KR100917901B1

KR100917901B1 - 믹서기용 자전공전식 임펠러

Info

Publication number: KR100917901B1
Application number: KR1020080030962A
Authority: KR
Inventors: 염완식
Original assignee: 염완식
Priority date: 2008-04-02
Filing date: 2008-04-02
Publication date: 2009-09-16

Abstract

본 발명인 믹서기용 자전공전식 임펠러에 관한 것으로서, 임펠러의 회전시에 발생되는 고열을 냉각하기 위한 냉각수가 유입되는 냉각로가 상부측이 개방된 상태로 임펠러의 내측과 연통되도록 형성되어 있음에 따라 임펠러의 빠른 회전에 관계없이 냉각수의 유입이 원활하게 이루어질 수 있어 발생되는 고열의 냉각이 수월하여 임펠러의 내측면과 접하는 베어링샤프트의 마모현상을 방지하고, 블레이드가 임펠러의 외주면에 용착되되 블레이드의 상부와 하부측이 임펠러의 외주면으로부터 일정간격 이격되도록 구성되어 있음에 따라 임펠러의 회전시에 발생되는 와류에 의해 이물질이 제거되어 자연적인 세척이 이루어질 수 있으며, 또한 블레이드가 임펠러의 외주면에 대해 일정각도로 경사지게 구성되어 있음으로써 임펠러의 회전시에 발생되는 와류발생률을 상승시켜 믹싱효율이 크게 증대될 수 있는 믹서기용 자전공전식 임펠러를 제공하고자 한다.

이를 위해 본 발명은, 모터축에 축설되고 상단 둘레면에 제1영구자석(11)이 내삽된 아웃풋 샤프트(12)와, 상기 아웃풋샤프트(12)의 상단에 끼워져 볼트체결되고 가장자리가 교반통(13)에 결합되는 고정체(14)와, 상기 고정체(14)의 상단에 끼워져 체결되는 베어링샤프트(15)와, 상기 베어링샤프트(15)에 하단이 결합되되 상기 아웃풋샤프트(12)에 내삽된 제1영구자석(11)과 대응되는 제2영구자석(16)이 하단에 내삽되고 외주면에 방사상으로 다수개의 블레이드(17)가 구성된 임펠러(100)에 있어서, 상기 임펠러(100)에는 임펠러(100)의 회전시에 발생되는 고열을 냉각하기 위한 냉각수가 유입되는 냉각로(20)가 더 형성되되, 상기 냉각로(20)는 상부가 개방되고 상기 임펠러(100)의 내측과 연통되도록 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 임펠러(100)의 외주면에 방사상으로 구성되는 다수개의 블레이드(17)는, 상기 임펠러(100)의 외주면에 일측이 용착되되 중앙측만이 용착되어 접합되고 블레이드(17)의 상측부와 하측부는 상기 임펠러(100)의 외주면으로부터 이격되어 공간부(30)가 형성되도록 구성된다.

또한, 상기 블레이드(17)는, 임펠러(100)의 회전시에 와류의 발생률이 향상되도록 상기 임펠러(100)의 외주면에 대해 일측방향으로 경사지게 구성되어 이루진다.

믹서기, 임펠러, 자전임펠러, 회전날개

Description

믹서기용 자전공전식 임펠러{ROTATION AND REVOLVING TYPE IMPELLER FOR MIXER}

본 발명은 믹서기에 설치되는 임펠러에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 모터축에 결합되는 제1자석과, 이 제1자석의 자력에 의해 공전하도록 제1자석과 대응하는 제2자석의 공전에 의해 회전되는 자전공전식 임펠러에 있어서, 냉각이 원활하게 이루어지고 세척이 용이하며 와류에 의해 믹싱력이 향상되도록 한 믹서기용 자전공전식 임펠러에 관한 것이다.

종래 사용되어온 각종 액상물 믹서유니트는 믹서바디로 공급되는 2종의 액상물을 균일하게 혼합하기 위하여 믹서바디 내에 수개의 통공을 갖는 임펠러를 축설치하고, 상기 임펠러를 회전구동키 위하여 일측에 설치되는 모터의 출력축을 하우징에 베어링으로 축설치된 샤프트와 연결하되, 믹서바디와 하우징상에 축설치되는 샤프트 상으로 액상물이 유입되지 않도록 다수개의 오링과 같은 밀봉수단을 설치한 구성으로 이루어지는바, 상기한 종래의 믹서유니트는 우선은 모터와 임펠러를 구동하기 위한 구동부의 구성부재가 복잡하여 원가앙등 요인으로 작용할 뿐만 아니라 조립 및 제조상에 상당한 난점이 따랐으며, 믹싱되는 내용물을 믹싱 후 일정시간 방치할 경우 믹서바디 내에서 액상물이 경화되어 임펠러의 회전구동을 방해 하게 되는바, 임펠러가 경화된 내용물에 방해를 받아 구동치 못할 경우 모터에 과부하가 발생되어 고장요인이 발생됨은 물론 임펠러의 파손, 전기적인 누전현상 등 심각한 폐해가 따랐던 것이다.

이러한 문제점을 감안하여 모터축에 영구자석을 결합하고 임펠러의 내측에 상기 영구자석과 대응되는 또 다른 영구자석을 내삽함으로써 회전되는 모터축의 영구자석의 자력에 의해 임펠러의 영구자석이 반응하여 임펠러가 자전공전되도록 회전되는 자전공전식 임펠러가 사용되고 있다.

특히, 이러한 자전공전식 임펠러는 주로 수중펌프나 약품의 믹싱, 반도체와 같은 산업분야에 널리 사용되고 있다, 그러나, 자전공전식 임펠러의 경우 빠르게 회전되는 임펠러의 내측부와 이 임펠러의 내측부와 접하는 모터축의 샤프트 사이에 열이 발생되기 때문에, 이 열을 빠르게 식힐 수 있도록 하는 냉각로의 형성이 필요로 하고 있는 실정이다.

종래 기술로서 미국특허 제4,993,841호인 믹서용기용 마그네틱 임펠러가 공개된 바 있으며, 이는 도 1에 도시된 바와 같이 일측에 제1마그네틱(1)이 내삽된 아웃풋 샤프트(2)와, 상기 아웃풋 샤프트(2)에 내삽된 제1마그네틱(1)의 외부측으로 위치되어 상기 제1마그네틱(1)과 대응되는 제2마그네틱(3)이 하단에 내삽되고 외주면에 방사상으로 블레이드(4)가 형성되며 상단 일측에 구멍(5)이 통공된 임펠러(6)와 상기 임펠러(6)와 아웃풋 샤프트(2)를 지지하는 베어링샤프트(7)로 구성되어 있다.

따라서, 상기 아웃풋 샤프트(2)의 회전에 의해 제1마그네틱(1)이 회전되면, 상기 제1마그네틱(1)의 회전에 의해 발생되는 자력에 의해 상기 제2마그네틱(3)이 빠르게 공전자전되면서 상기 베어링샤프트(7)를 지지축으로 하여 임펠러(6)의 회전에 이루어지도록 하고 있다.

또한, 상기 임펠러(6)의 상단 일측에 통공된 구멍(5)측으로 냉각수가 유입되도록 함으로써 임펠러(6)의 회전시에 발생되는 열이 냉각되도록 하고 있다.

그러나, 이러한 종래 기술의 경우에는 냉각수가 유입되는 구멍(5)이 도 1에 도시된 바와 같이 임펠러(6)의 상단에서 횡방향으로 통공되어 있음에 따라 회전되는 임펠러(6)의 회전력에 의해 냉각수의 유입이 간섭되어 냉각수의 원활한 유입이 이루어지지 않아 임펠러(6)의 회전시에 발생되는 열을 제대로 식혀주지 못함으로써 상기 베어링샤프트(7)의 외면이 마찰에 의해 발생되는 열에 의해 마모되는 문제점이 있다.

뿐만 아니라, 장기간 사용시에 임펠러(6)에 먼지와 같은 이물질이 쌓이게 되는 바, 이러한 쌓이는 이물질의 청소가 이루어지지 않음으로써 잦은 고장이 발생되는 원인이 되고 있다.

더욱이, 상기 임펠러(6)의 외주면에 방사상으로 형성된 블레이드(4)가 상기 임펠러(6)의 외주면 전체에 대해 접합되어 형성됨으로써 회전시에 발생되는 믹싱효과가 크게 향상되지 못하고 있는 실정이다.

본 발명은 종래 자전공전식 임펠러가 지닌 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 임펠러의 내부측으로 냉각수가 유입되는 냉각로를 형성하되 임펠러의 상부가 개방되게 형성하여 개방된 임펠러의 상부측으로부터 냉각로가 형성되도록 함으로써 냉각수의 유입이 원활하게 이루어지도록 할 뿐만 아니라, 임펠러의 외주면에 방사상으로 형성되는 다수개의 블레이드를 임펠러 외주면에 일부만이 접하도록 구성하고 블레이드의 상부와 하부측은 임펠러의 외주면으로부터 이격형성되도록 함으로써 임펠러의 회전에 의해 발생되는 와류현상에 의해 자연적으로 이물질이 임펠러에 쌓이는 것을 방지하고 또한, 회전시에 발생되는 와류를 효과를 최대화하여 믹싱효율이 크게 향상될 수 있도록 한 믹서기용 자전공전식 임펠러를 제공함에 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 수단으로 본 발명인 믹서기용 자전공전식 임펠러는, 모터축에 축설되고 상단 둘레면에 제1영구자석이 내삽된 아웃풋 샤프트와, 상기 아웃풋샤프트의 상단에 끼워져 볼트체결되는 고정체와, 상기 고정체의 상단에 끼워져 체결되는 베어링샤프트와, 상기 베어링샤프트에 하단이 결합되되 상기 아웃풋샤프트에 내삽된 제1영구자석과 대응되는 제2영구자석이 하단에 내삽되고 외주면에 방사상으로 다수개의 블레이드가 구성된 임펠러에 있어서, 상기 임펠러에는 임펠러의 회전시에 발생되는 고열을 냉각하기 위한 냉각수가 유입되는 냉각로가 더 형성되되, 상기 냉각로는 상부가 개방되고 상기 임펠러의 내측과 연통되도록 형성되어 이루어진다.

본 발명인 믹서기용 자전공전식 임펠러는, 임펠러의 회전시에 발생되는 고열을 냉각하기 위한 냉각수가 유입되는 냉각로가 상부측이 개방된 상태로 임펠러의 내측과 연통되도록 형성되어 있음에 따라 임펠러의 빠른 회전에 관계없이 냉각수의 유입이 원활하게 이루어질 수 있어 발생되는 고열의 냉각이 수월하여 임펠러의 내측면과 접하는 베어링샤프트의 마모현상을 방지하고, 블레이드가 임펠러의 외주면에 용착되되 블레이드의 상부와 하부측이 임펠러의 외주면으로부터 일정간격 이격되도록 구성되어 있음에 따라 임펠러의 회전시에 발생되는 와류에 의해 이물질이 제거되어 자연적인 세척이 이루어질 수 있으며, 또한 블레이드가 임펠러의 외주면에 대해 일정각도로 경사지게 구성되어 있음으로써 임펠러의 회전시에 발생되는 와류발생률을 상승시켜 믹싱효율이 크게 증대된다.

이하, 본 발명의 구성 및 작용을 첨부된 도면에 의거하여 좀 더 구체적으로 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미 와 개념으로 해석되어야만 한다.

또한, 본 발명인 믹서기용 자전공전식 임펠러를 설명함에 있어서 종래 기술사상과 동일한 기술에 대해서는 동일명칭을 그대로 적용하여 설명한다.

도 2는 본 발명인 믹서기용 자전공전식 임펠러의 구성을 나타낸 분해사시도이며, 도 3은 본 발명인 믹서기용 자전공전식 임펠러의 장착상태를 나타낸 구성도이며, 도 4는 본 발명인 믹서기용 자전공전식 임펠러를 나타낸 사시도이며, 도 5는 본 발명인 믹서기용 자전공전식 임펠러의 구성을 나타낸 구성도이다.

도시된 바와 같이 본 발명인 자전공전식 임펠러는, 교반통(13)의 하부측에 장착되어 교반통(13)의 내부에 투여되는 액상물질을 교반시키는 것으로, 모터축에 축설되고 상단 둘레면에 제1영구자석(11)이 내삽된 아웃풋 샤프트(12)와, 상기 아웃풋샤프트(12)의 상단에 끼워져 볼트체결되고 가장자리가 교반통(13)에 결합되는 고정체(14)와, 상기 고정체(14)의 상단에 끼워져 체결되는 베어링샤프트(15)와, 상기 베어링샤프트(15)에 하단이 결합되되 상기 아웃풋샤프트(12)에 내삽된 제1영구자석(11)과 대응되는 제2영구자석(16)이 하단에 내삽되고 외주면에 방사상으로 다수개의 블레이드(17)가 구성된 상기 임펠러(100)에는 임펠러(100)의 회전시에 발생되는 고열을 냉각하기 위한 냉각수가 유입되는 냉각로(20)가 더 형성되되, 상기 냉각로(20)는 상부가 개방되고 상기 임펠러(100)의 내측과 연통되도록 형성된다.

따라서, 임펠러(100)의 회전시에 발생되는 고열을 냉각시키는 수단인 냉각수가 임펠러의 측부가 아닌 개방된 상부측으로부터 유입되기 때문에, 임펠러(100)의 고속회전에 관계없이 냉각수의 유입이 원활하게 이루어질 수 있어 임펠러(100)의 내측 과 접하고 있는 베어링샤프트(15)의 외면과 상기 임펠러(100)의 내측의 마모현상을 미연에 방지하여 줌으로써 고장발생률이 현저하게 줄어든다.

즉, 임펠러(100)가 상기 제1영구자석(11)과 이 제1영구자석(11)에 대응되게 위치 구성되는 제2영구자석(16)에 의해 자전공전하여 빠르게 고속회전하면, 상기 임펠러(100)의 내측에 끼워진 베어링샤프트(15)의 외면과 이 베어링샤프트(15)의 외면과 접하는 상기 임펠러(100)의 내측에 고열이 발생되는 바, 상기 임펠러(100)의 상부측이 개방되어 임펠러(100)의 내측으로 연통되는 냉각로(20)를 통해 유입되는 냉각수에 의해 고열이 냉각될 수 있어 마모 현상이 방지되어 장기간 사용시에도 고장이 발생되거나 하지 않는다.

또한, 본 발명인 믹서기용 자전공전식 임펠러는, 상기 임펠러(100)의 외주면에 방사상으로 구성되는 다수개의 블레이드(17)가 상기 임펠러(100)의 외주면에 일측이 용착되되 중앙측만이 용착되어 접합되고 블레이드(17)의 상측부와 하측부는 상기 임펠러(100)의 외주면으로부터 이격되어 공간부(30)가 형성되도록 구성되어 있음으로써, 임펠러(100)의 고속 회전시에 발생되는 와류의 힘에 의해 상기 공간부(30)측으로 빠른 와류현상이 발생되어 이물질이 쌓이는 것을 방지함음 물론, 자연스럽게 세척작업이 이루어질 수 있어 특히, 약물과 같이 특수한 액상물의 믹싱작업 시에 좋다.

뿐만 아니라, 상기 블레이드(17)는, 임펠러(100)의 회전시에 와류의 발생률이 향상되도록 상기 임펠러(100)의 외주면에 대해 일측방향으로 경사지게 구성되어 있음으로써, 임펠러(100)의 회전에 의해 회전되는 블레이드(17)에 의한 와류 발생률이 크 게 향상되어 액상물의 교반작업이 더욱 빠르게 이루어질 수 있을 뿐만 아니라, 교반작업의 향상을 가져온다.

이외에도 본 발명인 믹서기용 자전공전식 임펠러는 다양하게 변형실시가 가능한 것으로, 본 발명의 목적범위를 일탈하지 않는 한, 변형되는 실시예들은 모두 본 발명의 권리범위에 포함되어 해석되어야 한다.

도 1은 종래 믹서기용 자전공전식 임펠러의 구성을 나타낸 구성도이다.

도 2는 본 발명인 믹서기용 자전공전식 임펠러의 구성을 나타낸 분해사시도이다.

도 3은 본 발명인 믹서기용 자전공전식 임펠러의 장착상태를 나타낸 구성도이다.

도 4는 본 발명인 믹서기용 자전공전식 임펠러를 나타낸 사시도이다.

도 5는 본 발명인 믹서기용 자전공전식 임펠러의 구성을 나타낸 구성도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

11 : 제1영구자석 12 : 아웃풋샤프트

13 : 교반통 14 : 고정체

15 : 베어링샤프트 16 : 제2영구자석

17 : 블레이드 20 : 냉각로

30 : 공간부 100 : 임펠러

Claims

모터축에 축설되고 상단 둘레면에 제1영구자석(11)이 내삽된 아웃풋 샤프트(12)와, 상기 아웃풋샤프트(12)의 상단에 끼워져 볼트체결되고 가장자리가 교반통(13)에 결합되는 고정체(14)와, 상기 고정체(14)의 상단에 끼워져 체결되는 베어링샤프트(15)와, 상기 베어링샤프트(15)에 하단이 결합되되 상기 아웃풋샤프트(12)에 내삽된 제1영구자석(11)과 대응되는 제2영구자석(16)이 하단에 내삽되고 외주면에 방사상으로 다수개의 블레이드(17)가 구성된 임펠러(100)에 있어서,

상기 임펠러(100)에는 임펠러(100)의 회전시에 발생되는 고열을 냉각하기 위한 냉각수가 유입되는 냉각로(20)가 더 형성되되, 상기 냉각로(20)는 임펠러(100)의 상부면으로부터 내측까지 연통되도록 복수개가 형성되며,

상기 임펠러(100)의 외주면에 대해 일측방향으로 경사져서 방사상으로 구성되는 다수개의 블레이드(17)는, 상기 임펠러(100)의 외주면에 일측이 용착되되 중앙측만이 용착되어 접합되고, 블레이드(17)의 상측부와 하측부는 상기 임펠러(100)의 외주면으로부터 이격되어 공간부(30)가 형성되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 믹서기용 자전공전식 임펠러.
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