KR20180060774A - 사일로의 호퍼장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 사일로의 하부에 설치되는 사일로의 호퍼장치에 관한 것으로서, 사일로의 하부에 복수개가 등간격으로 이격 설치되며 현장에서 제작된 제1 호퍼부와, 이 제1 호퍼부의 사이에 각각 설치되며, 프리캐스팅에 의해 외부에서 사전에 제작된 제2 호퍼부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 따라서 본 발명은 사일로의 호퍼로서 현장타설 호퍼와 사전제작 호퍼를 병합해서 사용함으로써, 사일로의 설치시 호퍼의 시공시간을 단축하는 동시에 시공비용 및 제작비용을 절감할 수 있는 효과를 제공한다.

Description

사일로의 호퍼장치{HOPPER APPARATUS OF SILO}

본 발명은 사일로의 호퍼장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 석탄이나 시멘트 등과 같은 분말상태의 저장원료를 저장하여 배출시키는 사일로의 호퍼장치에 관한 것이다.

일반적으로, 사일로(Silo)는 대량의 물품을 저장하기 위한 저장용기를 의미하며, 이러한 사일로는 상방에 투입구를 가지고, 하방에는 배출구를 가지도록 형성된다.

또한, 이러한 사일로에는 외형에 따라 원통형조, 사각형조, 육각형조, 팔각형조 등 다양한 형상을 가질 수 있고, 창고에 비해 저장 용량이 크고, 수납과 반출이 쉬운 구조로 설계되며, 내용물의 변질을 최소화하는 구조적 특징이 있다.

이에 따라, 통상의 사일로는 곡물 저장용, 축산업계의 사료저장용, 중공업업계의 원료저장용 예를 들어, 반제품 원료, 시멘트, 광석, 비료, 식염, 톱밥, 나무칩, 슬러지 등 다양한 물품의 저장용도로 사용되고 있다.

하부에 호퍼(hopper)장치가 구비된 사일로(silo)는 석탄 및 시멘트 등의 저장 용도로 사용되는데, 이들 사일로의 호퍼는 경사벽의 평단면이 길이 방향으로 11자 모양으로만 형성되어 호퍼의 외벽이 수직 하중을 지탱하기 힘든 구조를 가지고 있었다.

이러한 호퍼부의 외벽과 동일한 수직 외벽을 이루는 사일로의 외벽은 두꺼운 외벽을 가질 수 밖에 없는데, 이러한 구조는 사일로 제작시에 많은 제작 비용을 초래하는 문제점이 있었다.

종래의 사일로의 경우에는 상부 대비 배출부가 형성되는 사일로 하부의 단면이 감소되어 사일로 내부의 저장물의 배출시 사일로의 내벽과 하부의 배출부의 경사벽 부분에 저장물이 부착되는 문제점이 있다.

특히, 종래의 사일로의 경우에는 하부의 배출구 부분의 경사벽과 저장물이 배출되는 배출구가 형성되는 면이 이루는 경사각을 60도 정도로 형성되는 것이 일반적이고, 이 경우, 경사벽의 안식각이 부족하여 경사벽에 저장물이 부착되어 사일로 내의 저장물의 배출흐름이 저하되는 문제점이 있다.

또한, 이러한 저장물의 부착현상으로 인해 저장물의 배출흐름이 저하되거나, 이러한 현상이 보다 심화되어 사일로의 하단부가 막히는 현상을 예방하기 위하여 주기적으로 부착된 저장물을 제거하는 작업을 수행해야 하는 점에서 인력소모가 심화되고, 제거 작업 수행시에 사일로의 사용을 중단해야 하는 문제점이 있다.

사일로(silo)의 종류로는 탑형 사일로, 트렌치 사일로, 벙커 사일로, 스택 사일로, 진공 사일로 등이 있으며, 탑형 사일로(silo)는 원통을 세워 놓은 형태이며, 재료는 주로 철근 콘크리트를 이용하여서 구성된다. 이러한 탑형 사일로는 다시 그 형태에 따라 호퍼형 사일로, 평판형 사일로, 절충형 사일로로 구분된다.

이들 중, 호퍼형 사일로는 하부 배출부가 콘 형태로 이루어져 중력에 의해 자연 배출이 가능하고, 평판형 사일로와 대비하여 좁은 공간에 대용량으로 설치가 가능한 장점으로 인해 일반적으로 많이 사용되고 있다. 특히, 호퍼형 사일로는 재료의 투입과 배출이 잦은 경우에 주로 이용된다.

한편, 도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 호퍼형 사일로의 경우에는 호퍼형 사일로를 시공하기 위해서는 3단의 거푸집(S1, S2, S3)과, 3단의 거푸집(S1, S2, S3)을 각각 지지하기 위한 지지구조물을 설치하여야 하고, 그 상부에 콘크리트를 타설하여 양생하여서 이루어진다. 거푸집 및 지지구조물은 호퍼형 사일로를 양생하기 위한 틀로서, 시공시에는 3단의 거푸집(S1, S2, S3)에 순차적으로 타설 및 해체가 이루어진다.

그러나, 상기와 같은 호퍼형 사일로 시공방법에서는, 현장에서 호퍼가 3단으로 제작하게 되므로 품질관리에 어려움이 있었으며, 거푸집 제작, 콘크리트의 양생, 거푸집 및 지지구조물을 해체 등에 많은 시간이 소요되어 공사기간이 장기화된 다는 문제점이 있었다.

대한민국 공개특허 제10-2013-0067595호 (2013년 06월 25일) 대한민국 등록특허 제10-1491487호(2015년 02월 10일) 대한민국 등록실용 제20-2009-0005482호 (2009년 06월 08일)

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위해 안출한 것으로서, 사일로의 설치시 호퍼의 시공시간을 단축하는 동시에 시공비용 및 제작비용을 절감할 수 있는 사일로의 호퍼장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 거푸집의 해체작업을 생략하여 공사기간을 단축할 수 있고 저장원료의 부착량을 감소시켜 배출을 원활하게 할 수 있는 사일로의 호퍼장치를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 호퍼프레임을 기준해서 호퍼커버를 승강시켜 사일로에서 저장원료의 배출을 용이하게 할 수 있는 사일로의 호퍼장치를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 호퍼프레임과 호퍼커버의 지지강도가 향상되는 동시에 사전제작에 의해 균일한 성능을 부여할 수 있는 사일로의 호퍼장치를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 저장원료의 배출성능을 향상시키는 동시에 거푸집의 설치 및 해체에 대한 비용과 인력을 절감할 수 있는 사일로의 호퍼장치를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 사일로의 하부에 설치되는 호퍼장치로서, 사일로의 하부에 복수개가 등간격으로 이격 설치되며, 현장에서 제작된 제1 호퍼부(10); 및 상기 제1 호퍼부(10)의 사이에 각각 설치되며, 프리캐스팅에 의해 외부에서 사전에 제작된 제2 호퍼부(20);를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 상기 제1 호퍼부(10)는, 철재 거푸집을 사용하여 철재 거푸집과 일체로 제작된 셰브론 호퍼(Chevron Hopper)로 이루어져 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 상기 제2 호퍼부(20)는, 복수개가 이격 설치되며 외부에서 사전에 제작된 호퍼프레임; 및 상기 호퍼프레임 사이의 상부에 승강하도록 설치되며, 외부에서 사전에 제작된 호퍼커버;를 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명의 상시 호퍼커버는, 상기 호퍼프레임에 길이방향으로 설치된 지지바를 기준해서 상하방향으로 승강하도록 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 상기 호퍼프레임과 상기 호퍼커버는, 내부에 철근이 배근되며 콘크리트가 타설되어 제작되는 것을 특징으로 한다. 본 발명의 상기 호퍼프레임과 상기 호퍼커버는, 철재 거푸집을 사용하여 철재 거푸집과 일체로 제작되어 있는 것을 특징으로 한다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 사일로의 호퍼로서 현장타설 호퍼와 사전제작 호퍼를 병합해서 사용함으로써, 사일로의 설치시 호퍼의 시공시간을 단축하는 동시에 시공비용 및 제작비용을 절감할 수 있는 효과를 제공한다.

또한, 현장타설 호퍼로서 철재 거푸집을 사용하여 철재 거푸집과 일체로 제작된 셰브론 호퍼를 사용함으로써, 거푸집의 해체작업을 생략하여 공사기간을 단축할 수 있고 저장원료의 부착량을 감소시켜 배출을 원활하게 할 수 있는 효과를 제공한다.

또한, 사전제작 호퍼로서 호퍼프레임과 호퍼커버를 구비함으로써, 호퍼프레임을 기준해서 호퍼커버를 승강시켜 사일로에서 저장원료의 배출을 용이하게 할 수 있는 효과를 제공한다.

또한, 호퍼프레임 및 호퍼커버가 내부에 철근이 배근되며 콘크리트가 타설되어 사전제작됨으로써, 호퍼프레임과 호퍼커버의 지지강도가 향상되는 동시에 사전제작에 의해 균일한 성능을 부여할 수 있는 효과를 제공한다.

또한, 호퍼프레임 및 호퍼커버가 철재 거푸집을 사용하여 철재 거푸집과 일체로 제작되으로써, 저장원료의 배출성능을 향상시키는 동시에 거푸집의 설치 및 해체에 대한 비용과 인력을 절감할 수 있는 효과를 제공한다.

도 1은 종래의 사일로의 호퍼장치를 나타내는 구성도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 사일로의 호퍼장치를 나타내는 구성도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 사일로의 호퍼장치의 다른예를 나타내는 구성도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 사일로의 호퍼장치의 호퍼프레임을 나타내는 구성도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 사일로의 호퍼장치의 호퍼커버를 나타내는 구성도.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 사일로의 호퍼장치를 나타내는 평면도.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 더욱 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 사일로의 호퍼장치를 나타내는 구성도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 사일로의 호퍼장치의 다른예를 나타내는 구성도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 사일로의 호퍼장치의 호퍼프레임을 나타내는 구성도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 사일로의 호퍼장치의 호퍼커버를 나타내는 구성도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 사일로의 호퍼장치를 나타내는 평면도이다.

도 2 내지 도 6에 나타낸 바와 같이 본 실시예에 의한 사일로의 호퍼장치는, 제1 호퍼부(10)와 제2 호퍼부(20)를 포함하여 이루어져, 사일로(100)의 하부에 설치되는 호퍼장치이다.

제1 호퍼부(10)는, 사일로(100)의 하부에 복수개가 등간격으로 이격 설치되며, 현장에서 타설되어 제작된 호퍼부재로서, 철재 거푸집을 사용하여 철재 거푸집과 일체로 제작된 산형상의 셰브론 호퍼(Chevron Hopper)로 이루어져 있다.

따라서, 이러한 제1 호퍼부(10)는, 외부가 철재 거푸집으로 이루어짐으로써 타설후 거푸집을 제거하는 작업을 생략할 수 있는 동시에 사일로(100)의 내부에 저장되는 석탄이나 시멘트 등과 같은 분말상의 저장원료가 부착되지 않고 배출시킬 수 있게 된다.

제2 호퍼부(20)는, 제1 호퍼부(10)의 사이에 각각 설치되며, 프리캐스팅(Pre-Casting)에 의해 외부에서 사전에 타설하여 제작된 호퍼부재로서, 호퍼프레임(21)과 호퍼커버(22)로 이루어져 있다.

호퍼프레임(21)은, 복수개가 사일로(100)의 하부에 전후 길이방향으로 따라 등간격으로 이격 설치되며 외부에서 사전에 타설되어 제작된 프레임부재로서, 이러한 호퍼프레임(21)의 내부에는 철근이 배근되며 콘크리트가 타설되어 제작된다.

또한, 호퍼프레임(21)은, 경사벽이 형성되며, 철재 거푸집을 사용하여 철재 거푸집과 일체로 제작되며, 지지바(21a), 가이드바(21b), 결합홈(21c)이 구비되어 있다.

지지바(21a)는, 전방 및 후방에 산형상으로 입설된 호퍼플레이트 사이의 중간부위에 전후 길이방향을 따라 연장 설치된 지지부재로서, 지지바(21a)의 상부에서 호퍼커버(22)의 하부를 지지하도록 단면이 대략 산형상으로 형성되어 있다.

가이드바(21b)는, 전방 및 후방에 산형상으로 입설된 호퍼플레이트의 하부에 형성된 지지부재로서, 가이드바(21b)의 상부에서 가이드바(21b) 호퍼커버(22)의 하부를 지지하도록 단면이 대략 직사각 형상으로 형성되어 있다.

결합홈(21c)은, 전방 및 후방에 산형상으로 입설된 호퍼플레이트의 하부에 형성된 홈부재로서, 가이드바(21b)의 하단 양쪽에서 가이드바(21b)의 하부를 지지하도록 끼워맞춤되며 홈의 단면이 대략 직사각 형상으로 형성되어 있다.

호퍼커버(22)는, 사일로(100)의 내부에 전후 길이방향을 따라 등간격으로 이격된 호퍼프레임(21) 사이의 상부에 승강하도록 설치된 커버부재로서, 외부에서 사전에 타설되어 제작된다.

이러한 호퍼커버(22)는, 호퍼프레임(21)에 길이방향으로 설치된 지지바(21a)를 기준해서 상하방향으로 승강하도록 설치되어 있으며, 이러한 호퍼커버(22)의 내부에는 철근이 배근되며 콘크리트가 타설되어 제작된다.

또한, 호퍼커버(22)는, 상부의 양쪽 측면에 경사벽이 형성되며, 철재 거푸집을 사용하여 타설되어 철재 거푸집과 일체로 제작되며, 이러한 호퍼커버(22)의 내부면에는 끼움홈(22a) 및 걸림홈(22b)이 형성되어 있다.

끼움홈(22a)은, 호퍼커버(22)의 내부면 상단에 형성된 홈부재로서, 홈부재의 단면이 대략 삼각형상으로 형성되어 호퍼프레임(21)의 지지바(21a)의 상부에 결합되어 지지된다.

걸림홈(22b)은, 호퍼커버(22)의 내부면 하방의 양쪽 측벽에 형성된 홈부재로서, 홈부재의 단면이 대략 직사각형상으로 형성되어 호퍼프레임(21)의 가이드바(21b)의 상부에 결합되어 지지된다.

따라서, 본 발명의 사일로의 호퍼장치는, 거푸집 설치 및 제거가 필요없는 프리캐스트 패널을 사일로의 호퍼장치에 적용여, 공사기간을 획기적으로 단축시킬 수 있고, 프리캐스트 패널은 현장타설 사일로의 일부를 이뤄 완공후에도 제거할 필요가 없을 뿐만 아니라, 현장이 아닌 공장에서 최적의 조건으로 제작가능하므로, 현장에서 시공한 콘크리트 제품에 비해 강도를 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 사일로의 호퍼로서 현장타설 호퍼와 사전제작 호퍼를 병합해서 사용함으로써, 사일로의 설치시 호퍼의 시공시간을 단축하는 동시에 시공비용 및 제작비용을 절감할 수 있는 효과를 제공한다.

또한, 현장타설 호퍼로서 철재 거푸집을 사용하여 철재 거푸집과 일체로 제작된 셰브론 호퍼를 사용함으로써, 거푸집의 해체작업을 생략하여 공사기간을 단축할 수 있고 저장원료의 부착량을 감소시켜 배출을 원활하게 할 수 있는 효과를 제공한다.

또한, 사전제작 호퍼로서 호퍼프레임과 호퍼커버를 구비함으로써, 호퍼프레임을 기준해서 호퍼커버를 승강시켜 사일로에서 저장원료의 배출을 용이하게 할 수 있는 효과를 제공한다.

또한, 호퍼프레임 및 호퍼커버가 내부에 철근이 배근되며 콘크리트가 타설되어 사전제작됨으로써, 호퍼프레임과 호퍼커버의 지지강도가 향상되는 동시에 사전제작에 의해 균일한 성능을 부여할 수 있는 효과를 제공한다.

또한, 호퍼프레임 및 호퍼커버가 철재 거푸집을 사용하여 철재 거푸집과 일체로 제작되으로써, 저장원료의 배출성능을 향상시키는 동시에 거푸집의 설치 및 해체에 대한 비용과 인력을 절감할 수 있는 효과를 제공한다.

이상 설명한 본 발명은 그 기술적 사상 또는 주요한 특징으로부터 벗어남이 없이 다른 여러 가지 형태로 실시될 수 있다. 따라서 상기 실시예는 모든 점에서 단순한 예시에 지나지 않으며 한정적으로 해석되어서는 안 된다.

10: 제1 호퍼부
20: 제2 호퍼부

Claims (6)

1. 사일로의 하부에 설치되는 호퍼장치로서,
   사일로의 하부에 복수개가 등간격으로 이격 설치되며, 현장에서 제작된 제1 호퍼부(10); 및
   상기 제1 호퍼부(10)의 사이에 각각 설치되며, 프리캐스팅에 의해 외부에서 사전에 제작된 제2 호퍼부(20);를 포함하는 것을 특징으로 하는 사일로의 호퍼장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 제1 호퍼부(10)는, 철재 거푸집을 사용하여 철재 거푸집과 일체로 제작된 셰브론 호퍼(Chevron Hopper)로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 사일로의 호퍼장치.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 제2 호퍼부(20)는,
   복수개가 이격 설치되며 외부에서 사전에 제작된 호퍼프레임; 및
   상기 호퍼프레임 사이의 상부에 승강하도록 설치되며, 외부에서 사전에 제작된 호퍼커버;를 포함하는 것을 특징으로 하는 사일로의 호퍼장치.
4. 제 3 항에 있어서,
   상시 호퍼커버는, 상기 호퍼프레임에 길이방향으로 설치된 지지바를 기준해서 상하방향으로 승강하도록 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 사일로의 호퍼장치.
5. 제 3 항에 있어서,
   상기 호퍼프레임과 상기 호퍼커버는, 내부에 철근이 배근되며 콘크리트가 타설되어 제작되는 것을 특징으로 하는 사일로의 호퍼장치.
6. 제 3 항에 있어서,
   상기 호퍼프레임과 상기 호퍼커버는, 철재 거푸집을 사용하여 철재 거푸집과 일체로 제작되어 있는 것을 특징으로 하는 사일로의 호퍼장치.

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