KR102585971B1 - 수중교반기 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 수중교반기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 수중교반시 교반물에 고형분이 있거나 슬러지가 있더라도 부하를 크게 받지 않으면서 신속하고 균일하게 제트스크류 방식으로 교반할 수 있도록 하여 교반시 파손의 위험이나 미교반, 불량 교반의 문제가 생기지 않으며, 단시간에 대용량 교반물을 교반할 수 있어 교반 효율성을 극대화시키도록 개선된 수중교반기에 관한 것이다.
Description
본 발명은 수중교반기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 수중교반시 교반물에 고형분이 있거나 슬러지가 있더라도 부하를 크게 받지 않으면서 신속하고 균일하게 제트스크류 방식으로 교반할 수 있도록 하여 교반시 파손의 위험이나 미교반, 불량 교반의 문제가 생기지 않으며, 단시간에 대용량 교반물을 교반할 수 있어 교반 효율성을 극대화시키도록 개선된 수중교반기에 관한 것이다.
일반적으로 화학약품 등의 대용량 교반을 위해 사용되는 수중교반기는 [선행기술문헌]에 나타나 있는 바와 같이, 대부분 프로펠러 타입니다.
이러한 프로펠러 타입은 부하를 많이 받기 때문에 저용량처리에 적당할 뿐 고용량, 대량 균일 교반에는 적합하지 못하다.
이에 따라, 프로펠러를 소형화시킨 임펠러가 사용되고 있지만, 아무리 고속회전시킨다고 해도 처리용량에 한계가 있고, 균일한 교반에 걸리는 시간이 길어져 효율성이 떨어지는 단점이 있다.
또한, 대부분의 수중교반기는 고정형이기 때문에 원하는 장소로 옮겨 사용하는데 한계가 있다.
뿐만 아니라, 고농도 액체, 오폐수 등의 수처리시설, 기타 슬러지가 발생하는 수처리분야에서 사용시 프로펠러 타입이나 임펠러 타입의 경우 고속회전시 슬러지의 부하가중으로 프로펠러나 임펠러가 부러지는 현상이 발생되어 처리불능에 빠지는 경우가 허다하게 발생되기도 한다.
본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술상의 제반 문제점을 감안하여 이를 해결하고자 창출된 것으로, 수중교반시 교반물에 고형분이 있거나 슬러지가 있더라도 부하를 크게 받지 않으면서 신속하고 균일하게 제트스크류 방식으로 교반할 수 있도록 하여 교반시 파손의 위험이나 미교반, 불량 교반의 문제가 생기지 않으며, 단시간에 대용량 교반물을 교반할 수 있어 교반 효율성을 극대화시키도록 개선된 수중교반기를 제공함에 그 주된 목적이 있다.
본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로, 원통형상의 교반기본체(100); 상기 교반기본체(100) 내부에 설치되고, 바닥면을 관통하여 모터축이 씰링된 상태로 노출된 구동모터(110); 상기 교반기본체(100)의 하면에 플랜지결합된 제트챔버(120); 상기 제트챔버(120)의 둘레에 일정간격을 두고 나선상으로 휘어지게 설치된 다수의 제트분사구(JET); 상기 제트챔버(120)에 내장되고, 상기 구동모터(110)의 모터축에 고정된 제트생성판(130); 상기 제트챔버(120)의 하면에 고정되고, 중앙에는 통공(142)이 형성된 밀폐판(140); 상기 제트챔버(120)의 하단에 고정되고 다수의 출입공(152)이 형성된 지지환(150);을 포함하고,
상기 제트생성판(130)의 하면 중심에는 나선축(132)이 돌출되고; 상기 제트생성판(130)의 하면에는 상기 제트분사구(JET)와 동일한 나선방향으로 나선유로(134)를 형성하도록 유로형성돌부(136)가 돌출된 것을 특징으로 하는 수중교반기를 제공한다.
이때, 상기 나선축(132)은 120°간격을 둔 3조 나선 형태이며, 상기 나선유로(134)는 나선축(132)을 기점으로 각 제트분사구(JET)를 향해 폭이 점점 커지도록 나선상으로 형성되고; 상기 제트챔버(120)와 밀폐판(140) 사이에는 고정형 집중판(200)이 더 개재되며; 상기 고정형 집중판(200)은 반경방향으로 서로 간격을 둔 Y자 형상을 갖는 돌출편(210)이 일측 표면에서 돌출되고, 이 돌출편(210)들 사이에는 일정크기의 집중유로(220)가 상기 나선유로(134)와 반대방향으로 형성되며, 상기 돌출편(210)의 상단면에는 톱니형상의 포켓(230)이 형성된 것에도 그 특징이 있다.
본 발명에 따르면, 수중교반시 교반물에 고형분이 있거나 슬러지가 있더라도 부하를 크게 받지 않으면서 신속하고 균일하게 제트스크류 방식으로 교반할 수 있도록 하여 교반시 파손의 위험이나 미교반, 불량 교반의 문제가 생기지 않으며, 단시간에 대용량 교반물을 교반할 수 있어 교반 효율성을 극대화시키도록 개선된 효과를 얻을 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 수중교반기의 예시적인 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 수중교반기의 하부를 보인 예시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 수중교반기를 하부에서 본 평면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 수중교반기의 구동모터를 표시한 예시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 수중교반기의 요부를 분해하여 보인 예시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 수중교반기의 하부를 보인 예시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 수중교반기를 하부에서 본 평면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 수중교반기의 구동모터를 표시한 예시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 수중교반기의 요부를 분해하여 보인 예시도이다.
이하에서는, 첨부도면을 참고하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하기로 한다.
본 발명 설명에 앞서, 이하의 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며, 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니된다.
본 발명에 따른 수중교반기는 도 1 내지 도 5의 예시와 같이, 서로 일정간격을 두고 반경방향으로 배치된 3개의 제트분사구(JET)를 통해 프로펠러나 임펠러를 사용하지 않고 제트류를 시계방향으로 분출시킴으로써 수중에서 교반물을 단시간내 고속 교반할 수 있도록 구성된다.
특히, 본 발명에 따른 수중교반기는 고정형이 아닌 이동형으로써 교반이 필요한 수중에 침지시켜 신속히 교반하고, 옮겨 다른 곳을 또 교반할 수 있는 장점을 갖는다.
보다 구체적으로, 본 발명에 따른 수중교반기는 교반기본체(100)를 포함한다.
상기 교반기본체(100)는 원통형상으로 형성되며, 상기 교반기본체(100) 내부에는 구동모터(110, 도 4 참조)가 고정설치된다.
이때, 상기 구동모터(110)는 완전히 밀봉된 상태로 설치되며, 모터축은 씰링된 상태로 교반기본체(100)의 바닥면을 관통하여 하부로 노출된다.
그리고, 상기 교반기본체(100)의 하면에는 내부가 빈 고리형상의 제트챔버(120)가 플랜지(FL) 결합방식으로 고정된다.
또한, 상기 제트챔버(120)의 둘레에는 120°간격을 두고 반시계방향으로 휘어진 제트분사구(JET)가 연결 설치된다.
때문에, 상기 제트분사구(JET)를 통해 분출되는 제트는 나선형상으로 제트류를 생성시켜 수중 교반력을 극대화시킨다.
뿐만 아니라, 상기 제트챔버(120) 내부에는 제트생성판(130)이 구비되는데, 상기 제트생성판(130)의 상면 중심은 구동모터(110)의 모터축(미도시)에 고정된다.
특히, 상기 제트생성판(130)의 하면 중심에는 나선축(132)이 일정길이 돌출된다.
이 경우, 상기 나선축(132)은 120°간격을 둔 3조 나선 형태이며, 수중에 침지된 상태에서 시계방향으로 회전하게 되면 물이 회오리를 일으키면서 나선축(132)을 타고 올라오게 된다.
또한, 상기 제트생성판(130)의 하면에는 상기 제트분사구(JET)와 동일한 나선방향으로 나선유로(134)를 형성하도록 유로형성돌부(136)가 돌출된다.
이때, 상기 나선유로(134)는 나선축(132)을 기점으로 각 제트분사구(JET)를 향해 폭이 점점 커지도록 나선상으로 형성된다.
그리고, 상기 제트생성판(130)은 밀폐판(140)에 의해 밀폐되는데, 밀폐판(140)의 중심에는 상기 나선축(132)이 관통될 수 있도록 나선축(132)의 직경보다 더 큰 직경을 갖는 통공(142)이 형성된다.
아울러, 상기 제트챔버(120)의 하단에는 지지환(150)이 고정된다.
상기 지지환(150)은 상기 제트생성판(130)이 수중 바닥면으로부터 일정높이 이격되게 유지시키면서 다수의 출입공(152)을 통해 교반할 대상 유체가 원활하게 나선축(132) 쪽으로 흘러들어갈 수 있도록 하여 준다.
뿐만 아니라, 상기 교반기본체(100)의 상단에는 핸들(160)이 조립되어 파지한 채 작업할 수 있도록 하면서 경우에 따라서는 파지 이동시키기 편리하도록 할 수 있다.
또한, 교반기본체(100)의 상단면에는 구동모터(110)로 전원 및 제어신호를 출력하는 케이블(C)이 관통 배선된다.
이러한 구성을 갖게 되면 나선축(132)이 시계방향으로 회전하는 순간 교반대상 유체가 나선축(132)을 타고 상승하는데, 이때 나선축(132)과 통공(142) 사이에는 틈이 있기 때문에 그 공간을 타고 상승하다가 제트생성판(130)에 부딪힌 후 제트생성판(130)에 형성되어 있는 나선유로(134)를 타고 굉장히 빠른 속도로 퍼지게 된다.
즉, 나선유로(134)는 나선방향으로 유입된 유체를 흩뿌리게 된다.
그러면, 나선유로(134)를 통해 퍼진 유체는 다사 나선방향을 갖는 제트분사구(JET)를 통해 급속도록 분출되면서 고속 회전되는 회오리를 일으켜 난류를 생성시킴으로써 단시간내 교반이 가능하게 유도한다.
이 경우, 본 발명에서는 팬을 포함하지 않기 때문에 유체가 회전하면서 팬을 타격하여 팬이 부러지는 현상 등이 발생하지 않게 된다.
본 발명은 고속회전 스월, 즉 고속 제트류를 발생시켜 나선방향으로 회오리를 일으키므로 교반력이 급속도록 향상되고, 슬러리라도 쉽게 교반된다.
특히, 나선축(132)의 직경 대비 통공(142)이 1.5-2배 정도 더 크게 형성되어 있어 그 사이 좁은 공간을 통해 유체가 이동하면서 속도가 빨라지게 된다.
즉, 본 발명은 유체가 좁은 공간을 빠져나갈 때 속도는 빨라지고 압력은 낮아지게 되는 원리를 이용하여 고속 회전류, 즉 제트류를 만들고 있다.
더구나, 상기 제트생성판(130)의 하면에는 마찰저감제가 도포되어 유체의 마찰을 줄여 제트류의 속도가 저하되는 것을 막도록 함이 더욱 바람직하다.
이 경우, 상기 마찰저감제는 폴리카보네이트수지 100중량부에 대해, 4-디아조디페닐아민 바이황산염 5중량부, 포타슘메틸실리코네이트 3.5중량부, 보로수소화나트륨(Sodium borohydride)과 지방산아미드(Fatty amide)를 8:2의 중량비로 혼합한 혼합물 30중량부; 탈크 15중량부; 부틸히드록시 아니졸(Butyl hydroxy anisole) 5중량부; 비닐트리에톡시실란(VTEOS) 5중량부; 및 트리페닐포스핀 5중량부를 첨가 혼합하여 이루어진다.
여기에서, 4-디아조디페닐아민 바이황산염(4-Diazodiphenylamine sulfate)은 CAS 넘버 4477-28-5에 해당하는 물질로서, 내화학성과 내약품성 및 내마모성을 강화시키고; 포타슘메틸실리코네이트(POTASSIUM METHYLSILICONATE)는 강한 발수력을 제공하면서 오염되지 않도록 표면을 평활하게 유지하는 방오, 발수 특성을 강화시킨다.
또한, 보로수소화나트륨과 지방산아미드를 8:2의 중량비로 혼합한 것은 마찰유동시 열에 의한 기포생성을 차단하고, 슬립성을 증대시켜 마찰음이 생기지 않도록 하기 위한 것이다. 특히, 상기 비율로 혼합했을 때 마찰에 의한 열 발생시 기포생성 억제력이 급격히 증가하고, 마찰 파열음 발생을 차단하는 것으로 확인되었다. 또한, 탈크는 규산염광물로서 슬립성(윤활성), 내구성, 표면 내마모성을 증대시키는 효과가 있다. 그리고, 부틸히드록시 아니졸은 내열성을 강화시켜 치수변형이 생기지 않도록 억제하기 위한 것이다. 뿐만 아니라, 비닐트리에톡시실란(VTEOS)은 실록산 결합을 유도함으로써 인장강도와 파단신율 및 인열강도를 확보하여 내구성, 내마모성 특성을 증대시키며, 특히 윤활성 증대에 따른 슬립성을 높여 마찰력을 저감하는 특성이 있다. 아울러, 트리페닐포스핀은 경화성을 높이고, 내후성을 증대시켜 표면 균질화로 부착력을 증대시킨다.
이러한 마찰저감제를 도포한 후 박리력(g/25mm)을 테스트한 결과, 박리력은 91(스펙 50)로 확인되었으며, 밀착성은 극상으로 평가되었고; 윤활성(마찰저감성), 내마모성 및 내충격성도 우수한 것으로 확인되었다.
한편, 본 발명에서는 도 6에서와 같이 고정형 집중판(200)이 제트챔버(120)와 밀폐판(140) 사이에 더 개재될 수 있다.
이때, 고정형 집중판(200)은 반경방향으로 서로 간격을 둔 동일한 형상, 이를 테면 대략 Y자 형상을 갖는 돌출편(210)이 일측 표면에서 돌출되고, 이 돌출편(210)들 사이에는 일정크기의 집중유로(220)가 상기 나선유로(134)와 반대방향으로 형성된다.
또한, 상기 돌출편(210)의 상단면에는 톱니형상의 포켓(230)이 형성되는데, 나선축(132)을 타고 고속으로 빨아 올려지면서 원심력에 의해 일부 비산된 유체가 포켓(230)을 타고 흐르는 유체와의 유속 차이에 의해 순간적으로 진공 현상이 생기게 되며, 이로 인해 비산되던 주변 유체가 포켓(230) 쪽으로 끌려오다가 집중유로(220)를 통해 다시 집중홀(240)로 강력하게 집중되고, 이 과정이 고속회전되는 과정에서 순간적으로 연속적으로 발생하게 되며, 이것은 곧 강한 집중유속을 만들게 된다.
이에 따라, 제트챔버(120) 내부에서 나선유로(134)를 타고 원심력방향으로 비산하려는 힘은 더욱 세어지고, 이것은 결국 강한 회오리에 의해 분출과 폭기력을 야기시켜 분산효율을 극대화시키게 된다.
즉, 고정형 집중판(200)이 유체를 수렴 집중(Vortex core ejection)시켜 강한 배출압을 형성하게 되는 것이다.
때문에, 이를 설치하게 되면 더욱 더 강한 분출압을 제공할 수 있다.
100: 교반기본체
200: 고정형 집중판
200: 고정형 집중판
Claims (2)
- 원통형상의 교반기본체(100); 상기 교반기본체(100) 내부에 설치되고, 바닥면을 관통하여 모터축이 씰링된 상태로 노출된 구동모터(110); 상기 교반기본체(100)의 하면에 플랜지결합된 제트챔버(120); 상기 제트챔버(120)의 둘레에 일정간격을 두고 나선상으로 휘어지게 설치된 다수의 제트분사구(JET); 상기 제트챔버(120)에 내장되고, 상기 구동모터(110)의 모터축에 고정된 제트생성판(130); 상기 제트챔버(120)의 하면에 고정되고, 중앙에는 통공(142)이 형성된 밀폐판(140); 상기 제트챔버(120)의 하단에 고정되고 다수의 출입공(152)이 형성된 지지환(150);을 포함하고, 상기 제트생성판(130)의 하면 중심에는 나선축(132)이 돌출되고; 상기 제트생성판(130)의 하면에는 상기 제트분사구(JET)와 동일한 나선방향으로 나선유로(134)를 형성하도록 유로형성돌부(136)가 돌출된 수중교반기에 있어서;
상기 제트생성판(130)의 하면에는 마찰저감제가 도포되되, 상기 마찰저감제는 폴리카보네이트수지(Polycarbonate Resin) 100중량부에 대해, 4-디아조디페닐아민 바이황산염(4-Diazodiphenylamine sulfate) 5중량부, 포타슘메틸실리코네이트(Potassium Methylsiliconate) 3.5중량부, 보로수소화나트륨(Sodium borohydride)과 지방산아미드(Fatty amide)를 8:2의 중량비로 혼합한 혼합물 30중량부; 탈크(Talc) 15중량부; 부틸히드록시 아니졸(Butyl hydroxy anisole) 5중량부; 비닐트리에톡시실란(VTEOS) 5중량부; 및 트리페닐포스핀(Triphenyl phosphine) 5중량부를 첨가 혼합하여 이루어지고;
상기 나선축(132)은 120°간격을 둔 3조 나선 형태이며, 상기 나선유로(134)는 나선축(132)을 기점으로 각 제트분사구(JET)를 향해 폭이 점점 커지도록 나선상으로 형성되고; 상기 제트챔버(120)와 밀폐판(140) 사이에는 고정형 집중판(200)이 더 개재되며; 상기 고정형 집중판(200)은 반경방향으로 서로 간격을 둔 Y자 형상을 갖는 돌출편(210)이 일측 표면에서 돌출되고, 이 돌출편(210)들 사이에는 일정크기의 집중유로(220)가 상기 나선유로(134)와 반대방향으로 형성되며, 상기 돌출편(210)의 상단면에는 톱니형상의 포켓(230)이 형성된 것을 특징으로 하는 수중교반기. - 삭제
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020220131185A KR102585971B1 (ko) | 2022-10-13 | 2022-10-13 | 수중교반기 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020220131185A KR102585971B1 (ko) | 2022-10-13 | 2022-10-13 | 수중교반기 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR102585971B1 true KR102585971B1 (ko) | 2023-10-06 |
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ID=88296078
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| KR1020220131185A KR102585971B1 (ko) | 2022-10-13 | 2022-10-13 | 수중교반기 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR102585971B1 (ko) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56115626A (en) * | 1980-02-19 | 1981-09-10 | Toyo Denki Kogyosho:Kk | Liquid stirrer |
| KR101376971B1 (ko) * | 2012-12-07 | 2014-03-25 | 홍해영 | 보텍스를 이용한 다중모듈화 인라인형 균질 믹서 |
| KR20150024090A (ko) * | 2013-08-26 | 2015-03-06 | (주)황산 | 폭기장치 |
| KR102084136B1 (ko) | 2019-11-11 | 2020-03-03 | 윤팔석 | 동압을 극대화하는 가이드 구조를 갖는 수평형 수중교반기 |
| KR102208319B1 (ko) | 2018-08-09 | 2021-01-27 | (주)제일기계 | 멀티형 수중교반기 |
-
2022
- 2022-10-13 KR KR1020220131185A patent/KR102585971B1/ko active IP Right Grant
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