KR101668003B1

KR101668003B1 - 지그재그 계단식 수로를 이용한 다중 입경 축차 선별장치

Info

Publication number: KR101668003B1
Application number: KR1020150153477A
Authority: KR
Inventors: 신현삼
Original assignee: 주식회사 주문진규사
Priority date: 2015-11-03
Filing date: 2015-11-03
Publication date: 2016-10-20
Anticipated expiration: 2035-11-03

Abstract

본 발명의 다중 입자 종속 선별장치는 원사를 일정 속도로 일정 높이까지 공급하는 원사 공급부와, 순차적으로 낮아지는 계단식으로 구성되고, 각 단계에서 원사와 세척수가 혼합된 유사로부터 서로 다른 입자 크기를 가진 선별사들을 각각 분리하여 토출하는 계단식 습식 선별부와, 계단식 습식 선별부의 유사 토출구에 위치하여 미분과 세척수가 제거된 최종 선별사를 토출하는 종단 선별부를 구비한다.

Description

지그재그 계단식 수로를 이용한 다중 입경 축차 선별장치 {Multi Particle Size Cascade Sorting Apparatus}

본 발명은 지그재그 계단식 수로를 이용한 다중 입경 축차 선별장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 원사를 세척수와 함께 지그재그 계단식 수로를 통하여 유사 형태로 흐르게 하면서 입자크기 순서로 축차적으로 세척 선별하는 다중 입경 축차 선별장치에 관한 것이다.

최근 모래는 건축용 골재로 사용될 뿐만 아니라 상하수도의 여과사, 골프장의 벙커사, 공업용 주물사 등의 다양한 분야에서 사용되고 있다.

사용되는 분야별로 모래의 입경 사이즈, 성분 또는 색도 등의 요구되는 품질 요건이 서로 다르기 때문에 모래 제조사는 다양한 입경 사이즈를 가진 모래 상품을 생산하고 있다.

모래의 가격은 생산원가와 물류비로 결정되므로 모래 제조사는 생산원가를 절감하는 데 많은 노력과 연구를 하고 있다.

모래를 입자별도 선별하는 장치로서 스파이럴 분급기, 사이클론 등이 있다. 스파이럴 분급기는 모래를 분급, 세척, 선별하는 장치로서 가장 간편하고 보편적으로 사용되고 있으나 분급 능력이 큰 입자의 모래만 선별이 가능한 것이다.

이에 반해 사이클론은 분급기에 비해 작은 입자의 모래까지 선별 분리가 가능하나 전체적인 모래의 선별 분리를 위해 사이클론의 규격을 크게 구비할 수밖에 없어 현실적으로 다수 입자의 선별 분리가 곤란하고, 특히 미세 모래의 선별 분리가 곤란함은 물론 사이클론에 의해서만 분리 작업하기 때문에 내부 라이너, 펌프, 임펠라 등의 소모비용이 매우 크게 소요되는 문제점이 있었다.

따라서, 전체적인 제조, 관리 비용을 최소화하는 경제성을 갖으면서 다수 입자의 선별 분리가 가능하여 작업성, 경제성을 동시에 제공할 수 있는 모래 선별장치가 요구되었다.

공개특허 2013-0017244 공개특허 2009-0122632

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 다양한 사이즈의 모래 알갱이들을 세척과 동시에 축차적으로 분류할 수 있는 다중 입경 축차 선별장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 지그재그 계단식 수로를 이용하여 원사를 세척수와 함께 유사 형태로 흐르게 하면서 각 단계에서 입경 순서대로 축차적으로 세척 분류할 수 있으므로 설치공간 및 부품수를 최소화할 수 있는 다중 입경 축차 선별장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 낙차를 이용하여 원사와 세척수를 함께 유사 형태로 흐르게 하면서 세척과 선별을 동시에 할 수 있으므로 에너지 소모를 최소화하여 생산성 향상으로 생산원가를 절감할 수 있는 다중 입경 축차 선별장치를 제공하는 데 있다.

상술한 본 발명의 일 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 다중 입자 종속 선별장치는 원사를 일정 속도로 일정 높이까지 공급하는 원사 공급부와, 순차적으로 낮아지는 계단식으로 구성되고, 각 단계에서 원사와 세척수가 혼합된 유사로부터 서로 다른 입자 크기를 가진 선별사들을 각각 분리하여 토출하는 계단식 습식 선별부와, 계단식 습식 선별부의 유사 토출구에 위치하여 미분과 세척수가 제거된 최종 선별사를 토출하는 종단 선별부를 구비한다.

본 발명에서 원사 공급부는 원사를 담는 호퍼와, 호퍼의 하부 토출구에 밀착되어 하방으로 토출되는 원사를 일정 속도로 수평 이동시키는 벨트 컨베이어와, 벨트 컨베이어를 통해 수평 이동된 원사를 일정 높이까지 이동시키는 버킷 엘리베이터를 포함할 수 있다.

본 발명에서 계단식 습식 선별부는 지그재그로 종속 연결되어 전체적으로 상기 유사가 흐르는 하나의 수로를 형성하는 복수의 수조들과, 복수의 수조들 각각에 유사가 흐르는 방향에 대해 수직인 방향으로 중심축이 배치되어 수평 회전 가능하게 설치되고, 상단 수조의 배수로가 유입구에 결합되어, 유입된 유사 중 특정 입경의 모래만을 세척 분리하여 유입구와 반대 방향에 배치된 토출구로 선별사를 토출하는 복수의 회전 스크린들과, 복수의 회전 스크린들 각각의 내측에 위치하여 세척수를 망체 내측면에 분사하는 복수의 내측분사노즐들과, 복수의 회전 스크린들 각각의 외측에 위치하여 세척수를 망체 외측면에 분사하는 복수의 외측분사노즐들을 포함할 수 있다. 여기서 복수의 회전 스크린들 각각은 대경과 소경 사이에 경사면을 가지며, 유입구로 제공되는 중공 원뿔대와, 축 결합 디스크와, 토출구로 제공되는 링과, 중공 원뿔대의 대경 에지와 축 결합 디스크의 에지 사이에 일정 간격으로 배치되어 각각 용접된 복수의 방사 지지 프레임들과, 링과 중공 원뿔대의 대경 에지 사이에 일정 간격으로 배치되어 각각 용접된 복수의 수평 지지 프레임들과, 중공 원뿔대의 대경 에지와 링 사이에서 복수의 수평 지지 프레임들에 내접되게 고정되어 원통 형상를 이루는 망체와, 축 결합 디스크에 종단이 축 결합되고 망체의 토출구와 반대 방향으로 연장된 회전축를 포함할 수 있다. 또한 본 발명의 회전 스크린은 링의 내경이 중공 원뿔대의 대경 보다 커서 망체의 면이 테이퍼 형상으로 된 것이 바람직하다.

본 발명에서 복수의 내측분사노즐들 각각은 반시계방향으로 망체 회전시 3시와 4시 사이에 위치하여 5시와 6시 사이로 세척수를 분사하는 것이 바람직하다. 또한 복수의 외측분사노즐들 각각은 반시계방향으로 망체 회전시 8시와 9시 사이에 위치하는 것이 바람직하다.

본 발명의 종단 선별부는 상층 평면 망체와 하층 평면 망체의 이층 망체로 구성되고, 상층 평면 망체를 통과하고 하층 평면 망체는 통과하지 못하는 입경 크기의 선별사를 분리하는 이중 평면 스크린을 포함하는 것이 바람직하다.

상기와 같은 본 발명의 실시예들에 따른 다중 입경 종속 선별장치는 원사와 세척수가 혼합된 유사를 지그재그로 배치된 회전 스크린을 단계적으로 거치면서 서로 입경을 가진 복수의 선별사들로 분리할 수 있으므로 생산성을 향상시킬 수 있다. 또한 선별사들을 크기별로 선별기 사방으로 토출하기 때문에 넓은 작업공간 확보로 작업효율을 향상시킬 수 있으므로 생산원가를 절감시킬 수 있다. 또한 다수의 회전 스크린들을 지그재그로 배치함으로써 설치 공간을 최소화할 수 있다.

다만, 본 발명의 효과는 상기에서 언급된 효과로 제한되는 것은 아니며, 상기에서 언급되지 않은 다른 효과들은 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명에 의한 지그재그 계단식 수로를 이용한 다중 입경 축차 선별장치의 전체 구성을 설명하기 위한 개략도.
도 2는 도 1의 지그재그 계단식 수로를 이용한 다중 입경 축차 선별장치의 평면 레이아웃을 설명하기 위한 도면.
도 3은 본 발명에 의한 회전 스크린(220)의 바람직한 일실시예의 외관 사시도.
도 4는 도 3의 정면도.
도 5는 도 3의 우측면도.

본문에 개시되어 있는 본 발명의 실시예들에 대해서, 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본문에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 구성요소에 대해 사용하였다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시(說示)된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 설명하고자 한다. 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.

본 발명에서 "유사"는 세척수와 함께 흐르는 원사를 유사라 정의 한다.

도 1은 본 발명에 의한 지그재그 계단식 수로를 이용한 다중 입경 축차 선별장치의 전체 구성을 설명하기 위한 개략도이고, 도 2는 도 1의 지그재그 계단식 수로를 이용한 다중 입경 축차 선별장치의 평면 레이아웃을 설명하기 위한 도면이다.

도면을 참조하면, 본 발명의 지그재그 계단식 수로를 이용한 다중 입경 축차 선별장치(10)는 크게 원사 공급부(100), 계단식 습식 선별부(200) 및 종단 선별부(300)를 포함한다.

원사 공급부(100)는 호퍼(110), 벨트 컨베이어(120) 및 버킷 엘리베이터(130)를 포함한다. 호퍼(110)는 지지프레임에 의해 지면으로부터 일정 높이에 설치되고 채광된 원사(12)가 담겨진다. 호퍼(110)의 하부 토출구(112)에는 벨트 컨베이어(120)의 벨트면이 면접되게 설치된다. 따라서 벨트 컨베이어(120)의 벨트면의 이동에 의해 호퍼(110)의 하부 토출구를 통해 하방으로 밀려 내려온 모래 원사(12)는 벨트면을 따라 버킷 엘리베이터(130) 방향으로 이송된다. 버킷 엘리베이터(130)는 벨트면에 부착된 버킷을 통해 계단식 습식 선별부(200)의 유입 수조의 높이까지 원사를 공급한다.

그러므로 버킷 엘리베이터(130)로 공급되는 원사 공급량은 벨트 컨베이어(120)의 회전 속도를 제어함으로써 쉽게 조절할 수 있다. 이와 같은 본 발명의 원사 공급부(100)의 구성은 벨트 컨베이어(120)를 통해 버킷 엘리베이터(130)로 원사가 이송되도록 구성함으로써 원사 공급량의 조절이 용이하고, 버킷 엘리베이터(130)의 설치 위치 및 유지 보수를 용이하게 한다.

계단식 습식 선별부(200)는 순차적으로 낮아지는 지그재그 계단식으로 구성되고, 각 단계에서 원사와 세척수가 혼합된 유사로부터 서로 다른 입자 크기를 가진 선별사들을 각각 분리한다. 계단식 습식 선별부(200)는 5개의 수조들(210), 4개의 회전 스크린(220)들, 4개의 외측분사노즐들(230), 4개의 내측분사노즐들(240), 4개의 감속체인박스(250), 4개의 전동모터들(260)을 포함한다.

5개의 수조들(210)은 원사 유입 수조(211), 제1단 수조(212), 제2단수조(213), 제3단 수조(214), 제4단 수조(215)를 포함한다. 각 수조들(211~214)은 하방으로 흐르는 유사를 측방향으로 흐르도록 흐르는 방향을 전환시키는 유출수로(211a, 212a, 213a, 214a)를 포함할 수 있다. 각 수조들은 바닥면이 일정 각도로 기울어진 경사면으로 구성된 것이 유사의 원활한 흐름에 바람직하다.

도 2에 설치된 바와 같이 원사 유입 수조(211), 제2단 수조(213), 제4단 수조(215) 제1열 그룹과 제1단 수조(212)와 제3단 수조(214)의 제2열 그룹은 서로 어긋나게 지그재그로 배열되어 5단 계단식으로 설치 높이가 점차적으로 낮아지도록 설치된다. 그러므로 원사 유입 수조(211)의 유출수로(211a)는 제1단 수조(212)로 유사를 가이드한다. 제1단 수조(212)의 유출수로(212a)는 제2단 수조(213)로 유사를 가이드한다. 제2단 수조(213)의 유출수로(213a)는 제3단 수조(214)로 유사를 가이드한다. 제3단 수조(214)의 유출수로(214a)는 제4단 수조(215)로 유사를 가이드한다. 따라서 5개의 수조들은 지그재그 계단식으로 배열되어 전체적으로 하나의 수로를 형성한다. 그러므로 원사는 세척수의 흐름에 따라 흘러가는 유사 형태로 5개의 수조로 이루어진 하나의 수로를 따라 중력에 의해 자연적으로 이동되므로 원사를 이동시킴에 있어서 별도의 에너지를 소모하지 않게 된다.

원사 유입 수조(211)는 지상으로부터 가장 높은 위치에 설치되고, 원사 공급부(100)로부터 공급된 원사(12)가 유입되는 수조이다. 원사 유입 수조(211)에는 세척수 공급노즐(211b)이 설치되어 공급된 원사(12)에 세척수를 분사하여 세척한다. 세척수는 원사와 함께 유출 수로(211a)를 통해 다음 수조인 제1단 수조(212)로 흐르게 된다.

4개의 회전 스크린(220)들은 제1회전 스크린(222), 제2회전 스크린(224), 제3 회전 스크린(226), 제4회전 스크린(228)을 포함한다. 제1회전 스크린(222)은 제1단 수조(212)에 횡방향으로 배치되어 회전축을 중심으로 회전 가능하게 설치된다. 제2회전 스크린(224)은 제2단 수조(213)에 횡방향으로 배치되어 회전축을 중심으로 회전 가능하게 설치된다. 제3회전 스크린(226)은 제3단 수조(214)에 횡방향으로 배치되어 회전축을 중심으로 회전 가능하게 설치된다. 제4회전 스크린(228)은 제4단 수조(215)에 횡방향으로 배치되어 회전축을 중심으로 회전 가능하게 설치된다. 제1 및 제3 회전 스크린(222, 226)들과 제2 및 제4회전 스크린(224, 228)은 유출구가 서로 반대 방향을 향하도록 설치된다. 회전 스크린(220)에 대한 상세한 구성은 후술한다.

4개의 외측분사노즐들(230)은 각각 제1 내지 제4외측분사노즐들(232, 234, 236, 238)로 구분될 수 있다. 4개의 내측분사노즐들(240)은 제1 내지 제4외측분사노즐들(242, 244, 246, 248)로 구분될 수 있다.

제1내측분사노즐(242)은 제1회전 스크린(222)의 내부에 설치되어 망체 내주면을 향하여 세척수를 분사한다. 제1외측분사노즐(232)은 제1단 수조(212)에 설치되어 제1회전 스크린(222)의 망체 외주면을 향하여 세척수를 분사한다. 제2내측분사노즐(244)은 제2회전 스크린(224)의 내부에 설치되어 망체 내주면을 향하여 세척수를 분사한다. 제2외측분사노즐(234)은 제2단 수조(213)에 설치되어 제2회전 스크린(224)의 망체 외주면을 향하여 세척수를 분사한다. 제3내측분사노즐(246)은 제3회전 스크린(226)의 내부에 설치되어 망체 내주면을 향하여 세척수를 분사한다. 제3외측분사노즐(236)은 제3단 수조(214)에 설치되어 제3회전 스크린(226)의 망체 외주면을 향하여 세척수를 분사한다. 제4내측분사노즐(248)은 제4회전 스크린(228)의 내부에 설치되어 망체 내주면을 향하여 세척수를 분사한다. 제4외측분사노즐(238)은 제4단 수조(215)에 설치되어 제4회전 스크린(228)의 망체 외주면을 향하여 세척수를 분사한다.

따라서 내측분사노즐(240)들 각각은 회전 스크린 내부로 유입된 모래를 세척함과 동시에 내측면에 부착된 모래 알갱이들을 밀쳐내어 떨어뜨리는 역할을 한다. 외측분사노즐(230)들 각각은 모래를 세척함과 동시에 회전 스크린의 망체에 박힌 모래 알갱이들을 수압에 의해 빼내는 역할을 한다.

4개의 감속체인박스(250)들은 제1 내지 제4감속체인박스(252, 254, 256, 258)로 구분될 수 있고, 4개의 전동모터들(260)은 제1 내지 제4전동모터(262, 264, 266, 268)로 구분될 수 있다. 제1전동모터(262)는 제1감속체인박스(252)를 통하여 제1회전 스크린(222)의 회전축을 구동한다. 제2전동모터(264)는 제2감속체인박스(254)를 통하여 제2회전 스크린(224)의 회전축을 구동한다. 제3전동모터(266)는 제3감속체인박스(256)를 통하여 제3회전 스크린(226)의 회전축을 구동한다. 제4전동모터(268)는 제4감속체인박스(258)를 통하여 제4회전 스크린(228)의 회전축을 구동한다.

도 3은 본 발명에 의한 회전 스크린(220)의 바람직한 일실시예의 외관 사시도를 나타낸다. 도 4는 도 3의 정면도이고, 도 5는 도 3의 우측면도이다.

도면을 참조하면, 회전 스크린(220)은 중공 원뿔대(220a), 축 결합 디스크(220b), 링(220c), 복수의 방사 지지 프레임들(220d), 복수의 횡 지지 프레임들(220e), 망체(220f), 회전축(220g)을 포함한다.

중공 원뿔대(220a)의 대구경 에지와 축 결합 디스크(220b) 사이에 복수의 방사 지지프레임들(220d)이 일정 간격으로 용접된다. 또한 중공 원뿔대(220a)의 대구경 에지와 링(220c) 사이에 복수의 횡 지지프레임들(220e)이 일정 간격으로 용접된다. 따라서 유입구를 형성하는 중공 원뿔대(220a)와 유출구를 형성하는 링(220c) 사이에 횡 지지 프레임들(220e)에 의해 원통형 골격이 형성된다. 원통의 유입구 중앙에 축 결합 디스크(220b)가 위치하고 방사 지지 프레임들(220d)이 유입구에 방사형 창살 모양을 형성한다. 이와 같이 구성된 원통형 골격 내측에 망체(220f)가 원통 모양으로 내접되어 고정됨으로써 원통형 회전 스크린의 형상을 이루게 된다. 본 실시예에서 링(220c)의 직경이 중공 원뿔대(220a)의 내구경 보다 큰 사이즈를 가짐으로써 회전 스크린(220)의 유입구에서 유출구로 갈수록 직경이 커지는 테이퍼 진 원통형상을 이룬다. 따라서 내주면은 유입구에서 유출구로 기울어진 경사면을 형성하게 된다. 그러므로 선별된 모래 입자들은 회전 스크린의 회전시 경사면을 타고 유출구 방향으로 이동되게 된다. 이러한 경사면의 각도는 작업조건, 즉 시간당 모래 선별량이나 세척수의 분사량 등에 따라 적절하게 설정하여 사용하는 것이 바람직하다.

원통형 회전 스크린의 축 결합 디스크(220b)에 회전축(220g)의 종단이 고정된다. 회전축(220g)은 유출구와 반대 방향으로 연장되고, 감속체인박스(230)의 대구경 기어(260a)와 축 결합된다. 감속체인박스(260)의 소구경 기어(260b)는 전동모터(260)의 구동축에 축 결합된다. 대구경 기어(260a)와 소구경 기어(260b)는 체인(260c)으로 연결되어 기어 치차비에 의한 감속비로 회전력이 회전축(220g)에 전달되게 된다. 회전축(220g)의 중간에 축받침 베어링 박스(280)가 더 구비될 수 있다.

그러므로 도 2에 도시한 바와 같이 제1회전 스크린(222)의 망체는 제1단 수조(212)에 위치하게 된다. 회전축(220g)은 상단에 위치한 원사 유입수조(211)와 하단에 위치한 제2단 수조(213) 사이의 공간에 위치하게 된다. 제2회전 스크린(224)의 망체는 제2단 수조(213)에 위치하게 된다. 회전축은 상단에 위치한 제1단 수조(212)와 하단에 위치한 제3단 수조(214) 사이의 공간에 위치하게 된다. 제3회전 스크린(226)의 망체는 제3단 수조(214)에 위치하게 된다. 회전축은 상단에 위치한 제2단 수조(213)와 하단에 위치한 제4단 수조(215) 사이의 공간에 위치하게 된다. 제4회전 스크린(228)의 망체는 제4단 수조(214)에 위치하게 된다. 회전축은 상단에 위치한 제3단 수조(214)와 하단에 위치한 제5단 수조(215) 사이의 공간에 위치하게 된다. 따라서 각 회전 스크린의 유입구에 상단 수조의 유출 수로가 결합된다. 이에 상단 수조로부터 흘러온 유사는 회전 스크린(220)의 망체 내부로 유입되게 된다. 유입된 유사 중 망체의 메쉬 사이즈 보다 작은 입경을 가진 모래 입자들은 수조로 떨어지고, 선별된 선별사는 망체의 내주면을 타고 유출구 방향으로 중력에 의해 자연스럽게 이동되어 외부로 토출되게 된다. 토출된 선별사는 지면 상에 쌓이게 된다.

도 4에 도시한 바와 같이 내측분사노즐들(240) 각각은 반시계방향으로 망체 회전시 3시와 4시 사이에 위치하여 5시와 6시 사이로 세척수를 분사할 수 있다. 이와 같은 분사노즐의 위치는 망체 내주면에 부착된 모래 입자를 수압에 의해 밀어내어 6시 방향으로 떨어지게 하여 자연적으로 유출구 방향으로 이동되도록 하는 데 도움을 준다. 또한 복수의 외측분사노즐들(230) 각각은 반시계방향으로 망체 회전시 8시와 9시 사이에 위치할 수 있다. 이와 같은 분사노즐의 위치는 망체 눈에 끼어서 내측분사노즐들(240)에 의해 떨어지지 않은 모래 입자들을 외부에서 내부측으로 수압을 분사함으로써 망체 눈에 낀 모래 입자를 빼내는 역할을 한다. 따라서 분사 노즐들의 내주면과 외주면에 대향되게 배치하여 분사함으로서 망체에서 선별된 선별사들의 토출을 돕고 망체 눈에 모래 입자들이 끼지 않토록 함으로서 생산성을 향상시킬 수 있다.

이와 같이 4단계의 회전 스크린을 통과한 유사는 제4단 수조(215)에서 종단 선별부(300)로 토출된다.

종단 선별부(300)는 이중 평면 스크린(310)과 버킷 엘리베이터(320)를 포함한다. 이중 평면 스크린(310)은 경사지게 설치되고, 상층 평면 망체와 하층 평면 망체의 이층 망체로 구성되고, 상기 상층 평면 망체를 통과하고 하층 평면 망체는 통과하지 못하는 모래 입자만을 분리하고 분리된 선별사는 세척수의 흐름에 의해 버킷 엘리베이터(320)로 이동된다. 이중 평면 스크린(310)의 상층 평면 망체를 통과하지 못한 모래 입자나 하층 평면 망체를 통과한 미분들은 세척수와 함께 하방에 위치한 미분통(400)으로 수거된다. 선별사는 버킷 엘리베이터(320)의 버킷내에 담겨져 적재 장소로 이송되면서 대부분의 수분이 제거된다.

각 단계에서 선별된 선별사들(20, 22, 24, 26, 28)은 예컨대 다음과 같은 입자 사이즈를 가질 수 있다.

제1선별사(20)-- 2호사 2mm 이상

제2선별사(22)-- 3호사 1.16~2mm 사이(10~16m/s)

제3선별사(24)-- 4호사 0.7~1.16mm 사이(16~24m/s)

제4선별사(26)-- 5호사 0.3~0.7mm 사이(24~50m/s)

제5선별사(28)-- 6호사 0.21~0.6mm 사이(30~70m/s)

상술한 선별사의 입자 크기는 제조사별로 망체를 설정하는 것에 의해 다양하게 변경 가능하다. 또한 상술한 실시예에서는 4단 회전 스크린을 사용한 것이지만 이에 한정되지 않고 당업자에 의해 용이하게 단수를 축소하거나 확장할 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims

원사를 일정 속도로 일정 높이까지 공급하는 원사 공급부; 및
순차적으로 낮아지는 계단식으로 구성되고, 각 단계에서 상기 원사 공급부로부터 공급된 원사와 세척수가 혼합된 유사로부터 서로 다른 입경을 가진 복수의 선별사들을 각각 분리하여 토출하는 계단식 습식 선별부; 및
상기 계단식 습식 선별부의 유사 토출구에 위치하여 미분과 세척수가 제거된 최종 선별사를 상기 유사가 흐르는 방향과 동일 방향으로 토출하는 종단 선별부를 구비하고,
상기 계단식 습식 선별부는
지그재그로 종속 연결되어 전체적으로 상기 유사가 흐르는 하나의 수로를 형성하는 복수의 수조들;
상기 복수의 수조들 각각에 유사가 흐르는 방향에 대해 수직인 방향으로 중심축이 배치되어 수평 회전 가능하게 설치되고, 상단 수조의 배수로가 유입구에 결합되어, 유입된 유사 중 특정 입경의 모래만을 세척 분리하여 상기 유입구와 반대 방향에 배치된 토출구로 선별사를 토출하는 복수의 회전 스크린들;
상기 복수의 회전 스크린들 각각의 내측에 위치하여 세척수를 망체 내측면에 분사하는 복수의 내측분사노즐들; 및
상기 복수의 회전 스크린들 각각의 외측에 위치하여 세척수를 망체 외측면에 분사하는 복수의 외측분사노즐들을 구비한 다중 입경 종속 선별장치.
제1항에 있어서, 상기 원사 공급부는
원사를 담는 호퍼;
상기 호퍼의 하부 토출구에 밀착되어 하방으로 토출되는 원사를 일정 속도로 수평 이동시키는 벨트 컨베이어; 및
상기 벨트 컨베이어를 통해 수평 이동된 원사를 상기 일정 높이까지 이동시키는 버킷 엘리베이터를 구비한 다중 입경 종속 선별장치.
삭제
제1항에 있어서, 상기 복수의 회전 스크린들 각각은
대경과 소경 사이에 경사면을 가지며, 유입구로 제공되는 중공 원뿔대;
축 결합 디스크;
토출구로 제공되는 링;
상기 중공 원뿔대의 대경 에지와 상기 축 결합 디스크의 에지 사이에 일정 간격으로 배치되어 각각 용접된 복수의 방사 지지 프레임들;
상기 링과 상기 중공 원뿔대의 대경 에지 사이에 일정 간격으로 배치되어 각각 용접된 복수의 수평 지지 프레임들;
상기 중공 원뿔대의 대경 에지와 상기 링 사이에서 상기 복수의 수평 지지 프레임들에 내접되게 고정되어 원통 형상를 이루는 망체;
상기 축 결합 디스크에 종단이 축 결합되고 상기 망체의 오픈 방향과 반대 방향으로 연장된 회전축를 구비한 다중 입경 종속 선별장치.
제4항에 있어서, 상기 회전 스크린은
상기 링의 내경이 상기 중공 원뿔대의 대경 보다 커서 상기 망체의 면이 테이퍼 형상으로 된 다중 입경 종속 선별장치.
제4항에 있어서, 상기 복수의 내측분사노즐들 각각은
반시계방향으로 망체 회전시 3시와 4시 사이에 위치하여 5시와 6시 사이로 세척수를 분사하는 다중 입경 종속 선별장치.
제4항에 있어서, 상기 복수의 외측분사노즐들 각각은
반시계방향으로 망체 회전시 8시와 9시 사이에 위치하는 다중 입경 종속 선별장치.
제1항에 있어서, 상기 종단 선별부는
상층 평면 망체와 하층 평면 망체의 이층 망체로 구성되고, 상기 상층 평면 망체를 통과하고 하층 평면 망체는 통과하지 못하는 입경 크기의 선별사를 분리하는 이중 평면 스크린을 포함하는 다중 입경 종속 선별장치.