WO2021246575A1 - 혼합 효율이 높은 믹싱 헤드 뭉치 - Google Patents

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WO2021246575A1
WO2021246575A1 PCT/KR2020/010847 KR2020010847W WO2021246575A1 WO 2021246575 A1 WO2021246575 A1 WO 2021246575A1 KR 2020010847 W KR2020010847 W KR 2020010847W WO 2021246575 A1 WO2021246575 A1 WO 2021246575A1
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mixing
powder
mixing head
raw material
supply unit
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정용채
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(주)디유티코리아
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Definitions

  • the present invention relates to a mixing head bundle with high mixing efficiency, and more specifically, by first mixing polyol and isocyanate in the raw material supply part, and secondary mixing of the powder supplied through the powder supply part, it is strong in impact resistance and requires durability. It relates to a mixing head bundle with high mixing efficiency that enables the production of molded foams that
  • the mixing head is a device that injects two or more kinds of raw materials through a high-pressure nozzle and mixes them by collision. This is widely used in the manufacture of polyurethane foam products, and after mixing polyol and isocyanate by high-pressure spraying, the mixed material is injected into a mold.
  • FIG. 1 the configuration of a conventional mixing head 1 for manufacturing a polyurethane foam is known.
  • the mixing head 1 has a cleaning piston 6 moving backward. After that, the mixing chamber piston (3) moves backward, and polyol and isocyanate are each injected into the mixing chamber (5) at high pressure from each injection nozzle (4).
  • the high-pressure sprayed polyol and isocyanate strongly collide with each other and with the wall in the mixing chamber 5, causing vortex and turbulence, and mixing is performed.
  • the primary mixed raw material passes through the constriction section 8 formed between the end 6a of the cleaning piston 6 and the wall end of the mixing chamber 5 to form a vortex and turbulence again. and mixing takes place.
  • the mixture thus mixed passes through the discharge flow path 7 of the discharge pipe 2 and is injected into the mold.
  • the mixing chamber piston (3) advances and the cleaning piston (6) advances to cleanly inject the residue inside the mixing head (1) into the mold.
  • the present applicant has developed a device that allows the raw materials to be uniformly and effectively mixed.
  • the present invention has been proposed to improve such conventional problems, and by first mixing polyol and isocyanate at the raw material supply unit and secondary mixing of the powder supplied through the powder supply unit, a molded foam that is strong in impact resistance and requires durability It is a task to be solved to provide a mixing head bundle with a high mixing efficiency of a new type that can produce
  • the raw material supply unit mixes polyol, isocyanate, and the powder supplied from the powder supply unit and supplies it to the reaction chamber of the mixing head body.
  • a new type of mixing head with high mixing efficiency that enables the production of molded foams that are strong in impact resistance and require durability because vortexes are generated by the rotating body and can be produced in a uniform form by effectively mixing polyol, isocyanate and powder Providing bundles is the task to be solved.
  • the molded foam can be quickly molded, so it is a new type of mixing with high mixing efficiency that can reduce the manufacturing time of the molded foam Providing a bundle of heads is a task to be solved.
  • the mixing head body 20 having a hollow reaction chamber 21 formed therein; a raw material supply unit 30 for supplying a liquid raw material to the reaction chamber 21 from one side of the mixing head body 20; a powder supply unit 40 for supplying powder to the reaction chamber 21 at the upper part of the other side of the mixing head body 20; a mixing member 50 installed in the reaction chamber 21 of the mixing head body 20 to mix the liquid raw material and powder supplied by the raw material supply unit 30 and the powder supply unit 40; a driving unit 60 installed on the mixing head body 20 and configured to operate the mixing member 50; It is formed in the lower portion of the mixing head body (20), characterized in that it comprises a discharge part (70) through which the mixture mixed by the mixing member (50) is discharged.
  • the mixing member 50 has an upper portion connected to the driving unit 60 and is located above the reaction chamber 21 of the mixing head body 20, and the a rotating body 51 rotating by the operation of the driving unit 60; a rod 52 formed as a lower portion of the rotating body 51; It is characterized in that it comprises a plurality of impellers 53 for mixing the liquid and the powder is formed on the rod (52).
  • the rotating body 51 includes a central shaft 511 connected to the driving unit 60; It is characterized in that it includes a plurality of rotary spheres 512 formed at set intervals along the circumference of the central axis 511 .
  • the rotary sphere 512 is formed to be inclined from the upper side to the lower side, and the raw material and powder supplied from the raw material supply unit 30 and the powder supply unit 40 are rotated. It is characterized in that the liquid and powder are mixed by being supplied to the impeller 53 by the pressure that is rotated when passing between the sphere 512 and the rotary sphere 512 .
  • the powder supply unit 40 includes a powder storage tank 41 for storing powder; a powder supply nozzle 42 having one side connected to the powder storage tank 41 and the other side connected to the reaction chamber 21 of the mixing head body 20 to supply powder; It is formed on the powder supply nozzle (41), characterized in that it includes a powder supply control valve (43) for controlling the supply amount of the powder.
  • polyol and isocyanate are first mixed in the raw material supply part, and the powder supplied through the powder supply part is mixed secondarily, so that the molding is strong in impact resistance and requires durability. It has the effect of making it possible to produce foam.
  • the raw material supply unit mixes polyol, isocyanate, and the powder supplied from the powder supply unit and supplies it to the reaction chamber of the mixing head body. Since a vortex is generated by the rotating body and can be produced in a uniform form by effectively mixing polyol, isocyanate and powder, there is an effect of producing a molded foam that is strong in impact resistance and requires durability.
  • the molded foam can be quickly molded, thereby reducing the manufacturing time of the molded foam.
  • 1 is a cross-sectional view showing the configuration of a conventional mixing head
  • Figure 2 is an explanatory view of the mixing action of the raw material supplied according to the mixing head of Figure 1;
  • FIG. 3 is a block diagram of a mixing head bundle having high mixing efficiency according to a preferred embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a cross-sectional configuration view of a mixing head bundle having high mixing efficiency according to a preferred embodiment of the present invention
  • FIG. 5 is a perspective view showing a mixing member in a mixing head bundle having high mixing efficiency according to a preferred embodiment of the present invention
  • FIG. 6 is a side view showing a rotating body and a rod of a mixing member in a mixing head bundle having high mixing efficiency according to a preferred embodiment of the present invention.
  • a mixing head bundle having high mixing efficiency includes a mixing head body 20 having a hollow reaction chamber 21 formed therein, and a mixing head body 20 .
  • a mixing member 50 installed in the reaction chamber 21 of the mixing head body 20 to mix the liquid raw material and powder supplied by the raw material supply unit 30 and the powder supply unit 40, and the mixing head body 20 ) installed on the upper part, the driving unit 60 for operating the mixing member 50, and the discharging part ( 70) is included.
  • the liquid raw material is polyol and isocyanate
  • the powder is an inorganic additive.
  • the mixing head body 20 is made in a 'L' shape, and a raw material supply unit 30 to which raw materials are supplied is formed on one side formed in the horizontal direction, and a hollow reaction chamber 21 is formed inside the portion formed in the vertical direction. this is formed In addition, a communication hole 22 communicating with the reaction chamber 21 is formed in the upper portion of the other side of the portion formed in the horizontal direction.
  • the reaction chamber is a secondary mixing part in which the polyol and isocyanate, which are first mixed in the raw material supply part, which will be described later, and the powder supplied through the powder supply part are mixed.
  • the raw material supply unit 30 includes a mixing chamber 31 , a supply port 32 and a return port 33 , and a mixing chamber piston 34 .
  • the raw materials supplied and returned to the supply port 32 and the return port 33 are polyol and isocyanate.
  • the polyol and isocyanate are respectively separate supply ports 32 and return ports 33 through supply and return.
  • the mixing chamber 31 is a space in which the independently introduced polyol and isocyanate are first mixed, and is connected to the upper part of the reaction chamber 21 of the mixing head body 20 .
  • the supply port 32 nozzle-jets a plurality of flowing raw materials into the mixing chamber 31 by high pressure
  • the return port 33 is installed to communicate with the mixing chamber 31 from the rear of the supply port 32 .
  • the return port 33 is configured such that the polyol and isocyanate supplied from the supply port 32 are introduced through the return groove 341 of the mixing chamber piston 34 according to the position of the mixing chamber piston 34 and returned to the raw material storage tank. do.
  • the mixing chamber piston 34 receives an operating force from a separate actuator to slide in the mixing chamber 31 to move forward and backward, and a return groove 341 of a predetermined length is formed on the side surface along the longitudinal direction.
  • the mixing chamber piston 34 has a position where polyol and isocyanate are supplied from the supply port 32 into the mixing chamber 31, and a return groove 341 connects the supply port 32 and the return port 33 to the supply port.
  • the raw material supplied in (32) is slid between positions where it flows to the return port (33).
  • the mixing chamber piston 34 moves forward, the raw material injected from the supply port 32 rides the return groove 341 of the mixing chamber piston 34 and flows into the return port 33, and the mixing chamber piston 34 ), by opening the supply port 32 with respect to the mixing chamber 31, the polyol and isocyanate supplied through each supply port 32 can be injected at high pressure into the mixing chamber 31 when moving backward.
  • the powder supply unit 40 is for supplying powder to the reaction chamber 21 of the mixing head body 20, and has a powder storage tank 41 for storing the powder, and one side is connected to the powder storage tank 41, and the other side
  • the main body supply nozzle 42 connected to the communication hole 22 formed in the upper part of the other side of the reaction chamber 21 of the mixing head body 20, and the powder supply nozzle 42 formed on the powder storage tank 41 and a powder supply control valve 43 for controlling the amount of powder to be supplied.
  • the mixing member is installed in the reaction chamber 21 of the mixing head body 20 to mix the raw material and powder supplied by the raw material supply unit 30 and the powder supply unit 40, and the upper part is connected to the driving unit 60
  • a rotating body 51 positioned above the reaction chamber 21 of the mixing head body 20 and rotating by the operation of the driving unit 60, a rod 52 formed as a lower portion of the rotating body 51, A plurality of rods 52 are formed to include an impeller 53 for mixing liquid and powder.
  • the rotating body 51 is made to include a central shaft 511 connected to the driving unit 60, and a plurality of rotating spheres 512 formed at set intervals along the periphery of the central shaft 511. At this time, the rotary sphere 512 is formed to be inclined from the upper side to the lower side.
  • the raw material and powder supplied from the raw material supply unit 30 and the powder supply unit 40 pass between the rotating sphere 512 and the rotating sphere 512. It is supplied to the reaction chamber 21 of the mixing head body 20 while being mixed by the , and is effectively mixed by the impeller 53 .
  • the driving unit 60 is installed on the upper portion of the mixing head body 20 and is for operating the mixing member 50 , and the discharge unit 70 is formed at the lower portion of the mixing head body 20 , and the mixing member 50 ), the mixed mixture is discharged.
  • polyol and isocyanate are first mixed in the raw material supply part, and the powder supplied through the powder supply part is mixed secondarily, so that the molding is strong in impact resistance and requires durability. It has the effect of making it possible to produce foam.
  • the raw material supply unit mixes polyol, isocyanate, and the powder supplied from the powder supply unit and supplies it to the reaction chamber of the mixing head body. Since a vortex is generated by the rotating body and can be produced in a uniform form by effectively mixing polyol, isocyanate and powder, there is an effect of producing a molded foam that is strong in impact resistance and requires durability.
  • the mixing head bundle having high mixing efficiency is installed on the discharge unit 70, and a catalyst supply unit 80 for promoting foaming of the mixture mixed by the mixing member 50.
  • a catalyst supply unit 80 for promoting foaming of the mixture mixed by the mixing member 50 is preferably R245fa, but it is not limited thereto and various changes and modifications are possible within the scope without departing from the technical spirit. There will be.
  • the molded foam can be quickly molded by supplying the catalyst to the secondary mixed mixture, tertiary mixing and discharging through the discharge part, there is an effect of reducing the manufacturing time of the molded foam.
  • the mixing head body 20 having a hollow reaction chamber 21 formed therein; a raw material supply unit 30 for supplying a liquid raw material to the reaction chamber 21 from one side of the mixing head body 20; a powder supply unit 40 for supplying powder to the reaction chamber 21 at the upper part of the other side of the mixing head body 20; a mixing member 50 installed in the reaction chamber 21 of the mixing head body 20 to mix the liquid raw material and the powder supplied by the raw material supply unit 30 and the powder supply unit 40; a driving unit 60 installed on the mixing head body 20 and configured to operate the mixing member 50; It is formed in the lower part of the mixing head body 20, and includes a discharge part 70 through which the mixture mixed by the mixing member 50 is discharged is a form for practicing the invention.
  • the mixing member 50 has an upper portion connected to the driving unit 60 and is located above the reaction chamber 21 of the mixing head body 20, and the a rotating body 51 rotating by the operation of the driving unit 60; a rod 52 formed as a lower portion of the rotating body 51; A plurality of the rod 52 is formed to include an impeller 53 for mixing liquid and powder as a form for practicing the invention.
  • the rotating body 51 includes a central shaft 511 connected to the driving unit 60; To include a plurality of rotary spheres 512 formed at set intervals along the circumference of the central axis 511 is a form for practicing the invention.
  • the rotary sphere 512 is formed to be inclined from the upper side to the lower side, and the raw material and powder supplied from the raw material supply unit 30 and the powder supply unit 40 are rotated.
  • the liquid and the powder are mixed by being supplied to the impeller 53 by the pressure that is rotated as a form for practicing the invention.
  • the powder supply unit 40 includes a powder storage tank 41 for storing powder; a powder supply nozzle 42 having one side connected to the powder storage tank 41 and the other side connected to the reaction chamber 21 of the mixing head body 20 to supply powder; It is formed on the powder supply nozzle 41 and includes a powder supply control valve 43 for regulating the supply amount of powder as a form for practicing the invention.
  • polyol and isocyanate are first mixed in the raw material supply part, and the powder supplied through the powder supply part is mixed secondarily, so that the molding is strong in impact resistance and requires durability. It is expected to be widely used in industry in that it has the effect of making it possible to produce foam.
  • the raw material supply unit mixes polyol, isocyanate, and the powder supplied from the powder supply unit and supplies it to the reaction chamber of the mixing head body. It is widely used in industry in that it has the effect of producing a molded foam that is strong in impact resistance and requires durability because it can be manufactured in a uniform form by effectively mixing polyol, isocyanate and powder by generating a vortex by the rotating body is expected to be

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Abstract

본 발명은 원료공급부에서 폴리올과 이소시아네이트를 1차 혼합하고, 분체공급부를 통해 공급되는 분체를 2차 혼합함으로써 내충격에 강하고, 내구성을 요하는 성형 폼을 생산할 수 있도록 하는 혼합 효율이 높은 믹싱 헤드 뭉치를 제공한다. 본 발명은 원료공급부에서 폴리올과 이소시아네이트와 분체공급부로부터 공급되는 분체를 혼합하여 믹싱 헤드 본체의 반응실로 공급시 상측에서 하측으로 경사지도록 형성되는 회전체를 갖는 혼합부재에 의해 공급되도록 함으로써 혼합부재가 회전시 회전체에 의해 와류가 발생되어 폴리올과 이소시아네이트와 분체를 효과적으로 혼합하여 균일한 형태로 제조할 수 있기 때문에 내충격에 강하고, 내구성을 요하는 성형 폼을 생산할 수 있도록 하는 새로운 형태의 혼합 효율이 높은 믹싱 헤드 뭉치를 제공한다.

Description

혼합 효율이 높은 믹싱 헤드 뭉치
본 발명은 혼합 효율이 높은 믹싱 헤드 뭉치에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는 원료공급부에서 폴리올과 이소시아네이트를 1차 혼합하고, 분체공급부를 통해 공급되는 분체를 2차 혼합함으로써 내충격에 강하고, 내구성을 요하는 성형 폼을 생산할 수 있도록 하는 혼합 효율이 높은 믹싱 헤드 뭉치에 관한 것이다.
믹싱헤드는 고압노즐을 통해 2종류 또는 그 이상의 원료를 분사하여 충돌에 의해 혼합하는 장치이다. 이는 폴리우레탄 폼 제품의 제조에서 많이 사용되고 있는 것으로서, 폴리올(Polyol)과 이소시아네이트(Isocyanate)를 고압분사하여 혼합한 후, 그 혼합된 재료를 몰드에 주입하고 있다.
상기 믹싱헤드의 내부에서 혼합되는 원료는 배출되기까지 짧은 구간에서 양호한 혼합상태를 형성할 필요가 있으므로 2가지 이상의 원료가 고압분사되어 혼합되는 믹싱챔버 이외에 별도의 와류실을 형성하고, 부가 장치를 따로 두어 혼합(mixing)효율을 향상시키고자 하는 많은 시도들이 있었다.
이와 관련된 기술로는 도 1에서 보는 바와 같이 폴리우레탄 폼을 제조하는 종래 믹싱헤드(1)의 구성이 공지되어 있는 바, 도 1을 참조하면, 믹싱헤드(1)는 클리닝피스톤(6)이 후진한 후, 믹싱챔버피스톤(3)이 후진하고, 각 분사노즐(4)에서 폴리올과 이소시아네이트가 각각 고압으로 믹싱챔버(5) 내에 분사된다.
고압 분사된 폴리올과 이소시아네이트는 믹싱챔버(5) 내에서 서로 간에 또한 벽면과 강하게 충돌하여 와류 및 난류를 일으키고 혼합이 이루어진다.
1차혼합된 원료는 도 2에서 도시하는 바와 같이, 클리닝피스톤(6)의 끝단(6a)과 믹싱챔버(5)의 벽면끝단 사이에 형성된 협류구간(8)을 통과하면서 다시 와류 및 난류가 형성되어 혼합이 이루어진다. 그렇게 혼합된 혼합물은 토출관(2)의 토출유동로(7)를 통과하여 몰드에 주입된다. 필요량이 몰드에 주입되면 믹싱챔버피스톤(3)이 전진하고 클리닝피스톤(6)이 전진하여 믹싱헤드(1) 내부의 잔류물을 몰드로 깨끗이 주입한다.
그러나, 상기와 같은 종래의 믹싱헤드(1)의 구성으로는 폴리올과 이소시아네이트에 내충격에 강하고, 내구성을 요하는 성형 폼을 생산할 수 있도록 분체를 혼합하는 경우 원료들 간에 충분하고 만족할만한 혼합(mixing)이 이루어지지 않고 있으며, 원료들을 균질하게 혼합하는 혼합성능은 발포제품의 품질을 결정하는 가장 중요한 요소라 할 수 있다.
이와 같은 문제점으로 인해, 본 출원인은 원료들이 균일하고, 효과적으로 혼합할 수 있도록 하는 장치를 개발하게 되었다.
따라서 본 발명은 이와 같은 종래 문제점을 개선하기 위해 제안된 것으로, 원료공급부에서 폴리올과 이소시아네이트를 1차 혼합하고, 분체공급부를 통해 공급되는 분체를 2차 혼합함으로써 내충격에 강하고, 내구성을 요하는 성형 폼을 생산할 수 있도록 하는 새로운 형태의 혼합 효율이 높은 믹싱 헤드 뭉치를 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.
특히, 원료공급부에서 폴리올과 이소시아네이트와 분체공급부로부터 공급되는 분체를 혼합하여 믹싱 헤드 본체의 반응실로 공급시 상측에서 하측으로 경사지도록 형성되는 회전체를 갖는 혼합부재에 의해 공급되도록 함으로써 혼합부재가 회전시 회전체에 의해 와류가 발생되어 폴리올과 이소시아네이트와 분체를 효과적으로 혼합하여 균일한 형태로 제조할 수 있기 때문에 내충격에 강하고, 내구성을 요하는 성형 폼을 생산할 수 있도록 하는 새로운 형태의 혼합 효율이 높은 믹싱 헤드 뭉치를 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.
또한, 2차 혼합된 혼합물에 촉매제를 공급하여 3차 혼합하여 배출부를 통해 배출되도록 함으로써 성형 폼을 신속하게 성형할 수 있기 때문에 성형 폼의 제조 시간을 줄일 수 있도록 하는 새로운 형태의 혼합 효율이 높은 믹싱 헤드 뭉치를 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 의하면, 내부에 중공의 반응실(21)이 형성된 믹싱 헤드 본체(20)와; 상기 믹싱 헤드 본체(20)의 일측에서 상기 반응실(21)에 액체 원료를 공급하기 위한 원료공급부(30)와; 상기 믹싱 헤드 본체(20)의 타측 상부에서 상기 반응실(21)에 분체를 공급하기 위한 분체공급부(40)와; 상기 믹싱 해드 본체(20)의 반응실(21)에 설치되어 상기 원료공급부(30)와 분체공급부(40)에 의해 공급되는 액체 원료와 분체를 혼합하기 위한 혼합부재(50)와; 상기 믹싱 헤드 본체(20)의 상부에 설치되고, 상기 혼합부재(50)를 동작시키기 위한 구동부(60)와; 상기 믹싱 헤드 본체(20)의 하부에 형성되고, 상기 혼합부재(50)에 의해 혼합된 혼합물이 배출되는 배출부(70)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이와 같은 본 발명에 따른 혼합 효율이 높은 믹싱 헤드 뭉치에서 상기 혼합부재(50)는 상부가 상기 구동부(60)와 연결되어 상기 믹싱 헤드 본체(20)의 반응실(21) 상부에 위치되고, 상기 구동부(60)의 동작으로 회전하는 회전체(51)와; 상기 회전체(51)의 하부로 형성되는 로드(52)와; 상기 로드(52)에 복수개로 형성되어 액체와 분체를 혼합하기 위한 임펠러(53)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고 본 발명에 따른 혼합 효율이 높은 믹싱 헤드 뭉치에서 상기 회전체(51)는 상기 구동부(60)와 연결되는 중심축(511)과; 상기 중심축(511) 둘레를 따라 설정 간격으로 형성되는 복수개의 회전구(512)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 혼합 효율이 높은 믹싱 헤드 뭉치에서 상기 회전구(512)는 상측에서 하측으로 경사지도록 형성되어 상기 원료공급부(30)와 분체공급부(40)로부터 공급되는 원료 및 분체가 상기 회전구(512)와 회전구(512) 사이를 통과시 회전되는 압력에 의해 상기 임펠러(53)로 공급되어 액체 및 분체가 혼합되는 것을 특징으로 한다.
이와 같은 본 발명에 따른 혼합 효율이 높은 믹싱 헤드 뭉치에서 상기 분체공급부(40)는 분체를 저장하기 위한 분체저장조(41)와; 일측이 상기 분체저장조(41)와 연결되고, 타측이 상기 믹싱 헤드 본체(20)의 반응실(21)과 연결되어 분체를 공급하기 위한 분체공급노즐(42)과; 상기 분체공급노즐(41) 상에 형성되고, 분체의 공급량을 조절하기 위한 분체공급조절밸브(43)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고 본 발명에 따른 혼합 효율이 높은 믹싱 헤드 뭉치에서 상기 배출부(70) 상에 설치되고, 상기 혼합부재(50)에 의해 혼합된 혼합물의 발포를 촉진시키기 위한 촉매제공급부(80)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이상과 같이 본 발명에 따른 혼합 효율이 높은 믹싱 헤드 뭉치에 의하면, 원료공급부에서 폴리올과 이소시아네이트를 1차 혼합하고, 분체공급부를 통해 공급되는 분체를 2차 혼합함으로써 내충격에 강하고, 내구성을 요하는 성형 폼을 생산할 수 있도록 하는 효과가 있다.
특히, 원료공급부에서 폴리올과 이소시아네이트와 분체공급부로부터 공급되는 분체를 혼합하여 믹싱 헤드 본체의 반응실로 공급시 상측에서 하측으로 경사지도록 형성되는 회전체를 갖는 혼합부재에 의해 공급되도록 함으로써 혼합부재가 회전시 회전체에 의해 와류가 발생되어 폴리올과 이소시아네이트와 분체를 효과적으로 혼합하여 균일한 형태로 제조할 수 있기 때문에 내충격에 강하고, 내구성을 요하는 성형 폼을 생산할 수 있도록 하는 효과가 있다.
또한, 2차 혼합된 혼합물에 촉매제를 공급하여 3차 혼합하여 배출부를 통해 배출되도록 함으로써 성형 폼을 신속하게 성형할 수 있기 때문에 성형 폼의 제조 시간을 줄일 수 있도록 하는 효과가 있다.
도 1은 종래 믹싱헤드의 구성을 도시하는 단면도,
도 2는 도 1의 믹싱헤드에 따라 공급되는 원료의 혼합작용 설명도,
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 혼합 효율이 높은 믹싱 헤드 뭉치의 구성도,
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 혼합 효율이 높은 믹싱 헤드 뭉치의 단면 구성도,
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 혼합 효율이 높은 믹싱 헤드 뭉치에서 혼합부재를 보여주는 사시도,
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 혼합 효율이 높은 믹싱 헤드 뭉치에서 혼합부재의 회전체 및 로드를 보여주는 측면도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명하며, 도 3 내지 도 6에 있어서 동일한 기능을 수행하는 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 번호를 병기한다. 한편, 도면의 도시 및 상세한 설명에 있어서 본 발명의 기술적 특징과 직접적으로 연관되지 않는 요소의 구체적인 기술적 구성 및 작용에 대한 상세한 설명 및 도시는 생략하고, 본 발명과 관련되는 기술적 구성만을 간략하게 도시하거나 설명하였다.
도 3 내지 도 6을 참고하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 혼합 효율이 높은 믹싱 헤드 뭉치는 내부에 중공의 반응실(21)이 형성된 믹싱 헤드 본체(20)와, 믹싱 헤드 본체(20)의 일측에서 반응실(21)에 액체 원료를 공급하기 위한 원료공급부(30)와, 믹싱 헤드 본체(20)의 타측 상부에서 반응실(21)에 분체를 공급하기 위한 분체공급부(40)와, 믹싱 해드 본체(20)의 반응실(21)에 설치되어 원료공급부(30)와 분체공급부(40)에 의해 공급되는 액체 원료와 분체를 혼합하기 위한 혼합부재(50)와, 믹싱 헤드 본체(20)의 상부에 설치되고, 혼합부재(50)를 동작시키기 위한 구동부(60)와, 믹싱 헤드 본체(20)의 하부에 형성되고, 혼합부재(50)에 의해 혼합된 혼합물이 배출되는 배출부(70)를 포함하여 이루어진다. 여기서, 액체 원료는 폴리올과 이소시아네이트이고, 분체는 무기질 첨가제 이다.
믹싱 헤드 본체(20)는 'ㄱ'자 형상으로 이루어지고, 수평방향으로 형성된 일측에 원료가 공급되는 원료공급부(30)가 형성되고, 수직방향으로 형성된 부분의 내부에 중공의 반응실(21)이 형성된다. 그리고, 수평방향으로 형성된 부분의 타측 상부에 반응실(21)과 연통되는 연통홀(22)이 형성되어 진다. 여기서, 반응실은 후술하는 원료공급부에 1차 혼합된 폴리올과 이소시아네이트와 분체공급부를 통해 공급되는 분체가 혼합되는 2차 혼합부분이다.
원료공급부(30)는 믹싱챔버(31), 공급포트(32) 및 복귀포트(33), 믹싱챔버 피스톤(34)을 포함한다. 이때, 공급포트(32) 및 복귀포트(33)로 공급 및 복귀되는 원료는 폴리올과 이소시아네이트로 도 4에서 보는 바와 같이 폴리올과 이소시아네이트는 각각 별도의 공급포트(32) 및 복귀포트(33)를 통해 공급 및 복귀하도록 한다.
믹싱챔버(31)는 독립적으로 유입된 폴리올과 이소시아네이트가 1차혼합이 이루어지는 공간이고, 믹싱 헤드 본체(20)의 반응실(21)의 상부와 연결된다.
공급포트(32)는 유동하는 복수의 원료를 고압에 의해 믹싱챔버(31) 내로 노즐분사시키고, 복귀포트(33)는 공급포트(32)보다 후방에서 믹싱챔버(31)와 연통되도록 설치된다. 복귀포트(33)는 공급포트(32)에서 공급된 폴리올 및 이소시아네이트가 믹싱챔버피스톤(34)의 위치에 따라 믹싱챔버피스톤(34)의 복귀그루브(341)를 타고 유입되어 원료저장조로 복귀시키도록 한다.
믹싱챔버피스톤(34)은 별도의 구동기에 의해 작동력을 받아 믹싱챔버(31) 내에서 슬라이딩되어 전진 및 후진동작하는 것으로, 길이방향을 따라 측면에 소정길이의 복귀그루브(341)가 형성되어 진다. 믹싱챔버피스톤(34)은 폴리올과 이소시아네이트가 공급포트(32)로부터 믹싱챔버(31) 내로 공급되는 위치와, 복귀그루브(341)가 공급포트(32)와 복귀포트(33)를 연결하여 공급포트(32)에서 공급된 원료가 복귀포트(33)로 유동하는 위치 사이에서 슬라이딩된다. 즉, 믹싱챔버피스톤(34)의 전진 시에는 공급포트(32)로부터 분사되는 원료가 믹싱챔버피스톤(34)의 복귀그루브(341)를 타고 복귀포트(33)로 유입되고, 믹싱챔버피스톤(34)의 후진 시에는 믹싱챔버(31)에 대하여 공급포트(32)를 개방함으로써 각 공급포트(32)를 통해서 공급되는 폴리올 및 이소시아네이트가 믹싱챔버(31) 내에 고압분사될 수 있다.
분체공급부(40)는 믹싱 헤드 본체(20)의 반응실(21)에 분체를 공급하기 위한 것으로, 분체를 저장하기 위한 분체저장조(41)와, 일측이 분체저장조(41)와 연결되고, 타측이 믹싱 헤드 본체(20)의 반응실(21)의 타측 상부에 형성된 연통홀(22)과 연결되는 본체공급노즐(42)과, 분체공급노즐(42) 상에 형성되어 분체저장조(41)로부터 공급되는 분체의 양을 조절하기 위한 분체공급조절밸브(43)를 포함하여 이루어진다.
혼합부재는 믹싱 해드 본체(20)의 반응실(21)에 설치되어 원료공급부(30)와 분체공급부(40)에 의해 공급되는 원료와 분체를 혼합하기 위한 것으로, 상부가 구동부(60)와 연결되어 믹싱 헤드 본체(20)의 반응실(21) 상부에 위치되고, 구동부(60)의 동작으로 회전하는 회전체(51)와, 회전체(51)의 하부로 형성되는 로드(52)와, 로드(52)에 복수개로 형성되어 액체와 분체를 혼합하기 위한 임펠러(53)를 포함하여 이루어진다.
회전체(51)는 구동부(60)와 연결되는 중심축(511)과, 중심축(511) 둘레를 따라 설정 간격으로 형성되는 복수개의 회전구(512)를 포함하여 이루어지는 진다. 이때, 회전구(512)는 상측에서 하측으로 경사지도록 형성되어 진다.
이와 같이 회전구(512)를 상측에서 하측으로 경사지도록 형성함으로써 원료공급부(30)와 분체공급부(40)로부터 공급되는 원료 및 분체가 회전구(512)와 회전구(512) 사이를 통과시 와류에 의해 혼합되면서 믹싱 헤드 본체(20)의 반응실(21)에 공급되어 임펠러(53)에 의해 효과적으로 혼합되어 진다.
구동부(60)는 믹싱 헤드 본체(20)의 상부에 설치되고, 혼합부재(50)를 동작시키기 위한 것이고, 배출부(70)는 믹싱 헤드 본체(20)의 하부에 형성되고, 혼합부재(50)에 의해 혼합된 혼합물이 배출되는 것이다.
이상과 같이 본 발명에 따른 혼합 효율이 높은 믹싱 헤드 뭉치에 의하면, 원료공급부에서 폴리올과 이소시아네이트를 1차 혼합하고, 분체공급부를 통해 공급되는 분체를 2차 혼합함으로써 내충격에 강하고, 내구성을 요하는 성형 폼을 생산할 수 있도록 하는 효과가 있다.
특히, 원료공급부에서 폴리올과 이소시아네이트와 분체공급부로부터 공급되는 분체를 혼합하여 믹싱 헤드 본체의 반응실로 공급시 상측에서 하측으로 경사지도록 형성되는 회전체를 갖는 혼합부재에 의해 공급되도록 함으로써 혼합부재가 회전시 회전체에 의해 와류가 발생되어 폴리올과 이소시아네이트와 분체를 효과적으로 혼합하여 균일한 형태로 제조할 수 있기 때문에 내충격에 강하고, 내구성을 요하는 성형 폼을 생산할 수 있도록 하는 효과가 있다.
한편, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 혼합 효율이 높은 믹싱 헤드 뭉치는 배출부(70) 상에 설치되고, 혼합부재(50)에 의해 혼합된 혼합물의 발포를 촉진시키기 위한 촉매제공급부(80)를 포함하여 이루어진다. 이때, 촉매제공급부(80)를 통해 공급되는 촉매제는 R245fa인 것이 바람직하지만, 여기에 한정되지 않고 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능하다는 것을 이 분야의 통상적인 기술자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.
상기에서 보는 바와 같이 2차 혼합된 혼합물에 촉매제를 공급하여 3차 혼합하여 배출부를 통해 배출되도록 함으로써 성형 폼을 신속하게 성형할 수 있기 때문에 성형 폼의 제조 시간을 줄일 수 있도록 하는 효과가 있다.
상술한 바와 같은, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 혼합 효율이 높은 믹싱 헤드 뭉치를 상기한 설명 및 도면에 따라 도시하였지만, 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능하다는 것을 이 분야의 통상적인 기술자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 의하면, 내부에 중공의 반응실(21)이 형성된 믹싱 헤드 본체(20)와; 상기 믹싱 헤드 본체(20)의 일측에서 상기 반응실(21)에 액체 원료를 공급하기 위한 원료공급부(30)와; 상기 믹싱 헤드 본체(20)의 타측 상부에서 상기 반응실(21)에 분체를 공급하기 위한 분체공급부(40)와; 상기 믹싱 해드 본체(20)의 반응실(21)에 설치되어 상기 원료공급부(30)와 분체공급부(40)에 의해 공급되는 액체 원료와 분체를 혼합하기 위한 혼합부재(50)와; 상기 믹싱 헤드 본체(20)의 상부에 설치되고, 상기 혼합부재(50)를 동작시키기 위한 구동부(60)와; 상기 믹싱 헤드 본체(20)의 하부에 형성되고, 상기 혼합부재(50)에 의해 혼합된 혼합물이 배출되는 배출부(70)를 포함하는 것을 발명의 실시를 위한 형태로 한다.
이와 같은 본 발명에 따른 혼합 효율이 높은 믹싱 헤드 뭉치에서 상기 혼합부재(50)는 상부가 상기 구동부(60)와 연결되어 상기 믹싱 헤드 본체(20)의 반응실(21) 상부에 위치되고, 상기 구동부(60)의 동작으로 회전하는 회전체(51)와; 상기 회전체(51)의 하부로 형성되는 로드(52)와; 상기 로드(52)에 복수개로 형성되어 액체와 분체를 혼합하기 위한 임펠러(53)를 포함하는 것을 발명의 실시를 위한 형태로 한다.
그리고 본 발명에 따른 혼합 효율이 높은 믹싱 헤드 뭉치에서 상기 회전체(51)는 상기 구동부(60)와 연결되는 중심축(511)과; 상기 중심축(511) 둘레를 따라 설정 간격으로 형성되는 복수개의 회전구(512)를 포함하는 것을 발명의 실시를 위한 형태로 한다.
또한, 본 발명에 따른 혼합 효율이 높은 믹싱 헤드 뭉치에서 상기 회전구(512)는 상측에서 하측으로 경사지도록 형성되어 상기 원료공급부(30)와 분체공급부(40)로부터 공급되는 원료 및 분체가 상기 회전구(512)와 회전구(512) 사이를 통과시 회전되는 압력에 의해 상기 임펠러(53)로 공급되어 액체 및 분체가 혼합되는 것을 발명의 실시를 위한 형태로 한다.
이와 같은 본 발명에 따른 혼합 효율이 높은 믹싱 헤드 뭉치에서 상기 분체공급부(40)는 분체를 저장하기 위한 분체저장조(41)와; 일측이 상기 분체저장조(41)와 연결되고, 타측이 상기 믹싱 헤드 본체(20)의 반응실(21)과 연결되어 분체를 공급하기 위한 분체공급노즐(42)과; 상기 분체공급노즐(41) 상에 형성되고, 분체의 공급량을 조절하기 위한 분체공급조절밸브(43)를 포함하는 것을 발명의 실시를 위한 형태로 한다.
그리고 본 발명에 따른 혼합 효율이 높은 믹싱 헤드 뭉치에서 상기 배출부(70) 상에 설치되고, 상기 혼합부재(50)에 의해 혼합된 혼합물의 발포를 촉진시키기 위한 촉매제공급부(80)를 포함하는 것을 발명의 실시를 위한 형태로 한다.
이상과 같이 본 발명에 따른 혼합 효율이 높은 믹싱 헤드 뭉치에 의하면, 원료공급부에서 폴리올과 이소시아네이트를 1차 혼합하고, 분체공급부를 통해 공급되는 분체를 2차 혼합함으로써 내충격에 강하고, 내구성을 요하는 성형 폼을 생산할 수 있도록 하는 효과가 있다는 점에서 산업상 널리 이용될 것으로 기대된다.
특히, 원료공급부에서 폴리올과 이소시아네이트와 분체공급부로부터 공급되는 분체를 혼합하여 믹싱 헤드 본체의 반응실로 공급시 상측에서 하측으로 경사지도록 형성되는 회전체를 갖는 혼합부재에 의해 공급되도록 함으로써 혼합부재가 회전시 회전체에 의해 와류가 발생되어 폴리올과 이소시아네이트와 분체를 효과적으로 혼합하여 균일한 형태로 제조할 수 있기 때문에 내충격에 강하고, 내구성을 요하는 성형 폼을 생산할 수 있도록 하는 효과가 있다는 점에서 산업상 널리 이용될 것으로 기대된다.
또한, 2차 혼합된 혼합물에 촉매제를 공급하여 3차 혼합하여 배출부를 통해 배출되도록 함으로써 성형 폼을 신속하게 성형할 수 있기 때문에 성형 폼의 제조 시간을 줄일 수 있도록 하는 효과가 있다는 점에서 산업상 널리 이용될 것으로 기대된다.

Claims (6)

  1. 내부에 중공의 반응실(21)이 형성된 믹싱 헤드 본체(20)와;
    상기 믹싱 헤드 본체(20)의 일측에서 상기 반응실(21)에 액체 원료를 공급하기 위한 원료공급부(30)와;
    상기 믹싱 헤드 본체(20)의 타측 상부에서 상기 반응실(21)에 분체를 공급하기 위한 분체공급부(40)와;
    상기 믹싱 해드 본체(20)의 반응실(21)에 설치되어 상기 원료공급부(30)와 분체공급부(40)에 의해 공급되는 액체 원료와 분체를 혼합하기 위한 혼합부재(50)와;
    상기 믹싱 헤드 본체(20)의 상부에 설치되고, 상기 혼합부재(50)를 동작시키기 위한 구동부(60)와;
    상기 믹싱 헤드 본체(20)의 하부에 형성되고, 상기 혼합부재(50)에 의해 혼합된 혼합물이 배출되는 배출부(70)를 포함하는 것을 특징으로 하는 혼합 효율이 높은 믹싱 헤드 뭉치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 혼합부재(50)는 상부가 상기 구동부(60)와 연결되어 상기 믹싱 헤드 본체(20)의 반응실(21) 상부에 위치되고, 상기 구동부(60)의 동작으로 회전하는 회전체(51)와;
    상기 회전체(51)의 하부로 형성되는 로드(52)와;
    상기 로드(52)에 복수개로 형성되어 액체와 분체를 혼합하기 위한 임펠러(53)를 포함하는 것을 특징으로 하는 믹싱 헤드 뭉치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 회전체(51)는 상기 구동부(60)와 연결되는 중심축(511)과;
    상기 중심축(511) 둘레를 따라 설정 간격으로 형성되는 복수개의 회전구(512)를 포함하는 것을 특징으로 하는 혼합 효율이 높은 믹싱 헤드 뭉치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 회전구(512)는 상측에서 하측으로 경사지도록 형성되어 상기 원료공급부(30)와 분체공급부(40)로부터 공급되는 원료 및 분체가 상기 회전구(512)와 회전구(512) 사이를 통과시 회전되는 압력에 의해 상기 임펠러(53)로 공급되어 액체 및 분체가 혼합되는 것을 특징으로 하는 혼합 효율이 높은 믹싱 헤드 뭉치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 분체공급부(40)는 분체를 저장하기 위한 분체저장조(41)와;
    일측이 상기 분체저장조(41)와 연결되고, 타측이 상기 믹싱 헤드 본체(20)의 반응실(21)과 연결되어 분체를 공급하기 위한 분체공급노즐(42)과;
    상기 분체공급노즐(41) 상에 형성되고, 분체의 공급량을 조절하기 위한 분체공급조절밸브(43)를 포함하는 것을 특징으로 하는 혼합 효율이 높은 믹싱 헤드 뭉치
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 배출부(70) 상에 설치되고, 상기 혼합부재(50)에 의해 혼합된 혼합물의 발포를 촉진시키기 위한 촉매제공급부(80)를 포함하는 것을 특징으로 하는 혼합 효율이 높은 믹싱 헤드 뭉치.
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