KR20060003974A - 습식 분쇄 분산기의 미립자 분리장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 습식 분쇄 분산기 내에서 가공된 일정한 입도 이하의 분말입자를 분리하기 위한 미립자 분리장치에 관한 것으로, 리장치의 핀 디스크 로터 상부에 마련되어 분리장치에 의해 분산·분쇄되는 미립자에 원심력을 제공할 수 있는 임펠러를 마련하고, 임펠러에 미립자가 배출될 수 있는 배출공을 마련하여, 가공이 완료된 미립자가 원심력에 의해 배출공으로 통과하도록 함으로써, 미립자를 분리하는 습식 분쇄 분산기의 미립자 분리장치에 관한 것이다.

이를 위한 본 발명은, 모터의 회전력을 전달받는 회전축과, 회전축에 고정되어 원심력을 발생시키는 임펠러와, 임펠러의 상측에 마련되어 임펠러의 위치를 제한하는 슬래브와, 임펠러를 슬래브에 가압하여 고정하는 세팅디스크가 마련되며, 슬래브의 외측면에는 슬래브의 외주면에 접하여 임펠러에 의해 상승되는 미립자가 회전축으로 유입되는 것을 방지하는 마련되는 립실과, 립실의 위치를 제한하고 그 형상으로 유지하도록 하는 립실가이드링과, 립실가이드링을 분쇄실린더에 고정하는 립실고정링과, 립실고정링을 지지함과 동시에 분쇄실린더에 고정된 립실고정링의 결합면 사이로 미립자가 침투하는 것을 방지하는 립실커버링이 마련되는 것을 특징으로 한다.

이와 같이 본 발명의 습식 분쇄 분산기의 미립자 분리장치에 따르면, 마모나 마멸이 적게 발생하는 구조로서 특히, 0.3mm 이하의 초미립자의 분리가 가능함은 물론이고, 미립자의 분리 기능이 뛰어나며 기계적 수명이 길어 습식분쇄 분산기의 경제성과 기능성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

습식 분쇄 분산기의 미립자 분리장치{fine power seperator of the wet-type grinder}

도 1은 본 발명에 따른 습식 분쇄 분산기를 나타낸 간략도.

도 2는 본 발명에 따른 습식 분쇄 분산기의 미립자 분리장치를 나타낸 확대도.

도 3은 본 발명에 따른 배출장치의 주요부인 원심배출부를 나타낸 분해사시도.

도 4는 본 발명에 따른 배출장치의 주요부인 원심배출부의 결합상태 및 작동상태를 나타낸 작동도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 습식 분쇄 분산기 10 : 모터

20 : 회전축 22 : 함입홈

24 : 평탄홈 26 : 지지리브

30 : 분쇄실린더 34 : 회전로터

40 : 반송펌프 100 : 원심배출부

110 : 슬래브 114 : 토출공

120 : 립실 130 : 립실가이드링

140 : 립실고정링 150 : 립실커버링

160 : 임펠러 164 : 임펠러날개

170 : 세팅디스크 176 : 흡입공

본 발명은 습식 분쇄 분산기 내에서 가공된 일정한 입도 이하의 분말입자를 분리하기 위한 미립자 분리장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 분리장치의 핀 디스크 로터 상부에 마련되어 분리장치에 의해 분산·분쇄되는 미립자에 원심력을 제공할 수 있는 임펠러를 마련하고, 임펠러에 미립자가 배출될 수 있는 배출공을 마련하여, 가공이 완료된 미립자가 원심력에 의해 배출공으로 통과하도록 함으로써, 미립자를 분리하는 습식 분쇄 분산기의 미립자 분리장치에 관한 것이다.

습식 분쇄 분산기는 실린더(cylinder) 내부에 있는 디스크(disk) 형상의 로터(rotor)가 회전하면 연마액, 연마석, 가공재료 등이 혼합된 유체와 회전되는 디스크 사이에 전단력이 발생하여 유체는 유동운동이 시작되고 유체 내에 경도와 비중이 큰 연마석과 입도가 큰 재료는 서로 충돌하며 재료의 분쇄 분산이 연속적으로 일어난다.

이러한, 입자의 충돌운동은 실린더의 내벽 근처에 있는 미립자 분리를 위한 오리피스의 공간을 마모시키거나, 미립자 분리장치에 균열을 일으키기도 하고, 입 자가 오리피스의 공간에 끼어 미립자의 분리를 방해하기도 한다.

종래에 미립자의 분리에 사용하던 미립자 분리장치는 스크린(세망)을 이용하거나, 나선형의 슬릿(slit) 홈을 이용하거나, 디스크와 실린더 사이의 작은 틈을 이용하고 있는데, 스크린은 납땜이나 용접에 의하여 구멍에 고정하기 때문에 그물막이 손상되면 교체하기가 어렵고, 입자에 의하여 막히면 청소를 하는 중에 그물막에 결함이 발생하는 문제점이 있었으며, 또한, 나선형의 슬릿 홈을 이용한 미립자의 분리에 있어서는 분리효율이 높고 수명이 긴 장점도 있지만 경도가 높은 재료를 가공할 경우에 슬릿이 손상되어 미립자의 분리가 원활하지 못한 문제점이 있으며, 이때 손상된 분리기는 전체를 교환하여 주어야 하는 단점이 있다.

또한, 디스크와 실린더 사이의 작은 틈을 이용한 미립자분리방법은 디스크의 마모나 틈새에 분말이 끼었을 때 분리성능이 현격하게 저하되는 현상이 나타나는 문제점이 있었다.

또한, 상술한 방법은 일반적인 미립자의 분리에는 적용이 가능하나 직경이 약0.3mm이하의 초미립자의 분리에는 적용자체가 불가능하여 새로운 방법의 미립자분리장치의 개발이 시급한 문제점이 있었다.

본 발명의 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 습식 분쇄 분산기에 생성되는 초미립자에 원심회전력을 형성할 수 있는 임펠러를 마련하고, 임펠러에 생성된 초미립자가 배출될 수 있는 배출공을 형성함으로써, 초미립자의 분리를 가 능하게 할 수 있는 습식 분쇄 분산기의 미립자 분리장치를 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명의 습식분쇄 분산기의 미립자 분리장치는, 소정지름의 원기둥형태로, 원주면에 소정부에 함입홈이 연장되어 형성되며, 상기 함입홈의 하측으로는 다수의 평탄홈이 형성되며, 상기 각 평탄홈의 사이에 오주면의 지름보다는 작고 상기 평탄홈보다는 큰 지름으로 다수의 지지리브가 형성되는 회전축과; 중앙부에 상기 지지리브의 외주면에 대응되는 삽입공이 형성되며, 상부에 상기 함입홈에 대응되는 위치로 관통되어 형성되는 다수의 토출공이 형성되는 슬래브와; 중앙부에 상기 지지리브의 외주면에 대응되는 임펠러결합공이 형성되며, 하면에 상기 임펠러결합공에 대하여 방사상으로 형성되는 다수의 임펠러날개가 마련되고, 상기 임펠러날개의 중앙부에 소정지름의 세팅홈이 형성되는 임펠러와; 상부에 상기 세팅홈에 삽입되는 원기둥형상의 세팅돌기가 형성되며, 중앙부에 상기 지지리브의 외주면에 대응되는 디스크삽입공이 형성되고,하부는 상기 세팅돌기의 지름보다 다소 확장되어 형성되어 외주면에서 상기 디스크삽입공으로 관통되는 다수의 흡입공이 형성되는 세팅디스크와; 상기 회전축이 회전가능하게 삽입되며, 상기 지지리브에 결합된 상기 슬래브의 상기 토출공의 외주면으로 소정의 배출공간이 형성되며, 상기 배출공간의 반송펌프에 연결되는 배출관에 연결되도록 마련되는 분쇄실린더가 마련되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 슬래브의 외주면의 접하도록 마련되는 립실과; 중앙에 상기 슬래브의 지름보다 확장된 중공이 형성되고, 상기 중공의 외주면에 상기 립실의 하면이 접하는 립실안착면에 형성되는 립실가이드링과; 중앙에 상기 슬래브의 지름보다 확장된 중공이 형성되고, 상기 중공의 외주면에 상기 립실가이드링이 안착되는 가압면이 형성되며, 상기 가압면의 외측으로 상기 분쇄 실린더의 내측상면에 볼트 등의 결합체에 의해 결합되도록 다수의 결합홀이 형성되는 립실고정링과; 중앙부에 상기 슬래브의 지름보다 확장된 중공이 형성되고, 외주면은 상기 분쇄실린더의 내부상측에 개재되어 고정되며, 상기 중공의 외주면에 상기 립실고정링의 하부를 지지함과 동시에 립실고정링의 하면을 밀폐시키는 밀폐면이 립실 커버링이 더 마련되는 것이 바람직하다.

본 발명을 설명함에 있어서, 정의되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의 내려진 것으로, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있으므로, 본 발명의 기술적 구성요소를 한정하는 의미로 이해되어서는 아니 될 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 습식 분쇄 분산기를 나타낸 간략도이고, 도 2는 본 발명에 따른 습식 분쇄 분산기의 미립자 분리장치를 나타낸 확대도이다.

먼저, 습식 분쇄 분산기(1)의 구조를 살펴보면 도 1 내지 도 2에 도시한 바와 같이, 전기 에너지를 기계 에너지로 변환시켜 주는 모터(10)와 모터(10)의 회전력을 회전로터(34)가 부착된 회전축(20)으로 동력을 전달하는 동력 전달장치(12)와 원료를 분쇄 및 분산시키기 위한 분쇄실린더(30)가 마련되며, 상기 분쇄실린더(30) 에서 생성되는 미립자를 외부로 배출하기 위한 반송펌프(40)가 마련된다.

여기서, 상기 분쇄실린더(30)는, 외형을 형성하고 분쇄공간을 형성하는 실린더(32)와, 상기 실린더(32)의 내측으로 연장되는 상기 회전축(20)의 외주면에 장착되어 원료를 분쇄 및 분산시키는 다수의 핀(36)이 고정된 회전로터(34)와, 상기 회전로터(34)의 상측에 마련되어 상기 핀(36)에 의해 분쇄 및 분산되는 미립자를 배출하는 원심배출부(100)가 마련된다.

이하, 본 발명의 주요부인 원심배출부를 첨부한 도면을 참조하여 자세히 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 배출장치의 주요부인 원심배출부를 나타낸 분해사시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 배출장치의 주요부인 원심배출부의 결합상태 및 작동상태를 나타낸 작동도이다.

도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 원심배출부(100)는, 모터(10)의 회전력을 전달받는 회전축(20)과, 상기 회전축(20)에 고정되어 원심력을 발생시키는 임펠러(160)와, 상기 임펠러(160)의 상측에 마련되어 상기 임펠러(160)의 위치를 제한하는 슬래브(110)와, 상기 임펠러(160)를 상기 슬래브(110)에 가압하여 고정하는 세팅디스크(170)가 마련된다.

또한, 상기 슬래브(110)의 외측면에는 상기 슬래브(110)의 외주면에 접하여 상기 임펠러(160)에 의해 상승되는 미립자가 상기 회전축(20)으로 유입되는 것을 방지하는 마련되는 립실(Lip seal:120)과, 상기 립실(120)의 위치를 제한하고 그 형상으로 유지하도록 하는 립실가이드링(130)과, 상기 립실가이드링(130)을 상기 분쇄실린더(30)에 고정하는 립실고정링(140)과, 상기 립실고정링(140)을 지지함과 동시에 상기 분쇄실린더(30)에 고정된 상기 립실고정링(140)의 결합면 사이로 미립자가 침투하는 것을 방지하는 립실커버링(150)이 마련된다.

여기서, 상기 회전축(20)의 원주면에는 상기 회전축(20)의 지름 보다 다소 작은 지름으로 함입홈(22)이 형성되며, 상기 함입홈(22)의 하측으로는 상기 회전축(20)의 원주방향으로 다수의 평탄홈(24)이 형성되며, 상기 각 평탄홈(24)의 사이에는 상기 회전축(20)의 지름보다는 작고 상기 평탄홈(24)보다는 큰 지름으로 상기 슬래브(110)가 삽입되도록 상기 회전축(20)의 원주방향으로 다수의 지지리브(26)가 마련된다.

그리고, 상기 슬래브(110)는, 상기 회전축(20)에 형성된 상기 지지리브(26)가 삽입되는 삽입공(112)이 형성되며, 상기 삽입공(112)의 상측에는 상기 회전축(20)에 형성된 상기 함입홈(22)에 대응되는 위치로 다수의 토출공(114)이 형성된다. 또한, 상기 회전축(20)에 결합된 상기 슬래브(110)의 상기 토출공(114)의 외측에는 상기 토출공(114)의 외주면으로 소정크기의 공간을 형성하여 상기 배출관(102)에 연결되는 배출공간이 형성된다.

그리고, 상기 립실(120)은, 상기 슬래브(110)의 외주면의 외측에 마련되는 링형상의 립실 본체와 상기 립실 본체의 내주면에 마련되어 상기 회전축(20)이 삽입된 상기 슬래브(110)의 외주면에 접하도록 마련된 실(122)이 마련된다

또한, 상기 립실가이드링(130)은, 상기 립실(120)의 위치를 제한하여 립실(120)의 이탈을 방지하기 위한 것으로, 중앙에 상기 회전축(20)이 삽입된 상기 슬래브(110)의 지름보다 확장된 중공이 형성되고, 상기 중공의 외주면에는 상기 립실본체의 하면이 접하는 립실안착면(132)에 형성된다.

그리고, 상기 립실고정링(140)은, 상기 립실가이드링(130)을 상기 분쇄실린더(30)의 내측상면에 고정시키기 위한 것으로, 중앙에 상기 회전축(20)에 삽입된 상기 슬래브(110)의 지름보다 확장된 중공이 형성되고, 상기 중공의 외주면에는 상기 립실가이드링(130)이 안착되어 상기 분쇄실린더(30)의 상면이 가압되어 고정되도록가압면(144)이 형성되며, 상기가압면(144)은 상기 립실가이드링(130)의 높이보다 다소 낮은 높이로 형성되며, 상기가압면(144)의 외측으로는 상기 분쇄실린더(30)의 내측 상면에 볼트 등의 결합체에 의해 결합되도록 다수의 결합홀(142)이 형성된다.

또한, 상기 립실 커버링(150)은, 상기 분쇄실린더(30)의 상기 실린더(32) 상단에 개재되어 상기 립실고정링(140)을 가압하여 상기 립실가이드링(130)이 상기 분쇄실린더(30)의 상면에 가압되도록 하는 것으로, 상기 실린더(32)의 상단에 개재되고, 중앙부에 상기 회전축(20)이 삽입되는 중공이 형성된 원판형상으로 형성되고 상기 중공의 외주면에는 상기 립실고정링(140)의 하부를 지지함과 동시에 립실고정링(140)의 하면을 밀폐시키는 밀폐면(152)이 형성된다.

그리고, 상기 임펠러(160)는, 중앙부에 상기 회전축(20)의 상기 지지리브(26)의 외주면에 대응되는 임펠러결합공(162)이 형성되며, 상기 임펠러결합공(162)의 일측에는 상기 회전축(20)에 대하여 그 회전이 제한되도록 상기 회전축(20)에 고정된 핀(미도시)이 삽입되는 핀홈(163)이 형성되며, 하면 외주면에는 상기 분쇄실린더(30)에서 생성되는 미립자에 원심력을 부여하기 위한 다수의 임펠러날개(164)가 방사형상으로 형성되며, 상기 임펠러날개(164)의 중앙부에는 상기 세팅디스크(170)가 삽입되도록 함입되는 형상의 세팅홈(166)이 형성된다.

또한, 상기 세팅디스크(170)는, 상측이 상기 임펠러(160)의 하측에 형성된 상기 세팅홈(166)에 삽입되도록 상기 세팅홈(166)에 대응되는 원기둥형상의 세팅돌기(174)가 형성되며, 중앙부에는 상기 회전축(20)의 상기 지지리브(26)의 외주면에 대응되는 디스크삽입공(172)이 형성되고, 상기 디스크삽입공(172)의 일측에는 상기 회전축(20)에 대하여 그 회전이 제한되도록 상기 회전축(20)에 고정된 핀이 삽입되는 핀홈(173)이 형성된다. 또한, 상기 세팅디스크(170)의 하측에는 상기 세팅돌기(174)의 지름보다 다소 확장되어 형성되고, 외주면에서 상기 디스크삽입공(172)으로 관통되는 다수의 흡입공(176)이 형성된다.

상술한 바와 같은 원심분리장치(100)의 결합상태를 간략히 설명하면, 상기 회전축(20)의 외주면에 형성되어 상기 평탄홈(24)을 형성하는 상기 지지리브(26)의 외측으로 상기 슬래브(110)가 결합되어 마련되며, 상기 슬래브(110)의 외측으로 상기 립실(120)과, 상기 립실(120)의 위치 및 형태를 유지하도록 가이드하는 상기 립실가이드링(130), 상기 립실가이드링(130)를 고정하는 립실고정링(140) 및 상기 립실커버링(150)이 상기 분쇄실린더(30)의 내측에 고정되어 마련된다.

또한, 상기 슬래브(110)의 하단에는 상기 임펠러(160)가 상기 회전축(20)에 형성된 상기 지지리브(26)에 결합되며, 사기 회전축(20)에 마련되는 핀에 의해 그 회전이 제한되는 상태로 결합되며, 상기 임펠러(160)의 하측에는 상기 세팅디스크(170)가 상기 임펠러의 하면에 형성된 상기 세팅홈(166)에 삽입되어 상기 회전축(20)에 결합된 상태를 유지한다.

여기서, 상기 슬래브(110)에 형성된 상기 토출공(114)은 상기 회전축(20)에 형성된 상기 함입홈(22)과 통공되는 위치로 마련되며, 상기 세팅디스크(170)에 형성된 상기 흡입공(176)은 상기 회전축(20)에 형성된 평탄홈(24)과 통공되도록 위치된다.

이하 본 발명에 따른 습식 분쇄 분산기의 미립자 분리장치의 작동상태를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.

도 4에 도시한 바와 같이, 통상의 조작방법에 의해 미립자 분리장치(1)를 작동시키면, 상기 분쇄실린더(30)의 상기 회전로터(34) 외주면에 마련된 상기 핀(36)에 의해 미립자들이 생성되며, 분산 및 분쇄되어 생성되는 미립자들은 상기 회전로터(34)의 상단에 마련된 상기 임펠러(160)의 회전에 의해 회전되면서 발생하는 원심력에 의해 그 크기가 비교적 작은 미립자들은 상기 분쇄실린더(30)의 상측으로 상승하게 된다.

즉, 상기 임펠러(160)에 의해 형성되는 원심력에 의해 상승하여 상기 임펠러(160)의 하부에 위치하게 되는 미립자들은 상기 임펠러날개(164)와, 반송펌프(40)의 흡입력에 의해 상기 임펠러(160)의 중심측으로 이동하게 되고, 중심측으로 이동되는 상기 미립자들은 상기 세팅디스크(170)의 외주면에 형성된 상기 흡입공(176)으로 흡입된다.

이후, 상기 흡입공(176)으로 흡입된 상기 미립자들은 상기 회전축(20)의 외 주면에 형성된 상기 평탄홈(24)을 통하여 상기 회전축(20)의 평탄홈(24)을 따라 상승하게 되며, 미립자들이 상기 평탄홈(24)을 따라 이동하여 상기 평탄홈(24)의 상측에 마련된 상기 함입홈(22)에 도달하면 상기 함입홈(22)의 외측에 마련된 상기 슬래브(110)의 상기 토출공(114)을 통하여 배출공간으로 토출되어 지며, 토출된 미립자들은 상기 배출관(102)을 통하여 상기 분쇄실린더(30)의 외측으로 배출된다.

여기서, 상기 임펠러(160)에 의해 상승된 미립자들 중에 상기 세팅디스크(170)의 흡입공(176)으로 흡입되지 않고 상기 임펠러(160)와 상기 실린더(32)의 사이에 형성된 틈으로 유입되어 상기 임펠러(160)의 상측으로 이송된 미립자들은 상기 슬래브(110)의 외주면에 접하도록 마련된 상기 립실(120)에 의해 상기 배출공간 이외의 공간으로 유입되는 것이 방지된다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세히 기술되었지만, 본 발명이 속하는 기술분야에 있어서 통상의 지식을 가진 사람이라면, 첨부된 청구 범위에 정의된 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 본 발명을 여러 가지로 변형하여 실시할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 앞으로의 실시예들의 변경은 본 발명의 기술을 벗어날 수 없을 것이다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 습식 분쇄 분산기의 미립자 분리장치는 마모나 마멸이 적게 발생하는 구조로서 특히, 0.3mm 이하의 초미립자의 분리가 가능함은 물론이고, 미립자의 분리 기능이 뛰어나며 기계적 수명이 길어 습식분쇄 분산기 의 경제성과 기능성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 소정지름의 원기둥형태로, 원주면에 소정부에 함입홈이 연장되어 형성되며, 상기 함입홈의 하측으로는 다수의 평탄홈이 형성되며, 상기 각 평탄홈의 사이에 오주면의 지름보다는 작고 상기 평탄홈보다는 큰 지름으로 다수의 지지리브가 형성되는 회전축과;

   중앙부에 상기 지지리브의 외주면에 대응되는 삽입공이 형성되며, 상부에 상기 함입홈에 대응되는 위치로 관통되어 형성되는 다수의 토출공이 형성되는 슬래브와;

   중앙부에 상기 지지리브의 외주면에 대응되는 임펠러결합공이 형성되며, 하면에 상기 임펠러결합공에 대하여 방사상으로 형성되는 다수의 임펠러날개가 마련되고, 상기 임펠러날개의 중앙부에 소정지름의 세팅홈이 형성되는 임펠러와;

   상부에 상기 세팅홈에 삽입되는 원기둥형상의 세팅돌기가 형성되며, 중앙부에 상기 지지리브의 외주면에 대응되는 디스크삽입공이 형성되고,하부는 상기 세팅돌기의 지름보다 다소 확장되어 형성되어 외주면에서 상기 디스크삽입공으로 관통되는 다수의 흡입공이 형성되는 세팅디스크와;

   상기 회전축이 회전가능하게 삽입되며, 상기 지지리브에 결합된 상기 슬래브의 상기 토출공의 외주면으로 소정의 배출공간이 형성되며, 상기 배출공간의 반송펌프에 연결되는 배출관에 연결되도록 마련되는 분쇄실린더가 마련되는 것을 특징으로 하는 습식 분쇄 분산기의 미립자 분리장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 슬래브의 외주면의 접하도록 마련되는 립실과;

   중앙에 상기 슬래브의 지름보다 확장된 중공이 형성되고, 상기 중공의 외주면에 상기 립실의 하면이 접하는 립실안착면에 형성되는 립실가이드링과;

   중앙에 상기 슬래브의 지름보다 확장된 중공이 형성되고, 상기 중공의 외주면에 상기 립실가이드링이 안착되는 가압면이 형성되며, 상기 가압면의 외측으로 상기 분쇄 실린더의 내측상면에 볼트 등의 결합체에 의해 결합되도록 다수의 결합홀이 형성되는 립실고정링과;

   중앙부에 상기 슬래브의 지름보다 확장된 중공이 형성되고, 외주면은 상기 분쇄실린더의 내부상측에 개재되어 고정되며, 상기 중공의 외주면에 상기 립실고정링의 하부를 지지함과 동시에 립실고정링의 하면을 밀폐시키는 밀폐면이 립실 커버링이 더 마련되는 것을 특징으로 하는 습식 분쇄 분산기의 미립자 분리장치.

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