KR101544173B1

KR101544173B1 - 아토마이저 장비

Info

Publication number: KR101544173B1
Application number: KR1020140015339A
Authority: KR
Inventors: 신민균; 임재현
Original assignee: 대신강업(주)
Priority date: 2014-02-11
Filing date: 2014-02-11
Publication date: 2015-08-12

Abstract

본 발명은 폐 SUS 스크랩을 이용하여 치밀한 조직의 SUS 분말를 제조하는 아토마이저 장비에 관한 것이다.
본 발명은 폐 금속 스크랩을 용융시킬 수 있는 용융 챔버, 물 분사를 통해 용융 금속을 분말화시킬 수 있는 분사 챔버 및 분말 금속을 수집할 수 있는 수집 챔버를 상하 조합하고, 융융 공정, 분말화 공정 및 수집 공정을 연계적으로 실시할 수 있는 새로운 형태의 금속 분말 제조방식을 구현함으로써, 치밀한 조직의 금속 분말을 효율적으로 제조할 수 있는 등 제품의 품질을 확보할 수 있으며, 공정의 효율성 및 생산성 향상을 도모할 수 있는 아토마이저 장비를 제공한다.

Description

아토마이저 장비{Atomizer equipment}

본 발명은 아토마이저 장비에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 폐 SUS 스크랩을 이용하여 치밀한 조직의 SUS 분말를 제조하는 아토마이저 장비에 관한 것이다.

일반적으로 아토마이저(Atomizer) 장비는 액체 분출부에 갖추어져 있는 노즐을 통해 용융 금속을 통과시키고, 이때의 용융 금속에 물이나 공기를 분사하여 용융 금속을 접촉시킴으로써, 용융 금속을 분열되게 하는 동시에 냉각ㆍ고화시켜서 금속 분말을 제조하는 장비이다.

예를 들면, 폐 스크랩 철을 전기로에서 용융시키고, 용융된 철을 가느다란 노즐을 통해 용융철이 흘러나올 때 이 흘러나오는 용융철에 고압의 물이나 공기를 분사하여, 미세한 철 분말을 만드는 장비이며, 이후 건조, 마그네틱 세퍼레이션, 스크리닝 등의 후 공정을 거쳐 아토마이저 파우더가 생산된다.

이러한 아토마이저 장비를 이용하여 금속 분말을 제조하는 방법의 일 예로서, 한국 공개특허 10-2007-0105256호에는 [금속 분말 제조 장치, 금속 분말 및 성형체]가 개시되어 있다.

상기 금속 분말 제조 장치, 즉 오토마이저 장비는 용융 금속을 오토마이징 방법에 의해 분말화하고, 다수의 금속 분말을 얻기 위해서 이용되는 것으로서, 용융 금속을 공급하는 공급부와, 공급부의 하방에 마련된 액체 분출부와, 액체 분출부의 하방에 마련된 노즐 및 통 형상체를 갖는 구조로 이루어지며, 큰 입경의 아모퍼스 금속 분말을 제조할 수 있도록 되어 있다.

따라서, 본 발명은 오토마이징 방법을 이용하여 폐 SUS 스크랩으로 치밀한 조직의 SUS 분말을 효율적으로 제조할 수 있는 오토마이저 장비를 그 안출의 대상으로 한다.

따라서, 본 발명은 이와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 폐 금속 스크랩을 용융시킬 수 있는 용융 챔버, 물 또는 가스 분사를 통해 용융 금속을 분말화시킬 수 있는 분사 챔버 및 분말 금속을 수집할 수 있는 수집 챔버를 상하 조합하고, 융융 공정, 분말화 공정 및 수집 공정을 연계적으로 실시할 수 있는 새로운 형태의 금속 분말 제조방식을 구현함으로써, 치밀한 조직의 금속 분말을 효율적으로 제조할 수 있는 등 제품의 품질을 확보할 수 있으며, 공정의 효율성 및 생산성 향상을 도모할 수 있는 아토마이저 장비를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서 제공하는 아토마이저 장비는 다음과 같은 특징이 있다.

상기 아토마이저 장비는 서로 통하면서 차례로 연결되는 상부의 용융 챔버, 중간의 분사 챔버 및 하부의 수집 챔버를 포함하며, 상기 용융 챔버의 내부에는 폐 금속 스크랩을 용융시키는 도가니장치 및 히팅장치, 그리고 도가니장치에서 배출되어 떨어지는 용융 금속에 고압의 공기 또는 가스를 분사하는 노즐장치가 설치되어, 상기 용융 챔버에서 용융 금속에 공기가 접촉되지 못하도록 하고, 상기 분사 챔버에서 융융 금속의 분말화가 이루어지면서 아래로 떨어지도록 한 후에 이를 상기 수집 챔버에서 회수할 수 있는 구조로 이루어지는 것이 특징이다.

여기서, 상기 도가니장치는 하부에 배출구를 가지는 도가니와, 상기 도가니의 측면부와 하부를 둘러싸는 도가니 틀과, 상기 도가니의 배출구에 설치되어 용융 금속을 배출하는 노즐을 포함할 수 있다.

이때, 상기 도가니장치는 도가니 틀 내에 삽입 설치되면서 노즐의 둘레에 배치되어 노즐을 통해 배출되는 용융 금속에 열을 가하는 보조 히터를 더 포함할 수 있다.

그리고, 상기 히팅장치는 도가니장치에 있는 도가니 틀의 둘레를 따라 배치되는 전열 코일과, 상기 전열 코일에 전원을 공급하는 파워부와, 상기 용융 챔버의 외벽에 설치되면서 파워부를 지지하는 파워부 프레임을 포함하는 구조로 이루어질 수 있다.

또한, 상기 노즐장치는 용융 챔버 내부의 바닥판에 지지됨과 더불어 도가니장치의 저부에 위치되면서 상하 적층 조합되는 상부 금형과 하부 금형을 포함하고, 상기 상부 금형의 저면 중심부에 형성되는 노즐체와 상기 하부 금형의 중심부에 형성되면서 노즐체가 삽입 위치되는 노즐홀 사이에는 공기 또는 가스 분사를 위한 에어갭이 형성되며, 상기 하부 금형에는 외부로부터 공급되는 고압의 가스를 에어갭측으로 유도하는 가스 통로가 형성되는 구조로 이루어질 수 있다.

바람직한 실시예로서, 상기 아토마이저 장비는 도가니장치에 들어 있는 용융 금속의 배출을 단속하는 수단으로 스톱퍼장치를 포함할 수 있으며, 이때의 스톱퍼장치는 용융 챔버의 외벽에 설치되는 모터 및 모터 지지대와, 상기 모터의 축에 연결되어 회전하는 샤프트 및 피니언과, 상기 피니언과 맞물리는 랙을 가지면서 랙/피니언 전동에 의해 위아래로 움직이는 슬라이더 및 슬라이더 지지대와, 상기 슬라이더에 수평 연결되는 수평바 및 상기 수평바에 수직 연결되는 동시에 도가니의 배출구를 개폐하는 수직바로 이루어질 수 있다.

바람직한 실시예로서, 상기 아토마이저 장비는 용융 챔버의 커버를 개폐하는 수단으로 커버 리프트장치를 포함할 수 있으며, 이때의 커버 리프트장치는 용융 챔버의 외벽에 설치되는 업다운 실린더 및 실린더 지지대와, 상기 업다운 실린더의 로드에 연결되어 상하 운동가능한 동시에 하우징 내에 베어링에 의해 지지되어 회전 운동가능한 업다운/로테이션 샤프트와, 상기 업다운/로테이션 샤프트에 한쪽이 연결되는 동시에 다른 한쪽은 커버에 연결되는 암으로 이루어질 수 있다.

본 발명에서 제공하는 아토마이저 장비는 용융 챔버, 분사 챔버 및 수집 챔버의 적절한 상하 배치구조와 융융 공정, 분말화 공정 및 수집 공정의 연계적인 공정 조합을 이용하여, 폐 SUS 스크랩으로 SUS 분말을 효율적으로 제조함으로써, 품질이 우수한 SUS 분말을 제조할 수 있는 등 품질을 확보할 수 있고, 공정의 효율성 향상 및 이에 따른 생산성 향상을 도모할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 아토마이저 장비를 나타내는 정면도
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 아토마이저 장비를 나타내는 평면도
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 아토마이저 장비를 나타내는 측면도
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 아토마이저 장비의 도가니장치 및 노즐장치를 나타내는 정면도
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 아토마이저 장비의 히팅장치를 나타내는 정면도
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 아토마이저 장비의 스톱퍼장치를 나타내는 정면도
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 아토마이저 장비의 커버 리프트장치를 나타내는 측면도
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 아토마이저 장비의 사용상태를 나타내는 정면도

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1 내지 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 아토마이저 장비를 나타내는 정면도, 평면도 및 측면도이다.

도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이, 상기 아토마이저 장비는 폐 SUS 스크랩을 이용하여 치밀한 조직의 고품질 SUS 분말을 제조하는 장비로서, 용융 챔버, 분사 챔버 및 수집 챔버의 적절한 조합과 융융 공정, 분말화 공정 및 수집 공정의 연계구성을 통해 효율적으로 SUS 분말을 제조할 수 있는 구조로 이루어진다.

이를 위하여, 폐 SUS 스크랩에 대한 용융 공정이 이루어지는 용융 챔버(10), 고압의 공기와 용융 금속의 접촉에 의해 SUS 분말이 만들어지는 분말화 공정이 이루어지는 분사 챔버(11), SUS 분말을 회수하는 수집 공정이 이루어지는 수집 챔버(12)가 마련된다.

이러한 각 챔버들은 원통형의 탱크 구조물 형태로 이루어지게 되고, 위에서부터 아래로 용융 챔버(10)와 분사 챔버(11), 그리고 수집 챔버(12)가 차례로 연결 조립되어 서로 통하면서 하나의 밀폐형 수직 타워를 이루게 된다.

그리고, 상기 용융 챔버(10)의 상부는 커버(40)에 의해 마감되고, 이때의 커버(40)는 개폐조작이 가능한 핸들 클램프(47)에 의해 용융 챔버(10)에 체결되는 구조로 설치된다.

또한, 상기 커버(40)에는 도가니에 있는 용융 금속을 수조작 또는 자동으로 휘저어주기 위한 수단으로 다짐봉(48)이 구비되며, 이때의 다짐봉(48)은 커버 중심을 관통하여 챔버 내부에 위치되는 도가니 속까지 도달할 수 있는 길이를 가질 수 있게 된다.

또한, 상기 용융 챔버(10)에는 주변 기기로서, 라이트, 투시창, 오토 벤트, 온도센서포트, 진공 예비포트 등이 갖추어져 있다.

특히, 상기 용융 챔버(10) 및 커버(40)는 내부가 비어 있는 이중벽 구조로 이루어지게 되고, 용융 챔버(10)와 커버(40)의 외벽에는 냉각수의 유입과 배출을 위한 2개의 냉각수 포트(49)가 각각 형성된다.

이에 따라, 상기 용융 챔버(10)와 커버(40)의 이중벽 구조로 되어 있는 내부로 냉각수가 공급되면서 용융 시의 챔버가 과열되는 것이 방지될 수 있게 된다.

이러한 용융 챔버(10)의 내부에는 폐 금속 스크랩을 용융시키는 도가니장치(13)와 도가니장치(13)에서 배출되어 떨어지는 용융 금속에 고압의 공기를 분사하는 노즐장치(15)가 설치된다.

그리고, 상기 용융 챔버(10)의 내부와 외부에 걸쳐 폐 금속 스크랩의 용융을 위한 열원을 제공하는 히팅장치(14)와 도가니장치(13)에서 배출되는 용융 금속을 단속하는 스톱퍼장치(39)가 설치된다.

또한, 상기 용융 챔버(10)의 외부에는 커버(40)의 개폐를 위한 커버 리프트장치(46)가 설치된다.

또한, 상기 분사 챔버(11)의 외부 일측에는 필터가 내장되어 있는 필터 챔버(50)가 연결되어, 챔버 내부로 공급되는 공기 또는 챔버 외부로 배출되는 공기 중의 이물질이 걸러질 수 있게 된다.

그리고, 상기 분사 챔버(11)에도 주변 기기로서, 진공 예비포트 등이 구비될 수 있게 된다.

또한, 상기 수집 챔버(12)는 호퍼 형태로 이루어진 분사 챔버(11)의 하단부와 통하는 동시에 클램프 레버(51)에 의해 연결 설치되며, 이에 따라 분사 챔버(11)의 내부에서 분말화되어 아래로 낙하는 금속 분말이 수집 챔버(12)로 모일 수 있게 된다.

특히, 상기 수집 챔버(12)의 경우 가이드바와 이 가이드바를 따라 이동하는 가이드부시로 구성되는 가이드장치(52)에 의해 하단 지지되는 구조로 설치되며, 이에 따라 금속 분말 수거를 위하여 분사 챔버(11)측과 체결되어 있는 클램프 레버(51)를 해제한 상태에서 수집 챔버(12)를 한쪽 옆으로 용이하게 빼낼 수 있게 된다.

따라서, 이러한 구조로 이루어지는 아토마이저 장비에서는 용융 챔버(10)에서 배출되는 용융 금속이 노즐장치(15)에서 분사되는 고압의 공기와 접촉하면서 분사 챔버(11)의 내부에서 분말화가 이루어지게 되고, 이렇게 분말화된 금속 분말이 아래로 떨어져 수집 챔버(12)에 모이게 되는 공정이 이루어질 수 있게 된다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 아토마이저 장비의 도가니장치 및 노즐장치를 나타내는 정면도이다.

도 4에 도시한 바와 같이, 상기 도가니장치(13)는 폐 금속 스크랩, 예를 들면 폐 SUS 스크랩을 용융시키는 수단으로서, 일정량의 폐 SUS 스크랩을 담을 수 있는 도가니(17), 용융 금속을 배출시킬 수 있는 노즐(19) 등을 포함한다.

상기 도가니(17)는 세라믹 소재 등으로 이루어진 상부 개방형의 원통형 용기로서, 구면으로 되어 있는 하부의 바닥 중심에 배출구(16)를 가지고 있으며, 이때의 배출구(16)에는 노즐(19)이 상단부를 통해 끼워지는 구조로 설치된다.

그리고, 상기 도가니(17)의 주변에는 측벽과 바닥판을 가지는 상부 개방형의 도가니 틀(18)이 설치되어 도가니(17)를 둘러싸는 형태로 수용할 수 있게 되고, 이러한 도가니 틀(18)의 바닥판 중심부에는 도가니(17)의 배출구(16)에 설치되어 있는 노즐(19)이 끼워지는 구조로 지지될 수 있게 된다.

이때의 도가니 틀(18)은 후술하는 노즐장치(15)의 상하부 금형과 함께 용융 챔버(10)의 내부 바닥판에 지지될 수 있게 된다.

특히, 상기 도가니 틀(18)의 바닥판 내부에는 용융 금속가 배출되는 통로인 노즐(19)의 주변을 둘러싸는 형태로 위치되는 보조 히터(20)가 설치되며, 이에 따라 도가니(17)에서 배출되는 용융 금속은 배출되는 동안에도 적절한 온도를 유지할 수 있게 된다.

따라서, 상기 도가니(17)를 수용하고 있는 도가니 틀(18)의 둘레가 후술하는 히팅장치(14)에 의해 가열되면, 도가니(17)의 내부에 들어 있는 폐 금속 스크랩이 용융되고, 이렇게 용융된 금속은 노즐(19)을 통해 밑으로 빠져나가 고압의 공기와 접촉되면서 분말화가 될 수 있게 된다.

상기 노즐장치(15)는 도가니(17)의 노즐(19)에서 떨어지는 용융 금속에 고압의 공기, 예를 들면 20bar 이상의 고압가스를 분사하여 분말화시켜주는 수단으로서, 도가니장치(13)의 저부에 위치되면서 상하 적층 결합되는 상부 금형(24)과 하부 금형(25)을 포함한다.

여기서, 상기 상부 금형(24)과 하부 금형(25)은 용융 챔버(10) 내부의 바닥판에 볼트 체결구조로 고정 설치되거나 용접되고, 이렇게 설치되는 상부 금형(24)의 윗면에 도가니장치(13)의 도가니 틀(18)이 놓여져 결합되는 구조로 지지될 수 있게 된다.

특히, 고압의 공기 분사를 위하여, 상기 상부 금형(24)의 저면 중심부에는 중심에 홀을 가지는 원추형의 노즐체(26)가 돌출 형성되고, 상기 하부 금형(25)의 중심부에는 노즐홀(27)이 형성되며, 이때의 노즐홀(27) 내에 노즐체(26)가 동심원으로 삽입 위치될 수 있게 된다.

이때, 상기 노즐체(26)의 외주면과 노즐홀(27)의 내주면 사이에는 가스가 빠져나갈 수 있는 약 0.2mm 정도의 링 모양 틈새인 에어갭(28)이 형성되고, 이때의 틈새를 통해 공기가 빠져나가면서 고압으로 분사될 수 있게 된다.

그리고, 상기 하부 금형(25)의 에어갭(28)으로 고압의 가스를 유도하는 가스통로(29)가 형성되며, 이때의 가스 통로(29)의 바깥쪽 입구는 외부의 가스공급원(미도시)으로부터 연장되는 파이프(미도시) 등이 연결될 수 있게 된다.

이에 따라, 하부 금형(25)에 있는 가스 통로(29)를 통해 이동되는 고압의 가스는 상부 금형(24)의 저면과 하부 금형(25)의 상면 사이에 조성되어 있는 공간부(53)를 거쳐 이곳과 곧바로 연통되어 있는 에어갭(28)을 통해 융융 금속이 떨어지는 노즐(19)의 하단 토출부위 둘레로 분사될 수 있게 된다.

이렇게 상기 에어갭(28)에서 분사되는 고압의 가스를 노즐(19)의 둘레, 즉 용융 금속의 둘레에서 동시에 분사시켜 줌으로써, 융용 금속과 가스 간의 접촉효율을 높일 수 있게 되고, 결국 용융 금속의 분말화 과정이 효율적으로 수행될 수 있게 된다.

여기서, 상기 도가니장치(13)의 노즐(19)은 상부 금형(24)의 노즐체(26) 중심을 관통하여 아치형 구조를 이루는 하부 금형(25)의 저면 아래쪽까지 일정길이 연장 위치될 수 있게 되고, 이렇게 위치되는 노즐(19) 하단부에 근접한 바로 윗쪽으로 에어갭(28)이 위치될 수 있게 된다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 아토마이저 장비의 히팅장치를 나타내는 정면도이다.

도 5에 도시한 바와 같이, 상기 히팅장치(14)는 폐 금속 스크랩의 용융을 위해 도가니장치(13)측에 열원을 제공하는 수단으로서, 실질적으로 도가니(17)를 가열하는 전열 코일(21), 예를 들면 인덕션 코일과 이 전열 코일(21)에 전원을 공급하는 파워부(22) 등을 포함한다.

예를 들면, 용융 챔버(10)의 외벽에 있는 포트(54)에는 플레이트(55)와 하우징(56)의 조합으로 이루어진 파워부 프레임(23)이 설치되고, 상기 파워부 프레임(23)에는 외부로부터 전원을 공급받을 수 있는 파워단자(57)와 연결단자(58)로 구성되는 파워부(22)가 설치된다.

이때, 상기 파워부(22)의 연결단자(58)는 플레이트(55)를 관통하여 너트 체결을 통해 지지되면서 용융 챔버(10)의 내부까지 연장 위치된다.

그리고, 상기 연결단자(58)의 단부에는 전열 코일(21)이 연결되어 지지되고, 이렇게 지지되는 전열 코일(21)은 용융 챔버(10)의 중심에 있는 도가니(17) 및 도가니 틀(18)의 위치까지 연장되며, 도가니(17) 및 도가니 틀(18)의 둘레를 수회 감싸는 구조로 설치된다.

이에 따라, 외부 전원이 인가되면 전열 코일(21)이 발열하게 되고, 그 내측에 있는 도가니(17)가 가열되면서 폐 금속 스크랩이 용융될 수 있게 된다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 아토마이저 장비의 스톱퍼장치를 나타내는 정면도이다.

도 6에 도시한 바와 같이, 상기 스톱퍼장치(39)는 도가니장치(13)에 들어 있는 용융 금속의 배출을 단속하는 수단으로서, 구동원인 모터(30), 동력 전달을 위한 랙과 피니언, 실질적으로 도가니(17)의 배출구(16)를 열어주거나 닫아주는 2개의 바 등을 포함한다.

예를 들면, 상기 용융 챔버(10)의 외벽에 형성되어 있는 포트에는 모터 지지대(31)가 설치되고, 이렇게 설치되는 모터 지지대(31)에는 바깥쪽으로 모터(30)가 설치된다.

또한, 상기 모터 지지대(31)의 중심을 수평으로 가로질러 배치되는 샤프트(32)가 마련되고, 이때의 샤프트(32)의 한쪽은 모터(30)의 축에 커플링을 매개로 연결되는 동시에 다른 한쪽에는 피니언(33)이 장착된다.

여기서, 상기 샤프트(32)는 모터 지지대(31)측과 후술하는 슬라이더 지지대(36)측에 베어링을 매개로 하여 지지되는 구조로 회전가능하게 설치될 수 있게 된다.

그리고, 상기 용융 챔버(10)의 내벽에는 슬라이더 지지대(36)가 설치되고, 이때의 슬라이더 지지대(36)에는 랙/피니언 전동에 의해 상하 이동이 가능한 슬라이더(35)가 설치된다.

즉, 상기 슬라이더(35)는 슬라이더 지지대(36)상에 수직 설치되어 있는 가이드 바(59)에 의해 슬라이드 안내를 받은 구조로 설치되고, 일측에는 랙(34)이 형성되어 있어서 샤프트(32)에 있는 피니언(33)과 맞물릴 수 있게 된다.

이에 따라, 상기 모터(30)의 작동→샤프트(32)의 회전→피니언(33)과 랙(34)의 전동에 의해 슬라이더(35)가 위아래로 움직일 수 있게 된다.

또한, 상기 슬라이더(35)에는 수평바(37)가 연결 설치되는 동시에 수평바(37)의 선단부에는 도가니(17)의 배출구(16)를 개폐하는 수직바(38)가 연결 설치된다.

그리고, 상기 수평바(37)는 슬라이더(35)상에서 상하 유동이 가능한 구조로 설치됨과 더불어 스프링(60)에 의해 항상 아래쪽으로 탄력을 받는 구조로 설치되고, 이에 따라 상기 수평바(37)와 일체를 이루는 수직바(38)는 스프링 힘을 이용하여 그 하단 끝부분으로 도가니 배출구(16)를 긴밀하게 막아줄 수 있게 된다.

따라서, 모터(30)의 작동→샤프트(32)의 회전→피니언(33)과 랙(34)의 전동→슬라이더(35)의 상승→수평바(37) 및 수직바(38)의 상승에 의해 도가니(17)의 배출구(16)가 열리면서 도가니(17) 내의 용융 금속이 배출구(16)를 통해 빠져나갈 수 있게 된다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 아토마이저 장비의 커버 리프트장치를 나타내는 측면도이다.

도 7에 도시한 바와 같이, 상기 커버 리프트장치(46)는 용융 챔버(10)에 있는 커버(40)를 개폐하는 수단으로서, 구동원인 업다운 실린더(41), 상하 및 회전 운동이 가능한 업다운/로테이션 샤프트(44), 실질적으로 커버(40)를 들어주는 암(45) 등을 포함한다.

예를 들면, 상기 용융 챔버(10)의 외벽에는 실린더 지지대(42)가 설치되고, 상기 실린더 지지대(42)에는 업다운 실린더(41)가 수직 자세로 설치된다.

그리고, 상기 실린더 지지대(42)의 상면에는 원통형의 하우징(43)이 수직 설치되고, 상기 하우징(43)의 내부에는 다수의 베어링에 의한 지지를 받는 업다운/로테이션 샤프트(44)가 동심원으로 설치되며, 이렇게 설치되는 업다운/로테이션 샤프트(44)의 하단부는 업다운 실린더(41)의 로드와 연결된다.

이때, 상기 업다운/로테이션 샤프트(44)는 하우징 내벽측과의 사이에 개재되는 베어링에 의해 상하 운동 시 안내를 받을 수 있게 되고, 로드 연결부위에 개재되는 베어링에 의해 회전 운동 안내를 받을 수 있게 된다.

또한, 상기 업다운/로테이션 샤프트(44)의 상단부에는 암(45)의 후단부가 연결되고, 이렇게 연결되는 암(45)의 선단부는 커버(40)측에 핀구조로 연결된다.

이에 따라, 상기 업다운 실린더(41)가 전진 작동하게 되면, 업다운/로테이션 샤프트(44)가 상방향으로 이동하게 되고, 이와 더불어 암(45) 또한 상승하게 되므로 용융 챔버(10)에서 커버(40)가 열릴 수 있게 되고, 계속해서 작업자 등이 열려 있는 커버(40)를 한쪽으로 젖히게 되면, 업다운/로테이션 샤프트(44)의 회전에 의해 커버(40)는 용융 챔버(10)의 한쪽 옆으로 이동하여 위치될 수 있게 되므로, 폐 금속 스크랩 투입, 내부 점검 등의 작업이 가능하게 된다.

한편, 본 발명의 아토마이저 장비는 용융 챔버(10) 내의 용융금속을 자중에 의한 낙하에 더하여 일정량을 가압할 수 있는 가압수단을 더 포함할 수 있으며, 또 상기 커버(40)에 감시창을 설치하여 내부의 열량의 변화를 측정하도록 열측정기구를 설치하고, 상기 감시창을 통하여 용융되는 과정을 직접 눈으로 확인하면서 유지시간, 온도상승시간 등을 제어할 수 있는 특징이 있다.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 아토마이저 장비의 사용상태를 나타내는 정면도이다.

도 8에 도시한 바와 같이, 커버 리프트장치(미도시)의 작동을 통해 챔버 상부의 커버(40)를 오픈한 다음, 용융 챔버(10)의 내부에 있는 도가니(17) 내에 폐 SUS 스크랩을 일정량 투입하고 커버(40)를 닫아 용용 챔버(10)를 밀폐시킨다.

다음, 히팅장치(14)를 가동하여 도가니(17)의 둘레에 있는 전열 코일(21)을 통해 도가니(17)를 가열하면 도가니(17)에 들어 있는 폐 SUS 스크랩이 용융되고, 결국 일정시간의 가열과정이 경과하면 도가니(17)의 내부에는 용융 금속(100)이 채워지게 된다.

다음, 스톱퍼장치(39)를 작동시켜서 도가니(17)의 배출구를 막고 있던 수직바(38)가 위로 올라가게 되면 이때부터 하부의 노즐(19)을 통해 용융 금속이 흘러서 떨어지게 된다.

이와 동시에, 노즐장치(15)측으로 고압의 가스를 공급하면 이때의 가스는 가스 통로(29)로 유도된 후에 에어갭(28)을 통해 분사되고, 따라서 용융 금속이 떨어지고 있는 노즐(19)의 주변으로 고압의 가스가 분사되면서 용융 금속과 접촉하게 된다.

다음, 고압의 가스와 용융 금속이 접촉함에 따라 분사 챔버(11)의 내부에서는 용융 금속의 분말화가 이루어지게 되고, 이렇게 분말화된 금속 분말(110)은 분사 챔버(11)의 하부로 떨어져 수집 챔버(12) 내에 모이게 되고, 수집 챔버(12)에 일정량의 금속 분말이 수거되면 수집 챔버(12)를 한쪽 옆으로 빼내어 금속 분말을 수거하는 것으로 1사이클 아토마이징 공정이 완료된다.

이와 같이, 본 발명에서는 용융 챔버, 챔버 및 수집 챔버의 적절한 조합과 용융 공정, 분말화 공정 및 수집 공정 간의 연계적인 실시 등을 통해 금속 분말을 효율적으로 제조할 수 있는 등 공정의 효율성 및 생산성 향상을 도모할 수 있다.

10 : 용융 챔버 11 : 분사 챔버
12 : 수집 챔버 13 : 도가니장치
14 : 히팅장치 15 : 노즐장치
16 : 배출구 17 : 도가니
18 : 도가니 틀 19 : 노즐
20 : 보조 히터 21 : 전열 코일
22 : 파워부 23 : 파워부 프레임
24 : 상부 금형 25 : 하부 금형
26 : 노즐체 27 : 노즐홀
28 : 에어갭 29 : 가스 통로
30 : 모터 31 : 모터 지지대
32 : 샤프트 33 : 피니언
34 : 랙 35 : 슬라이더
37 : 수평바 38 : 수직바
39 : 스톱퍼장치 40 : 커버
41 : 업다운 실린더 42 : 실린더 지지대
43 : 하우징 44 : 업다운/로테이션 샤프트
45 : 암 46 : 커버 리프트장치
47 : 핸들 클램프 48 : 다짐봉
49 : 냉각수 포트 50 : 필터 챔버
51 : 클램프 레버 52 : 가이드장치
53 : 공간부 54 : 포트
55 : 플레이트 56 : 하우징
57 : 파워단자 58 : 연결단자
59 : 가이드 바 60 : 스프링

Claims

서로 통하면서 차례로 연결되는 상부의 용융 챔버(10), 중간의 분사 챔버(11) 및 하부의 수집 챔버(12)를 포함하며,
상기 용융 챔버(10)의 내부에는 폐 금속 스크랩을 용융시키는 도가니장치(13) 및 히팅장치(14), 그리고 도가니장치(13)에서 배출되어 떨어지는 용융 금속에 고압의 가스를 분사하는 노즐장치(15)가 설치되어, 상기 용융 챔버(10)에서 용융 금속에 가스가 접촉되도록 하고, 상기 분사 챔버(11)에서 융융 금속의 분말화가 이루어지면서 아래로 떨어지도록 한 후에 이를 상기 수집 챔버(12)에서 회수할 수 있으며,
상기 용융 챔버(10)에 있는 커버(40)를 개폐하는 수단으로서,
상기 용융 챔버(10)의 외벽에 설치되는 업다운 실린더(41) 및 실린더 지지대(42)와, 상기 업다운 실린더(41)의 로드에 연결되어 상하 운동가능한 동시에 하우징(43) 내에 베어링에 의해 지지되어 회전 운동가능한 업다운/로테이션 샤프트(44)와, 상기 업다운/로테이션 샤프트(44)에 한쪽이 연결되는 동시에 다른 한쪽은 커버(40)에 연결되는 암(45)으로 구성되는 커버 리프트장치(46)를 포함하는 것을 특징으로 하는 아토마이저 장비.
있도록 한 것을 특징으로 하는 아토마이저 장비.
청구항 1에 있어서,
상기 도가니장치(13)는 하부에 배출구(16)를 가지는 도가니(17)와, 상기 도가니(17)의 측면부와 하부를 둘러싸는 도가니 틀(18)과, 상기 도가니(17)의 배출구(16)에 설치되어 용융 금속을 배출하는 노즐(19)을 포함하는 것을 특징으로 하는 아토마이저 장비.
청구항 2에 있어서,
상기 도가니장치(13)는 도가니 틀(18) 내에 삽입 설치되면서 노즐(19)의 둘레에 배치되어 노즐(19)을 통해 배출되는 용융 금속에 열을 가하는 보조 히터(20)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 아토마이저 장비.
청구항 1에 있어서,
상기 히팅장치(14)는 도가니장치(13)에 있는 도가니 틀(18)의 둘레를 따라 배치되는 전열 코일(21)과, 상기 전열 코일(21)에 전원을 공급하는 파워부(22)와, 상기 용융 챔버(10)의 외벽에 설치되면서 파워부(22)를 지지하는 파워부 프레임(23)을 포함하는 것을 특징으로 하는 아토마이저 장비.
청구항 1에 있어서,
상기 노즐장치(15)는 용융 챔버(10) 내부의 바닥판에 지지됨과 더불어 도가니장치(13)의 저부에 위치되면서 상하 적층 조합되는 상부 금형(24)과 하부 금형(25)을 포함하고, 상기 상부 금형(24)의 저면 중심부에 형성되는 노즐체(26)와 상기 하부 금형(25)의 중심부에 형성되면서 노즐체(26)가 삽입 위치되는 노즐홀(27) 사이에는 공기 또는 가스 분사를 위한 에어갭(28)이 형성되며, 상기 하부 금형(25)에는 외부로부터 공급되는 고압의 가스를 에어갭(28)측으로 유도하는 가스 통로(29)가 형성되는 것을 특징으로 하는 아토마이저 장비.
청구항 1에 있어서,
상기 도가니장치(13)에 들어 있는 용융 금속의 배출을 단속하는 수단으로서,
상기 용융 챔버(10)의 외벽에 설치되는 모터(30) 및 모터 지지대(31)와, 상기 모터(30)의 축에 연결되어 회전하는 샤프트(32) 및 피니언(33)과, 상기 피니언(33)과 맞물리는 랙(34)을 가지면서 랙/피니언 전동에 의해 위아래로 움직이는 슬라이더(35) 및 슬라이더 지지대(36)와, 상기 슬라이더(35)에 수평 연결되는 수평바(37) 및 상기 수평바(37)에 수직 연결되는 동시에 도가니(17)의 배출구(16)를 개폐하는 수직바(38)로 구성되는 스톱퍼장치(39)를 포함하는 것을 특징으로 하는 아토마이저 장비.
삭제
청구항 1에 있어서,
상기 용융 챔버(10) 내의 용융금속을 자중에 의한 낙하에 더하여 일정량을 가압할 수 있는 가압수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 아토마이저 장비.
청구항 1에 있어서,
상기 커버(40)에 감시창을 설치하여 내부의 열량의 변화를 측정하도록 열측정기구를 설치하고, 상기 감시창을 통하여 용융되는 과정을 직접 눈으로 확인하면서 유지시간, 온도상승시간 등을 제어할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 아토마이저 장비.