KR20130104421A - 경량기포 조성물 제조용 혼합장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 경량기포 조성물 제조용 혼합장치에 관한 것이다.
본 발명의 경량기포 조성물 제조용 혼합장치는, 일측에 기포제와 시멘트 슬러리가 유입되도록 유입구가 형성되어 있고, 유입된 기포제와 시멘트 슬러리가 이동하도록 내부에 제1유로가 형성되어 있고, 타측 끝단에 개방된 제1개구부가 형성되어 있는 제1내부관과; 상기 제1내부관보다 직경이 크게 형성되어 제1내부관이 내측으로 삽입되어 제1내부관과의 사이에 제2유로가 형성되어 있되, 타측 끝단이 막혀 있고, 타측 끝단 내벽면과 제1내부관의 타측 끝단 사이가 이격된 제1굴절공간이 형성되어 있으며, 일측 끝단에 개방된 제2개구부가 형성되어 있는 제2내부관과; 상기 제2내부관보다 직경이 크게 형성되어 제2내부관이 내측으로 삽입되어 제2내부관과의 사이에 제3유로가 형성되어 있되, 일측 끝단이 막혀 있고, 일측 끝단 내벽면과 제2내부관의 제2개구부 사이가 이격된 제2굴절공간이 형성되어 있으며, 타측 끝단에는 배출구가 형성되어 있는 외부관;을 포함하여 구성되어, 유입구로 유입된 기포제와 시멘트 슬러리가 제1유로, 제1굴절공간, 제2유로, 제2굴절공간, 제3유로, 배출구 순으로 지그재그로 이동하여 배출되도록 구성된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의해, 외부관 내에 제1내부관과 제2내부관을 설치하고, 이들을 통해 제1유로, 제2유로, 제3유로를 만들어 유입된 기포제와 슬러리가 지그재그로 순환하면서 이동하여 교반되면서 이동하는 거리를 증가시켜 기포제와 시멘트 슬러리가 균질하게 혼합될 수 있고, 특히, 각 유로 내부에 각각 교반날개가 설치되어 시멘트 슬러리와 기포제가 골고루 혼합될 수 있으며, 각 교반날개는 축을 기준으로 회전시키거나, 회전축을 기준으로 회전 가능하도록 설치됨으로써 유입되는 압력에 의해 이동할 때 교반날개가 회전하도록 함으로써 별도로 모터를 설치하지 않고도 회전에 따른 교반 효율이 높아지며, 제1내부관 및 제2내부관을 가이드함과 더불어 간격을 유지시키는 지지대를 설치하여 제1내부관 및 제2내부관이 외부관 내에서 일정한 위치를 유지하고, 수평을 유지하도록 함으로써 유입 압력에 따라 제1내부관 및 제2관이 유동하지 않아 지그재그로 굴절되어 이동하는 지점에서 내용물이 원할하게 굴절하여 이동할 수 있게 된다.
본 발명의 경량기포 조성물 제조용 혼합장치는, 일측에 기포제와 시멘트 슬러리가 유입되도록 유입구가 형성되어 있고, 유입된 기포제와 시멘트 슬러리가 이동하도록 내부에 제1유로가 형성되어 있고, 타측 끝단에 개방된 제1개구부가 형성되어 있는 제1내부관과; 상기 제1내부관보다 직경이 크게 형성되어 제1내부관이 내측으로 삽입되어 제1내부관과의 사이에 제2유로가 형성되어 있되, 타측 끝단이 막혀 있고, 타측 끝단 내벽면과 제1내부관의 타측 끝단 사이가 이격된 제1굴절공간이 형성되어 있으며, 일측 끝단에 개방된 제2개구부가 형성되어 있는 제2내부관과; 상기 제2내부관보다 직경이 크게 형성되어 제2내부관이 내측으로 삽입되어 제2내부관과의 사이에 제3유로가 형성되어 있되, 일측 끝단이 막혀 있고, 일측 끝단 내벽면과 제2내부관의 제2개구부 사이가 이격된 제2굴절공간이 형성되어 있으며, 타측 끝단에는 배출구가 형성되어 있는 외부관;을 포함하여 구성되어, 유입구로 유입된 기포제와 시멘트 슬러리가 제1유로, 제1굴절공간, 제2유로, 제2굴절공간, 제3유로, 배출구 순으로 지그재그로 이동하여 배출되도록 구성된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의해, 외부관 내에 제1내부관과 제2내부관을 설치하고, 이들을 통해 제1유로, 제2유로, 제3유로를 만들어 유입된 기포제와 슬러리가 지그재그로 순환하면서 이동하여 교반되면서 이동하는 거리를 증가시켜 기포제와 시멘트 슬러리가 균질하게 혼합될 수 있고, 특히, 각 유로 내부에 각각 교반날개가 설치되어 시멘트 슬러리와 기포제가 골고루 혼합될 수 있으며, 각 교반날개는 축을 기준으로 회전시키거나, 회전축을 기준으로 회전 가능하도록 설치됨으로써 유입되는 압력에 의해 이동할 때 교반날개가 회전하도록 함으로써 별도로 모터를 설치하지 않고도 회전에 따른 교반 효율이 높아지며, 제1내부관 및 제2내부관을 가이드함과 더불어 간격을 유지시키는 지지대를 설치하여 제1내부관 및 제2내부관이 외부관 내에서 일정한 위치를 유지하고, 수평을 유지하도록 함으로써 유입 압력에 따라 제1내부관 및 제2관이 유동하지 않아 지그재그로 굴절되어 이동하는 지점에서 내용물이 원할하게 굴절하여 이동할 수 있게 된다.
Description
본 발명은 경량기포 조성물 제조용 혼합장치에 관한 것으로, 일직선상으로 배출되면서 혼합되던 것을 지그재그로 순환하면서 교반시켜 교반 효율을 높임으로써 균질한 경량기포 조성물을 제조할 수 있도록 한, 경량기포 조성물 제조용 혼합장치에 관한 것이다.
일반적으로, 경량기포콘크리트는 일반의 콘크리트와 다르게 우수한 경량 특성을 갖기 때문에 토목공사의 연약지반개량 공사등으로 적용분야가 확대되고 있다.
이러한 경량기포콘크리트는 적정 배합비로 배합된 시멘트 슬러리와 기포제를 사용하여 다량의 세공 기포를 도입하여 제조된다.
경량기포콘크리트를 제조하기 위해 현재 가장 많이 사용되는 방식은 선 발포식이다.
이 방식은 기포제를 물에 별도로 희석하여 기포 발생 장치를 통해 만들어진 기포 군을 별도로 준비한 시멘트 슬러리에 혼합하는 방식이다.
선발포식 공정은 크림상의 발포액과 슬러리를 따로 제조하여, 혼합, 펌핑 및 타설 과정을 거친다.
다른 방식으로는 기포제를 시멘트 슬러리를 만들 때 함께 넣고 강한 믹싱으로 기포를 발생시키는 방법으로서 혼합 교반방식과 일정 원형관에 교반날개를 부착하여 혼합하는 교반방식의 방법이 있다.
구체적으로, "기포큰크리트용 혼합기"(한국 공개특허공보 10-2000-0073235호, 특허문헌 1)에는 도 16에 나타난 바와 같이 전후방향으로 트여지는 원통체로서 후방측에 각각 분기 형성되는 기포군 및 시멘트혼합물 유입관을 가지며 그 전방측 일정위치에 일체로 형성된 배출관을 가지는 혼합통로와, 상기 혼합통로내에 유입된 기포군과 시멘트혼합물을 혼합시켜 주도록 배열 형성되는 안내판들을 가지며 상기 혼합통로의 전,후방측 양단에 밀폐되도록 착설되는 양측의 축받이들로서 회동가능하게 설치되는 혼합러너와, 상기 혼합러너의 어느 일측의 축받이를 통하여 그 혼합러너와 연결되어서 구동력을 전달하여 주는 구동수단으로 구성된 기포콘크리트용 혼합기에 대한 기술이 공개되어 있다.
그러나 상기와 같은 종래 기술은 기포 슬러리를 제조함에 있어서, 기포 덩어리의 크기 및 분포를 균일하게 할 수가 없어서 기포 슬러리의 품질이 일정하지 않은 문제점을 가지고 있다.
또, 모터를 이용하여 강제로 회전축을 회전시키는데 회전축과 시멘트 슬러리가 마찰되면서 회전축이 마모되는 문제점, 모터의 사용에 따른 전력 소모 등의 문제점도 있다.
본 발명의 경량기포 조성물 제조용 혼합장치는 상기와 같은 종래 기술에서 발생하는 문제점을 해소하기 위한 것으로, 외부관 내에 제1내부관과 제2내부관을 설치하고, 이들을 통해 제1유로, 제2유로, 제3유로를 만들어 유입된 기포제와 슬러리가 지그재그로 순환하면서 이동하여 교반되면서 이동하는 거리를 증가시켜 기포제와 시멘트 슬러리가 균질하게 혼합될 수 있게 하려는 것이다.
특히, 각 유로 내부에 각각 교반날개가 설치되어 시멘트 슬러리와 기포제가 골고루 혼합될 수 있게 하려는 것이다.
또, 각 교반날개는 축을 기준으로 회전시키거나, 회전축을 기준으로 회전 가능하도록 설치됨으로써 유입되는 압력에 의해 이동할 때 교반날개가 회전하도록 함으로써 별도로 모터를 설치하지 않고도 회전에 따른 교반 효율을 높일 수 있게 하려는 것이다.
아울러, 제1내부관 및 제2내부관을 가이드함과 더불어 간격을 유지시키는 지지대를 설치하여 제1내부관 및 제2내부관이 외부관 내에서 일정한 위치를 유지하고, 수평을 유지하도록 함으로써 유입 압력에 따라 제1내부관 및 제2관이 유동하지 않아 지그재그로 굴절되어 이동하는 지점에서 내용물이 원할하게 굴절하여 이동할 수 있게 하려는 것이다.
본 발명의 경량기포 조성물 제조용 혼합장치는 상기와 같은 과제를 해결하기 위하여, 일측에 기포제와 시멘트 슬러리가 유입되도록 유입구가 형성되어 있고, 유입된 기포제와 시멘트 슬러리가 이동하도록 내부에 제1유로가 형성되어 있고, 타측 끝단에 개방된 제1개구부가 형성되어 있는 제1내부관과; 상기 제1내부관보다 직경이 크게 형성되어 제1내부관이 내측으로 삽입되어 제1내부관과의 사이에 제2유로가 형성되어 있되, 타측 끝단이 막혀 있고, 타측 끝단 내벽면과 제1내부관의 타측 끝단 사이가 이격된 제1굴절공간이 형성되어 있으며, 일측 끝단에 개방된 제2개구부가 형성되어 있는 제2내부관과; 상기 제2내부관보다 직경이 크게 형성되어 제2내부관이 내측으로 삽입되어 제2내부관과의 사이에 제3유로가 형성되어 있되, 일측 끝단이 막혀 있고, 일측 끝단 내벽면과 제2내부관의 제2개구부 사이가 이격된 제2굴절공간이 형성되어 있으며, 타측 끝단에는 배출구가 형성되어 있는 외부관;을 포함하여 구성되어, 유입구로 유입된 기포제와 시멘트 슬러리가 제1유로, 제1굴절공간, 제2유로, 제2굴절공간, 제3유로, 배출구 순으로 지그재그로 이동하여 배출되도록 구성된 것을 특징으로 한다.
이때, 제1유로에 다수 개의 제1교반날개가 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.
이 경우 상기 제1교반날개는 제1내부관 내주면을 따라 회전 가능하도록 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.
또는, 상기 제1교반날개는 일측에 제1회전축이 연결되어 제1회전축을 기준으로 회전 가능하도록 구성되어 있고, 제1회전축은 제1내부관 내벽면에 다수 연결되어 있는 것을 특징으로 한다.
아울러, 상기 제1교반날개는 제1내부관의 중간 지점으로부터 타측 끝단 사이 지점에 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.
이때, 제2유로에 다수 개의 제2교반날개가 설치되어 있고, 제3유로에 다수 개의 제3교반날개가 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.
아울러, 제2유로에 다수 개의 제2교반날개가 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.
이 경우 상기 제2교반날개는 제1내부관 외주면 또는 제2내부관의 내주면을 따라 회전 가능하도록 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.
또는, 상기 제2교반날개는 일측에 제2회전축이 연결되어 제2회전축을 기준으로 회전 가능하도록 구성되어 있고, 제2회전축은 제1내부관 외주면 또는 제2내부관 내주면에 다수 연결되어 있는 것을 특징으로 한다.
또, 제3유로에 다수 개의 제3교반날개가 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.
이 경우 상기 제3교반날개는 제2내부관의 외주면 또는 외부관의 내주면을 따라 회전 가능하도록 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.
또는, 상기 제3교반날개는 일측에 제3회전축이 연결되어 제3회전축을 기준으로 회전 가능하도록 구성되어 있고, 제3회전축은 제2내부관 외주면 또는 외부관 내주면에 다수 연결되어 있는 것을 특징으로 한다.
또, 상기 제2내부관의 타측 끝단은 호 형상의 단면 형상을 취하며, 내주면에 격자 형태의 제1지지대가 설치되어 있고, 제1지지대에는 제1가이드홈이 형성되어 있으며, 제1가이드홈에 제1내부관의 끝단이 삽입되는 것을 특징으로 한다.
아울러, 외부관과 제2내부관의 사이에, 교대로 일측 끝단과 타측 끝단이 막혀 있는 2개 이상의 짝수 개의 관이 더 삽입되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1교반날개는, 양측 끝단이 상기 제1내부관 내벽면에 연결되어 있는 봉으로 이루어진 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 다수 개의 제1교반날개들은, 단면상에서 서로 엇갈려 배치되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의해, 외부관 내에 제1내부관과 제2내부관을 설치하고, 이들을 통해 제1유로, 제2유로, 제3유로를 만들어 유입된 기포제와 슬러리가 지그재그로 순환하면서 이동하여 교반되면서 이동하는 거리를 증가시켜 기포제와 시멘트 슬러리가 균질하게 혼합될 수 있게 된다.
특히, 각 유로 내부에 각각 교반날개가 설치되어 시멘트 슬러리와 기포제가 골고루 혼합될 수 있게 된다.
또, 각 교반날개는 축을 기준으로 회전시키거나, 회전축을 기준으로 회전 가능하도록 설치됨으로써 유입되는 압력에 의해 이동할 때 교반날개가 회전하도록 함으로써 별도로 모터를 설치하지 않고도 회전에 따른 교반 효율이 높아진다.
아울러, 제1내부관 및 제2내부관을 가이드함과 더불어 간격을 유지시키는 지지대를 설치하여 제1내부관 및 제2내부관이 외부관 내에서 일정한 위치를 유지하고, 수평을 유지하도록 함으로써 유입 압력에 따라 제1내부관 및 제2관이 유동하지 않아 지그재그로 굴절되어 이동하는 지점에서 내용물이 원할하게 굴절하여 이동할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 경량기포 조성물 제조용 혼합장치를 나타낸 부분절단 사시도.
도 2는 본 발명의 경량기포 조성물 제조용 혼합장치를 이용한 작동 상태를 나타낸 단면 개략도.
도 3은 본 발명의 경량기포 조성물 제조용 혼합장치의 교반날개 설치 상태를 나타낸 단면 개략도.
도 4는 본 발명에서 교반날개가 각 관에 설치된 상태로 회전하도록 하거나, 자체 회전할 수 있도록 한 예를 나타낸 개략도.
도 5는 본 발명에서 지지대를 이용하여 제1내부관과 제2내부관의 단부 연결 상태를 나타낸 사시도.
도 6 및 도 7은 본 발명의 경량기포 조성물 제조용 혼합장치의 분해단면도.
도 8은 본 발명의 경량기포 조성물 제조용 혼합장치의 제조 예를 나타낸 사진.
도 9는 본 발명의 경량기포 조성물 제조용 혼합장치 타측 단부 측을 나타낸 사진.
도 10은 본 발명의 경량기포 조성물 제조용 혼합장치 일측 단부 측을 나타낸 사진.
도 11은 본 발명에서 제1내부관을 외부관 및 제2내부관에서 완전히 배출한 상태를 나타낸 사진.
도 12는 본 발명에서 제2내부관을 외부관에서 완전히 배출한 상태를 나타낸 사진.
도 13은 본 발명에서 제1내부관과 제2내부관을 외부관에서 배출하여 나란히 배치된 상태를 나타낸 사진.
도 14는 본 발명에서 제2교반날개 및 제3교반날개의 실시예를 나타낸 사진.
도 15는 본 발명에서 제1교반날개의 일 실시예를 나타낸 사시도.
도 16은 종래의 혼합장치를 나타낸 사시도.
도 2는 본 발명의 경량기포 조성물 제조용 혼합장치를 이용한 작동 상태를 나타낸 단면 개략도.
도 3은 본 발명의 경량기포 조성물 제조용 혼합장치의 교반날개 설치 상태를 나타낸 단면 개략도.
도 4는 본 발명에서 교반날개가 각 관에 설치된 상태로 회전하도록 하거나, 자체 회전할 수 있도록 한 예를 나타낸 개략도.
도 5는 본 발명에서 지지대를 이용하여 제1내부관과 제2내부관의 단부 연결 상태를 나타낸 사시도.
도 6 및 도 7은 본 발명의 경량기포 조성물 제조용 혼합장치의 분해단면도.
도 8은 본 발명의 경량기포 조성물 제조용 혼합장치의 제조 예를 나타낸 사진.
도 9는 본 발명의 경량기포 조성물 제조용 혼합장치 타측 단부 측을 나타낸 사진.
도 10은 본 발명의 경량기포 조성물 제조용 혼합장치 일측 단부 측을 나타낸 사진.
도 11은 본 발명에서 제1내부관을 외부관 및 제2내부관에서 완전히 배출한 상태를 나타낸 사진.
도 12는 본 발명에서 제2내부관을 외부관에서 완전히 배출한 상태를 나타낸 사진.
도 13은 본 발명에서 제1내부관과 제2내부관을 외부관에서 배출하여 나란히 배치된 상태를 나타낸 사진.
도 14는 본 발명에서 제2교반날개 및 제3교반날개의 실시예를 나타낸 사진.
도 15는 본 발명에서 제1교반날개의 일 실시예를 나타낸 사시도.
도 16은 종래의 혼합장치를 나타낸 사시도.
이하, 본 발명의 경량기포 조성물 제조용 혼합장치에 대하여 첨부된 도면을 통해 상세히 설명하기로 한다. 본 발명의 경량기포 조성물에는 경량기포콘크리트, 경량기포토, 경량기포혼합토 등이 해당될 수 있다.
본 발명의 경량기포 조성물 제조용 혼합장치는 도 1에 도시되어 있는 바와 같이 크게 제1내부관(10), 제2내부관(20) 및 외부관(30)으로 구성되어 있으며, 도면을 보면 알 수 있듯이 외부관(30) 내측에 제2내부관(20)이 수용되며, 제2내부관(20) 내측으로 다시 제1내부관(10)이 수용되는 구조로 설치되어 있다.
제1내부관(10)은 도 2에 도시된 바와 같이 일측에 발포된 기포제와 시멘트 슬러리가 유입되도록 유입구(11)가 형성되어 있다.
도면에는 유입구(11)측에 시멘트 슬러리가 유입되는 관 일측에 기포제가 유입되는 분기관을 별도로 연결하여 유입구(11)로 발포 기포제와 시멘트 슬러리가 함께 유입될 수 있도록 한 예가 도시되어 있다.
이러한 제1내부관(10)은 도시된 바와 같이 유입구(11)를 통해 유입된 발포 기포제와 시멘트 슬러리가 이동하도록 내부에 제1유로(12)가 형성되어 있다.
또한, 제1내부관(10)의 타측 끝단은 도시된 바와 같이 개방된 제1개구부(13)가 형성되어 있어 제1유로(12)를 통과한 발포 기포제와 시멘트 슬러리의 혼합물이 제1개구부(13)를 통해 다른 부분으로 배출되게 된다.
제2내부관(20)은 도 2에 도시된 바와 같이 상기 제1내부관(10)보다 직경이 크게 형성되어 제1내부관(10)이 내측으로 삽입되어 제1내부관(10)과의 사이에 제2유로(21)가 형성되어 있다.
아울러, 이러한 제2내부관(20)은 도시된 바와 같이 타측 끝단 즉, 제1내부관(10)의 제1개구부(13)와 인접한 지점이 막혀 있는 구조로 되어 있으며, 타측 끝단 내벽면과 제1내부관(10)의 타측 끝단 사이가 이격된 제1굴절공간(22)이 형성되어 있다.
즉, 제1유로(12)를 통해 제1개구부(13)로 배출된 혼합물이 제2내부관(20)의 막힌 지점에 부딪히면서 제1굴절공간(22)을 통해 제2내부관(20)의 외측 공간, 후술하는 제2유로(21)로 이동하게 되는 것이다.
한편, 제2내부관(20)의 일측 끝단 즉, 혼합물이 유입되는 부분 측에 해당하는 부분에는 도시된 바와 같이 제2개구부(23)가 형성되어 있어 제2유로(21)를 통과한 혼합물이 제2개구부(23)를 통해 다음 부분으로 배출되게 된다.
외부관(30)은 도 1 및 도 2에 도시되어 있는 바와 같이 상기 제2내부관(20)보다 직경이 크게 형성되어 제2내부관(20)이 내측으로 삽입되며, 제2내부관(20)과의 사이에 제3유로(31)가 형성되어 있다.
아울러, 도 2에 도시되어 있는 바와 같이 외부관(30)의 일측이 막혀 있으며, 일측 끝단 내벽면과 제2내부관(20)의 제2개구부(23) 사이가 이격된 제2굴절공간(32)이 형성되어 있다.
즉, 제2유로(21)를 따라 제1유로(12)와 반대 방향으로 이동하는 혼합물이 제2개구부(23)로 배출되면서 외부관(30)의 막혀 있는 일측 끝단에 부딪히면서 제2굴절공간(32)을 통해 제3유로(31)로 유입되는 것이다.
한편, 이러한 외부관(30)의 타측 끝단에는 도시된 바와 같이 배출구(33)가 형성되어 있어 제3유로(31)를 따라 이동하는 혼합물이 외부로 배출되게 되는 것이다.
이상과 같이 구성된 본 발명의 경량기포 조성물 제조용 혼합장치는 결국 도 2에 도시되어 있는 바와 같이 제1내부관(10)의 유입구(11)로 유입된 발포 기포제와 시멘트 슬러리 혼합물이 제1유로(12), 제1굴절공간(22), 제2유로(21), 제2굴절공간(32), 제3유로(31), 배출구(33) 순으로 지그재그로 이동하여 배출됨으로써 종래의 혼합장치에 비해 혼합되는 길이가 길어져 종래에 비해 훨씬 골고루 혼합될 수 있게 되는 것이다.
그런데, 이처럼 단순히 이송 거리만 길게 할 경우 발포 기포제와 시멘트 슬러리가 충분히 골고루 교반될 수 없게 된다.
이에, 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이 제1교반날개(14), 제2교반날개(24), 제3교반날개(34)가 설치될 수 있다.
제1교반날개(14)는 도시된 바와 같이 제1유로(12)에 설치되며, 제2교반날개(24)는 제2유로(21)에, 제3교반날개(34)는 제3유로(31)에 설치된다.
가장 바람직한 실시예는 제1교반날개(14), 제2교반날개(24), 제3교반날개(34)를 모두 설치하는 것이 바람직하다.
이러한 교반날개는 도 4에 도시된 바와 같이 스크류 형태로 형성하거나, 평평한 플레이트 형상 등 다양한 예로 구성될 수 있다 할 것이다.
이처럼 각 유로에 교반날개를 모두 설치하게 되면 각 유로를 따라 혼합물이 이동하면서 교반날개에 의해 골고루 혼합되는 바, 발포 기포제와 시멘트 슬러리가 보다 골고루 혼합되게 되며, 이는 제1유로(12), 제2유로(21), 제3유로(31)를 합한 거리만큼의 혼합 공정이 길어지게 되어 경량기포 조성물의 품질이 우수해지게 된다.
특히, 제2내부관(20)의 타측 끝단과, 외부관(30)의 일측 끝단이 막혀 있음으로 인해 혼합물은 두 번에 걸쳐 지그재그로 이동 방향이 틀어지게 되는데 외부의 펌프 압력에 의해 고속으로 교반되면서 이동하는 혼합물이 벽면에 부딪혀 방향을 반대로 틀게 되면서 발포 기포제가 보다 미세한 입자로 분산되는 효과를 갖게 되어 경량기포 조성물의 품질이 우수해 지게 된다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 혼합장치는 외부의 펌프로부터 주입되는 압력에 의해 고속으로 시멘트 슬러리가 제1유로(12)로 유입될 때 발포된 기포제가 함께 유입되면서 제1유로(12), 제2유로(21), 제3유로(31)를 거치면서 다수 설치된 교반날개에 의해 골고루 혼합되게 된다.
이때, 별도의 모터 등을 사용하지 않고 이동하는 혼합물의 압력을 이용하여 교반율을 보다 극대화시키기 위해 각 교반날개를 회전 가능하도록 구성할 수 있다.
일예로, 교반날개를 스크류 형상으로 형성하여 각각의 유로 내에서 각 관의 내주면 또는 외주면을 감싸면서 자유롭게 회전하도록 구성할 수 있다.
이때의 단면 형상은 도 4의 (A)와 같은 형상을 취하는데, 이때 2개 이상의 교반날개를 서로 연결시켜 회전이 가능하도록 구성할 수 있다.
도면에는 두 교반날개를 연결하는 브릿지가 일직선상인 예가 도시되어 있으나, 이에 한정하는 것은 아니며, 인접한 교반날개가 각 관의 내주면이나 외주면을 감싸면서 서로 직접 연결되도록 하거나, 브릿지를 각 관의 내주면이나 외주면을 감싸는 형태로 형성하여 스크류 형상의 교반날개가 관 내부에서 헛돌지 않도록 할 수 있다.
또, 도 4의 (B)와 같이 각 교반날개에는 제1회전축(40), 제2회전축(41), 제3회전축(42)과 같은 회전축을 연결하여 교반날개가 회전축을 기준으로 회전 가능하도록 한 다음, 이 회전축을 관의 내주면이나 외주면에 연결 설치함으로써 교반날개가 회전축을 기준으로 회전 가능하도록 구성할 수 있다.
이처럼 각 교반날개를 설치하는 방법에 있어서, 제1교반날개(14)는 제1내부관(10)의 내주면에 연결하여 설치하면 된다.
아울러, 제2교반날개(24)는 제1내부관(10)의 외주면에 연결하여 설치하거나, 제2내부관(20)의 내주면에 연결하여 설치할 수 있다.
또, 제3교반날개(34)는 제2내부관(20)의 외주면에 연결하여 설치하거나, 외부관(30)의 내주면에 연결하여 설치할 수도 있다.
그런데, 펌프의 압력에 의해 제1유로(12), 제2유로(21), 제3유로(31)를 통과하며, 중간에 제1굴절공간(22) 및 제2굴절공간(32)을 거치는 과정에서 제1유로(12)의 초입부터 너무 많은 장애물이 설치되어 있는 경우 제2유로(21) 및 제3유로(31)를 거치는 동안 유속이 저하되고, 유속의 저하에 따라 교반율이 떨어지고, 압력을 가하는 펌프에 과부하가 걸릴 수 있다.
이러한 문제점을 해소하기 위해 바람직한 실시예로, 제1교반날개(14)는 제1내부관(10)의 중간 지점으로부터 타측 끝단 사이 지점에 설치되어 유속의 저하를 덜 일으키면서 혼합물이 교반되면서 진행되도록 함이 바람직하다.
또, 이 경우 제1교반날개(14)는 스크류 형태로 형성되어 저항을 줄임과 더불어, 제2교반날개(24)와 제3교반날개(34), 또는 제3교반날개(34)는 회전축에 의해 회전 가능한 형태로 구성하여 유속의 저하를 덜 일으키면서 충분한 교반이 이루어지도록 할 수 있다.
또는, 도 15에 도시되어 있는 바와 같이 제1교반날개(14)는 양측 끝단이 상기 제1내부관(10) 내벽면에 연결되어 있는 봉으로 구성하여 혼합물의 흐름을 나눠주면서 최대한 저항을 덜 발생하도록 구성할 수도 있다.
더불어 이때는 도시된 바와 같이 다수 개의 제1교반날개(14)들이 단면상에서 서로 엇갈려 배치되어 있어 나눠지는 흐름이 더 잘게 이루어지도록 할 수도 있다.
상기와 같은 구성에서 제1내부관(10)의 일측 끝단과 제2내부관(20)의 타측 끝단 내벽면 사이를 이격시키기 위해 제1지지대(25)가 설치됨이 바람직하다.
제1지지대(25)는 다양한 형태로 형성할 수 있으나, 상기와 같은 구성에서 도 6에 도시되어 있는 바와 같이 제2내부관(20)의 타측 끝이 호 형상의 단면 형상을 취하도록 하고, 제2내부관(20)의 끝난 내주면에는 격자 형태로 된 제1지지대(25)를 설치하는 한편, 제1지지대(25)에는 제1가이드홈(25a)이 형성되어 있으며, 제1가이드홈(25a)에 제1내부관(10)의 끝단이 삽입되도록 구성할 수 있다.
또, 도시된 바와 같이 외부관(30)의 일측 끝단 내벽면과 제2내부관(20)의 일측 끝단 사이를 이격시키기 위해 제2지지대(35)가 설치됨이 바람직하다.
이때, 도시되어 있지는 않지만 도 6과 마찬가지로 상기 외부관(30)의 일측 끝단 내주면과 제2내부관(20)의 일측 끝단도 동일한 방식으로 구성될 수도 있다.
아울러, 외부관(30)의 타측 끝단 내벽면과 제2내부관(20)의 타측 끝단 사이에도 외부관(30)과 제2내부관(20) 사이를 이격시키도록 제3지지대(36)가 설치됨이 바람직하다.
이러한 구성은 지지대가 제1내부관(10) 및 제2내부관(20)을 가이드함과 더불어 간격을 유지시키는 역할을 하게 되어 교반날개들이 각 관의 내주면과 마찰을 일으켜 마모되거나 관이 자중에 의해 밑으로 내려와 관의 윗부분 측으로 혼합물이 교반 없이 이동하는 것을 방지할 수 있게 된다.
또한, 제1내부관(10) 및 제2내부관(20)을 수평을 유지하도록 하여 유입 압력에 따라 제1내부관(10) 및 제2관이 유동하지 않아 지그재그로 굴절되어 이동하는 지점에서 내용물이 원할하게 굴절하여 이동할 수 있게 된다.
이상과 같이 구성된 본 발명의 혼합장치는 도시되어 있지는 않지만 외부관(30)과 제2내부관(20)의 사이에, 교대로 일측 끝단과 타측 끝단이 막혀 있는 2개 이상의 짝수 개의 관이 더 삽입되어 본 발명의 실시예에 나타난 3중관 외에 5중관, 7중관 등으로 구성되어 교반 효율을 보다 향상시키도록 구성될 수도 있다 할 것이다.
이상과 같이 구성된 본 발명의 경량기포 조성물 제조용 혼합장치는 내부 청소를 용이하게 실시할 수 있도록 도 6 및 도 7에 도시되어 있는 바와 같이 구성될 수 있다.
도 6을 살펴보면, 외부관(30)은 중간 부분은 직경이 넓고 양측 단부는 직경이 좁아지도록 형성하되, 일측 중간 지점은 플랜지로 맞대어 조립할 수 있도록 구성되고, 분리된 일측은 도시된 바와 같이 제1내부관(10)의 외주면을 감싸어 설치되도록 구성할 수 있다.
이러한 구성은 도 7에 도시되어 있는 바와 같이 외부관(30)의 내측에 제2내부관(20)을 삽입한 상태 또는 제1내부관(10)을 제2내부관(20)에 삽이한 상태에서 제1내부관(10)을 외부관(30) 내측으로 밀어넣으면서 플랜지를 서로 맞대어 볼트 등을 이용하여 결합함으로써 조립 및 분리가 매우 용이해지는 구조라 할 것이다.
아울러, 외부관(30)의 타측 단부 측도 도시된 바와 같이 플랜지를 이용하여 결합함으로써 타측 부분을 통해 분해 및 조립을 실시할 수 있도록 할 수도 있다.
도 8은 본 발명의 경량기포 조성물 제조용 혼합장치의 일 실시예를 나타낸 사진이다.
도시된 바와 같이 외부관(30)의 양측에는 플랜지가 설치되어 양측 끝단을 분리하여 제1내부관(10) 및 제2내부관(20)을 분리할 수 있도록 하였다.
도 9는 외부관(30)의 타측 단부 측 플랜지를 분리한 사진으로, 도시된 바와 같이 제3교반날개(34)가 구비된 제2내부관(20)이 삽입되어 있음을 알 수 있다.
또한, 제2내부관(20)의 타측 끝단부에는 외부관(30)과 이격시키기 위한 지지대가 돌출되어 설치되어 있음을 알 수 있다.
도 10은 외부관(30)의 일측 단부 측 플랜지를 분리한 사진으로, 도시된 바와 같이 제1내부관(10)에 외부관(30)과 연결되기 위한 플랜지가 일체로 연결되어 있고, 제1내부관(10)의 외주면에는 제2교반날개(24)가 설치되어 있음을 알 수 있다.
도 11은 제1내부관(10)을 완전히 분리한 상태를 나타낸 것으로, 외주면에 제2교반날개(24)가 설치되어 있고, 끝단에는 제2내부관(20)의 타측 끝단과 이격되기 위한 제1지지대(25)가 설치되어 있는 것을 볼 수 있다.
도 12는 외부관(30)에서 제2내부관(20)을 꺼낸 상태를 나타낸 것으로, 일측 끝단에 제2지지대(35)가, 타측 끝단에 제3지지대(36)가 설치되어 있어 제2내부관(20)외 외부관(30) 내주면과 이격된 상태를 유지할 수 있도록 한 것을 볼 수 있다.
도 13은 제1내부관(10)과 제2내부관(20)을 외부관(30)에서 꺼내 나란히 배치된 것을 나타낸 것이다.
도면에 나타난 바와 같이 제1내부관(10)의 타측 끝단에 제1지지대(25)가, 제2내부관(20)의 일측 끝단과 타측 끝단에 각각 제2지지대(35) 및 제3지지대(36)가 설치되어 있음을 알 수 있다.
아울러, 본 발명의 경량기포 조성물에는 경량기포콘크리트, 경량기포토, 경량기포혼합토 등이 해당된다 할 것이다.
10 : 제1내부관 11 : 유입구
12 : 제1유로 13 : 제1개구부
14 : 제1교반날개 20 : 제2내부관
21 : 제2유로 22 : 제1굴절공간
23 : 제2개구부 24 : 제2교반날개
25 : 제1지지대 25a : 제1가이드홈
30 : 외부관 31 : 제3유로
32 : 제2굴절공간 33 : 배출구
34 : 제3교반날개 35 : 제2지지대
36 : 제3지지대 40 : 제1회전축
41 : 제2회전축 42 : 제3회전축
12 : 제1유로 13 : 제1개구부
14 : 제1교반날개 20 : 제2내부관
21 : 제2유로 22 : 제1굴절공간
23 : 제2개구부 24 : 제2교반날개
25 : 제1지지대 25a : 제1가이드홈
30 : 외부관 31 : 제3유로
32 : 제2굴절공간 33 : 배출구
34 : 제3교반날개 35 : 제2지지대
36 : 제3지지대 40 : 제1회전축
41 : 제2회전축 42 : 제3회전축
Claims (16)
- 경량기포 조성물을 제조하기 위해 기포제와 시멘트 슬러리를 혼합하는 혼합장치에 있어서,
일측에 발포 기포제와 시멘트 슬러리가 유입되도록 유입구(11)가 형성되어 있고, 유입된 발포 기포제와 시멘트 슬러리가 이동하도록 내부에 제1유로(12)가 형성되어 있고, 타측 끝단에 개방된 제1개구부(13)가 형성되어 있는 제1내부관(10)과;
상기 제1내부관(10)보다 직경이 크게 형성되어 제1내부관(10)이 내측으로 삽입되어 제1내부관(10)과의 사이에 제2유로(21)가 형성되어 있되, 타측 끝단이 막혀 있고, 타측 끝단 내벽면과 제1내부관(10)의 타측 끝단 사이가 이격된 제1굴절공간(22)이 형성되어 있으며, 일측 끝단에 개방된 제2개구부(23)가 형성되어 있는 제2내부관(20)과;
상기 제2내부관(20)보다 직경이 크게 형성되어 제2내부관(20)이 내측으로 삽입되어 제2내부관(20)과의 사이에 제3유로(31)가 형성되어 있되, 일측 끝단이 막혀 있고, 일측 끝단 내벽면과 제2내부관(20)의 제2개구부(23) 사이가 이격된 제2굴절공간(32)이 형성되어 있으며, 타측 끝단에는 배출구(33)가 형성되어 있는 외부관(30);을 포함하여 구성되어,
유입구(11)로 유입된 발포 기포제와 시멘트 슬러리가 제1유로(12), 제1굴절공간(22), 제2유로(21), 제2굴절공간(32), 제3유로(31), 배출구(33) 순으로 지그재그로 이동하여 배출되도록 구성된 것을 특징으로 하는,
경량기포 조성물 제조용 혼합장치.
- 제 1항에 있어서,
제1유로(12)에 다수 개의 제1교반날개(14)가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는,
경량기포 조성물 제조용 혼합장치.
- 제 2항에 있어서,
상기 제1교반날개(14)는 제1내부관(10) 내주면을 따라 회전 가능하도록 설치되어 있는 것을 특징으로 하는,
경량기포 조성물 제조용 혼합장치.
- 제 2항에 있어서,
상기 제1교반날개(14)는 일측에 제1회전축(40)이 연결되어 제1회전축(40)을 기준으로 회전 가능하도록 구성되어 있고, 제1회전축(40)은 제1내부관(10) 내벽면에 다수 연결되어 있는 것을 특징으로 하는,
경량기포 조성물 제조용 혼합장치.
- 제 2항에 있어서,
상기 제1교반날개(14)는 제1내부관(10)의 중간 지점으로부터 타측 끝단 사이 지점에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는,
- 제 1항에 있어서,
제2유로(21)에 다수 개의 제2교반날개(24)가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는,
경량기포 조성물 제조용 혼합장치.
- 제 6항에 있어서,
상기 제2교반날개(24)는 제1내부관(10) 외주면 또는 제2내부관(20)의 내주면을 따라 회전 가능하도록 설치되어 있는 것을 특징으로 하는,
경량기포 조성물 제조용 혼합장치.
- 제 6항에 있어서,
상기 제2교반날개(24)는 일측에 제2회전축(41)이 연결되어 제2회전축(41)을 기준으로 회전 가능하도록 구성되어 있고, 제2회전축(41)은 제1내부관(10) 외주면 또는 제2내부관(20) 내주면에 다수 연결되어 있는 것을 특징으로 하는,
경량기포 조성물 제조용 혼합장치.
- 제 1항에 있어서,
제3유로(31)에 다수 개의 제3교반날개(34)가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는,
경량기포 조성물 제조용 혼합장치.
- 제 9항에 있어서,
상기 제3교반날개(34)는 제2내부관(20)의 외주면 또는 외부관(30)의 내주면을 따라 회전 가능하도록 설치되어 있는 것을 특징으로 하는,
경량기포 조성물 제조용 혼합장치.
- 제 9항에 있어서,
상기 제3교반날개(34)는 일측에 제3회전축(42)이 연결되어 제3회전축(42)을 기준으로 회전 가능하도록 구성되어 있고, 제3회전축(42)은 제2내부관(20) 외주면 또는 외부관(30) 내주면에 다수 연결되어 있는 것을 특징으로 하는,
경량기포 조성물 제조용 혼합장치.
- 제 1항에 있어서,
상기 제2내부관(20)의 타측 끝단은 호 형상의 단면 형상을 취하며, 내주면에 격자 형태의 제1지지대(25)가 설치되어 있고, 제1지지대(25)에는 제1가이드홈(25a)이 형성되어 있으며, 제1가이드홈(25a)에 제1내부관(10)의 끝단이 삽입되는 것을 특징으로 하는,
경량기포 조성물 제조용 혼합장치.
- 제 1항에 있어서,
외부관(30)과 제2내부관(20)의 사이에, 교대로 일측 끝단과 타측 끝단이 막혀 있는 2개 이상의 짝수 개의 관이 더 삽입되는 것을 특징으로 하는,
경량기포 조성물 제조용 혼합장치.
- 제 5항에 있어서,
상기 제2유로(21)에 다수 개의 제2교반날개(24)가 설치되어 있고,
상기 제3유로(31)에 다수 개의 제3교반날개(34)가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는,
경량기포 조성물 제조용 혼합장치.
- 제 2항에 있어서,
상기 제1교반날개(14)는,
양측 끝단이 상기 제1내부관(10) 내벽면에 연결되어 있는 봉으로 이루어진 것을 특징으로 하는,
경량기포 조성물 제조용 혼합장치.
- 제 15항에 있어서,
상기 다수 개의 제1교반날개(14)들은,
단면상에서 서로 엇갈려 배치되어 있는 것을 특징으로 하는,
경량기포 조성물 제조용 혼합장치.
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