KR100818369B1

KR100818369B1 - 금속가루와 산화제가루의 혼합 캡슐을 제조하는 제조장치

Info

Publication number: KR100818369B1
Application number: KR1020070031025A
Authority: KR
Inventors: 정기형; 이강옥
Original assignee: 사단법인 한국가속기 및 플라즈마 연구협회
Priority date: 2007-03-29
Filing date: 2007-03-29
Publication date: 2008-04-02
Anticipated expiration: 2027-03-29

Abstract

금속가루와 산화제가루의 혼합 캡슐을 제조하는 제조장치를 개시한다. 본 발명은 폐쇄적 터널의 형성, 채석장의 암반 채취 및 대형구조물의 축성시 암반 및 암석을 파쇄시켜 주기 위한 플라즈마 전력충격셀의 내부에 삽입되는 혼합 캡슐을 보다 안전하게 제조하기 위한 제조 장치에 관한 것이다. 종래의 플라즈마 파암용 전력충격셀을 제조하기 위해서는 상기 전력충격셀의 재료로 사용되는 산화제가루와 금속가루를 직접 제조자가 손으로 혼합하여 지관에 삽입시키는 수작업으로 제작하였다. 그러나 이러한 작업은 정전기 등으로 인해 금속가루와 산화제가루의 폭발 반응이 일어나 작업자의 신변에 위협이 되는 문제가 발생하였다.

그러나 본 발명인 금속가루와 산화제가루의 혼합 캡슐을 제조하는 제조장치는 산화제가루와 금속가루를 이송하거나 혼합할 때 중력과 진동에너지를 사용함으로써 전기나 정전기 발생을 작업장에서 차단시켜 주어 작업자가 보다 안전하게 작업할 수 있으며, 작업자가 일일이 수기 작업을 통해 제조하여 제조시간이 오래 걸리던 문제를 동시에 다수 개를 제조할 수 있어 제조 시간을 절약할 뿐만 아니라 이로 인해 원가 절감 효과가 발생하게 된다.

혼합 캡슐, 호퍼, 컨테이너유닛

Description

금속가루와 산화제가루의 혼합 캡슐을 제조하는 제조장치{MANUFACTURING APPARATUS FOR MAKING MIXTURE CAPSULE OF METAL POWDER AND OXIDIZER POWDER}

도 1은 본 발명에 따른 금속가루와 산화제가루의 혼합 캡슐을 제조하는 제조장치의 간략도.

도 2는 본 발명에 따른 금속가루와 산화제가루의 혼합 캡슐을 제조하는 제조장치의 호퍼유닛을 설명하기 위한 도면.

도 3은 본 발명에 따른 금속가루와 산화제가루의 혼합 캡슐을 제조하는 제조장치의 컨테이너유닛을 설명하기 위한 도면.

도 4는 본 발명에 따른 금속가루와 산화제가루의 혼합 캡슐을 제조하는 제조장치의 혼합유닛을 설명하기 위한 도면.

도 5는 본 발명에 따른 금속가루와 산화제가루의 혼합 캡슐을 제조하는 제조장치의 분배유닛을 설명하기 위한 도면.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 호퍼유닛 20 : 컨테이너유닛

101 : 제1개폐부 201 : 제2개폐부

1100, 2100 : 제1지지부 1200, 2200 : 제1구동부

1300, 2300 : 제1마개부 1400, 2400 : 완충부

1500, 2500 : 우레탄

202 : 제1공급부 203 : 제2공급부

30 : 혼합유닛 301 : 진동부

40 : 분배유닛 401 : 보관부

402 : 분배관 403 : 제3개폐부

4100 : 제2지지부 4200 : 제2보관부

4300 : 제2마개부 4400 : 제3마개부

50 : 컴프레셔부 501 : 압축공기공급관

본 발명은 금속가루와 산화제가루의 혼합 캡슐을 제조하는 제조장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 주재료인 산화제가루와 금속가루를 중력과 진동에너지를 통해 자동으로 혼합시켜 주어 보다 안전하게 플라즈마 파암용 전력충격셀에 삽입되는 혼합 캡슐을 제조할 수 있게 제조장치에 관한 것이다.

플라즈마 파암이란 축전된 전기에너지를 짧은 시간 동안 (수 mili초 이내) 방전시킴으로써 발생된 플라즈마를 이용한 기존의 화약 발파를 대신하는 기술이다.

상기 플라즈마 파암은 종래의 화약을 사용하는 방법에 비하여 암석의 비산 및 소음이 적으며, 고주파를 사용함으로써 진동이 멀리 퍼지지 않아 파암시 빈번하게 발생하는 민원을 줄일 수 있는 환경친화적인 기술로 최근 수요가 점차 증가되고 있는 산업 기술이다.

상기 플라즈마 파암은 파암하려는 암석 내부에 천공을 하고 천공 내에 반응물 (산화제가루, 금속가루)을 포함한 카트리지를 장착한 전력충격셀을 삽입한 후 대전력 스위치를 통해 대전류를 전력충격셀에 공급하여 카트리지 내의 반응물은 매우 짧은 시간 동안에 고밀도 고압의 플라즈마 상태가 되며 이때 발생하는 충격파에 의하여 암석이 파쇄된다.

여기서, 산화제가루는 통상 산화구리, 금속가루는 알루미늄가루로 쓰인다.

통상 금속가루의 입도가 작을수록 체적보다 표면적이 커지게 되며 이에 비례하여 반응 확률 역시 커진다. 이런 이유로 금속가루와 산화제 가루가 혼합될 때 입도와 파암율, 그리고 폭발의 위험률은 서로 상관관계가 있으며 입도가 작은 입자를 취급할 때에는 상당한 주의가 필요하게 된다.

종래에는 플라즈마 파암용 전력충격셀을 제조하기 위해서는 상기 전력충격셀의 재료로 사용되는 산화제가루와 금속가루를 직접 작업자가 손으로 일일이 혼합 제조하여 사용하였다.

이로 인해, 작업 도중 작업자에게 만일 하나 정전기 등의 전류가 발생할 경우 금속가루와 산화제가루가 반응하여 폭발이 일어나게 되며 상기 폭발에 인해 작업자가 다치게 되어 작업자의 신변 안전 및 주변 환경도 크게 위협받는 상황이다.

또한, 폭발에 대한 환경규제로 인하여 플라즈마를 이용한 파암 방법에 대한 요구가 증가하고 있는 현실을 감안할 때 안전하며 대량으로 생산하는 일이 절실한 상황이다.

본 발명은 상기 기술한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로, 반응물인 금속가루와 산화제가루를 중력과 압축공기 및 진동에너지를 사용하여 일정한 양으로 혼합 제조시켜 주어 제조자가 보다 안전하고, 동시에 다수의 혼합 캡슐을 제조하는 제조장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은 반응물인 산화제가루와 상기 산화제가루와 혼합될 때 폭발을 막기 위해 소정의 비반응물이 코팅된 금속가루의 혼합 캡슐을 제조하기 위한 암반 채취 및 파쇄용 혼합 캡슐 제조장치에 있어서, 압축공기를 이용하여 하단부를 개폐함으로써, 내부에 수용되어 있는 반응물을 외부로 배출시키는 제1개폐부를 포함하는 깔때기 형상의 호퍼유닛; 깔때기 형상인 제1공급부와 상기 제1공급부의 내부공간에 수용되는 제2공급부를 형성하여 상기 호퍼유닛에 의해 공급된 반응물을 각각 수용하며 상기 제1공급부와 상기 제2공급부의 하단부를 동시에 개폐하는 제2개폐부를 포함하여 각각의 공급부에 수용된 반응물을 동시에 혼합유닛으로 제공하는 컨테이너유닛; 상기 컨테이너유닛의 하부에 배치되어 상기 컨테이너유닛에서 제공되는 반응물을 혼합시켜주기 위해 내부에 복층식으로 배치되는 다수의 망을 포함하는 혼합유닛; 상기 혼합유닛에서 혼합된 반응물을 수용하고 하단부에 다수의 홀이 형성된 보관부와 상기 다수 홀과 연통하여 상기 반응물을 유출시키는 분배관 및 압축공기를 이용하여 상기 분배관에 반응물을 공급 또는 배출시키는 것을 제어하는 제3개폐부를 포함하는 분배 유닛; 압력을 가하여 부피를 축소시킨 고압 공기를 상기 호퍼유닛, 컨테이너유닛, 혼합유닛 및 분배유닛에 연결된 다수의 압축공기공급관으로 공급시키는 컴프레셔유닛; 및 상기 컴프레셔유닛에서 다수의 압축공기공급관으로 압축공기의 양을 제어해 주는 제어유닛;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1개폐부 내지 제2개폐부는 소정의 길이를 가지는 제1지지부와 상기 제1지지부의 전단에 상기 압축공기공급관과 연결되어 압축공기의 흡입력에 의해 상기 제1지지부를 상하로 이동시키는 제1구동부가 형성되며, 끝단은 상기 호퍼유닛 또는 컨테이너유닛의 깔때기 하단부의 직경보다 큰 직경으로 이루어져 상기 하단부를 개폐하는 제1마개부로 이루어진 것;을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1개폐부 내지 제2개폐부는 탄성력을 가지며, 상기 제1지지부와 제1구동부가 연결되는 소정의 부위에 배치되는 완충부;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1개폐부 내지 제2개폐부는 제1마개부의 재질은 우레탄을 포함하는 것;을 특징으로 한다.

또한, 상기 혼합유닛은 상기 컴프레셔유닛에서 공급되는 압축공기에 의해 진동 에너지를 발생시키는 진동부;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 분배유닛의 제3개폐부는 소정의 길이를 가지는 제2지지부와 상기 제2지지부의 전단은 압축공기공급관과 연결되어 압축공기의 흡입력에 의해 제2지지부를 상하로 이동시키는 제2구동부가 형성되며, 상기 보관부 하단 내측 부위에 접하는 상기 분배관의 일단에 구비되고 상기 분배관의 직경보다 큰 직경으로 이루어진 제2마개부와 상기 분배관의 타단에 구비되는 제3마개부가 형성된 것;을 특징으로 한다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

이제 본 발명의 실시 예에 따른 혼합 캡슐을 제조하는 제조장치에 대하여 도면을 참고로 하여 상세하게 설명하는데 후술하는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 발명 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내 려져야 할 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 금속가루와 산화제가루의 혼합 캡슐을 제조하는 제조장치의 간략도이다. 본 발명의 구성을 간략하게 설명하자면, 컨테이너유닛(20)에 반응물을 공급해 주는 호퍼유닛(10), 반응물인 산화제가루와 금속가루를 각각 2개의 공급부에 나누어 보관하고 혼합유닛(30)에 공급해 주는 컨테이너유닛(20), 상기 반응물을 혼합시켜주는 혼합유닛(30), 혼합된 반응물을 다수의 카트리지 내부에 각각 분배하여 삽입시켜 주는 분배유닛(40), 압축공기를 각 부에 공급하는 컴프레셔유닛(50) 및 상기 압축공기를 제어해 주는 제어유닛으로 이루어진다.

또한, 상기 혼합유닛(30)은 다수의 망이 포함되어 있으며, 진동을 가할 수 있는 진동부를 구비한 것을 특징으로 한다.

상기 각 구성 요소들을 보다 자세히 설명하자면,

우선, 상기 호퍼유닛(10)은 깔때기 형상으로, 컨테이너유닛(20)에 반응물을 공급해 주는 역할을 하는데, 상기 호퍼유닛(10)은 컨테이너유닛(20) 상단까지 소정의 운송수단을 이용하여 끌어올린 후, 깔때기의 하단부를 통해 상기 호퍼유닛(10)의 내부에 수용된 반응물을 컨테이너유닛(20)에 배출하게 된다. 여기서 소정의 운송수단은 크레인이나 체인블럭을 말한다.

이때, 반응물인 산화제가루와 금속가루를 한꺼번에 혼합해서 컨테이너유닛(20)에 공급하는 것이 아니라 1차로 산화제가루를 상기 호퍼유닛(10)에 담는다 면, 우선 산화제가루만 호퍼유닛(10)에 담아 컨테이너유닛(20)에 공급한다. 이후에 2차로 다시 금속가루를 호퍼유닛(10)에 담아 공급하게 된다. 이는 금속가루에 폭발을 막기 위해 소정의 비반응물이 코팅되어 있지만, 산화제가루와 금속가루를 작업자가 임의로 혼합할 때 만일 하나 발생할 수 있는 폭발의 위험을 방지하기 위함이다.

산화제가루나 금속가루가 담긴 상기 호퍼유닛(10)을 컨테이너유닛(20)으로 이송할 때, 반응물인 산화제가루나 금속가루가 호퍼유닛(10)의 하단부를 통해 외부로 배출되지 않도록 하는 제1개폐부가 포함되어 있다. 상기 제1개폐부는 작업자가 제어유닛을 통해 컴프레셔유닛(20)에서 공급되는 압축공기를 공급시키게 되면 호퍼유닛(10)의 하단부를 개폐하게 된다.

이로 인해, 상기 호퍼유닛(10)을 이송 중일 때는 흡입력을 이용한 압축공기를 통해 제1개폐부가 상기 호퍼유닛(10)의 하단부를 닫아 반응물이 하단부를 통해 배출되는 것을 방지하며, 컨테이너유닛(20)에 반응물을 공급할 때는 하단부를 개방시켜 공급해 줌으로써, 반응물을 보다 안전하게 이송 및 컨테이너유닛(20)에 공급한다.

상기 컨테이너유닛(20)은 상기 호퍼유닛(10)에서 공급된 반응물인 산화제가루와 금속가루를 컨테이너유닛 하단부와 연결된 혼합유닛(30)에 공급해 주는 역할을 한다.

상기 컨테이너유닛(20)은 크게 제1공급부와 제2공급부로 나누어진다. 제1공 급부와 제2공급부는 모두 깔때기 형상으로 제2공급부가 제1공급부에 수용되는 형태로 이루어져 있다. 만일 제1공급부에 산화제가루를 공급하여 수용시키면, 제2공급부에는 금속가루를 수용시켜 주는 것이 바람직하다.

상기 컨테이너유닛(20)은 상기 호퍼유닛(10)과 마찬가지로 하단부를 개폐해 주는 개폐부가 있는데 제1공급부와 제2공급부의 하단부를 동시에 개폐하는 제2개폐부가 바로 그것이다.

상기 제2개폐부에 의해 제1공급부와 제2공급부의 하단부가 동시에 개폐됨으로써 동시에 산화제가루와 금속가루를 혼합기에 공급 제공하며, 제어유닛을 통해 컴프레셔유닛에 공급되는 압축공기의 양을 조절함으로써 혼합되는 양을 제조자가 임의적으로 조절하여 혼합유닛(30)에 공급되게 된다.

또한, 상기 혼합유닛(30)은 컨테이너유닛에서 제공되는 산화제가루와 금속가루를 혼합시켜주는 역할을 한다. 이때, 상기 혼합유닛(30)에는 다수 개의 망이 설치되고, 진동부를 추가시킴으로써 혼합될 때 보다 균일하게 혼합시켜주는 것이 바람직하다.

한편, 상기 분배유닛(40)은 말 그대로 혼합된 반응물을 금속가루와 산화제가루 캡슐의 카트리지 내로 분배하여 삽입시켜주는 역할을 한다.

상기 혼합유닛(30)에서는 혼합된 반응물을 보관하는 보관부와 보관부에서 다수 개의 카트리지 내부로 분배하여 공급해 주는 다수 개의 분배관 및 상기 캡슐의 카트리지 내부로 공급을 제어해 주는 제3개폐부로 이루어져 있다.

특히, 제3개폐부는 분배관의 일단과 타단에 각각 상대적으로 연동하여 개폐해 주는 제2마개부가 형성되어 분배관 내부로 반응물이 삽입될 때와 분배관에서 상기 카트리지로 반응물이 공급될 때에 따라 분배관의 일단과 타단을 상대적으로 개폐시켜 정확한 양이 캡슐로 공급한다.

또한, 상기 컴프레셔유닛(50)은 상기 제조장치의 각 유닛에 연결된 각각의 압축공기공급관을 통해 압력을 가하여 부피를 축소시킨 고압의 공기를 제공하는 역할을 한다.

본 발명의 각 유닛은 순수하게 컴프레셔부(50)에서 제공되는 압축공기를 이용하여 가동시킴으로써 전기 등의 전력을 이용하지 않고, 중력과 압축공기 및 진동에너지를 사용함으로써, 만일 하나 발생할 수 있는 정전기이나 전기 스파크에 의한 폭발 사고 등을 미연에 방지할 수 있어 작업자의 신변을 보호할 수 있다.

또한, 제어유닛은 도시되어 있지 않지만, 상기 컴프레셔유닛에서 각 유닛 즉, 호퍼유닛, 컨테이너유닛, 분배유닛으로 공급되는 압축공기를 작업자가 제어시켜 주는 역할을 한다.

특히 작업자는 제어유닛을 통해 압축공기의 양을 임의적으로 조절하여 각 부에 공급할 수 있으며, 호퍼유닛, 컨테이너유닛, 분배유닛, 혼합유닛에의 압축공기 공급을 제어할 수 있다.

본 발명에 따른 각 유닛에 대한 상세한 설명은 하기 도면에 자세히 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명에 따른 금속가루와 산화제가루의 혼합 캡슐을 제조하는 제조장치의 호퍼유닛을 설명하기 위한 도면이다.

상기 호퍼유닛(10)은 깔때기 형상으로 되어 있어 반응물인 산화제가루나 금속가루를 깔때기 형상의 상단부를 통해 부은 다음 컨테이너유닛으로 이송하게 된다.

이때, 깔때기 하단부를 통해 반응물이 유출될 수 있어 도 2(a)에서처럼 제1개폐부(101)에 의해 하단부를 차단하게 된다.

상기 제1개폐부(101)는 상기 호퍼유닛(10)에 소정의 위치에 형성된 지지대에 결합된다. 또한, 소정의 길이를 가지는 제1지지부(1100)로 이루어져 있는데, 상기 제1지지부(1100)의 전단에는 하기 컴프레서유닛(50)의 압축공기공급관(501)과 연결되어 압축공기를 공급하여 제1지지부(1100)를 상하로 이동시키는 제1구동부(1200)가 형성되어 있으며, 끝단에는 깔때기 하단부의 직경보다 큰 직경으로 이루어진 제1마개부(1300)가 포함되어 상기 하단부를 개폐한다.

또한, 지지부는 탄성력을 가지는 완충부(1400)와 연결된다. 상기 완충부(1400)는 스프링으로 하는 것이 바람직하다.

이러한 상기 1개폐부(101)는 평상시에는 하단부를 개방시켜 놓은 상태이지 만, 작업자에 의해 컴프레서유닛(50)을 가동시켜 압축공기를 압축공기공급관(501)를 통해 상기 호퍼유닛(10)의 제1구동부(1200)에 공급시키며, 압축공기의 흡입력에 의해 제1지지부(1100)가 밀려 올라가게 된다. 이로 인해, 제1마개부(1300) 역시 위로 밀려 올라가게 된다. 즉, 상기 제1마개부(1300)가 도 2(b)에서처럼 호퍼유닛(10)의 하단부를 막게 된다. 또한, 압축공기에 의해 제1마개부(1300)가 위로 밀려 올라갈 때, 완충부(1400) 역할을 하는 스프링이 상기 제1개폐부(101)에 전달되는 충격을 최소화하여 제1마개부(1300)가 파손되는 것을 방지해 준다.

또한, 제1마개부(1300)는 우레탄 재질을 포함시키는 것이 바람직한데, 우레탄은 내마모성, 내산화성, 내유성이 좋은 재질로서, 이로 인해, 상기 호퍼유닛(10)의 하단부와 접할 때 호퍼유닛(10) 및 제1마개부(1300)가 파손 및 정전지 발생을 방지해 주는 역할을 한다.

이렇게 제1개폐부(101)를 압축공기를 이용하여 호퍼유닛(10)의 하단부를 차단한 후, 반응물인 산화제가루 또는 금속가루를 상기 호퍼유닛(10)에 부은 후 컨테이너유닛(20)으로 이송시킨다. 이때, 산화제가루 혹은 금속가루 중 하나의 반응물만 호퍼유닛(10)에 부은 후 이송시키며, 이는 혼합시 발생할 수 있는 폭발의 가능성이 방지하기 위함이다.

이후에 상기 호퍼유닛(10)을 컨테이너유닛의 상부에 다 이동시키게 되며, 상기 호퍼유닛(10)의 하단부를 다시 개방시켜 상기 호퍼유닛(10)에 담긴 반응물이 컨테이너유닛으로 배출하게 된다.

도 3은 본 발명에 따른 금속가루와 산화제가루의 혼합 캡슐을 제조하는 제조장치의 컨테이너유닛을 설명하기 위한 도면이다.

상기 컨테이너유닛(20)은 호퍼유닛에서 반응물을 공급받아 혼합유닛에 다시 제공하는 역할을 한다. 상기 컨테이너유닛(20)도 역시 호퍼유닛과 유사한 깔때기 형태로 되어 있는데, 호퍼유닛과 차이점은 제1공급부(202)와 제2공급부(203)로 나누어져 있다는 것이다.

상기 호퍼유닛에서 각각의 반응물, 즉, 제1차로 산화제가루를 공급받을 때는 두 공급부 중 하나의 공급부에만 부어 공급을 받는다. 예를 들어 제2공급부(20)에 만일 산화제가루를 부어 수용시킨다면 금속가루는 제1공급부(202)에 부어 수용시키면 된다. 이는 컨테이너유닛(20)에서는 상기 반응물들이 혼합되지 않도록 하기 위함이다.

또한, 호퍼유닛과 마찬가지로 컴프레셔유닛(50)의 압축공기를 이용하는 개폐부가 있는데 여기서는 제2개폐부(201)로 칭하며, 제2개폐부(201) 역시 제1개폐부와 마찬가지로 그 구조가 제1지지부(2100)와 제1구동부(2200), 제1마개부(2300)로 이루어져 있다.

그러나 제2개폐부(201)가 상기 호퍼유닛의 제1개폐부와의 차이점이라 하면, 제1마개부(2300)는 동시에 제1공급부(202)와 제2공급부(203)를 개폐시킨다는 점이다.

이로 인해, 제2개폐부(201)를 개방하게 되면, 동시에 제1공급부(202)와 제2공급부(203)가 개방되어 상기 각 공급부에 보관 중이던 산화제가루와 금속가루가 동시에 혼합유닛으로 배출되어 공급된다.

상기 제2개폐부(201) 역시 압축공기를 이용하여 개폐를 하게 되며, 이로 인해 안전하게 혼합기로 산화제가루와 금속가루가 혼합기에 공급되어 진다.

상기 제2개폐부(201)는 압축공기의 양을 조절하여 공급함으로써, 제2개폐부(201)가 하단부를 개폐시키는 범위 역시 압축공기의 양에 따라 조절되어 작업자가 혼합기에 공급되는 산화제가루와 금속가루가 공급되는 양을 임의적으로 조절하는 것이 가능하다.

도 4는 본 발명에 따른 금속가루와 산화제가루의 혼합 캡슐을 제조하는 제조장치의 혼합유닛을 설명하기 위한 도면이다.

상기 혼합유닛(30)은 말 그대로 반응물인 산화제가루와 금속가루를 혼합해 주는 역할을 해 준다.

이때, 보다 효과적으로 혼합 효율을 높이기 위해 혼합기 내부에 복층식으로 형성된 망(301)이 설치되며, 컴프레셔유닛(50)에 연결된 압축공기공급관(501)을 의해 압축공기가 공급되어 혼합유닛에 진동을 주는 진동부(302)가 있다.

상기 망(301)과 진동부(302)에서 발생하는 진동에너지를 통해 혼합유닛(30) 내부에서 산화제가루와 금속가루가 혼합될 때, 보다 효과적으로 혼합되게 된다.

도 5는 본 발명에 따른 금속가루와 산화제가루의 혼합 캡슐을 제조하는 제조장치의 분배유닛을 설명하기 위한 도면이다.

상기 분배유닛(40)은 혼합유닛에서 혼합된 반응물을 보관 및 전력충격셀의 카트리지로 공급해 주는 역할을 한다.

상기 분배유닛(40)은 크게 보관부(401)와 분배관(402) 및 제3개폐부(403)로 나누어지는데, 상기 보관부(401)는 상기 혼합유닛에서 혼합된 산화제가루와 금속가루의 반응물이 분배관(402)을 통해 각각의 카트리지 내로 분배될 때까지 보관 수용시켜 주는 역할을 하며, 하단부에 다수 개의 홀이 형성되어 상기 분배관(402)과 연통된다.

또한, 상기 분배관(402)은 말 그대로 상기 전력충격셀의 카트리지에 혼합된 반응물을 배출하여 공급시켜 준다. 상기 분배관(402)은 상기 보관부의 다수 홀과 연통하여 한번의 분배 작업을 통해 동시에 다수 개의 카트리지에 혼합물을 공급할 수 있다.

또한, 상기 카트리지 내로 상기 혼합물이 공급될 때, 보관부(401)에서 중력의 힘에 의해 계속적으로 혼합물이 공급되는 것을 방지하기 위해 제3개폐부(403)를 포함시킨다.

상기 제3개폐부(403) 역시 컴프레셔부(50)의 압축공기공급관(501)에서 압축공기를 제공받아 통해 작동한다.

제1, 2개폐부와 마찬가지와 소정의 길이를 가지는 제2지지부(4100)를 가지며, 상기 제2지지부(4100)의 전단은 압축공기공급관(501)과 연결되어 압축공기의 흡인력에 의해 제2지지부(4100)를 상하로 이동시키는 제2구동부(4200)가 형성된다. 그러나 상기 보관부(401) 하단 내측 부위에 접하는 부위와 끝단에 각각 분배 관(402)의 직경보다 큰 직경으로 이루이진 제2마개부(4300)와 제3마개부(4400)로 이루어진 것이 다른 점이다.

이를 보다 자세히 설명하자면,

우선, 보관부(401)에서 분배관(402)으로 혼합물을 이동할 때, 작업자가 컴프레셔유닛(50)에 연결된 압축공기공급관(501)을 의해 압축공기를 공급시키게 되면 제2지지부(4100)가 흡입력에 의해 위로 올라가게 된다. 이때, 제2지지부(4100)에서 보관부 하단 내측 부위에 접하는 부위에 있는 제2마개부(4300)는 개방되는 동시에 끝단에 형성된 제3마개부(4400)는 닫혀져 외부로 혼합물이 유출되는 것을 방지하며, 분배관(402) 내부로 혼합물이 공급된다.

이후에 분배관(402)을 통해 혼합물을 외부로 유출할 때는 제2마개부(4300)가 닫혀지는 동시에 제3마개부(4400)가 개방되어 중력에 의해 자동으로 분배관(402) 내부에 있던 혼합물이 외부로 유출되게 된다.

이로 인해, 상기 금속가루와 산화제가루의 혼합 캡슐의 카트리지에 공급하는 양을 작업자가 임의적으로 제어할 수 있으며, 상기 분배관(402)에서 공급되는 양은 금속가루와 산화제가루의 혼합 캡슐의 카트리지에 한 번에 공급에 끝마치도록 하는 것이 바람직하다.

상기 기술한 바와 같이 본 발명인 금속가루와 산화제가루의 혼합 캡슐을 제조하는 제조장치는 중력에 의한 낙하와 약한 진동에너지만을 이용하여 혼합시켜주 며, 압축공기를 이용하여 캡슐 속에 들어가는 혼합가루의 양을 조절하여 산화제가루와 금속가루의 혼합 캡슐을 제조함으로써, 산화제가루와 금속가루가 혼합할 때 발생가능한 정전기나 충격을 차단시켜 줌으로써 폭발 사고를 방지해 주며, 캡슐에 들어가는 혼합가루의 양을 일정하게 하여 줌으로써 정확한 파암량을 예측할 수 있는 효과가 있다.

또한, 동시에 다수 개의 혼합 캡슐을 제조 가능하여 제조하는데 시간 단축 및 이로 인해 생산 단가를 낮추는 효과가 발생한다.

또한, 제조장치를 이용함으로써, 금속가루와 산화제가루를 일정하게 혼합하여 제조할 수 있어 균일한 제품을 생산할 수 있는 효과가 있다.

이상에서는 본 발명은 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 또한 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하 청구 범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없어 당해 발명의 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능함은 물론이며, 그와 같은 변형은 특허청구범위의 기재 범위 내에 있게 된다.

Claims

반응물인 산화제가루와 상기 산화제가루와 혼합될 때 폭발을 막기 위해 소정의 비반응물이 코팅된 금속가루의 혼합 캡슐을 제조하기 위한 암반 채취 및 파쇄용 혼합 캡슐 제조장치에 있어서,

압축공기를 이용하여 하단부를 개폐함으로써, 내부에 수용되어 있는 반응물을 외부로 배출시키는 제1개폐부를 포함하는 깔때기 형상의 호퍼유닛;

깔때기 형상인 제1공급부와 상기 제1공급부의 내부공간에 수용되는 제2공급부를 형성하여 상기 호퍼유닛에 의해 공급된 반응물을 각각 수용하며 상기 제1공급부와 상기 제2공급부의 하단부를 동시에 개폐하는 제2개폐부를 포함하여 각각의 공급부에 수용된 반응물을 동시에 혼합유닛으로 제공하는 컨테이너유닛;

상기 컨테이너유닛의 하부에 배치되어 상기 컨테이너유닛에서 제공되는 반응물을 혼합시켜주기 위해 내부에 복층식으로 배치되는 다수의 망을 포함하는 혼합유닛;

상기 혼합유닛에서 혼합된 반응물을 수용하고 하단부에 다수의 홀이 형성된 보관부와 상기 다수 홀과 연통하여 상기 반응물을 유출시키는 분배관 및 압축공기를 이용하여 상기 분배관에 반응물을 공급 또는 배출시키는 것을 제어하는 제3개폐부를 포함하는 분배 유닛;

압력을 가하여 부피를 축소시킨 고압 공기를 상기 호퍼유닛, 컨테이너유닛, 혼합유닛 및 분배유닛에 연결된 다수의 압축공기공급관으로 공급시키는 컴프레셔유 닛; 및

상기 컴프레셔유닛에서 다수의 압축공기공급관으로 압축공기의 양을 제어해 주는 제어유닛;

를 포함하는 것을 특징으로 하는 금속가루와 산화제가루의 혼합 캡슐을 제조하는 제조장치.
제 1항에 있어서, 상기 제1개폐부 내지 제2개폐부는,

소정의 길이를 가지는 제1지지부와 상기 제1지지부의 전단에 상기 압축공기공급관과 연결되어 압축공기의 흡입력에 의해 상기 제1지지부를 상하로 이동시키는 제1구동부가 형성되며, 끝단은 상기 호퍼유닛 또는 컨테이너유닛의 깔때기 하단부의 직경보다 큰 직경으로 이루어져 상기 하단부를 개폐하는 제1마개부로 이루어진 것;을 특징으로 하는 금속가루와 산화제가루의 혼합 캡슐을 제조하는 제조장치.
제 2항에 있어서, 상기 제1개폐부 내지 제2개폐부는,

탄성력을 가지며, 상기 제1지지부와 제1구동부가 연결되는 소정의 부위에 배치되는 완충부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 금속가루와 산화제가루의 혼합 캡슐을 제조하는 제조장치.
제 2항에 있어서, 상기 제1개폐부 내지 제2개폐부는,

제1마개부의 재질은 우레탄을 포함하는 것;을 특징으로 하는 금속가루와 산 화제가루의 혼합 캡슐을 제조하는 제조장치.
제 1항에 있어서, 혼합유닛은,

상기 컴프레셔유닛에서 공급되는 압축공기에 의해 진동 에너지를 발생시키는 진동부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 금속가루와 산화제가루의 혼합 캡슐을 제조하는 제조장치.
제 1항에 있어서, 상기 분배유닛의 제3개폐부는,

소정의 길이를 가지는 제2지지부와 상기 제2지지부의 전단은 압축공기공급관과 연결되어 압축공기의 흡입력에 의해 제2지지부를 상하로 이동시키는 제2구동부가 형성되며, 상기 보관부 하단 내측 부위에 접하는 상기 분배관의 일단에 구비되고 상기 분배관의 직경보다 큰 직경으로 이루어진 제2마개부와 상기 분배관의 타단에 구비되는 제3마개부가 형성된 것;을 특징으로 하는 금속가루와 산화제가루의 혼합 캡슐을 제조하는 제조장치.
제 1항에 있어서, 분배유닛의 분배관은,

그 내부에 삽입되는 혼합물의 용량과 캡슐에 삽입되는 용량과 동일한 것;을 특징으로 하는 금속가루와 산화제가루의 혼합 캡슐을 제조하는 제조장치.