(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
反応物が収容される反応空間を有するハウジング；
反応空間の下部に連結された出口パイプ；
ハウジング内に配置された回転軸；および
回転軸に装着された撹はんブレードを含み、
ハウジングは出口パイプ側に行くほど断面積が小さくなる下部収束領域を有し、
撹はんブレードは少なくとも一部が下部収束領域に位置し、
出口パイプは反応物の排出方向に沿って断面積が減少し、下部収束領域に連結された第１領域および第１領域から排出方向に沿って延長され、断面積が一定に維持される第２領域を含み、
前記撹はんブレードは、螺旋形ブレード、およびパドル型ブレードを含み、
前記パドル型ブレードは下部収束領域に位置する反応器。
【請求項２】
出口パイプの第１領域の最大直径は下部収束領域の最小直径と同じである、請求項１に記載の反応器。
【請求項３】
第１領域の最小直径は第２領域の直径と同じである、請求項１または２に記載の反応器。
【請求項４】
反応物はビンガム（Ｂｉｎｇｈａｍ）流体である、請求項１〜３のいずれか一項に記載の反応器。
【請求項５】
反応物の排出時、反応空間の上部領域に圧力を加えるための加圧部を含む、請求項１〜４のいずれか一項に記載の反応器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は反応器に関するものである。
【０００２】
本出願は２０１７年９月７日付韓国特許出願第１０−２０１７−０１１４２８９号に基づいた優先権の利益を主張し、該当韓国特許出願の文献に開示されたすべての内容は本明細書の一部として含まれる。
【背景技術】
【０００３】
製薬産業において多く使用されるフィラー製品のうちビンガム（Ｂｉｎｇｈａｍ）の特性を有する場合、該当製品の均質化作業は多くの時間を必要とする。
【０００４】
図１は、一般的な反応器１０を示す概略図である。
【０００５】
図１を参照すると、反応器１０は、ハウジング１１、ハウジング１１の反応空間の下部に連結された出口パイプ１５、ハウジング内に配置された回転軸１２および回転軸１２に装着された撹はんブレード１３、１４を含み、ビンガム流体をハウジング１１に供給し、撹はんブレード１３、１４を回転させて均質化作業を遂行することになる。
【０００６】
一方、均質化されたビンガム流体を反応器１０から排出するためには、反応器の上部から一定の圧力を加えることになるが、この時、排出パイプの出口面積が広い場合、反応器の断面に対する圧力分布が均一でないため、中央部に位置した流体のみが出口パイプを通じて排出され、ハウジングの側壁近くの流体は壁面に付着して排出されない問題が発生する。
【０００７】
これを防ぐために、反応器１０の下端（ｙ軸方向の下部）に行くほど半径（ｘ軸方向の長さ）が狭くなる形態の下部領域１１ａが適用されていて、出口領域を適当な水準に狭めている。
【０００８】
しかし、出口パイプ１５近くの下部領域１１ａで撹はんブレード１３、１４によるせん断力が十分に伝達されず、ビンガム流体が高い粘度で非常にゆっくりと動くことになるため、製品の均質化が非常に長く進行されなければならない問題点を有している。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は高粘度流体の混合時、混合性能を向上させることができる反応器を提供することを解決しようとする課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記した課題を解決するために、本発明の一側面によると、反応物が収容される反応空間を有するハウジング、反応空間の下部に連結された出口パイプ、ハウジング内に配置された回転軸および回転軸に装着された撹はんブレードを含み、ハウジングは出口パイプ側に行くほど断面積が小さくなる下部収束領域を有し、撹はんブレードは少なくとも一部が下部収束領域に位置し、出口パイプは反応物の排出方向に沿って断面積が減少し、下部収束領域に連結された第１領域および第１領域から排出方向に沿って延長され、断面積が一定に維持される第２領域を含む反応器が提供される。
【発明の効果】
【００１１】
以上で詳察した通り、本発明の一実施例と関連した反応器は次のような効果を有する。
【００１２】
反応器の下部排出領域に、インペラによるせん断力が十分に伝達され得るようにして、迅速に反応物の均質化を遂行することができる。
【００１３】
また、ビンガム（Ｂｉｎｇｈａｍ）流体のような高粘度流体を撹はん時、反応器の下端の高粘度領域を減少させることができ、混合性能を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】一般的な反応器を示す概略図。
【図２】本発明の一実施例と関連した反応器を示す概略図。
【図３】図１の反応器内の粘度分布を示す解析結果。
【図４】図３の反応器内の粘度分布を示す解析結果。
【図５】図１および図３による反応器の混合性能を比較するためのグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の一実施例に係る反応器を添付された図面を参照して詳細に説明する。
【００１６】
また、図面符号にかかわらず同じであるか対応する構成要素は、同一または類似する参照番号を付してこれに対する重複説明は省略し、説明の便宜のために図示された各構成部材の大きさおよび形状は誇張されるか縮小され得る。
【００１７】
図２は、本発明の一実施例と関連した反応器１００を示す概略図である。
【００１８】
前記反応器１００は、反応物が収容される反応空間を有するハウジング１１０および反応空間の下部に連結された出口パイプ１４０を含む。また、前記反応器１００は、ハウジング１１０内に高さ方向（ｙ軸方向）に配置された回転軸１２０および回転軸１２０に装着された撹はんブレード１３１、１３２を含む。また、反応器１００は回転軸１２０を回転させるための駆動部を含む。
【００１９】
また、前記反応物は高粘度流体であって、ビンガム（Ｂｉｎｇｈａｍ）流体であり得る。
【００２０】
また、ハウジング１１０は出口パイプ１２０側に行くほど断面積（または半径（ｘ軸方向の長さ））が小さくなる下部収束領域１１１を有する。
【００２１】
また、撹はんブレード１３１、１３２は少なくとも一部（例えば、１３２）が下部収束領域１１１に位置する。前記撹はんブレードは回転軸の高さ方向に沿って設置され、例えば、２種類以上の撹はんブレードが回転軸の高さ方向に沿って所定領域に順に設置され得る。また、撹はんブレードは、螺旋形ブレード１３１、およびパドル型ブレード１３２を含むことができる。この時、パドル型ブレード１３２は下部収束領域１１１に位置することができる。
【００２２】
出口パイプ１４０は反応物の排出方向に沿って断面積が減少し、下部収束領域１１１に連結された第１領域１４１および第１領域１４１から排出方向に沿って延長され、断面積が一定に維持される第２領域１４２を含む。前記出口パイプ１４０は略漏斗の形状を有し得る。ビンガム流体の均質化の向上および容易な排出のために出口パイプの出口直径（第１領域）が広く設計され得る。
【００２３】
また、出口パイプ１４０の第１領域１４１の最大直径は、下部収束領域１１１の最小直径と同じであり得る。この時、ハウジングの下部収束領域１１１の内周面と、出口パイプ１４０の第１領域１４１の内周面は、段差のない同一面を形成することができる。また、排出方向（ｙ軸方向または回転軸の高さ方向）を基準として、下部収束領域１４１の長さは第１領域１４１の長さより大きくてもよい。
【００２４】
また、出口パイプ１３０の第１領域１４１の最小直径は第２領域１４２の直径と同じであり得る。
【００２５】
また、前記反応器１００は反応物排出時、反応空間の上部領域に圧力を加えるための加圧部を含むことができる。
【００２６】
図２を参照すると、前記出口パイプ１４０により、第１領域と撹はんブレード１３２間の間隔が小さくなり、図１の反応器対比下部収束領域１１１の体積が減少することを確認することができる。
【００２７】
図３は図１の反応器１０内の粘度分布を示す解析結果であり、図４は図３の反応器１００内の粘度分布を示す解析結果である。
【００２８】
図４を参照すると、撹はんブレードの回転時にせん断力がより大きく伝達されるため、下部の混合性能が増加する。
【００２９】
また、流体の容易な排出のために、出口パイプ１４０は下部側に行くほど半径が狭くなる形態に構成することによって、排出時に反応器の上部から圧力を加えても反応器の断面に対する圧力分布を相対的に均一に形成させることができるため、生産量を維持することができる。
【００３０】
また、図５は図１（比較例）および図３（実施例）による反応器の混合性能を比較するためのグラフである。
【００３１】
反応器の下部領域の混合性能を確認するために、混合指標としてＣｏＶ（Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ  ｏｆ  Ｖａｒｉａｔｉｏｎ）を使用したし、ＣｏＶが０に近づくほど混合性能が優秀なものと判断され得る。
【００３２】
図３のように、改善後に時間によるＣｏＶの減少が早くなることを確認することができ、これに伴い、混合性能が向上したことを確認することができる。
【００３３】
前述した本発明の好ましい実施例は、例示の目的のために開示されたものであって、本発明に対する通常の知識を有する当業者であれば本発明の思想と範囲内で多様な修正、変更、付加が可能であり、このような修正、変更および付加は下記の特許請求の範囲に属するものと理解されるべきである。
【００３４】
本発明の一実施例と関連した反応器によると、ビンガム（Ｂｉｎｇｈａｍ）流体のような高粘度流体を撹はん時、反応器の下端の高粘度領域を減少させることができ、混合性能を向上させることができる。
【図１】
0006935583.tif 000002
【図２】
0006935583.tif 000003
【図３】
0006935583.tif 000004
【図４】
0006935583.tif 000005
【図５】
0006935583.tif 000006