KR100906025B1 - 파분쇄된 순환골재의 이물질 분리제거장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 파분쇄된 순환골재의 이물질 분리제거장치에 관한 것으로, 세척수가 저장된 세척수조의 일측에서 제자리 회전에 의해 세척수에 잠긴 이물질을 퍼내어 제거할 때 세척수의 얕은 곳에 잠긴 이물질에서부터 순차적으로 제거하여 이물질 제거효율을 높이고 부하 감소를 목적으로 한다.
본 발명에 의한 파분쇄된 순환골재의 이물질 분리제거장치는, 내부에 세척수가 담기며 파분쇄된 골재와 이물질을 투입받아 상기 세척수에 의해 상기 이물질을 제거하는 세척수조의 일측에 제자리 회전 가능하게 장착되어 상기 세척수조의 세척수에 부유하는 이물질을 퍼내어 제거하는 것으로, 구동원에 의해 제자리 회전하는 회전축(110), 상기 회전축의 둘레부에 방사형으로 형성되며 상기 회전축에 의해 회전하면서 상기 세척수에 잠긴 이물질을 퍼내는 다수의 베인을 포함하며, 상기 베인은, 상기 회전축의 둘레부에 방사형으로 뻗은 메인 베인(120), 상기 메인 베인의 입수측면에 돌출 형성되는 하나 이상의 보조 베인(130,140)으로 이루어지며, 상기 메인 베인과 보조 베인에 의해 상기 세척수에 서로 다른 심도로 잠긴 이물질을 얕은 곳에서부터 순차적으로 퍼내어 제거한다.
순환골재, 이물질, 베인, 수조

Description

파분쇄된 순환골재의 이물질 분리제거장치{APPARATUS FOR SEPARATING AND REMOVING ALIEN SUBSTANCE OF RECYCLING AGGREGATE CRUSHED}
본 발명은 파분쇄된 순환골재의 이물질 분리제거장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 세척수가 저장된 세척수조의 일측에서 제자리 회전에 의해 세척수에 잠긴 이물질을 퍼내어 제거할 때 세척수의 얕은 곳에 잠긴 이물질에서부터 순차적으로 제거하여 이물질 제거효율을 높이고 부하를 줄일 수 있는 파분쇄된 순환골재의 이물질 분리제거장치에 관한 것이다.
건축, 토목 공사물은 노후화 및 기능의 현저한 저하와 재개발, 재건축 등으로 인해 구조물이 해체되고, 이에 따라 해체된 폐기물이 급증하고 있는 실정이며, 상기 건설폐기물은 건축, 토목 공사물 등 구조물의 해체작업에서 쓰레기, 폐자재 등이
섞인 흙이나 모래, 자갈, 토석 또는 이들이 혼합된 형태의 토사와, 콘크리트덩이, 폐목재, 아스팔트 콘크리트덩이 등으로서 다종의 폐기물이 혼재된 상태로 배출되어 그 처리가 복잡, 곤란하다.
그리고, 이와 같은 폐기물의 적절한 관리를 통해 실질적인 재활용을 가능케 함으로써 환경오염의 최소화와 부족자원의 대체화, 그리고 건설 산업 전반에 걸친 원가절감을 적극적으로 도모해야 하므로, 해당 업계에서는 건설폐기물의 재활용 차
원에서 여러 가지 방법이 대두되고 있으나 일반적으로 폐기물 처리방법인 파쇄와 선별, 세척 과정을 통해 폐기물에서 유용재를 재생한다는 것인데, 그러한 목적에도 불구하고 이러한 시스템을 이용할 경우 전체적으로 여러 폐기물이 혼재된 상태에서 구성수단의 적절치 못한 배치에 의해 자동화된 골재의 정밀 선별이 곤란하였고, 스크린과 컨베이어의 내구성을 현저히 약화시킴으로 잦은 기기의 파손을 유발하였으며, 세척과정에서의 오염도가 심하여 용수의 재사용에 많은 문제가 주어지는 폐단을 수반하였다.
이와 같은 문제점을 개선하기 위한 폐골재용 세척수조가 등록특허공보 제403654호에 개시되어 있으며 그 구성은 건설폐기물의 재활용 처리 시스템 중 파쇄와 선별과정을 거친 골재가 투입되어 세척과 쓰레기 등의 부유물질 상승이 가능토록 세척수조가 설치되고, 상기 세척수조 내부의 상단에 일정 압력의 물을 분사함으로써 물 흐름을 조성하고 골재와 분리되어 수면위로 부상한 쓰레기인 부유물질을 배출할 수 있도록 분사공이 배출부 방향으로 형성된 분사 노즐이 복수개 설치된다.
상기 부유물질을 세척수조 외부로 배출방향을 형성하기 위해 일 방향으로의 연속적인 물 흐름을 유발하도록 복수개의 이송스크류가 설치되고, 물의 흐름에 의해 배출되도록 물의 흐름방향으로 세척수조 외벽에 배출부가 형성되어 그 일측의 스크린으로 배출하며, 상기 세척수조는 그 배출부 방향에서 타측으로 경사면을 이루도록 설치되는 구성으로 이루어진다.
그러나, 상기와 같은 세척수조는, 골재중에 포함되는 이물질을 단순히 부력에 의해서만 분리토록 하여 그 선별효율이 저하되고, 목재나 철근 비닐등의 선별을 수작업에 의해 수행하여 별도의 인원이 투입되어야 하며, 세척수조에서 선별되는 이물질이 물과 함께 그대로 방출되어 이를 처리하기 위해서는 별도의 건조와 토사등의 분리공정을 거쳐야 하여 2차적인 처리비용 즉 수분과 흙 등의 비중이 높아 하중이 커지고 건조가 어려워 운반이나 소각처리하는 비용을 상승시키게 되고, 비닐등의 완벽한 처리가 힘들게 되어 이송스크류에 과부하가 발생될 염려가 있는 등의 문제점들이 있는 것이다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 본 출원인에 의해 특허받은 특허 제0510328호 이물질 분리제거장치가 구비된 건설폐기물 파분쇄장치가 있다.
전술한 종래 기술은 도 1에서 보이는 것처럼, 순환골재를 세척하는 세척수조(10)와; 회전축(21), 상기 회전축의 둘레부에 방사상으로 형성되는 다수의 분리판(22)으로 이루어져 상기 세척수조에 장착되는 부유물질제거기(20)와; 상기 세척수조 내의 세척수를 각각 공급받는 것으로, 상기 세척수조에 물 또는 공기를 분사하는 폭기수단(30)을 포함하여 구성된다.
상기 부유물질제거기(20)의 상기 분리판(22)은, 상기 회전축의 원주방향에 연직하여 연결되면서 다수의 관통공을 갖는 판상으로 구성되는 제1유니트 및 그 상단에 시계방향으로 소정각도 절곡되면서 상기 제1유니트의 단부에 이격되어 연결되 는 다수의 걸름바로 이루어진 제2유니트로 구성된다.
도면 중 미설명 부호 40은 세척수조(10)에서 세척수에 의해 이물질이 세척 제거된 순환골재를 이송하는 이송컨베이어이다.
상기 종래 기술은 골재의 세척 및 폐쓰레기의 자동분류 공정에 용이하게 적용할 수 있고, 부유물질제거기에 의해 이물질을 효율적으로 제거하고 이물질 분리에 사용되는 물의 배출을 최소화할 수 있다.
그러나, 종래 기술에 적용된 부유물질제거기에 따르면 다음과 같은 단점이 있다.
세척수조(10)의 세척수에 잠기는 이물질은 세척수에 대한 비중이 동일하지 않으며, 즉, 세척수의 표면에서부터 서로 다른 비중의 이물질이 잠겨 있게 된다.
그러나, 분리판(22)은 모든 것이 동일한 길이와 단면적의 단일 판재로서 회전축(21)에 의해 회전하여 세척수를 통과할 때 세척수에 부유하는 이물질을 퍼올리는 것이기 때문에 분리판(21)에 가해지는 하중이 매우 크다. 따라서 분리판(22)의 회전을 위해서 큰 구동력이 필요하므로 소비전력이 커지고 회전축(21)과 분리판(22)의 변형이 쉽게 일어나는 단점이 있다.
그리고, 분리판(22)의 상기 관통공을 통해 분리판(22)의 회전시 저항을 감소할 수 있지만, 일부 이물질이 상기 관통공을 통과되지 못하고 끼이게 되어 큰 구동력을 필요로 한 단점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 세척수조에 투입되는 순환골재를 세척수로 세척하여 상기 순환골재로부터 이물질을 제거하고, 세척수에 부유하는 이물질을 적은 구동력에 의해 제거할 수 있는 파분쇄된 순환골재의 이물질 분리제거장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
그리고, 본 발명의 다른 목적은 분리판에 천공된 관통공에 이물질이 끼이지 않도록 하려는데 있다.
전술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 파분쇄된 순환골재의 이물질 분리제거장치는, 내부에 세척수가 담기며 파분쇄된 골재와 이물질을 투입받아 상기 세척수에 의해 상기 이물질을 제거하는 세척수조의 일측에 제자리 회전 가능하게 장착되어 상기 세척수조의 세척수에 부유하는 이물질을 퍼내어 제거하는 것으로, 구동원에 의해 제자리 회전하는 회전축, 상기 회전축의 둘레부에 방사형으로 형성되며 상기 회전축에 의해 회전하면서 상기 세척수에 잠긴 이물질을 퍼내는 다수의 베인을 포함하며, 상기 베인은, 상기 회전축의 둘레부에 방사형으로 뻗은 메인 베인, 상기 메인 베인의 입수측면에 돌출 형성되는 하나 이상의 보조 베인으로 이루어지며, 상기 메인 베인과 보조 베인에 의해 상기 세척수에 서로 다른 심도로 잠긴 이물질을 순차적으로 퍼내어 제거하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 파분쇄된 순환골재의 이물질 분리제거장치에 의하면, 메인 베인과 보조 베인의 길이가 서로 다르게 형성되어 각각의 베인들이 세척수에 잠기는 수심이 다르며, 따라서, 얕은 곳에 부유하는 이물질부터 순차적으로 퍼내어 세척수에 부유하는 이물질을 깨끗하게 제거할 수 있으므로 이물질의 함유율이 낮은 양질의 순환골재를 획득할 수 있다.
그리고, 상대적으로 세척수에 먼저 잠겨 이물질을 제거하는 베인에 의해 이물질이 제거된 상태에서 상기 베인에 의해 제거되지 못한 수심의 이물질만 제거하므로 베인들의 부하가 감소되어 파분쇄된 순환골재의 이물질 분리제거장치의 구동을 위한 전력을 줄일 수 있다.
또한, 베인들에 형성된 관통공이 출구측으로 갈수록 확경 형성되어 관통공에 이물질이 끼이더라도 수압에 의해 쉽게 출구측으로 통과할 수 있으므로 역시 부하를 줄일 수 있고 이물질 제거효율을 높일 수 있다.
도 2에서 보이는 것처럼, 본 발명에 따른 파분쇄된 순환골재의 이물질 분리제거장치(100)는, 세척수조(10)의 일측에 제자리 회전 가능하게 설치되어 세척수조(10)의 세척수에 부유하는 이물질을 세척수조(10)의 외부로 퍼내어 제거하는 것으로, 회전축(110) 및 다수의 베인(120,130,140)으로 구성된다.
회전축(110)은 도면에 구체적으로 도시되지는 않았지만, 구동모터와 동력전 달수단을 통해 연결되어 상기 구동모터의 회전력에 의해 제자리 회전한다.
베인(120,130,140)은 메인 베인(120)과 하나 이상의 보조 베인(130,140)으로 구분될 수 있다. 본 발명에서는 2개의 보조 베인(130,140)이 적용된 것을 예로 들어 도시하고 설명한다.
도 2와 도 3에 도시된 바와 같이, 메인 베인(120)은 곡선형 단면의 판상이며 회전축(110)의 둘레부에 방사형으로 뻗은 형태로 형성된다.
제1,2보조 베인(130,140)은 메인 베인(120)의 입수측면에 메인 베인(120)보다 빨리 세척수에 입수하도록 형성되어 메인 베인(120)보다 먼저 세척수에 부유하는 이물질을 퍼낸다.
제1,2보조 베인(130,140)은 세척수에 대한 입수 심도가 서로 다르도록 서로 다른 높이로 형성된다. 즉, 제1,2보조 베인(130,140)과 메인 베인(120)의 입수 심도는 제1보조 베인(130) < 제2보조 베인(140) < 메인 베인(120) 순이다.
즉, 도 4에서 보이는 것처럼, 파분쇄된 순환골재의 이물질 분리제거장치(100)의 회전시 제1보조 베인(130)은 먼저 세척수에 입수하여 "a" 심도에 잠긴 이물질을 퍼내고, 이어서, 제2보조 베인(140)은 "b" 심도에 잠긴 이물질을 퍼내며, 메인 베인(120)은 "c" 심도에 잠긴 이물질을 퍼내는 것이다. 여기서, 이전의 보조 베인(130,140)이 지나간 상태는 해당 심도에 이물질이 없는 상태이므로 이전 심도(b-a, c-b) 이하의 이물질만 제거할 수 있다.
이와 같이 다수의 보조 베인(130,140)이 적용된 경우 보조 베인(130,140)들은 회전축(110)에서 메인 베인(120)의 자유단부로 갈수록 높이가 높게 형성되어야 한다.
제1,2보조 베인(130,140)은 이물질의 비중에 따라 길이가 다른 것들을 교체할 수 있도록 분리 가능하게 결합된다.
도 5에서와 같이, 메인 베인(120)에는 고정부(121)가 형성된다. 고정부(121)는 고정홈(121a)이 형성되며, 제1,2보조 베인(130,140)은 고정부(121)의 고정홈(121a)에 끼워진 상태에서 볼트 등의 체결구(122)를 통해 고정부(121)에 고정된다. 따라서, 체결구(122)를 고정부(121)에서 풀면 제1,2보조 베인(130,140)을 고정부(121)에서 분리할 수 있다.
도면에서는 고정부(121)가 메인 베인(120)에 일정 간격을 두고 형성된 것으로 도시되었으나, 고정부(121)는 메인 베인(120)에 전체적으로 형성될 수도 있을 것이며, 제1,2보조 베인(130,140)을 견고하게 고정할 수 있는 모든 형상과 수량이 적절히 사용된다.
한편, 메인 베인(120)에는 이물질의 제거시 세척수에 의한 저항을 줄이기 위하여 관통공(123)이 형성된다. 도 6에서 보이는 것처럼, 메인 베인(120)이 세척수를 통과할 때 세척수에 잠긴 일부 이물질이 관통공(123)에 끼일 수 있으며, 관통공(123)에 이물질이 낀 상태가 지속되면 세척수에 의한 저항이 커지기 때문에 별도의 이물질 제거 수작업이나 제거장치를 사용하지 않고 관통공(123)에 낀 이물질을 제거할 수 있도록 관통공(123)은 직경이 입구측에서 출구측으로 갈수록 확경 형성된다.
관통공(123)은 메인 베인(120)에 회전축(110)에서부터 다단으로 형성될 수도 있으며, 이때, 도 7과 같이, 회전축(110)에서부터 메인 베인(120)의 단부로 가면서 관통공(123a)(123b)(123c)의 직경이 점진적으로 작게 형성된다.
제1,2보조 베인(130,140)도 메인 베인(120)처럼 관통공이 형성될 수 있다.
다르게는, 메인 베인(120)과 제1,2보조 베인(130,140)은 그물망 구조(도 8a 참고), 다수의 절개부가 일정 간격으로 형성된 판재(도 8b 참고)일 수도 있다. 또한, 메인 베인(120)과 제1,2보조 베인(130,140)은 수압이나 이물질의 걸림시 파손되지 않도록 탄성재질로 이루어질 수 있다.
본 발명에 의한 파분쇄된 순환골재의 이물질 분리제거장치의 작용은 다음과 같다.
전처리 공정 예를 들어 파분쇄, 입도 선별, 철류 선별 등을 거친 순환골재는 세척수조(10)의 세척수에 낙하 투입된다.
세척수에 투입된 순환골재와 이물질 중 순환골재는 세척수에 침전되어 세척된 후 이송컨베이어(40)를 타고 세척수조(10)의 외부로 배출된다.
한편, 이물질은 순환골재에서 제거되어 세척수에 부유하게 된다. 이때, 이물질은 세척수에 대한 비중이 서로 다른 것들이 혼합되어 있을 것이므로 가벼운 것은 세척수의 표면에 부유하고 무거운 것은 세척수의 표면에서 일정 심도 아래쪽에 잠긴 상태로 부유한다. 폭기수단(30)이 적용된 경우 폭기수단에서 폭기되는 공기나 물에 의해 이물질이 세척수조(10)에 가라앉지 않고 부유하게 된다.
세척수조(10)에는 세척수에 부유하는 이물질을 파분쇄된 순환골재의 이물질 분리제거장치(100)쪽으로 모으기 위하여 송풍기 등이 갖추어질 수 있으며, 상기 송풍기에 의해 이물질이 파분쇄된 순환골재의 이물질 분리제거장치(100)쪽으로 유동하게 된다.
파분쇄된 순환골재의 이물질 분리제거장치(100)는 구동원에 의해 제자리 회전하게 되고, 도 4의 연속 동작으로 회전된다. 즉, 제1보조 베인(130) - 제2보조 베인(140) - 메인 베인(120)의 순서대로 세척수에 잠겨 이물질을 퍼내며, 제1보조 베인(130)에 의해 "a" 심도에 잠긴 이물질이 먼저 퍼내어지고, 이어서, 제2보조 베인(140)에 의해 "b" 심도의 이물질이 제거된다. 이때, 제1보조 베인(130)에 의해 "a" 심도의 이물질이 제거되었기 때문에 제2보조 베인(140)은 "b-a"의 심도에 있는 이물질만 제거할 것이므로 제2보조 베인(140)의 구동력이 작게 요구된다.
마지막으로 메인 베인(120)에 의해 "c" 심도의 이물질이 제거된다. 이때도, 제1,2보조 베인(130,140)에 의해 해당 심도의 이물질이 제거되었으므로 메인 베인(120)은 원활하게 회전할 수 있다.
이와 같은 동작에 의해 세척수에 잠긴 이물질을 세척수에서 제거할 수 있으며, 메인 베인(120)과 제1,2보조 베인(130,140)이 세척수를 가로지를 때 세척수가 관통공(123)을 통과하여 메인 베인(120)과 제1,2보조 베인(130,140)은 세척수의 저항을 최소로 받게 된다. 또한, 일부 이물질이 관통공(123)에 낀 경우 메인 베인(120)과 제1,2보조 베인(130,140)의 회전 방향과 세척수의 흐름 방향에 의해 이물질이 관통공(123)의 출구측으로 향하려 하며, 관통공(123)의 출구측이 입구측보다 넓기 때문에 이물질은 관통공(123)에 빠지게 된다.
파분쇄된 순환골재의 이물질 분리제거장치(100)에 의해 세척수조(10)에서 제거된 이물질은 저장부에 모아진 후 처리된다.
도 1은 종래 기술에 의한 파분쇄된 순환골재의 이물질 분리제거장치가 구비된 건설폐기물 파분쇄장치의 구성도.
도 2는 본 발명에 의한 파분쇄된 순환골재의 이물질 분리제거장치의 설치 상태도.
도 3은 본 발명에 의한 파분쇄된 순환골재의 이물질 분리제거장치의 측면도.
도 4는 본 발명에 의한 파분쇄된 순환골재의 이물질 분리제거장치의 작동 상태도.
도 5는 본 발명에 의한 파분쇄된 순환골재의 이물질 분리제거장치의 분해 사시도.
도 6은 본 발명에 의한 파분쇄된 순환골재의 이물질 분리제거장치에 적용된 관통공의 단면도.
도 7은 본 발명에 의한 파분쇄된 순환골재의 이물질 분리제거장치에 적용된 관통공의 크기 관계를 도시한 도면.
도 8a와 도 8b는 각각 본 발명에 의한 파분쇄된 순환골재의 이물질 분리제거장치에 적용된 베인들의 예시도.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명>
10 : 수조,
110 : 회전축, 120,130,140 : 베인
121 : 고정부, 123 : 관통공

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  4. 내부에 세척수가 담기며 파분쇄된 골재와 이물질을 투입받아 상기 세척수에 의해 상기 이물질을 제거하는 세척수조의 일측에 제자리 회전 가능하게 장착되어 상기 세척수조의 세척수에 부유하는 이물질을 퍼내어 제거하는 파분쇄된 순환골재의 이물질 분리제거장치에 있어서,
    상기 파분쇄된 순환골재의 이물질 분리제거장치는,
    구동원에 의해 제자리 회전하는 회전축(110), 상기 회전축의 둘레부에 방사형으로형성되며 상기 회전축에 의해 회전하면서 상기 세척수에 잠긴 이물질을 퍼내는 다수의 베인을 포함하며,
    상기 베인은, 상기 회전축의 둘레부에 방사형으로 뻗은 메인 베인(120), 상기 메인 베인의 입수측면에 상기 회전축에서부터 자유단부로 가면서 순차적으로 높이가 높게 형성되는 하나 이상의 보조 베인(130,140)으로 이루어지며, 상기 메인 베인과 보조 베인에 의해 상기 세척수에 서로 다른 심도로 잠긴 이물질을 얕은 곳에서부터 순차적으로 퍼내어 제거하고,
    상기 보조 베인은 상기 메인 베인에 체결구를 통해 분리 가능하게 결합되는 것을 특징으로 하는 파분쇄된 순환골재의 이물질 분리제거장치.
  5. 청구항 4에 있어서, 상기 메인 베인에 관통되어 상기 세척수조의 세척수가 통과하는 하나 이상의 관통공(123)이 더 포함된 것을 특징으로 하는 파분쇄된 순환골재의 이물질 분리제거장치.
  6. 청구항 5에 있어서, 상기 관통공은 이물질의 배출이 용이하도록 입구측에서 출구측으로 갈수록 확경 형성되는 것을 특징으로 하는 파분쇄된 순환골재의 이물질 분리제거장치.
  7. 청구항 6에 있어서, 상기 관통공은 상기 메인 베인의 회전축에서부터 자유단부로 가면서 직경이 작게 형성되는 것을 특징으로 하는 파분쇄된 순환골재의 이물질 분리제거장치.
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