KR102269767B1 - 고성능 폐기물 압축 장치 - Google Patents

고성능 폐기물 압축 장치 Download PDF

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조장희
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Abstract

본 발명은 대상물을 분쇄 및 압착하는 장치로서, 대상물을 분쇄 및 압착하는 가공부 및 가공부의 전방에 위치하고 대상물을 나열하여 가공부로 이동시키는 배열부를 더 포함하고, 가공부는 내부에 대상물을 1차 거치하는 판 형태의 제1칸막이부, 제1칸막이부의 상측 방향에 구비되어 대상물을 분쇄하는 복수의 제1날부를 더 포함하는 장치를 제공한다. 본 발명에 따르면, 폐기물을 분쇄한 후 압착함으로써 보다 작은 부피로의 압착이 가능하기 때문에, 압착 효율을 극대화할 수 있다. 또한, 본 발명의 효과는 폐기물의 의도하지 않은 넘침 현상을 억제하고 균일한 양만큼 지속적으로 투입하며, 투입량에 대응되는 장력 변화 등을 자동으로 판별하여 구동을 제어하기 때문에, 작업자의 피로도를 감소시키고 안전 사고를 미연에 방지할 수 있다.

Description

고성능 폐기물 압축 장치{High performance waste compaction apparatus}
본 발명은 고성능 폐기물 압축 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는 폐기물을 압축하는 과정에서 응집률을 높여 압축 효율을 극대화하고, 폐기물의 투입량 및 적재량을 자동 인식하고 이에 대응하여 구동을 제어할 수 있는 장치에 관한 것이다.
최근 각종 산업이 발전하고 일상 생활에서 사용되는 물품의 양 및 종류가 다양해짐에 따라, 배출되는 폐기물의 양이 급격하게 증가하고 있다. 이에 따라 폐기물의 처리가 사회적으로 심각한 문제점으로 대두되고 있고, 자연 훼손 등의 추가적인 문제로도 이어지도 있다. 이에 폐기물을 압축한 다음 재활용하는 방안이 사용되고 있다. 선행문헌 1과 같이 폐기물에 큰 힘을 가하여 압축을 실시함으로써, 재활용 및 취급이 용이한 폐기물 압축기를 개시한다.
하지만, 선행문헌 1의 경우 폐기물에 힘을 가하기 어렵거나 폐기물이 가압되면서 비산될 수 있는 상황에서 이를 채택하기가 어렵다는 문제점이 있다. 또한, 폐기물을 단순히 압착하는 것은 효율이 낮기 때문에, 보다 높은 압착 효율을 갖는 장치의 고안이 필요한 실정이다.
선행문헌 1: 대한민국 등록특허 제10-1498885호 (2015.02.27. 등록)
본 발명의 기술적 과제는 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 폐기물의 압착 과정에서 효율을 극대화하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 압착 과정에서 폐기물의 비산을 최소화하여 안전성을 높이는 것이다.
또한, 본 발명은 폐기물의 투입량에 유연하게 자동 대응하여 가공 관련 공정을 제어하는 것을 목적으로 한다.
이를 위해 본 발명은 대상물을 분쇄 및 압착하는 장치로서, 대상물을 분쇄 및 압착하는 가공부 및 가공부의 전방에 위치하고 대상물을 나열하여 가공부로 이동시키는 배열부를 더 포함하고, 가공부는 내부에 대상물을 1차 거치하는 판 형태의 제1칸막이부, 제1칸막이부의 상측 방향에 구비되어 대상물을 분쇄하는 복수의 제1날부를 더 포함하는 장치를 제공한다.
본 발명에 따르면, 폐기물을 분쇄한 후 압착함으로써 보다 작은 부피로의 압착이 가능하기 때문에, 압착 효율을 극대화할 수 있다.
또한, 본 발명의 효과는 폐기물의 의도하지 않은 넘침 현상을 억제하고 균일한 양만큼 지속적으로 투입하며, 투입량에 대응되는 장력 변화 등을 자동으로 판별하여 구동을 제어하기 때문에, 작업자의 피로도를 감소시키고 안전 사고를 미연에 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 고성능 폐기물 압축 장치를 전체적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 고성능 폐기물 압축 장치를 구성하는 배열부를 세부적으로 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 배열부의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 구동부를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 구동부를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 가압부의 하측 방향으로의 가압에 의해 신축부가 축소되면서 자력 변화가 발생하는 것을 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 조정부 및 가이드부를 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 가공부를 전체적으로 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1가압판부를 나타내는 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1칸막이부를 나타내는 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 제2칸막이부 및 제2가압판부를 나타내는 도면이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1날부에 의해 대상물이 분쇄되는 것을 나타내는 도면이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 통과물, 제2 통과물 및 잔존물을 나타내는 도면이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1가압판부의 힌지 운동에 의한 제1완충부의 축소를 나타내는 도면이다.
도 15은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1가압판부의 힌지 운동에 의한 제1촬상부의 제1마킹부 촬영을 나타내는 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러가지 상이한 형태로 구현될 수 있어, 이하에서 기재되거나 도면에 도시되는 실시예에 한정되지 않는다. 또한 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 본 발명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 도면에서 동일하거나 유사한 부호들은 동일하거나 유사한 구성요소들을 나타낸다.
본 발명의 목적 및 효과는 하기의 설명에 의해서 자연스럽게 이해되거나 보다 분명해질 수 있으며, 하기의 기재만으로 본 발명의 목적 및 효과가 제한되는 것은 아니다.
본 발명을 상세히 설명하기에 앞서, “대상물”은 단일 또는 복수의 구성품이 일체로 합쳐진 폐기물로서, 분쇄 및 압착 대상이 되는 주체를 의미한다. 후술하겠지만, 대상물은 분쇄된 후 크기에 따라 제1 통과물, 제2 통과물 및 잔존물로 구분될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명하도록 한다. 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 고성능 폐기물 압축 장치를 전체적으로 나타내는 도면이다.
본 발명에 따른 고성능 폐기물 압축 장치는 폐기물로 구비되는 대상물을 나열하는 배열부(100) 및 배열부(100)의 전방에 위치하고 상기 배열부(100)로부터 배열된 대상물을 투입받아 분쇄 및 압착하는 가공부(200)를 포함한다. 배열부(100)는 대상물의 중량 및 크기에 대응하여 순차적으로 가공부(200)에 투입될 수 있도록 하고, 가공부(200)는 압착 전 분쇄를 실시함으로써 압착 효율을 극대화한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 고성능 폐기물 압축 장치를 구성하는 배열부(100)를 세부적으로 나타내는 도면이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 배열부(100)의 단면도이다.
배열부(100)는 대상물을 보관 및 이동시키면서 나열함으로써 무분별한 가공부(200)로의 진입을 방지하기 위해 구비된다. 이를 위해, 배열부(100)는 컨베이어 벨트 형태로 구비되는 전달벨트(110)를 통해 대상물을 후방 이동시킨다. 전달벨트(110)는 별도의 구동 수단으로 동력을 공급받아 롤러가 회전함에 따라 후방으로 이동된다. 또한, 전달벨트(110)의 외측 방향에는 케이스(c)가 둘러싸도록 구비됨에 따라, 상기 전달벨트(110)는 케이스(c)의 내부에 배치되어 밀폐되도록 구성된다. 또한, 배열부(100)는 전달벨트(110)의 내부에서 대상물의 후방 이동을 보조하는 제1 구동부(120), 제1 구동부(120)의 후방에 위치하여 대상물의 중량 변화에 따른 전달벨트(110)의 장력 변화를 감지하는 제2 구동부(130)를 포함한다. 추가적으로, 배열부(100)는 전달벨트(110)의 상측 방향에 위치하여 대상물의 위치를 조정하는 조정부(140)를 더 포함한다.
가공부(200)는 배열부(100)에서 정렬되어 순차적으로 투입되는 대상물을 분쇄 및 압착하는 구성으로서, 배열부(100)의 후방에 위치한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 구동부(120)를 나타내는 도면이다.
제1 구동부(120)는 롤링부(121)와 구동 엔진의 집합체로서 별도로 구비되어 케이스(c)와 연결되는 “ㅗ”자 형태의 프레임(f)에 의해 지지된다. 또한, 제1 구동부(120)는 띠 형태로 구비되는 전달벨트(110)의 내부에 위치하여 전달벨트(110)와 접함과 동시에 상기 전달벨트(110)를 후방으로 이동시킨다.
롤링부(121)는 전달벨트(110)의 내면과 접하여 이동시키는 직접적인 역할을 수행한다. 이를 위해, 롤링부(121)는 원통 형상으로 형성되고 선술한 구동 엔진으로부터 제2 방향을 향해 한 쌍의 롤링부(121)가 각각 배치되는 구조를 갖는다. 이와 같이 롤링부(121)는 외주면이 전달벨트(110)의 내면과 접함으로써, 구동 엔진의 구동 시 발생하는 구동력을 전달받아 전달벨트(110)를 후방 이동시킬 수 있다.
접촉부(122)는 롤링부(121) 및 전달벨트(110)의 접촉의 인식을 유도하기 위한 구성으로서, 롤링부(121)에 삽입되어 외면이 노출되는 환 단면 형상을 갖는다. 상세하게, 접촉부(122)는 호 단면 형상을 갖고 롤링부(121)에 음각된 홈에 삽입되되, 외주면은 롤링부(121)의 외주면과 동일한 동심원 상에 위치한다. 즉, 접촉부(122)의 외주면은 롤링부(121)의 외주면과 동일하게 전달벨트(110)와 접한다. 여기서, 접촉부(122)는 터치를 인식하는 센싱수단으로 구비될 수 있다. 이에 따라, 접촉부(122)와 전기적으로 연결되어 롤링부(121)의 내부에 설치되는 인식부(123)는 이를 용이하게 감지함으로써, 롤링부(121) 및 전달벨트(110)가 접하는 것으로 간주할 수 있다. 하지만 인식부(123)의 위치는 이에 한정되지 않고 전달벨트(110)의 내부 또는 프레임(f)에 부착되는 등의 다양한 위치로의 변경이 가능하다.
보다 바람직한 실시예로서, 제1 구동부(120)는 통전부(124)를 더 포함할 수 있다. 통전부(124)는 접촉부(122)와의 상호 작용을 통해 롤링부(121) 및 전달벨트(110) 간 접촉을 보다 정확하게 파악하는 목적으로 구비된다. 이를 위해, 통전부(124)는 전달벨트(110)의 내면에 내설되어 구비되되 외부로 노출되어 접촉부(122)와 접할 수 있도록 판 형태로 구비된다. 또한, 통전부(124)는 금속 재질로 구비된다. 여기서, 통전부(124)를 포함하는 전달벨트(110)가 후방 이동하면서 상기 통전부(124) 및 접촉부(122)가 접하는 경우, 인식부(123)는 접촉부(122) 및 통전부(124)가 접한 것을 바로 인식할 수 있어, 궁극적으로 전달벨트(110)의 이동 속도를 파악할 수 있다. 여기서, 접촉부(122)는 인식부(123) 또는 별도의 전원 공급부로부터 전력을 공급받아 통전된 상태에서 통전부(124)와 접해야 하고, 인식부(123)는 미리 지정된 이격 간격만큼 전달벨트(110)를 따라 이격 배치되는 복수의 통전부(124)를 기반으로 이동 속도를 산출할 수 있는 연산수단이 탑재된다.
상기와 같은 일련의 구성을 통해, 전달벨트(110)의 구동 속도를 용이하게 파악하면서도 상기 전달벨트(110)를 용이하게 후방으로 이동시킬 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 구동부(130)를 나타내는 도면이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 가압부(131)의 하측 방향으로의 가압에 의해 신축부(134)가 축소되면서 자력 변화가 발생하는 것을 나타내는 도면이다. 여기서, 제1 방향은 한 쌍의 가압부(131)에서 모터부(132)를 향하는 방향이고, 제2 방향은 제1 방향의 반대 방향으로서 모터부(132)에서 한 쌍의 가압부(131)를 향해 각각 뻗어나가는 방향을 의미한다. 또한, 도 5는 제2 구동부(130)의 절반 부분을 표현한 것이다.
제2 구동부(130)는 선술한 바와 같이 전달벨트(110)의 움직임을 보조함과 동시에, 전달벨트(110)의 장력을 측정하여 대상물의 과다 배치를 방지하기 위한 수단으로 구비된다. 이를 위해, 제2 구동부(130)는 가압부(131), 모터부(132), 신축부(134), 막대부(133) 및 인식부(123)를 포함한다. 한편, 제2 구동부(130)는 별도로 통신 연결되는 제어부에 의해 구동이 제어될 수 있다. 또한, 제2 구동부(130)는 “ㅗ” 형태의 몸체부에 의해 상하 방향으로 지지될 수 있다.
가압부(131)는 마찰력을 이용하여 전달벨트(110)를 후방으로 이동시킴으로써, 상측 방향에서 후방 이동하는 대상물의 이동을 보조한다. 이를 위해, 가압부(131)는 롤러 형태로 구비되어 제1 방향에 위치한 모터부(132)와 연결 및 동력을 공급받아 회전함으로써 전달벨트(110)의 내면과 접한다.
모터부(132)는 연결된 가압부(131)를 회전시키도록 구동력을 제공한다. 이를 위해, 모터부(132)는 모터 등의 동력 제공 수단으로 구비되어 제2 방향에 하나씩 각각 위치한 가압부(131)를 회전 운동시킨다. 또한, 모터부(132)가 가압부(131)를 회전시키는 과정에서 전달벨트(110) 상의 대상물에 의해 하측 방향으로 가압될 시, 상기 모터부(132)의 하측 방향에 위치하고 다단 형태로 구비되어 연결된 신축부(134)에 의해 완충될 수 있다. 여기서, 상기 신축부(134)는 유압 댐퍼 등의 완충 수단으로 구비되어, 모터부(132)의 하측 방향으로의 위치 변경 시 이를 용이하게 지지할 수 있다. 즉, 신축부(134)를 통해 가압부(131)의 하측 방향으로의 위치 이동 및 상하 방향으로의 지지가 가능하다.
가압부(131)의 제2 방향에는 상하방향으로 직립하도록 구비되어 몸체부와 연결되는 막대 형태의 별도의 부재가 구비되고, 상기 별도의 부재 및 가압부(131)의 사이에는 원판 형태의 고정부가 배치됨으로써 상기 가압부(131)가 틀어지는 것을 방지한다.
막대부(133)는 신축부(134)와의 상호작용을 통해, 감지부(135)가 모터부(132)의 하측 방향으로의 이동을 인식할 수 있도록 하는 구성이다. 이를 위해, 막대부(133)는 몸체부의 상면 상에 위치하고, 상하 방향으로 형성되되 상단이 모터부(132)로부터 이격되도록 구비된다. 즉, 모터부(132)가 하측 방향으로 가압되지 않을 때, 막대부(133)는 상기 모터부(132)와 접하지 않는다. 한편, 막대부(133)는 코일 형태로 구비되는 신축부(134)의 내측 방향에 위치한다.
신축부(134)는 선술한 막대부(133)와의 상호 작용을 통해 자력 변화를 유도하며, 모터부(132) 및 몸체부를 서로 연결하고 완충한다. 이를 위해 신축부(134)는 3차원 코일 형태로 구비된다. 상세하게, 신축부(134)는 상하 방향으로 각각 구비된 양 끝단이 각각 몸체부 및 모터부(132)와 연결된다. 상기와 같은 스프링 형태의 신축부(134)는 가압부(131) 및 모터부(132)가 상측 방향에 위치한 전달벨트(110) 및 대상물에 의해 하측 방향으로 가압될 시, 하측 방향으로 축소된다. 또한, 신축부(134)는 막대부(133)의 외측 방향에 위치하되, 상기 막대부(133)가 나선 형태로 구비되는 신축부(134)의 안쪽 방향에 배치된다.
감지부(135)는 막대부(133) 및 신축부(134) 간의 상호 작용에 기반하는 자력 및 자력 변화를 측정한다. 이를 위해, 감지부(135)는 몸체부의 상측 방향을 향하는 상단에 위치한다. 여기서, 감지부(135)는 보다 정확한 막대부(133) 및 신축부(134) 간 발생하는 자력 측정을 위해, 신축부(134)의 외측 방향에 배치될 수 있다. 또한, 감지부(135)는 자력 측정을 위한 자력 측정 수단으로 구비될 수 있으며, 막대부(133) 및 신축부(134) 간의 측정되는 자력에 관한 측정 정보를 별도로 구비되는 제어부로 전달한다.
감지부(135)와 통신 연결되는 제어부는 선술한 바와 같이 막대부(133) 및 신축부(134) 간의 자력에 관한 측정 정보를 기반으로 모터부(132)의 구동을 제어한다. 이를 위해, 제어부는 모터부(132)에 일체로 구비되고 막대부(133) 및 신축부(134) 간 자력을 측정하는 감지부(135)에 의해 발생되는 측정 정보를 수신 받는다.
제어부는 감지부(135)에 의해 전송된 측정 정보와 미리 저장된 기준 자력을 서로 비교한다. 여기서, 기준 자력이 측정 정보에 포함된 막대부(133) 및 신축부(134) 간 자력보다 크거나 같은 경우, 도 6a와 같이 막대부(133)의 양 끝단의 사이 구간에 위치한 신축부(134)의 감긴 수가 작아 자력이 작은 것을 의미한다. 이에 따라, 제어부는 가압부(131)가 크게 가압되지 않은 정상 상태로 간주한다.
반면, 기준 자력이 막대부(133) 및 신축부(134) 간 자력보다 작은 경우, 도 6b와 같이 막대부(133)를 대상으로 감긴 신축부(134)의 감긴 수가 큼으로써 자력이 큰 경우를 의미한다. 즉, 가압부(131) 및 모터부(132)가 과도하게 하측 방향으로 가압됨을 뜻한다. 이에 따라, 제어부는 모터부(132)의 구동을 중지시켜 하측 방향으로의 추가 가압을 방지한다.
상기와 같이 막대부(133) 및 신축부(134) 간의 자력에 관한 측정 정보를 기반으로 판단 및 제어를 실시함으로써, 가압부(131)의 파손을 미연에 방지할 수 있으며 작업자의 개입 없이도 자동 판단 및 자동 제어를 실시할 수 있어 작업자의 피로도를 감소시키면서도 공정 효율을 극대화할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 조정부(140) 및 가이드부(141)를 나타내는 도면이다.
조정부(140)는 전달벨트(110) 상에 놓여 후방 이동하는 대상물의 위치를 조정하고, 대상물이 전달벨트(110)의 외부로 이탈하는 것을 방지한다. 이를 위해, 조정부(140)는 전달벨트(110)의 상측 방향에 위치하고 상측 방향으로 이격되어 배치되며 케이스(c)와 연결되어 위치 고정된다. 또한, 조정부(140)는 가이드부(141)를 통해 대상물의 위치를 조정한다.
가이드부(141)는 대상물에게 이동 경로를 제공한다. 상세하게, 가이드부(141)는 복수의 대상물이 특정 위치에 의도하지 않게 모여 정체되는 것을 방지하고, 복수의 대상물이 가운데 부분으로 향하도록 유도하여 균일한 양만큼의 대상물 투입이 가능하도록 한다. 이를 위해, 가이드부(141)는 막대 형태로 구비되되 번개, 지그재그 등의 구부러진 형태로 구비된다. 여기서, 가이드부(141)의 하단은 상단보다 후방에 위치하도록 형성되는데, 이는 복수의 대상물이 유입될 때 가이드부(141)의 파손을 미연에 방지하는 효과를 갖는다. 한편, 일단이 하측 방향을 향하는 가이드부(141)는 복수 개로 구비되되 “V”자 배열을 갖도록 조정부(140)의 하측 방향에 위치한다. 또한, 복수의 가이드부(141)는 조정부(140)의 가운데 부분을 향해 틀어진 구도를 갖는다. 즉, 복수의 가이드부(141)는 전방을 향하는 면이 전달벨트(110)의 가운데 부분을 향하도록 틀어져 구비되며, 상기 전달벨트(110)의 가운데 부분을 중심으로 각각의 가이드부(141)가 대칭하도록 배치된다. 이와 같이 서로 대향하도록 배치되는 복수의 가이드부(141)를 통해, 대상물은 전달벨트(110)를 따라 후방(도 7의 하측 방향)으로 이동하는 과정에서 틀어져 구비된 가이드부(141)에 가로막혀 전달벨트(110)의 가운데 부분을 향해 응집된다. 이를 통해, 대상물이 가공부(200)를 향해 무분별하게 투입되는 것을 방지하고, 추가적으로 대상물이 전달벨트(110)로부터 이탈되거나 의도하지 않게 비산되어 타 구성이 파손되는 것을 미연에 방지할 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 가공부(200)를 전체적으로 나타내는 도면이고, 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1가압판부(220a)를 나타내는 도면이며, 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1칸막이부(210a)를 나타내는 도면이고, 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 제2칸막이부(210b) 및 제2가압판부(220b)를 나타내는 도면이다.
가공부(200)는 대상물을 분쇄 및 압착하는 구성으로서, 보다 상세하게는 대상물의 크기를 감소시키는 선가공을 실시함으로써 보다 용이한 압착이 가능하도록 유도한다. 또한 가공부(200)의 후방에는 압착부가 구비되어 대상물의 압착을 실시한다. 가공부(200)는 상측 방향에서 하측 방향을 향할수록 폭이 감소하는 사각뿔 형태, 호퍼 형태로 구비되고 제1칸막이부(210a), 제1날부(c1), 제1가압판부(220a)를 포함하며, 제1칸막이부(210a)의 하측 방향에는 선술한 구성들과 동일한 역할을 실시하는 제2칸막이부(210b), 제2가압판부(220b)가 하측 방향에 추가로 구비된다.
제1칸막이부(210a)는 대상물을 1차 거치하여 가공될 수 있도록 하는 공간을 제공한다. 상세하게, 제1칸막이부(210a)는 대상물을 상면 상에 보관하고, 상기 대상물의 보관 과정에서 커팅될 수 있도록 공간을 부여한다. 이를 위해, 제1칸막이부(210a)는 판 형태로 구비되어 제1가압판부(220a)의 하측 방향에 위치한다. 여기서, 제1칸막이부(210a)는 가공부(200)의 내부 공간을 구획할 수 있도록 함으로써, 상측 방향에는 제1가압판부(220a)가 위치하고 하측 방향에는 제2가압판부(220b)가 배치될 수 있도록 한다(도 11 참조).
제1통공(h1)은 대상물을 크기 별로 여과하고, 가공된 대상물이 하측 방향으로 하강하도록 이동하는 경로를 제공한다. 이를 위해, 제1통공(h1)은 복수 개 구비되어 제1칸막이부(210a)에 상하 방향으로 관통 형성된다. 여기서, 복수의 제1통공(h1)은 모두 균일한 크기의 직경을 갖도록 구비되어야 함이 바람직하다. 한편, 제2가압판부(220b)에는 제1통공(h1)과 동일한 목적의 제2통공(h2)이 구비되며, 제2통공(h2)의 직경은 제1통공(h1)의 직경보다 작도록 구비된다.
제1날부(c1)는 상측 방향에서 하측 방향으로 이동된 대상물을 분쇄한다. 상세하게, 제1날부(c1)는 제1칸막이부(210a)의 상측 방향에 위치한 상태에서 접한 대상물에 대한 커팅을 실시한다. 이를 위해, 제1날부(c1)는 핀, 블레이드 형태로 구비되어 복수 개 구비되고, 제1칸막이부(210a)의 상면으로부터 돌출 형성된다. 여기서, 복수 개의 제1날부(c1)는 미리 지정된 격자 배열을 갖도록 구비됨으로써, 전체적인 대상물들에 대한 분쇄 효과를 현저히 높일 수 있다. 한편, 제1날부(c1)는 제1칸막이부(210a)에 내설된 상태에서 연결된 전력 공급수단을 통해 진동하여 대상물을 커팅하는 초음파 진공 분쇄 수단으로 구비될 수 있다.
제2날부(c2)는 대상물을 작게 분쇄하는 커팅 효율을 극대화한다. 상세하게, 제2날부(c2)는 제1날부(c1)와 동일하게 제1칸막이부(210a)의 상면 상에 돌출 형성된다. 또한, 제2날부(c2)는 제1날부(c1)와 동일하게 제1칸막이부(210a) 상에 위치한다. 여기서, 제2날부(c2)는 제1가압판부(220a)에 최근접하도록 구비될 수 있다. 즉, 제1칸막이부(210a) 상에는 제1날부(c1) 및 제2날부(c2)가 동일하게 배열되되, 제2날부(c2)가 제1가압판부(220a)에 가장 근접하도록 배치된다. 이에 따라, 한 쌍의 제1가압판부(220a)가 각각 전방 및 후방을 향해 구비되는 경우, 제2날부(c2)는 전방 및 후방을 향해 구비되되 가장 상기 제1가압판부(220a)에 근접 배치된다.
제1가압판부(220a)는 호퍼 형태로 형성되는 가공부(200)에 투입되는 대상물의 투입량을 보다 용이하게 파악하는 구성으로서, 판 형태로 구비되어 상기 가공부(200)의 내면을 따라 형성된다. 즉, 제1가압판부(220a)의 상단의 폭은 하단의 폭보다 크도록 구비되어야 함이 바람직하다. 또한, 제1가압판부(220a)는 한 쌍으로 구비되되 서로 마주하는 가공부(200)의 내면을 따라 구비된다. 즉, 한 쌍의 제1가압판부(220a)는 전방 및 후방을 향하는 가공부(200)의 2개의 내면을 따라 배치되거나, 일 방향 및 타 방향을 향하는 가공부(200)의 2개의 내면을 따라 위치한다. 이와 같이 2개의 제1가압판부(220a)가 서로 마주보도록 배치함으로써, 후술할 제1가압판부(220a)의 힌지 운동 과정에서 저촉되어 제대로 동작되지 않는 것을 방지할 수 있다. 한편, 상기와 같은 제1가압판부(220a)의 하측 방향에는 동일한 형태 및 구조의 제2가압판부(220b)가 구비된다.
제1힌지(230a)는 제1가압판부(220a)를 힌지 운동시키기 위한 구성으로서, 상세하게는 가공부(200)의 내부에 투입되어 누적되는 대상물에 대응하여 제1가압판부(220a)의 기울기를 조정한다. 이를 위해, 제1힌지(230a)는 가공부(200)의 내면으로부터 돌출 형성되어 제1가압판부(220a) 및 가공부(200)의 내면의 사이에 위치한다. 여기서, 제1힌지(230a)는 제1가압판부(220a)의 가운데 부분에 위치함으로써, 상기 제1가압판부(220a)가 보다 큰 경사각을 갖는 힌지 운동을 수행할 수 있도록 한다. 한편, 선술한 제2가압판부(220b)에는 제1힌지(230a)와 동일한 제2힌지(230b)가 구비될 수 있다.
제1완충부(240a)는 제1가압판부(220a)가 과도하게 힌지 운동하는 것을 방지하고, 상기 제1가압판부(220a)의 힌지 운동되는 정도를 파악하기 위한 목적으로 구비된다. 이를 위해, 제1완충부(240a)는 3차원 나선 형태로 구비된다. 또한, 제1완충부(240a)는 양단이 각각 제1가압판부(220a)의 하면 및 가공부(200)의 내면과 연결된다. 즉, 제1완충부(240a)는 제1가압판부(220a) 및 가공부(200)의 내면의 사이에 위치한다. 여기서, 제1완충부(240a)는 제1가압판부(220a)의 아래 부분에 위치하는데, 이는 하측 부분부터 누적되는 대상물에 대응하여 제1가압판부(220a)의 하측 방향에 가공부(200)의 내면에 근접하도록 힌지 운동할 때 이를 용이하게 완충하기 위함이다. 한편, 제1완충부(240a)와 동일한 제2완충부(240b)가 구비되어 제2가압판부(220b)의 하측 방향에 배치될 수 있다.
제1자력부(250a)는 제1완충부(240a)와의 상호 작용을 통해 자력을 변화시킴으로써, 궁극적인 제1가압판부(220a)의 힌지 운동 정도를 판별하는 것을 유도한다. 이를 위해, 제1자력부(250a)는 막대 형태로 구비되어 가공부(200)의 내면으로부터 돌출 형성된다. 상세하게, 제1자력부(250a)는 스프링 또는 코일 등의 형태로 구비되는 제1완충부(240a)의 내측 방향에 위치하고 일단은 제1가압판부(220a)를 향해 구비되되, 상기 제1자력부(250a)의 일단은 제1가압판부(220a)의 하면과 접하지 않도록 이격되어 구비된다. 이에 따라, 제1가압판부(220a)의 힌지 운동 시 제1가압판부(220a) 및 제1자력부(250a) 간의 접촉에 따른 파손을 미연에 방지할 수 있다. 한편, 제1자력부(250a)와 동일한 구성의 제2자력부(250b)가 구비되고, 상기 제2자력부(250b)는 선술한 제2완충부(240b)의 내측 방향에 위치한다.
제1계측부(260a)는 제1완충부(240a) 및 제1자력부(250a) 간의 자력 변화를 측정한다. 상세하게, 제1계측부(260a)는 가공부(200)의 내면에 배치되되 제1완충부(240a)의 외측 방향에 위치한다. 또한, 제1계측부(260a)는 자력 변화를 측정함으로써 제1가압판부(220a)의 힌지 운동되는 정도를 파악할 수 있도록 보조한다. 이를 위해, 제1계측부(260a)는 자력의 계측이 가능한 계측수단 및 외부에 별도 구비되는 통신 매체와의 통신이 가능한 통신수단의 집합체로 구비될 수 있다. 한편, 제1계측부(260a)와 동일한 구성의 제2계측부(260b)가 제2완충부(240b)에 근접한 외측 방향에 위치한다.
제1마킹부(270a)는 제1가압판부(220a)의 힌지 운동을 보다 직관적으로 관측하기 위한 구성으로서, 제1가압판부(220a)의 상측 방향에 위치하고, 가공부(200)의 내면을 향하도록 배치되는 원판 형태로 구비된다. 또한, 제1촬상부(280a)는 제1마킹부(270a)를 촬영함으로써 제1가압판부(220a)의 힌지 운동을 직접적으로 관측한다. 이를 위해 제1촬상부(280a)는 가공부(200)의 내면에 돌출 형성되고, 선술한 제1마킹부(270a)를 마주보도록 대응되어 배치된다. 또한, 제1촬상부(280a)에는 미리 지정된 기준 시간 및 기준 넓이가 저장되고, 기준 시간 동안 제1마킹부(270a)의 넓이를 측정하고 기준 넓이와 비교한다. 이를 위해 제1촬상부(280a)는 카메라 등의 촬상수단과 연산모듈의 집합체로 구비되어야 함이 바람직하다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1날부(c1)에 의해 대상물이 분쇄되는 것을 나타내는 도면이고, 도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 통과물(m1), 제2 통과물(m2) 및 잔존물(m3)을 나타내는 도면이다.
대상물은 제1통공(h1)을 통과한 상태에서 제2통공(h2)을 통과하지 못한 제1 통과물(m1), 제1통공(h1)을 통과하지 못한 잔존물(m3), 제1 통과물(m1) 중에서 제2통공(h2)까지 통과한 제2 통과물(m2)로 구분된다.
도 12 및 도 13을 참조하면, 대상물은 제1칸막이부(210a) 상에서 제1날부(c1) 및 제2날부(c2)와 접한 상태에서 진동에 의해 커팅된다. 이후 상기 대상물은 제1통공(h1)에 접근하고 이 중에서 크기가 제1통공(h1)보다 작은 대상물은 제1통공(h1)을 통과하여 하측 방향으로 하강하며, 크기가 제1통공(h1)보다 큰 대상물은 제1통공(h1)을 통과하지 못하여 잔존물(m3)로 존재한 상태에서 지속적으로 제1날부(c1) 및 제2날부(c2)를 통해 분쇄되어 제1통공(h1)으로의 접근 및 통과가 지속적으로 시도된다.
도 14는 대상물의 적층에 따라 제1가압판부(220a)가 힌지 운동한 경우로서, 제1칸막이부(210a) 상에 제1통공(h1)을 통과하지 못한 잔존물(m3) 및 새로 투입된 대상물이 누적된 상태를 의미한다. 제1통공(h1)을 통과하지만 제2통공(h2)을 통과하지 못한 제1 통과물(m1)은 제2칸막이부(210b) 상에서의 배치 상태를 유지한다. 반면, 제1통공(h1) 및 제2통공(h2)까지 모두 통과한 제2 통과물(m2)은 하측 방향에 위치한 압착수단으로 이동하여 압착됨으로써 부피가 감소한다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1가압판부(220a)의 힌지 운동에 의한 제1완충부(240a)의 축소를 나타내는 도면이고, 도 15은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1가압판부(220a)의 힌지 운동에 의한 제1촬상부(280a)의 제1마킹부(270a) 촬영을 나타내는 도면이다. 상세하게, 도 14는 도 13의 A 부분을 확대한 것으로서, 도 14a는 제1가압판부(220a)가 힌지 운동했을 때 도 13의 A 부분을 나타내며, 도 14b는 제1가압판부(220a)가 힌지 운동하지 않을 때 도 13의 A 부분을 의미한다. 아울러, 도 14는 제2가압판부(220b)에도 동일하게 적용될 수 있지만 용이한 설명을 위해 제1가압판부(220a)만 일례를 들어 설명한다.
새로 투입되는 대상물 및 잔존물(m3)에 의해 제1가압판부(220a)의 하측 방향이 가공부(200)의 내면을 향해 근접하도록 가압되며, 제1힌지(230a)에 의해 힌지 운동을 실시한다. 여기서, 제1가압판부(220a)의 하측 방향에 위치한 제1완충부(240a)는 가공부(200)의 내면 방향을 향해 가압되어 축소된다. 이 과정에서 제1가압판부(220a)를 향하는 제1자력부(250a)의 일단과 타단의 사이에 위치하게 되는 제1완충부(240a)의 감긴 수가 증가함으로써 자력의 크기가 증가한다. 이와 같은 제1완충부(240a) 및 제1자력부(250a) 간의 자력 변화를 제1계측부(260a)가 측정하고, 미리 저장된 기준 자력과 비교한다.
측정된 자력이 기준 자력보다 작은 경우, 제1자력부(250a)의 양단 사이에 위치한 제1완충부(240a)의 감긴 수가 작은 경우를 의미한다.
반면, 측정된 자력이 기준 자력보다 크거나 같은 경우, 제1가압판부(220a)가 가압되어 힌지 운동한 것을 의미한다. 이에 따라, 제1계측부(260a)는 외부에 별도로 구비된 단말장치 등 알림수단에 대상물의 투입을 중지하는 시각 정보를 송신하거나, 대상물의 투입을 담당하는 별도의 투입수단의 구동을 중지시킨다.
상기와 같은 본 발명의 특징적 구성을 통해, 대상물의 투입량 및 누적량에 대응하여 작업자가 일일이 확인하지 않아도 용이하게 대상물의 투입을 조절할 수 있기 때문에, 작업 효율을 극대화하고 누적량 파악 관련 정확도를 높일 수 있다.
도 15는 도 13의 B 부분을 확대한 것으로서, 보다 상세하게 도 15a는 힌지 운동 전 상태에서 도 13의 B 부분이며, 도 15b는 힌지 운동 상태에서 도 13의 B 부분이다. 또한, 도 15a는 도 14b와 대응되고 도 15b는 도 14a와 각각 대응된다.
제1가압판부(220a)가 가압되어 하측 방향이 가공부(200)의 내면과 근접하도록 가압되는 경우, 가운데 부분에 제1힌지(230a)가 있음에 따라 제1가압판부(220a)의 상측 방향은 가공부(200)의 내면으로부터 멀어지도록 들어올려진다. 이 과정에서 제1촬상부(280a) 기준으로 관측되는 제1마킹부(270a)의 크기는 작아지고, 힌지 운동 이후 제1마킹부(270a) 및 제1촬상부(280a) 간의 거리(d2)는 힌지 운동 이전의 제1마킹부(270a) 및 제1촬상부(280a) 간의 거리(d1)보다 증가한다. 이에 따라, 제1촬상부(280a)가 관찰하는 제1마킹부(270a)의 직경의 경우, 힌지 운동 이후의 제1마킹부(270a)의 직경은 힌지 운동 이후의 제1마킹부(270a)의 직경보다 감소한다. 제1촬상부(280a)는 미리 지정된 기준 넓이(g0)를 제1마킹부(270a)의 직경으로부터 측정 및 산출되는 넓이(g1)와 비교한다.
기준 넓이(g0)가 측정된 제1마킹부(270a)의 넓이(g1)보다 작은 경우, 제1가압판부(220a)에 부착된 제1마킹부(270a)가 들어올려진 것을 의미한다. 이에 따라, 제1촬상부(280a)는 제1가압판부(220a)의 힌지 운동을 최종 판정하고, 별도로 연결된 단말장치 등 알림수단에 대상물의 투입을 중지하는 시각 정보를 송신하거나, 대상물의 투입을 담당하는 별도의 투입수단의 구동을 중지시킨다.
이를 통해, 대상물의 투입 및 누적 과정에서 발생할 수 있는 막힘 현상을 미연에 방지할 수 있다. 또한, 대상물의 투입량에 따른 변화를 이중으로 체크하여 대응함으로써, 대상물이 과다 투입되어 하측 방향으로 유입, 통과 및 가공되지 않는 것을 미연에 방지할 수 있다.
상기한 본 발명은 바람직한 실시 예를 참고하여 설명되었으나 이는 실시 예에 불과하며, 본 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시 예도 가능할 수 있다. 따라서, 본 발명의 권리범위는 상기한 실시 예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것은 아니다.

Claims (10)

  1. 대상물을 분쇄 및 압착하는 장치로서,
    상기 대상물을 분쇄 및 압착하는 가공부(200); 및
    상기 가공부(200)의 전방에 위치하고 상기 대상물을 나열하여 상기 가공부(200)로 이동시키는 배열부(100);를 더 포함하고,
    상기 가공부(200)는 내부에,
    상기 대상물을 1차 거치하는 판 형태의 제1칸막이부(210a);
    상기 제1칸막이부(210a)의 상측 방향에 구비되어 상기 대상물을 분쇄하는 복수의 제1날부(c1);를 더 포함하고,
    상기 배열부(100)는,
    상기 대상물을 후방 이동시키는 전달벨트(110);
    상기 전달벨트(110)의 내면과 접하여 상기 대상물의 후방 이동을 보조하는 제1 구동부(120); 및
    상기 제1 구동부(120)의 후방에 위치하고, 상기 대상물의 중량 변화에 의한 상기 전달벨트(110)의 장력 변화를 감지하는 제2 구동부(130);를 더 포함하며,
    상기 제1 구동부(120)는,
    상기 전달벨트(110)의 내면과 접하는 원통 형상의 롤링부(121); 및
    상기 롤링부(121)에 삽입되어 외면이 노출되는 환 단면 형상의 접촉부(122); 및
    상기 접촉부(122)와 전기적으로 연결되고, 상기 접촉부(122) 및 전달벨트(110)의 접촉을 인식하는 인식부(123);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고성능 폐기물 압축 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 전달벨트(110)의 내면 상에 위치하고, 상기 접촉부(122)와 접하는 금속재의 통전부(124)를 더 포함하고, 상기 인식부(123)는 상기 통전부(124) 및 접촉부(122) 간의 접촉을 인식하는 것을 특징으로 하는 고성능 폐기물 압축 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2 구동부(130)는,
    상기 전달벨트(110)의 내면과 접하는 원통 형상의 가압부(131);
    상기 가압부(131)와 연결되어 회전시키는 모터부(132);
    상기 모터부(132)의 하측 방향에 위치하는 “ㅗ” 형태의 몸체부;
    상기 모터부(132) 및 몸체부를 서로 연결하는 3차원 나선 형태의 신축부(134);
    상기 신축부(134)의 내측 방향에 위치하는 막대부(133); 및
    상기 신축부(134)의 외측 방향에 위치하고, 상기 신축부(134) 및 막대부(133) 간의 자력 변화를 감지하는 감지부(135);를 포함하며,
    상기 대상물의 중량에 의해 상기 전달벨트(110)가 하측 방향으로 가압될 시, 상기 신축부(134)는 하측 방향으로 축소되는 것을 특징으로 하는 고성능 폐기물 압축 장치.
  6. 제 1 항, 제 4 항 및 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전달벨트(110)의 상측 방향에 위치하고, 상기 전달벨트(110) 상의 상기 대상물의 위치를 조정하는 조정부(140); 및
    상기 조정부(140)의 하측 방향에 위치하여 일단이 하측 방향을 향하고, 상기 대상물과 접하는 복수의 가이드부(141);를 더 포함하며,
    복수의 상기 가이드부(141)는 상기 대상물이 양측 방향으로 분산되는 것을 방지하기 위해 “V”자 배열로 구비되는 것을 특징으로 하는 고성능 폐기물 압축 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제1칸막이부(210a)에 상하 방향으로 관통 형성되는 복수의 제1통공(h1)을 더 포함하고,
    상기 대상물은 상기 제1날부(c1)에 의해 분쇄된 후 상기 제1통공(h1)을 통과하지 못하는 잔존물(m3) 및 상기 제1통공(h1)을 통과하는 제1 통과물(m1)로 구분되는 것을 특징으로 하는 고성능 폐기물 압축 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 가공부(200)의 서로 마주하는 2개의 내면을 따라 각각 형성되는 한 쌍의 제1가압판부(220a); 및
    상기 가공부(200)의 내면에 형성되어 상기 제1가압판부(220a)를 힌지 운동시키는 제1힌지(230a);를 더 포함하고,
    상기 가공부(200) 내 적층되는 상기 대상물의 양이 증가할 시, 상기 제1가압판부(220a)의 하측 방향이 상기 가공부(200)의 내면에 근접하도록 힌지 운동하는 것을 특징으로 하는 고성능 폐기물 압축 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제1가압판부(220a)의 하측 방향에 위치하여, 양단이 각각 상기 제1가압판부(220a) 및 가공부(200)의 내면과 연결되는 3차원 나선 형태의 제1완충부(240a);
    상기 제1완충부(240a)의 내측 방향에 위치하여 상기 가공부(200)의 내면과 연결되되, 돌출되는 일단이 상기 제1가압판부(220a)로부터 이격되는 제1자력부(250a); 및
    상기 제1완충부(240a)의 외측 방향에 위치하고, 상기 제1완충부(240a) 및 제1자력부(250a)의 자력 변화를 측정하는 제1계측부(260a);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고성능 폐기물 압축 장치.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 제1가압판부(220a)의 상측 방향에 위치하되 상기 가공부(200)의 내면을 향해 구비되는 원판 형태의 제1마킹부(270a);
    상기 제1마킹부(270a)와 대응되도록 상기 가공부(200)의 내면에 배치되고, 미리 저장된 기준 시간 동안 상기 제1마킹부(270a)의 넓이를 측정하며, 미리 저장된 기준 넓이와 비교하는 제1촬상부(280a);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고성능 폐기물 압축 장치.
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