KR101453075B1 - 에어 블라스터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 에어 블라스터에 관한 것으로서, 공기를 저장하기 위한 에어 탱크와; 상기 에어 탱크에 고압의 공기를 공급할 수 있도록 상기 에어 탱크의 외부로부터 상기 에어 탱크 내부로 일 단이 연장된 에어 공급관과; 상기 에어 공급관의 타 단에 결합되어 상기 에어 공급관으로 고압의 공기를 공급하거나 차단할 수 있게 상기 에어 공급관의 유로를 개폐하는 밸브유닛과; 상기 에어 공급관의 일 단과 상기 에어 탱크의 일 측에 구비된 플랜지 사이에 설치되며, 상기 밸브유닛의 작동에 따라 상기 에어 공급관으로 공급되는 고압의 공기를 상기 에어 탱크 내부로 유입시키거나, 상기 에어 탱크에 저장된 고압의 공기를 상기 에어탱크 외부로 배출시키는 개폐수단;을 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 고압의 압축공기를 순간적으로 분사함으로써, 분체부 내부에 발생하는 랫홀 현상 및 분립체가 부착되는 것을 방지할 수 있다.

Description

에어 블라스터{Air blaster}

본 발명은 에어 블라스터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 호퍼, 사일로 등과 같은 분체부의 내벽에 부착된 분말 또는 분립체 등을 내벽으로부터 분리시키기 위해 분체부의 내벽에 고압의 에어를 분사하는 에어 블라스터에 관한 것이다.

통상적으로 제철소의 철광석 또는 원료 또는 연료(이하 분립체라 약칭함)가 저장 및 수송하는 호퍼(Hopper)나 사일로(Silo) 또는 싸이클론(Cyclone), 슈트 등의 내벽에는 분립체가 부착되거나 랫홀(rathole) 현상이 발생하여 배출이 원활하게 이루어지지 않게 되는 문제점이 있다.

이러한 점을 방지하기 위하여 분립체 내부에 고압의 압축공기를 순간적으로 분사하여 호퍼, 사일로, 싸이클론, 슈트 등의 막힘이나 분립체 간에 서로 부착되는 브릿지 현상 등이 발생되는 것을 방지하고 있다.

이러한 에어 블라스터(air blaster)의 일 예가 한국 공개특허 제10-2006-82708호에는 '에어 블라스터'가 게시되어 있고, 한국 등록실용신안 제20-0117428호에는 에어 브라스터에 '에어 탱크노즐의 분진 역류 방지장치'가 게시되어 있다.

공개특허 제10-2006-82708호에 게시된 에어 블라스터는 압축탱크와, 이 압축 탱크로부터 압축공기가 주입되고 타측으로 배출되는 에어 작동관과; 압축공기가 배출되는 에어 작동관측 끝단 내측에 에어 작동관보다 작은 직경으로 중첩 형성되며, 끝단에 걸림단이 형성되는 에어 배출관과; 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 구조 이으므로 대형화가 어렵고, 가요성 차단대가 쉽게 손상되는 경향이 있다. 따라서 주기적인 유지 보수가 필요하다.

특히, 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 향상시며, 작동압력을 높일 수 있는 에어 블라스터를 제공함에 있다.

상기와 같은 문제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 에어 블라스터는 공기를 저장하기 위한 에어 탱크와; 상기 에어 탱크에 고압의 공기를 공급할 수 있도록 상기 에어 탱크의 외부로부터 상기 에어 탱크 내부로 일 단이 연장된 에어 공급관과; 상기 에어 공급관의 타 단에 결합되어 상기 에어 공급관으로 고압의 공기를 공급하거나 차단할 수 있게 상기 에어 공급관의 유로를 개폐하는 밸브유닛과; 상기 에어 공급관의 일 단과 상기 에어 탱크의 일 측에 구비된 플랜지 사이에 설치되며, 상기 밸브유닛의 작동에 따라 상기 에어 공급관으로 공급되는 고압의 공기를 상기 에어 탱크 내부로 유입시키거나, 상기 에어 탱크에 저장된 고압의 공기를 상기 에어탱크 외부로 배출시키는 개폐수단;을 구비하는 것을 특징으로 한다.

상기 개폐수단은 상기 에어 공급관의 유로와 연통되게 형성되고, 상기 에어 공급관을 통해 공급되는 고압의 공기가 유입되는 실린더유닛과; 상기 밸브유닛의 작동에 따라 상기 실린더유닛의 내부에서 상기 실린더유닛을 따라 왕복 이동하면서, 상기 에어 공급관을 통해 공급되는 고압의 공기를 상기 실린더유닛을 거쳐 상기 에어 탱크 내부로 유입시키기 위한 제1유로를 개방함과 동시에 상기 에어 탱크 내부에 저장된 공기를 상기 실린더유닛을 거쳐 상기 에어 탱크 외부로 배출시키기 위한 제2유로를 폐쇄하는 제1동작을 수행하거나, 상기 제1유로를 폐쇄함과 동시에 상기 제2유로를 개방하는 제2동작을 수행하는 피스톤유닛;을 구비하는 것을 특징으로 한다.

상기 실린더유닛은 상기 유로와 연통되는 제1중공부가 내부에 마련되고 외주면에 상기 제1중공부와 상기 에어 탱크를 연통시키는 공기유입구가 형성된 제1실린더와, 상기 제1실린더의 하부에 상기 제1중공부와 연통되는 제2중공부가 내부에 마련되고 외주면에 상기 제2중공부와 상기 에어 탱크를 연통시키는 공기배출구가 형성된 제2실린더와, 상기 공기유입구에 설치되어 상기 제1실린더 내부의 압력에 따라 상기 공기유입구를 개폐하는 역류방지부를 포함하고, 상기 피스톤유닛은 상기 제1실린더의 내경에 대응되는 외경을 갖고 상기 제1중공부에 삽입되어 상기 제1중공부를 따라 왕복 이동하는 제1헤드와, 제2실린더의 내경에 대응되는 외경을 갖고 상기 제2중공부에 삽입되어 상기 제2중공부를 따라 이동하는 제2헤드와, 상기 제1헤드와 상기 제2헤드를 연동시키도록 상기 제1헤드와 제2헤드를 연결하는 로드와, 상기 제1실린더와 상기 제2실린더를 구획하도록 형성된 격벽과 상기 제1헤드 사이에 개재되어 상기 제1헤드를 탄성 바이어스시키는 탄성부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 고압의 압축공기를 순간적으로 분사함으로써, 분체부 내부에 발생하는 랫홀 현상 및 분립체가 부착되는 것을 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 에어 블라스터의 사용 상태를 나타낸 단면도.
도 2는 도 1에 도시된 에어 블라스터의 확대단면도.
도 3은 도 2에 도시된 블라스터의 작동 예를 설명하기 위한 단면도.
도 4는 도 2에 도시된 블라스터의 또 다른 작동 예를 설명하기 위한 단면도.

이하, 첨부된 도면을 참조하면 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 에어 블라스터에 대하여 상세하게 설명한다.

도 1 내지 도 4에는 본 발명에 따른 에어 블라스터(1)가 도시되어 있다. 도 1 내지 도 4를 참조하면, 에어 블라스터(1)는 분체부(2)에 설치되는 것으로서 공기를 저장하기 위한 에어 탱크(10)와; 상기 에어 탱크(10)에 고압의 공기를 공급할 수 있도록 상기 에어 탱크(10)의 외부로부터 상기 에어 탱크(10) 내부로 일 단이 연장된 에어 공급관(20)과; 상기 에어 공급관(20)의 타 단에 결합되어 상기 에어 공급관(20)으로 고압의 공기를 공급하거나 차단할 수 있게 상기 에어 공급관(20)의 유로(21)를 개폐하는 밸브유닛(30)과; 상기 에어 공급관(20)의 일 단과 상기 에어 탱크(10)의 일 측에 구비된 플랜지(15) 사이에 설치되며, 상기 밸브유닛(30)의 작동에 따라 상기 에어 공급관(20)으로 공급되는 고압의 공기를 상기 에어 탱크(10) 내부로 유입시키거나, 상기 에어 탱크(10)에 저장된 고압의 공기를 상기 에어 탱크(10) 외부로 배출시키는 개폐수단(40);을 구비한다.

에어 탱크(10)는 공기를 저장할 수 있도록 저장공간(11)을 가지며, 공기를 고압으로 충전할 수 있도록 견고한 금속소재로 형성된다.

에어 공급관(20)은 고압의 공기를 통과시킬 수 있도록 내부에 유로(21)가 형성되어 있고, 일 단이 에어 탱크(10)의 내부로 연장되어 있으며, 타 단은 에어 탱크(10) 외부로 노출되게 설치되어 있다. 에어 공급관(20)의 단부는 에어 탱크(10)의 상단으로부터 플랜지(15)를 향하여 소정길이 연장되어 있다.

밸브유닛(30)은 에어 탱크(10)의 외부로 노출되게 설치된 에어 공급관(20)에 설치되어 컴프레서와 같은 공기압축기(미도시)와 연결된 압축공기배관(31)으로부터 공급되는 압축공기를 에어 공급관(20)으로 공급되게 유로(21)를 개방하거나, 공기압축기로부터 공급되는 압축공기를 에어 공급관(20)으로 공급되지 않도록 유로(21)를 차단하거나, 일 측에 구비된 외기유입관(32)을 통해 에어 공급관(20)으로 외기를 유입시킬 수 있도록 유로(21)와 외기를 연통시키도록 되어 있다. 상기 밸브유닛(30)은 3 way valve를 적용한다.

개폐수단(40)은 밸브유닛(30)의 작동에 따라 에어 공급관(20)으로 공급되는 고압의 공기를 에어 탱크(10) 내부로 유입시키거나, 에어 탱크(10)에 저장된 고압의 공기를 에어 탱크(10) 외부로 배출시키는 것으로서 실린더유닛(50)과, 피스톤유닛(60)을 구비한다.

실린더유닛(50)은 에어 공급관(20)의 유로(21)와 연통되게 형성되고, 에어 공급관(20)을 통해 공급되는 고압의 공기가 유입되는 부분으로서, 제1실린더(51)와, 제2실린더(52)와, 역류방지부(53)를 구비한다.

제1실린더(51)는 에어 공급관(20)의 유로(21)와 연통되는 제1중공부(51a)가 내부에 마련되고 외주면에 제1중공부(51a)와 에어 탱크(10)를 연통시키는 공기유입구(51b)가 형성되어 있다.

제2실린더(52)는 제1실린더(51)의 하부에 제1중공부(51a)와 연통되는 제2중공부(52a)가 내부에 마련되고 외주면에 제2중공부(52a)와 에어 탱크(10)를 연통시키는 공기배출구(52b)가 형성되어 있다.

역류방지부(53)는 공기유입구(51b)에 설치되어 제1실린더(51) 내부의 압력에 따라 공기유입구(51b)를 개폐하는 것으로서, 판스프링(53a)을 적용한다. 상기 역류방지부(53)는 판스프링(53a) 외에도 외력에 의해 탄성적으로 휨 가능한 탄성패드를 적용할 수도 있다.

피스톤유닛(60)은 밸브유닛(30)의 작동에 따라 실린더유닛(50)의 내부에서 실린더유닛(50)을 따라 왕복 이동하면서, 에어 공급관(20)을 통해 공급되는 고압의 공기를 실린더유닛(50)을 거쳐 에어 탱크(10) 내부로 유입시키기 위한 제1유로(21)를 개방함과 동시에 에어 탱크(10) 내부에 저장된 공기를 실린더유닛(50)을 거쳐 에어 탱크(10) 외부로 배출시키기 위한 제2유로(21)를 폐쇄하는 제1동작을 수행하거나, 제1유로(21)를 폐쇄함과 동시에 제2유로(21)를 개방하는 제2동작을 수행하는 부분으로서 제1헤드(61)와, 제2헤드(62)와, 로드(63)와, 탄성부재(64)를 포함한다.

제1헤드(61)는 제1실린더(51)의 내경에 대응되는 외경을 갖고 제1중공부(51a)에 삽입되어 제1중공부(51a)를 따라 왕복 이동가능하게 되어 있다.

제2헤드(62)는 제2실린더(52)의 내경에 대응되는 외경을 갖고 제2중공부(52a)에 삽입되어 제2중공부(52a)를 따라 왕복 이동가능하게 되어 있다.

로드(63)는 제1헤드(61)가 제1실린더(51)를 따라 왕복 이동할 때, 제2헤드(62)를 제1헤드(61)의 이동과 동일하게 이동시킬 수 있도록 제1헤드(61)와 제2헤드(62)를 서로 연결한다.

탄성부재(64)는 제1헤드(61)가 공기유입구(51b)를 폐쇄하는 방향으로 탄성 바이어스시키도록 제1실린더(51)와 제2실린더(52)를 구획하도록 형성된 격벽(54)과, 상기 제1헤드(61) 사이에 개재되어 있다.

상기의 제1유로(21)는 각각 에어 공급관(20)의 유로(21)에서부터 제1실린더(51)의 제1중공부(51a) 를 거쳐 제1실린더(51)의 공기유입구(51b)에 이르는 경로이고, 제2유로(21)는 에어 탱크(10)의 저장공간(11)으로부터 제2실린더(52)의 공기배출구(52b) 및 제2실린더(52)의 제2중공부(52a)를 거쳐 에어 탱크(10)의 플랜지(15)에 이르는 경로를 말한다.

이하에서는 상술한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 에어 블라스터(1)의 작용을 상세하게 설명한다.

에어 탱크(10)에 공기를 충전할 때에는 먼저 밸브유닛(30)을 조작하여 에어컴프레서(air compressor)와 같은 공기압축기(미도시)를 통해 고압으로 압축된 공기를 에어 공급관(20)으로 공급한다. 에어 공급관(20)으로 고압의 공기가 공급되면 도면에 도시된 바와 같이 압축공기의 힘에 의해 제1실린더(51) 내부에 이동가능하게 설치된 제1헤드(61)가 제2실린더(52) 측을 향하여 밀리면서 제1실린더(51)에 구비된 공기유입구(51b)가 개방되며, 이에 따라 압축공기는 제1유로(21)를 따라서 저장공간(11)으로 이동된다.

이때, 제1헤드(61)와 연동하는 제2헤드(62) 또한 제1헤드(61)의 이동방향과 동일한 방향으로 제2실린더(52)를 따라 이동하면서 제2실린더(52)에 구비된 공기배출구(52b)를 폐쇄한다.

고압의 공기가 에어 탱크(10)로 주입되는 도중에는 압력에 의해 역류방지부(53)가 공기유입구(51b)를 개방하고 있고, 제2실린더(52)가 공기배출구(52b)를 폐쇄하고 있기 때문에 제1유로(21)를 통해 에어 탱크(10)로 유입되는 공기는 지속적으로 충전할 수 있다.

에어 탱크(10)에 공기가 설정된 압력으로 충전되면 밸브유닛(30)을 조작하여 압축공기의 유입을 차단하여 유로(21)를 폐쇄한다. 이때, 유로(21)와 제1중공부(51a) 내부의 압력이 에어 탱크(10) 내의 저장공간(11)의 압력과 동일하게 변하면서 역류방지부(53)가 공기유입구(51b)를 폐쇄한다. 또한, 유로(21)와 제1중공부(51a)의 압력이 에어 탱크(10) 내의 압력과 동일한 수준의 압력으로 유지되기 때문에 제1헤드(61)부와 제2헤드(62)부의 위치는 변하지 않는다. 즉, 제2헤드(62)부가 공기배출구(52b)를 지속적으로 폐쇄한다.

에어 탱크(10)에 저장된 고압의 공기를 배출할 때에는 밸브유닛(30)을 조작하여 에어 공급관(20)의 유로(21)를 외기와 연통되게 함으로써, 유로(21) 및 제1실린더(51)의 압력을 대기압과 동일한 압력이 되게 한다. 밸브유닛(30)의 조작과 동시에 제1실린더(51) 내부의 압력이 해제되며, 탄성부재(64)에 의해 제1헤드(61)부가 제1실린더(51)의 상단 측으로 이동한다.

제1헤드(61)부와 함께 제2헤드(62)부 또한 제1실린더(51) 측을 향하여 상방으로 이동하면서 제2실린더(52)의 공기배출구(52b)가 즉시 개방되며, 공기배출구(52b)가 개방됨과 동시에 에어 탱크(10)의 압축공기가 제2중공부(52a)와 플랜지(15)의 통로를 통해 폭발적으로 배출된다.

상기와 같이 고압의 공기를 폭발적으로 분사하도록 된 본 발명에 따른 에어 블라스터(1)는 호퍼, 사일로, 싸이클론, 슈트 등과 같은 분체부에서 발생하는 랫홀(rathole) 문제를 손쉽게 해결할 수 있을 뿐만 아니라, 분체부 내벽에 분립체가 부착되는 것을 방지할 수 있다.

본 발명에 따른 에어 블라스터(1)는 도시된 예와 다르게 이물질에 의해 내부 유로(21)가 막힌 배관을 뚫는 경우에도 적용할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 에어 블라스터는 도면에 도시된 일 실시 예를 참조로 설명하였으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술분야에서 통상의 지식을 가진자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.

따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호의 범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의해서 정해져야 할 것이다.

1 : 에어 블라스터 10 : 에어 탱크
20 : 에어 공급관 21 : 유로
30 : 밸브유닛 31 : 압축공기배관
32 : 외기유입관 40 : 개폐수단
50 : 실린더유닛 51 : 제1실린더
52 : 제2실린더 53 : 역류방지부
60 : 피스톤유닛 61 : 제1헤드
62 : 제2헤드 63 : 로드
64 : 탄성부재

Claims (3)

1. 공기를 저장하기 위한 에어 탱크와;
   상기 에어 탱크에 고압의 공기를 공급할 수 있도록 상기 에어 탱크의 외부로부터 상기 에어 탱크 내부로 일 단이 연장된 에어 공급관과;
   상기 에어 공급관의 타 단에 결합되어 상기 에어 공급관으로 고압의 공기를 공급하거나 차단할 수 있게 상기 에어 공급관의 유로를 개폐하는 밸브유닛과;
   상기 에어 공급관의 일 단과 상기 에어 탱크의 일 측에 구비된 플랜지 사이에 설치되며, 상기 밸브유닛의 작동에 따라 상기 에어 공급관으로 공급되는 고압의 공기를 상기 에어 탱크 내부로 유입시키거나, 상기 에어 탱크에 저장된 고압의 공기를 상기 에어탱크 외부로 배출시키는 개폐수단;을 구비하고,
   상기 개폐수단은 상기 에어 공급관의 유로와 연통되게 형성되고, 상기 에어 공급관을 통해 공급되는 고압의 공기가 유입되는 실린더유닛과; 상기 밸브유닛의 작동에 따라 상기 실린더유닛의 내부에서 상기 실린더유닛을 따라 왕복 이동하면서, 상기 에어 공급관을 통해 공급되는 고압의 공기를 상기 실린더유닛을 거쳐 상기 에어 탱크 내부로 유입시키기 위한 제1유로를 개방함과 동시에 상기 에어 탱크 내부에 저장된 공기를 상기 실린더유닛을 거쳐 상기 에어 탱크 외부로 배출시키기 위한 제2유로를 폐쇄하는 제1동작을 수행하거나, 상기 제1유로를 폐쇄함과 동시에 상기 제2유로를 개방하는 제2동작을 수행하는 피스톤유닛;을 구비하며,
   상기 실린더유닛은 상기 유로와 연통되는 제1중공부가 내부에 마련되고 외주면에 상기 제1중공부와 상기 에어 탱크를 연통시키는 공기유입구가 형성된 제1실린더와, 상기 제1실린더의 하부에 상기 제1중공부와 연통되는 제2중공부가 내부에 마련되고 외주면에 상기 제2중공부와 상기 에어 탱크를 연통시키는 공기배출구가 형성된 제2실린더와, 상기 공기유입구에 설치되어 상기 제1실린더 내부의 압력에 따라 상기 공기유입구를 개폐하는 역류방지부를 포함하고,
   상기 피스톤유닛은 상기 제1실린더의 내경에 대응되는 외경을 갖고 상기 제1중공부에 삽입되어 상기 제1중공부를 따라 왕복 이동하는 제1헤드와, 제2실린더의 내경에 대응되는 외경을 갖고 상기 제2중공부에 삽입되어 상기 제2중공부를 따라 이동하는 제2헤드와, 상기 제1헤드와 상기 제2헤드를 연동시키도록 상기 제1헤드와 제2헤드를 연결하는 로드와, 상기 제1실린더와 상기 제2실린더를 구획하도록 형성된 격벽과 상기 제1헤드 사이에 개재되어 상기 제1헤드를 탄성 바이어스시키는 탄성부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 에어 블라스터.
   
2. 삭제
3. 삭제

Images