KR102411494B1 - 재활용 유리골재를 이용한 콘크리트 블록의 제조방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 재활용 유리골재를 이용한 콘크리트 블록의 제조방법 및 장치는, 재활용 유리골재의 분쇄, 이물질 제거, 세척의 자동화 공정 및 고강도 콘크리트 블록의 자동화 공정으로 재활용 유리골재를 이용한 고강도 콘크리트 블록의 제조방법 및 제조장치를 제공하는 데 목적이 있다.
이에 따라, 본 발명의 실시예에 따른 재활용 유리골재를 이용한 콘크리트 블록의 제조방법은 재활용 유리골재를 이송하여 분쇄하며 선별프레임에 공급하는 1차분쇄 단계; 분쇄되어 수조에 공급된 유리골재를 세척하고 부유물을 분리하여 블록용 유리골재를 선별한 후 선별프레임 외측으로 분리 배출하는 세척 단계; 블록용 유리골재의 수분을 제거하는 건조 단계; 건조된 블록용 유리골재를 세분화되도록 추가 분쇄하는 2차분쇄단계; 2차분쇄된 블록용 유리골재를 크기별로 분류하는 크기선별 단계; 크기 선별된 블록용 유리골재를 시멘트, 물을 포함한 콘크리트 조성자재와 혼합하고 제조프레임에 공급하는 혼합 단계; 및 재활용 유리골재를 이용한 콘크리트 블록을 성형하고 탈형하는 블록제조 단계;를 포함하되, 세척단계는, 회전날개와 솔기의 회전으로 유리골재에 묻어있는 불순물을 제거하는 이물질제거 단계; 및 이물질이 제거된 블록용 유리골재와 부유물을 각각 수조 외부로 이송하는 반출 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

재활용 유리골재를 이용한 콘크리트 블록의 제조방법 및 장치{Manufacturing Methods and Devices of Concrete Blocks Using Recycled Glass Aggregates}

본 발명은 재활용 유리골재를 이용한 콘크리트 블록의 제조방법 및 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 재활용 유리골재를 포함하는 콘크리트 블록에 관한 것으로 재활용 유리골재를 포함하는 콘크리트 블록으로써 재활용 유리골재를 분쇄하고 수조에 공급하여 세척하고 부유물을 분리하여 블록용 유리골재를 선별하는 공정이 단일장치에 의해 자동공정으로 수행되고, 이후 건조, 2차 분쇄, 크기 선별 및 혼합 단계를 거쳐 블록용 유리골재가 포함된 콘크리트 자재가 완성되면, 재활용 유리골재가 포함된 고강도 콘크리트 블록을 자동화 공정으로 제조하는 장치에 관한 것이며, 본 발명의 콘크리트 블록은 재활용 자재의 사용으로 친환경적일 뿐 아니라 단일 장치에 의한 블록의 성형, 밀도 강화, 탈형의 자동 공정을 통해 제조됨으로써 빠르고 균일한 품질로 제조되는 고강도 블록인 것을 특징으로 하는 재활용 유리골재를 이용한 콘크리트 블록의 제조방법과 장치에 관한 것이다.

콘크리트 블록은 차도, 인도, 광장 등 다양한 장소의 지면에 설치되며 고강도 조성물로써 사용이 되는데, 일반적으로는 시멘트, 골재, 물 등으로 혼합 제조되는 콘크리트를 이용하여 제작이 된다.

블록은 고강도로 제작됨에도 불구하고 사용 특성상 빈번한 파손이 발생하여 유지보수 및 교체가 필요한 구조물이므로, 블록의 제조를 위해서 지속적으로 골재가 채취되고 공급되어야 하는데 이 과정에서 자연환경의 훼손이 이뤄질 수밖에 없어 이의 대안으로 폐기물을 재활용한 방법 및 장치가 지속적으로 연구되고 있다.

이에 본 발명은 특히 재활용이 제대로 이뤄지지 않는 유리골재를 블록에 재활용하는 방법 및 장치에 관한 것인데, 이는 재활용 유리골재가 크기가 작고 부유물이 많아 선별 작업이 어려우므로 다른 폐기물의 재활용 연구 및 사용에 비해 폐기 유리골재의 재활용을 위한 연구가 활발하게 이뤄지지 못하고 있는 문제점을 인식하여 이의 개선을 위해 개발된 것이다.

폐기 유리골재가 재활용되기 어렵고 꺼려지는 문제점으로는 재활용을 위한 폐기물 유리골재를 이송하고, 콘크리트 제조를 위해 분쇄하며, 폐기물로써 다량 함유된 불순물을 분리한 후 선별된 유리골재를 다시 일반 콘크리트 블록 제조공정에 배송하는 일련의 공정이 번거롭고 복잡하며 선별 효과의 신뢰도가 낮아 고품질의 콘크리트 제조에 애로사항이 있는 등 산재한 어려움 때문인 것으로 지적되고 있다.

이에 단일 장치로써 유리골재의 이송부터 분쇄, 선별, 배송까지 직관적인 구성과 품질 좋은 유리골재 선별 효과를 제공할 수 있는 방법 및 장치가 필요하며, 이러한 재활용 유리골재를 이용하여 고강도의 콘크리트 블록을 자동으로 생산해내는 방법 및 장치가 필요한 실정이다.

대한민국 등록특허공보 10-1677745

본 발명은 상기 종래 기술상의 제반 문제점을 감안하여 이를 해결하고자 창출된 것으로, 재활용 유리골재를 분쇄하고 수조에 공급하여 세척하고 부유물을 분리하여 블록용 유리골재를 선별하는 공정이 단일장치에 의해 자동공정으로 수행되고, 이후 건조, 2차 분쇄, 크기 선별 및 혼합 단계를 거쳐 블록용 유리골재가 포함된 콘크리트 자재가 완성되면, 재활용 유리골재가 포함된 고강도 콘크리트 블록을 자동화 공정으로 제조하는 장치에 관한 것이며, 본 발명의 콘크리트 블록은 재활용 자재의 사용으로 친환경적이고 경제적일 뿐 아니라 단일 장치에 의한 블록의 성형, 밀도 강화, 탈형의 자동 공정을 통해 제조됨으로써 빠르고 균일한 품질로 제조되는 고강도 블록이면서 동시에 유리골재의 빛 반사로 시인성 및 심미적 효과도 증대되는 것을 특징으로 하는 재활용 유리골재를 이용한 콘크리트 블록의 제조방법과 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

본 발명의 상기 목적과 여러 가지 장점은 이 기술분야에 숙련된 사람들에 의해 본 발명의 바람직한 실시예로부터 더욱 명확하게 될 것이다.

본 발명은 상기 목적을 달성하기 위한 것으로, 본 발명의 실시예에 따른 재활용 유리골재를 이용한 콘크리트 블록은, 시멘트, 물, 골재, 혼화제를 포함하는 콘크리트 블록에 있어서, 콘크리트 블록은 재활용 유리골재를 더 포함하고, 상하 폭 대비 좌우 너비가 길게 형성된 육면체 형상이며, 상면에 재활용 유리골재가 분포되어 빛 반사에 의한 반짝임으로 심미적 효과와 야간 및 악천후 시 시인성이 향상되는 것을 특징으로 한다.

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본 발명의 실시예에 따른 재활용 유리골재를 이용한 콘크리트 블록 제조장치는, 재활용 유리골재를 분쇄하고 블록용 유리골재를 선별하고 세척하는 유리골재선별부가 구성되는 수조 형상의 선별프레임; 및 블록용 유리골재를 공급받고 콘크리트 자재와 혼합하여 콘크리트 블록을 제조하는 제조프레임;을 포함하되, 유리골재선별부는, 재활용 유리골재를 분쇄하여 수조에 공급하는 분쇄유닛; 및 분쇄된 유리골재를 블록용 유리골재와 부유물로 분류하고 제조프레임에 이송하는 선별유닛;을 포함하고, 분쇄유닛은, 재활용 유리골재를 외부로부터 이송하고 분쇄호퍼에 투입하는 골재컨베이어; 및 내측에 한 쌍의 분쇄롤러가 맞물리며 회전하도록 구비되어 재활용 유리골재를 분쇄하고 수조에 공급하는 분쇄호퍼;를 포함하고 선별유닛은, 회전축이 수조 일측면에 부착되고 외측으로는 회전모터에 연결되며 수조 내측으로는 하향 경사지도록 형성되면서 회전하여 블록용 유리골재와 부유물을 분리하는 회전날개; 회전날개의 선단에서 상향 경사 형성되면서 수조의 타측 외부로 연결되어 부유물을 이송하는 부유물컨베이너; 회전날개 하부에 하향 경사 형성되는 판상으로써 수조 일측면에 부착되고 외측으로는 진동모터에 연결되는 진동판; 및 진동판의 선단에서 상향 경사 형성되면서 수조의 타측 외부로 연결되어 제조프레임에 블록용 유리골재를 이송하는 분쇄유리컨베이어;를 포함하며, 제조프레임은, 제조프레임 일측 상부에 배치되어 상부에서 콘크리트가 투입되면 하부로 배출하는 성형호퍼; 상면이 개방된 케이스 형태로써, 성형호퍼 하부에 배치되고 콘크리트를 수용하고 타측으로 이동하여 형틀부에 콘크리트를 주입하고 가압하는 성형부; 다수의 블록 성형공간이 나란히 구성된 틀로써, 성형부 하부에 밀착되며 제조프레임 타측에 배치되고, 콘크리트가 주입되면 다수의 블록을 형성하고 블록이 지면에 놓아지도록 회전하는 형틀부; 및 지면에 맞닿은 형틀부를 수직 상승시켜 블록을 형틀부로부터 분리시키는 탈형부;를 포함한다.

일 실시예에 따르면, 유리골재선별부는, 수조 내에 세척수를 공급, 배수, 순환시키는 순환유닛;을 포함하고, 순환유닛은, 수조에 연결되어 세척수를 수조에 공급하는 급수관; 수조에 연결되어 세척수를 수조로부터 인출하는 배수관; 배수관과 급수관을 연결하며 순환모터가 구비되어 배수된 세척수가 공급관에 공급되도록 구비되는 순환관; 및 배수관과 순환모터 사이에 설치되어 배수된 세척수를 정화하는 정화필터;를 더 포함한다.

일 실시예에 따르면, 성형부는, 성형부를 수평 이동시키도록 양 측면에 구비되는 다수의 휠과 적어도 하나 이상의 모터로 구비되는 성형구동유닛; 성형바닥판과 성형전면판의 연결 모서리에 틈새 형성되는 주입구; 주입구를 커버하며 승강 이동되는 주입개폐단; 및 주입개폐단을 승강 이동시켜 주입구를 개방 및 폐쇄하는 성형실린더;를 더 포함하고, 형틀부는, 상면이 개방된 케이스 형태로써, 성형부 이동방향을 따라 내부공간을 구획하여 다수의 블록 성형공간을 형성하는 다수의 형틀칸막이가 구비되는 형틀바디; 형틀바디의 하면을 가로지르는 형틀회전축과, 형틀회전축의 양 측단에 연결되여 형틀바디를 지지하는 형틀지지대로 구성되어 형틀바디를 회전시키는 형틀회전부; 및 형틀회전부에 회전 구동력을 제공하는 형틀구동유닛;을 포함하고, 형틀바디는, 블록 성형공간의 내측 바닥면에 길이방향을 따라 띠 형상으로 돌출 형성되며 블록에 경계요홈을 성형하는 경계돌출부;를 더 포함하며, 탈형부는, 형틀바디의 양 측단에서 형틀지지대와 결합되는 탈형바디; 탈형바디의 양 측단에 각각 결합되며 제조프레임 타측 양면에 구비되는 탈형승강실린더; 탈형승강실린더에 연결되어 탈형바디를 승강시키는 탈형구동실린더; 및 탈형구동실린더를 구동하는 탈형구동유닛;을 더 포함한다.

일 실시예에 따르면, 성형부는, 성형바닥판의 하부면에 형성되는 성형가압부;를 더 포함하고, 성형가압부는, 블록 성형공간 상면에 대응되며 돌출 형성되는 다수의 성형가압돌출단; 및 형틀칸막이에 대응되며 요홈 형성되는 다수의 성형가압유닛;을 더 포함하며, 성형가압유닛은, 요홈 상면 양단에서 각각 하부 방향으로 돌출되는 복수의 내심가압봉; 내심가압봉의 외주면을 감싸며 형성되는 복수의 요홈스프링; 내심가압봉의 외주면과 하면을 감싸며 장착되고 상부 테두리가 요홈스프링에 결합되어 상하 방향으로 탄성 이동되도록 구비되는 복수의 외심가압봉; 외식가압봉 하단을 수평으로 연결하는 가압회전축; 및 가압회전축을 중심축으로 형틀칸막이를 따라 이동되도록 구비되는 가압롤러;를 더 포함하여, 가압롤러가 블록 성형공간 상면을 지나면서 콘크리트를 가압하여 다지는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시예에 따른 재활용 유리골재를 이용한 콘크리트 블록 제조방법은, 재활용 유리골재를 이송하여 분쇄하며 선별프레임에 공급하는 1차분쇄 단계; 분쇄되어 수조에 공급된 유리골재를 세척하고 부유물을 분리하여 블록용 유리골재를 선별한 후 선별프레임 외측으로 분리 배출하는 세척 단계; 블록용 유리골재의 수분을 제거하는 건조 단계; 건조된 블록용 유리골재를 세분화되도록 추가 분쇄하는 2차분쇄단계; 2차분쇄된 블록용 유리골재를 크기별로 분류하는 크기선별 단계; 크기 선별된 블록용 유리골재를 시멘트, 물을 포함한 콘크리트 조성자재와 혼합하고 제조프레임에 공급하는 혼합 단계; 및 재활용 유리골재를 이용한 콘크리트 블록을 성형하고 탈형하는 블록제조 단계;를 포함하되, 세척단계는, 회전날개와 솔기의 회전으로 유리골재에 묻어있는 불순물을 제거하는 이물질제거 단계; 및 이물질이 제거된 블록용 유리골재와 부유물을 각각 수조 외부로 이송하는 반출 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.

본 발명의 재활용 유리골재를 이용한 콘크리트 블록의 제조방법 및 장치에 의하면 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.

첫째, 재활용 유리골재를 활용하여 블록을 제작함으로써 자원 순환을 통한 친환경적인 방법으로 블록을 생산할 수 있고, 블록에 미세한 유리골재가 포함되어 야간 및 악천후 시 빛 반사가 이뤄지면서 시인성이 향상되고 반짝임으로 인해 심미적 효과도 상승하는 블록을 제공한다.

둘째, 재활용 유리골재의 공급부터 분쇄, 이물질 제거, 블록용 유리골재 선별 및 세척, 분리 배출을 단일 공정 및 장치로써 할 수 있어 유리골재의 선별 재활용이 간단하고 편리하게 이뤄진다.

셋째, 폐기물 유리골재를 재활용하여 고강도 콘크리트 블록을 제조하게 되므로 친환경적이고 비용경제적이며 품질 좋은 블록을 생산할 수 있다.

넷째, 재활용 유리골재의 선별 및 세척이 이뤄지는 수조에 사용되는 세척수는 수조 외측에 구비된 순환관 및 정화필터를 통해 재사용됨으로써 유리골재의 재활용을 위한 또 다른 환경오염을 방지할 수 있다.

다섯째, 재활용 유리골재가 혼합된 콘크리트 블록 제조 시 콘크리트를 수차례 반복 가압함으로써 밀도를 증가시켜 강도가 매우 높은 고강도 블록을 제작할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 재활용 유리골재를 이용한 콘크리트 블록 제조방법의 순서도이다.
도 2은 본 발명의 일 실시예에 따른 재활용 유리골재를 이용하여 제조된 콘크리트 블록의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 재활용 유리골재를 이용한 콘크리트 블록 제조장치의 선별프레임의 구성을 간략하게 도시한 구성도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 재활용 유리골재를 이용한 콘크리트 블록 제조장치의 제조프레임의 구성을 간략하게 도시한 구성도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 제조프레임의 성형부를 도시한 측면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 제조프레임의 형틀부를 도시한 사시도, 상면도 및 측면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 재활용 제조프레임의 탈형부를 도시한 사시도이다.
도 8은 본 발명의 제1추가 실시예에 따른 제조프레임의 형틀바디 및 형틀가압부를 도시한 단면도이다.
도 9는 본 발명의 제2추가 실시예에 따른 제조프레임의 성형가압부를 도시한 단면도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 콘크리트 블록의 실물 사진이다.

본 발명을 충분히 이해하기 위해서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명하기로 한다.

본 발명 설명에 앞서, 이하의 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 여러 가지 형태로 변형되어 실시될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다.

또한 본 발명의 개념에 따른 실시예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로, 특정 실시예들은 도면에 예시하고 본 명세서에 상세하게 설명하고자 한다.

그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시예들을 특정한 개시 형태에 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 변경물, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

본 실시예는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공 되어지는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다.

각 도면에서 동일한 부재는 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 재활용 유리골재를 이용한 콘크리트 블록 제조방법의 순서도이고, 도 2은 본 발명의 일 실시예에 따른 재활용 유리골재를 이용하여 제조된 콘크리트 블록의 사시도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 재활용 유리골재를 이용한 콘크리트 블록 제조장치의 선별프레임의 구성을 간략하게 도시한 구성도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 재활용 유리골재를 이용한 콘크리트 블록 제조장치의 제조프레임의 구성을 간략하게 도시한 구성도이며, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 제조프레임의 성형부를 도시한 측면도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 제조프레임의 형틀부를 도시한 사시도, 상면도 및 측면도이며, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 재활용 제조프레임의 탈형부를 도시한 사시도이고, 도 8은 본 발명의 제1추가 실시예에 따른 제조프레임의 형틀바디 및 형틀가압부를 도시한 단면도이며, 도 9는 본 발명의 제2추가 실시예에 따른 제조프레임의 성형가압부를 도시한 단면도이고, 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 콘크리트 블록의 실물 사진이다.

우선 본 발명의 핵심 대상인 재활용 유리골재를 이용한 콘크리트 블록(20)은 차도, 인도 등 지면에 설치되는 소정 두께를 지닌 육면체 형상으로써 상하 폭 대비 좌우 너비가 길게 형성될 수 있으며, 재질로는 시멘트, 골재, 혼화제가 사용되는데, 골재는 자갈, 모래 등 콘크리트 제조에 사용되는 일반적인 골재 뿐 아니라 산업폐기물로 버려지는 유리 폐기물을 활용한 재활용 유리골재가 사용되는 것을 특징으로 한다.

재활용 유리골재를 사용하여 블록을 제조하는 것은 자원 재순환으로 친환경적인 측면과 경제적인 효과가 강조될 수 있고 강도가 증가되는 효과가 있으며, 그에 못지않게 유리골재가 함유되어 블록(20)을 제작하면 블록(20)의 표면에 미세한 유리골재가 포함되면서 빛 반사로 인해 반짝임이 발생하여 심미적 상승 효과가 있고 특히 야간 및 악천후 시 소량의 빛만 존재해도 블록이 반짝이면서 시인성이 향상되어 보행, 주행 중 안전사고 예방에도 큰 효과를 거둘 수 있다.

따라서 본 발명의 재활용 유리골재를 이용한 콘크리트 블록(20)은 친환경, 경제성, 안전사고 예방, 미적 환경 개선의 효과를 모두 확보할 수 있는 매우 효용성이 높은 블록이라 할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 재활용 유리골재를 이용한 콘크리트 블록 제조장치(10)는 선별프레임(100) 및 제조프레임(110)으로 구성된다.

선별프레임(100)은 재활용 유리골재(240)를 분쇄하고 세척하며 불순물 및 이물질을 분리하여 블록용 유리골재(241)를 선별 제공하는 기능을 하고, 제조프레임(110)은 블록용 유리골재(241)와 시멘트, 물, 기타 골재가 혼합된 콘크리트 배합물을 공급받아 콘크리트 블록을 성형하고, 탈형하여 완제품을 제조하는 기능을 한다.

선별프레임(100) 및 제조프레임(110)은 본 발명의 제조방법(1)에서 핵심장치로써 구성이 되는데, 선별프레임(100)은 본 발명의 재활용 유리골재(240)를 이용한 콘크리트 블록 제조방법(1)의 1차분쇄 단계(S1) 및 세척 단계(S2)에서 사용되고, 제조프레임(110)은 블록제조 단계(S7)에서 사용된다. 나머지 건조 단계(S3) 내지 혼합 단계(S6)는 공지의 기술로써 사용되는 장치가 적용될 수 있다.

따라서 본 발명의 재활용 유리골재를 이용한 콘크리트 블록 제조장치(10)는 선별프레임(100)과 제조프레임(110)에 대해서 설명하고, 재활용 유리골재(240)를 이용한 콘크리트 블록 제조방법(1)은 1차분쇄 단계(S1) 내지 블록제조 단계(S7) 등 총 7단계 공정에 대해 설명하고자 한다.

우선 선별프레임(100)은 유리골재선별부(200)가 구성되어 재활용 유리골재(240)를 분쇄하고 유리골재를 선별하며 세척하는 기능을 하는 수조 형상의 프레임으로써, 내부공간에 일정 수량의 세척수(243)가 수용되고 유리골재선별부(200)가 수조(101)의 내부와 외부에 걸쳐 형성이 된다.

유리골재선별부(200)는 분쇄유닛(210), 선별유닛(220) 및 순환유닛(230)을 포함하여 구성될 수 있는데, 분쇄유닛(210)이 재활용 유리골재(240)를 분쇄하여 수조(101)에 공급하면, 선별유닛(220)은 분쇄된 유리골재를 블록용 유리골재(241)와 부유물(242)로 분류하고 건조 단계(S3)를 거쳐 제조프레임(110)에 공급하는 기능을 하며, 순환유닛(230)은 수조(101) 내에 세척수(243)를 공급, 배수, 순환시키는 기능을 수행한다.

분쇄유닛(210)은 골재컨베이어(211) 및 분쇄호퍼(212)를 포함하여 구성된다.

골재컨베이어(211)는 수조(101)의 일측 외부에 형성되어 수조 외부로부터 재활용 유리골재(240)를 이송하여 일측 상부를 통해 수조(101) 내부로 공급하는 기능을 한다.

이때 공급되는 재활용 유리골재(240)는 콘크리트 배합물로 사용하기에 부적합한 상태로써 크기가 제각각이고 불순물 및 이물질이 혼재되어 있는 상태이며, 수조(101)의 외부에 배치되는 골재컨베이어(211)의 일단에서 컨베이어 벨트 상단에 실린 재활용 유리골재(240)는 수조(101)의 일측 상부에 배치되는 골재컨베이어(211) 타단에 이르러 낙하가 되면서 수조(101) 내부로 투입된다.

골재컨베이어(211)의 타단 하부에는 분쇄호퍼(212)가 구비되어 재활용 유리골재(240)의 투입 통로 및 분쇄 기능을 한다.

분쇄호퍼(212)의 내측에는 한 쌍의 분쇄롤러(213)가 맞물리며 회전하도록 구비되는데, 분쇄호퍼(212)에 투입된 재활용 유리골재(240)는 분쇄롤러(213)에 의해 잘게 분쇄되면서 하부로 배출이 이뤄지게 되어서, 수조(101)에는 재활용 유리골재(240)가 1차 분쇄된 상태로 공급이 된다.

선별유닛(220)은 수조(101) 내에서 세척수(243)에 잠긴 상태로 배치되며 분쇄유닛(210)을 통해 공급되는 분쇄된 유리골재를 세척하여 블록용 유리골재(241)와 불순물 및 이물질을 분리한 후 각각 별도의 컨베이어를 통해 수조(101) 외부로 반출하는 기능을 한다.

이를 위해 선별유닛(220)은 진동판(221), 회전날개(223), 분쇄유리컨베이어(224), 부유물컨베이어(225)를 포함하여 구성될 수 있다.

우선 분쇄호퍼(212)의 하부에는 세척수(243)에 잠긴 상태로 회전축(223a) 및 솔기(223b)가 부착된 회전날개(223)가 배치된다.

회전축(223a)의 일단은 수조(101) 일측면에 부착되고 타단은 수조 중심부를 향하면서 전체적으로는 일단에서 타단 방향으로 일측면에서부터 수조(101) 중심을 향하여 하향 경사지도록 형성이 되고, 회전축(223a)의 주위로는 길이 방향을 따라 회전날개(223)가 스파이럴 형성되는데, 회전축(223a)은 수조(101) 외부에 부착된 회전모터(223c)와 연결된 상태로써 회전모터(223c)의 구동에 의해 회전축(223a)이 회전하면 수조(101) 내에서 회전날개(223)가 나선형으로 제자리 회전을 하게 된다.

그리고 회전날개(223)에는 전방위에 걸쳐 다수의 솔기(223b)가 형성될 수 있다.

분쇄호퍼(212)를 통해 수조(101) 내로 투입된 분쇄 유리골재는 회전날개(223)가 있는 쪽으로 낙하하게 되는데, 회전날개(223)가 회전을 하면 분쇄된 유리골재가 낙하하면서 나선 회전하는 회전날개(223)에 부딪치며 유리골재 알갱이로부터 불순물이 떨어져 나가는 효과를 가지게 되며, 이때 다수의 솔기(223b)가 유리골재와 회전상태로 부딪치면서 불순물 및 이물질을 쓸어내는 효과를 발생시켜 유리골재와 불순물 및 이물질을 더욱 잘 분리해낼 수 있게 된다.

분쇄된 유리골재 알갱이는 회전날개(223)와 충돌하여 불순물 제거가 이뤄지고 회전날개(223)의 회전에 의해 수조(1010) 내에서 세척수(243)의 회오리가 발생하므로 그로 인해 씻겨지는 효과까지 이뤄지면서 불순물이 제거되고 세척이 이뤄진 블록용 유리골재(241)가 되고, 블록용 유리골재(241)는 자체 무게 때문에 회전날개(223)와 충돌한 후에도 수조(101) 하부로 계속 하강하면서 회전날개(223) 하부에 배치되는 진동판(221)에 얹히게 되며, 유리골재로부터 떨어져나온 불순물 및 이물질은 수조(101) 상부로 떠오르면서 부유물(242)이 된다.

진동판(221)은 회전축(223a)과 평행한 배치로써 일단이 수조(101)의 일측면에 부착되고 타단은 수조(101) 중심부를 향하면서 전체적으로는 일단에서 타단 방향으로 하향 경사 형성되는 판상으로써, 수조(101) 외측에 구비된 진동모터(222)와 연결되어 진동판(221)에 소정의 진동 효과를 나타낼 수 있다.

진동판(221)에 얹힌 블록용 유리골재(241)는 진동판(221)의 진동과 경사 형성 구조로 인해 수조(101) 중심부로 쉽게 흘러내릴 수 있는데, 이는 진동판(221)의 블록용 유리골재(241)가 수월하게 선단 방향으로 모여 흘러내리게 하기 위한 구조로써, 진동판(221)의 선단에는 분쇄유리컨베이어(224)가 구비되어 블록용 유리골재(241)를 싣고 수조(101) 외부로 반출하는 기능을 한다.

분쇄유리컨베이어(224)는 브이(V)자 형일 수 있는데, 진동판(221)의 선단 하부에서부터 소정 길이까지는 진동판(221)이 연장되듯 평행하게 하향 경사 형성되다가 수조(101) 저점에 이르러 브이(V)자로 절곡되면서 수조(101)의 타측 외부로 상향 경사 형성될 수 있으며, 일단과 타단, 그리고 절곡 지점에 제1롤러(224a)가 각각 구비되고 동일 방향으로 회전하면서 컨베이어 상단이 진동판(221)의 하부에서 수조(101) 외측으로 이동될 수 있도록 할 수 있어서, 진동판(221)의 선단으로 낙하되는 블록용 유리골재(241)가 유실되는 일 없이 온전히 컨베이어에 실린 후 그대로 수조(101) 상부 외측으로 이송하는 기능을 할 수 있게 된다.

분쇄유리컨베이어(224)의 선단은 수조(101)의 타측 외부까지 이어진 후 블록용 유리골재(241)를 낙하시키는데, 낙하된 블록용 유리골재(241)는 건조 단계(S3)에 연결되는 별도의 컨베이어에 실리면서 건조 단계(S3) 이하 공정으로 공급이 이뤄지고 최종적으로는 제조프레임(110)까지 전달된다.

한편 회전날개(223)의 선단에서 소정 간격 이격된 위치에는 수조(101) 중심부로부터 수조(101) 타측으로 상향 경사 형성되는 부유물컨베이어(225)가 구비될 수 있으며, 이에 따라 부유물컨베이어(225)와 분쇄유리컨베이어(224)는 각각 하부와 상부에서 수평하에 나란히 상향 경사 형성되는 모습을 갖출 수 있다.

부유물컨베이어(225)는 컨베이어 벨트 내측으로 제2롤러(225a)가 다수 지점에 구비되어 컨베이어 벨트를 일방향으로 이동시킬 수 있으며, 이로써 수조(101) 위로 떠오르고 있거나 이미 떠오른 부유물(242)을 싣고 수조(101) 외부로 반출하는 기능을 할 수 있다.

수조(101) 내에는 회전날개(223)가 유발하는 회전에 의해 소정의 회오리 파장이 발생하므로 무게가 일정 수준 이상인 블록용 유리골재(241)는 그대로 하강하면서 분쇄유리컨베이어(224)에 실리게 되는데 반해, 부유물(242)은 회오리 파장으로 인해 가라앉지 않고 계속 떠오르거나 떠다니면서 부유물컨베이어(225)에 안착될 수 있다.

부유물컨베이어(225)의 타측 선단은 수조(101) 외부로 노출되도록 구비되므로 컨베이어 벨트 상면에 실려 이동된 부유물(242)은 선단에 이르러 수조(101) 외측으로 낙하가 이뤄지게 되며 별도의 분리배출용 컨베이어에 실려 정해진 별도 장소로 이동된다.

상술한 것처럼 재활용 유리골재(240)가 선별프레임(100)에 투입되면 이후 분쇄, 세척, 선별, 이송의 과정이 완료될 수 있으며, 다음 공정인 건조 단계(S3)로 연계된 후 최종적으로는 제조프레임(110)에 공급되어 블록제조 단계(S7)가 이어지게 된다.

한편 순환유닛(230)은 수조(101) 내에 세척수(243)를 공급하고 수조(101) 내부가 상시 깨끗하게 유지되도록 세척수(243)를 배수, 순환 공급하는 기능을 할 수 있다.

수조(101) 내부에서는 블록용 유리골재(241)와 부유물(242)이 각각 분쇄유리컨베이어(224)와 부유물컨베이어(225)를 통해 분리 배출되긴 하지만 미세한 불순물 입자들까지 완전히 제거되기는 어려우므로 그로 인해 혼탁해질 수 있으며 이는 블록용 유리골재(241)의 세척 효과 미비로 인한 블록의 품질 저하로 이어질 수 있다.

이의 방지를 위해 세척수(243)를 지속적으로 깨끗하게 관리하는 것이 필요하여 이를 위해 순환유닛(230)이 구비되는데, 순환유닛(230)은 수조(101)의 외측에 구비되어 수조(101)와 연결되며 급수관(231), 배수관(232), 순환관(233), 정화필터(234) 및 순환모터(235)를 포함하여 구성될 수 있다.

급수관(231)은 밸브가 구비되며 수조(101)의 일면에 연결되어 수조(101) 내에 세척수(243)를 공급하는 통로의 기능을 하며, 배수관(232)은 밸브가 구비되며 수조(101)의 타면에 연결되어 수조(101) 내의 세척수(243)를 외부로 인출하는 통로의 기능을 할 수 있다.

순환관(233)은 배수관(232)과 급수관(231)을 연결하는데, 순환관(233)은 배수관(232)의 소정 위치에서 분기된 후 급수관(231)의 소정 위치에 결합되어, 배수관(232)으로 인출된 세척수(243)는 하수 배출되기 전 순환관(233)으로 분기될 수 있으며, 배수관(232)에서 분기된 순환관(233)에는 분기점으로부터 순서대로 밸브, 정화필터(234), 순환모터(235)가 구비될 수 있다.

그리고 배수관(232)에서 순환관(233), 급수관(231)으로 연결되는 관로에는 순환관(233) 개폐용 밸브 외 다른 용도의 밸브가 구비되지 않아서, 가령 배수관(232)에서 인출된 세척수(243)를 그대로 하수 처리 하지 않을 시에는 배수관(232)의 배수 밸브와 급수관(231)의 밸브를 차단한 상태에서, 순환관(233)의 밸브를 개방하고 순환모터(235)를 가동시키면 배수관(232)에서 배출된 세척수(243)는 순환관(233)으로 들어오게 되고 정화필터(234)를 거치면서 불순물이 걸러져 세척수(243)가 정화되며 이후 급수관(231)으로 옮겨진 후 다시 수조(101) 내로 순환 공급이 이뤄진다.

이로써 수조(101) 내의 세척수(243) 또한 재활용 할 수 있게 되므로 세척수(243)의 낭비를 방지하고 재활용 유리골재(240) 사용에 따른 비용절감 및 친환경 공정 효과를 더욱 높일 수 있게 된다.

이상의 절차로써 본 발명의 재활용 유리골재(240)를 이용한 콘크리트 블록 제조장치(10)의 선별프레임(100)에 의한 재활용 유리 분쇄와 블록용 유리골재(241) 선별, 세척 및 반출 공정, 즉 1차분쇄 단계(S1)와 세척 단계(S2)가 완료될 수 있다.

선별프레임(100)의 재활용 유리골재(240) 분쇄, 블록용 유리골재(241) 생성 및 세척, 이송의 공정으로 이뤄진 1차분쇄(S2) 및 세척 단계(S3)가 완료되면, 건조 단계(S3) 내지 혼합 단계(S6)를 거쳐 마지막 단계인 제조프레임(110)에 의한 블록제조 단계(S70)를 수행하게 된다.

제조프레임(110)은 블록용 유리골재(241)를 공급받고 콘크리트 자재와 혼합하여 콘크리트 블록(20)을 제조한다.

이를 위해 본 발명의 일 실시예에 따른 제조프레임(110)은 성형부(300), 형틀부(400), 탈형부(500)를 포함하여 구성된다.

제조프레임(110)은 다른 구성요소 들이 배치될 수 있도록 외곽 뼈대를 구성하는 육면체 형상의 일반적 뼈대 구조로 형성되며, 제조프레임(110)이 육면체의 테두리를 구성하는 형상을 갖추게 되면 제조프레임(110)이 형성하는 가상의 공간에 맞춰 성형호퍼(360) 이하 각 구성요소들이 배치된다.

성형호퍼(360)는 제조프레임(110)의 일측 상부에 호퍼로써 형성되어 배치되며, 본 발명의 재활용 유리골재를 이용한 콘크리트 블록 제조방법(1)의 1차분쇄 단계(S1)부터 혼합 단계(S6)까지 수행되어 혼합 제조된 콘크리트 배합물을 제조프레임(110)에 투입하는 입구의 기능을 한다.

따라서 성형호퍼(360)의 상부에 콘크리트가 투입이 되면 하부로 배출되면서 콘크리트 배합물은 성형부(300)로 투입이 된다.

성형부(300)는 상면이 개방된 케이스 형태로써 제조프레임(110)의 일측 성형호퍼(360) 아래에 배치되며, 성형부(300)에 콘크리트 배합물이 적재되면 성형부(300)는 제조프레임(110) 내 일측에서 타측 방향으로 이동하면서 타측 하부에 위치한 형틀부(400)에 콘크리트를 주입하고 다지는 기능을 한다.

형틀부(400)는 블록(20) 형상의 틀이 다수 형성된 것으로써 성형부(300)에서 형틀부(400)에 콘크리트를 붓고 채우면 다수의 블록(20) 형상이 제조되는데 이 과정에서 성형부(300)가 블록(20) 형상으로 갖춰진 콘크리트를 가압하면서 단단하게 하는 기능까지 수행한다.

형틀부(400)에 블록(20) 형상 제조가 완료되면 형틀부(400)로부터 블록(20)을 인출하여 분리하는 과정이 이뤄지는데 형틀부(400)가 반원을 그리며 회전하여 반대 방향으로 지면에 닿게 되면 다수의 블록(20)은 형틀부(400)에 끼워진 상태에서 지면에 접하게 된다.

이 상태에서 탈형부(500)가 형틀부(400)를 그대로 수직 방향으로 상부로 들어 올리게 되면 블록(20)은 지면에 접한 그대로 남게 되고 형틀부(400)만 상부로 이동하게 된다.

따라서 다수의 블록(20)이 완성된 형태로써 제작이 완료되며 이 과정은 본 발명의 재활용 유리골재를 이용한 콘크리트 블록 제조방법(1) 중 블록제조 단계(S7)에 해당되는데, 이후 추가적으로 양생단계를 거쳐 제품으로써의 블록(20) 제조가 완료될 수 있다.

이하에서는 중간 단계로써 건조 단계(S3)부터 혼합 단계(S6)에서 사용되는 장치에 대한 설명은 생략하고 제조프레임(110)의 구성과 기능에 대해서 설명하고, 이후 선별프레임(100) 및 제조프레임(110)을 포함한 콘크리트 블록 제조방법(1)의 각 단계에 관해 순서대로 설명하고자 한다.

우선 상술한 것처럼 제조프레임(110)에는 성형부(300), 형틀부(400), 탈형부(500), 성형호퍼(360)가 구비되며, 이 중 제조프레임(110)과 성형호퍼(360)는 고정장치로써 활용되고, 성형부(300), 형틀부(400) 및 탈형부(500)가 순서대로 구동하면서 블록(20)을 제조하게 된다.

성형부(300)는 성형구동유닛(310), 주입구(320), 주입개폐단(330), 성형실린더(340)를 포함한다.

성형부(300)는 상면이 개방된 케이스 형태이면서 제조프레임(110)의 일측에서 타측으로 이동한 후 원위치로 복귀하는 과정을 반복하게 되는데, 일측에서는 성형호퍼(360)로부터 콘크리트 배합물을 전달받고 타측으로 이동하면 형틀부(400)에 콘크리트를 부어 블록(20) 형상을 형성하면서 콘크리트 배합물을 다지는 기능을 한다.

성형부(300)의 왕복 이동을 위해서 성형부(300)의 양 측단에는 다수의 휠(311)이 장착되고, 상기 휠(311)들은 제조프레임(110) 내측으로 휠(311)에 대향되는 위치에 구비된 레일(313)을 따라 이동할 수 있으며, 휠(311)에는 모터(312)가 연결되어 구동력을 제공하게 된다. 휠(311) 및 레일(313)의 형태 및 모터(312)의 구동력 제공 구조에 대해서는 공지의 기술이므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.

성형부(300)의 전면판, 즉 성형부(300)가 타측 방향으로 이동하는 방향으로 형성된 성형전면판(321)과 성형부(300) 바닥을 형성하는 성형바닥판(322) 사이에는 상호 연결되는 모서리에 소정 틈새로 벌어진 주입구(320)를 형성한다. 바람직하게는 성형바닥판(322)이 후면에서 전면을 향하면서 점차 낮아지는 경사 구조로 형성될 수 있으며 이를 통해 성형부(300)에 투입된 콘크리트 배합물이 경사면을 타고 흘러내리기 수월해지므로 주입구(320)를 통해 더욱 원활한 배출이 이뤄질 수 있다.

그리고 성형전면판(321)의 전면에는 성형전면판(321)을 따라 승강 이동되는 주입개폐단(330)이 구비되는데 주입개폐단(330)이 하강한 상태에서는 주입구(320)를 차단하면서 성형부(300) 내부의 콘크리트 배합물이 새는 것을 방지하고 보관 기능을 할 수 있으며, 주입개폐단(330)이 상승한 상태에서는 주입구(320)가 개방되면서 성형부(300) 내부의 콘크리트 배합물이 성형부(300) 전면 하부 방향으로 배출된다.

주입개폐단(330)의 상부에는 성형실린더(340)가 성형전면판(321)에 부착된 상태로 주입개폐단(330)과 연결될 수 있으며, 성형실린더(340)에 의해 주입개폐단(330)이 승강 이동하면서 주입구(320)를 개방 또는 폐쇄하는 기능을 할 수 있다.

성형부(300)는 주입개폐단(330)이 하강한 상태로 제조프레임(110) 일측에 배치되고 이때 성형호퍼(360)로부터 콘크리트 배합물을 하달받게 되며, 성형부(300) 내부공간에 콘크리트 배합물이 채워지면 타측으로 이동한 후 주입개폐단(330)을 상승시켜 주입구(320)를 개방한 상태로 형틀부(400) 상면에 대향되는 범위 내에서 왕복이동을 하며 콘크리트 배합물을 형틀부(400)의 성형공간(411)에 채우게 된다.

형틀부(400)는 상면이 개방된 케이스 형태이되 성형부(300)의 너비에 대응되면서 성형부(300)보다는 깊게 형성될 수 있는데 형틀부(400)의 깊이는 블록(20)의 높이에 따라 결정된다.

형틀부(400)는 블록 성형공간(411)이 나란히 구성된 틀로써, 형틀부(400)에 콘크리트 배합물이 채워지고 다져진 후 형틀부(400)를 뒤집어 탈형하게 되면 완성된 형태의 블록(20)이 만들어지게 된다.

형틀부(400)는 성형부(300) 하부에 밀착되면서 제조프레임(110) 타측에 배치되고, 콘크리트 배합물이 주입되면 다수의 블록(20)을 형성하게 되고 지면에 놓아지도록 회전하는 기능까지 하게 된다.

이를 위해 형틀부(400)는 형틀바디(410), 형틀회전부(420) 및 형틀구동유닛(430)을 포함하여 구성될 수 있다.

형틀바디(410)는 상면이 개방된 케이스 형태로 구비되는 몸체이며, 성형부(300) 이동방향을 따라 벽체 형상으로 형성되는 다수의 형틀칸막이(412)가 구비되어서 형틀바디(410)의 내부 공간을 다수 분할하게 되는데, 각 분할된 공간은 다수의 블록 성형공간(411)을 형성하면서 각 블록 성형공간(411)에 콘크리트 배합물이 채워지면 이로써 다수의 블록(20)이 성형제작 될 수 있다.

성형부(300)에서 콘크리트 배합물을 형틀부(400)에 부을 때 소정 거리의 왕복이동을 하는 것은 블록 성형공간(411)에 콘크리트 배합물이 고루 채워질 수 있도록 하기 위함인데 이를 보완하고 성형공간(411)에 빈틈없이 콘크리트 배합물을 채우기 위해 형틀부(400)는 형틀바디(410)를 흔들어 콘크리트 배합물이 더 잘 채워지게 할 수 있으며 이를 위해 형틀바디(410)의 외측 소정위치에 진동모터가 연결 구비되어 형틀바디(410)에 진동을 가할 수 있다.

형틀회전부(420)는 형틀회전축(421)과 형틀지지대(422)로 구성되는데 형틀회전축(421)이 형틀바디(410)의 하면을 가로지르도록 구비되고, 형틀지지대(422)가 형틀바디(410)에 결합된 상태로 형틀회전축(421)의 양 측단에 연결되면서 형틀지지대(422)가 회전축의 힘에 의해 형틀바디(410)를 지지하는 형상을 갖추게 되며, 형틀회전축(421)은 제조프레임(110)의 타측 양단과 연결되어 지지력을 확보할 수 있다.

형틀회전부(420)의 외측에는 형틀구동유닛(430)이 구비되어 형틀회전부(420)에 회전 구동력을 제공하는데, 형틀구동유닛(430)은 모터(312)와 유압실린더로 구성될 수 있으며 유압실린더가 회전축과 적어도 하나 이상의 지점에서 연결되고, 모터(312)가 유압실린더를 작동시키면 형틀회전축(421)에 회전력이 부여되면서 형틀회전축(421)이 회전하게 되고, 이에 따라 형틀회전부(420)가 형틀바디(410)를 회전시키게 된다.

이때 바람직하게는 형틀회전축(421)이 형틀바디(410)의 전면 방향 하부에 배치될 수 있어서, 형틀회전축(421)이 회전하게 되면 형틀바디(410)는 제자리 회전이 아니라 제조프레임(110) 전면 외측으로 형틀바디(410)의 길이 만큼 전진하면서 반원을 그리면 회전하게 되어 제조프레임(110) 전방 지면에 형틀바디(410)를 뒤집어 놓게 된다.

형틀부(400)가 블록(20)을 형성한 후 블록(20)이 지면에 닿도록 회전 배치되면, 탈형부(500)가 형틀부(400)를 그대로 들어올려 블록(20)과 형틀부(400)를 분리하게 된다.

블록(20)은 소정의 높이와 길이를 지닌 구조물이므로 형틀부(400)를 원위치로 회전시키게 되면 블록(20)이 분리되지 않거나 부러지게 된다. 따라서 형틀부(400)를 뒤집어 블록(20)이 지면에 닿도록 배치하였다면 이 상태에서는 형틀부(400)를 그대로 들어올려야 형틀부(400)만 상승하고 블록(20)은 지면이 놓여진 상태로 상호 분리가 될 수 있다.

탈형부(500)는 탈형바디(510), 탈형승강실린더(520), 탈형구동실린더(530) 및 탈형구동유닛(540)을 포함하여 구성될 수 있다.

탈형바디(510)는 형틀바디(410)의 양 측단에서 형틀지지대(422)와 각각 결합되고 제조프레임(110)의 타측을 상하 방향을 따라 승강이동 되도록 구비되는데, 제조프레임(110) 타측 양면에 구비된 레일에 탈형승강실린더(520)가 결합된 상태로 구비되어서 탈형바디(510)와 결합되며, 탈형승강실린더(520)에 유압실린더로써 탈형구동실린더(530)가 연결되어, 탈형구동실린더(530)가 탈형승강실린더(520)를 승강 이동시키면 탈형승강실린더(520)가 탈형바디(510)를 제조프레임(110) 타측면을 타고 상하 방향으로 이동시키게 된다.

탈형바디(510)는 형틀지지대(422)에 결합된 상태이므로 탈형바디(510)가 상승하게 되면 형틀바디(410)가 그대로 딸려 올라가면서 수직 상승하게 되고, 따라서 블록(20) 형성공간에 제작된 블록(20)은 지면에 남고 형틀바디(410)만 상승하여 블록(20) 탈형이 완료될 수 있다.

탈형바디(510)는 철골 구조물로써 형틀바디(410)에 부착된 상태이지만 탈형바디(510)는 실린더에 의해 탈형구동실린더(530)에 연결된 상태이므로, 형틀바디(410)가 반원 회전할 때 탈형바디(510)는 형틀바디(410)에 부착된 상태를 유지하면서 형틀바디(410)의 회전에는 영향을 주지 않으며 형틀회전축(421)이 회전되어 위치가 변경된다 하더라도 그 범위는 제조프레임(110) 내부 범위 내에서 이뤄지므로 형틀바디(410)가 탈형바디(510)와 결합된 상태를 유지하면서도 원활하게 회전될 수 있으며, 탈형바디(510)는 원활하게 형틀바디(410)의 승강 이동 지지를 할 수 있다.

탈형부(500)가 형틀바디(410)를 상승시키면 블록(20)이 형틀바디(410)로부터 탈형되면서 완성된 형태의 블록(20)이 만들어지며, 이로써 본 발명의 재활용 유리골재를 이용한 콘크리트 블록 제조방법(1)의 블록제조 단계(S7)가 완료된다.

한편 본 발명의 블록(20)은 도로 상면에 노출되는 길이 방향을 따라 소정 위치에 발광부재(22)가 삽입 장착될 수 있는데, 가령 광섬유가 블록(20)의 상면에 장착되어 빛을 발산함으로써 야간, 기상악화 시에도 도로의 위치르 위치를 명확하게 인식할 수 있도록 함으로써 보행자 및 차량으로 하여금 안전사고를 예방하는 효과를 거둘 수 있다.

이에 따라 본 발명의 블록(20)은 너비에 대향되는 길이방향을 따라 띠 형상으로 요홈 형성된 경계요홈(21)이 구비될 수 있으며, 발광부재(22)가 경계요홈(21)에 삽입 장착되면서 발광부재(22)가 장착된 블록(20)이 제작될 수 있다.

이를 위해 본 발명의 재활용 유리골재를 이용한 콘크리트 블록 제조장치(10)는 제1추가 실시예에 따라 형틀바디(410)에 경계돌출부(414)가 구비될 수 있다.

경계돌출부(414)는 형틀바디(410)의 성형공간(411)의 내측 바닥면에 길이방향을 따라 띠 형상으로 돌출 형성되는데, 따라서 블록(20) 형성공간에 콘크리트 배합물이 채워져 블록(20)이 성형되면 경계돌출부(414)에 대향되는 지점에는 경계요홈(21)이 만들어지게 된다.

한편 성형공간(411)은 상면 대비 하면이 좁아지도록 일 내측면이 경사 형성되는 경사부(413)가 형성될 수 있다.

이로써 블록 성형공간(411)에 콘크리트 배합물이 채워지고 블록(20)이 성형된 후 형틀바디(410)를 뒤집고 탈형 과정을 거쳐 블록(20)이 모습을 드러내면 상부에서 하부로 갈수록 넓어지는 형태의 블록(20)이 만들어지게 된다.

이는 탈형과정에서 블록(20)의 측면이 경사부(413)를 타고 잘 미끄러져 블록(20)이 형틀바디(410)로부터 원활하게 분리될 수 있도록 하기 위함이며, 이때 형틀바디(410)에 경계돌출부(414)가 구비된 상태라면, 블록(20)은 경계요홈(21)이 구비된 채로 형성되면서 일 측면이 경사 형성된 모습으로 제작된다.

한편 전술한 바와 같이 블록(20) 형성을 위해 성형부(300)가 성형공간(411)에 콘크리트 배합물을 채울 때 빈틈없는 블록(20) 제조를 하기 위해서 형틀바디(410)에 진동을 가하거나 성형부(300)가 전후 이동함과 동시에 콘크리트 배합물을 주입하도록 하는 방법을 사용하는데, 본 발명의 제1추가 실시예에 따라 성형공간(411)에 채워진 콘크리트 배합물을 상부에서 가압하면서 콘크리트 성형물을 압박하고 다져지도록 하여 더욱 단단한 고강도 블록(20)을 만들 수 있게 된다.

이를 위해 본 발명의 제1추가 실시예는 형틀가압부(440)를 포함할 수 있으며, 형틀가압부(440)는 형틀바디(410) 상면에 대응되는 단면을 형성하면서 형틀바디(410)의 상부에서 승강이동하게 되는데, 형틀가압부(440)는 형틀가압돌출단(441), 가압체인(442) 및 가압구동유닛(443)을 포함하여 구성될 수 있다.

형틀가압돌출단(441)은, 블록 성형공간(411) 상단에 대응되는 판상으로써 하면에는 성형공간(411) 상면에 대응되는 돌출면(441a)이 형성되며, 형틀가압돌출단(441)이 하강하면 성형공간(411)에 채워진 콘크리트 배합물의 상면에 대향되는 위치까지 하강이 이뤄지게 되며, 돌출면(441a)이 콘크리트 배합물을 위에서 누르게 되면서 콘크리트 배합물은 내부의 빈틈이 채워지며 단단하게 밀도를 높일 수 있게 된다.

형틀가압돌출단(441)의 승강 이동은 가압체인(442)과 가압구동유닛(443)에 의해 이뤄지게 되는데, 가압체인(442)의 일단은 형틀가압돌출단(441)의 양 측면에 체인 결합되고 가압체인(442)의 타단은 제조프레임(110) 타측 양면에 결합되며, 가압구동유닛(443)은 가압체인(442)이 제조프레임(110) 타측 레일을 타고 상하 회전 이동하도록 구동시키는 기능을 할 수 있다.

따라서 가압구동유닛(443)이 구동되어 가압체인(442)을 일 방향으로 이동시키면 형틀가압돌출단(441)이 상승하면서 형틀바디(410)의 상부에 이격된 상태로 대기하게 되고, 가압구동유닛(443)이 반대 방향으로 구동되어 가압체인(442)을 타 방향으로 이동시키면 형틀가압돌출단(441)이 하강하면서 형틀바디(410)의 상면에 밀착되도록 이동되는데, 이때 돌출면(441a)이 블록 성형공간(411)의 상면에 대응되면서 콘크리트 배합물의 상면을 누르는 작용을 하게 된다.

한편 블록(20)의 밀도를 단단하게 하여 고강도 블록(20)을 제조하기 위한 또 다른 방법으로써 본 발명의 재활용 유리골재를 이용한 콘크리트 블록 제조장치(10)의 제2추가 실시예가 실시될 수 있다.

본 발명의 제2추가 실시예에 따라 성형부(300)는 성형가압부(350)가 추가 구성될 수 있다.

성형가압부(350)는 성형바닥판(322)의 하부면에 형성될 수 있으며, 성형가압돌출단(351) 및 성형가압유닛(352)을 포함하여 구성될 수 있다.

성형가압돌출단(351)은 형틀칸막이(412)에 대응되며 돌출 형성되고, 성형가압유닛(352)은 성형공간(411) 상면을 따라 대향되도록 요홈 형성되는데, 성형가압유닛(352)이 성형바닥판(322) 하부면에 다수의 배열을 이루면서 형성되되 성형부(300) 이동방향을 따라 블록 성형공간(411) 상면에 맞춰 다수의 성형가압유닛(352)이 행으로써 형성되고 성형공간(411)의 개수에 맞게 열로써 형성될 수 있다.

따라서 하면에서 목측 시 성형가압유닛(352)은 성형바닥판(322)에 배열 형성된 다수의 요홈 형상이 되고, 성형가압돌출단(351)은 성형가압유닛(352) 외 나머지 부분으로써 자연스럽게 돌출된 형상을 가지게 된다.

성형가압유닛(352)은 다시 내심가압봉(352a), 외심가압봉(352b), 요홈스프링(352c), 가압회전축(352d) 및 가압롤러(352e)를 포함하여 구성될 수 있다.

내심가압봉(352a)은 요홈 상면 양단에서 각각 하부 방향으로 돌출되는 봉 형상으로 복수로 구비되며, 복수의 요홈스프링(352c)은 각 내심가압봉(352a)의 상부 외주면을 감싸도록 장착되고, 외심가압봉(352b)은 내심가압봉(352a)의 외주면과 하면을 감싸면서 내심가압봉(352a)의 외측에 끼워지는 커버와 같이 장착이 될 수 있으며, 가압회전축(352d)은 복수의 외심가압봉(352b) 각각의 하단을 수평으로 연결하게 된다.

이때 외심가압봉(352b)의 상부 테두리가 요홈스프링(352c)에 결합된 상태로 구비되어서, 외심가압봉(352b)을 하부에서 상부로 누르면 요홈스프링(352c)의 탄성력이 허용하는 압축 범위 내에서 소정 길이까지는 상부로 이동할 수 있으며, 요홈스프링(352c)이 임계치까지 압축된 이후 또는 외심가압봉(352b)의 상부 방향 압력이 해제된 이후에는 복원력이 발생하면서 외심가압봉(352b)이 다시 하부 방향으로 이동하여 원위치 될 수 있다.

그리고 가압회전축(352d)을 중심축으로 하여 가압롤러(352e)가 구비되는데, 가압롤러(352e)는 바퀴의 형상으로써 회전방향은 성형부(300)의 이동방향과 동일하게 이뤄지며, 가압롤러(352e)의 폭은 블록(20) 형성공간의 상면 폭에 대응되도록 형성될 수 있다.

따라서 성형가압부(350)가 구비된 상태에서 성형부(300)가 콘크리트 배합물을 수용한 채 형틀부(400) 상면에서 전후 이동을 반복하게 되면 성형가압부(350)는 형틀바디(410)의 상면에 접한 상태로 이동이 이뤄지고 주입구(320)를 통해 콘크리트 배합물은 블록 성형공간(411)에 채워지게 되는데, 성형가압돌출단(351)은 형틀칸막이(412)에 맞춰 이동이 이뤄지고, 성형가압유닛(352)은 블록 성형공간(411) 상면에 맞춰 이동이 이뤄지게 되므로, 가압롤러(352e)는 형틀바디(410)의 테두리에 접할때는 외심가압봉(352b)이 눌리면서 상부 방향으로 탄성 압축 이동한 상태로 회전되고, 가압롤러(352e)가 블록 성형공간(411) 상면에 접할 때는 외심가압봉(352b)이 요홈스프링(352c)에 의해 하부 방향으로 밀려난 상태가 되면서 콘크리트 배합물을 누르면서 회전을 하게 된다.

이렇게 되면 성형부(300)가 형틀부(400) 위를 소정 범위 내에서 전후 왕복이동을 할 때, 가압롤러(352e)는 블록 성형공간(411)에 접할 때에는 콘크리트 배합물을 누르면서 회전을 하게 되고, 블록 성형공간(411)을 벗어나 형틀바디(410)의 테두리에 접할 때에는 테두리에 눌린 상태로 회전을 하게 되므로, 성형부(300)의 이동에 따라 성형가압부(350)는 원활한 이동을 할 수 있으면서 콘크리트 배합물에 대해서는 밀도를 강화하는 압축 기능을 할 수 있게 된다.

이상의 절차로써 본 발명의 재활용 유리골재를 이용한 콘크리트 블록 제조장치(10)는 제조프레임(110)에 의해 블록제조 단계(S7)가 수행되고 완성된 형태로써 재활용 유리골재를 이용한 블록(20)의 제조가 완료된다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 재활용 유리골재를 이용한 콘크리트 블록 제조장치(10)를 사용하는 재활용 유리골재를 이용한 콘크리트 블록 제조방법(1)은 다음과 같다.

본 발명의 재활용 유리골재를 이용한 콘크리트 블록 제조방법(1)은 1차분쇄 단계(S1), 세척 단계(S2), 건조 단계(S3), 2차분쇄 단계(S4), 크기선별 단계(S5), 혼합 단계(S6) 및 블록제조 단계(S7) 등 총 7단계로 진행될 수 있으며, 7단계가 완료되면 온전한 형태로 콘크리트 블록이 완성되고 이후 양생 단계를 거쳐 제품화 과정이 진행될 수 있다.

7단계로 구성된 본 발명의 콘크리트 블록 제조방법(1)에 대해 단계별로 설명하면 다음과 같다.

(1) 1차분쇄 단계(S1 단계)

본 발명의 선별프레임(100) 중 분쇄유닛(210)을 이용하여 재활용 유리골재(240)를 분쇄하는 공정이 진행되며, 구체적으로는 선별프레임(100)의 외부에서 재활용 유리골재(240)가 골재컨베이어(211)에 실려 수조(101) 일측 상부까지 이송이 된 후 분쇄호퍼(212)에 투입이 되면, 재활용 유리골재(240)은 분쇄롤러(213)에 의해 분쇄가 되면서 하부로 배출되어 불순물이 포함된 블록용 유리골재(241)의 형태로 선별유닛(220)에 공급이 된다.

(2) 세척 단계(S2 단계)

분쇄호퍼(212)를 통과하면서 1차 분쇄된 유리골재는 불순물이 혼합된 형태로 수조 안으로 투입이 되고, 선별유닛(220)의 세척 단계(S2) 공정을 거치게 된다.

세척 단계(S2)는 재활용 유리골재(240)를 분쇄한 후 수조(101) 내 세척수(243)에 의해 세척이 이뤄지되, 회전날개(223)에 의해 유리골재에 묻어있는 불순물 및 이물질을 제거하는 이물질제거 단계(S21)를 거치면서 세척 및 이물질 제거가 완료된 후 외부로 이송되는 반출 단계(S22)가 수행되는데, 수조(101) 내에 유리골재가 머무르는 동안 세척은 계속 이뤄지게 되며, 수조(101)에 투입되자마자 이물질 제거 공정인 세척 단계(S2)가 우선 이뤄진 후 반출 단계(S22)가 이뤄지게 된다.

우선 이물질제거 단계(S21)로써, 회전하는 회전날개(223)에 분쇄된 유리골재가 수중 낙하되면 회전날개(223)에 의해 유리골재에 묻은 불순물이 충격에 의해 떨어지게 되고 동시에 솔기(223b)에 의해 유리골재의 불순물이 쓸리면서 떨어지게 되어 유리골재에 부착된 불순물 제거가 이뤄진다.

제거된 불순물은 무게가 가벼워 수중 또는 수면 위로 떠오르면서 부유물(242)이 되고, 유리골재 알갱이는 블록용 유리골재(241)로써 분류가 되며 자체 무게로 인해서 회전날개(223)를 통과한 후 계속 낙하하여 진동판(221) 위에 얹히게 된다.

진동판(221)은 하향 경사 형성되는 데다가 진동모터(222)의 구동으로 인해 진동이 발생하므로 진동판(221)에 얹힌 블록용 유리골재(241)는 경사면을 타고 하향 이동이 되며 선단 하부로 낙하한 후, 반출 단계(S22)로써 분쇄유리컨베이어(224)에 실린 상태로 상향 이동되면서 수조(101) 외부로 반출되어져 건조 단계(S3)로 이송된다.

한편 부유물(242)은 반출 단계(S22)로써 부유물컨베이어(225)에 실려 상향 이동한 후 수조 외부로 배출되고 별도의 장소로 이송된다.

(3) 건조 단계(S3 단계)

블록용 유리골재(241)가 수조(101) 외부로 배출되면 컨베이어 벨트에 실려 건조 단계(S3)로 이송되며, 수조(101)에서 세척수(243)에 담겨 수분에 젖은 블록용 유리골재(241)에 수분을 제거하는 공정을 진행한다.

(4) 2차분쇄 단계(S4 단계)

1차분쇄 단계(S1)에서는 대체로 크기가 크고 다양한 크기가 혼재되며 불순물이 섞여 있는 재활용 유리골재(240)가 1차적으로 소정 크기의 균일한 크기로 분쇄하는 기능을 하는 것이 주목적이므로 미세한 입자로 분쇄하기 어려운데다, 수조 내에서 불순물을 제거한 후 소정 무게를 지녀 낙하되도록 하기 위해 적정한 무게를 지닌 크기로 분쇄를 하여 부유물(242)과 분리되도록 한 상태이다.

이제 건조 단계(S3)를 거쳐 수분이 제거된 블록용 유리골재(241)는 콘크리트 배합물에 사용되기 위해 미세한 입자로 잘게 분쇄되는 2차분쇄 단계를 거치게 된다.

(5) 크기선별 단계(S5 단계)

2차분쇄를 통해 배출된 블록용 유리골재(241)는 대체로 미세한 크기로 구성되어 있으나 크기를 구별하여 콘크리트 배합물의 용도에 맞게 적절히 재활용될 수 있도록 크기를 선별하는 공정을 거치게 된다.

(6) 혼합 단계(S6 단계)

미세하게 분쇄되고 유사 크기로 선별된 블록용 유리골재(241)를 시멘트, 물, 혼화제, 기타 골재 등과 혼합하는 공정을 진행하게 되며, 이로써 콘크리트 블록(20)을 제조하는 콘크리트 배합물이 완성되어 제조프레임(110)으로 이동하여 성형호퍼(360) 상부까지 이송이 된다.

한편 재활용 유리골재(240)을 활용한 콘크리트 블록(20)은 본 발명의 특징으로써 소정 비율로써 각 골재 및 재료가 혼합될 수 있다.

바람직하게는 1차 혼합과 2차 혼합으로 나눠 다단계로 혼합과정이 이뤄질 수 있는데, 1차 혼합과정에서는 총 중량 1,488㎏ 기준 시멘트는 240㎏ 16.13중량%, 물 48㎏ 3.23중량%, 재활용유리골재 610 ㎏ 40.98중량%, 골재 590㎏ 39.64중량%, 혼화제 0.36㎏ 0.02중량%로 혼합될 수 있으며, 2차 혼합과정에서는 총 중량 284㎏ 기준 시멘트는 70㎏ 24.64중량%, 물 14㎏ 4.93중량%, 재활용유리골재 100㎏ 35.20중량%, 골재 100㎏ 35.20중량%, 혼화제 0.10㎏ 0.04중량%로 배합될 수 있다.

상기 과정에 의한 1차 및 2차 혼합을 통해 총 중량 1,772㎏ 기준 시멘트 310㎏ 17.490중량%, 물 62㎏ 3.50중량%, 재활용유리골재 710㎏ 40.06중량%, 골재 690㎏ 38.93중량%, 혼화제 0.46㎏ 0.03중량%의 비율로 혼합되는 것이 이상적이다.

한편 고강도 블록(20) 제조를 위한 시멘트 조성에 있어 바람직하게는 시멘트 중량 1㎏를 기준으로 물은 0.22~0.23㎏, 규사 1.1㎏, 실리카흄 0.25㎏, 석영분말 0.35㎏ 및 혼화제 0.04㎏ 분량으로 혼합될 수 있으며, 시멘트는 유니온 백시멘트 KSL 5204 제품, 실리카는 ELKEM의 940-U 제품, 석영분말은 SAC, 혼화제는 동남의 FLOWMISX3000S, 규사는 5호사가 사용될 수 있다.

(7) 블록제조 단계(S7 단계)

콘크리트 배합물이 제조프레임(110)의 성형호퍼(360)에 투입되면서 블록(20)의 제조가 시작되며, 성형부(300), 형틀부(400) 및 탈형부(500)을 순서대로 거치면서 완전한 블록의 형태로써 본 발명의 재활용 유리골재를 활용한 콘크리트 블록(20)의 제조 공정이 이뤄진다.

블록제조 단계(S7)에서는 블록(20)의 성형은 물론 고강도 블록 제조를 위한 제1추가 및 제2추가 실시예가 적용되어 형틀가압부(440) 및 성형가압부(350)에 의한 가압 절차가 수반되어 블록의 성형은 물론 블록의 강도까지 강화될 수 있다.

우선 재활용 유리골재를 이용한 콘크리트 블록 제조장치(10)의 성형호퍼(360)에 콘크리트 배합물이 투입된다.

성형부(300)는 성형호퍼(360)를 통해 하달받은 콘크리트 배합물을 케이스 내에 수용이 완료되면 모터(312)가 가동되면서 성형구동유닛(310)을 구동하여 휠(311)을 회전시키고 그에 따라 성형부(300)가 제조프레임(110)의 타측으로 이동하여 형틀부(400) 상부에 위치한 후 형틀부(400) 상부 범위 내에서 전후 왕복이동을 하게 된다.

이때 성형실린더(340)를 가동하여 주입개폐단(330)을 상승하여 성형전면판(321)을 상승시키면 주입구(320)가 개방되면서 성형부(300) 내의 콘크리트 배합물이 주입구(320)를 통해 형틀바디(410)의 성형공간(411)에 주입 되어 채워지게 된다.

성형공간(411)에 콘크리트 배합물이 채워지는 것과 동시에 진동모터가 가동되면서 형틀바디(410)에 진동을 일으켜 콘크리트 배합물이 고루 채워지도록 할 수 있으며, 성형공간(411)에 가득차는 수준에 이르면 본 발명의 재활용 유리골재를 이용한 콘크리트 블록 제조장치(10)의 제1추가 실시예로써 형틀가압부(440)를 작동시킬 수 있다.

형틀가압부(440)가 작동되면 가압구동유닛(443)이 가압체인(442)을 일 방향으로 이동시켜 형틀가압돌출단(441)이 형틀바디(410)의 상면에서 하강하여 콘크리트 배합물의 상면을 누른 후 다시 상승한 후 소정 간격을 두고 하강과 상승을 반복하면서 콘크리트 배합물을 계속 눌러주는 동작을 하게 되어 콘크리트 배합물을 단단하게 다지는 기능을 하게 되는데 이로써 고강도 블록(20)을 만들 수 있다.

또한 본 발명의 제2추가 실시예가 적용된 상태라면 성형가압부(350)가 성형바닥판(322)에 구비될 수 있어서, 성형부(300)가 형틀부(400) 상면에서 이동을 할 때 가압롤러(352e)가 회전하면서 성형공간(411)에 채워진 콘크리트 배합물의 상면을 누르는 기능을 하게 되어 콘크리트 배합물을 더욱 단단하게 다지고 압축하는 동작을 할 수 있다.

이로써 블록 성형공간(411)에 콘크리트 배합물을 채워 넣어 블록(20)을 성형할 때 블록의 강도 강화를 위해 다수의 공정이 진행되는데, 즉 진동모터에 의한 형틀바디(410)의 진동, 형틀가압부(440)의 형틀가압돌출단(441)에 의한 콘크리트 배합물 상면 가압, 성형가압부(350)의 가압롤러(352e)에 의한 콘크리트 배합물 상면 가압이 반복적으로 다중 실시되면서 강도가 높은 블록(20)이 제조될 수 있다.

블록(20) 성형이 완료되면 형틀구동유닛(430)이 형틀회전부(420)를 가동시켜 형틀회전축(421)을 중심으로 형틀바디(410)를 반원형으로 회전시켜 제조프레임(110) 타측 전면에 형틀바디(410)를 뒤집어엎는다.

이 상태에서 탈형부(500)가 탈형구동유닛(540)을 작동시켜 탈형구동실린더(530)가 탈형승강실린더(520)를 상승시키면 탈형바디(510)만 상승하고 블록(20)은 그대로 지면에 남아서 블록(20)이 완성된 형태로 탈형이 완료된다.

이때 형틀바디(410)에 경사부(413)가 형성되었다면 상기 탈형 시 블록(20)과 형틀바디(410)는 더욱 원활하게 분리되어 온전한 형태의 블록(20)이 탈형될 수 있으며, 만약 형틀바디(410)에 경계돌출부(414)가 형성되었다면 블록(20)에는 연속 배치되는 길이 방향을 따라 띠 형상의 경계요홈(21)이 형성될 수 있으며 경계요홈(21)에 광섬유와 같은 띠 형상의 발광부재(22)를 삽입 장착하여 발광기능을 가지는 블록(20)을 제작할 수 있다.

탈형부(500)가 콘크리트 블록(20)을 지면에 탈형한 후에 다수의 콘크리트 블록(20)을 별도의 공간으로 옮겨 양생단계를 추가로 진행하게 되며, 양생 단계가 완료되면 제품으로써 콘크리트 블록(20)의 생산이 완료된다.

상술한 본 발명의 재활용 유리골재를 이용한 콘크리트 블록 제조방법(1) 및 제조장치(10)는 블록(20)을 대상으로 하여 설명을 하였으나 본 발명은 블록(20)에 제한되지 않으며, 형틀바디(410)의 금형 종류에 따라 축대, 화분 일체식 방음벽, 암거, 측구수로, 벤치플륨, 우수 및 오수 맨홀, 통신맨홀 등 다양한 제품이 제조될 수 있으며, 본 발명의 특징에 따른 시멘트 및 골재의 혼합배율을 적용하여 고강도 콘크리트 제품으로 제작할 수 있다.

이상에서 설명된 본 발명의 실시예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다.

그러므로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

1 : 재활용 유리골재를 이용한 콘크리트 블록 제조방법
10 : 재활용 유리골재를 이용한 콘크리트 블록 제조장치
20 : 콘크리트 블록
100 : 선별프레임
101 : 수조
110 : 제조프레임
200 : 유리골재선별부
210 : 분쇄유닛
211 : 골재컨베이어
212 : 분쇄호퍼
213 : 분쇄롤러
220 : 선별유닛
221 : 진동판
222 : 진동모터
223 : 회전날개
223a : 회전축
223b : 솔기
223c : 회전모터
224 : 분쇄유리컨베이어
224a : 제1롤러
225 : 부유물컨베이어
225a : 제2롤러
230 : 순환유닛
231 : 급수관
232 : 배수관
233 : 순환관
234 : 정화필터
235 : 순환모터
240 : 재활용 유리골재
241 : 블록용 유리골재
242 : 부유물
243 : 세척수
200 : 성형호퍼
300 : 성형부
310 : 성형구동유닛
311 : 휠
312 : 모터
313 : 레일
320 : 주입구
321 : 성형전면판
322 : 성형바닥판
330 : 주입개폐단
340 : 성형실린더
350 : 성형가압부
351 : 성형가압돌출단
352 : 성형가압유닛
352a : 내심가압봉
352b : 외심가압봉
352c : 요홈스프링
352d : 가압회전축
352e : 가압롤러
400 : 형틀부
410 : 형틀바디
411 : 성형공간
412 : 형틀칸막이
413 : 경사부
414 : 경계돌출부
420 : 형틀회전부
421 : 형틀회전축
422 : 형틀지지대
430 : 형틀구동유닛
440 : 형틀가압부
441 : 형틀가압돌출단
441a : 돌출면
442 : 가압체인
443 : 가압구동유닛
500 : 탈형부
510 : 탈형바디
520 : 탈형승강실린더
530 : 탈형구동실린더
540 : 탈형구동유닛

Claims (5)

1. 재활용 유리골재를 이용한 콘크리트 블록을 제조하는 장치에 있어서,
   재활용 유리골재를 분쇄하고 블록용 유리골재를 선별하며 세척하는 유리골재선별부가 구성되는 수조 형상의 선별프레임; 및
   블록용 유리골재를 공급받고 콘크리트 자재와 혼합하여 콘크리트 블록을 제조하는 제조프레임;을 포함하되,
   유리골재선별부는,
   재활용 유리골재를 분쇄하여 수조에 공급하는 분쇄유닛; 및
   분쇄된 유리골재를 블록용 유리골재와 부유물로 분류하고 제조프레임에 이송하는 선별유닛;을 포함하고,
   분쇄유닛은,
   재활용 유리골재를 외부로부터 이송하고 분쇄호퍼에 투입하는 골재컨베이어; 및
   내측에 한 쌍의 분쇄롤러가 맞물리며 회전하도록 구비되어 재활용 유리골재를 분쇄하고 수조에 공급하는 분쇄호퍼;를 포함하고
   선별유닛은,
   회전축의 일단은 수조 일측면에 부착되고 외측으로는 회전모터에 연결되며 수조 내측으로는 하향 경사지도록 형성되면서 회전하여 블록용 유리골재와 부유물을 분리하는 회전날개;
   회전날개의 선단에서 상향 경사 형성되면서 수조의 타측 외부로 연결되어 부유물을 이송하는 부유물컨베이너;
   회전날개 하부에 하향 경사 형성되는 판상으로써 일단은 수조 일측면에 부착되고 외측으로는 진동모터에 연결되는 진동판; 및
   진동판의 선단에서 상향 경사 형성되며 수조의 타측 외부로 연결되어 제조프레임에 블록용 유리골재를 이송하는 분쇄유리컨베이어;를 포함하며,
   제조프레임은,
   제조프레임 일측 상부에 배치되어 상부에서 콘크리트가 투입되면 하부로 배출하는 성형호퍼;
   상면이 개방된 케이스 형태로써, 성형호퍼 하부에 배치되고 콘크리트를 수용하고 타측으로 이동하여 형틀부에 콘크리트를 주입하고 가압하는 성형부;
   다수의 블록 성형공간이 나란히 구성된 틀로써, 성형부 하부에 밀착되며 제조프레임 타측에 배치되고, 콘크리트가 주입되면 다수의 블록을 형성하고 블록이 지면에 놓아지도록 회전하는 형틀부; 및
   지면에 맞닿은 형틀부를 수직 상승시켜 블록을 형틀부로부터 분리시키는 탈형부;를 포함하는 재활용 유리골재를 이용한 콘크리트 블록 제조장치.
2. 제1항에 있어서,
   유리골재선별부는,
   수조 내에 세척수를 공급, 배출, 순환시키는 순환유닛;을 더 포함하고,
   순환유닛은,
   수조에 연결되어 세척수를 수조에 공급하는 급수관;
   수조에 연결되어 세척수를 수조로부터 인출하는 배수관;
   배수관과 급수관을 연결하며 순환모터가 구비되어 배수된 세척수가 공급관에 순환 공급되도록 구비되는 순환관; 및
   배수관과 순환모터 사이에 설치되어 배수된 세척수를 정화하는 정화필터;를 더 포함하는 재활용 유리골재를 이용한 콘크리트 블록 제조장치.
3. 청구항 1 또는 청구항 2에 기재된 재활용 유리골재를 이용한 콘크리트 블록 제조장치를 이용하여 콘크리트 블록을 제조하는 방법에 있어서,
   재활용 유리골재를 이송하여 분쇄하며 선별프레임에 공급하는 1차분쇄 단계;
   분쇄되어 수조에 공급된 유리골재를 세척하고 부유물을 분리하여 블록용 유리골재를 선별한 후 선별프레임 외측으로 분리 배출하는 세척 단계;
   블록용 유리골재의 수분을 제거하는 건조 단계;
   건조된 블록용 유리골재를 세분화되도록 추가 분쇄하는 2차분쇄단계;
   2차분쇄된 블록용 유리골재를 크기별로 분류하는 크기선별 단계;
   크기 선별된 블록용 유리골재를 시멘트, 물을 포함한 콘크리트 조성자재와 혼합하고 제조프레임에 공급하는 혼합 단계; 및
   재활용 유리골재를 이용한 콘크리트 블록을 성형하고 탈형하는 블록제조 단계;를 포함하되,
   세척단계는,
   회전날개와 솔기의 회전으로 유리골재에 묻어있는 불순물을 제거하는 이물질제거 단계; 및
   이물질이 제거된 블록용 유리골재와 부유물을 각각 수조 외부로 이송하는 반출 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 재활용 유리골재를 이용한 콘크리트 블록 제조방법.
   
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