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KR20130050286A - 고체 화학적 용해기 및 방법 - Google Patents

고체 화학적 용해기 및 방법 Download PDF

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KR20130050286A
KR20130050286A KR1020127026085A KR20127026085A KR20130050286A KR 20130050286 A KR20130050286 A KR 20130050286A KR 1020127026085 A KR1020127026085 A KR 1020127026085A KR 20127026085 A KR20127026085 A KR 20127026085A KR 20130050286 A KR20130050286 A KR 20130050286A
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chemical supply
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매튜 에스. 하야스
조오지 에스. 그라보우
도날드 에이. 홀트
리차드 이. 하아스
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앳슈랜드 라이센싱 앤드 인텔렉츄얼 프라퍼티 엘엘씨
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Abstract

고체 화학물질 공급 장치 용해기(18)는 건조 상태에서 상부 체임버(26)을 보유하고, 고체 화학물질 공급 장치(18)의 용해 및 밀봉 제거된 면 하부의 고체 화학물질 공급 장치의 습윤화 및 케이킹을 방지하는, 최저 공급 장치가 밀봉되며 이의 하부 말단에서 내측방향으로 테이퍼화하는 밀봉 표면(20)을 갖는 상부 공급 장치 체임버(26)을 갖는다. 고체 화학물질 공급 장치 매가진(16)은 슬롯팅(slotting)되어 내부의 다수의 고체 화학물질 공급 장치(10)의 온화한 공급을 허용하고 커버-정의된 관찰 슬롯은 매가진 내의 나머지 고체 화학물질 공급 장치의 안내 및 육안 관찰을 허용한다. 매가진(16)은 바람직하지만 필수적이지는 않게, 테이퍼화 밀봉 표면(20)을 정의한다. 분명하게 성형된 고체 화학물질 공급 장치(10)가 기재되어 있다. 용해기는 대형 고체 화학물질 공급 장치 로드를 100 파운드 이상까지 및 작은 공간을 차지하는 안정한 형태로 처리할 수 있다. 방법들이 기재되어 있다.

Description

고체 화학적 용해기 및 방법{SOLID CHEMICAL DISSOLVER AND METHODS}
우선권 청구
발명의 명칭이 "고체 화학 용해기 및 방법"인 미국 가 특허원 제61/339,702호의 2010년 3월 8일자 출원일의 이익을 주장하며, 당해 출원은 이의 전문이 본원에 완전히 나타내는 경우와 같이 표현하여 혼입된다. 마찬가지로, 본 출원인은 2011년 2월 22일자로 출원된 미국 특허원 제13/031,724호의 실용신안 출원의 이익을 청구한다. 이러한 출원은 또한 이의 전문이 본원에 완전히 나타내는 경우와 같이 표현하여 혼입된다.
발명의 분야
본 발명은 고체 형태로부터 화학물질(chemical)을 용해시켜 화학물질 용액(chemical solution)을 제조하는 장치 및 방법에 관한 것이다. 보다 특히, 본 발명은 화학물질 용해기(chemical dissolver) 및 고체 형태 화학물질로부터의 물 또는 공정 처리를 위한 화학물질 용액의 제조방법에 관한 것이다.
발명의 배경
다양한 목적으로 액체 시스템 또는 공정 내로 도입시키기 위한 농축된 화학물질 용액을 제공하는 것이 공지되어 있다. 예를 들면, 상이한 화합물질들의 혼합물을 포함하는 화학물질 농도를 희석시켜 탱크, 보일러 및 냉각 타워 속에서 및 개방 및 폐쇄된 수 시스템에서, 공업적 세정을 위해, 세척 시스템 및 세척기에서의 세제 생산을 위해, 기타 세정 및 위생 목적으로, 및 각종 적용에서 연속적 및 주기적 세성 및 유지 기능을 위해 스케일(scale) 및 부착물 부착 및 증대의 방지 및 수처리를 위한 용액을 제공한다.
전형적으로, 화학물질을 용해시키거나 희석시키기 위한 "용해기"를 사용하여 화학물질 농축물을 수용하고, 이를 용해하거나 희석시키며, 수득되는 용액을 처리용 시스템에 도입한다.
이러한 선행기술의 장치 및 방법의 구체적인 기재내용은, 예를 들면, 미국 특허 제2,371,720호; 제3,383,178호; 제3,595,438호; 제4,858,449호; 제4,964,185호; 제5,137,694호; 제6,441,073호; 제6,418,958호; 제6,820,661호; 미국 특허공개공보 제US2007/0269894호 및 제US2010/0025338호에서 찾을 수 있다. 이들 각각은 본원에서 참조문헌으로 표현하여 혼입되며, 본원에서 완전히 설정되는 바와 같이 이의 일부이다. 이들의 사본은 첨부되어 있으며 이의 일부이다.
또한, 농축된 화학물질 용액을 제조하고 이러한 용액을 사용을 위한 시스템으로 전달하기 위한 시스템은, 한편으로는 세척기로부터 다른 한편으로 폐쇄된 루프 수 타워 및 공정 또는 설비 냉각 시스템으로의 모든 방식으로, 처리되는 시스템의 파라메터로 인하여 특수한 적용을 위해 전형적으로 설계된다. 필요한 용적, 압력, 온도, 물 화학물질, 화학물질 용액 및 많은 다른 파라메터는 상당히 상이한 용해 및 전달 시스템을 필요로 한다.
당해 분야에서의 다른 고려사항은 처리 용액을 형성하기 위해 사용된 농축된 화학물질의 상태 또는 형태이다. 농축된 화학물질은 농축된 액체 형태 또는 "고체" 형태로 제공할 수 있다. 용어 "고체"는 본원에서 과립, 플레이크(flake), 비이드(bead), 자유 유동성 응집물, 입상체, 분말 및 액체와 같은 화학물질의 다른 형태와 차별화하거나 분리하기 위해 사용된다. 본원에서 사용된 용어 "고체" 및 "고체 화학물질 공급 단위"는 따라서, 압축, 캐스팅, 성형 및 기타 공정을 포함하지만 이에 한정되지 않는 어떤 적합한 공정에 의해 형성될 수 있는 독립해 있는, 구조적 형태의 모놀리식 덩어리(monolithic mass)를 나타내고자 하는 것이다. 고체 형태의 화학물질을 용해시키는 경우, 물의 패턴을 고체 화학물질의 면 위에 분무하는 것이 전형적이다.
액체와 고체 농축된 화학물질의 비교는 본원에서 참고로 혼입된 미국 특허 공개공보 제US2010/0025338호에 기재되어 있다.
특히 가열 및 냉각 시스템에서와 같이 대형 물 시스템의 처리에서, 고체 화학물질 공급 장치와 같은 고체 형태의 화학물질의 용도를 고려하는 경우, 비교적 다량의 농축되 화학물질이 더 작은 용적의 시스템과 비교하여 필요하다. 고체 화학물질 공급 장치 시스템의 크기와 무관하게, 공급 및 용해 공정은 반드시 일치하여 용해 공적에 의해 생산된 화학물질 용액을 정확하고 일치하게 한다.
이들 농도와 잠재적으로 관여하는 것은 물 분무에 의해 용해되는 고체 화학물질 공급 장치의 계면의 특성이다. 이러한 장치의 전방 표면(forward surface)에서 고체 공급 장치로부터 화학물질을 지속적으로 용해시키는 것이 중요하지만, 이러한 표면 뒤의 화학물질을 가능한 한 건조되게 유지시켜, 물 분무가 화학물질을 가장 효과적으로 및 균일하게 용해하는 경우 위치에서 화학물질의 지속적인 표시를 방지하기 때문에 이러한 습윤 및 케이킹(caking)을 방지하는 것이 바람직하다. 다른 방식으로 말하면, 전방 표면의 계면 하부의 고체 공급 장치 및 물 분무가 습윤되거나 케이크화되는 경우, 분무 계면을 향한 고체 화학물질 공급 장치의 공급 또는 운동은 부정적이 영향을 미칠 수 있을 뿐만 아니라 고체 화학물질의 표면은 분무 패턴을 접수한다. 이는, 목적하는 처리의 효율 및 실행가능성에 부정적이 영향을 미치는 광범위하게 변하는 용액 함량의 생산 및 일관되지 않은 용액 생산에서, 중단을 일으킬 수 있다.
용해하는 고체 화학물질 공급 장치의 다른 국면에서, 용해기에서의 작동기 시간 및 참석률은, 용해기가 큰 용적 적용을 위한 다량의 화학물질 용액을 생성할 수 있어야 하는 동안에도, 감소되는 것이 바람직하다. 이는 용해기 속의 상당한 수의 고체 화학물질 공급 장치의 작동가능한 배치를 필요로 한다. 훨씬 더 적은 용량의 용해기(갤론-크기의 벅킷(gallon-sized bucket) 속에 제공된 4개의 고체 화학물질 공급 장치) 속의 작은 다수의 이러한 고체 화학물질 공급 장치는 적층되어야 하지만, 이러한 대형 장치 속의 갤론-크기의 고체 화학물질 공급 장치에 필요한 빈번한 작동기 주의 없이 훨씬 더 큰 제품을 위한 훨씬 더 큰 양의 고체 화학물질 공급 장치를 처리하기 위한 장치 및 공정을 제공하는 것이 바람직하다.
또한, 고체 화학물질 공급 장치를 하나에서 다른 것으로 강하시키는 것에 의한 손상 없이, 및 습윤 또는 케이킹으로부터 발생하는 공급 또는 일관성 없이 다수의 고체 화학물질 공급 장치의 사용을 촉진시키는 고체 화학물질 공급 장치 용해기를 제공하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 일부 적용에서, 약 50 내지 200 파운드 이상의 총 고체 화학물질 공급 장치 중량의 충전물을 수용하는 것이 바람직할 수 있는데, 여기서 큰 용적 시스템이 제공되어야 한다. 그리고, 작은 용해기 공간(footprint) 내에서 이와 같이 하는 것이 바람직하지만 안정한 적용에서 하는 것이 바람직하다.
최종적으로, 현재 상태의 표시로서 용해기 속에서 공급물 장치를 관찰하는 능력 및 일관된 처리를 위해 공급물 장치를 보충하기 위한 필요성을 제공하는 것이 바람직하다. 전형적인 작은 용량 용해기는 이러한 관찰 용량을 제공하지 않는다.
발명의 요약
이들 목적을 위하여, 본 발명은, 작은 공간(small footprint)에서 및 안정한 용해기로부터 모두, 다수의 고체 화학물질 공급 장치 충전을 촉진시키고, 고 용량 용해기 작동을 제공하고, 바람직하지 않는 공급 장치 케이킹(caking) 및 습윤(wetting)을 방지하고, 가시적(육안) 공급 장치 상태를 제공하며 시스템 처리를 위한 일관되고 지속가능한 화학물질 용해 및 용액을 제공하기 위해 조합된 개선된 고체 화학물질 공급 장치 용해기 및 고체 화학물질 공급 장치를 고려한다.
본 발명의 바람직한 양태는, 바람직하게는, 매가진(magazine)의 상부 체임버(chamber)에서 수직으로 적층된 디스크-형태의 공급 장치를 포함하는 하나의 형태에서, 다수의 고체 화학물질 공급 장치를 처리하도록 크기가 조정되고 형태가 조정된 매가진을 고려한다. 디스크 형태의 공급 장치의 하부 면보다 직경이 더 작은 테이퍼화된 밀봉 표면(tapered sealing surface)은 바람직하게는 매가진의 하부 말단의 통합 부분이다. 최하부 공급 장치의 주변부는 이러한 표면 위에 위치하며, 매가진의 상부 체임버를 스크린을 통해 상방으로 및 최저 공급 장치의 하부 면에 대하여 지시된 스프레이로부터 밀봉하여 고체 화학물질을 하방으로 유동하여 저장소(reservoir)에 수집된 용액으로 용해시킨다.
공급 장치의 하부 면이 용해됨에 따라, 공급물은, 이의 하부 면 및, 테이퍼화된 표면과 이의 밀봉 접촉에 의해 정의된 평면을 향해 점진적으로 하방으로 공급된다.
따라서, 고체 화학물질이, 이러한 하부 면, 공급 장치, 및 상기한 것들에서 스프레이에 의해 용해됨에 따라, 점진적으로 하방으로 이동하지만, 용해 작용이 발생하는 평면 상부의 상부 체임버는, 진행하는 화학물질 공급에 의해 밀봉되어 내부의 상부 체임버 및 공급 장치가 비교적 더 건조된 영역에 보유되며, 최하부 공급 장치의 하부 면에서 화학물질의 정확하고 지속적인 용해에 매트(mat), 클로그(clog) 또는 기타의 경우 부정적인 영향을 미치지 않는다.
매가진에는 액세스 슬롯(access slot)이 제공되어 매가진 속으로 로딩되는 공급 장치를 부드럽게 처리하는 것을 촉진시키며, 내부에 가시적 액세스를 제공하여 작동기가 매가진의 로드 상태(load status)를 측정하도록 한다.
본 발명의 이들 및 기타 이점들은 다음의 설명과 도면으로부터 용이하게 명백해질 것이다.
발명의 상세한 설명
본원에서 바람직하게 사용된 바와 같이, 용어 "용해기"는, 용해기 속의 용해 위치 또는 스테이션(station)에 후속적으로 연속적인 고체 화학물질 공급 장치를 유지하고 도입하기 위한 고체 화학물질 공급 장치 용해 장치 및 결합된 작동적으로 장착된 고체 화학물질 공급 장치 매가진 또는 가이드를 포함한다.
도면들에 설명된 바와 같이, 본 발명에 유용한 바람직한 고체 화학물질 공급 장치는 원형 에지(edge; 14)에 의해 정의된 전방 면(12)을 갖는 실린더 또는 디스크(10)의 형태이다. 디스크(10)는 소정의 높이를 갖고 바람직하게는, 필수적이지는 않지만, 직경 6 내지 9 인치, 높이 1 내지 6인치 및 바람직하게는 높이 3인치이다. 바람직하게는, 전방 면(12)는 표면적이 약 20 inch2 내지 110 inch2이다. 바람직하게는, 단일 고체 화학물질 공급물 장치는 중량이 8 내지 10 파운드(pound)의 범위이다. 이들 파라메터는 단지 설명적이며; 기타 크기, 면적 및 중량을 사용할 수 있다.
본 발명의 하나의 양태는 용해기 장치(18)의 부분으로서 작동가능한 공동작동에서 독특한 고체 화학물질 공급 장치 매가진(16)을 포함하며, 여기서 매가진(16)은, 제1 스크린(24) 바로 상부 또는 상부의, 하부 매가진 말단(22)에서 약간 내측으로 테이퍼화된 표면 또는 구성부(20)를 갖는다. 주목한 바와 같이, 고체 화학물질 공급 장치(10)는 바람직하게는, 그러나 독점적으로, 테이퍼화된 표면(20)을 갖는 하부 공급 장치 에지(14)의 맞물림에 의해 생산된 밀봉부(28) 상부의 매가진의 하부 체임버 영역(26)을 밀봉 제거하고 매가진(16)의 테이퍼화된 표면(20)을 맞물리는 에지(14)에 의해 정의된 하부 원형 면 표면(12)을 갖는, 원통 형태이다.
대안적으로, 테이퍼화된 표면(20)은 매가진(16) 하부의 밀봉 위치에서 용해기(18) 속에 작동적으로 배치되는 한편, 용해되는 공급 장치(10)의 면 표면(12) 상부로 및 매가진(16) 속으로 습윤 침투에 대한 밀봉을 제공한다.
상부 제1 스크린(24)은 전방 또는 최하부 고체 화학물질 공급 장치(10)의 하부 면(12) 바로 하부 및 이와 같이 형성된 밀봉부(28) 근처의 매가진(16) 내에 배치된다. 제1 스크린(24)은 임의의 적합한 구성 및 바람직하게는 2호 메쉬(mesh), 즉 1/2 인치 메쉬의 스테인레스 강의 구성이다. 상방으로 향한 노즐(30)은 스크린(24) 하부에 배치된다. 노즐(30)은 지속적이고 바람직하게는 균일한 물 패턴을, 고체 화학물질 공급 장치(10)의 하부 원형 면(12) 상으로 스크린을 통해 위로 분무하며, 이에 따라 용해된다. 고체 화학물질 공급 장치(10)는 이와 같이 용해됨에 따라, 용해된 화학물질은 제1 스크린(24)를 통해 이의 수집 판넬(32) 또는 테이퍼화된 수집 표면을 향하고 이를 통하도록 떨어뜨리지만, 이의 원형 에지(14)에서의 이의 진행하는 하부 표면(12)은 테이퍼화된 표면(20)에 대해 밀봉하고, 용해되는 면(12) 위의 고체 화학물질 공급 장치 또는 장치들(10)의 습윤 및 케이킹을 방지한다. 고체 화학물질 공급 장치(10) 및 연속적인 고체 화학물질 공급 장치는 테이퍼화된 표면(20)을 향해 매가진(16)에서 강하되고, 노즐(30)이 분무를 계속함에 따라 밀봉되고, 노즐(28) 스프레이를 사용하여 용해시키기 위해 공급 장치 표면의 표시 및 밀봉부(28) 둘 다를 유지시킨다. 밀봉부(28)는, 노즐 스프레이(30)이 연속적으로 또는 간헐적으로 생성되는지에 따라 유지된다.
고체 화학물질 공급 장치(10)의 면(12)이 분무되고 물에 의해 용해됨에 따라, 희석된 화학물질 용액은 노즐을 지나, 수집되고 임의로 폐기물로 제공되는 제1 스크린(24)을 통해 낙하하는 용해되지 않은 화학물질의 어떠한 덩어리 또는 조각을 잡기 위한 깔때기(32)의 하부의 제2의 하부 스크린(34) 상으로 떨어진다. 하부 스크린(34)은 바람직하게는 내부에 다수의 1/4 인치 구멍을 갖는 수집 깔때기(32)의 통합 부분 또는 플로어(floor)에 존재하며, 이에 의해 용해되지 않은 화학물질의 조각이 플로어 속에 포획되고 추가로 용해될 수 있다.
따라서, 매가진(16)은 다수의 고체 화학물질 공급 장치(10)를 탄뎀(tandem)으로 수용하고 각각의 장치(10)를, 최저 공급 장치의 에지(14)을 갖는 밀봉부(28)을 형성하는, 테이퍼화 표면(20)을 향해 직렬로 공급하기 위한 상부 공급 장치 체임버(26)을 정의한다.
본 발명의 다른 국면에서, 매가진(16)은 이의 반ㄷ편 측면에서 2개의 신장된 슬롯(36, 39)(도 3)을 정의한다. 원통형 고체 화학물질 공급 장치(10)는 매가진(16) 내에서 슬롯(36, 38)에 의해 촉진된 물리적 지지체에 의해 상부로부터, 공급 장치(10)가 밀봉부(28) 위에 가라앉거나 진행하는 공급 장치(10) 상으로 가라앉을 때까지 수동으로 강하되된다. 가이드 커버(40)는 최종 또는 최상부 공급 장치(10) 위에 위치하며 이들이 연속적으로 용해됨에 따라 장치(10)을 하방으로 따른다. 매가진에서 최종 장치가 완전히 용해되는 경우, 가이드 커버(40)는, 스크린을 통해 매가진 체임버(26)으로 공급되는 것으로부터 노즐(30)로부터의 어떠한 분무를 편향시키며; 이는 테이퍼화 밀봉 표면(20)을 지나치게 밀봉하거나 접촉시킨다.
매가진 커버(42)는 매가진(16) 위에 배치될 수 있다. 이러한 커버(42)에는 바람직하게는 상기 슬롯(36, 38) 중의 하나와 함께 정렬된 측정 스케일을 갖는 신장된 관찰 윈도우(44)가 제공되며, 이를 통해 내부의 공급 장치(10)가 조망될 수 있고 고체 화학물질 공급 장치 상태 및 더 많은 고체 화학물질 공급 장치(10)를 로딩할 어떠한 필요성의 징후로서 측정된다. 따라서, 작동자는 육안 관찰에 의해 처리 공정이 연속적으로 작동되는 것을 확인하기가 용이하다.
매가진(16)의 테이퍼화된 표면(20) 바로 밑에는, 매가진(16) 또는 다른 용해기 부품의 표면의 원형 홈(46)이 수용되고, 위에서 나타낸 원형 스크린(24)의 주변을 지지하거니 이를 위치시킨다. 수집 깔때기(32)의 형태의 스크린 하부의 추가로 테이퍼화된 표면은 화학물질 용액을 용액 저장소(18) 내의 회수 영역 또는 저장소(48)에 대하여 하방으로 이동시키며, 여기서 하나 이상의 플로우트(float; 50, 52)는 용액 저장소(48)의 충전 조건을 기준으로 한 노즐(30)로 라인(55)을 통해 물 유동을 조절하도록 배치된다. 주요 화학물질 용액을 용액 저장소(48)로 향하도록 하며, 여기서 플로우트(52)는, 저장소(48)가 충전되는 경우 제1 밸브(54)를 활성화하며, 물을 노즐(30)로 차단한다. 제1 밸브(54) 및 이의 플로우트(52)의 조건에도 불구하고 이러한 저장소(48)가 오버플로우 탱크(56) 내로 과유동하는 경우, 제1 오버플로우 탱크(56) 내의 제2 플로우트(50)는 제2 밸브(58)을 폐쇄시키고, 이의 하부로부터 제1 밸브(54)(도관 57을 통해)에 직렬로 연결하며, 물 입구(59)로부터 물을 폐쇄시키기 위한 페일세이프(failsafe)로서, 압력 조절기(59a) 및 도관(61), 라인(55) 및 노즐(30)으로 및 정지 노즐(30) 스프레이로 공급 장치(10) 사응로 연결시킨다. 물을 직렬로 연결된 밸브(54, 58) 및 노즐(30)로 공급하는 것은, 노즐(30)로부터 일정한 분무를 생성하도록 조절된 압력이다.
픽-업 튜브(pikc-up tube; 60)는 화학 용액을 출구 펌프(62)로 수송을 위한 용액 저장소(58)로부터 수 시스템 또는 기타 공정 스트림(process stream)으로 이동시킨다.
또한, 본 발명은, 이용가능한 수압이 하나의 적용으로부터 다른 적용으로 및 25 내지 100 psi의 근사 범위 및 보다 유사하게는 25 내지 40 psi의 범위로 상당히 변할 수 있는 다수의 제품에서 유용하다. 본 발명에 따라, 물 공급 노즐(30)은 약 25 psi (조절기 59a)로 조절되며, 이 압력에서, 노즐(30)은 물 희석제를 분무 패턴으로 약 .5 갤론/분(gallon/min)의 속도로 고체 화학물질 공급 장치의 면으로 전달하여 약 .5% 내지 약 1.0% 농도로 화학물질을 생성한다.
바람직하게는, 및 전방 면에서 정의된 연속적으로 균일한 고체 화학물질 공급 장치 면(12) 및 표면적을 제공함으로써 일정한 화학물질 용액을 제공하기 위하여, 각각의 고체 화학물질 공급 장치(10)는, 고체 화학물질 공급 장치의 표면적이 제1 스크린(24)에서 노즐(30)로부터 일정한 거리로 위치하도록 하는 형태를 갖는다. 작동적 고체 화학물질 공급 장치의 면으로부터의 균일한 거리, 및 균일한 저압에서의 노즐(30)로부터 생성되는, 균일한 수 패턴의 제공은 지속적이고 정확하며 일정한 용액 및 처리 공정을 촉진시킨다.
또한, 용해기(18)는 매우 높은 용량 고체 화학물질 공급 장치 용해 공정을 제공하지만 비교적 작은 공간을 차지함을 인지할 것이다. 본질적으로, 이의 하부 말단에 있는 용해기 장치(18)는 약 24 인치 너비 x 28 인치 길이이며 높이가 약 1 피트이거나, 대안적으로, 18 인치 너비 및 약 22 인치 길이와 같은 다른 크기일 수 있다. 하우징(66)은 바람직하게는 각각 약 1 쿼트(quart) 용량의 통합적인 둘다의 저장소(48) 및 오버플로우 탱크(56), 및 예측되지 않은 스필(spill) 및 오기능(malfunction)을 수용하기 위한 이들 2개의 탱크 너머의 추가의 내용물 탱크(68)를 형성한다. 매가진은 용해기 하우징(66)의 하부로부터 약 5 피트의 하부 로딩 말단(70)을 갖고, 커버(42)를 갖는, 직경이 약 13 인치이다. 매가진의 하부 말단은 용해기 하우징(66)에 고정하여 전체 장치가 티핑(tipping)되는 경우 분리되지 않도록 한다. 매가진(16)의 하부 말단이 하우징(66) 내에 배치되기 때문에, 연합의 중력 중심은 비교적 낮고 용해기는 안정하다. 예를 들면, 매가진(16)은 하우징(66)의 통합 시트(integral seat; 72), 및 하우징(66)의 다른 부분에 의해 지지될 수 있으며, 기타의 경우에는 하우징에 적합하게 고정될 수 있다.
따라서, 용해기(18)는, 용해 기능을 수행하기 위한 용액 저장소(48), 오버플로우 탱크(56), 내용물 탱크(68), 매가진 및 이러한 도관을 위한 시트(72), 밸브(54, 58), 노즐(30) 등을 정의하는 임의의 적합한 물질의 성형된 하우징(66)을 유용하게 포함하는 하우징(66) 또는 본체에 의해 부분적으로 정의됨을 인지할 것이다. 저장소(48) 및 오버플로우 탱크(56)는 용해기 본체(66)의 일체로 형성된 부분일 수 있다. 인식될 것인 바와 같이, 매가진(16)은 제거가능하지만 도면들에 도시된 바와 같이 용해기(18) 위에 견고하게 안착된다. 테이퍼화된 밀봉 표면(20) 및 스크린(24)은, 원하는 경우, 매가진(16)의 부분으로서 바람직한 배치에 대하여 반대편에 있는, 매가진(16) 하부의, 용해기(18)에 형성될 수 있다.
대안적인 양태에서, 고체 화학물질 공급 장치(10)는 실린더 또는 디스크와 다른 형태로 제공될 수 있다. 예를 들면, 섹터(sector)가 제공된 디스크 형태, 곡선 또는 직선의 다수의 면 형상의 형태의 장치, 또는 각종의 다른 공급 장치 형태를 사용할 수 있다. 결과적으로, 테이퍼화 밀봉 표면(20)은 또한 유사하고 공동작용하는 형태로 제공되어 본원에 토의된 고체 화학물질 공급 장치(12)를 갖는 밀봉부(28)을 제조하고 이러한 공급 장치의 스프레이-수용 용해 면(12)을 넘는 수분 운반 또는 이동을 방지한다.
고체 화학물질 공급 장치 면(12)의 형태와 일치하는 균일한 패턴, 스프레이 노즐(30)로부터 이러한 면으로의 균일한 거리, 및 균일한 수압의 파라메터가 모두 바람직하게 제공되고 유지된다.
이들 양태는 고체 화학물질 공급 장치로부터의 각종 공정 스트림의 처리를 용이하게 한다.
상기한 사항으로부터, 본 발명은 독특한 고 용량 매가진 및 고체 화학물질 공급 장치를 갖고, 후속적인 고체 화학물질 공급 장치의 습윤화 또는 케이킹으로부터의 용해 공정 방해를 방지할 뿐만 아니라 연속적으로 또는 간헐적으로 지속적인 화학물질 용해를 제공하며 시스템 처리를 위한 정확한 용액을 생성하는 고체 형태 화학물질 용해기를 제공함을 인지할 것이다. 이러한 이점들은, 정확한 용액 생산 및 감소된 작동기 시간 및 참여를 갖는 여전히 안정한 장치에서 고 용량을 제공하는, 작은 공간을 차지하는 용해기로부터의 결과로서 이러한 개선된 장치 및 방법에 추가하여 수득된다.
고체 화학물질 공급 장치에 제공된 각종의 고체 화학물질을 본 발명과 함께 사용할 수 있다. 이들은 단지 예를 드는 것이며 제한하지 않고, 포스포네이트; 톨리트리아졸; 몰리브데이트; 중합체; 부식제; 아황산염 및 질산염을 포함한다.
이들 및 기타 이점들 및 수정들은 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자들에게 용이하게 명백할 것이며 본 발명의 영역으로부터 벗어나지 않고 본 출원인은 본원에 첨부한 특허청구범위만으로 결부시키고자 한다.
본 발명은 독특한 고 용량 매가진 및 고체 화학물질 공급 장치를 갖고, 후속적인 고체 화학물질 공급 장치의 습윤화 또는 케이킹으로부터의 용해 공정 방해를 방지할 뿐만 아니라 연속적으로 또는 간헐적으로 지속적인 화학물질 용해를 제공하며 시스템 처리를 위한 정확한 용액을 생성하는 고체 형태 화학물질 용해기를 제공한다.
도 1은 상부에 공급 장치 매가진을 갖춘 용해기 및 매가진의 하부 말단을 나타내는 설명적 단면도이며, 여기서 내측으로 테이퍼화되는 표면은 최저 고체 화학물질 공급 장치의 하부 에지(edge)와 함께 밀봉부를 형성한다.
도 2는 도 1에서와 같은 용해기 및 매가진의 등축도법 도면(isometric view)이며, 여기서 선택된 성분들은 명확성 및 설명을 위해 투명한 형식으로 나타낸다.
도 3은 고체 화학물질 공급 장치가 채워진, 덮여지지 않은 매가진을 설명하는, 도 1의 용해기 및 매가진의 사시도이다.
도 4는 매가진 슬롯 및 커버 관찰 윈도우(cover sight window)를 통해 볼 수 있는 고체 화학물질 공급 장치를 갖춘, 도 1의 용해기 및 덮여진 매가진의 입면도이다.
도 5는 용해기 및 매가진의 평면도이다.
도 6은 조절된 물을 조절기로부터, 분무 노즐에 대해 직렬로 연결된 제2 및 제1 밸브로 유동시키는 것을 나타내고, 또한 오버플로우 탱크(overflow tank) 및 용액 저장소(2개 위치로 도시됨), 및 또한 고체 화학물질 공급 장치, 테이퍼화된 밀봉 표면 및 스크린을 설명하는 개략적인 플로우차트이다.

Claims (19)

  1. 면(face) 및 당해 면에 대한 에지(edge)를 갖는 고체 화학물질 공급 장치를 용해시키는 방법으로서,
    공급 장치 면 에지를 내측방향으로 테이퍼화하는 표면에 맞물리고;
    면에 대하여 면 에지에서 내측방향으로 테이퍼화하는 표면 위의 밀봉 위치에서 공급 장치를 밀봉하고;
    희석제를 면 에지의 내부로 면 위로 분무하며;
    공급 장치를 면에 용해시키는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 고체 화학물질 공급 장치 면이 공급됨에 따라 밀봉 위치로 향한 하나 이상의 고체 화학물질 공급 장치를 공급함을 포함하는 방법.
  3. 제1항에 있어서, 분무가 연속 분무 또는 간헐적 분무 중의 하나인 방법.
  4. 고체 화학물질 공급 장치를, 한쪽 말단 근처의 내측방향으로 테이퍼화된 표면을 포함하는 고체 화학물질 공급 장치 체임버를 갖는 고체 화학물질 공급 장치 용해기 속에 용해시키는 방법으로서,
    고체 화학물질 공급 장치를 상기 체임버 속에 도입시키는 단계;
    고체 화학물질 공급 장치의 에지가 표면과 맞물리는 경우 고체 화학물질 공급 장치와 테이퍼화된 표면 사이에 밀봉 위치에서 밀봉부를 생성하는 단계; 및
    희석제를 에지에 의해 정의된 고체 화학물질 공급 장치의 면 위로 분무시키는 단계를 포함하는 방법.
  5. 제4항에 있어서, 고체 화학물질 공급 장치를 밀봉 위치를 향해 진행시키면서 면을 분무하고, 고체 화학물질 공급 장치를 용해시키며, 고체 화학물질 공급 장치와 테이퍼화된 표면 사이에 밀봉을 유지시키는 단계들을 추가로 포함하는 방법.
  6. 고체 화학물질 공급 장치 매가진(magazine)을 다수의 고체 화학물질 공급 장치를 갖는 용해기 속에 로딩(loading)하는 방법으로서,
    고체 화학물질 공급 장치를 공급 장치 매가진의 마우쓰(mouth)로 도입시키는 단계;
    고체 화학물질 공급 장치들 중의 하나를 매가진 속으로 강하시키는 단계;
    고체 화학물질 공급 장치가, 고체 화학물질 장치를 매가진 외부로부터 매가진을 토해 비치된 신장된 슬롯(elongated slot)을 통해 맞물림으로써 매가진의 상부 말단 속으로 로딩됨에 따라 고체 화학물질 공급 장치를 조작하는 단계를 포함하는 방법.
  7. 제6항에 있어서, 최저 고체 화학물질 공급 장치가 매가진에서 강하되는 경우 매가진의 내측방향으로 테이퍼화된 표면 위에 최저 고체 화학물질 공급 장치를 밀봉하는 단계를 포함하는 방법.
  8. 전방 면을 갖는 고체 화학물질 공급 장치를 용해 위치를 향해 공급하는 단계;
    희석제 패턴을 면 위로 분무하여 고체 화학물질을 화학물질 용액 속으로 분무하는 단계;
    고체 화학물질 공급 장치를 표면에 대하여 면 주변의 이의 에지에서 밀봉시키고, 희석제의 패턴이, 면 주변의 고체 화학물질의 에지를 표면과 맞물림으로써 면 하부의 고체 화학물질 공급 장치와 접촉되는 것을 방지하는 단계; 및
    화학물질 용액을 공정 스트림으로 이동시키는 단계를 포함하여, 공정 스트림에 대하여 고체 화학물질로부터 형성된 화학물질 용액을 제조하는 방법.
  9. 분무 노즐을 갖는 용해기;
    밀봉 위치에서 밀봉 관계로 고체 화학물질 공급 장치를 수용하도록 작동적으로 배치된 테이퍼화된 밀봉 표면;
    스크린;
    밀봉 위치로부터 스크린의 반대 면에 배치된 스프레이 노즐; 및
    용해된 화학물질 용액을 수용하기 위한 저장소를 포함하는, 화학물질 공급 장치를 용해시켜 화학물질 용액을 형성시키기 위한 장치.
  10. 제9항에 있어서, 고체 화학물질 공급 장치 체임버를 추가로 포함하고, 당해 체임버가 밀봉 위치에서 노즐로부터 밀봉되는 장치.
  11. 제10항에 있어서, 체임버가 스크린으로부터의 밀봉 위치의 다른 면 위에 무수 체임버를 포함하는 장치.
  12. 제10항에 있어서, 체임버를 정의하는 고체 화학물질 공급 장치 매가진을 추가로 포함하는 방법.
  13. 제12항에 있어서, 테이퍼화된 밀봉 표면이 매가진에 의해 정의되는 방법.
  14. 제12항에 있어서, 테이퍼화된 밀봉 표면 근처의 표면에 수집되는 내측방향으로 테이퍼되는 용액;
    테이퍼화된 밀봉 표면과 테이퍼화되는 수집 표면 사이에 배치된 환형 홈(annular groove)을 포함하며, 스크린이 홈 속에 배치된 주변 에지를 갖는 장치.
  15. 제12항에 있어서, 매가진이 이의 측면들에 2개 이상의 신장된 슬롯을 포함하는 방법.
  16. 제15항에 있어서, 슬롯들 중의 하나와 정렬되고, 이를 통해 체임버 내의 고체 화학물질 공급 장치가 이의 외부로부터 하나의 슬롯을 통해 관찰될 수 있는 육안 관찰 윈도우(visual sight window)를 갖는 매가진 커버를 추가로 포함하는 장치.
  17. 제9항에 있어서, 용해 장치와 조합하여, 고체 화학물질 공급 장치의 면에서 용해기에 대해 밀봉된 하나 이상의 고체 화학물질 공급 장치를 추가로 포함하는 장치.
  18. 제17항에 있어서, 고체 화학물질 공급 장치가, 공급 장치의 표면적이 20 제곱 인치 내지 110 제곱 인치이고, a) 면의 표면적이 원형 에지에 의해 정의되거나, b) 표면의 표면적이 비-원형 에지에 의해 정의되도록 하는 형상을 갖는 장치.
  19. 제1항 내지 제5항 중의 어느 한 항에 따르는 고체 화학물질 공급 장치를 용해시켜 화학물질 용액을 형성시키는 단계; 및
    화학물질 용액을 공정 스트림에 공급하는 단계를 포함하여, 용해된 고체 화학물질을 공정 스트림에 공급하는 방법.
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