KR100458921B1 - 스러리 대응을 위한 초고압을 이용한 유화 분산장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 50 Mpa∼300 Mpa의 초고압으로 액상 원료를 가압한 후 이를 2개의 좁은 오리피스 관로로 유도하여 고속으로 상호 충돌시킴으로써 각종 원재료, 반도체 재료 등을 효율적으로 유화 분산할 수 있도록 하며, 스러리 대응이 가능한 초고압을 이용한 유화 분산장치에 관한 것이다.

이에 따른 발명은 유압실린더 상단을 밀폐시킨 구조로 하여 상단에서의 오일리크를 근본적으로 방지하였고 실린더 몸체의 하단 외주면에 나선부를 형성시키고, 상기 실린더를 지지하는 원형 지지체의 상단 내주면에 나선부가 형성되어 유압 실린더부와 그 하단의 지지체가 일체형으로 나사 결합되며, 상기 유압 실린더에 결합된 상기 지지체의 하단에는 그 원형의 지지체의 내외통부의 중간원주상의 서로 대칭의 다수의 나사로 직접 초고압 증압기가 프랜지 결합시켜 제조를 단순화시킴으로서 생산원가의 저감 및 분해조립을 단순화 시켰다.

또한 본 발명은 초고압 증압기 튜브내의 초고압 팩킹류를 고정하는 금속캡을 다수의 나사로 프랜지 고정하여 팩킹 사이의 내압을 일정수준으로 유지하도록 하고, 팩킹부 하부에 원활이 유동이 가능한 4각단면의 원형링이 설계되어 실린더의 하방이동시 내부에서 압력이 발생시마다 그 원형링이 상부로 팩킹부를 가압하여 팩킹의 마모에도 팩킹사이의 내압을 항상 강하게 유지하여 팩킹의 수명을 연장할수 있게 하여 유압 실린더와 초고압 증압기를 포함하는 유화 분산장치의 생산원가(cost)를 절감할 수 있고 사용자에 있어 유지보수의 코스트를 대폭 절감할 수 있고 유지보수시의 생산로스도 줄일 수 있게 된다

Description

스러리 대응을 위한 초고압을 이용한 유화 분산장치{A Device of Dissipating Emulsification using superhigh pressure for slurry corresponding}

본 발명은 물과 기름 등의 이종의 액상물질을 유화시키거나 도료나 잉크 등의 안료, 금속 산화물, 세라믹 파우더 등과 같은 고형물과 수지, 용제, 첨가물 등으로 이루어진 액상의 배합물(원료)을 미립화시켜 분산시키는 초고압을 이용한 유화 분산장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 50 Mpa∼300 Mpa의 초고압으로 액상 원료를 가압한 후 이를 좁은 오리피스 관로로 유도하여 고속으로 상호 충돌시킴으로써 각종 원재료, 반도체 재료 등을 효율적으로 유화 분산할 수 있도록 하는 스러리 대응을 위한 초고압을 이용한 유화 분산장치에 관한 것이다.

종래의 유화 분산장치에서는 초고압 상태에서 유화 및 분산 공정이 이루어지므로 제조, 사용 및 관리에 어려움이 있음에도 불구하고 그 외의 장점이 많아 다방면으로 사용이 늘고 있는 추세다.

도1은 종래의 유화 분산장치를 나타낸 개략도로서, 모터(11)에 연동되는 유압 펌프(12)는 오일(19)을 압축해서 약 10 Mpa∼25 Mpa의 유압을 복식의 솔레노이드 밸브(13)를 통하여 2개의 실린더를 움직이는 에너지원으로 사용하고 있다. 상기 복식의 솔레노이드 밸브(13)는 2개의 수직 혹은 수평의 유압 실린더(14)에 각각 배관으로 접속되며 전기적으로 제어(control)되어 상기 유압 실린더(14)를 상하로 왕복 운동시키게 된다.

상기 유압 실린더(14)의 제1로드(15)에는 유압 실린더(14)의 제1로드의 단면적의 4~15%의 면적을 갖는 제2로드(16)가 결합되어 있으며, 상기 유압 실린더(14)와 그 원형 지지체의 밑면에는 상기 제2로드(16)를 중심으로 하는 초고압 증압기(17)가 결합되어 있다.

상기 초고압 증압기(17)는 50 Mpa∼300 Mpa의 압력으로 액상의 배합물을 가압하는 것으로서, '∪'자형 증압기 튜브(20)와 제2로드(16) 사이에 초고압용 팩킹부(37)가 형성되어 있다. 이 곳에서 초고압으로 가압된 액상의 배합물이 좁은 2개의 오리피스 유로를 갖는 챔버(18) 내로 초고속으로 배출되므로 액상의 배합물이 상호 고속으로 충돌하여 액상 배합물의 유화 및 분산이 이루어진다.

하지만, 초고압을 이용한 종래의 유화 분산장치는 다음과 같은 문제점들을 가지고 있다.

첫째, 초고압을 이용한 유화 분산장치는 액상 배합물의 유화 및 분산을 위한 처리용량에 따라 작은 기종에서 큰 기종까지 다양하게 설계 제작된다. 이 중 많은 용량의 액상 배합물을 유화 및 분산하기 위한 유화 분산장치의 경우, 용량이 커짐에 따라 유압 실린더(14)의 단면적도 함께 커지므로 실린더에 걸리는 전체 압력도 상대적으로 커진다.

도1 및 도2에 의해 살펴보면, 대용량의 유압 실린더(14)는 제1로드(15)가 내장된 실린더 몸체(25)의 상단과 하단에는 각각 헤드커버(21)와 로드 커버(22)가 나사봉(10)들에 의해 일체형으로 결합되어 있으며, 상기 실린더 몸체(25)와 헤드커버(21), 실린더 몸체(25)와 로드 커버(22) 사이에는 5 Mpa~30 Mpa의 높은 유압이 걸리게 되고 오일누유를 방지하기 위하여 이 사이에 각각 하나의 오링(23)(24)이 삽입되어 있다.

하지만, 제1로드(15)가 유압 실린더(14)의 하방에 위치하고 있어, 제1로드(15)가 차지하는 유압 실린더(14)의 용적이 크기 때문에 동일한 유압이라도 실린더 몸체(25)와 로드 커버(22) 사이를 밀봉하고 있는 오링(24)에 가해지는 압력이 실린더 몸체(25)와 헤드커버(21) 사이를 밀봉하고 있는 오링(23)에 가해지는 압력보다 훨씬 작다. 이로 인하여, 유화 및 분석장치의 연속 사용으로 인한 누유 현상이 오링(24)이 삽입된 실린더 몸체(25)와 헤드커버(21) 사이에서 자주 일어난다.

특히, 위의 유화 분산장치가 반도체용 각종 재료의 미립화 등에 사용되고 있어, 오일의 누유(leak)로 인해 가공할 각종 원재료가 오염될 수 있다는 위험성이 상시 존재하고 있다.

둘째, 상기 실린더 몸체(25)에 나사봉(10)에 의해 결합된 지지체(26)의 하단부에 고정용 프랜지(27)가 결합되어 있고, 초고압 증압기(17)의 튜브(20) 상단부에 상단 프랜지(31)가 결합되어 있으며, 상기 고정용 프랜지(27)와 증압기 상단 프랜지(31)는 다수의 나사(33)들에 의해 프랜지 결합되어, 유압 실린더(14)와 초고압을 만들어 내는 초고압 증압기(17)가 제2로드(16)를 중심으로두고 상하로 연결된다.

특히, 상기 고정용 프랜지(27)는 유압 실린더(14)와 초고압 증압기(17)에서 발생된 고압을 견디어내야 하므로 별도의 고강구조를 갖도록 설계가 필요하였다.

그러나 대형의 장치에서는 프랜지구조가 강도가 떨어지는 관계로 유압 실린더(14)와 초고압 증압기(17)의 내주면과 외주면에 각각 암수 나사탭을 가공한 후 증압기를 회전시켜 고정하는 방식을 들 수 있다.

이러한 나사 결합방식은 암수 나사탭을 가공해야 한다는 어려움이 있다. 특히, 유압 실린더(14)와 초고압 증압기(17) 튜브(20)의 중량이 수백 키로(Kg)에 달하고, 이에 더하여 수십 톤(t)의 유압이 서로 반대 방향으로 가해지기 때문에 내력을 갇기 위하여 암수 나사탭 부분이 상당히 길어야 한다.

뿐만 아니라, 장기간 사용으로 유압 실린더(14)와 초고압 증압기(17)의 나사부의 마모나 휨 등으로 인해 팩킹(35)(38)(39)을 교환할 때 수백 키로(Kg)되는 유압 실린더(14)나 초고압 증압기(17)를 회전시켜 탈착하는데 어려움이 있다.

셋째, 50 Mpa~300 Mpa의 초고압을 만들어내는 초고압 증압기(17) 내의 초고압 팩킹부(37)는 초고압 증압기(17)의 상단부와 그 중앙에 삽입된 제2로드(16) 사이의 공간에 설계되어 초고압 증압기(17)내의 제2로드가 왕복운동을 할때 스러리가 새지 않도록 해 주는 역할을 한다.

상기 초고압 팩킹부(37)는 내마모성 및 자가 윤활성이 강한 수지종류의 윤활팩킹(39)이 제2로드(16)에 접해 있고, 상기 증압기(17)의 내면과 수지종류의 팩킹(39) 사이의 공간에는 팩킹부(37)의 핵심 소재인 신축성이 있는 고무계열의 고무 실(38)이 충진되어 있다. 상기 고무 실(38)은 실제로 충진될 공간의 체적보다 다소 크게 설계 충진되어 윤활용 수지종류의 팩킹(39)을 압박하므로 팩킹(39)을 제2로드(16)에 압박 밀착시켜 주는 역할을 한다.

상기의 윤활팩킹(39)과 고무 실(38)로 구성된 초고압 팩킹부(37)를 초고압 증압기(17) 상단공간에 제2로드(16)를 중심으로 장착하고 나서 튜브(20)의 상단에 상부 캡(34)을 나사로 조여 결합함으로써 신축성이 있는 고무계열의 고무 실(38)을 조여 윤활용 수지종류의 팩킹(39)과 팩킹부 공간사이로 스러리가 새어나가지 않도록 보다 강하게 압박해 준다.

하지만, 상부 캡(34)의 나사 조임 정도에 따라 신축성이 있는 고무 실(38)의 신축정도가 달라지기 때문에 초고압 증압기(17)에서의 초고압 팩킹부(37)의 내압 능력의 차이가 심해진다. 또한, 유화 분산장치의 처리 용량이 큰 경우에는 초고압 증압기(17) 뿐만 아니라 상부 캡(34)에 가해지는 초고압 팩킹부(37)의 반발력 역시 크기 때문에 고무 실(38)을 누르면서 상부 캡(34)을 돌려가며 나사 결합하는데 어려움이 많다.

넷째, 상기 초고압 증압기(17)에 사용되는 초고압 팩킹부(37)와 왕복 운동하는 제2로드(16)는 그 사이에서 심하게 마모를 일으키는 스러리를 액상의 배합물로 하여 초고압을 발생시켜야 하기 때문에 윤활능력이 좋은 수지종류의 팩킹(39)을 사용하는데 아무리 윤활성능이 좋아도 초고압의 강한 압박상태에서 상하 왕복 운동을 지속하게 되므로 상당한 마모가 발생되고, 이로 인하여 팩킹(39)의 수명이 단축되는 문제가 있다.

상기한 바와 같은 여러 가지의 문제점들을 해결하기 위한 본 발명은, 첫째, 유압 실린더의 로드를 상하로 왕복 운동시키는 오일의 누유를 차단함으로써 오일로 인한 각종 원재료의 2차 오염을 방지할 수 있도록 하는 스러리 대응을 위한 초고압을 이용한 유화 분산장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

둘째, 본 발명은 유압 실린더와 초고압 증압기 등의 유지보수를 간소화하고 그 회수를 줄여 비용을 혁신적으로 절감할 수 있도록 하는 스러리 대응을 위한 초고압을 이용한 유화 분산장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

셋째, 본 발명은 초고압 팩킹부의 내압을 일정하게 유지함과 동시에 초고압 팩킹부의 관리, 즉 분리 결합이 용이하도록 하는 스러리 대응을 위한 초고압을 이용한 유화 분산장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

마지막으로, 본 발명은 초고압 증압기의 튜브와 제2로드 사이의 내압을 일정수준으로 유지하면서 고압부 팩킹의 사용수명을 연장하고 유압 실린더와 초고압 증압기를 포함하는 유화 분산장치의 생산원가(cost)를 절감할 수 있도록 하는 스러리 대응을위한 초고압을 이용한 유화 분산장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

도1은 종래의 스러리 대응을 위한 초고압을 이용한 유화 분산장치를 나타낸 개략도이다.

도2는 도1에서의 유압 실린더와 초고압 증압기를 나타낸 단면도이다.

도3은 본 발명에 의한 스러리 대응을 위한 초고압을 이용한 유화 분산장치를 나타낸 개략도이다.

도4는 도3에서의 유압 실린더와 초고압 증압기를 나타낸 단면도이다.

도5a는 도3의 초고압 증압기에 내재된 초고압 팩킹부를 나타낸 사시도이다.

도5b는 도3에서의 초고압 증압기에 내재된 초고압 팩킹부의 설치상태를 나타낸 단면도이다.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ※

10 : 나사봉(스테이볼트)

11 : 모터 12 : 유압 펌프

13 : 솔레노이드 밸브 14,30 : 유압 실린더

15 : 제1로드 16 : 제2로드

17,36 : 초고압 증압기 튜브 18 : 챔버

19 : 오일 20 : 나사부

21 : 헤드커버 22 : 로드 커버

23,24 : 오링 25,29 : 실린더 몸체

26,32 : 원형 지지체 27 : 고정용 프랜지

28a,28b : 연결구 31 : 증압기튜브 상단 프랜지

33,44,46,48 : 나사 34 : 증압기튜브 상부 캡

35,43 : 상판 프레이트 37,41 : 초고압 팩킹부

38,52 : 고무 실 42,45 : 프랜지

47 : 금속 캡 51 : 스페이스 링

39,53 : 프라스틱 윤활실 54 : 백업 링

55 : 가이드 링 56 : 사각금속 링

57 : 공간 58 : 유로

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 모터에 연동되어 오일을 압축하는 유압 펌프와, 상기 유압 펌프로부터 유압 실린더에 공급되는 오일을 단속하는 솔레노이드 밸브와, 상기 솔레노이드 밸브로부터 공급되는 오일에 의해 제1로드와 제2로드를 왕복 운동시키는 유압 실린더와, 상기 유압 실린더의 제1로드와 제2로드의 왕복운동을 기초로 하여 초고압을 만들어 내는 초고압 증압기가 구비되어서, 초고압으로 액상의 배합물을 유화 분산하도록 된 스러리 대응을 위한 초고압을 이용한 유화 분산장치에 있어서, 유압실린더 상단을 밀폐시킨 구조로하여 상단에서의 오일리크를 근본적으로 방지 하였고 실린더 몸체의 하단 외주면에는 나선부가 형성되고, 상기 실린더 몸체의 상하에는 솔레노이드 밸브에 연결되는 연결구가 형성되며, 상기 실린더 몸체의 내부공간에는 유압 실린더의 제1로드 및 제2로드가 내재되며, 상기 실린더 몸체의 하단에는 상단 내주면에 나선부가 형성된 원형의 지지체가 일체형으로 나사 결합되며, 상기 유압 실린더에 결합된 상기 지지체의 하단에는 초고압 증압기가 프랜지 결합되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 스러리 대응을 위한 초고압을 이용한 유화 분산장치에 있어서, 상기 초고압 증압기의 튜브 상단에는 제2로드를 중심으로 스페이스 링, 금속 링, 프라스틱 윤활실, 고무 실, 가이드 링, 백업 링으로 구성된 초고압 팩킹부가 설치되고, 상기 초고압 팩킹부의 상단에는 금속 캡이 덮여져 초고압 팩킹부를 고정하되, 상기 금속 캡은 일정간격으로 배열된 다수개의 내력 나사들에 의해 상기 튜브 윗면에 나사 결합하여 고정되는 것이 바람직하다.

본 발명에 의한 스러리 대응을 위한 초고압을 이용한 유화 분산장치에 있어서, 상기 지지체의 프랜지와 상기 초고압 증압기의 프랜지 사이에는 상기 금속 캡을 고정하기 위한 수평 플레이트가 내재되고, 상기 지지체의 프랜지와 수평 플레이트 및 초고압 증압기의 프랜지는 상기 지지체의 프랜지와 수평 플레이트 및 초고압 증압기의 프랜지에 일정간격으로 형성된 나사홀에 나사 결합된 다수개의 나사들과 상기 지지체의 프랜지와 수평 플레이트에 일정간격으로 형성된 나사홀에 나사 결합된 다수개의 나사들에 의해 일체형으로 결합되는 것이 바람직하다.

본 발명에 의한 스러리 대응을 위한 초고압을 이용한 유화 분산장치에 있어서, 소정깊이로 절삭된 상기 스페이스 링의 상단에는 사각단면의 금속 링이 결합되고, 상기 스페이스 링의 공간과 상기 금속 링과 맞닿는 스페이스 링의 상단을 관통하는 다수개의 유로가 형성되어서, 제2로드가 하강할 때 스페이스 링의 공간에 형성된 초고압에 의해 금속 링이 상승되어 초고압 팩킹부의 고무 실을 압축되도록 하는 것이 바람직하다.

이하에서는 첨부된 예시도면과 함께 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도3 내지 도5a,b를 참조하면, 모터(11)에 연동되는 유압 펌프(12)는 오일(19)을 압축해서 약 10 Mpa∼25 Mpa의 유압을 에너지원으로 하여 복식의 솔레노이드 밸브(13)를 통하여 유압실린더를 동작시킨다. 상기 복식의 솔레노이드 밸브(13)는 2개의 수직 혹은 수평의 유압 실린더(30)의 연결구(28a)(28b)에 각각 배관으로 접속되며 전기적으로 제어(control)되어 상기 유압 실린더(30)의 제1로드(15)와 제2로드(16)를 상하로 왕복 운동시키게 된다.

상기 유압 실린더(30)의 제1로드(15)에는 제1로드의 단면적의 4~15%의 면적을 갖는 제2로드(16)가 결합되어 있으며, 상기 유압 실린더(30)의 밑면에는 상기 제2로드(16)를 중심으로 하는 초고압 증압기(36)가 결합되어 있다.

상기 초고압 증압기(36)는 50 Mpa∼300 Mpa의 압력으로 액상의 배합물을 가압하는 것으로서, '∪'자 형상을 가지는 초고압 증압기 튜브(17)와 제2로드(16) 사이에 초고압용 팩킹부(41)가 형성되어 있다. 이로 인하여 초고압으로 가압된 액상의 배합물이 좁은 2개의 오리피스 유로를 갖는 챔버(18) 내로 초고속으로 배출되므로 액상의 배합물이 상호 고속으로 충돌하여 액상 배합물의 유화 및 분산이 이루어진다.

보다 상세하게는 헤드커버와 분리되었던 유압 실린더(30)의 실린더 몸체(29)를 일체형으로 가공하되, 실린더 몸체(29)는 절삭방식에 의해 아래로부터 내부공간을 가공하거나 상하로 관통된 내부공간을 갖는 몸체의 상단에 원판을 대고 용접으로 밀봉 처리하여 가공할 수 있다. 그리고, 실린더 몸체(29)의 상단과 하단에는 각각 내부공간과 연결되고 솔레노이드 밸브(13)에 배관으로 연결된 연결구(28a)(28b)가 형성되어 있다.

상기 실린더 몸체(29)의 하단부와 상기 실린더 몸체(29)의 내부공간과 유사한 직경의 내부공간을 갖는 지지체(32)의 상단부에는 각각 암수 나선부가 형성되어 있어, 실린더 몸체(29)와 지지체(32)를 나사 결합으로 일체형으로 결합할 수 있다. 물론, 실린더 몸체(29)와 지지체(32)의 내부공간에 내재된 제1로드(15)와 제2로드(16)는종래의 것과 동일하다.

이렇게 누유될 가능성이 높은 실린더 몸체와 헤드커버 사이의 오링을 없애고 금속 밀봉함으로써 제1로드(15)의 왕복운동으로 고압이 형성되어도 오일이 누유되지 않고 오일의 누유로 인해 정밀 원료가 오염되는 것을 막을 수 있다. 뿐만 아니라, 실린더 몸체(29)와 지지체(32)가 나사 결합(20)되어 있어 언제든지 쉽게 분리 결합할 수 있으므로 유압 실린더(30)의 내부수리가 용이하다.

상기 지지체(32)의 밑면에는 그 중심선 부근에 4개 내지 12개의 나사탭(40)이 서로일정간격을 두고 형성되어 있고, 상기 초고압 증압기(36)의 프랜지(45)에도 위의 지지체에 형성된 나사탭과 대응되는 위치에 나사홀이 형성되어 있으며, 이 사이에 내재되는 수평 플레이트(43)에도 4개 내지 12개의 나사 관통홀이 형성되어 있다.

이때, 지지체(32)와 초고압 증압기(36)를 결합하는 나사(44)(46)들은 유압실린더(30)와 초고압 증압기(36)에서 만들어지는 초고압의 유압을 충분히 극복할 수 있을 정도의 규격과 개수를 갖는다.

상기 유압 실린더(30)의 제2로드(16)가 상하 왕복운동하는 초고압 증압기(36)의 내부에는 상기 증압기(36)의 하단부에서 초고압이 발생되도록 하기 위한 초고압 팩킹부(41)가 제2로드(16)를 감싸면서 압박고정된다

또한, 초고압 팩킹부(41)의 상단에는 중앙으로 제2로드(16)가 상하로 관통하는 금속 캡(47)이 씌워지고, 이는 초고압 팩킹부(41)를 압박 고정하기 위해 존재하며 다수개의 나사(48)들에 의해 증압기(36)의 상단에 프랜지형식의 나사(48)들로 결합되어 있다.

특히, 초고압 팩킹부(41) 위에 위치한 금속 캡(47)은 제2로드(16)의 원활한 상하 왕복운동을 유도할 수 있도록 증압기(36) 상단에 수평상태로 장착되며, 초고압 팩킹부(41)를 균형있게 누를 수 있도록 동일한 원주상에 서로 일정간격을 두고 배열된 4개 내지 6개의 나사(48)들에 의해 증압기 상단에 고정된다. 이때, 고정된 금속 캡(47)의 높이는 튜브(40) 상단의 높이보다 같거나 높지 않아야 되고, 금속 캡(47)에 고정된 나사(48)들의 머리부분이 금속 캡(47) 보다 낮게 잠길 수 있도록 고정되는 것이 바람직하다.

하지만, 4개 내지 6개의 나사(48)들에 의해 고정된 금속 캡(47)이 초고압 팩킹부(41)를 압박 고정하고는 있으나, 오랜 기간에 거친 제2로드(16)의 반복적인 상하 왕복운동으로 만들어지는 초고압에 지속적으로 견디지 못하고 나사(48)들이 풀리거나 금속 캡(47)이 압력으로 변형되어 위로 올라오는 경우가 발생되어, 초고압 팩킹부(41)가 재역할을 수행하지 못할 수도 있다.

이를 보강하기 위해 증압기(36) 상단에서 상기의 금속 캡(47)과 맞닿는 수평 플레이트(43)가 안착되고, 상기 수평 플레이트(43)가 나사(44)(46)들에 의해 지지체(32)와 증압기(36) 사이에 고정됨으로써 제2로드(16)의 반복적인 상하 왕복운동으로 인해 만들어지는 초고압이 가해지더라도 나사(48)들이 풀리거나 변형되지 않는다.

상기 제2로드(16)를 감싸고 있는 증압기(36) 상단의 초고압 팩킹부(41)는 도5a,5b에 도시한 바와 같다.

상기 증압기(36) 상단에는 제2로드(16)를 감싸게 되는 초고압 팩킹부(41), 즉 스페이스 링(51)과 금속 링(56), 고무 실(52), 프라스틱 윤활실(53), 가이드 링(54), 백업 링(55) 등이 순차적으로 내재되어 있다. 상기 초고압 팩킹부(41)의 최하단에 위치하는 스페이스 링(51)은 내주면에 스페이스 링(51)의 내경보다 큰 내경을 갖는 공간(57)이 환형으로 형성되어 있어, 제2로드(16)를 제거한 후 도시되지 않은 도구를 공간(57)에 걸어 초고압 팩킹부(41)의 교환시 각 구성요소를 위쪽 방향으로 분리할 수 있도록 하고 있다.

특히 스페이스 링(51)의 상단 외주부에 사각의 단면을 하고 그 위로 고무 실(52)을 압박하여 누를 수 있는 형상을 한 금속링(56)을 장착하고 있다

또한, 스페이스 링(51)에는 스페이스 링(51)의 공간(57)과 절삭된 부분, 즉 금속 링(56)의 밑면과 맞닿는 부분을 연결하여 주는 4 내지 8개의 유로(58)가 형성되어 있다.

스페이스 링(51)의 상단에는 내마모성 및 자가 윤활성이 강한 수지종류의 프라스틱 윤활실(53)이 제2로드(16)에 감싸면서 존재하고, 상기 증압기(36)의 내면과 윤활성 프라스틱 윤활실(53) 사이의 공간에는 초고압 팩킹부(41)의 핵심 소재인 신축성이 있는 고무계열의 고무 실(52)이 충진되어 있다. 상기 고무 실(52)은 실제로 충진될 공간의 체적보다 다소 크게 설계 충진되어 윤활용 수지종류의 프라스틱 윤활실(53)을 압박하므로 프라스틱 윤활실(53)을 제2로드(16)에 압박 밀착시켜 주는 역할을 한다. 물론, 프라스틱 윤활실(53) 상단의 외주면에는 고무 실(52)이 프라스틱 윤활실(53)의 외주면에서 벗어나는 것을 방지하기 위한 환형 턱이 형성되어 있다.

상기 프라스틱 윤활실(53)과 고무 실(52)로 구성된 초고압 팩킹부(41)를 초고압 증압기(36) 튜브(40)의 상단공간에 제2로드(16)를 중심으로 장착하고 나서 튜브(40)의 상단에 가이드 링(54)과 백업 링(55) 그리고 금속 캡(47)을 순차적으로 덮고 나사(48) 결합함으로써 신축성이 있는 고무계열의 고무 실(52)을 조여 윤활용 수지종류의 프라스틱 윤활실(52)을 보다 강하게 압박하여 제2로드(16)의 상하운동시 고압하에도 액이 새지 않도록 한다.

특히, 고무 실(52)은 프라스틱 윤활실(53)과 튜브(40) 사이의 공간보다 크게 설계되어 있으나 이를 강제로 이 공간에 수용하여 압박 고정하면 고무 실(52)의 수축후 팽창하려는 특성으로 인해 프라스틱 윤활실(53)을 압박한다. 뿐만 아니라, 제2로드(16)가 하강함에 따라 공간(57)을 포함하는 튜브(40) 내의 압력이 높아져 공간(57) 내에 충진된 초고압의 액상 배합물(스러리)에 의해 금속 링(56)이 밀려 올라간다. 이 때문에 고무 실(52)의 상하높이는 줄어들지만, 좌우폭이 늘어나게 되어 고무 실(52)에 의해 프라스틱 윤활실(53)에 가해지는 압박은 더욱 커진다.

다시 말하면, 제2로드의 왕복운동으로 인하여 윤활성 프라스틱 윤활실(53)의 마모가 커져 좌우폭이 줄어들는 경우 액이 새어나와 팽킹부의 수명이 다하게 되는데 제2로드(16)의 하강에 따라 상승하는 압력으로 금속 링(56)을 위로 가압하여 고무 실(52)에 추가로 압력을 가함으로서 윤활성 프라스틱 윤활실(53)의 마모에도 계속 고무 실에 압박을 가하게되어 그 수명을 연장할 수 있다.

본 발명에 의하면 첫째, 실린더 몸체와 헤드커버를 일체형으로 가공 처리하여 유압 실린더의 상단부의 오링부(23)에서 오일의 누유를 차단함으로써 오일리크로 인한각종 원재료의 2차 오염을 방지할 수 있는 효과가 있다.

둘째, 본 발명은 실린더 몸체와 연결되는 지지체와, 초고압 증압기와의 연결에 있어 지지체부에 별도의 프랜지부를 설계하지 않고 지지체에 직접 나사텝들을 설계할 수 있는 구조로하여 유지보수를 간소화하고 제조코스트를 줄여 생산 비용을 혁신적으로 절감할 수 있는 효과가 있다.

셋째, 본 발명은 증압기 내부의 팽킹부를 단속 고정하는 방식을 그랜드 너트 형식으로 돌려 고정하는 방식을 피하고 팩킹사이에서 고무 실이 항상 일정한 압박도를 가질 수 있도록 프랜지방식의 나사고정방식으로 하여 팩킹부의 고무 실이 받는 신축압을 일정하게 유지함과 동시에 초고압 팩킹부의 관리, 즉 분리 결합이 용이하도록 하는 효과가 있다.

넷째, 본 발명은 초고압 증압기의 튜브와 제2로드 사이에 있는 윤활 팩킹이 스러리를 원료로 하는 작업중에 일어나는 마모로 인하여 밀착도가 떨어저서 팩킹의 수명이 짧아지는 점을 개선하기 위하여, 팩킹부의 고무 실 하방에 위치하고 스페이스 링의 상단에 위치하는 원형의 링을 설계하여 제2로드가 하방으로 움직여 가압될 때마다 고무 실을 추가 압박하여 밀착도를 항상 강하게 유지시켜 팩킹류의 수명을 대폭 연장할 수 있다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 아래의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (4)

1. 초고압을 이용하여 액상의 배합물을 유화 분산하는 장치에 있어 유압 실린더의 헤드커버부분을 유압실린더의 몸체와 일체형으로 금속으로 밀폐 고정시켜 상단부에 오링등이 없고 실린더상단부의 헤드커버에서 오일리크가 발생되지 않는 실린더를 설계하고 그 유압실린더의 원통하단부와 그와 유사한 원통형의 규격을 갖고 실린더의 제1로드가 상하 왕복공간을 형성하는 금속제 원통형 지지체와의 사이에서 상호 내통과 외통의 중심부분을 각각 암수의 나사로 가공하여 수직으로 나사구조로 연결시킨 것을 특징으로 하는 스러리 대응을 위한 초고압을 이용한 유화 분산장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 유화 분산장치의 상부프레임의 수평 프레이트판을 사이에 두고 유압실린더의 하방에 연결되어 상부프레임의 프레이트 상단에 위치하며 내통과 외통의 하단부 중심선 부근에 다수의 일정한 거리를 유지한 나사홀을 가진 지지구조물과, 상부프레임 하단에 위치하며 지지구조물에 가공된 다수의 나사탭에 각각 대응하는 나사 삽입구를 가진 증압기 프랜지를 큰 힘을 가진 내력나사들로 고정하는 것을 특징으로 하는 상기 스러리 대응을 위한 초고압을 이용한 유화 분산장치.
3. 제1항에 있어서,

   상기 초고압 증압기에 있어 제1로드에 연장되어나온 제2로드와 증압기의 상부 공간에 삽입되는 각종 팩킹재료를 압박 고정시키는 구조에 있어서, 하방으로 원형의 돌출된 형태를 가지고 증압기내 팩킹부상부에 그 돌출부가 삽입되며 상부에는 프레임을 형성하여 다수의 나사 삽입홀을 가공한 팩킹캡과, 증압기 상면에도 이에 대응하는 나사탭들을 가공하여 나사를 이용하여 고정함으로서 하방으로 돌출된 원형의 돌출부에서 하방으로 팩킹부를 압박고정하는 방식과 고압이 발생되면서 그 압력으로 팩킹캡을 고정하는 나사가 풀려 위로 밀려올라오지 못하도록 상기 분산장치의 상부 프레임의 프레이트의 하면이 팩킹캡의 상면과 맞닿게 하고 상기 내력을 가진 큰 나사로 고정실린더부와 증압기부가 고정하는 내력나사의 큰 힘과 분산장치의 상부 프레이트로 지지하는 것을 특징으로 하는 상기 스러리 대응을 위한 초고압을 이용한 유화 분산장치.
4. 제1항에 있어서,

   상기 초고압 증압기의 팩킹부 중 제일하단에 위치하는 원통형상의 금속 지지체에 상측외통부에 사각의 단면을 가진 원형의 링을 삽입하고, 이 금속 지지체의 측벽에 다수의 관통홀을 가공하고 그 관통홀들을 통하여 액상 배합물이 사각의 단면을 가진 원형의 링의 하면에 닿게 유로를 형성하도록 가공하여 제2로드의 매 스트록마다 액상의 배합물이 가압되면서 다수의 관통홀을 통하여 유입된 액상배합물의 압력을 받아 원형의 링을 상부로 밀어올려 팩킹부를 하방에서 상방으로 추가 압박시켜 기밀성을 향상시켜 팩킹의 사용수명 및 내압능력 현저히 증가시킨 것을 특징으로 하는 상기 스러리 대응을 위한 초고압을 이용한 유화 분산장치.