KR102207113B1 - 고효율 입체교반을 제공하는 흡착제 제조장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 흡착제 제조 장치에 관한 것으로 분말상태의 원료를 저장하는 저장조; 상기 저장조와 연통되도록 형성되고, 원통형으로 형성되어 중앙에 축을 형성하고 상기 축에 복수개의 날개부를 구비하여 상기 원료를 혼합하는 혼합기; 상기 혼합기와 연통되도록 형성되어, 상기 혼합기에 용액을 공급하는 용액기; 상기 혼합기와 연통되도록 형성되어, 상기 혼합기에서 혼합된 원료를 압출성형하는 배출부;를 포함하여 구성된다. 본 발명에 따르면, 원료를 전체적으로 혼합할 수 있으면서도, 부분적으로도 혼합이 가능하여 빠른 시간 안에 연료를 혼합할 수 있는 효과가 있다.

Description

고효율 입체교반을 제공하는 흡착제 제조장치 {Adsorbent manufacturing device providing high efficiency three-dimensional agitation}
본 발명은 고효율 입체교반을 제공하는 흡착제 제조장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 유해가스를 제거하기 위한 고효율 입체교반을 제공하는 흡착제 제조장치에 관한 것이다.
반도체, 식품, 화공, 약품, 요업, 금속이나 섬유 등의 분야에서는 미세 분말입자로 이루어진 각종의 산업재료들을 제작함에 있어서 다종의 원료를 혼합하는 혼합공정이 요구된다. 이때 상기의 혼합공정에 사용되는 혼합기는 크게 단속식과 연속식 두 가지 형태가 대표적이다.
단속식 혼합기는 일정량의 재료를 혼합기 내부에 넣고 혼합이 모두 이루어진 후에 다음 공정으로 배출하는 것인데, 혼합기의 용적에 맞게 재료가 혼합되어야 하므로 혼합기에 정확한 투입량을 유지하기 위하여 여러 가지 부대설비가 필수적으로 필요하다. 따라서, 부대설비 등으로 설치비가 상승하며 설치공간을 많이 차지하게 되는 문제가 있으며, 혼합된 재료를 혼합기에서 빼내고 다시 다른 재료를 혼합기에 넣어야만 한다. 따라서, 작업이 번거로우며 생산성이 떨어지는 문제가 있다.
이에 반하여 연속식 혼합기는 혼합기 내부에 재료를 지속적으로 공급하며 혼합기에서 혼합된 혼합물이 계속적으로 배출되도록 한 것인데, 혼합공정에서 재료가 체류되는 시간을 길게 하여, 재료가 더욱 더 혼합이 잘될 수 있도록 혼합기를 일방향으로 길게 형성한다.
종래의 연속식 혼합기는 선행기술 1에 도시된 바와 같이 투입구와 배출구가 형성된 본체의 내부에 회전축이 혼합기의 길이방향을 따라 설치되고, 회전축에 다수의 쟁기들이 구비되어 투입구를 통해 투입된 재료들이 회전축의 회전에 따라 쟁기가 회전되면서 여러 재료들을 서로 섞어주도록 구성되어 있다. 이때 쟁기는 최상부 모서리로 결합된 한 쌍의 날을 포함하고, 상기 한 쌍의 날은 전방이 뾰족하게 형성되는 것으로, 쟁기는 회전축과 수직으로 연결되어 회전축의 회전을 따라 쟁기가 회전되면서 쟁기의 선단을 통해 재료들이 긁어지고 날의 면을 따라 분할되어 재료들을 서로 혼합한다.
하지만, 선행기술 1은 쟁기들이 회전축에 수직으로 부착되어 있어서, 회전축의 수직방향으로 재료들을 혼합시킬 때, 쟁기들이 부착되어 있는 위치만 재료들이 혼합되는 문제점이 있으며, 혼합된 재료의 이송이 원활하게 이루어지지 못하는 문제가 있었다.
1. 대한민국등록특허공보 특 0140014호 ("회전 교반식 혼합기", 1998.03.09.)
본 발명은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 재료를 효과적으로 혼합할 수 있는 흡착제 제조장치를 제공함에 있다. 보다 상세하게는, 날개부를 이용하여 분말재료를 효과적으로 혼합할 수 있는 흡착제 제조장치를 제공함에 있다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 고효율 입체교반을 제공하는 흡착제 제조장치는 분말상태의 원료를 저장하는 저장조; 상기 저장조와 연통되도록 형성되고, 원통형으로 형성되어 중앙에 축을 형성하고 상기 축에 복수개의 날개부를 구비하여 상기 원료를 혼합하는 혼합기; 상기 혼합기와 연통되도록 형성되어, 상기 혼합기에 용액을 공급하는 용액기; 상기 혼합기와 연통되도록 형성되어, 상기 혼합기에서 혼합된 원료를 압출성형하는 배출부;를 포함하되 상기 날개부는, 상기 축에 고정되는 복수 개의 연결봉을 포함하여 상기 연결봉 일측이 상기 원료를 혼합하는 임펠라로 형성되고, 상기 임펠라는, 상기 연결봉의 일측과 연결되고, 상기 연결봉의 일측에서 시작된 수직이등분선을 따라 삼각뿔 형상으로 형성되되,상기 수직이등분선을 따라 형성되는 상기 삼각뿔 형상의 밑면이 내측으로 함몰된 형상으로 형성되고, 상기 삼각뿔 형상은 상기 수직이등분선의 꼭지점에서 상기 연결봉과 연결되는 일측까지 점진적으로 돌출 형성되며 복수개의 통공이 형성되어 상기 통공이 형성되는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 임펠라는, 끝단이 타측으로 굴곡되어, 연장형성되는 보조임펠라;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 날개부는, 상기 축에 일정한 각도를 가지고 부착되는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 날개부는, 30도 내지 90도로 축에 고정되는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 날개부는, 복수개로 형성되며, 상기 축에 각도를 가지고 부착되되, 각각의 부착각도 및 회전속도가 상이한 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 날개부는, 타단에서 일단으로 갈수록 부착각도가 점진적으로 증가하는 것을 특징으로 하는 고효율 입체교반을 제공하는 흡착제 제조장치.
상기된 고효율 입체교반을 제공하는 흡착제 제조장치에서 상기 날개부는, 각각의 날개부에 모터를 구비하여, 각각의 날개부가 개별로 진동이 가능한 것을 특징으로 한다.
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본 발명에 의하면, 원료를 전체적으로 혼합할 수 있으면서도, 부분적으로도 혼합이 가능하여 빠른 시간 안에 연료를 혼합할 수 있는 효과가 있다.
또한, 원료의 혼합 후 날개부에 구비된 모터를 이용하여, 날개부가 스스로 진동하여 날개부에 뭍은 원료를 털어낼 수 있는 효과가 있다.
또한, 날개부는 혼합기에 구비된 축을 이용하여 회전하지만, 축에 날개부가 부착되는 각도가 각각 다르므로, 원료를 효율적으로 혼합 할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래의 고효율 입체교반을 제공하는 흡착제 제조장치 사시도
도 2는 본 발명에 따른 고효율 입체교반을 제공하는 흡착제 제조장치 개략도
도 3은 본 발명에 따른 흡착제 제조장치의 혼합기 단면도
도 4는 본 발명에 따른 고효율 입체교반을 제공하는 흡착제 제조장치 혼합기 내부 사시도
도 5는 본 발명에 따른 고효율 입체교반을 제공하는 흡착제 제조장치 혼합기의 날개부 사시도
도 6은 본 발명에 따른 고효율 입체교반을 제공하는 흡착제 제조장치 혼합기의 날개부 제 1 단면도
도 7은 본 발명에 따른 고효율 입체교반을 제공하는 흡착제 제조장치 혼합기의 날개부 제 2 단면도
도 8은 본 발명에 따른 고효율 입체교반을 제공하는 흡착제 제조장치 혼합기의 날개부 단면도
도 9는 본 발명에 따른 고효율 입체교반을 제공하는 흡착제 제조장치 혼합기의 날개부 제 1 변형예시도
도 10은 본 발명에 따른 고효율 입체교반을 제공하는 흡착제 제조장치 혼합기의 날개부 제 2 변형예시도
이하, 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 흡착제 제조장치를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 고효율 입체교반을 제공하는 흡착제 제조장치 개략도를 도시한다. 본 발명에 따른 흡착제 제조장치는 저장조(100), 혼합기(200), 용액기(300) 및 배출부(400)를 포함하여 구성된다. 저장조(100)는 분말상태의 원료를 저장하며, 혼합기(200)는 상기 저장조(100)와 연통되도록 형성되고, 원통형으로 형성되어 중앙에 축(220)을 형성하고 상기 축(220)에 복수개의 날개부(210)를 구비하여 상기 원료를 혼합한다. 용액기(300)는 상기 혼합기(200)와 연통되도록 형성되어, 상기 혼합기(200)에 용액을 공급하고, 배출부(400)는 상기 혼합기(200)와 연통되도록 형성되어, 상기 혼합기(200)에서 혼합된 원료를 압출성형하여 흡착제를 배출한다. 이때, 연료를 이동시키기 위하여 스크류컨베이어 방식을 이용하는 것이 바람직하다. 다시 말하자면, 분말 형태인 원료를 이동시키기 위하여 저장조(100)에는 저장조스크류컨베이어(110)와 혼합기(200)에는 혼합기스크류컨베이어(270)를 구비하는 것이 바람직하다.
상세히 설명하자면, 본 발명에 따른 흡착제 제조장치는 저장조(100)에 저장된 분말상태의 원료가 제 1 연결부(230)를 통하여 혼합기(200)로 투입되고, 용액기(300)에 있는 용액이 제 2 연결부(240)를 통하여 혼합기(200)로 투입된 후, 혼합기(200)에서 혼합되어 흡착제를 제조하고, 토출부(250)를 통하여 흡착제가 압출되어 성형된다. 흡착제 제조장치의 효율을 높이는 방법 중 하나는 혼합기(200)에서 원료의 혼합이 효과적으로 진행되도록 하는 것이다.즉, 흡착제 제조장치의 효율을 높이기위해서는 혼합기(200)에서의 혼합이 제대로 이루어져야 한다. 그러므로 본 발명에 따른 흡착제 제조장치는 혼합기(200)에서 원료의 혼합이 효율적으로 이루어질 수 있도록 하였다.
본 발명에 따른 흡착제 제조장치의 날개부(210)는 임펠라(211)와 연결부를 포함하여 구성된다. 상세히 말하자면, 상기 원료를 혼합하도록 형성된 임펠라(211)와 일측은 상기 임펠라(211)와 고정되며, 타측은 혼합기(200)의 내부에 구비된 축(220)에 고정되는 연결봉(2112)을 포함하여 구성된다.
도 3은 본 발명에 따른 흡착제 제조장치의 혼합기(200) 단면도를 도시한다. 혼합기(200)는 제 1 연결부(230)를 통하여 원료를 공급받고, 제 2 연결부(240)를 통하여 용액을 공급받아 혼합기(200) 내부에 구비된 날개부(210)와 축(220)을 이용하여 원료와 용액을 혼합하는 역할을 한다. 날개부(210)는 임펠라(211)와 연결봉(2112)으로 구성되어, 연결봉(2112)이 축(220)과 임펠라(211)를 연결하는 역할을 한다. 상기 임펠라(211)는, 개략적으로 표현하자면, 삼각형으로 형성되어, 상기 임펠라(211)의 수직이등분선은 돌출되도록 형성된다. 다시 말하자면 임펠라(211)가 밑면이 없는 삼각뿔형태로 형성된다. 즉, 임펠라(211)는 높이를 가진 삼각형의 형태로 형성되어서 원료를 2차원으로 혼합하는 것이 아니라, 3차원으로 혼합하여 원료의 혼합에 최적화 되어 있다. 다시 말하자면, 종래의 기술처럼 임펠라(211)가 높이가 없는 평평한 평판의 삼각형일 때는 본 발명처럼 임펠라(211)가 삼각뿔형태로 형성되었을 때보다 원료를 섞는 효율이 떨어진다. 그러므로 본 발명에 따른 흡착제 제조장치의 임펠라(211)는 높이를 갖는 삼각형으로 형성되는 것이 바람직하다.
도 4는 본 발명에 따른 고효율 입체교반을 제공하는 흡착제 제조장치 혼합기(200) 내부 사시도를 도시한다. 혼합기(200) 내부에는 혼합기(200) 외측에 부착된 혼합기모터(260)와 연결되어, 혼합기모터(260)의 회전을 이용하여 회전되는 축(220)이 구비된다. 축(220)에는 복수개의 날개부(210)가 고정되어 있는데, 날개부(210)는 상기 축(220)에 일정한 각도를 가지고 부착되어, 원료를 혼합한다. 이때, 날개부(210)는 30도 내지 90도로 축(220)에 고정되면, 혼합이 더욱 효율적으로 이루어진다. 다시 말하자면, 날개부(210)가 30도 내지 90도 이외의 각도로 부착되면, 연결봉(2112)의 길이만 길어지고, 원료 혼합의 효율성을 떨어지므로 날개부(210)는 30도 내지 90도로 축(220)에 고정되는 것이 바람직하다. 즉, 본 발명에 따른 흡착제 제조장치의 연결봉(2112)과 임펠라(211)의 부착각도도 30도 내지 90도로 고정되면, 원통형의 혼합기(200)에서 원료가 소외되는 부분없이 고르게 혼합 될 수 있는 효과가 있다.
도 5는 본 발명에 따른 고효율 입체교반을 제공하는 흡착제 제조장치 혼합기(200)의 날개부(210) 사시도를 도시한다. 앞서 언급했듯이, 상기 임펠라(211)는, 상기 수직이등분선의 꼭지점에서 상기 연결봉(2112)과 연결되는 일측으로 점진적으로 돌출형성된다. 도 6에는 본 발명에 따른 고효율 입체교반을 제공하는 흡착제 제조장치 혼합기(200)의 날개부(210)의 제 1 단면(A-A')이 도시되어 있고, 도 7에는 본 발명에 따른 고효율 입체교반을 제공하는 흡착제 제조장치 혼합기(200)의 날개부(210)의 제 2 단면( B-B')이 도시되어 있다. 이를 통하여 날개부(210)의 구성에 대하여 더욱 상세하게 설명하도록 한다.
도 6은 본 발명에 따른 고효율 입체교반을 제공하는 흡착제 제조장치 혼합기(200)의 날개부(210) 제 1 단면도(A-A')를 도시한다. 앞서 언급했듯이 날개부(210)는 임펠라(211)와 연결봉(2112)을 포함하여 구성된다. 임펠라(211)는 높이를 갖는 삼각뿔의 형상으로 도시되어 있다. 즉, 삼각뿔의 꼭지점은 연결봉(2112)과 접촉되도록 형성된다. 임펠라(211)의 꼭지점(211c)의 양옆에 임펠라(211) 옆면(211a,211b)이 형성되어 임펠라(211)의 꼭지점(211c)이 높이(m)를 가지고 형성되어 있는 것을 알 수 있다. 이때, 임펠라(211)의 꼭지점(211c)의 양옆에 임펠라(211) 옆면(211a,211b)은 도면에 도시된 바와 같이 길이가 같은 것이 바람직하다. 또한, 임펠라(211)의 혼합효율을 높이기 위하여, 임펠라(211)의 밑변(l) 길이는 임펠라(211)의 높이(m)보다 1.5배 내지 3배가 더 크게 형성되는 것이 바람직하다.
도 7은 본 발명에 따른 고효율 입체교반을 제공하는 흡착제 제조장치 혼합기(200)의 날개부(210) 제 2 단면도(B-B')를 도시한다. 도면에 도시된 바와 같이 날개부(210)는 날개부(210)의 꼭지점에서부터 연결봉(2112)을 향하는 방향으로, 즉, 타단에서 일단으로 갈수록 높이(m)가 점진적으로 증가하는 것을 알 수 있다. 이때, 임펠라(211)의 빗변의 길이(n)는 임펠라(211)의 높이(m)보다 4배 내지 6배가 더 큰 것이 바람직하다. 이 또한, 본 발명에 따른 흡착제 제조장치의 원료 혼합 효율을 높이기 위함이다.
도 8은 본 발명에 따른 고효율 입체교반을 제공하는 흡착제 제조장치 혼합기(200)의 날개부(210) 단면도를 도시한다. 날개부(210)는 복수개로 형성되며, 상기 축(220)에 각도를 가지고 부착되되, 각각의 부착각도 및 회전속도가 상이하도록 형성될 수 있다. 상세히 말하자면, 각각의 날개부(210)는 날개부모터를 각각 구비하도록 형성될 수 있다. 각각의 날개부(210)가 각각의 날개부모터를 구비하면, 각각의 날개부(210)가 개별로 회전 및 진동이 가능하다. 이를 통하여 축(220)에 구비된 혼합기모터(260)를 이용하여 축(220)이 일정하게 회전하더라도, 날개부(210)에 구비된 날개부모터를 이용하여 날개부(210)가 각각 진동 및 회전하며 원료를 전체적으로 혼합할 수 있으면서도, 부분적으로도 혼합이 가능하여 빠른 시간 안에 연료를 효율적으로 혼합할 수 있는 효과가 있다. 또한, 원료의 혼합 후에는 날개부(210)에 구비된 날개부모터를 이용하여, 날개부(210)가 스스로 진동하여 날개부(210)에 뭍은 원료를 털어낼 수 있으므로 별도의 세척과정이 필요하지 않은 효과가 있다.
제 1 날개부(210)(210a)와 축(P)이 이루는 각도를 a라고 하고, 제 2 날개부(210)(210b)와 축(P)이 이루는 각도를 b라고 하고, 제 3 날개부(210)(210c)와 축(P)이 이루는 각도를 c라고 하고, 제 4 날개부(210)(210d)와 축(P)이 이루는 각도를 d라고 지칭하도록 할 때, a,b,c,d의 각도가 일정할 수도 있지만, 도면 8 에 도시된 것처럼 다를 수도 있다. 도 8을 살펴보면 a,b,c,d의 각도가 타단에서 일단으로 갈수록 부착각도가 점진적으로 증가하도록 도시되어 있다. 날개부(210)가 축(220)에 부착되는 부착각도가 점진적으로 증가함에 따라 분말상태의 분말을 더욱 효과적으로 혼합할 수 있다.
도 9는 본 발명에 따른 고효율 입체교반을 제공하는 흡착제 제조장치 혼합기(200)의 날개부(210) 제 1 변형예시도를 도시한다. 제 1 변형예시도는 도 9에 도시된 바와 같이 보조임펠라(213)를 포함하는 구성이다. 상세히 설명하자면, 임펠라(211)는 끝단이 타측으로 굴곡되어 연장형성되는 보조임펠라(213); 를 포함하여 구성될 수 있다. 보조임펠라(213)는 본 발명에 따른 흡착제 제조장치에 구비되는 날개부(210)에 모두 형성될 수도 있지만, 저장조(100)에서 투입되는 원료를 더욱 효과적으로 혼합하기 위하여, 저장조(100) 쪽에 구비되는 날개부(210)에만 형성될 수 있다. 보조임펠라(213)는 이로써 한정되지 않으며, 혼합기(200) 내부에 구비되는 모든 날개부(210)에도 형성될 수 있다. 보조임펠라(213)를 통하여, 분말 원료의 믹싱이 균일하게 이루어 질 수 있도록 한다.
도 10은 본 발명에 따른 고효율 입체교반을 제공하는 흡착제 제조장치 혼합기(200)의 날개부(210) 제 2 변형예시도를 도시한다. 제 2 변형예시도는 임펠라(211)에 통공(214)을 형성하였다. 통공(214)의 개수는 중요하지 않으나, 임펠라(211)에 복수개의 통공(214)을 형성하여, 본 발명에 따른 흡착제 제조장치의 효율을 높일 수 있도록 한다.
본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.
100 : 저장조
110 : 스트류컨베이어
200 : 혼합기
210 : 날개부
211 : 임펠라 212 : 연결봉
213 : 보조임펠라
214 : 통공
220 : 축
230 : 제 1 연결부
240 : 제 2 연결부
250 : 토출부
260 : 혼합기모터
270 : 스크류컨베이어
300 : 용액기
400 : 배출부

Claims (11)

  1. 분말상태의 원료를 저장하는 저장조;
    상기 저장조와 연통되도록 형성되고, 원통형으로 형성되어 중앙에 축을 형성하고 상기 축에 복수개의 날개부를 구비하여 상기 원료를 혼합하는 혼합기;
    상기 혼합기와 연통되도록 형성되어, 상기 혼합기에 용액을 공급하는 용액기;
    상기 혼합기와 연통되도록 형성되어, 상기 혼합기에서 혼합된 원료를 압출성형하는 배출부;를 포함하되
    상기 날개부는, 상기 축에 고정되는 복수 개의 연결봉을 포함하여 상기 연결봉 일측이 상기 원료를 혼합하는 임펠라로 형성되고,
    상기 임펠라는, 상기 연결봉의 일측과 연결되고, 상기 연결봉의 일측에서 시작된 수직이등분선을 따라 삼각뿔 형상으로 형성되되,
    상기 수직이등분선을 따라 형성되는 상기 삼각뿔 형상의 밑면이 내측으로 함몰된 형상으로 형성되고,
    상기 삼각뿔 형상은 상기 수직이등분선의 꼭지점에서 상기 연결봉과 연결되는 일측까지 점진적으로 돌출 형성되며 복수개의 통공이 형성되어 상기 통공이 형성되는 것
    을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 고효율 입체교반을 제공하는 흡착제 제조장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제 1항에 있어서, 상기 임펠라는,
    끝단이 타측으로 굴곡되어, 연장형성되는 보조임펠라;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 고효율 입체교반을 제공하는 흡착제 제조장치.
  7. 제 1항에 있어서, 상기 날개부는,
    상기 축에 일정한 각도를 가지고 부착되는 것을 특징으로 하는 고효율 입체교반을 제공하는 흡착제 제조장치.
  8. 제 7항에 있어서, 상기 날개부는,
    30도 내지 90도로 축에 고정되는 것을 특징으로 하는 고효율 입체교반을 제공하는 흡착제 제조장치.
  9. 제 7항에 있어서, 상기 날개부는,
    복수개로 형성되며, 상기 축에 각도를 가지고 부착되되, 각각의 부착각도 및 회전속도가 상이한 것을 특징으로 하는 고효율 입체교반을 제공하는 흡착제 제조장치.
  10. 제 9항에 있어서, 상기 날개부는,
    타단에서 일단으로 갈수록 부착각도가 점진적으로 증가하는 것을 특징으로 하는 고효율 입체교반을 제공하는 흡착제 제조장치.
  11. 제 1항, 제 6항 내지 제 10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 날개부는,
    각각의 날개부에 모터를 구비하여, 각각의 날개부가 개별로 진동이 가능한 것을 특징으로 하는 고효율 입체교반을 제공하는 흡착제 제조장치.
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