KR102462169B1 - 혼합 장치 및 혼합 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 피처리물과 응집 매개체를 혼합하기 위한 혼합 장치로서, 피처리물이 유입될 수 있는 내부공간을 갖는 몸체부; 응집 매개체를 분사할 수 있도록, 상기 몸체부에 설치되는 분사부; 회전 가능하게 상기 내부공간에 배치되는 회전체와 상기 회전체의 외주면에 돌출된 교반축을 구비하는 회전부; 및 피처리물과 응집 매개체를 혼합시킬 수 있도록, 피처리물에 접촉 가능한 면적을 가지고, 상기 교반축에 설치되는 혼합부;를 포함하는 혼합 장치 및 혼합 방법에 관한 것이다.

Description

혼합 장치 및 혼합 방법{Apparatus for mixing object and method for mixing object}
본 발명은 혼합 장치 및 혼합 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 피처리물을 용이하게 응집시켜 배출할 수 있는 혼합 장치 및 혼합 방법에 관한 것이다.
코크스는 고로 설비에서 사용되는 중요한 에너지원으로서, 코크스 오븐 설비에서 제조된다. 코크스 오븐 설비는 오븐 본체를 구비하고, 오븐 본체의 내부에는 탄화실이 형성된다. 탄화실의 내부로 코크스의 원료인 원료탄이 장입될 수 있고, 장입된 원료탄은 탄화실의 내부에서 고온 건류되며 코크스로 제조된다.
일반적으로, 탄화실은 내부의 온도가 약 1000℃ 정도의 고온일 수 있으며, 원료탄이 고온의 열기에 의해 부생가스(예컨대, 코크스 오븐가스)와 더스트(dust)를 발생시킬 수 있다. 부생가스는 탄화실에 연결된 상승관을 통해 회수되고, 더스트는 더스트 빈(Dust Bin)에 일시 저장 후 재처리 공정을 거쳐 배출된다.
보다 구체적으로, 더스트는 더스트 빈에서 퍼그 밀(Pug Mill)로 유입될 수 있다. 이때, 퍼그 밀 내에서는 더스트를 희석수와 혼합시켜 응집시킬 수 있다. 그러나, 더스트와 희석수를 혼합시키는 과정에서, 더스트와 희석수를 원활하게 혼합시키지 못하는 문제가 발생하였다. 즉, 퍼그 밀 내에서 더스트가 희석수와 원활하게 접촉하지 못하게 되고, 더스트가 모두 응집되지 못하는 문제가 발생하였다. 응집되지 못한 더스트가 배출구로 배출됨에 따라, 작업 환경을 오염시키는 문제가 발생하였다.
JP 1995-228878 A
본 발명은 피처리물과 응집 매개체를 효율적으로 혼합시킬 수 있는 혼합 장치 및 혼합 방법에 관한 것이다.
본 발명은 피처리물을 용이하게 응집시켜 배출할 수 있는 혼합 장치 및 혼합 방법에 관한 것이다.
본 발명의 실시 예에 따른 혼합 장치는 피처리물과 응집 매개체를 혼합하기 위한 혼합 장치로서, 피처리물이 유입될 수 있는 내부공간을 갖는 몸체부; 응집 매개체를 분사할 수 있도록, 상기 몸체부에 설치되는 분사부; 회전 가능하게 상기 내부공간에 배치되는 회전체와 상기 회전체의 외주면에 돌출된 교반축을 구비하는 회전부; 및 피처리물과 응집 매개체를 혼합시킬 수 있도록, 피처리물에 접촉 가능한 면적을 가지고, 상기 교반축에 설치되는 혼합부;를 포함한다.
상기 회전체는, 상기 내부공간을 따라 상기 몸체부의 양단부로 연장되고, 상기 교반축은, 복수개로 마련되고, 상기 회전체의 연장방향으로 이격되며, 상기 혼합부는, 상기 회전체의 외주면과 이격되도록 상기 복수의 교반축의 단부에 각각 설치된다.
상기 혼합부는, 상기 회전체의 연장방향으로 피처리물의 흐름을 형성하도록, 적어도 일부가 상기 회전체의 연장방향에 대한 각도를 조절할 수 있도록 상기 교반축에 결합된다.
상기 혼합부는, 상기 교반축에 교차하도록 연장되며, 상기 회전체의 연장방향에 대하여 경사지게 배치되는 날개부재; 상기 날개부재와 상기 교반축에 각각 연결되는 연결부재; 및 일부가 상기 연결부재에 삽입되고, 일부가 상기 교반축에 설치되는 각도조절부재;를 포함한다.
상기 회전부는, 복수개로 마련되고, 상기 날개부재는, 일 회전부에 결합된 날개부재가 타 회전부에 결합된 날개부재의 사이에 배치된다.
상기 날개부재는, 양측단부로 갈수록 면적이 좁아지는 형상으로 구비된다.
상기 날개부재는, 내부를 관통하는 복수의 슬릿과 복수의 홀 중 어느 하나를 구비한다.
상기 날개부재는, 상기 날개부재의 단부에 돌출된 연장플레이트를 구비한다.
상기 각도조절부재는, 상기 연결부재에 삽입되고, 기어 이를 구비하는 제1 조절체; 및 상기 제1 조절체와 치합되도록 기어 이를 구비하며, 상기 교반축의 단부에 설치되는 제2 조절체;를 포함한다.
상기 회전체에 구동력을 제공할 수 있도록, 상기 회전체에 연결되는 구동부; 비산되는 피처리물의 양에 따라 상기 회전체의 회전 속도를 제어할 수 있도록, 상기 구동부에 연결되는 제어부;를 더 포함한다.
상기 제어부는, 상기 내부공간에 비산되는 피처리물의 양을 측정하는 측정부재; 미리 설정된 설정값과 측정값을 비교하는 판단부재; 및 상기 회전체를 가속시키거나 혹은 감속시킬 수 있는 제어부재;를 포함한다.
본 발명의 실시 예에 따른 혼합 방법은 혼합기 내에 피처리물을 유입시키고, 응집 매개체를 유입시키는 과정; 피처리물과 응집 매개체를 서로 혼합시키는 과정; 피처리물과 응집 매개체를 혼합시키면서, 동시에 응집 매개체와 혼합된 피처리물을 이동시키는 과정;을 포함하고, 상기 혼합기 내에 피처리물을 유입시키는 과정 전에, 피처리물의 종류에 따라 피처리물의 이동 속도를 설정하는 과정;을 포함한다.
상기 피처리물을 이동시키는 과정은, 상기 혼합기 내에서 피처리물과 접촉하는 날개부재를 회전시켜 피처리물을 밀어 배출시키는 과정;을 포함하고, 상기 피처리물의 이동 속도를 설정하는 과정은, 피처리물의 배출방향에 대한 상기 날개부재의 각도를 미리 변경시키는 과정;을 포함한다.
상기 날개부재의 각도를 미리 변경시키는 과정은, 응집 매개체와 응집률이 높은 피처리물일 경우 피처리물의 배출방향에 대한 상기 날개부재의 각도를 감소시켜 피처리물이 상대적으로 빠르게 이동하도록 설정하고, 응집 매개체와 응집률이 낮은 피처리물일 경우 피처리물의 배출방향에 대한 상기 날개부재의 각도를 증가시켜 피처리물이 상대적으로 느리게 이동하도록 설정하는 과정;을 포함한다.
상기 피처리물을 이동시키는 과정 중에, 상기 날개부재의 회전 속도를 조절하는 과정;을 더 포함하고, 상기 날개부재의 회전 속도를 조절하는 과정은, 상기 혼합기 내에 비산되는 피처리물의 양을 측정하는 과정; 측정값과 미리 설정된 설정값을 비교하는 과정; 및 측정값이 설정값을 초과하는 경우, 상기 날개부재의 회전 속도를 감속시키는 과정;을 포함한다.
상기 피처리물과 응집 매개체를 서로 혼합시키는 과정은, 피처리물과 응집 매개체를 서로 접촉시키는 과정; 및 응집 매개체를 이용하여 피처리물을 상대적으로 부피가 더 큰 덩어리 형태로 응집시키는 과정;을 포함한다.
상기 응집 매개체를 유입시키는 과정은, 피처리물의 배출방향을 기준으로 피처리물이 유입되는 위치보다 배출되는 위치 쪽에서 응집 매개체를 분사하는 과정; 및 피처리물이 유입되는 위치로 갈수록 분사되는 응집 매개체의 양을 증가시키는 과정;을 포함한다.
상기 피처리물은, 제철 조업에서 발생되는 먼지를 포함하고, 상기 응집 매개체는, 물을 포함하며, 상기 응집 매개체를 유입시키는 과정은, 상기 물을 상기 먼지보다 큰 입자로 분사하는 과정;을 포함한다.
본 발명의 실시 예들에 따르면, 피처리물과 응집 매개체를 효과적으로 접촉시켜 피처리물을 응집 매개체와 혼합시킬 수 있다. 이에, 피처리물을 거의 대부분 응집시킬 수 있고, 응집된 상태로 피처리물을 배출시켜 환경오염 없이 배출 작업을 진행할 수 있다. 따라서, 작업장의 청결도를 향상시킬 수 있다.
또한, 피처리물의 종류에 따라, 피처리물의 이동 속도를 다르게 설정하여, 피처리물의 종류에 관계없이 피처리물을 효과적으로 응집시킬 수 있다.
또한, 피처리물을 혼합하는 중에, 피처리물이 비산되는 정도를 측정하여 유입된 전체 피처리물과 응집 매개체를 골고루 접촉시킬 수 있다. 이에, 피처리물과 응집 매개체의 혼합율을 더욱 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 혼합 장치의 개략도.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 혼합 장치의 사시도.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 혼합 장치의 정면도, 상면도 및 측면도.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 혼합부의 분해사시도.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 날개부재의 각도를 조절하는 모습을 나타내는 도면.
도 6은 날개부재의 변형 예들을 도시한 도면.
도 7은 혼합 장치로 피처리물을 유입시키는 모습을 나타내는 도면.
도 8은 피처리물과 응집 매개체를 혼합시키는 모습을 나타내는 도면.
도 9는 응집된 피처리물을 배출시키는 모습을 나타내는 도면.
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 운반방법을 나타내는 플로우차트.
이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 실시 예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니고, 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이다. 단지 본 발명의 실시 예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 해당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 본 발명의 실시 예를 설명하기 위하여 도면은 과장될 수 있고, 도면상의 동일한 부호는 동일한 요소를 지칭한다.
본 발명은 피처리물을 응집시킬 수 있는 혼합 장치 및 혼합 방법에 관한 것이다. 이하에서는, 제철소의 제선공정 또는 제강공정에 사용되는 설비를 기준으로 하여 실시 예를 설명한다. 또한, 혼합 장치는 피처리물(예컨데, 먼지)를 응집시킬 수 있는 퍼그 밀(Pug mil)일 수 있다. 하지만, 혼합 장치는 이에 한정되지 않고 다양한 피처리물을 응집시키는데 사용될 수 있다.
한편, 본 발명의 실시 예를 설명하기 위한 용어 중, '전단'과 '후단'은 혼합 장치로 피처리물이 유입되거나 혹은 배출되는 위치를 지칭하며, 혼합 장치에서 피처리물이 유입되는 위치가 '전단'일 수 있고, 그 반대 위치가 '후단'일 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 혼합 장치의 개략도이다. 우선, 도 1을 참조하여, 혼합 장치(100)로 피처리물(d)을 공급하기 전에, 피처리물(d)을 임시 저장하는 저장기(10)를 설명한다.
저장기(10)는 피처리물을 일시적으로 저장하고, 저장된 피처리물(d)을 혼합 장치(100)로 공급할 수 있다. 저장기(10)는 저장기몸체(11), 공급라인(12) 및 로터리밸브(13)를 구비할 수 있다.
저장기몸체(11)는 상부가 개방되며, 내부에 피처리물(d)을 수용할 수 있는 공간을 갖을 수 있다. 예를 들어, 저장기몸체(11)는 호퍼(Hopper)를 포함할 수 있다.
공급라인(12)은 저장기몸체(11)에서 상하로 연장되고, 내부가 관통되며, 저장기몸체(11)와 혼합 장치(100)를 연결시킬 수 있다. 공급라인(12)은 저장기몸체(11)에서 혼합 장치(100)로 피처리물(d)을 이동시킬 수 있는 통로 역할을 할 수 있다.
로터리밸브(13)는 혼합 장치(100)로 유입되는 피처리물(d)의 유입량을 조절할 수 있다. 로터리밸브(13)는 공급라인(12)에 설치되며, 공급라인(12)을 개방시키거나 혹은 폐쇄시킬 수 있다. 이에, 로터리밸브(13)에 의해 혼합 장치(100)로 피처리물(d)의 유입량이 조절될 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 혼합 장치의 사시도이고, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 혼합 장치의 정면도, 상면도 및 측면도이고, 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 혼합부의 분해사시도이다.
도 1 내지 도 4를 참조하여, 본 발명의 실시 예에 따른 혼합 장치(100)를 설명한다.
본 발명의 실시 예에 따른 혼합 장치(100)는 피처리물(d)과 응집 매개체를 혼합하는 장치로서, 피처리물(d)이 유입될 수 있는 내부공간(111)을 갖는 몸체부(110), 응집 매개체를 분사할 수 있도록 몸체부(110)에 설치되는 분사부(120), 회전 가능하게 내부공간(111)에 배치되는 회전체(131)와 회전체(131)의 외주면에 돌출된 교반축(132)을 구비하는 회전부(130) 및 피처리물(d)과 응집 매개체를 혼합시킬 수 있도록 피처리물(d)에 접촉 가능한 면적을 가지고 교반축(132)에 설치되는 혼합부(140)를 포함할 수 있다.
여기서, 피처리물(d)은 먼지를 포함할 수 있고, 응집 매개체는 물을 포함할 수 있다.
몸체부(110)는 피처리물(d)을 내부에 수용할 수 있다. 몸체부(110)는 전단에서 후단을 향하는 방향(이하, 배출방향)으로 연장된 직육면체 형상일 수 있다. 몸체부(110)는 내부공간(111)을 갖으며, 내부공간(111)으로 피처리물(d)을 유입시킬 수 있다. 또한, 몸체부(110)는 전단 상부에 유입구(112)를 구비하고, 후단 하부에 배출구(113)를 구비할 수 있다. 즉, 피처리물(d)이 유입구(112)를 통해 몸체부(110)의 상부에서 내부공간(111)으로 유입될 수 있고, 내부공간(111)에서 응집 매개체와 혼합된 후 배출구(113)를 통해 몸체부(110)의 하부로 배출될 수 있다.
또한, 몸체부(110)는 상부가 개폐 가능하게 형성될 수 있다. 예를 들어, 몸체부(110)의 상면은 몸체부(110)의 측면에 힌지 결합될 수 있다. 이에, 몸체부(110)의 상면이 몸체부(110)의 측면에 지지된 상태에서 회전하며, 내부공간(111)의 상부를 개방시키거나 혹은 폐쇄시킬 수 있다.
분사부(120)는 응집 매개체를 몸체부(110)의 내부공간(111)으로 분사할 수 있다. 분사부(120)는 몸체부(110)의 상면에 설치될 수 있다. 예를 들어, 분사부(120)는 몸체부(110)의 상면 중 유입구(112)가 배치되는 위치보다 후단에 배치될 수 있다. 이에, 피처리물(d)이 내부공간(111)으로 유입된 후에, 분사부(120)가 응집 매개체를 피처리물(d)에 직접 분사하므로, 응집 매개체를 피처리물(d)과 효과적으로 접촉시킬 수 있다. 또한, 분사부(120)는 분사 노즐(121), 공급관(122) 및 밸브(123)를 포함할 수 있다.
분사 노즐(121)은 복수개로 마련되며, 피처리물(d)의 배출방향을 따라 나란하게 배열될 수 있다. 예를 들어, 분사 노즐(121)은 단부에 복수의 홀들이 마련된 다공형 노즐로 마련될 수 있다. 이에, 응집 매개체를 미립화시켜, 미립화된 응집 매개체를 피처리물(d)에 균일하게 분무할 수 있다.
공급관(122)은 복수의 분사 노즐(121)과 응집 매개체가 저장되는 저장조(미도시)에 각각 연결될 수 있다. 공급관(122)은 응집 매개체를 분사 노즐(121)로 이동시킬 수 있는 통로일 수 있다. 이에, 저장조에 저장된 응집 매개체가 공급관을 통과하여 분사 노즐(121)로 공급될 수 있다.
또한, 공급관(122)은 분사 노즐(121)과 인접한 부분에 밸브(123)를 구비할 수 있다. 밸브(123)는 공급관(122)의 개방된 정도를 조절할 수 있다. 즉, 밸브(123)는 공급관(122)에서 분사 노즐(121)로 공급되는 응집 매개체의 양을 조절할 수 있다. 이에, 밸브(123)를 조절하여, 복수의 분사 노즐(121) 중 유입구(112)에 인접한 위치의 분사 노즐(121)들로 공급되는 응집 매개체의 양을 상대적으로 증가시킬 수 있다. 따라서, 유입구(112)에 인접한 위치에서 상대적으로 많은 양의 응집 매개체를 피처리물(d)로 분사할 수 있다.
회전부(130)는 혼합부(140)를 지지하며, 혼합부(140)와 함께 회전할 수 있다. 즉, 회전부(130)는 혼합부(140)가 몸체부(110)에 수용된 피처리물을 교반시킬 수 있도록, 혼합부(140)를 회전시킬 수 있다. 여기서, 회전부(130)는 후술하는 구동부(150)와 연결되며, 후술하는 구동부(150)로부터 회전 구동력을 전달받아 회전할 수 있다. 또한, 회전부(130)는 단수개로 마련되거나 혹은 복수개로 마련될 수 있다. 본 발명의 실시 예에서는 회전부(130)가 한쌍으로 마련되며, 교차방향으로 나란하게 배치된 경우를 예시적으로 설명한다. 여기서, 교차방향은 배출방향에 대하여 수평하게 직교하는 방향일 수 있다. 또한, 회전부(130)는 회전체(131) 및 교반축(132)을 포함할 수 있다.
회전체(131)는 회전 가능하게 내부공간(111)에 배치될 수 있다. 회전체(131)는 내부공간(111)을 따라 몸체부(110)의 양단부로 연장되며, 몸체부(110)에 회전 가능하게 지지될 수 있다. 예를 들어, 회전체(131)는 배출방향으로 연장된 원기둥 형상일 수 있다.
교반축(132)은 회전체(131)의 외주면에 돌출되어 형성될 수 있다. 예컨데, 교반축(132)은 회전체(131)의 외주면에서 수직하게 직교하도록 돌출될 수 있다. 또한, 교반축(132)은 회전체(131)의 외주면에서 반경방향으로 연장된 원기둥 형상으로 형성될 수 있다. 여기서, 반경방향은 배출방향을 중심축으로 하여 중심축에 직교하는 방향들일 수 있다. 한편, 하기에서는 교반축(132) 및 혼합부(140)의 구조를 설명함에 있어서, 교반축(132) 및 혼합부(140)가 반경방향 중 하나인 상하방향(배출방향 및 교차방향에 수직하게 직교하는 방향)으로 교반축(132)이 세워져 있는 경우를 가정하여 설명한다. 그러나, 교반축(132) 및 혼합부(140)는 회전체(131)에 의해 회전되며, 그 배치 방향은 바뀔 수 있다.
또한, 교반축(132)은 내부에 상하방향으로 관통된 삽입홀(132a)을 구비할 수 있다. 교반축(132)은 삽입홀(132a)을 형성하는 내주면에 나사산을 구비할 수 있다. 삽입홀(132a)에는 후술하는 혼합부(140)의 고정볼트(142c)가 나사 결합될 수 있다.
또한, 교반축(132)은 복수개로 마련되며, 회전체(131)의 연장방향(이하 배출방향이라 함)으로 이격되어 배치될 수 있다. 예를 들어, 복수의 교반축(132)은 회전체(131)의 둘레를 따라 두쌍이 배치되고, 두쌍의 교반축(132)들이 배출방향으로 복수의 열을 형성하며 나란하게 배치될 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 날개부재의 각도를 조절하는 모습을 나타내는 도면이다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 혼합부(140)는 회전체(131)와 함께 회전하며, 피처리물(d)과 응집 매개체를 혼합시킬 수 있다. 혼합부(140)는 회전체(131)의 외주면과 이격되도록, 교반축(132)에 설치될 수 있다. 혼합부(140)는 날개부재(141), 연결부재(142) 및 각도조절부재(143)를 포함할 수 있다.
날개부재(141)는 피처리물(d)과 응집 매개체를 혼합시킬 수 있다. 날개부재(141)는 교반축(132)에 교차하도록 연장될 수 있다. 이에, 날개부재(141)는 회전체(131)와 함께 회전하며 피처리물(d)을 휘저어줄 수 있고, 동시에 피처리물(d)을 응집 매개체가 분사되는 위치를 향하여 흩뿌려줄 수 있다. 즉, 몸체부(110)에 적재되어 있는 피처리물(d)을 뒤적여주어 피처리물(d)과 응집 매개체의 접촉 면적을 증가시킬 수 있다. 따라서, 피처리물(d)과 응집 매개체를 더 원활하게 접촉시켜, 피처리물(d)을 상대적으로 부피가 더 큰 덩어리 형태로 응집시킬 수 있다. 하기에서는, 날개부재(141)가 피처리물(d)을 휘저으면서 응집 매개체가 분사되는 위치, 예컨데 몸체부(110)의 상부로 흩뿌려주는 것을 교반시키는 것이라 한다.
또한, 날개부재(141)는 양측단부로 갈수록 면적이 좁아지는 형상으로 마련될 수 있다. 예를 들어, 날개부재(141)는 패들 형상으로 마련될 수 있다. 이에, 날개부재(141)가 몸체부(110)에 수용된 피처리물(d)을 교반시킴에 있어서, 피처리물(d)과의 마찰저항을 상대적으로 감소시키며, 적재된 피처리물(d)을 휘저어줄 수 있다. 이에, 날개부재(141) 및 회전체(131)에 회전 구동력을 전달하는 구동부(150)의 작동 부하를 상대적으로 감소시킬 수 있다.
도 5를 참조하면, 날개부재(141)는 배출방향에 대하여 경사지게 배치될 수 있다. 즉, 배출방향을 기준으로, 날개부재(141)의 연장방향이 배출방향에 대해 소정 각도 틀어진 상태로 배치될 수 있다. 여기서, 날개부재(141)의 연장방향은 반경방향에 대하여 수직하게 직교하는 방향일 수 있다. 이에, 날개부재(141)가 피처리물(d)을 교반시키면서, 동시에 피처리물(d)을 밀어내며 배출방향으로 이동시킬 수 있다. 날개부재(141)가 피처리물(d)을 배출방향으로 이동시키는 것에 관하여 하기 각도조절부재(143)를 설명하면서 더욱 자세히 설명한다.
한편, 상술한 바와 같이, 회전부(130)는 한쌍으로 마련되어 나란하게 배치될 수 있다. 여기서, 한쌍의 회전부(130) 중 일 회전부(130)에 결합된 날개부재(141)가 타 회전부(130)에 결합된 날개부재 사이에 배치될 수 있다. 즉, 일 회전부(130)에 결합된 날개부재(141)와 타 회전부(130)에 결합된 날개부재(141)가 서로 겹치지 않으며 회전할 수 있다. 이에, 피처리물(d)을 연속적으로 교반시켜줄 수 있다.
연결부재(142)는 날개부재(141)를 지지할 수 있다. 연결부재(142)는 날개부재(141)와 교반축(132)에 각각 연결될 수 있다. 연결부재(142)는 연결부재몸체(142a)와 고정볼트(142c)를 포함할 수 있다.
연결부재몸체(142a)는 상하방향으로 연장된 팔각기둥 형상으로 마련될 수 있다. 연결부재몸체(142a)의 측면에 날개부재(141)가 결합될 수 있다. 예를 들어, 연결부재몸체(142a)는 날개부재(141)와 용접결합 혹은 볼팅체결 방식 등에 의해 결합될 수 있다. 또한, 연결부재몸체(142a)는 내부에 상하방향으로 관통된 관통홀(142b)을 구비할 수 있다. 연결부재몸체(142a)는 관통홀(142b)을 형성하는 내주면에 나사산을 구비할 수 있다. 관통홀(142b)에는 고정볼트(142c)가 나사 결합될 수 있다.
고정볼트(142c)는 연결부재몸체(142a)를 교반축(132)에 고정시킬 수 있다. 고정볼트(142c)는 상하방향으로 연장된 원기둥 형상일 수 있다. 또한, 고정볼트(142c)의 외주면에는 나사산이 형성될 수 있다. 이에, 고정볼트(142c)가 연결부재몸체(142a)의 관통홀(142b) 및 교반축(132)의 삽입홀(132a)에 차례로 나사 결합되며, 연결부재몸체(142a) 및 날개부재(141)를 교반축(132)에 고정시킬 수 있다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 각도조절부재(143)는 배출방향에 대한 날개부재(141)의 연장방향의 각도를 조절할 수 있다. 각도조절부재(143)는 제1 조절체(143a) 및 제2 조절체(143c)를 포함할 수 있다.
제1 조절체(143a)는 상하방향으로 소정의 높이를 갖는 링형상으로 마련되며, 중심부에 상하로 관통된 홀을 구비할 수 있다. 제1 조절체(143a)의 홀로 연결부재몸체(142a)의 하부가 삽입되며, 제1 조절체(143a)가 연결부재몸체(142a)에 결합될 수 있다. 또한, 제1 조절체(143a)는 하면에 기어 이(143b)를 구비할 수 있다. 제1 조절체(143a)의 기어 이(143b)는 후술하는 제2 조절체(143c)의 기어 이(143d)에 치합될 수 있다. 여기서, 제1 조절체(143a)에서 기어 이(143b)들이 형성되는 각도는 예컨데, 상하방향을 중심축으로 제1 조절체(143a)의 둘레를 따라 10°씩 이격되어 형성될 수 있다.
제2 조절체(143c)는 제1 조절체(143a)와 동일한 형상으로 마련되며, 교반축(132)에 결합될 수 있다. 제2 조절체(143c)는 상면에 기어 이(143d)를 구비할 수 있다. 제2 조절체(143c)의 기어 이(143d)는 제1 조절체(143a)의 기어 이(143b)와 치합될 수 있도록, 제1 조절체(143a)의 기어 이(143b)에 맞물리는 형상으로 마련될 수 있다. 예컨데, 제2 조절체(143c)의 기어 이(143d)들은 상하방향을 중심축으로 제2 조절체(143c)의 둘레를 따라 10°씩 이격되어 형성될 수 있다.
한편, 제2 조절체(143c)와 치합된 제1 조절체(143a)를 상하방향을 중심축으로하여 회전시킬 수 있다. 즉, 제2 조절체(143c)의 기어 이(143d)와 제1 조절체(143a)의 기어 이(143b)가 서로 맞물리도록, 제1 조절체(143a)를 예컨데 10°씩 회전시킬 수 있다. 이에, 제1 조절체(143a), 연결부재(142) 및 날개부재(141)가 함께 회전하며, 배출방향에 대한 날개부재(141)의 연장방향의 각도를 변경시킬 수 있다.
도 5(a)에 도시된 바와 같이, 배출방향에 대한 날개부재(141)의 연장방향의 각도(a')를 상대적으로 작게 형성할 경우, 날개부재(141)를 1회 회전시켰을 때, 날개부재(141)가 상대적으로 많은 양의 피처리물(d)을 배출방향으로 밀어낼 수 있다.즉, 피처리물(d)의 이동속도를 상대적으로 빠르게 형성할 수 있다. 여기서, 이동속도는 배출방향으로 피처리물(d)이 이동하는 속도일 수 있다. 이에, 피처리물(d)을 상대적으로 빠르게, 즉 이동속도를 가속시켜 배출방향으로 이동시킬 수 있다. 따라서, 피처리물(d)과 응집 매개체의 혼합 시간을 상대적으로 감소시킬 수 있고, 응집된 피처리물을 신속하게 배출시킬 수 있다.
반면, 도 5(b)에 도시된 바와 같이, 배출방향에 대한 날개부재(141)의 연장방향의 각도(a'')를 상대적으로 크게 형성할 경우, 날개부재(141)를 1회 회전시켰을 때, 날개부재(141)가 상대적으로 적은 양의 피처리물(d)을 배출방향으로 밀어낼 수 있다. 즉, 피처리물(d)의 이동속도를 상대적으로 느리게 형성할 수 있다. 이에, 피처리물(d)을 상대적으로 느리게, 즉 이동속도를 감속시켜 배출방향으로 이동시킬 수 있다. 따라서, 피처리물(d)과 응집 매개체의 혼합 시간을 상대적으로 증가시킬 수 있고, 피처리물(d)이 모두 응집되게 할 수 있다.
일반적으로, 저장기(10)에는 다양한 종류의 피처리물이 저장될 수 있다. 예를 들어, 물과 쉽게 반응하는 친수성이 높은 피처리물이 저장되거나, 혹은 물과 쉽게 반응하지 않는 친수성이 낮은 피처리물이 저장될 수 있다. 친수성이 높은 피처리물의 경우 응집 매개체와의 응집률이 상대적으로 높을 수 있고, 친수성이 낮은 피처리물의 경우 응집 매개체와의 응집률이 상대적으로 낮을 수 있다. 이에, 저장기(10)에서 몸체부(110)로 유입되는 피처리물(d)의 종류, 즉 응집률이 상이한 피처리물의 종류에 따라 이동속도를 달리하여, 응집되지 못한 피처리물(d)이 발생하는 것을 억제 혹은 방지할 수 있다.
예를 들어, 응집률이 상대적으로 높은 피처리물(즉, 친수성이 높은 피처리물)이 유입될 경우, 배출방향에 대한 날개부재(141)의 각도(a')를 감소시켜 피처리물(d)의 배출 흐름을 상대적으로 빠르게 형성할 수 있다. 즉, 피처리물(d)의 이동속도를 가속시킬 수 있다. 반면, 응집률이 상대적으로 낮은 피처리물(즉, 친수성이 낮은 피처리물)이 유입될 경우, 배출방향에 대한 날개부재(141)의 각도(a'')를 증가시켜 피처리물(d)의 배출 흐름을 상대적으로 느리게 형성할 수 있다. 즉, 피처리물(d)의 이동속도를 감속시킬 수 있다. 이에, 피처리물(d)과 응집 매개체의 혼합 시간을 상대적으로 많이 확보할 수 있기 때문에, 응집되지 못한 피처리물(d)이 발생되는 것을 억제 혹은 방지할 수 있다.
구동부(150)는 회전체(131)에 연결되며, 회전체(131)에 구동력을 제공할 수 있다. 구동부(150)는 구동 모터(151) 및 동력전달부재(152)를 포함할 수 있다.
구동 모터(151)는 한쌍의 회전부(130)의 회전체(131) 중 어느 하나의 회전체(131)와 동축상에 배치될 수 있다. 구동 모터(151)는 토크를 조절하여 회전 구동력을 가변적으로 형성할 수 있다. 예를 들어, 구동 모터(151)는 인버터 형식의 모터로 마련될 수 있다.
동력전달부재(152)는 구동 모터(151)에서 발생된 구동력을 회전체(131)에 전달할 수 있다. 동력전달부재(152)는 회전체(131)과 구동 모터(151)에 각각 연결될 수 있다. 동력전달부재(152)는 제1 전달기어(152a) 및 제2 전달기어(152b)로 마련될 수 있다. 제1 전달기어(152a)와 제2 전달기어(152b)는 서로 치합되며, 각각 한쌍의 회전체(131)에 동축상으로 연결될 수 있다. 이에, 제1 전달기어(152a)가 구동 모터(151)로부터 회전 구동력을 전달받아 하나의 회전체(131)을 회전시키고, 동시에 제2 전달기어(152b)에 구동력을 전달하여 다른 하나의 회전체(131)을 회전시킬 수 있다.
제어부(미도시)는 구동부(150)와 연결되며, 내부공간(111)의 상부로 비산되는 피처리물(d)의 양에 따라 회전체(131)의 속도를 제어할 수 있다. 예를 들어, 회전체(131)가 너무 빨리 회전할 경우, 내부공간(111)의 상부로 피처리물(d)이 과도하게 비산되며 흩날릴 수 있다. 피처리물(d)이 과도하게 비산될 경우, 비산된 피처리물(d)에만 응집 매개체가 접촉하고, 몸체부(110)에 수용된 피처리물(d)에 전체적으로 응집 매개체가 골고루 접촉하지 못하게 될 수 있다. 이에, 제어부가 자전하는 회전체(131)의 회전 속도 또는 회전체(131)를 중심으로 공전하는 날개부재(141)의 회전 속도를 제어하여 피처리물(d)이 내부공간(111)의 상부로 과도하게 비산되지 않게 할 수 있다. 이를 위해, 제어부는 측정부재, 판단부재 및 제어부재를 포함할 수 있다.
측정부재는 내부공간(111)을 형성하는 몸체부(110)의 내주면에 배치될 수 있고, 피처리물(d)으 비산되는 정도를 측정할 수 있다. 예를 들어, 측정부재는 레이저를 발광시키고, 반사되어 수광되는 빛을 통해 내부공간(111)의 공기 투명도를 측정하는 방식으로 피처리물(d)의 비산되는 정도를 측정할 수 있다. 예를 들어, 측정부재는 레이저 미세먼지 센서로 마련될 수 있다.
판단부재는 측정부재와 연결되며, 설정된 설정값과 측정값을 비교하여, 피처리물의 과도한 비산 여부를 판단할 수 있다. 예를 들어, 판단부재는 수광되는 빛의 럭스(lux) 값이 설정된 럭스 값보다 작을 경우 피처리물이 과도하게 비산되고 있다고 판단할 수 있다.
제어부재는 회전체(131)를 가속시키거나 감속시킬 수 있다. 즉, 제어부재는 판단부재 및 구동 모터(151)와 각각 연결되며, 판단부재의 판단에 따라, 구동 모터(151)의 토크 값을 조절할 수 있다. 이에, 피처리물(d)이 과도하게 비산될 경우, 구동 모터(151)의 토크 값을 낮춰, 자전하는 회전체(131)의 회전 속도 또는 공전하는 날개부재(141)의 회전 속도를 감소시킬 수 있다. 따라서, 피처리물(d)이 과도하게 비산되는 것을 억제시킬 수 있다.
상기에서 설명한 혼합 장치(100)의 구성 요소들의 구조와 형상은 이에 한정되지 않고 다양할 수 있다.
한편, 본 발명의 실시 예에 따른 혼합 장치(100)에서 혼합부(140)가 피처리물(d)과 응집 매개체를 혼합시키는 과정은 본 발명의 실시 예에 따른 혼합 방법을 설명하면서 그 과정을 함께 설명한다.
도 6은 날개부재의 변형 예들을 도시한 도면이다. 하기에서는 도 6을 참조하여 날개부재의 변형 예를 구체적으로 설명한다.
도 6(a)에 도시된 날개부재(141)는 내부를 관통하는 복수의 슬릿(141a)을 구비할 수 있다. 복수의 슬릿(141a)은 날개부재(141)의 연장방향을 따라 연장되며, 상하로 나란하게 배치될 수 있다. 복수의 슬릿(141a)은 상부에서 하부로 갈수록 각각의 슬릿(141a)의 길이가 점점 더 길게 형성될 수 있다. 이에, 날개부재(141)와 피처리물(d)이 접촉할 때, 관통된 복수의 슬릿(141a)으로 소정의 피처리물(d)이 통과하며, 날개부재(141)가 피처리물(d)로부터 받는 마찰저항을 상대적으로 감소시킬 수 있다. 또한, 날개부재(141)와 피처리물(d)이 접촉할 때, 복수의 슬릿(141a)을 통해 날개부재(141)가 피처리물(d)을 체로 치는 것과 같은 작용을 할 수 있다. 이에, 몸체부(110)의 하부에 쌓여있는 피처리물(d)을 효과적으로 분쇄시킬 수 있고, 응집 매개체와 더 효과적으로 혼합시킬 수 있다.
도 6(b)에 도시된 날개부재(141)는 내부를 관통하는 복수의 홀(141b)을 구비할 수 있다. 복수의 홀(141b)은 날개부재(141)의 전체 면적에 골고루 배치될 수 있다. 이에, 날개부재(141)와 피처리물(d)이 접촉할 때, 관통된 복수의 홀(141b)로 소정의 피처리물(d)이 통과하며, 날개부재(141)가 피처리물(d)로부터 받는 마찰저항을 상대적으로 감소시킬 수 있다. 또한, 복수의 홀(141b)을 통해 몸체부(110)의 하부에 쌓여있는 피처리물(d)을 효과적으로 분쇄시킬 수 있고, 응집 매개체와 더 효과적으로 혼합시킬 수 있다.
도 6(c)에 도시된 날개부재(141)는 단부에 돌출된 연장플레이트(141c)를 구비할 수 있다. 연장플레이트(141c)는 날개부재(141)의 연장방향에 교차하는 일측면에 돌출되어 형성될 수 있다. 날개부재(141)는 연장플레이트(141c)를 통해 일측면에 소정의 피처리물(d)을 담을 수 있다. 이에, 회전체(131)와 함께 날개부재(141)가 회전할 할 때, 날개부재(141)가 피처리물(d)을 담아 내부공간(111)의 상부로 이동시켜 하부로 흩뿌려주므로, 피처리물(d)과 응집 매개체를 더 효과적으로 접촉시킬 수 있다. 이에, 응집 매개체와 접촉한 피처리물(d)이 더 효과적으로 응집될 수 있다.
상기에서 설명한 날개부재(141)의 변형 예들의 구조와 형상은 이에 한정되지 않고 다양할 수 있다.
하기에서는 본 발명의 실시 예에 따른 혼합 방법을 설명한다.
본 발명의 실시 예에 따른 혼합 방법은 혼합기 내에 피처리물을 유입시키고 응집 매개체를 유입시키는 과정(S120), 피처리물과 응집 매개체를 서로 혼합시키는 과정(S130), 피처리물과 응집 매개체를 혼합시키면서 동시에 응집 매개체와 혼합된 피처리물을 이동시키는 과정(S140), 혼합기 내에 피처리물을 유입시키는 과정 전에 피처리물의 종류에 따라 피처리물의 이동 속도를 설정하는 과정(S110)을 포함할 수 있다. 여기서, 혼합기는 상술한 실시 예에 따른 혼합 장치(100)를 포함할 수 있으며, 하기에서는 혼합기가 혼합 장치(100)인 경우를 가정하여 설명한다. 한편, 본 발명의 실시 예에 따른 혼합 방법에서 피처리물(d)은 먼지를 포함할 수 있고, 응집 매개체는 물을 포함할 수 있다.
도 7은 혼합 장치로 피처리물이 유입되는 모습을 나타내는 도면이고, 도 8은 피처리물과 응집 매개체를 혼합시키는 모습을 나타내는 도면이고, 도 9는 응집된 피처리물을 배출시키는 모습을 나타내는 도면이고, 도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 혼합 방법을 나타내는 플로우차트이다.
도 5 내지 도 10을 참조하여, 본 발명의 실시 예에 따른 혼합 방법을 설명한다.
도 5를 참조하면, 혼합기(100) 내에 피처리물(d)을 유입하기 전에, 피처리물(d)의 종류에 따라 피처리물(d)의 이동 속도를 설정할 수 있다(S110). 즉, 피처리물(d)의 배출방향에 대한 날개부재(141)의 각도를 미리 변경시켜 줄 수 있다.
일반적으로, 혼합기(100)로 피처리물(d)을 공급하는 저장기(10)에는 다양한 종류의 피처리물이 저장될 수 있다. 예컨데, 물과 쉽게 반응하는 친수성이 높은 피처리물이 저장되거나, 혹은 물과 쉽게 반응하지 않는 친수성이 낮은 피처리물이 저장될 수 있다. 친수성이 높은 피처리물은 응집률이 상대적으로 높고, 친수성이 낮은 피처리물은 응집률이 상대적으로 낮다. 이에, 응집률이 상대적으로 높은 피처리물이 유입될 경우, 배출방향에 대한 날개부재(141)의 각도(a')를 미리 감소시켜 피처리물(d)의 배출 흐름을 상대적으로 빠르게 형성되도록 설정할 수 있다. 반면, 응집률이 상대적으로 낮은 피처리물이 유입될 경우, 배출방향에 대한 날개부재(141)의 각도(a'')를 미리 증가시켜 피처리물(d)의 배출 흐름을 상대적으로 느리게 형성되도록 설정할 수 있다.
도 7을 참조하면, 저장기(10)에서 혼합기(100)로 피처리물(d)을 유입시키고, 응집 매개체(w)를 유입시킬 수 있다(S120). 응집 매개체(w)를 유입시키는 과정은 혼합기(100)로 피처리물(d)을 유입시키는 과정과 동시에 진행되거나 혹은, 피처리물(d)을 유입시킨 후에 진행할 수 있다. 하기에서는 응집 매개체(w)를 유입시키는 과정이 혼합기(100)로 피처리물(d)을 유입시키는 과정과 동시에 진행되는 경우를 예시적으로 설명한다.
한편, 응집 매개체(w)를 유입시킴에 있어서, 배출방향을 기준으로 피처리물(d)이 유입되는 위치보다 배출되는 위치쪽에서 응집 매개체(w)를 분사할 수 있다. 즉, 배출방향을 기준으로 유입구(112)보다 후단에서 피처리물(d)로 응집 매개체응집 매개체(w)를 분사할 수 있다.
또한, 피처리물(d)이 유입되는 위치로 갈수록 분사되는 응집 매개체(w)의 양을 증가시킬 수 있다. 이에, 배출방향을 기준으로 전단에서 피처리물(d)에 상대적으로 많은 양의 응집 매개체응집 매개체(w)를 분사시켜 피처리물(d)에 접촉시킬 수 있다. 이에, 몸체부(110)의 전단에서부터 응집 매개체응집 매개체(w)와 피처리물(d)을 효과적으로 접촉시킬 수 있다.
한편, 응집 매개체(w)를 분사시킴에 있어서, 응집 매개체(w)를 피처리물(d)보다 상대적으로 큰 입자로 분사할 수 있다. 이에, 상대적으로 입자가 큰 응집 매개체(w)의 입자인력(Particle attraction)으로 인해 피처리물(d)이 응집 매개체(w)에 더 원활하게 접착될 수 있다.
도 8을 참조하면, 피처리물(d)을 혼합기(100)로 유입시키면, 구동 모터(151)를 가동시켜 회전체(131)를 회전시킬 수 있다. 이에, 회전체(131)가 날개부재(141)와 함께 회전하며, 피처리물(d)과 응집 매개체(w)를 서로 혼합시킬 수 있다(S130). 보다 구체적으로, 날개부재(141)를 이용하여 몸체부(110)로 유입되어 적재된 피처리물(d)을 뒤적여주어 피처리물(d)과 응집 매개체(w)를 서로 접촉시킬 수 있다. 이에, 피처리물(d)이 응집 매개체를 접착제로 하여 서로 응집되며, 피처리물(d)을 상대적으로 부피가 더 큰 덩어리 형태(이하, 응집된 피처리물(d')이라 함)로 응집시킬 수 있다.
한편, 도 6(a) 및 도 6(b)에 도시된 날개부재(141)의 변형 예의 경우, 날개부재(141)의 를 회전시키면, 소정의 피처리물(d)이 관통된 복수의 슬릿(141a) 혹은 관통된 복수의 홀(141b)로 통과할 수 있다. 이에, 날개부재(141)가 피처리물(d)로부터 받는 마찰저항을 감소시키며 피처리물(d)을 뒤적여줄 수 있다. 또한, 날개부재(141)가 피처리물(d)과 접촉할 때, 복수의 슬릿(141a) 혹은 복수의 홀(141b)이 피처리물(d)을 체로 치는 것과 같은 작용하여 적재된 피처리물(d)을 더 효과적으로 분쇄시킬 수 있다. 이에, 피처리물(d)을 응집 매개체(w)와 더 효과적으로 혼합시킬 수 있다.
또한, 도 6(c)에 도시된 날개부재(141)의 변형 예의 경우, 날개부재(141)를 회전시키면, 연장플레이트(141c)와 날개부재(141)의 일측면이 소정의 피처리물(d)을 담아 내부공간(111)의 상부로 이동시켜 하부로 흩어줄 수 있다. 이에, 피처리물(d)과 응집 매개체(w)를 더 효과적으로 접촉시킬 수 있다.
또한, 날개부재(141)로 피처리물(d)과 응집 매개체(w)를 혼합시키면서, 동시에 응집 매개체(w)와 혼합된 응집된 피처리물(d')을 이동시킬 수 있다(S140). 즉, 배출방향에 대하여 경사지게 배치된 날개부재(141)가 피처리물(d) 및 응집된 피처리물(d')을 배출방향으로 밀어 배출시킬 수 있다. 이에, 피처리물(d)과 응집 매개체(w)를 서로 혼합시킴과 동시에 배출방향으로 응집된 피처리물(d')을 이동시킬 수 있다.
한편, 피처리물(d)을 이동시키는 과정 중에, 날개부재(141)의 회전 속도를 조절해 줄 수 있다. 예를 들어, 회전체(131)가 너무 빨리 회전할 경우, 내부공간(111)에 피처리물(d)이 과도하게 비산될 수 있다. 이에, 제어부가 회전체(131)의 회전 속도를 제어하여 피처리물(d)이 내부공간(111)에서 과도하게 비산되지 않게 할 수 있다. 즉, 제어부를 이용하여 자전하는 회전체(131)의 회전 속도 또는 회전체(131)를 중심으로 공전하는 날개부재(141)의 회전 속도를 조절할 수 있다.
보다 구체적으로, 측정부재가 레이저를 발광시킨 후 레이저를 수광할 수 있다. 이후, 판단부재에서 측정부재에서 전달된 측정값, 즉 수광된 빛의 럭스 값과 미리 설정된 럭스 값을 비교하여 피처리물(d)의 과도한 비산 여부를 판단할 수 있다. 만일, 측정값이 설정값보다 작을 경우, 피처리물(d)이 과도하게 비산되고 있다 판단하고 제어부재를 이용하여 구동 모터(151)의 토크를 감소시킬 수 있다. 이에, 회전체(131)의 회전 속도를 감속시켜 피처리물(d)의 과도한 비산을 억제시킬 수 있다.
도 9를 참조하면, 날개부재(141)가 계속 회전하며 응집된 피처리물(d')을 배출방향으로 이동시킬 수 있다. 이에, 응집된 피처리물(d')을 배출구(113)로 배출시킬 수 있다.
이처럼, 피처리물과 응집 매개체를 효과적으로 혼합시켜, 피처리물을 응집시킬 수 있다. 이에, 응집된 상태로 피처리물을 배출시킬 수 있고, 환경오염 없이 배출 작업을 진행할 수 있어 작업장의 청결도를 향상시킬 수 있다. 또한, 피처리물의 종류에 따라, 피처리물의 이동 속도를 다르게 설정하여, 피처리물의 종류에 관계없이 피처리물을 응집시킬 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능하다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 아래에 기재될 특허청구범위뿐만 아니라 이 청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
10: 저장기 100: 혼합 장치
110: 몸체부 120: 분사부
130: 회전부 140: 혼합부
150: 구동부 d: 피처리물

Claims (18)

  1. 피처리물과 응집 매개체를 혼합하기 위한 혼합 장치로서,
    피처리물이 유입될 수 있는 내부공간을 갖는 몸체부;
    응집 매개체를 분사할 수 있도록, 상기 몸체부에 설치되는 분사부;
    회전 가능하게 상기 내부공간에 배치되는 회전체와 상기 회전체의 외주면에 돌출된 교반축을 구비하는 회전부;
    피처리물과 응집 매개체를 혼합시킬 수 있도록, 피처리물에 접촉 가능한 면적을 가지고, 상기 교반축에 설치되는 혼합부;
    상기 회전체에 구동력을 제공할 수 있도록, 상기 회전체에 연결되는 구동부; 및
    비산되는 피처리물의 양에 따라 상기 회전체의 회전 속도를 제어할 수 있도록, 상기 구동부에 연결되는 제어부;를 포함하고,
    상기 분사부는,
    피처리물의 배출방향을 따라 연장되고, 복수개가 구비되어 상기 배출방향과 교차하는 교차방향으로 서로 이격되는 공급관, 및
    상기 배출방향을 따라 배열되도록, 상기 공급관들 각각에 연결되는 복수개의 분사 노즐을 포함하고,
    상기 제어부는,
    레이저를 발광하고 반사되어 수광되는 빛을 통해 상기 몸체부의 내부공간에서 피처리물이 비산되는 정도를 측정하도록, 상기 몸체부의 내주면에 배치되는 측정부재,
    미리 설정된 설정값과 측정값을 비교하는 판단부재, 및
    측정값이 상기 설정값을 초과하는 경우, 피처리물이 비산되는 양이 감소되도록 상기 회전체의 회전 속도를 감속시키기 위한 제어부재를 포함하는 혼합 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 회전체는, 상기 내부공간을 따라 상기 몸체부의 양단부로 연장되고,
    상기 교반축은, 복수개로 마련되고, 상기 회전체의 연장방향으로 이격되며,
    상기 혼합부는, 상기 회전체의 외주면과 이격되도록 상기 복수의 교반축의 단부에 각각 설치되는 혼합 장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 혼합부는, 상기 회전체의 연장방향으로 피처리물의 흐름을 형성하도록, 적어도 일부가 상기 회전체의 연장방향에 대한 각도를 조절할 수 있도록 상기 교반축에 결합되는 혼합 장치.
  4. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 혼합부는,
    상기 교반축에 교차하도록 연장되며, 상기 회전체의 연장방향에 대하여 경사지게 배치되는 날개부재;
    상기 날개부재와 상기 교반축에 각각 연결되는 연결부재; 및
    일부가 상기 연결부재에 삽입되고, 일부가 상기 교반축에 설치되는 각도조절부재;를 포함하는 혼합 장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 회전부는, 복수개로 마련되고,
    상기 날개부재는, 일 회전부에 결합된 날개부재가 타 회전부에 결합된 날개부재의 사이에 배치되는 혼합 장치.
  6. 청구항 4에 있어서,
    상기 날개부재는, 양측단부로 갈수록 면적이 좁아지는 형상으로 구비되는 혼합 장치.
  7. 청구항 4에 있어서,
    상기 날개부재는, 내부를 관통하는 복수의 슬릿과 복수의 홀 중 어느 하나를 구비하는 혼합 장치.
  8. 청구항 4에 있어서,
    상기 날개부재는, 상기 날개부재의 단부에 돌출된 연장플레이트를 구비하는 혼합 장치.
  9. 청구항 4에 있어서,
    상기 각도조절부재는,
    상기 연결부재에 삽입되고, 기어 이를 구비하는 제1 조절체; 및
    상기 제1 조절체와 치합되도록 기어 이를 구비하며, 상기 교반축의 단부에 설치되는 제2 조절체;를 포함하는 혼합 장치.
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 혼합기 내에 피처리물을 유입시키고, 응집 매개체를 유입시키는 과정;
    피처리물과 응집 매개체를 서로 혼합시키는 과정;
    피처리물과 응집 매개체를 혼합시키면서, 동시에 응집 매개체와 혼합된 피처리물을 이동시키는 과정;을 포함하고,
    상기 혼합기 내에 피처리물을 유입시키는 과정 전에, 피처리물의 종류에 따라 피처리물의 이동 속도를 설정하는 과정;을 포함하고,
    상기 응집 매개체를 유입시키는 과정은,
    상기 피처리물의 배출방향 및 상기 배출방향과 교차하는 교차방향을 따라 배열되는 복수개의 분사 노즐로 응집 매개체를 분무하는 과정을 포함하고,
    상기 피처리물을 이동시키는 과정은,
    상기 혼합기 내에서 피처리물과 접촉하는 날개부재를 회전시켜 피처리물을 밀어 배출시키는 과정, 및
    상기 날개부재의 회전 속도를 조절하는 과정을 포함하고,
    상기 날개부재의 회전 속도를 조절하는 과정은,
    레이저를 발광하고 반사되어 수광되는 빛을 통해 상기 혼합기 내에 비산되는 피처리물의 양을 측정하는 과정,
    측정값과 미리 설정된 설정값을 비교하는 과정, 및
    측정값이 설정값을 초과하는 경우, 피처리물이 비산되는 양이 감소되도록 상기 날개부재의 회전 속도를 감속시키는 과정을 포함하는 혼합 방법.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 피처리물의 이동 속도를 설정하는 과정은, 피처리물의 배출방향에 대한 상기 날개부재의 각도를 미리 변경시키는 과정;을 포함하는 혼합 방법.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 날개부재의 각도를 미리 변경시키는 과정은,
    응집 매개체와 응집률이 높은 피처리물일 경우 피처리물의 배출방향에 대한 상기 날개부재의 각도를 감소시켜 피처리물이 상대적으로 빠르게 이동하도록 설정하고,
    응집 매개체와 응집률이 낮은 피처리물일 경우 피처리물의 배출방향에 대한 상기 날개부재의 각도를 증가시켜 피처리물이 상대적으로 느리게 이동하도록 설정하는 과정;을 포함하는 혼합 방법.
  15. 삭제
  16. 청구항 12에 있어서,
    상기 피처리물과 응집 매개체를 서로 혼합시키는 과정은,
    피처리물과 응집 매개체를 서로 접촉시키는 과정; 및
    응집 매개체를 이용하여 피처리물을 상대적으로 부피가 더 큰 덩어리 형태로 응집시키는 과정;을 포함하는 혼합 방법.
  17. 청구항 12에 있어서,
    상기 응집 매개체를 유입시키는 과정은,
    피처리물의 배출방향을 기준으로 피처리물이 유입되는 위치보다 배출되는 위치 쪽에서 응집 매개체를 분사하는 과정; 및
    피처리물이 유입되는 위치로 갈수록 분사되는 응집 매개체의 양을 증가시키는 과정;을 포함하는 혼합 방법.
  18. 청구항 12 내지 청구항 14, 청구항 16, 및 청구항 17 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 피처리물은, 제철 조업에서 발생되는 먼지를 포함하고,
    상기 응집 매개체는, 물을 포함하며,
    상기 응집 매개체를 유입시키는 과정은, 상기 물을 상기 먼지보다 큰 입자로 분사하는 과정;을 포함하는 혼합 방법.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011136256A (ja) * 2009-12-25 2011-07-14 Nippon Steel Corp 粉体混練方法および装置、並びに粉体塊成方法
JP2017100791A (ja) * 2015-12-04 2017-06-08 日機装株式会社 粉体送給装置
KR101891335B1 (ko) * 2017-03-31 2018-08-23 공준혁 폐수 슬러지 파쇄교반 장치
CN208145800U (zh) * 2018-03-17 2018-11-27 湖南盛东生物科技有限公司 一种饲料生产用的双轴桨叶混合机

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07228878A (ja) 1994-02-22 1995-08-29 Babcock Hitachi Kk 石炭・水混合物の混練調整装置
KR20100086907A (ko) * 2009-01-23 2010-08-02 세종대학교산학협력단 진공 건식 증착 분말 교반장치

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011136256A (ja) * 2009-12-25 2011-07-14 Nippon Steel Corp 粉体混練方法および装置、並びに粉体塊成方法
JP2017100791A (ja) * 2015-12-04 2017-06-08 日機装株式会社 粉体送給装置
KR101891335B1 (ko) * 2017-03-31 2018-08-23 공준혁 폐수 슬러지 파쇄교반 장치
CN208145800U (zh) * 2018-03-17 2018-11-27 湖南盛东生物科技有限公司 一种饲料生产用的双轴桨叶混合机

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