KR101172036B1

KR101172036B1 - 입자 코팅장치

Info

Publication number: KR101172036B1
Application number: KR1020100087601A
Authority: KR
Inventors: 김도일; 김선중; 박민숙; 오재선; 박동훈
Original assignee: 주식회사 미래에스아이
Priority date: 2010-09-07
Filing date: 2010-09-07
Publication date: 2012-08-07
Also published as: KR20120025305A

Abstract

본 발명은 입자의 표면에 코팅재를 코팅하는 입자 코팅장치에 관한 것으로서, 내부에 혼화공간을 형성하고, 천정면을 형성하는 덮개 상에 처리대상체를 투입할 수 있도록 투입구가 마련된 하우징과, 하우징의 중심상에서 수직상으로 설치된 구동 회전축과, 하우징 내의 바닥면에 대향되게 구동 회전축에 설치되되 구동 회전축이 제1방향으로 회전시 상방을 향하는 와류를 형성할 수 있도록 된 제1교반날개와, 하우징 내의 천정면에 대향되어 구동 회전축에 제1교반날개와 이격되게 설치되되 제1방향으로 구동 회전축이 회전시 하방으로 향하는 와류를 형성할 수 있도록 제1교반날개와 반대방향으로 장착된 제2교반날개와, 하우징의 측면에 마련되어 하우징 내로 처리대상체의 표면을 코팅할 코팅재를 분사하는 분사노즐과, 분사노즐을 통해 코팅재를 공급하는 코팅재 공급기와, 구동 회전축을 회전구동하는 구동부와, 덮개 상에 하우징의 혼화공간과 연통되게 상방으로 연장되어 혼화공간으로부터 기체를 배출하는 적어도 하나의 배출부를 구비한다. 이러한 입자 코팅 장치에 의하면, 혼화공간 내에서 교반되는 처리대상 입자 및 코팅물질의 배출관으로의 오버 플로우는 억제되면서도 기체는 원활하게 배출관으로 배출될 수 있는 장점을 제공한다.

Description

입자 코팅장치{particle coating apparatus}

본 발명은 입자의 표면에 코팅물질을 코팅할 수 있도록 된 입자 코팅장치에 관한 것으로서, 상세하게는 교반을 통해 코팅효율을 향상시키면서도 코팅재 투입시 혼입된 기체의 배기가 원활하게 이루어질 수 있도록 된 입자 코팅장치에 관한 것이다.

직경이 수밀리 이하의 입자의 표면에 코팅물질을 코팅하는 방식으로 교반기를 이용하는 방식이 있다.

그런데, 교반기 내에 입자와 코팅물질을 함께 투입하고 교반하는 경우 입자마다의 코팅 두께를 균일하게 하기 어렵고 코팅물질에 의해 입자가 더해져서 정밀하고 균일한 코팅두께를 요구하는 경우 적용할 수 없는 문제점이 있다.

한편, 교반기 내에 코팅액을 분사하면서 코팅하는 방식을 적용하는 경우 코팅액과 함께 유입되는 기체가 원활하게 배기되도록 배기구가 형성되어 있어야 하나 이 경우 교반되는 입자와 코팅물질이 함께 배기구를 통해 배출되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 창안된 것으로서, 입자의 표면에 코팅물질을 균일하게 코팅할 수 있으면서도 배기구를 통한 오버플로우가 억제될 수 있는 입자 코팅장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 입자 코팅장치는 내부에 혼화공간을 형성하고, 천정면을 형성하는 덮개 상에 처리대상체를 투입할 수 있도록 투입구가 마련된 하우징과; 상기 하우징의 중심상에서 수직상으로 설치된 구동 회전축과; 상기 하우징 내의 바닥면에 대향되게 상기 구동 회전축에 설치되되 상기 구동 회전축이 제1방향으로 회전시 상방을 향하는 와류를 형성할 수 있도록 된 제1교반날개와; 상기 하우징 내의 천정면에 대향되어 상기 구동 회전축에 상기 제1교반날개와 이격되게 설치하되 상기 제1방향으로 구동 회전축이 회전시 하방으로 향하는 와류를 형성할 수 있도록 상기 제1교반날개와 반대방향으로 장착된 제2교반날개와; 상기 하우징의 측면에 마련되어 상기 하우징 내로 상기 처리대상체의 표면을 코팅할 코팅재를 분사하는 분사노즐과; 상기 분사노즐을 통해 상기 코팅재를 공급하는 코팅재 공급기와; 상기 구동 회전축을 회전구동하는 구동부와; 상기 덮개 상에 상기 하우징의 혼화공간과 연통되게 상방으로 연장되어 상기 혼화공간으로부터 기체를 배출하는 적어도 하나의 배출부;를 구비한다.

바람직하게는 상기 배출부는 상기 덮개로부터 상기 혼화공간과 연통되게 상방으로 연장된 배출관과; 상기 배출관의 상단에서 결합되어 상기 배출관의 내부공간을 폐쇄하되 기체가 토출되는 토출구가 형성된 캡과; 상기 캡으로부터 상기 내부공간의 내경보다 작은 외경을 갖으며 상기 토출구와 연통된 배출유로를 갖게 하방으로 연장하되 상기 배출유로와 연통되는 유입공이 외주면에 형성된 제1연장부와; 상기 제1연장부의 종단에서 상기 배출유로를 폐쇄하되 상기 제1연장부보다 확장된 외경을 갖으며 상기 배출관의 내경보다는 작게 형성된 방해디스크와; 상기 방해 디스크의 저부에서 하방으로 연장되어 자유 회전가능하게 결합된 자유 회전축과; 상기 자유 회전축상에 설치된 적어도 하나의 간섭 날개;를 구비한다.

또한, 상기 하우징의 상기 혼화공간의 바닥면은 상기 구동 회전축에 대응되는 부분의 바닥 중앙부분에서 상기 하우징의 내측벽 부분 사이 영역을 진행할수록 점진적으로 깊이가 깊어지다가 상기 하우징의 내측벽부분으로 가까워질 수록 다시 깊이가 낮아지게 호형홈을 갖는 구조로 형성된다.

또한, 상기 배출관은 상기 제1 및 제2교반날개의 회전에 의해 점유되는 영역 내에 설치된 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 입자 코팅장치에 의하면, 혼화공간 내에서 교반되는 처리대상 입자 및 코팅물질의 배출관으로의 오버 플로우는 억제되면서도 기체는 원활하게 배출관으로 배출될 수 있는 장점을 제공한다.

도 1은 본 발명에 따른 입자 코팅장치를 나타내 보인 사시도이고,
도 2는 도 1의 입자 코팅장치의 하우징을 통해 코팅재를 공급하는 코팅재 공급기를 개략적으로 나타내 보인 도면이고,
도 3은 도 1의 입자 코팅장치의 하우징을 중심으로 하는 일부요소에 대한 부분 발췌 측면도이고,
도 4는 도 3의 하우징의 단면도이고,
도 5는 도 3의 하우징 상부에 마련된 배출부의 분리 사시도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 입자 코팅장치를 더욱 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 입자 코팅장치를 나타내 보인 사시도이고, 도 2는 도 1의 입자 코팅장치의 하우징을 통해 코팅재를 공급하는 코팅재 공급기를 개략적으로 나타내 보인 도면이고, 도 3은 도 1의 입자 코팅장치의 하우징을 중심으로 하는 일부요소에 대한 부분 발췌 측면도이고, 도 4는 도 3의 하우징의 단면도이다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 입자 코팅기(100)는 하우징(110), 구동 회전축(121), 제1교반날개(131), 제2교반날개(132), 분사노즐(141), 코팅재 공급기(160), 모터(171), 배출부(180)를 구비한다.

하우징(110)은 하부가 막힌 속이빈 원통형상의 혼화공간(113)을 덮개(112)에 폐쇄된 구조로 형성되어 있다.

하우징(110)의 덮개(112)는 하우징(110)을 지면에 이격될 수 있게 지지할 수 있도록 형성된 프레임 구조체의 상면(201)에 일체로 결합되어 있다.

하우징(110)의 중심부를 벗어난 덮개(112) 상에는 처리대상체인 입자를 투입할 수 있도록 투입구(115a)가 마련된 호퍼(115)가 마련되어 있다.

여기서 처리대상체인 입자의 크기는 제한하지 않음은 물론이다.

호퍼(115)의 투입구(115a)에는 처리대상체를 투입시에는 개방하고 교반시에는 폐쇄시킬 수 있는 도어(미도시)가 마련되어 있다.

하우징(100)의 혼화공간(113)의 바닥면은 구동 회전축(121)에 대응되는 부분의 바닥 중앙부분(117)에서 하우징(110)의 수직상으로 연장된 내측벽(118) 부분 사이 영역을 진행할수록 점진적으로 깊이가 깊어지다가 하우징(110)의 내측벽(118) 부분으로 가까워질 수록 다시 깊이가 낮아지게 영문자 'W'자형의 호형홈(119)을 갖는 구조로 형성되어 있다.

이러한 바닥면의 호형홈(119) 구조로 인해 교반시 처리대상체의 이동이 거의 없는 데드영역(Dead Zone)이 형성되지 않는다.

구동 회전축(121)은 하우징(110)의 중심상에서 하우징(110)의 외측에서 혼화공간(113) 내부로 수직상으로 연장되게 설치되어 있다.

제1교반날개(131)는 하우징(110) 내의 바닥면에 대향되게 구동 회전축(121)에 설치되되 구동 회전축(121)이 제1방향 예를 들면 시계방향으로 회전시 상방을 향하는 와류를 형성할 수 있도록 되어 있다.

제1교반날개(131)는 구동 회전축(121)의 외주면을 따라 경사지게 연장되면서 날개면이 곡면을 갖게 뒤틀린 형상의 통상의 프로펠러 구조와 같이 일방향으로 회전시 회전방향과 직교하는 어느 한 방향으로 기류를 보낼 수 있는 것을 적용하면 된다.

제2교반날개(132)는 하우징(110) 내의 천정면 즉, 덮개(112)에 대향되어 구동 회전축(121)에 제1교반날개(131)와 이격되게 설치하되 제1방향으로 구동 회전축(121)이 회전시 하방으로 향하는 와류를 형성할 수 있도록 제1교반날개(131)와 반대방향으로 장착되어 있다.

분사 노즐(141)은 하우징(110)의 측면에 혼화공간(113)과 연통되게 원주방향을 따라 다수 마련된 유입홀(142)상에 마련되어 후술되는 코팅재 공급기(150)로부터 공급되는 코팅재를 하우징(110) 내로 분사한다.

코팅재 공급기(150)는 분사노즐(141)을 통해 코팅재를 공급한다.

코팅재 공급기(150)는 코팅재로서 액상의 코팅액이 수용된 저장용기(161)와, 저장용기에 압축된 공기를 공급하는 펌프(163) 및 저장용기(161)의 저부에서 분사노즐(141)로 코팅재를 공급하는 공급관(165)으로 되어 있다.

참조부호 166 및 167은 유로를 개폐하는 밸브이고, 참조부호 168은 압력밸브이다.

한편, 코팅재 공급기(150)는 코팅재를 분사노즐(141)을 통해 공급할 수 있도록 형성되며 도시된 예와 다른 구조가 적용될 수 있음은 물론이다.

구동부는 구동 회전축을 회전 구동하며, 도시된 예에서는 모터(171)와, 모터(171)의 회전축(171a)과 하우징(110)에 설치된 구동회전축(121)에 동심상으로 형성된 종동기어(122) 사이를 벨트 및 중계기어를 포함한 동력전달부재에 의해 전단할 수 있도록 되어 있고, 구동회전축에 모터의 회전축이 직결될 수도 있다.

배출부(180)는 덮개(112) 상에 하우징(110)의 혼화공간(113)과 연통되게 상방으로 연장되어 분사노즐(141)을 통해 코팅재와 함께 유입된 기체를 배출할 수 있도록 되어 있다.

배출부(180)는 동일 반경위치에 상호 이격되게 복수개 마련되어 있다.

배출부(180)는 배출관(181), 캡(183), 제1연장부(184), 방해 디스크(185), 자유 회전축(187) 및 간섭날개(189)로 되어 있다.

배출관(181)은 덮개(112)로부터 혼화공간(113)과 연통되게 상방으로 연장되어 내부 공간을 갖게 형성되어 있다.

바람직하게는 배출관(181)은 제1 및 제2교반날개(131)(132)의 회전에 의해 점유되는 영역내 즉, 구동 회전축(121)의 중심으로부터 제1 및 제2교반날개(131)(132)의 종단까지 회전에 의해 점유되는 영역 내에 위치되게 설치된다.

캡(183)은 배출관(181)의 상단에서 결합되어 배출관(181)의 내부공간을 폐쇄하되 기체가 토출되는 토출구(182)가 형성되어 있다.

제1연장부(184)는 캡(183)으로부터 내부공간의 내경보다 작은 외경을 갖으며 토출구(182)와 연통된 배출유로(184b)를 갖게 하방으로 연장하되 배출유로(184b)와 연통되는 유입공(184a)이 외주면에 형성되어 있다.

방해 디스크(185)는 제1연장부(184)의 종단에서 배출유로(184b)를 폐쇄하되 상기 제1연장부(184)보다 확장된 외경을 갖으며 배출관(181)의 내경보다는 작게 형성되어 있다.

자유 회전축(187)은 방해 디스크(185)의 저부에서 하방으로 연장되어 자유 회전가능하게 결합되어 있다.

간섭날개(189)는 자유 회전축(189)상에 길이방향을 따라 상호 이격되게 복수개 설치되어 있다.

바람직하게는 간섭 날개(189)는 회전시 상하 방향으로의 기류발생을 억제시킬 수 있도록 앞서 제1 및 제2 교반날개(131)(132)와는 다르게 자유 회전축(187)의 길이방향을 따라 날개면(189a)이 나란하게 판형으로 형성된 것을 적용한다.

이러한 입자 코팅 장치(100)는 투입구(115a)를 통해 표면을 코팅하고자 하는 처리대상체인 입자를 투입하고, 투입구(115a)를 폐쇄시킨 다음 제1교반날개(131)가 상방으로 와류를 형성시킬 수 있는 방향으로 구동 회전축(121)이 회전되게 모터(171)를 구동하면서, 코팅재 공급기(150)의 펌프(163)를 가동하여 분사노즐(141)을 통해 코팅재를 하우징(110) 내로 분사한다.

이러한 과정에서 제1교반날개(131)는 회전하면서 상방으로 와류를 일으키고, 제2교반날개(132)는 하방으로 와류를 일으킴으로서 혼화공간(113) 내의 제1교반날개(131)와 제2교반날개(132) 사이의 영역에서 입자 상호간의 혼화 및 공급된 코팅재와의 혼화가 원활하게 이루어지며 혼화공간(113) 내에 지속적으로 투입된 코팅재에 의해 내부 압력이 증가시 코팅재와 함께 투입된 기체 또는 초기 혼화공간(113) 내에 잔류한 기체는 배출관(181)을 통해 상방으로 배출흐름이 형성되고 이 과정에서 배출기체는 유동되는 입자 및 코팅재와 함께 상방으로 이송시 간섭날개(189)에 간섭되면서 상승력이 감쇠되고, 방해디스크(185)에 의해 입자 및 코팅재의 상승은 차단되며 기체만 유입공(184a)을 통해 캡(183)외부로 배출된다.

따라서, 하우징(110)내에서의 교반과정에서 혼화공간(113) 내의 압력이 증가할 때도 기체는 배출관(181)을 통해 원활하게 배출되면서 처리대상 입자 및 코팅재의 배출관(181) 외부로의 배출이 억제된다.

110: 하우징 121: 구동 회전축
131: 제1교반날개 132: 제2교반날개
180: 배출부

Claims

내부에 혼화공간을 형성하고, 천정면을 형성하는 덮개 상에 처리대상체를 투입할 수 있도록 투입구가 마련된 하우징과;
상기 하우징의 중심상에서 수직상으로 설치된 구동 회전축과;
상기 하우징 내의 바닥면에 대향되게 상기 구동 회전축에 설치되되 상기 구동 회전축이 제1방향으로 회전시 상방을 향하는 와류를 형성할 수 있도록 된 제1교반날개와;
상기 하우징 내의 천정면에 대향되어 상기 구동 회전축에 상기 제1교반날개와 이격되게 설치하되 상기 제1방향으로 구동 회전축이 회전시 하방으로 향하는 와류를 형성할 수 있도록 상기 제1교반날개와 반대방향으로 장착된 제2교반날개와;
상기 하우징의 측면에 마련되어 상기 하우징 내로 상기 처리대상체의 표면을 코팅할 코팅재를 분사하는 분사노즐과;
상기 분사노즐을 통해 상기 코팅재를 공급하는 코팅재 공급기와;
상기 구동 회전축을 회전구동하는 구동부와;
상기 덮개 상에 상기 하우징의 혼화공간과 연통되게 상방으로 연장되어 상기 혼화공간으로부터 기체를 배출하는 적어도 하나의 배출부;를 구비하는 것을 특징으로 하는 입자 코팅 장치.
제1항에 있어서, 상기 배출부는
상기 덮개로부터 상기 혼화공간과 연통되게 상방으로 연장된 배출관과;
상기 배출관의 상단에서 결합되어 상기 배출관의 내부공간을 폐쇄하되 기체가 토출되는 토출구가 형성된 캡과;
상기 캡으로부터 상기 내부공간의 내경보다 작은 외경을 갖으며 상기 토출구와 연통된 배출유로를 갖게 하방으로 연장하되 상기 배출유로와 연통되는 유입공이 외주면에 형성된 제1연장부와;
상기 제1연장부의 종단에서 상기 배출유로를 폐쇄하되 상기 제1연장부보다 확장된 외경을 갖으며 상기 배출관의 내경보다는 작게 형성된 방해디스크와;
상기 방해 디스크의 저부에서 하방으로 연장되어 자유 회전가능하게 결합된 자유 회전축과;
상기 자유 회전축상에 설치된 적어도 하나의 간섭 날개;를 구비하는 것을 특징으로 하는 입자 코팅 장치.
제2항에 있어서, 상기 하우징의 상기 혼화공간의 바닥면은 상기 구동 회전축에 대응되는 부분의 바닥 중앙부분에서 상기 하우징의 내측벽 부분 사이 영역을 진행할수록 점진적으로 깊이가 깊어지다가 상기 하우징의 내측벽부분으로 가까워질 수록 다시 깊이가 낮아지게 호형홈을 갖는 구조로 형성된 것을 특징으로 하는 입자 코팅장치.
제3항에 있어서, 상기 배출관은 상기 제1 및 제2교반날개의 회전에 의해 점유되는 영역 내에 설치된 것을 특징으로 하는 입자 코팅장치.