KR20170065784A

KR20170065784A - 교반 날개

Info

Publication number: KR20170065784A
Application number: KR1020150171965A
Authority: KR
Inventors: 이원섭
Original assignee: 모던엠디에스 주식회사
Priority date: 2015-12-04
Filing date: 2015-12-04
Publication date: 2017-06-14

Abstract

본 발명은 교반 날개에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 부적합 식용란(오파란)ㆍ가축의 분뇨ㆍ음식물 쓰레기 등 수분을 다량 함유하는 교반대상물을 폐기처분하거나 사료로 가공하기 위해 건조(필요하다면 살균 건조 포함)시는 과정에서 휘저어 섞어주는 교반 날개로서, 1 사이클 진행 중 교반대상물을 좌측과 우측으로 번갈아가면서 흐트러트리는 동작을 수행하여 원활하면서 균일한 교반이 이루어지도록 하는 한편, 교반 시 교반 탱크 내부면에 들러붙는 교반대상물을 자연스럽게 탈리시킬 수 있도록 된 교반 날개에 관한 것이다.

Description

교반 날개{BLADE OF A STIRRER}

일반적으로, 교반기는 용기나 탱크의 내부에 담기는 분말이나 슬러지를 휘저어 섞어주는 장치이며, 교반날개는 이러한 섞어주는 동작을 직접 수행하는 요소이다.

이러한 교반기가 적용되는 예들 중 하나는 수분을 함유하는 슬러지를 용기에 넣고 가열하여 건조하는 과정 중에 슬러지가 공기 중에 가능한 많이 노출되도록 슬러지를 비산시키는 데 사용되거나, 밀가루나 설탕 등 서로 다른 분말들을 고르게 섞기 위하여 사용되기도 한다.

교반기는 반죽기와는 요구되는 성질이 다르다. 반죽기는 덩어리진 반죽을 치대기 위하여 회전축에서 전달되는 힘으로 무거운 반죽을 자르고 누르는 기능이 요구되지만, 교반기는 사용목적에 따라 용기 내의 물질들을 단순히 섞거나 비산시키거나 용기의 내부에서 고르게 순환되게 하는 목적을 갖는다. 그에 따라 교반기의 형상은 다양하게 개발되어 왔다.

특히, 부적합 식용란(오파란), 가축의 분뇨, 음식물 쓰레기 등 수분을 다량 함유하는 슬러지를 건조하기 위한 목적에서 사용되는 교반기는 슬러지가 공기와의 접촉면적을 크게 갖도록 슬러지를 비산시키는 것을 주된 목적으로 한다.

더하여 특허문헌 1,2에 제시되는 바와 같이, 연속된 건조 처리의 효율성을 위하여 용기의 내부에서 슬러지를 어느 한 방향으로 이동되게 밀어내거나, 순환시키는 기능을 갖기도 한다.

특허문헌 1이나 특허문헌 2에서 제시하는 종래의 기술은 슬러지 등을 밀어내는 교반날개가 일측으로 경사지게 회전축의 회전에 따라 슬러지를 퍼 올리면서 경사방향으로 밀어내어 수평 방향으로 이동시키는 구성이다.

그러나 종래의 기술에 따른 교반날개는 어느 한 방향으로만 형성되어 있어 제한된 용기의 내부 공간에서 수평 이동된 슬러지가 정체되는 문제가 있다. 또한, 오랜 시간 동안 교반이 진행되면서 어느 한쪽으로 쏠린 슬러지는 충분한 비산이 이루어지지 못함에 따라 교반 성능이 낮아지는 단점이 있게 된다.

또한, 종래 교반날개는 교반 탱크 내에서 회전하는 과정에서 교반 탱크의 내부면에 들러붙은 슬러지를 탈리시키지 못하는 문제점과 이로 인해 탱크 내부면에 슬러지가 고착되어 덩어리지는 문제점이 있다. 특히, 탱크 양 측면에 이러한 문제점이 더욱 심화되는 문제점이 있다.

이러한, 종래 교반기 내지 교반날개의 선행기술과 관련된 참고 문헌은 다음과 같다.

문헌1 : 일본 공개특허공보 S55-151074호(1980년 11월 25일 공개)

문헌2 : 일본 공개특허공보 H08-505383호(1996년 6월 11일 공개)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 창출된 것으로, 부적합 식용란(오파란)ㆍ가축의 분뇨ㆍ음식물 쓰레기 등 수분을 다량 함유하는 교반대상물을 폐기처분하거나 사료로 가공하기 위해 건조(필요하다면 살균 건조 포함)시는 과정에서 휘저어 섞어주는 교반 날개로서, 1 사이클 진행 중 교반대상물을 좌측과 우측으로 번갈아가면서 흐트러트리는 동작을 수행하여 원활하면서 균일한 교반이 이루어지도록 하는 한편, 교반 시 교반 탱크 내부면에 들러붙는 교반대상물을 자연스럽게 탈리시킬 수 있도록 된 교반 날개를 제공하는데 목적을 두고 있다.

상기와 같은 목적 달성을 위한 본 발명은 교반 탱크(1)를 가로지르는 회전축(2)을 중심으로 회전하면서 교반이 이루어지도록 하는 교반 날개(10)에 있어서, 원통형의 교반 탱크(1); 상기 교반 탱크(1)의 내주면과 인접하거나 접한 상태에서 교반대상물을 타격(Beat)ㆍ절단(Cutt)ㆍ쉐이브(Shave)하도록, 스윕핑바(11b ; Sweeping bar)에 비스듬하게 간격을 두고 나란히 배열되는 다수의 블레이드(11a ; Blade)가 회전축(2)을 중심으로 등 간격으로 다열 배치되어지되, 첫 번째 열과 다음 열에 위치한 블레이드(11a)의 비스듬한 각도가 서로 반대방향으로 어긋나게 마련되어서 이루어진 제1교반부(11); 상기 제1교반부(11)의 일측에 45°또는 90°각도로 위상차를 보이며 동일 구조로 마련되는 제2교반부(12); 상기 교반 탱크(1)의 양 측면 내부면에 인접하거나 접한 상태에서 들러붙는 교반대상물을 타격ㆍ쉐이브하도록, 상기 회전축(2)에 마련되는 제3교반부(13);를 포함하여서 된 것일 수 있다.

상기와 같은 과제해결수단에 의한 본 발명은 제1교반부(11)가 비스듬하게 간격을 두고 나란히 배열되는 다수의 블레이드(11a)가 회전축(2)을 중심으로 등 간격으로 다열 배치되어지되, 첫 번째 열과 다음 열에 위치한 블레이드(11a)의 비스듬한 각도가 서로 반대방향으로 어긋나게 마련되어, 회전축(2)에 의해 회전 과정에서 교반대상물을 타격하고 절단함과 동시에 쉐이빙하면서 교반 동작이 일어나도록 유도함으로써, 상기 회전축(2)을 중심으로 1 사이클 진행 중 교반대상물을 좌측과 우측으로 번갈아가면서 흐트러트리는 동작을 수행하여 원활하면서 균일한 교반이 이루어지도록 하는 효과를 얻는다.

또한, 본 발명은 상기 회전축(2)에 제1교반부(11)와 제2교반부(12)가 45°또는 90°각도로 위상차를 보이며 동일 구조로 마련되어, 상기 교반 탱크(1) 내의 양측에서 시간차를 보이며 교반 동작이 이루어지도록 함으로써, 활발한 섞임 동작을 유도하여 원활하면서 균일한 교반이 이루어지도록 하는 효과를 얻는다.

또한, 본 발명은 상기 제3교반부(13)가 교반 탱크(1)의 양 측면 내부면에 인접하거나 접한 상태가 되도록 상기 회전축(2)의 양측에 마련되어, 상기 교반 탱크(1) 양측 내부면에 들러붙는 교반대상물을 타격ㆍ쉐이브함으로써, 교반대상물이 교반 탱크(1) 내부 양 측면에 고착되는 것을 방지하는 효과를 얻는다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 구성을 도시한 사시도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 구성을 도시한 측 단면도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 구성을 도시한 정 단면도.
도 4는 본 발명이 설치되는 교반기를 예시적으로 도시한 사시사진.
도 5 내지 도 8은 본 발명 중 블레이드의 다른 예들을 도시한 사시도.

이와 같이 제시한 첨부 도면을 참고로 하여 본 발명을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 본 발명은 첨부 도면 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 교반 탱크(1)를 가로지르는 회전축(2)을 중심으로 회전하면서 교반이 이루어지도록 하는 교반 날개(10)에 있어서, 원통형의 교반 탱크(1); 상기 교반 탱크(1)의 내주면과 인접하거나 접한 상태에서 교반대상물을 타격(Beat)ㆍ절단(Cutt)ㆍ쉐이브(Shave)하도록, 스윕핑바(11b ; Sweeping bar)에 비스듬하게 간격을 두고 나란히 배열되는 다수의 블레이드(11a ; Blade)가 회전축(2)을 중심으로 등 간격(동일한 각도)으로 다열 배치되어지되, 첫 번째 열과 다음 열에 위치한 블레이드(11a)의 비스듬한 각도가 서로 반대방향으로 어긋나게 마련되어서 이루어진 제1교반부(11); 상기 제1교반부(11)의 일측에 45°또는 90°각도로 위상차를 보이며 동일 구조로 마련되는 제2교반부(12); 상기 교반 탱크(1)의 양 측면 내부면에 인접하거나 접한 상태에서 들러붙는 교반대상물을 타격ㆍ쉐이브하도록, 상기 회전축(2)에 마련되는 제3교반부(13);를 포함하여서 된 것일 수 있다.

여기서, 본 발명 중 상기 교반 탱크(1)는 첨부 도면 도 4에 도시된 바와 같은 교반기(100) 내에 설치되는 것으로, 개폐 가능한 투입부와 배출부가 상부와 일측 하방 부분 각각 마련된 것일 수 있다.

한편, 본 발명 중 상기 회전축(2)은 모터에 의해 회전하는 것일 수 있다.

또 한편, 본 발명 중 상기 제1교반부(11)를 구성하는 다수의 블레이드(11a)가 비스듬하게 간격을 두고 나란히 배열되는 스윕핑바(11b)는 회전축(2) 상에 수직 설치되는 하나 이상(예 : 2개 또는 3개)의 서포팅바(11c)에 의해 고정 지지될 수 있다.

이때, 상기 블레이드(11a)는 실시예적으로 형상은 사각형으로 이루어질 수 있고, 비스듬한 각도는 횡으로 이루어진 스윕핑바(11b)에 대해 45°~ 75°범위일 수 있으며, 나란히 배치되는 개수는 5개 ~ 7개 일 수 있으나, 상기한 수치 한정들은 교반기의 크기(용량)에 따라 가감될 수 있다.

또한, 상기 스윕핑바(11b)는 '∧'형상의 앵글일 수도 있고 각파이프일 수도 있다.

또한, 상기 서포팅바(11c)에는 별도의 교반부재(보조날개 또는 횡봉 등)가 추가로 마련될 수 있다.

이때 또한, 상기 블레이드(11a), 스윕핑바(11b), 서포팅바(11c)는 회전축(2)을 중심으로 등 간격으로 다열 배치될 수 있으며, 그 열의 개수는 실시예적으로 2열 또는 4열 또는 6열로 이루어질 수 있으나, 상기한 수치 한정 역시 교반기의 크기(용량)에 따라 추가될 수 있다.

상기한 블레이드(11a), 스윕핑바(11b), 서포팅바(11c) 및 회전축(2)은 각각 용접을 통해 고정될 수도 있고, 나사(볼트)를 통해 고정될 수도 있다.

또 한편, 본 발명 중 상기 제2교반부(12)는 회전축(2) 중 제1교반부(11)의 일측에 45°또는 90°각도로 위상차를 보이며 동일 구조로 마련되는 것으로, 실시예적으로는 90°각도로 위상차를 보이는 것일 수 있다.

또 한편, 본 발명 중 상기 제3교반부(13)는 교반 탱크(1)의 양측 내부면에 인접 또는 접한 상태가 되도록 회전축(2)에 마련된 '∧'형상의 앵글일 수도 있고 각파이프일 수도 있다.

이때, 상기 회전축(2)은 제3교반부(13)의 중간 부분을 관통하여 고정이 이루어지도록 된 것일 수 있으며, 제3교반부(13)의 양단과 상기 제1교반부(11)의 스위핑바(11b)의 선단부가 지지부(13a)에 의해 연결된 상태로 고정 지지될 수 있다.

이와 같이 구성되는 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 본 발명은 실시예적으로, 교반 탱크(1)를 가로지르는 회전축(2)을 중심으로 회전하면서 교반이 이루어지도록 하는 교반 날개(10)에 있어서, 원통형의 교반 탱크(1); 상기 교반 탱크(1)의 내주면과 인접하거나 접한 상태에서 교반대상물을 타격ㆍ절단ㆍ쉐이브하도록, 스윕핑바(11b)에 비스듬하게 간격을 두고 나란히 배열되는 다수의 블레이드(11a)가 회전축(2)을 중심으로 등 간격으로 다열 배치되어지되, 첫 번째 열과 다음 열에 위치한 블레이드(11a)의 비스듬한 각도가 서로 반대방향으로 어긋나게 마련되어서 이루어진 제1교반부(11); 상기 제1교반부(11)의 일측에 45°또는 90°각도로 위상차를 보이며 동일 구조로 마련되는 제2교반부(12); 상기 교반 탱크(1)의 양 측면 내부면에 인접하거나 접한 상태에서 들러붙는 교반대상물을 타격ㆍ쉐이브하도록, 상기 회전축(2)에 마련되는 제3교반부(13);를 포함하여서 된 것이다.

본 발명 중 상기 제1교반부(11)를 구성하는 다수의 블레이드(11a)가 비스듬하게 간격을 두고 나란히 배열되는 스윕핑바(11b)는 회전축(2) 상에 수직 설치되는 한 쌍의 서포팅바(11c)에 의해 고정 지지된다.

이때, 상기 블레이드(11a)는 직사각형으로 이루어지고, 스윕핑바(11b)에 대해 45°정도로 비스듬히 고정되며, 그 나란히 배치되는 개수는 5개이다. 상기와 같은 블레이드(11a)는 회전방향에 대해 비스듬히 설치되므로, 교반 시에 교반대상물의 측면 부분을 타격하여 튕겨내거나, 회전 방향의 선단부가 교반대상물을 타격을 통해 절단하거나, 교반 탱크(1)와 인접하거나 면접하는 칼날 부분이 교반 탱크(1) 내부면에 들러붙은 교반대상물을 깎아내서 고착을 방지한다.

또한, 상기 스윕핑바(11b)는 '∧'형상의 앵글이다. 상기와 같은 스윕핑바(11b)는 다수의 블레이드(11a)를 나란히 고정 배치시키는 부위를 제공함은 물론, 상기 블레이드(11a)가 쳐내거나 깎아낸 교반대상물을 섞어주는 기능을 수행한다.

또한, 상기 서포팅바(11c)에는 별도의 교반부재(보조날개 또는 횡봉 등)가 추가로 마련되어, 교반 탱크(1) 내의 중간 부분에 비산하는 교반대상물을 타격하여 재차 비산시키는 기능을 수행한다.

이때 또한, 상기 블레이드(11a), 스윕핑바(11b), 서포팅바(11c)는 회전축(2)을 중심으로 등 간격으로 다열 배치, 그 열의 개수는 실시예적으로 2열(- 형상으로) 또는 4열(+ 형상으로) 또는 6열(*) 형상으로 이루어진다. 즉, 상기 제1교반부(11)의 블레이드(11a)는 다수개가 스윕핑바(11b)에 비스듬하게 간격을 두고 나란히 배열되며, 이러한 구조가 회전축(2)을 중심으로 등 간격으로 다열 배치되어지되, 첫 번째 열과 다음 열에 위치한 블레이드(11a)의 비스듬한 각도가 서로 반대방향으로 어긋나게 마련되어서 이루어진다. 이와 같이 되면, 첫 번째 열의 블레이드(11a)가 교반대상물을 좌측을 쳐내면서 교반하고 지나간 후, 다음 열의 블레이드(11a)가 교반대상물을 우측으로 쳐내면서 교반하고 지나가고, 이러한 과정을 반복적으로 수행하면서 교반이 이루어지도록 한다.

이와 같이 되는 본 발명은 제1교반부(11)가 비스듬하게 간격을 두고 나란히 배열되는 다수의 블레이드(11a)가 회전축(2)을 중심으로 등 간격으로 다열 배치되어지되, 첫 번째 열과 다음 열에 위치한 블레이드(11a)의 비스듬한 각도가 서로 반대방향으로 어긋나게 마련되어, 회전축(2)에 의해 회전 과정에서 교반대상물을 타격하고 절단함과 동시에 쉐이빙하면서 교반 동작이 일어나도록 유도함으로써, 상기 회전축(2)을 중심으로 1 사이클 진행 중 교반대상물을 좌측과 우측으로 번갈아가면서 흐트러트리는 동작을 수행하여 원활하면서 균일한 교반이 이루어지도록 한다.

이와 같이되는 본 발명은 상기 회전축(2)에 제1교반부(11)와 제2교반부(12)가 45°또는 90°각도로 위상차를 보이며 동일 구조로 마련되어, 상기 교반 탱크(1) 내의 양측에서 시간차를 보이며 교반 동작이 이루어지도록 함으로써, 활발한 섞임 동작을 유도하여 원활하면서 균일한 교반이 이루어지도록 한다.

또 한편, 본 발명 중 상기 제3교반부(13)는 교반 탱크(1)의 양측 내부면에 인접 또는 접한 상태가 되도록 회전축(2)에 마련된 '∧'형상의 앵글이다. 이때, 상기 회전축(2)은 제3교반부(13)의 중간 부분을 관통하여 고정이 이루어지도록 된 것일 수 있으며, 제3교반부(13)의 양단과 상기 제1교반부(11)의 스위핑바(11b)의 선단부가 지지부(13a)에 의해 연결된 상태로 고정 지지된다.

이와 같이 되는 본 발명은 상기 제3교반부(13)가 교반 탱크(1)의 양 측면 내부면에 인접하거나 접한 상태가 되도록 상기 회전축(2)의 양측에 마련되어, 상기 교반 탱크(1) 양측 내부면에 들러붙는 교반대상물을 타격ㆍ쉐이브함으로써, 교반대상물이 교반 탱크(1) 내부 양 측면에 고착되는 것을 방지한다.

상기와 같은 본 발명 중 제1,2교반부(11)(12)를 구성하는 블레이드(11a)의 다른예들을 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 상기 블레이드(11a)는 첨부 도면 도 5에 도시된 바와 같이, 표면에 교반 천공(11d)이 형성될 수도 있다. 이와 같이 되면, 상기 교반 천공(11d)은 블레이드(11a)가 교반 시 교반대상물이 통과하면서 작은 알갱이로 부서지도록 유도하여, 교반대상물이 큰 덩어리로 뭉치는 것을 원천적으로 방지한다.

또한, 상기 블레이드(11a)는 첨부 도면 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 교반 탱크(1)와 대응되는 칼날 부분이 만곡진 것일 수도 있다. 이때, 만곡진 정도는 교반 탱크(1)의 만곡진 내주면과 면접하거나 이와 인접한 상태로 대응될 수 있도록 만곡진 정도이면 만족한다. 이와 같이 되면, 칼날의 만곡진 부분이 교반 탱크(1)의 내주면과 정확히 대응된 상태로 쉐이브가 이루어지도록 유도한다.

또한, 상기 블레이드(11a)는 첨부 도면 도 7에 도시된 바와 같이, 칼날 부분이 톱니 형상 또는 물결 형상으로 이루어질 수도 있다. 이와 같이 되면, 톱니 형상으로 된 칼날 부분이 교반대상물이 통과하면서 작은 알갱이로 부서지도록 유도하여, 교반대상물이 큰 덩어리로 뭉치는 것을 원천적으로 방지한다.

또한, 상기 블레이드(11a)는 첨부 도면 도 8에 도시된 바와 같이, 블레이드(11a) 자체의 길이방향을 따라 지그재그로 이루어질 수도 있다. 이와 같이 되면, 교반 면적이 확장될 뿐 아니라, 교반대상물과의 마찰 내지 충돌 부위를 다수 구비할 수 있도록 하여 교반 효율이 증대된다.

이상, 본 발명을 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 설명하고 도시하였지만, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다.

그 밖에도, 첨부된 청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.

따라서, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.

10 : 교반 날개 1 : 교반 탱크
2 : 회전축 11 : 제1교반부
11a : 블레이드 11b : 스위핑바
11c : 서포팅바 11d : 교반 천공
12 : 제2교반부 13 : 제3교반부

Claims

교반 탱크(1)를 가로지르는 회전축(2)을 중심으로 회전하면서 교반이 이루어지도록 하는 교반 날개(10)에 있어서, 원통형의 교반 탱크(1); 상기 교반 탱크(1)의 내주면과 인접하거나 접한 상태에서 교반대상물을 타격ㆍ절단ㆍ쉐이브하도록, 스윕핑바(11b)에 비스듬하게 간격을 두고 나란히 배열되는 다수의 블레이드(11a)가 회전축(2)을 중심으로 등 간격으로 다열 배치되어지되, 첫 번째 열과 다음 열에 위치한 블레이드(11a)의 비스듬한 각도가 서로 반대방향으로 어긋나게 마련되어서 이루어진 제1교반부(11); 상기 제1교반부(11)의 일측에 45°또는 90°각도로 위상차를 보이며 동일 구조로 마련되는 제2교반부(12); 상기 교반 탱크(1)의 양 측면 내부면에 인접하거나 접한 상태에서 들러붙는 교반대상물을 타격ㆍ쉐이브하도록, 상기 회전축(2)에 마련되는 제3교반부(13);를 포함하여서 된 것을 특징으로 하는 교반 날개.
청구항1에 있어서,
상기 블레이드(11a)는 형상이 직사각형으로 이루어지고, 비스듬한 각도는 횡으로 이루어진 스윕핑바(11b)에 대해 45°~ 75°범위이며, 나란히 배치되는 개수는 5개 ~ 7개인 것을 특징으로 하는 교반 날개.
청구항1에 있어서,
상기 블레이드(11a), 스윕핑바(11b), 서포팅바(11c)는 회전축(2)을 중심으로 등 간격으로 다열 배치되고, 그 열의 개수는 2열 또는 4열 또는 6열로 이루어진 것을 특징으로 하는 교반 날개.
청구항1에 있어서,
상기 제2교반부(12)는 회전축(2) 중 제1교반부(11)의 일측에 45°또는 90°각도로 위상차를 보이며 동일 구조로 마련되는 것을 특징으로 하는 교반 날개.
청구항1에 있어서,
상기 블레이드(11a)는 표면에 교반 천공(11d)이 형성되거나, 상기 교반 탱크(1)와 대응되는 칼날 부분이 만곡지거나, 칼날 부분이 톱니 형상 또는 물결 형상으로 이루어지거나, 자체의 길이방향을 따라 지그재그로 이루어진 것을 특징으로 하는 교반 날개.