KR200320437Y1

KR200320437Y1 - 합성수지 발포장치

Info

Publication number: KR200320437Y1
Application number: KR20-2003-0010413U
Authority: KR
Inventors: 김영수; 김준연
Original assignee: 김영수; 김준연
Priority date: 2003-04-07
Filing date: 2003-04-07
Publication date: 2003-07-23

Abstract

본 고안은 합성수지 발포장치에 관한 것으로, 발포로(1100) 내부의 상/하측에 각각 상부 챔버(1610a) 및 하부 챔버(1610b)가 설치되고 그 각 내부에는 열풍 토출을 위한 제트노즐(1614)이 설치되며, 상기 발포로(1100) 외부에는 열풍 순환팬 (1660) 및 순환덕트(1650)와 연결되는 열교환기(1640)가 설치되고 상기 열풍 순환팬(1660)과 일측 연결되는 외부 투입덕트(1670)가 설치되는 합성수지 발포장치 (1000)에 있어서; 상기 상부 챔버(1610a) 및 하부 챔버(1610b)의 내부 각각에 열풍 좌/우 조절댐퍼(1611) 및 열풍 전/후 조절댐퍼(1612)를 설치하되 상기 챔버 (1610a,1610b)의 후방(後方) 전후에 연이어 배치되게 하고 각 챔버(1610a,1610b)의 내부가 4개의 열풍토출블록(BLOCK1∼BLOCK4)으로 분리되게 열풍유도칸막이(1613)를 설치하며, 상기 상부 챔버(1610a) 및 하부 챔버(1610b)의 후방으로 배치하여 일측 연결됨을 갖는 한쌍의 내부 투입덕트(1621,1622)를 설치하되 각 챔버(1610a,1610b)의 양측단으로 연결시키고, 상기 외부 투입덕트(1670)의 타측을 발포로(1100)의 양측단으로 이분(二分)되게 하여 상기 내부 투입덕트(1621,1622)의 타측 각각에 연결시키되 그 연결지점의 내부 투입덕트(1621,1622)에는 파이롯트 댐퍼(1680)가 각각 설치되며, 상기 열풍 순환팬(1660)의 출력측 상에 위치한 외부 투입덕트(1670)의 내부에 열풍분배용 댐퍼(1690)가 설치되는 것을 그 구성상의 특징으로 한다.

Description

합성수지 발포장치{FURNACE MACHINE FOR FOAM OF SYNTHETIC RESIN}

본 고안은 합성수지 발포장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 모판원단의 전/후/좌/우 모든 부분에 요구되는 필요한 열온을 갖는 열풍 공급이 이루어지질 수 있도록 하되 고르게 전달될 수 있도록 하고 발포로 전/후 방향의 부분별로 공급되는 열풍의 온도와 풍량 및 풍속을 자유롭게 조절하여 전/후로 유도할 수 있도록 하며 모판원단의 좌/우 방향으로 열풍량의 균형있는 조사가 이루어질 수 있도록 한 합성수지 발포장치에 관한 것이다.

일반적으로 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 스티렌수지(ABS), 염화비닐 (PVC), 고무스폰지, 에틸렌프로필렌 고무(EPDM), 니트릴부타디엔 고무(NBR)-PVC, 클로로프렌 고무(CR) 등의 각종 합성수지를 이용하여 생산되는 발포 시트(sheet) 및 발포 파이프(pipe)는 단열재·보온재·방음재·포장재·불연재 및 완충재 등으로 사용되어 다양한 분야에 적용되고 있는 것으로, 각종 합성수지와 가교제·발포제 또는 약품을 혼합하되 저온 마찰/용융시켜 조직의 결정체를 형성되게 한 후 마스터배치(master batches)를 만드는 컴파운딩(compounding) 과정과, 마스터배치를 필요 혼합물과 함께 배합한 원료를 압출기에 통과시켜 믹싱(mixing)하되 압출다이(extruding die) 금형에 의한 모판원단을 생산하는 압출과정과, 모판원단을 발포로 내의 컨베이어 상에 밀어넣고 열풍을 공급한 후 조직의 가교 및 발포가 이루어지게 하여 폐포형 셀(close cell)의 조직을 갖게 한 발포 원단을 생산하는발포과정과, 발포된 원단이 냉각라인을 통과하도록 한 후 권취기를 통해서 롤(roll) 상태로 감아 완제품을 생산하는 인취과정에 의해 이루어지게 된다.

이러한 과정 중에서 상기 발포과정은 생산되는 발포 시트 또는 발포 파이프에 대한 양질의 품질을 결정하는 가장 중요한 과정을 담당하게 되는데, 압출과정을 통과한 모판원단의 전/후/좌/우 모든 부분에 열풍공급이 고루 이루어져야 하며 이를 위해 열풍의 온도와 열풍량 및 풍속을 자유롭게 조절/유도할 수 있는 합성수지 발포장치가 필요하게 된다.

도 1은 종래기술에 따른 합성수지 발포장치를 나타낸 개략적인 전체 구성도이고, 도 2는 종래기술에 따른 합성수지 발포장치를 나타낸 정면도이고, 도 3은 종래기술에 따른 합성수지 발포장치의 챔버 구조를 나타낸 요부 상세도이다.

도 1 내지 도 3에 나타낸 바와 같이, 종래의 합성수지 발포장치(100)는 발포로(1) 내에 모판원단(2)의 이송을 가능하게 하는 메쉬벨트 컨베이어(3)가 구비되며, 압출기를 통과한 후 메쉬벨트 컨베이어(3)에 놓여진 모판원단(2)에 적외선을 조사하여 조직 내에 폐포형 셀의 형성을 위한 가교화를 진행하는 적외선 조사부(4)와, 상기 가교화가 이루어진 모판원단(2)에 열풍을 공급하여 형성된 셀의 성장을 진행시키는 열풍 예열부(5)와, 상기 셀의 성장이 진행된 모판원단(2)에 강화된 열풍을 공급하여 셀의 발포를 진행시키는 열풍 발포부(6)로 이루어진다.

이때, 상기 적외선 조사부(4)에는 적외선 히터(4a)가 장착된다.

상기 열풍 예열부(5) 및 열풍 발포부(6)는 동일 구성요소의 동일 배치에 의해 동일한 열풍 흐름을 형성하도록 된 구성으로, 상기와 같은 각각의 기능발휘를위하여 컴퓨터 프로그램제어에 의해 열풍의 온도와 열풍량 및 풍속이 조절되어 공급된다.

여기서, 상기 열풍 예열부(5) 및 열풍 발포부(6)에 대하여 상세하게 살펴보면 다음과 같다.

발포로(1) 내에는 메쉬벨트 컨베이어(3) 상에 놓여져 이송되는 모판원단(2)의 상측 및 하측에 각각 상부 챔버(10) 및 하부 챔버(20)가 설치 장착되는데, 상기 상부 챔버(10) 및 하부 챔버(20) 모두 갤러리 댐퍼(11,21)와 제트노즐(12,22)을 각각 구비한 구성이되 서로 대응 형성됨을 갖는다.

이때, 각 갤러리 댐퍼(11,21)는 챔버(10,20) 내부에 일정 간격으로 유지되어 3군데로 설치되며, 제트노즐(12,22)은 챔버(10,20)의 전체에 걸쳐 설치된다.

발포로(1) 외부 상측에는 열교환기(30)가 발포로(1) 내부와 일측 연결됨을 갖는 순환덕트(40)의 타측과 연결 설치되고, 외부 투입덕트(50)의 일측에 연결됨을 갖는 열풍 순환팬(60)이 상기 열교환기(30)와 연결 설치된다.

이때, 외부 투입덕트(50)의 타측은 그 하부가 이분 형성되는 구조로 발포로(1) 내부의 초입부에 형성된 회전유도 밴트(51)와의 연결됨을 갖으면서 하나는 상기 발포로(1) 내부 상측에 설치된 상측 챔버(10)에 연결되고 다른 하나는 상기 발포로(1) 내부 하측에 설치된 하측 챔버(20)에 연결된다.

더불어, 상기 열교환기(30)의 외부에는 가스버너(70)가 설치되며 열교환기(30)의 내측과 연결됨을 갖는다.

이러한 구성으로 이루어진 종래의 합성수지 발포장치(100)에 대한 동작원리및 작용을 살펴보면 다음과 같다.

열교환기(30)의 외부에 설치된 가스버너(70)의 작동에 의한 가열에 의해 열교환기(30) 내부에 열풍이 생성되면 열풍 순환팬(60)이 열풍을 흡입하여 외부 투입덕트(50)로 유도한다.

외부 투입덕트(50)로 유도된 열풍은 그 하단부에서 열풍이 분배되어 발포로(1) 내로 유입되는데, 회전유도 밴트(51)를 통하여 발포로(1) 내로 회전 유도된 후 고열과 압력이 상승된 상태의 풍량과 풍속을 가진 열풍으로 상측 챔버(10)와 하측 챔버(20)에 유입된다.

상측 챔버(10)와 하측 챔버(20)로 유입된 열풍은 각각의 챔버(10,20) 내에서 갤러리 댐퍼(11,21)의 저항을 받게 되며 각 갤러리 댐퍼(11,21)에 의한 저항에 의해 상측 챔버(10)에서는 상측 제트노즐(12)을 통하여 가속된 열풍을 하측 방향으로 토출(吐出)하게 되고 하측 챔버(20)에서는 하측 제트노즐(22)을 통하여 가속된 열풍을 상측 방향으로 토출하게 된다.

이러한 상/하측 제트노즐(12,22)의 기능에 의해 적외선 조사부(4)를 통과하여 폐포형 셀의 형성을 이룬 가교화된 모판원단(2)의 상/하측으로 열풍 공급이 이루어지게 되고 이에 의해 모판원단(2)의 조직 내에서 셀의 성장 및 발포가 이루어지게 된다.

그리고, 메쉬벨트 컨베이어(3) 상에서 이송되는 모판원단(2)에 대한 셀의 성장 및 발포에 이용된 열풍은 발포로(1) 내부 상단에 연결 설치된 순환덕트(40)를 통하여 열교환기(30)로 회수되고 다시 가열된 후 열풍 순환팬(60)을 통해 순환하게된다.

그런데, 이러한 종래기술에 따른 합성수지 발포장치(100)는 열풍 순환팬(60)을 통과한 열풍이 외부 투입덕트(50)를 통하여 발포로(1) 내로 유도되고 회전유도 밴트(51)를 거치면서 회전하여 상측 및 하측 챔버(10,20)로 유입되는 경우 발포로(1) 내로 정확한 열풍 분배 유입이 어려운 구조 형태이며 한쪽에만 설치된 외부 투입덕트(50)를 통해서 발포로 내(1)로 열풍이 유입되는 구조로 인하여 각 챔버(10,20) 내로 흐르는 열풍이 "S"자 곡선(HB1∼HB4) 형태의 흐름을 형성하면서 좌충우돌 부딪치게 되어 열풍 흐름이 일정하지 않게 되고 이로 인하여 모판원단(2)의 전/후/좌/우 모든 부분에 열풍 공급이 고르게 전달되지 않게 된다.

나아가, 모판원단을 발포시킬 때는 모판원단의 종류 및 두께에 따라 전/후 방향으로 토출되는 열풍의 풍량 및 풍속을 자유자재로 조절할 수 있어야 하나 종래기술의 합성수지 발포장치(100)는 갤러리 댐퍼(11,21) 및 제트노즐(12,22)의 구성이 이를 용이하게 해결할 수 없는 문제점이 있었다. 예를 들면, 챔버(10,20)의 시작지점에서 많은 풍량과 빠른 풍속을 토출하도록 조절하거나 또는 마지막 지점에서 많은 풍량을 토출하도록 조절할 수 있어야 하는데, 3군데에 설치된 각각의 갤러리 댐퍼(11,21)를 각각 적당하게 조절한다 하더라도 처음 조절되는 하나의 갤러리 댐퍼에 의해 다음의 갤러리 댐퍼는 열풍 변화에 의한 기능상실의 효과가 나타나게 되어 챔버(10,20)의 토출구 전체에 설치된 제트노즐(12,22)의 전/후 방향으로 풍량 조절된 열풍을 유도하기에 상당한 어려움을 겪게 된다.

따라서, 종래기술에 의한 합성수지 발포장치는 열풍의 온도와 풍량 및 풍속을 자유롭게 조절하지 못하므로 모판원단의 어느 한 부분에 지나치게 열온이 조사되어 모판원단의 내부조직이 과도하게 발포되거나 열온이 적게 조사되어 발포가 제대로 이루어지지 않거나 또는 고르지 못한 발포상태에 의해 모판원단이 끊겨 생산중단상태가 자주 발생하는 등 생산되는 발포 시트나 발포 파이프의 품질 또는 생산량에 있어 좋은 효과를 거두지 못하게 되는 문제점이 있었다.

본 고안은 상기와 같은 문제점 및 제안된 사항을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 그 목적으로 하는 바는 발포로 내부에 위치한 모판원단의 전/후/좌/우 모든 부분에 요구되는 필요한 열온을 갖는 열풍 공급이 이루어지질 수 있도록 하되 고르게 전달될 수 있도록 하고 발포로 전/후 방향의 부분별로 공급되는 열풍의 온도와 풍량 및 풍속을 자유롭게 조절하여 전/후로 유도할 수 있도록 하며 모판원단의 좌/우 방향으로 열풍량의 균형있는 조사가 이루어질 수 있도록 한 합성수지 발포장치를 제공하는데 있다.

도 1은 종래기술에 따른 합성수지 발포장치를 나타낸 개략적인 전체 구성도.

도 2는 종래기술에 따른 합성수지 발포장치를 나타낸 정면도.

도 3은 종래기술에 따른 합성수지 발포장치의 챔버 구조를 나타낸 상세도.

도 4는 본 고안에 따른 합성수지 발포장치를 나타낸 개략적인 전체 구성도.

도 5는 본 고안에 따른 합성수지 발포장치에 있어 챔버 구조를 나타낸 요부 상세도.

도 6은 본 고안에 따른 합성수지 발포장치에 있어 챔버 토출부를 나타낸 개략적인 구성도.

도 7은 본 고안에 따른 합성수지 발포장치에 있어 열풍 조절에 대한 동작원리를 나타낸 개략적인 도면.

도 8은 본 고안에 따른 내장형의 투입덕트 구조를 갖는 합성수지 발포장치를 나타낸 정면도.

도 9는 본 고안에 따른 저고도형의 투입덕트 구조를 갖는 합성수지 발포장치를 나타낸 정면도.

도 10은 본 고안에 따른 외장형의 투입덕트 구조를 갖는 합성수지 발포장치를 나타낸 정면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1000: 합성수지 발포장치 1100: 발포로

1200: 메쉬벨트 컨베이어 1610a: 상부 챔버

1610b: 하부 챔버 1611: 열풍 좌/우 조절댐퍼

1612: 열풍 전/후 조절댐퍼 1613: 열풍유도칸막이

1614: 제트노즐 1621,1622: 내부 투입덕트

1630: 회전유도밴트 1640: 열교환기

1650: 순환덕트 1660: 열풍 순환팬

1670: 외부 투입덕트 1680: 파이롯트 댐퍼

1690: 열풍분배용 댐퍼

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안은 발포로 내부의 상/하측에 각각 상부 챔버 및 하부 챔버가 설치되고 그 각각의 내부에는 열풍 토출을 위한 제트노즐이 설치되며, 상기 발포로 외부에는 열풍 순환팬 및 순환덕트와 연결되는 열교환기가 설치되고 상기 열풍 순환팬과 일측 연결되는 외부 투입덕트가 설치되는 합성수지 발포장치에 있어서;

상기 상부 챔버 및 하부 챔버의 내부 각각에 열풍 좌/우 조절댐퍼 및 열풍 전/후 조절댐퍼를 설치하되 상기 챔버의 후방 전후에 연이어 배치되게 하고 각 챔버의 내부가 4개의 열풍토출블록으로 분리되게 열풍유도칸막이를 설치하며, 상기 상부 챔버 및 하부 챔버의 후방으로 배치하여 일측 연결됨을 갖는 한쌍의 내부 투입덕트를 설치하되 각 챔버의 양측단으로 연결시키고, 상기 외부 투입덕트의 타측을 발포로의 양측단으로 이분되게 하여 상기 내부 투입덕트의 타측 각각에 연결시키되 그 연결지점의 내부 투입덕트에는 파이롯트 댐퍼가 각각 설치되는 구성을 포함하는 것을 그 기술적 구성상의 기본특징으로 한다.

나아가, 상기 열풍 순환팬의 출력측 상에 위치한 외부 투입덕트의 내부에 열풍분배용 댐퍼가 설치되는 구성을 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하에서는 본 고안의 바람직한 실시예를 도면을 참조하면서 상세히 설명하기로 하며, 이 실시예를 통해 본 고안의 목적, 특징 및 이점들을 보다 잘 이해할 수 있게 될 것이다.

도 4는 본 고안에 따른 합성수지 발포장치를 나타낸 개략적인 전체 구성도이고, 도 5는 본 고안에 따른 합성수지 발포장치에 있어 챔버 구조를 나타낸 요부 상세도이고, 도 6은 본 고안에 따른 합성수지 발포장치에 있어 챔버 토출부를 나타낸 개략적인 구성도이고, 도 7은 본 고안에 따른 합성수지 발포장치에 있어 열풍 조절에 대한 동작원리를 나타낸 개략적인 도면이고, 도 8은 본 고안에 따른 내장형의 투입덕트 구조를 갖는 합성수지 발포장치를 나타낸 정면도이고, 도 9는 본 고안에따른 저고도형의 투입덕트 구조를 갖는 합성수지 발포장치를 나타낸 정면도이고, 도 10은 본 고안에 따른 외장형의 투입덕트 구조를 갖는 합성수지 발포장치를 나타낸 정면도이다.

도 4 내지 도 10에 나타낸 바와 같이, 본 고안에 따른 합성수지 발포장치(1000)는 적외선 조사구간과 열풍 예열구간 및 열풍 발포구간으로 구분 형성되는 발포로(1100)와 상기 발포로(1100) 내에서 모판원단(2)의 이송이 가능하도록 설치된 메쉬벨트 컨베이어(1200)가 구비되어 있으며, 상기 메쉬벨트 컨베이어(1200) 상에서 이송되는 모판원단(2)에 적외선을 조사하여 모판원단(2)의 조직 내부에 폐포형 셀(close cell)의 형성을 위한 가교화가 이루어지도록 한 적외선조사 어셈블리(1300)와, 상기 적외선조사 어셈블리(1300)를 통해 가교화된 모판원단(2)에 예열의 열풍을 공급하여 셀의 성장이 이루어지도록 한 예열열풍 어셈블리(1400)와, 상기 예열열풍 어셈블리(1400)를 통해 셀의 성장이 이루어진 모판원단(2)에 강화 열풍을 공급하여 셀의 발포가 이루어지도록 한 발포열풍 어셈블리(1500)로 이루어진다.

이때, 상기 적외선조사 어셈블리(1300)에는 메쉬벨트 컨베이어(1200) 상에서 이송되는 모판원단(2)의 상/하측에 위치하도록 적외선 조사구간의 발포로(1100) 내부 상/하측에 각각 다수의 적외선히터(1310,1320)가 설치되는데, 상측 적외선히터(1310) 및 하측 적외선히터(1320)의 히터 각각에는 극대화된 적외선 조사를 위하여 반사판 및 방열판(미도시됨)이 설치된다.

상기 예열열풍 어셈블리(1400) 및 발포열풍 어셈블리(1500)는 동일 구성요소의 동일 배치에 의해 동일한 열풍 흐름을 형성하도록 된 동일 구성으로 이루어지며, 양자는 크게 발포로(1100) 내측에 형성되는 열풍조절수단과 발포로 외측에 형성되는 열풍공급/순환수단으로 구성된다. 단지, 양자는 상술한 바와 같은 각각의 기능발휘를 위하여 열풍 예열구간 및 열풍 발포구간의 발포로(1100) 내로 공급되는 열풍의 온도와 풍량 및 풍속에 차이를 나타낼 뿐이며, 컴퓨터 프로그램제어에 의해 열풍이 조절/공급된다.

여기서, 상기 예열열풍 어셈블리(1400) 및 발포열풍 어셈블리(1500)에 대하여 상세하게 설명하면 다음과 같으며, 구성설명의 편의상 구성요소에는 새로운 통합부호를 기입하도록 한다.

발포로(1100) 내부에는 메쉬벨트 컨베이어(1200) 상에 놓여져 이송되는 모판원단(2)의 상측 및 하측에 위치하도록 각각 상부 챔버(1610a) 및 하부 챔버(1610b)가 설치 장착되며, 상기 상부 챔버(1610a) 및 하부 챔버(1610b)의 후방(後方)으로 배치되어 일측 연결됨을 갖는 한쌍의 내부 투입덕트(1621,1622)가 설치되되 각 챔버(1610a,1610b)의 양측단으로 연결된다.

이때, 상기 상부 챔버(1610a) 및 하부 챔버(1610b)는 서로 대응 형성되며 그 내부에는 각각 열풍 좌/우 조절댐퍼(1611)와 열풍 전/후 조절댐퍼(1612)와 열풍유도칸막이(1613) 및 제트노즐(1614)이 설치되되, 상기 열풍 좌/우 조절댐퍼(1611) 및 열풍 전/후 조절댐퍼(1612)는 각 챔버(1610a,1610b)의 후방 전후에 연이어 배치되고, 상기 열풍유도칸막이(1613)는 각 챔버(1610a,1610b)의 내부를 4개의 열풍토출블록(BLOCK1∼BLOCK4)으로 분리되게 배치되며, 상기 제트노즐(1614)은 각챔버(1610a,1610b)의 전반에 걸쳐 열풍 토출(吐出)이 이루어지도록 배치된다.

여기서, 상기 열풍 좌/우 조절댐퍼(1611)는 판(版) 형태이고, 상기 열풍 전/후 조절댐퍼(1612)는 비행기날개타입으로 각각 4개씩 수직하게 설치되며, 상기 제트노즐(1614)은 대략 "V"자 형태의 구조물을 일정 간격으로 설치하되 5mm간격의 틈을 주어 노즐을 형성되게 하고 노즐 끝단부를 내측으로 구부려 라운드형 구조를 이루도록 하는 것이 바람직하다.

나아가, 상기 내부 투입덕트(1621,1622)와 챔버(1610a,1610b)의 연결되는 지점에는 회전유도밴트(1630)가 각각 설치된다.

발포로(1100) 외부 상측에는 그 전방(前方)에 열교환기(1640)가 설치되되 발포로(1100) 내부와 일측 연결됨을 갖는 순환덕트(1650)의 타측과 연결되며, 그 후방에 열풍 순환팬(1660)이 설치되되 상기 열교환기(1640)와 연결되고 후방에 배치된 외부 투입덕트(1670)의 일측에 연결됨을 갖는다.

여기서, 상기 외부 투입덕트(1670)의 타측은 발포로(1100)의 양측단으로 분리 형성되어 하나는 내부 투입덕트(1621)의 타단에 연결되고 다른 하나는 내부 투입덕트(1622)의 타단에 연결된다.

이때, 외부 투입덕트(1670)와 연결되는 지점의 내부 투입덕트(1621,1622) 타단 각각에는 파이롯트 댐퍼(1680)가 각각 설치되며, 상기 열풍 순환팬(1660)의 출력측 상에 위치한 외부 투입덕트(1670) 내부에는 열풍분배용 댐퍼(1690)가 설치된다.

그리고, 상기 열교환기(1640)의 외부에는 가스버너(1700)가 설치되며 열교환기(1640)의 내측과 연결됨을 갖는다.

상술한 바와 같은 구성으로 이루어지는 본 고안의 합성수지 발포장치(1000)는 상기 외부 투입덕트(1670) 및 내부 투입덕트(1621,1622)의 투입덕트 구조 형성에 따라 도 8 내지 도 10에 나타낸 바와 같이, 내장형과 저고도형 및 외장형으로 설계변경을 추진할 수 있게 되며, 도 8의 내장형 및 도 10의 외장형은 설치면적을 고려한 유형의 구성이고 도 9의 저고도형은 높이제한을 고려한 유형의 구성이다.

한편, 이러한 구성으로 이루어진 본 고안에 따른 합성수지 발포장치(1000)의 동작원리 및 작용을 설명하면 다음과 같다.

메쉬벨트 컨베이어(1200)에 의해 발포시트 및 발포 파이프를 생산하기 위한 모판원단(2)이 발포로(1100) 내에서 일정한 속도로 이송된다.

모판원단(2)이 발포로(1100)의 적외선 조사구간에 위치하게 되면 적외선 어셈블리(1300)의 적외선히터(1310,1320)에 의해 이송되는 모판원단(2)의 상·하측으로 적외선이 조사되며 이에 의해 모판원단(2)의 내부 조직에 폐포형 셀의 형성을 위한 가교화가 이루어지게 된다. 이때, 적외선히터(1310,1320)의 각각에 설치되는 반사판 및 방열판(미 도시됨)은 모판원단의 상/하측으로 극대화된 적외선의 조사를 가능하게 하며 적외선의 열손실 없이 모판원단(2)의 표면은 물론 내부까지 적외선 조사의 고른 전달이 이루어지게 한다.

적외선 어셈블리(1300)에 의해 가교화된 모판원단(2)이 위치이동을 통해 발포로(1100)의 열풍 예열구간에 위치하게 되면 예열열풍 어셈블리(1400)의 작동에 의한 예열열풍의 공급에 의해 가교화된 모판원단(2)의 내부 조직을 성장시키게 되고, 이러한 모판원단(2)이 다시 위치이동을 통해 발포로(1100)의 열풍 발포구간에 위치하게 되면 발포열풍 어셈블리(1500)의 작동에 의한 발포열풍의 공급에 의해 가교/성장이 이루어진 모판원단(2)을 완전 발포시켜 발포원단이 이루어지도록 한다.

이때, 예열열풍 어셈블리(1400) 및 발포열풍 어셈블리(1500)는 모판원단(2)으로 공급하기 위한 열풍의 순환/흐름에 있어 동일성을 유지하게 되는데, 컴퓨터 프로그램제어에 의한 각 구성요소의 조절에 의해 열풍 예열구간 및 열풍 발포구간의 발포로(1100) 내에 형성되는 열풍의 차이를 나타낼 뿐이다. 즉, 발포로(1100) 내에 유도/형성되는 열풍에 있어 그 온도와 풍량 및 풍속에 차이가 있게 되는 것이다.

여기서, 본 고안에 따른 예열열풍 어셈블리(1400) 및 발포열풍 어셈블리(1500)의 작용동작에 대하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

열교환기(1630)의 외부에 설치된 가스버너(1700)의 작동에 의한 가열에 의해 열교환기(1630) 내부에 열풍이 생성되고 이 열풍은 열풍 순환팬(1660)에 의해 흡입되어 이에 일측 연결됨을 갖는 외부 투입덕트(1670)로 유도된다.

외부 투입덕트(1670)의 초입부로 유도된 열풍은 열풍 순환팬(1660)의 출력측 상에 설치된 열풍분배용 댐퍼(1690)에 의해 정확한 열풍분배가 이루어지게 되고 외부 투입덕트(1670)의 양측으로 유도된다.

열풍분배용 댐퍼(1690)에 의해 양측 분배된 열풍은 외부 투입덕트(1670)의 하단부에 연결되고 그 연결지점에 각각의 파이롯트 댐퍼(1680)를 설치한 양측 내부 투입덕트(1621,1622)의 초입부로 유도되는데, 상기 각 파이롯트 댐퍼(1680)는 상부챔버(1610a)와 하부 챔버(1610b)로 유입시킬 열풍(특히 풍량)을 결정하는 것으로 각 챔버(1610a,1610b)에 필요한 만큼의 열풍을 조절하여 각 내부 투입덕트(1621,1622)로 유도하게 되며, 내부 투입덕트(1621,1622)로 유도된 풍량조절 열풍은 각 챔버(1610a,1610b)의 양측으로 유입된다.

각 챔버(1610a,1610b)의 양측으로 유입이 시작된 열풍은 회전유도밴트(1630)를 통하여 회전 유도된 후 챔버(1610a,1610b)의 터널 내부에서 합쳐지게 되고 열풍 좌/우 조절댐퍼(1611) 및 열풍 전/후 조절댐퍼(1612)에 의해 열풍을 안정화시키면서 챔버(1610a,1610b)의 내부 전/후로 필요한 만큼의 열풍을 분할/유도하게 된다. 이때, 내부 투입덕트(1621,1622)의 양쪽 설치에 의해 챔버(1610a,1610b)의 터널 내부에서 열풍이 양측 만남을 갖기 때문에 열풍이 중심을 잡게 되어 일직선 흐름을 유도하게 되며 이로 인해 종래의 한쪽 설치됨을 갖는 구조에 의한 "S"자 곡선형태의 열풍 생성을 방지할 수 있게 된다. 나아가, 열풍 좌/우 조절댐퍼(1611)는 회전유도밴트(1630)를 통과하여 미세하게 좌/우 편중됨을 갖는 열풍을 중심부로 유도하거나 좌측 또는 우측의 어느 한쪽으로 인위적인 유도를 진행하게 되며, 열풍 전/후 조절댐퍼(1612)는 챔버(1610a,1610b) 입구에서부터 열풍을 철저하게 분할하되 챔버(1610a,1610b)의 후방에서 전방까지 열풍유도칸막이(1613)에 의해 나누어진 4개의 열풍토출블록(BLOCK1∼BLOCK4) 각각에 필요 분량의 열풍을 공급되게 한다.

각 챔버(1610a,1610b)의 블록단위로 정해진 열풍이 공급되면 토출부에 형성된 제트노즐(1614)로 열풍이 유도되고 이 제트노즐(1614)을 통하여 열풍이 가속 토출되어 메쉬벨트 컨베이어(1200) 상에서 이송되는 모판원단(2)의 상/하측으로 조절이 이루어진 열풍을 공급하게 된다. 이에 의해 모판원단(2)의 조직 내에서 가교화된 셀의 성장 및 발포가 이루어지게 되고 양질의 발포원단이 만들어지게 된다. 이때, 제트노즐(1614)은 노즐간격을 5mm로 형성하되 "V"자형 구조를 형성하므로 챔버(1610a,1610b) 내부의 각 열풍토출블록(BLOCK1∼BLOCK4)의 단면적에 비하여 단면적의 최소화를 이루게 되고 가속된 풍속으로 토출하게 되어 메쉬벨트 컨베이어(1200)에서 받는 저항을 최소화시키면서 모판원단(2)에 열풍을 공급할 수 있게 되며, 노즐 끝단부 라운드형 구조에 의해 열풍의 저항을 최소화할 수 있게 된다.

그리고, 메쉬벨트 컨베이어(1200) 상에서 이송되는 모판원단(2)에 대한 셀의 성장 및 발포에 이용된 열풍은 발포로(1100) 내부 상단에 연결 설치된 순환덕트(1650)를 통하여 열교환기(1640)로 회수되고 다시 가열된 후 열풍 순환팬(1660)을 통해 순환하게 된다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 고안에 따른 합성수지 발포장치에 의하면, 열풍 순환팬의 출력측 외부 투입덕트 내에 설치된 열풍분배용 댐퍼와 발포로 내부의 양측으로 연결되는 내부 투입덕트 및 외부 투입덕트와 내부 투입덕트의 연결지점에 설치되는 파이롯트 댐퍼의 구성에 의해 발포로 내부의 각 챔버로 유입되는 열풍이 풍량 및 풍속 제어되고 안정화되어 각 챔버의 터널 내부로 일직선형의 열풍흐름을 유도할 수 있게 되며, 각 챔버 내부의 후방에 설치된 열풍 좌/우 조절댐퍼 및 열풍전/후 조정댐퍼와 챔버의 후방에서 전방까지 4개의 열풍토출블록을 형성되게 하는 열풍유도칸막이의 구성에 의해 열풍이 전/후/좌/우 조절 유도되되 각 챔버 내부에 필요한 열풍으로 철저하게 분할 유도할 수 있게 되며, 노즐간격 사이의 단면적을 최소화하되 노즐의 끝단을 라운드형 구조로 한 제트노즐의 구성에 의해 풍속의 가속화를 추진하여 메쉬벨트 컨베이어 받는 저항을 최소화시키면서 모판원단에 열풍을 공급할 수 있게 되고 열풍의 저항을 최소화할 수 있게 된다.

따라서, 발포로 내부에 위치한 모판원단의 전/후/좌/우 모든 부분에 요구되는 필요한 열온을 갖는 열풍을 공급할 수 있게 되고 고른 전달이 이루어지게 되며, 발포로 전/후 방향의 부분별로 온도와 풍량 및 풍속이 자유롭게 조절된 열풍을 유도할 수 있게 되며, 이송되는 모판원단의 좌/우 방향으로 열풍의 균형있는 전달을 가능하게 하므로 양질의 발포제품을 생산할 수 있게 될 뿐만 아니라 생산량의 증대효과를 가져오게 하는 아주 탁월한 유용함을 발휘하게 된다.

Claims

발포로(1100) 내부의 상/하측에 각각 상부 챔버(1610a) 및 하부 챔버(1610b)가 설치되고 그 각각의 내부에는 열풍 토출을 위한 제트노즐(1614)이 설치되며, 상기 발포로(1100) 외부에는 열풍 순환팬(1660) 및 순환덕트(1650)와 연결되는 열교환기(1640)가 설치되고 상기 열풍 순환팬(1660)과 일측 연결되는 외부 투입덕트(1670)가 설치되는 합성수지 발포장치(1000)에 있어서;

상기 상부 챔버(1610a) 및 하부 챔버(1610b)의 내부 각각에 열풍 좌/우 조절댐퍼(1611) 및 열풍 전/후 조절댐퍼(1612)를 설치하되 상기 챔버(1610a,1610b)의 후방(後方) 전후에 연이어 배치되게 하고 각 챔버(1610a,1610b)의 내부가 4개의 열풍토출블록(BLOCK1∼BLOCK4)으로 분리되게 열풍유도칸막이(1613)를 설치하며, 상기 상부 챔버(1610a) 및 하부 챔버(1610b)의 후방으로 배치하여 일측 연결됨을 갖는 한쌍의 내부 투입덕트(1621,1622)를 설치하되 각 챔버(1610a,1610b)의 양측단으로 연결시키고, 상기 외부 투입덕트(1670)의 타측을 발포로(1100)의 양측단으로 이분(二分)되게 하여 상기 내부 투입덕트(1621,1622)의 타측 각각에 연결시키되 그 연결지점의 내부 투입덕트(1621,1622)에는 파이롯트 댐퍼(1680)가 각각 설치되는 구성을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 합성수지 발포장치.
제 1 항에 있어서,

상기 열풍 순환팬(1660)의 출력측 상에 위치한 외부 투입덕트(1670)의 내부에 열풍분배용 댐퍼(1690)가 설치되는 구성을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 합성수지 발포장치.
제 1 항에 있어서,

상기 제트노즐(1614)은 "V"자 형태의 구조물을 일정 간격으로 설치하되 5mm간격의 틈을 주어 노즐을 형성되게 하고 노즐 끝단을 라운드형 구조로 형성하는 구성인 것을 특징으로 하는 합성수지 발포장치.