KR19990082690A - 교반장치 - Google Patents

Abstract

2중 원통조 등이 한정된 공간내에 있는 액체의 교반에 있어서, 교반에 유효한 상하의 순환류를 만들어 낼 수 있는 것과 같은 교반날개를 가진 교반장치를 얻는 것을 목적으로 한다. 이를 위해서, 2중 원통조 등의 교반용기내에 늘어뜨려 설치되어 있어 해당 2중 원통조의 중심과 동일한 축심의 주위를 회전하는 가이드날개와, 해당 가이드날개의 측면에 고정되어 있는 적어도 1단의 주날개와, 해당 가이드날개의 하단부에 고정되어 있는 하단날개로 이루어지는 교반날개를 형성하였다.

본 발명에 의하면, 2중 원통조 등의 원통형의 교반용기내의 액체의 교반에 있어서, 높은 순환성능의 교반을 얻을 수 있기 때문에, 혼합 등에 요하는 시간을 단축할 수 있는 효과를 갖는다.

Description

교반장치{STIRRING DEVICE}

본 발명은 화학공업, 약품공업, 식품공업 등에 있어서, 특히 다중 원통조나 한정된 공간내에 있는 액체 등의 혼합, 혼련(混練), 확산 등의 처리에 적합한 교반장치에 관한다.

종래 이 종류의 2중 원통조용의 교반익으로서는, 도 5에 나타낸 바와 같이, 회전중심에 있는 보스 (a)에서 반경방향으로 스테이(b)를 돌출시켜, 해당 스테이(b)의 선단부를 교반액(c) 중에 수직으로 하강(아래로 늘어짐)시킴과 동시에 해당 수직으로 하강한 스테이 (b)의 선단부에 평판익 (d)롤 고정한 예가 알려져 있다.

그러나 이 종래의 교반익은 조내상하간에서의 순환성능이 낮고, 특히 날개폭의 제한을 받아, 교반 그 자체에도 문제가 있었다.

[발명이 해결하고자 하는 과제]

본 발명의 목적은, 특히 2중 원통조와 같은 한정된 공간에서 유효한 상하류를 만들어내는 데 적합한 교반날개를 가진 교반장치를 제공함에 있다.

[과제를 해결하기 위한 수단]

본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위해 적어도 내외 2층의 원통형상체의 사이에 형성된 교반용기내의 액체를 교반하는 교반장치에 있어서, 해당 교반용기내에 수직으로 하강되어 있는 상기 원통상체의 중심과 동일한 축심의 주위를 회전하는 가이드날개와, 해당 가이드날개의 측면에 고정되어 있는 적어도 1단의 주날개와, 가이드날개의 하단부에 고정되어 있는 하단날개로 이루어지는 교반날개를 구비하는 것을 특징으로 한다.

[발명의 실시의 형태]

본 발명의 교반장치의 제1의 실시의 형태를 도 1 및 도 2에 의해 설명한다.

본 교반장치는 교반날개(1)와 교반조(2)를 이루어져, 해당 교반조(2)는 내외2층의 원통체(2a), (2b)의 사이를 교반용기(2c)로 형성하여 교반하는 액체(3)를 수용하고 있다.

교반날개(1)는 상기 원통상체 (2a),(2b) 의 중심과 동심에, 축(la)에 의해 회동자재로 늘어뜨려 설치되어 있고, 해당 교반날개(1)은 해당 축(1a)의 하단에 있는 보스(1b)에서 반경방향으로 여러개의 스테이(1c)를 돌출시킴과 동시에 각 스테이 (1c)의 선단부에는 각각 가이드날개(4)를 수직으로 설치하여 고정하고 있다.

이들 가이드날개(4)는 평판상으로, 상기 교반용기(2c) 내의 액체(3) 가운데에, 상기 원통체(2a),(2b)의 측벽면과 평행한 상태로 아래로 바르게 되어 있다.

또한, 본 실시의 형태로서는, 4 장의 가이드날개(4)가 상기 원통체 (2a), 2b사이의 원주상에 같은 간격으로 배치되어 있다.

하단날개(5)도 평판상으로 대략 L자형으로 형성한 날개로써 후술하는 주날개의 일종을 이루어, 상기 가이드날개(4)의 하단부에 반경방향을 향해서 방사상으로 고정하여 수직으로 설치되어 있다.

또한 하단날개(5)는 하단 가장자리(5a)를 교반용기(2c)의 저면에 근접시킴과 동시에 그 내측 가장자리(5b)를 상기 내측 원통체 (2a)의 벽면에 근접시키고, 더욱이 그 외측 가장자리(5c)를 상기 가이드날개(4)보다도 반경방향 외측으로 돌출시켜서 형성되어 있다.

다음에 (6) 및 (7)은 각각 제 1단째 및 제 2단째의 주날개로 평판상으로 형성되어 있고, 각각 그 외측 가장자리(6a),(7a)에서 상기 가이드날개(4)의 안쪽면에 수직으로 고정되어 있다.

또한, 이들 주날개(6),(7)는, 교반날개(1)의 회전방향θ를 향해서 상향의 경사각을 가짐과 동시에 제 1단째의 주날개(6)보다도 제 2단째의 주날개(7)의 쪽이 적은 경사각도로 형성되어, 더욱이 제 1 단째의 주날개(6)보다도 제 2 단째의 주날개(7)쪽이 회전방향 전방에 위치하는 것과 같은 다단의 배치로 형성되어 있다.

더욱이 또, 이들 주날개(6),(7)은, 각각 내측 가장자리(6b),(7b)를 상기 내측 원통체(2a)의 벽면에 근접시키고 있음과 동시에 제 1단째 주날개(6)과 상기 하단날개(5)와의 사이, 및 이들 제 1 단째 주날개(6)와 제 2 단째 주날개(7)와의 사이에 소정의 간격을 갖는 구조로 하며, 또한 이들 주날개(6),(7)의 경사각도를 각각 45° 및 30°로 하고 있다.

다음에 본 실시예의 교반장치 작용에 관해서 설명한다.

도 2에 가리키는 바와 같이 교반조(2) 내에 교반하는 액체(3)를 넣어, 교반날개(1)를 화살표θ의 방향으로 회전시키면, 주날개 6, 7의 작용에 의해서 해당 액체(3) 내에는 A와 같은 하강류가 내측 원통체 (2a)를 따라서 형성된다.

이 하강류 A는 하단날개(5b)의 작용에 의해서 바깥 쪽으로 굽어져, 외측 원통체(2b)를 따른 상승류 B가 형성된다.

이와 같이 하강류 A와 상승류 B로 이루어지는 양호한 순환류의 작용에 의해, 액체(3)의 교반은 고성능으로 고효율인 것으로 되어, 단시간에서 양호한 교반을 할수 있다. 본 교반장치는, 비 뉴턴 유체 및 고점성 유체의 교반 및 슬러리교반에도적합하다.

게다가, 본 실시의 형태에서는 상향의 경사각을 갖는 주날개의 단수를 2단으로 하였지만, 이것은 교반하는 액체(3)의 깊이에 따라서 1단 또는 3단 이상으로 하여도 좋다.

또한, 이들 주날개의 경사각도도, 교반날개의 회전속도나 교반하는 액체의 점도에 맞춰서 변경하여도 좋다.

더욱이, 상기 가이드날개(4)는 평판형상 이외에 만곡판형상이어도 좋고, 또상기 주날개는 평판형상이외에 만곡판형상 혹은 날개형상이어도 좋으며, 상하 주날개의 경사각도를 같이 하여도 좋다.

본 발명의 교반장치의 제 2 실시의 형태를 도 3에 의해 설명한다.

본 교반장치의 교반조(11)는, 제 1원통체 (11a) 내지 제 4원통체(11d)의 4층 원통체에 의해 형성된 3개의 교반용기(11e),(11f) 및 (11g)를 갖고 있다.

또한, 회동자재로 상기 교반조(11) 위에 수직으로 설치된 교반날개(12)는, 복수개의 스테이 (12a)를 반경방향으로 돌출시킴과 동시에, 이들 스테이(12a)의 각 3개소에 평판형상의 가이드날개(13a),(13b) 및 (13c)를 수직으로 설치하여 고정하고 있다.

이들 가이드날개(13a) 내지 (13c)는 상기 제 1의 실시예에 있어서의 가이드날개(4)와 같이, 그 하단부에 하단날개(5)를 고정함과 동시에 그 내측면에 주날개(6),(7)를 고정하고 있으며 상기 교반용기(11e) 내지 (1lg) 가운데에 각각 아래로늘어뜨려 되어 있다.

본 제 2 실시예는, 상기 제 1의 실시예의 경우와 같은 양호한 순환을 얻을 수 있음과 동시에, 한번에 복수의 교반용기의 교반을 행할 수 있는 점에 특징이 있다.

게다가, 본 실시예의 가장 내측의 원통체(11d) 내의 내부룰 교반용기에 형성 하여도 좋고, 그 경우는 상기 교반날개(12)의 중심에 통상의 프로펠러·패들·터빈날개 등을 추가 수직으로 설치하여 해당 원통체(1ld) 내의 교반용기의 교반을 하도록 하면 좋다. 또한, 본 실시예로서는 4층의 원통체로부터 이루어지는 교반조로 하였지만, 이것은 3층의 원통체 또는 5층 이상의 원통체로 이루어지는 것으로 하여도 좋다.

본 발명의 교반장치의 제 3의 실시예를 도 4에 의해 설명한다.

본 실시예로서는, 교반조(21)의 외측 원통체를 자켓(22a)에 형성함과 동시에 내측 원통체를 자켓(22b)에 형성하고, 더욱이 교반용기(21c) 내에는 원통상의 자켓(22c)를 설치하였다.

이들 자켓 (22a),(22b) 및 (22c) 내에는 전열매체 또는 냉매를 순환시키기 위한 관로(23a)가 온통 둘러쳐져 있고, 또한, 이들 자켓의 표면을 전열면(22d)에 형성되도록 하고 있다.

게다가, (23b)는 이들 전열매체 또는 냉매의 입구이고,(23c)는 이들 전열매체 또는 냉매의 출구이다.

또한, 교반날개(1)는 상기 제 1의 실시예에 있어서의 교반날개(1)와 동일하다.

다음에 본 발명의 제 3 실시예의 작용에 관해서 설명한다.

본 교반장치는 교반을 하면서 액체(3)의 가열 또는 냉각을 하는데 알맞고, 특히 상기 교반날개(1)에 의해 형성된 순환류에 의해서, 상기 전열면(22d)을 통해서 상기 전열매체 또는 냉매와의 열교환을 고효율로 할 수 있다.

게다가, 상기 주날개는 상단의 경사날개만큼 하단의 경사날개보다도 적은 경사각도 혹은 적어도 같은 경사각도로 형성되어 있지 않으면 안된다.

즉, 가령 상단의 경사날개가 하단의 경사날개보다도 경사각도가 크다면 상단의 경사날개의 배면에서 하단날개보다 강력한 유체의 박리에 의한 소용돌이가 발생하여 하단의 경사날개의 배면에서의 유체의 압력컨트롤에 의한 토출유속 및 토출유량의 향상 효과가 감하여 바람직하지 못하다.

또한, 상기 주날개는 상단의 경사날개만큼 하단의 경사날개보다도 회전방향 전방에 위치하던지 혹은 모든 경사날개도 회전방향에 있어서 같은 위치가 되는 것과 같은 다단의 배치로 형성되어 있지 않으면 안된다.

즉, 가령 상단의 경사날개만큼 하단의 경사날개보다도 회전방향 후방에 위치시키면, 하단날개의 배면에서의 유체의 압력컨트롤이 불가능하여, 바람직하지 못하다.

발명이 이루고자하는 기술적 과제 누락.

도 1은 본 발명의 교반장치의 제 1의 실시의 형태의 종단면도이다.

도 2는 본 발명의 교반장치내의 유선의 방향을 부기한 종단면도이다.

도 3은 본 발명의 교반장치의 제 2의 실시의 형태의 종단면도이다.

도 4는 본 발명의 교반장치의 제 3의 실시의 형태의 종단면도이다.

도 5는 종래의 교반장치의 종단면도이다.

발명의 구성 및 작용 누락.

발명의 효과 누락

Claims (7)

1. 적어도 내외 2 층의 원통체 사이에 형성된 교반용기내의 액체를 교반하는 교반장치에 있어서, 해당 교반용기내에 수직으로 하강되어 있고 상기 원통체의 중심과 동일한 축심의 주위를 회전하는 가이드날개와, 해당 가이드날개의 측면에 고정되어 있는 적어도 1단의 주날개와, 해당 가이드날개의 하단부에 고정되어 있는 하단날개로 이루어진 교반날개를 구비하고 있는 것을 특징으로 한 교반장치
2. 제 1항에 있어서, 상기 가이드날개는 평판형상 혹은 만곡판형상으로, 이 복수개의 가이드날개가 상기 내외 2 층의 원통체 측벽면을 따라서 그리고 동일 원주상에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 교반장치.
3. 제 1항에 있어서, 상기 주날개는 평판형상 또는 만곡판형상 혹은 날개형상으로 교반날개의 회전방향을 향해서 경사지게 혹은 수직으로 형성되어 해당 경사날개의 외측가장자리 혹은 내측 가장자리를 상기 가이드날개에 고정하고 있는 것을 특징으로 하는 교반장치.
4. 제 3항에 있어서, 상기 주날개는 상단의 경사날개만큼 하단의 경사날개보다도 적은 경사각도 혹은 적어도 같은 경사각도로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 교반장치.
5. 제 3항 또는 4항에 있어서, 상기 주날개는 상단의 경사날개만큼 하단의 경사날개보다도 회전방향 전방에 위치하든지 혹은 모든 경사날개도 회전방향에 있어서같은 위치가 되도록 다단의 배치로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 교반장치,
6. 제 1항에 있어서, 상기 내외 2층의 원통체의 벽면을 전열면에 형성함과 동시에 상기 가이드날개와 외측 원통체와의 사이에 전열면을 설치한 것을 특징으로 하는 교반장치.
7. 제 6항에 있어서, 상기 전열면은 냉매 또는 전열매체를 순환시킨 자켓으로 된 것을 특징으로 하는 교반장치.