KR20170053752A - 유수 분리장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 절삭유와 습동유가 혼합된 혼합유를 상호 분리하기 위한 유수 분리장치에 관한 것으로서, 상기 혼합유가 유입되는 유입공간이 형성된 유입조와, 상기 유입조로부터 유입된 혼합유가 비중 차이에 의해 하부에 절삭유 상부에 습동유가 배치되게 층상으로 분리되는 분리공간이 형성된 분리조와, 상기 분리조에서 분리된 상기 절삭유가 저장되는 저장공간이 형성된 저장조로 구획되는 분리탱크 및 상기 유입조와 상기 분리조 및 저장조를 구획하며, 하단부 일측에 상기 유입공간으로 유입된 혼합유가 상기 분리공간으로 유입되는 유입구가 형성된 제 1 격벽 및 상기 분리조와 상기 저장조를 구획하며, 하단부 일측에 상기 분리조에서 분리된 상기 절삭유가 상기 저장공간으로 유출되는 유출구가 형성된 제 2 격벽 및 상기 유입조 내부에 설치되고, 상기 유입공간에 상하 방향으로 구획되는 유로를 형성하여 상기 혼합유의 이동경로를 연장시키는 유로 연장 형성부재를 포함하여 이루어진다.
상기와 같은 본 발명에 의하면, 유로 연장 형성부재를 통해 분리탱크의 유입조 내부에 상하 방향으로 구획되는 유로를 형성하여 혼합유의 이동경로를 연장시킴에 따라 분리탱크를 소형으로 제작하더라도 유입조 내부로 유입되는 혼합유가 절삭유와 습동유로 층상 분리되는 충분한 시간을 확보할 수 있어 분리탱크의 소형화에 따른 제작비용의 절감 및 공간 활용도가 향상된다.
또한, 분리탱크의 분리조와 저장조 간에 형성된 유출구의 높이를 유입조와 분리조 간에 형성된 유입구의 높이보다 낮게 형성함에 따라 유입구를 통해 절삭유와 습동유로 층상 분리되어 분리조로 유입되는 혼합유 중 미처 부상하지 못한 습동유가 유출구를 통해 저장조로 유입되는 것을 미연에 방지할 수 있게 된다.

Description

유수 분리장치{Oil Separator}

본 발명은 유수 분리장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 분리탱크를 소형으로 제작하더라도 절삭유와 습동유가 혼합된 혼합유를 보다 확실하게 상호 분리할 수 있도록 한 유수 분리장치에 관한 것이다.

일반적으로 머시닝 센터(Machining center: MCT), CNC(Computerized Numerical Control)선반 등 거의 모든 절삭기계는 필수적으로 가공물을 냉각시키기 위한 절삭유(Cutting oil)와 기계 작동시 윤활을 위한 습동유(Slideway oil)가 사용된다.

한편, 이러한 절삭유와 습동유는 사용되고 난 후, 절삭기계의 일측에 별도로 설치된 회수탱크로 혼합되어 저장되는데, 이러한 절삭유와 습동유를 혼합된 상태로 방치하게 되면 습동유로 인해 절삭유가 부패되는 문제점이 발생하게 된다.

위와 같은 문제점을 해결하기 위해 종래에는 서로 다른 비중을 가지는 절삭유와 습동유의 비중차이를 이용하여 절삭유와 습동유를 층상분리하여 이를 분리 배출하는 유수 분리장치가 사용되고 있다.

도 1은 종래의 유수 분리장치를 개략적으로 도시한 것으로서, 이는 일반적으로 절삭유와 습동유가 혼입 저장되는 절삭유 탱크(110)에 장착되는데, 모터(200)를 회전시켜 오일 분리장치의 양 끝단에 장착된 구동풀리(210)와 차동풀리(미도시)를 구동하여 유수분리벨트(300)을 회전시키게 된다.

여기서, 상기 유수분리벨트(300)의 한쪽 끝(차동풀리측)은 절삭유 탱크(110)의 내부에 잠겨있는데, 유수분리벨트(300)의 회전에 따라 점성을 가지는 혼합유가 유수분리벨트(300)에 묻어서 절삭유 탱크(110) 밖으로 상승하게 되고, 유수분리벨트(300)에 묻어있는 혼합유는 회전 반대편에 설치된 오일안내판(400)의 블레이드에 의하여 1차 오일 분리탱크(120)로 유입된다.

그리고, 1차 오일 분리탱크(120)로 유입된 혼합유는 1차 오일 분리탱크(120) 내부에서 비중의 차이로 인해 절삭유는 하부로 가라앉고, 습동유는 상부로 부상되어 층상으로 분리되며, 하부로 가라앉은 절삭유는 1차 오일 분리탱크(120) 내부에 별도로 설치된 배출관(미도시)을 통해 배출되고, 상부로 부상한 습동유는 1차 오일 분리탱크(120)의 상단 일측에 설치된 오일이동수단(121)을 통해 2차 오일 분리탱크(130)로 분리 배출된다.

그러나, 상기한 종래의 유수 분리장치는 1차 오일 분리탱크(120)의 용량이 큰 경우에는 유입된 혼합유가 절삭유와 습동유로 층상 분리되는 충분한 시간이 확보되어 이를 개별적으로 확실하게 분리할 수 있으나, 1차 오일 분리탱크(120)의 용량이 작은 경우에는 유입된 혼합유가 절삭유와 습동유로 층상 분리되는 충분한 시간이 확보되지 않아, 분리되지 않은 혼합유가 상기 배출관(미도시)을 통해 배출되거나, 2차 오일 분리탱크(130)로 배출되는 문제점이 발생하게 된다.

한국공개특허 제 2011-0071892호 “절삭유 탱크의 유수분리장치”

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 분리탱크의 유입조 내부에 상하 방향으로 구획되는 유로를 형성하여 혼합유의 이동경로를 연장시키는 유로 연장 형성부재가 설치된 유수 분리장치를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 분리탱크의 분리조와 저장조 간에 형성된 유출구의 높이를 유입조와 분리조 간에 형성된 유입구의 높이보다 낮게 형성한 유수 분리장치를 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따르면, 절삭유와 습동유가 혼합된 혼합유를 상호 분리하기 위한 유수 분리장치에 있어서, 상기 혼합유가 유입되는 유입공간이 형성된 유입조와, 상기 유입조로부터 유입된 혼합유가 비중 차이에 의해 하부에 절삭유 상부에 습동유가 배치되게 층상으로 분리되는 분리공간이 형성된 분리조와, 상기 분리조에서 분리된 상기 절삭유가 저장되는 저장공간이 형성된 저장조로 구획되는 분리탱크 및 상기 유입조와 상기 분리조 및 저장조를 구획하며, 하단부 일측에 상기 유입공간으로 유입된 혼합유가 상기 분리공간으로 유입되는 유입구가 형성된 제 1 격벽 및 상기 분리조와 상기 저장조를 구획하며, 하단부 일측에 상기 분리조에서 분리된 상기 절삭유가 상기 저장공간으로 유출되는 유출구가 형성된 제 2 격벽 및 상기 유입조 내부에 설치되고, 상기 유입공간에 상하 방향으로 구획되는 유로를 형성하여 상기 혼합유의 이동경로를 연장시키는 유로 연장 형성부재를 포함하는 유수 분리장치가 제공된다.

여기서, 상기 유출구의 높이는 상기 유입구의 높이보다 낮게 형성되는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 유로 연장 형성부재는 상기 유입공간에 수평하게 배치되고, 상기 유입공간 내부에 상하 방향으로 구획되는 유로를 형성하며, 일단부에 상기 유로 간을 연통하는 유출공이 형성된 적어도 하나의 구획 플레이트 및 상기 구획 플레이트와 일정 간격 이격된 상부에 상기 구획 플레이트와 나란하게 배치되는 유도 플레이트 및 상기 구획 플레이트와 일정 간격 이격된 하부에 상기 구획 플레이트와 나란하게 배치되는 지지 플레이트 및 상기 구획 플레이트와 상기 파지 플레이트 및 지지 플레이트를 연결하는 수직 플레이트를 포함하는 것이 보다 바람직하다.

또한, 유출공이 형성된 상기 구획 플레이트의 일단부 양측단과 상기 수직 플레이트 양측단 간에 설치되는 보강 플레이트를 더 포함하는 것이 더욱 바람직하다.

상기와 같은 본 발명에 의하면, 유로 연장 형성부재를 통해 분리탱크의 유입조 내부에 상하 방향으로 구획되는 유로를 형성하여 혼합유의 이동경로를 연장시킴에 따라 분리탱크를 소형으로 제작하더라도 유입조 내부로 유입되는 혼합유가 절삭유와 습동유로 층상 분리되는 충분한 시간을 확보할 수 있어 분리탱크의 소형화에 따른 제작비용의 절감 및 공간 활용도가 향상된다.

또한, 분리탱크의 분리조와 저장조 간에 형성된 유출구의 높이를 유입조와 분리조 간에 형성된 유입구의 높이보다 낮게 형성함에 따라 유입구를 통해 절삭유와 습동유로 층상 분리되어 분리조로 유입되는 혼합유 중 미처 부상하지 못한 습동유가 유출구를 통해 저장조로 유입되는 것을 미연에 방지할 수 있게 된다.

도 1은 종래의 오일 분리장치를 개략적으로 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 유수 분리장치의 분해사시도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 유수 분리장치의 부분 절개사시도이다.
도 4는 도 1의 A-A' 단면도이다.
도 5는 유입조 내부로 유입된 혼합유가 층상 분리되는 상태를 도시한 것이다.
도 6a 및 6b는 유입구와 유출구의 높이에 따른 분리탱크 내부에서의 혼합유의 분리상태를 보여주기 위한 도면이다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다. 도면들 중 동일한 구성요소들은 가능한 어느 곳에서든지 동일한 부호들로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 또한 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 유수 분리장치의 분해사시도이고, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 유수 분리장치의 부분 절개사시도이고, 도 4는 도 1의 A-A' 단면도이다.

도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 유수 분리장치(1)는 절삭기계에서 가공물을 냉각시키기 위한 절삭유와 기계 작동시 윤활을 위한 습동유가 혼합된 혼합유로부터 절삭유와 습동유를 분리하기 위한 것으로서, 분리탱크(10), 제 1 격벽(20), 제 2 격벽(30) 및 유로 연장 형성부재(40)를 포함하여 이루어진다.

분리탱크(10)는 내부가 구획되어 혼합유가 유입되는 유입공간(S1)이 형성된 유입조(11)와, 유입조(11)로부터 유입된 혼합유가 비중 차이에 의해 하부에 절삭유 상부에 습동유가 배치되게 층상으로 분리되는 분리공간(S2)이 형성된 분리조(12)와, 분리조(12)에서 분리된 절삭유가 저장되는 저장공간(S3)이 형성된 저장조(13)로 이루어진다.

여기서, 분리조(12)의 상단 일측에는 외측 방향으로 하향 경사지게 형성된 배출 플레이트(12a)가 설치되며, 이러한 배출 플레이트(12a)는 분리조(12) 내부에서 층상 분리되어 상부에 배치되는 습동유가 배출되는 경로를 제공한다.

그리고, 저장조(13)의 내부 일측에는 외부와 연결된 별도의 배출관(13a)이 설치되며, 이러한 배출관(13a)은 분리조(12) 내부에서 층상 분리되어 유출구(31)를 통해 저장공간(S3)으로 저장되는 절삭유가 배출되는 경로를 제공한다.

제 1 격벽(20)은 분리탱크(10)의 내부 일측에 수직하게 설치되고, 유입조(11)와 분리조(12) 및 저장조(13) 간을 상호 구획하며, 하단 일측에 유입조(11)의 유입공간(S1)으로 유입된 혼합유가 분리조(12)의 분리공간(S2)으로 유입되는 유입구(21)가 형성된다.

제 2 격벽(30)은 분리탱크(10)의 내부 타측에 수직하게 설치되고, 분리조(12)와 저장조(13) 간을 상호 구획하며, 하단 일측에 분리조(12)에서 층상 분리되어 하부에 배치되는 절삭유가 저장공간(S3)으로 유출되는 유출구(31)가 형성된다.

여기서, 유출구(31)의 높이는 유입구(21)의 높이보다 낮게 형성되는 것이 바람직하며, 유출구(31)의 높이는 유입구(21)의 높이의 1/2이하로 형성되는 것이 보다 바람직하다.

유로 연장 형성부재(40)는 유입조(11)의 내부에 설치되고, 유입조(11)의 유입공간(S1)에 상하 방향으로 구획되는 유로(T)를 형성하여 유입조(11)로 유입되는 혼합유의 이동경로를 연장시키기 위한 것으로서, 구획 플레이트(41), 유도 플레이트(42), 지지 플레이트(43) 및 수직 플레이트(44)를 포함한다.

구획 플레이트(41)는 한 쌍이 상호 일정 간격 이격되게 배치되고, 유입공간(S1) 내부에 수평하게 설치되어 유입공간(S1)을 상하 방향으로 구획하는 유로(T)를 형성하며, 상호 반대되는 일측에 유로 간을 연통하는 유출공(41a)이 형성된다.

유도 플레이트(42)는 최상단에 위치한 구획 플레이트(41)와 일정 간격 이격된 상부에 구획 플레이트(41)와 나란하게 배치된다.

이러한 유도 플레이트(42)는 유입조(11)로 유입되는 혼합유가 구획 플레이트(41)의 유출공(41a)으로 바로 유입되지 않고, 측방으로 우회하여 유입되도록 하는 역할을 한다.

또한, 유도 플레이트(42)는 유입조(11)에 유로 연장 형성부재(40)를 인입 또는 인출하는 경우, 사용자에게 파지영역을 제공한다.

지지 플레이트(43)는 최하단에 위치한 구획 플레이트(41)와 일정 간격 이격된 하부에 구획 플레이트(41)와 나란하게 배치되며, 유입조(11)의 내저면 일측에 지지되어 유로 연장 형성부재(40)를 지지하는 역할을 한다.

수직 플레이트(44)는 구획 플레이트(41) 간, 구획 플레이트(41)와 유도 플레이트(42) 간, 구획 플레이트(41)와 지지 플레이트(43) 간을 연결하는 역할을 한다.

아울러, 유출공(41a)이 형성된 구획 플레이트(41)의 일단부를 보강하기 위해 유출공(41a)이 형성된 구획 플레이트의 일단부 양측단과 수직 플레이트(44)의 양측단 간에 보강 플레이트(45)가 더 설치될 수 있다.

이러한 유로 연장 형성부재(40)는 유입조(11)의 내부에 설치되어 유입공간(S1)을 상하 방향으로 구획하는 유로를 형성하여 유입공간(S1)으로 유입되는 혼합유의 이동경로를 연장시킴으로써, 유입되는 혼합유가 유입조(11) 내부에서 체류하는 시간을 증가시켜 혼합유가 절삭유와 습동유로 층상 분리될 수 있는 충분한 시간을 제공하는 역할을 한다.

도 5는 유입조 내부로 유입된 혼합유가 층상 분리되는 상태를 도시한 것이다.

도 5를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 유수 분리장치(1)는 유로 연장 형성부재(40)에 의해 유입조(11)의 유입공간(S1)에 상하 방향으로 구획되는 유로(T)가 형성되어 유입조(11)로 유입된 혼합유의 이동경로가 연장됨에 따라 유입된 혼합유가 유입조(11) 내부에서 체류하는 시간이 증가하여 혼합유가 유로(T)를 따라 이동되는 과정에서 절삭유와 습동유로 층상 분리된다.

위와 같이, 본 발명은 유입조(11)로 유입된 혼합유가 유로 연장 형성부재(40)에 의해 형성된 유로(T)를 따라 이동하면서 절삭유와 습동유로 선 분리되어 분리조(12)에 유입됨에 따라 분리조(12)로 유입되는 혼합유를 절삭유와 습동유로 보다 쉽게 상호 분리할 수 있으며, 유로 연장 형성부재(40)에 의해 유입조(11)를 소형으로 제작하더라도 혼합유가 절삭유와 습동유로 층상 분리되는 시간을 충분히 제공할 수 있게 된다.

이로 인해 분리탱크(10)를 소형으로 제작할 수 있게 되어 이에 따른 제작비용을 절감할 수 있을 뿐 아니라 공간 활용도가 향상된다.

도 6a 및 6b는 유입구와 유출구의 높이에 따른 분리탱크 내부에서의 혼합유의 분리상태를 보여주기 위한 도면이다.

여기서, 도 6a 및 6b는 설명의 편의상 유입조, 분리조 및 저장조를 순차적으로 나열된 상태로 도시하였다.

도 6a를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 유수 분리장치(1)는 절삭유와 습동유로 층상 분리된 혼합유가 유입구(21)를 통해 분리조(12)로 유입되면, 상호 분리되어 상대적으로 비중이 높은 절삭유는 분리조(12)의 하부에 가라앉게 되고, 상대적으로 비중이 낮은 습동유는 분리조(12)의 상부로 부상하게 된다.

이 때, 도 6a에 도시된 바와 같이, 유입구(21)의 높이와 유출구(31)의 높이 가 동일하거나, 유출구(31)의 높이를 유입구(21)의 높이보다 높게 형성하면, 유입조(11)에서 절삭유와 습동유로 층상 분리되어 분리조(12)로 유입된 혼합유 중 상부로 미처 부상하지 못한 습동유가 유출구(31)를 통해 저장조(13)로 유입되는 문제가 발생하게 된다.

위와 같은 문제점을 해결하기 위해 본 발명의 일실시예에 따른 유수 분리장치(1)는 유출구(31)의 높이가 유입구(21)의 높이보다 낮게, 보다 바람직하게는 유출구(31)의 높이를 유입구(21)의 높이의 1/2이하로 형성함으로 인해, 도 6b에 도시된 바와 같이, 절삭유와 습동유로 층상 분리되어 분리조로 유입된 혼합유 중 상부로 미처 부상하지 못한 습동유가 유출구(31)를 통해 저장조(13)로 유입되는 것을 미연에 방지할 수 있게 된다.

비록 본 발명이 상기 바람직한 실시 예들과 관련하여 설명되어졌지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 따라서, 첨부된 특허 청구범위는 본 발명의 요지에 속하는 이러한 수정이나 변형을 포함할 것이다.

1 : 유수 분리장치 10 : 분리탱크
11 : 유입조 12 : 분리조
12a : 배출 플레이트 13 : 저장조
13a : 배출관 20 : 제 1 격벽
21 : 유입구 30 : 제 2 격벽
31 : 유출구 40 : 유로 연장 형성부재
41 : 구획 플레이트 41a : 유출공
42 : 유도 플레이트 43 : 지지 플레이트
44 : 수직 플레이트 45 : 보강 플레이트
S1 : 유입공간 S2 : 분리공간
S3 : 저장공간 T : 유로

Claims (4)

1. 절삭유와 습동유가 혼합된 혼합유를 상호 분리하기 위한 유수 분리장치에 있어서,
   상기 혼합유가 유입되는 유입공간이 형성된 유입조와, 상기 유입조로부터 유입된 혼합유가 비중 차이에 의해 하부에 절삭유 상부에 습동유가 배치되게 층상으로 분리되는 분리공간이 형성된 분리조와, 상기 분리조에서 분리된 상기 절삭유가 저장되는 저장공간이 형성된 저장조로 구획되는 분리탱크와;
   상기 유입조와 상기 분리조 및 저장조를 구획하며, 하단부 일측에 상기 유입공간으로 유입된 혼합유가 상기 분리공간으로 유입되는 유입구가 형성된 제 1 격벽과;
   상기 분리조와 상기 저장조를 구획하며, 하단부 일측에 상기 분리조에서 분리된 상기 절삭유가 상기 저장공간으로 유출되는 유출구가 형성된 제 2 격벽과;
   상기 유입조 내부에 설치되고, 상기 유입공간에 상하 방향으로 구획되는 유로를 형성하여 상기 혼합유의 이동경로를 연장시키는 유로 연장 형성부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 유수 분리장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 유출구의 높이는 상기 유입구의 높이보다 낮게 형성되는 것을 특징으로 하는 유수 분리장치.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 유로 연장 형성부재는
   상기 유입공간에 수평하게 배치되고, 상기 유입공간 내부에 상하 방향으로 구획되는 유로를 형성하며, 일단부에 상기 유로 간을 연통하는 유출공이 형성된 적어도 하나의 구획 플레이트와;
   상기 구획 플레이트와 일정 간격 이격된 상부에 상기 구획 플레이트와 나란하게 배치되는 파지 플레이트와;
   상기 구획 플레이트와 일정 간격 이격된 하부에 상기 구획 플레이트와 나란하게 배치되는 지지 플레이트와;
   상기 구획 플레이트와 상기 파지 플레이트 및 지지 플레이트를 연결하는 수직 플레이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 유수 분리장치.
4. 제 3 항에 있어서,
   유출공이 형성된 상기 구획 플레이트의 일단부 양측단과 상기 수직 플레이트 양측단 간에 설치되는 보강 플레이트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유수 분리장치.

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