KR101686584B1

KR101686584B1 - 표면패턴을 이용한 교반성능이 향상된 교반기

Info

Publication number: KR101686584B1
Application number: KR1020150118790A
Authority: KR
Inventors: 황욱렬; 장혜경
Original assignee: 경상대학교산학협력단
Priority date: 2015-08-24
Filing date: 2015-08-24
Publication date: 2016-12-14

Abstract

본 발명은 표면패턴을 이용한 교반성능이 향상된 교반기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 교반용기의 내면과 교반용기에 사용되는 임펠러의 표면 중 선택되는 어느 하나 이상에 홈이 모여 이루어진 홈 집합체를 형성해, 유체의 유동을 제어함으로서 유체의 교반도를 향상시킨 표면패턴을 이용한 교반성능이 향상된 교반기에 관한 것이다.

Description

표면패턴을 이용한 교반성능이 향상된 교반기{Industrial agitators with improved mixing performance by patterned surface}

본 발명은, 교반기에 사용되는 임펠러의 표면, 교반용기의 내면, 및 교반용기 내부에 형성되는 배플에 홈을 형성하여, 임펠러의 표면, 교반기의 표면, 교반기 내부에 형성되는 배플의 표면 중 선택되는 어느 하나 이상에서 유체의 미끄러짐(slip)을 유발함으로서, 유체의 유동을 제어해 교반성능을 향상시키킨, 표면패턴을 이용한 교반성능이 향상된 교반기에 관한 것이다.

일반적으로, 유체를 임펠러가 회전하는 방향으로 회전시켜 유체를 교반하는 교반장치가 널리 사용되고 있다.

그러나, 상기와 같은 단순한 교반기는 임펠러 주위에서만 교반이 발생하기 때문에, 임펠러의 회전력에 영향을 적게 받는 교반용기의 하부 또는 상부에 위치된 유체가 제대로 교반되지 않는 단점을 가진다.

상기와 같은 문제점을 해결하고자 종래에는 특별한 형상을 가지는 복수개의 임펠러와, 임펠러가 만들어는 유체의 흐름에 간섭도록 교반용기의 내면에 돌기가 형성된 교반기가 사용되었으나, 상기와 같은 구조를 형성하기 위해 복잡한 형상을 가지는 임펠러 및 교반용기가 필요하기 때문에, 교반기를 생산하기 위한 기존의 금형을 변형해 사용하기 어렵기 때문에 금형을 교체해야하며, 임펠러 및 교반기의 형상의 복잡하게 이루어져, 임펠러 및 교반기의 생산 단가가 상승해 실용성이 떨어진다는 단점을 가진다.

도 1에서는 상기와 같은 기술을 이용한 종래의 교반장치를 도시하고 있다.

도 1을 참조하여 설명하면, 종래의 교반장치는 샤프트에 상호 이격되어 장착되는 다수의 임펠러들과, 샤프트를 회전시키는 구동수단, 및 교반용기의 내면에 내향 돌출되도록 형성된 걸림돌기를 포함하며, 임펠러들은 각각 샤프트에 수직하는 방향으로 연장되는 임펠러 부재들을 가지며, 임펠러 부재들의 용기측 밑단에는 동일 임펠러의 임펠러 부재들을 상호 연결하는 환형 수렴플레이트가 형성되고, 샤프트에 설치된 임펠러들 중에서 적어도 하나의 임펠러는 환형 수렴 플레이트에 외향 돌출된 제1 절삭날을 포함하여 이루어진다.

이때, 상기와 같은 구조를 가지는 종래의 교반장치는 샤프트에 결합되는 각각의 임펠러들이 서로 다른 형상을 가지되, 몇 개의 임펠러와 교반용기의 내면에 형성된 걸림돌기가 서로 대응하는 구조로 이루어져, 유체의 상하 수직유동을 만들어 내고 있으나, 서로 다른 형상을 가지는 각각의 임펠러들을 개별적으로 생산하기 위해 다수개의 금형 및 공정이 필요하고, 교반용기의 내부에 임펠러에 대응하는 구조의 걸림돌기를 형성해야 하기 때문에 교반성 향상을 위해 교반기 생산을 위한 공정을 새로 만들어야 하므로, 실용성이 낮은 것은 부정할 수 없는 사실이다.

따라서, 상기와 같은 종래의 교반장치가 가지고 있는 문제점을 해결하고자 교반력을 향상 시키되, 기존의 교반장치를 사용하기 위해 최소한의 변형 만으로 사용할 수 있는 교반 성능을 향상시킨 교반기의 필요성이 대두되고 있다.

한국공특허공보 제2006-0114142호

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서 본 발명의 목적은, 기존의 교반기에서 형상의 변화를 최소화 하여 제조에 사용되는 비용을 최소화 하되, 유체의 유동을 제어하여 임펠러의 회전에 의해 유체가 단순히 도넛 형상의 회전 운동만을 하게 되면서 임펠러 주위에서만 발생하던 교반 범위를 확장시키는 것이다.

상세히 설명하면, 임펠러의 표면과, 교반기의 내면, 및 교반기 내부에 형성되는 배플 중 선택되는 어느 하나 이상의 부분에 임펠러 회전 시 발생하는 유체의 흐름과 다른 각도로 패턴을 형성하여, 임펠러의 회전에 의해 발생하는 단순한 유체의 흐름을 교반이 효율적으로 일어나도록 만드는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명인 표면패턴을 이용한 교반성능이 향상된 교반기는, 내부에 유체가 구비되는 공간(110)이 형성된 교반용기(100); 및 상기 공간(110)에 위치하는 유체를 교반하는 임펠러(200);를 포함하며, 상기 교반용기(100)의 내면과 상기 임펠러(200)의 표면 중 선택되는 어느 하나 이상에, 상기 임펠러(200)의 운동에 의해 발생하는 상기 공간(110)에 위치된 유체의 유동 방향과 비스듬한 각도로 경사지게 홈 집합체(100A, 200A)가 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 임펠러(200)의 표면에 형성된 상기 제2 홈 집합체(200A)는, 복수개의 홈 단위체가 모여 이루어지며, 각각의 홈 단위체는 상기 임펠러(200)의 회전에 의해 형성되는 유체의 유동 방향과 비스듬한 각도로 경사지게 형성된 제2 홈(2)이 모여 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 임펠러(200)의 표면에 형성된 상기 홈 단위체는, 상기 임펠러(200)를 회전 시키는 회전축(210)을 기준으로 상기 교반용기(100)의 반경방향 일측에 형성되는 제3 홈 단위체(201A)와 이에 대향하여 타측에 형성되는 제4 홈 단위체(202A)로 구분되며, 상기 제4 홈 단위체(202A)는 상기 제2 홈(2)이 서로 상하 대칭인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 표면패턴을 이용한 교반성능이 향상된 교반기는, 상기 임펠러(200)의 표면에 형성된 상기 제2 홈 집합체(200A)의 형상에 대응하는 상기 제1 홈 집합체(100A)가 상기 교반용기(100)의 내면에 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 교반용기(100)의 내면에 형성된 상기 제1 홈 집합체(100A)는, 상기 교반용기(100)의 반경방향 일측에 형성된 제1 홈 단위체(101A)와 이에 대향하여 타측에 형성되는 제2 홈 단위체(102A)로 구분되고, 각각의 홈 단위체(101A, 102A)는 상기 임펠러(200)의 회전에 의해 형성되는 유체의 유동 방향과 비스듬한 각도로 경사지게 형성된 제1 홈(1)이 모여 이루어지며, 상기 제1 홈 단위체(101A)는 상기 제1 홈(1)이 상하 대칭 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 교반용기(100)는, 상기 공간(110)에 위치된 유체와 서로 접촉하는 내면에 배플이 더 형성되고, 상기 배플은 유체와 접촉하는 표면에 상기 홈 집합체(100A)가 형성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 교반용기(100)는, 상기 공간(110)에 위치된 유체와 서로 접촉하는 내면에 배플이 더 형성되고, 상기 배플은 유체와 접촉하는 표면에 상기 홈 집합체(100A)가 형성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 임펠러(200)는 상기 회전축(210)의 하측 단부에 결합되며 회전축(210)이 위치되는 내측에서 상기 교반용기(100)가 위치되는 외측으로 연장 형성되는 수평회전날개와, 상기 수평회전날개의 단부에서 상측으로 연장 형성되는 수직회전날개로 구성되는 회전날개(220)를 포함한다.
또한, 상기 제2 홈 집합체(200A)는 상기 회전축(210)을 중심으로 반경방향 일측 전후 측면에 형성되는 제3 홈 단위체(201A)와, 반경방향 타측 전후 측면에 상기 제3 홈 단위체(201A)와 대칭 형성되는 제4 홈 단위체(202A)를 포함한다.
또한, 상기 제3 홈 단위체(201A)는 일정한 단면 형상을 가지며 연장 형성되는 선형의 제2 홈(2)이 모여 형성되되, 선형의 상기 제2 홈(2)은 상기 회전축(210)이 위치되는 내측에서 상기 교반용기(100)가 위치되는 외측, 그리고 상기 교반용기(100) 하측에서 상측으로 경사지게 형성된다.
또한, 상기 제4 홈 단위체(202A)에는 상기 제3 홈 단위체(201A)에 형성되는 선형의 제2 홈(2)과 상기 회전축(210)을 중심으로 대칭인 선형의 제2홈(2)이 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 구성에 의한 본 발명인 표면패턴을 이용한 교반성능이 향상된 교반기는, 기존에 교반용기 및 임펠러에 홈 집합체를 형성하여 유체의 흐름을 제어 가능하기 때문에, 종래에 사용되던 교반기 및 교반기 제조에 사용되던 표면을 일부 변형시키는 것만으로 유체의 교반 성능을 향상 시키는 효과를 가진다.

결국, 임펠러와 교반용기에 홈 집합체를 식각해 원하는 유체의 흐름을 만들도록 하며, 기존의 교반기가 임펠러의 회전 운동 시 유체의 유동 방향을 제어하여 교반성능을 증가시키고, 교반기에 홈 집합체를 식각하는 단순한 방법으로 생산 가능하게 구성되어, 제조단가 및 생산 효율성을 향상시킨다는 장점을 가지게 되는 것이다.

도 1은 종래의 교반기를 나타낸 개념도.
도 2는 표면패턴을 이용한 교반성능이 향상된 교반기의 개념도 및 부분 확대도.(앵커 형상의 임펠러 사용 시)
도 3은 표면패턴을 이용한 교반성능이 향상된 교반용기의 개념도 및 부분확대도.(러쉬톤 터빈 형상의 임펠러 사용 시)
도 4는 표면패턴을 이용한 교반성능이 향상된 교반기의 유체운동 개념도.(앵커 형상의 임펠러 사용 시)
도 5는 표면패턴을 이용한 교반성능이 향상된 교반기의 유체운동 개념도.(러쉬톤 터빈 형상의 임펠러 사용 시)
도 6은 표면패턴을 이용한 교반성능이 향상된 교반기의 단면도 및 유체운동 개념도.
도 7은 표면패턴을 이용한 교반성능이 향상된 교반기에 배플이 형성된 것을 나타낸 단면도.
도 8은 표면패턴을 이용한 교반성능이 향상된 교반기의 홈 형성을 나타낸 개념도.
도 9, 10은 교반용기 내면에 홈 집합체가 형성되지 않을 경우와 홈 집합체가 형성될 경우 나타나는 유체의 단면 유동 변화를 나타낸 실험 데이터.

이하, 상기와 같은 본 발명인 표면패턴을 이용한 교반성능이 향상된 교반기에 대하여 설명하도록 한다.

도 2와 도 3을 참조하여 설명하면, 본 발명인 표면패턴을 이용한 교반성능이 향상된 교반기는, 내부에 유체가 구비되는 공간(110)이 형성된 교반용기(100)와, 상기 공간(110)에 위치하는 유체를 교반하는 임펠러(200)를 포함하여 이루어지며, 교반용기(100)의 내면과 상기 임펠러(200)의 표면 중 선택되는 어느 하나 이상에, 상기 임펠러(200)의 운동에 의해 발생하는 공간(110)에 위치된 유체의 유동 방향과 비스듬한 각도로 경사지게 홈 집합체(100A, 200A)가 형성된다.

상세히 설명하면, 도 2에 도시된 앵커 형상의 상기 임펠러(200)와, 도 3에 도시된 러쉬톤 터빈(Rushton turbine) 형상의 상기 임펠러(200)는 외부에서 회전력을 전달받는 회전축(210)과, 상기 회전축(210)에 의해 회전하며 상기 교반용기(100)의 내부에 위치하는 유체를 혼합하는 회전날개(220)로 구분된다. 그러나 도2와 같은 앵커 형상의 임펠러(200)는 상기 회전축(210)의 반경방향 순환 유동을 만들어 내는데 효율적이고, 수직방향 유동은 거의 형성되지 않는다. 또한, 러쉬톤 터빈(RT)의 경우 Power수가 크기 때문에 분산에 유리할 뿐, 초고점도 유체의 경우 고립혼합영역(Isolated mixing region)이 나타난다.

따라서, 상기 임펠러(200)의 표면에 상기 홈 집합체(100A, 200A)를 형성하여 유체의 유동 방향을 제어함으로써, 유체가 상기 회전날개(220)와 수직을 이루는 상하방향 유동을 제어할 수 있다.

이때, 상기 임펠러(200)의 표면에 형성된 상기 제2 홈 집합체(200A)는 복수개의 홈 단위체가 모여 이루어지며, 각각의 홈 단위체는 상기 임펠러(200)의 회전에 의해 형성되는 유체의 유동 방향과 비스듬한 각도로 경사지게 형성된 제2 홈(2)이 모여 이루어진다.

도 2 내지 도 5를 참조하여 상세히 설명하면, 상기 제2 홈 집합체(200A)는도 2에 도시된 바와 같이 상기 회전축(210)에 의해 회전하며, 유체와 접촉하는 상기 회전날개(220)의 전후 측면에 삼각 형상의 일정한 단면 형상을 가지며 좌우 방향으로 비스듬한 각도로 경사지게 형성된 제2 홈(2)이 모여 이루어진다.

이때, 상기 회전축(210)을 기준으로 상기 교반용기(100)의 반경방향 일측에 위치되는 상기 회전날개(220)에 형성된 제3 홈 단위체(201A)와, 타측에 위치되는 상기 회전날개(220)에 형성된 제4 홈 단위체(202A)가 서로 대칭 형성될 시, 도 4에 도시된 바와 같이 회전축(210)에 의해 회전하는 회전날개(220)와 접촉하는 유체가 회전날개(220)에 형성된 홈 단위체(201A, 202A)를 구성하는 제2 홈(2)을 따라 교반용기(100)의 내면과 접촉하며 상측으로 이동하게 되고, 상측으로 이동한 유체의 빈공간을 채우고자 교반용기(100)의 하측에 위치하던 유체가 상측으로 이동하게 되며, 하측에서 상측으로 이동한 유체의 빈 공간을 채우고자 상측의 유체가 다시 하측으로 이동하게 되어 유체의 상하 유동 시, 약액이 공간/시간 주기적으로 변화하게되어 카오스 유동이 형성된다.

또한, 도 3에 도시된 상기 제2 홈 집합체(200A)는 상기 회전축(210)에 의해 회전하며 유체와 접촉하는 상기 회전날개(220)의 전후 측면에 삼각 형상의 일정한 단면 형상을 가지며 좌우 방향으로 비스듬한 각도로 경사지게 형성된 제2 홈(2)이 모여 이루어지진다.

상세히 설명하면, 도 3에 도시된 상기 제2 홈 집합체(200A)는 상기 회전축(210)을 기준으로 상기 교반용기(100)의 반경방향 일측에 형성되는 제3 홈 단위체(201A)와 이에 대향하여 타측에 형성되는 제4 홈 단위체(202A)로 구분되며, 상기 제3 홈 단위체(201A)에 형성된 제2 홈(2)이 서로 상하 대칭 형성될 시, 도 5에 도시된 바와 같이 회전축(210)에 의해 회전하는 회전날개(220)와 접촉하는 유체 중 제3 홈 단위체(201A)와 접촉하는 유체는 제3 홈 단위체(201A)를 구성하는 제2 홈(2)을 따라 상측 및 하측 방향으로 이동하게 되고, 제4 홈 단위체(202A)와 접촉한 유체는 제4 홈 단위체(202A)를 구성하는 제2 홈(2)을 따라 하측으로 이동하게 된다. 즉, 각각의 홈 단위체(201A, 202A)를 구성하는 제2 홈(2)의 기울기 및 형상에 의해 개별적인 유체의 유동이 발생하는 것이다.

따라서, 본 발명인 표면패턴을 이용한 교반성능이 향상된 교반기는 도 4에 도시된 것과 같이 상기 회전날개(220)의 일측과 타측 날개에 서로 대항하는 구조의 제2 홈(2)을 식각 시켜 상기 홈 단위체(201A, 202A)를 형성함으로써, 유체의 상하 유동을 제어하는 내는 구조로서, 도 5에 도시된 바와 같이 상기 회전날개(220)의 일측과 타측 날개에 서로 대칭 구조로 제2 홈(2)을 식각하되, 일측 또는 타측 날개에 형성된 제2 홈(2)을 상하 대칭 구조로 만들어 줌으로써, 유체의 카오스 유동을 만들어 교반력을 향상시키는 구조 등 사용 목적 및 원하는 유체의 유동을 만들기 위한 다양한 구조가 가능하며, 각각의 홈 단위체(201A, 202A)를 구성하는 제2 홈(2)의 기울기 및 형상을 원하는 유체의 유동을 만들기 적합한 구조로 변형시키면 충분하므로 한정하지 않는다.

또한, 본 발명인 표면패턴을 이용한 교반성능이 향상된 교반기는 상기 임펠러(200)의 표면에 상기 제2 홈 집합체(200A)를 형성하는 방법 외에도, 상기 교반용기(100)의 내면에 제1 홈 집합체(100A)를 형성하여 유체의 유동 방향을 제어하는 것도 가능하다.

도 6에 도시된 상기 교반용기(100)의 상하 단면도를 참조하여 설명하면, 상기 교반용기(100)의 내면에 형성된 상기 제1 홈 집합체(100A)를, 교반용기(100)의 반경방향 일측에 형성된 제1 홈 단위체(101A)와 이에 대향하여 타측에 형성되는 제2 홈단위체(102A)로 구분하고, 각각의 홈 단위체(101A, 102A)는 상기 임펠러(200)의 회전에 의해 형성되는 유체의 유동 방향과 비스듬한 각도로 경사지게 형성된 제2 홈(2)이 모여 이루어지며, 제1 홈 단위체(101A)는 상기 제1 홈(1)이 상하 대칭 형성된다.

상세히 설명하면, 상기 임펠러(200)가 시계 방향으로 회전 시 상기 교반용기(100)의 내벽측에 위치된 유체가 상기 제2 홈 단위체(102A)를 구성하는 상기 제1홈(1) 및 임펠러(200)의 회전 방향을 따라, 시계방향 상측에서 하측으로 경사지게 운동하되, 상기 제1 홈단위체(101A)를 구성하는 상기 제1 홈(1)에 의해 일부 유체의 흐름이 시계방향 하측에서 상측으로 변형되어, 서로 다른 흐름을 갖는 유체가 제1 홈단위체(101A)를 구성하는 서로 다른 경사를 갖는 각각의 제1 홈(1)이 서로 만나는 상하 경계면에서 서로 부딪혀 헬리컬 유동을 하게 되는 것이다.

아울러, 도면상에서는 본 발명인 표면패턴을 이용한 교반성능이 향상된 교반기의 교반용기(100) 내주면과 임펠러(200)의 표면에 개별적으로 상기 홈 집합체(100A, 200A)가 형성된 것을 도시 하였지만, 하나의 교반기를 구성하는 교반용기(100)의 내주면과 임펠러(200)의 표면에 동시에 홈 집합체(100A, 200A)를 구성하는 것도 가능하다.

또한, 도 4 내지 도 6에서 본 발명에서 유체가 일정한 흐름을 가지는 것을 도시하였으나, 이는 상기 홈 집합체(100A, 200A)에 의해 발생할 수 있는 하나의 흐름을 나타낼 뿐이며, 유체의 성질(점성, 압축성), 교반이 일어나는 환경(온도), 임펠러의 회전 속도 등 다양한 조건에 따라 변형될 수 있고, 본 발명의 이해를 돕기 위한 하나의 실시예를 나타낸 것이므로 이에 한정하지 않으며, 상기 임펠러(200)의 표면에 형성된 상기 제2 홈 집합체(200A)와 임펠러(200)의 회전력에 의해 발생하는 각각의 유체 흐름 또는 상기 교반용기(100)의 내면에 형성된 상기 제1 홈 집합체(100A)와 임펠러(200)의 회전력에 의해 방생하는 각각의 유체 흐름을 제어하여 유체의 무분별한 흐름인 카오스 유동을 발생시켜 유체의 교반 효율을 향상시킬 수 있다.

또한, 본발명인 표면패턴을 이용한 교반성능이 향상된 교반기는 상기 교반용기(100)의 내부에 상하 길이방향으로 배플이 형성될 수 있고, 교반용기(100)의 상측에 위치되는 배플의 상단에 상기 홈 집합체(100A)가 형성될 수 있다.

상세히 설명하면, 상기 교반용기(100)의 내면에 형성시켰던 홈 집합체(100A)를, 상기 임펠러(200) 회전 시 교반용기(100)의 내측으로 돌출 형성되어 유체와의 마찰이 가장 크게 발생하는 배플의 표면에 형성함으로서, 유체의 교반이 효율적으로 발생하도록 한 것이다.

그리고, 상기 홈(1, 2)의 경우 도면에 도시된 바와 같이 삼각형의 단면 형상을 가지며 연장 형성되어 유체가 흐르는 길을 만드는 구조를 권장하나, 이 외에도 원형, 타원형, 다각형상의 단면을 가질 수 있으며, 원형의 돌기가 돌출 형성되어 어레이를 형성하는 구조 등 다양한 구조가 가능하며, 홈(1, 2)의 기울기가 상기 임펠러(200)의 회전에 의해 이동하는 유체의 유동 방향과 엇갈리게 이루어지면 충분하지만, 유체의 이동을 저해하지 않는 범위에서 유체의 교반 능력을 최대로 이끌어 내기 위해 유체의 유동 방향과 약 45도, 60도로 기울어지는 것을 권장한다.

이때, 상기 홈(1, 2)의 형상을 삼각형으로 할 시, 각 빗변의 각도를 도 8의 (a)에 도시된 바와 같이 각각의 빗변 기울기가 동일한 구조로 할 수 있으나, (b)에 도시된 바와 같이 각각의 빗변 기울기를 서로 다르게 형성하여 유체의 미끄러짐 방향성을 미세하게 제어할 수 있다.

또한, 도 9와 도 10에서는 본 발명인 표면패턴을 이용한 교반성능이 향상된 교반기로 나타나는 일반적인 유체의 층류 유동을 나타내고 있다. 상세히 설명하면 도 9의 왼쪽 그림은 상기 교반용기(100)의 내면에 별도로 상기 제1 홈 집합체(100A)가 형성되지 않은 경우를 나타내고 있고, 도9의 오른쪽 그림은 상기 교반용기(100)의 내면에 상기 임펠러(200)의 회전방향과 약 45도 경사지게 제1 홈 집합체(100A)가 형성된 경우 발생하는 유체의 단면유동을 나타내고 있다.

또한, 도 10 에서는 초고점도 유동(크리핑 유동)을 나타내고 있으며, 도 10의 왼쪽에 도시된 그림은 유체와 서로 접촉하는 상기 교반용기(100)의 내면에 상기 임펠러(200)가 위치된 높이를 기준으로 상측에 임펠러(200)의 회전방향에서 약 60도 경사진 상기 제1 홈 단위체(101A)를 형성하고, 하측에 상기 임펠러(200)의 회전방향에서 약 60도 경사진 상기 제2 홈 단위체(102A)를 형성시킨 경우 발생하는 유체의 유동이고, 도 10의 오른쪽에 도시된 것은 교반용기(100)의 내면 전체에 임펠러(200)의 회전방향과 45도의 경사를 가지는 상기 제1 홈 집합체(100A)를 형성한 경우 발생하는 유체의 유동이다.

즉, 상기 교반용기(100)의 내면에 상기 임펠러(200)의 회전으로 발생하는 유체의 운동 방향과 서로 경사진 각도로 상기 제1 홈 단위체(101A)를 형성하여, 유체의 교반을 향상시키는 것이다.

본 발명의 상기한 실시 예에 한정하여 기술적 사상을 해석해서는 안된다. 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당업자의 수준에서 다양한 변형 실시가 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 당업자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 된다.

1 : 제1 홈
2 : 제2 홈
100 : 교반용기
100A : 제1 홈 집합체
101A : 제1 홈 단위체
102A : 제2 홈 단위체
110 : 공간
200 :임펠러
210 : 회전축
220 : 회전날개
200A : 제2 홈 집합체
201A : 제3 홈 단위체
202A : 제4 홈 단위체

Claims

내부에 유체가 구비되는 공간(110)이 형성되며 내면에 제1 홈 집합체(100A)가 형성되는 교반용기(100);
상하 방향으로 연장 형성되는 회전축(210)과, 상기 회전축(210)의 하측 단부에 결합되며 회전축(210)이 위치되는 내측에서 상기 교반용기(100)가 위치되는 외측으로 연장 형성되는 수평회전날개와, 상기 수평회전날개의 단부에서 상측으로 연장 형성되는 수직회전날개로 구성되는 회전날개(220)를 포함하는 임펠러(200); 및
상기 수평회전날개와 상기 수직회전날개의 표면에 유체의 유동 방향과 비스듬한 각도로 경사지게 형성되는 제2 홈 집합체(200A);를 포함하며,
상기 제2 홈 집합체(200A)는 상기 회전축(210)을 중심으로 반경방향 일측 전후 측면에 형성되는 제3 홈 단위체(201A)와, 반경방향 타측 전후 측면에 상기 제3 홈 단위체(201A)와 대칭 형성되는 제4 홈 단위체(202A)를 포함하고,
상기 제3 홈 단위체(201A)는 일정한 단면 형상을 가지며 연장 형성되는 선형의 제2 홈(2)이 모여 형성되되,
상기 선형의 제2 홈(2)은 상기 회전축(210)이 위치되는 내측에서 상기 교반용기(100)가 위치되는 외측, 그리고 상기 교반용기(100) 하측에서 상측으로 경사지게 형성되며,
상기 제4 홈 단위체(202A)는 상기 제3 홈 단위체(201A)에 형성되는 선형의 제2 홈(2)과 상기 회전축(210)을 중심으로 대칭인 선형의 제2 홈(2)이 모여 형성되는 것을 특징으로 하는, 표면패턴을 이용한 교반성능이 향상된 교반기.
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제 1항에 있어서, 상기 교반용기(100)의 내면에 형성된 상기 제1 홈 집합체(100A)는,
상기 교반용기(100)의 반경방향 일측에 형성된 제1 홈 단위체(101A)와 이에 대향하여 타측에 형성되는 제2 홈 단위체(102A)로 구분되고, 각각의 홈 단위체(101A, 102A)는 상기 임펠러(200)의 회전에 의해 형성되는 유체의 유동 방향과 비스듬한 각도로 경사지게 형성된 제1 홈(1)이 모여 이루어지며, 상기 제1 홈 단위체(101A)는 상기 제1 홈(1)이 상하 대칭 형성된 것을 특징으로 하는, 표면패턴을 이용한 교반성능이 향상된 교반기.
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