KR102602595B1 - 금속 분말 세척장치 - Google Patents

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Abstract

금속 분말과 결합되어 있는 이물질을 상기 금속 분말과 분리하는 금속 분말 세척장치에 대한 것으로, 상기 금속 분말을 공급하는 공급부; 상기 공급부와 연결되고 상기 금속 분말을 세척용 유체와 교반하는 교반부 및 상기 교반부와 연결되고, 상기 금속 분말과 이물질을 분리하는 분리부;를 포함하는 구성으로 이루어진다.

Description

금속 분말 세척장치 {Metal powder washing machine}
본 발명은 아토마이저 장치 등에 의해서 생성된 금속 분말에 결합되어 있는 불필요한 이물질을 세척하는 장치에 대한 것이다.
특허문헌 001은 금속 분말 제조 방법 및 장치에 관한 것이다. 이 방법에서, 용해된 제 1 금속은 용해된 유틸리티 금속을 제1 금속 분말 (14) 로 석출하기 위해 매개금속인 적어도 하나의 제 2 금속을 포함하는 용액에서 혼합된다. 방법에서, 산-함유 출발 용액의 제 1 부분은 애노드액 (1) 으로서 전기 분해 셀의 애노드측 (6) 에 공급되어서 애노드 및 제 1 금속을 포함한 공급 재료와 접촉하게 되고, 제 2 금속을 또한 포함하는 산-함유 출발 용액의 제 2부분은 전기 분해 셀의 캐소드측 (8) 에 공급되어서, 캐소드액 (3) 으로서 캐소드 (4) 와 접촉하게 되고; 제 1금속은 애노드 (2) 에 전류를 안내함으로써 애노드액 (1) 에서 산화 및 용해되고; 출발 용액의 제 2 부분에 포함된 제 1 금속은 캐소드측 (8) 에서 환원되고; 그리고 애노드액 용액 및 캐소드액 용액은 용해 및 산화된 제 1 금속과 환원된 제 2 금속을 포함하는 출발 용액의 제 2 부분을 혼합하기 위해 석출 챔버 (12)를 포함하는 기술을 제공한다.
특허문헌 002는 실리카계 (티타늄 산화물 계) 분말의 불순물 세척장치 및 방법에 관한 것이다. 본 발명의 일실시 예에 따른 실리카계 (티타늄 산화물 계) 분말의 불순물 세척장치 및 방법은 하우징의 내부에 제1 용기가 설치되어 내부에 실리카계 (티타늄 산화물 계) 분말, 산소 및 산 세정액을 투입하고, 제1 용기의 외면에 제1 가열수단이 설치되어 제1 용기를 가열하며, 하우징에 설치된 교반기가 제1용기의 내부에 수용된 용액들을 교반시켜 실리카계 (티타늄 산화물 계) 분말을 1차 세척하는 제1 세척기와, 하우징의 내부에 제2 용기가 설치되고, 제2 용기의 내부에 제1 세척기에서 세척된 실리카계 (티타늄 산화물 계) 분말이 투입되며, 제2 용기의 외면에 제2 가열수단이 설치되어 실리카계 (티타늄 산화물 계) 분말을 2차 세척하는 제2 세척기와, 제1 세척기에 투입되는 산소를 필터링하여 오염물질이 제거된 산소를 생성하는 공기정화기 및 제1 세척기 또는 제2 세척기에서 발생하는 배기가스를 전달받아 배기가스에 함유된 산화물질을 처리하는 세정탑을 포함하는 기술을 제공한다.
특허문헌 003은 금속성 페이스트 폐기물에서 금속성 분말을 재생하는 방법에 있어서, 상기 금속성 페이스트 폐기물과 산성 또는 알칼리성 수용액을 혼합 교반하여 슬러리를 형성하여, 상기 금속성 페이스트 폐기물에 함유된 고분자수지 성분 또는 프릿 글래스와 고분자 수지 성분을 제거하는 화학적 처리 공정과, 슬러리를 교반하면서 초음파 진동자를 이용하여 슬러리에 초음파를 주사함으로써, 상기 고분자 수지의 원자간 결합이 끊어지게 하여 화학반응을 촉진하고 상기 슬러리 내의 기포가 터질 때의 충격파에 의해 상기 금속성 분말 주변의 프릿 글라스 또는 고분자 수지를 박리시키는 초음파 처리 공정을 이용하여 금속성 분말을 재생하는 방법에 관한 것이다. 본 발명에 의하면, 친환경적이면서 용이하게 금속성 분말을 재생할 수 있고, 금속성 분말을 재생함으로서 산업 비용이 크게 절감되고 금속성 페이스트 폐기물에 의한 환경 오염이 억제될 수 있는 기술을 제공한다.
KR 10-1529373 (등록일자:2015년 06월 10일) KR 10-2110202 (등록일자:2020년 05월 07일) KR 10-0769352 (등록일자:2007년 10월 16일)
본 발명은 금속 분말에 결합되어 있는 이물질 등을 금속 분말로부터 분리하여 세척 및 제거하는 장치 구조체를 제공하고자 한다.
본 발명은 금속 분말과 결합되어 있는 이물질을 상기 금속 분말과 분리하는 금속 분말 세척장치에 대한 발명이며, 상기 금속 분말을 공급하는 공급부; 상기 공급부와 연결되고 상기 금속 분말을 세척용 유체와 교반하는 교반부; 및 상기 교반부와 연결되고, 상기 금속 분말과 이물질을 분리하는 분리부;를 포함하는 구성으로 이루어진다.
본 발명은 금속 분말과 결합되어 있는 이물질을 상기 금속 분말과 분리하는 금속 분말 세척장치에 대한 발명이며, 앞에서 제시한 발명에 있어서, 상기 교반부는 상기 공급부와 상기 분리부를 연결하는 연결통로를 구비하고, 상기 연결통로는 상기 금속 분말의 이동경로를 제한하는 교반막;을 포함하는 구성으로 이루어진다.
본 발명은 금속 분말과 결합되어 있는 이물질을 상기 금속 분말과 분리하는 금속 분말 세척장치에 대한 발명이며, 앞에서 제시한 발명에 있어서, 상기 교반막은 분리된 상기 이물질을 포집하기 위해 표면에서부터 내측으로 음각 형성된 포집홈;을 포함하는 구성으로 이루어진다.
본 발명은 금속 분말과 결합되어 있는 이물질을 상기 금속 분말과 분리하는 금속 분말 세척장치에 대한 발명이며, 앞에서 제시한 발명에 있어서, 상기 분리부는 상기 이물질과 상기 금속 분말 및 상기 세척용 유체의 혼합물을 수용하고, 상기 혼합물의 상측에 부유된 상기 이물질을 디캔테이션(decantation)처리하는 구동부;를 포함하는 구성으로 이루어진다.
본 발명은 금속 분말에 결합되어 있는 이물질들을 금속 분말로부터 제거할 수 있는 장치를 제공하여 금속 분말의 유동성을 증가시킬 수 있다. 금속 분말의 유동성은 다수의 금속 분말이 이동되어지는 정도를 나타낸 것으로, 금속 분말들의 분류나 유동 등에 긍정적인 영향을 미칠 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 금속 분말 세척장치의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 공급부의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 다양한 교반부의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 분리부의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 분리부의 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 금속 분말과 이물질을 표현한 사시도이다.
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시 예를 상세하게 설명한다.
아래의 실시예에서 인용하는 번호는 인용대상에만 한정되지 않으며, 모든 실시예에 적용될 수 있다. 실시예에서 제시한 구성과 동일한 목적 및 효과를 발휘하는 대상은 균등한 치환대상에 해당된다. 실시예에서 제시한 상위개념은 기재하지 않은 하위개념 대상을 포함한다.
(실시예 1-1) 금속 분말(10)과 결합되어 있는 이물질(11)을 상기 금속 분말(10)과 분리하는 금속 분말 세척장치에 있어서, 상기 금속 분말(10)을 공급하는 공급부(100); 상기 공급부(100)와 연결되고 상기 금속 분말(10)을 세척용 유체(12)와 교반하는 교반부(200); 상기 교반부(200)와 연결되고, 상기 금속 분말(10)과 이물질(11)을 분리하는 분리부(300);를 포함한다.
(실시예 1-2) 실시예 1-1에 있어서, 상기 공급부(100)는 호퍼 형상으로 형성된다.
(실시예 1-3) 실시예 1-1에 있어서, 상기 공급부(100)와 상기 교반부(200)를 연결하는 통로의 크기를 제어하는 제1 엑츄에이터(110);를 포함한다.
(실시예 1-4) 실시예 1-1에 있어서, 상기 세척용 유체(12)는 정제수로 구성된다.
본 발명의 금속 분말 세척장치는 공급부(100), 교반부(200), 분리부(300)를 포함할 수 있다. 공급부(100)는 아토마이저 장치 등에 의하여 생성된 금속 분말(10)을 금속 분말 세척장치로 공급하는 구성일 수 있다. 공급부(100)는 깔때기와 같은 호퍼 형상으로 구성될 수 있다.
교반부(200)는 공급된 금속 분말(10)을 세척용 유체(12)와 교반하는 구성일 수 있다. 공급부(100)와 교반부(200)의 통로 크기를 제어하는 제1 엑츄에이터(110)를 포함할 수 있다. 공급부(100)와 교반부(200)의 통로는 호퍼 형상의 하단일 수 있다. 제1 엑츄에이터(110)는 통로의 크기를 제어하여 금속 분말(10)의 공급량을 조절할 수 있다.
분리부(300)는 교반부(200)에 의하여 세척용 유체(12)와 교반된 금속 분말(10)이 세척용 유체(12)와 함께 수용되는 구성일 수 있다. 분리부(300)는 금속 분말(10)과 금속 분말(10)에 결합되어 있었던 이물질(11)을 분리하는 구성일 수 있다.
금속 분말(10)과 이물질(11)은 다양한 성분으로 구성될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에는 금속 분말(10)은 티타늄(Ti) 성분일 수 있고, 이물질(11)은 이산화티타늄(TiO_2)일 수 있다.
(실시예 2-1) 실시예 1-1에 있어서, 상기 교반부(200)는 상기 공급부(100)와 상기 분리부(300)를 연결하는 연결통로(201)를 구비하고, 상기 연결통로(201)는 상기 금속 분말(10)의 이동경로를 제한하는 교반막(210);을 포함한다.
(실시예 2-2) 실시예 2-1에 있어서, 상기 교반막(210)은 복수개가 구비되고, 상기 연결통로(201)의 길이방향과 직교하게 형성된다.
(실시예 2-3) 실시예 2-1에 있어서, 상기 교반막(210)은 복수개가 구비되고, 상기 금속 분말(10)의 이동방향으로 기울어져 형성된다.
(실시예 2-4) 실시예 2-2 또는 실시예 2-3에 있어서, 복수의 상기 교반막(210)은 상기 연결통로(201)의 상단 및 하단에 번갈아가며 결합된다.
(실시예 2-5) 실시예 2-2 또는 실시예 2-3에 있어서, 복수의 상기 교반막(210)은 상기 연결통로(201)에 불규칙하게 결합된다.
교반부(200)는 금속 분말(10)과 세척용 유체(12)를 교반하고, 그 과정에서 금속 분말(10)에 결합되어 있는 이물질(11)들을 분리하는 구성일 수 있다. 교반부(200)에서 교반이 완료된 금속 분말(10)은 추후 분리부(300)로 이동되어 이물질(11)과 금속 분말(10)을 분리할 수 있다.
교반부(200)는 공급부(100)와 분리부(300)를 연결하는 연결통로(201)를 구비할 수 있다. 연결통로(201)를 통해 금속 분말(10)이 이동하는 과정에서 교반이 이루어질 수 있는데, 교반의 효율을 증가시키기 위하여 교반막(210)을 포함할 수 있다. 교반막(210)은 금속 분말(10)을 세척용 유체(12)와 더 오랜시간, 더 효율적으로 교반시키기 위한 구성일 수 있다. 도 3를 참조하면, 교반막(210)은 연결통로(201)상에 복수개가 구비될 수 있고, 연결통로(201)의 길이방향과 직교하는 방향 또는 금속 분말(10)의 이동방향쪽으로 기울어지게 형성될 수 있다. 금속 분말(10)의 이동방향이라 하는 것은 도 3를 기준으로 설명해보자면, 금속 분말(10)이 왼쪽으로 오른쪽으로 이동되므로, 오른쪽으로 기울어진 방향으로 교반막(210)이 형성된다는 것을 의미할 수 있다. 교반막(210)은 연결통로(201)의 상단 및 하단에 번갈아가며 결합될 수 있다. 교반막(210)간의 거리는 등간격으로 구비될 수 있고, 난류 형성을 위해 불규칙하게 연결통로(201)상에 결합될 수 있다.
(실시예 2-6) 실시예 2-2 또는 실시예 2-3에 있어서, 상기 교반막(210)은 상기 금속 분말(10)이 다가오는 방향으로 볼록하게 형성된다.
(실시예 2-7) 실시예 2-6에 있어서, 상기 교반막(210)은 상기 연결통로(201)와 체결된 부분에서부터 상기 연결통로(201)의 내부방향으로 단면적이 연속적으로 작아지는 형상으로 형성된다.
교반막(210)은 균일한 두께로 구성될 수 있음은 물론이나, 볼록한 형상으로 연결통로(201)에 결합되어질 수 있다. 볼록한 형상은 금속 분말(10)이 다가오는 방향, 즉, 도 3를 기준으로 설명하면, 왼쪽에서부터 금속 분말(10)이 이동되어지므로, 왼쪽으로 볼록한 형상으로 형성될 수 있다.
또한, 교반막(210)은 연결통로(201)의 내면에서부터 연결통로(201)의 내부방향으로 연장되는 형상으로 형성될 수 있다. 교반막(210)은 연결통로(201)와 체결된 부분에서부터 연결통로(201)의 내부방향으로 단면적이 점차 작아지는 형상으로 형성될 수 있다.
위와 같은 형상은 금속 분말(10)이 연결통로(201)를 통해 분리부(300)로 원활하게 이동할 수 있도록 보조하는 구성일 수 있다. 교반막(210)이 세척용 유체(12)와의 교반을 보조하는 구성이지만, 교반막(210)에 의하여 금속 분말(10)이 지나친 유동저항을 받는 것을 차단하기 위함일 수 있다.
(실시예 3-1) 실시예 2-1에 있어서, 상기 교반막(210)은 분리된 상기 이물질(11)을 포집하기 위해 표면에서부터 내측으로 음각 형성된 포집홈(220);을 포함한다.
(실시예 3-2) 실시예 2-1에 있어서, 상기 포집홈(220)의 직경은 상기 금속 분말(10)의 직경보다 작게 형성된다.
(실시예 3-3) 실시예 3-1에 있어서, 상기 포집홈(220)은 상기 교반막(210)에 복수개가 형성된다.
교반막(210)은 표면에서부터 내측으로 음각 형성된 포집홈(220)을 포함할 수 있다. 포집홈(220)은 이물질(11)에 결합되어 있는 금속 분말(10)이 세척용 유체(12)와 교반되는 과정에서 분리된 이물질(11)들을 포집하기 위한 구성일 수 있다.
포집홈(220)에는 입경이 작은 이물질(11)들만 포집되어야하며, 금속 분말(10)은 연결통로(201)를 따라 분리부(300) 방면으로 이동되어야 한다. 따라서, 포집홈(220)의 직경은 금속 분말(10)의 직경보다 작게 형성될 수 있다. 이물질(11)은 분리부(300)에서 금속 분말(10)과 분리 및 제거될 수 있으나, 교반부(200)에서 1차적으로 포집홈(220)을 통해 일정량의 이물질(11)들을 포집할 수 있다. 포집홈(220)은 교반막(210)의 표면에서부터 내측으로 음각 형성될 수 있다. 포집홈(220)은 금속 분말(10)이 다가오는 방향, 즉 도 3를 기준으로 왼쪽에 형성될 수 있다. 이물질(11) 포집의 효율을 증가시키기 위함이다. 포집홈(220)은 교반막(210)에 복수개가 형성될 수 있으며, 복수의 교반막(210) 각각에 복수개가 형성되어질 수 있다.
(실시예 4-1) 실시예 1-1에 있어서, 상기 분리부(300)는 상기 이물질(11)과 상기 금속 분말(10) 및 상기 세척용 유체(12)의 혼합물을 수용하고, 상기 혼합물의 상측에 부유된 상기 이물질(11)을 디캔테이션(decantation)처리하는 구동부(400);를 포함한다.
(실시예 4-2) 실시예 4-1에 있어서, 상기 분리부(300)의 입구에 형성되고, 상기 혼합물이 상기 분리부(300)로 유입되는 양을 조절하는 유입 조절기(310);를 포함한다.
(실시예 4-3) 실시예 4-2에 있어서 상기 유입 조절기(310)를 제어해서 상기 입구의 크기를 조절하는 제2 엑츄에이터(320);를 포함한다.
(실시예 4-4) 실시예 4-1에 있어서, 상기 구동부(400)는 상기 분리부(300)의 회전 중심이 되는 회전축(410); 상기 회전축(410)을 기준으로 상기 분리부(300)에 회전토크를 가하는 회전모터;를 포함한다.
(실시예 4-5) 실시예 4-1에 있어서, 상기 구동부(400)는 상기 이물질(11)을 포함하는 상기 혼합물의 상측을 분리하는 분리판(430); 상기 분리판(430)의 구동을 제어하는 제3 엑츄에이터(440);를 포함한다.
(실시예 4-6) 실시예 4-1에 있어서, 상기 이물질(11)이 디캔테이션된 후, 상기 분리부(300)에 잔존하는 상기 세척용 유체(12)는 상기 교반부(200)로 순환된다.
본 발명의 분리부(300)는 교반부(200)에서부터 금속 분말(10) 및 세척용 유체(12) 그리고 금속 분말(10)에서 분리된 이물질(11)들의 혼합물을 수용하는 구성일 수 있다. 혼합물을 수용한 후, 이물질(11)들을 분리하여 제거하는 것이 본 발명의 목적일 수 있다. 목적을 달성하기 위하여 혼합물의 상측에 부유되어 있는 이물질(11)들을 디캔테이션(decantation)할 수 있다. 디캔테이션은 밀도의 차이, 친수성 또는 소수성의 차이 등에 의하여 분리된 각각의 물질들을 분리하는 과정을 의미할 수 있다. 디캔테이션을 위하여 구동부(400)가 구비될 수 있으며, 구동부(400)는 분리부(300)를 회전시키기 위한 회전축(410)과 회전 엑츄에이터(420)를 포함할 수 있다. 회전축(410)은 분리부(300)의 회전 기준이 되고, 회전 엑츄에이터(420)가 토크를 가하여 분리부(300)를 기울일 수 있다. 회전 엑츄에이터는 병진방향의 프레스 힘을 제공하여 회전축에 대하여 분리부(300)를 회전시키는 구성일 수 있다. 기울어진 분리부(300)는 혼합물의 상측 일부를 외부로 배출시킬 수 있다.
또한, 구동부(400)는 분리판(430)과 제3 엑츄에이터(440)를 포함할 수 있다. 분리판(430)은 혼합물의 상측 일부와 나머지 혼합물을 분리하는 역할을 할 수 있다. 일반적으로 이물질(11)들을 소수성을 띄고 있어 세척용 유체(12)의 상측에 부유하게 된다. 부유된 이물질(11)들을 세척된 금속 분말(10)들과 분리하기 위하여 분리판(430)이 이용될 수 있다. 분리판(430)은 제3 엑츄에이터(440)에 의하여 구동될 수 있다. 분리판(430)에 의하여 이물질(11)과 일부 세척용 유체(12)가 분리된 후, 회전 엑츄에이터(420)를 이용하여 이물질(11)들을 분리 및 제거할 수 있다.
분리부(300)의 입구에는 유입 조절기(310)와 제2 엑츄에이터(320)를 포함할 수 있다. 유입 조절기(310)는 혼합물의 분리부(300) 유입량을 조정할 수 있는 구성일 수 있다. 제2 엑츄에이터(320)는 유입 조절기(310)를 제어하여 분리부(300)의 입구 크기를 제어할 수 있다.
또한, 이물질(11)과 함께 일부 세척용 유체(12)는 분리부(300)에서부터 디캔테이션되어 제거될 수 있다. 이후 분리부(300)에 잔존하는 세척용 유체(12)는 재활용될 수 있는 순수한 유체일 수 있다. 따라서, 잔존하는 세척용 유체(12)는 순환수단(330)을 통해 교반부(200)로 순환되어 재활용될 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형 실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.
100 : 공급부 110 : 제1 엑츄에이터
200 : 교반부 201 : 연결통로
210 : 교반막 220 : 포집홈
300 : 분리부 310 : 유입 조절기
320 : 제2 엑츄에이터 330 : 순환수단
400 : 구동부 410 : 회전축
420 : 회전 엑츄에이터 430 : 분리판
440 : 제3 엑츄에이터

Claims (4)

  1. 금속 분말(10)과 결합되어 있는 이물질(11)을 상기 금속 분말(10)과 분리하는 금속 분말 세척장치에 있어서,
    상기 금속 분말(10)을 공급하는 공급부(100);
    상기 공급부(100)와 연결되고 상기 금속 분말(10)을 세척용 유체(12)와 교반하는 교반부(200); 및
    상기 교반부(200)와 연결되고, 상기 금속 분말(10)과 이물질(11)을 분리하는 분리부(300);를 포함하고,
    상기 교반부(200)는 상기 공급부(100)와 상기 분리부(300)를 연결하는 연결통로(201)를 구비하고, 상기 연결통로(201)는 상기 금속 분말(10)의 이동경로를 제한하는 교반막(210);을 포함하며,
    상기 교반막(210)은 분리된 상기 이물질(11)을 포집하기 위해 표면에서부터 내측으로 음각 형성된 포집홈(220);을 포함하는 금속 분말 세척장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 분리부(300)는 상기 이물질(11)과 상기 금속 분말(10) 및 상기 세척용 유체(12)의 혼합물을 수용하고, 상기 혼합물의 상측에 부유된 상기 이물질(11)을 디캔테이션(decantation)처리하는 구동부(400);를 포함하는 금속 분말 세척장치.
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