KR100871935B1 - 에어 블라스터 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따르면, 에어 블라스터는 내부에 공간부를 가지며 이 공간부와 연통되는 공기 유입부 및 공기 배출부를 가지는 본체와, 상기 공기배출부로부터 연장되어 공기 배출부와 연통되는 제1통로와 제 1통로 및 상기 공기유입부와 연통되는 제2통로로 상기 내부공간부를 구획하는 밸브시트와, 상기 본체에 결합되어 상기 작동공간을 형성하는 커버부재와, 상기 본체에 슬라이딩 가능하게 설치되어 상기 제 2통로로부터 제 1통로로의 공기 흐름을 단속하며 상기 작동공간을 구획하고 상기 제 2통로와 작동공간을 연통시키는 압력균형공이 형성된 밸브부재와, 상기 커버부재와 상기 밸브부재의 사이에 설치되어 밸브부재를 상기 밸브시트 측으로 탄성바이어스 시키는 탄성부재와, 상기 커버부재에 설치되어 상기 작동 공간 내의 공기를 외부로 배출 및 차단하는 조작부를 구비한다.
에어 블라스터, 분사, 충격, 호퍼, 철광석, 연료

Description

에어 블라스터{air blaster}
도 1 및 도 2는 호퍼에 본 발명에 따른 에어 블라스터가 설치된 상태를 나타내 보인 단면도,
도 3은 본 발명에 따른 에어 블라스터의 분리 사시도,
도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 에어 블라스터의 단면도들로서, 작동상태를 나타내 보인 것이다.
도 6은 본 발명에 따른 밸브시트에 형성된 제1통로와 제2통로가 형성된 상태를 나타내 보인 본체의 측면도로서 단면을 비교하여 나타내 보인 도면이다.
본 발명은 에어 블라스터에 관한 것으로, 더 상세하게는 탱크로부터 공기의 배출을 단속하는 밸브 유니트가 개량된 에어 블라스터에 관한 것이다.
통상적으로 제철소의 철광석 또는 원료 또는 연료(이하 분립체라 약칭함)가 저장 및 수송하는 호퍼(Hopper) 또는 싸이클론(Cyclone), 슈트 등의 내 벽면에는 분립체가 부착되거나 랫트홀 현상이 발생하여 배출이 원활하게 이루어지지 않게 되는 문제점이 있다.
이러한 점을 방지하기 위하여 분립체 내부에 고압의 압축공기를 순간적으로 분사하여 호퍼, 슈트, 싸이클론 등의 막힘이나 분립체간에 서로 부착되는 브릿지 현상 등이 발생되는 것을 방지하고 있다.
이러한 에어 블라스터(air blaster)의 일예가 특허출원 제 2006-82708호에 개시되어 있으며, 등록 실용신안 제 20-0117428호에는 에어 브라스터에 에어 탱크노즐의 분진 역류 방지장치가 개시되어 있다.
개시된 에어 블라스터는 압축탱크와, 이 압축 탱크로부터 압축공기가 주입되고 타측으로 배출되는 에어 작동관과; 압축공기가 배출되는 상기 에어 작동관측 끝단 내측에 에어 작동관보다 작은 직경으로 중첩 형성되며, 끝단에 걸림단이 형성되는 에어 배출관과; 상기 에어 작동관 내부에 밀착 삽입되어 작동하며, 외주면에는 얇은 두께의 가요성 차단대가 형성되는 작동블록을 구비한다.
이러한 에어 블라스터는 에어 작동관이 얇은 두께의 가요성 차단대 즉, 벨로우즈에 의해 작동관을 개폐하는 구조를 가지고 있으므로 대형화가 어렵고, 가요성 차단대가 쉽게 손상되는 경향이 있다. 따라서 주기적인 유지 보수가 필요하다.
특히, 상기 벨로우즈를 이용한 에어 블라스터를 대형화 하는 경우 공기의 압력을 높이는데 한계가 있으며, 작동에 따른 신뢰성이 낮고 내구성이 떨어지는 문제점이 있으며, 유지보수에 따른 많은 비용이 소요되는 문제점이 있다.
본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 구조적인 내구성과 작동에 따른 신뢰성을 향상시킬 수 있는 에어 블라스터를 제공함에 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은 대형화 및 작동압력을 높일 수 있는 에어 블라스터를 제공함에 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 에어 블라스터는 내부에 공간부를 가지며 이 공간부와 연통되는 공기 유입부 및 공기 배출부를 가지는 본체와,
상기 공기배출부로부터 연장되어 공기 배출부와 연통되는 제1통로와, 제 1통로 및 상기 공기유입부와 연통되는 제2통로로 상기 내부공간부를 구획하는 밸브시트와,
상기 본체에 결합되어 상기 작동공간을 형성하는 커버부재와,
상기 본체에 슬라이딩 가능하게 설치되어 상기 제 2통로로부터 제 1통로로의 공기 흐름을 단속하며 상기 작동공간을 구획하고 상기 제 2통로와 작동공간을 연통시키는 압력균형공이 형성된 밸브부재와,
상기 커버부재와 상기 밸브부재의 사이에 설치되어 밸브부재를 상기 밸브시트 측으로 탄성바이어스 시키는 탄성부재와,
상기 커버부재에 설치되어 상기 작동 공간 내의 공기를 외부로 배출 및 차단하는 조작부를 구비하여 된 것을 그 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 밸브부재는 상기 밸브시트와 접촉되어 상기 제1통로를 차단하는 차단부와, 상기 차단부로부터 연장되어 상기 본체에 의해 가이드 되는 가이드부를 구비하며, 상기 차단부에는 상기 밸브시트와의 기밀을 유지하기 위하여 실링부가 설치된다.
상기 조작부는 상기 작동공간과 외부를 연결하는 배출통로가 형성되고, 상기 커버에 설치되어 상기 배출통로의 입구를 개폐하는 피봇과, 상기 본체에 설치되어 상기 피봇을 상기 배출구통로에 밀착 및 분리시키는 액튜에이터를 포함한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 에어 블라스터의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 에어 블라스터에 관한 것으로, 슈트, 호퍼 등에 설치되어 고압의 공기를 짧은 시간 내에 공급하여 충격을 가함으로써 철광석 원료, 연료, 곡물, 사료 등의 분체 배출이 원활하게 이루어질 수 있도록 하는 것으로, 그 일 실시예를 도 1 내지 도 4에 나타내 보였다.
도면을 참조하면, 에어 블라스터(10)는 호퍼(100)의 외주면에 경사지게 설치되는 복수개의 공급관(110)에 각각 설치되는 것으로, 밸브 유니트(20)와, 상기 밸브 유니트(20)에 고압의 공기를 공급하기 위한 압력탱크(50)를 구비한다.
상기 밸브 유니트(20)는 상호 연통되는 공기 유입부(21) 및 공기 배출부(22)를 가지는 본체(23)를 구비한다. 그리고 상기 본체(23)의 공기 배출부(22)로부터 연장되어 본체(23)의 내부 측으로 형성되어 본체 내부의 공간부를 공기 배출부(22)와 연통되는 제1통로(24)와, 제 1통로(24) 및 상기 공기 유입부(21)와 연통되는 제2통로(25)로 구획하는 밸브시트(26)와, 상기 본체(23)에 결합되어 상기 작동공간(28)을 형성하는 커버부재(27)와, 상기 본체(23)에 슬라이딩 가능하게 설치 되어 상기 제 2통로(25)로부터 제 1통로(24)로의 공기흐름을 단속하며 상기 작동공간(28)을 구획하며 상기 제 2통로(25)와 작동공간을 연통시키는 압력균형공(29c)이 형성된 밸브부재(29)와, 상기 커버부재(27)와 상기 밸브부재(27)의 사이에 설치되어 밸브부재(27)를 상기 밸브시트 측으로 탄성바이어스 시키는 탄성부재(30)를 구비한다.
상기 밸브시트(26)는 관상으로 본체(22)의 배출부 측으로부터 내측으로 연장되어 형성됨으로써 이 밸브 시트(26)의 주위에 공기 유입부(21)와 연통되는 제 2통로(25)가 형성된다. 상기 공기 유입부(21)와 공기 배출부(22)의 단부에는 압력탱크 또는 공급관(110)과의 접속을 위한 플랜지(21a)(22a)가 각각 형성된다.
상기 밸브부재(29)는 상기 밸브시트(26)와 대응되는 본체(23)의 내부에 슬라이딩 가능하게 설치되어 제1통로(24)와 제 2통로(25)를 개폐하여 상기 제 1, 2통로(24)(25)의 연통을 단속하는 것으로, 상기 밸브시트(26)와 접촉 및 분리되어 상기 제1통로(24)를 개폐하는 차단부(29a)와 상기 차단부(29a)의 둘레에 설치되어 본체(22)의 내면을 따라 전후진 될 수 있도록 가이드 되는 가이드부(29b)를 구비한다. 상기 차단부(29a)에는 상술한 바와 같이 제 2통로(25)와 작동공간(28)을 연결하는 압력 균형공(29c)이 형성되는데, 이 압력균형공(29c)은 제 2통로(25)와 작동공간(28)의 압력 평행상태가 이루어질 수 있도록 공기의 유통이 원활하게 이루어질 수 있도록 하나 또는 복수개가 형성될 수 있다. 여기에서 도 6에 도시된 바와 같이 상기 제1통로(24)의 단면적은 제 2통로(25)의 단면적 보다 상대적으로 작게 형성된다. 상기 제1통로(24)의 단면적이 제 2통로(25)의 단면적 보다 넓게 형성되는 경 우 에어의 배출 시 상기 제1통로(24) 내의 압력이 제 2통로(25) 내의 압력보다 낮아져 고압의 토출에 따른 큰 충격력을 기대하기 어렵다. 즉, 제 2통로(25)로부터 제 1통로(24)로의 공기 유입시 팽창되어 압력이 급격히 감소되는 문제점이 있다.
한편, 상기 커버부재(27)에는 상기 작동공간(28)의 공기를 외부로 배출시켜 상기 밸브부재(29)를 후퇴시킴으로써 제2통로(25)로부터 제 1통로(24)로의 공기를 단속하기 위한 조작부(40)가 더 구비된다. 이 조작부(40)는 상기 커버부재(27)에 상기 작동공간(28)과 외부를 연결하는 배출통로(41)가 형성되고, 상기 커버부재(27)에는 상기 배출통로(41)를 개폐하는 액튜에이터(45)가 설치되는데, 이 액튜에이터(45)는 상기 커버부재(27)에 슬라이딩 가능하게 설치되어 상기 배출통로의 입구를 개폐하는 피봇(46)을 포함하는 솔레노이드로 이루어진다. 여기에서 배출통로의 단면적은 상기 압력균형공의 단면적보다 상대적으로 넓게 형성되어 작동공간으의로의 공기 유입량보다 상기 배출통로의 공기 배출량이 많도록 함이 바람직하다.r 그리고 상기 배출통로(41)의 입구는 작동공간(28)과 연통될 수 있도록 커버부재(27)의 내측에 설치되는데, 이를 위해 상기 작동공간(28)과 배출통로(41)의 입구를 연결하는 연결통로(47)가 형성될 수 있다.(도 4 참조)
상기 공기유입부(21)의 플랜지(21a)와 연결되는 압력탱크(50) 몸체의 출구측이 테이퍼진 구조를 가진다. 그리고 상기 압력탱크의 용량은 호퍼에 에어 충격량을 공기의 토출량을 감안하여 설정함이 바람직하다.
상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 에어 블라스터의 작용을 설명하면 다음 과 같다.
본 발명에 따른 에어 블라스터를 이용하여 제철소, 제분　또는 사료공장 등의 호퍼나 슈트에 설치되어 철광석 또는 연료, 사료 등의 분립체가 부착되거나 랫트홀 현상, 분립체에 의한 브릿지 형성에 의해 배출이 방해되는 것을 방지할 수 있는 것으로, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 호퍼(100)의 하부측 외주면에 공급관(110)들에 각각 밸브유니트(20)의 공기 배출부(22)가 연결된 상태에서 상기 압력탱크(50)에 공기를 고압으로 충전한다.
이와 같이 하면, 상기 압력탱크(50) 내의 충전된 고압의 공기는 압력 균형공(29c)을 통하여 작동공간(28)으로 유입됨으로써 작동공간(28) 내의 압력과 제 2통로(25) 내의 압력 및 압력탱크(50) 내의 압력이 평형상태를 이루게 된다. 따라서 상기 밸브부재(29)는 밸브시트(26)에 밀착되어 제 1통로(24)를 차단하게 된다. 이를 더욱 상세하게 설명하면, 상기 밸브부재(29)는 탄성부재(30)인 스프링에 의해 밸브시트(26) 측으로 탄성바이어스 되어 있으므로 이 탄성부재(30)의 작용력과, 제1통로(24) 내의 압력과 작동공간(28) 내의 압력 차이에 의해 밸브부재(29)가 밸브시트(26)에 의해 밀착된다. 여기에서 상기 액튜에이터(45)의 솔레노이드에 의해 작동되는 피봇(46)은 배출통로(41)의 입구측에 밀착되어 배출통로(41)가 차단된 상태이다.
상기와 같은 상태에서 상기 호퍼(100) 또는 슈트에 분립체가 부착되거나 래트홀이 형성되는 경우 압력탱크(50) 내의 고압공기를 배출부(22)를 통하여 짧은 시간 내에 배출시킴으로써 호퍼 또는 슈트에 충격을 가하여 호퍼에 담긴 철광석, 원 료 등과 같은 분립체의 배출이 원활하게 이루어지게 된다. 상기 압력탱크(50)로부터 고압의 에어의 배출은 커버부재(27)에 설치된 액튜에이터(45)인 솔레노이드가 작동되어 피봇(46)을 배출통로(41)로부터 분리한다.
이와 같이 하면, 상기 작동공간(28) 내의 고압 공기는 배출통로(41)를 통하여 외부로 방출되고 상기 제 2통로(25)와 작동공간(28) 내의 압력 평형 상태가 깨어지게 됨으로써 제 2통로(25) 내의 압력에 의해 밸브부재(29)가 후퇴된다. 따라서 상기 제 2통로(25) 내의 공기는 밸브시트(26)에 형성된 제 1통로(24)와 배출부(22) 및 공급관(110)을 통하여 도 2에 도시된 바와 같이 호퍼(100)의 내부로 공급됨으로써 호퍼(100) 내의 분립체 즉, 호퍼(100)의 내주면에 부착되거나 에어 충격을 가하게 되고 호퍼 내의 분립체가 원활하게 배출된다.
그리고 상기 조작부(40)의 배출통로(41)가 피봇(46)에 의해 차단되면, 상기 압력탱크(50)로부터 제 2통로(25)를 통하여 공급되는 소정압의 에어는 압력균형공(29c)을 통하여 작동공간(28)으로 유입됨과 아울러 탄성부재(30)의 탄성력에 의해 상기 밸브부재(26)의 가이드부(29b)에 의해 가이드 되면서 전진하여 상기 밸브시트(26)에 밀착됨으로써 제 1통로(24)를 차단하게 된다. 이 과정에서 상기 밸브시트(26)와 대응되는 밸브부재(26)에는 밀착을 위한 패드가 부착되거나 코팅된 실링부(29d)가 구비되어 있으므로 밀착 또는 기밀성을 높일 수 있다. 특히 상술한 바와 같은 조작은 제1,2통로(24)(25) 및 작동공간(28)과의 압력차에 의해 이루어지는데, 상기 제 2통로(25)의 단면적(A)이 제1통로(24)의 단면적(B)보다 상대적으로 넓게 형성되어 있으므로 조작에 따른 신뢰성을 높일 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 에어 블라스터는 본체에 슬라이딩 가능하게 설치된 밸브부재에 의해 밸스시트의 제1통로를 차단하는 구조를 가지고 있으므로 대형화가 가능하고 조작에 따른 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

Claims (4)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 내부에 공간부를 가지며 이 공간부와 연통되는 공기 유입부 및 공기 배출부를 가지는 본체와,
    상기 공기배출부로부터 연장되어 상기 공간부를 공기 배출부와 연통되는 제1통로와, 제 1통로 및 상기 공기유입부와 연통되며 상기 제1통로의 단면적보다 상대적으로 넓은 단면적을 가지는 제2통로로 구획하는 밸브시트와,
    상기 본체에 결합되어 상기 작동공간을 형성하는 커버부재와,
    상기 본체에 슬라이딩 가능하게 설치되어 상기 제 2통로로부터 제 1통로로의 공기 흐름을 단속하며 상기 작동공간을 구획하며 상기 제 2통로와 작동공간을 연통시키는 압력균형공이 형성된 것으로, 상기 밸브시트와 접촉되어 상기 제1통로를 차단하는 차단부와, 상기 차단부로부터 연장되어 상기 본체에 의해 가이드 되는 가이드부를 구비하며, 상기 차단부에는 상기 밸브시트와의 기밀을 유지하기 위하여 실링부가 설치된 밸브부재와,
    상기 커버부재와 상기 밸브부재의 사이에 설치되어 밸브부재를 상기 밸브시트측으로 탄성바이어스 시키는 탄성부재와,
    상기 커버부재에 설치되어 상기 작동공간 내의 공기를 외부로 배출 및 차단하는 것으로, 상기 작동공간과 외부를 연결하며 상기 압력균형공의 단면적 보다 상대적으로 넓은 단면적을 가지는 배출통로가 형성되고, 상기 커버부재에 설치되어 상기 배출통로의 입구를 개폐하는 피봇과, 상기 본체에 설치되어 상기 피봇을 상기 배출구통로에 밀착 및 분리시키는 액튜에이터를 가지는 조작부를 구비하여 된 것을 특징으로 하는 에어 블라스터.
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