KR102205222B1 - 멜트블로운 원단 제조용 노즐모듈 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 열가소성 고분자를 용융하여 방사하여 멜트블로운 원단을 제조하기 위한 멜트블로운 원단 제조용 노즐모듈에 관한 것이다. 본 발명의 실시예에 따른 멜트블로운 원단 제조용 노즐모듈은 방사액을 분사하는 노즐공이 복수 개가 형성된 방사액노즐부, 및 상기 방사액노즐부로 방사액을 공급하며, 상기 방사액노즐부의 둘레에 공기를 분사하는 모듈본체를 포함하며, 상기 모듈본체는 상기 모듈본체에 형성되어 상기 방사액노즐부로 방사액을 공급하는 방사액유로, 상기 모듈본체에 형성되어 상기 방사액노즐부의 둘레로 공기를 분사하는 공기분사부, 상기 모듈본체에 형성되어 상기 모듈본체로 공급되는 공기를 가열하도록 상기 모듈본체에 형성되어 공기가 지나는 공기가열유로, 및 상기 공기가열유로의 내부에 설치되어 상기 공기가열유로를 지나는 공기를 가열하도록 상기 공기가열유로를 따라 상기 공기가열유로의 내측 둘레에 설치되는 복수 개의 공기가열히터를 포함한다. 따라서, 설치공간을 최소화할 수 있으며, 공기의 직접가열로 인해 열효율을 향상시킬 수 있다.

Description

멜트블로운 원단 제조용 노즐모듈{Nozzle module for manufacturing melt-blown fabric}
본 발명은 열가소성 고분자를 용융하여 방사하여 멜트블로운 원단을 제조하기 위한 멜트블로운 원단 제조용 노즐모듈에 관한 것이다.
일반적으로 필터는 이물질을 걸러내기 위한 것으로서, 섬유웹이 불규칙하게 집적되는 부직포 형태로 제작되는 데, 필터는 공극의 크기에 비례하여 작은 입자의 이물질을 걸러낼 수 있기 때문에 필터의 성능이 우수하다.
필터를 제조할 때에는 열가소성 고분자수지를 용융시켜 실 형태로 분사한 다음 부직포 형태로 집적하는 멜트블로운 방법에 의해 제조한다.
멜트블로운은 방사액을 분사할 때, 공기를 함께 분사하여 공기의 압력에 의해 섬유웹의 얇기를 얇게 하는 동시에 난류를 발생시켜 방사되는 섬유웹을 불규칙하게 집적함으로써, 수십에서 수 나노미터 단위의 섬유웹을 형성함으로써, 이물질의 거름성능이 우수한 필터를 제조할 수 있다.
멜트블로운 원단을 제조하는 장치의 일례로는 한국등록특허공보 제10-1671145호(2016.10.31.공고)의 "멜트블로운 부직포 제조장치"가 개시된 바가 있다.
상기한 종래의 멜트블로운 부직포 제조장치는 입자상의 열가소성 고분자 수지를 가열하여 용융시키는 압출기(extruder)와, 용융된 고분자 수지를 일정 압력으로 이송시키는 기어펌프(gear pump)와, 용융된 고분자 수지를 멜트블로운 웹으로 변환하여 방사시키고, 고압가열 공기를 분사시키는 방사기와, 방사된 멜트블로운 웹을 포집하는 포집 롤러와, 메쉬를 이송 시키는 수집 롤러와, 멜트블로운 웹이 굳어진 부직포를 권취하는 귄취 롤러와, 상기 방사기로부터 분사되는 고압가열 공기를 흡입하는 흡입기을 포함하여 구성되었다.
이러한 종래의 멜트블로운 부직포 제조장치는 고분자수지에 고압가열공기를 함께 분사시킴으로써, 통기성과 부피감이 풍부한 멜트블로운 부직포를 제조할 수 있었다.
하지만, 종래의 멜트블로운 부직포 제조장치는 고압가열 공기를 공급하기 위해 공기가열수단이 설치되는 데, 공기가열수단은 방사기의 외부에 설치되어 공기를 가열하여 공급하기 때문에 방사기로 전달되면서 공기온도가 하락되며, 공기가열수단을 별도로 설치해야 하기 때문에 넓은 설치공간을 필요로 하는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기한 문제점들을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 노즐모듈 내에 공기를 가열하여 공급하는 공기가열유로와 공기가열히터가 설치되어 별도의 공기가열수단을 설치할 필요가 없기 때문에 설치공간을 최소화할 수 있으며, 공기가 먼 거리를 이동하면서 공기의 온도가 하락되는 것을 방지할 수 있는 멜트블로운 원단 제조용 노즐모듈을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본체가열히터에 의해 모듈본체를 가열하기 때문에 모듈본체가 외부의 열교환에 따른 온도의 하락을 방지함과 동시에 방사액이 경화되는 것을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 유로구획파이프에 의해 공기가 유로구획파이프의 원주방향의 둘레를 순환하고 예열파이프에 의해 공기의 가열성을 향상시킬 수 있는 멜트블로운 원단 제조용 노즐모듈을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 과제를 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 멜트블로운 원단 제조용 노즐모듈은 방사액을 분사하는 노즐공이 복수 개가 형성된 방사액노즐부, 및 상기 방사액노즐부로 방사액을 공급하며, 상기 방사액노즐부의 둘레에 공기를 분사하는 모듈본체를 포함하며, 상기 모듈본체는 상기 모듈본체에 형성되어 상기 방사액노즐부로 방사액을 공급하는 방사액유로, 상기 모듈본체에 형성되어 상기 방사액노즐부의 둘레로 공기를 분사하는 공기분사부, 상기 모듈본체에 형성되어 상기 모듈본체로 공급되는 공기를 가열하도록 상기 모듈본체에 형성되어 공기가 지나는 공기가열유로, 및 상기 공기가열유로의 내부에 설치되어 상기 공기가열유로를 지나는 공기를 가열하도록 상기 공기가열유로를 따라 상기 공기가열유로의 내측 둘레에 설치되는 복수 개의 공기가열히터를 포함한다.
상기 모듈본체에 삽입되어 상기 모듈본체를 가열하는 본체가열히터를 를 포함할 수 있다.
상기 공기가열유로는 상기 공기가열유로로 공급되는 공기가 상기 공기가열유로의 내측에서 원주방향으로 순환하면서 상기 공기가열히터에 의해 가열되도록 상기 공기가열유로의 내부를 반경방향으로 복수 개의 층으로 구획하는 유로구획파이프를 포함할 수 있다.
상기 공기가열유로는 상기 유로구획파이프의 내측으로 공급되는 공기를 상기 유로구획파이프의 외측으로 배출하는 유로연통공, 및 상기 유로연통공으로 배출되는 공기가 상기 유로구획파이프의 원주방향으로 순환하도록 상기 유로연통공이 상기 유로연통공이 형성된 부분에서 상기 유로구획파이프와 상기 공기가열유로의 사이를 차단하는 유로차단벽을 포함할 수 있다.
상기 공기가열유로의 내부에 설치되어 상기 공기가열유로로 공급되기 이전에 예열하는 예열유로를 형성하는 예열파이프를 포함할 수 있다.
상기 공기가열유로에서 상기 공기분사부를 연결하여 상기 모듈본체의 열에 의해 공기를 가열하는 연결유로를 포함하고, 상기 연결유로는 상기 연결유로를 지나는 공기의 가열성을 향상시키도록 지그재그 형상으로 형성될 수 있다.
상기 방사액노즐부에 설치되어 상기 방사액노즐부로 공급되는 방사액이 경화되는 것을 방지하도록 상기 방사액노즐부를 가열하는 노즐가열히터를 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 모듈본체에 공기가열유로가 형성되며 공기가열유로에 공기가열히터가 설치되어 외부에서 공기를 가열하여 공급할 필요가 없기 때문에 공기가열수단을 설치할 필요가 없어 설치공간을 최소화할 수 있으며, 모듈본체에서 직접적으로 공기를 가열하여 공급하기 때문에 가열된 공기의 열적 손실을 최소화할 수 있다.
또한, 공기가열유로에 유로구획파이프가 설치되어 유로구획파이프의 원주방향 둘레로 공기가 순환하면서 가열하기 때문에 공기의 가열성을 향상시킬 수 있으며, 예열파이프가 설치되어 공기를 예열하여 가열하기 때문에 공기의 가열효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 모듈본체에 본체가열히터가 설치되어 모듈본체가 외부와의 열교환함에 따른 열적 손실이 발생하는 것을 방지할 수 있으며, 방사액이 경화되는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 멜트블로운 원단 제조용 노즐모듈을 저면에서 바라본 저면사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 멜트블로운 원단 제조용 노즐모듈을 도시한 평단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 멜트블로운 원단 제조용 노즐모듈을 도시한 측단면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 멜트블로운 원단 제조용 노즐모듈의 모듈본체의 일부를 절단한 상태를 도시한 사시도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 멜트블로운 원단 제조용 노즐모듈을 구성하는 공기가열유로의 측단면을 확대한 도면이다.
도 6는 본 발명의 실시예에 따른 멜트블로운 원단 제조용 노즐모듈을 구성하는 연결유로를 나타내는 사시도이다.
이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 설명하도록 한다.
도 1, 도 3, 및 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 멜트블로운 원단 제조용 노즐모듈(100)은 방사액노즐부(110)를 포함할 수 있다.
방사액노즐부(110)는 방사액을 공급받아 분사할 수 있으며, 방사액노즐부(110)는 길이가 긴 막대형상으로 형성될 수 있으며, 방사액노즐부(110)의 상부로는 방사액을 공급받을 수 있다.
그리고, 방사액노즐부(110)의 하부에는 상부로 공급되는 방사액을 외부로 분사하는 노즐공(111)이 방사액노즐부(110)의 길이방향을 따라 복수 개가 형성될 수 있다.
방사액노즐부(110)는 측면에서 바라볼 때, 하부로 갈수록 면적이 좁아지는 뾰족한 형상을 가지도록 형성되어 방사액노즐부(110)의 둘레에서 분사되는 공기가 방사액 노즐공(111)을 향해 분사될 수 있다.
방사액은 예컨대, 폴리에칠렌, 폴리프로필렌, 염화비빌, 폴리염화비닐리덴, 폴리비닐알콜, 폴리카보네이트, 폴리아미르, 폴리스티렌, PET, 합성고무, 아크릴, 폴리아세탈, ABS 와 같은 열가소성 고분자를 가열하여 용융한 상태일 수 있으며, 상온에서 경화될 수 있다.
방사액노즐부(110)는 노즐가열히터(113)를 포함할 수 있다.
노즐가열히터(113)는 방사액노즐부(110)로 공급되는 방사액이 외부와 열교환하면서 방사액이 경화되는 것을 방지할 수 있다.
노즐가열히터(113)는 방사액노즐부(110)의 노즐공(111)을 중심으로 양측에 방사액노즐부(110)의 길이방향을 따라 히터공을 형성하고, 히터공에 노즐가열히터(113)를 삽입하는 형태로 설치되어 노즐가열히터(113)에 의해 방사액노즐부(110)를 전체적으로 가열하는 형태로 방사액이 경화되는 것을 방지할 수 있다.
노즐가열히터(113)는 전기에 의해 가열하는 전기히터로 구현될 수 있다.
도 2 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 멜트블로운 원단 제조용 노즐모듈(100)은 모듈본체(120)를 포함할 수 있다.
모듈본체(120)는 가로의 길이가 긴 사각의 블럭형상으로 모듈본체(120)의 하부에는 방사액노즐부(110)가 설치될 수 있다.
모듈본체(120)에는 하부에 설치되는 방사액노즐부(110)로 방사액을 공급할 수 있도록 방사액 유로가 형성될 수 있다.
방사액 유로는 모듈본체(120)의 상부에서 방사액을 공급받아 모듈본체(120)의 하부에 위치하는 방사액노즐부(110)까지 방사액을 전달할 수 있으며, 방사액 유로는 모듈본체(120)의 길이방향을 따라 형성될 수 있다.
모듈본체(120)에는 방사액을 강제적으로 압출하는 방사액공급기로부터 방사액을 전달받는 방사액공급배관(123)이 상부 중앙부분에 연결될 수 있으며, 방사액 유로는 모듈본체(120)의 길이방향을 따라 형성되어 모듈본체(120)의 상부 중앙에서 공급되는 방사액을 방사액노즐부(110)의 길이방향을 따라 전체적으로 분산시켜 공급할 수 있다.
방사액 유로는 복수 개가 상하로 이격되어 형성되고 서로 연결되어 방사액을 공급 시 상부에 위치하는 방사액 유로로부터 차례로 하부에 위치되는 방사액 유로로 이동하여 최종적으로 방사액노즐부(110)로 공급될 수 있다.
여기서, 방사액 유로가 모듈본체(120)의 복수 개가 형성되어 순차적으로 지나도록 함으로써, 방사액의 가열성을 향상시킴에 따라 모듈본체(120)로 공급된 방사액이 방사액노즐부(110)로 분사되기 전까지 경화되는 것을 방지할 수 있으며, 방사액의 흐름성을 향상시킬 수 있다.
모듈본체(120)에는 공기가열유로(140)가 형성될 수 있다.
공기가열유로(140)는 방사액노즐부(110)의 둘레에서 분사되는 공기를 가열할 수 있다.
공기가열유로(140)는 모듈본체(120)를 측면에서 바라 볼 때, 방사액노즐부(110)를 중심으로 양측에 각각 모듈본체(120)의 길이방향으로 관통하는 형태로 형성될 수 있다.
공기가열유로(140)에는 외부에서 공급되는 공기가 지나면서 가열될 수 있으며, 공기가열유로(140)에는 공기를 가열하기 위한 공기가열히터(149)가 공기가열유로(140)의 내부에 설치되어 공기가열유로(140)를 지나는 공기를 직접적으로 가열할 수 있다.
공기가열히터(149)는 전기에 의해 가열되는 전기히터로 구현될 수 있으며, 공기가열히터(149)는 공기가열유로(140)의 길이방향을 따라 설치될 수 있다.
공기가열히터(149)는 공기가열유로(140)의 내주를 따라 복수 개가 배열되어 설치될 수 있다.
공기가열유로(140)는 유로구획파이프(143)를 포함할 수 있다.
유로구획파이프(143)는 공기가열유로(140)의 직경보다는 작은 직경을 가질 수 있으며, 유로구획파이프(143)는 공기가열유로(140)를 반경방향으로 복수 개의 층을 이루도록 공기가열유로(140)를 복수 개로 구획할 수 있다.
이때, 유로구획파이프(143)에 의해 복수 개로 구획된 공기가열유로(140)마다 복수 개의 공기가열히터(149)가 원주방향을 따라 설치될 수 있다.
한편, 유로구획파이프(143)에는 내측의 공기를 외측으로 배출하도록 유로연통공(145)이 형성될 수 있으며, 유로구획파이프(143)의 내측에 위치되는 공기가열유로(140)와 유로구획파이프(143)의 외측에 위치하는 공기가열유로(140)를 서로 연통하는 유로연통공(145)이 유로구획파이프(143)의 둘레에서 어느 한 지점을 중심으로 유로구획파이프(143)의 길이방향을 따라 복수 개가 형성될 수 있다.
그리고, 유로구획파이프(143)에서 유로연통공(145)이 형성된 부분에는 유로구획파이프(143)와 공기가열유로(140)의 사이 또는 유로구획파이프(143)끼리의 사이를 구획하여 유로연통공(145)을 통해 유로구획파이프(143)의 내측에서 외측으로 배출되는 공기가 유로구획파이프(143)의 원주방향의 둘레를 순환하여 지나도록 유로차단벽(147)이 형성될 수 있다.
예를 들어 유로구획파이프(143)의 내측에서 유로연통공(145)을 통해 외측으로 배출되는 공기는 유로연통공(145)에서 배출되면서, 유로차단벽(147)에 의해 막히기 때문에 유로차단벽(147)이 막히지 않은 방향의 유로구획파이프(143)의 둘레를 따라 유로차단벽(147)의 반대방향까지 원주방향으로 이동하면서, 유로구획파이프(143)의 외측 둘레에 설치된 공기가열히터(149)를 지나면서 가열될 수 있다.
이때, 서로 다른 직경의 복수 개의 유로구획파이프(143)가 서로 삽입되는 형태로 공기가열유로(140)가 형성되면, 가장 내측의 유로구획파이프(143)의 유로연통공(145)을 통해 배출되는 공기는 유로차단벽(147)에 의해 가장 내측의 유로구획파이프(143)의 둘레를 지나고, 그 다음 외측에 위치하는 유로구획파이프(143)의 유로연통공(145)을 통해 배출되면서, 외측의 유로구획파이프(143)를 둘레를 원주방향으로 이동하는 형태로 유로구획파이프(143)에 의해 구획되는 유로연통공(145)의 개수만큼 공기의 이동거리를 증가시켜 공기의 가열성을 향상시킬 수 있다.
모듈본체(120)는 예열파이프(141)를 포함할 수 있다.
예열파이프(141)는 유로구획파이프(143)보다는 작은 직경으로 형성되어 유로구획파이프(143)의 내부에 삽입되어 설치될 수 있다.
예열파이프(141)는 공기가열유로(140)의 내부에 예열유로(141a)를 형성하도록 공기가열유로(140)의 내주에 설치되어 공기가열유로(140)로 공기가 진입하기 이전에 공기를 예열할 수 있다.
예열파이프(141)에는 외부에서 공기를 공급하는 송풍기구에 연결되어 송풍기구로부터 공기를 공급받아 공기가열유로(140)로 제공할 수 있으며, 예열파이프(141)는 유로구획파이프(143)에 내측 또는 외측에 설치되는 공기가열히터(149)에 의해 예열되어 예열파이프(141)의 예열유로(141a)를 지나는 공기를 예열할 수 있다.
예열파이프(141)의 양단에는 외부에 설치된 송풍기구로부터 공기를 공급받도록 공기공급배관(148)에 의해 연결될 수 있으며, 예열파이프(141)는 모듈본체(120)의 양측에 공기공급배관(148)이 연결되는 배관연결부가 설치되어 배관연결부로부터 예열파이프(141)의 양단으로 공기를 공급받을 수 있다.
예열파이프(141)에는 예열유로(141a)로 공급되는 공기를 외측에 위치하는 공기가열유로(140)로 제공하기 위한 유로연통공(145)이 형성될 수 있으며, 유로연통공(145)과 예열파이프(141)의 외측에 위치하는 유로구획파이프(143)의 사이에도 유로차단벽(147)을 설치하여 예열파이프(141)의 유로연통공(145)으로 배출되는 공기가 예열파이프(141)의 원주방향의 둘레를 거치면서 공기가열히터(149)에 의해 직접적으로 가열될 수 있다.
한편, 공기가열유로(140)에는 공기가열유로(140)의 내주에 설치되는 공기가열히터(149)를 지지하거나, 예열파이프(141) 및 유로구획파이프(143)를 일정 간격 이격되도록 지지하는 지지판이 공기가열유로(140)의 길이방향으로 복수 개가 이격되어 설치될 수 있다.
모듈본체(120)는 본체가열히터(125)를 포함할 수 있다.
이 본체가열히터(125)는 모듈본체(120)가 외부와 열교환하면서, 온도가 하락되는 것을 방지함과 동시에 모듈본체(120)를 가열할 수 있다.
본체가열히터(125)는 전기에 의해 가열하는 전기히터로 구현될 수 있으며, 본체가열히터(125)는 모듈본체(120)에 히터공을 천공하고, 히터공에 본체가열히터(125)를 삽입되는 형태로 설치될 수 있다.
본체가열히터(125)는 모듈본체(120)에서 공기가열유로(140)의 둘레와 방사액노즐부(110)가 위치하는 하부에 복수 개가 설치될 수 있다.
모듈본체(120)는 공기분사부(130)를 포함할 수 있다.
공기분사부(130)는 방사액노즐부(110)의 둘레에서 공기를 분사하여 공기의 분사압력과 난류에 의해 노즐공(111)으로 분사되는 방사액을 섬유웹을 수십 또는 수 나노미터단위로 뽑아 부직포와 같이 불규칙한 형태로 집적할 수 있다.
모듈본체(120)는 공기분사부(130)의 하부에 위치할 수 있으며, 방사액노즐부(110)의 양측에서 공기를 분사하도록 구성될 수 있으며, 공기분사부(130)는 방사액노즐부(110)와 모듈본체(120)의 사이에 노즐홈(131)을 형성하여 노즐홈(131)을 통해서 공기를 분사하도록 구성될 수 있다.
한편, 공기분사부(130)와 공기가열유로(140)는 연결유로(133)에 의해 서로 연결될 수 있으며, 연결유로(133)를 지날 때, 가열된 온도가 하락되지 않도록 모듈본체(120)의 하부에 설치되는 본체가열히터(125)에 근접한 부분에 형성될 수 있다.
도 6에 도시된 바와 같이, 연결유로(133)는 공기가열유로(140)에서 가열된 공기가 본체가열히터(125)가 설치된 하부를 지날 때, 본체가열히터(125)에 의한 열에 의해 충분히 열교환하여 온도를 유지 또는 가열될 수 있도록 공기의 이동경로를 늘리기 위해 지그재그 형태로 형성될 수 있으며, 연결유로(133)는 공기가열유로(140)의 길이방향으로 복수 개가 이격되어 형성될 수 있다.
연결유로(133)는 방사액노즐부(110)를 중심으로 양측에 위치되는 공기가열유로(140)와 대응되는 위치에서 공기를 분사하도록 방사액노즐부(110)를 중심으로 양측에 형성될 수 있다.
모듈본체(120)는 하부플레이트(135)를 더 포함할 수 있으며, 하부플레이트(135)는 모듈본체(120)의 하부에 설치되며 연결유로(133)는 하부플레이트(135)의 상부와 모듈본체(120)의 하부의 대응되는 부분에 형성하여 하부플레이트(135)를 모듈본체(120)에 결합하면 연결유로(133)를 형성하도록 구성함으로써, 모듈본체(120)의 내부에 지그재그 형태의 연결유로(133)를 용이하게 형성하도록 구성될 수 있다.
물론 하부플레이트(135)의 중앙 부분에는 방사액노즐부(110)가 외부로 노출되며 공기분사부(130)의 노즐홈(131)이 형성되어 공기분사부(130)를 형성할 수 있다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 멜트블로운 원단 제조용 노즐모듈(100)은 보호커버(150)를 포함할 수 있다.
보호커버(150)는 모듈본체(120)의 열적 손실이 최소화하도록 모듈본체(120)를 감싸 덮을 수 있다.
보호커버(150)는 모듈본체(120)의 하부에 위치되는 방사액노즐부(110)가 외부로 노출되도록 노출부가 하부 중앙에 형성될 수 있으며, 모듈본체(120)는 보호커버(150)에 직접적인 접촉을 최소화하기 위해 이격부재(151)에 의해 보호커버(150)의 내부에서 이격되도록 설치될 수 있다.
이하, 각 구성 간의 작용과 효과를 설명하도록 한다.
본 발명의 실시예에 따른 멜트블로운 원단 제조용 노즐모듈(100)은 모듈본체(120)의 중앙 하부에 복수 개의 노즐공(111)이 형성되는 방사액노즐부(110)가 설치되며, 모듈본체(120)에는 방사액공급기로부터 방사액배관을 통해 방사액을 공급받아 방사액노즐부(110)로 전달하는 방사액유로(121)가 형성된다.
그리고, 모듈본체(120)에는 공기를 가열하기 위한 공기가열유로(140)가 형성되며, 공기가열유로(140)는 방사액노즐부(110)를 중심으로 양측에 형성되며, 공기가열유로(140)의 동심원 상에 내부에서 외측으로 갈수록 차례로 예열파이프(141)와 유로구획파이프(143)가 삽입되어 설치된다.
예열파이프(141)와 유로구획파이프(143)에는 내측으로 공급되는 공기를 외측으로 배출하는 유로연통공(145)이 예열파이프(141) 및 유로구획파이프(143)의 길이방향을 따라 복수 개가 형성되며, 예열파이프(141)와 유로구획파이프(143)의 사이 및 유로구획파이프(143)와 공기가열유로(140)의 사이에는 유로차단벽(147)이 설치된다.
이때, 유로차단벽(147)은 예열파이프(141)와 유로구획파이프(143)에 유로연통공(145)의 일측에 설치된다.
한편, 모듈본체(120)에는 공기가열유로(140)에서 가열된 공기를 외부로 분사하는 공기분사부(130)가 형성되며, 공기분사부(130)는 방사액노즐부(110)를 중심으로 양측에서 노즐공(111)을 통해 분사되는 방사액과 함께 공기가 분사되도록 설치된다.
공기가열유로(140)는 공기분사부(130)와 연결유로(133)에 의해 서로 연결되며, 연결유로(133)는 공기의 이동경로를 증대시키기 위해 연결유로(133)에서 공기분사부(130)를 향해 지그재그 형태로 형성된다.
이때, 연결유로(133)는 모듈본체(120)의 하부에 형성되는 데, 모듈본체(120)의 하부에는 하부플레이트(135)가 결합되어 모듈본체(120)의 하부에 연결유로(133)의 일부가 형성되고, 하부플레이트(135)에 연결유로(133)의 나머지 일부가 형성되어 모듈본체(120)에 하부플레이트(135)를 결합하면 연결유로(133)를 형성하도록 구성될 수 있다.
그리고, 하부플레이트(135)에는 연결유로(133)를 거친 공기가 배출되는 노즐홈(131)이 형성되어 노즐홈(131)에 방사액노즐부(110)가 일부 삽입되도록 설치되어 노즐홈(131)으로 분사되는 공기가 방사액노즐부(110)의 양측 경사면을 타고 방사액이 분사되는 하부로 분사되도록 구성될 수 있다.
한편, 방사액노즐부(110)에는 노즐공(111)을 중심으로 양측에 노즐가열히터(113)가 설치되며, 모듈본체(120)에는 모듈본체(120)를 가열하는 본체가열히터(125)가 설치되는데, 본체가열히터(125)는 공기가열유로(140)의 둘레 및 연결유로(133)가 형성된 모듈본체(120)의 하부에 복수 개가 설치될 수 있다.
공기가열유로(140)의 내부에는 공기가열유로(140)를 지나는 공기를 가열하기 위한 공기가열히터(149)가 설치되며, 공기가열히터(149)는 공기가열유로(140)의 내주에 복수 개가 이격되어 설치될 수 있다.
물론, 공기가열유로(140)가 유로구획파이프(143)에 의해 복수 개로 구획되는 경우, 구획되는 공기가열유로(140)마다 복수 개의 공기가열히터(149)가 설치될 수 있다.
이와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 따른 멜트블로운 원단 제조용 노즐모듈(100)은 방사액공급기에서 방사액이 압출되면, 방사액은 방사액공급기와 연결된 방사액공급배관(123)을 통해 모듈본체(120)의 방사액유로(121)로 공급되고, 방사액은 복수 개의 방사액유로(121)를 거치면서 방사액노즐부(110)로 공급된다.
이때, 모듈본체(120)는 본체가열히터(125)에 의해 가열되기 때문에 모듈본체(120)의 열이 방사액유로(121)로 전달되어 방사액유로(121)로 공급되는 방사액이 경화되는 것을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 방사액노즐부(110)에도 노즐가열히터(113)가 설치되어 방사액이 경화되는 것을 방지할 수 있다.
그리고, 방사액노즐부(110)로 공급되는 방사액은 방사액노즐부(110)의 노즐공(111)을 통해 하부를 향해 방사되면서 방사액노즐부(110)의 하부에 집적되고 경화되어 수십에서 수 나노미터의 섬유웹을 갖는 부직포 형태의 멜트블로운 원단을 제조한다.
이와 동시에 송풍기구에 의해 외부에서 공기가 모듈본체(120)에 설치된 예열파이프(141)와 연결된 공기공급배관(148)을 통해 공기가열유로(140)로 진입하는데, 예열파이프(141)는 공기가열유로(140)에 설치된 공기가열히터(149)에 의해 가열되어 예열파이프(141)로 진입한 공기를 예열하고, 예열파이프(141)에서 예열된 공기는 예열파이프(141)에 형성된 유로연통공(145)을 통해 예열파이프(141)의 외부에 위치되는 유로구획파이프(143)의 내측에 위치하는 공기가열유로(140)로 진입한다.
유로구획파이프(143)의 내측의 공기가열유로(140)로 진입한 공기는 유로연통공(145)의 일측에 위치하는 유로차단벽(147)에 막혀 유로차단벽(147)이 위치된 방향으로는 이동하지 못하고, 그 반대방향으로 이동하기 때문에 예열파이프(141)의 원주방향 둘레로 공기가 순환하고, 공기가 순환하면서 공기가열유로(140)에 설치된 공기가열히터(149)에 의해 가열된다.
그리고, 예열파이프(141)의 둘레로 순환하며 가열된 공기는 다시 유로구획파이프(143)의 유로연통공(145)을 통해 유로구획파이프(143)의 외부로 배출되고, 유로구획파이프(143)의 외부로 배출되는 공기는 유로차단벽(147)에 의해 일측으로는 이동하지 못하고, 유로구획파이프(143)의 원주방향의 타측으로 회전하면서 공기가열유로(140)에 설치되는 공기가열히터(149)에 의해 계속적으로 가열된다.
이와 같이 공기가열유로(140)에서 가열된 공기는 연결유로(133)를 거치는 데, 연결유로(133)도 모듈본체(120)의 하부에 설치되는 본체가열히터(125)에 의해 가열되고, 이동경로를 증가시키기 위해 지그재그로 형성되기 때문에 공기를 가열하여 공기분사부(130)에서 배출되기 전까지 가열된 온도가 하락되는 것을 방지할 수 있다.
한편, 연결유로(133)를 거친 가열된 공기는 공기분사부(130)로 공급되고, 공기분사부(130)의 노즐홈(131)을 통해 노즐공(111)으로 분사되는 방사액과 함께 하부로 분사되면서 공기 압력에 의해 방사액의 굵기를 더욱 가늘게 만들거나 난류에 의해 부직포 형태로 불규칙하게 집적하여 멜트블로운 원단을 제적할 수 있다.
이렇게 제작된 멜트블로운 원단은 필터, 위생재료, 포장재, 의복, 또는 전지용 세퍼레이터 용도로 사용될 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시예에 따른 멜트블로운 원단 제조용 노즐모듈(100)은 모듈본체(120)에 공기가열히터(149)가 설치된 공기가열유로(140)가 형성되어 외부에서 공기를 가열하여 공급할 필요가 없기 때문에 공기가열시설의 설치로 인한 설치공간을 대폭 축소시킬 수 있다.
또한, 공기가열유로(140)를 지나는 공기가 유로구획파이프(143), 및 유로차단벽(147)에 의해 공기가열유로(140)의 원주방향의 둘레를 순환하면서 공기를 가열함으로써, 공기의 이동거리를 증가시켜 공기의 가열성을 향상시킬 수 있다.
또한, 공기가열유로(140)에 예열파이프(141)가 설치되어 모듈본체(120)로 진입하는 공기를 예열한 후 가열하기 때문에 공기의 가열효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 모듈본체(120)에 모듈본체(120)를 가열하는 본체가열히터(125)가 설치되어 모듈본체(120)가 외부와 열교환하면서 온도가 하락되는 것을 방지하여 방사액이 경화되거나, 공기의 가열효율이 하락되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 모듈본체(120)가 본체커버에 감싸져 모듈본체(120)가 외부와 열교환하여 온도가 하락되어 열효율이 낮아지는 것을 방지함과 동시에 작업자를 화상사고로부터 보호할 수 있다.
또한, 연결유로(133)가 지그재그 형태로 형성되어 공기가 열교환하여 가열될 수 있는 이동경로를 증가시킴으로써, 공기의 가열효율을 향상시킬 수 있다.
이상에서는 본 발명의 실시예를 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 아니하며 본 발명의 실시예로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 용이하게 변경되어 균등한 것으로 인정되는 범위의 모든 변경 및 수정을 포함한다.
100: 멜트블로운 원단 제조용 노즐모듈
110: 방사액노즐부 111: 노즐공
113: 노즐가열히터 120: 모듈본체
121: 방사액유로 123: 방사액공급배관
125: 본체가열히터 130: 공기분사부
131: 노즐홈 133: 연결유로
135: 하부플레이트 140: 공기가열유로
141: 예열파이프 141a: 예열유로
143: 유로구획파이프 145: 유로연통공
147: 유로차단벽 148: 공기공급배관
149: 공기가열히터 150: 보호커버
151: 이격부재

Claims (7)

  1. 방사액을 분사하는 노즐공이 복수 개가 형성된 방사액노즐부, 및
    상기 방사액노즐부로 방사액을 공급하며, 상기 방사액노즐부의 둘레에 공기를 분사하는 모듈본체를 포함하며,
    상기 모듈본체는
    상기 모듈본체에 형성되어 상기 방사액노즐부로 방사액을 공급하는 방사액유로,
    상기 모듈본체에 형성되어 상기 방사액노즐부의 둘레로 공기를 분사하는 공기분사부,
    상기 모듈본체에 관통 형성되고 상기 공기분사부로 공기를 가열하여 공급하는 공기가열유로, 및
    상기 공기가열유로를 지나는 공기를 상기 모듈본체의 내부에서 직접 가열하여 상기 공기분사부로 공급하도록 상기 공기가열유로의 내측 둘레에 상기 공기가열유로를 따라 복수 개가 설치되는 공기가열히터를 포함하는 것을 특징으로 하는 멜트블로운 원단 제조용 노즐모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 모듈본체에 삽입되어 상기 모듈본체를 가열하는 본체가열히터를 를 포함하는 것을 특징으로 하는 멜트블로운 원단 제조용 노즐모듈.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 공기가열유로는
    상기 공기가열유로로 공급되는 공기가 상기 공기가열유로의 내측에서 원주방향으로 순환하면서 상기 공기가열히터에 의해 가열되도록 상기 공기가열유로의 내부를 반경방향으로 복수 개의 층으로 구획하는 유로구획파이프를 포함하는 것을 특징으로 하는 멜트블로운 원단 제조용 노즐모듈.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 공기가열유로는
    상기 유로구획파이프의 내측으로 공급되는 공기를 상기 유로구획파이프의 외측으로 배출하는 유로연통공, 및
    상기 유로연통공으로 배출되는 공기가 상기 유로구획파이프의 원주방향으로 순환하도록 상기 유로연통공이 상기 유로연통공이 형성된 부분에서 상기 유로구획파이프와 상기 공기가열유로의 사이를 차단하는 유로차단벽을 포함하는 것을 특징으로 하는 멜트블로운 원단 제조용 노즐모듈.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 공기가열유로의 내부에 설치되어 상기 공기가열유로로 공급되기 이전에 예열되는 예열유로를 형성하는 예열파이프를 포함하는 것을 특징으로 하는 멜트블로운 원단 제조용 노즐모듈.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 공기가열유로에서 상기 공기분사부를 연결하여 상기 모듈본체의 열에 의해 공기를 가열하는 연결유로를 포함하고,
    상기 연결유로는 상기 연결유로를 지나는 공기의 가열성을 향상시키도록 지그재그 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 멜트블로운 원단 제조용 노즐모듈.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 방사액노즐부에 설치되어 상기 방사액노즐부로 공급되는 방사액이 경화되는 것을 방지하도록 상기 방사액노즐부를 가열하는 노즐가열히터를 포함하는 것을 특징으로 하는 멜트블로운 원단 제조용 노즐모듈.
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