KR102004464B1

KR102004464B1 - 상승송풍과 충격유도 회전체가 장착된 vsi를 이용한 순환골재의 이물질 및 페이스트 분리 장치

Info

Publication number: KR102004464B1
Application number: KR1020180081007A
Authority: KR
Inventors: 이세현; 전찬수; 송태협; 최원영; 김지훈; 김상헌
Original assignee: 한국건설기술연구원; 주식회사 서원건설산업; (주)영흥산업환경; 우진환경개발 주식회사
Priority date: 2018-03-13
Filing date: 2018-07-12
Publication date: 2019-08-07

Abstract

본 발명은 폐콘크리트를 파쇄한 순환골재에 다량 함유되어 있는 가벼운 이물질과 골재 표면에 부착된 시멘트 페이스트를 효과적으로 제거하여 순환 골재의 품질을 향상시킬 수 있는 순환골재의 이물질 및 페이스트 분리 장치에 관한 것으로, 본 발명에 따른 순환골재의 이물질 및 페이스트 분리 장치는, 통 형태의 본체; 상부면과 측면이 개방되게 형성되어 골재 투입구를 통해 투입된 골재가 상부면을 통해 유입된 후 측면을 통해 배출되는 분산챔버; 분산챔버 내측에 회전하도록 설치되어 분산챔버 내로 투입된 골재에 원심력을 가하여 수평 방향으로 분산시키는 회전분산유닛; 상기 회전분산유닛을 회전시키는 구동모터; 상기 회전분산유닛에 의해 상기 분산챔버의 측면을 통해 배출되는 골재가 부딪히면서 골재 표면의 페이스트 및 이물질을 분리하는 충격부재; 상기 충격부재에 부딪힌 후 낙하하는 골재를 외부로 배출하는 골재 배출통로; 상기 충격부재에 의해 골재에서 분리된 페이스트 및 이물질을 외부로 배출하는 이물질 배출통로; 상기 충격부재에 의해 골재에서 분리된 페이스트 및 이물질을 이물질 배출통로 내로 강제 흡입하는 흡입유닛; 상기 본체 내부에서 하측에서 상측으로 공기를 강제로 송풍하는 송풍유닛; 및, 상기 본체의 하부에 상기 충격부재를 향해 연장되면서 경사지게 형성되어, 상기 송풍유닛에 의해 송풍되는 공기를 상기 충격부재를 향해 분사하는 상승풍 분사구;를 포함할 수 있다.

Description

상승송풍과 충격유도 회전체가 장착된 VSI를 이용한 순환골재의 이물질 및 페이스트 분리 장치{Apparatus for Removing Foreign Substance And Paste from Cyclic Aggregate Using Vertical Spread Impacter(VSI)}

본 발명은 건설 현장에서 발생하는 폐콘크리트를 파쇄하여 골재로 재사용하기 위한 순환 골재를 생산하는 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 기존의 순환 골재 생산 공정에 연계하여 사용하기가 용이하며, 순환 골재의 사용상 문제점이 되는 10㎜ 이하 이물질 제거 효율과 골재 표면에 부착된 시멘트 페이스트의 제거 효율을 상승시켜 순환 골재의 품질을 향상시키고 일정 수준 이상의 생산량을 확보하는 것이 가능하도록 하는 순환골재의 이물질 및 페이스트 분리 장치에 관한 것이다.

건축물의 노후화 등으로 각종의 순환 골재가 다량으로 배출되고 있으나 매립지의 부족, 불법투기 등으로 인하여 자연환경의 파괴가 만연하는 과정에서 자원의 절약과 재활용 촉진에 관한 법률에 의하여 건설 폐기물 중 지정 부산물을 재활용하도록 의무화하고 있다.

이에 따라 관련 기술 분야의 여러 업체가 순환 골재를 생산하고 있으나 기술 및 인식의 부족으로 인하여 순환 골재 재활용 의무화는 유명무실한 상태가 되었고 각 건설업체도 하급의 순환 골재를 기피하여 순환 골재는 복토, 성토재 등으로 사용이 국한되어 막대한 자원의 낭비를 초래하고 있는 실정이다.

즉, 건설 현장에서 발생되는 폐콘크리트, 폐아스콘, 폐목재, 철근류, 토사 등과 기타 재개발 현장 등에서 발생하는 작업여건상 분리 불가능한 건축폐기물의 발생량은 연간 4천만t 이상에 이르고 있다. 이러한 건축폐기물을 재활용하기 위해서는 그 이전에 전처리작업을 통하여 폐기물의 선별작업을 거쳐야 하지만, 폐기물의 선별작업이 그다지 쉽지 않기 때문에 최종 생산된 순환 골재의 70% 이상이 성토, 매립용으로 쓰일 뿐 레미콘 골재와 같이 부가가치가 높은 부분에서의 재활용 실적은 매우 저조한 상황인 것이 현실이다.

특히 폐콘크리트의 표면에는 시멘트 페이스트(석회질 미분)와 유기질 이물질이 부착되어 있는 것이 일반적이고, 시멘트 페이스트 및 유기질 이물질은 순환 골재의 품질을 낮추기 때문에 양호한 품질의 골재의 재생이 수행되기 위해서는 반드시 제거되어야 하는데, 종래의 순환 골재 재생기술은 대부분 골재의 크기를 맞추기 위한 파분쇄 기술에만 거의 의존하기 때문에 이와 같은 종래의 순환 골재 재생기술에 의해 생산된 순환 골재의 표면에는 상당량의 시멘트 페이스트와 유기질 이물질이 제대로 제거되지 않은 상태로 부착되어 남아 있는 상태가 된다. 이처럼 시멘트 페이스트와 유기질 이물질이 표면에 부착된 골재는 레미콘용 골재로 사용되지 못하고 단순 매립용 또는 복토재 보조기초층용 등으로만 사용될 수 밖에 없는 단점이 있다.

한편, 근래에 자원재활용, 환경오염 등의 심각성을 인식하여 이와 같이 이물질이 표면에 부착된 폐콘크리트 파쇄물을 양호한 품질의 순환 골재로 재활용하기 위해서 건설폐기물을 선별하는 기술이 제안되고 있다.

종래 기술에 따른 건설폐기물 선별 및 분리 공정은 폐기물이 호퍼에 투입되기 전과 호퍼에 투입된 후 분리 및 선별하는 공정으로 이루어진다. 선별 장치는 트롬멜, 자력에 의해 폐기물 중 철재류를 선별하는 자력선별, 풍력에 의해 폐기물을 선별하는 송풍기, 비중차를 이용한 습식공정 등이 있으며 각 공정별로 금속, 폐목재, 무기 이물질(타일, 아스콘, 적별돌 등), 이물질(종이, 비닐, 스티로폼 등) 분리를 목표로 한다. 이러한 분리 및 선별 방법은 분별해체가 원활히 이루어진 폐기물의 경우 분리 및 선별 효율이 높으나 혼합 형태 건설폐기물은 그 효율이 저조한 실정이다. 특히 10㎜ 이하 이물질의 경우 폐콘크리트 내에 적재되어 분리가 거의 되지 않으며 세척수를 이용한 부유 및 세척 방법에 의한 분리가 효율이 가장 높으나, 세척수를 사용하는 습식공정(특허등록 제10-1100633호 참조)은 고가의 추가 설비를 필요로 하며, 최종생산 제품 또한 다량의 수분을 함수하고 있어 최종제품 판매 및 사용에 있어 건조 및 탈수 등의 문제점이 존재한다.

또한 순환 골재의 생산에 있어 사용상에 가장 큰 문제점은 골재에 부착되어있는 시멘트 페이스트로 인한 골재의 품질 저하 문제이다. 종래의 일반적인 순환골재 생산을 위한 파쇄·분쇄 방법은 입자의 크기를 작게 하는 1차 파쇄기(죠 크러셔), 2차 파쇄기(더블 죠 크러셔 또는 콘 크러셔), 3차 파쇄기(콘 크러셔), 및 4차 파쇄기(임팩트 크러셔)로 이루어져 있으나, 골재를 생산하는 과정에서 단순 파쇄 공정으로만 시멘트 페이스트의 분리가 충분한 정도로 이루어지지 않아서 투입 대비 20~30% 정도만이 양질의 순환 골재로 생산되고 있어 경제성이 확보된 실질적인 생산이 불가능한 상태이다.

대한민국 등록특허 제10-1100633호 대한민국 등록특허 제10-1676664호 대한민국 등록특허 제10-1410785호

본 발명은 밀도, 성상, 재질이 다른 폐기물이 혼합된 건설폐기물을 분리 선별할 수 있도록 폐콘크리트를 파쇄한 순환골재에 다량 함유되어 있는 가벼운 이물질과 골재 표면에 부착된 시멘트 페이스트를 효과적으로 제거하여 순환 골재의 품질을 향상시킬 수 있는 순환골재의 이물질 및 페이스트 분리 장치를 제공하는 것을 그 기술적 과제로 하고 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 한 형태에 따른 순환골재의 이물질 및 페이스트 분리 장치는, 상부면에 골재가 투입되는 골재 투입구가 상하로 관통되게 형성되어 있는 통 형태의 본체; 상기 본체 내부에서 골재 투입구의 하측에 배치되며, 상부면과 측면이 개방되게 형성되어 상기 골재 투입구를 통해 투입된 골재가 상부면을 통해 유입된 후 측면을 통해 배출되는 분산챔버; 상기 분산챔버 내측에 지면(地面)에 대해 연직한 축을 중심으로 회전하면서 상기 분산챔버 내로 투입된 골재에 원심력을 가하여 수평 방향으로 분산시키는 회전분산유닛; 상기 회전분산유닛을 회전시키는 구동모터; 상기 분산챔버의 외측에 설치되며, 상기 회전분산유닛에 의해 상기 분산챔버의 측면을 통해 배출되는 골재가 부딪히면서 골재 표면의 페이스트 및 이물질을 분리하는 충격부재; 상단부가 상기 충격부재와 분산챔버 사이의 하부에 연통되고 하단부가 본체의 하부면을 통해 외부와 연통되게 형성되어 상기 충격부재에 부딪힌 후 낙하하는 골재를 외부로 배출하는 골재 배출통로; 상기 충격부재 및 골재 배출통로의 외측에 배치되며, 상단부가 상기 충격부재의 상단부에 연통되고, 하단부가 상기 본체의 하부면을 통해 외부와 연통되게 형성되어, 상기 충격부재에 의해 골재에서 분리된 페이스트 및 이물질을 외부로 배출하는 이물질 배출통로; 상기 이물질 배출통로를 통해 흡입력을 발생시켜 상기 충격부재에 의해 골재에서 분리된 페이스트 및 이물질을 이물질 배출통로 내로 강제 흡입하는 흡입유닛; 상기 본체 내부에서 하측에서 상측으로 공기를 강제로 송풍하는 송풍유닛; 및, 상기 본체의 하부에 상기 충격부재를 향해 연장되면서 경사지게 형성되어, 상기 송풍유닛에 의해 송풍되는 공기를 상기 충격부재를 향해 분사하는 상승풍 분사구;를 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 한 형태에 따른 순환골재의 이물질 및 페이스트 분리 장치는, 상부면 중앙에 골재가 투입되는 골재 투입구가 상하로 관통되게 형성되어 있는 통 형태의 본체; 상기 본체 내부에서 골재 투입구의 하측에 배치되며, 상부면에 상기 골재 투입구를 통해 투입된 골재가 유입되는 유입구가 개방되게 형성되고, 측면에 배출구가 개방되게 형성된 분산챔버; 상기 분산챔버 내측에 지면(地面)에 대해 연직한 축을 중심으로 회전하면서 상기 유입구를 통해 분산챔버 내로 투입된 골재에 원심력을 가하여 수평 방향으로 분산시키는 회전분산유닛; 상기 회전분산유닛의 하측에 마련된 모터하우징 내부에서 회전분산유닛에 축결합되어 회전분산유닛을 회전시키는 구동모터; 상기 분산챔버의 외측에 설치되며, 상기 회전분산유닛에 의해 상기 분산챔버의 배출구를 통해 배출되는 골재가 부딪히면서 골재 표면의 페이스트 및 이물질을 분리하는 충격부재; 상단부가 상기 충격부재와 분산챔버 사이의 하부에 연통되고 하단부가 본체의 하부면을 통해 외부와 연통되게 형성되어 상기 충격부재에 부딪힌 후 낙하하는 골재를 외부로 배출하는 골재 배출통로; 상기 충격부재 및 골재 배출통로의 외측에 배치되며, 상단부가 상기 충격부재의 상단부에 연통되고, 하단부가 상기 본체의 하부면을 통해 외부와 연통되게 형성되어, 상기 충격부재에 의해 골재에서 분리된 페이스트 및 이물질을 외부로 배출하는 이물질 배출통로; 상기 이물질 배출통로를 통해 흡입력을 발생시켜 상기 충격부재에 의해 골재에서 분리된 페이스트 및 이물질을 이물질 배출통로 내로 강제 흡입하는 흡입유닛; 상기 모터하우징의 하부에 설치되어, 상기 모터하우징의 내부로 공기를 송풍하는 송풍유닛; 및, 상기 모터하우징의 측면에 상기 충격부재를 향해 연장되면서 경사지게 형성되어, 상기 송풍유닛에 의해 송풍되는 공기를 상기 충격부재를 향해 분사하는 상승풍 분사구; 상기 본체의 상부면에 부착되는 링 형태의 부착부와, 상기 부착부의 원주방향을 따라 배열되며 자중에 의해 하측으로 휘어지면서 곡면판 형태를 갖도록 되어 이물질 배출통로의 상단부의 입구측으로 연장되면서 상기 충격부재에 부딪힌 후 상측으로 튀어 오른 골재와 부딪히는 복수의 유입방지커튼을 포함하는 탄력성이 있는 수지 재질의 골재유입방지부재;를 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 이물질과 시멘트 페이스트 분리 기능을 구비한 순환골재의 이물질 및 페이스트 분리 장치에 의하면, 순환 골재의 사용상 발생하는 문제점인 10㎜ 이하 크기의 이물질 및 표면에 부착된 시멘트 페이스트의 제거 효율을 상승시켜 순환 골재의 품질을 향상시키고, 건설 현장에서 요구되는 일정 생산량을 충족시킬 수 있도록 하는 효과를 제공한다.

그리고, 본 발명에 따른 이물질과 시멘트 페이스트 분리 기능을 구비한 순환골재의 이물질 및 페이스트 분리 장치에서 분리되는 유기질 폐기물은 10mm 이하의 입자 크기를 가진 것으로 가연성 폐기물(종이, 섬유, 비닐류 등)로 구분하고 이를 폐콘크리트와 분리 선별할 수 있음으로써 별도의 친환경적인 처리가 가능하도록 하는 효과를 제공한다.

또한 본 발명에 따른 이물질과 시멘트 페이스트 분리 기능을 구비한 순환골재의 이물질 및 페이스트 분리 장치는 기존의 순환골재 생산 공정에 연계하여 사용이 용이한 구조를 제공하며, 산업 폐기물을 활용한 고부가가치적 이용이 가능하도록 하며, 그리고 이러한 기술개발로 인하여 친환경적인 순환 골재의 고품질화 기술 확립을 통한 천연 자원의 보호 및 환경 보전에 기여할 수 있도록 하는 효과를 제공한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 순환골재의 이물질 및 페이스트 분리 장치를 도시한 구성도이다.
도 2는 도 1에 도시된 순환골재의 이물질 및 페이스트 분리 장치를 나타낸 단면도이다.
도 3은 도 2에 도시된 순환골재의 이물질 및 페이스트 분리 장치의 주요부를 확대하여 나타낸 단면도이다.
도 4는 도 2에 도시된 순환골재의 이물질 및 페이스트 분리 장치의 회전분산유닛을 나타낸 횡단면도이다.
도 5a는 본 발명에 따른 순환골재의 이물질 및 페이스트 분리 장치의 충격부재의 다른 실시예를 나타낸 요부 단면도이다.
도 5b는 도 5a에 도시된 충격부재의 평면도이다.
도 6은 도 2에 도시된 순환골재의 이물질 및 페이스트 분리 장치의 골재유입방지부재를 나타낸 사시도이다.
도 7은 본 발명에 따른 순환골재의 이물질 및 페이스트 분리 장치의 상승풍 분사구의 다른 실시예를 나타낸 요부 단면도이다.

이하에서는, 첨부한 도면을 참조하면서 본 발명의 실시예에 대한 구성 및 작용을 상세하게 설명하기로 한다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 순환골재의 이물질 및 페이스트 분리 장치(100)는 죠크러셔나 콘크러셔를 이용하여 2차 내지 3차의 파쇄 공정을 거치고 석분을 포함한 무기질 이물질을 사전 제거한 40mm 입자 크기 이하의 순환 골재를 이송 컨베이어로부터 공급받아 순환골재의 표면에서 이물질 및 페이스트 분리하도록 구성된 것으로, 본체(110)와, 분산챔버(120), 회전분산유닛(130), 구동모터(135), 충격부재(140), 골재 배출통로(170), 이물질 배출통로(160), 흡입유닛, 송풍유닛, 상승풍 분사구(150), 골재유입방지부재(180), 유입방지판(190)을 포함한다.

본체(110)는 상부면 중앙에 골재가 투입되는 골재 투입구(111)가 상하로 관통되게 형성되어 있는 원통 형태로 이루어진다. 상기 골재 투입구(111)의 내부에는 골재가 하측으로 분산되면서 공급되어 하부의 회전분산유닛(130)에 의해 효과적으로 분산될 수 있도록 하기 위한 원추형의 분산유도부재(112)가 제공될 수 있다.

상기 분산챔버(120)는 본체(110) 내부에서 골재 투입구(111)의 바로 하측에 배치되며, 상부면에 상기 골재 투입구(111)를 통해 투입된 골재가 유입되는 유입구(121)가 개방되게 형성되고, 측면에 배출구(122)가 개방되게 형성된 원통체로 이루어진다. 분산챔버(120)의 상부면 주변부에는 분산챔버(120)를 본체(110)의 상부면에 연결하기 위한 복수의 연결편(123)이 형성되어 있다.

분산챔버(120)의 상부면에 형성되어 있는 유입구(121)의 내주연부에는 골재가 하측으로 원활하게 유입될 수 있도록 가이드리브(124)가 상하방향으로 돌출되게 형성되어 있다.

상기 회전분산유닛(130)은 분산챔버(120) 내측에 지면(地面)에 대해 연직한 축을 중심으로 회전하면서 상기 분산챔버(120) 상부면의 유입구(121)를 통해 분산챔버(120) 내로 투입된 골재에 원심력을 가하여하여 수평 방향으로 분산시키는 작용을 하도록 구성된다. 이를 위해 회전분산유닛(130)은 상기 분산챔버(120)의 하부면 중앙에 형성된 관통공을 통해 상기 구동모터(135)와 축결합되어 회전하는 로테이트허브(131)와, 상기 로테이트허브(131)에 원주방향을 따라 일정한 간격을 두고 배치되어 골재에 원심력을 가하여하여 측방향으로 이송하는 복수의 분산블레이드(132)를 포함한다.

상기 분산챔버(120)의 하부에는 상기 구동모터(135)가 설치되는 원통형의 모터하우징(136)이 마련된다. 상기 모터하우징(136)의 하부면은 본체(110)의 하부면과 일체로 이루어진다. 모터하우징(136)의 하부면에는 송풍유닛에 의해 송풍되는 공기를 모터하우징(136) 내부로 공급하기 위한 통기공(113)이 관통되게 형성되어 있다. 상기 구동모터(135)는 500rpm 이하의 저속 모터로 구성되는 것이 바람직하다.

상기 모터하우징(136)의 측면은 골재 배출통로(170)의 내벽면을 이루게 되며, 모터하우징(136)의 측면에는 송풍유닛에서 송풍된 공기를 상기 충격부재(140) 쪽으로 분사하기 위한 상승풍 분사구(150)가 지면(地面)에 연직한 축에 대해 일정 각도로 경사지게 형성되어 있다. 상승풍 분사구(150)는 모터하우징(136)의 내외측과 연통되어 송풍유닛에 의해 모터하우징(136) 내부로 송풍된 공기를 충격부재(140) 쪽으로 안내하여 분사함으로써 골재가 충격부재(140)에 부딪히면서 분리된 페이스트 미분과 이물질을 이물질 배출통로(160)의 상단부 쪽으로 이송하는 작용을 한다. 모터하우징(136) 내측으로 송풍된 공기가 상승풍 분사구(150) 쪽으로 원활하게 공급될 수 있도록 하기 위하여 모터하우징(136)의 내측면에 상승풍 분사구(150)의 하단부로부터 연장된 송풍가이드(151)가 상승풍 분사구(150)와 동일한 각도로 경사지게 형성될 수 있다.

또한 상승풍 분사구(150)를 통해 공기가 분사될 때 공기의 유속을 증가시키고 낙하하는 골재가 상승풍 분사구(150) 내측으로 유입되는 것을 방지할 수 있도록 하기 위하여 도 7에 다른 실시예로 도시한 것처럼 상승풍 분사구(150)의 상단 출구측에 상측으로 갈수록 직경이 작아지는 복수의 테이퍼 분사공(153)이 형성된 분사가이드판(152)이 설치될 수 있다.

송풍유닛은 모터하우징(136) 하부의 통기공(113) 하부에 설치되는 송풍모터(156)와, 상기 송풍모터(156)에 축결합되어 회전하면서 공기를 송풍하는 송풍팬(155)을 포함한다. 이와 같이 송풍유닛이 모터하우징(136)의 하부에 설치되어 모터하우징(136) 내부로 공기를 송풍하면 충격부재(140) 쪽으로 상승풍을 제공하기 위한 구조를 단순화시킬 수 있고, 본체(110)의 전체 크기를 축소할 수 있는 이점이 있을 뿐만 아니라, 구동모터(135)에서 발생하는 열을 냉각할 수 있는 이점이 있다.

상기 충격부재(140)는 링 형태로 되어 분산챔버(120)의 외측에 설치되어, 상기 회전분산유닛(130)에 의해 상기 분산챔버(120)의 배출구(122)를 통해 수평방향으로 배출되는 골재가 부딪히면서 골재 표면의 페이스트 및 이물질을 분리하는 작용을 한다. 상기 충격부재(140)는 대략 'ㄷ'형의 단면을 갖는, 엄밀히 말하면 상부면은 경사지게 형성되고 측면과 하부면은 'L' 형의 단면을 갖는 형태로 이루어지는데, 충격부재(140)가 이와 같은 단면 형태를 갖게 되면 작업 초기에 회전분산유닛(130)에 의해 빠른 속도로 이송된 골재가 충격부재(140)에 부딪힌 후 충격부재(140) 내측에 쌓이게 된다. 따라서 이후에 회전분산유닛(130)에 의해 분산된 골재는 충격부재(140) 내측에 쌓인 골재와 부딪히면서 충격이 가해져 골재 표면의 페이스트 및 이물질 분리가 일어나게 된다. 즉, 상기 충격부재(140)는 철판으로 이루어지기 때문에 오랜 시간 동안 반복적으로 골재가 충격부재(140)에 부딪혀 충격이 가해지면 충격부재(140)에 크랙이나 깨짐 등의 파손이 발생하여 충격부재(140)를 교체해야 하지만, 충격부재(140)의 단면 형상(대략 'ㄷ'형 단면 형상)에 의해 충격부재(140) 내측에 골재가 쌓이게 되면 골재가 충격부재(140)에 직접 부딪히지 않고 충격부재(140) 내에 쌓인 골재와 부딪히면서 충격이 가해질 수 있게 되므로 충격부재(140)를 전혀 교체하지 않고 오랜 시간동안 사용이 가능하게 된다.

또한 골재를 철판에 직접 부딪히게 하는 것보다 골재와 골재가 서로 부딪혀 골재에 충격을 가할 경우 골재 표면에 부착된 페이스트 및 이물질의 박리가 더 원활하게 이루어지는 것으로 확인되었다.

한편 상기 충격부재(140)의 내구성을 향상시킴과 더불어 충격부재(140) 내측에 골재가 더욱 원활하게 쌓이고, 골재와 부딪히면서 페이스트 및 이물질 박리를 더욱 촉진하기 위하여 도 5a 및 도 5b에 도시한 것과 같이 충격부재(140) 내측에 복수의 충격보조판(141)을 원주방향을 따라 일정 간격으로 설치할 수 있다.

골재 배출통로(170)는 상단부가 상기 충격부재(140)와 분산챔버(120) 사이의 하부에 연통되고 하단부가 본체(110)의 하부면을 통해 외부와 연통되게 형성되어 상기 충격부재(140)에 부딪힌 후 낙하하는 골재를 외부로 배출하는 통로이다. 상기 골재 배출통로(170)의 하단부는 골재를 이송하는 골재 이송용 스크류 컨베이어(미도시)와 연결된다.

이물질 배출통로(160)는 상기 충격부재(140) 및 골재 배출통로(170)의 외측에 배치되며, 상단부가 상기 충격부재(140)의 상단부에 연통되고, 하단부가 상기 본체(110)의 하부면을 통해 외부와 연통되게 형성되어, 상기 충격부재(140)에 의해 골재에서 분리된 페이스트 미분 및 이물질을 외부로 배출한다. 이물질 배출통로(160)의 하단부는 골재를 이송하는 이물질 이송용 스크류 컨베이어(미도시)와 연결된다.

이물질 배출통로(160) 내측으로 페이스트 미분 및 이물질이 원활하게 유입될 수 있도록 하기 위하여 이물질 배출통로(160)의 외측면 하부에 흡입유닛이 설치된다. 상기 흡입유닛은 상기 이물질 배출통로(160)의 외측면에 연통되는 흡입통로(165)와, 상기 흡입통로(165)를 통해 흡입력을 발생시키는 흡기팬(166), 및 흡기팬(166)을 회전시키는 흡입모터(167)를 포함한다.

골재를 충격부재(140)에 부딪히게 하여 페이스트 및 이물질을 박리하는 과정에서 충격부재(140)에 부딪힌 골재가 상측으로 튀어 올라 분산챔버(120) 상단 테두리 부분에 부딪힌 후 이물질 배출통로(160)의 상단부 입구측으로 유입될 가능성이 있다. 따라서 페이스트 미분과 이물질이 아닌 골재가 이물질 배출통로(160) 내로 유입되는 것을 방지하기 위하여 상기 이물질 배출통로(160)의 상단부의 입구측과 충격부재(140)의 상단부 각각에 골재유입방지부재(180)와 유입방지판(190)이 설치될 수 있다.

상기 골재유입방지부재(180)는 도 3 및 도 6에 도시한 것과 같이 본체(110)의 상부면에 부착되는 링 형태의 부착부(181)와, 상기 부착부(181)의 원주방향을 따라 배열되며 자중에 의해 하측으로 휘어지면서 곡면판 형태를 갖도록 되어 이물질 배출통로(160)의 상단부를 향해 튀어 오른 골재와 부딪히는 고무로 된 복수의 유입방지커튼(182)을 포함할 수 있다.

또한 상기 유입방지판(190)은 링 형태로 되어 상기 충격부재(140)의 상단부에 상측으로 연장되게 설치된다. 유입방지판(190)은 이물질 배출통로(160)의 상단부를 향해 튀어 오른 골재와 부딪히면서 상기 골재유입방지부재(180)와 함께 골재가 이물질 배출통로(160) 내로 유입되지 않도록 하는 작용을 한다.

상기한 구성으로 이루어진 순환골재의 이물질 및 페이스트 분리 장치는 다음과 같이 작동한다.

골재(순환골재)가 본체(110) 상부의 골재 투입구(111)를 통해 투입되면, 투입된 골재가 하측의 분산챔버(120)로 낙하하여 분산챔버(120) 상부면의 유입구(121)를 통해 분산챔버(120) 내부로 유입된다. 이 때 회전분산유닛(130)이 구동모터(135)에 의해 회전 운동하면서 골재에 원심력을 가하여하여 측방으로(반경방향) 수평 이송한다.

회전분산유닛(130)에 의해 측방으로 이송된 골재는 분산챔버(120) 측면의 배출구(122)를 통해 배출된 후 충격부재(140)에 부딪히게 된다. 이 때 충격부재(140)의 내측면에 골재가 퇴적되어 있으므로 골재가 충격부재(140) 내의 골재 퇴적물과 부딪히면서 골재 표면의 페이스트 및 이물질이 효율적으로 분리된다.

페이스트와 이물질이 분리된 골재는 하측으로 낙하하여 골재 배출통로(170)를 통해 외부로 배출된다. 골재 배출통로(170)의 외부로 배출된 골재는 골재 배출통로(170) 하부에 연결된 골재 이송용 스크류 컨베이어(미도시)를 통해 밀폐된 상태로 외부로 이송된다.

전술한 것과 같이 골재가 충격부재(140) 내의 골재 퇴적물과 부딪히면서 골재 표면의 페이스트 미분과 이물질이 분리될 때, 송풍유닛에 의해 송풍된 공기가 모터하우징(136) 내부 공간을 통해 상승풍 분사구(150)로 유입된 후 상승풍 분사구(150)를 통해 충격부재(140)와 분산챔버(120) 사이의 하부로 분사된다.

따라서 충격부재(140)와 분산챔버(120) 사이에서 발생한 페이스트 미분은 상승풍 분사구(150)를 통해 상측으로 분사된 공기에 의해 이물질 배출통로(160)의 상단부 입구측으로 유동하게 된다. 또한 이 때 이물질 배출통로(160)에 설치되어 있는 흡입유닛에 의해 이물질 배출통로(160)에 흡입력이 발생하고 있으므로, 이물질 배출통로(160)의 상단부 입구측으로 유동한 페이스트 미분과 이물질이 이물질 배출통로(160) 내측으로 흡입되면서 낙하하게 된다.

이물질 배출통로(160) 내측으로 유입된 페이스트 미분과 이물질 중 중량이 비교적 무거운 것들은 하측의 배출구를 통해 이물질 이송용 스크류 컨베이어(미도시) 내로 유입된 후 밀폐된 상태로 외부로 배출되고, 비교적 중량이 가벼운 것들은 흡입유닛의 흡기팬(166)에 의해 흡입통로(165) 내로 흡입된 후 도 1에 도시된 사이클론 미분 포집장치(200)와 같은 처리장치로 이송되어 처리된다.

한편 전술한 것과 같이 골재가 회전분산유닛(130)에 의해 측방으로 고속으로 이송하여 충격부재(140) 내의 골재 퇴적물과 부딪힌 후, 골재의 일부가 하측으로 낙하하지 않고 상측으로 튀어 올라 분산챔버(120)의 상부면 가장자리 부분에 맞고 이물질 배출통로(160)의 상단부 입구 쪽으로 이동하는 경우가 발생할 수 있는데, 이 때 이물질 배출통로(160)의 상단부 입구 쪽에 골재유입방지부재(180)의 유입방지커튼(182)이 아래쪽으로 쳐져 있으므로 이물질 배출통로(160)의 상단부 입구 쪽으로 유동하는 골재가 유입방지커튼(182)에 부딪히면서 방향이 바뀌어 이물질 배출통로(160)의 상단부 내측으로 유입되는 것이 방지될 수 있게 된다.

이와 같이 본 발명에 따른 순환골재의 이물질 및 페이스트 분리 장치는 본체(110)의 골재 투입구(111)를 통해 투입된 골재를 회전분산유닛(130)으로 360°로 측방으로 고속 분산시켜 충격부재(140) 내의 골재 퇴적물에 부딪히게 함으로써 골재 표면의 페이스트와 이물질을 효율적으로 박리할 수 있다.

또한 골재 표면에서 박리된 페이스트 미분과 이물질이 상승풍 분사구(150)를 통해 상측으로 분사된 공기에 의해 상측으로 부유하여 이물질 배출통로(160)의 상단부 입구 쪽으로 이송된 후 흡입력에 의해 이물질 배출통로(160) 내로 원활하게 유입될 수 있다. 따라서 본체(110) 내부에서 페이스트 미분과 이물질을 원활하게 제거할 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 순환골재의 이물질 및 페이스트 분리 장치의 바람직한 일 실시예에 따르면 도 1에 도시된 바와 같은 부가 장치들을 구비할 수 있는데, 순환골재의 이물질 및 페이스트 분리 장치(100)로부터 분리된 이물질 또는 페이스트 미분 중에서 부유성 물질은 흡기팬(166)의 흡입 작용 등을 통하여 이물질 배출통로(160)를 통하여 사이클론 미분 포집장치(200)로 이송되고, 사이클론 미분 포집장치(200)의 하방으로 수집되는 포집 미분들은 로타리 밸브를 통하여 하부의 스크류 컨베이어(300)를 거쳐서 외부로 반출 처리되는데, 이러한 외부 반출 라인에는 순환골재의 이물질 및 페이스트 분리 장치(100)로부터 분리된 이물질 또는 페이스트 미분 중에서 낙하성이 큰 물질을 반출하기 위한 하부 낙하물 분리 라인과 연결되기도 한다.

한편, 사이클론 미분 포집장치(200)에서 상부로 배출되는 가연성 가스와 같은 물질들은 타이머가 장착된 솔레노이드 밸브(400)를 통하여 압축기(Compressor)로 공급되어 재활용 처리될 수 있을 것이다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

100: 순환골재의 이물질 및 페이스트 분리 장치
110: 본체 111 : 골재 투입구
120: 분산챔버 121 : 유입구
122 : 배출구 130 : 회전분산유닛
131 : 로테이트허브 132 : 분산블레이드
140 : 충격부재 141 : 충격보조판
150: 상승풍 분사구 151 : 송풍가이드
152 : 분사가이드판 153 : 테이퍼 분사공
160: 이물질 배출통로 165 : 흡입통로
166 : 흡기팬 167 : 흡입모터
170 : 골재 배출통로 180 : 골재유입방지부재
181 : 부착부 182 : 유입방지커튼
190 : 유입방지판

Claims

상부면에 골재가 투입되는 골재 투입구(111)가 상하로 관통되게 형성되어 있는 통 형태의 본체(110);
상기 본체(110) 내부에서 골재 투입구(111)의 하측에 배치되며, 상부면과 측면이 개방되게 형성되어 상기 골재 투입구(111)를 통해 투입된 골재가 상부면을 통해 유입된 후 측면을 통해 배출되는 분산챔버(120);
상기 분산챔버(120) 내측에 지면(地面)에 대해 연직한 축을 중심으로 회전하면서 상기 분산챔버(120) 내로 투입된 골재에 원심력을 가하여하여 수평 방향으로 분산시키는 회전분산유닛(130);
회전분산유닛(130)을 회전시키는 구동모터(135);
상기 분산챔버(120)의 외측에 설치되며, 상기 회전분산유닛(130)에 의해 상기 분산챔버(120)의 측면을 통해 배출되는 골재가 부딪히면서 골재 표면의 페이스트 및 이물질을 분리하는 충격부재(140);
상단부가 상기 충격부재(140)와 분산챔버(120) 사이의 하부에 연통되고 하단부가 본체(110)의 하부면을 통해 외부와 연통되게 형성되어 상기 충격부재(140)에 부딪힌 후 낙하하는 골재를 외부로 배출하는 골재 배출통로(170);
상기 충격부재(140) 및 골재 배출통로(170)의 외측에 배치되며, 상단부가 상기 충격부재(140)의 상단부에 연통되고, 하단부가 상기 본체(110)의 하부면을 통해 외부와 연통되게 형성되어, 상기 충격부재(140)에 의해 골재에서 분리된 페이스트 및 이물질을 외부로 배출하는 이물질 배출통로(160);
상기 이물질 배출통로(160)를 통해 흡입력을 발생시켜 상기 충격부재(140)에 의해 골재에서 분리된 페이스트 및 이물질을 이물질 배출통로(160) 내로 강제 흡입하는 흡입유닛;
상기 본체(110) 내부에서 하측에서 상측으로 공기를 강제로 송풍하는 송풍유닛;
상기 본체(110)의 하부에 상기 충격부재(140)를 향해 연장되면서 경사지게 형성되어, 상기 송풍유닛에 의해 송풍되는 공기를 상기 충격부재(140)를 향해 분사하는 상승풍 분사구(150); 및,
상기 본체(110)의 상부면에 상기 이물질 배출통로(160)의 상단부의 입구측으로 연장되게 설치되어 상기 충격부재(140)에 부딪힌 후 상측으로 튀어 오른 골재가 부딪히면서 이물질 배출통로(160)로 유입되지 않도록 하는 탄력성이 있는 수지 재질의 골재유입방지부재(180);
를 포함하는 순환골재의 이물질 및 페이스트 분리 장치.
삭제
제1항에 있어서, 상기 골재유입방지부재(180)는 본체(110)의 상부면에 부착되는 링 형태의 부착부(181)와, 상기 부착부(181)의 원주방향을 따라 배열되며 자중에 의해 하측으로 휘어지면서 곡면판 형태를 갖도록 되어 이물질 배출통로(160)의 상단부를 향해 튀어 오른 골재와 부딪히는 복수의 유입방지커튼(182)을 포함하는 순환골재의 이물질 및 페이스트 분리 장치.
제1항 또는 제3항에 있어서, 상기 충격부재(140)의 상단부에 상측으로 연장되게 설치되어 상기 골재유입방지부재(180)와 함께 이물질 배출통로(160)의 상단부를 향해 튀어 오른 골재와 부딪히면서 골재가 이물질 배출통로(160)로 유입되지 않도록 하는 링 형태의 유입방지판(190)을 더 포함하는 순환골재의 이물질 및 페이스트 분리 장치.
제1항에 있어서, 상기 충격부재(140)는 'ㄷ'형의 단면을 갖는 링 형태로 된 순환골재의 이물질 및 페이스트 분리 장치.
제5항에 있어서, 상기 충격부재(140)에 원주방향을 따라 일정 간격으로 설치되어 골재와 부딪히면서 페이스트 및 이물질 박리를 촉진하는 복수의 충격보조판(141)이 설치된 순환골재의 이물질 및 페이스트 분리 장치.
제1항에 있어서, 상기 구동모터(135)는 상기 회전분산유닛(130)의 하측에 마련된 원통형의 모터하우징(136) 내부에 설치되어 회전분산유닛(130)에 축결합되고,
상기 모터하우징(136)의 하부에 상기 송풍유닛이 설치되며,
상기 상승풍 분사구(150)는 상기 모터하우징(136)의 측면에 상기 충격부재(140)를 향해 연장되면서 경사지게 형성되어, 상기 송풍유닛에 의해 모터하우징(136) 내부로 송풍되는 공기를 상기 충격부재(140)를 향해 분사하는 순환골재의 이물질 및 페이스트 분리 장치.
제1항에 있어서, 상기 상승풍 분사구(150)의 상단 출구측에 상측으로 갈수록 직경이 작아지는 복수의 테이퍼 분사공(153)이 형성된 분사가이드판(152)이 설치된 순환골재의 이물질 및 페이스트 분리 장치.
상부면 중앙에 골재가 투입되는 골재 투입구(111)가 상하로 관통되게 형성되어 있는 통 형태의 본체(110);
상기 본체(110) 내부에서 골재 투입구(111)의 하측에 배치되며, 상부면에 상기 골재 투입구(111)를 통해 투입된 골재가 유입되는 유입구(121)가 개방되게 형성되고, 측면에 배출구(122)가 개방되게 형성된 분산챔버(120);
상기 분산챔버(120) 내측에 지면(地面)에 대해 연직한 축을 중심으로 회전하면서 상기 유입구(121)를 통해 분산챔버(120) 내로 투입된 골재에 원심력을 가하여하여 수평 방향으로 분산시키는 회전분산유닛(130);
상기 회전분산유닛(130)의 하측에 마련된 모터하우징(136) 내부에서 회전분산유닛(130)에 축결합되어 회전분산유닛(130)을 회전시키는 구동모터(135);
상기 분산챔버(120)의 외측에 설치되며, 상기 회전분산유닛(130)에 의해 상기 분산챔버(120)의 배출구(122)를 통해 배출되는 골재가 부딪히면서 골재 표면의 페이스트 및 이물질을 분리하는 충격부재(140);
상단부가 상기 충격부재(140)와 분산챔버(120) 사이의 하부에 연통되고 하단부가 본체(110)의 하부면을 통해 외부와 연통되게 형성되어 상기 충격부재(140)에 부딪힌 후 낙하하는 골재를 외부로 배출하는 골재 배출통로(170);
상기 충격부재(140) 및 골재 배출통로(170)의 외측에 배치되며, 상단부가 상기 충격부재(140)의 상단부에 연통되고, 하단부가 상기 본체(110)의 하부면을 통해 외부와 연통되게 형성되어, 상기 충격부재(140)에 의해 골재에서 분리된 페이스트 및 이물질을 외부로 배출하는 이물질 배출통로(160);
상기 이물질 배출통로(160)를 통해 흡입력을 발생시켜 상기 충격부재(140)에 의해 골재에서 분리된 페이스트 및 이물질을 이물질 배출통로(160) 내로 강제 흡입하는 흡입유닛;
상기 모터하우징(136)의 하부에 설치되어, 상기 모터하우징(136)의 내부로 공기를 송풍하는 송풍유닛; 및,
상기 모터하우징(136)의 측면에 상기 충격부재(140)를 향해 연장되면서 경사지게 형성되어, 상기 송풍유닛에 의해 송풍되는 공기를 상기 충격부재(140)를 향해 분사하는 상승풍 분사구(150);
상기 본체(110)의 상부면에 부착되는 링 형태의 부착부(181)와, 상기 부착부(181)의 원주방향을 따라 배열되며 자중에 의해 하측으로 휘어지면서 곡면판 형태를 갖도록 되어 이물질 배출통로(160)의 상단부의 입구측으로 연장되면서 상기 충격부재(140)에 부딪힌 후 상측으로 튀어 오른 골재와 부딪히는 복수의 유입방지커튼(182)을 포함하는 탄력성이 있는 수지 재질의 골재유입방지부재(180);
를 포함하는 순환골재의 이물질 및 페이스트 분리 장치.
제9항에 있어서, 상기 충격부재(140)의 상단부에 상측으로 연장되게 설치되어 이물질 배출통로(160)의 상단부를 향해 튀어 오른 골재와 부딪히면서 상기 골재유입방지부재(180)와 함께 골재가 이물질 배출통로(160)로 유입되지 않도록 하는 링 형태의 유입방지판(190)을 더 포함하는 순환골재의 이물질 및 페이스트 분리 장치.
제9항에 있어서, 상기 충격부재(140)는 'ㄷ'형의 단면을 갖는 링 형태로 된 순환골재의 이물질 및 페이스트 분리 장치.
제11항에 있어서, 상기 충격부재(140)에 원주방향을 따라 일정 간격으로 설치되어 골재와 부딪히면서 페이스트 및 이물질 박리를 촉진하는 복수의 충격보조판(141)이 설치된 순환골재의 이물질 및 페이스트 분리 장치.
제9항에 있어서, 상기 상승풍 분사구(150)의 상단 출구측에 상측으로 갈수록 직경이 작아지는 복수의 테이퍼 분사공(153)이 형성된 분사가이드판(152)이 설치된 순환골재의 이물질 및 페이스트 분리 장치.