KR101541921B1 - 분말제거장치 및 입체 분리 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 분립체(粉粒體)를 포함하는 혼합기(混合氣)의 필터면에서의 체류시간이 길어, 분체(粉體)나 섬유상, 봉상의 물체를 효율적으로 입체(粒體)로부터 분리할 수 있는 분말제거장치 및 이를 사용한 입체 분리 시스템을 제공하는 것을 과제로 한다.

상기 과제를 해결하기 위해 본 발명의 분말제거장치 및 이를 사용한 입체 분리 시스템은, 센터 파이프(11)가 배치된 케이싱(12)과, 케이싱(12)과 센터 파이프(11) 사이에 설치되고, 하단이 개구된 필터 파이프(13)와, 분립체 분리부(1)의 상부에 설치되며, 혼합기를 필터 파이프(13)와 센터 파이프(11) 사이의 공간에 도입하는 분립체 흡입구(15)와, 분립체 흡입구(15)보다도 구경(口徑)이 크고, 또한, 케이싱(12)의 원심으로부터의 거리가 분립체 흡입구(15)보다도 커지도록 분립체 분리부(1)의 하부에 설치되며, 필터 파이프(13)와 케이싱(12) 사이의 공간의 공기를 배출하는 공기 흡인구(17)를 가지고, 필터 파이프(13)에는 그 내벽면을 타고 이동하는 혼합기의 나선상의 흐름을 따라서 긴 구멍형상의 필터 구멍이 배열되어 있는 것을 특징으로 한다.

Description

분말제거장치 및 입체 분리 시스템{Powder removing device and granule object separation system}

본 발명은 공기와 분립체(粉粒體)의 혼합기(混合氣)를 와실(渦室) 내에서 나선상으로 유동시켜서 입체(粒體)를 분리하는 분말제거장치에 관한 것으로, 특히 입체와 분체를 효율적으로 분리할 수 있는 분말제거장치 및 이를 사용한 입체 분리 시스템에 관한 것이다.

최근, 수지 성형품은 높은 품질이 요구되고 있어, 원료가 되는 펠릿 등의 입체를 사출성형기를 비롯한 각종 성형기에 공급하기 전에, 입체에 부착되어 있는 분진 등의 이물질을 제거하는 기술이 요구되고 있다. 즉, 펠릿 등의 입체에는 그들이 서로 부딪힘으로써 발생한 분말상의 미소한 파편이나, 공기 중에 포함되는 먼지 등의 이물질이 부착되어 있기 때문에, 그들의 미소한 이물질을 입체로부터 분리할 필요가 있다.

입체에 부착되어 있는 미소한 이물질을 입체로부터 분리하는 것을 목적으로 한 종래기술로서, 특허문헌 1에 개시되어 있는 「분말제거장치」가 있다.

[특허문헌 1] 일본국 특허공개 제2007-50354호 공보

그러나, 특허문헌 1에 개시되는 발명은 장치의 상부로부터 분립체를 흡인하여, 공기 입구와 동일한 직경의 위치로부터 공기 흡인을 하고 있었기 때문에, 혼합기의 흐름은 세로방향이 주류인 완만한 나선상이 된다. 따라서, 충분한 회전이 얻어지지 않아 필터면에서의 체류시간이 짧아져, 분체나 섬유상의 혼입물의 분리효율을 높이기 어렵다는 점에서 개량의 여지가 있었다.

본 발명은 이와 같은 문제를 감안하여 이루어진 것으로, 분립체를 포함하는 혼합기의 필터면에서의 체류시간이 길어, 분체나 섬유상, 봉상의 물체를 효율적으로 입체로부터 분리할 수 있는 분말제거장치 및 이를 사용한 입체 분리 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 제1 태양으로서, 분립체와 공기의 혼합기로부터 입체를 분리하는 분말제거장치로서, 중심에 원통형의 심재(心材)가 배치된 원통상의 케이싱을 구비한 분리부와, 케이싱과 심재 사이에 설치되고, 하단이 개구된 원통상의 필터와, 분리부의 상부에 설치되고, 혼합기를 필터와 심재 사이의 공간에 도입하는 분립체 흡입구와, 분립체 흡입구보다도 구경(口徑)이 크고, 또한, 케이싱의 원심으로부터의 거리가 이 케이싱의 원심으로부터 분립체 흡입구의 설치위치까지의 거리보다도 커지도록 분리부의 하부에 설치되며, 필터와 케이싱 사이의 공간으로부터 공기를 배출하는 공기 흡인구를 가지고, 필터에는 분립체 흡입구로부 터 공기 흡인구를 향하여 필터의 내벽면을 타고 나선상으로 흐르는 혼합기의 흐름을 따라 긴 구멍형상의 필터 구멍이 배열되어 있어, 혼합기에 포함되는 필터 구멍의 폭보다도 작은 물체는 필터를 통과시켜서 공기 흡인구로부터 공기와 함께 배출되는 동시에, 필터의 내벽면을 따라서 이 필터의 하단에까지 도달한 입체는, 이 필터의 하단의 개구로부터 낙하시키는 것을 특징으로 하는 분말제거장치를 제공하는 것이다.

또한, 상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 제2 태양으로서, 상기 본 발명의 제1 태양의 분말제거장치와, 공기 흡인구에 접속되는 부압 발생장치와, 분립체 흡입구에 접속되는 관상(管狀) 부재를 갖는 것을 특징으로 하는 입체 분리 시스템을 제공하는 것이다.

본 발명에 의하면, 분립체를 포함하는 혼합기의 필터면에서의 체류시간이 길어, 분체나 섬유상, 봉상의 물체를 효율적으로 입체로부터 분리할 수 있는 분말제거장치 및 이를 사용한 입체 분리 시스템을 제공할 수 있다.

도 1에 본 발명의 바람직한 실시형태의 분말제거장치의 구성을 나타낸다. (a)는 단면도, (b)는 측면도, (c)는 상면도이다. 이 장치는 분립체 분리부(1)와 저류부(2)를 구비하고 있다. 또한, 도 2는 본 실시형태의 분말제거장치의 내부구조를 나타내는 단면 사시도이다.

분립체 분리부(1)는 센터 파이프(11)와 케이싱(12)이 대략 동심(同心)에 배 치되어 있고, 그들 사이에 필터 파이프(13)가 삽입되어 있다. 이것에 의해, 분립체 분리부(1)는 3층 구조의 원통상으로 되어 있다. 분립체 분리부(1)의 상부에는 클램프 등을 이용하여 케이싱(12)에 대해 탈착 가능한 캡(14)이 설치되어 있다. 캡(14)에는 분립체를 포함한 혼합기를 장치 내에 도입하기 위한 분립체 흡입구(15)가 설치되어 있다. 또한, 캡(14)을 떼어냄으로써, 센터 파이프(11) 및 필터 파이프(13)가 노출된 상태가 되어, 필터 파이프(13)를 교환하는 것이 가능하다.

센터 파이프(11) 및 필터 파이프(13)의 하측의 단면은 저류 탱크(21)에까지 도달하고 있다. 또한, 센터 파이프(11)의 하단부는 폐색(閉塞)되어 있고, 필터 파이프(13)의 하단부는 개구되어 있다.

케이싱(12)의 하부에서는 필터 파이프(13)와 케이싱(12) 사이의 공간이 넓어져, 대략 고리상의 공간인 공기 흡인부(16)를 형성하고 있다. 공기 흡인부(16)에는 분립체 흡입구(15)보다도 대구경의 공기 흡인구(17)가 설치되어 있다. 케이싱(12)의 원심으로부터 공기 흡인구(17)의 설치위치까지의 거리는, 케이싱(12)의 원심으로부터 분립체 흡입구(15)의 설치위치까지의 거리보다도 크게 되어 있다. 공기 흡인부(16)와 저류 탱크(21)는 칸막이판(18)에 의해서 가로막혀 있다.

저류 탱크(21)의 하부에는 셔터(22)가 설치되어 있어, 저류 탱크(21) 내에 축적된 입체를 탱크 밖으로 배출할 수 있다.

도 3에 필터 파이프(13)의 필터면을 확대하여 나타낸다. 필터 파이프(13)에는 긴 구멍형상의 필터 구멍이 형성되어 있다. 도면 중의 화살표는 장치 구동시에 공기가 흐르는 방향을 표시하고 있다. 도시하는 바와 같이, 필터 구멍은 구동시에 공기가 흐르는 방향을 따라서 배열되어 있다.

도 4에 나타내는 바와 같이, 분립체 흡입구(15)에는 호스나 파이프 등의 관상 부재가 접속되고, 관상 부재의 타단은 분립체가 든 탱크에 삽입된다.

또한, 공기 흡인구(17)에는 흡인 블로어 등의 부압 발생장치가 접속된다.

분말제거장치의 작동에 대해서 설명한다.

공기 흡인구(17)에 접속된 부압 발생장치를 구동하면, 공기 흡인부(16) 내의 공기가 공기 흡인구(17)로부터 배기되어, 공기 흡인부(16)의 기압이 저하된다. 이것에 의해, 센터 파이프(11)와 필터 파이프(13) 사이의 공간의 공기가 필터 파이프(13)를 통해 공기 흡인부(16)로 이동하여, 이 공간의 기압이 저하된다. 센터 파이프(11)와 필터 파이프(13) 사이의 공간의 기압이 저하됨으로써, 분립체 흡입구(15)로부터는 분립체를 포함한 혼합기가 유입된다.

도 5에 나타내는 바와 같이, 분립체 흡입구(15)로부터 장치 내에 흡입된 혼합기는, 필터 파이프(13)의 내벽을 따르는 나선상의 기류가 되어 아래방향으로 향한다. 이때, 입체에 부착되어 있는 분체나 섬유상의 이물질 등은 선회류에서 발생하는 원심력의 작용에 의해서 분리된다.

공기 흡인구(17)는 필터 파이프(13)의 바깥쪽에 설치되어 있기 때문에, 필터 파이프(13)의 내벽 근방에서는 필터를 빠져나가는 방향의 기류도 발생하고 있다. 이 때문에, 입체로부터 분리되어 필터 파이프(13)를 따라서 흐르는 선회류에 포함되어 있는 분체나 이물질은 필터 파이프(13)로 끌어당겨진다. 이때, 도 6에 나타내는 바와 같이, 필터 구멍의 폭보다도 작은 물체는 필터 구멍을 용이하게 통과한다.

또한, 도 7(a)에 나타내는 바와 같이, 종래와 같이 필터 구멍이 원형이나 정사각형이면, 필터면에 끌어당겨진 물체는 필터 구멍끼리 사이의 프레임상의 부분에 충돌하기 쉽기 때문에, 필터 구멍을 용이하게 통과할 수 없다. 한편, 도 7(b)에 나타내는 바와 같이, 이물질의 제거효율을 높이기 위해 필터를 성기게 한 경우는, 본래 제거하고자 하지 않은 크기의 물체(입체)까지도 필터를 통과해 버리게 되어 바람직하지 않다.

특히, 도 8(a)에 나타내는 바와 같이, 봉상이나 섬유상의 이물질은 필터 구멍끼리의 프레임상의 부분에 충돌하기 어려워지기 때문에, 효율적으로 필터를 통과시킬 수 있다. 한편, 도 8(b)에 나타내는 바와 같이 필터 구멍이 원형이나 정사각형인 경우는, 이물질의 방향에 따라서는 필터 구멍끼리 사이의 프레임 부분에 충돌해 버리는 경우가 있어, 효율적으로 필터를 통과시키는 것은 불가능하다.

필터 구멍을 통과하여 필터 파이프(13)와 케이싱(12) 사이로 이동한 분체나 봉상이나 섬유상의 이물질은, 필터 파이프(13)와 케이싱(12) 사이의 공간을 나선을 그리듯이 선회하여, 공기 흡인부(16)에 도달한다. 공기 흡인부(16)에 도달한 이물질은 공기 흡인구(17)로부터 배출된다.

한편, 분체나 섬유상의 이물질이 제거된 입체는 필터 구멍을 통과하지 않고, 자중(自重)에 의해서 필터 파이프(13)를 따라서 낙하해 간다. 필터 파이프(13)의 하단부까지 도달한 선회류에 포함되는 입체는 필터 파이프(13) 하단의 개구로부터 저류 탱크(21) 내로 낙하하여, 저류 탱크(21) 내에 축적된다.

저류 탱크(21) 내에 축적된 입체의 양이 일정량이 되면, 부압 발생장치를 정 지시킨 후 셔터(22)를 엶으로써, 저류 탱크(21) 내의 입체가 배출된다.

본 실시형태의 분말제거장치는, 케이싱(12)의 원심으로부터 공기 흡인구(17)의 설치위치까지의 거리가, 케이싱(12)의 원심으로부터 분립체 흡입구(15)의 설치위치까지의 거리보다도 크게 되어 있기 때문에, 필터 파이프(13)의 내벽을 따른 혼합기의 흐름은 축방향의 흐름보다도 둘레방향의 흐름이 주류가 되어, 권수(捲數)가 많은 나선상이 된다. 따라서 필터면에서의 체류시간이 길어지기 때문에, 입체의 파편 등의 분체나 섬유상의 혼합물 등을 충분히 제거할 수 있다.

또한, 필터 구멍이 긴 구멍형상으로, 혼합기의 흐름을 따라서 배열되어 있기 때문에, 특히 봉상이나 섬유상의 혼합물을 효율적으로 제거할 수 있다.

또한, 상기 실시형태는 본 발명의 바람직한 실시의 일례로서, 본 발명은 이것에 한정되지 않고 다양한 변형이 가능하다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시형태의 분말제거장치의 구성을 나타내는 도면이다.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시형태의 분말제거장치의 구조를 나타내는 단면 사시도이다.

도 3은 필터 구멍의 형상을 나타내는 도면이다.

도 4는 입체 분리 시스템의 구성을 나타내는 도면이다.

도 5는 분말제거장치 내에서의 공기의 흐름을 나타내는 도면이다.

도 6은 필터 구멍의 폭보다도 작은 물체만이 필터를 통과하는 상태를 나타내는 도면이다.

도 7은 필터 구멍보다도 작은 물체가 필터에 다시 튀어오르는 상태, 및 필터를 통과시키고자 하지 않은 크기의 물체가 필터를 통과해 버리는 상태를 나타내는 도면이다.

도 8은 필터 구멍을 긴 구멍형상으로 함으로써 길고 가느다란 형상의 물체가 필터를 통과하기 쉬워지는 상태를 나타내는 도면이다.

부호의 설명

1 분립체 분리부

2 저류부

11 센터 파이프

12 케이싱

13 필터 파이프

14 캡

15 분립체 흡입구

16 공기 흡인부

17 공기 흡인구

18 칸막이판

21 저류 탱크

22 셔터

Claims (4)

1. 분립체(粉粒體)와 공기의 혼합기(混合氣)로부터 입체(粒體)를 분리하는 분말제거장치로서,

   중심에 하단부가 폐색(閉塞)된 센터 파이프가 배치된 원통상의 케이싱을 구비한 분리부와,

   상기 케이싱과 상기 센터 파이프 사이에 설치되고, 하단이 개구된 필터 파이프와,

   상기 분리부의 상부에 설치되고, 상기 혼합기를 상기 필터 파이프와 상기 센터 파이프 사이의 공간에 도입하는 분립체 흡입구와,

   상기 분립체 흡입구보다도 구경이 크고, 또한, 상기 케이싱의 원심으로부터의 거리가 이 케이싱의 원심으로부터 상기 분립체 흡입구의 설치위치까지의 거리보다도 커지도록 상기 분리부의 하부에 설치되며, 상기 필터 파이프와 상기 케이싱 사이의 공간으로부터 공기를 배출하는 공기 흡인구를 가지고,

   상기 필터 파이프에는 상기 분립체 흡입구로부터 상기 공기 흡인구를 향하여 상기 필터 파이프의 내벽면을 타고 나선상으로 흐르는 상기 혼합기의 흐름을 따라 긴 구멍형상의 필터 구멍이 배열되어 있어,

   상기 혼합기에 포함되는 상기 필터 구멍의 폭보다도 작은 물체는, 상기 필터 파이프를 통과시켜서 상기 공기 흡인구로부터 공기와 함께 배출되는 동시에, 상기 필터 파이프의 내벽면을 따라서 이 필터 파이프의 하단에까지 도달한 입체는, 이 필터 파이프의 하단의 개구로부터 낙하시키는 것을 특징으로 하는 분말제거장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 분리부의 상부에는 탈착 가능한 캡이 장착되어 있어, 이 캡을 떼어냄으로써 상기 필터 파이프를 교환 가능한 것을 특징으로 하는 분말제거장치.
3. 제1항에 있어서,

   상기 필터 파이프의 하단의 개구로부터 낙하한 입체를 저류하는 탱크를 갖는 것을 특징으로 하는 분말제거장치.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항의 분말제거장치와, 상기 공기 흡인구에 접속되는 부압 발생장치와, 상기 분립체 흡입구에 접속되는 관상 부재를 갖는 것을 특징으로 하는 입체 분리 시스템.

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