KR101978851B1 - 폐분말소화기의 분말소화약제 재활용 시스템 - Google Patents
폐분말소화기의 분말소화약제 재활용 시스템 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 분말소화약제를 용이하고 안정적으로 수거할 수 있는 폐분말소화기 자동 해체장치를 제공하기 위한 것이다.
이를 위해 본 발명에서는 소화기 용기를 아래위에서 가압 지지한 채로 상기 소화기 용기의 바닥면에 구멍을 뚫고 원형 톱날로 한쪽 끝부분을 절단한 후 그 내부에 압축공기를 불어넣어 분말소화약제를 날리어 떨어뜨려서 배출하는 소화기 해체부, 상기 소화기 해체부에서 나온 분말소화약제를 공급받아 이물질을 분리하는 1차 선별부, 상기 1차 선별부를 거친 분말소화약제 중에 혼재된 금속을 자력으로 끌어당겨 분리하는 제1마그네틱 분리부 및 상기 제1마그네틱 분리부를 거친 분말소화약제 내에 함유된 수분을 제거 및 분말소화약제의 구성성분을 혼합하는 교반부를 포함하는 폐분말소화기의 분말소화약제 재활용 시스템을 개시한다.
이를 위해 본 발명에서는 소화기 용기를 아래위에서 가압 지지한 채로 상기 소화기 용기의 바닥면에 구멍을 뚫고 원형 톱날로 한쪽 끝부분을 절단한 후 그 내부에 압축공기를 불어넣어 분말소화약제를 날리어 떨어뜨려서 배출하는 소화기 해체부, 상기 소화기 해체부에서 나온 분말소화약제를 공급받아 이물질을 분리하는 1차 선별부, 상기 1차 선별부를 거친 분말소화약제 중에 혼재된 금속을 자력으로 끌어당겨 분리하는 제1마그네틱 분리부 및 상기 제1마그네틱 분리부를 거친 분말소화약제 내에 함유된 수분을 제거 및 분말소화약제의 구성성분을 혼합하는 교반부를 포함하는 폐분말소화기의 분말소화약제 재활용 시스템을 개시한다.
Description
본 발명은 폐분말소화기(노후분말소화기)의 분말소화약제를 수거하여 일정한 프로세스를 거친 후 다시 원료로 사용할 수 있도록 재생하는 분말소화약제 재활용 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 분말소화약제를 안정적으로 수거하여 재사용이 가능하게 효율적으로 재생할 수 있고, 아울러 폐분말소화기의 크기에 상관없이 범용적으로 사용할 수 있는 분말소화기의 분말소화약제 재활용 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 소화기는 크게 분말소화기, 가스소화기, 액상 및 거품(Foam)소화기, 청정소화기로 분류된다. 이 중에서 분말소화기는 본체용기 안에 소화제로서 미세한 소화용 분말을 가압 또는 축압해서 방사하는 것이며, 철재 부품(본체용기, 레버, 안전핀, 가압용 가스용기 등), 알루미늄 부품(캡, 가스도입관, 분말방출관 등), 고무수지제 부품(호스, 노즐 등), 분말소화약제(dry chemical powder) 등으로 구성되어 있다.
이러한 분말소화기는 대개 본체용기가 부식되었거나 내구연한(사용연한)이 지나면 해체하여 일부 부품을 재활용 및 폐기처분하고 있다.
특히 일반화재, 유류, 전기화재 등에 모두 사용할 수 있는 ABC 분말소화기의 분말소화약제로는 대부분이 인산암모늄(NH4H2PO4)을 주성분으로 사용하고 있는데, 인산암모늄의 원료인 인광석은 고가의 희유물질로 중국 등 일부 국가에서만 채굴되고 있어 최근에는 분말소화약제를 수거하여 재생이용(재가공처리 후 재활용)하고 있는 실정이다.
그런데 분말소화기 내의 분말소화약제나 가스가 방출되지 않은 상태에서는 압력용기의 특성상 고물상이나 재활용업체(충약업자 등) 등의 작업자가 수작업으로 해체(분해)하는 과정에서 파열되면서 사상(死傷)사고를 일으킬 수 있는 위험성이 높다.
예컨대, 가압식 분말소화기는 본체용기에 압력이 들어 있지 않고 가압용 가스용기에 압력이 들어 있어 소화기를 작동시키기 위해 레버를 누르면 가압용 가스용기(CO2충전)의 봉판이 뚫리고, 이 가압용 가스용기 압력이 본체용기 내로 유도되어 분말소화약제가 호스를 통해 외부로 방출되는데, 가압용 가스용기의 압력이 본체용기로 전달되는 과정에서 본체용기의 밑바닥 부분이 심하게 부식되어 있는 경우에 파열될 수 있으며, 이때 본체용기가 반발력에 의해 튀어 올라 소화기 조작자의 머리나 목 등을 가격하여 사상사고에 이르게 할 수 있다.
또한, 본체용기의 외부로 통하는 호스가 막혀 약제와 유도된 가압가스가 분출될 수 없는 경우 부식된 부분(일반적으로 본체용기 아랫부분)을 중심으로 본체용기와 분리되어 사상사고가 발생할 수 있다.
한편, 축압식 분말소화기의 경우 본체용기 자체가 압력용기인 구조적 특성상 해체하는 과정 등에 본체용기의 캡이 풀리는 순간 튀어 날아가서 사상사고를 일으킬 수 있다.
그뿐만 아니라 작업자가 수작업으로 분말소화기 내부의 분말소화약제를 수거하는 과정에서 분말소화약제가 자칫 비산되면서 작업장 내 환경을 오염시키고, 작업자의 호흡기 질환을 유발하는 등의 안전사고를 야기하는 문제점이 있다.
더욱이 분말소화기의 본체용기 내에서 분말소화약제가 괴상화 되었거나 또는 본체용기의 안쪽 벽면에 고착된 경우에는 배출이 원활하지 않아 작업의 효율성이 상당히 떨어지고 수거작업에 과다한 시간이 소요되는 한계가 있다.
한편, 대한민국 등록특허공보 제10-1738663호에는 폐분말소화기 내의 분말소화제를 분사시켜 회수하는 분사 회수기와, 회수된 분말소화제를 담아 교반하며 건조시키는 교반 건조기 및 교반 건조된 분말소화제를 선별 채눈판으로 분리 선별하는 분체 선별기를 포함하여 구성됨으로써 분말소화제를 회수하고 이물질을 선별하여 재생 및 재사용 가능하도록 하는 소화기용 분말소화제 회수 및 재생 장치가 개시되어 있다.
그러나 이는 작업자가 이산화탄소 또는 질소 가스가 채워진 폐분말소화기 내 가압용 가스용기의 작동으로 폐분말소화기 내의 분말소화약제를 분사시키거나 가압용 가스용기가 노후되어 잘 작동하지 않을 경우 캡 부분을 분리하여 분사 회수기의 회수 탱크로 부어서 회수하는 것이므로 작업이 매우 어렵고 불편한 데다 작업의 효율성 및 생산성이 현저히 떨어지는 문제점이 있다.
여기서 상술한 배경기술 또는 종래기술은 본 발명자가 보유하거나 본 발명을 도출하는 과정에서 습득한 정보로서 본 발명의 기술적 의의를 이해하는데 도움이 되기 위한 것일 뿐, 본 발명의 출원 전에 이 발명이 속하는 기술분야에서 널리 알려진 기술을 의미하는 것은 아님을 밝힌다.
이에 본 발명자는 상술한 제반 사항을 종합적으로 고려하면서 기존의 분말소화약제 재활용 장치가 지닌 기술적 한계 및 문제점의 해결에 역점을 두어, 분말소화약제를 안정적으로 수거하여 재사용이 가능하게 효율적으로 재생할 수 있고, 아울러 폐분말소화기의 크기에 상관없이 범용적으로 사용할 수 있는 폐분말소화기의 분말소화약제 재활용 시스템을 개발하고자 각고의 노력을 기울여 부단히 연구하던 중 그 결과로써 본 발명을 창안하게 되었다.
따라서 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제 및 목적은 분말소화약제를 안정적으로 수거 및 효율적으로 재생할 수 있도록 하는 폐분말소화기의 분말소화약제 재활용 시스템을 제공하는 데 있는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 기술적 과제 및 목적은 폐분말소화기의 크기에 상관없이 범용적으로 사용할 수 있도록 하는 폐분말소화기의 분말소화약제 재활용 시스템을 제공하는 데 있는 것이다.
여기서 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제 및 목적은 이상에서 언급한 기술적 과제 및 목적으로 국한하지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제 및 목적들은 아래의 기재로부터 당업자가 명확하게 이해할 수 있을 것이다.
상술한 바와 같은 목적을 달성 및 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시 태양에 따른 구체적 수단은, 소화기 용기를 아래위에서 클램프로 가압 지지한 채로 상기 소화기 용기의 바닥면에 드릴링(drilling)하여 구멍을 뚫고 원형 톱날로 한쪽 끝부분을 절단한 후 그 내부에 압축공기를 불어넣어 분말소화약제를 날리어 떨어뜨려서 배출하는 소화기 해체부, 상기 소화기 해체부에서 나온 분말소화약제를 공급받아 이물질을 분리하는 1차 선별부, 상기 1차 선별부를 거친 분말소화약제 중에 혼재된 금속을 자력으로 끌어당겨 분리하는 제1마그네틱 분리부 및 상기 제1마그네틱 분리부를 거친 분말소화약제 내에 함유된 수분을 제거 및 분말소화약제의 구성성분을 혼합하는 교반부를 포함하여 채용하는 것을 특징으로 하는 폐분말소화기의 분말소화약제 재활용 시스템을 제시한다.
이로써 본 발명은 분말소화약제를 남김없이 안정적으로 수거하여 재사용이 가능하게 효율적으로 재생할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시 태양에 따른 구체적인 수단은, 상기 제1마그네틱 분리부와 상기 교반부 사이에 구비되고, 상기 제1마그네틱 분리부를 거친 분말소화약제를 공급받아 임시로 저장하는 제1저장탱크, 상기 제1저장탱크와 상기 교반부 사이에 구비되고, 상기 제1저장탱크에서 나온 분말소화약제 중에 혼재된 금속을 자력으로 끌어당겨 분리하는 제2마그네틱 분리부, 상기 교반부에서 나온 분말소화약제를 공급받아 임시로 저장하는 제2저장탱크, 상기 제2저장탱크에서 나온 분말소화약제를 공급받아 이물질을 분리하는 2차 선별부, 상기 2차 선별부를 거친 분말소화약제 중에 혼재된 금속을 자력으로 끌어당겨 분리하는 제3마그네틱 분리부 및 상기 제3마그네틱 분리부를 거친 분말소화약제를 공급받아 저장하는 제3저장탱크를 더 포함하여 구성됨으로써 재활용 시스템의 운전효율을 높일 수 있고 분말소화약제를 더욱 균일하고 확실하게 재생할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시 태양에 따른 구체적인 수단으로 상기 소화기 해체부는, 내부의 공간으로 소화기 용기를 집어넣을 수 있도록 한쪽에 투입구가 형성된 바디, 상기 바디의 내부에 제1전동기의 동력으로 회전하도록 장치되고, 상면의 가장자리에 방사상으로 일정한 간격을 두고 소화기 용기를 받쳐 주는 지그 블록이 다수 고정된 턴테이블, 상기 바디 내의 상기 턴테이블 위에 설치되고 상기 턴테이블의 지그 블록 위에 올려놓은 소화기 용기를 제1액추에이터의 신장 작용으로 클램프가 가압하여 고정하거나 상기 제1액추에이터의 수축 작용으로 고정을 해제하는 제1클램핑 유닛, 상기 바디의 한쪽에 설치되고 상기 제1클램핑 유닛에 의해 고정된 소화기 용기의 바닥면에 구멍을 뚫는 드릴링 유닛, 상기 바디의 상기 드릴링 유닛과 이웃하는 한쪽에 설치되고 상기 드릴링 유닛에 의해 바닥면에 구멍이 뚫린 상태로 상기 턴테이블의 회전에 의해 이동된 소화기 용기를 제2전동기의 동력과 제2액추에이터의 신장 및 수축 작용으로 원형 톱날이 회전 및 승강하면서 절단하는 커팅 유닛, 상기 바디의 상기 커팅 유닛과 이웃하는 다른 한쪽에 설치되고 상기 커팅 유닛에 의해 절단된 상태로 상기 턴테이블의 회전에 의해 이동된 소화기 용기의 내부에 공기압축기로부터 공급되는 압축공기를 불어넣어 분말소화약제를 날리어 떨어뜨리는 약제탈리 유닛 및 상기 턴테이블의 하부에 설치되고 소화기 용기에서 나온 분말소화약제를 받아서 제3전동기의 동력으로 일정한 거리를 운반하는 이송 유닛을 포함하여 구성됨으로써 지그 블록과 클램프가 소화기 용기를 감싸듯이 정확하게 물림 지지 및 고정하므로 소화기 용기를 그 크기에 상관없이 범용적으로 안전하게 해체할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시 태양으로, 상기 턴테이블의 하부에 방사상으로 일정한 간격을 두고 고정되고 스토퍼가 삽입되는 구멍이 형성된 받이구 및 이 받이구의 구멍에 제3액추에이터의 신장 작용으로 끼워져 상기 턴테이블이 회전하지 못하도록 잠그거나 상기 제3액추에이터의 수축 작용으로 잠금을 해제하는 스토퍼를 더 포함하여 구성됨으로써 드릴링 및 커팅 작업 등이 한층 더 정밀하고 안정적으로 이루어질 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시 태양으로, 상기 턴테이블의 하부에 설치되고 상기 커팅 유닛의 작동 과정에서 잘려 떨어져 나온 소화기 용기의 일부분을 받아서 일정한 거리를 제4전동기의 동력으로 자동 운반하는 벨트 컨베이어를 더 포함하여 구성됨으로써 작업의 효율성을 더욱 향상시킬 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시 태양으로, 상기 바디는 제4액추에이터의 신장 및 수축 작용으로 상기 투입구를 개폐하는 도어를 포함하고, 상기 커팅 유닛은 상기 제2전동기와 상기 톱날이 탑재되고 상기 제2액추에이터의 신장 및 수축 작용으로 승강하는 슬라이드 및 상기 슬라이드의 승강 이동을 안내하는 가이드 레일을 포함하며, 상기 약제탈리 유닛은 제5액추에이터의 신장 및 수축 작용으로 소화기 용기의 내부로 삽입되면서 상기 공기압축기로부터 공급되는 압축공기를 뿜어 분말소화약제를 날리어 떨어뜨리는 에어나이프를 포함하여 이루어짐으로써 안전성 및 수거의 용이성을 증대시킬 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시 태양으로 상기 이송 유닛은, 상기 턴테이블의 하부에 설치된 리시빙 호퍼 및 상기 베이스의 하부에 설치되고 상기 리시빙 호퍼에서 소화기 용기 내부의 분말소화약제를 받아서 일정한 거리를 상기 제3전동기의 동력으로 자동 운반하는 스크루 컨베이어를 포함하며, 상기 드릴링 유닛의 드릴척 전방에는, 소화기 용기의 바닥면에 구멍을 뚫을 때 압력에 의한 분말소화약제의 비산을 방지하기 위하여 소화기 용기의 구멍으로 나오는 분말소화약제를 상기 리시빙 호퍼로 떨어뜨리는 비산방지커버가 구비될 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시 태양으로, 상기 바디 내의 상기 턴테이블 상측에 설치되고, 상기 턴테이블의 지그 블록 위에서 상기 드릴링 유닛에 의해 바닥면에 구멍이 뚫린 상태로 상기 턴테이블의 회전에 의해 이동된 소화기 용기를 제6액추에이터의 신장 작용으로 클램프가 가압하여 고정하거나 상기 제6액추에이터의 수축 작용으로 고정을 해제하는 제2클램핑 유닛을 더 포함하여 이루어질 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시 태양은, 상기 제1 내지 제4전동기, 상기 제1 내지 제6액추에이터, 상기 드릴링 유닛, 상기 공기압축기 등의 작동을 전반적으로 제어하는 컨트롤러 및 상기 턴테이블의 지그 블록 위에 올려놓은 소화기 용기를 검출하여 상기 컨트롤러로 감지 신호를 전송하는 감지센서를 포함하여 구성될 수 있다.
상기와 같은 목적의 달성과 기술적 과제를 해결하기 위한 수단 및 구성을 갖춘 본 발명의 실시 태양은, 소화기 용기를 아래위에서 클램프로 가압 지지한 채 구멍을 뚫고 원형 톱날로 한쪽 끝부분을 절단한 후 그 내부에 압축공기를 불어넣어 분말소화약제를 빼내므로 소화기 용기에서 분말소화약제를 남김없이 안정적으로 수거할 수 있다.
그뿐만 아니라 분말소화약제의 재사용이 가능하게 분말소화약제 중에 혼재된 이물질 및 금속을 분리하고 수분을 제거 및 구성성분을 고르게 혼합하기 때문에 재생 효율을 크게 높일 수 있다.
더구나 지그 블록과 클램프가 소화기 용기를 아래위로 감싸면서 정확하게 물림 지지 및 고정하므로 소화기 용기를 그 크기에 상관없이 범용적으로 안전하게 해체할 수 있다.
따라서 본 발명은 소화기 용기의 해체 작업 시 안전성을 향상시키고 인건비를 절감하며 분말소화약제의 수거 및 재생을 위한 작업 효율성은 물론 생산성을 높일 수 있다.
여기서 본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 국한하지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자가 명확하게 이해할 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 폐분말소화기의 분말소화약제 재활용 시스템을 개략적으로 나타낸 정면 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 폐분말소화기의 분말소화약제 재활용 시스템을 개략적으로 나타낸 평면 구성도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 폐분말소화기의 분말소화약제 재활용 시스템 구성요소 중 소화기 해체부를 나타낸 국부 정면도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 폐분말소화기의 분말소화약제 재활용 시스템 구성요소 중 소화기 해체부를 나타낸 부분 측단면도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 폐분말소화기의 분말소화약제 재활용 시스템 구성요소 중 소화기 해체부를 나타낸 국부 평면도이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 폐분말소화기의 분말소화약제 재활용 시스템 구성요소 중 소화기 해체부를 나타낸 국부 측면도이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 폐분말소화기의 분말소화약제 재활용 시스템 구성요소 중 소화기 해체부를 나타낸 국부 정면도이다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 폐분말소화기의 분말소화약제 재활용 시스템 구성요소 중 소화기 해체부를 나타낸 부분 측단면도이다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 폐분말소화기의 분말소화약제 재활용 시스템 구성요소 중 소화기 해체부를 나타낸 국부 정면도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 폐분말소화기의 분말소화약제 재활용 시스템을 개략적으로 나타낸 평면 구성도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 폐분말소화기의 분말소화약제 재활용 시스템 구성요소 중 소화기 해체부를 나타낸 국부 정면도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 폐분말소화기의 분말소화약제 재활용 시스템 구성요소 중 소화기 해체부를 나타낸 부분 측단면도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 폐분말소화기의 분말소화약제 재활용 시스템 구성요소 중 소화기 해체부를 나타낸 국부 평면도이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 폐분말소화기의 분말소화약제 재활용 시스템 구성요소 중 소화기 해체부를 나타낸 국부 측면도이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 폐분말소화기의 분말소화약제 재활용 시스템 구성요소 중 소화기 해체부를 나타낸 국부 정면도이다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 폐분말소화기의 분말소화약제 재활용 시스템 구성요소 중 소화기 해체부를 나타낸 부분 측단면도이다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 폐분말소화기의 분말소화약제 재활용 시스템 구성요소 중 소화기 해체부를 나타낸 국부 정면도이다.
이하, 본 발명에 따른 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 보다 구체적으로 설명한다.
이에 앞서, 후술하는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 것으로서, 이는 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 개념과 당해 기술분야에서 통용 또는 통상적으로 인식되는 의미로 해석하여야 함을 명시한다.
또한, 본 발명과 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
여기서 첨부된 도면들은 기술의 구성 및 작용에 대한 설명과 이해의 편의 및 명확성을 위해 일부분을 과장하거나 간략화하여 도시한 것으로, 각 구성요소가 실제의 크기 및 형태와 정확하게 일치하는 것은 아님을 밝힌다.
아울러 본 명세서에서 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함하는 의미이며, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 포함한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미, 즉 설시하는 특징, 개수, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 의미하는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 개수, 단계 동작 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 배제하지 않는 것으로 이해해야 한다.
이외에도 "부" 및 "유닛"의 용어에 대한 의미는 시스템에서 목적하는 적어도 하나의 기능이나 어느 일정한 동작을 처리하는 단위 또는 역할을 하는 모듈 형태를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 혹은 하드웨어 및 소프트웨어의 결합 등을 통한 수단이나 독립적인 동작을 수행할 수 있는 디바이스 또는 어셈블리 등으로 구현할 수 있다.
그리고 상단, 하단, 상면, 하면, 또는 상부, 하부, 상측, 하측 등의 용어는 각 구성요소에 있어 상대적인 위치를 구별하기 위해 편의상 사용한 것이다. 예를 들어, 도면상의 위쪽을 상부로 아래쪽을 하부로 명명 및 지칭할 수 있다.
또한, 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는 데 사용될 수 있다. 즉, 제1, 제2 등의 용어는 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하는 목적으로 사용될 수 있다. 예를 들어, 제1 구성요소는 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 또 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 실시 예에 따른 폐분말소화기의 분말소화약제 재활용 시스템은 크게 소화기 해체부(1), 1차 선별부(2), 제1마그네틱 분리부(3), 교반부(4) 및 저장탱크(5)를 포함하고 있다.
소화기 해체부(1)는 폐분말소화기를 해체하기 위한 것으로, 턴테이블 위에 놓인 소화기 용기를 지그 블록과 클램프가 아래위에서 가압 지지한 채로 소화기 용기의 바닥면에 드릴로써 구멍을 뚫고 원형 톱날로 한쪽 끝부분을 절단한 후 그 내부에 압축공기를 불어넣어 분말소화약제를 날리어 떨어뜨려서 배출하는 구조로 이루어져 있다.
1차 선별부(2)는 소화기 해체부(1)에서 나온 분말소화약제를 공급받아 이물질을 분리하기 위해 구비되어 있다.
즉, 1차 선별부(2)는 스크루 컨베이어를 통해 공급되는 분말소화약제를 체질하여 망체(타공망/스크린)를 통과시킴으로써 분말소화약제 속에 섞인 이물질을 분리 및 선별할 수 있고, 아울러 괴상화된 분말소화약제를 자연스럽게 파쇄하여 일정한 입도 이하의 것만을 걸려낼 수 있다.
여기서 1차 선별부(2)로는 진동 스크린 분리기(vibrator screen separator)를 채용할 수 있다.
제1마그네틱 분리부(3)는 1차 선별부(2)를 거친 분말소화약제 중에 혼재된 금속을 자력으로 끌어당겨 분리하기 위해 구비되어 있다.
즉, 제1마그네틱 분리부(3)는 소화기 해체부(1)에서 소화기 용기에 구멍을 뚫거나 절단하는 과정에서 발생된 쇳가루나 쇳조각 등의 각종 금속류를 강한 자기력으로 끌어당겨서 분리한다.
여기서 제1마그네틱 분리부(3)로는 1차 선별부(2)의 분말소화약제 낙하부에 설치하여 분말소화약제가 통과하는 중에 자성체(미세철분, 철편 등)를 선별 회수함으로써 분말소화약제의 안정성 및 순도를 향상시키는 슈트형 마그네틱 세퍼레이터(suit-types magnetic separator)를 채용할 수 있다.
교반부(4)는 제1마그네틱 분리부(3)를 거친 분말소화약제 내에 함유된 수분을 제거 및 분말소화약제의 구성성분을 혼합하기 위해 구비되어 있다.
즉, 교반부(4)는 제1마그네틱 분리부(3)에서 스크루 컨베이어를 통해 공급되는 분말소화약제를 공급받아 일정 시간 동안 그 구성성분이 고르게 분포 및 섞이도록 교반하면서 상온의 외기나 열풍을 송풍하여 건조 처리한 후 배출한다.
여기서 교반부(4)로는 용기(탱크) 내에 회전체(임펠러)를 설치하여 분말소화약제를 골고루 균일하게 교반하면서 상온의 외기나 열풍을 송풍하여 건조하는 복합형(전동, 유동) 건조기를 채용할 수 있다.
또한, 교반부(4)로는 나선상의 리본 임펠러(ribbon impeller)에 의하여 분말소화약제의 혼합 효율을 극대화할 수 있는 리본형 혼합기(ribbon mixer)를 채용할 수도 있다.
저장탱크(5)는 이물질 및 금속이 분리된 상태의 분말소화약제를 공급받아 저장하기 위해 구비되어 있다.
즉, 저장탱크(5)는 교반부(4)에서 스크루 컨베이어를 통해 공급되는 분말소화약제를 공급받아 포장하거나 소화기 충전 등의 후속 공정을 위해 저장한다.
여기서 저장탱크(5)로는 하측의 배출구 쪽으로 갈수록 점차 폭이 좁아지는 삼각뿔 형상의 리시빙 호퍼가 일체로 형성되어 있고, 그 리시빙 호퍼의 배출구에는 분말소화약제의 배출량을 개폐시간 및 회전속도로 조절하는 로딩 피더가 연결 설치되어 있는 구조를 채용할 수 있다.
이처럼 본 발명의 실시 예에 따른 폐분말소화기의 분말소화약제 재활용 시스템은 소화기 해체부(1)에서 소화기 용기를 클램프로 가압 지지한 채 그 바닥면에 드릴로써 구멍을 뚫고 원형 톱날로 한쪽 끝부분을 절단한 후 그 내부에 압축공기를 불어넣어 분말소화약제를 수거하므로 분말소화약제를 남김없이 안정적으로 수거할 수 있다.
그뿐만 아니라 1차 선별부(2) 및 제1마그네틱 분리부(3)에서 분말소화약제 중에 혼재된 이물질과 금속을 분리하고, 교반부(4)에서 수분을 제거 및 구성성분을 고르게 혼합하기 때문에 분말소화약제를 재사용 가능하게 재생하는 공정이 효율적으로 이루어질 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이 본 발명의 다른 실시 예에 따른 폐분말소화기의 분말소화약제 재활용 시스템은 제1임시저장조(7a), 제2마그네틱 분리부(6), 제2임시저장조(7b), 2차 선별부(8) 및 제3마그네틱 분리부(9)를 더 포함할 수 있다.
제1임시저장조(7a)는 제1마그네틱 분리부(3)를 거친 분말소화약제를 스크루 컨베이어를 통해 공급받아 임시로 저장한 후, 다시 스크루 컨베이어를 통해 제2마그네틱 분리부(6)로 공급하기 위해 제1마그네틱 분리부(3)와 교반부(4) 사이에 구비되어 있다.
즉, 제1임시저장조(7a)는 교반부(4)로 공급되는 분말소화약제의 공급량을 조절함으로써 교반부(4)의 처리 용량이 작거나 소화기 해체부(1)에서 나오는 분말소화약제의 양이 많더라도 수거 및 재생 과정을 연속적이고 안정적으로 처리할 수 있다.
여기서 제1임시저장조(7a)로는 하측의 배출구 쪽으로 갈수록 점차 폭이 좁아지는 삼각뿔 형상의 리시빙 호퍼가 일체로 형성되어 있고, 그 리시빙 호퍼의 배출구에는 분말소화약제의 배출량을 개폐시간 및 회전속도로 조절하는 로딩 피더가 연결 설치되어 있는 구조를 채용할 수 있다.
제2마그네틱 분리부(6)는 제1임시저장조(7a)에서 나온 분말소화약제 중에 혼재된 금속을 자력으로 끌어당겨 분리하기 위해 제1임시저장조(7a)와 교반부(4) 사이에 구비되어 있다.
즉, 제2마그네틱 분리부(6)는 제1마그네틱 분리부(3)에서 분리되지 않은 쇳가루나 쇠조각 등의 각종 금속류를 강한 자기력으로 끌어당겨서 분리한다.
여기서 제2마그네틱 분리부(6)로는 제1마그네틱 분리부(3)와 마찬가지로 제1임시저장조(7a)의 분말소화약제 낙하부에 연결하거나 스크루 컨베이어의 출구에 연결 설치하여 분말소화약제가 통과하는 중에 자성체(미세철분, 철편 등)를 선별 회수함으로써 분말소화약제의 안정성 및 순도를 향상시키는 슈트형 마그네틱 세퍼레이터(suit-types magnetic separator)를 채용할 수 있다.
제2임시저장조(7b)는 교반부(4)에서 나온 분말소화약제를 공급받아 임시로 저장하기 위해 구비되어 있다.
즉, 제2임시저장조(7b)는 교반부(4)에서 2차 선별부(8)로 공급되는 분말소화약제의 공급량을 조절함으로써 교반부(4)의 처리 용량이 작더라도 수거 및 재생 과정을 연속적이고 안정적으로 처리할 수 있다.
여기서 제2임시저장조(7b)로는 제1임시저장조(7a)와 마찬가지로 하측의 배출구 쪽으로 갈수록 점차 폭이 좁아지는 삼각뿔 형상의 리시빙 호퍼가 일체로 형성되어 있고, 그 리시빙 호퍼의 배출구에는 분말소화약제의 배출량을 개폐시간 및 회전속도로 조절하는 로딩 피더가 연결 설치되어 있는 구조를 채용할 수 있다.
2차 선별부(8)는 제2임시저장조(7b)에서 나온 분말소화약제를 공급받아 이물질을 분리하기 위해 구비되어 있다.
즉, 2차 선별부(8)는 제2임시저장조(7b)에서 스크루 컨베이어를 통해 공급되는 분말소화약제를 체질하여 망체(타공망/스크린)를 통과시킴으로써 분말소화약제 속에 섞인 이물질을 분리 및 선별할 수 있고, 아울러 괴상화된 분말소화약제를 자연스럽게 파쇄하여 일정한 입도 이하의 것만을 걸려낼 수 있다.
여기서 2차 선별부(8)로는 진동 스크린 분리기(vibrator screen separator)를 채용할 수 있다.
제3마그네틱 분리부(9)는 2차 선별부를 거친 분말소화약제 중에 혼재된 금속을 자력으로 끌어당겨 분리하기 위해 구비되어 있다.
즉, 제3마그네틱 분리부(9)는 제1 및 제2마그네틱 분리부(3)(6)에서 분리되지 않은 쇳가루나 쇳조각 등의 각종 금속류를 강한 자기력으로 끌어당겨서 분리한다.
여기서 제3마그네틱 분리부(9)로는 제1 및 제2마그네틱 분리부(3)(6)와 마찬가지로 2차 선별부(8)의 분말소화약제 낙하부에 연결하거나 스크루 컨베이어의 출구에 연결 설치하여 분말소화약제가 통과하는 중에 자성체(미세철분, 철편 등)를 선별 회수함으로써 분말소화약제의 안정성 및 순도를 향상시키는 슈트형 마그네틱 세퍼레이터(suit-types magnetic separator)를 채용할 수 있다.
저장탱크(5)는 2차 선별부(8)와 제2 및 제3마그네틱 분리부(6)(9)를 순차적으로 거치면서 이물질 및 금속이 완전히 분리된 상태의 분말소화약제를 최종적으로 공급받아 저장한다.
한편, 분말소화약제의 연속적인 운반 및 공급을 위해 각 구성요소 사이에는 U자형이나 역사다리꼴의 트로프 또는 원통 케이싱 내에서 나선을 회전시켜 분말소화약제를 밀어보내는 통상의 스크루 컨베이어를 배치하여 연결할 수 있다.
특히 트로프의 단면 형상이 역사다리꼴인 스크루 컨베이어를 채용할 경우 이송 과정에서 분말소화약제의 쏠림 현상을 방지하므로 스크루에 걸리는 부하는 적고 막힘이 없어 보다 원활하게 공급할 수 있다.
도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이 소화기 해체부(1)의 주요 구성은 바디(10), 턴테이블(20), 제1클램핑 유닛(30), 드릴링 유닛(40), 커팅 유닛(50), 약제탈리 유닛(60), 약제이송 유닛(70), 벨트 컨베이어(80) 및 컨트롤러(90)를 포함하고 있다.
바디(10)는 소화기 해체부(1)를 일정한 높이로 떠받쳐 지지하는 프레임 구조물로, 해체 과정에서의 안전사고를 방지하기 위해 상면과 사면이 막히고 일정 높이로 내부에 공간을 갖는 사각 케이싱 형태로 형성되어 있고, 한쪽 측면(전면)에는 내부의 공간 속으로 소화기 용기(E)를 집어넣을 수 있도록 투입구(11)가 형성되어 있다.
그리고 바디(10)의 한쪽 측면(전면)에는 제4액추에이터(13)의 신장 및 수축 작용으로 투입구(11)를 개폐하는 도어(12)가 구비되어 있고, 하부 중앙에는 턴테이블(20)과 약제이송 유닛(70) 등을 안정적으로 지지하기 위한 언더 프레임(15)이 고정되어 있다.
즉, 바디(10)는 형강, 봉재, 각재 등의 각종 프레임을 일정 형태로 연결 고정한 골격에 의해 세워진 상태를 안정적으로 유지할 수 있고, 그 내부가 폐쇄된 공간을 갖는 구조 및 형상으로 이루어져 소화기 용기(E)를 해체하는 과정에서 분말소화약제가 외부로 누출되는 것을 방지할 수 있다.
그리고 바디(10)의 사방 하단부에는 어느 한쪽으로 기울어지거나 기우뚱거리지 않도록 수평을 균형적이면서 용이하게 맞출 수 있는 높낮이 조절식 구조의 받침다리가 구비되어 있다.
또한, 바디(10)의 한쪽 측면(전면)에는 소화기 해체부(1)의 작동을 전반적으로 제어하는 컨트롤러(90)가 터치스크린(터치패널) 형태로 설치되어 있다.
아울러 바디(10)에는 지그 블록(22) 위에 올려놓은 소화기 용기(E)를 검출하여 컨트롤러(90)로 감지 신호를 전송하는 감지센서가 부착되어 있다.
여기서 감지센서로는 검출코일에 물체가 접근하면 전자유도작용에 의하여 검출코일에 접속된 발진회로의 발진 주파수나 발진 진폭이 변화하면서 스위칭 동작이 이루어지는 고주파 발진형 혹은 도체 전극을 가진 검출부에 피검지 물체가 접근하면 센서 부분의 정전용량이 크게 변화하는 현상을 이용한 정전용량형 혹은 물체가 근접한 것을 비접촉으로 감지하여 그 위치를 검출하는 광섬유 근접센서 또는 발광소자와 수광소자를 대향시켜 투과광을 검지하는 포토 센서 등을 채용할 수 있다.
턴테이블(20)은 바디(10)의 내부에 제1전동기(21)의 동력으로 회전하도록 장치되어 있고, 상면의 가장자리에는 방사상으로 일정한 간격을 두고 소화기 용기(E)를 받쳐 주는 지그 블록(22)이 다수 고정되어 있다.
즉, 턴테이블(20)은 제1전동기(21)의 직접 전동에 의해 지그 블록(22)들의 간격만큼 등각으로 회전하면서 소화기 용기(E)를 한 스텝(90도 회전)씩 순차적으로 이동시키도록 가운데 부분이 제1전동기(21)의 전동축에 고정되어 있다.
예를 들면, 지그 블록(22)은 턴테이블(20)의 상면 사방에 4개가 90도 각도로 배열 고정됨으로써 턴테이블(20)이 1 사이클 회전함에 따라 4 스텝을 회전 이동할 수 있다.
그리고 턴테이블(20)의 하부에는 방사상으로 일정한 간격을 두고 받이구(23)가 다수 고정되어 있고, 이 받이구(23)에는 스토퍼(26)가 삽입되는 구멍(24)이 형성되어 있다.
즉, 받이구(23)는 턴테이블(20)의 하면 사방에 4개가 90도 각도로 배열 고정되어 있다.
그리고 바디(10)의 내부에는 받이구의 구멍(24)에 제3액추에이터(25)의 신장 작용으로 끼워져 턴테이블(20)이 회전하지 못하도록 잠그거나 제3액추에이터(25)의 수축 작용으로 잠금을 해제하는 스토퍼(26)가 구비되어 있다.
즉, 제3액추에이터(25)는 드릴링 및 커팅 작업 등이 보다 안정적으로 이루어지도록 하기 위해 컨트롤러(90)의 제어에 의해 신장 작동하여 그 푸시 로더의 단부에 고정된 스토퍼(26)가 받이구의 구멍(24)에 끼워져 접촉 간섭을 일으키면서 턴테이블(20)이 회전하지 못하도록 잠금(구속) 상태를 유지시키고, 또는 수축 작동하여 그 푸시 로더의 단부에 고정된 스토퍼(26)가 받이구의 구멍(24)에서 빠져 턴테이블(20)이 회전 가능하도록 잠금(구속) 상태를 해제한다.
여기서 지그 블록(22)의 소화기 용기(E)가 밀착되는 면에는 미끄러짐을 방지하기 위해 실리콘, 우레탄 등의 탄성 소재로 이루어진 패드를 부착하거나 요철을 형성하는 것이 바람직하다.
또한, 턴테이블(20)의 하부 가장자리에는 방사상으로 구름운동이 원활하도록 안내하는 롤러를 다수 설치할 수 있다. 즉, 턴테이블(20)은 제1전동기(21)의 회전 구동력과 롤러의 구름운동에 의해 직접 전동으로 회전이 원활하게 이루어질 수 있다.
제1클램핑 유닛(30)은 턴테이블의 지그 블록(22) 위에 올려놓은 소화기 용기(E)를 제1액추에이터(31)의 신장 작용으로 클램프(32)가 가압하여 고정하거나 제1액추에이터(31)의 수축 작용으로 클램프(32)가 고정을 해제하도록 바디(10) 내의 턴테이블(20) 상측에 설치되어 있다.
즉, 제1액추에이터(31)는 컨트롤러(90)의 제어에 의해 하강 작동하여 그 푸시 로더의 단부에 고정된 클램프(32)가 턴테이블(20)의 지그 블록(22) 위에 올려놓은 소화기 용기(E)를 살며시 눌러서 가압하면, 지그 블록(22)과 클램프(32)는 소화기 용기(E)를 감싸듯이 움켜쥐어 움직이지 못하도록 잠금(구속) 상태를 유지시키고, 또는 상승 작동하여 그 푸시 로더의 단부에 고정된 클램프(32)가 턴테이블(20)의 지그 블록(22) 위에 올려놓은 소화기 용기(E)를 풀어서 턴테이블(20)이 회전 가능하도록 잠금(구속) 상태를 해제한다.
그리고 제1클램핑 유닛(30)은 클램프(32)가 원활하고 안정적으로 상승 및 하강 작동할 수 있도록 안내하는 가이드 부시(33)와 가이드 바(34)가 구비되어 있다.
또한, 클램프(32)의 소화기 용기(E)가 밀착되는 면에는 자유로운 움직이나 미끄러짐을 방지하기 위해 실리콘, 우레탄 등의 탄성 소재로 이루어진 패드를 부착할 수 있다.
드릴링 유닛(40)은 지그 블록(22)과 제1클램핑 유닛(30)에 의해 고정된 소화기 용기(E)의 바닥면에 폭발방지용 구멍을 뚫기 위해 바디(10)의 한쪽 측면(좌측면)에 설치되어 있다.
그리고 드릴링 유닛(40)의 드릴 척 전방에는 소화기 용기(E)의 바닥면에 구멍을 뚫을 때 압력에 의한 분말소화약제의 비산을 방지하기 위하여 소화기 용기(E)의 구멍으로 나오는 분말소화약제를 수집하여 약제이송 유닛의 리시빙 호퍼(72)로 떨어뜨리는 비산방지커버(41)가 구비되어 있다.
여기서 드릴링 유닛(40)은 컨트롤러(90)의 제어에 의해 전/후진 작동하면서 드릴 척에 끼워진 드릴이나 비트를 전동으로 회전시켜 소화기 용기(E)에 구멍을 뚫는 통상의 드릴 머신을 채용할 수 있다.
커팅 유닛(50)은 드릴링 유닛(40)에 의해 바닥면에 구멍이 뚫린 상태로 턴테이블(20)의 회전에 의해 한 스텝 이동된 소화기 용기(E)를 제2전동기(51)의 동력과 제2액추에이터(52)의 신장 및 수축 작용으로 원형 톱날(53)이 회전 및 승강하면서 절단하기 위해 바디(10)의 드릴링 유닛(40)과 이웃하는 한쪽 측면(후면)에 설치되어 있다.
그리고 커팅 유닛(50)은 제2전동기(51)와 톱날(52)을 탑재하여 제2액추에이터(52)의 신장 및 수축 작용으로 승강시키는 슬라이드(54)가 구비되어 있고, 이 슬라이드(54)의 승강 이동을 안내하는 가이드 레일(55)이 바디(10)에 고정되어 있다.
약제탈리 유닛(60)은 커팅 유닛(50)에 의해 절단된 상태로 턴테이블(20)의 회전에 의해 한 스텝 이동된 소화기 용기(E)의 내부에 컨트롤러(90)의 제어에 따라 공기압축기(C)로부터 공급되는 압축공기를 불어넣어 분말소화약제를 날리어 떨어뜨리기 위해 바디(10)의 커팅 유닛(50)과 이웃하는 다른 한쪽 측면(우측면)에 설치되어 있다.
즉, 약제탈리 유닛(60)은 소화기 용기(E) 내에 고착 또는 괴상화 된 상태 등의 분말소화약제를 수월하게 탈리하기 위해 제5액추에이터(61)의 신장 및 수축 작용으로 소화기 용기(E)의 내부로 삽입되거나 빠져나오면서 공기압축기(C)로부터 공급되는 압축공기를 뿜어 분말소화약제를 날리어 떨어뜨리도록 바디(10)의 우측면 상에 구비되어 있다.
여기서 제1 내지 제5액추에이터(25)로는 예를 들면, 무로드 공압 실린더(pneumatic rodless cylinder)를 채용할 수 있다. 즉, 영구자석의 자력과 공압을 이용하여 슬라이드가 가이드 레일을 따라 이동하는 구조로 이루어질 수 있다.
이외에도 컨트롤러(90)가 컴프레셔 등의 구동원에 제어 신호를 전달하여 유압이나 공기압으로 실린더(푸시 로더, 피스톤 또는 플런저)를 가동시키면 전후진 또는 승강하는 구조의 통상적인 유압모터나 유압실린더와 같은 액추에이터(에너지와 제어 신호를 기계적인 일로 변환하는 장치) 기구 및 장치 혹은 유압(공압) 펌프에서 가해진 힘으로 운동 방향을 변환하는 유압 또는 공압 솔레노이드밸브를 채택하여 적용할 수도 있다.
약제이송 유닛(70)은 소화기 용기(E)에서 나온 분말소화약제를 받아서 일정한 거리를 제3전동기(71)의 동력으로 자동 운반하기 위해 턴테이블(20)의 하부에 설치되어 있다.
즉, 약제이송 유닛(70)은 소화기 용기(E)에서 나온 분말소화약제를 안정적으로 받아서 일시적으로 저장 및 아래쪽으로 떨어뜨리는 리시빙 호퍼(72)가 턴테이블(20)의 하부에 구비되어 있고, 이 리시빙 호퍼(72)에서 소화기 용기(E) 내부의 분말소화약제를 받아서 일정한 거리를 제3전동기(71)의 동력으로 자동 운반하는 스크루 컨베이어(73)가 바디(10)의 하부에 설치되어 있다.
여기서 스크루 컨베이어(73)로는 U자형의 트로프 또는 원통 케이싱 내에서 나선을 회전시켜 분말소화약제를 밀어보내는 구조를 채용할 수 있다.
벨트 컨베이어(80)는 커팅 유닛(50)의 작동 과정에서 잘려 떨어져 나온 소화기 용기(E)의 일부분을 받아서 일정한 거리를 제4전동기(81)의 동력으로 자동 운반하기 위해 턴테이블(20)의 하부에 설치되어 있다.
여기서 벨트 컨베이어(80)는 제4전동기(81)의 회전축에 직접 연결되거나 체인과 스프로킷 또는 벨트와 벨트 풀리 등의 동력전달장치나 전동장치에 의해 연결된 구동롤러와, 이 구동롤러와 일정 간격을 두고 설치된 종동롤러, 아이들러(지지롤러) 및 구동롤러와 종동롤러의 외주면을 감아 걸어 상호 연결하면서 순환 운동하는 벨트로 이루어져 제4전동기(81)로부터 운반에 필요한 구동력을 전달받아 벨트를 순환시키는 무한궤도 운동하면서 벨트 위에 운반대상물을 실어 나르는 전동식 벨트 컨베이어 구조를 채택하여 적용할 수 있다.
컨트롤러(90)는 제1 내지 제4전동기(21)(51)(71)(81), 제1 내지 제5액추에이터(31)(52)(25)(13)(61), 드릴링 유닛(40), 공기압축기(C) 등의 작동을 전반적으로 제어하기 위해 바디(10)의 한쪽 측면(전면)에 터치스크린(터치패널) 형태로 설치되어 있다.
즉, 컨트롤러(90)는 전원 및 동작 제어 등을 위한 스위치 개폐 신호 및 감지센서로부터 소화기 용기(E)의 위치 감지 신호를 각각 수신받고, 이를 기초로 하여 미리 입력된 설정 프로그램에 의해 제1 내지 제4전동기(21)(51)(71)(81), 제1 내지 제5액추에이터(31)(52)(25)(13)(61), 드릴링 유닛(40), 공기압축기(C) 등의 유기적이고 순차적인 작동과 함께 전반적인 가동을 설정 및 제어한다.
여기서 컨트롤러(90)는 제1 내지 제4전동기(21)(51)(71)(81)의 회전 속도 및 회전비와, 제1 내지 제5액추에이터(31)(52)(25)(13)(61)의 신장 및 수축 작용을 위한 순환 이동거리, 신장 및 수축 작용에 소요되는 시간 등을 종합하여 각 구성요소 간의 작동 간섭이나 충돌없이 유기적으로 번갈아서 원활하게 작동하도록 설정 및 제어할 수도 있다. 이와 같은 작동 및 연동관계는 PLC 프로그램을 통한 전기적인 시퀀스 제어(sequnce control)로 간단하게 응용 및 조절할 수 있다.
한편, 제1 내지 제4전동기로(21)(51)(71)(81)는 전기적 에너지를 기계적 에너지로 변환시켜 회전동력을 얻으며, 컨트롤러(90) 등으로부터 신호 전류에 의해 시동(구동) 및 운전이 용이하고, 부하에 적합한 기종을 선택하기 쉽고, 소음 및 진동이 작고, 배기공해가 없는 통상의 전동 모터를 채용할 수 있다.
예를 들면, 컨트롤러(90)의 제어 신호에 따른 전압 입력을 회전각으로 바꾸어 정지 및 반전 동작이 신속하게 이루어지는 서보 모터나 펄스에 따라 일정 각도로 회전하는 스텝 모터를 채용할 수 있고, 그밖에 모터의 회전수를 감속하여 구동에 필요한 힘으로 출력하도록 조절하는 감속기를 포함하는 기어드 모터를 채용할 수도 있다.
특히 제1전동기(21)로는 기어(gear) 및 캠(cam) 등으로 구성된 동력 전달구조를 지닌 인덱스 테이블(index table)과, 인덱스 테이블의 회전축을 구동하기 위한 인덕션 모터(inductionmotor) 및 드라이버, 그리고 인덱스 테이블의 동작을 제어하기 위한 PLC(Programmable Logic Controller) 등을 포함하여 턴테이블(20)을 약 90도의 분할 각도 및 일정 속도로 회전시키기 위한 기구인 인덱스 드라이브 시스템(index drive system)(인덱스 드라이브 유닛)을 채용할 수도 있다.
이와 같이 구성된 소화기 해체부(1)의 주요 작용 및 작동 원리를 설명하면 다음과 같다.
먼저, 작업자가 컨트롤러(90)를 조작하여 바디의 도어(12)를 열고 소화기 용기(E)를 투입구(11)를 통해 턴테이블의 지그 블록(22) 위에 올려놓으면, 이를 감지센서가 감지하여 컨트롤러(90)로 소화기 용기(E)의 위치 감지 신호를 전송한다.
이때, 컨트롤러(90)는 제4액추에이터(13)의 하강 작동을 제어하여 도어(12)를 닫고 제1전동기(21)의 구동부를 제어하여 턴테이블(20)을 한 스텝 회전하도록 작동시킨 후 제3액추에이터(25)의 전진 작동을 제어하여 스토퍼(26)가 받이구의 구멍(24)에 끼워지도록 함으로써 턴테이블(20)이 회전하지 못하도록 잠근다.
이 상태에서 컨트롤러(90)는 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이 제1액추에이터(31)의 하강 작동을 제어하여 클램프(32)가 소화기 용기(E)를 가압 고정한 후 드릴링 유닛(40)의 작동을 제어하여 소화기 용기(E)의 바닥면에 구멍을 뚫도록 작동시킨다.
계속해서, 컨트롤러(90)는 제1액추에이터(31)의 상승 작동을 제어하여 클램프(32)가 소화기 용기(E)를 고정하는 상태를 해제하고, 제3액추에이터(25)의 후진 작동을 제어하여 스토퍼(26)가 받이구의 구멍(24)에서 빠지도록 풀어 잠금을 해제한 후 제1전동기(21)의 구동부를 제어하여 턴테이블(20)을 한 스텝 회전하도록 작동시키고, 다시 제3액추에이터(25)의 전진 작동을 제어하여 스토퍼(26)가 받이구의 구멍(24)에 끼워지도록 함으로써 턴테이블(20)이 회전하지 못하도록 잠근다.
이 상태에서 컨트롤러(90)는 도 8에 도시된 바와 같이 제2전동기(51)의 구동부와 제2액추에이터(52)를 각각 제어하여 톱날(53)이 회전과 동시에 하강하면서 소화기 용기(E)의 일부분을 잘라낸 후 원래대로 복귀하도록 작동시킨다.
계속해서, 컨트롤러(90)는 제3액추에이터(25)의 후진 작동을 제어하여 스토퍼(26)가 받이구의 구멍(24)에서 빠지도록 풀어서 잠금을 해제한 후 제1전동기(21)의 구동부를 제어하여 턴테이블(20)을 한 스텝 회전하도록 작동시키고, 다시 제3액추에이터(25)의 전진 작동을 제어하여 스토퍼(26)가 받이구의 구멍(24)에 끼워지도록 함으로써 턴테이블(20)이 회전하지 못하도록 잠근다.
이 상태에서 컨트롤러(90)는 도 9에 도시된 바와 같이 제5액추에이터(61)의 전진 작동을 제어하여 에어나이프(62)가 소화기 용기(E)의 잘린 일부분을 통해 내부로 삽입 및 그 내부에서 빠져나오도록 작동시키고, 이와 동시에 공기압축기(C)로부터 공급되는 압축공기를 뿜어 분말소화약제를 날리어 떨어뜨리도록 작동시킨다.
계속해서, 컨트롤러(90)는 제3액추에이터(25)의 후진 작동을 제어하여 스토퍼(26)가 받이구의 구멍(24)에서 빠지도록 풀어서 잠금을 해제한 후 제1전동기(21)의 구동부를 제어하여 턴테이블(20)을 한 스텝 회전하도록 작동시켜 소화기 용기(E)의 남은 부분을 원래의 위치로, 즉 바디의 투입구(11) 앞으로 복귀시킨다.
이후, 컨트롤러(90)는 제4액추에이터(13)의 상승 작동을 제어하여 도어(12)를 열고, 이렇게 되면 작업자는 소화기 용기(E)의 남은 부분을 꺼낼 수 있다.
이 과정에서 컨트롤러(90)는 제3전동기(71)와 제4전동기(81)의 구동부를 각각 제어하여 톱날(53)에 의해 잘려 떨어져 나온 소화기 용기(E)의 일부분은 벨트 컨베이어(80)로 받아서 그 이송 방향 끝부분에 위치하는 임시보관함 등으로 운반하고, 소화기 용기(E) 내에서 나온 분말소화약제는 스크루 컨베이어(73)를 통해 그 이송 방향 끝부분에 연결된 포대 등에 담을 수 있도록 밀어서 운반한다.
이처럼 컨트롤러(90)의 순차적인 제어와 작동을 반복적으로 자동 수행함으로써 소화기 용기(E) 내의 분말소화약제를 남김없이 효과적으로 수거할 수 있다.
따라서 폐분말소화기 또는 노후분말소화기를 해체하여 소화기 용기 내의 분말소화약제를 수거하는 작업 시 안전성을 향상시키고 작업의 효율성을 크게 높이고 노동력과 시간을 줄여 원가 절감은 물론 생산성의 향상을 도모할 수 있다.
한편, 도 3 및 도 8에 도시된 바와 같이 소화기 해체부(1)는 상술한 실시 예의 구성요소와 더불어 제2클램핑 유닛(100)을 더 포함하여 구성될 수 있다.
제2클램핑 유닛(100)은 턴테이블의 지그 블록(22) 위에서 드릴링 유닛(40)에 의해 바닥면에 구멍이 뚫린 상태로 턴테이블(20)의 회전에 의해 한 스텝 이동된 소화기 용기(E)를 제6액추에이터(101)의 신장 작용으로 클램프(102)가 가압하여 고정하거나 제6액추에이터(101)의 수축 작용으로 클램프(102)가 고정을 해제하도록 바디(10) 내의 턴테이블(20) 상측에 설치되어 있다.
즉, 제6액추에이터(101)는 컨트롤러(90)의 제어에 의해 하강 작동하여 그 푸시 로더의 단부에 고정된 클램프(102)가 바닥면에 구멍이 뚫린 상태로 턴테이블(20)의 지그 블록(22) 위에 올려놓은 소화기 용기(E)를 살며시 눌러서 가압하면, 지그 블록(22)과 클램프(32)는 소화기 용기(E)를 감싸듯이 움켜쥐어 움직이지 못하도록 잠금(구속) 상태를 유지시키고, 또는 상승 작동하여 그 푸시 로더의 단부에 고정된 클램프(102)가 커팅 유닛(50)에 의해 하부의 일부분이 잘려나간 상태로 턴테이블(20)의 지그 블록(22) 위에 올려놓은 소화기 용기(E)를 풀어서 턴테이블(20)이 회전 가능하도록 잠금(구속) 상태를 해제한다.
그리고 제2클램핑 유닛(100)은 클램프(102)가 안정적으로 상승 및 하강 작동할 수 있도록 안내하는 가이드 부시(103)와 가이드 바(104)가 구비되어 있다.
또한, 클램프(102)의 소화기 용기(E)가 밀착되는 면에는 자유로운 움직이나 미끄러짐을 방지하기 위해 실리콘, 우레탄 등의 탄성 소재로 이루어진 패드를 부착할 수 있다.
여기서 본 발명의 소화기 해체부(1)와 관련한 구성요소 중 상술한 실시 예와 동일 또는 유사한 작용효과를 갖는 구성요소는 상술한 실시 예와 동일한 참조부호를 사용하며, 그에 대한 반복적이고 구체적인 설명은 생략한다.
이와 같이 본 발명의 소화기 해체부(1)는 상술한 실시 예와 달리 컨트롤러(90)가 제2전동기(51)의 구동부와 제2액추에이터(52)를 각각 제어하여 톱날(53)이 회전과 동시에 하강하면서 소화기 용기(E)의 일부분을 잘라내도록 작동시키기 전에, 제6액추에이터(101)의 하강 작동을 제어하여 클램프(102)가 소화기 용기(E)를 가압 고정한 후 제2전동기(51)의 구동부와 제2액추에이터(52)를 각각 제어하도록 함으로써 톱날(53)의 작동 과정에서 소화기 용기(E)가 자유로이 움직이는 것을 막아 안전사고를 방지함은 물론 소화기 용기(E)의 일부분을 더욱 안정적으로 신속하게 잘라낼 수 있다.
한편, 본 발명은 상술한 실시 예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 안에서 예시되지 않은 여러 가지로 다양하게 변형하고 응용할 수 있음은 물론이고 각 구성요소의 치환 및 균등한 타 실시 예로 변경하여 폭넓게 적용할 수도 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 명백하다.
그러므로 본 발명의 기술적 특징을 변형하고 응용하는 것에 관계된 내용은 본 발명의 기술사상 및 범위 내에 포함되는 것으로 해석하여야 할 것이다.
1: 소화기 해체부 2: 1차 선별부
3: 제1마그네틱 분리부 4: 교반부
5: 저장탱크 6: 제2마그네틱 분리부
7a: 제1임시저장조 7b: 제2임시저장조
8: 2차 선별부 9: 제3마그네틱 분리부
10: 바디 11: 투입구
12: 도어 13: 제4액추에이터
20: 턴테이블 21: 제1전동기
22: 지그 블록 23: 받이구
24: 구멍 25: 제3액추에이터
26: 스토퍼 30: 제1클램핑 유닛
31: 제1액추에이터 32: 클램프
33: 가이드 부시 34: 가이드 바
40: 드릴링 유닛 41: 비산방지커버
50: 커팅 유닛 51: 제2전동기
52: 제2액추에이터 53: 톱날
54: 슬라이드 55: 가이드 레일
60: 약제탈리 유닛 61: 제5액추에이터
62: 에어나이프 70: 약제이송 유닛
71: 제3전동기 72: 리시빙 호퍼
73: 스크루 컨베이어 80: 벨트 컨베이어
81: 제4전동기 90: 컨트롤러
100: 제2클램핑 유닛 101: 제6액추에이터
102: 클램프 103: 가이드 부시
104: 가이드 바 E: 소화기 용기
C: 공기압축기
3: 제1마그네틱 분리부 4: 교반부
5: 저장탱크 6: 제2마그네틱 분리부
7a: 제1임시저장조 7b: 제2임시저장조
8: 2차 선별부 9: 제3마그네틱 분리부
10: 바디 11: 투입구
12: 도어 13: 제4액추에이터
20: 턴테이블 21: 제1전동기
22: 지그 블록 23: 받이구
24: 구멍 25: 제3액추에이터
26: 스토퍼 30: 제1클램핑 유닛
31: 제1액추에이터 32: 클램프
33: 가이드 부시 34: 가이드 바
40: 드릴링 유닛 41: 비산방지커버
50: 커팅 유닛 51: 제2전동기
52: 제2액추에이터 53: 톱날
54: 슬라이드 55: 가이드 레일
60: 약제탈리 유닛 61: 제5액추에이터
62: 에어나이프 70: 약제이송 유닛
71: 제3전동기 72: 리시빙 호퍼
73: 스크루 컨베이어 80: 벨트 컨베이어
81: 제4전동기 90: 컨트롤러
100: 제2클램핑 유닛 101: 제6액추에이터
102: 클램프 103: 가이드 부시
104: 가이드 바 E: 소화기 용기
C: 공기압축기
Claims (5)
- 일정한 각도로 회전 및 일정한 위치에서 정지하는 턴테이블의 지그 블록 위에 올려놓인 소화기 용기를 감지해 그 위에서 클램프로 가압 지지한 채 드릴링 유닛의 드릴로 드릴링(drilling)하여 구멍을 뚫은 다음, 상기 턴테이블을 일정한 각도로 회전시켜 구멍이 뚫린 소화기 용기를 다른 클램프로 가압 지지한 채 회전 및 승강하는 원형 톱날로 그 한쪽 끝부분을 절단하고, 한쪽 끝부분이 절단된 소화기 용기의 내부로 에어나이프를 액추에이터의 신장 및 수축 작용으로 삽입 및 인출하면서 그 소화기 용기의 내부에 압축공기를 불어넣어 분말소화약제를 날리어 상기 턴테이블 아래의 리시빙 호퍼로 떨어뜨려서 배출하도록 순차적으로 작동하며, 상기 드릴링 유닛의 드릴 척 전방에는 소화기 용기의 바닥면에 구멍을 뚫을 때 압력에 의한 분말소화약제의 비산을 방지하기 위하여 소화기 용기의 구멍으로 나오는 분말소화약제를 상기 리시빙 호퍼로 떨어뜨리는 비산방지커버가 구비된 소화기 해체부;
상기 소화기 해체부에서 나온 분말소화약제를 공급받아 이물질을 분리하는 1차 선별부;
상기 1차 선별부를 거친 분말소화약제 중에 혼재된 금속을 자력으로 끌어당겨 분리하는 제1마그네틱 분리부; 및
상기 제1마그네틱 분리부를 거친 분말소화약제 내에 함유된 수분을 제거 및 분말소화약제의 구성성분을 혼합하는 교반부;
를 포함하는 폐분말소화기의 분말소화약제 재활용 시스템.
- 제1항에 있어서,
상기 제1마그네틱 분리부와 상기 교반부 사이에 구비되고, 상기 제1마그네틱 분리부를 거친 분말소화약제를 공급받아 임시로 저장하는 제1임시저장조;
상기 제1임시저장조와 상기 교반부 사이에 구비되고, 상기 제1임시저장조에서 나온 분말소화약제 중에 혼재된 금속을 자력으로 끌어당겨 분리하는 제2마그네틱 분리부;
상기 교반부에서 나온 분말소화약제를 공급받아 임시로 저장하는 제2임시저장조;
상기 제2임시저장조에서 나온 분말소화약제를 공급받아 이물질을 분리하는 2차 선별부;
상기 2차 선별부를 거친 분말소화약제 중에 혼재된 금속을 자력으로 끌어당겨 분리하는 제3마그네틱 분리부; 및
상기 제3마그네틱 분리부를 거친 분말소화약제를 공급받아 저장하는 저장탱크;
를 더 포함하는 폐분말소화기의 분말소화약제 재활용 시스템.
- 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 소화기 해체부는,
바디;
상기 바디의 내부에 일정한 각도로 회전 및 일정한 위치에 고정 가능하도록 장치되고, 상면의 가장자리에 방사상으로 일정한 간격을 두고 소화기 용기를 받쳐 주는 지그 블록이 다수 고정된 턴테이블;
상기 바디 내의 상기 턴테이블 상측에 설치되고 상기 턴테이블의 지그 블록 위에 올려놓은 소화기 용기를 클램프가 가압하여 고정하거나 고정을 해제하는 제1클램핑 유닛;
상기 바디의 한쪽에 설치되고 상기 턴테이블의 지그 블록과 상기 제1클램핑 유닛에 의해 고정된 소화기 용기의 바닥면에 구멍을 뚫는 드릴링 유닛;
상기 바디의 상기 드릴링 유닛과 이웃하는 한쪽에 설치되고 상기 드릴링 유닛에 의해 바닥면에 구멍이 뚫린 상태로 상기 턴테이블의 회전에 의해 이동된 소화기 용기를 원형 톱날이 회전 및 승강하면서 절단하는 커팅 유닛;
상기 바디의 상기 커팅 유닛과 이웃하는 다른 한쪽에 설치되고 상기 커팅 유닛에 의해 절단된 상태로 상기 턴테이블의 회전에 의해 이동된 소화기 용기의 내부에 공기압축기로부터 공급되는 압축공기를 불어넣어 분말소화약제를 날리어 떨어뜨리는 약제탈리 유닛;
상기 턴테이블의 하부에 설치되고 소화기 용기에서 나온 분말소화약제를 받아서 일정한 거리를 자동으로 운반하는 약제이송 유닛; 및
상기 바디 내의 상기 턴테이블 상측에 설치되고, 상기 턴테이블의 지그 블록 위에서 상기 드릴링 유닛에 의해 바닥면에 구멍이 뚫린 상태로 상기 턴테이블의 회전에 의해 이동된 소화기 용기를 제6액추에이터의 신장 작용으로 클램프가 가압하여 고정하거나 상기 제6액추에이터의 수축 작용으로 고정을 해제하는 제2클램핑 유닛;
을 포함하는 폐분말소화기의 분말소화약제 재활용 시스템.
- 제3항에 있어서,
상기 바디는, 내부의 공간으로 소화기 용기를 집어넣을 수 있도록 한쪽에 투입구가 형성되고, 상기 투입구를 제4액추에이터의 신장 및 수축 작용으로 개폐하는 도어가 구비되며,
상기 턴테이블은, 상기 바디의 내부에 제1전동기의 동력으로 회전하도록 장치되고,
상기 제1클램핑 유닛은, 상기 클램프가 상기 턴테이블의 지그 블록 위에 올려놓은 소화기 용기를 제1액추에이터의 신장 작용으로 가압하여 고정하거나 상기 제1액추에이터의 수축 작용으로 고정을 해제하도록 구비되고,
상기 커팅 유닛은, 상기 톱날이 상기 드릴링 유닛에 의해 바닥면에 구멍이 뚫린 상태로 상기 턴테이블의 회전에 의해 이동된 소화기 용기를 제2전동기의 동력과 제2액추에이터의 신장 및 수축 작용으로 회전 및 승강하면서 절단하도록 구비된 폐분말소화기의 분말소화약제 재활용 시스템.
- 삭제
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Cited By (3)
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