KR200156042Y1 - 고압기체 토출장치 - Google Patents

Abstract

분립체 저장용기에 있어서 분립체의 유동을 촉진시키기 위하여 사용하는 고압기체 토출장치에 있어서, 보수, 정비를 용이하게 하는 것을 목적으로 한다.

탱크(1)의 토출구(2)에 피스톤(18)이 장착된 꼭대기가 있는 실린더(3)를 부착하고, 실린더(3) 상부에 급기구멍(11) 및 밸브(16)가 있는 충전구멍(12)을 설치하며 하부에 연통구를 설치하고 있다.

고압기체를 급기구멍(11)으로부터 실린더(3)에 도입하고, 실린더내가 소정압력이상으로 되면 충전구멍(12)의 밸브(16)가 개방되어 고압기체가 탱크(1)내에 채워진다.

이때 실린더(3)내를 감압하면 피스톤(18)이 이동하여 연통구(8)가 개방되고, 탱크(1)내의 고압기체는 연통구(8)로부터 토출구(2)를 경유하여 순간적으로 토출된다.

Description

고압기체 토출장치

제1도는 본 고안 실시예의 종단면도.

제2도는 본 고안의 토출상태에 있어서의 주요부 확대 종단면도.

제3도는 본 고안을 저장용기에 부착한 상태를 도시하는 일부를 절취한 정면도.

제4도는 종래예의 종단면도.

제5도는 종래예를 저장용기에의 부착한 상태를 도시하는 일부를 절취한 정면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 탱크 1a : 탱크본체

1b : 받이판 2 : 토출구

3 : 실린더 3a,6a : 플랜지

4 : 피스톤 받이고리 6 : 연결관

8 : 연통구 9 : 폐쇄반

11 : 급기구멍 12 : 충전구멍

13 : 급기호스 15 : 3방향밸브

15a : 배기구 16 : 밸브

18 : 피스톤 18a : 고리형상계단부

[산업상의 이용분야]

본 고안은 호퍼나 사이로등의 저장용기에 장착하여 분립체의 유출을 촉진시키기 위하여 사용되는 고압기체 토출장치에 관한 것이다.

[종래의 기술]

분립체를 호퍼나 시이로등의 저장용기에 저장하여 장기간 경과후에 배출하는 경우 분립체가 주밀상태로 되어 있는 일이 많고 배출로를 막거나 정체되어 배출이 곤란하게 된다고 하는 문제가 있다.

이와같은 문제를 해결하기 위하여 진동기등을 사용하고 있으나, 진동기는 저장용기의 외벽에 진동을 부여하는 것이므로 그 효과는 간접적이며, 또 저장용기에 구조적 손상을 부여하거나 인적재해가 발생한다고 하는 결점이 있었다.

그래서, 최근 고압공기를 저장용기내에 방출하여 분립체에 직접 외부압력을 가하여 그 유동성을 높여 배출을 촉진하도록 한 장치가 제안되고 있다.

예를들면 제4도에 도시하는 일본국 특공소 56-37924호 장치가 있다.

이 장치는 탱크(51) 상부에 부착한 실린더(52) 및 피스톤(53)을 포함하는 밸브기구의 작용에 의해 급기관(54)으로 부터 탱크(51)내에 고압공기를 일정량 충전한 후 탱크내의 공기압에 의해 상기 피스톤(53)을 밀어올려서 탱크(51)내의 공기를 탱크(51)의 상하에 배열설치된 파이프(55)로부터 저장용기내에 순간적으로 토출할 수 있도록 되어 있다.

그리고 이 장치는 제5도에 도시한 바와같이 사이로등의 분립체 저장용기(56)에 용접하여 고정한다.

[고안이 해결하려고 하는 과제]

상기 종래의 장치에 있어서는 탱크(51)의 벽을 관통하여 설치된 급기관(54)에 의해 외부 발생원으로부터의 고압공기를 실린더(52)에 도입하는 동시에 실린더(52)의 둘레벽을 관통하여 설치된 비교적 작은 충전구멍(57)으로부터 피스톤(53)의 이동에 의해 고압공기를 탱크(51)내에 도입하고, 또 파이프(55)를 경유하여 사이로등의 저장용기(56)에 공기를 분출하므로 고압공기중의 먼지, 유분, 수분이나 사이로등의 저장용기(56)로부터의 바람에 불려되돌아옴에 의한 분립체등이 피스톤(53)과 충전구멍(57)의 사이에 끼여서 막히거나 탱크(51)의 바닥부에 퇴적하여 장기간의 사용에 의해 분출효과의 저하를 초래하는 결점이 있다.

또 탱크내에 상하에 걸쳐 파이프(55)가 배열설치되어 있으므로 충격에 약하다고 하는 문제가 있다. 또한 종래의 장치는 각 부분이 용접에 의해 조립되어 있으므로, 점검, 청소를 위한 분해가 곤란하며 제조에도 품이 든다.

[과제를 해결하기 위한 수단]

본 고안의 고압기체 토출장치는 이와같은 구성에 의해 상기 과제를 해결한 것이다.

기체의 토출구를 가진 탱크내에 상기 토출구에 향하게하여 실린더가 부착되어 있다. 상기 실린더 기단은 상기 토출구에 개구하고, 기단부 둘레벽에는 연통구가 형성되어 있는 동시에 선단은 폐쇄되어 있다. 상기 실린더에 상기 토출구 및 연통구를 폐쇄하는 피스톤이 장착되어 있고, 이 피스톤의 하부 둘레벽에는 피스톤에 실린더 선단방향의 기체압을 걸기 위한 계단부가 형성되어 있다.

상기 실린더의 선단을 폐쇄하는 폐쇄반에는 급기구멍이 형성되어 있고, 상기 급기구멍에 상기 탱크외의 고압기체 발생장치에 접속되는 급기호스의 선단이 부착되어 있다. 이 급기호스에는 외부방출구를 가지는 3방향밸브를 끼워 장착하여 고압기체 발생장치에 접속시키고 있다.

또 상기 실린더의 상부에는 충전구멍이 설치되고, 이 충전구멍에는 실린더내의 압력이 일정치 이상으로 된 경우에 실린더내의 기체를 실린더외에 유출시키는 밸브가 부착되어 있다.

청구항 2의 고안은 기체의 토출구를 탱크의 바닥부에 설치하는 동시에 실린더의 연통구 아래 가장자리는 탱크의 바닥높이 이하로 한 것이다.

청구항 3의 고안은 실린더의 부착구조에 있어서, 실린더 기단에 걸림플랜지를 설치하고, 이 걸림플랜지를 탱크외측의 토출구 둘레 가장자리에 형성된 걸림계단부에 걸리게 하는 동시에, 상기 탱크외측에 고정된 연결관의 고정플랜지로 끼워붙이고 있다.

그리고 청구항 4의 고안은 상기 연결관의 길이를 실린더의 길이방향 치수보다 크게한 것이다.

청구항 5의 고안은 상기 급기호스를 가요성()으로 한 것이다.

청구항 6의 고안은 상기 충전구멍을 실린더의 폐쇄반에 설치한 것이다.

청구항 7의 고안은 실린더의 기단부 안쪽에 피스톤 받이로 되는 고리형상의 밸브시트를 부착한 것이다.

[작용]

본 고안의 장치에 있어서 고압기체를 급기호스로부터 실린더내에 공급하면 피스톤은 실린더 기단방향으로 가압된 탱크의 토출구 및 연통구는 피스톤에 의해 폐쇄되고, 기체는 실린더 선단측에 고여 기실(氣室)을 형성한다. 실린더내의 압력이 증가하여 일정치를 초과하면 충전구멍의 밸브가 열려 기체는 탱크내에 도입되며, 탱크내 압력이 공급압력과 같게 되면 충전구멍의 밸브는 닫혀진다.

이 시점에서 탱크내에 고압기체가 충전된 상태로 된다.

탱크내에 충전된 고압기체를 분립체의 저장용기내에 토출시킬 필요가 있는 경우에는 상기 3방향밸브의 외부배출구를 개방하여 상기 실린더내의 기체를 급기호스를 통하여 외부에 방출한다. 이때 충전구멍의 밸브는 닫혀있으므로 탱크내의 기체가 실린더내에 유입하는 일은 없다.

상기 방출에 의해 기실의 압력이 저하하면 탱크내의 압력쪽이 기실의 압력보다 높으므로 피스톤계단부가 받는 탱크내의 압력에 의해 피스톤은 실린더의 선단측으로 이동한다.

피스톤의 이동에 의해 연통구 및 토출구는 개방되고, 탱크내의 기체는 연통구로부터 실린더를 거쳐 토출구로부터 폭발적으로 분립체의 저장용기에 방출된다.

탱크내의 기체를 방출한 후, 3방향 밸브의 외부배출구를 닫아 재차 고압기체를 도입하고, 상기와 같은 프로세스를 경유함으로써 짧은 사이클로 반복하여 고압기체를 방출할 수 있다.

청구항 2의 고안에 있어서는 토출구를 탱크의 바닥부에 설치하는 동시에, 실린더의 연통구 하부 가장자리를 탱크바닥의 높이 이하로 하고 있으므로 저장용기로부터 바람에 불려 되돌아온 분립체는 기체의 토출시에 자동적으로 저장용기측에 운반되고, 탱크내의 분립체가 퇴적되는 일은 없다.

또 청구항 3의 고안에 있어서는 실린더가 걸림·끼워붙여져 있으므로 연결관을 떼냄으로써 실린더부를 용이하게 붙이고 뗄 수 있어 보수점검이 용이하며, 특히 청구항 4의 고안에 의하면 실린더의 길이방향 치수보다도 연결관의 길이가 길므로 연결관을 벗기는 것만으로 간단하게 실린더를 붙이고 뗄 수 있다.

[실시예]

탱크(1)는 탱크본체(1a)와 그 바닥부에 용접고착된 받이판(1b)으로 구성되어 있고, 이 받이판(1b)의 중앙부에 토출구(2)가 형성되어 있다.

이 토출구(2)에는 실린더(3)의 하단 개구부를 향하게 하고 있고, 개구부 안쪽에는 밸브시트로서 윗면을 안쪽으로 향하게한 경사면(4a)으로한 링형상의 피스톤 받이고리(4)가 장착되어 있다.

이 피스톤 받이고리의 상부 가장자리는 탱크(1)의 바닥과 같은 높이로 하고 있다. 또한 피스톤 받이고리(4)의 상부 가장자리는 탱크(1) 바닥높이 보다 약간 낮아도 된다.

상기 실린더(3)의 하단 외측에는 플랜지(3a)가 형성되어 있고, 상기 받이판(1b) 외측의 오목부(1c)에 걸려 있다.

그리고 상기 받이판(1b) 외측에는 가스킷(5)을 통하여 연결관(6)의 고정플랜지(6a)가 볼트(7)에 의해 고정되어 있고, 상기 실린더(3)의 플랜지(3a)는 받이판(1b)과 연결관(6)의 플랜지(6a)로 끼워붙여져 있다. 또한 연결관(6)의 길이방향 치수는 실린더(3)의 길이방향 치수보다 크게되도록 형성하는 것이 최적이다.

상기 실린더(3)의 하단부 둘레벽에는 연통구(8)가 복수개 설치되어 있고, 이 연통구(8) 하부 가장자리의 높이는 상기 탱크(1) 바닥에 일치시키고 있다.

또한 연통구(8)의 하부 가장자리 높이는 탱크(1) 바닥보다도 약간 아래에 설치하여도 된다.

상기 실린더 상단에는 폐쇄반(9)을 끼워장착하여 스톱링(10)과 0 링(20)을 사용하여 기밀하게 폐쇄하고 있다. 상기 폐쇄반(9)에는 암나사부를 가진 급기구멍(11)과 충전구멍(12)이 설치되어 있다.

상기 급기구멍(11)에는 외부의 고압기체 발생장치에 접속되는 급기호스(13)가 이음부를 통하여 접속되어 있다. 이 급기호스(13)는 가요성을 가지며 탱크(1) 벽에 설치된 이음매에 의해 고정되며, 탱크(1) 외측에 밸브부착시트(14)에 부착된 3방향밸브(15)가 끼워장착되어 있다. 이 3방향밸브(15)는 배기구(15a)를 가지는 전자밸브로서, 고압기체를 실린더(3)에 공급하는 유로와 실린더내의 기체를 외부에 배출하는 유로를 전환가능하게 하고 있다.

상기 충전구멍(12)의 상부측에는 한쪽 지지형상의 탄성판인 밸브(16)가 볼트(17)로 고정되어 있다. 이 밸브(16)은 실린더(3)내의 압력이 일정압이상으로 되면 열리고, 실린더(3)내의 기체를 탱크(1)내에 방출하는 동시에 실린더내의 압력이 낮을 때는 닫혀져 탱크(1)내 기체의 실린더(3)로의 역류를 방지한다.

상기 실린더(3)내에는 피스톤(18)이 미끄럼 움직임이 자유롭게 장착되어 있다. 이 피스톤(18)은 하강하여 피스톤 받이고리(4)에 맞닿았을 때에 탱크(1)의 토출구(2)와 실린더(3)의 연통구(8)를 동시에 폐쇄하고, 또한 상승하여 폐쇄반(9)에 맞닿았을때에 상기 토출구(2)와 연통구(8)를 개방하는 형상 및 크기이며, 그 하단둘레 가장자리부는 상기 피스톤 받이고리(4)의 경사면과 밀착하는 경사면(18b)으로 되어 있다.

또 피스톤(18)의 하부 둘레벽에는 고리형상계단부(18a)가 형성되어 있으며, 고리형상계단부(18a)가 받는 탱크내의 기체압력에 의해 피스톤(18)에 상향의 힘이 부여되도록 되었다. 또한 제2도중 부호 19는 0 링이다. 이 피스톤(18)은 예컨대 고무폴리에틸렌, 나일론, 그 외의 강화수지재료제가 바람직하다.

또한 0 링을 사용하지 않는 구조로 하여도 무방하다.

이하 상기 실시예의 장치의 사용형태를 설명한다.

이 장치는 제3도에 도시한 바와같이 사이로등의 저장용기(B)의 외벽에 부착하여 사용한다. 제3도중 좌측의 부착형태는 고압기체 토출장치(A)의 연결관(6)의 플랜지(6b)를 직접 저장용기(B) 외벽에 고정한 것이며, 우측의 부착형태는 연결관(6)에 보조관(21)을 부착시킨 것이다.

그리고, 후자의 경우에는 예컨대 제1도에 도시한 바와같이 탱크(1)에 고정밴드(22)를 부착하고, 고정밴드(22)에 볼트(23)에 의해 고정한 부착판(24)을 통하여 저장용기(B)에 고정한다. 전자의 경우도 탱크를 고정하나 도면에서는 생략하고 있다.

본 실시예의 고압기체 토출장치(A)를 저장용기(B)에 부착시켜 고압기체 발생장치(25)로부터 고압기체를 급기호스(13)에 공급이송한다.

3방향밸블(15)를 급기측에 열어두면 고압기체는 실린더(3)에 유입하며, 그 압력으로 피스톤(18)은 아래쪽에 밀어 내려져서 하단이 피스톤 받이고리(4)에 접하므로, 탱크(1)의 토출구(2) 및 실린더(3)의 연통구(8)는 폐쇄되며, 피스톤(18)의 윗쪽에 기실(26)이 형성된다.

이 상태로 기체의 공급을 계속하면 기체는 기실(26)에 고이며 기실(26)내의 압력이 일정 이상으로 되면, 충전구멍(12)의 밸브(16)가 밀어올려져 충전구멍(12)이 개방되므로 기실내의 기체는 탱크(1)내에 충전된다.

탱크(1)에 기체가 충전된 상태로 3방향밸브(15)를 조작하여 배기구(15a)르 개방하면, 기실(26)내의 기체는 역류하여 배기구(15a)로부터 배출되어 기실(26)내의 압력은 저하된다. 이때 충전구멍(12)은 밸브(16)로 폐쇄되므로 탱크(1)내의 기체가 기실내에 역류하는 일은 없다.

기실(26)내의 압력이 저하하면 피스톤(18)은 그 고리형상계단부(18a)가 받는 상항압력에 의해 상부측으로 이동하고, 탱크(1)의 토출구(2) 및 실린더(3)의 연통구(8)는 개방된다. 따라서 탱크(1)내의 고압기체는 연통구(8), 실린더(3), 토출구(2)를 경유하여 폭발적으로 토출되어 연결관(6)으로부터 저장용기(B)내에 유입한다. 토출기체의 유입에 의한 압력을 받아서 저장용기(B)내의 분립체는 유동화한다.

상기 실시예에 있어서는 토출구(2)를 탱크(1)의 바닥부에 설치하였으나 둘레측에 설치할 수도 있다. 또 충전구멍(12)은 실린더(3)의 상부이면 측벽에 설치하여도 된다. 그리고 충전구멍을 폐쇄하는 밸브의 구조는 실린더(3)내의 압력에 의해 개폐하는 것이면 적절하게 선택할 수 있다.

[고안의 효과]

본 고안에 의하면 탱크의 토출구에 실린더의 단부를 향하게 하였으므로 탱크내에 긴파이프를 배열설치할 필요가 없고, 충격에 대한 강도가 향상되는 동시에 조립이 용이하며 탱크의 유효 용량이 증대하고, 또한 경량화를 도모할 수 있다.

청구항 2의 고안에 의하면, 실린더의 연통구 하부 가장자리가 탱크바닥높이 이하이므로 바람에 불려 탱크내에 유입된 분립체는 탱크내 기체의 토출류에 의해 빠르게 저장용기로 되돌려져서 탱크내에 퇴적되는 일이 없다.

청구항 3의 고안에 의하면, 탱크에 실린더를 걸림 끼워붙이기에 의해 고정되고 있으므로 용이하게 떼낼 수 있다. 따라서 수리점검시에는 탱크는 고정된 채로 연결관을 먼저 떼낸후 실린더부분을 떼내어 작업을 행할 수 있고, 피스톤 또는 밸브의 교환도 쉽게 행할 수 있다.

청구항 4의 고안에 의하면 연결관의 길이를 실린더의 길이방향치수보다 크게하였으므로, 연결관을 떼내는 것만으로 실린더를 기울이거나 함이 없이 확실하게 떼낼 수 있다.

청구항 5의 고안에 의하면 급기호스가 가용성이므로 충격에 대한 내구성은 한층 향상된다.

청구항 6의 고안에 의하면 충전구멍을 실린더의 폐쇄반에 설치하였으므로 실린더부분의 조립이 용이하며, 청구항 7의 고안에 의하면 실린더의 단부에 고리형상밸브시트를 부착하였으므로 실린더의 기밀성이 향상된다.

Claims (7)

1. 기체의 토출구를 가지는 탱크내에 상기 토출구에 향하게하여 실린더가 부착되고, 상기 실린더의 기단은 상기 토출구에 개구하며 기단부 둘레벽에는 연통구가 형성되는 동시에 선단은 폐쇄되며, 상기 실린더에 상기 토출구 및 연통구를 폐쇄하는 피스톤이 장착되며, 이 피스톤의 하부 둘레벽에는 계단부가 형성되고, 상기 실린더의 선단을 폐쇄하는 폐쇄반에 급기구멍이 형성되고, 상기 급기구멍에 상기 탱크외의 고압기체 발생장치에 접속되는 급기호스의 선단이 부착되며, 상기 급기호스에는 외부방출구를 가지는 3방향밸브가 끼워 장착되고, 상기 실린더 상부에 충전구멍이 형성되며, 이 충전구멍에는 실린더내의 압력이 일정치 이상으로 된 경우에 실린더내의 기체를 실린더외로 유출시키는 밸브가 부착된 것을 특징으로 하는 고압기체 토출장치.
2. 제1항에 있어서, 기체의 토출구는 탱크의 바닥부에 설치되는 동시에 실린더의 연통구 하부 가장자리는 탱크 바닥과의 높이 이하로 된 것을 특징으로 하는 고압기체 토출장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 실린더는 기단에 걸림플랜지를 가지며, 이 걸림플랜지가 탱크외측의 토출구 둘레 가장자리에 형성된 걸림계단부에 걸리는 동시에 상기 탱크의 외측에 고정된 연결관의 고정플랜지로 끼워붙여진 것을 특징으로 하는 고압기체 토출장치.
4. 제3항에 있어서, 연결관의 길이는 실린더의 길이방향 치수보다 크게한 것을 특징으로 하는 고압기체 토출장치.
5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 탱크내에 배열설치된 급기호스는 가요성호스로 된 것을 특징으로 하는 고압기체 토출장치.
6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 충전구멍은 실린더의 폐쇄반에 설치된 것을 특징으로 하는 고압기체 토출장치.
7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 실린더의 기단부 안쪽에는 피스톤 받이로 되는 고리형상의 밸브시트가 부착된 것을 특징으로 하는 고압기체 토출장치.