KR100563228B1 - 습식 분쇄 분산기의 미립자 분리장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 습식 분쇄 분산기 내에서 가공된 일정한 입도 이하의 분말입자를 분리하기 위한 미립자 분리장치에 관한 것으로, 분리장치의 핀 디스크 로터 상부에 마련되어 분리장치에 의해 분산·분쇄되는 미립자에 원심력을 제공할 수 있는 임펠러를 마련하고, 임펠러에 미립자가 배출될 수 있는 배출공을 마련하여, 가공이 완료된 미립자가 원심력에 의해 배출공으로 통과하도록 함으로써, 미립자를 분리하는 습식 분쇄 분산기의 미립자 분리장치에 관한 것이다.

이를 위한 본 발명은, 전기 에너지를 기계 에너지로 변환시켜 주는 모터와, 모터의 회전력을 회전로터가 부착된 회전축으로 동력을 전달하는 동력 전달장치와, 원료를 분쇄 및 분산시키기 위한 회전로터가 구비되는 분쇄실린더와, 분쇄 실린더에서 발생하는 미립자를 배출하는 배출장치가 구비되는 습식 분쇄 분산기에 있어서, 분쇄실린더의 내측 상면에 회전로터의 외주면으로 위치하는 배출링이 형성되며, 배출링에서 분쇄실린더의 외부로 연장되는 배출관이 마련되는 배출관로와, 배출링의 하부에 위치하며 원형의 판상으로 중앙부에 회전로터가 삽입되는 세팅디스크삽입공이 형성되고, 배출링에 대응되는 위치로 다수의 배출공이 형성되는 세팅디스크와, 세팅디스크의 하부에 위치하며, 중앙부에 회전로터가 삽입되는 임펠러삽입공이 형성되며, 상면에 세팅디스크가 삽입되는 안착부가 형성되고, 임펠러삽입공의 외측으로 배출링에 대응되는 위치로 다수의 관통공이 형성되고, 하면에 방사형상으로 다수의 임펠러날개가 마련되는 임펠러와, 임펠러의 하부에 위치하며, 중앙부에 회전로터가 삽입되는 회전디스크삽입공이 형성되고, 상면에 관통공에 대응되는 위치에서 내측으로 연장 절곡되어 외주면으로 방사형태로 형성되는 흡입공이 형성되는 회전디스크가 마련되는 것을 특징으로 한다.

이에 따라, 본 발명의 습식 분쇄 분산기의 미립자 분리장치는 마모나 마멸이 적게 발생하는 구조로서 특히, 0.3mm 이하의 초미립자의 분리가 가능함은 물론이고, 미립자의 분리 기능이 뛰어나며 기계적 수명이 길어 습식분쇄 분산기의 경제성과 기능성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

습식 분쇄 분산기의 미립자 분리장치{fine power seperator of the wet-type grinder}

도 1은 본 발명에 따른 습식 분쇄 분산기를 나타낸 간략도.

도 2는 본 발명에 따른 습식 분쇄 분산기의 미립자 분리장치를 나타낸 확대도.

도 3은 본 발명에 따른 배출장치의 주요부인 원심배출부를 나타낸 분해사시도.

도 4는 본 발명에 따른 원심배출부의 임펠러를 나타낸 평면도.

도 5는 본 발명에 따른 배출장치의 주요부인 원심배출부의 작동상태를 나타낸 작동도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 습식 분쇄 분산기 10 : 모터

20 : 회전축 30 : 분쇄실린더

34 : 회전로터 40 : 반송펌프

100 : 원심배출부 102 : 고정핀

112 : 배출관로 120 : 셋팅디스크

124 : 배출공 130 : 임펠러

135 : 관통공 138 : 임펠러날개

140 : 회전디스크 146 : 흡입공

본 발명은 습식 분쇄 분산기 내에서 가공된 일정한 입도 이하의 분말입자를 분리하기 위한 미립자 분리장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 분리장치의 핀 디스크 로터 상부에 마련되어 분리장치에 의해 분산·분쇄되는 미립자에 원심력을 제공할 수 있는 임펠러를 마련하고, 임펠러에 미립자가 배출될 수 있는 배출공을 마련하여, 가공이 완료된 미립자가 원심력에 의해 배출공으로 통과하도록 함으로써, 미립자를 분리하는 습식 분쇄 분산기의 미립자 분리장치에 관한 것이다.

습식 분쇄 분산기는 실린더(cylinder) 내부에 있는 디스크(disk) 형상의 로터(rotor)가 회전하면 연마액, 연마석, 가공재료 등이 혼합된 유체와 회전되는 디스크 사이에 전단력이 발생하여 유체는 유동운동이 시작되고 유체 내에 경도와 비중이 큰 연마석과 입도가 큰 재료는 서로 충돌하며 재료의 분쇄 분산이 연속적으로 일어난다.

이러한, 입자의 충돌운동은 실린더의 내벽 근처에 있는 미립자 분리를 위한 오리피스의 공간을 마모시키거나, 미립자 분리장치에 균열을 일으키기도 하고, 입자가 오리피스의 공간에 끼어 미립자의 분리를 방해하기도 한다.

종래에 미립자의 분리에 사용하던 미립자 분리장치는 스크린(세망)을 이용하거나, 나선형의 슬릿(slit) 홈을 이용하거나, 디스크와 실린더 사이의 작은 틈을 이용하고 있는데, 스크린은 납땜이나 용접에 의하여 구멍에 고정하기 때문에 그물막이 손상되면 교체하기가 어렵고, 입자에 의하여 막히면 청소를 하는 중에 그물막에 결함이 발생하는 문제점이 있었으며, 또한, 나선형의 슬릿 홈을 이용한 미립자의 분리에 있어서는 분리효율이 높고 수명이 긴 장점도 있지만 경도가 높은 재료를 가공할 경우에 슬릿이 손상되어 미립자의 분리가 원활하지 못한 문제점이 있으며, 이때 손상된 분리기는 전체를 교환하여 주어야 하는 단점이 있다.

또한, 디스크와 실린더 사이의 작은 틈을 이용한 미립자분리방법은 디스크의 마모나 틈새에 분말이 끼었을 때 분리성능이 현격하게 저하되는 현상이 나타나는 문제점이 있었다.

또한, 상술한 방법은 일반적인 미립자의 분리에는 적용이 가능하나 직경이 약0.3mm이하의 초미립자의 분리에는 적용자체가 불가능하여 새로운 방법의 미립자분리장치의 개발이 시급한 문제점이 있었다.

본 발명의 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 습식 분쇄 분산기에 생성되는 초미립자에 원심회전력을 형성할 수 있는 임펠러를 마련하고, 임펠러에 생성된 초미립자가 배출될 수 있는 배출공을 형성함으로써, 초미립자의 분리를 가능하게 할 수 있는 습식 분쇄 분산기의 미립자 분리장치를 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명의 습식분쇄 분산기의 미립자 분리장치는, 전기 에너지를 기계 에너지로 변환시켜 주는 모터와, 상기 모터의 회전력을 회전로터가 부착된 회전축으로 동력을 전달하는 동력 전달장치와, 원료를 분쇄 및 분산시키기 위한 회전로터가 구비되는 분쇄실린더와, 상기 분쇄 실린더에서 발생하는 미립자를 배출하는 배출장치가 구비되는 습식 분쇄 분산기에 있어서, 상기 분쇄실린더의 내측 상면에 상기 회전로터의 외주면으로 위치하는 배출링이 형성되며, 상기 배출링에서 상기 분쇄실린더의 외부로 연장되는 배출관이 마련되는 배출관로와, 원형의 판상으로 중앙부에 상기 회전로터가 삽입되는 세팅디스크삽입공이 형성되고, 상기 배출링에 대응되는 위치로 다수의 배출공이 형성되는 세팅디스크와, 중앙부에 상기 회전로터가 삽입되는 임펠러삽입공이 형성되며, 상면에 상기 세팅디스크가 삽입되는 안착부가 형성되고, 상기 임펠러삽입공의 외측으로 상기 배출링에 대응되는 위치로 다수의 관통공이 형성되고, 하면에 방사형상으로 다수의 임펠러날개가 마련되는 임펠러와, 중앙부에 상기 회전로터가 삽입되는 회전디스크삽입공이 형성되고, 상면에 상기 관통공에 대응되는 위치에서 내측으로 연장 절곡되어 외주면으로 방사형태로 형성되는 흡입공이 형성되는 회전디스크가 마련되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 세팅디스크의 하면 소정부에 소정깊이의 하부고정홈이 형성되고, 상기 임펠러에 상기 하부고정홈에 대응되는 위치로 고정홀이 형성되며, 상기 회전디스크의 상면에 상기 고정홀에 대응되는 위치로 상부고정홈이 형성되고, 상기 하부고정홈, 상기 고정홀, 상기 상부고정홈을 관통하는 고정핀이 마련되는 것이 바람직하다.

본 발명을 설명함에 있어서, 정의되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의 내려진 것으로, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있으므로, 본 발명의 기술적 구성요소를 한정하는 의미로 이해되어서는 아니 될 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 습식 분쇄 분산기를 나타낸 단면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 습식 분쇄 분산기의 미립자 분리장치를 나타낸 확대도이다.

먼저, 습식 분쇄 분산기(1)의 구조를 살펴보면 도 1 내지 도 2에 도시한 바와 같이, 전기 에너지를 기계 에너지로 변환시켜 주는 모터(10)와 모터(10)의 회전력을 회전로터(34)가 부착된 회전축(20)으로 동력을 전달하는 동력 전달장치(12)와 원료를 분쇄 및 분산시키기 위한 분쇄실린더(30)가 마련되며, 상기 분쇄실린더(30)에서 생성되는 미립자를 외부로 배출하기 위한 반송펌프(40)가 마련된다.

여기서, 상기 분쇄실린더(30)는, 외형을 형성하고 분쇄공간을 형성하는 실린더(32)와, 상기 실린더(32)의 내측으로 연장되는 상기 회전축(20)의 외주면에 장착되어 원료를 분쇄 및 분산시키는 다수의 핀(36)이 고정된 회전로터(34)와, 상기 회전로터(34)의 상측에 마련되어 상기 핀(36)에 의해 분쇄 및 분산되는 미립자를 배 출하는 원심배출부(100)가 마련된다.

이하, 본 발명의 주요부인 원심배출부를 첨부한 도면을 참조하여 자세히 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 배출장치의 주요부인 원심배출부를 나타낸 분해사시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 원심배출부의 임펠러를 나타낸 평면도이다.

도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 원심배출부(100)는, 상기 분쇄실린더(30)의 내측 상부에서 외부로 연장되는 배출관로(112)와, 상기 분쇄실린더(30)의 내측 상기 회전로터(34)의 상부에 마련되는 임펠러(130)와, 상기 임펠러(130)의 상부에 마련되어 상기 임펠러(130)의 위치를 설정하는 셋팅디스크(120)와, 상기 임펠러(130)의 하부에 마련되어 상기 임펠러(130)를 지지 고정하는 회전디스크(140)가 마련된다.

상기 배출관로(112)는 상기 분쇄실린더(30)의 내측 상면에 상기 회전로터(34)의 외주면으로 위치하여 링형상으로 형성되는 배출링(114)이 형성되며, 상기 배출링(114)은 상기 분쇄실린더(30)의 외부로 연장되는 배출관(116)에 연결된다.

상기 임펠러(130)는 중앙부에 상기 회전로터(34)가 삽입되는 임펠러삽입공(131)이 형성되며, 상면 상기 임펠러삽입공(131)의 외주면에는 상기 셋팅디스크(120)가 삽입되는 안착부(133)가 형성되며, 상기 안착부(133)의 상기 임펠러삽입공(131)의 외주면으로 상기 배출링(114)의 위치에 대응되는 위치로 다수의 관통공(135)이 형성되며, 상기 안착부(133)의 일측에는 상기 임펠러(130)의 상하를 관통하여 상기 셋팅디스크(120) 및 상기 회전디스크(140)에 지지되는 고정핀(102)에 의해 고정되는 고정홀(137)이 형성된다.

또한, 상기 임펠러(130)의 하면 외주면에는 상기 분쇄실린더(30)에서 생성되는 미립자에 원심력을 부여하기 위한 다수의 임펠러날개(138)가 방사형상으로 형성되며, 중앙부에는 상기 임펠러삽입공(131)보다 다소 크게 형성되어 상기 회전디스크가 삽입되는 삽입단(139)이 형성된다.

상기 셋팅디스크(120)는, 원형의 판상으로 중앙부에 상기 회전로터(34)가 삽입되는 셋팅디스크삽입공(122)이 형성되고, 상기 셋팅디스크삽입공(122)의 외주면에는 상기 셋팅디스크(120)를 관통하고, 상기 배출링(114) 및 상기 임펠러(130)의 관통공(135)에 대응되는 위치로 다수의 배출공(124)이 형성되며, 하면의 소정부에는 상기 임펠러(130)에 형성된 상기 고정홀(137)에 대응되는 위치로 상기 고정홀(137)에 삽입되는 상기 고정핀(102)이 삽입되어 고정되는 하부고정홈(126)이 형성된다.

상기 회전디스크(140)는, 중앙부에 상기 회전로터(34)가 삽입되는 회전디스크삽입공(142)이 형성되고, 상기 임펠러(130)의 하부에 형성된 상기 삽입단(139)에 삽입되는 원기둥형상의 삽입부(144)가 형성되며, 상기 삽입부(144)의 상면에는 상기 임펠러(130)를 관통하여 마련되는 상기 배출공(124)에 대응되는 위치로 상기 삽입부(144)의 상면에서 상기 회전디스크(140)의 외주면으로 연장 절곡되어 형성되는 다수의 흡입공(146)이 마련된다.

또한, 상기 삽입부(144)의 상면에는 상기 임펠러(130)를 관통하여 형성된 상 기 고정홀(137)에 대응되는 위치로 상기 고정홀(137)에 삽입되는 상기 고정핀(102)이 삽입되어 고정되는 상부고정홈(148)이 형성된다.

또한, 상기 셋팅디스크(120), 상기 임펠러(130), 상기 회전디스크(140)의 상기 배출공(124), 상기 관통공(135), 상기 흡입공(146)들은 상기 고정핀(102)에 의해 그 위치가 제한되어 상기 배출공(124), 상기 관통공(135), 상기 흡입공(146)이 항상 통공된 상태를 유지하며, 상기 셋팅디스크(120), 상기 임펠러(130), 상기 회전디스크(140)가 별도로 회전되는 것이 제한된다.

이하 본 발명에 따른 습식 분쇄 분산기의 미립자 분리장치의 작동상태를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.

도 5는 본 발명에 따른 배출장치의 주요부인 원심배출부의 작동상태를 나타낸 작동도이다.

도시한 바와 같이, 상기 분쇄실린더(30)의 상기 회전로터(34) 외주면에 마련된 상기 핀(36)에 의해 분산 및 분쇄되어 생성되는 미립자들은 상기 회전로터(34)의 상단에 마련된 상기 임펠러(130)의 회전에 의해 회전되면서 발생하는 원심력에 의해 그 크기가 비교적 작은 미립자들은 상기 분쇄실린더(30)의 상측으로 상승하게 된다.

즉, 상기 임펠러(130)에 의해 형성되는 원심력에 의해 상승하여 상기 임펠러(130)의 하부에 위치하게 되는 미립자들은 상기 임펠러날개(138)와, 반송펌프(40)의 흡입력에 의해 상기 임펠러(130)의 중심측으로 이동하게 되고, 중심측으로 이동되는 상기 미립자들은 상기 회전디스크(140)의 외주면에 형성된 상기 흡입 공(146)으로 흡입된다.

이후, 상기 흡입공(146)으로 흡입된 상기 미립자들은 상기 임펠러에 형성된 상기 관통공(135)을 통하여 상기 셋팅디스크(120)의 상기 배출공(124)으로 이동되며, 상기 배출공(124)으로 이동된 상기 미립자들은 상기 배출링(114)으로 흡입되어 상기 배출관(116)을 통하여 상기 분쇄실린더(30)의 외측으로 배출된다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세히 기술되었지만, 본 발명이 속하는 기술분야에 있어서 통상의 지식을 가진 사람이라면, 첨부된 청구 범위에 정의된 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 본 발명을 여러 가지로 변형하여 실시할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 앞으로의 실시예들의 변경은 본 발명의 기술을 벗어날 수 없을 것이다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 습식 분쇄 분산기의 미립자 분리장치는 마모나 마멸이 적게 발생하는 구조로서 특히, 0.3mm 이하의 초미립자의 분리가 가능함은 물론이고, 미립자의 분리 기능이 뛰어나며 기계적 수명이 길어 습식분쇄 분산기의 경제성과 기능성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 전기 에너지를 기계 에너지로 변환시켜 주는 모터와, 상기 모터의 회전력을 회전로터가 부착된 회전축으로 동력을 전달하는 동력 전달장치와, 원료를 분쇄 및 분산시키기 위한 회전로터가 구비되는 분쇄실린더와, 상기 분쇄 실린더에서 발생하는 미립자를 배출하는 배출장치가 구비되는 습식 분쇄 분산기에 있어서,

   상기 분쇄실린더의 내측 상면에 상기 회전로터의 외주면으로 위치하는 배출링이 형성되며, 상기 배출링에서 상기 분쇄실린더의 외부로 연장되는 배출관이 마련되는 배출관로와,

   상기 배출링의 하부에 위치하며 원형의 판상으로 중앙부에 상기 회전로터가 삽입되는 세팅디스크삽입공이 형성되고, 상기 배출링에 대응되는 위치로 다수의 배출공이 형성되는 세팅디스크와,

   상기 세팅디스크의 하부에 위치하며, 중앙부에 상기 회전로터가 삽입되는 임펠러삽입공이 형성되며, 상면에 상기 세팅디스크가 삽입되는 안착부가 형성되고, 상기 임펠러삽입공의 외측으로 상기 배출링에 대응되는 위치로 다수의 관통공이 형성되고, 하면에 방사형상으로 다수의 임펠러날개가 마련되는 임펠러와,

   상기 임펠러의 하부에 위치하며, 중앙부에 상기 회전로터가 삽입되는 회전디스크삽입공이 형성되고, 상면에 상기 관통공에 대응되는 위치에서 내측으로 연장 절곡되어 외주면으로 방사형태로 형성되는 흡입공이 형성되는 회전디스크가 마련되는 것을 특징으로 하는 습식 분쇄 분산기의 미립자 분리장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 세팅디스크의 하면 소정부에 소정깊이의 하부고정홈이 형성되고, 상기 임펠러에 상기 하부고정홈에 대응되는 위치로 고정홀이 형성되며, 상기 회전디스크의 상면에 상기 고정홀에 대응되는 위치로 상부고정홈이 형성되고, 상기 하부고정홈, 상기 고정홀, 상기 상부고정홈을 관통하는 고정핀이 마련되는 것을 특징으로 하는 습식 분쇄 분산기의 미립자 분리장치.

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