KR100858957B1 - 분체 이송 장치 및 분체 이송 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 식품류의 밀가루, 전분, 분유, 쌀가루 등의 분체나 각종 산업현상에서 이용되는 분체를 관로를 통해 이송하기 위한 분체 이송 장치 및 분체 이송 방법에 관한 것으로, 분체가 투입되는 저장부로부터 분체가 이송될 이송부까지 연결되는 이송관을 통해 이송되는 분체를 적정 이송압 상태에서 대량으로 또한 장거리로 원활하게 이송할 수 있는 분체 이송 장치 및 분체 이송 방법을 제공한다. 이를 달성하기 위한 본 발명은, 분체가 투입되는 제1 저장유닛; 상기 분체가 이송되어 저장되는 제2 저장유닛; 상기 제1 저장유닛과 제2 저장유닛 사이를 연결하고, 상기 분체가 이송되는 이송관; 상기 제1 저장유닛 측의 이송관 측에 연결되어 공기압을 발생시키는 공기압 발생유닛; 및 상기 이송관의 하나 이상의 부위에 설치되어 상기 이송관 내부로 보조 공기류를 제공하는 보조공기 투입유닛을 포함한다.

분체분체장치, 분체이송방법, 사이클론, 저장부, 이송부, 이송관

Description

분체 이송 장치 및 분체 이송 방법{Power transferring apparatus and Power transferring method}

본 발명은 밀가루, 전분, 분유, 쌀가루 등의 분체 또는 각종 산업현장에서 이용되는 분체를 관로를 통해 이송하는 분체 이송 장치 및 분체 이송 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 분체가 투입되는 저장부(제1저장유닛)로부터 분체가 이송될 이송부(제2저장유닛)까지 연결되는 이송관을 통해 이송되는 분체를 적정 이송압 상태에서 정량으로 또한 장거리로 원활하게 이송할 수 있는 분체 이송 장치 및 분체 이송 방법에 관한 것이다.

일반적인 종래의 분체 이송 장치는 크게 분체가 투입되는 호퍼를 포함하고, 상기 호퍼의 일측에 연통되는 이송관을 통해 분체가 이송될 이송부를 포함한다. 상기 분체가 투입되는 호퍼 측의 이송관 상에는 그 이송관 내에서 분체를 이송시키기 위해 밸브를 통해 접속되는 컴프레서를 포함한다.

이와 같은 종래 분체 이송 장치에서는, 상기 컴프레서로부터 제공되는 압축 공기가 상기 밸브를 통해 이송관으로 제공되고, 이 압축공기에 의하여 이송관 내의 분체는 공급부(호퍼)로부터 소정의 이송 장소인 이송부로 이송된다.

그러나 상기와 같은 종래 분체 이송 장치는, 분체의 공급부에서 제공되는 공기압에 의해서만 이송관 내의 분체가 이송되기 때문에, 이송관 내에 분체 덩어리가 존재할 경우, 공기압을 상승시키거나 공기량을 증대시켜야 하기 때문에 컴프레서의 부하가 커져야만 하고, 이에 따라 고용량의 컴프레서를 이용해야 하는 문제점이 있다.

또한, 분체가 이송되는 환경에 따라서는, 이송관에 곡관부가 존재하게 되는데, 이러한 곡관부가 존재할 경우, 상기한 문제점은 더욱 가중되게 되고, 곡관부에서 막힘 현상이 발생하게 되며, 특히 공기압의 상승으로 인해 직선 경로 상에서 고속 이송되는 분체가 이송 경로가 달라지는 곡관부에 부딪히게 되어 곡관 부위에서의 마모가 심해지는 문제점이 있다.

더욱이, 상기 공급부와 저장부까지의 거리가 장거리일 경우, 상기한 문제점들은 더욱 가중되고, 분체가 원활하게 이송되지 못하는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 고용량의 공기압 제공수단을 채용할 필요가 없고, 작은 공기소모량으로도 분체를 적정 이송압 상태에서 적량으로 장거리 이송시킬 수 있는 분체 이송 장치 및 분체 이송 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

또한 본 발명은 곡관부가 존재하더라도 그 곡관부에서의 마모나 막힘현상을 효과적으로 방지할 수 있는 분체 이송 장치 및 분체 이송 방법을 제공하는데 다른 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 분체 이송 장치는, 분체가 투입되는 제1 저장유닛; 상기 분체가 이송되어 저장되는 제2 저장유닛; 상기 제1 저장유닛과 제2 저장유닛 사이를 연결하고, 상기 분체가 이송되는 이송관; 상기 제1 저장유닛 측의 이송관 측에 연결되어 공기압을 발생시키는 공기압 발생유닛; 및 상기 이송관의 하나 이상의 부위에 설치되어 상기 이송관 내부로 보조 공기류를 제공하는 보조공기 투입유닛을 포함한다.

상기 보조공기 투입유닛은, 상기 이송관의 외벽으로부터 내벽으로 천공되는 관통공, 상기 관통공과 연통되고, 이송관의 내벽 내측에 분체 진행방향으로 소정 길이 나선형태로 형성되는 관통로, 상기 관통로 상에서 이송관의 내부와 연통형성 되되, 그 관통로의 진행방향으로 소정 간격으로 내벽면과 법선을 이루는 방향으로 각각 개구되어 형성되는 배출공을 갖는 보조공기 유입로; 및 상기 관통공에 삽입되는 노즐을 구비하고, 공기압 발생수단에 의해 발생되는 공기압을 제공하는 개폐밸브를 포함한다.

상기 보조공기 투입유닛은, 상기 이송관의 외벽으로부터 내벽으로 동일 원주상에서 소정 간격을 갖고 나선 형태로 천공되는 복수의 관통공; 및 상기 관통공으로 삽입되는 노즐을 구비하고, 공기압 발생장치로부터의 공기압을 제공하는 밸브장치를 포함하여 구성될 수 있고, 상기 이송관의 외벽으로부터 내벽으로 원주상에서 소정 간격을 갖고 나선형 형태로 복수 형성되는 관통공을 구비하며, 상기 이송관에 대응하는 형태를 갖는 상기 이송관에 연결되는 관형 부재; 및 상기 관통공으로 삽입되는 노즐을 구비하고, 공기압 발생수단로부터의 공기압을 제공하는 개폐밸브를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 보조공기 튜입유닛은 상기 제1 저장유닛 측에 제공되는 공기압 발생유닛에 의해 발생되는 공기압을 제공받는다.

또한, 본 발명의 분체 이송 장치는, 상기 공기압 발생유닛 및 상기 개폐밸브를 제어하는 제어유닛을 더 포함하며, 상기 제어유닛은 주기적으로 또는 비주기적으로 상기 개폐밸브의 개폐를 펄스 형태로 제어하여, 상기 개폐밸브로부터 펄스 형태의 공기압을 제공한다.

또한 본 발명의 분체 이송 장치는, 상기 보조공기 투입유닛이 설치되는 이송관 상의 설치 위치 전후에 이송관 내의 압력을 측정할 수 있는 압력측정유닛; 및 상기 공기압 발생유닛 및 상기 개폐밸브를 제어하는 제어유닛을 더 포함할 수 있다.

본 발명은, 분체가 투입되는 제1 저장유닛과 상기 분체가 이송되어 저장되는 제2 저장유닛을 연결하는 이송관을 통해 분체를 이송시키는 분체 이송 방법에 있어서, 상기 분체가 상기 제1 저장유닛에 투입되는 단계; 상기 이송관의 하나 이상의 부위에서 와류 형태의 공기흐름을 제공하는 단계; 및 상기 분체가 이송되어 상기 제2 저장유닛에 저장되는 단계를 포함한다.

상기 와류 형태의 공기흐름은 상기 이송관에서 2-3미터 간격으로 발생되도록 하되, 주기적으로 또는 비주기적으로 펄스 형태의 공기흐름을 제공하도록 제어될 수 있다. 또한, 상기 와류 형태의 공기흐름을 발생시키는 이송관의 전후 위치에서, 상기 이송관 내의 압력을 측정하고, 측정된 전후 압력 차가 발생하는 경우, 상기 공기흐름의 발생 유무를 제어할 수 있다.

상기 공기흐름의 발생은 이송관 내의 압력을 측정하고, 투입되어 이송되는 분체 이송량을 측정 분석하여 상기 공기흐름의 제공 유무를 제어할 수 있다.

본 발명은 고용량의 공기압 제공수단을 채용할 필요가 없어 저비용으로 설비될 수 있고, 이송 환경에 따라 곡관부가 존재하더라도 분체를 효율적으로 장거리 이송시킬 수 있으며, 곡관부에서의 마모나 막힘현상을 방지하여 설비의 신뢰성 및 내구성을 향상시킬 수 있는 효과를 갖는다.

이하 발명에 따른 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명의 분체 이송 장치는, 분체가 투입되는 제1저장유닛; 상기 분체가 이송되어 저장되는 제2저장유닛; 상기 제1 저장유닛과 제2 저장유닛 사이에서 연결되고, 내부에서 분체가 이송되는 이송관; 상기 제1저장유닛 측의 이송관 측에 연결되어 공기압을 발생시키는 공기압 발생유닛; 및 상기 이송관의 하나 이상의 부위에 설치되어 사이클론 형태의 보조 공기류를 발생시키는 보조공기 투입유닛을 포함한다.

상기 보조공기 투입유닛은 발생되는 공기흐름을 와류 형태로 발생시키기 위한 사이클론형 와류발생수단으로 이루어진다.

이하, 본 발명에 따른 실시예를 도 1을 참조하여 구체적으로 설명한다. 도 1a 및 도 1b는 본 발명의 실시예에 따른 본체 이송 장치를 구성하는 보조공기 투입유닛의 일실시 형태를 개략적으로 나타낸 도면이다.

본 실시예에 따른 보조공기 투입유닛은, 도 1a 및 도 1b에 나타낸 바와 같이, 이송관(10)의 외벽(11)으로부터 내벽(12)으로 천공되는 관통공(1)과, 상기 관통공(1)과 연통되고, 상기 이송관(10)의 내벽 내측에 분체 진행방향으로 소정 길이 나선형태로 형성되는 관통로(2)와, 상기 관통로(2) 상에서 이송관(10)의 내부와 연통형성되되, 그 관통로(2)의 진행방향으로 소정 간격으로 내벽면과 법선을 이루는 방향으로 각각 개구되어 형성되는 배출공(3)를 갖는 보조공기 유입로; 및 상기 관통공(1)에 삽입되는 노즐을 구비하고, 공기압 발생수단에 의해 발생되는 공기압을 제공하는 개폐밸브(미도시)를 포함한다.

상기 배출공(3)은 분체의 이송방향으로 나선 형태로 형성되는 관통로(2) 상에서 나선 형태 형성 방향으로 소정 간격을 갖고 형성되는데, 구체적으로 도 1b에서 나타낸 바와 같이, 120도 간격을 갖는 세 개의 배출공(3)이 형성되는 것이 바람직하다. 이에 따라 개폐밸브의 개방 동작에 따라 제공되는 공기흐름이 이송관 내에서 사이클론 형태의 공기흐름으로 제공될 수 있다.

본 실시 예에서, 상기 보조공기 투입유닛은, 동일 이송관(10)에 일체로 형성되는 경우를 예로 들어 설명하였지만, 상기 이송관(10)에 대응하는 별개의 관형부재에 형성되도록 하여 이송관 사이에 결합 또는 체결되어 구성될 수도 있다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 분체 이송 장치를 구성하는 보조공기 투입유닛의 다른 실시 형태를 도 2a 및 도 2b를 참조하여 설명한다. 도 2a 및 도 2b는 본 발명의 실시예에 따른 본체 이송 장치를 구성하는 보조공기 투입유닛의 다른 실시 형태를 개략적으로 나타낸 도면이다.

본 실시예에 따른 보조공기 투입유닛은, 이송관(10)의 외벽(11)으로부터 내벽(12)으로 천공되되 분체의 진행방향이면서 원주방향으로 나선형 홀 형태로 원주상에서 분체 진행 방향으로 소정 간격을 갖고 복수 천공되는 관통공(13); 및 상기 관통공(13)으로 삽입되는 노즐(20)을 구비하고, 공기압 발생수단에 의해 발생되는 공기압을 제공하는 개폐밸브(미도시)를 포함한다.

상기 개폐밸브는 소정의 고정수단, 예를 들면 클램프를 통해 이송관 상에 고정되는 것이며, 상기 고정수단은 이에 한정되는 것은 아니며, 볼트결합방식, 용접 방식 등의 고정방법을 통해 구현될 수 있다.

상기 이송관(10)에 형성되는 관통공(13)은 분체 진행방향으로 120도의 간격을 갖고 형성되는 것이 바람직하다. 이에 따라 사이클론 형태의 공기흐름이 발생된다.

한편, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 본체 이송 장치를 구성하는 보조공기 투입유닛의 또 다른 실시 형태를 개략적으로 나타낸 도면이다. 상기 보조공기 투입유닛의 다른 실시형태와 동일한 구성요소에 대해서는 동일 부호를 부여한다.

도 3에 나타낸 바와 같이, 본 실시예에 따른 보조공기 투입유닛은, 이송관의 외벽(51)으로부터 내벽(52)으로 천공되되, 분체의 진행방향이면서 원주방향으로 나선형 홀 형태로 동일 원주상에서 소정 간격을 갖고 복수 형성되는 관통공(53)이 형성되고, 상기 이송관(10)에 대응하는 형태를 갖는 관형 부재(50); 및 상기 관통공(53)으로 삽입되는 노즐을 구비하고, 공기압 발생수단에 의해 발생되는 공기압을 제공하는 개폐밸브(미도시)를 포함한다.

상기 관형 부재(50)는 이송관 상에서 동축으로 결합, 예를 들면, 용접이나 클램핑, 나사-볼트 결합 등을 통해 결합된다.

상기 보조공기 튜입유닛은, 이송관(10)의 곡관부의 설치 환경에 따라 임의의 위치에 설치될 수 있지만, 바람직하게는 이송관에 2-3미터 간격으로 설치되는 것이 바람직하다.

이상에서 설명한 보조공기 투입유닛에서, 상기 개폐밸브로 통해 제공되는 공기압은 상기 분체 저장유닛 측에 제공되는 공기압 발생유닛과는 별개의 공기압 발 생유닛에 의해 제공될 수 있지만, 상기 공기압 발생유닛을 통해 발생되는 공기압을 제공받는 것이 바람직하다.

한편, 본 발명의 분체 이송 장치는, 상기 공기압 발생유닛 및 상기 개폐밸브를 제어하는 제어유닛을 더 포함하며, 상기 제어유닛은 주기적으로 또는 비주기적으로 상기 개폐밸브의 개폐를 펄스 형태로 제어하여, 그로부터 펄스 형태의 공기압이 제공될 수 있도록 한다.

또한, 본 발명은 상기 보조공기 투입유닛이 설치되는 이송관 상의 설치 위치 전후에 이송관 내의 압력을 측정할 수 있는 압력측정유닛을 더 포함할 수 있다. 이에 따라, 상기 압력측정유닛에 의해 측정된 전후 압력 차가 발생하는 경우, 상기 제어유닛은 개폐유닛의 동작을 제어한다.

또한, 본 발명에 있어서, 상기 제어유닛은 상기 압력측정유닛에 의해 측정된 이송관 내의 압력측정결과와, 투입되어 이송되는 분체 이송량을 측정결과를 분석하여 상기 보조공기 투입유닛의 개폐밸브의 동작을 제어하도록 동작한다. 이러한 제어유닛의 구체적인 동작에 대해서는 당업자에게 공지된 방법으로 구현될 수 있는 것이므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 분체 이송 장치는, 이송관에 곡관부가 형성된 경우나, 분체를 장거리 이송하는 경우라도, 곡관부에서의 마모를 방지할 수 있고, 적은 공기소모량으로도 이송관의 다수 개소에 설치되는 보조공기 투입유닛을 통해 분체를 효과적으로 이송시킬 수 있다. 또한, 분체의 이송 시에, 상기 제어 수단에 의해 분체의 이송 상태, 즉 이송관 내의 압력, 분체의 이송량 등을 판단하여 보다 원활한 분체 이송을 실현할 수 있다.

한편 본 발명에 따른 분체 이송 방법은, 앞서 그 실시 형태로서 설명한 분체 이송 장치를 구성하는 구성요소들 이외의 구성요소들을 포함하여 달성될 수 있는 것으로서, 분체가 투입되는 제1 저장유닛과 상기 분체가 이송되어 저장되는 제2 저장유닛을 연결하는 이송관을 통해 분체를 이송시키는 분체 이송 방법에 있어서, 상기 이송관의 하나 이상의 부위에서 와류 형태의 공기흐름을 제공하는 것이다.

상기 와류 형태의 공기흐름은 이송관에서 2-3미터 간격으로 발생되도록 하되, 주기적으로 또는 비주기적으로 펄스 형태의 공기흐름을 제공하도록 제어된다.

또한, 본 발명의 분체 이송 방법은, 상기 와류 형태의 공기흐름을 발생시키는 전후 위치에서, 상기 이송관 내의 압력을 측정하고, 측정된 전후 압력 차가 발생하는 경우, 상기 공기흐름의 발생 유무를 제어할 수 있다.

또한, 본 발명의 분체 이송 방법에 있어서, 상기 공기흐름의 발생은 이송관 내의 압력을 측정하고, 투입되어 이송되는 분체 이송량을 측정 분석하여 제어될 수도 있다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 분체 이송 방법을 통해서도, 이송관에 곡관부가 형성된 경우나, 분체를 장거리 이송하는 경우라도, 적은 공기소모량으로도 이송관의 다수 개소에서 주기적으로 또는 비주기적으로 발생되는 와류 형태의 공기흐름을 통해 분체를 효과적으로 이송시킬 수 있다.

또한, 분체의 이송 시에, 와류 형태의 공기흐름의 제어를 통해 분체의 이송 상태, 즉 이송관 내의 압력, 분체의 이송량 등을 판단하여 보다 원활한 분체 이송 을 실현할 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시 예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

도 1a는 본 발명에 따른 분체 이송 장치의 일 실시형태의 보조공기 투입유닛을 도시한 측단면도.

도 1b는 본 발명에 따른 분체 이송 장치의 일 실시형태의 보조공기 투입유닛을 도시한 정단면도.

도 2a는 본 발명에 따른 분체 이송 장치의 일 실시형태의 보조공기 투입유닛을 도시한 측단면도.

도 2b는 도 1a의 A-A'선에 따른 정단면도.

도 3은 본 발명에 따른 본체 이송 장치의 다른 실시형태의 보조공기 투입유닛을 도시한 정단면도.

*도면부호에 대한 간단한 설명*

1: 관통공 2: 관통로

3: 배출공 10: 이송관

11: 외벽 12: 내벽

Claims (12)

1. 분체가 투입되는 제1 저장유닛;

   상기 분체가 이송되어 저장되는 제2 저장유닛;

   상기 제1 저장유닛과 제2 저장유닛 사이를 연결하고, 상기 분체가 이송되는 이송관;

   상기 제1 저장유닛 측의 상기 이송관 측에 연결되어 공기압을 발생시키는 공기압 발생유닛; 및

   상기 이송관의 하나 이상의 부위에 설치되어 상기 이송관 내부에 사이클론 형태의 보조 공기류를 제공하는 보조공기 투입유닛을 포함하고,

   상기 보조공기 투입 유닛은,

   상기 이송관의 외벽으로부터 내벽으로 원주 상에서 소정 간격을 갖고 소정 길이의 나선 형태로 각각 천공되는 복수의 관통공; 및

   상기 관통공으로 삽입되는 노즐을 구비하고, 공기압 발생수단에 발생되는 공기압을 제공하는 개폐밸브를 포함하는 분체 이송 장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 보조공기 투입유닛은,

   상기 관통공과 연통되고, 상기 이송관의 내벽 내측에 분체 진행방향으로 소정 길이 나선형태로 형성되는 관통로, 상기 관통로 상에서 상기 이송관의 내부와 연통형성되되, 그 관통로의 진행방향으로 소정 간격으로 내벽면과 법선을 이루는 방향으로 각각 개구되는 배출공을 갖는 보조공기 유입로를 더 포함하는 분체 이송 장치.
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,

   상기 보조공기 투입유닛은,

   상기 관통공과 연통되고, 상기 이송관의 내벽 내측에 분체 진행방향으로 소정 길이 나선형태로 형성되는 관통로, 상기 관통로 상에서 상기 이송관의 내부와 연통형성되되, 그 관통로의 진행방향으로 소정 간격으로 내벽면과 법선을 이루는 방향으로 각각 개구되어 형성되는 배출공을 갖는 보조공기 유입로가 형성되며, 상기 이송관에 결합되는 관형부재를 더 포함하는 분체 이송 장치.
5. 제1항에 있어서,

   상기 보조공기 투입유닛은

   상기 이송관에 대응하는 형태를 가지고, 상기 이송관에 연결되는 관형 부재를 더 포함하는 분체 이송 장치.
6. 제2항에 있어서,

   상기 보조공기 튜입유닛은 상기 제1 저장유닛 측에 제공되는 공기압 발생유닛에 의해 발생되는 공기압을 제공받도록 구비되는 분체 이송 장치.
7. 제2항에 있어서,

   상기 공기압 발생유닛 및 상기 개폐밸브를 제어하는 제어유닛을 더 포함하며,

   상기 제어유닛은 주기적으로 또는 비주기적으로 상기 개폐밸브의 개폐를 펄스 형태로 제어하여, 상기 개폐밸브로부터 펄스 형태의 공기압을 제공하는 분체 이송 장치.
8. 제2항에 있어서,

   상기 보조공기 투입유닛이 설치되는 상기 이송관 상의 설치 위치 전후에 상기 이송관 내의 압력을 측정할 수 있는 압력측정유닛; 및

   상기 공기압 발생유닛 및 상기 개폐밸브를 제어하는 제어유닛

   을 더 포함하는 분체 이송 장치.
9. 삭제
10. 분체가 투입되는 제1 저장유닛과 상기 분체가 이송되어 저장되는 제2 저장유닛을 연결하는 이송관을 통해 분체를 이송시키는 분체 이송 방법에 있어서,

    상기 분체가 상기 제1 저장유닛에 투입되는 단계;

    상기 이송관의 하나 이상의 부위에서 와류 형태의 공기 흐름을 제공하는 단계; 및

    상기 분체가 이송되어 상기 제2 저장 유닛에 저장되는 단계를 포함하고,

    상기 와류 형태의 공기흐름은 상기 이송관에서 2-3미터 간격으로 발생되도록 하되, 주기적으로 또는 비주기적으로 펄스 형태의 공기 흐름을 제공하도록 제어되는 분체 이송 방법.
11. 제10항에 있어서,

    상기 와류 형태의 공기흐름을 발생시키는 상기 이송관의 전후 위치에서, 상기 이송관 내의 압력을 측정하고, 측정된 전후 압력 차가 발생하는 경우, 상기 공기흐름의 발생 유무를 제어하는 분체 이송 방법.
12. 제11항에 있어서,

    상기 공기흐름의 발생은 상기 이송관 내의 압력을 측정하고, 투입되어 이송되는 분체 이송량을 측정 분석하여 상기 공기흐름의 제공 유무를 제어하는 분체 이송 방법.

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