KR102386275B1 - 기류식 하부이동식 분급분쇄기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 고속 회전으로 원료를 분쇄하고 분쇄된 입자 중 미분을 포집하는 기류 하부이동식 분급분쇄기에 관한 것으로서, 구체적으로는 하단의 스크루 피더를 통해 저장된 원료를 공급하는 호퍼; 상부 일측을 통해 원료가 공급되고 상단 중심을 통해 외부 공기가 유입되는 헤드 실린더, 상기 헤드 실린더의 하부에 결합되고 하부 일측을 통해 분쇄된 원료가 배출되는 바디 실린더, 상기 바디 실린더의 상측 내주면을 따라 일정간격으로 고정 설치되는 상하층 라이너, 상기 상하층 라이너의 중심에 축 설치되면서 고속 회전하는 상하층 블레이드 및 상기 상하층 블레이드의 하부에 축 설치되면서 분쇄된 원료를 배출시키기 위한 배출 팬으로 이루어지면서 상부로부터 하부로 원료가 낙하하는 동안 두 단계의 분쇄가 이루어지는 메인 바디; 상기 메인 바디로부터 배출되는 분쇄 원료가 유입되고, 원심력을 이용하여 분쇄 원료 중 조분은 가라앉고, 미분은 상측으로 배출하기 위한 싸이클론; 및 상기 싸이클론으로부터 미분의 분쇄 원료를 흡입하기 위한 블로어와 미분의 분쇄 원료는 걸러내면서 공기는 통과시키는 필터로 이루어진 백 필터;를 포함하여 구성됨에 따라, 원료의 공급, 원료의 분쇄, 분쇄된 조분과 미분의 분리 및 미분의 포집이 더욱 원활하게 이루어지는 기류 하부이동식 분급분쇄기를 제공하게 된다.

Description

기류식 하부이동식 분급분쇄기{Pluverization device}

본 발명은 고속 회전으로 원료를 분쇄하면서 분쇄된 입자 중 미분을 포집하는 기류 하부이동식 분급분쇄기에 관한 것이다.

기류 하부이동식 분급분쇄기와 관련하여 대한민국 특허 제2091099호(2020.03.19.)는 '세퍼레이터 일체형 인라인 충격식 기류분급 분쇄장치'를 발명하였는 바, 원료투입구 및 공기주입구를 상하 직각 방향으로 배치하면서 분급실 및 분쇄실, 에어유입실로 구분하여 상하 수직방향으로 배치 형성하는 하우징본체와; 상기 하우징본체의 분쇄실에 회전 구동 가능하게 위치하고, 상기 분급실의 원료투입구로 수직 낙하하는 분쇄대상물을 접촉 분쇄하는 충격식분쇄부와; 상기 하우징본체의 분급실에 대응하여 설치하되 상기 원료투입구와의 직각 방향으로 분쇄입자를 배출시킬 수 있게 회전 구동하는 분급세퍼레이터;를 포함하여 이루어지고, 상기 충격식분쇄부는, 상기 하우징본체 상에 설치하고 내측에 축공을 형성하는 지지체와, 상기 지지체의 축공상에 회전 가능하게 설치하는 회전샤프트 및 상기 회전샤프트에 회전 동력을 인가하는 구동모터를 구성하는 분쇄구동수단과, 상기 하우징본체의 분쇄실에 대응하여 상기 분쇄구동수단의 회전샤프트 상에 설치하고 분쇄대상물에 접촉 충격을 가하도록 형성하는 분쇄수단을 포함하며, 상기 분쇄수단은, 상기 분쇄구동수단의 회전샤프트에 연결 결합하며 상면 외측 둘레를 따라 복수 개의 장착홈을 형성하는 분쇄로터와, 상기 분쇄로터의 장착홈 상에 설치하고 수직 연장 형성되어 분쇄대상물을 분쇄하는 분쇄핀을 포함하고, 상기 분쇄수단은, 상하 간격을 두고 배치된 2단 분쇄구조로 구성함을 포함하고, 상기 분쇄수단은 상측에 배치하고 상기 원료투입구로 유입된 분쇄대상물을 1차 접촉 분쇄하는 제1분쇄수단과, 상기 제1분쇄수단의 하측에 배치하고 1차 분쇄된 분쇄대상물을 2차 접촉 분쇄하는 제2분쇄수단을 포함하며, 상기 하우징본체의 분쇄실에는 상기 제1분쇄수단 및 상기 제2분쇄수단의 작업영역을 부분적으로 분할하도록 경계를 이루는 버퍼링을 구비하며, 상기 버퍼링은 내측으로 하향 경사진 경사벽면과, 상/하부에 각각 분쇄대상물 및 분쇄입자가 유동가능한 유동로를 형성하고, 상기 분급세퍼레이터는, 상기 하우징본체의 분급실 상에 분쇄입자를 공기와 함께 배출 가능하게 설치하는 배기관과, 상기 하우징본체의 분급실 상에 설치하고 상기 배기관에 대응하여 회전 구동하여 흡입력을 생성시키는 분급구동수단을 포함하며, 상기 분급구동수단은, 상기 하우징본체의 분급실 상에 설치하여 회전력을 생성시키는 회전모터와, 상기 회전모터의 축 상에 설치하여 회전하는 분급플레이트와, 상기 분급플레이트의 외측에 서로 간격을 두고 설치하여 흡입로를 형성하면서 흡입력을 생성시키는 분급라이너를 포함하고, 상기 분급라이너는 상기 분급플레이트를 기준으로 상기 배기관을 향해 외측 경사방향으로 연장 형성하며, 상기 분급라이너의 일단에는 복수의 분급라이너를 일체로 연결하도록 구비하는 가이드링을 포함하는 구성으로 이루어져 있다.

그러나 이와 같은 구성에 의하면 제2분쇄수단에 의한 분쇄 효율이 낮고, 분급 세퍼레이터에서 조분과 미분의 분리가 원활하지 못하므로 미분 포집의 신뢰성이 낮은 문제점이 있다.

본 발명은 원료의 공급, 원료의 분쇄, 분쇄된 조분과 미분의 분리 및 미분의 포집이 더욱 원활하게 이루어지도록 한 기류 하부이동식 분급분쇄기를 제공하려는 것이다.

본 발명은 고속 회전으로 원료를 분쇄하고 분쇄된 입자 중 미분을 포집하는 기류 하부이동식 분급분쇄기에 있어서, 하단의 스크루 피더를 통해 저장된 원료를 공급하는 호퍼; 상부 일측을 통해 원료가 공급되고 상단 중심을 통해 외부 공기가 유입되는 헤드 실린더, 상기 헤드 실린더의 하부에 결합되고 하부 일측을 통해 분쇄된 원료가 배출되는 바디 실린더, 상기 바디 실린더의 상측 내주면을 따라 일정간격으로 고정 설치되는 상하층 라이너, 상기 상하층 라이너의 중심에 축 설치되면서 고속 회전하는 상하층 블레이드 및 상기 상하층 블레이드의 하부에 축 설치되면서 분쇄된 원료를 배출시키기 위한 배출 팬으로 이루어지면서 상부로부터 하부로 원료가 낙하하는 동안 상기 상하층 라이너와 상하층 블레이드에 의한 충돌과 전단을 통해 상하 두 단계의 분쇄가 이루어진 후 배출 팬에 의해 배출되는 메인 바디; 상기 메인 바디로부터 배출되는 분쇄 원료가 유입되고, 원심력을 이용하여 분쇄 원료 중 조분은 가라앉고, 미분은 상측으로 배출하기 위한 싸이클론; 및 상기 싸이클론으로부터 미분의 분쇄 원료를 흡입하기 위한 블로어와 미분의 분쇄 원료는 걸러내면서 공기는 통과시키는 필터로 이루어진 백 필터;를 포함하여 구성된다.

상기 메인 바디의 상하층 라이너는 원료가 충돌하면서 분쇄되도록 다수개의 바이트를 일정간격으로 형성하되, 상기 각 바이트는 2.5~3.5T 높이로 돌출된 톱니 형태로 형성하는 한편, 이웃하는 바이트 사이는 90도의 절곡각으로 형성되고, 입자가 충돌하는 충돌면은 중심선으로부터 30도의 경사면으로 형성된다.

상기 메인 바디는 헤드 실린더의 상단에 설치되며 유입되는 공기 중 이물질을 걸러내기 위한 정화 필터;를 포함하여 구성된다.

상기 싸이클론은 하단에 설치되는 제1 개폐 밸브; 및 상기 제1 개폐 밸브의 하측에 설치되고, 상기 조분의 분쇄 원료를 저장하여 회수하기 위한 제1 바스켓;을 포함하여 구성된다.

상기 백 필터는 하단에 설치되는 제2 개폐 밸브; 및 상기 제2 개폐 밸브의 하측에 설치되고, 상기 미분의 분쇄 원료를 저장하여 회수하기 위한 제2 바스켓;을 포함하여 구성된다.

본 발명의 기류 하부이동식 분급분쇄기에 의하면 원료의 공급, 원료의 분쇄, 분쇄된 조분과 미분의 분리 및 미분의 포집이 더욱 원활하게 이루어짐으로써, 제품의 기능 및 성능이 더욱 향상되는 효과가 있다.

도 1 내지 도 4는 본 발명의 기류 하부이동식 분급분쇄기를 도시한 구성도.
도 5는 본 발명의 기류 하부이동식 분급분쇄기의 메인 바디를 도시한 구성도.
도 6은 본 발명의 기류 하부이동식 분급분쇄기의 라이너를 도시한 구성도.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함하는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는 데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서 "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 이동, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 이동, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면에 의거하여 구체적으로 살펴본다.

본 발명의 기류 하부이동식 분급분쇄기는 도 1 내지 도 6에 도시된 바와 같이 하단의 스크루 피더(100)를 통해 저장된 원료를 공급하는 호퍼(100); 상부 일측을 통해 원료가 공급되고 상단 중심을 통해 외부 공기가 유입되는 헤드 실린더(210), 상기 헤드 실린더의 하부에 결합되고 하부 일측을 통해 분쇄된 원료가 배출되는 바디 실린더(220), 상기 바디 실린더의 상측 내주면을 따라 일정간격으로 고정 설치되는 상하층 라이너(230a, 230b), 상기 상하층 라이너의 중심에 축 설치되면서 고속 회전하는 상하층 블레이드(240a, 240b) 및 상기 상하층 블레이드의 하부에 축 설치되면서 분쇄된 원료를 배출시키기 위한 배출 팬(250)으로 이루어지면서 상부로부터 하부로 원료가 낙하하는 동안 상기 상하층 라이너와 상하층 블레이드에 의한 충돌과 전단을 통해 상하 두 단계의 분쇄가 이루어진 후 배출 팬에 의해 배출되는 메인 바디(200); 상기 메인 바디로부터 배출되는 분쇄 원료가 유입되고, 원심력을 이용하여 분쇄 원료 중 조분은 가라앉고, 미분은 상측으로 배출하기 위한 싸이클론(300); 및 상기 싸이클론으로부터 미분의 분쇄 원료를 흡입하기 위한 블로어(410)와 미분의 분쇄 원료는 걸러내면서 공기는 통과시키는 필터(420)로 이루어진 백 필터(400);를 포함하여 구성된다.

상기 호퍼(100)는 하단의 스크루 피더(100)를 통해 저장된 원료를 공급하도록 형성된다. 상기 호퍼(100)는 스크루 피더(100)를 통해 정량이 원료를 일정하게 공급할 수 있게 된다.

상기 메인 바디(200) 상부 일측을 통해 원료가 공급되고 상단 중심을 통해 외부 공기가 유입되는 헤드 실린더(210), 상기 헤드 실린더의 하부에 결합되고 하부 일측을 통해 분쇄된 원료가 배출되는 바디 실린더(220), 상기 바디 실린더의 상측 내주면을 따라 일정간격으로 고정 설치되는 상하층 라이너(230a, 230b), 상기 상하층 라이너의 중심에 축 설치되면서 고속 회전하는 상하층 블레이드(240a, 240b) 및 상기 상하층 블레이드의 하부에 축 설치되면서 분쇄된 원료를 배출시키기 위한 배출 팬(250)으로 이루어진다. 따라서 상부로부터 하부로 원료가 낙하하는 동안 상기 상하층 라이너와 상하층 블레이드에 의한 충돌과 전단을 통해 상하 두 단계의 분쇄가 이루어지는 것이다. 즉, 헤드 실린더로 연결된 호퍼(100)로부터 원료가 공급되면 원료는 자중에 의해 그리고 배출 팬(250)에 의해 하측으로 떨어지면서 상하층 라이너(230a, 230b)와 상하층 블레이드(240a, 240b)에 의해 단계적으로 분쇄가 이루어지고, 이렇게 분쇄된 미분과 조분은 배출 팬(250)에 의해 싸이클론(300)으로 이동하게 된다. 이때, 상기 원료는 상하층 블레이드(240a, 240b)의 고속 회전에 의해 분쇄되는데, 상기 상하층 블레이드(240a, 240b)의 회전 속도를 조절하면 미분의 크기를 조절할 수 있게 된다. 한편, 상기 헤드 실린더(210)는 바디 실린더(220)에 비해 작은 직경으로 형성되므로 원료와 외부의 공기가 상하층 블레이드(240a, 240b)의 중심축 또는 중심축에 근접하여 공급하게 되고, 상기 바디 실린더(220)는 상하층 라이너(230a, 230b)와 배출 팬(250)을 경계로 분리할 수 있도록 상중하로 분리 결합되며, 상기 상하층 블레이드(240a, 240b)와 배출 팬(250)은 동축 회전하도록 형성하되 이 또한 상중하로 분리 결합된다.

상기 메인 바디(200)의 상하층 라이너(230a, 230b)는 원료가 충돌하면서 분쇄되도록 다수개의 바이트(231)를 일정간격으로 형성하되, 상기 각 바이트(231)는 2.5~3.5T 높이로 돌출된 톱니 형태로 형성하는 한편, 이웃하는 바이트 사이는 90도의 절곡각으로 형성되고, 입자가 충돌하는 충돌면은 중심선으로부터 30도의 경사면으로 형성된다. 상기 상하층 라이너의 각 바이트가 이와 같이 형성됨으로서 충격력과 전단력을 높여 원료의 분쇄가 더욱 원활하고, 분쇄된 원료들 사이의 원활한 충돌로 인해 미분의 생성이 원활하게 이루어진다.

상기 메인 바디(200)는 헤드 실린더의 상단에 설치되며 유입되는 공기 중 이물질을 걸러내기 위한 정화 필터(260)를 포함하여 구성된다. 상기 정화 필터(260)는 공기의 유입이 원활하도록 다공망의 캔 형태로 형성할 수 있다.

상기 싸이클론(300)은 상기 메인 바디(200)로부터 배출되는 분쇄 원료가 유입되고, 원심력을 이용하여 분쇄 원료 중 조분은 가라앉고, 미분은 상측으로 배출되도록 한다. 즉, 상기 싸이클론(300)은 상기 배출 팬(250)에 의해 발생하는 기류와 후술하는 백 필터(400)의 블로어(410)에 의해 발생하는 기류에 의해 내부로 유입된 분쇄 원료가 회전하면서 미분과 조분으로 분리되는 것이다.

상기 싸이클론(300)은 하단에 설치되는 제1 개폐 밸브(310) 및 상기 제1 개폐 밸브의 하측에 설치되고, 상기 조분의 분쇄 원료를 저장하여 회수하기 위한 제1 바스켓(320)을 포함하여 구성된다. 따라서 상기 싸이클론(300)이 운전 중에는 상기 제1 개폐 밸브(310)를 닫고, 싸이클론의 운전이 정지된 상태에서 제1 개폐 밸브를 개방하면 싸이클론의 하단에 쌓여있던 조분이 제1 바스켓(320)으로 담긴다.

상기 백 필터(400)는 싸이클론(300)으로부터 미분의 분쇄 원료를 흡입하기 위한 블로어(410)와 미분의 분쇄 원료는 걸러내면서 공기는 통과시키는 필터(420)로 이루어진다. 즉, 상기 백 필터(400)는 블로어(410)의 흡입력에 의해 싸이클론(300)으로부터 미분의 분쇄 원료를 흡입하는 동시에 필터(420)로 걸러낸다. 상기 필터(420)는 다수개의 중공사막을 사용할 수 있으며, 상기 중공사막에 걸러진 미분의 분쇄원료를 쉽게 떨어내기 위한 펄스장치를 구성할 수 있다.

상기 백 필터(400)는 하단에 설치되는 제2 개폐 밸브(430) 및 상기 제2 개폐 밸브의 하측에 설치되고, 상기 미분의 분쇄 원료를 저장하여 회수하기 위한 제2 바스켓(440)을 포함하여 구성된다. 따라서 상기 백 필터(400)이 운전 중에는 상기 제2 개폐 밸브(430)를 닫고, 백 필터(400)의 운전이 정지된 상태에서 제1 개폐 밸브를 개방하면 백 필터의 하단에 쌓여있던 조분이 제2 바스켓(440)으로 담긴다.

이와 같은 본 발명의 구성에 의하면 원료의 공급, 원료의 분쇄, 분쇄된 조분과 미분의 분리 및 미분의 포집이 더욱 원활하게 이루어짐으로써, 제품의 기능 및 성능이 더욱 향상될 수 있다.

100: 호퍼 110: 스크루 피더
200: 메인 바디 210: 헤드 실린더
220: 바디 실린더 230a, 230b: 상하층 라이너
240a, 240b: 상하층 블레이드 250: 배출 팬
260: 정화 필터
300: 싸이클론 310: 제1 개폐 밸브
320: 제1 바스켓
400: 백 필터 410: 블로어
420: 필터 430: 제2 개폐 밸브
440: 제2 바스켓

Claims (5)

1. 고속 회전으로 원료를 분쇄하고 분쇄된 입자 중 미분을 포집하는 기류 하부이동식 분급분쇄기에 있어서,
   하단의 스크루 피더를 통해 저장된 원료를 공급하는 호퍼;
   상부 일측을 통해 원료가 공급되고 상단 중심을 통해 외부 공기가 유입되는 헤드 실린더, 상기 헤드 실린더의 하부에 결합되고 하부 일측을 통해 분쇄된 원료가 배출되는 바디 실린더, 상기 바디 실린더의 상측 내주면을 따라 일정간격으로 고정 설치되는 상하층 라이너, 상기 상하층 라이너의 중심에 축 설치되면서 고속 회전하는 상하층 블레이드 및 상기 상하층 블레이드의 하부에 축 설치되면서 분쇄된 원료를 배출시키기 위한 배출 팬으로 이루어지면서 상부로부터 하부로 원료가 낙하하는 동안 상기 상하층 라이너와 상하층 블레이드에 의한 충돌과 전단을 통해 상하 두 단계의 분쇄가 이루어진 후 배출 팬에 의해 배출되도록 하되, 상기 바디 실린더는 상하층 라이너와 배출 팬을 경계로 분리할 수 있도록 상중하로 분리 결합되는 메인 바디;
   상기 메인 바디로부터 배출되는 분쇄 원료가 유입되고, 원심력을 이용하여 분쇄 원료 중 조분은 가라앉고, 미분은 상측으로 배출하기 위한 싸이클론; 및
   상기 싸이클론으로부터 미분의 분쇄 원료를 흡입하기 위한 블로어와 미분의 분쇄 원료는 걸러내면서 공기는 통과시키는 필터로 이루어지되, 상기 필터는 다수개의 중공사막을 사용하여 형성되는 한편, 상기 중공사막에 걸러진 미분의 분쇄원료를 떨어내기 위한 펄스장치를 구성하는 백 필터;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 기류 하부이동식 분급분쇄기.
   
2. 청구항 1에 있어서, 상기 메인 바디의 상하층 라이너는,
   원료가 충돌하면서 분쇄되도록 다수개의 바이트를 일정간격으로 형성하되, 상기 각 바이트는 2.5~3.5T 높이로 돌출된 톱니 형태로 형성하는 한편, 이웃하는 바이트 사이는 90도의 절곡각으로 형성되고, 입자가 충돌하는 충돌면은 중심선으로부터 30도의 경사면으로 형성되는 것을 특징으로 하는 기류 하부이동식 분급분쇄기.
   
3. 청구항 1에 있어서, 상기 메인 바디는,
   헤드 실린더의 상단에 설치되며 유입되는 공기 중 이물질을 걸러내기 위한 정화 필터;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 기류 하부이동식 분급분쇄기.
   
4. 청구항 1에 있어서, 상기 싸이클론은,
   하단에 설치되는 제1 개폐 밸브; 및
   상기 제1 개폐 밸브의 하측에 설치되고, 상기 조분의 분쇄 원료를 저장하여 회수하기 위한 제1 바스켓;을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 기류 하부이동식 분급분쇄기.
   
5. 청구항 1에 있어서, 상기 백 필터는,
   하단에 설치되는 제2 개폐 밸브; 및
   상기 제2 개폐 밸브의 하측에 설치되고, 상기 미분의 분쇄 원료를 저장하여 회수하기 위한 제2 바스켓;을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 기류 하부이동식 분급분쇄기.

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