KR20200069427A - 오일 분리장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 세척수 내에 혼입된 오일을 분리, 제거하는 것으로서, 보다 상세하게는 회전 원판이 오일이 혼입된 세척수에 일부 함침하여 회전하면서 흡착된 오일을 긁어내는 방식으로 제거하는 오일 분리장치에 관한 것이다.

Description

오일 분리장치{oil separator}

본 발명은 세척수 내에 혼입된 오일을 분리, 제거하는 것으로서, 보다 상세하게는 회전 원판이 오일이 혼입된 세척수에 일부 함침하여 회전하면서 흡착된 오일을 긁어내는 방식으로 제거하는 오일 분리장치에 관한 것이다.

볼트, 너트, 나사 등의 금속 가공 제품들은 외관 성형 후 필요로 하는 경도 등을 확보하기 위해 열처리(Quenching, Tempering)를 한 다음, 열처리유(quenching oil)에 함침하여 냉각하게 된다. 열처리유로 냉각된 제품은 세척수로 세척하는 과정을 거치게 되는데, 이때 사용한 세척수는 바로 방류하지 않고 오일(열처리유)을 분리하여야 한다.

기존에는 세척수에 혼입된 오일을 분리하기 위해 도 8a에 도시된 바와 같이 벨트식 오일 제거 장치를 사용하였다.

기존의 오일 제거 장치는 상하로 이격된 스프라켓에 오일 흡착용 벨트를 걸고, 벨트 하단은 세척수에 함침되도록 한 상태에서 오일 흡착용 벨트가 회전하면서 흡착된 오일을 스크래퍼로 긁어내는 방식으로 오일을 분리하는데, 분리된 오일을 수거하여 보면 상당량의 세척수가 혼합되어 있어 재차 세척수를 분리해야 하는 번거로움이 있었다.

기존 벨트식이 아닌 원판 구조의 오일 분리장치가 대한민국 등록실용신안 제20-0136847호에 개시되어 있다. 보다 구체적으로 상기 등록실용신안에는 도 8b에 도시된 바와 같이, 모터(M)의 회전축(21)과 일체로 연결되며 선단에는 나사부(1)를 형성한 연장축(5)과, 너트(2)의 체결에 의해 상기한 연장축(5) 선단의 나사부(1)에 고정설치되고 전·후면으로는 요홈(6)을 방사상으로 형성한 원판(10)과, 중심부에는 원판(10)의 주연이 삽입되도록 개구부(11)를 형성하고 그 양측에 상향의 경사면(12)을 형성한 오일제거판(15)으로 이루어진 구성에 의해 절삭유(B)에 혼입된 오일(A)을 분리제거함으로써 오일(A)에 의한 절삭유(B)의 변질을 방지하도록 한 오일 분리장치가 개시되어 있다.

다만, 상기 등록실용신안의 원판에는 요홈이 방사상으로 형성되어 있으며, 상기 요홈에는 분리하고자 하는 오일이 수용되긴 하나, 요홈(6)의 벽면에는 오일제거판(15)이 접촉되지 않기 때문에 요홈에 수용된 일부의 오일만 분리, 제거되고 요홈 벽면과 바닥에 흡착된 오일은 제거되지 않은 상태로 다시 절삭유 저장조(30)로 유입되기 때문에 요홈이 없는 원판에 비해 오히려 오일 분리, 제거 성능이 저하되는 문제가 있다.

대한민국 등록실용신안 제20-0136847호

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 회전 원판에 원주 방향의 오일 수용홈을 형성하고 상기 오일 수용홈에 돌기가 삽입되어 오일을 긁어내기 때문에 오일 흡착량은 물론, 오일 분리, 제거량을 크게 향상시킬 수 있는 오일 분리장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.

이를 위해 본 발명에 따른 오일 분리장치는 회전축과, 상기 회전축에 연결된 모터와, 상기 회전축에 연결되며 오일이 혼입된 세척수에 일부가 담긴 상태에서 회전하면서 오일을 흡착하는 회전 원판과, 상기 회전 원판의 양면에 밀착하여 흡착된 오일을 긁어내는 스크래퍼와, 상기 스크래퍼의 하단에 배치되어 긁어낸 오일을 수용하는 오일 수거부를 포함하는 것으로서, 상기 회전 원판의 양면 테두리 영역에는 원주 방향을 따라 요입된 구조로 이루어지는 오일 수용홈이 형성되며, 상기 스크래퍼는 상기 오일 수용홈에 삽입하는 돌기가 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 오일 분리장치에 있어서, 오일 수용홈은 회전 원판의 표면에서 바닥으로 갈수록 좁아지는 테이퍼진 구조로 이루어지고, 상기 돌기는 상기 오일 수용홈에 대응하는 구조로 이루어지며, 상기 오일 수용홈은 복수 개가 동심원을 이루는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 오일 분리장치에 있어서, 스크래퍼는 상기 오일 수거부에 결합하며, 일측에 개구부가 마련된 통 형상의 케이싱과, 상기 개구부에 착탈가능하게 삽입되며 고무 소재로 이루어지는 스크래퍼 부재로 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 오일 분리장치에 있어서, 오일 수용홈에는 흡착된 오일이 상기 회전 원판의 회전 방향에 대하여 역으로 흘러 내리는 것을 방지하는 역류 방지턱이 형성되고, 상기 스크래퍼의 일단에는 끼움홈이 형성되고, 상기 돌기는 상기 끼움홈에 삽입되는 고정부와, 상기 고정부의 일단에 부착되어 상기 역류 방지턱을 타고 넘을 수 있으며 오일을 흡수하는 탄성 스펀지로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 오일 분리장치는, 회전축과, 상기 회전축에 연결된 모터와, 상기 회전축에 연결되며 오일이 혼입된 세척수에 일부가 담긴 상태에서 회전하면서 오일을 흡착하는 회전 원판과, 상기 회전 원판의 양면에 밀착하여 흡착된 오일을 긁어내는 스크래퍼와, 상기 스크래퍼의 하단에 배치되어 긁어낸 오일을 수용하는 오일 수거부를 포함하는 것으로서, 상기 오일이 혼입된 세척수를 수용하는 탱크에 설치되는 수위 센서와; 상기 회전축을 승강하는 승강 수단과; 상기 수위 센서에서 제공되는 세척수의 수위에 맞추어 상기 승강 수단으로 하여금 회전축을 자동으로 승강시키도록 제어하는 제어부;로 이루어지는 자동 높이 조절장치를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명에 따른 오일 분리장치는 회전 원판에 원주 방향의 오일 수용홈을 형성하고 상기 오일 수용홈에 돌기가 삽입되어 오일을 긁어내기 때문에 오일 흡착량은 물론, 오일 분리, 제거량을 크게 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 오일 분리장치의 주요 구성을 도시하는 사시도이다.
도 2는 도 1의 평면도이다.
도 3은 도 1의 오일 분리장치에 자동 높이 조절장치가 설치된 모습을 도시하는 종단면도이다.
도 4는 도 1과 다른 구조의 회전 원판을 도시하는 사시도이다.
도 5는 본 발명의 오일 흡착홈에 삽입되는 돌기 구조를 도시하는 사시도이다.
도 6은 도 4의 회전 원판에 역류 방지턱이 형성된 모습을 도시한 확대도이다.
도 7은 도 6의 역류방지턱이 형성된 오일 흡착홈에 끼워지는 스크래퍼의 구조를 도시하는 사시도이다.
도 8a 및 도 8b는 종래 오일 분리장치를 나타내는 도면들이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 작업자, 운용자의 의도 또는 판례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 오일 분리장치의 주요 구성을 도시하는 사시도이고, 도 2는 도 1의 평면도이며, 도 3은 도 1의 오일 분리장치에 자동 높이 조절장치가 설치된 모습을 도시하는 종단면도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 오일 분리장치는 회전축(101)과, 상기 회전축(101)에 연결된 모터(103)와, 상기 회전축(101)에 연결되며 오일이 혼입된 세척수에 일부가 담긴 상태에서 회전하면서 오일을 흡착하는 회전 원판(110)과, 상기 회전 원판(110)의 양면에 밀착하여 흡착된 오일을 긁어내는 스크래퍼(120)와, 상기 스크래퍼(120)의 하단에 배치되어 긁어낸 오일을 수용하는 오일 수거부(130)와, 자동 높이 조절장치(150)를 포함하여 이루어진다.

상기 회전 원판(110)은 오일이 혼입된 세척수를 수용하는 탱크(135)에 일부가 함침된 상태에서 회전하면서 세척수 위에 떠 있는 오일을 흡착한다.

상기 회전 원판(110)이 함침되는 깊이는 회전 원판(110)의 지름, 혼입된 오일의 양에 따라 달라질 수 있다.

예를 들어, 회전 원판의 지름이 30~50cm, 오일의 두께가 0.1~2cm인 경우, 상기 회전 원판이 함침되는 깊이는 회전 원판의 지름의 1/12 내지 1/8 만큼 함침되는 것이 바람직하다. 회전 원판의 지름의 1/12 미만이 되면 오일 분리가 이루어짐에 따라 탱크 내 수위가 줄어들기 때문에 오일이 완전히 분리되지 않은 상황에서 회전 원판이 오일과의 접촉이 충분히 이루어지지 않는 문제가 있고, 1/8을 초과하는 경우에는 회전 원판의 함침 깊이가 너무 깊어져 함침된 면적의 대부분이 오일 밑에 있는 세척수에 잠기기 때문에 오일 흡착 성능이 저하되는 문제가 있으므로, 상술한 범위로 제한하는 것이 바람직하다.

상기 스크래퍼(120)는 상기 회전 원판(110)에 밀착될 수 있는 소재, 예를 들어 고무, 실리콘 등으로 구성되는 것을 예시할 수 있다.

그리고 상기 스크래퍼(120)는 반 원통 형상의 상기 오일 수거부(130)에 볼트(131) 등의 고정부재로 고정된다.

상기 오일 수거부(130)의 일단에는 오일 수거부(130)에서 수거한 오일을 수거통으로 안내하는 회수관(133)이 설치된다.

상기 자동 높이 조절장치(150)는 오일이 혼입된 세척수를 수용하는 탱크(135)에 설치되는 수위 센서(151)와, 상기 회전축(101)을 승강하는 승강 수단(152)과, 상기 수위 센서(151)에서 제공되는 세척수의 수위에 맞추어 상기 승강 수단(152)으로 하여금 회전축(101) 및 회전 원판(110)을 자동으로 승강시키도록 제어하는 제어부(153)로 이루어지는 것을 예시할 수 있다. 여기서 승강 수단은 실린더 장치인 것을 예시할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

탱크(135) 내의 세척수에서 오일의 분리, 제거가 이루어짐에 따라 수위는 변하게 되며, 탱크(135)에 공급되는 세척수의 양에 따라 탱크 내 초기 수위도 달라지게 되는데, 상기 자동 높이 조절장치(150)를 설치하게 되면 수위 변동에 따라 회전 원판(110)의 높이를 자동으로 제어할 수 있게 된다.

도 4는 도 1과 다른 구조의 회전 원판을 도시하는 사시도이고, 도 5는 본 발명의 오일 흡착홈에 삽입되는 돌기 구조를 도시하는 사시도이다.

도 4 및 도 5를 참조하면, 본 실시예에 따른 오일 분리장치(100)는 앞서 설명한 실시예와 달리 상기 회전 원판(110)의 양면 테두리 영역에는 원주 방향을 따라 요입된 구조로 이루어지는 오일 흡착홈(111)이 형성되며, 상기 스크래퍼(120)는 상기 오일 흡착홈(111)에 삽입하는 돌기(121)가 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 오일 흡착홈(111)은 오일과의 접촉 면적을 넓혀 오일 분리, 제거 성능을 향상시키는 역할을 하는 것으로서, 회전 원판(110) 중 세척수에 함침되는 테두리 영역에 형성된다.

상기 오일 흡착홈(111)은 회전 원판(110)의 표면에서 바닥으로 갈수록 좁아지는 테이퍼진 구조로 이루어지는 것이 바람직한데, 이는 상기 돌기(121)와의 밀착이 용이하고 경사로 인해 상기 오일 흡착홈(111) 내에 수용된 오일의 배출이 용이하기 때문이다.

상기 돌기(121)는 상기 오일 흡착홈(111)에 흡착된 오일을 배출시키는 역할을 하는 것으로서, 상기 오일 흡착홈(111)에 밀착되도록 대응하는 구조로 이루어진다.

상기 오일 흡착홈(111)은 동심원을 이루는 복수 개로 구성할 수 있으며, 그에 따라 상기 돌기(121)도 복수 개로 구성된다.

상기 스크래퍼(120)는 상기 오일 수거부(130)에 결합하며, 일측에 개구부(122a)가 마련된 통 형상의 케이싱(122)과, 상기 개구부(122a)에 삽입되며 고무 소재로 이루어지는 스크래퍼 부재(123)로 구성되는 것을 예시할 수 있다.

이와 같은 구조의 스크래퍼(120)는 상기 회전 원판(110)과 접촉되는 스크래퍼 부재(123)만 필요시 손쉽게 교체할 수 있는 장점이 있다.

도 6은 도 4의 회전 원판에 역류 방지턱이 형성된 모습을 도시한 확대도이고, 도 7은 도 6의 역류방지턱이 형성된 오일 흡착홈에 끼워지는 스크래퍼의 구조를 도시하는 사시도이다.

도 6 및 도 7을 참조하면, 본 실시예에서는 회전 원판(110)의 오일 흡착홈(111)에는 흡착된 오일이 상기 회전 원판의 회전 방향에 대하여 역으로 흘러 내리는 것을 방지하는 역류 방지턱(113)이 형성되는 것을 특징으로 한다. 즉, 회전 원판이 오일이 혼입된 세척수에 함침된 다음, 수면 위로 상승하는 동안 회전 원판의 오일 흡착홈에 흡착된 오일 중 일부는 아래로 흘러내릴 수 있는데, 상기 역류 방지턱(113)이 오일의 흘러내림을 일시적으로 방지함으로써 오일 제거량을 증가시킬 수 있다.

다만, 상기 오일 흡착홈에 고무 소재의 돌기가 밀접하게 삽입되는 경우, 역류 방지턱에 돌기가 걸리는 문제가 있기 때문에 스크래퍼 및 돌기의 구조 및 소재를 후술하는 바와 같이 변경하는 것이 바람직하다.

본 실시예의 스크래퍼(120) 일단에는 끼움홈(124)이 형성되고, 상기 돌기(121)는 상기 끼움홈(124)에 삽입되는 고정부(121a)와, 상기 고정부(121a)의 일단에 부착되어 상기 역류 방지턱(113)을 타고 넘을 수 있으며 오일을 흡수하는 탄성 스펀지(121b)로 이루어지는 것이 바람직하다.

고무보다 탄성이 오일 흡수 성능이 우수한 탄성 스펀지가 오일 흡착홈에 삽입되기 때문에 역류 방지턱에도 불구하고 큰 저항 없이 오일 흡착홈에 있는 오일을 효율적으로 제거할 수 있게 된다.

또한, 본 실시예의 돌기는 고정부와, 끼움홈의 착탈 구조로 파손 내지 손상시 손쉽게 교체할 수 있는 장점이 있다.

한편, 본 발명의 상세한 설명 및 첨부도면에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명은 개시된 실시예에 한정되지 않고 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다. 따라서, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들을 포함하는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100 : 오일 분리장치 101 : 회전축
103 : 모터 110 : 회전 원판
111 : 오일 흡착홈 113 : 역류 방지턱
120 : 스크래퍼 121 : 돌기
121a : 고정부 121b : 탄성 스펀지
122 : 케이싱 122a : 개구부
123 : 스크래퍼 부재 124 : 끼움홈
130 : 오일 수거부 131 : 볼트
133 : 회수관 135 : 탱크
150 : 자동 높이 조절장치 151 : 수위 센서
152 : 승강 수단 153 : 제어부

Claims (5)

1. 회전축과, 상기 회전축에 연결된 모터와, 상기 회전축에 연결되며 오일이 혼입된 세척수에 일부가 담긴 상태에서 회전하면서 오일을 흡착하는 회전 원판과, 상기 회전 원판의 양면에 밀착하여 흡착된 오일을 긁어내는 스크래퍼와, 상기 스크래퍼의 하단에 배치되어 긁어낸 오일을 수용하는 오일 수거부를 포함하는 회전 원판을 이용한 오일 분리장치에 있어서,
   상기 회전 원판의 양면 테두리 영역에는 원주 방향을 따라 요입된 구조로 이루어지는 오일 흡착홈이 형성되며,
   상기 스크래퍼는 상기 오일 흡착홈에 삽입하는 돌기가 형성되는 것을 특징으로 하는 오일 분리장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 오일 흡착홈은 회전 원판의 표면에서 바닥으로 갈수록 좁아지는 테이퍼진 구조로 이루어지고,
   상기 돌기는 상기 오일 흡착홈에 대응하는 구조로 이루어지며,
   상기 오일 흡착홈은 복수 개가 동심원을 이루는 것을 특징으로 하는 오일 분리장치.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 스크래퍼는,
   상기 오일 수거부에 결합하며, 일측에 개구부가 마련된 통 형상의 케이싱과,
   상기 개구부에 착탈가능하게 삽입되며 고무 소재로 이루어지는 스크래퍼 부재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 오일 분리장치.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 오일 흡착홈에는 흡착된 오일이 상기 회전 원판의 회전 방향에 대하여 역으로 흘러 내리는 것을 방지하는 역류 방지턱이 형성되고,
   상기 스크래퍼의 일단에는 끼움홈이 형성되고,
   상기 돌기는 상기 끼움홈에 삽입되는 고정부와, 상기 고정부의 일단에 부착되어 상기 역류 방지턱을 타고 넘을 수 있으며 오일을 흡수하는 탄성 스펀지로 이루어지는 것을 특징으로 하는 오일 분리장치.
   
5. 회전축과, 상기 회전축에 연결된 모터와, 상기 회전축에 연결되며 오일이 혼입된 세척수에 일부가 담긴 상태에서 회전하면서 오일을 흡착하는 회전 원판과, 상기 회전 원판의 양면에 밀착하여 흡착된 오일을 긁어내는 스크래퍼와, 상기 스크래퍼의 하단에 배치되어 긁어낸 오일을 수용하는 오일 수거부를 포함하는 회전 원판을 이용한 오일 분리장치에 있어서,
   상기 오일이 혼입된 세척수를 수용하는 탱크에 설치되는 수위 센서와;
   상기 회전축을 승강하는 승강 수단과;
   상기 수위 센서에서 제공되는 세척수의 수위에 맞추어 상기 승강 수단으로 하여금 회전축을 자동으로 승강시키도록 제어하는 제어부;로 이루어지는 자동 높이 조절장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 오일 분리장치.
   
   
   

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