KR20200113760A - 섬유방사용 가스제거장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 섬유방사용 가스제거장치에 관한 것으로서 상세하게는 합성섬유사를 제조하기 위한 칩을 용융하여 방사노즐을 통해 대기중으로 토출하여 섬유사에 포함되어 있는 가스를 포집하여 제품의 품질을 향상시키도록 한 섬유방사용 가스제거장치에 관한 것인 바 본 발명은 섬유방사용 가스제거장치에 있어서, 방사장치와 냉각챔버 사이에 설치시 방사장치의 저면에 밀착되면서 가스의 누설을 방지하는 하기 위한 탄성수단과; 상기 탄성수단이 상부에 설치되는 상부하우징과; 상기 상부하우징과 결합 및 분리되며 배출구를 형성한 하부하우징과; 상기 상부하우징과 하부하우징의 간격에 의해 조절되는 흡입 틈새로 이루어진 것에 그 특징이 있다.

Description

섬유방사용 가스제거장치{Fibrous gas removal device}

본 발명은 섬유방사용 가스제거장치에 관한 것으로서 상세하게는 합성섬유사를 제조하기 위한 칩을 용융하여 방사노즐을 통해 대기중으로 토출하여 섬유사에 포함되어 있는 가스를 포집하여 제품의 품질을 향상시키도록 한 섬유방사용 가스제거장치에 관한 것이다.

섬유의 방사공정(spinning process)이란 고분자 유체를 가는 구멍을 통해 계속적으로 밀어내어 길고 가는 섬유로 전환시키는 공정으로 기존의 방사방법은 용융방사, 습식방사, 건식방사, 건습식 방사 등은 고분자 용융체 혹은 용액을 기계적 힘으로 노즐을 통해 압출시켜 방사하고 연신한 후, 이를 응고 혹은 고화시켜 섬유를 제조한다.

좀 더 구체적으로 설명하면 첨부도면 도 1에 도시된 바와 같이 호퍼에 합성섬유사를 제조하기 위한 칩을 공급 후 압출기를 통해 상기 합성섬유사를 제조하기 위한 칩을 융용시키며 이때 원료로서 합성수지가 주로 사용되며 융용 온도는 약 200~300℃이다.

상기 압출기(100)에서 합성섬유사를 제조하기 위한 칩을 융용시킬 때 용융온도에 의해 가스가 발생되며 상기 용융된 수지에는 수지가 기화된 가스가 포함되어 있으며, 방사블럭(300)에 부착된 방사노즐의 토출구를 통해 일정한 형태와 지름을 갖도록 토출된 섬유사는 대기중으로 토출됨과 동시에 냉각챔버(200)의 차가운 냉각공기(QUENCHING SYSTEM)에 의해 고화시킨 후, 연신오일이 담겨있는 연신욕조를 통과시켜 표면에 연신오일을 코팅 처리하고 연신로울러(400)를 통과시켜 섬유사의 굵기를 조절하고 권취기(400)로 권취시키는 형태이다.

상기에서와 같이 합성섬유사를 제조하기 위한 칩을 용융하여 방사노즐을 통해 대기중으로 용융된 수지를 토출하여 섬유사를 생산시 토출되는 섬유와 같이 수지에 포함되어 있는 기화되어 있는 가스가 대기중으로 노출되면서 방사노즐의 토출구 주변에 응고되어 제조되는 섬유사의 외부 표면을 손상시키고 또는 토출구 일부를 폐쇄하여 방사된 섬유사의 굵기가 고르지 못하게 하여 제품의 불량율을 높여 품질저하를 초래하며 심할 경우 분사노즐을 폐쇄시키는 문제가 있다. 또한 상기한 문제점으로 인해 일정한 시간마다 방사장치의 사용을 중지시키고 방사노즐의 하부면을 청소해 주어야 하는 불편함으로 인해 생산성이 저하되는 등의 문제점이 있다.

다른 문제점으로는 방사노즐로부터 배출되는 가스로 인한 악취가 발생되는 문제와 상기 가스를 작업자가 흡입하게 되어 건강을 해하게 되는 커다란 문제가 있다.

대한민국 특허공개 제2001-32265호

상기와 같은 문제점을 감안하여 안출한 본 발명은 합성섬유사를 제조하기 위한 칩을 용융하여 방사노즐을 통해 대기중으로 토출하여 섬유사를 생산시 토출되는 수지에 포함되어 가스를 포집하여 제거함으로서 가스로 인한 악취발생 방지하여 쾌적한 작업장을 조성할 수 있고 작업자의 건강을 예방할 수 있으며, 또한 기화되어 있는 수지(가스)가 대기중으로 노출되면서 방사노즐의 토출구 주변에 응고되는 것을 방지할 수 있어 합성섬유사의 외부 표면의 손상을 방지하고 토출구 일부 또는 전부 폐쇄를 방지하여 제품의 불량율을 저감시켜 품질을 향상시키는 등의 효과가 있는 섬유방사용 가스제거장치를 제공하는데 있다.

이러한 본 발명의 목적은 섬유방사용 가스제거장치에 있어서, 방사장치와 냉각챔버 사이에 설치시 방사장치의 저면에 밀착되면서 가스의 누설을 방지하기 위한 탄성수단과; 상기 탄성수단이 상부에 설치되는 상부하우징과; 상기 상부하우징과 결합 및 분리되며 배출구를 형성한 하부하우징과; 상기 상부하우징과 하부하우징의 간격에 의해 조절되는 흡입 틈새로 이루어진 것을 특징으로 하는 섬유방사용 가스제거장치에 의하여 달성된다.

상기 상부하우징은 탄성수단이 설치되는 설치홈이 몸체에 형성되고 상기 몸체의 중앙으로는 방사노즐이로부터 토출된 섬유가 관통하는 관통공을 형성하고 하부 일측에 상부결합부가 구비되어 이루어진 것을 특징으로 하는 섬유방사용 가스제거장치에 의하여 달성된다.

상기 하부하우징은 상부결합부에 결합과 분리가 용이하도록 하부결합부를 형성한 몸체에는 흡입된 가스를 이동시키는 가스배출유도홈을 형성하며 상기 몸체에는 가스배출유도홈과 연통된 배출구를 일정한 간격으로 다수 형성하며 몸체의 중앙으로는 방사노즐이로부터 토출된 섬유가 관통하는 관통공을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 섬유방사용 가스제거장치에 의하여 달성된다.

상기 흡입 틈새는 상부하우징과 하부하우징의 회전방향에 의하여 간격의 넓이가 넓어지고 좁아지도록 조절되는 것을 특징으로 하는 섬유방사용 가스제거장치에 의하여 달성된다.

상기 흡입 틈새는 내측방향은 넓게 외측으로는 좁게 형성하도록 일정한 경사각면에 의해 이루어진 것을 특징으로 하는 섬유방사용 가스제거장치에 의하여 달성된다.

상기 가스배출유도홈에는 흡입되는 가스가 일정하게 흡입되도록 가스를 안정화 시키는 격벽이 더 구비된 것을 특징으로 하는 섬유방사용 가스제거장치에 의하여 달성된다.

이와 같은 본 발명은 합성섬유사를 제조하기 위한 칩을 용융하여 방사노즐을 통해 대기중으로 토출하여 섬유사를 생산시 토출되는 수지에 포함되어 가스를 포집하여 제거함으로서 가스로 인한 악취발생 방지하여 쾌적한 작업장을 조성할 수 있고 작업자의 건강을 예방할 수 있으며, 또한 기화되어 있는 수지(가스)가 대기중으로 노출되면서 방사노즐의 토출구 주변에 응고되는 것을 방지할 수 있어 합성섬유사의 외부 표면의 손상을 방지하고 토출구 일부 또는 전부 폐쇄를 방지하여 제품의 불량율을 저감시켜 품질을 향상시키는 등의 효과가 있는 매우 유용한 발명이다.

도 1은 일반적인 합성섬유사의 제조방법을 보여주는 예시도.
도 2는 본 발명의 기술이 적용된 섬유방사용 가스제거장치의 구조를 보여주는 사시도.
도 3은 본 발명의 기술이 적용된 섬유방사용 가스제거장치의 구조를 보여주는 단면도.
도 4a는 본 발명의 요부인 상부하우징의 구조를 보여주는 전단면사시도.
도 4b는 본 발명의 요부인 하부하우징의 구조를 보여주는 전단면사시도.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 요부인 흡입 틈새의 구조 및 조절방법을 보여주는 단면도.
도 6은 본 발명의 작동을 보여주는 작동상태도.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다름과 같다.

첨부도면 도 2는 본 발명의 기술이 적용된 섬유방사용 가스제거장치의 구조를 보여주는 사시도이고 도 3은 본 발명의 기술이 적용된 섬유방사용 가스제거장치의 구조를 보여주는 단면도로써 이에 따른 본 발명은 PP, PET, PE, 나일론, PPS 등의 섬유사를 제조하기 위한 방사장치와 상기 방사장치로부터 용융되어 토출된 수지를 냉각시키는 냉각챔버 사이에 설치시 방사장치의 저면에 밀착되면서 가스의 누설을 방지하기 위한 탄성수단(10)과, 상기 탄성수단(10)이 상부에 설치되는 상부하우징(20)과, 상기 상부하우징(20)과 결합 및 분리되며 배출구(31)를 형성한 하부하우징(30)과, 상기 상부하우징(20)과 하부하우징(30)의 간격에 의해 조절되는 흡입 틈새(40)로 이루어진 구조이다.

상기 탄성수단(10)은 단면 형상이 사각형 또는 원형 중 하나를 사용할 수 있으며 재질로는 발포폼, 고무 및 연질의 합성수지재를 사용할 수 있다. 또한 탄성수단(10)에 접착재를 도포하여 사용할 수도 있다.

본 발명에서 탄성수단(10)은 방사장치와 냉각챔버 사이에 설치할 때 방사장치의 저면에 밀착되면서 가스의 누설을 방지하고 또한 냉각장치를 방사장치에 부착시 파손을 방지하면서 충격을 흡수하는 효과도 발현된다.

상기 탄성수단(10)이 상부에 끼워져 설치되는 상부하우징(20)은 첨부도면 도 4a에 도시된 바와 같이 탄성수단(10)의 외형에 따라서 모양을 구비하면서 원형의 형태로 설치되는 설치홈(21)이 몸체(22)에 형성되고 상기 몸체(22)의 중앙으로는 방사노즐이로부터 토출된 섬유가 관통하는 관통공(23)을 형성하고 관통공을 형성하는 몸체의 끝단부에는 몸체의 두께보다 작게 경사각을 형성하도록 경사면을 형성하고 있으며, 일측에 하부하우징(30)에 결합과 분리가 용이하도록 나선이 형성되어 이루어진 상부결합부(24)가 구비되어 이루어진 구조이다.

한편 하부로는 하부하우징(30)의 가스배출유도홈(33)으로 흡입되는 가스가 일정한 압력과 속도를 갖으며 흡입되도록 가스를 안정화 시키는 격벽(25)이 일체로 형성된다. 상기 격벽(25)은 몸체(22)에서 하방으로 수직되게 돌출되되 하부하우징(30)의 가스배출유도홈(33)의 바닥면으로부터 일정간격 이격되게 길이가 하부하우징(30)의 높이보다 짧게 형성되어 있다.

상기 하부하우징(30)은 첨부도면 도 4b에 도시된 바와 같이 상부결합부(24)에 결합과 분리가 용이하도록 하부결합부(34)를 형성한 몸체(30a)에는 흡입된 가스를 이동시키는 가스배출유도홈(33)을 형성하며 상기 몸체(30a)에는 가스배출유도홈(33)과 연통된 배출구(31)를 일정한 간격으로 다수 형성하며 몸체의 중앙으로는 방사노즐이로부터 토출된 섬유가 관통하는 관통공(35)을 포함하여 이루어진 구조이다.

한편 가스배출유도홈(33)에는 흡입된 가스가 일정한 압력과 속도를 갖으며 배출되도록 가스를 안정화 시키는 격벽(36)이 일체로 형성된다. 상기 격벽(36)은 몸체(30a)에서 상방향으로 수직되게 일체로 형성되어 돌출되되 가스배출유도홈(33)의 높이보다 짧게 형성되어 가스가 이동할 수 있는 공간(틈)을 형성하게 된다.

상기와 같은 구조를 갖는 본 발명의 사용은

섬유를 제조하기 위해 용융된 수지를 압출하여 방사노즐을 통해 수지를 대기중으로 토출시키면 요융된 수지와 함께 가스도 토출되며 이때 가스를 흡입하여 포집하기 위해 첨부도면 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이 도면에 도시되지 않고 설명되지 아니한 별도의 에어를 흡입하는 흡입장치가 연결된 배출구를 이용하여 방사장치에서 토출된 가스를 흡입하면 흡입 틈새(40)를 통해 가스가 가스배출유도홈(33)으로 유입되며 상기 가스배출유도홈(33) 내측으로 유입된 가스를 각 격벽(25)(36)과 상부하우징(20) 및 하부하우징(30)과의 사이 공간을 지나면서 일정한 압력과 속도를 갖으면서 일정하게 흡입되면서 각 배출구(31)를 통해 유입된 가스가 배출된다.

이때 상기 가스를 가스배출유도홈(33) 내측으로 흡입하는 흡입 틈새(40)의 간격 조절은 상부하우징 또는 하부하우징을 회전시키면 그 회전 방향에 따라서 나사에 의해 결합되어 있는 상부결합부(24)와 하부결합부(34)가 상하 방향으로 이동되게 되고 상기 이동간격에 의해 흡입 틈새(40)의 간격조절이 이루어진다.

상기 흡입 틈새(40)의 형태는 첨부도면 도 5에 도시된 바와 같이 안쪽 방향은 넓고 외측방향으로는 좁게 형성하도록 형성되어 있다. 이는 가스의 흡입을 용이하게 하기 위함이다.

10 : 탄성수단 20 : 상부하우징
21 : 설치홈 22 : 몸체
23 : 관통공 24 : 상부결합부
25 : 격벽 30 : 하부하우징
30a : 몸체 31 : 배출구
33 : 가스배출유도홈 34 : 하부결합부
35 : 관통공 36 : 격벽
40 : 흡입 틈새

Claims (6)

1. 섬유방사용 가스제거장치에 있어서,
   방사장치와 냉각챔버 사이에 설치시 방사장치의 저면에 밀착되면서 가스의 누설을 방지하기 위한 탄성수단과;
   상기 탄성수단이 상부에 설치되는 상부하우징과;
   상기 상부하우징과 결합 및 분리되며 배출구를 형성한 하부하우징과;
   상기 상부하우징과 하부하우징의 간격에 의해 조절되는 흡입 틈새로 이루어진 것을 특징으로 하는 섬유방사용 가스제거장치.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 상부하우징은 탄성수단이 설치되는 설치홈이 몸체에 형성되고 상기 몸체의 중앙으로는 방사노즐이로부터 토출된 섬유가 관통하는 관통공을 형성하고 하부 일측에 상부결합부가 구비되어 이루어진 것을 특징으로 하는 섬유방사용 가스제거장치.
   
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 하부하우징은 상부결합부에 결합과 분리가 용이하도록 하부결합부를 형성한 몸체에는 흡입된 가스를 이동시키는 가스배출유도홈을 형성하며 상기 몸체에는 가스배출유도홈과 연통된 배출구를 일정한 간격으로 다수 형성하며 몸체의 중앙으로는 방사노즐이로부터 토출된 섬유가 관통하는 관통공을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 섬유방사용 가스제거장치.
   
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 흡입 틈새는 상부하우징과 하부하우징의 회전방향에 의하여 간격의 넓이가 넓어지고 좁아지도록 조절되는 것을 특징으로 하는 섬유방사용 가스제거장치.
   
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 흡입 틈새는 내측방향은 넓게 외측으로는 좁게 형성하도록 일정한 경사면에 의해 이루어진 것을 특징으로 하는 섬유방사용 가스제거장치.
   
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 가스배출유도홈에는 흡입되는 가스가 일정하게 흡입되도록 가스를 안정화 시키는 격벽이 더 구비된 것을 특징으로 하는 섬유방사용 가스제거장치.

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