KR20120073279A - Processing device - Google Patents

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오사무 이시카와
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유우수케 타카하시
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니혼코크스코교 가부시키가이샤
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Abstract

분립체에 강한 압축력이나 전단력을 주어서 복합화 등의 처리를 행하는 것으로서 구조가 간단하며 최적의 처리조건을 간단하게 발견할 수 있는 처리장치를 제공한다. 세로형의 혼합조(20)와, 혼합조(20)의 조 바닥을 삽입 통과해서 마련된 회전축(30)과, 회전축(30)에 마련된 복수의 교반날개(40)와, 혼합조(20)에 고정해서 마련되는 복수의 충돌판(50)을 구비한다. 혼합조(20)의 직경을 d로 할 때, 교반날개(40)와 충돌판(50)의 최단거리가 0.1d이하로 한다. The present invention provides a processing apparatus in which a structure is simple and the optimum processing conditions can be easily found by applying a strong compressive force or shearing force to the granular material to perform a compounding or the like. Into the vertical mixing tank 20, the rotary shaft 30 provided through the bottom of the tank of the mixing tank 20, a plurality of stirring blades 40 provided on the rotary shaft 30, and the mixing tank 20 A plurality of collision plates 50 fixedly provided are provided. When the diameter of the mixing tank 20 is d, the shortest distance of the stirring blade 40 and the collision plate 50 shall be 0.1 d or less.

Description

처리장치 {PROCESSING DEVICE}Processor {PROCESSING DEVICE}

본 발명은 분립체(粉粒體, 가루나 알갱이 등이 뒤섞여 있는 것)를 처리하기 위한 처리장치로서 특히 복합화(複合化)나 구형화(球形化) 등의 고도의 처리를 수행할 수 있는 처리장치에 관한 것이다.
The present invention is a treatment apparatus for treating granules (a mixture of powder, granules, etc.), in particular, a treatment capable of performing a high-level treatment such as compounding or spherical formation. Relates to a device.

입경이 미크론 오더(micron-order) 또는 나노 오더(nano-order)의 분립체를 취급하는 처리에 있어서 종횡비(縱橫比)가 큰 입자를 구형화하거나, 입경이 큰 입자의 표면상에 입경이 작은 입자를 코팅하거나, 여러 종류의 입자를 일체화된 구상(球狀) 입자로 복합화하거나 할 수 있는 분립체의 처리가 널리 요구되고 있다.In the treatment of micron-order or nano-order granules with a particle diameter, particles having a large aspect ratio are spherical or particles having a small particle diameter on the surface of particles having a large particle diameter There is a widespread demand for the treatment of powders that can coat particles or compound various types of particles into integrated spherical particles.

예를 들면, 특허문헌 1에는 도10에서와 같은 처리장치가 기재되어 있다. 이 처리장치(110)는 가로형 원통 모양의 혼합조(120)와, 한쪽의 측벽을 삽입 통과해서 마련된 회전축(130)과, 회전축(130)에 마련된 복수의 교반(攪拌)날개(140)을 구비하고 있다. 분립체의 처리는 큰 발열을 수반하기 때문에 혼합조(120)에는 재킷(193)을 설치하고 통수(通水)에 의해 냉각되도록 이루어져 있다.For example, Patent Document 1 describes a processing apparatus as in FIG. 10. The processing apparatus 110 includes a horizontal cylindrical mixing tank 120, a rotating shaft 130 provided by inserting one side wall, and a plurality of stirring blades 140 provided on the rotating shaft 130. Doing. Since the treatment of the granules involves a large heat generation, the mixing tank 120 is provided with a jacket 193 and is cooled by water.

또한, 혼합조(120)의 양측에는 분립체의 투입구(191)와 배출구(192)가 설치되어, 연속처리가 되도록 이루어져 있다. 교반날개(140)는 회전에 의해 처리물을 배출구(192)를 향해서 보낼 수 있는 경사를 구비한 「이송날개」와, 회전에 의해 처리물을 투입구(191)를 향해 되돌릴 수 있는 경사를 구비한 「반송날개」가 번갈아 조합되어 있다. In addition, the inlet 191 and the outlet 192 of the powder is provided on both sides of the mixing tank 120, so that the continuous processing. The stirring blade 140 is provided with a "feeding wing" having an inclination for sending the treatment object toward the outlet 192 by rotation, and an inclination for returning the treatment object toward the inlet 191 by rotation. "Return wing" is alternately combined.

처리장치(110)에서는 「이송날개」와 「반송날개」로 서로 번갈아 처리물에 반복적으로 강한 힘을 가할 수 있다. 그래서, 분립체의 복합화나 코팅 등의 처리를 수행할 수 있다. 분립체에 대한 작용 효과는 교반날개(140)의 형상이나 배열 등의 구조적인 요소에 따라 크게 영향받을 수 있다. 그러나, 구조적 요소를 변경하는 것은 쉬운 일이 아니며 처리조건을 간단하게는 변경할 수 없고, 최적의 처리조건을 찾아내는 것이 힘든 문제가 있다.In the processing apparatus 110, it can repeatedly apply a strong force to a processed material by alternating with a "feeding wing" and a "feeding wing". Therefore, it is possible to carry out treatment such as complexing or coating of the powder. The effect on the granular material may be greatly affected by structural factors such as the shape and arrangement of the stirring blade 140. However, it is not easy to change the structural elements, the processing conditions cannot be simply changed, and it is difficult to find the optimum processing conditions.

특허문헌 2에는 도11에서 나타내는 처리장치가 기재되어 있다. 이 처리장치(210)는 세로형(竪形)의 혼합조(220) 내부에, 혼합조(220)의 조(槽) 바닥을 삽입 통과해서 설치되는 회전축(230)을 구비하고 있다. 회전축(230)에는 통 모양의 회전체(281) 및 복수의 교반날개(240)가 설치되어 있다. 회전체(281)에는 복수의 개구(282)가 마련되고, 그 내면은 프레스헤드(283)로 눌려질 수 있도록 이루어져 있다. 또한, 혼합조(220)에는 재킷(293)이 설치되고, 통수에 의해 냉각되도록 되어 있다. Patent Document 2 describes the processing apparatus shown in FIG. This processing apparatus 210 is provided with the rotating shaft 230 provided in the inside of the vertical mixing tank 220 by inserting the bottom of the tank of the mixing tank 220 through. The rotary shaft 230 is provided with a cylindrical rotor 281 and a plurality of stirring blades 240. The rotating body 281 is provided with a plurality of openings 282, and an inner surface thereof is configured to be pressed by the press head 283. Moreover, the jacket 293 is provided in the mixing tank 220, and is cooled by water flow.

이 처리장치(210)에서는 배치(batch)처리가 이루어진다. 혼합조(220)에 투입된 처리물은 회전체(281)의 안팎을 순환 유동하면서 처리를 받는다. 즉, 처리물은 개구(282)를 통해서 회전체(281)의 내측에서 외측을 향해 흘러나가고, 회전체(281)의 외측에서 교반날개(240)에 의해 상방으로 밀려 흘러나가서 회전체(281)의 상부에서 외측에서 내측으로 되돌아 온다. 그리고, 회전체(281)의 내측에 있어서 프레스헤드(283)에 의해 처리물에 강한 압축력 및 전단력(剪斷力)을 주어 분립체의 복합화나 코팅 등의 처리를 수행할 수 있다. In this processing apparatus 210, a batch process is performed. The processed material introduced into the mixing tank 220 is subjected to processing while circulating and flowing inside and outside the rotor 281. That is, the processed material flows from the inside of the rotor 281 to the outside through the opening 282, and is pushed upward by the stirring blade 240 from the outside of the rotor 281 to rotate the rotor 281. It comes back from the outside to the inside at the top of the. In addition, the press head 283 is provided with a strong compressive force and shear force on the inside of the rotating body 281, so that the processing of complexing or coating the powder can be performed.

그러나 처리장치(210)는 구조가 복잡하기 때문에 고가의 장치가 된다. 또한, 구조가 복잡하기 때문에 처리물의 흐름을 억제하는 것이 힘들고 최적의 처리조건을 찾아내는 것이 어려운 문제가 있다.
However, the processing apparatus 210 is an expensive apparatus because of its complicated structure. In addition, since the structure is complicated, it is difficult to suppress the flow of the processed material and it is difficult to find the optimum processing condition.

일본특허공개공보 제2005-270955호Japanese Patent Publication No. 2005-270955 일본특허공개공보 제2005-15910호Japanese Patent Publication No. 2005-15910

본 발명의 과제는 분립체의 처리물에 강한 압축력이나 전단력을 줌으로써 복합화나 코팅 등의 고도의 처리를 수행하는 처리장치로서, 구조가 간단하고 처리물의 흐름을 제어하는 것이 용이하며 최적의 처리조건을 쉽게 찾아낼 수 있는 처리장치를 제공하는 것에 있다.
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is a treatment apparatus that performs a high degree of processing such as complexing or coating by applying a strong compressive force or shear force to a treated material of a powder, the structure is simple, it is easy to control the flow of the processed material, It is to provide a processing apparatus that can be easily found.

상기 과제를 해결하기 위해 본 발명의 청구항 1과 관련된 발명은 세로형의 혼합조와, 상기 혼합조의 조(槽) 바닥을 삽입 통과하여서 설치된 회전축과, 상기 회전축에 설치된 복수의 교반날개와, 상기 혼합조에 고정해서 설치된 복수의 충돌판을 구비한 분립체의 처리장치로서, 상기 혼합조의 직경을 d로 했을 때, 상기 교반날개와 상기 충돌판과의 최단거리가 0.1d 이하인 수단을 채용하고 있다. In order to solve the above problems, the invention according to claim 1 of the present invention provides a vertical mixing tank, a rotating shaft installed by inserting a bottom of the mixing tank, a plurality of stirring blades provided on the rotating shaft, and the mixing tank. As a processing apparatus of the granular material provided with the some collision plate fixedly installed, when the diameter of the said mixing tank is d, the means with the shortest distance of the said stirring blade and the said collision plate is 0.1 d or less is employ | adopted.

또한, 본 발명의 청구항 2와 관련된 처리장치는, 청구항 1에 기재된 처리장치에 있어서, 상기 충돌판의 크기는 상기 혼합조의 직경을 d로 했을 때, 폭이 0.05d~0.25d이며, 높이가 0.05d~0.2d인 수단을 채용하고 있다. 또한, 본 발명의 청구항 3과 관련된 처리장치는 청구항 1 또는 2에 기재된 처리장치에 있어서, 상기 혼합조가 원통 모양으로서 조 바닥 코너부가 둥글고 매끄럽게 형성되어 상기 혼합조의 직경을 d로 했을 때, 그 곡률반경이 0.05d이상인 수단을 채용하고 있다.In the processing apparatus according to claim 2 of the present invention, in the processing apparatus according to claim 1, the impingement plate has a width of 0.05 d to 0.25 d and a height of 0.05 when the diameter of the mixing vessel is d. The means of d-0.2d is employ | adopted. In addition, in the processing apparatus according to claim 3 of the present invention, in the processing apparatus according to claim 1 or 2, the radius of curvature of the mixing vessel is cylindrical and the bottom corner of the tub is formed smoothly and the diameter of the mixing vessel is d. The means which is 0.05 d or more is employ | adopted.

또한, 본 발명의 청구항 4와 관련된 처리장치는, 청구항 1 내지 3의 어느 한 항에 기재된 처리장치에 있어서, 상기 교반날개가 대략 원추형상으로 형성된 보스부의 경사면에 배열되어 있는 수단을 채용하고 있다. 또한, 본 발명의 청구항 5와 관련된 처리장치는 청구항 4에 기재된 처리장치에 있어서 상기 교반날개의 상부가 링모양 상판에서 연결되고, 그 링모양 상판과 상기 경사면 사이를 내측에서 외측을 향해 분립체가 유동하는 수단을 채용하고 있다. Moreover, the processing apparatus which concerns on Claim 4 of this invention employ | adopts the means in which the said stirring blade is arrange | positioned on the inclined surface of the boss | hub part formed in substantially conical shape in the processing apparatus in any one of Claims 1-3. In the processing apparatus according to claim 5 of the present invention, in the processing apparatus according to claim 4, an upper portion of the stirring blade is connected in a ring-shaped top plate, and a powder is flowed from the inside to the outside between the ring-shaped top plate and the inclined surface. It employs a means to do.

또한, 본 발명의 청구항 6과 관련된 처리장치는, 청구항 4 또는 5에 기재된 처리장치에 있어서, 상기 회전축이 상기 교반날개보다도 상부에 위치하는 보조날개를 구비하는 수단을 채용하고 있다. 그리고 또한 본 발명의 청구항 7과 관련된 처리장치는 청구항 1 내지 3의 어느 한 항에 기재된 처리장치에 있어서, 상기 회전축이 상기 교반날개의 내측에 위치하는 경사날개를 구비하고 있는 수단을 채용하고 있다.
Moreover, the processing apparatus which concerns on Claim 6 of this invention is a processing apparatus of Claim 4 or 5 WHEREIN: The said rotating shaft employ | adopts the means provided with the auxiliary wing which is located above the said stirring blade. Further, the processing apparatus according to claim 7 of the present invention employs the processing apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the rotating shaft is provided with an inclined vane positioned inside the stirring blade.

상기와 같은 구성으로 함으로써 본 발명의 처리장치는 구조가 간단하면서 처리물에 강한 압축력이나 전단력을 줄 수 있으며 분립체의 복합화나 코팅 등의 고도의 처리를 행할 수 있다. 그리고, 처리물의 흐름을 제어하는 것이 용이하며 최적의 처리조건을 간단하게 찾아낼 수 있다.
By the above configuration, the treatment apparatus of the present invention is simple in structure and can give a strong compressive force or shearing force to the processed material, and can perform a high degree of processing such as complexing or coating powder. In addition, it is easy to control the flow of the processed material and it is possible to simply find the optimum processing condition.

도1은 본 발명의 처리장치의 일 예를 나타낸 것으로 (1)는 개략 종단면도, (2)는 개략 횡단면도이며,
도2는 도1의 처리장치를 상세하게 나타낸 것으로 (1)은 개략 종단면도, (2)는 (1)의 A부 상세도이며,
도3은 본 발명의 처리장치의 다른 예를 나타낸 것으로 (1)은 개략 종단면도, (2)는 (1)의 B부 상세도, (3)은 (2)에서의 X-X선에서 본 단면도이며,
도4는 본 발명의 처리장치의 또 다른 예를 나타내는 것으로 (1)은 개략 종단면도, (2)는 (1)의 C부 상세도이며,
도5는 본 발명의 처리장치의 또 다른 예를 나타낸 것으로 (1)은 개략 종단면도, (2)는 개략 횡단면도이며,
도6은 본 발명의 처리장치의 또 다른 예를 나타낸 것으로 (1)은 개략 종단면도, (2)는 (1)의 Y-Y선에서 본 도면이며,
도7은 본 발명의 처리장치의 또 다른 예를 나타낸 것으로 (1)은 개략 종단면도, (2)는 개략 횡단면도이며,
도8은 본 발명의 처리장치로 얻어진 제품의 샘플사진이며,
도9는 종래의 처리장치로 얻어진 제품의 샘플사진이며,
도10은 종래의 처리장치의 일 예를 나타낸 개략 단면도이며,
도11은 종래의 처리장치의 다른 예를 나타낸 개략 단면도이다.
Figure 1 shows an example of the treatment apparatus of the present invention (1) is a schematic longitudinal cross-sectional view, (2) is a schematic cross-sectional view,
FIG. 2 shows the processing apparatus of FIG. 1 in detail, (1) is a schematic longitudinal sectional view, (2) is a detail view of the portion A of (1),
Fig. 3 shows another example of the treatment apparatus of the present invention, where (1) is a schematic longitudinal sectional view, (2) is a detailed view of section B of (1), and (3) is a sectional view seen from line XX in (2). ,
4 shows still another example of the treatment apparatus of the present invention, where (1) is a schematic longitudinal cross-sectional view, (2) is a detailed view of section C of (1),
5 shows another example of the treatment apparatus of the present invention, where (1) is a schematic longitudinal cross-sectional view, (2) is a schematic cross-sectional view,
Fig. 6 shows yet another example of the treatment apparatus of the present invention, in which (1) is a schematic longitudinal sectional view, (2) is a view seen from line YY of (1),
7 shows another example of the treatment apparatus of the present invention, in which (1) is a schematic longitudinal cross-sectional view, (2) is a schematic cross-sectional view,
8 is a sample photograph of a product obtained by the treatment apparatus of the present invention.
9 is a sample photograph of a product obtained with a conventional processing apparatus,
10 is a schematic cross-sectional view showing an example of a conventional processing apparatus;
11 is a schematic cross-sectional view showing another example of a conventional processing apparatus.

이하, 도면에 나타낸 본 발명의 실시형태에 관해서 설명한다. 도1에는 본 발명에 따른 처리장치의 일 실시형태가 나타내어져 도1 (1)은 종단면도, 도1 (2)는 횡단면도이다. 도2는 도1의 상세 설명도로, 도2 (1)은 종단면도, 도2 (2)는 (1)의 A부분 상세도이다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, embodiment of this invention shown in drawing is described. 1 shows an embodiment of a processing apparatus according to the present invention, where FIG. 1 (1) is a longitudinal cross-sectional view and FIG. 1 (2) is a cross-sectional view. FIG. 2 is a detailed explanatory view of FIG. 1, FIG. 2 (1) is a longitudinal sectional view, and FIG. 2 (2) is a detail A portion of (1).

이 처리장치(10)는 세로형의 혼합조(20)와, 혼합조(20)의 조 바닥을 삽입 통과해서 설치된 회전축(30)과, 회전축에 설치되는 복수의 교반날개(40)와, 혼합조(20)에 고정해서 설치되는 복수의 충돌판(50)을 구비하고 있다. 혼합조(20)의 상부에는 뚜껑을 구비하고, 플랜지(61)로 접속되어 있다. 그리고, 뚜껑(60)에는 처리물의 투입구가 마련되고, 혼합조(20)의 바닥에는 제품의 배출구가 마련되는데 이들은 도면에 도시되지 않았다.This processing apparatus 10 is mixed with a vertical mixing tank 20, a rotating shaft 30 provided through the bottom of the mixing tank 20, and a plurality of stirring blades 40 provided on the rotating shaft. A plurality of impingement plates 50 fixed to the tank 20 are provided. The upper part of the mixing tank 20 is provided with a lid and is connected by the flange 61. And, the lid 60 is provided with the inlet of the treatment, the bottom of the mixing tank 20 is provided with the outlet of the product, which are not shown in the figure.

본 발명의 처리장치(10)는 혼합조(20) 내에 분립체의 순환류를 형성하고, 이에 의해 혼합처리를 촉진하는 것을 특징으로 하고 있다. 즉, 교반날개(40)의 회전에 의해 분립체에 관성력을 주어, 분립체를 조(槽) 바닥 코너부 부근에서 조 벽을 따라 상방으로 방출한다. 분립체는 조 벽 부근에서 상승하여 조 중심 부근에서 하강함으로써 혼합조 내에 순환류를 형성한다. The treatment apparatus 10 of the present invention is characterized in that a circulation flow of the granular material is formed in the mixing tank 20, thereby promoting the mixing treatment. That is, the inertia force is given to the powder by the rotation of the stirring blade 40, and the powder is discharged upward along the tank wall near the bottom edge of the tank. The granular material rises near the tank wall and descends near the tank center to form a circulation flow in the mixing tank.

혼합조(20)는 원통 모양에 한정되지 않고, 하부에서 상부를 향해 직경이 점차 작아지는 형상이나 구(球) 형상 등으로도 할 수 있다. 그러나, 어떠한 형상이라도 혼합조(20)는 회전축(30)이 대략 수직으로 설치될 수 있는 세로형(竪形)으로 한정될 것이다. 이하, 혼합조(20)의 내부의 직경을 d로서 설명한다. 그리고, 혼합조(20)의 직경이 높이에 따라 변화되는 경우에는 직경d는 최대 직경을 나타내는 것으로 한다. The mixing tank 20 is not limited to a cylindrical shape, but may also have a shape or a sphere shape in which the diameter gradually decreases from the lower part to the upper part. However, in any shape, the mixing tank 20 will be limited to a vertical type in which the rotating shaft 30 can be installed approximately vertically. Hereinafter, the diameter of the inside of the mixing tank 20 is demonstrated as d. And when the diameter of the mixing tank 20 changes with height, diameter d shall represent a maximum diameter.

혼합조(20)가 원통 형상인 경우에는 조 바닥 코너부가 둥글고 매끄럽게 형성되어 있는 것이 바람직하다. 이것은 교반날개(40)에 의해 관성력을 받은 분립체가 원활하게 상방을 향해 방출되기 위해서이다. 도2 (2)에서와 같이 바닥 코너부의 둥근 정도의 곡률반경을 R로 하면, R은 0.05d이상으로 하는 것이 바람직하며, 0.1d이상인 것이 보다 바람직하다. 다만, R에는 상한이 있는데, 0.5d이하이다. When the mixing tank 20 is a cylindrical shape, it is preferable that the tank bottom corner part is round and formed smoothly. This is for the fine powder which received the inertia force by the stirring blade 40 to be discharge | released upward smoothly. As shown in Fig. 2 (2), when the radius of curvature of the rounded corner portion is set to R, R is preferably 0.05 d or more, more preferably 0.1 d or more. However, R has an upper limit and is 0.5 d or less.

회전축(30)은 혼합조(20)에 대해서 도시하고 있지 않은 그랜드씰이나 에어씰 등에 의해 밀봉되어 있다. 또한, 회전축(30)은 전동기 등에 의해 구동되는데, 회전수를 가변하게 해서 설정조건의 하나로 하는 것이 바람직하다. The rotating shaft 30 is sealed with the gland seal, air seal, etc. which are not shown in figure about the mixing tank 20. As shown in FIG. In addition, although the rotating shaft 30 is driven by an electric motor or the like, it is preferable that the rotational speed is varied so as to be one of setting conditions.

처리장치(10)에서는 교반날개(40)는 대략 원추형상으로 형성된 보스부(41)의 경사면에 배치되어서 회전축(30)에 설치되고, 혼합조(20)의 조(槽) 바닥에 근접해서 배치된다. 교반날개(40)는 그 형상 및 수에 관해서 한정되지 않지만, 분립체에 강한 관성력을 주어 조 바닥부 부근에서 조 바닥을 따라 상방으로 강하게 방출할 것이 요망된다. In the processing apparatus 10, the stirring blade 40 is arrange | positioned in the inclined surface of the boss part 41 formed in the substantially conical shape, is installed in the rotating shaft 30, and is arrange | positioned near the bottom of the tank of the mixing tank 20. do. Although the stirring blade 40 is not limited with respect to the shape and number, it is desired to give a strong inertia force to a granulated material, and to strongly discharge upwards along a tank bottom near a tank bottom part.

분립체에 주는 관성력을 크게 하기 위해 교반날개(40)의 직경(I)은 조 바닥에 있어서 가능한 큰 형상인 것이 바람직하다. 즉, 혼합조(20)가 원통 형상인 경우에는 교반날개(40)의 직경(I)은 0.7d이상으로 하는 것이 바람직하며 0.85d이상으로 하는 것이 보다 바람직하다. In order to increase the inertial force given to the powder, the diameter I of the stirring blade 40 is preferably as large as possible at the bottom of the bath. That is, when the mixing tank 20 is cylindrical, it is preferable to make diameter (I) of the stirring blade 40 into 0.7 d or more, and it is more preferable to set it as 0.85 d or more.

또한, 본 발명의 처리장치(10)는 혼합조(20)에 고정해서 마련되는 복수의 충돌판(50)을 구비하는 것을 특징으로 하고 있다. 순환류의 일부에 충돌판(50)을 둠으로써 분립체에 강한 압축력 및 전단력을 주어, 분립체의 복합화나 코팅 등의 처리를 수행할 수 있다. 처리장치(10)에서는 충돌판(50)은 혼합조(20)의 조 벽에 용접되어 있다.Moreover, the processing apparatus 10 of this invention is provided with the some collision plate 50 fixed and provided in the mixing tank 20. It is characterized by the above-mentioned. By impinging the impingement plate 50 on a part of the circulation flow, the powder and granules are given a strong compressive force and shear force, so that the powder can be composited or coated. In the processing apparatus 10, the collision board 50 is welded to the tank wall of the mixing tank 20. As shown in FIG.

교반날개(40)의 근방은 순환류 중에서도 관성력이 가장 강한 장소가 된다. 따라서, 충돌판(50)은 교반날개(40)에 근접해서 두는 것이 바람직하다. 도2 (2)에 간극(e1)으로 나타낸 바와 같이 교반날개(40)와 충돌판(50)의 최단거리는 0.1d이하로 하는 것이 바람직하며, 0.01d이하로 하는 것이 보다 바람직하다. The vicinity of the stirring blade 40 becomes a place where the inertial force is strongest among the circulation flow. Therefore, it is preferable to place the impingement plate 50 close to the stirring blade 40. As shown by the gap e1 in Fig. 2 (2), the shortest distance between the stirring blade 40 and the collision plate 50 is preferably 0.1 d or less, and more preferably 0.01 d or less.

분립체에 강한 관성력을 주기 위해서는 교반날개(40)의 회전속도는 고속일수록 바람직하지만, 너무 고속이면 코팅한 입자의 박리, 혹은 베이스가 되는 모(母) 입자의 파괴를 일으키게 된다. 따라서, 교반날개(40)의 실용적인 선단 속도는 20~150m/s의 범위이며, 바람직하게 30~100m/s인 범위이다. In order to give a strong inertia force to the powder, the rotation speed of the stirring blade 40 is preferably higher, but if too high, peeling of the coated particles or breaking of the parent particles serving as the base will occur. Therefore, the practical tip speed of the stirring blade 40 is the range of 20-150 m / s, Preferably it is the range which is 30-100 m / s.

충돌판(50)은 그 형상 및 수에 관해서는 특별히 한정되지 않지만, 분립체의 순환류에 대해서 강한 충격을 주면서 분립체의 순환류를 저해하지 않도록 할 필요가 있다. 따라서 그 수는 4~12장 정도로 하는 것이 바람직하다. 또한, 그 크기는 도2 (2)에서와 같이 그 폭(W)이 0.05~0.25d이며 그 높이(H)가 0.05d~0.2d인 것이 바람직하다.The impingement plate 50 is not particularly limited in terms of its shape and number, but it is necessary to prevent the impingement circulation of the granular material from impairing the circulation flow of the granular material. Therefore, the number is preferably about 4 to 12 sheets. Moreover, as for the magnitude | size, it is preferable that the width W is 0.05-0.25d and the height H is 0.05d-0.2d like FIG.2 (2).

도3에는 본 발명에 의한 처리장치의 다른 실시형태가 나타내어져, 도3 (1)은 종단면도, 도3 (2)는 (1)의 B부 상세도, 도3 (3)은 (2)에서의 X-X선에서 본 단면도이다. 3 shows another embodiment of the treatment apparatus according to the present invention, FIG. 3 (1) is a longitudinal sectional view, FIG. 3 (2) is a detail view of the portion B of (1), and FIG. 3 (3) is (2) It is sectional drawing seen from line XX in.

이 처리장치(11)는 충돌판(50)을 구비한 내삽관(內揷管)(51)이 혼합조(20) 내에 삽입되어 있는 점에서 처리장치(10)와는 다르다. 내삽관(51)은 그 테두리부(鍔部)(52)가 혼합조(20)의 플랜지(61)에 끼워 넣어져 있다. 따라서 복수의 내삽관(51)을 준비함으로써 충돌판(50)의 형상 등을 바꿔서 처리를 할 수 있다. This processing apparatus 11 differs from the processing apparatus 10 in that the internal insertion pipe 51 provided with the collision plate 50 is inserted in the mixing tank 20. As for the internal insertion pipe 51, the edge part 52 is fitted in the flange 61 of the mixing tank 20. As shown in FIG. Therefore, the process of changing the shape of the impingement board 50, etc. can be performed by preparing the some internal insertion pipe 51. FIG.

처리장치(11)를 이용하여서 충돌판(50)의 설치각도(θ)에 관해서 설명한다. 도(3) (2)에서의 X-X선에서 본 단면을 나타내는 도3 (3)은 근접해서 설치된 교반날개(40)와 충돌판(50)과의 위치관계를 나타내고 있다. 그리고, 화살표로 나타낸 교반날개(40)의 회전방향과 충돌판(50)의 충돌면이 이루는 각도를 θ로 한다.The installation angle (theta) of the collision board 50 is demonstrated using the processing apparatus 11. As shown in FIG. Fig. 3 (3) showing the cross section seen from the X-X line in Fig. 3 (2) shows the positional relationship between the stirring blade 40 and the collision plate 50 provided in close proximity. And the angle which the rotation direction of the stirring blade 40 shown by the arrow and the collision surface of the collision plate 50 makes is (theta).

각도θ는 30도~90도의 범위이다. 이와 같은 각도를 설정함으로써 분립체가 충돌판(50)에 충돌했을 때에 그 순환류에는 혼합조(20)의 바닥면을 향하는 힘이 주어져, 특별히 강한 전단력이 발생한다. 각도θ가 90도를 넘을 경우에는 전단력이 작아지고, 30도 미만의 경우에는 순환류를 저해하는 작용이 커진다. 최적의 각도θ는 분립체의 성상에 따라 다르고, 유동성이 양호한 분립체에서는 45도~75도, 유동성이 나쁜 분립체에서는 60도~90도가 된다. The angle θ is in the range of 30 degrees to 90 degrees. By setting such an angle, when the powder granules collide with the collision plate 50, a force toward the bottom surface of the mixing tank 20 is applied to the circulation flow, and a particularly strong shear force is generated. When the angle θ exceeds 90 degrees, the shearing force decreases, and when less than 30 degrees, the action of inhibiting the circulation flow becomes large. The optimum angle θ varies depending on the properties of the granular material, and is 45 degrees to 75 degrees for the good granular material with good fluidity, and 60 degrees to 90 degrees for the granular material with poor fluidity.

도4에는 본 발명에 의한 처리장치의 또 다른 실시형태가 도시되어 도4 (1)은 종단면도, 도4 (2)는 (1)의 C부 상세도이다. Fig. 4 shows another embodiment of the processing apparatus according to the present invention. Fig. 4 (1) is a longitudinal sectional view and Fig. 4 (2) is a detailed view of part C of (1).

이 처리장치(12)의 특징은 충돌판(50)이 지지부(55) 및 지지환(56) 등에 의해 뚜껑(60)에 고정되어 있는 것이다. 도시하지는 않았지만, 이 구조는 예를 들면 뚜껑(60)에 대해서 지지부(55)를 제거가능하게 할 수 있다. 따라서, 여러 종류의 충돌판(50)을 준비하여서 조건을 바꾼 처리를 할 수 있다. The characteristic of this processing apparatus 12 is that the impingement plate 50 is being fixed to the lid 60 by the support part 55, the support ring 56, etc. Although not shown, this structure can, for example, make the support 55 removable with respect to the lid 60. Therefore, various types of collision plates 50 can be prepared and the process which changed conditions can be performed.

처리장치(12)에서는 충돌판(50)과 조(槽) 벽 사이에 간극(e2)을 마련해 두었다. 간극(e2)을 마련함으로써 간극(e2) 부분도 순환 유로의 일부가 되어서 처리물이 흘러가게 된다. 충돌판(50)에 대해서 처리물이 충돌하는 충돌면의 안쪽(안쪽면)에는 데드 스페이스가 되어서 처리물이 부착되는 일이 있지만, 간극(e2)을 설치함으로써 이런 문제를 해결할 수 있다. (e2)의 값은 통상 10mm 정도로 충분하다. In the processing apparatus 12, the clearance gap e2 was provided between the collision board 50 and the tank wall. By providing the gap e2, the gap e2 also becomes part of the circulation flow path so that the processed material flows. Although the process object may become a dead space in the inner side (inner side) of the collision surface where a process object collides with the collision board 50, this problem can be solved by providing the clearance gap e2. The value of (e2) is usually enough about 10 mm.

도5에는 본 발명에 의한 처리장치의 또 다른 실시형태가 나타내어져 도5 (1)는 종단면도, 도5 (2)는 횡단면도이다. Fig. 5 shows another embodiment of the treatment apparatus according to the present invention. Fig. 5 (1) is a longitudinal cross-sectional view and Fig. 5 (2) is a cross-sectional view.

이 처리장치(13)는 처리장치(10)와 마찬가지로 혼합조(20)에 고정해서 설치되는 복수의 충돌판(50)을 구비하고 있다. 또한, 처리장치(13)는 처리장치(10)와 마찬가지로 교반날개(40)가 대략 원추형상으로 형성된 보스부(41)의 경사면에 배치되어 있는데 각 교반날개(40)의 상부가 링모양 상판(42)에서 연결되어 있다. 이에 따라 링모양 상판(42)과 보스부(41)의 경사면 사이에는 처리물의 유로가 형성되게 되어, 내측에서 외측을 향해 안정된 상태로 분립체가 유동하게 된다. This processing apparatus 13 is equipped with the some collision plate 50 fixed and installed in the mixing tank 20 similarly to the processing apparatus 10. FIG. In addition, the processing apparatus 13 is disposed on the inclined surface of the boss portion 41 in which the stirring blade 40 is formed in a substantially conical shape, similarly to the processing apparatus 10, and an upper portion of each stirring blade 40 is formed in a ring-shaped upper plate ( 42). As a result, a flow path of the processed object is formed between the ring-shaped upper plate 42 and the inclined surface of the boss portion 41, and the powder and granular material flows in a stable state from the inside to the outside.

도6에는 본 발명에 따른 처리장치의 또 다른 실시형태가 도시되고, 도6 (1)은 종단면도, 도6 (2)는 (1)의 Y-Y선에서 본 도면이다. Fig. 6 shows yet another embodiment of the processing apparatus according to the present invention. Fig. 6 (1) is a longitudinal sectional view and Fig. 6 (2) is a view seen from the Y-Y line in (1).

이 처리장치(14)는 충돌판(50)이 지지부(55) 및 지지환(56)을 구비하고 있는 점에서 처리장치(12)와 유사하지만, 상부에 테두리부(鍔部)(52)를 구비하고 있는 점에서는 처리장치(11)에 유사하다. 또한, 처리장치(14)는 교반날개(40)가 대략 원추형상으로 형성된 보스부(41)의 경사면에 배치되면서 각 교반날개(40)의 상부가 링모양 상판(42)에서 연결되어 있는 점에서 처리장치(13)에 유사한데, 회전축(30)이 교반날개(40)보다도 상부에 보조날개(45)를 더 구비하고 있다.This processing apparatus 14 is similar to the processing apparatus 12 in that the impingement plate 50 has the support part 55 and the support ring 56, but the edge part 52 is provided in the upper part. It is similar to the processing apparatus 11 in that it is provided. In addition, the processing device 14 is that the stirring blade 40 is disposed on the inclined surface of the boss portion 41 formed in a substantially conical shape, the upper portion of each stirring blade 40 is connected in the ring-shaped upper plate 42 Similar to the processing apparatus 13, the rotating shaft 30 is further provided with the auxiliary blade 45 in the upper part rather than the stirring blade 40. As shown in FIG.

보조날개(45)는 도6 (2)에서 나타내는 바와 같이 화살표 방향으로 회전하면 주위의 처리물을 혼합조(20)의 중심으로 끌어넣는 작용을 가지고 있다. 이 결과, 보조날개(45)는 처리물의 순환류를 촉진하게 되어 유동성이 나쁜 분립체의 처리에 적합하다.As shown in Fig. 6 (2), the auxiliary blade 45 has an action of pulling the surrounding processing object into the center of the mixing tank 20 as shown in Fig. 6 (2). As a result, the auxiliary wing 45 promotes the circulation flow of the processing material, and is suitable for the treatment of the granular material having poor fluidity.

도7에는 본 발명에 따른 처리장치의 또 다른 실시형태가 도시되며, 도7 (1)은 종단면도, 도7 (2)는 횡단면도이다. Fig. 7 shows another embodiment of the processing apparatus according to the present invention, in which Fig. 7 (1) is a longitudinal sectional view and Fig. 7 (2) is a cross sectional view.

이 처리장치(15)는 교반날개(41)에 특징이 있는데, 링모양 바닥판(43)의 상면에 배열된 교반날개(40)와, 보스부(41)에 마련된 경사날개(46)를 구비하고 있다. 여기서, 경사날개(46)는 교반날개(40)의 내측에 위치하면서 처리물을 긁어넣도록 경사를 구비하고 있다. 따라서, 경사날개(46)는 도7 (2)에서와 같이 화살표 방향으로 회전하면, 혼합조(20)의 중앙부에서 분립체를 위에서 아래로 그러모아서 처리물의 순환류를 촉진하게 된다. The treatment device 15 is characterized by a stirring blade 41, which is provided with a stirring blade 40 arranged on the upper surface of the ring-shaped bottom plate 43, and the inclined blade 46 provided in the boss portion 41. Doing. Here, the inclined blade 46 is provided with an inclination so as to scrape the processing material while being located inside the stirring blade 40. Therefore, when the inclined blade 46 rotates in the direction of the arrow as shown in Fig. 7 (2), it collects the granular material from the top to the bottom in the center of the mixing tank 20 to promote the circulation flow of the treatment.

이상과 같이 본원발명의 처리장치는 구조가 간단하고, 처리물도 단순한 순환류를 형성해서 처리된다. 따라서, 처리물 흐름의 특징을 파악하는 것이 용이하고 이것을 억제하는 것도 용이하다. 또한, 처리조건의 변경은 교반 날개의 형상과 회전속도, 및 충돌판의 형상 등에 따르지만, 어느 것도 비교적 간단하게 행할 수 있고 최적의 처리 조건을 간단하게 발견할 수 있다.As described above, the treatment apparatus of the present invention is simple in structure, and the treated substance is processed by forming a simple circulation flow. Therefore, it is easy to grasp the characteristics of the processing stream and to suppress it. In addition, although the change of processing conditions is based on the shape of a stirring blade, the rotational speed, the shape of an impingement board, etc., all can be performed relatively simply, and the optimum processing conditions can be found easily.

본원 발명의 처리장치는 상당히 넓은 분야에서 이용가능할 것으로 생각된다. 예를 들면, 리튬 이온 전지에서의 전극재료로서 코발트산리튬에 카본을 코팅하는 것이 가능하다. 또한, 화장품 재료로서 나일론에 이산화티탄을 코팅하는 것이 가능하다. 또한, 무기(無機)유리의 대용으로서 사용되는 PMMA 가루에 안료를 코팅하는 것이 가능하다. It is contemplated that the treatment apparatus of the present invention will be available in a fairly wide field. For example, it is possible to coat carbon on lithium cobalt as an electrode material in a lithium ion battery. It is also possible to coat titanium dioxide on nylon as a cosmetic material. It is also possible to coat the pigment on PMMA powder used as a substitute for inorganic glass.

또한, 분체(粉體)도료로서 에폭시 수지 등의 입자 표면에 안료를 코팅하는 것이 가능하다. 또한, 전지재료로서 흑연입자를 구형화(球形化) 하는 것이 가능하다. 또한, 전자인쇄용으로서 토너 입자의 표면에 초미립자 실리카나 이산화티탄을 코팅하는 것이 가능하다.
Moreover, it is possible to coat a pigment on the surface of particle | grains, such as an epoxy resin, as powder coating. In addition, it is possible to form graphite particles as a battery material. In addition, it is possible to coat ultrafine silica or titanium dioxide on the surface of toner particles for electronic printing.

실시예Example

도8은 처리장치(10)로 처리된 제품의 현미경 사진이다. 처리물은 평균 입경 약 5㎛의 가교 PMMA(70%)와 이산화티탄(30%)의 혼합물이다. 도9는 충돌판을 구비하지 않은 종래의 처리장치로 처리된 제품의 현미경 사진이며 처리물은 동일하다. 양자의 비교에 의해 충돌판의 효과가 명확하게 나타내어져 있다. 즉, 도8에서는 모든 입자가 구형이면서 그 표면이 매끄럽게 처리되어 있다. 이에 대하여 도9에서는 입자의 형상이 꼭시 구형은 아니고 그 표면이 거친 상태로 머물러 있다.
8 is a micrograph of a product treated with the processing apparatus 10. The treatment was a mixture of crosslinked PMMA (70%) and titanium dioxide (30%) with an average particle diameter of about 5 μm. 9 is a photomicrograph of a product treated with a conventional treatment apparatus without a collision plate and the treatment is the same. The effect of the collision board is clearly shown by the comparison of both. That is, in Fig. 8, all particles are spherical and their surfaces are smoothly treated. In contrast, in Fig. 9, the shape of the particles is not necessarily spherical but the surface remains rough.

10,11,12,13,14,15,110,210; 처리장치
20,120,220; 혼합조
30,130,230; 회전축
40,140,240; 교반날개
41; 보스부
42; 링모양 상판
43; 링모양 바닥판
45; 보조날개
46; 경사날개
50; 충돌판
51; 내삽관(內揷管)
52; 테두리부(鍔部)
55; 지지부
56; 지지환
60; 뚜껑
61; 플랜지
191; 투입구
192; 배출구
193,293; 재킷
281; 회전체
282; 개구
283; 프레스헤드
10,11,12,13,14,15,110,210; Processing equipment
20,120,220; Mixing tank
30,130,230; Rotating shaft
40,140,240; Stirring blade
41; Boss
42; Ring tops
43; Ring bottom plate
45; Auxiliary wing
46; Beveled wings
50; Crash plate
51; Endotracheal tube
52; Rim
55; Support
56; Ji Hwan Ji
60; Lid
61; flange
191; Slot
192; outlet
193,293; jacket
281; Rotating body
282; Opening
283; Presshead

Claims (7)

세로형의 혼합조와, 상기 혼합조의 조 바닥을 삽입 통과해서 설치되는 회전축과,
상기 회전축에 설치되는 복수의 교반날개와,
상기 혼합조에 고정해서 설치되는 복수의 충돌판을 구비한 분립체의 처리장치로서,
상기 혼합조의 직경을 d로 했을 때, 상기 교반날개와 상기 충돌판과의 최단거리가 0.1d 이하인 것을 특징으로 하는 처리장치.
A vertical mixing tank, a rotating shaft installed through the bottom of the mixing tank,
And a plurality of stirring blades provided on the rotating shaft,
As a processing apparatus of the granular material provided with the some collision plate fixed and installed in the said mixing tank,
When the diameter of the mixing tank is d, the shortest distance between the stirring blade and the impingement plate is 0.1 d or less.
제1항에 있어서, 상기 충돌판의 크기는 상기 혼합조의 직경을 d로 했을 때, 폭이 0.05d~0.25d이며, 높이가 0.05d~0.2d임을 특징으로 하는 처리장치.
The processing apparatus according to claim 1, wherein the impingement plate has a width of 0.05d to 0.25d and a height of 0.05d to 0.2d when the diameter of the mixing tank is d.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 혼합조가 원통 모양으로서 조 바닥 코너부가 둥글고 매끄럽게 형성되며, 상기 혼합조의 직경을 d로 했을 때, 그 곡률반경이 0.05d 이상임을 특징으로 하는 처리장치.
The processing apparatus according to claim 1 or 2, wherein the mixing tank is cylindrical, and the bottom corner of the bath is rounded and smooth, and the radius of curvature is 0.05 d or more when the diameter of the mixing tank is d.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 교반날개가 대략 원추형상으로 형성된 보스부의 경사면에 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 처리장치.
The processing apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the stirring blade is arranged on an inclined surface of the boss portion formed in a substantially conical shape.
제4항에 있어서, 상기 교반날개의 상부가 링 모양 상판에서 연결되며, 그 링모양 상판과 상기 경사면 사이를, 내측에서 외측을 향해 분립체가 유동하는 것을 특징으로 하는 처리장치.
5. The treatment apparatus according to claim 4, wherein an upper portion of the stirring blade is connected at a ring-shaped upper plate, and a powder is flowed from the inner side to the outer side between the ring-shaped upper plate and the inclined surface.
제4항 또는 제5항에 있어서, 상기 회전축이 상기 교반날개보다도 상부에 위치하는 보조날개를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 처리장치.
The processing apparatus according to claim 4 or 5, wherein the rotating shaft includes an auxiliary wing positioned above the stirring blade.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 회전축이 상기 교반날개의 내측에 위치하는 경사날개를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 처리장치.The processing apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the rotating shaft includes an inclined vane positioned inside the stirring blade.
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