專利名稱：微粒研磨裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于一種微粒研磨裝置，特別是關(guān)于一種微粒研磨裝置之分離結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
在眾多納米微粒制造方法中，濕式研磨分散方法和設(shè)備具有成本低、產(chǎn)量大以及操作容易等優(yōu)點(diǎn)。濕式研磨裝置是以機(jī)械力量帶動(dòng)原料粒子和高硬度的研磨介質(zhì)產(chǎn)生碰撞，使其產(chǎn)生高能量密度的撞擊及剪切力將微粒微細(xì)化。即是將粒子和研磨分散介質(zhì)一起引進(jìn)研磨機(jī)中，透過研磨液加以濕潤，再以葉片或是其它機(jī)械裝置來攪動(dòng)原料顆粒與研磨介質(zhì)，使其于非常高的速度下互相碰撞來產(chǎn)生研磨的效果；透過某一分離結(jié)構(gòu)使研磨至某一程度的顆?？梢耘c研磨介質(zhì)分離而隨液體流出到粉體收集處。
一般的研磨裝置的分離結(jié)構(gòu)多使用間隙、葉片或是篩網(wǎng)等結(jié)構(gòu)來分離研磨介質(zhì)與粒子。為求得到較小的微粒粒徑，著力于使用顆粒較小的研磨介質(zhì)，故須盡量縮小間隙、葉片或是篩網(wǎng)的篩濾孔隙，但也因此容易造成阻塞而產(chǎn)生背壓，影響生產(chǎn)效率。所以為避免阻塞又需采用減少背壓增加流動(dòng)量的設(shè)計(jì)，惟增加流動(dòng)量和縮小篩濾孔隙兩者互相矛盾。
如美國第5620147號(hào)專利案，即是透過微米級(jí)的篩網(wǎng)使最后研磨完成的微粒與研磨介質(zhì)分離。然而，由于研磨介質(zhì)本身的粒子亦相當(dāng)微細(xì)，容易對(duì)篩網(wǎng)的孔隙造成阻塞及磨耗；進(jìn)而影響到篩網(wǎng)的分離效果?；蛘呤侨缑绹?346145號(hào)專利案，則是利用微小的間隙來作為研磨裝置的出料口，使研磨達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的粒子才得以通過。同樣的，研磨介質(zhì)也容易在其間隙出料口處造成磨耗和堵塞，而產(chǎn)生不良的影響。此外，使用機(jī)械式篩選方式受限于機(jī)械結(jié)構(gòu)本身的孔徑大小，而無法達(dá)到更細(xì)的研磨粒徑。
又如中華民國第451750號(hào)專利，以數(shù)片盤狀的篩濾片層疊構(gòu)成篩濾裝置。通過任兩個(gè)相鄰的篩濾片之間所產(chǎn)生的縫隙，來分離研磨完成的微粒與研磨介質(zhì)。盤狀之篩濾片構(gòu)成一旋轉(zhuǎn)篩網(wǎng)，縫隙間無相對(duì)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生，如此用以分離微粒之縫隙易造成堵塞和磨損。
因此未來技術(shù)發(fā)展需以增加流動(dòng)量并可使用較小研磨介質(zhì)為目標(biāo)來設(shè)計(jì)，另外，原料粒子和高硬度的研磨介質(zhì)產(chǎn)生碰撞將隨之發(fā)生放熱情形，為使其產(chǎn)生高能量密度的研磨，需加強(qiáng)研磨設(shè)備之冷卻和散熱設(shè)計(jì)。

發(fā)明內(nèi)容
為改掉現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明提供一種微粒研磨裝置，其特征在于用以分離微粒和研磨介質(zhì)的分離結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，由兩組交錯(cuò)之同軸葉片所組成，鄰接之外圍葉片和內(nèi)圈葉片間形成一縫隙，而使研磨完成的微粒得以通過其縫隙之后加以收集。
本發(fā)明之微粒研磨裝置設(shè)有一研磨槽，研磨槽內(nèi)充填適當(dāng)?shù)难心ヒ海⒓尤朐项w粒與研磨介質(zhì)，再以分散葉片來攪動(dòng)，使其于非常高的速度下互相碰撞來產(chǎn)生研磨的效果；并透過設(shè)于研磨槽內(nèi)的分離結(jié)構(gòu)使研磨至某一程度的顆?？梢耘c研磨介質(zhì)分離而排出。其分離結(jié)構(gòu)由兩組交錯(cuò)之同軸葉片所組成，相鄰之外圍葉片邊緣和內(nèi)圈葉片邊緣間形成一縫隙以作為微粒的篩選機(jī)制，其內(nèi)圈葉片之邊緣部分高于內(nèi)側(cè)之環(huán)狀部分，使外圍葉片相鄰于內(nèi)圈葉片內(nèi)側(cè)環(huán)狀部分的間隔大于縫隙，且環(huán)狀部分設(shè)有復(fù)數(shù)個(gè)導(dǎo)孔。使微粒一旦尺寸夠小足以通過縫隙，即可快速進(jìn)入較大的間隔并由導(dǎo)孔流出。由于微粒通過縫隙的時(shí)間很短即進(jìn)入內(nèi)圈葉片內(nèi)側(cè)環(huán)狀部分的間隔流出，因此可以有效避免微粒阻塞來減少背壓并增加流動(dòng)量。
此外，為了能夠提升微粒研磨裝置的散熱性能，本發(fā)明更包含冷卻流道設(shè)計(jì)，于研磨槽的外圍制作螺旋狀的冷卻流道。同時(shí)為帶走內(nèi)圈葉片和研磨介質(zhì)或微粒碰撞所產(chǎn)生的熱量，亦可將內(nèi)圈葉片之轉(zhuǎn)軸軸心的內(nèi)部挖空注入冷卻液體，作為軸心冷卻流道。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例之分離結(jié)構(gòu)的示意圖；圖1A為本發(fā)明實(shí)施例之篩選機(jī)制示意圖；
圖2為本發(fā)明實(shí)施例之內(nèi)圈葉片形狀示意圖；圖3為本發(fā)明實(shí)施例之微粒研磨裝置示意圖；及圖4為本發(fā)明實(shí)施例之轉(zhuǎn)軸的間接傳動(dòng)示意圖。
圖中100分離結(jié)構(gòu) 110外圍葉片120內(nèi)圈葉片 121導(dǎo)孔130固定件140墊圈150轉(zhuǎn)軸軸心 151軸心冷卻流道200研磨槽210分散葉片220螺旋狀冷卻流道230進(jìn)料口240傳動(dòng)皮帶輪300馬達(dá)310皮帶 320轉(zhuǎn)動(dòng)皮帶輪具體實(shí)施方式
請(qǐng)參考圖1，其為本發(fā)明實(shí)施例之分離結(jié)構(gòu)的示意圖。分離結(jié)構(gòu)100包含一組外圍葉片110與一組內(nèi)圈葉片120，外圍葉片110成一環(huán)狀，其具有對(duì)應(yīng)之復(fù)數(shù)個(gè)貫穿孔，以提供固定件130穿置來固定復(fù)數(shù)個(gè)外圍葉片110，同時(shí)其固定件130通過每一外圍葉片110同時(shí)貫穿一墊圈140，使外圍葉片110兩兩之間可維持適當(dāng)?shù)拈g距以容置一內(nèi)圈葉片120。每一內(nèi)圈葉片120以適當(dāng)?shù)拈g距固定于轉(zhuǎn)軸軸心150以帶動(dòng)內(nèi)圈葉片120旋轉(zhuǎn)，使內(nèi)圈葉片120兩兩之間可維持適當(dāng)?shù)拈g距以容置一外圍葉片110，使外圍葉片110與內(nèi)圈葉片120成為同軸交錯(cuò)。內(nèi)圈葉片120相對(duì)外圍葉片110旋轉(zhuǎn)，相鄰之外圍葉片110邊緣和內(nèi)圈葉片120邊緣間形成一縫隙，微粒由箭頭方向進(jìn)入縫隙所形成之篩選機(jī)制。請(qǐng)參考圖1A，其為本發(fā)明實(shí)施例之篩選機(jī)制示意圖。內(nèi)圈葉片120之邊緣與外圍葉片之間成一微縫隙，并且其內(nèi)圈葉片120之邊緣部分突起高于內(nèi)側(cè)，使外圍葉片110與相鄰之內(nèi)圈葉片120內(nèi)側(cè)的間隔大于兩者之間邊緣部分的縫隙，微粒需研磨至小于縫隙的尺寸才得以通過。
請(qǐng)參考圖2，其為本發(fā)明實(shí)施例之內(nèi)圈葉片形狀示意圖。且內(nèi)圈葉片120之邊緣部分高于內(nèi)側(cè)之環(huán)狀部分，內(nèi)圈葉片120內(nèi)側(cè)環(huán)狀部分設(shè)有復(fù)數(shù)個(gè)導(dǎo)孔121，使得尺寸足以通過縫隙之微粒，可快速進(jìn)入較大的間隔并由導(dǎo)孔121流出而被分離。
上述之分離結(jié)構(gòu)需結(jié)合至微粒研磨裝置，請(qǐng)參考圖3，其為本發(fā)明實(shí)施例之微粒研磨裝置示意圖，設(shè)有一研磨槽200，于研磨槽200內(nèi)充填適當(dāng)?shù)难心ヒ?，并加入研磨介質(zhì)和原料顆粒，再以分散葉片210攪動(dòng)，產(chǎn)生碰撞而將原料顆粒研磨成微粒。其分離結(jié)構(gòu)100設(shè)于研磨槽200，以使微粒與研磨介質(zhì)分離并排出。原料顆粒由進(jìn)料口230進(jìn)入研磨槽200之后，先經(jīng)分散葉片210攪拌產(chǎn)生碰撞，當(dāng)原料顆粒形成尺寸足以通過縫隙之微粒，可快速經(jīng)由外圍葉片110通過縫隙，進(jìn)入內(nèi)圈葉片120之間隔并由導(dǎo)孔流出而被分離。于研磨槽200的外圍并設(shè)有螺旋狀冷卻流道220以降低研磨槽200的溫度，同時(shí)為帶走內(nèi)圈葉片120和研磨介質(zhì)或微粒碰撞所產(chǎn)生的熱量，亦將內(nèi)圈葉片120之轉(zhuǎn)軸軸心150的內(nèi)部挖空注入冷卻液體，作為軸心冷卻流道151。另外，為維持內(nèi)圈葉片120旋轉(zhuǎn)之軸心準(zhǔn)度，以間接傳動(dòng)方式經(jīng)由傳動(dòng)皮帶輪240來帶動(dòng)內(nèi)圈葉片120的轉(zhuǎn)軸軸心150。
請(qǐng)參考圖4，其為本發(fā)明實(shí)施例之轉(zhuǎn)軸的間接傳動(dòng)示意圖。以外部轉(zhuǎn)動(dòng)馬達(dá)300作為主動(dòng)之轉(zhuǎn)動(dòng)組件，并以皮帶310連接馬達(dá)300的轉(zhuǎn)動(dòng)皮帶輪320和研磨裝置的內(nèi)圈葉片轉(zhuǎn)軸之傳動(dòng)皮帶輪240，通過馬達(dá)300轉(zhuǎn)動(dòng)以間接傳動(dòng)方式經(jīng)由傳動(dòng)皮帶輪240來帶動(dòng)內(nèi)圈葉片的轉(zhuǎn)軸軸心，以間接傳動(dòng)來控制轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)情形可避免轉(zhuǎn)軸產(chǎn)生角度的偏移。
雖然本發(fā)明之較佳實(shí)施例揭露如上所述，然其并非用以限定本發(fā)明，任何熟習(xí)相關(guān)技術(shù)者，在不脫離本發(fā)明之精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可做些許改動(dòng)與潤飾，因此本發(fā)明之專利保護(hù)范圍須視本說明書所附之申請(qǐng)專利范圍所界定為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種微粒研磨裝置，設(shè)有一研磨槽，該研磨槽內(nèi)充填適當(dāng)?shù)难心ヒ海⒓尤胙心ソ橘|(zhì)和原料顆粒，再以分散葉片攪動(dòng)，使其互相碰撞而將原料顆粒研磨成微粒，其特征在于于該研磨槽內(nèi)設(shè)有一分離結(jié)構(gòu)，以使微粒與研磨介質(zhì)分離并排出微粒，該分離結(jié)構(gòu)包含一組外圍葉片與一組內(nèi)圈葉片，該外圍葉片與該內(nèi)圈葉片為同軸交錯(cuò)，該內(nèi)圈葉片固定于一轉(zhuǎn)軸軸心，使其帶動(dòng)該內(nèi)圈葉片相對(duì)該外圍葉片旋轉(zhuǎn)，相鄰之該外圍葉片邊緣和該內(nèi)圈葉片邊緣間形成一縫隙，該內(nèi)圈葉片之邊緣高于內(nèi)側(cè)，使該外圍葉片與相鄰之該內(nèi)圈葉片內(nèi)側(cè)的間隔大于該縫隙，且該內(nèi)圈葉片內(nèi)側(cè)環(huán)狀部分設(shè)有復(fù)數(shù)個(gè)導(dǎo)孔，使得通過該縫隙之微粒，由該導(dǎo)孔流出而被分離。
2.如權(quán)利要求1所述之微粒研磨裝置，其中該外圍葉片成一環(huán)狀。
3.如權(quán)利要求1所述之微粒研磨裝置，其中該外圍葉片具有對(duì)應(yīng)之復(fù)數(shù)個(gè)貫穿孔，以提供一固定件穿置來固定復(fù)數(shù)個(gè)該外圍葉片，同時(shí)該固定件通過每一該外圍葉片同時(shí)貫穿一墊圈，使相鄰的兩個(gè)該外圍葉片之間維持一間距以容置該內(nèi)圈葉片。
4.如權(quán)利要求1所述之微粒研磨裝置，其中相鄰的兩個(gè)該內(nèi)圈葉片之間維持一間隔固定于該轉(zhuǎn)軸軸心，以容置該外圍葉片。
5.如權(quán)利要求1所述之微粒研磨裝置，其中該轉(zhuǎn)軸軸心呈中空管狀，其中空部分注入冷卻液體以作為軸心冷卻流道。
6.如權(quán)利要求1所述之微粒研磨裝置，其中該研磨槽的外圍設(shè)有螺旋狀之冷卻流道。
7.如權(quán)利要求1所述之微粒研磨裝置，其中更包含一轉(zhuǎn)動(dòng)馬達(dá)，具有一轉(zhuǎn)動(dòng)皮帶輪，該轉(zhuǎn)動(dòng)皮帶輪通過皮帶連接于該轉(zhuǎn)軸軸心之一傳動(dòng)皮帶輪以帶動(dòng)該內(nèi)圈葉片相對(duì)該外圈葉片旋轉(zhuǎn)。
8.一種分離結(jié)構(gòu)，應(yīng)用于微粒研磨裝置以分離微粒與研磨介質(zhì)，其包含有一組外圍葉片，相鄰之兩個(gè)該外圍葉片維持一間距；一組內(nèi)圈葉片，該外圍葉片與該內(nèi)圈葉片為同軸交錯(cuò)，該內(nèi)圈葉片固定于一轉(zhuǎn)軸軸心，使其帶動(dòng)該內(nèi)圈葉片相對(duì)該外圍葉片旋轉(zhuǎn)，相鄰之該外圍葉片邊緣和該內(nèi)圈葉片邊緣間形成一縫隙，該內(nèi)圈葉片之邊緣高于內(nèi)側(cè)，使該外圍葉片與相鄰之該內(nèi)圈葉片內(nèi)側(cè)的間隔大于該縫隙，且該內(nèi)圈葉片內(nèi)側(cè)環(huán)狀部分設(shè)有復(fù)數(shù)個(gè)導(dǎo)孔，使得通過該縫隙之微粒，由該導(dǎo)孔流出而被分離。
9.如權(quán)利要求8所述之分離結(jié)構(gòu)，其中該外圍葉片成一環(huán)狀。
10.如權(quán)利要求8所述之分離結(jié)構(gòu)，其中該外圍葉片具有對(duì)應(yīng)之復(fù)數(shù)個(gè)貫穿孔，以提供一固定件穿置來固定復(fù)數(shù)個(gè)該外圍葉片，同時(shí)該固定件通過每一該外圍葉片同時(shí)貫穿一墊圈，使相鄰的兩個(gè)該外圍葉片之間維持該間距以容置該內(nèi)圈葉片。
11.如權(quán)利要求8所述之分離結(jié)構(gòu)，其中相鄰的兩個(gè)該內(nèi)圈葉片之間維持一間隔固定于該轉(zhuǎn)軸軸心，以容置該外圍葉片。
全文摘要
本發(fā)明是關(guān)于一種微粒研磨裝置，特別是關(guān)于一種微粒研磨裝置之分離結(jié)構(gòu)。其特征在于用以分離微粒和研磨介質(zhì)的分離結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，其分離結(jié)構(gòu)由兩組交錯(cuò)之同軸葉片所組成，相鄰之外圍葉片邊緣和內(nèi)圈葉片邊緣間形成一縫隙以作為微粒的篩選機(jī)制，其內(nèi)圈葉片之邊緣部分高于內(nèi)側(cè)之環(huán)狀部分，使外圍葉片相鄰于內(nèi)圈葉片的內(nèi)側(cè)環(huán)狀部分的間隔大于縫隙，且內(nèi)圈葉片之環(huán)狀部分設(shè)有復(fù)數(shù)個(gè)導(dǎo)孔。使微粒一旦尺寸夠小足以通過縫隙，即可快速進(jìn)入較大的間隔并由導(dǎo)孔流出。
文檔編號(hào)B02C19/00GK1579637SQ03149628
公開日2005年2月16日 申請(qǐng)日期2003年8月1日 優(yōu)先權(quán)日2003年8月1日
發(fā)明者李文宇, 周大鑫 申請(qǐng)人:財(cái)團(tuán)法人工業(yè)技術(shù)研究院