KR100707851B1 - A rotary atomizer, and protection system of air-bearing of rotary atomizer - Google Patents
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Abstract
본 발명은 구조를 간단하게 제작하여 제작비를 절감하고, 공기베어링을 사용함으로써 유지보수 비용을 절감함과 아울러 고속 회전이 가능하도록 하며, 압축 공기가 중단되는 등 비상시에 압축공기를 임시적으로 공급하도록 함으로써 공기베어링의 파손을 방지할 수 있는 등 시스템 전체의 안정성 및 내구성을 향상시킬 수 있도록 한 로타리 오토마이저 및 이 로타리 오토마이저의 공기베어링 보호 시스템에 관한 것이다.The present invention by simply manufacturing the structure to reduce the manufacturing cost, to reduce the maintenance cost by using the air bearing to enable high-speed rotation, by temporarily supplying compressed air in the event of an emergency such as interrupted compressed air The present invention relates to a rotary automatizer and an air bearing protection system of the rotary automator, which can improve the stability and durability of the entire system, such as preventing air bearing damage.
로타리, 오토마이저, 공기베어링, 보호 Rotary, Automator, Air Bearings, Protection
Description
도 1은 본 발명에 의한 로타리 오토마이저의 구성을 도시한 단면도 및 공기 베어링 보호 시스템의 구성을 나타낸 도면.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a cross-sectional view showing the configuration of a rotary atomizer according to the present invention and a diagram showing the configuration of an air bearing protection system.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
10 : 구동모터10: drive motor
11 : 고정자11: stator
12 : 회전자12: rotor
20 : 회전축20: rotation axis
30 : 분사수단30: injection means
31 : 하부판31: lower plate
32 : 상부판32: top plate
32a : 액체 투입공32a: liquid injection hole
33 : 컬럼부재33: column member
40 : 축지지수단40: shaft support means
41 : 상부 스러스트41: upper thrust
42 : 하부 스러스트42: lower thrust
43 : 회전축 안내수단43: rotation axis guide means
43a : 회전축 안내몸체43a: rotating shaft guide body
43b : 설치공43b: Installer
43c : 저널측 공기베어링43c: Journal side air bearing
43d : 축회전 지지공43d: shaft support hole
50 : 압축공기 유입구50: compressed air inlet
51 : 압축공기 배기구51: compressed air exhaust port
60 : 구동모터 마운팅 플레이트60: drive motor mounting plate
61 : 제1 보호케이스61: first protective case
61a : 측벽플레이트61a: side wall plate
61b : 바닥플레이트61b: floor plate
62 : 브라켓트62: bracket
63 : 제2 보호케이스63: second protective case
62a : 냉각수 유입구62a: cooling water inlet
62b : 냉각수 배출구62b: cooling water outlet
63a : 테이퍼면63a: tapered surface
100 : 압축공기 공급수단100: compressed air supply means
110 : 감지센서110: detection sensor
120 : 압축공기 저장탱크120: compressed air storage tank
121 : 전자 개폐밸브121: solenoid valve
130 : 제어수단130 control means
140 : 비상벨140: emergency bell
150 : 인버터150: inverter
본 발명은 로타리 오토마이저 및 이 로타리 오토마이저의 공기베어링 보호 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 구조를 간단하게 제작하여 제작비를 절감하고, 공기베어링을 사용함으로써 유지보수 비용을 절감함과 아울러 고속 회전이 가능하도록 하며, 압축 공기가 중단되는 등 비상시에 압축공기를 임시적으로 공급하도록 함으로써 공기베어링의 파손을 방지할 수 있는 등 시스템 전체의 안정성 및 내구성을 향상시킬 수 있도록 한 로타리 오토마이저 및 이 로타리 오토마이저의 공기베어링 보호 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a rotary automatizer and an air bearing protection system of the rotary automatizer, and more particularly, to simplify manufacturing and to reduce manufacturing costs, and to reduce maintenance costs by using air bearings and to rotate at high speed. Rotary automator and rotary auto to improve the stability and durability of the entire system, such as to prevent the damage of air bearings by temporarily supplying compressed air in case of emergency such as interruption of compressed air. It relates to the air bearing protection system of the Miser.
로타리 오토마이저 시스템은 소각 공정중 산성유해가스를 제거하기 위한 반건식 반응탑(Semi-Drier Reator)에서 탈황 반응을 하는 소석회(Ca(OH)2)를 미세액적 상태로 분사시킴으로써 SOX를 제거하거나, 액체상의 유체를 미세액적화시켜 건조한 분말(예를 들어, 세라믹, 식품, 의약품)을 생산하는 제조공정에 사용되는 미세액적 분사 시스템이다.Rotary auto optimizer system will remove the SO X by injecting hydrated lime (Ca (OH) 2) of the desulfurization reaction in the semi-dry reaction for removing the acidic noxious gas tower (Semi-Drier Reator) of the incineration process in US Tax enemy status, or It is a microdroplet injection system used in a manufacturing process for producing a dry powder (eg, ceramics, food, pharmaceuticals) by microdropletizing a liquid fluid.
상기와 같은 역활을 하는 로타리 오토마이저 시스템의 종래 기술로 일본 특 허공개 평7-328489호에 개재되어 있는 바, 이 기술은 고속 회전을 가능하게 하기 위해서 증속장치를 사용하기 때문에 연속 운전시 많은 부하 및 열이 발생되었고, 이러한 열을 제거하기 위한 윤활장치등을 채용함에 따라 기기 내부 구조가 복잡하게 되어 유지관리가 어려울 뿐만 아니라 제작비가 비싸지는 문제점이 있었다.The conventional technology of the rotary atomizer system, which plays the role as described above, is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-328489. This technique uses a speed increaser to enable high speed rotation, so that a lot of load is applied during continuous operation. And heat was generated, and as the lubrication device for removing such heat is adopted, the internal structure of the device is complicated, and there is a problem that maintenance is difficult and manufacturing cost is high.
그리고, 입력축과 출력축을 각각 볼베어링을 매개로 회전 가능하게 지지하고 있는 구조이기 때문에, 10,000RPM 이상의 고속 회전시 베어링의 내구성이 저하되어 주기적으로 베어링을 교체하여 주어야 하는 문제점도 있었다.In addition, since the input shaft and the output shaft are rotatably supported through the ball bearing, respectively, the durability of the bearing decreases at high speeds of 10,000 RPM or more, and there is a problem that the bearing must be replaced periodically.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로, 구조를 간단하게 제작하여 제작비를 절감하고, 공기베어링을 사용함으로써 유지보수 비용을 절감함과 아울러 고속 회전이 가능하도록 하며, 압축 공기가 중단되는 등 비상시에 압축공기를 임시적으로 공급하도록 함으로써 공기베어링의 파손을 방지할 수 있는 등 시스템 전체의 안정성 및 내구성을 향상시킬 수 있도록 한 로타리 오토마이저 및 이 로타리 오토마이저의 공기베어링 보호 시스템을 제공하는 데 그 목적이 있다.The present invention has been created to solve the above problems, by simply manufacturing the structure to reduce the manufacturing cost, by using the air bearing to reduce the maintenance cost and to enable high-speed rotation, compressed air is stopped It provides a rotary automatizer and an air bearing protection system for the rotary automatizer to improve the stability and durability of the entire system, such as preventing the air bearing from being damaged by temporarily supplying compressed air in an emergency. Its purpose is to.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 고정자와 회전자로 이루어진 구동모터와; 상기 회전자의 회전력을 전달받아 회전되며, 상하 방향으로 설치되는 소정 길이의 회전축과; 상기 회전축의 하단부에 설치되어 외부로부터 공급되는 액체를 미세 입자 상태로 분사시키는 분사수단과; 상기 회전축의 상단과 회전자를 동 력 전달이 가능하도록 연결함과 아울러 상기 회전축을 회전 가능하게 지지하는 축지지수단을 포함하는 로타리 오토마이저에 있어서, 상기 축지지수단은 회전축의 상단부와 상기 회전자를 상호 연결하여, 상기 회전자의 회전력을 상기 회전축이 회전되도록 전달하는 상부 스러스트와; 상기 상부 스러스트로부터 하방향으로 일정 간격 이격된 상기 회전축에 고정 설치되는 하부 스러스트와; 회전축 안내몸체와, 상기 회전축 안내몸체의 중앙에 상하로 관통된 설치공의 내면 전체에 상하로 설치되어 중심에 상하로 축회전 지지공을 형성하는 저널측 공기베어링과, 상기 회전축 안내몸체의 상하면중 상기 축회전 지지공의 외곽부에 상기 상하부 스러스트의 하면과 상면에 대응하여 요입 형성된 상하 요입공간부에 각각 설치되는 상하 스러스트측 공기베어링을 구비하고, 상기 상하부 스러스트 사이에 해당되는 회전축이 상기 축회전 지지공에 회전 가능하게 삽입됨과 아울러 상기 상하부 스러스트 사이에 해당되는 회전축에 대해 상하로 이동 가능하게 설치되는 회전축 안내수단과; 상기 회전축 안내몸체의 외측에 형성되어 상기 저널측 공기베어링과 상하 스러스트측 공기베어링으로 압축 공기가 각각 유입되도록 하는 압축공기 유입구와, 상기 저널측 공기베어링과 상하 스러스트측 공기베어링으로 유입된 압축 공기가 배기되도록 하는 압축공기 배기구로 이루어진 압축공기 유입/배기수단을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object, the drive motor consisting of a stator and a rotor; A rotating shaft rotated by receiving the rotational force of the rotor and installed in a vertical direction; Spraying means installed at a lower end of the rotating shaft to spray liquid supplied from the outside into fine particles; In the rotary automator comprising a shaft support means for rotatably supporting the rotary shaft and connecting the upper end of the rotary shaft to enable power transmission, the shaft support means is the upper end of the rotary shaft and the rotor Interconnecting the upper thrust for transmitting the rotational force of the rotor so that the rotating shaft is rotated; A lower thrust fixed to the rotating shaft spaced apart from the upper thrust by a predetermined distance; A rotary shaft guide body, a journal side air bearing installed vertically on the entire inner surface of the installation hole penetrated up and down in the center of the rotary shaft guide body to form an axial rotation support hole in the center, and the upper and lower surfaces of the rotary shaft guide body The upper and lower thrust side air bearings are respectively provided in the outer portion of the axial rotation support hole and respectively provided in the upper and lower recess spaces formed in the recesses corresponding to the lower and upper surfaces of the upper and lower thrusts, and the rotation shaft corresponding to the upper and lower thrusts is the shaft rotation. Rotation axis guide means is rotatably inserted into the support hole and installed to be moved up and down with respect to the rotation axis corresponding to the upper and lower thrust; Compressed air inlet formed on the outer side of the rotating shaft guide body to allow compressed air to flow into the journal side air bearing and the upper and lower thrust side air bearings, and the compressed air introduced into the journal side air bearing and the upper and lower thrust side air bearings. It characterized in that it comprises a compressed air inlet / exhaust means consisting of a compressed air exhaust port to be exhausted.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 로타리 오토마이저의 공기베어링 보호 시스템은, 고정자와 회전자로 이루어진 구동모터와; 상기 회전자의 회전력을 전달받아 회전되며, 상하 방향으로 설치되는 소정 길이의 회전축과; 상기 회전축의 하단부에 설치되어 외부로부터 공급되는 액체를 미세 입자 상태로 분사시키는 분사수단과; 상기 회전축의 상단과 회전자를 동력 전달이 가능하도록 연결함과 아울러 상기 회전축을 회전 가능하게 지지하는 축지지수단을 포함하며, 상기 축지지수단은 회전축의 상단부와 상기 회전자를 상호 연결하여, 상기 회전자의 회전력을 상기 회전축이 회전되도록 전달하는 상부 스러스트와; 상기 상부 스러스트로부터 하방향으로 일정 간격 이격된 상기 회전축에 고정 설치되는 하부 스러스트와; 회전축 안내몸체와, 상기 회전축 안내몸체의 중앙에 상하로 관통된 설치공의 내면 전체에 상하로 설치되어 중심에 상하로 축회전 지지공을 형성하는 저널측 공기베어링과, 상기 회전축 안내몸체의 상하면중 상기 축회전 지지공의 외곽부에 상기 상하부 스러스트의 하면과 상면에 대응하여 요입 형성된 상하 요입공간부에 각각 설치되는 상하 스러스트측 공기베어링을 구비하고, 상기 상하부 스러스트 사이에 해당되는 회전축이 상기 축회전 지지공에 회전 가능하게 삽입됨과 아울러 상기 상하부 스러스트 사이에 해당되는 회전축에 대해 상하로 이동 가능하게 설치되는 회전축 안내수단과; 상기 회전축 안내몸체의 외측에 형성되어 상기 저널측 공기베어링과 상하 스러스트측 공기베어링으로 압축 공기가 각각 유입되도록 하는 압축공기 유입구와, 상기 저널측 공기베어링과 상하 스러스트측 공기베어링으로 유입된 압축 공기가 배기되도록 하는 압축공기 배기구로 이루어진 압축공기 유입/배기수단과; 상기 압축공기 유입구로 압축 공기를 공급하는 압축공기 공급수단과; 상기 압축공기 공급수단에 의해 공급되는 압축 공기의 유동량을 감지하는 감지센서와; 상기 압축공기 유입구에 연결됨과 아울러 전자 개폐밸브가 부착된 압축공기 저장탱크와; 상 기 압축공기 저장탱크내의 압축공기가 상기 압축공기 유입구로 유입되도록 상기 감지센서에서 검출된 압축공기 공급수단에서 공급되는 압축공기의 유동량을 판단하여 설정치 이하인 경우 상기 전자 개폐밸브가 개방되도록 제어하는 제어수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.Air bearing protection system of the rotary atomizer according to the present invention for achieving the above object, the drive motor consisting of a stator and a rotor; A rotating shaft rotated by receiving the rotational force of the rotor and installed in a vertical direction; Spraying means installed at a lower end of the rotating shaft to spray liquid supplied from the outside into fine particles; And a shaft support means for rotatably supporting the rotary shaft while connecting the upper end of the rotary shaft to enable power transmission, wherein the shaft support means interconnects the upper end of the rotary shaft and the rotor, An upper thrust for transmitting the rotational force of the rotor to rotate the rotational shaft; A lower thrust fixed to the rotating shaft spaced apart from the upper thrust by a predetermined distance; A rotary shaft guide body, a journal side air bearing installed vertically on the entire inner surface of the installation hole penetrated up and down in the center of the rotary shaft guide body to form an axial rotation support hole in the center, and the upper and lower surfaces of the rotary shaft guide body The upper and lower thrust side air bearings are respectively provided in the outer portion of the axial rotation support hole and respectively provided in the upper and lower recess spaces formed in the recesses corresponding to the lower and upper surfaces of the upper and lower thrusts, and the rotation shaft corresponding to the upper and lower thrusts is the shaft rotation. Rotation axis guide means is rotatably inserted into the support hole and installed to be moved up and down with respect to the rotation axis corresponding to the upper and lower thrust; Compressed air inlet formed on the outer side of the rotating shaft guide body to allow compressed air to flow into the journal side air bearing and the upper and lower thrust side air bearings, and the compressed air introduced into the journal side air bearing and the upper and lower thrust side air bearings. Compressed air inlet / outlet means comprising a compressed air exhaust port for exhausting; Compressed air supply means for supplying compressed air to the compressed air inlet; A sensor for sensing the flow of compressed air supplied by the compressed air supply means; A compressed air storage tank connected to the compressed air inlet and having an electromagnetic on / off valve; Controls to control the opening / closing valve of the compressed air stored in the compressed air storage tank to determine the flow rate of the compressed air supplied from the compressed air supply means detected by the sensing sensor so that the compressed air flows into the compressed air inlet. It comprises a means.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 의한 로타리 오토마이저의 구성을 도시한 단면도 및 공기 베어링 보호 시스템의 구성을 나타낸 도면이다.1 is a cross-sectional view showing the configuration of a rotary atomizer according to the present invention and a diagram showing the configuration of an air bearing protection system.
본 발명은 고정자(11)와 회전자(12)로 이루어진 구동모터(10)와; 상기 회전자(12)의 회전력을 전달받아 회전되며, 상하 방향으로 설치되는 소정 길이의 회전축(20)과; 상기 회전축(20)의 하단부에 설치되어 외부로부터 공급되는 액체를 미세 입자 상태로 분사시키는 분사수단(30)과; 상기 회전축(20)의 상단과 회전자(12)를 동력 전달이 가능하도록 연결함과 아울러 상기 회전축(20)을 회전 가능하게 지지하는 축지지수단(40)을 포함하는 로타리 오토마이저에 있어서, 축지지수단(40)에 대한 발명을 그 기본으로 한다.The present invention comprises a drive motor (10) consisting of a stator (11) and a rotor (12); A rotating
상기 축지지수단(40)의 구성은 상부 스러스트(41)와, 하부 스러스트(42)와, 회전축 안내수단(43)과, 압축공기 유입/배기수단을 포함하여 이루어진다.The shaft supporting means 40 includes an
여기서, 본 발명에 적용되는 회전축(20)은 일례로 상부 스러스트(41)와 하부 스러스트(42) 사이에 설치되는 상부 회전축(21)과, 하부 스러스트(42)의 하부에 연장되게 설치되는 하부 회전축(22)으로 이루어지는 구성을 갖는다.Here, the
상기 상부 스러스트(41)는 횡단면이 원형의 단면을 갖는 것으로, 회전축(20)의 상단부, 즉 회전축(20)을 구성하는 상부 회전축(21)의 상단부와 상기 회전자(12)를 상호 연결하여, 상기 회전자(12)의 회전력을 상기 회전축(20)이 회전되도록 전달하는 역할을 한다.The
좀더 상세하게는 상기 회전자(12)의 하부에 돌출된 체결볼트(12a)가 상기 상부 스러스트(41)의 중앙을 관통한 후, 회전축(20)의 상단부, 즉 회전축(20)을 구성하는 상부 회전축(21)의 상단부에 나사 결합됨으로써 회전자(12)와 회전축(20)을 상호 결합하게 되는 것이다.More specifically, after the
한편, 상기 하부 스러스트(42)는 상기 상부 스러스트(41)로부터 하방향으로 일정 간격 이격된 상기 회전축(20)을 구성하는 상부 회전축(21)의 하단부에 고정 설치된다.On the other hand, the
즉, 체결볼트(21a)를 매개로 하여 하부 스러스트(42)와 회전축(20)을 구성하는 상부 회전축(21)을 상호 결합하게 되는 것이다.That is, the
여기서, 본 발명에서는 회전축(20)을 상부 회전축(21)과 하부 회전축(22)으로 분리 구성한 것으로 예를 들어 설명하였지만, 이들 상부 회전축(21)과 하부 회전축(22)을 분리형이 아닌 일체형으로도 구성할 수 있는 바, 일체형으로 구성한 경우에는 상기 하부 스러스트(42)는 회전축(20)의 외면에 용접등의 고정 방법에 고정할 수 있음은 물론이다.Here, in the present invention, for example, the
그리고, 상기 하부 회전축(22)은 별도의 체결볼트(21b)를 매개로 하여 하부 스러스트(42)에 결합된다.In addition, the
한편, 상기 회전축 안내수단(43)은, 회전축 안내몸체(43a)와, 상기 회전축 안내몸체(43a)의 중앙에 상하로 관통된 설치공(43b)의 내면 전체에 상하로 설치되어 중심에 상하로 축회전 지지공(43d)을 형성하는 저널측 공기베어링(43c)과, 상기 회전축 안내몸체(43a)의 상하면중 상기 축회전 지지공(43d)의 외곽부에 상기 상하부 스러스트(41)(42)의 하면과 상면에 대응하여 요입 형성된 상하 요입공간부에 각각 설치되는 상하 스러스트측 공기베어링(43e)(43f)을 구비하고, 상기 상하부 스러스트(41)(42) 사이에 해당되는 회전축(20)이 상기 축회전 지지공(43d)에 회전 가능하게 삽입됨과 아울러 상기 상하부 스러스트(41)(42) 사이에 해당되는 회전축(29)에 대해 상하로 이동 가능하게 설치된다.On the other hand, the rotary shaft guide means 43 is installed up and down on the entire inner surface of the rotary
마지막으로, 상기 압축공기 유입/배기수단은, 상기 회전축 안내몸체(43a)의 외측에 형성되어 상기 저널측 공기베어링(43c)과 상하 스러스트측 공기베어링(43e)(43f)으로 압축 공기가 각각 유입되도록 하는 압축공기 유입구(50)와, 상기 저널측 공기베어링(43c)과 상하 스러스트측 공기베어링(43e)(43f)으로 유입된 압축 공기가 배기되도록 하는 압축공기 배기구(51)로 이루어진다.Finally, the compressed air inlet / exhaust means is formed on the outer side of the rotating
여기서, 상기 저널측 공기베어링(43c)과 스러스트측 공기베어링(43e)(43f)는 내부에 미세 통로가 형성되게 제작되는 것으로, 상기 압축공기 유입구(50)에서 압축공기를 가압 공급하게 되면, 상기 공기베어링(43c)(43e)(43f)의 내부에 형성된 미세 통로를 통해 분출되어 압축공기 배기구(51)로 배기되는 것으로, 이와 같은 공 기 베어링은 공지 기술이어서 상세한 내부 구조에 대한 설명은 생략하기로 한다.Here, the journal
여기서, 본 발명에서는 상기 저널측 공기베어링(43c)과 상하 스러스트측 공기베어링(43e)(43f)을 오리피스 구조 베어링, 탄소 소재 베어링, 세라믹 소재 베어중 어느 하나를 선택적으로 사용하게 된다.Here, in the present invention, the journal
다만, 본 발명에서는 압축공기 유입구(50)를 통해 유입된 공기가 압축공기 배기구(51)로 배기되기 까지의 공기 이동 경로만을 설명하기로 한다.However, in the present invention, only the air movement path from the air introduced through the
먼저, 압축공기 유입구(50)를 통해 압축공기가 유입되면, 저널측 공기베어링(43c)의 내부로 유입된 공기는 저널측 공기베어링(43c)의 내부를 통과한 후, 저널측 공기베어링(43c)의 내주면과 회전축(20)을 구성하는 상부 회전축(21)의 외주면과의 미세 간극으로 분출되어 회전축(20)이 저널측 공기베어링(43c)의 내면과 마찰되지 않도록 공기층을 형성하면서 압축공기 배기구(51)를 통해 배기된다.First, when compressed air is introduced through the
본 발명에서는 회전축 안내몸체(43a)의 중간 부분을 제외한 나머지 상하부에 상기 저널측 공기베어링(43c)을 상하로 분리되게 상부 저널측 공기베어링과 하부 저널측 공기베어링으로 분리하여 구성하였다. 따라서, 부 저널측 공기베어링과 하부 저널측 공기베어링의 내부를 통과하는 압축공기는 회전축 안내몸체(43a)의 중앙 부분으로 모여 최종적으로 압축공기 배기구(51)로 배기되는 것이다.In the present invention, the journal
여기서, 회전축 안내몸체(43a)의 중간 부분의 내면은 상기 회전축(20)을 구성하는 상부 회전축(21)의 외면과 공기가 압축공기 배기구(51)로 이동할 수 있도록 미세 간극이 형성되어 있다.Here, the inner surface of the middle portion of the rotating
이렇게 함으로써, 상기 저널측 공기베어링(43c)에 의해 회전축(20)이 원활하 게 회전할 수 있게 된다.By doing so, the rotating
한편, 압축공기 유입구(50)를 통해 유입된 압축공기는 상하부 스러스트측 공기베어링(43e)(43f)으로도 공급되는 데, 상하부 스러스트측 공기베어링(43e)(43f)측으로 공급된 압축공기는 이 내부를 통과한 후, 상하부 스러스트(41)(42) 각각의 하면과 상면에 충돌된다. 이렇게 되면, 상기 상하부 스러스트(41)(42)에 충돌되는 공기의 힘에 의해 회전축 안내몸체(43a)는 회전축(20)을 구성하는 상부 회전축(21)에 대해 축방향으로 미세하게 슬라이딩 이동하여 상부 스러스트측 공기베어링(43e)의 상면과 상부 스러스트(41)의 하면 사이에 미세 간극이 유지됨과 아울러 하부 스러스트측 공기베어링(43f)의 하면과 하부 스러스트(42)의 상면 사이에 미세 간극이 유지되는 것이다.Meanwhile, the compressed air introduced through the
따라서, 상부 스러스트측 공기베어링(43e)의 상면과 상부 스러스트(41)의 하면 사이에 미세 간극/ 하부 스러스트측 공기베어링(43f)의 하면과 하부 스러스트(42)의 상면 사이에 미세 간극에는 공기층이 형성되어 회전축(20)과 함께 상하부 스러스트(41)(42)가 원활하게 고속 회전될 수 있게 된다.Accordingly, an air layer is formed between the upper surface of the upper thrust
한편, 전술한 상기 상부 저널측 공기베어링(43c)의 상면과 하부 저널측 공기베어링(43c)의 하면 역시 상하부 스러스트(41)(42)와 미세 간극이 형성되기 때문에, 이 미세 간극으로도 압축 공기의 공급으로 인한 공기층이 형성된다.On the other hand, since the upper surface of the upper journal
전술한 바와 같이 형성된 공기층의 공기는 저널측 공기베어링(43c)의 내주면과 회전축(20)을 구성하는 상부 회전축(21)의 외주면과의 미세 간극으로 이동한 후, 압축공기 배기구(51)를 통해 배기된다.The air of the air layer formed as described above moves to a minute gap between the inner circumferential surface of the journal
이상 설명한 바와 같이, 구동모터(10)에 전원을 인가하여 회전자(12)를 고속 회전시키면, 회전자(12)의 회전력을 전달받은 회전축(20)은 전술한 축지지수단(40)의 작용에 의해 고속 회전할 수 있게 된다.As described above, when the
여기서, 본 발명에 적용되는 구동모터(10)는 고정자(11)를 고주파 모터 고정자를 사용하고, 회전자(12)를 고주파 모터 회전자 타입을 적용하게 되면, 회전축(20)을 6,000RPM~24,000RPM으로 고속 회전시킬 수 있게 된다.Here, the
그리고, 본 발명은 회전축(20)의 저널 방향, 스러스트 방향으로 회전 가능하게 지지함과 아울러 종래와 달리 볼베어링을 사용하지 않고 공기베어링을 사용하기 때문에 회전축(20)을 장시간동안 별 무리 없이 고속 회전시킬 수 있게 된다.In addition, the present invention is rotatably supported in the journal direction, the thrust direction of the
그리고, 본 발명에 적용되는 공기베어링은 그 사용 수명이 종래 볼 베어링과는 달리 매우 길기 때문에 기기를 반영구적으로 사용할 수 있는 장점이 있다.In addition, the air bearing applied to the present invention has an advantage that the device can be used semi-permanently because its service life is very long, unlike the conventional ball bearing.
따라서, 본 발명은 회전축(20)을 고속 회전시킬 수 있기 때문에, 외부로부터 공급되는 액체를 분사수단(30)을 통해서 미세 입자 상태로 분사시킬 수 있게 된다.Therefore, the present invention can rotate the
한편, 상기 분사수단(30)은, 상기 회전축(20)의 외주면에 억지끼워 결합되는 하부판(31)과; 상기 하부판(31)으로부터 상방향으로 일정 간격 이격된 위치에 상기 회전축(20)을 둘러싸도록 배치되며, 내주면이 상기 회전축(20)의 외면과 일정한 갭이 형성되도록 중앙에 액체 투입공(32a)이 형성된 상부판(32)과; 상기 상하부판(32)(31) 사이의 서로 대응되는 가장자리부에 다수개 배열 설치되되, 상단이 상기 상부판(32)에 연결 설치되고, 하단이 상기 하부판(32)에 연결 설치되어, 상기 상부판(32)의 액체 투입공(31a)으로 투입된 액체가 충돌되도록 함으로써, 미세 입 자 상태로 분사되도록 하는 컬럼부재(33)로 이루어진다.On the other hand, the injection means 30, the
여기서, 상기 액체는 반건식 반응탑(Semi-Drier Reator)에서 탈황 반응을 위하는 사용하는 소석회(Ca(OH)2) 또는 세라믹, 식품, 의약품을 생산하기 위해 사용되는 것을 통칭하는 것으로, 후술하는 제1 보호케이스(61)를 구성하는 바닥플레이트(61b)에 형성된 액체 공급파이프(80)를 통해 공급하나, 반드시 이에 한정하지 않고 다른 경로를 통해서도 상기 상부판(32)의 액체 투입공(32a)으로 액체를 투입할 수 있음은 물론이다.Here, the liquid refers to the slaked lime (Ca (OH) 2 ) used for the desulfurization reaction in a semi-dry reactor (Semi-Drier Reator) or to be used to produce ceramics, foods, and medicines, which will be described below. The liquid is supplied through the
한편, 본 발명은 상기 축지지수단(40)의 상부에 위치하여 상기 구동모터(10)를 설치하기 위한 구동모터 마운팅 플레이트(60)와; 상기 구동모터 마운팅 플레이트(60)에 하방향으로 설치되어 상기 축지지수단(40)이 내장되도록 하여 이를 외부로부터 보호하기 위해 측벽플레이트(61a)와, 바닥플레이트(61b)로 이루어진 제1 보호케이스(61)와; 상기 제1 보호케이스(61)의 측벽플레이트(61a)에 설치되어 챔버에 결합 설치되는 브라켓트(62)와; 상단이 상기 브라켓트(62)의 하면에 연결 설치되어 상기 분사수단(30)을 제외한 제1 보호케이스(61) 및 상기 제1 보호케이스(61)로부터 돌출된 회전축(20)이 내장되도록 하여 이를 외부로부터 보호하기 위한 제2 보호케이스(63)를 더 포함할 수 있다.On the other hand, the present invention is a drive motor mounting plate (60) for installing the
즉, 전술한 바와 같이, 제1 및 제2 보호케이스(63)를 구비하는 이유는 본 발명의 오토마이저가 설치되는 챔버의 내부 온도가 고온일 경우에, 고온의 열로부터 오토마이저 구성 부품이 열화되는 것을 미연에 방지하기 위함이다.That is, as described above, the reason for having the first and second
한편, 본 발명은, 오토마이저가 설치되는 챔버의 내부 온도가 고온일 경우에,고온의 열로부터 열화되는 것을 방지하기 위해 상기 브라켓트(62)의 일측에는 냉각수 유입구(62a)를 형성하고, 타측에는 냉각수 배출구(62b)를 형성하어, 상기 냉각수 유입구(62a)를 통해 유입된 냉각수는 상기 제2 보호케이스(63)와 제1 보호케이스(61) 사이의 공간을 통해 유동하여 상기 냉각수 배출구(62b)를 통해 배출되도록 하였다.On the other hand, the present invention, when the internal temperature of the chamber in which the atomizer is installed is a high temperature, in order to prevent deterioration from the heat of high temperature to form a cooling water inlet (62a) on one side of the
그리고, 본 발명은 상기 분사수단(30)을 상기 제2 보호케이스(63)의 하면으로부터 미세 간격 이격되게 설치하고, 상기 제2 보호케이스(63)의 하면 가장자리에 공기를 하향 안내하는 테이퍼면(63a)을 형성하여, 상기 분사수단(30)과 제2 보호케이스(63) 사이의 이격 공간으로 제1 보호케이스(61)를 구성하는 바닥플레이트(61b)에 형성된 공기 공급파이프(90)를 공기를 공급하여 상기 테이퍼면(63a)을 따라 유동하는 공기에 의해 원추형의 에어커튼을 형성함으로써, 상기 분사수단(30)에 의해 분사되는 미세 입자가 하방향으로 퍼지면서 분사되도록 유도하기 위한 분사방향 유도수단을 구비할 수 있다.In addition, the present invention is provided with a tapered surface for installing the injection means 30 spaced apart from the lower surface of the second
여기서, 제1 보호케이스(61)를 구성하는 바닥플레이트(61b)에 형성된 공기 공급파이프(90)를 통해 공급하나, 반드시 이에 한정하지 않고 다른 경로를 통해서도 상기 분사수단(30)과 제2 보호케이스(63) 사이의 이격 공간으로 공기를 공급할 수 있음은 물론이다.Here, the
이제까지는 본 발명의 바람직한 로타리 오토마이저의 구성에 대해 설명하였다.So far, the configuration of the preferred rotary automatizer of the present invention has been described.
이하부터는 본 발명에 의한 로타리 오토마이저의 기본적인 구성, 즉 특허청구범위 제1항에 기재된 로타리 오토마이저의 구성에서 압축공기가 공급되지 않는 비상시의 상황에서 공기 베어링을 보호하기 위한 보호 시스템에 대해 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명에 의한 보호 시스템은 반드시 청구항1에 한정하지 않고, 본 발명에서 실시되는 로타리 오토마이저의 전체 구성에도 적용 가능함을 밝힌다.Hereinafter, a description will be given of a protection system for protecting an air bearing in an emergency situation in which compressed air is not supplied in the basic configuration of the rotary automatizer according to the present invention, that is, the configuration of the rotary automatizer according to claim 1. Shall be. However, the protection system according to the present invention is not necessarily limited to claim 1, but it is found that the protection system can be applied to the entire configuration of the rotary atomizer implemented in the present invention.
본 발명에 의한 공기 베어링의 보호 시스템은, 압축공기가 공급되지 않거나 설정량 이하로 공급되는 비상 상황이 발생하게 되면, 저널측 공기베어링(43c)과 상하 스러스트측 공기베어링(43e)(43f)으로 더 이상 공기가 공급되지 않거나 설정치 이하로 공급된다.The protection system of the air bearing according to the present invention, when an emergency situation in which compressed air is not supplied or supplied below a set amount occurs, the journal
이렇게 되면, 상부 스러스트측 공기베어링(43e)의 상면과 상부 스러스트(41)의 하면 사이에 미세 간극/ 하부 스러스트측 공기베어링(43f)의 하면과 하부 스러스트(42)의 상면 사이에 미세 간극이 정상적인 압축공기 공급시와는 달리 변경되어 자중에 의해 회전축 안내몸체(43a)가 하강되어 하부 스러스트측 공기베어링(43f) 전체와 하부측 저널측 공기베어링(43c)의 하면 일부가 하부 스러스트(42)의 상면에 마찰되어, 결과적으로 하부 스러스트측 공기베어링(43f)과 하부측 저널측 공기베어링(43c)이 파손 또는 마모되는 문제점이 있게 된다.In this case, a fine gap is formed between the upper surface of the upper thrust
따라서, 본 발명은 이와 같은 공기베어링의 보호를 위한 것으로, 상기 압축공기 유입구(50)로 압축 공기를 공급하는 압축공기 공급수단(100)과; 상기 압축공기 공급수단(100)에 의해 공급되는 압축 공기의 유동량을 감지하는 감지센서(110)와; 상기 압축공기 유입구(50)에 연결됨과 아울러 전자 개폐밸브(121)가 부착된 압 축공기 저장탱크(120)와; 상기 압축공기 저장탱크(120)내의 압축공기가 상기 압축공기 유입구(50)로 유입되도록 상기 감지센서(110)에서 검출된 압축공기 공급수단(100)에서 공급되는 압축공기의 유동량을 판단하여 설정치 이하인 경우 상기 전자 개폐밸브(121)가 개방되도록 제어하는 제어수단(130)을 포함한다.Therefore, the present invention is for the protection of such an air bearing, the compressed air supply means for supplying compressed air to the compressed air inlet (50); A
여기서, 상기 압축공기 저장탱크(120)내에는 압축 공기가 충진되어 있는 것으로, 상기 전자 개폐밸브(121)가 개방되는 자연적으로 저장탱크(120)내에 충진된 공기가 압력에 의해 압축공기 유입구(50)로 대신 유입되어 정상적인 압축공기의 공급시와 같은 조건으로 상부 스러스트측 공기베어링(43e)의 상면과 상부 스러스트(41)의 하면 사이에 미세 간극/ 하부 스러스트측 공기베어링(43f)의 하면과 하부 스러스트(42)의 상면 사이에 미세 간극에 공기층을 형성하여 준다.Here, the compressed air is stored in the compressed
한편, 본 발명은 상기 제어수단(130)에 의해 압축공기 공급수단(100)에서 공급되는 압축공기의 유동량을 판단하여 설정치 이하인 경우에 작동되는 비상벨(140)을 더 구비하여 작업자가 소리로 인식할 수 있도록 하였다.On the other hand, the present invention further comprises an
이렇게 하면, 작업자는 곧바로 구동모터(10)의 구동을 곧바로 정지시킬 수 있어, 더 이상의 공기 베어링의 마모 또는 손상을 방지할 수 있는 것이다.In this way, the operator can immediately stop the driving of the
한편, 본 발명은 전술한 바와 같이, 작업자가 수동으로 구동모터(10)의 구동을 급정지하지 않은 대신에, 상기 제어수단(130)에 의해 압축공기 공급수단(100)에 공급되는 압축공기의 유동량을 판단하여 설정치 이하인 경우에, 상기 전자 개폐밸브(121)를 개방하여 상기 압축공기 저장탱크(120)내의 공기가 상기 압축공기 유입구(50)로 유입되는 되도록 하는 과정에서, 인버터(150)를 이용하여 구동모터(10)의 회전자(12)의 속도가 서서히 감소되도록 할 수 있다.On the other hand, the present invention, as described above, the operator does not manually stop the driving of the
이상 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따르면, 구조를 간단하게 제작하여 제작비를 절감하고, 공기베어링을 사용함으로써 유지보수 비용을 절감함과 아울러 고속 회전이 가능하도록 하며, 압축 공기가 중단되는 등 비상시에 압축공기를 임시적으로 공급하도록 함으로써 공기베어링의 파손을 방지할 수 있는 등 시스템 전체의 안정성 및 내구성을 향상시킬 수 있게 된다.As described above, according to the present invention, by simply manufacturing the structure to reduce the manufacturing cost, by using the air bearing to reduce the maintenance cost and to enable high-speed rotation, compressed air is stopped in the emergency By temporarily supplying air, it is possible to prevent damage to the air bearing, thereby improving the stability and durability of the entire system.
Claims (9)
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