KR101755562B1 - 분쇄분산기용 분리기 - Google Patents

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슬러리 원료를 분쇄하여 가공된 원료를 생산하는 분쇄분산기와 관련된 다양한 실시예들이 기술된 바, 한 실시예에 따르면, 분쇄분산기용 분리기는, 구동 모터를 구비한 분쇄분산기 몸체부; 상기 분쇄분산기 몸체부에 구비되고, 상기 구동모터의 회전력을 전달하는 동력전달부; 상기 분쇄분산기 몸체부에 구비되고, 복수의 비드를 내장하며, 상기 동력전달부와 회전가능하게 연결되는 회전 로터가 내장되는 분쇄 실린더; 상기 분쇄 실린더에 구비되고, 상기 회전 로터와 함께 회전되며, 상기 회전 로터의 회전시 상기 복수의 비드의 운동에너지에 의해 원료를 분쇄 및 분산시킴과 아울러 원심력에 의해 분쇄된 가공 원료를 배출시키고, 상기 비드의 배출을 차단하는 분리기; 및 상기 분리기에 연결되어 상기 분쇄된 원료를 상기 분쇄 실린더로부터 배출시키는 배출부를 포함하고, 상기 분리기는 다양한 크기의 상기 복수의 비드를 분리하고, 상기 분쇄된 가공 원료만를 분리 배출하기 위해 비드에 미치는 원심력이 상기 회전 로터의 회전에 따라 발생되는 원심력보다 크게 제공할 수 있으며, 이외에도 다양한 다른 실시예들이 가능하다.

Description

분쇄분산기용 분리기 {SEPARATOR FOR GRINDING AND DISPERSING}
본 발명의 다양한 실시예들은 원료를 분쇄하여 가공된 원료와 비드(beads)를 분리하여 가공된 원료만을 배출시키는 분쇄분사기용 분리기에 관련된 것이다.
일반적으로, 분쇄분산기는 각종 페이스트의 제조 설비 및 화학원료, 예를 들면 잉크, 안료, 페인트, 화장품, 의약품 및 도료 등과, 각종 코팅제, 연마제, 세라믹 또는 금속 분말 또는 각종 전자재료(PZT, 유전체, MLCC, Ferrite, 디스플레이 재료) 등을 미세하게 분쇄 혹은 분산시키기 위하여 사용되며, 이를 위해 분쇄 매체인 비드(beads)를 이용한 습식 매체 교반형이 많이 사용되어 오고 있다.
즉, 원료를 분쇄하여 일정한 입도 이하의 미립자로 가공하기 위한 분쇄 분산기의 구성은 원료를 투입하는 투입구, 원료를 분쇄하는 공간인 분쇄실, 분쇄실 내에 머무는 분쇄 매개체(Grinding Media)인 비드(Beads)에 운동에너지를 가하는 회전 로터 혹은 핀, 슬러리 형태로 공급된 후 잘게 분쇄된 원료를 분쇄 매개체인 비드(beads)로부터 분리시켜 원료만을 빠져나가게 해주는 분리기(Separator), 분쇄된 원료가 빠져나가는 배출구를 구비하여 원료를 연속적으로 분쇄할 수 있도록 되어 있다.
이에 따라 분쇄분산기를 구동하면, 분쇄실 내의 로터, 혹은 핀이 회전하며, 분쇄실에 충전되어 있는 비드가 운동하기 시작하고, 이 상태에서 원료를 투입하면, 비드의 운동에너지에 의해 원료는 분쇄 및 분산되기 시작한다.
이렇게 분쇄 및 분산된 원료는 배출구를 통해서 나오게 된다. 이때 분리기(Separator)에 의해 분쇄된 원료는 걸러지고, 비드는 분쇄실에 머무르게 되어 계속 핀 혹은 로터에 의한 운동을 일으킨다.
이처럼 분쇄분산기는 실린더 내부에 있는 디스크(disk) 형상의 로터(rotor)가 회전하면서 연마액, 연마석, 가공재료 등이 혼합된 유체와 회전되는 디스크 사이에 전단력이 발생하여 유체 내에 경도와 비중이 큰 연마석과 입도가 큰 재료는 서로 충돌하게 되고, 따라서 재료의 분쇄 및 분산이 연속적으로 일어나게 되는 것이다.
분쇄분산기의 중요한 장치 중 하나가 비드와 가공된 원료를 분리하는 분리기(Separator)인데, 방식도 여러 가지 형태로 개발되어 왔다. 비드의 분리 방법은 크게 갭형(gap type), 스크린형(screen type) 그리고 원심분리형(centrifugal type)등이 있다. 상기 원심분리형은 원심력을 이용하여 비드와 가공된 원료를 분리하여 가공 원료의 미립자만 배출하는 방식이다. 일반적으로 상기 분쇄분산기는 원심분리방식을 적용한다.
그러나, 종래의 분쇄분산기의 분리기는 원심분리방식에 의해 비드와 가공된 원료를 분리하여 가공된 원료만을 배출시키는 구조인데, 이때, 가공된 원료뿐만 아니라 비드도 함께 배출되는 단점이 있었다.
예를 들어, 종래의 분쇄분산기는 운전조건 중 상기 로터의 회전수를 낮추어 원심력을 감소시킬 경우, 비드가 가공된 원료와 함께 외부로 배출되는 문제점이 있었다.
결국은 회전수을 감소시켜도 비드의 배출없이 분쇄된 가공원료만 분리 배출시킬 수 있는 장치가 요구되고 있다.
따라서, 본 발명의 다양한 실시 예들에서는 기존 원심력보다 더 큰 원심력을 제공하여 다양한 크기의 비드(beads)의 배출 없이 분쇄된 가공 원료만을 배출시키는 분리기를 구성함으로써, 비드의 배출을 방지할 뿐만 아니라, 기존 비드보다 더 작은 비드를 사용해도 배출되는 것을 방지할 수 있으며, 더불어 고점도 유체에서 비드의 배출을 막을 수 있음은 물론, 기존 대비 더 큰 점도의 슬러리 원료를 사용하여도 다양한 크기의 비드의 배출을 방지할 수 있고, 이로인해 제품의 생산성을 향상시킬 수 있도록 한 분쇄분산기용 분리기를 제공하는데 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 분쇄분산기용 분리기는, 구동 모터를 구비한 분쇄분산기 몸체부; 상기 분쇄분산기 몸체부에 구비되고, 상기 구동모터의 회전력을 전달하는 동력전달부; 상기 분쇄분산기 몸체부에 구비되고, 복수의 비드를 내장하며, 상기 동력전달부와 회전가능하게 연결되는 회전 로터가 내장되는 분쇄 실린더; 상기 분쇄 실린더에 구비되고, 상기 회전 로터와 함께 회전되며, 상기 회전 로터의 회전시 상기 복수의 비드의 운동에너지에 의해 원료를 분쇄 및 분산시킴과 아울러 원심력에 의해 분쇄된 가공 원료를 배출시키고, 상기 비드의 배출을 차단하는 분리기; 및 상기 분리기에 연결되어 상기 분쇄된 원료를 상기 분쇄 실린더로부터 배출시키는 배출부를 포함하고, 상기 분리기는 다양한 크기의 상기 복수의 비드를 분리하고, 상기 분쇄된 가공 원료만를 분리 배출하기 위해 비드에 미치는 원심력이 상기 회전 로터의 회전에 따라 발생되는 원심력보다 크게 제공할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 분쇄분산기용 분리기는, 구동 모터를 구비한 분쇄분산기 몸체부; 상기 분쇄분산기 몸체부에 구비되고, 상기 구동모터의 회전력을 전달하는 동력전달부; 상기 분쇄분산기 몸체부에 구비되고, 복수의 비드를 내장하며, 상기 동력전달부와 회전가능하게 연결되는 회전 로터가 내장되는 분쇄 실린더; 상기 분쇄 실린더에 구비되고, 상기 회전 로터와 함께 회전되며, 상기 회전 로터의 회전시 상기 복수의 비드의 운동에너지에 의해 원료를 분쇄 및 분산시킴과 아울러 원심력에 의해 분쇄된 가공 원료를 배출시키고, 상기 비드의 배출을 차단하는 분리기; 및 상기 분리기에 연결되어 상기 분쇄된 원료를 상기 분쇄 실린더로부터 배출시키는 배출부를 포함하고, 상기 분리기는 다양한 크기의 상기 복수의 비드를 분리하고, 상기 분쇄된 가공 원료만를 분리 배출하기 위해 비드에 미치는 원심력이 상기 회전 로터의 회전에 따라 발생되는 원심력보다 크게 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 분리기를 포함한 분쇄분산기 의 구성을 나타내는 측면도.
도 2는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 분쇄분산기용 분리기의 구성을 나타내는 사시도.
도 3은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 분쇄분산기용 분리기의 구성을 나타내는 평면도.
도 4는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 분쇄분산기용 분리기의 구성을 나타내는 측면도.
도 5는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 분쇄분산기용 분리기를 장착한 상태를 나타내는 측단면도.
도 6은 도 5의 A부 확대 측단면도.
도 7a,b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 분쇄분산기용 분리기의 압력 분포 비교도면으로써, 도 7a는 기존의 분리기의 압력 분포를 나타낸 도면이고, 도 7b는 본 발명의 분리기의 압력 분포를 나타내는 도면이다.
도 8a,b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 분쇄분산기용 분리기의 원료 유체 속도 분포 비교도면으로써, 도 8a는 기존의 분리기의 원료 유체속도 분포를 나타내는 도면이고, 도 8b는 본 발명의 분리기의 원료 유체 속도 분포를 나타내는 도면이다.
본 발명의 다양한 실시 예들에서 사용되는 용어에 대해 간략히 설명하고, 본 발명의 다양한 실시 예들에 대해 구체적으로 설명하기로 한다.
본 발명의 다양한 실시 예들에서 사용되는 용어는 본 발명의 다양한 실시 예들에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 다양한 실시 예들의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명의 다양한 실시 예들에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 다양한 실시 예들의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.
또한, 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 분쇄분산용 분리기(50; 도 1에 도시됨)는 비드와 분쇄된 가공 원료(B2)를 분리하는 다양한 장치들 중 하나 또는 그 이상의 조합일 수 있다. 또한, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 분리기를 구비한 분쇄분산기(10; 도 1에 도시됨)는 각종 페이스트의 제조 설비 및 화학원료, 예를 들면 잉크, 안료, 페인트, 화장품, 의약품 및 도료 등과, 각종 코팅제, 연마제, 세라믹 또는 금속 분말 또는 각종 전자재료(PZT, 유전체, MLCC, Ferrite, 디스플레이 재료) 등을 미세하게 분쇄 혹은 분산시키기 위하여 사용될 수 있다. 더불어, 본 발명의 분리기를 구비한 분쇄분산기는 상기 개시된 재료이외에 다양한 재료를 분쇄 혹은 분산시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 분리기를 포함한 분쇄분산기(10)의 구성을 나타내는 측면도 이다.
먼저, 도 1을 참조하여, 분쇄분산기(10)의 구성을 설명하기로 한다. 예를 들면, 상기 분쇄분산기(10)는 분쇄분산기 몸체부(20), 동력전달부(30), 회전 로터(70)를 내장한 분쇄 실린더(40), 분리기(50) 및 배출부(60)를 포함하고, 상기 분쇄분산기 몸체부(20)는 구동 모터(21)를 구비하고, 상기 동력전달부(30)와 회전가능하게 연결될 수 있다. 상기 동력전달부(30)는 상기 구동 모터(21)의 회전력을 상기 회전 로터(70)에 전달하도록 상기 분쇄 실린더(40)의 상부에 구비될 수 있다. 상기 분쇄 실린더(40)는 상기 분쇄분산기의 몸체부(20)에 수직방향으로 연장되게 구비되고, 복수의 다양항 크기의 비드(beads)(41)를 내장하며, 상기 동력전달부(30)와 회전가능하게 연결되도록 회전 로터(70)를 내장할 수 있다.
상기 분리기(50)는 상기 회전 로터(70)와 함께 회전되고, 상기 회전 로터(70)의 회전시 상기 복수의 비드(41)의 운동에너지에 의해 원료를 분쇄 및 분산시킴과 동시에 회전에 의해 발생되는 원심력에 의해 분쇄된 가공 원료(B2)를 배출시키고, 상기 다양한 크기의 비드(41)의 배출을 차단하도록 상기 분쇄 실린더(40)내에 구비될 수 있다. 예를 들면, 상기 분리기(50)는 상기 회전 로터(70)의 상부에 구비되고, 상기 회전 로터(70)의 회전시 원심력을 발생시킬 수 있다.
상기 배출부(60)는 상기 분쇄된 가공 원료(B2)를 상기 분쇄 실린더(40)로부터 배출시킬 수 있도록 상기 분리기(50)에 연결될 수 있다. 예를 들면, 상기 배출부(60)는 상기 분리기(50)에 형성된 배출홀(54)과 연결되고, 상기 회전 로터(70)에 구비된 회전 샤프트(71)내에 형성될 수 있다.
상기 분리기(50)는 다양한 크기의 상기 복수의 비드를 분리하고, 상기 분쇄된 가공 원료만를 분리 배출하기 위해 비드에 미치는 원심력이 상기 회전 로터의 회전에 따라 발생되는 원심력보다 크게 제공될 수 있다.
이와 같이, 상기 분리기(50)는 상기 분쇄된 가공 원료(B2)를 상기 복수의 다양항 크기의 비드로부터 분리 배출하기 위해 상기 실린더(40)의 내부에서 발생되는 압력으로 비드가 배출될 수 없도록 원심력을 제공함으로써, 비드(41)의 배출 없이 분쇄된 가공 원료(B2)만을 배출시킬 수 있고, 또한 기존 비드보다 더 작은 크기의 비드를 사용해도 배출되는 것을 방지할 수 있고, 이로인해 제품의 생산성을 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 분리기(50)를 도 2 내지 도 4 를 참조하여 좀 더 구체적으로 설명하면. 다음과 같다.
도 2는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 분쇄분산기용 분리기(50)의 구성을 나타내는 사시도 이며, 도 3은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 분쇄분산기용 분리기(50)의 구성을 나타내는 평면도 이고, 도 4는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 분쇄분산기용 분리기(50)의 구성을 나타내는 측면도 이다.
먼저 도 2와 같이, 상기 분리기(50)는 상, 하부 디스크(51)(52) 및 복수의 날개(53)를 포함하고, 상기 상부 디스크(51)는 원판의 플레이트로 이루어지고, 상기 상부 디스크(51)의 내측면에는 후술하는 복수의 날개(53)와 결합될 수 있다. 상기 하부 디스크(52)는 원판의 플레이트로 이루어지고, 상기 하부 디스크(52)의 내측면에는 후술하는 복수의 날개(53)와 결합될 수 있다. 상기 복수의 날개(53)는 상기 상,하부 디스크(51)(52)의 사이에 일정간격으로 사선으로 배치될 수 있다. 또한, 상기 복수의 날개(53)의 일단에는 상기 회전 로터(70)가 회전시 상기 분리기(50)도 함께 회전하면, 날개(53)들의 외주면에서 발생되는 높은 압력을 이용하여 상기 분리기(50)의 원심력을 상승시킬 수 있다.
예를 들면, 상기 돌출부(53a)는 상기 복수의 날개(53)의 일단에서 소정의 높이로 돌출형성되어 고속 회전시 원심력의 작용에 의한 발생에너지를 내측보다 외측이 더 강하게 형성함으로써, 크기가 큰 비드부터 크기가 작은 크기의 소형 비드(41)까지 분리기(50)의 내부 유입을 차단하여 분쇄 실린더(40)로 배출을 막을 수 있고, 더불어 분쇄가 완료된 미립자의 가공 원료(B2)만을 효과적으로 배출시킬 수 있다.
상기 분리기(50)에는 상기 배출부와 대면되도록 배출홀(54)이 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기 배출홀(54)은 상기 분리기(50)에서 비드(41)를 차단하고, 분쇄된 가공 원료(B2)만을 유입하여 상기 배출부(60)를 통해 외부로 배출시킬 수 있다. 상기 배출부(60)는 상기 회전 로터(70)에 구비된 회전 샤프트(71)의 내측에 형성되어 있으므로, 상기 분리기(50)에 의해 배출된 가공 원료(B2)를 상기 배출부(60)를 통해 외부로 배출하고, 배출라인(미도시됨)을 따라 수집 탱크(미도시 됨)로 이송할 수 있다.
이 상태에서, 상기 분쇄분산기용 분리기(50)의 조립 과정을 좀 더 구체적으로 설명하면, 먼저, 앞서 언급한 도 1과 같이, 분쇄분산기(10)의 몸체부(20)내에 구동 모터(21)를 구비하고, 상기 구동 모터(21)는 동력전달부(30)를 구비함과 동시에 상기 동력전달부(30)와 회전가능하게 연결되고, 상기 동력전달부(30)는 상기 분쇄 실린더(40)에 내장된 회전 로터(70)에 회전가능하게 연결될 수 있다.
상기 분쇄 실린더(40)는 상기 분쇄분산기 몸체부(20)의 수직방향으로 연장되도록 설치되고, 상기 분쇄 실린더(40)의 내부에는 회전 로터(70)를 내장함과 동시에 상기 회전 로터(70)의 상부에 분리기(50)를 설치할 수 있다. 상기 분리기(50)의 내부에 형성된 배출홀(54)에 상기 배출부(60)를 연결시킬 수 있다. 상기 배출부(60)는 상기 회전 로터(70)의 회전 샤프트(71)내부에 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기 회전 샤프트(71)는 상기 동력전달부(30)와 회전가능하게 연결되고, 상기 동력전달부(30)의 회전력을 전달받을 수 있다. 상기 동력전달부(30)는 상기 구동 모터(21)의 구동에 따라서 회전할 수 있다. 이때, 상기 분쇄 실린더(40)내에는 복수의 다양한 크기의 비드(41)를 내장할 수 있다.
이렇게 조립된 분쇄분리기(50)를 작동시키면, 먼저 원료 탱크(미도시됨)내의 슬러리 원료(B1)는 펌프(미도시됨)에 의하여 원료공급라인을 따라 이송함과 동시에 분쇄 실린더(40)의 하부에 구비된 투입구(90; 도 5에 도시됨)를 통해 분쇄 실린더(40)내로 투입된다. 이때, 공급된 슬러리 원료(B1)는 원료를 분쇄하는 공간인 분쇄 실린더(40) 내부에 위치하게 된다. 이 상태에서 상기 구동 모터(21)를 작동시키면, 상기 구동 모터(21)의 회전력을 상기 동력전달부(30)를 통해 회전 로터(70)의 회전 샤프트(71)에 전달하고, 상기 회전 사프트는 회전함과 동시에 회전 로터(70)를 회전시키고, 더불어 분리기(50)도 함께 회전시킨다.
상기 분쇄 실린더(40)를 따라 수직으로 설치되는 회전 로터(70)에 장착된 복수의 핀(72; 도 5에 도시됨)들도 회전하고, 이때 상기 분쇄 실린더(40) 내부에 구비된 복수의 비드(beads)(41)와 함께 슬러리 원료(B1)가 교반 및 혼합이 되면서 회전하는 핀(72)들에 의해 바깥으로 쳐내지는 작용을 하고, 이때 비드가 움직임과 동시에 운동에너지을 발생시키고, 이 비드의 운동에너지에 의해 작은 크기의 입자로 원료가 분쇄 된다. 분쇄된 가공된 원료(B2)는 분쇄 실린더(40)의 상측에 별도로 설치된 분리기(50)의 내부로 이송되며, 상기 가공된 원료가 분리기(50)를 통과하는 크기로 분쇄된 경우 공급압력에 의해 분리기(50)로 유입된다. 상기 분리기(50)에 유입된 가공된 원료(B2)는 상기 분리기(50)의 배출홀(54)을 통과하여 회전 샤프트(71)의 내부에 형성된 배출부(60)에 유입되고,
이때 분리기(50)는 분리기(50)를 통과할 수 없는 크기를 가진 비드(41)를 분리시킨다. 상기 비드(41)가 분리된 가공된 원료(B2)는 수직하는 회전 샤프트(71)내의 배출부(60)를 경유하여 상측의 배출 라인(미도시됨)을 따라 분리실(46)의 외부로 배출되어 수집 탱크(미도시됨)로 이송될 수 있다.
한편, 상기 분리기(50) 내부로 유입되어 분리실의 내부 용적을 가득 채운 슬러리 원료(B1)가 분리기(50)를 통과할 수 없는 크기의 상태인 경우 다시 분쇄 및 분산시키기 위해 순환 라인(미도시 됨)을 통해 투입구(90)를 거쳐 다시 분쇄 실린더(40)로 유입되어 분쇄 및 분산 공정을 추가적으로 실시하게 되며, 이 같은 순환 작동은 분쇄된 가공 원료(B2)가 분쇄 실린더(40)내에서 분리기(50)를 통과할 수 있을 만큼 충분히 잘게 분쇄될 때까지 반복하게 되며, 상기 순환라인의 도중에는 슬러리 원료(B1)의 역류를 방지하기 위한 역류방지밸브(미도시 됨)가 구비될 수 있다.
상기 분리기(50)에는 비드 유출 방지기구인 복수의 날개(53)가 장착되는 데, 이 날개(53)들은 분리기(50)의 상, 하부 디스크(51)(52)의 사이에 일정간격으로 사선으로 배치될 수 있다. 더불어 상기 날개(53)들의 일단에는 고속 회전시 외주면에서 발생되는 높은 압력을 이용하여 상기 분리기(50)의 원심력을 상승시키는 돌출부(53a)가 형성되어 있으므로, 상기 돌출부(53a)는 분리기(50)의 고속 회전시 원심력의 작용에 의한 발생에너지가 내측보다 외측이 더 강하게 형성하여 가공된 원료(B2)의 미립자만을 효과적으로 배출시킬 수 있을 뿐만 아니라, 다양한 크기의 비드(41)는 날개(53)들의 내측으로 유입되는 것을 억제할 수 있다.
또한, 상기 복수의 날개(53)들은 " L " 자 형상으로 포함하여 이루어지고, 이러한 " L " 자 형상으로 복수의 날개(53)들은 분리기(50)의 회전시 원심력을 상승시킬 수 있다. 상기 복수의 날개(53)들의 압력에 대해서 아래 표1 , 도 7a,b 및 도 8 a.b를 통해 좀 더 구체적으로 설명하면. 다음과 같다.
압력(Pressure)
(Pa) 		유체속도(Velocity)
(m/s) 		유동량 (Mass Flow)
(kg/s)
기존 분리기 12,405 4.9947 94.9
본 발명의 분리기 15,226 5.5188 25.7
도 7a,b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 분쇄분산기용 분리기(50)의 압력 분포 비교도면으로써, 도 7a는 기존의 분리기(5)의 압력 분포를 나타내는 도면이고, 도 7b는 본 발명의 분리기의 압력 분포를 나타내는 도면이다.
도 7b와 같이, C 지점에서 발생하는 압력이다. 상기 압력(Pressure)은 정압과 동압의 합성압력을 나타내며, 압력이 크다는것은 분리기(50)의 외주면에서 바깥방향으로 작용하는 힘, 즉 원심력이 크다는 것을 의미한다. 도 7a,b 및 ' 표1 '을 비교하면 본 발명의 분리기(50)의 날개(53)들은 기존의 분리기(5)의 날개(5a)들보다 20~30% 압력이 더 발생하는 것을 알 수 있다.
또한, 상기 분리기(50)의 원료의 유체속도에 대해서 좀 더 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
먼저, 도 8a,b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 분쇄분산기용 분리기(50)의 원료의 유체속도 분포 비교도면으로써, 도 8a는 기존의 분리기(5)의 원료의 유체속도 분포를 나타내는 도면이고, 도 8b는 본 발명의 분리기의 원료의 유체속도 분포를 나타내는 도면이다. 이러한 유체속도 분포를 살펴보면, 본 발명의 분리기의 유동 속도분포가 분리기(50)의 외주면쪽에 집중되어 있는 것을 볼 수 있다. 즉, 도 8a와 같이, 기존의 분리기(5)의 유체 속도는 내, 외부에 고루 속도가 분포되어 있음을 알 수 있고, 이에 반하여 도 8b와 같이, 본 발명의 분리기(50)의 유체 속도는 분리기(50)의 외부에 집중되어 있는 것을 볼 수 있다. 이 사실을 다음의 '표1'과 연계하여 살펴 볼 수 있다.'표1'의 유체속도(Velocity)는 분리기(50) 공간의 유체 하나하나에 속도를 부여해 평균속도를 구한 값이다. 유체속도가 크다는 것은 유동이 많다는 것이며, 유동은 장비의 분쇄성능에 영향을 미친다. 본 발명의 분리기(50)의 평균 유체속도는 기존의 분리기(5)의 평균 유체속도보다 10% 크게 발생하는데, 위에서 언급한 바와 같이 본 발명의 분리기(50)는 기존의 분리기(5)과 비교해서 속도분포가 외주면에 집중되어 있으므로, 단순히 10%의 유체속도 향상보다 큰 유체속도 향상을 기대 할 수 있다.
또한, 상기 본 발명의 다양한 실시에에 따른 분리기(50)의 원료의 유동량에 대해서 좀 더 구체적으로 설명하면. 다음과 같다.
상기 표 1과 같이, 상기 유동량 (Mass Flow)은 분리기(50) 공간의 유체 이동량을 의미한다. 본 발명의 분리기(50)가 기존 분리기(5) 대비 30% 정도의 유동량을 갖는다. 이것은 앞서 언급한 도 8b와 같이 원료의 유체속도 분포와 연관이 있다. 도 8b에 도시된 검은 점선 원(D) 주위의 단면적은 유동량에 영향을 미친다. 즉, 단면적이 적을수록 유동량은 적어진다. 유동량이 적어질수록 비드가 유출될 확률이 줄어든다. 본 발명의 분리기(50)의 내경측 유동 단면적은 기존의 분리기와 대비하여 약 70% 줄어들었다. 이는 줄어든 유동량과 일치하며, 비드가 유출될 확률이 줄어드는 것에 영향을 미친다.
따라서, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 분리기(50)의 날개(53)들은 분리기가 고속 회전시 원심력의 작용에 의한 발생에너지가 외측면에 집중되어 더 큰 원심력을 발생시킴으로써, 비중이 낮은 가공 원료의 미립자만을 효과적으로 배출시킬 수 있고, 또한, 작은 크기부터 큰 크기의 다양한 크기의 비드가 상기 분리기의 내측으로 유입되는 것을 억제할 수 있다. 이로인해 제품의 기능을 향상시키고, 가공 원료의 생산성을 증가시킬 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명의 다양한 실시예의 분쇄분산기용 분리기는 전술한 실시 예 및 도면에 의해 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
분쇄분산기 몸체부 : 20 동력전달부 : 30
분쇄 실린더 : 40 복수의 비드: 41
회전 로터 : 70 분리기: 50
배출부 : 60 상,하부 디스크 : 51, 52
복수의 날개 : 53 돌출부 : 53a
관통홀 : 51a, 52a 배출홀 : 54
회전 샤프트 : 71 원료 : B1
가공 원료 : B2

Claims (6)

  1. 분쇄분산기용 분리기에 있어서,
    구동 모터를 구비한 분쇄분산기 몸체부;
    상기 분쇄분산기 몸체부에 구비되고, 상기 구동모터의 회전력을 전달하는 동력전달부;
    상기 분쇄분산기 몸체부에 구비되고, 복수의 비드를 내장하며, 상기 동력전달부와 회전가능하게 연결되는 회전 로터가 내장되는 분쇄 실린더;
    상기 분쇄 실린더에 구비되고, 상기 회전 로터와 함께 회전되며, 상기 회전 로터의 회전시 상기 복수의 비드의 운동에너지에 의해 원료를 분쇄 및 분산시킴과 아울러 원심력에 의해 분쇄된 가공 원료를 배출시키고, 상기 비드의 배출을 차단하는 분리기; 및
    상기 분리기에 연결되어 상기 분쇄된 원료를 상기 분쇄 실린더로부터 배출시키는 배출부를 포함하고,
    상기 분리기는 다양한 크기의 상기 복수의 비드를 분리하고, 상기 분쇄된 가공 원료만를 분리 배출하기 위해 비드에 미치는 원심력이 상기 회전 로터의 회전에 따라 발생되는 원심력보다 크게 제공되며,
    상기 분리기는,
    상, 하부 디스크;
    상기 상, 하부 디스크의 사이에 일정간격으로 사선으로 배치되는 복수개의 날개; 및
    상기 날개의 내측 단부에 구비되고, 상기 날개의 내측 단부에서 상기 날개의 내측 단부와 인접한 날개의 일면으로 돌출되는 돌출부를 포함하고,
    상기 돌출부는 상기 날개의 회전 시 상기 날개의 외주면에서 발생되는 압력을 이용하여 상기 분리기의 원심력을 상승시키는 것을 특징으로 하는 분쇄분산기용 분리기.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 상, 하부 디스크에는 상기 회전 로터에 구비된 회전 샤프트를 관통시키는 관통홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 분쇄분산기용 분리기.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 복수의 날개는 " L " 자 형상으로 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 분쇄분산기용 분리기.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 분리기에는 상기 배출부와 대면되는 배출홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 분쇄분산기용 분리기.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 배출부는 상기 회전 로터에 구비된 회전 샤프트의 내측에 형성되는 것을 특징으로 하는 분쇄분산기용 분리기.
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