KR102118213B1 - 소각재 재활용을 위한 선별시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 소각재의 점착 등으로 인한 스크린의 체눈 막힘 현상을 방지하여 선별효율을 높일 수 있는 플립 플로우 스크린을 제공하기 위한 것이다.
이에 본 발명에서는 바이브레이터로 진동을 주어 데크 위의 플렉시블 스크린에 공급되는 원료를 분산 이동시키면서 체질하고, 상기 데크 위에 장착된 플립장치로 상기 플렉시블 스크린의 하면을 때리어 막힌 체눈을 뚫는 플립 플로우 스크린에 있어서, 상기 플립장치는, 상기 데크와 상기 플렉시블 스크린 사이에 고정되어 동시에 진동하는 고무 스프링, 상기 고무 스프링의 상부에 사방으로 뻗어 장착되고, 각각의 한쪽 끝은 상기 고무 스프링에 고정되고 다른 쪽 끝은 자유로운 상태로 상기 플렉시블 스크린을 때리는 탄성 진동이 일어나게 형성된 다수 개의 캔틸레버 암 및 상기 캔틸레버 암의 자유단에 각각 고정되고, 진동에 의해 상기 플렉시블 스크린을 때릴 때 접촉면의 손상을 막고 상기 캔틸레버 암의 탄력을 증대시키는 헤드를 포함하는 플립 플로우 스크린을 개시한다.

Description

소각재 재활용을 위한 선별시스템{SORTING SYSTEM FOR RECYCLING OF CINDER}

본 발명은 벽돌이나 보도블록 등의 건축외장재로 재활용하기에 적합한 소각재를 함수율과 입도 등의 성상에 따라 경제성 있게 선별하기 위한 선별시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 소각재의 점착 등으로 인한 스크린의 체눈 막힘 현상을 방지하여 선별효율을 높일 수 있는 소각재의 재활용을 위한 선별시스템에 관한 것이다.

오늘날 생활쓰레기 소각시설에서 발생하는 소각재(cinder) 중 바닥재(bottom ash)에는 재 이외에 금속·유리·토사 등의 무기질과 타지 않은 유기물이 포함되어 있다.

이러한 바닥재는 지정폐기물 기준을 초과하는 납·수은 등의 중금속이 검출되면 매립을 금지하고 있으며, 용출시험을 통하여 유해성분이 검출되면 지정폐기물로 지정하여 무해화·안정화 처리를 한 다음 처분해야 한다.

최근 바닥재를 1,000~1,400℃의 조건에서 용융시켜 제조한 용융슬래그는 콘크리트 골재나 아스팔트 혼화재, 블록이나 벽돌, 기와 등으로 사용되고 있다.

이와 같이 소각로 바닥재를 건축용 자재로 재활용하기 위한 시스템이 제안된 바 있다.

예컨대, 특허문헌 1에는 진동 스크린(Vibrating Screen) 또는 그리즐리 스크린(Grizzly Screen)으로 소각재를 입경 별로 선별하여 스크류의 회전운동 및 세척수로 유기물을 해쇄(Disintegration)한 후, 세척 및 탈수처리하고 금속을 분리하는 방식으로 이루어지는 쓰레기 소각재의 재활용을 위한 바닥재 안정화 시스템이 개시되어 있다.

그러나 이는 진동 스크린 또는 그리즐리 스크린이 진동 발생장치의 정해진 진동작용에 의해 소각재를 떨어서 체눈의 크기에 따라 입경 별로 선별하는 기계적 특성상 다양한 점착력과 함수비 및 미세한 입자크기를 갖는 이물질이 혼재되어 있는 소각재의 경우 쉽게 뭉쳐지면서 체눈의 막힘 현상이 자주 발생하고, 이로 인해 체눈의 크기를 줄이는데 제약이 있어 선별효율이 현저히 떨어지고, 심한 경우 가동을 중단해야 하는 문제점이 있다.

특허문헌 2에는 도 1에 도시된 바와 같이 진동체에 의해 진동하는 진동스크린판(150)의 하부에 위치되고, 양단이 본체(100)와 스프링(14)에 의해 결합된 경질의 고무공(12)이 진동체의 진동에 의해 요동하면서 진동스크린판(150)을 타격하는 구조의 선별장치가 개시되어 있으나, 이는 진동스크린판(150)에서 떨어지는 입자상 이물질이 스프링(14)의 소선과 소선 사이에 끼이면서 진동에 따라 발생하는 마찰 및 저항으로 인해 그 탄성에너지가 손실되고, 쉽게 마모되어 내구성이 떨어지는 문제점이 있다.

또한, 고무공(12)이 진동스크린판(150)의 전체면 중 특정지점이나 영역만을 반복적으로 타격하는 구조여서 전체적으로 균일한 막힘 방지효과를 얻을 수 없는 데다 장시간 사용 시 진동스크린판(150)의 편마모가 발생하여 사용수명이 단축되는 문제점이 있다.

따라서 스크린에 다양한 형태의 진동 및 타격하지 않는 영역 없이 전체에 골고루 타격을 줌으로써 소각재의 점착 등으로 인한 스크린의 체눈 막힘 현상을 효과적으로 방지하고, 아울러 크기가 작은 체눈으로도 소각재를 효율적으로 선별할 수 있는 장치의 개발이 요구되고 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 밝히며, 아울러 종래기술에서의 도면 부호는 본 발명에서의 도면 부호와 상호 무관한 것이다.

KR 10-0762187 B1(2007.09.20) KR 10-0528131 B1(2005.11.04) KR 10-0838259 B1(2008.06.09) KR 10-1785217 B1(2017.11.02) KR 10-1154854 B1(2012.06.04) KR 10-2001-0105860 A(2001.11.29) KR 10-1865529 B1(2018.05.31) KR 10-1782330 B1(2017.09.21) KR 10-1920183 B1(2018.11.13) KR 10-2004-0087136(2004.10.13) US 2019/0217339 A1(2019.07.18) CN 107127149 A(2017.09.05) JP 소62-19288(1987.01.28)

이에 본 발명자는 상술한 제반 사항을 종합적으로 고려하면서 기존의 소각재 재활용을 위한 선별시스템이 지닌 기술적 한계 및 문제점을 해결하려는 발상으로, 소각재를 활용도와 경제성이 극대화되도록 선별할 수 있음은 물론이고, 스크린을 타격하는 장치의 에너지 리턴과 반응성(반작용을 보이는 성질)은 유지한 채 지지력과 내구성을 강화하고 진동에 대응하는 반발탄성을 높이고 마찰손실을 줄임으로써 적은 진동에도 최대 하중으로 스크린을 한층 더 강하게 타격하여 스크린의 체눈 막힘 현상을 확실하게 방지할 수 있고, 아울러 스크린의 어느 한쪽에 집중되지 않고 고르게 타격함으로써 원료를 전폭으로 균일하게 분산시켜 선별효율을 높이는 효과를 도모할 수 있는 새로운 구조의 소각재 재활용을 위한 선별시스템을 개발하고자 각고의 노력을 기울여 부단히 연구하던 중 그 결과로써 본 발명을 창안하게 되었다.

따라서 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제 및 목적은 소각재를 활용도와 경제성이 있게 선별할 수 있도록 하는 소각재 재활용을 위한 선별시스템을 제공하는 데 있는 것이다.

또한, 본 발명이 해결하고자 하는 다른 기술적 과제 및 목적은 스크린을 타격하는 장치의 진동에 대응하는 반발탄성을 높여서 탄성 진동 및 최대 하중으로 스크린을 타격할 수 있도록 하는 소각재 재활용을 위한 선별시스템을 제공하는 데 있는 것이다.

또한, 본 발명이 해결하고자 하는 다른 기술적 과제 및 목적은 스크린을 타격하는 장치가 스크린을 골고루 타격하여 막힘 현상을 방지함은 물론 선별효율을 극대화할 수 있도록 하는 소각재 재활용을 위한 선별시스템을 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 태양(aspect)에 따른 구체적 수단은, 투입된 원료를 일정한 방향으로 공급하는 호퍼 피더, 체면을 회전시켜 상기 호퍼 피더를 통해 투입되는 원료를 경사에 의해 위에서 아래로 흐르게 하며 체질하여 크고 작은 입자로 분리하는 트로멜, 상기 트로멜에 의해 분리된 큰 입자 원료를 운반하는 제1컨베이어, 자력을 이용하여 상기 제1컨베이어를 통해 이송되는 원료 중에 혼재된 금속을 분리하는 제1전자석 선별기, 상기 트로멜에 의해 분리된 작은 입자 원료를 운반하는 제2컨베이어, 자력을 이용하여 상기 제2컨베이어를 통해 이송되는 원료 중에 혼재된 금속을 분리하는 제2전자석 선별기, 상기 제2전자석 선별기를 거쳐 상기 제2컨베이어를 통해 데크 위의 플렉시블 스크린에 공급되는 원료를 바이브레이터로 진동을 주어 분산 이동시키면서 체질하고, 상기 데크 위에 장착된 플립장치로 상기 플렉시블 스크린의 하면을 때리어 막힌 체눈을 뚫는 플립 플로우 스크린, 상기 플립 플로우 스크린에 의해 분리된 큰 입자 원료를 운반하는 제3컨베이어, 상기 제3컨베이어를 통해 공급되는 큰 입자 원료를 파쇄하는 임팩트 크러셔, 상기 임팩트 크러셔를 거친 원료를 상기 제2전자석 선별기로 운반하는 제4컨베이어 및 와전류를 이용하여 상기 플립 플로우 스크린을 거쳐 상기 제2컨베이어를 통해 이송되는 원료 중에 혼재된 잔여 금속 및 비철 금속을 분리하는 와전류 선별기를 포함하여 채용하는 것을 특징으로 하는 소각재 재활용을 위한 선별시스템을 제시한다.

이로써 본 발명은, 저비용화를 도모함은 물론 선별 효율성을 높일 수 있고, 아울러 소각재의 활용도와 경제성을 극대화하도록 소각재를 효과적으로 선별할 수 있다.

그리고 본 발명의 바람직한 실시 태양으로 상기 플립 플로우 스크린은, 상기 플립장치에 의하여 상기 플렉시블 스크린이 때려지지 않는 영역을 해소하기 위해 상기 플립장치를 일정한 범위 내에서 수평왕복운동시키거나 일정한 위치에서 다른 위치로 이동시키는 위치가변장치를 더 포함하여 구성된다.

여기서 위치가변장치는 상기 데크와 상기 플렉시블 스크린 사이에 위치하고, 상기 고무 스프링이 고정되는 새들, 상기 데크에 고정되고, 상기 새들이 수평으로 이동할 수 있도록 안내하는 사이드 가이드 및 상기 데크에 설치되고, 상기 새들을 상기 사이드 가이드를 따라 수평으로 왕복운동시키는 리니어 액추에이터를 포함하여 구성될 수 있다.

이로써 플립장치가 위치가변장치에 의하여 일정한 범위 내에서 수평왕복운동 및 일정한 위치에서 다른 위치로 이동하므로 플렉시블 스크린이 때려지지 않는 영역 없이 골고루 또는 막힌 영역만을 집중 타격하여 선별효율을 극대화할 수 있음은 물론 사용수명을 늘릴 수 있다.

그리고 본 발명의 바람직한 실시 태양으로 상기 플립장치는, 상기 데크와 상기 플렉시블 스크린 사이에 고정되어 동시에 진동하는 고무 스프링(rubber spring), 상기 고무 스프링의 상부에 사방으로 뻗어 장착되고, 각각의 한쪽 끝은 상기 고무 스프링에 고정되고 다른 쪽 끝은 자유로운 상태로 상기 플렉시블 스크린을 때리는 탄성 진동이 일어나게 형성된 다수 개의 캔틸레버 암(cantilever arm) 및 상기 캔틸레버 암의 자유단에 각각 고정되고, 진동에 의해 상기 플렉시블 스크린을 때릴 때 접촉면의 손상을 막고 상기 캔틸레버 암의 탄력을 증대시키는 헤드(elastic-head)를 포함하여 구성된다.

이로써 본 발명은, 플립장치의 에너지 리턴과 반응성은 유지한 채 지지력과 내구성을 강화하고 진동에 대응하는 반발탄성을 높이고 마찰손실을 줄이며, 아울러 플립장치가 적은 진동에도 최대 하중으로 플렉시블 스크린을 때려 그 체눈의 막힘 현상을 한층 더 확실하게 방지할 수 있다.

또한, 본 발명의 바람직한 실시 태양(aspect)으로 상기 캔틸레버 암은, 가운데 부분을 구부려 꺾어서 상기 고무 스프링의 중심축 양쪽에 대칭적으로 배치된 한 쌍의 스프링강 및 상기 스프링강을 지지하기 위해 상기 고무 스프링의 상부에 장착되고, 중심축 양쪽에 상기 스프링강들의 모퉁이 부분을 각각 고정하기 위한 고정턱이 형성된 리테이너를 포함하여 구성될 수 있다.

이로써 본 발명은, 스프링강의 진동이 플렉시블 스크린에 전달되면서 2차적인 진동을 주고, 또 탄성 헤드가 스프링강의 탄성 진동으로 플렉시블 스크린을 때릴 수 있다.

따라서 플렉시블 스크린이 펄럭거리듯이 요동치는 플립 플로우 효과를 대폭 증대시켜 그 체눈의 막힘 현상을 더욱 효과적으로 방지할 수 있다.

또한, 본 발명의 바람직한 실시 태양(aspect)으로 상기 플렉시블 스크린에 축핀이 고정되고, 상기 리테이너의 중심에 상기 축핀이 끼워지는 축구멍이 형성되고, 상기 축핀과 상기 축구멍의 접촉 부분의 마찰을 경감시키기 위하여 상기 축핀과 상기 축구멍 사이에 베어링이 장착됨으로써 캔틸레버 암이 고무 스프링의 중심축을 중심으로 자유로이 회전할 수 있다.

따라서 탄성 헤드의 때리는 방향 및 위치가 플렉시블 스크린의 어느 한쪽에 집중되지 않고 고르게 분포하면서 캔틸레버 암의 탄성 진동으로 때리기 때문에 원료를 전폭으로 균일하게 분산시켜 선별효율을 높일 수 있다.

또한, 본 발명의 바람직한 실시 태양(aspect)으로, 상기 플렉시블 스크린의 위쪽에 다수 개가 일정한 간격을 두고 장착되고, 노즐이 배열된 파이프 노즐, 상기 파이프 노즐에 압축공기를 공급하는 컴프레서 에어 피더(compressed air feeder), 상기 파이프 노즐과 상기 컴프레서 에어 피더를 연결하고 상기 플렉시블 스크린 위에 압축공기를 주기적으로 불어주는 펄스 에어 밸브(pulse air valve) 및 상기 플렉시블 스크린 위에 다수 개가 일정한 간격을 두고 구비되고 상기 바이브레이터의 진동에 의해 상기 플렉시블 스크린의 상면을 때려 막힌 체눈을 뚫는 체인을 더 포함하여 구성될 수 있다.

이로써 본 발명은, 플렉시블 스크린의 위에 주기적으로 압축공기를 분사시킴과 동시에 체인으로 때리어 그 체눈을 막고 있는 원료를 떨어뜨려 제거할 수 있다.

그뿐만 아니라 캔틸레버 암이 압축공기에 의해 일정한 각도로 자연스럽게 회전하면서 탄성 진동으로 플렉시블 스크린의 어느 한쪽에 집중됨 없이 고르게 때려 그 체눈의 막힘 현상을 효과적으로 방지할 수 있음은 물론 원료를 전폭으로 균일하게 분산시켜 선별효율을 극대화할 수 있다.

또한, 본 발명의 바람직한 실시 태양(aspect)으로, 상기 데크를 지지하며 폭 방향의 양쪽 상면에 길이 방향으로 가이드 레일과 랙이 고정된 서포트, 상기 서포트에 의해 상기 플렉시블 스크린의 위쪽에 설치되고, 하부에 다수 개의 노즐이 일정한 간격을 두고 배열된 에어 블라스트, 상기 에어 블라스트에 장치되고 상기 에어 블라스트가 상기 가이드 레일을 따라 슬라이딩 이동하도록 유도하는 가이드 롤러 및 상기 랙과 맞물리는 피니언이 길이 방향의 양단에 각각 고정되고, 전원 인가 시 전동기로부터 회전 구동력을 전달받아 회전하면서 상기 에어 블라스트를 상기 서포트의 길이 방향으로 이동시키는 드라이브 유닛 및 상기 에어 블라스트에 고압의 뜨거운 바람을 공급하는 열송풍기를 더 포함하여 구성될 수 있다.

이로써 본 발명은, 열송풍기로부터 공급되는 고압의 뜨거운 바람을 에어 블라스트가 플렉시블 스크린의 길이 방향을 따라 왕복 또는 이동하면서 분사함으로써 함수율이 높은 입자상 물질을 건조함과 동시에 그 노즐을 통해 분출되는 공기의 흐름에 의해 플렉시블 스크린을 강제로 통과시킬 수 있다.

상기와 같은 목적의 달성과 기술적 과제를 해결하기 위한 수단 및 구성을 갖춘 본 발명의 실시 태양(aspect)은, 소각재에 혼재되어 있는 각종 이물질을 효과적으로 분리하고, 함수율과 입도 등의 성상에 따라 소각재의 활용도와 경제성을 극대화하도록 선별할 수 있다.

그리고 플립장치의 에너지 리턴과 반응성은 유지한 채 지지력과 내구성을 강화하여 진동에 대응하는 반발탄성을 높이고 마찰손실을 줄이며, 아울러 플립장치가 적은 진동에도 최대 하중으로 플렉시블 스크린을 때려 소각재 등의 원료에 의해 그 체눈이 막히는 현상을 한층 더 확실하게 방지할 수 있다.

또한, 캔틸레버 암의 탄성 진동으로 헤드가 플렉시블 스크린을 때림과 동시에 그 반발력을 고무 스프링과 스프링강에 직접 전달하여 2차적인 진동을 주기 때문에 플렉시블 스크린이 펄럭거리면서 체질하는 플립 플로우 효과를 대폭 증대시켜 그 체눈의 막힘 현상을 더욱 효과적으로 방지할 수 있다.

더구나 헤드의 때리는 방향 및 위치가 회전작동 및 위치가변장치 등에 의하여 플렉시블 스크린의 어느 한쪽에 집중되지 않고 고르게 분포하면서 고무 스프링과 캔틸레버 암의 탄성 진동으로 두드리기 때문에 소각재 등의 원료를 전폭으로 균일하게 분산시켜 선별효율을 높일 수 있다.

그뿐만 아니라 플렉시블 스크린의 위에 주기적으로 압축공기를 분사시킴과 동시에 체인이 진동하면서 플렉시블 스크린의 상면을 때리어 그 체눈을 막고 있는 소각재 등의 원료를 떨어뜨려 제거할 수 있다.

게다가 캔틸레버 암이 압축공기에 의해 일정한 각도로 자연스럽게 회전하면서 플렉시블 스크린의 어느 한쪽에 집중됨 없이 고르게 때려 그 체눈의 막힘 현상을 효과적으로 방지할 수 있다.

따라서 크기가 작은 체눈의 플렉시블 스크린 등을 단계적으로 배열하여 소각재 등의 원료를 다양하게 선별할 수 있으므로 선별효율을 극대화할 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 종래의 기술에 따른 선별장치의 국부를 나타낸 부분 단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예 1에 따른 소각재 재활용을 위한 선별시스템을 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예 1에 따른 소각재 재활용을 위한 선별시스템의 국부를 타나낸 정면도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예 1에 따른 소각재 재활용을 위한 선별시스템의 구성요소 중 플립 플로우 스크린을 나타낸 정면도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예 1에 따른 소각재 재활용을 위한 선별시스템의 구성요소 중 플립 플로우 스크린을 나타낸 종단면도이다.
도 6은 본 발명의 실시 예 1에 따른 소각재 재활용을 위한 선별시스템의 구성요소 중 플립 플로우 스크린을 나타낸 평면도이다.
도 7은 본 발명의 실시 예 1에 따른 소각재 재활용을 위한 선별시스템의 구성요소 중 플립 플로우 스크린에서 플렉시블 스크린을 제거한 상태를 나타낸 평면도이다.
도 8은 본 발명의 실시 예 1에 따른 소각재 재활용을 위한 선별시스템의 구성요소 중 플립 플로우 스크린의 플립장치를 나타낸 국부 횡단면도이다.
도 9는 본 발명의 실시 예 1에 따른 소각재 재활용을 위한 선별시스템의 구성요소 중 플립 플로우 스크린의 플립장치를 나타낸 국부 평단면도이다.
도 10은 본 발명의 실시 예 2에 따른 소각재 재활용을 위한 선별시스템의 구성요소 중 플립 플로우 스크린의 플립장치를 나타낸 국부 횡단면도이다.
도 11은 본 발명의 실시 예 3에 따른 소각재 재활용을 위한 선별시스템의 구성요소 중 플립 플로우 스크린의 플렉시블 스크린과 플립장치 및 위치가변장치를 나타낸 국부 종단면도이다.
도 12는 본 발명의 실시 예 3에 따른 소각재 재활용을 위한 선별시스템의 구성요소 중 플립 플로우 스크린의 플렉시블 스크린과 플립장치 및 위치가변장치를 나타낸 국부 횡단면도이다.
도 13은 본 발명의 실시 예 4에 따른 소각재 재활용을 위한 선별시스템의 구성요소 중 플립 플로우 스크린을 개략적으로 나타낸 측면도이다.
도 14는 본 발명의 실시 예 4에 따른 소각재 재활용을 위한 선별시스템의 구성요소 중 플립 플로우 스크린의 요부를 나타낸 평면도이다.

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 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

즉, 본 명세서에서 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.

그리고 상단, 하단, 상면, 하면, 또는 상부, 하부, 상측, 하측, 전후, 좌우 등의 용어는 각 구성요소에 있어 상대적인 위치를 구별하기 위해 편의상 사용한 것이다. 예를 들어, 도면상의 위쪽을 상부로 아래쪽을 하부로 명명하거나 지칭하고, 길이 방향을 전후 방향으로, 폭 방향을 좌우 방향으로 명명하거나 지칭할 수 있다.

[실시 예 1]

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 본 발명의 실시 예 1에 따른 소각재 재활용을 위한 선별시스템은 크게 호퍼 피더(10), 트로멜(20), 제1컨베이어(31), 제2컨베이어(32), 제3컨베이어(33), 제4컨베이어(34), 제1전자석 선별기(41), 제2전자석 선별기(42), 임팩트 크러셔(50), 와전류 선별기(60) 및 플립 플로우 스크린(100)을 포함하고 있다.

호퍼 피더(10)는 위쪽에서 투입되는 소각재 등의 원료를 일정한 방향으로 공급하기 위해 형강, 봉재, 각재 등의 각종 프레임을 일정한 형태로 연결 및 고정한 골격에 의해 일정한 높이로 설치되어 있다.

즉, 호퍼 피더(10)는 소각재 등 원료를 임시 저장하고, 조작에 따라 정역 회전하는 전동식 스크루 컨베이어 또는 전동식 벨트 컨베이어(11) 등을 이용하여 원료를 제1컨베이어(31) 또는 제2컨베이어(32)에 선택적으로 공급할 수 있다.

트로멜(20)은 원통형의 체면을 수평에 대해 경사진 축의 둘레를 회전시켜 호퍼 피더(10)를 통해 투입되는 소각재 등의 원료를 경사에 의해 위에서 아래로 흐르게 하며 체질하여 크고 작은 입자로 분리한다.

즉, 트로멜(20)로 공급되는 일정 크기 이하의 소각재는 체면 아래로 빠져나가고, 그 이상의 소각재는 체면의 회전과 경사에 의해 위에서 아래로 흐르면서 분리되어 배출구를 통해 제1컨베이어(31) 위로 배출된다.

여기서 트로멜(20)은 1차적으로 구멍의 직경(입도)이 60~80mm 범위인 망체(타공망)를 통과시키고, 2차적으로 구멍의 직경이 30mm 미만인 망체를 통과시키는 이중복합 구조를 채용함으로써 선별 효율을 높이고 한층 정밀하게 분리 및 선별할 수 있다.

제1컨베이어(31)는 트로멜(20)에 의해 분리된 30mm 이상의 큰 입자 원료를 야적장으로 운반하기 위해 설치되어 있다.

제2컨베이어(32)는 트로멜(20)에 의해 분리된 30mm 미만의 작은 입자 원료를 일정한 거리 사이로 운반하기 위해 설치되어 있다.

즉, 제2컨베이어(32)는 트로멜(20)의 하부로 낙하되는 30mm 미만의 작은 입자 원료를 트로멜(20) 밑에 적재하지 않고 곧바로 연속해서 운반하여 제2전자석 선별기(42)로 공급하고, 제2전자석 선별기(42)를 거친 원료를 플립 플로우 스크린(100)에 공급하며, 아울러 플립 플로우 스크린(100)에 의해 분리된 6mm 미만의 입자 원료를 와전류 선별기(60)에 공급하도록 설치되어 있다.

제3컨베이어(33)는 플립 플로우 스크린(100)에 의해 분리된 6mm 이상의 입자 원료를 운반하기 위해 설치되어 있다.

제4컨베이어(34)는 임팩트 크러셔(50)를 거친 소각재 등의 원료를 제2전자석 선별기(42)로 재차 운반하기 위해 설치되어 있다.

여기서 제1 내지 제4컨베이어(31)(32)(33)(34)로는 전동기의 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 전동기로부터 운반에 필요한 구동력을 전달받아 벨트를 순환시키는 무한궤도 운동하면서 벨트 위에 운반대상물을 실어 나르는 전동식 벨트 컨베이어 구조를 채택하여 적용할 수 있다.

제1전자석 선별기(41)는 자력을 이용하여 제1컨베이어(31)를 통해 연속해서 이송되는 소각재 등의 원료 중에 혼재된 금속을 분리하기 위해 설치되어 있다.

즉, 제1전자석 선별기(41)는 소각재 등 원료 중에 혼재된 쇳가루나 쇳조각 등의 각종 금속류를 강한 자기력으로 끌어당겨서 분리한다.

제2전자석 선별기(42)는 자력을 이용하여 제2컨베이어(32)를 통해 이송되는 소각재 등의 원료 중에 혼재된 금속을 분리하기 위해 설치되어 있다.

즉, 제2전자석 선별기(42)는 소각재 등 원료 중에 혼재된 쇳가루나 쇳조각 등의 각종 금속류를 강한 자기력으로 끌어당겨서 분리한다.

여기서 제1 및 제2전자석 선별기(41)(42)는 소각재 등의 원료가 이송되는 중에 자성체(미세철분, 철편 등)만을 선별 회수하는 슈트형 마그네틱 세퍼레이터(suit-types magnetic separator)를 채용할 수 있다.

임팩트 크러셔(50)는 제3컨베이어(33)를 통해 공급되는 6mm 이상에서 30mm 미만의 입자 원료를 파쇄하기 위해 설치되어 있다.

와전류 선별기(60)는 와전류를 이용하여 플립 플로우 스크린(100)을 거쳐 제2컨베이어(32)를 통해 이송되는 소각재 등의 원료 중에 제2전자석 선별기(42)에서 1차적으로 금속을 분리한 후 남은 잔여 금속 및 비철 금속을 분리하기 위해 설치되어 있다.

여기서 와전류(Eddy current)란, 금속판을 강한 자기장에서 움직이거나 금속판에 걸린 자기장을 급격하게 변화시킬 때 전자기유도 효과에 의해 금속판에 생기는 소용돌이 형태의 전류를 말하며, 와전류 선별기(60)는 이러한 와전류를 발생시켜 제2전자석 선별기(42)에서 철금속을 분리한 이후 남은 잔여 원료에 포함된 철금속, 알루미늄 등과 같은 비철금속을 각기 다른 위치로 낙하시켜 분리할 수 있다.

플립 플로우 스크린(100)은 소각재 등의 원료 속에 섞인 이물질을 분리 및 선별하고, 아울러 괴상화된 원료를 자연스럽게 파쇄하여 일정한 입도 이하의 것만을 걸러내기 위해 제2컨베이어(32)를 통해 공급되는 원료를 체질하여 6mm 미만의 체눈을 갖는 망체(타공망/스크린)를 통과시키는 구조로 이루어져 있다.

즉, 플립 플로우 스크린(100)은 도 4 내지 도 7에 도시된 바와 같이 제2전자석 선별기(42)를 거쳐 제2컨베이어(32)를 통해 데크(120) 위의 플렉시블 스크린(130)에 공급되는 소각재 등의 원료를 바이브레이터(110)로 진동을 주어 분산 이동시키면서 체질하도록 구비되어 있고, 아울러 데크(120) 위에 장착된 플립장치(200)로 플렉시블 스크린(130)의 하면을 때리어 막힌 체눈을 뚫도록 구비되어 있다.

여기서 와전류 선별기(60)를 거쳐 공급되는 원료의 함수율과 입도 등의 성상에 따라 2mm 미만의 체눈을 갖는 다른 플립 플로우 스크린(101)을 플립 플로우 스크린(100)과 나란하게 배치할 수도 있다.

한편, 플립 플로우 스크린(100)은 크게 바이브레이터(110), 데크(120), 플렉시블 스크린(130), 파이프 노즐(140), 컴프레서 에어 피더(150), 펄스 에어 밸브(160), 체인(170) 및 플립장치(200)를 포함하고 있다.

바이브레이터(110)는 플렉시블 스크린(130) 위에 공급되는 소각재 등의 원료를 분산 이동시키면서 체질하도록 데크(120)와 플렉시블 스크린(130)에 진동을 주고, 아울러 체인(170)과 플립장치(200)가 플렉시블 스크린(130)의 상면과 하면을 때리도록 진동을 준다.

여기서 바이브레이터(110)로는 편심축 구동식, 불평형추식 등 전동기의 구동력으로 임밸런스 토크가 발생하는 진동장치를 채용하는 것이 바람직하나, 이에 한정하지 않고 다양한 진동장치를 채용할 수 있음은 물론이다.

데크(120)는 소각재 등의 원료를 연속적으로 공급받아 분산 이동시키면서 체질하기 위해 사이드 보드(121), 파이프 등 복수 개의 프레임 및 유닛을 조립하여 마치 트로프(trough) 형태로 형성되어 있다.

여기서 데크(120)는 바이브레이터(110)의 진동에 의해 플렉시블 스크린(130) 위에 공급되는 소각재 등의 원료가 원활하게 이동하도록 서로 다른 높이를 갖는 복수 개의 프레임을 이용하여 일정한 각도로 경사지게 설치할 수 있다.

플렉시블 스크린(130)은 바이브레이터(110)의 진동에 의해 불규칙적으로 펄럭거리듯이 요동치고, 그 위로 공급되는 소각재 등의 원료를 분산 이동시키면서 체질하기 위해 데크(120)의 상측에 일정한 높이로 장착되어 있다.

여기서 플렉시블 스크린(130)은 진동에 의해 부정형으로 유연하게 변형이 일어나면서 플립 플로우 효과를 구현하고, 내충격성, 내마모성, 내후성 등을 갖는 합성수지 또는 고무 등의 탄성 재질로 형성될 수 있다.

파이프 노즐(140)은 컴프레서 에어 피더(150)로부터 펄스 에어 밸브(160)를 통해 공급되는 압축공기를 데크(120)의 폭 방향으로 일정량씩 토출하기 위해 플렉시블 스크린(130)의 위쪽에 다수 개가 일정한 간격을 두고 장착되어 있고, 그 길이 방향을 따라 다수 개의 노즐이 배열되어 있다.

즉, 파이프 노즐(140)은 수평의 긴 관 하부에 노즐이 등간격으로 배열된 구조로 이루어져 데크(120)의 길이 방향으로 일정 간격을 두고 다수 개가 배치되어 있고, 그 각각은 다수 개의 분기관 및 펄스 에어 밸브(160)에 의해 컴프레서 에어 피더(150)와 통하도록 연결되어 있다.

컴프레서 에어 피더(150)는 별도의 제어 신호에 따라 압축공기를 발생시켜 파이프 노즐(140)에 공급하기 구비되어 있다.

여기서 컴프레서 에어 피더(150)로는 공기를 압축해 압력 및 속도를 높여서 송출하는 통상의 에어 컴프레서(Air Compressor) 구조를 채용할 수 있다.

펄스 에어 밸브(160)는 파이프 노즐(140)과 컴프레서 에어 피더(150)를 연결하고, 플렉시블 스크린(130) 위에 압축공기를 주기적으로 불어주기 위해 구비되어 있다.

여기서 펄스 에어 밸브(160)로는 공기압의 증가에 따라 개폐되는 다이어프램 조절 밸브를 채용함으로써 일정한 압력으로 압축공기를 파이프 노즐(140)에 공급할 수 있다.

체인(170)은 바이브레이터(110)의 진동에 의해 플렉시블 스크린(130)의 상면을 반복적으로 두드려서 그 체눈의 막힌 부분을 뚫기 위해 데크(120)의 플렉시블 스크린(130) 위쪽에 다수 개가 일정한 간격을 두고 구비되어 있다.

즉, 체인(170)은 일정한 길이를 가지는 쇠사슬 형태로 이루어지며, 그 길이 방향의 한쪽 끝부분이 데크(120)의 플렉시블 스크린(130) 위쪽에 걸린 상태를 유지하여 바이브레이터(110)의 진동 시 튀어올랐다가 떨어지면서 플렉시블 스크린(130)의 체눈을 막고 있는 원료를 낙하시키는 역할을 한다.

플립장치(200)는 플렉시블 스크린(130)의 하면을 때리어 그 막힌 체눈을 뚫기 위해 데크(120) 위에 장치되어 있다.

여기서 플립장치(200)는 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이 고무 스프링(210), 캔틸레버 암(220) 및 헤드(230)를 포함하여 구성되어 있다.

고무 스프링(210)은 데크(120) 및 플렉시블 스크린(130)과 동시에 진동하도록 데크(120)와 플렉시블 스크린(130) 사이에 볼팅 방식으로 고정되어 있다.

캔틸레버 암(220)은 다수 개가 고무 스프링(210)의 상부에 사방으로 뻗어 장착되어 있다.

즉, 캔틸레버 암(220)은 플렉시블 스크린(130)을 때리는 탄성 진동이 일어나도록 그 각각의 한쪽 끝은 고무 스프링(210)에 고정되어 있고 다른 쪽 끝은 자유로운 상태로 되어 있다.

여기서 캔틸레버 암(220)은 인접하는 다른 캔틸레버 암과 엇갈리도록, 즉 데크(120)와 플렉시블 스크린(130)의 길이 방향에 대해 'X'자 형상과 '+'자 형상으로 번갈아서 배열됨으로써 타격 효율을 높일 수 있다.

한편, 캔틸레버 암(220)은 한 쌍의 스프링강(221)과 리테이너(222)를 포함하고 있다.

스프링강(221)은 탄성한도가 높고 피로강도가 큰 강선의 가운데 부분을 약 90도로 구부려 꺾어서 고무 스프링(210)의 중심축 양쪽에 대칭적으로 배치되어 있다.

여기서 스프링강(221)은 진동에 의한 반발력을 높이고 외력에 의한 소성변형을 방지하기 위해 진동변위가 20~30mm 정도이고 지름이 5~8mm 강선으로 이루어지는 것이 바람직하다.

리테이너(222)는 사방으로 뻗은 스프링강(221)들이 동일한 각도를 유지하면서 회전할 수 있도록 지지하고, 아울러 고무 스프링(210)에 안정적으로 고정하기 위해 디스크 원판 형상으로 이루어져 고무 스프링(210)의 상부에 내장되어 있다.

그리고 리테이너(222)의 중심축 양쪽에는 스프링강(221)들의 구부러진 모퉁이 부분을 각각 고정하기 위한 고정턱(223)이 형성되어 있다.

즉, 리테이너(222)는 스프링강(221)의 구부러진 모퉁이 부분을 지지하기 위해 상하 한 쌍이 대칭적으로 포개듯이 배치되어 있고, 그 고정턱(223)은 리테이너(222)의 중심축 양쪽에 대칭적으로 배치되는 좌우 스프링강(221)들의 구부러진 모퉁이 부분을 안정적으로 지지하도록 돌출 형성되어 있다.

여기서 리테이너(222)는 기계적 강도, 내열성 및 내마모성 등이 뛰어난 엔지니어링 플라스틱으로 형성하는 것이 바람직하다.

헤드(230)는 고무 스프링(210)과 캔틸레버 암(220)의 진동에 의해 플렉시블 스크린(130)을 탄력적으로 때리도록 캔틸레버 암(220)의 자유단에 각각 고정되어 있다.

여기서 헤드(230)는 반복적인 두드림에도 플렉시블 스크린(130)의 피로파괴가 일어나지 않도록 접촉면의 손상을 막고 스프링강(221)의 탄력을 증대시키기 위해 고무, 우레탄 등의 탄성 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.

또한, 헤드(230)는 캔틸레버 암(220)이 파이프 노즐(140)을 통하여 내뿜는 압축공기의 힘으로 자연스럽게 돌아갈 수 있게 납작한 육면체 모양으로 형성하는 것이 바람직하다.

이와 같이 구성된 본 발명의 실시 예 1에 따른 소각재 재활용을 위한 선별시스템은 소각재에 혼재되어 있는 금속 등의 각종 이물질을 분리하여 제거할 수 있고, 아울러 벽돌이나 보도블록 등의 건축외장재로 재활용하기에 적합한 소각재를 함수율과 입도 등의 성상에 따라 경제성 있게 효율적으로 선별할 수 있다.

특히 플립 플로우 스크린(100)은 바이브레이터(110)의 진동에 의한 자체 진동과 함께 플립장치(200)의 에너지 리턴과 반응성은 유지한 채 지지력과 내구성이 강화되는 구조이기 때문에 진동에 대응하는 반발탄성을 높이고 마찰손실을 줄이는 기계적·물리적 특성을 얻을 수 있고, 아울러 플립 플로우 효과를 높일 수 있다.

즉, 플립장치(200)의 헤드(230)가 리테이너(222)를 기준으로 양쪽에 일정 주기로 번갈아가며 발생하는 고무 스프링(210)과 캔틸레버 암(220)의 탄성 진동 및 탄성 에너지에 의해 플렉시블 스크린(130)의 하면을 때리는 힘이 가중되면서 더 강한 타격력을 얻을 수 있다.

따라서 플립장치(200)의 헤드(230)가 적은 진동에도 최대 하중으로 플렉시블 스크린(130)을 때려 소각재 등의 원료에 의해 그 체눈이 막히는 현상을 한층 더 확실하게 방지할 수 있다.

또한, 캔틸레버 암(220)의 탄성 진동으로 헤드(230)가 플렉시블 스크린(130)을 때리면서 그 반발력을 캔틸레버 암(220)에 직접 전달하여 2차적인 진동을 주기 때문에 플렉시블 스크린(130)이 펄럭거리듯이 요동치는 플립 플로우 효과를 대폭 증대시킬 수 있다.

즉, 스프링강(221)에서 발생하는 진동 하중은 리테이너(222)에 고정되어 있는 부분에서 가장 높은 반발력을 유발하고, 이로 인해 고무 스프링(210)이 변형되면서 스프링강(221)의 에너지를 흡수하는 탄성 에너지가 축적되어 플렉시블 스크린(130)의 타격 효율을 극대화할 수 있다.

아울러 플렉시블 스크린(130)의 위에 주기적으로 압축공기를 분사시킴과 동시에 체인(170)이 진동하면서 플렉시블 스크린(130)의 상면을 때리어 그 체눈을 막고 있는 소각재 등의 원료를 떨어뜨림으로써 보다 확실하게 제거할 수 있다.

한편, 본 발명의 실시 예 1에 따른 소각재 재활용을 위한 선별시스템은 스위치 개폐 신호나 센서의 검출 신호등에 따라 각 액추에이터 및 전동기의 작동을 연동시킴은 물론 운전실에서 장치와 시스템의 전반적인 가동을 유기적으로 설정 및 제어하여 조종하거나 감시할 수 있다.

[실시 예 2]

도 10에 도시된 바와 같이 본 발명의 실시 예 2에 따른 소각재 재활용을 위한 선별시스템의 구성요소 중 플립장치(200')의 리테이너(222) 중심 부분에는 플렉시블 스크린(130)에 고정된 축핀(224)이 끼워지는 축구멍(225)이 형성되어 있고, 이 축핀(224)과 축구멍 사이에는 상호 간의 접촉 부분의 마찰을 경감시키는 베어링(226)이 장착되어 있어 캔틸레버 암(220)이 고무 스프링(210)의 중심축을 중심으로 자유로이 회전할 수 있다.

즉, 리테이너(222)와 스프링강(221)이 축핀(224)을 중심으로 자유로이 회전함으로써 헤드(230)의 때리는 방향 및 위치가 플렉시블 스크린(130)의 어느 한쪽에 집중되지 않고 가변되면서 고르게 분포하여 그 체눈의 막힘 현상을 더욱 꼼꼼하고 효과적으로 방지할 수 있다.

여기서 리테이너(222) 및 베어링(226)은 기계적 강도, 내열성 및 내마모성 등이 뛰어난 엔지니어링 플라스틱으로 형성하는 것이 바람직하다.

이처럼 본 발명의 실시 예 2에 따른 소각재 재활용을 위한 선별시스템의 플립장치(200')는 헤드(230)의 때리는 방향 및 위치가 플렉시블 스크린(130)의 어느 한쪽에 집중되지 않고 고르게 분포하면서 고무 스프링(210)과 캔틸레버 암(220)의 탄성 진동으로 두드리기 때문에 소각재 등의 원료를 전폭으로 균일하게 분산시켜 선별효율을 높일 수 있다.

게다가 캔틸레버 암(220)이 파이프 노즐(140)을 통하여 분사되는 압축공기에 의해 일정한 각도로 자연스럽게 회전하면서 플렉시블 스크린(130)의 어느 한쪽에 집중됨 없이 고르게 때려 그 체눈의 막힘 현상을 효과적으로 방지할 수 있다.

여기서 본 발명의 실시 예 2에 따른 소각재 재활용을 위한 선별시스템의 플립장치(200')와 관련한 구성요소 중 상술한 실시 예 1과 동일 또는 유사한 작용효과를 갖는 구성요소는 상술한 실시 예 1과 동일한 참조부호를 사용하며, 그에 대한 반복적이고 구체적인 설명은 생략한다.

[실시 예 3]

본 발명의 실시 예 3에 따른 소각재 재활용을 위한 선별시스템의 구성요소 중 플립 플로우 스크린은 크게 바이브레이터(110), 데크(120), 플렉시블 스크린(130), 파이프 노즐(140), 컴프레서 에어 피더(150), 펄스 에어 밸브(160), 체인(170), 플립장치(200) 및 위치가변장치(300)를 포함하고 있다.

이 중에서 도 11 및 도 12에 도시된 바와 같이 위치가변장치(300)는 각 플립장치(200)를 일정한 범위 내에서 수평왕복운동시키거나 일정한 위치에서 다른 위치로 이동시킴으로써 플립장치(200)에 의하여 플렉시블 스크린(130)이 때려지지 않는 일부 영역인 사구간(dead section)을 해소할 수 있다.

이러한 위치가변장치(300)는 새들(310)과, 사이드 가이드(320) 및 리니어 액추에이터(330)를 포함하고 있다.

새들(310)은 데크(120)와 플렉시블 스크린(130) 사이에 위치되어 있고, 그 상면에는 플립장치(200)의 고무 스프링(210)이 고정되어 있다.

즉, 새들(310)은 각 플립장치(200)를 탑재하기 위해 데크(120)의 길이 방향을 따라 복수 개로 구비되어 있다.

사이드 가이드(320)는 새들(310)이 수평으로 이동할 수 있도록 안내하기 위해 데크(120)에 고정되어 있다.

여기서 사이드 가이드(320)는 단면 형상을 마치 립 홈형강(lip channel steel) 모양으로 형성함으로써 새들(310)의 이동을 안내하고 리니어 액추에이터(330)를 내부에 설치하여 보호할 수 있다.

리니어 액추에이터(330)는 새들(310)을 사이드 가이드(320)를 따라 수평으로 왕복운동시키기 위해 사이드 가이드(320)에 내장되어 있다.

즉, 새들(310)에 장착되어 있는 플립장치(200)가 리니어 액추에이터(330)의 신장 및 수축 작용에 의하여 일정한 범위 내에서 사이드 가이드(320)를 따라 양방향으로 수평왕복운동 및 일정한 위치에서 다른 위치로 이동하므로 플렉시블 스크린(130)이 때려지지 않는 영역 없이 골고루 또는 막힌 영역만을 집중 타격하여 선별효율을 극대화할 수 있음은 물론 사용수명을 늘릴 수 있다.

여기서 사이드 가이드(320)와 리니어 액추에이터(330)는 정비의 용이성을 확보하고, 아울러 소각재의 선별 시 이물질 등이 내부로 들어가는 것을 방지하기 위해 데크(120)의 사이드 보드(121) 바깥쪽으로 설치하는 것이 바람직하다.

한편, 리니어 액추에이터(330)로는 제어부가 컴프레셔 등의 구동원에 제어 신호를 전달하여 유압이나 공기압으로 실린더(푸시 로더, 피스톤 또는 플런저)를 가동시키면 전후진 또는 신장 및 수축하는 구조의 통상적인 유압 또는 공압실린더, 실린더 2개를 한 조로 사용하는 직선왕복동식 실린더, 선형 직선운동을 하는 리니어 전동기(linear motor) 등 에너지와 제어 신호를 기계적인 일로 변환하는 장치 및 액추에이터 기구를 채택하여 적용할 수 있다.

또한, 제어부는 리니어 액추에이터(330)를 비롯하여 바이브레이터(110)와 컴프레서 에어 피더(150) 등의 작동을 미리 입력된 설정 프로그램에 의해 유기적이고 순차적으로 작동시키는 등 전반적인 가동을 제어할 수 있다.

즉, 제어부는 전원 및 동작 제어 등을 위한 스위치 개폐 신호와, 각종 센서로부터 검출 신호를 각각 수신받고, 이를 기초로 하여 미리 입력된 설정 프로그램(로직 컴퓨터에 수록된 제어 프로그램)에 따라 리니어 액추에이터(330) 등의 순차적인 작동과 함께 속도, 이동 거리, 범위 등 전반적인 가동을 제어한다.

이처럼 본 발명의 실시 예 3에 따른 소각재 재활용을 위한 선별시스템의 구성요소 중 플립 플로우 스크린은 도 11의 (a)에 도시된 바와 같이 플립장치(200)에 의하여 플렉시블 스크린(130)이 때려지지 않는 일부 영역인 사구간(dead section)이 발생하면 제어부의 제어에 따라 위치가변장치(300)가 각 플립장치(200)를 일정한 범위 내에서 수평왕복운동시킬 수 있다.

또한, 도 11의 (b)에 도시된 바와 같이 각 플립장치(200)를 일정한 위치에서 사구간 영역의 위치로 이동시켜서 플렉시블 스크린(130)이 때려지지 않는 영역 없이 골고루 또는 막힌 영역만을 집중적으로 때릴 수 있다.

따라서 플렉시블 스크린(130)의 선별효율을 극대화할 수 있음은 물론 사용수명을 늘릴 수 있다.

여기서 본 발명의 실시 예 3에 따른 소각재 재활용을 위한 선별시스템의 플립 플로우 스크린과 관련한 구성요소 중 상술한 실시 예 1 및 2와 동일 또는 유사한 작용효과를 갖는 구성요소는 상술한 실시 예 1 및 2와 동일한 참조부호를 사용하며, 그에 대한 반복적이고 구체적인 설명은 생략한다.

[실시 예 4]

도 13 및 도 14에 도시된 바와 같이 본 발명의 실시 예 4에 따른 소각재 재활용을 위한 선별시스템의 구성요소 중 플립 플로우 스크린은 크게 바이브레이터(110), 데크(120), 플렉시블 스크린(130), 서포트(180), 에어 블라스트(183), 드라이브 유닛(185), 열송풍기(190) 및 플립장치(200)를 포함하고 있다.

서포트(180)는 데크(120)를 안정적으로 지지하고 에어 블라스트(183)를 플렉시블 스크린(130) 위의 일정한 높이에 위치시키기 위해 세워져 있고, 그 폭 방향의 양쪽 상면에는 길이 방향으로 가이드 레일(181)과 랙(182)이 고정되어 있다.

에어 블라스트(183)는 서포트(180)에 의해 플렉시블 스크린(130)의 위쪽에 설치되어 있고, 하부에는 다수 개의 고압의 뜨거운 바람을 분사하기 위한 노즐(184)이 일정한 간격을 두고 배열되어 있으며, 상부는 열송풍기(190)와 플렉시블 호스(192)로 연결되어 있다.

드라이브 유닛(185)은 전원 인가 시 전동기(188)로부터 회전 구동력을 전달받아 회전하면서 에어 블라스트(183)를 서포트(180)의 길이 방향으로 이동시키기 위해 에어 블라스트(183)에 장치되어 있다.

그리고 드라이브 유닛(185)의 길이 방향의 양단에는 서포트(180)의 가이드 레일(181)을 따라 구르면서 에어 블라스트(183)가 원활하게 슬라이딩 이동하도록 유도 및 안내하는 가이드 롤러(186)가 장착되어 있고, 아울러 랙(182)과 맞물리는 피니언(187)이 각각 고정되어 있다.

또한, 드라이브 유닛(185)은 회전마찰력을 줄여주기 위해 에어 블라스트(183)에 고정된 유닛 베어링(189)에 의해 지지되어 있다.

즉, 드라이브 유닛(185)은 구동축 형태로 이루어져 전동기(188)의 회전동력을 피니언(187)에 전달함으로써 에어 블라스트(183)를 플렉시블 스크린(130)의 위쪽에서 랙(182)의 길이 방향을 따라 일정한 속도로 왕복운동시키거나 위치를 이동시킨다.

여기서 전동기(188)의 회전력을 미끄럼이나 변형 없이 드라이브 유닛(185)에 확실하게 전달하기 위해 통상의 동력전달용 기계요소를 장치할 수 있다. 예를 들면, 전동기(188)의 회전축에 구동기어를 설치하고, 드라이브 유닛(185)에 구동기어와 맞물려 그 회전 동력을 전달받는 종동기어를 설치할 수 있다.

한편, 전동기(188)로는 작동이 확실하고 자동 원격조작이 가능하며 속도의 조정과 정지·역전 등이 쉽게 이루어지도록 전동기나 엔진 등에 의해서 구동되는 유압펌프로 발생시킨 고압을 작동축에 주어 동력을 발생시키는 유압모터를 채용할 수 있다.

또한, 전동기(188)로는 제어신호(데이터 값)에 따른 전압 입력을 회전각(회전수)으로 바꾸어 정지 및 반전 동작이 신속하게 이루어지는 서보 모터나 일정 각도만큼 회전하는 스텝 모터를 채용할 수 있고, 이외에 모터의 회전수를 감속하여 구동에 필요한 힘으로 출력하도록 조절하는 감속기를 포함하는 기어드 모터를 채용할 수도 있다.

즉, 드라이브 유닛(185)은 서보 모터와 랙 및 피니언과 같은 기어 구동방식으로 맞물려 서보 모터의 회전 운동을 직선 운동으로 변환하는 구조를 채용할 수도 있다.

한편, 서포트(180)의 가이드 레일(181)과 드라이브 유닛(185)의 가이드 롤러(186)는 이송에 따른 관성력 및 편하중 등의 힘을 고르게 분산시켜 유격이나 편마모에 의한 손상을 방지할 뿐만 아니라 진동 및 비틀림 현상을 최소화함으로써 한층 원활한 이송이 가능하면서 고도의 정밀한 동작을 유지하도록 좌우 한 쌍으로 설치하는 것이 바람직하다.

그리고 드라이브 유닛(185)은 전동기의 정역회전에 따른 구동력을 전달받아 회전하는 리드 스크루와, 이 리드 스크루에 체결된 채로 에어 블라스트(183)에 고정되고, 리드 스크루의 회전 운동을 직선 운동으로 변환하여 에어 블라스트(183)를 서포트(180)의 길이 방향으로 이동시키는 볼 너트로 이루어질 수 있다.

즉, 드라이브 유닛(185)은 리드 스크루가 회전하면 볼의 회전으로 마찰이나 진동 없이 볼 너트가 연동하여 이동하는 너트이동형 볼스크루나 볼스크루잭을 채용할 수 있다.

열송풍기(190)는 에어 블라스트(183)에 고압의 뜨거운 바람을 공급하기 위해 구비되어 있다.

한편, 제어부는 리니어 액추에이터(330)를 비롯하여 바이브레이터(110)와 전동기(188), 열송풍기(190) 등의 작동을 미리 입력된 설정 프로그램에 의해 유기적이고 순차적으로 작동시키는 등 전반적인 가동을 제어할 수 있다.

즉, 제어부는 전원 및 동작 제어 등을 위한 스위치 개폐 신호와, 각종 센서로부터 검출 신호를 각각 수신받고, 이를 기초로 하여 미리 입력된 설정 프로그램(로직 컴퓨터에 수록된 제어 프로그램)에 따라 전동기(188) 등의 순차적인 작동과 함께 속도, 이동 거리, 범위 등 전반적인 가동을 제어한다.

이처럼 본 발명의 실시 예 4에 따른 소각재 재활용을 위한 선별시스템의 구성요소 중 플립 플로우 스크린은 열송풍기(190)로부터 공급되는 고압의 뜨거운 바람을 에어 블라스트(183)가 전동기(188)와 드라이브 유닛(185) 등의 작동에 의해 플렉시블 스크린(130)의 길이 방향을 따라 자연스럽게 왕복운동 또는 이동하면서 분사함으로써 함수율이 높은 입자상 물질을 건조함과 동시에 그 노즐(184)을 통해 분출되는 공기의 흐름에 의해 플렉시블 스크린(130)을 강제로 통과시킬 수 있다.

따라서 플렉시블 스크린(130)의 체눈이 막히는 현상을 더욱 신속하고 효과적으로 방지할 수 있다.

여기서 본 발명의 실시 예 4에 따른 소각재 재활용을 위한 선별시스템의 플립 플로우 스크린과 관련한 구성요소 중 상술한 실시 예 1 내지 3과 동일 또는 유사한 작용효과를 갖는 구성요소는 상술한 실시 예 1 내지 3과 동일한 참조부호를 사용하며, 그에 대한 반복적이고 구체적인 설명은 생략한다.

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 가진 자에게 명백하다.

그러므로 본 발명의 기술적 특징을 변형하고 응용하는 것에 관계된 내용은 본 발명의 기술사상 및 범위 내에 포함되는 것으로 해석하여야 할 것이다.

10: 호퍼 피더 20: 트로멜
31: 제1컨베이어 32: 제2컨베이어
33: 제3컨베이어 34: 제4컨베이어
41: 제1전자석 선별기 42: 제2전자석 선별기
50: 임팩트 크러셔 60: 와전류 선별기
100: 플립 플로우 스크린 110: 바이브레이터
120: 데크 130: 플렉시블 스크린
140: 파이프 노즐 150: 컴프레서 에어 피더
160: 펄스 에어 밸브 170: 체인
180: 서포트 181: 가이드 레일
182: 랙 183: 에어 블라스트
184: 노즐 185: 드라이브 유닛
186: 가이드 롤러 187: 피니언
188: 전동기 190: 열송풍기
200: 플립장치 210: 고무 스프링
220: 캔틸레버 암 221: 스프링강
222: 리테이너 223: 고정턱
224: 축핀 225: 축구멍
226: 베어링 230: 헤드
300: 위치가변장치 310: 새들
320: 사이드 가이드 330: 리니어 액추에이터

Claims (7)

1. 투입된 원료를 일정한 방향으로 공급하는 호퍼 피더;
   체면을 회전시켜 상기 호퍼 피더를 통해 투입되는 원료를 경사에 의해 위에서 아래로 흐르게 하며 체질하여 크고 작은 입자로 분리하는 트로멜;
   상기 트로멜에 의해 분리된 큰 입자 원료를 운반하는 제1컨베이어;
   자력을 이용하여 상기 제1컨베이어를 통해 이송되는 원료 중에 혼재된 금속을 분리하는 제1전자석 선별기;
   상기 트로멜에 의해 분리된 작은 입자 원료를 운반하는 제2컨베이어;
   자력을 이용하여 상기 제2컨베이어를 통해 이송되는 원료 중에 혼재된 금속을 분리하는 제2전자석 선별기;
   상기 제2전자석 선별기를 거쳐 상기 제2컨베이어를 통해 데크 위의 플렉시블 스크린에 공급되는 원료를 바이브레이터로 진동을 주어 분산 이동시키면서 체질하고, 상기 데크 위에 장착된 플립장치로 상기 플렉시블 스크린의 하면을 때리어 막힌 체눈을 뚫는 플립 플로우 스크린;
   상기 플립 플로우 스크린에 의해 분리된 큰 입자 원료를 운반하는 제3컨베이어;
   상기 제3컨베이어를 통해 공급되는 큰 입자 원료를 파쇄하는 임팩트 크러셔;
   상기 임팩트 크러셔를 거친 원료를 상기 제2전자석 선별기로 운반하는 제4컨베이어; 및
   와전류를 이용하여 상기 플립 플로우 스크린을 거쳐 상기 제2컨베이어를 통해 이송되는 원료 중에 혼재된 잔여 금속 및 비철 금속을 분리하는 와전류 선별기;
   를 포함하며,
   상기 플립 플로우 스크린은,
   상기 플립장치에 의하여 상기 플렉시블 스크린이 때려지지 않는 영역을 해소하기 위해 상기 플립장치를 일정한 범위 내에서 수평왕복운동시키거나 일정한 위치에서 다른 위치로 이동시키는 위치가변장치;
   를 더 포함하는 소각재 재활용을 위한 선별시스템.
   
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 위치가변장치는,
   상기 데크와 상기 플렉시블 스크린 사이에 위치하고, 고무 스프링이 고정되는 새들;
   상기 데크에 고정되고, 상기 새들이 수평으로 이동할 수 있도록 안내하는 사이드 가이드; 및
   상기 데크에 설치되고, 상기 새들을 상기 사이드 가이드를 따라 수평으로 왕복운동시키는 리니어 액추에이터;
   를 포함하는 소각재 재활용을 위한 선별시스템.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 플립장치는,
   상기 데크와 상기 플렉시블 스크린 사이에 고정되어 동시에 진동하는 고무 스프링(rubber spring);
   상기 고무 스프링의 상부에 사방으로 뻗어 장착되고, 각각의 한쪽 끝은 상기 고무 스프링에 고정되고 다른 쪽 끝은 자유로운 상태로 상기 플렉시블 스크린을 때리는 탄성 진동이 일어나게 형성된 다수 개의 캔틸레버 암(cantilever arm); 및
   상기 캔틸레버 암의 자유단에 각각 고정되고, 진동에 의해 상기 플렉시블 스크린을 때릴 때 접촉면의 손상을 막고 상기 캔틸레버 암의 탄력을 증대시키는 헤드(elastic-head);
   를 포함하는 소각재 재활용을 위한 선별시스템.
   
5. 제4항에 있어서,
   상기 캔틸레버 암은, 가운데 부분을 구부려 꺾어서 상기 고무 스프링의 중심축 양쪽에 대칭적으로 배치된 한 쌍의 스프링강(spring steel); 및
   상기 스프링강을 지지하기 위해 상기 고무 스프링의 상부에 장착되고, 중심축 양쪽에 상기 스프링강들의 모퉁이 부분을 각각 고정하기 위한 고정턱이 형성된 리테이너(retainer);
   를 포함하며,
   상기 캔틸레버 암이 상기 고무 스프링의 중심축을 중심으로 자유로이 회전하도록,
   상기 플렉시블 스크린에 축핀이 고정되고,
   상기 리테이너의 중심에 상기 축핀이 끼워지는 축구멍이 형성되고,
   상기 축핀과 상기 축구멍의 접촉 부분의 마찰을 경감시키기 위하여 상기 축핀과 상기 축구멍 사이에 베어링이 장착된, 소각재 재활용을 위한 선별시스템.
   
6. 제1항 또는 제3항에 있어서,
   상기 플립 플로우 스크린은,
   상기 플렉시블 스크린의 위쪽에 다수 개가 일정한 간격을 두고 장착되고, 노즐이 배열된 파이프 노즐;
   상기 파이프 노즐에 압축공기를 공급하는 컴프레서 에어 피더(compressed air feeder);
   상기 파이프 노즐과 상기 컴프레서 에어 피더를 연결하고, 상기 플렉시블 스크린 위에 압축공기를 주기적으로 불어주는 펄스 에어 밸브(pulse air valve); 및
   상기 플렉시블 스크린 위에 다수 개가 일정한 간격을 두고 구비되고, 상기 바이브레이터의 진동에 의해 상기 플렉시블 스크린의 상면을 때리는 막힌 체눈을 뚫는 체인;
   을 더 포함하는 소각재 재활용을 위한 선별시스템.
   
7. 제1항 또는 제3항에 있어서,
   상기 데크를 지지하며 폭 방향의 양쪽 상면에 길이 방향으로 가이드 레일과 랙이 고정된 서포트;
   상기 서포트에 의해 상기 플렉시블 스크린의 위쪽에 설치되고, 하부에 다수 개의 노즐이 일정한 간격을 두고 배열된 에어 블라스트(air blast);
   상기 에어 블라스트에 장치되고, 상기 에어 블라스트가 상기 가이드 레일을 따라 슬라이딩 이동하도록 유도하는 가이드 롤러 및 상기 랙과 맞물리는 피니언이 길이 방향의 양단에 각각 고정되고, 전원 인가 시 전동기로부터 회전 구동력을 전달받아 회전하면서 상기 에어 블라스트를 상기 서포트의 길이 방향으로 이동시키는 드라이브 유닛(drive unit); 및
   상기 에어 블라스트에 고압의 뜨거운 바람을 공급하는 열송풍기(hot air blowers);
   를 더 포함하는 소각재 재활용을 위한 선별시스템.
   

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