KR102081083B1 - 골재 내 미분 자동 선별용 공기 세퍼레이터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 골재 내 미분 자동 선별용 공기 세퍼레이터에 관한 것으로 특히, 하부에 미분 배출구가 형성되고 상단에는 골재 투입구가 형성되되, 상부 모서리부분은 곡선형으로 형성시킨 형태를 갖는 제 1 하우징과; 하단에 골재 배출구가 형성되고 상부는 개구된 형태를 가지며 중간부 측면에는 순환기류 유입공이 형성된 형태를 갖고 상기 제 1 하우징의 내부에 일정공간 이격된 상태로 삽입 설치된 제 2 하우징과; 상기 제 1 하우징 상부에 설치된 형태를 갖고 제어반의 제어를 받아 작동되며 공기 세퍼레이터의 구동에 필요한 동력을 발생시켜 주는 모터와; 모터의 동력을 정해진 비율로 감속시켜 줌은 물론 모터의 회전력을 모터 축 대비 직각방향으로 변화시켜 회전축에 전달해 주는 감속기와; 상기 제 2 하우징의 상방부 내부까지 설치된 감속기의 회전축 단부에 설치된 상태에서 상기 모터에 의해 회전되며 상기 제 1 하우징의 골재 투입구를 통해 제 2 하우징 내로 투입되는 골재를 제 2 하우징의 내측면 측으로 흩날리도록 분산 및 확산시켜 주는 분산판과; 상기 제 1 하우징의 상면과 제 2 하우징의 천정면 사이의 공간부에서 상기 감속기의 회전축 단부에 구비된 분산판과 함께 회전 가능하도록 설치된 회전체에서 수평 방향으로 설치된 형태를 갖고, 상기 분산판에 의해 제 2 하우징의 내측면 측으로 흩날리는 골재 속에 포함된 미분을 상기 제 1 하우징의 상면과 제 2 하우징의 천정면 사이의 공간부를 통해 제 1 하우징과 제 2 하우징 사이의 측면 공간부로 강제 유입시켜 줌은 물론 일부 공기가 다시 순환기류 유입공을 통해 제 2 하우징 내로 재유입되게 풍력을 발생시켜 주는 팬 플레이트와; 상기 분산판과 팬 플레이트 사이에서 회전체의 외측에서 수평방향으로 높이 조절 가능하게 설치된 상태에서 모터에 의해 상기 분산판 및 팬 플레이트와 함께 회전하며 자체 셋팅 높이에 대응하여 정해진 크기의 골재만 제 2 하우징 내부로 하강시켜 주는 셀렉터;로 구성한 것을 특징으로 한다.
따라서, 가공골재(쇄석)나 폐콘크리트 등과 같은 각종 건설 폐기물을 크러셔 등을 통해 파쇄하여 일정크기의 골재로 생산해 내는 과정 중 골재 내에 혼재되어 있는 미분을 건식생산방식을 통해 공해 발생 없이 원활히 분리시킬 수 있다.

Description

골재 내 미분 자동 선별용 공기 세퍼레이터{Air separator that automatically sorts fines in aggregate}

본 발명은 골재 내 미분 자동 선별용 공기 세퍼레이터에 관한 것으로, 보다 상세하게는 각종 건설 폐기물(예를 들어 가공골재(쇄석)나 폐콘크리트 등)을 크러셔 등을 통해 파쇄하여 일정크기의 골재로 생산해 낼 때, 골재 내에 혼재되어 있는 미분을 건식생산방식으로 효율적으로 분리시켜 공해 발생 없이 각종 골재를 원활히 생산해 낼 수 있도록 발명한 골재 내 미분 자동 선별용 공기 세퍼레이터에 관한 것이다.

일반적으로 천연에서 생산되는 골재나 모래는 채취량에 한계가 있어 수요를 충족시키기 어려웠으며, 부족한 골재나 모래를 대체하기 위하여 해사(海沙)를 사용하기도 하나 이 역시 채취량이 제한되어 있을 뿐 아니라 해사는 구조물의 강도가 저하되고 원거리에서의 채취로 비용이 증가되며, 자연환경을 훼손시키게 되는 문제점이 있어 골재의 부족을 보충하기 위하여 수입골재에 의존하는 실정이 되었다.

이러한 골재부족난을 해결하기 위하여 석산 등에서 발생하는 가공골재나 폐콘크리트를 원료로 파쇄, 선별하여 인공모래 및 골재 등을 생산하는 방법이 등장하였다.

이때, 건설 폐기물에서 골재를 생산하기 위해서는 건식 처리법 또는 습식 처리법을 사용하여 건설 폐기물에 혼재된 쓰레기, 나무, 금속 등을 제거하고 폐콘크리트를 파쇄하여 소정 크기의 골재로 만들게 된다.

상기한 소정 크기의 골재는 각각 일정 크기별로 선별하여 일정 크기 이상은 레미콘용으로 사용하고 그 이하의 자잘한 세골재는 도로 포장용 등으로 구별하여 사용하게 되는바, 상기한 골재 제작 시 골재와 미분을 분리해야 골재의 품질을 보다 향상시킬 수 있게 된다.

그런데 종래 대부분의 모래나 골재를 생산하는 설비에서는, 물을 이용하여 파쇄, 선별, 수처리하는 습식(wet type)의 공정으로 생산하고 있어 고가의 설비 투자 및 처리비용이 크게 증가되고 있다.

또한, 모래나 골재 생산 과정에서 발생하는 분진이 다량 물에 세척되므로 결국 수질오염을 초래하게 되고, 이로 인한 별도의 폐기물 처리 시설을 설치해야 하는 등 생산비용이 더욱 높아지고 있는 실정이다.

예를 들어 국내 등록실용신안공보 제 2 0-0303298호(건축 폐기물을 이용한 재생모래 생산장치)에서는 미분이나 이물질이 없는 모래를 생산하기 위하여 파쇄 후 선별된 석분(모래)에 수막을 형성하여 1차 세척시키고 이를 다시 물탱크에 설치된 스크류 컨베이어(screw conveyor)로 이동시키면서 2차 세척하며 물탱크 내의 부유쓰레기와 슬러지는 각 컨베이어로 배출시키는 기술이 기재되었으나, 이 역시 고가의 설비 투자와 처리비용이 증가되고 환경오염의 원인이 되었다.

이러한 습식 모래 생산의 문제점을 해소하기 위해 제시된 또 다른 국내 등록실용신안공보 제 2 0-0308843호(부순 모래 생산을 위한 시스템 구성 장치)에서는, 원석을 파쇄하여 모래를 생산하는 과정에서 발생하는 비산먼지와 이물질을 습식 세척이나 수중 세척을 하지 않고 분진이 많이 발생하는 각 파쇄기와 선별기에 각각 분진 흡입 슈트와 주름관 및 싸이크론을 설치하여 미리 미분을 제거하는 장치가 개시되었으나, 이는 미분이 발생하는 장치마다 별도의 복잡한 분진제거시설을 하여야 하므로 시설비와 생산비의 증가로 채산성 악화를 가져오는 문제점이 있었다.

한편, 골재와 미분의 건식으로 분리하는 기능을 갖는 공기 세퍼레이터는, 통상 원료 투입구가 상단에 하나 이상 형성되고 하단에 골재 및 모래 배출을 위한 제 1 배출구가 형성된 원통형 제 1 하우징과; 상기한 제 1 하우징의 내부에 일정 간격 이격된 상태로 설치되고 미분이 배출되도록 하단에 제 2 배출구가 형성되며 제 1 하우징과의 사이로 유입되는 미분이 다시 재순환되어 상부로 올라가도록 유입구가 형성된 제 2 하우징과; 상기한 제 2 하우징의 상면에 배치되고 제 1 하우징 상부에 설치된 모터에 의해 회전되어 골재를 제 1 하우징 측으로 흩날리도록 하는 임펠라로 이루어져 있다.

이와 같은 구성을 갖는 공기 세퍼레이터는, 임펠라가 고속으로 회전하는 상태에서 원료 투입구로 골재를 투입하게 되면, 상기한 골재가 임펠라에 의해 제 1 하우징 측으로 튕겨져 나가면서 골재는 제 1 배출구로 낙하하게 되고, 골재에서 분리된 미분은 바람에 의해 흩날리면서 다시 제 2 하우징의 유입구로 유입되어 임펠라로 상승하거나 제 2 배출구로 배출되도록 함으로써, 골재와 미분을 분리하게 된다.

그러나 상기한 바와 같이 골재와 미분을 분리하기 위하여 미분을 흩날리도록 하고 다시 임펠라 측으로 순환하는 형태로 공기 세퍼레이터를 제작하게 되면, 건설 폐기물의 특성상 골재에 수분이 많기 때문에 임펠라에서 발생되는 바람으로 미분을 순환시켜 제 2 배출구로 배출하는 것이 어렵고 골재를 낙하시키는 제 1 배출구로 직접 낙하되어 골재의 품질을 저하시키는 문제점이 있다.

또, 임펠라로 골재를 투입하는 원료 투입구가 중앙에 있지 않고 양측에 위치되어 있기 때문에 임펠라에서 골재가 균일하게 분산되지 않아 골재와 미분이 일측으로 집중되고 이로 인해 미분 분리 효율이 크게 저하되는 문제점이 있다.

국내 등록특허공보 10-0577755호(2006년 05월 01일) 국내 등록특허공보 10-1183315호(2012년 09월 10일) 국내 등록특허공보 10-1938852호(2019년 01월 09일) 국내 등록특허공보 10-1998620호(2019년 07월 04일)

본 발명은 이와 같은 종래의 제반 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 가공골재(쇄석)나 폐콘크리트 등과 같은 각종 건설 폐기물을 크러셔 등을 통해 파쇄하여 일정크기의 골재로 생산해 내는 과정 중 골재 내에 혼재되어 있는 미분을 건식생산방식을 통해 공해 발생 없이 원활히 분리시켜 주는 공기 세퍼레이터를 구성함에 있어서, 분산판의 형상을 오목 접시형으로 형성함은 물론 분산판의 저면에 기류 발생 팬을 설치하여 분산판 자체의 마모방지를 통한 제품의 수명연장과 동시에 방사형 기류 형성을 통한 미분들의 부유효과를 대폭 증진시킬 수 있고, 또 외통인 제 1 하우징의 상부 모서리부분을 곡선형으로 형성시켜 공기 흐름에 대한 저항을 크게 감소시킬 수 있을 뿐만 아니라 미분 분리에 따를 효율을 대폭 증진시킬 수 있는 골재 내 미분 자동 선별용 공기 세퍼레이터를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은, 외통인 제 1 하우징의 상부 내면과 내통인 제 2 하우징의 상부 외면 사이에 복수의 타공 격판을 정해진 각도 및 간격을 두고 경사지게 설치하여 미분이 섞인 공기가 나선형으로 통과하며 원심력의 증대와 사이클론 효과에 의해 미분의 분급효과가 증대되게 하고, 또한 제 2 하우징에 형성되어 있는 순환기류 유입공과 일정거리 떨어진 위치에 공기 흐름 제한판을 설치하여 제 2 하우징에서 배출된 미분의 일부가 순환기류 유입공을 통해 제 2 하우징 내로 재유입되는 것을 방지(즉, 사이크론 효과로 미분은 아래로 하강하고 공기만 순환기류 유입공을 통해 제 2 하우징 내로 재유입되개 함)하여 골재들에 포함되어 있는 미분의 건식 분리에 따를 효율을 더욱더 증대시킬 수 있는 골재 내 미분 자동 선별용 공기 세퍼레이터를 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 골재투입 전에 제 1 하우징 내부 온도를 일정온도로 상승시켜서 상대습도를 낮추고 응축으로 인한 결로현상을 원천적으로 방지할 수 있도록 제 1 하우징의 외면에 내부온도를 일정온도 이상으로 유지시켜 주도록 하는 히터 및 보온커버를 설치하여, 대기온도와 상대습도의 변화에 의하여 제 1 하우징과 제 2 하우징의 내부에 응축으로 인한 결로현상이 발생한 상태에서 골재가 투입될 경우 응축된 수분과 골재중의 미분이 반응하여 내벽에 부착 및 적체됨으로 인해 발생할 수 있는 미분 분리배출 불량 및 운전불능상태를 사전에 방지할 수 있도록 함은 물론 제품 자체의 상품성과 미분 자동 분리 배출에 따른 신뢰도를 대폭 향상시킬 수 있는 골재 내 미분 자동 선별용 공기 세퍼레이터를 제공하는데 있다.

그 외 본 발명의 세부적인 목적은 이하에 기재되는 구체적인 내용을 통하여 이 기술분야의 전문가나 연구자에게 자명하게 파악되고 이해될 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 하부에 미분이 배출되도록 미분 배출구가 형성되고 상단에는 골재 투입구가 형성된 형태를 갖되, 상부 모서리부분은 공기흐름에 대한 저항을 줄이기 위해 곡선형으로 형성시킨 형태를 갖는 제 1 하우징과; 하단에 골재가 배출되는 골재 배출구가 형성되고 상부는 개구된 형태를 가지며 중간부 측면에는 순환기류 유입공이 형성된 형태를 갖고 상기 제 1 하우징의 내부에 일정공간 이격된 상태로 삽입 설치된 제 2 하우징과; 상기 제 1 하우징 상부 일측에 설치된 형태를 갖고 제어반의 제어를 받아 작동되며 공기 세퍼레이터의 구동에 필요한 동력을 발생시켜 주는 모터와; 모터의 동력을 정해진 비율로 감속시켜 줌은 물론 모터의 회전력을 모터 축 대비 직각방향으로 변화시켜 회전축에 전달해 주는 감속기와; 상기 제 2 하우징의 상방부 내부까지 설치된 감속기의 회전축 단부에 설치된 상태에서 상기 모터에 의해 회전되며 상기 제 1 하우징의 골재 투입구를 통해 제 2 하우징 내로 투입되는 골재를 제 2 하우징의 내측면 측으로 흩날리도록 분산 및 확산시켜 주는 분산판과; 상기 제 1 하우징의 상면과 제 2 하우징의 천정면 사이의 공간부에서 상기 감속기의 회전축 단부에 구비된 분산판과 함께 회전 가능하도록 설치된 회전체에서 수평 방향으로 설치된 형태를 갖고, 상기 분산판에 의해 제 2 하우징의 내측면 측으로 흩날리는 골재 속에 포함된 미분을 상기 제 1 하우징의 상면과 제 2 하우징의 천정면 사이의 공간부를 통해 제 1 하우징과 제 2 하우징 사이의 측면 공간부로 강제 유입시켜 줌은 물론 일부 공기가 다시 순환기류 유입공을 통해 제 2 하우징 내로 재유입되게 풍력을 발생시켜 주는 팬 플레이트와; 상기 분산판과 팬 플레이트 사이에서 회전체의 외측에서 수평방향으로 높이 조절 가능하게 설치된 상태에서 모터에 의해 상기 분산판 및 팬 플레이트와 함께 회전하며 자체 셋팅 높이에 대응하여 정해진 크기의 골재만 제 2 하우징 내부로 하강시켜 주는 셀렉터;로 구성한 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 분산판은 골재와의 마찰에 의한 마모를 줄이고 골재에의 분산력을 증대시키기 위해 오목 접시형으로 형성한 것을 특징으로 한다.

또, 상기 분산판의 저면에 방사형 기류 형성을 통한 미분들의 부유효과를 증대시키기 위해 복수의 기류 발생 팬을 정해진 각도를 두고 더 설치한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제 1 하우징의 상부 내면과 제 2 하우징의 상부 외면 사이의 측면 공간부에 복수의 타공 격판을 정해진 각도 및 간격을 두고 경사지게 더 설치하되, 저단부가 상기 제 2 하우징에 형성된 순환기류 유입공들의 하부 위치와 일치되게 설치하여, 미분이 섞인 공기가 상기 제 1 및 제 2 하우징 사이의 공간부를 강제로 통과할 때, 나선형으로 통과하며 원심력의 증대와 사이클론 효과에 의해 미분의 분급효과가 증대되도록 한 것을 특징으로 한다.

또, 상기 제 2 하우징에 형성되어 있는 순환기류 유입공과 일정거리 떨어진 위치의 타공 격판 내측에 공기중에 포함되어 있는 미분의 일부가 순환기류 유입공을 통해 제 2 하우징 내로 재유입되는 것을 방지하는 공기 흐름 제한판을 더 설치한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제 1 하우징의 외면에는 제어반의 출력신호에 부응하여 발열 작동하여 제 1 하우징의 내부 온도가 정해진 온도를 유지되게 하는 히터를 더 설치하고, 상기 히터를 포함한 제 1 하우징의 외면에는 보온커버를 설치하며, 상기 제 1 하우징의 내부에는 제 1 하우징 내의 온도를 실시간으로 검출하여 제어반으로 전달하는 온도검출센서를 설치한 것을 특징으로 한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 골재 내 미분 자동 선별용 공기 세퍼레이터에 의하면, 가공골재(쇄석)나 폐콘크리트 등과 같은 각종 건설 폐기물을 크러셔 등을 통해 파쇄하여 일정크기의 골재로 생산해 내는 과정 중 골재 내에 혼재되어 있는 미분을 건식생산방식을 통해 공해 발생 없이 원활히 분리시켜 주는 공기 세퍼레이터를 구성함에 있어서, 분산판의 형상을 오목 접시형으로 형성함은 물론 분산판의 저면에 기류 발생 팬을 설치하여 줌으로써 분산판 자체의 마모방지를 통한 제품의 수명연장과 동시에 방사형 기류 형성을 통한 미분들의 부유효과를 대폭 증진시킬 수 있고, 또 외통인 제 1 하우징의 상부 모서리부분을 곡선형으로 형성시켜 공기 흐름에 대한 저항을 크게 감소시킬 수 있을 뿐만 아니라 미분 분리에 따를 효율을 대폭 증진시킬 수 있다.

또, 본 발명에서는 외통인 제 1 하우징의 상부 내면과 내통인 제 2 하우징의 상부 외면 사이에 복수의 타공 격판을 정해진 각도 및 간격을 두고 경사지게 설치하여 줌으로써 미분이 섞인 공기가 나선형으로 통과하며 원심력의 증대와 사이클론 효과에 의해 미분의 분급효과를 크게 증대시킬 수 있다.

또한, 본 발명에서는 제 2 하우징에 형성되어 있는 순환기류 유입공과 일정거리 떨어진 위치에 공기 흐름 제한판을 설치하여 줌으로써 제 2 하우징에서 배출된 미분의 일부가 순환기류 유입공을 통해 제 2 하우징 내로 재유입되는 것을 방지(즉, 사이크론 효과로 미분은 아래로 하강하고 공기만 순환기류 유입공을 통해 제 2 하우징 내로 재유입되개 함)하여 골재들에 포함되어 있는 미분의 건식 분리에 따를 효율을 더욱더 증대시킬 수 있다.

뿐만 아니라 본 발명에서는 골재투입 전에 제 1 하우징 내부 온도를 일정온도로 상승시켜서 상대습도를 낮추고 응축으로 인한 결로현상을 원천적으로 방지할 수 있도록 제 1 하우징의 외면에 내부온도를 일정온도 이상으로 유지시켜 주도록 하는 히터 및 보온커버를 설치하여 줌으로써, 대기온도와 상대습도의 변화에 의하여 제 1 하우징과 제 2 하우징의 내부에 응축으로 인한 결로현상이 발생한 상태에서 골재가 투입될 경우 응축된 수분과 골재중의 미분이 반응하여 내벽에 부착 및 적체됨으로 인해 발생할 수 있는 미분 분리배출 불량 및 운전불능상태를 사전에 방지할 수 있어 제품 자체의 상품성과 미분 자동 분리 배출에 따른 신뢰도를 대폭 향상시킬 수 있는 등 매우 유용한 발명인 것이다.

그 외 본 발명의 효과들은 이하에 기재되는 구체적인 내용을 통하여, 또는 본 발명을 실시하는 공정 중에 이 기술분야의 전문가나 연구자에게 자명하게 파악되고 이해될 것이다.

도 1은 본 발명이 적용된 에어 세퍼레이터의 종단면도.
도 2는 본 발명이 적용된 에어 세퍼레이터의 작동 상태를 보인 종단면도.
도 3은 본 발명이 적용된 에어 세퍼레이터의 일부 절취 사시도.
도 4는 본 발명 중 저면에 기류 발생 팬들이 구비된 분사판의 사시도.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들은 도면에 예시하고 본문에 상세하게 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.

제 1 , 제 2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성 요소는 제 2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성 요소도 제 1 구성 요소로 명명될 수 있다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예들을 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 명세서에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 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 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다.

일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하 도면을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명이 적용된 에어 세퍼레이터의 종단면도를 나타낸 것이고, 도 2는 본 발명이 적용된 에어 세퍼레이터의 작동 상태를 보인 종단면도를 나타낸 것이며, 도 3은 본 발명이 적용된 에어 세퍼레이터의 일부 절취 사시도를 나타낸 것이고, 도 4는 본 발명 중 저면에 기류 발생 팬들이 구비된 분사판의 사시도를 나타낸 것이다.

이에 따르면 본 발명은,

하부에 미분이 배출되도록 미분 배출구(11)가 형성되고 상단에는 골재 투입구(12)가 형성된 형태를 갖되, 상부 모서리부분은 공기 흐름에 대한 저항을 줄이기 위해 곡선형으로 형성시킨 형태를 갖는 호퍼 형상의 제 1 하우징(10)과;

하단에 골재가 배출되는 골재 배출구(21)가 형성되고, 상부는 개구된 형태를 가지며, 중간부 측면에는 순환기류 유입공(22)이 형성된 형태를 갖고, 상기 제 1 하우징(10)의 내부에 일정공간 이격된 상태로 삽입된 호퍼 형상의 제 2 하우징(20)과;

상기 제 1 하우징(10) 상부 일측에 설치된 형태를 갖고, 제어반(90)의 제어를 받아 작동되며 공기 세퍼레이터의 구동에 필요한 동력을 발생시켜 주는 모터(30)와;

모터(30)의 동력을 정해진 비율로 감속시켜 줌은 물론 모터(30)의 회전력을 모터 축 대비 직각방향으로 변화시켜 수직방향의 회전축(41)에 전달해 주는 감속기(40)와;

상기 제 2 하우징(20)의 상방부 내부까지 설치된 감속기(40)의 회전축(41) 단부에 설치된 상태에서 상기 모터(30)에 의해 회전되며 상기 제 1 하우징(10)의 골재 투입구(12)를 통해 제 2 하우징(20) 내로 투입되는 골재를 제 2 하우징(20)의 내측면 측으로 흩날리도록 분산 및 확산시켜 주는 분산판(50)과;

상기 제 1 하우징(10)의 상면과 제 2 하우징(20)의 천정면 사이의 공간부에서 상기 감속기(40)의 회전축(41) 단부에 구비된 분산판(50)과 함께 회전 가능하도록 설치된 회전체(60)에서 수평 방향으로 설치된 형태를 갖고, 상기 분산판(50)에 의해 제 2 하우징(20)의 내측면 측으로 흩날리는 골재 속에 포함된 미분을 상기 제 1 하우징(10)의 상면과 제 2 하우징(20)의 천정면 사이의 상부 공간부(S1)를 통해 제 1 하우징(10)과 제 2 하우징(20) 사이의 측면 공간부(S2)로 강제 유입시켜 줌은 물론 일부 공기가 다시 순환기류 유입공(22)을 통해 제 2 하우징(20) 내로 재유입되게 풍력을 발생시켜 주는 팬 플레이트(70)와;

상기 분산판(50)과 팬 플레이트(70) 사이에서 회전체(60)의 외측에서 수평방향으로 높이 조절 가능하게 설치된 상태에서 모터(30)에 의해 상기 분산판(50) 및 팬 플레이트(70)와 함께 회전하며 자체 셋팅 높이에 대응하여 정해진 크기의 골재만 제 2 하우징(20) 내부로 하강시켜 주는 셀렉터(80);로 구성한 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 분산판(50)은 골재와의 마찰에 의한 마모를 줄이고 골재에의 분산력을 증대시키기 위해 오목 접시형으로 형성한 것을 특징으로 한다.

또, 상기 분산판(50)의 저면에 방사형 기류 형성을 통한 미분들의 부유효과를 증대시키기 위해 복수의 기류 발생 팬(100)을 정해진 각도를 두고 더 설치한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제 1 하우징(10)의 상부 내면과 제 2 하우징(20)의 상부 외면 사이의 측면 공간부(S2)에 복수의 타공 격판(110)을 정해진 각도 및 간격을 두고 경사지게 더 설치하되, 저단부가 상기 제 2 하우징(20)에 형성된 순환기류 유입공(22)들의 하부 위치와 일치되게 설치하여, 미분이 섞인 공기가 상기 제 1 및 제 2 하우징(10)(20) 사이의 측면 공간부를 강제로 통과할 때, 나선형으로 통과하며 원심력의 증대와 사이클론 효과에 의해 미분의 분급효과가 증대되도록 한 것을 특징으로 한다.

또, 상기 제 2 하우징(20)에 형성되어 있는 순환기류 유입공(22)과 일정거리 떨어진 위치의 타공 격판(110) 내측에, 공기중에 포함되어 있는 미분의 일부가 순환기류 유입공(22)을 통해 제 2 하우징(20) 내로 재유입되는 것을 방지하는 공기 흐름 제한판(120)을 더 설치한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제 1 하우징(10)의 외면에는 제어반(90)의 출력신호에 부응하여 발열 작동하여 제 1 하우징(10)의 내부 온도가 정해진 온도(예를 들어 50~55℃)를 유지되게 하는 히터(130)를 더 설치하고, 상기 히터(130)를 포함한 제 1 하우징(10)의 외면에는 보온커버(140)를 설치하며, 상기 제 1 하우징(10)의 내부에는 제 1 하우징 내의 온도를 실시간으로 검출하여 제어반(90)으로 전달하는 온도검출센서(150)를 더 설치한 것을 특징으로 한다.

이와 같이 구성된 본 발명의 골재 내 미분 자동 선별용 공기 세퍼레이터에 대한 작용효과를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 본 발명이 적용된 골재 내 미분 자동 선별용 공기 세퍼레이터는 도 1 내지 도 1 내지 도 4에 도시한 바와 같이, 크게 제 1 하우징(10)과 제 2 하우징(20), 모터(30), 감속기(40), 분산판(50), 팬 플레이트(70) 및 셀렉터(80)를 구비하고 각종 골재 내에 혼재되어 있는 미분을 건식생산방식을 통해 공해 발생 없이 원활히 분리시켜 줄 수 있도록 한 것을 주요기술 구성요소로 한다.

이와 같은 골재 내 미분 자동 선별용 공기 세퍼레이터는 기본적으로, 채석장 등에서 채석한 원석 또는 폐 콘크리트를 크라싱 프랜트(crushing plant)에서 파쇄시킨 1차 조쇄골재를 저장 호퍼(dump hopper)에 투입한 후, 전 공정이 밀폐된 상태의 공급피더(feeder)와 제사기 및 진동선별기(vibrating screen)와 콘베이어(conveyor) 등에 의하여 파쇄, 선별, 이송된 골재와 그 내부에 포함되어 있는 미분을 건식으로 상호 자동 분리시켜 주는 기능을 수행한다.

한편, 상기한 본 발명의 구성요소 중 상기 제 1 하우징(10)은, 상부는 원통 형상을 갖고, 하부는 깔때기 형상을 갖는 대략 호퍼을 갖는 것으로, 하부에는 골재로부터 분리된 미분이 배출되는 미분 배출구(11)를 형성시켜 주고, 상단 중앙에는 골재 투입구(12)를 형성시킨 형태를 가진다.

뿐만 아니라 본 발명에서는 상기 제 1 하우징(10)을 제작할 때, 상부 모서리부분은 곡선형으로 만곡지게 형성시켜 줌으로써 후술하는 제 2 하우징(20) 내에서 분리된 미분을 포함한 공기가 상기 제 1 하우징(10) 내의 상부로 올라온 다음 하방부로 강제 이송될 때, 공기와의 저항을 최소시킬 수 있어 공기 및 미분의 흐름이 원활히 이루어지게 됨은 물론 공기와의 마찰에 의해 제 1 하우징(10)의 상방부 모서리부분이 마모되는 것을 사전에 방지할 수 있다.

또, 상기 제 2 하우징(20)은 상기 제 1 하우징(10)과 마찬가지로 상부는 원통 형상을 갖고, 하부는 깔때기 형상을 갖는 대략 호퍼으로 성형하되, 그 크기는 상기 제 1 하우징(10)의 내부에 설치되는 관계로 제 1 하우징(10) 보다는 상대적으로 작은 크기를 갖는다.

뿐만 아니라, 상기 제 2 하우징(20)의 하단에는 분리된 골재가 배출되는 골재 배출구(21)가 형성되어 있고, 상부는 개구된 형태를 가지며, 중간부 측면을 따라서는 복수의 순환기류 유입공(22)이 정해진 간격 및 크기로 형성된 형태를 갖고, 상기 제 1 하우징(10)의 내부에 일정공간 이격된 상태로 삽입된 형태를 갖는다.

또한, 상기 모터(30)는 상기 제 1 하우징(10) 상부 일측에 설치된 형태를 갖고, 제어반(90)의 출력신호에 대응하여 회전되며 후술하는 분산판(50)과 팬 플레이트(70) 및 셀렉터(80)의 구동에 필요한 동력 즉, 공기 세퍼레이터의 구동에 필요한 동력을 발생시켜 주는 기능을 수행한다.

또, 상기 감속기(40)는 모터(30)의 축 단부와 수직 방향 회전축(41) 사이에 설치된 형태를 갖고, 상기 모터(30)의 동력을 정해진 비율로 감속시켜 줌은 물론 수평방향으로 놓인 형태에서 회전하는 모터(30)의 축 회전방향에 대해 직각방향으로 변화시켜 수직방향의 회전축(41)에 전달해 주는 기능을 수행한다.

또한, 상기 분산판(50)은 기본적으로 상기 제 2 하우징(20)의 상방부 내부까지 설치된 감속기(40)의 회전축(41) 단부에 직방향으로 설치된 형태를 갖고, 상기 제어반(90)의 출력신호에 대응하여 작동되는 모터(30)에 의해 회전되며, 상기 제 1 하우징(10)의 골재 투입구(12)를 통해 제 2 하우징(20) 내로 투입되는 골재들을 제 2 하우징(20)의 내측면 측으로 흩날리도록 분산 및 확산시켜 주는 기능을 수행한다.

이때, 본 발명에서는 상기 분산판(50)을 제작함에 있어서 단순한 원판 형상으로 성형하지 않고, 도 1 및 도 4와 같이 오목 접시 형상을 갖도록 성형하여 줌으로써, 상기 제 1 하우징(10)의 골재 투입구(12)를 통해 제 2 하우징(20) 내로 투입되는 골재들이 오목 접시형상을 갖는 상기 분산판(50)에 부딪힌 다음 정해진 원심력을 갖고 회전하고 있는 분산판의 상부 곡률에 대응하여 상방향으로 부상곡선을 갖고 제 2 하우징(20)의 내측면 측으로 흩날리게 된다.

따라서, 상기 분산판(50)을 통한 골재 및 미분의 분산 및 확산효과 즉, 방사형 기류 형성을 통한 미분들의 부유효과를 대폭 증진시킬 수 있을 뿐만 아니라, 원판 형상을 갖는 분산판(50)에 비해 분산판 자체의 마모를 크게 줄일 수 있으므로 분산판(50) 자체는 물론 본 발명이 적용된 공기 세퍼레이터 자체의 수명을 대폭 연장할 수 있다.

또, 상기 팬 플레이트(70)는 상기 제 1 하우징(10)의 상면과 제 2 하우징(20)의 천정면 사이의 공간부에서 상기 감속기(40)의 회전축(41) 단부에 구비된 분산판(50)과 함께 회전 가능하게 설치된 회전체(60)에서 수평 방향에 대해 방사형으로 설치된 형태를 갖는다.

이와 같은 팬 플레이트(70)는 모터(30)의 구동 의해 상기 분산판(50)이 회전할 때, 상기 분산판(50)과 연결된 형태를 갖는 회전체(60)와 함께 상기 제 1 하우징(10)의 상면과 제 2 하우징(20)의 천정면 사이의 상부 공간부(S1) 내에서 마치 송풍팬의 날개와 같이 동시에 회전하며 강한 바람을 일으켜, 상기 분산판(50)에 의해 제 2 하우징(20)의 내측면 측으로 흩날리는 골재 속에 포함된 미분을 도 2의 화살표와 같이 상기 제 1 하우징(10)의 상면과 제 2 하우징(20)의 천정면 사이의 상부 공간부(S1)를 통해 제 1 하우징(10)과 제 2 하우징(20) 사이의 측면 공간부(S2)로 강제 유입시켜 줌은 물론 일부 공기가 다시 순환기류 유입공(22)을 통해 제 2 하우징(20) 내로 재유입되게 풍력을 발생시켜 주는 기능을 수행한다.

또한, 상기 셀렉터(80)는 상기 분산판(50)과 팬 플레이트(70) 사이의 회전체(60) 중간 부분에서 도시 생략한 볼트 또는 너트 등을 통해 높이 조절 가능하게 설치된 형태를 갖고, 상기 모터(30)에 의해 상기 분산판(50)과 팬 플레이트(70) 및 회전체(60)와 함께 회전하며 분산판(50)에 의해 상방부로 분산되는 골재 중 작업자에 의해 설정된 셋팅 높이에 대응하는 정해진 크기의 골재들만 제 2 하우징(20) 내부로 하강시켜 주는 기능을 수행한다.

한편, 본 발명에서는 오목 접시 형상을 갖는 상기 분산판(50)의 저면에 도 4와 같이 복수의 기류 발생 팬(100)을 정해진 각도를 두고 더 설치하여 주었다.

따라서, 모터(30)의 구동에 부응하여 상기 분산판(50)이 회전할 때, 상기 분산판(50)의 저면에 설치되어 있는 복수의 기류 발생 팬(100)들이 도 2의 화살표와 같이 강한 방사형 기류를 형성시켜 주게 되어 분산판(50)에 의해 흩날리는 골재에 포함되어 있는 미분을 포함하여 골재에 묻어 있는 미분이 강한 방사형 기류에 의해 제 2 하우징(20)의 상방부로 더욱 크게 흩날리게 되므로 미분들의 부유효과를 더욱 증대시켜 줄 수 있다.

또, 본 발명에서는 상기 제 1 하우징(10)의 상부 내면과 제 2 하우징(20)의 상부 외면 사이의 측면 공간부(S2)에 복수의 타공 격판(110)을 도 3과 같이 정해진 각도 및 간격을 두고 경사지게 더 설치하되, 저단부가 상기 제 2 하우징(20)에 형성된 순환기류 유입공(22)들의 하부 위치와 일치되게 설치하여 주었다.

따라서, 상기 분산판(50)의 저면에 구비된 기류 발생 팬(100)과 셀렉터(80) 및 팬 플레이트(70)에 의해 제 1 하우징(10)의 천정면 및 제 2 하우징(20)의 상면 사이에 형성된 상부 공간부(S1)로 부상된 미분을 포함한 공기가 상기 제 1 및 제 2 하우징(10)(20) 사이의 측면 공간부(S2)를 강제로 통과할 때, 일부는 타공 격판(110)에 천공된 구멍들을 통해 곧바로 하부로 내려가나 대부분의 공기 및 미분은 상기 제 1 하우징(10)의 상부 내면과 제 2 하우징(20)의 상부 외면 사이에서 정해진 각도 및 간격을 두고 경사지게 더 설치되어 있는 타공 격판(110)에 부딪히며 나선형으로 통과하게 되므로 미분을 포함한 공기가 큰 원심력으로 갖고 타공 격판(110) 사이를 나선형으로 통과하게 되므로 사이클론 효과가 발생하게 되어 미분의 분급효과가 더욱 증대된다.

이때, 상기 타공 격판(110)의 타공율 및 경사각도는 공기를 포함한 미분의 통과량 및 마찰력에 따라 설정할 수 있는데, 본 출원인이 많은 실험을 통해 얻은 타공 격판(110)의 타공율은 40~60%를 갖게 하는 것이 제일 바람직하였고, 경사각도는 10~20도를 갖게 설치하는 것이 제일 바람직하였다.

또한, 본 발명에서는 상기 제 2 하우징(20)에 형성되어 있는 순환기류 유입공(22)과 일정거리 떨어진 위치의 타공 격판(110) 내측에, 공기 흐름 제한판(120)을 경사지게 더 설치하여 주었다.

따라서, 상기 타공 격판(110)들이 설치되어 있는 상기 제 1 하우징(10)의 상부 내면과 제 2 하우징(20)의 상부 외면 사이의 측면 공간부(S2)를 나선형으로 통과한 공기와 미분 중 공기의 비중보다 큰 비중을 갖는 미분은 상기 공기 흐름 제한판(120)의 경사면에 부딪힌 다음 곧바로 미분 배출구(11)가 형성된 제 1 하우징(10)의 내면을 떠라 하방부로 자동낙하 및 흘러내리게 되므로 미분이 순환기류 유입공(22)을 통해 제 2 하우징(20) 내로 재유입되는 것이 방지되고, 순수한 공기만 순환기류 유입공(22)을 통해 제 2 하우징(20) 내로 재유입된 다음 계속 재순환된다.

또, 본 발명에서는 상기 제 1 하우징(10)의 외면에 히터(130)와 보온커버(140)를 설치하고, 상기 제 1 하우징(10)의 내부에는 제 1 하우징 내부 온도를 실시간으로 검출하여 제어반(90)으로 전달하는 온도검출센서(150)를 더 설치하여 주되, 상기 제어반(90) 내에는 제 1 하우징(10)의 내부 온도가 정해진 온도(예를 들어 50~55℃)를 유지하도록 설정온도를 입력시켜 주었다.

따라서, 본 발명이 적용된 공기 세퍼레이터가 작동하는 도중 상기 제어반(90)에서는 상기 온도검출센서(150)를 통해 제 1 하우징(10) 내부의 온도를 실시간으로 검출하여 만약 제 1 하우징(10) 내부의 온도가 정해진 온도인 예를 들어 50~55℃ 미만일 경우에는 상기 히터(130)를 작동시켜 제 1 하우징(10) 내의 온도를 정해진 온도까지 상승시켜 주고, 히터(130)의 작동으로 인해 제 1 하우징(10) 내부의 온도가 정해진 온도 이상으로 상승할 경우에는 히터(130)의 구동을 차단하는 동작을 반복하며 제 1 하우징(10)의 내부 온도가 정해진 온도를 유지하도록 할 수 있다.

이에 따라, 골재투입 전에 제 1 하우징(10) 내부 온도를 일정온도로 상승시켜서 상대습도를 낮추고 응축으로 인한 결로현상을 원천적으로 방지할 수 있으므로, 대기온도와 상대습도의 변화에 의하여 제 1 하우징(10)과 제 2 하우징(20)의 내부에 응축으로 인한 결로현상이 발생한 상태에서 골재가 투입될 경우 응축된 수분과 골재중의 미분이 반응하여 내벽에 부착 및 적체됨으로 인해 발생할 수 있는 미분 분리배출 불량 및 운전불능상태를 사전에 방지할 수 있어 분리된 미분 배출 불량을 사전에 방지할 수 있으므로 제품 자체의 상품성과 미분 자동 분리 배출에 따른 신뢰도를 대폭 향상시킬 수 있다.

앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시 예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

10 : 제 1 하우징
11 : 미분 배출구 12 : 골재 투입구
20 : 제 2 하우징
21 : 골재 배출구 22 : 순환기류 유입공
30 : 모터
40 : 감속기 41 : 회전축
50 : 분산판 60 : 회전체
70 : 팬 플레이트 80 : 셀렉터
90 : 제어반 100 : 기류 발생 팬
110 : 타공 격판 120 : 공기 흐름 제한판
130 : 히터 140 : 보온커버
150 : 온도검출센서
S1 : 상부 공간부 S2 : 측면 공간부

Claims (6)

1. 하부에 미분이 배출되도록 미분 배출구가 형성되고 상단에는 골재 투입구가 형성된 형태를 갖되, 상부 모서리부분은 공기흐름에 대한 저항을 줄이기 위해 곡선형으로 형성시킨 형태를 갖는 제 1 하우징과;
   하단에 골재가 배출되는 골재 배출구가 형성되고 상부는 개구된 형태를 가지며 중간부 측면에는 순환기류 유입공이 형성된 형태를 갖고 상기 제 1 하우징의 내부에 일정공간 이격된 상태로 삽입 설치된 제 2 하우징과;
   상기 제 1 하우징 상부 일측에 설치된 형태를 갖고 제어반의 제어를 받아 작동되며 공기 세퍼레이터의 구동에 필요한 동력을 발생시켜 주는 모터와;
   모터의 동력을 정해진 비율로 감속시켜 줌은 물론 모터의 회전력을 모터 축 대비 직각방향으로 변화시켜 회전축에 전달해 주는 감속기와;
   상기 제 2 하우징의 상방부 내부까지 설치된 감속기의 회전축 단부에 설치된 상태에서 상기 모터에 의해 회전되며 상기 제 1 하우징의 골재 투입구를 통해 제 2 하우징 내로 투입되는 골재를 제 2 하우징의 내측면 측으로 흩날리도록 분산 및 확산시켜 주는 분산판과;
   상기 제 1 하우징의 상면과 제 2 하우징의 천정면 사이의 공간부에서 상기 감속기의 회전축 단부에 구비된 분산판과 함께 회전 가능하도록 설치된 회전체에서 수평 방향으로 설치된 형태를 갖고, 상기 분산판에 의해 제 2 하우징의 내측면 측으로 흩날리는 골재 속에 포함된 미분을 상기 제 1 하우징의 상면과 제 2 하우징의 천정면 사이의 공간부를 통해 제 1 하우징과 제 2 하우징 사이의 측면 공간부로 강제 유입시켜 줌은 물론 일부 공기가 다시 순환기류 유입공을 통해 제 2 하우징 내로 재유입되게 풍력을 발생시켜 주는 팬 플레이트와;
   상기 분산판과 팬 플레이트 사이에서 회전체의 외측에서 수평방향으로 높이 조절 가능하게 설치된 상태에서 모터에 의해 상기 분산판 및 팬 플레이트와 함께 회전하며 자체 셋팅 높이에 대응하여 정해진 크기의 골재만 제 2 하우징 내부로 하강시켜 주는 셀렉터와;
   상기 제 1 하우징의 상부 내면과 제 2 하우징의 상부 외면 사이의 측면 공간부에 정해진 각도 및 간격을 두고 경사지게 설치되되, 저단부가 상기 제 2 하우징에 형성된 순환기류 유입공들의 하부 위치와 일치되게 설치된 상태에서 미분이 섞인 공기가 나선형으로 통과되게 하는 복수의 타공 격판;으로 구성한 것을 특징으로 하는 골재 내 미분 자동 선별용 공기 세퍼레이터.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 분산판은 골재와의 마찰에 의한 마모를 줄이고 골재에의 분산력을 증대시키기 위해 오목 접시형으로 형성한 것을 특징으로 하는 골재 내 미분 자동 선별용 공기 세퍼레이터.
   
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 분산판의 저면에 방사형 기류 형성을 통한 미분들의 부유효과를 증대시키기 위해 복수의 기류 발생 팬을 정해진 각도를 두고 더 설치한 것을 특징으로 하는 골재 내 미분 자동 선별용 공기 세퍼레이터.
   
4. 삭제
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 제 2 하우징에 형성되어 있는 순환기류 유입공과 일정거리 떨어진 위치의 타공 격판 내측에 공기중에 포함되어 있는 미분의 일부가 순환기류 유입공을 통해 제 2 하우징 내로 재유입되는 것을 방지하는 공기 흐름 제한판을 더 설치한 것을 특징으로 하는 골재 내 미분 자동 선별용 공기 세퍼레이터.
   
6. 청구항 1에 있어서,
   상기 제 1 하우징의 외면에는 제어반의 출력신호에 부응하여 발열 작동하여 제 1 하우징의 내부 온도가 정해진 온도를 유지되게 하는 히터를 더 설치하고, 상기 히터를 포함한 제 1 하우징의 외면에는 보온커버를 설치하며, 상기 제 1 하우징의 내부에는 제 1 하우징 내의 온도를 실시간으로 검출하여 제어반으로 전달하는 온도검출센서를 설치한 것을 특징으로 하는 골재 내 미분 자동 선별용 공기 세퍼레이터.

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