KR101676664B1 - 공기 흐름과 중력을 이용한 미분 분급장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 폐콘크리트의 파쇄 또는 분쇄 공정에서 발생한 골재원료를 공기 흐름과 자체 중력에 의해 입도 별로 상호 분급하여 산업부산물을 자원화하고 해당 설비의 저가제작을 도모하면서 골재원료에 혼재되어 있는 미분을 효율적으로 분급함을 제공하도록, 내부에 골재원료를 수용하는 원료호퍼와, 상기 원료호퍼의 하단에 대응하여 상하 수직방향으로 연장 형성되는 원료공급관을 구비하는 원료공급부와; 상기 원료공급관을 고정지지하여 골재원료가 유입되고 내부에 골재원료를 분급할 수 있는 분급공간을 확보하는 챔버부재와, 상기 챔버부재의 한쪽 상단에 구비되고 골재원료 중 미분말을 배출하는 배출관과, 상기 챔버부재의 하부에 구비되고 골재원료 중 입자가 굵은 골재를 배출시키는 골재배출부재가 구성되는 본체부와; 상기 본체부의 상부에 회동가능하게 설치되되 상기 챔버부재의 분급공간을 향해 연장형성되고 상기 원료공급관을 통해 유입된 골재원료 중 미분말을 분산시키되 입자가 굵은 골재는 상기 골재배출부재를 향해 수직 낙하시키는 입자분산부와; 상기 본체부 중 상기 챔버부재의 하부에 구비되고 외부로부터 공기를 투입하여 상기 챔버부재의 분급공간에 송풍하는 공기주입부와; 상기 챔버부재의 분급공간 내에 설치되고 상기 입자분산부로부터 분산되는 미분말이 접촉하되 내면에 미분말의 이동 흐름을 유도가능한 유도접촉면이 형성되는 미분유도프레임과; 상기 본체부의 골재배출부재 상단에 고정 설치되되 상기 입자분산부의 하측에 위치하여 상기 골재배출부재를 향한 굵은 골재의 진입을 안내하고 상기 공기주입부를 통해 투입된 공기의 흐름을 유도가능하게 형성되는 공기유도프레임;을 포함하는 공기 흐름과 중력을 이용한 미분 분급장치를 제공한다.

Description

공기 흐름과 중력을 이용한 미분 분급장치 {A Fines Classification Apparatus}

본 발명은 공기 흐름과 중력을 이용한 미분 분급장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 폐콘크리트의 파쇄 또는 분쇄 공정에서 발생한 골재원료를 공기 흐름과 자체 중력에 의해 입도 별로 상호 분급하여 산업부산물을 자원화하고 해당 설비의 저가제작을 도모하면서 골재원료에 혼재되어 있는 미분을 효율적으로 분급하는 것이 가능한 공기 흐름과 중력을 이용한 미분 분급장치에 관한 것이다.

최근 도시화 및 산업화의 진행과정에서 교량이나 도로 및 각종 건축물 등과 같은 많은 다양한 구조물이 생겨났으며, 각종 구조물들은 세월이 지남에 따라 점차 노후화됨에 따라 적정시기에 맞게 재건축 및 재개발이 활발하게 추진되고 있다.

이러한 노후 구조물의 해체나 재건축 및 재개발이 추진되는 과정에서 건설폐기물의 일종인 폐콘크리트 및 폐토사가 다량 발생하게 되고, 이러한 건설폐기물을 그대로 매립할 경우에는 매립지의 확보가 힘들뿐만 아니라 매립비용이 많이 들며 환경에도 심각한 악영향을 미치게 된다.

이에 따라 각국에서는 천연골재나 천연모래의 부족을 해결하여 자연환경을 보호하면서 자원의 재활용이라는 2가지 측면에서 건설폐기물을 처리하기 위한 여러 가지 대책들이 강구되어 왔으며, 우리나라의 경우에도 건설폐기물을 재활용하여 자원화하기 위한 다양한 처리시설이 개발되어 사용하고 있다.

일반적으로 건설폐기물 처리시설은 건설폐기물 중 쓰레기, 나무, 금속 등의 폐기물이 제거된 폐콘크리트를 파쇄장치(죠크라셔, 샌드밀 등)에 의해 파쇄 또는 분쇄하여 이송하며, 이송과정에서 재질별 또는 크기나 비중별로 각종 선별장치에 의해 분리선별하게 된다.

이때 폐콘크리트를 파쇄 또는 분쇄하는 파쇄공정에서는 골재와 함께 다량의 미분말이 발생하게 되고, 재생골재를 생산함에는 골재와 미분말을 서로 분리해야 골재의 품질을 보다 향상시킬 수 있음에 따라 골재원료와 미분말을 상호 분급시키기 위한 다양한 형태의 미분 분급장치를 사용하고 있다.

상기와 같이 골재와 미분말을 분급(분리)하기 위한 장치와 관련하여 개시되어 있었던 종래기술로써, 대한민국 등록특허공보 제656814호(2006.12.06.)에는 몸체의 하/중간부위에 공기투입구와 함께 상단부위에는 공기배출구가 형성되어 공기의 상승 흐름에 의해 공기세척되는 골재 세척장치에 있어서, 상기 몸체의 상단 중앙부에 깔때기형의 골재투입 호퍼와 그 연장관체를 삽통하고, 상기 연장관체의 하방에 분산판을 지지 설치하는 한편 몸체의 하부는 콘 형태로 하여 그 단부에 골재배출구를 형성토록 구성됨에 따라 골재의 세척 분리효과를 극대화할 수 있는 건설폐기물 처리용 골재 세척 분리장치가 공지되어 있다.

또한 등록특허공보 제1464647호(2014.11.18.)에는 건설폐기물인 폐콘크리트를 원료로 하여 굵은 골재, 잔 골재 및 미분말을 선별 생산하는 장치로서, 폐콘리트를 1차적으로 충돌 마모처리한 골재원료가 투입되는 원료투입부와, 투입된 골재원료를 수용하는 수용부수와, 상기 수용부의 하면 일측에 구비되어 외부에서 인가된 동력에 의해 개폐 가능하도록 구비된 개폐부와, 상기 수용부의 하면 타측에 형성된 필터스크린과, 상기 수용부의 하면 중앙에 수직방향으로 설치된 회전축의 하부에 구비되어 외부에서 인가된 동력에 의해 축방향으로 회전하는 블레이드와, 상기 개폐부의 하방향으로 형성되어 상기 개폐부가 개방됨에 따라 낙하하는 굵은골재를 수용하는 제1챔버와, 상기 필터스크린의 하방향으로 형성되어 상기 필터스크린을 통해 낙하하는 잔골재를 수용하는 제2챔버와, 상기 수용부의 상부에 형성된 격실과, 상기 격실에서 외측으로 연통된 공기배출로와, 상기 공기배출로에 구비되어 외부에서 인가된 동력에 의해 회전하는 배기팬과, 상기 격실 내부에 구비되며 연통구에 의해 상기 수용부와 연통되어 상기 배기팬의 구동에 의해 흡입되는 미분말을 수용하는 백필터와, 상기 원료투입부를 통해 투입되는 골재원료의 진행방향을 하방향으로 유도하도록 구비된 댐퍼와, 상기 제1챔버와 제2챔버의 하단에 각각 연결된 스크류컨베이어 및 상기 수용부를 지지하는 베이스프레임을 포함하여 구성됨에 따라 재생골재의 품질을 향상시키고 미분말을 수득할 수 있는 골재 미분말 선별 생산 장치가 공지되어 있다.

그러나 상기한 종래기술 중 등록특허공보 제656814호의 경우에는 단순히 분산판을 거쳐 낙하하는 골재원료에 공기를 투입 분사하여 미분말을 분리 배출하는 구조적 구성이고, 등록특허공보 제1464647호의 경우에는 블레이드를 회전시켜 골재원료에서 미분말을 흩날려 배출시키는 구조적 구성으로서, 단순히 공기 투입이나 블레이드 회전에 따른 송풍만으로는 미분을 순환 배출하는데 어려움이 있기 때문에 분급효율이 현저히 떨어지고, 등록특허공보 제656814호 및 제1464647호에는 양자 모두 미분말에 대한 무분별한 송풍으로 미분말 배출이 원활하지 못하다는 문제가 있었다.

또한 골재원료 및 미분말에 대한 분급효율을 높이기 위하여 챔버 내 진공상태에서 골재원료와 미분말을 분리하여 배출시킬 수 있는 분급장치를 개발하였으나, 이는 진공상태를 생성시키기 위한 구성들로부터 제작비용이 많이 소요되어 고가로 생산됨에 따라 실용화가 어렵고, 분급장치의 유지관리비용이 많이 소요된다는 문제점이 있었다.

KR 등록특허공보 제10-0656814호(2006.12.06.) KR 등록특허공보 제10-1464647호(2014.11.18.)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 골재원료를 중력에 의한 수직낙하로 수급하되 골재원료에 혼재된 미분말을 분산시키면서 공기와 함께 배출을 위한 이동 흐름을 유도접촉하도록 구성하므로, 장비제작비용의 저가화를 도모하는 동시에 골재와 미분의 분급효율을 높일 수 있는 공기 흐름과 중력을 이용한 미분 분급장치를 제공하는데, 그 목적이 있다.

본 발명에 따른 공기 흐름과 중력을 이용한 미분 분급장치는 내부에 골재원료를 수용하는 원료호퍼와, 상기 원료호퍼의 하단에 대응하여 상하 수직방향으로 연장 형성되는 원료공급관을 구비하는 원료공급부와; 상기 원료공급관을 고정지지하여 골재원료가 유입되고 내부에 골재원료를 분급할 수 있는 분급공간을 확보하는 챔버부재와, 상기 챔버부재의 한쪽 상단에 구비되고 골재원료 중 미분말을 배출하는 배출관과, 상기 챔버부재의 하부에 구비되고 골재원료 중 입자가 굵은 골재를 배출시키는 골재배출부재가 구성되는 본체부와; 상기 본체부의 상부에 회동가능하게 설치되되 상기 챔버부재의 분급공간을 향해 연장형성되고 상기 원료공급관을 통해 유입된 골재원료 중 미분말을 분산시키되 입자가 굵은 골재는 상기 골재배출부재를 향해 수직 낙하시키는 입자분산부와; 상기 본체부 중 상기 챔버부재의 하부에 구비되고 외부로부터 공기를 투입하여 상기 챔버부재의 분급공간에 송풍하는 공기주입부와; 상기 챔버부재의 분급공간 내에 설치되고 상기 입자분산부로부터 분산되는 미분말이 접촉하되 내면에 미분말의 이동 흐름을 유도가능한 유도접촉면이 형성되는 미분유도프레임과; 상기 본체부의 골재배출부재 상단에 고정 설치되되 상기 입자분산부의 하측에 위치하여 상기 골재배출부재를 향한 굵은 골재의 진입을 안내하고 상기 공기주입부를 통해 투입된 공기의 흐름을 유도가능하게 형성되는 공기유도프레임;을 포함하여 이루어진다.

또한 상기 원료공급부에는 상기 원료공급관 내에 설치되고 골재원료의 유입속도 및 유입량을 제어가능하게 구성되는 스크류공급수단을 더 포함하여 구성하는 것도 가능하다.

상기 챔버부재에는 상기 입자분산부 및 상기 공기주입부를 통한 미분말의 이동 흐름을 상기 배출관을 향해 안내토록 가이드블레이드를 구비하는 배출안내프레임을 구성하고, 상기 배출안내프레임과 상기 미분유도프레임의 사이에는 상기 배출관을 향한 통로인 경유로를 형성한다.

상기 입자분산부는 상기 원료공급관의 외주연 상에 회전가능하게 설치되는 회전샤프트와, 상기 회전샤프트의 하단에 고정 설치되고 외측 둘레를 따라 분산공을 형성하여 상기 원료공급관을 통해 유입된 미분말을 회전분산시키는 분산임펠러와, 상기 분산임펠러의 하부에 설치되어 회전하고 상기 분산임펠러를 통해 분산된 미분말을 재차 송풍시키는 송풍임펠러와, 상기 회전샤프트의 상단에 연결되어 회전력을 인가하는 구동수단으로 이루어진다.

상기 입자분산부에는 상기 분산임펠러에서 상기 송풍임펠러를 향해 연장형성되되 상기 원료공급관에 수직방향으로 연통하고 상기 원료공급관을 통해 유입된 굵은 골재가 상기 골재배출부재를 향해 낙하가능하게 형성되는 골재이동로를 구비한다.

상기 입자분산부에는 상기 분산임펠러의 내측에 구비되되 상기 원료공급관에 대응하여 위치하고 상기 송풍임펠러를 지지하는 지지브라켓을 포함하고, 상기 지지브라켓에는 골재원료 중 미분말의 분산방향을 안내할 수 있게 상기 분산임펠러의 분산공을 향해 외측으로 하향경사진 안내경사면과, 상부에 상기 원료공급관을 향해 돌출형성되고 골재원료 중 굵은 골재의 분산을 차단하는 차단벽부를 구성한다.

상기 차단벽부에는 골재원료 중 미분말이 상기 분산공을 향해 이동될 수 있게 측 방향으로 관통된 미세유출공을 형성하는 것도 가능하다.

상기 공기주입부는 외부로부터 공기를 유입가능한 통로를 이루는 공기주입구와, 상기 본체부의 하부에 구비되고 상기 공기주입구를 통해 공기를 수용하는 에어챔버와, 상기 에어챔버의 상단에 구비되되 상기 공기유도프레임에 대응하여 위치하고 상기 챔버부재의 분급공간을 향해 공기를 분사하는 복수 개의 에어노즐을 구비한다.

상기 공기유도프레임에는 내측에 상하 수직으로 관통되어 굵은 골재의 자연낙하를 안내하는 가이드공을 구비하고, 외측 상기 공기주입부에 대응하여 공기의 흐름을 유도하도록 완만한 곡선의 호 형상을 갖는 가이드접촉면을 구비한다.

또한 상기 공기유도프레임에는 외주 둘레방향을 따라 상기 가이드접촉면 상에 형성되고 상기 공기주입부로부터 분사된 공기를 유입하여 굵은 골재에 접촉가능하게 구비되는 에어유입공을 구성하는 것도 가능하다.

본 발명에 따른 공기 흐름과 중력을 이용한 미분 분급장치에 의하면 골재원료 중 미분말을 회전분산시키되 입자가 굵은 골재는 수직 낙하시키고 미분말의 이동 흐름 및 공기의 흐름을 유도가능하게 구성하므로, 미분의 원활한 배출유도로 작업성능을 향상시키면서 골재와 미분의 우수한 분급효율로 생산골재의 품질을 향상시키고, 장비의 제작비용을 저가화하여 가격경쟁력을 향상시킴은 물론 다양한 산업 분야에 실용화할 수 있는 효과를 얻는다.

뿐만 아니라 본 발명에 따른 공기 흐름과 중력을 이용한 미분 분급장치는 골재원료의 유입속도 및 유입량을 일정하게 제어하여 골재와 미분의 분급을 위한 균일한 작업성능을 유지하고 골재의 과공급에 따른 막힘 현상을 미연에 방지하여 작업효율 및 생산성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

또한 본 발명에 따른 공기 흐름과 중력을 이용한 미분 분급장치는 하나의 구동수단으로부터 미분말의 분산과 함께 송풍가능한 구조로 구성하여 장비의 제작단가를 보다 절감하고 미분의 배출을 위한 순환효율을 보다 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 일실시예를 나타내는 정면도.
도 2는 본 발명에 따른 일실시예를 나타내는 평면도.
도 3은 본 발명에 따른 일실시예를 나타내는 단면도.
도 4의 (a),(b)는 각각 본 발명에 따른 일실시예에서 지지브라켓의 제1~2실시예를 나타내는 사시도.
도 5의 (a),(b)는 각각 본 발명에 따른 일실시예에서 공기유도프레임의 제1~2실시예를 나타내는 사시도.
도 6은 본 발명에 따른 일실시예의 사용상태를 나타내는 단면도.

본 발명은 내부에 골재원료를 수용하는 원료호퍼와, 상기 원료호퍼의 하단에 대응하여 상하 수직방향으로 연장 형성되는 원료공급관을 구비하는 원료공급부와; 상기 원료공급관을 고정지지하여 골재원료가 유입되고 내부에 골재원료를 분급할 수 있는 분급공간을 확보하는 챔버부재와, 상기 챔버부재의 한쪽 상단에 구비되고 골재원료 중 미분말을 배출하는 배출관과, 상기 챔버부재의 하부에 구비되고 골재원료 중 입자가 굵은 골재를 배출시키는 골재배출부재가 구성되는 본체부와; 상기 본체부의 상부에 회동가능하게 설치되되 상기 챔버부재의 분급공간을 향해 연장형성되고 상기 원료공급관을 통해 유입된 골재원료 중 미분말을 분산시키되 입자가 굵은 골재는 상기 골재배출부재를 향해 수직 낙하시키는 입자분산부와; 상기 본체부 중 상기 챔버부재의 하부에 구비되고 외부로부터 공기를 투입하여 상기 챔버부재의 분급공간에 송풍하는 공기주입부와; 상기 챔버부재의 분급공간 내에 설치되고 상기 입자분산부로부터 분산되는 미분말이 접촉하되 내면에 미분말의 이동 흐름을 유도가능한 유도접촉면이 형성되는 미분유도프레임과; 상기 본체부의 골재배출부재 상단에 고정 설치되되 상기 입자분산부의 하측에 위치하여 상기 골재배출부재를 향한 굵은 골재의 진입을 안내하고 상기 공기주입부를 통해 투입된 공기의 흐름을 유도가능하게 형성되는 공기유도프레임;을 포함하는 공기 흐름과 중력을 이용한 미분 분급장치를 기술구성의 특징으로 한다.

다음으로 본 발명에 따른 공기 흐름과 중력을 이용한 미분 분급장치의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

먼저 본 발명에 따른 공기 흐름과 중력을 이용한 미분 분급장치의 일실시예는 도 1 내지 도 3에 나타낸 바와 같이, 원료공급부(10)와, 본체부(20)와, 입자분산부(30)와, 공기주입부(40)와, 미분유도프레임(50)과, 공기유도프레임(60)을 포함하여 이루어진다.

상기 원료공급부(10)는 외부로부터 전달된 골재원료를 상기 본체부(20)를 향해 공급하는 역할을 수행한다.

상기 원료공급부(10)는 상광하협의 깔때기 형상으로 이루어져 내부에 골재원료를 수용하는 원료호퍼(11)와, 상기 원료호퍼(11)의 하단에 대응하여 상하 수직방향으로 연장 형성되는 원료공급관(13)으로 구성한다.

상기 원료호퍼(11)의 하단에는 원료의 공급 유무나 공급량 등을 제어할 수 있게 개폐밸브(12)를 구비한다.

상기 개폐밸브(12)는 작업자에 의해 수동조작가능하게 조작레버를 구비한 수동형 밸브를 적용하여 구성하는 것도 가능하고, 상기 개폐밸브(12)는 제어신호에 의하여 자동으로 제어하는 것이 가능하도록 자동형 밸브(솔레노이드밸브 등)를 적용하여 구성하는 것도 가능하다.

상기에서 개폐밸브(12)를 자동형 밸브로 구성하는 경우 작업자로부터 시간 설정가능한 타이머(도면에 미도시)와 연동하여 골재원료를 규칙적으로 공급할 수 있게 구성하는 것이 바람직하다.

상기 원료공급관(13)은 도 3에 나타낸 바와 같이, 소정의 길이를 갖는 파이프 형상으로 이루어지고, 상기 본체부(20)의 상부에 고정 설치되어 상기 원료호퍼(11)의 하단에서부터 상기 본체부(20)의 내부공간까지 연장 형성된다.

또한 상기 원료공급부(10)에는 상기 원료공급관(13) 내에 설치되고 골재원료의 유입속도 및 유입량을 제어가능하게 구성되는 스크류공급수단(15)을 더 포함하여 구성하는 것도 가능하다.

상기 스크류공급수단(15)은 상기 원료공급관(13) 내 회전가능하게 설치되는 스크류부재(15a)를 구비하고, 상기 스크류부재(15a)에 회전력을 인가하기 위한 소형의 모터(15b)를 구비토록 구성한다. 즉 상기 스크류공급수단(15)은 상기 원료호퍼(11)로부터 상기 원료공급관(13)을 향해 공급되는 골재원료가 무방비로 낙하공급됨을 방지한 채 상기 스크류부재(15a)의 회전경로를 따라 이동되어 상기 본체부(20)에 유입될 수 있게 구비한다.

상기에서 스크류부재(15a)는 상기 원료공급관(13)의 전체 길이범위 내에 부합되는 길이 즉 상기 원료공급관(13)과 동일하거나 짧은 길이로 형성한다.

상기와 같이 골재원료의 유입속도 및 유입량을 일정하게 제어할 수 있는 스크류공급수단(15)을 구성하게 되면, 골재와 미분의 분급을 위한 균일한 작업성능을 유지하고 골재의 과공급에 따른 막힘 현상을 미연에 방지하여 작업효율 및 생산성을 향상시키는 것이 가능하다.

상기 본체부(20)는 상기 원료공급부(10)로부터 골재원료가 유입가능한 공간을 확보하되, 상기 입자분산부(30) 및 상기 공기주입부(40)가 각각 구동가능하게 장착되어 골재원료 중 미분말과 굵은 골재가 서로 분급될 수 있는 공간을 제공한다.

상기 본체부(20)는 도 1 내지 도 3에 나타낸 바와 같이, 상기 원료공급관(13)을 고정지지하여 골재원료가 유입되고 내부에 골재원료를 분급할 수 있는 분급공간을 확보하는 챔버부재(21)와, 상기 챔버부재(21)의 한쪽 상단에 구비되고 골재원료 중 미분말을 배출하는 배출관(25)과, 상기 챔버부재(21)의 하부에 구비되고 골재원료 중 입자가 굵은 골재를 배출시키는 골재배출부재(27)로 구성한다.

상기 챔버부재(21)에는 상기 입자분산부(30) 및 상기 공기주입부(40)를 통한 미분말의 이동 흐름을 상기 배출관(25)을 향해 안내토록 가이드블레이드(24)를 구비하는 배출안내프레임(23)을 구성한다.

상기 가이드블레이드(24)는 상기 배출안내프레임(23)의 내면에 돌출 형성된 구조로 복수 개를 구비하고, 상기 배출안내프레임(23)의 내면을 향해 상향경사지게 형성하여 상기 배출관(25)을 향한 미분말의 이동 흐름을 안내한다.

상기 배출안내프레임(23)과 상기 미분유도프레임(50)의 사이에는 상기 배출관(25)을 향한 통로인 경유로(29)가 형성된다. 즉 상기 경유로(29)는 상기 배출안내프레임(23)의 내면과 상기 미분유도프레임(50)의 외면 간에 소폭 간격을 두고 이격되어 상기 가이드블레이드(24)를 따라 안내 이동된 미분말이 상기 배출관(25)을 향해 이동되되 상기 경유로(29)를 통과한 미분말의 역이동됨을 방지할 수 있게 형성한다.

도면에 나타내지는 않았지만 상기 배출관(25)에는 상기 챔버부재(21)의 분급공간에서 외측으로 흡입력을 생성시켜 미분말의 원활한 배출을 도모할 수 있게 배출구동팬을 구성하는 것이 바람직하다.

상기 골재배출부재(27)도 상기 원료공급부(10)와 동일하게 상광하협의 깔때기 형상으로 이루어져 굵은 골재의 원활한 배출을 유도한다.

상기 입자분산부(30)는 상기 원료공급관(13)을 통해 유입된 골재원료 중 미분말을 분산시키되 입자가 굵은 골재는 상기 골재배출부재(27)를 향해 수직 낙하시키는 기능을 수행한다.

상기 입자분산부(30)는 도 3에 나타낸 바와 같이, 상기 본체부(20)의 상부에 회동가능하게 설치되되 상기 챔버부재(21)의 분급공간을 향해 연장형성되는 것으로서, 회전샤프트(31)와, 분산임펠러(33) 및 송풍임펠러(35)와, 구동수단(37)으로 구성한다.

상기 회전샤프트(31)는 상기 원료공급관(13)의 외주연 상에 회전가능하게 설치된다. 즉 상기 회전샤프트(31)는 상기 원료공급관(13)보다 큰 직경을 이루어 상기 원료공급관(13)을 감싸도록 위치하며 상기 본체부(20)의 챔버부재(21) 상단에 회전가능하게 설치된다.

상기 본체부(20)의 상단에는 상기 회전샤프트(31)에 대응하여 고정 지지하되 상기 회전샤프트(31)의 원활한 회전구동을 도모토록 복수 개의 베어링(B)을 내장한 베어링하우징(32)을 구성한다.

상기 분산임펠러(33) 및 상기 송풍임펠러(35)는 상하로 배치하되 일체로 연결 결합한 구조를 이룬다. 즉 상기 분산임펠러(33) 및 상기 송풍임펠러(35)는 양자 모두 상기 회전샤프트(31)의 회전구동으로 회전가능하게 설치된다.

상기 분산임펠러(33)는 상기 회전샤프트(31)의 하단에 고정 설치되어 회동토록 구성하고, 외측 둘레를 따라 분산공(34)을 형성하여 상기 원료공급관(13)을 통해 유입된 미분말을 회전분산시키도록 구성한다. 즉 상기 분산임펠러(33)는 상기 회전샤프트(31)의 회전력으로 회동하면서 내부 공급된 미분말이 상기 분산공(34)을 통해 흩날려 상기 챔버부재(21)의 분급공간을 향해 분산될 수 있게 구성한다.

상기 송풍임펠러(35)는 상기 분산임펠러(33)의 하부에 설치되되 상기 분산임펠러(33)와 간격을 두고 위치한다.

상기 송풍임펠러(35)는 상기 분산임펠러(33)와 더불어 상기 회전샤프트(31)의 회전구동으로 회전되고, 상기 분산임펠러(33)를 통해 분산된 미분말을 재차 송풍시킨다.

상기 구동수단(37)은 상기 본체부(20)의 상부에 고정설치되고 상기 회전샤프트(31)의 상단에 연결되어 회전력을 인가한다. 즉 상기 구동수단(37)은 상기 회전샤프트(31)에 회전력을 전달하여 상기 분산임펠러(33) 및 상기 송풍임펠러(35)를 일괄적으로 회전시킨다.

상기와 같은 구동구조를 갖는 입자분산부(30)를 구성하게 되면, 하나의 구동수단(37)으로부터 미분말의 분산과 함께 송풍가능한 구조로 구성하여 장비의 제작단가를 보다 절감하고 미분의 배출을 위한 순환효율을 보다 향상시키는 것이 가능하다.

상기 입자분산부(30)에는 상기 원료공급관(13)을 통해 상기 분산임펠러(33) 내에 유입된 굵은 골재가 상기 골재배출부재(27)를 향해 낙하가능하게 형성되는 골재이동로(38)를 구비한다. 즉 상기 분산임펠러(33)를 향해 진입된 굵은 골재는 상기 골재이동로(38)를 통해 상기 골재배출부재(27)에 이동된다.

상기 골재이동로(38)는 상기 분산임펠러(33)의 하부에 고정설치되되 상기 분산임펠러(33)에서 상기 송풍임펠러(35)를 향해 연장 형성되고, 상기 원료공급관(13)의 하측에 수직방향으로 연통하도록 위치한다.

상기 입자분산부(30)에는 상기 원료공급관(13)에 대응하여 위치하고 상기 분산임펠러(33)의 내측에 위치하여 상기 송풍임펠러(35)를 지지하는 지지브라켓(39)을 구비한다.

상기 지지브라켓(39)에는 골재원료 중 미분말의 분산방향을 안내할 수 있게 형성되는 안내경사면(39a)을 구비한다. 즉 상기 안내경사면(39a)은 상기 분산임펠러(33)의 분산공(34)을 향해 외측으로 하향경사지게 형성되어 상기 원료공급관(13)을 통해 상기 분산임펠러(33) 내에 유입된 골재원료 중 미분말을 상기 분산공(34)으로 이동토록 분산시킨다.

상기 지지브라켓(39)에는 상부에 상기 원료공급관(13)을 향해 일정한 높이로 돌출형성되는 차단벽부(39b)를 구비한다.

상기 차단벽부(39b)는 상기 원료공급관(13)을 통해 유입된 골재원료 중 굵은 골재의 분산을 차단하기 위한 것으로서, 상기 분산임펠러(33)의 분산공(34)을 향한 굵은 골재의 이동을 차단한 채 미분말만 상기 분산공(34)을 향해 이동될 수 있게 구비된다.

상기 차단벽부(39b)는 상기 분산임펠러(33)의 내면과 일정한 간격을 유지할 수 있는 높이로 돌출형성되되 굵은 골재의 입자크기보다 좁은 간격을 유지시켜 미분말만이 상기 분산공(34)을 통해 분산가능하고 굵은 골재는 상기 골재이동로(38)에 유입될 수 있게 형성한다.

상기 지지브라켓(39)은 상기 차단벽부(39b)가 완전히 폐쇄된 상태를 이루도록 구성하는 것도 가능하고, 상기 차단벽부(39b)가 부분적으로 개방된 상태를 이루도록 상기 지지브라켓(39)을 구성하는 것이 가능하다.

상기 지지브라켓(39)의 제1실시예는 도 4의 (a)에서처럼, 상기 차단벽부(39b)가 완전히 폐쇄된 상태를 이루도록 구성하여 미분말에 따른 이동이 상기 분산임펠러(33)의 내면과 상기 차단벽부(39b)의 상단 사이로만 유동가능하게 구성한다.

상기 지지브라켓(39)의 제2실시예는 도 4의 (b)에서처럼, 상기 차단벽부(39b)가 부분적으로 개방된 상태를 이루도록 상기 차단벽부(39b)에 측 방향으로 관통된 미세유출공(39c)이 형성된 구조로 구성한다.

상기 미세유출공(39c)은 골재원료 중 미분말이 상기 분산공(34)을 향해 이동될 수 있는 통로로서, 상기 분산공(34)을 향한 미분말의 이동성을 보다 향상시키는 것이 가능하다.

상기 공기주입부(40)는 외부로부터 공기를 투입하여 상기 챔버부재(21)의 분급공간에 송풍하는 기능을 수행한다.

상기 공기주입부(40)는 상기 본체부(20) 중 상기 챔버부재(21)의 하부에 구비되는 것으로서, 외부로부터 공기를 유입가능한 통로를 이루는 공기주입구(41)와, 상기 본체부(20)의 하부에 구비되어 상기 공기주입구(41)를 통해 유입된 공기를 수용하는 에어챔버(43)와, 상기 에어챔버(43) 내의 공기를 분사하는 복수 개의 에어노즐(45)로 이루어진다.

상기 공기주입구(41)에는 공기를 생성하여 주입시킬 수 있는 별도의 송풍기(도면에 미도시)가 연결된다.

상기 에어노즐(45)은 상기 에어챔버(43)의 상단에 구비되되 상기 공기유도프레임(60)에 대응하여 위치하고 상기 챔버부재(21)의 분급공간을 향해 공기를 분사한다.

상기 미분유도프레임(50)은 미분말의 이동방향을 전환하도록 이동 흐름에 와류를 생성시키는 기능을 수행한다.

상기 미분유도프레임(50)은 상기 챔버부재(21)의 분급공간 내에 설치되되 상기 입자분산부(30)의 분산공(34)에 대응하여 위치하여 상기 입자분산부(30)로부터 분산된 미분말이 접촉가능하게 구성한다.

상기 미분유도프레임(50)은 내면에 미분말의 이동 흐름을 유도가능하게 완만한 곡면을 갖는 유도접촉면(51)을 형성한다. 즉 상기 입자분산부(30)의 분산공(34)을 통해 분산된 미분말은 상기 미분유도프레임(50)의 유도접촉면(51)에 접촉하여 그 이동방향이 전환됨과 동시에 상기 송풍임펠러(35)의 영향으로 상기 공기유도프레임(60)이 위치한 방향으로 미분말의 이동 흐름을 유도시킨다.

상기 공기유도프레임(60)은 상기 본체부(20)의 골재배출부재(27) 상단에 고정 설치되되 상기 입자분산부(30)의 하측에 위치하여 상기 골재배출부재(27)를 향한 굵은 골재의 진입을 안내하고 상기 공기주입부(40)를 통해 투입된 공기의 흐름을 유도가능하게 형성된다.

상기 공기유도프레임(60)에는 내측에 상하 수직으로 관통되어 굵은 골재의 자연 낙하를 안내하는 가이드공(61)을 구비한다. 즉 상기 가이드공(61)은 상기 입자분산부(30)의 하측에 대응하여 위치하므로 상기 골재이동로(38)로부터 자연 낙하하는 굵은 골재가 상기 골재배출부재(27)를 향하도록 형성한다.

상기 공기유도프레임(60)에는 외측 상기 공기주입부(40)에 대응하여 공기의 흐름을 유도하도록 완만한 곡선의 호 형상을 갖는 가이드접촉면(63)을 구비한다. 즉 상기 미분유도프레임(50)을 거쳐 상기 송풍임펠러(35)의 영향으로 이동된 미분말에 대하여 상기 공기주입부(40)의 에어노즐(45)을 통해 분사되어 상기 가이드접촉면(63)을 따라 이동된 공기가 접하여 상기 경유로(29)를 향해 이동될 수 있게 공기와 미분말의 흐름을 유도한다.

상기 공기유도프레임(60)은 상기 가이드접촉면(63)이 완전히 폐쇄된 구조로 구성하는 것이 가능하고, 상기 가이드접촉면(63)이 부분적으로 개방된 구조로 상기 공기유도프레임(60)을 구성하는 것도 가능하다.

상기 공기유도프레임(60)의 제1실시예는 도 5의 (a)에서처럼, 상기 가이드접촉면(63)을 이루는 상기 공기유도프레임(60)의 벽면이 완전히 폐쇄된 상태를 이루도록 구성하여 상기 공기주입부(40)의 에어노즐(45)로부터 분사된 공기 전체의 흐름을 유도가능하게 구성한다.

상기 공기유도프레임(60)의 제2실시예는 도 5의 (b)에서처럼, 상기 가이드접촉면(63)을 이루는 상기 공기유도프레임(60)의 벽면이 부분적으로 개방된 상태를 이루도록 상기 가이드접촉면(63) 상에 상기 가이드공(61)을 향해 관통된 에어유입공(65)을 구비한다.

상기 에어유입공(65)은 상기 공기유도프레임(60)의 외주 둘레방향을 따라 상기 가이드접촉면(63) 상에 형성되되 상기 공기주입부(40)로부터 분사된 공기를 부분적으로 유입하여 굵은 골재에 접촉가능하게 형성된다. 즉 상기 에어유입공(65)은 상기 공기주입부(40)의 공기가 접촉가능하게 구비되어 굵은 골재의 표면에 잔존하는 미분을 재차 분급하는 것이 가능하다.

상기와 같이 에어유입공(65)이 형성된 공기유도프레임(60)을 적용하여 구성하게 되면, 미분말과 구분하여 굵은 골재의 배출이동시키되 배출과정에서 공기와 접촉시킴에 따라 분급효율을 보다 향상시키는 것이 가능하다.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 작동관계를 도 6을 참조하여 간단히 설명하면, 먼저 원료공급부(10)의 원료호퍼(11)에서 골재원료가 원료공급관(13)을 통해 일정량씩 공급되고, 골재원료는 챔버부재(21)의 분급공간 내에 위치한 입자분산부(30)의 분산임펠러(33) 내에 유입되되 구동수단(37)으로부터 회전샤프트(31)가 회전구동하여 상기 분산임펠러(33)를 회동시킴에 따라 상기 분산임펠러(33)의 회전력으로 골재원료에 혼재 상태인 미분말을 분리시켜 분산공(34)을 통해 분산시킨다. 이처럼 상기 분산임펠러(33)로부터 분산된 미분말은 미분유도프레임(50)에 접하여 미분말의 이동 흐름을 전환하는 동시에 상기 회전샤프트(31)의 회전구동에 의해 상기 분산임펠러(33)와 함께 상기 송풍임펠러(35)가 회동하여 미분말의 이동 흐름을 공기유도프레임(60)을 향해 유도한다. 이때 공기주입부(40)로부터 에어노즐(45)을 통해 공기를 송풍하고, 공기는 공기유도프레임(60)에 접하여 가이드접촉면(63)을 따라 이동하므로 상기 미분유도프레임(50) 및 송풍임펠러(35)의 영향으로 이동된 미분말과 접촉하며, 미분말은 공기와 함께 배출안내프레임(23)의 가이드블레이드(24) 및 경유로(29)를 거쳐 배출관(25)으로 분리배출된다. 반면 원료공급관(13)을 통해 분산임펠러(33) 내로 유입된 골재원료 중 굵은 골재는 골재이동로(38)를 통해 자연 낙하하고 공기유도프레임(60)의 가이드공(61)을 거쳐 골재배출부재(27)로 이동 배출하게 된다.

즉 상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 공기 흐름과 중력을 이용한 미분 분급장치에 의하면, 골재원료 중 미분말을 회전분산시키되 입자가 굵은 골재는 수직 낙하시키고 미분말의 이동 흐름 및 공기의 흐름을 유도가능하게 구성하므로 미분의 원활한 배출유도로 작업성능을 향상시키면서 골재와 미분의 우수한 분급효율로 생산골재의 품질을 향상시키고, 장비의 제작비용을 저가화하여 가격경쟁력을 향상시킴은 물론 다양한 산업 분야에 실용화하는 것이 가능하다.

상기에서는 본 발명에 따른 공기 흐름과 중력을 이용한 미분 분급장치의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 명세서 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고, 이 또한 본 발명의 범위에 속한다.

10 : 원료공급부 11 : 원료호퍼
13 : 원료공급관 15 : 스크류공급수단 20 : 본체부
21 : 챔버부재 23 : 배출안내프레임 24 : 가이드블레이드
25 : 배출관 27 : 골재배출부재 29 : 경유로
30 : 입자분산부 31 : 회전샤프트 33 : 분산임펠러
34 : 분산공 35 : 송풍임펠러 37 : 구동수단
38 : 골재이동로 39 : 지지브라켓 39a : 안내경사면
39b : 차단벽부 39c : 미세유출공 40 : 공기주입부
41 : 공기주입구 43 : 에어챔버 45 : 에어노즐
50 : 미분유도프레임 51 : 유도접촉면 60 : 공기유도프레임
61 : 가이드공 63 : 가이드접촉면 65 : 에어유입공

Claims (10)

1. 내부에 골재원료를 수용하는 원료호퍼와, 상기 원료호퍼의 하단에 대응하여 상하 수직방향으로 연장 형성되는 원료공급관을 구비하는 원료공급부와;
   상기 원료공급관을 고정지지하여 골재원료가 유입되고 내부에 골재원료를 분급할 수 있는 분급공간을 확보하는 챔버부재와, 상기 챔버부재의 한쪽 상단에 구비되고 골재원료 중 미분말을 배출하는 배출관과, 상기 챔버부재의 하부에 구비되고 골재원료 중 입자가 굵은 골재를 배출시키는 골재배출부재가 구성되는 본체부와;
   상기 본체부의 상부에 회동가능하게 설치되되 상기 챔버부재의 분급공간을 향해 연장형성되고 상기 원료공급관을 통해 유입된 골재원료 중 미분말을 분산시키되 입자가 굵은 골재는 상기 골재배출부재를 향해 수직 낙하시키는 입자분산부와;
   상기 본체부 중 상기 챔버부재의 하부에 구비되고 외부로부터 공기를 투입하여 상기 챔버부재의 분급공간에 송풍하는 공기주입부와;
   상기 챔버부재의 분급공간 내에 설치되고 상기 입자분산부로부터 분산되는 미분말이 접촉하되 내면에 미분말의 이동 흐름을 유도가능한 유도접촉면이 형성되는 미분유도프레임과;
   상기 본체부의 골재배출부재 상단에 고정 설치되되 상기 입자분산부의 하측에 위치하여 상기 골재배출부재를 향한 굵은 골재의 진입을 안내하고 상기 공기주입부를 통해 투입된 공기의 흐름을 유도가능하게 형성되는 공기유도프레임;을 포함하여 이루어지되,
   상기 원료공급부에는 상기 원료공급관 내에 설치되고 골재원료의 유입속도 및 유입량을 제어가능하게 구성되는 스크류공급수단을 포함하여 이루어지고,
   상기 챔버부재에는 상기 입자분산부 및 상기 공기주입부를 통한 미분말의 이동 흐름을 상기 배출관을 향해 안내토록 가이드블레이드를 구비하는 배출안내프레임을 구성하며, 상기 배출안내프레임과 상기 미분유도프레임의 사이에는 상기 배출관을 향한 통로인 경유로가 형성되는 공기 흐름과 중력을 이용한 미분 분급장치.
   
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4. 청구항 1에 있어서,
   상기 입자분산부는, 상기 원료공급관의 외주연 상에 회전가능하게 설치되는 회전샤프트와, 상기 회전샤프트의 하단에 고정 설치되고 외측 둘레를 따라 분산공을 형성하여 상기 원료공급관을 통해 유입된 미분말을 회전분산시키는 분산임펠러와, 상기 분산임펠러의 하부에 설치되어 회전하고 상기 분산임펠러를 통해 분산된 미분말을 재차 송풍시키는 송풍임펠러와, 상기 회전샤프트의 상단에 연결되어 회전력을 인가하는 구동수단을 포함하여 이루어지는 공기 흐름과 중력을 이용한 미분 분급장치.
   
5. 청구항 4에 있어서,
   상기 입자분산부에는 상기 분산임펠러에서 상기 송풍임펠러를 향해 연장형성되되 상기 원료공급관에 수직방향으로 연통하고 상기 원료공급관을 통해 유입된 굵은 골재가 상기 골재배출부재를 향해 낙하가능하게 형성되는 골재이동로를 포함하여 이루어지는 공기 흐름과 중력을 이용한 미분 분급장치.
   
6. 청구항 4에 있어서,
   상기 입자분산부에는 상기 분산임펠러의 내측에 구비되되 상기 원료공급관에 대응하여 위치하고 상기 송풍임펠러를 지지하는 지지브라켓을 포함하고,
   상기 지지브라켓에는 골재원료 중 미분말의 분산방향을 안내할 수 있게 상기 분산임펠러의 분산공을 향해 외측으로 하향경사진 안내경사면과, 상부에 상기 원료공급관을 향해 돌출형성되고 골재원료 중 굵은 골재의 분산을 차단하는 차단벽부를 포함하여 이루어지는 공기 흐름과 중력을 이용한 미분 분급장치.
   
7. 청구항 6에 있어서,
   상기 차단벽부에는 골재원료 중 미분말이 상기 분산공을 향해 이동될 수 있게 측 방향으로 관통된 미세유출공을 포함하여 이루어지는 공기 흐름과 중력을 이용한 미분 분급장치.
   
8. 청구항 1에 있어서,
   상기 공기주입부는, 외부로부터 공기를 유입가능한 통로를 이루는 공기주입구와, 상기 본체부의 하부에 구비되고 상기 공기주입구를 통해 공기를 수용하는 에어챔버와, 상기 에어챔버의 상단에 구비되되 상기 공기유도프레임에 대응하여 위치하고 상기 챔버부재의 분급공간을 향해 공기를 분사하는 복수 개의 에어노즐을 포함하여 이루어지는 공기 흐름과 중력을 이용한 미분 분급장치.
   
9. 청구항 1에 있어서,
   상기 공기유도프레임에는 내측에 상하 수직으로 관통되어 굵은 골재의 자연낙하를 안내하는 가이드공을 구비하고, 외측 상기 공기주입부에 대응하여 공기의 흐름을 유도하도록 완만한 곡선의 호 형상을 갖는 가이드접촉면을 구비하는 공기 흐름과 중력을 이용한 미분 분급장치.
   
10. 청구항 9에 있어서,
    상기 공기유도프레임에는 외주 둘레방향을 따라 상기 가이드접촉면 상에 형성되고 상기 공기주입부로부터 분사된 공기를 유입하여 굵은 골재에 접촉가능하게 구비되는 에어유입공을 포함하여 이루어지는 공기 흐름과 중력을 이용한 미분 분급장치.
    

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