KR20170122157A - Particle separation apparatus - Google Patents

Particle separation apparatus Download PDF

Info

Publication number
KR20170122157A
KR20170122157A KR1020170137238A KR20170137238A KR20170122157A KR 20170122157 A KR20170122157 A KR 20170122157A KR 1020170137238 A KR1020170137238 A KR 1020170137238A KR 20170137238 A KR20170137238 A KR 20170137238A KR 20170122157 A KR20170122157 A KR 20170122157A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
cylinders
cylinder
particles
clean air
axial direction
Prior art date
Application number
KR1020170137238A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
황정호
모하마디 나스라바디 알리
한장섭
박대훈
Original Assignee
연세대학교 산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 연세대학교 산학협력단 filed Critical 연세대학교 산학협력단
Priority to KR1020170137238A priority Critical patent/KR20170122157A/en
Publication of KR20170122157A publication Critical patent/KR20170122157A/en

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04C—APPARATUS USING FREE VORTEX FLOW, e.g. CYCLONES
    • B04C5/00—Apparatus in which the axial direction of the vortex is reversed
    • B04C5/08—Vortex chamber constructions
    • B04C5/103—Bodies or members, e.g. bulkheads, guides, in the vortex chamber
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04C—APPARATUS USING FREE VORTEX FLOW, e.g. CYCLONES
    • B04C3/00—Apparatus in which the axial direction of the vortex flow following a screw-thread type line remains unchanged ; Devices in which one of the two discharge ducts returns centrally through the vortex chamber, a reverse-flow vortex being prevented by bulkheads in the central discharge duct
    • B04C3/06—Construction of inlets or outlets to the vortex chamber
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04C—APPARATUS USING FREE VORTEX FLOW, e.g. CYCLONES
    • B04C5/00—Apparatus in which the axial direction of the vortex is reversed
    • B04C5/24—Multiple arrangement thereof
    • B04C5/26—Multiple arrangement thereof for series flow
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04C—APPARATUS USING FREE VORTEX FLOW, e.g. CYCLONES
    • B04C7/00—Apparatus not provided for in group B04C1/00, B04C3/00, or B04C5/00; Multiple arrangements not provided for in one of the groups B04C1/00, B04C3/00, or B04C5/00; Combinations of apparatus covered by two or more of the groups B04C1/00, B04C3/00, or B04C5/00

Landscapes

  • Combined Means For Separation Of Solids (AREA)

Abstract

Disclosed is a particle separation apparatus comprising: a cylinder unit including a first cylinder which rotates and a second cylinder which is arranged in the first cylinder to generate centrifugal force between the first and second cylinders; and a classifying unit including a plurality of classifying holes arranged in the transfer direction of air introduced and discharged between the first and second cylinders and classifying and discharging particles according to a size by centrifugal force. Accordingly, particles can be classified in multiple stages in a short time without space restriction, so the apparatus contributes to improvement of efficiency.

Description

입자분류장치{PARTICLE SEPARATION APPARATUS} [0001] PARTICLE SEPARATION APPARATUS [0002]

본 발명은 입자분류장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 공기 중의 다양한 입자를 원심력을 이용해 크기에 따라 분리할 수 있는 입자분류장치에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a particle sorting apparatus, and more particularly, to a particle sorting apparatus capable of separating various particles in the air according to sizes using centrifugal force.

입자 크기가 550nm 이하의 입자 분포를 알기 위해서는 DMA(differential mobility analyzer)가 사용된다. DMA는 입자의 전기적 이동도를 이용하여 분리하며, DMA를 통과하는 입자들은 평균 하전수가 1인 볼츠만 하전분포를 갖는다. 이때, 550nm 이상의 큰 입자들은 다중 하전수를 갖음으로 인해, DMA를 이용한 큰 입자의 분류는 어렵다. A differential mobility analyzer (DMA) is used to determine the distribution of particles having a particle size of 550 nm or less. The DMAs are separated using the electrical mobility of the particles, and the particles passing through the DMA have a Boltzmann charge distribution with an average charge of 1. At this time, since large particles of 550 nm or more have a multiple charge number, it is difficult to classify large particles using DMA.

550nm 보다 큰 입자의 분포를 측정하기 위해서는 APS(aerodynamic particle sizer)를 사용한다. APS는 550nm 부터 20?m 범위의 입자 크기 분포를 공기 역학적 입경에 근거하여 알려준다. 그로 인해, 어떠한 공간에서의 완전한 입자 분포를 알기 위해서는 상술한 DMA의 전기적 이동도 입경과 APS의 공기역학적 입경이라는 2개의 기준을 이용한다. 또한, 전기적 이동도 입경을 공기역학적 입경으로 바꾸기 위해서는 측정 공간에 존재하는 모든 입자의 밀도를 알아야하는데 이것은 사실상 불가능하다. An aerodynamic particle sizer (APS) is used to measure the distribution of particles larger than 550 nm. The APS reports particle size distributions ranging from 550 nm to 20 μm based on aerodynamic particle size. Therefore, in order to know the complete particle distribution in any space, the above-mentioned two criteria of the electric mobility of DMA and the aerodynamic particle size of APS are used. In addition, in order to change the electrical mobility to the aerodynamic diameter, it is necessary to know the density of all the particles present in the measurement space, which is virtually impossible.

이에 따라, 근래에는 공간의 제약 없이 공기 중 분포된 입자의 분포를 확인할 수 있는 다양한 연구가 지속적으로 이루어지고 있는 추세이다. Accordingly, in recent years, various studies have been continuously conducted to confirm the distribution of particles distributed in the air without restriction of space.

일본출원번호 제2007-170847호Japanese Patent Application No. 2007-170847

본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로서, 공간의 제약없이 공기 중 입자의 분류가 가능한 입자분류장치를 제공하는데 그 목적이 있다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a particle sorting apparatus capable of sorting particles in air without restriction of space.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 입자분류장치는, 회전하는 제1실린더 및 제1실린더가 내부가 마련되되 상기 제1실린더와 동축 설치되는 제2실린더를 포함하여, 상기 제1 및 제2실린더의 사이에 원심력이 발생되는 실린더유닛 및 상기 제1 및 제2실린더의 사이로 유입 및 배출되는 공기의 이동방향에 대해 상호 나란하게 이격되도록 마련되는 복수의 분류구를 포함하여, 원심력에 의해 크기에 따라 입자들을 분류하여 배출시키는 분류유닛을 포함하며, 상기 실린더유닛은, 상기 제1 및 제2실린더의 일단에 마련되어, 상기 제1 및 제2실린더의 사이로 청정공기(Clean air)를 유입시키는 청정공기 유입구, 상기 제1 및 제2실린더의 일단에 마련되어, 상기 제1 및 제2실린더의 사이로 입자를 유입시키는 입자 유입구 및 상기 제1 및 제2실린더의 일단으로부터 축방향으로 이격된 상기 제1 및 제2실린더의 타단에 마련되어, 상기 입자가 분류된 공기를 축방향으로 배출시키는 배출구를 포함하고, 상기 청정공기 유입구는 상기 배출구와 마주하도록 상기 제1 및 제2실린더의 축방향으로 상기 청정공기를 유입시키도록 상기 제1 및 제2실린더의 일단을 커버하는 일단 커버에 상기 제1실린더와 상기 제2실린더의 사이에 축방향으로 관통 형성되며, 상기 입자 유입구는 상기 청정공기로 상기 입자를 주입할 수 있도록 상기 제1 및 제2실린더의 축방향에 대해 교차하는 방향으로 상기 일단 커버에 관통 형성되어 상기 입자를 유입시키며, 상기 복수의 분류구는 상기 입자가 상기 원심력에 의해 상기 공기의 이동방향을 벗어나 상기 입자의 크기에 따른 서로 다른 완화시간에 의해 분류되어 상기 제2실린더의 외부로 배출되도록, 상기 제2실린더의 직경방향으로 관통되어 마련된다. In order to achieve the above object, a particle sorting apparatus according to the present invention includes a rotating first cylinder and a second cylinder provided inside the first cylinder and coaxially installed with the first cylinder, wherein the first and second A cylinder unit in which a centrifugal force is generated between the cylinders and a plurality of sorting openings provided so as to be spaced apart from each other with respect to a moving direction of air flowing in and out between the first and second cylinders, Wherein the cylinder unit is provided at one end of the first and second cylinders and includes a clean air passage for introducing clean air into the space between the first and second cylinders, An inlet port, a particle inlet provided at one end of the first and second cylinders for introducing particles into the space between the first and second cylinders, and a particle inlet provided at one end of the first and second cylinders, And a discharge port provided at the other end of the first and second cylinders spaced apart in the direction of the rotor axis to discharge the particle-divided air in the axial direction, and the clean air inlet is provided with the first and second A first cylinder extending in the axial direction between the first cylinder and the second cylinder at one end cover for covering one end of the first cylinder and the second cylinder for introducing the clean air in the axial direction of the second cylinder, The first and second cylinders are formed to penetrate the one end cover in a direction intersecting the axial direction of the first and second cylinders so that the particles can be injected into the clean air, And is discharged out of the second cylinder by being separated by a different relaxation time according to the size of the particles out of the moving direction of the air by the centrifugal force So as to penetrate through the second cylinder in the radial direction.

일측에 의하면, 상기 제1 및 제2실린더의 타단을 커버하는 타단 커버를 포함하며, 상기 타단 커버에는 상기 배출구가 관통 형성될 수 있다. According to one aspect of the present invention, the second cover may cover the other end of the first and second cylinders, and the discharge port may be formed through the other end cover.

일측에 의하면, 상기 제1 및 제2실린더의 타단을 커버하는 타단 커버를 포함하며, 상기 타단 커버에는 상기 배출구가 상기 청정공기 유입구와 마주하도록 관통 형성될 수 있다. According to one aspect of the present invention, the second cover includes an end cover covering the other end of the first and second cylinders, and the outlet may be formed so as to face the clean air inlet.

상기 일단 커버 및 타단 커버는 상기 제1 및 제2실린더에 대해 교체 가능할 수 있다. The one-end cover and the other-end cover may be replaceable with respect to the first and second cylinders.

본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 입자분류장치는, 내부에 원심력에 발생되며 입자와 청정공기(Clean air)가 상부에서 하부를 향해 유입되는 실린더유닛 및 상기 실린더유닛에 대한 상기 입자와 청정공기의 이동방향에 대해 나란하게 상호 이격되도록 마련되는 복수의 분류구를 포함하여, 상기 원심력에 의해 크기에 따라 상기 입자들을 다단계로 분류하여 배출하는 분류유닛을 포함하며, 상기 실린더유닛은, 양단이 개방되도록 형성되며 회전하는 제1실린더, 상기 제1실린더와 동축 설치되어 고정되며, 양단이 개방되는 제2실린더, 상기 제1 및 제2실린더의 상부에 마련되어, 상기 제1 및 제2실린더의 사이로 상기 청정공기를 유입시키는 청정공기 유입구, 상기 제1 및 제2실린더의 상부에 마련되어, 상기 제1 및 제2실린더의 사이로 상기 입자를 유입시키는 입자 유입구 및, 상기 제1 및 제2실린더의 상부로부터 축방향으로 이격된 상기 제1 및 제2실린더의 하부에 마련되어, 상기 입자가 분류된 공기를 축방향으로 배출시키는배출구를 포함하고, 상기 청정공기 유입구는 상기 제1 및 제2실린더의 축방향으로 상기 청정공기를 유입시키며, 상기 입자 유입구는 상기 청정공기로 상기 입자를 주입할 수 있도록 상기 제1 및 제2실린더의 축방향에 대해 교차하는 방향으로 상기 입자를 유입시키며, 상기 복수의 분류구는 원심력에 의해 상기 축방향을 벗어난 상기 입자를 상기 제2실린더의 외부로 배출시키도록 상기 제2실린더의 직경방향으로 관통되어 마련될 수 있다. A particle sorting apparatus according to a preferred embodiment of the present invention includes a cylinder unit which generates centrifugal force therein and in which particles and clean air are introduced from the upper part to the lower part, And a sorting unit including a plurality of sieves provided so as to be spaced apart from each other in the moving direction so as to classify and discharge the particles in a multistage manner according to the magnitude by the centrifugal force, A second cylinder which is formed coaxially with and fixed to the first cylinder and is open at both ends thereof; a second cylinder provided at the top of the first cylinder and the second cylinder, A clean air inlet for introducing air, an upper air inlet provided above the first and second cylinders for introducing the particles between the first and second cylinders And a discharge port provided at a lower portion of the first and second cylinders spaced axially from the upper portion of the first and second cylinders to discharge the air in which the particles are classified axially, The clean air inlet introduces the clean air in the axial direction of the first and second cylinders and the particle inlet is configured to intersect the axial direction of the first and second cylinders so as to inject the particles into the clean air And the plurality of sieves may be provided in the radial direction of the second cylinder so as to discharge the particles out of the axial direction by centrifugal force to the outside of the second cylinder.

상기 복수의 분류구는 상기 제1 및 제2실린더의 사이를 상기 제1 및 제2실린더의 축방향으로 상기 공기와 함께 통과하면서 원심력에 의해 상기 입자를 크기에 따른 서로 다른 완화시간에 의해 다단계로 분류하여 배출시키도록, 상기 제1 및 제2실린더의 축방향으로 상호 나란하게 복수개 마련될 수 있다. Wherein the plurality of sieves are passed through the first and second cylinders in the axial direction of the first and second cylinders together with the air so that the particles are classified into multiple stages by different relaxation times depending on their sizes The first and second cylinders may be arranged in parallel to each other in the axial direction of the first and second cylinders.

일측에 의하면, 상기 제1 및 제2실린더의 일단과 타단을 각각 커버하며 교체 가능한 일단 및 타단 커버를 포함할 수 있다. According to one aspect of the present invention, the first and second cylinders may include one end and the other end cover that cover one end and the other end of the first and second cylinders, respectively.

일측에 의하면, 상기 일단 커버에는 상기 청정공기 유입구가 상기 제1 및 제2실린더의 축방향으로 관통 형성되고 상기 입자 유입구가 상기 제1 및 제2실린더의 축방향에 대해 교차하는 방향으로 관통 형성될 수 있다. According to one aspect of the present invention, the one-end cover has the clean air inlet formed in an axial direction of the first and second cylinders, and the particle inlet is formed in a direction crossing the axial direction of the first and second cylinders .

일측에 의하면, 상기 타단 커버에는 상기 배출구가 상기 청정공기 유입구와 마주하도록 관통 형성될 수 있다. According to one aspect of the present invention, the outlet may be formed in the other end cover so as to face the clean air inlet.

상기와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의하면, 첫째, 유입된 공기로부터 입자를 원심력을 이용해 직선 이동방향을 벗어나도록 다단계로 분류함으로써, 공간의 제약없이 입자의 크기에 따른 분류가 가능해진다. According to the present invention having the above-described structure, first, the particles are classified into multiple stages out of the linear movement direction by centrifugal force from the introduced air, so that the classification can be performed according to the particle size without any space limitation.

둘째, 공기의 입자를 유입 및 배출시키는 하나의 공정으로 다단계 입자 분류가 가능해져, 짧은 시간 안에 분류되는 입자의 분류 효율 향상에 기여할 수 있게 된다. Second, it is possible to classify the multi-stage particle into a single process of introducing and discharging air particles, thereby contributing to improvement of the classification efficiency of the particles classified in a short time.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 입자분류장치를 개략적으로 도시한 사시도, 그리고,
도 2는 도 1에 도시된 입자분류장치를 개략적으로 도시한 단면도이다. 1 is a perspective view schematically showing a particle sorting apparatus according to a preferred embodiment of the present invention,
Fig. 2 is a cross-sectional view schematically showing the particle sorting apparatus shown in Fig. 1. Fig.

이하, 본 발명의 바람직한 일 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 설명한다.
Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1 및 도 2를 참고하면, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 입자분류장치(1)는 실린더유닛(10) 및 분류유닛(20)을 포함한다.
1 and 2, the particle sorting apparatus 1 according to a preferred embodiment of the present invention includes a cylinder unit 10 and a sorting unit 20. [

상기 실린더유닛(10)은 내부에 원심력이 발생되며, 내부로 입자(P)와 청정공기(A)가 유입된다. 이를 위해, 상기 실린더유닛(10)은 제1실린더(11) 및 제2실린더(12)를 포함한다. Centrifugal force is generated inside the cylinder unit 10, and particles P and clean air A are introduced into the cylinder unit 10. To this end, the cylinder unit 10 includes a first cylinder 11 and a second cylinder 12. [

상기 제1실린더(11)는 회전하도록 미도시된 구동수단과 연결된다. 상기 제1실린더(11)는 내부가 비워진 중공의 관 형상을 가지는 것으로 도 2와 같이 도시하나, 꼭 이에 한정되지 않는다. 즉, 상기 제1실린더(11)는 내부가 비워지지 않은 봉 형상을 가지고 미도시된 구동수단과의 연결에 의해 회전되는 변형예도 가능하다. The first cylinder 11 is connected to driving means (not shown) for rotation. The first cylinder 11 has a hollow tube shape in which the interior thereof is empty, as shown in FIG. 2, but is not limited thereto. In other words, the first cylinder 11 may have a bar shape whose interior is not hollowed, and may be rotated by connection with driving means not shown.

상기 제2실린더(12)는 제1실린더(11)가 내부에 마련된다. 이때, 상기 제2실린더(12)의 중심축 상에 제1실린더(11)가 마련되어 회전되며, 제2실린더(12)는 회전되지 않고 고정된다. 즉, 상기 제1 및 제2실린더(11)(12)는 상호 동축으로 설치된다. 여기서, 고정된 상기 제2실린더(12)의 내부에서 제1실린더(11)가 회전함으로써, 제1 및 제2실린더(11)(12)의 사이에 원심력이 발생된다. The second cylinder (12) is provided with a first cylinder (11). At this time, the first cylinder 11 is provided and rotated on the central axis of the second cylinder 12, and the second cylinder 12 is fixed without rotating. That is, the first and second cylinders 11 and 12 are installed coaxially with each other. Here, the centrifugal force is generated between the first and second cylinders 11 and 12 by rotating the first cylinder 11 in the fixed second cylinder 12.

상기 제1 및 제2실린더(11)(12)의 상부 즉, 일단에는 제1 및 제2실린더(11)(12)의 사이로 청정공기(Clean air)(A)와 입자(P)를 각각 상부에서 하부를 향해 유입시키는 청정공기 유입구(13)와 입자 유입구(14)가 마련된다. 또한, 상기 제1 및 제2실린더(11)(12)의 하부 즉, 타단에는 입자(P)가 분류된 공기(A)가 배출되는 배출구(15)가 마련된다. Clean air A and particles P are supplied to the upper and lower ends of the first and second cylinders 11 and 12 through the first and second cylinders 11 and 12, A clean air inflow port 13 and a particle inflow port 14 are provided. A discharge port 15 through which the air A containing the particles P is discharged is provided at a lower portion of the first and second cylinders 11 and 12.

상기 청정공기 유입구(13)는 제1 및 제2실린더(11)(12)의 일단에 마련되되, 배출구(15)와 마주하도록 제1 및 제2실린더(11)(12)의 축방향으로 청정공기(A)를 유입시킨다. 이때, 상기 배출구(15)는 청정공기 유입구(13)와 마주하여, 제1 및 제2실린더(11)(12)의 축방향에 나란하게 공기(A)를 배출시킨다. 또한, 상기 입자 유입구(14)는 청정공기(A)로 입자(P)를 주입할 수 있도록 제1 및 제2실린더(11)(12)의 축방향에 대해 교차하는 방향으로 입자(P)를 유입시킨다. The clean air inlet 13 is provided at one end of the first and second cylinders 11 and 12 so as to be cleaned in the axial direction of the first and second cylinders 11 and 12 to face the discharge port 15. [ Thereby introducing air (A). At this time, the discharge port 15 faces the clean air inlet 13 and discharges the air A in parallel with the axial direction of the first and second cylinders 11 and 12. The particle inlet 14 is provided with particles P in the direction crossing the axial direction of the first and second cylinders 11 and 12 so that the particles P can be injected into the clean air A. .

한편, 상기 제1 및 제2실린더(11)(12)의 일단은 일단 커버(10a)에 의해 커버되며, 타단은 타단 커버(10b)에 의해 커버된다. 이때, 상기 일단 커버(10a)와 타단 커버(10b)는 제1 및 제2실린더(11)(12)에 대해 각각 교체 가능함이 좋다. One end of each of the first and second cylinders 11 and 12 is covered by the one end cover 10a and the other end is covered by the other end cover 10b. At this time, the one end cover 10a and the other end cover 10b may be replaceable with respect to the first and second cylinders 11 and 12, respectively.

상기 일단 커버(10a)에는 청정공기 유입구(13)와 입자 유입구(14)가 상호 교차하도록 관통 형성된다. 보다 구체적으로, 상기 청정공기 유입구(13)는 제1 및 제2실린더(11)(12)의 사이에 축방향으로 일단 커버(10a)를 관통하여 형성된다. 또한, 상기 입자 유입구(14)는 청정공기(A)로 입자(P)를 주입할 수 있도록 제1 및 제2실린더(11)(12)의 축방향에 대해 교차하는 방향으로 일단 커버(10a)에 관통 형성되어, 입자(P)를 주입시킨다. 아울러, 상기 타단 커버(10b)에는 청정공기 유입구(13)와 마주하도록 배출구(15)가 관통 형성된다. The one-end cover 10a is formed with a clean air inflow port 13 and a particle inflow port 14 so as to cross each other. More specifically, the clean air inlet 13 is formed through the cover 10a in the axial direction between the first and second cylinders 11 and 12. The particle inlet 14 is provided with a cover 10a in a direction crossing the axial direction of the first and second cylinders 11 and 12 so that the particles P can be injected into the clean air A. [ And the particles P are injected. In addition, the outlet 15 is formed in the other end cover 10b so as to face the clean air inlet 13.

상기 분류유닛(20)은 제1 및 제2실린더(11)(12)의 사이로 유입 및 배출되는 공기(A)의 이동방향 즉, 축방향에 대해 나란하게 복수개 마련되는 분류구(21~24)를 포함하여, 원심력에 의해 크기에 따라 분류된 입자들(P1~P4)을 분류하여 제2실린더(12)의 외부로 배출시킨다. 여기서, 상기 복수의 분류구(21~24)는 제1 및 제2실린더(11)(12)의 축방향에 대해 수직한 직경방향으로 분류된 입자들(P1~P4)을 배출하도록 제2실린더(12)의 직경방향으로 관통되어 마련된다. The sorting unit 20 includes a plurality of sorting tools 21 to 24 provided in parallel to the moving direction of the air A flowing in and out between the first and second cylinders 11 and 12, The particles P1 to P4 classified according to their sizes by the centrifugal force are classified and discharged to the outside of the second cylinder 12. [ Herein, the plurality of the squeeze ports 21 to 24 are arranged in the order of the first and second cylinders 11 and 12 so as to discharge the particles P1 to P4 classified in the radial direction perpendicular to the axial direction of the first and second cylinders 11 and 12, (12) in the radial direction.

이하에서는 설명의 편의를 위해, 도 1 및 도 2의 도시를 기준으로 상부에서 하부 순서대로 제1분류구(21), 제2분류구(22), 제3분류구(23) 및 제4분류구(24)로 지칭하여 설명한다. 이때, 상기 제3 및 제4분류구(23)(24)의 사이에는 복수의 분류구가 더 마련될 수 있다. 즉, 상기 분류유닛(20)이 포함하는 분류구(21~24)의 개수는 도시된 예로 한정되지 않으며, 다양하게 가변 가능하다. Hereinafter, for the sake of convenience of explanation, the first sorting opening 21, the second sorting opening 22, the third sorting opening 23, and the fourth sorting opening 23, And is referred to as a sphere 24. At this time, a plurality of sorting openings may be further provided between the third and fourth sorting openings 23 and 24. That is, the number of the sorting ports 21 to 24 included in the sorting unit 20 is not limited to the illustrated example, and may be variously variable.

이러한 복수의 분류구(21~24)는 제1 및 제2실린더(11)(12)의 축방향에 대해 나란하게 상호 이격되도록 복수개 마련됨으로써, 원심력에 의해 직선 즉, 축방향으로 가는 운동방향을 벗어나는 입자들을 크기에 따라 분류하여 배출시킨다.
A plurality of the plurality of sorting ports 21 to 24 are provided so as to be spaced apart from each other in the axial direction of the first and second cylinders 11 and 12 so that a straight line, The exiting particles are sorted according to size and discharged.

상기와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 입자분류장치(1)의 입자분류동작을 도 2를 참고하여 설명한다. The particle sorting operation of the particle sorting apparatus 1 according to the present invention having the above-described structure will be described with reference to FIG.

도 2와 같이, 상기 제1 및 제2실린더(11)(12)의 일단인 상부에 마련된 청정공기 유입구(13)와 입자 유입구(14)를 통해, 청정공기(A)와 입자(P)가 유입된다. 이때, 상기 청정공기(A)의 유입방향은 제1 및 제2실린더(11)(12)의 축방향에 나란하며 입자(P)의 유입방향은 청정공기(A)의 유입방향 즉, 축방향에 대해 교차하는 방향으로 유입됨으로써, 청정공기(A)에 입자(P)가 주입되어 혼합된다. The clean air A and the particles P are supplied through the clean air inflow port 13 and the particle inflow port 14 provided at the upper end of the first and second cylinders 11 and 12 as shown in FIG. ≪ / RTI > At this time, the inflow direction of the clean air A is parallel to the axial direction of the first and second cylinders 11 and 12 and the inflow direction of the particles P is the inflow direction of the clean air A, The particles P are injected into the clean air A and mixed.

상기 제1 및 제2실린더(11)(12)의 사이로 유입된 입자(P)가 혼합된 공기(A)는 회전하는 제1실린더(11)에 의해 발생된 원심력에 의해 회전되면서 배출구(15)가 마련된 제1 및 제2실린더(11)(12)의 타단인 하부로 이동된다. 이때, 상기 제1 및 제2실린더(11)(12) 사이에서 발생된 원심력에 의해, 공기(A)의 입자(P)들은 축방향에 나란한 직선 운동방향을 벗어나 각 크기별 완화시간에 따라 제1 내지 제4분류구(21)(22)(23)(24)를 통해 분류된다. 여기서, 상기 입자(P)의 완화시간은 공기역학적 입경과 직접적 관련이 있으며, 공기(A) 중에 있는 입자(P)를 동시에 여러가지 단분산 입자(P)로 분류한다. The air A mixed with the particles P introduced into the first and second cylinders 11 and 12 is rotated by the centrifugal force generated by the rotating first cylinder 11 to be discharged to the discharge port 15, The second cylinder 11, and the second cylinder 12, respectively. At this time, the particles P of the air A are out of the linear motion direction parallel to the axial direction by the centrifugal force generated between the first and second cylinders 11 and 12, Through the fourth sorting ports 21, 22, 23 and 24, respectively. Here, the relaxation time of the particles P is directly related to the aerodynamic particle diameter, and the particles P in the air A are classified into various monodisperse particles P at the same time.

이렇게 원심력에 의해 직선 이동방향을 벗어난 입자(P)들 중 상대적으로 완화시간이 가장 짧은 크기가 작은 제1입자(P1)는 제1배출구(21)를 통해 배출된다. 이와 마찬가지로, 상기 제1입자(P1)보다 상대적으로 크기가 커 완화시간이 길어진 제2입자(P2)는 축방향으로 하강하면서 원심력에 의해 직선 이동방향을 벗어나 제2배출구(22)를 통해 외부로 배출된다. 또한, 제1 및 제2입자(P1)(P2)보다 크기가 상대적으로 점차 커지는 제3 및 제4입자(P3)(P4)도 축방향으로 하강하면서 원심력에 의해 직선 이동방향을 벗어나 제3 및 제4배출구(23)(24)를 통해 각각 배출된다. The first particles P1 having the smallest relaxation time of the particles P out of the linear movement direction by the centrifugal force are discharged through the first discharge port 21. [ Likewise, the second particles P2 relatively larger in size and longer in relaxation time than the first particles P1 descend in the axial direction, are moved out of the linear movement direction by the centrifugal force, . The third and fourth particles P3 and P4, which are relatively larger in size than the first and second particles P1 and P2, also descend in the axial direction while being displaced from the linear movement direction by the centrifugal force, And are discharged through the fourth discharge ports 23 and 24, respectively.

이상과 같이, 크기가 점점 커지는 제1 내지 제4입자(P1)(P2)(P3)(P4)들은 제1 및 제2실린더(11)(12)의 축방향으로 하강하면서 원심력에 의해 제1 및 제2실린더(11)(12)에 축방향으로 나란하게 마련되며 직경방향으로 관통된 제1 내지 제4배출구(21)(22)(23)(24)를 통해 각각의 완화시간에 따라 분류되어 제2실린더(12)의 외부로 배출된다. 그로 인해, 상기 공기(A) 중에 포함된 입자(P)들은 크기에 따라 여러가지 단분산 입자로 분류가 가능해진다. As described above, the first to fourth particles P1, P2, P3, and P4, which gradually increase in size, descend in the axial direction of the first and second cylinders 11 and 12, And the first to fourth discharge ports 21, 22, 23 and 24 arranged in the axial direction in the first and second cylinders 11 and 12 and penetrating in the radial direction And is discharged to the outside of the second cylinder (12). Therefore, the particles (P) contained in the air (A) can be classified into various monodisperse particles depending on their sizes.

참고로, 본 발명에서 설명하는 입자분류장치(1)는 550nm 부터 20nm까지 범위의 나노 입자(P)를 공기역학적 입경으로 분류하는 것으로 예시한다. 그러나, 꼭 이에 한정되지 않으며, 본 발명에서 설명하는 입자분류장치(1)가 포자와 파편으로 구성된 곰팡이와 같은 바이오 에어로졸(Aerosol)을 분류할 수도 있다.
For reference, the particle sorting apparatus 1 described in the present invention is exemplified by classifying nanoparticles (P) ranging from 550 nm to 20 nm into aerodynamic particle diameters. However, the present invention is not limited thereto, and the particle sorting apparatus 1 described in the present invention may classify bio-aerosols such as fungi composed of spores and debris.

상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although the present invention has been described with reference to the preferred embodiments thereof, it will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit and scope of the invention as defined in the following claims. It can be understood that

1: 입자분류장치
10: 실린더유닛
11: 제1실린더
12: 제2실린더
20: 분류유닛
21~24: 분류구
P: 입자
A: 청정공기1: particle sorting device
10: Cylinder unit
11: First cylinder
12: Second cylinder
20:
21 to 24: Category
P: Particle
A: Clean air

Claims (9)

회전하는 제1실린더 및 제1실린더가 내부가 마련되되 상기 제1실린더와 동축 설치되는 제2실린더를 포함하여, 상기 제1 및 제2실린더의 사이에 원심력이 발생되는 실린더유닛; 및
상기 제1 및 제2실린더의 사이로 유입 및 배출되는 공기의 이동방향에 대해 상호 나란하게 이격되도록 마련되는 복수의 분류구를 포함하여, 원심력에 의해 크기에 따라 입자들을 분류하여 배출시키는 분류유닛;
을 포함하며,
상기 실린더유닛은,
상기 제1 및 제2실린더의 일단에 마련되어, 상기 제1 및 제2실린더의 사이로 청정공기(Clean air)를 유입시키는 청정공기 유입구;
상기 제1 및 제2실린더의 일단에 마련되어, 상기 제1 및 제2실린더의 사이로 입자를 유입시키는 입자 유입구; 및
상기 제1 및 제2실린더의 일단으로부터 축방향으로 이격된 상기 제1 및 제2실린더의 타단에 마련되어, 상기 입자가 분류된 공기를 축방향으로 배출시키는 배출구;
를 포함하고,
상기 청정공기 유입구는 상기 배출구와 마주하도록 상기 제1 및 제2실린더의 축방향으로 상기 청정공기를 유입시키도록, 상기 제1 및 제2실린더의 일단을 커버하는 일단 커버에 상기 제1실린더와 상기 제2실린더의 사이에 축방향으로 관통 형성되며,
상기 입자 유입구는 상기 청정공기로 상기 입자를 주입할 수 있도록 상기 제1 및 제2실린더의 축방향에 대해 교차하는 방향으로 상기 일단 커버에 관통 형성되어 상기 입자를 유입시키며,
상기 복수의 분류구는 상기 입자가 상기 원심력에 의해 상기 공기의 이동방향을 벗어나 상기 입자의 크기에 따른 서로 다른 완화시간에 의해 분류되어 상기 제2실린더의 외부로 배출되도록, 상기 제2실린더의 직경방향으로 관통되어 마련되는 입자분류장치. A cylinder unit including a rotating first cylinder and a second cylinder provided inside the first cylinder coaxially installed with the first cylinder, wherein a centrifugal force is generated between the first and second cylinders; And
A sorting unit for sorting and discharging the particles according to their sizes by a centrifugal force, the sorting unit including a plurality of sorting portions spaced apart from each other with respect to a moving direction of air flowing in and out between the first and second cylinders;
/ RTI >
The cylinder unit includes:
A clean air inlet provided at one end of the first and second cylinders for introducing clean air into the space between the first and second cylinders;
A particle inlet provided at one end of the first and second cylinders for introducing particles between the first and second cylinders; And
A discharge port provided at the other end of the first and second cylinders axially spaced apart from one end of the first and second cylinders to discharge the air in which the particles are separated axially;
Lt; / RTI >
Wherein the clean air inlet has one end cover covering one end of the first and second cylinders so as to allow the clean air to flow in the axial direction of the first and second cylinders so as to face the discharge port, A first cylinder extending in the axial direction between the first cylinder and the second cylinder,
Wherein the particle inlet is formed through the one end cover in a direction crossing the axial direction of the first and second cylinders so that the particles can be injected into the clean air,
Wherein the plurality of sieves are arranged such that the particles are separated from the moving direction of the air by the centrifugal force and are classified by different relaxation times depending on the size of the particles and discharged to the outside of the second cylinder, Wherein the particle sorting device comprises: 제1항에 있어서,
상기 제1 및 제2실린더의 타단을 커버하는 타단 커버를 포함하며, 상기 타단 커버에는 상기 배출구가 관통 형성되는 입자분류장치. The method according to claim 1,
And an other end cover covering the other end of the first and second cylinders, wherein the outlet port is formed through the other end cover. 제1항에 있어서,
상기 제1 및 제2실린더의 타단을 커버하는 타단 커버를 포함하며,
상기 타단 커버에는 상기 배출구가 상기 청정공기 유입구와 마주하도록 관통 형성되는 입자분류장치. The method according to claim 1,
And an other end cover covering the other end of the first and second cylinders,
And the outlet port is formed in the other end cover so as to face the clean air inlet port. 제2항 또는 제3항에 있어서,
상기 일단 커버 및 타단 커버는 상기 제1 및 제2실린더에 대해 교체 가능한 입자분류장치. The method according to claim 2 or 3,
Wherein the one end cover and the other end cover are replaceable with respect to the first and second cylinders. 내부에 원심력에 발생되며 입자와 청정공기(Clean air)가 상부에서 하부를 향해 유입되는 실린더유닛; 및
상기 실린더유닛에 대한 상기 입자와 청정공기의 이동방향에 대해 나란하게 상호 이격되도록 마련되는 복수의 분류구를 포함하여, 상기 원심력에 의해 크기에 따라 상기 입자들을 다단계로 분류하여 배출하는 분류유닛;
을 포함하며,
상기 실린더유닛은,
양단이 개방되도록 형성되며 회전하는 제1실린더;
상기 제1실린더와 동축 설치되어 고정되며, 양단이 개방되는 제2실린더;
상기 제1 및 제2실린더의 상부에 마련되어, 상기 제1 및 제2실린더의 사이로 상기 청정공기를 유입시키는 청정공기 유입구;
상기 제1 및 제2실린더의 상부에 마련되어, 상기 제1 및 제2실린더의 사이로 상기 입자를 유입시키는 입자 유입구; 및
상기 제1 및 제2실린더의 상부로부터 축방향으로 이격된 상기 제1 및 제2실린더의 하부에 마련되어, 상기 입자가 분류된 공기를 축방향으로 배출시키는배출구;
를 포함하고,
상기 청정공기 유입구는 상기 제1 및 제2실린더의 축방향으로 상기 청정공기를 유입시키며, 상기 입자 유입구는 상기 청정공기로 상기 입자를 주입할 수 있도록 상기 제1 및 제2실린더의 축방향에 대해 교차하는 방향으로 상기 입자를 유입시키며,
상기 복수의 분류구는 원심력에 의해 상기 축방향을 벗어난 상기 입자를 상기 제2실린더의 외부로 배출시키도록 상기 제2실린더의 직경방향으로 관통되어 마련되는 입자분류장치. A cylinder unit which generates centrifugal force in the interior thereof and in which particles and clean air flow in from the upper part to the lower part; And
A sorting unit including a plurality of sieves arranged so as to be spaced apart from each other in parallel to the moving direction of the particles and the clean air with respect to the cylinder unit, wherein the sorting unit classifies and discharges the particles in a multistage manner according to the centrifugal force;
/ RTI >
The cylinder unit includes:
A first cylinder which is formed so as to be open at both ends thereof and rotates;
A second cylinder fixed coaxially with the first cylinder and having both ends opened;
A clean air inlet provided above the first and second cylinders for introducing the clean air between the first and second cylinders;
A particle inlet provided above the first and second cylinders for introducing the particles between the first and second cylinders; And
A discharge port provided at a lower portion of the first and second cylinders axially spaced apart from the upper portion of the first and second cylinders to discharge the air in the axial direction;
Lt; / RTI >
Wherein the clean air inlet introduces the clean air in an axial direction of the first and second cylinders and the particle inlet has a first inlet and a second outlet in the axial direction of the first and second cylinders, Introducing said particles in an intersecting direction,
Wherein the plurality of sieves are provided so as to penetrate in a radial direction of the second cylinder so as to discharge the particles out of the axial direction by centrifugal force to the outside of the second cylinder. 제5항에 있어서,
상기 복수의 분류구는 상기 제1 및 제2실린더의 사이를 상기 제1 및 제2실린더의 축방향으로 상기 공기와 함께 통과하면서 원심력에 의해 상기 입자를 크기에 따른 서로 다른 완화시간에 의해 다단계로 분류하여 배출시키도록, 상기 제1 및 제2실린더의 축방향으로 상호 나란하게 복수개 마련되는 입자분류장치. 6. The method of claim 5,
Wherein the plurality of sieves are passed through the first and second cylinders together with the air in the axial direction of the first and second cylinders to classify the particles in a multistage manner by different relaxation times depending on their sizes Wherein a plurality of said first and second cylinders are arranged in parallel with each other in the axial direction of said first and second cylinders. 제5항에 있어서,
상기 제1 및 제2실린더의 일단과 타단을 각각 커버하며 교체 가능한 일단 및 타단 커버를 포함하는 입자분류장치.6. The method of claim 5,
And one end and the other end of each of the first and second cylinders are replaceable to cover one end and the other end of the first and second cylinders, respectively. 제7항에 있어서,
상기 일단 커버에는 상기 청정공기 유입구가 상기 제1 및 제2실린더의 축방향으로 관통 형성되고 상기 입자 유입구가 상기 제1 및 제2실린더의 축방향에 대해 교차하는 방향으로 관통 형성되는 입자분류장치. 8. The method of claim 7,
Wherein the one end cover has the clean air inlet formed in an axial direction of the first and second cylinders and the particle inlet is formed in a direction crossing the axial direction of the first and second cylinders. 제7항에 있어서,
상기 타단 커버에는 상기 배출구가 상기 청정공기 유입구와 마주하도록 관통 형성되는 입자분류장치. 8. The method of claim 7,
And the outlet port is formed in the other end cover so as to face the clean air inlet port.
KR1020170137238A 2017-10-23 2017-10-23 Particle separation apparatus KR20170122157A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170137238A KR20170122157A (en) 2017-10-23 2017-10-23 Particle separation apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170137238A KR20170122157A (en) 2017-10-23 2017-10-23 Particle separation apparatus

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160043289A Division KR20170115728A (en) 2016-04-08 2016-04-08 Particle separation apparatus

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20170122157A true KR20170122157A (en) 2017-11-03

Family

ID=60383797

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170137238A KR20170122157A (en) 2017-10-23 2017-10-23 Particle separation apparatus

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20170122157A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102009958B1 (en) Apparatus for measuring dust particle
US1897195A (en) Centrifugal apparatus for dust extraction
ATE395141T1 (en) APPARATUS AND METHOD FOR SEPARATING PARTICLES
US10814335B2 (en) Selective aerosol particle collecting method and device, according to particle size
WO2016092847A1 (en) Separator
CN107971224B (en) Flow field construction method and classification device for particle classification
US4274846A (en) Particle sizing sampler
Chen et al. A novel virtual impactor: Calibration and use
KR101635002B1 (en) Apparatur for classifying particle
CN208482640U (en) Novel two stage cyclone separator and cleaning systems
Hsu et al. An experimental study on performance improvement of the stairmand cyclone design
KR20170115728A (en) Particle separation apparatus
KR20170122157A (en) Particle separation apparatus
JP2012531577A (en) Particle classifier
KR101179039B1 (en) Apparatus for seperating particles and method for separating fibrous particles by using the same
CN209658132U (en) Mass spectrograph
Klujszo et al. Dust collection performance of a swirl air cleaner
CN107855276B (en) Particulate matter separation device and separation method
JP3553504B2 (en) Apparatus for separating particle size spectra of polydisperse aerosols
CN108745667A (en) Novel two stage cyclone separator and cleaning systems
HU199318B (en) Pneumatic sorting method and apparatus
US10845288B2 (en) Curved classifiers and classification methods
US20200182749A1 (en) Sample collection system and parts thereof
JP3501421B2 (en) Air flow classification device
KR20170080394A (en) Apparatus for classifying particle by electrically mobility

Legal Events

Date Code Title Description
A107 Divisional application of patent
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment