KR20150145486A

KR20150145486A - static mixer improved mixing efficiency

Info

Publication number: KR20150145486A
Application number: KR1020140075217A
Authority: KR
Inventors: 정범희
Original assignee: (주)삼천
Priority date: 2014-06-19
Filing date: 2014-06-19
Publication date: 2015-12-30
Also published as: KR101600066B1

Abstract

The present invention relates to a static mixer with improved mixing efficiency, and more specifically, to a static mixer which is capable of increasing mixing efficiency of fluid in a flow path by reducing laminar flow generated along a border of the flow path. The static mixer of the present invention comprises: a housing having the flow path formed inside so as to allow the fluid to flow therethrough; a mixing member installed on the flow path to mix at least two kinds of fluids passing through the flow path; and a laminar flow reduction unit reducing laminar flow generated on the border of the flow path.

Description

[0001] The present invention relates to a static mixer,

본 발명은 혼합효율이 개선된 스태틱 믹서에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 유로의 가장자리를 따라 형성되는 층류를 감소시켜 유로 내에서 유체의 혼합효율을 높일 수 있는 스태틱 믹서에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a static mixer having improved mixing efficiency, and more particularly, to a static mixer capable of increasing fluid mixing efficiency in a flow path by reducing laminar flow formed along an edge of a flow path.

유체의 혼합은 자연계 및 산업 현장에서 다양하게 발생하는 현상중의 하나이다. 특히 화학공업 분야에서는 단순한 혼합으로부터 반응의 결과가 혼합 성능에 크게 의존하는 복잡한 화학 반응에 이르기까지 다양하게 발생된다. 혼합율의 저하는 요구치 이하로 반응속도를 떨어뜨려 반응이 완결되기 전에 반응을 종료시킬 수 있으며, 불필요한 반응을 야기할 수도 있다. 혼합을 위한 장치는 기계적 교반기(agitator)로부터 운동부 없이 파이프나 덕트 내에 장착되는 스태틱 믹서에 이르기까지 다양하다. Fluid mixing is one of the various phenomena occurring in natural and industrial fields. Especially in the chemical industry, a variety of reactions occur, ranging from simple mixing to complex chemical reactions in which the outcome of the reaction depends greatly on the mixing performance. The lowering of the mixing ratio may lower the reaction rate below the required value, terminate the reaction before the reaction is completed, and may cause unnecessary reaction. The apparatus for mixing ranges from a mechanical agitator to a static mixer mounted in a pipe or duct without moving parts.

스태틱 믹서(static mixer)는 식품공장, 의약품공장, 화학공장 등의 원료 이송라인에 설치되어 각종 원료를 통과시키면서 혼합하는 역할의 용도로 사용되거나, 열교환기에 설치되어 유체가 연속적으로 튜브의 내벽에 접하도록 함으로써 열교환효율을 증대시키는 역할을 하는 용도로 사용된다.The static mixer is installed in a material transfer line of a food factory, a medicine factory, a chemical factory, etc., and is used for the purpose of mixing and mixing various raw materials, or it is installed in a heat exchanger so that the fluid continuously contacts the inner wall of the tube So as to increase the heat exchange efficiency.

스태틱 믹서는 1950년대부터 개발되기 시작하여 1960년대 말 Kenics 사에서 개발된 믹서가 상업적으로 이용되기 시작한 후, 30 여종 이상이 개발되었으나 산업현장에서 실제로 이용되고 있는 종류는 그다지 많지 않다. Static mixers began to be developed in the 1950s and more than 30 kinds were developed after the commercial use of mixers developed by Kenics in the late 1960s. However, there are not many kinds actually used in the industrial field.

현재 가장 널리 이용되고 있는 스태틱 믹서는 Kenics형과 Sulzer형이다. 인-라인(in-line) 구조인 스태틱 믹서는 시스템 구성요소 자체에 운동부가 없이 믹싱관 내에 고정된 일련의 혼합부재(mixing element)로 구성되며, 혼합될 유체가 관로를 통과할 때 연속적으로 유동분할, 방향전환, 재결합 등의 과정이 반복되며 혼합되는 장치로 유체의 연속 혼합 조작에 사용된다. Currently the most widely used static mixers are Kenics and Sulzer. A static mixer, which is an in-line structure, is composed of a series of mixing elements fixed in the mixing tube without moving parts in the system component itself, and continuously flows when the fluid to be mixed passes through the pipeline Splitting, redirecting, and recombining are repeated and used in a continuous mixing operation of the fluid with a mixing device.

스태틱 믹서는 기계적 교반기와 비교하여 운동부가 없기 때문에 샤프트나 베어링과 같은 회전요소나 밀봉장치 없이 파이프라인에 설치가 가능하다. 또한 단위 용적당 전열면적이 크며, 연속 프로세스 및 고 점도액의 혼합에 적합하고, 혼합될 유체의 믹서 내 체류시간 분포를 균일화할 수 있으며, 공정관리의 용이, 생산원가의 절감, 에너지 절약 등의 장점을 갖는다. 따라서 스태틱 믹서는 산업현장에서 매우 다양하게 응용되고 있다.Static mixers have no moving parts compared to mechanical stirrers, so they can be installed in pipelines without rotating elements such as shafts or bearings or sealing devices. Also, the heat transfer area per unit volume is large, and it is suitable for the mixing of continuous process and high viscous liquid, and it is possible to uniformize the residence time distribution in the mixer of the fluid to be mixed and to facilitate the process control, . Therefore, the static mixer is widely applied in the industrial field.

유체의 혼합율은 스태틱 믹서의 성능을 평가할 수 있는 가장 중요한 변수이기 때문에 대부분의 연구들은 스태틱 믹서의 내부에 설치되어 유체를 혼합시키는 혼합부재에 치우쳐져 있다.Since the mixing ratio of the fluid is the most important variable for evaluating the performance of the static mixer, most of the studies are based on the mixing member which is installed inside the static mixer and mixes the fluid.

종래의 대표적인 스태틱 믹서인 Kenics형 스태틱 믹서를 도 1에 나타내었다. A conventional static mixer, Kenics static mixer, is shown in Fig.

도시된 바와 같이 혼합부재(5)는 180도로 비틀린 다수의 단위 패널(7)이 전후로 연속되게 결합되어 유체의 유동분할, 방향전환, 재결합 등의 과정을 반복시켜 유로를 통과하는 유체를 연속적으로 혼합한다. As shown in the figure, a plurality of unit panels 7, which are twisted by 180 degrees, are continuously connected to each other in the mixing member 5 so as to repeatedly perform fluid flow division, direction switching and recombination, do.

하지만, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 내부 유로를 따라 유체의 이동시 유로의 중심부위(8)에서는 혼합부재(5)에 의해 유체의 분할, 방향전환, 재결합 등의 과정이 반복되면서 난류(B)가 형성되어 유체의 혼합이 원활하게 이루어진다. 하지만, 유로의 가장자리 부위(9)에서는 유체의 혼합이 잘 이루어지지 않는 문제점이 있다. However, as shown in FIGS. 2 and 3, when the fluid is moved along the internal flow path, the fluid is divided, reoriented, and recombined in the central portion 8 of the flow path by the mixing member 5, B are formed to smoothly mix the fluid. However, there is a problem that the fluid is not mixed well at the edge portion 9 of the flow path.

혼합부재(5)는 스태틱 믹서의 하우징(3) 내부로 삽입하여 설치되는 관계로 혼합부재(5)와 하우징(3)의 내주면 사이에는 미세한 틈새가 형성된다. 따라서 하우징(3)의 내주면과 접하는 유로의 가장자리 부위(9)에서는 하우징(3)의 내주면을 따라 층류(B)가 형성된다. 이러한 층류(3)의 흐름은 하우징(3)의 내주면을 따라 계속 이동하여 하우징의 외부로 배출되므로 전체적인 유체의 혼합효율을 저하시키는 문제점을 갖는다.A minute gap is formed between the mixing member 5 and the inner peripheral surface of the housing 3 because the mixing member 5 is inserted into the housing 3 of the static mixer. A laminar flow B is formed along the inner circumferential surface of the housing 3 at the edge portion 9 of the flow path contacting the inner circumferential surface of the housing 3. [ The flow of the laminar flow 3 continues to move along the inner circumferential surface of the housing 3 and is discharged to the outside of the housing, thereby lowering the mixing efficiency of the fluid as a whole.

이러한 문제점은 등록특허 제 10-0862897호, 대한민국 공개특허 제 10-2013-0118456호, 대한민국 공개특허 제 10-2002-0097299호에 개시된 스태틱 믹서에서도 마찬가지로 가지고 있다. These problems are also found in the static mixer disclosed in Korean Patent No. 10-0862897, Korean Patent Laid-open No. 10-2013-0118456 and Korean Patent Laid-Open No. 10-2002-0097299.

1. 대한민국 등록특허 제 10-0862897호: 스태틱 믹서 엘러먼트 제조방법1. Korean Registered Patent No. 10-0862897: Manufacturing Method of Static Mixer Element 2. 대한민국 공개특허 제 10-2013-0118456호: 정적 믹서를 이용한 오존 접촉 용해장치2. Korean Patent Publication No. 10-2013-0118456: ozone contact dissolution apparatus using static mixer 3. 대한민국 공개특허 제 10-2002-0097299호: 정적 믹서와 초음파를 이용한 이멀션유 제조방법 및 장치3. Korean Patent Laid-Open No. 10-2002-0097299: Method and Apparatus for Producing Emulsion Oil Using Static Mixer and Ultrasonic Wave

본 발명은 상기의 문제점을 개선하고자 창출된 것으로서, 유로의 가장자리를 따라 형성되는 층류를 감소시켜 유로 내에서 유체의 혼합효율을 높일 수 있는 스태틱 믹서를 제공하는 데 그 목적이 있다. It is an object of the present invention to provide a static mixer capable of increasing the mixing efficiency of a fluid in a flow path by reducing laminar flow formed along an edge of a flow path.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 스태틱 믹서는 유체가 이동할 수 있는 유로가 내부에 형성된 하우징과; 상기 유로상에 설치되며 상기 유로를 통과하는 적어도 2 이상의 유체를 혼합시키기 위한 혼합부재와; 상기 유로의 가장자리에 형성되는 층류를 감소시키기 위한 층류감소수단;을 구비하는 것을 특징으로 한다. According to an aspect of the present invention, there is provided a static mixer including: a housing having a fluid passage therein; A mixing member installed on the flow path and mixing at least two fluids passing through the flow path; And laminar flow reduction means for reducing the laminar flow formed at the edges of the flow path.

상기 층류감소수단은 상기 하우징의 내주면에서 상기 유로의 중심방향으로 돌출되는 간섭깃을 구비하는 것을 특징으로 한다.And the laminar flow reduction means includes an interference fence protruding from the inner circumferential surface of the housing toward the center of the flow path.

상기 층류감소수단은 상기 하우징의 일 부위에 형성되어 상기 유로의 단면적을 일시적으로 축소시키는 축소경부를 구비하는 것을 특징으로 한다. Wherein the laminar flow reduction means includes a reduced diameter portion formed at a portion of the housing to temporarily reduce a cross-sectional area of the flow passage.

상기 층류감소수단은 상기 하우징의 일 부위에 형성되어 상기 유로의 단면적을 일시적으로 확대시키는 확대경부를 구비하는 것을 특징으로 한다.The laminar flow reduction means may include an enlarged diameter portion formed at a portion of the housing to temporarily enlarge a cross-sectional area of the flow passage.

상기 층류감소수단은 상기 하우징의 내부에 설치되어 상기 혼합부재를 통과한 유체의 흐름을 좁히는 수렴부재와, 상기 수렴부재를 통과한 유체와 충돌하여 다수의 경로로 분산시키는 충돌부재를 구비하는 것을 특징으로 한다.The laminar flow reduction means includes a converging member provided inside the housing to narrow the flow of the fluid passing through the mixing member and a collision member which collides with the fluid passing through the converging member and disperses the fluid in a plurality of paths .

상기 수렴부재는 상기 유로를 가로막도록 설치되며 전후방향으로 관통하는 수렴홀이 형성된 격벽과, 상기 격벽의 후면에 돌출되게 형성되며 상기 수렴홀과 연결되는 가이드관을 구비하는 것을 특징으로 한다.The converging member is provided with a converging hole formed to block the flow path and penetrating in the forward and backward directions, and a guide tube protruding from the rear surface of the partition wall and connected to the convergence hole.

상기 충돌부재는 상기 유로를 가로막도록 설치되는 몸체와, 상기 몸체에 형성되며 상기 가이드관을 통과한 유체가 충돌하는 충돌홈과, 상기 몸체에 전후 방향으로 관통되어 형성되며 상기 충돌홈의 주위에 다수 배치되는 분산통로와, 상기 몸체의 전면에 형성되어 상기 충돌홈과 상기 분산통로를 연결하는 연결그루브를 구비하는 것을 특징으로 한다. The collision member includes a body installed to block the flow path, a collision groove formed in the body, the collision groove colliding with the fluid passing through the guide tube, and a plurality of collision grooves formed around the collision groove, And a connecting groove formed on the front surface of the body for connecting the impingement groove and the dispersion passage.

상기 충돌홈에는 상기 충돌홈으로 유입된 유체와 충돌하면서 흐름을 방해하는 간섭부재가 설치된 것을 특징으로 한다. And the impact groove is provided with an interference member which hinders the flow while colliding with the fluid introduced into the impact groove.

상술한 바와 같이 본 발명은 유로의 가장자리를 따라 형성되는 층류를 감소시켜 유로 내에서 유체의 혼합효율을 효과적으로 높일 수 있다. As described above, the present invention can reduce the laminar flow formed along the edge of the flow path, thereby effectively increasing the mixing efficiency of the fluid in the flow path.

도 1은 종래의 스태틱 믹서를 나타내는 일부 절개 사시도이고,
도 2는 도 1의 단면도이고,
도 3은 도 1의 스태틱 믹서 내부에서 서로 다른 유체의 흐름을 형성하는 영역을 나타낸 단면도이고,
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 스태틱 믹서의 요부를 발췌한 사시도이고,
도 5는 도 4가 적용된 스태틱 믹서의 단면도이고,
도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 스태틱 믹서의 요부를 발췌한 단면도이고,
도 7은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 스태틱 믹서의 요부를 발췌한 단면도이고,
도 8은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 스태틱 믹서의 요부를 발췌한 단면도이고,
도 9는 도 8에 적용된 요부를 발췌한 사시도이고,
도 10은 도 9의 충돌부재를 나타낸 정면도이다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 스태틱 믹서의 요부를 발췌한 단면도이고,
도 12는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 스태틱 믹서의 요부를 발췌한 단면도이다. 1 is a partially cutaway perspective view showing a conventional static mixer,
Fig. 2 is a sectional view of Fig. 1,
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a region where different fluid flows are formed in the static mixer of FIG. 1,
FIG. 4 is a perspective view illustrating an essential part of a static mixer according to an embodiment of the present invention,
5 is a cross-sectional view of the static mixer to which FIG. 4 is applied,
FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating an essential part of a static mixer according to another embodiment of the present invention,
7 is a cross-sectional view illustrating an essential portion of a static mixer according to another embodiment of the present invention,
FIG. 8 is a cross-sectional view illustrating an essential part of a static mixer according to another embodiment of the present invention,
FIG. 9 is a perspective view showing a recessed portion applied to FIG. 8,
10 is a front view showing the collision member of Fig.
11 is a cross-sectional view illustrating an essential part of a static mixer according to another embodiment of the present invention,
12 is a cross-sectional view illustrating an essential portion of a static mixer according to another embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 혼합효율이 개선된 스태틱 믹서에 대하여 구체적으로 설명한다. Hereinafter, a static mixer with improved mixing efficiency according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 스태틱 믹서(10)는 크게 하우징(15), 혼합부재(5), 층류감소수단(20)을 구비한다. 4 and 5, a static mixer 10 according to an embodiment of the present invention includes a housing 15, a mixing member 5, and a laminar flow reduction unit 20. As shown in FIG.

도시된 하우징(15)은 내부에 원형의 유로(17)가 형성된 파이프 구조를 갖는다. 하우징(15)의 내부에 형성된 유로(17)로 유체가 통과한다. 하우징(15)은 금속이나 합성수지, 유리 등의 소재로 형성될 수 있다. The illustrated housing 15 has a pipe structure in which a circular flow passage 17 is formed. The fluid passes through the flow path 17 formed inside the housing 15. The housing 15 may be formed of a material such as metal, synthetic resin, or glass.

하우징(15)의 일측에는 유체가 유입되는 입구가 마련되고, 하우징(15)의 타측에는 유체가 배출되는 출구가 마련된다. At one side of the housing 15 is provided an inlet through which the fluid flows, and at the other side of the housing 15 there is provided an outlet through which the fluid is discharged.

혼합부재(5)는 하우징(15)의 내부에 설치되어 유로(17)를 통과하는 적어도 2 이상의 유체를 혼합시킨다. 혼합부재(5)는 도 1에 도시된 종래의 기술과 동일하다. 이러한 혼합부재(5)는 180도로 비틀린 다수의 단위패널(7)을 결합시켜 유체의 유동분할, 방향전환, 재결합 등의 과정을 반복시켜 유로(17)를 통과하는 유체를 연속적으로 혼합한다. 혼합부재(5)는 단위패널(7)의 수를 조절하여 다양한 길이로 형성될 수 있음은 물론이다. The mixing member (5) is installed inside the housing (15) to mix at least two fluids passing through the flow path (17). The mixing member 5 is the same as the conventional technique shown in Fig. The mixing member 5 includes a plurality of unit panels 7 twisted by 180 degrees so as to repeat the process of flow division, direction change, recombination, and the like to continuously mix the fluid passing through the flow path 17. It goes without saying that the mixing member 5 may be formed in various lengths by adjusting the number of the unit panels 7. [

혼합부재(5)는 하우징(15)의 내부로 삽입되어 유로(17)에 설치된다. 도시된 예에서는 2개의 혼합부재(5)가 전후로 일정 거리 분리되어 하우징(15) 내부에 설치된다. 이와 달리 2개의 혼합부재는 연결바에 의해 상호 연결될 수 있다. The mixing member (5) is inserted into the housing (15) and installed in the flow path (17). In the illustrated example, the two mixing members 5 are separated from each other by a predetermined distance, and are installed in the housing 15. Alternatively, the two mixing members may be interconnected by a connecting bar.

본 발명의 가장 큰 특징인 층류감소수단(20)은 유로(17)의 가장자리를 따라 형성되는 층류를 감소시키기 위한 것이다. The laminar flow reduction means 20, which is the most important feature of the present invention, is intended to reduce the laminar flow formed along the edge of the flow path 17.

층류감소수단의 일 예로 간섭깃(25)이 설치된다. 간섭깃(25)은 하우징(15)의 내주면에서 유로(17)의 중심방향으로 돌출되게 형성된다. 간섭깃(25)은 하우징(15)의 내주면의 둘레를 따라 원형으로 형성된다. 도시된 예에서 간섭깃(25)은 하우징(15)의 일 부위에 하나가 설치되어 있으나, 이와 달리 2개 이상이 일정 간격으로 설치될 수 있다. As an example of the laminar flow reducing means, an interference fringe 25 is installed. The interference fringe 25 is formed to protrude from the inner circumferential surface of the housing 15 toward the center of the flow path 17. The interference fringe 25 is formed in a circular shape along the periphery of the inner peripheral surface of the housing 15. In the illustrated example, the interference fringe 25 is provided at one portion of the housing 15, but two or more of the interference fringes 25 may be provided at regular intervals.

바람직하게 간섭깃(25)은 유체의 흐름방향으로 경사지게 형성된다. 따라서 간섭깃(25)은 하우징(15)의 입구에서 하우징의 출구방향으로 진행할수록 단면적이 점진적으로 좁아지는 형상으로 이루어진다. Preferably, the interference fringe 25 is formed to be inclined in the flow direction of the fluid. Therefore, the interference fringe 25 has a shape in which the cross-sectional area gradually decreases as it goes from the inlet of the housing 15 toward the outlet of the housing.

이와 같이 간섭깃(25)은 하우징(15)의 내주면에서 돌출되게 형성되어 하우징(15)의 내주면을 따라 형성되는 층류를 감소시킨다. 즉, 하우징(15)의 내주면에 인접하여 흐르는 유체의 흐름을 간섭깃(25)이 방해하여 유체의 흐름방향을 전환시키고, 유체의 흐름을 난류화시켜 전체적인 유체의 혼합효율을 증대시킨다. As described above, the interference fringe 25 is formed to protrude from the inner circumferential surface of the housing 15 to reduce the laminar flow formed along the inner circumferential surface of the housing 15. That is, the interference fingers 25 interfere with the flow of the fluid flowing adjacent to the inner circumferential surface of the housing 15, thereby changing the flow direction of the fluid, thereby making the fluid flow turbulent and increasing the overall fluid mixing efficiency.

본 발명의 다른 실시 예에 따른 층류감소수단은 하우징(15)의 일 부위에 형성되어 유로면적을 일시적으로 확대시키는 확대경부(30)를 구비한다. The laminar flow reducing means according to another embodiment of the present invention includes an enlarged diameter portion 30 formed at one portion of the housing 15 to temporarily enlarge a passage area.

도 6을 참조하면, 하우징(15)의 일 부위에 유로면적이 넓어지는 확대경부(30)가 마련된다. 확대경부(30)는 하우징(15)의 직경이 외부로 확장되는 방향으로 형성된다. 이러한 확대경부(30)에 의해 단면적이 넓어지는 확장유로(35)가 하우징(15)의 내부에 형성된다. Referring to FIG. 6, an enlarged diameter portion 30 is provided at one portion of the housing 15 so that the flow path area is widened. The enlarged diameter portion 30 is formed in a direction in which the diameter of the housing 15 is expanded to the outside. The enlarged diameter portion (30) enlarges the cross-sectional area of the enlarged flow passage (35) formed inside the housing (15).

확대경부(30)는 유로를 통과하는 유체의 유동을 변화시켜 혼합효율을 높인다. 즉, 하우징(15)의 내주면에 인접하여 흐르는 유체의 흐름이 확대경부에서 와류를 발생시킴으로써 유로의 가장자리에 형성되는 층류를 감소시키는 기능을 한다. The enlarged diameter portion 30 changes the flow of the fluid passing through the flow path to increase the mixing efficiency. That is, the flow of the fluid flowing adjacent to the inner circumferential surface of the housing 15 generates a vortex at the enlarged diameter portion, thereby reducing the laminar flow formed at the edge of the flow passage.

상술한 확대경부는 하우징에 하나가 형성되거나, 일정 간격으로 다수가 형성될 수 있다. The enlarged diameter portion may be formed in the housing or may be formed at a predetermined distance.

본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 층류감소수단은 하우징의 일 부위에 형성되어 상기 유로 면적을 일시적으로 축소시키는 축소경부를 구비한다.The laminar flow reduction means according to another embodiment of the present invention includes a reduced diameter portion formed at one portion of the housing to temporarily reduce the flow passage area.

도 7을 참조하면, 하우징(15)의 일 부위에 유로면적이 좁아지는 축소경부(40)가 마련된다. Referring to Fig. 7, a reduced diameter portion 40 is provided at one portion of the housing 15 to narrow the flow path area.

축소경부(40)는 하우징(15) 일 부위의 두께를 크게 하여 형성할 수 있다. 도시된 예에서 하우징(15)의 내측 방향으로 돌출된 형태로 축소경부(40)가 형성된다. 이러한 축소경부(40)에 의해 단면적이 좁아지는 축소유로(45)가 하우징(15)의 내부에 형성된다. The reduced diameter portion 40 can be formed by increasing the thickness of a portion of the housing 15. In the illustrated example, the reduced diameter portion 40 is formed to protrude inward of the housing 15. The reduced diameter portion (40) forms a reduced flow path (45) inside the housing (15) where the cross sectional area becomes narrower.

축소경부(40)는 유로를 통과하는 유체의 흐름을 변화시켜 혼합효율을 높인다. 즉, 축소경부(40)에서 와류를 발생시킴으로써 유로의 가장자리에 형성되는 층류를 감소시키는 기능을 한다. The reduced diameter portion 40 changes the flow of the fluid passing through the flow path to increase the mixing efficiency. In other words, a vortex is generated at the reduced diameter portion 40, thereby reducing the laminar flow formed at the edge of the flow passage.

상술한 축소경부는 하우징에 하나가 형성되거나, 일정 간격으로 다수가 형성될 수 있다. The reduced diameter portion may be formed in the housing or may be formed at a predetermined interval.

본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 층류감소수단을 도 8 내지 도 10에 도시하고 있다. A laminar flow reduction means according to another embodiment of the present invention is shown in Figs.

도 8 내지 도 10을 참조하면, 층류감소수단은 하우징(15)의 내부에 설치된다. 가령, 2개의 혼합부재(5)의 사이에 설치된다. Referring to Figs. 8 to 10, the laminar flow reduction means is installed inside the housing 15. For example, between the two mixing members 5.

도시된 층류감소수단은 하우징(15)의 내부에 설치되어 혼합부재(5)를 통과한 유체의 흐름을 좁히는 수렴부재(50)와, 수렴부재(50)를 통과한 유체와 충돌하여 다수의 경로로 분산시키는 충돌부재(60)를 구비한다.The illustrated laminar flow reduction means includes a converging member 50 provided inside the housing 15 for narrowing the flow of the fluid passing through the mixing member 5 and a plurality of paths And a collision member (60) for dispersing the collision member (60).

수렴부재(50)는 유로를 가로막도록 설치되며 전후방향으로 관통하는 수렴홀(53)이 형성된 격벽(51)과, 격벽(51)의 후면에 돌출되게 형성되며 수렴홀(53)과 연결되는 가이드관(55)을 구비한다.The converging member 50 includes a partition wall 51 formed to block the flow path and having a converging hole 53 penetrating in the forward and backward directions and a guide 51 formed to protrude from the rear surface of the partition wall 51 and connected to the converging hole 53 And a pipe (55).

격벽(51)은 원형으로 이루어져 하우징(15)의 내부에 삽입되어 유로를 가로막도록 설치된다. 격벽(51)의 외주면과 하우징(15)의 내주면 사이로 유체가 흐를 수 없도록 격벽(51)의 외주면은 하우징(15)의 내주면과 밀착되도록 격벽이 설치된다. The partition 51 is formed in a circular shape and is inserted into the housing 15 so as to intercept the flow passage. A partition wall is provided on the outer peripheral surface of the partition wall 51 so as to be in close contact with the inner peripheral surface of the housing 15 so that fluid can not flow between the outer peripheral surface of the partition wall 51 and the inner peripheral surface of the housing 15.

격벽(51)의 중심에는 원형의 수렴홀(53)이 형성된다. 수렴홀(53)은 전면에서 후면방향으로 관통하여 형성된다. A circular converging hole 53 is formed in the center of the partition 51. The converging hole 53 is formed to penetrate from the front surface to the rear surface.

가이드관(55)은 격벽(51)의 후면에 돌출되게 형성된다. 가이드관(55)은 격벽(51)의 수렴홀(53)을 통과한 유체의 흐름을 후술할 충돌홈(63)의 방향으로 안내하기 위함이다. 가이드관(55)은 내부가 비어있는 중공구조로 이루어진다. 가이드관(55)의 내부 빈 공간은 수렴홀(53)과 연결된다. 따라서 격벽의 수렴홀(53)로 유입된 유체는 가이드관(55)을 통해 격벽(51)으로 후방으로 이동한다. The guide pipe (55) is formed to protrude from the rear surface of the partition wall (51). The guide tube 55 guides the flow of the fluid that has passed through the converging hole 53 of the partition 51 in the direction of the collision groove 63 to be described later. The guide pipe (55) has a hollow structure with an empty interior. The inner hollow space of the guide tube (55) is connected to the converging hole (53). Therefore, the fluid introduced into the converging hole 53 of the partition wall moves backward to the partition wall 51 through the guide pipe 55.

도시된 예에서 가이드관(55)의 외주면에는 바깥으로 돌출된 걸림부(57)가 마련된다. 이는 후술할 충돌홈(63)에 가이드관(55)의 삽입시 가이드관(55)이 일정 깊이 이상 삽입되는 것을 방지하기 위함이다. In the illustrated example, the outer circumferential surface of the guide tube 55 is provided with the engaging portion 57 protruding outward. This is to prevent the guide tube 55 from being inserted beyond a predetermined depth when the guide tube 55 is inserted into the collision groove 63 to be described later.

충돌부재(60)는 가이드관(55)의 출구를 통해 배출되는 유체와 충돌하여 유체를 분산 및 혼합시키는 역할을 한다. The collision member 60 collides with the fluid discharged through the outlet of the guide pipe 55 to disperse and mix the fluid.

충돌부재(60)는 하우징(15)의 유로를 가로막도록 설치되는 몸체(51)와, 몸체(51)에 형성되며 가이드관(55)을 통과한 유체가 충돌하는 충돌홈(63)과, 상기 몸체(51)에 전후 방향으로 관통되어 형성되며 상기 충돌홈(63)의 주위에 다수 배치되는 분산통로(65)를 구비한다.The collision member 60 includes a body 51 provided to block the flow path of the housing 15, a collision groove 63 formed in the body 51 and in which the fluid passing through the guide pipe 55 collides, And a plurality of dispersion passages (65) formed in the body (51) so as to pass through the impingement grooves (63) in the forward and backward directions.

몸체(51)는 원형으로 이루어져 하우징(15)의 내부에 삽입되어 유로를 가로막도록 설치된다. 몸체(51)의 외주면과 하우징(15)의 내주면 사이로 유체가 흐를 수 없도록 몸체(51)의 외주면은 하우징(15)의 내주면과 밀착되도록 몸체(51)가 설치된다. The body 51 has a circular shape and is inserted into the housing 15 so as to block the flow path. A body 51 is provided so that the outer circumferential surface of the body 51 is in close contact with the inner circumferential surface of the housing 15 so that fluid can not flow between the outer circumferential surface of the body 51 and the inner circumferential surface of the housing 15. [

충돌홈(63)은 가이드관(55)의 단부와 대응되는 위치에 형성된다. 따라서 충돌홈(63)은 몸체(61)의 중심에 형성된다. 충돌홈(63)으로 가이드관(55)의 단부가 삽입된 형태로 수렴부재(50)와 충돌부재(60)는 결합된다. The impact groove (63) is formed at a position corresponding to the end of the guide pipe (55). Therefore, the impact groove 63 is formed at the center of the body 61. The converging member 50 and the impact member 60 are engaged with each other in such a manner that the end of the guide pipe 55 is inserted into the impact groove 63. [

충돌홈(63)은 몸체(61)의 전면에서 후면방향으로 일정 깊이 인입된 형태로 형성된다. 충돌홈(63)은 직경은 가이드관(55)의 외경보다는 크고, 걸림부(57)의 외경보다는 작게 형성된다. 따라서 가이드관(55)의 단부가 충돌홈(63)에 삽입될 경우 걸림부(57)에 의해 가이드관(55)이 일정 깊이 이상 삽입되는 것을 방지한다.The impact groove (63) is formed to be drawn in a certain depth from the front surface of the body (61) in the rear direction. The diameter of the impingement groove 63 is larger than the outer diameter of the guide tube 55 and smaller than the outer diameter of the engaging portion 57. Therefore, when the end portion of the guide tube 55 is inserted into the impact groove 63, the guide tube 55 is prevented from being inserted by the engagement portion 57 beyond a predetermined depth.

분산통로(65)는 충돌홈(63)의 주위에 다수가 마련된다. 분산통로(65)는 몸체(61)의 전면에서 후면방향으로 관통하여 형성된다. 분산통로(65)에 의해 유체는 다수의 흐름으로 분산되어 이동한다. A plurality of dispersion passages (65) are provided around the impingement grooves (63). The dispersion passageway (65) is formed through the front surface of the body (61) in the rear direction. The fluid is dispersed and moved by a plurality of flows by the dispersion passage (65).

몸체(61)의 전면에는 충돌홈(63)과 분산통로(65)를 연결하는 연결그루브(67)가 형성된다. 연결그루부(67)는 몸체(61)의 전면에서 후면방향으로 일정 깊이 인입되어 형성된다. 연결그루부(67)는 충돌홈(63)보다 더 깊지 않게 형성된다. 연결그루브(67)는 충돌홈(63)과 분산통로(65)를 연결하는 채널역할을 한다. A coupling groove 67 connecting the impact groove 63 and the dispersion passage 65 is formed on the front surface of the body 61. The connecting grooves 67 are formed at a predetermined depth from the front surface of the body 61 in the rear direction. The connecting grooves 67 are formed so as not to be deeper than the impact grooves 63. [ The connection groove 67 serves as a channel connecting the collision groove 63 and the dispersion passage 65.

상술한 수렴부재(50)와 충돌부재(60)는 하우징(15)의 한 곳에 설치하거나, 둘 이상의 부위에 일정 간격으로 설치할 수 있음은 물론이다. It is needless to say that the converging member 50 and the impact member 60 may be installed at one place of the housing 15, or may be installed at two or more portions at regular intervals.

상기와 같이 수렴부재(50)를 통해 유체를 수렴홀(53)로 통과시킴으로써 유체의 흐름을 좁은 통로로 수렴시킬 수 있다. 그리고 유체를 충돌부재(60)에 충돌시킨 다음 다수의 분산통로(65)로 분산시킨다. 이와 같이 혼합부재(5)를 통과하면서 1차로 혼합된 유체를 수렴과 분산과정을 통해 다시 혼합하므로 층류를 감소시키고 혼합효율을 크게 향상시킬 수 있다.By passing the fluid through the converging member 50 through the converging hole 53 as described above, the flow of the fluid can be converged into the narrow passage. Then, the fluid collides with the collision member (60) and is dispersed into a plurality of dispersion passages (65). As described above, since the fluid primarily mixed while passing through the mixing member 5 is mixed again through the convergence and dispersion process, the laminar flow can be reduced and the mixing efficiency can be greatly improved.

충돌부재를 통과한 유체는 다시 혼합부재를 통과하면서 하우징의 출구를 통해 배출된다. The fluid having passed through the collision member again passes through the mixing member and is discharged through the outlet of the housing.

한편, 도 11에 도시된 바와 같이 충돌홈(63)에 간섭부재(70)가 설치될 수 있다. 이 경우 충돌홈(63)으로 유입된 유체와 충돌하면서 간섭부재(70)는 충돌홈(63) 내에서 유동한다. 유동하는 간섭부재(70)는 유체와 충돌하면서 유체의 흐름을 방해하여 유체의 혼합효율을 향상시킬 수 있다. 도시된 예에서 간섭부재(70)는 구 형상으로 이루어진다. 간섭부재(70)가 가이드관(55)의 수렴홀(53)로 유출되는 것을 방지하기 위해 간섭부재(70)의 크기를 수렴홀(53)의 크기보다 더 크게 형성하거나, 수렴홀(53)의 내부에 망을 설치할 수 있다. 또한, 간섭부재(70)를 충돌홈(63) 내에 고정된 상태로 설치할 수 있다. On the other hand, as shown in FIG. 11, the interference member 70 may be provided in the impact groove 63. In this case, the interference member (70) flows in the collision groove (63) while colliding with the fluid introduced into the collision groove (63). The flowing interfering member 70 may interfere with the flow of the fluid while colliding with the fluid to improve the mixing efficiency of the fluid. In the illustrated example, the interference member 70 is spherical. The size of the interference member 70 may be larger than the size of the convergence hole 53 to prevent the interference member 70 from flowing out into the convergence hole 53 of the guide tube 55, It is possible to install a network inside the network. Further, the interference member 70 can be fixed in the impact groove 63.

그리고 유동하는 간섭부재(80)로 스프링 구조를 적용한 모습을 도 12에 나타내고 있다. 또한, 구 형상이나 스프링 형상 외에도 간섭부재로 원기둥형, 다각형, 파이프형 등 다양한 형상을 적용할 수 있음은 물론이다. FIG. 12 shows a state in which the spring structure is applied to the flowing interference member 80. FIG. It is needless to say that various shapes such as a cylindrical shape, a polygonal shape, and a pipe shape can be applied to the interference member in addition to the spherical shape and the spring shape.

그리고 도시되지 않았지만 구형의 간섭부재 또는 스프링 구조의 간섭부재(80)를 충돌홈(63) 내에 고정된 상태로 설치할 수 있음은 물론이다. Needless to say, a spherical interference member or a spring structure interference member 80, although not shown, may be fixedly mounted in the impact groove 63.

도 13은 링 형상의 간섭부재(90)가 충돌홈(63) 내에 설치된 예를 도시하고 있다. 이 경우 간섭부재(90)는 충돌홈(63)의 입구에서부터 일정 간격으로 다수가 설치된다. Fig. 13 shows an example in which the ring-shaped interference member 90 is provided in the collision groove 63. Fig. In this case, a large number of interference members (90) are installed at regular intervals from the entrance of the collision groove (63).

이상, 본 발명은 일 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be clearly understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be taken by way of limitation. Accordingly, the true scope of protection of the present invention should be determined only by the appended claims.

10: 스태틱 믹서 15: 하우징
17: 유로 20: 층류감소수단
25: 간섭깃 30: 확대경부
40: 축소경부 50: 수렴부재
60: 충돌부재10: static mixer 15: housing
17: flow path 20: laminar flow reduction means
25: interference fingers 30: enlarged neck
40: reduced diameter part 50: convergent member
60:

Claims

A housing having a fluid passage therein;
A mixing member installed on the flow path and mixing at least two fluids passing through the flow path;
And a laminar flow reduction means for reducing laminar flow formed at an edge of the flow path.

The static mixer of claim 1, wherein the laminar flow reduction means includes an interference fence protruding from the inner circumferential surface of the housing toward the center of the flow path.

2. The static mixer of claim 1, wherein the laminar flow reduction means includes a reduced diameter portion formed at a portion of the housing to temporarily reduce a cross-sectional area of the flow passage.

The static mixer of claim 1, wherein the laminar flow reduction means comprises an enlarged diameter portion formed at a portion of the housing to temporarily enlarge a cross-sectional area of the flow passage.

2. The apparatus according to claim 1, wherein the laminar flow reduction means comprises: a converging member installed inside the housing to narrow the flow of the fluid passing through the mixing member; and a collision member which collides with the fluid passing through the converging member, Wherein the first and second mixing members are formed of a synthetic resin.

[6] The apparatus as claimed in claim 5, wherein the converging member includes a partition wall which is provided so as to block the flow path and has a converging hole penetrating in the forward and backward directions, and a guide pipe protruding from the rear surface of the partition wall and connected to the converging hole A static mixer with improved mixing efficiency.

[7] The apparatus as claimed in claim 6, wherein the collision member comprises: a body installed to block the flow path; a collision groove formed in the body and impinging a fluid passing through the guide pipe; And a connecting groove formed on a front surface of the body and connecting the impingement groove and the dispersion passage. The static mixer of claim 1,

8. The static mixer of claim 7, wherein the impingement groove is provided with an interference member that hinders the flow while colliding with the fluid introduced into the impingement groove.