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KR101008572B1 - 미립자 분리장치가 적용된 습식 분쇄 분산기 - Google Patents

미립자 분리장치가 적용된 습식 분쇄 분산기 Download PDF

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KR101008572B1
KR101008572B1 KR1020090003374A KR20090003374A KR101008572B1 KR 101008572 B1 KR101008572 B1 KR 101008572B1 KR 1020090003374 A KR1020090003374 A KR 1020090003374A KR 20090003374 A KR20090003374 A KR 20090003374A KR 101008572 B1 KR101008572 B1 KR 101008572B1
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disk plate
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rotating shaft
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박영식
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나노인텍 주식회사
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Abstract

본 발명은 습식 분쇄 분산기에 의해 가공된 일정한 입도 이하의 미립자를 배출하고 비드의 배출은 막기 위한 습식 분쇄 분산기의 미립자 분리장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 미립자 분리장치가 적용된 습식 분쇄 분산기는 미립자가 통과하여 배출될 수 있도록 측면으로부터 내부를 관통하여 하단까지 연장된 배출구멍이 형성된 회전축, 회전축이 삽입되는 관통구멍이 형성된 상부 디스크판 및 하부 디스크판과, 상부 디스크판 및 하부 디스크판 사이에 미리 정해진 간격으로 적층되며, 중앙에 상기 관통구멍보다 큰 구멍이 형성되고 내주면에는 하나 이상의 함입부가 형성되며, 외주면에는 하나 이상의 돌출부가 형성된 적어도 하나의 내부 디스크판을 가지는 제1로터, 제1로터 하단에 접하여 상기 회전축과 결합되고, 외주면에 하나의 로터 핀이 결합된 제2로터 및 회전축의 적어도 일부가 회전 가능하게 삽입되고, 제1로터 및 제2로터를 수용하며, 상부에 투입구멍이 형성된 분쇄실린더를 포함한다.
본 발명에 따르면, 다중 로터를 이용하여 일정한 입도 이하로 분쇄된 미립자를 배출하고, 비드(beads)의 배출은 방지할 수 있다.
분쇄기, 분산기, 미립자, 미립자 분리, 로터, 실린더

Description

미립자 분리장치가 적용된 습식 분쇄 분산기{the wet-type grinder using fine powder separator}
본 발명은 습식 분쇄 분산기에 의해 가공된 일정한 입도 이하의 미립자를 비드와 분리하여 배출하기 위한 미립자 분리장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 다중 로터 중 스크린 판으로 구성된 로터를 이용하여, 원료의 펌핑(pumping)양 증가에 의해서 야기되는 비드의 배출을 방지하고, 분쇄 및 분산 효율을 높이기 위한 미립자 분리장치가 적용된 습식 분쇄 분산기에 관한 것이다.
일반적으로 습식 분쇄 분산기는 실린더 내부에 있는 디스크(disk) 형상의 로터(rotor)가 회전하면서 연마액, 연마석, 가공재료 등이 혼합된 유체와 회전되는 디스크 사이에 전단력이 발생하여 유체 내에 경도와 비중이 큰 연마석과 입도가 큰 재료는 서로 충돌하게 되고, 따라서 재료의 분쇄 및 분산이 연속적으로 일어난다.
종래의 미립자 분리에 사용되던 미립자 분리장치는 스크린(미세망)을 이용하거나, 나선형의 슬릿(slit) 홈을 이용하거나, 디스크와 실린더 사이의 작은 틈을 이용하고 있다.
그러나 미세망은 납땜이나 용접에 의하여 미립자가 배출되는 구멍에 고정하 기 때문에 미세망이 손상되면 교체하기가 어렵고, 입자에 의하여 막히면 청소를 하는 중에 미세망에 결함이 발생하는 문제점이 있다.
또한 나선형의 슬릿 홈을 이용한 미립자의 분리는 분리 효율이 높고 수명이 긴 장점도 있지만, 경도가 높은 재료를 가공할 경우에 슬릿이 손상되어 미립자의 분리가 원활하지 못하며, 이 경우 손상된 분리장치 전체를 교환해야 하는 단점이 있다.
또한 디스크와 실린더 사이의 작은 틈을 이용한 미립자 분리방법은 디스크의 마모나 틈새에 분말이 끼었을 때 분리성능이 현격하게 저하되는 현상이 나타나는 문제점이 있다. 또한, 상기 분리방법은 직경이 약 0.3㎜ 이하의 초미립자의 분리에는 적용 자체가 불가능하다는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 습식 분쇄 분산기에서 생성되는 초미립자에 원심회전력을 형성할 수 있는 다중 회전로터를 마련하고, 다중 회전로터 중 스크린 판을 이용한 로터를 이용하여 비드의 배출은 방지하고 생성된 미립자만 배출될 수 있도록 형성함으로써, 비드와 미립자를 분리하여 미립자의 배출만을 가능하게 할 수 있는 미립자 분리장치가 적용된 습식 분쇄 분산기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 스크린 판을 이용한 로터를 둘러싸도록 링 형상의 로터를 하나 이상 적층하고, 링 형상의 로터에 다수개의 순환 구멍을 형성하여 미립자 및 비드를 순환시켜서, 미립자의 분쇄 및 분산 효율을 높일 수 있는 미립자 분리장치가 적용된 습식 분쇄 분산기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
위와 같은 목적들을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 미립자 분리장치가 적용된 습식 분쇄 분산기는 미립자가 통과하여 배출될 수 있도록 측면으로부터 내부를 관통하여 하단까지 연장된 배출구멍이 형성된 회전축, 회전축이 삽입되는 관통구멍이 형성된 상부 디스크판 및 하부 디스크판과, 상부 디스크판 및 하부 디스크판 사이에 미리 정해진 간격으로 적층되며, 중앙에 상기 관통구멍보다 큰 구멍이 형성되고 내주면에는 하나 이상의 함입부가 형성되며, 외주면에는 하나 이상의 돌출부가 형성된 적어도 하나의 내부 디스크판을 가지는 제1로터, 제1로터 하 단에 접하여 회전축과 결합되고, 외주면에 하나의 로터 핀이 결합된 제2로터, 제1로터 상단에 접하여 상기 회전축과 결합하고 외주면에 하나 이상의 돌기가 형성된 제3로터 및 회전축의 적어도 일부가 회전 가능하게 삽입되고, 제1로터 및 제2로터를 수용하며, 상부에 투입구멍이 형성된 분쇄실린더를 포함한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 미립자 분리장치가 적용된 습식 분쇄 분산기는 미립자가 통과하여 배출될 수 있도록 측면으로부터 내부를 관통하여 상단까지 연장된 배출구멍이 형성된 회전축, 회전축이 삽입되는 관통구멍이 형성된 상부 디스크판 및 하부 디스크판과, 상부 디스크판 및 하부 디스크판 사이에 미리 정해진 간격으로 적층되며, 중앙에 관통구멍보다 큰 구멍이 형성되고 내주면에는 하나 이상의 함입부가 형성되며, 외주면에는 하나 이상의 돌출부가 형성된 적어도 하나의 내부 디스크판을 가지는 제1로터, 제1로터 하단에 접하여 회전축과 결합되고, 외주면에 하나의 로터 핀이 결합된 제2로터, 제1로터 상단에 접하여 상기 회전축과 결합하고 외주면에 하나 이상의 돌기가 형성된 제3로터 및 회전축의 적어도 일부가 회전 가능하게 삽입되고, 제1로터 및 제2로터를 수용하며, 상부에 투입구멍이 형성된 분쇄실린더를 포함한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 미립자 분리장치가 적용된 습식 분쇄 분산기는 중앙에 제1로터 외주면의 지름보다 더 큰 구멍이 형성되어 제1로터를 감싸는 형태로 제3로터 하단에 접하여 결합되는 하나 이상의 제4로터를 더 포함한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 미립자 분리장치가 적용된 습식 분쇄 분산기는 제3로터 및 제4로터의 외주면에 하나 이상의 순환 구멍이 형성되며, 순환 구멍 이 형성되지 않은 경우, 제4로터는 하나 이상의 조각으로 분리되고 제3로터 하단에 결합되어 각각의 조각 사이에 형성된 틈을 통하여 미립자 및 비드가 순환되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 미립자 분리장치가 적용된 습식 분쇄 분산기는 제3로터 및 제4로터의 내주면과 외주면 중 어느 한 쪽 또는 내주면과 외주면 양쪽에 하나 이상의 돌기가 형성된 것을 특징으로 한다.
본 발명은 다중 로터 중 디스크 판을 이용한 로터를 이용하여 비드의 배출을 방지할 수 있다.
또한 스크린 판을 이용한 로터를 둘러싸도록 링 형상의 로터를 하나 이상 적층하고, 링 형상의 로터에 다수개의 순환 구멍을 형성하여 미립자 및 비드를 순환시켜서 반복적으로 분쇄 및 분산이 이루어지므로 미립자의 분쇄 및 분산 효율을 높일 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 이 때, 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음에 유의한다. 또한, 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다. 마찬가지 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 미립자 분쇄 및 분리장치가 적용된 습식 분쇄 분산기(100)를 나타낸 간략도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예 따른 미립자 분쇄 및 분리장치(200)를 나타낸 확대도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 미립자 분쇄 및 분리장치가 적용된 습식 분쇄 분산기(100)는 모터(110), 동력전달 수단(120), 미립자 분쇄 및 분리 장치(200) 및 펌프(도시하지 않음)를 포함한다. 모터(200)는 전기 에너지를 기계에너지로 변환시켜준다. 모터(110)의 회전력은 동력전달 수단(120)에 의해 회전축(210)으로 전달된다. 동력전달 수단으로 벨트풀리 또는 기어체인 방식 등이 사용될 수 있다. 미립자 분쇄 및 분리 장치(200)는 회전축(210)으로부터 동력을 전달 받아 원료를 미립자로 분쇄 및 분산하며, 비드와 미립자를 분리하여 배출한다. 펌프(도시하지 않음)는 미립자 분쇄 및 분리장치(200)로 공급되는 원료를 계속적으로 가압하여 공급한다.
미립자 분쇄 및 분리 장치(200)는 분쇄 실린더(230), 제1로터(250), 하나 이상의 제2로터(240), 제3로터(260) 및 하나 이상의 제4로터(270)를 포함한다. 분쇄 실린더(230)는 미립자 분쇄 및 분리 장치(200)의 외형을 형성하고 원료의 분쇄공간을 형성한다. 분쇄 실린더(230)의 상측에는 미립자로 분쇄 분산되기 전의 원료(분쇄 대상물)를 투입하는 투입구(231)가 형성된다. 분쇄 실린더(230)의 상측에는 투입구(231)와 이격되어 비드의 투입을 위한 비드 투입구멍(도시하지 않음)이 형성될 수 있다. 제1로터(250)는 분쇄 실린더(230) 내에 위치하고, 회전축(210)이 관통하여 결합된다. 제2로터(240)는 제1로터(250)하단에 접하여 분쇄 실린더(230)의 내측 으로 연장되는 회전축(210)의 외주면에 하나 이상 결합되고, 제2로터(240)에는 원료를 분쇄 및 분산 시키는 하나 이상의 로터 핀(241)이 결합된다. 로터 핀(241)은 원형 또는 각형으로 형성될 수 있다. 제3로터(260)는 분쇄 실린더(230) 내에서 제1로터(250) 상단에 접하여 위치하고, 회전축(210)이 관통하여 결합된다. 제3로터(260)는 밑면이 없는 원통 형상으로 될 수 있다. 제3로터(260) 내주면의 지름은 제1로터(250) 외주면의 지름보다 크게 형성된다. 따라서 제1로터(250)는 밑면이 없는 원통 형상인 제3로터(260)에 의해서 둘러싸이게 된다. 제4로터(270)는 윗면과 밑면이 개방된 원통 형상으로, 분쇄 실린더(230) 내에서 제3로터(260) 하단에 접하여 결합된다. 하나 이상의 제4로터(270)가 소정의 간격을 두고 제3로터(260)하단에 결합될 수 있다. 제4로터(270)는 제3로터(260)와 외주면의 직경이 같게 형성될 수 있다. 따라서 다수개의 제4로터(270)가 제3로터(260)하단에 접하여 결합하면, 제2로터(240) 및 로터 핀(241)은 다수개의 제4로터(270)에 의해서 둘러싸이게 된다. 회전축(210)은 분쇄 실린더(230) 내부를 관통하여 결합하고, 분쇄 실린더(230) 내부에서 제1로터(250), 제2로터(240), 제3로터(260)와 결합한다. 회전축(210)에는 회전축(210)의 측면구멍(211)으로부터 회전축(210)의 내부를 관통하여 회전축(210)의 하단(212)까지 연장되는 배출구멍(213)이 형성된다. 따라서 분쇄 및 분산된 미립자는 회전축(210)의 하단(212)으로 배출된다. 배출구멍(213)이 시작되는 회전축(210)의 측면구멍(211)은 회전축(210)이 제1로터(250)와 결합되는 부분에 위치될 수 있다.
본 발명의 실시예는 회전축(210), 분쇄 실린더(230), 제1로터(250), 제2로 터(240), 제3로터(260) 및 제4로터(270)가 결합되어 수직 방향으로 세워져 있는 것으로 설명하고 있으나, 수평 방향으로 형성되는 것을 제외하는 것은 아니다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 미립자 분쇄 및 분리장치가 적용된 습식 분쇄 분산기를 나타낸 간략도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 미립자 분쇄 및 분리장치가 적용된 습식 분쇄 분산기(300)는 도 1 및 도 2에서 설명한 본 발명의 실시예에 따른 미립자 분쇄 및 분리장치가 적용된 습식 분쇄 분산기(100)와 마찬가지로 모터(310), 동력전달 수단(320), 미립자 분쇄 및 분리 장치(400) 및 펌프(도시하지 않음)를 포함한다. 다만, 분쇄 및 분산된 미립자가 배출되는 구성에 차이가 있다. 구체적으로 회전축(410)에는 회전축(410)의 측면구멍(411)으로부터 회전축(410)의 내부를 관통하여 회전축(410)의 상단(412)까지 연장되는 관통구멍(413)이 형성된다. 따라서 분쇄 및 분산된 미립자는 회전축(410)의 상단(412)으로 배출된다. 미립자가 배출되는 방식을 제외한 구성은 도 1 및 도 2에서 설명한 본 발명에 따른 미립자 분쇄 및 분리장치가 적용된 습식 분쇄 분산기(100)와 동일하게 될 수 있다.
도 4의 (a) 및 (b)는 제1로터의 사시도 및 분해사시도이다.
도 4의 (a) 및 (b)를 참조하면, 제1로터(250)는 스크린 역할을 하는 스크린 로터가 될 수 있다. 구체적으로 제1로터(250)는 상부 디스크판(251), 하부 디스크판(252) 및 내부 디스크판(253)을 포함한다. 상부 디스크판(251)에는 회전축(210) 이 관통하기 위한 관통구멍(251a)이 형성되고, 소정부에 하나 이상의 체결구멍(251b)이 형성된다. 상부 디스크판(251)의 외주면에는 하나 이상의 돌출부(251c)가 형성될 수 있다. 하부 디스크판(252)에도 상부 디스크판(251)에 형성된 관통구멍(251a) 및 체결구멍(251b)과 대응되는 관통구멍(252a) 및 체결구멍(252b)이 형성될 수 있다. 하부 디스크판(252)의 외주면에는 하나 이상의 돌출부(252c)가 형성될 수 있다. 내부 디스크판(253)은 상부디스크판(251)에 형성된 관통구멍(251a)보다 큰 구멍(253a)이 형성된다. 내부 디스크판(253)의 내주면에는 하나 이상의 함입부(253b)가 형성될 수 있다. 함입부(253b)는 반원상으로 형성됨이 바람직하다. 내부 디스크판(253)의 외주면에는 하나 이상의 돌출부(253c)가 형성될 수 있다. 상부 디스크판(251)과 하부 디스크판(252) 사이에 하나 이상의 내부 디스크판(253)이 적층될 수 있다. 상부 디스크판(251)에 형성된 체결구멍(251b), 내부 디스크판(253)에 형성된 함입부(253b) 및 하부 디스크판(252)에 형성된 체결구멍(252b)을 관통하여 하나 이상의 폴대(254)가 체결될 수 있다. 상부 디스크판(251), 하부 디스크판(252) 및 내부 디스크판(253)은 폴대(254)를 관통하여 형성된 나사구멍(254a)에 나사(도시하지 않음)를 체결하는 방법으로 고정될 수 있다. 하나 이상의 내부 디스크판(253)이 적층될 때에는 각각의 내부 디스크판(253) 사이에 심링(shim ring, 도시하지 않음)이 위치할 수 있다. 예를 들어, 심링은 적층되는 각각의 내부 디스크판(253) 사이에서 폴대(254)에 끼워지는 방식으로 체결될 수 있다. 심링의 두께는 적층되는 각각의 내부 디스크판(253) 사이의 틈의 크기를 결정한다. 적층되는 각각의 내부 디스크판(253)의 적층 간격은 미립자만 통과하고 비드는 통과하지 못하도 록 비드의 직경과 같거나 비드의 직경 보다 작게 형성됨이 바람직하다. 예를 들어, 비드의 직경이 0.1㎜일 경우, 적층 간격은 0.1㎜이하가 되어야 할 것이며, 바람직하게는 0.05㎜가 된다. 따라서 심링의 두께를 0.05㎜로 할 경우 내부 디스크판(253)의 적층 간격을 0.05㎜로 할 수 있다. 당업자가 실시할 수 범위 내에서 심링(255)을 사용하지 않고, 내부 디스크판(253)의 내주면에 형성된 함입부(253b)을 위쪽 또는 아래쪽으로 돌출되도록 가공하여 내부 디스크판(253)의 적층 간격을 형성할 수도 있다. 상부 디스크판(251)에 형성된 관통구멍(251a))과 하부 디스크판(252)에 형성된 관통구멍(252a)은 모두 회전축(210)과의 결합하여 헛도는 것을 방지하기 위한 구성이다. 따라서 키홈, 고정핀, 각형의 가공에 의한 고정 등 통상의 기술자가 실시할 수 있는 다양한 결합 방법의 채택이 가능하다.
도 5의 (a). (b) 및 (c)는 본 발명의 실시예에 따른 제2로터의 사시도이다.
도 5의 (a), (b) 및 (c)를 참조하면, 제2로터(230)는 분쇄 실린더(230) 내에 위치하고, 제1로터(250) 하단에 접하여 회전축(210)에 결합된다. 제2로터(240)는 회전축(210)의 길이방향을 따라 회전축(210)과 하나 이상 결합될 수 있다. 제2로터(240)에는 회전축(210)과 결합하기 위한 결합홀(242)이 형성된다. 결합홀(242)은 회전축(210)과 결합하여 헛도는 것을 방지하기 위해 각형으로 가공될 수 있고, 키홈 또는 고정핀을 사용하여 회전축(210)과 결합하는 것도 가능하다. 제2로터(240)에는 하나 이상의 로터핀(241)이 결합될 수 있다. 구체적으로 제2로터(240)에 결합되는 하나 이상의 로터핀(241)은 제2로터(240)의 외주면을 따라 결합될 수 있고, 각각의 로터핀(241) 사이에 소정의 간격을 두고 결합될 수 있다. 회전축(210)의 회전 시에 제2로터(210)도 함께 회전하며, 비드와 원료를 충돌시키고 원료를 분쇄 및 분산하여 미립자로 가공한다.
도 6의 (a) 및 (b)는 제3로터의 단면도 및 평면도이다.
제3로터(260)에는 회전축(210)이 관통하여 결합되기 위한 결합구멍(261)이 형성된다. 제3로터(260)에 형성된 결합구멍(261)은 회전축(210)과 맞물려 회전하고 헛도는 것을 방지하기 위해서 각형으로 형성될 수 있다. 또한 제3로터(260)는 키홈, 고정핀 등에 의해 회전축(210)과 결합될 수 있다. 제3로터(260)의 외주면을 따라 하나 이상의 돌기(262)가 형성될 수 있다. 돌기(262)는 회전축(210)과 함께 제3로터(260)가 회전할 때 원료 및 비드에 회전력, 전단력 등을 주어 분쇄 및 분산이 잘 이루어지도록 한다. 제3로터(260)의 소정부에는 수직방향으로 즉, 상부에서 하부를 향하여 하나 이상의 체결구멍(263)이 형성된다. 제3로터(260)의 외주면에는 체결구멍(263)과 이격되어 수평방향으로 하나 이상의 순환구멍(264)이 형성된다. 회전축(210)의 회전에 따라 상부로 상승하여 제1로터(250) 내부로 통과하지 못한 미립자 및 비드는 제3로터(260)에 형성된 순환구멍(264)을 따라 다시 순환되어 분쇄 및 분산 과정이 반복된다. 제3로터(260)의 하부에는 제1로터(250) 외주면의 지름보다 큰 공간(265)이 형성된다. 즉, 제3로터(260)의 하부는 밑면이 없는 원통 형상(265)이 된다. 원통형상(265) 내주면의 직경은 제1로터(250) 외주면의 직경보다 크게 형성됨이 바람직하다. 따라서 제1로터(250)는 제3로터(260) 하부의 밑면이 없 는 원통형상(265)에 의해서 둘러싸이게 된다.
도 7의 (a) 및 (b)는 본 발명의 실시예에 따른 제4로터의 단면도 및 평면도이다.
도 7의 (a) 및 (b)를 참조하면, 제4로터(270)에는 제3로터(260)과 결합하기 위한 하나 이상의 체결구멍(273)이 형성된다. 체결구멍(273)은 수직방향으로 즉, 상부에서 하부를 향하여 형성됨이 바람직하다. 제4로터(270)에 형성된 체결구멍(273)은 제3로터에 형성된 체결구멍(263)과 대응되도록 형성되어 나사, 핀 등에 의하여 제3로터(260)와 하나 이상의 제4로터(270)가 결합된다. 제4로터(270) 내주면의 지름은 제3로터(260) 하부의 내주면의 지름과 동일하게 형성됨이 바람직하다. 하나 이상의 제4로터(270)가 제3로터(260) 하단에 결합될 때 소정의 간격을 두고 결합될 수 있다. 제4로터(270)는 외주면을 따라 하나 이상의 돌기(272)가 형성된다. 돌기(272)는 회전축(210)과 함께 제4로터(270)가 회전할 때 원료 및 비드에 회전력, 전단력 등을 주어 분쇄 및 분산이 잘 이루어지도록 한다. 체4로터(270)의 외주면에는 하나 이상의 순환구멍(274)이 형성될 수 있다. 제4로터(270)에 형성된 순환구멍(274)은 제3로터(260)에 형성된 순환구멍(264)과 같은 역할을 한다. 즉, 회전축(210)의 회전에 따라 상부로 상승하여 제1로터(250) 내부로 통과하지 못한 미립자 및 비드는 제4로터(270)에 형성된 순환구멍(274)을 따라 다시 순환되어 분쇄 및 분산 과정이 반복된다. 제4로터(270)에는 제3로터(260) 하부에 형성된 밑면이 없는 원통형상(265)의 직경과 동일한 직경의 구멍(275)이 형성된다. 따라서 하나 이상 결합된 제4로터(270)에 형성된 구멍(275)은 제2로터(240) 및 로터 핀(241)을 둘러싸는 공간을 형성한다.
도 8의 (a) 및 (b)는 본 발명의 다른 실시예에 따른 제4로터의 단면도 및 평면도이다.
도 8의 (a) 및 (b)를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 제4로터(280)는 불연속적으로 형성될 수 있다. 구체적으로 제4로터(280)는 하나 이상의 조각(281a)으로 소정의 간격을 두고 분리되어 제3로터(260) 하단에 결합될 수 있다. 따라서 각각의 조각(281a) 사이에 형성된 틈(280b)을 통하여 미립자 및 비드의 순환이 이루어질 수 있다. 따라서 별도의 순환구멍이 필요 없게 된다. 본 발명의 다른 실시예에 따른 제4로터(280)는 층을 이루어 제3로터(260) 하단에 결합할 수 있다. 제4로터(280) 각각의 조각(281a)이 층을 이루어 결합될 때 서로 다른 층에 형성된 틈(280b)이 서로 동일한 위치 또는 동일한 라인에 위치하지 않도록 적층되는 것이 바람직하다. 이외의 구성은 도 7의 (a) 및 (b)에서 설명한 본 발명의 실시예에 따른 제4로터(270)와 동일하므로 도 7의 (a) 및 (b)의 설명으로 갈음한다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 미립자 분쇄 및 분리장치의 작동상태를 나타내는 도면이다.
도 9를 참조하면, 미립자 분쇄 및 분리장치를 작동시키면, 분쇄 실린더(230) 상측에 형성된 투입구(231)로 원료가 투입된다. 투입구(231)를 통해 투입되는 원료 는 분쇄 실린더 외부에 설치되는 펌프(도시하지 않음)에 의해 가압되어 투입된다. 투입구로 투입되는 원료는 도 9의 화살표로 나타낸 것과 같은 경로를 따라 진행되며, 회전축(210)의 회전에 의해 회전력 및 전단력을 받고 미리 투입된 비드와 충돌, 마찰하여 미립자로 분쇄 분산될 수 있다. 구체적으로, 투입구(231)를 통해 투입된 원료는 분쇄 실린더(230) 내부에 위치하며, 제1로터(250), 제2로터(240), 로터 핀(241), 제3로터(260) 및 제4로터(270)와 함께 회전함에 따라 회전력 및 전단력을 받고, 미리 투입된 비드와 충돌하게 된다.
원료는 회전축(210)의 회전에 따라 미립자로 분쇄 및 분산되면서 원심력에 의해 상승한다. 비드와 미립자는 함께 상승하고, 상승한 비드와 미립자의 일부는 제3로터(260)에 형성된 순환구멍(264) 및 제4로터(270)에 형성된 순환구멍(274)을 통해 순환되어 분쇄 및 분산 과정이 반복된다. 상승한 미립자는 제1로터(250)에 다르게 된다. 제1로터(250)는 스크린 로터가 될 수 있다. 상승한 미립자 중 일부는 제1로터(250)에서, 적층된 내부 디스크판(253) 사이의 틈을 통과하게 된다. 적층된 내부 디스크판(253) 사이의 틈은 비드의 직경보다 작게 형성하여 비드는 통과하지 않도록 하는 것이 바람직하다. 적층된 내부 디스크 판(253) 사이의 틈을 통과한 미립자는 회전축(210)의 측면구멍(211)으로 들어가게 된다. 그리고 미립자는 측면구멍(211)으로부터 회전축(210)의 내부를 관통하여 회전축(210)의 하단으로 연장된 배출구멍(213)을 따라 회전축의 하단으로 배출된다.
원료의 분쇄 및 분산 과정을 반복하여 생성된 미립자가 분쇄 실린더(230) 내에서 상승하고, 회전축(210)의 배출구멍(213)을 따라 배출되는 것은 외부로부터 원 료의 투입시 펌프(도시하지 않음)에 의해 가해지는 압력과 회전축(210)의 회전에 다라 함께 회전하는 제1로터(250), 제2로터(240), 제3로터(260) 및 제4로터(270)의 회전에 의해 가해지는 원심력 때문이다.
한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시예들은 본 발명이 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.
도 1은 도 1은 본 발명의 실시예에 따른 미립자 분쇄 및 분리장치가 적용된 습식 분쇄 분산기를 나타낸 간략도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예 따른 미립자 분쇄 및 분리장치를 나타낸 확대도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 미립자 분쇄 및 분리장치가 적용된 습식 분쇄 분산기를 나타낸 간략도이다.
도 4의 (a) 및 (b)는 제1로터의 사시도 및 분해사시도이다.
도 5의 (a). (b) 및 (c)는 본 발명의 실시예에 따른 제2로터의 사시도이다.
도 6의 (a) 및 (b)는 제3로터의 단면도 및 평면도이다.
도 7의 (a) 및 (b)는 본 발명의 실시예에 따른 제4로터의 단면도 및 평면도이다.
도 8의 (a) 및 (b)는 본 발명의 다른 실시예에 따른 제4로터의 단면도 및 평면도이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 미립자 분쇄 및 분리장치의 작동상태를 나타내는 도면이다.

Claims (5)

  1. 미립자가 통과하여 배출될 수 있도록 측면으로부터 내부를 관통하여 하단까지 연장된 배출구멍이 형성된 회전축;
    상기 회전축이 삽입되는 관통구멍이 형성된 상부 디스크판 및 하부 디스크판과, 상기 상부 디스크판 및 하부 디스크판 사이에 미리 정해진 간격으로 적층되며, 중앙에 상기 관통구멍보다 큰 구멍이 형성되고 내주면에는 하나 이상의 함입부가 형성되며, 외주면에는 하나 이상의 돌출부가 형성된 적어도 하나의 내부 디스크판을 가지는 제1로터;
    상기 제1로터 하단에 접하여 상기 회전축과 결합되고, 외주면에 하나의 로터 핀이 결합된 제2로터;
    상기 제1로터 상단에 접하여 상기 회전축과 결합하는 제3로터; 및
    상기 회전축의 적어도 일부가 회전 가능하게 삽입되고, 상기 제1로터 및 제2로터를 수용하며, 상부에 투입구멍이 형성된 분쇄실린더;를 포함하는 미립자 분리장치가 적용된 습식 분쇄 분산기.
  2. 미립자가 통과하여 배출될 수 있도록 측면으로부터 내부를 관통하여 상단까지 연장된 배출구멍이 형성된 회전축;
    상기 회전축이 삽입되는 관통구멍이 형성된 상부 디스크판 및 하부 디스크판과, 상기 상부 디스크판 및 하부 디스크판 사이에 미리 정해진 간격으로 적층되며, 중앙에 상기 관통구멍보다 큰 구멍이 형성되고 내주면에는 하나 이상의 함입부가 형성되며, 외주면에는 하나 이상의 돌출부가 형성된 적어도 하나의 내부 디스크판을 가지는 제1로터;
    상기 제1로터 하단에 접하여 상기 회전축과 결합되고, 외주면에 하나의 로터 핀이 결합된 제2로터;
    상기 제1로터 상단에 접하여 상기 회전축과 결합하는 제3로터; 및
    상기 회전축의 적어도 일부가 회전 가능하게 삽입되고, 상기 제1로터 및 제2로터를 수용하며, 상부에 투입구멍이 형성된 분쇄실린더;를 포함하는 미립자 분리장치가 적용된 습식 분쇄 분산기.
  3. 청구항 제1항 또는 제2항에 있어서,
    중앙에 상기 제1로터 외주면의 지름보다 더 큰 구멍이 형성되어 상기 제1로터를 감싸는 형태로 상기 제3로터 하단에 접하여 결합되는 하나 이상의 제4로터를 더 포함하는 미립자 분리장치가 적용된 습식 분쇄 분산기.
  4. 청구항 제3항에 있어서,
    상기 제3로터 및 상기 제4로터의 외주면에는 하나 이상의 순환 구멍이 형성되며, 상기 순환 구멍이 형성되지 않은 경우, 상기 제4로터는 하나 이상의 조각으로 분리되고 상기 제3로터 하단에 결합되어 각각의 조각 사이에 형성된 틈을 통하여 미립자 및 비드가 순환되는 것을 특징으로 하는 미립자 분리장치가 적용된 습식 분쇄 분산기.
  5. 청구항 제3항에 있어서, 상기 제3로터 및 제4로터는 내주면과 외주면 중 어느 한 쪽 또는 내주면과 외주면의 양쪽에 하나 이상의 돌기가 형성된 것을 특징으로 하는 미립자 분리장치가 적용된 습식 분쇄 분산기.
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