KR19980027316A - 초음파 분말 제조기 - Google Patents

Abstract

이 장치는 분말을 제조하는 기계로서, 초음파 에너지를 계속적으로 발생시키는 초음파 진동 발생 장치에 의하여 자유 낙하하는 금속 등 용융체에 초음파 진동을 가하므로서 용융체가 미세 분말로 만들어지는 초음파 분말 제조 장치이다.

Description

초음파 분말 제조기

본 장치는 금속 등을 용융하여 로 ①에서 분출·낙하시킬 때, 랭개빈형 전 왜 초음파 진동자 및 혼 ②에서 진동을 일으키게 하여 초음파 진동혼에 부닥치는 용융체에 초음파 에너지를 주어 용융체가 미세한 입자로 만들어지게 하는 장치이다. 이 장치에서 제조된 분말이 비산시 초음파 혼 ②에 달라붙으면 진동 에너지가 쇄퇴되므로 그렇지 않도록 가이드 판 ③으로 보호한다.

절연 냉각유는 냉각조 출구 ⑥을 나와 공급 펌프 ⑪을 거쳐 인터쿨러(intercooler)⑨를 나온 저온 냉각유가 수분리기 ⑭를 지나 공급구 ④에서 절연 냉각유 냉각조 ⑤로 공급되어 초음파 진동자 및 혼 ②를 30℃ 이하로 유지시키고 절연 냉각유 출구 ⑥을 거쳐 다시 인터쿨러 ⑨로 되돌아간다.

더머 커플(thermocouple) 및 자동 온도 조절 장치 ⑦은 절연 냉각유 온도가 30℃ 이상 오르지 않도록 제어하는 센서와 제어 장치이다. 이 냉각된 절연 냉각유는 펌프 ⑪을 거쳐 다시 절연 냉각유 공급부 ④로 공급된다.

한편, 초음파 진동자 및 혼은 초음파 발생 장치 ⑫에서 초음파 에너지를 받아 항상 작동되도록 하기 위하여 초음파 발생 장치는 냉각 팬 포함 자동 온도조절장치 ⑬으로 약 30℃이하로 유지시킨다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

① 용융로② 랭개빈형 진동자 및 혼

③ 가이드 판④ 절연 냉각유 입구

⑤ 절연 냉각유 냉각조 ⑥ 절연 냉각유 출구

⑦ 더머커플 및 자동 온도 조절 장치⑧ 냉각 팬 포함 자동온도조절장치

⑨ 인터쿨러⑩ 냉각 팬

⑪ 절연 냉각유 펌프⑫ 초음파 진동 발생 장치

⑬ 냉각 팬 포함 자동온도조절장치⑭ 수분리기

⑮ 공기 송풍 장치

이 장치는 금속 등 용융체를 용융로에서 용융시킨 후 자유 낙하시키는 아래쪽에 초음파 혼(ultrasonic horn)을 설치하여 진동 에너지를 가함으로서 낙화 용융체가 위치 에너지와 초음파 진동 에너지를 받아 용융체가 미세한 분말로 만들어지게 하는 장치이다.

이 장치는 전원이 공급되면 초음파 진동 발생 장치가 초음파 진동자 및 혼에 초음파 진동 에너지를 전달하게 된다. 그러면 자유 낙하하는 용융체가 초음파 진동부 즉, 혼에 부닥치면서 충격력과 초음파 진동력을 동시에 받아 용융체 내부에서 분열·비산되어 매우 미세한 분말로 분산되게 된다. 이 분산된 미립자를 공기 송풍 장치 등으로 냉각시켜 분말(powder)로 만들어진다.

이 초음파 진동자는 주파수와 진폭의 크기에 따라 진동 에너지가 다르므로 주어진 용융체에 따라, 또 분말의 입경 크기에 따라 고유 진동수 및 진폭을 알맞게 설정하여야 한다.

일반적으로 용융체로 많은 분말량을 생산하고자 할 때에는 고유 진동 주파수가 낮고 진폭이 크도록 설계하여야 하고, 분말 입경이 매우 미세한 분말을 필요로 할 때에는 고유 진동 주파수가 크도록 설계·제작하여야 한다.

또한 진동자가 임계 온도를 넘게 되면 진동을 하지 않으므로 진동자 온도가 항상 30℃ 이하로 유지되도록 진동자 주위에 냉각을 시켜야 한다. 그런데 이 초음파 진동자는 음극과 양극이 대치되어 있으므로 그 부위에 냉각을 시키려면은 전기적으로 완전 절연되는 유(oil)로 냉각하여야 한다. 따라서 이 장치의 냉각유는 절연성이 뛰어난 냉각제를 이용하여 항상 저온으로 냉각되도록 설계되어야 한다.

따라서 본 장치는 효율적인 작동을 위하여 더머커플을 센서로 이용하는 온도 제어 장치로 절연 냉각유의 온도를 일정하게 유지하도록 인터쿨러 및 냉각팬을 자동적으로 구동시키는 공·수냉식 냉각장치를 갖추고 있다.

이와 같이 최적의 초음파 진동 에너지를 얻도록 설계함으로서 금속 등 용융체를 미세한 분말로 연속적으로 만들게 된다.

Claims (1)

1. 자유 낙하하는 금속 등 용융체가 초음파 진동을 일으키는 초음파 혼에 충돌되어 미세 분말로 만들어지게 하는 분말 제조기로서, 초음파 진동 발생장치로부터 볼트로 체결된 랭개빈형 전외 진동자로 전원이 공급되며 초음파 진동의 진폭을 확대시키는 진동자 단부에 설치된 혼, 초음파 진동자에 이 물질이 달라붙는 것을 막는 가이드판, 초음파 진동 발생에 관련된 전 장치의 온도를 30℃ 이하로 낮추는 액·공기 냉각장치 및 분말의 온도를 저하시키기 위한 공기송풍장치로 구성된 초음파 분말제조기.