KR102396662B1

KR102396662B1 - 풍력 선별 시스템

Info

Publication number: KR102396662B1
Application number: KR1020210125729A
Authority: KR
Inventors: 유성민; 변도수; 백해수; 최기우; 김용찬
Original assignee: 유성민; 대한이앤이 주식회사; 정림이앤티 주식회사; 에코이앤에스 주식회사
Priority date: 2021-09-23
Filing date: 2021-09-23
Publication date: 2022-05-13

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 풍력 선별 시스템은, 가연성 폐기물 및 토사가 포함되며, 높이가 상이한 복수의 폐기물이 이동시키기 위한 컨베이어부; 상기 복수의 폐기물 상측까지의 높이를 측정한 후 전기신호를 생성하는 높이측정부; 상기 컨베이어부로부터 낙하되는 상기 복수의 폐기물의 투입 및 상기 폐기물로부터 비중선별된 가연성 폐기물 및 토사가 배출되도록 하는 챔버 본체가 구비된 챔버부; 상기 챔버 본체에 투입되는 복수의 폐기물에 공기를 토출시켜 상기 가연성 폐기물 및 토사가 비중선별되도록 하는 토출기; 상기 토출기에서 토출될 공기를 흡입 및 상기 토출기로 압송하는 송풍기; 상기 토출기로부터 토출되는 공기의 토출각도를 조절하는 서보 컨트롤러; 상기 토출기로부터 토출되는 공기의 풍량 및 풍압을 조절하는 인버터; 상기 비중선별된 토사가 외주면에 안착되고, 상기 토사가 상기 챔버 본체의 하측으로 배출되도록 회전하는 롤러부; 상기 토출기의 공기에 의해 비산되는 가연성 폐기물이 외부에 배출되도록 상기 챔버 본체와 연결 또는 결합되는 배출수단; 및 상기 높이측정부로부터 상기 전기신호를 수신하여 상기 높이측정부의 하단으로부터 상기 복수의 폐기물 상측까지의 높이를 판단한 후 상기 서보 컨트롤러와 인버터의 동작을 제어하는 PLC;를 포함할 수 있다.

Description

풍력 선별 시스템{wind sorting system}

본 발명은 풍력 선별 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 풍력을 이용하여 폐기물로부터 가연성 폐기물과 토사를 비중선별할 수 있는 풍력 선별 시스템에 관한 것이다.

통상적으로, 건설 현장에서 발생되는 폐콘크리트, 폐아스콘, 폐목재, 철근류, 토사 이외에 재개발 현장 등에서 작업여건상 분리 불가능한 종류의 폐기물인 건축폐기물, 폐비닐, 생활쓰레기 등의 폐기물 발생량은 연간 4천만톤에 이르고 있다. 이러한 폐기물을 재활용하기 위해서는 그 이전에 전처리 과정으로 폐기물의 선별작업을 거쳐야 하지만, 폐기물의 선별작업이 쉽지 않기 때문에 폐기물의 90 % 이상이 성토, 매립용으로 사용될 뿐 부가가치가 높은 부분에서의 재활용 효율은 매우 저조한 실정이다.

이러한 폐기물은 쓰레기, 폐자재 등이 섞인 흙이나 모래, 자갈, 토석 또는 이들이 혼합된 토사, 비닐, 스티로폼 조각, 종이, 콘크리트, 폐목재, 아스팔트 및 건설 오니 등을 지칭하는 것으로, 혼재된 상태로 배출됨에 따라 그 처리가 복잡하고 곤란한 문제점이 있었다.

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

폐기물 선별기술은 폐기물을 매립하지 않고 소정의 장소에서 수집한 후, 중간처리공정을 통해 양질의 자원을 생산함에 따라 그 활용도가 크게 증가되고 있는 실정이다. 그리고 폐기물 선별기술의 중간처리공정에서는 폐기물을 선별하기 위한 트롬멜 선별기가 주로 사용되고 있다.

이러한 트롬멜 선별기는 큰 원통에 타공망을 구성하여 투입된 재질을 입도에 따라 선별하는 설비로서, 원통스크린을 다양한 구경으로 구성함으로써 투입된 물질의 입도선별이 가능하며, 내부에 설치된 복수개의 칼날은 봉투류 및 대형물의 파쇄를 수행한다.

그러나 트롬멜 선별기는 폐기물 중 비중(또는 중량)이 큰 토사와 비중이 작은 비닐, 스티로폼 조각, 종이 등의 선별 효율이 떨어지며, 이에 따라 후단과정에서 추가적인 폐기물의 선별 과정이 이루어져야 하기 때문에 공정 비용 및 시간이 증가되는 문제점이 있었다.

대한민국 등록특허 제10-1806725호(2017.12.01 등록) 대한민국 등록특허 제10-1685120호(2016.12.05 등록)

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 비중선별될 폐기물의 높낮이에 따라 토출기에서 공기의 토출각도와 공기의 풍량 및 풍압을 조절하여 폐기물로부터 가연성 폐기물과 토사를 용이하게 비중선별할 수 있는 풍력 선별 시스템을 제공하는데 목적이 있다.

또한, 본 발명은 비중이 상대적으로 큰 토사와 비중이 상대적으로 작은 가연성 폐기물을 다른 경로로 배출하여 가연성 폐기물을 재활용할 수 있는 풍력 선별 시스템을 제공하는데 목적이 있다.

다만, 본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 풍력 선별 시스템은, 가연성 폐기물 및 토사가 포함되며, 높이가 상이한 복수의 폐기물이 이동시키기 위한 컨베이어부; 상기 복수의 폐기물 상측까지의 높이를 측정한 후 전기신호를 생성하는 높이측정부; 상기 컨베이어부로부터 낙하되는 상기 복수의 폐기물의 투입 및 상기 폐기물로부터 비중선별된 가연성 폐기물 및 토사가 배출되도록 하는 챔버 본체가 구비된 챔버부; 상기 챔버 본체에 투입되는 복수의 폐기물에 공기를 토출시켜 상기 가연성 폐기물 및 토사가 비중선별되도록 하는 토출기; 상기 토출기에서 토출될 공기를 흡입 및 상기 토출기로 압송하는 송풍기; 상기 토출기로부터 토출되는 공기의 토출각도를 조절하는 서보 컨트롤러; 상기 토출기로부터 토출되는 공기의 풍량 및 풍압을 조절하는 인버터; 상기 비중선별된 토사가 외주면에 안착되고, 상기 토사가 상기 챔버 본체의 하측으로 배출되도록 회전하는 롤러부; 상기 토출기의 공기에 의해 비산되는 가연성 폐기물이 외부에 배출되도록 상기 챔버 본체와 연결 또는 결합되는 배출수단; 및 상기 높이측정부로부터 상기 전기신호를 수신하여 상기 높이측정부의 하단으로부터 상기 복수의 폐기물 상측까지의 높이를 판단한 후 상기 서보 컨트롤러와 인버터의 동작을 제어하는 PLC;를 포함할 수 있다.

본 발명은 토출기에서 공기의 토출각도와 공기의 풍량 및 풍압을 조절하여 가연성 폐기물과 토사의 선별 효율이 향상될 수 있다.

또한, 본 발명은 토출기에서 공기의 토출각도와 공기의 풍량 및 풍압 조절을 통해 시스템의 에너지 사용량을 절감할 수 있다.

다만, 본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 풍력 선별 시스템의 개념도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 풍력 선별 시스템의 일부 구성을 확대 확대도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 투입유도판과 제2 투입유도판을 설명하기 위한 설명도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 롤러 본체를 설명하기 위한 설명도이다.

이하에서는, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시예에 불과하므로, 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 발명에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 본 발명의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.

본 발명에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.

"제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 풍력 선별 시스템의 개념도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 풍력 선별 시스템은 높이가 상이한 복수의 폐기물(A, B, C)로부터 가연성 폐기물(D)과 토사(E)를 비중선별하기 위해 컨베이어부(10), 높이측정부(20), 챔버부(30), 토출기(40), 송풍기(50), 서보 컨트롤러(60), 인버터(70), 롤러부(80), 배출수단(90) 및 PLC(100)가 구비된다.

상기 컨베이어부(10)는 풍력 선별 시스템을 통해 비중선별될 폐기물(A, B, C)의 이동을 위한 컨베이어 벨트이며, 폐기물(A, B, C)을 외부의 수단으로부터 전달받게 되는데, 상기 외부의 수단은 구체적인 일 예로 트롬멜 선별기일 수 있다.

상기 트롬멜 선별기는 큰 원통에 타공망을 구성하여 투입된 재질을 입도에 따라 선별하는 설비로서, 원통스크린을 다양한 구경으로 구성함으로써 투입된 물질의 입도선별이 가능하며, 내부에 설치된 복수개의 칼날은 봉투류 및 대형물의 파쇄를 수행한다. 이에 따라, 트롬멜 선별기는 후단 선별기에 적합한 규격의 피선별물을 투입함으로써, 후단 선별기의 선별 효율을 극대화시키는 선단 선별기이다.

즉, 본 발명의 풍력 선별 시스템은 상기 트롬멜 선별기의 구성에 의해 후단 선별기로 이용될 수 있다.

상기 컨베이어부(10)는 폐기물(A, B, C)을 이동시키기 위해 제1 방향으로 회전되는데, 본 발명에서 제1 방향은 폐기물(A, B, C)을 상기 챔버부(30)에 투입되도록 하는 회전방향을 의미한다.

상기 높이측정부(20)는 상기 풍력 선별 시스템 상에서 상기 컨베이어부(10)의 상측에 설치되는 수단이며, 구체적인 일 예로 하단으로부터 상기 복수의 폐기물(A, B, C) 상측까지와의 높이(거리)를 측정하기 위한 비접촉 방식의 광전 센서(또는 포토 센서)로 마련될 수 있다.

상기 광전 센서는 빛을 내는 투광부와 빛을 받는 수광부로 구성되고, 투광된 빛이 검출 물체인 폐기물(A, B, C)에 의해 가려지거나 반사되면, 상기 수광부에 도달하는 빛의 양이 변화하게 되는데, 상기 수광부는 이러한 변화를 검출한 후에 전기신호로 변환해서 출력한다. 이때, 폐기물(A, B, C)의 검출에 사용되는 빛은 가시광(빨강, 초록, 파랑) 또는 적외광일 수 있다.

이러한 상기 광전 센서는 구체적인 일 예로 Autonics사의 BJ15M-TDT-P 제품으로 구현될 수 있으며, 상기 수광부에서 출력하는 전기신호를 상기 PLC(100)로 송신한다.

또한, 상기 높이측정부(20)는 상기 컨베이어부(10)의 상측에 하나로 마련될 수 있으나, 상기 컨베이어부(10)로부터 이동되는 복수의 폐기물(A, B, C) 상측까지의 높이를 용이하게 측정하기 위해 복수의 광전 센서로 마련될 수 있다.

구체적인 일 예로, 상기 높이측정부(20)는 후술될 제1 폐기물(A)을 측정하기 위한 제1 광전 센서, 제2 폐기물(B)을 측정하기 위한 제2 광전 센서 및 제3 폐기물(C)을 측정하기 위한 제3 광전 센서로 마련될 수 있다.

즉, 상기 높이측정부(20)는 상기 복수의 폐기물(A, B, C)의 종류가 늘어나거나 줄어들면, 이에 맞추어 광전 센서의 설치 개수가 더 마련되거나 생략될 수 있으며, 이는, 상기 높이측정부(20)가 복수의 폐기물 종류와 1:1의 비율로 매칭될 수 있음을 의미한다.

상기 챔버부(30)는 폐기물(A, B, C)의 투입 및 비중선별된 가연성 폐기물(D) 과 토사(E)의 배출이 이루어지는 설비로서 설비의 구조를 한정하지 아니하나, 본 발명에서 상기 챔버부(30)의 구조는 다음과 같다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 풍력 선별 시스템의 일부 구성을 확대 확대도이다.

도 2를 참조하면, 상기 챔버부(30)는 폐기물(A, B, C)의 투입 및 상기 가연성 폐기물(D)과 토사(E)의 배출이 이루어지는 설비이며, 본 발명에서는 챔버 본체(31), 투입유도부재(32) 및 배출유도부재(33)로 이루어진다.

상기 챔버 본체(31)는 폐기물(A, B, C)의 투입을 위한 투입구(31a)가 상기 투입유도부재(32)를 통해 상측에 형성되며, 비중선별된 토사(E)의 배출을 위한 제1 배출구(31b)가 하측에 형성된다.

상기 투입구(31a)는 제1 투입유도판(320)과 제2 투입유도판(321)에 의해 셩성되며, 상기 제1, 2 투입유도판(320, 321)을 따라 낙하되는 폐기물(A, B, C)이 상기 챔버 본체(31)의 내부에 투입되도록 한다.

상기 제1 배출구(31b)는 비중선별이 완료된 후에 상기 롤러부(80)로부터 낙하되거나 상기 배출유도부재(33)의 상부를 따라 이동되는 토사(E)가 상기 챔버 본체(31)로부터 배출되도록 한다.

이러한 상기 챔버 본체(31)는 상기 토출기(40)로부터 토출되어 내부로 유입된 상기 토출기(40)의 공기에 의해 비산되는 가연성 폐기물(D)의 배출을 위한 제2 배출구(31c)가 일측에 형성되고, 상기 토출기(40)의 공기가 내부로 토출되도록 하기 위한 공기 토출구(31d)가 상기 일측과 대향되는 타측에 형성된다.

상기 제2 배출구(31c)는 상기 토출기(40)의 공기에 의해 상기 챔버 본체(31)의 내부에서 비산되는 가연성 폐기물(D)이 상기 배출수단(90)를 향해 상기 챔버 본체(31)로부터 배출되도록 한다.

상기 공기 토출구(31d)는 상기 토출기(40)와 연결됨으로써, 상기 토출기(40)의 공기가 상기 챔버 본체(31)의 내부를 향해 토출되도록 한다.

상기 투입유도부재(32)는 상기 컨베이어부(10)로부터 낙하되는 폐기물(A, B, C)이 챔버 본체(31)의 내부에 투입되도록 유도하기 위한 제1 투입유도판(320) 및 제2 투입유도판(321)으로 이루어지는데, 상기 제1 투입유도판(320)과 제2 투입유도판(321)의 구조적 특징은 다음과 같다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 투입유도판과 제2 투입유도판을 설명하기 위한 설명도이다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 상기 제1 투입유도판(320)은 상기 챔버 본체(31)의 일측 상단으로부터 상기 챔버 본체(31)의 타측을 향해 연장형성되되, 상기 챔버 본체(31)의 타측을 향해 하측방향으로 기울어지는데, 이와 같이 상기 제1 투입유도판(320)이 하측방향으로 기울어진 것은 상기 컨베이어부(10)로부터 낙하되어 상부에 안착되는 폐기물(A, B, C)이 상기 투입구(31a)에 낙하되도록 유도하기 위함이다.

상기 제2 투입유도판(321)은 상기 챔버 본체(31)의 타측 상단으로부터 상기 챔버 본체(31)의 일측을 향해 연장형성되되, 상기 챔버 본체(31)의 일측을 향해 하측방향으로 기울어지는데, 이와 같이 상기 제2 투입유도판(321)이 하측방향으로 기울어진 것은 상기 컨베이어부(10)로부터 낙하되어 상부에 안착되는 폐기물(A, B, C) 또는 상기 제1 투입유도판(320)의 상부로부터 비산되는 일부의 폐기물(A, B, C)이 상기 투입구(31a)에 낙하되도록 유도하기 위함이다.

상기 제1 투입유도판(320) 또는 제2 투입유도판(321)을 통해 상기 투입구(31a)로 낙하되는 폐기물(A, B, C)은 상기 롤러부(80)를 향해 낙하된다.

한편, 본 발명에서 상기 제2 투입유도판(321)은 상기 제1 투입유도판(320)보다 상대적으로 상기 롤러부(80)와 인접하도록 기울어지며, 이를 통해 상기 투입구(31a)를 통과하는 폐기물(A, B, C)에 포함된 토사(E)가 상기 롤러부(80)를 거치지 않고, 상기 제1 배출구(31b)로 배출되는 것을 방지할 수 있다.

상기 제1 투입유도판(320)과 제2 투입유도판(321)은 폐기물(A, B, C)의 유도 뿐만 아니라, 길이의 연장 또는 축소와 각도의 변경을 통해 가연성 폐기물(D)이 상기 토출기(40)의 공기에 의해 비산되어 상기 투입구(31a)를 통해 상기 챔버 본체(31)로부터 배출되는 것을 차단한다.

더 나아가, 상기 제1 투입유도판(320)과 제2 투입유도판(321)은 길이가 연장 또는 축소되거나 기울어진 각도의 변경이 가능한데, 길이의 연장이 이루어질 경우에 제1 투입유도판의 일부(320a)와 제2 투입유도판의 일부(321a)가 수직방향을 기준으로 겹쳐지게 된다.

이러한 상기 제1 투입유도판(320)과 제2 투입유도판(321)의 길이 연장은 상기 투입구(31a)의 면적을 축소시킴과 동시에 상기 투입구(31a)의 형태를 변경하는 것이며, 이를 통해 상기 토출기(40)의 공기에 의해 상기 챔버 본체(31)의 일측으로 비산되는 가연성 폐기물(D)이 상기 투입구(31a)를 통해 상기 챔버 본체(31)로부터 배출되는 것을 차단하게 된다.

또한, 상기 제1 투입유도판(320)과 제2 투입유도판(321)의 길이 연장은 자바라 방식 등이 적용되어 이루어지며, 길이 연장 뿐만 아니라 축소도 이루어질 수 있다.

상기 제1 투입유도판(320)과 제2 투입유도판(321)은 상기 챔버 본체(31)에 결합되는 각각의 끝단에 원격으로 작동이 가능한 회전수단(미도시)이 구비되어 각도의 변경이 이루어질 수 있고, 각도의 변경을 통해 폐기물(A, B, C)의 투입 각도를 변경할 수 있다.

다시 도 2를 참조하면, 상기 배출유도부재(33)는 상기 제2 배출구(31c)가 형성된 챔버 본체(31)의 일측 하단에 구비됨에 따라 상기 롤러부(80)의 하측에 배치되며, 상기 챔버 본체(31)의 일측으로부터 타측을 향해 하측방향으로 기울어지는 형태로 이루어진다.

이러한 상기 배출유도부재(33)는 구조적 특징에 의해 상기 롤러부(80)로부터 낙하되어 상부에 안착되는 토사(E)가 상기 제1 배출구(31b)를 향해 이동되도록 유도한다.

상기 토출기(40)는 상기 높이측정부(20)의 하단으로부터 복수의 폐기물(A, B, C) 상측까지와의 높이에 따라 상기 챔버 본체(31)의 내부로 토출하게 될 공기의 토출각도(F), 풍량 및 풍압을 조절한다.

이때, 상기 토출기(40)의 토출각도(F)는 상기 서보 컨트롤러(60)을 통해 조절되고, 상기 토출기(40)의 풍량 및 풍압은 상기 송풍기(50)의 공기흡입정도에 따라 조절되는데, 상기 송풍기(50)는 상기 인버터(70)에 의해 동작이 제어되고, 상기 서보 컨트롤러(60)와 인버터(70)는 상기 PLC(100)에 의해 동작이 제어된다.

다시 도 1을 참조하면, 상기 송풍기(50)는 낮은 압력의 공기(외부공기)가 흡입구로 흡입되면, 내장된 회전차의 회전에 의해 상기 공기에 의해 주어진 원심력을 이용하여 상기 공기를 상기 토출기(40)로 압송시킨다.

이때, 상기 송풍기(50)는 공기가 상기 토출기(40)로 압송되도록 덕트, 파이프 등의 연결수단으로 상기 토출기(40)와 연결되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 송풍기(50)는 원심형, 축류형, 사류형 및 횡류형 중 적어도 하나로 마련될 수 있으나, 상기 토출기(40)에서 토출될 공기를 압송시키는 방식이라면 이를 한정하는 것은 아니다.

상기 서보 컨트롤러(60)는 상기 토출기(40)의 토출각도(F)를 조절하기 위한 기능 유닛으로서 상기 PLC(100)에 의해 동작이 제어된다.

또한, 상기 서보 컨트롤러(60)는 상기 높이측정부(20)의 하단으로부터 상기 컨베이어부(10)를 따라 이동되는 복수의 폐기물(A, B, C) 상측까지의 높이에 따라 상기 토출기(40)의 토출각도(F)를 조절하는데, 본 발명에서는 30°, 45°, 60°중 적어도 하나로 조절할 수 있다.

더 나아가, 상기 토출기(40)의 토출각도(F)는 상기 챔버 본체(31)의 하부로부터 연장되는 수평방향의 제1 가상선(1L)과 공기가 실질적으로 토출되는 상기 토출기(40)에서 공기토출구 사이의 각도를 의미한다.

상기 인버터(70)는 교류 전동기(AC MOTOR)를 이용하여 출력 전압과 주파수를 변경하여 상기 송풍기(50)의 전동기 즉, 모터의 속도를 제어함으로써, 상기 토출기(40)로부터 토출되는 공기의 풍량 및 풍압이 제어되도록 한다.

도 2를 참조하면, 상기 롤러부(80)는 상기 챔버 본체(31)의 내부에 구비되며, 상기 토출기(40)의 공기에 의해 비중선별된 토사(E)가 상기 제1 배출구(31b)로 배출되도록 유도하기 위해 롤러 본체(81), 구동축(82) 및 회전벨트(83)로 이루어진다.

상기 롤러 본체(81)는 상기 투입구(31a)를 통해 낙하되는 폐기물(A, B, C) 중 상기 토출기(40)의 공기에 의해 비중선별된 토사(E)가 외주면에 안착된다.

이때, 상기 폐기물(A, B, C)에 포함된 가연성 폐기물(D)은 상기 토출기(40)의 공기에 의해 비산됨으로써, 상기 롤러 본체(81)에 안착되지 않거나, 상기 롤러 본체(81)의 외주면에 안착되더라도 상기 롤러 본체(81)를 향해 토출되는 상기 토출기(40)의 공기에 의해 상기 제2 배출구(31c)를 향해 비산된다.

이러한 상기 롤러 본체(81)는 상기 구동축(82) 및 회전벨트(83)로부터 회전력을 전달받아 제2 방향으로 회전된다.

여기서, 제2 방향은 상기 컨베이어부(10)의 회전방향인 제1 방향과 대향되는 회전방향으로서, 상기 토사(E)가 상기 토출기(40)의 공기에 의해 상기 제1 배출구(31b)를 통해 배출되도록 하는 회전방향을 의미한다.

즉, 상기 롤러 본체(81)는 상기 제2 방향으로 회전되도록 설계되는 것이 바람직하며, 더 나아가 외주면에 안착된 토사(E)가 상기 토출기(40)의 공기에 의해 비산되는 것을 방지할 수 있다.

상기 롤러 본체(81)의 회전과 상기 토사(E)의 비산 방지를 위한 상기 롤러 본체(81)의 구조는 다음과 같다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 롤러 본체를 설명하기 위한 설명도이다.

도 4를 참조하면, 상기 롤러 본체(81)는 상기 제2 방향으로의 회전을 위한 회전축(810)과 상기 토사(E)의 비산을 방지하기 위한 비산방지판(811)이 구비된다.

상기 회전축(810)은 상기 구동축(82) 및 회전벨트(83)로부터 회전력을 전달받아 상기 롤러 본체(81)가 상기 제2 방향으로 회전되도록 한다.

상기 비산방지판(811)은 상기 롤러 본체(81)의 외주면으로부터 복수로 돌출되되, 일정 간격으로 이격되는 부재로서, 상기 롤러 본체(81)의 외주면에 안착된 토사(E)가 일측에 적층되도록 하여 상기 토출기(40)의 공기에 의해 비산되는 것을 방지한다.

또한, 상기 비산방지판(811)은 상기 롤러 본체(81)의 회전과정에서 일측에 적층된 토사(E)가 상기 제1 배출구(31b) 또는 상기 배출유도부재(33)를 향해 낙하되도록 한다.

더 나아가, 상기 비산방지판(811)은 토사(E)의 적층 효율을 극대화시키기 위해 상기 롤러 본체(81)의 외주면으로부터 특정 각도로 기울어질 수 있다.

구체적인 일 예로, 상기 비산방지판(811)은 상기 회전축(810)의 중심점(P)으로부터 상기 롤러 본체(81)의 외주면을 향해 연장되는 제2 가상선(2L)을 가로질러 상기 롤러 본체(81)의 외주면과 접하는 제3 가상선(3L)과 교차되며, 상기 제3 가상선(3L)과의 사이각도(G)가 40~50°(바람직하게는 45°)가 되도록 기울어질 수 있다.

이와 같이, 상기 비산방지판(811)이 상기 사이각도(G)로 기울어지거나 유지되도록 하기 위해, 상기 PLC(100)는 상기 비산방지판(811)에 원격 제어신호를 송신하고, 상기 비산방지판(811)은 상기 원격 제어신호를 수신하기 위한 제1 센서(미도시)가 구비될 수 있다.

한편, 상기 토출기(40)는 토출각도(F)가 30°, 45°, 60°중 적어도 하나로 변경되는 것으로 한정되는 것은 아니며, 상기 롤러 본체(81)를 도 4에 도시된 바와 같이 수직방향으로 이등분하는 경우, 상기 챔버 본체(31)의 타측과 인접하게 되는 일부 면적(81a') 중 3분의 2 영역(81a)에 공기가 닿도록, 상기 PLC(100)에 의해 공기 토출각도(F)가 설정될 수 있다.

다시 도 2를 참조하면, 상기 구동축(82)은 상기 롤러 본체(81)가 상기 제2 방향으로 회전되도록 하기 위한 구동력을 생성하는 모터(미도시)와 연결되는 축이거나 상기 모터(미도시)의 축일 수 있다.

상기 회전벨트(83)는 벨트의 일부가 상기 구동축(82)을 감싸 구동력을 회전력으로 변환하고, 벨트의 타부가 상기 회전축(810)을 감싸 상기 롤러 본체(81)에 회전력을 전달한다.

상기 배출수단(90)은 상기 제2 배출구(31c)를 통과하는 가연성 폐기물(D)을 외부로 배출하기 위해 호퍼(91) 및 공기 토출관(92)이 구비된다.

상기 호퍼(91)는 상기 토출기(40)의 공기와 함께 상기 제2 배출구(31c)를 통과하는 가연성 폐기물(D)이 투입되도록, 일측이 상기 상기 챔버 본체(31)의 일측과 연결 또는 결합된다.

또한, 상기 호퍼(91)는 가연성 폐기물(D)이 외부에 배출되도록 하는 가연성 폐기물 배출관(미도시)이 타측에 연결 또는 결합될 수 있으며, 상기 가연성 폐기물 배출관(미도시)은 가연성 폐기물(D)과 토사(E)의 선별시설 또는 건설현장의 규모에 따라 생략될 수 있다.

상기 공기 토출관(92)은 상기 호퍼(91)의 내부에 투입되는 가연성 폐기물(D)을 향해 공기를 토출하여 상기 가연성 폐기물(D)이 외부로 용이하게 배출되도록 한다.

이때, 상기 공기 토출관(92)에서 토출되는 공기는 상기 송풍기(50)로부터 압송된 공기일 수 있으며, 이를 위해 상기 공기 토출관(92)은 덕트, 파이프 등의 연결수단을 통해 상기 송풍기(50)와 연결될 수 있다.

또한, 상기 공기 토출관(92)은 상기 가연성 폐기물(D)을 향해 공기를 토출하도록, 상기 호퍼(91)와 연결 또는 결합되거나 상기 호퍼(91)를 관통할 수 있다. 본 발명에서는 상기 공기 토출관(92)이 상기 호퍼(91)를 관통하는 것을 기준으로 상기 공기 토출관(92)을 설명하도록 하겠다.

상기 공기 토출관(92)은 가연성 폐기물(D)의 배출을 위해 상기 호퍼(91)의 하단을 수직방향으로 관통하되, 상기 호퍼(91)의 내부에 투입된 끝단이 상기 호퍼(91)의 타측을 향해 절곡된다.

이와 같이, 상기 공기 토출관(92)의 끝단이 절곡되는 것은 끝단이 수직방향으로 연장형성되는 경우, 상기 공기 토출관(92)의 공기 토출방향이 가연성 폐기물(D)을 이동시키는 상기 토출기(40)의 공기 토출방향과 수직을 이루게 되어 상기 토출기(40)의 공기의 영향력을 감소시킴에 따라, 상기 가연성 폐기물(D)이 상기 호퍼(91)의 내부에 적치되거나 상기 호퍼(91)의 타측을 향해 비산되지 않는 것을 방지하기 위함이다.

다시 도 1을 참조하면, 상기 PLC(100)는 상기 높이측정부(20)와 유선 또는 무선연결되어 상기 높이측정부(20)로부터 수신하는 전기신호를 복수의 폐기물(A, B, C)의 높이 정보로 변환하여 상기 높이측정부의 하단으로부터 상기 복수의 폐기물(A, B, C) 상측까지의 높이를 판단한다.

이때, 상기 폐기물(A, B, C)은 상기 높이측정부(20) 하단으로부터 상측까지의 높이가 제1 높이인 제1 폐기물(A), 상기 높이측정부(20) 하단으로부터 상측까지의 높이가 상기 제1 높이보다 상대적으로 큰 제2 높이인 제2 폐기물(B), 상기 높이 측정부(20) 하단으로부터 상측까지의 높이가 상기 제2 높이보다 상대적으로 큰 제3 높이인 제3 폐기물(C)일 수 있다.

또한, 상기 제1, 2, 3 폐기물(A, B, C) 각각의 높이는 한정하지 아니하나, 본 발명에서 상기 제1, 2, 3 폐기물(A, B, C)의 높이에 따라 다르게 설정되는 상기 토출기(40)로부터 토출되는 공기의 토출각도(F), 풍량 및 풍압을 설명하기 위해 상기 제1 폐기물(A)은 상기 높이측정부(20) 하단으로부터 상측까지의 높이가 0.8 m, 상기 제2 폐기물(B)은 상기 높이측정부(20) 하단으로부터 상측까지의 높이가 1 m, 상기 제3 폐기물(C)은 상기 높이측정부(20) 하단으로부터 상측까지의 높이가 1.2 m인 폐기물일 수 있다.

상기 PLC(100)는 상기 서보 컨트롤러(60)와 유선 또는 무선연결되어 상기 토출기(40)로부터 토출되는 공기의 토출각도(F)가 30°, 45°, 60°로 설정되도록 상기 서보 컨트롤러(60)의 동작을 제어한다.

본 발명에서 상기 토출기(40)로부터 토출되는 공기의 토출각도(F)는 상기 높이측정부(20)로부터 측정된 폐기물이 제1 폐기물(A)인 경우에 60°, 제2 폐기물(B)인 경우에 45°, 제3 폐기물(C)인 경우에 30°로 설정될 수 있다.

이때, 상기 제1, 2, 3 폐기물(A, B, C)이 상기 높이측정부(20)로부터 높이가 측정된 직후에 상기 투입구(31a)로 투입되는 경우, 상기 PLC(100)는 상기 높이측정부(20)의 높이 측정과정 직후에 상기 토출기(40)로부터 토출되는 공기의 토출각도(F)가 유지 또는 변경되도록 상기 서보 컨트롤러(60)를 제어하는 것이 바람직하다.

다만, 상기 풍력 선별 시스템의 구조에 따라 상기 제1, 2, 3 폐기물(A, B, C)이 상기 높이측정부(20)로부터 높이가 측정된 직후에 상기 챔버 본체(31)의 투입구(31a)에 투입되지 못할 수 있으므로, 상기 PLC(100)는 상기 높이측정부(20)에서 높이가 측정된 폐기물이 상기 투입구(31a)로 투입되기까지 소요되는 시간을 상기 컨베이어부(10)의 회전속도를 이용하여 계산함으로써, 상기 폐기물이 상기 투입구(31a)에 투입될 때 상기 토출기(40)로부터 토출되는 공기의 토출각도(F)가 유지 또는 변경되도록 상기 서보 컨트롤러(60)를 제어할 수 있다.

상기 PLC(100)는 상기 인터버(70)와 유선 또는 무선연결되어 상기 토출기(40)로부터 토출되는 공기의 풍량 및 풍압이 설정되도록 상기 인버터(70)의 동작을 제어한다.

본 발명에서 상기 토출기(40)로부터 토출되는 공기의 풍량 및 풍압은 상기 높이측정부(20)로부터 측정된 폐기물이 제1 폐기물(A)인 경우에 제1 풍량/풍압, 제2 폐기물(B)인 경우에 상기 제1 풍량/풍압보다 상대적으로 풍량이 적고 풍압이 약한 제2 풍량/풍압, 제3 폐기물(C)인 경우에 상기 제2 풍량/풍압보다 상대적으로 풍량이 적고 풍압이 약한 제3 풍량/풍압으로 설정될 수 있다.

이때, 상기 제1, 2, 3 폐기물(A, B, C)이 상기 높이측정부(20)로부터 높이가 측정된 직후에 상기 투입구(31a)로 투입되는 경우, 상기 PLC(100)는 상기 높이측정부(20)의 높이 측정과정 직후에 상기 토출기(40)로부터 토출되는 공기의 풍량 및 풍압이 유지 또는 변경되도록 상기 인버터(70)를 제어하는 것이 바람직하다.

다만, 상기 풍력 선별 시스템의 구조에 따라 상기 제1, 2, 3 폐기물(A, B, C)이 상기 높이측정부(20)로부터 높이가 측정된 직후에 상기 챔버 본체(31)의 투입구(31a)에 투입되지 못할 수 있으므로, 상기 PLC(100)는 상기 높이측정부(20)에서 높이가 측정된 폐기물이 상기 투입구(31a)로 투입되기까지 소요되는 시간을 상기 컨베이어부(10)의 회전속도를 이용하여 계산함으로써, 상기 폐기물이 상기 투입구(31a)에 투입될 때 상기 토출기(40)로부터 토출되는 공기의 풍량 및 풍압이 유지 또는 변경되도록 상기 인버터(70)를 제어할 수 있다.

상술한 바와 같이 개시된 본 발명의 바람직한 실시예들에 대한 상세한 설명은 당업자가 본 발명을 구현하고 실시할 수 있도록 제공되었다. 상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 본 발명의 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어, 당업자는 상술한 실시예들에 기재된 각 구성을 서로 조합하는 방식으로 이용할 수 있다. 따라서, 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다.

본 발명은 본 발명의 기술적 사상 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니 되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다. 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다. 또한, 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함할 수 있다.

10: 컨베이어부, 20: 높이측정부,
30: 챔버부, 31: 챔버 본체,
31a: 투입구, 31b: 제1 배출구,
31c: 제2 배출구, 31d: 공기 토출구,
32: 투입유도부재, 33: 배출유도부재,
40: 토출기, 50: 송풍기,
60: 서보 컨트롤러, 70: 인버터,
80: 롤러부, 81: 롤러 본체,
82; 구동축, 83: 회전벨트,
90: 배출수단, 91: 호퍼,
92: 공기 토출관, 100: PLC,
320: 제1 투입유도판, 321: 제2 투입유도판,
810: 회전축, 811: 비산방지판,
A: 제1 폐기물, B: 제2 폐기물,
C: 제3 폐기물, D: 가연성 폐기물,
E: 토사, F: 토출각도,
G: 사이각도.

Claims

가연성 폐기물 및 토사가 포함되며, 높이가 상이한 복수의 폐기물이 이동시키기 위한 컨베이어부;
상기 복수의 폐기물 상측까지의 높이를 측정한 후 전기신호를 생성하는 높이측정부;
상기 컨베이어부로부터 낙하되는 상기 복수의 폐기물의 투입 및 상기 폐기물로부터 비중선별된 가연성 폐기물 및 토사가 배출되도록 하는 챔버 본체가 구비된 챔버부;
상기 챔버 본체에 투입되는 복수의 폐기물에 공기를 토출시켜 상기 가연성 폐기물 및 토사가 비중선별되도록 하는 토출기;
상기 토출기에서 토출될 공기를 흡입 및 상기 토출기로 압송하는 송풍기;
상기 토출기로부터 토출되는 공기의 토출각도를 조절하는 서보 컨트롤러;
상기 토출기로부터 토출되는 공기의 풍량 및 풍압을 조절하는 인버터;
상기 비중선별된 토사가 외주면에 안착되고, 상기 토사가 상기 챔버 본체의 하측으로 배출되도록 회전하는 롤러부;
상기 토출기의 공기에 의해 비산되는 가연성 폐기물이 외부에 배출되도록 상기 챔버 본체와 연결 또는 결합되는 배출수단; 및
상기 높이측정부로부터 상기 전기신호를 수신하여 상기 높이측정부의 하단으로부터 상기 복수의 폐기물 상측까지의 높이를 판단한 후 상기 서보 컨트롤러와 인버터의 동작을 제어하는 PLC;를 포함하며,
상기 복수의 폐기물은,
상기 높이측정부 하단으로부터 상측까지의 높이가 제1 높이인 제1 폐기물;
상기 높이측정부 하단으로부터 상측까지의 높이가 상기 제1 높이보다 상대적으로 큰 제2 높이의 제2 폐기물; 및
상기 높이측정부 하단으로부터 상측까지의 높이가 상기 제2 높이보다 상대적으로 큰 제3 높이의 제3 폐기물;을 포함하고,
상기 제1 높이는 0.8 m, 상기 제2 높이는 1 m 및 상기 제3 높이는 1.2 m이며,
상기 PLC는,
상기 공기의 토출각도가 상기 높이측정부로부터 측정된 폐기물이 상기 제1 폐기물인 경우에 60°, 상기 제2 폐기물인 경우에 45°, 상기 제3 폐기물인 경우에 30°로 설정되도록 상기 서보 컨트롤러의 동작을 제어하고,
상기 높이측정부에서 높이가 측정된 폐기물이 상기 챔버 본체에 투입되기까지 소요되는 시간을 상기 컨베이어부의 회전속도를 통해 계산하여 상기 폐기물이 상기 챔버 본체에 투입될 때 상기 토출기로부터 토출되는 공기의 토출각도가 유지 또는 변경되도록 상기 서보 컨트롤러를 제어하는 것을 특징으로 하는 풍력 선별 시스템.
삭제
제 1 항에 있어서,
상기 높이측정부는,
상기 컨베이어부의 상측에 하나 또는 복수로 설치되어 하단으로부터 상기 컨베이어부를 따라 이동되는 상기 복수의 폐기물 상측까지의 높이를 비접촉 방식으로 측정하고, 상기 복수의 폐기물까지의 높이에 따른 전기신호를 생성하는 광전 센서인 것을 특징으로 하는 풍력 선별 시스템.
제 3 항에 있어서,
상기 높이측정부는,
상기 복수의 폐기물 종류와 1:1로 매칭되도록, 상기 복수의 폐기물 종류에 따라 설치 개수가 변경되는 것을 특징으로 하는 풍력 선별 시스템.
삭제
제 1 항에 있어서,
상기 공기의 토출각도는,
상기 챔버 본체의 하부로부터 연장되는 수평방향의 제1 가상선과 상기 토출기의 공기토출구 사이의 각도인 것을 특징으로 하는 풍력 선별 시스템.
삭제
삭제
가연성 폐기물 및 토사가 포함되며, 높이가 상이한 복수의 폐기물이 이동시키기 위한 컨베이어부;
상기 복수의 폐기물 상측까지의 높이를 측정한 후 전기신호를 생성하는 높이측정부;
상기 컨베이어부로부터 낙하되는 상기 복수의 폐기물의 투입 및 상기 폐기물로부터 비중선별된 가연성 폐기물 및 토사가 배출되도록 하는 챔버 본체가 구비된 챔버부;
상기 챔버 본체에 투입되는 복수의 폐기물에 공기를 토출시켜 상기 가연성 폐기물 및 토사가 비중선별되도록 하는 토출기;
상기 토출기에서 토출될 공기를 흡입 및 상기 토출기로 압송하는 송풍기;
상기 토출기로부터 토출되는 공기의 토출각도를 조절하는 서보 컨트롤러;
상기 토출기로부터 토출되는 공기의 풍량 및 풍압을 조절하는 인버터;
상기 비중선별된 토사가 외주면에 안착되고, 상기 토사가 상기 챔버 본체의 하측으로 배출되도록 회전하는 롤러부;
상기 토출기의 공기에 의해 비산되는 가연성 폐기물이 외부에 배출되도록 상기 챔버 본체와 연결 또는 결합되는 배출수단; 및
상기 높이측정부로부터 상기 전기신호를 수신하여 상기 높이측정부의 하단으로부터 상기 복수의 폐기물 상측까지의 높이를 판단한 후 상기 서보 컨트롤러와 인버터의 동작을 제어하는 PLC;를 포함하며,
상기 복수의 폐기물은,
상기 높이측정부 하단으로부터 상측까지의 높이가 제1 높이인 제1 폐기물;
상기 높이측정부 하단으로부터 상측까지의 높이가 상기 제1 높이보다 상대적으로 큰 제2 높이의 제2 폐기물; 및
상기 높이측정부 하단으로부터 상측까지의 높이가 상기 제2 높이보다 상대적으로 큰 제3 높이의 제3 폐기물;을 포함하고,
상기 제1 높이는 0.8 m, 상기 제2 높이는 1 m 및 상기 제3 높이는 1.2 m이며,
상기 PLC는,
상기 공기의 풍량 및 풍압이 상기 높이측정부로부터 측정된 폐기물이 상기 제1 폐기물인 경우에 제1 풍량/풍압, 상기 제2 폐기물인 경우에 상기 제1 풍량/풍압보다 상대적으로 풍량이 적고 풍압이 약한 제2 풍량/풍압, 상기 제3 폐기물인 경우에 상기 제2 풍량/풍압보다 상대적으로 풍량이 적고 풍압이 약한 제3 풍량/풍압으로 설정되도록 상기 인버터의 동작을 제어하고,
상기 높이측정부에서 높이가 측정된 폐기물이 상기 챔버 본체에 투입되기까지 소요되는 시간을 상기 컨베이어부의 회전속도를 통해 계산하여 상기 폐기물이 상기 챔버 본체에 투입될 때 상기 토출기로부터 토출되는 공기의 풍량 및 풍압이 유지 또는 변경되도록 상기 인버터를 제어하는 것을 특징으로 하는 풍력 선별 시스템.
제 1 항 및 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 컨베이어부는,
상기 복수의 폐기물을 이동시키기 위하여 제1 방향으로 회전되고,
상기 롤러부는,
상기 비중선별된 토사를 상기 챔버 본체의 하측으로 배출시키기 위하여 상기 제1 방향과 대향되는 제2 방향으로 회전되는 것을 특징으로 하는 풍력 선별 시스템.