KR20150057217A - 흡입식 혼합기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 분말 혼합 중에도 주변에 분말이 비산하지 않으며, 혼합 시간이 빠른 흡입식 혼합기를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 혼합용 물질을 액체에 투입하여 혼합하는 흡입식 혼합기에 있어서, 베이스; 상기 베이스 상단에 고정되는 모터; 상기 베이스 하단에 고정되는 축지지부; 상기 축지지부에 베이링을 매개로 회전 고정되며, 일단이 상기 모터의 회전축에 연결되는 주축; 상기 축지지부 하단에 고정되며, 상기 주축을 내부에 형성된 중공부를 관통하도록 수용하고, 상기 주축과 상기 중공부 사이에 형성되는 공급공간을 포함하는 케이싱; 상기 주축의 타단에 부착되는 로터; 상기 케이싱에 일단이 고정되며, 상기 로터 회전에 의한 액체의 유동을 안내하는 스테이터; 및 상기 케이싱의 일측에 상기 공급공간에 연통되는 내경부를 포함하는 분말 흡입구를 포함하되, 상기 액체 속에서 회전하는 로터에 의하여 발생되는 음압으로 상기 분말 흡입구를 통하여 혼합용 물질이 흡입되어 액체로 투입되는 것을 특징으로 한다.

Description

흡입식 혼합기{Suction type mixer}

본 발명은 흡입식 혼합기에 관한 것으로 더욱 상세하게는 액체에 다른 물질을 혼합하는 흡입식 혼합기에 관한 것이다.

일반적인 화학 공정 또는 물질의 혼합 공정 등에는 액체에 다양한 물질을 혼합하는 혼합기가 많이 적용되고 있으며, 이때 상기 혼합기는 혼합용 물질을 액체에 투입하고, 별도의 회전 장치 등에 의하여 액체를 순환시켜 투입 물질이 액체에 용이하게 용해되는 형태로 구성된다.

예를 들면, 등록특허 제0450328호에 개시된 교반기를 들 수 있다. 상기 발명은 교반탱크와 교반탱크의 중심에 배치되어 회전 구동되는 회전축을 갖는 교반기에 있어서, 회전축에 결합되어 있으며 교반날개의 형태가 막대형이고 날개의 단면이 마름모 모양을 하고 있는 회전교반날개 및 교반탱크 내벽에 결합되어 있으며 교반날개의 형태가 막대형이고 날개의 단면이 마름모 모양을 하고 있는 고정교반날개를 갖는 것을 특징으로 하는 교반기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 회전축 최하단부에 위치한 회전교반날개의 수가 3개, 4개 및 5개 중 어느 하나인 것으로 하고 그 외의 회전교반날개가 2개씩 조를 이루어 배치되어 있으며, 회전축 최하단부에 위치한 상기 회전교반날개 양쪽 모서리에 직사각형 모양의 칼날을 부착하고 있으며, 상기 회전축 최하단부에 위치한 회전교반날개에 결합되어 있고 교반날개의 형태가 막대형이며 날개의 단면이 마름모 모양이면서 날개의 양쪽 모서리에 직사각형 모양의 칼날을 부착하고 있는 보조 회전교반날개를 구비하고 있으며, 상기 교반탱크 내벽에 결합된 고정교반날개 중에서 최하단부에 위치한 고정교반날개의 양쪽 모서리에 직사각형 모양의 칼날이 부착된 것을 특징으로 하는 교반기에 관한 것으로서 교반기 내에 투입된 교반대상물질에 대해 단시간 내에 분쇄 및 교반이 용이하도록 함에 있다.

즉, 상기 발명은 투입된 분말이 액체에 용이하게 용해될 수 있도록 다수의 회전 날개를 포함하는 것을 그 특징으로 한다.

한편, 투입 물질이 분말인 경우, 상기 분말은 별도의 투입 장치를 통하여 액체에 투입하나, 분말의 특성 상 분진 형태로 주위에 비산될 수 있어, 공정 환경에 악영향을 미치고, 액체 내부에 교반장치의 속도가 낮은 경우에는 분말이 액체 내부에서 응집하여 용해에 많은 시간이 소모되는 단점들이 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 단점을 극복하기 위하여 안출된 것으로, 투입 물질 혼합 중에도 주변에 비산하지 않으며, 혼합 시간이 빠른 흡입식 혼합기를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 혼합용 물질을 액체에 투입하여 혼합하는 흡입식 혼합기에 있어서, 베이스; 상기 베이스 상단에 고정되는 모터; 상기 베이스 하단에 고정되는 축지지부; 상기 축지지부에 베이링을 매개로 회전 고정되며, 일단이 상기 모터의 회전축에 연결되는 주축; 상기 축지지부 하단에 고정되며, 상기 주축을 내부에 형성된 중공부를 관통하도록 수용하고, 상기 주축과 상기 중공부 사이에 형성되는 공급공간을 포함하는 케이싱; 상기 주축의 타단에 부착되는 로터; 상기 케이싱에 일단이 고정되며, 상기 로터 회전에 의한 액체의 유동을 안내하는 스테이터; 및 상기 케이싱의 일측에 상기 공급공간에 연통되는 내경부를 포함하는 분말 흡입구를 포함하되, 상기 액체 속에서 회전하는 로터에 의하여 발생되는 음압으로 상기 분말 흡입구를 통하여 혼합용 물질이 흡입되어 액체로 투입되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 축지지부와 상기 케이싱 사이에는 주축의 길이 방향의 밀봉성을 제공하기 위한 밀봉수단을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

더욱 바람직하게는, 상기 스테이터는 상기 케이싱에 고정되는 고정부와 축대칭 형상의 면부를 포함하고, 상기 로터는 상기 면부 내부에 위치하며, 액체는 상기 고정부를 통하여 유입되어 면부의 하면으로 배출되는 것을 특징으로 한다.

더욱 바람직하게는, 상기 면부는 상대적으로 큰 직경을 시작으로 하방으로 점차적으로 직경이 감소하는 변경부와 상기 변경부의 최소 직경으로 형성되는 동경부를 포함하며, 상기 동경부 내부에 상기 로터의 외면이 위치하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 케이스의 끝단과 상기 로터의 상측면 사이의 거리는 1 내지 5mm인 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 면부의 내면과 상기 로터 외면 사이의 거리는 1mm 내지 6mm인 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 로터의 회전수는 2,000 내지 4,000rpm인 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 흡입식 혼합기는 액체 속에서 회전하는 로터에 의하여 액체가 유동하며, 상기 로터의 회전에 의하여 발생하는 음압에 의하여 별도의 용기에 담겨진 혼합용 물질을 액체로 투입되고, 액체에 투입된 혼합용 물질은 바로 로터의 회전력에 의하여 액체 속에서 비산하는 구조로 이루어져, 혼합 시간이 빠르고, 사용이 간편하며, 액체 내에서 발생하는 혼합용 물질의 응집을 예방하여 연속적인 작업이 가능한 효과가 있다. 또한 혼합용 물질은 별도의 용기에서 바로 액체로 투입되므로, 혼합용 물질 용기 주변과 투입된 액채 표면에서 발생하는 혼합용 물질의 비산을 방지할 수 있어 환경 친화적인 혼합 공정을 제공하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 흡입식 혼합기의 구성을 나타내는 단면도이며,
도 2는 도 1의 일부 확대도이며,
도 3은 도 1에 도시된 스테이터의 사시도이며,
도 4는 도 1의 흡입식 혼합기의 작동 상태를 나타내는 작동도이며,
도 5는 도 1에 도시된 로터, 케이싱 및 스테이터의 간격을 나타내는 설명도이다.

이하 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 구체적으로 설명한다.

본 발명에 따른 흡입식 혼합기(100)는 도 1에 도시된 바와 같이, 외부의 전원에 의하여 회전하는 모터(10), 상기 모터(10)가 고정되는 베이스(20), 상기 베이스(20)의 하단에 고정되는 축지지부(30), 상기 축지지부(30) 하단에 일단면이 고정되는 중공의 케이싱(40), 상기 축지지부(30) 내부에 회전 고정되어 상기 모터(10)에 의하여 회전하는 주축(50), 상기 주축(50)의 끝단에 고정되어 주축(40)의 회전에 의하여 회전하는 로터(60), 상기 로터(60)를 수용하며, 상기 케이싱(40)의 일측단에 고정되는 스테이터(70), 상기 케이싱(40)의 측면에 형성되어 상기 케이싱(40)에 부착되어 케이싱(40) 내부와 연통하는 분말 흡입구(80)를 포함하여 구성된다.

먼저 상기 모터(10)는 통상의 모터이며, 별도의 전원 공급에 의하여 회전하는 회전축(11)을 포함하며, 필요한 경우 회전축(11)의 회전수 제어를 위한 별도의 제어장치를 포함하여 구성될 수 있다.

한편, 상기 베이스(20)는 축대칭 형상으로 구성되며, 중앙에는 원통 공간(21)이 형성되어 상기 모터(10)의 회전축(11)이 위치한다.

이때 상기 모터(10)는 상기 원통 공간(21)에 회전축(11)이 위치하는 형태로 상기 베이스(20)의 상측면에 고정된다.

한편, 상기 베이스(20)의 하측면에는 축지지부(30)가 고정된다.

상기 축지지부(30) 역시 축대칭 형상이며, 내부에는 원통형상의 내부 공간(31)이 형성되며, 상기 내부 공간(31)에는 베어링(32)를 매개로 주축(50)이 회전 결합한다.

이때 상기 원통 공간(21)과 상기 내부 공간(31)의 중심축은 서로 일치하도록 결합한다.

또한 상기 주축(50)의 일측단은 상기 모터(10)의 회전축(11)과 커플링(12)에 의하여 결합하여, 상기 회전축(11)이 회전하는 경우 상기 주축(50) 역시 동시에 회전한다.

또한, 상기 축지지부(30)의 하단에는 밀봉수단(35)이 결합하여 주축(50)의 길이 방향의 밀봉성을 제공한다.

한편, 상기 밀봉수단(35)의 하단에는 케이싱(40)의 일측 단면이 결합하며, 이때 상기 케이싱(40) 내부에 형성된 중공부(41)에는 상기 주축(50)이 위치하며, 주축(50)의 원활한 회전을 위하여 상기 중공부(41)와 상기 내부 공간(31)의 중심축은 일치시킨다.

또한 상기 중공부(41)는 주축(50)의 외경보다 반드시 크게 형성하여, 도 2에 도시된 바와 같이, 공급공간(42)이 형성되도록 한다.

또한 상기 주축(50)의 외경은 길이 방향으로 균일하게 형성하고, 상기 중공부(41)의 내경 역시 길이 방향으로 균일하게 형성한다.

한편, 상기 케이싱(40)의 측면에는 분말 흡입구(80)가 부착되고, 상기 분말 흡입구(80)의 내경부(81)는 상기 공급공간(42)가 연통하도록 구성한다.

상기 주축(50)의 타측단에는 로터(60)가 결합하며, 상기 로터(60)는 복수개의 날개(61)로 구성되어, 상기 주축(50)이 회전하는 경우 하방향으로 물을 분사하도록 날개(61) 방향을 설정한다.

또한, 상기 케이싱(40)의 하단에는 도 3에 도시된 바와 같이, 스테이터(70)가 결합한다. 상기 스테이터(70)는 상기 로터(60)와 일정한 유격으로 대응되는 면부(72)와 상기 케이싱(40)과 고정하는 고정부(71)로 구성되며, 면부(72)는 직경이 상부단이 크고 하단이 작은 변경부(73)와 변경부(73)의 최소직경으로 구성되는 동경부(74)로 구성된다.

상기 동경부(74)에서 일정한 간격으로 상기 로터(70)와 대응된다.

상기 흡입식 혼합기(100)는 도 4에 도시된 바와 같이, 케이싱(40)의 일부가 액체 내부에 위치하도록 설치되고, 이후 상기 모터(10)를 구동하는 경우 상기 로터(60)의 회전에 의하여 액체가 상기 스테이터(70) 상단에서 유입되어 로터(60) 하부로 유동한다.

이때 로터(60) 회전에 의하여 국부적인 음압이 발생하고, 상기 음압은 주축(50)과 케이싱(40) 사이의 공간인 공급공간(42)을 거쳐 상기 분말 흡입구(80)로 연통된다.

이때 분말 흡입구(80)를 별도의 배관을 통하여 분말 용기에 연결하는 경우 분말이 상기 분말 흡입구(80), 공급공간(42)을 통과하여 액체에 투입되며, 투입된 동시에 상기 로터(60)의 작용에 의하여 액체 내를 비산하게 된다.

한편, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 케이싱(40)의 하단과 로터(60)의 간격을 a 그리고 로터(60)와 상기 스테이터(70) 사이의 간격을 b라 하는 경우, a는 1 내지 5mm b는 1mm 내지 6mm로 구성하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 로터(60)의 회전수는 2,000 내지 4,000rpm이 적절한다.

이때 a 및 b가 상기 범위를 벗어나는 경우에는 음압의 발생이 낮아 분말의 공급이 원활하지 못한 단점이 있으며, 로터(60) 회전수가 2,000rpm 미만인 경우에도 역시 음압의 발생이 원활하지 못하고, 로터(60) 회전수가 4,000rpm이 넘어가는 경우에는 제작이 어려운 단점이 있다.

한편, 본 발명은 편의상 혼합용 물질을 분말로 한정하여 설명하였으나, 분말 이외의 액체 또는 기체가 혼합용 물질로 사용될 수 있다.

이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 이러한 실시예에 한정되지 않으며, 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 실시할 수 있는 다양한 형태의 실시예들을 모두 포함한다.

10: 모터 11: 회전축
12: 커플링 20: 베이스
21: 원통 공간 30: 축지지부
31: 내부 공간 32: 베어링
35: 밀봉 수단 40: 케이싱
41: 중공부 42: 공급공간
50: 주축 60: 로터
61: 날개 70: 스테이터
71: 고정부 72: 면부
73: 변경부 74: 동경부
80: 분말 흡입구 81: 내경부
100: 흡입식 혼합기

Claims (7)

1. 혼합용 물질을 액체에 투입하여 혼합하는 흡입식 혼합기에 있어서,
   베이스;
   상기 베이스 상단에 고정되는 모터;
   상기 베이스 하단에 고정되는 축지지부;
   상기 축지지부에 베이링을 매개로 회전 고정되며, 일단이 상기 모터의 회전축에 연결되는 주축;
   상기 축지지부 하단에 고정되며, 상기 주축을 내부에 형성된 중공부를 관통하도록 수용하고, 상기 주축과 상기 중공부 사이에 형성되는 공급공간을 포함하는 케이싱;
   상기 주축의 타단에 부착되는 로터;
   상기 케이싱에 일단이 고정되며, 상기 로터 회전에 의한 액체의 유동을 안내하는 스테이터; 및
   상기 케이싱의 일측에 상기 공급공간에 연통되는 내경부를 포함하는 분말 흡입구를 포함하되,
   상기 액체 속에서 회전하는 로터에 의하여 발생되는 음압으로 상기 분말 흡입구를 통하여 혼합용 물질이 흡입되어 액체로 투입되는 것을 특징으로 하는 흡입식 혼합기.
   
2. 청구항 1에 있어서, 상기 축지지부와 상기 케이싱 사이에는 주축의 길이 방향의 밀봉성을 제공하기 위한 밀봉수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 흡입식 혼합기.
   
3. 청구항 2에 있어서, 상기 스테이터는 상기 케이싱에 고정되는 고정부와 축대칭 형상의 면부를 포함하고, 상기 로터는 상기 면부 내부에 위치하며, 액체는 상기 고정부를 통하여 유입되어 면부의 하면으로 배출되는 것을 특징으로 하는 흡입식 혼합기.
   
4. 청구항 3에 있어서, 상기 면부는 상대적으로 큰 직경을 시작으로 하방으로 점차적으로 직경이 감소하는 변경부와 상기 변경부의 최소 직경으로 형성되는 동경부를 포함하며, 상기 동경부 내부에 상기 로터의 외면이 위치하는 것을 특징으로 하는 흡입식 혼합기.
   
5. 청구항 3에 있어서, 상기 케이스의 끝단과 상기 로터의 상측면 사이의 거리는 1 내지 5mm인 것을 특징으로 하는 흡입식 혼합기.
   
6. 청구항 3에 있어서, 상기 면부의 내면과 상기 로터 외면 사이의 거리는 1mm 내지 6mm인 것을 특징으로 하는 흡입식 혼합기.
   
7. 청구항 3에 있어서, 상기 로터의 회전수는 2,000 내지 4,000rpm인 것을 특징으로 하는 흡입식 혼합기.
   

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