KR101128767B1 - 쓰레기 자동집하시설의 공기흡입구 - Google Patents

쓰레기 자동집하시설의 공기흡입구 Download PDF

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Abstract

소음 발생이 적은 쓰레기 자동집하시설의 공기흡입구가 개시된다. 본 발명에 따른 쓰레기 자동집하시설의 공기흡입구는 고주파 소음을 저감시키기 위해 마련되는 흡음재와, 저주파 소음을 고주파 소음으로 변화시키기 위한 소음변환판을 포함하여 공기흡입구에서 발생되는 소음 중 저주파수 영역의 소음을 소음변환판을 통해 고주파로 변환하고, 고주파수 영역의 소음은 흡음재를 통해 감소시킴으로써 종래보다 소음을 현저하게 줄일 수 있으며, 또한 수집관로로 도입되는 공기흡입량을 조절하는 밸브의 형상을 콘(corn) 형상으로 마련하고 이를 마이컴을 통해 무단조절함으로써 발생 소음을 더욱 저감시킬 수 있다.

Description

쓰레기 자동집하시설의 공기흡입구{AIR INLET OF AUTOMATIC WASTE COLLECTION SYSTEM}
본 발명은 쓰레기 자동집하시설에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 공기흡입방식으로 쓰레기를 일괄 수거하는 쓰레기 자동집하시설의 공기흡입구에 관한 것이다.
최근 산업화에 따른 생활수준의 향상과 음식 문화의 발달로 인해 음식물 쓰레기를 포함한 각종 쓰레기의 양이 날로 증가하고 있는 추세이다.
종래 이러한 쓰레기들은 수거차량에 의해 수집되어 처리장으로 이송됐기 때문에, 수거에 많은 시간이 소요됨은 물론 운반차량으로 인한 교통 정체나 운반차량의 이동시 발생하는 침출수에 의한 악취발생 등 많은 문제점이 발생하였다.
이에 최근 종래 쓰레기 수거방식의 문제점을 해결할 수 있는 새로운 방식의 쓰레기 자동집하시스템이 개발되었다.
쓰레기 자동집하시스템은 크게 최종적으로 쓰레기를 모아서 처리하는 쓰레기 집하장과, 쓰레기를 투입할 수 있도록 지상의 여러 장소에 설치되는 복수의 쓰레기 투입장치와, 복수의 쓰레기 투입장치를 통해 유입된 쓰레기를 일괄적으로 쓰레기 집하장까지 안내하도록 지하에 매설되는 수집관로를 구비한다. 그래서, 일반 쓰레기 또는 음식물 쓰레기가 투입장치로 투입되면, 쓰레기 집하장에서 송풍기를 동작시켜 공기흡입방식으로 수집관로를 통해 쓰레기를 집하장으로 수거하게 된다.
한편, 상기와 같은 공기흡입방식을 이용하기 위해서는 외기를 도입할 수 있도록 수집관로의 종단에 공기흡입구가 필요하다.
그런데, 통상 2~3km 에 이르는 수집관로를 통해 쓰레기를 수집하기 위해서는 상당한 풍압이 요구되는데, 이때 공기흡입구가 공기를 원활하게 도입하지 못하게 되면 상당한 소음이 발생하는 문제점이 있었다.
본 발명은 상술한 종래기술에 착안한 것으로서, 본 발명의 목적은 소음 발생이 적은 쓰레기 자동집하시설의 공기흡입구를 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 쓰레기 자동집하시설의 공기흡입구는 고주파 소음을 저감시키기 위해 마련되는 흡음재와, 저주파 소음을 고주파 소음으로 변화시키기 위한 소음변환판을 포함한다.
또한 본 발명에 따른 쓰레기 자동집하시설의 공기흡입구는 외부 공기를 쓰레기 자동집하시설의 수집관로로 선택적으로 도입하기 위한 공기흡입밸브유닛을 더 포함하되, 상기 흡음재는 외부케이싱과 내부케이싱으로 이루어지는 공기흡입구의 각 케이싱 내벽에 마련되고, 상기 소음변환판은 공기흡입밸브유닛에 마련된다.
또한 본 발명에 따른 쓰레기 자동집하시설의 공기흡입구에 있어서 상기 공기흡입밸브유닛은 상기 수집관로와 연통하는 이송관로가 마련되어 있는 하우징과, 상기 이송관로를 개폐하기 위한 밸브와, 상기 밸브를 지지하기 위한 가이드브라켓 및 가이드플레이트와, 상기 밸브를 승강시키기 위한 밸브구동부를 포함하고, 상기 소음변환판은 가이드브라켓을 둘러싸도록 설치된다.
또한 본 발명에 따른 쓰레기 자동집하시설의 공기흡입구에 있어서 상기 밸브는 콘(corn) 형상으로 마련된다.
또한 본 발명에 따른 쓰레기 자동집하시설의 공기흡입구에 있어서 상기 소음 변환판은 타공플레이트이다.
본 발명에 따른 쓰레기 자동집하시설의 공기흡입구는 저주파 및 고주파로 발생되는 소음 중 저주파수 영역의 소음을 소음변환판을 통해 고주파로 변환하고, 고주파수 영역의 소음은 흡음재를 통해 감소시키기 때문에 종래보다 소음을 현저하게 줄일 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 쓰레기 자동집하시설의 공기흡입구는 수집관로로 도입되는 공기흡입량을 조절하는 밸브의 형상을 콘(corn) 형상으로 마련하고, 이를 마이컴을 통해 무단조절함으로써 발생 소음을 저감시킬 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 공기흡입구가 적용되는 쓰레기 자동집하시설의 구성을 개략적으로 나타낸 것이다. 도시한 바와 같이, 쓰레기 자동집하시설은 쓰레기 집하장(1)에 마련된 쓰레기 수집설비(2) 측으로 쓰레기를 이송하기 위해 지하에 매설된 수집관로(10)와, 쓰레기 투입장치(12)의 투입구(12a)와 수집관로(10)를 연결하며 내부에 소정량의 쓰레기를 저장할 수 있는 공간을 갖춘 저장슈트(14)와, 저장슈트(14) 내부의 쓰레기를 배출시키기 위해 저장슈트(14) 하부를 개폐하는 배출밸브(15)를 구비한다.
쓰레기 집하장(1)에는 수집관로(10) 내에 흡입기류를 형성하여 쓰레기를 이 송시킬 수 있도록 수집관로(10)의 공기를 강제 흡입하는 송풍장치(4)와, 송풍장치(4)를 거쳐 외부로 배출되는 공기를 정화하기 위한 공기정화설비(6)가 설치된다.
수집관로(10)의 종단에는 수집관로(10) 내부로 외기가 도입될 수 있는 공기흡입구(20)가 설치된다. 공기흡입구(20)에는 송풍장치(4)가 동작할 때 수집관로(10)로 유입되는 공기량을 조절하기 위해 개폐식 공기흡입밸브유닛(30)이 설치된다. 도면에서 미설명된 참조부호 11은 점검맨홀이다.
도 2는 본 실시예에 따른 공기흡입구를 구체적으로 도시한 도면이다. 도면을 참조하면, 공기흡입구(20)는 외기 도입을 위한 유로를 형성할 수 있도록 외부케이싱(21)과 내부케이싱(23)으로 이루어진다. 공기는 외부케이싱(21)과 내부케이싱(23) 사이의 공간으로 유입되며, 이때 외적 환경 및 안전을 고려하여 공기흡입구(20)는 하측에서 상측으로 유로가 개방되도록 마련된다. 또한, 외부케이싱(21)과 내부케이싱(23)의 내벽에는 각각 공기 유입 시 발생하는 소음을 저감시키기 위한 흡음재(22,24)가 설치되어 있다.
공기흡입구(20)는 공기흡입밸브유닛(30)을 통해 수집관로(10)와 연결된다. 예컨대, 공기흡입밸브유닛(30)은 하우징(31)을 구비하며, 하우징(31)의 상측으로는 공기흡입구(20)가 연결되고, 하측으로는 수집관로(10)와 연통되어 있는 이송관로(16)가 연결된다. 공기흡입구(20)와 공기흡입밸브유닛(30)은 시공이 용이하도록 일체로 마련될 수 있으며, 하우징(31)의 내벽에는 흡음재(31a)가 설치될 수 있다.
공기흡입밸브유닛(30)은 이송관로(16)를 개폐할 수 있도록 마련되는 밸브(32) 및 밸브구동부(34)와, 밸브(32)를 지지하기 위한 가이드브라켓(36)을 포함 한다. 가이드브라켓(36)은 밸브(32)가 설치되는 가이드플레이트(37)가 이송관로(16)의 입구로부터 이격 위치하도록 복수개가 수직으로 마련된다.
밸브(32)는 가이드플레이트(37)에 수직으로 승강 가능하게 설치되며, 형상은 콘(corn) 형상(또는 원추형)으로 마련된다. 따라서, 이송관로(16)의 개방 시 흡입 공기는 밸브(32)의 유선 경사면을 따라 유입되기 때문에 소음발생을 줄일 수 있다.
밸브(32)의 제어는 마이컴(미도시)을 통해 이루어질 수 있다. 본 실시예에서는 상술하지는 않았지만 본 발명의 쓰레기 투입장치(12)는 내부에 마이컴(미도시)을 구비하여 투입구(12a) 및 배출밸브(15)의 개폐 등을 제어한다. 따라서, 본 실시예에서는 쓰레기 자동집하시설의 장거리 관로시스템에 있어서, 집하장(1)으로부터 투입장치(12)까지의 거리에 따라 달라지는 공기흡입속도를 이 마이컴을 이용하여 밸브(32)의 개방도를 무단조절할 수 있기 때문에, 종래 유압 및 공압으로 제어되는 개폐밸브보다 소음을 현저하게 감소시킬 수 있다.
또한, 도 3에 도시한 바와 같이 가이드플레이트(37)의 외벽에는 소음변환판(38)이 설치될 수 있다.
일반적으로 소음을 저감시키기 위해서는 유동 및 소음이 발생하는 덕트 내면에 흡음재를 부착하여 흡음에 의해 소음을 감소시키는 방식을 이용한다. 흡음재의 소음 감소특성은 500 ~ 4000Hz 중 고주파수 영역에서 우수하며, 500Hz 이하의 저주파수 영역에서는 흡음재의 두께가 주파수 파장의 1/4 이상의 두께를 가져야 소음 감소 효과를 가지는데, 두께가 너무 두꺼우면 설계제한이 크고 비용도 많이 발생한다.
이에 본 실시예에서는 공기흡입구(20)에서 발생하는 소음을 저감시키기 위해서 저주파수 성분을 소음변환판(38)의 타공의 공극(직경, d)과 유속(v)을 적절하게 설계하여 고주파 성분으로 변환시킨 후 케이싱(21,23)의 흡음재(22,24) 및 하우징(31)의 흡음재(31a)로 소음 흡음량을 증가시킴으로써 소음을 저감시키는 방법을 이용한다. 여기서, 소음변환판(38)으로는 금속의 타공플레이트를 채용할 수 있다.
도 4는 본 실시예에 따른 쓰레기 자동집하시설 공기흡입구의 소음변환판의 효과를 설명하기 위한 그래프이다. 도면을 참조하면, (a)는 소음변환판(38) 설치 전의 소음 주파수 성분으로, 도면을 살펴보면, 125 ~ 250 Hz 영역에서의 소음이 큰 것을 알 수 있다. (b)는 소음변환판(38)을 설치한 후의 소음 주파수 성분으로, 도시한 바와 같이 1000 ~ 2000 Hz 영역에서의 소음이 커졌음을 알 수 있다. 이 고주파 영역의 주파수는 흡음재를 통해 대부분 흡수할 수 있으므로, 실질적으로 공기흡입구에서 발생하는 전체 소음은 저감된다.
도 5는 본 실시예에 따른 쓰레기 자동집하시설 공기흡입구의 실제 발생 소음을 측정한 그래프이다. (a)는 소음변환판(38)이 설치되지 않았을 때 발생하는 소음 주파수 성분으로 흡음재(22,24)로 소음을 흡수하더라도 저주파수 영역의 소음으로 인해 약 70dB까지 최고 소음이 발생하고 있음을 알 수 있다. (b)는 소음변환판(38)을 설치했을 때 발생하는 소음 주파수 성분으로 흡음재(22,24)에 의해 고주파수 영역의 소음이 효과적으로 흡수되면서 최고 소음이 60dB로 낮아졌음을 알 수 있다.
31.5 63 125 250 500 1K 2K 4K 8K 16K
저감량
(dB)		 2 3 6 10 15 22 25 24 19 11
즉, 상기 표 1에 나타낸 바와 같이 소음변환판(38)을 공기흡입구에 설치함으로써 본 실시예의 공기흡입구는 저주파수 영역에서는 2~10dB의 저감효과가 발생하고, 고주파수 영역에서는 11~25dB의 저감효과가 발생하여 전체적으로는 약 10dB 정도의 소음저감효과가 있음을 알 수 있다.
한편, 도 1에 있어서 쓰레기 투입장치(12)는 일반쓰레기의 배출과 음식물쓰레기의 배출을 별도로 수행할 수 있도록 복수개가 지상에 설치되고, 각 투입장치(12)와 수집관로(10)는 저장슈트(14)와 배출밸브(15)를 통해 상호 연통된다. 배출밸브(15)는 각 저장슈트(14)의 하부에 회동 개폐될 수 있도록 마련된다.
이러한 구성의 쓰레기 자동집하시설은 도 1에 도시한 바와 같이, 밸브(32)가 개방된 상태에서 송풍장치(4)가 동작하면 수집관로(10) 내에 흡입기류가 생기며, 이 상태에서 배출밸브(15)가 저장슈트(14) 하단을 개방하면 저장슈트(14) 내에 저장된 쓰레기가 수집관로(10) 내부로 낙하한 후 수집관로(10) 내를 흐르는 흡입기류에 의해 수집설비(2) 쪽으로 이송된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기흡입구가 적용된 쓰레기 자동집하시설을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 쓰레기 자동집하시설의 공기흡입구를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 쓰레기 자동집하시설의 공기흡입밸브유닛을 확대 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 쓰레기 자동집하시설의 공기흡입구의 소음변환판의 효과를 설명하기 위한 비교 그래프이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 쓰레기 자동집하시설의 공기흡입구의 실제 발생 소음을 비교 도시한 그래프이다.
*도면의 주요 참조부호에 대한 간단한 설명*
1..집하장 2..쓰레기 수집설비
4..송풍장치 6..공기정화설비
10..수집관로 12..쓰레기 투입장치
14..저장슈트 20..공기흡입구
22,24..흡음재 30..공기흡입밸브유닛
31..하우징 32..밸브
34..밸브구동부 36..가이드브라켓
37..가이드플레이트

Claims (5)

  1. 500 ~ 4000 Hz의 고주파 소음을 저감시키기 위해 마련되는 흡음재와,
    500 Hz 이하의 저주파 소음을 상기 고주파 소음으로 변화시키기 위해 타공플레이트로 마련되는 소음변환판과,
    외부 공기를 쓰레기 자동집하시설의 수집관로로 선택적으로 도입하기 위한 공기흡입밸브유닛을 더 포함하되,
    상기 흡음재는 공기흡입구의 케이싱에 마련되고,
    상기 소음변환판은 공기흡입밸브유닛에 마련되는 것을 특징으로 하는 쓰레기 자동집하시설의 공기흡입구.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 공기흡입밸브유닛은 상기 수집관로와 연통하는 이송관로가 마련되어 있는 하우징과, 상기 이송관로를 개폐하기 위한 밸브와, 상기 밸브를 지지하기 위한 가이드브라켓 및 가이드플레이트와, 상기 밸브를 승강시키기 위한 밸브구동부를 포함하고,
    상기 소음변환판은 가이드브라켓을 둘러싸도록 설치되는 것을 특징으로 하는 쓰레기 자동집하시설의 공기흡입구.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 밸브는 콘(corn) 형상으로 마련되는 것을 특징으로 하는 쓰레기 자동집하시설의 공기흡입구.
  5. 삭제
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