KR20200027700A - 조립성이 향상된 인라인 믹서 - Google Patents

조립성이 향상된 인라인 믹서 Download PDF

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Abstract

개시되는 조립성이 향상된 인라인 믹서는, 파이프 형상의 제1케이스; 파이프 형상이며, 상기 제1케이스 타측 끝단에 배치되는 제2케이스; 파이프 형상이며, 내주면에서 돌출 형성되어 일측과 타측으로 경사지게 형성되고 중심축을 중심으로 회전대칭형인 두 개의 경사가이드를 구비하여, 상기 제1케이스 내로 삽입되어 일측에 배치되는, 나선분사부; 및 링 형상이며 내주면에서 돌출 형성되는 난류돌기를 구비하여, 적어도 두 개 이상이 상기 제1케이스 내로 삽입되어 상기 나선분사의 타측에 중첩 배치되는 난류발생부;를 포함하여, 중첩방향으로 인접하는 상기 난류발생부의 상기 난류돌기의 위치가 중첩되지 않는다.

Description

조립성이 향상된 인라인 믹서{In-Line Mixer Improving Assembly}
본 발명(Disclosure)은, 조립성이 향상된 인라인 믹서에 관한 것으로서, 구체적으로, 복잡한 구조의 나선 분사 구조와 난류 발생 구조를 용이하게 조립할 수 있고, 적은 제작 비용으로 혼화 효율을 제어할 수 있으며, 높은 혼화 효율의 난류 발생 구조를 용이하게 제작할 수 있고, 혼화 대상 물질을 나선 진행 방향으로 고속 분사하여, 혼화 효율이 더 향상될 수 있는 조립성이 향상된 인라인 믹서에 관한 것이다.
여기서는, 본 발명에 관한 배경기술이 제공되며, 이들이 반드시 공지기술을 의미하는 것은 아니다(This section provides background information related to the present disclosure which is not necessarily prior art).
일반적으로 인라인 믹서(In-Line Mixer)는, 두 가지 이상의 기체 또는 액체 또는 반고체등 유체 상태의 물질을 혼합하는 장치이다.
회전날개형 교반기는 회전 날개의 회전수를 조절하여 혼화효율을 높일 수 있다. 그러나 회전수를 증가시키면, 혼화 대상 물질이 회전 원심력과 회전관성에 의해서 혼화효율이 저하되는 문제점이 있다.
따라서 최근에는 여러 분야예서 인라인 믹서가 회전날개형 교반기를 대체하고 있는 실정이다.
종래의 인라인 믹서는, 관로 내부에 여러 형태의 복수의 격벽이나 스크류를 설치하여 난류를 형성함으로써, 혼화효율을 높이는 방식이다. 또는, 중공관로등을 이용하여, 혼화 대상 물질이 유동하는 길이를 길게 함으로써, 혼화효율을 더욱더 향상시키는 방법을 적용하기도 한다.
그러나, 종래의 인라인 믹서는, 그 내부에 난류를 형성하는, 구조물을 특정한 굵기의 관로 내부에 용이하게 형성하기 어려운 문제점이 있다.
또한, 혼화되는 대상 물질의 상태에 따라서, 난류를 발생하는 구조물의 수와 배치 형태를 다양하게 변경시킬 수 없는 문제점이 있다.
1. 한국등록특허공보 제10-1037551호
본 발명(Disclosure)은, 혼화 효율을 향상시킬 수 있는 복잡한 구조의 나선 분사 구조와 난류 발생 구조를 용이하게 조립할 수 있는, 조립성이 향상된 인라인 믹서의 제공을 일 목적으로 한다.
본 발명(Disclosure)은, 동일한 형상의 난류발생부를 중첩 배치하여 난류를 발생함으로써,적은 제작 비용으로 혼화 효율을 제어할 수 있으며, 높은 혼화 효율의 난류 발생 구조를 용이하게 제작할 수 있는, 조립성이 향상된 인라인 믹서의 제공을 일 목적으로 한다.
본 발명(Disclosure)은, 나선분사부에 유체분할부를 형성함으로써, 혼화 대상 물질을 나선 진행 방향으로 고속 분사하여, 난류돌기에 의한 난류발생이 더 활발해지고, 혼화 효율이 더 향상될 수 있는, 조립성이 향상된 인라인 믹서의 제공을 일 목적으로 한다.
여기서는, 본 발명의 전체적인 요약(Summary)이 제공되며, 이것이 본 발명의 외연을 제한하는 것으로 이해되어서는 아니 된다(This section provides a general summary of the disclosure and is not a comprehensive disclosure of its full scope or all of its features).
상기한 과제의 해결을 위해, 본 발명을 기술하는 여러 관점들 중 어느 일 관점(aspect)에 따른 조립성이 향상된 인라인 믹서는, 파이프 형상의 제1케이스; 파이프 형상이며, 상기 제1케이스 타측 끝단에 배치되는 제2케이스; 파이프 형상이며, 내주면에서 돌출 형성되어 일측과 타측으로 경사지게 형성되고 중심축을 중심으로 회전대칭형인 두 개의 경사가이드를 구비하여, 상기 제1케이스 내로 삽입되어 일측에 배치되는, 나선분사부; 및 링 형상이며 내주면에서 돌출 형성되는 난류돌기를 구비하여, 적어도 두 개 이상이 상기 제1케이스 내로 삽입되어 상기 나선분사의 타측에 중첩 배치되는 난류발생부;를 포함하여, 중첩방향으로 인접하는 상기 난류발생부의 상기 난류돌기의 위치가 중첩되지 않는다.
본 발명을 기술하는 여러 관점들 중 어느 일 관점(aspect)에 따른 조립성이 향상된 인라인 믹서에서, 고정핀을 더 포함하고, 상기 난류발생부는, 원주방향을 따라 일면과 타면을 관통하여 상기 고정핀이 관통하는 체결공을 더 구비하되, 상기 체결공은 특정한 직경선에 대하여 선대칭으로 배치되며, 상기 난류돌기는 상기 직경선에 대하여 선대칭으로 배치되지 않으며, 상기 난류발생부는, 상기 제1케이스 내로 상기 직경선을 중심으로 교대로 뒤집혀서 삽입되어 배치되는 것을 특징으로 한다.
본 발명을 기술하는 여러 관점들 중 어느 일 관점(aspect)에 따른 조립성이 향상된 인라인 믹서에서, 상기 난류돌기는, 상기 난류발생부의 중심축을 기준으로 등각 배치되는 것을 특징으로 한다.
본 발명을 기술하는 여러 관점들 중 어느 일 관점(aspect)에 따른 조립성이 향상된 인라인 믹서에서, 상기 난류발생부는, 내주면에 함몰 형성되어 상기 돌기가 삽입되어 나사 결합하는 돌기결합공을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명을 기술하는 여러 관점들 중 어느 일 관점(aspect)에 따른 조립성이 향상된 인라인 믹서에서, 상기 난류발생부는, SUS 재질로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명을 기술하는 여러 관점들 중 어느 일 관점(aspect)에 따른 조립성이 향상된 인라인 믹서에서, 상기 난류돌기는, 돌출 방향의 측방향으로 돌출되는, 적어도 하나 이상의 돌출구근을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명을 기술하는 여러 관점들 중 어느 일 관점(aspect)에 따른 조립성이 향상된 인라인 믹서에서, 상기 나선분사부는, 원통형상이며, 상기 나선분사부 내부에 동심으로 배치되는 유체분할부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 서로 분리되는 나선분사부와 난류발생부 구조를 이용함으로써, 혼화 효율을 향상시킬 수 있는 복잡한 구조의 나선 분사 구조와 난류 발생 구조를 용이하게 조립할 수 있다.
본 발명에 따르면, 동일한 형상의 난류발생부를 중첩 배치하여 난류를 발생함으로써,적은 제작 비용으로 혼화 효율을 제어할 수 있으며, 높은 혼화 효율의 난류 발생 구조를 용이하게 제작할 수 있다.
본 발명에 따르면, 나선분사부에 유체분할부를 형성함으로써, 혼화 대상 물질을 나선 진행 방향으로 고속 분사하여, 난류돌기에 의한 난류발생이 더 활발해지고, 혼화 효율이 더 향상될 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 조립성이 향상된 인라인 믹서의 일 실시형태를 보인 도면.
도 2는, 도 1의 조립성이 향상된 인라인 믹서에 혼화 대상물질의 흐름을 설명하는 도면.
도 3 내지 도 4는, 본 발명에 따른 조립성이 향상된 인라인 믹서에서, 난류발생부의 중첩에 따른 난류돌기의 배열 설명하는 도면.
도 5 내지 도 6은, 본 발명에 따른 조립성이 향상된 인라인 믹서에서, 직경선을을 기준으로 선대칭 하지 않는 난류돌기의 배치를 설명하는 도면.
도 7은, 본 발명에 따른 조립성이 향상된 인라인 믹서에서, 난류돌기 및 체결공의 위상차를 이용한, 난류돌기의 나선 배열을 설명하는 도면.
이하, 본 발명에 따른 조립성이 향상된 인라인 믹서를 구현한 실시형태를 도면을 참조하여 자세히 설명한다.
다만, 본 발명의 본질적인(intrinsic) 기술적 사상은 이하에서 설명되는 실시형태에 의해 그 실시 가능 형태가 제한된다고 할 수는 없고, 본 발명의 본질적인(intrinsic) 기술적 사상에 기초하여 통상의 기술자에 의해 이하에서 설명되는 실시형태를 치환 또는 변경의 방법으로 용이하게 제안될 수 있는 범위를 포섭함을 밝힌다.
또한, 이하에서 사용되는 용어는 설명의 편의를 위하여 선택한 것이므로, 본 발명의 본질적인(intrinsic) 기술적 사상을 파악하는 데 있어서, 사전적 의미에 제한되지 않고 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미로 적절히 해석되어야 할 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 조립성이 향상된 인라인 믹서의 일 실시형태를 보인 도면이며, 도 2는, 도 1의 조립성이 향상된 인라인 믹서에 혼화 대상물질의 흐름을 설명하는 도면이다.
도 1 내지 도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 조립성이 향상된 인라인 믹서는, 제1케이스(10)와 제2케이스(20)와 나선분사부(13) 및 난류발생부(11)를 포함한다.
제1케이스(10) 및 제2케이스(20)는 파이프 형상이며 제2케이스(20)는 제1케이스(10)의 타측 끝단에 배치된다.
나선분사부(13)는, 파이프 형상으로 그 내부에 두 개의 경사가이드(13-2)를 포함한다. 경사가이드(13-2)는, 내주면에서 돌출 형성되어 일측과 타측으로 경사지게 형성되고 중심축을 중심으로 회전대칭형이다.
난류발생부(11)는, 링 형상이며 내주면에서 돌출 형성되는 난류돌기(11-1)를 구비한다. 난류발생부(11)는, 제1케이스(10) 내로 적어도 두 개 이상이 삽입되어, 나선분사부(13)의 타측에 중첩 배치된다. 이때, 중첩방향으로 인접하는 난류발생부(11)의 난류돌기(11-1)의 위치는, 중첩되지 않는다.
도 2를 참조하면, 혼화 대상 물질의 혼화 과정을 확인할 수 있다.
제1케이스(10)의 일측에서 유입된 혼화 대상 물질은, 두 가지 유동경로(a1 a2)로 분할되어, 경사가이드(13-2)를 통과한다. 경사가이드(13-2)를 통과한 혼화 대상 물질은, 나선형 와류를 형성하여 진행한다.
난류발생부(11)에 주입된 혼화 대상 물질은, 난류돌기(11-1)에 의해 난류를 형성하며 진행한다(b1). 상술한 바와 같이 난류발생부(11)는 복수 개가 중첩되어 제1케이스(10) 내부에 배치된다. 이때 중첩되는 난류발생부(11)의 난류돌기(11-1)의 위치는 중첩되지 않고, 축방향을 따라 지그재그로 배치된다. 따라서, 혼화 대상 물질은 복수의 난류발생부(11)를 통과하면서, 다수의 난류돌기(11-1)와 충돌함으로써, 혼화효율이 향상된다.
또한, 제1케이스(10)의 길이를 확장하여, 난류발생부(11)의 중첩 개수를 증가시킴으로써, 혼화효율을 더욱 향상시킬 수 있다.
결론적으로, 본 발명에 따른 조립성이 향상된 인라인 믹서는, 혼화 대상 물질을 나선 진행시키는 나선분사부(13)와 혼화 대상 물질에 난류를 발생하는 난류발생부(11) 및 이를 수용하는 제1케이스(10)를 분리함으로써, 조립성이 향상되고 혼화 효율 조절이 용이하다.
또한, 동일한 형상의 난류발생부(11)를 중첩 배치하여 난류를 발생함으로써,적은 제작 비용으로 혼화 효율을 제어할 수 있으며, 높은 혼화 효율의 난류 발생 구조를 용이하게 제작할 수 있다.
도 1 내지 도 2를 참조하면, 본 실시형태의 조립성이 향상된 인라인 믹서에서, 나선분사부(13)는 유체분할부를 더 포함할 수 있다. 유체분할부는, 원통형상으로 나선분사부(13) 내부에 동심으로 배치된다.
유체분할부(13-1)에 의해서, 나선분사부(13)의 유체 통과 면적이 감소한다. 유체 통과 면적이 감소함으로써, 혼화 대상 물질이 나선분사부(13)를 통과할 때 유속이 상승한다. 따라서 유체분할부를 포함한 나선분사부(13)는, 혼화 대상 물질을 나선 진행 방향으로 고속 분사한다. 혼화 대상 물질의 유속이 상승하면, 난류돌기(11-1)에 의한 난류발생이 더 활발해진다.
또한, 본 발명에 따른 조립성이 향상된 인라인 믹서에서 난류돌기(11-1)는, 돌출 방향의 측방향으로 돌출되는, 적어도 하나 이상의 돌출구근(11-11)을 더 포함할 수 있다. 돌출구근(11-11)은 난류돌기(11-1)에 의한 난류 형성을 더 활성화함으로써, 혼화 효율을 더 향상시키는 효과가 있다.
도 3 내지 도 4는, 본 발명에 따른 조립성이 향상된 인라인 믹서에서, 난류발생부의 중첩에 따른 난류돌기의 배열 설명하는 도면.
도 3 내지 도 4를 참조하면, 동일한 형상의 난류발생부를 회전시켜 중첩함으로써, 인접하는 난류발생부의 난류돌기는 중첩 방향으로 중첩하지 않는 것을 확인할 수 있다.
도 3을 참조하면, 제1난류돌기(11-31)와 제2난류돌기(11-41)의 배치 형태는 서로 상이하다. 그러나 제1난류발생부(11-3)와 제2난류발생부(11-4)는 동일한 형상으로, 제1난류발생부(11-3)를 특정 각도로 회전시키면 제2난류돌기(11-41)의 배치를 형성할 수 있다.
도 4를 참조하면, 제1난류발생부(11-3)와 제2난류발생부(11-4)를 직경선(L1)이 일치하도록 중첩하면, 제1난류돌기(11-31)사이에 제2난류돌기(11-41)가 배치됨을 알 수 있다. 이때 제1난류돌기(11-1)와 제2난류돌기(11-1)는 중심축 방향을 따라 지그재그로 배치되며, 도 1 내지 도 2에 도시된 난류돌기(11-1) 배치를 구현할 수 있다.
도 5 내지 도 6은, 본 발명에 따른 조립성이 향상된 인라인 믹서에서, 직경선을을 기준으로 선대칭 하지 않는 난류돌기의 배치를 설명하는 도면.
도 5 내지 도 6을 참조하면, 본 실시예에 따른 인라인 믹서는, 난류발생부(11)는 체결공(11-2)을 더 포함한다.
체결공(11-2)은, 난류발생부(11-5, 11-6))의 원주방향을 따라 일면과 타면을 관통하여 형성되어 고정핀(12)이 삽입된다. 이때, 체결공(11-2)은 특정한 직경선(L1)에 대하여 선대칭으로 배치된다. 반면에, 난류돌기(11-51, 11-61)는 직경선(L1)에 대하여 선대칭으로 배치되지 않는다.
도 5의 제3난류발생부(11-5) 및 제4난류발생부(11-6)는 동일한 형상이다. 제3난류발생부(11-5)를 뒤집으면 제4난류발생부(11-6)의 형상을 얻을 수 있다. 즉, 두 개의 제3난류발생부(11-5)를 중첩하되, 어느 하나를 뒤집어 적층하면, 도 6의 중첩된 난류돌출부 배치를 얻을 수 있다.
결론적으로 본 실시예에 따른 난류발생부(115, 11-6)는, 동일한 형상의 난류발생부(11-5)를 이용하여, 혼화 대상 물질의 진행방향을 따라 난류돌기(11-51)를 지그재그로 배치할 수 있다. 더불어 체결공(11-2)에 고정핀(12)을 삽입함으로써, 복수의 난류발생부(115,11-6)의 적층 구조 상태를 고정할 수 있다.
또한, 본 실시에에 따른 인라인 믹서에서 난류돌기(11-51)는, 바람직하게는 난류발생부(11-5,11-6)의 중심축을 기준으로 등각 배치될 수 있다. 중첩되는 난류돌기(11-51, 11-61)가 등각으로 배치됨으로써, 난류발생부(11-5,11-6) 내주면을 따라 균일한 혼화 효율 특성을 얻을 수 있다.
또한, 본 실시에에 따른 인라인 믹서에서 난류발생부(11)는, 내주면에 함몰 형성되어 상기 돌기가 삽입되어 나사 결합하는 돌기결합공을 더 포함할 수 있다. 난류돌기(11-1)를 난류발생부(11)에서 분리하여 제작함으로써 난류발생부(11)의 조립 및 생산이 용이해지는 장점이 있다.
또한, 본 실시에에 따른 인라인 믹서에서 난류발생부(11-5, 11-6)의 재질은, 바람직하게는 SUS 재질이다. 일반적으로 SUS 재질을 이용하여, 복잡한 돌출 구조인 난류발생부(11-5, 11-6) 형상을 형성하기 위해서는 주물 공법을 이용해야 한다. 그러나 주물 공법은, 금형 설계 및 제작 등 고가의 제조 설비 및 부자재가 필요하다.
본 발명에 따른 조립성이 향상된 인라인 믹서는, 동일한 형상의 난류발생부(11-5, 11-6)를 중첩 배치한다. 따라서 SUS 재료를 이용한 제작이 용이한 장점이 있다.
도 7은, 본 발명에 따른 조립성이 향상된 인라인 믹서에서, 난류돌기 및 체결공의 위상차를 이용한, 난류돌기의 나선 배열을 설명하는 도면.
도 5 내지 도 6에 도시된 제3난류발생부(11-5) 및 제4난류발생부(11-6)는, 난류돌기(11-51,11-61)와 체결공(11-2) 배치의 위상차이를 이용한 것이다.
반면에 도 7에 도시된 난류발생부(11-7, 11-8, 11-9)는, 다수의 체결공(11-2)이 형성된 난류발생부(11-7)를 특정한 각도로 회전하여 중첩함으로써, 난류돌기(11-71, 11-81, 11-91)를 나선 진행 방향으로 배치한다.
제5난류발생부(11-7)는 서로 다른 지름선(L1)에 따른 다수의 체결공(11-2)이 형성된다. 제6난류발생부(11-8) 및 제7난류발생부(11-9)는, 제5난류발생부(11-7)를 특정한 각도로 회전시킨 것으로서, 형상은 동일하다.
즉 제5난류발생부(11-7)를, 특정한 각도로 회전하여 중첩하고 이 조합을 반복하면, 난류돌기(11-71, 11-81, 11-91)는 나선형으로 배치된다. 중첩된 난류돌기(11-71, 11-81, 11-91)는 도 6의 난류돌기(11-51, 11-61) 배치 간격보다 더 치밀하다. 반면에 도 7의 난류발생부조합(11-10)의 난류돌기(11-71, 11-81, 11-91)배치는, 난류발생 현상이 나선형으로 발생함으로써, 유속 감소가 최소화하고, 혼화 효율은 더 향상될 수 있다.

Claims (7)

  1. 파이프 형상의 제1케이스;
    파이프 형상이며, 상기 제1케이스 타측 끝단에 배치되는 제2케이스;
    파이프 형상이며, 내주면에서 돌출 형성되어 일측과 타측으로 경사지게 형성되고 중심축을 중심으로 회전대칭형인 두 개의 경사가이드를 구비하여, 상기 제1케이스 내로 삽입되어 일측에 배치되는, 나선분사부; 및
    링 형상이며 내주면에서 돌출 형성되는 난류돌기를 구비하여, 적어도 두 개 이상이 상기 제1케이스 내로 삽입되어 상기 나선분사의 타측에 중첩 배치되는 난류발생부;를 포함하여,
    중첩방향으로 인접하는 상기 난류발생부의 상기 난류돌기의 위치가 중첩되지 않는 것을 특징으로 하는, 조립성이 향상된 인라인 믹서.
  2. 청구항 1에 있어서,
    고정핀을 더 포함하고,
    상기 난류발생부는, 원주방향을 따라 일면과 타면을 관통하여 상기 고정핀이 관통하는 체결공을 더 구비하되, 상기 체결공은 특정한 직경선에 대하여 선대칭으로 배치되며, 상기 난류돌기는 상기 직경선에 대하여 선대칭으로 배치되지 않으며,
    상기 난류발생부는, 상기 제1케이스 내로 상기 직경선을 중심으로 교대로 뒤집혀서 삽입되어 배치되는 것을 특징으로 하는, 조립성이 향상된 인라인 믹서.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 난류돌기는,
    상기 난류발생부의 중심축을 기준으로 등각 배치되는 것을 특징으로 하는, 조립성이 향상된 인라인 믹서.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 난류발생부는은,
    내주면에 함몰 형성되어 상기 돌기가 삽입되어 나사 결합하는 돌기결합공을 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 조립성이 향상된 인라인 믹서.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 난류발생부는,
    SUS 재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는, 조립성이 향상된 인라인 믹서.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 난류돌기는,
    돌출 방향의 측방향으로 돌출되는, 적어도 하나 이상의 돌출구근을 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 조립성이 향상된 인라인 믹서.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 나선분사부는,
    원통형상이며, 상기 나선분사부 내부에 동심으로 배치되는 유체분할부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 조립성이 향상된 인라인 믹서.
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