KR101988833B1 - 이종 유체의 혼합용 믹서장치 - Google Patents

Abstract

이종 유체의 혼합용 믹서장치에 관한 것으로, 소정의 직경을 갖는 중공의 형상으로 형성되는 케이싱부재; 2개의 공급관으로부터 서로 다른 종류의 유체가 유입되도록 형성되는 유입부, 상기 유입부의 길이 방향을 따라 상기 케이싱부재의 내측으로 유입된 서로 다른 종류의 유체가 유로를 따라 지나면서 다수의 유로를 따라 분기되는 분기부, 상기 분기부에서 분기된 후 소정의 길이만큼 지나 서로 다른 종류의 유체가 혼합되는 혼합부, 상기 분기부 및 상기 혼합부에서 혼합이 이루어진 유체가 유출되도록 형성되는 유출부, 상기 분기부 및 상기 혼합부가 길이 방향을 따라 연속적으로 반복되며, 상기 케이싱부재의 내측에 결합되는 분기/혼합 파이프부재;를 마련하여 서로 다른 종류인 유체와 유체가 소정의 길이를 갖는 길이 방향으로 형성된 유로를 따라 이동되면서 유체가 분기 및 혼합이 연속적으로 반복적으로 이루어져 유체의 혼합이 양호하면서도 원활하게 효과를 얻을 수 있다.

Description

이종 유체의 혼합용 믹서장치{Fluid mixing mixer}

본 발명은 이종 유체의 혼합용 믹서장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 서로 다른 종류의 유체가 관로를 따라 이동하면서 고르게 혼합하여 분출시킬 수 있도록 하는 이종 유체의 혼합용 믹서장치에 관한 것이다.

일반적으로 산업의 공정 중에는 유체의 혼합은 물성을 향상시키거나 가격을 저렴하게 하려는 목적으로 유체와 유체를 블렌딩(blending)하거나 유체를 충전제, 안정제, 촉진제 등과 혼합하는데 중요한 역할을 한다. 또한 중합공정(polymerization)에서도 물질의 상호 교반 및 혼합은 대단히 중요하다.

최근에 들어서 이러한 특성을 고려하여 균일 혼합, 반응열의 효율적 제거와 동시에 관로벽에 혼합물의 부착방지를 목적으로 관로형 반응기내에 다양한 정적 믹싱 엘리먼트를 장착하는 것이 시도되고 있다.

통상의 관로 내에 설치되는 믹서 엘리먼트는 인라인믹서(IN LINE MIXER)를 이용하는 것이 대표적인 바, 이는 첨부된 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 관내에 여러 개의 엘리먼트(ELEMENT)가 좌우방향의 연속으로 고정되어 층류의 유체를 난류유체로 변환시켜 주면서 통과 중에 연속적인 교반(MIXING)을 일으켜 효과적으로 2가지 이상 유체, 기체, 분체를 혼합시켜주는 장치이다.

상기 엘리먼트(1)는 흐름의 반전을 유도하여 혼합믹싱하는 구조로, 좌방향 엘리먼트(1-1)와 우방향 엘리먼트(1-2)로 구성되며, 좌방향 엘리먼트(1-1)와 우방향 엘리먼트(1-2)는 상호 교호되게 설치되는 것으로, 관로(P) 내에서 유체흐름을 분할시키고, 흐름의 방향을 뒤바꾸어 줌과 동시에 연계동작으로 방향을 전환시키면서 2가지 물질의 분할, 방향전환, 뒤섞임의 3가지 역할을 이송 중에 연속적으로 시켜주어 최종적으로 설치되어 있는 엘리먼트의 종단으로부터 나오는 물질은 세밀한 믹싱이 이루어진다.

그러나 상기와 같은 종래의 믹싱 엘리먼트는 2가지의 형상을 조합하는 것으로서, 각 엘리먼트는 각각 제작되어 이들을 용접하는 형태로서 그 연결된 길이에 대해 혼합율을 높일 수 있도록 한 것으로, 혼합율을 향상시킬 수 있으나, 혼합하고자 하는 물질이 한정된다.

도 2에서 도시된 트위스트 되면서 좌방향과 이어서 우방향으로 방향을 반전시켜 나아가면서 물질이 혼합되는 작용은 그 반복되는 길이, 즉 엘리먼트의 교호적인 설치가 길면 길수록 혼합효율을 극대화 할 수 있지만, 점차적으로 길이가 긴 엘리먼트에 특히 점도의 저항성분이 강한 물질을 통과/혼합시키는 과정은 보다 큰 압력을 필요로 하며, 이는 시스템라인에 있어 과도한 압력손실에 따른 전력의 과다소비와 저항이 증가하게 된다.

이와 같이 산업분야에 사용되는 여러 종류의 유체나 조제들은 가능한 골고루 혼합, 분산시킴으로써 제품의 동질성을 유도할 수 있을 뿐 아니라 효과적인 혼합을 기대할 수 있기 때문에 여러 종류의 유체나, 조제를 골고루 혼합, 분산시키는 작업은 매우 중요하다.

대한민국 실용신안등록 제390098호(2005. 7. 7. 등록) "크로스형 믹싱 엘리먼트"(특허문헌 1)의 구성을 검토하여 보면, 관로 내에 설치되어 2가지 이상의 물질을 혼합하여 교반하는 믹싱엘리먼트에 있어서, 상기 믹싱엘리먼트는 길이방향을 따라 일자형으로 다수개의 유도편이 분할되되, 유도편 중 상호 교호되는 유도편끼리 길이 방향의 중심선 상을 기점으로 크로스 형태가 되도록 교차되게 부착되어, 각 유도편 사이에 경사유로를 형성하는 제1엘리먼트가 구비된다.

상기 제1엘리먼트와 동일하게 다수의 유도편이 분할되어 교호로 크로스 형태가 되도록 교차되게 부착되어 각 유도편 사이에 경사유로를 형성하는 제2엘리먼트가 구비되며, 상기 제2엘리먼트를 제1엘리먼트 사이에서 90도 각도로 위치되도록 교호로 부착하여 반복 구성되게 한 구조이다.

대한민국 특허 제1095872호(2011. 12. 13. 등록) "수처리 및 정수시설에 사용되는 강한 난류성이 용이한 약품 고속혼화용 인라인 믹서장치"(특허문헌 2)의 구성을 검토하여 보면, 응집제 약품을 슬러지에 혼화하는 장치에 있어서, 저류조와 탈수설비 사이의 배관에 설치되며, 상기 배관의 외측에 구비되며, 모터를 내장하고 일측부에 응집제유입부가 형성된 하우징, 상기 하우징에 일단부가 결합되고 상기 배관의 내외부를 연결하며, 상기 응집제유입부와 연통되는 응집제관로가 내측부면에 구비된 씰챔버 및 상기 하우징의 상기 모터에 회전 가능하게 설치되며, 상기 응집제관로와 연통되는 응집제분사연결홀 및 응집제를 분사 배출하는 다수개의 응집제분사구가 형성된 응집제분사장치와, 상기 응집제분사구 사이에 형성되며 난반사 날개면이 구비된 교반날개부로 구성된 상기 배관 내측에 위치되는 응집제혼화수단을 포함한다.

상기 응집제혼화수단의 교반날개부는 상면 및 하면에 난반사 날개면이 구비되며, 상기 난반사 날개면은 5°에서 45°범위의 기울기를 갖는 서로 다른 절단면으로 구성된 그루브가 다수개 형성되거나 또는 상기 교반날개부의 날개 테두리가 웨이브를 이루며, 테두리 에지에는 경사 기울기 범위가 5°에서 45°인 절단면이 형성된 구조이다.

대한민국 공개특허 제2010-16465호(2010. 2. 12. 공개) "인라인 믹서구조"(특허문헌 3)의 구성은 인라인 믹서구조에 있어서, 공간부를 구비한 원통형상의 믹서 본체와, 상기 공간부를 상류측으로부터 삽입하여 일체화되는 플러그 형상부재를 구비하고, 상기 플러그 형상부재의 축선방향에 형성된 약액유로의 하류측 단부를 닫고, 공간부로 방사상으로 유출시키는 약액과, 공간부 단면의 축중심으로부터 오프셋된 위치에서, 믹서 본체의 외주면을 관통하도록 형성된 편심유도체 유로로부터 유입시키는 유체가 공간부 내에서 합류하여 혼합, 분산시키는 구조이다.

대한민국 공개실용신안 제2012-4841호(2012. 7. 4. 공개) "인라인 믹서구조"(특허문헌 4)의 구성은 인라인 믹서구조에 있어서, 집수조의 수중펌프와 연결되는 관통형 본체와, 상기 본체의 일측에 형성되어 폐수와 약품투입구로 유입된 응고제를 교반가능하도록 설치된 회전축과, 상기 회전축을 통과한 폐수가 분할과 회전배출이 가능하도록 소정각도로 복수개 설치된 배출구로 이루어진 구조이다.

상기에서 제공된 인라인 믹서의 구조를 이용하더라도 여러 종류의 유체나 조제들을 혼합분산시킬 수도 있겠으나, (특허문헌 1)의 경우 구조가 대체로 복잡할 뿐 아니라 길게 구성되어야 하는 폐단이 있고, (특허문헌 2) 및 (특허문헌 4)의 경우, 오폐수처리나 정수시설에 적합하도록 구성한 것으로서, 사용이 제한적인 단점이 있는 것이 있으며, (특허문헌 3)의 경우, 여러 산업분야에 광범위하게 적용할 수 있겠으나, 원통형상의 믹서 본체 내에 구성된 공간부에서 다른 종류의 유체들이 혼합, 분산되게 한다고 설명하고 있으나, 제한적인 공간부 내에서 유체나 조제가 충분히 혼합될 수 있게 하는 데에는 어려움이 있는 것으로 판단된다.

상기에서와 같이 (특허문헌 1) 내지 (특허문헌 4)의 경우 구성이 복잡할 뿐 아니라 적용이 제한적이며, 충분한 혼합, 분산에는 어려움이 따르게 되는 등의 단점이 있다.

대한민국 실용신안 등록번호 제20-0390098호 대한민국 특허 등록번호 제10-1095872호 대한민국 특허 공개번호 제10-2010-0016465호 대한민국 실용신안 공개번호 제20-2012-0004841호

그러나 종래기술에 따른 혼합용 믹서장치는 그 구조가 복잡하거나 서로 다른 종류의 유체 혼합 시 혼합이 잘 이루어지지 못할 뿐만 아니라 점성을 갖는 유체의 혼합 시 혼합이 원활하게 이루어지지 못하는 문제점이 있었다.

본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 유체가 관로를 따라 이동되면서 분기부 및 혼합부에서 원활하면서도 양호한 혼합이 이루어지도록 하는 이종 유체의 혼합용 믹서장치를 제공하는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 이종 유체의 혼합용 믹서장치는 소정의 직경을 갖는 중공의 형상으로 형성되는 케이싱부재; 2개의 공급관으로부터 서로 다른 종류의 유체가 유입되도록 형성되는 유입부, 상기 유입부의 길이 방향을 따라 상기 케이싱부재의 내측으로 유입된 서로 다른 종류의 유체가 유로를 따라 지나면서 다수의 유로를 따라 분기되는 분기부, 상기 분기부에서 분기된 후 소정의 길이만큼 지나 서로 다른 종류의 유체가 혼합되는 혼합부, 상기 분기부 및 상기 혼합부에서 혼합이 이루어진 유체가 유출되도록 형성되는 유출부, 상기 분기부 및 상기 혼합부가 길이 방향을 따라 연속적으로 반복되며, 상기 케이싱부재의 내측에 결합되는 분기/혼합 파이프부재;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 분기부 및 상기 혼합부는 상기 분기/혼합 파이프부재의 외면에 형성되는 다수의 외측유로; 상기 분기/혼합 파이프부재의 중앙에 상기 다수의 외측유로와 연결되도록 형성되는 다수의 중앙유로;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 중앙유로는 상기 유입부에서부터 상기 유출부까지 연결 형성되는 제1 중앙유로 내지 제8 중앙유로; 상기 유입부에서부터 상기 유출부까지 연결 형성되는 제1 외측유로 내지 제8 외측유로;를 포함하며, 상기 제1 중앙유로 내지 상기 제8 중앙유로는 상기 분기부 및 상기 혼합부가 서로 교호로 교차되게 형성되고, 상기 제1 외측유로 내지 상기 제8 외측유로는 상기 분기부 및 상기 혼합부가 서로 교호로 교차되게 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 외측유로 및 상기 중앙유로는 상기 외측유로와 상기 중앙유로가 서로 교차되면서 상기 분기부 및 상기 혼합부가 형성되도록 나선형으로 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 외측유로 및 상기 중앙유로는 상기 외측유로와 상기 중앙유로가 서로 교차되면서 상기 분기부 및 상기 혼합부가 형성되도록 지그재그 형상으로 형성되는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 이종 유체의 혼합용 믹서장치에 의하면, 서로 다른 종류인 유체와 유체가 소정의 길이를 갖는 길이 방향으로 형성된 유로를 따라 이동되면서 유체가 분기 및 혼합이 연속적으로 반복적으로 이루어져 유체의 혼합이 양호하면서도 원활하게 이루어지며, 분기/혼합 파이프부재를 따라 이동되면서 방사상으로 형성된 외측유로를 따라 다수의 유로로 분기되고, 이어서 연장 형성된 유로가 서로 합류하는 지점에서 혼합이 이루어진 다음 재차 분기 및 혼합이 반복적으로 이루어짐으로써, 서로 다른 종류의 유체가 혼합과 분기를 반복하면서 별도의 혼합장치를 사용하지 않고서도 최적의 혼합이 이루어질 수 있다는 효과가 얻어진다.

도 1은 종래의 믹싱 엘리먼트를 관내에 설치한 상태를 도시한 단면도,
도 2는 종래의 엘리먼트를 통해 물질의 이동경로를 예시한 정면도,
도 3은 본 발명의 바람직한 제1 실시 예에 따른 이종 유체의 혼합용 믹서장치를 도시한 분해 입체도,
도 4는 본 발명의 바람직한 제1 실시 예에 따른 이종 유체의 혼합용 믹서장치를 일부 개략적으로 도시한 입체도,
도 5는 본 발명의 바람직한 제1 실시 예에 따른 이종 유체의 혼합용 믹서장치를 도시한 입체도,
도 6은 본 발명의 바람직한 제1 실시 예에 따른 이종 유체의 혼합용 믹서장치를 도시한 입체도,
도 7은 본 발명의 바람직한 제1 실시 예에 따른 이종 유체의 혼합용 믹서장치를 도시한 입체도,
도 8은 본 발명의 바람직한 제1 실시 예에 따른 이종 유체의 혼합용 믹서장치를 도시한 입체도,
도 9는 본 발명의 바람직한 제1 실시 예에 따른 이종 유체의 혼합용 믹서장치를 도시한 정면도,
도 10은 도 9의 A-A선 단면도,
도 11은 도 9의 B-B선, C-C선 단면도,
도 12는 본 발명의 바람직한 제1 실시 예에 따른 이종 유체의 혼합용 믹서장치를 도시한 D-D선, E-E선 단면도,
도 13은 본 발명의 바람직한 제2 실시 예에 따른 이종 유체의 혼합용 믹서장치를 도시한 입체도면,
도 14는 본 발명의 바람직한 제2 실시 예에 따른 이종 유체의 혼합용 믹서장치를 도시한 단면 입체도면,
도 15는 본 발명의 바람직한 제2 실시 예에 따른 이종 유체의 혼합용 믹서장치를 도시한 단면 입체도면,
도 16은 본 발명의 바람직한 제3 실시 예에 따른 이종 유체의 혼합용 믹서장치를 도시한 입체도면,
도 17은 본 발명의 바람직한 제3 실시 예에 따른 이종 유체의 혼합용 믹서장치를 도시한 분해 입체도면,
도 18은 본 발명의 바람직한 제3 실시 예에 따른 이종 유체의 혼합용 믹서장치를 도시한 분해 입체도면.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 이종 유체의 혼합용 믹서장치를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 이종 유체의 혼합용 믹서장치는 소정의 직경을 갖는 중공의 형상으로 형성되는 케이싱부재(10), 2개의 공급관으로부터 서로 다른 종류의 유체가 유입되도록 형성되는 유입부(21), 상기 유입부(21)의 길이 방향을 따라 상기 케이싱부재(10)의 내측으로 유입된 서로 다른 종류의 유체가 유로를 따라 지나면서 다수의 유로를 따라 분기되는 분기부(22), 상기 분기부(22)에서 분기된 후 소정의 길이만큼 지나 서로 다른 종류의 유체가 혼합되는 혼합부(23), 상기 분기부(22) 및 상기 혼합부(23)에서 서로 다르게 분기와 혼합이 이루어진 유체가 유출되도록 형성되는 유출부(24), 상기 분기부(22) 및 상기 혼합부(23)가 길이 방향을 따라 연속적으로 반복되며, 상기 케이싱부재(10)의 내측에 결합되는 분기/혼합 파이프부재(20)를 포함한다.

본 발명의 실시 예에 따른 이종 유체의 혼합용 믹서장치는 서로 다른 종류인 유체와 유체가 소정의 길이를 갖는 길이 방향으로 형성된 유로를 따라 이동되면서 유체가 분기 및 혼합이 연속적으로 반복적으로 이루어져 유체의 혼합이 양호하면서도 원활하게 이루어지도록 한다.

즉, 이종의 유체는 분기/혼합 파이프부재(20)를 따라 이동되면서 방사상으로 형성된 외측유로(30)를 따라 다수의 유로로 분기되고, 이어서 연장 형성된 유로가 서로 합류하는 지점에서 혼합이 이루어진 다음 재차 분기 및 혼합이 반복적으로 이루어짐으로써, 서로 다른 종류의 유체가 혼합과 분기를 반복하면서 별도의 혼합장치를 사용하지 않고서도 최적의 혼합이 이루어지도록 한다.

<제1 실시 예>

도 3은 본 발명의 바람직한 제1 실시 예에 따른 이종 유체의 혼합용 믹서장치를 도시한 분해 입체도이고, 도 4는 본 발명의 바람직한 제1 실시 예에 따른 이종 유체의 혼합용 믹서장치를 일부 개략적으로 도시한 입체도이다.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 이종 유체의 혼합용 믹서장치는 소정의 길이를 갖는 중공으로 이루어진 케이싱부재(10)와 상기 케이싱부재(10)의 내측에 설치되는 분기/혼합 파이프부재(20)로 이루어진다.

상기 케이싱부재(10)의 양단에는 각각 너트 등이 체결되며, 상기 케이싱부재(10)의 일측에는 서로 다른 종류의 유체가 공급되도록 2개의 공급관(미도시)이 연결되고, 상기 케이싱부재(10)의 타측에는 분기/혼합 파이프부재(20)를 통과하면서 혼합이 이루어진 유체가 배출되도록 배출관(미도시)이 연결된다.

도 5는 본 발명의 바람직한 제1 실시 예에 따른 이종 유체의 혼합용 믹서장치를 도시한 입체도이고, 도 6은 본 발명의 바람직한 제1 실시 예에 따른 이종 유체의 혼합용 믹서장치를 도시한 입체도이며, 도 7은 본 발명의 바람직한 제1 실시 예에 따른 이종 유체의 혼합용 믹서장치를 도시한 입체도이고, 도 8은 본 발명의 바람직한 제1 실시 예에 따른 이종 유체의 혼합용 믹서장치를 도시한 입체도이다.

상기 분기/혼합 파이프부재(20)는 공급관으로부터 각각 공급되는 이종(異種)의 유체가 유입되도록 형성되는 유입부(21), 상기 2개의 공급관으로부터 유입된 이종의 유체가 이동되면서 방사상으로 분기되도록 형성되는 분기부(22), 상기 분기부(22)에서 이동된 2개의 서로 다른 종류의 유체가 혼합되도록 형성되는 혼합부(23) 및 상기 혼합부(23)를 통과한 유체가 배출관으로 이동되도록 형성되는 유출부(24)로 이루어진다.

한편 분기/혼합 파이프부재(20)는 케이싱부재(10)의 내측에 결합되도록 케이싱부재(10)의 내경보다 작은 직경으로 형성된다.

도 3 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 분기/혼합 파이프부재(20)에는 외면에 다수의 외측유로(30)가 형성되고, 상기 분기/혼합 파이프부재(20)에는 중앙에 다수의 중앙유로(40)가 형성된다.

도 4는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 분기/혼합 파이프부재(20)의 외측유로(30)와 중앙유로(40)가 서로 교차되면서 형성되는 분기부(22)와 혼합부(23)를 개략적으로 도시되어 있다.

상기 분기부(22) 및 상기 혼합부(23)는 상기 분기/혼합 파이프부재(20)의 외면에 형성되는 다수의 외측유로(30), 상기 분기/혼합 파이프부재(20)의 중앙에 상기 다수의 외측유로(30)와 연결되도록 형성되는 다수의 중앙유로(40)를 포함한다.

상기 외측유로(30) 및 중앙유로(40)는 수직 방향을 따라 상하 지그재그 형상으로 형성되며, 이들 외측유로(30)와 중앙유로(40)는 소정의 각도로 비틀어진 나선형으로 형성된다.

즉, 도 4에서와 같이 상기 외측유로(30)는 분기/혼합 파이프부재(20)의 외면에 8개로 형성되며, 상기 중앙유로(40)는 분기/혼합 파이프부재(20)의 중앙에 8개로 형성된다.

상기 외측유로(30)와 중앙유로(40)는 각각의 유로가 서로 구획되도록 소정의 간격만큼 이격되게 형성되며, 이들 외측유로(30)와 중앙유로(40)는 각각 분기/혼합 파이프부재(20)의 가상의 중심선을 기준으로 회전된다.

이들 상기 외측유로(30) 및 상기 중앙유로(40)는 상기 외측유로(30)와 상기 중앙유로(40)가 서로 교차되면서 상기 분기부(22) 및 상기 혼합부(23)가 형성되도록 나선형으로 형성된다.

도 9는 본 발명의 바람직한 제1 실시 예에 따른 이종 유체의 혼합용 믹서장치를 도시한 정면도이고, 도 10은 도 9의 A-A선 단면도이며, 도 11은 도 9의 B-B선, C-C선 단면도이고, 도 12는 본 발명의 바람직한 제1 실시 예에 따른 이종 유체의 혼합용 믹서장치를 도시한 D-D선, E-E선 단면도이다.

도 3 내지 도 12에 도시된 바와 같이, 상기 외측유로(30)는 유입부(21)의 선단에서부터 유출부(24)의 선단까지 형성되며, 상기 중앙유로(40)는 유입부(21)의 내측 끝단에서부터 유출부(24)의 내측 끝단까지 형성된다.

상기 분기/혼합 파이프부재(20)에는 유입부(21)를 통해 유입된 2종의 유체가 외측유로(30)와 중앙유로(40)에 의해 각각의 유로(30, 40)로 분기되는 분기부(22)와 상기 분기부(22)에서 분기된 유체가 외측유로(30)와 중앙유로(40)에 의해 형성된 내부공간에서 혼합이 이루어지도록 혼합부(23)가 형성된다.

이들 상기 분기부(22)와 혼합부(23)는 분기/혼합 파이프부재(20)의 길이 방향을 따라 서로 교호로 교차되게 형성된다.

즉, 도 10에 도시된 바와 같이 상기 유입부(21)의 하측에는 제1 분기부(22a)와 제1 혼합부(23a)가 형성되고, 상기 제1 분기부(22a)와 제1 혼합부(23a)의 하측에는 제2 분기부(22b)와 제2 혼합부(23b)가 형성된다.

또 상기 제2 분기부(22b)와 제2 혼합부(23b)의 하측에는 제3 분기부(22c)와 제3 혼합부(23c)가 형성되고, 상기 제3 분기부(22c)와 제3 혼합부(23c)의 하측에는 제4 분기부(22d)와 제4 혼합부(23d)가 형성된다.

이들 제1 분기부(22a)와 제1 혼합부(23a), 제2 분기부(22b)와 제2 혼합부(23b), 제3 분기부(22c)와 제3 혼합부(23c), 제4 분기부(22d)와 제4 혼합부(23d)가 서로 교호로 번갈아가면서 형성된다.

아울러 상기 혼합부(23)는 도 4에서와 갈이, 서로 교차되게 형성된다. 즉, 상기 제3 중앙유로(43)는 나선형으로 형성됨에 따라 제1 외측유로(31)와 교차되고, 상기 제2 중앙유로(42)는 제8 외측유로(38)와 교차되며, 상기 제1 중앙유로(41)는 제7 외측유로(37)와 교차된다.

이와 같이 상기 중앙유로(40)는 수직 방향을 따라 소정의 높이만큼 나선형으로 형성됨에 따라 서로 다른 외측유로(30)와 교차되면서 혼합부(23)를 형성하게 된다.

이러한 분기/혼합 파이프부재(20)의 길이를 따라 다수로 반복 형성된 분기부(22)와 혼합부(23)에서는 2종의 유체가 서로 분기와 혼합을 여러 차례 반복하게 된다.

<제2 실시 예>

도 13은 본 발명의 바람직한 제2 실시 예에 따른 이종 유체의 혼합용 믹서장치를 도시한 입체도면이고, 도 14는 본 발명의 바람직한 제2 실시 예에 따른 이종 유체의 혼합용 믹서장치를 도시한 단면 입체도면이며, 도 15는 본 발명의 바람직한 제2 실시 예에 따른 이종 유체의 혼합용 믹서장치를 도시한 단면 입체도면이다.

도 13 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 이종 유체의 혼합용 믹서장치는 케이싱부재(10)와 분기/혼합 파이프부재(20)로 이루어진다.

상기 케이싱부재(10)는 전술한 제1 실시 예와 동일하므로, 이에 대하여 중복되는 설명을 생략하기로 한다.

상기 분기/혼합 파이프부재(20)는 파이프부재(20)의 외면에 형성되는 다수의 외측유로(30)와 파이프부재(20)의 중앙에 형성되는 다수의 중앙유로(40)로 이루어진다.

아울러 이들 외측유로(30)와 중앙유로(40)는 서로 교호로 교차되면서 분기부(22)와 혼합부(23)가 형성된다.

상기 외측유로(30)는 제1 외측유로(31), 제2 외측유로(32), 제3 외측유로(33), 제4 외측유로(34), 제5 외측유로(35), 제6 외측유로(36), 제7 외측유로(37) 및 제8 외측유로(38)로 이루어진다.

이들 외측유로(30)는 분기/혼합 파이프부재(20)의 외면에 등간격으로 이격되게 형성된다.

또한 중앙유로(40)는 제1 중앙유로(41), 제2 중앙유로(42), 제3 중앙유로(43), 제4 중앙유로(44), 제5 중앙유로(35), 제6 중앙유로(36), 제7 중앙유로(37) 및 제8 중앙유로(48)로 이루어진다.

아울러 이들 중앙유로(40)는 분기/혼합 파이프부재(20)의 중앙에 등간격으로 이격되게 형성된다.

상기 외측유로(30)와 중앙유로(40)는 도 4에서와 같이, 분기/혼합 파이프부재(20)의 길이 방향을 따라 지그재그 형태로 형성되며, 이들 외측유로(30)와 중앙유로(40)는 서로 교차 및 교호되면서 분기부(22)와 혼합부(23)를 형성하게 된다.

이와 같은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 이종 유체의 혼합용 믹서장치는 2개의 공급관(미도시)을 통해 서로 다른 종류의 유체가 공급되고, 상기 2개의 공급관에 공급된 유체는 외측유로(30)와 중앙유로(40)를 통해 이동하게 된다.

상기 유체는 외측유로(31~38)와 중앙유로(40)를 따라 이동되며, 상기 유체는 분기부(22)에서 분기되었다가 혼합부(23)에서 혼합되는 과정을 거치게 된다.

이러한 유체의 분기 및 혼합 과정을 여러 번 반복하면서 여러 차례의 혼합 과정을 거치게 됨에 따라 유체는 원활하면서도 양화하게 혼합이 이루어지게 된다.

즉, 상기 분기/혼합 파이프부재(20)에 유입된 유체는 실리콘과 경화제가 공급관(미도시)을 통해 공급된다. 2개의 공급관에서 공급된 유체 중 실리콘은 외측유로(30) 측으로 공급되며, 2개의 공급관에서 공급된 유체 중 경화제는 중앙유로(40) 측으로 공급된다.

이와 같이 외측유로(30)에 공급된 유체는 제1 외측유로(31) 내지 제8 외측유로(38)를 따라 이동되면서 분기부(22)와 혼합부(23)를 순차적으로 이동되면서 다수의 혼합부(23)에서 경화제와 혼합이 이루어지게 된다.

또 중앙유로(40)에 공급된 유체는 제1 중앙유로(41) 내지 제8 중앙유로(48)를 따라 이동되면서 분기부(22)와 혼합부(23)를 순차적으로 이동되면서 다수의 혼합부(23)에서 실리콘과 혼합이 이루어지게 된다.

<제3 실시 예>

도 16은 본 발명의 바람직한 제3 실시 예에 따른 이종 유체의 혼합용 믹서장치를 도시한 입체도면이고, 도 17은 본 발명의 바람직한 제3 실시 예에 따른 이종 유체의 혼합용 믹서장치를 도시한 분해 입체도면이며, 도 18은 본 발명의 바람직한 제3 실시 예에 따른 이종 유체의 혼합용 믹서장치를 도시한 분해 입체도면이다.

도 16 내지 도 18에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제3 실시 예에 따른 이종 유체의 혼합용 믹서장치는 케이싱부재(10)와 분기/혼합 파이프부재(20)로 이루어지며, 상기 케이싱부재(10)는 전술한 제1 실시 예와 동일하므로 이에 대한 중복되는 설명을 생략하기로 한다.

상기 분기/혼합 파이프부재(20)에는 파이프부재(20)의 외측에 등간격으로 다수의 외측유로(30)가 형성되며, 파이프부재(20)의 중앙에 등간격으로 다수의 중앙유로(40)가 형성된다.

상기 중앙유로(40)는 제1 중앙유로(41), 제2 중앙유로(42), 제3 중앙유로(43) 및 제4 중앙유로(44)로 이루어진다.

이와 같이 8개의 외측유로(31~38)에는 실리콘이 공급되고, 4개의 중앙유로(40)에 경화제가 공급되면, 상기 실리콘과 경화제는 분기/혼합 파이프부재(20)의 분기부(22)와 혼합부(23)를 따라 이동하게 된다.

이렇게 이동되는 유체는 다수의 혼합부(23)에서 반복적으로 혼합이 이루어지게 되고, 상기 혼합부(23)에서 혼합된 유체는 분기부(22)에서 다수의 외측유로(30)와 중앙유로(40)를 따라 이동된 다음 혼합부(23)에서 재차 혼합이 이루어지게 된다.

이와 같이 공급관에서 공급된 2종의 유체는 분기부(22)에서 다수의 유로(30, 40)를 따라 분기되어 혼합부(23)로 이동되고, 혼합부(23)에서 혼합이 이루어지는 과정을 수 차례 반복하게 되고, 이로 인해 서로 다른 종류인 2종의 유체의 혼합이 양호하면서도 원활하게 이루어지게 된다.

이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.

10: 케이싱부재
20: 분기/혼합 파이프부재 21: 유입부
22: 분기부 23: 혼합부
24: 유출부
31: 제1 외측유로 32: 제2 외측유로
33: 제3 외측유로 34: 제4 외측유로
35: 제5 외측유로 36: 제6 외측유로
37: 제7 외측유로 38: 제8 외측유로
41: 제1 중앙유로 42: 제2 중앙유로
43: 제3 중앙유로 44: 제4 중앙유로
45: 제5 중앙유로 46: 제6 중앙유로
47: 제7 중앙유로 48: 제8 중앙유로

Claims (5)

1. 소정의 직경을 갖는 중공의 형상으로 형성되는 케이싱부재(10);
   2개의 공급관으로부터 서로 다른 종류의 유체가 유입되도록 형성되는 유입부(21), 상기 유입부(21)의 길이 방향을 따라 상기 케이싱부재(10)의 내측으로 유입된 서로 다른 종류의 유체가 유로를 따라 지나면서 다수의 유로를 따라 분기되는 분기부(22), 상기 분기부(22)에서 분기된 후 소정의 길이만큼 지나 서로 다른 종류의 유체가 혼합되는 혼합부(23), 상기 분기부(22) 및 상기 혼합부(23)에서 서로 다르게 분기와 혼합이 이루어진 유체가 유출되도록 형성되는 유출부(24), 상기 분기부(22) 및 상기 혼합부(23)가 길이 방향을 따라 연속적으로 반복되며, 상기 케이싱부재(10)의 내측에 결합되는 분기/혼합 파이프부재(20);를 포함하되,
   상기 분기부(22) 및 상기 혼합부(23)는 상기 분기/혼합 파이프부재(20)의 외면에 형성되는 다수의 외측유로(30);
   상기 분기/혼합 파이프부재(20)의 중앙에 상기 다수의 외측유로(30)와 연결되도록 형성되는 다수의 중앙유로(40);를 포함하며,
   상기 중앙유로(40)는 상기 유입부(21)에서부터 상기 유출부(24)까지 연결 형성되는 제1 중앙유로 내지 제8 중앙유로(41~48);
   상기 유입부(21)에서부터 상기 유출부(24)까지 연결 형성되는 제1 외측유로 내지 제8 외측유로(31~38);를 포함하며,
   상기 제1 중앙유로(41) 내지 상기 제8 중앙유로(48)는 상기 분기부(22) 및 상기 혼합부(23)가 서로 교호로 교차되게 형성되고,
   상기 제1 외측유로(31) 내지 상기 제8 외측유로(38)는 상기 분기부(22) 및 상기 혼합부(23)가 서로 교호로 교차되게 형성되는 것을 특징으로 하는 이종 유체의 혼합용 믹서장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 유입부(21)의 하측에는 제1 분기부(22a)와 제1 혼합부(23a)가 형성되고, 상기 제1 분기부(22a)와 제1 혼합부(23a)의 하측에는 제2 분기부(22b)와 제2 혼합부(23b)가 형성되며,
   상기 제2 분기부(22b)와 제2 혼합부(23b)의 하측에는 제3 분기부(22c)와 제3 혼합부(23c)가 형성되고, 상기 제3 분기부(22c)와 제3 혼합부(23c)의 하측에는 제4 분기부(22d)와 제4 혼합부(23d)가 형성되며,
   상기 제1 분기부(22a)와 제1 혼합부(23a), 제2 분기부(22b)와 제2 혼합부(23b), 제3 분기부(22c)와 제3 혼합부(23c), 제4 분기부(22d)와 제4 혼합부(23d)가 서로 교호로 번갈아가면서 형성되는 것을 특징으로 하는 이종 유체의 혼합용 믹서장치
   
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   상기 외측유로(30) 및 중앙유로(40)는 외측유로(30)와 중앙유로(40)가 서로 교차되면서 상기 분기부(22) 및 혼합부(23)가 형성되도록 나선형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 이종 유체의 혼합용 믹서장치.
   
5. 제1항에 있어서,
   상기 외측유로(30) 및 중앙유로(40)는 외측유로(30)와 중앙유로(40)가 서로 교차되면서 상기 분기부(22) 및 혼합부(23)가 형성되도록 지그재그 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 이종 유체의 혼합용 믹서장치.

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