KR101030987B1 - 교반밀 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 액상의 원료를 교반하거나 입자를 미립화할 때에 원료를 교반하도록 구비된 교반용기에 냉각재킷이 형성되어 장치 및 원료의 과열을 방지하도록 구비되며, 이에 의해 장치의 손상을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 품질이 보다 우수한 제품원료를 제공할 수 있으며, 또한 별도의 임펠러가 적절하게 배치되어 원료의 순환이 보다 원활하게 이루어지도록 된 교반밀에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 원료용기(33) 내에 충전된 액상의 원료를 교반하거나 미립화하도록 구비된 교반밀에 있어서, 원료가 유입되는 유입구(36)와 배출되는 스크린(42)이 구비되며 상부프레임(32)에 결합된 다수의 서스펜더(35)에 의해 매달리는 원통형상의 교반용기(34)와, 이 교반용기(34) 내에서 회전 가능하도록 상기 상부프레임(32)에 결합되어 하향 연장된 회전축(39)에 결합된 로터(38)를 포함하여 이루어지며, 상기 교반용기(34)에는 그 둘레면 또는 상하면 중에서 어느 일면에 상기 스크린(42)이 구비되고, 타면에 냉각재킷(50,51)이 형성되는 교반밀이 제공된다.
교반밀, 교반용기, 스크린, 로터, 오목부, 냉각재킷

Description

교반밀{Agitator mill}
본 발명은 액상의 원료를 교반하거나 입자를 미립화하기 위한 교반밀에 관한 것으로, 보다 상세하게는 액상의 원료를 교반하도록 구비된 교반용기에 냉각재킷이 형성되어 장치 및 원료의 과열을 방지하도록 된 교반밀에 관한 것이다.
일반적으로 페인트나 안료, 화장품과 같은 액상의 원료를 교반하거나 미세한 입자를 가진 원료를 제공하기 위한 다양한 형태의 교반밀이 제공되고 있으며, 이러한 교반밀은 대개 원료가 충전되는 교반용기와, 이 교반용기에 충전된 원료를 교반하는 로터가 구비된 회전축과, 상기 로터에 의해 회전되면서 원료를 분산 또는 교반시키도록 상기 교반용기 내에 충전된 상태로 구비되는 분산비드 등을 포함하여 이루어지는데, 이와 같은 종래의 교반밀의 일례를 도시된 도면에 의해 설명하면 다음과 같다.
도 1에 도시된 바와 같이, 받침대(11) 상에 구비되어 원료가 충전되는 원료용기(12)가 구비되고, 이 원료용기(12) 내부에는 원료가 유출입 가능하도록 교반용 기(13)가 내장되며, 상기 교반용기(13) 내에는 유입된 원료를 교반시키기 위한 다수의 분산비드(14)와 회전축(15)에 의해 회전 가능하도록 결합된 로터(16)가 구비되어 있으며, 상기 교반용기(13)의 외주면에는 교반된 원료가 통과될 수 있는 스크린(17)이 구비되어 있다. 이때에, 상기 교반용기(13)는 상기 원료용기(12)의 상부에 구비되는 별도의 프레임(20)에 결합되는 서스펜더(18)에 의해 매달린 상태로 구비되고, 상기 회전축(15)은 상기 프레임(20)에 설치된 구동모터(21)에 결합되어 하향 연장되도록 구비되어 있으며, 상기 받침대(11)와 프레임(20) 중에서 어느 하나가 승강 가능하게 구비되어 상기 원료용기(12) 내부로 상기 교반용기(13)가 삽입된 상태에서 원료의 교반이 이루어지도록 되어 있다.
하지만, 이러한 구성에 의한 종래의 교반밀(10)에 의하면, 상기 교반용기(13) 내에서 원료가 교반될 때에 회전체인 상기 로터(16)에 의해 발생된 열이 원료의 온도를 상승시킬 뿐만 아니라 상기 분산비드(14)는 원심력에 의해 상기 로터(16)와 스크린(17)에 충돌되면서 열이 발생되어 원료와 로터(16) 그리고 교반용기(13)의 과열을 초래하게 되며, 이에 의해 장치와 원료가 과열되어 장치가 손상되거나 과다한 온도 변화에 따른 원료의 점도 또는 경도 등이 원하는 정도 이상으로 변화되어 필요로 하는 물성을 갖는 원료제품을 제조하는 데에 지장을 초래할 우려가 있는 것이다.
본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 액상의 원료를 교반하거나 입자를 미립화할 때에 원료를 교반하도록 구비된 교반용기에 냉각재킷이 형성되어 장치 및 원료의 과열을 방지하도록 구비되며, 이에 의해 장치의 손상을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 품질이 보다 우수한 제품원료를 제공할 수 있으며, 또한 별도의 임펠러가 적절하게 배치되어 원료의 순환이 보다 원활하게 이루어지도록 된 교반밀을 제공하는 것이다.
본 발명에 따르면, 원료용기(33) 내에 충전된 액상의 원료를 교반하거나 미립화하도록 구비된 교반밀에 있어서, 원료가 유입되는 유입구(36)와 배출되는 스크린(42)이 구비되며 상부프레임(32)에 결합된 다수의 서스펜더(35)에 의해 매달리는 원통형상의 교반용기(34)와, 이 교반용기(34) 내에서 회전 가능하도록 상기 상부프레임(32)에 결합되어 하향 연장된 회전축(39)에 결합된 로터(38)를 포함하여 이루어지며, 상기 교반용기(34)에는 그 둘레면 또는 상하면 중에서 어느 일면에 상기 스크린(42)이 구비되고, 타면에 냉각재킷(50,51)이 형성되는 것을 특징으로 하는 교반밀이 제공된다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 교반용기(34)에는 그 저면에 상측으로 함몰된 원통홈 형상의 오목부(41)가 형성되고, 이 오목부(41)의 둘레면에는 상기 스크린(42)이 형성되며, 상기 냉각재킷(50,51)은 상기 교반용기(34)의 상면과 둘레면에 구비되는 상부재킷(50)과 이 상부재킷(50)에 연결되는 하부재킷(51)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 교반밀이 제공된다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 회전축(39)은 상기 교반용기(34)를 상하로 관통하여 상기 오목부(41) 측으로 연장 형성되며, 상기 회전축(39)에는 상기 오목부(41)의 하단측에 위치되도록 다수의 임펠러(45,46)가 상하로 결합되고, 상기 교반용기(34)의 저면에는 상기 임펠러(45,46)를 내장하도록 하향 돌출되어 상기 스크린(42)을 통해 배출되는 원료를 하부로 유도하는 격벽(47)이 형성되는 것을 특징으로 하는 교반밀이 제공된다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 교반용기(34)의 외부 둘레에는 상기 상부프레임(32)에 결합되어 하향 연장되는 회전축(48)과 이 회전축(48)에 회전 가능하도록 결합되어 상기 원료용기(33) 내의 원료를 교반시키거나 순환시키는 보조임펠러(49)가 구비되는 것을 특징으로 하는 교반밀이 제공된다.
이상에서와 같이 본 발명에 의하면, 원료를 교반하거나 미립화하도록 구비되는 교반용기(34)에는 상기 교반용기(34)의 둘레면 또는 상하면에는 각각 스크 린(42) 또는 냉각수가 통과되는 냉각재킷(50,51)이 구비됨으로써, 상기 냉각재킷(50,51)에 의해 장치와 원료의 과열을 방지하여 장치의 손상 및 원료의 품질 저하를 방지할 수 있는 장점이 있다.
또한 교반용기(34)의 저면에 상측으로 함몰된 원통홈 형상의 오목부(41)가 형성되어 그 둘레면에 스크린(42)을 형성할 수 있는 일면을 제공함으로써, 상기 스크린(42)과 냉각재킷(50,51)을 구비될 수 있는 충분한 공간을 확보할 수 있으며, 이에 의해 상기 교반용기(34)의 상면과 둘레면에 냉각재킷(50,51)을 설치할 수 있는 면적을 넓게 형성하여 보다 원활한 냉각이 이루어질 수 있는 공간을 확보할 수 있는 장점이 있다.
또한 상기 오목부(41)의 둘레면에 스크린이 형성된 경우에는 상기 교반용기(34)의 외부 하단(즉, 오목부(41)의 하단)에 다수의 임펠러(45,46)가 상하로 결합됨과 동시에 상기 임펠러(45,46)가 내장되도록 격벽(47)이 하향 돌출되도록 형성됨으로써, 상기 임펠러(45,46)의 회전력에 의한 교반용기(34) 내외의 압력차에 의해 교반용기(34) 내의 원료가 스크린(42)을 통하여 배출될 때에, 상기 오목부(41) 내의 공간에 원료의 배출을 방해하는 구성이 없으므로 원료의 배출이 용이하며, 상기 격벽(47)이 구비됨에 따라 상기 교반용기(34)로부터 배출된 원료가 상기 임펠러(45,46)에 의해 튕겨져 나가는 것을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 이에 의해 입자의 크기가 다른 원료용기(33) 내의 원료에 무작위적으로 혼합되는 것을 최소화하여 원료의 미립화 정도 및 점도 등과 같은 물성이 보다 균일한 원료제품을 제공할 수 있는 장점이 있다.
또한 상기 교반용기(34)의 외부 둘레에는 보조임펠러(49)가 더 구비됨으로써, 원료용기(33) 내의 원료와 교반용기(34)로부터 배출된 원료를 균일하게 혼합할 수 있을 뿐만 아니라 원료용기(33)의 상부와 하부의 원료를 교반 및 순환시켜 상기 교반용기(34) 내로 원료를 원활하게 유입시킬 수 있는 장점이 있다.
상술한 본 발명의 목적, 특징들 및 장점은 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해질 것이다. 이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 설명하면 다음과 같다.
도 2 내지 도 4는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 구성과 그 요부를 도시한 것이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 받침대(32) 상에 원료가 충전되는 원료용기(33)가 구비되고, 이 원료용기(33)의 내부에는 원료의 유출입이 가능하도록 교반용기(34)가 내장되는데, 이 교반용기(34)는 상부프레임(32)에 결합된 다수의 서스펜더(35)에 의해 매달린 상태로 구비되며, 상기 서스펜더(35)는 상기 교반용기(34)의 상면에 결합되는 파이프 형상으로 구비되어 상기 상부프레임(32)으로부터 하향 연장되도록 구비되어 있다.
또한 상기 교반용기(34)는 상면 중앙부에 원료가 유입되는 유입구(36)가 형성된 원통형상으로 구비되고, 이 교반용기(34)의 내부에는 볼형태의 다수의 분산비드(37)가 구비됨과 동시에 상기 분산비드(37)와 원료를 회전시켜 교반 및 미립화하 는 로터(38)가 구비되며, 이 로터(38)는 상기 상부프레임(32)에 회전 가능하도록 결합되어 하향 연장된 회전축(39)에 결합되어 있다. 또한 상기 회전축(39)은 도 1에 도시된 바와 같은 구동모터(21)에 의해 구동되도록 벨트가 연결되는 벨트풀리(40)가 결합되어 있으며, 이와 같은 구성은 종래와 유사한 것이다.
이와 같은 구성에 더하여, 본 발명은 상기 교반용기(34)의 저면에는 대략 중앙부에서 상측으로 함몰된 원통홈 형상의 오목부(41)가 형성되고, 이 오목부(41)의 둘레면에는 원료를 배출할 수 있는 스크린(42)이 설치되어 있다. 또한 상기 교반용기(34)의 상면과 둘레면에는 냉각수가 통과되도록 냉각재킷(50,51)이 형성되는데, 이 냉각재킷(50,51)은 도시된 바와 같이 상기 교반용기(34)의 벽면을 이중으로 형성한 후에, 그 내부에 냉각수의 흐름을 유도하는 격판(52)을 형성하거나 또는 별도의 튜브를 상기 교반용기(34)의 상면과 둘레면에 나선형상으로 감아 형성할 수 있는 것이다.
이때에 상기 서스펜더(35) 중의 어느 하나에 유입관로(43)를 형성하여 외부에서 도시되지 않은 펌프에 의해 펌핑된 냉각수가 공급라인을 통하여 상기 유입관로(43)로 유입되도록 하고, 이 유입관로(43)는 상기 교반용기(34)의 상면에 형성된 상부재킷(50)을 순환한 후에, 이 상부재킷(50)에 연통되도록 둘레면에 형성된 하부재킷(51)을 통과하게 되며, 이 하부재킷(51)을 통과한 냉각수는 상기 서스펜터(35)의 다른 하나에 형성된 배출관로(44)를 통하여 배출하도록 되어 있다.
이와 같은 냉각재킷(50,51)의 형상의 일례를 도시된 도면에 의해 설명하면 다음과 같다. 도 3은 상기 교반용기(34)의 상면에 형성된 상부재킷(50)을 도시한 것이고, 도 4는 상기 교반용기(34)의 둘레면에 형성된 하부재킷(51)을 도시한 것인데, 상기 상부재킷(50)과 하부재킷(51)은 모두 교반용기(34)의 벽면을 이중으로 형성한 후에, 그 내부에 수로(R)를 형성하는 격판(52)을 결합되어 있으며, 상기 상부재킷(50)은 유입관로(43)에 연결되도록 유입구(53) 구비되어 소정의 패턴으로 형성된 수로(R)를 통하여 교반용기(34)의 상면을 전체적으로 냉각수가 순환되도록 되어 있다. 또한 상기 상부재킷(50)의 배출구(54)는 바닥면으로 연장되는 상기 하부재킷(51)의 유입구(55)에 연결되어 있으며, 상기 하부재킷(51)의 유입구(55)는 교반용기(34)의 둘레면 하부로 연장 형성되어 냉각수가 교반용기의 둘레면 하부에서 상부로 순환되도록 나선형상을 이루어 둘레면을 전체적으로 순환한 후에, 그 배출구(56)에 연결된 배출관로(44)를 통하여 배출되도록 되어 있다.
한편, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 교반용기(34)의 저면에는 상기 오목부(41)의 하단측에 위치되는 다수의 임펠러(45,46)가 상하로 결합되는데, 상기 임펠러(45,46)는 상기 교반용기(34)를 상하로 관통하여 상기 오목부(41) 측으로 연장된 회전축(39)의 하단부에 결합되고, 상기 임펠러(45,46)는 그 크기와 날개의 형상을 달리하여 구비되며, 이는 대략적으로 상기 오목부의 직경에 대응된 크기로 구비되는 프로펠러형 임펠러(45)와 이 프로펠러형 임펠러(45)에 비해 상대적으로 큰 브레이드형 임펠러(46)가 구비되며, 상기 임펠러(45,46)는 상기 오목부(41) 둘레에 하향으로 돌출 형성된 격벽(47)에 내장되도록 구비되어 있다. 또한 상기 교반용기(34) 외부의 둘레에는 다수의 보조임펠러(49)가 구비되는데, 이 보조임펠러(49)는 대략적으로 상기 임펠러(45,46)의 수평선상에 위치된 교반용기(34)의 저면에 근 접된 위치에 구비되도록 상기 상부프레임(32)에 결합되어 하향 연장된 다른 회전축(48)에 결합되어 있다.
이러한 임펠러(45,46)의 구성에 의하면, 상기 오목부(41)의 둘레면에 스크린(42)이 구비될 때에 상기 교반용기(34) 내부의 원료가 상기 로터(38)의 원심력에 의해 교반용기(34)의 둘레면 측으로 쏠리더라도 상대적으로 작은 입자의 원료를 상기 스크린(42)을 통하여 배출시킬 수 있는 흡입력을 발휘할 수 있을 뿐만 아니라 상기 오목부(41)에는 원료의 배출을 방해하는 구성을 두지 않아 보다 원활한 원료배출이 가능하게 된다. 또한 상기 격벽(47)은 배출된 원료가 상기 임펠러(46)에 의해 튕겨져 나가면서 상기 원료용기(33) 내의 상대적으로 큰 입자의 원료에 무작위적으로 섞이는 것을 최소화하여 상기 원료용기(33)의 하부 측으로 유도한 상태에서 상기 보조임펠러(49)에 의해 효과적이면서도 균일하게 원료가 혼합됨과 동시에 보조임펠러(49)의 회전력에 의해 상승시켜 교반용기(34)의 상면에 형성된 유입구(36) 측으로 원료를 효과적으로 이동시키게 된다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.
도 1은 종래의 교반밀 일례를 도시한 구성도
도 2은 본 발명의 일실시예를 도시한 구성도
도 3은 본 발명의 구성의 요부를 도시한 평면도
도 4는 본 발명의 다른 구성의 요부를 도시한 측면도

Claims (4)

  1. 원료용기(33) 내에 충전된 액상의 원료를 교반하거나 미립화하도록 구비된 교반밀에 있어서;
    원료가 유입되는 유입구(36)와 배출되는 스크린(42)이 구비되며 상부프레임(32)에 결합된 다수의 서스펜더(35)에 의해 매달리는 원통형상의 교반용기(34)와;
    이 교반용기(34) 내에서 회전 가능하도록 상기 상부프레임(32)에 결합되어 하향 연장된 회전축(39)에 결합된 로터(38)를 포함하여 이루어지며;
    상기 교반용기(34)에는 그 둘레면 또는 상하면 중에서 어느 일면에 상기 스크린(42)이 구비되고, 타면에 냉각재킷(50,51)이 형성되되, 상기 교반용기(34)에는 그 저면에 상측으로 함몰된 원통홈 형상의 오목부(41)가 형성되고, 이 오목부(41)의 둘레면에 상기 스크린(42)이 형성되며;
    상기 냉각재킷(50,51)은 상기 교반용기(34)의 상면과 둘레면에 구비되는 상부재킷(50)과 이 상부재킷(50)에 연결되는 하부재킷(51)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 교반밀.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 회전축(39)은 상기 교반용기(34)를 상하로 관통하여 상기 오목부(41) 측으로 연장 형성되며, 상기 회전축(39)에는 상기 오목부(41)의 하단측에 위치되도록 다수의 임펠러(45,46)가 상하로 결합되고, 상기 교반용기(34)의 저면에는 상기 임펠러(45,46)를 내장하도록 하향 돌출되어 상기 스크린(42)을 통해 배출되는 원료를 하부로 유도하는 격벽(47)이 형성되는 것을 특징으로 하는 교반밀.
  4. 제1항 또는 제3항에 있어서, 상기 교반용기(34)의 외부 둘레에는 상기 상부프레임(32)에 결합되어 하향 연장되는 회전축(48)과 이 회전축(48)에 회전 가능하도록 결합되어 상기 원료용기(33) 내의 원료를 교반시키거나 순환시키는 보조임펠러(49)가 구비되는 것을 특징으로 하는 교반밀.
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