KR100514605B1 - 건설폐기물 및 매립폐기물용 토사 선별장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 건설폐기물 및 매립폐기물용 토사 선별장치에 관한 것으로서, 외부프레임과; 상기 외부프레임에 마련되어 상기 외부프레임을 진동시키는 주진동수단과; 건설폐기물로부터 토사를 선별하는 복수의 토사선별공을 가지고 상기 외부프레임 내에 장착되는 토사선별판과; 상기 외부프레임과 상기 토사선별판 사이에 마련되어 상기 외부프레임에 대해 상기 토사선별판을 상대적으로 진동시키는 상대진동수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

이에 의해, 건설폐기물 중에서도 특히 입자의 크기가 상대적으로 세밀한 토사만을 보다 효율적으로 선별할 수 있다.

Description

건설폐기물 및 매립폐기물용 토사 선별장치{Apparatus for sorting sand from reclaimed stones}

본 발명은, 건설폐기물 및 매립폐기물용 토사 선별장치에 관한 것으로써, 보다 상세하게는, 건설폐기물 중에서도 특히 입자의 크기가 상대적으로 세밀한 토사만을 보다 효율적으로 선별할 수 있도록 한 건설폐기물 및 매립폐기물용 토사 선별장치에 관한 것이다.

도시의 재개발과 더불어 건물의 노후 및 기능 저하에 의한 건물의 해체와 도로의 보수가 증가함에 따라 폐콘크리트나 폐시멘트, 혹은 건설현장 쓰레기와 같은 폐기물들이 다량으로 배출되고 있다.

이 같은 건설폐기물들은 적절한 처리시스템을 통해 처리되어야 함에도 불구하고 불법 매립 및 불법투기 등과 같이 부적절하게 처리됨으로써 환경오염 문제 및 다양한 사회문제를 일으키고 있다.

따라서 다량으로 발생되는 건설폐기물 중에서 불필요한 쓰레기는 분리하여 폐기하고 나머지 자원을 재활용하는 것은 자원 및 에너지 절약 측면뿐만 아니라 환경보호 측면에서도 그 중요도가 높다고 할 수 있다.

그러나 현재까지도 건설폐기물을 처리하기 위한 별도의 대안이나 구조적인 시스템이 잘 갖추어지지 않고 있기에 건설페기물들이 도로의 기층, 보조기층재, 콘크리트용 골재 및 우수한 도시 기반 형성재로 재활용될 수 있음에도 불구하고 재활용되지 못하는 실정에 있다.

일반적으로 건설폐기물의 재활용 및 처리시스템은 건설폐기물을 파쇄하고 토분, 금속류, 부유물질 등 기타 쓰레기를 제거한 다음, 유용한 재생골재만을 소요입경별로 분리하는 시스템으로 이루어진다. 이러한 시스템은 건설폐기물을 파쇄하는 방법 및 장치, 재생골재를 소요입경별로 분리하는 방법 및 장치, 쓰레기를 분리하여 제거하는 방법 및 장치들이 핵심기술이라 하겠다.

건설폐기물 중 쓰레기를 분리하는 방법 및 장치로는, 재생골재와 쓰레기의 무게차에 따라 물의 부력을 이용하는 것과 풍력을 이용하는 것이 있었다. 물의 부력을 이용하는 장치는 물 세척을 함으로써 재생골재가 깨끗해지고 먼지가 발생하지 않는 장점이 있으나 폐수처리가 어렵고 기계에 물이 묻을 경우 마로율이 높을뿐 아니라 파손될 위험이 많아 관리가 어렵고 겨울에 기계가 얼어 작업할 수 없는 문제점이 있었다. 이에 반해 풍력을 이용하는 장치는 폐수처리의 부담이 없는 장점이 있으나, 비산 먼지가 발생하여 비산먼지를 제거하기 위한 살수시설이 별도로 필요한 문제점이 있었다.

비산먼지를 발생하지 않게 하거나 억제할 수 있는 재생골재로부터 쓰레기를 분리하는 장치로서 폐 골재를 재생하기 위한 분리장치가 대한민국특허청 등록실용신안 등록번호 20-0204210호에 공개되어 있다.

공개된 기술의 경우, 수거된 건설폐기물을 분쇄기 등을 이용하여 일정한 크기로 분쇄한 후, 진동 평활장치에 공급하여 분쇄 골재를 고르게 펼친다. 그런 다음, 진동 평활장치의 하측에서 송풍기가 일정한 속도의 공기를 분사하여 분쇄골재보다 가벼운 쓰레기(종이류 포함)가 분리되도록 하고 별도의 스크린에 의해 골재를 그 크기별로 분류하도록 하고 있다.

그런데, 이러한 타입의 장치는 재생골재와 쓰레기를 상호 분리하여 필요한 골재만을 얻기에는 유리할 수 있으나, 통상의 스크린 선별 방식을 채용하고 있기 때문에 입자의 크기가 다른 골재들 중에서 대략 지름이 10 mm 이하인 토사만을 별도로 선별해내기가 쉽지 않다.

이에, 본 출원인은 건설폐기물 중에서도 특히 입자의 크기가 상대적으로 세밀한 토사만을 보다 효율적으로 선별함으로서 농사용 복토나 그 밖의 용도로 재활용할 수 있는 장치를 제안하기에 이르렀다.

본 발명의 목적은, 건설폐기물 중에서도 특히 입자의 크기가 상대적으로 세밀한 토사만을 보다 효율적으로 선별할 수 있도록 한 건설폐기물 및 매립폐기물용 토사 선별장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 건설폐기물에 대한 토사의 선별시간이 단축되고 단위시간당 선별할 수 있는 토사량이 많아 작업효율 및 생산성이 향상될 수 있도록 한 건설폐기물 및 매립폐기물용 토사 선별장치를 제공하는 것이다.

상기 목적은, 외부프레임과; 상기 외부프레임에 마련되어 상기 외부프레임을 진동시키는 주진동수단과; 건설폐기물로부터 토사를 선별하는 복수의 토사선별공을 가지고 상기 외부프레임 내에 장착되는 토사선별판과; 상기 외부프레임과 상기 토사선별판 사이에 마련되어 상기 외부프레임에 대해 상기 토사선별판을 상대적으로 진동시키는 상대진동수단을 포함하는, 건설폐기물 및 매립폐기물용 토사 선별장치에 의해 달성된다.

여기서, 상기 외부프레임의 내부에 소정거리 이격배치되어 수용되는 내부프레임을 더 포함하되, 상기 토사선별판은 상기 내부프레임의 저면에 배치된다.

상기 상대진동수단은, 상기 외부프레임의 내면에 형성된 복수개의 외부브래킷과; 상기 외부브래킷들에 대응하도록 상기 토사선별판의 저면에 형성된 복수개의 내부브래킷과; 양단이 상기 내부 및 외부브래킷에 각각 고정되는 상대진동스프링을 포함한다.

상기 상대진동수단은 상기 토사선별판의 외곽을 따라 적어도 사각구도 배치되어 있을 수 있다.

상기 토사선별공은 상면개구로부터 하면개구로 갈수록 그 단면직경이 점진적으로 확경되어 토사가 끼는 것을 저지한다.

상기 외부프레임의 내면에 장착되어 상기 토사선별판의 상대진동에 따른 소음을 저감하는 복수개의 방진고무를 추가로 포함할 수 있다.

상기 외부프레임은 소정의 경사각도를 가지고 경사지게 배치되되, 상기 토사선별판은 상기 외부프레임의 내부에 적어도 일단 이상 층상으로 배열될 수 있다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명에 대해 설명한다. 설명에 앞서, 이하에서 설명하는 건설폐기물이란, 건설폐기물과 매립폐기물을 통틀어 일컫는 용어로써 정의한다.

도 1은 본 발명에 따른 건설폐기물 및 매립폐기물용 토사 선별장치의 측면도이고, 도 2는 도 1의 정면도이며, 도 3은 도 1의 평면도이고, 도 4a 및 도 4b는 각각 도 1에 도시된 건설폐기물 및 매립폐기물용 토사 선별장치의 개략적인 정면사시도 및 절개 배면사시도이다.

도 1 및 도 2를 참조할 때, 본 발명에 따른 건설폐기물 및 매립폐기물용 토사 선별장치는, 지지부(10)의 상부에 마련된 외부프레임(20)과, 외부프레임(20)에 마련되어 외부프레임(20)을 진동시키는 주진동수단(30)과, 외부프레임(20)의 내부에 소정거리 이격배치되어 수용되는 내부프레임(40)과, 내부프레임(40)의 저면에 배치되어 건설폐기물로부터 토사를 선별하는 토사선별판(50)을 포함한다.

지지부(10)는 본 발명에 따른 건설폐기물용 토사 선별장치를 설치하기 위한 프레임으로써, H 빔이나 I 빔 등을 상호 교차배치하여 형성한다. 지지부(10)들 사이에는 토사선별판(50)으로부터 선별된 토사가 낙하하여 모이는 슈트부(S, 도 2 참조) 등이 마련될 수 있다.

외곽프레임은 지지부(10)의 상단에 위치하되, 소정의 경사각도를 가지고 배치된다. 외곽프레임을 경사지게 배치함으로써 그 내부에 위치하는 토사선별판(50) 역시 외부프레임(20)과 마찬가지의 경사도를 형성한다. 따라서 토사로써 선별되지 못한 골재들은 토사선별판(50)의 상면을 따라 이동하여 다른 곳으로 분리수거된다.

외부프레임(20)은 상하부가 개방된 사각통 형상으로 이루어져 있다(도 4a 및 도 4b 참조). 이러한 외부프레임(20)에는 외부프레임(20)을 진동시키는 주진동수단(30)이 마련되어 있다.

주진동수단(30)은 외부프레임(20)을 상하로 구동시키는 승강구동부(31)와, 외부프레임(20)의 외측에 마련된 주진동스프링(33)으로 이루어져 있다. 주진동스프링(33)은 그 양단이 외부프레임(20)과 지지부(10)에 각각 배치되어 있다. 주진동스프링(33)의 설치를 위해서는 별도의 브래킷들이 마련되는데 이에 대해서는 도면만을 참조하기로 한다.

승강구동부(31)는 구동모터(31a)와, 구동모터(31a)의 구동축에 마련되는 구동풀리(31b)와, 외부프레임(20)의 횡방향을 따라 위치하는 종동풀리(31c)와, 구동 및 종동풀리(31b,31c)를 상호 연결하는 V-벨트(31d)와, 종동풀리(31c)와 연결되되 외부프레임(20)의 하단에 위치하는 캠(미도시)으로 이루어져 있다.

이에, 구동모터(31a)가 동작하여 체인(31d)에 의해 구동 및 종동풀리(31b,31c)가 회전하면, 종동풀리(31c)에 연계되어 있는 캠이 회전하면서 일정한 규칙으로 외부프레임(20)을 상하로 구동시키게 된다. 이 때, 외부프레임(20)의 외측에는 주진동스프링(33)이 마련되어 있기 때문에 상하로 구동하는 외부프레임(20)은 주진동스프링(33)에 의해 그 진동이 배가될 수 있게 된다.

내부프레임(40)은 외부프레임(20)과 마찬가지의 형태를 가지고 외부프레임(20)의 내측에 수용된다. 이러한 내부프레임(40)의 저면에는 건설폐기물로부터 토사를 선별하는 토사선별판(50)이 위치하고 있다(도 4a 및 도 4b 참조). 한편, 외부프레임(20)의 내면에는 내부프레임(40)과 토사선별판(50)의 상대진동에 따른 소음을 저감하는 복수개의 방진고무(22)가 마련되어 있다(도 2 참조). 방진고무(22)의 개수는 외부프레임(20)과 내부프레임(40)의 크기에 따라 적절하게 채용될 수 있다.

도 3에 도시된 바와 같이, 토사선별판(50)의 판면에는 건설폐기물로부터 토사를 선별하기 위한 복수개의 토사선별공(50a)이 형성되어 있다. 토사선별공(50a)은 도 3에 확대도시한 바와 같이, 상면개구(h1)로부터 하면개구(h2)로 갈수록 그 단면직경이 점진적으로 확경되는 형태를 갖는다. 따라서 토사선별공(50a) 내에 토사가 끼이는 것이 저지된다. 상면개구(h1)는 적어도 10 mm 정도의 직경을 가짐으로써 선별되는 토사의 입자를 10 mm 정도로 제한할 수 있다.

한편, 전술한 것처럼 주진동수단(30)에 의해 외부프레임(20)이 진동하기 때문에 외부프레임(20) 내에 위치한 토사선별판(50) 역시 외부프레임(20)과 함께 진동하면서 토사를 선별해낼 수 있다.

그러나 본 발명에서는 외부프레임(20)과 토사선별판(50) 사이에 별도의 상대진동수단(60)을 더 마련함으로써 외부프레임(20)에 대해 토사선별판(50)이 상대적으로 진동할 수 있도록 하고 있다. 따라서 토사선별판(50)에 형성되는 주진동 및 상대진동으로 인해 무작위로 진동되기 때문에 토사선별에의 효율이 높아질 수 있게 되는 것이다.

도 2 및 도 4a에 도시된 바와 같이, 상대진동수단(60)은, 외부프레임(20)의 내면에 형성된 복수개의 외부브래킷(61)과, 외부브래킷(61)들에 대응하도록 토사선별판(50)의 저면에 형성된 복수개의 내부브래킷(62)과, 양단이 내부 및 외부브래킷(62,61)에 각각 고정되는 상대진동스프링(63)을 포함한다.

이러한 상대진동수단(60)은 도 2 및 도 3에 도시된 것처럼, 토사선별판(50)의 외곽을 따라 적어도 사각구도 배치되어 외부프레임(20)에 대해 토사선별판(50)을 상대진동하고 있다. 이 때, 상대진동스프링(63)들의 탄성계수를 서로 달리 부여한다면, 상대진동에의 효율이 더 높아질 수도 있을 것이다.

이러한 구성을 갖는 건설폐기물용 토사 선별장치의 동작을 설명하면 다음과 같다.

우선, 각종 건설 건설현장에서 모아진 건설폐기물들이 일정한 폐기물 시스템의 호퍼로 모아진 후, 분쇄되거나 스크린으로 선별되어 그 입자의 크기가 상대적으로 작아진다. 물론, 이 때에도 쓰레기는 별도로 분리될 수 있다.

1차적으로 선별된 재생골재가 별도의 컨베이어 등을 통해 외부프레임(20) 내에 위치한 토사선별판(50)으로 낙하한다. 이 때, 주진동수단(30)이 동작한다. 즉, 구동모터(31a)가 동작하여 V-벨트(31d)에 의해 구동 및 종동풀리(31b,31c)가 회전하면, 종동풀리(31c)에 연계되어 있는 캠이 회전하면서 일정한 규칙으로 외부프레임(20)을 상하로 구동시키게 된다. 외부프레임(20)의 외측에는 주진동스프링(33)이 마련되어 있기 때문에 상하로 구동하는 외부프레임(20)은 주진동스프링(33)에 의해 그 진동이 배가될 수 있게 된다.

주진동수단(30)에 의해 외부프레임(20)이 진동하기 시작하면 그 내부에 위치하고 있는 내부프레임(40) 및 토사선별판(50) 역시, 상대진동수단(60)에 의해 외부프레임(20)과는 별개로써 상대진동하게 된다. 즉, 외부프레임(20)에 형성되는 진동에 비해 토사선별판(50)에 형성되는 진동이 상대적으로 강하거나 혹은 무작위로 형성된다.

따라서 토사선별판(50)에 낙하된 1차적으로 선별된 재생골재는, 주진동과 상대진동이 복합되어 무작위로 진동하는 토사선별판(50)에서 입자별 크기로 선별되는데, 토사선별공(50a) 보다 상대적으로 작은 입자의 토사는 토사선별공(50a)을 통해서 낙하하여 토사로써 선별되고, 나머지 큰 입자들의 골재는 토사선별판(50)의 상면을 따라 이동하여 별도로 모인다.

이와 같이, 본 발명의 건설폐기물용 토사 선별장치를 사용하면, 건설폐기물 중에서도 특히 입자의 크기가 상대적으로 세밀한 토사만을 보다 효율적으로 선별할 수 있는 이점이 있다.

또한 토사선별판(50)에 무작위의 진동이 부여되기 때문에 건설폐기물에 대한 토사의 선별시간이 단축되고 단위시간당 선별할 수 있는 토사량이 많아 작업효율 및 생산성이 향상되는 이점이 있다.

이상 도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명하였지만 본 발명은 이에 제한되는 것은 아니다.

전술한 실시예를 보면, 외부프레임(20) 내에 토사선별판(50) 하나가 배치되고 있으나, 필요시 토사선별판(50)은 이층 이상 배열될 수도 있음은 물론이다.

전술한 실시예에서는 그 설명을 생략하고 있으나, 본 발명의 경우, 외부프레임(20)의 진동(1차 진동)과 1차 진동을 흡수한 토사선별판(50)의 2차 진동을 이용하여 토사를 선별하기 때문에 투입된 골재는 토사선별판(50)에서 스파이럴 현상(돌체 현상)을 발생하면서 토사를 선별한다. 따라서 상하진동으로만 토사를 선별하던 종래기술에 비해 막힘없이 보다 효과적으로 토사를 선별해낼 수가 있는 것이다.

또한 위와 같이, 외부프레임(20)의 1차 진동과 이 진동을 흡수한 토사선별판(50)의 2차 진동을 이용하여 토사를 선별하기 때문에 소정의 크기(10 mm 이하)의 양질의 토사를 선별해낼 수 있다. 따라서 30 mm 이상의 골재와 쓰레기가 한데 합쳐져 선별하여 매립용으로만 사용하던 종래 기술에 비해 본 발명의 경우에는 양질의 토사를 선별해낼 수 있다. 따라서 선별된 토사는 화해단지를 비롯하여 성토재 및 복토재로도 충분히 사용될 수 있게 되는 현저한 효과가 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 건설폐기물 중에서도 특히 입자의 크기가 상대적으로 세밀한 토사만을 보다 효율적으로 선별할 수 있는 효과가 있다.

또한 건설폐기물에 대한 토사의 선별시간이 단축되고 단위시간당 선별할 수 있는 토사량이 많아 작업효율 및 생산성이 향상될 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 건설폐기물 및 매립폐기물용 토사 선별장치의 측면도,

도 2는 도 1의 정면도,

도 3은 도 1의 평면도,

도 4a 및 도 4b는 각각 도 1에 도시된 건설폐기물 및 매립폐기물용 토사 선별장치의 개략적인 정면사시도 및 절개 배면사시도,

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 지지부 20 : 외부프레임

22 : 방진고무 30 : 주진동수단

31 : 승강구동부 33 : 주진동스프링

40 : 내부프레임 50 : 토사선별판

50a : 토사선별공 60 : 상대진동수단

61 : 외부브래킷 62 : 내부브래킷

63 : 상대진동스프링

Claims (7)

1. 상호 교차배치된 H 빔이나 I 빔으로 이루어진 지지부와;

   상기 지지부의 상부에 소정의 경사각도를 가지고 배치되는 외부프레임과;

   상기 외부프레임을 상하로 구동시키는 승강구동부와, 상기 외부프레임의 외측에 마련된 주진동스프링을 가지고 상기 외부프레임에 마련되어 상기 지지부에 대해 상기 외부프레임을 진동시키는 주진동수단과;

   상기 외부프레임의 내부에 소정거리 이격배치되어 수용되고 적어도 1단 이상 층상으로 배열되는 내부프레임과;

   건설폐기물로부터 토사를 선별하는 복수의 토사선별공을 가지고 상기 내부프레임의 저면에 배치되는 토사선별판과;

   상기 외부프레임과 상기 토사선별판 사이에 상기 토사선별판의 외곽을 따라 적어도 사각구도로 배치되어 상기 외부프레임에 대해 상기 토사선별판을 상대적으로 진동시키는 상대진동수단을 포함하되,

   상기 상대진동수단은, 상기 외부프레임의 내면에 형성된 복수개의 외부브래킷과; 상기 외부브래킷들에 대응하도록 상기 토사선별판의 저면에 형성된 복수개의 내부브래킷과; 양단이 상기 내부 및 외부브래킷에 각각 고정되는 상대진동스프링을 포함하며,

   상기 토사선별공은 상면개구로부터 하면개구로 갈수록 그 단면직경이 점진적으로 확경되어 있고,

   상기 외부프레임의 내면에는 상기 토사선별판의 상대진동에 따른 소음을 저감하는 복수개의 방진고무가 장착되어 있는 것을 특징으로 하는, 건설폐기물용 토사 선별장치.
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