KR200263049Y1 - 볼텍스 튜브를 이용한 가스분리장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 무거운 분말과 상대적으로 가벼운 수증기를 볼텍스 튜브의 이론을 이용하여 분리시킴으로써, 분말에 함유된 수분을 신속하게 제거하기 위한 것이다. 이러한 목적의 본 고안은, 상단부와 하단부가 폐쇄된 직립의 통체(100)와, 통체(100)의 내부에 위치하는 하단에 반경이 확장된 제 1확장입구(112)를 갖는 제 1배기관(110)과, 하단부의 반경이 상단부의 반경에 비해 좁게 형성된 제 1깔때기관(140)과, 가온공기를 송풍시키는 가온공기 송풍장치(170)와, 제 1깔때기관(140)의 상부영역에 해당되는 통체(100)내에 접선에 대하여 25~35°로 설치되어 제 1공급관(172)을 통하여 가온공기 송풍장치(170)로부터 공급된 가온 공기를 분사하는 제 1분사노즐(180)과, 가온공기 송풍장치(170)로부터 제 1깔때기관(140)의 하단입구로 가온공기를 공급하는 제 2공급관(174)으로 이루어진 볼텍스 튜브를 이용한 가스분리장치로서, 분말(300)이 가온공기에 의해 통체(100)의 내주면을 따라 회전하는 동안 분말(300)에 포함된 수분이 중심부로 이탈되므로, 분말(300)에 함유된 수분을 신속하게 제거하여 건조시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

볼텍스 튜브를 이용한 가스분리장치{GAS SEPARATION APPARATUS USING VORTEX TUBE}

본 고안은 볼텍스 튜브를 이용한 가스분리장치에 관한 것으로, 특히 무거운 분말과 상대적으로 가벼운 수증기를 볼텍스 튜브의 이론을 이용하여 분리시킴으로써, 분말에 함유된 수분을 신속하게 제거하기 위한 것이다.

예로부터 벼, 보리, 조, 콩 등의 알곡을 바람과 햇볕에 널어서 자연건조시키거나, 사일로 등에 농산물을 담고 사일로 내의 공기를 팬으로 흡입하여 인공건조시켰다. 그리고 건조된 농산물을 다시 분말화하여 음식을 제조하게 된다.

이와 같은 종래의 농산물 건조방법은 추수한 대용량의 농산물을 며칠에 걸쳐 서서히 건조시게 되므로 농산물의 건조시까지 장시간이 필요하게 되는 문제점이 있었다.

본 고안은 상기와 같은 점에 착안하여 안출한 것으로, 본 고안의 목적은 무거운 분말과 상대적으로 가벼운 수증기를 볼텍스 튜브의 이론을 이용하여 분리시킴으로써, 분말에 함유된 수분을 신속하게 제거하기 위한 것이다.

도 1은 본 고안의 일실시예에 따른 볼텍스 튜브를 이용한 가스분리장치의 개략적인 단면도.

도 2는 도 1에 도시한 드라잉 머신의 사용상태 단면도.

도 3은 도 2에 도시한 드라잉 머신의 평단면도.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

100: 본체 102: 투입구

104: 배출구 110: 제 1배기관

112: 제 1확장입구 120: 제 2배기관

122: 제 2확장입구 130: 제 3배기관

132: 제 3확장입구 140: 제 1깔때기관

150: 제 2깔때기관 160: 제 3깔때기관

170: 가온공기 송풍장치 172: 제 1공급관

174: 제 2공급관 180: 제 1분사노즐

190: 제 2분사노즐 200: 제 3분사노즐

300: 분말 302: 수증기

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안은, 상부 영역에 투입구를 갖고 하부 영역에 배출구를 가지며, 상단부와 하단부가 폐쇄된 직립의 통체; 상기 통체의 상단에 외부로 연통되게 설치되고, 상기 통체의 내부에 위치하는 하단에 반경이확장된 제 1확장입구를 갖는 제 1배기관; 하단부의 반경이 상단부의 반경에 비해 좁게 형성되고, 상기 상단부는 상기 제 1확장입구의 외주영역에서 상기 통체의 내주면에 고정된 제 1깔때기관; 가온공기를 송풍시키는 가온공기 송풍장치; 상기 제 1깔때기관의 상부영역에 해당되는 상기 통체내에 접선에 대하여 25~35°로 설치된 제 1분사노즐; 상기 가온공기 송풍장치로부터 제 1분사노즐에 가온공기를 공급하는 제 1공급관; 및 상기 가온공기 송풍장치로부터 상기 제 1깔때기관의 하단입구로 가온공기를 공급하는 제 2공급관;을 포함하는 볼텍스 튜브를 이용한 가스분리장치을 제공한다.

이하에서는 본 고안의 구성 및 작용을 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 실시예에 따른 볼텍스 튜브를 이용한 가스분리장치의 개략적인 단면도이고, 도 2는 도 1에 도시한 드라잉 머신의 사용상태 단면도이며, 도 3은 도 2에 도시한 드라잉 머신의 평단면도이다.

먼저 본 고안에 따른 턴테이블의 구성을 설명한다.

본 실시예는 농산물을 건조시키지 않은 상태에서 먼저 분말화한 다음 건조시키는 장치이다.

이 도면에 도시한 바와 같이, 상부 영역에 투입구(102)를 갖고 하부 영역에 배출구(104)를 가지며, 상단부와 하단부가 폐쇄된 직립의 통체(100); 통체(100)의 상단에 외부로 연통되게 설치되고, 통체(100)의 내부에 위치하는 하단에 반경이 확장된 제 1확장입구(112)를 갖는 제 1배기관(110); 하단부의 반경이 상단부의 반경에 비해 좁게 형성되고, 상단부는 제 1확장입구(112)의 외주영역에서 통체(100)의내주면에 고정된 제 1깔때기관(140); 가온공기를 송풍시키는 가온공기 송풍장치(170); 제 1깔때기관(140)의 상부영역에 해당되는 통체(100)내에 접선에 대하여 25~35°로 설치된 제 1분사노즐(180); 가온공기 송풍장치(170)로부터 제 1분사노즐(180)에 가온공기를 공급하는 제 1공급관(172); 및 가온공기 송풍장치(170)로부터 제 1깔때기관(140)의 하단입구로 가온공기를 공급하는 제 2공급관(174);으로 이루어진다.

그리고, 제 1배기관(110)과 동일한 형상으로 이루어지고, 통체(100)의 내부에서 제 1배기관(110)의 제 1확장입구(112)에 상단부가 위치된 제 2배기관(120); 제 1배기관(110)과 동일한 형상으로 이루어지고, 통체(100)의 내부에서 제 2배기관(120)의 제 2확장입구(122)에 상단부가 위치된 제 3배기관(130); 제 1깔때기관(140)과 동일한 형상으로 이루어지고, 상단부가 제 2배기관(120)의 제 2확장입구(122)의 외주영역에서 통체(100)의 내주면에 고정된 제 2깔때기관(150); 제 1깔때기관(140)과 동일한 형상으로 이루어지고, 상단부가 제 3배기관(130)의 제 3확장입구(132)의 외주영역에서 통체(100)의 내주면에 고정된 제 3깔때기관(160); 제 1깔때기관(140)의 상단부와 제 2깔때기관(150)의 상단부 사이의 영역에서 통체(100)내에 접선에 대하여 25~35°로 설치되어 제 1공급관(172)에 연결된 제 2분사노즐(190); 및 제 2깔때기관(150)의 상단부와 제 3깔때기관(160)의 상단부 사이의 영역에서 통체(100)내에 접선에 대하여 25~35°로 설치되어 제 1공급관(172)에 연결된 제 3분사노즐(200);을 구비한다.

이러한 배기관과 깔때기관 및 분사노즐의 수는 본 실시예와 같이 3개로 하는것이 적당하나, 필요에 따라서 줄이거나 늘리는 것이 가능하다.

상기 제 2공급관(174)은 제 3깔때기관(160)의 하단 입구로부터 제 3확장입구(132)의 내부영역까지 형성된다.

그리고 가온공기 송풍장치(170)는, 제 1공급관(172)으로 제 2공급관(174)에 비해 상대적으로 높은 압력의 가온공기를 공급한다.

이하에서는 상기와 같은 구성으로 된 가스분리장치의 작용을 설명한다.

먼저, 가온공기 송풍장치(170)를 가동하여 제 1공급관(172)으로 통하여 제 1분사노즐(180), 제 2분사노즐(190), 제 3분사노즐(200)로 고속의 가온공기를 공급한다. 그리고 제 2공급관(174)을 통하여 제 3깔때기관(160)의 하단으로 저속의 가온공기를 공급한다.

그리고 건조시키고자 하는 벼, 보리, 조, 콩 등의 알곡 분말(300)을 선택하여 투입구(102)로 공급한다. 투입구(102)로 공급된 분말(300)은 통체(100)의 상부 상단으로부터 투하된다.

제 1분사노즐(180)은 가온공기를 분사하여 통체(100) 내부의 공기를 회전시키게 된다. 이때 통체(100)의 내부로 투하되는 분말(300)은 제 1분사노즐(180)로부터 분사되는 가온공기에 의해 통체(100)의 내주면을 따라 회전하게 되는데, 분말(300)의 입자는 질량이 무거우므로 원심력에 의해 가장자리로 밀려나서 돌면서 자중에 의해 하강하게 된다. 따라서 제 1깔때기관(140)의 내주면을 따라서 회전하며 하강하게 된다.

그리고 분말(300)에 포함된 수증기(302)는 가온공기의 열에 의해 분말로부터이탈되고, 질량이 가벼우므로 분말(300) 보다 상대적으로 적은 원심력을 받게 되므로 통체(100)의 중심부에 위치하게 된다. 이러한 수증기(302)는 제 1배기관(110)의 제 1확장입구(112)를 통해 유입되고 제 2공급관(174)을 통해 상승하는 상승기류를 따라 외부로 배출된다.

한편, 제 1깔때기관(140)의 내주면을 따라 하강한 분말(300)은 다시 제 2배기관(120)의 제 2확장입구(122)의 외주면을 따라 하강하게 된다. 그리고 제 2분사노즐(190) 역시 가온공기를 분사하여 통체(100) 내부의 공기를 계속하여 회전시킨다. 따라서 제 1깔때기관(140)을 통과한 분말(300) 또한 제 2분사노즐(190)로부터 분사되는 가온공기에 의해 통체(100)의 내부를 회전하게 된다.

이때에도 분말(300)의 입자는 질량이 무거우므로 원심력에 의해 가장자리로 밀려나서 돌면서 자중에 의해 제 2깔때기관(150)의 내주면을 따라서 회전하며 하강하게 된다.

그리고 분말(300)에 포함된 수증기(302)는 가온공기의 열에 의해 분리되고, 질량이 가벼우므로 원심력을 덜받게 되어 통체(100)의 중심부에 위치하여 제 2배기관(120)의 제 2확장입구(122)를 통해 유입되고, 제 2공급관(174)을 통해 상승하는 상승기류를 따라 외부로 배출된다.

또한, 제 2깔때기관(150)의 내주면을 따라 하강한 분말(300)은 다시 제 3배기관(130)의 제 3확장입구(132)의 외주면을 따라 하강하게 된다. 그리고 제 3분사노즐(200) 역시 가온공기를 분사하여 통체(100) 내부의 공기를 계속하여 회전시킨다. 따라서 제 2깔때기관(150)을 통과한 분말(300) 또한 제 3분사노즐(200)로부터분사되는 가온공기에 의해 통체(100)의 내부를 회전하게 된다.

이때에도 분말(300)의 입자는 가온공기의 열에 의해 분리되고, 질량이 무거우므로 원심력에 의해 가장자리로 밀려나서 돌면서 자중에 의해 제 3깔때기관(160)의 내주면을 따라서 회전하며 하강하게 되어 통체(100)의 바닥에 쌓이게 된다.

그리고 분말(300)에 포함된 수증기(302)나 수분은 통체(100)의 중심부에 위치하여 제 3배기관(130)의 제 3확장입구(132)를 통해 유입되고 제 2공급관(174)을 통해 상승하는 상승기류를 따라 외부로 배출된다.

한편, 통체(100)의 바닥에 쌓인 분말(300)은 배출구(104)를 통하여 배출된다.

이와 같이 투입구(102)로 공급된 분말(300)이 가온공기에 의해 회전하며 제 1깔때기관(140)과 제 2깔때기관(150)과 제 2깔때기관(150)을 거치면서 하강하는 동안, 분말(300)에 포함된 수증기(302)가 이탈하게 된다. 분말(300)은 자중에 의해 바로 하강하지 않고 회전하며 서서히 하강하므로, 가온공기에 의해 서서히 건조된다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 고안은, 상단부와 하단부가 폐쇄된 직립의 통체(100)와, 통체(100)의 내부에 위치하는 하단에 반경이 확장된 제 1확장입구(112)를 갖는 제 1배기관(110)과, 하단부의 반경이 상단부의 반경에 비해 좁게 형성된 제 1깔때기관(140)과, 가온공기를 송풍시키는 가온공기 송풍장치(170)와, 제 1깔때기관(140)의 상부영역에 해당되는 통체(100)내에 접선에 대하여 25~35°로 설치되어 제 1공급관(172)을 통하여 가온공기 송풍장치(170)로부터 공급된 가온 공기를 분사하는 제 1분사노즐(180)과, 가온공기 송풍장치(170)로부터 제 1깔때기관(140)의 하단입구로 가온공기를 공급하는 제 2공급관(174)으로 이루어진 볼텍스 튜브를 이용한 가스분리장치로서, 분말(300)이 가온공기에 의해 통체(100)의 내주면을 따라 회전하는 동안 분말(300)에 포함된 수증기(302)가 중심부로 이탈되므로, 분말(300)에 함유된 수증기(302)를 신속하게 제거하여 건조시킬 수 있는 효과가 있다.

이상에서는 본 고안을 하나의 실시예로써 설명하였으나, 본 고안은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 실용신안등록청구범위에서 청구하는 본 고안의 요지를 벗어남이 없이 당해 고안이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형이 가능할 것이다.

Claims (3)

1. 상부 영역에 투입구(102)를 갖고 하부 영역에 배출구(104)를 가지며, 상단부와 하단부가 폐쇄된 직립의 통체(100);

   상기 통체(100)의 상단에 외부로 연통되게 설치되고, 상기 통체(100)의 내부에 위치하는 하단에 반경이 확장된 제 1확장입구(112)를 갖는 제 1배기관(110);

   하단부의 반경이 상단부의 반경에 비해 좁게 형성되고, 상기 상단부는 상기 제 1확장입구(112)의 외주영역에서 상기 통체(100)의 내주면에 고정된 제 1깔때기관(140);

   가온공기를 송풍시키는 가온공기 송풍장치(170);

   상기 제 1깔때기관(140)의 상부영역에 해당되는 상기 통체(100)내에 접선에 대하여 25~35°로 설치된 제 1분사노즐(180);

   상기 가온공기 송풍장치(170)로부터 제 1분사노즐(180)에 가온공기를 공급하는 제 1공급관(172); 및

   상기 가온공기 송풍장치(170)로부터 상기 제 1깔때기관(140)의 하단입구로 가온공기를 공급하는 제 2공급관(174);을 포함하는 것을 특징으로 하는 볼텍스 튜브를 이용한 가스분리장치.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 제 1배기관(110)과 동일한 형상으로 이루어지고, 상기 통체(100)의 내부에서 상기 제 1배기관(110)의 상기 제 1확장입구(112)에 상단부가 위치된 제 2배기관(120);

   상기 제 1배기관(110)과 동일한 형상으로 이루어지고, 상기 통체(100)의 내부에서 상기 제 2배기관(120)의 상기 제 2확장입구(122)에 상단부가 위치된 제 3배기관(130);

   상기 제 1깔때기관(140)과 동일한 형상으로 이루어지고, 상단부가 상기 제 2배기관(120)의 제 2확장입구(122)의 외주영역에서 상기 통체(100)의 내주면에 고정된 제 2깔때기관(150);

   상기 제 1깔때기관(140)과 동일한 형상으로 이루어지고, 상단부가 상기 제 3배기관(130)의 제 3확장입구(132)의 외주영역에서 상기 통체(100)의 내주면에 고정된 제 3깔때기관(160);

   상기 제 1깔때기관(140)의 상단부와 상기 제 2깔때기관(150)의 상단부 사이의 영역에서 상기 통체(100)내에 접선에 대하여 25~35°로 설치되어 상기 제 1공급관(172)에 연결된 제 2분사노즐(190); 및

   상기 제 2깔때기관(150)의 상단부와 상기 제 3깔때기관(160)의 상단부 사이의 영역에서 상기 통체(100)내에 접선에 대하여 25~35°로 설치되어 상기 제 1공급관(172)에 연결된 제 3분사노즐(200);을 더 포함하고,

   상기 제 2공급관(174)은 상기 제 3깔때기관(160)의 하단 입구로부터 상기 제 3확장입구(132)의 내부영역까지 형성된 것을 특징으로 하는 볼텍스 튜브를 이용한 가스분리장치.
3. 청구항 1에 있어서, 상기 가온공기 송풍장치(170)는, 상기 제 1공급관(172)으로 제 2공급관(174)에 비해 상대적으로 높은 압력의 가온공기를 공급하는 것을 특징으로 하는 볼텍스 튜브를 이용한 가스분리장치.