KR100961728B1 - 비드의 흡착이 방지되는 습식 분쇄분산기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 비드의 흡착이 방지되는 습식 분쇄분산기에 관한 것으로, 비드, 용매 및 분산입자가 공급되는 케이스와, 상기 케이스 내에 삽입되는 회전축에 결합되어 상기 회전축의 회전에 따라 회전하며, 상기 비드, 상기 용매 및 상기 분산입자를 순환시키는 디스크와, 상기 디스크의 내측에서 상기 회전축에 결합되어 회전하면서 상기 분산입자가 분산된 용매를 필터링하여 배출하며 상기 비드가 표면에 흡착되지 않도록 표면에서 멀어지는 방향으로 용매의 흐름을 유도하는 스크린을 포함한다. 이와 같은 구성의 본 발명은 스크린을 구성하는 스크린링의 표면에 돌출부를 마련하여 그 스크린의 회전시 그 스크린으로부터 멀어지는 측으로 힘을 작용시켜 입자가 상대적으로 큰 비드가 스크린에 흡착되는 것을 방지하여, 습식 분쇄분산된 분산 입자들의 배출이 용이하도록 하여 습식 분쇄분산에 필요한 시간을 단축시켜 생산성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

습식 분쇄분산, 비드, 흡착

Description

비드의 흡착이 방지되는 습식 분쇄분산기{Wet dispersing and crushing device preventing bead absorption}

본 발명은 비드의 흡착이 방지되는 습식 분쇄분산기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 용매에 소정의 분산입자를 교반하되, 교반을 활성화하는 비드들의 흡착을 방지하여 원활한 습식 분쇄분산이 이루어질 수 있도록 하는 비드의 흡착이 방지되는 습식 분쇄분산기에 관한 것이다.

일반적으로 습식 분쇄분산기는 물, 알코올 등의 액체인 용매와 특정한 입자가 투입되고, 그 용매 내에서 투입된 입자가 입자간의 뭉침현상이 발생하지 않도록 고르게 분산시키는 장치이다.

그 습식 분쇄분산의 원리는 입자간의 뭉침을 방지하면서 고르게 분산시키기 위하여 통상 지르코니아 볼 등의 비드를 뭉침이 발생한 입자들에 충돌시켜 그 입자들을 분리시켜 용매 내에서 고른 분포로 분산되도록 한다.

상기 비드와 입자들간의 충돌이 발생하는 원인은 용매의 흐름성이며, 그 흐름성의 속도 및 흐름성의 방향에 따라 비드와 입자들간의 시간당 충돌회수가 결정 된다.

상기 충돌의 회수가 많을 수록 보다 빠른 시간내에 용매 내에서 입자들이 고르게 분산될 수 있다.

이와 같이 분산된 입자들을 그 용매와 함께 스크린을 통해 배출된다. 이 스크린은 통과될 수 있는 입자의 입경을 제한하는 것으로, 입자들이 뭉친 상태에서는 그 스크린을 통과할 수 없으며, 용매에 뭉침없이 분산된 입자들만 그 스크린을 통과하여 외부로 배출될 수 있다.

그러나 종래 습식 분쇄분산기는 분산된 입자와 용매를 필터링하여 배출하는 스크린의 주변에 비드가 흡착되는 경우가 발생하게 된다. 이는 용매가 그 스크린을 통해 배출되면서 비드를 스크린측으로 유도하는 압력이 작용하기 때문이다.

이와 같이 비드가 스크린의 표면에 흡착되면 용매와 그 용매에 뭉침없이 고르게 분산된 입자들이 외부로 배출되는 것이 제한되며, 따라서 습식 분쇄분산에 요구되는 시간이 불필요하게 많이 소요되는 문제점이 있었다.

또한 종래 습식 분쇄분산기는 용매의 흐름성에 대한 가속력이 상대적으로 적으며, 그 방향성이 일정하여 비드와 뭉쳐진 입자간의 충돌 회수가 상대적으로 적어 습식 분쇄분산에 많은 시간이 요구되는 문제점이 있었다.

상기한 바와 같은 문제점을 감안한 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 스크린의 주변에서 상대적으로 입자의 크기가 큰 비드에 스크린으로 부터 멀어지는 힘을 발생시켜, 그 비드가 스크린의 표면에 흡착되는 것을 방지할 수 있는 비드의 흡착이 방지되는 습식 분쇄분산기를 제공함에 있다.

또한 본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는, 상기 스크린의 주변에서 와류를 형성하여 용매의 흐름성을 가속시키며, 그 흐름성의 방향성을 불균일하게 하여 비드와 분산 입자간의 충돌이 보다 활발하게 일어날 수 있도록 하는 비드의 흡착이 방지되는 습식 분쇄분산기를 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명 비드의 흡착이 방지되는 습식 분쇄분산기는, 비드, 용매 및 분산입자가 공급되는 케이스와, 상기 케이스 내에 삽입되는 회전축에 결합되어 상기 회전축의 회전에 따라 회전하며, 상기 비드, 상기 용매 및 상기 분산입자를 순환시키는 디스크와, 상기 디스크의 내측에서 상기 회전축에 결합되어 회전하면서 상기 분산입자가 분산된 용매를 필터링하여 배출하며 상기 비드가 표면에 흡착되지 않도록 표면에서 멀어지는 방향으로 용매의 흐름을 유도하는 스크린을 포함한다.

본 발명은 스크린을 구성하는 스크린링의 표면에 돌출부를 마련하여 그 스크린의 회전시 그 스크린으로부터 멀어지는 측으로 힘을 작용시켜 입자가 상대적으로 큰 비드가 스크린에 흡착되는 것을 방지하여, 습식 분쇄분산된 분산 입자들의 배출이 용이하도록 하여 습식 분쇄분산에 필요한 시간을 단축시켜 생산성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

또한 본 발명은 상기 스크린링의 표면에 돌출부에 의하여 용매에 와류를 생성시킴으로써, 용매의 흐름 속도를 증가시키고, 그 흐름에 규칙적인 방향성이 발생하지 않도록 하여 분산 입자들과 비드의 충돌이 보다 활발하게 발생할 수 있도록 함으로써, 습식 분쇄분산에 필요한 시간을 더욱 단축시켜 생산성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명 비드의 흡착이 방지되는 습식 분쇄분산기 바람직한 실시예의 단면 구성도이고, 도 2는 도 1에서 디스크의 상세 구성도이며, 도 3은 도 1에서 스크린의 상세 구성도이다.

도 1 내지 도 3을 각각 참조하면 본 발명 비드의 흡착이 방지되는 습식 분쇄분산기의 바람직한 실시예는, 측면에 다수의 용매공급관(11)이 연결되며, 상부에 분산입자가 투입되는 입자투입관(12)이 연결됨과 아울러 비드(50)가 내부에 공급되어진 케이스(10)와, 상기 케이스(10)의 상부중앙을 통해 삽입되어 외부 모터의 회전력을 전달함과 아울러 습식 분쇄분산 결과물을 외부로 배출시키는 배출관(22)을 구비하는 회전축(20)과, 상기 회전축(20)의 회전에 따라 회전하며 용매 내에서 분산입자를 비드(50)와 충돌시켜 습식 분쇄분산시킴과 아울러 비드(50)를 순환시키는 디스크(30)와, 상기 디스크(30)의 내측에서 상기 회전축(20)에 결합되어 회전하며, 다수의 스크린링(41)이 적층되되 그 스크린링(41)의 주변으로 다수의 흡착방지날개(43)가 돌출된 스크린(40)을 포함하여 구성된다.

이하, 상기와 같이 구성되는 본 발명 비드의 흡착이 방지되는 습식 분쇄분산기의 바람직한 실시예의 구성과 작용을 보다 상세히 설명한다.

먼저, 용매공급관(11)을 통해 용매가 공급되고, 입자투입관(12)을 통해 상기 용매에 습식 분쇄분산시킬 분산입자를 케이스(10)의 내부로 투입한다.

이와 같은 상태에서 외부의 모터 등 구동수단에 의하여 회전축(20)이 회전하면, 그 회전축(20)에 결합된 디스크(30)의 외경에 다수로 마련된 교반날개(31)의 작용에 의해 하면서 그 디스크(30)의 외측방향으로 용매를 흐르게하는 힘을 발생시킨다.

상기 용매의 흐름 방향은 케이스(10)의 내측면벽을 타고 하향으로 이동하며, 상기 디스크(30)의 하부순환공(32)을 통해 스크린(40) 측으로 상향으로 이동하며, 다시 디스크(30)의 측면순환공(33)을 통해 상기 케이스(10)의 내면 상부측으로 순환된다.

이와 같은 용매의 흐름에 의하여 상기 투입된 분산입자들과 비드(50)는 상호간에 충돌하게 되며, 그 충돌에 의하여 분산입자들은 뭉침이 해소되어 용매 내에서 고르게 분산된다.

상기 스크린(40)은 상기 회전축(20)에 디스크(30)의 내측에서 결합되어 그 회전축(20)의 회전에 의해 회전하며, 그 스크린(40)에 마련된 배출홈(42)을 통해 용매와 그 용매에 고르게 분산된 분산입자를 유입시켜 상기 회전축(20)의 하단부에 마련된 배출구(21) 및 그 배출구(21)로부터 회전축(20)의 상단 끝인 케이스(10)의 외부까지 마련된 배출관(22)을 통해 외부로 배출된다.

상기 스크린(40)의 구성은 상부 일부에 다수의 배출홈(42)이 마련된 스크린링(41)들을 적층시킨 구조이며, 각 스크린링(41)의 배출홈(42)들은 타 영역에 비하여 단차가 낮게 형성되어 스크린링(41)들의 적층시 소정 입경 이하의 분산입자들이 스크린(40)의 외측에서 내측으로 통과될 수 있도록 구성된다.

또한 상기 배출홈(42)이 형성되지 않은 스크린링(41)의 외경측에는 다수의 흡착방지날개(43)가 돌출되어 있다. 이 흡착방지날개(43)들은 상기 스크린(40)의 주변측 용매를 그 스크린(40)의 표면으로부터 멀어지는 방향으로 힘을 발생시키며, 그 힘은 상대적으로 입경이 큰 비드(50)에 작용하게 되며 이에 따라 비드(50)는 스크린(40)에 흡착되지 않고, 상기 디스크(30)의 측면 순환공(33)을 통과하여 순환된다.

이처럼 본 발명은 스크린(40)에 흡착방지날개(43)를 마련하여 그 스크린(40)을 통해 용매가 배출되는 과정에서 비드(50)가 흡착되는 것을 방지할 수 있으며 따라서 균일하게 교반된 분산입자의 배출이 용이하게 된다.

또한 상기 흡착방지날개(43)의 작용에 의하여 분산입자 및 비드(50)의 흐름 방향을 결정하는 용매의 흐름방향이 불균일하게 발생하게 되며, 따라서 비드(50)와 분산입자간의 충돌이 더욱 활발하게 일어나게 된다.

상기 비드(50)와 분산입자간의 충돌이 더욱 활발 또는 빈번하게 일어나도록 함으로써 그 분산입자가 균일하게 용매 내에 분산되는 시간을 보다 단축할 수 있게 된다.

상기 도 3에서는 각 스크린링(41)의 흡착방지날개(43)가 상하로 동일한 위치 로 위치하도록 각 스크린링(41)을 적층한 스크린(40)의 구조를 도시하였으나, 그 흡착방지날개(43)가 상하 동일한 위치에 있지 않도록 각 스크린링(41)을 적층하여 스크린(40)을 구성할 수 있다.

도 4는 상기 스크린(40)의 다른 실시예의 구성을 보인 사시도이다.

도 4를 참조하면 상기 스크린(40)의 다른 실시예는, 적층된 스크린링(41)들의 흡착방지날개(43)가 하향으로 이동할수록 시계반대방향으로 회전하는 형태로 구성할 수 있다.

이는 상기 스크린(40)의 회전시 용매를 상향으로 이동시키는 스크류를 형성하는 것으로 용매의 흐름방향을 변경함과 아울러 그 흐름속도를 가속시켜 분산입자의 분산을 더욱 가속화할 수 있다.

또한 종래에는 분산입자간의 뭉침을 해소하기 위한 수단으로 비드와 분산입자의 충돌을 사용하였으나, 본 발명에서는 비드(50)와 분산입자의 충돌뿐만 아니라 분산입자와 상기 흡착방지날개(43)의 직접 충돌에 의해 그 뭉친 분산입자들의 뭉침을 해소하여 분산시킬 수 있어 분산에 필요한 시간을 혁신적으로 단축시킬 수 있다.

도 5는 상기 스크린(40)의 또 다른 실시예의 구성을 보인 사시도이다.

도 5를 참조하면 상기 스크린(40)의 또 다른 실시예는, 적층된 스크린링(41) 들의 흡착방지날개(43)가 상하 교차하여 위치하도록 구성할 수 있다.

이와 같은 실시예는 스크린(40)의 회전시 흡착방지날개(43)에 의한 와류의 생성이 심화되도록 하여 용매 흐름의 불규칙성을 더욱 높일 수 있다. 이와 같은 불규칙성은 뭉친 입자들과 비드(50)의 충돌 강도를 높이고, 충돌회수를 더 증가시킬 수 있는 것으로 분산에 필요한 시간을 단축시킬 수 있는 구성이다.

상기와 같이 본 발명은 스크린(40)의 표면에 용매의 흐름을 그 스크린(40)으로부터 멀어지는 방향으로 흐르게 하여 스크린(40)에 비드(50)가 흡착되는 것을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 그 용매의 흐름속도를 더욱 증가시키고, 흐름의 방향성을 제거하여 비드(50)와 분산입자간의 충돌확률을 높일 수 있게 된다.

상기 디스크(30)는 하부 순환공(32)과 측면 순환공(33)이 마련된 것으로 도시하고 설명하였으나, 상부측으로 순환공을 더 마련하거나, 측면 순환공을 사용하지 않고 상부측의 순환공만을 사용하는 구조로 변경할 수 있다.

또한 분산입자가 고르게 분산된 용매의 배출방향이 회전축(20)에 마련된 배출구(21)와 배출관(22)을 통해 상향으로 배출되도록 도시하고 설명하였으나, 그 분산입자가 고르게 분산된 용매의 배출방향은 케이스의 하부측 등 구조적으로 가능한 방향으로 배출되도록 설계를 변경하는 것은 당업자 수준에서 용이한 것이다.

도 1은 본 발명 비드의 흡착이 방지되는 습식 분쇄분산기의 단면 구성도이다.

도 2는 도 1에서 디스크의 일실시 구성을 보인 사시도이다.

도 3은 도 1에서 스크린의 일실시 구성을 보인 사시도이다.

도 4는 상기 스크린의 다른 실시예의 구성을 보인 사시도이다.

도 5는 상기 스크린의 또 다른 실시예의 구성을 보인 사시도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10:본체 11:용매공급관

12:입자투입관 20:회전축

21:배출구 22:배출관

30:디스크 31:교반날개

32:하부 순환공 33:측면 순환공

40:스크린 41:스크린링

42:배출홈 43:흡착방지날개

Claims (6)

1. 비드, 용매 및 분산입자가 공급되는 케이스;

   상기 케이스 내에 삽입되는 회전축에 결합되어 상기 회전축의 회전에 따라 회전하며, 상기 비드, 상기 용매 및 상기 분산입자를 순환시키는 디스크; 및

   각각 상부일부에 단차가 낮은 영역인 다수의 배출홈과, 상기 배출홈들이 형성되지 않은 영역의 외경측에서 돌출되는 흡착방지날개를 구비하는 스크린링들이 다수로 적층되어,

   상기 디스크의 내측에서 상기 회전축에 결합되어 회전하면서 상기 분산입자가 분산된 용매를 필터링하여 배출하며 상기 비드가 표면에 흡착되지 않도록 표면에서 멀어지는 방향으로 용매의 흐름을 유도하는 스크린을 포함하는 비드의 흡착이 방지되는 습식 분쇄분산기.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,

   상기 다수로 적층된 스크린링들은,

   각각의 상기 흡착방지날개가 세로방향으로 일치되도록 적층된 것을 특징으로 하는 비드의 흡착이 방지되는 습식 분쇄분산기.
4. 제1항에 있어서,

   상기 다수로 적층된 스크린링들은,

   각각의 상기 흡착방지날개가 스크류를 형성하도록 적층된 것을 특징으로 하는 비드의 흡착이 방지되는 습식 분쇄분산기.
5. 제1항에 있어서,

   상기 다수로 적층된 스크린링들은,

   각각의 상기 흡착방지날개가 상하로 교번하여 세로방향으로 일치되도록 적층된 것을 특징으로 하는 비드의 흡착이 방지되는 습식 분쇄분산기.
6. 삭제

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