KR20160139706A

KR20160139706A - 다각 회전드럼형 자력선별장치

Info

Publication number: KR20160139706A
Application number: KR1020150075064A
Authority: KR
Inventors: 송영준
Original assignee: 강원대학교산학협력단
Priority date: 2015-05-28
Filing date: 2015-05-28
Publication date: 2016-12-07

Abstract

본 발명은 다각 회전드럼형 자력선별장치에 관한 것으로서, 특히 모터와; 상기 모터로부터 회전력을 전달받아 회전하고, 외측면이 다각면체 형상으로 형성된 다각 회전드럼과; 상기 다각 회전드럼의 내부 저면에 설치되는 다수의 자석조립체와; 상기 다각 회전드럼의 외측면에 약자성체와 비자성체의 혼합물을 공급하는 호퍼와; 상기 다각 회전드럼의 하측에 설치되는 약자성체 수거박스와; 상기 다각 회전드럼의 회전 방향 전방측에 설치되는 비자성체 수거박스;를 포함하여 구성되어, 약자성체와 비자성체를 용이하게 분리할 수 있는 효과가 있다.

Description

다각 회전드럼형 자력선별장치{Magnetic Separating Apparatus with Many-Sideness Rotary Drum}

본 발명은 다각 회전드럼형 자력선별장치에 관한 것으로서, 특히 약자성체와 비자성체를 용이하게 분리할 수 있는 다각 회전드럼형 자력선별장치에 관한 것이다.

근래, 환경보호와 더불어 한정자원의 효율적 이용을 위한 폐자원 재활용에 관한 사회적 관심이 대단히 높으며, 이를 위한 여러 가지 방안들이 제시되고 있다.

예컨대, 근래에는 소득수준의 향상으로 인한 전자제품의 잦은 교체에 의하여 많은 양의 폐전자제품들이 발생되고 있는데, 예전에는 이러한 폐전자제품들을 그냥 매립지에 묻는 것이 일반적이었다.

그러나, 근래에는 자원의 재활용을 위하여 이러한 폐전자제품의 파쇄물들에서 유용한 자원을 선별하고자 다양한 선별기가 개발되고 있다. 특히 폐전자제품에는 강자성 파쇄물, 약자성 파쇄물, 비자성 파쇄물, 비철금속 파쇄물, 비금속 파쇄물 등 다양한 성질을 갖는 파쇄물들이 혼재되어 있다.

이러한 다양한 성질을 갖는 파쇄물들 중에서 약자성 파쇄물과 비자성 파쇄물이 혼합되어 있는 시료를 선별하고자 할 경우에 도 1에 도시된 것처럼 종래에는 영구자석이 설치된 원형드럼의 자력을 이용하였다.

즉, 약자성 파쇄물(A)은 영구자석(1)의 자력에 의해 원형드럼(2)의 상측 표면에 달라붙어 계속 회전하다가 이 약자성 파쇄물(A)이 원형드럼(2)의 하측에 위치되면 자중에 의해 아래쪽으로 낙하되고, 비자성 파쇄물(B)은 원형드럼(2)의 회전력에 의해 바깥쪽으로 멀리 떨어져 약자성 파쇄물(A)과 비자성 파쇄물(B)이 선별되는 것이 종래방식이다.

그러나, 이렇게 영구자석이 설치된 원형드럼 방식은 원형드럼과 파쇄물이 점접촉(내지 선접촉)을 하기 때문에 원형드럼 표면에 약자성 파쇄물이 잘 달라붙지 않게 되어 약자성 파쇄물도 원형드럼의 회전력에 의해 바깥쪽으로 멀리 떨어진다. 따라서, 결국 선별기를 거쳐도 약자성 파쇄물과 많은 양의 비자성 파쇄물이 혼합되어 있는 경우가 발생되는 문제점이 있다.

출원번호:10-2011-0022948 (등록번호:10-1269151, 발명의 명칭:마그네틱 드럼을 이용한 자력 선별장치)

http://www.e-hmt.kr/bbs/board.php?bo_table=m0306&uid=1

본 발명은 상기한 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 약자성체와 비자성체의 혼합물이 공급되는 회전드럼의 외측면 형태를 원형이 아닌 다각면체 형상으로 구성하여 혼합물과 회전드럼이 면접촉을 하게 함으로써 약자성체가 회전드럼의 내부에 설치된 자석에 의해 회전드럼의 외측면에 잘 부착되도록 하고, 이로 인하여 약자성체와 비자성체의 선별효율을 향상시킬 수 있는 다각 회전드럼형 자력선별장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 의한 다각 회전드럼형 자력선별장치는 모터와; 상기 모터로부터 회전력을 전달받아 회전하고, 외측면이 다각면체 형상으로 형성된 다각 회전드럼과; 상기 다각 회전드럼의 내부 저면에 설치되는 다수의 자석조립체와; 상기 다각 회전드럼의 외측면에 약자성체와 비자성체의 혼합물을 공급하는 호퍼와; 상기 다각 회전드럼의 하측에 설치되는 약자성체 수거박스와; 상기 다각 회전드럼의 회전 방향 전방측에 설치되는 비자성체 수거박스;를 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 호퍼는 하측 부분이 플랙시블(Flexible) 재질로 구성되어 상기 다각 회전드럼과 접촉시에 다각 회전드럼의 회전을 방해하지 않는다.

그리고, 상기 자석조립체는 상기 다각 회전드럼 내부에 설치되는 케이싱과; 상기 케이싱 내부에 설치되되, 같은 극이 서로 마주보게 배치되는 다수의 자석과; 서로 마주보는 자석의 같은 극 사이에 설치되는 순철재질의 격판;으로 구성된다.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 다각 회전드럼형 자력선별장치는 다각 회전드럼의 외측면이 다각면체 형상으로 되어 있기 때문에 약자성체가 다각 회전드럼의 외측면에 달라 붙어 다각 회전드럼의 회전력에 의해 멀리 튀어나가는 현상이 방지된다. 이에 반해 비자성체는 다각 회전드럼에 달라붙지 않아서 다각 회전드럼이 회전함에 따라 다각 회전드럼의 회전방향 전방쪽으로 멀리 낙하되기 때문에 약자성체와 비자성체를 용이하게 분리할 수 있는 이점이 있다.

또한, 자석 사이에 순철재질의 격판을 설치하여 자석의 자력이 낮을 때 자속밀도를 크게 함으로써 자력을 높일 수 있는 이점이 있다.

도 1은 종래기술에 따른 회전드럼형 자력선별장치를 보인 도.
도 2는 본 발명에 의한 다각 회전드럼형 자력선별장치를 측면에서 본 도.
도 3은 본 발명에 의한 다각 회전드럼형 자력선별장치를 위에서 본 도.
도 4는 본 발명에 의한 다각 회전드럼형 자력선별장치를 보인 사시도.
도 5는 본 발명에 의한 다각 회전드럼형 자력선별장치의 동작모습을 보인 도.

이하, 본 발명에 의한 다각 회전드럼형 자력선별장치의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 의한 다각 회전드럼형 자력선별장치를 측면에서 본 도이고, 도 3은 본 발명에 의한 다각 회전드럼형 자력선별장치를 위에서 본 도이다.

그리고, 도 4는 본 발명에 의한 다각 회전드럼형 자력선별장치를 보인 사시도이며, 도 5는 본 발명에 의한 다각 회전드럼형 자력선별장치의 동작모습을 보인 도이다.

본 발명에 의한 다각 회전드럼형 자력선별장치는 모터(10)와, 상기 모터(10)로부터 회전력을 전달받아 회전하는 다각 회전드럼(20)과, 상기 다각 회전드럼(20)의 내부에 설치되는 다수의 자석조립체(30)와, 상기 다각 회전드럼(20)에 약자성체(A)와 비자성체(B)의 혼합물을 공급하는 호퍼(40)와, 선별된 약자성체(A)를 수거하는 약자성체 수거박스(50)와, 선별된 비자성체(B)를 수거하는 비자성체 수거박스(60)를 포함하여 구성된다.

상기 다각 회전드럼(20)은 상기 모터(10)의 모터축에 동력적으로 연결되어 회전력을 전달받는다. 이러한 다각 회전드럼(20)은 내부에 빈 공간이 형성되어 있고, 외측면이 다각면체 형상으로 형성된다.

즉, 상기 다각 회전드럼(20)은 다각형 단면을 갖고 내부에 빈 공간이 형성된 다각 기둥 형태를 취하는 것으로서, 이 다각 회전드럼(20)의 외측면에 선별 대상물인 약자성체(A)와 비자성체(B)의 혼합물이 공급된다. 도면에서는 다각 회전드럼(20)의 단면이 8각형인 것으로 도시되었으나, 8각형 이하일 수도 있고 8각형 이상일 수도 있다. 다각 회전드럼(20)의 다각면체를 이루는 특정 외측면이 호퍼(40) 밑에 위치될 때 수평적으로 일직선 면을 이루기만 하면 된다.

상기 자석조립체(30)는 상기 다각 회전드럼(20) 내부에 형성된 빈 공간에 설치되는 것으로서, 다각 회전드럼(20)의 저면에 밀착 설치되어 자력을 상기 다각 회전드럼(20)에 제공한다.

상기와 같은 자석조립체(30)는 케이싱(31)과, 상기 케이싱(31) 내부에 설치되는 다수의 자석(32)과, 상기 자석(32) 사이에 설치되는 격판(33)으로 구성된다.

상기 케이싱(31)은 상기 다각 회전드럼(20)의 내측면에 밀착되게 설치되는 것으로서, 탄소강철로 그 재질이 이루어지고 내부에 빈 공간이 형성되어 상기 자석(32)이 설치될 수 있도록 한다.

상기 자석(32)은 상기 케이싱(31) 내부에 설치되되, 같은 극이 서로 마주보게 배치된다. 즉, 자석(32) 2개를 좌측과 우측에 서로 인접하도록 배치한다고 가정할 때, 좌측에 있는 자석(32)의 N극이 우측을 향하도록 배치하면 우측에 있는 자석(32)의 N극은 좌측을 향하도록 배치하는 것이다. 이렇게 함으로써 2개의 자석(32)의 N극이 서로 마주보게 한다.

상기 격판(33)은 상기와 같이 극을 마주보도록 한 자석(32) 사이, 즉 자석(32)의 같은 극 사이에 설치되는 것으로서, 그 재질이 순철재질로 이루어진다.

서로 마주보는 자석(32)의 같은 극 사이에 순철재질의 격판(33)을 설치하면 자속밀도(집속도)가 크게 증가한다. 자속밀도가 증가하면 자력이 강해져서 다각 회전드럼(20)의 약자성체에 대한 부착력을 향상시킬 수 있다.

상기와 같은 자석조립체(30)의 케이싱(31)에 방열판(70)을 설치할 수도 있다. 자속밀도가 커지면 온도가 상승하는데, 온도가 상승하면 자력이 떨어져서 선별효율이 감소할 수가 있으므로 이에 대한 보완책으로 케이싱(31)에 방열판(70)을 설치하여 자석(32)의 온도가 상승하는 것을 막을 수 있다.

상기 호퍼(40)는 상기 다각 회전드럼(20)의 외측면에 약자성체(A)와 비자성체(B)의 혼합물을 공급한다. 이러한 호퍼(40)는 상측 부분은 경질의 재질(금속이나 비금속 합성수지)로 이루어져도 가능하나 하측 부분은 플랙시블(Flexible) 재질로 구성하는 것이 바람직하다.

상기 호퍼(40)는 약자성체(A)와 비자성체(B)의 혼합물을 상기 다각 회전드럼(20)의 외측면에 올려 놓을 때 혼합물이 주변으로 이탈 분산되어 주변이 지저분해지거나 혼합물이 선별되지 않는 것을 방지하기 위해 그 하단 부분을 다각 회전드럼(20)의 외측면에 접촉시키거나 아주 살짝 이격시키는 것이 바람직하다. 이러한 상태에서 다각 회전드럼(20)이 회전을 하면 다각 회전드럼(20)의 외측면과 호퍼(40)의 하측 부분이 접촉될 수 밖에 없게 된다. 이러한 호퍼(40)와 다각 회전드럼(20)의 접촉시에 다각 회전드럼(20)의 회전을 방해(또는 간섭)하지 않기 위하여 본 발명에서는 호퍼(40)의 하측 부분을 플렉시블한 재료로 구성하였다.

특히, 아주 유연한 천이나 헝겊과 같은 직물 재질 또는 비닐과 같은 것으로 호퍼(40)의 하측 부분을 구성하면, 약자성체(A)와 비자성체(B)의 혼합물이 다각 회전드럼(20)에 공급될 때 혼합물이 주변으로 튕겨져 나가는 것을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 다각 회전드럼(20)의 회전에 전혀 영향을 미치지 않아서 유리한 이점이 있다.

상기 약자성체 수거박스(50)는 상기 다각 회전드럼(20)의 하측에 배치된다. 다각 회전드럼(20)의 외측면에 부착되어 회전하다가 하측으로 낙하된 약자성체(A)가 모이는 곳이 상기 약자성체 수거박스(50)이다.

상기 비자성체 수거박스(60)는 상기 다각 회전드럼(20)의 회전 방향 전방측에 배치된다. 다각 회전드럼(20)의 외측면에 올려져 회전하다가 그 회전력에 의하여 전방쪽으로 멀리 낙하되는 비자성체(B)가 모이는 곳이 상기 약자성체 수거박스(50)이다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 의한 다각 회전드럼형 자력선별장치의 선별과정을 간단히 살펴보면 다음과 같다.

모터(10)에 전원을 공급하여 다각 회전드럼(20)을 회전시킨다.

선별 대상인 약자성체(A)와 비자성체(B)의 혼합물을 호퍼(40)를 통하여 회전하고 있는 다각 회전드럼(20)의 상면에 공급한다.

이렇게 되면 혼합물에 포함된 약자성체(A)는 상기 다각 회전드럼(20)의 외측면에 면접촉을 하여 자석조립체(30)의 자력에 의해 부착된다. 이에 반해 혼합물에 포함된 비자성체(B)는 상기 다각 회전드럼(20)의 외측면에 부착되지 않고 그냥 올려진 상태로 회전을 하게 된다(자력에 의한 부착력이 비자성체에는 작용하지 않으므로).

이후 계속 회전을 하게 되면 혼합물 중 비자성체(B)는 관성에 의해 다각 회전드럼(20)의 회전방향 전방측으로 날아가서 낙하된다. 반면 혼합물 중 약자성체(A)는 다각 회전드럼(20)의 외측면에 부착된 상태에서 다각 회전드럼(20)의 회전과 함께 서서히 아래쪽으로 이동하다가 지면과 어느 정도 가까워질 때 중력(자중)에 의해 다각 회전드럼(20)의 바로 아래쪽으로 떨어져서 분리된다.

상기와 같이 다각 회전드럼(20)에서 이탈된 비자성체(B)는 비자성체 수거박스(60) 내부에 수집되고, 약자성체(A)는 약자성체 수거박스(50) 내부에 수집된다.

10: 모터 20: 다각 회전드럼
30: 자석조립체 31: 케이싱
32: 자석 33: 격판
40: 모터 50: 약자성체 수거박스
60: 비자성체 수거박스
A: 약자성체 B: 비자성체

Claims

모터(10)와;
상기 모터(10)로부터 회전력을 전달받아 회전하고, 외측면이 다각면체 형상으로 형성된 다각 회전드럼(20)과;
상기 다각 회전드럼(20)의 내부 저면에 설치되는 다수의 자석조립체(30)와;
상기 다각 회전드럼(20)의 외측면에 약자성체(A)와 비자성체(B)의 혼합물을 공급하는 호퍼(40);를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 다각 회전드럼형 자력선별장치.
청구항 1에 있어서,
상기 호퍼(40)는 하측 부분이 플랙시블(Flexible) 재질로 구성되어 상기 다각 회전드럼(20)과 접촉시에 다각 회전드럼(20)의 회전을 방해하지 않는 것을 특징으로 하는 다각 회전드럼형 자력선별장치.
청구항 1에 있어서,
상기 호퍼(40)는 하측 부분이 유연한 직물재질로 구성되는 것을 특징으로 하는 다각 회전드럼형 자력선별장치.
청구항 1에 있어서,
상기 자석조립체(30)는 상기 다각 회전드럼(20) 내부에 설치되는 케이싱(31)과;
상기 케이싱(31) 내부에 설치되되, 같은 극이 서로 마주보게 배치되는 다수의 자석(32)과;
서로 마주보는 자석(32)의 같은 극 사이에 설치되는 순철재질의 격판(33);으로 구성된 것을 특징으로 하는 다각 회전드럼형 자력선별장치.
청구항 1에 있어서,
상기 다각 회전드럼(20)의 하측에 설치되는 약자성체 수거박스(50)와;
상기 다각 회전드럼(20)의 회전 방향 전방측에 설치되는 비자성체 수거박스(60);를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 다각 회전드럼형 자력선별장치.
청구항 1에 있어서,
상기 자석조립체(30)에는 방열판(70)을 설치하는 것을 특징으로 하는 다각 회전드럼형 자력선별장치.