KR100502561B1 - 건설폐기물중 폐 아스콘 재생활용을 위한 전용 파쇄기 및 파쇄 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 파쇄될 폐 아스콘을 공급받는 피더와, 피더에 진동을 주는 바이브레이터, 피더로부터의 폐 아스콘을 공급받아 파쇄부에 공급하는 호퍼로 구성되어, 폐 아스콘을 일정량씩 파쇄부에 공급하는 공급부; 동력전달 체인에 의하여 고정 축에 연결되어 고정 축을 회전시키는 동력을 전달하는 전동기 모터와, 전동기 모터의 속도를 조절하는 감속기와, 전동기 모터의 동력에 의하여 회전되는 고정 축과, 고정축의 기어와 맞물리는 기어를 구비하여 고정축의 회전에 의하여 회전하는 가변 축과, 고정 축에 고정되어 이의 회전에 의하여 회전하는 복수개의 고정 축 블레이드와, 가변 축에 고정되어 이의 회전에 의하여 회전하는 복수개의 가변 축 블레이드를 구비하여, 고정 축 블레이드와 가변 축 블레이드 사이의 공간에서 복수개의 블레이드들에 의하여 호퍼에서 공급된 폐 아스콘이 파쇄되는 파쇄부; 및 파쇄부의 하부에 경사지게 위치하며 진동하여 파쇄된 폐 아스콘을 수용하고 미세입자를 걸러내기 위한 경사 스크린과, 경사 스크린을 통한 파쇄된 폐 아스콘을 수용하여 저장소로 이송시키는 3-롤 컨베이어로 구성되는 이송부로 이루어진 건설폐기물중 폐 아스콘 재활용을 위한 전용 파쇄기와 이러한 파쇄기를 이용한 폐 아스콘 파쇄 방법에 관한 것이다.

Description

건설폐기물중 폐 아스콘 재생활용을 위한 전용 파쇄기 및 파쇄 방법{EXCLUSIVE CRUSHER FOR RECYCLING OF ASCON WASTE AMONG CONSTRUCTION WASTES AND THE METHOD USING THE SAME}

본 발명은 도로 보수 공사 등에서 발생하는 폐 아스콘을 파쇄하는 파쇄기에 관한 것으로서, 고정 축과 가변축의 두 축에 연결되어 서로 맞물리는 블레이드의 회전에 의하여 폐 아스콘을 파쇄하는 파쇄기에 관한 것으로 건설폐기물중 폐 아스콘 재생활용을 위한 전용 파쇄기에 관한 것이다.

통상, 아스팔트 폐기물인 폐 아스콘을 재활용하기 위한 폐 아스콘 재생장치는 최초 수거된 큰 덩어리 형태의 아스팔트 폐기물인 폐 아스콘을 잘게 파쇄하고, 파쇄된 폐 아스콘을 가열상태에서 적정량의 골재와 아스팔트 유를 혼합하는 일련의 과정을 통해 신 아스팔트로 재생시키는 어셈블리 형태의 장치물이다.

이러한 통상의 폐 아스콘 재생장치는 폐 아스콘을 파쇄하기 위한 별도의 장치물을 포함하고 있지 않기 때문에 대부분은 최초 수거된 덩어리 형태의 폐 아스콘을 별도의 장소에서 파쇄한 후 폐 아스콘 재생장치가 설치된 장소로 운반하고 있는 실정이다.

특히, 폐 아스콘 전용으로 사용되고 있는 파쇄기(crusher)는 죠오 크러셔(jaw crusher), 해머 크러셔(hammer crusher), 임팩트 크러셔(Impact crusher)가 주로 사용되는데, 먼저 죠오 크러셔는 고정죠오와 이동죠오 사이에 파쇄공간을 갖도록 구성하고, 파쇄 시에는 이동죠오가 후진된 상태에서 고정죠오를 향해 전진하면서 파쇄 공간 내에 수용된 폐 아스콘에 충격과 압력을 가해 파쇄하게 된다. 또한 상기 해머 크러셔는 그 내부의 수용공간으로 수용된 폐 아스콘을 해머의 충격력에 의해 파쇄시키는 구성을 이룬다. 임팩트 크러셔는 임팩트 블레이드의 고속회전으로 폐 아스콘을 파격판에 때려서 파쇄하는 방식이다.

그러나, 죠오 크러셔는 유지가 저렴하고 구조가 간단한데 비해서, 파쇄된 크기가 일정하지 않고 하절기에는 이동하는 크러셔에 의하여 아스콘이 파쇄되는 것이 아니라 눌린 모양으로 변형되어 버리기 때문에 하절기에는 사용하기가 어려워 하, 동절기에 생산량에서 많은 차이가 발생하는 문제점이 있으며 해머 크러셔와 임팩트 크러셔는 파쇄시 부유물이 너무 많이 발생하고 파쇄되는 크기가 일정하지 않다는 문제점이 있다.

또한 상기한 죠오 크러셔, 해머 크러셔, 임팩트 크러셔는 정도의 차이는 있으나 공통적으로 충격력에 의해 폐 아스콘을 파쇄시키는 방법을 채택하고 있기 때문에 충돌소음이 발생하게 된다. 때문에 도심에서의 파쇄작업은 정부차원에서 규제하고 있는 실정이다.

따라서, 파쇄 작업은 도심을 벗어난 외곽 지역에서만 작업이 가능하므로 파쇄된 폐 아스콘의 실시간 공급이 어렵고, 파쇄된 폐 아스콘을 재생장치가 위치한 곳까지 운반해야 하기 때문에 물류비용이 증가하게 되는 원인이 되고 있다.

또한, 상기 크러셔는 비교적 대형이어서 차량 탑재 또는 운반, 취급에 있어서 어려움이 있다. 또한, 상기 크러셔는 파쇄 작업시 다량의 분진이 발생하기 때문에 주위환경을 오염시키는 원인이 될 뿐만 아니라 작업자에게도 유해한 환경적 요인이 되고 있다. 또한, 상기 크러셔는 폐 아스콘의 파쇄시 폐 아스콘에 포함된 골재의 편석(segregation: 분말입자가 입도, 비중, 조성 등에 편중이 생겨 불균일하게 되는 현상)을 유발하여 양질의 재생 아스콘을 얻을 수 없게 된다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 인출한 것으로서, 폐 아스콘을 파쇄함에 있어서 두 축에 연결된 블레이드의 회전을 통하여 블레이드에 맞물린 아스콘을 파쇄함으로써, 파쇄 크기를 획일화 할 수 있으며, 아스콘의 입도가 유지되는 건설폐기물중 폐 아스콘 재생활용을 위한 전용 파쇄기를 제공하는데 그 목적을 두고 있다.

본 발명은 또한 두 축에 연결된 블레이드의 맞물리는 힘에 의하여 아스콘이 파쇄되도록 함으로서, 타격으로 인한 충격으로 분쇄하는 종래 기술의 과도한 소음 문제를 해결하는데 그 목적이 있다. 본 발명의 블레이드 쌍을 이용함으로써 단일 블레이드와 타격판을 이용한 임팩트 크러셔나 해머를 사용한 해머 크러셔보다 효율을 높이는 동시에 파쇄시 발생하는 소음을 줄일 수 있다.

본 발명은 또한 상·하수관로, 전력구, 통신케이블 도로 보수에 발생하는 폐 아스콘에 대한 전용 파쇄기로서, 덩어리 형태의 폐 아스콘을 파쇄하는데 탁월한 능력을 발휘할 수 있는 건설폐기물중 폐 아스콘 재생활용을 위한 전용 파쇄기를 제공하는데 그 목적을 두고 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 건설폐기물중 폐 아스콘 재생활용을 위한 전용 파쇄기는 파쇄될 폐 아스콘을 공급받는 피더와, 피더에 진동을 주어 피더에서 폐 아스콘의 전진을 돕는 바이브레이터, 피더로부터 폐 아스콘을 공급받아 파쇄부에 공급하는 호퍼로 구성되어 폐 아스콘을 일정량씩 파쇄부에 공급하는 공급부와; 동력전달 체인에 의하여 고정 축에 연결되어 고정 축을 회전시키는 동력을 전달하는 전동기 모터, 전동기 모터의 속도를 조절하는 감속기, 전동기 모터의 동력에 의하여 회전되는 고정 축, 고정축의 기어(13)와 맞물리는 기어를 구비하여 고정축의 회전에 의하여 회전하는 가변 축, 고정 축에 고정되어 고정 축의 회전에 의하여 회전하는 복수개의 블레이드, 및 가변 축에 고정되어 가변 축의 회전에 의하여 회전하는 복수개의 블레이드를 구비하여, 고정 축 블레이드와 가변 축 블레이드 사이의 공간에서 폐 아스콘이 파쇄되는 파쇄부와; 파쇄부의 하부에 경사지게 위치하며 진동하여 파쇄된 폐 아스콘을 수용하고 미세입자를 걸러내기 위한 경사 스크린, 경사 스크린을 통과하여 이송되어 온 파쇄된 폐 아스콘을 수용하여 저장소로 이송시키는 3-롤 컨베이어로 구성되는 이송부로 이루어진다.

본 발명의 건설폐기물중 폐 아스콘 재생활용을 위한 전용 파쇄기의 블레이드는 끝 부분에 돌기를 갖고 있으며 서로 120°의 각도를 이루는 세 개의 주 블레이드와 상기 세 개의 주 블레이드의 사이에 주 블레이드보다 작은 크기로 돌출되어 있는 세 개의 부 블레이드로 구성되는 것이 바람직하다.

본 발명의 건설폐기물중 폐 아스콘 재생활용을 위한 전용 파쇄기에서 파쇄부는 고정 축과 가변축 사이의 거리를 조정할 수 있도록 가변 축에 연결되어 가변축의 이동 조작을 하는 조정 핸들을 더 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명의 건설폐기물중 폐 아스콘 재생활용을 위한 전용 파쇄기에서 고정 축과 가변 축에 고정되는 블레이드는 각각 6개씩으로 구성되는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명은 폐 아스콘을 파쇄하는 방법으로서, 피더에 파쇄될 폐 아스콘을 공급하고, 바이브레이터를 통하여 진동을 주어 폐 아스콘을 전진시켜서, 깔때기 형상의 호퍼를 통하여 파쇄부에 공급하는 공급단계와; 전동기 모터의 동력을 동력전달 체인에 의하여 고정 축에 전하여, 동력전달 체인에 연결되어 있는 고정 축에 고정되어 회전하는 복수개의 블레이드와, 고정 축의 기어와 그 기어가 맞물려서 회전하는 가변 축을 중심으로 회전하는 복수개의 블레이드를 회전시켜 고정 축 블레이드와 가변 축 블레이드 사이의 파쇄 공간에서 호퍼에서 공급된 폐 아스콘이 파쇄되는 파쇄 단계와; 파쇄부의 하부에 경사지게 위치한 진동하는 경사 스크린을 통하여 파쇄된 폐 아스콘을 수용하고 미세입자를 걸러내어 3-롤 컨베이어를 통하여 저장소로 이송시키는 이송단계로 이루어진다.

이하, 본 고안의 구성 및 이에 따른 작용효과를 첨부된 도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 건설폐기물중 폐 아스콘 재생활용을 위한 전용 파쇄기의 전면도이다.

본 발명의 건설폐기물중 폐 아스콘 재생활용을 위한 전용 파쇄기는 크게 폐 아스콘을 공급하는 공급부, 공급된 폐 아스콘을 용도에 맞게 파쇄하는 파쇄부, 파쇄된 아스콘을 저장소로 이송하는 이송부로 구성되어 있다.

공급부의 피더(4)는 폐 아스콘(2)을 공급하는 역할을 하며, 피더(4)에는 바이브레이터(6)가 연결되어 있어, 피더에 진동을 줌으로써 폐 아스콘의 투입을 원활하게 한다. 바이브레이터(6)의 진동을 조절함으로써 투입량을 알맞게 조정할 수 있다. 피더에서 폐 아스콘은 깔때기 모양의 호퍼(8)로 투입되어 파쇄부로 공급되게 된다.

파쇄부 기계 본체 프레임의 내부에 고정 축(14), 가변 축(16)이 설치된다.

고정 축은 전동기 모터(10)에 동력 전달 체인(12)에 의하여 연결되어 있어서, 전동기 모터의 회전에 따라 고정 축이 회전하게 된다. 전동기 모터의 회전은 전동기 모터와 연결 설치된 감속기(도면에 미도시)에 의하여 조절되어 축의 회전수와 정·역회전을 조정하여 생산량을 조절할 수 있다.

가변 축은 고정 축과 기어 연결에 의하여 연결되어 고정축의 회전에 종속하여 회전하게 된다. 가변 축과 고정 축의 기어가 사용에 의하여 마모되는 경우에는 기어가 더 이상 잘 맞물리지 않을 수가 있다. 이러한 경우에, 조정 핸들(15)을 이용하여 가변 축을 이동시킬 수 있다. 조정 핸들(15)은 가변 축과 고정 축 사이의 거리를 조정할 수 있도록 가변 축과 연결되어 있어, 가변 축을 수평방향으로 이동시키도록 되어 있으며, 조정 핸들의 조작은 수동으로 가능하다. 기어나 블레이드의 마모의 경우만이 아니라, 투입되는 폐 아스콘의 크기에 따라서, 또는 요구되는 파쇄된 폐 아스콘의 크기에 따라서 조정 핸들을 조작하여 가변 축을 이동시킴으로써 사용이 간편하고, 다양한 용도에 적합할 수 있다.

가변 축(16)과 고정 축(14)에는 각각 블레이드가 고정되어 있어(도 1에는 미도시, 도 2 참조) 가변 축과 고정 축의 회전에 의하여 회전하게 되고, 블레이드의 회전에 의하여 폐 아스콘이 파쇄된다. 가변 축 블레이드와 고정 축 블레이드의 맞물리는 사이공간에 파쇄 공간이 형성되고 이 공간에서 블레이드의 타격에 의하여 파쇄가 일어나게 된다.

위와 같이 파쇄부에서 파쇄된 폐 아스콘은 이송부의 경사 스크린(22)으로 떨어진다. 경사 스크린(22)은 체와 같이 구성되어 너무 작게 파쇄된 폐 아스콘의 미세입자나 흙, 먼지 등의 이물질은 분리되어 제거되고, 적절한 크기의 폐 아스콘만이 스크린을 통과하여 3-롤 컨베이어(24)로 이동된다.

3-롤 컨베이어(24)는 중앙 롤, 좌측 롤, 우측 롤로 구성되는 컨베이어로서, 중앙 롤에 대하여 좌측 롤과 우측 롤이 경사지어 연결되어 이송하는 폐 아스콘이 이송 중에 좌우 편으로 떨어지지 않도록 한다. 이러한 3-롤 컨베이어에 의하여 이송된 폐 아스콘은 저장소(26)로 이송되어 용도에 따른 사용을 위해 보관된다.

도 2는 본 발명에 따른 건설폐기물중 폐 아스콘 재생활용을 위한 전용 파쇄기의 가변 축 블레이드를 보여주는 도면이다. 도 1에서는 가변 축과 고정 축이 기어에 의하여 맞물려 돌아가는 것만 도시될 뿐 실제 파쇄부인 블레이드가 도시되지 않아 있으며, 도 1의 폐 아스콘 파쇄기의 내부, 그 중에서도 가변 축을 도시한 것이 도 2이다. 도 2에서 보듯이 가변 축에는 블레이드가 고정되어 있어서 가변 축의 회전에 따라서 블레이드가 회전하여 폐 아스콘을 타격하게 된다. 가변 축에는 블레이드가 여러 개 고정될 수 있는데, 본 발명에서 특히 6개의 블레이드가 고정되어 파쇄하는 것이 바람직하다. 도 2에서는 가변 축과 그에 따른 블레이드만은 편의상 묘사하였으나, 고정 축에도 마찬가지로 축에 블레이드가 고정되며, 블레이드의 개수는 여러 개이며, 바람직하기는 6개이다. 가변 축 블레이드와 고정 축 블레이드는 서로 맞물리는 방향으로 회전하며 블레이드 가변 축과 고정 축 사이의 공간에서 폐 아스콘을 파쇄한다. 가변 축과 고정 축의 모양은 6각형으로 생긴 것이 본 발명의 블레이드와 조화되어 바람직하나, 이에 제한되지 않으며, 다각형 모양 및 원형의 축이 사용될 수 있다.

도 3은 본 발명에 따른 건설폐기물중 폐 아스콘 재생활용을 위한 전용 파쇄기에 사용되는 블레이드(19)를 보여주는 도면으로서, 축에 연결된 블레이드를 축에 대하여 수직인 단면으로 절단하여 보여주는 도면이다. 블레이드(19)는 3개의 주 블레이드(18)와 부 블레이드(20)로 이루어지는데, 주 블레이드(18)는 끝 부분에 돌기를 갖고 있으며 서로 120°의 각도를 이루고 있으며, 부 블레이드(20)는 세 개의 주 블레이드의 사이에 주 블레이드보다 작은 크기로 돌출되어 있다. 바람직하기는 부 블레이드의 폭은 주 블레이드의 폭과 같으며, 부 블레이드는 서로 120°의 각도를 이루고 있는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 건설폐기물중 폐 아스콘 재생활용을 위한 전용 파쇄기는 고정 축과 가변 축으로 구성되어, 블레이드가 마모되는 경우에, 또는 투입되는 폐 아스콘의 크기와 수량에 따라 필요한 경우 가변 축을 이동시킴으로써, 다양한 요구에 부응할 수 있으며, 사용 수명을 연장할 수 있으며 사용 기간 중에 균일한 품질을 얻을 수 있다. 또한, 축의 회전수와 정·역회전을 조정하여, 필요에 따라 생산량을 조절할 수 있으며, 전동기 모터의 동력으로 고정 축과 가변 축을 동시에 회전하므로, 동력의 효율적인 사용으로 비용을 감소시키는 효과가 있다. 본 발명의 건설폐기물중 폐 아스콘 재생활용을 위한 전용 파쇄기는 종래 기술과 비교할 때 파쇄된 폐 아스콘의 입도가 유지되며, 구조가 간단하고 유지 보수비용이 저렴하게 들며, 운전이 용이하다.

도 1은 본 발명에 따른 건설폐기물중 폐 아스콘 재생활용을 위한 전용 파쇄기의 전면도.

도 2는 본 발명에 따른 건설폐기물중 폐 아스콘 재생활용을 위한 전용 파쇄기의 가변 축 블레이드를 보여주는 도면.

도 3은 본 발명에 따른 건설폐기물중 폐 아스콘 재생활용을 위한 전용 파쇄기에 사용되는 블레이드를 보여주는 도면.

< 도면의 주요부분에 대한 부호설명>

2:폐 아스콘 4:피더(feeder)

6:바이브레이터(Vibrator) 8:호퍼(hopper)

10:전동기 모터 12:동력 전달 체인

13:기어 14:고정 축

15:조정 핸들 16:가변 축

18:주 블레이드 19:블레이드

20:부 블레이드 22:경사 스크린

24:3-Roll Conveyor 26:저장소

Claims (5)

1. 파쇄될 폐 아스콘(2)을 공급받는 피더(4),

   상기 피더(4)에 진동을 주어 피더에서 폐 아스콘의 전진을 돕는 바이브레이터(6),

   상기 피더(4)로부터 폐 아스콘을 공급받아 파쇄부에 공급하는 호퍼(8)로 구성되어 폐 아스콘을 일정량씩 파쇄부에 공급하는 공급부;

   동력전달 체인에 의하여 고정 축에 연결되어 고정 축을 회전시키는 동력을 전달하는 전동기 모터(10),

   전동기 모터의 속도를 조절하는 감속기,

   상기 전동기 모터(10)의 동력에 의하여 회전되는 고정 축(14),

   상기 고정축의 기어(13)와 맞물리는 기어를 구비하여 고정축의 회전에 의하여 회전하는 가변 축(16),

   상기 고정 축에 고정되어 상기 고정 축의 회전에 의하여 회전하는 복수개의 블레이드, 및

   상기 가변 축에 고정되어 상기 가변 축의 회전에 의하여 회전하는 복수개의 블레이드를 구비하여,

   상기 고정 축 블레이드와 상기 가변 축 블레이드 사이의 공간에서 상기 복수개의 블레이드들에 의하여 상기 호퍼(8)에서 공급된 폐 아스콘이 파쇄되는 파쇄부;

   파쇄부의 하부에 경사지게 위치하며 진동하여 파쇄된 폐 아스콘을 수용하고 미세입자를 걸러내기 위한 경사 스크린(22),

   상기 경사 스크린을 통한 파쇄된 폐 아스콘을 수용하여 저장소(26)로 이송시키는 3-롤 컨베이어(24)로 구성되는 이송부

   로 이루어진, 건설폐기물중 폐 아스콘 재생활용을 위한 전용 파쇄기.
2. 제 1항에 있어서, 상기 블레이드는 끝 부분에 돌기를 갖고 있으며 서로 120°의 각도를 이루는 세 개의 주 블레이드와 상기 세 개의 주 블레이드의 사이에 주 블레이드보다 작은 크기로 돌출되어 있는 세 개의 부 블레이드로 구성된 것을 특징으로 하는, 건설폐기물중 폐 아스콘 재생활용을 위한 전용 파쇄기.
3. 제 2항에 있어서, 상기 파쇄부는

   상기 고정 축과 상기 가변축 사이의 거리를 조정할 수 있도록 상기 가변 축에 연결되어 상기 가변축의 이동 조작을 하는 조정 핸들(15)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 건설폐기물중 폐 아스콘 재생활용을 위한 전용 파쇄기.
4. 제 3항에 있어서, 상기 고정 축과 상기 가변 축에 고정되는 상기 복수개의 블레이드는 각각 6개씩으로 구성되는 것을 특징으로 하는, 건설폐기물중 폐 아스콘 재생활용을 위한 전용 파쇄기.
5. 피더(4)에 파쇄될 폐 아스콘(2)을 공급하고, 바이브레이터(6)를 통하여 진동을 주어 폐 아스콘을 전진시켜서, 깔때기 형상의 호퍼(8)를 통하여 파쇄부에 공급하는 공급단계와;

   전동기 모터(10)의 동력을 동력전달 체인(12)에 의하여 고정 축(14)에 전하여, 상기 동력전달 체인에 연결되어 있는 고정 축(14)에 고정되어 회전하는 복수개의 블레이드와, 상기 고정 축(14)의 기어(13)와 그 기어가 맞물려서 회전하는 가변 축(16)을 중심으로 회전하는 복수개의 블레이드를 회전시켜 상기 고정 축 블레이드와 상기 가변 축 블레이드 사이의 파쇄 공간에서 상기 호퍼(8)에서 공급된 폐 아스콘이 파쇄되는 파쇄 단계;

   파쇄부의 하부에 경사지게 위치한 진동하는 경사 스크린(22)을 통하여 파쇄된 폐 아스콘을 수용하고 미세입자를 걸러내어 3-롤 컨베이어(24)를 통하여 저장소(26)로 이송시키는 이송단계로 이루어진,

   건설폐기물중 폐 아스콘 재생활용을 위한 파쇄 방법.