KR101573416B1 - 가연성 폐자원 내 금속 이물질 선별장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 각종 산업 폐기물 및 생활 폐기물 중 연료로 재활용이 가능한 가연성 폐자원 내 금속 이물질을 선별하기 위한 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 대형의 경사판을 세워 설치하고 상기 경사판의 선단에는 포대 절취날을 돌출 형성하며, 상기 경사판의 중간부에는 회전 가능한 전자석판을 형성하되, 상기 전자석판은 엑츄에이터에 의해 회전 가능한 것은 물론 회전 과정에서 전원의 단속이 이루어지면서 자동으로 금속 이물질에 대한 부착과 분리가 이루어지도록 구성함으로써,
대형의 경사판에 대하여 회수된 가연성 폐자원 포대를 내려놓기만 하면 포대의 절개 및 절개된 포대로부터 쏟아지는 가연성 폐자원으로부터 자연스럽게 금속 이물질이 제거될 수 있는 것으로, 기존과 같이 수거 포대의 절개 및 절개된 포대로부터 가연성 폐자원을 이동시키는 과정이 불필요한 것이고, 대형의 포대를 직접 쏟아내며 금속 이물질을 제거할 수 있어 폐자원의 이동 과정에서 자연스럽게 금속 이물질에 대한 제거가 가능한 것이므로 신속하고 효과적으로 많은 량의 가연성 폐기물에 대한 금속 이물질의 제거 및 파쇄단계로의 공급이 가능한 것이다.

Description

가연성 폐자원 내 금속 이물질 선별장치 {Metal debris sorting device}

본 발명은 각종 산업 폐기물 및 생활 폐기물 중 연료로 재활용이 가능한 가연성 폐자원 내 금속 이물질을 선별하기 위한 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 대형의 경사판을 구비하고 상기 경사판에는 회전 가능한 전자석판을 형성하여, 각종 폐기물이 경사판의 선단으로부터 흘러내리는 동안 금속 이물질은 전자석판에 부착되어 선별되게 하고, 상기 전자석판에 부착된 금속 이물질은 전자석판의 회전 및 전원 단락에 의해 분리 수거될 수 있도록 한 금속 이물질 선별장치에 대한 것이다.

일반적으로 각종 산업 폐기물과 생활 폐기물은 폐자원의 회수를 통해 재활용이 가능한 원료로 재생산되거나 가연성 폐자원만을 회수하여 연료로서 활용할 수 있는 것이고, 금속물질만을 따로 선별하여 훌륭한 재생자원으로 사용할 수 있는 것이다.

이러한 각종 폐기물에는 금속 물질과 가연성 물질 및 매립이나 소각 처리를 필요로 하는 물질 등이 혼재되어 있는 것이고, 이들 중 금속 물질과 가연성 물질은 따로 선별 과정을 거쳐 재생 원료 및 연료로 재사용되는 것이다.

이때, 상기의 각종 폐기물의 경우 수거 단계 및 1차 선별 단계를 거쳐 가연성 폐자원만으로 이루어진 형태로 회수되는 것인데, 커다란 크기로 만들어진 수거포대에 가연성 폐자원만을 담아 이를 작업장으로 옮겨 선별 및 분쇄에 의한 재처리 과정을 거쳐 작은 조각 형태로 만들어진 가연성 연료로 재생산되는 것이고, 이러한 가연성 연료는 발전소 혹은 철강 및 화학 공장 등 많은 연료를 사용하여야 하는 곳으로 보내 사용되는 것이다.

여기서, 상기와 같이 1차 회수된 가연성 폐자원의 경우 수거 및 선별 과정에서 인지하지 못하는 크기 및 종류의 금속 물질을 다소 포함하고 있는 경우가 빈번하게 발생하게 되는 것이고, 이러한 금속 이물질의 경우 가연성 폐자원의 분쇄과정에서 분쇄기의 칼날과 간섭하여 분쇄기의 치명적인 손상이나 고장을 일으키는 원인으로 작용하게 된다.

이에 따라 통상적으로는 등록특허 제10-1074524호와 같이 고자력을 이용한 스테인리스 금속 이물질 선별기를 사용하거나, 등록특허 제10-1170952호와 같은 자성금속 선별기 또는 등록특허 제10-1179959호와 같은 자력 선별기 등을 사용하여, 회수된 폐자원 내 금속 이물질을 효과적으로 선별 및 제거하게 된다.

이와 같은 금속 이물질 선별기는 통상적으로 전자석을 갖는 선별기를 폐자원이 통과되는 과정에서 금속 이물질은 전자석판이 형성된 부분에 부착되고 그 이외의 자원은 그대로 통과되도록 함에 따라 금속 물질과 비금속 물질로 분리될 수 있도록 하는 것으로, 자원의 회수 및 재활용과 재생산의 분야에서 일반적으로 적용되고 있는 시설 및 장치이다.

그러나, 가연성 폐자원의 경우 이불이나 섬유 및 비닐과 종이 등 비교적 부피가 매우 큰 형태의 폐자원으로 이루어진 경우 이들 가연성 폐자원 내에 포함되어 있는 금속 이물질을 찾아 선별하는데에는 기존의 선별기만으로는 효과적인 선별 및 제거가 이루어지지 못하는 문제점을 갖고 있는 것이 사실이다.

즉, 가연성 폐기물의 경우 금속 폐기물이나 합성수지 폐기물 등에 비해 비교적 부피가 매우 큰 형태를 갖고 있는 반면 상대적으로 가벼운 재질로 이루어지고 있기 때문에 일시에 많은 량의 폐자원을 공급하고 공급된 가연성 폐자원에 대한 대용량의 파쇄작업이 이루어지는 특성을 갖고 있는 바, 부피가 매우 큰 가연성 폐자원으로부터 작은 크기의 금속 이물질을 선별하는데에는 상당한 번거로움이 있는 것이다.

이에, 기존의 경우 부피가 매우 큰 가연성 폐자원을 전기한 바와 같은 소형의 금속 이물질 선별기를 사용하여 금속 이물질을 걸러내는 과정을 거쳐왔기 때문에 가연성 폐자원을 연료화하는데 많은 시간이 소요되는 것은 물론 가연성 폐자원에 대한 일일 처리량 역시 매우 미흡한 수준에 그치기 때문에 경제적 효율성에서 지극히 불리한 점을 갖고 있는 것이다.

특히, 기존의 금속 이물질 선별기는 대부분 컨베이어 벨트를 통과하는 폐자원으로부터 이격 설치된 전자석패널이 금속 이물질을 자력에 의해 잡아당겨 부착 선별되도록 하는 방식을 취하고 있기 때문에 비교적 큰 금속 이물질을 제거하기 위해서는 자력이 매우 크고 부피가 매우 큰 전자석 장치를 구비하여야 하기 때문에 장치가 매우 대형화될 수 밖에 없는 것은 물론 많은 전력과 설치 및 운용비가 소요되는 비경제적인 문제점을 갖고 있는 것이다.

본 발명은 전기한 바와 같은 문제점을 개선한 것으로서, 대형의 경사판을 세워 설치하고 상기 경사판의 선단에는 포대 절취날을 돌출 형성하며, 상기 경사판의 중간부에는 회전 가능한 전자석판을 형성하되, 상기 전자석판은 엑츄에이터에 의해 회전 가능한 것은 물론 회전 과정에서 전원의 단속이 이루어지면서 자동으로 금속 이물질에 대한 부착과 분리가 이루어지도록 구성함으로써,

가연성 폐자원으로부터 금속 이물질을 효과적으로 선별 및 제거할 수 있는 것은 물론 빠르고 신속하게 많은 량의 가연성 폐자원을 선별 및 처리할 수 있어 매우 경제적인 것이고, 자동 혹은 수동 운용을 통해 금속 이물질에 대한 효율적인 선별 및 수거가 가능한 특징을 갖는 가연성 폐자원 내 금속 이물질 선별장치를 제공함에 본 발명의 목적이 있는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 바닥설치판의 상부에 대형의 경사판이 구비되고, 상기 경사판의 중간부에는 전자석판이 형성되며, 상기 전자석판은 경사판의 배면에 위치한 엑츄에이터에 의해 회전 가능하도록 구성하되,

상기 경사판의 전면 상측에는 포대절취날이 돌출 형성되고, 상기 경사판의 중간부에는 전자석판에 삽입되는 안치부가 관통 형성되며, 상기 전자석판의 양측은 경사판으로부터 축결합되고, 상기 전자석판의 일측과 상기 엑츄에이터의 출몰축은 편심캠을 통해 연결 형성되어 상기 엑츄에이터의 작동으로부터 전자석판에 대한 회전이 이루어지도록 구성한 것이다.

본 발명은, 대형의 경사판에 대하여 회수된 가연성 폐자원 포대를 내려놓기만 하면 포대의 절개 및 절개된 포대로부터 쏟아지는 가연성 폐자원으로부터 자연스럽게 금속 이물질이 제거될 수 있는 것으로, 기존과 같이 수거 포대의 절개 및 절개된 포대로부터 가연성 폐자원을 이동시키는 과정이 불필요한 것이고, 대형의 포대를 직접 쏟아내며 금속 이물질을 제거할 수 있어 폐자원의 이동 과정에서 자연스럽게 금속 이물질에 대한 제거가 가능한 것이므로 신속하고 효과적으로 많은 량의 가연성 폐기물에 대한 금속 이물질의 제거 및 파쇄단계로의 공급이 가능한 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 금속 이물질 선별장치의 전체 사시도
도 2는 본 발명에 따른 금속 이물질 선별장치의 측면 전체도
도 3은 본 발명에 따른 금속 이물질 선별장치의 배면 전체도
도 4는 본 발명에 따른 금속 이물질 선별장치의 측면 요부 단면도
도 5는 본 발명에 따른 금속 이물질 선별장치의 전자석판 작동 단면도
도 6은 본 발명에 따른 금속 이물질 선별장치의 스위치부 상세도
도 7은 본 발명에 따른 금속 이물질 선별장치의 다른 실시예도

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 금속 이물질 선별장치의 전체 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 금속 이물질 선별장치의 측면 전체도이며, 도 3은 본 발명에 따른 금속 이물질 선별장치의 배면 전체도, 도 4는 본 발명에 따른 금속 이물질 선별장치의 측면 요부 단면도이다.

도시와 같이 본 발명에 따른 가연성 폐기물 내 금속 이물질 선별장치는, 가연성 폐기물 처리 시설 중 파쇄장치의 전처리 과정에서 사용되는 것으로, 실내에 견고하게 고정 설치할 수 있도록 한 금속 또는 시멘트 구조의 바닥설치판(10)을 구비하고, 상기 바닥설치판(10)의 상부로부터 경사진 형태로 세워 설치되는 경사판(20)을 구비하고 있는 것이다.

이때, 상기의 경사판(20)은 바닥설치판(10)의 상면과 경사판(20)의 배면 선단을 연결하고 있는 지지대(11)(11')에 의해 일정한 각도를 유지한 상태로 고정 설치되는 것이고, 상기 경사판(20)의 중간부에는 안치부(22)가 관통 형성되어 있어 상기 안치부(22)의 내측으로 별도로 구비된 전자석판(30)이 삽입되어 있는 것이다.

또한, 상기의 경사판(20) 전면 선단에는 다수의 포대절취날(21)(21')이 돌출 형성되어 있는 것이고, 경사판(20)의 측부에는 유출방지대(23)가 절곡된 형태로 돌출되어 있는 것이며, 상기의 전자석판(30)은 경사판(20)의 안치부(22)로부터 양측이 축결합되어 있어 회전 가능한 구조를 갖고 있는 것이다.

특히, 상기 경사판(20)의 배면에는 엑츄에이터(40)가 힌지 결합되어 있는 것으로 상기 엑튜에이터(40)의 출몰축(41)은 상기 전자석판(30)의 일측에 위치하고 있는 편심캠(50)과 힌지 결합되어 있는 것이다.

이에 따라 상기 엑츄에이터(40)가 작동하여 출몰축(41)이 전진하면서 편심캠(50)을 회전시키게 되면 상기 편심캠(50)과 연결된 상태의 전자석판(30)이 안치부(22)의 내측으로부터 회전될 수 있는 구조를 갖고 있는 것이다.

따라서, 대용량의 포대 내에 수거된 가연성 폐자원을 파쇄장치로 투입하기 전 집게차 등을 이용하여 대용량의 포대를 들어올린 후 상기의 포대를 경사판(20) 상측에 내려놓게 되면 중량에 의해 포대는 경사판(20)의 경사면을 따라 흘러내리게 되는 것이고, 이와 같은 과정에서 상기의 포대는 다수의 포대절취날(21)(21')과 간섭하면서 절개 및 절취될 것이므로 포대 내의 가연성 폐자원은 포대절취날(21)(21')의 사이 사이를 통과하면서 경사판(20)을 따라 흘러내리게 될 것이다.

이때, 상기의 포대절취날(21)(21')은 전기한 바와 같이 대용량의 포대를 절개하여 내용물이 쏟아지도록 하는 역할과 동시에 일정간격으로 돌출 형성된 포대절취날(21)(21')에 의해 가연성 폐자원은 한곳으로 집중하여 쏟아져 내리는 것이 아니라 포대절취날(21)(21')의 사이 사이를 통해 비교적 등분된 상태로 경사판(20)을 따라 흘러내리도록 하는 역할을 하게 된다.

또한, 상기 경사판(20)의 일측 혹은 양측에 형성되어 있는 유출방지대(23)는 경사판(20)으로부터 쏟아져 흘러내리는 가연성 폐자원이 경사판(20)의 측부로부터 떨어져 내리는 것을 차단하는 역할을 하게 된다.

따라서, 상기 경사판(20)의 상측으로부터 하측을 향하여 흘러내리는 가연성 폐자원은 경사판(20)의 중간부에 형성되어 있는 전자석판(30)을 반드시 경유하게 될 것이고, 상기의 전자석판(30)은 전원이 인가됨에 따라 강력한 자력을 형성하고 있게 되어 금속 이물질을 강력하게 부착시키게 될 것이다.

그러므로, 가연성 폐자원이 담긴 포대를 단순히 경사판(20)의 선단에 내려놓는 과정만으로도 포대절취날(21)(21')에 의해 포대가 절개되면서 가연성 폐자원이 쏟아져 내리게 되는 것이고, 경사판(20)을 따라 흘러내리는 가연성 폐자원 내 금속 이물질은 전자석판(30)에 부착되어 경사판(20)의 하단으로 흘러 내려가지 못하는 반면 의류나 종이 및 비닐, 합성수지 등의 가연성 폐자원만이 전자석판(30)의 영향을 받지 않고 그대로 경사판(20)의 하단까지 흘러내리게 된다.

따라서, 경사판(20)의 하단으로 흘러 내려온 가연성 폐자원에 대해서만 파쇄장치로 투입하여 분쇄 후 연료로 사용할 수 있도록 한 것이고, 파쇄장치로 투입되는 가연성 폐자원에는 금속 이물질이 포함되어 있지 아니하므로 파쇄장치 내 금속 컷터 등이 손상되는 문제점이 발생하지 않게 된다.

이어, 상기 전자석판(30)에 금속 이물질이 부착되면 작업자는 상기 전자석판(30)을 회전시켜 경사판(20)의 배면 하단으로 수거할 수 있을 것인데, 도 5의 도시와 같이 경사판(20)의 배면에 위치하고 있는 엑츄에이터(40)의 구동을 통해 상기 전자석판(30)이 회전될 수 있도록 하고 전자석판(30)의 상면이 경사판(20)의 배면 하측을 향하도록 충분히 회전시킨 상태에서 전자석판(30)에 인가된 전원을 단락시키면 상기의 전자석판(30)은 자력을 상실하게 되는 것은 물론 자력 상실에 따라 전자석판(30)에 부착되어 있던 금속 이물질은 자중에 의해 바닥설치판(10)의 상면으로 낙하 및 수거될 수 있는 것이다.

이처럼 전자석판(30)에 부착되어 있던 금속 이물질에 대한 제거 및 수거가 이루어지면 다시 엑츄에이터(40)를 작동시켜 상기 전자석판(30)이 역회전될 수 있도록 하고 상기 전자석판(30)의 표면이 경사판(20)의 표면과 일치되도록 함에 따라 가연성 폐자원이 담긴 대용량 포대에 대한 연속 처리가 이루어질 수 있는 것이다.

또한, 도 6의 도시와 같이 전자석판(30)을 회전시키기 위한 편심캠(50)의 회전 경로 상에 서로 이격된 한 쌍의 리미트스위치(24)(24')를 장착함에 따라 이들 리미트스위치(24)(24')를 통해 더욱 편리한 작동 및 조작이 가능한 것인데, 일측의 리미트스위치(24)는 상기 편심캠(50)에 밀착하여 작동되도록 함에 따라 상기 리미트스위치(24)의 작동 상태에서 상기 전자석판(30)에는 전원 인가 상태 즉, 자력이 발생하고 있는 상태가 되게 한다.

이어, 상기의 전자석판(30)이 회전됨에 따라 상기 편심캠(50)이 타측의 리미트스위치(24')와 간섭되는 순간 상기 전자석판(30)에 인가되었던 전원을 차단시켜 전자석판(30)의 자력이 상실되게 하면 전자석판(30)에 부착되어 있는 금속 이물질은 자연스럽게 바닥으로 떨어지게 되는 것이고, 다시 상기 전자석판(30)의 역회전에 의해 리미트스위치(24')와 떨어지게 되면 전원이 인가되면서 전자석판(30)에는 자력이 부여될 수 있는 것이다.

이에 상기의 리미트스위치(24)(24')는 전자석판(30)의 회전량에 따라 전원의 단속을 수행하면서 자력의 부여 및 상실 상태가 되게 하므로 더욱 편리한 작동 및 사용이 이루어질 수 있도록 하는 것이다.

또한, 상기 경사판(20)을 바닥설치판(10)으로부터 경사진 형태로 세워 설치하는 지지대(11)(11')에는 도 7의 도시와 같이 지지대(11)(11') 자체에 별도로 구비된 유압실린더(12)를 장착함에 따라 상기 유압실린더(12)의 작동을 통해 지지대(11)(11')의 길이가 가변될 수 있도록 한 것이고, 지지대(11)(11')의 길이가 가변됨에 따라 상기 경사판(20)에 대한 경사각도가 변경되면서 가연성 폐자원을 수용하고 있는 포대의 크기나 용량 또는 가연성 폐자원의 종류에 따라 경사판(20)의 각도를 달리 적용하여 가장 최선의 선별 작업이 이루어질 수 있도록 한 것이다.

이처럼 본 발명의 금속 이물질 선별장치는 일시에 대용량의 가연성 폐자원에 대한 금속 이물질의 제거가 가능한 것이고, 기존의 선별장치에서 제거하지 못했던 대형의 금속 이물질 등을 효과적으로 제거 및 수거할 수 있는 것이고, 많은 량의 가연성 폐자원에 대한 금속 이물질 제거작업이 빠르고 신속하게 이루어질 수 있어 작업 효율성의 향상은 물론 경제적 이득을 함께 취할 수 있는 것이다.

이상과 같은 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

10 : 바닥설치판 11,11' : 지지대
12 : 유압실린더
20 : 경사판 21,21' : 포대절취날
22 : 안치부 23 : 유출방지대
24,24' : 리미트스위치
30 : 전자석판
40 : 엑츄에이터 41 : 출몰축
50 : 편심캠

Claims (5)

1. 바닥설치판(10)의 상부에 대형의 경사판(20)이 구비되고, 상기 경사판(20)의 중간부에는 전자석판(30)이 형성되며, 상기 전자석판(30)은 경사판(20)의 배면에 위치한 엑츄에이터(40)에 의해 회전 가능하도록 구성하되,
   상기 경사판(20)의 전면 상측에는 포대절취날(21)(21')이 돌출 형성되고, 상기 경사판(20)의 중간부에는 전자석판(30)이 삽입되는 안치부(22)가 관통 형성되며, 상기 전자석판(30)의 양측은 경사판(20)으로부터 축결합되고, 상기 전자석판(30)의 일측과 상기 엑츄에이터(40)의 출몰축(41)은 편심캠(50)을 통해 연결 형성되어 상기 엑츄에이터(40)의 작동으로부터 전자석판(30)에 대한 회전이 이루어지도록 구성함을 특징으로 하는 가연성 폐자원 내 금속 이물질 선별장치.
   
2. 제 1항에 있어서,
   경사판(20)의 측부 끝단에는 유출방지대(23)를 돌출 형성함을 특징으로 하는 가연성 폐자원 내 금속 이물질 선별장치.
   
3. 제 1항에 있어서,
   경사판(20)의 측부에는 리미트스위치(24)(24')를 장착 형성하고, 상기 리미트스위치(24)(24')는 편심캠(50)과 간섭되게 함에 따라 상기 편심캠(50)과 리미트스위치(24)(24')의 간섭으로부터 전자석판(30)에 대한 회전 제어 및 전원 단속이 이루어지도록 구성함을 특징으로 하는 가연성 폐자원 내 금속 이물질 선별장치.
   
4. 제 1항에 있어서,
   경사판(20)의 배면에는 바닥설치판(10)과 연결 고정된 지지대(11)(11')를 세워 설치하여 상기 지지대(11)(11')에 의해 경사판(20)이 유동되는 것이 방지되도록 구성함을 특징으로 하는 가연성 폐자원 내 금속 이물질 선별장치.
   
5. 제 4항에 있어서,
   지지대(11)(11')에는 중간부에 유압실린더(12)를 장착하여 상기 유압실린더(12)의 작동을 통해 지지대(11)(11')의 길이가 가변되도록 함에 따라 상기 경사판(20)의 경사각이 조절될 수 있도록 구성함을 특징으로 하는 가연성 폐자원 내 금속 이물질 선별장치.

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