KR101118578B1 - 대향충돌방식의 서브마이크로 분급분쇄기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 대향충돌방식의 서브마이크로 분급분쇄기에 관한 것으로, 본체부에 충진된 분쇄대상물에 상호 대향충돌하는 고압공기를 분사하는 다수의 노즐과, 상기 분쇄대상물이 분쇄된 분쇄물을 회전하며 분급하는 분급부와, 상기 분급부의 하부에서 소정간격 이격되어 위치하며 분급된 분쇄물을 배출하는 배출관을 포함하는 대향충돌방식의 서브마이크로 분급분쇄기에 있어서, 상기 다수의 분사노즐 각각은 고압의 공기를 상기 본체부의 내측 중앙부를 향해 분사함과 아울러 주변의 상기 분쇄대상물을 유입시켜 상기 고압의 공기와 함께 분사하는 것을 특징으로 한다. 이와 같은 구성의 본 발명은 고압의 공기를 분사하는 분사노즐의 외경부에 분쇄대상물의 일부를 유입시켜 그 고압공기와 함께 분사할 수 있는 분쇄대상물 유입공을 마련하여, 그 고압의 공기와 분쇄대상물의 충돌에 의한 분쇄와 함께 분쇄대상물간의 충돌에 의한 분쇄가 이루어지도록 하여 분쇄효율을 높일 수 있는 효과가 있다.

Description

대향충돌방식의 서브마이크로 분급분쇄기{Opposed collision type sub-micro classification and pluverization device}

본 발명은 대향충돌방식의 서브마이크로 분급분쇄기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 분쇄효율을 높이며 분급이 보다 원활하게 될 수 있도록 하는 대향충돌방식의 서브마이크로 분급분쇄기에 관한 것이다.

일반적으로 분쇄대상물을 건식으로 서브마이로(sub-micro) 급으로 분쇄하는 분쇄기는 고압의 공기를 여러 방향에서 분사하여 그 분쇄대상물을 분쇄하며, 그 고압 공기의 공급에 의한 기류에 의해 분쇄된 분쇄대상물이 상승할 때 회전하는 분급부를 통해 소정 크기 이하의 분쇄물(분쇄물은 분쇄대상물이 분쇄된 결과물임)만 외부로 배출될 수 있도록 분급작용을 할 수 있다.

종래에는 분쇄영역 내에 분쇄대상물을 넣고, 그 분쇄영역의 중앙을 향해 세 방향에서 고압공기를 분사하는 구조가 공지되어 있으며, 이와 같은 종래 건식 분급 및 분쇄기를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.

도 1은 종래 건식 분급 및 분쇄기의 단면도이다.

도 1을 참조하면 종래 건식 분급 및 분쇄기는, 분쇄대상물이 충진되는 분쇄공간을 제공하는 본체부(100)와, 상기 본체부(100)에 분쇄대상물을 공급하는 피딩부(200)와, 상기 본체부(100)에 삽입되어 그 분쇄공간의 중앙부를 향해 고압의 공기를 분사하는 다수의 분사노즐(300)과, 상기 분쇄공간의 상부측에 마련되어 있으며, 상기 다수의 분사노즐(300)에서 분사된 공기에 의해 상기 분쇄대상물이 분쇄된 분쇄물이 상향으로 이동한 상태에서 분급하는 분급부(400)를 포함하여 구성된다.

상기 다수의 분사노즐(300)은 고압의 공기를 원활하게 분사하기 위하여 노즐측의 구경이 더 작은 것을 사용한다.

이하, 상기와 같이 구성되는 종래 건식 분급 및 분쇄기의 구성과 작용을 보다 상세히 설명한다.

먼저, 본체부(100)의 형상은 그 본체부(100) 내에 분쇄대상물을 공급하는 피딩부(200)가 상부측에서 연결되며, 하부측에는 다수의 분사노즐(300)이 중앙을 향해 마주하도록 위치하며, 그 분사노즐(300)을 통해 공급되는 고압의 공기에 의해 분사대상물이 분쇄된다.

이러한 분쇄는 고압공기에 의한 분쇄대상물의 분쇄가 주로 이루어지며, 그 분사노즐(300)의 분사구측에서 소정거리 내측에서 주된 분쇄가 이루어지게 된다.

또한 상기 분쇄대상물의 분쇄에 의해 생성되는 분쇄물들은 그 분사노즐(300)에서 분사되는 고압의 공기에 의해 그 본체부(100)의 하부측에서 상부측으로 상승기류를 타고 상승하게 된다.

이때 상기 본체부(100)의 내측 상부에는 그 본체부(100)의 상부에 위치하는 모터(410)에 의해 회전하는 분급부(400)가 마련되어 있으며, 상기 상승기류를 타고 상승된 분쇄물들은 그 분급부(400)를 통해 분급되어 그 분급부(400)를 통과한 분쇄물들이 배출관(420)을 통해 외부로 배출된다.

상기 분급부(400)를 통해 배출되지 못한 상대적으로 입경이 큰 분쇄물들은 다시 하강하여 상기 분사노즐(300)에 의해 공급되는 고압공기에 의해 다시 분쇄된다.

상기 분급부(400)의 형상은 원통형의 구조에 측면에 다수의 분급공(430)이 마련된 것이며, 상기 모터(410)에 의해 회전되는 속도에 의해 그 분급공(430)을 통과할 수 있는 분쇄물의 입경을 제한할 수 있다.

즉, 분급부(400)는 회전속도에 의해서 분쇄물의 입경분포별 분급이 가능하게 된다.

또한 그 분급부(400)는 배출관(420)과의 연결부분에 공기분사부(440)를 더 포함하고 있다. 상기 공기분사부(440)는 회전하는 분급부(400)와 고정된 배출관(420)의 사이로 분쇄물이 유입되는 것을 방지하는 역할을 하게 되며, 그 공기분사부(440)를 통해 분사되는 공기는 그 분급부(400)의 외측과 분급부(400)의 내측으로 분할되어 공급되는 구조를 가지고 있다.

그러나 상기와 같은 종래 건식 분급 및 분쇄기는 분쇄대상물이 본체부(100) 내에 충진된 상태에서 분사노즐(300)에서 분사되는 고압의 공기와 그 분쇄대상물의 충돌에 의한 분쇄가 주를 이루기 때문에 분쇄 효율이 낮으며, 따라서 원하는 입도 분포로 전체 분쇄대상물을 분쇄하는데 까지 소요시간이 많이 걸리는 문제점이 있었다.

또한 종래 건식 분급 및 분쇄기는 공기분사부(440)를 사용하여 상기 분급부(400)와 배출관(420)의 사이로 분쇄물이 유입되는 것을 방지하고 있으나, 그 공기분사부(440)로 공급되는 공기의 압력은 그 분급부(400) 주변의 압력보다 높은 상태로 공급되나, 그 공기분사부(440)에서 분급부(400)의 외측과 내측으로 분할되는 과정에서 일측의 압력이 상대적으로 낮아질 수 있으며 이에 의해 분쇄물의 일부가 유입될 가능성이 존재한다.

이와 같이 분쇄물이 상기 분급부(400)와 배출관(420)의 사이로 유입되면 원하지 않은 입도의 분쇄물이 배출되어 분급의 신뢰성을 저하시키며, 상기 분급부(400)의 회전에 저항으로 작용하여 장비의 손상을 발생시킬 수 있는 문제점이 있었다.

상기한 바와 같은 문제점을 감안한 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 고압공기와 분쇄대상물의 충돌 및 분쇄대상물간의 충돌도 활성화시켜 분쇄효율을 높일 수 있는 대향충돌방식의 서브마이크로 분급분쇄기를 제공함에 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 분쇄물이 회전체인 분급부와 고정체인 배출관의 사이에 유입되는 것을 완전하게 방지할 수 있는 대향충돌방식의 서브마이크로 분급분쇄기를 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명 대향충돌방식의 서브마이크로 분급분쇄기는, 본체부에 충진된 분쇄대상물에 상호 대향충돌하는 고압공기를 분사하는 다수의 노즐과, 상기 분쇄대상물이 분쇄된 분쇄물을 회전하며 분급하는 분급부와, 상기 분급부의 하부에서 소정간격 이격되어 위치하며 분급된 분쇄물을 배출하는 배출관을 포함하는 대향충돌방식의 서브마이크로 분급분쇄기에 있어서, 상기 다수의 분사노즐 각각은 고압의 공기를 상기 본체부의 내측 중앙부를 향해 분사함과 아울러 주변의 상기 분쇄대상물을 유입시켜 상기 고압의 공기와 함께 분사하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 분쇄대상물에 고압의 공기를 분사하는 분사노즐의 외경부에 분쇄대상물의 일부를 유입시켜 그 고압공기와 함께 분사할 수 있는 분쇄대상물 유입공을 마련하여, 그 고압의 공기와 분쇄대상물의 충돌에 의한 분쇄와 함께 분쇄대상물간의 충돌에 의한 분쇄가 이루어지도록 하여 분쇄효율을 높일 수 있는 효과가 있다.

또한 본 발명은 회전속도에 의해 분쇄물의 입도분포를 정하여 분급배출할 수 있는 분급부와, 그 분급부에서 분급된 분쇄물을 배출하는 배출관 사이에 양압의 공기를 공급하여 그 분급부의 내측과 외측으로 분할하여 공급할 때, 그 분할이 원활하게 이루어지도록 함으로써, 그 분급부와 그 분급부 하부측의 배출관 사이에 분쇄물이 유입되는 것을 방지하여, 분급의 신뢰성을 향상시킴과 아울러 장비의 손상을 방지할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래 건식 분급 분쇄기의 구성도이다.
도 2는 본 발명 대향충돌방식의 서브마이크로 분급분쇄기의 구성도이다.
도 3은 도 2의 분사노즐의 작용에 의한 분쇄대상물의 이동을 보인 평면 모식도이다.
도 4는 도 2 및 도 3의 분사노즐의 구성도이다.
도 5는 분사노즐의 단면 구성도이다.
도 6은 실리카의 분쇄전 입도분포 그래프이다.
도 7은 본 발명의 건식 분급 분쇄기에 의해 분쇄된 실리카의 입도분포 그래프이다.

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

도 2는 본 발명 대향충돌방식의 서브마이크로 분급분쇄기의 구성도이고, 도 3은 도 2의 분사노즐의 작용에 의한 분쇄대상물의 이동을 보인 평면 모식도이다.

도 2와 도 3을 각각 참조하면 본 발명 대향충돌방식의 서브마이크로 분급분쇄기는, 분쇄대상물이 충진되는 분쇄공간을 제공하는 본체부(10)와, 상기 본체부(10)에 분쇄대상물을 공급하는 피딩부(20)와, 상기 본체부(10)에 삽입되어 그 분쇄공간의 중앙부를 향해 고압의 공기를 분사함과 아울러 그 분쇄공간 내에서 상기 분쇄대상물의 일부를 내측으로 유입 후 다시 분사시켜 그 분쇄대상물 간의 충돌을 유도하는 다수의 분사노즐(30)과, 상기 분쇄공간의 상부측에 마련되어 있으며, 상기 다수의 분사노즐(30)에서 분사된 공기 및 분쇄대상물에 의해 상기 분쇄대상물이 분쇄된 분쇄물이 상향으로 이동한 상태에서 분급하는 분급부(40)와, 상기 분급부(40)의 하부측에 위치하여 상기 분급부(40)를 통해 분급된 분쇄물을 외부로 배출하는 배출관(50)과, 상기 분급부(40)와 배출관(50)의 사이에 위치하여, 외부의 공기를 상기 분급부(40)의 내측 및 외측으로 균일하게 분사하는 공기분사부(60)를 포한한다.

이하, 상기와 같이 구성된 본 발명 대향충돌방식의 서브마이크로 분급분쇄기의 구성과 작용을 보다 상세히 설명한다.

먼저, 본체부(10)는 원통형의 구조를 가지고 있으며, 그 하단부의 외경측에서는 다수의 분사노즐(30)이 삽입설치되어 있고, 그 상단부에는 분쇄대상물을 공급하는 피딩부(20)가 연결된다.

도 4는 상기 분사노즐(30)의 일부투영 사시도이고, 도 5는 분사노즐(30)의 단면 구성도이다.

도 4와 도 5를 각각 참조하면 상기 분사노즐(30)의 형상은 외부로부터 고압의 공기를 공급받는 공급포트(31)와, 그 공급포트(31)의 반대편에 마련되어 상기 본체부(10)의 중앙으로 고압의 공기를 분사하는 분사구(33)와, 상기 분사구(33)의 주변 외경부에 마련되어 고압 공기의 분사에 따라 주변의 분쇄대상물을 유입시켜 상기 분사구(33)를 통해 분사되도록 하는 다수의 분쇄대상물 유입공(34)과, 상기 공급포트(31)과 상기 유입공(34)의 사이측에 마련된 격벽(35)의 중앙부에서 상기 공급포트(31)를 통해 공급된 공기를 가압하여 상기 분사구(33)측으로 분사하는 가압노즐(32)을 포함하여 구성된다.

이와 같은 구성의 분사노즐(30)을 외부에서 공급되는 고압의 공기 뿐만 아니라 본체부(10)의 내에 충진된 분쇄대상물을 함께 분사할 수 있어 그 분쇄대상물 간의 충돌이 충분히 일어날 수 있도록 하며, 그 분쇄대상물이 분사노즐(30)의 분사구(33) 부분에서 그 분사노즐(30)의 측면인 분쇄대상물 유입공(34)측으로 이동하는 흐름을 만들어 그 이동중에도 분쇄대상물간에 충돌로 분쇄가 이루어질 수 있도록 한다.

이처럼 본 발명은 분사노즐(30)의 구조를 변경하여 고압공기에 의한 분쇄대상물의 분쇄와 함께 분쇄대상물간의 충돌에 의한 분쇄가 함께 이루어지도록 하여 분쇄효율을 높일 수 있게 된다.

이와 같은 분쇄효율의 증가는 보다 빠른 시간내에 분쇄대상물을 원하는 입경 분포를 가지는 분쇄물로 분쇄함이 가능하게 된다.

상기와 같이 고압공기 및 분쇄대상물 상호간의 충돌에 의해 분쇄된 분쇄물은 상기 분사노즐(30)의 고압 공기 분사에 따른 상승기류를 따라 상승하게 된다.

이때 모터(41)에 의해 회전하는 분급부(40)를 통해 특정한 입경 이하로 분쇄된 분쇄물들이 분급되어 그 분급부(40) 하부에 연결된 배출관(50)을 통해 배출된다.

상기 분급부(40)의 형상은 종래와 동일하게 원통형의 형상에 측면에 분급공이 마련된 것일 수 있다.

또한 상기 분급부(40)와 배출관(50)의 사이에는 외부의 공기를 그 분급부(40)와 배출관(50)의 사이에서 분급부(40) 내측과 외측으로 균일하게 분배하여 분사하는 공기분사부(60)가 마련되어 있다.

상기 공기분사부(60)는 상기 분급부(40)의 하부측 배출관(50)의 외면을 에두른 형태의 버퍼부(61)와, 그 버퍼부(61)에서 상향으로 마련된 분사구(62)와, 상기 분사구(62)를 통해 분사되는 공기를 상기 분급부(40)의 내측과 외측으로 균일하게 분배하는 분배부(63)를 포함하고 있다.

상기 분배부(63)의 형상은 상기 분사구(62)의 직상부의 단차가 낮으며, 그 주변으로 완만하게 상향 경사진 형태를 가지며, 따라서 분사구(62)을 통해 상향으로 분사되는 공기가 그 분배부(63)에서 내측과 외측으로 분배되어 압력의 변화없이 분사됨으로써, 그 분급부(40)와 배출관(50)의 사이로 분쇄물이 유입되는 것을 방지할 수 있게 된다.

즉, 분배부(63)는 분사되는 공기가 분급부(40)의 내측 또는 외측으로 더 높은 압력으로 분사되는 것을 방지하여, 분쇄물이 유입될 수 없는 정도의 양압을 유지할 수 있도록 하는 역할을 한다.

이와 같이 본 발명은 분사노즐(30)의 형상을 변경하여 분쇄효율을 높이며, 분쇄물이 분급부(40) 이외의 공간을 통해 외부로 배출되는 것을 방지하여 분급 신뢰성을 향상시킬 수 있게 된다.

10 : 본체부 20 : 피딩부
30 : 분사노즐 40 : 분급부
50 : 배출관 60 : 공기분사부

Claims (5)

1. 본체부에 충진된 분쇄대상물에 상호 대향충돌하는 고압공기를 분사하는 다수의 노즐과, 상기 분쇄대상물이 분쇄된 분쇄물을 회전하며 분급하는 분급부와, 상기 분급부의 하부에서 소정간격 이격되어 위치하며 분급된 분쇄물을 배출하는 배출관을 포함하는 대향충돌방식의 서브마이크로 분급분쇄기에 있어서,
   상기 다수의 분사노즐 각각은, 고압의 공기를 상기 본체부의 내측 중앙부를 향해 분사함과 아울러 주변의 상기 분쇄대상물을 유입시켜 상기 고압의 공기와 함께 분사하도록 구성하고,
   상기 분급부의 하부측 상기 배출관의 외면을 에두른 형태의 버퍼부와, 상기 버퍼부에서 상향으로 마련된 분사구와, 상기 분사구를 통해 분사되는 공기를 상기 분급부 및 상기 배출관 사이영역의 내측과 외측으로 균일하게 분배하는 분배부를 구비하여, 상기 분급부와 상기 배출관의 사이영역의 내측과 외측방향으로 동일한 압력의 공기를 분사하여 상기 분급부와 상기 배출관의 사이로 상기 분쇄물이 유입되는 것을 방지하는 공기분사부를 포함하는 것을 특징으로 대향충돌방식의 서브마이크로 분급분쇄기.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 분사노즐은,
   상기 분사노즐의 형상은 외부로부터 고압의 공기를 공급받는 공급포트;
   상기 공급포트의 반대편에 마련되어 상기 본체부의 중앙으로 고압의 공기를 분사하는 분사구;
   상기 분사구의 주변 외경부에 마련되어 고압 공기의 분사에 따라 주변의 분쇄대상물을 유입시켜 상기 분사구를 통해 분사되도록 하는 다수의 분쇄대상물 유입공; 및
   상기 공급포트와 분쇄대상물 유입공의 사이측 내경부를 격리하는 격벽의 중앙부에 마련되어 상기 공급포트로 공급된 공기를 가압하여 상기 분사구로 분사하는 가압노즐을 포함하는 대향충돌방식의 서브마이크로 분급분쇄기.
   
3. 삭제
4. 삭제
5. 제1항에 있어서,
   상기 분배부는,
   상기 분사구의 직상부가 단차가 가장 낮으며, 그 단차가 가장 낮은 부분으로부터 양측으로 완만한 상향 경사진 경사부분을 가지는 것을 특징으로 하는 대향충돌방식의 서브마이크로 분급분쇄기.

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