KR102216169B1 - 조정가능한 제품 유동 통제를 제공하기 위하여 액츄에이터로 제어되는 유입 편향기들을 구비하는 먼지제거 장치 - Google Patents

Abstract

워시 데크들 위에서 입자성 재료의 유량을 변화시키도록 액츄에이터들에 의하여 위치가 제어되는 가동성 유입 편향기들을 구비한 먼지제거 장치가 제공된다. 상기 유입 편향기들은 먼지제거 장치의 전방벽과 후방벽 사이에서 연장된 고정 부재를 포함하는데, 상기 고정 부재는 워시 데크들의 표면에 대해 이격된 관계로 끝나도록 상부벽으로부터 하향으로 연장된다. 가동 부재는 상기 고정 부재에 겹쳐지도록 배치되어 액츄에이터에 작동상 연결되고, 재료의 유동이 상기 편향기들을 통과함을 종료시키기 위하여 상기 워시 데크의 표면에 인접하게 배치될 수 있도록 상기 워시 데크에 대해 전체적으로 직각으로 이동할 수 있다. 입자성 재료는 상기 워시 데크들 위에서 상기 편향기들 사이에 축적될 수 있는바, 이로써 상기 편향기들이 상기 액츄에이터들에 의하여 상승되는 때에 상기 워시 데크들의 폭 전체에 걸친 유동 재료의 완전한 적재가 가능하게 된다.

Description

조정가능한 제품 유동 통제를 제공하기 위하여 액츄에이터로 제어되는 유입 편향기들을 구비하는 먼지제거 장치{DEDUSTING APPARATUS HAVING ACTUATOR CONTROLLED INLET DEFLECTORS TO PROVIDE ADJUSTABLE PRODUCT FLOW REGULATION}

본 발명은 일반적으로 플라스틱 펠릿(pellet)들, 그레인(grain)들, 글래스(glass), 등과 같은 입자성 재료들의 정화(cleaning) 및 취급을 위한 장치에 관한 것이고, 특히 대향된 워시 데크들 위로의 입자성 재료의 유동을 폐쇄하기 위하여 액츄에이터로 제어되는 유입 편향기를 구비하는 먼지제거 장치에 관한 것이다.

특히 종종 파우더(powder)들, 그래뉼(granule)들, 펠릿들, 등인 입자성 재료들을 이송 및 이용하는 분야에서는, 제품 입자들에 오염물이 가능한 없도록 유지함이 중요하다는 것이 잘 알려져 있다. 통상적으로 입자들은 설비 안에서 이송되는데, 상기 설비 안에서 입자들은 혼합 또는 배깅(bagging)(포대에 넣어짐)되거나, 실제에 있어서 어느 정도 유체처럼 거동하는 재료의 스트림(stream)을 발생시키는 가압된 튜브형 시스템(pressurized tubular system)에서 이용된다. 이 재료들은 파이프를 통해 이동하기 때문에, 입자들 자체들 사이에서 뿐만 아니라 상기 스트림 내의 입자들과 튜브 벽들 사이에서도 상당한 마찰이 발생된다. 이와 같은 마찰은 입자 먼지, 파손 입자들, 솜먼지(fluff), 스트리머(streamer)(리본과 유사한 요소들로서, 이들은 상당히 길게 성장할 수 있으며 엮일 수 있음), 유리가 채워진 제품의 경우에는 유리 섬유들을 발생시킬 수 있고, 이들은 재료의 유동을 방해할 수 있다. 이와 같은 이송 시스템의 특성은 상당히 잘 알려져 있는바, 제품 입자들로에 오염물이 가능한 없도록 함의 중요성과 가치도 그러하다.

여기에서 사용되는 "오염물"이라는 용어는 넓은 범위의 이물질을 포괄하는바, 여기에는 이물질은 물론이고 이송되고 있는 제품의 파손된 입자들 또는 스트리머들도 포함된다. 미세먼지를 포함하는, 먼지로도 호칭되는 오염물은 많은 발생원들을 가지고 있는바, 예를 들어보자면 여기에는: 플라스틱 펠릿들의 처리 동안에 발생되는 먼지 입자들(큰 입자들은 분리되어 다시 분쇄됨); 껍질(shell) 및 겉껍질(hull)과 같은 음식물 그레인들의 유기물; 철광석 펠릿들의 형성 중에 발생되는 먼지; 그리고 앞서 언급된 바와 같은, 파이프와 다른 기계적 운송 및 취급 시스템에서의 펠릿들의 운송이 포함된다. 플라스틱을 예로 들면, 이와 같은 이물질은 최종 제품에 유해한 영향을 미칠 수 있다. 구체적으로, 1차 재료와 상이한 조성을 갖는 이물질, 예를 들어 먼지와, 1차 제품과 균일하지 못한 재료, 예를 들어 스트리머는, 1차 제품과 항상 동일한 용융 온도를 갖지 않으며, 따라서 플라스틱 재료가 용융 및 성형되는 때에 결함을 유발할 것이다. 또한, 스트리머는 저울에 영향을 줄 수 있으며, 포장 스테이션(bagging station)에서 투여 스크류(dosing screw)에 끼일 수 있다.

제품의 품질을 고려하고 1차적인 예로서 성형가능한 플라스틱을 생각해 볼 때, 예를 들어 먼지와 같이 1차 재료와 상이한 조성을 갖는 이물질, 1차 제품과 비균질한 재료, 솜먼지, 및 스트리머는, 반드시 1차 제품과 동일한 용융 온도를 갖는 것이 아니며, 따라서 재료가 용융 및 성형되는 때에 결함을 유발할 수 있다. 이 결함들은 최종 제품에서 색상의 비균일을 초래하거나, 기포를 포함하거나, 오점 또는 얼룩을 야기할 수 있으며, 따라서 판매될 수 없다. 동일하지만 비균질인 상기 재료는 종종 1차 제품이 용융되는 온도에서 용융되지 않기 때문에, 용융되지 않은 오염물이 성형 기계에 마찰과 마모를 유발하여, 비운용 시간, 제품 손실, 생산성 저하, 유지보수의 증가를 초래하며, 따라서 전체적인 제품 가격이 증가한다는 점에 유의해야 한다.

먼지 및 다른 오염물들은 대부분 이송 시스템에 의하여 발생되기 때문에, 임자들을 완전히 정화시키는 장치를 제공하는 것뿐만 아니라, 추가적인 이송을 통하여 오염물이 발생됨을 방지하기 위하여 입자들이 이용되는 지점이 가능한 가깝게 되도록 하는 것이 1차적으로 중요하다. 따라서, 이와 같은 적용예에서는 재료들을 정화시키기 위한 소형(compact)의 먼지제거기가 오랜동안 이용되어 왔는데, 그것은 상대적으로 작은 체적의 제품을 취급할 수 있으면서도 제품을 완전히 정화시킬 수 있는 것이다. 상기 소형 먼지제거기는 제품의 최종 이용 직전에 먼지제거기를 설치하는 것을 가능하게 하는바, 제품이 이용되기 전에 다시 재오염이 발생할 수 있는 이른 단계에서보다는, 예를 들어 성형 기계 또는 압출기의 상부에 직접 설치되거나 또는 포장 및 배깅 전에 사일로(silo)의 아래뿐만 아니라 사일로의 상부에 설치된다. 물론, 먼지제거기는 독립적인 직립 유닛으로서 설치될 수도 있다.

입자성 재료로부터 오염물을 정화시키기 위하여 이용되는 먼지제거기는 1991년 7월 30일자로 제롬 아이. 폴슨(Jerome I. Paulson)에게 부여된 미국특허 제5,035,331호에 개시되어 있는데, 여기에서는 워시 데크들을 통하여 상향으로 공기가 송풍되고 상기 워시 데크 위로 오염된 입자성 재료의 유동이 통과하도록 하여서, 워시 데크들을 통하여 상승하는 공기의 유동이 재료의 유동으로부터 오염물을 제거하게 된다. 상기 먼지제거기에 의하여는 자기장이 제공되어서, 입자성 재료 유동이 상기 자기장을 통과하면서 입자들에서의 정전기를 중화시킴으로써 상기 재료로부터 오염물을 제거함이 용이하게 된다. 상기 오염물을 담고 있는 공기의 유동은 먼지제거기를 통해 배출되고, 정화된 입자성 재료는 제조 공정으로 전달된다.

2003년 7월 22일에 제롬 아이. 폴슨에게 부여된 미국특허 제6,595,369호에는 소형 먼지제거 장치가 개시되어 있다. 미국특허 제5,035,331호에 개시된 대형의 먼지제거 장치와 유사하게, 입자성 재료의 유동은 정전기로 인하여 입자들에 붙어 있던 오염물이 정전기의 중화에 의하여 제거되도록 정화된다. 그 정화의 과정에서는 워시 데크 위로 지나가는 입자성 재료의 스트림을 통해서 공기의 유동이 지나가도록 한다. 오염물을 포함하는 공기는 먼지제거 장치의 상부를 통하여 배출되고, 정화된 입자성 재료는 먼지제거기의 저부를 통해 배출된다.

2008년 6월 3일에 제롬 아이. 폴슨 등에세 부여된 미국특허 제7,380,670호 및 2011년 9월 13일에 하인츠 슈나이더(Heinz Schneider)에게 부여된 미국특허 제8,016,116호에 개시된 먼지제거 장치는 대향되게 지향된 워시 데크들 한 쌍을 포함하며, 상기 워시 데크들은 공통의 주입 포트로부터 오염된 입자성 재료를 받아들인다. 상기 주입 메카니즘은 두 개의 대향된 워시 데크들 사이에서 재료의 유동을 나누어서, 그 입자성 재료를 제1 워시 데크들을 통과하는 공기의 유동 위로 향하게끔 하고, 그 다음에는 측방향으로 이격된 벤츄리 구역들을 통해서 내향으로 지향된 2차 워시 데크들로 가게 한다. 상기 2차 워시 데크는 정화된 입자성 재료를 중앙의 배출 개구로 지향시킨다. 1차 및 2차 워시 데크들로 향하는 공기 유동은 후방에 배치된 매니폴드(manifold)를 통하도록 지향되며, 상기 매니폴드는 중앙의 1차 개구와 상기 2차 워시 데크들 아래의 측방향으로 이격된 하측 개구들을 구비한다.

이러한 소형 먼지제거기들은 단일의 오프셋된 이중의 (후방끼리 대면하는) 워시 데크들을 구비하고, 수직의 방위를 갖는 도관과 함께 이용되는데, 입자성 재료는 상기 도관 안에서 입자성 재료를 이용하는 제조 장치로 운송된다. 따라서, 먼지제거 장치의 상부에 있는 제품 유입 개구는 정화된 제품의 유출 개구와 수직으로 정렬된다. 상기 입자성 재료는 유입 개구 안으로 도입되고 정량화되어서 대각의 방위를 갖는 1차 워시 데크로 보내지는데, 공기 공급 유입부로부터 상기 1차 워시 데크를 통하도록 송풍되는 공기는 워시 데크 위로 유동하는 입자성 재료로부터 먼지 및 부스러기를 정화시킨다. 이와 같은 먼지제거 장치들에 있어서, 입자성 재료는 상기 워시 데크의 하측 단부로부터 배출되어서 벤츄리 구역을 통해 낙하하는바, 상기 벤츄리 구역에서는 공기가 상방향으로 이동하여 입자성 재료에 대해 활발한 정화 작용을 제공하게 된다. 상기 벤츄리 구역을 통해 낙하하는 재료는 2차 워시 데크에서 받아들여지는데, 상기 2차 워시 데크는 1차 워시 데크와 반대의 방위를 가져서 재료가 중앙에 정렬된 정화된 제품의 유출 개구로 되돌아 가도록 지향시킨다.

또한, 단일의 유입부 및 단일의 유출부를 갖는 종래의 먼지제거 장치는, 먼지제거 장치를 통과하는 정화된 입자성 재료의 단일한 리시버(receiver)로 급송하도록 이용되는 작동상의 제약을 갖는다. 위에서 설명된 바와 같이, 먼지제거 장치로부터의 배출은 통상적으로 철도 차량 또는 트럭에 적재하기 위하여 또는 수집 백(collection bag) 안에 적재하기 위하여 이용된다. 먼지제거 장치에 단일의 배출 유출부가 있는 경우에는, 리시버가 이와 같은 종래의 장치들 중 하나에 불과할 수 밖에 없다.

처리 플랜트(processing plant)로의 대규모 배송(bulk shipping)을 위하여, 플라스틱 펠릿들과 같은 입자성 재료를 철도 차량에 채우기 위하여 두 개의 유출부를 갖는 먼지제거 장치가 사용되어 왔다. 워시 데크들에서 정화될 입자성 재료의 균등한 배분이 필요한데, 이로써 대향된 유출 포트(outlet port)들로부터의 배출이 실질적으로 동등하게 되어서 철도 차량의 적재에 있어서 균형이 잡히게 될 것이기 때문이다. 둥근 형태의 유입 포트들에 의하면, 입자성 재료가 유입 포트 안으로 공급됨에 있어서 항상 균형잡힌 배분으로 공급되지는 않기 때문에, 정화된 입자성 재료의 균등한 배분을 유지하기 어렵다. 또한, 먼지제거 장치 안으로 향하는 공기 유입부의 구성은, 먼지제거 장치의 전개(deployment)를 개선하는 상대적으로 작은 구조를 갖는 장치가 얻어지도록 할 것이다.

먼지제거 장치의 용량이 증가함에 따라서, 먼지제거 장치의 대향된 워시 데크들 위에서 정화될 입자성 재료의 유입유동(inflow)이 완전히 균형잡힌 배분으로 되도록, 또는 오프셋된 먼지제거 장치에서는 워시 데크의 폭 전체에 걸쳐 균일한 유동이 되도록 함이 바람직하게 되었다. 종래의 먼지제거 장치에 있어서는, 워시 데크들에 대한 입자성 재료의 유동이 통상적으로 로터리 밸브(rotary valve)를 통과하며, 그 다음에는 원형의 유입 개구를 통해서 사각형의 워시 데크들로 향하게 된다. 그 결과, 통상적으로 워시 데크들의 폭 전체에 걸친 균일한 유동이 얻어지지 않았다.

입자성 재료가 균일하게 분포되어 워시 데크의 폭 전체에 걸쳐서 정화될 수 있도록 하는 먼지제거 장치의 구성을 제공하는 것이 바람직할 것이다. 또한, 입자성 재료의 유동을 워시 데크 위에서 선택적으로 종료시킬 수 있도록 하는 것이 유리할 것이다. 또한, 원형의 주입 개구를 통한 입자성 재료의 주입을 통과시키면서도 구성요소들의 전체적인 조합으로부터 로터리 밸브가 제거됨을 가능하게 하는 먼지제거 장치의 구성을 제공하는 것이 바람직할 것이다.

본 발명은 입자성 재료의 정화를 위하여, 대향된 워시 데크들 위에 입자성 재료의 균형잡힌 유동을 제공하는 유입 구조물을 갖는, 입자성 재료로부터 먼지 및 부스러기를 제거하기 위한 장치를 제공함으로써, 종래 기술의 단점들을 해소함을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 원형의 유입 포트를 이용하면서도 상기 워시 데크들의 폭 전체에 걸쳐서 재료가 균일하게 배분되도록 하는 먼지제거 장치를 제공함을 목적으로 한다.

본 발명의 먼지제거 장치의 일 특징은, 대향된 워시 데크들 위에서 입자성 재료의 균형잡힌 배분을 제공하는, 완전히 적재된 유입 구조물을 구비한다는 것이다.

본 발명의 다른 일 특징은, 입자성 재료가 대향된 워시 데크들 위에서의 정화를 위하여 균형잡히고 동등하게 배분된 방식으로 공급되게끔, 원형 유입 포트로부터의 천이(transition)를 위한 사각형 유입 포트를 이용하는 것이다.

본 발명의 또 다른 일 특징은, 액츄에이터로 제어되는 유입 편향기의 이용에 의하여, 상기 워시 데크들의 폭 전체에 걸친 입자성 재료의 배분이 가능하게 된다는 점이다.

본 발명의 또 다른 일 특징은, 상기 액츄에이터로 제어되는 유입 편향기들의 이용에 의하여 상기 워시 데크들 위에서의 입자성 재료의 유동이 종료될 수 있고, 이로써 상기 유입 편향기들 위에서 상기 재료가 사각형 유입부의 구성형태로 축적됨이 가능하게 되어 워시 데크들 위에서의 균일한 유동이 제공된다는 것이다.

본 발명의 일 장점은, 상기 대향된 워시 데크들 또는 오프셋 방식의 먼지제거 장치를 위한 단일의 워시 데크 위에서 상기 입자성 재료의 미리 선택된 유동을 균형잡히고 동등하게 배분된 방식으로 제공하기 위하여 유입 편향기들이 개별적으로 배치될 수 있다는 것이다.

본 발명의 또 다른 특징은, 상기 워시 데크들의 표면 위에서의 재료의 유동을 제어하기 위하여, 상기 워시 데크들의 표면에 대한 상기 유입 편향기들의 자동 배치를 위하여 컴퓨터에 연결될 수 있는 액츄에이터들을 통하여, 상기 유입 편향기들이 제어된다는 것이다.

본 발명의 다른 일 목적은, 상기 먼지제거 장치 안의 두 개의 대향된 워시 데크들 각각 위에서의 입자성 재료의 유동을 독립적으로 제어하거나 또는 단일의 워시 데크 위에서의 유동을 제어함이 가능하도록 하는 것이다.

본 발명의 또 다른 특징은, 개별적으로 각각의 워시 데크의 상측 표면 위에서 입자성 재료의 유동을 통제하기 위하여, 유입 편향기들이 개별적으로 조정될 수 있다는 것이다.

본 발명의 또 다른 특징은, 개별적으로 조정가능한 상기 액츄에이터로 제어되는 유입 편향기들은, 상기 워시 데크들 중 하나 또는 두 개 모두의 작동을 폐쇄시키도록 작동할 수 있다는 것이다.

본 발명의 또 다른 장점은, 상기 개별적으로 조정가능한 유입 편향기들에 의하여 제공되는 제어로 인하여, 먼지제거 장치 안으로 입자성 재료를 공급함과 관련하여 로터리 밸브를 제공할 필요가 없게 된다는 것이다.

본 발명의 다른 일 특징은, 상기 유입 편향기들이 상기 먼지제거 장치의 하우징의 상측 표면으로부터 하향으로 연장된 고정 부재를 구비하도록 형성되고, 상기 고정 부재는 대응되는 상기 워시 데크에 대해 이격된 관계로 끝난다는 것이다.

본 발명의 또 다른 일 특징은, 상기 유입 편향기들이 가동 부재를 구비하도록 형성되고, 상기 가동 부재는 고정 부재에 대해 안착되며 또한 상기 고정 부재 및 대응되는 상기 워시 데크의 표면에 대해 상대적으로 이동가능하다는 것이다.

본 발명의 또 다른 장점은, 상기 유입 편향기의 가동 부재가 액츄에이터의 작동에 의하여 이동된다는 것이다.

본 발명의 다른 일 목적은, 상기 유입 편향기들의 가동 부재들이 상기 워시 데크 표면 위에서의 입자성 재료의 유동을 종료시키도록 상기 워시 데크들의 표면에 대해 인접하게 배치될 수 있게 하는 것이다.

본 발명의 추가적인 일 장점은, 상기 워시 데크들의 표면 위에서의 입자성 재료의 유동의 종료로 인하여 상기 유입 편향기들 위에서 입자성 재료가 축적될 수 있게 되어, 상기 워시 데크들 위의 대향된 유입 편향기들 사이에서 먼지제거 장치의 하우징이 채워질 수 있다는 것이다.

본 발명의 추가적인 일 장점은, 상기 축적된 입자성 재료가 상기 워시 데크들 위에서의 입자성 재료의 필요한 유량을 제공하도록 배치될 수 있는 상기 유입 편향기들 아래를 통과한 후에, 상기 워시 데크들의 폭 전체에 걸쳐서 배분되도록 완전히 적재될 것이라는 점이다.

본 발명의 추가적인 일 장점은, 상기 워시 데크들의 상측 표면 위에서의 입자성 재료의 유동이 상기 재료 유입 포트의 형상에 무관하게 균등하게 배분된다는 점이다.

본 발명의 추가적인 일 목적은, 구조면에서 내구성이 있고, 제조 비용이 저렴하며, 유지보수가 편리하고, 조립이 용이하며, 사용시 간편하고 효과적인, 먼지제거 장치용의 액츄에이터로 제어되는 유입 편향기들을 제공하는 것이다.

전술되거나 또는 다른 목적, 특징, 및 장점들은 이동가능한 유입 편향기들이 제공되어 있는 먼지제거 장치를 제공하는 본 발명에 의하여 달성되는바, 상기 유입 편향기들은 워시 데크들 위에서의 입자성 재료의 유량을 변화시키도록 액츄에이터에 의하여 위치 제어될 수 있다. 상기 유입 편향기들은 상기 먼지제거 장치의 전방벽과 후방벽 사이에서 연장된 고정 부재를 구비하도록 형성되고, 상기 고정 부재는 워시 데크들의 표면에 대하여 이격된 관계로 끝나도록 상부 벽으로부터 하향으로 연장된다. 가동 부재는 액츄에이터에 작동상 연결되고, 상기 고정 부재에 대해 겹쳐지며, 상기 편향기들을 지나는 재료의 유동을 종료시키도록 상기 워시 데크의 표면에 인접하게 이동할 수 있다. 입자성 재료는 상기 워시 데크들 위의 상기 편향기들 사이에서 축적될 수 있는바, 이로써 상기 유입 개구의 체적을 채워서 상기 편향기들이 액츄에이터들에 의하여 상승되는 때에 상기 워시 데크들의 폭 전체에 걸쳐 충만한 유동의 적재가 가능하게 된다.

하기의 첨부도면들을 참조로 하는 본 발명에 관한 아래의 상세한 설명으로부터 본 발명의 장점들이 명확히 이해될 것이다.
도 1 은 본 발명의 원리들을 포함하는 먼지제거 장치의 전방 사시도이다.
도 2 는 도 1 에 도시된 먼지제거 장치의 개략적인 전방 입면도로서, 여기에서는 유입 편향기들이 상승 위치(raised position)에 배치되어서 워시 데크들 위에서의 재료의 유동을 허용한다.
도 3 은 도 1 에 도시된 먼지제거 장치의 상부 평면도이다.
도 4 는 도 1 에 도시된 먼지제거 장치의 사시도이다.
도 5 는 도 1 에 도시된 먼지제거 장치의 확대된 전방 사시도로서, 여기에서 전방 도어(front door)는 명확성의 목적을 위하여 제거된 채로 도시되었다.
도 6 은 워시 데크들의 상측 표면 위에 배치된 유입 편향기들의 확대된 전방상부 사시도이다.
도 7 은 도 6 에 도시된 것과 유사한, 유입 편향기들의 확대된 전방 사시도이다.
도 8 은 본 발명의 원리들을 포함하는 먼지제거 장치의 다른 실시예의 개략적인 전방 사시도이다.
도 9 는 도 8 에 도시된 먼지제거 장치의 개략적인 전방 입면도이다.
도 10 은 도 8 에 도시된 먼지제거 장치의 단부 입면도이다.
도 11 은 도 8 에 도시된 먼지제거 장치의 후방 입면도이다.
도 12 는 도 8 에 도시된 먼지제거 장치의 저부 평면도이다.
도 13 은 도 10 의 13--13선을 따라 취한 먼지제거 장치의 사시단면도이다.
도 14 는 청정 공기 플레넘(clean air plenum)을 도시하기 위하여 도 10 의 14--14선을 따라 취한 메인 하우징(main housing)의 단면도이다.
도 15 는 본 발명의 원리들을 포함하는 먼지제거 장치의 또 다른 실시예의 전방 입면도로서, 이 먼지제거 장치는 완전히 적재되는 대향된 워시 데크들을 수립하는 사각형의 제품 유입부 구조를 포함한다.
도 16 는 도 15 에 도시된 먼지제거 장치의 상부 평면도이다.
도 17 은 도 15 에 도시된 먼지제거 장치의 저부 평면도이다.
도 18 은 고정 지지대(fixed support)에 대한 장착을 위하여 구성된, 도 15 의 먼지제거 장치의 후방 입면도이다.
도 19 는 도 15 에 도시된 먼지제거 장치의 측방 입면도이다.
도 20 은 입자성 재료를 정화시키고 철도 차량들 안으로 적재하는 과정을 도시하는 개략도이다.

본 기술분야에서 먼지제거 장치는 공지된 것이다. 종래의 먼지제거 장치 및 종래의 소형 먼지제거 장치의 구조 및 작동에 관한 일반적인 설명은, 제롬 아이. 폴슨에게 부여된 미국특허 제5,035,331호 및 미국특허 제6,595,369호에 기술되어 있는바, 이 특허문헌들 각각의 내용은 참조로서 여기에 포함된다. 먼지제거 장치(10)에 의하여 정화되는 전형적인 입자성 재료는 플라스틱 부품을 성형하기 위하여 사출성형 기계 안으로 전달될 플라스틱 펠릿들이다. 먼지제거 장치(10)에 의하여 오염 물질이 정화될 수 있는 플라스틱 입자성 재료의 예들로서는 폴리에스테르(polyester), 아크릴(acrylic), 고밀도 폴리에틸렌(high density polyethylene), 폴리프로필렌(polypropylene), 나일론(nylon), 폴리카보네이트(polycarbonate), 스티렌(styrene), 및 저밀도 폴리에틸렌(low density polyethylene)이 있다. 광물, 음식물, 의약품, 등과 같은 다른 유형의 다량의 입자형 건조 재료도 먼지제거 장치(10) 안에서 정화될 수 있다.

도 1 내지 도 4 를 참조하면, 본 발명의 원리들을 포함하는 먼지제거 장치(10)에는 중앙의 제품 유입 포트(13)가 형성되어 있는데, 상기 유입 포트(13)는 통상적으로 유동성 재료 취급 시스템(fluent material handling system)(미도시)의 수직 부분에 연결되어, 입자성 재료가 일반적으로 기밀성인 메인 하우징(11)의 상부에서 횡방향 중심에 배치된 제품 유입 포트(13) 안으로 공급되게끔 된다. 상기 메인 하우징(11)은, 아래에서 상세히 설명되는 바와 같이 정화될 입자성 재료를 유입 포트(13)로부터 수용하는, 대향되게 지향된 한 쌍의 워시 데크(20)들을 지지한다. 또한 상기 하우징에는 하우징(11)의 후방벽(12)에 공기 유입 포트(16)를 구비한 공기 유입 통로(15)가 형성되어 있다. 아래에서 상세히 설명되는 바와 같이, 공기 유입 포트(16)를 통한 공기 유동의 도입으로 인하여, 공기가 워시 데크(20)를 통하도록 지향되어서 입자성 재료를 정화시킬 것이다.

제품 유입 포트(13)는 정화를 위하여 제품 입자들을 워시 데크(20)들로 지향시킨다. 자기 코일(magnetic coil; 13a)은 유입 포트(13)에 장착되고 자속 필드(magnetic flux field)를 발생시켜서, 정화되기 위하여 메인 하우징(11) 안으로 들어가는 입자성 재료의 유동이 상기 자속 필드를 받아 입자 펠릿들 상의 정전기가 중화되도록 함으로써, 오염물, 특히 미세먼지가 상기 펠릿들로부터 보다 쉽게 분리될 수 있게 한다. 공기가 후방벽(12)을 통해 형성되어 있는 청정 공기 유입 포트(16)를 통해서 하우징(11) 안으로 공급됨으로써 청정 공기의 유동이 하우징(11) 안으로 향하게 되는바, 이에 관하여는 아래에서 보다 상세히 설명한다. 공기 유입 포트(16)를 통과하는 청정 공기의 일부분은 워시 데크(20)들을 상방향으로 통하게끔 지향되는 한편, 하우징(11) 안으로 유동하는 청정 공기의 나머지 일부분은 벤츄리 구역(30)으로 배분되는바, 이에 대하여는 아래에서 보다 상세히 설명하기로 한다.

워시 데크(20)들은 전방벽(17)과 후방벽(12) 사이에서 하우징(11)에 의하여 지지되어서, 과립형 입자들의 형태를 갖는 정화될 제품이 중력에 의하여 상기 워시 데크(20)들 위에서 이동하도록, 상기 제품 유입 포트(13)들로부터 워시 데크(20)들의 배출 단부들까지 대향된 방향으로 하향 경사진 표면을 제공한다. 상기 입자성 재료는 벤츄리 구역(30)들을 통하여 낙하하고 2차 워시 데크(22)들 상에 착지하는바, 2차 워시 데크(22)들에서는 입자성 재료가 제품 유출 포트(14)로 가기 전에 추가적인 정화 공기 유동을 받게 된다.

한 쌍의 유입 편향기(40)들은 아래에서 상세히 설명되는 방식으로 메인 하우징(11)에 장착된다. 유입 편향기(40)들은 상측 워시 데크(20)들의 표면 위에서의 재료의 유동을 제어한다. 상기 워시 데크와 유입 편향기(40) 사이의 간극이 클 수 록, 유량이 더 높게 될 것이다. 유입 편향기(40)는 상기 워시 데크(20)의 경사면에 대해 전체적으로 평행하게 지향된 추종 다리부(46)를 포함하여, 제품 입자들이 유입 편향기(40)를 통과한 다음에 워시 데크(20)의 표면 위에서 벤츄리 구역(30)을 향하여 하향으로 층류 유동하게끔 강제한다.

워시 데크(20)는 상부 표면(24)을 갖는 경사 트레이(sloped tray)로서 형성되는데, 상기 상부 표면에는 전체적으로 수평인 슬롯(25)들과 원형의 개구들이 형성된다. 상기 수평 슬롯(25)들은 상방향으로 연장된 편향기와 함께 조합되어 형성되는데, 상기 편향기는 워시 데크(20)의 상부 표면(24) 위에서 하향으로 움직이는 제품 입자들에게 램프(ramp)를 제공한다. 상기 슬롯(25)은 상부 표면(24)과 편향기 사이에서 상부 표면(24)을 가로지르는 수평의 개구로서 형성되는바, 상기 슬롯(25)을 통하여 유동하는 공기는 편향기에 의하여 전체적으로 수평인 방향으로 제품을 향해 지향되는데, 이 수평 방향은 워시 데크(20)의 상부 표면(24)의 경사면에 대해 약간 상방향으로 향한다. 원형 개구들을 통하여 이동하는 공기는 워시 데크(20)의 경사진 상부 표면(24)에 대해 전체적으로 직각으로 향한다.

작동의 결과로서, 제품 입자들은 워시 데크의 표면을 따라서 하향의 가속과, 편향기들에 걸친 입자들의 이동 및 상기 수평 슬롯(25)들과 원형 개구들로부터 나오는 실질적으로 직각인 공기 유동 스트림들에 의해 생성되는 난류를 받게 된다. 따라서, 먼지와 부스러기 오염물들이 제품 입자들로부터 분리되어, 공기 유동에 실려서 하우징(11)의 상부에 있는 오염 공기 배출 포트(dirty air exhaust port; 19)로 향하게 된다.

워시 데크(20)들 각각의 하측 배출 단부로부터 낙하하는 제품 입자들은 벤츄리 구역(30)을 통해서, 대응되는 2차 워시 데크(22)들을 향하여 전체적으로 수직으로 떨어지는바, 상기 벤츄리 구역(30)을 통해서는 낙하하는 제품 입자들에게 상향으로 공기가 송풍되어서 활발한 최종 정화를 제공하게 된다. 공기는 2차 워시 데크(22)들을 통과하는 공기를 통하도록 그리고 루버(louver; 29)들을 통해서 워시 데크(20) 아래로부터 벤츄리 구역(30)으로 지향된다. 또한, 청정 공기는 바이패스 덕트(bypass duct; 35)들을 통해서 벤츄리 구역(30) 안으로 지향될 수도 있다. 메인 하우징(11)에는 후방벽(12) 뒤에 청정 공기 플레넘 또는 매니폴드(18)가 제공되는바, 메인 하우징(11)은 청정 공기 유입 개구(16)와 유동 소통되어서 공기의 유동을 워시 데크들(20, 22) 안으로 그리고 파이패스 덕트(35)들 안으로 지향시킨다.

바이패스 덕트(35)는 공기의 유동을 전방에서 메인 하우징(11) 둘레로 그리고 후방으로 지향시켜 후방벽(12) 앞의 메인 하우징(11) 안으로 향하게 함으로써, 공기가 피봇 부재(pivoted member; 36)들의 후방 하측에서 벤츄리 구역(30)들 안으로 향하게 한다. 바이패스 덕트(35)들을 통하여 이동하는 공기의 양은 바이패스 덕트(35)들에 피봇가능하게 장착된 피봇 댐퍼(pivoted damper; 36)들에 의해서 제어된다. 상기 벤츄리 구역(30)들의 크기 및 벤츄리 구역(30)들 안으로 지향되는 공기 유동의 양은, 메인 하우징(11)의 외측으로 돌출된 위치 조정 레버(37)에 작동가능하게 연결된 피봇 부재(36)에 의해서 제어된다.

피봇 부재(36) 아래로부터 루버(29)들을 통하여 벤츄리 구역(30) 안으로 향하는 공기의 유동은, 벤츄리 구역(30)을 통하여 떨어지는 제품 입자들에 대해 실질적인 정화 작용을 제공하긴 하지만, 제품 입자들을 오염 공기 배출 포트(19)로 상승시킬 정도로 강하지는 않다. 벤츄리 구역(30)을 통하여 너무 많은 공기가 이동하게 되면, 벤츄리 구역(30)의 유효 치수를 증가시키고 벤츄리 구역(30) 안으로 이동하는 공기의 양을 감소시키기 위하여, 피봇 댐퍼(36)들이 위축되어야 한다. 하우징(11)의 전방벽(17)이 도면에 도시되어 있는 바와 같이 투명하거나 또는 반투명한 폴리카보네이트로 제작된 경우에는, 제품 입자들이 오염 공기 배출 포트(19) 안으로 운반되는지의 여부를 확인하기 위하여 전방벽(17)을 통해 들여다 봄으로써 워시 데크 조립체(20)의 작동상황을 물리적으로 관찰할 수 있다.

먼지 및 부스러기 오염물들이 포함된 공기 유동은 제품 유입 포트(13)의 대향된 측부에 그리고 벤츄리 구역(30)의 위에서 하우징(11)의 상부에 배치된 오염 공기 배출 포트(19)를 통하여 메인 하우징(11)으로부터 배출된다. 상기 하우징(11)의 투명한 전방벽(17)은, 프레임(11a)으로부터 열린 때에 전방 도어(17)의 이동을 용이하게 하기 위하여, 손잡이(17a)를 구비한 힌지결합식 도어로서 형성될 수 있다. 대안적으로, 상기 전방벽(17)은 힌지결합되는 대신에, 전방벽(17)을 하우징 프레임(11a)에 연결시키는 적절한 체결구들을 해제시킴으로써 분리될 수 있다. 예를 들어, 전방벽(17)의 프레임(42)을 하우징(11)에 연결시키는 프레임 지지대(43)로부터 체결구(17b)들을 해제시킴으로써 하우징(11)으로부터 분리될 수 있다. 전방벽(17)이 변위된 상태에서, 워시 데크(20), 유입 편향기(40), 및 피봇 부재(36)를 포함하는 내부 구성요소들이 하우징(11)으로부터 분리될 수 있는바, 이로써 하우징(11) 내부 및 분리된 구성요소들의 청소가 용이하게 된다.

도 5 내지 도 7 에 도시된 바와 같이, 유입 편향기(40)들은, 하우징(11)의 벽들과 고정 부재(42) 사이에서의 입자성 재료의 통과를 방지하기 위하여 중앙벽(17)과 전방벽(17) 사이에 연장되고 하우징(11)의 상부에 고정된 고정 부재(42)로 형성될 수 있다. 고정 부재(42)에는 가동 부재(45)가 장착되어 있는바, 상기 가동 부재(45)도 중앙벽(17)과 전방벽(17) 사이에서 같은 높이로 연장되되, 고정 부재(42)의 표면 위에서의 이동에 영향을 주는 액츄에이터(50)에 연결된다. 상기 가동 부재(45)는, 도면들에 도시되어 있는 최대 상승 위치와, 입자성 재료가 유입 편향기(40)들을 지나갈 수 없게 되게끔 워시 데크(20)들의 상측 표면에 가깝게 배치되는 하강 위치 사이에서 위치선정될 수 있다. 상기 하강 위치에서, 유입 편향기(40)들은 워시 데크(20)들을 효과적으로 폐쇄시키는바, 이로서 입자성 재료는 워시 데크(20)들의 상측 부분, 측방향으로 대향된 유입 편향기들, 및 제품 유입 포트(13)에 의하여 둘러싸인 하우징(11)의 체적 안에 축적 및 충전될 것이다.

상기 축적된 상태에서, 입자성 재료는 전방벽(17)과 후방벽(12) 사이에서 워시 데크에 가득히 적재되는바, 입자성 재료의 통과를 허용하도록 유입 편향기(40)들이 상승되면 그 유동은 워시 데크(20)들의 폭 전체에 걸쳐서 균일하게 진행하게 된다. 제품 유입 포트(13)를 통해서 입자성 재료의 유입유동이 지속되면, 워시 데크(20)들은 가득히 적재된 상태로 유지되고, 이로써 먼지제거 장치(10)의 효율성이 증대된다. 각각의 유입 편향기(40)는, 가동 부재(45)의 일부분으로서 형성된 추종 다리부(46)를 포함하고, 워시 데크(20)들의 상측 표면에 대해 평행하게 지향되어서 제품 재료가 워시 데크(20)들을 따른 층류 유동으로 되도록 강제한다. 추종 다리부(46)로부터 하향으로 돌출되도록 가동 부재(45)에 고정된 선형 탭(48)은 유동 제한 부재로서의 역할을 수행한다. 유입 편향기(40)들이 하강 위치에 있는 때에, 선형 탭(48)들은 워시 데크(20)의 표면에 인접하게 가깝게 위치되고, 이 때 추종 다리부(46)는 워시 데크(20) 위로 간격을 두고 위치된다.

액츄에이터(50)들은 유압식, 공압식, 또는 전기식으로 동력을 공급받아서 액츄에이터(50)로부터 연장되고 가동 부재(45)에 연결된 로드(51)의 신장을 유발한다. 상기 액츄에이터 로드(actuator rod; 51)들 및 가동 부재(45)들은 고정 부재(42)를 따라서 워시 데크(20)들을 향하여 그리고 워시 데크(20)로부터 멀어지게끔 선형으로 움직이도록 구성된다. 상기 액츄에이터 로드(51)들은 가동 부재(45)들로부터 분리될 수 있으며, 액츄에이터(50)는 하우징(11)으로부터 탈착되어서 유지보수 또는 수리의 편의성을 위해 먼지제거 장치(10)로부터 분리될 수 있다.

작동시, 먼지제거 장치(10)는, 제품 유출 포트(14)들의 요망되는 이용에 부합되는 적절한 위치에 설치되고, 제품 유입 포트(13)를 통하여 입자성 재료의 공급부에 연결된다. 제품 입자들은 제품 유입 포트(13)를 통과하여 하강 위치에 배치되어 있는 선형 탭(48)들로 인하여 유입 편향기(40)들을 지나가지 못하도록 구속받는바, 이로써 입자성 재료는 유입 편향기(40)들 사이와 워시 데크(20)들 위에 있는 하우징의 체적 안에 축적 및 충전될 수 있다. 충전된 다음에는, 재료의 요망되는 유량이 유입 편향기(40)들을 지나 워시 데크(20)들을 향해 아래로 이동하도록, 유입 편향기(40)들이 필요한 높이만큼 상승될 수 있다. 선형 탭(48)들을 지난 다음에는, 추종 다리부(46)들이 상기 재료를 대향되게 지향된 경사진 워시 데크(20)들 위로 층류 유동을 이루게끔 강제한다.

청정 공기 유입 포트(16)를 통하여 들어온 청정 공기는 워시 데크(20)들 아래에서 하우징(11) 안으로 지향되고, 루버(29)들 및 2차 워시 데크(22)들을 통과한 유동은 벤츄리 구역(30)들로 이동한다. 워시 데크(20)들 아래에서 메인 하우징(11) 안으로 유동하는 공기는 워시 데크(20)들에 형성된 개구들 및 슬롯(25)들을 통과한다. 상기 워시 데크(20)들에 있는 개구들 및 슬롯(25)들을 통과한 공기는 워시 데크(20)들 각각의 상부 표면(24)을 따라 이동하는 제품 입자들에 난류를 발생시킨다. 난류는, 상기 상부 표면(24)으로부터 상향으로 돌출된 상향 돌출 편향기들과 수평 슬롯(25)들의 방위(orientation)에 의하여 증진되는바, 상기 수평 슬롯들은 워시 데크(20) 위에서의 제품 입자들의 유동을 가속시키고 난류를 더 발생시킨다. 상기 워시 데크(20)들 및 유동하는 제품 입자들을 통한 공기의 이동은 제품 입자들로부터 먼지 및 부스러기 오염물들을 제거하는데, 이 때 정전기에 의한 인력은 자속 발생기(magnetic flux generator; 13a)에 의하여 제품 유입 포트(13)에서 유도되는 자속 필드에 의해서 중화된 상태이다.

도 8 내지 도 14 에는 본 발명의 원리들을 포함하고 있는 먼지제거 장치(110)의 대안적 구성형태가 도시되어 있다. 먼지제거 장치(110)에는 중앙의 제품 유입 포트(113)이 형성되어 있는바, 상기 제품 유입 포트(113)는 통상적으로 유동성 재료 취급 시스템(미도시)의 수직 부분에 연결되어, 입자성 재료가 일반적으로 기밀성인 메인 하우징(111)의 상부에서 횡방향 중앙에 배치된 제품 유입 포트(113) 안으로 공급된다. 상기 메인 하우징(111)은, 아래에서 상세히 설명되는 바와 같이 정화될 입자성 재료를 유입 포트(113)로부터 수용하는, 대향되게 지향된 한 쌍의 워시 데크(120)들을 지지한다. 또한 상기 하우징에는 메인 하우징(111)의 후방벽(112)에 공기 유입 포트(116)를 구비한 공기 유입 통로(115)가 형성되어 있다. 아래에서 상세히 설명되는 바와 같이, 공기 유입 포트(116)를 통한 공기 유동의 도입으로 인하여, 공기가 워시 데크를 통하도록 지향되어서 입자성 재료를 정화시킬 것이다.

제품 유입 포트(113)는 정화를 위하여 제품 입자들을 워시 데크들로 지향시킨다. 자기 코일(113a)은 유입 포트(113)에 장착되고 자속 필드를 발생시켜서, 정화되기 위하여 메인 하우징(111) 안으로 들어가는 입자성 재료의 유동이 상기 자속 필드를 받아 입자 펠릿들 상의 정전기가 중화되도록 함으로써, 오염물, 특히 미세먼지가 상기 펠릿들로부터 보다 쉽게 분리될 수 있게 한다. 공기가 후방벽(112)을 통해 형성되어 있는 청정 공기 유입 포트(116)를 통해서 하우징(111) 안으로 공급됨으로써 청정 공기의 유동이 하우징(111) 안으로 향하게 되는바, 이에 관하여는 아래에서 보다 상세히 설명한다. 공기 유입 포트(116)를 통과하는 청정 공기의 일부분은 워시 데크(120)들을 상방향으로 통하게끔 지향되는 한편, 하우징(111) 안으로 유동하는 청정 공기의 나머지 일부분은 벤츄리 구역(130)으로 배분되는바, 이에 대하여는 아래에서 보다 상세히 설명하기로 한다. 본 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상기 벤츄리 구역(130)들과 워시 데크(20)들 사이에서 청정 공기 유동을 원하는 대로 분할하기 위하여 배플(baffle)(미도시)이 제공될 수 있다는 점을 이해할 것이다.

워시 데크(120)들은 하우징(111)에 의하여 지지되어서, 제품 유입 포트(113)로부터 상기 횡방향으로 이격된 제품 유출 포트(114)들까지 대향된 방향으로 하향 경사진 표면을 제공하는바, 과립형 입자들의 형태를 갖는 정화될 제품은 중력에 의하여 상기 경사진 표면 위에서 이동하게 된다. 유입 편향기(122)는, 제품 입자들을 워시 데크(120) 상으로 지향시키기 위하여, 하우징(111)의 상부 표면을 따라 슬라이딩가능하게끔 하우징(111)에 장착된다. 상기 유입 편향기(122)는 추종 다리부(123)를 포함하는바, 상기 추종 다리부는 워시 데크(120)의 경사면에 대해 전체적으로 평행하게 지향되어, 제품 입자들이 상기 워시 데크(120) 위에서 유출 포트(114)를 향하여 하향으로 층류 유동을 이루게끔 강제한다. 상기 유입 편향기(122)의 슬라이딩 이동은 리니어 액츄에이터(linear actuator; 155)의 작동에 의하여 수행될 수 있는바, 상기 선형 액츄에이터는 하우징(111)의 상부에 대해 평행하게 움직이도록 된 방위를 가져서 유입 편향기(122)를 원하는 위치로 위치선정가능하게 이동함으로써 층류 유동의 깊이를 조정할 수 있게 된다.

워시 데크(120)는 상부 표면(124)을 갖는 경사 트레이로서 형성되는데, 상기 상부 표면에는 전체적으로 수평인 슬롯(125)들과 원형의 개구들이 형성된다. 상기 수평 슬롯(125)들은 상방향으로 연장된 편향기와 함께 조합되어 형성되는데, 상기 편향기는 워시 데크(120)의 상부 표면(124) 위에서 하향으로 움직이는 제품 입자들에게 램프(ramp)를 제공한다. 상기 슬롯(125)들은 상부 표면(124)과 편향기 사이에서 상부 표면(124)을 가로지르는 수평의 개구로서 형성되는바, 상기 슬롯(125)들을 통하여 유동하는 공기는 편향기에 의하여 전체적으로 수평인 방향으로 제품을 향해 지향되는데, 이 수평 방향은 워시 데크(120)의 상부 표면(124)의 경사면에 대해 약간 상방향으로 향한다. 원형 개구들을 통하여 이동하는 공기는 워시 데크(120)의 경사진 상부 표면(124)에 대해 전체적으로 직각으로 향한다. 작동의 결과로서, 제품 입자들은 워시 데크의 표면을 따라서 하향의 가속과, 편향기들에 걸친 입자들의 이동 및 상기 수평 슬롯(125)들과 원형 개구들로부터 나오는 실질적으로 직각인 공기 유동 스트림들에 의해 생성되는 난류를 받게 된다. 따라서, 먼지와 부스러기 오염물들이 제품 입자들로부터 분리되어, 공기 유동에 실려서 하우징(111)의 상부에 있는 오염 공기 배출 포트(119)로 향하게 된다.

워시 데크(120)들 각각의 하측 단부(121)에서 떨어지는 제품 입자들은 대응되는 정화 제품 유출 포트(114)를 향해서 전체적으로 수직으로 벤츄리 구역(130) 안으로 낙하하는바, 상기 벤츄리 구역(130)을 통해서는 상기 떨어지는 제품 입자들을 통하도록 공기가 상방향으로 송풍되어 원활한 최종 정화가 수행된다. 공기는, 도 13 에 도시된 바와 같이, 지지 다리부(support leg; 128)에 있는 루버(129)들을 통해서 워시 데크(120) 아래로부터 벤츄리 구역(130) 안으로 향하게 된다. 또한, 청정 공기는 바이패스 덕트(145)들을 통하여 벤츄리 구역(130)들 안으로 향하게 될 수 있다. 도 14 에 도시된 바와 같이, 메인 하우징(111)은 수직인 횡방향의 중앙벽(117)을 구비하도록 형성되는바, 여기에 상기 워시 데크(120)들이 장착된다. 상기 후방벽(112)과 중앙벽(117) 사이의 청정 공기 플레넘 또는 매니폴드(118)는, 공기의 유동을 워시 데크(120)들 안으로 지향시키기 위하여 중앙벽(117)에 있는 청정 공기 유입 개구(116a)와 유동 소통된다.

상기 청정 공기 플레넘(118)도 상기 바이패스 덕트(145)들과 유동 소통(flow communication)되는바, 상기 바이패스 덕트(145)들은 공기의 유동을 전방에서 메인 하우징(111) 둘레로 그리고 후방으로 지향시켜 중앙벽(117) 앞의 메인 하우징(111) 안으로 향하게 함으로써, 공기가 피봇 부재(135)들의 후방 하측에서 벤츄리 구역(130)들 안으로 향하게 한다. 바이패스 덕트(145)들을 통하여 이동하는 공기의 양은 바이패스 덕트(145)들에 피봇가능하게 장착된 피봇 댐퍼(damper; 146)들에 의해서 제어된다. 상기 벤츄리 구역(130)들의 크기 및 벤츄리 구역(130)들 안으로 지향되는 공기 유동의 양은, 메인 하우징(111)의 외측으로 돌출된 위치 조정 레버(136)에 작동가능하게 연결된 피봇 부재(135)에 의해서 제어된다.

피봇 부재(135) 아래로부터 루버(129)들을 통하여 벤츄리 구역(130) 안으로 향하는 공기의 유동은, 벤츄리 구역(130)을 통하여 떨어지는 제품 입자들에 대해 실질적인 정화 작용을 제공하긴 하지만, 제품 입자들을 오염 공기 배출 포트(19)로 상승시킬 정도로 강하지는 않다. 벤츄리 구역(130)을 통하여 너무 많은 공기가 이동하게 되면, 벤츄리 구역(130)의 유효 치수를 증가시키고 벤츄리 구역(130) 안으로 이동하는 공기의 양을 감소시키기 위하여, 피봇 부재(135)들이 위축되어야 한다. 하우징(111)의 전방벽(140)이 도면에 도시되어 있는 바와 같이 투명하거나 또는 반투명한 폴리카보네이트로 제작된 경우에는, 제품 입자들이 오염 공기 배출 포트(119) 안으로 운반되는지의 여부를 확인하기 위하여 전방벽(140)을 통해 들여다 봄으로써 워시 데크 조립체의 작동상황을 물리적으로 관찰할 수 있다.

워시 데크(120)의 배출 에지(121)로부터 하향으로 연장된 지지 부재(128)는 도 9 에 도시된 바와 같이 워시 데크의 배출 에지(121)로부터 하우징(111)과 맞닿는 부분까지 내향으로 각도를 이룬다. 상기 지지 부재(128)의 이와 같은 각도를 이루는 구성형태는, 공기를 루버(129)들로부터 벤츄리 구역(130) 안으로 외향으로 지향시키는데, 상기 벤츄리 구역(130)을 통해서는 입자성 재료가 워시 데크(120)의 배출 에지(121)로부터 떨어진다. 따라서, 상기 루버(129)들로부터의 공기 유동의 방향은 워시 데크(120)들로부터 떨어지는 입자성 재료의 수직 이동에 대해 각도를 이루면서 지나가게 되어, 배출 에지(121)에서 최소의 수평 치수를 갖는 벤츄리 구역(130)에서의 정화 작동이 향상되게 한다.

먼지 및 부스러기 오염물들이 포함된 공기 유동은 하우징(111)의 상부에서 벤츄리 구역(130)의 위에 그리고 제품 유입 포트(113)의 대향된 측부들에 배치된 오염 공기 배출 포트(119)를 통해서 하우징(111)으로부터 배출된다. 슬라이딩가능한 판(133)들은 오염 공기 배출 통로(119a)에 장착되되, 개별의 판(133)들에 의하여 오염 공기 배출 통로(119a) 안팎으로 슬라이딩됨으로써 위치가 조정될 수 있도록 장착되는데, 이로써 오염 공기 배출 통로(119a)의 쓰로트 개구(throat opening)가 한정된다.

상기 하우징(111)의 투명한 전방벽(140)은 전방벽(40)의 프레임(142)을 하우징(111)에 연결하는 프레임 지지대(143)들로부터 체결구(141)들을 해제시킴으로써 하우징(111)으로부터 분리될 수 있다. 대안적으로, 상기 전방벽(140)은 프레임(142)으로부터 열린 때에 전방 도어(140)의 이동을 용이하게 하기 위하여, 손잡이(144)를 구비한 힌지결합식 도어로서 형성될 수 있다. 전방벽(140)이 분리된 상태에서, 워시 데크(120), 유입 편향기(122), 및 피봇 부재(135)를 포함하는 내부 구성요소들이 하우징(111)으로부터 분리될 수 있는바, 이로써 하우징(111) 내부 및 분리된 구성요소들(120, 122, 135)의 청소가 용이하게 된다.

워시 데크(120)의 경사도는 제품 유동과, 워시 데크(120)의 상부 표면(124) 위로 지나가는 제품 입자들의 공기 씻김을 최적화시키도록 산출된다. 횡방향으로 이격된 이중의 제품 유출 포트(114)들은 대응되는 워시 데크(120)들의 단부들과 정렬되어서, 정화된 입자성 재료가 두 가지의 상이한 방식으로 포장될 수 있게 된다. 예를 들어, 제품 유출 포트(114)들 각각에 개별의 수집 백(미도시)이 연계되거나, 또는 제품 유출 포트들 각각이 두 가지의 상이한 제품 라인을 공급하도록 이용될 수 있다. 대향되게 배치된 제품 유출 포트(114)들은 사용상 실질적인 유연성을 제공한다.

작동시, 먼지제거 장치(110)는, 제품 유출 포트(114)들의 요망되는 이용에 부합되는 적절한 위치에 설치되고, 제품 유입 포트(113)를 통하여 입자성 재료의 공급부에 연결된다. 제품 입자들은 제품 유입 포트(113)을 통과하여, 대향되는 바위를 가지고 경사를 이루는 워시 데크(120)들 위에서 유입 편향기(122)들에 의하여 층류 유동을 이루게 되는데, 상기 유입 편향기들은 워시 데크(120)에 대해 위치가 조정될 수 있어서 워시 데크(120) 위에서의 원하는 제품 유동의 두께를 결정한다.

청정 공기 유입 포트(16a)를 통하여 들어온 청정 공기는 워시 데크(120)들 아래에서 하우징(111) 안으로 지향되고, 워시 데크(120)들을 위한 지지 다리부(128)들에 있는 루버(129)들을 통해서 벤츄리 구역(130)들로 이동한다. 워시 데크(120)들 아래에서 메인 하우징(111) 안으로 유동하는 공기는 워시 데크(120)들에 형성된 개구들 및 슬롯(125)들을 통과한다. 상기 워시 데크(120)들에 있는 개구들 및 슬롯(125)들을 통과한 공기는 워시 데크(120)들 각각의 상부 표면(124)을 따라 이동하는 제품 입자들에 난류를 발생시킨다. 난류는, 상향 돌출 편향기들과 수평 슬롯(125)들의 방위(orientation)에 의하여 증진되는바, 상기 수평 슬롯들은 워시 데크(120) 위에서의 제품 입자들의 유동을 가속시키고 난류를 더 발생시킨다. 상기 워시 데크(120)들 및 유동하는 제품 입자들을 통한 공기의 이동은 제품 입자들로부터 먼지 및 부스러기 오염물들을 제거하는데, 이 때 정전기에 의한 인력은 자속 발생기(113a)에 의하여 제품 유입 포트(113)에서 유도되는 자속 필드에 의해서 중화된 상태이다.

정화된 제품 입자들은 상기 워시 데크(120)들의 하측 단부(121)로부터 대응되는 벤츄리 구역(130)들로 배출되는데, 상기 벤츄리 구역(130)들은 워시 데크 지지 다리부(128)에 있는 루버(129)들과 바이패스 덕트(145)들로부터 나오고 상향으로 이동하는 공기 유동을 갖는데, 상기 바이패스 덕트(145)들로부터 나오는 공기 유동은 후방을 거쳐서 벤츄리 편향 부재(135)들 아래를 지나 벤츄리 구역(130)들로 들어가도록 유동한다. 이와 같은 상방향으로 이동하는 공기 유동은 벤츄리 구역(130)들을 통하여 떨어지는 제품 입자들에 대해 활발한 정화 작용을 제공하고, 그로부터 나오는 공기 유동은 하우징(111)의 상부에서 워시 데크(120)들을 통하여 오염 공기 배출 포트(119)로 가는 공기 유동과 합쳐진다. 정화된 제품 입자들은 제조 설비로의 전달을 위하여 또는 포장을 위하여 제품 유출 포트(114)들 각각을 통해 떨어질 수 있다. 하우징(111)의 투명한 전방벽(140)은 먼지제거 장치(110)의 작동을 시각적으로 확인함을 가능하게 하는바, 이로써 피봇식 벤츄리 편향 부재(135)들을 움직이기 위하여 제어 레버(136)의 조작을 통한 벤츄리 편향 부재(135)들 또는 유입 편향기(122)들을 조정함이 필요한지의 여부를 판별할 수 있게 된다. 또한, 상기 분리가능한 전방벽(140)은 하우징(111)의 내부에 대한 편리한 접근을 가능하게 하는바, 이로써 하우징 안에 있는 분리가능한 구성요소들 모두와 하우징(111)의 청소가 용이하게 된다.

도 15 내지 도 20 을 참조하면, 작동 효율을 향상시키는 먼지제거 장치의 추가적인 대안적 실시예가 도시되어 있다. 만일 제품 유입 포트(113)를 통한 입자성 재료의 유동이 두 개의 워시 데크(120)들에 대해 실질적으로 동등하게 나뉘어진다면, 한 쌍의 대향된 워시 데크(120)들을 구비한 먼지제거 장치(110)는 보다 효율적으로 작동하게 된다. 상기 두 개의 워시 데크(120)들에 대한 입자성 재료의 균형잡힌 유동은, 하우징(111)에 두 개의 오프셋된 정화 제품 유출 포트(114)들이 형성되거나 단일의 정화 제품 유출 포트(114)가 형성되더라도 가능하다. 제품 유입 포트(113)에서 두 개의 대향된 워시 데크(120)들 사이에 정점(apex)을 중앙 배치하고 조정가능한 유입 편향기(122)들을 제공함으로써 제품 유동의 배분이 균형잡히게 되는 결과를 낳을 수 있는 한편, 변동하는 재료가 유동하는 둥근 유입 개구(113)를 이용함은, 완전히 적재된 사각형의 구성형태를 형성하기 위하여 액츄에이터로 제어되는 유입 편향기들을 이용하지 않고서는 상기 워시 데크(120)들의 상측 표면 전체에 걸쳐서 지속적으로 균형잡힌 유동이 얻어지기 더욱 어렵게 됨을 의미한다.

워시 데크(120)들 위에서의 제품 유동의 균형을 향상시키기 위하여, 사각형의 유입 구조물(150)은 유입 박스(151)를 형성한다. 상기 유입 박스(151)는, 워시 데크(120)들의 상측 부분까지 연장되고, 또한 유입 편향기(122)들과 사각형의 유입 구조물(150)에 의하여 한정된다. 상기 유입 박스(151)의 깊이는, 상기 하우징(111)의 전방벽(140) 및 후방벽(112)과 유입 편향기(122)들 사이에 유입 박스가 형성되도록 하기 위하여, 워시 데크(120)들의 폭과 실질적으로 동등하게 된다. 상기 유입 박스(151)는 워시 데크(120)들의 상측 부분들로부터 사각형의 유입 포트(152) 및 천이 부재(153) 안으로 수직으로 연장되고, 상기 천이 부재(153)는 사각형의 플랜지(154)를 거쳐서 사각형의 유입 포트(152)에 연결되며, 또한 사일로(silo)(미도시)와 같은 공급부로부터 먼지제거 장치(110)로 입자성 재료를 전달하는 통상적인 유입 도관에 연결가능한 원형 플랜지(113)에서 끝난다. 도시된 유입 포트(152)의 형상이 사각형이기도 하지만, 워시 데크(120)들의 중앙에 배치된 정점이 대향된 워시 데크(120)들 사이에서의 균등한 배분을 보장하고 또한 액츄에이터로 제어되는 유입 편향기(122)들의 이용에 의하여 워시 데크(120)들의 폭 전체에 걸쳐서 완전히 적재된 배분이 보장되기 때문에, 워시 데크(120)들의 폭 전체에 걸쳐서 보다 균형잡힌 유동이 얻어질 수 있다.

하우징(111)은, 청정 공기 유입 포트(116)를 하우징(112)의 후방벽으로부터 하우징(111)의 바닥부(48)의 중앙 부분으로 재배치시킴으로써, 청정 공기 플레넘(118)을 제거하도록 흐름선형화(streamline)될 수 있다. 전체적으로는, 청정 공기의 공급원이 수평 도관(미도시)을 통해서 먼지제거 장치(110)로 연결되어서, 먼지제거 장치(110)는 청정 공기 유입 포트(116)에 결합되는 90도의 천이 부재(157)를 필요로 하게 될 것이다. 따라서, 청정 공기는 워시 데크(120)들 아래의 바작(148)을 통해서 하우징(111) 안으로 전달된다. 위에서 상세히 설명된 바와 같이 청정 공기는 슬롯(125)들을 통하도록 강제되어서, 워시 데크(120)들의 상부 표면(124) 위로 지나가는 입자성 재료의 유동으로부터 먼지 및 부스러기를 제거한다. 또한 위에서 설명된 바와 같이, 청정 공기는 워시 데크(120)들을 위한 지지대(128)들에 있는 루버(129)들을 통하도록 지향되기도 하는바, 이로써 워시 데크(120)들의 배출 단부와 하우징(111)의 대응되는 측벽 사이에 벤츄리 구역(130)을 제공한다.

벤츄리 구역(130)들 안으로의 청정 공기의 유동을 보충하기 위하여, 하우징(111)에는 보충 공기 도관(158)들이 형성되는데, 상기 보충 공기 도관(158)들은 후방벽(112)에 있는 보충 공기 유입 개구(159)들을 통해서 하우징(111)의 내부와 유동 소통된다. 상기 보충 공기 도관(158)들은 하우징(111)을 둘러싸고 벤츄리 구역(130)에서 끝나게 되어서, 루버(129)들을 통해 나오는 공기의 양 측부들에서 벤츄리 구역(130)들 안으로 보충 공기의 공급을 전달한다. 전술된 바와 같이, 벤츄리 구역(130)에는 피봇 부재(135) 및 위치 조정 레버(136)가 제공되어서, 도관(158)으로부터 벤츄리 구역(130) 안으로 보충 공기의 유동을 선택적으로 제어할 수 있게 된다.

본 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 유입 편향기들(40, 122)의 위치선정으로 인하여 워시 데크들(20, 120) 위에서의 입자성 재료의 유동이 통제된다는 것을 이해할 것이다. 유입 편향기들(40, 122)의 이동은, 유입 편향기들(40, 122)에 연결된 액츄에이터들(55, 155)의 조작에 의하여 제어됨이 바람직하다. 이 액츄에이터들(55, 155)은 전기에 의하여, 압축 공기에 의하여, 또는 압력하의 수력학적 유체에 의하여 동력을 공급받을 수 있고, 그렇기 때문에 원격의 위치에 배치될 수 있는 통합식 전자 제어 시스템(156)의 작동에 의하여 원격으로 제어될 수 있다. 따라서, 편향 메카니즘(40, 122)은 전체적인 통합식 전자 제어 시스템(156)의 작동에 의하여 원격으로 제어될 수 있다. 상기 유입 편향기들(40, 122)은, 독립적으로 작동가능하고, 또한 워시 데크들(20, 120) 중 선택된 하나로의 입자성 재료의 유동을 차단함으로써 먼지제거 장치(10, 110)의 일 측부를 선택적으로 셧다운(shut down)시키기 위하여, 또는 대안적으로는 워시 데크들(20, 120) 둘 다에서 입자성 재료의 유동을 동시에 셧다운시키기 위하여 활용될 수 있다. 상기 유입 편향기들(40, 122)을 제어할 수 있는 이와 같은 능력 덕분에, 먼지제거 장치(10, 110)의 위에 로터리 밸브와 같은 차단 밸브(shut off valve) 또는 다른 제어부가 필요하지 않다.

작동시, 유입 편향기들(40, 122)은 조정 액츄에이터들(55, 155)의 조작에 의하여 워시 데크들(20, 120) 각각의 상측 부분과 맞닿게 되게끔 이동되고, 이로써 유입 박스(151)로부터의 재료가 워시 데크들(20, 120)에 걸쳐 유동함이 차단된다. 유입부(13, 113)를 통해서 입자성 재료를 계속적으로 주입하면 유입 박스(151)가 입자성 재료로 가득찰 때까지 축적될 것이며, 그 축적된 재료는 사각형의 유입 포트(52) 안에서 수직으로 뻗어날 것이다. 그 다음, 유입 편향기들(40, 122)의 이동을 유발하도록 액츄에이터들(55, 155)이 다시 작동되는데, 그 작동은 유입 편향기들(40, 122)의 말단 단부와 인접한 워시 데크(20, 120)의 분리를 제공하도록 이루어지며, 이로써 입자성 재료가 유입 편향기들(40, 122)을 지나서 워시 데크들(20, 120)의 상측 표면(24, 124)을 따라 아래로 유동하게 되어서, 위에서 상세히 설명된 바와 같이 정화된다.

상기 유입 편향기(40)들의 이동은 워시 데크들(20, 120)의 상측 표면(24)에 대해 전체적으로 직각을 이루는 한편, 유입 편향기(122)들의 이동은 메인 하우징(111)의 상부에 대해 평행하다. 워시 데크들(20, 120)에 대해 직각인 상기 유입 편향기(40)들의 이동은 유입 편향기(122)들의 전술된 이동에 바람직한데, 왜냐하면 유입 박스(151)는 입자성 재료로 채워진 때에 유입 편향기(122)들을 하우징(111)의 상부 표면에 대해 평행한 경로를 따라서 워시 데크(122)들을 향하여 움직이는데에 있어서 상당한 장애가 될 수 있기 때문이다. 만일 유입 박스(151)를 채우기 전에 유입 편향기(122)들이 워시 데크(120)들에 닿도록 배치된다면, 워시 데크(120)들의 상측 표면(124) 위로 재료의 유동을 개시하기 위해서 유입 편향기(122)들을 워시 데크(120)들로부터 멀리 움직이는 것이 쉽게 이루어진다. 입자성 재료가 충분히 유동되었다면, 액츄에이터(155)들은 유입 편향기(122)들을 워시 데크(120)들에 닿도록 내향으로 움직일 수 있지만 유입 편향기(40)들의 이동만큼 효과적이지는 못하다. 워시 데크(20)들에 대해 실질적으로 직각(예를 들어, 75° 내지 105° 사이의 각도)인 유입 편향기(40)들의 이동은 칼(knife)처럼 작동하여서, 워시 데크들(20, 120)의 상측 표면 위로의 균일한 유동을 위하여 내부에 입자성 재료가 보유되는 유입 박스(151)의 크기 변화를 강제하지 않으면서도, 워시 데크(20)들 위에서의 입자성 재료의 유동을 개방 또는 폐쇄시킨다.

본 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 특히 워시 데크(20)들에 대해 직각으로 움직이는 유입 편향기(40)들이 활용되는 때에는, 사각형의 유입부(152), 대응되는 천이 부재(153), 및 관련 플랜지(154)를 반드시 활용하지 않고서도 사각형의 유입 박스(151)가 실질적으로 형성될 수 있다는 점을 이해할 것이다. 유입 편향기(40)들 사이, 그리고 워시 데크(20)들로부터 상방향으로 원형의 유입 포트(13)까지 유입 박스(151)가 형성되면, 워시 데크(20)들의 폭 전체에 걸친 입자성 재료의 유동의 균일한 배분을 위해서 워시 데크(20)들이 적절히 적재되도록 하는 사각형의 유입 박스(151)가 형성된다.

유입 박스(151)가 입자성 재료로 채워진 채 유지되고, 유입 편향기들(40, 122)의 말단 단부들과 워시 데크들(20, 120)의 대응되는 상측 부분(24, 124) 사이의 거리가 동등하게 유지되는 한, 유입 편향기들(40, 122)을 지나서 워시 데크들(20, 120)의 상부 표면(24, 124) 아래로 가는 입자성 재료의 유동은 균형잡힌 채로 유지될 것이며, 그 결과로서 워시 데크들(20, 120)의 하측 배출 단부들로부터 배출되는 정화된 재료의 유동은 실질적으로 동등하게 유지될 것이다. 이중의 오프셋된 배출 포트(114)들을 구비한 먼지제거 장치(110)의 구성형태로 인하여, 배출 포트(114)들을 통한 유동이 실질적으로 동등하게 될 것이다.

도 1 내지 도 20 에 도시된 먼지제거 장치(10, 110)는 정화된 재료를 특히 철도 차량(160) 및 다른 대규모 캐리어(other bulk carrier) 안으로 공급하도록 적합화된 것이다. 먼지제거 장치(110)와 관련하여 도 20 에 도시된 바와 같이, 하우징(111)은 I빔(5)들 상에 지지되고 상기 I빔들 중 외측의 두 개는 장착용 브라켓(149)들에 볼트결합될 수 있는바, 이로써 먼지제거 장치(110)에 의하여 정화된 다음에 철도 차량(160) 안으로 운반될 입자성 재료를 포함하는 사일로(161)와 철도 차량 적재 스테이션에 인접한 위치에서 상기 먼지제거 장치(110)를 상기 I빔 지지대(5)들에 고정시키게 된다. 이와 같은 환경에서, 정화된 입자성 재료를 철도 차량(160) 또는 트럭(미도시) 안으로 동등하게 배분하기 위하여 워시 데크(120)들에 대한 균형잡힌 적재는 매우 중요하다. 만일 정화된 재료가 철도 차량(160)의 일 측부에서 다른 측부보다 빨리 적재된다면, 철도 차량(160)의 일부분들이 완전히 적재되지 않을 것이기 때문에 대규모 적재 과정이 비효율적으로 된다.

도 20 에는 철도 차량(160)에 대한 대규모 적재 과정이 개략적으로 도시되어 있다. 사일로(161)는 먼지제거 장치(110)의 유입 포트(113) 안으로 입자성 재료를 계속적으로 공급한다. 입자성 재료의 유동은 위에서 설명된 바와 같이 워시 데크(120)들 사이에서 동등하게 균형잡혀서, 배출 포트(114)들을 통한 정화된 입자성 재료의 동등한 배출을 제공한다. 통상적으로, 상기 정화된 입자성 재료는 먼저 외측 피드 라인(outer feed line; 162)들 안으로 공급되어서, 철도 차량(160) 안에서의 적재를 균형잡기 위하여 외측 격실들을 부분적으로 채운다. 공기 배출 슬리브(air exhaust sleeve; 166)들은, 상기 입자성 재료가 격실을 채움에 따라서 철도 차량 격실로부터 공기를 배출시킨다. 그 다음에 내측 라인(inner line; 164)들을 위한 차단 밸브(165)들이 개방되어서 4격실 공급을 제공한다.

격실이 채워진 때에는, 대응되는 차단 밸브(165)가 폐쇄되어서, 모든 격실들이 채워질 때까지 남은 유동 모두를 인접한 격실로 향하게 한다. 철도 차량(160)의 일 단부가 아직 완전히 채워지지 않은 경우에는, 철도 차량(160)이 완전히 채워질 때까지 철도 차량(160)의 채워지지 않은 측부로의 제품 유동을 허용하기 위하여, 철도 차량(160)의 그 측부를 위한 유입 편향기(122)에 대응되는 액츄에이터(155)가 워시 데크(120)에 대해 폐쇄될 수 있다. 따라서, 본 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 철도 차량의 일 단부가 반대측 단부의 채움 전에 채워지지 않도록 하기 위하여, 대향된 배출 포트(114)들을 통한 입자성 재료의 균일한 유동이 바람직하다는 것을 이해할 것이다.

그러나, 철도 차량(160)(또는 다른 대규모 캐리어)의 일 단부가 완전히 채워지지 않은 때에는, 대향된 워시 데크(120) 위로의 입자성 재료의 유동을 중지시키기 위하여 상기 대향된 워시 데크(120)를 위한 유입 편향기(122)가 상기 대향된 워시 데크(120)과 맞닿도록 움직여질 수 있고, 이로써 철도 차량(160)의 채워지지 않은 단부에 대응되는 워시 데크(120) 만이 해당 워시 데크의 상측 표면 위로의 제품 유동을 가지게 되어서 철도 차량(160)의 채워지지 않은 단부의 충전을 계속할 수 있다. 일단 철도 차량(160) 두 개 모두가 완전히 채워진 다음에는, 유입 편향기(122)들 두 개 모두가 대응되는 워시 데크(120)들에 대해 폐쇄되어서, 다음 철도 차량(160)이 충전을 위하여 배치되는 동안에 유입 박스(151)를 입자성 재료로 채울 수 있을 것이다.

도면들에 도시된 바람직한 실시예에서는 액츄에이터로 제어되는 한 쌍의 유입 편향기들이 이용되고, 상기 유입 편향기들은 대응되게 대향된 워시 데크들과 협력하지만, 전술된 바와 같이 형성된 단일의 유입 편향기(40, 122)와 단일의 워시 데크(20, 120)로 이루어진 구성에 의하여도 단일의 워시 데크(20, 120)의 상측 표면 위에서의 입자성 재료의 유동을 제어할 수 있다. 상기 단일의 워시 데크(20, 120)는 단일의 2차 워시 데크(22)로 배출하는데, 상기 단일의 2차 워시 데크(22)는 정화된 입자성 재료의 유동을 도 1 에 도시된 바와 같이 유입 포트(13)와 수직으로 정렬된 유출 포트(14)로 향하게 한다. 또한, 상기 단일의 워시 데크(20, 120)는, 유입 포트(13, 113)에 대하여 수평 및 수직으로 오프셋된 단일의 유출 포트를 향해서 벤츄리 구역(30)을 통하여 상기 정화된 입자성 재료를 배출시킬 수 있다. 그와 같은 오프셋 먼지제거 장치는 2015년 1월 13일자로 부여된 미국특허 제8,931,641호에 도시 및 설명되어 있는바, 이 미국특허의 내용은 참조로서 여기에 포함된다.

본 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 본 발명의 범위 안에 있는 원리를 벗어나지 않고서 본 명세서를 읽음으로써 본 발명의 본질을 설명하기 위하여 예시되고 설명된 구성요소들의 상세사항, 재료, 단계, 및 구성을 변형시킬 수 있다는 것이 이해될 것이다. 상기 상세한 설명에는 본 발명의 바람직한 실시예가 설명되어 있다. 그러나, 상기 설명에 기초한 개념이 본 발명의 범위를 벗어나지 않고서 다른 실시예에 적용될 수 있다. 따라서, 하기의 청구범위는 제시된 특정 형태로 뿐만 아니라 본 발명을 넓게 보호하고자 하는 의도로 기재되었다.

Claims (20)

1. 입자성 재료로부터 원하지 않는 부스러기를 정화시키기 위한 입자성 재료 먼지제거 장치(particulate material dedusting apparatus)로서, 상기 입자성 재료 먼지제거 장치는:
   하우징(housing);
   오염된 입자성 재료의 유동을 상기 하우징 안으로 향하게 하는 중앙의 주입 개구(infeed opening);
   정점에서 만나는 한 쌍의 1차 워시 데크들로서, 상기 정점으로부터 시작하여 대향된 배출 에지(discharge edge)를 향하여 하향 및 외향으로 연장된, 한 쌍의 1차 워시 데크(primary wash deck)들;
   상기 1차 워시 데크들 각각에 대응되는 유입 편향기(inlet deflector)로서, 상기 유입 편향기 각각은 평면형 구성형태를 가지며, 상기 유입 편향기와 그에 대응되는 상기 1차 워시 데크 사이의 간격(spacing)이 변화되도록 상기 유입 편향기 각각이 최대 간격 위치와 최소 간격 위치 사이에서 상기 대응되는 1차 워시 데크를 향하거나 상기 대응되는 1차 워시 데크로부터 멀리 그리고 상기 평면형 구성형태에 평행하게 움직여질 수 있으며, 상기 최소 간격 위치에서는 상기 유입 편향기가 상기 대응되는 1차 워시 데크에 인접하게 배치되어서 오염된 입자성 재료가 상기 1차 워시 데크와 접하지 않고서는 상기 유입 편향기를 지나서 통과하지 못하도록 되고, 상기 유입 편향기 각각은 사이에 1차 워시 데크가 연장되어 있는 전방벽과 후방벽의 사이에서 연장되며, 상기 유입 편향기가 상기 최소 간격으로 이동함으로 인하여 상기 오염된 입자성 재료가 상기 1차 워시 데크들 위의 상기 유입 편향기들 사이에서 축적됨이 가능하게 되는, 유입 편향기; 및
   상기 입자성 재료의 층류 유동의 깊이를 조정하기 위하여, 상기 최대 간격 위치와 상기 최소 간격 위치 사이에서 상기 유입 편향기가 상기 유입 편향기의 상기 평면형 구성형태에 평행한 방향으로 이동함에 동력을 공급하기 위하여 상기 유입 편향기 각각에 연결된 액츄에이터;를 포함하고,
   상기 유입 편향기 각각은:
   상기 하우징의 상부 부재에 장착되고 또한 상기 전방벽과 상기 후방벽 사이에서 연장된 고정 부재(fixed member)로서, 상기 대응되는 1차 워시 데크와 이격된 관계로 끝나는, 고정 부재; 및
   상기 고정 부재를 따라서 슬라이딩(sliding) 가능한 가동 부재(movable member)로서, 상기 고정 부재에 대한 가동 부재의 이동을 위한 동력을 제공받기 위해서 상기 대응되는 액츄에이터에 연결되고, 오염된 입자성 재료가 상기 가동 부재를 지나서 통과하지 못하게 되는 상기 최소 간격 위치와 상기 최대 간격 위치 사이에 배치될 수 있는, 가동 부재;를 포함하는, 입자성 재료 먼지제거 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 가동 부재 각각은:
   상기 고정 부재에 지지되고 상기 고정 부재에 대해 평행하게 지향되는 편평 부분(planar portion);
   상기 편평 부분으로부터 하향으로 연장되고 상기 1차 워시 데크에 대해 전체적으로 평행하게 지향된 추종 다리부(trailing leg)로서, 상기 입자성 재료가 상기 편평 부분을 지나 이동한 후에 입자성 재료가 층류 유동으로 되도록 안내하게끔 작동가능한, 추종 다리부; 및
   상기 1차 워시 데크에 인접하게 배치될 수 있도록 상기 추종 다리부로부터 상기 편평 부분에 대해 전체적으로 평행하게 연장된 선형 탭(linear tab)으로서, 상기 가동 부재가 상기 고정 부재에 대하여 이동된 때에 상기 1차 워시 데크에 대한 간극을 한정하는, 선형 탭;을 포함하는, 입자성 재료 먼지제거 장치.
3. 제2항에 있어서,
   상기 고정 부재 각각은 상기 하우징에 대해서 대각으로 지향되어, 상기 선형 탭이 상기 대응되는 상기 1차 워시 데크를 향하여 또는 상기 1차 워시 데크로부터 멀리 이동함에 있어 상기 1차 워시 데크에 대해 실질적으로 직각으로 이동하게 되는, 입자성 재료 먼지제거 장치.
4. 제3항에 있어서,
   상기 액츄에이터 각각은, 대응되는 상기 유입 편향기에 대하여 전체적으로 평행하게 지향되고, 유압, 공압, 또는 전기 중 한 가지에 의해 동력을 제공받는, 입자성 재료 먼지제거 장치.
5. 제4항에 있어서,
   상기 액츄에이터 각각은, 대응되는 상기 가동 부재로부터 분리가능한, 입자성 재료 먼지제거 장치.
6. 제5항에 있어서,
   상기 1차 워시 데크들 아래에서 상기 후방벽에 배치된 청정 공기 유입 포트로서, 상기 배출 에지들로부터 배출되는 입자성 재료를 정화시키기 위하여 공기가 상기 1차 워시 데크들을 통과하도록 상기 1차 워시 데크들 아래에서 청정 공기의 유동을 지향시키는, 청정 공기 유입 포트;
   배출 에지 각각의 외측에 배치된 벤츄리 구역(Venturi zone)들; 및
   상기 하우징에 의해 지지되어, 정화된 입자성 재료를 상기 하우징으로부터 배출시키는, 정화 제품 배출 포트;를 더 포함하는, 입자성 재료 먼지제거 장치.
7. 제5항에 있어서,
   상기 하우징 안에 지지되는 한 쌍의 2차 워시 데크(secondary wash deck)들로서, 상기 2차 워시 데크들 각각은 개별적으로 상기 1차 워시 데크들의 배출 단부들 아래에 지지되어, 상기 배출 단부로부터 배출되어 상기 대응되는 벤츄리 구역을 통과하는 입자성 재료를 받아들이는, 2차 워시 데크들;을 더 포함하는, 입자성 재료 먼지제거 장치.
8. 하우징, 오염된 입자성 재료의 유동을 상기 하우징 안으로 지향시키는 주입 개구, 및 상기 주입 개구로부터 배출 에지를 향하여 외향 및 하향으로 연장된 워시 데크를 구비한 먼지제거 장치를 위한 유입 편향기 조립체로서, 상기 유입 편향기 조립체는:
   상기 하우징의 상부 부재에 장착되고 또한 상기 하우징의 전방벽과 후방벽 사이에서 연장된 고정 부재로서, 상기 워시 데크와 이격된 관계로 끝나는 평면 표면을 가진, 고정 부재; 및
   상기 고정 부재의 상기 평면 표면을 따라서 상기 워시 데크를 향하여 또는 상기 워시 데크로부터 멀리 슬라이딩 가능한 가동 부재로서, 상기 가동 부재는 최소 간격 위치와 최대 간격 위치 사이에서 상기 워시 데크에 대해 상대적으로 배치될 수 있고, 상기 최소 간격 위치에서는 상기 가동 부재가 상기 워시 데크와 맞닿지 않으면서도 오염된 입자성 재료가 상기 가동 부재를 지나서 통과하지 못하게 될 정도로 충분히 가깝게 위치하게 되는, 가동 부재; 및
   상기 입자성 재료의 층류 유동의 깊이를 조정하기 위하여, 상기 최대 간격 위치와 상기 최소 간격 위치 사이에서 상기 가동 부재가 상기 평면 표면을 따라서 상기 고정 부재에 대해 상대적으로 이동함에 동력을 제공하기 위하여 상기 가동 부재에 연결된 액츄에이터;를 포함하는, 유입 편향기 조립체.
9. 제8항에 있어서,
   상기 가동 부재는:
   상기 고정 부재에 지지되고 상기 고정 부재의 평면 표면에 대해 평행하게 지향되는 편평 부분;
   상기 편평 부분으로부터 하향으로 연장되고 상기 워시 데크에 대해 전체적으로 평행하게 지향된 추종 다리부로서, 상기 입자성 재료가 상기 편평 부분을 지나 이동한 후에 입자성 재료가 층류 유동으로 되도록 안내하게끔 작동가능한, 추종 다리부; 및
   상기 워시 데크에 인접하게 배치될 수 있도록 상기 추종 다리부로부터 상기 편평 부분에 대해 전체적으로 평행하게 연장된 선형 탭으로서, 상기 가동 부재가 상기 고정 부재에 대하여 이동된 때에 상기 워시 데크에 대한 간극을 한정하는, 선형 탭;을 포함하는, 유입 편향기 조립체.
10. 제9항에 있어서,
    상기 고정 부재는 상기 하우징에 대해 대각으로 지향되어서, 상기 선형 탭이 상기 워시 데크를 향해서 그리고 상기 워시 데크로부터 멀리 이동함에 있어 상기 워시 데크에 대해 실질적으로 직각으로 이동하게 되는, 유입 편향기 조립체.
11. 제10항에 있어서,
    상기 액츄에이터는, 상기 유입 편향기에 대하여 전체적으로 평행하게 지향되고, 유압, 공압, 또는 전기 중 한 가지에 의해 동력을 제공받는, 유입 편향기 조립체.
12. 제11항에 있어서,
    상기 액츄에이터는, 대응되는 상기 가동 부재로부터 분리가능한, 유입 편향기 조립체.
13. 제12항에 있어서,
    상기 먼지제거 장치는 상기 주입 개구의 아래에 있는 정점에서 만나는 한 쌍의 워시 데크들을 포함하고, 상기 워시 데크들은 상기 정점의 대향된 양측을 향하여 외향 및 하향으로 연장되며, 상기 유입 편향기 조립체는 상기 고정 부재 하나, 상기 가동 부재 하나, 및 각각의 워시 데크를 위한 상기 액츄에이터 하나를 포함하는, 유입 편향기 조립체.
14. 제13항에 있어서,
    상기 가동 부재들 두 개 모두가 상기 최소 간격 위치로 위치됨으로써, 오염된 입자성 재료가 상기 워시 데크들 위에서 상기 가동 부재들 사이에 축적될 수 있게 되어, 상기 가동 부재가 상기 최소 간격 위치 위로 이동되는 때에 상기 워시 데크들의 폭 치수에 걸쳐서 상기 워시 데크들이 완전히 적재되는, 유입 편향기 조립체.
15. 입자성 재료로부터 원하지 않는 부스러기를 정화시키기 위한 입자성 재료 먼지제거 장치로서, 상기 입자성 재료 먼지제거 장치는:
    전방벽, 후방벽, 및 상부 부재를 구비한 하우징;
    오염된 입자성 재료의 유동을 상기 하우징 안으로 지향시키는 중앙의 주입 개구;
    정점에서 만나는 한 쌍의 1차 워시 데크들로서, 상기 1차 워시 데크들은 상기 정점으로부터 대향된 배출 에지들까지 외향 및 하향으로 연장되는, 1차 워시 데크들;
    상기 1차 워시 데크들 각각에 대응되는 유입 편향기들로서, 상기 유입 편향기와 그에 대응되는 상기 1차 워시 데크 사이의 간격이 변화되도록 상기 유입 편향기 각각이 최대 간격 위치와 최소 간격 위치 사이에서 대응되는 상기 1차 워시 데크를 향하여 그리고 상기 1차 워시 데크로부터 멀리 움직여질 수 있으며, 상기 최소 간격 위치에서는 상기 유입 편향기가 상기 대응되는 1차 워시 데크에 인접하게 배치되어서 오염된 입자성 재료가 상기 유입 편향기를 지나서 통과하지 못하도록 되는, 유입 편향기들;
    상기 1차 워시 데크들 아래에서 상기 후방벽에 배치된 청정 공기 유입 포트로서, 상기 배출 에지로부터 배출되는 입자성 재료를 정화시키기 위하여 공기가 상기 1차 워시 데크들을 통과하도록 상기 1차 워시 데크들 아래에서 청정 공기의 유동을 지향시키는, 청정 공기 유입 포트;
    배출 에지 각각의 외측에 배치된 벤츄리 구역; 및
    상기 하우징에 의해 지지되어, 정화된 입자성 재료를 상기 하우징으로부터 배출시키는, 정화 제품 배출 포트;를 포함하고,
    상기 유입 편향기 각각은:
    상기 하우징의 상기 상부 부재에 장착되고 또한 상기 전방벽과 상기 후방벽 사이에서 연장된 고정 부재(fixed member)로서, 상기 대응되는 1차 워시 데크와 이격된 관계로 끝나는, 고정 부재;
    상기 고정 부재를 따라서 슬라이딩(sliding) 가능한 가동 부재(movable member)로서, 상기 가동 부재 각각은: 상기 고정 부재에 지지되고 상기 고정 부재에 대해 평행하게 지향되는 편평 부분(planar portion); 상기 편평 부분으로부터 하향으로 연장되고 상기 1차 워시 데크에 대해 전체적으로 평행하게 지향된 추종 다리부(trailing leg)로서, 상기 입자성 재료가 상기 편평 부분을 지나 이동한 후에 입자성 재료가 층류 유동으로 되도록 안내하게끔 작동가능한, 추종 다리부; 및 상기 1차 워시 데크에 인접하게 배치될 수 있도록 상기 추종 다리부로부터 상기 편평 부분에 대해 전체적으로 평행하게 연장된 선형 탭(linear tab)으로서, 상기 가동 부재가 상기 고정 부재에 대하여 이동된 때에 상기 1차 워시 데크에 대한 간극을 한정하는, 선형 탭;을 포함하고, 상기 가동 부재는 오염된 입자성 재료가 상기 가동 부재를 지나서 통과하지 못하게 되는 상기 최소 간격 위치와 상기 최대 간격 위치 사이에 배치될 수 있는, 가동 부재; 및
    상기 가동 부재가 상기 최대 간격 위치와 상기 최소 간격 위치 사이에서 상기 고정 부재에 대해 상대적으로 이동함에 동력을 공급하기 위하여 상기 유입 편향기 각각에 연결된 액츄에이터;를 포함하는, 입자성 재료 먼지제거 장치.
16. 제15항에 있어서,
    상기 유입 편향기 각각은 상기 전방벽과 상기 후방벽 사이에서 연장되고, 상기 유입 편향기들이 상기 최소 간격으로 이동함으로 인하여 상기 오염된 입자성 재료가 상기 1차 워시 데크들 위의 상기 유입 편향기들 사이로 축적됨이 가능하게 되는, 입자성 재료 먼지제거 장치.
17. 제16항에 있어서,
    상기 고정 부재 각각은 상기 하우징에 대해서 대각으로 지향되어, 상기 선형 탭이 대응되는 상기 워시 데크를 향하여 또는 상기 워시 데크로부터 멀리 이동함에 있어 상기 워시 데크에 대해 실질적으로 직각으로 이동하게 되며, 상기 액츄에이터 각각은 대응되는 상기 가동 부재로부터 분리될 수 있고 또한 유압, 공압, 또는 전기 중 한 가지에 의해 동력을 제공받는, 입자성 재료 먼지제거 장치.
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