KR200312572Y1 - 원심분리기의 스크루콘베이어 - Google Patents

Abstract

본 고안은 백킹타일을 매개로 내부식내마모타일이 설치된 원심분리기의 스크루콘베이어에 관한 것으로, 특히 내부식내마모타일이 반경방향과 축방향으로 이탈하는 것을 방지할 수 있도록 내부식내마모타일에 돌기를 형성하고 백킹타일에 홈을 형성하여 결합한 내부식내마모타일이 설치된 원심분리기의 스크루콘베이어에 관한 것이다.

본 고안에 따른 원심분리기의 스크루콘베이어는, 회전가능한 원심분리 외통 보울 내부에 수용되어 상기 보울의 길이방향의 회전축과 공통의 회전축을 가지고 회전하고, 외주에 형성된 나선형 플라이트에 용접된 백킹타일과, 상기 백킹타일에 접착용접에 의하여 고정된 내마모내부식타일을 포함하는 원심분리기의 스크루콘베이어에 있어서, 상기 내마모내부식타일과 면하는 상기 백킹타일의 상부면에는 일정깊이의 요홈이 상기 스크루콘베이어의 외주의 접선 방향으로 형성되어 있으며, 상기 백킹타일과 면하는 상기 내부식내마모타일의 하부면에는 상기 요홈에 끼워진 돌기가 형성된 것을 특징으로 한다.

Description

원심분리기의 스크루콘베이어{SCREW CONVEYOR OF CENTRIFUGE}

본 고안은 백킹타일을 매개로 내부식내마모타일이 설치된 원심분리기의 스크루콘베이어에 관한 것으로, 특히 내부식내마모 타일이 반경방향과 축방향으로 이탈하는 것을 방지할 수 있도록 내부식내마모타일에 돌기를 형성하고 백킹타일에 홈을 형성하여 결합한 내부식내마모타일이 설치된 원심분리기의 스크루콘베이어에 관한 것이다.

일반적으로 원심분리기는 원심력의 작용에 의해 성분이나 비중이 다른 물질을 분리·정제·농축 등의 기능을 구현하는 것으로, 액체 속의 고체입자를 분리하는 데 주로 사용되며, 경우에 따라서는 서로 용해하지 않는 비중이 다른 액체상태를 분리하는 데에도 사용된다. 이러한 원심분리기는 이화학 실험실, 석유화학, 하폐수처리장 등에서 널리 사용되고 있다.

종래의 원심분리기에는 도 3 내지 도 6에 도시된 것과 같이, 외통 보울(10;Bowl)과 스크루콘베이어(20)가 동심적으로 조립되어, 상기 보울(10)과 스크루콘베이어(20)가 고속으로 동일 방향으로 회전하도록 되어 있으며, 특히 기어박스를 매개로 하여 근소한 속도 차이를 가지고 회전하도록 되어 있다. 스크루콘베이어(20)의 송급구(20a)로 원수가 유입되면 비중차에 의해 무거운 고체입자는 보울(10)의 내벽으로 침전하여 스크루콘베이어(20)에 의해 이송되어 고체배출구(11)를 통해서 외부로 배출되고, 분리액은 반대편의 분리액 배출구를 통해서 배출된다.

상기 스크루콘베이어(20)의 콘베이어하우징(21)의 외주에는 나선형의 콘베이어플라이트(22;CONVEYOR FLIGHT)가 용접되어 있으며, 이 콘베이어플라이트(22)에용접된 백킹타일(23)의 상부면에 내부식내마모타일(24)이 브레이징등의 방법으로 접착용접 되어 있다.

상기와 같은 구성을 갖는 원심분리기의 스크루콘베이어에 관한 기술은 발명의 명칭이 원심분리기 장치(CENTRIFUGE APPARATUS)인 미국 특허 제3764062호의 공보에 상세히 개시되어 있다.

그러나 종래의 내부식내마모타일이 설치된 원심분리기의 스크루콘베이어는, 내부식내마모타일(24)이 백킹타일(23)의 상부면에 단순히 밀착된 상태로 접착용접 (브레이징)되어 있어서 큰 힘을 받거나 장시간 사용시 원액의 오염물질에 의하여 부식되어 쉽게 분리되는 결점이 있다.

또한 생산성을 좋게 하기 위하여 내부식내마모타일이 사용시 분리되지 않도록 강한게 접합하기 위하여 접합공정이 까다로워서 생산성이 저하되는 문제점이 있다.

본 고안은 상기와 같은 결점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 백킹타일에 내부식내마모타일이 부식등에 의하여 접착력이 약하여 지더라도 반경방향 및 축방향으로 탈락하는 것을 방지할 수 있도록 결합된 원심분리기의 스크루콘베이어를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 고안은 내마모내부식타일이 기구적으로 구속되어 접합용접 공정을 단순화 할 수 있어서 제조공정의 생산성이 향상된 원심분리기의 스크루콘베이어를 제공하는 것을 목적으로 한다.

도 1은 본 고안의 실시예가 적용된 스크루콘베이어의 원주방향 단면도로 종래 기술을 설명하는 도 6의 대응도

도 2는 본 고안의 실시예에 따른 백킹타일과 내부식내마모타일의 분해사시도

도 3은 종래 백킹타일과 내부식내마모타일이 설치된 스크루콘베이어가 장착된 원심분리기의 요부를 나타내는 단면도

도 4는 도 3의 스크루콘베이어를 나타내는 설명도

도 5는 도 4의 A방향에서 본 상세도

도 6은 도 5의 B - B선 단면도

＜도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명＞

10 보울 20 스크루 콘베이어

21 콘베이어하우징 22 콘베이어 플라이트

23 백킹타일 23a 요홈

24 내부식 내마모 타일 24a 돌기

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안에 따른 원심분리기의 스크루콘베이어는, 회전가능한 원심분리 외통 보울 내부에 수용되어 상기 보울의 길이방향의 회전축과 공통의 회전축을 가지고 회전하고, 외주에 형성된 나선형 플라이트에 용접된 백킹타일과, 상기 백킹타일에 접착용접에 의하여 고정된 내마모내부식타일을 포함하는 원심분리기의 스크루콘베이어에 있어서, 상기 내마모내부식타일과 면하는 상기 백킹타일의 상부면에는 일정깊이의 요홈이 상기 스크루콘베이어의 외주의 접선 방향으로 형성되어 있으며, 상기 백킹타일과 면하는 상기 내부식내마모타일의 하부면에는 상기 요홈에 끼워진 돌기가 형성된 것을 특징으로 한다.

본 고안에 의하면, 내부식내마모타일이 부식이나 접착용접불량에 의하여 결합이 약하게 되더라도 상기 요홈과 돌기에 의하여 반경방향으로 구속되어 백킹타일로부터 분리되지 않게 된다.

또한 본 고안에 의한 원심분리기의 스크루콘베이어는, 상기 백킹타일의 요홈은 상부면 방향으로 갈수록 단면적이 감소하는 단면 형상을 가지고 있으며, 상기 내부식내마모타일의 돌기는 하부면에서 멀어 질수록 단면적이 증가하는 단면형상을 가지고 있는 것을 특징으로 한다.

본 고안에 의하면, 내부식내마모타일이 부식이나 접착용접불량에 의하여 결합력이 약하게 되더라도 상기 요홈 및 단면의 형상에 의하여 축방향으로도 구속되어 백킹타일로 부터 분리되지 않게 된다.

또한 본 고안에 의한 원심분리기의 스크루콘베이어는, 상기 백킹타일의 요홈은 중앙부위에서 상기 회전축을 향하여 일정 각도 절곡되어 있으며, 상기 내부식내마모타일은 2개이고, 상기 백킹타일의 양측단에서 각각 상기 요홈에 끼워진 것을 특징으로 한다.

또한 본 고안에 의한 원심분리기의 스크루콘베이어는, 상기 내마모내부식타일은 세라믹으로 제조된 것을 특징으로 한다.

본 고안에 의하면, 하나의 백킹타일에 복수의 내마모내부식타일을 분리하여 결합할 수 있으므로, 하나의 내마모내부식타일을 결합할 경우 발생할 수 있는 열팽창율의 차이에 의한 파손을 방지 할 수 있게 된다.

이하에서는 첨부의 도면을 참조하여 본 고안의 일실시예를 상세히 설명한다.

도 1은 본 고안의 실시예가 적용된 스크루콘베이어의 원주방향 단면도로 종래 기술을 설명하는 도 6의 대응도이고, 도 2는 본 고안의 실시예에 따른 백킹타일과 내부식내마모타일의 분해사시도로서, 종래 기술을 설명하는 도 3 내지 도 6과 동일한 부위에는 동일한 참조부호를 붙이면서 그 설명은 생략한다.

본 실시예에 따른 원심분리기의 스크루콘베이어는, 외통 보울(10;Bowl)에 동심적으로 조립되고 고속으로 동일 방향으로 회전하나 기어박스를 매개로 하여 근소한 속도 차이를 가지고 회전하도로 외통보울(10)에 조립되어 있다. 스크루콘베이어의 외주에는 나선형(helical)의 콘베이어 플라이트(22)가 형성되어 있고, 상기 콘베이어플라이트(22)의 일면에는 복수의 백킹타일(23)이 용접되어 있다. 상기 복수의 백킹타일 각각에는 내부식내마모타일(24)이 접착용접되어 있다. 접착용접 방법은 은합금으로 브레이징하는 것이 바람직하나 이에 한정되는 것은 아니고, 접착제(adhesive bonding)나 융착접합(fusion bonding) 등의 적당한 결합력을 가도록 접합하는 것이면 어느 것이나 가능하다.

특히 본 실시예에 있어서 백킹타일과 내부식내마모타일의 결합은, 상기 백킹타일(23)의 상부면에는 일정깊이로 상기 내부식내마모타일(24)의 도브테일 (dovetail) 형상의 돌기(24a)가 끼워지도록 요홈(23a)이 형성되고, 상기 요홈(23a)은 상기 내부식내마모타일이 상부(축방향)로 빠지는 것을 방지하도록 단면이 쐐기형상이 되도록 테이퍼 진 일정한 경사각(θ)을 가진 것을 특징으로 한다. 즉, 본 실시예에 의한 원심분리기의 스크루콘베이어는, 상기 백킹타일의 요홈은 상부면 방향으로 갈수록 단면적이 감소하는 단면 형상을 가지고 있으며, 상기 내부식내마모타일의 돌기는 하부면에서 멀어 질수록 단면적이 증가하는 단면형상을 가지고 있다. 따라서, 내부식내마모타일이 부식이나 접착용접불량에 의하여 결합력이 약하게 되더라도 상기 요홈 및 단면의 형상에 의하여 반경방향 및 축방향으로 구속되어 백킹타일로 부터 분리되지 않게 된다.

또한 상기 경사각(θ)은 조립시의 유격에 따른 틈에 의해 빠지지 않는 정도면 충분하고, 제조상의 곤란함을 고려하여 너무 크지 않게 60˚보다 크게 하는 것이 바람직하다. 상기 경사각(θ)은 전후방으로 형성하는 것이 바람직하다.

상기 백킹타일(23)은 상기 콘베이어플라이트(22)에 용접가능한 재질로, 바람직하게는 동일한 재질로, 정밀주조에 의해 제작되며, 굽힘에 약한 상기 내부식내마모타일(24)을 충분히 지지할 수 있는 형상을 갖는다.

상기 내부식내마모타일(24)은 분말야금에 의한 소결초경합금이나, 세라믹으로 제조된다. 내부식내마모타일(24)은 콘베이어플라이트(22)의 선단보다 곡률이 크게 형성되어 있으며, 상기 백킹타일(23)의 선단보다 직경이 크도록 설치된다.

상기 요홈(23a)과 돌기(24a)의 밀착면은 내열성 접착제나 브레이징 용접으로 접합되며, 본 실시예에 있어서는 내열성을 가진 에폭시계 접착제를 사용하거나 은합금으로 브레이징하였다.

또한 본 실시예의 원심분리기의 스크루콘베이어는, 도2에 도시된 것과 같이,백킹타일(23)의 요홈(23b)은 폭방향 중앙부위에서 상기 회전축을 향하여 일정 각도 기울기를 갖도록 형성되어 있으며, 상기 내부식내마모타일(24)은 2개이고, 상기 백킹타일(23)의 양측단에서 각각 상기 요홈(23b)에 끼워지도록 되어 있다. 제작시에는 먼저 또한 도 2에 도시된 것과 같이 상기 백킹타일(23)의 측면에서 요홈(23a)으로 내부식내마모타일 (24)의 돌기(24a)를 밀어넣고 접착용접을 하여 백킹타일조립체를 만든다. 다음으로, 상기 조립체를 콘베이어플라이트(22)에 용접한다.

따라서 하나의 백킹타일에 복수의 내마모내부식타일을 분리하여 결합하도록 되어 있으므로, 하나의 내마모내부식타일을 결합할 경우 발생할 수 있는 열팽창율의 차이에 의한 파손을 방지 할 수 있고, 접착용접공정을 용이하게 할 수가 있어서 제작시 생산성을 향상할 수 있다.

본 실시예의 스크루콘베이어(20)는 장시간 사용하여도 내마모내부식타일의 분리를 방지할 수 있게 되어 장시간 연속해서 가동을 할 수 있어 원심분리기의 생산성을 증대하게 된다.

본 고안에 의하면, 내부식내마모타일이 반경방향 및 축방향으로 분리되는 것을 기구적으로 구속하여 부식등으로 접착력이 약하여 진 경우에도 내마모내부식타일의 이탈을 방지하여, 원심분리기를 장시간 연속적으로 가동할 수 있게 하여 생산성을 증대시키고, 보수주기를 대폭 연장하여 비용절감을 달성 할 수 있게 된다.

앞에서 설명되고, 도면에 도시된 본 고안의 일 실시예는, 본 고안을 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 고안의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 고안의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 고안의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 고안의 보호범위에 속하게 될 것이다.

Claims (4)

1. 회전가능한 원심분리 외통 보울 내부에 수용되어 상기 보울의 길이방향의 회전축과 공통의 회전축을 가지고 회전하고, 외주에 형성된 나선형 플라이트에 용접된 백킹타일과, 상기 백킹타일에 접착용접에 의하여 고정된 내마모내부식타일을 포함하는 원심분리기의 스크루콘베이어에 있어서,

   상기 내마모내부식타일과 면하는 상기 백킹타일의 상부면에는 일정깊이의 요홈이 상기 스크루콘베이어의 외주의 접선 방향으로 형성되어 있으며,

   상기 백킹타일과 면하는 상기 내부식내마모타일의 하부면에는 상기 요홈에 끼워진 돌기가 형성된 것을 특징으로 하는 원심분리기의 스크루콘베이어.
2. 제1항에 있어서,

   상기 백킹타일의 요홈은 상부면 방향으로 갈수록 단면적이 감소하는 단면 형상을 가지고 있으며,

   상기 내부식내마모타일의 돌기는 하부면에서 멀어 질수록 단면적이 증가하는 단면형상을 가지고 있는 것을 특징으로 하는 원심분리기의 스크루콘베이어.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 백킹타일의 요홈은 폭방향 중앙부위에서 상기 회전축을 향하여 일정 각도 기울기를 갖고 형성되어 있으며,

   상기 내부식내마모타일은 2개이고, 상기 백킹타일의 양측단에서 각각 상기 요홈에 끼워진 것을 특징으로 하는 원심분리기의 스크루콘베이어.
4. 제3항에 있어서,

   상기 내마모내부식타일은 세라믹으로 제조된 것을 특징으로 하는 원심분리기의 스크루콘베이어.