KR100649952B1 - 배출토사중 이물질의 역경사 입체 선별장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 배출토사중 이물질의 역경사 입체 선별장치에 관한 것이다.

이는 특히, 토사중 이물질 및 골재의 선별이 용이하도록 챔버의 내측에 다수의 충돌판으로 이루어진 충돌비산분리수단을 구비하는 이물질분리부;

상기 이물질선별부에 원료를 공급하는 공급컨베이어와 선별되는 토사및 골재를 배출하는 배출컨베이어로 이루어진 토사이송부;

상기 충돌비산분리수단에 공급되는 토사및 골재중 이물질만을 다수의 노즐로 이루어진 비중분리수단에 의해 비산·부유시키는 이물질비산부;

상기 이물질비산부에 의해 비산·부유되는 이물질을 포집하도록 공기흡입기및 집진기가 설치되는 이물질포집부;및,

상기 이물질분리부에서 선별되어 배출되는 골재중에서 이물질을 재분리시키도록 송풍기가 설치되는 골재선별부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

이에따라서, 폐콘크리트등을 이용한 골재 생산장치에서 배출되는 토사및 골재중 이물질만을 완벽하게 선별하여 토사및 골재를 재활용하도록 하고, 토사및 골재중에서 이물질만을 자동 선별하도록 하는 것이다.

스크린, 선별날, 노즐, 송풍기, 실러

Description

배출토사중 이물질의 역경사 입체 선별장치{a three-dimensional grader of a foreign substance at discharge sand with the opposite slope}

도1은 본 발명에 따른 배출토사중의 이물질 선별장치를 도시한 사시도

도2는 본 발명에 따른 배출토사중의 이물질 선별장치를 도시한 요부 단면도

도3은 본 발명에 따른 배출토사중의 이물질 선별장치의 작동상태도

도4는 본 발명에 따른 이물질 선별장치의 노즐을 도시한 사시도

도5a,b는 각각 본 발명의 다른 실시예에 따른 이물질 선별장치의 노즐및 충돌판의 동작상태를 도시한 요부 사시도

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

12...모터 13...챔버

16...회전축 17...충돌판

32...노즐 34...실러

41...집진호퍼 43...공기흡입기

45...집진기 55...송풍기

본 발명은 배출토사중 이물질의 역경사 입체 선별장치에 관한 것으로서 보다 상세하게로는, 토사및 골재중의 이물질을 선별하는 이물질분리부와 상기 이물질선별부에 원료를 공급및 배출시키는 토사이송부와 상기 이물질분리부에 공급되는 이물질을 비산시키는 이물질비산부와 비산되는 이물질을 포집하는 이물질포집부, 상기 이물질분리부에서 선별되어 배출되는 골재중의 이물질을 재분리하는 골재선별부를 포함하는 구성으로 골재 생산장치에서 배출되는 원료중 토사및 골재에 포함되는 이물질만을 자동화에 의해 완벽하게 선별하도록 하는 배출토사중 이물질의 역경사 입체 선별장치에 관한 것이다.

일반적으로 건축공사나 토목공사에는 철근콘크리트 구조물이 대부분이기 때문에 구조물의 철거시에는 시멘트와 일정한 비율로 혼합되는 잔골재(모래)와 철거된 구조물의 상차시 지면으로 부터 채취되는 일정량의 토사가 필수적으로 혼합 배출된다.

그리고, 국내 건설산업은 70년대 이후 지속적으로 증대되고 있으며, 도시구조의 개편, 주거환경의 개선을 위한 재개발, 재건축사업의 활성화 등으로 인하여 건설및 토목산업의 필수적인 요소인 골재의 수요가 지속적으로 증가하고 있는 실정이다.

그러나, 천연골재는 공급에 비해 수요가 턱없이 모자랄 뿐만 아니라 무분별한 채취로 인해 산림과 하천등 자연환경의 파괴를 초래하고 있어 자연자원의 고갈로 인한 대체자원 및 국가자원의 효율적 이용이 요구되고 있는 실정이다.

이의 대안으로, 구조물의 재개발등에 의해 해마다 증가되고 있는 폐콘크리트 를 재활용하여 재생골재를 만드는 방안이 제시되고 있다.

이러한 재생골재를 생산하기 위한 전체공정은 다음의 여러단계로 이루어 진다.

이를 구체적으로 설명하면, 폐콘크리트등이 주원료인 건설폐기물에서 비닐등의 이물질을 수작업에 의해 미리 분리한후 파분쇄장치로 공급하는 단계; 공급되는 원료에 혼재된 자성물질, 비닐류, 석분, 목재, 스티로폼, 토사등의 이물질을 제거하는 단계; 이물질이 제거된 원료를 다단으로 파쇄하는 단계; 파쇄되는 원료를 입자별로 선별하여 재생골재를 생산하는 단계등으로 이루어 진다.

그리고, 상기와 같은 이물질을 제거하는 방법은, 다수의 작업자가 수작업에 의해 이물질을 선별하는 방법, 물속을 통과시키면서 비중에 의해 이물질을 제거하는 방법, 송풍팬을 이용하여 이물질을 불어내는 방법이 사용되고 있으며, 상기와 같은 방법을 통하여 원료중에 포함된 종이류, 섬유류, 목재류등을 분리하도록 하였다.

그러나, 상기와 같은 이물질 선별장치는, 파쇄전 골재에서의 이물질 분리는 손쉽게 이루어지나 원료의 파쇄시 이물질 역시 파쇄되어 최종물인 골재나 토사에 혼합되므로서 쉽게 분리할수 없게되어 이물질의 분리가 힘들게 되고 이에 의해 재활용을 할수 없게 되는 단점이 있는 것이다.

또한, 토사속에서 종이류, 섬유류, 목재류등의 이물질을 제거하는 방식은 아직까지 알려진 것이 없으며, 배출토사중 이물질의 포함비율이 환경기준을 만족하기 위해서는 상기의 일반적인 이물질 제거공정을 반복통과시켜야 하여 원가를 상승시 키게 되는 단점이 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 이물질이 완벽하게 제거된 토사를 얻을수 있도록 하고, 토사중의 골재를 선별회수하여 골재를 재활용 할수 있도록 하고, 토사중의 이물질 및 골재선별을 자동화에 의해 수행할수 있도록 하며, 비산되는 먼지를 완전 집진하도록 하여 작업환경을 개선할수 있도록 하고, 배출되는 토사의 입자를 선별하여 얻을수 있도록 하는 배출토사중 이물질의 역경사 입체 선별장치를 제공하는데 있다.

본 발명은 상기 목적을 달성하기 위하여, 토사중의 이물질 및 골재를 선별하도록 챔버의 내측에 다수의 충돌판으로 이루어진 충돌비산분리수단을 구비하는 이물질분리부;

상기 이물질선별부에 원료를 공급하는 공급컨베이어와 선별되는 토사및 골재를 배출하는 배출컨베이어로 이루어진 원료이송부;

상기 충돌비산분리수단에 공급되는 토사중 이물질을 다수의 노즐로 이루어진 비중분리수단에 의해 비산·부유시키는 이물질비산부;

상기 이물질비산부에 의해 비산·부유되는 이물질을 포집하도록 공기흡입기및 집진기가 설치되는 이물질포집부;및,

상기 이물질분리부에서 선별되어 배출되는 골재에서 송풍기를 통하여 이물질을 재분리하는 골재선별부를 포함하여 구성되는 배출토사중 이물질의 역경사 입체 선별장치를 제공한다

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 실시예를 설명하면 다음과 같다.

도1 내지 도5에 도시한 바와같이 본 발명은, 이물질분리부(10)와 토사이송부(20), 이물질비산부(30), 이물질포집부(40)및 골재선별부(50)를 포함하는 구성으로 파분쇄장치에서 공급되는 토사중에 포함되는 골재및 이물질을 선별 분리하도록 설치된다.

상기 이물질분리부(10)는, 토사중의 이물질 및 골재를 선별하도록 챔버(13)의 내측에 다수의 충돌판(17)으로 이루어진 충돌비산분리수단이 구비된다.

상기 충돌비산분리수단은, 상기 챔버(13)의 내측에 상부에서 하부를 향하여 경사지게 배열되면서 소정간격으로 이격설치되는 다수의 회전축(16)과 상기 회전축(16)에 연결되는 복수의 충돌판(17)및, 상기 회전축(16)을 구동시키는 모터(미도시)로서 이루어 진다.

그리고, 상기 챔버(13)는, 수평상태로 설치되거나 하부에서 상부를 향하여 경사지게 설치되어도 유사한 효과를 가져오는 것으로 설치지역의 여건에 따라 선택적으로 설치할수 있다.

다만, 본 발명에 의한 최적의 효과를 가져오기 위해서는 원료의 투입부에서 배출부를 향하여 상향경사지게 설치되는 것이 바람직 하다.

상기 회전축(16)은, 도면에는 도시하지 않았지만 그 일단에 결합되는 기어로서 직접 치합되어도 좋으며, 별도의 가이드기어를 통하여 간접연결하여도 좋다.

또한, 상기 회전축(16)은, 도2및 도3에서 도시한 바와같이 그 일단에 결합되 는 풀리(15)에 벨트(14)를 연결하여 다수의 회전축이 동일방향으로 회전토록 설치된다.

그리고, 상기 회전축(16)은, 도5b에 도시한 바와같이 그 일단에 결합되는 풀리(15)에 벨트(14)가 엇갈리게 밀착되어 각각의 회전축이 상이한 방향으로 회전토록 설치된다.

더하여, 상기 충돌판(17)은 도5b에서와 같이, 삼각형, 사각형, 오각형, 육각형, 팔각형 중에서 선택되는 다각형 형상이나 원판상에 다수의 턱이 돌출되는 톱니형상 중에서 선택되는 구성으로 이루어진다.

또한, 상기 챔버(13)는, 일단이 지지축(11a)이 타단이 높이조절이 가능한 이송축(11b)에 연결되어 경사조절이 가능하며, 하부에 테이퍼 형상의 수거호퍼(11c)가 연결된다.

상기 토사이송부(20)는, 상기 이물질선별부(10)의 챔버(13)의 상부에서 원료를 공급하도록 설치되는 공급컨베이어(21)와 상기 이물질선별부(10)에서 선별되는 토사를 배출하도록 설치되는 배출컨베이어(23)로 이루어 진다.

상기 이물질비산부(30)는, 상기 챔버(13)의 내측에 설치되며, 상기 충돌판(17)의 저부에 비중분리수단이 설치된다.

그리고, 상기 비중분리수단은, 외부의 송풍기(미도시)를 통하여 투입원료의 성상에 따라 압력이 조절되는 공기가 공급되어 분사되도록 다수의 분사공(32a)이 설치되는 노즐(32)로서 이루어 진다.

또한, 상기 노즐(32)은, 챔버(13)의 내측에 고정되는 지지플레이트(31)에 연 결되고, 상기 분사공(32a)은 공기가 일정각도로 확산되도록 그 직경이 노즐의 내경측에서 외경측으로 점차로 적어지다가 외경측에서 확대토록 형성된다.

더하여, 도5a에서와 같이, 상기 노즐(32)의 외경측에는 분사공(32a)을 개폐하도록 구동모터(37)가 연결되는 워엄 및 워엄휠로 회전되는 밀폐관(34)이 더 설치된다.

그리고, 상기 밀폐관(34) 역시 상기 분사공(32a)과 대응되는 다수의 배출공(34a)이 관통형성되고, 상기 배출공(34a) 역시 분사공(32a)과 동일한 구성으로 이루어 진다.

상기 이물질포집부(40)는, 상기 챔버(13)의 상부에 연결되면서 일측에 공기흡입기(43)가 연결되는 집진호퍼(41)와 상기 집진호퍼(41)에 연결되는 집진기(45)로서 이루어 진다.

상기 골재선별부(50)는, 상기 이물질선별부(10)의 충돌판(17) 사이를 통과하지 못하는 골재등을 배출시키도록 설치되는 이송컨베이어(53)와 컨베이어상의 골재를 낙하시키면서 이물질을 재분리토록 소정압력의 공기를 분사하는 송풍기(55)로서 이루어 진다.

상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.

도1 내지 도5에 도시한 바와같이, 공급컨베이어(21)를 통하여 챔버(13)의 내측에 원료가 공급되면 상기 챔버(13)의 내측에 원료의 공급부가 가장 낮은 경사를 갖도록 하면 점차로 높아지는 경사를 유지하도록 설치되는 다수의 충돌판(17)에 의해 원료가 충돌·비산하면서 토사와 혼합되는 이물질이 분리토록 된다.

그리고, 상기 충돌판(17)은, 삼각형, 사각형, 오각형, 육각형, 팔각형중에서 선택된 다각형이나 원판상에 다수의 턱이 돌출된 톱니형상으로 이루어져 다각형의 모서리부분이나 턱에서 충돌·비산되면서 이물질이 포함된 토사를 입체적으로 비산시키며, 이때 충돌판 사이의 간격에 의해 이물질만이 충돌·비산되는 상태인 토사는 충돌판의 하부로 배출된다.

더하여, 상기 다각형이나 톱니형상을 갖는 원판으로 이루어진 충돌판(17)은 회전시 각이나 턱부분이 가장근접토록 되고 직선부분이 가장멀리 이격되는 형상으로 근접부분과 이격부분에 의해 배출되는 토사의 입경이 선택된다.

또한, 상기 충돌판(17)을 회전시키는 다수의 회전축(16)은 모터(12)의 구동시 모두가 정방향 및 역방향으로 동시에 회전할 수도 있고, 선택적으로 회전방향을 조절할수도 있다.

도2및 도3은 다수의 회전축(16)이 정방향으로 도5b는 다수의 회전축(16)이 정방향및 역방향으로 각각 회전하는 것을 나타낸다.

이때, 상기 회전축(16)의 이격거리및 충돌판(17) 사이의 이격거리는 각각의 회전축(16)에 설치되는 충돌판(17)의 각및 턱이 최근접거리에 위치할때의 이격거리로 설정된다.

상기와 같은 동작으로 충돌판(17)에 원료가 낙하되면 충돌판(17)의 동작에 의해 원료 즉 토사나 골재중에 포함되는 비닐등의 이물질이 자연스럽게 충돌판의 상측으로 부유하면서 분리되고, 이때 상기 충돌판(17)의 하부에 설치되는 노즐(32)을 통하여 분사되는 공기압에 의해 분리되는 비닐등의 이물질에 부유능이 더 크게 되어 충돌판(17)의 상부로 비산된다.

계속하여, 상기 충돌판(17)의 상부로 비산·부유되는 이물질은 집진호퍼(41)를 통하여 집진기(45)에서 포집된다.

이때, 상기 집진호퍼(41)는 상기 노즐(32) 자체의 공기압에 의해 이물질을 포집하여도 좋으나 본 발명에서와 같이 별도의 공기흡입기(43)를 구비하면 더 좋은 효과를 가져온다.

그리고, 상기 노즐(32)은 외부의 공기압축기에 의해 고압의 공기가 공급되고, 상기 노즐(32)에 설치되는 다수의 분사공(32a)을 통하여 소정각도로 확산되는 공기를 배출하여 각각의 충돌판(17)에 의해 분리되는 이물질을 용이하게 비산시키게 된다.

한편, 상기 노즐(32)은, 그 외경측에 회전가능한 별도의 밀폐관(34)이 설치되어 모터의 구동시 워엄과 웜휠의 동작에 의해 밀폐관(34)이 회전되면서 분사공(32a)을 자동개폐토록 함으로써 막힘을 방지한다.

상기 밀폐관(34)은 각각의 노즐(32)에 설치되면 모터(37)가 워엄과 워휠 결합토록 설치되는 이송바(36)에 연결되어 회전시 분사공(32a)을 개폐함으로써 막힘을 방지하고, 상기 밀폐관(34) 역시 분사공(32a)에 대응되는 배출공(34a)이 형성되어 공기의 분사가 가능토록 된다.

또한, 상기 챔버(13)는, 일단이 지지축(11a)에 타단이 높이조절이 가능한 이송축(11b)에 연결되어 경사조절이 가능하며, 상기 충돌판(17) 사이를 통과하는 토사는 챔버(13)의 하부에 연결되는 테이퍼 형상의 수거호퍼(11c)를 통하여 배출컨베 이어(23)에 낙하된다.

그리고, 상기 충돌판(17) 사이를 통과하지 못하는 골재등은 경사지게 설치되는 충돌판(17)를 따라 이동하면서 상기 챔버(13)의 일측에 연결되는 이송컨베이어(53)에 공급된다.

계속하여, 상기 이송컨베이어(53)에 공급되는 골재는 저장장소에 낙하되면서 송풍기(55)를 통하여 공급되는 소정압력의 공기에 의해 이물질이 다시한번 분리토록 된다.

상기와 같이 다수의 충돌판(17)및 노즐(32)를 통하여 토사중의 골재와 이물질을 분리함은 물론 배출되는 골재중의 이물질을 다시한번 분리하여 이물질이 완전제거된 양질의 골재와 토사를 얻을수 있게 되는 것이다.

상기와 같은 본 발명에 의하면, 이물질이 완벽하게 제거된 토사를 얻으며, 토사중의 골재를 선별하여 골재를 재활용 하고, 토사중의 이물질 및 골재선별을 자동화에 의해 수행할수 있으며, 비산되는 먼지를 집진기에 의해 완전 집진하여 작업환경을 개선하고, 충돌판의 배치간격을 조절하여 배출되는 토사의 입자 크기를 사용목적에 따라 용이하게 선별수집 하는 효과를 가져오는 것입니다.

본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명 하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 정신이나 분야를 벗어나지 않는 한도내에서 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될수 있다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진자는 용이하게 알수 있음을 밝혀 두고자 한다.

Claims (8)

1. 파분쇄기를 통과한 토사중의 이물질 및 골재를 선별하도록 챔버(13)의 내측에 다수의 충돌판(17)으로 이루어진 충돌·비산분리수단이 구비되는 이물질분리부(10);

   상기 충돌판(17)의 저부에 복수의 분사공(32a)을 구비하는 다수의 노즐(32)로서 이루어진 비중분리수단이 설치되는 이물질비산부(30);

   상기 챔버(13)의 상부에 연결되면서 일측에 공기흡입기(43)가 연결되는 집진호퍼(41)와 상기 집진호퍼(41)에 연결되는 집진기(45)로서 이루어 지는 이물질포집부(40);

   상기 이물질선별부(10)의 충돌판(17) 사이를 통과하지 못하는 골재등을 배출시키는 컨베이어(53)를 포함하는 배출토사중 이물질의 역경사 입체 선별장치에 있어서,

   상기 컨베이어상의 골재를 낙하시키면서 이물질을 재분리시키도록 소정압력의 공기를 분사하는 송풍기(55)로 이루어지는 골재선별부(50)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배출토사중의 이물질의 역경사 입체 선별장치.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 제1항에 있어서, 상기 분사공(32a)은, 공기가 일정각도로 확산되도록 그 직경이 노즐의 내경측에서 외경측으로 점차로 적어지다가 외경측에서 확대토록 형성 되는 것을 특징으로 하는 배출토사중 이물질의 역경사 입체 선별장치.
8. 제1항 또는 제7항에 있어서, 상기 노즐(32)은, 그 외경측에 실린더(37)가 연결되는 고정플레이트(36)에 의해 일체로 이동토록 되면서 분사공(32a)과 대응되는 다수의 배출공(34a)이 관통형성되는 밀폐관(34)이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 배출토사중 이물질의 역경사 입체 선별장치.

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