KR100205469B1

KR100205469B1 - 초음파 분말 제조기

Info

Publication number: KR100205469B1
Application number: KR1019960046033A
Authority: KR
Inventors: 류정인
Original assignee: 류정인
Priority date: 1996-10-11
Filing date: 1996-10-11
Publication date: 1999-07-01
Also published as: KR19980027316A

Abstract

본 발명은 용융로부터 분출, 낙하되는 용융체에 초음파 에너지를 부여하여 분말(power)로 만드는 초음파 분말 제조기에 관한 것이다. 본 발명은 용융로로부터 분출, 낙하되는 용융체에 초음파 에너지를 부여하도록 초음파 발진기, 진동자. 혼으로 구성되는 초음파 발생장치와, 초음파 발샌장치에 의해 분열, 비산되는 용융체를 냉각시키는 공기 송풍장치를 갖추고 있다. 냉각조는 진동자가 장착되는 냉각실을 가지며, 냉각조의 상면에 혼이 노출되도록 장착되고 외면에 다수의 냉각핀들이 형성된다. 액랭식 냉각장치는 냉각조의 냉각실에 절연 냉각유를 순환시켜 진동자를 냉각시키는 것으로 중간 냉각기의 출구측에 연결되는 수분 분리기와, 중간 냉각기의 입구측에 연결되는 펌프로 구성되고, 절연 냉각유의 온도는 온도 조절장치의 온도센서와, 마이컴에 의해 조절되며, 혼의 외측에는 용융체가 달라붙지 않도록 보호판이 설치되고, 초음파 발진기, 냉각조 및 중간 냉각기 각각의 한쪽에 공랭시킬 수 있도록 제1 내지 제3냉각팬이 설치된다. 따라서, 냉각조의 냉각실에 위치하는 진동자의 온도가 액랭식 냉각장치와 온도 조절장치에 의해 항상 일정하게 유지되어 효율이 높아지는 것이다. 또한 , 용융체가 보호판에 의해 혼에 달라붙지 않게 되어 초음파 에너지의 쇠퇴가 방지되고, 제1, 2 및 제3냉각팬의 공랭에 의해 냉각 효율을 높일 수 있는 것이다.

Description

초음파 분말 제조기

제 1 도는 본 발명에 따른 초음파 분말 제조기를 나타낸 단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 용융로 20 : 초음파 발생장치

30 : 공기 송풍장치 40 : 냉각조

42 : 냉각실 60 : 액랭식 냉각장치

70 : 온도 조절장치 80 : 보호판

본 발명은 용융로부터 분출, 낙하되는 용융체에 초음파 에너지를 부여하여 미세입자의 분말(power)로 만드는 초음파 분말 제조기에 관한 것이다.

초음파 분말 제조기는 용융체에 초음파 에너지를 부여하는 초음파 발생장치를 갖추고 있으며, 초음파 발생장치는 초음파 발진기와. 이 초음파 발진기로부터 발진되는 초음파에 의해 진동하는 진동자. 그리고 진동자과 함께 진동되어 초음파 에너지를 발생시키는 혼으로 구성되고, 혼은 진동자의 선단에 장착된다.

따라서, 용융로부터 분출, 낙하되는 금속 등의 용융체가 초음파 발생장치의 혼에 부딪칠 때 초음파 발생장치의 구동에 의해 초음파 에너지를 부여하게 되면, 용융체가 충격력과 초음파 에너지를 동시에 부여받아 분열, 비산되면서 미세 입자로 분산되고, 분산되는 미세 입자를 공기 송풍장치 등으로 낵각시키면 분말로 만들어지게 된다.

한편, 초음파 발생장치의 진동자는 고유 진동 주파수와 진폭의 크기에 따라 신동하게 되며, 이에 상응하여 혼에 의한 초음파 에너지의 크기가 다르게 발생되므로, 주어진 용융체의 종류와 분말의 입도에 따라 진동자의 고유 진동수와 진폭을 알맞게 설정하여야 한다. 예컨대, 분말의 입도가 매우 미세한 분말을 만들 때에는 고유 진동 주파수를 크게 설계해야 하며, 초음파 분말 제조기의 의해 많은 양의 분말을 생산하고자 할 때에는 고유 진동 주파수는 낮고 진폭은 크게 설계해야 한다.

또한, 진동자는 그 온도가 임계 온도를 넘게 되면 기능을 상실하여 진동을 하지 못하게 되는 바, 진동자의 온도가 항상 30 이하로 유지되도록 냉각 시키는 것이 필요하다. 특히, 진동자는 음극과 양극이 대치하는 구조로 이루어지므로, 진동자를 냉각유에 의해 냉각시킬 때에는 전기적으로 완전히 정연된 절연 냉각유를 사용해야 하며 항상 저온으로 냉각되도록 설계하여야 하는 문제를 가지고 있었다. 그리고, 노로부터 분출, 낙하되는 용융체가 혼에 달라붙게 되면 혼에 의한 초음파 에너지 발생이 크게 쇠퇴되므로, 홍에 용융체가 달라붙지 않게 해야 하는 대책이 요구되었다.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 진동자의 온도를 일정하게 유지시켜 효율을 높일 수 있는 초음파 분말 제조기를 제공하는데 있다.

본 발명에 따른 목적은 용융체가 혼에 달라붙지 않게 하여 효율을 높일 수 있는 초음파 분말제조기를 제공하는데 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은, 용융로부터 분출, 낙하되는 용융체에 초음파 에너지를 부여하도록 초음파 발진기, 진동자, 혼으로 구성되는 초음파 발생장치와, 초음파 발생장치에 의해 분열, 비산되는 용융체를 냉각시키는 공기 송풍장치를 구비하는 초음파 분말 제조기에 있어서, 진동자가 장착되는 냉각실을 가지며, 상면에 혼이 노출되도록 장착되고, 외면에 다수의 냉각핀들이 형성되는 냉각조와; 냉각조의 냉각실에 절연 냉각유를 순환시켜 진동자를 냉각시키는 것으로 중간 냉각기의 출구측에 연결되는 수분 분리기와, 중간 냉각기의 입구측에 연결되는 펌프로 구성되는 액랭식 냉각장치와; 냉각실 내의 절연 낵각유의 온도를 감지하는 온도 센서와, 이 온도 센서에 의해 감지되는 온도값과 기 설정된 온도값을 비교하여 절연 냉각유의 온도가 조절되도록 액랭식 냉각장치를 구동시키는 마이컴으로 구성되는 온도 조절장치와; 혼의 외측에 용융체가 달라붙지 않도록 설치되는 보호판과; 초음파 발진기, 냉각조 및 중간 냉각기 각각의 한쪽에 공랭시킬 수 있도록 설치되는 제1내지 제3냉각팬으로 이루어지는 초음파 분말 제조기에 있다.

이하, 본 발명에 따른 초음파 분말 제조기에 대한 실시예를 첨부된 도면에 의거 하여 상세하게 설명한다.

제1도는 본 발명에 따른 초음파 분말 제조기를 나타낸 것으로, 이에 따르면 용융로(10)의 하방에는 용융로(10)로부터 분출, 낙하되는 금속 등의 용융체에 초음파 에너지를 부여하여 분말로 만들 수 있도록 초음파 발생장치(20)가 설치된다. 초음파 발생장치(20)는 초음파를 발진시키는 초음파 발진기(22)와, 이 초음파 발진기(22)로부터 발진되는 초음파에 의해 진동하는 진동자(24), 그리고 진동자(24)와 하께 진동하여 용융체를 분열, 비산시킬 수 있도록 초음파 에너지를 발생시키는 혼(26)으로 구성되고, 혼(26)은 진동자(24)의 선단에 장착된다. 초음파 발진기(22)의 한쪽에 공기의 송풍에 의해 초음파 발진기(22)를 냉각시키는 제1냉각팬(28)이 설치되며, 혼(26)의 한쪽에는 분열, 비산되는 용융체를 공기의 송풍에 의해 냉각시키는 공기 송풍장치(30)가 설치된다.

한편, 초음파 발생장치(20)의 진동자(24)는 냉각조(40)의 냉각실(42)에 위치되도록 장착되고, 혼(26)은 냉각조(40)의 상면에 노출되도록 장착된다. 냉각조(40)는 냉각실(42)에 절연 냉각유의 공급 및 배출이 가능하도록 이어지는 입구(44)와 출구(46)를 가지며, 냉각조(40)의 외면에는 다수의 냉각핀(48)들이 형성된다. 냉각조(40)의 한쪽에 냉각핀(48)들의 작용에 의해 냉각이 이루어지도록 공기를 송풍시키는 제2냉각팬(50)이 설치된다.

또한, 본 발명의 초음파 분말 제조기는 냉각조(40)의 냉각실(42)에 절연 냉각유를 순환시켜 진동자(24)를 냉각시키는 액랭식 냉각장치(60)를 갖추고 있다. 액랭식 냉각장치(60)는 중간 냉각기(intercooler : 62)의 출구축에 정연 냉각유 속의 수분을 분리하여 공급시키는 수분 분리기(64)가 연결되고, 중간 냉각기(62)의 입구측에는 절연 냉각유를 순환시키는 펌프(66)가 연결되어 구성된다. 그리고, 중간 냉각기(62)의 한쪽에 공기의 송풍에 의해 중간 냉각기(62)를 냉각시키는 제3냉각팬(68)이 설치된다.

상기한 냉각조(40)의 냉각실(42)에 공급되는 절연 냉각유의 온도는 온도 조절장치(70)에 희해 조절되는 것으로, 온도 조절장치(70)는 냉각실(42)내에 장착되는 온도 센서(72)를 가지며, 이 온도 센서(72)에 의해 감지된 온도값은 마이컴(74)에 입력된다. 마이컴(74)은 온도 센서(72)로부터 입력되는 온도값과 기 설정된 온도값을 비교하여 절연 냉각유의 온도가 일정하게 유지되도록 액랭식 냉각장치(60)를 구동시킨다. 그리고, 온도 조절장치(70)의 마이컴(74)은 제 1, 2 및 제3냉각팬(28, 50, 68)을 필요에 따라 구동시키게 할 수 있다.

한편, 혼(26)의 외측에는 혼(26)을 감싸는 보호판(80)이 설치되고, 보호판(80)는 용융로(10)로부터 분출, 낙하되는 용융체가 혼(26)에 달라붙지 않게 하며, 이로 인하여 혼(26)에 의해 발생되는 초음파 에너지의 쇠퇴기가 방지된다.

상술한 바와 같은 본 발명에 따른 초음파 분말 제조기에 대한 작동 상태를 설명하면 다음과 같다.

먼저, 용융로(10)로부터 금속 등의 용융체를 분출, 낙하시키게 되면, 이 용융체는 초음파 발생장치(20)의 혼(26)을 감싸고 있는 보호판(80)에 부딪쳐 충격력을 받게 된다. 이러한 상태에서 초음파 발생장치(20)의 초음파 발진기(22)로부터 초음파가 발진되어 진동자(24)가 진동하게 되면, 진동자(24)와 함께 혼(26)이 진동하여 초음파 에너지를 발생시키게 된다. 따라서, 용융체는 충격력과 초음파 에너지에 의해 분열, 비산되면서 미세 입자로 분산되며, 분상되는 미세 입자에 공기 송풍장치(30)의 구동에 의해 공기를 송풍시켜 냉각시키면 분말이 만들어지게 된다. 이때, 용융로(10)로부터 분출, 낙하되는 용융체는 보호판(80)에 의해 혼(26)에 달라붙지 않게 되며, 이로 인하여 혼(26)에 의한 초음파 에너지의 쇠퇴를 방지할 수 있어 효율을 크게 향상시킬 수 있다. 그리고, 제1냉각팬(28)은 공기의 송풍에 의해 초음파 발쟁장치(20)의 초음파 발진기(22)를 냉각시켜 주게 된다.

한편, 진동자(24)의 발열에 의해 주위의 온도가 높아지면 이에 상응하여 냉각실(42)내에 있는 절연 냉각유의 온도가 높아지게 되고, 이러한 절연 냉각유의 온도는 온도 조절장치(70)의 온도센서(72)에 의해 감지되어 마이컴(74)에 입력된다. 마이컴(74)은 온도 센서(72)로부터 입력되는 온도값을 기 설정된 온도값과 비교하여 액랭식 냉각장치(60)를 구동시켜 절연 냉각유의 온도를 조절하게 된다. 이때, 마이컴(74)의 제어에 의한 진동자(24)의 온도는 항상 30℃ 이하로 유지되도록 하는 것이 바람직하다.

이와같은 마이컴(74)의 제어에 의해 액랭식 냉각장치(60)의 펌프(66)가 구동되면, 이 펌프(66)의 구동에 의해 냉각조(40)의 냉각실(42)에서 절연 냉각유가 배출된후 중간 냉각기(62)를 지나면서 냉각되고, 중간 냉각기(62)에 의해 냉각된 절연 냉각유 속의 수분은 수분 분리기(64)를 지나면서 분리된 후 냉각조(40)의 냉각실(42)로 다시 공급되어 진동자(24)의 온도를 일정하게 유지시케 주게 된다. 따라서, 진동자(24)의 기능이 정상적으로 유지됨은 물론 효율을 높일 수 있게 된다.

또한, 제2냉각팬(50)이 구동되어 냉각조(40)쪽으로 공기를 송풍시키게 되면, 냉각핀(48)들의 작용에 의해 냉각조(40)전체의 온도가 조절되어 냉각 효율을 보다 향상시켜 주게 된다. 그리고, 제3냉각팬(68)은 공기의 송풍에 의해 액랭식 냉각장치(60)의 중간 냉각기(62)를 냉각시켜 주게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 초음파 분말 제조기에 의하면, 냉각조의 냉각실에 위치하는 진동자의 온도가 액랭식 냉각장치와 온도 조절장치에 의해 항상 일정하게 유지되어 효율이 높아지는 것이다. 또한, 용융체가 보호판에 의해 혼에 달라붙지 않게 되어 초음파 에너지의 쇠퇴가 방지되고, 제 1,2 및 제3냉각팬의 공랭에 의해 냉각 효율을 높일 수 있는 것이다.

Claims

용융로로부터 분출, 낙하되는 용융체에 초음파 에너지를 부여하도록 초음파 발진기, 진동자, 혼으로 구성되는 초음파 발생장치와, 상기 초음파 발생장치에 의해 분열, 비산되는 용융체를 냉각시키는 공기 송풍장치를 구비하는 초음파 분말제조기에 있어서, 상기 진동자가 장착되는 냉각실을 가지며, 상면에 상기 혼이 노출되도록 장착되고, 외면에 다수의 냉각핀들이 형성되는 냉각조와; 상기 냉각조의 냉각실에 절연 냉각유를 순환시켜 상기 진동자를 냉각시키는 것으로 중간 냉각기의 출구측에 연결되는 수분 분리기와, 상기 중간 냉각기의 입구측에 연결되는 펌프로 구성되는 액랭식 냉각장치와; 상기 냉각실 내의 널연 냉각유의 온도를 감지하는 온도 센서와. 이 온도 센서에 의해 감지되는 온도값과 기 설정된 온도값을 비교하여 절연 냉각유의 온도가 조절되도록 상기 액랭식 냉각 장치를 구동시키는 마이컴으로 구성되는 온도 조절장치와; 상기 혼의 외측에 용융체가 달라붙지 않도록 설치되는 보호판과; 상기 초음파 발진기, 냉각조 및 중간 냉각기 각각의 한쪽을 공랭시킬 수 있도록 설치되는 제1 내지 제3냉각팬으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 초음파분말 제조기.