KR101685120B1 - 건설 폐토사 내 이물질 선별장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 건설 폐토사 내 이물질 선별장치에 관한 것으로, 특히 직사각 틀체의 저면에 복수의 다리가 고정 설치된 베이스 플레이트와; 외부에서 공급되는 건설 폐사토를 트롬멜 스크린 내부로 유입시켜 주는 폐사토 공급 호퍼와; 상기 베이스 플레이트의 상면에 설치되어 있는 수 쌍의 아이들 로울러 외면에 두 가이드 링의 외면이 접촉된 상태에서 모터의 회전에 대응하여 회전하며 폐사토 공급 호퍼를 통해 내부로 유입되는 건설 폐토사를 토사와 골재 및 이물질로 각각 선별해 주는 트롬멜 스크린과; 상기 트롬멜 스크린 내부의 중심선 상에 고정 설치되어 상기 트롬멜 스크린과 함께 회전하며 폐토사의 골재에 묻은 토사와 모래 및 각종 이물질을 분리시켜 주는 토사 및 이물질 분리구와; 상기 트롬멜 스크린의 내면과 토사 및 이물질 분리구의 외면 사이에서 나선형으로 설치되어 상기 트롬멜 스크린을 통해 외부로 빠져나가지 않고 있는 폐토사 자체는 물론 토사 및 모래가 분리된 골재와 각종 이물질을 출구 측으로 이송시켜 주는 이송용 스크류와; 상기 베이스 플레이트의 상면 일측에 설치되어 상기 토사 및 이물질 분리구와 이송용 스크류를 일체로 구비한 트롬멜 스크린을 회전시켜 주는 모터와; 상기 베이스 플레이트 내에서 경사지게 설치되어 상기 트롬멜 스크린의 공간(틈새) 사이로 분리 배출되는 토사와 모래 및 골재들을 선별 토사 야적지로 계속 이송시켜 주는 컨베이어 밸트와; 상기 트롬멜 스크린의 출구 측 상부에 설치된 이물질 흡입용 호퍼를 통해 선별된 각종 이물질들 중 상대적으로 중량이 가벼운 이물질들을 흡입하여 외부로 배출시켜 주는 풍력 선별기와; 상기 트롬멜 스크린의 출구 측 하부에 설치된 상태에서 상기 트롬멜 스크린의 최종 공간(틈새) 넓이보다 큰 부피(입도)를 가짐은 물론 부피가 큼으로 인해 상기 트롬멜 스크린을 통해 분리 및 선별되지 않고 배출되는 골재 또는 이물질을 포집하여 외부로 배출시켜 주는 오버 사이즈 물질 포집부;로 구성한 것을 특징으로 한다.
따라서, 건설 폐기물처리장으로 반입된 건설 폐기물들 중 토사에 포함되어 있는 나무 조각이나 스티로폼, 비닐, 플라스틱 조각 등을 효율적으로 선별하여 제거할 수 있다.

Description

건설 폐토사 내 이물질 선별장치{Dispose of construction debris in sediment sorting device}

본 발명은 건설 폐토사 내 이물질 선별장치에 관한 것으로 보다 구체적으로는 건설 폐기물처리장으로 반입된 건설 폐기물들 중 토사에 포함되어 있는 나무 조각이나 스티로폼, 비닐, 플라스틱 조각 등을 효율적으로 선별하여 제거할 수 있도록 발명한 건설 폐토사 내 이물질 선별장치에 관한 것이다.

통상적으로, 건설 현장에서 발생되는 폐콘크리트, 폐아스콘, 폐목재, 철근류, 토사와 이외에 재개발 현장 등에서 작업여건상 분리 불가능한 종류의 폐기물, 즉, 건축폐기물과 폐비닐, 생활쓰레기 등 국내의 건설폐기물 및 건축폐기물의 발생량은 연간 4천만t에 이르고 있다. 이러한 폐기물을 재활용하기 위해서는 그 이전에 전처리작업으로 폐기물의 선별작업을 거쳐야 하지만, 폐기물의 선별작업이 그다지 쉽지 않기 때문에 폐기물의 90% 이상이 성토. 매립용으로 쓰일 뿐 부가가치가 높은 부분에서의 재활용 실적은 매우 저조한 상황인 것이 현실이다.

이러한 건설폐기물은 쓰레기, 폐자재 등이 섞인 흙이나 모래, 자갈, 토석 또는 이들이 혼합된 형태의 토사와, 콘크리트덩이, 폐목재, 아스팔트 콘크리트덩이 및 건설 오니 등을 지칭한다. 이러한 건설폐기물의 주요 특성의 하나는 대부분 무기물로 구성되어 있어 인체에 무해하다는 것과, 다종의 폐기물이 혼재된 상태로 배출되어 그 처리가 복잡하고 곤란하다는 것이다.

하지만 근래에는 자원재활용, 환경오염 등의 심각성을 인식하여 건설폐기물을 선별하기 위한 기술이 제안되고 있다.

즉, 환경적 측면 및 자원의 재활용 측면에서 건설 및 건축 구조물을 해체할 때 발생되는 폐기물은 매립되지 않고 소정의 장소(예를 들어 건설 폐기물처리장 등)로 수집된 후 중간처리공정을 통해 양질의 자원으로 생산되고 있으며, 특히 건설폐기물의 순환골재는 도시와 지방 건축물의 재건축 활성화에 따른 다량의 구조물 해체에 의해 그 활용도가 크게 증가되고 있는 실정이다.

상기 건설 폐기물의 중간처리공정을 대략적으로 살펴보면, 수집된 건설 폐기물은 파쇄기에 의해 1차 파쇄된 후, 전자석 선별기에 의해 고철이 분리 배출되며, 그 후 송풍과 회전으로 토사 및 이물질이 분리 배출된 후, 진동스크린에 의해 폐목재류 및 각종 쓰레기가 분리 배출된 후, 고압의 물 분사에 의해 기타의 이물질이 제거되며, 그런 다음 제2차 선택적으로 제3차 파쇄기에 의해 파쇄되어 순환골재로서 입형이 마무리되며, 선별기에 의해 다양한 크기의 순환골재가 획득된다.

그러나, 이와 같은 공정을 통해 획득된 순환골재라도 골재 표면에 부착된 시멘트 모르타르 및 이물질 등과 같은 슬러지로 인해 천연골재에 비해 골재의 입형 상태가 양호하지 못해 외관불량은 물론, 전반적인 입도가 편중되어 있어 품질이 저하되며, 이러한 골재는 현장 적용시 효율적으로 활용되지 못하는 문제점이 있다.

한편, 건설 폐기물처리장에 반입된 폐기물에 혼합된 토사의 중량은, 전체 중량의 약 30 ∼ 60%를 차지하고 있으나, 순환골재를 생산하기 위해 건설 폐기물을 중간처리한 폐토사에는 나무조각이나 스티로폼, 비닐과 플라스틱 조각 등과 같은 이물질이 혼합되어 건설 공사용 재료로 사용되지 못하며, 매립용에만 사용되고 있어 경제성이 저하되고, 매립용에 사용한 경우도 부식으로 인해 침하와 지반오염이 발생하여 친환경적이지 못한 문제점이 있다.

또, 종래 건설 폐토사에서 이물질을 선별하는 방법으로는, 스크린에 의한 선별방법과, 스크린 및 송풍기의 풍력을 이용한 선별방법을 주로 사용하고 있는데, 그러나 이와 같은 단순한 두 선별방법으로는 폐토사 내에 포함되어 있는 나무 조각이나 스티로폼, 비철과 플라스틱 조각 등과 같이 골재나 토사에 비해 비교적 비중 ㅁ 중량이 낮는 이물질을 효율적으로 선별하지 못하고 있는 실정이다.

대한민국 공개특허공보 10-2010-0138730호(2010년 12월 31일) 대한민국 등록특허공보 10-0816492호(2008년 03월 18일) 대한민국 등록특허공보 10-1292596호(2013년 07월 29일) 대한민국 등록특허공보 10-1491644호(2015년 02월 03일)

본 발명은 이와 같은 종래의 제반 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 베이스 플레이트의 상면에 원뿔형태로 형성한 트롬멜 스크린을 회전 가능하게 설치하되, 상기 트롬멜 스크린의 입구 측에서 일정 부분은 폐색된 형태를 갖도록 길이가 짧은 원뿔형 판재를 설치하고 나머지 부분에는 출구 측으로 갈수록 토사 및 골재가 빠져나가는 공간(Opening)이 넓어지도록 복수의 수직판을 설치하며, 상기 트롬멜 스크린의 내부 중심선 상에는 토사 및 이물질 분리구를 설치하고, 상기 트롬멜 스크린의 내면과 토사 및 이물질 분리구의 외면 사이에는 입구에서 출구 측으로 갈수록 날개 사이의 피치가 점차 좁아지게 형성한 이송용 스크류를 설치하며, 트롬멜 스크린의 출구 측에는 풍력 선별기와 오버 사이즈 물질 포집부를 설치하여 건설 폐기물처리장으로 반입된 건설 폐기물들 중 토사에 포함되어 있는 나무 조각이나 스티로폼, 비닐, 플라스틱 조각 등을 보다 효율적으로 선별하여 제거할 수 있는 건설 폐토사 내 이물질 선별장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 직사각 틀체의 저면에 복수의 다리가 고정 설치된 형태를 갖는 베이스 플레이트와; 외부에서 공급되는 건설 폐사토를 트롬멜 스크린 내부로 유입시켜 주는 폐사토 공급 호퍼와; 지름이 같은 두 개의 가이드 링 사이에 입구에서 출구 측으로 갈수록 지름이 증가하는 원뿔 형태로 설치한 구성을 갖되, 입구 측에서 일정 부분은 원뿔형 판재를 설치하여 폐색된 형태를 갖고 나머지 부분에는 출구 측으로 갈수록 토사 및 골재가 빠져나가는 공간(틈새)이 넓어지도록 복수의 수직판을 부채살 형태로 설치한 구성을 갖고 상기 베이스 플레이트의 상면에 설치되어 있는 수 쌍의 아이들 로울러 외면에 상기 두 가이드 링의 외면이 접촉된 상태에서 모터의 회전에 대응하여 회전하며 폐사토 공급 호퍼를 통해 내부로 유입되는 건설 폐토사를 토사와 골재 및 이물질로 각각 선별해 주는 트롬멜 스크린과; 종단면이 삼각형 형상을 갖는 복수의 웨지 바를 입구에서 출구 측으로 갈수록 지름이 증가하는 원뿔 형태로 고정 설치함과 동시에 입구 측에서 출구 측으로 갈수록 웨지 바들 사이의 공간(틈새)이 넓어지는 부채살 형태를 갖고 상기 트롬멜 스크린 내부의 중심선 상에 고정 설치되어 상기 트롬멜 스크린과 함께 회전하며 폐토사의 골재에 묻은 토사와 모래 및 각종 이물질을 분리시켜 주는 토사 및 이물질 분리구와; 상기 트롬멜 스크린의 내면과 토사 및 이물질 분리구의 외면 사이에서 나선형으로 설치되어 상기 트롬멜 스크린을 통해 외부로 빠져나가지 않고 있는 폐토사 자체는 물론 토사 및 모래가 분리된 골재와 각종 이물질을 출구 측으로 이송시켜 주는 이송용 스크류와; 상기 베이스 플레이트의 상면 일측에 설치되어 상기 토사 및 이물질 분리구와 이송용 스크류를 일체로 구비한 트롬멜 스크린을 회전시켜 주는 모터와; 상기 베이스 플레이트 내에서 경사지게 설치되어 상기 트롬멜 스크린의 공간(틈새) 사이로 분리 배출되는 토사와 모래 및 골재들을 선별 토사 야적지로 계속 이송시켜 주는 컨베이어 밸트와; 상기 트롬멜 스크린의 출구 측 상부에 설치된 이물질 흡입용 호퍼를 통해 선별된 각종 이물질들 중 상대적으로 중량이 가벼운 이물질들을 흡입하여 외부로 배출시켜 주는 풍력 선별기와; 상기 트롬멜 스크린의 출구 측 하부에 설치된 상태에서 상기 트롬멜 스크린의 최종 공간(틈새) 넓이보다 큰 부피(입도)를 가짐은 물론 부피가 큼으로 인해 상기 트롬멜 스크린을 통해 분리 및 선별되지 않고 배출되는 골재 또는 이물질을 포집하여 외부로 배출시켜 주는 오버 사이즈 물질 포집부;를 포함하여 구성한 것을 특징으로 한다.

또, 상기 트롬멜 스크린의 수직판들은 상기 트롬멜 스크린이 모터의 구동력에 대응하여 정해진 방향으로 회전할 때, 수직판들의 손상 및 변형을 최소화함과 동시에 수직판들 사이에 형성된 공간(틈새)을 통해 토사와 모래 및 골재가 트롬멜 스크린의 회전속도에 대응하여 외부로 원활히 빠져나가도록 정해진 각도로 경사지게 설치한 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 수직판의 정해진 경사각도는 13~17도로 설정한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 토사 및 이물질 분리구의 웨지 바들은 뾰쪽한 한 모서리가 외측에 위치되게 설치하여 폐토사와의 마찰력을 증대를 통해 이물질의 분리효과를 증대시킬 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.

또, 상기 이송용 스크류의 날개 사이 피치 간격은 입구에서 출구 측으로 갈수록 점차 좁아지게 형성한 것을 특징으로 한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 건설 폐토사 내 이물질 선별장치에 의하면, 베이스 플레이트의 상면에 입구에서 출구 측으로 갈수록 지름이 증가하는 원뿔형태로 형성한 트롬멜 스크린을 회전 가능하게 설치하되, 상기 트롬멜 스크린의 입구 측에서 일정 부분은 폐색된 형태를 갖도록 길이가 짧은 원뿔형 판재를 설치하고 하고 나머지 부분에는 출구 측으로 갈수록 토사 및 골재가 빠져나가는 공간(틈새)이 넓어지도록 복수의 수직판을 설치하며, 상기 트롬멜 스크린의 내부 중심선 상에는 종단면이 삼각형 형상을 갖는 복수의 웨지 바를 입구에서 출구 측으로 갈수록 지름이 증가하는 원뿔 형태로 고정 설치함과 동시에 입구 측에서 출구 측으로 갈수록 공간(틈새)이 넓어지는 형태를 갖도록 토사 및 이물질 분리구를 설치하고, 상기 트롬멜 스크린의 내면과 토사 및 이물질 분리구의 외면 사이에는 입구에서 출구 측으로 갈수록 날개 사이의 피치가 점차 좁아지게 형성한 이송용 스크류를 설치하며, 상기 트롬멜 스크린의 출구 측에는 풍력 선별기와 오버 사이즈 물질 포집부를 설치하여 줌으로써 건설 폐기물처리장으로 반입된 건설 폐기물들 중 토사에 포함되어 있는 나무 조각이나 스티로폼, 비닐, 플라스틱 조각 등과 같은 비중이 낮은 이물질은 물론 중량과 부피가 큰 골재 등을 보다 효율적으로 선별하여 제거할 수 있어 제품 자체의 상품성은 물론 건설 폐토사에 포함된 이물질 선별에 따른 신뢰도 등을 대폭 향상시킬 수 있는 등 매우 유용한 발명인 것이다.

도 1은 본 발명이 적용된 건설 폐토사 내 이물질 선별장치의 사시도.
도 2는 본 발명 장치의 정단면도.
도 3은 본 발명 장치 중 토사 및 이물질 분리구의 사시도.
도 4의 (a)(b)는 본 발명 장치 중 트롬멜 스크린의 좌,우 측면도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예 및 작동상태를 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.

도 1은 본 발명이 적용된 건설 폐토사 내 이물질 선별장치의 사시도를 나타낸 것이고, 도 2는 본 발명 장치의 정단면도를 나타낸 것이며, 도 3은 본 발명 장치 중 토사 및 이물질 분리구의 사시도를 나타낸 것이고, 도 4의 (a)(b)는 본 발명 장치 중 트롬멜 스크린의 좌,우 측면도를 나타낸 것이다.

이에 따르면 본 발명 장치는,

직사각 틀체(11)의 저면에 복수의 다리(12)가 고정 설치된 형태를 갖는 베이스 플레이트(1)와;

외부에서 공급되는 건설 폐사토를 트롬멜 스크린(3) 내부로 유입시켜 주는 폐사토 공급 호퍼(2)와;

지름이 같은 두 개의 가이드 링(31) 사이에 입구에서 출구 측으로 갈수록 지름이 증가하는 원뿔 형태로 설치한 구성을 갖되, 입구 측에서 일정 부분은 길이가 짧은 원뿔형 판재(32)를 설치하여 폐색된 형태를 갖고 나머지 부분에는 출구 측으로 갈수록 토사 및 골재가 빠져나가는 공간(틈새)이 넓어지도록 복수의 수직판(33)을 부채살 형태로 설치한 구성을 갖고, 상기 베이스 플레이트(1)의 상면에 설치되어 있는 수 쌍의 아이들 로울러(13) 외면에 상기 두 가이드 링(31)의 외면이 접촉된 상태에서 모터(6)의 회전에 대응하여 회전하며 폐사토 공급 호퍼(2)를 통해 내부로 유입되는 건설 폐토사를 토사와 골재 및 이물질로 각각 선별해 주는 트롬멜 스크린(3)과;

종단면이 삼각형 형상을 갖는 복수의 웨지 바(41)를 입구에서 출구 측으로 갈수록 지름이 증가하는 원뿔 형태로 고정 설치함과 동시에 입구 측에서 출구 측으로 갈수록 웨지 바(41)들 사이의 공간(틈새)이 넓어지는 부채살 형태를 갖고 상기 트롬멜 스크린(3) 내부의 중심선 상에 고정 설치되어 상기 트롬멜 스크린(3)과 함께 회전하며 폐토사의 골재에 묻은 토사와 모래 및 각종 이물질을 분리시켜 주는 토사 및 이물질 분리구(4)와;

상기 트롬멜 스크린(3)의 내면과 토사 및 이물질 분리구(4)의 외면 사이에서 나선형으로 설치되어 상기 트롬멜 스크린(3)을 통해 외부로 빠져나가지 않고 있는 폐토사 자체는 물론 토사 및 모래가 분리된 골재와 각종 이물질을 출구 측으로 이송시켜 주는 이송용 스크류(5)와;

상기 베이스 플레이트(1)의 상면 일측에 설치되어 상기 토사 및 이물질 분리구(4)와 이송용 스크류(5)를 일체로 구비한 트롬멜 스크린(3)을 회전시켜 주는 모터(6)와;

상기 베이스 플레이트(1) 내에서 경사지게 설치되어 상기 트롬멜 스크린(3)의 공간(틈새) 사이로 분리 배출되는 토사와 모래 및 골재들을 선별 토사 야적지로 계속 이송시켜 주는 컨베이어 밸트(7)와;

상기 트롬멜 스크린(3)의 출구 측 상부에 설치된 이물질 흡입용 호퍼(81)를 통해 선별된 각종 이물질들 중 상대적으로 중량이 가벼운 이물질들을 흡입하여 외부로 배출시켜 주는 풍력 선별기(8)와;

상기 트롬멜 스크린(3)의 출구 측 하부에 설치된 상태에서 상기 트롬멜 스크린(3)의 최종 공간(틈새) 넓이보다 큰 부피(입도)를 가짐은 물론 부피가 큼으로 인해 상기 트롬멜 스크린(3)을 통해 분리 및 선별되지 않고 배출되는 골재 또는 이물질을 포집하여 외부로 배출시켜 주는 오버 사이즈 물질 포집부(9);를 포함하여 구성한 것을 특징으로 한다.

또, 상기 트롬멜 스크린(3)의 수직판(33)들은 상기 트롬멜 스크린(3)이 모터(6)의 구동력에 대응하여 정해진 방향으로 회전할 때, 수직판(33)들의 손상 및 변형을 최소화함과 동시에 수직판(33)들 사이에 형성된 공간(틈새)을 통해 토사와 모래 및 골재가 트롬멜 스크린(3)의 회전속도에 대응하여 외부로 원활히 빠져나가도록 정해진 각도(θ)로 경사지게 설치한 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 수직판(33)의 정해진 경사각도(θ)는, 13~17도로 설정한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 토사 및 이물질 분리구(4)의 웨지 바(41)들은 뾰쪽한 한 모서리가 외측에 위치되게 설치하여 폐토사와의 마찰력을 증대를 통해 이물질의 분리효과를 증대시킬 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.

또, 상기 이송용 스크류(5)의 날개 사이 피치(P) 간격은, 입구에서 출구 측으로 갈수록 점차 좁아지게 형성한 것을 특징으로 한다.

이와 같이 구성된 본 발명의 건설 폐토사 내 이물질 선별장치에 대한 작용효과를 설명하면 다음과 같다.

먼저, 본 발명이 적용된 모자는 도 1 내지 도 4의 (a)(b)에 도시한 바와 같이, 베이스 플레이트(1)와 폐사토 공급 호퍼(2), 트롬멜 스크린(3), 토사 및 이물질 분리구(4), 이송용 스크류(5), 모터(6), 컨베이어 밸트(7), 풍력 선별기(8) 및 오버 사이즈 물질 포집부(9)로 형성하여 건설 폐기물처리장으로 반입된 건설 폐기물들 중 토사에 포함되어 있는 나무 조각이나 스티로폼, 비닐, 플라스틱 조각 등과 같은 비중이 낮은 이물질은 물론 중량과 부피가 큰 골재 등을 보다 효율적으로 선별하여 제거할 수 있도록 한 것을 주요기술 구성요소로 한다.

이때, 상기 베이스 플레이트(1)는 직사각 틀체(11)의 저면에 복수의 다리(12)를 고정 설치하고, 상기 틀체의 상면 양측에서 전,후부에는 수 쌍의 아이들 로울러(13)를 설치한 형태를 갖고 선별장치에 대한 전반적인 지지 기능을 수행하게 된다.

또, 상기 폐사토 공급 호퍼(2)는 베이스 플레이트(1)의 일측 상부에 고정 설치되어 외부에서 공급되는 건설 폐사토를 트롬멜 스크린(3) 내부로 유입시켜 주는 기능을 수행한다.

또한, 상기 트롬멜 스크린(3)은 도 1과 같이 상기 베이스 플레이트(1)의 상면에 회전 가능하게 설치되되, 양측에 설치되어 있는 두 가이드 링(31)의 외면이 상기 베이스 플레이트(1) 상면에 설치된 수 쌍의 아이들 로울러(13) 외면에 접촉된 상태에서 모터(6)의 회전에 대응하여 회전하며 폐사토 공급 호퍼(2)를 통해 내부로 유입되는 건설 폐토사에서 모래 등을 포함하는 토사와 골재 및 각종 이물질을 각각 입도별와 뭉량 및 부피별로 선별해 주는 기능을 수행한다.

이와 같은 상기 트롬멜 스크린(3)은, 도 2와 같이 기본적으로 입,출구 측에 각각 배치되는 동일 지름의 두 가이드 링(31) 사이에서 내측에 입구 측에서 출구 측으로 갈수록 지름이 증가하는 원뿔 형태로 형성한 것으로, 입구 측에서 일정 부분은 길이가 짧은 원뿔형 판재(32)를 설치하여 폐색된 형태를 갖도록 하고, 나머지 부분에는 출구 측으로 갈수록 토사 및 골재가 빠져나가는 공간(틈새)이 넓어지도록 복수의 수직판(33)을 부채살 형태로 설치한 구성을 갖는다.

이때, 상기 트롬멜 스크린(3)의 수직판(33)들을 트롬멜 스크린(3)의 중심점을 향해 직각방향으로 설치할 경우, 내부로 투입된 폐토사와 상기 수직판(33)들의 내단부가 상호 직접적으로 부딪히게 되므로 손상 및 마모될 확율이 매우 높게 된다.

따라서, 본 발명에서는 상기 트롬멜 스크린(3)의 수직판(33)들을 내주면을 따라 설치할 때, 도 4의 (a)(b)와 같이 정해진 각도(θ)로 경사지게 설치하여 줌으로써 상기 트롬멜 스크린(3)이 모터(6)의 구동력에 대응하여 정해진 방향으로 회전할 때, 내부로 투입된 폐토사들이 수직판(33)들의 내단부에 직접 부딪히지 않고 경사진 면에 접촉된 형태를 갖게 되므로 수직판(33)들의 손상 및 변형을 최소화할 수 있다.

뿐만 아니라, 상기 수직판(33)들 사이에 형성된 부채꼴 형상의 공간(틈새)이 정해진 각도(θ)로 경사지게 설치된 수직판(33)의 경사면에 대응함과 동시에 트롬멜 스크린(3)의 회전방향과 반대방향으로 경사진 형태를 갖게 되므로 상기 트롬멜 스크린(3) 내에서 분리된 토사와 모래 및 골재 등이 상기 트롬멜 스크린(3)의 회전속도에 대응하여 경사진 공간(틈새)들을 통해 입도에 따라 외부로 원활히 빠져나가게 된다.

이때, 상기 수직판(33)의 정해진 경사각도(θ)는, 상기 트롬멜 스크린(3)의 입,출구 지름 등을 감안하여 볼 때, 13~17도 이내로 설정하는 것이 바람직하다.

이와 같이 원뿔 형상을 갖는 상기 트롬멜 스크린(3)을 모터(6)를 이용하여 회전시키면, 상대적으로 출구에 비해 지름이 작은 입구 측의 각속도는 높고, 출구 측으로 갈수록 각속도는 점차 낮아지게 되므로 길이가 짧은 원뿔형 판재(32)에 의해 폐색 단면을 갖는 입구 측에서 투입된 건설 폐토사 일부가 파쇄되는 형태를 갖고, 토사와 이물질이 분리되며 좁은 공간(틈새)을 갖는 입구 측에서 잔입자의 토사와 이물질이 분리되고, 차츰 넓어지는 공간(틈새) 형태를 갖는 출구 측으로 갈수록 굵은 흙 입자와 부피가 크거나 중량이 높은 이물질이 분리되어 배출되는 형태를 갖는다.

또한, 상기와 같이 트롬멜 스크린(3)의 입구 측 각속도가 출구 측보다 크므로 입구 측에서 출구 측으로 갈수록 레이놀즈수(Reynold's Number)가 커지므로 밀도가 낮은 이물질은 난류유동을 나타내게 되어 이물질과 흙이 분리되며, 난류유동으로 상부에 뜨는 이물질을 원뿔 형상의 상기 트롬멜 스크린(3)의 내부에서 상부 측에 부상하고, 이렇게 부상된 각종 이물질은 후술하는 풍력 선별기(8)에 의해 흡입되어 외부로 자동 배출된다.

또, 흙은 밀도가 높아 원주의 전방향을 따라 회전운동을 하지 않고, 중량에 의해 낙하하도록 하여 상기 트롬멜 스크린(3)의 입구 측에서 출구 측으로 갈수록 각속도의 감소로 인해 흙의 운동 높이는 감소하게 됨에 따라서 잔입자의 흙은 수직판(33)들의 입구 측에 형성된 좁은 공간(틈새)에서는 굵은 입자의 간섭에 의해 바로 빠지지 않고 출구 측으로 가면서 굵은 입자와 잔입자가 분리되는데, 이때 출구 측으로 갈수록 공간(틈새)이 넓어져 이의 공간(틈새)을 통해 입경 별로 분리되어 외부로 자동 배출된다.

한편, 상기 토사 및 이물질 분리구(4)는 상기 트롬멜 스크린(3)과 마찬가지로 원뿔 형상을 갖고 상기 트롬멜 스크린(3) 내부의 중심선 상에 고정 설치된 상태에서 상기 트롬멜 스크린(3)과 함께 회전하며 폐사토에 강한 마찰력을 주어 폐토사의 골재에 묻은 토사와 모래 및 각종 이물질을 마찰력에 의해 분리되게 하는 기능을 수행한다.

이때, 상기 토사 및 이물질 분리구(4)는 도 2 및 도 3과 같이 종단면이 삼각형 형상을 갖는 복수의 웨지 바(41)를 입구에서 출구 측으로 갈수록 지름이 증가하는 원뿔 형태로 고정 설치함과 동시에 입구 측에서 출구 측으로 갈수록 웨지 바(41)들 사이의 공간(틈새)이 넓어지는 부채살 형태의 구성을 갖는다.

뿐만 아니라, 상기 토사 및 이물질 분리구(4)의 웨지 바(41)들을 고정 설치할 때, 뾰쪽한 한 모서리가 외측에 위치(즉, 상기 트롬멜 스크린(3)의 내면 방향)되게 설치하여 줌으로써 웨지 바(41)들을 뾰쪽한 모서리와 폐토사 사이의 마찰력을 크게 증대시킬 수 있어 흙이나 모래 등을 포함한 각종 이물질의 분리효과를 대폭 증대시킬 수 있다.

즉, 상기 토사 및 이물질 분리구(4) 웨지 바(41)들의 뾰쪽한 한 모서리가 상기 트롬멜 스크린(3)의 내면 측을 향하게 설치하여 줌으로써 흙이나 각종 이물질이 웨지 바(41)들의 뾰쪽한 모서리들과의 사이에서 발생되는 마찰력의 증대로 인해 서로 달라붙지 않으므로 폐토사로부터 흙과 이물질의 분리효과를 향상시킬 수 있고, 또한 부채꼴 형상으로 배치됨으로 인해 웨지 바(41)들 사이의 공간(틈새) 입구 측은 좁고 출구 측으로 갈수록 점차 넓어지게 형성하여 줌으로써 각종 이물질이나 흙으로 인해 웨지 바(41)들 사이의 공간(틈새)가 막히게 되는 현상을 방지할 수 있다.

한편, 상기 이송용 스크류(5)는 상기 트롬멜 스크린(3)의 내면과 토사 및 이물질 분리구(4)의 외면 사이의 공간부에 나선형으로 설치되어, 상기 트롬멜 스크린(3)의 수직판(33) 사이의 공간(틈새)들을 통해 외부로 빠져나가지 않고 있는 일부 폐토사 자체는 물론 흙이나 모래가 분리된 골재를 포함하여 난류유동으로 상부에 뜨는 각종 이물질을 상기 트롬멜 스크린(3)의 출구 측으로 이송시켜 주는 기능을 수행한다.

이때, 상기 이송용 스크류(5)의 날개 사이 피치(P) 간격은, 입구에서 출구 측으로 갈수록 점차 좁아지게 형성하여 줌으로써 잔입자의 흙, 굵은 입자의 흙, 그리고 이물질의 회전 운동을 증가시켜 분리효과를 높일 수 있는데, 특히 피치(P)가 점차 좁아지는 출구 측으로 갈수록 굵은 입자의 흙과 부피가 큰 이물질이 큰 유동현상을 일으키게 할 수 있어 분리효과를 더욱 향상시킬 수 있다.

또, 상기 모터(6)는 상기 베이스 플레이트(1)의 상면 일측에 설치된 상태에서 구동축에 설치된 기어가 상기 트롬멜 스크린(3)의 중간부에 설치된 기어(34)와 직접 결합되거나 또는 체인 등을 통해 상호 결합된 형태를 갖고, 상기 토사 및 이물질 분리구(4)와 이송용 스크류(5)를 일체로 구비한 트롬멜 스크린(3)을 정해진 속도로 회전시켜 주는 기능을 수행한다.

또한, 상기 컨베이어 밸트(7)는 상기 베이스 플레이트(1) 내에서 경사지게 설치되어 상기 모터(6)에 의해 회전하는 상기 트롬멜 스크린(3)의 수직판(33)들 사이에 형성된 공간(틈새) 사이로 분리 배출되는 토사와 모래 및 골재들을 선별 토사 야적지로 계속 이송시켜 주는 기능을 수행한다.

한편, 상기 풍력 선별기(8)는 상기 트롬멜 스크린(3)의 출구 측 상부에 설치된 이물질 흡입용 호퍼(81)를 통해 상기 트롬멜 스크린(3) 내에서 선별된 각종 이물질들 중 난류유동으로 상부에 뜨는 각종 이물질(즉, 상대적으로 중량이 가벼운 이물질로써 예를 들어 나무 조각이나 스티로폼, 비닐, 플라스틱 조각 등)들을 흡입하여 외부로 배출시켜 주는 기능을 수행한다.

또, 상기 오버 사이즈 물질 포집부(9)는 상부가 트인 속이 빈 함체 형상을 갖고 상기 트롬멜 스크린(3)의 출구 측 하부에 설치된 상태에서 상기 트롬멜 스크린(3)의 최종 공간(틈새) 넓이보다 큰 부피(입도)를 가짐은 물론 부피가 큼으로 인해 상기 트롬멜 스크린(3)을 통해 분리 및 선별되지 않고 배출되고 있는 골재 또는 이물질을 포집하여 도시 생략한 컨베이어 밸트 등을 통해 외부로 자동 배출시켜 주는 기능을 수행한다.

이와 같이 본 발명 장치에 따르면, 건설 폐기물처리장으로 반입된 건설 폐기물들 중 토사에 포함되어 있는 나무 조각이나 스티로폼, 비닐, 플라스틱 조각 등과 같은 비중이 낮은 이물질은 물론 중량과 부피가 큰 골재 등을 보다 효율적으로 선별하여 분리 제거할 수 있으므로 제품 자체의 상품성은 물론 건설 폐토사에 포함된 이물질 선별에 따른 신뢰도 등을 대폭 향상시킬 수 있는 것이다.

상술한 실시 예는 본 발명의 가장 바람직한 예에 대하여 설명한 것이지만, 상기한 실시 예 및 특허청구범위에 기재된 내용만으로 한정하는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형이 가능하다는 것은 당업자에게 있어서 명백한 것이다.

1 : 베이스 플레이트 11 : 직사각 틀체
12 : 다리 13 : 아이들 로울러
2 : 폐사토 공급 호퍼
3 : 트롬멜 스크린
31 : 가이드 링 32 : 원뿔형 판재
33 : 수직판 34 : 기어
4 : 토사 및 이물질 분리구 41 : 웨지 바
5 : 이송용 스크류
6 : 모터
7 : 컨베이어 밸트
8 : 풍력 선별기 81 : 이물질 흡입용 호퍼
9 : 오버 사이즈 물질 포집부

Claims (5)

1. 직사각 틀체의 저면에 복수의 다리가 고정 설치된 베이스 플레이트와;
   외부에서 공급되는 건설 폐사토를 트롬멜 스크린 내부로 유입시켜 주는 폐사토 공급 호퍼와;
   상기 베이스 플레이트의 상면에 설치되어 있는 수 쌍의 아이들 로울러 외면에 두 가이드 링의 외면이 접촉된 상태에서 모터의 회전에 대응하여 회전하며 폐사토 공급 호퍼를 통해 내부로 유입되는 건설 폐토사를 토사와 골재 및 이물질로 각각 선별해 주는 트롬멜 스크린과;
   상기 트롬멜 스크린 내부의 중심선 상에 고정 설치되어 상기 트롬멜 스크린과 함께 회전하며 폐토사의 골재에 묻은 토사와 모래 및 각종 이물질을 분리시켜 주는 토사 및 이물질 분리구와;
   상기 트롬멜 스크린의 내면과 토사 및 이물질 분리구의 외면 사이에서 나선형으로 설치되어 상기 트롬멜 스크린을 통해 외부로 빠져나가지 않고 있는 폐토사 자체는 물론 토사 및 모래가 분리된 골재와 각종 이물질을 출구 측으로 이송시켜 주는 이송용 스크류와;
   상기 베이스 플레이트의 상면 일측에 설치되어 상기 토사 및 이물질 분리구와 이송용 스크류를 일체로 구비한 트롬멜 스크린을 회전시켜 주는 모터와;
   상기 베이스 플레이트 내에서 경사지게 설치되어 상기 트롬멜 스크린의 공간(틈새) 사이로 분리 배출되는 토사와 모래 및 골재들을 선별 토사 야적지로 계속 이송시켜 주는 컨베이어 밸트와;
   상기 트롬멜 스크린의 출구 측 상부에 설치된 이물질 흡입용 호퍼를 통해 선별된 각종 이물질들 중 상대적으로 중량이 가벼운 이물질들을 흡입하여 외부로 배출시켜 주는 풍력 선별기와;
   상기 트롬멜 스크린의 출구 측 하부에 설치된 상태에서 상기 트롬멜 스크린의 최종 공간(틈새) 넓이보다 큰 부피(입도)를 가짐은 물론 부피가 큼으로 인해 상기 트롬멜 스크린을 통해 분리 및 선별되지 않고 배출되는 골재 또는 이물질을 포집하여 외부로 배출시켜 주는 오버 사이즈 물질 포집부;를 포함하여 구성하되,
   상기 트롬멜 스크린은,
   지름이 같은 두 개의 가이드 링 사이에 입구에서 출구 측으로 갈수록 지름이 증가하는 원뿔 형태로 설치한 구성을 갖되, 입구 측에서 일정 부분은 원뿔형 판재를 설치하여 폐색된 형태를 갖고 나머지 부분에는 출구 측으로 갈수록 토사 및 골재가 빠져나가는 공간(틈새)이 넓어지도록 복수의 수직판을 부채살 형태로 설치한 구성을 갖고,
   상기 토사 및 이물질 분리구는,
   종단면이 삼각형 형상을 갖는 복수의 웨지 바를 입구에서 출구 측으로 갈수록 지름이 증가하는 원뿔 형태로 고정 설치함과 동시에 입구 측에서 출구 측으로 갈수록 웨지 바들 사이의 공간(틈새)이 넓어지는 부채살 형태를 갖도록 구성하되, 웨지 바들은 뾰쪽한 한 모서리가 외측에 위치되게 설치한 구성을 가지며,
   상기 트롬멜 스크린의 수직판들은,
   상기 트롬멜 스크린이 모터의 구동력에 대응하여 정해진 방향으로 회전할 때, 수직판들의 손상 및 변형을 방지함과 동시에 수직판들 사이에 형성된 공간(틈새)을 통해 토사와 모래 및 골재가 트롬멜 스크린의 회전속도에 대응하여 외부로 원활히 빠져나가도록 정해진 각도로 경사지게 설치하고,
   상기 이송용 스크류의 날개 사이 피치 간격은 입구에서 출구 측으로 갈수록 점차 좁아지게 형성한 것을 특징으로 하는 건설 폐토사 내 이물질 선별장치.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제

Images