KR101552516B1 - Ｓｕｓ316 하우징으로 이루어진 봉자석과 이를 이용하여 이물질을 분리하는 자력 선별 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자력을 이용하여 이물질을 제거하는 자력 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 액상, 고상 또는 곡물가루와 같이 분쇄기를 이용한 분쇄 과정에서 혼입된 금속가루와 같은 이물질을 자력으로 분리할 수 있는 봉자석에 관한 것이다.
이러한 본 발명은 스틸 유스 스테인리스(STEEL USE STAINLESS, SUS) 316으로 형성되는 하우징과 하우징의 내부공간에 5mm 이상 15mm 이하의 두께로 형성되는 복수 개의 자석이 서로 같은 극을 마주보면서 배치되고, 자석들 사이에 계철 또는 공기층이 배치되는 자석부를 포함한다.

Description

ＳＵＳ316 하우징으로 이루어진 봉자석과 이를 이용하여 이물질을 분리하는 자력 선별 장치{magnet made of SUS316 housing and magnetic device for separating debris using the magnet}

본 발명은 SUS316 하우징으로 이루어진 봉자석과 이를 이용하여 이물질을 분리하는 자력 선별 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 액상, 고상 또는 곡물가루와 같이 분쇄기를 이용한 분쇄 과정에서 혼입된 금속가루와 같은 이물질을 자력으로 분리할 수 있는 SUS316 하우징으로 이루어진 봉자석과 이를 이용하여 이물질을 분리하는 자력 선별 장치에 관한 것이다.

일반적으로 고추가루, 쌀가루 등과 같은 식재료는 원재료인 농산물은 수확 및 건조 후 이를 분쇄기를 이용하여 소정의 입도를 가지는 가루로 분쇄한 후 적당한 용도로 사용하게 된다. 이러한 고추가루 등을 분쇄하는 방법은 서로 대응하는 2개의 분쇄 스크류의 사이에 건조된 고추를 투입하고, 분쇄 스크류를 회전시키면서 그 외주면에 형성된 분쇄날과 분쇄날이 원재료를 부수고 찢어내어 고운 가루로 형성시키는 방법이 사용된다. 물론 이러한 고추가루를 분쇄하기 위해서는 상기와 같은 방법을 수회 반복하면서, 더욱 고운 형태의 고추가루로 분쇄한다.

그런데 종래의 이러한 고추가루 분쇄방법은 많은 문제점이 발생되고 있다. 먼저 요즘 들어 수입되어 들어오는 건조된 고추의 경우, 그 중량을 높이기 위해 고추의 내부에 철심이나 철편들을 넣는 경우도 있고, 이러한 사실이 방송 매체를 통해 고발되고 있는 실정이다. 특히, 이러한 철심이나 철편을 내부에 가진 고추가 가루로 분쇄된다면, 철심이나 철편도 함께 가루 형태로 분쇄되어, 고추가루에 혼합되어 음식물에 투입되고, 결국 이는 인체에까지 유입되어 치명적인 영향을 미칠 수 있다. 또한, 원재료의 분쇄 가공 과정에서 분쇄 스크류의 분쇄날이 강한 압력으로 맞닿은 상태로 모터의 힘에 의해 회전하게 된다. 이 경우 강한 압력으로 분쇄날이 서로 맞부딪혀 회전하면서 조금씩 마모가 되며, 마모에 의한 금속가루가 고추가루에 혼합되고 있다.

등록특허 10-1074524

따라서, 본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 곡물가루와 같이 분쇄기를 이용한 분쇄 과정에서 혼입된 금속가루와 같은 이물질을 자력으로 분리할 수 있는 SUS316 하우징으로 이루어진 봉자석과 이를 이용하여 이물질을 분리하는 자력 선별 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

그러나, 본 발명의 목적들은 상기에 언급된 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

전술한 본 발명의 목적은, 스틸 유즈 스테인리스(STEEL USE STAINLESS, SUS) 316으로 형성되는 하우징과 하우징의 내부공간에 5mm 이상 15mm 이하의 두께로 형성되는 복수 개의 자석이 서로 같은 극을 마주보면서 배치되고, 자석들 사이에 계철 또는 공기층이 배치되는 자석부를 포함하는 SUS316 하우징으로 이루어진 봉자석을 제공함으로써 달성될 수 있다.

또한, 하우징의 일단 또는 타단을 덮으면서 체결되는 하우징의 뚜껑에는 외부로부터 이물질, 액상, 고상 또는 곡물가루가 들어가는 차단할 수 있는 이물질 차단부가 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 하우징은 탄소(C) 0.001~0.08 질량%, 규소(Si) 0.001~1.0 질량%, 망간(Mn) 0.001~2.0 질량%, Cr(크롬) 16~18 질량%, 니켈(Ni) 10~14 질량% 및 몰리브덴(Mo) 2.0~3.0 질량%의 성분을 포함하고, 나머지 성분은 철 또는 비철합금인 것을 특징으로 한다.

또한, 하우징의 외부면에는 외부둘레를 따라 오목한 홈이 복수 개로 형성되고, 홈은 내부공간에 서로 같은 극을 마주보면서 배열되는 자석의 위치에 대응되도록 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 하우징의 외부면에는 점진적으로 증가한 후 점진적으로 하강하는 산과 점진적으로 하강한 후 점진적으로 증가하는 골이 형성되고, 골은 내부공간에 서로 같은 극을 마주보면서 배열되는 자석의 위치에 대응되도록 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 자석의 자력특성치는 N45 이상 N50 이하로 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 전술한 본 발명의 목적은, 봉자석이 복수 개로 배열되어 곡물가루에 혼입되는 이물질을 선별하는 선별부, 선별부의 일단에 체결되어 곡물가루가 투입되는 투입부 및 선별부의 타단에 체결되어 선별부를 통해 이물질이 제거된 곡물가루를 제공받아 배출하는 배출부를 포함하는 SUS316 하우징으로 이루어진 봉자석을 이용하여 이물질을 분리하는 자력 선별 장치를 제공함으로써 달성될 수 있다.

전술한 바와 같은 본 발명에 의하면 액상, 고상 또는 곡물가루에 혼입된 미세한 금속가루를 촘촘하게 배치되는 자석을 통해 강하게 끌여 당김으로써, 액상, 고상 또는 곡물가루에 혼입된 금속가루를 효율적으로 제거시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 전술한 바와 같은 본 발명에 의하면 액상, 고상 또는 곡물가루로부터 금속가루를 효율적으로 제거시킴으로써, 식품에 대한 안정성과 신뢰성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석 되어서는 아니 된다.
도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 SUS316 하우징으로 이루어진 봉자석의 사시도이고,
도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 SUS316 하우징으로 이루어진 봉자석의 분해도이고,
도 3은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 SUS316 하우징으로 이루어진 봉자석의 상세도이고,
도 4는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 SUS316 하우징으로 이루어진 봉자석의 자력세기를 설명하기 위한 도이고,
도 5는 본 발명의 제1 실시 예에 따라 실험하여 SUS316 하우징으로 이루어진 봉자석의 자력세기를 나타낸 도이고,
도 6은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 SUS316 하우징으로 이루어진 봉자석의 상세도이고,
도 7은 본 발명의 제3 실시 예에 따른 SUS316 하우징으로 이루어진 봉자석의 상세도이고,
도 8은 본 발명의 제4 실시 예에 따른 SUS316 하우징으로 이루어진 봉자석의 상세도이고,
도 9는 본 발명의 본 발명의 실시 예에 따른 SUS316 하우징으로 이루어진 봉자석을 이용하여 이물질을 분리하는 자력 선별 장치의 블록도이고.
도 10a 내지 도 10d는 본 발명의 실시 예에 따른 SUS316 하우징으로 이루어진 봉자석을 이용하여 이물질을 분리하는 자력 선별 장치가 적용되는 예시를 나타낸 도이다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대해서 설명한다. 또한, 이하에 설명하는 실시 예는 특허청구범위에 기재된 본 발명의 내용을 부당하게 한정하지 않으며, 본 발명의 실시 예에서 설명되는 구성 전체가 본 발명의 해결 수단으로서 필수적이라고는 할 수 없다.

도 1 내지 도 4을 살펴보면, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 SUS316 하우징으로 이루어진 봉자석(100)은 하우징(110)과 자석부(130)로 구성된다.

하우징(110)은 소정의 면적을 가지는 밑면과 소정의 길이를 가지는 입체형상으로 형성된다. 이러한 하우징(110)은 소정의 내부공간을 형성하면서 상단은 전방이 개방되고, 하단은 밀폐되어 형성된다. 하우징(110)의 상단에는 하우징(110)의 상단을 덮으면서 체결되는 하우징(110)의 뚜껑(111)이 형성될 수 있다.

여기서 하우징(110)은 상단이 개방되고 하단이 밀폐되는 것을 도시하였으나 이에 한정되는 것은 아니며, 상단이 밀폐되고, 하단이 개방되고, 하단을 덮으면서 체결되는 뚜껑(111)이 형성될 수 있다. 또는, 상단과 하단이 모두 개방되어 상단과 하단 각각에 뚜껑(111)이 형성될 수 있다.

또한, 하우징(110)은 다양한 입체 형상으로 형성될 수 있다. 도 1에서는 밑면이 원형상인 원기둥형상으로 도시하였으나 이에 한정되는 것은 아니며, 밑면이 다각형형상인 다각기둥형상으로 형성될 수 있다.

또한, 하우징(110) 또는 하우징(110)의 뚜껑(111)에는 외부로부터 이물질, 액상, 고상 또는 곡물가루가 들어가는 차단할 수 있는 이물질 차단부(미도시)가 형성될 수 있다. 이러한 이물질 차단부(미도시)는 탄성이 있는 물질로 형성되는 것이 바람직하다.

이러한 이물질 차단부는 하우징(110)에 체결되어 형성되거나 하우징(110)의 뚜껑(111)에 체결되어 형성될 수 있다. 이와 같이, 이물질 차단부가 배치됨으로써, 이물질, 액상, 고상 또는 곡물가루로부터 하우징(110)의 내부에 배치되는 자석을 보호할 수 있다. 이에 따라, 이물질, 액상, 고상 또는 곡물가루가 자석에 닿아 부식되는 것을 미연에 방지할 수 있다.

또한, 하우징(110)은 일정한 모양의 구멍으로 금속을 눌러 짜서 뽑아내어 자른 면이 일정한 모양의 구멍과 실질적으로 동일한 면적과 크기를 가지고, 길이가 긴 파이프를 생산할 수 있다. 이러한 공정을 플러그 인발이라 하며, 하우징(110)은 플러그 인발 공정을 통해 용이하게 생산할 수 있다.

이와 같이, 플러그 인발 공정을 통해 하우징(110)을 생산함으로써, 하우징(110)의 내측과 외측을 효율적으로 압축할 수 있다. 이에 따라. 하우징(110)의 내측과 외측의 강도가 증가될 수 있다.

따라서, 하우징(110)의 외경을 줄이면서 강도를 개선할 수 있기 때문에 하우징(110)의 두께(t)는 실질적으로 0.35t 이상 0.45t로 형성되는 것이 바람직하다.

여기서는 플러그 인발 공정을 통해 하우징을 생산한다고 설명하였으나 이에 한정되는 것은 아니며, 하우징(110)을 플라스틱을 포함하여 구성될 수도 있다.

또한, 하우징(110)은 스틸 유스 스테인리스(STEEL USE STAINLESS, SUS) 316으로 형성된다. 즉, 하우징(110)은 탄소(C) 0.001~0.08 질량%, 규소(Si) 0.001~1.0 질량%, 망간(Mn) 0.001~2.0 질량%, Cr(크롬) 16~18 질량%, 니켈(Ni) 10~14 질량% 및 몰리브덴(Mo) 2.0~3.0 질량%의 성분을 포함하면서 나머지 성분은 철 또는 비철합금이다. 이와 같이, 본 발명의 하우징(110)은 종래보다 크롬(Cr) 함유량을 감소시키고, 니켈(Ni) 함유량을 증가시키면서 몰리브덴(Mo)을 첨가시킴으로써, 내식성을 개선시킬 수 있다.

게다가, 하우징(110)을 형성하는 SUS316은 다른 SUS 지질 중 가장 철 함유량이 낮기 때문에 외측으로 자력이 더 발생될 수 있다. 이에 따라, 자석부(130)에서 발생되는 자력이 하우징(110)을 경유하면서 하우징(110)에 포함되는 낮은 철성분에 의해 소모되는 자력의 양이 적어짐으로써, 자력을 더욱 효율적으로 발생할 수 있다.

또한, 본 발명의 하우징(110)은 종래보다 탄소(C)함유량이 낮아 내입계부식성이 우수하기 때문에 염분 등 부식요인이 많은 환경 등에 효율적으로 사용될 수 있다.

지금까지 설명한 바와 같이, 본 발명의 하우징(110)은 철 또는 비철합금에 탄소(C) 0.001~0.08 질량%, 규소(Si) 0.001~1.0 질량%, 망간(Mn) 0.001~2.0 질량%, Cr(크롬) 16~18 질량%, 니켈(Ni) 10~14 질량% 및 몰리브덴(Mo) 2.0~3.0 질량%의 성분을 포함함으로써, 내식성이 강해지고, 하우징(110)의 두께를 얇게 형성할 수 있다.

이에 따라, 자석부(130)에서 발생하는 자력을 더욱 효과적으로 외부로 전달할 수 있다. 따라서, 액상, 고상 또는 곡물가루에 혼입된 금속가루를 용이하게 추출하여 곡물가루와 분리시킬 수 있다.

자석부(130)는 하우징(110)의 내부공간에 배치되어 자력을 외부로 방출한다. 이러한 자석부(130)는 일정량의 자력을 방출하는 입체형상의 자석(130a,130b)이 다수 개로 배열될 수 있다.

이러한 자석은 5mm 이상 15mm 이하의 두께로 형성된다. 여기서 자석이 5mm 이하로는 제작하기가 매우 어려우며, 15mm 이상의 두께로 형성하면 자석 간의 간격이 넓어져 자력이 상대적으로 약해질 수 있다. 이에 따라, 자석은 5mm 이상 15mm 이하의 두께로 형성되는 것이 바람직하며, 가장 바람직하게는 8mm 이상 12mm 이하의 두께로 형성되는 것이다.

이때 길이방향으로 절단한 자석부의 단면은 하우징(110)의 단면이 수용할 수 있는 형상이라면 어떠한 형상으로도 형성될 수 있다. 바람직하게는 자석부의 단면은 하우징(110)의 단면이 실질적으로 동일한 형상으로 형성되는 것이다.

이와 같이, 자석부(130)의 단면과 하우징(110)의 단면이 실질적으로 동일하게 형성됨으로써, 자석부(130)가 하우징(110)에 용이하게 삽입될 수 있다. 자석부(130)의 밑면은 하우징(110)부의 밑면과 동일한 형상으로 형성하되, 크기는 작게 형성될 수 있다.

또한, 다수 개로 배열되는 자석(130a,130b)과 자석(130a,130b) 사이에는 계철(150)이 배치된다. 즉, 다수 개로 배열되는 자석(130a,130b)들 사이에 계철(150)이 서로 반복적으로 중첩되고, 자석(130a,130b)과 이웃하는 자석(130a,130b)은 서로 같은 극을 마주보면서 배열된다.

즉, 도 2 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 자석(130a,130b)은 N극(130a)과 N극(130a), S극(130b)과 S극(130b)이 서로 마주 보도록 배열되며, 각각의 N극(130a)과 N극(130a) 사이 또는 각각의 S극(130b)과 S극(130b) 사이에 계철(150)이 배치될 수 있다.

이와 같이, 계철(150)이 배치됨으로써, N극(130a)과 N극(130a) 사이 또는 각각의 S극(130b)과 S극(130b) 사이의 간극을 줄일 수 있다. 따라서, 동일한 하우징(110)의 내부에 계철(150)에 의해 간극이 줄어든 만큼 더 많은 자석들을 삽입할 수 있다.

이때 자석(130a,130b)과 이웃하는 자석(130a,130b)이 서로 동일한 극성이 마주보도록 배열되기 때문에 동일한 극성 간에 강한 반발력이 형성될 수 있다. 즉, 하우징(110)의 내부에 동일한 극성들끼리 배치되는 복수 개의 자석들마다 강한 반발력이 형성되기 때문에 하우징에 배치되는 전체적인 자석(130a,130b)에서 발생되는 자력을 극대화시킬 수 있다. 이에 대한 자세한 설명은 후술하기로 한다.

도 4에 도시된 바와 같이, 자석(130a,130b)과 이웃하는 자석(130a,130b)이 서로 동일한 극성이 마주보도록 배열되는 위치에서 강력한 반발력이 발생하기 때문에 N극(130a)과 S극(130b)가 배열되는 위치에서 상대적으로 자력의 세기가 증가되는 것을 알 수 있다.

이에 따라, 액상, 고상 또는 곡물가루에 혼입된 금속가루를 용이하게 추출하여 분리시킬 수 있다.

여기서 자석(130a,130b)의 두께(W1)는 5mm 이상 15mm 이하로 형성되는 것이 바람직하며, 계철(150)의 두께(W2)도 1mm 이상 3mm 이하로 형성되는 것이 바람직하다. 이러한 자석(130a,130b)의 두께(W1)와 계철(150)의 두께(W2)가 형성됨으로써, 동일한 길이의 하우징(110)에 더 많은 자석(130a,130b)이 촘촘하게 배열될 수 있다.

이와 같이, 자석부(130)의 자석(130a,130b)이 하우징(110)에 촘촘하게 배열됨으로써, 반대 극성을 가지는 자석(130a,130b) 간에 발생되는 강한 자력의 세기의 범위를 증가시킬 수 있다. 이에 따라, 액상, 고상 또는 곡물가루에 혼입된 이물질인 금속가루를 넓은 범위에서 추출할 수 있기 때문에 이물질 제거 효율을 향상시킬 수 있다.

즉, 종래의 봉자석에서는 일반적으로 자석이 20MM 두께 이상이 배치되면서 1만 가우스가 발생되어 자력의 특성치가 N38 또는 N35 만이 적용할 수밖에 없었다. 이와 달리, 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 SUS316 하우징으로 이루어진 봉자석(100)은 하우징(110)이 SUS 316L로 형성되고, 자석(130a,130b)이 5mm 이상 15mm 이하의 두께로 형성되면서 자석(130a,130b) 간의 간극까지 줄일 수 있어 종래의 봉자석보다 더욱더 많은 자석(130a,130b)을 하우징(110)에 배치시킬 수 있다.

이와 같이, 본 발명의 봉자석은 자석(130a,130b)이 5mm 이상 15mm 이하의 두께에 1만 가우스로 제작될 수 있기 때문에 자력의 특성치가 N45 이상 N50 이하로 용이하게 적용될 수 있어 자력을 효율적으로 극대화시킬 수 있다.

즉, 본 발명의 봉자석은 5mm 이상 15mm 이하의 두께인 자석(130a,130b)이 서로 같은 극을 바라보면서 복수 개로 배치됨으로써 자석의 N극(130a)과 S극(130b) 사이에 일정한 띠형으로 자력선이 나타날 수 있다. 이와 같이, 형성되는 띠형 부분에서 자력이 발생하기 때문에 띠가 촘촘할수록 더 많은 자력이 발생될 수 있다. 이에 따라, 액상, 고상 또는 곡물가루에 혼입된 금속가루를 더욱 용이하게 추출하여 곡물가루와 분리시킬 수 있다.

도 6을 살펴보면, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 봉자석(200)은 하우징(210)과 자석부(230)로 구성된다.

이러한, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 봉자석에 해당하는 각각의 구성요소들에 대한 기능 및 그것들 간의 유기적인 관계는 제1 실시 예에 따른 봉자석(100)에 해당하는 각각의 구성요소들에 대한 기능 및 그것들 간의 유기적인 관계와 동일하므로, 이것에 대한 각각의 부연설명들은 이하 생략하기로 한다.

도 6에 도시된 바와 같이, 하우징(210)의 외부면에는 외부둘레를 따라 오목한 홈(212)이 복수 개로 형성될 수 있다. 이러한 홈(212)은 일정한 간격으로 이격되면서 형성되고, 하우징(210)의 내부에 위치하는 자석부(230)에 대응하여 형성될 수 있다. 이때 오목한 홈(212)은 자석부(230)의 내부공간에 서로 다른 극을 마주보면서 배열되는 자석의 위치에 대응되도록 형성될 수 있다.

이와 같이, 홈(212)이 자석부(230)의 내부공간에 서로 다른 극을 마주보면서 배열되는 자석의 위치와 실질적으로 대응되도록 형성됨으로써, 다른 극성에 의해 발생되는 강한 자력과 서로 동일한 극성에 의해 발생되는 강한 반발력을 통해 액상, 고상 또는 곡물가루에 혼입된 금속가루를 분리하여 홈(212)에 수집되도록 유도할 수 있다.

게다가 홈(212)에 금속가루가 수집됨으로써, 이동하는 액상, 고상 또는 곡물가루와의 충돌을 줄일 수 있다. 이에 따라, 더욱 효율적으로, 액상, 고상 또는 곡물가루에 혼입된 금속가루를 분리하는 동시에 추출할 수 있다.

도 7을 살펴보면, 본 발명의 제3 실시 예에 따른 봉자석은 하우징(310)과 자석부(330)로 구성된다.

이러한, 본 발명의 제3 실시 예에 따른 봉자석(300)에 해당하는 각각의 구성요소들에 대한 기능 및 그것들 간의 유기적인 관계는 제1 실시 예에 따른 봉자석(100)에 해당하는 각각의 구성요소들에 대한 기능 및 그것들 간의 유기적인 관계와 동일하므로, 이것에 대한 각각의 부연설명들은 이하 생략하기로 한다.

하우징(310)의 외부면에는 외부둘레를 따라 점진적으로 증가한 후 점진적으로 하강하는 산(312)과 점진적으로 하강한 후 점진적으로 증가하는 골(313)이 형성될 수 있다. 여기서 산(312)과 골(313)은 차례로 배열되어 형성된다.

이러한 산(312)은 일정한 간격으로 이격되면서 형성되고, 하우징(310)의 내부에 위치하는 자석부(330) 중 서로 같은 극성이 배열되는 영역에 대응하여 형성될 수 있고, 골(313)은 일정한 간격으로 이격되면서 형성되고, 하우징(310)의 내부에 위치하는 자석부(330) 중 다른 극성이 배열되는 영역에 대응하여 형성될 수 있다. 이때 산(312)은 자석부(130)의 계철(150)이 형성되는 위치와 실질적으로 대응되어 형성될 수 있다.

여기서 도 7에 도시된 바와 같이, 골(313)이 형성되는 하우징(310)의 두께(t4)는 산(312)이 형성되는 하우징(310)의 두께(t3)보다 두껍게 형성될 수 있다.

즉, 산(312)과 대응되어 형성되는 계철(150)이 위치하는 영역은 자석(230a,230b)들이 서로 동일한 극성으로 마주보도록 배열되는 영역이다. 이와 같이, 하우징의 내부에 동일한 극성들끼리 배치되는 복수 개의 자석들마다 발생되는 강한 반발력을 통해 액상, 고상 또는 곡물가루에 혼입된 금속가루를 용이하게 분리하여 골(313)에 수집되도록 유도할 수 있다.

게다가 골(313)에 금속가루가 수집됨으로써, 이동하는 액상, 고상 또는 곡물가루와의 충돌을 줄일 수 있다. 이에 따라, 더욱 효율적으로, 액상, 고상 또는 곡물가루에 혼입된 금속가루를 분리하는 동시에 추출할 수 있다.

즉, 산(312)과 이웃하는 산(312) 사이에서 점진적으로 하강하면서 형성되는 골(313)에 금속가루를 넓게 수집하는 동시에 이동하는 액상, 고상 또는 곡물가루와의 충돌을 줄일 수 있기 때문에 금속가루를 빠르게 추출할 수 있다.

도 8을 살펴보면, 본 발명의 제4 실시 예에 따른 봉자석(400)은 하우징(410)과 자석부(430)로 구성된다.

이러한, 본 발명의 제4 실시 예에 따른 봉자석(400)에 해당하는 각각의 구성요소들에 대한 기능 및 그것들 간의 유기적인 관계는 제1 실시 예에 따른 봉자석(100)에 해당하는 각각의 구성요소들에 대한 기능 및 그것들 간의 유기적인 관계와 동일하므로, 이것에 대한 각각의 부연설명들은 이하 생략하기로 한다.

하우징(410)에 대한 설명은 제1, 실시 예 내지 제3 실시 예를 통해 충분히 예측할 수 있기 때문에 이에 대한 자세한 설명은 생략하기로 한다.

자석부(430)는 하우징(410)의 내부공간에 배치되어 자력을 외부로 방출한다. 이러한 자석부(430)는 일정량의 자력을 방출하는 입체형상의 자석(430a,430b)이 다수 개로 배열될 수 있다. 즉, 입체형상으로 형성되는 자석부(430)는 소정의 면적을 가지는 밑면과 소정의 두께를 가질 수 있다.

이때 길이방향으로 절단한 자석부(430)의 단면은 하우징(110)의 단면과 실질적으로 동일한 형상으로 형성될 수 있다. 이에 대한 자세한 설명은 앞에서 설명하였으므로 여기서는 생략하기로 한다.

또한, 다수 개로 배열되는 자석(430a,430b)과 자석(430a,430b) 사이에는 공기층(450)이 배치된다. 즉, 다수 개로 배열되는 자석(430a,430b)들 사이에 공기층(450)이 서로 반복적으로 중첩되고, 자석(430a,430b)과 이웃하는 자석(430a,430b)은 서로 같은 극을 마주보면서 배열된다.

즉, 도 8에 도시된 바와 같이, 자석(430a,430b)은 N극(430a)과 N극(430a), S극(430b)과 S극(430b)이 서로 마주 보도록 배열되며, 각각의 N극(430a)과 N극(430a) 사이 또는 각각의 S극(430b)과 S극(430b) 사이에 공기층(450)이 배치될 수 있다.

이와 같이, 공기층(450)이 배치됨으로써, N극(430a)과 N극(430a) 사이 또는 각각의 S극(430b)과 S극(430b) 사이에 소정의 공간이 형성되고, 동일한 극성을 가지는 자석(430a,430b) 간에 강한 반발력이 발생될 수 있다. 이에 따라, N극(430a)과 S극(430b) 사이에 상대적으로 강한 자력이 발생되어 액상, 고상 또는 곡물가루에 혼입된 금속가루를 용이하게 추출하여 분리시킬 수 있다.

여기서 자석(430a,430b)의 두께가 얇아지면 상대적으로 자력의 세기가 강해지는 동시에 동일한 극성을 가지는 자석(430a,430b)들 간에 발생되는 반발력이 더 크게 작용되기 때문에 전체적으로 자력의 세기를 더욱 증가시킬 수 있다.

이에 따라, 하우징(410)에 배치되는 자석부(430)를 이용하여 고자력을 효율적으로 유도할 수 있다.

또한, 제4 실시 예에서도 제2 실시 예 또는 제3 실시 예에서 언급한 하우징(210)의 외부면에는 외부둘레를 따라 오목한 홈(212)이 형성되거나 하우징(310)의 외부면에는 외부둘레를 따라 점진적으로 증가한 후 점진적으로 하강하는 산(312)과 점진적으로 하강한 후 점진적으로 증가하는 골(313)이 형성할 수 있다.

도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명의 SUS316 하우징으로 이루어진 봉자석을 이용하여 이물질을 분리하는 자력 선별 장치(100)는 투입부(1100), 선별부(1200) 및 배출부(1300)를 포함하여 구성된다.

투입부(1100)는 액상 또는 분쇄된 곡물가루가 투입되도록 형성된다. 이러한 투입부(1100)는 액상 또는 곡물가루가 외부로 이탈되지 않고 후술할 선별부(1200)에 제공될 수 있는 형상이라면 어떠한 형상이라도 상관이 없다.

선별부(1200)는 투입부(1100)로부터 제공되는 액상 또는 분쇄된 곡물가루에 혼입된 금속가루를 선별하도록 SUS316 하우징으로 이루어진 봉자석이 배열되어 형성된다. 이러한 선별부(1200)는 SUS316 하우징으로 이루어진 봉자석을 진동시키거나 회전하도록 형성하여 보다 용이하게 금속가루를 추출하도록 형성할 수 있다.

이때 선별부(1200)는 적어도 하나 이상의 SUS316 하우징으로 이루어진 봉자석이 일정한 간격을 유지하면서 배치되는 하나의 열로 형성될 수도 있고, 하나의 열이 적어도 2개 이상이 쌓여서 형성될 수도 있다. 선별부(1200)에 대한 자세한 설명은 후술하기로 한다.

배출부(1300)는 선별부(1200)로부터 제공되는 액상 또는 분쇄된 곡물가루가 외부로 배출되도록 형성된다. 이러한 배출부(1300)는 선별부(1200)를 통해 금속가루가 제거된 액상 또는 분쇄된 곡물가루가 소정의 공간에 저장될 수 있도록 배출된다.

도 10a 내지 도 10d에 도시된 바와 같이 선별부(1200)는 다양하게 형성될 수 있다.

도 10a 및 도 10b에 도시된 바와 같이, 깔대기 형상으로 형성되는 투입부(1100)의 하단에 선별부(1200)가 배치될 수 있다. 이러한 선별부(1200)는 굵기가 다른 SUS316 하우징으로 이루어진 봉자석이 2열로 이격되어 배열될 수 있다. 또는, 투입부(1100)의 하단의 형상 또는 분쇄되는 곡물가루의 크기에 따라, 굵기와 길이가 다른 SUS316 하우징으로 이루어진 봉자석이 이격되어 배열될 수 있다.

즉, 투입부(1100)의 하단의 단면이 원형 또는 다각형일 경우 선별부(1200)에 배열되는 SUS316 하우징으로 이루어진 봉자석은 원형 또는 다각형 형상에 맞도록 배열을 다르게 할 수 있다.

이때 배열되는 SUS316 하우징으로 이루어진 봉자석이 움직이지 않도록 봉자석의 상단 또는 하단에는 고정부재가 배치될 수 있다.

또한, 도 10a와 10b에서는 선별부(1200)에 배열되는 SUS316 하우징으로 이루어진 봉자석이 같은 방향으로 배열되는 것을 도시하였으나 이에 한정되는 것은 아니며, 제1 열에 배치되는 SUS316 하우징으로 이루어진 봉자석이 제1 방향으로 배열되면, 제2 열에 SUS316 하우징으로 이루어진 봉자석은 제1 방향과 교차되는 제2 방향으로 배열되거나 대각선 방향인 제3 방향으로 배열되어 메쉬 형상으로 형성될 수도 있다.

지금까지는 투입부(1100)와 배출부(1300)가 수직방향으로 형성되어 분쇄되는 곡물가루가 상하방향으로 진행하면서 투입부(1100)와 배출부(1300) 사이에 배치되는 선별부(1200)에 의해 곡물가루에 혼입되는 금속가루를 추출한 것을 설명하였으나 이에 한정되는 것은 아니며, 투입부(1100)와 배출부(1300)가 수평방향 또는 대각선방향으로 형성될 수도 있다.

또한, 도 10c에 도시된 바와 같이, 선별부(1200)는 투입부(1100)와 배출부(1300) 사이에 배치되고, 투입부(1100)와 배출부(1300)는 수평방향으로 형성되어 분쇄되는 곡물가루를 좌우방향 또는 우좌방향으로 진행하면서 곡물가루에 혼입되는 금속가루를 선별부(1200)에서 추출할 수 있다.

선별부(1200)는 도 10c에 도시된 바와 같이, 위에서 아랫방향으로 체결되도록 형성된다. 여기서 선별부(1200)의 상단에는 선별부(1200)의 손잡이가 형성되는 뚜껑이 배치된다. 이러한 선별부(1200)의 뚜껑의 아랫면에는 복수 개의 SUS316 하우징으로 이루어진 봉자석이 세로방향으로 체결될 수 있다. 즉, SUS316 하우징으로 이루어진 봉자석의 일단이 선별부(1200)의 뚜껑의 아랫면에 체결되어 배치되거나 일체형으로 형성될 수 있다.

이와 같이, 소정의 원기둥 형상으로 형성되는 봉자석이 선별부(1200)의 뚜껑의 아랫면에 세로방향으로 이격되어 형성됨으로써, 선별부(1200)를 경유하는 곡물가루에 혼입된 금속가루를 추출할 수 있다.

이때 선별부(1200)의 시계방향 또는 반시계방향으로 회전할 수 있도록 형성될 수 있다. 도시되지 않았지만 선별부(1200)에 모터와 기어를 기계적으로 연결하여 회전시킬 수 있다. 이와 같이, 선별부(1200)가 회전을 함으로써, 선별부(1200)를 경유하는 곡물가루에 접하는 면적이 상대적으로 증가하여 혼입된 금속가루를 더욱 용이하게 추출할 수 있다.

게다가 선별부(1200)가 회전함으로써, 선별부(1200)를 경유하는 곡물가루를 자연스럽게 흐르도록 유도할 수도 있다.

또한, 선별부(1200)는 투입부(1100)와 배출부(1300) 사이에 체결되는 동안 선별부(1200)를 고정시키는 잠금부재와 선별부(1200)를 통과하면서 액상 또는 곡물가루가 외부로 이탈되는 것을 방지하는 이탈방지부재를 더 포함할 수 있다.

또한, 선별부(1200)는 도 10d에 도시된 바와 같이, 투입부(1100)와 배출부(1300) 사이에 배치되되, 선별부(1200)의 상단의 일측에 투입부(1100)가 연결되고, 선별부(1200)의 타측에 배출부(1300)가 연결되도록 형성될 수 있다.

이때 선별부(1200)는 좌에서 우방향 또는 우에서 좌방향으로 체결되도록 형성된다. 여기서 선별부(1200)의 일단에는 선별부(1200)의 손잡이가 형성되는 뚜껑이 배치된다. 이러한 선별부(1200)의 뚜껑의 아랫면에는 복수 개의 SUS316 하우징으로 이루어진 봉자석이 가로방향으로 체결될 수 있다. 즉, SUS316 하우징으로 이루어진 봉자석의 일단이 선별부(1200)의 뚜껑의 아랫면에 체결되어 배치되거나 일체형으로 형성될 수 있다.

이와 같이, 소정의 원기둥 형상으로 형성되는 봉자석이 선별부(1200)의 뚜껑의 아랫면에 가로방향으로 이격되어 형성됨으로써, 선별부(1200)를 경유하는 곡물가루에 혼입된 금속가루를 추출할 수 있다.

지금까지 설명한 바와 같이, SUS316 하우징으로 이루어진 봉자석을 이용하여 이물질을 분리하는 자력 선별 장치는 투입부(1100)와 배출부(1300)의 형상에 따라 다양한 형상으로 선별부(1200)가 형성될 수 있다. 이와 같이 다양한 형상으로 형성되는 선별부(1200)에 대응되도록 봉자석도 다양하게 배열될 수 있다.

즉, 본 발명의 SUS316 하우징으로 이루어진 봉자석을 이용하여 이물질을 분리하는 자력 선별 장치는 동일 극성 간의 발생되는 반발력을 통해 액상 또는 분쇄된 곡물가루에 혼입된 금속가루를 용이하게 추출할 수 있을 뿐만 아니라 SUS316 하우징으로 이루어진 봉자석을 제품에 따라 다양한 형상으로 용이하게 적용시킬 수 있다. 이에 따라, 금속가루를 효과적으로 제거할 수 있다.

이상, 본 발명의 실시 예를 참조하여 설명했지만, 본 발명이 이것에 한정되지는 않으며, 다양한 변형 및 응용이 가능하다. 즉, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 많은 변형이 가능한 것을 당업자는 용이하게 이해할 수 있을 것이다.

110,210,310: 하우징
111: 하우징의 두껑
130,230,330: 자석부
130a,130b,230a,230b,330a,330b: 자석
150,250,350: 계철
212: 홈
312: 산
313: 골

Claims (7)

1. 투입부, 선별부, 및 배출부를 포함하는 자력 선별 장치의 상기 선별부에 사용되어 이물질을 분리하는 것으로,
   스틸 유스 스테인리스(STEEL USE STAINLESS, SUS) 316으로 이루어진 하우징;
   상기 하우징의 내부공간에 5mm 이상 15mm 이하의 두께로 형성되는 복수 개의 자석이 서로 같은 극을 마주보면서 배치되고, 상기 자석들 사이에 계철 또는 공기층이 배치되는 자석부;를 포함하며,
   상기 복수 개의 자석 각각의 위치에 대응되는 상기 하우징의 외부면에 오목한 복수 개의 홈이 형성되고,
   상기 선별부가, 하나 이상의 상기 하우징이 간격을 갖도록 배치되는 열로 형성되고, 각각 굵기가 다른 상기 하우징들로 이루어지는 2열로 이격되어 배열되고, 제1열에 배치되는 상기 하우징들이 제1방향으로 배열되고, 제2열에 배치되는 상기 하우징들은 상기 제1방향과 교차되는 제2방향으로 배열되어 메쉬 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 봉자석.
   
2. 제1 항에 있어서,
   상기 하우징의 일단 또는 타단을 덮으면서 체결되는 상기 하우징의 뚜껑에는 외부로부터 이물질, 액상, 고상 또는 곡물가루가 들어가는 차단할 수 있는 이물질 차단부를 포함하는 것을 특징으로 하는 봉자석.
   
3. 제1 항에 있어서,
   상기 하우징은 탄소(C) 0.001~0.08 질량%, 규소(Si) 0.001~1.0 질량%, 망간(Mn) 0.001~2.0 질량%, 크롬(Cr) 16~18 질량%, 니켈(Ni) 10~14 질량% 및 몰리브덴(Mo) 2.0~3.0 질량%의 성분을 포함하고, 나머지 성분은 철 또는 비철합금인 것을 특징으로 하는 봉자석.
   
4. 삭제
5. 투입부, 선별부, 및 배출부를 포함하는 자력 선별 장치의 상기 선별부에 사용되어 이물질을 분리하는 것으로,
   스틸 유스 스테인리스(STEEL USE STAINLESS, SUS) 316으로 이루어진 하우징과;
   상기 하우징의 내부공간에 5mm 이상 15mm 이하의 두께로 형성되는 복수 개의 자석이 서로 같은 극을 마주보면서 배치되고, 상기 자석들 사이에 계철 또는 공기층이 배치되는 자석부;를 포함하며,
   상기 하우징의 외부면에는 점진적으로 증가한 후 점진적으로 하강하는 산과 점진적으로 하강한 후 점진적으로 증가하는 복수의 골이 형성되고,
   상기 골 각각은 내부공간에 배열되는 자석의 위치에 대응되도록 형성되고,
   상기 선별부가, 하나 이상의 상기 하우징이 간격을 갖도록 배치되는 열로 형성되고, 각각 굵기가 다른 상기 하우징들로 이루어지는 2열로 이격되어 배열되고, 제1열에 배치되는 상기 하우징들이 제1방향으로 배열되고, 제2열에 배치되는 상기 하우징들은 상기 제1방향과 교차되는 제2방향으로 배열되어 메쉬 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 봉자석.
   
6. 제1 항에 있어서,
   상기 자석의 자력특성치는 N45 이상 N50 이하로 형성되는 것을 특징으로 하는 봉자석.
   
7. 제1항 내지 제3항, 제5항 및 제6항 중 어느 한 항에 따른 봉자석이 복수 개로 배열되어 곡물가루에 혼입되는 이물질을 선별하는 선별부와;
   상기 선별부의 일단에 체결되어 상기 곡물가루가 투입되는 투입부; 및
   상기 선별부의 타단에 체결되어 상기 선별부를 통해 상기 이물질이 제거된 상기 곡물가루를 제공받아 배출하는 배출부;를 포함하고,
   상기 선별부는, 하나 이상의 상기 봉자석이 간격을 갖도록 배치되는 열로 형성되고, 각각 굵기가 다른 상기 봉자석들로 이루어지는 2열로 이격되어 배열되고, 제1열에 배치되는 상기 봉자석들이 제1방향으로 배열되고, 제2열에 배치되는 상기 봉자석들은 상기 제1방향과 교차되는 제2방향으로 배열되어 메쉬 형상으로 형성되는 봉자석을 이용하여 이물질을 분리하는 자력 선별 장치.

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