KR101984388B1 - 사이클론 내부의 자석장치를 이용한 곡물의 철분 분리장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 고추가루 등 각종 곡물의 분쇄나 가공과정에서 곡물에 혼합되는 쇳가루와 같은 철분을 사이클론 내부에 설치한 자석장치를 이용하여 분리하는 곡물의 철분 분리장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 고추가루를 포함한 각종 곡물에 포함된 철분을 원심분리를 이용한 사이클론 내부에서 자석 장치로서 효율적으로 분리하여 안전하고 위생적인 식재료를 공급할 수 있도록 안출한 사이클론 내부의 자석장치를 이용한 곡물의 철분 분리 장치에 관한 것이다.
본 발명의 사이클론 내부의 자석장치를 이용한 곡물의 철분 분리 장치는 상부 둘레에 투입구가 접선 방향으로 연결되는 원통형 몸체부와 상기 원통형 몸체부의 하부에 깔대기 형상으로 연결된 원추형 몸체부로 이루어지고 상기 원통형 몸체부의 내부 중앙에서 상면 중심으로 관출된 공기배출관을 포함하는 사이클론식 구조에 있어서, 상기 원추형 몸체부에 손잡이가 부착된 개폐문이 한 개 이상 개폐가능하게 설치되어 이의 내벽면에 평판자석이 부착되고, 상기 평판자석의 내측으로는 한 개 이상의 봉자석이 브라켓에 의해 상하방향으로 돌출되게 설치됨을 특징으로 한다.

Description

사이클론 내부의 자석장치를 이용한 곡물의 철분 분리장치{A device for separating iron from grains using a magnet device inside the cyclone}

본 발명은 고추가루 등 각종 곡물의 분쇄나 가공과정에서 곡물에 혼합되는 쇳가루와 같은 철분을 사이클론 내부에 설치한 자석장치를 이용하여 분리하는 곡물의 철분 분리장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 고추가루를 포함한 각종 곡물에 포함된 철분을 원심분리를 이용한 사이클론 내부에서 자석 장치로서 효율적으로 분리하여 안전하고 위생적인 식재료를 공급할 수 있도록 안출한 사이클론 내부의 자석장치를 이용한 곡물의 철분 분리 장치에 관한 것이다.

일반적으로 고추가루는 건조된 고추를 일정 크기나 입도의 분말 상태로 분쇄한 다음 이물질을 제거하고 원하는 크기의 분말을 얻는 선별공정을 거쳐 제조된다.

한편, 고추가루는 분쇄과정 중에는 분쇄기 드럼의 마모로 인하여 고추가루나 곡물등에 쇳가루와 같은 철분 등의 불순물이 포함됨으로써 위생과 안전에 문제가 되었으며, 따라서 이를 효율적으로 분리하여 제거하는 기술들이 요구되었다.

이러한 문제를 해결하기 위한 것으로 대한민국 등록특허공보 등록번호 10-0948174호 분말가루의 금속류 분리장치, 공개특허공보 공개번호 10-2011-0139806호 고추분쇄기의 고춧가루 선별장치, 등록특허공보 등록번호 10-1269655호 고추가루 선별장치 등 여러가지의 분리장치가 안출되어 개시되고 있다.

그러나, 이러한 선행 기술은 분말가루를 다단으로 자유 낙하하는 과정에서 분리하거나, 진동에 의해 철분을 분리하는 구조이므로 효율적인 분리가 되지 않을 뿐 아니라 고추가루가 분쇄되면서 고추가루에 포함된 수분으로 인해 고추가루와 철분이 뭉쳐 낙하나 진동을 이용한 종래의 분리구조로서는 효율적인 선별과 분리를 할 수 없는 폐단이 있었다.

본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 원심분리를 이용한 사이클론 방식으로 곡물에 포함된 철분을 접선방향으로 선회시켜 원심력에 의해 분산되는 철분을 사이클론 내부의 자석장치로서 효율적으로 분리하고 철분이 분리된 곡물은 하부의 로타리 밸브를 이용하여 사이클론의 내부를 적정 공기압을 유지하면서 배출할 수 있게 함으로써 보다 안전하고 위생적인 식재료를 생산할 수 있게 한 사이클론 내부의 자석장치를 이용한 곡물의 철분 분리장치를 제공하는 데 있다.

본 발명은 이와 같은 목적을 달성하기 위한 수단으로 상부 둘레에 투입구가 접선 방향으로 연결되는 원통형 몸체부와 상기 원통형 몸체부의 하부에 깔대기 형상으로 연결된 원추형 몸체부로 이루어지고 상기 원통형 몸체부의 내부 중앙에서 상면 중심으로 관출된 공기배출관을 포함하는 사이클론식 구조에 있어서, 상기 원추형 몸체부에 손잡이가 부착된 개폐문이 한 개 이상 개폐가능하게 설치되어 이의 내벽면에 평판자석이 부착되고, 상기 평판자석의 내측으로는 한 개 이상의 봉자석이 브라켓에 의해 상하방향으로 돌출되게 설치됨을 특징으로 하는 사이클론 내부의 자석장치를 이용한 곡물의 철분 분리장치를 제공한다.

이와 같은 본 발명에 따르면, 고추가루나 곡물을 원심분리시켜 사이클론 방식으로 선회시켜 하강하는 과정에서 기체와 분리된 철분을 몸체의 내벽면과 내부로 돌출되게 상하로 설치된 평판자석과 봉자석에 의해 효율적으로 포집함으로써 철분의 분리효과가 매우 우수하므로 안전하고 위생적인 식재료를 공급할 수 있는 효과가 있다.

또한, 가정용의 소형에서부터 가공공장 등에서 사용하는 대형까지 사이클론 원통체의 크기를 조정하면 다양한 크기와 형태로 제작이 가능함은 물론 고추가루나 곡물등을 포함하여 분말 및 입자형태로 분쇄 및 가공되는 모든 식재료에 확대 적용할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일부 분해 사시도
도 2는 도 1의 평면도
도 3은 본 발명의 종단면도

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

본 발명은 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 상부 둘레에 투입구(1)가 접선 방향으로 연결되는 원통형 몸체부(100)와 상기 원통형 몸체부(100)의 하부에 깔대기 형상으로 연결된 원추형 몸체부(200)로 이루어지고 상기 원통형 몸체부(100)의 내부 중앙에서 상면 중심으로 관출된 공기배출관(2)을 포함하는 사이클론식 구조에 있어서, 상기 원추형 몸체부(200)에 손잡이(3)가 부착된 개폐문(4)(4')이 한 개 이상 개폐가능하게 설치되어 이의 내벽면에 평판자석(5)이 부착되고, 상기 평판자석(5)의 내측으로는 한 개 이상의 봉자석(6)(6')이 브라켓(7)에 의해 상하방향으로 돌출되게 설치되며, 상기 원추형 몸체부(200)의 하단 토출구(8)에는 사이클론 내부를 적정한 공기압으로 유지하면서 곡물을 배출하는 로타리밸브(9)가 설치되어 있다

도면 중 미설명 부호 10은 로타리밸브(9)의 구동모터이다.

이와같이 된 본 발명은 원통형 몸체부(100)의 상면 중앙으로 관출된 공기배출관(2)에 후렉시블 호스로서 흡입팬을 연결시켜 사이클론의 내부 공기를 흡출하는 상태에서 곡물이 투입구(1)를 통해 투입되면 곡물은 원통형 몸체부(100)의 내벽을 타고 접선 방향으로 회전하면서 원통형 몸체의 내벽면을 따라 나선상으로 하강하게 되고 이와 동시에 동시에 곡물의 일부는 공기배출관(2)으로 흡출되는 공기에 의해 원심 회오리가 되어 자체 무게에 의해 하부의 토출구(8)로 낙하하게 된다.

여기서, 원통형 몸체부(100)와 원추형 몸체부(200)의 내주벽을 따라 하강하는 곡물과 흡입기류는 원추형 몸체부(200)가 하부로 갈수록 점차 작아지는 내경으로 이루어져 있으므로 하부로 갈수록 회전 모멘트의 원리에 따라 하강 속도는 점차로 상승하게 된다.

이같이 투입구(1)로 투입된 곡물이 원통형 몸체부(100)의 접선방향으로 흡입되어 원통형 몸체부(100)와 원추형 몸체부(200)의 내주벽을 따라 나선형으로 회전하면서 하강하는 과정에서 곡물에 포함된 철분은 원추형 몸체부(200)의 개폐문(4)(4')의 내면에 부착된 평판자석(5)에 자력으로 부착되어 철분이 분리된 곡물만이 토출구(8) 쪽으로 하강하게 되며, 이와 동시에 사이클론의 내부에서 발생되는 회오리에 의해 분산되는 곡물에 포함된 철분은 상하 방향으로 설치된 다수개의 봉자석(6)(6')에 자력으로 부착되어 분리된다.
특히, 개폐문(4)(4')에 설치된 봉자석(6)(6')은 한 개 이상이 브라켓(7)에 의해 상하방향으로 돌출되게 설치되어 있으므로 원통형 몸체부(100)에서 원추형 몸체부(200)을 따라 나선형으로 회전되면서 하강하는 곡물은 원추형 몸체부(200)의 내벽면보다 내부로 돌출되게 상하로 설치된 봉자석(6)(6')에 충돌되면서 하강하게 됨에 따라 곡물에 포함된 철분의 부착효율이 우수하고 이 봉자석(6)(6')은 상하로 길게 형성되어 있으므로 곡물이 하강하는 과정에서 봉자석(6)(6')과 접촉면적이 커 철분의 흡착율을 높일 수 있는 장점이 있다.

이같이, 곡물을 원심분리시켜 사이클론 방식으로 선회시켜 하강하는 과정에서 사이클론의 내부는 부압으로 유지되기 때문에 기체는 사이클론의 상부로 상승하여 흡입팬에 의해 흡입력이 작용하고 있는 공기배출관(2)을 통해 외부로 배출된다.
한편, 철분이 평판자석(5)과 봉자석(6)(6')에 포집되어 분리된 순수한 곡물은 토출구(8)로 낙하하여 외부로 토출되는 데 상기 토출구(8)에는 다수개의 익편이 일정간격으로 축설되어 연속 회전되는 로타리 밸브(9)가 설치되어 있으므로 낙하되는 고추가루는 로타리 밸브(9)의 익편 사이로 통과하여 외부로 배출되는 반면에 토출구(8)는 로타리 밸브(9)의 회전되는 익편에 의해 외부 공기의 유입을 차단하게 됨에 따라 사이클론의 내부는 항상 적정한 공기압이 유지되어 철분의 분리작업을 연속적으로 할 수 있게 된다.

삭제

여기서, 로타리 밸브(9)는 도면에 도시된 바와 같이 구동모터(10)로서 구동하는 방식 외에 중력을 이용한 자가 회전형으로도 실시 가능하다.

상기와 같은 작동에 의해 평판자석(5)과 봉자석(6)(6')에 포집된 철분은 손잡이(3)를 잡고 개폐문(4)(4')을 개방하여 제거하면 되는 데 평판자석(5)과 봉자석(6)(6')이 개폐문(4)(4')의 내벽면에 설치되어 있으므로 개폐문(4)(4')을 열게 되면 평판자석(5)과 봉자석(6)(6')이 외부로 노출됨에 따라 이에 부착된 철분을 손쉽게 제거할 수 있게 되고 철분이 제거되면 원상태로 다시 닫게 되는 데 개폐문(4)(4')에는 손잡이(3)가 부착되어 있으므로 개폐문(4)(4')의 개폐 조작을 간편하게 할 수 있다.

여기서 평판자석(5)은 개폐문(4)(4')의 내벽면에 설치한 실시예를 설명하였으나 필요에 따라서는 원추형 몸체부(200)의 내벽면 전체에 설치할 수 있으며, 이때에는 개폐문(4)(4')을 개방한 상태에서 포집된 철분을 제거할 수 있는 범위 내에서 실시 가능하고 봉자석(6)(6') 또한 사이클론의 용량에 맞춰 다수개를 설치할 수 있다.

이와 같이 본 발명은 사이클론 원리를 이용하여 곡물에 포함된 철분을 평판자석(5)과 봉자석(6)(6')에 의해 매우 효율적으로 분리할 수 있고 분리된 자석은 개폐문(4)(4')의 개방으로 손쉽게 제거할 수 있을 뿐 아니라 곡물을 토출하면서 로타리 밸브(9)에 의해 사이클론의 내부를 항상 적정공기압을 유지시키므로 연속적인 분리작업을 할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 사이클론의 용량을 조절하면 소형에서 부터 대형까지 다양한 크기로 제작이 가능하고 구조 또한 간단하여 실용적으로 곡물의 철분을 제거할 수 있어 안전하고 위생적인 곡물을 소비자들에게 제공할 수 있게 하는 효과가 있다.

1 : 투입구 2 : 공기배출관 3 : 손잡이 4, 4' : 개폐문 5 : 평판자석 6, 6' : 봉자석 7 : 브라켓 8 : 토출구 9 : 로타리밸브 100 : 원통형 몸체부 200 : 원추형 몸체부

Claims (3)

1. 상부 둘레에 투입구(1)가 접선 방향으로 연결되는 원통형 몸체부(100)와 상기 원통형 몸체부(100)의 하부에 깔대기 형상으로 연결된 원추형 몸체부(200)로 이루어지고 상기 원통형 몸체부(100)의 내부 중앙에서 상면 중심으로 관출된 공기배출관(2)을 포함하는 사이클론식 구조에 있어서, 상기 원추형 몸체부(200)에 손잡이(3)가 부착된 개폐문(4)(4')이 한 개 이상 개폐가능하게 설치되어 이의 내벽면에 평판자석(5)이 부착되고, 상기 평판자석(5)의 내측으로는 한 개 이상의 봉자석(6)(6')이 브라켓(7)에 의해 상하방향으로 돌출되게 설치됨을 특징으로 하는 사이클론 내부의 자석장치를 이용한 곡물의 철분 분리장치.
2. 삭제
3. 삭제

Images