KR102594709B1

KR102594709B1 - 비드 유출 방지기구를 구비한 습식분쇄 및 분산장치

Info

Publication number: KR102594709B1
Application number: KR1020230052509A
Authority: KR
Inventors: 유현철
Original assignee: (주)젠코리아스틸
Priority date: 2023-04-21
Filing date: 2023-04-21
Publication date: 2023-10-27

Abstract

본 발명은, 수평으로 설치되는 분쇄실; 상기 분쇄실과 슬러리 이송관을 통해 접속하는 수직의 분리실; 상기 분쇄실에 모터 구동력에 의해 회전 가능하게 수평으로 설치되며, 다수의 핀을 구비하고 있는 회전축; 상기 분리실에 모터 구동력에 의해 회전 가능하게 설치되며, 내부를 통해 슬러리를 외부로 이송하도록 수직으로 설치되는 회전축; 상기 수직 회전축에 마련되어 분쇄된 슬러리는 통과시키고 비드는 걸러내는 세퍼레이터; 상기 분리실과 상기 이송관을 착탈 가능하게 연결하는 착탈부; 상기 분리실 내부를 개방하여 상기 분리실 내부에 설치되는 방해판을 청소할 수 있도록 상기 분리실에 개폐 가능하게 설치되는 도어부재; 상기 도어부재의 폐쇄상태를 유지시키도록 설치되는 개폐부; 및 상기 착탈부의 해체작동을 상기 개폐부의 개방작동으로 변환시켜 전달하는 연동부를 포함하고, 상기 착탈부가 연결되어 상기 분리실과 상기 이송관이 연결되면 상기 연동부의 작동에 의해 상기 개폐부가 폐쇄되어 분리작동 중에 상기 도어부재가 개방되는 것을 방지할 수 있는 것을 특징으로 한다.

Description

비드 유출 방지기구를 구비한 습식분쇄 및 분산장치 {Wet grinding and dispersion device with bead spill prevention mechanism}

본 발명은 비드 유출 방지기구를 구비한 습식분쇄 및 분산장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 원료를 분쇄하여 일정한 입도 이하의 미립자로 가공할 수 있고, 다수개의 분쇄 매개체(Grinding media)를 사용하여 원료를 분쇄 및 분산하는 분쇄실과, 원료를 분쇄 매체와 분리시켜주는 분리기를 장착한 분리실을 별도로 구비하고, 장기간 사용 후에 분리실에 누적되는 이물질을 손쉽게 배출하여 청소할 수 있는 비드 유출 방지기구를 구비한 습식 분쇄 및 분산장치에 관한 것이다.

일반적으로 분쇄 및 분산장치는 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.

원료를 분쇄하여 일정한 입도 이하의 미립자로 가공하기 위한 분쇄·분산장치의 구성은 원료를 투입하는 투입구, 원료를 분쇄하는 공간인 분쇄실, 분쇄실 내에 머무는 분쇄 매개체(Grinding Media)인 비드(Beads)에 운동에너지를 가하는 회전로터 혹은 핀, 슬러리 형태로 공급된 후 잘게 분쇄된 원료로부터 분쇄 매개체인 비드를 분리시켜 원료만을 빠져나가게 해주는 분리기(Separator) 장치, 분쇄된 원료가 빠져나가는 배출구를 구비하여 원료를 연속적으로 분쇄할 수 있도록 하는 구조로 되어 있다.

이에 따라 분쇄·분산장치를 구동하면 분쇄실 내의 로터, 혹은 핀이 회전하며, 분쇄실에 충전되어 있는 비드가 운동하기 시작한다. 구동상태에서 원료를 투입하면 비드의 운동에너지에 의해 원료는 분쇄·분산되기 시작한다.

이렇게 분쇄·분산된 원료는 배출구를 통해서 나오게 되는데, 이때 분리기에 의해 분쇄된 원료는 걸러지고, 비드는 분쇄실에 머무르게 되어 계속 핀 혹은 로터에 의한 운동을 일으킨다.

이처럼 습식 분쇄 분산장치는 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.

이 같은 분쇄 분산장치의 사용자는 고정도화 및 미세화의 요구가 강하며, 설비제조업체는 이를 반영하여 보다 미세한 분말을 제작하기 위한 분쇄 분산기를 개발하여 왔다. 습식 분쇄 분산기가 현재와 같은 발전을 가능하게 한 것은 분쇄 매체의 소형화가 결정적 요인 중 하나이다.

분쇄 매체의 소형화의 장점은 같은 용량으로 개수가 급증한다는데 있다. 예를들어 분쇄 매체의 직경이 반으로 줄면 분쇄 매체의 수량은 8배로 증가하게 되며, 개수가 증가함으로써 분쇄 분산 효율이 증가하기 때문에 작은 용량의 설비로 큰 분쇄 분산 효과를 얻을 수 있는 장점이 있다.

분쇄 매체인 비드가 소형화함으로써 비드와 슬러리를 분리하는 분리 방식도 여러 가지 형태로 개발되어 왔다.

비드의 분리 방법은 크게 갭형(gap type), 스크린형(screen type) 그리고 원심분리형(centrifugal type) 등이 있고, 갭형은 갭 크기를 비드 직경의 1/3로 설정하여 비드가 갭을 통과하지 못하고 걸러져 미세하게 분쇄된 슬러리만 통과하도록 하여 비드를 분리시키는 방식인데, 정밀도의 문제 때문에 미소한 크기의 비드(예를 들면 0.3mm 이하 크기의 비드)를 사용하는 것은 불가능하다. 스크린형은 갭형에 비하여 상대적으로 작은 크기의 미소 비드를 사용할 수 있지만 고점도 슬러리에서는 스크린의 막힘이나 큰 입자에 의한 눈 막힘 현상이 발생할 수 있어 비드의 크기를 어느 이하로 낮추는 것은 매우 어렵다.

일반적으로 0.1mm 이하의 미소 비드를 사용하는 경우에는 원심력을 이용하여 비드와 슬러리를 분리하는 것이 가능하여 미소 비드를 사용할 수 있다. 그러나 비드의 분리 정도는 슬러리의 점도, 로터의 회전수, 비드의 충진량 등의 영향을 받으므로 운전조건이 제한되는 문제가 있다.

원심력을 이용한 비드 분리 방식인 경우 기존의 설비에서는 분쇄실과 분리실이 한 곳에서 이루어지면서 분쇄실의 회전속도, 분쇄 매체인 비드의 충진율과 크기 선정 등에 제한이 있으며, 특히 분쇄매체로 사용되는 미소 비드가 소량 유출될 수 있는 문제점이 있다. 또한 원심분리 방식의 분쇄 설비인 경우 원심력을 가해주기 위하여 분쇄 베셀이 수직형으로 설치되어야만 하는데, 수직형 베셀에 비드가 채워지는 경우에는 베셀 아래 부분에 비드가 움직이지 않는 일명 데드 존(dead zone)이 발생할 수 있기 때문에 분쇄효율이 감소하기도 한다.

따라서 습식 분쇄 분산 설비는 분쇄실이 수평형인 경우 수직형보다 분쇄 효율을 높일 수 있어 보다 효율적으로 활용할 수 있으나, 분쇄실이 수평형인 경우에는 원심력을 이용한 비드 분리를 할 수 없기 때문에 미소 비드를 사용하기 어려운 점이 단점으로 지적되고 있다. 따라서 비드 분리의 문제만 해결할 수 있으면 수평형 분쇄실이 효율성 측면에서 유리하다.

이 같은 효율성 문제를 해결하기 위하여 한국 등록특허 10-1310130호를 통해 분쇄 분산장치에 수평형 분쇄실을 적용하고, 비드를 분리하는 분리실을 별도로 설치한 방식이 발명되었다.

원료 탱크 내의 원료슬러리는 펌프에 의하여 라인을 따라 이송되어 원료를 투입하는 투입구를 통해 수평으로 놓여진 원통체인 분쇄실 내로 투입이 되며, 이에 따라, 공급된 원료 슬러리는 원료를 분쇄하는 공간인 수평의 분쇄실 내부에 위치하게 되고, 그리고 분쇄실을 따라 수평으로 설치되는 회전축에 장착되어 회전하는 로터 및 복수의 핀들에 의해 미리 분쇄실 내부에 투입되어 있던 분쇄 매개체, 예를 들면 비드(beads)와 함께 슬러리가 교반 및 혼합이 되면서 회전하는 핀들에 의해 바깥으로 쳐내지는 작용을 통해 비드에 의해 작은 크기의 입자로 분쇄가 되며, 분쇄된 원료 슬러리는 이송관을 거쳐 분쇄실 상측에 별도로 설치된 분리실 내부로 이송되며, 분리실로 유입된 슬러리는 세퍼레이터를 통과하면서 비드를 분리시키게 되며, 비드가 분리된 슬러리는 수직하는 회전축의 내부를 경유하여 상측의 배출구를 통해 분리실의 외부로 배출되어 도시하지 아니한 수집 탱크로 이송하도록 구성되어 있다.

그런데 상기한 본 출원인의 선행 특허발명은 유효한 것이기는 하나 개선점이 발견되었는바, 수평의 분쇄실 내부에서 분쇄된 슬러리가 이송관을 거쳐 분리실로 이송될 때, 슬러리 속에 비드들이 다량 포함된 채이송되기 때문에 분쇄실 내에 충진시켜 주어야 하는 비드 양이 많아지고, 또 슬러리 속에 다량으로 포함되어 이송되는 관계로 극히 소량이나마 비드들이 세퍼레이터를 통해 걸러지지 않고 분쇄 및 분산 처리된 슬러리에 포함되어 완성제품 수집 탱크로 보내지는 일이 종종 발생하며, 이 같이 하여 비드들이 누출되어 극소량이라도 슬러리 속에 함유되면 생산 제품의 품질을 크게 저하시키는 문제를 발생시키게 되기 때문에 수평형 분쇄실 및 별도 분리된 분리실 적용의 분쇄분산장치에 있어 비드들의 분리실 내에로의 유입을 최대한 차단하는 것이 안정적 품질 확보라는 측면에서 시급한 관건이 되고 있다.

상기한 문제점을 해결하기 위해 비드 유출 방지기구를 구비한 습식 분쇄 및 분산장치가 개발되었으며, 종래기술에 따른 분쇄 및 분산장치는, 수평으로 설치되는 분쇄실과, 그 수평의 분쇄실과 슬러리 이송관을 통해 접속하는 수직의 분리실과, 분쇄실에 모터 구동력에 의해 회전 가능하게 수평으로 설치되며, 다수의 핀을 구비하고 있는 회전축과, 분리실에 모터 구동력에 의해 회전 가능하게 설치되며, 내부를 통해 슬러리를 외부로 이송하도록 수직으로 설치되는 회전축과, 수직하는 회전축에 마련되어 분쇄된 슬러리는 통과시키고 비드는 걸러내는 세퍼레이터를 포함하여 구성되는 습식 분쇄 분산장치에서, 분쇄실에서 분쇄된 슬러리가 분리실 측으로 유입될 때 비드를 분리시켜 분쇄실 측으로 보내기 위해 원심력을 가하도록 수평의 회전축에 끼워져 장착되는 원통체와, 그 원통체 외주에 형성된 다수의 나선익으로 구성된 임펠러부재와, 분리실로 유입되는 슬러리로부터 비드를 분리시켜 하부로 쳐내기 위하여 수직의 회전축의 하단부에 형성되는 나선 스크류를 포함한다.

본 발명의 배경기술은 대한민국 등록특허공보 제10-1691151호(2016년 12월 30일 공고, 발명의 명칭 : 비드 유출 방지기구를 구비한 습식 분쇄 및 분산장치)에 개시되어 있다.

종래기술에 따른 분쇄 및 분산장치는, 분리실에 비드 등의 이물질이 누적되는 경우에 이를 배출하고 분리실을 청소할 수 있는 기술구성이 구비되지 않기 때문에 분쇄 및 분산장치를 장기간 사용하여 분리실이 막히거나 분리실 통과 속도가 저하되는 경우에 분리실과 이송관 사이에 체결된 체결부재들을 모두 해체하여 분리시키고 청소작업을 진행해야 하는 문제점이 있고, 분리실과 이송관을 분리시켜도 분리실 내부에 설치되는 방해판을 청소하기 어려운 문제점이 있다.

따라서 이를 개선할 필요성이 요청된다.

본 발명은 원료를 분쇄하여 일정한 입도 이하의 미립자로 가공할 수 있고, 다수개의 분쇄 매개체(Grinding media)를 사용하여 원료를 분쇄 및 분산하는 분쇄실과, 원료를 분쇄 매체와 분리시켜주는 분리기를 장착한 분리실을 별도로 구비하고, 장기간 사용 후에 분리실에 누적되는 이물질을 손쉽게 배출하여 청소할 수 있는 비드 유출 방지기구를 구비한 습식 분쇄 및 분산장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명의 상기 착탈부는, 상기 분리실 하단에 형성되어 제1나사산; 상기 이송관 상단에 형성되어 상기 제1나사산과 체결되는 제2나사산; 및 상기 분리실을 회전시키면서 상기 제1나사산과 상기 제2나사산을 결합 또는 분리시키는 작업을 진행할 수 있도록 상기 분리실에서 측 방향으로 돌출되어 형성되는 착탈레버를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 상기 개폐부는, 상기 도어부재에 설치되는 굴곡부로부터 측 방향으로 굴곡되는 분위에 형성되는 연결홈부; 및 상기 연결홈부에 삽입되면 상기 연결홈부를 구속하여 상기 도어부재가 상기 분리실에 폐쇄된 상태를 유지시키는 걸림고리를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 상기 연동부는, 상기 착탈부의 조작에 의해 상기 분리실과 상기 이송관이 결합되어 밀착되면 이를 감지하여 작동신호를 출력하는 착탈감지부; 상기 착탈감지부로부터 출력되는 감지작동의 진행방향을 변환시키도록 상기 분리실 외벽에 설치되는 지렛대; 및 상기 지렛대와 상기 개폐부를 연결하여 상기 지렛대의 운동을 상기 개폐부에 전달하는 연동와이어를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 비드 유출 방지기구를 구비한 습식 분쇄 및 분산장치는, 슬러리를 분쇄하는 분쇄실과 비드를 분리하는 분리실을 각기 별도로 설치하되, 분쇄실은 수평으로 설치하고 분리실은 수직으로 설치하며, 분쇄된 슬러리가 분쇄실에서 분리실로 이송되 도중에 비드를 분리시켜 분쇄실로 되돌리기 위해 수평의 회전축과 수직의 회전축에 각기 임펠러부재와 나선 스크류를 설치하는 것에 의하여, 분리실로 비드가 유입되는 것을 확실하게 차단하여 슬러리 속에 비드가 혼입되어 세퍼레이터를 통과하여 배출되는 것을 차단하여 제품의 품질을 보장하고, 또 분쇄실 내의 비드가 슬러리와 함께 과도하게 분리실로 유입되는 것을 차단하여 분쇄실 내에 항시 적절한 비드 양을 안정적으로 확보할 수 있어 효율성이 좋은 분쇄 분산장치를 제공할 수 있는 이점이 있다.

또한, 본 발명에 따른 비드 유출 방지기구를 구비한 습식 분쇄 및 분산장치는, 비드의 유출 방지기구들 및 별도 분리실 구조를 통해 비드의 외부 누출을 완전하게 차단하는 것이 가능하여 0.03~0.05mm 정도 지름의 극히 작은 크기의 비드 사용이 가능하게 되어 분쇄 입자 크기를 매우 작게 분쇄 및 분산할 수 있어 경제적 효과가 크게 증대되는 효과가 있어 경제성이 매우 높은 장치를 제공할 수 있는 이점이 있다.

또한, 본 발명에 따른 비드 유출 방지기구를 구비한 습식 분쇄 및 분산장치는, 분리실을 개폐할 수 있는 도어부재가 설치되고, 분리실과 이송관을 별도의 체결부재 없이 착탈 가능하게 연결하는 착탈부가 구비되므로 분리실이 막히건 분리실을 통과하는 속도가 감소되면 착탈부를 조작하여 이송관과 분리실을 분리시키고 도어부재를 개방하여 분리실 내부로 청소할 수 있어 분쇄 및 분산장치의 청소작업에 소요되는 시간 및 비용을 절감할 수 있는 이점이 있다.

또한, 본 발명에 따른 비드 유출 방지기구를 구비한 습식 분쇄 및 분산장치는, 도어부재의 폐쇄상태를 유지하는 개폐부가 구비되어 분쇄 및 분산작동 중에 도어부재가 개방되는 오작동을 방지할 수 있고, 착탈부를 해체하여 분리실과 이송관을 분리시키면 착탈부의 분리작동을 개폐부의 개방작동으로 변환시켜 전달하는 연동부가 구비되므로 작업자가 분리실과 이송관을 분리시키면 도어부재가 자동으로 개방되어 작업자의 편의를 도모함과 동시에 분리실 청소작업에 소요되는 시간 및 비용을 보다 더 절감할 수 있는 이점이 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 비드 유출 방지기구를 구비한 습식 분쇄 및 분산장치가 도시된 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 비드 유출 방지기구를 구비한 습식 분쇄 및 분산장치의 확대도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 비드 유출 방지기구를 구비한 습식 분쇄 및 분산장치의 임펠러부재가 도시된 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 비드 유출 방지기구를 구비한 습식 분쇄 및 분산장치의 나선 스크루 구조가 도시된 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 비드 유출 방지기구를 구비한 습식 분쇄 및 분산장치의 방해판이 도시된 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 비드 유출 방지기구를 구비한 습식 분쇄 및 분산장치의 분리실 및 이송관 연결구조가 도시된 분해 사시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 비드 유출 방지기구를 구비한 습식 분쇄 및 분산장치의 연동부 및 개폐부가 도시된 도면이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 비드 유출 방지기구를 구비한 습식 분쇄 및 분산장치의 일 실시예를 설명한다.

이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.

또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다.

그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 비드 유출 방지기구를 구비한 습식 분쇄 및 분산장치가 도시된 구성도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 비드 유출 방지기구를 구비한 습식 분쇄 및 분산장치의 확대도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 비드 유출 방지기구를 구비한 습식 분쇄 및 분산장치의 임펠러부재가 도시된 도면이다.

또한, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 비드 유출 방지기구를 구비한 습식 분쇄 및 분산장치의 나선 스크루 구조가 도시된 도면이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 비드 유출 방지기구를 구비한 습식 분쇄 및 분산장치의 방해판이 도시된 도면이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 비드 유출 방지기구를 구비한 습식 분쇄 및 분산장치의 분리실 및 이송관 연결구조가 도시된 분해 사시도이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 비드 유출 방지기구를 구비한 습식 분쇄 및 분산장치의 연동부 및 개폐부가 도시된 도면이다.

도 1 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 비드 유출 방지기구를 구비한 습식 분쇄 및 분산장치는, 원료 탱크(30) 내의 원료슬러리(31)는 펌프(32)에 의하여 원료공급라인(33)을 따라 이송되어 원료를 투입하는 투입구(41)를 통해 수평으로 놓여진 원통체인 분쇄실(42) 내로 투입이 되며, 이에 따라, 공급된 원료 슬러리(31)는 원료를 분쇄하는 공간인 수평의 분쇄실(42) 내부에 위치하게 되고, 그리고 분쇄실(42)을 따라 수평으로 설치되는 회전축(43)에 장착되어 회전하는 로터 및 복수의 핀(45)들에 의해 미리 분쇄실(42) 내부에 60~85% 정도의 용적을 차지하도록 투입되어 있던 분쇄 매개체, 예를 들면 비드(beads)와 함께 슬러리(31)가 교반 및 혼합이 되면서 회전하는 핀(45)들에 의해 바깥으로 쳐내지는 작용을 통해 비드에 의해 작은 크기의 입자로 분쇄가 되며, 분쇄된 원료 슬러리는 이송관(48)을 거쳐 분쇄실(42) 상측에 별도로 설치된 분리실(46) 내부로 이송되며, 분리실(46)로 유입된 슬러리는 세퍼레이터(49)를 통과하는 크기로 분쇄된 경우 공급압력에 의해 세퍼레이터(49)를 통과하여 수직의 회전축(50) 내부로 유입되고, 이때 세퍼레이터를 통과할 수 없는 크기를 가진 비드를 분리시키게 되며, 비드가 분리된 슬러리는 수직하는 회전축(50) 내의 중공부를 경유하여 상측의 배출구(47)를 통해 분리실(46)의 외부로 배출되어 배출 라인(51)을 따라 도시하지 아니한 수집 탱크로 이송하도록 구성되어 있다.

본 실시예의 분리실(46) 내부로 유입되어 분리실(46)의 내부 용적을 가득 채운 슬러리(31)가 세퍼레이터(49)를 통과할 수 없는 크기의 상태인 경우 다시 분쇄 및 분산시키기 위해 순환 라인(52)을 통해 투입구(41)를 거쳐 다시 분쇄실(42)로 유입되어 분쇄 및 분산 공정을 추가적으로 실시하게 되며, 이 같은 순환 작동은 분쇄된 슬러리(31)가 분리실(46) 내에서 세퍼레이터(49)를 통과할 수 있을 만큼 충분히 잘게 분쇄될 때까지 반복하게 되며, 순환라인(52)의 도중에는 슬러리(31)의 역류를 방지하기 위한 역류방지밸브(53)가 구비되어 있다.

본 실시예의 분쇄실(42)의 일측으로 관통하여 지나는 수평의 회전축(43)에는 비드 유출 방지기구인 임펠러부재(54)가 장착되는 데, 이 임펠러 부재(54)는 수평의 회전축(43)에 끼워지는 구멍(55)을 가진 원통체(56)와, 그 원통체(56)의 외주에 나선으로 형성된 다수의 나선익(57)으로 구성되어 있는데, 이 나선익(57)의 비틀림 방향은 회전축(43)의 회전 방향에 대해 유입되는 비드에 원심력을 주어 분쇄실(42) 측으로 쳐낼 수 있게 만들도록 하는 비틀림 방향을 가지도록 설계되고 있다.

또한 분리실(46) 내로 연장된 수직의 회전축(50)의 하단 외주에는 비드 유출 방지기구로서, 회전축(50)의 회전 방향에 대해 이송관(48)을 통해 하측에서 분리실(46)을 향해 상측으로 압송되는 슬러리에 포함되어 올라오는 비드들을 하측으로 밀어 쳐내는 나선 방향을 가진 나선 스크류(58)가 형성되어 있다.

나선 스크류(58)에 인접하여 회전축(43) 상에는, 보다 구체적으로는 나선 스크류(58)의 인접한 상부 측에는 또 다른 비드 유출 방지 기구인 방해판(59)이 설치되어 있는바, 이 방해판(59)은 회전축(50)에 끼워 장착하여 키이로 고정하기 위한 구멍(60)을 가진 원판(61)과, 그 원판(61)의 저면에 방사상이며, 또 회전 방향에 대해 슬러리에 포함된 무거운 비드들을 원심력을 가해 바깥과 하측으로 처내는 역할을 하는 다수의 원심부재(62)들로 이루어져 있으며, 비드 유출 방지기구인 방해판(59)은 분리실(46) 뿐 아니라 분쇄실(42) 측에도 동일하게 설치되는 데, 수평의 회전축(43)의 임펠러부재(54)의 인접한 일측에 설치되어 분쇄실(42)에서 이송관(48) 측으로 압송되는 슬러리(31) 분쇄물이 방해판(63)에 의해 부가되는 원심력을 받아 비드들이 슬러리에서 분리되어 다시 분쇄실(42) 측으로 유입되게 되어 있다.

이 같이 하여 방해판(63)을 통과한 슬러리는 다시 비드 유출 방지기구인 임펠러부재(54)에서 비드들이 분리되어 분쇄실(42) 측으로 밀려들어가게 되며, 임펠러부재(54)를 통과한 슬러리는 이송관(48)을 통해 수직 상방으로 압송되어 분리실(46) 내로 진입하기 직전에 나선 스크류(58)의 하방으로의 밀어 쳐내는 원심력을 받아 상대적으로 훨씬 비중이 큰 비드들이 상승을 저지당하고 하측으로 떨어져 모이게 되며(하부로 가라앉음), 나선 스크류(58)를 통과한 슬러리는 다시 상측의 방해판(59)의 원심력 부여에 의해 비드들을 분리 당하게 되며, 이 같은 여러 단계의 비드 분리 과정을 거친 슬러리 속에는 비드들이 거의 포함되어 있지 아니하게 되어, 잘게 분쇄된 슬러리가 세퍼레이터(49)를 통과하여 배출될 때 함께 배출되는 비드가 없거나 최소화된다.

분리실(46) 내부를 가득 채운 슬러리가 세퍼레이터(49)를 통과하지 못하면 순환라인(52)을 통해 다시 분쇄실(42)로 순환하여 분쇄 및 분산 과정을 반복하게 된다.

본 실시예의 분쇄 및 분사장치는, 분리실과 이송관을 착탈 가능하게 연결하는 착탈부(110)와, 분리실 내부를 개방하여 분리실 내부에 설치되는 방해판을 청소할 수 있도록 분리실에 개폐 가능하게 설치되는 도어부재(100)와, 도어부재(100)의 폐쇄상태를 유지시키도록 설치되는 개폐부(130)와, 착탈부(110)의 해체작동을 개폐부(130)의 개방작동으로 변환시켜 전달하는 연동부(150)를 더 포함한다.

따라서 본 실시예의 착탈부(110)가 연결되어 분리실과 이송관이 연결되면 연동부(150)의 작동에 의해 개폐부(130)가 폐쇄되어 분리작동 중에 도어부재(100)가 개방되는 것을 방지할 수 있게 된다.

장기간 분리작동이 진행되어 분리실에 막힘이 발생되면 작업자는 착탈부(110)를 조작하여 분리실과 이송관을 분리시켜 청소작업을 진행하는데, 이때, 연동부(150)의 작동에 의해 개폐부(130)가 개방되면서 분리실 내부를 손쉽게 청소할 수 있게 된다.

또한, 본 실시예의 착탈부(110)는, 분리실 하단에 형성되어 제1나사산(112)과, 이송관 상단에 형성되어 제1나사산(112)과 체결되는 제2나사산(114)과, 분리실을 회전시키면서 제1나사산(112)과 제2나사산(114)을 결합 또는 분리시키는 작업을 진행할 수 있도록 분리실에서 측 방향으로 돌출되어 형성되는 착탈레버(116)를 포함한다.

따라서 작업자가 착탈레버(116)를 잡고 분리실을 정방향 또는 역방향으로 회전시키면서 이송관과 분리실을 연결 또는 분리시킬 수 있게 된다.

본 실시예의 개폐부(130)는, 도어부재(100)에 설치되는 굴곡부(134)로부터 측 방향으로 굴곡되는 분위에 형성되는 연결홈부(132)와, 연결홈부(132)에 삽입되면 연결홈부(132)를 구속하여 도어부재(100)가 분리실에 폐쇄된 상태를 유지시키는 걸림고리(136)를 포함한다.

여기서 걸림고리(136)는 지렛대(154)와 동일하거나 유사한 모양으로 중앙부가 분리실 외벽에 회전 가능하게 설치되고, 외측 단부가 굴곡되어 연결홈부(132) 측으로 삽입될 수 있게 설치된다.

본 실시예의 연동부(150)는, 착탈부(110)의 조작에 의해 분리실과 이송관이 결합되어 밀착되면 이를 감지하여 작동신호를 출력하는 착탈감지부(152)와, 착탈감지부(152)로부터 출력되는 감지작동의 진행방향을 변환시키도록 분리실 외벽에 설치되는 지렛대(154)와, 지렛대(154)와 개폐부(130)를 연결하여 지렛대(154)의 운동을 개폐부(130)에 전달하는 연동와이어(156)를 포함한다.

또한, 본 실시예의 착탈감지부(152)는, 분리실 하단으로부터 하측 방향으로 돌출 가능하게 설치되는 감지돌기(152a)와, 감지돌기(152a)를 분리실 하측 방향으로 가압하는 탄성력을 제공하도록 감지돌기(152a)와 케이스부재(170) 사이에 개재되는 제1탄성부재(152b)와, 이송관 상단에 복수 개가 연속되게 간격을 유지하며 형성되어 감지돌기(152a)가 안착되는 감지홈부(152c)를 포함한다.

따라서 작업자가 분리실과 이송관을 연결하면 감지돌기(152a)가 이송관의 상단으로부터 상측으로 가압되어 감지돌기(152a)가 케이스부재(170) 내측으로 삽입되고, 이때, 감지돌기(152a)는 다수 개의 안착홈부를 지나면서 연속되 착탈음을 제공하면서 정확한 연결작업이 이루어짐을 표시하게 된다.

상기한 바와 같이 감지돌기(152a)가 케이스부재(170) 내부로 삽입되면 감지돌기(152a)와 회전 가능하게 연결되는 지렛대(154) 일단이 상측으로 회전되고, 지렛대(154)의 타단이 하측으로 회전되면서 지렛대(154) 타단에 연결된 연동와이어(156)를 당기게 된다.

따라서 연동와이어(156)에 연결되는 걸림고리(136)가 회전되면서 연결홈부(132)에 삽입되므로 커버부재를 구속하게 된다.

본 실시예의 케이스부재(170)는, 착탈감지부(152)가 수납되도록 분리실 외벽에 설치되는 연동케이스(172)와, 연동케이스(172)와 연결되어 개폐부(130) 측으로 연장되어 연동부(150)가 수납되는 통로케이스(174)와, 통로케이스(174)와 연결되고, 개폐부(130)가 수납되도록 분리실 외벽에 설치되는 작동케이스(176)를 포함한다.

따라서 분리실 외벽에 설치되는 착탈감지부(152), 연동부(150) 및 개폐부(130)가 분리실 외부로 노출되지 않도록 수납할 수 있게 된다.

이로써, 원료를 분쇄하여 일정한 입도 이하의 미립자로 가공할 수 있고, 다수개의 분쇄 매개체(Grinding media)를 사용하여 원료를 분쇄 및 분산하는 분쇄실과, 원료를 분쇄 매체와 분리시켜주는 분리기를 장착한 분리실을 별도로 구비하고, 장기간 사용 후에 분리실에 누적되는 이물질을 손쉽게 배출하여 청소할 수 있는 비드 유출 방지기구를 구비한 습식 분쇄 및 분산장치를 제공할 수 있게 된다.

본 발명은 도면에 도시되는 일 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.

또한, 비드 유출 방지기구를 구비한 습식 분쇄 및 분산장치를 예로 들어 설명하였으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 비드 유출 방지기구를 구비한 습식 분쇄 및 분산장치가 아닌 다른 제품에도 본 발명의 분쇄 및 분산장치가 사용될 수 있다.

따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.

30 : 원료 탱크 31 : 슬러리
32 : 펌프 33 : 원료공급라인
41: 투입구 42 : 분쇄실
43 : 수평의 회전축 45 : 핀
46 : 분리실 47 : 배출구
48 : 이송관 49 : 세퍼레이터
50 : 수직의 회전축 51 : 배출라인
52 : 순환라인 53 : 역류방지밸브
54 : 임펠러부재 55 : 구멍
56 : 원통체 57 : 나선익
58 : 나선 스크류 59,63 : 방해판
60 : 구멍 61 : 원판
62 : 원심부재 100 : 도어부재
110 : 착탈부 112 : 제1나사산
114 : 제2나사산 116 : 착탈레버
130 : 개폐부 132 : 연결홈부
134 : 굴곡부 136 : 연결고리
150 : 연동부 152 : 착탈감지부
152a : 감지돌기 152b : 제1탄성부재
152c : 감지홈부 154 : 제1지렛대
156 : 연동와이어 158 : 제2탄성부재
170 : 케이스부재 172 : 연동케이스
174 : 통로케이스 176 : 작동케이스

Claims

수평으로 설치되는 분쇄실;
상기 분쇄실과 슬러리 이송관을 통해 접속하는 수직의 분리실;
상기 분쇄실에 모터 구동력에 의해 회전 가능하게 수평으로 설치되며, 다수의 핀을 구비하고 있는 회전축;
상기 분리실에 모터 구동력에 의해 회전 가능하게 설치되며, 내부를 통해 슬러리를 외부로 이송하도록 수직으로 설치되는 회전축;
상기 수직으로 설치되는 회전축에 마련되어 분쇄된 슬러리는 통과시키고 비드는 걸러내는 세퍼레이터;
상기 분리실과 상기 이송관을 착탈 가능하게 연결하는 착탈부;
상기 분리실 내부를 개방하여 상기 분리실 내부에 설치되는 방해판을 청소할 수 있도록 상기 분리실에 개폐 가능하게 설치되는 도어부재;
상기 도어부재의 폐쇄상태를 유지시키도록 설치되는 개폐부; 및
상기 착탈부의 해체작동을 상기 개폐부의 개방작동으로 변환시켜 전달하는 연동부를 포함하고,
상기 착탈부가 연결되어 상기 분리실과 상기 이송관이 연결되면 상기 연동부의 작동에 의해 상기 개폐부가 폐쇄되어 분리작동 중에 상기 도어부재가 개방되는 것을 방지할 수 있는 비드 유출 방지기구를 구비한 습식 분쇄 및 분산장치.
제1항에 있어서, 상기 착탈부는,
상기 분리실 하단에 형성되어 제1나사산;
상기 이송관 상단에 형성되어 상기 제1나사산과 체결되는 제2나사산; 및
상기 분리실을 회전시키면서 상기 제1나사산과 상기 제2나사산을 결합 또는 분리시키는 작업을 진행할 수 있도록 상기 분리실에서 측 방향으로 돌출되어 형성되는 착탈레버를 포함하는 것을 특징으로 하는 비드 유출 방지기구를 구비한 습식 분쇄 및 분산장치.
제1항에 있어서, 상기 개폐부는,
상기 도어부재에 설치되는 굴곡부로부터 측 방향으로 굴곡되는 분위에 형성되는 연결홈부; 및
상기 연결홈부에 삽입되면 상기 연결홈부를 구속하여 상기 도어부재가 상기 분리실에 폐쇄된 상태를 유지시키는 걸림고리를 포함하는 것을 특징으로 하는 비드 유출 방지기구를 구비한 습식 분쇄 및 분산장치.
제1항에 있어서, 상기 연동부는,
상기 착탈부의 조작에 의해 상기 분리실과 상기 이송관이 결합되어 밀착되면 이를 감지하여 작동신호를 출력하는 착탈감지부;
상기 착탈감지부로부터 출력되는 감지작동의 진행방향을 변환시키도록 상기 분리실 외벽에 설치되는 지렛대; 및
상기 지렛대와 상기 개폐부를 연결하여 상기 지렛대의 운동을 상기 개폐부에 전달하는 연동와이어를 포함하는 것을 특징으로 하는 비드 유출 방지기구를 구비한 습식 분쇄 및 분산장치.