KR100744949B1

KR100744949B1 - 염화칼슘용액 제조장치

Info

Publication number: KR100744949B1
Application number: KR1020070040773A
Authority: KR
Inventors: 이두식
Original assignee: 이텍산업 주식회사
Priority date: 2007-04-26
Filing date: 2007-04-26
Publication date: 2007-08-02

Abstract

본 발명은 제설용 염화칼슘용액을 제조하는 것에 관련된 것으로, 더욱 상세하게는 와류발생기에서 발생한 와류가 교반탱크 내의 염화칼슘용액을 골고루 휘저어주어 용해력이 뛰어남은 물론 상기 와류발생기의 위치를 가변하여 회류(回流)형의 수류(水流) 등을 추가로 형성하면서 용해력을 가일층 향상하며, 상기 와류발생기의 파손시 이를 부분적으로 분리, 교체할 수 있도록 하는 염화칼슘용액 제조장치에 관한 것이다.

이러한 본 발명은 교반탱크의 내부 중앙에 설치된 교반축의 상, 하부에 설치된 교반익과; 상기 교반탱크의 내벽에 방사상으로 부착되고 상호 연통관으로 일체화 연통 설치되며 다수의 분기관에 로타리조인트를 매개로 와류발생기가 조립 구성된 염수분사대와; 상기 로타리조인트의 회전구체 선단에 위치 가변 자유롭게 결합되고, 내부의 믹싱챔버를 통과하는 염화칼슘용액을 와류로 발생시키는 와류발생기와; 상기 교반탱크 내부의 염화칼슘용액을 펌핑한 후 염수공급관을 통해 염수분사대로 순환 공급하는 염수 리싸이클링장치의 유기적인 결합구성으로 이루어진다.

Description

염화칼슘용액 제조장치{Manufacture device of calcium chloride solution}

도 1은 본 발명이 적용된 제조장치의 정면도

도 2는 본 발명의 내부구조를 나타낸 종단면도

도 3은 본 발명 염수분사대 및 와류발생기의 설치상태 평단면도

도 4는 본 발명의 와류발생기가 위치 가변된 상태의 평단면도

도 5는 본 발명의 와류발생기가 위치 가변된 상태의 정면도

도 6은 본 발명 와류발생기 및 로타리조인트의 조립상태 확대단면도

도 7은 본 발명 와류발생기, 로타리조인트 및 분기관의 분리상태 확대단면도

[도면의 주요부분에 대한 부호의 설명]

1: 교반탱크 10: 교반익

20: 염수분사대 23: 분기관

30: 로타리조인트 31: 로타리너트

33: 구면부 35: 회전구체

36, 41: 결합단부 40: 와류발생기

42: 믹싱챔버 43: 제1 벤츄리부

44: 제2 벤츄리부 45: 노즐목

46: 나선 흡입유로 50: 염수 리싸이클링장치

일반적으로 효과적인 제설작업을 위해서는 미끄럼을 방지하는 모래와 제설작용을 하는 염화칼슘을 동시 살포하는 것이 바람직하나 이 경우 모래 속에 염화칼슘이 섞여 제 성능을 발휘하지 못함은 물론 필요 이상의 염화칼슘이 소요되는 문제점이 발생하여 근래에는 고체상태인 염화칼슘을 물에 용해시켜 액상상태의 염화칼슘용액을 제조한 후 이 염화칼슘용액을 적설지역이나 결빙지역에 단독으로 살포하거나 모래에 도포한 상태로 살포하는 것이었다.

상기한 염화칼슘용액을 제조하기 위한 종래의 염화칼슘용액 제조장치는 교반기나 교반스크류 등을 이용하여 염화칼슘과 물을 교반시키는 것이 대부분이며, 추가적으로 이러한 교반과정에서 히터봉을 이용하여 열을 가하거나 에어의 주입을 통해 와류를 발생시켜 염화칼슘의 용해 성능을 배가시키는 것이었다.

그러나 이러한 방법에도 고체상태 결정체인 염화칼슘은 화학적인 특성상 물 에 쉽게 용해되지 않아 용해시간이 지연되는 것이었고, 용해가 완료되더라도 용해탱크의 내부 바닥면에는 다량의 침전물이 잔재하는 문제점이 야기되는 것이었다.

결과적으로 종래의 염화칼슘용액 제조장치에 의한 염화칼슘의 용해방법은 용해력이 떨어져 신속하게 다량의 염화칼슘용액을 생성할 수 없어 겨울철 급작스런 폭설이나 강설에 재빠르게 대처할 수 없는 것이었다.

이러한 문제점을 해결하기 위한 방안으로 본 발명의 출원인에 의해 선출원되어 특허등록이 허여된 『특허등록 제443727호 명칭 용해력이 향상된 도로제설용 염화물용액 제조장치』가 제안되고 있다.

상기한 선등록 발명은 측면수류 발생기에 의해 발생된 측면수류와 반대방향으로 한 쌍의 교반익이 회전하면서 충돌에 의한 강력한 마찰수류가 발생됨과 동시에 교반익에서 고압의 분출수류가 발생되어 탱크 내부의 용액 전체에 불규칙하고 강력한 복합수류를 생성하여 염화물의 용해력이 획기적으로 향상되는 유용한 효과를 제공하는 것이었다.

그러나 선등록 발명은 상기한 유용함에도 전체적인 구조가 매우 복잡하여 제작성 및 실효성이 저하됨은 물론 제작에 따른 코스트가 매우 높아 경제성이 떨어지는 것이었다.

또한, 상기 측면수류 발생기의 노즐은 각도 및 위치를 조절할 수 없으며, 다만 교반탱크의 내벽을 따라 일정한 수류를 형성하도록 항상 고정된 상태로 설치됨에 따라 교반탱크의 중앙부 및 전체영역을 골고루 휘저어줄 수 없는 것이었다.

더욱이 상기 노즐은 측면수류 발생기에 일체화 고정됨으로써 어느 하나의 노 즐이 막히거나 부식, 파손될 경우 이를 부분적으로 교체할 수 없고, 측면수류 발생기 전체를 교체해야만 하는 불합리함은 피할 수 없음은 물론 유지, 보수에 많은 어려움이 따르는 것이었다.

본 발명은 상기 선등록 발명이 내포하고 있는 일부의 개선점들을 적극적으로 해소하기 위한 개량 발명에 관한 것으로, 교반탱크의 내벽에 설치된 염수분사대에 분리형의 와류발생기를 회동 가능하게 조립 구성하는 기술을 강구하도록 하여 상기 와류발생기의 위치를 최적의 상태로 가변하여 교반탱크 내에 와류 및 회류형의 수류 등을 복합적으로 형성하면서 염화칼슘을 신속하게 용해함은 물론 상기 와류발생기의 파손시 해당하는 와류발생기만을 단독으로 분리, 교체할 수 있는 유지, 보수의 편의성을 제공함을 발명의 특징으로 한다.

본 발명의 목적을 효과적으로 달성하기 위한 바람직한 실시예의 구성에 대해 설명하기로 한다.

본 발명의 바람직한 실시예의 따른 전체적인 구성을 개략적으로 살펴보면 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 교반탱크(1)의 내부 중앙에 모터(12)에 의해 회전가능하게 설치된 교반축(11)의 상, 하부에 설치된 교반익(10)과; 상기 교반탱크(1)의 내벽에 방사상으로 부착되고 상호 연통관(22)으로 일체화 연통 설치되며 다수의 분기관(23)에 로타리조인트(30)를 매개로 와류발생기(40)가 조립 구성된 염수분사대(20)와; 상기 로타리조인트(30)의 회전구체(35) 선단에 위치 가변 자유롭 게 결합되고, 내부의 믹싱챔버(42)를 통과하는 염화칼슘용액을 와류로 발생시키는 와류발생기(40)와; 상기 교반탱크(1) 내부의 염화칼슘용액을 펌핑한 후 염수공급관(53)을 통해 염수분사대(20)로 순환 공급하는 염수 리싸이클링장치(50)의 유기적인 결합구성으로 이루어짐을 알 수 있다.

이하, 상기 개략적인 구성으로 이루어진 본 발명을 실시 용이하도록 좀 더 상세하게 설명하기로 한다.

우선적으로 본 발명의 교반탱크(1)는 기본적으로 상부에 염화칼슘을 공급하기 위한 염화칼슘 투입구(2) 및 점검, 보수작업을 위해 사람이 탱크의 내부에 들어갈 수 있는 출입도어(3)가 마련되고, 저면에는 드레인밸브(4)가 설치된다.

상기한 교반탱크(1)의 내부 중앙에는 교반축(11)이 회전 가능하게 축설되고, 이 교반축(11)에는 모터(12)의 고 회전동력이 감속과정을 거쳐 전달되며, 상기 교반축(11)에는 염화칼슘과 물을 함께 저어주면서 골고루 혼합시키는 한 쌍의 교반익(10)이 설치된다.

그리고 상기 교반탱크(1)의 내벽에는 외부로 펌핑한 교반탱크(1) 내의 염화칼슘용액을 재순환 공급받아 내부로 분사하기 위한 염수분사대(20)가 고정브라켓(21)을 매개로 방사상으로 다수 개소에 설치된다.

상기 다수의 염수분사대(20) 가운데 어느 하나의 염수분사대(20)는 염수공급관(53)과 연통 결합됨으로써 염화칼슘용액을 원활하게 공급받을 수 있고, 다른 염수분사대(20)와는 상호 연통관(22)으로 일체화 연통되어 염화칼슘용액이 각각의 염수분사대(20)에 빠짐없이 공급되며, 상기 각각의 염수분사대(20)에는 상, 하부에 다수의 분기관(23)이 분기 설치되고 이 분기관(23)에는 로타리조인트(30)를 매개로 와류발생기(40)가 조립 구성된다.

상기 로타리조인트(30)는 염수분사대(20)의 분기관(23)에 와류를 발생하는 와류발생기(40)를 회전, 각도 및 높이조절 등을 포함하여 위치를 자유롭게 가변할 수 있도록 연결함은 물론 조립 구성이 가능하도록 하는 매개체의 역할을 수행하는 것으로, 이에 대한 기술적인 구성요소는 도 6 및 도 7과 같이 로타리너트(31) 및 볼 형상의 회전구체(35)로 대분될 수 있다.

상기 로타리너트(31)는 염수분사대(20)의 분기관(23)에 형성된 나사부(23a)에 일체로 결합되는 나사부(32)가 형성되고, 이 나사부(32)의 일측에는 회전구체(35)가 외부로 이탈하지 않도록 안착상태로 지지하는 구면부(33)가 형성된다.

또한, 상기 구면부(33)에 안착되는 회전구체(35)는 볼 형상으로 이루어짐으로써 로타리너트(31)에 의해 둘러싸이도록 밀착되고, 일측에는 와류발생기(40)를 조립하기 위한 결합단부(36)가 일체로 돌출 형성되되 이 결합단부(36)는 로타리너트(31)의 외부로 노출하여 설치되며, 내부 중앙에는 내, 외부로 관통하는 유로(37)가 형성된다.

따라서, 상기 회전구체(35)는 로타리너트(31)의 의해 외부로 이탈되지 않고 견고한 결합상태를 유지함은 물론 회동 가능함으로써 다양한 위치로 가변될 수 있게 된다.

여기에서 상기 회전구체(35)는 위치 가변시에도 유로(37)가 항상 분기관(23)의 유로와 연통된 상태를 유지함으로써 와류발생기(40)에 염화칼슘용액을 원활하게 공급할 수 있게 된다.

이러한 회전구체(35)의 위치 가변을 통해 도 3과 같이 와류발생기(40)를 중앙에 집중하도록 위치시키면 각각의 와류발생기(40)에서 발생하는 와류에 의해 교반탱크(1)의 내벽 측에 위치한 염화칼슘용액이 중앙부로 몰리면서 골고루 교반됨은 물론 상기 와류는 교반익(10)에 의해 발생하는 회전 수류와 상호 충돌함으로써 마찰수류를 발생하면서 염화칼슘을 파쇄하는 역할을 하여 용해력을 더욱 향상시킨다.

또한, 상기 와류발생기(40)를 도 4와 같이 일측으로 동일하게 편심하도록 위치시키면 와류는 교반탱크(1)의 내벽 측에 위치한 염화칼슘용액을 회전시켜 회류형의 수류를 복합적으로 형성함으로써 용해력이 향상될 수 있다.

상기 회전구체(35)의 일측 선단에 형성된 결합단부(36)에는 와류발생기(40)가 위치 가변 자유롭게 나사 결합되며, 상기 와류발생기(40)는 내부에 형성된 믹싱챔버(42)를 통과하는 염화칼슘용액을 와류로 발생시키는 역할을 수행한다.

이러한 역할을 수행하기 위한 와류발생기(40)는 일측 선단에 회전구체(35)의 결합단부(36)와 나사 결합을 통해 일체로 조립되는 결합단부(41)가 형성되고, 이 결합단부(41)의 선단에는 내부에 믹싱챔버(42)가 형성된 제1 벤츄리부(43) 및 제2 벤츄리부(44)가 연속하여 일체로 형성된다.

상기 제1 벤츄리부(43) 및 제2 벤츄리부(44)는 염수분사대(20)로부터 공급되는 염화칼슘용액과 와류발생기(40)의 외측에서 강제 흡입하는 염화칼슘용액을 골고루 믹싱하면서 와류를 생성하는 역할을 수행한다.

이를 위해 상기 제1 벤츄리부(43)의 내부 중앙에는 노즐목(45)이 형성되고, 내, 외면을 관통하여 다수의 나선 흡입유로(46)가 형성되며, 이 나선 흡입유로(46)는 와류발생기(40)의 외측, 즉 교반탱크(1) 내의 염화칼슘용액을 강제로 흡입하여 믹싱챔버(42)로 유입시키되 상기 나선 흡입유로(46)는 나선형의 유로로 형성됨으로써 염화칼슘용액이 와류로 변환되도록 한다.

즉 상기 염수분사대(20)의 분기관(23)으로부터 공급되는 염화칼슘용액은 좁은 노즐목(45)을 통과할 때 유속이 급격하게 증가함과 동시에 압력이 저하됨에 따라 와류발생기(40)의 주변에 위치한 염화칼슘용액을 나선 흡입유로(46)를 통해 강제 흡입하여 믹싱챔버(42)로 공급한다.

따라서, 상기 믹싱챔버(42)의 내부에서 골고루 믹싱되는 염화칼슘용액은 와류를 생성하게 되며, 상기 와류는 제2 벤츄리부(44)의 선단에 형성된 확산부(47)를 통과하면서 교반탱크(1)의 내부에 전체적으로 확산 분사한다.

한편, 상기 교반탱크(1) 내의 염화칼슘용액은 염수 리싸이클링장치(50)에 의해 염수분사대(20)로 공급이 이루어지는 것으로, 상기 염수 리싸이클링장치(50)는 펌프(51)에 연결된 염수펌핑관(52)을 이용하여 교반탱크(1) 내의 염수를 외부로 펌핑한 후 염수분사대(20)와 연통된 염수공급관(53)을 통해 원활하게 순환 공급할 수 있게 된다.

이러한 구성으로 이루어진 본 발명은 교반탱크(1) 내의 염화칼슘용액을 펌핑하여 염수분사대(20)에 순환 공급하고, 상기 염수분사대(20)로 공급된 염화칼슘용액은 와류발생기(40)를 통해 교반탱크(1)의 내부에 와류를 생성하여 용해력을 더욱 배가하며, 상기 와류발생기(40)의 위치를 로타리조인트(30)를 매개로 자유롭게 가 변하여 교반탱크(1)의 내부 전영역을 빈틈없이 휘저어줌으로써 용해력은 더욱 증가한다.

본 발명은 교반탱크의 내벽에 설치된 다수의 염수분사대에 분리형의 와류발생기가 회동 가능하게 조립됨으로써 상기 와류발생기의 위치를 최적의 상태로 자유롭게 가변할 수 있게 된다.

따라서, 교반탱크의 중앙에 위치한 교반익에 의한 회전교반력과 더불어 상기 와류발생기에 의한 와류 및 와류발생기의 위치 가변을 통해 회류형의 수류를 복합적으로 생성하면서 염화칼슘을 신속하고 완전하게 용해하여 대량의 염화칼슘용액을 단시간 내에 제조하는 효과를 제공한다.

또한, 상기 단품형태의 와류발생기는 염수분사대에 조립식으로 구성함으로써 제작성이 우수함은 물론 파손시 해당하는 와류발생기만을 단독으로 교체할 수 있어 비용절감 및 유지, 보수의 편의성을 제공하여 제품의 경쟁력을 제고하는 효과를 제공한다.

Claims

교반탱크(1)의 내부 중앙에 모터(12)에 의해 회전가능하게 설치된 교반축(11)의 상, 하부에 설치된 교반익(10)과;

상기 교반탱크(1)의 내벽에 방사상으로 부착되고 상호 연통관(22)으로 일체화 연통 설치되며 다수의 분기관(23)에 로타리조인트(30)를 매개로 와류발생기(40)가 조립 구성된 염수분사대(20)와;

상기 로타리조인트(30)의 회전구체(35) 선단에 위치 가변 자유롭게 결합되고, 내부의 믹싱챔버(42)를 통과하는 염화칼슘용액을 와류로 발생시키는 와류발생기(40)와;

상기 교반탱크(1) 내부의 염화칼슘용액을 펌핑한 후 염수공급관(53)을 통해 염수분사대(20)로 순환 공급하는 염수 리싸이클링장치(50)로 이루어진 것을 특징으로 하는 염화칼슘용액 제조장치.
제 1항에 있어서,

로타리조인트(30)는 일측에 회전구체(35)가 외부로 이탈하지 않도록 안착되는 구면부(33)가 형성된 로타리너트(31)가 분기관(23)에 나사 결합되고, 상기 구면부(33)에는 중앙에 유로(37)가 관통 형성된 볼 형상의 회전구체(35)가 로타리너트(31)에 의해 둘러싸이게 밀착되며, 상기 회전구체(35)의 결합단부(36)는 와류발 생기(40)를 조립하도록 외부로 노출하여 설치된 것을 특징으로 하는 염화칼슘용액 제조장치.
제 2항에 있어서,

회전구체(35)는 위치 가변시에도 항상 유로(37)가 분기관(23)의 유로와 연통하는 상태를 유지하는 것을 특징으로 하는 염화칼슘용액 제조장치.
제 1항에 있어서,

와류발생기(40)는 일측에 회전구체(35)의 결합단부(36)와 일체로 조립되는 결합단부(41)가 형성되고; 상기 결합단부(41)의 선단에는 내부에 믹싱챔버(42)가 형성된 제1 벤츄리부(43) 및 제2 벤츄리부(44)가 연속하여 일체로 형성되며; 상기 제1 벤츄리부(43)의 내부 중앙에는 노즐목(45)이 형성되고 내, 외면을 관통하여 와류발생기(40) 외측의 염화칼슘용액을 믹싱챔버(42)로 강제 흡입시키는 다수의 나선 흡입유로(46)가 형성된 것을 특징으로 하는 염화칼슘용액 제조장치.
제 4항에 있어서,

제2 벤츄리부(44)의 선단에는 믹싱챔버(42)를 통과하면서 믹싱작용을 통해 생성된 와류를 확산 분사시키는 확산부(47)가 추가로 형성된 것을 특징으로 하는 염화칼슘용액 제조장치.