KR102243513B1

KR102243513B1 - 여과용 활성탄 교반장치

Info

Publication number: KR102243513B1
Application number: KR1020200110635A
Authority: KR
Inventors: 고원영; 신현붕; 김민제; 김중호
Original assignee: 주식회사 세명하이트
Priority date: 2020-08-31
Filing date: 2020-08-31
Publication date: 2021-04-22

Abstract

본 발명은 여과용 활성탄 교반장치에 관한 것으로, 외부에서 투입된 서로 다른 적어도 2 종류 이상의 활성탄(A,B)을 수용하여, 교반한 뒤, 혼성탄(M)으로 혼합이 완료되면 배출하는 교반통(3); 회전에 의해 상기 활성탄(A,B)을 교반하여 상기 혼성탄(M)으로 혼합하는 교반날개(5); 및 상기 활성탄(A,B)을 교반 중인 상기 교반통(3)을 회전 가능하게 지지하는 지지대(7);를 포함하여 이루어지되, 상기 교반통(3)은 상기 교반날개(5)와 동일한 방향으로 회전하도록 되어 있는 것을 특징으로 하며, 따라서 교반을 위해 활성탄을 수용하는 교반통이 교반날개와 동일한 방향으로 회전하므로, 교반날개에 의해 교반되는 활성탄과 교반통 내주면 사이에 발생하는 마찰을 줄일 수 있게 되어, 이 마찰로 인한 활성탄의 박리나 분쇄를 줄여 활성탄 혼합 시 발생하는 분진을 크게 줄일 수 있고, 결과적으로 활성탄의 여과 성능을 증대시키는 한편, 혼합 장치 주위의 작업 환경을 크게 개선할 수 있게 된다.

Description

여과용 활성탄 교반장치{Stirring Apparatus Of Activated Carbon For Filtering}

본 발명은 여과용 활성탄 교반장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 공기필터의 여재로 널리 활용되는 활성탄을 제조함에 있어, 여과 성능을 높이고 단가를 낮추기 위해 2 종류 이상의 활성탄을 혼합하는 데 사용되는 여과용 활성탄 교반장치에 관한 것이다.

일반적으로 공기 정화장치는 실내 청정도를 유지하기 위해서 외부에서 유입되는 공기를 정화 처리하는 바, 집진방식에 따라 또는 집진 대상물의 크기에 따라 다양한 종류로 구분된다.

이 중, 최근 들어 활성탄을 필터로 활용한 공기 정화장치가 제안되는 바, 활성탄 필터의 소재로서 활성탄의 제조에 관한 기술도 속속 개발되고 있다. 그 한 예로 등록특허 제10-1635087호에 개시된 미니 활성탄 제조방법을 들 수 있는데, 이 제조방법에 의하면, 재료준비단계, 재료공급단계, 재료압출단계, 및 제품절단단계를 거쳐 미니 활성탄을 제조하게 된다.

그런데, 이 제조방법의 재료준비단계에서는 활성탄 분말과 분말점착용 첨가제를 적정비율로 혼합하게 되며, 재료공급단계에서는 위 재료준비단계에서 미리 준비된 분말재료를 도 1에 도시된 활성탄 제조장치(101)의 공급부로 투입, 임시 저장하게 되는 바, 압출관(103) 내에 설치된 이송스크루(105)가 구동부(107)로부터 전달된 회전 구동력에 의해 자전하여 수납 버킷(109) 안에 임시 저장된 분말재료를 강제 이동시키도록 되어 있다.

따라서, 분말재료들은 위와 같이 강제 이동되는 동안 이송스크루(105) 압출관(103) 사이에서 이송스크루(105)의 회전력에 의해 압출관(103) 내주면에 대해 강하게 마찰을 일으켜 분쇄되거나 박리되며, 이에 따라 분진을 발생시키게 되는 문제점이 있었다.

또한, 여재로 사용되는 활성탄은 통상 정화 대상의 공기 상태에 따라 필터링 효율을 높이기 위해 또는 동일 성능 대비 단가를 낮추기 위해 두 종류 이상의 활성탄을 혼합하여 사용하게 되는 바, 마찬가지로 활성탄을 혼합하는 과정에서 교반날개에 의해 교반통 내주면과 마찰을 일으켜 분쇄되거나 박리되면서 다량의 분진을 발생시키게 되는 문제점도 있었다.

KR 10-1635087

본 발명은 위와 같은 종래의 활성탄 제조방법이 가지고 있는 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 공기필터에 여재로 사용되는 활성탄의 성능을 높이고 단가를 낮추기 위해 두 종류 이상의 활성탄을 혼합함에 있어, 혼합과정에서 발생하는 분진을 최소화함으로써, 활성탄의 여과 성능을 높이고, 작업 환경을 개선하고자 하는 데 그 목적이 있다.

또한, 활성탄을 혼합하는 전체 작업 공정을 개선함으로써 작업 효율성 및 생산성을 향상시키고자 하는 데 다른 목적이 있다.

이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명은 외부에서 투입된 서로 다른 적어도 2 종류 이상의 활성탄(A,B)을 수용하여, 교반한 뒤, 혼성탄으로 혼합이 완료되면 배출하는 교반통; 상기 교반통 내에 회전 가능하게 설치되어, 회전에 의해 상기 활성탄(A,B)을 교반하여 상기 혼성탄으로 혼합하는 교반날개; 및 상기 교반통 외곽에 설치되어, 상기 활성탄(A,B)을 교반 중인 상기 교반통을 회전 가능하게 지지하는 지지대;를 포함하여 이루어지되, 상기 교반통은 상기 교반날개와 동일한 방향으로 회전하도록 되어 있는 여과용 활성탄 교반장치를 제공한다.

또한, 상기 교반통은, 상기 교반날개와 동일한 방향으로 회전하면서 상기 활성탄(A,B)을 수용하는 수용공간을 형성하는 본체; 상기 본체의 일단을 회전 가능하게 지지하도록 상기 지지대 상에 설치되는 회전구동뭉치; 및 상기 회전구동뭉치 반대 쪽에서 상기 본체의 타단을 회전 가능하게 지지하도록 상기 지지대 상에 장착되는 축받이;를 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.

또한, 상기 축받이에 회전 가능하게 지지되는 상기 본체의 중공축부에 동축 상으로 관통, 연결되어, 상기 교반통이 회전하는 동안 상기 교반통 내부에서 발생하는 분진을 흡착하여 제거하는 흡착관을 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 지지대는 지지프레임 상에 상기 교반통과 함께 회동 가능하게 장착되어, 상기 활성탄(A,B)의 혼합이 완료된 후, 상기 교반통의 입출구 측을 하방으로 기울여 상기 교반통 내의 상기 혼성탄을 배출할 수 있도록 되어 있는 것이 바람직하다.

본 발명의 여과용 활성탄 교반장치에 따르면, 두 종류 이상의 서로 다른 활성탄을 공기필터의 여재로 사용하기 위해 혼합함에 있어, 교반을 위해 활성탄을 수용하는 교반통이 교반날개와 동일한 방향으로 회전하도록 되어 있으므로, 교반날개에 의해 교반되는 활성탄과 교반통 내주면 사이에 발생하는 마찰을 줄일 수 있게 되고, 따라서 이 마찰에 의한 활성탄의 박리나 분쇄를 줄일 수 있게 되며, 결과적으로 활성탄 혼합 시 발생하는 분진을 크게 줄여 활성탄의 여과 성능을 증대시키는 한편, 혼합 장치 주위의 작업 환경을 크게 개선할 수 있을 뿐 아니라, 분진으로 인한 환경오염을 예방할 수 있게 된다.

또한, 혼합 과정 중 교반통 내에서 발생한 분진을 흡착관에 의해 흡착, 제거할 수 있으므로, 분진으로 인한 환경 오염을 크게 줄일 수 있게 된다.

또한, 활성탄 혼합이 완료된 뒤 교반통을 밑으로 기울일 수 있으므로, 혼합된 활성탄 즉, 혼성탄을 쉽게 교반통으로부터 배출할 수 있고, 따라서 작업 효율성 및 생산성을 크게 향상시킬 수 있게 된다.

도 1은 종래의 활성탄 제조에 사용되는 장치를 도시한 도면,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 여과용 활성탄 교반장치를 도시한 사시도.
도 3은 도 2의 교반장치를 확대 도시한 측단면도.
도 4는 도 2의 교반장치를 교반통이 기울어진 상태로 도시한 측단면도.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 여과용 활성탄 교반장치를 첨부 도면을 참조로 상세히 설명한다.

본 발명의 교반장치는 도 2 내지 도 3에 도면부호 1로 도시된 바와 같이, 교반통(3), 교반날개(5), 및 지지대(7)를 포함하여 이루어진다.

여기에서, 상기 교반통(3)은 서로 다른 적어도 2 종류 이상의 활성탄(A,B)을 수용하여 교반하는 부분으로, 도 2 내지 도 3에 도시된 것처럼, 원통형의 중공 통체로 이루어지는 바, 내부에 활성탄(A,B)을 담기 위한 수용공간(S)을 형성한다. 또한, 교반통(3)은 외부에서 활성탄(A,B)을 투입하도록 투입구가 형성되는 바, 도시된 것처럼 투입구를 별도로 두지 않고 입출구(11)를 투입구로 활용할 수 있다. 또, 교반통(3)은 수용공간(S)으로 투입된 활성탄(A,B)을 후술하는 교반날개(5)로 교반, 혼합하며, 혼합이 완료된 혼성탄(M)을 입출구(11)를 통해 외부로 배출한다.

특히, 교반통(3)은 활성탄(A,B)을 교반하기 위해 회전하는 교반날개(5)의 회전방향과 동일한 방향으로 회전하는 바, 교반날개(5)와 교반통(3) 내주면 사이에서 비벼지는 동안 교반통(3) 내주면으로부터 활성탄(A,B)이 받는 마찰력을 줄임으로써, 활성탄(A,B)에 가해지는 충격을 줄이게 되고, 따라서 활성탄(A,B)의 박리나 분쇄를 줄여 이로 인한 분진의 발생을 크게 줄일 수 있게 된다.

이를 위해, 교반통(3)은 다시 본체(31), 회전구동뭉치(33), 및 축받이(35)를 포함하여 이루어지는 바, 먼저 상기 본체(31)는 수용공간(S)을 형성하는 활성탄(A,B)의 용기 역할을 한다. 따라서, 본체(31)는 중공의 원통체로 이루어지며, 일단이 회전구동뭉치(33)에 의해 지지대(7) 상에 회전 가능하게 지지되며, 타단이 축받이(35)를 통해 지지대(7) 상에 회전 가능하게 지지되는 바, 회전구동뭉치(33)에 의해 교반날개(5)와 동일한 방향으로 회전하게 된다.

한편, 상기 회전구동뭉치(33)는 위와 같이 본체(31) 일단을 지지하면서 본체(31)를 회전시키는 수단으로서, 도 3 및 도 4에 도시된 것처럼, 교반통 구동부(40)와 교반날개 구동부(50)로 이루어진다.

여기에서, 먼저 교반통 구동부(40)는 교반통(3)의 본체(31)를 위와 같이 회전시키는 수단으로서, 회전 구동력을 발생시키는 구동모터(41)와, 이 구동모터(41)의 회전 구동력을 본체(31)의 회전축(45)에 전달하는 전동체인(43) 및 전동풀리(44)로 구성된다. 또, 교반날개 구동부(50)는 교반날개(5)를 회전시키는 수단으로서, 교반날개(5)의 회전구동력을 발생시키는 구동모터(51)와, 이 구동모터(51)의 회전 구동력을 교반날개(5)의 교반축(55)로 전달하는 전동체인(53) 및 전동풀리(54)로 구성된다. 이때, 교반통(3) 본체(31)와 교반날개(5)의 위치 관계를 고려하여 교반축(55)은 중공의 회전축(45) 내부를 동축 상으로 통과하도록 한다. 이를 위해, 회전구동뭉치(33)는 후술하는 지지대(7)를 통해 지지프레임(15) 상에 지지되는 바, 회전축(45)과 교반축(55)을 축지지대(61)를 통해 회전 가능하게 지지함으로써, 본체(31)의 일단을 회전 가능하게 지지하면서 지지대(7) 상에 설치된다.

또한, 상기 축받이(35)는 회전구동뭉치(33)의 반대 쪽에서 본체(31)를 지지하는 수단으로서, 도 3에 도시된 것처럼, 본체(31)의 중공축부(37)를 지지대(7) 상에 회전 가능하게 장착하도록 지지대(7) 상에 고정된다. 즉, 축받이(35)는 도시된 것처럼, 환형의 베어링으로서 회전구동뭉치(33)의 반대 쪽에서 지지대(7) 상에 장착되는 바, 본체(31)의 측면 중심에 돌출된 중공축부(37)를 끼워 회전 가능하게 지지한다. 이때, 중공축부(37)는 후술하는 흡착관(9)을 본체(31) 내부로 연결할 수 있도록 중공의 관체로 형성될 수 있다.

상기 교반날개(5)는 교반통(3) 내의 활성탄(A,B)을 교반하는 수단으로, 바람직하게는 도 3에 도시된 바와 같이 스크류의 형태로 되어 있으며, 교반통(3)의 축선을 따라 회전 가능하게 설치됨으로써 구동모터(51)에 의해 회전하여 활성탄(A,B)을 교반하여 혼성탄(M)으로 혼합한다.

상기 지지대(7)는 위 교반통(3)을 지지하는 수단으로서, 도 2 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 교반통(3)의 외곽을 둘러싸면서 교반통(3)을 회전 가능하게 지지하는 바, 이를 위해 일종의 프레임 구조를 갖는다. 이에 따라, 지지대(7)는 상기 활성탄(A,B)을 교반 중인 교반통(3)을 회전 가능하게 지지하게 되며, 교반통(3)의 높이를 확보하도록 예컨대 지지프레임(15)과 같은 비계 형태의 기부 위에 설치될 수 있다.

또한, 지지대(7)는 도 4에 도시된 바와 같이, 교반통(3)을 회전 가능하게 지지한 채로 교반통(3)과 함께 지지프레임(15)에 대해 회전 즉, 틸팅이 가능하게 장착되는 바, 활성탄(A,B)이 혼성탄(M)으로 혼합이 완료된 후, 교반통(3)의 입출구(11) 측을 하방으로 기울일 수 있도록 함으로써, 교반통(3) 내의 혼성탄(M)을 보다 신속하고 안정적으로 배출할 수 있게 된다. 이를 위해, 지지대(7)는 도 2 내지 도 4에 도시된 것처럼, 피벗축(17)을 중심으로 지지프레임(15) 상에 회동 가능하게 설치되며, 지지대(7)를 회동시키도록 피벗축(17) 반대 쪽에 틸팅실린더(18)가 장착된다.

이에 따라, 지지대(7)가 회동할 때 교반통(3)도 지지대(7)와 함께 회동하므로, 예컨대 도 4에 도시된 것처럼, 입출구(11)가 있는 전방단이 하방으로 기울면서 내부의 혼성탄(M)을 입출구(11)를 통해 토출하게 된다.

한편, 교반장치(1)는 교반 중인 활성탄(A,B)으로부터 발생하는 분진을 효과적으로 제거하기 위해 흡착관(9)을 포함할 수 있다. 이 흡착관(9)은 도 2에 도시된 것처럼, 관로 상에 흡착펌프(P)가 설치되는 바, 흡착펌프(19)에 의해 부압을 발생시킴으로써 교반통(3) 내의 분진을 빨아들여 제거한다. 다만, 흡착관(9)은 회전체인 교반통(3)에 연결되면서도 회전에 의해 꼬이지 않도록 도시된 것처럼, 교반통(3) 축선의 연장선을 따라 즉, 교반통(3) 외측에 동축 상으로 연결된다. 따라서, 흡착관(9)은 교반통(3) 본체(31)의 중공축부(37)에 동축 상으로 관통되어, 연결될 수 있다. 이때, 중공축부(37)는 도 3에 도시된 것처럼, 축받이(35)에 회전 가능하게 지지되므로, 흡착관(9)도 축받이(35)를 통해 지지된다.

이제, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 여과용 활성탄 교반장치의 작용을 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 교반장치(1)에 의하면, 활성탄을 이용해 망체필터를 만들기 전에 적어도 두 종류 이상의 활성탄(A,B)을 효과적으로 혼합할 수 있게 된다.

이를 위해, 교반장치(1)는 먼저 입출구(11)를 통해 투입되는 활성탄(A,B)을 교반통(3) 내부의 수용공간(S)에 수용한다. 이때, 지지대(7)를 지지프레임(15)에 대해 위쪽으로 틸팅 회전시키면, 입출구(11)를 통한 활성탄(A,B)의 투입 작업을 보다 수월하게 할 수 있다.

그리고 나서, 구동모터(51)가 동작하여 교반날개(5)를 회전시키면, 활성탄(A,B)은 교반날개(5)에 의해 교반되면서 서서히 혼합된다.

이와 동시에, 회전구동뭉치(33)를 가동함으로써 교반통(3)을 회전시키는 바, 교반통(3)은 그 회전방향이 교반날개(5)의 회전방향과 일치됨으로써, 교반날개(5)에 의해 본체(31) 내주면에 비벼지는 활성탄(A,B)에 대한 마찰력을 최소화시킨다. 이에 따라, 활성탄(A,B)은 교반에 따른 분쇄나 박리가 최소화되므로, 분진의 발생이 최소화된다.

더욱이, 교반통(3)은 본체(31)의 중공축부(37)에 동축 상으로 연결되어 관통된 흡착관(9)을 통해 흡착펌프(19)와 연결되어 있으므로, 교반하는 동안 본체(31) 내부의 수용공간(S)에서 발생하는 분진을 흡착펌프(19)를 통해 흡착, 제거할 수 있게 된다. 그러면서도 흡착관(9)은 축받이(35)를 통해 중공축부(37)에 연결되므로, 회전하는 교반통(3)에 대해 꼬이지 않는 상태로 연결이 가능하게 된다

그 다음, 교반이 진행되어 활성탄(A,B)의 혼합이 완료되면, 활성탄(A,B)은 혼성탄(M)으로 되며, 교반통(3)은 회전을 정지하고 혼성탄(M)을 외부로 토출하게 된다. 이를 위해, 지지대(7)는 도 4에 도시된 것처럼, 틸팅실린더(18)가 작동함으로써 입출구(11) 쪽 선단이 아래로 가도록 피벗 회동하는 바, 교반통(3)도 지지대(7)와 함께 아래 쪽으로 틸팅된다. 이때, 입출구(11)는 본체(31) 전면의 최하단에 위치하여야 수용공간(S)의 혼성탄(M)을 쉽고, 원활하게 외부로 빼낼 수 있게 되며, 이렇게 해서 활성탄(A,B) 혼합을 위한 일련의 교반작업이 완료된다.

1 : 교반장치 3 : 교반통
5 : 교반날개 7 : 지지대
9 : 흡착관 11 : 입출구
15 : 지지프레임 17 : 피벗축
19 : 흡착펌프 31 : 본체
33 : 회전구동뭉치 35 : 축받이
37 : 중공축부 41, 51 : 구동모터
A, B : 활성탄 M : 혼성탄
S : 수용공간

Claims

외부에서 투입된 서로 다른 적어도 2 종류 이상의 활성탄(A,B)을 수용하여, 교반한 뒤, 혼성탄(M)으로 혼합이 완료되면 배출하는 교반통(3);
상기 교반통(3) 내에 회전 가능하게 설치되어, 회전에 의해 상기 활성탄(A,B)을 교반하여 상기 혼성탄(M)으로 혼합하는 교반날개(5); 및
상기 교반통(3) 외곽에 설치되어, 상기 활성탄(A,B)을 교반 중인 상기 교반통(3)을 회전 가능하게 지지하는 지지대(7);를 포함하여 이루어지되,
상기 교반통(3)은 상기 교반날개(5)와 동일한 방향으로 회전하도록 되어 있으며,
상기 교반통(3)은,
상기 교반날개(5)와 동일한 방향으로 회전하면서 상기 활성탄(A,B)을 수용하는 수용공간(S)을 형성하는 본체(31);
상기 본체(31)의 일단을 회전 가능하게 지지하도록 상기 지지대(7) 상에 설치되는 회전구동뭉치(33); 및
상기 회전구동뭉치(33) 반대 쪽에서 상기 본체(31)의 타단을 회전 가능하게 지지하도록 상기 지지대(7) 상에 장착되는 축받이(35);를 포함하여 이루어지고,
상기 축받이(35)에 회전 가능하게 지지되는 상기 본체(31)의 중공축부(37)에 동축 상으로 관통, 연결되어, 상기 교반통(3)이 회전하는 동안 상기 교반통(3) 내부에서 발생하는 분진을 흡착하여 제거하는 흡착관(9)을 포함하는 것을 특징으로 하는 여과용 활성탄 교반장치.
삭제
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외부에서 투입된 서로 다른 적어도 2 종류 이상의 활성탄(A,B)을 수용하여, 교반한 뒤, 혼성탄(M)으로 혼합이 완료되면 배출하는 교반통(3);
상기 교반통(3) 내에 회전 가능하게 설치되어, 회전에 의해 상기 활성탄(A,B)을 교반하여 상기 혼성탄(M)으로 혼합하는 교반날개(5); 및
상기 교반통(3) 외곽에 설치되어, 상기 활성탄(A,B)을 교반 중인 상기 교반통(3)을 회전 가능하게 지지하는 지지대(7);를 포함하여 이루어지되,
상기 교반통(3)은 상기 교반날개(5)와 동일한 방향으로 회전하도록 되어 있으며,
상기 지지대(7)는 지지프레임(15) 상에 상기 교반통(3)과 함께 회동 가능하게 장착되어, 상기 활성탄(A,B)의 혼합이 완료된 후, 상기 교반통(3)의 입출구(11) 측을 하방으로 기울여 상기 교반통(3) 내의 상기 혼성탄(M)을 배출할 수 있도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 여과용 활성탄 교반장치.