KR101508173B1

KR101508173B1 - 폴리머 자동 용해장치

Info

Publication number: KR101508173B1
Application number: KR20140156777A
Authority: KR
Inventors: 이근백
Original assignee: 케이팩코리아주식회사
Priority date: 2014-11-12
Filing date: 2014-11-12
Publication date: 2015-04-07

Abstract

본 발명은 폴리머 자동 용해장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 분말 폴리머와 물과의 혼합, 용해 및 숙성의 단계를 단일 장치에서 한번에 이루어지게 하기 위한 폴리머 자동 용해장치에 관한 것이다.
이와 같은 목적을 해결하기 위해 본 발명은; 폴리머와 물이 혼합 공급되어 용해된 희석수가 저장되는 공간인 용해조(110) 및, 희석수가 공급되어 일정시간 숙성된 것이 저장, 배출되게 하는 숙성조(120)로 구획되어 내부공간이 나뉘는 폴리머 탱크(100)와; 상기 폴리머 탱크(100)의 상부에 결합되며, 내부 공간에 투입된 분말 폴리머를 스크류(230)의 회전에 의해 강제 이송공급시키는 분체 공급기(200)와; 상기 분체 공급기(200)와 용해조(110) 사이로 결합되며, 상기 분체 공급기(200)에서 공급되는 분말 폴리머를 물과 혼합한 후 상기 용해조(110)로 공급 이송시키는 믹싱수단(300)과; 상기 믹싱수단(300)에 물을 공급하는 물 공급유닛(400)과; 상기 용해조(110) 및 숙성조(120) 내부에 각각 결합되며, 유체의 회전작용에 의해 희석수가 정체되지 않고 지속적인 흐름을 유도하여 용해되게 하는 교반수단(500)을 포함하여 구성되며,
상기 폴리머 탱크(100)는, 상기 숙성조(120)와 연결되는 공간이 단일 격벽(131)에 의해 구획되어 형성되는 출수조(130)가 더 구비되되, 상기 숙성조(120) 내부의 희석수가 상기 출수조(130)로 유입 또는 차단되어 상기 숙성조(120)의 용적이 가감되는 구조를 갖는다.

Description

폴리머 자동 용해장치 {Polymer solution device}

본 발명은 폴리머 자동 용해장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 분말 폴리머와 물과의 혼합, 용해 및 숙성의 단계를 단일 장치에서 한번에 이루어지게 하기 위한 폴리머 자동 용해장치에 관한 것이다.

일반적으로, 중합체는 고분자로서 분자의 크기가 크고 물과 같은 용제에 쉽게 녹지 않는 성질이 있으며, 분말 상태의 중합체는 현탁액 재료로서 사용되며, 분말의 특성상 취급, 운반 및 보관이 용이한 특성은 있지만, 이에 대한 제조는 용이하지 않은 실정이다.

그 이유는 분말의 중합체는 물과 접촉하게 되면 접착성이 증가하여 서로 뭉치려 하는 속성이 있기 때문이며, 뭉쳐진 덩어리의 표면은 물과의 접촉에 의해 서서히 녹을 수 있지만, 그 덩어리의 내부는 물과 차단되어 용해가 매우 더디게 진행되어 현탁액을 제조하는데 많은 시간이 소요되는 상황이다.

이러한 문제를 해결하기 위하여 다양한 구조의 용해장치가 개발되고 있다.

특히, 본 출원인에 의해 선 등록된 종래기술로 "(특허문헌) 대한민국 등록특허공보 제10-0843348호(등록일:2008.06.26)"가 개시되었는데, 이는 액상의 폴리머 원액을 공급받아 저장하는 공간(폴리머 저장조), 액상의 폴리머와 물을 혼합하여 용해시킨 희석수를 저장하여 일정시간 숙성시키도록 하는 공간(폴리머 용해 숙성조), 숙성된 희석수를 출수시키기 위해 일정량 집수하여 준비시키기 위한 공간(출수 준비조)으로 구획되어 나뉘어지는 폴리머 탱크와; 상기 폴리머 저장조의 폴리머 원액을 펌핑시켜 폴리머 용해 숙성조로 공급 이송되되, 상기 폴리머 용해 숙성조로 투입되기 전에 물과 혼합한 상태로 믹싱하는 폴리머 원액 공급라인과; 액상의 폴리머 원액의 투입 전 혼합을 위한 물을 공급하는 물 공급라인과; 폴리머 용해 숙성조 및 출수 준비조 상에 각각 설치되어 희석수가 정체되지 않고 지속적인 흐름을 유도하여 용해율을 높이도록 하는 교반수단과; 상기 출수 준비조 상에 설치되고 희석수의 단계별 출수 수위를 감지하는 수위감지센서; 및 상기 수위감지센서의 검지신호를 입력받아 폴리머 원액 공급라인과 물 공급라인 및 교반수단을 제어하는 제어부;를 포함하여 구성된 액상 폴리머 용해장치가 제시되어 있다.

그러나, 종래에는 폴리머 탱크의 경우 용해 숙성조, 출수 준비조와 더불어, 폴리머 저장조가 마련되는 구조를 갖음에 따라 폴리머 탱크의 전체 크기가 커지면서, 이에 비례하여 상기 용해 숙성조 및 출수 준비조의 용적을 늘리는 것이 매우 제한적인 구조를 갖게 된다.

즉, 종래의 문제점을 살펴보면,

첫째, 폴리머의 희석수가 최종적으로 출수 준비조에 모여서 점차적으로 차오르면, 그 희석수에 대한 수위를 감지하여 최종적으로 출수하는 구조를 갖기 때문에, 폴리머 탱크의 용적이 작으면 상대적으로 폴리머의 용해 및 숙성을 위한 시간이 줄어들어 액상 폴리머의 용해 효율이 현저히 떨어지는 문제점을 갖는다.

둘째, 폴리머 저장조에는 액상의 폴리머 원액이 공급되는 구조를 갖기 때문에, 액상의 폴리머를 별도로 제조해야 하는 추가 공정이 발생함과 더불어, 폴리머 저장조의 폴리머 원액을 펌핑시켜 용해 숙성조로 공급 이송시키기 위한 펌핑 수단의 구성이 필수적임에 따라 용해장치의 전체 구성이 매우 복잡할 뿐만 아니라, 제조단가 역시 상승하는 또 다른 문제점이 있었다.

셋째, 액상 폴리머가 용해 숙성조로 투입되기 전에 물과 혼합하기 위한 믹싱수단의 경우 물 배관의 분기관에 대한 물 공급 분사량을 조절하지 못하기 때문에, 액상 폴리머의 점도에 대응하여 물 분사량을 조절하지 못하는 또 다른 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 폴리머 탱크의 내부 공간을 용해조 및 숙성조로 구획한 상태에서, 상기 숙성조의 용적을 밸브 조절에 의해 늘리거나 줄일 수 있는 추가 공간을 구성함으로써, 이를 통해 폴리머 탱크의 내부 용적을 탄력적으로 조절하여 폴리머에 대한 충분한 용해 및 숙성을 위한 시간을 확보하도록 하는 폴리머 자동 용해장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 스크류에 의한 분체공급기를 마련하여 분말의 폴리머가 직접 공급 희석되게 구성함으로써, 이를 통해 폴리머 원액이 공급 저장되는 공간이 불필요함과 더불어, 저장된 폴리머 원액을 펌핑하기 위한 수단 역시 불필요하여, 자동용해장치의 전체 구성을 단순화시켜 제조단가를 낮추도록 하는데 또 다른 목적이 있다.

또한, 본 발명은 폴리머와 물을 혼합하기 위한 믹싱수단에 대하여, 물 배관의 분기관에 대한 물 공급 분사량을 조절되도록 구성함으로써, 이를 통해 공급되는 폴리머의 성질에 대응하여 희석을 위한 물 분사량을 임의 조정되도록 하는데 또 다른 목적이 있다.

이와 같은 목적을 해결하기 위해 본 발명은; 폴리머와 물이 혼합 공급되어 용해된 희석수가 저장되는 공간인 용해조 및, 희석수가 공급되어 일정시간 숙성된 것이 저장, 배출되게 하는 숙성조로 구획되어 내부공간이 나뉘는 폴리머 탱크와; 상기 폴리머 탱크의 상부에 결합되며, 내부 공간에 투입된 분말 폴리머를 스크류의 회전에 의해 강제 이송공급시키는 분체 공급기와; 상기 분체 공급기와 용해조 사이로 결합되며, 상기 분체 공급기에서 공급되는 분말 폴리머를 물과 혼합한 후 상기 용해조로 공급 이송시키는 믹싱수단과; 상기 믹싱수단에 물을 공급하는 물 공급유닛과; 상기 용해조 및 숙성조 내부에 각각 결합되며, 유체의 회전작용에 의해 희석수가 정체되지 않고 지속적인 흐름을 유도하여 용해되게 하는 교반수단을 포함하여 구성되며,

상기 폴리머 탱크는, 상기 숙성조와 연결되는 공간이 단일 격벽에 의해 구획되어 형성되는 출수조가 더 구비되되, 상기 숙성조 내부의 희석수가 상기 출수조로 유입 또는 차단되어 상기 숙성조의 용적이 가감되는 구성을 더 포함하고,
상기 믹싱수단은; 상기 분체 공급기의 스크류가 상측으로 관통 연결되어 분말 폴리머가 내부로 공급되며, 하부 측면으로 물이 공급되어 와류를 형성되게 하는 혼합 레저버와; 상기 혼합 레저버와 용해조를 상호 연결하게 설치되며, 상부에 깔때기 형상으로 마련된 안내부에 의해 상기 혼합 레저버에서 와류를 형성한 물이 하부로 급하게 흐르게 함과 더불어, 하부에 형성된 공급부로 물이 추가로 공급되어, 분말 폴리머와 물이 서로 혼합되게 하는 안내관과; 상기 공급부와 물 공급유닛을 상호 연결되게 결합되어, 물을 상기 안내관 하부로 공급시키는 물배관과; 상기 혼합 레저버의 하부와 물배관을 상호 연결되게 결합되어, 물을 상기 혼합 레저버의 하부 측면으로 공급시키는 분기관을 더 포함하여 구성되며, 상기 분기관의 양단에는, 내측으로 각각 관통되는 노즐구멍의 상호 직경 차이에 의해 상기 혼합 레저버로 공급되는 물의 압력 및 수량을 조절되게 하는 제1,2노즐이 각각 더 구비되는 구성을 갖는 것을 특징으로 하는 폴리머 자동 용해장치를 제공한다.

이러한 본 발명에 따르면, 폴리머 탱크의 내부 용적을 탄력적으로 조절하여 폴리머에 대한 충분한 용해 및 숙성을 위한 시간을 확보할 수 있는 효과가 있다.

또한, 폴리머 탱크의 내부 공간으로 폴리머 원액이 저장되는 공간이 불필요함과 더불어 저장된 폴리머 원액을 펌핑하기 위한 수단 역시 불필요하여, 자동용해장치의 전체 구성이 단순화되어 제조단가를 낮출 수 있는 또 다른 효과가 있다.

또한, 공급되는 폴리머의 성질에 대응하여 희석을 위한 물 분사량을 임의 조정할 수 있는 또 다른 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 폴리머 자동 용해장치의 정면도 및 요부 확대도.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 폴리머 자동 용해장치의 측면도.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 폴리머 자동 용해장치의 평면도.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 폴리머 자동 용해장치를 도시화한 도면를 참고로 설명한 작동 상태도.
도 5는 다른 실시 예에 따른 폴리머 자동 용해장치를 개략적으로 도시한 도면.

본 발명에 따른 폴리머 자동 용해장치를 첨부된 도면을 참고로 하여 이하 상세히 기술되는 실시 예들에 의해 그 특징들을 이해할 수 있을 것이다.

한편, 실시 예를 설명함에 있어서 본 발명이 속하거나 속하지 아니한 기술분야에서 광범위하게 널리 알려져 사용되고 있는 구성요소에 대해서는 이에 대한 상세한 설명은 생략하도록 하며, 이는 불필요한 설명을 생략함과 더불어 이에 따른 본 발명의 요지를 더욱 명확하게 전달하기 위함이다.

도 1 내지 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 폴리머 자동 용해장치를 설명하기 위해 도시한 도면들이다.

이에 따른, 폴리머 자동 용해장치(1)를 개략적으로 설명하면, 폴리머와 물이 혼합 공급되어 용해된 희석수가 저장되는 공간인 용해조(110) 및, 희석수가 공급되어 일정시간 숙성된 것이 저장, 배출되게 하는 숙성조(120)로 구획되어 내부공간이 나뉘는 폴리머 탱크(100)와; 상기 폴리머 탱크(100)의 상부에 결합되며, 내부 공간에 투입된 분말 폴리머를 스크류(230)의 회전에 의해 강제 이송공급시키는 분체 공급기(200)와; 상기 분체 공급기(200)와 용해조(110) 사이로 결합되며, 상기 분체 공급기(200)에서 공급되는 분말 폴리머를 물과 혼합한 후 상기 용해조(110)로 공급 이송시키는 믹싱수단(300)과; 상기 믹싱수단(300)에 물을 공급하는 물 공급유닛(400)과; 상기 용해조(110) 및 숙성조(120) 내부에 각각 결합되며, 유체의 회전작용에 의해 희석수가 정체되지 않고 지속적인 흐름을 유도하여 용해되게 하는 교반수단(500)을 포함하여 구성되며,

상기 폴리머 탱크(100)는, 상기 숙성조(120)와 연결되는 공간이 단일 격벽(131)에 의해 구획되어 형성되는 출수조(130)가 더 구비되되, 상기 숙성조(120) 내부의 희석수가 상기 출수조(130)로 유입 또는 차단되어 상기 숙성조(120)의 용적이 가감되는 구조를 갖는다.

이하, 본 발명의 각부 구성을 구체적으로 설명한다.

먼저, 상기 폴리머 탱크(100)는 폴리머와 물이 혼합 공급되어 용해된 희석수가 저장되는 공간인 용해조(110) 및, 희석수가 공급되어 일정시간 숙성된 것이 저장, 배출되게 하는 숙성조(120)로 구획되어 내부공간이 나뉘어 폴리머와 물을 혼합 용해시킨 희석수를 숙성하는 공간을 제공시키기 위한 것이다.

이때, 상기 폴리머 탱크(100)는 내부에 밀폐 공간이 마련된 사각 함체 형상을 갖으며, 부식에 강한 금속 재질로 제작됨이 바람직한 것이다.

또한, 상기 용해조(110) 및 숙성조(120)는, 상기 폴리머 탱크(100)의 좌측 부분에 대한 공간을 구획하는 이중 격벽(111)에 의해 각각 형성되도록 구성된다.

이때, 상기 이중 격벽(111)은 상기 용해조(110) 내부로 폴리머와 물이 혼합 공급되어 용해된 희석수가 차오르면 상기 용해조(110)로 희석수를 월류하여 유입시키는 틈이 형성되도록 구성된다.

또한, 상기 폴리머 탱크(100)는, 상기 숙성조(120)와 연결되는 공간이 단일 격벽(131)에 의해 구획되어 형성되는 출수조(130)를 포함하여 구성된다.

이때, 상기 출수조(130)는 숙성된 희석수가 공급되는 공간을 추가로 제공하는 기능을 한다.

더욱이, 상기 단일 격벽(131)은 상기 숙성조(120) 내부에서 숙성된 희석수가 차오르면 상기 출수조(130)로 희석수를 월류하여 유입시키는 틈이 상부에 형성되도록 구성된다.

또한, 상기 폴리머 탱크(100)는, 상기 숙성조(120) 내부의 희석수가 상기 출수조(130)로 유입 또는 차단되어 상기 숙성조(120)의 용적이 가감되게 구성된다.

이때, 상기 출수조(130)로 유입되는 희석수를 단속하는 작용은 후술하는 출수배관(150)을 통해 이루어진다.

또한, 상기 폴리머 탱크(100)는, 상기 숙성조(120) 및 출수조(130) 사이로 관 연결되어 결합되며, 상기 숙성조(120) 내부의 희석수가 상기 출수조(130)로 유입됨을 밸브(151)의 개폐작동에 의해 단속하게 하는 출수배관(150)을 더 포함하여 구성된다.

이때, 상기 출수배관(150)은 관 형태로 상기 폴리머 탱크(100)의 하부 전면에 수평하게 위치된 상태에서 상기 숙성조(120) 및 출수조(130)에 각각 연결되게 결합되며, 상기 숙성조(120) 및 출수조(130)의 관 연결부 사이로 밸브(151)가 결합되어 개폐 작동함에 따라, 상기 숙성조(120) 내부의 희석수가 상기 출수조(130)로 유입됨을 단속하게 된다.

더욱이, 상기 출수배관(150)은 밸브(151)의 개폐작동에 의해 상기 숙성조(120) 또는 출수조(130) 내부의 희석수를 외부로 배출하는 기능을 겸한다.

이에 따라, 본 발명의 숙성조(120)에 대한 용적을 밸브(151) 조작에 의해 늘리거나 줄일 수 있는 추가 공간인 출수조(130)가 마련되게 구성됨에 따라 이를 통해 폴리머 탱크(100)의 내부 용적을 탄력적으로 조절하여 폴리머와 물이 혼합되면 충분한 용해 및 숙성을 위한 시간을 확보할 수 있게 된다.

또한, 상기 폴리머 탱크(100)는, 상기 출수조(130)의 내부에 결합되며, 희석수에 대하여 단계별로 설정된 수위를 감지하는 수위감지기(600)를 더 포함한다.

이때, 상기 수위감지기(600)는 출수조(130)의 내부에 유입되는 희석수가 차오르면, 이를 최고수위, 고수위, 저수위, 최저수위 등 단계별 수위를 감지하도록 구성된다.

또한, 상기 폴리머 탱크(100)는, 상기 수위감지기(600)의 감지 신호를 입력받아 상기 분체 공급기(200), 물 공급유닛(400), 교반수단(500)을 제어하면서 전원을 ON/OFF 하는 제어패널(240)을 더 포함하여 구성된다.

이때, 상기 제어패널(240)은 수위감지기(600)의 신호에 의해 희석수의 수위를 실시간 확인할 수 있도록 하면서, 그 수위에 따라 자동 용해장치(1)를 제어하도록 하는 것이다.

그리고, 상기 분체 공급기(200)는 상기 폴리머 탱크(100)의 상부에 결합되며, 내부 공간에 투입된 분말 폴리머를 스크류(230)의 회전에 의해 강제 이송공급시키기 위한 것이다.

이때, 상기 분체 공급기(200)는 부식에 강한 금속 재질로 제작됨이 바람직한 것이다.

또한, 상기 분체 공급기(200)는, 상기 폴리머 탱크(100)의 상측에 결합되며, 내부에 공간이 마련되고 상단 개방된 측에 덮개(211)가 구비된 케이스(210)를 더 포함한다.

이때, 상기 케이스(210)는 상단이 개방된 사각 박스 형태로 내부에 공간을 갖도록 제작됨에 따라 분말 폴리머의 저장 공간을 제공하면서, 상기 폴리머 탱크(100)의 상부로 후술하는 믹싱수단(300)에 인접하게 결합된다.

더욱이, 상기 케이스(210)는 상단 개방 측으로 덮개(211)가 탈착되게 결합된다.

또한, 상기 분체 공급기(200)는, 상기 케이스(210)의 내부에 결합되며, 하향 경사지게 형성되 외부에서 공급되는 분말 폴리머를 하향 집중되게 보관하는 호퍼(220)를 더 포함하여 구성된다.

이때, 상기 호퍼(220)는 역삼각 형의 함체로 제작되되, 상부가 개방된 상태에서 하부는 분말 폴리머를 스크류(230)에 공급하는 틈이 마련된 구조로 이루어진다.

또한, 상기 분체 공급기(200)는, 상기 호퍼(220)의 최하부에 결합된 상태에서, 일부분이 후술하는 믹싱수단(300)의 내부로 관통되며, 상기 호퍼(220) 내부의 분말 폴리머를 블레이드(231)의 연속 회전에 의해 상기 믹싱수단(300) 내부로 강제 공급하는 스크류(230)를 더 포함하여 구성된다.

이때, 상기 스크류(230)는 상기 호퍼(220)가 분말 폴리머를 공급하는 위치 하측에 결합되며, 상기 스크류(230)의 일단은 모터와 연결되어 제자리 회전 작동함과 더불어, 모터 연결부의 타단은 후술하는 믹싱수단(300)의 혼합 레저버(310) 내부로 일부분이 관통되는 구조를 갖는다.

더욱이, 상기 스크류(230)는 원형 봉 형태로 제작되며, 그 외주에 블레이드(231)가 나선으로 구비된 구조에 의해 상기 호퍼(220)를 통해 공급되는 분말 폴리머를 믹싱수단(300)에 강제 이송공급하게 된다.

이에 따라, 본 발명은 전술한 분체 공급기(200)를 마련하여 분말의 폴리머가 직접 공급 희석되게 구성함에 따라 이를 통해 원액이 공급 저장되는 공간이 불필요함과 더불어, 저장된 폴리머 원액을 펌핑하기 위한 수단 역시 불필요하여 자동용해장치의 전체 구성을 단순화시켜 제조단가를 낮출 수 있게 한다.

그리고, 상기 믹싱수단(300)은 상기 분체 공급기(200)와 용해조(110) 사이로 결합되며, 상기 분체 공급기(200)에서 공급되는 분말 폴리머를 물과 혼합한 후 상기 용해조(110)로 공급 이송시키기 위한 것이다.

이때, 상기 믹싱수단(300)은 전체적으로 밀폐되는 공간이 내부에 마련되는 구조를 갖으며, 부식에 강한 금속 재질로 제작됨이 바람직한 것이다.

또한, 상기 믹싱수단(300)은, 상기 분체 공급기(2200)의 스크류(230)가 상측으로 관통 연결되어 분말 폴리머가 내부로 공급되며, 하부 측면으로 물이 공급되어 와류를 형성되게 하는 혼합 레저버(310)를 더 포함하여 구성된다.

이때, 상기 혼합 레저버(310)는 내부에 밀폐 공간을 갖는 원통의 함체 형태로 제작된 상태에서 상기 폴리머 탱크(100)의 상측에서 상기 분체 공급기(200)와 인접한 위치로 결합되어 상기 분체 공급기(200)의 스크류(230)가 연결되게 된다.

또한, 상기 믹싱수단(300)은, 상기 혼합 레저버(310)와 용해조(110)를 상호 연결하게 설치되며, 상부에 깔때기 형상으로 마련된 안내부(321)에 의해 상기 혼합 레저버(310)에서 와류를 형성한 물이 하부로 급하게 흐르게 함과 더불어, 하부에 형성된 공급부(322)로 물이 추가로 공급되어, 분말 폴리머와 물이 서로 혼합되게 하는 안내관(320)을 더 포함하여 구성된다.

이때, 상기 안내부(321)는 상부가 역 삼각의 깔때기 형태로 제작됨에 따라 상기 혼합 레저버(310)의 내부로 공급된 물이 상기 안내관(320)의 상단으로부터 넘쳐 흐르면서 와류를 형성함과 더불어, 경사를 따라 급하게 흐르도록 하는 것이며, 상기 안내부(321)의 하부는 원통 형태로 제작된다.

더욱이, 상기 공급부(322)는 상기 안내관(320)의 하부 일측으로 편심 방향에서 경사지는 원통 관 형태로 돌출 제작됨에 따라 후술하는 물배관(330)과 연결되어 물이 공급되면 상기 공급부(322)의 경사를 따라 흐르면서 편심 방향으로 물이 공급되어 와류를 형성하게 한다.

이때, 상기 안내관(320)의 상측은 혼합 레저버(310)에 연결됨과 더불어, 하부는 상기 용해조(110)에 연결된다.

또한, 상기 믹싱수단(300)은, 상기 공급부(322)와 물 공급유닛(400)을 상호 연결되게 결합되어, 물을 상기 안내관(320) 하부로 공급시키는 물배관(330)을 더 포함하여 구성된다.

이때, 상기 물배관(330)은 연성 관 형태로 제작되며, 일단은 상기 공급부(322)에 연결됨과 더불어, 타단은 후술하는 물 공급유닛(400)에 연결되어 물이 공급되고, 그 중간으로 후술하는 분기관(340)이 연결되는 구조를 갖는다.

또한, 상기 믹싱수단(300)은, 상기 혼합 레저버(310)의 하부와 물배관(330)을 상호 연결되게 결합되어, 물을 상기 혼합 레저버(310)의 하부 측면으로 공급시키는 분기관(340)을 더 포함하여 구성된다.

이때, 상기 분기관(340)은 연성 관 형태로 제작되며, 일단은 상기 물배관(330)의 중간에 연결됨과 더불어, 타단은 상기 혼합 레저버(310)의 하부 일측에 연결되어 물을 상기 혼합 레저버(310)에 공급하게 된다.

또한, 상기 분기관(340)의 양단에는, 내측으로 각각 관통되는 노즐구멍(341a,342a)의 상호 직경 차이에 의해 상기 혼합 레저버(310)로 공급되는 물의 압력 및 수량을 조절되게 하는 제1,2노즐(341,342)이 각각 더 구비되는 구성을 갖는다.

이때, 상기 제1,2노즐(341,342)은 내측 중앙으로 각각 노즐구멍(341a,342a)이 관통 형성되는 원형 캡 형태로 제작되어 상기 분기관(340)의 양단에 각각 구비되며,

기본적으로 상기 제1노즐(341)의 노즐구멍(341a)은, 상기 제2노즐(342)의 노즐구멍(34a) 보다 직경을 작게 형성하는 등 상기 제1노즐(341) 및 제2노즐(342)을 통해 공급되는 물의 압력 및 수량 차이를 만들어 상기 혼합 레저버(310)로 공급되는 물을 조절하게 된다.

이에 따라, 본 발명은 전술한 구조의 믹싱수단(300)에 대하여, 물배관(330)의 분기관(340)에 대한 물 공급 분사량을 조절되도록 구성함에 따라 이를 통해 공급되는 폴리머의 성질에 대응하여 희석을 위한 물 분사량을 임의 조정될 수 있게 한다.

그리고, 상기 물 공급유닛(400)은 상기 믹싱수단(300)에 물을 공급시키기 위한 것이다.

이때, 상기 물 공급유닛(400)은 저압력경보 기능 및 유량계 등이 마련되어 일정하게 물이 공급되도록 한다.

그리고, 상기 교반수단(500)은 상기 용해조(110) 및 숙성조(120) 내부에 각각 결합되며, 유체의 회전작용에 의해 희석수가 정체되지 않고 지속적인 흐름을 유도하여 용해시키기 위한 것이다.

이때, 상기 교반수단(500)은 모터(510)와 축 결합되는 회전축(520) 및 상기 회전축(520)의 하부 끝단에 설치되는 교반날개(530)로 이루어진다.

한편, 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 폴리머 자동 용해장치를 도시화한 도면를 참고로 설명한 작동 상태를 나타낸 도면이다.

도 4에 의하면, 전술한 구조의 자동 용해장치(1)를 작동하기 전에, 먼저 상기 자동 용해장치(1)의 분체 공급기(200) 내부로 분말 폴리머를 공급한다.

이때, 제어패널(240)을 'ON'하여 자동 용해장치(1)를 가동하면 제어프로그램에 의해 상기 분체 공급기(200) 및 물 공급유닛(400)을 작동함에 따라 분말 폴리머와 물이 믹싱수단(300)으로 공급됨을 제어하게 된다.

한편, 상기와 같이 믹싱수단(300)에 분말 폴리머와 물이 공급되면, 분기관(340)에 구비된 제1,2노즐(341,342)에 의해 공급되는 물의 압력 및 수량이 조절됨과 더불어, 안내관(320)에 의해 와류를 형성한 물이 하부로 급하게 흐르게 하면서 공급된 분말 폴리머와 혼합 용해 상태, 즉 희석된 상태로 용해조(110)에 공급되게 한다.

이때, 상기와 같이 분말 폴리머와 물이 혼합 용해된 희석수가 용해조(110)로 공급되면, 이는 용해조(110) -> 숙성조(120)를 거치면서 희석수가 용해, 숙성되고, 사용자의 선택에 따라 출수배관(150)의 밸브(151)를 닫으면, 숙성조(120) 내부의 희석수가 점차적으로 차오르면서 상기 출수조(130) 측으로 넘쳐서 유입되어, 추가로 숙성되는 시간을 제공하게 된다.

한편, 상기 용해조(110) 및 숙성조(120)에 유입된 희석수는, 지속적으로 대류를 일으키는 교반수단(500)의 작동에 의해서 정체되지 않고 용해, 숙성되게 된다.

또한, 상기 출수조(130)로 유입된 희석수는 단계별 수위 위치를 감지하는 수위감지센서()에 의해 최고 수위나 최저 수위가 되지 않도록 제어하여, 필요 이상의 희석수가 출수조(130)에 유입되면 자동 용해장치(1)의 가동을 정지하게 된다.

한편, 도 5는 다른 실시 예에 따른 폴리머 자동 용해장치를 개략적으로 도시한 도면이다.

도 5에 의하면, 전술한 구조의 자동 용해장치(1) 중 상기 단일 격벽(131)은, 일측에 고정볼트(132)가 돌출되면,

상기 고정볼트(132)에 결합된 상태에서 상,하로 이송되어 출수조(130)의 최고 수위 높이를 가변하게 하는 승강판(133)과;

상기 승강판(133)의 일측에 결합되며, 상기 승강판(133)의 이송을 안내하는 가이드블럭(134)과;

상기 가이드블럭(134)에 나선결합된 상태에서 폴리머 탱크(100)의 외부로 일부분이 노출되게 결합되며, 제자리에서 나선회전하는 작용으로 상기 승강판(133)의 이송 동력을 제공하는 승강볼트(135)를 더 포함하여 구성된다.

이에 따라, 본 발명의 출수조(130)에 대한 수위를 사용자 임의로 조절함에 따라 출수조(130) 저장 용량을 보다 정밀하게 조절할 수 있게 된다.

이상 설명한 바와 같이. 본 발명은 특정의 바람직한 실시 예를 예시한 설명과 도면으로 표현하였으나, 여기서 사용하는 용어들은 본 발명을 용이하게 설명하기 위함이며, 이 용어들에 대한 의미 한정이나, 특허청구범위에 기재된 범위를 제한하기 위함이 아니며,

본 발명은 상기한 실시 예에 따른 특허청구범위에 의해 나타난 발명의 사상 및 영역을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경 및 개조, 수정 등이 가능할 수 있음을 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.

폴리머 탱크(100), 용해조(110), 숙성조(120), 출수조(130) 분체 공급기(200), 믹싱수단(300), 물 공급유닛(400), 교반수단(500)

Claims

폴리머와 물이 혼합 공급되어 용해된 희석수가 저장되는 공간인 용해조(110) 및, 희석수가 공급되어 일정시간 숙성된 것이 저장, 배출되게 하는 숙성조(120)로 구획되어 내부공간이 나뉘는 폴리머 탱크(100)와;
상기 폴리머 탱크(100)의 상부에 결합되며, 내부 공간에 투입된 분말 폴리머를 스크류(230)의 회전에 의해 강제 이송공급시키는 분체 공급기(200)와;
상기 분체 공급기(200)와 용해조(110) 사이로 결합되며, 상기 분체 공급기(200)에서 공급되는 분말 폴리머를 물과 혼합한 후 상기 용해조(110)로 공급 이송시키는 믹싱수단(300)과;
상기 믹싱수단(300)에 물을 공급하는 물 공급유닛(400)과;
상기 용해조(110) 및 숙성조(120) 내부에 각각 결합되며, 유체의 회전작용에 의해 희석수가 정체되지 않고 지속적인 흐름을 유도하여 용해되게 하는 교반수단(500)을 포함하여 구성되며,
상기 폴리머 탱크(100)는, 상기 숙성조(120)와 연결되는 공간이 단일 격벽(131)에 의해 구획되어 형성되는 출수조(130)가 더 구비되되,
상기 숙성조(120) 내부의 희석수가 상기 출수조(130)로 유입 또는 차단되어 상기 숙성조(120)의 용적이 가감되는 구성을 포함하고,
상기 믹싱수단(300)은;
상기 분체 공급기(200)의 스크류(230)가 상측으로 관통 연결되어 분말 폴리머가 내부로 공급되며, 하부 측면으로 물이 공급되어 와류를 형성되게 하는 혼합 레저버(310)와;
상기 혼합 레저버(310)와 용해조(110)를 상호 연결하게 설치되며, 상부에 깔때기 형상으로 마련된 안내부(321)에 의해 상기 혼합 레저버(310)에서 와류를 형성한 물이 하부로 급하게 흐르게 함과 더불어, 하부에 형성된 공급부(322)로 물이 추가로 공급되어, 분말 폴리머와 물이 서로 혼합되게 하는 안내관(320)과;
상기 공급부(322)와 물 공급유닛(400)을 상호 연결되게 결합되어, 물을 상기 안내관(320) 하부로 공급시키는 물배관(330)과;
상기 혼합 레저버(310)의 하부와 물배관(330)을 상호 연결되게 결합되어, 물을 상기 혼합 레저버(310)의 하부 측면으로 공급시키는 분기관(340)을 더 포함하여 구성되며,
상기 분기관(340)의 양단에는, 내측으로 각각 관통되는 노즐구멍의 상호 직경 차이에 의해 상기 혼합 레저버(310)로 공급되는 물의 압력 및 수량을 조절되게 하는 제1,2노즐(341,342)이 각각 더 구비되는 구성을 갖는 것을 특징으로 하는 폴리머 자동 용해장치.
제1항에 있어서, 상기 분체 공급기(200)는;
상기 폴리머 탱크(100)의 상측에 결합되며, 내부에 공간이 마련되고 상단 개방된 측에 덮개(211)가 구비된 케이스(210)와;
상기 케이스(210)의 내부에 결합되며, 하향 경사지게 형성되어 외부에서 공급되는 분말 폴리머를 하향 집중되게 보관하는 호퍼(220)와;
상기 호퍼(220)의 최하부에 결합된 상태에서, 일부분이 상기 믹싱수단(300)의 내부로 관통되며, 상기 호퍼(220) 내부의 분말 폴리머를 블레이드(231)의 연속 회전에 의해 상기 믹싱수단(300) 내부로 강제 공급하는 스크류(230)를 더 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 폴리머 자동 용해장치.
삭제
제1항에 있어서, 상기 폴리머 탱크(100)는;
상기 숙성조(120) 및 출수조(130) 사이로 관 연결되어 결합되며, 상기 숙성조(120) 내부의 희석수가 상기 출수조(130)로 유입됨을 밸브(151)의 개폐작동에 의해 단속하게 하는 출수배관(150)을 더 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 폴리머 자동 용해장치.
제1항에 있어서, 상기 폴리머 탱크(100)는;
상기 출수조(130)의 내부에 결합되며, 희석수에 대하여 단계별로 설정된 수위를 감지하는 수위감지기(600)와;
상기 수위감지기(600)의 감지 신호를 입력받아 상기 분체 공급기(200), 물 공급유닛(400), 교반수단(500)을 제어하면서 전원을 ON/OFF 하는 제어패널(240)을 더 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 폴리머 자동 용해장치.