KR20200021196A - Composite device for solid-liquid mixing and drying and mixing method using the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 리본형 혼합 및 건조 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 고체-액체 혼합 및 건조용 복합 장치 및 이를 이용한 혼합 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a ribbon type mixing and drying apparatus, and more particularly, to a composite device for solid-liquid mixing and drying and a mixing method using the same.
고체와 고체의 혼합과는 달리, 고체와 액체의 혼합은 복잡한 공정이다. 혼합의 균일성이 저하될 뿐만 아니라, 고체와 액체가 혼합되면, 혼합물이 장치의 내벽과 프로펠러 등에 달라붙게 되어, 배출하기가 쉽지 않고, 이를 세척하기도 어렵게 되며, 공정이 복잡해진다.Unlike mixing solids with solids, mixing solids with liquids is a complex process. Not only is the homogeneity of the mixing lowered, but when the solid and the liquid are mixed, the mixture will stick to the inner wall of the apparatus, the propeller and the like, making it difficult to discharge, making it difficult to clean, and the process complicated.
예를 들어, 찻잎에 기능성 액체를 코팅하는 공정에서는 혼합 장치에 찻잎과 기능성 액체를 투입하고, 기능성 액체가 찻잎에 적셔지도록 혼합하는 공정과, 기능성 액체와 혼합된 찻잎을 배출하여 건조기로 옮겨서 건조하는 고온 건조 공정, 건조기에서 건조된 찻잎을 배출하여 냉각기로 옮겨서 저온 냉각시켜 배출하는 냉각 공정을 거치게 된다. 이에 따라, 혼합 장치, 건조 장치, 및 냉각 장치가 필요하게 되며, 이들을 설치하기 위한 넓은 공장 부지가 필요하게 된다. 또한, 각 공정별로 배출, 이송, 및 투입 공정이 추가되어, 생산성이 저하되게 된다. For example, in the process of coating the functional liquid on the tea leaves, the process of putting the tea leaves and the functional liquid into the mixing device, mixing the functional liquid to be soaked in the tea leaves, and discharging the tea leaf mixed with the functional liquid to transfer to a dryer In the high temperature drying process, the tea leaves dried in the dryer are discharged to the cooler to be cooled and discharged at low temperature. This requires a mixing device, a drying device, and a cooling device, and a large factory site for installing them. In addition, discharge, transfer, and input processes are added for each process, thereby decreasing productivity.
대한민국 특허 제10-0448185호에서는 고체재료와 액체의 혼합물을 위한 여과, 세척 및 건조장치를 갖춘 장치가 개시되어 있지만, 세척이 필요하지 않는 경우에는 사용하기 어렵다는 문제가 있다. Korean Patent No. 10-0448185 discloses a device having a filtration, washing and drying device for a mixture of a solid material and a liquid, but there is a problem that it is difficult to use when cleaning is not required.
본원 발명에서 해결하고자 하는 과제는 혼합, 건조 및 냉각 기능을 갖춘 새로운 복합 장치를 제공하는 것이다. The problem to be solved in the present invention is to provide a new composite device with mixing, drying and cooling functions.
본원 발명에서 해결하고자 하는 다른 과제는 혼합, 건조, 및 냉각 기능을 갖춘 새로운 액체-고체 혼합용 복합 장치를 제공하는 것이다. Another problem to be solved in the present invention is to provide a novel liquid-solid mixing device with mixing, drying, and cooling functions.
본원 발명에서 해결하고자 하는 또 다른 과제는 고체에 액체 용질을 코팅하는 장치를 제공하는 것이다. Another object of the present invention is to provide an apparatus for coating a liquid solute on a solid.
상기와 같은 과제를 해결하기 위해서, 본원 발명은 In order to solve the above problems, the present invention
상부에 투입구를 가지며, 하부에 배출구를 가지는 자켓형 용기; A jacketed container having an inlet at the top and an outlet at the bottom;
상기 자켓형 용기의 내부에 위치하는 수평 회전축과, 상기 수평 회전축에 부착되어 회전회는 리본형 날개;A horizontal rotating shaft positioned inside the jacketed container, and a ribbon-shaped wing attached to the horizontal rotating shaft to rotate the ribbon;
상기 자켓형 용기에 액체를 스프레이 분사하는 스프레이 장치; A spray device for spraying a liquid onto the jacketed container;
소정 압력 이상에서 기체를 배출하는 배출 장치;A discharge device for discharging gas above a predetermined pressure;
상기 자켓형 용기의 자켓의 온도 조절 장치; 및A temperature control device for the jacket of the jacketed container; And
상기 회전축을 회동시키는 모터를 포함하는 액체-고체 혼합용 복합 장치를 제공한다. It provides a composite device for liquid-solid mixing comprising a motor for rotating the rotating shaft.
본 발명은, 일 측면에서, The present invention, in one aspect,
상부에 투입구를 가지며, 하부에 배출구를 가지는 자켓형 용기; 상기 자켓형 용기의 내부에 위치하는 수평 회전축과, 상기 수평 회전축에 부착되어 회전하는 리본형 날개를 가지는 리본형 임펠러; 상기 자켓형 용기에 액체를 스프레이 분사하는 스프레이 장치; 소정 압력 이상에서 기체를 배출하는 배출 장치; 상기 자켓형 용기의 자켓의 온도 조절 장치;를 포함하는 액체-고체 혼합 및 건조용 복합 장치에 고체 원료를 투입하는 단계,A jacketed container having an inlet at the top and an outlet at the bottom; A ribbon-type impeller having a horizontal rotating shaft positioned inside the jacketed container and a ribbon-shaped wing attached to the horizontal rotating shaft to rotate; A spray device for spraying a liquid onto the jacketed container; A discharge device for discharging gas above a predetermined pressure; Injecting a solid raw material into the liquid-solid mixing and drying composite device comprising a; temperature control device of the jacket of the jacket-type container,
상기 리본형 임펠러로 고체 원료를 회전시키면서, 액체를 스프레이 분사시켜 혼합시키는 단계;Spraying and mixing the liquid while rotating the solid raw material with the ribbon-type impeller;
상기 자켓의 온도를 올려서 액체와 고체의 혼합물을 건조하는 단계, 여기서, 상기 용기의 내부 압력이 소정 기준을 초과하면 상기 액체에서 증발된 액체의 용매가 배출되며;Raising the temperature of the jacket to dry the mixture of liquid and solid, wherein when the internal pressure of the vessel exceeds a predetermined criterion, the solvent of the liquid evaporated from the liquid is discharged;
상기 자켓 온도를 내려서 고체와 액체의 용질의 혼합물을 냉각하는 단계; 및Lowering the jacket temperature to cool the mixture of solid and liquid solutes; And
고체와 액체의 용질 혼합물을 배출하는 단계Evacuating the solute mixture of solids and liquids
를 포함하는 혼합물 제조 방법을 제공한다. It provides a method for producing a mixture comprising a.
본 발명에 따른 혼합 장치는 혼합, 건조 및 냉각 기능을 갖춘 새로운 복합 장치를 제공한다. The mixing device according to the invention provides a new composite device with mixing, drying and cooling functions.
본 발명에 따른 복합 장치는 액체와 고체의 혼합이 용이하며, 특히 액체에 포함된 용질과 고체를 혼합, 예를 들어, 코팅하여 배출할 수 있다. The composite device according to the invention facilitates the mixing of liquids and solids, and in particular is capable of mixing, for example coating and discharging solutes and solids contained in the liquid.
도 1은 본 발명에 따른 액체-고체 혼합 및 건조용 복합 장치의 길이 방향 측단면을 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 액체-고체 혼합 및 건조용 복합 장치의 측단면을 보여주는 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 액체-고체 혼합 및 건조용 복합 장치를 포함하는 혼합 시스템을 보여주는 도면이다. 1 is a view showing a longitudinal side cross section of a liquid-solid mixing and drying composite apparatus according to the present invention.
Figure 2 shows a cross-sectional side view of a composite apparatus for liquid-solid mixing and drying according to the present invention.
Figure 3 shows a mixing system comprising a composite device for liquid-solid mixing and drying according to the present invention.
이하, 실시 예를 통해서 본 발명을 상세하게 설명한다. 하기 실시 예는 본 발명을 한정하기 위한 것은 아니며, 본 발명을 예시한다. Hereinafter, the present invention will be described in detail through examples. The following examples are not intended to limit the invention but to illustrate the invention.
본 발명에 따른 혼합용 복합 장치(100)는 소정 길이의 직사각형 형태의 수평 커버(10)와, U자형 단면을 가지면서 상기 수평 커버에 상응하는 길이만큼 연장되고, 양 측면이 막혀 있는 U자형 하부 용기(20)와, 상기 하부 용기(20)의 외면에 형성되는 자켓(30)과, 상기 U자형 하부 용기의 일 측에서 타 측까지 수평하게 연장되고, U자형 하부용기(20)의 양 측면을 관통하여 돌출되는 회전축(41)과 상기 회전축(41)에 결합되어 U자형 용기의 일 측에서 타 측까지 리본 형태로 연장되는 리본형 날개(42)를 포함하는 리본형 임펠러(40)와, U자형 용기(20)의 외부로 돌출된 회전축(41)를 밸트 구동하는 회전 모터(50)를 포함한다. The
상기 수평 커버(10)의 중앙에는 원형 개구(11)가 형성되고, 상기 원형 개구(11)의 일 측에는 상기 원형 개구(11)를 개폐하는 원형 커버(12)가 힌지 구동하게 결합된다. A
또한, 상기 수평 커버(10)에는 용기 내부로 액체를 분사하는 스프레이 장치(60)가 부착된다. 추가로, 상기 수평 커버(10)에는 용기 내부 압력이 상승하여 소정 기준을 초과하면 개방되는 압력 변(70)이 부착된다. In addition, the
상기 U자형 용기(20)의 하부 중앙에는 혼합된 원료를 외부로 배출할 수 있는 밸브 개폐형 개구(21)가 형성된다. 또한, 상기 U자형 용기(20)의 내부에는 온도를 감지할 수 있는 온도 센서(22)가 설치된다. 추가로 상기 U자형 용기(20)의 외면에는 둘레를 따라서 동일한 높이로 연장되는 수평 지지바(23)가 결합된다. In the lower center of the U-shaped
상기 리본형 임펠러(40)에는 두 개의 리본형 날개(41)가 소정의 위상차, 예를 들어, 90°의 위상 차로 결합된다. 상기 리본형 날개(41)의 직경이 서로 다를 수 있으며, 바람직하게는 직경이 큰 리본형 날개(41)의 직경은 회동축(41)에서부터 U자형 용기의 바닥면까지의 거리에 상응한다. Two ribbon-
상기 자켓(30)의 일 측에는 온수 또는 스팀이 유입되는 가온수 유입구(31)와 온수 또는 스팀이 배출되는 가온수 배출구(32)가 형성된다. 상기 자켓(30)에는 냉수가 유입되는 냉수 유입구(33)와 냉수가 배출되는 냉수 배출구(34)이 형성된다. 상기 가온수 유입구(31), 가온수 배출구(32), 냉수 유입구(33), 및 냉수 배출구(34)에는 제어기의 제어신호에 따라서 개폐되는 다수의 개폐용 조절밸브들이 형성되며, 제어기의 제어 동작은 설정온도와 온도 센서(22)에서 측정되는 온도의 차이에 의해서 이루어진다. One side of the
본 발명에 있어서, 상기 고체-액체 혼합 및 건조용 복합 시스템은 U자형 용기(20)가 안착되는 안착부(210)를 가지는 상판(220)과, 회전 모터가 안착되는 모터 안착부(230), 상기 상판(220)에 올라갈 수 있도록 일 측에 형성된 계단(240)을 포함하는 설치 프레임(200)과, 상기 설치 프레임(200)의 일 측 하단에 액체 원료의 저장을 위한 액체 원료 저장조(160)와, 액체 원료 저장조(160)와 고체-액체 혼합 및 건조용 복합장치(100)를 연결하는 공급관로(170)와, 액체 원료와 혼합하기 위한 상판(220) 위에 비치되는 고체 원료 저장조(180)와, 고체-액체 혼합 및 건조용 복합장치(100)의 하부에 배치되는 혼합물 수거 용기(190)를 포함한다. In the present invention, the solid-liquid mixing and drying system comprises a
이하, 상기 고체-액체 혼합 및 건조용 복합 시스템을 이용한 고체와 액체의 혼합, 건조 및 냉각을 다음과 같이 이루어진다. Hereinafter, mixing, drying and cooling of the solid and the liquid using the solid-liquid mixing and drying system are performed as follows.
먼저, 고체원료 저장조(180)에 저장된 고체 원료, 예를 들어, 찻잎을 고체-액체 혼합 및 건조 장치(100)의 원형 커버(12)를 열고, 원형 개구(11)를 통해서 투입한다. 투입 후, 원형 커버(12)를 닫고 잠근다. First, a solid raw material, for example, a tea leaf, stored in the solid raw
고체 원료를 충진한 후, 회전 모터(50)를 작동시켜, 리본형 임펠러(40)를 회전시킨다. 리본형 임펠러(40)에서 U자형 용기 외부로 돌출된 회전축(41)을 회전시켜, U자형 용기 내부의 회전축(41)을 회전시키고, 회전축에 결합된 두 개의 리본형 날개(42) 회전시킨다. After the solid raw material is filled, the
리본형 임펠러(40)를 회전시키면서, 설치 프레임(200)의 하단에 위치한 액체 원료통(160)을 공급 관로(170)를 통해서 혼합용 복합 장치(100)에 투입한다. 액체 원료는 공급 관로(170)에 연결된 스프레이(60) 장치를 통해서 내부로 스프레이 분사되어, 고체 연료의 표면을 적시면서 고르게 혼합된다.While rotating the
액체 원료 통(160)의 액체가 적정량 투입되면, 스프레이 분사를 중지하고, 리본형 임펠러(40)를 회전시키면서, 자켓(30)으로 가온수 유입구(31)을 통해서 스팀 및/또는 온수를 공급하여 가열한다. When the appropriate amount of liquid in the liquid
내부 온도가 세팅된 온도, 예를 들어, 90℃까지 상승하면, 액체의 용매가 증발한다. 증발한 용매는 고체-액체 혼합 및 건조용 복합 장치(100) 내부의 압력을 상승시킨다. 내부 압력이 소정의 범위, 즉, 압력 변(70)에 세팅된 압력을 초과하면, 증발된 용매가 압력 변을 통해서 지속으로 배출되어, 건조가 이루어진다. When the internal temperature rises to a set temperature, for example 90 ° C., the solvent of the liquid evaporates. The evaporated solvent raises the pressure inside the
액체 원료에 포함된 용매가 전부 증발되면, 액체 원료의 용질이 고체 원료의 표면을 코팅하는 형태로 혼합이 완료된다. 건조가 완료되면, 자켓(30)에 냉수 유입관(33)을 통해서 냉수를 공급하여 혼합 파우더를 냉각한다. 냉각이 완료되면, 배출구의 밸브를 열어서, 하부에 위치한 파우더 수거 용기에 담아서 회수한다.When all the solvent contained in the liquid raw material is evaporated, the mixing is completed in such a way that the solute of the liquid raw material coats the surface of the solid raw material. When the drying is completed, the cold water is supplied to the
10: 수평 커버
20; U자형 용기
30: 자켓
40: 리본형 임펠러
50: 모터
100: 고체-액체 혼합 및 건조용 복합장치
200: 설치프레임10: horizontal cover
20; U-shaped container
30: jacket
40: ribbon impeller
50: motor
100: solid-liquid mixing and drying complex apparatus
200: installation frame
Claims (5)
상기 자켓형 용기의 내부에 위치하는 수평 회전축과, 상기 수평 회전축에 부착되어 회전회는 리본형 날개;
상기 자켓형 용기에 액체를 스프레이 분사하는 스프레이 장치;
소정 압력 이상에서 기체를 배출하는 배출 장치;
상기 자켓형 용기의 자켓의 온도 조절 장치; 및
상기 회전축을 회동시키는 모터를 포함하는 액체-고체 혼합 및 건조용 복합 장치.A jacketed container having an inlet at the top and an outlet at the bottom;
A horizontal rotating shaft positioned inside the jacketed container, and a ribbon-shaped wing attached to the horizontal rotating shaft to rotate the ribbon;
A spray device for spraying liquid onto the jacketed container;
A discharge device for discharging gas above a predetermined pressure;
A temperature control device for the jacket of the jacketed container; And
And a motor for rotating the rotating shaft.
상기 자켓형 용기는 직사각형 커버와, U자형 단면을 가지면서 상기 수평 커버에 상응하는 길이만큼 연장되고, 양측면이 막혀 있는 U자형 하부 용기와, 상기 하부 용기의 표면을 덮는 자켓으로 이루어진 것을 특징으로 하는 액체-고체 혼합 및 건조용 복합 장치.The method of claim 1,
The jacketed container includes a rectangular cover, a U-shaped lower container extending in a length corresponding to the horizontal cover while having a U-shaped cross section, and closed on both sides thereof, and a jacket covering the surface of the lower container. Combined device for liquid-solid mixing and drying.
액체에 포함된 비휘발성 성분을 고체 원료에 코팅시켜 혼합하는 것을 특징으로 하는 액체-고체 혼합 및 건조용 복합 장치.The method of claim 2,
A composite apparatus for liquid-solid mixing and drying, characterized by coating and mixing non-volatile components contained in a liquid on a solid raw material.
상기 복합 장치의 U자형 용기를 안착시키는 안착부를 포함하는 상판과, 상기 회전 모터의 안착부, 및 상판용 사다리를 가지는 설치 프레임과;
상기 액체 원료의 저장을 위한 액체 원료 저장조와, 상기 액체 원료 저장조와 액체-고체 혼합 및 건조용 복합 장치의 스프레이를 연결하는 공급관로와,
상기 고체 원료를 담체 고체 원료 저장조와, 및
상기 설치 프레임의 하부에 배치되어, 액체-고체 혼합 및 건조용 복합 장치에서 배출되는 혼합물을 수거하는 수거 용기를 포함하는
액체-고체 혼합 및 건조용 복합 시스템. A composite device for liquid-solid mixing and drying according to any one of claims 1 to 3;
An installation frame having a top plate including a seating portion for seating the U-shaped container of the composite device, a seating portion of the rotary motor, and a ladder for the top plate;
A supply line for connecting the liquid raw material storage tank for storing the liquid raw material, and the spray of the liquid raw material storage tank and the liquid-solid mixing and drying complex apparatus;
The solid raw material is a carrier solid raw material storage tank, and
A collection vessel disposed below the installation frame, the collection vessel for collecting the mixture exiting the liquid-solid mixing and drying complex apparatus;
Complex system for liquid-solid mixing and drying.
상기 리본형 임펠러로 고체 원료를 회전시키면서, 액체 원료 저장조의 액체를 스프레이 분사시켜 고체 원료와 혼합시키는 단계;
상기 자켓의 온도를 올려서 액체와 고체의 혼합물을 건조하는 단계,
여기서, 상기 액체의 용매가 증발하고, 용기의 내부 압력이 소정 기준을 초과하면 상기 액체에서 증발된 액체의 용매가 배출되며;
상기 자켓 온도를 내려서 고체와 액체의 용질의 혼합물을 냉각하는 단계; 및
고체와 액체의 용질 혼합물을 배출하는 단계
를 포함하는 고체-액체 혼합 방법.
Injecting a solid raw material into the liquid-solid mixing and drying composite device according to any one of claims 1 to 3,
Rotating the solid raw material with the ribbon-type impeller and spraying the liquid in the liquid raw material reservoir to mix with the solid raw material;
Raising the temperature of the jacket to dry the mixture of liquid and solid,
Wherein the solvent of the liquid evaporates, and when the internal pressure of the container exceeds a predetermined criterion, the solvent of the liquid evaporated from the liquid is discharged;
Lowering the jacket temperature to cool the mixture of solid and liquid solutes; And
Evacuating the solute mixture of solids and liquids
Solid-liquid mixing method comprising a.
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JP2005193185A (en) * | 2004-01-08 | 2005-07-21 | Taiheiyo Kiko Kk | Continuous mixing/granulating/drying device |
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