KR101144087B1

KR101144087B1 - 교반유닛

Info

Publication number: KR101144087B1
Application number: KR1020110134516A
Authority: KR
Inventors: 최기억; 이미경
Original assignee: 이미경; 최기억
Priority date: 2011-12-14
Filing date: 2011-12-14
Publication date: 2012-05-23

Abstract

본 발명은 챔버에 저장된 혼합대상물을 교반하는 교반유닛에 관한 것으로 본 발명 교반유닛은 챔버 내부에서 직선 왕복운동하여 혼합대상물을 상하유동시킴과 동시에 혼합대상물에 난류를 형성시킬 수 있는 것이 특징이다.

Description

교반유닛{Agitating Unit}

일반적으로 교반장치는 챔버 내부에 저장된 혼합대상물(하수, 상수, 약품, 정유, 식품 또는 혼합대상물 등)을 균일한 상태로 혼합하는 장치를 의미한다.

종래 기계식 교반장치(200)는 도 1에 도시된 바와 같이 혼합대상물이 저장되는 챔버(7), 상기 챔버의 외부에 위치하는 동력제공부(8), 상기 동력제공부(8)에서 전달되는 동력에 의해 챔버 내부의 혼합대상물을 교반하는 교반부(9)를 포함하는 것이 일반적이었다.

상기 챔버(7)는 측벽(71)과 바닥면(73)을 통해 혼합대상물의 저장공간을 형성하고, 측벽(71)의 상부에는 커버(75)가 구비되는 것이 일반적이었다.

또한 종래 교반장치(200)에 구비된 교반부(9)는 챔버(7) 내부에 위치하는 회전날개(91), 일단은 상기 회전날개(91)에 결합하고 타단은 상기 커버(75)를 관통하여 동력제공부(8)에 연결되는 회전축(93)을 포함하였다.

그러나 상술한 구조를 가진 종래 교반장치(200)는 다음과 같은 문제가 있었다.

종래 교반장치(200)는 동력제공부(8)가 회전날개(91)를 챔버(7) 내부에서 회전시켜 (91) 주위의 혼합대상물만 용이하게 혼합될 뿐 챔버 내부에 저장된 혼합대상물 전혼합대상물을 혼합하는 방식인데 회전날개체를 혼합하기에는 한계가 있었다.

즉 회전날개(91)의 회전만으로는 혼합대상물의 상하유동을 유발시키기 어렵기 때문에 회전날개(91)의 상부와 하부에 위치한 혼합대상물이 서로 섞이기 어려운 문제가 있었다.

본 발명은 챔버에 저장된 혼합대상물의 교반이 용이한 교반유닛을 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.

또한 본 발명은 챔버 내부에서 직선 왕복운동하는 교반프레임이 구비된 교반유닛을 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.

또한 본 발명은 교반프레임의 직선왕복운동 시 혼합대상물에 난류가 형성되도록 교반프레임에 회전 가능하게 구비되는 난류형성판이 구비된 교반유닛을 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.

챔버의 외부에 위치한 동력제공부로부터 동력을 제공받아 상기 챔버 내부에서 직선 왕복운동하며 상기 챔버 내부의 혼합대상물를 교반하는 교반유닛에 있어서 상술한 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 상기 챔버의 내부에 위치하는 교반프레임; 일단은 상기 교반프레임에 연결되고 타단은 상기 동력제공부에 연결되어 상기 교반프레임을 상기 챔버 내부에서 직선왕복운동시키는 동력전달축; 상기 교반프레임에 회전 가능하도록 구비되어 상기 교반프레임이 상기 챔버 내부에서 직선 왕복운동할 때 상기 혼합대상물에 난류를 형성시키는 난류형성판;을 포함하는 혼합대상물 교반장치를 제공한다.

이 경우 상기 교반프레임은 관통홀이 구비된 링형상의 메인프레임, 상기 관통홀에 위치하되 상기 메인프레임에 고정되는 연결프레임;을 포함하고, 상기 동력전달축은 상기 연결프레임에 고정되고, 상기 난류형성판은 상기 연결프레임에 회전 가능하도록 구비될 수 있다.

또는 상기 교반프레임은 관통홀이 구비된 다각형상의 메인프레임, 상기 관통홀에 위치하되 상기 메인프레임에 고정되는 연결프레임;을 포함하고, 상기 동력전달축은 상기 연결프레임에 고정되고, 상기 난류형성판은 상기 연결프레임에 회전 가능하도록 구비될 수 있다.

나아가 상기 연결프레임은 적어도 두 개 이상으로 구비되되 각 연결프레임은 상기 관통홀의 중심에서 교차되도록 상기 메인프레임에 고정되며, 상기 동력전달축은 상기 각 연결프레임이 교차되는 지점에 결합될 수 있다.

이 경우 상기 난류형성판은 하나의 연결프레임과 다른 하나의 연결프레임 사이에 형성된 공간에 위치하는 바디; 상기 바디를 관통하도록 구비되되 하나의 연결프레임과 다른 하나의 연결프레임에 회전 가능하도록 지지되는 회전축;을 포함할 수 있다.

또한 상기 난류형성판은 상기 바디의 가장자리가 절곡되어 구비되는 절곡부;를 더 포함할 수 있다.

또한 상기 절곡부는 상기 바디의 마주보는 양단에 각각 구비되는 제1절곡부와 제2절곡부를 포함하되, 상기 제1절곡부의 절곡방향과 상기 제2절곡부의 절곡방향은 서로 반대방향인 것을 특징으로 할 수 있다.

또한 상기 동력제공부는 상기 챔버의 높이방향을 따라 상기 교반프레임이 직선왕복운동할 수 있도록 구비될 수 있다.

또는 상기 동력제공부는 상기 챔버의 너비방향을 따라 상기 교반프레임이 직선왕복운동할 수 있도록 구비될 수 있다.

또는 상기 동력제공부는 상기 챔버의 대각선방향을 따라 상기 교반프레임이 직선왕복운동할 수 있도록 구비될 수 있다.

본 발명은 챔버에 저장된 혼합대상물의 교반이 용이한 교반유닛을 제공하는 효과를 도모할 수 있다.

또한 본 발명은 챔버 내부에서 직선 왕복운동하는 교반프레임이 구비된 교반유닛을 제공하는 효과를 도모할 수 있다.

또한 본 발명은 교반프레임의 직선 왕복운동 시 혼합대상물에 난류가 형성되도록 교반프레임에 회전 가능하게 구비되는 난류형성판이 구비된 교반유닛을 제공하는 효과를 도모할 수 있다.

도 1은 종래 혼합대상물 교반장치의 개념도이다.
도 2는 본 발명 교반유닛이 구비된 혼합대상물 교반장치의 개념도이다.
도 3은 본 발명 교반유닛에 구비되는 교반프레임의 평면도이다.
도 4는 본 발명 교반유닛에 구비되는 난류형성판의 평면도 및 측면도이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.

특별한 정의가 없는 한 본 명세서의 모든 용어는 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자가 이해하는 당해 용어의 일반적 의미와 동일하고, 만약 본 명세서에 사용된 용어가 당해 용어의 일반적 의미와 충돌하는 경우에는 본 명세서에 사용된 정의에 따른다.

한편, 이하에 기술될 장치의 구성이나 제어방법은 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 것일 뿐 본 발명의 권리범위를 한정하기 위함은 아니며, 명세서 전반에 걸쳐서 동일하게 사용된 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.

교반장치(100)는 혼합대상물이 저장되는 저장공간(S)이 구비된 챔버(1), 상기 챔버의 외부에 위치하는 동력제공부(3), 상기 동력제공부(3)에서 제공되는 동력에 의해 상기 챔버 내부에 저장된 혼합대상물를 교반하는 교반유닛(5)을 포함한다.

상기 챔버(1)에 구비된 저장공간(S)은 바닥면(13)과 상기 바닥면에서 상부방향으로 연장되어 구비되는 측벽(11)의 결합에 의해 형성되고, 상기 저장공간(S)은 상기 측벽(11)의 상부에 위치한 커버(15)에 의해 밀폐되도록 구비될 수 있다.

상기 동력제공부(3)는 챔버(1)의 외부에 위치하여 후술할 교반프레임(53)을 챔버(1) 내부에서 직선 왕복운동시킬 수 있는 한 어떠한 형태로도 구비될 수 있는데 도 2는 실린더 내부에 저장된 유압이나 공압을 이용하여 후술할 동력전달축(51)을 직선 왕복운동시키는 액추에이터를 일례로 도시한 것이다.

한편 상기 동력제공부(3)는 도 2 (a)와 같이 상기 커버(15)에 고정되어 후술할 교반프레임(53)이 챔버(1)의 높이방향을 따라 직선 왕복운동할 수 있도록 구비될 수도 있고, 도 2 (b)에 도시된 바와 같이 상기 측벽(11)에 고정되어 교반프레임(53)이 챔버(1)의 너비방향을 따라 직선 왕복운동할 수 있도록 구비될 수도 있다.

나아가 상기 동력제공부(3)는 도면에 도시되지는 않았지만 상기 교반프레임(53)이 챔버(1)의 대각방향을 따라 직선 왕복운동하도록 구비되어도 무방하다.

다만 이하에서는 설명의 편의를 위해 교반프레임(53)이 챔버(1)의 높이방향을 따라 직선 왕복운동하는 경우(도 2 (a))를 기준으로 설명한다.

한편 본 발명 교반유닛(5)은 상기 동력제공부(3)로부터 동력을 전달받아 챔버(1) 내부에서 직선 왕복운동하며 혼합대상물를 상하유동시킬 뿐만 아니라 혼합대상물에 난류를 형성시키는 수단이다.

이를 위해 상기 교반유닛(5)은 상기 챔버(1) 내부에 위치하는 교반프레임(53), 일단은 상기 교반프레임(53)에 고정되고 타단은 상기 커버(15)를 관통하여 상기 동력제공부(3)에 연결되는 동력전달축(51), 상기 교반프레임(53)에 회전 가능하도록 구비되어 교반프레임(53)이 챔버(1) 내부에서 직선왕복운동을 할 때 혼합대상물에 난류를 형성시키는 난류형성판(55)을 포함할 수 있다.

상기 교반프레임(53)은 다양한 형상으로 구비될 수 있는데 원형 또는 다각형상의 판(board), 중심을 관통하는 관통홀이 구비된 링형상 또는 다각형상의 프레임이 일례가 될 수 있다.

상기 교반프레임(53)이 원형 또는 다각형상의 판으로 구비될 경우 상기 교반프레임(53)의 가장자리에는 교반프레임(53)의 외주면을 따라 구비되는 다수의 홀(미도시)이 더 구비되고, 상기 홀에는 상기 난류형성판(55)이 회전 가능하도록 구비됨이 바람직하다.

이 경우 상기 동력전달축(51)은 판의 중심에 결합됨이 바람직하다.

한편 상기 교반프레임(53)이 중심을 관통하는 관통홀이 구비된 링형상 또는 다각형상의 프레임으로 구비될 경우에는 동력전달축(51), 교반프레임(53) 및 난류형성판(55)의 결합관계는 도 3에 도시된 바와 같이 구비될 수 있다.

이 경우 상기 교반프레임(53)은 관통홀(535)이 구비된 링형상 또는 다각형상의 메인프레임(531), 상기 관통홀(535)에 위치하되 메인프레임(531)에 고정되는 연결프레임(533)을 포함하도록 구비됨이 바람직하다.

상기 연결프레임(533)은 적어도 두 개 이상으로 구비됨이 바람직하고, 각 연결프레임(533)은 관통홀(535)이 제공하는 공간을 분할할 수 있도록 상기 메인프레임(531)에 고정되되 관통홀(535)의 중심에서 서로 교차됨이 바람직하다.

이 경우 동력전달축(51)은 각 연결프레임(533)의 교차점에 고정될 수 있다.

한편 연결프레임(533)이 적어도 두 개 이상 구비될 경우 상기 난류형성판(55)은 하나의 연결프레임(533)과 인접하는 다른 하나의 연결프레임(533)에 회전 가능하도록 지지됨이 바람직하다.

이를 위해 상기 난류형성판(55)은 연결프레임(533)에 의해 구분된 관통홀(535)에 위치하는 바디(551), 상기 바디를 관통하도록 구비되되 일단은 하나의 연결프레임(533)에 지지되고 타단은 다른 하나의 연결프레임(533)에 지지되는 회전축(557)을 포함할 수 있다.

따라서 상기 교반프레임(53)이 동력제공부(3)에 의해 챔버(1) 내부에서 직선왕복운동을 하면 챔버(1) 내부에 저장된 혼합대상물는 메인프레임(531)과 연결프레임(533)의 직선왕복운동에 의해 서로 교반된다.

또한 연결프레임(533)에 회전 가능하게 구비된 난류형성판(55)의 바디(551)는 교반프레임(53)의 직선 왕복운동 중 메인프레임(531)과 연결프레임(533) 사이를 유동하는 혼합대상물에 의해 회전하게 되는데, 난류형성판(55)의 바디(551)가 회전하면 교반프레임(53)의 직선 왕복운동에 의해 상하운동하는 혼합대상물가 난류를 형성하도록 도와주므로 본 발명 교반유닛(5)은 혼합대상물을 용이하게 교반시킬 수 있게 된다.

상술한 효과를 보다 용이하게 구현할 수 있도록 상기 난류형성판(55)은 바디(551)의 회전을 용이하게 하는 절곡부를 더 포함하고, 상기 연결프레임(533)에는 난류형성판(55)에 구비된 회전축(557)을 지지하기 위한 회전축 지지부(57)가 구비될 수 있다.

상기 바디(551)에 구비되는 절곡부는 바디(551)의 마주보는 양단에 구비되는 제1절곡부(553)와 제2절곡부(555)로 구비될 수 있는데 이 경우 각 절곡부(553, 555)는 회전축(557)과 나란하게 구비되되 제1절곡부(553)와 제2절곡부(555)는 서로 반대방향을 향하도록 절곡됨이 바람직하다(도 4참고).

한편 상기 회전축 지지부(57)는 도 4에 도시된 바와 같이 연결프레임(533)에 고정되는 지지바디(571), 상기 지지바디(571)가 오목하게 절곡되어 구비되는 절곡홈(573), 상기 절곡홈에 삽입되어 구비되되 회전축(557)을 회전 가능하게 지지하는 베어링(575), 상기 지지바디(571)를 관통하도록 구비되어 나사와 같은 체결수단이 삽입되는 바디고정홀(577)을 포함할 수 있다.

이 경우 상기 회전축 지지부(57)는 나사와 같은 체결수단이 지지바디(571)를 관통하여 상기 연결프레임(533)에 삽입됨으로써 연결프레임(533)에 고정될 것이다.

다만 상술한 회전축 지지부(57)의 구조는 일례에 불과할 뿐이므로 상기 회전축 지지부(57)는 연결프레임(533)에 고정되어 회전축(557)을 지지할 수 있는 한 다양한 구조로 변형되어 구비될 수 있다.

이하에서는 도 3과 도 4를 참고하여 본 발명 교반유닛이 구비된 혼합대상물 교반장치(100)의 작동과정에 대해 살펴본다.

챔버(1)의 저장공간(S)에 혼합대상물이 유입되면 동력제공부(3)는 동력전달축(51)을 통해 교반프레임(53)이 챔버(1)의 높이방향(또는 너비방향, 또는 저장공간의 대각선방향)을 따라 직선 왕복운동하도록 한다.

교반프레임(53)이 직선왕복운동을 하면 저장공간(S) 내부에 저장된 혼합대상물은 메인프레임(531)과 연결프레임(533)과 마찰하여 저장공간(S) 내부에서 상하방향으로 유동하는 과정에서 서로 교반될 것이다.

한편 메인프레임(531)과 연결프레임(533)이 수용공간(S) 내부에서 직선왕복운동을 하면 혼합대상물은 관통홀(535)을 통해 유동하게 되는데 이 때 난류형성판(55)의 바디(551)가 회전하게 된다.

교반프레임(53)의 직선왕복운동에 의한 혼합대상물의 상하방향 유동 중 바디(551)가 회전하면 혼합대상물은 상하방향 유동 중 회전하게 되므로 혼합대상물에는 난류가 형성될 것이다.

따라서 본 발명 교반유닛(5)이 구비된 교반장치(100)는 혼합대상물의 상하방향 유동 및 혼합대상물에 발생되는 난류를 통해 혼합대상물을 보다 용이하게 교반하는 효과를 구현할 수 있게 된다.

본 발명은 다양한 형태로 변형되어 실시될 수 있을 것인바 상술한 실시예에 그 권리범위가 한정되지 않는다. 즉 변형된 실시예가 본 발명 특허청구범위의 필수 구성요소를 포함하고 있다면 본 발명의 권리범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.

100: 혼합대상물 교반장치 1: 챔버
11: 측벽 13: 바닥면
15: 커버 3: 동력제공부
5: 교반유닛 51: 동력전달축
53: 교반프레임 531: 메인프레임
533: 연결프레임 535: 관통홀
55: 난류형성판 551: 바디
553: 제1절곡부 555: 제2절곡부
557: 회전축 57: 회전축 지지부
571: 지지바디 573: 절곡홈
575: 베어링 577: 바디고정홀

Claims

챔버의 외부에 위치한 동력제공부로부터 동력을 제공받아 상기 챔버 내부에서 직선 왕복운동하며 상기 챔버 내부의 혼합대상물를 교반하는 교반유닛에 있어서,
상기 챔버의 내부에 위치하는 교반프레임;
일단은 상기 교반프레임에 연결되고 타단은 상기 동력제공부에 연결되어 상기 교반프레임을 상기 챔버 내부에서 직선 왕복운동시키는 동력전달축;
상기 교반프레임에 회전 가능하도록 구비되어 상기 교반프레임이 상기 챔버 내부에서 직선 왕복운동할 때 상기 혼합대상물에 난류를 형성시키는 난류형성판;을 포함하는 것을 특징으로 하는 교반유닛.
제1항에 있어서,
상기 교반프레임은 관통홀이 구비된 링형상의 메인프레임, 상기 관통홀에 위치하되 상기 메인프레임에 고정되는 연결프레임;을 포함하고,
상기 동력전달축은 상기 연결프레임에 고정되고, 상기 난류형성판은 상기 연결프레임에 회전 가능하도록 구비되는 것을 특징으로 하는 교반유닛.
제1항에 있어서,
상기 교반프레임은 관통홀이 구비된 다각형상의 메인프레임, 상기 관통홀에 위치하되 상기 메인프레임에 고정되는 연결프레임;을 포함하고,
상기 동력전달축은 상기 연결프레임에 고정되고, 상기 난류형성판은 상기 연결프레임에 회전 가능하도록 구비되는 것을 특징으로 하는 교반유닛.
제2항 또는 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 연결프레임은 적어도 두 개 이상으로 구비되되 각 연결프레임은 상기 관통홀의 중심에서 교차되도록 상기 메인프레임에 고정되며,
상기 동력전달축은 상기 각 연결프레임이 교차되는 지점에 결합되는 것을 특징으로 하는 교반유닛.
제4항에 있어서,
상기 난류형성판은
하나의 연결프레임과 다른 하나의 연결프레임 사이에 형성된 공간에 위치하는 바디;
상기 바디를 관통하도록 구비되되 하나의 연결프레임과 다른 하나의 연결프레임에 회전 가능하도록 지지되는 회전축;을 포함하는 것을 특징으로 하는 교반유닛.
제5항에 있어서,
상기 난류형성판은 상기 바디의 가장자리가 절곡되어 구비되는 절곡부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 교반유닛.
제6항에 있어서,
상기 절곡부는 상기 바디의 마주보는 양단에 각각 구비되는 제1절곡부와 제2절곡부를 포함하되, 상기 제1절곡부의 절곡방향과 상기 제2절곡부의 절곡방향은 서로 반대방향인 것을 특징으로 하는 교반유닛.
제7항에 있어서,
상기 동력제공부는 상기 챔버의 높이방향을 따라 상기 교반프레임이 직선 왕복운동할 수 있도록 구비되는 것을 특징으로 하는 교반유닛.
제7항에 있어서,
상기 동력제공부는 상기 챔버의 너비방향을 따라 상기 교반프레임이 직선 왕복운동할 수 있도록 구비되는 것을 특징으로 하는 교반유닛.
제7항에 있어서,
상기 동력제공부는 상기 챔버의 대각선방향을 따라 상기 교반프레임이 직선 왕복운동할 수 있도록 구비되는 것을 특징으로 하는 교반유닛.