KR102427333B1

KR102427333B1 - 원심 분급기

Info

Publication number: KR102427333B1
Application number: KR1020200173781A
Authority: KR
Inventors: 김진석
Original assignee: (주) 태흥산업; 김진석
Priority date: 2020-12-11
Filing date: 2020-12-11
Publication date: 2022-08-02
Also published as: KR20220083488A

Abstract

본 발명의 원심 분급기는, 하부에 미분 배출구를, 상면에 조분 배출구를 구비한 통체와; 상기 통체 외부 상측에 설치되는 모터와; 상기 모터로부터 회전력을 전달받아 회전하며 통체 내부로 일단이 연장된 회전축과; 상기 통체 내부의 회전축에 연결되어 회전하는 제 1,2 로터 블레이드와; 통체 내부 상측에 부착되어 상기 제 1,2 로터 블레이드의 외주연을 감싸며 미분은 통과하고 조분은 통과할 수 없는 메쉬 사이즈를 구비한 원통형 그물망과; 상기 그물망 내부에서 제 1,2 로터 블레이드를 구획하며, 중앙으로 회전측이 통과하며 분급된 분체가 이동하는 제 1 통공을 구비한 구획판과; 그물망 하부를 차단하며, 중앙으로 분체가 유입되는 제 2 통공을 구비한 하부판과; 상기 통체 외부로부터 상기 제 2 통공으로 연결된 분체 유입부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

원심 분급기 {Centrifugal Classifier}

본 발명은 미분과 조분이 혼합된 분체에서 미분과 조분을 분리하기 위한 원심 분급기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 비중이 큰 미분과 비중이 낮은 조분을 각각 분리하기 위한 원심 분급기에 관한 것이다.

원심 분급기는 광공업, 식품공업 뿐만 아니라 화학공업 등 분체를 취급하는 다양한 분야에서 미분과 조분을 분리하기 위해 사용된다.

등록특허 제10-0203944호 및 등록특허 제10-1223391호에 개시된 종래의 원심분급기는 도 1과 같이 모터(1)에 의해 회전하는 회전축(2)에 제 1,2 분산판(3,4)과 회전판(5)이 연결되며, 제 1,2 분산판(3,4) 및 제 2 분산판(4)과 회전판(5) 사이에는 로터 블레이드(6)가 설치되어 있다.

또한, 로터 블레이드(6) 주위로 공기(A)를 공급하는 공기 공급구(7)가 형성되어 있으며, 회전판(5) 하측으로는 조분 배출구(8)가, 제 1 분산판(3) 상측으로는 미분 배출구(9)가 형성되어 있다.

투입구(10)로 투입된 분체는 제 1분산판(3) 상측에서 하부로 낙하하며, 로터 블레이드(7)와 가이드 베인(11) 사이에 형성되는 분급 공간에서 미분(F)과 조분(C)이 원심력 및 공기압에 따라 분리되고, 미분(F)은 공기(A)와 함께 중심축(2)측으로 이동한 후 미분배출구(9)로 배출되고, 조분(C)은 자중에 의해 하강하여 조분배출구(8)로 배출된다.

한편, 실내 공간을 구획하기 위해 사용되는 샌드위치 패널은 양면이 철판으로 이루어지며, 철판 사이에는 통상 스티로폼이라 불리우는 EPS(발포 폴리스티렌 Expanded PolyStyrene, 이하 'EPS')가 게재되어 있다. 또한 철판의 표면은 천 등으로 덮혀 있으며, 테두리는 플라스틱 등으로 마감처리되어 있다. 샌드위치 패널에 사용되는 EPS는 난연성을 확보하기 위하여 #50 이하의 흑연가루가 포함되어 있다.

샌드위치 패널은 중고품으로 거래되기도 하지만, 대부분 폐기처분되는 실정이다. 폐기되는 샌드위치 패널 중 철판은 여러 분야에서 손쉽게 재활용이 가능하지만, EPS의 경우 재활용을 위하여 흑연가루가 제거될 것이 요구되고 있다.

예를 들어, 시멘트,석고 등을 원료로 하는 내화 피복재에서 EPS는 두께를 증가시키고 중량을 감소시키기 위해 그리고 쿠션감을 부여하기 위해 사용된다. 하지만, 내화피복재에 사용되는 EPS는 흑연가루가 포함되지 않을 것이 요구되므로, 샌드위치 패널로부터 수거된 EPS에서 흑연가루를 분리해내고 순수 EPS만을 공급하는 것이 필요하게 된다.

그런데, 흑연가루는 크기가 작지만 비중이 높고, EPS는 크기가 크면서 비중은 낮기 때문에, 종래의 분급기에서는 조분에 해당하는 EPS가 하측으로 하강하기 어렵고, 오히려 공기 유동에 의해 상측으로 상승하여 미분 배출구로 상승하게 되며 이에 따라 흑연가루와 EPS의 분급이 힘든 문제점이 있었다.

KR 10-0203944 B1, 1999.06.15., 도 1 KR 10-1223391 B1, 2013.01.16., 도 2

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 비중이 큰 미분과 비중이 낮은 조분을 효율적으로 분리해 내는 것을 그 목적으로 한다.

본 발명의 원심 분급기는,

하부에 미분 배출구를, 상면에 조분 배출구를 구비한 통체와;

상기 통체 외부 상측에 설치되는 모터와;

상기 모터로부터 회전력을 전달받아 회전하며 통체 내부로 일단이 연장된 회전축과;

상기 통체 내부의 회전축에 연결되어 회전하는 제 1,2 로터 블레이드와;

통체 내부 상측에 부착되어 상기 제 1,2 로터 블레이드의 외주연을 감싸며 미분은 통과하고 조분은 통과할 수 없는 메쉬 사이즈를 구비한 원통형 그물망과;

상기 그물망 내부에서 제 1,2 로터 블레이드를 구획하며, 중앙으로 회전축이 통과하며 분급된 분체가 이동하는 제 1 통공을 구비한 구획판과;

그물망 하부를 차단하며, 중앙으로 분체가 유입되는 제 2 통공을 구비한 하부판과;

상기 통체 외부로부터 상기 제 2 통공으로 연결된 분체 유입부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 제 1,2 로터 블레이드 중 하나 이상의 로터 블레이드의 회전에 의해, 상기 분체 유입부로 분체 및 공기가 유입되어 로터 블레이드 외측으로 흐르게 하며, 상기 조분 배출구로 배출되도록 하는 것이 바람직하다.

상기 그물망은 교체가 가능하도록 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 모터는 회전수를 조절할 수 있는 방식인 것이 바람직하다.

상기 조분 배출구에는 포집조로 조분을 운송하는 운송로가 설치된 것이 바람직하다.

상기 포집조는 외부로 공기를 배출하기 위한 공기 배출구와, 상기 공기배출구에 설치되어 조분이 외부로 누출되지 않도록 하는 필터를 구비하는 것이 바람직하다.

상기 통체의 하부는 원추형으로 이루어진 것이 바람직하다.

본 발명에 의하면 비중이 큰 미분과 비중이 낮은 조분을 효율적으로 분리해 낼 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래의 원심 분급기의 형태를 나타낸 도.
도 2는 본 발명 일 실시예 원심 분급기 및 포집조를 나타낸 도.

이상과 같은 본 발명에 대한 해결하고자 하는 과제, 과제의 해결 수단, 발명의 효과를 포함한 구체적인 사항들은 다음에 기재할 실시예 및 도면들에 포함되어 있다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 그 실시예에 따라 보다 상세히 설명하기로 한다.

본 발명의 원심 분급기는 미분이면서 비중이 크고, 조분이면서 비중이 낮은 분체에서 미분과 조분을 분급하는 것을 그 예로 든다. 본 발명에서 미분은 흑연가루, 조분은 EPS인 것을 설명한다.

본 발명의 원심 분급기(I)의 통체(100)는 하부에 미분 배출구(9)를, 상면에 조분 배출구(8)를 구비하고 있다. 통체(100)의 하부는 원추형으로 이루어져 수집된 미분(F)이 수집되어 미분 배출구(9)로 배출될 수 있게 해준다. 미분 배출구(9)에는 밸브가 구비되어 통체 하부에 미분(F)을 일정량 수집하였다가 배출할 수 있도록 하는 것도 바람직하다.

상기 통체(100) 외부 상측에 모터(1)가 설치되어 있으며, 모터(1)의 회전력을 받아 회전하는 회전축(2)은 그 일단이 통체(100) 내부로 연장되어 있다. 모터(1)는 도시되지 않은 제어판에 의해 그 회전력이 조절될 수 있는 것이 바람직하다.

모터(1)의 회전력은 모터의 축이 직접 회전축과 연결되어 전달되거나, 또는 체인, 기어, 벨트 등 각종 동력전달 수단에 의해 전달될 수 있다.

통체(100) 내부의 회전축(2)에는 제 1,2 로터 블레이드(6-1, 6-2)가 설치되어 있다.

제 1,2 로터 블레이드(6-1,6-2)의 외주연을 감싸도록 원통형 그물망(110)이 통체 내부 상측에 설치되어 있다.

그물망(110)의 메쉬 사이즈는 미분(F)이 통과하며 조분(C)은 통과할 수 없는 크기가 되는 것이 바람직하다. 본 실시예에서는 메쉬 사이즈가 #50의 그물망을 사용하였다.

제 1,2 로터 블레이드(6-1,6-2)는 그물망 내에서 구획판(120)에 의해 서로 구획되게 된다. 구획판(120)의 중앙에는 회전축(2)이 통과하며 또한 분체가 이동할 수 있는 제 1 통공(121)이 구비되어 있다.

그물망(100)의 하부에는 하부판(130)이 구비되어 있다. 하부판(130)에는 그 중앙에 분체가 유입되는 제 2 통공(131)이 구비되어 있다. 제 2 통공(131)를 제외한 하부판(130)의 나머지 부분은 공기나 분체가 통과할 수 없도록 차단되어 있다.

선택적으로, 구획판(120) 및 하부판(130)은 제 1,2 통공(121, 131)을 향해 경사지게 하여, 구획판(120) 및 하부판(130)의 상면에 쌓인 분체가 다시 제 1,2 통공(121, 131) 측으로 흐르게 하는 것도 바람직하다.

분체 유입부(140)는 통체(100) 외부에서 통체(100)의 벽을 통과해 상기 제 2 통공(131)으로 분체를 전달하도록 구비되어 있다.

분체유입구(140)는 미분(F)과 조분(C)이 혼합된 분체가 저장된 저장조(도시하지 않음)로부터 분체를 공급받는다.

분체의 이동은 다음과 같은 작용관계에 의해 이루어진다.

모터(1)에 의해 회전축(2)이 회전하면, 회전축(2)에 연결된 제 1,2 로터 블레이드(6-1,6-2)가 회전하게 된다.

제 1,2 로터 블레이드(6-1, 6-2)가 회전하면 음압을 발생되어, 상기 분체 유입부(140)로부터 분체(C, F)와 공기(A)가 유입되고, 유입된 분체와 공기는 로터 블레이드 외측으로 흐르게 된다.

제 1 로터 블레이드(6-1)의 회전에 의해 이동하는 분체 중 미분(F)은 원심력에 의해 그물망(110)을 통과한 후 통체의 하부로 이동하고, 조분(C)는 그물망(110)을 통과하지 못하며 공기의 흐름에 따라 제 1 통공(121)을 통과하여 제 2 로터 블레이드(6-2)가 회전하는 영역으로 진입하게 된다. 이때에도 공기의 유동특성에 따라 미분(F)이 제 1 통공(121)을 통과하기도 한다.

다시 제 2 로터 블레이드(6-2)의 회전에 의해 이동하는 분체 중 미분(F)은 원심력에 의해 그물망(110)을 통과한 후 통체의 하부로 이동하고, 조분(C)는 그물망(110)을 통과하지 못하며 공기(A)의 흐름에 따라 조분배출구(8)로 배출하게 된다.

상기와 같은 작동관계에 의해 미분(F)과 조분(C)은 분리되게 되는데, 모터의 회전수 조절에 따라 분리율은 달라지게 된다.

그물망(110)은 다양한 메쉬 사이즈를 가진 그물망을 사용할 수 있도록 교체 가능하게 설치된다.

또한 원심분급기(I)에는 제 1,2 로터 블레이드(6-1,6-2)에 의해 분급이 이루어지는 것을 관찰하기 위한 관찰창(180)이 구비되는 것도 바람직하다. 관찰창(180)은 통체(100)의 벽에 설치되어 유리 등 투명물체로 차단되어 있음은 물론이다.

조분배출구(8)로 배출된 조분(C)은 배출되는 공기(A)의 유동에 의해 운송로(150)를 따라 포집조(II)로 이동되게 된다. 포집조(II)에는 조분(C)과 함께 유입되는 공기를 배출하기 위한 공기 배출구(160)가 구비되어 있다. 또한, 포집조에는 공기배출구(160)로 비중이 낮은 조분(C)이 외부로 유출되지 않도록 필터(170)가 구비되게 된다.

도시되지 않았지만, 포집조(II)에는 조분(C)을 수거하기 위한 게이트가 설치되어 있다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.

따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

I : 원심분급기 II : 포집조 C : 조분 F : 미분
1 : 모터 2 : 회전축 3,4 : 제 1,2 분산판 5 : 회전판 6 : 로터 블레이드
7 : 공기 공급구 8 : 조분 배출구 9 : 미분 배출구 10 : 투입구
11 : 가이드 베인
100 : 통체 110 : 그물망 120 : 구획판 121 : 제 1 통공 130 : 하부판
131 : 제2 통공 140 : 분체 유입부 150 :운송로 160 : 공기배출구
170 : 필터 180 : 관찰창

Claims

하부에 미분 배출구를, 상면에 조분 배출구를 구비한 통체와;
상기 통체 외부 상측에 설치되는 모터와;
상기 모터로부터 회전력을 전달받아 회전하며 통체 내부로 일단이 연장된 회전축과;
상기 통체 내부의 회전축에 연결되어 회전하는 제 1,2 로터 블레이드와;
통체 내부 상측에 부착되어 상기 제 1,2 로터 블레이드의 외주연을 감싸며 미분은 통과하고 조분은 통과할 수 없는 메쉬 사이즈를 구비한 원통형 그물망과;
상기 그물망 내부에서 제 1,2 로터 블레이드를 구획하며, 중앙으로 회전축이 통과하며 분급된 분체가 이동하는 제 1 통공을 구비한 구획판과;
그물망 하부를 차단하며, 중앙으로 분체가 유입되는 제 2 통공을 구비한 하부판과;
상기 통체 외부로부터 상기 제 2 통공으로 연결된 분체 유입부를 포함하는 것을 특징으로 하는 원심 분급기.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1,2 로터 블레이드 중 하나 이상의 로터 블레이드의 회전에 의해, 상기 분체 유입부로 분체 및 공기가 유입되어 로터 블레이드 외측으로 흐르게 하며, 상기 조분 배출구로 배출되도록 하는 것을 특징으로 하는 원심 분급기.
제 1 항에 있어서,
상기 그물망은 교체가 가능하도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 원심 분급기.
제 1 항에 있어서,
상기 모터는 회전수를 조절할 수 있는 방식인 것을 특징으로 하는 원심 분급기.
제 1 항에 있어서,
상기 조분 배출구에는 포집조로 조분을 운송하는 운송로가 설치된 것을 특징으로 하는 원심 분급기.
제 5 항에 있어서,
상기 포집조는 외부로 공기를 배출하기 위한 공기 배출구와, 상기 공기배출구에 설치되어 조분이 외부로 누출되지 않도록 하는 필터를 구비하는 것을 특징으로 하는 원심 분급기.
제 1 항에 있어서,
상기 통체의 하부는 원추형으로 이루어진 것을 특징으로 하는 원심 분급기.