KR101359520B1 - 교반기용 블레이드 - Google Patents

Abstract

본 발명은 교반기용 블레이드에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 회전축과 결합되어 회전하며 중공 중심으로부터 45°간격의 날개가 형성된 메인블레이드; 상기 메인블레이드의 날개 일면에 일정높이를 갖도록 구비되되 서로 인접하는 날개의 반대 면에 구비되는 제1보조 프레임; 상기 메인블레이드의 날개 일면에 일정높이를 갖도록 구비되되 상기 제1보조 프레임의 반대 면에 구비되는 제2보조 프레임; 및 상기 제1보조 프레임의 상부에 구비되는 제3보조 프레임;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

교반기용 블레이드{ The mixing blade}

본 발명은 교반기용 블레이드에 관한 것으로, 특히 퇴비공장에서 전처리 숙성 과정을 거친 퇴비를 발효조에 넣고 이를 교반시키기 위한 블레이드에 관한 것이다.

주로 영농분야 및 환경설비 등에서 사용되는 교반장치는 교반탱크 내의 중심에 교반날개를 갖는 회전축을 그 교반탱크로부터 돌출하도록 축받이하고 그 회전축을 교반탱크 밖에서 구동함으로써 교반날개의 회전에 따라 교반탱크 내의 피교반물에 선회류나 상하 순환류를 발생시켜 교반, 혼합을 행한다.

이러한 교반장치는 터빈 블레이드, 패들, 프로펠러, 등 토출형의 교반 블레이드나 앵커, 스크루, 헬리컬 리본날개, 등의 전단형의 교반 블레이드를 갖는다.

한편, 이러한 교반장치는 곡식이나 사료 및 퇴비 등의 혼합, 시멘트 및 골재 등 건설자재의 혼합, 환경설비에 있어서는 분뇨나 음식물 쓰레기의 소멸처리기술 등에 다양하게 적용되고 있으며, 이러한 교반장치의 경우, 여러 물질을 교반탱크 내에 투입할 경우 투입된 물질이 액체성분 등이면 그 중에서 비중이 큰 물질은 교반탱크 하부로 가라앉을 것이고 비중이 비교적 작은 물질은 교반탱크 상부로 뜨게 되어 각각의 물질이 교반되지 않으려는 성질이 있으며, 투입된 물질이 고형성분인 경우에는 입자의 크기 등에 따라 불균일한 혼합 상태가 되므로 이를 분쇄, 교반시킬 필요가 있다.

하지만, 이러한 교반장치에 적용된 종래 교반 블레이드는 회전축의 회전으로 피교반물을 주위로 토출시키며, 토출된 피교반물이 회전력에 의해 물질이 분쇄 및 교반되게 하는 것이 대부분이다. 따라서, 이와 같은 종래의 기술에 의한 교반 블레이드 및 교반장치는 다음과 같은 문제점이 있다.

먼저, 피교반물에 대해 교반을 비교적 용이하도록 하기 위해 교반 블레이드가 평면이거나 그에 준하는 형태를 가진 것이 대부분이었기 때문에 피교반물이 점성이 강하거나 고형성분인 경우에는 교반되기 위해 먼저 선행되어야 할 점성이 강한 성분 또는 고형성분 등의 분쇄가 용이하지 아니함에 따라 교반시간이 장시간이 소요되는 문제점이 있다.

또한, 종래 교반장치는 교반탱크의 몸통길이가 긴 경우에는 수직방향으로 설치된 교반 블레이드에 의해 토출된 물질이 하단부에서 상단부로 이동하는 동안에 속도가 감소되어 상단부로의 피교반물이 이동하는 것이 어렵게 되고 결국 요구되는 교반작용이 이루어지지 않는 또 다른 문제점이 있다.

아울러, 종래 교반장치의 경우 산업적 규모로 운전하기 위해서는 설비가 보다 복잡해지며, 설비가 대형화되어짐에 따라 이에 따른 교반 블레이드 역시 대형화되어 경제적 부담이 문제점으로 작용하고 있다.

본 발명은 상술한 문제점들을 해결하기 위해 창안된 것으로, 먼저 비중이 서로 다른 피교반물을 효율적으로 단시간 내에 교반할 수 있고, 교반시간 감소에 따른 에너지 절감이 가능한 교반기용 블레이드의 제공을 일 목적으로 한다.

또한, 교반기용 블레이드의 제조비용, 유지·보수 비용면에서 경제적이며, 다양한 관련 산업분야에 적용 가능한 교반기용 블레이드의 제공을 다른 목적으로 한다.

특히, 퇴비공장에 적용하여 발효 교반시 발효를 위한 미생물을 파괴시키지 않고 통기 교반이 가능한 교반기용 블레이드의 제공을 또 다른 목적으로 한다.

본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명은 상술한 목적들을 달성하기 위하여, 회전축과 결합되어 회전하며 중공 중심으로부터 45°간격의 날개가 형성된 메인블레이드; 상기 메인블레이드의 날개 일면에 일정높이를 갖도록 구비되되 서로 인접하는 날개의 반대 면에 구비되는 제1보조 프레임; 상기 메인블레이드의 날개 일면에 일정높이를 갖도록 구비되되 상기 제1보조 프레임의 반대 면에 구비되는 제2보조 프레임; 및 상기 제1보조 프레임의 상부에 구비되는 제3보조 프레임;을 포함한다.

바람직하게는 상기 제1보조 프레임은 상기 중공의 반대 방향으로 개방되고 상기 중공 방향으로 하향경사진 "Y" 형상으로 이루어진다.

바람직하게는 상기 날개의 말단에는 상기 날개를 가운데 두고 결합되며 말단이 일정방향으로 만곡 된 한 쌍의 연장 프레임이 더 구비된다.

바람직하게는 상기 제3보조 프레임의 일정 부분에는 말단이 일정방향으로 만곡된 제4보조 프레임이 결합된다.

본 발명은 다음과 같은 우수한 효과가 있다.

먼저, 비중이 서로 다른 피교반물을 효율적으로 단시간 내에 교반할 수 있고, 교반시간 감소에 따른 에너지 절감이 가능하다.

또한, 교반기용 블레이드의 제조비용, 유지·보수 비용면에서 경제적이며, 다양한 관련 산업분야에 적용 가능하다.

아울러, 퇴비공장에 적용하여 발효 교반시 발효를 위한 미생물을 파괴시키지 않고 통기 교반이 가능한 우수한 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일실시 예에 따른 교반기용 블레이드의 전체 구성도다.
도 2는 도 1에 도시된 교반기용 블레이드의 사용 상태도다.

본 발명에서 사용되는 용어는 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였으나, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있는데 이 경우에는 단순한 용어의 명칭이 아닌 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용에 기재되거나 사용된 의미를 고려하여 그 의미가 파악되어야 할 것이다.

이하, 첨부한 도면에 도시된 바람직한 실시 예들을 참조하여 본 발명의 기술적 구성을 상세하게 설명한다.

먼저, 도 1은 본 발명의 일실시 예에 따른 교반기용 블레이드(100)의 전체 구성도이며, 이를 참조하여 본 발명의 일시 예에 따른 교반기용 블레이드(100)에 대해 상세히 설명한다.

본 발명의 일실시 예에 따른 교반기용 블레이드(100)는 메인블레이드(110), 제1보조 프레임(120), 제2보조 프레임(130) 및 제3보조 프레임(140)을 포함한다.

이때, 상기 메인블레이드(110)는 평판형으로 회전축과 결합되어 회전하며 상기 회전축을 삽입하여 결합하기 위한 회전축과 동일한 직경의 중공(111)이 형성된다.

아울러 상기 메인블레이드(110)는 도 1에 도시된 바와 같이 상기 중공(111) 중심으로 부터 45°간격으로 복수 개의 날개가 형성된다.

즉, 본 발명의 일실시 예에 따른 상기 메인블레이드(110)는 인접하는 날개들끼리 45°각도를 이루도록 총 8개의 날개가 형성된다.

이때, 상기 날개의 말단에는 후술할 연장 프레임(150)이 결합 될 수 있도록 결합공(도시되지 않음)이 더 형성된다.

한편, 상기 메인블레이드(110)의 날개 일면에는 일정 높이를 갖는 일정형상의 제1보조 프레임(120)이 구비된다.

이에 대해 좀더 구체적으로 설명하면, 상기 제1보조 프레임(120)은 상기 날개의 일면에 수직이 되도록 구비되며 서로 인접하는 날개의 반대 면에 구비된다.

이때, 상술한 "서로 인접하는 날개의 반대 면에 구비된다" 함은 다음과 같다.

상기 메인블레이드(110)의 날개는 상술한 바와 같이 평판형으로, 총 8개의 평면과 이에 대응되는 8개의 저면을 갖는데, 상기 날개의 8개 평면 중 어느 하나의 평면에 상기 제1보조 프레임(120)이 구비되면 시계방향으로 다음 날개에는 저면에 상기 제1보조 프레임(120)이 형성되고, 다음 날개에는 다시 평면에 상기 제1보조 프레임(120)이 교대로 구비됨을 의미한다.

결과적으로 상기 제1보조 프레임(120)은 상술한 방법과 같이 구비될 경우, 상기 날개의 평면 및 저면에 각각 4개씩 총 8개가 구비된다.

한편, 상기 제1보조 프레임(120)은 다양한 형상으로 이루어질 수 있음은 물론이나, 본 발명의 바람직한 실시 예에 있어서는 상기 메인블레이드(110)에 형성된 중공(111)의 반대방향으로 개방되고 상기 중공(111)방향으로 하향경사진 "Y"형상으로 이루어진다.

아울러 상기 제1보조 프레임(120)은 상술한 바와 같이 일정높이를 갖도록 구비되는데 이처럼 일정높이를 갖도록 구비하는 이유는 상기 메인블레이드(110)는 교반조(300) 내에서 교반조(300)의 바닥면과 수직을 이루며 회전하는데 이때, 메인블레이드(110)의 날개 면과 수직방향으로 일정높이를 이룸으로써, 메인블레이드(110)의 회전시 피교반물과의 접촉면적을 높여 교반효율을 증대시키기 위함이다.

즉, 상기 제1보조 프레임(110)을 일정 높이로 구비함으로써 상기 메인블레이드(110)의 회전시 상기 제1보조 프레임(120)은 격벽의 역할을 수행하여 교반조(300) 하부에 있는 피교반물을 상부로, 상부에 있는 피교반물을 하부로 이동시킬 수 있다.

한편, 상기 메인블레이드(110)의 날개 일면에는 일정높이를 갖는 제2보조 프레임(130)이 구비된다.

이때, 상기 제2보조 프레임(130)은 도 1에 도시된 바와 같이 상기 제1보조 프레임(120)이 구비된 날개의 반대 면에 구비되는 것으로, 하나의 날개는 일면에 상기 제1보조 프레임(120)이 다른 일면에는 상기 제2보조 프레임(130)이 한 조로 구비된다.

즉, 상기 제2보조 프레임(130)은 상기 제1보조 프레임(120)과 동일하게 상기 메인블레이드(110)의 날개 평면에 4개, 저면에 4개 총 8개로 구비된다.

아울러 상기 제2보조 프레임(130) 역시 상기 제1보조 프레임(120)과 동일하게 일정높이를 갖도록 구비되는데 이처럼 일정높이를 갖도록 구비하는 이유는 상술한 상기 제1보조 프레임(120)과 동일하므로 이하에서는 이에 대한 설명은 생략하도록 한다.

한편, 상기 제1보조 프레임(120)의 상부에는 말단에 후술할 제4보조 프레임(160)이 결합 될 수 있도록 결합공(도시되지 않음)이 형성된 제3보조 프레임(140)이 구비된다.

상기 제3보조 프레임(140)은 상기 날개의 평면 또는 저면에 구비되는 4개의 상기 제1보조 프레임(120)의 상부에 구비되며 상기 메인블레이드(110)와 같이 평판형으로 구비된다.

다만, 상술한 실시 예에 있어서는 상기 제3보조 프레임(140)을 상기 제1보조 프레임(120)의 상부에 구비되는 것으로 설명하는 하였으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 다른 실시 예로 상기 제2보조 프레임(130)의 상부에 구비되거나 상기 제1보조 프레임(120) 및 상기 제2보조 프레임(130)에 모두 구비되어도 무방하다.

한편, 상기 날개의 말단에는 피교반물의 교반효율을 극대화하기 위한 연장 프레임(150)이 더 구비된다.

이에 대해 상세히 설명하면 상기 연장 프레임(150)은 상기 날개의 말단에 형성된 결합공을 통해 상기 날개와 결합 되며, 특히 상기 날개를 가운데 두고 상기 날개 양 측면에 한 쌍으로 결합된다.

이때, 상기 연장 프레임(150)은 다양한 형상으로 이루어질 수 있으나, 본 발명의 바람직한 실시 예에 있어서는 상기 결합공과 체결되는 반대쪽의 일 형상이 "ㄱ"형상으로 만곡된 연장 프레임(150)을 이용하였다.

이처럼 상기 연장 프레임(150)을 이용하는 이유는 교반용 블레이드(100)의 회전시 회전 반경을 보다 크게 함으로써, 더 큰 회전반경에 따른 피교반물의 교반효율을 높이기 위함이다.

한편, 상기 제3보조 프레임(140)의 경우, 상술한 상기 제3보조 프레임(140)의 말단에 형성된 결합공을 통해 결합되며 일정방향으로 만곡된 제4보조 프레임(160)이 더 구비된다.

이때, 상기 제4보조 프레임(160)은 상술한 연장 프레임(150)과 동일하게 일 방향의 형상이 "ㄱ"형상으로 이루어지며 다만, 상기 연장 프레임(150)과는 달리 상기 제3 보조 프레임(140)의 일면에만 구비된다.

아울러 상기 연장 프레임(150) 및 상기 제4보조 프레임(160)의 결합방식은 다양한 방식을 통해 결합될 수 있음은 물론이나, 본 발명의 바람직한 실시 예에 있어서는 볼트 및 너트(170)를 이용하여 결합하였으며, 교반기용 블레이드(100)를 이루는 소재는 특별히 한정을 하지 않았으며 본 발명의 목적들을 달성할 수 있는 다양한 소재를 이용할 수 있다.

한편, 도 1에 도시된 교반기용 블레이드(100)의 사용 상태도인 도 2를 참조하여 설명하면, 본 발명의 일실시 예에 따른 교반기용 블레이드(100)는 도 2에 도시된 바와 같이 전,후, 좌, 우 및 상, 하로 이동가능한 이동 대차(200)의 하부에 하나 또는 한 쌍으로 구비되며, 상기 이동 대차(200)에 의해 교반조(300) 내부에서 자유로이 이동가능하다.

이때, 상기 이동 대차(200)는 다양한 구동 방식을 갖는 이동 대차(200)를 이용할 수 있음은 물론이나, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 이동 대차(200)는 후술하는 방식으로 구동됨을 특징으로 한다.

이에 앞서 일반적인 이동 대차는 일정간격으로 대향되어 구비되는 한 쌍의 레일 상에 4개의 차륜을 구비하여 이루어지며, 4개의 차륜 중 동일 레일 상에 구비되는 차륜들은 서로 체인으로 연결되어 회전력이 전달되며, 대향되는 위치에 구비되는 차륜들끼리는 연동가능한 샤프트로 연결되어 있다.

결과적으로 종래 이동 대차의 경우, 하나의 구동모터에 의해 발생된 구동력을 상기 샤프트 및 체인을 이용하여 4개의 차륜에 전달하는 방식으로 구동된다.

그러나 종래 이동 대차는 상술한 바와 같이 구동됨으로써, 각 차륜들의 회전비가 달라 레일 상 이동시 좌우로 흔들리는 문제가 있었다.

이에 본 발명의 일실시 예에 따른 이동 대차(200)는 상술한 문제점을 해결하기 위해 먼저, 하나의 레일 상에 구비되는 2개의 차륜 중 어느 하나에 상기 구동 모터를 구비하고 아울러 구동모터가 구비된 차륜과 대향되는 쪽의 다른 레일 상에 구비되는 차륜에 회전비가 동일한 구동모터를 각각 구비하였다.

이를 통해 본 발명의 일실시 예에 따른 이동 대차(200)는 각각의 레일 상에 동일한 회전비를 갖는 구동모터를 구비함으로써, 상기 이동 대차(200)의 이동시 동일한 회전비로 이동가능함으로 상기 이동 대차(200)가 레일 상에서 좌우로 흔들리는 것을 방지할 수 있어 교반조(300) 내에서 구동되는 블레이드(100)가 흔들림없이 교반작업을 수행할 수 있는 특징이 있다.

결과적으로 본 발명의 일실시 예에 따른 교반기용 블레이드(100)는 상기 교반조(300) 내부에서 자유로이 이동하면서 회전함으로써 비중이 서로 다른 피교반물을 효율적으로 단시간 내에 교반할 수 있고, 교반시간 감소에 따른 에너지 절감이 가능하다.

또한, 교반기용 블레이드(100)는 비교적 구성이 간단하여 이에 따른 제조비용, 유지·보수 비용면에서 경제적이며, 다양한 관련 산업분야에 적용 가능하고 특히, 퇴비공장에 적용하여 발효 교반시 발효를 위한 미생물을 파괴시키지 않고 통기 교반이 가능한 우수한 효과가 있다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명은 바람직한 실시 예를 들어 도시하고 설명하였으나, 상기한 실시 예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능하다 할 것이다.

100 : 교반기용 블레이드, 110 : 메인블레이드, 111 : 중공,
120 : 제1보조 프레임, 130 : 제2보조 프레임, 140 : 제3보조 프레임,
150 : 연장 프레임, 170 : 볼트 및 너트, 160 : 제4보조 프레임,
200 : 이동대차, 300 : 교반조

Claims (4)

1. 회전축과 결합되어 회전하며 중공 중심으로부터 45°간격의 날개가 형성된 메인블레이드;
   상기 메인블레이드의 날개 일면에 일정높이를 갖도록 구비되되 서로 인접하는 날개의 반대 면에 구비되며, 상기 중공의 반대 방향으로 개방되고 상기 중공 방향으로 하향경사진 "Y" 형상으로 이루어지는 제1보조 프레임;
   상기 메인블레이드의 날개 일면에 일정높이를 갖도록 구비되되 상기 제1보조 프레임의 반대 면에 구비되는 제2보조 프레임; 및
   상기 제1보조 프레임의 상부에 구비되는 제3보조 프레임을 포함하되,
   상기 날개의 말단에는 상기 날개를 가운데 두고 결합되며 말단이 만곡된 한 쌍의 연장 프레임이 더 구비되고, 상기 제3보조 프레임의 일정 부분에는 말단이 만곡된 제4보조 프레임이 결합되는 것을 특징으로 하는 교반기용 블레이드.
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