KR101192895B1 - 회전판 고형물 합체 분리기용 회전 로터 - Google Patents

회전판 고형물 합체 분리기용 회전 로터 Download PDF

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Abstract

본 발명은 로터 내부에 침전된 고형물을 털에 내기 위하여는 고정회전판 로터에 연계된 로터 위치변환 리프터를 상부로 이동시켜 고정회전판 로터를 가변회전판 로터에 분리해야 하며, 상기 리프터를 하부로 이동시켜 고정회전판 로터를 가변회전판 로터에 다시 결합시킨 후 유체에서 고형물을 분리하는 공정을 반복하게 된다. 이때, 고정회전판과 가변회전판이 차례로 로터 내부에서 바르게 정렬되도록 장치를 구성해야만 한다.

Description

회전판 고형물 합체 분리기용 회전 로터{Rotating Rotor of Rotational Coalescing Plate Particle Separator}
본 발명은 본 출원인의 대한민국 특허출원 제 10-2011-0000008호의 "회전판 고형물 합체 분리기"에 소개된 로터를 개선한 것으로서, 보다 상세하게는 고정회전판 로터와 가변회전판 로터로 구성되고, 고정회전판 하단부가 가변회전판 상단부가 접촉하게 되면, 가변 회전판이 미끄러져서 고정회전판 사이에 자동으로 정렬되는 회전판 고형물 합체 분리기용 회전 로터에 관한 것이다.
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발명자는 출원번호 10-2011-0000008(2011. 1. 2)로 회전판 고형물 합체 분리기에 대해 특허 출원하였다. 동 특허는 고정회전판으로 구성되는 고정회전판 로터 와 가변 회전판으로 구성된 가변회전판 로터를 이용하여 유체중의 미립자 또는 상호 섞이지 않는 유체를 분리할 수 있도록 되어있다.

위 출원의 고정회전판 로터에는 유체 또는 고형물입자의 특성과 기기의 규모에 따라 고정 회전판 30~60개가 등 간격으로 장착되며, 가변회전판 로터는 동일한 개수의 가변회전판이 등 간격으로 장착된다. 상기 2 개의 로터가 결합되어 고속으로 회전하면 미립자가 유체 에서 분리되어 로터 외측 면과 고정회전판 및 가변회전판의 방사상 끝 부분에 쌓이게 되고, 로터가 분리된 후 가변 회전판로터가 역 회전하여 가변회전판 위에 쌓여진 고형물을 털어내고, 고정회전판 위에 쌓여진 고형물은 가변회전판 상단에 부착된 고형물 분리판으로 긁어 낼 수 있다.
중력장에서 고형물 또는 입자의 침강 속도는 입자의 크기, 비중 차이 그리고 부유물의 점도에 직접 영향을 받는다. 원심력 하에서, 고형물 또는 입자의 침강 속도는 부유물의 특성과, 유체의 유속 및 원심분리기 크기와 체류시간 및 침전 경로에 의해 정해진다.
입자의 분리 속도가 작을 경우 입자가 로터 벽면에 도달하는데 필요한 긴 체류시간이 주어 지거나, 짧은 입자 통과 거리 또는 높은 각속도가 필요하다. 연속 운전이 필요한 산업용 원심분리기는 기기 구성과 유체의 특성 때문에 상기의 조건을 충족 시키는데 제약이 따른다.
원심분리기의 로터 내부에 가변회전판 및 고정회전판을 회전축을 중심으로 등 간격으로 배치하여 동일한 로터 내부 공간에 입자의 통과 경로를 최소화 함으로서 로터 용적과 유량에 따라 정해지는 일정한 체류시간 내에 입자가 회전판에 부착되어 유체로부터 효과적으로 분리되며, 입자의 분리 면적은 내장된 회전판의 회전 방향 쪽 총 면적에 상응하므로 기존의 연속식 원심분리기 보다 입자 분리 효율이 우수한 것이다.
본 발명의 목적은 동력 전달하는 각형 스플라인과 고정회전판 및 가변회전판의 기하학적인 구조 그리고 가변회전판 축을 지지하는 가변회전판 지지부의 배열 만으로, 고정회전판 로터가 가변회전판 로터에 결합될 때, 고정회전판 하단부가 가변회전판 상단부가 접촉하게 되면, 가변 회전판이 미끄러져서 고정회전판 사이에 자동으로 정렬되는 회전판 고형물 합체 분리기용 회전 로터를 제공하는 것이다.
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상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 회전판 고형물 합체 분리기용 회전 로터는 고정회전판 로터와 가변회전판 로터로 구성되고, 가변회전판 로터의 가변회전판은 방사상 외측 상단 코너가 120~140°로 절단되고, 고정회전판 로터의 고정회전판은 하단부가 고정회전판 지지봉을 기준으로 60~80°로 절단되어 하부 경사부가 형성되는 것을 특징으로 한다.
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본 발명에 따른 회전판 고형물 합체 분리기용 회전 로터는 고정회전판과 가변회전판 정렬을 위한 별도의 추가적인 동력 장치 없이도, 고정회전판과 가변회전판의 기하학적인 구조에 의해 고정회전판 로터와 가변회전판 로터가 결합될 때 가변 회전판이 미끄러져서 고정회전판 사이에 자동으로 정렬되는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 회전로터를 도시한 사시도
도 2는 고정회전판 로터를 도시한 측면도
도 3은 고정회전판을 도시한 측면도
도 4는 가변회전판 로터를 도시한 사시도
도 5는 가변회전판을 도시한 측면도
도 6은 로터 결합 개념도
본 발명에 따른 회전판 고형물 합체 분리기용 회전 로터는 고정회전판 로터(01)와 가변회전판 로터(06)로 구성된다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 고정회전판 로터는 고정 회전판(02), 로터 하우징(03), 고정회전판 지지판(04), 내부 각형 스플라인(05)으로 구성된다.
고정회전판(02)의 방사상 외측 수직면이 로터 하우징(03)의 내주면에 접하도록 용접되며, 고정회전판(02)의 상단부가 로터 하우징(03)의 상부면에 장착된 고정 회전판 지지판(04)의 홈(4-1)에 끼워져 로터가 고속으로 회전할 때 고정회전판(02)이 편재되지 않으며, 내부 각형 스플라인(05)의 상단부가 로터 하우징(03)의 상부면에 장착된다.
도 4 내지 도 6을 참조하면, 가변회전판 로터(06)는 가변회전판(07), 가변회전판 고정부재(08), 외측 각형 스플라인(09), 로터 휠(10)로 구성된다.
외측 각형 스플라인(09)의 하부 플랜지(09-1)가 볼트에 의해 로터 휠(10)에 장착되고, 로터 휠(10)의 유체 분산홈(10-1) 상부에 외측 각형 스플라인(09)의 하부 플랜지(09-1)가 배치되어, 유체가 로터 휠(10)의 센터에 형성된 구멍에서 로터 휠(10)의 유체 분산홈(10-1)을 통해 가변회전판(07)으로 공급될 수 있고, 원통형으로 형성된 가변회전판 고정부재(08)에 외측 각형 스플라인(09)이 끼워지며, 가변회전판 고정부재(08)의 외주면에 형성된 다수개의 수직홈(08-2)에 가변회전판(07)의 내측단에 형성된 원주형상의 회전축(07-1)이 장착되고, 외측 각형 스플라인(09)에 고정회전판 로터(01)의 내부 각형 스플라인(05)이 끼워지면, 가변회전판(07) 사이에 고정회전판(02)이 배치된다.
이때, 가변회전판(7)은 방사상 외측 상단 코너가 120~140°로 절단되어, 고정회전판 로터(01)가 가변회전판 로터(06)와 결합되로록 아래로 이동할 때, 고정회전판 로터(01)의 로터 하우징(03) 하단부가 가변회전판(07) 절단면(07-2)에 접촉하게 되면, 가변회전판(07)이 미끄러져서 로터 하우징(03) 내부로 모아지게 된다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 상기 고정회전판(02)은 하단부가 고정회전판 지지봉(02-1)을 기준으로 60~80°로 절단되어 하부 경사부(02-2)가 형성됨으로써, 고정회전판 로터(01)가 가변회전판 로터(06)와 결합되로록 아래로 이동될 때, 하부 경사부(02-2)가 가변회전판(07) 상단부에 접촉하게 되면, 가변회전판(07)이 하부 경사부(02-2)에 의해 미끄러져서 고정회전판(02) 사이에 정렬되게 한다.
이상으로, 본 발명은 고정회전판과 가변회전판 정렬을 위한 별도의 추가적인 동력 장치 없이도, 고정회전판과 가변회전판의 기하학적인 구조에 의해 고정회전판 로터와 가변회전판 로터가 결합될 때 가변 회전판이 미끄러져서 고정회전판 사이에 자동으로 정렬되는 장점이 있다. 본 발명에 다른 회전 로터는 고형물 입자를 유체에서 분리하는 장치에서 한정하여 설명하였으나, 본 발명의 권리 범위는 도면에 도시된 구조에 한정되는 것이 아니고 특허 청구범위에 기재된 사항과 균등한 범위의 모든 기술적 사상에 대하여 미친다고 할 것이다.
01 : 고정회전판 로터
02 : 고정회전판
02-1: 고정회전판 지지봉
03 : 로터 하우징
04 : 고정회전판 지지판
05 : 내측 각형 스플라인
06 : 가변회전판 로터
07 : 가변회전판
07-1: 가변회전판 지지봉
08 : 가변회전판 고정부
09 : 외측 각형 스플라인
10 : 가변회전판 로터 휠

Claims (1)

  1. 고정회전판(02)의 방사상 외측 수직면이 로터 하우징(03)의 내주면에 접하도록 용접되며, 고정회전판(02)의 상단부가 로터 하우징(03)의 상부면에 장착된 고정 회전판 지지판(04)의 홈(4-1)에 끼워져 로터가 고속으로 회전할 때 고정회전판(02)이 편재되지 않으며, 내부 각형 스플라인(05)의 상단부가 로터 하우징(03)의 상부면에 장착되는 고정회전판 로터(01)와,
    외측 각형 스플라인(09)의 하부 플랜지(09-1)가 볼트에 의해 로터 휠(10)에 장착되고, 로터 휠(10)의 유체 분산홈(10-1) 상부에 외측 각형 스플라인(09)의 하부 플랜지(09-1)가 배치되어, 유체가 로터 휠(10)의 센터에 형성된 구멍에서 로터 휠(10)의 유체 분산홈(10-1)을 통해 가변회전판(07)으로 공급될 수 있고, 원통형으로 형성된 가변회전판 고정부재(08)에 외측 각형 스플라인(09)이 끼워지며, 가변회전판 고정부재(08)의 외주면에 형성된 다수개의 수직홈(08-2)에 가변회전판(07)의 내측단에 형성된 원주형상의 회전축(07-1)이 장착되고, 외측 각형 스플라인(09)에 고정회전판 로터(01)의 내부 각형 스플라인(05)이 끼워지면, 가변회전판(07) 사이에 고정회전판(02)이 배치되는 가변회전판 로터(06)로 구성되고,
    상기 가변회전판(7)은 방사상 외측 상단 코너가 120~140°로 절단되고,
    상기 고정회전판(02)은 하단부가 고정회전판 지지봉(02-1)을 기준으로 60~80°로 절단되어 하부 경사부(02-2)가 형성되는 것을 특징으로 하는 회전판 고형물 합체 분리기용 회전 로터.
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