KR102182634B1 - 원료 결정화장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 원료 결정화장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 교반 날개의 형상을 개선하여 효과적으로 원료를 교반함으로써 원료가 열에 의해 융착되는 현상을 방지하는 원료 결정화장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 원료 결정화장치는 회전축에 설치되는 메인 날개; 선단은 메인 날개와 연결되고, 후단은 돌부와 홈부가 측 방향으로 반복 형성된 보조 날개; 를 포함한다.
본 발명에 따른 원료 결정화장치는 써레 형태의 보조 날개에 의해 교반이 효과적으로 이루어져 원료가 융착되는 현상을 방지하고, 이로 인해 더욱 높은 온도로 열을 가할 수 있으며, 기존 교반 날개게 보조 날개를 추가로 설치할 수 있어 교반 날개의 교체 없이 사용할 수 있는 효과가 있다.

Description

원료 결정화장치{Crystallization Apparatus}

본 발명은 원료 결정화장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 교반 날개의 형상을 개선하여 효과적으로 원료를 교반함으로써 원료가 열에 의해 융착되는 현상을 방지하는 원료 결정화장치에 관한 것이다.

일반적으로 결정화장치는 합성수지로 이루어진 펠렛(Pellet) 형태의 원료에 열을 가하여 수분을 제거함과 동시에 열에 의하여 펠렛 입자가 서로 용융되어 융착되는 것을 방지하여 제습, 건조 및 계량, 공기 수송 등을 원활하게 함으로써 원료 고유의 기능과 특성을 얻어낸다.

종래의 결정화장치는 원료가 저장되는 탱크와, 탱크 내에서 원료를 교반하는 교반 날개와, 탱크 내부로 열을 공급되는 열 공급부로 이루어짐으로써, 탱크 내의 원료를 건조하고 회전하는 다수의 교반 날개에 의해 열이 골고루 전달됨으로써 수분이 제거되면서 원료의 결정화가 진행된다.

종래의 교반 날개는 탱크의 중심에 수직 설치되는 회전축 둘레로 다수 설치되는데, 단순히 막대 형상으로 이루어지며 회전축에 방사형으로 일정간격 설치되고, 여러 층으로 설치하여 탱크 내의 원료를 교반하게 된다.

하지만, 이러한 종래의 결정화장치는 교반 날개가 지나가는 부위의 원료는 교반이 잘 이루어지지만, 교반 날개 사이의 중간 부분에 위치한 원료는 상대적으로 교반이 이루어지지 않아 공급되는 열에 의해 융착되는 현상이 발생한다. 이와 같이 원료가 융창된 상태로 성형기에 공급되면 제품 성형 시 색상이 부분적으로 달라지는 현상이 발생하여 불량 처리된다. 이와 같이 원료가 융착되는 문제로 원하는 온도까지 온도를 올리지 못하는 문제점이 있다.

KR 등록실용신안 제20-0425392호(2006.08.28)

본 발명은 종래와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안한 것으로, 교반 날개의 구조를 변형하여 교반 날개가 지나가는 부분의 원료 뿐 아니라 그 주변의 원료까지 교반이 이루어지는 원료 결정화장치용 교반 날개를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 원료 결정화장치는,

원료가 저장되는 탱크;

탱크의 천장으로부터 하향으로 수직 설치되며 하단에 개구된 노즐이 구비되어 공급되는 열을 배출시키는 관 형태의 회전축;

회전축 둘레에 다수 구비되어 탱크 내의 원료를 교반하는 교반 날개;

송풍기에 의해 유입된 공기를 가열하여 내열 호스를 통해 회전축으로 공급하는 히터;

내열 호스와 회전축 간에 설치되어 가열된 열을 선택적으로 공급 및 차단하는 로터리 조인트 밸브;

탱크의 일측에 구비되어 탱크 내에서 발생한 이물질을 포집하는 집진기; 를 포함함을 특징으로 한다.

또한, 상기 탱크는 그 내벽에 회전 방지 날개를 하나 이상 설치하여 원료가 교반 날개를 따라 같이 회전하는 것을 방지함을 특징으로 한다.

또한, 상기 노즐의 하부에 하단 날개를 하나 이상 구비하여 노즐의 하부 공간에 위치한 원료를 교반할 수 있도록 하되, 하단 날개의 상부는 회전축 또는 노즐에 고정됨을 특징으로 한다.

또한, 상기 교반 날개는,

회전축에 수평으로 설치되는 메인 날개;

선단은 메인 날개와 연결되고, 후단은 돌부와 홈부가 측 방향으로 반복 형성된 보조 날개; 를 포함함을 특징으로 한다.

또한, 상기 보조 날개는 메인 날개와 일체로 형성함을 특징으로 한다.

또한, 상기 보조 날개는 메인 날개와 다른 각도로 형성함을 특징으로 한다.

또한, 상기 보조 날개는 판 형상으로 이루어짐을 특징으로 한다.

또한, 상기 메인 날개와 보조 날개는 연결부재에 의해 연결됨을 특징으로 한다.

또한, 상기 연결부재는 자체 탄성 복원력을 가지는 소재임을 특징으로 한다.

또한, 상기 연결부재는 링으로 이루어지며, 메인 날개와 보조 날개에 관통공을 형성하여 연결부재로 연결함을 특징으로 한다.

또한, 상기 메인 날개와 보조 날개의 관통공은 연결부재 조립 시 원료가 통과할 수 있는 사이즈로 형성함을 특징으로 한다.

또한, 상기 보조 날개는 측 방향으로 여러 개 구비함을 특징으로 한다.

또한, 상기 보조 날개는 측 방향으로 여러 개 구비하되, 어느 하나 이상은 상향 경사지게 설치하고, 나머지는 하향 경사지게 설치함을 특징으로 한다.

또한, 상기 보조 날개의 돌부는 상부나 하부로 꺾이거나 상하부로 교번되게 꺾임을 특징으로 한다.

또한, 상기 메일 날개는 선단으로 갈수록 좁아지게 형성됨을 특징으로 한다.

또한, 상기 메인 날개는 회전축 둘레에 나선형으로 설치됨을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 원료 결정화장치는 써레 형태의 보조 날개에 의해 교반이 효과적으로 이루어져 원료가 융착되는 현상을 방지하고, 이로 인해 더욱 높은 온도로 열을 가할 수 있는 효과가 있다.

또한, 기존 교반 날개에 보조 날개를 추가로 설치할 수 있어 교반 날개의 교체 없이 사용할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 원료 결정화장치의 구조를 도시한 정면도.
도 2는 본 발명에 따른 원료 결정화장치의 구조를 도시한 측면도.
도 3은 본 발명에 따른 원료 결정화장치의 구조를 도시한 평면도.
도 4는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 교반 날개의 구조를 도시한 사시도.
도 5는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 교반 날개의 구조를 도시한 정면도.
도 6은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 교반 날개의 구조를 도시한 평면도.
도 7은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 교반 날개의 연결부재 구조를 도시한 단면도.
도 8은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 교반 날개의 연결부재 구조를 도시한 단면도.
도 9는 본 발명의 제3 실시 예에 따른 보조 날개의 구조를 도시한 사시도.
도 10은 본 발명의 제4 실시 예에 따른 보조 날개의 구조를 도시한 사시도.

이하, 본 발명에 따른 원료 결정화장치의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 원료 결정화장치의 구조를 도시한 정면도이고, 도 2는 원료 결정화장치의 구조를 도시한 측면도, 도 3은 원료 결정화장치의 구조를 도시한 평면도, 도 4는 제1 실시 예에 따른 교반 날개의 구조를 도시한 사시도, 도 5는 교반 날개의 구조를 도시한 정면도, 도 6은 교반 날개의 구조를 도시한 평면도, 도 7은 교반 날개의 연결부재 구조를 도시한 단면도이다.

이들 도면에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 원료 결정화장치는 원료가 저장되는 탱크(10); 탱크(10)의 천장으로부터 하향으로 수직 설치되며 하단에 개구된 노즐(20)이 구비되어 공급되는 열을 배출시키는 관 형태의 회전축(30); 회전축(30) 둘레에 다수 구비되어 탱크(10) 내의 원료를 교반하는 교반 날개(40); 송풍기(50)에 의해 유입된 공기를 가열하여 내열 호스(60)를 통해 회전축(30)으로 공급하는 히터(70); 내열 호스(60)와 회전축(30) 간에 설치되어 가열된 열을 선택적으로 공급 및 차단하는 로터리 조인트 밸브(80); 탱크(10)의 일측에 구비되어 탱크(10) 내에서 발생한 이물질을 포집하는 집진기(90); 를 포함한다.

상기 탱크(10)는 내부에 공간을 가지는 원통 형상으로 이루어지며 하부는 중앙부로 점차 좁아지는 호퍼 형상을 가진다. 하단은 선택적으로 배출되는 배출구가 형성되어 결정화된 원료를 배출시킬 수 있도록 한다.

탱크(10)의 상부에는 원료를 임시 저장하였다가 탱크(10) 내로 공급하는 공급 호퍼(11)가 설치되어 원료 부족 시 보충할 수 있도록 한다. 여기서 탱크(10)의 내부에는 원료의 용량을 감지하는 센서를 설치하여 원료의 공급 및 차단될 수 있도록 한다.

상기 회전축(30)은 내부가 빈 관 형상으로 이루어지며, 탱크(10)의 천장으로부터 하향 설치되며, 그 말단에 노즐(20)이 설치되어 회전축(30)으로 공급되는 열풍을 하부의 노즐(20)을 통해 탱크(10) 내부로 공급한다.

상기 회전축(30)의 둘레에는 교반 날개(40)가 수평으로 설치된다. 교반 날개(40)는 회전축(30) 둘레에 하나 이상 설치되는 메인 날개(42); 선단은 메인 날개(42)와 연결되고, 후단은 돌부(44)와 홈부(45)가 측 방향으로 반복 형성된 보조 날개(43); 를 포함한다.

상기 메인 날개(42)는 도 4 내지 도 7에 도시된 바와 같이 기다란 막대 형상 또는 기다란 판 형상으로 이루어져 회전축(30) 둘레에 하나 이상 수평 설치된다. 탱크(10)의 용량에 따라 메인 날개(42)의 개수는 달라지는데, 서로 다른 높이로 여러 층 설치된다. 상기 메인 날개(42)는 동일 수직 선상에 일치하도록 설치할 수도 있고, 도면에 도시된 바와 같이 서로 일치하지 않도록 설치할 수 있다. 또한, 메인 날개(42)는 회전축(30) 둘레에 나선형으로 배열하여 설치할 수도 있다. 이러한 메인 날개(42)는 회전축(30)과 같이 회전하여 탱크(10) 내의 원료를 교반하게 된다.

그리고 상기 메인 날개(42)는 선단으로 갈수록 두께가 좁아지게 형성할 수 있다. 이와 같이 선단이 좁게 형성된 경우 각 원료 사이의 틈새에 메인 날개(42)의 선단이 위치하여 원료에 의한 저항이 발생하지 않는다. 이는 결국 동력계에 부하를 방지하고 수명을 연장시키게 된다.

한편, 상기 메인 날개(42)의 후단에는 보조 날개(43)가 설치되는데, 보조 날개(43)는 도 4 내지 도 7에 도시된 바와 같이 기다란 막대 또는 판 형상으로 이루어지며 그 선단이 메인 날개(42)와 연결되고, 그 후단은 돌부(44)와 홈부(45)가 측 방향으로 반복 형성된다. 이와 같은 돌부(44)와 홈부(45)는 써레와 같이 원료를 쓸면서 교반하기 때문에 더욱 효과적으로 교반할 수 있다.

그리고 상기 메인 날개(42)와 보조 날개(43)는 일체로 형성할 수도 있고, 도면에 도시된 바와 같이 각각 별도로 성형하여 연결부재(46)에 의해 연결할 수 있다. 연결부재(46)는 링이나 자체 탄성 복원력을 가지는 소재가 이용될 수 있다.

연결부재(46)가 링으로 이루어진 경우 메인 날개(42)와 보조 날개(43)에 서로 대응하는 관통공(42')(43')을 형성하고, 각 관통공(42')(43')에 링을 관통시켜 연결한다. 여기서 관통공(42')(43')은 링의 단면보다 크게 형성한다. 바람직하게는 원료보다 두배 이상 크게 형성하여 원료의 끼임 현상이 발생하지 않도록 한다.

이와 같이 연결부재(46)가 링으로 이루어진 경우 보조 날개(43)는 메인 날개(42)로부터 자유롭게 움직일 수 있다. 즉, 보조 날개(43)는 자중에 의해 연결부재(46)에 매달려 하부로 위치하게 되지만 원료 사이를 통과 시 수평 상태에서 상하로 움직이거나 좌우로 움직이면서 요동하기 때문에 원료를 더욱 효과적으로 교반하게 된다. 여기서 보조 날개(43)는 자유롭게 움직이므로 회전시 부하가 발생하지 않는다.

한편, 도 8과 도 9에 도시된 바와 같이 상기 연결부재(46)가 자체 탄성 복원력을 가지는 소재로 이루어진 경우 메인 날개(42)와 보조 날개(43)는 외력이 가해지지 않았을 때 서로 평행하게 위치하거나 상부 또는 하부로 소정의 각도를 유지하도록 할 수 있다. 여기서 자체 탄성 복원력을 가지는 소재는 고무 판이나 판 스프링과 같이 외력이 제거되면 원상태로 복원되는 성질을 가지는 판이 이용된다.

이와 같이 연결부재(46)가 자체 탄성 복원력을 가지는 소재로 이루어진 경우 보조 날개(43)는 메인 날개(42)로부터 여러 각도로 꺾이면서 움직여 더욱 효과적으로 교반하게 된다.

물론, 상기 메인 날개(42)와 보조 날개(43)를 일체로 형성할 수도 있다. 이러한 경우 메인 날개(42)와 보조 날개(43)를 소정의 각도로 상향 또는 하향 경사지게 형성할 수 있다.

또한, 상기 보조 날개(43)는 도 9에 도면에 도시된 바와 같이 측 방향으로 여러 개 구비할 수 있다. 연결부재(46)가 자체 탄성 복원력을 가지는 소재로 이루어진 경우 각각의 보조 날개(43)를 서로 다른 각도로 설치할 수 있다. 즉, 어느 하나는 하향 경사지게 설치하며, 다른 하나는 상향 경사지게 설치할 수 있다.

그리고 상기 보조 날개(43)의 돌부(44)는 도 10에 도시된 바와 같이 상향 경사지게 또는 하향 경사지게 형성할 수 있다. 또는 상향 경사진 돌부(44)와 하향 경사진 돌부(44)를 교번되게 배열하여 형성할 수도 있다. 이러한 경우도 더욱 원활한 교반이 이루어진다.

한편, 상기 탱크(10)의 외부 일측에는 공기를 가열하는 히터(70)가 설치되고, 히터(70)와 회전축(30) 간에는 내열 호스(60)가 설치되며, 히터(70)의 일측에 송풍기(50)가 설치되어 외부의 공기를 가열하여 회전축(30)으로 열풍을 공급하게 된다.

또한, 내열 호스(60)는 고열에 충분히 견딜 수 있는 소재로 이루어지며, 내열 호스(60)와 회전축(30) 간에는 로터리 조인트 밸브(80)가 설치되어 가열된 열을 선택적으로 공급 및 차단하게 된다.

그리고 탱크(10)의 상부에는 베어링이 내장되는 베어링 박스(12)를 설치하여 회전축(30)의 원활한 회전이 이루어지도록 하고, 베어링 박스(12)의 상부로 노출되는 회전축(30)에 기어드 모터로 이루어진 감속기(13) 및 동력 전달용 기어(14)를 설치하여 회전축(30)이 회전하도록 한다.

탱크(10)의 외부 일측에는 싸이클론 방식의 집진기(90)를 설치하여 탱크(10) 내에서 발생한 이물질을 집진기(90)에서 포집하도록 한다.

한편, 상기 탱크(10)는 그 내벽에 회전 방지 날개(11)를 하나 이상 설치하여 원료가 교반 날개(40)를 따라 같이 회전하는 것을 방지한다. 회전 방지 날개(11)는 교반 날개(40)의 메인 날개(42)와 동일한 형상을 가지되 메인 날개(42)와 반대 방향으로 설치된다.

원료는 회전하는 교반 날개(40)에 의해 같이 회전하는 현상이 발생하는데, 회전 방지 날개(11)가 이러한 현상을 방지하여 원료가 교반 날개(40)와 같이 회전하는 현상을 방지하게 된다.

또한, 상기 노즐(20)의 하부에는 하단 날개(21)를 하나 이상 구비하되, 하단 날개(21)의 상부는 회전축(30) 또는 노즐(20)에 고정된다. 즉, 회전축(30) 또는 노즐(20)의 내부를 가로지르며 고정되는 수평대(22)를 설치하고, 수평대(22)의 중앙에 수직으로 하향 설치되는 수직대(23)를 설치하며, 수직대(23)의 말단에 하단 날개(21)가 고정 설치된다. 이와 같은 구조에 의해 노즐(20)의 하부 공간에 위치한 원료도 교반할 수 있게 된다.

10 : 탱크 11 : 공급 호퍼
12 : 베어링 박스 13 : 감속기
14 : 기어 15 : 회전 방지 날개
20 : 노즐 21 : 하단 날개
22 : 수평대 23 : 수직대
30 : 회전축 40 : 교반 날개
42 : 메인 날개 42', 43' : 관통공
43 : 보조 날개 44 : 돌부
45 : 홈부 46 : 연결부재
50 : 송풍기 60 : 내열 호스
70 : 히터 80 : 로터리 조인트 밸브
90 : 집진기

Claims (13)

1. 탱크(10) 내에 설치되는 교반 날개(40)에 의해 원료가 교반되며 건조되는 결정화장치에 있어서,
   상기 교반 날개(40)는,
   회전축(30)에 수평 설치되는 메인 날개(42);
   메인 날개(42)의 후단에 구비되며 돌부(44)와 홈부(45)가 길이 방향으로 반복 형성된 보조 날개(43);
   메인 날개(42)와 보조 날개(43)를 연결하는 연결부재(46); 를 포함하되,
   상기 연결부재(46)는 링으로 이루어지며, 메인 날개(42)와 보조 날개(43)에 서로 대응되는 관통공(42')(43')을 형성하여 연결부재(46)로 연결함을 특징으로 하는 원료 결정화장치.
   
2. 제1 항에 있어서, 상기 메인 날개(42)와 보조 날개(43)의 관통공(42')(43')은 연결부재(46) 조립 시 원료가 통과할 수 있는 사이즈로 형성함을 특징으로 하는 원료 결정화장치.
   
3. 탱크(10) 내에 설치되는 교반 날개(40)에 의해 원료가 교반되며 건조되는 결정화장치에 있어서,
   상기 교반 날개(40)는,
   회전축(30)에 수평 설치되는 메인 날개(42);
   메인 날개(42)의 후단에 구비되며 돌부(44)와 홈부(45)가 길이 방향으로 반복 형성된 보조 날개(43);
   메인 날개(42)와 보조 날개(43)를 연결하는 연결부재(46); 를 포함하되,
   상기 연결부재(46)는 자체 탄성 복원력을 가지는 소재임을 특징으로 하는 원료 결정화장치.
   
4. 제3 항에 있어서, 상기 보조 날개(43)는 측 방향으로 여러 개 구비함을 특징으로 하는 원료 결정화장치.
   
5. 제4 항에 있어서, 상기 보조 날개(43)는 어느 하나는 상향 경사지게 설치하고, 나머지는 하향 경사지게 설치함을 특징으로 하는 원료 결정화장치.
   
6. 제1 항 내지 제5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 보조 날개(43)의 돌부(44)는 상향 경사지게 형성하거나 하향 경사지게 형성하거나 상하향 교번되며 경사지게 형성함을 특징으로 하는 원료 결정화장치.
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