KR20180025511A - 풍량 및 풍속 조절이 가능한 노즐부를 갖는 건조장치 - Google Patents

풍량 및 풍속 조절이 가능한 노즐부를 갖는 건조장치 Download PDF

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Abstract

풍량 및 풍속 조절이 가능한 노즐부를 갖는 건조장치에 관한 발명이 개시된다. 개시된 풍량 및 풍속 조절이 가능한 노즐부를 갖는 건조장치는: 열풍을 공급하는 열풍공급부와, 열풍공급부에서 공급되는 열풍을 필름에 균일하게 분산시키는 열풍분산부를 포함하고, 열풍분산부는 열풍공급부에서 공급되는 열풍을 확산시키는 안내챔버 및 안내챔버에 복수개 구비되어 안내챔버에 의해 확산된 열풍을 해당위치로 균일한 풍속과 풍량으로 토출되게 하는 노즐부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

풍량 및 풍속 조절이 가능한 노즐부를 갖는 건조장치{DRYING APPARATUS HAVING NOZZLE UNIT CAPABLE OF ADJUSTING AIR VOLUME AND WIND SPEED}
본 발명은 풍량 및 풍속 조절이 가능한 노즐부를 갖는 건조장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 복수개의 노즐부를 통해 분사되는 열풍의 풍속 및 풍량을 균일하게 유지할 수 있어 필름의 균일한 건조 및 경화가 가능한 풍량 및 풍속 조절이 가능한 노즐부를 갖는 건조장치에 관한 것이다.
많은 코팅산업은 생산율 증대와 품질 개선을 위해 균일한 코팅을 목표로 하고 있다.
현재 건조장치는 열량에 대한 설계표준이 없어 고비용 저효율 구조로 제조되고 있다. 이로 인해 설비 제작 후 지속적인 A/S 발생 및 품질문제와 생산지연으로 인한 지속적 비용의 증가와 함께 선진사 설비로 새로운 투자 진행이 되기도 하나 막대한 외화 유출 및 비용의 증가가 따른다. 또한, 물질 농도의 안전 규격에 대한 해석 없이 과대 설계나 과소 설계를 하고 있으며, 건조에 대한 해석 없이 건조기를 제작하여 건조 불량이 많이 발생해 생산 속도를 낮춰서 생산하는 경우가 많은데 이러한 사항은 생산성과 직결된다.
건조는 코팅액 속에 함유되어 있는 솔벤트의 건조와 고분자의 경화가 외부에서 공급되는 에너지에 의해 증발 및 가교화되는 일련의 과정이며, 이 과정이 동시에 일어나기 때문에 공급되는 에너지의 균일도(온도, 열풍공급 및 배기량, 내부의 습도 등)가 매우 중요하다. 따라서, 최적의 건조 및 경화 조건을 확보하려면 열풍의 유체 역학적 해석과 노즐의 유동해석이 필수적인데 이에 대한 고민 없이 건조기를 제작하고 열풍 노즐을 제작하고 있어 열풍의 균일도가 떨어지고, 폭과 길이 방향의 편차가 발생해 건조나 경화의 편차가 발생한다.
종래의 노즐은 공간부를 형성하는 노즐본체와, 노즐본체의 일측에 공간부 내부로 에어를 유입시키는 송풍구가 구비되며, 타측에는 복수의 토출구가 마련되어 공간부 내에서 와류 현상에 의해 압축된 에어를 소정의 압력으로 외부에 분사시키는 구조로 이루어져 필름의 표면 건조 및 이물질의 제거가 가능하다.
관련 선행기술로는 대한민국 등록특허공보 제0713612호 (2007.04.25., 발명의 명칭 : 플로팅 노즐) 가 있다.
본 발명의 목적은 복수개의 노즐부를 통해 분사되는 열풍의 풍속 및 풍량을 균일하게 유지할 수 있어 필름의 균일한 건조 및 경화가 가능한 풍량 및 풍속 조절이 가능한 노즐부를 갖는 건조장치를 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 풍량 및 풍속 조절이 가능한 노즐부를 갖는 건조장치는: 열풍을 공급하는 열풍공급부와, 상기 열풍공급부에서 공급되는 열풍을 필름에 균일하게 분산시키는 열풍분산부를 포함하고, 상기 열풍분산부는 상기 열풍공급부에서 공급되는 열풍을 확산시키는 안내챔버 및 상기 안내챔버에 복수개 구비되어 상기 안내챔버에 의해 확산된 열풍을 해당위치로 균일한 풍속과 풍량으로 토출되게 하는 노즐부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 안내챔버에는 상기 열풍공급부에서 공급되는 열풍을 상기 안내챔버의 내부 모든 방향으로 균일하게 분산되게 하는 분산부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 노즐부는 상기 안내챔버에 결합되고, 상기 안내챔버의 열풍이 토출되는 토출구가 형성되는 노즐본체와, 상기 노즐본체에 구비되고, 상기 토출구와 연통되는 타공홀이 형성되는 격벽플레이트 및 상기 타공홀의 개구면적을 조절할 수 있는 개폐부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 개폐부는 상기 격벽플레이트에 접하고, 상기 타공홀과 일치되는 개구홀이 형성되는 이동플레이트 및 상기 타공홀과 상기 개구홀의 연통면적을 조절하도록 상기 이동플레이트를 이동시키는 조작부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 노즐본체에는 상기 노즐본체의 내부로 유입되는 열풍을 분산시키는 다공판이 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 노즐본체와 상기 안내챔버 사이에는 실링패드가 구비되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 풍량 및 풍속 조절이 가능한 노즐부를 갖는 건조장치는 안내챔버에 구비되는 노즐부를 통해 분사되는 열풍이 개폐부에 의해 열풍의 풍속 및 풍량을 균일하게 유지할 수 있어 필름의 균일한 건조 및 경과가 가능한 효과가 있다.
또한, 본 발명은 안내챔버에 분산부재가 구비되어 열풍공급부로부터 공급된 열풍이 안내챔버의 모든 방향으로 분산될 수 있어 열풍의 분산효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 노즐부에 다공판이 구비되어 토출되는 풍속의 균일도를 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 안내챔버와 노즐부 사이에 실링패드가 구비되어 모든 열풍의 유출없이 토출구를 통해 토출될 수 있어 건조효율을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 풍량 및 풍속 조절이 가능한 노즐부를 갖는 건조장치의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 풍량 및 풍속 조절이 가능한 노즐부를 갖는 건조장치의 안내챔버를 보인 사시도이다.
도 3은 도 2의 A-A단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 풍량 및 풍속 조절이 가능한 노즐부를 갖는 건조장치의 노즐부를 보인 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 풍량 및 풍속 조절이 가능한 노즐부를 갖는 건조장치의 노즐부 분해사시도이다.
도 6은 도 4의 B-B단면도이다.
도 7은 도 4의 C-C단면도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 풍량 및 풍속 조절이 가능한 노즐부를 갖는 건조장치의 노즐부 작동을 보인 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 풍량 및 풍속 조절이 가능한 노즐부를 갖는 건조장치의 공기흐름을 보인 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 풍량 및 풍속 조절이 가능한 노즐부를 갖는 건조장치의 공기풍속을 보인 도면이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 풍량 및 풍속 조절이 가능한 노즐부를 갖는 건조장치의 일 실시예를 설명한다.
이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 풍량 및 풍속 조절이 가능한 노즐부를 갖는 건조장치의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 풍량 및 풍속 조절이 가능한 노즐부를 갖는 건조장치의 덕트부를 보인 사시도이며, 도 3은 도 2의 A-A단면도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 풍량 및 풍속 조절이 가능한 노즐부를 갖는 건조장치의 노즐부를 보인 사시도이며, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 풍량 및 풍속 조절이 가능한 노즐부를 갖는 건조장치의 노즐부 분해사시도이고, 도 6은 도 4의 B-B단면도이며, 도 7은 도 4의 C-C단면도이고, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 풍량 및 풍속 조절이 가능한 노즐부를 갖는 건조장치의 노즐부 작동을 보인 도면이며, 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 풍량 및 풍속 조절이 가능한 노즐부를 갖는 건조장치의 공기흐름을 보인 도면이고, 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 풍량 및 풍속 조절이 가능한 노즐부를 갖는 건조장치의 공기풍속일 보인 도면이다.
도 1 내지 도 10을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 풍량 및 풍속 조절이 가능한 노즐부를 갖는 건조장치(10)는 열풍공급부(100), 열풍분산부(200)를 포함한다.
열풍공급부(100)는 열풍을 열풍분산부(200)로 공급해주는 장치이다. 이는 팬(110), 공기여과기(120), 이송덕트(130), 배관(140)을 포함한다. 도 1에서 도시된 바와 같이 팬(110)에서 발생된 공기는 좁은 배관(140)을 통해 공기여과기(120)를 거쳐 이송덕트(130)에서 압력을 형성한 후 넓은 배관(140)을 통해 후술되는 열풍분산부(200)로 공급되도록 설계된다.
열풍분산부(200)는 열풍공급부(100)에서 공급되는 열풍을 필름에 균일하게 공급되도록 분산시킨다. 이러한 열풍분산부(200)는 열풍공급부(100)에서 공급되는 열풍을 확산시키는 안내챔버(210) 및 안내챔버(210)에 복수개 구비되어 안내챔버(210)에 의해 확산된 열풍을 해당 위치로 균일한 풍속과 풍량으로 토출되게 하는 노즐부(230)를 포함한다.
열풍은 안내챔버(210)의 중앙 부위에서 외측으로 확산된다. 보다 자세하게 안내챔버(210)는 도 3에서 도시된 바와 같이 배관(140)에 연결되는 메인챔버(212)와 메인챔버(212)에 공급된 열풍을 확산시키는 확산챔버(214)로 이루어진다. 메인챔버(212)는 열풍을 배관(140)으로부터 공급받아 확산챔버(214)측으로 공급하는 원통형상으로 형성되는 덕트이다.
확산챔버(214)는 메인챔버(212)로부터 열풍을 공급받아 채울 수 있도록 일정크기의 내부공간을 갖는 덕트로 이루어지며, 노즐부(230)가 고정될 수 있는 틀이 되는 부분으로 노즐부(230)의 풍속 균일도와 와류발생을 최소화하기 위해 상면에 경사면(215)이 구비된다. 즉, 메인챔버(212)와 연결되는 중앙부위로부터 좌우 양측단으로 갈수록 서서히 낮아지는 경사면(215)에 의해 중앙영역에서 좌우 양단으로 갈수록 낮아지는 열풍의 진행속도를 보상할 수 있다.
안내챔버(210)에는 열풍공급부(100)에서 공급되는 열풍을 안내챔버(210)의 내부 모든 방향으로 균일하게 분산되게 하는 분산부재(220)를 포함한다. 분산부재(220)는 도 3과 도 9에서 도시된 바와 같이 메인챔버(212)의 하부에 구비된다. 이러한 분산부재(220)는 일측이 개구된 원통형 형상으로 형성되고, 둘레면 전체에 분산홀(222)이 형성된다. 따라서, 메인챔버(212)를 통해 공급된 열풍은 분산부재(220)를 통과하여 확산챔버(214)의 모든 방향으로 분산될 수 있다.
노즐부(230)는 도 4 내지 도 8에서 도시된 바와 같이 안내챔버(210)에 결합되고, 안내챔버(210)의 열풍이 토출되는 토출구(242)가 형성되는 노즐본체(240)와, 노즐본체(240)에 구비되고, 토출구(242)와 연통되는 타공홀(252)이 형성되는 격벽플레이트(250) 및 타공홀(252)의 개구면적을 조절할 수 있는 개폐부(260)를 포함한다.
노즐본체(240)의 상부에는 유입구(244)가 형성되고, 유입구(244)는 확산챔버(214)의 저면에 형성되는 열풍공급부(216)와 연통된다. 노즐본체(240)는 유입구(244)에서 토출구(242)측으로 갈수록 폭이 좁아지는 단면형상으로 이루어진다. 그리고, 격벽플레이트(250)는 토출구(242)와 수평되게 배치된다. 이때, 격벽플레이트(250)의 양단에는 노즐본체(240)의 내면에 밀착되도록 경사지게 굴절되는 밀착편(254)이 형성된다.
개폐부(260)는 격벽플레이트(250)에 접하고, 타공홀(252)과 일치되는 개구홀(263)이 형성되는 이동플레이트(262) 및 타공홀(252)과 개구홀(263)의 연통면적을 조절하도록 이동플레이트(262)를 이동시키는 조작부(264)를 포함한다.
조작부(264)는 이동플레이트(262)에 구비되고, 노즐본체(240)의 외부로 돌출되는 조작봉으로 이루어진다. 그리고, 격벽플레이트(250)에는 이동플레이트(262)의 슬라이드 이동을 안내하는 안내레일(255)이 형성될 수도 있다.
노즐본체(240)에는 노즐본체(240)의 내부로 유입되는 열풍을 분산시키는 다공판(270)이 구비된다. 다공판(270)은 노즐본체(240)의 유입구(244)에 구비되어 열풍이 노즐본체(240) 내부 전체공간에 균일하게 분산되게 한다.
노즐본체(240)와 안내챔버(210) 사이에는 실링패드(280)가 구비된다.
이하, 상기한 구조를 갖는 본 발명의 일 실시예에 따른 풍량 및 풍속 조절이 가능한 노즐부를 갖는 건조장치의 작용 및 효과를 설명하면 다음과 같다.
코팅액이 도포된 필름이 건조로 내부로 인입되고, 인입된 필름은 공급되는 열풍에 의해 건조된다. 이때, 건조로 내부에 구비되는 열풍분산부(200)에 의해 필름의 모든 부위에 균일한 열풍을 전달하여 균일한 건조 및 경화를 가능하게 한다.
이를 자세히 설명하면, 팬(110)에 의해 열풍이 좁은 배관(140)을 통해 공기여과기(120)를 거쳐 덕트에서 압력을 형성한 후 배관(140)을 통해 안내챔버(210)로 공급된다.
안내챔버(210)는 메인챔버(212)와 확산챔버(214)로 이루어져 메인챔버(212)로 공급된 열풍이 확산챔버(214)에 의해 좌우 외측으로 확산된다. 이때, 메인챔버(212)의 하부에는 분산부재(220)가 구비되어 메인챔버(212)를 통해 공급되는 열풍이 확산챔버(214)의 내부 모든 방향으로 분산될 수 있다. 그리고, 확산챔버(214)는 경사면(215)이 형성되어, 열풍이 중앙영역에서 좌우양단으로 갈수록 낮아지는 열풍의 진행속도를 보상할 수 있어 모든 노즐부(230)로 열풍을 균일하게 전달할 수 있다.
이후, 열풍은 각각의 노즐부(230)를 통해 균일하게 토출된다.
안내챔버(210)에 의해 안내된 열풍은 도 9에서 도시된 바와 같이 유입구(244)를 통해 노즐본체(240)로 공급되어 노즐본체(240)의 토출구(242)를 통해 필름에 공급된다. 이때, 각각의 노즐부(230)에는 개폐부(260)가 구비되어 풍속과 풍량을 조절할 수 있어 안내챔버(210)에 구비된 각 노즐부(230)에 의해 폭과 길이 방향의 편차 없이 열풍을 공급할 수 있어 건조나 경화의 편차 발생을 방지할 수 있다. 즉, 도 8에서 도시된 바와 같이 노즐본체(240)의 외측으로 돌출된 조작부(264)를 밀거나 잡아당기게 되면, 격벽플레이트(250)로부터 이동플레이트(262)가 이동되면서 격벽플레이트(250)의 타공홀(252)과 이동플레이트(262)의 개구홀(263)의 연통영역이 조절될 수 있어 각각의 노즐부(230)를 통해 토출되는 열풍의 풍속 및 풍량을 조절하는 것이다.
이러한 작동에 의해 각각의 노즐부(230) 풍량과 풍속을 조절하여 도 9와 같이 균일한 풍량을 유지시킬 수 있고, 도 10에서 도시된 바와 같이 균일한 풍속을 유지시킬 수 있어 건조불량 발생을 줄일 수 있고, 생산성을 향상시킬 수 있다.
상기한 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 풍량 및 풍속 조절이 가능한 노즐부를 갖는 건조장치에 의하면, 안내챔버에 구비되는 노즐부를 통해 분사되는 열풍이 개폐부에 의해 열풍의 풍속 및 풍량을 균일하게 유지할 수 있어 건조불량을 방지하고, 생산성을 향상시킬 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
10 : 풍량 및 풍속 조절이 가능한 노즐부를 갖는 건조장치
100 : 열풍공급부 110 : 팬
120 : 공기여과기 130 : 이송덕트
140 : 배관 200 : 열풍분산부
210 : 안내챔버 212 : 메인챔버
214 : 확산챔버 215 : 경사면
216 : 열풍공급구 220 : 분산부재
222 : 분산홀 230 : 노즐부
240 : 노즐본체 242 : 토출구
244 : 유입구 250 : 격벽플레이트
252 : 타공홀 254 : 밀착편
255 : 안내레일 260 : 개폐부
262 : 이동플레이트 263 : 개구홀
264 : 조작부 270 : 다공판
280 : 실링패드

Claims (6)

  1. 열풍을 공급하는 열풍공급부;
    상기 열풍공급부에서 공급되는 열풍을 필름에 균일하게 분산시키는 열풍분산부를 포함하고;
    상기 열풍분산부는 상기 열풍공급부에서 공급되는 열풍을 확산시키는 안내챔버; 및
    상기 안내챔버에 복수개 구비되어 상기 안내챔버에 의해 확산된 열풍을 해당위치로 균일한 풍속과 풍량으로 토출되게 하는 노즐부를 포함하는 것을 특징으로 하는 풍량 및 풍속 조절이 가능한 노즐부를 갖는 건조장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 안내챔버에는 상기 열풍공급부에서 공급되는 열풍을 상기 안내챔버의 내부 모든 방향으로 균일하게 분산되게 하는 분산부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 풍량 및 풍속 조절이 가능한 노즐부를 갖는 건조장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 노즐부는 상기 안내챔버에 결합되고, 상기 안내챔버의 열풍이 토출되는 토출구가 형성되는 노즐본체;
    상기 노즐본체에 구비되고, 상기 토출구와 연통되는 타공홀이 형성되는 격벽플레이트; 및
    상기 타공홀의 개구면적을 조절할 수 있는 개폐부를 포함하는 것을 특징으로 하는 풍량 및 풍속 조절이 가능한 노즐부를 갖는 건조장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 개폐부는 상기 격벽플레이트에 접하고, 상기 타공홀과 일치되는 개구홀이 형성되는 이동플레이트; 및
    상기 타공홀과 상기 개구홀의 연통면적을 조절하도록 상기 이동플레이트를 이동시키는 조작부를 포함하는 것을 특징으로 하는 풍량 및 풍속 조절이 가능한 노즐부를 갖는 건조장치.
  5. 제 3항에 있어서,
    상기 노즐본체에는 상기 노즐본체의 내부로 유입되는 열풍을 분산시키는 다공판이 구비되는 것을 특징으로 하는 풍량 및 풍속 조절이 가능한 노즐부를 갖는 건조장치.
  6. 제 3항에 있어서,
    상기 노즐본체와 상기 안내챔버 사이에는 실링패드가 구비되는 것을 특징으로 하는 풍량 및 풍속 조절이 가능한 노즐부를 갖는 건조장치.
KR1020160112109A 2016-08-31 2016-08-31 풍량 및 풍속 조절이 가능한 노즐부를 갖는 건조장치 KR101936701B1 (ko)

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