KR102480536B1 - 2종 액체 혼합형 주입기의 로터리 믹서 - Google Patents

2종 액체 혼합형 주입기의 로터리 믹서 Download PDF

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KR102480536B1
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요시히토 가토
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니폰 소세이 고교 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은 다종 액체 혼합형 주입기의 헤드부에 고정되는 로터리 믹서에 관한 것으로, 종래 기술에 따른 유성 기어 기구의 경우 하우징에 내부 기어가 필요한 문제점을 갖고 있었다. 이에 반해, 본 발명은 하우징(1) 내에 구동 로터(2) 및 종동 로터(3, 3a)를 수용하고, 하우징(1) 상부에 혼합 공간(5)으로 가는 약액 유입로(13, 13a)를 형성함과 동시에, 하우징(1)의 하부에 혼합액의 유출로(14)를 형성하며, 혼합 공간(5)의 경우 구동 로터(2) 및 종동 로터(3, 3a)를 회전 가능하게 하는 한편, 구동 로터(2) 및 종동 로터(3, 3a)의 위치를 규제 가능하도록 구성되며, 구동 로터(2)와 종동 로터(3, 3a)를 맞물리게 함으로써 종동 로터(3, 3a)의 하단을 혼합 공간(5)의 바닥보다 위쪽으로, 상단을 마개(4)의 밑면보다 아래쪽에 위치시킨 상태에서, 구동 로터(2)의 회전에 따라 종동 로터(3, 3a)를 정위치에서 역방향으로 회전 가능하게 함에 따라, 하우징(1)에서 종동 로터(3, 3a)의 수용 자세를 유지하는 수단을 강구하지 않더라도, 구동 로터(2)에 맞물리게 하여 혼합 공간(5) 내에 수용하는 것만으로도 정위치에서 회전 가능토록 구성된다.

Description

2종 액체 혼합형 주입기의 로터리 믹서
본 발명은 주형(注型), 성형(成形), 도장 등의 공정에서 사용되는, 2종류의 약액(藥液)을 혼합하여 토출하는 다종 액체 혼합형 주입기의 로타리 믹서에 관한 것이다.
1개의 구동(驅動) 로터 및 다수의 종동(從動) 로터를 구비하고 2종류의 유체를 혼합하는 믹서에 대해 종래에 공지된 것으로는, 1개의 "중앙 스핀들(central spindle)"(이후 구동 로터로 칭함) 및 12개의 "부속 스핀들(planet spindle)"(이후 종동 로터로 칭함)을 구비하고, "하우징(housing)"의 상부에 형성된 "보어(19, 26)"(이후 약액 유입로로 칭함)에서 "챔버(chamber)"(이후 혼합 공간으로 칭함)로 2종류의 유체를 주입하여 혼합 유체를 하우징의 하부로부터 토출시키는 것(예컨대, 특허문헌 1 참조), 또는 1개의 "드라이브 샤프트(drive shaft)"(이후 구동 로터로 칭함) 및 10개의 "컨베잉 샤프트(conveying shaft)"(이후 종동 로터로 칭함)를 구비하고, "하우징"의 상부에 형성된 "공급구"(이후 약액 유입로로 칭함) 및 "플랜지(flange)"(이후 약액 유입로로 칭함)에서 "챔버"(이후 혼합 공간으로 칭함)로 2종류의 유체를 주입하여 혼합 유체를 하우징의 하부로부터 토출시키는 것(예컨대, 특허문헌 2 참조)이 있다.
특허문헌 1 : 미국 특허 제 5106198 호 명세서 특허문헌 2 : 미국 특허 제 5108711 호 명세서
그러나 상기 종래 기술에 있어서는, 구동 로터 및 구동 로터에 맞물리는 종동 로터가 이른바 "유성 기어 기구(遊星齒車機構)"로 구성되기 때문에, 하우징에는 내부 기어(특허문헌 1에서 도 4의 "10a" 및 특허문헌 2에서 도 3의 "24" 참조)를 형성해야만 하도록 구성되는데, 이로 인해 하우징의 구조가 복잡해지는 등 해결해야 할 과제가 있었다.
상기 종래 기술에 따른 유성 기어 기구의 경우 하우징에 내부 기어가 필요한 과제에 비추어, 본 발명은 하우징 내에 1개의 구동 로터 및 2개의 종동 로터를 병렬 수용하고, 하우징의 상향 개구부를 마개로 폐쇄하며, 하우징의 경우 구동 로터 및 종동 로터를 수용하는 혼합 공간을 구비하고, 하우징 상부의 혼합 공간의 상부에 출구를 개방 형성함으로써 2개의 약액 유입로를 형성함과 동시에, 하우징의 하부에 혼합액의 유출로를 형성하며, 혼합 공간의 경우 구동 로터 및 종동 로터를 회전 가능하게 하는 한편, 구동 로터 및 종동 로터의 위치를 규제 가능하도록 구성되며, 구동 로터의 경우 나선형 날개를 갖는 구동 로터 본체, 구동 로터 본체의 상부에 일체로 형성되는 한편 마개를 관통하는 연결부를 구비하고, 종동 로터의 경우 나선형 날개를 갖는 종동 로터 본체만으로 구성되며, 이 나선형 날개는 구동 로터의 나선형 날개와 동일한 피치로 역권선되고, 마개에 의해 혼합 공간의 상향 개구부를 폐쇄하는 한편 중앙에서 연결부의 관통공을 형성하고, 구동 로터와 종동 로터를 맞물리게 함으로써 종동 로터의 하단을 혼합 공간의 바닥보다 위쪽으로 및 상단을 마개의 밑면보다 아래쪽에 위치시킨 상태에서, 구동 로터의 회전에 따라 종동 로터를 정위치에서 역방향으로 회전 가능하게 함에 따라, 하우징의 혼합 공간 내에서 종동 로터의 수용 자세를 유지하는 수단을 강구하지 않더라도, 구동 로터에 맞물리게 하여 혼합 공간 내에 수용하는 것만으로도 종동 로터를 정위치에서 회전 가능토록 구성함에 따라, 상기 과제를 해결한다.
요약하면 본 발명은, 하우징 내에 1개의 구동 로터 및 2개의 종동 로터를 병렬 수용하고, 하우징의 상향 개구부를 마개로 폐쇄하며, 하우징의 경우 구동 로터 및 종동 로터를 수용하는 혼합 공간을 구비하고, 하우징 상부의 혼합 공간의 상부에 출구를 개방 형성함으로써 2개의 약액 유입로를 형성함과 동시에, 하우징의 하부에 혼합액의 유출로를 형성하며, 혼합 공간의 경우 구동 로터 및 종동 로터를 회전 가능하게 하는 한편, 구동 로터 및 종동 로터의 위치를 규제 가능하도록 구성되며, 구동 로터의 경우 상하 방향 전체에 걸쳐 형성된 나선형 날개를 갖는 구동 로터 본체, 구동 로터 본체의 상부에 일체로 형성되는 한편 마개를 관통하는 연결부를 구비하고, 종동 로터의 경우 상하 방향 전체에 걸쳐 형성된 나선형 날개를 갖는 종동 로터 본체만으로 구성되며, 이 나선형 날개는 구동 로터의 나선형 날개와 동일한 피치로 역권선되고, 마개에 의해 혼합 공간의 상향 개구부를 폐쇄하는 한편 중앙에서 연결부의 관통공을 형성하였기 때문에, 특허문헌 1의 경우 종동 로터와 하우징의 내벽면과의 사이가 넓고 종동 로터 주변의 합류 약액 밖에 혼합하지 못하며, 특허문헌 2의 경우 가령 종동 로터만으로 혼합 가능하더라도 다수의 약액 유입로가 혼합 공간의 아래쪽 부위에 형성되어 있기 때문에, 합류 약액을 혼합 공간의 하부 영역에서밖에 혼합할 수 없으므로, 특허문헌 1, 2의 경우에는 혼합 공간에 주입된 2종류의 약액을 하우징의 하부로부터 토출시키기 전까지 균일하게 혼합할 수 없어 균질의 혼합물을 얻을 수 없는데 반해, 본원의 경우에는 3개의 로터로 혼합 공간 내에 충만 상태에서 위쪽에서 아래쪽으로 압송되는 2종류의 약액을 확실하게 교반 혼합할 수 있으므로 효율적 혼합에 의해 경화를 효율적으로 진행시킬 수 있고, 이로 인해 최종적으로 적정량의 최적 재질로 구성된 제품을 제조할 수 있다.
혼합 공간의 경우 구동 로터 및 종동 로터를 회전 가능하게 하는 한편, 또한 구동 로터 및 종동 로터의 위치를 규제 가능하도록 구성되며, 구동 로터와 종동 로터를 맞물리게 함으로써 종동 로터의 하단을 혼합 공간의 바닥보다 위쪽으로 및 상단을 마개의 아랫면보다 아래쪽에 위치시킨 상태에서, 구동 로터의 회전에 따라 종동 로터를 정위치에서 역방향으로 회전 가능하도록 했는데, 즉 구동 로터에 맞물리게 하여 혼합 공간 내에 수용하는 것만으로 종동 로터를 정위치에서 회전 가능하도록 했기 때문에, 종동 로터에 대해 혼합 공간에서의 수용 자세를 유지하기 위한 수단을 필요로 하지 않으므로 하우징의 형상을 단순화할 수 있다.
구동 로터 본체 및 종동 로터 본체의 경우 우회전식 나선형 부재와 좌회전식 나선형 부재를 나선 중심축에 맞춰 교대로 직렬 일체화한 형상으로 형성하는 한편, 구동 로터 본체와 종동 로터 본체에 대해 동일 단 부재의 나선 방향을 반대로 하였기 때문에, 합류 약액이 구동 로터 본체 및 종동 로터 본체를 통과할 때 분할, 전환, 반전 작용이 더해져 더욱 효율적으로 혼합할 수 있다.
구동 로터의 회전 방향을 최상단 나선형 부재의 회전 방향과 반대 방향으로 했으므로, 하우징 내에 주입 직후의 약액을 일단 위쪽으로 밀어 올림으로써, 혼합 공간의 상부에 공기 잔류가 발생하지 않기 때문에 정지 후에 혼합 공간 내에 잔존한 합류 약액이 함부로 외부 유출되지 않고 현장 환경을 양호하게 유지할 수 있다.
약액 유입로 중 한쪽의 경우 하우징의 외측면의 입구에서 혼합 공간의 상부 중앙에서 개방 형성된 출구에 이르기까지 형성함으로써 한쪽의 약액을 혼합 공간의 구동 로터의 수용 영역 상부에서 주입 가능하게 하고, 약액 유입로의 다른쪽의 경우 하우징의 외측면의 입구에서 하류 측을 2개로 분기시켜 혼합 공간의 상부 양측에서 개방 형성된 출구에 이르기까지 형성함으로써 다른쪽의 약액을 혼합 공간의 종동 로터의 수용 영역 상부에서 주입 가능하도록 했는데, 이에 따라 2종류의 약액을 혼합 공간 전체에 즉시 보급하여 3개의 로터로 혼합할 수 있기 때문에, 2종류의 약액을 더욱 확실하게 교반 혼합할 수 있는 등 그 실질적인 효과가 매우 크다.
도 1은 본 발명에 따른 로터리 믹서의 중앙 종단면도이다.
도 2는 도 1의 로타리 믹서의 중앙 횡단면도이다.
도 3은 도 1의 로타리 믹서의 수평 절단 단면도이다.
도 4는 도 1의 로타리 믹서의 마개를 제거한 상태의 평면도이다.
도 5a는 하우징의 중앙 종단면도이다.
도 5b는 하우징의 중앙 횡단면도이다.
도 6은 구동 로터 및 종동 로터의 정면도이다.
도 7은 본 발명에 따른 로터리 믹서의 실시예 3에 대한 종단면도이다.
본 발명에 로터리 믹서는 도 7에 도시된 바와 같이, 2종 액체 혼합형 주입기(A)의 헤드부(B)에 고정되는 한편, 기본적으로는 하우징(1), 하우징(1) 내에 병렬로 수용되는 1개의 구동 로터(2) 및 2개의 종동 로터(3, 3a), 하우징(1)의 상향 개구부를 폐쇄하는 마개(4)를 구비하도록 구성된다.
하우징(1)은 구동 로터(2) 및 종동 로터(3, 3a)를 수용하는 혼합 공간(5) 및 마개(4)의 수용 공간(6)을 구비하고 있다.
혼합 공간(5)은 구동 로터(2) 및 종동 로터(3, 3a)를 회전 가능하게 하는 한편, 또한 구동 로터(2) 및 종동 로터(3, 3a)의 위치를 규제 가능하도록 구성된다.
구동 로터(2)는 나선형 날개(7, 7a)를 갖는 구동 로터 본체(8), 및 구동 로터 본체(8)의 상부에 일체로 형성되는 한편, 마개(4)를 관통하여 헤드부(미도시) 측의 구동축(S)의 하단에 연결 가능하도록 구성된 연결부(9)를 구비하고 있다.
각 종동 로터(3, 3a)는 나선형 날개(10, 10a)를 갖는 종동 로터 본체(11) 만으로 구성되며, 종동 로터 본체(11)의 경우 구동 로터 본체(8)와 경면(鏡面) 대칭 형상을 갖고, 종동 로터의 나선형 날개(10, 10a)는 구동 로터(2)의 나선형 날개(7, 7a)와 동일한 피치로 역권선되며, 양자를 서로 맞물리게 함으로써 구동 로터(2)의 회전에 따라 종동 로터(3, 3a)를 반대 방향으로 회전시키도록 구성된다.
마개(4)는 수용 공간(6)에 결합되어 혼합 공간(5)의 상향 개구부를 폐쇄하는 한편, 중앙에서 구동 로터(2)의 연결부(9)의 관통공(12)을 형성하고 있다.
하우징(1)의 상부, 즉 혼합 공간(5)의 상부에 출구를 개방 형성함으로써 2개의 약액 유입로(13, 13a)를 형성함과 동시에, 하우징(1)의 하부에 혼합액의 유출로(14)를 형성하고 있다.
한쪽 약액 유입로(13)의 경우 하우징(1) 외측면의 입구에서 혼합 공간(5)의 상부 중앙의 출구에 이르기까지 형성함으로써 한쪽의 약액을 혼합 공간(5)의 구동 로터(2)의 영역 상부에서 주입 가능하게 하고, 다른쪽 약액 유입로(13a)의 경우 하우징(1) 외측면의 입구에서 하류 측을 2개로 분기시켜 혼합 공간(5)의 상부 양측의 출구에 이르기까지 형성함으로써 다른쪽의 약액을 혼합 공간(5)의 종동 로터(3, 3a) 영역 상부에서 주입 가능하도록 했는데, 이에 따라 2종류의 약액을 혼합 공간(5)에 충만시킨 상태에서 구동 로터(2) 및 종동 로터(3, 3a)에 의해 혼합 가능하도록 구성하고 있다.
실시예 1
본 발명에 따른 로터리 믹서는 도 1 내지 4에 도시된 바와 같이 플라스틱으로 제조된 하우징(1), 병렬 배치된 플라스틱제 중앙 구동 로터(2). 구동 로터(2)와 동일 직경을 갖는 한편 구동 로터의 양측면에 배치된 종동 로터(3, 3a) 및 플라스틱제 마개(4)를 구비하고 있다.
하우징(1)의 경우 도 5a 및 도 5b에 도시된 바와 같이, 마개(4)의 수용 공간(6)의 직경이 혼합 공간(5)의 직경보다 크며, 수용 공간과 혼합 공간(5)은 동일한 중심을 갖는 편평한 원통 공간으로 구성된다.
혼합 공간(5)의 경우 도 3에 도시된 바와 같이, 구동 로터(2) 및 종동 로터(3, 3a)보다 약간 큰 직경을 갖는 3개의 원통 공간(17, 18, 18a)을 병렬 배치하되, 원통 공간들의 일부를 중첩 배치하도록 구성된다.
구동 로터(2)의 경우 도 6에 도시된 바와 같이, 180도 우선회 상태로 대향 배치된 2개의 나선형 날개 부재(20, 20a)로 구성된 3개 세트의 좌회전식 나선형 부재(21, 21a, 21b), 및 180도 좌선회 상태로 대향 배치된 2개의 나선형 날개 부재(22, 22a)로 구성된 2개 세트의 우회전식 나선형 부재(23, 23a)를 90°씩 각도를 바꾸어 나선축 방향으로 교대로 직렬 배치하여 일체화한 구동 로터 본체(8), 및 구동 로터 본체(8)의 상부에 배치된 연결부(9)를 구비한다.
좌회전식 나선형 부재(21, 21a, 21b)의 나선형 날개 부재(20) 및 우회전식 나선형 부재(23, 23a)의 나선형 날개 부재(22)의 집합체를 한쪽 나선형 날개(7)로 함과 동시에, 좌회전식 나선형 부재(21, 21a, 21b)의 나선형 날개 부재(20a) 및 우회전식 나선형 부재(23, 23a)의 나선형 날개 부재(22a)의 집합체를 다른쪽 나선형 날개(7a)로 하고 있다.
종동 로터(3, 3a)의 경우 도 6에 도시된 바와 같이, 구동 로터(2)의 구동 로터 본체(8)와 경면 대칭 형상으로 구성되며, 3개 세트의 좌회전식 나선형 부재(23, 23a, 23b) 및 2개 세트의 우회전식 나선형 부재(21, 21a)를 구비한 종동 로터 본체(11) 만으로 구성된다.
우회전식 나선형 부재(23, 23a, 23b)의 나선형 날개 부재(22) 및 좌회전식 나선형 부재(21, 21a)의 나선형 날개 부재(20)의 집합체를 한쪽 나선형 날개(10)로 함과 동시에, 우회전식 나선형 부재(23, 23a, 23b)의 나선형 날개 부재(22a) 및 좌회전식 나선형 부재(21, 21a)의 나선형 날개 부재(20a)의 집합체를 다른쪽 나선형 날개(10a)로 하고 있다.
또한 구동 로터(2)의 경우, 구동축(S)에 의해 최상단 부재(도면에서 좌회전식 나선형 부재[21])의 나선 방향과 반대 방향으로 회전하고, 이에 따라 종동 로터(3, 3a)도 최상단 부재(도면에서 우회전식 나선형 부재[23])의 나선 방향과 반대 방향으로 회전하여, 하우징(1) 내 주입 직후의 약액을 일단 위로 밀어 올림으로써, 혼합 공간(5)의 상부에 공기 잔류가 발생하지 않도록 하는 것이 바람직하다.
한쪽 약액 유입로(13)의 경우, 하우징(1)의 외측면에 입구가 설치되는 한편 혼합 공간(5)의 중앙 상부에 출구가 설치된 직선 형태의 횡방향 구멍으로 구성되며, 혼합 공간(5)과 수용 공간(6)의 경계 단차부(25)에서 중앙 원통 공간(17)의 입구 가장자리 부위를 형성한 오목부(26)의 개시면에 출구를 개방 형성하고 있다.
다른쪽 약액 유입로(13a)의 경우, 혼합 공간(5)과 수용 공간(6)의 경계 단차부(25)에서 상기 오목부(26) 형성 부위와는 반대쪽 부위에서 하우징(1)의 내벽면과 중앙 원통 공간(17)과의 사이에 형성된 오목부(27), 하우징(1)의 한쪽 약액 유입로(13)의 입구와는 반대쪽에 입구를 형성하는 한편 오목부(27)에 출구를 형성한 직선 형태의 횡방향 구멍(28), 경계 단차부(25)의 오목부(27)의 양측부에서 양쪽 원통 공간(18, 18a)에 이르기까지 형성된 홈(29, 29a), 및 경계 단차부(25)에 밀착되는 마개(4)로 구성된다.
또한, 상기 오목부(27)의 횡방향 구멍(28)의 출구 형성면과의 대향면에 수평 단면 삼각형 모양의 분류 돌출부(30)를 형성함으로써, 횡방향 구멍(28)에서 오목부(27) 내로 유입된 한쪽의 약액을 분류시키기 용이하도록 구성된다.
혼합액 유출로(14)의 경우, 하우징(1)의 하부 중앙에 하향 돌출된 노즐 장착부(31)를 종방향으로 관통 형성함으로써 혼합 공간(5) 내의 혼합액을 외부로 토출 가능하도록 구성된다.
마개(4)의 관통공(12)의 중간부에 0링(34)용 홈(35)을 형성하고, 홈(35) 내에 수용된 O링(34)을 탄성 변형 상태에서 연결부(9)의 외주면에 밀착시킴으로써 구동 로터(2)가 회전 가능한 상태에서 약액에 대한 밀봉 기능을 유지하도록 구성된다.
마개(4)의 경우, 수용 공간(6)에 결합시킨 상태에서 경계 단차부(25) 및 하우징(1)의 내면에 밀착시키고 있다.
또한, 구동 로터 본체(8) 및 종동 로터 본체(11)의 경우, 다수개의 좌회전식 나선형 부재(21, 21a ...) 및 우회전식 나선형 부재(23, 23a ...)의 복합체로 구성하는 것이 바람직하지만, 예컨대 도시되지는 않았지만 상하 방향 전체에 걸쳐 연속적으로 일체 형성된 나선형 날개를 가진 단일체로 구성하는 것도 관계없다.
또한 도면에서는 혼합 공간(5)의 경우, 3개의 원통 공간(17, 18, 18a)의 일부를 중첩 병렬 배치하여 형성되어 있지만, 예컨대 도시되지는 않았지만 종동 로터(3, 3a)의 양단 사이에 미세한 틈을 길게 형성하도록 설정함과 동시에, 구동 로터(2) 및 종동 로터(3, 3a)와의 사이에 미세한 틈을 짧게 형성하도록 설정한 단면 레이스 트랙 형상으로 구성하는 것도 관계없다.
다음으로, 본 발명에 따른 로터리 믹서의 작용을 설명한다.
구동 로터(2)를 회전시키면, 이에 따라 종동 로터(3, 3a)가 반대 방향으로 회전하고, 하우징(1)의 약액 유입로(13, 13a) 입구에 연결된 약액 압송 수단(도시되지 않음)에 의해 압송된 2종류의 약액이 혼합 공간(5)에서 합류한다.
구체적으로는, 한쪽 약액 유입로(13)에서 한쪽 오목부(26)를 통해 중앙 원통 공간(17)의 위쪽에서 한쪽의 약액을 주입하는 한편, 다른쪽 약액 유입로(13a)를 구성하는 횡방향 구멍(28), 다른쪽 오목부(27) 및 홈(29, 29a)을 통해 측면 원통 공간(18, 18a)의 위쪽에서 다른쪽의 약액을 주입하도록 구성된다.
약액 압송 수단(도시되지 않음)에 의한 약액의 압송에 의해 합류된 약액은, 혼합 공간(5) 내에 충만된 상태에서 회전하는 구동 로터(2) 및 종동 로터(3, 3a)를 내장한 하우징(1) 내를 통과하여, 하우징(1) 내 전방 단부를 향해 흐르고, 그 과정에서 1개의 구동 로터(2) 및 2개의 종동 로터(3, 3a) 등 총 3개 로터에서 2종류의 약액이 효율적으로 혼합된 후 효율적으로 경화가 진행되는데, 이때 화학 반응을 일으켜 경화가 시작되며, 하우징(1)의 전방 단부에 장착된 토출 노즐(7)에서 경화 수지가 압출된 다음 다양한 용도로 사용된다.
구동 로터(2) 및 종동 로터(3, 3a)의 경우, 소위 "정적 믹서(static mixer)"의 내부 부재와 유사한 형상을 나타내고 있으며, 이러한 형상에 의해 혼합액의 교반 혼합 효율이 향상된다.
또한 구동 로터(2)의 경우, 최상단 부재(도면에서 우회전식 나선형 부재[21])의 나선 방향과 반대 방향으로 회전하고, 이에 따라 종동 로터(3, 3a)도 최상단 부재(도면에서 좌회전식 나선형 부재[23])의 나선 방향과 반대 방향으로 회전함으로써, 하우징(1) 내 주입 직후의 약액을 일단 위쪽으로 밀어올림에 따라 혼합 공간(5)의 상부에 공기 잔류가 발생하지 않도록 구성되는데, 이때 정지 후 잔존 약액이 함부로 외부 유출되지 않도록 하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 따른 로터리 믹서의 경우, 경화성 수지의 주입 작업 종료 후에 부재들을 제거 및 폐기 처분하는 무세척 방식으로 사용하는 것을 상정하고 있지만, 세척하여 재사용하는 세척 방식으로도 사용 가능하다.
본 발명에 따른 믹서(신형 믹서)와 기존 믹서의 비교 실험을 실시하였다.
신형 믹서의 경우, 5개의 부재로 이루어진 1개의 구동 로터 및 2개의 종동 로터를 포함하며, 각 로터는 직경 6mm, 길이 17.5mm로 구성된다.
기존 믹서의 경우, 본원의 출원인인 일본 소세 공업 주식회사(Nippon Sosey Kogyo corporation) 제품의 상품명 "WONDER MIX SNP-M"(메인 로터의 직경 18mm, 길이 52mm)을 사용하였다.
혼합 대상물의 경우, 6.8 Pa·s의 물엿 수용액을 사용하되, 한쪽 약액의 경우 요오드 요오드화 칼륨 수용액으로 착색하는 한편, 다른쪽 약액의 경우에는 티오황산 나트륨을 용해시킨 물엿 수용액으로 하였으며, 공급 양은 각각 0.25cc/s로 총 합계 0.5cc/s로 하였다.
믹서의 회전수는 100rpm으로 하였으며, 탈색법(脫色法)에 따라 장치 내의 혼합 과정을 가시화한 결과, 신형 믹서의 경우 입구 부근에서 2가지 액체의 혼합액이 투명하게 혼합이 완료되었으나, 기존 믹서의 경우에는 혼합 작업 종료 후에도 출구에서 약간의 요오드 색이 남아 있어 혼합이 완료되지 않았다.
일반적으로 믹서 내에서의 층류 혼합(層流混合)은 무차원 혼합 시간(혼합 완료까지의 시간과 장치의 회전수를 곱한 총회전수)에 의해 평가되는데, 본 실험에서는 동일한 유량으로 평가되기 때문에 동일한 회전수로 평가할 경우에는 믹서 내 입구로부터의 거리로 혼합을 평가하는 것이 가능해진다. 따라서 신형 믹서가 더 우수하다고 판단된다.
1 하우징
2 구동 로터
3, 3a 종동 로터
4 마개
5 혼합 공간
7 나선형 날개
8 구동 로터 본체
9 연결부
10 나선형 날개
11 종동 로터 본체
12 관통공
13, 13a 유입로
14 유출로
21, 21a ... 좌회전식 나선형 부재
23, 23a ... 우회전식 나선형 부재
A 다종 액체 혼합형 주입기
B 헤드부

Claims (4)

  1. 다종 액체 혼합형 주입기의 헤드부에 고정되는 로터리 믹서에 있어서,
    상기 믹서는 하우징 내에 1개의 구동 로터 및 2개의 종동 로터를 병렬 수용하고, 하우징의 상향 개구부를 마개로 폐쇄하며, 하우징의 경우 구동 로터 및 종동 로터를 수용하는 혼합 공간을 구비하고, 혼합 공간은 구동 로터 및 종동 로터를 수용하는 3개의 원통형 공간의 일부를 중첩 및 병렬 배치하여 형성되며, 하우징 상부의 혼합 공간의 상부에 출구를 개방 형성함으로써 2개의 약액 유입로를 형성함과 동시에, 하우징의 하부에 혼합액의 유출로를 형성하며, 혼합 공간의 경우 구동 로터 및 종동 로터를 회전 가능하게 하는 한편, 구동 로터 및 종동 로터의 위치를 규제 가능하도록 구성되며, 구동 로터의 경우 나선형 날개를 갖는 구동 로터 본체 및 구동 로터 본체의 상부에 일체로 형성되는 한편 마개를 관통하는 연결부를 구비하고, 종동 로터의 경우 나선형 날개를 갖는 종동 로터 본체만으로 구성되며, 이 나선형 날개는 구동 로터의 나선형 날개와 동일한 피치로 역권선되고, 마개에 의해 혼합 공간의 상향 개구부를 폐쇄하는 한편 중앙에서 연결부의 관통공을 형성하며, 구동 로터와 종동 로터를 맞물리게 함으로써 종동 로터의 하단을 혼합 공간의 바닥보다 위쪽으로, 상단을 마개의 밑면보다 아래쪽에 위치시킨 상태에서, 구동 로터의 회전에 따라 종동 로터를 정위치에서 역방향으로 회전 가능하게 하고, 약액 유입로 중 한쪽은 하우징의 외측면의 입구에서 혼합 공간의 구동 로터가 수용된 원통형 공간의 상부에서 개방 형성된 출구에 이르기까지 형성하며, 약액 유입로의 다른쪽은 하우징의 외측면의 입구에서 하류 측을 2개로 분기시켜 혼합 공간의 종동 로터가 수용된 원통형 공간의 상부에서 개방 형성된 출구에 이르기까지 형성되는 것을 특징으로 하는 로터리 믹서.
  2. 제1항에 있어서,
    구동 로터 본체 및 종동 로터 본체의 경우 우회전식 나선형 부재와 좌회전식 나선형 부재를 나선 중심축에 맞춰 교대로 직렬 일체화한 형상으로 형성하는 한편, 구동 로터 본체와 종동 로터 본체에 대해 동일 단 부재의 나선 방향을 반대로 한 것을 특징으로 하는 로터리 믹서.
  3. 제2항에 있어서,
    구동 로터의 회전 방향을 최상단 나선형 부재의 회전 방향과 반대 방향으로 한 것을 특징으로 하는 로터리 믹서.
  4. 삭제
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