KR100201821B1

KR100201821B1 - 분말입자 용해장치

Info

Publication number: KR100201821B1
Application number: KR1019970018147A
Authority: KR
Inventors: 윤만호
Original assignee: 오해룡; 주식회사성창; 윤만호
Priority date: 1997-05-12
Filing date: 1997-05-12
Publication date: 1999-06-15
Also published as: KR19980083019A

Abstract

분말 상태의 중합체를 이용하여 소정 농도의 현탁액을 제조하는 장치가 개시된다. 분말 상태의 중합체를 저장하는 호퍼, 중합체를 이송하는 이송 스크류, 중합체를 분사하는 송풍기 및 히터, 중합체와 용제를 혼합하는 분사 노즐, 중합체를 용제에 완전히 용해시키는 교반기 및 현탁액을 저장하는 탱크를 포함한다. 송풍기에 의해 송풍되는 공기는 히터에 의해 가열되고 중합체는 가열된 공기에 의해 건조되며, 저장 탱크 내에는 용제, 용제와 중합체 그리고 용제의 순서로 유입된다. 유입된 중합체와 용제는 교반기에 의해 교반되어 용해된다. 수위 센서에 의해 수위가 감지되면 이에 따른 제어가 행해지고 완전히 용해된 용액은 펌프에 의해 외부로 배출된다. 중합체의 낭비가 없으며, 유지가 용이하고 빠른 시간 내에 소정 농도의 현탁액을 제조할 수 있는 장점이 있다.

Description

분말입자 용해장치

본 발명은 분말입자 용해장치에 관한 것으로, 좀더 상세하게는 분말형태의 의약품 또는 화학약품과 같은 중합체를 용제에 의해 현탁액을 제조하는 분말입자 용해장치에 관한 것이다.

일반적으로, 중합체는 고분자로서 분자의 크기가 크고 물과 같은 용제에 쉽게 녹지 않는 성질이 있으며, 분말 상태의 중합체는 액체 상태의 중합체에 비해 취급, 운반 및 보관이 용이하다. 상기 분말 상태의 중합체는 현탁액 재료로서 사용된다. 그러나, 상기 분말 상태의 중합체를 이용하여 현탁액을 제조하는 것은 용이하지 않다. 왜냐하면, 상기 중합체는 물과 접촉하게 되면 접착성이 증가하여 서로 뭉침으로써 덩어리를 형성하기 때문이다. 결국, 덩어리의 표면은 물과 접촉하여 서서히 녹지만 중합체 덩어리 내부는 물과 차단되어 중합체의 물에 의한 용해는 매우 느리게 진행되기 때문에 원하는 농도의 현탁액을 만들기 위해서는 많은 시간이 소요되는 단점이 있다

상기의 문제를 해결하기 위해서, 장시간 교반기를 이용하여 덩어리를 부수고 완전히 용해되지 않은 덩어리는 여과기를 이용하여 일정 크기 이상의 덩어리를 현탁액으로부터 분리시켜야 한다. 그러나, 이러한 과정에서, 소정의 농도를 갖는 현탁액을 얻기 위해서는 여과 과정에서 버려지는 중합체의 양만큼의 필요 이상의 중합체가 필요하게 되며 경제성이 저하되며 현탁액의 적절한 농도를 맞추기 어렵게 된다.

종래 기술에 따르면, 상기와 같은 문제를 해결하기 위하여 분말 상태의 중합체를 배출기를 이용하여 빠르게 흐르는 물 속으로 빨려들어 가게 하여 용해되도록 하거나 분말 상태의 중합체가 용해되는 물에 와류를 형성하고 상기 와류에 상기 분말 중합체를 투입하는 방법 및 장치가 제시된다.

그러나, 종래 기술에 의하면 상기 분말 중합체는 사람의 손에 의해 물 속으로 투입된다. 사람의 손으로 물 속으로 투입되는 분말 중합체는 물에 의해 덩어리를 형성하는 경향이 있으며 따라서 분말 중합체는 물 속에서 균일하게 용해되지 않는다. 또한, 사람의 손으로 분말 중합체를 물 속에 투입함으로써 정확한 양의 분말 중합체를 물 속에 투입할 수 없을 뿐 아니라 경제성도 저하된다.

따라서, 본 발명의 목적은 분말 상태의 용매를 신속하게 용해하며, 균질의 농도의 현탁맥을 용이하게 제조하는 중합체 용해 장치를 제공하는 것이다.

제1도는 본 발명에 따른 분말 입자 용해 장치를 개략적으로 보여주는 도면이고,

제2도는 제1도의 호퍼, 이송부 그리고 분사부를 보여주는 단면도이며,

제3도는 제1도의 혼합부를 보여주는 단면도이고,

제4도는 제3도의 A-A선에 따른 단면도이고,

제5도는 제3도의 B-B선에 따른 단면도이고,

제6도는 제3도의 분사 노즐의 확대 상세도이며, 그리고

제7도는 제어부를 보여주는 블록도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 호퍼 112 : 송풍기

116 : 히터 132 : 이송 스크류

146 : 제1용제 분사 노즐 147 : 제2용제 분사 노즐

152 : 저장 탱크 156 : 교반기

160 : 배출 펌프

상기의 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은:

분말 상태의 용매를 저장하는 호퍼;

공기를 송풍하는 송풍기, 상기 용매를 분사하는 인젝터를 구비하며, 상기 용매를 건조시키면서 분사시키는 분사부;

상기 용매를 상기 분사부로 이송시키는 스프링 형태의 이송 스크류, 상기 이송 스크류를 회전시키는 모터, 그리고 상기 이송 스크류와 상기 인젝터를 연결하는 분배 헤더를 구비하는 이송부;

상기 용매와 용제가 혼합되는 혼합관, 상기 인젝터에 연결되어 상기 용매가 상기 혼합관 내부로 분사되는 용매 분사관, 제1분사각으로 상기 용제를 분사시키는 제1용제 분사 노즐, 제2분사각으로 상기 용제를 분사시키는 제2용제 분사 노즐, 상기 제1 및 제2용제 분사 노즐이 연결되며 상기 용제가 설정 압력으로 유입되는 제1용제 유입구, 그리고 상기 제1용제 유입구를 개폐하는 제1용제 밸브를 구비하는 혼합부;

상기 용매 및 상기 용제를 용액의 형태로 저장하는 저장 탱크, 상기 저장 탱크 내부로 상기 용제를 공급하는 제2용제 유입구, 상기 용제의 제1, 제2 그리고 제3수위를 감지하는 수위 센서, 상기 용액을 교반시키는 교반기, 상기 제2용제 유입구를 개폐하는 제2용제 밸브, 그리고 상기 저장 탱크의 상기 용액을 외부로 배출하는 배출 펌프를 구비하는 저장부; 그리고

타이머를 구비하며, 상기 모터, 상기 송풍기, 상기 수위 센서, 상기 교반기, 상기 제2용제 밸브 그리고 상기 배출 펌프를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 분말 입자 용해 장치를 제공한다.

상기 이송부는 상기 공기를 설정 온도로 가열하는 히터, 상기 공기의 온도를 감지하는 온도 센서를 구비한다. 상기 제어부는 상기 공기의 온도가 상기 설정 온도를 초과할 때, 상기 히터를 정지시키며, 설정 온도 이하일 때 상기 히터를 가동시킴으로써 상기 공기의 온도를 일정하게 유지한다.

상기 이송부는 분배 헤더 내에 설치되어 상기 이송 스크류의 단부를 차단함으로써 상기 용매가 습기와 접촉하는 것을 방지하는 용매 밸브를 구비한다. 상기 송풍기와 상기 모터가 작동되지 않을 때, 상기 용매 밸브는 상기 이송 스크류의 단부를 차단함으로써 상기 저장 탱크로부터 유입되는 습기가 상기 용매와 접촉하는 것을 방지한다.

상기 제어부는 상기 저장 탱크 내부로 상기 용제를 공급하고, 상기 제1수위가 감지될 때 상기 제2용제 유입구를 차단하고 상기 이송 스크류의 단부 및 상기 제1용제 유입구를 개방하고, 상기 모터, 상기 송풍기를 작동시킴으로써 상기 용매를 상기 저장 탱크 내부로 유입시키고 그리고 상기 교반기를 가동한다.

상기 제어부는 상기 제2수위가 감지될 때 상기 제2용제 유입구르 개방하고, 제1설정 시간이 경과할 때 상기 모터, 상기 송풍기, 상기 히터를 정지시키고, 상기 제3수위가 감지될 때 상기 제2용제 유입구를 폐쇄하며 제2설정 시간이 경과할 때 상기 교반기를 정지시키고 상기 배출 펌프를 작동시킨다.

본 발명에 따르면, 분말 상태의 중합체는 상기 호퍼에 공급 및 저장되고 상기 이송부에 의해 상기 분사부에 일정한 속도로 적정양이 공급된다. 상기 분사부는 가열된 공기를 이용하여 상기 분말 상태의 중합체를 건조시키면서 상기 중합체를 고속으로 분사한다. 상기 혼합부에서는 상기 고속으로 분사되는 상기 중합체와 용제로서 사용되는 물을 고속으로 분사함으로써 상기 용제와 상기 용매가 균일하게 혼합시킨다. 이와 같이 균일하게 혼합된 혼합액은 저장 탱크 내에서 교반기에 의해 짧은 시간 동안 교반되므로 상기 중합체의 응집력(점성)이 저하되지 않고 균질하고 적절한 농도의 현탁액이 만들어진다.

상기 본 발명에 따르면 분말 상태의 중합체를 이용하여 소정 농도의 현탁액을 신속하고 용이하게 제조할 수 있을 뿐 아니라 중합체의 낭비가 없기 때문에 경제적이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 설명한다.

제1도는 본 발명에 따른 분말 입자 용해 장치(100)를 개략적으로 보여주는 도면이고, 제2도는 본 발명에 따른 호퍼(10), 분사부(110) 그리고 이송부(130)를 보여주는 단면도이다.

도시한 바와 같이, 분말 입자 용해장치는 분말 상태의 중합체(12)를 저장하는 호퍼(10), 상기 중합체(12)를 고속으로 분사하는 분사부(110), 상기 호퍼(10)의 상기 중합체(12)를 상기 분사부(110)로 이송시키는 이송부(130)를 포함한다.

상기 호퍼(10)는 상부 및 하부가 개방되며 하부는 상부에 비해 폭이 좁기 때문에 상기 호퍼(10)의 내부의 상기 중합체(12)는 상기 하부를 통하여 일정한 속도(일정한 양)로 낙하한다.

상기 호퍼(10)의 상기 중합체(12)는 상기 분사부(110)에 의해 분사된다. 상기 분사부(110)는 공기를 고속으로 송풍하는 송풍기(112), 상기 송풍기(112)에 의해 송풍되는 상기 공기를 소정의 온도로 가열하여 가열 공기를 만드는 히터(116), 그리고 상기 중합체(12)가 유입되면서 상기 가열 공기에 의해 고속으로 분사하는 인젝터(118)를 포함한다.

상기 히터(116)는 상기 송풍기(112)와 상기 인젝터(118) 사이를 연결하는 도관(120) 사이에 설치되며, 상기 송풍기(112)에서 송풍되는 상온(대략 25℃∼20℃)의 공기를 가열하여 소정 온도, 적절하기는 50℃의 가열 공기로 변환시킨다. 상기 가열 공기는 상기 용매를 건조시킨다. 이는 상기 인젝터(118) 내부로 유입되는 상기 중합체(12)가 공기 중의 습기와 결합되어 응집되는 현상을 방지하기 위한 것이다. 따라서, 상기 호퍼(10)로부터 상기 인젝터(118)로 공급되는 상기 중합체(12)는 상기 가열 공기에 의해 건조되면서 상기 인젝터(118)에 의해 분사된다.

상기 히터(116)에는 온도 센서(117)가 설치된다. 상기 온도 센서(117)는 상기 가열 공기의 온도를 감지한다. 상기 온도 센서(117)에 의해 감지된 상기 가열 공기의 온도가 상기 소정 온도 보다 낮을 경우, 상기 히터(116)가 작동되어 상기 송풍기(112)에 의해 송풍되는 공기를 가열한다. 그러나, 상기 가열 공기의 온도가 상기 소정 온도보다 높을 경우, 상기 히터(116)는 전원이 차단된다. 즉, 상기 송풍기(112)에서 송풍되는 공기는 상기 히터(116)와 상기 온도 센서(117)에 의해 일정한 온도를 유지되며 사이 중합체를 건조시킨다.

상기 인젝터(118)는 상기 가열 공기가 유입되는 공기 입구(122), 상기 중합체(12)가 유입되는 중합체 입구(124), 그리고 상기 가열 공기와 상기 중합체(12)가 혼합되는 혼합실(126)이 형성되며, 벤츄리 관(128) 내부에서는 상기 가열 공기에 의해 상기 중합체(12)가 건조되면서 고속으로 유동하게 된다.

상기 호퍼(10) 내부의 상기 중합체(12)는 상기 이송부(130)에 의해 상기 분사부(110)로 이송 및 공급된다. 상기 이송부(130)는 상기 호퍼(10) 하부에 설치되어 상기 중합체(12)를 이송시키는 이송 스크류(132), 상기 이송 스크류(132)와 작동 가능하게 연결되어 상기 이송 스크류(132)를 회전시키는 모터(134), 그리고 상기 이송 스크류(132)와 상기 인젝터(118) 사이에 설치되며 상기 이송 스크류(132)에 의해 이송되는 상기 중합체(12)가 상기 인젝터(118)의 상기 혼합실(126) 내부로 낙하하는 경로를 제공하는 분배 헤더(136)를 포함한다.

상기 이송 스크류(132)는 상기 모터(134)에 의해 일정한 속도로 회전하면서 상기 호퍼(10) 하부로부터 유출되는 상기 중합체(12)를 상기 분배 헤더(136)로 이송시킨다. 이때, 상기 호퍼(10) 내부의 습기에 의해 응고된 상기 중합체(12)는 상기 이송 스크류(132)에 의해 분쇄되면서 이송된다. 상기 분해 헤더(136)는 상기 이송 스크류(132)에 의해 이송되는 상기 중합체(12)의 낙하를 단속하는 용매 밸브(138) 그리고 상기 송풍기(112)에 의해 공기가 송풍될 때, 상기 용매와 함께 공기가 유입되는 공기 유입구(139)를 구비한다. 상기 용매 밸브(138)는 상기 이송 스크류(132)가 작동하지 않을 때 상기 이송 스크류(132)의 단부를 폐쇄함으로써 상기 중합체(12)가 공기 중의 습기로 인하여 응고되는 현상을 방지한다.

상기 중합체(12)는 상기 이송 스크류(132)의 회전에 의해 이송되어 분배 헤더(136)에 도달하면 상기 공기 유입구(139)로부터 유입되는 공기와 함께 상기 인젝터(118)의 상기 혼합실(126)을 향하여 낙하한다. 상기 혼합실(126) 내부로 유입되는 상기 중합체(12)는 상기 가열 공기에 의해 건조되면서 상기 벤츄리 관(128)에 의해 고속으로 분사된다.

상기 분사구(110)에서 분사되는 상기 중합체(12)는 혼합부(140)에 의해 용제와 혼합되어 혼합액이 된다. 상기 중합체(12)를 물과 같은 용제와 골고루 혼합시키는 상기 혼합부(140)는, 제3도 내지 제5도에서 볼 수 있듯이, 상기 중합체(12)와 상기 용제가 혼합되어 혼합액으로 변환되는 혼합관(142), 상기 인젝터(118)와 연결되어 상기 중합체(12)를 상기 혼합관(142) 내부로 유도하는 용매 분사관(144), 상기 용매 분사관(144) 주위에 반경방향으로 이격되어 설치되며 상기 용제를 분사시키는 제1용제 분사 노즐(146), 상기 제1용제 분사 노즐(146)과 교대로 설치되는 제2용제 분사 노즐(148), 상기 제1 및 제2용제 분사 노즐(146, 148)이 연결되는 제1용제 유입구(147), 그리고 상기 제1용제 유입구(147)에 설치되어 상기 제1용제 유입구(147)를 개폐하는 제1용제 밸브(149)를 포함한다.

상기 혼합관(142)은 중공 실린더 형태로 형성된다. 상기 용매 분사관(144)은 상기 혼합관(142) 상부에 설치되며 그 단부는 상기 혼합관(142) 내부 중심선상에 위치한다. 상기 용매 분사관(144)은 제4도에서 볼 수 있듯이 사이클론 형상을 가지며 그 하단부의 높이는 상기 제1 및 제2용제 분사 노즐(146, 148)의 단부의 높이보다 낮다. 상기 용매 분사관(114)의 형상(사이클론)으로 인하여 상기 분사부(110)에 의해 분사되는 상기 용매(중합체; 12)는 상기 용매 분사관(114)에 점착되지 않으며, 상기 용매(중합체; 12)의 유동은 와류가 된다.

제3도 및 제5도에서 볼 수 있듯이, 상기 제1 및 제2용제 분사 노즐(146, 148)은 상기 용매 분사관(144) 주변에 설치된다. 상기 제1 및 제2용제 분사 노즐(146, 148)은 상기 용매 분사관(144)의 중심선, 즉 상기 혼합관(142)의 중심선으로부터 반경 방향으로 소정 거리만큼 이격되며 동일 직경 원주선상에 설치된다. 특히, 상기 제1 및 제2용제 분사 노즐(146, 148)은 서로 일정한 간격(각도)만큼 교대로 원주 방향으로 이격되도록 설치된다. 즉, 하나의 제1용제 분사 노즐(146)이 설치되면 다음에는 소정 각도만큼 이격되어 제2용제 분사 노즐(148)이 설치되고, 다시 소정 각도만큼 이격되어 제1용제 분사 노즐(146)이 설치된다.

상기 제1 및 제2용제 분사 노즐(146, 148)은 제6도에 도시한 바와 같이, 용제가 유동하는 제1분사 통로(147A)가 내부에 길이 방향으로 형성되며, 상기 제1분사 통로(147A)의 반경 방향으로 제2분사 통로(147B)가 각각 형성된다. 상기 제1 및 제2용제 분사 노즐(146, 148)은 상기 제2분사 통로(147B)가 상기 혼합관(142)에 수직하게 향하도록 설치된다. 즉, 상기 제2분사 통로(147B)를 통하여 분사되는 용제는 상기 혼합관(142)의 내부벽을 적시게 된다. 상기 제1 및 제2용제 분사 노즐(146, 148)은 상기 제1 및 제2분사 통로 (147A, 147B)를 통하여 상기 용제를 분사함으로써 상기 혼합관(142) 내부 벽을 충분히 적사게 한다. 상기 제1 및 제2용제 분사 노즐(146, 148)은 소정의 압력, 바람직하기로는 2 내지 3㎏/㎠의 압력으로 용제를 상기 혼합관(142) 내부로 분사한다. 또한, 상기 제1용제 분사 노즐(146)은 제1각도, 바람직하기로는 약 15°의 분사 각도를 가지며, 상기 제2용제 분사 노즐(148)은 제2각도, 바람직하기로는 약 25°의 분사 각도를 갖는다. 결국, 상기 제1 및 제2용제 분사 노즐(146, 148)에 의해 상기 용제가 각각 다른 각도로 분사됨으로써 상기 용매 분사관(144)을 통하여 상기 혼합관(142) 내부로 분사되는 상기 중합체(12)는 상기 용제와 골고루 혼합되어 혼합액이 되면서 하강한다.

상기 혼합부(140)에서 용제와 혼합되는 상기 중합체(12)는 저장부(150)에서 완전한 용액으로 변환된다. 상기 저장부(150)는 상기 혼합액 및 상기 용액을 저장하는 저장 탱크(152), 상기 저장 탱크(152)에 설치되며 상기 저장 탱크(152) 내부로 상기 용제를 유입시키는 제2용제 유입구(153), 상기 저장 탱크(152), 내부에 설치되어 상기 용액의 제1, 제2 그리고 제3수위를 감지하는 수위 센서(154), 상기 저장 탱크(152)에 설치되어 상기 혼합액 및 상기 용액을 교반시킴으로써 상기 중합체를 용해시키며 상기 용액의 농도를 일정하게 유지시키는 교반기(156), 상기 제2용제 유입구(153)에 설치되며 상기 수위 센서(154)에 의해 상기 제1수위가 감지될 때 상기 제2용제 유입구(153)를 차단하며, 상기 수위 센서(154)에 의해 상기 제2수위가 감지될 때 상기 제2용제 유입구(153)를 개방하는 제2용제 밸브(158), 그리고 상기 수위 센서(154)에 의해 상기 제3수위가 감지되고 소정 시간이 경과하면 상기 저장 탱크(152) 내부의 상기 용액을 외부로 배출되는 배출 펌프(160)를 구비한다.

상기 수위 센서(154)는 압력에 의해 상기 제1, 제2 그리고 제3수위를 감지하는 압력 센서이다. 상기 저장 탱크(152)에는 상기 용제, 상기 혼합액 그리고 상기 용제가 순서대로 유입된다. 상기 저장 탱크(152) 내부에 상기 순서대로 유입되는 상기 용제 및 상기 혼합액은 전체 수위의 각각 ⅓씩 유입된다. 즉, 처음에는 상기 용제가 상기 제2용제 유입구(153)를 통하여 전체 수위의 ⅓에 해당하는 양이 상기 저장 탱크(152) 내부로 유입되고, 다음에는 상기 혼합액이 다시 전체 수위의 ⅓에 해당하는 양이 상기 저장 탱크(152) 내부로 유입된다. 즉, 상기 혼합액이 상기 저장 탱크(152) 내부로 완전히 유입되면 상기 저장 탱크(152)의 수위는 ⅓에 도달한다. 이때, 상기 제2용제 밸브(158)가 개방되어 상기 용제가 다시 상기 저장 탱크(152) 내부로 유입되며 그 양은 전체 수위의 ⅓이 된다. 즉, 혼합액이 유입된 후에 상기 용제가 상기 저장 탱크(152) 내부로 유입되면 상기 저장 탱크(152)의 수위는 최고조에 달하게 된다.

상기 저장 탱크(152) 내부에 상기 용제, 상기 혼합액이 충전되면, 상기 용제 밸브(158)는 상기 제2용제 유입구(153)를 차단하고, 상기 교반기(156)는 소정 시간 동안 계속하여 작동한다. 상기 교반기(156)에 의해 소정 시간 동안 교반된 상기 용액은 상기 배출 펌프(160)에 의해 외부로 배출된다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 분말 입자 용해 장치(100)는 제어부(170)를 포함한다. 상기 제어부(170)는 상기 온도 센서(117)와 상기 수위 센서(154)로부터 신호를 수신하여 상기 이송 스크류(132)를 구동하는 모터(134), 상기 용매 밸브(138), 상기 송풍기(112), 상기 히터(116), 상기 제1 및 제2용제 밸브(149, 158), 상기 교반기(156) 그리고 상기 배출 펌프(160)를 제어하며, 타이머(172)를 포함한다.

상기 타이머(172)는 상기 저장 탱크(152)의 수위가 ⅔에 도달한 시점, 즉 상기 수위 센서(154)에 의해 상기 제2수위가 감지된 후부터의 제1설정 시간을 계산하고, 상기 수위가 최고조에 달한 시점, 즉 상기 수위 센서(154)에 의해 제3수위가 감지된 후부터의 제2설정 시간을 계산한다. 바람직하기로는 상기 제1설정 시간은 20∼30초가 적당하며, 상기 제2설정 시간은 상기 저장 탱크(152)의 용량과 주변의 기온 그리고 중합체의 용해성에 따라 변경 및 설정한다.

이상, 설명한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 분말 입자 용해장치(100)의 작용에 대하여 설명한다.

먼저, 상기 제어부(170)는 상기 제2용제 밸브(158)를 작동시켜 상기 제2용제 유입구(153)를 개방한다. 상기 제2용제 유입구(153)를 통하여 상기 저장 탱크(152) 내부로 상기 용제가 유입되어 충전된다. 상기 수위 센서(154)에 의해 상기 제1수위가 감지되면, 상기 제어부(170)는 상기 수위 센서(154)로부터 신호를 수신하여 상기 제2용제 밸브(158)를 작동시켜 상기 제2용제 유입구(153)를 차단하고 상기 송풍기(112), 상기 히터(116) 그리고 상기 교반기(156)를 작동시킨다.

상기 송풍기(112)와 상기 히터(116)가 작동되면, 상기 제어부(170)는 상기 용매 밸브(138)와 상기 모터(134)를 작동하여 상기 분배 헤더(136)를 통하여 상기 중합체(12)를 상기 인젝터(118)의 상기 혼합실(126) 내부로 공급한다. 이때, 상기 제어부(170)는 상기 제1용제 밸브(139)를 작동시켜 상기 제1용제 유입구(147)를 개방함으로써 상기 제1 및 제2분사 노즐(146, 148)을 통하여 상기 혼합관(142) 내부로 상기 용제를 상기 인젝터(118)에 의해 분사되는 중합체(12)와 혼합시킨다. 상기 중합체(12)를 공급 및 혼합하는 동안, 상기 제어부(170)는 상기 온도 센서(116)로부터 신호를 수신하여 상기 가열 공기의 온도를 일정하게 유지한다.

상기 혼합부(140)에 의해 상기 중합체(12)와 상기 용제가 혼합된 혼합액은 상기 저장 탱크(152) 내부로 유입된다. 상기 수위 센서(154)에 의해 상기 제2수위가 감지되면, 상기 제어부(170)는 상기 모터(134)를 정지시키고 상기 용매 밸브(138)를 작동시킴으로써 상기 이송 스크류(132)에 의한 상기 중합체(12)의 공급을 중단하고, 상기 제2용제 밸브(158)를 작동시켜 상기 제2용제 유입구(153)를 개방한다. 따라서, 상기 저장 탱크(152)로부터 유입되는 습기는 상기 용매 밸브(138)에 의해 상기 중합체(12)와의 접촉이 차단되고, 상기 제2용제 유입구(153)를 통하여 상기 용제가 상기 저장 탱크(152) 내부로 유입된다.

상기 제2수위가 감지된 후에도 상기 송풍기(112)와 상기 히터(116)는 상기 제1설정 시간 동안 계속하여 작동함으로써 상기 분배 헤더(136)와 상기 인젝터(118)에 잔류하는 상기 중합체(12)를 상기 혼합부(140)로 분사한다. 상기 제2수위가 감지된 후, 상기 타이머(172)는 상기 제어부(170)에 의해 리세트되어 상기 제1 설정 시간을 계산한다. 상기 제2수위가 감지된 후 상기 타이머(172)에 의해 상기 제1설정 시간이 도달하였음을 알리는 신호를 수신한 상기 제어부(170)는 상기 제1용제 밸브(139)를 작동시켜 상기 제1 및 제2분사 노즐(146, 148)로부터 상기 용제의 유입을 차단하고, 상기 송풍기(118)와 상기 히터(116)의 작동을 중지시킨다. 이후부터 상기 저장 탱크(152) 내부에는 상기 제2용제 유입구(153)를 통하여 상기 용제만이 유입된다.

상기 수위 센서(154)에 의해 상기 제3수위가 감지되면, 상기 제어부(170)는 상기 제2용제 밸브(158)를 작동시켜 상기 제2용제 유입구(153)를 차단하고 상기 타이머(172)를 다시 리세트하여 제2설정 시간을 계산한다. 상기 교반기(156)는 상기 타이머(172)에 의해 계산되는 상기 제2설정 시간 동안 계속하여 작동함으로써 상기 저장 탱크(152) 내부의 중합체(12)를 완전히 용해시킨다. 상기 타이머(172)에 의해 상기 제2설정 시간이 도달하였음을 알리는 신호가 상기 제어부(170)에 수신되면, 상기 제어부(170)는 상기 교반기(156)의 작동을 멈추고 상기 배출 펌프(168)를 작동시킴으로써 상기 저장 탱크(152)의 용액을 외부로 배출한다. 상기 저장 탱크(152) 내부의 용액이 모두 배출되면, 상기 제어부(170)는 상기 배출 펌프(168)의 작동을 멈추고 모든 작동을 처음부터 다시 시작한다.

바람직한 실시예의 설명에서 볼 수 있듯이, 본 발명에 따른 분말 입자 용해 장치는 습기에 의해 응고된 용매를 효과적으로 분쇄하고, 저장 탱크의 습기에 의한 상기 용매의 응고를 차단할 수 있으며, 균일한 농도의 용액을 짧은 시간 내에 효과적으로 양산할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 용매의 낭비를 최소화하며, 현탁액의 제조의 전과정을 자동화함으로써 생산비를 절약할 수 있는 효과가 있다.

전술한 바와 같이, 본 발명은 바람직한 실시예를 중심으로 설명 및 도시되었으나 본 기술 분야의 숙련자라면 본 발명의 사상 및 범주를 벗어나지 않고 다양하게 변형 실시할 수 있음을 알 수 있을 것이다.

Claims

분말 상태의 용매(12)를 저장하는 호퍼(10); 공기를 송풍하는 송풍기(112), 상기 용매(12)를 분사하는 인젝터(118)를 구비하며, 상기 용매(12)를 건조시키면서 분사시키는 분사부(110); 상기 용매(12)를 상기 분사부(110)로 이송시키는 스프링 형태의 이송 스크류(132), 상기 이송 스크류(132)를 회전시키는 모터(134), 그리고 상기 이송 스크류(132)와 상기 인젝터(118)를 연결하는 분배 헤더(136)를 구비하는 이송부(130); 상기 용매(12)와 용제가 혼합되는 혼합관(142), 상기 인젝터(118)에 연결되어 상기 용매(12)가 상기 혼합관(142) 내부로 분사되는 용매 분사관(144), 제1 분사각으로 상기 용제를 분사시키는 제1용제 분사 노즐(146), 제2분사각으로 상기 용제를 분사시키는 제2용제 분사 노즐(148), 상기 제1 및 제2용제 분사 노즐(146, 148)이 연결되며 상기 용제가 설정 압력으로 유입되는 제1용제 유입구(147), 그리고 상기 제1용제 유입구(147)를 개폐하는 제1용제 밸브(149)를 구비하는 혼합부(140); 상기 용매(12) 및 상기 용제를 용액의 형태로 저장하는 저장 탱크(152), 상기 저장 탱크(152) 내부로 상기 용제를 공급하는 제2용제 유입구(153), 상기 용액의 제1, 제2 그리고 제3수위를 감지하는 수위 센서(154), 상기 용액을 교반시키는 교반기(156), 상기 제2용제 유입구(153)를 개폐하는 제2용제 밸브(158), 그리고 상기 저장 탱크(152)의 상기 용액을 외부로 배출하는 배출 펌프(160)를 구비하는 저장부(150); 그리고 타이머(172)를 구비하며, 상기 모터(134), 상기 송풍기(112), 상기 수위 센서(154), 상기 교반기(156), 상기 제2용제 밸브(158) 그리고 상기 배출 펌프(160)를 제어하는 제어부(170)를 포함하는 것을 특징으로 하는 분말 입자 용해 장치.
제1항에 있어서, 상기 분사부(110)는 상기 송풍기(112)에 의해 송풍되는 상기 공기를 설정 온도로 가열하는 히터(116), 상기 공기의 온도를 감지하는 온도 센서(117)를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 분말 입자 용해 장치.
제2항에 있어서, 상기 제어부(170)는 상기 온도 센서(117)로부터 상기 공기의 온도가 상기 설정 온도를 초과함을 알리는 신호를 수신할 때, 상기 히터(116)를 정지시키며, 상기 온도 센서(117)로부터 설정 온도 이하임을 알리는 신호가 수신될 때 상기 히터(116)를 가동시키는 것을 특징으로 하는 분말 입자 용해 장치.
제2항에 있어서, 상기 설정 온도는 약 50℃인 것을 특징으로 하는 분말 입자 용해 장치.
제1항에 있어서, 상기 이송부(130)는 분배 헤더(136) 내에 설치되어 상기 이송 스크류(132)의 단부를 차단함으로써 상기 용매(12)가 습기와 접촉하는 것을 차단하는 용매 밸브(138)를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 분말 입자 용해 장치.
제5항에 있어서, 상기 제어부(170)는 상기 저장 탱크(152) 내부로 상기 용제를 공급하고, 상기 수위 센서(154)에 의해 상기 제1수위가 감지될 때 상기 제2용제 유입구(153)를 차단하고 상기 이송 스크류(132)의 단부를 개방하고, 상기 제1용제 유입구(147)를 개방하고, 상기 모터(134), 상기 송풍기(112) 그리고 상기 교반기(156)를 가동하는 것을 특징으로 하는 분말 입자 용해 장치.
제1항에 있어서, 상기 설정 압력은 2∼3㎏/㎠인 것을 특징으로 하는 분말 입자 용해 장치.
제1항에 있어서, 상기 제1분사 각도는 15°이며, 상기 제1분사 각도는 25°인 것을 특징으로 하는 분말 입자 용해 장치.
제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2용제 분사 노즐(146, 148)은 길이 방향으로 제1분사 통로(147A)가 형성되고 상기 제1분사 통로(147A)의 반경 방향으로 제2분사 통로(147B)가 형성되는 것을 특징으로 하는 분말 입자 용해 장치.
제1항에 있어서, 상기 수위 센서(154)는 ㅇ바력 센서인 것을 특징으로 하는 분말 입자 용해 장치.
제2항에 있어서, 상기 제어부(170)는 상기 수위 센서(154)에 의해 상기 제2수위가 감지될 때 상기 제2용제 유입구(153)를 개방하고, 상기 제2수위가 감지된 후 상기 타이머(172)에 의해 제1설정 시간이 경과했음을 알리는 신호가 수신되면 상기 모터(134), 상기 송풍기(112), 상기 히터(116)를 정지시키고, 상기 수위 센서(154)에 의해 상기 제3수위가 감지될 때 상기 제2용제 유입구(153)를 폐쇄하며 상기 타이머(172)에 의해 제2설정 시간이 경과했음을 알리는 신호가 수신될 때 상기 교반기(156)를 정지시키고 상기 배출 펌프(160)를 작동시키는 것을 특징으로 하는 분말 입자 용해 장치.