KR100985493B1 - 파쇄 장치 - Google Patents

Abstract

파쇄 장치가 개시된다. 파쇄 장치는 관통홀이 형성되어 있으며, 폐기물을 제공받는 장치 본체부; 장치 본체부 내측에 전진 및 후진이 가능하도록 설치되며, 제공된 폐기물을 압착함으로써 폐기물을 파쇄하는 프레스부; 및 관통홀과 교차하도록 설치되며, 파쇄된 폐기물이 관통홀을 통해 배출될시 파쇄된 폐기물을 절단하는 절단부를 포함한다.

Description

파쇄 장치 {CRUSHING APPARATUS}

본 발명은 파쇄 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 폐기물을 파쇄할 수 있는 파쇄 장치에 관한 것이다.

음식물을 비롯하여 다양한 산업분야 및 일상 생활에서 많이 사용되는 타이어, 비닐, 플라스틱 등 합성수지로 만든 제품은 사용 후에 극히 일부분만이 재활용되고, 대부분은 폐기물로 분류되어 매립되거나 또는 소각 처리되고 있다.

그러나, 상기 폐기물을 매립하는 경우에는 매립지의 확보 문제 뿐만 아니라 매립된 폐기물에 의해 지하수 오염이라는 2차적인 문제가 발생하고, 상기 폐기물을 소각 처리하는 경우에는 이산화탄소를 비롯하여 인체에 치명적인 각종 유해 가스와 매연이 발생하여 대기오염이라는 2차적인 문제가 야기될 수 있다. 이에 최근에는 상기 폐기물을 재활용하는 기술들이 개발되고 있다.

그 중에서, 폐타이어의 폐고무를 재활용하기 위해서는 파쇄 장치를 이용하여 상기 폐고무를 파쇄한 후, 분쇄 장치를 이용하여 상기 파쇄된 폐고무를 미세한 분말로 제조할 필요가 있다.

그런데, 차량의 하중을 받는 타이어의 형상을 유지하기 위해, 일반적으로, 타이어의 내부에는 비드와이어(beadwire) 및/또는 스틸 코드(steel cord) 등과 같은 금속 재료가 삽입되므로, 상기 폐고무를 파쇄하기 전에 별도의 장치 등을 이용하여 상기 폐고무 및 상기 금속 재료를 분리해야 하는 번거로움이 있다. 이로 인해, 상기 폐고무를 재활용하는데 많은 비용과 시간이 투여되는 문제점이 있다.

본 발명은 재활용하고자 하는 재료 및 그 재활용에 불필요한 재료가 혼재한 폐기물 상태에서도 상기 재활용하고자 하는 재료를 선별적으로 파쇄할 수 있는 파쇄 장치를 제공한다.

또한, 본 발명은 폐기물을 재활용하기 위한 공정을 단순화할 수 있으며, 그 공정에 소요되는 비용 및 시간을 절감할 수 있는 파쇄 장치를 제공한다.

본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 파쇄 장치는 제1 관통홀이 형성되어 있으며, 폐기물을 제공받는 장치 본체부; 상기 장치 본체부 내측에 전진 및 후진이 가능하도록 설치되며, 상기 제공된 폐기물을 압착함으로써 상기 폐기물을 파쇄하는 프레스부; 및 상기 제1 관통홀과 교차하도록 설치되며, 상기 파쇄된 폐기물이 상기 제1 관통홀을 통해 배출될시 상기 파쇄된 폐기물을 절단하는 절단부를 포함한다.

여기서, 상기 파쇄 장치는 상기 장치 본체부 외측에 설치되며, 상기 절단된 폐기물을 수용하여 상기 절단된 폐기물을 외부로 배출하는 배출부를 더 포함할 수 있다.

여기서, 상기 장치 본체부의 제1 관통홀은 슬릿 형상으로 형성될 수 있다.

여기서, 상기 프레스부는 회전이 가능하도록 설치될 수 있다.

여기서, 상기 프레스부는 상부가 원뿔형으로 형성될 수 있다.

여기서, 상기 프레스부의 상면은 방사상(radical shape)으로 형성된 제1 및 제2 경면을 포함할 수 있다.

여기서, 상기 프레스부에는 상기 파쇄된 폐기물 중에서 일부를 외부로 배출하는 제2 및 제3 관통홀이 형성되어 있을 수 있다.

여기서, 상기 장치 본체부에 제공되는 폐기물은 폐타이어일 수 있다.

기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다.

본 발명에 따르면, 폐타이어와 같이 재활용하고자 하는 재료 및 그 재활용에 불필요한 재료가 혼재한 폐기물 상태에서도 상기 재활용하고자 하는 재료를 선별적으로 파쇄할 수 있다. 이 때문에, 본 발명에 따른 파쇄 장치에 폐기물을 투입하기 전에 별도의 장치 등을 이용하여 재활용에 불필요한 재료를 분리하지 않아도 되며, 폐기물을 재활용하기 위한 공정을 단순화할 수 있을 뿐만 아니라 그 공정에 소요되는 비용 및 시간을 절감할 수 있다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 파쇄 장치에 대하여 상세히 설명한다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 파쇄 장치는 투입된 폐기물을 잘게 파쇄할 수 있는 장치이다. 여기서, 상기 폐기물은 음식물 쓰레기, 폐타이어, 폐비닐, 폐플라스틱 등과 같이 다양한 산업분야 및 일상 생활에서 많이 배출되는 것 중에서 적어도 어느 하나일 수 있으며, 본 발명은 상기 폐기물의 종류에 의해 한정되지 않는다. 이하에서는, 상기 폐기물로서 폐타이어를 예로 들어 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 파쇄 장치의 구성을 개략적으로 설명하기 위한 도면이다. 도 2는 도 1에 도시된 장치 본체부 및 절단부를 보다 구체적으로 설명하기 위한 도면이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 파쇄 장치(100)는 장치 본체부(110), 프레스부(120) 및 절단부(140)를 포함한다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 파쇄 장치(100)는 배출부(150)를 더 포함할 수 있으며, 이외에 폐기물 출입문(160)을 더 포함할 수 있다.

상기 장치 본체부(110)는 투입된 폐기물, 예를 들어, 폐타이어를 수용할 수 있도록 대략 원통형으로 형성될 수 있으며, 상기 장치 본체부(110) 일측에는 상기 폐타이어의 투입을 위해 개폐 가능한 폐기물 출입문(160)이 구비될 수 있다. 상기 폐타이어는 재활용하고자 하는 폐고무 및 상기 폐고무의 재활용에 불필요한 재료, 즉, 비드와이어 및/또는 스틸 코드 등과 같은 금속 재료가 혼재한 상태로 상기 장치 본체부(110)에 투입될 수 있다. 또한, 상기 폐타이어는 별도의 기계적 또는 화 학적 가공 공정을 거치지 않은 상태로 상기 장치 본체부(110)에 투입될 수 있으나, 이에 국한되지 않는다. 일 예로, 상기 폐고무의 파쇄 용이성을 위해, 상기 폐타이어는 팽윤성이 우수한 방향족 탄화수소계 용매에, 예를 들어, 4 내지 48시간 동안 담겨진 다음에, 습윤한 폐타이어 상태로 상기 장치 본체부(110)에 투입될 수 있으며, 이외에 다양한 공정을 거친 후 투입되어도 무방하다. 여기서, 상기 방향족 탄화수소계 용매로는, 특별히 한정되지는 않으나, 예를 들어, 톨루엔, 크실렌, 벤젠 등을 단독으로 사용하거나 2종 이상을 병용할 수 있다.

상기 장치 본체부(110)의 크기는 요구되는 조건 및 설계환경에 따라 다양하게 변경될 수 있으므로, 이에 의해 본 발명이 한정되지 않는다. 상기 장치 본체부(110)는 강성이 있는 재료, 예를 들어, 금속 재료로 형성될 수 있으나, 본 발명은 이에 국한되지 않는다.

상기 장치 본체부(110)에는 제1 관통홀(112)이 형성되어 있을 수 있다. 상기 제1 관통홀(112)은 상기 프레스부(120)에 의해 파쇄되는 폐고무가 상기 장치 본체부(110) 외부, 예를 들어, 배출부(150)로 배출될 수 있는 통로 역할을 한다.

상기 제1 관통홀(112)은 일 방향, 예를 들어, 수직 또는 수평 방향을 따라 슬릿 형상으로 형성될 수 있으나, 본 발명은 이에 국한되지 않는다. 일 예로, 상기 제1 관통홀(112)은 나선 방향을 따라 형성될 수 있으며, 그 형상은 원형, 타원형 등과 같이 곡률을 가질 수 있으며, 이외에도 요구되는 조건 및 설계환경에 의해 다양하게 변경될 수 있다.

상기 제1 관통홀(112)의 폭(W)은 특별히 한정되지는 않으나, 예를 들어, 1 내지 20mm일 수 있다. 상기 제1 관통홀(112)의 폭(W)이 1mm 미만이면, 상기 폐고무를 파쇄하기 위한 압력이 급격히 증가할 수 있으며, 20mm를 초과하면, 상기 폐고무를 미세하게 파쇄하지 못할 수 있다.

상기 프레스부(120)는 장치 본체부(110) 내측에 설치될 수 있다. 상기 프레스부(120)는 유압 실린더(미도시)와 연결된 피스톤(122)의 전진 및 후진 운동에 의해 전진 및 후진 가능하도록 설치될 수 있으며, 상기 전진 운동에 의해 상기 폐고무를 압착함으로써 상기 폐고무를 파쇄할 수 있다.

구체적으로, 상기 프레스부(120)가 전진하면, 상기 폐고무는 압착됨과 동시에 상기 프레스부(120)의 전진 방향과 수직한 면 방향으로 팽창할려는 힘을 받게 된다. 이때, 소정 임계점 이상으로 상기 폐고무가 압착되면, 상기 폐고무는 상기 금속 재료로부터 분리됨과 동시에 조금씩 파쇄되어, 상술한 바와 같이, 상기 제1 관통홀(112)을 통해 배출부(150)로 배출될 수 있다.

이처럼 상기 폐타이어의 폐고무는 파쇄되어 장치 본체부(110)로부터 배출되는 반면, 폐타이어의 금속 재료는 파쇄되지 않고 장치 본체부(110) 내부에 잔류할 수 있다. 이러한 잔류 금속 재료는 파쇄 공정이 끝난 후 폐기물 출입문(160)을 열고 상기 장치 본체부에서 간단히 수거할 수 있다.

상술한 바와 같이, 상기 폐고무가 압착될시, 상기 폐고무 및 금속 재료가 분리됨과 아울러 상기 폐고무의 파쇄가 동시에 이루어지므로, 상기 폐고무의 파쇄 공정 전에 별도의 장치 등을 이용하여 상기 금속 재료를 제거할 필요가 없다.

상기 프레스부(120)는 전진 및 후진 운동 뿐만 아니라 회전 운동이 가능하도 록 설치될 수 있다. 이와 같이, 상기 프레스부(120)가 전진과 동시에 회전하면, 상기 폐타이어 중에서 서로 인접한 폐타이어는 상기 프레스부(120)의 회전에 의한 마찰력을 받게되므로, 그 마찰력에 의해 폐고무는 더욱 쉽게 파쇄될 수 있다.

도 3은 도 1에 도시된 프레스부 상에 폐타이어가 안착된 형상을 개략적으로 나타낸 도면이다.

도 1 및 도 3을 참조하면, 상기 프레스부(120)는 그 상부가 대략 원뿔형으로 형성될 수 있으나, 본 발명은 이에 국한되지 않는다. 일 예로, 상기 프레스부(120)는 그 상부가 플랫(flat)형 또는 각뿔형, 또는 기타 다양한 형상으로 형성될 수 있다. 상기 프레스부(120) 상에는 장치 본체부(110)로 투입된 폐타이어(170)가 안착될 수 있다.

도 4는 도 1에 도시된 프레스부를 보다 구체적으로 설명하기 위한 도면이다.

도 4를 참조하면, 상기 프레스부(120)의 상면은 방사상(radical shape)으로 형성된 제1 및 제2 경면(124, 126)을 포함할 수 있다. 상기 제1 및 제2 경면(124, 126)은 각각 일부 또는 전부가 직면을 갖거나, 또는 일부 또는 전부가 곡면을 가질 수 있다.

상기 제1 및 제2 경면(124, 126)은 서로 만나도록, 즉, 적어도 1개의 선을 공유하도록 형성되어 마루(crest) 및 골(trough)을 형성함으로써, 겉보기에 상기 프레스부(120) 상면이 주름진 형상으로 형성될 수 있으나, 본 발명은 이에 국한되지 않는다. 일 예로, 상기 제1 및 제2 경면(124, 126)은 서로 만나지 않도록 형성될 수 있으며, 이외에도 요구되는 조건 및 설계환경에 따라 다양하게 변경될 수 있 다.

상기 제1 및 제2 경면(124, 126)에는 제2 및 제3 관통홀(128, 130)이 형성되어 있을 수 있다. 상기 제2 및 제3 관통홀(128, 130)은 각각 상기 파쇄된 폐고무 중에서 일부가, 예를 들어, 상기 파쇄된 폐고무를 잘게 분쇄하는 분쇄 장치(미도시)로 배출될 수 있는 통로 역할을 수행할 수 있다. 즉, 상기 파쇄된 폐고무 대부분은 상기 제1 관통홀(112)을 통해 배출부(150)로 배출되나, 그 일부는 상기 제2 및 제3 관통홀(128, 130) 각각을 통해 상기 분쇄 장치로 배출될 수 있다. 상기 제2 및 제3 관통홀(128, 130) 중에서 적어도 어느 하나, 예를 들어, 제3 관통홀(130)은 상기 프레스부(120)의 원주 방향을 따라 형성될 수 있다. 상기 파쇄된 폐고무의 배출 용이성을 위해 상기 제2 및 제3 관통홀(128, 130), 및 상기 분쇄 장치를, 도 1에 도시된 제1 배출관(132)을 이용하여 연결할 수 있으나, 이러한 연결 구조는 요구되는 조건 및 설계환경에 따라 다양하게 변경될 수 있으므로 본 발명은 이에 의해 한정되지 않는다. 여기서, 상기 제2 및 제3 관통홀(128, 130), 및 제1 배출관(132) 각각의 수 및 직경 등은 요구되는 조건 및 설계환경에 따라 다양하게 변경될 수 있으므로, 본 발명은 이에 의해 한정되지 않는다.

도 5는 도 1에 도시된 프레스부에 형성된 관통홀을 보다 구체적으로 설명하기 위한 도면이다.

도 5를 참조하면, 제1 및 제2 경면(124, 126)은 상기 제2 및 제3 관통홀(128, 130) 각각으로 파쇄된 폐고무의 유입을 유도하도록 상기 제2 및 제3 관통홀(128, 130) 인근에서 대략 깔때기(funnel) 형상으로 형성될 수 있다. 즉, 상기 제1 및 제2 경면(124, 126)은 각각 제2 및 제3 관통홀(128, 130) 각각을 중심으로 소정 거리 내에서는 상방으로 경사지도록 형성될 수 있다. 그러나, 이는 요구되는 조건 및 설계 환경에 따라 다양하에 변경될 수 있으므로, 본 발명은 이에 국한되지 않는다.

다시, 도 1 및 도 2를 참조하면, 절단부(140)는 상기 제1 관통홀(112)과 교차하도록 설치되며, 상기 파쇄된 폐고무가 상기 제1 관통홀(112)을 통해 배출될시 상기 파쇄된 폐고무를 잘게 절단할 수 있다. 즉, 상기 파쇄된 폐고무가 상기 제1 관통홀(112)을 통해 배출될시, 상기 파쇄된 폐고무는 상기 절단부(140)에 걸리는 구조가 되므로, 자연스럽게 잘게 절단될 수 있는 것이다. 이를 위해, 상기 절단부(140)는 강성이 좋은 금속 재료 등으로 가능하면 날카롭게 형성될 수 있으나, 본 발명은 이에 국한되지 않는다.

상기 절단부(140)는 상기 장치 본체부(110) 내측 또는 외측에 설치될 수 있으나, 상기 장치 본체부(110) 외측에 설치되는 것이 바람직할 수 있다. 상기 절단부(140)는, 예를 들어, 링(ring) 형상으로 형성되어 상기 장치 본체부(110) 외주면을 감싸는 구조를 가질 수 있다.

상기 절단부(140)간의 간격(I)은 특별히 한정되지 않으나, 예를 들어, 1 내지 50mm일 수 있다. 상기 절단부(140)간의 간격(I)이 1mm 미만이면, 상기 폐고무를 파쇄하기 위한 압력이 급격히 증가할 수 있으며, 50mm를 초과하면, 상기 폐고무를 미세하게 파쇄하지 못할 수 있다.

상기 배출부(150)는 장치 본체부(110) 외측에, 예를 들어, 상기 장치 본체 부(110)를 둘러싸는 구조로 설치될 수 있다. 상기 배출부(150)는 상기 제1 관통홀(112)을 통해 배출되는 파쇄된 폐고무를 수용할 수 있으며, 상기 수용된 폐고무를 제2 배출관(152)을 경유하여 상기 분쇄 장치로 배출할 수 있다. 여기서, 상기 배출부(150)와 상기 분쇄 장치의 연결 구조는 요구되는 조건 및 설계환경에 따라 다양하게 변경될 수 있으므로, 이에 의해 본 발명은 한정되지 않는다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 폐타이어(170)를 장치 본체부(110)에 투입하고, 프레스부(120)를 이용하여 상기 폐타이어(170)를 압착할 경우, 장치 본체부(110)에 형성된 제1 관통홀(112)을 통해 상기 파쇄된 폐고무가 배출부(150)로 배출될 수 있다. 이때, 절단부(140)에 의해 상기 파쇄된 폐고무가 잘게 절단될 수 있으며, 상기 절단된 폐고무는 상기 분쇄 장치로 배출될 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 파쇄 장치(100)를 이용하여 파쇄 공정을 수행하면, 폐고무 및 금속 재료의 분리가 이루어짐과 동시에 폐고무가 파쇄되므로, 폐고무를 파쇄하기 전에 별도의 장치 등을 이용하여 금속 재료를 제거할 필요가 없게 된다. 이 때문에, 상기 폐타이어의 재활용 공정을 단순화할 수 있을 뿐만 아니라, 그 비용 및 시간을 단축할 수 있다.

이상 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

따라서, 이상에서 기술한 실시예들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이므로, 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 하며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 파쇄 장치의 구성을 개략적으로 설명하기 위한 도면이다.

도 2는 도 1에 도시된 장치 본체부 및 절단부를 보다 구체적으로 설명하기 위한 도면이다.

도 3은 도 1에 도시된 프레스부 상에 폐타이어가 안착된 형상을 개략적으로 나타낸 도면이다.

도 4는 도 1에 도시된 프레스부를 보다 구체적으로 설명하기 위한 도면이다.

도 5는 도 1에 도시된 프레스부에 형성된 관통홀을 보다 구체적으로 설명하기 위한 도면이다.

{도면의 주요부분에 대한 부호의 설명}

100: 파쇄 장치 110: 장치 본체부

120: 프레스부 140: 절단부

150: 배출부

Claims (14)

1. 제1 관통홀이 형성되어 있으며, 폐기물을 제공받는 장치 본체부;

   상기 장치 본체부 내측에 전진 및 후진이 가능하도록 설치되며, 상기 제공된 폐기물을 압착함으로써 상기 폐기물을 파쇄하는 프레스부; 및

   상기 제1 관통홀과 교차하도록 설치되며, 상기 파쇄된 폐기물이 상기 제1 관통홀을 통해 배출될시 상기 파쇄된 폐기물을 절단하는 절단부

   를 포함하는 파쇄 장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 장치 본체부 외측에 설치되며, 상기 절단된 폐기물을 수용하여 상기 절단된 폐기물을 외부로 배출하는 배출부

   를 더 포함하는 파쇄 장치.
3. 제1항에 있어서,

   상기 장치 본체부의 제1 관통홀은 슬릿 형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 파쇄 장치.
4. 제1항에 있어서,

   상기 장치 본체부의 제1 관통홀의 폭은 1 내지 20mm인 것을 특징으로 하는 파쇄 장치.
5. 제1항에 있어서,

   상기 프레스부는 회전이 가능하도록 설치되는 것을 특징으로 하는 파쇄 장치.
6. 제1항에 있어서,

   상기 프레스부는 상부가 원뿔형으로 형성된 것을 특징으로 하는 파쇄 장치.
7. 제1항에 있어서,

   상기 프레스부의 상면은 방사상(radical shape)으로 형성된 제1 및 제2 경면을 포함하는 것을 특징으로 하는 파쇄 장치.
8. 제1항에 있어서,

   상기 프레스부에는 상기 파쇄된 폐기물 중에서 일부를 외부로 배출하는 제2 및 제3 관통홀이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 파쇄 장치.
9. 제8항에 있어서,

   상기 제2 및 제3 관통홀 중에서 적어도 어느 하나는 상기 프레스부의 원주 방향을 따라 형성된 것을 특징으로 하는 파쇄 장치.
10. 제1항에 있어서,

    상기 절단부는 상기 장치 본체부 외측에 설치되는 것을 특징으로 하는 파쇄 장치.
11. 제1항에 있어서,

    상기 절단부는 링(ring) 형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 파쇄 장치.
12. 제1항에 있어서,

    상기 절단부간의 간격은 1 내지 50mm인 것을 특징으로 하는 파쇄 장치.
13. 제1항에 있어서,

    상기 장치 본체부에 제공되는 폐기물은 폐타이어인 것을 특징으로 하는 파쇄 장치.
14. 제2항에 있어서,

    상기 배출부는 분쇄 장치와 연결된 것을 특징으로 하는 파쇄 장치.

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