KR20090033800A - 자기 분리장치 및 자기디스크와 그 제작방법 - Google Patents

Abstract

본 발명에 관한 자기 분리장치에 의하면, 종래의 자기 분리장치가 갖는 최외측 자기디스크의 문제점을 해소하여 자기 누설의 문제나 최외측 자기디스크의 변형의 문제를 간단하게 해결할 수가 있고, 게다가 자성플럭의 흡착성능이 저감하는 일도 없다. 또한 본 발명에 관한 자기디스크 및 그 제작 방법에 의하면, 종래의 자기 디스크의 문제인 비뚤어짐을 해소할 수 있는 한편 강성을 확보하면서 경량화를 꾀할 수 있다.

자기 분리장치, 자기디스크, 자성플럭(磁性 flocks), 자성분(磁性粉).

Description

자기 분리장치 및 자기디스크와 그 제작방법{MAGNETIC SEPARATION APPARATUS, MAGNETIC DISK AND METHOD OF FORMING MAGNETIC DISK}

본 발명은 자기 분리장치 및 자기디스크와 그 제작방법에 관한 것으로서, 특히 원수(原水) 중의 자성플럭(磁性 flocks)을 자성력에 의해 흡착분리 하는 자기디스크의 개량에 관한 것이다.

하수나 공장배수 등의 원수(原水) 중에 존재하는 오탁 물질을 제거하는 장치로서 자기 분리장치가 있다. 이 자기 분리장치는 원수 중에 응집제와 자성분(磁性粉)을 첨가함으로써 오탁 물질을 자성을 지니는 자성플럭(磁性 flocks)으로 형성하여 이 자성플럭(F)을 영구자석편(永久磁石片)을 고착한 자기디스크에 흡착하여 분리 제거하는 것으로, 마그시드법(magnetic seed method)으로 불리고 있다.

특허문헌 1에는 자기 분리장치를 조립한 고액 분리장치(固液分離裝置)가 개시되어 있다. 특허문헌 1에 나타낸 바와 같이 자기 분리장치는 분리조(分離槽) 내에 영구자석편(永久磁石片)을 고착한 복수매(複數枚)의 자기디스크를 회전축에 간격을 두고 배설(配設)한 것이며, 자성플럭을 자기디스크에 흡착하는 것으로 원수 중에서 제거한다.

특허문헌 1 : 특허공개 평10-244424호 공보

그런데, 종래의 자기디스크는 평판상의 디스크 기판의 면에 다수의 영구자석편을 접착제로 고착한 후 고착된 영구자석 끼리의 틈새(隙間)에 용융 수지를 흘려 넣어 용융 수지를 고체화함으로써 제작하고 있었다. 용융 수지를 흘려 넣는 것으로 자기디스크의 강성을 확보할 수 있다.

그렇지만 이와 같이 제작된 종래의 자기디스크는 용융 수지가 냉각 고체화할 때에 디스크 기판이 수축하기 때문에 제작된 자기디스크가 비뚤어지기(예를 들면 젖혀짐, 변형 등) 쉬워진다고 하는 결점이 있다. 비뚤어진 자기디스크를 자기 분리 장치에 사용하면, 자기디스크는 회전하므로 회전 치우침 등이 발생해 장치 고장의 원인이 된다.

또한 종래와 같이 제작된 자기디스크는 자기디스크의 중량이 무거워 자기디스크를 회전시키기 위한 모터로서 대용량의 모터가 필요하게 된다고 하는 결점이 있다.

본 발명은 이와 같은 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 디스크 기판의 일그러짐을 해소할 수 있는 한편 충분한 강성을 확보하면서 경량화를 꾀할 수 있는 자기디스크 및 그 제작 방법 및 이 자기 디스크를 이용한 자기 분리장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 제 1의 태양(態樣)은 상기 목적을 달성하기 위해 자성플럭(磁性 flocks)을 함유하는 원수(原水)가 유입하는 분리조(分離槽)와, 상기 분리조(分離槽) 내에 배설(配設)된 회전축에 소정간격을 가지고 병설(竝設)되어 상기 자성플럭을 자성력에 의해 흡착하는 복수매(複數枚)의 자기디스크와, 흡착한 자성플럭을 회수하는 회수수단을 구비한 자기 분리장치에 있어서, 상기 복수매(複數枚)의 자기디스크는 상기 회전축의 내측 중앙 가까이에 배치된 적어도 1매(枚)의 내측 자기디스크이며, 그 양면에 상기 자성력을 발휘하기 위한 영구자석편(永久磁石片)이 설치된 내측 자기디스크와, 상기 회전축 양단에 배치되어 그 내측 면에만 상기 자성력을 발휘하기 위한 영구자석편(永久磁石片)이 설치됨과 동시에 상기 영구자석편을 지지하는 디스크 기판의 강성이 상기 내측 자기디스크보다 커지도록 형성된 2매의 최외측 자기디스크와로 구성됨과 더불어 상기 최외측 자기디스크의 외측면과 상기 분리조 내면의 틈새가 상기 최외측 자기디스크의 회전을 저해하지 않는 차폐부재로 매설(埋設)되어 있는 것을 특징으로 하는 자기 분리장치를 제공한다.

제 1의 태양(態樣)에 의하면, 복수매(複數枚)의 자기디스크 중 최외측 자기디스크는 디스크 양면의 내측면(내측 자기디스크에 대면하는 면)에만 자성력을 발휘하기 위한 영구자석편이 설치됨과 동시에 디스크 기판의 강성이 내측 자기디스크보다 커지도록 형성되어 있다.

이와 같이 최외측 자기디스크에 대해서는 내측 면에만 자성력을 발휘하기 위한 영구자석편을 설치했으므로 분리조 밖으로 자기 누설이 생기지 않거나 생겼다고 하여도 현저하게 저감할 수 있다. 그러나 최외측 자기디스크의 내측 면만 자성력을 발생시키면, 내측 자기디스크와의 자성력 밸런스가 더욱 나빠져 자기디스크가 더욱 더 변형하기 쉬워진다. 이것에 대해서는 디스크 기판(요크라고도 한다)의 강성을 올리는 것으로 대응할 수 있다. 또한 최외측 자기디스크의 내측 면에만 자성력을 발생시키면, 외측 면에서 자성플럭을 흡착할 수 없게 되어 분리 제거성능이 저하한다. 이것에 대해서는 최외측 자기디스크와 분리조 내면의 틈새를 최외측 자기디스크의 회전을 저해하지 않는 차폐부재로 매설(埋設)함으로써 해결할 수 있다.

따라서 종래의 자기 분리장치가 갖는 최외측 자기디스크의 문제점을 해소하여 자기 누설의 문제나 최외측 자기디스크의 변형 문제를 간단한 구성으로 해결할 수가 있고, 게다가 자성플럭의 흡착성능이 저감하는 일도 없다. 그에 따라 장치 코스트나 런닝코스트(running cost)를 대폭으로 저감할 수 있다.

본 발명의 제 2의 태양(態樣)은 제 1의 태양에 있어서, 상기 최외측 자기디스크는 상기 디스크 기판의 내측 면에 상기 영구자석편이 배치되고 외측 면에 철판이 배치되어 영구자석편과 철판으로 디스크 기판을 끼운 구조인 것을 특징으로 한다.

제 2의 태양은 최외측 자기디스크의 강성을 올리기 위한 한 태양으로서, 영구자석편과 철판으로 디스크 기판을 끼운 구조로 한 것이다.

본 발명의 제 3의 태양(態樣)은 제 1의 태양에 있어서, 상기 최외측 자기디스크의 디스크 기판은 상기 디스크 양면의 내측 면이 다수의 오목부(凹部)를 가지는 허니콤(honeycomb) 구조로 형성되어 상기 오목부(凹部)에 상기 영구자석편이 끼워 넣어진 것을 특징으로 한다.

제 3의 태양은 최외측 자기디스크의 강성을 올리기 위한 다른 태양을 나타낸 것이며, 디스크 양면의 내측 면이 다수의 오목부를 가지는 허니콤(honeycomb) 구조로 형성되어 이 오목부에 영구자석편이 매립되도록 했다. 그에 따라 오목부를 형성하는 벽이 리브(rib)의 역할을 하므로 자성플럭의 강성을 업(up) 시키면서 자성플럭의 경량화도 꾀할 수 있다. 따라서 자기디스크가 배설된 회전축을 회전 구동하는 구동원(驅動源)의 부하를 경감할 수 있다.

본 발명의 제 4의 태양은 상기 목적을 달성하기 위해 자기 분리장치에 설치되어 다수의 영구자석편이 고정된 자기디스크에 있어서, 상기 자기디스크는 케이스 내부에 수납되어 기판 양면 중 적어도 한쪽 면에 다수의 구멍이 허니콤 구조로 형성된 디스크 기판과, 상기 디스크 기판의 구멍에 끼워 넣어진 영구자석편으로 구성되는 것을 특징으로 하는 자기디스크를 제공한다.

제 4의 태양은 디스크 기판을 허니콤 구조로 형성한 것이다. 즉, 제 ４의 태양에 의하면, 디스크 기판을 허니콤 구조로 형성해 이 허니콤 구조의 구멍에 영구자석편을 끼워넣도록 하였다. 이와 같이 디스크 기판을 허니콤 구조로 함으로써 자기 디스크로서의 강성을 확보할 수 있는 한편 경량화를 꾀할 수 있다. 그에 따라 종래 문제로 되고 있던 자기디스크 제작시의 비뚤어짐을 해소할 수 있다. 또한 영구자석편이 파손되거나 자성을 잃거나 했을 때에는 용이하게 교환할 수 있다.

본 발명의 제 5의 태양은 상기 목적을 달성하기 위해 자기 분리장치에 설치되어 다수의 영구자석편이 고정된 자기디스크에 있어서, 상기 자기디스크는 다수의 구멍을 가지는 허니콤 구조로 형성된 케이스 본체와, 상기 케이스 본체의 구멍에 끼워 넣어진 영구자석편과, 상기 케이스 본체를 덮는 뚜껑부재로 구성되는 것을 특 징으로 하는 자기 디스크를 제공한다.

제 5의 태양은 케이스 본체를 허니콤 구조로 형성한 것이다. 즉, 제 ５의 태양에 의하면, 케이스 본체를 허니콤 구조로 형성해 이 허니콤 구조의 구멍에 영구자석편을 끼워넣도록 했으므로 제 ４의 태양과 같은 효과를 얻을 수 있다. 또한 ㅎ허니콤 구조를 뚜껑부재에 형성하는 태양도 가능하다.

본 발명의 제 6의 태양은 제 4 또는 제 ５의 태양에 있어서, 상기 영구자석편은 접착제에 의해 상기 구멍에 고착되어 있는 것을 특징으로 한다.

제 6의 태양은 인접하는 자기디스크 끼리의 자성력이 크고, 영구자석편을 디스크 기판 또는 케이스 본체에 고정하기 어려운 경우에 있어서도 영구자석편을 디스크 기판 또는 케이스 본체에 확실하게 고정할 수 있다.

본 발명의 제 7의 태양은 상기 목적을 달성하기 위해 자기 분리장치에 설치되어 다수의 영구자석편이 고정된 자기디스크의 제작방법에 있어서, 디스크 기판 양면 중 적어도 한쪽 면을 다수의 구멍을 가지는 허니콤 구조로 형성하는 디스크 기판 형성공정과, 상기 형성된 디스크 기판의 구멍에 영구자석편을 끼워 넣는 자석 매립공정과, 상기 영구자석편이 끼워 넣어진 디스크 기판을 케이스 내부에 수납하는 수납공정을 구비한 것을 특징으로 하는 자기디스크의 제작방법을 제공한다.

제 7의 태양은 디스크 기판에 허니콤 구조를 형성하는 경우의 자기디스크의 제작방법을 규정한 것이며, 이것에 의해 자기디스크의 비뚤어짐을 해소할 수가 있는 한편 충분한 강성을 확보하면서 경량인 자기디스크를 얻을 수 있다.

본 발명의 제 8의 태양은 상기 목적을 달성하기 위해 자기 분리장치에 설치 되어 다수의 영구자석편이 고정된 자기 디스크의 제작방법에 있어서, 케이스 본체 자체를 다수의 구멍을 가지는 허니콤 구조로 형성하는 케이스 본체 형성공정과, 상기 형성된 케이스 본체의 구멍에 영구자석편을 끼워 넣는 자석 끼워넣기 공정과, 상기 영구자석편이 끼워 넣어진 케이스 본체에 뚜껑부재를 씌우는 뚜껑부착 공정을 구비한 것을 특징으로 하는 자기디스크의 제작방법을 제공한다.

제 8의 태양은 케이스 본체에 허니콤 구조를 형성하는 경우의 자기 디스크의 제작방법을 규정한 것이며, 이것에 의해 자기 디스크의 비뚤어짐을 해소할 수 있는 한편 충분한 강성을 확보하면서 경량인 자기디스크를 얻을 수 있다. 또한 허니콤 구조를 뚜껑 부재에 형성하는 태양도 가능하다.

본 발명의 제 9의 태양은 제 7 또는 제 8의 태양에 있어서, 상기 자석 끼워 넣기 공정에서는 상기 영구자석편을 접착제에 의해 상기 구멍에 고착하는 것을 특징으로 한다.

제 9의 태양은 자석 끼워 넣기 공정에 있어서, 영구자석편을 접착제에 의해 구멍에 고착하도록 했으므로 영구자석편을 확실하게 디스크 기판에 고정할 수 있다.

본 발명의 제 10의 태양은 상기 목적을 달성하기 위해 자성플럭을 함유하는 원수가 유입하는 분리조와, 상기 분리조 내에 배설된 회전축에 소정 간격을 가지고 병설되어 상기 자성플럭을 자성력에 의해 흡착하는 복수매의 자기디스크와, 흡착한 자성플럭을 회수하는 회수수단을 구비한 자기 분리장치에 있어서, 상기 자기디스크로서 제 4 내지 제 6의 태양 중 어느 하나의 자기디스크를 이용한 것을 특징으로 하는 자기 분리장치를 제공한다.

제 10의 태양은 자기 분리장치의 자기 디스크로서 본 발명의 자기디스크를 이용하도록 했으므로 자기디스크에 휘어짐이 없고, 충분한 강성을 확보하면서 경량화를 꾀할 수 있다. 그에 따라 자기디스크를 회전하는 모터의 부하를 경감할 수 있으므로 종래보다 작은 용량의 모터를 사용할 수 있어 장치 코스트의 삭감이 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 관한 자기 분리장치에 의하면, 종래의 자기 분리장치가 지니는 최외측의 자기디스크의 문제점을 해소하여 자기 누설의 문제나 최외측 자기디스크의 변형의 문제를 간단하게 해결할 수 있고, 게다가 자성플럭의 흡착 성능이 저감하는 일도 없다.

또한 본 발명에 관한 자기디스크 및 그 제작방법에 의하면, 종래의 자기디스크의 문제인 비뚤어짐을 해소할 수 있는 한편 강성을 확보하면서 경량화를 꾀할 수 있다.

이하, 첨부 도면에 따라 본 발명에 관한 자기 분리장치 및 자기디스크 및 그 제작방법의 바람직한 실시의 형태에 대하여 상세하게 설명한다.

우선 첨부 도면에 따라 본 발명에 관한 자기 분리장치의 바람직한 실시의 형태에 대해 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 자기 분리장치(20)를 오탁수 정화시스템(10)에 조립한 플로우를 설명하는 블럭도 이다. 또한 도 2는 오탁수 정화시스템(10)을 구성하는 응 집장치(14), 자기 분리장치(20), 필터 분리장치(24)의 개념도 이다.

도 1에 나타낸 바와 같이 오탁수 정화시스템(10)은 원수가 원수펌프(12)에 의해서 우선 응집장치(14)의 급속 교반조(14A)에 송수(送水)된다. 또한 원수펌프(12)와 급속교반조(14A)를 잇는 배관 도중에 자성분(磁性粉)을 첨가하는 자성분 첨가장치(16)와, 응집제를 첨가하는 응집제 첨가장치(18)가 설치되어 자성분 및 응집제가 배관 내를 흐르는 원수중에 첨가된다. 자성분으로서는 예를 들면 사삼산화철을 바람직하게 이용할 수 있다. 또한 응집제로서는 폴리 염화알루미늄, 염화철, 황산제2철 등의 수용성 무기응집제를 바람직하게 이용할 수 있다. 또한 도시하지 않았지만 원수 중에 자성분(磁性粉)이나 응집제를 첨가하기 전에 수 mm 크기의 비교적 큰 오물(dirt)은 스트레이너(strainer)를 설치하여 여과해 두는 것이 바람직하다.

급속 교반조(14A)에서는 원수와 첨가한 자성분 및 응집제를 고속회전하는 교반 날개(19)로 급속 교반함으로써 수십 ㎛ 정도 크기의 미소한 자성플럭(F; 자성 마이크로플럭이라고도 한다)을 형성한다. 교반 날개(19)의 선단부에 있어서의 회전 주속(周速)으로서는 1 ∼ 2m/초 정도로 실시하는 것이 바람직하다. 자성 마이크로플럭에는 자성분, 원수 중의 고형 부유입자, 박테리아, 플랑크톤 등이 들어 있다.

다음에 자성 마이크로플럭을 함유하는 원수는 응집장치(14)의 완속 교반조(14B)로 송수(送水)된다. 또한 급속 교반조(14A)와 완속 교반조(14B)를 잇는 연통실(14C; 連通室)의 근방에 고분자 응집제를 첨가하는 고분자 응집제 첨가장치(21)가 설치되어 연통실(14C; 連通室)을 흐르는 원수 중에 고분자 응집제가 첨가 된다. 고분자 응집제로서는 음이온계(anionic type) 및 비이온계(nonionic type)의 것을 매우 적합하게 이용할 수 있다.

완속 교반조(14B)는 자성 마이크로플럭과 고분자 응집제를 저속회전하는 교반 날개(19)로 저속으로 교반함으로써 수백 ㎛ ∼ 수 mm 정도의 크기인 자성플럭(F)을 형성한다. 도 2에 나타낸 바와 같이 완속 교반조(14B)는 복수단의 연속한 다단 교반조(A, B, C)로 구성되는 것이 바람직하다. 이 경우 상류측의 완속 교반조(A)로부터 하류측의 완속 교반조(C)로 향함에 따라 교반 날개(19)의 회전속도가 저속이 되도록 설정되어 있다. 그에 따라 상류측의 완속 교반조(A)로부터 하류측의 완속 교반조(C)로 향함에 따라 자성플럭(F)이 성장해 가는 것과 동시에 성장한 자성플럭(F)이 파괴되는 것을 방지할 수 있다. 예컨대 교반 날개(19)의 선단부에 있어서의 회전 주속(周速)으로서는 완속 교반조(A)가 0.5 ∼ 1m/초 정도, 완속 교반조(B)가 0.3 ∼ 0.7m/초 정도, 완속 교반조(C)가 0.1 ∼ 0.3m/초 정도인 것이 바람직하다.

응집장치(14)는 도 2에 나타낸 바와 같이 급속 교반조(14A), 연통실(14C), 완속 교반조(14B)를 일체 구조의 장치로서 구성하는 것이 바람직 하지만, 각각을 배관으로 이을 수도 있다.

크기가 성장한 자성플럭(F)을 함유하는 원수는 본 발명의 자기 분리장치(20)에 송수된다. 자기 분리장치(20)는 원수 중의 자성플럭(F)을 자성력에 의해 흡착 분리하는 것이며, 자기 분리장치(20)에 의해 원수 중의 자성플럭(F)의 약 90%가 분리 제거된다. 자기 분리장치(20)의 장치구성에 대해서는 오탁수 정화시스템(10)의 플로우 전체를 설명한 후에 상세하게 설명한다.

자기분리장치(20)에서 제거된 자성플럭(F)은 원심분리기나 벨트 프레스기 등의 탈수장치(25)에 의해 함수율 80% 정도까지 저감 된 후, 트럭 등에 의해 매립 처분장이나 소각장, 또는 퇴비 제조공장 등에 보내진다.

한편 자기 분리장치(20)에서 처리된 처리수는 다음에 필터 분리장치(24)로 송수된다. 필터 분리장치(24)에서는 처리수가 회전 드럼필터(26)의 내측에서 외측으로 여과되어 처리수에 잔존하는 자성플럭(F)이 제거된다.

그에 따라 오물(dirt), 고형 부유입자, 박테리아, 플랑크톤 등의 오탁물질이 포함된 원수를 정화할 수 있다. 회전 드럼필터(26)에 부착한 자성플럭(F)은 회전 드럼필터(26)의 윗쪽에 배설(配設)된 샤워링(showering)장치(28)로부터 세정수가 샤워링됨으로써 회전 드럼필터(26) 내의 호퍼에 집적되어 장치 밖으로 배출된다. 이 경우 회전 드럼필터(26)에 의해 정화된 처리수의 일부를 순환펌프(29)로 샤워링장치(28)에 복귀시켜 세정수로 재이용하여도 된다. 또한 샤워링에 의해 자성플럭(F)을 포함한 더러워진 세정 배수는 펌프(30)에 의해 원수펌프(12)의 전단으로 복귀된다.

〔자기 분리장치〕

도 3은 본 발명 자기 분리장치(20)의 일부를 단면으로 나타낸 사시도 이며, 도 4는 측면 단면도, 도 5는 정면 단면도이다.

이들의 도면에 나타낸 바와 같이 본 발명의 자기 분리장치(20)는 주로서 자성플럭(F)을 함유하는 원수가 유입하는 분리조(32)와, 분리조(32) 내에 수평방향으 로 배설된 회전축(34)에 소정 간격을 가지고 병설되어 자성플럭(F)을 자성력에 의해 흡착하는 복수매의 자기디스크(36)와, 자기디스크(36)에 흡착된 자성플럭(F)을 회수하는 회수수단(38)으로 구성된다. 또한 본 실시예의 형태에서는 3매 또는 4매의 자기디스크(36)의 예로 설명하지만, 매수에는 한정되지 않는다.

분리조(32)는 상면이 개방되는 동시에 양 단면이 측벽(41; 도 5 참조)으로 폐쇄된 반원통 형상으로 형성된다. 분리조(32)의 양측(도 3의 좌우)에는 회전축(34)과 평행하게 형성된 단면 오목상(凹狀)의 한 쌍의 트로프(40; trough)가 분리조(32)와 일체 형성되는 동시에 트로프(40; trough)의 외측에는 트로프(40)와 평행한 단면 오목상(凹狀)의 플럭 회수조(42)가 설치된다. 또한 플럭 회수조(42)는 도 3에 나타낸 바와 같이 회전하는 자기디스크(36)가 원수 중에 진입하는 우측(도 3의 우측)에 설치된다.

또한 도 5와 같이 분리조(32)의 한 쌍의 측벽(41) 상부에는 베어링(35)을 통하여 회전축(34)이 회전 가능하게 지지되는 동시에 회전축(34)의 일단이 모터(39)에 연결된다. 그리고 회전축(34)에는 중심부에 삽입공을 갖는 복수매의 자기디스크(36)가 소정 간격을 가지고 삽입 지지된다. 자기디스크(36) 끼리의 사이에는 자기디스크(36) 끼리의 간격을 조정함과 동시에 자기디스크(36)의 내주부를 고정하는 슬리브(31; sleeve)가 설치된다. 자기디스크(36) 끼리의 간격은 자기디스크(36)의 두께에 대하여 1배 ∼ 3배의 범위로 설정하는 것이 바람직하다. 간격이 1배 미만에서는 원수가 자기디스크(36) 끼리의 사이에 흘러들게 됨과 동시에 3배를 넘어 너무 넓으면 자기디스크(36) 끼리의 사이에 강한 자성력을 발생하기 어려워진다.

또한 회전축(34)에 지지된 복수매의 자기디스크(36)는 분리조(32) 내의 원수 중에 1/2 ∼ 2/3의 비율로 수몰 시키는 것이 바람직하다. 이와 같이 자기디스크(36)를 부분적으로 수몰시킨 구성의 경우에는 원수 중에서 자기디스크(36)에 흡착된 자성플럭(F)을 자기디스크(36)가 회전하여 자성플럭(F)이 대기 중으로 반송된 때에 회수수단(38)으로 회수하게 된다. 따라서 자성플럭(F)의 흡착과 회수의 효율이 가장 좋아지도록 자기디스크(36)의 수몰율을 설정하는 것이 중요하다. 이 때문에 예를 들면 회전축(34)을 회전 가능하게 지지하는 한 쌍의 베어링(35)을 도시하지 않은 한 쌍의 승강장치에 지지시켜 자기디스크(36)를 유압기구 등에 의해 승강시킴으로써 수몰율을 가변할 수 있도록 구성하는 것도 좋은 방법이다.

또한 분리조(32)의 하단에는 회전축(34)의 축선 방향으로 긴 사각통 형상의 급수구(44)가 형성되어 이 급수구(44)와 응집장치(14)의 출구가 사각통상의 배관(43; 도 4참조)에 접속된다. 급수구(44)에는 복수의 분류부재(46; 도 5참조)가 배설된다. 이 분류부재(46)는 도 5에 나타낸 바와 같이 각각의 자기디스크(36)의 바로 아래에 배치되어 상단면의 두께(W1)가 자기디스크(36)의 두께(W2)와 동등하게 형성됨과 동시에 하단으로 감에 두께가 얇아지는 단면 쐐기 형상으로 형성된다. 또한 도 4로부터 알 수 있듯이 분류부재(46)의 폭치수(D1)는 급수구(44)의 폭(D2) 보다 작아 급수구(44)에 급수된 원수가 급수구(44)와 분류부재(46)의 사이에 형성된 좌우의 틈새(44A, 44B; 隙間)로 분류(分流)되도록 구성된다.

이 분류부재(46)에 의해 급수구(44)로부터 급수된 원수는 분류부재(46)에 충돌하여 도 4에 나타낸 바와 같이 자기디스크(36)의 직경 방향 좌우로 분류(分流)된 다. 이와 같이 급수구(44)로부터 급수된 원수가 분류부재(46)에 충돌하여 좌우 방향으로 2개의 흐름으로서 분류됨으로써 자기디스크(36) 끼리의 사이를 흐르는 원수의 유속이 감속되어 자기디스크(36) 끼리의 사이를 천천히 흐르는 상향류로 되어 상승한다. 그에 따라 원수 중의 자성플럭(F)을 자기디스크(36)에 효율적으로 흡착할 수 있다. 또한 상향류의 유속을 감속함으로써 자기디스크(36)에 일단 흡착한 자성플럭(F)이 박리하기 어려워진다.

또한 분류부재(46)에 의해 급수구(44)로부터 분리조(32) 내로 유입한 원수는 도 5에 나타낸 바와 같이 자기디스크(36)의 두께 방향으로도 분류된다. 그에 따라 자기디스크(36)에 흡착한 자성플럭(F)이 급수구(44)로부터 급수된 원수의 수류로 박리하는 것을 방지할 수 있다. 즉, 도 5로부터 알 수 있듯이 쐐기 형상의 분류부재(46)를 설치하지 않으면, 자기디스크(36)의 외주면(36a)이 급수구(44)로부터 급수된 원수의 상향류에 직접 노출되는 것으로 된다.

즉, 도 6에 나타낸 바와 같이 분류부재(46)가 없는 상태에 있어서의 원수의 흐름은 점선으로 나타나도록 유속의 빠른 상향류로 되어 자기디스크(36)의 면 근방을 흐르므로 자성플럭(F) 면에 흡착한 자성플럭(F) 가운데 특히 외주면(36a) 부분에 가까운 자성플럭(F)이 원수의 흐름으로 긁어내져 원수 중에 탈락해 버린다. 이것에 대해서 분류부재(46)에 의해 자기디스크(36)의 외주면(36a)을 원수의 흐름에 직접 노출하지 않게 함으로써 급수구(44)로부터 유입한 원수는 도 5의 실선으로 나타낸 바와 같이 분류부재(46)에 해당되어 유속이 늦어져 더욱 자기디스크(36)의 두께 방향으로 분류된다. 그에 따라 자기디스크 면에 일단 흡착된 자성플럭(F)이 원 수의 흐름으로 긁어내지는 것이 없다.

또한 도 4에 나타낸 바와 같이 분리조(32)에는 자기디스크(36)의 외주면(36a)과 분리조(32) 내면의 틈새(隙間)를 밀봉(seal)하여 급수구(44)로부터 급수된 원수가 자기디스크(36)의 외주면(36a)을 쇼트패스(shorter route) 하여 트로프(40; trough)로 유출하지 않기 위한 밀봉판(48)이 설치된다.

밀봉판(48)은 도 7에 나타낸 바와 같이 기단부가 분리조(32)에 회동 가능하게 지지된 회동축(50)에 고정됨과 동시에 선단부가 자유단으로서 자기디스크(36)의 외주면(36a)에 접촉되어 있다. 그리고 회동축(50)은 도시하지 않은 스프링 등에 의해 화살표 방향으로 회전부세(回轉付勢) 되어 있다. 그에 따라 밀봉판(48)은 자기디스크(36)의 외주면(36a)에 대하여 소정의 접촉력으로 당접하므로 자기디스크의 회전을 저해함이 없어 원수가 자기디스크(36)의 외주면(36a)을 쇼트패스(shorter route) 하는 것을 방지할 수 있다. 밀봉판(48)의 재질로서는 자기디스크(36) 보다도 부드러운 탄성체가 바람직하고, 예컨대 고무판을 매우 적합하게 사용할 수 있다.

다음에 자기디스크(36)에 대하여 설명한다.

자기디스크(36)는 내부에 토러스(torus)상의 공동(空洞)이 형성된 비자성체의 케이스(45) 내부에 영구자석편(37)에 끼워진 강자성체의 디스크 기판(33)이 배치되어 구성된다. 또한 디스크 기판(33)의 중심부에는 회전축(34)에 삽통하기 위한 구멍이 형성되어 있다. 그리고 회전축(34)에는 통상 3매 이상의 자기 디스크(36)가 배설된다.

설치되는 복수매의 자기 디스크(36)에 대해 종래는 도 8(A)에 나타낸 바와 같이 회전축(34)의 양단부에 배치되는 최외측 자기디스크(36A)나, 회전축(34)의 양단보다 내측 중앙 가까이에 배치되는 내측 자기디스크(36B)나, 강자성체의 디스크 기판(33)의 양면에 영구자석편(37)을 배설하고 있었다. 이 때문에 최외측 자기디스크(36A)로부터 분리조(32) 밖으로의 자기 누설의 문제나, 최외측 자기디스크(36A)의 변형의 문제가 생기고 있었다.

내측 자기디스크(36B)의 경우에는 양측에 대향하는 자기디스크가 존재하므로 자기디스크(36)가 등간격으로 배치되는 한, 내측 자기 디스크(36B)의 자성력이 평형 상태를 유지하므로 자기 누설이나 변형의 걱정은 없다.

이 대책으로서 도 8(B)에 나타낸 바와 같이 내측 자기디스크(36B)에 대해서는 종래대로 디스크 기판(33)의 양면에 영구자석편(37)을 배치해 강자성체의 디스크 기판(33)을 영구자석편(37) 끼리로 끼워지도록 한다. 한편 최외측 자기디스크(36A)에 대해서는 디스크 기판(33) 양면의 내측면(내측 자기디스크(36B)의 옆의 면)에만 자성력을 발휘하기 위한 영구자석편(37)을 배치하고, 디스크 기판(33)의 외측면에는 한 매의 철판(52)를 배치해 디스크 기판(33)을 자석과 철판(52)으로 끼워지도록 했다. 이 경우 디스크 기판(33)은 본질적으로 강자성체이지만, 철판(52)은 강자성체이어도 비자성체이어도 된다. 또한 디스크 기판(33)과 철판(52)은 한 매의 두꺼운 강자성체로 일체물로서 구성해도 된다. 그에 따라 최외측 자기디스크 (36A)의 강성을 내측 자기디스크(36B)의 강성보다도 커지도록 했다. 최외측 자기 디스크(36A)의 디스크 기판(33)의 강성을 어느 정도 크게 할까는 내측 자기디스크 (36B)의 자성력에 저항해 최외측 자기디스크(36A)가 변형하지 않는 것이 필요하다. 따라서 최외측 자기디스크(36A)와 내측 자기디스크(36B)의 거리, 영구자석편(37)의 자성력, 디스크 기판(33)의 재질 등에 의해 철판(52)의 두께를 적당히 설정하면 된다. 이 경우 도 9(A)의 최외측 자기디스크(36A)로 나타낸 바와 같이 디스크 기판 (33)을 설치하지 않고 강자성체의 철판(52)만을 설치하도록 하는 것도 가능하다.

최외측 자기디스크(36A)의 경우도, 내측 자기디스크(36B)의 경우도, 자기디스크(36)의 강성을 높이기 위해서는 강자성체의 디스크 기판(33)의 면에 영구자석편(37)을 끼워넣는 포켓부(56)를 달아 이 포켓부(56; 도 9 참조)에 영구자석편(37)을 끼워넣도록 해도 된다. 또는 도 9(B)의 내측 자기디스크(36B)와 같이 디스크 기판(33)을 설치하지 않고 자기디스크(36)의 케이스(45)의 내측에 포켓부(56)를 설치해 이 포켓부(56)에 영구자석편(37)을 끼워넣도록 해도 된다.

강자성체로 디스크 기판(33) 혹은 케이스(45)를 제작하는 경우에는 영구자석편(37)을 자기력에 의해 디스크 기판(33) 혹은 케이스(45)에 직접 붙이는 것도 가능하지만, 접착제로 붙이는 방법이 보다 바람직하다. 이때 케이스(45) 내부에 형성되는 공간에 수지를 몰드하는 구조 형태도 가능하다.

이와 같이 포켓부(56)에 영구자석편(37)을 끼워 넣으려면 디스크 기판(33)에 포켓부(56)를 형성하는 경우와 케이스(45) 자체에 포켓부(56)를 형성하는 경우의 2방법이 있으며, 아래의 (1)은 디스크 기판(33)에 포켓부(56)을 형성하여 자기디스크(36)를 제작하는 경우의 제작 스텝이다. 또한, 아래의 (2)는 케이스(45) 자체에 포켓부(56)을 형성하여 자기디스크(36)를 제작하는 경우의 제작 스텝이다.

(1) 디스크 기판(33)의 면에 다수의 영구자석편(37)이 고정된 자기 디스크 (36)의 제작 방법으로서는 디스크 기판(33)을 기판(33) 양면 중 적어도 한쪽 면에 다수의 구멍인 상기한 포켓부(56)를 가지는 허니콤 구조로 형성하는 디스크 기판 형성 공정과, 형성된 디스크 기판(33)의 포켓부(56)에 영구자석편(37)을 끼워넣는 자석 끼워 넣기 공정과, 영구자석편(37)이 끼워넣어진 디스크 기판(33)을 내부에 토러스(torus)상의 공동(空洞)이 형성된 케이스(45) 내부에 수납하는 수납공정으로 구성된다.

그에 따라 포켓부(56)의 측벽이 리브(rib; 補强材)의 역할을 하므로 강성을 높일 수 있다. 이 경우 포켓부(56)는 비자성체의 재료로 형성하는 것이 필요하고, 포켓부(56)를 강자성체의 디스크 기판(33)에 접착제로 붙인다. 이것은 포켓부(56)를 자성체(특히 강자성체)로 형성하면, 포켓부(56)의 측벽에 자속이 흡수되어 결과적으로 자석 표면 근방의 자장만이 강해져 자화 방향에 관계하는 영구자석편(37)으로부터 떨어진 위치에 높은 자장이 이루어지기 어려워지기 때문이다.

이와 같이 하여 최외측 자기디스크(36A)를 구성하면, 간단한 대책으로 자기 실드(magnetic shield)나 자기 코일을 설치하지 않아도 자기 누설을 해소할 수 있고, 게다가 최외측 자기디스크(36A)가 변형하는 것도 없다. 또한 포켓부(56)를 갖춘 내측 자기디스크 (36B)를 제작하려면, 디스크 기판(33)의 양면에 포켓부(56)를 형성하면 된다.

그러나 최외측 자기디스크(36A)의 디스크 기판(33)의 외측면에 영구자석편 (37)을 배설하지 않음으로써 최외측 자기디스크(36A)의 외측면과 분리조(32) 내면 과의 사이를 통과한 원수는 자성플럭(F)이 흡착 분리되지 않은 채 트로프(40; trough)로 유출할 위험이 있다. 이 대책으로서 도 5에 나타낸 바와 같이 최외측 자기디스크(36A)의 외측면과 분리조(32) 내면과의 틈새가 최외측 자기디스크(36A)의 회전을 저해하지 않는 차폐부재(54)로 매설되도록 했다. 차폐부재(54)로서는 최외측 자기디스크(36A)의 회전을 저해하지 않는 것이 필요하고, 수지나 스펀지 등의 마찰이 작고 부드러운 소재의 것을 매우 적합하게 사용할 수 있다. 그에 따라 최외측 자기디스크(36A)의 외측 면에 영구자석편(37)을 배설하지 않아도 자성플럭(F)이 그대로 트로프(40)로 유출해 버리는 것은 없다. 도 5로부터 알 수 있듯이 차폐부재 (54)로 차폐하여도 최외측 자기디스크(36A)의 외측면과 분리조(32) 내면과의 사이에 오목상의 틈새가 형성되지만, 최외측 자기디스크(36A)가 회전하는 것으로 원심력이 작용하므로 오목상의 틈새에 원수가 체류하는 것은 없다.

또한 최외측 자기디스크(36A)의 강성을 높이기 위해서는 자기디스크(36)의 케이스(45) 자체를 허니콤 구조로 하는 방법이 있어 이 방법을 채용하는 것으로 자기디스크(36)의 경량화를 꾀할 수 있다. 이 하니콤 구조의 방법은 최외측 자기디스크(36A)에 한정되지 않고, 내측 자기디스크(36B)에 대해서도 적용할 수 있다.

(2) 다음에 도 10 ∼ 도 12에 의해 케이스(45) 자체를 허니콤 구조로 한 자기디스크(36)의 제작방법에 대해 설명한다.

먼저 케이스 본체 형성공정을 실시한다. 이 공정에서는 도 10에 나타낸 바와 같이 케이스(45)를 구성하는 트레이(tray) 형상의 케이스 본체(47)와, 그 케이스 본체(47)에 씌우는 뚜껑부재(55) 가운데 케이스 본체(47)의 내부에 다수의 포켓부 (56)를 형성해 케이스 본체(47)를 허니콤 구조로 성형한다. 케이스 본체(47)를 허니콤 구조로 성형하는 성형방법으로서는 용융한 ABS 수지 등의 플라스틱 수지를 금형으로 사출성형하는 사출성형법을 매우 적합하게 사용할 수 있다. 포켓부(56)의 형성 위치는 영구자석편(37)의 배치 설계에 근거해 위치 결정된다.

이 포켓부(56)의 사각형 테두리인 측벽이 리브(rib)의 역할을 하고 있어 자기디스크(36)의 강성을 높일 뿐만 아니라 자기디스크(36)의 경량화를 꾀할 수 있다.

다음에 도 11에 나타낸 바와 같이 자석 끼워 넣기 공정을 실시한다. 이 공정에서는 형성된 케이스 본체(47)의 포켓부(56)에 영구자석편(37)을 끼워넣는다. 이 경우 영구자석편(37)의 이면에 접착제를 도포하여 영구자석편(37)을 포켓부(56)에 접착제에 의해 고착하는 것이 바람직하다.

다음에 도 12에 나타낸 바와 같이 뚜껑 부착 공정을 실시한다. 이 공정에서는 영구자석편(37)이 끼워 넣어진 케이스 본체(47)에 뚜껑부재(55)를 씌워 고정한다. 고정방법은 접착제나 나사 등을 사용할 수 있다. 또한 도 12에서는 모든 포켓부(56)에 영구자석편(37)이 끼워 넣어지지 않은 도면을 나타나고 있지만, 뚜껑부재 (55)를 씌울 때는 모든 포켓부(56)에 영구자석편(37)이 끼워 넣어져 있다.

그에 따라 허니콤 구조로 형성된 케이스 본체(47)와, 케이스 본체(47)의 포켓부(56)에 끼워 넣어진 영구자석편(37)과, 케이스 본체(47)에 씌우는 뚜껑부재(55)로 구성되는 자기디스크(36)가 제작된다.

또한 이와 같이 제작된 자기디스크(36)는 종래와 같이 영구자석편(37) 끼리 의 틈새에 용융 수지를 흘려 넣어 냉각 고체화 하지 않아도 필요한 강성을 확보할 수 있으므로 자기디스크 제작시의 비뚤어짐을 방지할 수 있다. 또한 포켓부(56)에 영구자석편(37)을 끼워넣는 방식이면, 영구자석편(37)을 새로운 것으로 교환하는 것도 용이하다.

또한 도 10 ∼ 도 12에서는 케이스 본체(47)에 허니콤 구조를 성형한 예로 설명하였지만, 뚜껑(55)에 허니콤 구조를 성형해도 된다. 또한 케이스(45)에 포켓부(56)을 갖춘 내측 자기디스크(36B)를 제작하려면, 상기 도 9(B)에서 설명한 것처럼 케이스(45) 내측의 양면에 포켓부(56)를 형성하면 된다.

다음에 자기디스크(36)에 흡착된 자성플럭(F)를 회수하는 플럭 회수수단(38)에 대해 설명한다.

플럭 회수수단(38)은 주로서 홈통상 스크레이퍼(60)와, 반송수단(62)으로 구성된다.

홈통상 스크레이퍼(60)는 회전하는 자기디스크(36)가 대기중에서 원수중으로 진입하기 직전의 자기디스크(36) 끼리의 사이에(도 5 참조) 회전축(34) 근방으로부터 플럭 회수조(42)의 윗쪽까지 홈통상에 배설된다. 그리고 홈통상 스크레이퍼(60)의 양측면 상단의 엣지부분(60A)이 자기디스크(36)의 면에 소정의 부세력(付勢力)을 가져 당접함으로써 자기디스크(36)의 면에 흡착된 자성플럭(F)를 긁어내도록 구성된다.

또한 반송수단(62)은 홈통상 스크레이퍼(60) 내에 배설되어 긁어내져 홈통상 스크레이퍼(60) 내에 낙하 퇴적한 자성플럭(F)을 플럭 회수조(42)의 윗쪽으로 반송 하여 플럭 회수조(42)에 낙하시킨다. 반송수단(62)으로서는 스크루 컨베이어(64)나 핀(fin)부착 벨트 컨베이어(66)를 바람직하게 사용할 수 있으며, 도 13 ∼ 도 15는 스크루 컨베이어(64)의 경우이고, 도 16, 도 17은 핀(fin)부착 벨트 컨베이어(66)의 경우이다. 또한 도 13, 도 14, 도 16에서는 자기디스크(36)의 대기중 부분에만 자성플럭(F)을 도시했다.

도 13에 나타낸 바와 같이 홈통상 스크레이퍼(60)는 측면의 상단 엣지부분( 60A)이 자기디스크(36)의 면에 소정의 압압력(押壓力)을 가지고 당접하고 있음과 동시에 상단 엣지부분(60A)은 샤프(sharp)한 박육 박막(薄肉) 형상으로 형성된다. 그에 따라 시계 주위 방향으로 회전하는 자기디스크(36)의 면에 흡착된 자성플럭(F)은 홈통상 스크레이퍼(60)의 상단 엣지부분(60A)으로 긁어내져 홈통상 스크레이퍼(60) 내에 낙하한다.

도 13 ∼ 도 15에 나타낸 바와 같이 홈통상 스크레이퍼(60) 내에는 스크루 컨베이어(64)의 스크루부(64A)가 수납되어 스크루부(64A)의 일단이 모터(64B)에 연결된다. 이 경우 도 15에 나타낸 바와 같이 홈통상 스크레이퍼(60)의 측면에서 저면에 이르는 내면 형상은 반송의 데드 스페이스(dead space)가 형성되지 않도록 반원상(半圓狀)으로 하는 것이 바람직하다. 그에 따라 홈통상 스크레이퍼(60) 내에 낙하 퇴적된 자성플럭(F)은 스크루 컨베이어(64)에 의해 플럭 회수조(42)의 윗쪽까지 반송되어 플럭 회수조(42)에 낙하한다.

또한 반송수단(62)으로서 핀(fin)부착 벨트 컨베이어(66)를 채용하는 경우에는 도 16, 도 17에 나타낸 바와 같이 구성된다. 즉, 핀(fin)부착 벨트 컨베이 어(66)는 자기디스크(36)의 직경 방향 양측에 한 쌍의 풀리(68)가 배치되어 이 한 쌍의 풀리 끼리의 사이에 핀(69; fin)을 가지는 무단상(無端狀) 벨트(70)를 감아 걸 수 있다. 또한 한 쌍의 풀리(68) 중 한쪽이 도시하지 않는 모터 등의 구동 수단에 연결된다. 이 무단상(無端狀) 벨트(70)는 자기디스크(36)의 면에는 접촉하지 않는다. 핀(69; fin)은 무단상 벨트(70)의 외측면에 소정 간격을 두고 다수 배치되어 무단상 벨트( 70)에 대해서 수직으로 형성된다. 이 경우 도 17에 나타낸 바와 같이 홈통상 크레이퍼(60)의 측면에서 저면에 이르는 내면 형상은 반송의 데드 스페이스(dead space)가 형성되지 않도록 핀(69; fin)의 형상에 맞추는 것이 바람직하다. 예를 들면 핀(69; fin)의 형상을 역사다리꼴로 한 경우에는 홈통상 스크레이퍼(60)의 내면 형상도 역사다리꼴로 한다.

또한 도 13 ∼ 도 17에서는 홈통상 스크레이퍼(60)의 지지 구조나 핀부착 벨트 컨베이어(66)의 풀리(68)의 지지 구조에 대해서는 특별히 나타내지 않았지만 예컨대 자기 분리장치(20)의 장치 본체로 지지할 수 있다. 또한 홈통상 스크레이퍼(60)의 기울기에 대해서는 도 14(스크루 컨베이어)에서는 우측이 위로 기울어진 것을 나타내고, 도 16(핀부착 벨트 컨베이어)에서는 우측이 아래로 기울어진 나타냈지만, 우측이 위로 기울어지게 형성하는 것이 보다 바람직하다. 이것은 홈통상 스크레이퍼(60) 내에 낙하 체적(體積) 한 자성플럭(F)이 반송수단(62)으로 반송되는 동안에 자성플럭 중의 수분이 통홈상 스크레이퍼(60)를 타고 흐르지만, 상부가 위로 기울어지게 함으로써 수분이 프럭 회수조 42에 흘러드는 것을 방지할 수 있다. 플럭 회수조(42)에 회수하는 자성플럭(F)은 가능한 한 저수분(低水分)으로 하 여 용적 축소화를 꾀하는 것이 중요하다. 이 때문에 홈통상 스크레이퍼(60)의 상부 기울어짐의 기울기를 조정할 수 있도록 회수 수단(38) 전체의 기울기를 조정하는 조정수단(도시하지 않음)을 설치하는 것이 바람직하다. 예를 들면 스크루 컨베이어 방식의 회수수단(38)의 경우에는 홈통상 스크레이퍼(60)의 길이 방향 중심부를 회동축으로 지지하도록 하여 실린더장치 등의 신축 장치에 의해 홈통상 스크레이퍼(60)를 시소와 같이 요동 가능하게 구성할 수도 있다.

다음에 상기한 바와 같이 구성된 자기 분리장치(20)의 작용에 대해 설명한다.

자성플럭(F)을 함유한 원수는 분리조(32)의 하단에 형성된 급수구(44)로부터 유입하여 분류부재(46)에 의해 분류(分流)된다. 이 분류부재(46)에 의해 원수는 연속 회전하는 자기디스크(36)의 면에 대해서 좌우 양측으로 분류됨과 동시에 자기 디스크(36) 끼리의 사이의 강자성 공간에 흘러들도록 분류된다. 분류된 원수가 분리조(32) 내를 상승하는 도중에 원수 중의 자성플럭(F)이 자기디스크(36)의 면에 흡착된다. 자성플럭(F)이 흡착되어 정화된 처리수는 자성플럭(F)의 좌우 양측에 설치된 한 쌍의 트로프(40; trough)에 월류(越流) 한다.

한편 자기디스크(36)에 흡착된 자성플럭(F)은 자기디스크(36)의 연속 회전에 의해 수면상의 대기중으로 반송되어 대기중에 노출한다. 자성플럭(F)이 대기 중에 노출함으로써 자성플럭(F)의 수분이 중력에 의해 자기디스크(36)의 면을 타고 분리조(32) 내에 흘러 떨어진다. 더구나 자기디스크(36)에 흡착된 자성플럭(F)은 자기 디스크(36)의 자성력에 의해 압밀화(壓密化) 된다. 그에 따라 자성플럭(F)의 탈수 가 촉진되어 함수율이 약 90%의 슬러지 상태로 된다.

탈수가 촉진된 자성플럭(F)응 자기디스크(36)의 연속 회전에 의해 홈통상 스크레이퍼(60)의 위치까지 반송되어 홈통상 스크레이퍼(60)의 측면 엣지부분(60A)으로 긁어내져 홈통상 스크레이퍼(60) 내에 낙하한다. 홈통상 스크레이퍼(60) 내에 낙하한 자성플럭(F)은 스크루 컨베이어(64) 또는 핀부착 벨트 컨베이어(66)의 반송 수단(62)에 의해 반송되어 플럭 회수조(42)의 윗쪽까지 반송되어 플럭 회수조(42)에 낙하한다.

설치되는 자기 분리장치(20)에 의한 자성플럭(F)의 자기 분리에 있어서, 복수매의 자기디스크(36)의 바로 밑에 분류부재(46)를 설치했으므로 원수 중의 자성 플럭(F)응 자기디스크(36)에 효율적으로 흡착할 수 있다.

또한 자기디스크와 분리조의 사이에 밀봉판(48)을 설치한 것에 의해 자성력이 발휘되지 않는 자기디스크(36)의 외주면을 원수가 쇼트패스(shorter route) 하여 트로프(40; trough)로 월류(越流)하지 않도록 할 수 있다. 그에 따라 트로프(40; trough)로 월류하는 처리수의 수질이 악화되는 것이 없다.

또한 회전축(34)에 배설된 복수매의 자기디스크(36) 가운데 내측 자기디스크 (36B)에 대해서는 종래대로 디스크 기판(33)의 양면에 영구자석편(37)을 배치하는 한편 최외측 자기디스크(36A)에 대해서는 디스크 기판(33)의 내측면(내측 자기디스크의 옆의 면)에만 자성력을 발휘하기 위한 영구자석편(37)을 배설했다. 그리고 최외측 자기디스크(36A)의 영구자석편을 배설하는 디스크 기판(33)의 강성이 내측 자기디스크의 디스크 기판의 강성보다 커지도록 했다. 이 경우 허니콤 구조의 자기디 스크(36)를 채용하면, 필요한 강성을 확보하면서 경량화를 꾀할 수 있다.

더구나 최외측 자기디스크(36A)의 외측면과 분리조(32) 내면의 사이에 차폐부재(54)를 매립하도록 했다. 그에 따라 최외측 자기디스크(36A)로부터의 자성 누설이나 변형을 방지할 수 있음과 동시에 최외측 자기디스크(36A)의 외측면을 원수가 통과하여 트로프(40; trough)로 월류(越流)하지 않으므로 처리수의 수질이 나빠지는 것도 없다.

또한 회수수단(38)으로서 홈통상 스크레이퍼(60)를 설치한 것으로 자기디스크(36)에 흡착한 자성플럭(F)을 확실하게 회수할 수 있다.

도 1은 본 발명의 자기 분리장치를 조립한 오탁수 정화시스템의 플로우를 나타내는 블럭도,

도 2는 오탁수 정화시스템을 구성하는 장치의 개념도,

도 3은 본 발명 자기 분리장치의 일부를 단면으로 나타내는 사시도,

도 4는 본 발명 자기 분리장치의 측면 단면도,

도 5는 본 발명 자기 분리장치의 정면 단면도,

도 6은 본 발명 자기 분리장치에 설치된 분류부재의 작용을 설명하는 설명도,

도 7은 본 발명 자기 분리장치에 설치된 밀봉판을 설명하는 사시도,

도 8은 종래와 본 발명에 있어서의 최외측 자기디스크의 차이를 설명하는 설명도,

도 9는 최외측 자기디스크의 다른 태양과 내측 디스크의 다른 태양을 나타내는 도면,

도 10은 허니콤 구조의 케이스 본체에 형성된 포켓부를 설명하는 사시도,

도 11은 허니콤 구조의 자기디스크를 설명하는 부분 확대도,

도 12는 허니콤 구조의 케이스 본체에 뚜껑을 하는 설명도,

도 13은 본 발명 자기 분리장치의 자기 디스크와 홈통상 스크레이퍼의 관계를 설명하는 설명도,

도 14는 스크루 컨베이어(screw conveyer) 방식의 회수수단을 설명하는 설명 도,

도 15는 스크루 컨베이어(screw conveyer)와 홈통상 스크레이퍼의 관계를 설명하는 설명도,

도 16은 핀 부착 벨트 컨베이어 방식의 회수수단을 설명하는 설명도,

도 17은 핀 부착 벨트 컨베이어 방식의 핀과 홈통상 스크레이퍼의 관계를 설명하는 설명도이다.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

10 : 오탁수 정화시스템 12 : 원수펌프

14 : 응집장치 14A : 급속 교반조

14B : 완속 교반조 16 : 자성분 첨가장치

18 : 응집제 첨가장치 19 : 교반 날개

20 : 자기 분리장치 24 : 필터 분리장치

25 : 탈수장치 26 : 회전 드럼필터

28 : 샤워링장치 29 : 순환 펌프,

30 : 펌프 31 : 슬리브(sleeve)

32 : 분리조 33 : 디스크 기판

34 : 회전축 35 : 베어링

36 : 자기디스크 37 : 영구자석편

38 : 회수수단 39 : 모터

40 : 트로프(trough) 41 : 측벽

42 : 플럭 회수조 43 : 사각통상의 배관

44 : 급수구 45 : 케이스

46 : 분류부재 47 : 케이스 본체

48 : 밀봉판 50 : 회동축

52 : 보강부재 55 : 뚜껑부재

56 : 포켓부(구멍) 60 : 홈통상 스크레이퍼

62 : 반송수단 64 : 스크루 컨베이너

66 : 핀 부착 벨트 컨베이어 68 : 풀리

69 : 핀 70 : 무단상 벨트

F : 자성플럭

Claims (10)

1. 자성플럭(磁性 flocks)을 함유하는 원수(原水)가 유입하는 분리조(分離槽)와, 상기 분리조(分離槽) 내에 배설(配設)된 회전축에 소정간격을 가지고 병설(竝設)되어 상기 자성플럭을 자성력에 의해 흡착하는 복수매(複數枚)의 자기디스크와, 흡착한 자성플럭을 회수하는 회수수단을 구비한 자기 분리장치에 있어서,

   상기 복수매(複數枚)의 자기디스크는 상기 회전축의 내측 중앙 가까이에 배치된 적어도 1매(枚)의 내측 자기디스크이며, 그 양면에 상기 자성력을 발휘하기 위한 영구자석편(永久磁石片)이 설치된 내측 자기디스크와,

   상기 회전축 양단에 배치되어 그 내측 면에만 상기 자성력을 발휘하기 위한 영구자석편(永久磁石片)이 설치됨과 동시에 상기 영구자석편을 지지하는 디스크 기판의 강성이 상기 내측 자기디스크보다 커지도록 형성된 2매의 최외측 자기디스크로 구성됨과 더불어 상기 최외측 자기디스크의 외측면과 상기 분리조 내면의 틈새가 상기 최외측 자기디스크의 회전을 저해하지 않는 차폐부재로 매설(埋設)되어 있는 것을 특징으로 하는 자기 분리장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 최외측 자기디스크는 상기 디스크 기판의 내측 면에 상기 영구자석편이 배치되고, 외측 면에 철판이 배치되어 영구자석편과 철판으로 디스크 기판을 끼운 구조인 것을 특징으로 하는 자기 분리장치.
3. 제 1항에 있어서, 상기 최외측 자기디스크의 디스크 기판은 내측 면이 다수의 오목부(凹部)를 가지는 허니콤(honeycomb) 구조로 형성되어 상기 오목부(凹部)에 상기 영구자석편이 매립되는 것을 특징으로 하는 자기 분리장치.
4. 자기 분리장치에 설치되어 다수의 영구자석편이 고정된 자기디스크에 있어서,

   상기 자기디스크는 케이스 내부에 수납되어 기판 양면 중 적어도 한쪽 면에 다수의 구멍이 허니콤 구조로 형성된 디스크 기판과,

   상기 디스크 기판의 구멍에 끼워 넣어진 영구자석편으로 구성되는 것을 특징으로 하는 자기디스크.
5. 자기 분리장치에 설치되어 다수의 영구자석편이 고정된 자기디스크에 있어서,

   상기 자기디스크는 다수의 구멍을 가지는 허니콤 구조로 형성된 케이스 본체와,

   상기 케이스 본체의 구멍에 끼워 넣어진 영구자석편과,

   상기 케이스 본체를 덮는 뚜껑부재로 구성되는 것을 특징으로 하는 자기디스크.
6. 제 4항 또는 제 ５항에 있어서, 상기 영구자석편은 접착제에 의해 상기 구멍 에 고착되어 있는 것을 특징으로 하는 자기디스크.
7. 자기 분리장치에 설치되어 다수의 영구자석편이 고정된 자기디스크의 제작방법에 있어서,

   디스크 기판 양면 중 적어도 한쪽 면을 다수의 구멍을 가지는 허니콤 구조로 형성하는 디스크 기판 형성공정과,

   상기 형성된 디스크 기판의 구멍에 영구자석편을 끼워 넣는 자석 매립공정과,

   상기 영구자석편이 끼워 넣어진 디스크 기판을 케이스 내부에 수납하는 수납공정을 구비한 것을 특징으로 하는 자기디스크의 제작방법.
8. 자기 분리장치에 설치되어 다수의 영구자석편이 고정된 자기 디스크의 제작방법에 있어서,

   케이스 본체 자체를 다수의 구멍을 가지는 허니콤 구조로 형성하는 케이스 본체 형성공정과,

   상기 형성된 케이스 본체의 구멍에 영구자석편을 끼워 넣는 자석 끼워넣기 공정과,

   상기 영구자석편이 끼워 넣어진 케이스 본체에 뚜껑부재를 씌우는 뚜껑부착공정을 구비한 것을 특징으로 하는 자기디스크의 제작방법.
9. 제 7항 또는 제 8항에 있어서, 상기 자석 끼워 넣기 공정에서는 상기 영구자석편을 접착제에 의해 상기 구멍에 고착하는 것을 특징으로 하는 자기디스크의 제작방법.
10. 자성플럭을 함유하는 원수가 유입하는 분리조와, 상기 분리조 내에 배설된 회전축에 소정 간격을 가지고 병설되어 상기 자성플럭을 자성력에 의해 흡착하는 복수매의 자기디스크와, 흡착한 자성플럭을 회수하는 회수수단을 구비한 자기 분리장치에 있어서,

    상기 자기디스크로서 제 4항 내지 제 6항 중 어느 하나의 자기디스크를 이용한 것을 특징으로 하는 자기 분리장치.

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