KR101177303B1 - 폐 콘크리트원석의 세척분리장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 폐 콘크리트원석의 세척분리장치에 관한 것으로서, 프레임; 이 프레임의 상부에는 다수의 스프링에 의해 상하좌우로 유동이 가능하게 탄력적으로 지지되며 한쪽이 깊고 다른 한쪽은 얕게 하면이 경사진 키 형상의 수조; 이 수조를 서서히 상승시키면서 전진시켰다가 급격하게 하강시키면서 후퇴시킴을 반복하여 수조가 키질하듯이 운동시키기 위한 키질운동기구를 포함하여 마련되는 것을 특징으로 한다.
따라서 수조를 키질운동기구인 복수의 링크와 캠을 이용하여 키질하듯이 승강시킴으로써 건축폐기물 중에서 폐 콘크리트를 파쇄하여 얻은 콘크리트파쇄물을 키질하듯이 수중에서 부상시켰다가 침강될 때 수조 내의 물이 한쪽으로 유동됨에 따라 전진시키면서 세척하고 선별할 수 있는 효과를 갖는다.
따라서 수조를 키질운동기구인 복수의 링크와 캠을 이용하여 키질하듯이 승강시킴으로써 건축폐기물 중에서 폐 콘크리트를 파쇄하여 얻은 콘크리트파쇄물을 키질하듯이 수중에서 부상시켰다가 침강될 때 수조 내의 물이 한쪽으로 유동됨에 따라 전진시키면서 세척하고 선별할 수 있는 효과를 갖는다.
Description
본 발명은 건설폐기물 중에서 폐 콘크리트원석을 세척하고 이물질을 분리하는 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 건설폐기물 중에서 폐 콘크리트를 200㎜이하로 파쇄하여 얻은 폐 콘크리트원석을 키질하듯이 수중에서 부상시켰다가 침강될 때 전진시킴과 아울러 고압의 물과 에어를 제트노즐을 통해 분사시켜 세척하고 상기 폐 콘크리트원석에 섞여있는 나무나 비닐 등의 각종 이물질을 수면위로 부유되면 스크레이퍼를 이용하여 한쪽으로 긁어내어 분리 탈수시킬 수 있는 폐 콘크리트원석의 세척분리장치에 관한 것이다.
일반적으로, 건설 현장에서 발생되는 폐 콘크리트, 폐아스콘, 폐목재, 철근류, 토사 및 이외에 재개발현장 등에서 작업여건상 분리 불가능한 종류 폐기물 즉, 건설폐기물과 폐비닐, 생활쓰레기 등이 함께 뒤섞여있는 상태로 배출된다.
상기 건설폐기물 중에서 재생 가능한 것들을 추려내고 이렇게 분리된 폐기물 중에서 폐 콘크리트는 각종 쇄석기를 이용하여 200㎜이하로 파쇄하여 콘크리트원석을 얻고 상기 콘크리트원석에서 각종 원자재로 분리 선별하여 이물질을 제거한 다음 상기 콘크리트원석을 다시 파쇄하여 수차례의 재생가공작업을 수행함으로써 재생골재(일명, 순환골재라고도 한다)를 얻고 있다.
이러한 기술과 관련된 재생골재의 세척 내지 이물질분리장치로는 여러 가지가 제시되어 있으나, 이들 중에서 몇 개만을 발췌하여 간략하게 설명한다.
대한민국 특허 제0462979호는 수조에 담긴 물속을 무한궤도형의 벨트 일부가 잠긴 상태로 지나가는 벨트위로 이물질이 혼재되어있는 콘크리트 파쇄물을 투입하면서 펌프에 의해 공급되는 순환수를 벨트의 진행방향으로 수조의 수중에서 수평으로 분사시켜 콘크리트 파쇄물인 콘크리트골재는 세척하고 이물질은 부유물 차단부재에 의해 분리 선별하는 것이 특징이다.
그러나 상기한 바와 같은 특징으로 된 특허 제0462979호에 있어서는, 물보다 비중이 낮은 이물질인 나무나 비닐, 플라스틱 등은 부유물 차단부재를 따라 안내되어 집수통 위의 필터에 쌓이도록 하여 분리하고, 물보다 비중이 큰 콘크리트파쇄물인 콘크리트골재를 수조의 물에 잠기면서 벨트 위로 떨어지는 동안 펌프에 의해 분사되는 순환수가 세척하는 것이어서 콘크리트골재를 세척하는 효과가 미약하다는 문제점이 있었다.
또한 대한민국 특허 제0534680호에는 콘크리트파쇄물이 컨베이어로부터 수조 내의 수기압실 상단에 마련된 펀칭스크린으로 낙하되어 통과되는 동안 상기 수기압실의 하부로부터 간헐적으로 반복하여 발생되는 수압과 압축공기를 상부로 분출시키면 콘크리트파쇄물이 부상과 침강이 반복되게 되고 이때, 콘크리트파쇄물 사이에 끼어있는 비닐, 나무 조각, 플라스틱조각은 물론 콘크리트파쇄물에 부착되어 있는 미분슬러지 등은 물의 비중보다 작기 때문에 수면위로 떠오를 때 보충수공급관으로부터 공급되는 물의 흐름으로 인하여 스크레이퍼 측으로 이동되면 스크레이퍼가 이를 걷어 배출하고, 상기 펀칭스크린을 통과하는 동안 세척된 후 컨베이어를 통해 배출되는 것이 특징이다.
그러나 상기한 바와 같은 특징으로 된 특허 제0534680호에 있어서는, 경사진 펀칭스크린 위에 공급된 콘크리트파쇄물이 수기압실의 하부로부터 발생되는 수압과 기압에 의해 부상과 침강되면서 이동되어 통과하도록 하는 것이어서 콘크리트파쇄물을 부상시키기 위한 수압과 기압이 고압으로 이루어져야 하며, 수압과 기압이 조금만 낮더라도 콘크리트파쇄물의 부상과 침강이 제대로 이뤄지기 않고 이로 인하여 펀칭스크린 위의 콘크리트파쇄물의 원활한 이동이 이뤄지지 않는다는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 제반 폐단 및 문제점을 해결하기 위하여 연구개발한 것으로서, 그 목적은 프레임 상부에서 다수의 스프링에 의해 상하좌우로 유동되게 탄력적으로 지지되어 있는 키 형상의 수조로 마련하고 상기 수조의 하단 저면에 마련된 복수의 링크와 캠을 이용하여 키질하듯이 승강, 이송시킴으로써 건축폐기물 중에서 폐 콘크리트를 파쇄하여 얻은 콘크리트파쇄물을 키질하듯이 수중에서 부상시키면서 전진시켰다가 급속하게 하강시키면서 후퇴시킬 때에 콘크리트파쇄물은 정지상태가 되고 수조는 급속하게 하강시키면서 후진시킨 후 다시 상승시키면서 전진시킴에 따라 폐 콘크리트원석을 세척하고 선별 분리할 수 있도록 한 폐 콘크리트원석의 세척분리장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 수조의 바닥에 디딤판과 챌판이 연속하여 형성된 계단형상의 이송시트를 마련함으로써 수조를 키질운동시킬 때 수조 바닥의 이송시트 위에 공급되어있는 콘크리트파쇄물이 이송시트의 챌판에 의해 수조의 키질방향으로 수조의 전진 거리만큼 밀어주어 원활하게 이동시킬 수 있도록 한 폐 콘크리트원석의 세척분리장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 이송시트의 각 챌판마다 에어와 함께 물이 고압으로 분사되는 제트노즐을 마련함으로써 수조의 키질운동시 수중에서 콘크리트파쇄물이 부상되거나 침강되는 동안 분사되는 에어에 의해 물이 더욱 멀리 분사되고 에어에 의해 발생되는 에어버블이 콘크리트파쇄물과 부딪치게 하며, 이로 인하여 콘크리트파쇄물의 표면에 붙어있는 이물질을 세척하고 상기 콘크리트파쇄물 사이에 섞여있는 나무나 비닐 등의 이물질을 효과적으로 수면위로 부유시킬 수 있도록 한 폐 콘크리트원석의 세척분리장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 수조의 키질방향과 직교하는 방향으로 스크레이퍼가 왕복 이동되게 마련됨으로써 수조의 키질운동에 의해 콘크리트파쇄물이 부상되었다가 침강되면서 전진되는 동안 제트노즐에 의해 더욱 멀리 분사되는 물과 에어버블이 콘크리트파쇄물을 세척하는 동안 발생되는 이물질, 즉 콘크리트파쇄물 사이에 섞여있는 나무나 비닐 등을 수조의 수면위로 부유시키면 수조의 키질방향과 직각방향으로 왕복 이동되는 스크레이퍼를 이용하여 한쪽으로 긁어내어 제거하도록 한 폐 콘크리트원석의 세척분리장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 수조 바닥의 이송시트에 선별스크린과 제1탈수스크린을 마련하고 수조의 후방에 제2탈수스크린을 마련함으로써 200㎜ 이하로 파쇄되어진 폐 콘크리트원석 중에 재생순환골재로 사용되는 40㎜ 이하의 골재를 선별하고 폐 콘크리트원석과 골재에 묻어있는 세척수를 탈수시키며 폐 콘크리트원석으로부터 분리된 이물질에 묻어있는 세척용수를 별도의 탈수스크린 없이 탈수시킬 수 있도록 한 폐 콘크리트원석의 세척분리장치를 제공하는데 있다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위해 구체화한 본 발명에 따른 폐 콘크리트원석의 세척분리장치는, 프레임; 이 프레임의 상부에는 다수의 스프링에 의해 상하좌우로 유동이 가능하게 탄력적으로 지지되며 한쪽이 깊고 다른 한쪽은 얕게 되어 경사진 키 형상의 수조; 이 수조를 서서히 상승시키면서 전진시켰다가 급격하게 하강시키면서 후퇴시킴을 반복하여 수조가 키질하듯이 운동시키기 위한 키질운동기구를 포함하여 마련되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 폐 콘크리트원석의 세척분리장치에 있어서, 상기 키질운동기구는 상기 프레임과 수조의 다른 한쪽이 2절 링크방식으로 연결된 제1, 제2링크; 상기 제1링크에 한쪽끝단이 연결되고 다른 한쪽끝단은 제1캠과 접속 설치되는 제3링크; 이 제3링크와 함께 제1,제2링크를 서서히 상승되었다가 급격하게 하강시킬 수 있는 제1캠을 갖는 제1캠축; 이 제1캠축을 정속 회전시키기 위하여 동력전달부재를 통해 연결되어있는 구동원인 모터로 마련된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제2링크에는 한쪽끝단이 연결되고 다른 한쪽끝단은 제2캠과 접속 설치되는 제4링크가 마련되며 상기 제4링크와 함께 제1, 제2링크를 밀고 당길 수 있도록 구동원인 모터와 동력전달부재를 통해 연결되어 제1캠과 동일회전비로 회전되는 제2캠축이 접속 설치될 수도 있다.
상기 수조의 바닥에는 수조의 키질운동 중에 콘크리트파쇄물이 수조의 얕은 한쪽끝단으로 이동되도록 수조 바닥면과 평행하게 디딤판과 챌판을 갖는 계단형상의 이송시트가 마련됨이 바람직하다. 또한 바닥이 얕은 수조의 한쪽끝단에는 수조 내의 물과 콘크리트파쇄물 중의 40㎜ 이하의 골재가 선별될 수 있도록 계단과 40㎜의 구멍이 천공된 선별스크린과, 이 선별스크린의 하부에는 물과 미립자가 빠져 호퍼를 통해 안내되도록 1~2㎜의 구멍이 천공된 제1탈수스크린이 마련되어 있다.
상기 수조의 물에 잠기는 부분의 이송시트 하부에는 상기 이송시트의 챌판마다 이송시트의 폭 전체에 걸쳐 각각 워터재킷이 마련되되, 상기 워터재킷에는 워터펌프로부터 물을 공급받도록 워터라인이 연결되고 상기 워터재킷에는 수조의 깊이가 얕은 방향의 상부로 분사되는 다수개의 분사노즐이 마련됨이 바람직하다.
상기 이송시트 하부의 워터재킷 부위에는 에어탱크나 컴프레서로부터 고압에어를 공급받는 에어라인이 배열되되 상기 워터재킷 내에 마련되는 각각의 분사노즐에는 상기 에어라인으로부터 공급된 에어가 물과 함께 에어가 분출되도록 에어라인에서 분기된 에어노즐을 동심선상으로 마련할 수 있다. 상기 에어노즐에는 에어노즐을 선택적으로 개폐시키기 위한 솔레노이드밸브를 마련할 수도 있다.
상기 수조의 상부에는 수조를 횡단하여 수조의 수면에 떠오른 이물질을 거두어내기 위한 이물질제거장치가 마련되며, 상기 이물질제거장치는 수조의 후방에 마련되며 상단에 수조의 물과 함께 유입되는 이물질을 거두는 제2탈수스크린이 마련된 제2집수호퍼와, 상기 수조 외측의 프레임에 수직으로 설치된 복수의 실린더에 의해 승강되게 마련되는 승강프레임과, 이 승강프레임에서 실린더에 의해 전진하였다가 후퇴되게 마련되는 수평가동프레임과, 이 수평가동프레임에 일정하게 배열된 다수의 스크레이퍼로 구성됨을 특징으로 한다.
상기 스크레이퍼는 하단에 상하로 긴 수십여 개의 살을 갖고 탄성을 갖는 고무나 합성수지로 마련되며, 수조의 키질운동에 의해 물의 맥동 및 이동될 때 물의 흐름을 방해하지 않도록 물의 흐름방향과 동일한 방향으로 마련되어 있고 이물질을 효과적으로 걷어낼 수 있도록 한쪽끝단을 수조의 후방으로 경사지게 구부림이 바람직하다.
본 발명에 따른 폐 콘크리트원석의 세척분리장치는, 프레임 상부에서 다수의 스프링에 의해 상하좌우로 유동되게 탄력적으로 지지되어 있는 키 형상의 수조로 마련하고 상기 수조의 하단 저면에 마련된 복수의 링크와 캠을 이용하여 키질하듯이 승강 이송시킴으로써 건축폐기물 중에서 폐 콘크리트를 파쇄하여 얻은 콘크리트파쇄물을 키질하듯이 수중에서 부상시키면서 전진시켰다가 급속하게 하강시키면서 후퇴시킬 때에 콘크리트파쇄물은 정지상태가 되고 수조는 급속하게 하강시키면서 후진시킨 후 다시 상승시키면서 전진시킴에 따라 폐 콘크리트원석을 세척하고 선별 분리할 수 있는 효과를 갖는다.
또한 본 발명은 수조의 바닥에 디딤판과 챌판이 연속하여 형성된 계단형상의 이송시트를 마련함으로써 수조를 키질시킬 때 수조 바닥의 이송시트 위에 공급되어있는 콘크리트파쇄물이 이송시트의 챌판에 의해 수조의 키질방향으로 수조의 전진 거리만큼 밀어주어 원활하게 이동시킬 수 있다.
또한 본 발명은 이송시트의 각 챌판마다 에어와 함께 물이 고압으로 분사되는 제트노즐을 마련함으로써 수조의 키질시 수중에서 콘크리트파쇄물이 부상되거나 침강되는 동안 분사되는 에어에 의해 물이 더욱 멀리 분사되고 에어에 의해 발생되는 에어버블(air bubble)이 콘크리트파쇄물과 부딪치게 하며, 이로 인하여 콘크리트파쇄물의 표면에 붙어있는 이물질을 세척하고 상기 콘크리트파쇄물 사이에 섞여있는 나무나 비닐 등의 이물질을 효과적으로 수면위로 부유시킬 수 있는 효과를 갖는다.
또한 본 발명은 수조의 키질방향과 직교하는 방향으로 스크레이퍼가 왕복 이동되게 마련됨으로써 수조의 키질운동에 의해 콘크리트파쇄물이 부상되었다가 침강되면서 전진되는 동안 제트노즐에 의해 더욱 멀리 분사되는 물과 에어버블(air bubble)이 콘크리트파쇄물을 세척하는 동안 발생되는 이물질, 즉 콘크리트파쇄물 사이에 섞여있는 나무나 비닐 등을 수조의 수면위로 부유시키면 수조의 키질방향과 직각방향으로 왕복 이동되는 스크레이퍼를 이용하여 한쪽으로 긁어내어 제거할 수 있다.
그리고 본 발명은 수조 바닥의 이송시트에 선별스크린과 제1탈수스크린을 마련하고 수조의 후방에 제2탈수스크린을 마련함으로써 200㎜ 이하로 파쇄되어진 폐 콘크리트원석 중에 재생 순환골재로 사용되는 40㎜ 이하의 골재를 선별하고 폐 콘크리트원석과 골재에 묻어있는 세척수를 탈수시키며, 폐 콘크리트원석으로부터 분리된 이물질에 묻어있는 세척용수를 별도의 탈수스크린 없이 탈수시킬 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 폐 콘크리트원석의 세척분리장치를 나타낸 정면도이다.
도 2는 도 1의 평면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 폐 콘크리트원석의 세척분리장치에서 수조부분을 절단한 상태의 단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 폐 콘크리트원석의 세척분리장치에서 수조후방의 이물질스크린부분을 절단한 상태의 단면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 폐 콘크리트원석의 세척분리장치에서 수조바닥의 스크린일부를 발췌하여 나타낸 단면도이다.
도 6은 도 5의 스크린에서 워터라인과 에어라인의 배열상태를 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명에 따른 폐 콘크리트원석의 세척분리장치에서 제1캠축과 제1커넥팅로드를 발췌하여 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명에 따른 폐 콘크리트원석의 세척분리장치에서 제2캠축과 제2커넥팅로드를 발췌하여 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명에 따른 폐 콘크리트원석의 세척분리장치에서 이물질제거장치를 발췌하여 나타낸 정면도이다.
도 10은 도 9의 측면도이다.
도 11은 도 9의 평면도이다.
도 2는 도 1의 평면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 폐 콘크리트원석의 세척분리장치에서 수조부분을 절단한 상태의 단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 폐 콘크리트원석의 세척분리장치에서 수조후방의 이물질스크린부분을 절단한 상태의 단면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 폐 콘크리트원석의 세척분리장치에서 수조바닥의 스크린일부를 발췌하여 나타낸 단면도이다.
도 6은 도 5의 스크린에서 워터라인과 에어라인의 배열상태를 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명에 따른 폐 콘크리트원석의 세척분리장치에서 제1캠축과 제1커넥팅로드를 발췌하여 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명에 따른 폐 콘크리트원석의 세척분리장치에서 제2캠축과 제2커넥팅로드를 발췌하여 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명에 따른 폐 콘크리트원석의 세척분리장치에서 이물질제거장치를 발췌하여 나타낸 정면도이다.
도 10은 도 9의 측면도이다.
도 11은 도 9의 평면도이다.
이하, 본 발명에 따른 폐 콘크리트원석의 세척분리장치를 첨부도면에 의거하여 상세하게 설명하고자 한다.
본 발명에 따른 폐 콘크리트원석의 세척분리장치는, 프레임(100)의 상부엔 다수의 스프링(110)에 의해 상하좌우로 유동되게 탄력적으로 지지되고 한쪽이 깊고 다른 한쪽은 얕게 하면이 경사진 키 형상의 수조(200)가 마련되어 있으며, 상기 수조(200)를 서서히 상승시키면서 전진시켰다가 급격하게 하강시키면서 후퇴시킴을 반복하여 수조가 키질하듯이 운동시키기 위한 키질운동기구를 포함하여 마련된다.
상기 키질운동기구는 상기 프레임(100)과 수조(200)의 다른 한쪽이 제1, 제2링크(121,122)에 의해 2절 링크방식으로 연결되어 있으며, 상기 제1링크(121)에 한쪽끝단이 연결되고 다른 한쪽끝단은 회전되는 제1캠축(123)의 제1캠(123a)과 접속 설치되는 제1커넥팅로드(124)가 연결되어 있으며, 상기 제1커넥팅로드(124)와 함께 제1,제2링크(121,122)를 서서히 상승시켰다가 급격하게 하강시킬 수 있는 제1캠(123a)을 갖는 제1캠축(123)이 마련되어 있고, 상기 제1캠축(123)을 정속 회전시키기 위하여 동력전달부재(126)를 통해 모터(125)가 연결되어있다.
상기 제1커넥팅로드(124)에는 그 길이방향으로 슬라이딩되는 슬라이드부싱(130)이 마련되고 상기 슬라이드부싱(130)의 좌우에 제1커넥팅로드(124)를 지지하는 방진고무(132)가 마련되어 있다. 따라서 상기 제1캠축(123)의 제1캠(123a)에 의해 제1커넥팅로드(124)가 승강되고 선회될 때 제1캠축(123)의 제1캠(123a)과 접하는 하단부분이 이탈되지 않게 탄력적으로 지지된다.
또한, 상기 제2링크(122)에는 한쪽끝단이 연결되고 다른 한쪽끝단은 제2캠축(127)의 제2캠(127a)과 접속 설치되는 제2커넥팅로드(128)가 마련되어 있으며 상기 제2커넥팅로드(128)와 함께 제2링크(122)를 제1링크(121)와 부드럽게 연동되면서 밀고 당길 수 있도록 제2캠(127a)을 갖는 제2캠축(127)이 마련되어 있고, 상기 제2캠축(127)은 제1캠축(123)과 동일회전비로 회전되게 동력전달부재(129)를 통해 모터(125)가 연결되어있다.
간단하게 말해서, 상기 수조(200)는 모터(125)가 구동되면서 제1캠축(123) 및 제2캠축(127)의 제1, 제2캠(123a,127a)이 연동되면 상기 제1, 제2캠(123a,127a)과 접속 설치된 제1, 제2커넥팅로드(124,128)를 상부로 서서히 올림과 동시에 밀어 제1, 제2링크(121,122)를 펼쳐지므로 수조(200)가 서서히 상승되게 된다. 이어서 상기 제1캠축(123) 및 제2캠축(127)이 계속하여 회전됨에 따라 상기 제1캠축(123) 은 제2캠축(127)이 전진되어 상사점에 이를 때 상승되는 상사점에 이르게 되며 제1, 제2캠(123a,127a)과 접속 설치된 제1, 제2커넥팅로드(124,128)가 하부로 급격하게 내림과 동시에 당겨 제1, 제2링크(121,122)가 접히게 되므로 수조(200)가 급격하게 하강되는 과정을 반복하게 된다. 따라서 상기 수조(200)는 서서히 상승되면서 전진되었다가 급격하게 하강되면서 후퇴하므로 키질운동을 하는 것이다.
상기 수조(200)의 바닥에는 수조(200) 바닥면과 평행하게 이송시트(210)가 마련되어 있으며, 상기 이송시트(210)는 수조(200)의 키질운동 중에 수조(200)로 투입되는 콘크리트파쇄물이 수조(200)의 얕은 한쪽끝단으로 이동되도록 디딤판과 챌판(211)이 연속하여 형성된 계단형상으로 마련되어 있다.
또한, 상기 이송시트(210)는 경사진 수조(200) 바닥의 경사면을 따라 그 경사면과 평행하게 설치되는데, 상기 수조(200)의 바닥이 얕아 물에 잠기지 않는 부분인 한쪽에는 수조(200)를 통과하는 동안 콘크리트파쇄물이 머금은 물과 상기 콘크리트파쇄물 중의 40㎜ 이하의 골재가 선별되도록 40㎜의 구멍(214)이 천공되고 디딤판과 챌판에 의해 계단이 구비된 선별스크린(213)이 마련되어 있으며, 상기 선별스크린(213)의 하부에는 골재가 머금은 물과 미립자가 탈수될 수 있도록 2㎜ 이하의 구멍(216)이 천공되고 디딤판과 챌판에 의해 계단이 구비된 제1탈수스크린(215)이 마련되어 있다.
상기 선별스크린(213) 및 제1탈수스크린(215)은 그 단부의 전진방향으로 상승되게 4ㅀ로 경사져 있으며, 상기 제1탈수스크린(215)의 하부에는 선별스크린(213) 및 제1탈수스크린(215)의 구멍(215, 216)을 통과하는 물이나 미립자를 모으는 제1집수호퍼(300)가 마련되어 있다.
또한 상기 수조(200)의 물에 잠기는 이송시트(210)의 하부에는 상기 이송시트(210)의 챌판(211)마다 이송시트(210)의 폭 전체에 걸쳐 각각 워터재킷(220)이 마련되되, 상기 워터재킷(220)에는 워터펌프(230)로부터 물을 공급받도록 워터라인(231)이 연결되어 있고 상기 워터재킷(220) 내에는 수조(200)의 깊이가 얕은 방향의 상부로 분사되는 다수개의 분사노즐(222)이 마련되어 있다.
상기 이송시트(210) 하부의 워터재킷(220) 부위에는 에어탱크나 컴프레서(도시되지 않음)로부터 고압에어를 공급받는 에어라인(241)이 배열되되, 상기 워터재킷(220)에 마련되는 각각의 분사노즐(222)에는 상기 에어라인(241)으로부터 공급된 에어가 물과 함께 에어가 분출되도록 에어라인(241)에서 분기된 에어노즐(242)이 동심선상으로 마련되어 있다.
이와 같이 상기 분사노즐(222)에 동심선상으로 에어노즐(242)이 마련됨으로 인하여 전체적으로 제트노즐을 이루는 것이며, 상기 에어노즐(242)에는 이를 선택적으로 에어가 분출되도록 개폐하기 위한 솔레노이드밸브(243)가 마련되어 있다.
상기 수조(200)의 상부에는 수조(200)의 폭 방향으로 횡단하면서 수조(200)의 수면에 떠오른 이물질을 상기 수조(200) 후방의 제2집수호퍼(320)로 보내어 분리제거하기 위한 이물질제거장치(400)가 마련되어 있다. 상기 이물질제거장치(400)는 상기 수조(200) 외측의 프레임(100)에 수직으로 설치된 복수의 직립실린더(420)의 피스톤로드에 의해 승강되게 승강프레임(410)이 마련되어 있고, 상기 승강프레임(410)에서 수평실린더(440)의 피스톤로드에 의해 전진하였다가 후퇴되게 수평가동프레임(430)이 마련되어 있으며, 상기 수평가동프레임(430)에 다수의 스크레이퍼(450)가 일정한 간격으로 배열되어 있다.
상기 스크레이퍼(450)는 하단에 상하로 긴 수십여 개의 살(451)을 갖고 탄성을 갖는 고무나 합성수지의 판재로 마련되어 있으며, 상기 수조(200)의 키질운동에 의해 물이 이동할 때 물의 흐름을 방해하지 않도록 물의 흐름방향과 동일한 방향으로 길게 마련되어 있고, 상기 수조(200)의 후방으로 스크레이퍼(450)가 이동될 때 이물질을 효과적으로 걷어낼 수 있도록 한쪽끝단이 수조(200)의 후방으로 경사지게 구부러져 있다.
상기 수조(200)의 후방격벽에는 워터펌프(230)로부터 공급되는 물이 제2집수호퍼(320)로 흘러넘치게 오버플로(202)가 마련되어 있고, 상기 제2집수호퍼(320)의 상단에는 수조(200)의 물과 함께 유입되는 이물질을 거르는 제2탈수스크린(322)이 마련되어 있다. 상기 제2탈수스크린(322)은 2㎜ 정도의 장공이 균일하게 배열된 것이며 상기 수조(200)가 키질운동을 수행할 때 이물질이 후퇴함 없이 수조(200)의 다른 한쪽끝단을 향하여 용이하게 전진 이동시킬 수 있도록 상기 제1탈수스크린(215)과 같이 계단형상으로 마련되어 있다.
상기 제1, 제2집수호퍼(300,320)는 침전조(도시되지 않음)에 이르기까지 하부로 경사지게 관로(330)가 마련되어 있다.
상기 수조(200)의 한쪽 상부에는 이물질이 혼재되어있는 콘크리트파쇄물을 수조(200)로 공급하는 제1벨트컨베이어(610)가 마련되어 있으며, 상기 수조(200)의 다른 한쪽끝단인 선별스크린(213) 및 제1탈수스크린(215) 하부에는 수조(200)에서 세척되고 이물질이 제거되면서 이송시트(210)를 따라 이송된 후 그 끝단에서 낙하되는 콘크리트파쇄물을 받아 운반하는 제2벨트컨베이어(620)와 제3벨트컨베이어(630)가 마련되어 있고, 상기 제2집수호퍼(320)의 다른 한쪽끝단인 제2탈수스크린(322)의 하부에는 수조(200)의 키질운동에 의해 제2탈수스크린(322)을 따라 이송된 후 그 끝단에서 낙하되는 이물질을 받아 운반하는 제4벨트컨베이어(640)가 마련되어 있다.
상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 폐 콘크리트원석의 세척분리장치를 이용하여 콘크리트파쇄물을 세척함은 물론 이물질을 분리 제거하는 과정을 상세하게 설명하고자 한다.
먼저, 모터(125)에 전원을 인가하여 구동시키면 상기 모터(125)가 구동됨에 따라 모터(125)의 축과 동력전달부재(126,129)를 통해 연결된 제1, 제2캠축(123,127)이 연동되게 된다. 이때, 상기 제1, 제2캠축(123,127)은 모터(125)가 감속비가 큰 기어모터이고 한 쌍의 벨트풀리에 의해 감속되어 60~150RPM으로 회전되게 된다.
상기와 같이 제1캠축(123)과 제2캠축(127)이 연동되면 상기 제1캠축(123) 및 제2캠축(127)의 제1, 제2캠(123a,127a)과 접속 설치된 제1, 제2커넥팅로드(124,128)를 상부로 서서히 상부로 올림과 동시에 밀어 제1, 제2링크(121,122)를 펼쳐주므로 수심이 얕은 방향으로 수조(200)가 서서히 상승되면서 전진되게 된다. 이어서, 상기 제1캠축(123) 및 제2캠축(127)이 계속하여 회전됨에 따라 상기 제1캠축(123) 및 제2캠축(127)의 제1, 제2캠(123a,127a)과 접속 설치된 제1, 제2커넥팅로드(124,128)를 하부로 급격하게 내림과 동시에 당겨 제1, 제2링크(121,122)가 접히게 되므로 수조(200)가 급격하게 하강하면서 후퇴되게 된다.
위에서 설명한 바와 같이, 수조(200)를 서서히 전진시키면서 상승시켰다가 급격하게 하강시키면서 후퇴시키는 과정이 제1캠축(123) 및 제2캠축(127)이 1회전할 때마다 반복하여 연속적으로 이루어지게 된다.
따라서 상기 수조(200)는 서서히 전진되면서 상승되었다가 급격하게 하강되면서 후퇴되므로 키질운동을 하는 상태이다. 이때, 상기 수조(200) 내의 폐 콘크리트 원석은 순간적으로 멈춤과 이송이 이루어지며 수조(200) 내의 물은 전후로 왕복이동을 하게 되고 이러한 왕복이동이 빠른 속도로 이루어지므로 맥동이 발생되게 된다.
이와 같이 수조(200)가 키질운동을 하는 상태에서 파쇄기에 의해 파쇄된 6㎜이하의 잔골재를 포함하는 200㎜이하의 원석인 콘크리트파쇄물이 제1컨베이어(610)를 따라 이동되어 수심이 깊은 쪽의 수조(200) 한쪽에 지속적으로 낙하되게 된다.
상기 콘크리트파쇄물이 수조(200) 바닥의 이송시트(210)에 가라앉자마자 수조(200)의 키질운동, 즉 수조(200)가 서서히 전진되면서 상승되었다가 급속도로 하강되면서 후퇴됨으로 인해 상부로 부상되고, 수조(200) 내의 물은 수심이 얕은 수조(200)의 다른 한쪽끝단을 향해 가는 흐름과 맥동이 발생되게 되며, 상기 수조(200)의 다른 한쪽끝단으로 전진되는 거리만큼 이동되면서 가라앉는 과정이 반복하여 연속적으로 이루어지게 된다. 이때, 수조(200)의 키질운동으로 인해 부상되었다가 가라앉는 콘크리트파쇄물은 이송시트(210)의 챌판(211)에 걸리게 됨과 콘크리트 파쇄물의 순간 멈춤 상태로 수조(200)의 한쪽으론 후퇴되지 않고 수조(200)의 다른 한쪽끝단으로만 이동되게 된다.
이러한 수조(200)의 키질운동에 의해 콘크리트파쇄물이 부상되었다가 가라앉을 때 수조(200) 내의 물이 수조(200)의 다른 한쪽끝단을 향하여 맥동을 일으키며 콘크리트파쇄물이 수조(200)의 다른 한쪽끝단을 향하여 이동되면서 이송시트(210)에 가라앉는 동안 콘크리트파쇄물에 혼재되어있거나 콘크리트파쇄물에 붙어있는 이물질이 분리 제거되게 되게 된다. 이때, 이물질은 물의 비중보다 작기 때문에 수조(200)의 수면위로 떠오르게 되게 된다.
이러한 과정이 반복적이고 연속적으로 이루어지는 상태에서 수조(200) 바닥의 이송시트(210)에 마련된 워터재킷(220)의 분사노즐(222)과 에어노즐(242)로부터 에어와 함께 물이 수조(200)의 다른 한쪽끝단상부를 향하여 고압으로 분출되어 에어버블(air bubble)을 만들게 된다. 이때, 상기 분사노즐(222)에서 분출되는 물은 이송시트(210)의 워터재킷(220)에 항시 워터펌프(230)로부터 10~15㎏/㎠의 압력으로 공급되고, 상기 분사노즐(222)과 동심을 이루고 에어노즐(242)에서 분출되는 에어는 이송시트(210) 하부의 에어라인(241)에 고압의 에어탱크(240)로부터 3~5㎏/㎠의 압력으로 공급되게 된다.
이렇게 이송시트(210)의 분사노즐(222)에서 분출되는 물과 에어버블이 콘크리트파쇄물을 때려 주므로 콘크리트파쇄물에 혼재되어있거나 콘크리트파쇄물에 붙어있는 이물질을 보다 확실하게 빠른 시간 내에 세척하고 분리 제거함은 물론 수조(200)의 다른 한쪽끝단상부를 향하여 용이하게 이동시킨다.
위와 같이 수조(200)의 한쪽에서 공급된 콘크리트파쇄물은 수조(200)의 물에 잠겨있는 이송시트(210)를 통과하는 동안 지속적으로 이루어지므로 보다 깨끗하고 양질의 콘크리트파쇄물을 얻을 수 있는 것이다.
상기 수조(200) 바닥의 이송시트(210)가 물에 잠겨있는 한쪽에서 물이 없는 다른 한쪽끝단에 다다를 때까지 콘크리트파쇄물은 이물질이 제거되면서 세척되게 되며, 계속하여 물이 없는 다른 한쪽끝단을 향하여 이동하는 동안에는 상기 콘크리트파쇄물중에 40㎜ 이하의 골재와 머금고 있던 물이 선별스크린(213)을 통하여 선별되어 그 하부의 제1탈수스크린(215)로 떨어지고, 상기 제1탈수스크린(215)위에 떨어진 골재 중에서 물과 미세입자는 제1탈수스크린(215)의 구멍(216)을 통해 제1집수호퍼(300)와 관로(330)를 거쳐 침전조로 모아지게 된다.
상기 선별스크린(213)의 다른 한쪽끝단을 통과한 콘크리트파쇄물은 제2컨베이어벨트(620) 위에 낙하되고 상기 제1탈수스크린(215)의 한쪽 끝단을 통과한 미립자 이상의 골재는 제3컨베이어벨트(630)위에 낙하되며, 이렇게 제2컨베이어벨트(620)와 제3컨베이어벨트(630) 위에 낙하된 콘크리트파쇄물은 각각의 컨베이어벨트를 따라 운반되어 이후의 다른 공정으로 이송되게 된다.
상기한 바와 같은 과정이 이루어지 동안 이물질제거장치(400)를 이루는 직립실린더(420)의 피스톤로드가 작동되어 수조(200) 상부의 승강프레임(410)이 하강되고, 이후에 곧바로 수평실린더(440)의 피스톤로드가 가동되어 승강프레임(410)에 설치된 수평가동프레임(430)이 수조(200)의 후방으로 이동되며, 이어서 상기 직립실린더(420)의 피스톤로드가 다시 작동되어 승강프레임(410)이 상승되고 난 후 수평실린더(440)의 피스톤로드가 다시 원위치로 복귀되므로 승강프레임(410)에서 수조(200)의 전방으로 수평가동프레임(430)이 복귀되게 된다.
위와 같이 승강프레임(410)이 하강되면 상기 수평가동프레임(430)의 스크레이퍼(450)가 수조(200)에 어느 정도 잠겨있는 상태에서 수조(200)의 후방으로 이동되면 수조(200)의 키질운동과 이송시트(210)의 분사노즐(222)로부터 고압으로 분출되는 물과 에어버블에 의하여 수조(200)의 수면위로 떠있는 각종 이물질은 수조(200)의 물과 함께 수조(200)의 오버플로(202)측으로 밀려 제2집수호퍼(320)로 보내게 된다.
상기 스크레이퍼(450)에 의해 제2집수호퍼(320)로 보내진 물과 이물질은 상단의 제2탈수스크린(322)에 나무나 비닐 등의 조각들은 걸러지고 이외의 물과 슬러지는 제2탈수스크린(322)을 통과하여 제2집수호퍼(320)와 관로(330)를 거쳐 침전조에 모아진다.
상기 제2탈수스크린(322)위에 걸러진 이물질은 수조(200)의 키질운동으로 인해 수조(200)의 다른 한쪽끝단인 제2집수호퍼(320)의 끝단을 향하여 서서히 이동되게 된다. 이때, 제2탈수스크린(322) 또한 제1탈수스크린(213)과 같이 계단형상으로 마련되므로 이물질은 제2탈수스크린(322)의 챌판에 걸려 후퇴함 없이 제2탈수스크린(322)의 끝단을 향하여 서서히 이동되는 것이다.
이렇게 제2탈수스크린(322)의 끝단까지 이동된 이물질은 제4벨트컨베이어(640) 위에 낙하되게 되고 상기 제4벨트컨베이어(640) 위에 낙하된 이물질은 제4벨트컨베이어(640)가 구동되므로 제4벨트컨베이어(640)를 따라 운반 이송되어 폐기 처리되게 된다.
본 발명은 건설폐기물을 파쇄하여 얻은 200㎜이하의 폐 콘크리트원석이나 40㎜이하의 굵은 폐 콘크리트원석을 세척하고 이와 동시에 상기 콘크리트원석이나 굵은 콘크리트원석을 선별하며 폐 콘크리트원석 중에 혼재되어 있는 이물질을 분리 제거하는 분야에 유용하게 이용할 수 있다.
100: 프레임 110: 스프링 121: 제1링크
122: 제2링크 123: 제1캠축 124: 제1커넥팅로드
125: 모터 126: 동력전달부재 127: 제2캠축
128: 제2커넥팅로드 130: 슬라이드부싱 132: 방진고무
200: 수조 210: 이송시트 213: 선별스크린
214,216: 구멍 215: 제1탈수스크린 220: 워터재킷
230: 워터펌프 241: 에어라인 242: 에어노즐
243: 솔레노이드밸브 300: 제1집수호퍼 320: 제2집수호퍼
322: 제2탈수스크린 330: 관로 400: 이물질제거장치
410: 승강프레임 420: 직립실린더 430: 수평가동프레임
440: 수평실린더 450: 스크레이퍼
122: 제2링크 123: 제1캠축 124: 제1커넥팅로드
125: 모터 126: 동력전달부재 127: 제2캠축
128: 제2커넥팅로드 130: 슬라이드부싱 132: 방진고무
200: 수조 210: 이송시트 213: 선별스크린
214,216: 구멍 215: 제1탈수스크린 220: 워터재킷
230: 워터펌프 241: 에어라인 242: 에어노즐
243: 솔레노이드밸브 300: 제1집수호퍼 320: 제2집수호퍼
322: 제2탈수스크린 330: 관로 400: 이물질제거장치
410: 승강프레임 420: 직립실린더 430: 수평가동프레임
440: 수평실린더 450: 스크레이퍼
Claims (8)
- 프레임; 이 프레임의 상부에는 다수의 스프링에 의해 상하좌우로 유동이 가능하게 탄력적으로 지지되며 한쪽이 깊고 다른 한쪽은 얕게 하면이 경사진 키 형상의 수조; 이 수조를 서서히 상승시키면서 전진시켰다가 급격하게 하강시키면서 후퇴시킴을 반복하여 수조가 키질하듯이 운동시키기 위한 키질운동기구를 포함하여 마련되는 것을 특징으로 하는 폐 콘크리트원석의 세척분리장치.
- 제1항에 있어서,
상기 키질운동기구는 상기 프레임과 수조의 다른 한쪽이 2절 링크방식으로 연결된 제1, 제2링크; 상기 제1링크에 한쪽끝단이 연결되고 다른 한쪽끝단은 제1캠과 접속 설치되는 제3링크; 이 제3링크와 함께 제1,제2링크를 서서히 상승되었다가 급격하게 하강시킬 수 있는 제1캠을 갖는 제1캠축; 이 제1캠축을 정속 회전시키기 위하여 동력전달부재를 통해 연결되어있는 구동원인 모터로 마련된 것을 특징으로 하는 폐 콘크리트원석의 세척분리장치. - 제2항에 있어서,
상기 제2링크에는 한쪽끝단이 연결되고 다른 한쪽끝단은 제2캠과 접속 설치되는 제4링크가 마련되며 상기 제4링크와 함께 제1, 제2링크를 밀고 당길 수 있도록 구동원인 모터와 동력전달부재를 통해 연결되어 제1캠과 동일회전비로 회전되는 제2캠축이 접속 설치되는 것을 특징으로 하는 폐 콘크리트원석의 세척분리장치. - 제1항에 있어서,
상기 수조의 바닥에는 수조의 키질운동 중에 콘크리트파쇄물이 수조의 얕은 한쪽끝단으로 이동되도록 수조 바닥면과 평행하게 디딤판과 챌판을 갖는 계단모양의 이송시트가 마련됨을 특징으로 하는 폐 콘크리트원석의 세척분리장치. - 제4항에 있어서,
상기 수조의 물에 잠기는 부분의 이송시트 하부에는 상기 이송시트의 챌판마다 이송시트의 폭 전체에 걸쳐 각각 워터재킷이 마련되며 상기 워터재킷에는 워터펌프로부터 물을 공급받도록 워터라인이 연결되고 상기 워터재킷에는 수조의 깊이가 얕은 방향의 상부로 분사되는 다수개의 분사노즐이 마련된 것을 특징으로 하는 폐 콘크리트원석의 세척분리장치. - 제4항에 있어서,
상기 이송시트 하부의 워터재킷 부위에는 에어탱크나 컴프레서로부터 고압에어를 공급받는 에어라인이 배열되고 상기 워터재킷에 마련되는 각각의 분사노즐에는 상기 에어라인으로부터 공급된 에어가 물과 함께 에어가 분출되도록 에어라인에서 분기된 에어노즐을 동심선상으로 마련한 것을 특징으로 하는 폐 콘크리트원석의 세척분리장치. - 제1항에 있어서,
상기 수조의 상부에는 수조를 횡단하여 수조의 수면에 떠오른 이물질을 거두어내기 위한 이물질제거장치가 마련되며, 상기 이물질제거장치는 수조의 후방에 마련되며 상단에 수조의 물과 함께 유입되는 이물질을 거두는 이물질스크린이 마련된 제2집수호퍼와, 상기 수조 외측의 프레임에 수직으로 설치된 복수의 실린더에 의해 승강되게 마련되는 승강프레임과, 이 승강프레임에서 실린더에 의해 전진하였다가 후퇴되게 마련되는 수평가동프레임과, 이 수평가동프레임에 일정하게 배열된 다수의 스크레이퍼로 구성됨을 특징으로 하는 폐 콘크리트원석의 세척분리장치. - 제7항에 있어서,
상기 스크레이퍼는 하단에 수십여 개의 살을 갖고 탄성을 갖는 고무나 합성수지로 마련되며, 수조의 키질에 의해 물이 이동하는 방향과 직각으로 교차하게 마련하되 한쪽끝단을 수조의 후방으로 경사지게 구부러진 것을 특징으로 하는 폐 콘크리트원석의 세척분리장치.
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