KR101147636B1 - 수중 자성분말 분리 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 수중에 존재하고 있는 미세 자성분말을 수면위로 분리하는 과정에서 많은 인력이 필요하지 않을 뿐만 아니라, 많은 설비비가 소요되지 않으면서 연속적인 방법에 의해 수중 자성분말을 제거할 수 있는 수중 자성분말 분리장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
이를 위해, 본 발명은 체인으로 연결되고, 구동모터로부터 동력을 전달받는 스프로킷을 수저 및 수면 위에 각각 설치하고, 상기 체인의 상부에 영구자석을 동일선상으로 장착하여 상기 영구자석의 자기력에 의해 수중에 존재하는 자성분말을 영구자석을 덮고 있는 보호커버에 부착시켜 수면위로 끌어올린 후, 분리가이드가 체인의 일부에 영구자석을 장착하지 않음으로 인해 발생된 무자력에 의해 보호커버의 최상단 절곡점에서 자성분말을 탈착시킴으로써, 구동모터의 적은 동력으로도 연속적인 방법에 의해 자성분말을 수면 위로 자동 분리할 수 있다.
자성분말, 체인, 스프로킷, 모터, 보호커버, 분리가이드

Description

수중 자성분말 분리 장치{System which can separate magnetic powders from water}
본 발명은 수중 자성분말 분리 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 수중에 존재하고 있는 자성분말을 연속적인 방법에 의해 수면 위로 제거할 수 있는 수중 자성분말 분리 장치에 관한 것이다.
일반적으로 혼합물 중의 선택된 자성분말을 분리하기 위해서는 자석의 자기화와 탈자기화가 자유롭게 조절되어야 편리하게 분리할 수 있다.
예를 들면 전자석을 이용하여 자성을 띠는 물체나 분말을 분리할 경우 자력의 세기를 조절할 수 있어 자성을 띠고 있는 물체의 종류와 양에 따라 선택적으로 조절 가능하고, 임의로 자력을 제공하거나 제공하지 않도록 원격조절이 가능하여 편리하게 자성분말을 분리할 수 있다는 장점을 가지고 있다.
그러나, 전원이 반드시 공급되어야 하고, 전자석 제조를 위한 설비비가 많이 필요하다는 단점을 가지고 있다.
한편, 영구자석을 이용할 경우 전원의 공급없이 자성을 띠는 물체나 분말을 분리할 수 있고, 제작이 매우 간편한 장점을 가지고 있으나, 영구자석은 항상 일정한 자력을 가지고 있기 때문에 영구자석 표면에 붙은 자성물체나 자성분말을 명확하게 탈착시기키 위해서는 외부로부터 동력을 가해 직접 탈착시키거나, 영구자석 표면에 비자기성 필름을 씌운 후 자석표면에 붙은 자성물체나 자성분말을 외부로부터 동력을 가해 탈착시켜 분리할 수 있다.
이와 같이 영구자석에 붙은 자성물체나 자성분말은 자기화 및 탈자기화를 임의로 조절할 수 없다는 이유로 자력에 의한 부착 및 탈착이 용이하지 못하기 때문에 많은 인력이 동원되어야 하며, 연속적 제거방법이 희박하여 작업성이 매우 떨어질 뿐만 아니라 작업의 위험성이 높다는 단점을 가지고 있다.
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 수중에 존재하고 있는 미세 자성분말을 수면위로 분리하는 과정에서 많은 인력이 필요하지 않을 뿐만 아니라, 많은 설비비가 소요되지 않으면서 연속적인 방법에 의해 수중 자성분말을 제거할 수 있는 수중 자성분말 분리장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적은 수중에 존재하는 자성분말을 자기력에 의해 수면 위로 이송시켜주는 회전이송수단;
상기 회전이송수단의 내부에 회전 및 이동가능하게 장착되어 자기력을 발생시키는 자기력 발생수단;
상기 회전이송수단에 의해 이송된 자성분말을 수면 위로 분리하는 분리가이드; 및
상기 회전이송수단에 구동력을 제공하는 구동모터를 포함하는 것을 특징으로 하는 수중 자성분말 분리장치에 의해 달성된다.
상기 과제해결수단에 의해 본 발명에 따른 수중 자성분말 분리장치의 장점 및 효과를 설명하면 다음과 같다.
1. 수중에 존재하는 자성분말 또는 자성물체를 회전 및 이동가능하게 장착된 자기력 발생수단의 자기력에 의해 수저에서 수면 위로 이송한 후 회전이송수단의 최상단 절곡점에서 분리가이드를 통해 연속적인 방법에 의해 자동으로 분리시킬 수 있다.
2. 회전이송수단의 체인 상부에 촘촘하게 영구자석을 장착하고, 상기 체인의 일부에 영구자석을 장착하지 않음으로써, 구동모터의 전기구동축 최상부 절곡점에서 무자력에 의해 수면 위로 분리시킬 경우 구동모터의 최소한의 동력으로도 연속적인 방법에 의해 회전이송수단의 보호커버에서 자성분말을 탈착시킬 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조로 상세하게 설명한다.
첨부한 도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 수중 자성분말 분리장치가 수중에 존재하는 자성분말을 분리하는 모습을 보여주는 정면도이고, 도 2는 도 1에서 A-A 단면도이고, 도 3은 도 1에서 수중 자성분말 분리장치의 정면도이고, 도 4는 도 3의 평면도이고, 도 5는 도 3에서 수중 자성분말 분리장치의 일부 확대도이고, 도 6은 도 1에서 자기력 발생수단이 체인에 장착되는 모습을 보여주는 분해도이고, 도 7은 도 6의 저면 사시도이고, 도 8은 도 7의 측면도이다.
본 발명은 수중에 존재하고 있는 자성분말(10)을 연속적인 방법에 의해 수면 위로 분리할 수 있는 수중 자성분말 분리장치에 관한 것이다.
본 발명은 수중에 존재하는 자성분말(10)을 자기력에 의해 수저에서 수면 위로 이송하는 회전이송수단(11)과, 상기 회전이송수단(11)에 의해 이송된 자성분말(10)을 수면 위로 분리시켜주는 분리가이드(16)와, 상기 회전이송수단(11)에 구동력을 제공하는 구동수단을 포함한다.
본 발명의 일실시예에 따른 회전이송수단(11)은 수저에서 수면 위의 방향으로 회전 가능하도록 어테치먼트 체인(13)(Attachment Chain;이하, '체인(13)'으로 약칭함)으로 연결된 복수의 스프로킷(12)과, 상기 체인(13)의 상부에 장착되어 자기력을 발생하는 자기력 발생수단(14)과, 상기 자기력발생수단을 보호하기 위해 회전이송수단(11)의 최외각부에 고정설치된 보호커버(15)를 포함한다.
상기 스프로킷(12) 중 적어도 하나는 수면 위에 노출되게 배치되고, 상기 스프로켓 중 적어도 다른 하나는 수중에 침수되게 배치되며, 상기 스프로킷(12)을 연결하는 체인(13)은 일정한 각도로 경사지게 스프로킷(12)에 설치되어 있다.
상기 스프로킷(12)은 구동수단인 구동모터(21)와 일정한 거리의 축에 각각 고정되어 있고, 구동모터(21)에서 전원이 공급되면 스프로킷(12)이 회전되면서 스프로킷(12)에 연결된 체인(13)이 회전 및 이동한다.
이때, 상기 체인(13)의 이동방향은 수저에서 수면의 위쪽으로 이동하여 수중에 존재하는 자성분말(10)을 자기력에 의해 수저에서 수면 위로 이송할 수 있다.
여기서, 상기 스프로킷(12)과 체인(13) 대신에 당업자에 의해 풀리와 벨트가 선택될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 자기력 발생수단(14)은 자기력에 의해 수중에 존 재하는 자성분말(10)을 보호커버(15)에 부착시켜 수면위로 이송하는 다수의 마그네틱 블록(141)이고, 이 마그네틱 블록(141)은 체인(13)의 상부에 동일선상으로 촘촘하게 장착되어 체인(13)이 구동됨과 동시에 자력을 제공할 수 있도록 한다.
여기서, 상기 마그네틱 블록(141)은 가능한한 이격거리를 두지 않고 촘촘히 배열되면서 전체 마그네틱 블록(141) 중 일부에 영구자석(142)이 삽입되지 말아야 한다.
만약 마그네틱 블록(141)이 촘촘히 배열되지 않고 일정한 이격거리를 두게 되면, 수중에 존재하고 있는 미세 자성분말(10)들이 많은 물의 저항을 받아 외부자력에 의해 보호커버(15)의 표면으로 부착되기 어렵고, 상기 마그네틱 블록(141) 전체에 영구자석(142)이 끈임없이 연속적으로 촘촘하게 장착되는 경우 자성분말(10)을 외부자력에 의해 쉽게 보호커버(15)의 표면으로 부착시킬 수 있으나, 보호커버(15)의 표면에 부착된 자성분말(10)이 스프로킷(12)의 상부 절곡점에서 분리되기 어렵다.
따라서, 수중에 존재하고 있는 자성분말(10)을 고효율적으로 분리하기 위해서는 자석과 자석의 이격거리를 두지 않고 촘촘히 배열된 영구자석(142)이 마그네틱 블록(141)에 내장되면서, 상기 마그네틱 블록(141) 중 일부구간의 마그네틱 블록(141)에는 영구자석(142)이 장착되지 않음으로써, 연속적으로 구동되는 체인(13)에 장착된 영구자석(142)에 의해 보호커버(15) 표면에 부착된 자성분말(10)들이 수저에서 수면 위로 이송되고, 영구자석(142)이 장착되지 않은 일부구간의 무자력에 의해 상부 스프로킷(12)의 상부 절곡점에서 낙하되어 수면위로 분리될 수 있다.
예를들어, 상기 마그네틱 블록(141)은 체인(13)의 전체둘레를 따라 촘촘하게 배열되고, 전체 마그네틱 블록(141) 중 85~95%에는 영구자석(142)이 내장되나, 상기 마그네틱 블록(141) 중 5~15%에는 영구자석(142)이 내장되지 않는다.
만약 상기 마그네틱 블록(141) 중 15% 이상에 영구자석(142)이 장착되지 않을 경우 자력이 없는 시간적 공간을 많이 주어 보호커버(15) 표면에 붙은 자성분말(10)이 수면 위에 배치된 스프로킷(12)의 최상단 지점에서 무자력에 의해 수면 위로 쉽게 낙하 및 탈착이 될 수 있으나, 보호커버(15)의 표면에 자력이 약화됨에 따라 자력에 의한 자성분말(10)의 부착력이 낮아질 수 있기 때문에 연속적인 회전이송수단(11)에 의해 수중의 자성분말(10)을 효율적으로 분리하기 위해서는 상기 마그네틱 블록(141) 중 15%이하로 영구자석(142)을 장착하지 않는 것이 바람직하다.
또한, 상기 마그네틱 블록(141)의 재질로 스테인레스 또는 고분자 재질을 사용하는 것이 바람직하다. 만약 마그네틱 블록(141)의 재질로 철과 같이 자성을 띠는 재질을 사용하면 영구자석(142)을 삽입할 때 매우 힘들기 때문에 스테인레스 또는 고분자 재질의 비자성 재질을 사용하는 것이 유리하다.
상기 영구자석(142)은 바륨(Ba) 또는 스트론튬(Sr) 페라이트(Ferrite)의 세라믹 영구자석, 사마리움-코발트(Sm-Co) 또는 네오디움(NdFeB)의 회토류(Rare-earth) 영구자석, 알리코(Alico) 영구자석과 고무자석, 플라스틱 자석 등의 영구자석 중 선택된 1종 이상의 영구자석을 사용할 수 있다.
그러나, 수중의 미세 자성분말(10)들을 분리하기 위하여 외부로부터 자력을 가할 때 물의 저항을 많이 받기 때문에, 상기 영구자석(142) 중 가능한한 자석의 세기가 큰 사마리움-코발트(Sm-Co) 또는 네오디움(NdFeB)의 회토류(Rare-earth) 영구자석을 사용하는 것이 유리하다.
본 발명의 일실시예에 따른 영구자석(142)은 마그네틱 블록(141)의 내부에 형성된 직사각체 형상의 수용부에 장착되고, 마그네틱 블록(141)의 하단부는 적어도 하나 이상의 볼트(20)에 의해 체인(13)의 상부에 형성된 브라켓에 체결된다.
상기 보호커버(15)는 마그네틱 블록(141)에 내부에 장착된 영구자석(142)의 자력에 의해 자성분말(10)이 끌려올 때 영구자석(142)의 표면을 보호하는 역할을 수행하고, 회전이송수단(11)(체인(13))의 최외각부에 고정되어 위치하고, 상기 보호커버(15) 자체는 자성을 띠지 않으면서 마그네틱 블록(141)에서 제공하는 영구자석(142)의 자력을 방해하지 않는 재질이라면 특별한 제한 없이 선택가능하다.
예를 들어, 상기 보호커버(15)의 재질로 철판(Fe plate), 저밀도폴리에틸렌(LDPE), 고밀도폴리에틸렌(HDPE), 폴리프로필렌(polypropylene, PP) ,폴리스티렌(polystyrene, PS), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate, PET), 폴리아미드(polyamides, PA, 나일론), 폴리에스터(polyester, PES), 폴리염화비닐(polyvinyl chloride, PVC), 폴리우레탄(polyurethanes, PU), 폴리카보네이트(polycarbonate, PC), 폴리염화비닐리덴(polyvinylidene chloride, PVDC, 사란), 폴리테트라플루오르에틸렌(polytetrafluoroethylene, PTFE, 테플론), 폴리에테르에테르케톤(polyetheretherketone, PEEK, 폴리케톤), 폴리에테르이미드(polyetherimide, PEI, 울템) 중 1종 이상이 선택되어 질 수 있으며, 보호커 버(15) 중 철판을 사용할 경우 내식성 및 작업성을 위해 철판 위에 고분자 필름을 코팅하는 것이 유리하고, 특히 발수력이 우수한 불소수지로 코팅하는 것이 바람직하다.
상기 보호커버(15)의 상단부, 즉 수면 위로 배치된 스프로킷(12)의 외측 원주상에 접선방향으로 자성분말 분리가이드(16)가 설치된다.
만약 상기 자성분말 분리가이드(16)가 없다면, 자기력에 의해 보호커버(15)의 표면에 부착된 자성분말(10)이 수면위로 올라간 후 수면 위에 배치된 스프로킷(12)의 절곡점에서 분리되지 않고 다시 수면 아래로 들어가는 경우가 발생할 수 있다.
그러나, 상기 상부 스프로킷(12)의 절곡점을 감싸는 보호커버(15)의 외표면에 자성분말 분리가이드(16)가 설치되어 있으면, 자성분말(10)이 자연스럽게 무자력으로 낙하될 수 있게 도와준다.
상기 구동수단은 구동모터(21)로서, 구동모터(21)가 스프로킷(12)의 중심축(121)에 직결되며, 구동모터(21)가 구동되면서 스프로킷(12)이 회전하게 된다.
상기 체인(13)의 상부에 영구자석(142)이 장착된 마그네틱 블록(141)이 수중의 경로를 지나갈 때 수중에 존재하고 있는 자성분말(10)은 어떠한 모양이나 크기에 특별한 제한이 없으며, 마그네틱 블록(141) 내부에 장착된 영구자석(142)에 의해 수면 위로 당겨질 수 있는 상자성 또는 자성체의 분말이나 물체라면 어느 것이든 상관없이 선택가능하다.
본 발명은 장기간 구동에 의해 체인(13)이 늘어나 처지는 것을 방지하기 위 해 장력조절수단(17)을 제공한다.
본 발명의 일실시예에 따른 장력조절수단(17)은 수중에 존재하고 있는 자성분말(10)을 회전이송수단(11)의 장기간 구동에 의한 체인(13)의 늘어남을 보완하기 위해 각각의 스프로킷(12)을 지지하고 있는 중심축(121)을 팽팽하게 벌려주도록 상기 중심축(121)에 대하여 수직방향으로 설치된 스크류(171)이다.
상기 스크류(171)는 고정브라켓(172)에 의해 지지되고, 이 고정브라켓(172)에 장착된 고정블록(173)을 통해 스프로켓의 중심축(121)에 결합된 지지브라켓(174)을 좌우방향으로 이동하여 늘려진 체인(13)을 팽팽하게 벌려줄 수 있다.
본 발명은 상하 양측의 스프로킷(12)에 연결된 체인(13)을 상하방향으로 지지하는 적어도 하나 이상의 체인가이드(18)를 제공한다.
만약 상기 체인가이드(18)를 설치하지 않는다면, 금속재질로 이루어진 체인과 마그네틱 블록(141) 및 영구자석(142)의 무거운 중량과, 체인(13)의 가운데 부분이 각각의 스프로킷(12)을 지지하고 있는 중심축(121)으로부터 멀리 떨어짐으로 인해, 장력조절수단(17)에 의해 좌우길이방향으로 조절된다 할찌라도 체인(13)이 상하방향으로 늘어짐으로써, 보호커버(15)가 함께 늘어나서 수중에 존재하고 있는 미세 자성분말(10)의 제거효율이 낮아질 뿐만 아니라 회전이송수단(11)의 수명을 단축시킬 수 있기 때문에, 이러한 체인(13)의 상하방향으로 쳐지는 것을 방지하기 위하여 체인가이드(18)로 받쳐준다.
상기 체인가이드(18)는 체인(13)의 크기 및 길이, 영구자석(142)의 크기나 무게에 따라 의 장착 개수가 달라질 수 있고, 양측의 스프로킷(12)을 지지하는 중 심축(121)에서 멀리 떨어진 체인(13)의 중앙부가 휘어질 확률이 높기 때문에 가능한한 체인(13)의 중앙부에 설치하거나 중앙부에서 가까운 거리에 다수개 설치하는 것이 바람직하다.
본 발명은 적은 설비비와 운전비용을 통해 혼합물 중의 철재 성분을 연속적으로 쉽게 분리되어 석탄, 시멘트, 모래, 목재, 사료, 주물사, 재활용, 선광 등의 분야에 응용될 뿐만 아니라 자성분말(10) 표면에 양전하의 물질로 표면 개질화한 후 음전하를 띠고 있는 부유물질이나 녹조 및 적조를 전하의 방법(Potential method)에 의해 쉽게 흡착하고, 이를 자석의 성질을 이용하여 수면위로 고속제거하는 특수한 수질환경을 보호하기 위하여, 수중에 존재하고 있는 자성분말(10)을 연속적인 방법에 의해 수면 위로 분리할 수 있다.
본 발명을 이용하면 자기화 및 탈자기화를 조절할 수 없는 영구자석(142)임에도 불구하고, 연속적 자동화방법에 의해 자기화 및 탈자기화를 제공하는 것과 동일한 역할을 제공하여 연속적인 방법에 의해 자석에 붙은 자성분말(10)을 임의로 탈착이 용이하여 수면위로 쉽게 분리할 수 있으며, 단순히 동력전달용 감속모터의 가동에 필요한 전원만 있어도 자성분말(10)의 제거 가능성이 매우 높으며, 구조가 간단하고 제작이 매우 간편한 장점을 제공할 수 있다.
본 발명을 이용하면 석탄, 시멘트, 모래, 목재, 사료, 주물사, 재활용, 선광 등의 분야에서 철재를 분리하기 위한 비용을 최소화하여 기업의 제품 경쟁력을 확보할 수 있으며, 녹조 및 적조의 부영양화에 의한 수질의 황폐화를 보호하기 위한 특수한 수질환경분야에 기여할 수 있는 큰 장점을 가지고 있을 뿐만 아니라 종래의 전자석에 의한 철재분리에 따른 거대한 설비비를 크게 축소시켜 기업의 경쟁력을 크게 확보할 수 있을 뿐만 아니라 자성체의 분리효과가 우수하기 때문에 종래의 영구자석(142) 및 전자석의 단점을 해결할 수 있는 자성분리시스템을 제공할 수 있다.
이하, 본 발명을 다음의 실시예에 의하여 더욱 상세하게 설명하겠는 바, 본 발명이 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니다.
실시예 1
도 1에 도시한 바와 같이, 상기 구동모터(21)를 가동시키면 모터에 직결된 스프로킷(12)이 회전하면서 체인(13)이 구동되고, 이와 동시에 체인(13)에 장착된 영구자석(142)의 자력에 의해 수중에 존재하는 자성분말(10)이 보호커버(15) 표면에 잘 부착되도록 체인(13)의 상부에 네오듐(Nd)의 영구자석(142)을 촘촘히 배열하고, 체인(13) 상부의 일부에는 영구자석(142)을 장착하지 않아 자력을 제공할 수 없도록 하여 보호커버(15) 표면에 부착된 자성분말(10)이 구동모터(21)의 전기구동축의 최상부 지점에서 무자력에 의해 수면위로 자성분말(10)을 낙하시킬 수 있는 수중 자성분말 분리장치를 제작하여, 실험용 수조(19)에 장착하였다.
수조(19)는 일정량의 물이 공급되도록 유량계가 설치되고, 자성분말(10)이 일정량 공급될 수 있도록 천세산업(주)의 정량펌프를 설치한 후 유입수에 대한 자성분말(10)의 농도를 조절하였으며, 정량펌프의 정확한 유입을 위하여 일정량의 증류수에 자성분말(10)을 첨가하고, 물이 포함된 슬러리(Slurry)상태로 조제하였다.
유입수의 유입량을 10 리터/분으로 고정시키고, 보광화학(주)의 마그네타이 트(Magnetite)의 분말(평균입자의 크기: 0.25 ㎛)이 0.01 %의 농도로 유지되도록 정량펌프를 이용하여 자성분말(10) 슬러리를 공급하고, 유입수와 혼합한 후 이를 제작된 수중 자성분말 분리장치를 이용하여 자성분말(10)의 제거율을 확인하였다.
자성분말(10)의 제거율은 처리 전과 처리 후의 물을 정확히 1리터를 분취하여 수질오염공정시험방법 중 부유물질(SS; suspended solids)시험방법에 의해 수행하였으며, 처리시간을 확인하였다.
실시예 2
마그네타이트의 분말을 0.02 %의 농도로 유지한 것을 제외하고는 실시예1과 동일하게 수행하였다.
실시예3
마그네타이트 분말을 0.05 %의 농도로 유지한 것을 제외하고는 실시예1과 동일하게 수행하였다.
실시예 4
마그네타이트 분말을 0.10 %의 농도로 유지한 것을 제외하고는 실시예1과 동일하게 수행하였다.
실시예 5
마그네타이트 분말을 0.50 %의 농도로 유지한 것을 제외하고는 실시예1과 동일하게 수행하였다.
실시예 6
마그네타이트 분말을 1.00 %의 농도로 유지한 것을 제외하고는 실시예1과 동일하게 수행하였다.
실시예 7
동양제철화학(주)의 환원철(평균입자의 크기: 100 ㎛) 0.01 %의 농도로 유지한 것을 제외하고는 실시예1과 동일하게 수행하였다.
실시예 8
동양제철화학(주)의 환원철을 0.02 %의 농도로 유지한 것을 제외하고는 실시예1과 동일하게 수행하였다.
실시예 9
동양제철화학(주)의 환원철을 0.05 %의 농도로 유지한 것을 제외하고는 실시예1과 동일하게 수행하였다.
실시예 10
동양제철화학(주)의 환원철을 0.10 %의 농도로 유지한 것을 제외하고는 실시 예1과 동일하게 수행하였다.
실시예 11
동양제철화학(주)의 환원철을 0.50 %의 농도로 유지한 것을 제외하고는 실시예1과 동일하게 수행하였다.
실시예 12
동양제철화학(주)의 환원철을 1.00 %의 농도로 유지한 것을 제외하고는 실시예1과 동일하게 수행하였다.
비교예 1?12
실시예 1?12의 자성분말(10)이 존재하고 있는 물 1리터를 메스실린더로 옮기고, 끈이 달린 네오듐 자석을 이용하여 수동방식으로 메스실린더 내부에 10분 동안 침적한 후 수질오염공정시험방법의 부유물질 시험방법에 의해 자성분말(10)의 제거율을 확인하였다.
Figure 112009068152128-pat00001
상기 표 1에 나타낸 바와 같이, 비교예 1~12의 경우 수동방법에 의해 수중에 존재하고 있는 자성분말(10)을 제거할 경우 제거율이 미흡한 반면, 본 발명의 실시예 1~12의 경우 수중에 존재하고 있는 자성분말(10)의 제거율이 99 % 이상으로 나타났으며, 수중의 자성분말(10)의 농도가 높을수록 제거율이 낮아지는 경향이 나타났으며, 분말의 입자크기가 클수록 제거율이 높은 경향이 나타났고, 본 발명의 자성분말 분리장치를 이용할 경우 수중에 존재하고 있는 미세한 자성분말(10)이나 입자의 크기가 큰 자성분말(10)에 구애받지 않고, 자동화에 의해 연속적으로 수면위로 분리할 수 있음을 확인할 수 있었다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 수중 자성분말 분리장치가 수중에 존재하는 자성분말을 분리하는 모습을 보여주는 정면도
도 2는 도 1에서 A-A 단면도
도 3은 도 1에서 수중 자성분말 분리장치의 정면도
도 4는 도 3의 평면도
도 5는 도 3에서 수중 자성분말 분리장치의 일부 확대도
도 6은 도 1에서 자기력 발생수단이 체인에 장착되는 모습을 보여주는 분해도
도 7은 도 6의 저면 사시도
도 8은 도 7의 측면도
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10 : 자성분말 11 : 회전이송수단
12 : 스프로킷 13 : 체인
14 : 자기력 발생수단 15 : 보호커버
16 : 자성분말 분리가이드 17 : 장력조절수단
18 : 체인가이드 19 : 수조
20 : 볼트 21 : 구동모터
121 : 중심축 141 : 마그네틱 블록
142 : 영구자석 171 : 스크류
172 : 고정브라켓 173 : 고정블록
174 : 지지브라켓

Claims (8)

  1. 수중에 존재하는 자성분말(10)을 자기력에 의해 수면 위로 이송시켜주는 회전이송수단(11);
    상기 회전이송수단(11)의 내부에 회전 및 이동가능하게 장착되어 자기력을 발생시키는 수단으로서, 회전이송수단(11)의 체인(13) 상부에 동일선상으로 촘촘하게 배열된 다수의 마그네틱 블록(141)과, 상기 마그네틱 블록(141)의 일부에 장착된 영구자석(142)으로 구성되되, 상기 전체 마그네틱 블록(141) 중 85~95%에는 영구자석(142)이 내장되고, 5~15%에는 영구자석(142)이 내장되지 않도록 구성되는 자기력 발생수단(14);
    상기 회전이송수단(11)에 의해 이송된 자성분말(10)을 수면 위로 분리하는 분리가이드(16);
    상기 회전이송수단(11)에 구동력을 제공하는 구동모터;
    를 포함하며,
    자성분말 표면에 양전하의 물질로 표면 개질화한 후 음전하를 띄고 있는 부유물질이나 녹조 및 적조를 전하의 방법에 의해 쉽게 흡착하고, 이를 자석의 성질을 이용하여 수면 위로 고속제거할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 수중 자성분말 분리장치.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 회전이송수단(11)은 구동모터로부터 동력을 전달받아 회전하며, 상기 수저 및 수면 위에 각각 배치된 복수의 스프로킷(12);
    상기 자기력 발생수단(14)이 장착되며, 상기 스프로킷(12)을 연결하는 체인(13);
    상기 자기력 발생수단(14)을 보호하도록 회전이송수단(11)의 최외각부에 설치된 보호커버(15)를 포함하고, 상기 자성분말(10)이 자기력에 의해 보호커버(15)에 부착되며 자기력 발생수단(14)을 따라 수면 위로 이송되는 것을 특징으로 하는 수중 자성분말 분리장치.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 영구자석(142)은 바륨(Ba) 또는 스트론튬(Sr) 페라이트(Ferrite)의 세라믹 영구자석, 사마리움-코발트(Sm-Co) 또는 네오디움(NdFeB)의 회토류(Rare-earth) 영구자석, 알리코(Alico) 영구자석과 고무자석, 플라스틱 자석의 영구자석 중 선택된 적어도 하나 이상의 영구자석(142)인 것을 특징으로 하는 수중 자성분말 분리장치.
  6. 청구항 2에 있어서, 상기 분리가이드(16)는 보호커버(15)의 상단부 절곡점에 서 접선방향으로 연장 형성되는 수중 자성분말 분리장치.
  7. 청구항 2에 있어서, 상기 보호커버(15)는 철판(Fe plate), 저밀도폴리에틸렌(LDPE), 고밀도폴리에틸렌(HDPE), 폴리프로필렌(polypropylene, PP), 폴리스티렌(polystyrene, PS), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate, PET), 폴리아미드(polyamides, PA, 나일론), 폴리에스터(polyester, PES), 폴리염화비닐(polyvinyl chloride, PVC), 폴리우레탄(polyurethanes, PU), 폴리카보네이트(polycarbonate, PC), 폴리염화비닐리덴(polyvinylidene chloride, PVDC, 사란), 폴리테트라플루오르에틸렌(polytetrafluoroethylene, PTFE, 테플론), 폴리에테르에테르케톤(polyetheretherketone, PEEK, 폴리케톤), 폴리에테르이미드(polyetherimide, PEI, 울템) 중 선택된 적어도 하나 이상의 재료로 이루어진 것을 특징으로 하는 수중 자성분말 분리장치.
  8. 청구항 2에 있어서, 상기 스프로킷(12)에 연결된 체인(13)이 길이방향으로 늘어날 경우 팽팽하게 해주는 장력조절장치를 더 포함하고, 상기 장력조절장치는 스프로킷(12)을 지지하는 중심축(121)의 이동을 체인(13)의 길이방향으로 조절가능한 스크류(171)를 포함하는 것을 특징으로 하는 수중 자성분말 분리장치.
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