KR200366349Y1 - 압출기용 스프레이 타입 냉각노즐 - Google Patents

Abstract

본 고안은 냉각수가 유입되는 유입구와 유입된 냉각수를 배출시키기 위한 배출구가 직각방향으로 일체 형성된 노즐본체 및 상기 노즐본체의 배출구 선단에 나사식 결합되어 상기 냉각수를 외부로 분사시키도록 그 중앙에 노즐공이 형성된 노즐캡으로 이루어져 압축성형기로부터 인출되는 성형제품을 냉각시키기 위한 냉각조의 냉각노즐에 있어서, 상기 노즐본체의 유입구와 배출구 사이의 격벽 상에 형성되어지되, 결합된 노즐본체의 분사 방향과 관련되어 그 격벽의 중심으로부터 상측으로 편심되게 형성된 일정직경의 통공; 및 상기 배출구와 노즐캡의 내측 선단 사이에 결합되어 배출구로 유입된 냉각수 내부에 포함된 이물질이 노즐공을 통해 성형제품에 분사되는 것을 방지하기 위한 필터; 를 더 포함하여 이루어짐으로서, 냉각노즐을 성형시 그 내부로 유입된 이물질이 상기 격벽에 의해 일정량 걸러지도록 할 뿐만 아니라, 성형제품으로 분출되어 그 표면에 고착되는 것을 방지하도록 한 압출기용 스프레이 타입 냉각노즐을 제공하려는 것이다.

Description

압출기용 스프레이 타입 냉각노즐{SPRAY TYPE COOLING NOZZLE FOR EXTRUDING MACHINE}

본 고안은 압출기에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 압출기로부터 성형된 제품을 냉각시키기 위한 스프레이 타입 냉각조에 있어서 특히 냉각수를 분사하는 냉각노즐의 노즐공이 이물질에 의해 막히는 것을 방지함과 동시에 냉각수에 포함된 이물질이 성형제품으로 분사되는 것을 방지하도록 한 압출기용 스프레이 타입 냉각노즐에 관한 것이다.

일반적으로 압출기는 용융상태의 성형재료를 압축하여 특정 모양의 다이(Die)를 통과시킴으로서 상기 특정 모양의 단면을 갖는 제품을 연속 성형하는 장치로서 주로 각종 형태의 파이프 또는 전선튜브 등을 생산하는데 사용된다.

이와 같은 압출기는 도 1에 도시된 바와 같이 합성수지재 또는 합성고무재와 같이 용융된 성형재료를 공급하기 위한 호퍼(1: Hopper), 상기 호퍼를 통해 공급된 성형재료를 압출하기 위한 압출성형기(2), 상기 압축성형기로부터 인출되는 성형제품(6)을 냉각시키기 위한 냉각조(3), 냉각된 성형제품을 인출하기 위한 인출기(4) 및 인출된 성형제품을 일정길이로 절단하기 위한 절단기(5)로 이루어진다.

특히, 본 고안과 관련된 냉각조(3)는 크게 침적식 냉각조와 스프레이식 냉각조로 구분되는 바, 전자는 냉각수가 저장된 일정크기의 수조 내부로 성형제품을 통과시킴으로서 냉각시키는 방식이고, 후자는 도 2에 도시된 바와 같이 냉각수를 분사시키기 위한 다수개의 냉각노즐(10)이 설치된 함실 내부로 성형제품(6)을 통과시킴으로서 냉각시키는 방식이다.

이에, 상기 침적식 냉각조는 성형 제품에 따라 큰 저장 공간을 필요로 하기 때문에 실용적이지 못한 반면, 상기 스프레이식 냉각조는 비교적 적은 공간을 필요로 할 뿐만 아니라 그 취급이 비교적 간편하여 최근에는 상기 스프레이식 냉각조가 더 많이 사용되고 있는 실정이다.

그러나 상기와 같은 스프레이식 냉각조(3)의 경우 성형제품(6)의 변형을 방지하기 위해서는 성형제품이 통과하는 함실의 주위에 다수개의 냉각노즐(10)을 설치한 상태에서 동일한 분포와 비율의 냉각이 이루어져야 함에도 불구하고, 실제로는 설치된 다수개의 냉각노즐을 사용시 냉각수에 포함된 이물질에 의해 그 전단의 노즐공이 막히거나 좁아지는 문제점이 발생된다.

즉, 도 3에 도시된 바와 같이 종래 냉각노즐(10)은 냉각수가 유입되는 유입구(12)와 유입된 냉각수를 배출시키기 위한 배출구(13)가 직각방향으로 일체 형성된 상태에서 상기 유입구와 배출구 사이에 격벽(14)이 형성되고 상기 격벽의 중심에는 일정직경의 통공(15)이 형성된 노즐본체(11) 및 상기 노즐본체의 배출구(13) 선단에 나사식 결합되어 상기 냉각수를 외부로 분사시키도록 그 중앙에 노즐공(17)이 관통된 노즐캡으로 구성된다.

그러나 이와 같이 통공(15)이 격벽(14)의 정 중앙에 형성된 경우에는 냉각수에 포함된 이물질이 중앙의 통공(15)을 통해 모두 배출됨으로서 통공보다 작게 형성된 노즐공이 이물질에 의해 막히거나 좁아지는 문제점이 발생된다.

뿐만 아니라, 종래의 냉각노즐(10)은 냉각수와 함께 그 내부에 포함된 이물질이 성형제품(6)으로 직접 분사됨으로서, 상기 냉각수에 포함된 이물질이 성형제품의 표면에 고착되는 문제점이 발생된다.

따라서 이와 같은 문제점들은 성형제품을 냉각시키는 과정에서 성형제품의 변형이 발생되는 등 제품의 신뢰성이 크게 저하되는 바, 이에 대한 시급한 개선이 요구되고 있다.

본 고안은 종래 문제점 및 결점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 그 주된 목적으로는 상기 압출기의 스프레이식 냉각조에 설치되는 냉각노즐을 성형시 그 내부로 유입된 이물질이 상기 격벽에 의해 일정량 걸러지도록 할 뿐만 아니라, 성형제품으로 분출되어 그 표면에 고착되는 것을 방지하도록 한 압출기용 스프레이 타입 냉각노즐을 제공하려는 것이다.

나아가, 상기 격벽의 통공을 통해 배출구로 토출된 냉각수가 배출구 내부에서 빠른 속도로 맴돌도록 함으로서, 상기 냉각수의 맴돌이 현상에 의해 이물질이 필터에 누적되어 고착되는 것을 방지함과 동시에 상기 필터를 통해 원활한 냉각수의 분출이 이루어지도록 한 압출기용 스프레이 타입 냉각노즐을 제공하려는 것이다.

도 1은 압출기의 전체 구성을 도시한 개략도.

도 2는 도 1의 냉각조를 도시한 개략도.

도 3은 종래 냉각노즐을 도시한 측단면도.

도 4는 본 고안이 적용된 압출기용 스프레이 타입 냉각노즐을 도시한 분해 사시도.

도 5는 도 4의 종단면도.

도 6은 본 고안이 적용된 압출기용 스프레이 타입 냉각노즐을 도시한 측단면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 간단한 설명>

1: 호퍼 2: 압출성형기

3: 냉각조 4: 인출기

5: 절단기 6: 성형제품

100: 냉각노즐 110: 노즐본체

112: 유입구 114: 배출구

116: 격벽 120: 통공

130: 노즐캡 132: 노즐공

140: 필터

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안은 냉각수가 유입되는 유입구와 유입된 냉각수를 배출시키기 위한 배출구가 직각방향으로 일체 형성된 노즐본체 및 상기 노즐본체의 배출구 선단에 나사식 결합되어 상기 냉각수를 외부로 분사시키도록 그 중앙에 노즐공이 형성된 노즐캡으로 이루어져 압축성형기로부터 인출되는 성형제품을 냉각시키기 위한 냉각조의 냉각노즐에 있어서,

상기 노즐본체의 유입구와 배출구 사이의 격벽 상에 형성되어지되, 결합된 노즐본체의 분사 방향과 관련되어 그 격벽의 중심으로부터 상측으로 편심되게 형성된 일정직경의 통공; 및

상기 배출구와 노즐캡의 내측 선단 사이에 결합되어 배출구로 유입된 냉각수 내부에 포함된 이물질이 노즐공을 통해 성형제품에 분사되는 것을 방지하기 위한 필터; 를 더 포함하여 이루어진다.

이하, 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의거 보다 구체적으로 살펴본다.

도 4는 본 고안이 적용된 압출기용 스프레이 타입 냉각노즐을 도시한 분해 사시도이고, 도 5는 도 4의 종단면도이며, 도 6은 본 고안이 적용된 압출기용 스프레이 타입 냉각노즐을 도시한 측단면도이다.

본 고안의 압출기용 스프레이 타입 냉각노즐(100)은 도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이 크게 유입구(112)와 배출구(114)가 격벽(116)에 의해 구획되고, 상기 격벽의 편심된 위치에 통공(120)이 형성된 노즐본체(110), 상기 노즐본체의 배출구 선단에 나사기 결합되어 냉각수를 분사하도록 그 중앙에 노즐공(132)가 형성된 노즐캡(130) 및 상기 배출구와 노즐캡의 내측 선단 사이에 결합되는 필터(140)로 이루어진다.

이에 본 고안의 냉각노즐을 설명하기에 앞서 본 고안이 적용된 스프레이 타입 냉각조의 구성과 작용을 설명한다.

본 고안의 냉각조(3)는 압출성형기(2)로부터 인출되는 고온의 성형제품(6)을 경화시키기 위한 것으로서, 크게 냉각수를 저장하기 위한 저장탱크와 압출성형기로부터 인출되는 성형제품을 수용하도록 일정크기의 밀폐 공간을 갖는 함체와 상기 저장탱크로부터 함체 내부에 방사상으로 냉각수를 공급하기 위한 분배관 및 상기 각 분배관 상에 일정간격으로 결합되어 일정한 압력에 의해 냉각수를 상기 성형제품으로 분사시키기 위한 다수개의 냉각노즐(100)로 이루어진다.

상기 냉각노즐(100)의 노즐본체(110)는 상기 분배관에 나사식 결합되어 냉각수가 최초 유입되는 유입구(112)와 상기 유입구의 선단에 일체로 형성되어지되, 상기 유입구와 직각방향으로 절곡된 배출구(114)로 이루어진다. 또한, 상기 유입구와 배출구 사이는 격벽(116)에 의해 구획된 상태에서 그 중심으로부터 상측으로 편심된 일정직경의 통공(120)이 형성된다.

상기 상측으로 편심된 통공(120)은 그 내측으로 유입된 냉각수를 격벽의 상측으로만 배출되도록 함으로서, 냉각수 보다 무거운 질량의 이물질이 격벽의 하측에 침전되어 1차적으로 이물질을 걸러내는 작용이 이루어진다.

이때, 상기 통공(120)이 형성되는 상측의 편심방향은 냉각수 분배관에 결합된 노즐본체(110)의 분사 방향에 관계된 상측을 의미한다. 다시 말해서, 성형제품(6)의 주위에 등 간격으로 배치된 냉각노즐(100)에 대하여 성형제품의 상측에 형성된 냉각노즐의 냉각수 분사방향은 직하방이 되도록 결합되는 바, 이와 같이 결합된 상태에서 노즐본체(110)의 격벽(116) 중심으로부터 상측에 통공(120)이 형성되는 것을 의미한다. 따라서 상기와 같이 성형제품(6)의 주위에 각각 다른 각도로 결합된 노즐본체(110)에 대하여 그 결합된 상태에서 각 격벽(116)의 중심으로부터 상측으로 편심되도록 형성된다.

또한, 상기 통공(120)은 '베르누이 정리'에 의거 일정량의 유체가 흐르는 관의 한 부분을 좁게 만들면 그 부분에서 유체의 속도가 빨라지면서 유체의 압력이 낮아지는 법칙을 이용하여 배출구(114)로 배출되는 냉각수의 속도를 증가시킨다. 따라서 노즐본체(110)의 유입구(112)로부터 배출구(114)로 흐르는 냉각수가 상기 상측으로 편심된 통공(120)에 의해 빠른 속도의 유속을 실현함으로서 보다 강한 분사력을 발생시킨다.

상기 냉각노즐(100)의 노즐캡(130)은 노즐본체(110)의 배출구(114) 선단에 나사식 결합되어 냉각수를 분사시키기 위한 것으로서, 그 중앙에 소정의 노즐공(132)이 형성된다. 이때, 상기 노즐공(132)은 배출구(114)와 결합되는 나사부의 내측 선단으로부터 콘 형상으로 협소해지는 내광외협의 구성으로 이루어지는 바, 상기 노즐공(132)의 내주연은 배출구(114)의 내주연과 일치되는 직경으로 형성된다.

상기 냉각노즐(100)의 필터(140)는 냉각수에 포함된 이물질을 걸러 성형제품(6)으로 직접 분사되는 것을 방지하기 위한 것으로서, 미세한 구멍을 갖는 그물망 형상으로 이루어진다.

따라서 이와 같은 구성으로 이루어진 본 고안의 냉각노즐(100)에 의하면 다음과 같은 작용에 의해 보다 효율적이고 향상된 기능이 발휘된다.

먼저, 냉각수가 상기 분배관으로부터 노즐본체(110)의 유입구(112)에 유입되면 유입된 냉각수는 격벽(116) 상에 상측으로 편심된 통공(120)을 통해 빠른 유속이 발생된다. 이때, 상기 상측으로 편심된 통공(120)에 의해 격벽(116)의 하측에는 냉가수 보다 질량이 무거운 이물질이 걸러진다.

아울러, 상기 편심된 통공(120)을 통과한 냉각수는 배출구(114) 내부에서 상호 빠른 속도로 충돌함으로서 큰 멤돌이 현상이 발생되는 바, 상기 냉각수의 맴돌이 현상에 의해 상기 통공(120)을 통과한 이물질이 필터(140)에 누적되어 고착되는 것을 방지하는 상태로 이물질을 걸러내면서 상기 필터(140)를 통한 냉각수의 원활한 분사가 이루어진다.

다시 말해서 상기 필터(140)는 유입된 이물질을 걸러내는 역할을 하면서 이를 통해 냉각수가 배출되도록 하는 것이나, 상기 이물질이 필터(140)에 걸러진 상태로 누적된다면 노즐공(132)을 통해 냉각수의 원활한 분출이 이루어지지 못할 것이다. 그러나 본 고안은 상기 필터(140)의 내측 배출구(114)에서 편심된 통공(120)에 의해 냉각수의 강한 맴돌이 현상이 발생됨으로서 이물질이 필터(140)에 누적되어 고착되는 것을 방지하면서 원활한 냉각수의 배출이 이루어진다.

이상 살펴본 바와 같이 본 고안은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며 본 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 고안의 진정한 기술적인 보호 범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

이상 살펴본 바와 같은 본 고안의 압출기용 스프레이 타입 냉각노즐에 의하면 냉각조에 설치되는 냉각노즐을 성형시 격벽의 중심으로부터 상측으로 편심된 통공을 형성하여 내부로 유입된 이물질이 상기 격벽에 의해 일정량 걸러지도록 할 뿐만 아니라, 상기 통공을 통과한 이물질이 필터에 의해 거려지는 상태로 원활한 냉각수의 분출이 이루어짐으로서 상기 냉각공정에 따른 성형제품의 신뢰성이 더욱 향상되는 매우 유용한 효과가 발휘된다.

Claims (1)

1. 냉각수가 유입되는 유입구와 유입된 냉각수를 배출시키기 위한 배출구가 직각방향으로 일체 형성된 노즐본체 및 상기 노즐본체의 배출구 선단에 나사식 결합되어 상기 냉각수를 외부로 분사시키도록 그 중앙에 노즐공이 형성된 노즐캡으로 이루어져 압축성형기로부터 인출되는 성형제품을 냉각시키기 위한 냉각조의 냉각노즐에 있어서,

   상기 노즐본체의 유입구와 배출구 사이의 격벽 상에 형성되어지되, 결합된 노즐본체의 분사 방향과 관련되어 그 격벽의 중심으로부터 상측으로 편심되게 형성된 일정직경의 통공; 및

   상기 배출구와 노즐캡의 내측 선단 사이에 결합되어 배출구로 유입된 냉각수 내부에 포함된 이물질이 노즐공을 통해 성형제품에 분사되는 것을 방지하기 위한 필터; 를 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 압출기용 스프레이 타입 냉각노즐.