KR101420701B1 - 약품 분체 정량 투입 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 약품 분체 정량 투입 시스템에 관한 것으로,
보다 상세하게는 분체를 용해제와 혼합시켜 염색설비에 투입하는 약품 분체 정량 투입 시스템에 있어서, 분체저장부의 이송수단을 스크류 컨베이어로 구성되도록 함으로써, 정량으로 투입되는 분체를 펌프를 통해 용해제와 혼합시켜 균일한 농도를 갖는 약품 원액을 염색 설비로 공급할 수 있는 약품 분체 정량 투입 시스템에 관한 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 약품 분체 정량 투입 시스템은 이송수단을 구비한 분체저장부; 상기 분체저장부에서 이송되는 분체가 보관되는 호퍼; 상기 호퍼에서 투입되는 분체가 용해제와 용해되어 대기하는 용해탱크; 및 상기 용해탱크와 연결되어 분체와 용해제를 흡입하여 혼합시켜 공급관으로 이송시키는 혼합펌프;를 포함하여 이루어지되,
상기 이송수단은 상기 분체저장부와 연결된 계량투입구와 상기 호퍼와 연결된 계량배출구를 갖는 계량관과, 상기 계량관에 내장되어 분체를 이송하는 스크류를 포함하는 스크류 컨베이어로 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

약품 분체 정량 투입 시스템{QUANTITATIVE POWDER INJECTION SYSTEM}

본 발명은 약품 분체 정량 투입 시스템에 관한 것으로,

보다 상세하게는 파우더 상태의 망초와 같은 약품 분체를 용해제와 혼합시켜 염색설비에 투입하는 약품 분체 정량 투입 시스템에 있어서, 분체저장부의 이송수단을 스크류 컨베이어로 구성되도록 함으로써, 정량으로 투입되는 분체를 펌프를 통해 용해제와 혼합시켜 균일한 농도를 갖는 약품 원액을 염색 설비로 공급할 수 있는 약품 분체 정량 투입 시스템에 관한 것이다.

염색에 사용되는 약품으로는 소금, 망초, 소다회, 하이드로, 요소 등이 있는데, 이러한 약품은 미세 분말 형태의 분체로 이루어져, 분체가 용해제에 혼합, 용해된 약품 원액이 염색 설비로 공급되고,

염색 설비는 공급되는 약품 원액에 염색하고자 하는 섬유 원단을 침지시켜 순환시키면서 정련제와 표백제 및 세척수 등을 분사하는 소정의 염색과정을 수행하게 된다.

이때 용해제에 투입되는 분체의 투입량에 따라 약품 원액의 농도가 결정되고, 약품 원액의 농도는 염색의 색깔 정도를 결정하는 주된 원인으로써, 염색 설비에 있어서 정량의 분체를 투입하여 일정한 농도의 약품 원액이 공급되는 것이 매우 중요하다.

이러한 약품 원액 공급장치에 관한 종래 기술로는 대한민국 공개특허 제10-2011-0123488호(2011.11.15.)가 있는데(이하 종래기술 1이라 함.),

상기 종래기술 1은 분체가 충전되는 저장조와, 그 저장조의 배출구로 소량의 정량공급이 연속적으로 이루어질 수 있도록 분체를 교반시켜 주기 위한 교반유닛과, 저장조의 배출구로 배출되는 분체를 용해제 공급관으로 이송시켜 주기 위한 이송유닛 및 저장조에 충전된 분체의 소진 상태를 검출하기 위한 센서유닛을 포함하여 이루어진다.

그러나 상기 종래기술 1은 저장조에 충전된 분체를 교반유닛의 교반날개를 통해 용해제 공급관으로 바로 투입하는 구조를 갖고 있고, 따라서 저장조에 분체를 반복하여 공급하여야 하는 번거로움이 있고, 또 용해제 공급관에 투입되는 분체의 투입량을 정량으로 계량하여 투입하는 것이 아니어서 약품 원액의 농도를 일정하게 유지시키지 못하는 문제점이 있다.

또한 상기 종래기술 1은 교반에 의한 분체의 투입만으로 용해제와 혼합 및 용해시켜 약품 원액을 생성하므로 분체의 완전한 혼합 및 용해가 이루어지지 않는 문제점이 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 정량의 분체를 투입하여 혼합시키는 다른 종래기술로는 대한민국 공개특허 제10-2009-0013878호(2009.02.06.)가 있는데(이하 종래기술 2라 함.),

상기 종래기술 2는 분체의 주원료를 저장하는 원료저장호퍼와, 이 호퍼에 저장된 주원료를 상부에 적치하여 이송하는 컨베이어 수단과, 컨베이어벨트에 의해 이송된 주원료가 자유 낙하되는 밀폐형의 제 1 투입구와, 보조원료가 투입되는 제 2 투입구와, 교반기를 가지는 혼합 호퍼와, 혼합 호퍼에 자유 낙하되는 주원료량을 측정하는 로드셀과, 컨베이어 벨트의 상부에 적치되는 주원료량의 높이를 조절하도록 상하 작동되는 슬라이드 게이트 바를 가지는 에어 작동 액츄에이터과, 상기 로드셀의 측정값에 따라 컨베이어 구동 모터의 구동과 상기 게이트 바의 높이를 제어하는 콘트롤러를 포함하는 정량이송 컨베이어를 이용한 분체 혼합 장치에 관한 것이다.

상기 종래기술 2는 콘베이어 벨트를 통해 이송되어 투입되는 주원료(분체)가 콘베이어 벨트에 적재되는 높이를 조절하는데, 적재된 높이를 조절하여 정량을 이송한다는 것은 매우 불확실한 방법으로 정량 투입을 보장할 수 없고,

또한 통상적으로 염색 설비에 구성되는 분체 투입 시스템이 다량의 분체가 저장된 분체저장부의 저부에서 혼합 유닛의 상부로 분체를 투입하여 약품 원액의 제조를 수행한다는 점을 감안할 때(종래기술 2의 도 2 참고.) 컨베이어 벨트를 통해 분체를 이송할 경우 자중에 의하여 분체가 낙하하는 문제가 발생하기 쉬워 정확한 정량을 투입하여 분체를 투입하는 것이 어려운 문제점이 있다.

이에 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로,

용해탱크에 저장된 용해제의 용량에 맞는 분체의 정량을 투입시켜 균일한 농도의 약품 원액을 염색 설비로 공급할 수 있도록 분체저장부에서 호퍼로 분체를 이송하는 이송수단으로써, 정확한 계량이 가능한 스크류 콘베이어를 이용한 약품 분체 정량 투입 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또 본 발명은 정확한 계량에 의하여 호퍼로 이송된 분체를 용해 탱크로 투입하기 전에 분체의 중량을 측정하여 추가 계량 여부를 판단하여 정량의 분체를 용해탱크로 투입할 수 있도록 계량 저울이 구비된 호퍼를 포함하는 약품 분체 정량 투입 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

이어서 본 발명은 분체와 용해제의 혼합, 용해 효과를 극대화시킬 수 있도록 용해탱크에서 1차적으로 용해된 분체와 용해제를 혼합펌프를 통해 2차 혼합시킨 약품 원액을 염색 설비와 연결된 공급관으로 약품 정량 투입 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

그리고 본 발명은 분체와 용해제가 혼합펌프로 흡입될 때 혼합펌프의 과부하를 방지할 수 있도록 응집된 분체를 분산시켜 혼합펌프로 흡입되도록 하는 믹싱타공판을 구비한 용해탱크를 포함하는 약품 분체 정량 투입 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

나아가 본 발명은 스크류 컨베이어를 구성하는 스크류 날개에 분체의 잔재가 부착되어 스크류 컨베이어의 고장을 유발하고, 정확한 계량이 이루어지지 않는 것을 방지할 수 있도록 호퍼의 제1이송관과 연결된 계량관의 분체배출구에 스크류 날개와 접촉하는 탄성편이 구비되어 스크류의 상향 회전에 따라 상기 탄성편이 스크류의 날개를 반복적으로 타격함으로써 날개에 부착된 분체를 탈리(脫離)시키는 약품 분체 정량 투입 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 약품 분체 정량 투입 시스템은

이송수단을 구비한 분체저장부;

상기 분체저장부에서 이송되는 분체가 보관되는 호퍼;

상기 호퍼에서 투입되는 분체가 용해제와 용해되어 대기하는 용해탱크; 및

상기 용해탱크와 연결되어 분체와 용해제를 흡입하여 혼합시켜 공급관으로 이송시키는 혼합펌프;를 포함하여 이루어지되,

상기 이송수단은 상기 분체저장부와 연결된 계량투입구와 상기 호퍼와 연결된 계량배출구를 갖는 계량관과, 상기 계량관에 내장되어 분체를 이송하는 스크류를 포함하는 스크류 컨베이어로 구성되는 것을 특징으로 한다.

또 본 발명에 따른 약품 분체 정량 투입 시스템에서 상기 호퍼는 이송되는 분체의 중량을 측정하는 계량 저울이 구비되어 있는 것을 특징으로 한다.

그리고 본 발명에 따른 약품 분체 정량 투입 시스템에서 상기 용해탱크는 분체가 분산되면서 상기 혼합펌프로 흡입되도록 하는 믹싱타공판이 구비되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 따른 약품 분체 정량 투입 시스템에서 상기 분체배출구에는 상기 스크류의 날개와 접촉하는 탄성편이 구비되어,

상기 스크류의 상향 회전에 따라 상기 탄성편이 상기 스크류의 날개에 반복적으로 스윙 타격을 행하여 스크류 날개의 분체를 탈리(脫離)시키는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 약품 분체 정량 투입 시스템은 스크류 컨베이어에 내장된 스크류의 상향 회전을 통해 용해탱크에 저장된 용해제의 용량에 맞는 정량의 분체를 계량하여 투입되도록 함으로써 균일한 농도의 약품 원액을 염색 설비로 공급할 수 있다.

또 본 발명에 따른 약품 분체 정량 투입 시스템은 용해탱크에서 분체와 용해제가 1차적으로 용해된 상태에서 혼합펌프를 통해 2차 혼합시킨 후 공급관으로 약품 원액이 공급되도록 함으로써, 분체의 완전한 혼합 및 용해가 가능하고,

따라서 정량으로 투입되는 분체를 이용해 보다 균일한 농도를 갖는 약품 원액을 염색 설비로 공급하는 것이 가능하다.

나아가 본 발명에 다른 약품 분체 정량 투입 시스템은 스크류 컨베이어를 이용한 1차 계량을 통해 정량을 측정할 뿐만 아니라, 분체가 보관되는 호퍼에 계량 저울을 도입하여 투입된 분체 호퍼의 중량을 2차 측정한 후 용해제의 용량에 맞는 분체가 용해탱크로 투입되도록 함으로써 정량의 분체 투입에 따른 균일한 농도를 갖는 양질의 약품 원액을 공급하는 것이 가능하다.

또 본 발명에 다른 약품 분체 정량 투입 시스템은 분체약품과 용해제가 1차 용해된 상태에서 혼합펌프로 흡입될 때 응집되어 있는 분체를 분산시켜 흡입되도록 하는 믹싱타공판을 포함하는 용해탱크를 도입함으로써, 혼합펌프의 과부하를 방지하고, 혼합효과를 극대화할 수 있다.

그리고 본 발명에 다른 약품 분체 정량 투입 시스템은 스크류의 상향 회전에 의하여 이송되는 분체가 스크류의 분체에 부착되는 것을 방지하도록 스크류의 날개를 반복적으로 타격하여 날개에 고착된 분체를 탈리(脫離)시키는 탄성편을 도입함으로써, 스크류 컨베이어의 고장을 발생과 정확한 계량 및 정량 투입이 이루어지지 않는 것을 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 약품 분체 정량 투입 시스템의 활용예를 개략적으로 도시한 계통도.
도 2는 본 발명에 따른 약품 분체 정량 투입 시스템을 개략적으로 도시한 단면도.
도 3은 본 발명에 따른 약품 분체 정량 투입 시스템을 개략적으로 도시한 평면도.
도 4는 본 발명에 따른 약품 분체 정량 투입 시스템의 이송수단을 개략적으로 도시한 요부 확대 단면도.
도 5는 본 발명에 따른 약품 분체 정량 투입 시스템에서 약품 원액의 정량 공급을 설명하기 위한 도면들.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 구현예(態樣, aspect)(또는 실시예)들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

각 도면에서 동일한 참조부호, 특히 십의 자리 및 일의 자리 수, 또는 십의 자리, 일의 자리 및 알파벳이 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 기능을 갖는 부재를 나타내고, 특별한 언급이 없을 경우 도면의 각 참조부호가 지칭하는 부재는 이러한 기준에 준하는 부재로 파악하면 된다.

또 각 도면에서 구성요소들은 이해의 편의 등을 고려하여 크기나 두께를 과장되게 크거나(또는 두껍게) 작게(또는 얇게) 표현하거나, 단순화하여 표현하고 있으나 이에 의하여 본 발명의 보호범위가 제한적으로 해석되어서는 안 된다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 구현예(태양, 態樣, aspect)(또는 실시예)를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 출원에서, ~포함하다~ 또는 ~이루어진다~ 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

본 명세서에서 기재한 ~제1~, ~제2~ 등은 서로 다른 구성 요소들임을 구분하기 위해서 지칭할 것일 뿐, 제조된 순서에 구애받지 않는 것이며, 발명의 상세한 설명과 청구범위에서 그 명칭이 일치하지 않을 수 있다.

본 발명에 따른 약품 분체 정량 투입 시스템을 설명함에 있어 편의를 위하여 엄밀하지 않은 대략의 방향 기준을 도 2를 참고하여 특정하면, 중력이 작용하는 방향을 하측으로 하여, 보이는 방향 그대로 상하좌우를 정하고, 다른 도면과 관련된 발명의 상세한 설명 및 청구범위에서도 특별한 언급이 없는 한 이 기준에 따라 방향을 특정하여 기술한다.

이하에서는 본 발명에 따른 약품 분체 정량 투입 시스템을 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.

우선 본 발명에 따른 약품 분체 정량 투입 시스템의 활용예를 개략적으로 설명하면 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 시스템은 공급관(1)을 통해 염색 설비(S)와 연결되어 혼합 및 용해가 완료된 약품 원액을 공급한다.

상기 염색 설비(S)는 하나 이상 구비될 수 있으며, 이때에는 상기 공급관(1)에 복수개의 분배관(2)이 연결되어 해당 염색 설비(S) 각각에 약품 원액을 공급할 수 있다.

본 발명에 따른 약품 분체 정량 투입 시스템은 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이,

분체(약품 분체)가 저장되는 분체저장부(10)와,

상기 분체저장부(10)로부터 이송되는 분체가 보관되는 호퍼(30)와,

상기 호퍼(30)에서 투입되는 분체가 용해제와 용해되어 대기하는 용해탱크(40) 및

상기 용해탱크(40)와 연결되어 분체와 용해제를 흡입하여 혼합시켜 상기 공급관(1)으로 이송시키는 혼합펌프(50)를 포함하여 이루어진다.

상기 분체저장부(10)는 상체 하부에 깔대기형의 하체를 구비한 통형 구조를 갖고, 본 발명의 투입 시스템이 설치되는 현장의 호이스트 크레인(H) 등을 통해 이송되는 분체(P)가 투입되어 저장된다.

상기 분체저장부(10)는 소정량(예를 들어 약 1톤)의 분체를 저장할 수 있는 용량을 갖는 것이 바람직하며, 후술하는 구체적인 구성을 통해 저장된 분체 중 정량의 분체가 투입되어 약품 원액이 생산된다.

상기 깔대기형 하체의 하측 단부에는 잔량 배출구(12)가 구비되어 분체 투입 작업이 완료된 후 남은 분체를 배출할 수 있다.

상기 분체저장부(10)의 상부에는 분체가 저장될 수 있도록 개구부가 형성되어 있으며, 이 개구부에는 분체 투입 시 불순물이 투입되는 것을 방지하는 거름망(15)이 설치되어 있고, 이 개구부를 개폐시키는 제1도어(14)가 더 구비되어 있다.

미설명 부호인 11은 상기 분체저장부(10)가 지지되는 제1베이스프레임이다.

상기 분체저장부(10)는 상기 호퍼(30)와 연결된 이송수단을 구비하여 저장된 분체가 상기 호퍼(30)로 이송된다.

본 발명은 상기 이송수단으로써 스크류 컨베이어(20)를 도입하여 후술하는 용해탱크(40)에 저장된 용해제의 용량에 맞는 정량의 분체를 정확하게 계량하여 투입되도록 함으로써, 분체가 혼합 및 용해된 약품 원액의 농도를 균일하게 유지할 수 있도록 하였다.

상기 스크류 컨베이어(20)는 스크류(22)가 내장된 계량관(21)의 일부가 상기 분체저장부(10)에 삽입된 형태로 구비되며, 분체의 원활한 이송 및 분체저장부(10)의 분체를 모두 소진하여 투입할 수 있도록 도면에 도시된 바와 같이, 사선 방향으로 기울어지게 구비되는 것이 더욱 바람직하다.

상기 계량관(21)은 상기 분체저장부(10)의 잔량 배출구 깊이까지 내장되어 분체투입구(21A)가 상기 잔량배출구(12)와 인접한 위치에 구비되는 것이 바람직하며,

사선 방향으로 기울어지도록 구비된 계량관(21)을 감안하여 상기 잔량배출구(12) 역시 계량관(21)과 동일 방향으로 기울어진 형태로 구비되는 것이 더욱 바람직하다.

상기 계량관(21)은 상기 분체투입구(21A) 반대방향, 분체저장부(10) 외부로 노출된 일측에 분체배출구(21B)가 구비되며 상기 분체배출구(21B)는 제1이송관(25)을 통해 상기 호퍼(30)와 연결된다.

그리고 상기 계량관이 노출된 단부에는 상기 스크류(22)를 회전시키는 동력수단(24) 즉, 모터가 구비되어 있으며,

상기 계량관(21)의 일측부에는 상기 동력수단(24)에 의한 스크류(22)의 회전을 제어하여 스크류(22) 외측면에 형성되어 상향 회전하는 날개(22A)를 통해 이송되는 분체를 정확하게 계량하여 제어할 수 있는 제어수단(23)가 구비된다.

따라서 본 발명은 상기 스크류 날개(22A)의 상향 회전을 통해 분체가 이송되므로,

상기 제어수단(23)를 통해 스크류(22)의 회전 수 또는 회전 시간 등을 조절하여 용해탱크(40)에 저장되어 있는 용해제의 용량 또는 사용자가 필요로 하는 약품 원액의 농도 등을 감안하여 투입되는 분체의 정량만을 용해탱크(40)로 이송할 수 있다.

상기 스크류 날개(22A)의 상향 회전을 통해 상향 이송된 분체는 상측 분체배출구(21B)를 통해 하향 형성된 제1이송관(25)으로 낙하하여 상기 호퍼(30)에 보관된다.

상기 호퍼(30)는 제2베이스프레임(31)에 지지되며, 상기 분체저장부(10)와 같이 깔대기형 하체를 갖는 통형의 구조를 갖는다.

상기 호퍼(30)는 상기 제2베이스프레임(31)에 고정되어 지지될 수 있도록 외벽면에 복수개의 브라켓(32)이 구비되어 있다.

본 발명은 상기 제2베이스프레임(31)과 상기 브라켓(32)의 연결부에 계량 저울(33)을 도입하여 상기 스크류 컨베이어(20)를 통해 정량으로 계량되어 투입되는 분체의 중량을 측정할 수 있도록 함으로써, 보다 정확한 정량의 분체를 상기 용해탱크(40)로 이송되도록 하였다.

즉, 상기 계량 저울(33)은 상기 브라켓(32)과 상기 제2베이스프레임(31)의 연결부 사이에 구비되어 분체가 이송되지 않은 상태의 호퍼(30)의 무게를 영점으로 하여 분체가 투입됨에 따라 하측 방향으로 발생하는 압력을 측정하여 중량 변위를 측정함으로써,

측정되는 무게를 미리 설정된 분체의 정량과 비교하여 상기 스크류 컨베이어(20)의 분체 이송양을 조절함으로써, 정량의 분체가 상기 용해탱크(40)로 투입될 수 있는 것이다.

상기 계량 저울(33)은 분체가 호퍼(30)로 투입됨과 동시에 중량을 측정하여 스크류 컨베이어(20)의 이송량을 조절할 수 있을 뿐만 아니라,

사용자가 스크류 컨베이어(20)의 제어수단(23)를 통해 소정의 이송량을 미리 지정하여 설정해 놓은 후 이송이 완료되면 상기 계량 저울(33)을 통해 이송된 분체의 중량을 측정한 후 부족한 양 만큼의 분체를 상기 분체저장부(10)에서 상기 호퍼(30)로 이송되도록 활용할 수 있다.

따라서 본 발명은 상술한 종래 기술과 달리, 분체저장부(10)에서 분체가 혼합되는 혼합부 등(본 발명의 용해탱크(40) 및 혼합펌프(50))에 직접 이송되어 약품 원액이 생산되지 않고,

상기 호퍼(30)에 보관되면서, 상기 스크류 컨베이어(20)의 1차 계량과 상기 계량 저울(33)의 2차 측정을 통해 분체의 정량을 정확하게 계량, 측정하여 용해제에 투입되도록 함으로써, 사용자가 원하는 균일한 농도의 약품 원액을 동일한 양만큼 각각의 염색 설비(S)에 공급하는 것이 가능해진다.

그리고 상기 호퍼(30)에는 호퍼(30) 내부를 확인할 수 있는 제2도어(34)가 상부에 형성되어 있으며, 상기 호퍼(30)는 경우에 따라 상기 제2베이스프레임(31)에서 호퍼(30)를 교체하여 호퍼(30) 용량 자체를 조절할 수 있는 것이 바람직하다.

이어서 상기 호퍼(30)의 깔대기형 하체의 하단부는 제2이송관(35)을 통해 상기 용해탱크(40)와 연결되어 있다.

상기 제2이송관(35)에는 상기 호퍼(30)에 보관된 분체의 배출, 즉 상기 용해탱크(40)로의 투입을 조절하는 개폐 밸브(36)가 구비되어 있다.

상기 개폐 밸브(36)는 상기 제2이송관(35)의 상하방향에 한 쌍으로 구비되어 각각의 개폐 밸브(36)가 개별적으로 제2이송관(35)의 개폐 작동을 수행하도록 함으로써, 분체의 투입량의 조절을 용이하도록 하고, 경우에 따라 분체 투입을 즉시 차단할 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다.

다음으로 상기 용해탱크(40)는 역시 통형의 구조를 갖고, 깔대기형의 하체가 구비되며, 상기 깔대기형 하체의 최하측 단부에 흡입관(51)이 연결되어 후술하는 혼합펌프(50)로 분체와 용해제가 투입된다.

상기 용해탱크(40)는 상기 호퍼(30) 하측에 수직방향 동일 선상으로 구비되는 것이 바람직하며, 따라서 상기 제2베이스프레임(31)에 고정 지지되고, 본 발명의 투입 시스템 사용 후 청소 또는 내부 확인을 위한 제3도어(42)가 상부에 구비되어 있다.(도면에서는 제3도어가 개방된 상태로 도시됨)

상기 용해탱크(40)는 투입되는 분체가 용해 및 혼합될 수 있는 물 등의 용해제 공급수단(미도시)과 연결되어 필요로 하는 약품 원액에 해당하는 정량의 용해제가 저장된다.

상기 용해탱크(40)에 저장되는 용해제의 용량은 약품 원액의 생산량에 맞추어 조절되며, 이렇게 조절된 용해제의 용량에 따라 사용자가 원하는 약품 원액의 농도에 맞는 분체의 정량이 계산되어 상기 스크류 컨베이어(20)와 상기 호퍼(30)의 계량 저울(33)을 통한 분체의 투입량이 정량으로 결정된다.

이는 액상의 용해제의 용량 조절이 미세한 분말 형태의 분체의 중량 조절 보다 더욱 쉽기 때문이며, 분체가 용해제에 혼합 및 용해되므로 종국적으로 약품 원액의 생산량의 기준은 용해제의 용량에 따라 결정되기 때문이다.

상기 용해탱크(40)와 상기 제2이송관(35)의 연결부에는 공기 배출 밸브(41)가 더 구비되는데,

상기 용해탱크(40)는 약품 원액이 1차 용해되는 공간으로써, 불순물이 유입되지 않도록 밀폐구조로 구성되고, 따라서 상기 용해탱크(40)에 용해제와 분체가 투입되는 용량만큼 용해탱크(40) 내부의 공기를 외부로 배출할 필요가 있고, 또 후술하는 혼합펌프(50)가 분체와 용해제를 흡입할 경우에는 투입되는 용량만큼 공기가 용해탱크(40) 내부로 유입될 필요가 있기 때문이다.

상기 공기 배출 밸브(41)는 상기 개폐 밸브(36) 및 상기 혼합펌프(50)의 작동과 연동되어 공기의 배출 및 유입을 조절하며, 특히 공기 유입 시 외부의 불순물이 공기와 함께 유입되지 않는 것이 바람직하다.

이어서 상기 용해탱크(40)에서 1차 용해되는 분체와 용해제는 깔대기형 하체와 연결된 흡입관(51)을 통해 혼합펌프(50)가 흡입하는데,

본 발명을 통해 투입, 용해되는 분체는 미세 분말 형태로써, 분체 입자 상호간에 결합력이 큰 결정입자형태로 존재하며, 특히 물 등의 용해제에 투입 시 분체가 응집되어 용해가 완전하게 이루어지지 않거나, 용해 시간이 오래 걸릴 수 있다.

이에 상술한 종래기술들은 교반기 등의 교반수단을 구비하여 용해제에 투입 전에 분체를 교반하는데, 이러한 경우 분말 상태의 분체를 교반 후 용해제에 투입하는 것은 용해 시간 및 용해 효율이 떨어지는 문제점이 있다.

이에 본 발명은 상기 제2이송관(35)을 통해 분체가 비산하면서 투입되어 1차 용해된 용해제를 혼합펌프(50)로 흡입하여 2차 혼합시켜 분체와 용해제와의 혼합 및 용해가 빠르게 이루어지도록 함과 동시에 혼합펌프(50)가 염색 설비(S)와 연결된 공급관(1)과 바로 연결되어 혼합펌프(50)의 배출압력을 이용하여 혼합 및 용해가 완료된 약품 원액이 염색 설비(S)에 공급되도록 함으로써, 약품 원액의 생산 효율을 증대시키고, 교반기 또는 추가 펌프 등의 부품 사용을 줄여 분체 투입 시스템의 제작 단가를 저감시킬 수 있도록 하였다.

상기 혼합펌프(50)는 상술한 구성을 통해 정량의 분체가 용해탱크(40)로 투입 완료되면 작동하여 상기 흡입관(51)을 통해 분체와 용해제를 흡입하고,

흡입된 분체와 용해제는 혼합펌프(50)에 내장된 임펠러의 회전에 의하여 상기 흡입관(51)과 연통되어 분체와 용해제의 와류를 유도하는 와류유도관(52)을 경유하여 상기 공급관(1)에 공급되도록 함으로써, 분체와 용해제의 2차 혼합과 동시에 혼합 및 용해가 완료된 약품 원액의 공급이 동시에 이루어진다.

상기 와류유도관(52)은 꽈배기형태로 혼합펌프(50)에 내장된 임펠러의 회전에 의하여 분체와 용해제의 와류를 유도하여 완전한 혼합이 이루어지면서 상기 공급관(1)으로 안내하며,

와류유도관(52) 내벽면에는 와류 유도를 위한 나선부(미도시) 등이 돌출되어 더 구비될 수 있다.

또한 상기 용해탱크(40)는 믹싱타공판(43)을 내장하여 상기 혼합펌프(50)로 흡입되는 분체가 분산되면서 흡입되도록 하였다.

상기 믹싱타공판(43)은 상하 방향으로 연통된 다수의 통공을 갖는 구조로 이루어지며, 상기 믹싱타공판(43)에 진동을 발생시키는 진동 발생 수단(미도시)과 연결되어 있다.

상기 통공은 응집된 분체가 통과할 수 없는 소정 너비(예를 들어 1~2mm)를 갖는 것이 바람직하다.

상기 진동 발생 수단을 통해 상기 믹싱타공판(43)에 진동이 발생하여 분체와 용해제의 1차 용해를 촉진함과 동시에,

응집된 분체는 상기 통공을 통과하지 못하여 믹싱타공판(43)의 진동에 의하여 분해되면서 분산된 후 상기 통공을 통과하여 흡입관(51) 및 혼합펌프(50)로 흡입되도록 함으로써,

본 발명은 상기 혼합펌프(50)에 순간적으로 많은 양의 분체(즉, 응집된 분체)가 흡입되어 과부하 및 고장이 발생하는 것을 방지할 수 있으며, 1차 용해를 촉진함과 동시에 분체를 분산시켜 상기 혼합펌프(50)에 흡입되므로 혼합효과를 극대화시킬 수 있다.

이어서 본 발명은 상기 스크류 컨베이어(20)의 분체배출구(21B)에 분체 탈리(脫離)수단을 도입하여 스크류 날개(22A)에 분체가 고착되는 것을 방지하여, 스크류(22) 청소 부담을 저감시키고, 스크류 컨베이어(20)의 고장을 방지하며, 보다 정확한 분체의 계량이 가능하도록 하였다.

상기 탈리수단은 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 계량관(21)의 분체배출구(21B)에 구비되어 상기 스크류의 날개(22A)와 접촉하는 탄성편(26)으로 구성된다.

상기 탄성편(26)은 소정의 탄성력을 갖는 재질로 이루어져, 상기 스크류(22)의 상향 회전에 따라 상기 탄성편(26)이 상기 스크류의 날개(22A)에 의하여 반복적으로 스윙 타격을 행하여 그 진동으로 스크류 날개(22A)에 고착된 분체를 탈리시킨다.

이를 보다 상세히 설명하면 상기 계량관(21)에 내장된 스크류(22)는 회전하면서 스크류 날개(22A)가 상향 회전하게 되고, 상기 날개(22A) 사이의 공간에 분체가 가득 차게 되면 상향 회전에 의하여 분체가 계량관(21)을 따라 이송된다.

따라서 상기 분체배출구(21B)보다 하측에 형성된 계량관(21) 내부에는 분체가 가득 찬 상태로, 하부에서 상측 방향으로 밀려오는 분체로 인하여 분체의 고착이 덜한 반면에,

상기 분체배출구(21B)와 동일 높이에서는 계량관(21) 내부의 분체가 분체배출구(21B)로 낙하하여 제1이송관(25)으로 이송되면서, 계량관(21) 내부에 빈공간이 형성되면서,

상술한 바와 같이, 분체의 특성에 의하여 스크류(22) 및 스크류 날개(22A)에 분체가 고착되기 쉽기 때문에 본 발명의 투입 시스템을 장기간 사용할 경우, 스크류(22) 및 스크류 날개(22A)에 분체가 응집된 상태로 고착될 수 있어,

이는 스크류 컨베이어(20)의 고장을 유발함과 동시에 정확한 계량을 방해하는 요소로 작용할 수 있다.

이에 본 발명은 상기 탄성편(26)이 탄성에 의하여 스크류의 날개(22A)를 반복적으로 스윙 타격하여 그 진동을 통해 고착된 분체를 탈리시킴으로써 상기한 문제점을 해결하였다.

따라서 도 4의 [A]에 도시된 바와 같이, 접촉하는 스크류 날개(22A)가 상대적으로 낮은 위치에 있을 경우, 상기 탄성편(26)은 복원된 상태로, 스크류 날개(22A)에 고착되어 상기 분체배출구(21B)로 낙하하지 못하고 날개(22A)와 동반하여 상향 회전하는 분체는 1차적으로 상기 탄성편(26)의 접촉에 의하여 탈리가 행해짐과 동시에,

도 4의 [B]에 도시된 바와 같이, 스크류(22)의 상향 회전에 따라 상기 탄성편(26)이 상기 날개(22A)를 타고 올라가 탄성력을 발휘하는 반대 방향으로 휘어지게 되고, 탄성편(26)과 스크류 날개(22A)의 접촉이 단절되는 위치에 이르면 상기 탄성편(26)은 탄성력에 의하여 하측으로 스윙 복원되면서 최초 접촉하던 스크류 날개(22A) 부분에 타격을 가하여 그 진동을 통해 스크류(22)면에 고착된 분체를 2차적으로 탈리시키는 것이다.

도면과 상기 설명에서 스크류 날개(22A)가 직접 상향 이동하는 것과 같이 설명하고 있으나, 이는 설명의 편의를 위한 것으로, 나선형으로 형성된 스크류 날개(22A)가 회전에 따라 상대적으로 높이가 변위되는 것임은 자명하고,

상기 탄성편(26)을 통한 탈리는 상기 스크류 날개(22A)의 소정의 동일 구간에 대하여 접촉 및 타격을 통해 이루어지는 것을 의미한다.

상기 탄성편(26)은 상기 분체배출구(21B)의 형성 높이 어느 위치에나 구비될 수 있으나, 도면에 도시된 바와 같이, 밀려 올라오는 분체를 감안할 때 분체가 차지 않는 빈 공간이 가장 크게 형성될 분체투입구(21A)의 최상측 단부에 상기 탄성편(26)이 구비되는 것이 더욱 바람직하다.

이어서 본 발명은 상기 혼합펌프(50)를 통해 완성된 약품 원액이 공급관(1)으로 공급되고, 공급관(1)에 연결된 복수개의 분배관(2)을 통해 각각의 염색 설비(S)로 약품 원액의 공급이 이루어진다.

이때 상기 분배관(2)과 공급관(1)의 연결부에는 원액 공급 밸브(60)가 구비되어 공급되는 약품 원액의 정량을 각각의 염색 설비(S)에 공급할 수 있다.

상기 원액 공급 밸브(60)는 도 5에 도시된 바와 같이, 공급 밸브(60)가 구비된 분배관(2)을 개방하여 공급관(1)으로 공급되는 정량의 약품 원액을 해당 염색 설비(S)로 공급되도록 하거나,

또는 분배관(2)을 폐쇄시켜 공급관(1)으로 공급되는 정량의 약품 원액이 해당 염석 설비를 지나 다른 염색 설비(S)로 공급되도록 하는 기능을 한다.

이를 위하여 상기 원액 공급 밸브(60)는 실린더(61)에 일측 일부가 인출입하는 실린더봉(62)과, 상기 실린더봉(62) 타측 단부에 구비되어 실린더봉(62)의 인출입에 따라 분배관(2)의 입구를 개폐시키는 차단판(63) 및 상기 공급관(1)에 구비되어 약품 원액이 지나가는 유송로(66)를 형성하고 상기 실린더봉(62)이 상기 실린더(61)에 인입 시 상기 차단판(63)에 의하여 상기 유송로(66)가 폐쇄되도록 형성된 플로우댐퍼(67)를 포함하여 이루어진다.

상기 플로우댐퍼(67)는 상기 공급관(1)의 길이방향과 직교되는 방향, 즉 공급관(1)의 내벽면에서 내측 방향으로 돌출 형성된 한 쌍의 안내부(64)가 소정 간격 이격하여 상호 반대 방향으로 대칭되도록 형성되어 있으며,

상기 한 쌍의 안내부(64)의 단부를 상호 연결하면서 중앙에 약품 원액이 유송할 수 있는 유송로(66)가 구비된 이음부(65)로 구성된다.

참고로, 도면에서는 상기 공급 밸브(60)를 공급관(1)의 길이 방향 단면도로 도시하고 있어, 상기 이음부(65)가 단절된 형태로 도시되어 있다.

따라서 도 5의 [A]에 도시된 바와 같이, 상기 실린더(61)에 상기 실린더봉(62)이 인입된 상태에서는 상기 차단판(63)이 상기 이음부(65)의 유송로(66)를 폐쇄하여 공급되는 약품 원액 전량이 해당 공급 밸브(60)가 구비된 분배관(2)의 입구로 유송되도록 하며,

도 5의 [B]에 도시된 바와 같이, 상기 실린더(61)에 상기 실린더봉(62)이 인출된 상태에서는 상기 차단판(63)이 상기 분배관(2)의 입구를 폐쇄하여 공급되는 약품 원액 전량이 유송로(66)로 안내되어 다음 염색 설비(S)의 분배관(2)으로 공급되도록 함으로써, 각각의 염색 설비(S)에 동일한 정량의 약품 원액을 공급할 수 있다.

즉, 상기 공급 밸브(60)는 상기 혼합 펌프 등과 연동하여 작동하게 설계되어, 정량의 분체가 혼합 및 용해되어 혼합펌프(50)를 통해 약품 원액이 공급되면, 공급 밸브(60) 중 어느 하나가 유송로(66)를 차단하여 공급되는 약품 원액이 분배관(2)을 통해 해당 염색 설비(S)로 공급되도록 한다.

그리고 약품 원액의 공급이 진행 중에 상기 개폐 밸브(36)는 제2이송관(35)을 폐쇄시켜 정량의 분체를 계량한 후,

약품 원액의 공급 및 분체의 계량이 완료되면 용해탱크(40)에 용해제를 정량으로 투입한 다음, 상기 개폐 밸브(36)는 제2이송관(35)을 개방하여 분체를 용해탱크(40)로 재차 투입한다.

이어서 분체 투입 완료 후 상기 혼합펌프(50)가 재차 작동하여 약품 원액을 상기 공급관(1)으로 공급하게 되고, 이때 상기 공급 밸브(60) 중 약품 원액 공급이 완료된 공급 밸브(60)는 차단판(63)으로 분배관(2)의 입구를 폐쇄하여 공급되는 약품 원액이 다음 염색 설비(S)로 유송되도록 하고,

다른 공급 밸브(60)가 작동하여 유송로(66)를 폐쇄하면서 분배관(2)의 입구를 개방시켜 유송되는 약품 원액이 해당 염색 설비(S)로 공급되도록 할 수 있다.

또한 상기 공급 밸브(60)는 약품 원료의 유량 감지 센서를 구비하여 경우에 따라(예를 들어 필요한 약품 원액의 양이 소량일 경우) 혼합펌프(50)에 의하여 공급되는 약품 원액을 복수개의 염색 설비(S) 모두에 정량만큼 나누어 공급되도록 작동할 수 있으며, 이는 본 발명의 기술분야에 속한 통상의 기술자라면 충분히 예측하여 재현할 수 있다.

다음으로 본 발명은 상기 스크류 컨베이어(20)의 제어수단(23)과 연결되는 전원공급장치는 노이즈를 차단하여 고품질의 전원을 공급함으로써, 안정되고 정확한 계량을 가능하도록 한다.

상기 전원 공급장치는 제1배터리(BAT1), 제2배터리(BAT2), 충전부(110), 방전전원공급부(120), 절환부(130), 제어부(140)의 구성요소로 대별된다.

상기 제1배터리(BAT1)와 제2배터리(BAT2)는 다수 개가 구비되는 배터리(BAT1, BAT2)를 대표하는 것으로서, 도면에는 두 개의 배터리(BAT1, BAT2)를 도시하고 이를 각각 제1배터리(BAT1), 제2배터리(BAT2)로 명명하였으나, 배터리(BAT1, BAT2)는 두 개 이상으로 세 개, 네 개, 그 이상이 구비될 수 있는 것임을 밝혀둔다.

다수개 구비되는 배터리(BAT1, BAT2)는 상기 절환부(130)를 통해 각각 상기 충전부(110)측이나 방전전원공급부(120)측으로 선택적으로 연결된다. 즉, 각각의 배터리(BAT1, BAT2)는 충전부(110)측에 연결된 때에는 방전전원공급부(120)측에서는 분리되고, 방전전원공급부(120)측에 연결된 때에는 충전부(110)측에서는 분리된다.

충전이 가능한 2차 배터리는 다양한 종류의 것이 있는데, 고품질의 전원을 부하측으로 공급하는 것을 목적으로 하는 본 발명에서는 충전과 방전의 안정성이 높은 리튬이온 배터리가 바람직하다.

상기 충전부(110)는 외부에서 입력되는 외부전원으로 상기 제1배터리(BAT1)와 제2배터리(BAT2)를 충전시킨다.

상기 충전부(110)는 도 7에서 보는 바와 같이 입력단(J1)에 연결되어 외부전원을 평활하는 캐패시터(C2)와, 정류하는 다이오드(D1)를 포함한다.

참고로, 입력단(J1)에서 입력되는 외부전원은 상용 교류전원일 수 있고, 입력단 앞에 연결된 아답터가 상용 교류전원을 직류로 변환한 직류전원일 수도 있다.

도면에는 특별히 도시하지 아니하였으나, 충전 중인 제1배터리(BAT1)와 제2배터리(BAT2)의 충전 전압을 감지하여, 만충이 되면 상기 충전부(110)의 충전이 중단되도록 하여 불필요한 전력 낭비를 예방하는 만충감지부를 포함하는 것이 바람직할 수 있다.

상기 방전전원공급부(120)는 상기 제1배터리(BAT1)와 제2배터리(BAT2)에서 방전되는 전원을 출력단(J2)에 연결된 부하측으로 공급한다.

상기 방전전원공급부(120)는

상기 제1배터리(BAT1)와 제2배터리(BAT2)가 방전하여 입력하는 전원을 정전압화하여 출력하는 정전압레귤레이터(IC2)와,

상기 정전압레귤레이터(IC2)가 출력하는 전원을 평활하고 정류하여 출력단(J2)에 연결되는 부하측으로 공급하는 캐패시터(C7, C8)와 다이오드(D2),

상기 정전압레귤레이터(IC2)의 출력전압을 피드백하여 정전압레귤레이터(IC2)가 항시 일정한 크기의 정전압을 출력하도록 하는 캐패시터(C14)와 저항(R4, R5),

상기 정전압레귤레이터(IC2)의 출력 전압 크기를 조절하도록 하는 볼륨저항(VR1)을 포함한다.

상기 절환부(130)는 상기 제1배터리(BAT1)와 제2배터리(BAT2)를 각각 상기 충전부(110) 또는 방전전원공급부(120)에 선택적으로 연결한다.

상기 절환부(130)로 본 발명에서는 마그넷스위치와, 전자기력으로 마그넷스위치를 구동시키는 구동코일로 구성되는 릴레이를 사용하였다.

상기 절환부(130)로는 릴레이 이외에도 스위칭 역할을 하는 트랜지스터, 싸이리스터, 트라이악 등의 반도체 소자를 사용할 수도 있지만, 이러한 스위칭 역할을 하는 반도체 소자는 배터리(BAT1, BAT2)와 충전부(110) 또는 방전전원공급부(120)의 전기적 연결을 완전하게 차단하는 것이 아니어서, 고품질의 전원을 공급하고자 하는 본 발명의 목적에는 릴레이에 비해 다소 부적합하다.

그리고 본원발명의 릴레이로서 마그넷스위치는 도 7에서 보는 바와 같이 두 전원라인(즉, +전원라인과 -전원라인)을 모두 동시에 오픈 또는 쇼트시키는 한 쌍으로 이루어지는 것을 사용하여 배터리(BAT1, BAT2)와 충전부(110) 또는 방전전원공급부(120)의 전기적 연결을 보다 완벽하게 분리 차단하도록 하여, 보다 고품질의 전원을 공급하도록 하였다.

상기 절환부(130)는 상기 제1배터리(BAT1)의 전방과 후방에 각각 연결되어 배터리(BAT1, BAT2)가 충전 또는 방전되도록 하는 제1전방릴레이(K1)와 제1후방릴레이(K3), 상기 제2배터리(BAT2)의 전방과 후방에 각각 연결되어 배터리(BAT1, BAT2)가 충전 또는 방전되도록 하는 제2전방릴레이(K2)와 제2후방릴레이(K4)로 구성된다.

상기 제어부(140)는 상기 방전전원공급부(120)로 입력되는 배터리(BAT1, BAT2)의 방전 전압을 감지하고, 감지 결과에 따라 상기 절환부(130)를 제어하여 제1배터리(BAT1)와 제2배터리(BAT2) 중 어느 한 배터리(BAT1, BAT2)는 상기 충전부(110)에 연결되고 다른 배터리(BAT1, BAT2)는 상기 방전전원공급부(120)에 연결되도록 한다.

상기 제어부(140)는 감지부(141), 구동부(143), 락기능부(145), 해제부(147)를 포함하여 이루어진다.

상기 감지부(141)는

상기 방전전원공급부(120)로 입력되는 제1배터리(BAT1) 또는 제2배터리(BAT2)의 방전 전원을 전압 분배하여 감지하는 분배저항(R2, R3)와,

상기 분배저항(R2, R3)을 통해 감지된 방전전압과 비교를 위해 기준전압(즉, 기준치)를 설정하는 저항(R1), 제너다이오드(D3), 캐패시터(C3)와,

반전단자와 비반전단자로 기준전압과 방전전압을 입력하여 비교하는 비교기(IC1B)와,

상기 비교기(IC1B)의 비교신호에 따라 온오프 구동되는 포토커플러(PT1-1)를 포함한다.

상기 포토커플러(PT1-1)의 신호는 상기 락기능부(145)를 통해 상기 구동부(143)로 전달되어 상기 절환부(130)를 구동시키게 된다.

상기 포토커플러(PT1-1)는 입력측과 출력측이 전기적으로 절연되어, 배터리(BAT1, BAT2)의 방전 전원(즉, 감지부(141)에 감지되는 전원)이 제어부(140)에 악영향을 미치지 않도록 한다.

상기 구동부(143)는 상기 감지부(141)의 포토커플러(PT1-1)가 출력하는 감지신호를 상기 락기능부(145)를 통해 펄스 형태의 신호로 입력받아 상기 절환부(130)의 온오프를 제어한다.

상기 구동부(143)는

상기 감지부(141)로부터 감지신호를 입력받고, 그에 따라 상기 절환부(130)로 제어신호를 출력하는 플립-플랍 CPU(IC5B)와,

상기 플립-플랍 CPU(IC5B)와 상기 절환부(130) 사이에 구비되어 상기 제1배터리(BAT1)와 제2배터리(BAT2) 각각이 충전부(110) 또는 방전전원공급부(120)에 선택적으로 연결되도록 하는 논리소자로서 NAND게이트(IC4A, IC4B, IC4C, IC4D)와, NOT게이트(IC3A, IC3B, IC3E, IC3F)를 포함한다.

상기 플립-플랍 CPU(IC5B)는 상기 제1배터리(BAT1)와 제2배터리(BAT2)에 서로 반대되는 제어신호(0 또는 1)를 출력하여 제1배터리(BAT1)와 제2배터리(BAT2) 중 어느 한 배터리(BAT1, BAT2)는 충전부(110)측에 연결되고 다른 배터리(BAT1, BAT2)는 방전전원공급부(120)에 연결되도록 두개의 출력단(Q, 1Q)을 갖고,

상기 NOT게이트로서 IC3A, IC3B는 상기 절환부(130)로서 제1배터리(BAT1)의 전후방에 연결되는 제1전방릴레이(K1)와 제1후방릴레이(K3)가 서로 반대로 작동(온 또는 오프)되도록 하고, 제2배터리(BAT2)의 전후방에 연결되는 제2전방릴레이(K2)와 제2후방릴레이(K4)가 서로 반대로 작동(온 또는 오프)되도록 하여, 상기 제1배터리(BAT1)와 제2배터리(BAT2)가 각각 상기 충전부(110) 또는 방전전원공급부(120)에 선택적으로 연결되도록 한다.

그리고 상기 플립-플랍 CPU(IC5B)의 두 출력단(Q, 1Q)은 동시에 서로 반대되는 제어신호, 즉, 0(Low)과 1(High)을 출력하는 것이 아니고, 먼저 주가되는 출력단(충전부(110)에 연결되어 있는 제1배터리(BAT1) 또는 제2배터리(BAT2)를 방전전원공급부(120)로 연결시키도록 하는 출력단으로서, 주가되는 출력단은 교대로 바뀌게 됨)으로 제어신호를 출력하고 나서 일정시간 딜레이 타임(1초~2초 정도)을 갖고 다른 출력단에서 제어신호를 출력하도록 하는 것이 바람직하다.

이는 예를 들어, 제1배터리(BAT1)를 방전전원공급부(120)에서 충전부(110)로 연결하고, 제1배터리(BAT1)를 충전부(110)에서 방전전원공급부(120)로 연결하는 동작이 동시에 일어나는 경우(즉, 두 출력단(Q, 1Q)이 동시에 서로 반대되는 제어신호를 출력하는 경우) 극히 짧은 시간동안 방전전원공급부(120)에의 전원공급의 공백이 발생될 수 있으며, 배터리(BAT1, BAT2)의 교체시에 배터리(BAT1, BAT2)가 방전하는 초기 전압의 불안정이 발생될 수 있으므로 이를 예방하기 위한 것이다.

즉, 방전전원공급부(120)에 연결되어 있는 제1배터리(BAT1)를 충전부(110)로 교체 연결하기 전에 제2배터리(BAT2)를 방전전원공급부(120)로 교체 연결하여 전원공급의 공백이 발생되지 않으면서 제2배터리(BAT2)의 방전이 안정화된 후에 제1배터리(BAT1)를 충전부(110)로 교체 연결하여 방전전원공급부(120)를 통해 부하측으로 공급되는 전원의 안정성을 높인다.

상기 락기능부(145)는 상기 감지부(141)에서 감지되는 기준치 이하의 감지신호가 상기 구동부(143)로 일정시간 유지되어 전달이 되도록 한다.

즉, 일단 상기 감지부(141)에서 기준치 이하의 감지신호가 입력되면, 그 이후에 상기 감지부(141)에서 기준치 이상의 감지신호가 입력되더라도 일정시간 동안에는 상기 구동부(143)에 기준치 이하의 감지신호가 지속적으로 입력되도록 락을 걸어준다.

방전에 따른 배터리(BAT1, BAT2)의 방전 전압은 거시적으로는 선형적으로 감소되지만 미시적으로 완전하게 선형적으로 감소되는 것이 아니라 미세하게나마 요동치켜 감소된다. 그리하여 배터리(BAT1, BAT2)의 방전 전압이 기준치 이하로 떨어졌다가도 순간적으로 기준치 이상으로 올라가기도 한다.

따라서 배터리(BAT1, BAT2)의 방전 전압이 기준치 이하로 떨어진 뒤에 충전부(110)에 연결되어 있던 배터리(BAT1, BAT2)가 방전전원공급부(120)로 교체 연결되기 전의 짧은 순간에 감지부(141)에서 기준치 이상의 감지신호와 다시 기준치 이하의 감지신호가 감지된다고 하여, 후에 감지되는 감지신호에 반응하여 구동부(143)가 작동을 하게 되면 오류가 발생되거나 구동부(143)가 손상을 입을 수 있다.

그래서 감지부(141)에서 기준치 이하의 감지신호가 일단 감지되면, 충전부(110) 연결되어 있는 배터리(BAT1, BAT2)가 방전전원공급부(120)에 안정적으로 교체 연결되기까지 상기 락기능부(145)가 상기 감지부(141)에서 감지된 기준치 이하의 감지신호가 변하지 않도록 락을 걸어 상기 구동부(143)로 전달한다.

상기 락기능부(145)는

상기 감지부(141)의 포토커플러(PT1-1)가 전달하는 기준치 이하의 감지신호(1;하이신호)에 턴온되는 싸이리스터(Q2)와,

상기 싸이리스터(Q2)가 턴온되면 턴오프되어 구동전원용 레귤레이터(IC6)의 출력 전압을 펄스 신호로하여 상기 구동부(143)의 플립-플랍 CPU(IC5B)로 입력하는 트랜지스터(Q3)를 포함한다.

상기 락기능부(145)의 싸이리스터(Q2)는 상기 해제부(147)와 연동하여, 해제부(147)에서 해제 신호가 입력되기 전에는 턴오프되지 아니함으로써, 일정시간 동안 상기 구동부(143)에 기준치 이하의 감지신호가 유지되어 입력되도록 한다.

상기 해제부(147)는 상기 감지부(141)에서 기준치 이하의 감지신호가 입력되어 상기 구동부(143)가 상기 충전부(110)에 연결되어 있던 배터리(BAT1, BAT2)를 상기 방전전원공급부(120)로 안전하게 교체 연결시킨 후에 상기 락기능부(145)의 락을 해제하여, 교체된 배터리(BAT1, BAT2)의 방전 전압이 기준치 이하로 떨어진 것이 감지부(141)에서 감지되면 락기능부(145)가 정상적으로 락을 걸어주고 구동부(143)가 정상적으로 제어신호를 출력하도록 한다.

상기 해제부(147)는

상기 감지부(141)에서 기준치 이하의 감지신호가 있어 상기 락기능부(145)를 통해 상기 구동전원용 레귤레이터(IC6)의 출력 전압이 펄스 신호로 CPU(IC5B)에 입력되기 시작하면 충전이 시작되는 캐패시터(C110)와,

평시에는 턴오프 상태에 있다가 상기 CPU(IC5B)에 펄스 신호가 입력되면 턴온되고, 상기 캐패시터(C110)의 완충으로 펄스 신호의 입력이 차단되면 턴오프되는 제1트랜지스터(Q4)와,

상기 제1트랜지스터(Q4)가 턴온되면 턴온되어 상기 구동전원용 레귤레이터(IC6)의 출력전원을 상기 락기능부(145)의 싸이리스터(Q2)로 공급하여 싸이리스터(Q2)의 턴온 상태를 유지시키고, 상기 제1트랜지스터(Q4)가 턴오프되면 턴오프되어 상기 구동전원용 레귤레이터(IC6)의 출력전원이 상기 싸이리스터(Q2)에 공급되는 것을 차단하여 싸이리스터(Q2)를 턴오프시키는 제2트랜지스터(Q1)를 포함한다.

상기 제어부(140)의 작용을 다시 정리하면 아래와 같다.

상기 감지부(141)에서 기준치 이하의 방전 전압이 감지되면, 포토커플러(PT1-1)가 턴온되어 구동전원용 레귤레이터(IC6)의 출력전원이 락기능부(145)의 싸이리스터(Q2)에 공급되어 턴온된다.

싸이리스터(Q2)가 턴온되면 구동전원용 레귤레이터(IC6)의 출력전원이 하이 펄스 신호로 CPU(IC5B)로 입력된다.

하이 펄스 신호의 입력과 동시에 제1트랜지스터(Q4)가 턴온되고, 제1트랜지스터(Q4)의 턴온에 따라 제2트랜지스터(Q1)가 턴온됨으로써, 구동전원용 레귤레이터(IC6)의 출력전원이 싸이리스터(Q2)에 공급되어 포터커플러(PT1-1)의 동작과 상관 없이 싸이리스터(Q2)는 계속적으로 턴온되어 있도록 한다. 즉, 락이 걸리도록 한다.

그리고 하이 펄스 신호의 입력과 동시에 구동전원용 레귤레이터(IC6)의 출력전원은 캐패시터(C110)에 공급되어 충전이 시작되고,

일정시간 경과로 캐패시터(C110)가 완충되면 펄스 신호로서 구동전원용 레귤레이터(IC6)의 출력전원이 제1트랜지스터(Q4)에 공급되는 것이 차단되어 제1트랜지스터(Q4)는 턴오프되고,

제1트랜지스터(Q4)는 턴오프되면 즉시 제2트랜지스터(Q1)도 턴오프되어, 제2트랜지스터(Q1)를 통해 싸이리스터(Q2)로 공급되던 구동전원용 레귤레이터(IC6)의 출력전원도 차단되고, 이 상태에서는 이미 충전부(110)에 연결되어 있는 배터리(BAT1, BAT2)가 방전전원공급부(120)에 교체 연결되어 감지부(141)는 기준치 이상의 방전 전압을 감지하고 있고, 그에 따라 포토커플러(PT1-1)는 턴오프 상태에 있으므로, 상기 싸이리스터(Q2)에는 제2트랜지스터(Q1)를 통해서도 포토커플러(PT1-1)를 통해서도 구동전원용 레귤레이터(IC6)의 출력전원이 공급되지 아니하므로 싸이리스터(Q2)는 턴오프되고,

싸이리스터(Q2)가 턴오프되면 락기능부(145)의 트랜지스터(Q3)가 턴온되고, 그에 따라 구동전원용 레귤레이터(IC6)가 CPU(IC5B)에 공급하던 출력전원이 차단되어 CPU(IC5B)는 로우 펄스신호가 입력되어, 다음에 감지부(141)가 감지하는 기준치 이하의 감지신호를 받을 준비를 한다.

그리고 전술한 바와 같이 상기 플립-플랍 CPU(IC5B)는 서로 반대되는 제어신호를 출력하되, 반대되는 두 출력신호는 딜레이 타임을 갖고 출력되도록 하는 것이 바람직한데, 이 딜레이 타임은 플립-플랍 CPU(IC5B) 내에서 자체적으로 설정될 수도 있지만, 위와 같이 플립-플랍 CPU(IC5B)에 하이 펄스신호가 입력되면 선행 제어신호가 출력되고 뒤에 로우 펄스신호가 입력되면 후행 제어신호를 출력하도록 할 수도 있다.

참고로, 상기 구동전원용 레귤레이터(IC6)는 입력단(J1)에서 입력되는 외부전원을 정전압으로 변환 출력하여 상기 절환부(130), 감지부(141)의 포토커플러, 락기능부(145), 구동부(143) 등에 필요한 구동전원을 공급한다.

이상으로 본 발명을 설명함에 있어, 염색을 위한 분체만을 대표하여 설명하고 있으나, 이는 설명의 편의를 위한 것으로, 약품뿐만 아니라, 분말 형태의 분체를 정량 투입하여 해당 설비에 공급되도록 하는 모든 기술에 본 발명의 투입 시스템이 적용될 수 있음을 밝힌다.

이상에서 본 발명을 설명함에 있어 첨부된 도면을 참조하여 특정 형상과 구조를 갖는 약품 분체 정량 투입 시스템을 위주로 설명하였으나 본 발명은 당업자에 의하여 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능하고, 이러한 수정, 변경 및 치환은 본 발명의 보호범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.

S : 염색설비 1 : 공급관
2 : 분배관
10 : 분체저장부 11 : 제1베이스프레임
12 : 잔량배출구 14 : 제1도어
15 : 거름망
20 : 이송수단(스크류 컨베이어) 21 : 계량관
21A : 분체투입구 21B : 분체배출구
22 : 스크류 22A : 스크류 날개
23 : 제어수단 24 : 동력수단
25 : 제1이송관 26 : 탄성편
30 : 호퍼 31 : 제2베이스프레임
32 : 브라켓 33 : 계량 저울
34 : 제2도어 35 : 제2이송관
36 : 개폐밸브
40 : 용해탱크 41 : 공기 배출 밸브
42 : 제3도어 43 : 믹싱타공판
50 : 혼합 펌프 51 : 흡입관
52 : 와류 유도관

Claims (4)

1. 이송수단을 구비한 분체저장부;
   상기 분체저장부에서 이송되는 분체가 보관되는 호퍼;
   상기 호퍼에서 투입되는 분체가 용해제와 용해되어 대기하는 용해탱크; 및
   상기 용해탱크와 연결되어 분체와 용해제를 흡입하여 혼합시켜 공급관으로 이송시키는 혼합펌프;를 포함하여 이루어지되,
   상기 이송수단은 상기 분체저장부와 연결된 분체투입구와 상기 호퍼와 연결된 분체배출구를 갖는 계량관과, 상기 계량관에 내장되어 분체를 이송하는 스크류를 포함하는 스크류 컨베이어로 구성되는 것을 특징으로 하는 약품 분체 정량 투입 시스템.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 호퍼는 이송되는 분체의 중량을 측정하는 계량 저울이 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 약품 분체 정량 투입 시스템.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 용해탱크는 분체가 분산되면서 상기 혼합펌프로 흡입되도록 하는 믹싱타공판이 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 약품 분체 정량 투입 시스템.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 분체배출구에는 상기 스크류의 날개와 접촉하는 탄성편이 구비되어,
   상기 스크류의 상향 회전에 따라 상기 탄성편이 상기 스크류의 날개에 반복적으로 스윙 타격을 행하여 스크류 날개에서 분체를 탈리(脫離)시키는 것을 특징으로 하는 약품 분체 정량 투입 시스템.

Images