KR20170006471A

KR20170006471A - 생활폐기물 처리시스템의 파쇄 탈분기

Info

Publication number: KR20170006471A
Application number: KR1020150097123A
Authority: KR
Inventors: 김철환
Original assignee: 김철환
Priority date: 2015-07-08
Filing date: 2015-07-08
Publication date: 2017-01-18

Abstract

본 발명은 종이류, 목재류, 섬유류, 폐플라스틱, 폐비닐, 스치로폼, 일회용 용기 등의 가연성 폐기물을 소정 크기의 고형연료인 SRF(플로트, 코르크, 펠렛 등)로 만드는 생활폐기물 처리시스템의 파쇄 탈분기에 관한 것으로, 기대(2) 상부의 호퍼(5a)와, 호퍼(5a) 하부에 설치되고 회전수가 상이한 한 쌍의 회전칼(12)(13)로 투입 폐기물(62)을 파쇄시키는 파쇄부(3)와, 파쇄부(3) 하부에 설치되고 파쇄 낙하하는 폐기물(63)을 고속 회전하는 복수의 타격판(52)으로 파쇄 탈분시키는 탈분부(4)를 포함하며, 회전속도가 상이한 회전칼(12)(13)과 제1, 2 고정칼(24)(32)의 상호작용에 의해 폐기물(62)이 매우 효율적으로 파쇄된 다음 고속회전하는 타격판(52) 및 배출판(55)에 의해 재차 탈분 파쇄되므로 파쇄효율과 생산성이 크게 향상되며, 타격판(52)과 배출판(55)은 축설치되어 금속(쇠붙이)이나 크기가 큰 폐기물(67)에 의해 과도한 힘이 작용되는 동안 소정 각도로 기울어지면서 파손이 방지되며, 마모 등에 의해 타격판(52)이나 배출판(55)을 쉽게 분리하여 교체 및 수리할 수 있는 효과가 있다.

Description

생활폐기물 처리시스템의 파쇄 탈분기{Creshing Deduster Of Municipal Waste Manufacturing System}

본 발명은 종이류, 목재류, 섬유류, 플라스틱, 비닐, 스치로폼, 일회용 용기 등의 가연성 생활폐기물을 고형연료인 플로트, 코르크, 펠렛 등의 SRF(Solid Refuse Fuel)로 처리(제조)하는 생활폐기물 처리시스템의 파쇄(破碎) 탈분기에 관한 것이다.

산업의 발달과 생활수준의 향상으로 플라스틱이나 비닐 등의 합성수지로 제조된 각종 산업제품이나 생활제품이 많이 사용되고 있으며, 이들 산업제품이나 생활제품들은 사용 후 일반 쓰레기와 함께 폐기되면서 재활용이 어려울 뿐 아니라 매립이나 소각 시에는 주변환경을 오염시키는 문제점이 있다.

따라서 생활폐기물 중에서 가연성 폐기물로 분류되는 종이류, 목재류, 섬유류, 플라스틱, 비닐, 스치로폼, 일회용 용기 등을 선별한 다음 파쇄, 건조, 성형 등의 공정을 거쳐 고형연료인 SRF(플로트, 코르크, 펠렛 등)로 제조하여 연료로 사용하도록 함으로써 자원 재활용과 더불어 환경오염을 방지하도록 한 생활폐기물 처리시스템이 안출된 바 있다.

한편, 대부분의 생활폐기물은 이동 및 적재가 쉽도록 소정 용량의 각종 봉지, 각종 봉투(종량제 봉투 등), 각종 포대(마대, 포대 등) 등(이하 '폐기물 봉투' 라고 함)에 담아 포장한 다음 처리 장소로 이동시켜 처리하고 있으며, 생활폐기물 처리시스템에 투입할 때에는 작업자가 수작업으로 폐기물 봉투를 찢거나 터트리는 등의 방법으로 포장 상태를 해제한 다음 봉투 바깥으로 빠져나오는 폐기물을 생활폐기물 처리시스템으로 투입시키고 있어서 투입 작업이 어렵고 번거로우며, 근골격계질환을 유발할 뿐 아니라, 다수의 작업자가 필요하며, 전체 생산성이 떨어지고 처리비용이 상승하는 문제점이 있으며, 또한 폐기물을 분쇄하면서 비가연성 폐기물을 효율적으로 탈분 처리하지 못하고 있는 실정이다.

또한 기존 파쇄기의 경우 폐기물을 파쇄만 하고 있어서 장마철과 같이 폐기물에 수분이 많이 함유되는 경우 수분을 제거하지 못하는 등의 여러 문제점이 있었다.

대한민국 등록특허공보 제10-0976340호(발명의 명칭: 폐플라스틱을 이용한 고형연료 제조장치, 2010. 08. 10. 특허공고) 대한민국 등록특허공보 제10-0922618호(발명의 명칭: 처리물 공급용 호퍼 조립체, 2009. 10. 21. 특허공고) 대한민국 등록특허공보 제10-0614052호(발명의 명칭: 슬라이딩 도어 형태의 케이크 호퍼시스템, 2006. 08. 22. 특허공고)

본 발명은 종이류, 목재류, 섬유류, 플라스틱, 비닐, 스치로폼, 일회용 용기 등의 가연성 폐기물을 효율적으로 파쇄하고 탈분하는 생활폐기물 처리시스템의 파쇄 탈분기를 제공함에 목적이 있다.

본 발명 파쇄 탈분기는, 기대(2) 상부의 호퍼(5a); 호퍼(5a) 하부에 설치되고 회전수가 상이한 한 쌍의 회전칼(12)(13)로 투입 폐기물(62)을 파쇄시키는 파쇄부(3); 파쇄부(3) 하부에 설치되고 파쇄 낙하하는 폐기물(63)을 고속 회전하는 복수의 타격판(52)으로 파쇄 탈분시키는 탈분부(4); 를 포함할 수 있다.

상기 파쇄부(3)는, 몸체(5) 내부에 평행 설치되고 회전속도가 상이한 한 쌍의 회전축(6)(7); 회전축(6)을 회전시키는 모터(10) 및 감속기(9); 회전축(6)(7)의 일측 단부에 각각 고정되고 치차 결합되는 한 쌍의 스퍼어 기어(6a)(7a); 회전축(6)(7)의 외면에 지그재그로 결합되고 링스페이스(17)에 의해 소정의 이격거리가 유지되는 복수의 회전칼(12)(13); 몸체(5) 내면에 체결부재로 고정되고 회전칼(12)(13) 사이에 위치하는 제1 고정칼(24); 및 회전칼(12)(13) 바깥에 위치하는 제2 고정칼(32)을 포함할 수 있다.

상기 회전칼(12)(13)과 링스페이스(17)의 중앙에 다각형의 결합공(16)이 형성되어 다각형의 회전축(6)(7) 외면에 결합될 수 있다.

상기 회전칼(12)(13)은, 다각형의 결합공(16)이 중앙에 형성되고, 결합공(16)으로부터 가까운 위치의 낮은 칼날(18)과 결합공(16)으로부터 멀어지는 위치의 높은 칼날(19)이 교대로 형성되고, 칼날(18)(19)의 회전방향 선단에 폐기물(62)을 파쇄시키는 예리한 구조의 날부(20)(22)가 형성되고, 칼날(18)과 칼날(19) 사이에 요홈부(21)(23)가 형성될 수 있다.

상기 제1 고정칼(24)은, 수직부(30)에 체결부재 체결홈(31)이 소정 간격으로 형성되고, 수직부(30)의 반대편에 폐기물(62)이 유입되지 않도록 회전칼(12)(13)에 근접하여 감싸는 원호홈(25)이 형성되고, 상하부에 경사부(28)(29)가 형성되고, 원호홈(25)과 경사부(28)(29) 사이에 예리한 구조의 날부(26)(27)가 형성될 수 있다.

상기 제2 고정칼(32)은, 수직부(38)에 체결부재 체결홈(39)이 소정 간격으로 형성되고, 수직부(38)의 반대편에 폐기물(62)이 유입되지 않도록 회전칼(12)(13)에 근접하여 감싸는 원호홈(33)이 형성되고, 상하부에 경사부(36)(37)가 형성되고, 원호홈(33)과 경사부(36)(37) 사이에 예리한 구조의 날부(34)(35)가 형성될 수 있다.

상기 탈분부(4)는, 길이가 긴 원통체(40) 내부에 탈분실(40a)이 형성되고, 탈분실(40a)의 길이방향으로 축봉(46)이 끼워진 다음 축 설치되고, 축봉(46)의 일측 단부에 고정되는 풀리(58)는 모터(59)의 회전축에 고정된 풀리(60)와 벨트(61)로 연결되어 고속 회전력이 축봉(46)으로 전달되고, 원통체(40)의 일측 상부에는 호퍼(41)가 설치되어 파쇄부(3)에서 파쇄된 폐기물(63)이 낙하 유입되고, 원통체(40)의 소정 구간에 10~40㎜ 내경의 분출구(42)가 일정 간격으로 형성되고, 원통체(40)의 타측 하부에 출구(45)가 형성되고, 축봉(46)의 후단 외면에 스크류(51)가 설치되고, 축봉(46)의 선단 외면에 복수의 배출판(55)이 축 설치되고, 스크류(51)와 배출판(55) 사이에 복수의 타격판(52)이 축 설치될 수 있다.

상기 스퍼어 기어(6a)(7a)의 감속비에 의해, 회전축(7)과 회전칼(13)의 회전수는 10 ~ 100rpm이고, 회전축(7)과 회전칼(13)의 회전수는 5 ~ 50rpm이고, 축봉(46)의 회전수는 500 ~ 800rpm일 수 있다.

상기 타격판(52)은, 축봉(46) 외면에 고정되는 한 쌍의 고정부재(53) 사이에 볼트(54) 너트로 축 설치하되, 출구(45) 방향으로 20~35°벌어지게 설치될 수 있다.

상기 배출판(55)은, 축봉(46) 외면에 고정되는 한 쌍의 고정부재(56) 사이에 볼트(57) 너트로 축 설치될 수 있다.

본 발명은 회전속도가 상이한 회전칼(12)(13)과 제1, 2 고정칼(24)(32)의 상호작용에 의해 폐기물(62)이 매우 효율적으로 파쇄된 다음 고속회전하는 타격판(52) 및 배출판(55)에 의해 재차 탈분 파쇄되므로 파쇄효율과 생산성이 크게 향상되는 효과가 있다.

본 발명은 탈분부(4)의 타격판(52)과 배출판(55)은 축설치되어 있어서 금속(쇠붙이)이나 크기가 큰 폐기물(67)에 의해 과도한 힘이 작용되는 동안 소정 각도로 기울어지면서 파손이 방지되며, 마모 등에 의해 타격판(52)이나 배출판(55)을 교체 수리할 필요가 있는 경우 쉽게 분리하여 교체 및 수리할 수 있는 효과가 있다.

본 발명은 파쇄부(3)에서 폐기물을 1차 파쇄한 다음 탈분부(4)에서 재차 탈분 파쇄하므로 전체 과부하가 방지될 뿐 아니라, 후속 공정의 생활폐기물 처리시스템으로 투입되는 폐기물 투입효율이 매우 높아 전체 생산성이 획기적으로 향상되는 효과가 있다

본 발명은 회전칼(12)과 회전칼(13)의 회전수를 달리함으로써 끝이 예리한 날부(20)(22) 및 제1,2 고정칼(24)(32)의 날부(27)(35)에 의해 폐기물(62)이 효율적으로 파쇄되는 효과가 있다.

본 발명은 배출 방향으로 경사지게 설치되는 복수의 타격판(52)에 의해 폐기물(63)이 자연스럽게 배출되면서 탈분 파쇄되므로 과부하가 방지될 뿐 아니라, 파쇄효율이 우수한 효과가 있다.

본 발명에서 제1 고정칼(24)과 제2 고정칼(32)의 상하부에 형성되는 경사부(28)(29)와 경사부(36)(37)의 안내에 의해 호퍼(5a)로 투입되는 폐기물(62)이 회전칼(12)(13) 사이의 파쇄부로 쉽게 유입되어 파쇄되며, 배출되는 폐기물(63)은 접촉시간이나 체류시간이 크게 줄어 탈분부(4)로 신속히 낙하 이동하므로 과부하가 방지되는 효과가 있다.

본 발명은 파쇄 및 탈분 파쇄에 의해 폐기물 중에 포함된 이물질, 예컨대 나무, 의류, 골프백, 가방, 굵은 로프, 철금속 및 비철금속 등을 작업자가 쉽게 골라 제거할 수 있어서 생활폐기물 처리시스템의 부분 손상이나 과부하가 방지되고, 따라서 최종 고형연료인 SRF(플로트, 코르크, 펠렛 등)의 품질이 향상되고 전체 공정의 과부하가 제거되며, 고형연료(SRF) 제조비용이 절감되는 효과가 있다.

본 발명은 구성이 간단하고 고장이 거의 없으며, 소모성 부품이 불필요하여 제조 비용이 저렴하고, 인건비가 절감되며, 유지보수 비용 또한 매우 저렴한 효과가 있다.

또한 종래의 경우 수작업에 의존하는 폐기물 투입에 의해 투입 효율이 극히 낮을 뿐 아니라, 특히 금속류 등의 분리가 제대로 이루어지지 않아 생활폐기물 처리시스템을 구성하는 각 장치에서 과부하가 발생되고, 칼날과 케이스의 잦은 교체로 인하여 가동시간이 줄어들어 전반적인 생산효율이 떨어지는 문제점이 있었으나, 본 발명에 의해 이러한 종래 문제점들이 말끔히 해소되는 등의 효과가 있는 매우 유용한 발명이다.

도 1 : 본 발명 일 예로 도시한 정면도.
도 2 : 본 발명 일 예로 도시한 측면도.
도 3 : 본 발명 일 예로 도시한 평단면도.
도 4 : 본 발명 일 예로 도시한 파쇄부 단면도.
도 5 : 본 발명 일 예로 도시한 회전칼 및 링스페이스 부분 측단면도.
도 6 : 본 발명 일 예로 도시한 제1 고정칼 단면도.
도 7 : 본 발명 일 예로 도시한 제2 고정칼 단면도.
도 8 : 본 발명 일 예로 도시한 탈분부 평면도.
도 9 : 본 발명 일 예로 도시한 탈분부 단면도.
도 10 : 본 발명 일 예로 도시한 탈분부 정면도.
도 11 : 본 발명 일 예로 도시한 탈분부 사시도.
도 12 : 본 발명 일 예로 도시한 탈분부 사용 상태 단면도.
도 13 : 본 발명 일 예로 도시한 사용 상태 단면도.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예들을 첨부한 도면에 따라 상세히 설명하고자 한다. 본 발명의 실시 예들을 설명함에 있어 도면들 중 동일한 구성 요소들은 가능한 한 동일 부호로 기재하고, 관련된 공지구성이나 기능에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지가 모호해지지 않도록 생략한다.

도 1 ~ 도 3은 본 발명 일 예로 도시한 파쇄 탈분기(1)의 정면과 측면 및 평단면도로, 기대(2) 상부의 폐기물(62) 투입 호퍼(5a)와, 호퍼(5a) 하부에 설치되고 회전수가 상이한 한 쌍의 회전칼(12)(13)로 투입 폐기물(62)을 파쇄시키는 파쇄부(3)와, 파쇄부(3) 하부에 설치되고 파쇄 및 낙하하는 폐기물(63)을 고속으로 회전하는 강한 타격력으로 파쇄 및 탈분시키는 탈분부(4)로 크게 구성된다.

상기 파쇄부(3)는, 몸체(5) 내부에 설치되고 모터(10)와 동력전달수단에 의해 회전하되 기어비에 의해 회전수가 상이한 한 쌍의 회전축(6)(7)이 평행하도록 축설치되고, 회전축(6)(7)의 외면에는 회전칼(12)(13)이 각각 설치된다.

즉, 상하로 개방되고 투입구(14)와 배출구(15)가 구비되는 몸체(5)와, 폐기물(62)이 투입될 수 있도록 투입구(14) 상부에 설치되는 상광하협 형상의 호퍼(5a)와, 몸체(5) 내부에 평행 설치되고 회전속도가 상이한 한 쌍의 회전축(6)(7)과, 회전축(6)을 회전시키는 모터(10) 및 감속기(9)와, 회전축(6)(7)의 일측 단부에 각각 고정되고 치차 결합되는 한 쌍의 스퍼어 기어(6a)(7a)와, 회전축(6)(7)의 외면에 결합되고 링스페이스(17)에 의해 소정의 이격거리가 유지되는 복수의 회전칼(12)(13)과, 몸체(5) 내면에 체결부재로 고정되고 회전칼(12)(13) 사이에 위치하는 제1 고정칼(24)과, 회전칼(12)(13) 바깥에 위치하는 제2 고정칼(32)로 구성된다.

상기에서 전후로 위치하는 한 쌍의 회전칼(12)(13)은 서로 접촉하지 않도록 도 3과 같이 지그재그로 설치되며, 소정의 폭과 길이를 가진다.

상기 회전칼(12)(13)은 링스페이스(17)에 의해 서로 간의 이격거리가 유지되며, 도 3, 도 4와 같이 회전칼(12)과 회전칼(13) 끼리는 중첩되지만 회전칼(12)과 회전칼(13) 사이에 5㎜ 전후의 틈이 형성되어 서로 접촉하지 않는다.

상기 회전칼(12)(13)과 링스페이스(17)의 중앙에는 다각형의 결합공(16)이 형성되어 다각형의 회전축(6)(7) 외면에 결합되면서 회전축(6)(7)을 따라 회전하게 된다.

상기 회전축(6)(7)과 몸체(5)에 고정되는 제1 고정칼(24) 사이에도 소정의 이격거리가 유지되며, 회전칼(12)(13)과 몸체(5)에 고정되는 제2 고정칼(32) 사이에도 소정의 이격거리(틈)가 유지되어 마찰이 방지된다. 상기 이격거리가 크면 폐기물이 끼여 과부하 요인이 되며, 상기 이격거리(틈)가 작으면 회전칼(12)(13)과 마찰할 수 있으므로 5㎜ 전후가 바람직하다.

상기 회전칼(12)(13)은 회전축(6)(7)의 일측단부에 결합 고정되는 스퍼어 기어(6a)(7a)에 의해 서로 반대방향으로 회전하며, 스퍼어 기어(6a)(7a)의 기어비에 의해 회전수가 상이하다.

예컨대 스퍼어 기어(6a)와 스퍼어 기어(7a)의 기어비가 2:1인 경우 회전칼(12)의 회전속도가 다른 회전칼(13)에 비해 2배 느리다. 따라서 호퍼(5a)로 투입되는 폐기물(62)은 도 3, 도 4와 같이 회전수가 상이하면서 반대방향(도 3의 화살표 방향)으로 각각 회전하는 회전칼(12)(13)에 의해 효율적으로 파쇄되면서 배출부(15)를 통하여 탈분부(4)로 낙하 배출된다.

상기 회전칼(12)(13)은 서로 회전수를 달리함으로써 폐기물(62)의 파쇄 효과가 크게 향상된다. 이를테면, 일측 회전칼(12)의 회전속도보다 타측 회전칼(13)의 회전속도를 2배 전후로 빠르게 스퍼어 기어(7a)의 기어비를 조절함으로써 폐기물(62) 파쇄 효과가 크게 향상된다.

또한, 회전칼(12)(13)의 회전수를 달리함으로써 도 4와 같이 회전속도가 빠른 타측 회전칼(13)의 회전속도와 끝이 예리한 날부(20)(22) 및 제1 고정칼(24)의 날부(27) 및 제2 고정칼(32)의 날부(35)에 의해 폐기물(62)이 효율적으로 파쇄된다.

상기 모터(10)와 후술되는 모터(59)는 회전속도가 가변되고 감속 및 정역회전이 가능한 인버터 모터, 또는 인버터형의 기어드 모터를 예로 들 수 있으며, 감속기(9)는 복수의 기어군(도시안됨)에 의해 감속된다.

상기 회전축(6)(7)과 회전칼(12)(13)의 회전수는 폐기물(62)의 성상이나 물성 및 크기 등에 따라 상이하지만, 예를 들면, 회전축(7)과 회전칼(13)의 회전수는 10 ~ 100rpm이고, 다른 회전축(7)과 회전칼(13)의 회전수는 스퍼어 기어(6a)(7a)의 감속비에 의해 5 ~ 50rpm일 수 있다.

본 발명에서, 간혹 회전칼(12)(13)과 제1, 2 고정칼(24)(32) 사이에 형성되는 5㎜ 전후로 이격되는 틈으로 폐기물(62)의 일부가 유입되면서 회전칼(12)(13)의 회전 과부하 또는 회전이 정지되는 경우, 모터(10)를 역회전시켜 상기 폐기물(62)을 분리 제거할 수 있다.

상기 회전축(6)(7)의 양단부는 몸체(5) 외부의 위치하는 축브라켓에 의해 축지지되며, 모터(10)와 감속기(9)는 축커플러(10a)에 의해 축 연결된다. 상기 감속기(9)의 입력축(11)에는 축커플러(10a)가 축 연결되고, 감속기(9)의 출력축(8)에는 회전축(7)이 축 연결된다.

도 5는 본 발명 일 예로 도시한 회전칼(12)(13)의 측면도로, 중앙에 회전축(6)(7)에 끼워지는 다각형의 결합공(16)이 각각 형성되고, 가장자리 부분에는 돌출 정도가 다른 복수의 칼날(18)(19)이 교대로 균등한 간격으로 형성된다.

예컨대 결합공(16)으로부터 가까운 위치의 낮은 칼날(18)과, 결합공(16)으로부터 멀어진 위치의 높은 칼날(19)이 교대로 형성되며, 칼날(18)(19)의 회전방향 선단에는 제1, 2 고정칼(24)(32)의 날부(27)(35)와의 협조하에 폐기물(62)을 파쇄시키는 예리한 구조의 날부(20)(22)가 각각 형성되며, 칼날(18)과 칼날(19) 사이에는 요홈부(21)(23)가 형성되어 칼날(18)과 칼날(19)이 구획되며, 크기가 큰 폐기물(62)은 낮은 칼날(18)에 의해 주로 파쇄되고, 크기가 작은 폐기물(62)은 높은 칼날(19)에 의해 주로 파쇄되므로 파쇄효율이 높고 우수하다.

도 6은 본 발명 일 예로 도시한 제1 고정칼(24)의 측단면도로, 몸체(5)에 고정되는 수직부(30)에는 체결부재 체결홈(31)이 소정 간격으로 형성되고, 수직부(30)의 반대편에는 폐기물(62)이 유입되지 않도록 회전칼(12)(13)에 근접하여 감싸는 원호홈(25)이 형성되고, 상하부에는 경사부(28)(29)가 형성되어 폐기물(62)이 파쇄부(3)로 쉽게 유입될 수 있도록 안내하고, 파쇄 후 배출되는 폐기물(63)은 하부 경사부(37)에 의해 접촉시간이나 체류시간이 줄어들어 빨리 낙하할 수 있도록 구성된다.

상기 제1 고정칼(24) 또한 회전칼(12)(13) 처럼 원호홈(25)과 경사부(28)(29) 사이(경계부)에 예리한 구조의 날부(26)(27)가 각각 형성되어 효율적인 파쇄가 이루어진다.

도 7은 본 발명 다른 예로 도시한 제2 고정칼(32)의 측단면도로, 몸체(5)에 고정되는 수직부(38)에는 체결부재 체결홈(39)이 소정 간격으로 형성되고, 수직부(38)의 반대편에는 폐기물(62)이 유입되지 않도록 회전칼(12)(13)에 근접하여 감싸는 원호홈(33)이 형성되고, 상하부에는 경사부(36)(37)가 형성되어 폐기물(62)이 회전칼(12)(13) 사이의 파쇄부로 쉽게 유입될 수 있도록 안내하고, 파쇄 후 배출되는 폐기물(62)은 하부 경사부(37)에 의해 접촉시간이나 체류시간이 줄어들어 빨리 낙하할 수 있도록 구성된다.

상기 제2 고정칼(24) 또한 회전칼(12)(13) 처럼 원호홈(33)과 경사부(36)(37) 사이(경계부)에 예리한 구조의 날부(34)(35)가 각각 형성되어 효율적인 파쇄가 이루어지며, 300㎜ 전후 크기로 파쇄된다.

도 8 ~ 도 12는 본 발명 일 예로 도시한 탈분부(4) 도면이고, 도 13은 본 발명 일 예로 도시한 사용 상태 단면도로, 길이가 긴 원통체(40) 내부에 탈분실(40a)이 형성되고, 탈분실(40a)의 길이방향으로 축봉(46)이 끼워진 다음 축브라켓(47)(48)에 의해 축 설치되고, 축봉(46)의 일측 단부에 고정되는 풀리(58)는 모터(59)의 회전축에 고정된 풀리(60)와 벨트(61)로 연결되어 고속 회전력이 축봉(46)으로 전달된다.

상기 원통체(40)의 일측 상부에는 호퍼(41)가 설치되어 파쇄부(3)에서 파쇄된 폐기물(63)이 낙하 유입되고, 원통체(40)의 소정 구간에는 10~40㎜ 내경의 분출구(42)가 일정 간격으로 형성되어 작은 크기의 폐기물(65)들이 배출되고, 원통체(40)의 타측 하부에는 출구(45)가 형성되어 탈분 파쇄된 폐기물(64)이 하부의 컨베어(66)로 낙하 배출된다.

상기 축봉(46)의 후단 외면, 이를테면 호퍼(41) 구간에 위치하는 축봉(46) 외면에는 호퍼(41)를 통하여 유입되는 폐기물(63)을 출구(45) 방향으로 이송시키는 스크류(51)가 설치되고, 축봉(46)의 선단 외면, 이를테면 출구(45) 구간에 위치하는 축봉(46) 외면에는 탈분 파쇄되는 폐기물(64)을 출구(45)로 배출시키는 복수의 배출판(55)이 축 설치되고, 상기 스크류(51)와 배출판(55) 사이에는 스크류(51)에 의해 이송되는 폐기물(64)을 탈분 파쇄시키면서 출구(45) 방향으로 이송시키는 복수의 타격판(52)이 축 설치된다.

상기 원통체(40) 외면에는 복수의 지지부재(44)가 고정되고, 상기 지지부재(44)는 고정부재(43)에 의해 기대(2)에 고정된다. 따라서 원통체(40)는 고정되고, 원통체(40) 내부, 즉 탈분실(40a)에 축 설치되는 축봉(46)은 고속으로 회전하게 된다.

상기 축봉(46)의 회전수는 폐기물(62)의 성상이나 물성 및 크기 등에 따라 상이하지만, 예를 들면, 500 ~ 800rpm으로 고속 회전시켜, 축 설치되는 타격판(52) 및 배출판(55)이 같은 속도로 고속회전하면서 폐기물(64)을 타격하면서 파쇄 및 이송 및 배출시키게 된다.

상기 타격판(52)은 도면과 같이 축봉(46) 외면에 복수의 열과 줄로 설치되며, 힘이 가해지면 기울어질 수 있도록 축 설치된다. 즉, 축봉(46) 외면에 고정되는 한 쌍의 고정부재(53)와, 고정부재(53) 사이에 위치하고, 체결형 축부재, 이를테면 볼트(54) 너트에 의해 축 설치되며, 폐기물(64)을 타격 분쇄하면서 출구(45) 방향으로 이송되도록 축봉(46)의 중심선(O)을 기준으로 소정 각도(θ), 또는 출구(45) 방향으로 벌어지는 소정의 각도(θ), 예컨대 20~35°기울기로 경사지게 설치된다.

상기 배출판(55)은 도면과 같이 복수의 열로 설치되며, 힘이 가해지면 기울어질 수 있도록 축 설치된다. 즉, 축봉(46) 외면에 고정되는 한 쌍의 고정부재(56)와, 고정부재(56) 사이에 위치하고, 체결형 축부재, 이를테면 볼트(57) 너트에 의해 축 설치되며, 폐기물(64)을 타격 분쇄하면서 출구(45) 방향으로 배출시킨다.

상기 타격판(52)과 배출판(55)은 폐기물(64)을 고속으로 타격 및 배출하게 되며, 고속 타격력에 충분히 견딜 수 있는 강성의 금속판재로 구성되며, 볼트(54)(57)가 각각 끼워질 수 있도록 축공(도시안됨)이 형성되며, 타격판(52)이나 배출판(55)이 마모 또는 파손 등에 의해 수리 교체할 필요가 있는 경우 볼트(54)(57) 너트를 이용하여 교체할 수 있다.

상기 타격판(52)과 배출판(55)은 500 ~ 800rpm으로 고속 회전력에 의해 원심력 작용되므로 도 12와 같이 축봉(46)과는 직각 방향으로 세워진 상태에서 A방향으로 고속 회전하면서 폐기물(64)을 타격 분쇄 및 탈수하게 되며, 축 설치 구조이므로 크기가 큰 폐기물(67)에 의해 과도한 힘이 작용되는 동안에는 타격판(52) 또는 배출판(55)이 축부재인 볼트(54)를 중심으로 B방향으로 소정 각도 기울어지면서 파손이 방지되며, 과도한 힘이 제거되면 원심력에 의해 타격판(52) 또는 배출판(55)이 축봉(46)의 직각 방향으로 세워진다.

한편, 복수의 타격판(52)이 폐기물(64)을 타격하면서 파쇄 및 분말화되는 10~40㎜ 크기의 폐기물(65)은 원통체(40)에 무수히 형성된 분출구(42)을 통하여 원통체(40) 외부로 배출되며, 출구(45)로 배출되는 폐기물(64)과 함께 수거한 다음 후속 공정을 거쳐 SRF(Solid Refuse Fuel)로 처리(제조)하면 된다.

상기 타격판(52)에 의해 폐기물(64) 중에 포함된 수분과 흙, 모래 등이 분출구(42)로 분출되며, 분출구(42)로 분출되지 못한 분쇄 폐기물(64)은 고속회전하는 배출판(55)에 의해 재차 파쇄되면서 출구(45)로 배출된다.

본 발명에서 호퍼(5a)는 폐기물(62)이 효율적으로 투입될 수 있도록 상부가 넓고 하부가 좁은 형상 구조이며, 파쇄부(3)와 탈분부(4) 사이에 설치되는 호퍼(41) 또한 폐기물(63)이 탈분부(4)로 효율적으로 낙하 투입될 수 있도록 상부가 넓고 하부가 좁은 형상 구조이다.

본 발명은 회전칼(12)과 회전칼(13) 사이 및 링스페이스(17)와 제1, 2 고정칼(24)(32)의 원호부(25)(33)와 회전칼(12)(13)의 비대칭 회전속도와 예리한 날부(27)(35) 등에 의해 폐기물(62)이 효율적으로 파쇄되면서 파쇄부를 지나 하부로 낙하 배출되며, 탈분부(4)에서 재차 파쇄, 탈분, 탈수되며, 이에 따라 생활폐기물 처리시스템으로 적정량의 폐기물이 효율적으로 공급되어 고형연료(SRF)의 생산성이 크게 향상된다.

본 발명에서 파쇄 탈분되는 폐기물로는, 생활폐기물, 산업폐기물, 건설폐기물 등에서 나오는 각종 가연성 폐기물, 이를테면 종이류, 목재류, 섬유류, 플라스틱, 비닐, 스치로폼, 일회용 용기 등을 선별한 다음 파쇄, 건조, 성형 등의 공정을 거쳐 소정의 고형연료인 SRF(플로트, 코르크, 펠렛 등)가 제조된다.

이상과 같이 설명한 본 발명은 본 실시 예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하며, 이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 자명한 것이다.

(1)--파쇄 탈분기 (2)--기대
(3)--파쇄부 (4)--탈분부
(5)--몸체 (5a)(41)--호퍼
(6)(7)--회전축 (8)--출력축
(6a)(7a)--스퍼어 기어 (9)--감속기
(10)(59)--모터 (10a)--축커플러
(11)--입력축 (12)(13)--회전칼
(14)--투입구 (15)--배출구
(16)--결합공 (17)--링스페이스
(18)(19)--칼날 (20)(22)(26)(27)(34)(35)--날부
(21)(23)--요홈부 (24)--제1 고정칼
(25)(33)--원호홈 (28)(29)(36)(37)--경사부
(30)(38)--수직부 (31)(39)--체결홈
(32)--제2 고정칼 (34)(35)--날부
(40)--원통체 (40a)--탈분실
(43)--고정부재 (44)--지지부재
(45)--출구 (46)--축봉
(47)(48)--축브라켓 (51)--스크류
(52)--타격판 (53)(56)--고정부재
(54)(57)--볼트 (55)--배출판
(58)(60)--풀리 (61)--벨트
(62)(63)(64)(65)(67)--폐기물 (66)--컨베어

Claims

기대(2) 상부의 호퍼(5a);
호퍼(5a) 하부에 설치되고 회전수가 상이한 한 쌍의 회전칼(12)(13)로 투입 폐기물(62)을 파쇄시키는 파쇄부(3);
파쇄부(3) 하부에 설치되고 파쇄 낙하하는 폐기물(63)을 고속 회전하는 복수의 타격판(52)으로 파쇄 탈분시키는 탈분부(4);
를 포함하는 생활폐기물 처리시스템의 파쇄 탈분기.
청구항 1에 있어서:
파쇄부(3)는,
몸체(5) 내부에 평행 설치되고 회전속도가 상이한 한 쌍의 회전축(6)(7);
회전축(6)을 회전시키는 모터(10) 및 감속기(9);
회전축(6)(7)의 일측 단부에 각각 고정되고 치차 결합되는 한 쌍의 스퍼어 기어(6a)(7a);
회전축(6)(7)의 외면에 지그재그로 결합되고 링스페이스(17)에 의해 소정의 이격거리가 유지되는 복수의 회전칼(12)(13);
몸체(5) 내면에 체결부재로 고정되고 회전칼(12)(13) 사이에 위치하는 제1 고정칼(24); 및
회전칼(12)(13) 바깥에 위치하는 제2 고정칼(32);
을 포함하는 생활폐기물 처리시스템의 파쇄 탈분기.
청구항 2에 있어서:
회전칼(12)(13)과 링스페이스(17)의 중앙에 다각형의 결합공(16)이 형성되어 다각형의 회전축(6)(7) 외면에 결합되도록 함을 특징으로 하는 생활폐기물 처리시스템의 파쇄 탈분기.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서:
회전칼(12)(13)은,
다각형의 결합공(16)이 중앙에 형성되고,
결합공(16)으로부터 가까운 위치의 낮은 칼날(18)과 결합공(16)으로부터 멀어지는 위치의 높은 칼날(19)이 교대로 형성되고,
칼날(18)(19)의 회전방향 선단에 폐기물(62)을 파쇄시키는 예리한 구조의 날부(20)(22)가 형성되고,
칼날(18)과 칼날(19) 사이에 요홈부(21)(23)가 형성됨을 특징으로 하는 생활폐기물 처리시스템의 파쇄 탈분기.
청구항 2에 있어서:
제1 고정칼(24)은,
수직부(30)에 체결부재 체결홈(31)이 소정 간격으로 형성되고,
수직부(30)의 반대편에 폐기물(62)이 유입되지 않도록 회전칼(12)(13)에 근접하여 감싸는 원호홈(25)이 형성되고,
상하부에 경사부(28)(29)가 형성되고,
원호홈(25)과 경사부(28)(29) 사이에 예리한 구조의 날부(26)(27)가 형성됨을 특징으로 하는 생활폐기물 처리시스템의 파쇄 탈분기.
청구항 2에 있어서:
제2 고정칼(32)은,
수직부(38)에 체결부재 체결홈(39)이 소정 간격으로 형성되고,
수직부(38)의 반대편에 폐기물(62)이 유입되지 않도록 회전칼(12)(13)에 근접하여 감싸는 원호홈(33)이 형성되고,
상하부에 경사부(36)(37)가 형성되고,
원호홈(33)과 경사부(36)(37) 사이에 예리한 구조의 날부(34)(35)가 형성됨을 특징으로 하는 생활폐기물 처리시스템의 파쇄 탈분기.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서:
탈분부(4)는,
길이가 긴 원통체(40) 내부에 탈분실(40a)이 형성되고,
탈분실(40a)의 길이방향으로 축봉(46)이 끼워진 다음 축 설치되고,
축봉(46)의 일측 단부에 고정되는 풀리(58)는 모터(59)의 회전축에 고정된 풀리(60)와 벨트(61)로 연결되어 고속 회전력이 축봉(46)으로 전달되고,
원통체(40)의 일측 상부에는 호퍼(41)가 설치되어 파쇄부(3)에서 파쇄된 폐기물(63)이 낙하 유입되고,
원통체(40)의 소정 구간에 10~40㎜ 내경의 분출구(42)가 일정 간격으로 형성되고,
원통체(40)의 타측 하부에 출구(45)가 형성되고,
축봉(46)의 후단 외면에 스크류(51)가 설치되고,
축봉(46)의 선단 외면에 복수의 배출판(55)이 축 설치되고,
스크류(51)와 배출판(55) 사이에 복수의 타격판(52)이 축 설치됨을 특징으로 하는 생활폐기물 처리시스템의 파쇄 탈분기.
청구항 7에 있어서:
스퍼어 기어(6a)(7a)의 감속비에 의해,
회전축(7)과 회전칼(13)의 회전수는 10 ~ 100rpm이고,
회전축(7)과 회전칼(13)의 회전수는 5 ~ 50rpm이고,
축봉(46)의 회전수는 500 ~ 800rpm임을 특징으로 하는 생활폐기물 처리시스템의 파쇄 탈분기.
청구항 7에 있어서:
타격판(52)은,
축봉(46) 외면에 고정되는 한 쌍의 고정부재(53) 사이에 볼트(54) 너트로 축 설치하되, 출구(45) 방향으로 20~35°벌어지게 설치됨을 특징으로 하는 생활폐기물 처리시스템의 파쇄 탈분기.
청구항 7에 있어서:
배출판(55)은,
축봉(46) 외면에 고정되는 한 쌍의 고정부재(56) 사이에 볼트(57) 너트로 축설치됨을 특징으로 하는 생활폐기물 처리시스템의 파쇄 탈분기.