KR200179227Y1 - 분쇄시스템의 분급장치 - Google Patents

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Abstract

본 고안은 하강하는 입자와 상승하는 미분의 이동 경로가 분리되도록 1차분급실의 내부에 분리부재를 구성하고, 상기 1차분급실의 하부에 제2유입구를 통해 유입되는 공기가 균형있게 배분되어 2차분급실의 상부에서 충돌하지 않고 상승하도록 안내하는 안내부재를 구성하며, 제1유입구와 제2유입구를 통해 유입되는 공기의 회전력을 증대시키고 압력손실을 줄일 수 있도록 1,2차분급실을 나선형으로 구성하여 분급실의 상부로 유입된 입자 및 공기와 분급실의 하부로 유입되어 상승하는 공기가 충돌하는 현상을 방지하고, 분급실 내부의 회전력을 강화시켜 압력의 손실을 줄이고 입자의 부유시간을 길게 하여 조분과 미분의 분리가 신속하고 원활하게 이루어지도록 함으로서, 분급 효율을 극대화 할 수 있는 분쇄시스템의 분급장치에 관한 것이다.

Description

분쇄시스템의 분급장치{centrifugal classifier in crusher system}
본 고안은 분쇄기에서 분쇄된 조분과 미분을 분리하는 분쇄 시스템의 분급장치에 관한 것이다.
일반적으로 분쇄 시스템은 무기질사료나 유기질비료에 첨가되는 각종 곡물, 또는 식품, 약품 등을 미분의 상태로 분쇄하여 저장하고, 분진을 집진시키는 시스템이다.
이러한 분쇄 시스템은, 도 1에 도시된 바와 같이 스크류 컨베이어(10)를 통하여 이송된 분쇄 대상물이 분쇄기(20)로 유입되고, 분쇄기(20)로 유입된 분쇄 대상물은 상향으로 고르게 비산되어 링기어측으로 넓게 확산된 후 고속으로 회전하는 임펠러에 의해 외부 공기가 유입되어 임펠러 날개와 링 기어의 톱날 사이에서 심한 공기 와류가 발생된다. 이때 분쇄매체끼리 충돌하여 분쇄되는 자기분쇄와 새로운 원료가 차례로 자유롭게 분쇄되는 자유분쇄가 이루어지고, 작아진 입자들은 링기어 틈새로 배출되면서 지속적인 충돌이 발생한다. 그리고 링기어의 하단부에 도달한 분쇄물은 충분히 분쇄되어 하부케이싱으로 떨어져 상기와 동일한 과정에 의해 2차 분쇄되어 과립형상의 미세분말을 제공받게 된다.
상기 분쇄기(20)에서 분쇄되어 배출되는 분말을 미크론(microne)급의 미분으로 분급시키는 분급기(30)로 유입된다. 분급기(30)는 모터(34)에 연결된 임펠러(35)가 분급 정도에 따라 속도가 변환되어 회전하고, 분쇄기(20)에서 나오는 입자는 일정한 량의 공기를 동반하게 됨으로서, 회전하는 임펠러(35)와 입자에 주어진 원심력의 작용으로 미립자에 가해지는 힘이 작아 희망하는 미립자는 분급기(30)내에서 상승하는 공기를 타고 동반하여 임펠러(35)를 통해 포집기(40)측으로 배출된다. 한편 임펠러(35)는 축에 지지되어 모터(34)에 의해 구동되며, 분급점의 변경은 주로 임펠러(35)의 회전수 증감으로 조절한다. 또한 상기 분급기(30)에서 하부로 낙하하는 조분은 스크류 컨베이어(10)에 안내되어 분쇄기(20)로 리사이클(recycle)된다.
그리고 상기 분급기(30)에서 배출된 미분은 포집기(40)로 유입되어 중력에 의해 입자가 회전 침강하는 현상 및 그 작용에 의하여 포집되며, 포집된 미분은 로터리 밸브(50)를 경유하여 저장조(60)에 저장되고, 분진은 집진기(70)에 수집된다.
그런데 상기와 같이 구성된 분쇄 시스템에 있어서, 종래의 분급기는, 도 2에 도시된 바와 같이 제1유입구(312)를 통해 하강하고 있던 입자가 제2유입구(322)를 통해 유입된 공기의 압력에 의하여 상승하여 임펠러(35)에 도달하는 과정에서 하강하는 입자 및 공기와 상승하는 공기가 충돌하는 현상이 발생하여 분급 효율을 저하시킨다.
또한 1차분급실(31)이 상부는 넓고 하부가 좁은 상광하협의 형상으로 구성되어 좁은 하부가 2차분급실(32)의 상단부에 뾰족하게 삽입되어 연결됨으로서, 제2유입구(322)를 통하여 하부로 유입되는 기류가 편중되어 일시에 상승할 때 1차분급실(31)에서 하강하는 입자와 2차분급실(32)의 상단에서 충돌하는 현상이 발생하여 임펠러(35)의 부근까지 불균형하게 도달한다. 따라서 2차분급실(32)에서 하부로 배출되어야 할 조분이 미분과 함께 임펠러(35)의 중앙으로 상승하여 분급 효율을 저하시킬 뿐만 아니라 흡인식 폐회로의 특성상 분급실 내부의 회전력이 약하여 압력의 손실이 크고 입자의 부유시간이 짧아 조분과 미분의 분리가 원활하게 이루어지지 않는 문제점이 있다.
본 고안은 상술한 바와 같은 종래의 제반 결함을 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적은 분급실의 상부로 유입된 입자 및 공기와 분급실의 하부로 유입되어 상승하는 공기가 충돌하는 현상을 방지하고, 분급실 내부의 회전력을 강화시켜 압력의 손실을 줄이고 입자의 부유시간을 길게 하여 조분과 미분의 분리가 신속하고 원활하게 이루어지도록 함으로서, 분급 효율을 극대화 할 수 있도록 하는 분쇄시스템의 분급장치를 제공함에 있다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 고안은, 하강하는 입자와 상승하는 미분의 이동 경로가 분리되도록 1차분급실의 내부에 분리부재를 구성하고, 1차분급실의 하부에는 제2유입구를 통해 유입되는 공기가 균형있게 배분되어 2차분급실의 상부에서 충돌하지 않고 상승하도록 안내하는 안내부재를 구성한 것을 특징으로 하는 것이다.
도 1은 종래 분급장치가 설치된 분쇄시스템의 개략 구성도
도 2는 종래 분급장치의 단면도
도 3은 본 고안이 분급장치가 설치된 분쇄시스템의 개략 구성도
도 4는 본 고안 분급장치의 단면도
도 5는 본 고안 분리부재의 평단면도
도 6는 본 고안 안내부재의 사시도
＜도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10: 스크류 컨베이어 20: 분쇄기
30: 분급기 31: 1차분급실
32: 2차분급실 33: 상부케이싱
34: 모터 35: 임펠러
36: 분리부재 37: 안내부재
40: 포집기 60: 저장조
이하 첨부된 도면에 의거하여 본 고안 일 실시예의 구성을 상세히 설명한다.
본 고안이 적용되는 분쇄 시스템은, 스크류를 회전시켜 분쇄 대상물을 이송시키도록 구성되는 스크류 컨베이어(10)와; 상기 스크류 컨베이어(10)를 통하여 이송된 분쇄 대상물을 분쇄하도록 구성되는 분쇄기(20)와; 상기 분쇄기(20)에서 분쇄되어 배출되는 분말을 미분으로 분급시키도록 구성되는 분급기(30)와; 상기 분급기(30)에서 배출된 미분을 포집하도록 구성되는 포집기(40)와; 상기 포집기(40)의 하부에 중력에 의해 정량 낙하되어 공급되는 분집체를 아래로 배출시키며 하부에서 상부로 공기가 역류하는 현상을 방지하도록 구성된 로터리 밸브(50)와; 상기 포집기(40)와 로터리 밸브(50)의 하부에는 포집된 분립체를 저장하고 저장된 분립체를 선택적으로 토출시키도록 구성된 저장조(60)와; 상기 포집기(40)의 상부에 연결되어 분쇄 과정에서 발생한 분진을 수집하여 처리하도록 구성된 집진기(70)로 이루어진다.
그리고 상기 분쇄 시스템에 있어 분급기(30)는, 통상에서와 같이 분쇄기에서 분쇄된 입자와 1차 공기가 유입되는 제1유입구(371)를 구비한 1차가이드베인(311)이 구성되고, 상기 1차가이드베인(311)의 하부에 1차분급실(31)이 연결되며, 1차분급실(31)의 하부에 2차공기가 유입되는 제2유입구(322)를 구비한 2차가이드베인(321)이 구성되고, 상기 2차가이드베인(321)의 하부에 2차분급실(32)이 연결되고, 상기 1차가이드베인(31)의 상부에 미립자를 포집기(40)측으로 배출시키도록 일측이 연통된 상부케이싱(33)이 연결되며, 상부케이싱(33)의 일측에는 모터(34)가 설치되고, 상기 1차가이드베인(311)의 내부 중심에는 상기 모터(34)에 축으로 연결되어 회전하는 임펠러(35)가 장착된다.
이러한 분급기(30)에 있어서 본 고안은, 하강하는 입자와 상승하는 미분의 이동 경로가 분리되도록 1차분급실(31)의 내부에 분리부재(36)를 구성하고, 1차분급실(31)의 하부에는 제2유입구(322)를 통해 유입되는 공기가 2차분급실(32)의 상부에서 충돌하지 않고 균형있게 배분되어 2차분급실(32)의 상부에서 충돌하지 않고 상승하도록 안내하는 안내부재(37)를 구성하여 이루어지는 것으로, 이를 좀더 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
상기 분리부재(36)는, 1차분급실(31)의 케이싱 내측면과 일정한 간격이 유지되는 직경으로 상부는 넓고 하부가 좁으며, 상단은 1차가이드베인(311)과 연통하도록 도 5에 도시된 바와 같이 다수의 리브(361)가 방사상으로 연결되고, 하부가 2차가이드베인(321)의 상부와 근접하고, 하부 둘레가 외향으로 만곡되게 절곡된다.
상기 안내부재(37)는, 도 6에 도시된 바와 같이 1차분급실(31)의 케이싱 하단을 수용할 수 있는 직경의 제1안내공(371a)이 중앙에 관통된 상판(371)이 구비되고, 상판(371)과 일정 거리 이격된 하부에 외경이 상판(371)과 동일하고 상기 제1안내공(371a)보다 작은 직경으로 제2안내공(372a)이 중앙에 관통된 하판(372)이 구비되며, 상판(371)과 하판(372)의 사이에 상`하판(371)(372)의 외경과 외측면이 일치하고 제1안내공(371a)과 제2안내공(372a)의 원주와 내측면이 일치하도록 형성된 격판(373)이 방사상으로 일정 간격 이격되게 개재되어 상부가 넓고 하부는 좁은 분급공간(374)을 형성시킨다. 이러한 안내부재(37)는 1차분급실(31)의 케이싱 하부에 제1안내공(371a)이 일치하도록 결합되어 2차가이드베인(321)내에 수용되도록 설치된다.
다음은 상기와 같이 구성된 본 고안의 작용을 설명한다.
통상에서와 같이 스크류 컨베이어(10)를 통하여 이송된 분쇄 대상물은 분쇄기(20)로 유입되어 링기어측으로 넓게 확산된 후 고속회전하는 임펠러에 의해 외부 공기가 유입되고, 임펠러 날개와 링 기어의 톱날 사이에서 심한 공기 와류가 발생된다. 이때 분쇄매체끼리 충돌하여 분쇄되는 자기분쇄와 새로운 원료가 차례로 자유롭게 분쇄되는 자유분쇄가 이루어지고, 작아진 입자들은 링기어 틈새로 배출되면서 지속적인 충돌이 발생한다. 그리고 링기어의 하단부에 도달한 분쇄물은 충분히 분쇄되어 하부케이싱으로 떨어져 상기와 동일한 과정에 의해 2차 분쇄되어 과립형상의 미세분말을 제공받게 된다.
상기 분쇄기(20)에서 분쇄되어 배출된 입자는 분급기(30)의 제1유입구(371)를 통해 1차가이드베인(311)으로 유입되고, 유입된 입자 중에서 일부의 미분은 모터(34)에 의해 고속으로 회전하는 임펠러(35)의 내측으로 유입되어 상부케이싱(33)의 배출구(331)으로 배출되며, 고속으로 회전하는 임펠러(35)의 원심력에 의해 조분과 나머지 미분은 분리부재(36)의 외측과 1차분급실(31) 케이싱 사이에 형성된 제1통로(362) 측으로 모여 하강한다.
그리고 상기 제1통로(362)를 경유하여 나머지 조분과 미분이 하강하는 과정에서 제2유입구(322)로 유입된 공기는 2차가이드베인(321)의 나선을 따라 중심으로 이동하여 1차분급실(31)의 하부에 연결된 안내부재(37)의 각 격판(373) 사이에 형성된 틈으로 일정하게 배분되어 균형있게 유입된다.
이렇게 안내부재(37)의 내측 분급공간(374)으로 유입된 공기는 분리부재(36)의 제1통로(362)에서 하강한 미분을 역류시키고, 이렇게 역류된 미분은 분리부재(36)에 의해 내측에 형성된 제2통로(363)를 경유하여 1차가이드베인(311)으로 상승되며, 상승한 미분은 제1유입구(312)로 유입된 일부의 미분과 합류하여 임펠러(35)의 내측으로 흡입되어 상부케이싱(33)의 배출구(331)로 배출된다.
한편 안내부재(37)의 내측 분급공간(374)에서 역류되지 않은 입도가 큰 조분은 중력에 의해 2차분급실(32)의 하부로 하강하고, 하강한 조분은 스크류 컨베이어(10)에 안내되어 분쇄기(20)에서 다시 분쇄된다.
따라서 분리부재(36)에 의해 외측에 형성된 제1통로(362)와 내측에 형성된 제2통로(363)에 의해 하강하는 조분 및 미분과, 상승하는 미분의 이동 경로가 각각 분리되고, 안내부재(37)에 의해 제2유입구(322)를 통해 유입되는 공기가 상호 충돌하지 않고 일정하게 배분되어 균형있게 상승하도록 안내함으로서, 분급실의 상부로 유입된 입자 및 공기와 분급실의 하부로 유입되어 상승하는 공기가 충돌하는 현상을 방지하고, 분급실 내부의 회전력을 강화시켜 압력의 손실을 줄이고 입자의 부유시간을 길게 하여 조분과 미분의 분리가 신속하고 원활하게 이루어진다.
그리고 상기 분급기(30)의 배출구(331)를 통해 배출된 미분은 포집기(40)로 유입되어 중력에 의해 입자가 회전 침강하는 현상 및 그 작용에 의하여 포집되며, 포집된 미분은 로터리 밸브(50)를 경유하면서 중력에 의해 정량 낙하되어 저장조(60)로 배출된다.
한편 포집기(40)의 상부로 상승한 분진은 집진기(70)로 배출되어 여과된 후 순순한 공기만 외부로 배기된다.
이상에서와 같이 본 고안은 하강하는 입자와 상승하는 미분의 이동 경로가 분리되도록 1차분급실의 내부에 분리부재를 구성하고, 1차분급실의 하부에 제2유입구를 통해 유입되는 공기가 균형있게 배분되어 2차분급실 상부에서 충돌하지 않고 상승하도록 안내하는 안내부재를 구성하여 분급실의 상부로 유입된 입자 및 공기와 분급실의 하부로 유입되어 상승하는 공기가 충돌하는 현상을 방지하고, 분급실 내부의 회전력을 강화시켜 압력의 손실을 줄이고 입자의 부유시간을 길게 하여 조분과 미분의 분리가 신속하고 원활하게 이루어지도록 함으로서, 분급 효율을 극대화 할 수 있다.

Claims (3)

  1. 분쇄된 입자와 1차 공기가 유입되는 제1유입구(371)가 일측으로 연통된 1차가이드베인(311)을 상부에 구비한 1차분급실(31)이 구성되고, 상기 1차분급실(31)의 하부에 2차공기가 유입되는 제2유입구(322)가 일측으로 연통된 2차가이드베인(321)을 상부에 구비한 2차분급실(32)이 구성된 분쇄시스템의 분급기에 있어서,
    상기 제1유입구(312)로 유입되어 하강하는 입자와 상승하는 미분의 이동 경로를 외측과 내측으로 분리하는 분리부재(36)를 1차분급실(31)의 내부에 구성하고, 상기 제2유입구(322)를 통해 유입되는 공기가 2차분급실(32)의 상부에서 충돌하지 않고 균형있게 배분되어 상승하도록 안내하는 안내부재(37)를 1차분급실(31)의 하부에 구성함을 특징으로 하는 분쇄시스템의 분급기.
  2. 제1항에 있어서 분리부재(36)는,
    1차분급실(31)의 케이싱 내측면과 일정한 간격이 유지되는 직경으로 상부는 넓고 하부가 좁으며, 상부가 1차가이드베인(311)과 연통하도록 다수의 리브(361)로 연결되고, 하부가 2차가이드베인(321)의 상부와 근접되어 둘레가 외향으로 만곡되게 절곡된 것을 특징으로 하는 분쇄시스템의 분급기.
  3. 제1항에 있어서 안내부재(37)는,
    1차분급실(31)의 케이싱 하단을 수용할 수 있는 직경의 제1안내공(371a)이 중앙에 관통된 상판(371)이 구비되고, 상판(371)과 일정 거리 이격된 하부에 외경이 상판(371)과 동일하고 제1안내공(371a)보다 작은 직경으로 제2안내공(372a)이 중앙에 관통된 하판(372)이 구비되며, 상판(371)과 하판(372)의 사이에 상`하판(371)(372)의 외경과 외측면이 일치하고 제1안내공(371a)과 제2안내공(372a)의 원주와 내측면이 일치하는 격판(373)이 방사상으로 일정 간격 이격되게 개재된 것을 특징으로 하는 분쇄시스템의 분급기.
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