KR100316317B1 - 액체혼합장치 - Google Patents

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에넨켈 안톤
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Abstract

용기내에서 선택적으로 폭기 또는 비폭기적으로 액체를 혼합하기 위한 장치가 수직 축선에 관하여 회전할 수 있도록 용기 (1)의 바닥 구역에 배치된 중공의 별형상 다익 회전자(6)를 포함한다. 회전자(6)의 두 대향면 중 하나에서 회전자(6)의 중공 내부는 기체 공급라인(15)과 연결되며, 회전자(6)의 회전 방향으로 도시된 바와 같이 추적 측면(11)에서 날개(10)들 각각은 각각 기체 배출구(12)를 구비한다. 액체는 기체-액체 혼합물용 흐름통로로 고정자에 의해 둘러 쌓인 회전자(6)의 두 수평면 중 하나로 들어간다. 기체주사가 없을 때라도 장치가 액체를 순환 시키기 위해 확실히 사용될 수 있도록 회전자는 유입 액체흐름(17)으로 부터 기체 배출구(12)를 통해 배출되는 기체흐름(16)을 분리하기 위해 각각의 안내판(18)들을 각진 틈 또는 공간에 구비한다.

Description

액체 혼합 장치
본 발명은 수직 축선을 중심으로 회전할 수 있도록 용기의 바닥부분에 배치된 중공(中空)의 별 형상의 회전자에 의해 액체를 폭기 또는 염기성으로 선택적으로 교반하기 위한 장치에 관한 것으로, 상기 회전자의 중공 내부는 그 수평면 중 하나에서 가스 공급라인과 연결된다. 회전자는 회전방향에 대한 후방 측면에 각각 가스 배출구를 구비하고 있다. 액체는 회전자의 두 수평면 중 하나로 들어오며, 상기 회전자는 생성된 가스와 액체 혼합을 위한 흐름 통로로 이루어진 고정자에 의해 둘러 쌓인다.
오수정화 시설에 함유한 유기물질을 산화 분해함으로써 오수를 정화시킬때에 그때까지 남은 질소를 염기성의 후처리에 의해 제거하기 위하여 그 안에 형성된 슬러지가 부유 상태로 유지될 수 있도록 오수는 조심스럽게 교반되어야 한다. 그러나, 오수의 염기성 후처리의 경우이므로 액체의 표면을 통한 공기의 유입은 가능한 한 금지되어야 한다. 이와 같은 오수의 교반시에는 액체의 표면이 가능한 한 고요하고 평온하게 유지되는 것은 필수적이다.
액체의 가스 폭기를 위하여 중공의 별 형상 회전자가 사용된 것이 공지한 것으로(오스트리아 특허제 319865) 알려져 있으며, 회전자의 중공 내부는 그 수평면에서 가스 공급라인과 연결되고, 가스는 그 회전방향에 대한 후방 측면에 설치된가스 배출구를 통해 배출된다. 공기 또는 기체는 수직 축선에 관해 회전하는 이 회전자의 가스 공급 라인을 통해 흡입되고, 회전방향에 대한 후방의 측면에 있는 가스 배출구를 통해 방출되며, 회전자에 의해 축선방향으로 흡입된 액체와 혼합된다.
생성된 가스와 액체 혼합물은 폭기 장치가 설치된 액체용기 속으로 회전자를 둘러싼 고정자의 흐름 통로를 통해 배출된다. 그에 의해 미세하게 분산된 가스 거품은 가스와 액체 혼합물의 배출구역 위로 떠오른다.
이 공지 장치는 액체의 폭기용으로 설치되는 것이 바람직하지만 가스 공급 라인을 잠근 상태의 제한된 액체 교반작용에는 효과가 없다. 그러나, 이와 같이 제한된 교반작용을 하기 위해 필요한 펌핑 출력이 매우 크기 때문에 전력소비가 너무 높게 된다. 물론 펑핑 출력은 회전자의 회전 속도를 제어함으로써 필요한 교반작용에 적합하게 적용될 수 있지만, 회전속도를 제어하는 것은 비용이 많이 든다. 게다가 예정된 양만큼의 공기폭기와 주어진 크기의 액체 용기안에서 제한된 혼합을 위한 소요 펌핑 출력사이에 만족스런 조화를 이루기 어렵다.
따라서, 장치 내로 가스를 주사함으로써 액체를 폭기하거나 가스 유입 없이 액체를 교반하기 위한 장치를 선택적으로 제공하는 것이 본 발명의 주요 목적이고, 이와 같은 방법으로 액체의 폭기와 펌핑순환 양자에 대하여 바람직한 작동 상태가 경제적으로 달성될 수 있다.
상기 목적을 해결하기 위한 본 발명의 구성은 회전자의 날개들 사이의 쐐기형 틈 또는 공간에서 가스 배출구로부터 배출되는 가스와 축선 방향의 액체공급부로부터 들어오는 액체의 흐름을 분리하거나 차단하기 위해 각각 안내판을 구비한것에 의해 전술된 목적이 달성된다.
본 발명은 상기 장치의 가스 공급 라인이 폐쇄된 경우 액체를 폭기하기 위해 필요한 전력소비가 이론적인 계산에서 예상되는 것보다 실질적으로 크다는 인식에 기초한다. 가스 공급 라인을 차단할 때에 회전자 내에서 발생된 흡인력은 회전자에 의하여 순환되고 있는 액체가 가스 배출구를 통해 회전자 내로 다시 흡입될 수 있다는 것이다. 이것에 대하여 본 발명에서는 가스 공급라인이 차단된 경우, 회전자의 날개 상호간의 쐐기형 공간에 배치된 안내판에 의해 액체의 흡입을 실질적으로 제한하거나 막아서 회전자 속으로 액체의 재 흡입이 없으며, 그 결과 가스 주사가 없는 상태에서 액체의 펌핑 순환을 위해 필요한 전력 소비는 최소한으로 줄어든다. 이와 같은 방법으로 폭기용 구동 시스템을 비경제적으로 크게 하지 않고도 액체순환을 위한 동력 요구량을 충족할 수 있는 회전자용 구동 시스템을 설계할 수 있게 된다.
액체로부터 가스배출구를 밀봉함으로써 액체는 가스 배출구로부터 떨어져 반대측 안내판 표면을 따라서만 흐를 수 있다. 어떤 주어진 요건에 따라 액체는 회전자의 축방향 밑으로부터 또는 위로부터 회전자 내로 흐를 수 있지만 회전자의 수평면 양측으로부터 동시에 흐를 수는 없다.
가스 공급라인이 개방된 경우, 가스 배출구로부터 나오는 가스 흐름과 회전자 내로 흘러 들어가는 액체 흐름 사이에 배치된 안내판에 의해 가스와 액체의 혼합은 안내판이 없을 경우보다 더 큰 정도로 고정자 구역내로 이동되는 효과를 가진다. 그러나, 이것은 고정자로부터 배출된 액체 내에 작은 가스 기포의 미세한 분배에 어떤 불리한 영향을 주지는 않는다.
바람직한 배열로 안내판을 배치하기 위해서(유체 흐름 조건의 상태에서), 액체 유입이 일어나는 회전자의 수평면 중 하나와 이웃하거나 그 구역 내에서 각각의 회전자 날개의 후방 측면에 연결된 안내판은 회전자의 다른 수평면을 향해 경사진다. 일반적으로 회전자의 날개 상호간의 쐐기형 영역에 축방향으로 유입하는 액체는 안내판을 따라 변향되어 고정자의 흐름 통로를 따라 배출된다. 특별히 안내판이 수평에서 경사져 연장된 경우(주변방향으로 도시된 바와 같다), 바람직한 상태는 액체의 흐름 방향에 상당하는 약 25°와 60°사이에 있다. 이 흐름 방향은 회전자로 들어가는 용기내의 수두에 따른 액체의 축선 방향 흐름 속도에 의해 결정되며, 또한 회전자의 회전속도에 의해 결정된다.
그러므로, 실제적인 문제로서, 어떤 경우이든지 고정자의 흐름통로를 따라 유입되는 액체의 흐름은 보장되어야 한다. 다른 한편으로는 폭기중에 가능한한 최소 크기의 거품을 만들기 위하여 안내판의 길이는 회전자 높이의 적어도 절반이상 확장되어야 한다(회전자의 상부와 하부 수평면 사이의 수직 길이를 말함). 그렇지만 안내판은 회전자의 전체 높이와 그 절반 사이의 어느 위치까지 확장되어도 된다. 회전자 높이의 80% 이상의 확장은 교반과 폭기 목적 양자에 대하여 좋은 결과를 줄 것이다.
가스와 액체 사이의 바람직한 밀봉효과가 달성되고, 가스 공급 라인이 폐쇄된 경우에 중공의 회전자 내로의 액체의 재 흡입이 적절히 방지되는 것을 확실히 할 때까지 안내판 각각은 회전자의 내부 날개 사이의 쇄기형 영역에서 가스 흐름과액체 흐름 사이에 분리를 확실하게 해야 한다. 그러므로, 안내판의 외부 측면 모서리는 날개 끝의 궤적을 따라 배치될 수 있고 회전자(6)를 둘러싸도록 배치된 외통을 따라 뻗고 동일한 거리로 간격질 것이다.
가스 공급 또는 폭기 없는 염기성 액체 순환에 필요한 동력을 충족하기 위한 회전자 구동의 설계는 장치가 염기성 액체순환 또는 회전자와 동일한 회전 속도로 폭기를 선택적으로 작동되도록 할 수 있도록 하며, 이는 특히 구조를 간단하게 하고 양 동작 형식에 대하여 좋은 균형을 이루게 한다. 이와 같은 연결에 있어서, 용기내의 액체의 주어진 높이에서 일반적으로 회전속도가 선택되기 때문에 가스는 과대한 압력 없이도 회전자 내로 흡입될 수 없다. 폭기 동작을 위해서 회전자 내로 유입되는 가스에 적용되는 소정의 소요 전력은 염기성 액체 순환에 필요한 전력의 약 0.7배임이 판명되었다.
소요 전력을 낮게 유지할 수 있도록, 많은 양의 액체는 낮은 흐름 속도로 대치되어야 한다. 이로부터 가능한 낮은 회전자 회전속도와 더 큰 회전자 크기를 요구하게 된다. 이들 요구를 만족할 수 있도록 회전자 구동은 회전자의 회전속도가 많아야 600rpm, 바람직하게는 약 150 및 500rpm 사이에 있는 것이 바람직하다.
액체용기의 바닥면에서 가스분배가 균일하지 아니할 경우, 비교적 큰 액체 흐름이 가스 상승 작용에 의해 발생함으로서 액체에서의 가스기포의 체류시간이 짧아지고 나아가서는 가스와 액체와의 상호작용이 적어진다. 따라서 용기 횡단면에 걸쳐서 균일한 가스 분배를 행해야 한다. 이와 같은 목적을 위하여 고정자의 흐름 통로는 상방으로 향한 길이 방향 분배구를 구비한 파이프를 각각 흐름 통로 단부에연결함으로써 길게 연장할 수 있다. 이와 같은 분배 파이프의 존재는 가스와 액체 혼합물에 대한 큰 흐름 구역을 제공한다. 상방으로 향한 분배구는 분배 파이프의 전 길이에 걸쳐 분배된 가스 유출을 달성될 수 있게 하며, 따라서 미세한 거품이 합쳐져서 크고, 덜 능률적인 기체 거품의 형태로 분배 파이프 내에서 각각 합쳐지는 것이 저지된다. 분배파이프를 통한 주사가스 없이 액체만 변위하는 경우에도 액체흐름의 일부분이 역시 그곳에 제공된 분배구멍을 통해 분배파이프로부터 흘러나가며, 이것은 분배파이프의 길이영역에 있어 제한된 교반작용에 유익한 것으로 판명된다.
분배 파이프 내의 압력은 고정자로부터 멀어지는 방향으로 감소하기 때문에, 분배구의 폭 또는 단면적은 파이프의 바깥 방향으로 갈수록 일정한 가스분배가 보증되도록 구성하여야 한다. 이와 같은 배열로서, 한편으로는 폭기 동작의 경우에 용기의 전 단면에 걸쳐 실질적으로 균일한 가스 분배가 달성되고, 다른 한편으로는 가스 주사 없는 염기성 액체 순환의 경우에 액체 표면에 어떤 소요도 없이 제한된 순환 운동이 확실히 달성될 수 있도록 한다. 특히 분배가 분배 파이프의 상방으로 향한 길이 방향 슬릿으로 구성된 경우 간단한 구조로 이와 같은 목적을 이를 수 있다.
이하에서 도면을 참조하여 좀 더 상세히 설명하면 제1도 내지 제3도에 도시된 본 발명의 실시예에 있어서 선택적으로 폭기 또는 염기성으로 액체를 혼합하는 장치는 액체용기(2)의 바닥(1)에 위치하고, 세로 축선에 관해 회전자(6)를 회전시키기 위한 축(5)을 가진 구동모터(4)를 지지하는 프레임(3)을 포함하고 있다. 프레임(3)은 또한 회전자(6)를 둘러싸며, 제2도에 잘 도시된 바와 같이 고정자(7)는 두 개의 환형판(8)의 사이에 흐름통로(9)를 형성하고 있다. 흐름통로(9)의 축선은 회전자(6)의 회전방향으로 경사져 있다.
회전자(6)는 속이 비어 있으며, 별 모양의 날개(10)를 가진 별모양 형상으로 되어 있다. 이들 별 모양의 날개(10)는 회전자(6)의 축선 평면으로 배치되고(즉, 회전자의 반지름 방향으로 연장됨), 각각 가스배출구(12)를 형성하는 후방측면(11)을 갖고 있다. 회전자(6)의 중공내부 회전자(6)의 하단면에 설치한 최소 한 개의 열린부분(13)을 통해서 가스연결덕트(14)와 접속되고 가스연결덕트는 가스 공급라인(15)에 연결되어 있다. 액체 속으로 주사되는 가스(16)는 일반적으로 가스공급라인(15)으로부터 적절한 송풍기, 압축기 또는 기타장치(도시되지 않음)에 의해 부여되는 입력하에서 고정자의 하부면을 따라 연결덕트(14)를 통해 회전자(6)로 공급되기 때문에 액체(17) 유입구는 흐름 화살표로 도시된 바와 같이 고정자(7)의 상부면에 구비된다.
본 발명에 따른 장치의 회전자(6)가 공지의 이와 같은 형식의 회전자와 다른 점은 별모양의 날개(10) 상호간의 쐐기형 영역에 안내판(18)을 두고 있는 점이다. 이 안내판(18)은 적어도 가스배출구(12)의 바로 근처에서 틈 또는 공간 내부로 화살표 방향으로부터 유입되는 액체용기(2)로부터의 액체(17)와 가스배출구(12)로부터 흘러나오는 가스(16) 사이를 분리한다. 가스 공급 라인(15)이 개방된 경우 회전자의 내부 날개 틈으로 들어오는 액체와 가스의 혼합은 본질적으로 고정자(7)의 흐름 통로(9) 내에서 이루어진다. 이와 같이 형성된 가스와 액체 혼합물에 대한 바람직한 방출 조건을 얻기 위해서, 다수의 분배 파이프(19)는 고정자(7)의 흐름 통로(9)의 방출 단부에 연결된다. 제2도에 잘 도시된 바와 같이, 분배 파이프(19)의 상측에는 슬릿형의 분배구(20)를 가지고 있다. 이 슬릿형의 분배구(20)는 분배파이프(19)의 외측 단부에서 확장된다.
따라서 흐름 통로(9)를 떠난 가스와 액체 혼합물은 분배파이프(19)의 내부를 통해 회전자(6)로부터 멀리 운반되어 제2도에 표시된 바와 같이 용기내에서 액체 속으로 각각 슬릿형의 분배구(20)를 통해 작은 가스 거품을 상승시킨다. 이와 같이 미세한 가스 거품의 균일한 분배는 분배 파이프(19)의 전 반경 범위에 걸쳐서 이루어진다. 설치를 용이하게 하기 위해서 이들 파이프는 실질적인 수평 위치와 상방으로 경사진 위치 사이에서 상방 및 하방으로 스윙하도록 고정자(7)에 링크되거나 힌지될 수 있다(단순화를 위해서 이 배치는 도면에 도시되지 않음).
예를 들어 탈질작용(denitrification) 과정에서 가스 주사 없이 바람직한 액체순환을 도시된 장치에 의해 달성하기 위하여, 가스공급라인(15)과 일체가 되어 있는 밸브(22)를 폐쇄함으로써 어떤 가스도 회전자(6) 속으로 유입되지 않을 것이다. 그 다음에 안내판(18)들은 가스 공급라인(15)이 폐쇄된 경우 회전자내에서 발생된 강화된 흡입력에 기인하여 회전자 날개(10)의 후방 측면에서 많은 양의 액체가 가스 배출구(12)를 통해서 회전자 속으로 흡입되지 않도록 하고, 이와 같이 안내판(18)들은 또한 제6도의 그래프의 곡선(a),(b)로부터 이해할 수 있는 바와 같이 많은 양의 액체가 가스 주사 없이 회전자를 회전시킴으로써 흡입되는 것을 방지한다. 이들 곡선은 주어진 회전자에 대하여 주사되는 가스량에 대한 회전자 구동의전력 소요량의 의존성을 보여주며, 이들 곡선은 안내판이 장착된 회전자 및 안내판(18)이 장착되지 않은 회전자에 대한 각각의 관계를 표시한다. 안내판(18)이 없는 회전자의 경우에 가스 흐름과 동력의 관계를 표시하는 곡선(a)은 가스 주사율이 증가됨으로써 전력 수요가 실질적으로 최고 값에서 최소 값으로 감소함을 보여주며, 반면에 안내판(18)을 장착한 회전판에 대하여 표시한 곡선(b)은 최소 값에 비해 그리 높지 않은 최고 값으로 거의 평평한 경사를 가진다. 따라서, 제6도로부터 안내판을 가지지 않은 회전자의 경우에 대하여 안내판을 가진 회전자의 경우에 상당히 낮은 동력이 요구됨을 쉽게 알 수 있다. 상기 차이는 가스 주사 없는 액체 순환의 경우(폭기율=0㎥/h)에 특히 명백하지만, 더 높은 폭기율에 있어서도 안내판이 없는 회전자 보다 안내판을 가진 회전자의 상태가 유리하다는 것은 명백하다.
가스(16)와 액체(17) 흐름과의 사이에 적절한 분리를 보장하기 위해서, 안내판(18)들은 회전자 속으로의 액체 흐름의 입구 위치에 가까운 회전자의 한쪽 수평면에 인접한 회전자 날개(10)의 후방측면(11)에 연결되며, 안내판(18)들은 회전자의 주위에 도시된 바와 같이 회전자의 다른 쪽 수평면을 향하여 비스듬히 확장된다. 안내판(18)들의 외부 모서리(23)는 전술한 바와 같이 날개 끝 궤적의 지름보다 조금 작은 지름(최대 수 밀리미터)인 회전자 날개(10) 끝의 원형 궤적에 정확하게 배치된다(제2도 참조).
가능한 한 유입 액체로부터 가스 배출구(12)를 밀봉할 필요가 있기 때문에 회전자 속으로의 액체 유입은 회전자의 두 수평면중의 하나에서만 발생할 수 있다. 다른 말로 하면, 액체공급이 주어진 경우의 요구량에 따라 회전자의 밑 또는 위로부터 행해질 수 있지만 양쪽 면에서 동시에 행해질 수는 없다는 것이다. 회전자 속으로의 가스 유입은 또한 회전자의 양면으로부터 행해질 수 있지만 주어진 조건에서 한쪽 면으로부터만 행해질 수 있고, 그 면은 액체 유입 위치에 인접한 면 또는 액체 유입 위치로부터 약간 떨어진 면일 수 있다. 그러므로 실제적인 적용의 관점에서 제1도 내지 제3도의 실시예에 따른 장치는 앞서 지적된 바와 같이 가스가 밑으로부터 회전자 내로 유입되고, 액체는 위로부터 회전자로 들어가는 배치에 의해 특징 지워진다. 따라서, 이 경우에 회전자 구동모터(4)는 물론 위로부터 회전자 내로 들어오는 액체 유입을 가진 회전자(6) 위에 배치되고, 안내판(18)들은 회전자의 회전방향과 반대방향으로 회전자의 상부면으로부터 하방으로 경사진다.
제4도는 제1도 내지 제3도의 배열에 상당하는 배열을 보여주지만, 화살표 17에 의해 표시된 액체 공급은 가스가 화살표 16에 의해 표시된 위로부터 회전자 내로 흐르면서 밑으로부터 행해진다. 이때 회전자축(5)은 필연적으로 가스연결 덕트(14)를 통과한다. 그러므로, 이 경우에 안내판(18)들은 가스 공급 라인(15)이 폐쇄된 경우 중공의 회전자 내로 액체가 다시 흡입되는 것을 방지하고 가스 배출구(12)를 밀봉하기 위하여 회전자의 회전방향과 반대방향으로 회전자의 하부면으로부터 상부면을 향해 상방으로 경사진다.
제5도는 회전자 축(5)이 용기의 바닥면(24)을 관통하고, 고정자(7)가 바닥면(24)에 직접 장착되는 본 발명의 또 다른 실시예를 보여준다. 이 배치에 있어서, 가스(16)와 액체(17)의 양자 공급은 위로부터 행해진다. 안내판(18)들은 위로부터의 액체 공급을 수용할 수 있도록 회전자의 회전방향과 반대방향으로 회전자의 상부면으로부터 하방으로 경사진다. 다음의 예는 본 발명의 작동상의 특징 및 장점들 중 일부를 좀더 명확하게 설명한다.
지름 9.1m, 전 높이 6.3m, 공기유량 840㎥/h을 가진 실린더형 용기 내에서 오수를 폭기하기 위하여 본 발명에 따른 장치는 용기 내에 설치되며, 날개 끝에서 외경 540mm, 높이 85mm인 다익(multi-vane) 회전자와 내부 날개 공간에 있는 일련의 경사 안내판들로 구성되고, 상기 안내판은 수평에 대해 37°경사지고 실질적으로 회전자 높이의 100% 이상 확장된다. 고정자는 각각 90×100㎜의 직사각형 단면을 가진 10개의 흐름 통로를 구비하고 있다. 고정자의 외경은 1.050mm이다. 이들 흐름 통로는 그 상부면에 각각 10㎜폭의 길이방향 슬릿형의 분배구를 구비한 각각 2m 길이의 분배 파이프에 의해 확장된다. 액체 속으로 주사되는 공기상의 초과 압력은 453mbar의 적당한 송풍기에 의해 조절된다. 22kw의 출력을 가진 구동모터의 도움으로 회전자는 346rpm으로 구동된다. 이러한 조건하에서 840㎥/h으로 비율로 공기는 회전자 내로 공급되고 오수 용기의 전 바닥 면적에 걸쳐 장치에 의해 균일하게 분배된다. 공기와 액체 혼합물의 밀도는 706kg/㎥이다. 폭기 장치에서 필요한 동력은 15.1kw이고, 송풍기에 필요한 동력은 15.3kw이다. 따라서 필요한 전체 동력은 30.4kw이다. 표준 산소 이송율은 72.8kg O2/h이고, 이는 2:3kg O2/kwh 의 표준 폭기효율과 29.0%의 표준 산소 이송율로 계산한다.
이러한 작동으로부터 기체주사 없는 염기성 순환으로 가기 위해서는 송풍기를 끄고 기체 공급라인을 폐쇄하는 것이 필수적이다. 회전자와 동일한 회전속도로액체는 1860㎥/h의 비율로 회전자의 내부 날개 공간으로 들어가고 회전자 구동을 위해 필요한 동력은 21.6kw이며, 이는 부유상태에서 특히 염기성 질소 분리에 해로운 액체 표면의 어떠한 움직임도 야기함이 없이 오수 용기 내에서 슬러지를 보유하기에 충분하다.
제1도는 본 발명에 따른 기체주사(injection)에 의한 폭기 또는 기체 주사 없이 염기성의 액체 교반을 선택적으로 처리하기 위한 장치의 부분 절단 측면도.
제2도는 제1도의 II-II선을 따라 취한 개략적인 단면도.
제3도는 제1도 및 제2도에 도시된 본 발명에 따른 장치의 회전자의 확대 사시도.
제4도는 회전자의 다른 변형예를 설명하는 축방향 단면도.
제5도는 본 발명의 회전자의 또다른 변형 실시예에 따른 축방향 단면도.
제6도는 회전자의 구동장치의 전력소비와, 회전자가 안내판을 가진 경우와 회전자가 안내판을 가지지 않은 경우의 각각의 토출 공기량에 따른 관계를 나타내는 그래프.
* 도면중 주요부분의 부호에 대한 설명 *
1 : 바닥 2 : 액체용기 3 : 프레임
4 : 구동모터 5 : 축 6 : 회전자
7 : 고정자 8 : 환형판 9 : 흐름통로
10 : 날개 12 : 가스배출구 14 : 덕트
15 : 가스공급라인 17 : 액체 20 : 분배구
22 : 밸브

Claims (15)

  1. 수직 축선을 중심으로 회전할 수 있도록 용기의 바닥에 배치된 중공의 별 형상 회전자(6)를 포함하고, 상기 회전자의 중공 내부는 가스 공급라인의 일단부와 그 수평면에서 연결되며, 상기 회전자는 각각 회전방향에 대하여 후방측면에 가스 배출구를 구비하고, 액체는 상기 회전자의 두 수평면중 하나로 들어오며, 상기 회전자를 둘러싼 고정자를 포함하며, 상기 고정자는 가스와 액체 혼합물용의 흐름 통로를 구성하는 액체 혼합 장치에 있어서,
    회전자(6)의 각각의 별모양의 날개(10) 상호간의 쐐기형 영역의 가스 배출구(12)에서 나오는 가스(16)와 액체 공급부로부터 유입되는 액체(17)를 분리하기 위한 각각의 안내판(18)을 구비하는 것을 특징으로 하는 액체 혼합 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 액체(17)가 유입되는 회전자(6)의 한쪽 면에 인접한 각각의 날개(10)의 후방측면(11)에 고착되고, 상기 액체(17)로부터 떨어진 회전자(6)의 다른쪽 면을 향해 경사진 안내판(18)들이 회전자(6)의 수직 높이의 절반이상으로 확장된 것을 특징으로 하는 액체 혼합 장치
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    안내판(18)들의 외부 모서리(23)들이 날개(10) 끝들의 궤적을 따라 배치되고, 회전자(6)를 둘러싸도록 배치된 외통을 따라 뻗는 것을 특징으로 하는 액체 혼합 장치.
  4. 제1항 내지 제2항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가스 공급라인(15)이 개방되거나 폐쇄됨에 관계없이 회전자(6)가 동일한 속도로 회전하는 것을 특징으로 하는 액체 혼합 장치.
  5. 제1항 내지 제2항 중 어느 한 항에 있어서,
    회전자(6)의 회전 속도가 600rpm 이하인 것을 특징으로 하는 액체 혼합 장치.
  6. 제1항 내지 제2항 중 어느 한 항에 있어서,
    고정자(7)의 흐름 통로(9)가 상방을 향한 길이방향의 분배구(20)와 분배 파이프(19)들을 그 배출 단부에 연결함으로써 길어지는 것을 특징으로 하는 액체 혼합 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    분배구(20)의 폭 또는 단면적이 분배파이프(19)의 전 길이에 걸쳐 바깥 방향으로 갈수록 증가하는 것을 특징으로 하는 액체 혼합 장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 분배구(20)는 분배파이프(19)의 벽에서 상향의 길이방향 슬릿으로 이루어짐을 특징으로 하는 액체 혼합 장치.
  9. 제3항에 있어서,
    상기 가스 공급라인(15)이 개방되거나 폐쇄됨에 관계없이 회전자(6)가 동일한 속도로 회전하는 것을 특징으로 하는 액체 혼합 장치.
  10. 제3항에 있어서,
    회전자(6)의 회전속도가 600rpm 이하인 것을 특징으로 하는 액체 혼합 장치.
  11. 제3항에 있어서,
    고정자(7)의 흐름 통로(9)가 상방을 향한 길이방향의 분배구(20)와 분배파이프(19)들을 그 배출 단부에 연결함으로써 길어지는 것을 특징으로 하는 액체 혼합 장치.
  12. 제7항에 있어서,
    상기 분배구(20)는 분배파이프(19)의 벽에서 상향의 길이방향 슬릿으로 이루어짐을 특징으로 하는 액체 혼합 장치.
  13. 제4항에 있어서,
    회전자(6)의 회전속도가 600rpm 이하인 것을 특징으로 하는 액체 혼합 장치.
  14. 제4항에 있어서,
    고정자(7)의 흐름 통로(9)가 상방을 향한 길이방향의 분배구(20)와 분배파이프(19)들을 그 배출 단부에 연결함으로써 길어지는 것을 특징으로 하는 액체 혼합 장치.
  15. 제5항에 있어서,
    고정자(7)의 흐름통로(9)가 상방을 향한 길이방향의 분배구(20)와 분배파이프(19)들을 그 배출단부에 연결함으로써 길어지는 것을 특징으로 하는 액체 혼합 장치.
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