KR101960407B1 - 톤백 전체가 덩어리진 염화물로 제설용액을 제조할 수 있는 교반장치 - Google Patents

톤백 전체가 덩어리진 염화물로 제설용액을 제조할 수 있는 교반장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 톤백(ton bag) 전체가 덩어리진 염화물로 제설용액을 제조할 수 있는 교반장치에 관한 것이다. 더욱 상세하게로는 겨울철에 제설 및 융빙작업 등에 사용하기 위해 염화칼슘이나 소금 등의 염화물을 물에 녹여 제설용액을 제조함에 있어, 가루로 되어있던 염화물이 보관과정에서 경화되어 톤백 내에서 전체가 한 덩어리 또는 몇 개의 큰 덩어리로 굳어있는 상태에서도 이를 가루로 만들기 위한 별도의 분쇄작업을 하지 않고도 큰 덩어리로 굳은 염화물을 통째로 넣고 물과 교반하여 제설용액을 제조할 수 있는, 톤백 전체가 덩어리진 염화물로 제설용액을 제조할 수 있는 교반장치에 관한 것이다. 이를 위하여 본 발명은 염화물 투입함(100), 내부에 상기 염화물 투입함(100)이 위치하는 교반탱크(200), 상기 교반탱크(200)에 고정되는 구동수단(300), 상기 구동수단(300)에 의하여 상기 교반탱크(200) 내부에서 회전하는 회전축(400) 및 상기 회전축(400)에 고정되는 하나 이상의 임펠러(500)를 포함하는 것이 바람직하다.

Description

톤백 전체가 덩어리진 염화물로 제설용액을 제조할 수 있는 교반장치 {Agitation Apparatus for Snow Removal Solution}
본 발명은 톤백(ton bag) 전체가 덩어리진 염화물로 제설용액을 제조할 수 있는 교반장치에 관한 것이다. 더욱 상세하게로는 겨울철에 제설 및 융빙작업 등에 사용하기 위해 염화칼슘이나 소금 등의 염화물을 물에 녹여 제설용액을 제조함에 있어, 가루로 되어있던 염화물이 보관과정에서 경화되어 톤백 내에서 전체가 한 덩어리 또는 몇 개의 큰 덩어리로 굳어있는 상태에서도 이를 가루로 만들기 위한 별도의 분쇄작업을 하지 않고도 큰 덩어리로 굳은 염화물을 통째로 넣고 물과 교반하여 제설용액을 제조할 수 있는, 톤백 전체가 덩어리진 염화물로 제설용액을 제조할 수 있는 교반장치에 관한 것이다.
동절기에 눈이나 비에 의하여 발생되는 노면의 결빙현상은 차량통행을 어렵게 만들 뿐 아니라 각종 교통사고를 유발하여 막대한 인명 및 재산 피해를 발생시킨다. 이러한 노면의 결빙현상을 해소하기 위하여, 제설차량을 이용하여 도로위의 눈을 직접 밀어내거나, 제설 또는 융빙 현상을 유발하는 제설제를 도로 위에 살포하는 방법이 사용되고 있다.
제설제를 사용하여 도로에 쌓인 눈을 녹이거나 결빙상태를 해소시키기 위해서, 종전에는 염화칼슘, 염화나트륨 또는 염화마그네슘과 같은 염화물 제설제 등을 도로 위에 직접 흩어 뿌렸었다. 그러나 이와 같이 제설제를 직접 도로에 살포하는 경우 살포범위가 제설차량이 지나가는 차폭 정도에 제한되어 살포량과 노력에 비하여 효과가 적고 여러 가지 부작용이 있어 왔었다. 특히, 제설차량에 장착된 살포장치의 한계로 인해 중앙부는 살포량이 너무 많은 반면, 주변부는 살포량이 너무 적어서 제설이 균일하게 되지 않는다는 문제점도 있었으며, 제설차량에 적재 시 기온강하나 눈, 비 등에 의하여 제설제가 응고되어 상차에 어려움이 많이 있었다.
이와 같은 문제점을 해결하기 위해 최근에는 제설제와 물을 교반하여 만든 제설제 수용액 즉 제설용액을 살포하는 추세로 바뀌고 있는데, 제설용액을 노면에 살포하는 경우, 노즐에 의하여 분사하기 때문에 노즐의 분사위치 조정이 가능하고, 이송펌프의 압력에 따라 분사범위를 변경할 수 있을 뿐만 아니라, 제설용액의 농도에 따라 빙점 조절이 가능하고, 차량 도색에 묻을 시에 세차가 용이하고, 제설용액의 상차 시 운전자 1인 작업 가능하며, 액체 상태로 살포되므로 반응시간이 빠른 등의 다양한 이점이 있다. 이와 같은 제설용액을 노면에 살포하기 전에는 제설제와 물을 교반하여 제설용액을 만드는 공정이 필요하다. 제설용액을 만들기 위한 통상의 교반장치는, 교반탱크의 위치까지 물을 공급하는 교반용수 공급장치, 교반용수의 양에 따라 제설제를 연속적, 간헐적 또는 일시적으로 탱크에 투입할 수 있는 제설제 투입장치, 제설제가 물에 잘 녹을 수 있도록 교반하여 와류를 일으킬 수 있는 교반수단 즉 임펠러 등을 포함하여 구성되어 있다.
한편 이러한 제설용액은 동절기 제설기간에만 주로 쓰이는 계절적 이유로 인하여 동절기가 지나면 제설용액 제조에 사용되지 않은 염화물 등의 제설제에 대한 재고가 발생하고, 이렇게 발생된 염화물 제설제의 재고는 톤백(ton bag)에 담겨진 상태로 여러 층으로 적재되어 보관되는데, 오랜 시간동안 적재된 상태로 보관되는 염화물은 단단하게 경화되어 덩어리지게 된다. 이렇게 단단하게 경화된 염화물 덩어리들을 그대로 교반장치에 투입하는 경우, 단단한 덩어리들이 교반장치의 임펠러에 부딪혀서 임펠러의 날개나 연결부위 등이 손상되며, 또한 너무 심하게 단단해진 덩어리들을 한꺼번에 많이 투입하는 경우에는 임펠러의 회전이 멈춰지게 되고 이로 인하여 모터에 과부하가 오게 되므로 모터의 손상을 초래하기도 하고, 임펠러의 회전축에 너무 많은 힘이 가해져서 회전축이 휘거나 뒤틀리는 등 회전축의 변형을 초래하기도 한다.
따라서 굳어서 덩어리진 염화물을 사용하여 제설용액을 제조하기 위해서는, Crasher 등의 분쇄기로 분쇄하여 가루로 만드는 분쇄공정을 거쳐야 한다. 즉 덩어리진 염화물을 크래셔로 분쇄하여 가루로 만들어 교반장치에 넣는 방법을 사용하거나, 큰 덩어리의 염화물을 1차적으로 분쇄하여 작은 덩어리들로 만든 후, 오거스크류가 부착된 교반장치를 이용하여 작은 덩어리들을 교반장치에 부착된 오거스크류를 통하여 가루상태로 분쇄하며 투입하는 방법을 사용하기도 한다. 그러나 이러한 방법은 덩어리진 염화물 제설제의 분쇄를 위한 별도의 장비(크래셔, 오거스크류 등)를 필요로 하여 장비 구입 및 유지보수에 들어가는 비용이 추가될 뿐만 아니라 분쇄공정의 수행에 있어 많은 시간과 비용이 초래된다는 문제점이 있어왔다.
특히, 톤백(ton bag)에 넣어서 보관되는 염화물은 톤백 안에 들어있는 염화물 전체가 한 덩어리 또는 여러 개의 큰 덩어리로 굳어지는 경우가 많은데, 이럴 경우 초대형의 분쇄기(Crasher)에 넣어서 분쇄를 해야 사용이 가능하며, 이로 인하여 장비 등을 충분히 갖추지 못한 기관이나 기업에서는 분쇄작업 조차도 많은 어려움이 있기 때문에 톤백 안에 들어있는 염화물 전체가 한 덩어리로 굳어지는 경우 어쩔 수 없이 폐기처분하는 경우가 많이 있어왔다. 따라서 예산절감 및 자원의 효율적 활용을 위해, 톤백 상태로 굳어진 염화물을 사용하기 위한 기술의 마련이 시급한 상태이다.
상술한 문제점을 해결하기 위하여 창안된 본 발명에 의한, 톤백(ton bag) 전체가 덩어리진 염화물로 제설용액을 제조할 수 있는 교반장치는, 톤백에 담겨서 전체가 한 덩어리 또는 여러 개의 큰 덩어리로 굳어진 염화물을, 별도의 분쇄공정 없이도 교반장치 내에 직접 통째로 투입하여 교반용수를 순환 및 교반시켜 제설용액을 제조할 수 있는 교반장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상술한 과제를 해결하기 위하여 본 발명에 의한, 톤백 전체가 덩어리진 염화물로 제설용액을 제조할 수 있는 교반장치의 일 실시예는, 톤백(ton bag)에 담겨서 전체가 굳어서 덩어리진 염화물을, 톤백으로부터 직접 투입할 수 있는 크기를 갖는 염화물 투입함(100), 내부에 상기 염화물 투입함(100)이 위치하는 교반탱크(200), 상기 교반탱크(200)에 고정되는 구동수단(300), 상기 구동수단(300)에 의하여 상기 교반탱크(200) 내부에서 회전하는 회전축(400) 및 상기 회전축(400)에 고정되는 하나 이상의 임펠러(500)를 포함하는 교반장치에 있어서, 상기 염화물 투입함(100)은, 상면이 전면 개방되어 있고, 아래쪽으로 갈수록 위에서 보는 단면이 점점 좁아져서, 옆에서 보는 단면이 역 사다리꼴이고, 측면 및 하면(140)은 격자 형태로 되어 교반용수가 자유롭게 드나들 수 있도록 하되, 상기 임펠러(500)가 위치하는 쪽의 측면 중 일부는 상기 하면(140)과 만나는 지점부터 일정높이까지 차단판(110)으로 막혀 있고, 상기 하면(140)에는, 상기 교반탱크(200) 바닥과의 사이에 일정공간이 형성될 수 있도록 아래쪽을 향하여 일정길이를 갖는 복수의 지지대(130)가 부착되고, 상기 측면 내부에는 상기 염화물의 낙하 시 충격을 완화시킬 수 있도록 복수의 자유낙하 저지수단(120)이 부착되며; 상기 교반탱크(200)는, 상기 염화물 투입함(100)을 투입할 수 있는 크기 이상으로 상부가 개방되어 있으며; 상기 하나 이상의 임펠러(500)는, 상기 회전축(400)과 일체가 되어 회전하면서 상기 교반용수에 대하여 하방으로 밀어내리는 흐름을 형성하는; 것을 특징으로 하는 것이 바람직하다.
본 발명의 또 다른 일 실시예는, 상술한 특징들에 더하여 상기 자유낙하 저지수단(120)은 삼각뿔 모양으로서, 아래쪽으로 갈수록 상기 염화물 투입함(100)의 측면으로부터의 높이가 점점 증가하도록, 꼭짓점 중 하나가 위쪽에 오도록 하고 사면 중 한 면이 상기 염화물 투입함(100)의 측면과 접하도록 부착되는 것을 특징으로 하고, 이에 더하여 상기 자유낙하 저지수단(120)의 삼각뿔 모양은, 상기 염화물 투입함(100)의 측면에 접한 면과 상기 염화물 투입함(100)의 하면(140)쪽으로 향한 면은 개방되어 있는 것을 특징으로 하는, 톤백 전체가 덩어리진 염화물로 제설용액을 제조할 수 있는 교반장치로 하는 것도 가능하다.
그리고 이러한 특징들에 더하여 상기 자유낙하 저지수단(120) 중 상기 염화물 투입함(100)의 하면(140)과 접해서 위치하는 자유낙하 저지수단(120a)은 크기가 가장 큰 것을 특징으로 하고, 상기 회전축(400)은 염화물 투입함(100)의 측면 중 상기 차단판(110)으로 막혀있는 측면과 평행한 것을 특징으로 하는, 톤백 전체가 덩어리진 염화물로 제설용액을 제조할 수 있는 교반장치로 하는 것도 가능하다.
상술한 특징들에 더하여, 상기 염화물 투입함(100)의 내부에는 상기 염화물을 향하여 상기 교반용수를 분사할 수 있는 하나 이상의 분사장치(150)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 톤백 전체가 덩어리진 염화물로 제설용액을 제조할 수 있는 교반장치로 하는 것도 바람직하다.
본 발명에 의한, 톤백 전체가 덩어리진 염화물로 제설용액을 제조할 수 있는 교반장치는 교반탱크 내에, 톤백 전체가 한 덩어리 또는 여러 개의 큰덩어리로 굳어진 염화물을 톤백으로부터 직접 통째로 투입할 수 있는 크기와 구조를 갖는 염화물 투입함을 포함하기 때문에 톤백 전체가 굳어져 덩어리진 염화물을 분쇄기 등으로 분쇄하지 않고도 직접 투입하여 제설용액으로 만들 수 있는 장점이 있다.
또한 염화물 투입함 내부에는 자유낙하 저지수단이 부착되어 있기 때문에 톤백으로부터 염화물이 투입되더라도 자유낙하 저지수단과 접촉되면서 점진적으로 낙하하기 때문에 염화물 투입함에 가해지는 충격을 완화시킬 수 있을 뿐만 아니라, 염화물이 복수의 자유낙하 저지수단과 단계적으로 접촉하는 과정에서 가장 경화도가 높은 부분인 표면을 여기저기서 파쇄시킬 수 있기 때문에 상대적으로 경화도가 낮은 염화물의 내부가 교반용수에 노출되며, 이로 인하여 교반용수가 순환하는 과정에서 노출된 내부 염화물을 용이하게 녹이므로 제설용액의 제조에 소요되는 시간을 절감할 수 있는 효과가 있다.
그리고 염화물 투입함의 하부에는 일정길이를 갖는 복수의 지지대가 있어 교반탱크의 바닥과 사이에 일정공간을 형성할 수 있고 이로 인하여 임펠러가 하방으로 밀어내는 교반용수가 염화물 투입함의 하부로 용이하게 진입되고, 염화물 투입함의 내부로 효과적으로 순환될 수 있게 되어 염화물을 용이하게 녹일 수 있는 효과가 있다.
또한 회전축을 염화물 투입함의 측면 중 차단판으로 막혀있는 측면과 평행하게 위치하게 함으로써, 회전축이 염화물 투입함의 측면과 평행하게 회전하므로, 임펠러에 의하여 교반용수를 하방으로 밀어내리는 흐름이 형성될 때, 염화물 투입함의 하방을 향하여 염화물 투입함의 측면과 평행하게 비스듬한 흐름을 형성시키기 때문에 교반용수가 염화물 투입함의 하부로 용이하게 진입될 수 있는 효과가 있다.
뿐만 아니라 염화물 투입함의 측면 및 하면은 격자 형태로 되어 교반용수가 자유롭게 드나들 수 있도록 되어 있으나, 임펠러가 위치하는 쪽의 측면 중 일부는 하면과 만나는 지점부터 일정높이까지 차단판으로 막혀 있기 때문에 염화물 투입함으로 밀려들어간 교반용수가 임펠러쪽으로는 바로 나오지 못하고 다른 경로로 우회하여 순환되어 나오게 되며, 이로 인하여 교반용수가 활발히 순환하여 염화물의 용해가 효율적으로 이루어 지는 효과가 있다.
그리고 염화물 투입함은 하방으로 갈수록 좁아지는 구조이기 때문에 한 덩어리진 염화물이 투입되면, 투입되는 과정에서 바닥까지 일시에 자유낙하 되지 않고 중간에 걸리게 되므로 염화물의 투입 시 충격을 최소화할 수 있는 효과가 있다.
또한 임펠러에 의하여 순환되는 교반용수가 아래쪽부터 올라오는 구조인 반면 한 덩어리진 염화물은 염화물 투입함의 바닥에 오기 전에 걸려있어 하부에 공간이 형성된 상태이므로 염화물 투입함으로 밀려들어오는 교반용수는 덩어리진 염화물의 아래쪽에서부터 활발한 순환작용이 일어나며, 이로 인하여 염화물이 아래쪽부터 먼저 용해되면서 천천히 하방으로 밀려 내려가게 할 수 있는 효과가 있다.
그리고 염화물 투입함 내부에는 염화물에 대하여 교반용수를 분사할 수 있는 하나 이상의 분사수단을 포함하는 것이 가능하기 때문에 염화물 투입함 내부에 먼저 염화물을 투입한 후 교반용수를 채우면서 고압으로 물을 분사해서 염화물을 분쇄 및 용해할 수 있고 이를 통하여 제설용액의 제조에 필요한 시간과 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 의한, 톤백 전체가 덩어리진 염화물로 제설용액을 제조할 수 있는 교반장치의 일 실시예를 보여주는 사시도이다.
도 2는 본 발명에 의한, 톤백 전체가 덩어리진 염화물로 제설용액을 제조할 수 있는 교반장치에 톤백으로부터 덩어리진 염화물이 투입되는 장면을 도시한 사시도이다.
도 3은 본 발명에 의한, 톤백 전체가 덩어리진 염화물로 제설용액을 제조할 수 있는 교반장치에서 교반탱크의 내부를 투시한 투시도이다.
도 4는 본 발명에 의한, 톤백 전체가 덩어리진 염화물로 제설용액을 제조할 수 있는 교반장치를 위에서 바라다 본 평면도이다.
도 5는 본 발명에 의한, 톤백 전체가 덩어리진 염화물로 제설용액을 제조할 수 있는 교반장치를 옆에서 바라다 본 측면도이다.
도 6은 본 발명에 의한, 톤백 전체가 덩어리진 염화물로 제설용액을 제조할 수 있는 교반장치의 염화물 투입함 및 자유낙하 저지수단의 상세를 보여주는 도면이다.
도 7은 본 발명에 의한, 톤백 전체가 덩어리진 염화물로 제설용액을 제조할 수 있는 교반장치에서 염화물이 용해되는 원리를 설명하는 개념도이다.
도 8는 본 발명에 의한, 톤백 전체가 덩어리진 염화물로 제설용액을 제조할 수 있는 교반장치의 염화물 투입함에 대한 다른 실시예를 보여주는 도면이다.
도 9는 본 발명에 의한, 톤백 전체가 덩어리진 염화물로 제설용액을 제조할 수 있는 교반장치의 염화물 투입함에 대한 또 다른 실시예를 보여주는 도면이다.
도 10은 본 발명에 의한, 톤백 전체가 덩어리진 염화물로 제설용액을 제조할 수 있는 교반장치의 염화물 투입함에 대한 또 다른 실시예를 보여주는 사시도이다.
도 11는 도 10의 실시예에서 위에서 본 평면을 보여주는 도면이다.
도 12는 도 10의 실시예에서 교반탱크 내부를 보여주는 투시도이다.
도 13는 도 12에서 A-A’부분 단면을 보여주는 도면이다.
이하에서 상술한 목적과 특징이 분명해지도록 본 발명을 상세하게 설명할 것이며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련한 공지기술 중 이미 그 기술 분야에 익히 알려져 있는 것으로서, 그 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
아울러, 본 발명에서 사용되는 용어는 가능한 한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였으나, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며 이 경우는 해당되는 발명의 설명부분에서 상세히 그 의미를 기재하였으므로, 단순한 용어의 명칭이 아닌 용어가 가지는 의미로서 본 발명을 파악하여야 함을 밝혀두고자 한다. 실시 예들에 대한 설명에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 실시 예들을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
실시 예들은 여러 가지 형태로 변경을 가할 수 있고 다양한 부가적 실시 예들을 가질 수 있는데, 여기에서는 특정한 실시 예들이 도면에 표시되고 관련된 상세한 설명이 기재되어 있다. 그러나 이는 실시 예들을 특정한 형태에 한정하려는 것이 아니며, 실시 예들의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경이나 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 할 것이다.
다양한 실시 예들에 대한 설명 가운데 “제1”“제2”“첫째”또는“둘째”등의 표현들이 실시 예들의 다양한 구성요소들을 수식할 수 있지만, 해당 구성요소들을 한정하지 않는다. 예를 들어, 상기 표현들은 해당 구성요소들의 순서 및/또는 중요도 등을 한정하지 않는다. 상기 표현들은 한 구성요소를 다른 구성요소와 구분 짓기 위해 사용될 수 있다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 설명한다. 도 1은 본 발명에 의한, 톤백 전체가 덩어리진 염화물로 제설용액을 제조할 수 있는 교반장치의 일 실시예를 보여주는 사시도이며, 도 2는 본 발명에 의한 교반장치에 톤백으로부터 덩어리진 염화물이 투입되는 장면을 도시한 사시도이며, 도 3은 교반탱크의 내부를 투시한 투시도이고, 도 4는 위에서 바라다 본 평면도이며, 도 5는 옆에서 바라다 본 측면도이다. 이하에서는 도 1 내지 도 5를 참조하여 본 발명을 설명한다. 도 1 내지 도 5에서 보는 바와 같이 본 발명에 의한 톤백 전체가 덩어리진 염화물로 제설용액을 제조할 수 있는 교반장치는, 톤백(ton bag)에 담겨서 전체가 굳어서 덩어리진 염화물을, 톤백으로부터 직접 투입할 수 있는 크기를 갖는 염화물 투입함(100), 내부에 상기 염화물 투입함(100)이 위치하는 교반탱크(200), 상기 교반탱크(200)에 고정되는 구동수단(300), 상기 구동수단(300)에 의하여 상기 교반탱크(200) 내부에서 회전하는 회전축(400), 상기 회전축(400)에 고정되는 하나 이상의 임펠러(500)를 포함하는 것이 바람직한데, 더욱 바람직하게는 상기 교반탱크(200) 내부로 교반용수를 공급하는 교반용수 공급수단(미도시) 및 교반이 완료된 제설용액을 배출시킬 수 있도록 상기 교반탱크(200)의 일 측면에 형성되는 배수배관(210)을 더 포함하도록 하는 것이 바람직하다.
여기서 상기 염화물 투입함(100)은 톤백에 담겨서 전체가 한 덩어리 또는 여러 개의 큰덩어리로 굳어진 염화물을, 톤백으로부터 직접 투입될 수 있는 크기와 구조를 갖도록 하는 것이 바람직하다. 도 2에서 보는 바와 같이 톤백(910)에 담겨서 전체가 굳어져 덩어리진 염화물(900)은 크레인이나 기타 염화물 투입수단(미도시)을 이용하여 고리(930)에 매달아 상기 염화물 투입함(100)의 상부에 위치해 놓고, 톤백절개수단(미도시)에 의하여 상기 톤백(910)의 하부를 절개하면 상기 톤백(910) 안에 있던 덩어리진 염화물(900)이 상기 염화물 투입함(100) 내부로 투입되도록 하는 것이 바람직하다. 이 경우 상기 교반탱크(200) 내에 교반용수가 채워진 상태에서 상기 염화물(900)을 투입하도록 하는 것도 가능하지만, 교반용수가 채워지지 않은 상태에서 상기 염화물(900)을 투입하는 것도 바람직하다. 상기 교반탱크(200) 내에 교반용수가 채워지지 않은 상태에서 상기 염화물(900)을 투입하는 경우, 투입된 상기 염화물(900)에 대하여 분사수단을 통하여 교반용수를 분사하면서 공급하게 되면 제설용액 제조에 소요되는 시간과 비용을 절감할 수 있는데, 이에 대하여는 후술하기로 한다.
따라서 상기 염화물 투입함(100)은 상기 톤백(910)에 담겨서 전체가 굳어져 한 덩어리 또는 여러 개의 큰 덩어리로 굳어진 염화물(900)이 원활하게 투입될 수 있도록 상면은 전면 개방되도록 하는 것이 바람직하다. 그리고 염화물 투입과정에서 상기 염화물 투입함(100)에 가해지는 충격을 완화하기 위하여, 투입되는 상기 염화물(900)이 바닥으로 직접 자유낙하하지 않도록 하방으로 갈수록 점점 좁아지는 형태로 하는 것이 바람직하다. 즉, 상기 염화물 투입함(100)은 아래쪽으로 갈수록, 위에서 보는 단면이 점점 좁아져서, 옆에서 보는 단면이 역 사다리꼴로 하는 것이 바람직하다. 상기 염화물 투입함(100)을, 위에서 본 단면은 도 1 내지 도 8에서 보는 것처럼 정사각형으로 하는 것도 가능하지만, 정사각형이 아닌 정육각형이나 정팔각형 등 정다각형으로 하는 것도 가능하며, 도 10 내지 도 13을 참조하여 후술하게 되겠지만 원형으로 하는 것도 바람직하다.
한편 상술한 것처럼 상기 염화물 투입함(100)은, 상기 톤백(910)에 담겨서 전체가 굳어서 덩어리진 염화물(900)이 원활하게 투입될 수 있도록 상면은 전면 개방된 상태가 되므로, 상기 교반탱크(200)의 상면의 경우도 상기 염화물 투입함(100)의 투입구면적 이상이 개방되도록 하는 것이 바람직하다. 즉 상기 교반탱크(200)의 상면은 염화물 투입함(100)을 투입할 수 있는 크기 이상으로 개방되도록 하는 것이 가장 바람직하다. 따라서 도 1 내지 도 4에서 보는 바와 같이 상기 구동수단(300)을 고정하는 브라켓(310)이 부착되는 부분을 제외하고는 전부 개방된 상태로 유지하는 것도 바람직하다.
그리고 상기 염화물 투입함(100)의 측면 및 하면(140)은 격자 형태로 되어 교반용수가 상기 염화물 투입함(100)의 측면 및 하면(140)을 통하여 자유롭게 드나들 수 있도록 하되, 상기 임펠러(500)가 위치하는 쪽의 측면 중 일부는 차단판(110)으로 막히도록 하는 것이 바람직한데, 이는 상기 임펠러(500)가 상기 교반탱크(200)의 하방을 향하여 밀어서 형성시키는 교반용수의 흐름이, 상기 염화물 투입함(100)의 하면(140) 밑의 공간으로 밀려가서 상기 염화물 투입함(100)의 내부로 상향 인입되는 경우 그 흐름이 바로 상기 임펠러(500)로 쪽으로 바로 오지 못하게 하기 위함이다. 상기 염화물 투입함(100)은 이와 같은 구성으로 인하여 교반용수가 상기 염화물 투입함(100)의 격자 형태를 통하여 자유롭게 드나들면서도, 상기 임펠러(500)가 발생시키는 흐름은 상기 차단판(110)에 의하여 막혀서 상기 염화물 투입함(100)의 측면으로 바로 밀려들어가지 않고 상기 염화물 투입함(100)의 하면(140) 아래로 유도되며, 상기 염화물 투입함(100)으로 인입된 교반용수의 흐름 또한 상기 차단판(110)에 의하여 막혀서 상기 임펠러(500)쪽으로는 바로 나오지 못하고 다른 경로로 우회하여 순환되어 나오게 되며, 이로 인하여 교반용수의 순환이 골고루 퍼지게 된다. 이에 따라 상기 염화물(900)의 용해가 효율적으로 이루어질 수 있는 효과가 있다. 따라서 도 3에서 보는 바와 같이 상기 차단판(110)은 상기 임펠러(500)가 위치하는 쪽의 측면 중에서 상기 하면(140)과 만나는 지점부터 일정높이까지 막히는 구조로 하는 것이 바람직하다.
그리고 도 3에서 보는 바와 같이 상기 염화물 투입함(100)의 하면(140)은 측면에 비하여 촘촘한 그물망형태로 하는 것도 바람직한데, 이는 상기 염화물 투입함(100)에 상기 염화물(900)이 투입되는 과정에서 분쇄 또는 파쇄된 부스러기가 상기 교반탱크(200) 바닥에 가라앉게 되면 용해가 잘 안될 뿐만 아니라 계속하여 누적되어 쌓여서 굳게 되면 이를 제거해줘야 하는 등의 불편이 있기 때문이다. 이렇게 상기 염화물 투입함(100)의 하면(140)을 촘촘한 그물망형태로 하는 경우 교반용수의 순환에는 지장이 없으면서 상기 교반탱크(200) 바닥에 염화물 부스러기들이 가라앉게 되는 것을 예방할 수 있다. 이에 더하여 상기 차단판(110) 정도의 높이까지 상기 염화물 투입함(100)의 측면을 촘촘한 그물망 형태로 하는 것도 바람직하다.
한편 상기 염화물 투입함(100)의 하면(140) 아래에는 일정공간이 형성될 수 있도록 하는 것이 바람직한데, 이는 상술한 바와 마찬가지로 상기 임펠러(500)에서 하방으로 발생시키는 상기 교반용수의 흐름을 상기 염화물 투입함(100)의 하면(140) 밑으로 밀려들어가게 해서 상기 염화물 투입함(100)의 내부로 자연스럽게 상향 인입되도록 하기 위함이다. 이에 따라 염화물 투입함(100)의 하면(140)에는, 상기 교반탱크(200) 바닥과의 사이에 일정공간이 형성될 수 있도록 아래쪽을 향하여 일정길이를 갖는 복수의 지지대(130)가 부착되도록 하는 것이 바람직하다. 상기 지지대(130)는 상기 염화물 투입함(100)의 안정성 확보를 위하여 상기 교반탱크(200) 바닥에 고정되도록 하는 것도 바람직하지만, 유지보수의 원활성 제고 등을 위해 상기 교반탱크(200) 바닥에 탈착 가능한 구조로 하는 것도 바람직하다.
그리고 상기 염화물 투입함(100)의 측면 내부에는 상기 염화물(900)이 투입될 때 충격을 완화시킬 수 있도록 복수의 자유낙하 저지수단(120)이 부착되도록 하는 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는 상기 복수의 자유낙하 저지수단(120)은, 도 3 및 도 4에서 보는 바와 같이 상기 염화물 투입함(100)의 사방을 둘러싸며 하방으로 내려가면서 단계적으로 여러 층으로 형성하도록 하는 것이 바람직한데, 이는 상기 염화물(900)이 투입되면서 하방으로 내려올 때 상기 복수의 자유낙하 저지수단(120) 각각과 단계적으로 접촉하면서 투입속도가 저하되도록 하여 충격을 점진적으로 완화시킬 뿐만 아니라, 그 과정에서 상기 염화물(900)의 표면, 즉 경화도가 높으면서, 경화도 약한 속 부분을 감싸고 있는 표면이 상기 복수의 자유낙하 저지수단(120)에 의하여 부분적으로 분쇄되어 여러 군데가 벗겨지게 되며, 이렇게 되는 경우 상기 염화물(900)중 경화도가 낮은 속 부분이 외부로 노출되어 교반용수와 직접 맞닿을 수 있게 되므로, 상기 염화물(900)에 대하여 상기 교반용수의 침투 및 교반이 원활하게 이루어 질 수 있는 효과가 있다.
한편 도 6은 본 발명에 의한, 톤백 전체가 덩어리진 염화물로 제설용액을 제조할 수 있는 교반장치의 염화물 투입함 및 자유낙하 저지수단의 상세를 보여주는 도면이다. 도 6에서 보는 바와 같이 상기 복수의 자유낙하 저지수단(120) 각각은 삼각뿔모양으로 하는 것이 바람직한데, 상기 삼각뿔모양은 속이 비어 있고 두 면이 오픈된 형태로 하는 것도 바람직하며(도 6의 오른쪽 위 도면), 사면이 모두 막힌 삼각뿔모양으로 하는 것도 가능하다(도 6의 오른쪽 아래 도면). 상기 복수의 자유낙하 저지수단(120) 각각을 이와 같은 구조로 함으로써 상기 염화물(900)이 투입될 때 상기 자유낙하 저지수단(120)이 접촉하는 경우 날카로운 삼각뿔의 모서리 및 꼭짓점이 상기 염화물(900)의 표면을 점진적으로 분쇄할 수 있으며, 이 과정에서 상기 염화물(900)의 투입속도가 저하됨과 아울러 상기 염화물(900)의 표면이 분쇄되고 내부가 노출되게 된다. 그리고 상기 염화물(900)이 위에서부터 내려오면서 단계적으로 형성되어 있는 상기 자유낙하 저지수단(120) 각각과 순차적으로 접촉하며 내려오는 구조이기 때문에 상기 염화물(900)의 투입속도가 단계적으로 저하되며, 상기 염화물(900)의 표면 또한 점점 더 크게 분쇄된다.
그리고 상기 복수의 자유낙하 저지수단(120) 중 최상단에 있는 자유낙하 저지수단(120)들은 서로 마주보는 간격(S)은 상기 염화물(900)의 아래쪽 한 변의 크기(아래가 정사각인 톤백의 경우) 또는 직경(원통형 톤백의 경우)보다 작게 하는 것이 바람직한데, 이는 상기 염화물(900)이 투입되면서 최상단에 있는 자유낙하 저지수단(120)부터 아래로 가면서 차례로 접촉할 수 있는 구조로 하기 위함이다.
또한 상기 복수의 자유낙하 저지수단(120) 중 제일 하단에 있는 자유낙하 저지수단(120a)들 즉 상기 염화물 투입함(100)의 하면(140)과 접해서 위치하는 자유낙하 저지수단(120a)의 크기는 다른 자유낙하 저지수단(120)보다 크게 하는 것이 바람직한데, 이는 상단에 있는 자유낙하 저지수단(120)에서 상기 염화물(900)의 표면이 너무 많이 분쇄되는 경우 상기 염화물(900)이 상기 염화물 투입함(100)의 하면(140)에 자유낙하하면서 직접적인 충격을 줄 수도 있기 때문에 제일 하단에 있는 자유낙하 저지수단(120a)의 크기를 크게 함으로써 투입되는 상기 염화물(900)이 투입과정에서 크기가 작아진다 하더라도 최종 저지수단으로 작용되도록 하기 위함이다.
한편 도 7은 본 발명에 의한, 톤백 전체가 덩어리진 염화물로 제설용액을 제조할 수 있는 교반장치에서 염화물이 용해되는 원리를 설명하는 개념도이다. 도 7은 상기 염화물(900)이 투입되어 상기 염화물 투입함(100) 내부에서 상기 복수의 자유낙하 저지수단(120)에 의하여 걸려서 멈춰있는 상태이며, 교반용수는 상기 교반탱크(200) 내에서 적정레벨(WL)까지 채워져 있을 때 상기 구동수단(300)이 상기 회전축(400) 및 상기 임펠러(500)를 돌리는 모습을 도시한 것이다. 상기 임펠러(500)는 상기 회전축(400)과 일체가 되어 회전하며, 하나 또는 두개이상의 임펠러(500)를 포함할 수 있는데, 도 7에 도시된 두 개의 임펠러(500a 및 500b)는 그 회전에 의하여 교반용수를 비스듬하게 하방으로 밀어내며(파란색 화살표 참조), 하방으로 밀려 내려오는 교반용수는 상기 염화물 투입함(100)의 하면(140) 아래쪽으로 들어가서 다시 상기 염화물 투입함(100)의 하면(140)에 형성된 격자 형태를 통과하여 상기 염화물 투입함(100)의 내부로 들어 온 뒤 상기 염화물 투입함(100)의 상부를 통하여 순환되게 된다. 이 과정에서 상기 염화물 투입함(100)에는 상기 임펠러(500)가 위치한 쪽의 측면에 상기 차단판(110)이 부착되어 있기 때문에 상기 임펠러(500)가 밀어내는 교반용수가 측면을 통하여 상기 염화물 투입함(100)으로 직접 들어오는 것을 예방할 수 있을 뿐만 아니라, 상기 염화물 투입함(100)으로 순환되는 교반용수가 직접 상기 임펠러(500) 쪽으로 흘러가는 것을 예방하며, 멀리 떨어진 곳으로 순환되도록 하고 있다. 이에 따라 상기 염화물(900)은 교반용수의 계속적인 순환에 따라 점진적으로 용해되어 제설용액으로 제조될 수 있는 것이다.
도 8는 본 발명에 의한, 톤백 전체가 덩어리진 염화물로 제설용액을 제조할 수 있는 교반장치의 염화물 투입함에 대한 다른 실시예를 보여주는 도면이다. 도 8에서 보는 바와 같이 상기 염화물 투입함(100)의 내부에는 상기 염화물(900)을 향하여 교반용수를 분사할 수 있는 하나 이상의 분사수단(150)를 더 포함하는 것도 바람직하다. 이렇게 구성하는 경우, 교반용수를 공급하지 않은 상태에서 상기 염화물(900)을 상기 염화물 투입함(100)에 투입한 후 상기 염화물(900)에 대하여 사방에서 고압으로 교반용수를 분사할 수 있으며, 이를 통하여 교반용수를 공급하는 시간동안에도 분사수단의 분사압에 의하여 상기 염화물(900)을 용해시킬 수 있기 때문에 제설용액의 제조에 소요되는 시간과 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다. 이에 더하여 상기 염화물 투입함(100)의 격자 형태를 구성하는 소재를 파이프로 하는 경우 이를 상기 분사수단(150)에 대한 교반용수 공급라인으로 활용하는 것도 가능하다.
도 9는 본 발명에 의한, 톤백 전체가 덩어리진 염화물로 제설용액을 제조할 수 있는 교반장치의 염화물 투입함에 대한 또 다른 실시예를 보여주는 도면인데, 도 9에서 보는 바와 같이 상기 염화물 투입함(100)의 전 측면 격자 형태 내부를 촘촘한 그물망 형태로 구성하는 것도 가능하다.
한편 도 10 내지 도 13은 본 발명에 의한, 톤백 전체가 덩어리진 염화물로 제설용액을 제조할 수 있는 교반장치의 염화물 투입함의 또 다른 실시예를 보여주는 도면이다. 도 10 내지 도 13에서 보는 바와 같이 상기 염화물 투입함(100)은 위에서 본 단면을 원형으로 하는 것도 바람직하다. 이와 같이 상기 염화물 투입함(100)을 구성하는 경우 도 13에서 보는 바와 같이 상기 자유낙하 저지수단(120)들을 상기 염화물 투입함(100) 내부 원둘레를 따라 균일한 간격으로 여러 개 부착되기 때문에, 상기 염화물(900)의 투입 시 정사각형의 경우처럼 상기 염화물(900) 하방의 모양을 맞출 필요가 없게 되어 상기 염화물 투입함(100)에 상기 염화물(900)을 용이하게 투입할 수 있게 된다.
상술한 여러 가지 예로 본 발명을 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 예들에 국한되는 것이 아니고, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형 실시될 수 있다. 따라서 본 발명에 개시된 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 예들에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100 염화물 투입함
110 차단판 120 자유낙하 저지수단
130 지지대 140 하면
150 분사수단
200 교반탱크
210 배수배관
300 구동수단
310 브라켓
400 회전축
500 임펠러
900 염화물
910 톤백 920 톤백 상부매듭
930 고리

Claims (5)

  1. 톤백(ton bag)에 담겨서 전체가 굳어서 덩어리진 염화물을, 톤백으로부터 직접 투입할 수 있는 크기를 갖는 염화물 투입함(100), 내부에 상기 염화물 투입함(100)이 위치하는 교반탱크(200), 상기 교반탱크(200)에 고정되는 구동수단(300), 상기 구동수단(300)에 의하여 상기 교반탱크(200) 내부에서 회전하는 회전축(400) 및 상기 회전축(400)에 고정되는 하나 이상의 임펠러(500)를 포함하는 교반장치에 있어서,
    상기 염화물 투입함(100)은,
    - 상면이 전면 개방되어 있고,
    - 아래쪽으로 갈수록 위에서 보는 단면이 점점 좁아져서, 옆에서 보는 단면이 역 사다리꼴이고,
    - 측면 및 하면(140)은 격자 형태로 되어 교반용수가 자유롭게 드나들 수 있도록 하되, 상기 임펠러(500)가 위치하는 쪽의 측면 중 일부는 상기 하면(140)과 만나는 지점부터 일정높이까지 차단판(110)으로 막혀 있고,
    - 상기 하면(140)에는, 상기 교반탱크(200) 바닥과의 사이에 일정공간이 형성될 수 있도록 아래쪽을 향하여 일정길이를 갖는 복수의 지지대(130)가 부착되고,
    - 상기 측면 내부에는 상기 염화물의 낙하 시 충격을 완화시킬 수 있도록 복수의 자유낙하 저지수단(120)이 부착되며;
    상기 교반탱크(200)는, 상기 염화물 투입함(100)을 투입할 수 있는 크기 이상으로 상부가 개방되어 있으며;
    상기 하나 이상의 임펠러(500)는, 상기 회전축(400)과 일체가 되어 회전하면서 상기 교반용수에 대하여 하방으로 밀어내리는 흐름을 형성하는 것; 을 특징으로 하는, 톤백 전체가 덩어리진 염화물로 제설용액을 제조할 수 있는 교반장치
  2. 제1항에 있어서,
    상기 자유낙하 저지수단(120)은 삼각뿔 모양으로서, 아래쪽으로 갈수록 상기 염화물 투입함(100)의 측면으로부터의 높이가 점점 증가하도록, 꼭짓점 중 하나가 위쪽에 오도록 하고 사면 중 한 면이 상기 염화물 투입함(100)의 측면과 접하도록 부착되는 것을 특징으로 하는, 톤백 전체가 덩어리진 염화물로 제설용액을 제조할 수 있는 교반장치
  3. 제1항에 있어서,
    상기 자유낙하 저지수단(120) 중 상기 염화물 투입함(100)의 하면(140)과 접해서 위치하는 자유낙하 저지수단(120a)은 크기가 가장 큰 것을 특징으로 하는, 톤백 전체가 덩어리진 염화물로 제설용액을 제조할 수 있는 교반장치
  4. 제1항에 있어서,
    상기 회전축(400)은 상기 염화물 투입함(100)의 측면 중 상기 차단판(110)으로 막혀있는 측면과 평행한 것을 특징으로 하는, 톤백 전체가 덩어리진 염화물로 제설용액을 제조할 수 있는 교반장치
  5. 제1항에 있어서,
    상기 염화물 투입함(100)의 내부에는 상기 염화물을 향하여 상기 교반용수를 분사할 수 있는 하나 이상의 분사수단(150)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 톤백 전체가 덩어리진 염화물로 제설용액을 제조할 수 있는 교반장치
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