 로드(64)가 후진하면 우레탄 A,B액이 동시에 토출되고 믹서파이프(62a)를 통과하면서 혼합되며, 믹서파이프노즐(62b)에 의해 분사되면서 분말과 재차 혼합되도록 구성된다.

여기서 믹서파이프(62a) 내부로 통과하는 우레탄 A,B액은 60kg/㎠ 이상의 압력으로 토출되어 믹서파이프(62a) 내부에서 상호 충돌함으로 충분히 혼합된다.

상기 믹서파이프(62a)에 부착된 믹서파이프노즐(62b)은 도 4에서 보는 바와같이 우레탄 혼합액이 외부로 직진으로 배출되는 것을 방지하고, 6개의 개구부를 통과하면서 우레탄 혼합액이 분산되기 때문에 분말과 용이하게 혼합될 수 있다.

분말 믹서챔버부(61)는 분말 챔버 하부에 우레탄 믹서챔버부(62) 몸체가 나사가 있는 4개의 서포터(65)로 연결되고 상부에는 분말 공급배관(13)과 연결된다.

분말 믹서챔버부(61) 외부에는 나사식으로 착탈 가능하게 노즐 캡(61a)이 조립된다. 상기 노즐 캡(61a)은 우레탄 혼합액과 분말이 충분히 혼합될 수 있는 공간을 가지며, 분사 구멍은 분사량과 분사각에 의한 구멍 크기와 경사각도를 갖는 구조로 한다. 또한 현장 여건에 따라 다양한 형태의 노즐 캡(61a)을 교체하여 사용할 수 있음은 물론이다.

분말 믹서챔버부(61)에 조립된 개폐장치(61b)는 우레탄 믹서챔버부(62) 몸체와 간섭되지 않도록 경첩 구조로 조립되어 있으며, 원형 개폐장치(61b)의 중앙에 에어실린더(63)와 동시 작동될 수 있도록 에어실린더 로드(64)와 개략 ㄱ자 모양으로 조립연결된다.

상기 원형 개폐장치(61b)의 중앙 연결부(61c,61d)와 실린더 연결부재(61e)는 개폐에 의해 간섭받지 않는 고정이 아닌 움직일 수 있도록 핀 등으로 조립하며, 실린더 연결부재(61e)는 외부에서 조립될 수 있는 암수 나사식으로 상호 조립된다.

본 발명의 믹싱건(6) 작동에 있어서, 손잡이(63b)상에 설치된 버턴(63a)을 눌렀을 때 에어실린더 로드(64)가 후진하면서 우레탄 믹서챔버부(62)의 A,B액의 구멍을 개방하여 우레탄 액이 토출되고, 분말 믹서챔버부(61)의 개폐장치(61b)를 동시에 개방하여 분말이 토출되는 것이다.

그리고 상기와 반대로 손잡이 버턴(63a)을 원위치로 되돌리면 에어실린더 로드(64)가 우레탄 믹서챔버부(62)의 A,B액 구멍을 폐쇄하여 우레탄 액 토출을 중단시키고, 분말 믹서챔버부(61)의 개폐장치(61b)를 전진시켜 분말 공급을 중단하게 된다.

이와 같이 작업을 진행한 후 작업을 종료한 경우에는 우레탄 액 등을믹싱건(6) 내부에서 세척하기 위하여 우레탄 믹서챔버부(62) 하부에 연결된 세척제 공급배관(14)의 밸브(14a)를 개방하여 우레탄 믹서챔버부(62) 몸체와 믹서파이프(62a), 분말믹서챔버부(61) 내부에 잔류하는 액상의 분말 혼합물을 세척하면 되는 것이다.

이상에서 상세히 살펴 본 바와 같이 본 발명에서 제공하는 폴리우레탄 폼과 분말 혼합장치는 우레탄 A,B액은 우레탄 믹서챔버부(62), 믹서파이프(62a), 믹서파이프 노즐(62b)을 통과하면서 1차로 혼합되고, 분말 믹서챔버부(61)의 개폐장치(61b)를 통과한 분말과 2차 혼합된 폴리우레탄 폼 분말 혼합액이 분사 또는 토출되어 건축현장의 곡면이나 벽돌 공간 쌓기의 공간 주입, 지역 난방의 축열 탱크 보온 등을 위한 단열재로 사용하는 한편, 난연성 증가, 원가절감, 내열성 향상, 압축강도 증가, 원적외선 방출, 폐자재 분말 재활용 등의 효과를 지닌 신단열재, 흡음재, 차음재 등을 제공하기 위한 건축 현장용 시공장치로 사용될 수 있는 것이며,

또한 폴리우레탄 폼에 한정하지 않고 2액형 수지나 페인트, 접착제 등과 분말을 혼합한 신제품을 건축 현장에서 시공할 수도 있는 것이다.

본 발명은 특정한 실시예에 관하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 청구범위에 의해 마련되는 본 발명의 정신이나 분야를 벗어나지 않는 한도내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변화될 수 있다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진 자는 용이하게 알 수 있음을 밝혀두고자 한다.

Claims (3)

1. 폴리우레탄 폼과 분말을 혼합하여 현장에서 시공하기 위한 폴리우레탄 폼과 분말 혼합장치에 있어서;

   폴리우레탄 폼 A,B액 드럼(1,2)과 분말을 저장하기 위한 분말저장탱크(3)와,

   상기 폴리우레탄 폼 A,B액 드럼(1,2)은 우레탄 메인기계(5)에 연결되고, 상기 분말저장탱크(3)상의 분말은 배출부상에 설치된 변속모터(8)에 연결된 분말스크류(9)의 회전구동에 의해 정량 공급이 가능하게 하며, 분말공급배관(13)상에는 보조 송출수단으로 에어공급구(15)를 설치하며;

   상기 폴리우레탄 폼 A,B액 드럼(1,2)과 연결된 공급배관(11,12)과 세척제탱크(4)와 연결된 세척제 공급배관(14)이 믹싱건(6)의 우레탄 믹서챔버부(62)와 연결되고,

   상기 믹싱건(6)의 우레탄 믹서챔버부(62) 일측으로는 분말저장탱크(3)와 연결된 분말 공급배관(13)이 연결조립되며,

   상기 믹싱건(6)의 손잡이(63b)상에 설치된 버턴(63a)에 의해 선택 작동되는 에어실린더(63)에 의해 우레탄 A,B액과 분말이 상호 혼합, 토출될 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 폴리우레탄 폼과 분말 혼합장치.
2. 제 1 항에 있어서;

   상기 믹싱건(6)의 손잡이(63b)에 설치된 버턴(63a)은 에어실린더(63)의 에어실린더 로드(64)의 출몰을 단속하여 우레탄 믹서챔버부(62) 몸체를 통해 폴리우레탄 A,B액이 토출단속되도록 하고, 동시에 분말 믹서챔버부(61)의 개패장치(61b)를 단속하는 에어실린더 로드(64)를 단속하여 분말이 토출단속되도록 하며, 또한 분말저장탱크(3)의 분말스크류(9)를 구동하는 변속모터(8)를 원격으로 가동토록 한 것을 특징으로 하는 폴리우레탄 폼과 분말 혼합장치.
3. 제 1 항에 있어서;

   상기 우레탄 믹서챔버부(62) 몸체 선측에는 우레탄 A,B액이 혼합되는 믹서파이프(62a)가 설치되고, 상기 믹서파이프(62a) 선단에는 믹서파이프노즐(62b)이 설치되어 우레탄 액이 분산되면서 분말 믹서챔버부(61)를 통하여 투입되는 분말과 함께 노즐캡(61a) 내측에서 혼합 후 분사되는 것을 특징으로 하는 폴리우레탄 폼과 분말 혼합장치.