KR102558152B1 - 디졸버 믹서 - Google Patents

Abstract

본 발명은 교반용기 내에서 교반물을 전체적으로 균일하면서도 효과적으로 교반시켜 교반효율을 대폭적으로 증대시킬 수 있는 디졸버 믹서에 관한 것으로, 수직방향으로 연장되는 수직프레임과, 상기 수직프레임 상에 수평방향으로 결합되는 수평프레임과, 상기 수평프레임에 대해서 수직상태로 결합되며 구동부에 의해 작동함으로써 교반용기 내에서 교반물을 교반하도록 구성된 교반유닛을 포함하고, 상기 교반유닛은, 일정 길이의 회전축; 상기 회전축의 하부에 결합된 제1 교반부재; 상기 회전축의 둘레를 감싸며 회전가능하게 설치되는 회전부재; 및 상기 회전부재에 결합되되, 상기 제1 교반부재로부터 상측으로 이격되어 배치되는 제2 교반부재를 포함하여 구성된다.

Description

디졸버 믹서{DISSOLVER MIXER}

본 발명은 디졸버 믹서에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 교반용기 내에서 교반물을 전체적으로 균일하면서도 효과적으로 교반시켜 교반효율을 대폭적으로 증대시킬 수 있는 디졸버 믹서에 관한 것이다.

일반적으로 디졸버 믹서는 페인트나 안료, 화장품과 같은 액상의 원료를 교반하거나 미세한 입자를 가진 원료로 미립화시키는 장치로, 대개 교반용기 내에 채워진 교반물을 임펠러의 회전구동에 의해 교반시키도록 구성되어 있다.

종래기술로서, 특허문헌(KR10-1768797)을 참조하면, 통상의 디졸버 믹서는 받침대 상에 수직방향으로 수직프레임이 구비되고, 이 수직프레임의 상단에 수평연장되는 수평프레임이 결합되는데, 상기 수평프레임에는 일측에 구동부가 매달린 상태로 결합되고, 타측에 상기 구동부에 의해 작동되는 회전축이 일정 길이로 하향 연장되도록 구성된다.

또한, 상기 회전축의 하단에는 교반용기에 담긴 교반물을 교반 또는 미립화시키도록 된 임펠러(교반유닛)가 구비되고, 상기 수직프레임은 내부에 승강수단이 내장되어 상기 수평프레임을 일체로 승강시킴에 따라 상기 임펠러를 교반용기의 내외로 이동시킬 수 있게 된다.

하지만, 이러한 종래의 디졸버 믹서는 통상적인 임펠러의 구조를 가지므로 교반용기 내에서 교반물을 전체적으로 교반시키는 데에 한계가 있는 것일 뿐만 아니라 그에 따라 장치에 의한 교반효율이 떨어지는 단점이 있는 것이다.

KR 10-1768797 B1

따라서 본 발명은 상기 문제를 해결하기 위해 안출한 것으로서, 교반용기 내에서 교반물을 전체적으로 균일하면서도 효과적으로 교반시켜 교반효율을 대폭적으로 증대시킬 수 있는 디졸버 믹서를 제공함을 하나의 목적으로 한다.

본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기에 설명될 것이며, 본 발명의 실시예에 의해 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 청구범위에 나타낸 수단 및 조합에 의해 실현될 수 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 수직방향으로 연장되는 수직프레임과, 상기 수직프레임 상에 수평방향으로 결합되는 수평프레임과, 상기 수평프레임에 대해서 수직상태로 결합되며 구동부에 의해 작동함으로써 교반용기 내에서 교반물을 교반하도록 구성된 교반유닛을 포함하는 디졸버 믹서로서, 상기 교반유닛은, 일정 길이의 회전축; 상기 회전축의 하부에 결합된 제1 교반부재; 상기 회전축의 둘레를 감싸며 회전가능하게 설치되는 회전부재; 및 상기 회전부재에 결합되되, 상기 제1 교반부재로부터 상측으로 이격되어 배치되는 제2 교반부재를 포함하며, 상기 회전축은 제1 구동부로부터 공급받은 동력에 의해 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전하고 상기 회전부재는 제2 구동부로부터 공급받은 동력에 의해 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전하여, 상기 제1 교반부재 및 제2 교반부재는 동일한 축 상에서 상부 및 하부에 걸쳐서 교반물을 교반하도록 구성되고, 상기 제1 교반부재는, 상기 회전축의 하부에 결합되는 플레이트부재; 상기 플레이트부재의 하부에 결합되며 상부방향으로 절곡된 상부날개와 하부방향으로 절곡된 하부날개를 구비하는 회전날개부; 및 상기 플레이트부재로부터 상측으로 이격되어 배치되는 반구 형상으로 된 반구형 부재를 포함하고, 상기 플레이트부재 및 회전날개부의 중앙부 주위에는 다수의 관통홀이 형성되어 있고, 상기 제2 교반부재는 상기 회전축에 대해 서로 대향되게 일정 방향으로 비틀림각도를 가지고 설치되는 두 쌍의 ㄷ자 형태로 절곡된 ㄷ자형 회전날개부를 포함하며, 상기 비틀림각도는 5 내지 15° 범위이고, 상기 교반용기의 외측면을 감싸는 형태로 설치되어 상기 교반용기의 온도를 조절할 수 있도록 구성된 제1 하우징을 더 포함하고, 상기 제1 하우징은, 상기 제1 하우징의 내부에 배치되어 온수 또는 냉수가 공급되는 다수의 냉온수 유로와, 상기 냉온수 유로에서 발생하는 열을 상기 교반용기의 내부로 전달하도록 상기 제1 하우징의 내부에 충전되는 열교환매체를 포함하고, 상기 제1 하우징의 외측면을 감싸는 형태로 설치되어 상기 교반용기의 진동을 감소시키도록 구성된 제2 하우징을 더 포함하고, 상기 제2 하우징은, 상기 제2 하우징의 내부에 유동가능하게 배치되는 다수의 밸런싱부재와, 상기 밸런싱부재가 일정한 이격거리를 유지하도록 상기 밸런싱부재 사이에 배치되는 간격유지부재와, 상기 제2 하우징의 내부에 충전되는 점성매체를 포함하고, 상기 밸런싱부재 및 간격유지부재는 상기 제2 하우징 내에 서로 대칭되게 배치되고, 상기 간격유지부재는 상기 점성매체가 통과하도록 양단을 가로지르는 하나 이상의 관통유로를 포함하는 것을 특징으로 한다.

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이상과 같이 본 발명에 따른 디졸버 믹서에 의하면, 교반용기 내에서 교반물을 전체적으로 균일하면서도 효과적으로 교반시켜 교반효율을 대폭적으로 증대시킬 수 있는 우수한 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 디졸버 믹서의 개략적인 구성도이고,
도 2는 도 1의 교반유닛의 구성도이고,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 교반부재의 단면도이고,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 교반부재의 사시도이고,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 및 제2 하우징의 구성을 나타낸 도면이고,
도 6은 도 5에 따른 제1 하우징의 구성을 나타낸 도면이고,
도 7은 도 5에 따른 제2 하우징의 구성을 나타낸 도면이며,
도 8은 도 5에 따른 간격유지부재의 상세 구성을 나타낸 도면이다.

기타 실시예들의 구체적인 사항은 상세한 설명 및 도면에 포함되어 있다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 이하의 설명에서 어떤 부분이 다른 부분과 연결되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 다른 매체를 사이에 두고 연결되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 도면에서 본 발명과 관계없는 부분은 본 발명의 설명을 명확하게 하기 위하여 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다.

이하, 첨부된 도면들을 참고하여 본 발명에 대해 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 디졸버 믹서의 개략적인 구성도이고, 도 2는 도 1의 교반유닛의 구성도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 교반부재의 단면도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 교반부재의 사시도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 및 제2 하우징의 구성을 나타낸 도면이고, 도 6은 도 5에 따른 제1 하우징의 구성을 나타낸 도면이고, 도 7은 도 5에 따른 제2 하우징의 구성을 나타낸 도면이며, 도 8은 도 5에 따른 간격유지부재의 상세 구성을 나타낸 도면이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 디졸버 믹서는 수직방향으로 연장되는 수직프레임(101)과, 상기 수직프레임(101) 상에 수평방향으로 결합되는 수평프레임(103)과, 상기 수평프레임(103)에 대해서 수직상태로 결합되며 구동부(M1, M2)에 의해 작동함으로써 교반용기(105) 내에서 교반물을 교반하도록 구성된 교반유닛(100)을 포함하여 구성된다.

상기 수직프레임(101)은 내부에 승강수단이 내장되어 상기 수평프레임(103)을 일체로 승강시킴에 따라 상기 교반유닛(100)을 교반용기(105)의 내외로 이동시킬 수 있게 된다.

상기 교반유닛(100)은 일정 길이의 회전축(110)과, 상기 회전축(110)의 하부에 결합된 제1 교반부재(120)와, 상기 회전축(110)의 둘레를 감싸며 회전가능하게 설치되는 회전부재(130)와, 상기 회전부재(130)에 결합되되, 상기 제1 교반부재(120)로부터 상측으로 이격되어 배치되는 제2 교반부재(140)를 포함한다.

여기서, 상기 회전축(110)은 상기 구동부(M1)로부터 공급받은 동력에 의해 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전한다.

또한, 상기 회전부재(130)는 상기 구동부(M2)로부터 공급받은 동력에 의해 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전한다.

상기 구동부(M1, M2)와 상기 회전축(110) 및 회전부재(130)의 동력 전달을 위한 기어연결 구성은 종래기술로서 공지되어 있으며, 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 상기 제1 교반부재(120)는 상기 회전축(110)의 하부에 결합되는 플레이트부재(121)와, 상기 플레이트부재(121)의 하부에 결합되며 상부방향으로 절곡된 상부날개(123a)와 하부방향으로 절곡된 하부날개(123b)를 구비하는 회전날개부(123)와, 상기 플레이트부재(121)로부터 상측으로 이격되어 배치되는 반구 형상으로 된 반구형 부재(125)를 포함한다.

또한, 상기 플레이트부재(121) 및 회전날개부(123)의 중앙부 주위에는 다수의 관통홀(127)이 형성되어 있다. 이때, 회전날개부(123)의 중앙부 주위에도 역시 관통홀(127)의 위치에 대응하는 관통홀(129)이 형성될 수 있다.

상기 관통홀(127, 129)은 적어도 2개로 형성될 수 있다. 도면을 참조하면, 상기 플레이트부재(121)에는 4개의 관통홀(127)이 형성됨을 알 수 있다. 회전축(110)의 회전에 의해 회전날개부(123)가 회전할 때, 일부의 교반물은 관통홀(127, 129)을 통해 상부로 유출가능하며, 관통홀(127, 129)을 통해 유출된 교반 대상물은 다시 반구형 부재(125)에 의해 회전날개부(123)의 종단 방향으로 낙하하면서 고르게 교반되므로 교반효율을 증가시킬 수 있다.

도 4를 참조하면, 상기 제2 교반부재(140)는 상기 회전축(110)에 대해 서로 대향되게 일정 방향으로 비틀림각도를 가지고 설치되는 두 쌍의 ㄷ자 형태로 절곡된 ㄷ자형 회전날개부(141, 143)를 포함하며, 이때 비틀림각도(a)는 5 내지 15° 범위일 수 있다. 가장 바람직하게는, 비틀림각도(a)는 7 내지 9° 범위일 수 있다.

상기 제2 교반부재(140)의 ㄷ자형 회전날개부(141, 143)는 매우 특징적인 구조로서, 디졸버 믹서의 회전동력, 평균 유동속도, 교반물 유동저항, 난류 운동에너지, 회전날개부에 미치는 최대응력 및 변형율, 교반조건 등을 분석함으로써 설계되는 것이다.

이러한 ㄷ자형 회전날개부(141, 143)의 구성은 고점도의 조성성분에 대해서도 기존의 디졸버 믹서로서는 달성할 수 없는 우수한 분산효과를 얻을 수 있도록 한다.

한편, 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 디졸버 믹서는 상기 교반용기(105)의 온도를 조절할 수 있도록 구성된 제1 하우징(200) 및 상기 교반용기(105)의 진동을 감소시키도록 구성된 제2 하우징(300)을 포함할 수 있다. 여기서, 제1 및 제2 하우징(200, 300)은 링 형상으로 이루어질 수 있다.

도 6을 참조하면, 상기 제1 하우징(200)은 상기 교반용기(105)의 외측면을 감싸는 형태로 설치되어 상기 교반용기(105)의 온도를 조절할 수 있도록 구성된다.

상기 제1 하우징(200)은, 상기 제1 하우징(200)의 내부에 배치되어 온수 또는 냉수가 공급되는 다수의 냉온수 유로(210)와, 상기 냉온수 유로(210)에서 발생하는 열을 상기 교반용기(105)의 내부로 전달하도록 상기 제1 하우징(200)의 내부에 충전되는 열교환매체(220)를 포함하여 구성된다. 여기서, 열교환매체(220)로서는 물이 사용될 수 있다. 이렇게 열교환매체(220)가 사용되는 경우 냉온수 유로(210)에서 발생되는 냉열 또는 온열을 교반용기(105)의 표면에 공급할 때 열교환 효율을 높일 수 있다.

상기 제1 하우징(200)의 외부는 단열재(230)로 덮여 있고 그 내측면은 상기 교반용기(100)의 외측 벽면과 직접 맞닿아 있는 형태로 적용될 수 있다.

도 7을 참조하면, 상기 제2 하우징(300)은 상기 제1 하우징(200)의 외측면을 감싸는 형태로 설치되어 상기 교반용기(105)의 진동을 감소시키도록 구성된다.

상기 제2 하우징(300)은 상기 제2 하우징(300)의 내부에 유동가능하게 배치되는 다수의 밸런싱부재(310)와, 상기 밸런싱부재(310)가 일정한 이격거리를 유지하도록 상기 밸런싱부재(310) 사이에 배치되는 간격유지부재(320)와, 상기 제2 하우징(300)의 내부에 충전되는 점성매체(330)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 점성매체(330)는 상기 제2 하우징(300) 내에 채워져서 상기 밸런싱부재(310)와 간격유지부재(320)가 잠기도록 하는데, 예를 들어 그리스 등과 같은 점성오일 등이 사용될 수 있으며, 상기 밸런싱부재(310) 사이 또는 상기 밸런싱부재(310)와 간격유지부재(320) 사이에서 이들 간의 충돌에 의한 충격력과 마찰 및 마모 등을 감소시키게 된다.

상기 밸런싱부재(310) 및 간격유지부재(320)의 개수나 직경, 무게, 재질은 다양하게 설정될 수 있음은 물론이다.

상기 밸런싱부재(310) 및 간격유지부재(320)는 상기 제2 하우징(300) 내에 서로 대칭되게 배치될 수 있으며, 상기 제2 하우징(300) 내에 형성되어 있는 가이드부재(홈 또는 트랙 등)(도시안됨)를 따라 유동할 수 있다.

도면에서, 상기 밸런싱부재(310) 및 간격유지부재(320)는 상기 제2 하우징(300) 내에 상부측과 하부측에 대칭되게 배치되고 있으나, 바람직하게는 상부측과 하부측 이외에 좌측 및 우측에도 대칭되게 배치될 수 있다.

상기 교반유닛(100)의 회전축(110)은 불균형이 발생하기 쉬우며, 이로 인해 회전 시에 교반용기(105)에서 진동이 발생할 수 있다. 이를 고려하여, 본 발명에서는 점성매체(330) 내에 잠겨진 밸런싱부재(310)와 간격유지부재(320)가 예를 들어 밸런싱 웨이트 기능을 제공하도록 함으로써 회전 시에 발생할 수 있는 진동 등을 해소하는 것이 가능하게 된다.

또한, 상기 간격유지부재(320)는 상기 점성매체(330)가 통과하도록 양단을 가로지르는 하나 이상의 관통유로(320a)를 포함할 수 있다.

본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구의 범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

101 : 수직프레임
103 : 수평프레임
105 : 교반용기
100 : 교반유닛
110 : 회전축
120 : 제1 교반부재
130 : 회전부재
140 : 제2 교반부재
121 : 플레이트부재
123 : 회전날개부
125 : 반구형 부재
141, 143 : ㄷ자형 회전날개부

Claims (6)

1. 수직방향으로 연장되는 수직프레임과, 상기 수직프레임 상에 수평방향으로 결합되는 수평프레임과, 상기 수평프레임에 대해서 수직상태로 결합되며 구동부에 의해 작동함으로써 교반용기 내에서 교반물을 교반하도록 구성된 교반유닛을 포함하는 디졸버 믹서로서,
   상기 교반유닛은,
   일정 길이의 회전축;
   상기 회전축의 하부에 결합된 제1 교반부재;
   상기 회전축의 둘레를 감싸며 회전가능하게 설치되는 회전부재; 및
   상기 회전부재에 결합되되, 상기 제1 교반부재로부터 상측으로 이격되어 배치되는 제2 교반부재를 포함하며,
   상기 회전축은 제1 구동부로부터 공급받은 동력에 의해 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전하고 상기 회전부재는 제2 구동부로부터 공급받은 동력에 의해 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전하여, 상기 제1 교반부재 및 제2 교반부재는 동일한 축 상에서 상부 및 하부에 걸쳐서 교반물을 교반하도록 구성되고,
   상기 제1 교반부재는,
   상기 회전축의 하부에 결합되는 플레이트부재;
   상기 플레이트부재의 하부에 결합되며 상부방향으로 절곡된 상부날개와 하부방향으로 절곡된 하부날개를 구비하는 회전날개부; 및
   상기 플레이트부재로부터 상측으로 이격되어 배치되는 반구 형상으로 된 반구형 부재를 포함하고,
   상기 플레이트부재 및 회전날개부의 중앙부 주위에는 다수의 관통홀이 형성되어 있고,
   상기 제2 교반부재는 상기 회전축에 대해 서로 대향되게 일정 방향으로 비틀림각도를 가지고 설치되는 두 쌍의 ㄷ자 형태로 절곡된 ㄷ자형 회전날개부를 포함하며, 상기 비틀림각도는 5 내지 15° 범위이고,
   상기 교반용기의 외측면을 감싸는 형태로 설치되어 상기 교반용기의 온도를 조절할 수 있도록 구성된 제1 하우징을 더 포함하고, 상기 제1 하우징은,
   상기 제1 하우징의 내부에 배치되어 온수 또는 냉수가 공급되는 다수의 냉온수 유로와, 상기 냉온수 유로에서 발생하는 열을 상기 교반용기의 내부로 전달하도록 상기 제1 하우징의 내부에 충전되는 열교환매체를 포함하고,
   상기 제1 하우징의 외측면을 감싸는 형태로 설치되어 상기 교반용기의 진동을 감소시키도록 구성된 제2 하우징을 더 포함하고, 상기 제2 하우징은,
   상기 제2 하우징의 내부에 유동가능하게 배치되는 다수의 밸런싱부재와, 상기 밸런싱부재가 일정한 이격거리를 유지하도록 상기 밸런싱부재 사이에 배치되는 간격유지부재와, 상기 제2 하우징의 내부에 충전되는 점성매체를 포함하고,
   상기 밸런싱부재 및 간격유지부재는 상기 제2 하우징 내에 서로 대칭되게 배치되고,
   상기 간격유지부재는 상기 점성매체가 통과하도록 양단을 가로지르는 하나 이상의 관통유로를 포함하는 것을 특징으로 하는 디졸버 믹서.
   
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