TWI428186B - Dry type nano grinding machine - Google Patents
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Description
本發明係有關一種乾式奈米研磨機，尤指一種可針對各種礦物在開放式的容器內進行奈米化研磨的機械結構，能具有省時、省工及高效產值之功效。
按，習知奈米級粉末的研磨方式與設備都是將已粉碎成細小粉狀物料後，再加水緩慢的精密研磨直到磨成奈米化的狀態，接著還要將其中的水分濾除烘乾之後，才能取得所想要的奈米粉末。然而，如上述之習知研磨方式不僅廢時、費工，而且在分離水分的時候也容易產生耗損，導致產量比前置作業的步驟及市場所需的用量差很多而不符經濟效益。因此，有必要研發一種有效專用的研磨機械設備來改良上述習知的研磨方式。
本發明之主要目的，旨在提供一種乾式奈米研磨機，利用強勁的風力帶動粉狀物料在研磨筒內高速且循環的流動，使被研磨粉狀物的顆粒與顆粒之間，以及顆粒與機械結構之間不斷的產生相互撞擊與摩擦，以能有效且快速的達到奈米化的研磨功效。
為達上述目的，本發明之乾式奈米研磨機，至少包括一研磨筒、一螺旋渦輪及一高速馬達所組成，其中該研磨筒係為頂端具有一開口的容器；該螺旋渦輪係樞設於研磨筒內側底部而經由固定於研磨筒之外的高速馬達驅動旋轉；其中且在螺旋渦輪上方與研磨筒上端的開口之間配置一導流構件以引導氣流循環。
如上述之乾式奈米研磨機，其中該螺旋渦輪包含有一底盤，在該底盤底面中央具有一結合部可與一轉軸或高速馬達的輸出軸相聯結，在該底盤頂面環設有數片螺旋葉片，其中該螺旋扇片上緣呈由上而下向外延伸的弧線形，且於這些螺旋葉片上緣以一個中央具有一吸氣口的頂盤覆蓋結合成一體，而在該頂盤與底盤的外緣形成一環狀排氣口。
如上述之乾式奈米研磨機，其中該導流構件包含由一中央管及一圓錐形隔板組成，其中該中央管下端鄰近(或密接)於螺旋渦輪的吸氣口上緣，另一端延伸至研磨筒的開口底面且留有一適當大小的通道；其中該隔板的上端與中央管上緣結合成一體，另一端鄰近(或密接)於螺旋渦輪排氣口上緣。
據而，當該一螺旋渦輪在研磨筒內高速旋轉時，空氣將被旋轉的螺旋渦輪強迫的由吸氣口被吸入再由排氣口排出，並且配合導流構件的引導下而形成一股在研磨筒內不斷循環的高速循環氣流，致使投入的待研磨物料將隨高速循環氣流在研磨筒內循環流動，進而造成粉末物料的顆粒與顆粒之間，以及顆粒與機械結構之間不斷的產生強烈撞擊與磨擦，直到待研磨物料成為奈米級粉末即可被取出成品，而可節省乾燥或其他再研磨工時。
為使 貴審查委員能清楚了解本發明之內容與特徵，故配合圖式實施例，詳細說明如下。
請參看第1及第2圖所示，本發明的乾式奈米研磨機1至少包括由一研磨筒10、一螺旋渦輪20及一高速馬達30所組成；該研磨筒10係為頂端具有一較小的開口11而筒身12較大的容器，於本實施例中之筒身12與底板13之間係以螺絲鎖固(或可一體成型或焊接結合)；該螺旋渦輪20係樞設於研磨筒10內側底部而經由固定於該研磨筒10外側(底板13底面)的高速馬達30驅動旋轉；其中且在螺旋渦輪20上方與研磨筒10上端的開口11之間配置一個用於引導循環氣流運行路線的導流構件40。
請再參閱第1及第2圖所述，如上述之乾式奈米研磨機1，其中該螺旋渦輪20包含有一底盤21，在該底盤21底面中央具有一結合部26可與一轉軸或高速馬達30的輸出軸相聯結，在該底盤21頂面環狀排列設有數片螺旋葉片22，其中該螺旋扇片22上緣呈由上而下向外延伸的弧線形，且於這些螺旋葉片22上緣以一個中央具有一吸氣口23的頂盤24覆蓋結合成一體，而在該頂盤24與底盤21的外緣形成一數格呈環狀排列的排氣口25；致該螺旋渦輪20高速旋轉時，因其內部的空氣受螺旋葉片22向外擠壓，致使吸氣口23處形成負壓而可強力吸入空氣，且同時在排氣口25端將所有的空氣強力推出，使該螺旋渦輪達到吸排氣之功效。
如上述之乾式奈米研磨機1，其中該導流構件40包含由一中央管41及一圓錐形隔板42組成，該中央管41下端鄰近於螺旋渦輪20的吸氣口23上緣，另一端延伸至研磨筒10的開口11底面且留有一適當大小的通道；該隔板42的上端與中央管41上緣結合一起，另一端則鄰近於螺旋渦輪20的排氣口25上緣；致使該中央管41的內部通過螺旋渦輪20內部的空間，再沿圓錐形隔板42外側與研磨筒10內側壁面之間形成一個循環式的導流通道。
請參閱第3圖知實施例所示，該研磨筒10可架設於一機架50上，以便於移動或翻轉研磨筒10的工作；該研磨筒10也可裝置在一外筒60之內而可有多一層的保護作用，以及在外筒60底部另可設置一輸送管70連接到一空氣送風機(圖中未示)，與在該外筒60頂端開設有數小孔61，當利用該輸送管70導入再由上端的小孔61排出後，即可型成一冷卻氣流而達到散熱功效；或可在研磨筒10或外筒60頂端加設一套筒80，使該套筒80下端可深入中央管41內適當深度以調節其生成的負壓強度。
如上述請再配合第3、4圖的說明，當該一螺旋渦輪20在研磨筒10內高速旋轉時，空氣將被旋轉的螺旋渦輪20強迫的由吸氣口23被吸入再由排氣口25排出，並且配合導流構件40的引導而形成一股在研磨筒10內不斷循環流動的高速氣流，該循環氣流可以使由研磨筒10的開口11向中央管11投入的待研磨物料90，由螺旋渦輪20中央的吸氣口23進入，經螺旋渦輪20一吸一排的設計而強力將物料向排氣口25外甩出，使物料顆粒強烈的撞擊筒壁再沿導流構件40形成的通道及氣流的帶動而向上回流到研磨筒10頂端，再次的從中央管41頂端被吸到螺旋渦輪20內，達到對待研磨物料90進行持續性的循環研磨效果。而當研磨完成時，可利用翻轉研磨筒10使其開口11向下，且同時降低螺旋渦輪20的轉速進而使其在中央管41內的吸力也隨之降低後，即可便捷的將研磨好的粉末完全倒出，既不沾手，又不會在筒內有殘留。
如上述，該待研磨物料90在研磨的過程中，因為氣流係以旋轉的方式由螺旋渦輪20向外排出，以及導流構件40在各高程位置的截面積不同的影響而產生螺旋的亂流，致使物料在研磨筒10內形成亂流的擾動，進而使粉末物料的顆粒與顆粒之間不斷產生強烈撞擊與磨擦，以及顆粒在螺旋渦輪20內部受螺旋葉片22的拍打、切削、摩擦，在加上離心力的推送撞擊筒壁等作用，致產生最佳的研磨效果，直到待研磨物料90被磨成奈米級的粉末。
又，在這樣的研磨過程中因可不用加水，且研磨物料相互之間以及研磨物料與螺旋渦輪、研磨筒之間的摩擦而產生高溫，也因溫度升高並發的氣壓變大，導致會自然的將水氣蒸發逼出，所以該物料在被研磨成奈米化的過程中，也同時具有烘乾奈米粉末的功效，達到省時省工高效率的產業經濟價值。
又如前述之導流構件40的中央管41及圓錐形隔板42頂緣結合處得設計成圓弧角401(如第1圖所示)，且於研磨筒10頂端開口11設成向內彎曲而對應於上述圓弧角形狀的凹弧溝槽101；導致能使通過此處的氣流的流動可更為順暢，以及在該研磨統的開口外成負壓狀態，因此，不必封口該研磨物料更無外溢的情形。
另外本發明實施時，該導流構件40可選擇直接和螺旋渦輪20結合成一體而可高速旋轉，或將該導流構件40組裝固定在研磨筒10的底板13(如第3圖所示)或筒身12上之組織型態。
唯，以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，並非用以限定本發明實施之範圍；故當熟習此技藝所作出等效或輕易的變化者，例如：造形的變化或數目的增加，但在不脫離本發明之精神與範圍下所作之均等變化與修飾，皆應涵蓋於本發明之專利範圍內。
綜上所述，本發明之乾式奈米研磨機，確實達到快速研磨奈米化粉末之功效，能廣泛運用在許多產業界之中，由於並未早先公開而具有新穎性，且具有產業上的利用價值，符合專利要件；申請人乃爰依專利法之規定，向 鈞局提起專利之申請。
1．．．乾式奈米研磨機
10．．．研磨筒
20．．．螺旋渦輪
30．．．高速馬達
40．．．導流構件
50．．．機架
60．．．外筒
70．．．輸送管
80．．．套筒
90．．．待研磨物料
11．．．開口
12．．．筒身
13．．．底板
21．．．底盤
22．．．螺旋葉片
23．．．吸氣口
24．．．頂盤
25．．．排氣口
26．．．結合部
41．．．中央管
42．．．圓錐形隔板
61．．．小孔
101．．．凹弧溝槽
401．．．圓弧角
第1圖 係本發明之主要結構分解剖面圖。
第2圖 係本發明之立體組合分解圖。
第3圖 係本發明之實施例組合剖面圖。
第4圖 係本發明之實施時的物料流動示意圖。
1．．．乾式奈米研磨機
10．．．研磨筒
20．．．螺旋渦輪
30．．．高速馬達
40．．．導流構件
11．．．開口
12．．．筒身
13．．．底板
21．．．底盤
22．．．螺旋葉片
23．．．吸氣口
24．．．頂盤
25．．．排氣口
26．．．結合部
41．．．中央管
42．．．圓錐形隔板
101．．．凹弧溝槽
401．．．圓弧角
Claims (2)
- 一種乾式奈米研磨機之結構，其至少包括由一研磨筒、一螺旋渦輪及一高速馬達所組成；該研磨筒係為頂端具有一開口的容器；該螺旋渦輪係樞設於研磨筒內側底部而經由固定於研磨筒外的高速馬達驅動旋轉，該螺旋渦輪包含有一底盤，在該底盤底面中央具有一結合部可與一轉軸或高速馬達的輸出軸相聯結，在該底盤頂面環設有數片螺旋葉片，其中該螺旋葉片上緣呈由上而下向外延伸的弧線形，且於這些螺旋葉片上緣以一個中央具有一吸氣口的頂盤覆蓋結合成一體，而在該頂盤與底盤的外緣形成一環狀排氣口；以及，其中在螺旋渦輪上方與研磨筒上端的開口之間配置一個可引導循環氣流的導流構件，該導流構件包含由一中央管及一圓錐形隔板組成，該中央管下端鄰近於螺旋渦輪的吸氣口上緣，另一端延伸至研磨筒的開口底面且留有一適當大小的通道；該隔板的上端與中央管上緣結合成一體，另一端鄰近於螺旋渦輪排氣口上緣。
- 如申請專利範圍第1項所述之乾式奈米研磨機之結構，其中該導流構件的中央管及圓錐形隔板頂緣的結合處設計成圓弧角，且於研磨筒頂端開口設成向內彎曲而對應於上述圓弧角形狀的凹弧溝槽。
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