KR102566243B1 - 믹서기 - Google Patents

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KR102566243B1
KR102566243B1 KR1020210089227A KR20210089227A KR102566243B1 KR 102566243 B1 KR102566243 B1 KR 102566243B1 KR 1020210089227 A KR1020210089227 A KR 1020210089227A KR 20210089227 A KR20210089227 A KR 20210089227A KR 102566243 B1 KR102566243 B1 KR 102566243B1
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이영진
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    • B01F35/32005—Type of drive

Abstract

믹서기는, 교반대상물질을 혼합하기 위한 제1블레이드, 제2블레이드, 제3블레이드 및 제4블레이드와, 제1블레이드를 제1자전축을 중심으로 자전시키고, 제2블레이드를 제2자전축을 중심으로 자전시키고, 제3블레이드를 제3자전축을 중심으로 자전시키고, 제4블레이드를 제4자전축을 중심으로 자전시킴과 아울러, 제1자전축, 제2자전축, 제3자전축 및 제4자전축을 공전축을 중심으로 공전시키는 구동부를 포함할 수 있다. 제1블레이드는, 제1자전축을 비틀림축으로 하여 제1자전축을 따라 비틀림된 형상을 가질 수 있다. 제2블레이드는, 제2자전축을 비틀림축으로 하여 제2자전축을 따라 비틀림된 형상을 가질 수 있다. 제3블레이드 및 제4블레이드 중 적어도 하나는 제3자전축 또는 제4자전축을 중심축으로 하는 원뿔대의 옆면에 복수 개의 베인이 원뿔대의 원주 방향을 따라 순차적으로 형성되는 베벨 블레이드를 적어도 하나 포함할 수 있다. 제3블레이드 또는 제4블레이드는, 적어도 하나의 디스퍼서블레이드를 포함하고, 적어도 하나의 디스퍼서블레이드는 제3자전축 또는 제4자전축을 중심으로 회전하는 회전판과, 회전판의 가장자리에서 상면으로부터 돌출되게 형성되는 복수 개의 상방돌출핀들과 회전판의 가장자리에서 하면으로부터 돌출되게 형성되는 복수 개의 하방돌출핀들을 포함할 수 있다.

Description

믹서기{MIXER}
본 개시물(disclosure)은 공전하면서 각각 자전하는 제1블레이드, 제2블레이드, 제3블레이드 및 제4블레이드를 사용하여 교반대상물질을 반죽 및 분산을 하는 믹서기에 관한 것이다.
일반적으로 믹서기, 그 중에서 플래니터리 (planetary) 믹서기는 주로 반죽상태의 고점도 교반대상물질을 교반하여 골고루 섞는 기능을 수행하는 것으로서, 자전공전식 스크류 믹서기로도 불리운다.
이러한 믹서기는 소정의 용기 내에서 공전과 자전운동을 병행하는 복수의 블레이드를 이용하여 용기 내의 교반대상물질을 교반 작용을 통해 혼합시킨다.
그런데, 교반대상물질이 초고점도(1,000,000 cPs 이상) 인 경우, 블레이드에 매우 큰 저항이 가해진다. 반면, 구성부품의 강도 한계로 인해 고점도의 교반대상물질을 교반하기 위해 동력을 무한정 높게 사용할 수 없어, 고점도의 교반대상물질을 교반하는데 한계가 있었다.
따라서, 초고점도(1,000,000 cPs 이상)의 교반대상물질을 원활하게 교반하면서 아울러 동력의 사용을 최소화하는 믹서기의 필요성이 대두되고 있다.
본 개시물은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 개시물은 초고점도 교반대상물질을 직접적으로 교반하는 역할을 하는 한 쌍의 반죽(kneading) 블레이드와 함께 교반대상물질을 골고루 분산해 주는 한 쌍의 분산(dispersing) 블레이드를 제공하여, 초고점도의 교반대상물질을 원활하게 교반하면서 아울러 동력의 사용 효율을 개선하는 믹서기를 제공하는데 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 개시물은, 교반대상물질을 혼합하기 위한 제1블레이드, 제2블레이드, 제3블레이드 및 제4블레이드와, 상기 제1블레이드를 제1자전축을 중심으로 자전시키고, 상기 제2블레이드를 제2자전축을 중심으로 자전시키고, 상기 제3블레이드를 제3자전축을 중심으로 자전시키고, 상기 제4블레이드를 제4자전축을 중심으로 자전시킴과 아울러, 상기 제1자전축, 상기 제2자전축, 상기 제3자전축 및 상기 제4자전축을 공전축을 중심으로 공전시키는 구동부를 포함하고, 상기 제1블레이드는, 상기 제1자전축을 비틀림축으로 하여 상기 제1자전축을 따라 비틀림된 형상을 갖고, 상기 제2블레이드는, 상기 제2자전축을 비틀림축으로 하여 상기 제2자전축을 따라 비틀림된 형상을 갖고, 상기 제3블레이드 및 상기 제4블레이드 중 적어도 하나는 상기 제3자전축 또는 상기 제4자전축을 중심축으로 하는 원뿔대의 옆면에 복수 개의 베인이 원뿔대의 원주 방향을 따라 순차적으로 형성되는 베벨 블레이드를 적어도 하나 포함하는 믹서기를 제공할 수 있다.
어떠한 실시예들에서, 상기 베벨 블레이드는 각각의 베인이 곡선을 따라 연장되게 형성된 스파이럴 베벨 블레이드일 수 있다.
어떠한 실시예들에서, 상기 스파이럴 베벨 블레이드는, 라이트 핸드 스파이럴 베벨 블레이드이고, 대단부가 상측에 소단부가 하측에 위치할 수 있다.
어떠한 실시예들에서, 상기 스파이럴 베벨 블레이드는 상측에서 볼 때 시계 방향으로 회전할 수 있다.
어떠한 실시예들에서, 상기 제3블레이드 및 상기 제4블레이드 중 적어도 하나는 상기 제3자전축 또는 상기 제4자전축을 따라 이격 배치되는 적어도 2개의 상기 라이트 핸드 스파이럴 베벨 블레이드를 포함할 수 있다.
어떠한 실시예들에서, 상기 제3블레이드 및 상기 제4블레이드 중 적어도 하나는 상기 라이트 핸드 스파이럴 베벨 블레이드의 상측에 적어도 하나의 레프트 핸드 스파이럴 베벨 블레이드를 추가적으로 포함하고, 상기 레프트 핸드 스파이럴 베벨 블레이드는 소단부가 상측에 대단부가 하측에 위치할 수 있다.
어떠한 실시예들에서, 상기 구동부는, 제1구동원, 상기 제1자전축을 회전 중심으로 하고 상기 제1블레이드와 결합되는 제1자전샤프트, 상기 제2자전축을 회전 중심으로 하고 상기 제2블레이드와 결합되는 제2자전샤프트, 상기 제3자전축을 회전 중심으로 하고 상기 제3블레이드와 결합되는 제3자전샤프트, 상기 제4자전축을 회전 중심으로 하고 상기 제4블레이드와 결합되는 제4자전샤프트, 상기 공전축을 회전 중심으로 하는 공전샤프트, 및 상기 공전샤프트와 결합되고 상기 제1자전샤프트, 상기 제2자전샤프트, 상기 제3자전샤프트 및 상기 제4자전샤프트를 자전 가능하게 지지하는 공전 바디를 추가적으로 포함하고, 상기 제1구동원은 상기 공전샤프트를 공전시키고, 상기 공전 바디는 상기 공전샤프트와 함께 공전되고, 상기 제1자전샤프트, 상기 제2자전샤프트, 상기 제3자전샤프트 및 상기 제4자전샤프트는 상기 공전 바디와 함께 공전될 수 있다.
어떠한 실시예들에서, 상기 구동부는, 제2구동원, 상기 공전축을 회전 중심으로 하는 보조샤프트, 상기 보조샤프트와 상기 제3자전샤프트를 연결하는 제3동력전달부, 상기 보조샤프트와 상기 제4자전샤프트를 연결하는 제4동력전달부를 추가적으로 포함하고, 상기 제2구동원은 상기 보조샤프트를 회전시키고, 상기 제3동력전달부는 상기 보조샤프트의 동력을 상기 제3자전샤프트에 전달하여 상기 제3자전샤프트를 자전시키고, 상기 제4동력전달부는 상기 보조샤프트의 동력을 상기 제4자전샤프트에 전달하여 상기 제4자전샤프트를 자전시킬 수 있다.
어떠한 실시예들에서, 상기 공전샤프트는, 상기 공전축의 방향을 따라 연장되게 형성되는 중공을 갖고, 상기 보조샤프트는, 상기 중공 내에서 상기 공전축의 방향을 따라 연장되게 형성될 수 있다.
어떠한 실시예들에서, 상측에서 바라볼 때, 상기 공전축을 중심으로 시계 방향으로 상기 제1자전축, 상기 제4자전축, 상기 제2자전축 및 상기 제3자전축이 순차적으로 배치될 수 있다.
상기한 구성에 따르면, 본 개시물은 초고점도 교반대상물질을 직접적으로 교반하는 역할을 하는 한 쌍의 반죽 블레이드와 함께 이에 더하여 교반대상물질을 분산해 주는 한 쌍의 분산 블레이드를 설치하여 초고점도의 교반대상물질을 원활하게 교반하면서 아울러 동력의 사용 효율을 개선하는 믹서기를 제공할 수 있는 효과가 있다.
회전하는 블레이드들에 의해 교반대상물질은 좌우로 이동하는 것은 물론 비틀어진 블레이드의 형상을 따라 상하로 대류이동을 하여 교반작용이 이루어지게 되는데, 여기에 분산 기능을 향상시킬 수 있는 한 쌍의 분산 블레이드를 추가 설치하여 교반 품질을 향상시킬 수 있다.
도 1 및 도 2는 본 개시물의 실시예들에 따른 믹서기의 전체 구성을 각기 다른 방향에서 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 3은 본 개시물의 실시예들에 따른 공전축, 제1자전축, 제2자전축, 제3자전축 및 제4자전축의 배치도이다.
도 4 내지 도 7은 본 개시물의 실시예들에 따른 제1 반죽블레이드를 보여주는 정면도, 배면도, 좌측면도, 평면도 및 저면도이다.
도 8 내지 도 11은 본 개시물의 실시예들에 따른 제2 반죽블레이드를 보여주는 정면도, 배면도, 좌측면도, 평면도 및 저면도이다.
도 12 내지 도 14은 본 개시 물의 실시예들에 따른 디스퍼서블레이드의 사시도, 평면도 및 정면도이다.
도 15 내지 도 18은 본 개시 물의 실시예들에 따른 라이트 핸드 스파이럴 베벨 블레이드를 보여주는 사시도, 정면도, 평면도 및 저면도이다.
도 19은 본 개시물의 실시예들에 따른 스파이럴 베벨 블레이드 세트를 보여주는 도면이다.
도 20는 본 개시물의 실시예들에 따른 스파이럴 베벨 블레이드 세트를 보여주는 도면이다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 개시물의 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.
본 개시물은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록, 그리고 당업자에게 본 개시물의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예시적으로 제공되는 것이다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
도 1 및 도 2는 본 개시물의 실시예들에 따른 믹서기의 전체 구성을 각기 다른 방향에서 개략적으로 보여주는 도면이다. (도 1에는 제3자전샤프트 및 제4자전샤프트의 도시를 생략하였고, 도 2에서는 제2자전샤프트 및 제4자전샤프트의 도시를 생략하였다.)
어떠한 실시예들에서, 믹서기는 대상물을 혼합하기 위한 제1블레이드(미도시), 제2블레이드(미도시), 제3블레이드(미도시) 및 제4블레이드(미도시)와, 이들 블레이드들을 구동하는 구동부를 포함한다. 이 밖에, 어떠한 실시예들에서, 믹서기는 용기(310) 및 후드(320)를 포함할 수 있다.
어떠한 실시예들에서, 구동부는 제1구동원(110), 제2구동원(120) 및 제3구동원(130)을 포함할 수 있다. 어떠한 실시예들에서, 구동부는 공전샤프트(211), 공전바디(213), 제1자전샤프트(shaft)(231), 제2자전샤프트(241), 제3자전샤프트(251) 및 제4자전샤프트를 포함할 수 있다. 어떠한 실시예들에서, 구동부는 태양기어(220), 유성기어(233), 제1기어(235) 및 제2기어(245)를 포함할 수 있다. 어떠한 실시예들에서, 구동부는 제1동력전달부(201)를 포함할 수 있다. 어떠한 실시예들에서, 구동부는, 제2동력전달부(202), 보조샤프트(253), 제3동력 전달부(255) 및 제4동력전달부(265)를 포함할 수 있다.
제1블레이드는 제1자전샤프트(231)에 결합될 수 있다. 제2블레이드는 제2자전샤프트(241)에 결합될 수 있다. 제3블레이드는 제3자전샤프트(251)에 결합될 수 있다. 제4블레이드는 제4자전샤프트에 결합될 수 있다.
구동부는, 제1블레이드를 제1자전축(axis)을 중심으로 자전시키고, 제2블레이드를 제2자전축을 중심으로 자전시키고, 제3블레이드를 제3자전축을 중심으로 자전시키고, 제4블레이드를 제4자전축을 중심으로 자전시킬 수 있다. 이와 동시에, 구동부는 제1자전축, 제2자전축, 제3자전축 및 제4자전축을 공전축을 중심으로 공전시킬 수 있다.
제1구동원(110)은 제1블레이드, 제2블레이드, 제3블레이드 및 제4블레이드를 공전시킴과 아울러 제1블레이드 및 제2블레이드를 자전시키는데 필요한 동력을 제공할 수 있다. 어떠한 실시예들에서, 제1구동원(110)은 모터일 수 있다. 그러나, 본 개시물이 이에 한정되지는 않고 다양한 대체 실시예들을 가질 수 있다. 제1구동원(110)은 제1동력전달부(201)를 매개하여 공전샤프트(211)에 동력을 전달하여 공전샤프트(211)를 공전 시킬 수 있다. 어떠한 실시예들에서, 제1동력전달부(201)는 체인 동력 전달 장치일 수 있다. 그러나, 본 개시물이 이에 한정되지는 않고 다양한 대체 실시예들을 가질 수 있다.
제2구동원(120)은 제3블레이드 및 제4블레이드를 자전시키는데 필요한 동력을 제공할 수 있다. 어떠한 실시예들에서 제2구동원(120)은 모터일 수 있다. 그러나, 본 개시물이 이에 한정되지는 않고 다양한 대체 실시예들을 가질 수 있다. 제2구동원(120)은 제2동력전달부(202)를 매개하여 보조샤프트(253)에 동력을 전달하여 보조샤프트(253)를 회전 시킬 수 있다. 어떠한 실시예들에서, 제2동력전달부(202)는 벨트 동력 전달 장치일 수 있다. 그러나, 본 개시물이 이에 한정되지는 않고 다양한 대체 실시예들을 가질 수 있다.
제3구동원(130)은 용기(310)를 상하로 이동시키는데 필요한 동력을 제공할 수 있다. 어떠한 실시예들에서, 제3구동원(130)은 실린더일 수 있다. 그러나, 본 개시물이 이에 한정되지는 않고 다양한 대체 실시예들을 가질 수 있다. 제3구동원(130)은 용기(310)를 상승시켜 용기(310)가 후드(320)와 결합될 수 있도록 한다.
공전샤프트(shaft)(211)는 공전축(axis)을 회전 중심으로 회전 할 수 있다. 공전바디(213)는 공전샤프트(211)와 결합되어, 공전축을 회전 중심으로 공전샤프트(211)와 함께 회전될 수 있다. 공전바디(213)는 제1자전샤프트(231), 제2자전샤프트(241), 제3자전샤프트(251) 및 제4자전샤프트를 자전 가능하게 지지할 수 있다. 따라서, 공전바디(213)가 회전함에 따라, 제1자전샤프트(231), 제2자전샤프트(241), 제3자전샤프트(251) 및 제4자전샤프트도 함께 공전할 수 있다.
태양기어(220)는 공전축이 중심축이 되도록 설치될 수 있다. 즉, 태양기어(220)는 공전샤프트(211)와 동심으로 설치될 수 있다. 어떠한 실시예들에서, 태양기어(220)는 회전되지 않고 고정 설치될 수 있다. 어떠한 실시예들에서, 태양기어(220)는 그 중심축 방향을 따라 태양기어(220)를 관통하여 형성되는 관통공을 갖고, 공전샤프트(211)는 그 관통공을 통과하게 위치될 수 있다.
제1자전샤프트(231)에는 유성기어(233)가 결합될 수 있다. 유성기어(233)는 태양기어(220)와 치합되게 설치될 수 있다. 따라서, 제1자전샤프트(231)가 공전함에 따라, 제1자전샤프트(231)에 결합된 유성기어(233)는 태양기어(220)의 주위를 공전하면서 자전할 수 있게 된다. 제1자전샤프트(231)는, 제1자전축을 회전 중심으로 자전할 수 있다.
제1기어(235)는 제1자전샤프트(231)에 결합될 수 있다. 따라서, 제1기어(235)는 제1자전샤프트(231)와 함께 자전될 수 있다.
제2기어(245)는 제1기어(235)와 치합될 수 있다. 따라서, 제1기어(235)가 자전함에 따라, 제2기어(245)는 상기 제1기어(235)의 자전 방향과는 반대 방향으로 자전될 수 있다. 또한, 제2기어(245)는 제2자전샤프트(241)에 결합될 수 있다. 따라서, 제2자전샤프트(241)는 제2기어(245)와 함께 제2자전축을 회전 중심으로 제1자전샤프트(231)의 자전 방향과는 반대되는 방향으로 자전할 수 있다.
어떠한 실시예들에서, 공전샤프트(211)는, 공전축의 방향을 따라 연장되게 형성되는 중공을 내부에 가질 수 있다. 보조샤프트(253)는 이러한 중공 내에서 공전축의 방향을 따라 연장되게 제공될 수 있다. 전술한 바와 같이, 보조샤프트(253)는 제2동력전달부(202)를 매개하여 제2구동원(120)으로부터 동력을 전달 받아 공전축을 회전 중심으로 회전할 수 있다.
제3동력전달부(255)는 보조샤프트(253)와 제3자전샤프트(251)를 연결할 수 있다. 따라서, 제3자전샤프트(251)는 제3동력전달부(255)를 매개하여 보조샤프트(253)로부터 동력을 전달 받을 수 있다. 어떠한 실시예들에서 제3동력전달부(255)는 벨트 동력 전달 장치일 수 있다. 어떠한 실시예들에서, 제3동력전달부(255)는 보조샤프트(253)에 결합되는 벨트풀리와 제3자전샤프트(251)에 결합되는 벨트풀리와 이들 벨트풀리들을 연결하는 벨트를 포함할 수 있다. 그러나, 본 개시물에 이에 한정되지는 않고 다양한 대체 실시예들을 가질 수 있다. 제3자전샤프트(251)는 제3자전축을 회전 중심으로 자전할 수 있다.
제3동력전달부(255)와 유사하게, 제4동력전달부(265)는 보조샤프트(253)와 제4자전샤프트를 연결할 수 있다. 따라서, 제4자전샤프트는 제4동력전달부(265)를 매개하여 보조샤프트(253)로부터 동력을 전달 받을 수 있다. 어떠한 실시예들에서 제4동력전달부(265)는 벨트 동력 전달 장치일 수 있다. 어떠한 실시예들에서, 제4동력전달부(265)는 보조샤프트(253)에 결합되는 벨트풀리와 제4자전샤프트에 결합되는 벨트풀리와 이들 벨트풀리들을 연결하는 벨트를 포함할 수 있다. 따라서, 보조샤프트(253)가 회전 시, 제3자전샤프트(251)과 제4자전샤프트는 동시에 자전될 수 있다. 그러나, 본 개시물은 이에 한정되지는 않고 다양한 대체 실시예들을 가질 수 있다. 제4자전샤프트는 제4자전축을 회전 중심으로 자전할 수 있다.
교반대상물질은 용기(310)에 수용된다. 하부 용기(310)가 하부에 위치할 때에는 상부 후드(320)와 하부 용기(310)가 분리된 상태가 되고, 제3구동원(130)에 의하여 하부 용기(310)가 상부로 이동하여 상부 후드(320)의 하단과 결합하면 외부로부터 밀봉된 내부 공간이 형성된다. 이와 같이 하부 용기(310)와 상부 후드(320)가 결합되어 밀봉된 상태에서 제1블레이드, 제2블레이드, 제3블레이드 및 제4블레이드가 자전 및 공전 운동함에 따라 교반대상물질의 교반이 수행될 수 있다. 교반대상물질은 예컨대, 잉크 재료, 도료 재료, 세라믹 재료, 약품 재료, 식품 재료, 2차전지 재료, 전자 재료, 방산화학 재료 및 기타 각종 산업 재료가 대상이 될 수 있다. 그러나, 본 개시물이 이에 한정되지는 않고 기타 다양한 물질들을 교반할 수 있다.
교반대상물질의 교반 시, 용기(310)와 후드(320)의 결합에 의하여 형성되는 내부 공간은 진공 펌프에 의하여 진공 상태로 감압될 수 있다. 용기(310)와 후드(320)에 의하여 형성되는 내부 공간이 진공 상태로 유지됨으로써, 교반시 발생되는 기포를 제거할 수 있고, 아울러 교반 효과를 높일 수 있는 장점이 있다.
도 3은 본 개시물의 실시예들에 따른 공전축, 제1자전축, 제2자전축, 제3자전축 및 제4자전축의 배치도이다.
어떠한 실시예들에서는, 도 3에 도시한 바와 같이, 상측에서 보았을 때 공전축(211')을 중심으로 시계 방향으로 제1자전축(231'), 제4자전축(261'), 제2자전축(241') 및 제3자전축(251')이 순차적으로 배치될 수 있다.
이하에서는 반죽 기능을 수행하는 제1 반죽 블레이드 및 제2 반죽 블레이드와 분산 기능을 수행하는 디스퍼서 블레이드 및 베벨 블레이드의 구조를 살펴본다. 어떠한 실시예들에서, 제1자전축(231')에 결합되는 제1블레이드는 후술하는 제1 반죽 블레이드 또는 제2 반죽 블레이드일 수 있다. 제2자전축(241')에 결합되는 제2블레이드는 후술하는 제1 반죽 블레이드 또는 제2 반죽 블레이드일 수 있다. 제3자전축(251')에 결합되는 제3블레이드 및 제4자전축(261')에 결합되는 제4블레이드 중 적어도 하나는 후술하는 베벨 블레이드일 수 있다. 또한, 제3블레이드 및 제4블레이드 중 하나는 베벨 블레이드이고, 다른 하나는 디스퍼서 블레이드일 수 있다.
아래 표 1은 블레이드의 조합 실시예를 보여준다.
제1블레이드 제2블레이드 제3블레이드 제4블레이드
실시예 1 제2 반죽 블레이드 제1 반죽 블레이드 단일 베벨 블레이드 단일 베벨 블레이드
실시예 2 제2 반죽 블레이드 제1 반죽 블레이드 단일 베벨 블레이드 단일 디스퍼서 블레이드
실시예 3 제2 반죽 블레이드 제1 반죽 블레이드 베벨 블레이드 세트(도 19) 베벨 블레이드 세트(도 19)
실시예 4 제2 반죽 블레이드 제1 반죽 블레이드 베벨 블레이드 세트(도 19) 디스퍼서 블레이드 세트
실시예 5 제2 반죽 블레이드 제1 반죽 블레이드 베벨 블레이드 세트(도 20) 단일 디스퍼서 블레이드
실시예 6 제2 반죽 블레이드 제1 반죽 블레이드 베벨 블레이드 세트(도 20) 디스퍼서 블레이드 세트
실시예 7 제2 반죽 블레이드 제1 반죽 블레이드 베벨 블레이드 세트(도 20) 베벨 블레이드 세트(도 20)
실시예 8 제2 반죽 블레이드 제2 반죽 블레이드 단일베벨 블레이드 단일베벨 블레이드
실시예 9 제2 반죽 블레이드 제2 반죽 블레이드 단일베벨 블레이드 단일 디스퍼서 블레이드
실시예 10 제2 반죽 블레이드 제2 반죽 블레이드 베벨 블레이드 세트(도 19) 베벨 블레이드 세트(도 19)
실시예 11 제2 반죽 블레이드 제2 반죽 블레이드 베벨 블레이드 세트(도 19) 디스퍼서 블레이드 세트
실시예 12 제2 반죽 블레이드 제2 반죽 블레이드 베벨 블레이드 세트(도 20) 단일 디스퍼서 블레이드
실시예 13 제2 반죽 블레이드 제2 반죽 블레이드 베벨 블레이드 세트(도 20) 디스퍼서 블레이드 세트
실시예 14 제2 반죽 블레이드 제2 반죽 블레이드 베벨 블레이드 세트(도 20) 베벨 블레이드 세트(도 20)
실시예 15 제1 반죽 블레이드 제1 반죽 블레이드 단일베벨 블레이드 단일베벨 블레이드
실시예 16 제1 반죽 블레이드 제1 반죽 블레이드 단일베벨 블레이드 단일 디스퍼서 블레이드
실시예 17 제1 반죽 블레이드 제1 반죽 블레이드 베벨 블레이드 세트(도 19) 베벨 블레이드 세트(도 19)
실시예 18 제1 반죽 블레이드 제1 반죽 블레이드 베벨 블레이드 세트(도 19) 디스퍼서 블레이드 세트
실시예 19 제1 반죽 블레이드 제1 반죽 블레이드 베벨 블레이드 세트(도 20) 단일 디스퍼서 블레이드
실시예 20 제1 반죽 블레이드 제1 반죽 블레이드 베벨 블레이드 세트(도 20) 디스퍼서 블레이드 세트
실시예 21 제1 반죽 블레이드 제1 반죽 블레이드 베벨 블레이드 세트(도 20) 베벨 블레이드 세트(도 20)
그러나, 본 개시물이 표 1에 예시한 조합에 한정되는 것은 아니고 기타 다양한 조합예를 가질 수 있다.
도 4 내지 도 7은 본 개시물의 일 실시예들에 따른 제1 반죽 블레이드를 보여주는 정면도, 배면도, 좌측면도, 평면도 및 저면도이다.
어떠한 실시예들에서, 제1 반죽 블레이드(410)는 도 4를 참조할 때, 두께(도 4를 참조할 때 지면에 수직한 방향의 길이)가 가로 폭(도 4를 참조할 때 좌우 방향의 길이) 및 세로 높이(도 4를 참조할 때 상하 방향의 길이)보다 얇은 디멘션(dimension)을 가질 수 있다. 어떠한 실시예들에서, 제1 반죽 블레이드(410)는 자전축(231, 241')을 가로지르는 두께 방향을 따라 제1 반죽 블레이드(410)를 관통하는 중앙 관통공을 가져, 테두리에만 몸체가 형성된 형상을 가질 수 있다. 또한, 제1 반죽 블레이드(410)는 자전축을 비틀림축으로 하여 자전축을 따라 소정 각도 나선상으로 비틀림된 형상을 가질 수 있다. 따라서, 제1 반죽 블레이드(410)는 비틀린 프레임 형상을 가질 수 있다.
어떠한 실시예들에서, 제1 반죽 블레이드(410)는, 자전축으로부터 방사상으로 돌출되게 형성되는 2개의 베인들을 포함할 수 있다. 여기서, 2개의 베인들은 회전대칭을 이룰 수 있다. 어떠한 실시예들에서, 2개의 베인들은 2회 회전대칭(2-fold rotational symmetry)을 이룰 수 있다.
제1 반죽 블레이드(410)는 교반대상물질을 좌우로 이동시키는 것은 물론, 비틀어진 제1 반죽 블레이드(410)의 리딩면(413)이 교반대상물질을 하방으로 보내 교반대상물질의 상하 대류 이동을 촉진시켜 대상물질의 교반 효율을 더욱 높일 수 있다. 여기서, 제1 반죽 블레이드(410)가 비틀어진 각도가 클수록 교반대상물질의 상하 방향의 대류 이동은 증대되고, 수평 방향 회전은 감소되므로, 교반 용도에 따라 적절한 각도만큼 비틀림을 설정할 수 있다. 제1 반죽 블레이드(410)는 특히 용기 내부 벽면쪽 교반대상물질을 용기의 중앙 방향으로 몰아주며 반죽하는 기능을 수행할 수 있다.
제1 반죽 블레이드(410)는 자전축의 방향의 양단에 상면(415)과 저면(417)을 가질 수 있다. 또한, 제1 반죽 블레이드(410)는 자전 방향을 기준으로, 앞서 나가는 리딩면(leading face)(413)과 그 이면인 트레일링면(trailing face)(411)을 가질 수 있다. 어떠한 실시예들에서는, 제1 반죽 블레이드(410)의 리딩면(413)과 저면(417)의 사이에 테이퍼면(419)이 형성되어, 저면(417)으로 갈수록 제1 반죽 블레이드(410)의 두께가 감소할 수 있다. 이러한 구성은, 제1 반죽 블레이드(410)의 저면(417)과 용기(310)의 바닥면 사이에 존재하는 교반대상물질의 유동성을 증가시켜 주어, 교반대상물질이 용기(310)의 바닥면에 압착되어 눌러 붙는 현상을 방지할 수 있다.
어떠한 실시예들에서, 자전축과 직교하는 단면 상에서, 제1 반죽 블레이드(410)의 리딩면(413)은 오목한 프로파일을 갖고, 트레일링면(411)은 볼록한 프로파일을 가질 수 있다. 따라서, 자전축과 직교하는 제1 반죽 블레이드(410)의 단면은 대략적으로 S자 형상을 가질 수 있다.
어떠한 실시예들에서, 제1 반죽 블레이드(410)의 상면(415)에 대한 저면(417)의 비틀림 방향은, 자전 방향과는 반대일 수 있다.
도 8 내지 도 11은 본 개시물의 실시예들에 따른 제2 반죽 블레이드(420)를 보여주는 정면도, 배면도, 좌측면도, 평면도 및 저면도이다.
어떠한 실시예들에서, 제2 반죽 블레이드(420)은 도 8을 참조할 때, 두께(도 8을 참조할 때 지면에 수직한 방향의 길이)가 가로 폭(도 8을 참조할 때 좌우 방향의 길이) 및 세로 높이(도 8을 참조할 때 상하 방향의 길이)보다 얇은 디멘션을 가질 수 있다. 어떠한 실시예들에서, 제2 반죽 블레이드(420)는 자전축(231', 241')을 비틀림축으로 하여 자전축을 따라 소정 각도 나선상으로 비틀림된 형상을 가질 수 있다. 제2 반죽 블레이드(420)는 제1 반죽 블레이드(410)의 비틀림 방향과 반대되는 방향으로 비틀림 될 수 있다. 따라서, 제2 반죽 블레이드(420)은 비틀린 판형 형상을 가질 수 있다.
제2 반죽 블레이드(420)는 프레임 형상을 갖는 제1 반죽 블레이드(410)와 다르게 중앙 관통공을 갖지 않는 단순 판형 형상을 가질 수 있다. 그러나, 어떠한 대체 실시예들에서, 제2 반죽 블레이드(420)는 제1 반죽 블레이드(410)와 마찬가지로 제2자전축을 가로지르는 두께 방향을 따라 제2 반죽 블레이드(420)를 관통하는 중앙 관통공을 가질 수 있다.
어떠한 실시예들에서, 제2 반죽 블레이드(420)는, 자전축으로부터 방사상으로 돌출되게 형성되는 2개의 베인들을 포함할 수 있다. 여기서, 2개의 베인들은 회전대칭을 이룰 수 있다. 어떠한 실시예들에서, 2개의 베인들은 2회 회전대칭(2-fold rotational symmetry)을 이룰 수 있다.
제2 반죽 블레이드(420)는 교반대상물질을 좌우로 이동시키는 것은 물론, 비틀어진 제2 반죽 블레이드(420)의 리딩면(423)이 교반대상물질을 하방으로 보내 교반대상물질의 상하 대류 이동을 촉진시켜 대상물질의 교반 효율을 더욱 높일 수 있다. 여기서, 제2 반죽 블레이드(420)가 비틀어진 각도가 클수록 교반대상물질의 상하 방향의 대류 이동은 증대되고, 수평 방향 회전은 감소되므로, 교반 용도에 따라 적절한 각도만큼 비틀림을 설정할 수 있다.
제2 반죽 블레이드(420)는 자전축의 방향의 양단에 상면(425)과 저면(427)을 가질 수 있다. 또한, 제2 반죽 블레이드(420)는 자전 방향을 기준으로, 앞서 나가는 리딩면(423)과 그 이면인 트레일링면(421)을 가질 수 있다. 어떠한 실시예들에서는, 제2 반죽 블레이드(420)의 리딩면(423)과 저면(427)의 사이에 테이퍼면(429)이 형성되어, 저면(427)으로 갈수록 상기 제2 반죽 블레이드(420)의 두께가 감소할 수 있다. 이러한 구성은, 제2 반죽 블레이드(420)의 저면(427)과 용기(310)의 바닥면 사이에 존재하는 교반대상물질의 유동성을 증가시켜 주어, 교반대상물질이 용기(310)의 바닥면에 압착되어 눌러 붙는 현상을 방지할 수 있다.
어떠한 실시예들에서, 자전축과 직교하는 단면 상에서, 제2 반죽 블레이드(420)의 리딩면(423)은 오목한 프로파일을 갖고, 트레일링면(421)은 볼록한 프로파일을 가질 수 있다. 따라서, 자전축과 직교하는 제2 반죽 블레이드(420)의 단면은 대략적으로 S자 형상을 가질 수 있다.
어떠한 실시예들에서, 제2 반죽 블레이드(420)의 상면(425)에 대한 저면(427)의 비틀림 방향은, 자전 방향과는 반대일 수 있다.
도 12 내지 도 14은 본 개시물의 일 실시예들에 따른 디스퍼서블레이드(433)의 사시도, 평면도 및 정면도이다.
디스퍼서블레이드(433)는 회전판을 포함할 수 있다. 회전판은 자전축(251', 261')이 중심을 지나는 대략적으로 원판형 형상을 갖는 래체트 휠(ratchet wheel) 회전판일 수 있다.
어떠한 실시예들에서, 디스퍼서블레이드(433)는 회전판의 가장자리(원주)를 따라 형성되는 복수 개의 핀들을 포함할 수 있다. 복수 개의 핀들은 회전판의 가장자리에서 상면으로부터 돌출되게 형성되는 복수 개의 상방돌출핀들(431a, 433a)과, 회전판의 가장자리에서 저면으로부터 돌출되게 형성되는 복수 개의 하방돌출핀들(431b, 433b)을 포함할 수 있다. 상방돌출핀들(431a, 433a)과 하방돌출핀들(431b, 433b)은 회전판의 가장자리를 따라 교번하여 형성될 수 있다.
회전하는 제1 반죽 블레이드(410) 및 제2 반죽 블레이드(420)에 의해 대상물질은 좌우로 이동하는 것은 물론 비틀어진 블레이드의 형상을 따라 상하로 대류이동을 하여 교반작용 및 분산작용이 이루어지게 되는데, 여기에 분산 기능을 향상시킬 수 있는 디스퍼서(disperser) 블레이드(433)를 추가 설치하여 교반 품질을 더욱 향상시킬 수 있다.
교반용 제1 반죽 블레이드(410) 및 제2 반죽 블레이드(420)는 반죽(Kneading)하는 것을 주기능으로 하므로, 반죽기능은 달성하나 분산기능이 떨어지고, 따라서 제1 반죽 블레이드(410) 및 제2 반죽 블레이드(420)의 조합만으로는 용기 벽면과 바닥면에 교반대상물질이 일부 침착될 수 있다. 따라서, 본 개시물의 실시예들에서는, 분산기능을 효율적으로 달성할 수 있는 디스퍼서 블레이드(431, 433)를 추가하여 반죽과 분산을 동시에 달성하고, 용기의 벽면과 바닥면에 교반대상물질이 일부 침착되는 것을 방지할 수 있다.
어떠한 실시예들에서, 자전축을 따라 상호 이격된 적어도 2개의 디스퍼서블레이드(433)를 갖는 디스퍼서 블레이드 세트가 제3블레이드 또는 제4블레이드로 제공될 수 있다.
도 15 내지 도 18은 라이트 핸드 스파이럴 베벨 블레이드를 보여주는 사시도, 정면도, 평면도 및 저면도이다.
제3블레이드 및 제4블레이드 중 적어도 하나는 자전축(251', 261')을 중심축으로 하는 원뿔대의 옆면에 복수 개의 베인(441v)이 원뿔대의 원주 방향을 따라 순차적으로 형성되는 베벨 블레이드를 적어도 하나 포함할 수 있다. 베벨 블레이드는 분산기능을 강화하도록 개발된 블레이드의 형상을 갖는다. 회전방향에 따라 분산대상 물질을 상방향 또는 하방향으로 대류시켜 분산기능을 개선할 수 있다.
어떠한 실시예들에서, 베벨 블레이드는 각각의 베인(441v)이 곡선을 따라 연장되게 형성되는 스파이럴 베벨 블레이드일 수 있다. 베벨 블레이드의 각각의 베인(441v)은 자전 방향을 기준으로, 앞서 나가는 리딩면(leading face)(442)과 그 이면인 트레일링면(trailing face)(443)을 가질 수 있다.
어떠한 실시예들에서, 스파이럴 베벨 블레이드는, 라이트 핸드 스파이럴 베벨 블레이드(right hand spiral bevel blade)(441)이고, 대단부(441l)가 상측에 소단부(441s)가 하측에 위치할 수 있다. 어떠한 실시예들에서, 라이드 핸드 스파이럴 베벨 블레이드(441)는 상측에서 볼 때 시계 방향으로 자전할 수 있다. 리딩면(442)은 시계방향으로 회전하여 하부의 교반대상물질을 상부로 이동시켜 침전을 방지하며, 분산효과를 높일 수 있다.
도 19은 본 개시물의 실시예들에 따른 스파이럴 베벨 블레이드 세트를 보여주는 도면이다.
어떠한 실시예들에서는, 도 19에 도시한 바와 같이, 제3블레이드 및 제4블레이드 중 적어도 하나는 자전축(251', 261')을 따라 이격 배치되는 적어도 2개의 라이트 핸드 스파이럴 베벨 블레이드(441)을 포함할 수 있다. 어떠한 실시예들에서, 스파이럴 베벨 블레이드 세트는 상측에서 볼 때 시계 방향으로 자전할 수 있다.
도 20는 본 개시물의 실시예들에 따른 스파이럴 베벨 블레이드 세트를 보여주는 도면이다.
어떠한 실시예들에서는, 도 20에 도시한 바와 같이, 제3블레이드 및 제4블레이드 중 적어도 하나는 라이트 핸드 스파이럴 베벨 블레이드(441)의 상측에 적어도 하나의 레프트 핸드 스파이럴 베벨 블레이드(442)를 추가적으로 포함할 수 있다. 레프트 핸드 스파이럴 베벨 블레이드는 소단부가 상측에 대단부가 하측에 위치할 수 있다. 어떠한 실시예들에서, 스파이럴 베벨 블레이드 세트는 상측에서 볼 때 시계 방향으로 자전할 수 있다. 이때 라이트 핸드 스파이럴 베벨 블레이드(441)는 교반대상물질을 상부로 이동시키고, 반대로 레프트 핸드 스파이럴 베벨 블레이드(442)는 교반대상물질을 하부로 이동시켜 분산 효과를 더 한층 높일 수 있다.
상기에서는 본 개시물의 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 당업자는 이하에서 서술하는 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경 실시할 수 있을 것이다. 그러므로 변형된 실시가 기본적으로 특허청구범위의 구성요소를 포함한다면 모두 본 발명의 기술적 범주에 포함된다고 보아야 한다.

Claims (19)

  1. 교반대상물질을 혼합하기 위한 제1블레이드, 제2블레이드, 제3블레이드 및 제4블레이드와,
    상기 제1블레이드를 제1자전축을 중심으로 자전시키고, 상기 제2블레이드를 제2자전축을 중심으로 자전시키고, 상기 제3블레이드를 제3자전축을 중심으로 자전시키고, 상기 제4블레이드를 제4자전축을 중심으로 자전시킴과 아울러, 상기 제1자전축, 상기 제2자전축, 상기 제3자전축 및 상기 제4자전축을 공전축을 중심으로 공전시키는 구동부를 포함하고,
    상기 제1블레이드는, 상기 제1자전축을 비틀림축으로 하여 상기 제1자전축을 따라 비틀림된 형상을 갖고,
    상기 제2블레이드는, 상기 제2자전축을 비틀림축으로 하여 상기 제2자전축을 따라 비틀림된 형상을 갖고,
    상기 제3블레이드 및 상기 제4블레이드 중 적어도 하나는 상기 제3자전축 또는 상기 제4자전축을 중심축으로 하는 원뿔대의 옆면에 복수 개의 베인이 원뿔대의 원주 방향을 따라 순차적으로 형성되는 베벨 블레이드를 적어도 하나 포함하고,
    상기 제1블레이드 및 상기 제2블레이드는 각각 상기 제1자전축 및 상기 제2자전축의 방향의 양단에 상면과 저면을 갖고,
    상기 제1블레이드 및 상기 제2블레이드는 자전 방향을 기준으로 리딩면과 그 이면인 트레일링면을 갖고,
    상기 리딩면과 상기 저면의 사이에 테이퍼면이 형성되어, 상기 저면으로 갈수록 상기 제1블레이드 및 상기 제2블레이드의 두께가 감소하는,
    믹서기.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 베벨 블레이드는 각각의 베인이 곡선을 따라 연장되게 형성된 스파이럴 베벨 블레이드인,
    믹서기.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 스파이럴 베벨 블레이드는, 라이트 핸드 스파이럴 베벨 블레이드이고, 대단부가 상측에 소단부가 하측에 위치하는,
    믹서기.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 스파이럴 베벨 블레이드는 상측에서 볼 때 시계 방향으로 회전하는,
    믹서기.
  5. 제3 항에 있어서,
    상기 제3블레이드 및 상기 제4블레이드 중 적어도 하나는 상기 제3자전축 또는 상기 제4자전축을 따라 이격 배치되는 적어도 2개의 상기 라이트 핸드 스파이럴 베벨 블레이드를 포함하는,
    믹서기.
  6. 제3 항에 있어서,
    상기 제3블레이드 및 상기 제4블레이드 중 적어도 하나는 상기 라이트 핸드 스파이럴 베벨 블레이드의 상측에 적어도 하나의 레프트 핸드 스파이럴 베벨 블레이드를 추가적으로 포함하고, 상기 레프트 핸드 스파이럴 베벨 블레이드는 소단부가 상측에 대단부가 하측에 위치하는,
    믹서기.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 제3블레이드 또는 상기 제4블레이드는, 적어도 하나의 디스퍼서블레이드를 포함하고, 상기 적어도 하나의 디스퍼서블레이드는 상기 제3자전축 또는 상기 제4자전축을 중심으로 회전하는 회전판과, 상기 회전판의 가장자리에서 상면으로부터 돌출되게 형성되는 복수 개의 상방돌출핀들과 상기 회전판의 상기 가장자리에서 하면으로부터 돌출되게 형성되는 복수 개의 하방돌출핀들을 포함하는,
    믹서기.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 회전판은 래체트 휠 회전판인,
    믹서기.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 복수 개의 상방돌출핀들과 상기 복수 개의 하방돌출핀들은 상기 회전판의 가장자리를 따라 교번하여 형성되는,
    믹서기.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제1블레이드 및 상기 제2 블레이드 중 적어도 하나는, 상기 제1자전축 또는 상기 제2자전축을 가로지르는 두께 방향을 따라 상기 제1블레이드 또는 상기 제2블레이드를 관통하는 중앙 관통공을 갖는 프레임 형상을 갖는,
    믹서기.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 제1블레이드 및 상기 제2 블레이드 중 적어도 하나는, 판형 형상을 갖는,
    믹서기.
  12. 삭제
  13. 제1항에 있어서,
    상기 제1블레이드 및 상기 제2블레이드는 자전 방향을 기준으로 리딩면과 그 이면인 트레일링면을 갖고,
    상기 제1자전축 및 상기 제2자전축과 직교하는 단면 상에서, 상기 제1블레이드 및 상기 제2블레이드의 상기 리딩면은 오목한 프로파일을 갖고, 상기 트레일링면은 볼록한 프로파일을 갖는,
    믹서기.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 구동부는,
    제1구동원,
    상기 제1자전축을 회전 중심으로 하고 상기 제1블레이드와 결합되는 제1자전샤프트,
    상기 제2자전축을 회전 중심으로 하고 상기 제2블레이드와 결합되는 제2자전샤프트,
    상기 제3자전축을 회전 중심으로 하고 상기 제3블레이드와 결합되는 제3자전샤프트,
    상기 제4자전축을 회전 중심으로 하고 상기 제4블레이드와 결합되는 제4자전샤프트,
    상기 공전축을 회전 중심으로 하는 공전샤프트, 및
    상기 공전샤프트와 결합되고 상기 제1자전샤프트, 상기 제2자전샤프트, 상기 제3자전샤프트 및 상기 제4자전샤프트를 자전 가능하게 지지하는 공전 바디를 추가적으로 포함하고,
    상기 제1구동원은 상기 공전샤프트를 공전시키고,
    상기 공전 바디는 상기 공전샤프트와 함께 공전되고,
    상기 제1자전샤프트, 상기 제2자전샤프트, 상기 제3자전샤프트 및 상기 제4자전샤프트는 상기 공전 바디와 함께 공전되는,
    믹서기.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 구동부는,
    상기 공전축을 중심축으로 하는 태양기어,
    상기 태양기어와 치합되고, 상기 제1자전샤프트와 결합되는 유성기어,
    상기 제1자전샤프트와 결합되는 제1기어 및
    상기 제1기어와 치합되고 상기 제2자전샤프트와 결합되는 제2기어를 추가적으로 포함하고,
    상기 유성기어는 상기 제1자전샤프트와 함께 공전됨에 따라, 치합된 상기 태양기어의 주위를 공전하면서 자전하고,
    상기 제1기어는 상기 제1자전샤프트와 함께 자전하고,
    상기 제2기어는 치합된 상기 제1기어가 자전함에 따라 상기 제1기어의 자전 방향과 반대되는 방향으로 자전하고,
    상기 제2자전샤프트는 상기 제2기어와 함께 자전하는,
    믹서기.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 태양기어는 그 중심축 방향을 따라 상기 태양기어를 관통하게 형성되는 관통공을 갖고,
    상기 공전샤프트는 상기 관통공을 통과하게 위치되는,
    믹서기.
  17. 제14항에 있어서,
    상기 구동부는,
    제2구동원,
    상기 공전축을 회전 중심으로 하는 보조샤프트,
    상기 보조샤프트와 상기 제3자전샤프트를 연결하는 제3동력전달부,
    상기 보조샤프트와 상기 제4자전샤프트를 연결하는 제4동력전달부를 추가적으로 포함하고,
    상기 제2구동원은 상기 보조샤프트를 회전시키고,
    상기 제3동력전달부는 상기 보조샤프트의 동력을 상기 제3자전샤프트에 전달하여 상기 제3자전샤프트를 자전시키고,
    상기 제4동력전달부는 상기 보조샤프트의 동력을 상기 제4자전샤프트에 전달하여 상기 제4자전샤프트를 자전시키는,
    믹서기.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 공전샤프트는, 상기 공전축의 방향을 따라 연장되게 형성되는 중공을 갖고,
    상기 보조샤프트는, 상기 중공 내에서 상기 공전축의 방향을 따라 연장되게 형성되는,
    믹서기.
  19. 제1항에 있어서,
    상측에서 바라볼 때, 상기 공전축을 중심으로 시계 방향으로 상기 제1자전축, 상기 제4자전축, 상기 제2자전축 및 상기 제3자전축이 순차적으로 배치되는,
    믹서기.
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