KR102282397B1 - 자력크기 측정기능을 구비한 탈철장치 - Google Patents

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Abstract

개시된 본 발명에 따른 자력크기 측정기능을 구비한 탈철장치는, 액체 원료가 공급되는 원료 공급부; 상기 원료 공급부 상에 구비되어, 상기 원료 공급부의 내부에 구비되어 액체 원료에 전자기력을 발생시키는 코일부; 상기 코일부의 내부에 위치되어, 액체 원료 중에 포함된 미세한 금속 분말을 부착시키는 필터부; 및 상기 필터부의 내부에 위치되어 상기 액체 원료의 통과 여부에 따라 상기 필터부에 작용하는 자력 크기값이 달리 출력되게 하는 자력검출부;를 포함한다.
본 발명에 의하면, 액체 원료 중에 포함된 미세한 금속 분말을 자력에 의해 제거할 때 필터부 내에 금속 분말 등의 이물질의 잔류 여부에 따라 변경되는 자력 데이터를 필터부 내부에 위치한 자력검출부를 통해 효율적으로 얻음으로써 결과 데이터의 활용이 가능한 효과가 있다.

Description

자력크기 측정기능을 구비한 탈철장치 {METAL REMOVAL DEVICE WITH MAGNETIC FORCE MEASUREMENT FUNCTION}
본 발명은 자력크기 측정기능을 구비한 탈철장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 액체 원료 중에 포함된 미세한 금속 분말을 자력에 의해 제거하는 과정에서 자력 크기를 측정 가능한 탈철장치에 관한 것이다.
일반적으로, 2차 전지란 화학적 에너지를 전기적 에너지로 변환시켜 방출할 수 있으며, 역으로 방전된 상태에서 전기 에너지를 공급하면 이를 다시 화학 에너지의 형태로 다시 저장할 수 있는 전지 즉, 충전과 방전을 교대로 반복할 수 있는 전지를 말한다.
이러한 2차 전지는 먼저 전기에너지를 공급하여 두 극판을 화학적으로 서로 다르게 변환시켜 갈비닉 전압(Galvanic voltage)을 생성한다.
전기에너지를 방출할 때는 전극은 다시 앞서의 상태로 회복되어 상태변화를 반복한다.
2차 전지는 전기에너지를 저장할 수 있기 때문에 통상적으로 축전지 또는 어큐물레이터라고 하며 현재 널리 사용되고 있는 2차 전지로는 황산용액을 전해액으로 하는 납축전지, 수산화칼륨을 전해액으로 하는 니켈-수소전지, 리튬염 용액을 전해액으로 하는 리튬-이온전지 등이 있다.
이와 같은 2차 전지제조의 핵심부품인 양극 및 음극판 제조시 극판 도포용 원료(슬러리)에 포함된 자성 이물질을 제거하기 위하여 자석을 이용하여 제거하였다.
이러한 액상용 자력 선별기와 관련된 기술이 한국등록특허 제1571842호에 제안된 바 있다.
그러나 특허문헌 1은 봉자석 수용체 어셈블리에 액상 제품을 통과시켜 자성 이물질을 제거하는데 국한되고 있으며, 자성 이물질을 제거하는 과정에서 공심 상태 또는 액체를 흘리는 상태마다 자력 변화에 따른 데이터의 활용이 요구되고 있다.
한국등록특허 제1571842호(2015.11.19)
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출된 것으로서, 본 발명의 해결과제는, 액체 원료 중에 포함된 미세한 금속 분말을 자력에 의해 제거할 때, 필터부 내에 금속 분말 등의 이물질의 잔류 여부에 따라 변경되는 자력 데이터를 효율적으로 얻을 수 있고, 자력크기 측정기능으로 얻은 데이터를 활용 가능한 자력크기 측정기능을 구비한 탈철장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 자력크기 측정기능을 구비한 탈철장치는, 액체 원료가 공급되는 원료 공급부; 상기 원료 공급부 상에 구비되어, 상기 원료 공급부의 내부에 구비되어 액체 원료에 전자기력을 발생시키는 코일부; 상기 코일부의 내부에 위치되어, 액체 원료 중에 포함된 미세한 금속 분말을 부착시키는 필터부; 및 상기 필터부의 내부에 위치되어 상기 액체 원료의 통과 여부에 따라 상기 필터부에 작용하는 자력 크기 값이 달리 출력되게 하는 자력검출부;를 포함할 수 있다.
상기 원료 공급부를 통과하는 액체 원료가 하측에서 상측으로 역으로 이동하게 할 수 있다.
상기 자력검출부는 자성체이며, 원료공급 연결관의 단부에 구비된 마개에 고정되면서 자력을 감지하는 측정부가 연결될 수 있다.
본 발명에 따른 자력크기 측정기능을 구비한 탈철장치는 액체 원료가 공급되는 원료 공급부(120); 상기 원료 공급부(120) 상에 구비되어, 상기 원료 공급부(120)의 내부에 구비되어 액체 원료에 전자기력을 발생시키는 코일부(130); 상기 코일부(130)의 내부에 상기 액체 원료가 흐르는 방향을 따라 위치되어, 액체 원료 중에 포함된 미세한 금속 분말을 부착시키는 필터부(140); 및 하단은 상기 필터부(140)의 내부에 위치되고, 상단은 상기 원료 공급부(120)의 상단을 개폐하는 마개(124a)의 하부에 연결되며, 상기 액체 원료의 통과 여부에 따라 상기 필터부(140)에 작용하는 자력 크기 값이 달리 출력되게 하는 자력검출부(150);를 포함하며, 상기 자력검출부(150)는 축 형태를 갖는 자성체인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 액체 원료 중에 포함된 미세한 금속 분말을 자력에 의해 제거할 때 필터부 내에 금속 분말 등의 이물질의 잔류 여부에 따라 변경되는 자력 데이터를 필터부 내부에 위치한 자력검출부를 통해 효율적으로 얻음으로써 결과 데이터의 활용이 가능한 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 의한 자력크기 측정기능을 구비한 탈철장치를 전체 도시한 개략도이다.
도 2는 본 발명에 의한 자력크기 측정기능을 구비한 탈철장치에서 코일부, 필터부 및 자력검출부를 도시한 개략도이다.
도 3은 본 발명에 의한 자력크기 측정기능을 구비한 탈철장치의 액체 원료 이동 경로를 도시한 개략도이다.
도 4는 본 발명에 의한 자력크기 측정기능을 구비한 탈철장치에서 자력검출부를 도시한 정면도이다.
본 발명의 상기와 같은 목적, 특징 및 다른 장점들은 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명함으로써 더욱 명백해질 것이다. 이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 자력크기 측정기능을 구비한 탈철장치에 대해 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 의한 자력크기 측정기능을 구비한 탈철장치를 전체 도시한 개략도이고, 도 2는 본 발명에 의한 자력크기 측정기능을 구비한 탈철장치에서 코일부, 필터부 및 자력검출부를 도시한 개략도이고, 도 3은 본 발명에 의한 자력크기 측정기능을 구비한 탈철장치의 액체 원료 이동 경로를 도시한 개략도이며, 도 4는 본 발명에 의한 자력크기 측정기능을 구비한 탈철장치에서 자력검출부를 도시한 정면도이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명에 의한 자력크기 측정기능을 구비한 탈철장치(100)는 본체부(110), 원료 공급부(120), 코일부(130), 필터부(140), 자력검출부(150) 및 측정부(160)를 포함하며, 2차 전지 원료 등의 액체 원료를 포장하기 전에 그 액체 원료에 포함되어 있는 철 성분의 미세한 금속 분말을 전자기력으로서 제거하는 과정에서 자력을 측정하기 위한 장치에 관한 것이다.
이때, 액체 원료에서 금속 분말을 제거하는 것으로 예시하였으나, 이에 한정하지 않고 분말 원료 등도 적용 가능하다.
본체부(110)는 도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이 원료 공급부(120), 코일부(130), 필터부(140) 및 자력검출부(150)가 설치된다. 이때, 본체부(110)는 하부에 이동식 바퀴가 구비될 수 있다.
원료 공급부(120)는 도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이 액체 원료를 본체부(110)의 하측에서 상측으로 역으로 이동하게 하므로 액체 원료의 머무는 시간이 증가되므로 그만큼 액체 원료에 포함된 금속 분말의 제거율이 향상된다.
이때, 원료 공급부(120)는 액체 원료가 유입되는 원료유입관(122)이 횡방향으로 구비되고, 원료유입관(122)과 직교 방향으로 본체부(110)의 상측까지 연장되는 원료공급 연결관(124)이 구비되며, 원료공급 연결관(124)의 상단에 원료배출관(126)이 횡방향으로 구비된다.
그리고 원료유입관(122)에는 펌프 등이 설치되어 액체 원료를 원료공급 연결관(124)으로 강제 이송시킨다.
더욱이, 원료유입관(122)과 원료배출관(126)의 단부에는 원료유입관(122)과 원료배출관(126)의 개폐를 위한 원료공급 밸브(122a) 및 원료배출 밸브(126a)가 각각 구비된다.
그리고 원료공급 연결관(124)의 개구된 상부에 체결구에 의해 착탈되는 마개(124a)가 설치되며, 저면에 자력검출부(150)의 상부가 고정된다.
코일부(130)는 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 원료공급 연결관(124)에 대향되게 배치되어, 원료공급 연결관(124)의 내부에 전자기력을 발생시킨다. 즉, 코일부(130)는 전자 코일을 이용하여 전자기력을 발생시키는 구성으로 원료공급 연결관(124)을 중심으로 권회되는 복수의 코일(솔레노이드 코일)을 포함하여 이루어진다.
여기서, 코일부(130)는 전원 공급부(도면에 미도시)의 전력을 인가하여 소정 가우스의 자기장을 발생시키는 공지 기술의 전자석으로서 이루어지므로, 상세한 설명은 생략한다.
필터부(140)는 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 원료공급 연결관(124)의 하부에 교체 가능하도록 탈착 가능하게 위치되어 공급되는 액체 원료를 통과시키면서 코일부(130)로부터 발생되는 전자기력을 제공받아 액체 원료 중의 미세한 금속 분말을 필터링 하게 되도록 메쉬 형태로 구비된다.
즉, 필터부(140)는 코일부(130)에 의해 전자기력을 제공 받은 상태에서, 액체 원료를 필터링부재의 필터링홀(도면에 미도시)들로 통과시키게 되면, 그 체 원료 중에 포함된 금속 분말이 부착됨으로써 액체 원료에서 철 성분의 금속 분말을 필터링 할 수 있게 되는 것이다.
이때, 필터부(140)를 구성하는 다단의 필터링부재가 자력검출부(150)의 하부에 지지되며, 액체 원료에 대한 접촉 면적을 극대화시켜 액체 원료 중에 포함된 미세한 금속 분말을 효과적으로 필터링 할 수 있다.
따라서, 다단의 필터링부재는 코일부(130)로부터 제공되는 전자기력을 제공받아 액체 원료 중에 포함된 금속 분말을 전자기력으로서 부착하여 필터링 하게 된다.
자력검출부(150)는 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이 하단이 필터부(140)의 내부에 위치되어 액체 원료의 통과 여부에 따라 필터부(140)에 작용하는 자력 크기값이 달리 출력되게 한다.
이때, 자력검출부(150)는 축 형태를 갖는 자성체로, 다단의 필터링부재가 하측에 고정되고, 직립된 상단이 마개(124a)의 하부에 고정되면서 자력을 측정하는 측정부(160)가 전기적으로 연결된다.
더욱이, 자력검출부(150)는 축(152)으로 구성되며, 하부에 가장자리 턱에 필터부(140)가 안착되도록 걸림돌기(152a)가 형성된다.
한편, 다른 실시예의 자력검출부 구성인 축은 도면에는 도시하지 않았지만 상부 외주면에 체결부재에 의채 체결되는 나선이 형성되어 필터부(140)가 다수 결합된 상태에서 최상측 필터부(140)를 체결부재에 의해 나선 체결시킬 수 있다.
그리고 축의 상부에 사각 기둥 등의 형상을 갖는 결합돌기가 구비되고 결합돌기에 회전부재가 구비되어 회전부재를 결합돌기에 결합시킨 상태에서 회전시키면 회전되면서 회전부재가 필터부(140)를 축(152)에 견고히 체결 가능하다.
자력검출부(150)는 상면으로 자력이 집중되면서 자력 세기에 따라서 측정값(가우스 값)이 달라진다.
즉, 자력검출부(150)는 필터부(140)의 내부에 액체 원료가 있을 때와 없을 때의 측정값이 달라지는데, 액체 원료가 있을 때에 필터부(140)의 내부에 액체 원료가 충진된 상태이므로 자력이 좀더 원할하게 흐르면서 자력이 크게 나오지만, 액체 원료가 없을 때에 필터부(140)의 내부에 잔류하는 공기유전율에 의해 자력이 작게 나오게 된다.
따라서, 필터부(140)의 내부에 액체 원료가 흐르는 경우 액체 원료에 포함된 금속 분말에 의해 자력 크기의 변화가 있게 되며, 탈철 과정에서 필터부(140) 내부에 제거된 이물질(금속 분말)이 잔류하면 자력이 변화가 생기는데 탈철장치 내부를 육안으로 확인할 수 없어 측정값을 가지고 파악을 가능하게 한다.
이는 필터부(140) 내부에 이물질이 잔류 여부를 자력 크기의 변화로 확인하면서 필터부(140)의 청소 주기나 데이터를 보면서 유추하거나 데이터화시킨다.
측정부(160)는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 자력검출부(150)가 가지는 자력을 감지하여 결과 값을 출력하는 공지 기술의 가우스메타 자력 측정기로, 상세한 설명은 생략한다.
더욱이, 측정부(160)는 전기적으로 접속된 측정 프로브(도면에 미도시)를 자력검출부(150)의 상면에 면 접촉시킨 상태에서 검출용 코일부(130)에 인가되는 강재의 자력을 감지한 후 값을 측정한다.
이때, 측정부(160)는 일예로 검출용 코일로 강재의 자력을 감지해서 전류 변화를 출력한다. 예컨대, 측정부(160)는 플럭스게이트형 센서로, 코어용 코일에 AC 전류를 가하고, 코어의 자속 밀도 변화에 따라 전기신호가 검출용 코일에 유도됨을 감지한다. 이때, 외부자장이 중첩되는 경우 유도되는 전기신호에서 자속밀도가 포화되는 시점이 달라 진폭에 변화가 생기고, 측정부(160)가 이 변화분을 위상검파기(도면에 미도시)에 의해 감지하여 외부 자계에 대응하는 출력신호를 얻는다.
이와 같이, 본 발명에 의한 자력크기 측정기능을 구비한 탈철장치(100)는 액체 원료가 하측의 원료유입관(122)을 통해 유입되어 원료공급 연결관(124)을 거친 후 상측의 원료배출관(126)으로 배출되는 과정에서 전원 공급부에서 공급되는 전력에 의해 코일부(130)가 자화되면서 필터부(140)를 통과시킨 액체 원료 중에 포함된 금속 분말이 필터부(140)에 부착됨으로써 액체 원료에서 철 성분의 금속 분말을 필터링하게 된다.
이 과정에서, 원료공급 연결관(124)의 내부에 위치된 자력검출부(150)에 의해 필터부(140) 내에 금속 분말 등의 이물질의 잔류 여부 및 액체 원료의 이송 여부에 따라 변경되는 자력 데이터를 얻게 되고, 측정부(160)에서 전류 변화를 출력하여 측정한다. 이렇게, 자력크기 측정기능으로 얻은 데이터를 탈철 효율에 맞게 활용할 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
100: 자력크기 측정기능을 구비한 탈철장치
110: 본체부
120: 원료 공급부
130: 코일부
140: 필터부
150: 자력검출부
160: 측정부

Claims (3)

  1. 액체 원료가 공급되는 원료 공급부(120);
    상기 원료 공급부(120) 상에 구비되어, 상기 원료 공급부(120)의 내부에 구비되어 액체 원료에 전자기력을 발생시키는 코일부(130);
    상기 코일부(130)의 내부에 상기 액체 원료가 흐르는 방향을 따라 위치되어, 액체 원료 중에 포함된 미세한 금속 분말을 부착시키는 필터부(140); 및
    하단은 상기 필터부(140)의 내부에 위치되고, 상단은 상기 원료 공급부(120)의 상단을 개폐하는 마개(124a)의 하부에 연결되며, 상기 액체 원료의 통과 여부에 따라 상기 필터부(140)에 작용하는 자력 크기 값이 달리 출력되게 하는 자력검출부(150);를 포함하며,
    상기 자력검출부(150)는 축 형태를 갖는 자성체인 것을 특징으로 하는 자력크기 측정기능을 구비한 탈철장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 원료 공급부를 통과하는 액체 원료가 하측에서 상측으로 역으로 이동하게 하는 것을 특징으로 하는 자력크기 측정기능을 구비한 탈철장치.
  3. 삭제
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