KR100551142B1 - 합성수지 재료의 건조 및 이송 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 합성수지 입상체(SYNTHETIC RESIN PELLET)와 같은 분말 입자를 건조시켜 사출기에 이송하기 위한 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 합성수지 재료를 진공 상태에서 히터로 가열하여 건조시키고 고압의 질소 가스를 이용하여 외부 공기와의 접촉을 차단한 상태로 사출기로 이송하기 위한 건조 및 이송장치에 관한 것이다.
본 발명의 합성수지 재료의 건조 및 이송 장치는, 내부에 수용부가 형성된 본체와 상기 본체를 밀봉하기 위한 덮개를 구비하고, 상기 덮개에 형성된 공급구를 통하여 공급된 합성수지 원료를 건조하여 본체 하부의 배출구로 배출시키는 건조호퍼와, 상기 건조호퍼의 내부에 설치된 히터와, 상기 건조호퍼에 진공을 형성하기 위하여 연결된 진공펌프와, 건조된 원료를 건조호퍼로부터 공급받아 성형기로 공급하기 위하여 성형기에 설치되는 원료공급호퍼와, 상기 건조호퍼의 배출구와 원료공급호퍼를 연결하는 원료이송배관과, 상기 원료이송배관에 연결된 블로어와, 상기 원료공급호퍼와 상기 블로어를 연결하는 순환배관과, 상기 건조호퍼와 원료이송배관에 질소를 공급하기 위하여 건조호퍼와 원료이송배관에 연결된 질소공급유닛을 포함하고, 상기 진공펌프와 히터는 상기 건조호퍼의 공급구로 원료가 공급되면 동작되어 원료를 건조시키고, 상기 질소공급유닛은 상기 건조호퍼에 공급된 원료의 건조가 완료되면 상기 건조호퍼에 질소가스를 투입하여 진공을 해제시키고, 상기 건조호퍼의 배출구로 배출되는 건조된 원료를 상기 원료공급호퍼로 이송하기 위하 여 블로어가 동작될 때 상기 원료이송배관에 질소가스를 공급하는 것을 특징으로 한다.
펠렛, 건조, 이송, 질소발생기
Description
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 합성수지 재료의 건조 및 이송 장치의 개략도
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 합성수지 재료의 건조 및 이송 장치의 개략도
도 3은 본 발명의 건조 호퍼의 요부 사시도
도 4는 본 발명의 건조 호퍼에 설치된 방열부재의 사시도
도 5는 본 발명의 질소커튼노즐의 분해사시도
<부호의 간단한 설명>
100 건조 및 이송장치 110 압축공기 소스
120 질소가스 발생기 130 블로어
140 제2 방향전환밸브 150 책밸즈
160 제2 차단밸브 170 원료공급호퍼
180 제1 방향전환밸브 190 원료적재기
200 건조호퍼 210 제1 슬라이더밸브
220 제2 슬라이더밸브 230 제3 슬라이더밸브
240 제1 차단밸브 250 진공펌프
260 질소커튼노즐 300 사출기
본 발명은 합성수지 입상체(SYNTHETIC RESIN PELLET)와 같은 분말 입자를 건조시켜 사출기에 이송하기 위한 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 합성수지 재료를 진공 상태에서 히터로 가열하여 건조시키고 고압의 질소 가스를 이용하여 외부 공기와의 접촉을 차단한 상태로 사출기로 이송하기 위한 건조 및 이송장치에 관한 것이다. 또한, 하나의 블로어를 이용하여 재료를 호퍼에 공급하고 건조된 재료를 사출기와 같은 가공기에 이송할 수 있는 컴팩트한 건조 및 이송 장치에 관한 것이다.
합성수지는 흡수성을 가지고 있어서, 대기 중에 노출될 경우 재질에 따라서 일정한 양의 수분을 함유한다. 성형기(가공기)에 공급되는 합성수지는 통상 펠렛(PELLET)의 형태로 공급된다. 성형기에 공급되는 펠렛이 수분을 과도하게 함유하고 있는 경우, 가수분해를 일으키거나, 재료가 열화되거나, 성형품의 강도 또는 인성이 저하되는 문제점이 있다. 또한 용융된 수지의 유동성이 과도하게 되어 금형 내에 과잉 공급되어 형상불량의 문제를 발생시킬 수도 있다. 따라서 합성수지 원료를 성형기에 공급하기 전에 건조하여 수분의 함유량을 일정량 이하로 하여 공급하는 것이 필요하다.
종래의 합성수지 원료의 수분을 제거하여 성형기에 공급하는 방식으로는, 공기를 로터리 제습기와 같은 제습기를 이용하여 제습한 후에 가열한 열풍을 합성수지 원료에 공급하는 방법과, 진공챔버 내에 합성수지 원료를 넣고서 가열하여 제습하는 방법이 알려져 있다.
그러나, 상기의 열풍 건조 방식은 제습기를 별도로 구비하고 가열된 공기를 순환하는 구조로 되어 있어서 장치가 복잡하고, 제습, 가열, 순환에 많은 에너지가 소요되어 비경제적이고, 소음이 많이 발생하여 작업환경이 열악한게 되는 단점이 있다. 또한, 진공건조방식은 배치(batch) 작업 형태로 건조되므로, 원료를 연속적으로 공급하기에 부적합한 결점이 있다.
또한, 종래의 건조기는 합성수지 원료를 건조기에 공급하기 위한, 호퍼로더가 필요하고, 동시에 건조된 합성수지 원료를 성형기에 공급하기 위하여 별도의 호퍼로더가 필요하여, 동일한 호퍼로더를 각각 구비함으로서 생산원가가 증가하는 문제점이 있다.
더 나아가, 종래의 건조장치는 건조된 합성수지 원료를 성형기에 공급할 때, 캐리어 가스로 대기 중의 공기를 사용하므로, 대기중의 공기에 함유된 수분이 성형기로 이송하는 도중에 다시 합성수지 원료에 흡수되어 건조효과를 저하시키는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 건조장치의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 펠렛형태의 합성수지 원료가 공급된 건조호퍼의 내부를 일정한 압력의 진공상태를 유지 한 상태에서 가열하여 건조하고, 건조가 완료된 원료를 이송하기 위하여 건조호퍼의 진공을 수분함유율이 적은 질소를 공급하여 해제하고, 이송시에도 캐리어 가스로 질소를 사용하여 외부의 공기와 차단된 상태로 건조된 원료를 성형기로 공급할 수 있는 합성수지 원료의 건조 및 이송장치를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명은 하나의 블로어로 건조호퍼에 원료를 공급하면서 동시에 건조된 원료를 성형기에 이송할 수 있도록 하여 부피가 작은 컴팩트 한 합성수지 원료의 건조 및 이송장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 히터에 열전달 효율을 높일 수 있도록 방열핀을 설치하여 건조시간을 단축할 수 있는 합성수지 재료의 건조 및 이송 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 합성수지 재료의 건조 및 이송 장치는, 내부에 수용부가 형성된 본체와 상기 본체를 밀봉하기 위한 덮개를 구비하고, 상기 덮개에 형성된 공급구를 통하여 공급된 합성수지 원료를 건조하여 본체 하부의 배출구로 배출시키는 건조호퍼와, 상기 건조호퍼의 내부에 설치된 히터와, 상기 건조호퍼에 진공을 형성하기 위하여 연결된 진공펌프와, 건조된 원료를 건조호퍼로부터 공급받아 성형기로 공급하기 위하여 성형기에 설치되는 원료공급호퍼와, 상기 건조호퍼의 배출구와 원료공급호퍼를 연결하는 원료이송배관과, 상기 원료이송배관에 연결된 블로어와, 상기 원료공급호퍼와 상기 블로어를 연결하는 순환배관과, 상기 건조호퍼와 원료이송배관에 질소를 공급하기 위하여 건조호퍼와 원료이송배관에 연결된 질소공급유닛을 포함하고, 상기 진공펌프와 히터는 상기 건조호퍼의 공급구로 원료가 공급되면 동작되어 원료를 건조시키고, 상기 질소공급유닛은 상기 건조호퍼에 공급된 원료의 건조가 완료되면 상기 건조호퍼에 질소가스를 투입하여 진공을 해제시키고, 상기 건조호퍼의 배출구로 배출되는 건조된 원료를 상기 원료공급호퍼로 이송하기 위하여 블로어가 동작될 때 상기 원료이송배관에 질소가스를 공급하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명에 의한 합성수지 재료의 건조 및 이송 장치는, 상기 질소공급유닛이 건조호퍼와 원료이송배관에 연결된 질소발생기와 상기 질소발생기와 건조호퍼를 연결하는 배관에 설치된 제1 차단밸브와 상기 질소발생기와 원료이송배관을 연결하는 배관에 설치된 제2 차단밸브를 포함하고, 상기 제1 차단밸브는 상기 건조호퍼에 공급된 원료의 건조가 완료되면 상기 건조호퍼에 질소가스가 투입되어 진공이 해제되도록 개방되고, 상기 제2 차단밸브는 상기 건조호퍼의 배출구로 배출되는 건조된 원료를 상기 원료공급호퍼로 이송하기 위하여 블로어가 동작될 때 상기 원료이송배관에 질소가스를 공급하기 위하여 개방되는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명에 의한 합성수지 재료의 건조 및 이송 장치는, 상기 블로어와 상기 원료이송배관 사이에 질소가스의 역류를 차단하기 위한 첵밸브가 추가로 설치된 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명에 의한 합성수지 재료의 건조 및 이송 장치는, 상기 건조호퍼가 원료가 투입되는 입구부를 개폐하도록 설치된 제1 슬라이더밸브와, 건조된 원료가 배출되는 배출구를 개폐하도록 설치된 제2 슬라이더밸브와, 상기 제2 슬라이더 밸브의 하부에 설치된 제3 슬라이더밸브를 더 포함하고, 상기 진공펌프와 히터가 동작되어 공급된 원료를 건조할 경우 제1 내지 제3 슬라이더밸브는 폐쇄된 상태가 유지되고, 배출구로 배출되는 원료의 배출을 중단할 경우 상기 제2 슬라이더밸브가 폐쇄된 후 일정 시간이 경과한 후 상기 제3 슬라이더밸브가 폐쇄되는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명에 의한 합성수지 재료의 건조 및 이송 장치는, 상기 원료공급호퍼의 배출구에 설치되어 성형기의 원료투입구로 질소를 분사하기 위한 질소커튼노즐과, 상기 질소발생기와 상기 질소커튼노즐을 연결하는 노즐배관을 더 포함하는 것을 특징으로 한다. 또한 질소커튼노즐은, 합성수지 원료가 통과하기 위한 관통구멍이 형성되어 있고, 일측면에 상기 관통구멍의 주위로 환상의 홈이 형성되어 있으며, 외주면에 상기 환상의 홈과 연통하는 질소공급구멍이 형성된 플랜지부재와, 상기 플랜지부재의 일측면에 고정된 환상의 디스크 형상이고, 상기 플랜지부재의 환상의 홈과 대응되는 위치에 복수의 관통구멍이 형성된 노즐부재를 포함하고, 상기 질소공급구멍에는 질소공급배관이 연결된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면 히터와 진공펌프에 의하여 충분히 건조된 호퍼 내부의 합성수지 원료를 진공을 해제할 때부터 원료공급호퍼로 이송할 때까지 질소가스를 공급하여 유해한 외기와의 접촉을 완전히 차단하여 성형 제품의 품질을 향상할 수 있도록 한다.
또한 본 발명에 의한 합성수지 재료의 건조 및 이송 장치는, 상기 순환배관에 설치된 제1 방향전환밸브와, 상기 블로어와 원료이송배관 사이에 설치된 제2 방 향전환밸브를 더 포함하고, 상기 제1 방향전환밸브의 제1 입력포트는 원료공급호퍼측 배관에 연결되어 있고, 제2 입력포트는 원료적재기에 연결되어 있고 출력포트는 블로어측 배관에 연결되어 있으며, 상기 제2 방향전환밸브의 입력포트는 블로어측 배관에 연결되어 있고, 제1 출력포트는 원료이송배관측 배관에 연결되어 있고 제2 출력포트는 외부와 연결되어 있으며, 상기 원료공급호퍼에 건조된 원료를 이송하기 위하여 송풍기가 동작될 경우에 상기 제1 방향전환밸브는 제1 입력포트와 출력포트가 연통되도록 선택되고, 상기 제2 방향전환밸브는 입력포트와 제1 출력포트가 연통되도록 선택되며, 상기 원료적재기에 원료를 적재하기 위하여 상기 블로어가 동작될 경우에 상기 제1 방향전환밸브는 제2 입력포트와 출력포트가 연통되도록 선택되고, 상기 제2 방향전환밸브는 입력포트와 제2 출력포트가 연통되도록 선택되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면 하나의 송풍기로 건조된 합성수지 원료를 원료공급호퍼에 이송시키는 데 사용하면서 동시에 원료적재기에 합성수지 원료를 적재하는 데 사용할 수 있어서, 부피가 작은 콤펙트한 장치를 제작할 수 있어서 공간활용도를 높일 수 있게 된다.
또한 본 발명에 의한 합성수지 재료의 건조 및 이송 장치는, 상기 히터를 내부에 수용하고, 외주에 복수의 방열핀이 일체로 형성되어 있으며, 상기 덮개에 고정된 알루미늄으로 된 방열부재를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면 상기 방열부재가 효율적으로 히터의 열을 합성수지 원료에 전달하여 건조속도를 향상시켜서 생산성을 향상시킬 수 있다.
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부의 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 합성수지 재료의 건조 및 이송 장치의 개략도이다.
본 실시예의 건조호퍼(200)는, 도3에 도시된 것과 같이, 내부에 합성수지 원료의 수용부를 구비한 본체(204)와, 상기 본체에 개페 가능하게 설치된 덮개(201)를 포함한다. 덮개(201)는 도3에 도시된 것과 같이 공압실린더(202)를 이용하여 개폐할 수 있도록 되어 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 덮개(201)의 중앙부에는 공급구가 형성되어 있으며, 상기 공급구의 상부에는 제1슬라이더(210)와 원료적재기(190)가 설치되어 있다. 본체(204)의 하부에는 원료의 배출구가 형성되어 있으며, 상기 배출구의 하부에는 제2 및 제3 슬라이더가 설치되어 있다. 각각의 슬라이더(210, 220, 230)는 공압실린더에 의하여 동작되어 배관을 개폐하도록 되어 있으며, 제1 슬라이더는 원료의 공급을 제어하고, 제2 및 제3 슬라이더는 건조된 원료의 배출을 제어한다.
건조호퍼(200)의 내부에는 공급구로 공급된 원료를 가열하기 위한 전기 히터(203)가 복수개 설치되어 있다. 히터는 도3에 도시된 것과 같이, 덮개(201)에 형성된 공급구의 주위로 대칭이 되도록 설치하는 것이 바람직하며, 도시된 것과 같이 각각의 히터(203)를 수용하는 방열부재(205)을 추가로 설치하는 것이 보다 바람직하다.
본 실시예의 방열부재(205)은 도4에 도시된 것과 같이, 일측의 단면에는 히 터(203)를 내부에 수용하기 위한 일정한 깊이의 구멍(205a)이 형성되어 있으며, 외주면에는 건조호퍼(200)의 덮개에 고정하기 위한 일정한 길이의 수나사가(205b)가 형성되어 있다. 타측에는 단부로부터 길이방향으로 일측을 향하여 일정한 길이의 외주면에는 방사상으로 복수개의 방열핀(205d)이 일체로 형성되어 있다. 또한 상기 방열핀(205d)의 타측단에는 일정한 각으로 모따기된 경사부(205e)가 형성되어 있다.
상기와 같은 방열부재(205)는 열전도성이 좋은 금속, 바람직하게는 알루미늄이나 알루미늄의 합금을 일체로 압출성형하여 제작한다. 외주면에 상기의 방열핀이 복수개 형성되고 중공인 압출물을 일정한 길이로 절단하고, 일측의 방열핀을 제거하여 상기 수나사(205b)를 형성한다. 또한 방열핀의 타측을 일정한 각을 갖도록 모따기 하여 경사부(205e)를 형성한다. 원료가 방열부재의 구멍으로 들어가지 않도록 마개(205f)를 구멍의 타측에 설치하는 것이 바람직하다. 또한 방열부재는 건조시 합성수지 재료와 접촉하게 되는 방열부재(205)의 표면을 아노다이징(ANODIZING) 처리한다. 아노다이징 처리에 의하여 방열부재(205)의 표면에 크롬피막이 형성된다. 크롬피막의 두께는 2.2 g/m2 이 되도록 하는 것이 바람직하다. 아노다이징 표면처리는 방열부재의 표면이 산화되어 열전도율이 저하되는 것과 이물질이 달라붙어서 합성수지 재료를 오염시키는 것을 방지하는 역활을 한다. 특히, 본 고안의 방열부재는 히터를 건조호퍼 내부와 완전히 분리하는 것이 가능하여, 건조호퍼(200) 내부의 압력 및 습도의 변화에 의한 히터에의 악영향을 차단할 수 있어서, 히터의 수명을 연장할 수 있다.
상기 건조호퍼(200)에는 히터에 의한 원료의 건조시 효율을 높이기 위하여 호퍼내부를 진공으로 하기 위한 진공펌프(250)가 연결되어 있다. 진공상태가 되면 수분의 증기압이 낮아져서 건조가 활발하게 이루어 진다. 진공펌프에 의하여 건조호퍼 내부에 걸리는 진공 정도는 합성수지 원료의 종류에 따라서 다르나, 통상 740 내지 750 mmHg의 범위가 되도록 한다. 또한 건조시 건조호퍼(200) 내의 가열온도는 원료에 따라 다소 차이가 있으나 60 ℃ 내외로 하는 것이 좋다.
건조호퍼(200)에서 건조된 합성수지 원료는 배출구로 배출되어 사출기(300)의 원료투입구 상부에 설치되는 원료공급호퍼(170)까지 연장된 원료이송배관(231)을 통하여 캐리어 가스에 의하여 이송된다. 캐리어 가스는 수분 함유율이 낮은 고압의 질소 가스를 사용한다. 고압의 질소가스는 원료의 이송시에만 사용되는 것이 아니라 건조호퍼의 진공을 해제할 때 건조호퍼에 공급하여, 건조된 원료가 공기와의 접촉에 의하여 수분을 흡수하는 것을 차단한다.
건조호퍼(200)의 배출구를 통하여 배출된 원료를 이송하기 위한 블로어(130)가 원료이송배관(231)에 연결되어 있으며, 원료를 이송한 질소가스를 상기 블로어(130)로 순환시키기 위한 순환배관(171)이 원료공급호퍼(170)과 블로어 사이에 연결되어 있다. 또한, 블로어(130)와 순환배관(231)의 연결배관에는 고압의 캐리어 가스가 블로어(130)로 역류하는 것을 방지하기 위한 첵밸브(150)가 설치되어 있다.
질소공급유닛은 건조호퍼(200) 및 원료이송배관(231)에 질소 가스를 공급한 다. 질소공급유닛은, 압축공기소스(110)로부터 고압의 압축공기를 공급받아 질소를 분리 생성하여 상기 건조호퍼와 원료이송배관에 공급하는 질소발생기(120)와, 상기 질소발생기(120)와 건조호퍼(200)를 연결하는 배관(121)에 설치된 제1 차단밸브(240)와, 상기 질소발생기(120)와 원료이송배관(231)을 연결하는 배관(122)에 설치된 제2 차단밸브(160)를 포함한다. 질소발생기(120)에는 압축공기소스(110)로부터 공급되는 고압의 압축공기가 공급된다. 질소발생기(120)는 흡착제(CMS, carbon molecular sieve)의 선택적 흡착능력에 의하여 공급된 압축공기로 부터 질소와 산소를 분리하는 장치로, 흡착용기의 압력을 변화시켜서 흡착과 탈착을 반복적으로 실시하여 질소가스를 생산한다. 질소발생기(120)로부터 연속적으로 질소를 배출시키기 위하여는 복수의 흡착용기를 병렬적으로 연결하고, 차례로 흡착과 탈착을 반복하도록 한다. 본 실시예는 2개의 흡착용기를 3-way 밸브를 사용하여 교대로 흡착 및 탈착이 되도록 하였다. 질소발생기(120)에 압축공기를 공급하기 위한 압축공기소스(110)로는 통상 콤프레서가 사용된다. 질소발생기(120)에 공급되는 압축공기의 압력은 5 내지 7 kgf/cm2 가 적당하고, 배출되는 질소 가스의 압력은 2 내지 3 kgf/cm2 로 하는 것이 적당하다. 본 실시예의 질소발생기(150)에서 배출되는 질소의 양은 약 120 m3 /h 이다.
본 실시예에 있어서는 진공펌프(250)가 건조호퍼(200)에 질소를 공급하기 위한 배관(121)에 설치되어 있으나, 별도의 배관으로 건조호퍼(200)에 직접설치할 수도 있다. 또한 본 실시예의 건조 및 이송장치는 상기 히터(203), 진공펌프(250), 블로어(130), 제1 및 제2 차단밸브(240, 160), 그리고 제1 내지 제3 슬라이더밸브(210, 220, 230)등의 동작을 제어하기 위한 제어기가 설치되어 있으나 도1에는 도시되어 있지 않다. 그러나 당업자에게 있어서 상기와 같은 밸브, 슬라이더, 히터, 블로어 등을 동작시키기 위한 제어기를 설치하는 것은 공지된 기술의 선택에 불과한 것으로 설명을 생략한다.
도1에 도시된 본 실시예의 합성수지 원료의 건조 및 이송장치의 동작을 설명하면 다음과 같다.
건조호퍼가 비어있는 상태에서 제1 슬라이더밸브(210)가 개방되면 원료적재기(190)에 적재된 펠렛 형태의 합성수지 원료가 건조호퍼에 공급된다. 원료가 공급되면 건조를 위하여 히터(203)와 진공펌프(250)가 동작된다.
다음으로 건조가 완료되면 사출기의 원료투입구 상부에 설치되는 원료공급호퍼(170)에 원료를 이송하기 전에 건조호퍼(200)의 진공을 해제한다. 진공을 해제할 경우 제1 차단밸브를 개방하여 고압의 질소가스가 공급되도록 하여, 건조된 원료가 공기와 접촉하여 수분을 재흡수 하는 것을 차단한다.
다음으로 건조호퍼(200)의 진공이 해제되면 원료를 원료공급호퍼(170)로 이송하기 위하여 제2 및 제3 슬라이드(220, 230)를 개방하면서 동시에 블로어(130)를 동작시킨다. 또한 이 때, 제2 차단밸브(160)를 개방하여 원료이송배관(231)에 캐리어 가스로 질소를 공급하여 이송 중에 건조된 원료가 공기와 접촉하여 수분을 재흡수 하는 것을 차단한다. 이송을 중지할 경우에는 제2 슬라이더밸브(220)를 먼저 폐쇄하고 일정 시간이 경과한 후에 제3 슬라이더밸브(230)를 폐쇄한다. 계속적으 로 원료를 건조 및 이송할 경우 원료이송배관(231) 및 순환배관(171)에 질소가 충만하게 되어 건조된 원료가 외기와 접촉되는 것을 완전히 차단하게 된다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 합성수지 재료의 건조 및 이송 장치의 개략도이다.
도 2에 도시된 실시예와 도1에 도시된 실시예 사이의 차이점은, 첫째 하나의 블로어(130)를 건조된 원료는 원료공급호퍼(170)에 이송할 때와 원료적재기(190)에 원료를 적재할 때 모두 사용할 수 있도록 제1 및 제2 방향전환밸브(180, 140)를 순환배관(171)에 설치한 점이고, 둘째 성형기(300)의 원료투입구로 질소를 공급하여 건조된 원료가 성형기(300) 내에서도 공기와 접촉하는 것을 차단할 수 있도록 원료공급호퍼(170)의 하부에 질소커튼노즐(260)을 설치하고 질소발생기(120)로 부터 질소가 공급되도록 연결한 점이다.
도시된 바와 같이, 상기 제1 방향전환밸브(180)의 제1 입력포트(181)는 원료공급호퍼(170) 측 배관에 연결되어 있고, 제2 입력포트(183)는 원료적재기(190)에 연결되어 있고, 출력포트(182)는 블로어(130) 측 배관에 연결되어 있다. 또한, 상기 제2 방향전환밸브(140)의 입력포트(141)는 블로어(130) 측 배관에 연결되어 있고, 제1 출력포트(142)는 원료이송배관(231) 측 배관에 연결되어 있고, 제2 출력포트(143)는 외부와 연결되어 있다. 그리고 원료공급호퍼(170)에 건조된 원료를 이송하기 위하여 블로어(130)가 동작될 경우 상기 제1 방향전환밸브(180)는 도시되지 않은 제어기에 의해서 제1 입력포트(181)와 출력포트(182)가 연통되도록 선택되고, 상기 제2 방향전환밸브(140)는 입력포트(141)와 제1 출력포트(142)가 연통되도록 선택된다. 또한, 상기 원료적재기(190)에 원료를 적재하기 위하여 상기 블로어(130)가 동작될 경우에 상기 제1 방향전환밸브(180)는 제2 입력포트(183)와 출력포트(182)가 연통되도록 선택되고, 상기 제2 방향전환밸브(140)는 입력포트(141)와 제2 출력포트(143)가 연통되도록 선택된다. 즉, 원료를 이송할 경우에는 질소가 블로어(130), 제2 방향전환밸브(140), 원료이송배관(231), 원료공급호퍼(170), 제2 방향전환밸브(180), 블로어(130)를 순서대로 통과하여 순환하나, 건조호퍼에 원료를 공급하기 위하여 원료적재기(190)에 원료를 적재할 경우에는 외부와 연결된 배관(191)으로부터 공급되는 공기가 원료적재기(190), 제1 방향전환밸브(180), 블로어(130), 제2 방향전환밸브(140)를 순서대로 통과하여 외부로 배출된다. 따라서, 하나의 블로어(130)로 원료의 적재와, 건조된 원료의 이송을 모두 할 수 있어서 장치를 컴팩트하게 제작할 수 있다.
또한, 질소발생기(120)에 노즐배관(261)에 의해서 연결되어 원료공급호퍼 (170)의 하부에 설치된 질소커튼노즐(260)은 사출기(300)의 원료투입구를 통하여 사출기 내부로 연속적으로 질소를 공급한다. 특히, 질소커튼노즐(260))은, 도 5에 도시된 것과 같이, 플랜지부재(261)와 노즐부재(264)로 구성된다. 플랜지부재(261)는 합성수지 원료가 통과하기 위한 관통구멍(270)이 형성되어 있고, 일측면에 상기 관통구멍(270)의 주위로 환상의 홈(263)이 형성되어 있으며, 외주면에 상기 환상의 홈(263)과 연통하는 질소공급구멍(269)이 형성되어 있다. 또한, 노즐부재(264)는 상기 플랜지부재(261)의 일측면에 고정되는 환상의 디스크 형상이고, 상기 플랜지부재(261)의 환상의 홈(263)과 대응되는 위치에 복수의 관통구 멍(265)이 형성되어 있다. 상기 노즐부재(264)는 관통구멍(266)을 통과한 나사(268)에 의하여 플랜지부재(261)의 고정구멍(267)에서 고정된다. 미설명부호 262는 원료공급호퍼(262)에 노즐부재(261)를 볼트로 결합하기 위한 관통구멍이다. 상기 질소공급구멍(269)에는 노즐배관(261)이 연결되어 있다. 따라서 본 실시예의 건조장치는 노즐부재(264)의 관통구멍(266)을 통하여 배출되는 질소에 의하여 질소가스커튼을 형성하여 외부의 공기가 사출기 내부로 유입되지 못하도록 하여, 건조된 원료가 공기중의 수분을 재흡수하는 것을 차단하게 된다.
본 발명에 의하면, 건조호퍼의 내부를 일정한 압력의 진공상태를 유지한 상태에서 가열 건조하고, 이송시에도 캐리어 가스로 질소를 사용하여 외부의 공기와 차단된 상태로 건조된 원료를 성형기로 공급할 수 있는 합성수지 원료의 건조 및 이송장치를 제공하여, 성형품의 품질을 향상시킬 수 있게 된다.
또한, 본 발명에 의하면 하나의 블로어로 건조호퍼에 원료를 공급하면서 동시에 건조된 원료를 성형기에 이송할 수 있도록 하여 부피가 작은 컴팩트 한 합성수지 원료의 건조 및 이송장치를 제공할 수 있게 된다.
또한, 본 발명에 의하면 히터에 열전달 효율을 높일 수 있는 방열핀을 구비한 건조 및 이송장치를 제공하여 건조시간을 단축할 수 있어서 생산성을 향상할 수 있게 된다.
앞에서 설명되고, 도면에 도시된 본 발명의 일 실시예는, 본 발명을 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 될 것이다.
Claims (10)
- 내부에 수용부가 형성된 본체와 상기 본체를 밀봉하기 위한 덮개를 구비하고, 상기 덮개에 형성된 공급구를 통하여 공급된 합성수지 원료를 건조하여 본체 하부의 배출구로 배출시키는 건조호퍼와, 상기 건조호퍼의 내부에 설치된 히터와, 상기 건조호퍼에 진공을 형성하기 위하여 연결된 진공펌프와, 건조된 원료를 건조호퍼로부터 공급받아 성형기로 공급하기 위하여 성형기에 설치되는 원료공급호퍼와, 상기 건조호퍼의 배출구와 원료공급호퍼를 연결하는 원료이송배관과, 상기 원료이송배관에 연결된 블로어와, 상기 원료공급호퍼와 상기 블로어를 연결하는 순환배관과, 상기 건조호퍼와 원료이송배관에 질소를 공급하기 위하여 건조호퍼와 원료이송배관에 연결된 질소공급유닛을 포함하고,상기 진공펌프와 히터는 상기 건조호퍼의 공급구로 원료가 공급되면 동작되어 원료를 건조시키고,상기 질소공급유닛은 상기 건조호퍼에 공급된 원료의 건조가 완료되면 상기 건조호퍼에 질소가스를 투입하여 진공을 해제시키고, 상기 건조호퍼의 배출구로 배출되는 건조된 원료를 상기 원료공급호퍼로 이송하기 위하여 블로어가 동작될 때 상기 원료이송배관에 질소가스를 공급하는 것을 특징으로 하는 합성수지 재료의 건조 및 이송 장치.
- 제1항에 있어서,상기 질소공급유닛은 건조호퍼와 원료이송배관에 연결된 질소발생기와, 상기 질소발생기와 건조호퍼를 연결하는 배관에 설치된 제1 차단밸브와, 상기 질소발생기와 원료이송배관을 연결하는 배관에 설치된 제2 차단밸브를 포함하고,상기 제1 차단밸브는 상기 건조호퍼에 공급된 원료의 건조가 완료되면 상기 건조호퍼에 질소가스가 투입되어 진공이 해제되도록 개방되고,상기 제2 차단밸브는 상기 건조호퍼의 배출구로 배출되는 건조된 원료를 상기 원료공급호퍼로 이송하기 위하여 블로어가 동작될 때 상기 원료이송배관에 질소가스를 공급하기 위하여 개방되는 것을 특징으로 하는 합성수지 재료의 건조 및 이송 장치.
- 제2항에 있어서,상기 블로어와 상기 원료이송배관 사이에 질소가스의 역류를 차단하기 위한 첵밸브가 추가로 설치된 것을 특징으로 하는 합성수지 재료의 건조 및 이송 장치.
- 제3항에 있어서,상기 건조호퍼는 원료가 투입되는 입구부를 개폐하도록 설치된 제1 슬라이더밸브와, 건조된 원료가 배출되는 배출구를 개폐하도록 설치된 제2 슬라이더밸브와, 상기 제2 슬라이더밸브의 하부에 설치된 제3 슬라이더밸브를 더 포함하고,상기 진공펌프와 히터가 동작되어 공급된 원료를 건조할 경우 제1 내지 제3 슬라이더밸브는 폐쇄된 상태가 유지되고, 배출구로 배출되는 원료의 배출을 중단할 경우 상기 제2 슬라이더밸브가 폐쇄된 후 일정 시간이 경과한 후 상기 제3 슬라이더밸브가 폐쇄되는 것을 특징으로 하는 합성수지 재료의 건조 및 이송 장치.
- 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,상기 원료공급호퍼의 배출구에 설치되어 성형기의 원료투입구로 질소를 분사하기 위한 질소커튼노즐과,상기 질소발생기와 상기 질소커튼노즐을 연결하는 노즐배관을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 합성수지 재료의 건조 및 이송 장치.
- 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,상기 순환배관에 설치된 제1 방향전환밸브와, 상기 블로어와 원료이송배관 사이에 설치된 제2 방향전환밸브를 더 포함하고,상기 제1 방향전환밸브의 제1 입력포트는 원료공급호퍼측 배관에 연결되어 있고, 제2 입력포트는 원료적재기에 연결되어 있고, 출력포트는 블로어측 배관에 연결되어 있으며,상기 제2 방향전환밸브의 입력포트는 블로어측 배관에 연결되어 있고, 제1 출력포트는 원료이송배관측 배관에 연결되어 있고, 제2 출력포트는 외부와 연결되어 있으며,상기 원료공급호퍼에 건조된 원료를 이송하기 위하여 블로어가 동작될 경우에 상기 제1 방향전환밸브는 제1 입력포트와 출력포트가 연통되도록 선택되고, 상 기 제2 방향전환밸브는 입력포트와 제1 출력포트가 연통되도록 선택되며,상기 원료적재기에 원료를 적재하기 위하여 상기 블로어가 동작될 경우에 상기 제1 방향전환밸브는 제2 입력포트와 출력포트가 연통되도록 선택되고, 상기 제2 방향전환밸브는 입력포트와 제2 출력포트가 연통되도록 선택되는 것을 특징으로 하는 합성수지 재료의 건조 및 이송 장치.
- 제6항에 있어서,상기 원료공급호퍼의 배출구에 설치되어 성형기의 원료투입구로 질소를 분사하기 위한 질소커튼노즐과,상기 질소발생기와 상기 질소커튼노즐을 연결하는 노즐배관을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 합성수지 재료의 건조 및 이송 장치.
- 제6항에 있어서,상기 히터를 내부에 수용하고, 외주에 복수의 방열핀이 일체로 형성되어 있으며, 상기 덮개에 고정된 방열부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 합성수지 재료의 건조 및 이송 장치.
- 제7항에 있어서,상기 히터를 내부에 수용하고, 외주에 복수의 방열핀이 일체로 형성되어 있으며, 상기 덮개에 고정된 방열부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 합성수지 재료의 건조 및 이송 장치.
- 제7항에 있어서,상기 질소커튼노즐은,합성수지 원료가 통과하기 위한 관통구멍이 형성되어 있고, 일측면에 상기 관통구멍의 주위로 환상의 홈이 형성되어 있으며, 외주면에 상기 환상의 홈과 연통하는 질소공급구멍이 형성된 플랜지부재와,상기 플랜지부재의 일측면에 고정된 환상의 디스크 형상이고, 상기 플랜지부재의 환상의 홈과 대응되는 위치에 복수의 관통구멍이 형성된 노즐부재를 포함하고,상기 질소공급구멍에는 노즐배관이 연결된 것을 특징으로 하는 합성수지 재료의 건조 및 이송 장치.
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Legal Events
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