KR20130035688A

KR20130035688A - 분체 공급 장치

Info

Publication number: KR20130035688A
Application number: KR1020110100142A
Authority: KR
Inventors: 정효수; 손병구; 최선용; 신명선; 이규항; 이문원
Original assignee: 재단법인 철원플라즈마 산업기술연구원
Priority date: 2011-09-30
Filing date: 2011-09-30
Publication date: 2013-04-09
Also published as: KR101293309B1

Abstract

본 발명은 판재를 이용해 통 형태로 형성되며 분체가 공급 및 배출되는 분체투입구 및 배출구가 상부에 형성된 몸체부와, 상기 몸체부 일측에 구비되어 분체가 분쇄되도록 하는 분쇄부가 형성된 분체공급장치에 있어서, 상기 몸체부는 유입된 분체가 유동되는 내부공간이 형성되며 상하로 각각 분리된 상/하몸체와, 상기 상몸체와 하몸체 사이에 삽입된 체망과, 상기 하몸체 둘레에 일정거리 떨어져 고정되며 제어장치에 의해 제어되는 가열부재가 형성되고; 상기 분쇄부는 하몸체 일측에 결합된 제1공급관을 통해 가스를 공급하는 제1가스공급기와, 회전모터가 일측단에 결합되어 회전되는 제1타공축과, 상기 제1타공축 일측에 결합되어 가스가 공급되도록 하는 제2가스공급기가 형성된 구조로 이루어진다.
본 발명에 따른 분체 공급 장치는 하몸체에 전체적으로 다수개의 제1타공이 형성되어 하몸체에 유입된 분말에 가스가 분출됨으로써 분말이 용이하게 부유가 될수 있으며, 또한, 하몸체 중앙을 관통한 타공축 외주면으로 다수개의 디스크판이 고정됨으로써, 분체의 원활한 부유와 함께 미립자화 할 수 있으며, 상몸체와 하몸체 사이에 형성된 체망으로 인해 분체에 의해 체망이 막히는 현상이 방지되어 원활한 분급이 가능한 또 다른 효과가 있다.

Description

분체 공급 장치 { Powder feeder apparatus }

본 발명은 분체 공급 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 원료 분말을 미립자 형태로 체분리 할 수 있는 분체 공급 장치에 관한 것이다.

최근 들어, 크기가 작고 구형의 모양을 가진 미세 분말에 대한 수요가 증가하고 있는데, 이러한 미세 분말은 항공학, 전자공학, 정밀 전자공학, 요업 및 의학 등과 같은 여러 분야에서 광범위한 용도를 가지며 이용되고 있으며, 미세 분말이 상기와 같이 여러 분야에서 광범위하게 이용될 수 있는 이유는 미세 분말이 높은 부피당 표면적을 가지고 있기 때문으로, 이러한 미세 분말의 장점을 보다 적극적으로 이용하고자 근래에는 미세 분말의 크기를 더욱 작게 하려는 노력이 계속되고 있다.

종래의 대표적인 분체 분급 기술로는 체분리, 기류식 분급, 습식 분급 등 크게 3가지가 알려져 있다.

그러나, 종래의 분체 분급 기술이 적용된 장치는 분체의 크기를 줄이는 것이 어려웠으며, 체분리의 경우는 체망의 크기가 미세해질수록 분체가 더 막히기 쉬워져 체망이 점점 크게 형성되는 문제점이 있었다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 종래기술로 대한민국 공개특허공보 (제10-1994-0021387호)“분체 공급 장치 및 그 공급 방법”은 도 1에 도시된 도면과 같이, 분체 저장부, 분체 이송부로 이루어진 분체 공급장치에 있어서, 상기 분체 저장부는 호퍼와 호퍼 내부에 일측이 부착 고정되고 타측은 호퍼 내부와 일정 간격을 두고 설치된 격리판, 호퍼 외부에 고정된 진동장치로 구성되고, 상기 분체 이송부는 모터와 이에 연결된 커플링과 종동축 샤프트와 종동축 스프라켓, 피동축 샤프트 이에 연결된 피동축 스프라켓, 바스켓을 외부에 부착하고 상기 양 스프라켓을 양축으로 하여 호퍼의 내부와 외부를 주회하는 체인이 형성된 구조로 이루어진다.

그러나 상기와 같은 종래기술은 분말의 응집성에 따라 분말이 뒤엉키는 문제로 인해 미세분말을 원하는 품질로 얻지 못하였고, 후속공정에서 품질이 저하된 미세 분말로 인한 불량이 발생되는 문제점이 있었다.

또한, 일반적인 진동 발생으로 분체의 부유가 이루어지지 않을 뿐만 아니라, 작은 다량의 분말이 공급되어 분체 토출구가 막히는 문제가 발생되고, 분말을 미립자로 변환시키기 위해 많은 시간이 소요되는 문제점이 있었다.

KR 10-1994-0021387 1994. 10. 17.

전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명에서는 분말의 뒤엉킴이 방지되고 분말이 용이하게 미립자화될 수 있도록 하몸체에 유입된 분말에 가스가 분출되도록 하몸체에 다수개의 제1타공이 형성된 분체 공급 장치를 제공하는데 목적이 있다.

또한, 분체의 원활한 부유가 이루어지도록 가스와 함께 하몸체 중앙을 관통해 회전되는 제1타공축에 다수개의 디스크 판이 고정된 분체 공급 장치를 제공하는데 또 다른 목적이 있다.

본 발명은 판재를 이용해 통 형태로 형성되며 분체가 공급 및 배출되는 분체투입구 및 배출구가 상부에 형성된 몸체부와, 상기 몸체부 일측에 구비되어 분체가 분쇄되도록 하는 분쇄부가 형성된 분체공급장치에 있어서, 상기 몸체부는 유입된 분체가 유동되는 내부공간이 형성되며 상하로 각각 분리된 상/하몸체와, 상기 상몸체와 하몸체 사이에 삽입된 체망과, 상기 하몸체 둘레에 일정거리 떨어져 고정되며 제어장치에 의해 제어되는 가열부재가 형성되고; 상기 분쇄부는 하몸체 일측에 결합된 제1공급관을 통해 가스를 공급하는 제1가스공급기와, 회전모터가 일측단에 결합되어 회전되는 제1타공축과, 상기 제1타공축 일측에 결합되어 가스가 공급되도록 하는 제2가스공급기가 형성된 구조로 이루어진다.

또한, 상기 하몸체는 외주면을 따라 다수개의 제1타공이 내측으로 형성된 제1타공판과, 상기 제1타공판은 외주면이 밀폐되며 제1공급관과 연결된 이송통로가 형성된다.

또한, 상기 하몸체는 반구형태로 형성된다.

또한, 상기 체망은 가장자리 일부가 상/하몸체 외측으로 돌출되며, 돌출된 가장자리에 외부전원으로 구동되는 바이브레이터가 다수개 고정된다.

또한, 상기 제1타공축은 외주면에 다수개의 디스크판이 고정된다.

또한, 상기 제1타공축은 중공축으로 형성되며 원형 디스크판 사이에 다수개의 제2타공이 형성된다.

또한, 상기 제1타공축은 제1타공판을 관통되며 양단이 몸체부에 고정된다.

또한, 상기 몸체부는 하단에 전원 입력시 진동이 발생되는 진동몸체가 더 구비된다.

본 발명에 따른 분체 공급 장치는 하몸체에 전체적으로 다수개의 제1타공이 형성되어 하몸체에 유입된 분말에 가스가 분출됨으로써 분말이 용이하게 부유가 될수 있으며, 또한, 하몸체 중앙을 관통한 타공축 외주면으로 다수개의 디스크판이 고정됨으로써, 분체의 원활한 부유와 함께 미립자화 할 수 있는 효과가 있다.

또한, 상몸체와 하몸체 사이에 형성된 체망으로 인해 분체에 의해 체망이 막히는 현상이 방지되어 원활한 분급이 가능한 또 다른 효과가 있다.

도 1은 인용 발명의 단면도
도 2는 본 발명의 분체 공급 장치 정면도
도 3은 본 발명의 분체 공급 장치 측면도
도 4와 도 5는 본 발명의 분체 공급 장치 상세도

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 분체 공급 장치의 일 실시예를 설명한다. 설명의 편의를 위해 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 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 2는 본 발명의 분체 공급 장치 정면도이고, 도 3은 본 발명의 분체 공급 장치 측면도이고, 도 4와 도 5는 본 발명의 분체 공급 장치 상세도로서, 도면부호 1은 본 발명에 따른 분체 공급 장치를 나타내는 것이다.

도 2와 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 분체 분급 장치(1)는 분체의 투입과 배출되는 수량이 조절되도록 하는 밸브(113)가 일측에 구비되며 분체의 이송이 이루어지는 분체투입구(111)와 분체배출구(112)가 상부 일측에 형성된 몸체부(10)와, 상기 분체투입구(111)로 유입된 분체가 몸체부(10)의 하부에 저장된 분체가 부유 및 분쇄되도록 하는 분쇄부(20)가 형성된 구조로 이루어진다.

상기 몸체부(10)는 일반적으로 사용되는 판재를 이용해 내부에 공간이 형성된 통 형상으로 제작되며, 유입된 분체가 유동될 수 있는 일정 공간이 형성되며, 상하로 각각 분리된 상/하몸체(11,12)와, 상기 상/하몸체(11,12) 사이에 삽입되며 분체를 분급하기 위한 체망(13)이 고정된다. 상기 체망(13)은 상/하몸체(11,12) 사이에 고정됨에 따라 체의 격자 크기를 분체의 종류에 따라 선택적으로 교체하여 사용될 수 있으며, 후술되는 분쇄부(20)를 통해 부유 및 분쇄된 분체가 체망(13)을 통과후 분체배출구(112)를 통과해 반응기로 유입되는 것이다.

또한, 체망(13)은 도면에 도시된 것처럼 가장자리가 상/하몸체(11,12) 외측으로 돌출되며, 돌출된 가장자리에는 외부 전원으로 작동되는 바이브레이터(131)가 다수개 고정됨으로써, 분체의 다량 이송시 체망(13)의 막힘 현상이 방지되어, 분체가 체망(13) 걸러져 원활히 이동되어 분체의 품질이 향상되고 작업시간도 단축될 수 있는 것이다.

또한, 상기 하몸체(12)에 일정거리 떨어진 몸체부(10) 내측면에는 플레이트 형태의 가열부재(14)가 고정되어 분체가 건조되도록 함으로써, 분체의 응집현상을 제거해 원활한 부유를 통해 체망(13)에 분체가 효과적으로 걸러질 수 있는 것이다.

한편, 가열부재(14) 및 전원 입력에 의해 작동되는 바이브레이터(131), 제1,2가스공급기(21,23), 회전모터(221), 및 진동몸체(30) 등은 몸체부(10) 일측에 고정된 제어장치(141)를 통해 통상적인 제어방법으로 제어됨이 바람직하다.

도 4에 도시된 바와 같이, 상기 하몸체(12)는 반구 형상으로 분체가 내주면에 밀착되지 않고 중앙 하부로 모일 수 있도록 형성되고, 내측으로는 다수개의 제1타공(122)이 형성된 제1타공판(121)이 형성되며, 후술되는 제1공급관(211)과 연결되어 제1가스공급기(21) 작동시 유입되는 가스가 제1공급관(211)을 통해 유입되어 제1타공(122)으로 분사될 수 있도록 이송통로(123)가 형성된다.

도 5에 도시된 바와 같이, 분쇄부(20)는 하몸체(12) 일측에 결합된 파이프 형태의 제1공급관(211)을 통해 가스가 공급되어 이송통로(123)를 거쳐 제1타공(122)으로 가스가 분출되도록 하는 제1가스공급기(21)와, 일측단에 외부 전원에 의해 구동되는 회전모터(221)와 결합되어 구동되되 양단이 몸체부(10)에 형성된 볼베어링에 지지되어 회전되는 제1타공축(22)과, 상기 제1타공축(22)에 일측단이 결합되어 가스가 공급되도록 하는 제2가스공급기(23)가 형성된다.

상기 제1타공축(22)은 제1타공판(121) 내측으로 관통되어 양단이 몸체부(10)에 고정되는 것이며, 외주면에 다수개의 디스크판(222)이 고정되어 회전모터(221)에 의해 회전되며 하몸체(12)에 유입된 분체가 부유되어 체망(13) 측으로 상승할 수 있도록 하는 것이다. 또한, 제1타공축(22)은 중공축으로 제2가스공급기(21)에서 유입되는 가스가 이송되며, 제1타공축(22) 외주명에 형성된 제2타공(223)을 통해 가스가 분출되어 디스크판(222)과 함께 분체가 원활하게 부유될 수 있도록 하는 것이다.

한편, 상기 몸체부(10)는 하부에 진동이 발생되도록 하는 진동몸체(30)가 더 구비되어 상몸체(11)와 하몸체(12) 내측면에 부착될 수 있는 분체가 탈착될 수 있도록 하는 것이다.

이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 분체 분급 장치의 작동을 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 분체 분급 장치는 원료 분말을 상몸체(11) 상부에 형성된 분체투입구(111)를 통해 투입해 하몸체(12)에 일정량 수용되도록 한다.

분말이 일정량 투입되면, 외부전원을 인가시킨 후 제어장치(141)를 통해 가열부재(14)를 가열시키고 제1타공축(22)을 회전시켜 도 6과 같이, 분체가 부유되도록 하는 것이다. 이때 가열부재(14)는 분체의 건조 및 응집이 방지되도록 하는 것이며, 제1타공축(22)의 회전에 의해 분체가 부유되는데, 제어장치(14)를 통해 회전을 제어하면서 반응기로 분체가 투입되는 분체 공급량의 조절이 가능한 것이다.

또한, 분체의 특성에 따라 공급되는 가스는 제1,2가스공급기(21,23)를 통해 각각 제1,2타공(122,223)으로 분사되어 분체가 더 효과적으로 부유되도록 하는 것이다. 상기 가스가 공급되면서 체망(13)에 결합된 바이브레이터(131)가 구동되어 체망(13)의 크기보다 큰 분체는 다시 아래로 떨어지고 부유된 분체는 체망(13)을 통과해 분체배출구(112)를 통해 반응기로 유입되는 것이다.

한편, 진동몸체(30)는 몸체부(10) 하부에 구비되며, 몸체부(10) 전체에 진동을 가해 분체가 부유되도록 하는 것이며, 상하몸체(11,12) 내측면에 부착된 분체 등이 탈착될 수 있도록 하는 것이다.

본 발명은 도면에 도시된 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. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.

10: 몸체부 11: 상몸체
111: 분체투입구 112: 분체배출구
113: 밸브 12: 하몸체
121: 제1타공판 122: 제1타공
123: 이송통로 13: 체망
131: 바이브레이터 14: 가열부재
141: 제어장치 20: 분쇄부
21: 제1가스공급기 211: 제1공급관
22: 제1타공축 221: 회전모터
222: 디스크판 223: 제2타공
23: 제2가스공급기 30: 진동몸체

Claims

판재를 이용해 통 형태로 형성되며 분체가 공급 및 배출되는 분체투입구(111) 및 배출구(112)가 상부에 형성된 몸체부(10)와, 상기 몸체부(10) 일측에 구비되어 분체가 분쇄되도록 하는 분쇄부(20)가 형성된 분체공급장치에 있어서,
상기 몸체부(10)는 유입된 분체가 유동되는 내부공간이 형성되며 상하로 각각 분리된 상/하몸체(11,12)와, 상기 상몸체(11)와 하몸체(12) 사이에 삽입된 체망(13)과, 상기 하몸체(12) 둘레에 일정거리 떨어져 고정되며 제어장치(141)에 의해 제어되는 가열부재(14)가 형성되고;
상기 분쇄부(20)는 하몸체(12) 일측에 결합된 제1공급관(211)을 통해 가스를 공급하는 제1가스공급기(21)와, 회전모터(221)가 일측단에 결합되어 회전되는 제1타공축(22)과, 상기 제1타공축(22) 일측에 결합되어 가스가 공급되도록 하는 제2가스공급기(23)가 형성된 분체 공급 장치.
제1항에 있어서,
상기 하몸체(12)는 외주면을 따라 다수개의 제1타공(122)이 내측으로 형성된 제1타공판(121)과, 상기 제1타공판(121)은 외주면이 밀폐되며 제1공급관(211)과 연결된 이송통로(123)가 형성된 것을 특징으로 하는 분체 공급 장치.
제1항에 있어서,
상기 하몸체(12)는 반구형태로 형성된 것을 특징으로 하는 분체 공급 장치.
제1항에 있어서,
상기 체망(13)은 가장자리 일부가 상/하몸체(11,12) 외측으로 돌출되며, 돌출된 가장자리에 외부전원으로 구동되는 바이브레이터(131)가 다수개 고정된 것을 특징으로 하는 분체 공급 장치.
제1항에 있어서,
상기 제1타공축(22)은 외주면에 다수개의 디스크판(222)이 고정된 것을 특징으로 하는 분체 공급 장치.
제1항에 있어서,
상기 제1타공축(22)은 중공축으로 형성되며 원형 디스크판(222) 사이에 다수개의 제2타공(223)이 형성된 것을 특징으로 하는 분체 공급 장치.
제1항에 있어서,
상기 제1타공축(22)은 제1타공판(121)을 관통되며 양단이 몸체부(10)에 고정된 것을 특징으로 하는 분체 공급 장치.
제1항에 있어서,
상기 몸체부(10)는 하단에 전원 입력시 진동이 발생되는 진동몸체(30)가 더 구비된 것을 특징으로 하는 분체 공급 장치.