KR101741315B1 - 경사형 와전류 선별장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 경사형 와전류 선별장치에 관한 것으로서, 특히 지지프레임과; 상기 지지프레임에 회동가능하게 설치되는 경사판과; 상기 경사판의 일면에 설치되는 다수의 자석을 포함하여 구성되되, 상기 자석은 경사판에 대하여 사선방향으로 배치됨과 아울러 같은 극이 서로 마주보게 배치되는 자석조립체와; 상기 경사판의 일측에 설치되는 구동롤러와, 상기 구동롤러에 회전력을 제공하는 모터와, 상기 경사판의 타측에 설치되는 종동롤러와, 상기 구동롤러와 종동롤러를 둘러쌈과 아울러 상기 경사판과 자석조립체를 둘러싸며 회전하고 상면에 선별할 비철금속과 비금속의 혼합물이 올려지는 회전벨트;로 이루어진 컨베이어벨트;로 구성되어, 강한 자기장을 이용하여 비금속으로부터 비철금속을 용이하게 선별할 수 있는 효과가 있다.

Description

경사형 와전류 선별장치{Slant Type Eddy Current Selector}

본 발명은 경사형 와전류 선별장치에 관한 것으로서, 특히 비금속과 비철금속의 혼합물에서 비금속과 비철금속을 용이하게 분리할 수 있는 경사형 와전류 선별장치에 관한 것이다.

근래, 환경보호와 더불어 한정자원의 효율적 이용을 위한 폐자원 재활용에 관한 사회적 관심이 대단히 높으며, 이를 위한 여러 가지 방안들이 제시되고 있다.

예컨대, 근래에는 소득수준의 향상으로 인한 전자제품의 잦은 교체에 의하여 많은 양의 폐전자제품들이 발생되고 있는데, 예전에는 이러한 폐전자제품들을 파쇄기로 파쇄하여 작은 파쇄물들로 만들어 매립을 하거나 그냥 매립지에 묻는 것이 일반적이었다.

그러나, 근래에는 자원의 재활용을 위하여 이러한 폐전자제품의 파쇄물들에서 유용한 자원을 선별하고자 다양한 선별기가 개발되고 있다. 특히 폐전자제품에는 Al, Mg, Cu, Sn, Pb, Zn과 같은 비철금속과 플라스틱, 세라믹 등과 같은 비금속들이 많이 혼합되어 있어서 비철금속과 비금속을 선별하는 것이 필요하다.

이렇게 비철금속과 비금속을 선별하기 위하여 제시된 종래의 선별기는 도 1에 도시된 바와 같이 저면에 자석(M)이 설치된 경사면(1)에 비철금속과 비금속의 혼합물을 투입하여 비철금속 내부에 발생된 와전류와 자석에 의해 발생되는 자기장의 반발력으로 비철금속이 튀어나가게 함으로써 비철금속과 비금속을 선별하였다.

그러나, 이러한 종래의 선별기는 경사면에 다수의 자석이 설치된다 하더라도 그 자속밀도가 크지 않아서 비철금속 내부에 충분한 와전류가 생성되지 않게 되고, 이로 인하여 비철금속의 반발력이 크지 않아 비철금속과 비금속의 선별효율이 떨어지는 문제점이 있었다.

출원번호:10-2002-0023713 (공개번호:특2002-0043491, 발명의 명칭:폐전선이 분쇄 탈피된 금속분쇄물에서 철과 비철의 분리장치)

http://www.e-hmt.kr/bbs/board.php?bo_table=m0306&uid=1

본 발명은 상기한 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 자석의 같은 극을 서로 마주보게 배치하여 자속밀도를 크게 함으로써 비철금속 내부의 와전류를 크게 하고, 이러한 현상으로 비철금속의 반발력을 확대시켜 비금속과 비철금속의 혼합물에서 비철금속을 용이하게 선별하고 그 선별효율을 높일 수 있는 경사형 와전류 선별장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 의한 경사형 와전류 선별장치는 지지프레임과; 상기 지지프레임에 회동가능하게 설치되는 경사판과; 상기 경사판의 일면에 설치되는 다수의 자석을 포함하여 구성되되, 상기 자석은 경사판에 대하여 사선방향으로 배치됨과 아울러 같은 극이 서로 마주보게 배치되는 자석조립체와; 상기 경사판의 일측에 설치되는 구동롤러와, 상기 구동롤러에 회전력을 제공하는 모터와, 상기 경사판의 타측에 설치되는 종동롤러와, 상기 구동롤러와 종동롤러를 둘러쌈과 아울러 상기 경사판과 자석조립체를 둘러싸며 회전하고 상면에 선별할 비철금속과 비금속의 혼합물이 올려지는 회전벨트;로 이루어진 컨베이어벨트;로 구성된다.

여기서, 상기 자석조립체는 상기 경사판에 설치되는 케이싱과; 상기 케이싱 내부에 사선방향으로 설치되되, 같은 극이 서로 마주보게 배치되는 다수의 자석과; 서로 마주보는 자석의 같은 극 사이에 설치되는 순철재질의 격판;으로 구성된다.

그리고, 상기 케이싱의 하면에는 방열판이 설치되고, 상기 경사판에는 브러쉬가 회동가능하게 설치된다.

또한, 본 발명은 상기 경사판의 지지프레임에 대한 경사 각도를 조절하는 경사조절부를 더 포함하여 구성되되; 상기 경사조절부는 상기 지지프레임에 구비되는 브라켓과; 상기 브라켓의 상측에 회전가능하게 설치되는 회전블록과; 상기 경사판에 구비되는 플랜지와; 상기 플랜지에 나선 결합됨과 아울러 상기 회전블록을 관통하는 샤프트와; 상기 샤프트의 상단에 구비되는 회전핸들;로 구성된다.

또한, 본 발명은 상기 경사판의 경사 각도를 고정하는 보조고정수단이 더 포함하여 구성되되; 상기 보조고정수단은 상기 지지프레임에 설치되고 일정 곡률로 라운드지게 형성되며 슬라이딩홀이 상하방향으로 형성된 곡면패널과; 상기 경사판에서 돌출 형성되어 상기 슬라이딩홀을 따라 이동하는 이동봉과; 상기 슬라이딩홀을 통하여 노출된 이동봉에 나선결합되는 고정너트;로 구성된다.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 경사형 와전류 선별장치는 같은 극이 서로 마주보게 배치된 다수의 자석들에 의하여 강한 자기장이 형성되므로, 비철금속과 비금속의 혼합물에서 비철금속을 용이하게 선별할 수 있는 이점이 있다.

또한, 자석 사이에 순철재질의 격판이 설치되기 때문에 자속밀도가 크게 증가하여 선별효율을 더욱 향상시킬 수 있는 이점이 있다.

또한, 자석조립체에 방열판이 설치되어 있어서 자속밀도의 증가에 의한 온도 상승을 방지할 수 있기 때문에 지속적으로 높은 선별효율을 유지할 수 있는 이점이 있다.

또한, 브러쉬가 설치되어 컨베이어벨트에 부착된 미세한 쇳가루나 이물질을 자동으로 제거할 수 있는 이점이 있다.

도 1은 종래기술에 따른 경사형 와전류 선별장치를 보인 도.
도 2 및 도 3은 본 발명에 의한 경사형 와전류 선별장치를 보인 사시도.
도 4는 본 발명에 의한 경사형 와전류 선별장치의 경사조절부를 보인 도.
도 5는 본 발명에 의한 경사형 와전류 선별장치의 보조고정수단을 보인 도.
도 6은 본 발명에 의한 경사형 와전류 선별장치의 자석조립체를 보인 도.
도 7은 본 발명에 의한 경사형 와전류 선별장치에 브러쉬가 설치된 모습을 보인 도.

이하, 본 발명에 의한 경사형 와전류 선별장치의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 2 및 도 3은 본 발명에 의한 경사형 와전류 선별장치를 보인 사시도이고, 도 4는 본 발명에 의한 경사형 와전류 선별장치의 경사조절부를 보인 도이며, 도 5는 본 발명에 의한 경사형 와전류 선별장치의 보조고정수단을 보인 도이다.

그리고, 도 6은 본 발명에 의한 경사형 와전류 선별장치의 자석조립체를 보인 도이며, 도 7은 본 발명에 의한 경사형 와전류 선별장치에 브러쉬가 설치된 모습을 보인 도이다.

본 발명에 의한 경사형 와전류 선별장치는 지지프레임(10)과, 상기 지지프레임(10)의 상측에 설치되는 경사판(20)과, 상기 경사판(20)의 일면에 설치되는 자석조립체(30)와, 상기 경사판(20)과 자석조립체(30)를 둘러싸며 회전하는 컨베이어벨트(40)와, 상기 경사판(20)의 지지프레임(10)에 대한 경사 각도를 조절하는 경사조절부(50)와, 상기 경사판(20)의 경사 각도를 고정하는데 도움을 주는 보조고정수단(60)을 포함하여 구성된다.

상기 지지프레임(10)은 본 발명에 의한 각종 구성요소들을 하측에서 지지하는 것으로서, 상면은 일정각도로 경사지게 형성되고, 하단에는 이동의 편의를 위하여 캐스터(11)가 설치된다.

상기 경사판(20)은 상기 지지프레임(10)의 상면에 회동가능하게 설치된다. 즉, 상기 경사판(20)의 끝부분과 상기 지지프레임(10)의 끝부분이 힌지 결합됨으로써 경사판(20)이 지지프레임(10)의 상면에서 일정각도로 회동된다.

상기 자석조립체(30)는 상기 경사판(20)에 설치되는 케이싱(31)과, 상기 케이싱(31) 내부에 설치되는 다수의 자석(32)과, 상기 자석(32) 사이에 설치되는 격판(33)으로 구성된다.

상기 케이싱(31)은 상기 경사판(20)의 상면에 밀착되게 설치되는 것으로서, 탄소강철로 그 재질이 이루어지고 내부에 빈 공간이 형성되어 상기 자석(32)이 설치될 수 있도록 한다.

상기 자석(32)은 상기 케이싱(31) 내부에 사선방향으로, 좀 더 자세히는 상기 경사판(20)의 폭방향과 후술할 컨베이어벨트(40)의 회전벨트(44)의 이송방향에 대하여 사선방향으로 다수의 열로 설치된다. 이때, 자석(32)은 같은 극이 서로 마주보게 배치된다. 즉, 자석(32) 2개를 좌측과 우측에 서로 인접하도록 배치한다고 가정할 때, 좌측에 있는 자석(32)의 N극이 우측을 향하도록 배치되면 우측에 있는 자석(32)의 N극은 좌측을 향하도록 배치하는 것이다. 이렇게 함으로써 2개 자석(32)의 N극이 서로 마주보게 한다.

자석(32)의 같은 극을 서로 마주보게 배치하면 서로 마주보는 경계 영역에 강한 자기장이 형성되는데, 비철금속이 이 자기장 내로 들어오면 비철금속 내부에는 와전류가 생성되고, 이 와전류는 자기장에 반발하게 되어 비철금속이 자석(32)의 배치라인을 따라 튕겨져 나가게 된다. 이러한 성질을 이용하여 본 발명은 자기장에 의해 튕겨져 나가는 비철금속과 일정각도로 경사진 컨베이어벨트(40)를 따라 자중에 의해 그대로 낙하되는 비금속을 분리하는 것이다.

상기 격판(33)은 상기와 같은 극을 마주보도록 한 자석(32) 사이, 자석(32)의 같은 극 사이에 설치되는 것으로서, 그 재질이 순철재질로 이루어진다.

서로 마주보는 자석(32)의 같은 극 사이에 순철재질의 격판(33)을 설치하면 자속밀도(집속도)가 크게 증가한다. 자속밀도가 증가하면 비철금속 내부에 발생하는 와전류가 더욱 커지고, 이렇게 와전류가 커지면 반발력이 더욱 증가하여 비철금속은 자석(32)의 배치라인, 즉 순철 격판(33)의 설치라인을 따라 더욱 더 잘 튕겨 나가게 되므로 비철금속이 비금속과 혼합되어 있을 때 더욱 더 잘 분리될 수 있게 된다.

한편, 상기 케이싱(31)의 하면에는 방열판(80)이 설치된다.

자석(32)이 본 발명처럼 배치되어 자속밀도가 커지면 온도가 상승하게 된다. 온도가 상승하게 되면 자력이 떨어지고 결국 선별효율이 감소기 때문에 이에 대한 보완이 필요한데, 본 발명에서는 케이싱(31)의 하면에 방열판(80)을 설치하여 자석의 온도가 상승하는 것을 막고자 한다.

부연하면, 본 발명에서 사용되는 방열판(80)은 Al재질로 이루어지고 다수의 핀을 일정간격으로 촘촘하게 구비하여 열이 발산되는 면적을 최대화하였다.

상기 컨베이어벨트(40)는 상면에 선별할 비철금속과 비금속의 혼합물을 올려놓고 이 혼합물을 일방향으로 이송시키는 것으로서, 이송과정 중에 선별할 비철금속과 비금속의 혼합물이 상기 자석조립체(30)로부터 자력을 제공받도록 한다.

이러한 컨베이어벨트(40)는 경사판(20)에 설치되기 때문에 경사판(20)이 일정각도 경사지면 컨베이어벨트(40) 역시 일정각도로 경사지게 된다.

상기와 같은 컨베이어벨트(40)는 구동롤러(41)와, 모터(42)와, 종동롤러(43)와, 회전벨트(44)로 구성된다.

상기 구동롤러(41)는 상기 경사판(20)의 일측 끝단에 회전가능하게 설치된다.

상기 모터(42)는 상기 구동롤러(41)에 회전력을 제공한다.

상기 종동롤러(43)는 상기 경사판(20)의 타측 끝단에 회전가능하게 설치된다.

상기 회전벨트(44)는 상기 구동롤러(41)와 종동롤러(43)를 둘러싸며 회전하기 때문에 구동롤러(41)와 종동롤러(43) 사이에 있는 상기 경사판(20)과 자석조립체(30)도 둘러싸게 된다. 이러한 회전벨트(44)의 상면에 선별이 필요한 비철금속과 비금속의 혼합물을 올려놓는다. 이 상태에서 모터(42)의 작동에 의해 회전벨트(44)가 회전하면 비철금속과 비금속의 혼합물이 상기 자석조립체(30)로부터 강한 자력을 받게 된다. 이렇게 회전벨트(44)의 상면에 투입된 혼합물이 강한 자력을 받게 되면 혼합물 내의 비철금속은 자석(32)의 배치라인을 따라 튕겨져 나나고, 비금속은 자중에 의해 경사진 회전벨트(44)의 상면을 따라 낙하된다.

한편, 상기 경사판(20)에는 브러쉬(70)가 회동가능하게 설치된다. 이러한 브러쉬(70)는 상기 컨베이어벨트(40)의 상면을 청소하는 기능을 한다.

즉, 비철금속과 비금속의 혼합물을 선별하는 작업을 할 때는 브러쉬(70)를 컨베이어벨트(40)의 회전벨트(44)에 접촉되지 않도록 상측으로 회동시키고, 선별작업을 하지 않을 때는 하측으로 회동시켜 상기 회전벨트(44)의 상면에 접촉되게 함으로써 회전벨트(44)에 부착된 미세한 쇳가루나 이물질을 제거할 수 있도록 한다.

상기 경사조절부(50)는 브라켓(51)과, 상기 브라켓(51)에 설치되는 회전블록(52)과, 상기 경사판(20)에 구비되는 플랜지(53)와, 상기 플랜지(53)에 나선결합되는 샤프트(54)와, 상기 샤프트(54)의 상단에 구비되는 회전핸들(55)로 구성된다.

상기 브라켓(51)은 상기 지지프레임(10)에 구비된다.

상기 회전블록(52)은 상기 브라켓(51)의 상부에 상기 경사판(20)을 바라보는 방향과 그 반대방향으로 회전가능하게 설치된다.

상기 플랜지(53)는 상기 경사판(20)에 돌출 구비된다.

상기 샤프트(54)는 상기 플랜지(53)에 나선 결합되고, 상기 회전블록(52)을 관통한다. 여기서 부연하면, 상기 샤프트(54)와 플랜지(53)를 직접 나선결합 시키지 않고 샤프트(54)가 플랜지(53)를 나선결합되지 않고 그냥 관통되도록 한 후 상기 플랜지(53)의 저면에 샤프트(54)와 나선결합되는 별도의 너트(N)를 설치하는 방식으로 상기 샤프트(54)와 플랜지(53)를 연결하는 것도 가능하다. 샤프트(54)의 회전에 의하여 플랜지(53)가 위 아래로 움직이고 이에 따라 경사판(20)이 회동하기만 하면 되므로 어떤 방식을 취해도 무방하다.

상기 회전핸들(55)은 상기 샤프트(54)의 상단에 구비되는 것으로서, 회전핸들(55)을 돌리면 상기 샤프트(54)가 같이 회전한다.

상기 보조고정수단(60)은 일정각도로 경사진 경사판(20)의 하중을 일정부분 분담하여 경사판(20)이 하측으로 회동하려는 것을 방지하는 것으로서, 곡면패널(61)과 이동봉(62) 및 고정너트(63)로 구성된다.

상기 곡면패널(61)은 상기 지지프레임(10)에 설치되되, 상기 브라켓(51)의 옆에 상측을 향하여 돌출 형성된다. 이러한 곡면패널(61)은 일정 곡률로 라운드지게 형성되고, 중앙에 상하방향으로 길게 슬라이딩홀(61a)이 형성된다. 이 곡면패널(61)의 곡률반경은 상기 경사판(20)의 회동반경의 곡률과 동일하거나 유사하다.

상기 이동봉(62)은 상기 경사판(20)에서 수평방향으로 동출 형성되는 것으로서, 이 이동봉(62)은 상기 슬라이딩홀(61a)을 따라 상하방향으로 이동한다.

상기 고정너트(63)는 상기 슬라이딩홀(61a)을 통하여 노출된 이동봉(62)의 끝단에 나선결합된다. 이렇게 고정너트(63)가 이동봉(62)에 나선결합되면 고정너트(63)가 곡면패널(61)의 외측면에 강하게 밀착됨으로써 경사판(20)의 경사각도를 유지하는데 일정하게 도움을 준다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 의한 경사형 와전류 선별장치의 작동과정을 간단히 살펴보면 다음과 같다.

모터(42)에 전원을 공급하여 컨베이어벨트(40)를 작동시킨다.

회전하고 있는 컨베이어벨트(40)의 회전벨트(44) 상면에 선별할 혼합물(비철금속과 비금속이 혼합)을 공급한다.

이렇게 되면 혼합물에 포함된 비철금속은 회전벨트(44)의 상면을 미끄러져 내려오다가 자석(32)에 의해 형성되는 자기장에 의해 사선방향으로 설치된 격판(33)의 설치라인을 따라 튕겨 나가게 된다. 반면에 혼합물에 포함된 비금속은 내부에 와전류가 생성되지 않았기 때문에 회전벨트(44)의 상면을 따라 하측으로 미끄러져 결국 바닥면으로 낙하한다.

이러한 작업을 계속 시행하다가 회전벨트(44)의 상면에 이물질이 많이 부착되어 선별작업이 방해되면, 선별할 혼합물의 투입을 멈추고, 브러쉬(70)를 회전하는 회전벨트(44) 쪽으로 회동시켜 회전벨트(44) 표면의 이물질을 닦아낸다.

10: 지지프레임 11: 캐스터
20: 경사판 30: 자석조립체
31: 케이싱 32: 자석
33: 격판 40: 컨베이어벨트
41: 구동롤러 42: 모터
43: 종동롤러 44: 회전벨트
50: 경사조절부 51: 브라켓
52: 회전블록 53: 플랜지
54: 샤프트 55: 회전핸들
60: 보조고정수단 61: 곡면패널
61a: 슬라이딩홀 62: 이동봉
63: 고정너트 70: 브러쉬
80: 방열판
N: 너트

Claims (7)

1. 지지프레임(10)과;
   상기 지지프레임(10)에 회동가능하게 설치되는 경사판(20)과;
   상기 경사판(20)에 설치되는 케이싱(31)과, 상기 케이싱(31) 내부에 사선방향으로 설치되되 같은 극이 서로 마주보게 배치되는 다수의 자석(32)과, 서로 마주보는 자석(32)의 같은 극 사이에 설치되는 “순철재질”의 격판(33)으로 구성된 자석조립체(30)와;
   상면에 올려지는 선별할 비철금속과 비금속의 혼합물이 상기 자석조립체(30)로부터 자력을 제공받도록 하는 컨베이어벨트(40)와;
   상기 지지프레임(10)에 구비되는 브라켓(51)과, 상기 브라켓(51)의 상측에 회전가능하게 설치되는 회전블록(52)과, 상기 경사판(20)에 구비되는 플랜지(53)와, 상기 플랜지(53)에 나선 결합됨과 아울러 상기 회전블록(52)을 관통하는 샤프트(54)와, 상기 샤프트(54)의 상단에 구비되는 회전핸들(55)로 구성되어 상기 경사판(20)의 지지프레임(10)에 대한 경사 각도를 조절하는 경사조절부(50)와;
   상기 경사판(20)에 회동가능하게 설치되어 상기 컨베이어벨트(40)의 상면을 청소하는 브러쉬(70)와;
   상기 케이싱(31)의 하면에 설치된 방열판(80);으로 구성된 것을 특징으로 하는 경사형 와전류 선별장치.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 컨베이어벨트(40)는 상기 경사판(20)의 일측에 설치되는 구동롤러(41)와;
   상기 구동롤러(41)에 회전력을 제공하는 모터(42)와;
   상기 경사판(20)의 타측에 설치되는 종동롤러(43)와;
   상기 구동롤러(41)와 종동롤러(43)를 둘러쌈과 아울러 상기 경사판(20)과 자석조립체(30)를 둘러싸며 회전하고, 상면에 선별할 비철금속과 비금속의 혼합물이 올려지는 회전벨트(44);로 구성된 것을 특징으로 하는 경사형 와전류 선별장치.
   
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 청구항 1에 있어서,
   상기 경사판(20)의 경사 각도를 고정하는 보조고정수단(60)이 더 포함하여 구성되되,
   상기 보조고정수단(60)은 상기 지지프레임(10)에 설치되고 일정 곡률로 라운드지게 형성되며 슬라이딩홀(61a)이 상하방향으로 형성된 곡면패널(61)과;
   상기 경사판(20)에서 돌출 형성되어 상기 슬라이딩홀(61a)을 따라 이동하는 이동봉(62)과;
   상기 슬라이딩홀(61a)을 통하여 노출된 이동봉(62)에 나선결합되는 고정너트(63);로 구성된 것을 특징으로 하는 경사형 와전류 선별장치.

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