KR101207752B1 - 혼합장치 - Google Patents

Abstract

여러 물질 예컨대, 미분 더스트와 (미건조) 석탄 등을 혼합시키는 혼합장치가 제공된다.
상기 본 발명의 혼합장치는 그 구성 일예로서, 내부에 복수의 혼합 대상물이 유입되고 혼합물이 배출되는 장치본체;와, 상기 장치본체에 구비되는 패들유닛; 및, 분사헤드에 서로 분사각이 다르게 조정되어 제공된 분사각 확장형 분사노즐들을 포함하여 상기 장치본체에 바인더 또는 물의 분사폭 확장을 가능토록 제공되는 분사폭 확장형 분사유닛과, 상기 장치본체에 혼합물 덩어리를 분쇄하면서 바인더 또는 물을 분사토록 제공된 분사형 초퍼유닛 중 어느 하나 또는 이들 모두;를 포함하여 구성될 수 있다.
이와 같은 본 발명에 의하면, (미건조) 석탄과 더스트와 같은 입도를 갖는 서로 다른 물질의 혼합시, 물질의 혼합을 용이하게 하는 바인딩(용액)이나 수분(물)을 장치 내부에서 광범위하게 분포시키는 동시에, 혼합물 내부에서의 분사를 가능하게 하여 혼합성을 향상시키는 것이다.

Description

혼합장치{Mixing Apparatus}

본 발명은 여러 물질을 혼합시키는 혼합장치에 관한 것이며, 더욱 상세하게는 (미건조) 석탄과 (분진) 더스트와 같은 입도를 갖는 서로 다른 물질의 혼합시, 물질의 혼합을 용이하게 하는 바인더(용액)이나 수분(물)을 장치 내부에서 더 광범위하게 분사 가능한 동시에, 혼합물 내부(측)에서의 분사도 가능하게 하여 장치를 통한 물질의 혼합성을 극대화한 혼합장치에 관한 것이다.

일반적으로 석탄을 사전 처리하는 과정에 사용되는 건조설비(CMCP:Coal Moisture Control Process)는 양질의 코크스를 제조하기 위하여 석탄의 수분을 제거하는 설비인데, 대략 석탄에서 3~4%의 수분을 제거한다.

이때, 건조기에 투입된 석탄 건조시 건조기의 내부에서는 입도가 0.15mm 이하의 미분 더스트와 증기가 발생된다.

한편, 집진기는 이와 같은 석탄 건조시 발생되는 미분 더스트와 증기를 포집하고, 집진기에 연계된 미분호퍼에 미분 더스크를 저장하게 된다.

그리고, 미분호퍼에 저장된 미분 더스트는 공급되는 물과 함께 혼합기에서 혼합된 후, 건조기에서 다시 건조된 후, 성형탄 제조시 석탄과 함께 성형기로 공급된다.

그런데, 이와 같은 입도를 갖는 물질 예컨대, 미분 더스트와 (미건조) 석탄을 혼합시키는 종래의 알려진 혼합기는, 별도의 도면으로 도시하지 않았지만, 크게 기기 내부로 투입된 혼합물 즉, 미분 더스트와 미건조 석탄을 혼합하는 패들과, 패들 사이로 혼합물 덩어리를 파쇄 제거하는 초퍼 및, 혼합물에 알려진 바인더(용액)이나 물(수분)을 분사 공급하는 분사노즐을 포함한다.

그러나, 이와 같은 종래에 알려진 혼합기는 분사노즐이 단순하게 수직방향으로만 바인더(용액), 물 또는 이들의 혼합물을 분사하는 구조이기 때문에, 기기 내부에서 광범위하게 분사하지 못하는 문제가 있었다.

또한, 이와 같은 분사노즐을 통한 바인더 등의 분사는, 사실상 혼합물 위에서만 특히, 기기 유입구측에서 혼합물의 표면 위에서 분사하기 때문에, 실질적으로 분사되는 바인더와 물 또는 이들의 혼합물과의 혼합성을 향상시키는 데에 한계가 있었다.

더욱이, 초퍼 들은 혼합물 덩어리를 분쇄 제거하지만, 초퍼들을 통하여는 바인더(용액) 등이 분사되지 않기 때문에, 혼합물 내부로 분쇄영역을 구현하는 초퍼에서도 바인더 등의 분사가 이루어 지면 혼합성을 높이기 때문에, 더 바람직하나 종래에는 이와 같은 초퍼에서의 바인더 분사가 알려진 바 없고, 이와 같은 초퍼를 이용한 바인더 등의 혼합물 내부 분사에 대한 기술을 요구되고 있는 실정이었다.

이에 따라서, 본 발명의 출원인은, 분사폭 확장이 가능한 분사유닛을 제공하고, 혼합물 덩어리를 분쇄하는 초퍼에서의 바인더 등 분사를 가능하게 함으로써, 특히 바인더 등을 통한 혼합성의 극대화를 가능하게 한 본 발명을 제안하게 되었다.

본 발명은 상기와 같은 종래 문제점을 해소하기 위하여 제안된 것으로서 그 목적 측면은, (미건조) 석탄과 더스트와 같은 입도를 갖는 서로 다른 물질의 혼합시, 물질의 혼합을 용이하게 하는 바인딩(용액)이나 수분(물)을 장치 내부에서 광범위하게 분포시키는 동시에, 혼합물 내부에서의 분사를 가능하게 하여 혼합성을 향상시킨 혼합장치를 제공하는 데에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 기술적인 측면으로서 본 발명은, 내부에 복수의 혼합 대상물이 유입되고 혼합물이 배출되는 장치본체;
상기 장치본체에 구비되는 패들유닛; 및,
분사헤드에 서로 분사각이 다르게 조정되어 제공된 분사각 확장형 분사노즐들을 포함하여 상기 장치본체에 바인더 또는 물의 분사폭 확장을 가능토록 제공되는 분사폭 확장형 분사유닛과, 상기 장치본체에 혼합물 덩어리를 분쇄하면서 바인더 또는 물을 분사토록 제공된 분사형 초퍼유닛 중 어느 하나 또는 이들 모두;
를 포함하여 구성된 혼합장치를 제공한다.

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바람직하게는, 상기 패들유닛은, 장치본체를 관통하여 회동 가능하게 제공되는 하나 이상의 구동 샤프트; 및,

상기 구동 샤프트에 소정 패턴을 가지로 구비되면서 혼합물들을 혼합시키는 패들;

을 포함하여 구성되고, 상기 장치본체의 혼합 대상물 유입측으로 상기 구동 샤프트에 제공되는 피더 스크류를 더 구비하는 것이다.

더 바람직하게는, 상기 분사폭 확장형 분사유닛의 분사헤더는, 바인더 또는 물 공급라인과 연결되고, 장치본체의 내부에 제공되는 것이다.

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그리고, 상기 분사형 초퍼유닛은, 모터부와 연결되고 장치하우징에 장착되는 하우징과 상기 하우징의 하측으로 분쇄날개와 분사파이프가 조립되는 조립부를 포함하는 한편, 상기 분사파이프는, 상기 모터부와 연계되고 하우징을 관통하는 회전축과 연통되도록 조립되어 바인더 또는 물이 회전축을 경유하여 분사파이프에서 분사토록 구성될 수 있다.

바람직하게는, 상기 회전축은, 외부 라인이 연결되어 바인더 또는 물이 공급되는 하우징 내부공간부를 통과하고, 상기 회전축은 적어도 분사파이프까지 연결되면서 상기 내부공간부와 통하는 구멍들과 통하는 내부통로를 포함하는 한편, 상기 내부공간부와 모터부 및 하우징 측의 회전축 경계부위는 제1,2 실링수단들을 매개로 실링되는 것이다.

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더 바람직하게는, 상기 제1 실링수단은, 내부공간 하류측으로 하우징과 회전축의 경계부위에 제공되는 제1 패킹으로 제공되고, 상기 제2 실링수단은, 상기 모터부와 회전축의 경계부위로 내부공간부의 상류측에 제공되는 제2 패킹으로 제공될 수 있다.

더 바람직하게는, 상기 내부공간부는, 상기 모터부와 하우징 사이에 추가로 개재되는 조립 하우징의 내측에 일체로 형성되고, 상기 조립 하우징은 하우징에 조립되는 패킹푸셔와 모터부와의 플랜지 조립을 통하여 모터부와 하우징에 사이에서 실링상태로 조립될 수 있다.

그리고, 상기 장치본체에 혼합물 덩어리를 분쇄토록 제공되는 분쇄형 초퍼유닛을 더 포함하고, 상기 분쇄형 초퍼유닛은 모터부와 연결되고 장치본체를 관통하여 고정되는 하우징을 관통하는 회전축과, 상기 회전축 하부에 구비되는 조립부에 조립되는 분쇄날개를 포함한다.

이와 같은 본 발명에 의하면, (미건조) 석탄과 더스트와 같은 입도를 갖는 서로 다른 물질의 혼합시, 물질의 혼합을 용이하게 하는 바인더(용액)이나 수분(물)을 장치 내부에서 광범위하게 분포시키는 동시에, 혼합물 내부에서의 분사를 가능하게 하여 혼합성을 극대화시키는 효과를 제공하는 것이다.

도 1은 본 발명의 혼합장치(1)를 사용하는 성형탄 제조라인을 도시한 개략도이고,
도 2는 본 발명에 따른 혼합장치를 도시한 측면 구성도이며,
도 3은 도 2의 평면 구성도이고,
도 4는 도 2의 정면 구성도이며,
도 5a 및 도 5b는 본 발명에 따른 분사형 초퍼유닛을 도시한 전체 구성도 및 요부 구성도이고,
도 6은 본 발명에 따른 분사폭 확장형 분사유닛의 사용상태를 도시한 장치의 정면 구성도이며,
도 7 및 도 8은 본 발명의 분사유닛을 도시한 평면도 및 사시도이다.

이하, 첨부된 도면에 따라 본 발명을 상세하게 설명한다.

먼저, 도 1에서는 본 발명에 따른 혼합장치(1)의 사용상태를 도시하고 있는데, 예를 들어 성형탄 제조라인(100)에서 사용될 수 있다.

즉, 도 1에서 도시한 바와 같이, 이와 같은 성형탄 제조라인(100)은, 하나 이상의 집진기(112)와 연계된 더스트 호퍼(110)로부터 제1 혼합물(2)인 (분진) 더스트가 상승형 버켓 컨베이어(130)로 공급되고, 동시에 상기 버켓 컨베이어(130)에는 제2 혼합물(4)인 (미건조) 석탄이 저장조(150)로부터 다단의 벨트 컨베이어(152)들을 매개로 공급된다.

다음, 제1,2 혼합물(2)(4)인 분진 더스크와 미건조 석탄은 상승형 버켓 컨베이어(130)를 통하여 다음에 상세하게 설명하는 본 발명의 혼합장치(1)에 순차로 공급되고, 혼합장치를 통과한 최종 혼합물(6) 예를 들어, 혼합탄은 성형기(170)에 공급되고, 성형기의 성형롤(172)사이에서 압착되면서 소정 형태의 성형탄(6)으로 제조되는 것이다.

이때, 혼합물의 혼합을 촉진하는 바인더(용액)이 바인더 공급기(192)로부터 혼합장치(1)에 공급되거나, 물(수분) 공급기(194)로부터 물이 혼합장치에 공급되거나, 또는 바인더와 물의 혼합액이 공급되어, 상기 제1,2 혼합물(2)(4)인 미분 더스크와 미건조 석탄과 미분 더스트의 혼합이 이루어진다.

물론, 본 실시예에서는 이와 같은 성형탄 제조라인(100)에서 사용되는 일예로 본 발명의 혼합장치(1)를 도시하고 설명하였지만, 적어도 입도를 갖는 혼합물이라면 어떠한 형태이든 본 발명의 혼합장치(1)에 적용하는 것에는 문제가 없다.

다만, 이하의 본 실시예에서는 도 1을 토대로, 제1,2 혼합물을 각각 미분 더스트(2)와 미건조 석탄(4)으로 한정하여 설명한다.

이때, 앞에서 설명한 도 1의 성형탄 제조라인(100)은, 바람직하게는 석탄의 건조과정에서 발생된 미분 더스트(2)를 포집하고, 이를 미건조 석탄(4)과 혼합하여 고강도의 성형탄을 제조하는 라인이다. 따라서, 기존에 오염원인 미분 더스트를 수집하여 성형탄 제조에 사용하기 때문에, 오염원 제거와 비용적인 이점을 제공할 것이다.

이때, 도 1에서는 개략적으로 도시하였지만, 포집기(112)로 포집된 미분 더스트(2)는 무게를 측정하는 측량과정을 거치고, 미분더스트에 혼합될 미건조 석탄(4)은 그 무게를 계측하는 계측과정을 거쳐, 고강도 성형탄을 제조토록 적정하게 소정 비율로 혼합되도록 하는 것이 바람직하다.

그 다음, 측량과 계측을 통하여 소정 비율로 혼합되기 위한 정해진 양의 미분더스트(2)와 미건조 석탄(4)이, 미분더스트의 비산을 방지하기 위하여, 다음에 상세하게 설명하는 본 발명의 혼합장치(1)를 통하여 혼합과정을 거치게 되고, 이때 혼합되는 미분 더스트(2)와 미건조 석탄(4)에는 혼합성을 확보하기 위하여 적당한 바인더(용액)이나 물(또는 이들의 혼합물)을 첨가하는데, 이와 같은 바인더 종류(재질)는 알려져 있고, 실질적으로 바인더와 물의 함유량은 성형탄의 품질을 결정하는데 중요한 요소일 수 있다.

이때, 바인더 또는 물은, 본 발명 혼합장치(1)에 구비되는 다음에 상세하게 설명하는 분사폭 확장형 폭분사유닛(50)을 통하여 장치 내부에서 분사될 수 있다..

이와 같은 혼합과정은 포집된 미분 더스트(2)의 재활용 뿐만 아니라, 미분더스트에 미건조 석탄의 혼합시 적당한 수분과 바인더를 첨가하기 때문에, 미분 더스트가 미건조 석탄에 결합되어 후공정에서의 미분 더스트의 비산이 방지되는 것이다.

그 다음, 최종적으로 성형기(170)의 성형롤(172)에 공급된 미분 더스트와 미건조 석탄의 혼합물(6)은, 최종적으로 특정 형태의 성형탄(6)으로 제조되게 된다.

한편, 이와 같은 성형탄 제조라인(100)에서는, 복수의 혼합장치(1)를 사용하여, 제1,2차 혼합과정을 거치도록 하는 것이 바람직한데, 예컨대 1차 혼합단계에서는 바인더와 수분을 같이 투입하고, 2차 혼합단계에서는 바인더만 투입하는 것이다.

즉, 바인더는 재료들 간의 결합력에 영향을 주기 때문에, 한 번에 많은 양을 첨가하면 재료들이 서로 섞이지 않고 덩어리지게 되기 쉽기 때문에, 바인더는 1,2 차 혼합단계에서 적절하게 투입하고, 수분은 1차 혼합단계에서만 투입시킨다.

그러나, 본 발명의 혼합장치(1)는, 미분더스트와 미건조 석탄이 혼합되는 혼합탄 덩어리가 발생되는 경우, 다음에 상세하게 설명하는 단순 분쇄형 초퍼유닛(70')과 본 발명의 특징인 분사형 초퍼유닛(70)으로 바로 분쇄 제거할 수 있다.

다음, 도 2 내지 도 8에서는 도 1의 성형탄 제조라인(100)에서 사용되는 본 발명에 따른 혼합장치(1)의 전체 구성을 도시하고 있다.

즉, 도 2 및 도 3에서 도시한 바와 같이, 본 발명의 혼합장치(1)는, 기본적으로 내부에 복수의 혼합물 예컨대, 미분 더스트(2)와 미건조 석탄(4)이 유입되고 혼합물 즉, 혼합탄(6)이 배출되는 장치본체(10)와, 상기 장치본체(10)에 구비되어 혼합물의 혼합을 구현하는 패들유닛(30) 및, 상기 장치본체에 바인더 또는 수분의 분사폭을 확장토록 제공된 분사폭 화장형 분사유닛(50)과, 상기 장치본체에 덩어리를 분쇄토록 제공되되, 혼합물 내부에 바인더 또는 수분을 공급 가능토록 제공된 분사형 초퍼유닛(70) 중 어느 하나 또는 이들 모두를 포함하여 그 구성 일예로서 제공될 수 있다.

이때, 본 발명 혼합장치는 기본적으로 유입된 혼합물들의 혼합은 패들유닛(30)에서 구현하기 때문에, 도 2 및 도 3에서와 같이, 1,2차 혼합단계에서 바인더 또는 물(수분)(또는 이들 혼합액)의 내부 분사를 가능하게 하는 분사폭 확장형 분사유닛(50)이나, 혼합물 덩어리를 분쇄하는 분사형 초퍼유닛(70)을 선택적으로 사용 가능하다.

물론, 가장 바람직하게는 상기 분사폭 확장형 분사유닛과 분사형 초퍼유닛을 모두 포함하여 미분 더스트와 미건조 석탄의 혼합성을 극대화하는 것이고, 이하에서 본 실시예에서는 상기 분사폭 확장형 분사유닛(50)과 분사형 초퍼유닛(70)을 모두 포함하는 경우를 포함하여 본 발명의 혼합장치(1)를 설명한다.

한편, 본 발명의 혼합장치(1)는, 도 2 내지 도 4와 같이, 단순 분쇄형 초퍼유닛(70')을 같이 사용하여 상기 분사형 초퍼유닛(70)과 적절하게 배열하여 동시에 사용할 수 있다.

즉, 본 발명의 혼합장치(1)는, 다음에 상세하게 설명하듯이, 혼합물들이 유입되는 장치 유입구(10a) 측에서 바인더 또는 물(또는 이들의 혼합액)을 보다 광범위하게 분사하여 혼합물의 혼합성을 높이도록 한 것이다.

동시에, 본 발명은 도 3 및 도 4와 같이, 장치 길이방향으로 다수개가 상측 또는 양측에서 수평하게 배치되는 분사형 초퍼유닛(70)을 이용하여, 상기 분사형 초퍼유닛을 피하여 더 구비된 분쇄형 초퍼유닛(70')과 함께 혼합물 덩어리의 분쇄를 용이하게 하면서, 특히 분사형 초퍼유닛을 통하여 바인더 또는 물(수분)을 혼합물 내부에서도 추가로 분사시키어, 미분 더스트(2)와 미건조 석탄(4)의 혼합성을 극대화하는 것이다.

즉, 도 5 및 도 6에서 도시한 바와 같이, 혼합장치의 유입구측 상부에서 분사유닛을 통하여 바인더나 물은 분사하여도 혼합물의 내부로는 이들의 침투가 한계가 있으나, 본 발명의 분사형 초퍼유닛(70)은, 혼합물의 내부 중앙부위까지 바인더나 물을 분사시킬 수 있어 혼합성을 높이는 것이다.

따라서, 도 1과 같이, 본 발명의 혼합장치(1)를 통하여 배출되는 혼합물(6) 즉, 미분 더스트(2)와 미건조 석탄(4)이 혼합된 혼합탄(6)은 장치출구(10b)에서 배출된후, 성형기(170)에 투입되는 경우 고품질의 성형탄(6)의 제조를 가능하게 하고, 특히 미분 더스트의 혼합성 증대로 인하여 미분 더스트의 비산도 억제되는 것이다.

물론, 도 4에서는 장치의 양측에서 수평하게 본 발명의 분사형 초퍼유닛(70)을 배치하고, 장치본체 상측에 분쇄형 초퍼유닛(70')을 배치하는 것으로 도시하였지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 이들을 적절하게 배열하는 것이 가능함은 물론이다.

한편, 도 2 및 도 3에서 도시한 바와 같이, 본 발명의 혼합장치(1)는 기본적으로 혼합물들을 들어 올리면서 연속적으로 혼합하는 패들유닛(30)을 포함하는데, 이와 같은 패들유닛(30)은, 크게 장치본체(10)를 관통하여 회동 가능하게 제공되는 구동 샤프트(32)와, 상기 구동 샤프트에 소정 패턴을 가지로 구비되면서 혼합물들을 혼합시키는 복수의 패들(34)을 포함하여 구성된다.

이때, 도 2 및 도 3과 같이, 본 발명의 패들유닛(30)은 한쌍이 조합되어 장치본체(10)의 내부에 배치되는 것이고, 상기 패들(34)들은 상기 구동 샤프트(32)에 엇갈리게 교대로 경사지게 배치되는 것으로서, 선풍기 날개와 같은 형태일 수 있다.

동시에, 더 바람직하게는, 도 2 및 도 3과 같이, 본 발명의 패들유닛의 구동 샤프트의 전방으로 혼합물 유입구 측으로 상기 구동 샤프트(32)에는, 피더 스크류 (34a)가 더 제공되고, 따라서 장치본체의 유입구(10a)를 통하여 유입된 미분 더스트(2)와 미건조 석탄(4), 패들유닛의 패들측으로 수직하게 투입되어도 원활하게 수평방향으로 투입되게 된다.

이때, 상기 구동 샤프트(32)는, 도 3에서 도시한 바와 같이, 장치 본체(10)의 양측에 배치된 베어링블록(36)들에 조립되고, 일측 구동 샤프트에 설치된 피동 스프로켓(40)에는 장치 외부에 배치된 모터(44)와 감속기어(45)에 연계된 구동 스프로켓(42)사이에 구동체인(46)이 체결되고, 동시에 2개의 구동샤프트는 기어박스(38)로서 동력이 전달된다.

따라서, 모터(44)의 구동시 상기 2개의 구동 샤프트(32)는 서로 다른 방향으로 회전 구동되고, 결국 이들에 구비된 경사진 패들(34)들은 장치내부에서 연속적으로 혼합물들을 들어올리면서 혼합시키는 것이다.

다음, 도 2 및 도 5 내지 도 8에서는 본 발명 혼합장치(1)의 구성적 특징중 하나인 앞에서 설명한 분사폭 확장형 분사유닛(50)을 도시하고 있다.

즉, 본 발명의 분사폭 확장형 분사유닛(50)은, 바인더와 수분(물) 공급라인 또는 이들의 혼합라인(52)이 연결되고, 장치본체(10)의 내부에 수평 제공되는 하나 이상의 분사헤드(54)를 포함하고, 특히 상기 분사헤드(54)에는 서로 다른 분사각을 갖는 분사각 확장형 분사노즐(56)(58)들이 일렬로 배열되어 있다.

따라서, 도 7 및 도 8과 같이, 직선 또는 십자형태의 분사헤드(54)를 따라 설치된 분사노즐(56)(58)들은 교대로 소정각도(Θ) 만큼 틀어져 설치되므로, 별도의 도면으로 도시하지 않은, 기존에 단순하게 분사헤드에 수직하게 분사노즐이 설치된 것에 비하여, 바인더와 물 등의 분사폭이 매우 확장되게 된다.

결국, 이와 같은 본 발명의 분사폭 확장형 분사유닛(50)은, 분사노즐(56) (58)들의 배열을 조정하는 간단한 구조 변경으로도, 매우 폭넓은 분사폭을 제공하기 때문에, 도 6에서 장치본체의 상류측 상부에서 보다 넓은 폭으로 균일하게 바인더나 수분 또는 이들의 혼합물을 분사하기 때문에, 혼합물에 접촉하는 바인더 등의 분포도 넓어지고 이는 혼합물의 혼합이나 결합성을 우수하게 하는 것이다.

다음, 도 2 내지 도 4에서 도시한 바와 같이, 본 발명의 혼합장치(1)에 제공되는, 단순 분쇄형으로서 상기 장치본체에 혼합시 발생되는 혼합물 덩어리를 분쇄토록 제공되는 분쇄형 초퍼유닛(70')은, 기본적으로 모터부(72)(예를 들어 도 4와 같이 유압으로 작동되는 마력이 높은 유압모터)와 장치본체(10)를 관통하여 고정되는 하우징(74)과 연결되고, 상기 하우징의 내부를 통과하는 회전축(82)의 하부에 배치되는 연계되는 하우징 하측의 조립부(80)에 분쇄날개(76)들이 다수개가 간격을 가지고 배치된다.

이때, 상기 분쇄날개(76)들은, 도 4와 같이 조립부(80)에서 조립링(80a)들로 조립되는 링부(76a)가 형성되고, 그 양측에 제공될 수 있다.

그리고, 도면에서는 상세하게 도시하지 않았지만, 조립부(80)의 조립링들은 분쇄날개의 간격을 조정하게 되고, 이들은 회전축에 분쇄날개 링들을 개재하여 끼워지고, 회전축의 하단에 형성된 나사부(미부호)에 체결되는 조립단(원추형 조립단)(80b)으로 일체로 밀착 고정될 수 있다.

물론, 상기 조립링들의 내주면에 나사부가 형성되고, 회전축의 외경에 나사부가 형성되어 직접 회전축에 나사 결합되는 것도 가능할 것이다.

따라서, 모터부(72)의 회전 구동시 회전축과 일체로 분쇄날개(76)들이 회전하면서, 도 3 및 도 4와 같이, 혼합물 덩어리들을 분쇄한다. 물론, 이들 분쇄날개들은 도 3과 같이 평면상 서로 엇갈리게 배치되는 것이 바람직함은 물론이다.

이때, 앞에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 분쇄형 초퍼유닛(70')과 다음에 상세하게 설명하는, 앞에서 설명한 분사형 초퍼유닛(70)은, 패들유닛의 패들이 설치되지 않은 공간에 적절하게 앞,뒤 또는 상,하로 교대로 배치되면 될 것이다.

다음, 도 3,4 및 도 5a,5b 에서는 본 발명에 따른 혼합장치(1)에서 상기 분사폭 확장형 분사유닛(50)과 더불어, 본 발명의 특징적 구성유닛인 분사형 초퍼유닛(70)을 도시하고 있다.

즉, 본 발명의 분사형 초퍼유닛(70)은, 기본적으로 분쇄형 초퍼유닛(70')과 마찬가지로 모터부(72)와 연결되고, 장치본체(10)를 통과하여 고정되는 하우징(74)을 포함하는대, 상기 분쇄형 초퍼유닛(70')과는 다르게 앞에서 설명한 하우징의 하측으로 회전축 하부에 제공되는 조립부(80)에 분쇄날개(76)와 더불어 그 분쇄날개의 주변으로 하나 이상의 분사파이프(78)를 조립하는 것이다.

이때, 상기 분사파이프(78)도 도 4에서 도시한 바와 같이, 조립부(80)에서 체결링(80a)의 조립시 조립되는 링부(78a)를 갖되, 상기 링부(78a)의 내주면에는 상기 파이프와 연통하는 구멍(미부호)이 형성되고, 다음에 상세하게 설명하듯이, 회전축(82)에 형성된 내부통로(88)와 연통하고, 이를 통하여 상기 분사파이프(78)를 통하여 바인더(용액) 또는 물이 분사되는 것이다.

더하여, 본 발명의 분사파이프(78)를 따라 여러 개의 분사구멍(78b)들을 형성시키면, 이를 통하여 바인더 또는 물이 분사되므로, 혼합물 예를 들어, 미분 더스트(2)와 미건조 석탄(4)의 혼합장치내에서의 혼합성을 더 우수하게 하는 것이고, 특히 패들유닛의 패들(34)을 통과하는 장치 가운데에서 혼합물의 내부에서 바인더 등을 분사하기 때문에, 혼합성을 더 우수하게 하는 것이다.

이때, 분사파이프를 혼합물 내부에 침투되기 때문에, 어느 정도의 압력을 갖고 분사되도록 하는 것이 필요한데, 만약 압력이 너무 낮으면 구멍들이 막힐 우려가 있다,

그리고, 본 발명의 분사형 초퍼유닛(70)에서, 상기 회전축(82)이 조립되는 조립부(80)의 하단 조립단(80b)측에도 회전축의 내부통로(88)와 연통하도록 구멍(미부호)을 형성시키면, 이를 통하여도 바인더(용액)이나 물 등이 더 분사될 수 있어 바람직할 것이다.

한편, 도 4 및 도 5a에서 도시한 바와 같이, 하우징 하측의 회전축(82)의 하단부에 조립되는 조립부(80)는, 도 4의 분쇄형 초퍼유닛(70')의 경우 분쇄날개(76)들의 링부(76a)가 조립되고, 도 5와 같이 분사형 초퍼유닛(70)의 경우 분쇄날개(76)들과 분사파이프의 링부(76a)(78a)가 순차로 회전축의 하단부에 조립되는 체결링(80a)을 매개로 간격을 두고 체결 고정되고, 조립부 하단에는 스크류 형태로 회전축에 조립단(80b)이 체결될 수 있다.

즉, 상기 조립단도 내부통로(88)와 연통하는 구멍을 형성시키어 바인더 등이 분출되도록 할 수 있다.

이때, 더 구체적으로 본 실시예에서는, 도 5a 및 도 5b에서 도시한 바와 같이, 본 발명의 초퍼유닛(70)(70')들에 구비되는 모터부(72)와 연결되는 회전축(82)은, 도 4 및 도 5와 같이, 외부 라인(84)(바인더(용액), 물 또는 이들의 혼합물 공급라인)이 연결되어 바인더 또는 물이 공급되는 하우징 내부공간부(86)를 통과하고, 상기 회전축(82)은 적어도 분사파이프까지 연결되면서 상기 내부공간부와 통하는 구멍(82a)들과 통하는 내부통로(88)을 포함한다.

한편, 도 5a 및 도 5b에서 도시한 바와 같이, 상기 내부공간부(86)는, 실제로는 원통형상의 공간이고, 그 내측으로 회전축(82)이 관통하여 통과하고, 이와 같은 내부공간부(86)는, 모터부(72)와 하우징(74) 사이에 조립되는 조립 하우징(74a)의 내측에 제공될 수 있다.

따라서, 외부 라인을 통하여 공급된 바인더 등은 1차적으로 조립 하우징 (74a)의 내측 원통상의 내부공간부(86)에 채워지고, 이때 내부공간부를 통과하는 회전축(82)에 형성된 구멍(82a)을 통하여, 바인더는 회전축 내부의 내부통로(88)를 따라 공급되고, 결국 앞에서 설명한 바와 같이, 내부통로와 연통하는 분사파이프(78) 또는 조립부(80)의 조립단(80b)의 구멍을 통하여 분사된다.

물론, 분쇄날개들과 분사파이프는 조립부에서 체결되어 있어, 일체로 회전하면서 혼합물 덩어리를 분쇄한다.

한편, 도 5a 및 도 5b에서 도시한 바와 같이, 본 발명의 분사형 초퍼유닛(70)에서, 상기 조립 하우징(74a)의 내부 공간부(86)에는 액체상의 바인더와 물이 압력을 갖고 공급되는 한편, 회전축(82)이 통과하여 회전하므로, 그 상류 및 하류측의 실링을 위하여 적어도 회전축 경계부위는 제1,2 실링수단들을 매개로 실링된다.

즉, 상기 제1 실링수단(90)은, 내부공간 상류측으로 모터부(72)와 회전축(82)의 연결부위에 제공되는 제1 패킹으로 제공되고, 상기 제2 실링수단(92)은, 상기 하우징과 회전축 연결부위로 내부공간 하류측에 제공되는 제2 패킹으로 제공될 수 있다.

이때, 상기 조립하우징(74a)은 하우징에 조립되는 패킹푸셔(94)를 매개로 하우징에 조립되고, 상부는 플랜지(96)의 조립을 통하여 모터부(72)에 조립되는데, 이와 같은 패킹푸셔(94)는, 절곡되어 상기 제1 패킹인 제1 실링수단(90)을 압박하는 형태로 하우징(74)에 볼트로서 체결되어 제1 패킹을 압박하는 형태이다.

따라서, 도 5b에서 도시한 바와 같이, 조립 하우징과 일체로 된 플랜지(96)가 초퍼유닛 본체측의 플랜지(미부호)와 볼트로서 체결되면서 조립 하우징의 몸체부분은 제2 패킹인 제2 실링수단(92)을 압박하여 회전축을 따라 바인더가 누수되지 않도록 하고, 반대측으로는 패킹푸셔(94)를 볼트로 조립 하우징의 하우징 조립시 제1 패킹인 제1 실링수단(90)이 압박되면서 바인더 등의 누수를 차단하는 것이다.

그리고, 도 5b에서 도시한 바와 같이, 본 발명의 조립 하우징(74a)의 외측에는 외곽커버(81)가 조립 하우징과 하우징 조립시 끼워져 고정될 수 있고, 이와 같은 외곽커버는 2차적인 누출을 차단하게 할 것이다.

또한, 별도의 부호로 나타내지 않았지만, 본 발명의 회전축(82)은 제2 패킹인 제2 실링수단(92)의 상측에 배치되는 베어링을 회전이 지지될 수 있다.

이에 따라서, 지금까지 설명한 본 발명의 혼합장치(1)는, 분사폭 확장형 분사유닛(50)과 분사형 초퍼유닛(70) 중 하나 또는 이들 모두를 포함하기 때문에, 기존에 비하여 바인더(액)이나 물(수분)의 혼합물 분사 범위가 확장됨은 물론, 더 고르게 분사되기 때문에, 결과적으로 장치의 혼합물 혼합성을 극대화시킬 수 있는 것이다.

본 발명은 지금까지 특정한 실시 예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 마련되는 본 발명의 정신이나 분야를 벗어나지 않는 한 도내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변화될 수 있다는 것을 당 업계에서 통상의 지식을 가진자는 용이하게 알 수 있음을 밝혀두고자 한다.

1.... 혼합장치 10.... 장치본체
10a,10b.... 혼합물 유입구와 배출구 30.... 패들유닛
32.... 구동 샤프트 34.... 패들
34a.... 피더스트류 50.... 분사폭 확장형 분사유닛
54.... 분사헤드 56,58.... 분사각 확장형 분사노즐
70.... 분사형 초퍼유닛 70'.... 초퍼유닛
72.... 모터부 74.... 하우징
74a.... 조립하우징 76.... 분쇄날개
78.... 분사파이프 80.... 조립부
82.... 회전축 86.... 하우징 내부공간부
88.... 내부통로 90,92.... 제1,2 실링수단
94.... 패킹 푸셔

Claims (8)

1. 내부에 복수의 혼합 대상물이 유입되고 혼합물이 배출되는 장치본체(10);
   상기 장치본체(10)에 구비되는 패들유닛(30); 및,
   분사헤드에 서로 분사각이 다르게 조정되어 제공된 분사각 확장형 분사노즐(56)(58)들을 포함하여 상기 장치본체에 바인더 또는 물의 분사폭 확장을 가능토록 제공되는 분사폭 확장형 분사유닛(50)과, 상기 장치본체에 혼합물 덩어리를 분쇄하면서 바인더 또는 물을 분사토록 제공된 분사형 초퍼유닛(70) 중 어느 하나 또는 이들 모두;
   를 포함하여 구성된 혼합장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 패들유닛(30)은, 장치본체를 관통하여 회동 가능하게 제공되는 하나 이상의 구동 샤프트(32) 및, 상기 구동 샤프트에 소정 패턴을 가지로 구비되면서 혼합물들을 혼합시키는 패들(34)을 포함하여 구성되고,
   상기 장치본체의 혼합 대상물 유입구 측으로 상기 구동 샤프트에 제공되는 피더 스크류(34')를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 혼합장치.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 분사폭 확장형 분사유닛(50)의 분사헤더(54)는, 바인더 또는 물 공급라인(52)과 연결되고, 장치본체의 내부에 제공되는 것을 특징으로 하는 혼합장치.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 분사형 초퍼유닛(70)은, 모터부(72)와 연결되고 장치하우징에 장착되는 하우징(74)과 상기 하우징의 하측으로 분쇄날개(76)와 분사파이프(78)가 조립되는 조립부(80)를 포함하고,
   상기 분사파이프(78)는, 상기 모터부와 연계되고 하우징을 관통하는 회전축(82)과 상기 조립부(80)에서 연통상태로 조립되어 바인더 또는 물이 회전축을 경유하여 분사파이프에서 분사토록 구성된 것을 특징으로 하는 혼합장치.
   
5. 제4항에 있어서,
   상기 회전축(82)은, 외부 라인(84)이 연결되어 바인더 또는 물이 공급되는 하우징 내부공간부(86)를 통과하고, 상기 회전축(82)은 적어도 분사파이프까지 연결되면서 상기 내부공간부와 통하는 구멍(82a)들과 연통하는 내부통로(88)를 구비하고,
   상기 내부공간부(86)와 모터부 및 하우징 측의 회전축 경계부위는 제1,2 실링수단들을 매개로 실링되는 것을 특징으로 하는 혼합장치.
   
6. 제5항에 있어서,
   상기 제1 실링수단(90)은, 내부공간 하류측으로 하우징과 회전축(82)의 경계부위에 제공되는 제1 패킹으로 제공되고,
   상기 제2 실링수단(92)은, 상기 모터부와 회전축의 경계부위로 내부공간부의 상류측에 제공되는 제2 패킹으로 제공되는 것을 특징으로 하는 혼합장치.
   
7. 제6항에 있어서,
   상기 내부공간부(86)는, 상기 모터부와 하우징 사이에 추가로 개재되는 조립 하우징(74a)의 내측에 일체로 형성되고,
   상기 조립 하우징(74a)은 하우징에 조립되는 패킹푸셔(94)와 모터부와의 플랜지(96) 조립을 통하여 모터부(72)와 하우징 사이에서 실링상태로 조립되는 것을 특징으로 하는 혼합장치.
   
8. 제1항 내지 제7항 중 어느 하나의 항에 있어서,
   상기 장치본체에 덩어리를 분쇄토록 제공되는 분쇄형 초퍼유닛(70')을 더 포함하고,
   상기 분쇄형 초퍼유닛(70')은 모터부(72)와 연결되고 장치본체를 관통하여 고정되는 하우징(74)을 관통하는 회전축(82)과, 상기 회전축 하부에 구비되는 조립부(80)에 조립되는 분쇄날개(76)를 포함하는 것을 특징으로 하는 혼합장치.

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