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KR20130056493A - 중량 계량장치를 갖는 공기압 협잡물 이송장치 - Google Patents

중량 계량장치를 갖는 공기압 협잡물 이송장치 Download PDF

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KR20130056493A
KR20130056493A KR1020110122131A KR20110122131A KR20130056493A KR 20130056493 A KR20130056493 A KR 20130056493A KR 1020110122131 A KR1020110122131 A KR 1020110122131A KR 20110122131 A KR20110122131 A KR 20110122131A KR 20130056493 A KR20130056493 A KR 20130056493A
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South Korea
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compressed air
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accommodating part
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KR1020110122131A
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김은수
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주식회사 천보엔지니어링
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Publication date
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Abstract

본 발명은 중량 계량장치를 갖는 공기압 협잡물 이송장치에 관한 것으로서, 내부에 협잡물 수용부가 형성되는 협잡물 이송장치 본체; 상기 협잡물 이송장치 본체의 상부에 결합되어 상기 협잡물 수용부와 연통되며, 상기 협잡물 수용부로 협잡물을 낙하시키는 수집 슈트; 상기 수집 슈트와 상기 협잡물 수용부의 연통 영역에 배치되며, 회전 동작에 기초하여 상기 수집 슈트 내의 협잡물을 상기 협잡물 수용부로 낙하시키는 협잡물 투입밸브; 상기 협잡물 수용부 영역에 배치되며, 밸브의 동작에 기초하여 협잡물 수용부에 압축공기를 공급하여 협잡물을 이송하는 압축공기 공급밸브; 상기 협잡물 이송장치 본체에 마련되며, 상기 협잡물 수용부 내에 수용된 협잡물의 중량(weight)을 측정하는 로드 셀(load cell); 및 상기 로드 셀이 측정한 상기 협잡물의 중량에 기초하여 상기 협잡물 투입밸브의 회전 동작과 압축공기 공급을 제어하는 제어부를 포함한다.

Description

중량 계량장치를 갖는 공기압 협잡물 이송장치{PNEUMATIC WASTE CONVEYOR HAVING WEIGHING SCALE}
본 발명은, 중량 계량장치를 갖는 공기압 협잡물 이송장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 협잡물의 중량(weight)에 기초하여 협잡물을 협잡물 수용부로 낙하시킬 수 있어 협잡물의 과잉투입현상 발생으로 장치가 오작동 되는 것을 예방할 수 있으며, 나아가 장치의 규정 용량의 70∼80% 범위가 아닌 최대용량으로 지속적인 운전을 할 수 있어 장치의 이송능력을 20% 이상 향상시킬 수 있는, 중량 계량장치를 갖는 공기압 협잡물 이송장치에 관한 것이다.
현대 산업사회에서는 인구 증가와 물 사용량의증가하고 있고 이에 따라 생활하수가 계속 증가하고 있음은 이미 주지된 사실이다.
이러한 생활하수는 하수처리장에서 처리되는데, 하수처리장의 주요설비 가운데 하수와 함께 유입되는 침전물인 모래 등의 협잡물을 제거하기 위한 침사인양기와 최종공정에서 슬러지를 탈수시켜 잉여슬러지를 탈수하는 탈수기 등이 하수처리 수단의 하나로서 중요한 역할을 수행한다.
침사인양기는 통상 사각 형태로 된 콘크리트 구조물인 침사지의 바닥에 쌓인 모래 및 기타 협잡물을 버킷(bucket)으로 긁어내어 침사지의 외부로 배출하는 것이고, 탈수기는 잉여슬러지를 탈수시켜 탈수된 탈수케익을 벨트 컨베이어나 스크루 컨베이어로 이송하는 것이다.
일반적으로 하수처리장에 설치되어 있는 침사인양기나 탈수기에서 침사나 탈수 케익을 침사저장박스나 탈수케익 저장탱크로 이송하는 방법으로는 공기압을 이용한 협잡물 이송장치가 적용되고 있다.
그러나 상기 침사인양기나 탈수기에서 침사나 탈수 케익은 일정하게 연속적으로 발생하는 것이 아니고 부분적으로 과잉량의 이송되는 형태로 발생되고, 이러한 경우 공기압을 이용한 협잡물 이송장치의 오작동으로 협잡물 이송이 안 되고 협잡물이 비산으로 인한 주변 환경의 오염 및 위생상 악영향을 주는 문제점이 있었다.
즉, 상기 공기압을 이용한 침사나 탈수케익, 예컨대 협잡물 이송장치는 도 1에 도시한 바와 같이, 수집 슈트(20)의 하부의 밀폐유지부(10) 주변에 반구상의 협잡물 투입밸브(30)가 구비되어 있고, 그 하측에 형성된 상광하협 형상의 협잡물 수용부(11)의 소정 부위에 상기 협잡물 수용부(11)의 내측 방향으로 압축공기를 주입시키는 공기통로(61)가 형성되어 있으며, 상기 협잡물 수용부(11)의 하부에 이송통로를 좁아지게 한 벤투리부(14)가 형성되어 있으며, 상기 벤투리부(14)에 외측으로 연결되도록 관 형상의 이송통로(15)가 구성되어 있고, 협잡물 수용부(11)의 외측에 구성한 보강부(12)의 외측에 지지부(13)가 구성되어 있는 것으로서, 협잡물을 외부의 저장박스 또는 저장수집 슈트로 공기압축기에 의하여 압축된 공기의 공기압에 의하여 이송할 수 있도록 되어 있기 때문에 악취발생이나 협잡물의 비산 등 주변 환경에 대한 오염 없이 장거리 이송이 가능하고 자유자재로 이송통로를 설치할 수 있도록 되어 있다.
그러나 상기 협잡물 수용부(11)에 협잡물을 수용하는 방식은 시간에 의해 조절되게 되는데 시간 별로 일정량의 협잡물이 공급될 경우 기존의 시간에 의한 사이클 운전에 전혀 문제가 없으나, 앞에서 언급한 바와 같이 협잡물 수용부(11)에 일정량의 협잡물이 채워진 상태에서 과잉량의 협잡물이 짧은 시간에 유입되면 협잡물 수용부(11)의 수용 능력을 초과하여 협잡물 투입밸브(30)의 닫힘에 장애를 초래하여 협잡물이 이송이 안 되고 오히려 협잡물이 외부로 비산하는 현상이 발생하게 된다.
따라서 종래기술의 공기압을 이용한 슬러지 이송장치의 경우에는, 협잡물 투입밸브(30)의 개폐 동작이 단지 시간 설정에 의존되어 왔기 때문에 부분적인 과량의 투입에 대한 안전율을 고려하여 정량보다 작은 소량의 협잡물이 수용되도록 시간 설정을 하기 때문에 장치의 수송 능력이 현격하게 저하하는 경향을 보이고 있으며, 협잡물의 과잉투입 현상을 방지하고 최대 이송능력을 유발될 수 있는 이에 대한 적절한 대안이 요구된다.
대한민국특허청 출원번호 제10-2007-0093202호 대한민국특허청 출원번호 제20-2004-0007356호 대한민국특허청 출원번호 제20-2001-0013507호
상기 목적은, 협잡물의 중량(weight)에 기초하여 협잡물을 협잡물 수용부로 낙하시킬 수 있어 협잡물의 과잉투입현상 발생으로 장치가 오작동 되는 것을 예방할 수 있으며, 나아가 장치의 규정 용량의 70∼80% 범위가 아닌 최대용량으로 지속적인 운전을 할 수 있어 장치의 이송능력을 20% 이상 향상시킬 수 있는, 중량 계량장치를 갖는 공기압 협잡물 이송장치를 제공하는 것이다.
상기 목적은, 내부에 협잡물 수용부가 형성되는 협잡물 이송장치 본체; 상기 협잡물 이송장치 본체의 상부에 결합되어 상기 협잡물 수용부와 연통되며, 상기 협잡물 수용부로 협잡물을 낙하시키는 수집 슈트; 상기 수집 슈트와 상기 협잡물 수용부의 연통 영역에 배치되며, 회전 동작에 기초하여 상기 수집 슈트 내의 협잡물을 상기 협잡물 수용부로 낙하시키는 협잡물 투입밸브; 상기 협잡물 이송장치 본체에 마련되며, 상기 협잡물 수용부 내에 수용된 협잡물의 중량(weight)을 측정하는 로드 셀(load cell); 및 상기 로드 셀이 측정한 상기 협잡물의 중량에 기초하여 상기 협잡물 투입밸브의 회전 동작을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는, 중량 계량장치를 갖는 공기압 협잡물 이송장치에 의해 달성된다.
상기 협잡물 이송장치 본체의 측벽에 결합되는 다수의 서포트; 및 상기 다수의 서포트에 각각 연결되어 상기 협잡물 이송장치 본체를 지면에 대해 지지하는 서포트 지지부를 더 포함할 수 있다.
상기 로드 셀은 상기 서포트 영역에 마련될 수 있다.
상기 협잡물 수용부는 하방으로 갈수록 단면적이 점진적으로 작아지는 깔때기 형상을 가질 수 있다.
상기 협잡물 수용부의 하부에 연결되는 벤츄리부; 상기 벤츄리부를 지난 협잡물을 이송시키는 협잡물 이송관; 및 상기 로드셀에서 중량을 측정하는데 장애가 발생되지 않도록 상기 벤츄리부와 상기 협잡물 이송관을 플랙시블하게 연결하는 플랙시블 연결관을 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 이송을 위하여 공기압을 이용한 협잡물 이송장치 투입되는 협잡물의 량을 협잡물의 중량(weight)에 기초하여 계량하므로서 종전의 기술인 협잡물 투입량을 시간에 의하여 제어할 경우 발생될 수 있는 협잡물의 과잉투입에 의한 이송장치의 오작동이나, 오작동 방지를 위한 안전계수 적용으로 이송량이 정격용량보다 현저하게 저하되는 것을 예방할 수 있으며, 나아가 장치의 이송능력을 최대화 할 수 있는 장치의 성능을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래의 공기압을 이용한 슬러지 이송장치를 도시한 도면.
도 2는 종래의 시간에 의해 장치를 제어하는 시스템도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 중량 계량장치를 갖는 공기압 협잡물 이송장치의 사용 상태에 따른 시스템도.
도 4는 도 3에 도시된 중량 계량장치를 갖는 공기압 협잡물 이송장치의 확대 구조도.
도 5는 도 2에 도시된 중량 계량장치를 갖는 공기압 협잡물 이송장치의 확대 단면도.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 중량 계량장치를 갖는 공기압 협잡물 이송장치의 제어 블록도.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 중량 계량장치를 갖는 공기압 협잡물 이송장치의 사용 상태에 따른 시스템도, 도 4는 도 3에 도시된 중량 계량장치를 갖는 공기압 협잡물 이송장치의 확대 구조도, 도 5는 도 2에 도시된 중량 계량장치를 갖는 공기압 협잡물 이송장치의 확대 단면도, 그리고 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 중량 계량장치를 갖는 공기압 협잡물 이송장치의 제어 블록도이다.
도 3을 먼저 참조하면, 본 실시예에 따른 공기압을 이용한 협잡물 이송장치(100)는 주변 장치들, 예컨대 공기압축기(200), 압축공기 저장탱크(300) 및 슬러지 저장탱크(400)와 연계되어 사용될 수 있다.
즉 공기압축기(200)에서 공기를 압축하여 압축공기 저장탱크(300)로 보내면 압축공기 저장탱크(300)에서 고압의 압축공기를 슬러지 이송장치(100)로 분사하고, 슬러지 이송장치(100) 내로 분사되는 압축공기에 기초하여 슬러지 이송장치(100)로 투입된 협잡물(WASTE)은 압축공기의 압축력에 의하여 이송되어 협잡물 저장탱크(400)에 저장될 수 있다.
이러한 시스템에 의하면 협잡물의 이송이 모두가 배관(P1~P3)으로 연결되어 밀폐 이송되기 때문에 침사물, 분뇨, 축산 폐기물, 하수 슬러지 등 기피 물질의 이송에 적합하고 협잡물의 비산이나 악취 발생을 차단하여 친환경적으로 사용하기에 적합한 이송장치이다.
참고로, 본 실시예에서 설명되는 협잡물은, 하수처리장 침사 협잡물 이송을 비롯하여, 각종 스크린 협잡물, 하수처리장 탈수 슬러지 케이크, 분뇨, 축산 폐기물, 등을 포함할 수 있다.
도 3 내지 도 6을 참조하면, 본 실시예의 공기압을 이용한 슬러지 이송장치(100)는, 협잡물 이송장치 본체(110), 수집 슈트(120), 협잡물 투입밸브(130), 로드 셀(load cell, 140), 그리고 제어부(150)를 포함할 수 있다.
협잡물 이송장치 본체(110)는 본 실시예의 장치에서 가장 큰 부피를 차지하는 부분으로서, 그 내부에는 슬러지가 수용되는 협잡물 수용부(111)가 형성된다.
본 실시예에서 협잡물 수용부(111)는 하방으로 갈수록 단면적이 점진적으로 작아지는 깔때기 형상을 갖는다. 이러한 구조적인 특징에 의해, 협잡물 수용부(111) 내로 투입된 슬러지가 이송관로로 용이하게 이동된 후에, 도 3에 도시된 슬러지 저장탱크(400)로 이송될 수 있다.
한편, 협잡물 이송장치 본체(110)에는 압축공기 저장탱크(300) 쪽에서 공급되는 압축공기가 협잡물 수용부(111)의 내부로 분사되는 구조가 마련된다.
이와 관련하여 종래기술을 살펴보면, 종래기술의 경우, 도 2에 시간에 의해 장치를 제어하는 시스템도에서 알 수 있듯이 협잡물 슈트(120)를 통하여 일정한 시간동안 협잡물이 투입되면, 시간 경과에 의해 협잡물 투입밸브(130)가 닫치고, 압축공기 공급구(162)에서 압축공기가 협잡물 수용부(111)로 공급되며, 압축공기 압력에 의하여 협잡물은 벤츄리부(114)를 경유 수송관로를 통하여 협잡물 저장탱크(400)로 이송되는 이송이 완료되면 협잡물 투입밸브(130)가 열리고 협잡물이 협잡물 수용부로 투입되는 공정을 반복하는 운전을 수행하는데, 적용되는 대부분의 시스템이 수집 슈트(120)로 투입되는 협잡물의 시간별 분포가 일정하지 못하여 투입 시간대 협잡물 투입량이 협잡물 수용부(111)의 저장용량을 상회하여 과잉 투입될 경우, 협잡물 투입밸브(130)의 닫침을 방해하여 완벽한 밀폐가 이루어지지 못해 압축공기 공급 시 협잡물이 수집 슈트(120) 방향으로 비산하여 주변을 오염시키는 오작동을 발생시킬 수 있으며, 이를 보완하기 위하여 투입시간을 단축하여 운전할 경우 이송량이 급격히 감소하는 문제점과 단점이 초래되었다. 하지만, 본 실시예의 경우에는 이러한 단점을 해소하기 위한 방안을 적용하고 있다.
수집 슈트(120)는 협잡물 이송장치 본체(110)의 상부에 결합되어 협잡물 수용부(111)와 연통되며, 협잡물 수용부(111)로 슬러지를 낙하시키는 역할을 한다. 수집 슈트(120)는 도시된 것처럼 깔때기 형상을 가질 수 있다.
협잡물 투입밸브(130)는 수집 슈트(120)와 협잡물 수용부(111)의 연통 영역에 배치되며, 회전 동작에 기초하여 수집 슈트(120)로 이송되는 협잡물을 협잡물 수용부(111)로 낙하시키는 역할을 한다.
즉 협잡물 투입밸브(130)가 도 4의 실선으로 배치되는 경우에는 수집 슈트(120)와 협잡물 수용부(111)의 연통 영역을 차단하기 때문에 협잡물이 낙하되지 않지만 협잡물 투입밸브(130)가 도 3의 점선으로 배치되는 경우에는 수집 슈트(120)와 협잡물 수용부(111)의 연통 영역이 열리기 때문에 이곳을 통해 협잡물이협잡물 수용부(111)로 낙하될 수 있다.
협잡물 이송장치 본체(110)의 구조에서 협잡물 이송장치 본체(110)의 측벽에는 다수의 서포트 지지부(112)가 마련되고, 서포트 지지부(112)들에는 서포트(113)가 각각 연결되어 협잡물 이송장치 본체(110)를 지면에 대해 지지하고 있다.
서포트(113)를 협잡물 이송장치 본체(110)에 직접 용접시킬 수도 있지만 본 실시예처럼 서포트 지지부(112)를 마련하게 되면 연결 부위에 용이하게 로드셀(140)을 설치하여 투입되는 협잡물의 중량을 측정할 수 있다.
서포트 (113)들 사이, 즉 협잡물 이송장치 본체(110)의 하부 영역에는 협잡물 수용부(111) 내의 협잡물을 협잡물 저장탱크(400)로 이송시키는 배관으로서, 벤츄리부(114)와 협잡물 이송관(116)이 마련된다.
벤츄리부(114)와 협잡물 이송관(115)은 해당 위치에서 플랙시블 연결관(115)으로 연결될 수 있다. 협잡물 이송관(116)과 달리 벤츄리부(114)를 연결하는 플랙시블 연결관(115)은 협잡물 이송관(116)과 직접연결 시 로드셀(140)에서 중량을 측정하는데 장애가 되므로 플랙시블 연결관(115)으로 연결하여 협잡물의 중량을 용이하게 측정할 수 잇도록 한다.
로드 셀(load cell, 140)은 협잡물 이송장치 본체(110)에 마련되어 협잡물 수용부(111) 내에 수용된 협잡물의 중량(weight)을 측정하는 역할을 한다. 로드 셀(140)이 협잡물 수용부(111) 내에 수용된 슬러지의 중량을 측정하는 역할을 하기 때문에 로드 셀(140)은 수용된 협잡물의 중량만 측정할 수 있다면 협잡물 이송장치 본체(110)의 어떠한 위치에 마련되어도 좋다. 본 실시예의 경우, 로드 셀(140)이 서포트 지지부(112) 영역에 마련되고 있는데 이러한 구조 및 도면의 형상에 본 발명의 권리범위가 제한될 필요는 없다.
한편, 제어부(150)는 도 6에 도시된 바와 같이, 로드 셀(140)이 측정한 슬러지의 중량에 기초하여 협잡물 투입밸브(130)의 개, 폐 작동 및 압축공기의 공급을 을 제어하는 역할을 한다.
앞서 자세히 기술한 바와 같이, 종래기술의 경우에는 협잡물 투입밸브(130)의 개폐 작동이 단지 시간 설정에 의존되어 왔기 때문에 협잡물 수용부(111) 내에 협잡물 수용부(111)의 수용능력을 넘어 협잡물이 넘치도록 협잡물이 투입되어 협잡물 투입밸브(130)의 닫침을 방해하여 압축공기 공급관(161)에서 압축공기 공급 시 협잡물 투입밸브(130) 방향으로 압축공기가 누출되어 협잡물이 비산되어 주변을 오염시키는 현상이 발생될 수 있으며, 이를 방지하기 위하여 협잡물의 투입시간을 짧게 설정하게 되면 협잡물 이송량이 감소로 인하여 협잡물 이송장치의 본래의 협잡물 이송기능을 약화시키는 원인을 유발할 수 있다.
하지만, 본 실시예의 경우에는 로드 셀(140)이 협잡물 수용부(111) 내에 수용된 슬러지의 중량을 측정하고, 제어부(150)가 로드 셀(140)이 측정한 슬러지의 중량에 기초하여 협잡물 투입밸브(130)의 개폐 작동을 제어하고 있기 때문에, 예컨대 협잡물 수용부(111) 내에 수용된 협잡물의 중량을 측정하여 협잡물 수용부(111)에 최대 수용상태의 협잡물 중량을 측정하여, 그 중량을 기초로 협잡물 투입밸브(130)의 개폐 동작을 제어하도록 설정하여 협잡물 이송장치를 운전할 수 있다.따라서 협잡물의 과잉 투입에 의한 오작동을 방지하고 협잡물 이송장치(100)의 이송능력을 향상시킴으로서 종래보다 운전반식에 비해 효율적인 운전을 할 수 있게 된다.
이와 같이, 본 실시예에 따르면, 협잡물의 중량(weight)에 기초하여 협잡물을 협잡물 수용부(111)로 낙하시킬 수 있어 협잡물의 과잉투입현상 발생으로 장치가 오작동 되는 것을 예방할 수 있으며, 나아가 장치의 규정 용량의 70∼80% 범위가 아닌 최대용량으로 지속적인 운전을 할 수 있어 장치의 이송능력을 20% 이상 향상시킬 수 있게 된다.
이와 같이 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정 예 또는 변형 예들은 본 발명의 특허 청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.
100 : 협잡물 이송장치 110 : 협잡물 이송장치 본체
111 : 협잡물 수용부 112 : 서포트 지지부
113 : 서포트 114 : 벤츄리부
115 : 플랙시블 연결관 116 : 협잡물 이송관
120 : 수집 슈트 130 : 협잡물 투입밸브
140 : 로드 셀 150 : 제어부
161 : 압축공기 공급관 162 : 압축공기 공급구
200 : 공기압축기 300 : 압축공기 저장탱크
400 : 협잡물 저장탱크

Claims (3)

  1. 내부에 협잡물 수용부가 형성되는 협잡물 이송장치 본체;
    상기 협잡물 이송장치 본체의 상부에 결합되어 상기 협잡물 수용부와 연통되며, 상기 협잡물 수용부로 협잡물을 낙하시키는 수집 슈트;
    상기 수집 슈트와 상기 협잡물 수용부의 연통 영역에 배치되며, 회전 동작에 기초하여 상기 수집 슈트 내의 협잡물을 상기 협잡물 수용부로 낙하시키는 협잡물 투입밸브;
    상기 협잡물 수용부 영역에 배치되며, 밸브의 동작에 기초하여 협잡물 수용부에 압축공기를 공급하여 협잡물을 이송하는 압축공기 공급밸브;
    상기 협잡물 이송장치 본체에 마련되며, 상기 협잡물 수용부 내에 수용된 협잡물의 중량(weight)을 측정하는 로드 셀(load cell); 및
    상기 로드 셀이 측정한 상기 협잡물의 중량에 기초하여 상기 협잡물 투입밸브의 회전 동작과 압축공기 공급을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는, 중량 계량장치를 갖는 공기압 협잡물 이송장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 로드 셀은 상기 서포트 영역에 마련되는 것을 특징으로 하는, 중량 계량장치를 갖는 공기압 협잡물 이송장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 협잡물 수용부의 하부에 연결되는 벤츄리부;
    상기 벤츄리부를 지난 협잡물을 이송시키는 협잡물 이송관; 및
    상기 로드셀에서 중량을 측정하는데 장애가 발생되지 않도록 상기 벤츄리부와 상기 협잡물 이송관을 플랙시블하게 연결하는 플랙시블 연결관을 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 중량 계량장치를 갖는 공기압 협잡물 이송장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101647133B1 (ko) * 2016-04-01 2016-08-09 주식회사 태경엔텍 압축공기 이용 폐기물 이송시스템
KR102124621B1 (ko) * 2019-01-11 2020-06-18 최종갑 하중 검출 및 이를 이용한 송출량 제어가 가능한 공기압 컨베이어

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