KR101076206B1 - 진동 풍력 선별장치 - Google Patents

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KR101076206B1
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이범식
김완수
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주식회사 경한
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Abstract

본 발명은 진동 풍력 선별장치에 관련되며, 구성에 특징을 살펴보면, 폐기물이 투입되는 입구(12)측에 송풍팬(F)이 설치되고, 다른 일측에 출구(14)가 형성되는 진동덕트(10); 상기 진동덕트(10) 내부에 길이방향으로 이격배치되어 송풍을 타고 이송 중 비중별로 낙하된 폐기물을 진동이송하는 선별플레이트(20); 상기 선별플레이트(20)사이에 설치되고, 비중별로 낙하되는 폐기물을 수거하도록 구비되는 호퍼(30); 및 상기 선별플레이트(20)의 연장선상에 선회되도록 설치되어 진동덕트(10)내의 풍압을 구간별로 조절하고, 상면에 압축공기가 분사되는 분사공(42)이 형성되는 보조플레이트(40);을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 본 발명은 각각의 선별플레이트상에 비중별로 낙하된 폐기물이 진동이송되며 엉킨상태가 풀림과 더불어 폐기물상에 부착된 모래, 흙을 포함하는 미세입자 폐기물이 분리되어 성상별 폐기물이 깨끗하게 선별되고, 특히 진동이송된 폐기물이 보조플레이트의 분사공에서 분사되는 압축공기에 의해 상방향으로 비산되면서 비중이 가벼운 폐기물은 재차 공기부양되어 송풍과 함께 이송되므로 선별 정밀도가 향상되는 효과가 있다.

Description

진동 풍력 선별장치{Vibration and wind force sorting device}
본 발명은 진동 풍력 선별장치에 관련되며, 보다 상세하게는 생활쓰레기 및 산업폐기물을 성상별로 선별하기 위한 진동 풍력 선별장치에 관한 것이다.
일반적으로 가정이나 공장, 공사장에서 배출되는 혼합폐기물은 쓰레기 집하장으로 수거되고, 혼합폐기물에 포함된 캔이나 병 또는 플라스틱등은 재활용이 가능한 것으로, 이들을 성상별로 선별하여 자원을 확보함으로써, 자원절약은 물론 혼합폐기물에 의한 환경오염이 방지된다.
이러한 성상별 선별작업은 주로 풍력을 이용한 선별장치에 의해 자동으로 수행되는바, 이때 풍력을 이용한 선별장치는 송풍팬 전방에서 혼합폐기물을 낙하시 풍력에 의해 비중별 낙하지점이 상이한 점을 이용하여 성상별로 선별된다.
종래에 개시된 풍력을 이용한 선별장치를 살펴보면, 공개특허번호 제10-2008-0092667호에서 하우징의 전면에 설치되며 폐기물을 하우징 내로 투입시키는 투입컨베이어와, 하우징내에 설치되며 공기를 일정압력으로 배출시켜 불연물과 가연물을 선별하는 블로워와, 블로워 전방에서 불연물중에서 비중이 가벼운 금속성 찌꺼기를 흡착하는 자성드럼과, 하우징의 바닥에서 자유낙하되는 불연물을 수용하는 불연물 저장공간 및 불연물 저장공간 뒤쪽에서 블로워의 공기압력으로 하우징 뒤쪽으로 날아간 가연물을 수용하는 가연물 저장공간을 포함하여 구성되고, 풍력을 이용하여 서로 다른 비중을 가지는 불연물과 가연물 쓰레기를 정확하게 분리하여 선별하도록 하고 있다.
또, 특허공개번호 특2002-24264호에서 건축물의 철거 시 발생하는 건축 폐기물을 재생골재로 사용하기 위해 가공되는 여러 공정 중, 파쇄 공정 시 발생되는 토사를 수거한 다음, 강한 풍력을 이용하여 토사와 혼합된 이물질을 비중의 차이로 선별하므로 양질의 재생토사를 얻도록 하고 있다.
그런데, 상기 종래기술은 풍력으로 폐기물을 비중별로 선별하여 자원을 재활용하기 위한 장치이나, 선별과정 중에 폐기물이 서로 뒤엉켜 선별정밀도가 저하되는 실정이다.
즉, 폐기물이 뒤엉켜 덩어리상태로 투입되거나 모래, 폐토를 포함하는 작은입자상태의 폐기물이 플라스틱이나 자갈등의 비교적 큰 폐기물에 부착된 상태로 함께 이송되므로 성상별 선별정밀도가 저하되고, 이에 따라 선별된 폐기물 중 플라스틱의 경우 세척공정을 추가로 거쳐 모래, 폐토등을 제거해야 하는 번거로운 문제점이 따랐다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 착안 된 것으로서, 덩어리상태로 뭉쳐서 투입되는 폐기물을 성상별로 강제 분리시켜 비중별 선별 정밀도를 향상시키기 위한 진동 풍력 선별장치에 관한 것이다.
이러한 목적을 달성하기 위해 본 고안의 특징은, 폐기물이 투입되는 입구(12)측에 송풍팬(F)이 설치되고, 다른 일측에 출구(14)가 형성되는 진동덕트(10); 상기 진동덕트(10) 내부에 길이방향으로 이격배치되어 송풍을 타고 이송 중 비중별로 낙하된 폐기물을 진동이송하는 선별플레이트(20); 상기 선별플레이트(20)사이에 설치되고, 비중별로 낙하되는 폐기물을 수거하도록 구비되는 호퍼(30); 및 상기 선별플레이트(20)의 연장선상에 선회되도록 설치되어 진동덕트(10)내의 풍압을 구간별로 조절하고, 상면에 압축공기가 분사되는 분사공(42)이 형성되는 보조플레이트(40);을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 진동덕트(10)의 입구(12)로 공급되는 폐기물의 이송경로상에서 회전되도록 설치되고, 외주면에 면상폐기물을 선별하기 위한 다수개의 갈퀴(52)가 설치되는 갈퀴드럼(50)이 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 갈퀴드럼(50)과 대응하는 위치에 역방향으로 회전하도록 설치되고, 외주면에 갈퀴(52)와 교차하는 탈거날(56a)이 설치되는 탈거드럼(56)이 구비되는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 갈퀴(52)는 폐기물의 이송방향과 역방향으로 이송되도록 갈퀴드럼(50)이 회전하면서 갈퀴드럼(50)의 회전방향과 반대방향으로 경사지도록 형성되고, 갈퀴드럼(50)의 회전방향측 단부에 갈퀴날(52a)이 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 진동덕트(10)의 입구측에 인접하는 선별플레이트(20)상에는 미세입자폐기물이 진동이송 중 선별되도록 타공(22)이 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 송풍팬(F)에서 발생되는 송풍은 타공(22)을 통하여 선별플레이트(20)의 하부에서 상부방향으로 이송되도록 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 각각의 선별플레이트(20) 중 적어도 1개소에 완만한 경사면(24a)과 급경사면(24b)으로 구성되는 톱니형상의 요철부(24)가 형성되고, 완만한 경사면(24a)이 입구(12)측을 향하도록 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 진동덕트(10)의 출구(14)에 설치되어 공기중에 포함된 비산먼지, 비닐, 종이를 포함하는 이물질을 수거하는 사이클론(60)이 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 진동덕트(10)는 가장자리부가 스프링(18a)에 지지되면서 일단이 바이브레이터(18b)와 연결되는 진동프레임(18)상에 설치되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 진동덕트(10)의 입구(12)로 공급되는 폐기물은 이송결로상에 회전되도록 설치되는 마그네틱드럼(70)에 의해 자성체가 선별되는 것을 특징으로 한다.
이상의 구성 및 작용에 의하면, 본 발명은 각각의 선별플레이트상에 비중별로 낙하된 폐기물이 진동이송되며 엉킨상태가 풀림과 더불어 폐기물상에 부착된 모래, 흙을 포함하는 미세입자 폐기물이 분리되어 성상별 폐기물이 깨끗하게 선별되고, 특히 진동이송된 폐기물이 보조플레이트의 분사공에서 분사되는 압축공기에 의해 상방향으로 비산되면서 비중이 가벼운 폐기물은 재차 공기부양되어 송풍과 함께 이송되므로 선별 정밀도가 향상되는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 진동 풍력 선별장치를 전체적으로 나타내는 구성도.
도 2는 도 1의 A-A'선을 절단하여 나타내는 구성도.
도 3은 본 발명에 따른 진동 풍력 선별장치의 선별플레이트를 나타내는 사시도.
도 4는 본 발명에 따른 진동 풍력 선별장치의 요부를 확대하여 나타내는 구성도.
도 5는 본 발명에 따른 진동 풍력 선별장치의 면상폐기물이 선별되는 상태를 확대하여 나타내는 구성도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
본 발명은 진동 풍력 선별장치에 관련되며, 이때 진동 풍력 선별장치는 덩어리상태로 뭉쳐서 투입되는 폐기물을 성상별로 강제 분리시켜 비중별 선별 정밀도를 향상시키기 위해 진동덕트(10), 선별플레이트(20), 호퍼(30), 보조플레이트(40)을 포함하여 주요구성으로 이루어진다.
본 발명에 따른 진동덕트(10)는 폐기물이 투입되는 입구(12)측에 송풍팬(F)이 설치되고, 다른 일측에 출구(14)가 형성된다. 진동덕트(10)는 입구(12)를 통하여 공급되는 폐기물이 송풍을 타고 출구(14)측으로 이송되도록 입구(12)와 인접하는 위치에 송풍팬(F)이 설치되고, 출구(14)상에 사이클론이 설치되어 배출공기 중에 포함된 비산먼지, 비닐, 종이를 포함하는 이물질이 선별된다.
그리고 사이클론(60)을 통과한 공기는 별도의 집진기(도시생략)를 거쳐 미립자상태의 이물질까지 수거되고, 또 오염공기의 배출로 인한 공기오염을 방지하기 위해 외부로 배출되는 공기가 송풍팬(F)의 흡입구로 공급되도록 연결하여 재사용되는 순환구조를 가지도록 하는 것이 바람직하다.
이때 사이클론(60)의 흡입력에 의해 진동덕트(10) 내부 공기가 비산먼지, 비닐, 종이를 포함하는 가벼운 폐기물과 함께 출구(14)를 통하여 강제 배출됨에 따라 진동덕트(10) 내부공기의 흐름장애로 인해 송풍이 후술하는 호퍼(30)를 통하여 역류하는 현상이 방지된다.
또, 상기 진동덕트(10)는 가장자리부가 스프링(18a)에 지지되면서 일단이 바이브레이터(18b)와 연결되는 진동프레임(18)상에 설치된다. 이에 바이브레이터(18b)가 작동시 스프링(18a)에 지지된 진동프레임(18)이 사방으로 유동되며 진동덕트(10)를 진동시키고, 이때 진동덕트(10)는 후술하는 선별플레이트(20)와 함께 진동시켜 비중별로 낙하된 폐기물을 진동이송하게 된다.
또한, 본 발명에 따른 선별플레이트(20)는 진동덕트(10) 내부에 길이방향으로 이격배치되어 송풍을 타고 이송 중 비중별로 낙하된 폐기물을 진동이송한다. 선별플레이트(20)는 진동덕트(10) 내부 바닥과 인접하는 위치에 횡방향으로 설치되고, 적어도 2개소에 이격배치되되, 도 1 또는 3에서는 선별플레이트(20)가 3개소에 이격배치된 상태를 나타내고, 각각의 선별플레이트(20)는 진동덕트(10)의 입구측에서부터 대, 중, 소형사이즈(길이)로 형성된다.
그리고, 상기 진동덕트(10)의 입구측에 인접하는 선별플레이트(20)상에는 미세입자폐기물이 진동이송 중 선별되도록 타공(22)이 형성되고, 하부에 타공(22)을 통하여 선별낙하되는 미세입자폐기물을 수거하기 위한 호퍼가 별도로 구비된다.
또, 상기 각각의 선별플레이트(20) 중 적어도 1개소에 완만한 경사면(24a)과 급경사면(24b)으로 구성되는 톱니형상의 요철부(24)가 형성되고, 완만한 경사면(24a)이 입구(12)측을 향하도록 구비된다. 도 1 또는 3에서 요철부(24)는 타공(22)이 형성되지 않은 중, 소형 선별플레이트(20)상에 형성된 상태를 도시하고, 요철부(24)에 의해 낙하된 폐기물이 출구(14)측 방향으로 진동이송된다. 즉 선별플레이트(20)상에 낙하된 폐기물이 진동력에 의해 유동하되, 완만한 경사면(24a)에 의해 출구(14)측으로는 이동이 용이한 반면, 급경사면(24b)에 의해 입구(12)측으로의 이송이 제한되어 진동력이 작용시 출구(14)측으로 진동이송된다.
이처럼, 폐기물이 송풍과 함께 이송되는 중에 각각의 선별플레이트(20)상에 비중별로 낙하되어 진동이송되면서 엉킨상태가 풀어짐은 물론 플라스틱등에 부착된 모래, 흙을 포함하는 미세입자상태의 폐기물이 깨끗하게 이탈되는 이점이 있다.
또한, 상기 송풍팬(F)에서 발생되는 송풍은 타공(22)을 통하여 선별플레이트(20)의 하부에서 상부방향으로 이송되도록 구비된다. 송풍팬(F)의 분사구 전체 또는 일부가 타공(22)이 형성되는 선별플레이트(20) 하부에 위치됨에 따라 진동덕트(10) 내부로 공급되는 송풍의 전부 또는 일부가 타공(22)을 통하여 선별플레이트(20) 하부에서 상방향으로 공급되거나, 도 2 내지 3처럼 진동덕트(10)의 측면에 송풍배관(F1)이 설치되고, 송풍배관(F1)상에 연통되도록 구비된 보조배관(F1)이 타공이 형성되는 선별플레이트(20) 하부로 연장되어 송풍을 공급하고, 이때 송풍배관(F1)은 후술하는 보조플레이트(402)의 분사공(42)과 연통되어 압축공기를 공급하게 된다.
이에 타공(22)의 막힘현상이 방지됨과 더불어 선별플레이트(20)를 타고 이송되는 폐기물이 교반되면서 비중이 가벼운 폐기물은 다시 공기부양되어 송풍과 함께 이송되므로 선별 정밀도가 향상된다.
또한, 본 발명에 따른 호퍼(30)는 선별플레이트(20)사이에 설치되고, 비중별로 낙하되는 폐기물을 수거하도록 구비된다. 호퍼(30)는 상대하협구조로 선별플레이트(20) 사이의 이격된 공간을 마감하도록 설치되고, 진동이송에 의해 각각의 선별플레이트(20)의 단부로 낙하되는 폐기물을 수거하여 벨트컨베이어를 포함하는 이송수단에 의해 지정된 장소로 포집한다.
이때, 도 1에서 대, 중, 소형 선별플레이트(20) 중에서, 대형 선별플레이트(20) 단부에 설치되는 호퍼(30)는 자갈을 포함하는 고비중폐기물을 수거하고, 중형 선별플레이트(20) 단부에 구비되는 호퍼(30)는 플라스틱을 포함하는 중비중폐기물을 수거하며, 소형 선별플레이트(20) 단부에 구비되는 호퍼(30)는 나무조각을 포함하는 저비중폐기물을 수거하도록 구비된다.
또한, 본 발명에 따른 보조플레이트(40)는 선별플레이트(20)의 연장선상에 선회되도록 설치되어 진동덕트(10)내의 풍압을 구간별로 조절하고, 상면에 압축공기가 분사되는 분사공(42)이 형성된다. 보조플레이트(40)은 힌지를 축으로 선회되도록 설치되고, 사용자의 조작에 의해 선회각 조절이 용이하도록 힌지가 진동덕트(10) 외부로 연장된다.
그리고 보조플레이트(40) 상면에 구비되는 분사공(42)을 통하여 압축공기가 분사되되, 분사공(42)은 도 4처럼 보조플레이트(40)을 중공의 통형상으로 형성하고, 상면에 분사공(42)을 장공형태로 관통형성하여 보조플레이트(40) 내부로 충진된 압축공기가 분사공(42)을 통하여 분사되는 구조를 가진다. 이때 분사공(42)은 원형 또는 장방향으로 절개되어 복열배치되고, 각각의 분사공은 비산효율(공중회전)을 높이기 서로 상이한 분사각도를 압축공기를 분사하도록 구비되는 것이 바람직하다.
이에 보조플레이트(40)의 선회각도에 따라 진동덕트(10)의 내부공간이 국부적으로 축소/확장되면서 풍압 및 폐기물의 비중별 낙하지점이 유연하게 조절됨에 따라 폐기물의 입자크기, 비중특성, 엉킴정도를 포함하는 처리할 폐기물의 특성에 대응하여 비중별 선별작업이 보다 정밀하게 이루어지는 이점이 있다.
한편, 보조플레이트(40)와 대응하는 진동덕트(10) 상면은 압축공기에 의해 부양된 폐기물의 타격력에 의해 손상되는 것을 방지하기 위해 보강판이 추가로 설치되는 것이 바람직하다.
또, 상기 진동덕트(10)의 입구(12)로 공급되는 폐기물의 이송경로상에서 회전되도록 설치되고, 외주면에 면상폐기물을 선별하기 위한 다수개의 갈퀴(52)가 설치되는 갈퀴드럼(50)이 구비된다. 갈퀴드럼(50)은 입구로 폐기물을 공급하는 피더 단부에 설치되고, 다수개의 갈퀴(52)가 폐기물의 이송방향과 역방향으로 선회되며 헝겁, 레자류, 엉킴형태의 로우프(삽입)를 포함하는 면상폐기물을 선별하게 된다. 이때 갈퀴(52)에 걸려 선별된 면상폐기물을 갈퀴드럼(50) 하부에 구비되는 호퍼로 낙하되어 별도로 수거된다.
또한, 상기 갈퀴(52)는 폐기물의 이송방향과 역방향으로 이송되도록 갈퀴드럼(50)이 회전하면서 갈퀴드럼(50)의 회전방향과 반대방향으로 경사지도록 형성되며, 갈퀴드럼(50)의 회전방향측 단부에 갈퀴날(52a)이 구비된다.
또한, 상기 갈퀴드럼(50)과 대응하는 위치에 역방향으로 회전하도록 설치되고, 외주면에 갈퀴(52)와 교차하도록 탈거날(56a)이 설치되는 탈거드럼(56)이 구비되는 것을 특징으로 하는 진동 풍력 선별장치.
이에 도 5처럼 갈퀴드럼(50)이 회전하는 중에 면상폐기물이 갈퀴(52) 단부에 형성된 갈퀴날(52a)에 쉽게 걸려 선별되고, 갈퀴날(52a)에 걸린 면상폐기물은 탈거드럼(56)의 탈거날(56a)에 의해 이탈되어 하부로 낙하된다. 이때 탈거드럼(56)은 갈퀴드럼(50) 대비 1.5~2.5배속으로 역회전하도록 설정되어, 회전속도 차이로 인해 면상폐기물이 이탈된다.
한편, 진동덕트(10)의 입구(12)로 투입하는 폐기물은 회전날이 구비되는 정량공급부(11)에 의해 일정량씩 파쇄 및 펼쳐진 상태로 연속공급되도록 구비되는 것이 바람직하다.
또, 상기 진동덕트(10)의 입구(12)로 공급되는 폐기물은 이송경로상에 회전되도록 설치되는 마그네틱드럼(70)에 의해 자성체가 선별된다. 마그네틱드럼(70)은 폐기물이 이송되는 벨트컨베이어상에 설치(도 1에는 컨베이어밸트 단부에 설치된 상태를 도시)되고, 폐기물에 포함된 철을 포함하는 자성체가 마그네틱드럼(70)에 부착되어 별도로 선별되고, 자성체가 선별처리된 폐기물은 진동덕트(10)로 투입되어 상기와 같이 비중별로 선별된다.
10: 진동덕트 20: 선별플레이트
30: 호퍼 40: 보조플레이트
50:갈퀴드럼 60: 사이클론

Claims (9)

  1. 폐기물이 투입되는 입구(12)측에 송풍팬(F)이 설치되고, 다른 일측에 출구(14)가 형성되는 진동덕트(10);
    상기 진동덕트(10) 내부에 길이방향으로 이격배치되어 송풍을 타고 이송 중 비중별로 낙하된 폐기물을 진동이송하는 선별플레이트(20);
    상기 선별플레이트(20)사이에 설치되고, 비중별로 낙하되는 폐기물을 수거하도록 구비되는 호퍼(30); 및
    상기 선별플레이트(20)의 연장선상에 선회되도록 설치되어 진동덕트(10)내의 풍압을 구간별로 조절하고, 상면에 압축공기가 분사되는 분사공(42)이 형성되는 보조플레이트(40);을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 진동 풍력 선별장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 진동덕트(10)의 입구(12)로 공급되는 폐기물의 이송경로상에서 회전되도록 설치되고, 외주면에 면상폐기물을 선별하기 위한 다수개의 갈퀴(52)가 설치되는 갈퀴드럼(50)이 구비되는 것을 특징으로 하는 진동 풍력 선별장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 갈퀴(52)는 폐기물의 이송방향과 역방향으로 이송되도록 갈퀴드럼(50)이 회전하면서 갈퀴드럼(50)의 회전방향과 반대방향으로 경사지도록 형성되고, 갈퀴드럼(50)의 회전방향측 단부에 갈퀴날(52a)이 구비되는 것을 특징으로 하는 진동 풍력 선별장치.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 갈퀴드럼(50)과 대응하는 위치에 역방향으로 회전하도록 설치되고, 외주면에 갈퀴(52)와 교차하는 탈거날(56a)이 설치되는 탈거드럼(56)이 구비되는 것을 특징으로 하는 진동 풍력 선별장치.
  5. 제 1항 내지 4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 진동덕트(10)의 입구측에 인접하는 선별플레이트(20)상에는 미세입자폐기물이 진동이송 중 선별되도록 타공(22)이 형성되는 것을 특징으로 하는 진동 풍력 선별장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 송풍팬(F)에서 발생되는 송풍은 타공(22)을 통하여 선별플레이트(20)의 하부에서 상부방향으로 이송되도록 구비되는 것을 특징으로 하는 진동 풍력 선별장치.
  7. 제 1항 내지 4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 각각의 선별플레이트(20) 중 적어도 1개소에 완만한 경사면(24a)과 급경사면(24b)으로 구성되는 톱니형상의 요철부(24)가 형성되고, 완만한 경사면(24a)이 입구(12)측을 향하도록 구비되는 것을 특징으로 하는 진동 풍력 선별장치.
  8. 제 1항 내지 4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 진동덕트(10)의 출구(14)에 설치되어 공기중에 포함된 비산먼지, 비닐, 종이를 포함하는 이물질을 수거하는 사이클론(60)이 구비되는 것을 특징으로 하는 진동 풍력 선별장치.
  9. 제 1항 내지 4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 진동덕트(10)는 가장자리부가 스프링(18a)에 지지되면서 일단이 바이브레이터(18b)와 연결되는 진동프레임(18)상에 설치되는 것을 특징으로 하는 진동 풍력 선별장치.
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