KR100494242B1 - 실험용 균질혼련기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 용기에 담기는 처리물 내에 매몰된 상태로 처리물을 혼련시키는 교반수단과 교반수단을 구동시키는 제1모터를 연결하는 회전로드의 하단 부위에 내장된 온도측정센서에 의해 혼련 중인 처리물의 온도가 측정된 다음 온도표시창을 통해 표시되기 때문에 혼련 중인 처리물의 온도를 용이하게 인지할 수 있어 처리물의 종류에 따라 각기 다른 혼련 중 온도의 허용범위를 벗어나지 아니한 상태로 처리물을 균질하게 혼련시킬 수 있다.

또한 케이스에 장착된 제2모터, 고정지주에 삽입된 이동지주 내에 배치되고 제2모터에 의해 회전하는 스크루, 스크루의 골에 끼워지는 지지볼 및 고정지주에 장착되어 지지볼을 감싸는 볼홀더로 구성된 승강수단에 의해 이동지주에 장착된 케이스 및 케이스에 설치된 제1모터와 연결되는 교반수단을 자동적으로 상승 및 하강시킬 수 있어 처리물이 담긴 용기의 내부로 교반수단을 정밀하고 부드럽게 진입 및 적출시킬 수 있다.

Description

실험용 균질혼련기 { A homogenizing mixer for experimentation }

본 발명은 제약, 화장품 등을 조성하는 원료인 물성이 서로 다른 액상물질끼리 또는 미세한 분말과 점성을 가진 액상물질을 균질하게 섞기 위해 현장에서 사용되는 균질혼련기를 연구실 등의 탁상 따위에 올려놓고 사용하기 적합하도록 소형화한 실험용 균질혼련기에 관한 것이다.

도 1은 종래 기술에 따른 실험용 균질혼련기가 도시된 측면도이다.

도 1에 도시된 바와 같이 종래 기술은 혼련하고자 하는 물질, 즉 처리물이 담긴 비커(beaker) 등의 용기(A)가 올려지는 받침대(1)와, 상기 받침대(1)의 상부에 세워지는 고정지주(2)와, 상기 고정지주(2)의 상측에서 내부로 슬라이딩 삽입되는 이동지주(3)와, 상기 이동지주(3)를 상하 이동시키는 승강수단(10)과, 상기 이동지주(3)의 상부에 장착되고 실험용 균질혼련기의 작동에 관련한 각종 부품이 내장된 케이스(4)와, 상기 케이스(4)의 하부에 설치된 모터(5)와, 상기 모터(5)에 의해 고속으로 회전하면서 용기(A)의 처리물을 균질 혼련시키는 교반수단(6)으로 구성된다.

여기에서 상기 승강수단(10)은 이동지주(3)의 안쪽 측면에 상하방향으로 길게 장착되는 래크(11)와, 상기 래크(11)와 맞물리는 피니언(12)과, 외부에서 상기 피니언(12)을 사용자가 직접 회전시킬 수 있도록 연결되는 조작핸들(13)로 구성되어 조작핸들(13)을 회전시키면 피니언(12)이 회전되고, 피니언(12)이 회전되면 래크(11)가 장착된 이동지주(3)가 상하 이동되어 케이스(4)에 설치된 모터(5)와 연결되는 교반수단(6)이 승강된다.

상기와 같은 종래 기술은 용기(A)에 처리물을 담아 받침대(1)에 올려놓은 후 조작핸들(13)을 회전시켜 교반수단(6)을 용기(A) 내에 진입시킨 다음 모터(5)를 구동시킴으로써 교반수단(6)을 회전시키면 처리물의 균질한 혼련이 이루어진다.

그러나 상기한 바와 같이 구성되고 작용되는 종래 기술은 교반수단(6)에 의해 처리물을 혼련시킬 때 용기(A)에 담긴 처리물의 종류에 따라 처리물의 온도가 허용범위를 벗어나지 아니한 상태에서 혼련하여야만 균질하게 혼련이 이루어지는데, 이를 위하여 종래에는 별도로 구비한 공지의 수은온도계를 사용하여 처리물의 온도를 수시로 측정함으로써 처리물의 온도가 허용범위를 벗어났는지 확인하여야 했던 번거로움이 있었다.

또한 교반수단(6)을 용기(A) 내에 진입시키거나, 또는 그 반대의 작동을 하고자 할 경우 사용자가 직접 조작핸들(13)을 회전시켜 교반수단(6)을 상승 및 하강시켜야 하는데, 이러한 작동이 수동으로 이루어지기 때문에 번거로울 뿐만 아니라 정밀하게 승강되지 아니하는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래 기술의 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 교반수단에 의해 용기에 담긴 처리물이 혼련되는 과정 중에 처리물의 온도를 센서에 의해 자동적으로 측정한 다음 디스플레이를 통하여 측정된 온도를 표시함으로써 사용자가 혼련 중인 처리물의 온도를 용이하게 인식할 수 있도록 한 실험용 균질혼련기를 제공하는 데 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 고정지주 내에 승강 가능하게 삽입되는 이동지주가 볼 스크루에 의해 작동되도록 하여 이동지주와 함께 승강하는 교반수단을 처리물이 담긴 용기의 내부로 정밀하고 부드럽게 진입시키거나, 또는 그 반대의 작동이 이루어지도록 한 실험용 균질혼련기를 제공하는 데 있다.

상기한 바와 같은 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명은 처리물이 담긴 용기가 올려지는 받침대와, 상기 받침대의 상부에 세워지는 고정지주와, 상기 고정지주 내에 승강 가능하게 삽입되는 이동지주와, 상기 이동지주를 승강시키는 승강수단과, 각종 부품이 내장되어 상기 이동지주의 상부에 장착되는 케이스와, 상기 케이스의 하측으로 설치된 제1모터와, 상기 제1모터에 의해 회전하면서 상기 용기에 담긴 처리물을 혼련시키는 교반수단과, 상기 교반수단에 의해 혼련되는 처리물의 온도를 측정하여 사용자에게 알려주는 온도측정수단을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하여 가능하게 된다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명에 따른 실험용 균질혼련기가 도시된 사시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 교반수단과 그 주변의 구성요소가 도시된 측면도이다.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 본 발명은 처리물이 담긴 용기(A)가 올려지는 평평한 받침대(30)와, 중공의 사각기둥 형상으로 형성되어 상기 받침대(30)의 상부에 수직하게 세워지는 고정지주(40)와, 상기 고정지주(40)의 내부에 상하방향으로 이동 가능하게 삽입된 이동지주(45)와, 본 발명에 관련한 각종 부품이 내장되어 상기 이동지주(45)의 상부에 장착되는 케이스(60)와, 상기 케이스(60)의 하측으로 설치되는 제1모터(70)와, 상기 제1모터(70)에 의해 회전되고 용기(A)에 담긴 처리물 내에 매몰된 상태에서 처리물을 균질하게 혼련시키는 교반수단(80)을 포함한다.

여기에서 상기 제1모터(70)는 그 둘레 부위가 모터케이스(71)에 의해 감싸져 보호되고, 상기 모터케이스(71)는 케이스(60)의 하부에 나사에 의해 견고하게 장착되어 제1모터(70)를 지지한다.

그리고 상기 교반수단(80)은 둘레를 따라 다수개의 날개가 형성되고 제1모터(70)에 의해 고속 회전하는 임펠러(81)와, 상기 임펠러(81)의 둘레로부터 일정 간격을 두고 씌워질 수 있도록 하부가 개방되고 상부에 다수개의 구멍이 형성된 임펠러 케이스(82)로 구성된다.

이때 상기 임펠러(81)는 회전로드(83)에 의해 제1모터(70)와 연결되어 동력을 전달받고, 상기 임펠러 케이스(82)는 다수개의 고정로드(84)에 의해 모터케이스(71)와 연결되어 고정되며, 상기 회전로드(83) 및 각 고정로드(84)에는 지지패널(85)이 끼워짐으로써 서로간의 간격이 일정하도록 유지됨과 아울러 도 3에 도시된 바와 같이 교반수단(80)에 의해 용기(A) 내에서 소용돌이치며 유동되는 처리물이 용기(A)의 외부로 비산되는 것이 방지된다.

여기에서 상기 지지패널(85)은 용기(A) 내에 담긴 처리물의 높낮이에 따른 적절한 대응이 가능하도록 상기 회전로드(83) 및 고정로드(84)의 길이방향을 따라 이동 가능하게 끼워지는데, 상기 모터케이스(71)의 둘레에서 돌출된 원통부재(72), 일측은 상기 지지패널(85)에 관통되어 너트로써 체결되고 타측은 상기 원통부재(72)에 상하 방향으로 이동 가능하게 관통된 지지로드(86) 및 상기 원통부재(72)에 나선 결합되어 지지로드(86)를 압박하는 고정나사(73)에 의해 이동 후 위치고정이 가능하게 된다.

특히 본 발명은 교반수단(80)에 의해 혼련이 진행 중인 처리물의 온도를 측정하여 사용자에게 알려주는 온도측정수단을 포함한다.

도 2, 3 및 본 발명에 따른 온도측정수단의 작동이 블록도로 표현된 도 4를 참조하면, 상기 온도측정수단(90)은 용기(A)에 담긴 처리물 내에 매몰되는 회전로드(83)의 하단 부위에 내장되어 처리물의 온도를 측정하는 온도측정센서(91)와, 상기 케이스(60)에 내장되고 상기 온도측정센서(91)와 전기적으로 연결되어 측정된 신호를 입력받는 제어부(92)와, 상기 제어부(92)로부터 신호를 입력받아 측정된 온도를 사용자에게 알려줄 수 있도록 케이스(60)의 전면에 장착된 온도표시창(93)으로 구성된다.

이러한 온도측정수단(90) 중 상기 온도측정센서(91)는 회전로드(83)의 외피를 통하여 전도되는 처리물의 온도를 감지하여 측정하는 것으로서, 이 역할을 수행할 수 있는 것이면 어떠한 것을 사용하여도 무방하다.

다만 상기의 온도측정센서(91)가 처리물의 온도를 용이하게 감지할 수 있도록 상기 회전로드(83)는 뛰어난 전도성을 가진 금속재로 이루어져야 할 것이다.

한편 본 발명은 상기 온도측정수단(90)과 함께 본 발명의 대표적인 특징을 이루는 승강수단을 포함한다.

상기 승강수단은 고정지주(40)가 세워진 방향으로 이동지주(45)를 이동시킴으로써 교반수단(80)을 상승 및 하강시키는 것으로서, 이 승강수단이 측단면도로 표현된 도 5를 참조하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

도 5에 도시된 바와 같이 상기 승강수단(50)은 이동지주(45)의 상측으로 케이스(60)의 안쪽 측면에 장착되는 제2모터(51)와, 길이방향을 따라 휘감기는 골(53a)이 형성되고 상기 제2모터(51)에 의해 회전 가능하게 연결되어 이동지주(45)의 내부에 수직하도록 배치되는 스크루(53)와, 상기 스크루(53)의 골(53a)에 구름운동 가능하도록 끼워지는 다수개의 지지볼(54)과, 상기 각 지지볼(54)을 감싸 지지한 상태로 고정지주(40)의 안쪽 측면에 장착되는 볼홀더(55)로 구성된다.

따라서 제2모터(51)를 구동시키면 스크루(53)가 회전되고, 이때 스크루(53)는 골(53a)에 끼워진 지지볼(54)의 지지를 받으며 승강되어 제2모터(51)가 장착된 케이스(60)에 장착되는 이동지주(45)가 상하 이동된다.

물론 이로 인하여 케이스(60)에 설치되는 제1모터(70)에 연결된 교반수단(80)도 상승 및 하강된다.

여기에서 상기 제2모터(51)는 케이스(60)에 볼트 및 너트에 의해 체결되는 모터브래킷(52)에 의해 장착되고, 상기 볼홀더(55)는 나사에 의해 고정지주(40)에 장착된다.

참고적으로 상기 이동지주(45)에는 이동지주(45)가 승강시 고정지주(40)에 장착된 볼홀더(55)와 간섭이 발생되지 아니하도록 볼홀더(55)가 끼워지는 슬롯(46)이 형성된다.

도 6은 본 발명에 따른 케이스가 도시된 정면도로서, 케이스의 정면에는 케이스에 내장된 부품과 연결되는 각종 조작스위치 및 표시창이 장착된다.

도 6을 참조하면, 도면부호 61은 본 발명의 전원을 ON/OFF시키는 전원스위치이다.

그리고 도면부호 중 62a는 상기 제1모터(70)에 공급되는 전원을 ON/OFF시키는 구동스위치이고, 62b는 상기 구동스위치(62a)에 의해 회전하는 제1모터(70)의 회전속도를 제어하는 속도제어스위치인데, 이들로 인하여 상기 임펠러(81)의 회전 여부 및 회전속도를 제어할 수 있음을 알 수 있다.

또한 도면부호 중 63은 제1모터(70)의 분당 회전수가 표시되는 RPM표시창이고, 64a는 상기 제1모터(70)에 적용되는 타이머이며, 64b는 상기 타이머(64a)의 스위치이다.

그리고 도면부호 65는 상기 이동지주(45)를 상하방향으로 이동시키는 업/다운 스위치로서, 이 업/다운 스위치(65)를 조작하면 제2모터(51)가 정, 역방향으로 회전되어 스크루(53)가 회전된다.

이상에서 설명되지 아니한 도면부호, 즉 도 2 및 도 7에 표기된 도면부호 25는 케이스(60)의 하부에 장착되는 거리감지센서로서, 상기 이동지주(45)가 과도하게 상승하거나 하강하는 것을 미연에 방지하기 위한 것이다.

즉 사용자가 상기 업/다운 스위치(65)를 조작하면 거리감지센서(25)와 받침대(30) 사이의 거리가 가변되는데, 이 가변되는 거리를 감지하여 설정된 범위를 벗어날 경우 업/다운 스위치(65)를 지속적으로 조작하더라도 제2모터(51)의 작동이 정지되도록 하는 것이다.

이는 거리감지센서(25)로부터 측정된 신호를 입력받아 설정 범위를 초과하면 제어신호를 출력하여 제2모터(51)를 정지시키는 상기 제어부(92)와 함께 작동이 이루어짐으로써 가능하게 된다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 실험용 균질혼련기의 작용을 살펴보면 다음과 같다.

우선 받침대(30)의 상부에 혼련시키고자 하는 처리물이 담긴 용기(A)를 올려놓은 후 전원스위치(61)를 ON 작동시켜 본 발명에 전원이 공급되도록 한다.

다음 업/다운 스위치(65)의 다운 스위치를 조작하여 제2모터(51)를 회전시킨다.

이때 제2모터(51)가 회전되면 스크루(53)가 회전되고, 회전되는 스크루(53)는 고정지주(40)에 장착된 볼홀더(55)에 감싸진 상태로 스크루(53)의 골(53a)에 구름운동 가능하게 끼워진 지지볼(54)의 안내를 받으며 부드럽게 하강한다.

따라서 스크루(53)와 연결된 제2모터(51)가 장착되는 케이스(60) 및 이동지주(45)가 하강되고, 케이스(60)가 하강됨에 따라 케이스(60)에 장착된 제1모터(70)에 연결되는 교반수단(80)이 하강되어 용기(A) 내로 교반수단(80)을 원하는 만큼 정밀하게 진입시킬 수 있다.

한편 사용자가 실수로 인하여 업/다운 스위치(65)를 지속적으로 조작하더라도 전원스위치(61)가 ON 작동됨과 동시에 거리감지센서(25)의 작동이 이루어지기 때문에 교반수단(80)이 과도하게 상승 및 하강하는 것이 방지된다.

다음 상기와 같이 용기(A) 내에 교반수단(80)이 진입된 상태, 즉 용기(A) 내의 처리물에 교반수단(80)이 매몰된 상태에서 구동스위치(62a)를 ON 작동시켜 제1모터(70)를 회전시킴으로써 제1모터(70)와 회전로드(83)에 의해 연결된 교반수단(80)을 회전시킨다.

그리고 RPM표시창(63)을 통하여 표시되는 제1모터(70)의 분당 회전수를 참고하면서 속도조작스위치(62b)를 조작함으로써 교반수단(80)을 원하는 속도로 회전시킨다.

이때 회전로드(83)에 내장된 온도측정센서(91)는 회전로드(83)의 외피를 통하여 전도되는 처리물의 온도를 감지하여 제어부(92)로 출력하고, 제어부(92)로 입력되는 측정 신호는 온도표시창(93)을 통하여 표시됨으로 사용자는 현재 용기(A)에 담겨 혼련 중인 처리물의 온도를 용이하게 인지할 수 있다.

또한 회전로드(83) 상에, 즉 교반수단(80)의 상측으로 배치되는 지지패널(85)에 의해 교반수단(80)에 의해 혼련이 이루어지는 처리물이 용기(A)의 외부로 비산되는 현상이 방지된다.

한편 처리물의 혼련이 완료되면 업/다운 스위치(65)의 업 스위치를 조작하면 이동지주(45)에 장착된 케이스(60)가 상승되어 케이스(60)에 설치된 제1모터(50)와 연결되는 교반수단(80)이 용기(A)로부터 적출된다.

상기와 같은 본 발명은 용기에 담기는 처리물 내에 매몰된 상태로 처리물을 혼련시키는 교반수단과 교반수단을 구동시키는 제1모터를 연결하는 회전로드의 하단 부위에 내장된 온도측정센서에 의해 혼련 중인 처리물의 온도가 측정된 다음 온도표시창을 통해 표시되기 때문에 혼련 중인 처리물의 온도를 용이하게 인지할 수 있어 처리물의 종류에 따라 각기 다른 혼련 중 온도의 허용범위를 벗어나지 아니한 상태로 처리물을 균질하게 혼련시킬 수 있는 이점이 있다.

또한 케이스에 장착된 제2모터, 제2모터에 의해 이동지주 내에서 회전하는 스크루, 스크루의 골에 끼워지는 지지볼 및 고정지주에 장착되어 지지볼을 감싸는 볼홀더로 구성되는 승강수단에 의해 교반수단을 자동적으로 상승 및 하강시킬 수 있는 이점이 있다.

따라서 교반수단이 상기와 같은 승강수단(볼 스크루)에 의해 상승 및 하강되기 때문에 작동이 매우 부드럽고 정밀하게 이루어지는 효과가 있다.

또한 케이스의 하부에 장착되어 받침대까지의 거리를 측정하는 거리감지센서에 의해 승강되는 케이스와 받침대 사이의 가변되는 거리가 설정범위를 벗어나게 되면 케이스가 과도하게 상승 및 하강되는 것으로 간주되어 자동적으로 제2모터의 작동이 정지되기 때문에 사용자의 실수에 의한 오조작에 의해 승강수단에 과부하가 발생되는 것을 사전에 예방할 수 있는 이점이 있다.

부가적으로 교반수단의 상측으로 배치되는 지지패널로 인하여 교반수단에 의해 소용돌이치며 혼련이 이루어지는 용기 내의 처리물이 용기의 외부로 비산되는 현상이 방지되는 이점이 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 실험용 균질혼련기가 도시된 측면도,

도 2는 본 발명에 따른 실험용 균질혼련기가 도시된 사시도,

도 3은 본 발명에 따른 교반수단과 그 주변의 구성요소가 도시된 측면도,

도 4는 본 발명에 따른 온도측정수단의 작동이 도시된 블록도,

도 5는 본 발명에 따른 승강수단이 도시된 측단면도,

도 6은 본 발명에 따른 케이스의 정면이 도시된 사시도이다.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>

30 : 받침대 40 : 고정지주

45 : 이동지주 50 : 승강수단

51 : 제2모터 53 : 스크루

53a : 스크루의 골 54 : 지지볼

55 : 볼홀더 60 : 케이스

70 : 제1모터 80 : 교반수단

90 : 온도측정수단 91 : 온도측정센서

92 : 제어부 93 : 온도표시창

Claims (5)

1. 삭제
2. 삭제
3. 처리물이 담긴 용기(A)가 올려지는 받침대(30)와;

   상기 받침대(30)의 상부에 세워지는 고정지주(40)와;

   상기 고정지주(40) 내에 승강 가능하게 삽입되는 이동지주(45)와;

   상기 이동지주(45)를 승강시키는 승강수단(50)과;

   각종 부품이 내장되어 상기 이동지주(45)의 상부에 장착되는 케이스(60)와;

   상기 케이스(50)의 하측으로 설치된 제1모터(70)와;

   상기 제1모터(70)에 의해 회전하면서 상기 용기(A)에 담긴 처리물을 혼련시키는 교반수단(80)과;

   상기 제1모터(70)와 교반수단(80)을 연결하는 회전로드(83)의 하단 부위에 내장된 후, 상기 회전로드로부터 전도되는 열을 감지하여 상기 용기(A)에 담긴 처리물의 온도를 측정하는 온도측정센서(91)와, 상기 온도측정센서(91)로부터 측정된 신호를 입력받는 제어부(92)와, 상기 제어부(92)의 제어에 따라 온도를 사용자에게 알려주는 온도표시창(93)으로 구성되며, 상기 교반수단(80)에 의해 혼련되는 처리물의 온도를 측정하여 사용자에게 알려주는 온도측정수단(90)을;

   포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 실험용 균질혼련기.
4. 처리물이 담긴 용기(A)가 올려지는 받침대(30)와;

   상기 받침대(30)의 상부에 세워지는 고정지주(40)와;

   상기 고정지주(40) 내에 승강 가능하게 삽입되는 이동지주(45)와;

   케이스(60) 내에 장착된 제2모터(51)와, 길이 방향을 따라 휘감기도록 골(53a)이 형성되고 상기 이동지주(45) 내에 배치되며 상기 제2모터(51)에 의해 회전하는 스크루(53)와, 상기 스크루(53)의 골(53a)에 구름운동 가능하게 끼워지는 다수개의 지지볼(54)과, 상기 고정지주(40) 내에 장착되어 상기 지지볼(54)을 감싸 지지하는 볼홀더(55)로 구성되어, 상기 이동지주(45)를 승강시키는 승강수단(50)과;

   각종 부품이 내장되어 상기 이동지주(45)의 상부에 장착되는 케이스(60)와;

   상기 케이스(50)의 하측으로 설치된 제1모터(70)와;

   상기 제1모터(70)에 의해 회전하면서 상기 용기(A)에 담긴 처리물을 혼련시키는 교반수단(80)과;

   상기 교반수단(80)에 의해 혼련되는 처리물의 온도를 측정하여 사용자에게 알려주는 온도측정수단(90)을;

   포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 실험용 균질혼련기.
5. 삭제