KR101358338B1 - 액체에 혼합된 철분 분리장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 액체에 혼합된 철분 분리장치에 관한 것으로서, 특히 액상 혼합물에 포함되어 있는 철분을 액체와 용이하게 분리할 수 있는 액체에 혼합된 철분 분리장치에 관한 것이다.
본 발명의 액체에 혼합된 철분 분리장치는, 내부에 액체가 수용되는 탱크와; 상기 탱크의 내부에 연통되게 설치되어, 철분이 혼합된 액체를 상기 탱크의 내부로 유입시키는 유입구와; 상기 탱크의 하부에 퇴적된 철분을 상기 액체와 분리하여 수거하는 수거부와; 상기 탱크에 수용된 액체를 외부로 배출하는 펌프를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

Description

액체에 혼합된 철분 분리장치 { APPARATUS FOR SEPARATING IRON FROM LIQUID COMPOUND }

본 발명은 액체에 혼합된 철분 분리장치에 관한 것으로서, 특히 액상 혼합물에 포함되어 있는 철분을 액체와 용이하게 분리할 수 있는 액체에 혼합된 철분 분리장치에 관한 것이다.

금속재를 절삭가공하거나 도금 등을 할 때에는 액상의 혼합물을 공급하여 사용한다.

이러한 액상의 혼합물에는 작업시 발생하는 미세한 철분가루 또는 칩들이 많이 포함되어 있다.

따라서, 상기 액상의 혼합물은 정화장치를 이용하여 철분을 제거한 후 다시 사용된다.

위와 같이 액상의 혼합물에서 철분 등의 이물질을 제거하기 위해, 대한민국 공개특허공보 제10-2006-0029138호, 대한민국 공개특허공보 제10-2013-0001099호 등에는 원심분리기 또는 사이클론장치가 게재되어 있다.

이러한 원심분리장치는 원심력을 이용하여 액상의 혼합물로부터 철분 등의 이물질을 제거할 수 있다.

이러한 원심분리장치는 하부에 퇴적된 철분을 외부로 배출하게 되는데, 상기 철분을 외부로 배출하면서 액체의 일부도 함께 외부로 배출되게 된다.

따라서, 외부로 배출된 액체와 철분을 다시 분리하여야 하는데, 이를 분리하기 위한 장치가 없어, 액체를 재활용하지 못하거나 철분을 액체로부터 완벽하게 분리하기가 쉽지 않은 단점이 있었다.

대한민국 공개특허공보 제10-2006-0029138호, 대한민국 공개특허공보 제10-2013-0001099호

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로써, 액체와 철분이 혼합된 액상혼합물에서 철분을 용이하게 분리시켜 철분 및 액체를 각각 재활용할 수 있는 액체에 혼합된 철분 분리장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 액체에 혼합된 철분 분리장치는, 내부에 액체가 수용되는 탱크와; 상기 탱크의 내부에 연통되게 설치되어, 철분이 혼합된 액체를 상기 탱크의 내부로 유입시키는 유입구와; 상기 탱크의 하부에 퇴적된 철분을 상기 액체와 분리하여 수거하는 수거부와; 상기 탱크에 수용된 액체를 외부로 배출하는 펌프를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

상기 수거부는, 상기 탱크의 내부에 배치되고, 자석으로 구성된 자성부재로 이루어지되, 상기 액체에 혼합된 철분은 상기 자성부재에 부착되어 수거된다.

상기 자성부재는 상기 탱크의 내부에서 회전되게 장착되되, 상기 자성부재의 회전에 의해 상기 탱크의 하부에 퇴적된 철분은 상기 자성부재의 외주면에 부착되어 수거된다.

상기 수거부는, 회전하는 상기 자성부재의 외주면에 접하게 배치되어, 상기 자성부재의 외주면에 부착된 철분을 긁어 상기 자성부재로부터 분리시키는 제1스크래퍼를 더 포함하여 이루어지되, 상기 제1스크래퍼는 상기 액체의 수위보다 높은 곳에 위치한다.

상기 자성부재는 전자석으로 이루어짐이 바람직하다.

또는, 상기 수거부는, 상기 탱크에 내부에 배치되어 회전하고, 외주면에 브러쉬가 형성된 무한궤도형상의 수거밸트로 이루어지되, 상기 탱크의 하부에는 일단이 낮고 타단이 높도록 경사지게 형성되며, 상부에 상기 액체가 수용되는 경사면이 장착되고, 상기 수거밸트의 브러쉬는 상기 경사면의 상면에 접하도록 설치되며, 상기 수거밸트의 일단은 상기 액체의 수위보다 낮은 상기 경사면의 일단에 위치하여 상기 액체 속에 침지되고, 타단은 상기 액체의 수위보다 높은 상기 경사면의 타단에 위치하며, 상기 수거밸트의 회전에 의해 상기 탱크의 하부에 퇴적된 철분은 상기 경사면을 따라 상기 수거밸트의 타단이 배치된 상기 액체의 수위보다 높은 상기 경사면의 타단방향으로 이송된다.

상기 탱크에는 상기 경사면의 타단의 하부에 위치하여 상기 경사면의 타단과 연통되는 수용부가 형성되되, 상기 수거밸트에 의해 상기 경사면의 타단으로 이송된 철분은 수용부로 낙하되어 수용된다.

그리고, 상기 수거부는, 상기 수용부의 상부에 배치되고 회전하는 상기 브러쉬에 접하는 제2스크래퍼를 더 포함하여 이루어지되, 상기 제2스크래퍼는 상기 브러쉬에 부착된 철분을 상기 브러쉬로부터 분리시켜 상기 수용부로 낙하시킨다.

또한, 상기 탱크의 내부에 수용된 액체의 수위를 측정하는 수위센서와; 상기 수위센서에 의해 측정된 상기 액체의 수위가 미리 설정된 범위 초과 또는 미만이면 상기 펌프를 정지시키고, 미리 설정된 범위 내에 있으면 상기 펌프를 작동시키는 제어부를 더 포함하여 이루어진다.

상기 탱크의 상부에 배치되어 액체로부터 철분을 분리시키는 콘 형상의 원심분리기를 더 포함하여 이루어지되, 상기 유입구의 상단은 상기 원심분리기의 하부 중심부에 연결되고, 하단은 상기 탱크의 내부에 배치된다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 액체에 혼합된 철분 분리장치에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.

수거부에 의해 탱크 내부에 수용된 액상혼합물에서 철분을 액체로부터 용이하게 분리시킬 수 있어, 철분 및 액체를 각각 재활용할 수 있다.

또한, 수거부가 자석으로 구성된 자성부재로 이루어져 철분을 자성부재에 부착시켜 용이하게 분리할 수 있다.

또한, 수거부가 브러쉬가 장착된 수거밸트로 이루어져 수거밸트의 회전에 의해 철분을 이송시켜 액체로부터 분리시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 액체에 혼합된 철분 분리장치의 사시도,
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 액체에 혼합된 철분 분리장치의 단면구조도,
도 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 액체에 혼합된 철분 분리장치의 단면구조도,

제1실시예

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 액체에 혼합된 철분 분리장치의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 액체에 혼합된 철분 분리장치의 단면구조도이다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 액체에 혼합된 철분 분리장치는, 탱크(10)와, 유입구(20)와, 원심분리기(30)와, 수거부와, 펌프(50)와, 수위센서(미도시)와, 제어부(미도시) 등을 포함하여 이루어진다.

상기 탱크(10)는 내부에 빈공간이 형성되어 액체가 수용될 수 있도록 되어 있다.

상기 탱크(10)의 상단에는 상기 탱크(10)의 내부에 연통되게 설치되어, 철분이 혼합된 액체를 상기 탱크(10)의 내부로 유입시키는 유입구(20)가 형성되어 있다.

상기 원심분리기(30)는 상기 탱크(10)의 상부에 배치되어 1차적으로 액체로부터 철분을 분리시킨다.

이러한 상기 원심분리기(30)는 콘 형상으로 형성되어 있고, 상기 유입구(20)를 통해 상기 탱크(10)의 내부와 연통된다.

즉, 상기 유입구(20)는 도 2에 도시된 바와 같이 상단이 상기 원심분리기(30)의 하부 중심부에 연결되고, 하단이 상기 탱크(10)의 내부에서 상기 탱크(10)의 측면을 향하여 배치된다.

상기 유입구(20)는 상기 원심분리기(30)의 배출구이다.

따라서, 상기 원심분리기(30)는 상부를 통해 1차적으로 액체를 외부로 배출하고, 하부에 배치된 상기 유입구(20)를 통해 철분과 약간의 액체를 상기 탱크(10)로 배출한다.

이때, 상기 원심분리기(30)의 하부에는 밸브가 장착되어 원심분리기(30)의 내부에서 상기 유입구(20)를 통해 상기 탱크(10)로 이동하는 액체의 양을 조절할 수 있도록 한다.

이러한 상기 밸브는 미리 설정된 타이밍에 따라 자동으로 온-오프되어 최적의 상태에서 철분과 액체를 상기 유입구(20)를 통해 상기 탱크(10)로 이동시킨다.

상기 수거부는 상기 탱크(10)의 하부에 퇴적된 철분을 상기 액체와 분리하여 수거하는 역할을 한다.

즉, 상기 원심분리기(30)에서 1차적으로 액체와 철분을 분리하고, 상기 수거부에서 다시 2차적으로 액체와 철분을 분리한다.

이러한 상기 수거부는 상기 탱크(10)의 내부에 배치되고, 자석으로 구성된 자성부재(41)로 이루어진다.

상기 수거부가 자석으로 구성된 자성부재(41)로 이루어짐으로써, 상기 액체에 혼합된 철분은 상기 자성부재(41)에 부착되어 수거된다.

이를 위해 상기 자성부재(41)의 일부는 상기 액체에 침수되어 있어야 한다.

이러한 상기 자성부재(41)는 상기 탱크(10)에 고정설치되거나 이동하도록 설치될 수도 있으나, 본 실시예와 같이 상기 탱크(10)의 내부에서 회전 가능하게 장착되도록 함이 바람직하다.

위와 같이 상기 자성부재(41)가 상기 탱크(10)의 내부에 회전되게 장착됨으로써, 상기 자성부재(41)의 회전에 의해 상기 탱크(10)의 하부에 비중에 의해 퇴적된 상기 철분은 상기 자성부재(41)의 외주면에 부착되어 수거되게 된다.

이러한 상기 자성부재(41)는 영구자석으로 이루어질 수도 있고, 전자석으로 이루어질 수도 있다.

상기 자성부재(41)가 전자석으로 이루어진 경우에는, 전류를 인가하여 철분을 상기 자성부재(41)의 외주면에 부착시킨 후 상기 자성부재(41)로부터 철분을 분리하고자 할 경우에는 전류를 차단하여 철분을 상기 자성부재(41)의 외주면으로부터 용이하게 분리시킬 수 있다.
즉, 상기 자성부재(41)의 외주면에 철분을 부착시키고자 할 경우에는 전자석으로 이루어진 상기 자성부재(41)에 전류를 인가하고, 상기 자성부재(41)로부터 철분을 분리하고자 할 경우에는 상기 자성부재(41)에 인가된 전류를 차단하여 상기 철분이 상기 자성부재(41)의 외주면으로부터 용이하게 분리될 수 있도록 한다.

그리고, 상기 수거부는 제1스크래퍼(42)를 더 포함하여 이루어질 수도 있다.

상기 제1스크래퍼(42)는 회전하는 상기 자성부재(41)의 외주면에 접하게 배치되어, 상기 자성부재(41)의 외주면에 부착된 철분을 긁어 상기 자성부재(41)로부터 분리시킨다.

이러한 상기 제1스크래퍼(42)는 상기 액체의 수위보다 높은 곳에 위치하도록 함이 바람직하다.

따라서, 상기 액체에 혼합되어 있는 상기 철분은 상기 자성부재(41)에 의해 부착된 후, 상기 제1스크래퍼(42)를 통해 상기 자성부재(41)로부터 분리되어 외부로 배출되게 된다.

상기 펌프(50)는 상기 탱크(10)에 수용된 액체를 외부로 배출하는 역할을 한다.

이러한 상기 펌프(50)는 상기 탱크(10) 내부에 배치될 수도 있고, 호스만 상기 탱크(10) 내부에 배치되고 펌프(50)는 탱크(10) 외부에 배치될 수도 있다.

그리고, 상기 펌프(50)의 유입구(20)는 상기 탱크(10)에 수용된 액체의 상부를 흡입할 수 있도록 상기 탱크(10)의 바닥면과 이격되어 있도록 한다.

따라서, 상기 탱크(10)의 하부에 퇴적된 철분이 상기 펌프(50)를 통해 액체와 함께 외부로 배출되는 것을 방지할 수 있다.

상기 펌프(50)에 의해 상기 탱크(10)의 외부로 배출된 액체는 다시 사용될 수 있도록 순환된다.

상기 수위센서는 상기 탱크(10)의 내부에 수용된 액체의 수위를 측정하도록 상기 탱크(10)에 장착된다.

상기 제어부는 상기 수위센서에 의해 측정된 상기 액체의 수위가 미리 설정된 범위 초과 또는 미만이면 상기 펌프(50)를 정지시키고, 미리 설정된 범위 내에 있으면 상기 펌프(50)를 작동시킨다.

이러한 상기 제어부의 제어에 의한 상기 펌프(50)의 작동에 의해 상기 탱크(10) 내부에 수용된 액체의 수위가 상기 제1스크래퍼(42)보다 높아지는 것을 방지할 수 있다.

위와 같은 본 발명의 철분 분리장치는, 자석으로 이루어진 상기 자성부재(41)를 사용하기 때문에, 상기 탱크(10) 내부에 액체가 수용된 후 일정시간이 지나 상기 철분이 상기 탱크(10) 내부에 퇴적되면 작동될 수도 있고, 액체가 유입되면서 동시에 작동될 수도 있다.

또한, 본 실시예의 상기 자성부재(41)는 고정된 상태에서 회전되도록 할 수도 있고, 도시되지는 않았지만 상기 자성부재(41)가 회전되면서 이동하도록 장착하여 상기 탱크(10)의 하부에 넓게 분포하여 퇴적된 철분을 보다 잘 수거하도록 할 수도 있다.

위와 같은 본 발명에 의해, 액체에 혼합된 철분을 보다 용이하게 분리하여 제거할 수 있으며, 이렇게 분리된 철분을 상기 제1스크래퍼(42)를 통해 모아 재활용할 수 있다.

제2실시예

도 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 액체에 혼합된 철분 분리장치의 단면구조도이다.

제2실시예의 액체에 혼합된 철분 분리장치는, 탱크(10)와, 유입구(20)와, 원심분리기(30)와, 수거부와, 펌프(50)와, 수위센서(미도시)와, 제어부(미도시) 등을 포함하여 이루어진다.

제2실시예는 제1실시예와 비교하여 상기 탱크(10)와 수거부에 차이가 있는바, 이를 중심으로 설명한다.

상기 탱크(10)의 하부에는 일단이 낮고 타단이 높도록 경사지게 형성된 경사면(11)이 장착되어 있다.

상기 경사면(11)의 상부에는 상기 액체가 수용된다.

상기 수거부는 무한궤도형상으로 형성된 회전하는 수거밸트(45)로 이루어진다.

상기 수거밸트(45)는 상기 탱크(10)에 내부에 배치되어 회전하고, 외주면에 브러쉬(46)가 형성되어 있다.

이러한 수거밸트(45)는 상기 경사면(11)과 동일한 방향으로 경사지게 장착된다.

이때, 상기 수거밸트(45)의 브러쉬(46)는 상기 경사면(11)의 상면과 접하도록 설치된다.

따라서, 상기 수거밸트(45)의 회전시 상기 탱크(10)의 하부에 퇴적된 철분은 상기 브러쉬(46)에 의해 이송되게 된다.

상기 수거밸트(45)의 일단은 상기 탱크(10)에 수용된 상기 액체의 수위보다 낮은 상기 경사면(11)의 일단에 위치하여 상기 액체 속에 침지되고, 타단은 상기 액체의 수위보다 높은 상기 경사면(11)의 타단에 위치한다.

이로 인해, 상기 수거밸트(45)가 회전하게 되면, 상기 탱크(10)의 하부에 퇴적된 철분은 상기 경사면(11) 및 브러쉬(46)에 의해 상기 수거밸트(45)의 타단이 배치된 상기 액체의 수위보다 높은 상기 경사면(11)의 타단방향으로 이송되게 된다.

따라서, 상기 액체 속에 있던 철분을 상기 액체의 수위보다 높은 상기 경사면(11)의 타단 즉 상기 액체의 외부로 이송시켜 상기 철분을 액체로부터 분리시킬 수 있게 된다.

또한, 상기 탱크(10)에는 상기 경사면(11)의 타단의 하부에 위치하는 수용부(12)가 형성되어 있다.

상기 수용부(12)는 상기 경사면(11)의 하부에서 상기 경사면(11)의 타단과 연통되어, 상기 수거밸트(45)에 의해 상기 경사면(11)의 타단으로 이송된 철분을 낙하시켜 수용한다.

이때 상기 수거밸트(45)는 상기 수용부(12)의 상부까지 배치되도록 함으로써, 상기 수거밸트(45)에 의해 이송된 철분이 상기 수용부(12)에 용이하게 낙하되도록 한다.

그리고 본 발명의 수거부는, 상기 수용부(12)의 상부에 배치되고 회전하는 상기 브러쉬(46)에 접하는 제2스크래퍼(47)를 더 포함하여 이루어질 수도 있다.

상기 제2스크래퍼(47)는 상기 브러쉬(46)에 부착된 철분을 상기 브러쉬(46)로부터 보다 잘 분리시켜 상기 수용부(12)로 낙하시킨다.

따라서, 상기 브러쉬(46)에 철분이 부착되어 다시 액체 속으로 유입되는 것을 방지할 수 있다.

본 발명에서는 제1실시예와 달리 상기 액체가 상기 탱크(10) 내부에 액체가 수용된 후 일정시간이 지나 상기 철분이 상기 탱크(10) 내부에 퇴적된 이후에 작동되도록 한다.

그 외 다른 사항은 제1실시예와 동일한바, 이에 대한 자세한 설명은 생략한다.

본 발명인 액체에 혼합된 철분 분리장치는 전술한 실시예에 국한하지 않고, 본 발명의 기술 사상이 허용되는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수 있다.

10 : 탱크, 11 : 경사면, 12 : 수용부,
20 : 유입구, 30 : 원심분리기,
41 : 자성부재, 42 : 제1스크래퍼, 45 : 수거밸트, 46 : 브러쉬, 47 : 제2스크래퍼,
50 : 펌프,

Claims (10)

1. 내부에 액체가 수용되는 탱크와;
   상기 탱크의 내부에 연통되게 설치되어, 철분이 혼합된 액체를 상기 탱크의 내부로 유입시키는 유입구와;
   상기 탱크의 내부에 배치되어 상기 탱크의 하부에 퇴적된 철분을 상기 액체와 분리하여 수거하는 수거부와;
   상기 탱크에 수용된 액체를 외부로 배출하는 펌프와;
   상기 탱크의 상부에 배치되어 액체로부터 철분을 분리시키는 콘 형상의 원심분리기와;
   상기 원심분리기의 하부에 장착되어 상기 원심분리기의 내부에서 상기 유입구를 통해 상기 탱크로 이동하는 액체의 양을 조절하는 밸브와;
   상기 탱크의 내부에 수용된 액체의 수위를 측정하는 수위센서와;
   상기 수위센서에 의해 측정된 상기 액체의 수위가 미리 설정된 범위 초과 또는 미만이면 상기 펌프를 정지시키고, 미리 설정된 범위 내에 있으면 상기 펌프를 작동시키는 제어부를 포함하여 이루어지되,
   상기 수거부는 전자석으로 구성된 자성부재로 이루어지고,
   상기 유입구의 상단은 상기 원심분리기의 하부 중심부에 연결되고, 하단은 상기 탱크의 내부에서 상기 탱크의 측면을 향하여 배치되며,
   상기 자성부재는 상기 탱크의 내부에서 회전되면서 이동하도록 장착되고,
   상기 자성부재의 회전 및 이동에 의해 상기 탱크의 하부에 퇴적된 철분은 상기 자성부재의 외주면에 부착되어 수거되며,
   상기 자성부재의 외주면에 철분을 부착시키고자 할 경우에는 전자석으로 이루어진 상기 자성부재에 전류를 인가하고, 상기 자성부재로부터 철분을 분리하고자 할 경우에는 상기 자성부재에 인가된 전류를 차단하는 것을 특징으로 하는 액체에 혼합된 철분 분리장치.
2. 삭제
3. 삭제
4. 청구항1에 있어서,
   상기 수거부는,
   회전하는 상기 자성부재의 외주면에 접하게 배치되어, 상기 자성부재의 외주면에 부착된 철분을 긁어 상기 자성부재로부터 분리시키는 제1스크래퍼를 더 포함하여 이루어지되,
   상기 제1스크래퍼는 상기 액체의 수위보다 높은 곳에 위치하고 있는 것을 특징으로 하는 액체에 혼합된 철분 분리장치.
   
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