KR100881206B1 - 순환골재 생산을 위한 이물질제거와 입도 분급장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 이물질이 포함된 순환골재를 상측의 회전 분리 탱크 측면에서 공급하는 분리기에 세척수를 회전 분리 탱크 내에서 원 운동하여 원심력을 발생하도록 공급하여 상측 중앙으로 순환골재에 포함된 이물질이 세척수 일부와 함께 제거되며 하측으로 선별된 순환골재와 나머지의 세척수가 침적되어 순환골재에 포함된 이물질을 안정되게 제거하며 입도 별도 분급할 수 있도록 하는 순환골재 생산을 위한 이물질제거와 입도 분급장치에 관한 것이다.

이러한 본 발명은 원통형의 회전 분리 탱크(11) 측면을 따라 점점 좁아지는 형태로 연결하며 급수구(12)를 통하여 세척수 이물질이 포함된 순환골재를 공급하는 안내공간(13)과; 상기 안내공간(13)의 선단을 따라 회전 분리 탱크(11)와 경사지게 연결하여 순환골재가 잘 공급되도록 하는 와류 공급구멍(14)과; 상기 회전 분리 탱크(11)의 상측에 형성된 원뿔대 모양의 판(17) 중앙에 형성되어 이물질과 세척수가 배출되는 이물질 출구(18)와; 상기 회전 분리 탱크(11)의 하측에 형성된 원뿔대 모양의 보조판(15) 중앙에 형성되어 순환골재와 세척수가 배출되는 순환골재 출구(16)를 설치함을 특징으로 하는 것이다.

순환골재, 이물질 제거, 입도 분급, 원심분리, 골재

Description

순환골재 생산을 위한 이물질제거와 입도 분급장치{The foreign material quality removal for a circulation aggregate production and grain size distribution system}

도 1 은 본 발명의 바람직한 실시예를 나타낸 설치상태 단면도

도 2 는 본 발명의 분리기에 대한 설치상태 단면도

도 3 은 본 발명의 분리기에 배수를 공급하는 상태의 평면도

도 4 는 본 발명의 분리기에 대한 작동상태 단면도

[도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명]

10 : 분리기 11 : 회전 분리 탱크

12 : 투입구 13 : 안내 공간

14 : 와류 공급구멍 15 : 원뿔대 모양의 보조판

16 : 순환골재 출구 17 : 원뿔대 모양의 판

18 : 이물질 출구 19 : 배출 공간

20 : 배출구 21 : 배출 콘베어

22 : 저장탱크 23 : 탈수 스크린

본 발명은 순환골재(콘크리트용, 도로공사용, 아스팔트 콘크리트용) 생산을 위해 포함된 이물질을 제거하고 입도에 따라 분급할 수 있도록 하는 것으로,

더욱 상세하게는 이물질이 포함된 순환골재를 상측의 회전 분리 탱크 측면에서 공급하는 분리기에 세척수를 회전 분리 탱크 내에서 원 운동하여 원심력을 발생하도록 공급하여 상측 중앙으로 순환골재에 포함된 이물질이 세척수 일부와 함께 제거되며 하측으로 선별된 순환골재와 나머지의 세척수가 침적되어 순환골재에 포함된 이물질을 안정되게 제거하며 입도 별도 분급할 수 있도록 하는 순환골재 생산을 위한 이물질제거와 입도 분급장치에 관한 것이다.

종래 순환골재를 생산하는 방법 및 장치에 있어서는 특허출원 제10-2004-0092446호(2004.11.12) 콘크리트를 이용한 순환골재의 생산방법 및 그 장치에 관한 것으로, 분리된 골재를 습식 다기능 순환골재 재생기에 투입하여 모르타르를 제거하되 습식 다기능 순환골재 재생기는 중앙부로는 속도제어가 가능한 모터에 부착된 샤프트가 고정되고, 샤프트에는 상단 및 하단으로 서로 다른 각도를 갖는 날개가 교차형태로 부착되어 샤프트 회전 시 날개의 각도에 의하여 상부의 날개는 골재를 반응기 하부로 내려 밀고 하부의 날개는 이를 다시 상부로 밀어 올리며 날개에 부 착된 단과 단 사이에 강력한 와류 존을 형성하여 폐 콘크리트의 굵은 골재와 잔 골재 상호 간에 전단력과 마찰력을 반복 받게 하며, 반응기 안쪽의 내벽으로는 요철형상을 갖는 철재라이너가 설치되어 골재에 2차 충격력과 충격 후 물질방향을 바꾸어 충격기회를 증가시켜 모르타르 제거효율 향상을 도모하여 재생골재에 부착된 시멘트 모르타르 분리 효율을 높이는 것이다.

그리고 특허 출원번호 제10-2004-0058520호(2004.07.27)는 각종 건설현장에서 발생하는 건설 폐기물을 재활용할 수 있도록 순환골재(모래)를 생산하는 것으로, 더욱 상세하게는 물을 이용하여 부유물을 제거한 후 선별장치에서 습식 스크린을 이용하여 순환골재를 용이하게 생산하도록 하며, 수거된 물은 연속해서 재사용이 가능하도록 하는 것이다.

상기 발명은 일정크기로 전 처리된 건설 폐기물을 선별함에 공급하여 일정한 수위가 유지되고 상측에서 물을 급수하여 부유 되는 이물질을 제거하는 습식처리단계와;

상기 습식처리단계에서 얻어진 건설 폐기물을 50mm 이상의 크기를 갖도록 선별하는 상부 스크린과 1∼3mm 이상의 크기를 갖도록 순환골재를 선별하는 습식 스크린으로 진동선별하는 진동선별 습식처리단계와;

상기 진동선별 습식처리단계에서 생산된 순환골재와 물을 진동선별하는 수분제거단계를 거쳐 순환골재를 생산함을 특징으로 하는 것이다.

또한, 특허 출원번호 제10-2004-0084973호(2004. 10. 22)는 파분쇄 건설폐기물을 이용한 고강도 순환골재 제조장치 및 방법에 관한 것으로, 일련의 자동화 공정에 의해 골재의 공극 및 표면에 강도 보강재를 균일하게 도포할 수 있도록 한다.

상기 파분쇄 건설폐기물을 이용한 고강도 순환골재 제조장치는, 파분쇄된 골재를 공급하는 골재 공급수단과;

선단부로 갈수록 하향 경사지게 배치되어 상기 골재 공급수단에서 공급되는 골재가 굴러 이동하도록 안내하는 제1경사판과;

제경사판의 상부와 바닥부에 강도보강제를 살수하여 제1경사판을 따라 굴러 이동하는 골재에 강도 보강제가 도포 되도록 하는 살수수단과;

제1경사판을 통과한 골재가 경사를 따라 이송되도록 안내하는 제2경사판과;

상기 제2경사판 상에 설치되어 상기 골재가 상기 제2경사판을 따라 굴러 이동하는 중에 강도 보강재가 경화되도록 하는 열풍기와;

상기 제2경사판을 통과한 골재에 진동을 가하여 상기 골재의 표면을 마무리하는 진동 피더와;

그리고 상기 진동 피더를 통과한 골재를 이송하여 안정화시키는 컨베이어를 포함하여 구성된다.

이러한 종래의 순환골재 생산방법 및 장치는 매우 복잡한 구조를 이루고 있으므로 시설(설치) 비용의 소모가 고가 이어서 설치하는 것이 매우 어렵고 이물질이 쉽게 분리되지 않게 되므로 여러 단계를 거쳐서 생산되는 것이므로 설치 공간을 많이 차지하는 결점이 있었다.

그리고 여러 단계를 거쳐 순환골재를 생산하는 경우에도 품질이 낮아 재활용이 불가능한 불합격 제품으로 생산되므로 재활용이 어렵고, 이물질과 순환골재가 제대로 분리되지 않아서 이를 분리하는 것이 매우 어려웠다.

또한, 본 출원인이 선출원한 특허출원 제10-2006-41953호는 분리기 상측에 설치되며 분쇄한 순환골재를 외측으로 공급하는 순환골재 공급 갓과;

원통형으로 회전 분리 탱크를 형성하며 다수의 공급호스가 각각의 위치에 연결된 공급구를 설치하여 하수가 와류를 형성하고 하측으로 배출구를 갖는 분리기와;

상기 분리기의 중앙에 직립되게 설치하며 원심분리된 이물질을 배출하는 중앙배관과;

상기 분리기의 배출구로 배출된 골재를 이송시키는 배출 콘베어와;

상기 중앙 배관에 연결된 선별기에서 이물질과 하수를 분리하여 하수를 공급펌프로 공급호스에 재공급함을 특징으로 하는 것이었다.

이러한 종래의 원심력을 이용한 선별장치는 중앙에 설치한 배관을 통하여 외부로 배출되는 것이므로 이물질의 분리 배출에 대한 정확한 배출이 이루어지지 않았으며, 공급량 또는 배출량을 조절하기 위해서는 미리 분리기의 크기를 설계하여 용량을 결정하는 것이므로 다양하게 사용할 수 없는 한계가 있었다.

본 발명은 이러한 종래의 결점을 해소하기 위하여 안출된 것으로, 분리기에 공급되는 세척수와 이물질이 포함된 순환골재를 회전 분리 탱크의 내부에서 세척수가 아무런 방해 없이 원 운동하여 원심력이 발생하도록 공급하고 원심력의 발생으로 원심분리법에 의하여 가벼운 이물질이 원심력이 적은 중앙 위쪽으로 모여진 후 이물질 출구를 통하여 외부로 배출되는 과정에 의해 이물질을 신속하고 정확하게 분리할 수 있도록 함을 목적으로 한다.

본 발명은 원심분리 방법에 의하여 이물질이 포함된 순환골재가 원심력에 의해 이물질과 분리된 후 중량에 의해 자연 침적(낙하)되어 이물질과 분리가 이루어지도록 함을 목적으로 한다.

본 발명은 순환골재 출구와 이물질 출구의 크기를 조절함에 따라서 용량을 제어할 수 있도록 하여 사용자가 임의로 용량을 설정하여 용이하게 활용할 수 있도록 함을 목적으로 한다.

이러한 목적으로 이루어진 본 발명은 원통형의 회전 분리 탱크(11) 측면을 따라 연결하며 급수구(12)를 통하여 물과 순환골재를 공급하는 안내공간(13)과;

상기 회전 분리 탱크(11) 측면 안내공간(13)의 선단을 따라 회전 분리 탱크(11)와 급수구(12)에 골재 투입구를 통하여 공급된 순환골재가 하측으로 잘 내려 갈 수 있도록 안내공간(13)의 하부를 회전 분리 탱크(11) 쪽으로 경사지게 연결한 와류 공급구멍(14)과;

상기 회전 분리 탱크(11)의 상측에 형성된 원뿔대 모양의 판(17) 중앙에 형 성되어 이물질과 세척수가 배출되는 이물질 출구(18)와;

상기 회전 분리 탱크(11)의 하측에 형성된 원뿔대 모양의 보조판(15) 중앙에 형성되어 순환골재와 세척수가 순환골재 출구(16)로 배출함을 특징으로 하는 것이다.

도시하지 않은 분쇄기를 통하여 수거한 순환골재를 공급하여 원하는 크기를 갖도록 분쇄한 후 분리기(10)에 공급하는 것이다.

상기 분리기(10)는 사각형도 가능하지만 원형으로 회전 분리 탱크(11)를 성형하는 것이 바람직하며, 3곳 내지 5곳에 급수구(12)를 연결하거나 하나의 급수구(12)를 설치하여 안내공간(13)에서 회전 분리 탱크(11)와 연결한다.

상기 안내공간(13)은 도시한 바와 같이 급수구(12)와 연결된 부분에서 분쇄한 순환골재를 공급하는 골재 투입구(12a)가 연결되어 있으며 그 하측으로 안내공간(13)이 경사지게 연결되어 있고, 이 경사지게 연결된 부분을 따라서 선단에서 와류 공급 구멍(14)이 형성되어 공급하는 세척수와 순환골재가 회전 분리 탱크(11)의 내부에 자연적으로 공급되면서 세척수는 원 운동하여 원심력을 발생하므로 이물질은 상측으로 원심분리하고 순환골재는 하측으로 원심분리 되도록 한다.

상기 급수구(12)는 통상적인 펌프에 연결되어 있으며, 순환골재가 함께 공급되면서 펌프에 의하여 공급되는 세척수의 압력과 물량을 제어할 수 있도록 하였다.

상기 회전 분리 탱크(11)의 하측은 하측 방향을 향하여 원뿔대 모양의 보조판(15)을 경사지게 설치하고 그 중앙에는 순환골재 출구(16)를 설치하였다.

상기 회전 분리 탱크(11)의 상측은 상측방향을 향하여 원뿔대 모양의 판(17)을 경사지게 설치하고 그 중앙에는 이물질 출구(18)를 형성하여 내부에서 발생하는 원심력을 통하여 중앙으로 모이는 세척수와 이물질이 함께 배출되도록 하였다.

이물질 출구(18)의 외측은 배출공간(19)이 형성되고, 이 배출공간(19)의 한 부분에 배출구(20)를 설치하여 배출되는 이물질과 세척수가 도시하지 않은 통상적인 이물질과 세척수를 분리하는 선별기에 공급되는 것이다.

상기 선별기는 세척수와 이물질을 분리하는 것이며, 세척수는 공급펌프를 통하여 급수구(12)와 연결되어 재공급 되도록 한다.

상기 회전 분리 탱크(11)는 하측에 저장 탱크(22)의 내부에서 독립적으로 설치하거나, 일체형으로 설치하는 것이며, 배출망(16)의 전방 하측에서 경사지게 배출 콘베어(21)를 설치한다.

상기 배출 콘베어(21)는 공급되는 순환골재를 이동할 때 하수가 분리되어 저장탱크(22)에 모이도록 하고, 순환골재는 탈수 스크린(32)에 배출된 후 여러 단계의 선별기를 통하여 크기별로 선별되는 것이다.

이러한 구성으로 이루어진 본 발명은 도시하지 않은 공급펌프를 통하여 회전 분리 탱크(11)에 연결된 급수구(12)에 연결한 안내공간(13)으로 세척수를 공급하고, 골재 투입구(12a)에는 이물질이 포함된 순환골재가 공급되어 안내공간(13)에 세척수와 순환골재를 동시에 공급한다.

안내공간(13)에 공급하는 세척수와 순환골재는 경사지게 형성한 와류 공급 구멍(14)을 통하여 비중이 무거운 순수한 골재는 경사지게 형성된 안내공간(13)과 와류 공급 구멍(14)을 따라 하측으로 분리되며, 회전 분리 탱크(11)에 연결된 급수구(12)에 연결한 안내공간(13)으로 세척수를 공급하게 되므로 회전 분리 탱크(11) 내에서 세척수가 자연적으로 원운동을 하여 원심력이 발생되므로 가벼운 이물질이 상측으로 분리 이동하게 된다.

공급되는 순환골재는 회전 분리 탱크(11)의 내부에 공급되는 세척수가 원운동하여 원심력을 형성하게 되므로 원심력에 따라 이물질이 원심분리된다.

세척수의 원심분리에 의하여 순환골재에 붙어 있는 미립자의 세척이 자연적으로 이루어지고, 중량물인 순환골재의 자갈, 모래 등(이하 "골재"라 칭함)은 하측으로 서서히 가라 않게 되며, 가벼운 이물질은 원심력이 거의 없는 중앙 상측부분으로 모여지게 된다.

세척수는 원심력을 발생하면서 중앙부분의 세척수가 원심력이 가장 낮게 형성하지만, 원뿔대 모양의 판(17)을 통하여 좁아지는 정도에 따라 다시 원심력이 생겨 중앙 위쪽으로 이물질이 빠르게 이동하여 이물질 출구(18)를 통하여 배출된다.

상기 이물질 출구(18)를 통하여 배출한 이물질과 세척수는 배출 공간(19)에 모여진 후 배출구(20)를 통하여 외부로 배출한다.

상기 이물질 출구(18)로 배출되는 세척수와 이물질을 도시하지 않은 선별기로 공급하여 하수와 가벼운 이물질은 분리하여 선별하게 되고, 분리된 세척수는 공급펌프에 의하여 분리기(10)에 재공급되는 순환과정을 거치게 된다.

공급하는 순환골재 중 중량이 무거운 골재는 원심분리에 의하여 세척되면서 하측으로 침적되어 원뿔대 모양의 보조판(14)이 설치된 경사 형태를 통하여 중앙의 순환골재 출구(16)에서 하측으로 배출된다.

세척된 순환골재가 순환골재 출구(16)를 통하여 하측으로 배출되면 배출 콘베어(21)를 통하여 상측으로 이동한 후 탈수 스크린(23)에 배출하게 되며, 배출 콘베어(21)에 순환골재가 이동하면서 바닥의 스크린을 통하여 세척수와 분리되어 재활용 되도록 하고, 순환골재는 크기별로 분급되어 재활용하는 것이다.

또한, 세척된 순환골재가 순환골재 출구(16)를 통하여 하측으로 배출되어 배출 콘베어(21)를 통하지 않고 직접 하측에 설치하는 탈수 스크린(23)에 배출시켜 골재와 세척수를 탈수 스크린(23)을 통하여 세척수와 분리되어 재활용 되도록 하고, 순환골재는 크기별로 분급되어 재활용하는 것이다.

이때 생산된 순환골재는 원심분리에 의하여 자연적으로 가벼운 이물질과 분리되고, 원심력을 따라 강제 회전하면서 세척이 자연스럽게 이루어지므로 재활용 가능한 양질의 순환골재로 재생산되는 것이다.

저장탱크(22)는 골재가 세척된 세척수가 저장되어 있으면서 공급펌프에 의하여 재활용 세척수로 연속해서 공급이 이루어지는 것이다.

상기 회전 분리 탱크(11)는 원통형이므로 와류 공급구멍(14)을 통하여 공급하는 세척수와 순환골재가 채워진 상태에서 원심력이 발생하여 원심분리 방법으로 상측으로 이동하면서 원뿔대 모양의 판(17)을 따라서 이물질이 이물질 출구(18)로 배출되지만, 동시에 하측의 원뿔대 모양의 보조판(15)에 안내되어 순환골재 출구(16)로 배출하는 것인데, 순환골재 출구(16)와 이물질 출구(18)를 통하여 세척수 의 공급량과 대략 일치해야 하지만, 일치하지 않는 경우에는 정상적인 분리가 이루어지지 않게 되므로 순환골재 출구(16)와 이물질 출구(18)의 크기를 제어하여 공급량과 배출량이 어느 정도 밸런스를 유지할 수 있도록 하는 것이다.

본 발명은 분리기에 공급되는 세척수와 이물질이 포함된 순환골재를 회전 분리 탱크의 내부에서 원심력이 발생하도록 공급하고 원심력 발생으로 원심분리법에 의하여 가벼운 이물질이 원심력이 적은 중앙으로 모여진 후 상측의 중앙인 이물질 출구를 통하여 외부로 배출되는 과정에 의해 가벼운 이물질을 신속하고 정확하게 분리할 수 있도록 하는 것이다.

본 발명은 원심분리 방법에 의하여 순환골재가 원심력에 의해 이물질과 분리된 후 중량에 의해 자연 침적(낙하)되어 이물질과 분리가 이루어지도록 하며, 동시에 세척수에 의해 원심력 발생으로 깨끗하게 세척되도록 하는 것이다.

본 발명은 순환골재 출구와 이물질 출구의 크기를 임의로 조절함에 따라서 용량을 제어할 수 있도록 하여 사용자가 임의로 용량을 설정하여 용이하게 활용할 수 있도록 하는 것이다.

Claims (4)

1. 순환골재를 공급하여 분쇄한 후 습식방법으로 분리하여 재활용하는 회전 분리 탱크(11)에 물과 순환골재를 공급하여 상측으로 이물질이 하측에서 보조판(15)의 중앙에 형성되어 순환골재와 물이 배출되는 순환골재 출구(16)로 배출되도록 하는 입도 분급장치에 있어서,

   상기 원통형의 회전 분리 탱크(11) 측면을 따라 점점 좁아지는 형태로 연결하며 급수구(12)를 통하여 세척수 이물질이 포함된 순환골재를 공급하는 안내공간(13)과;

   상기 안내공간(13)의 선단을 따라 회전 분리 탱크(11)와 경사지게 연결하여 순환골재와 물이 와류를 발생하며 공급되도록 하는 와류 공급구(14)와;

   상기 회전 분리 탱크(11)의 상측에 형성된 원뿔대 모양의 판(17) 중앙에 형성되어 이물질과 세척수가 배출되는 이물질 출구(18)와;

   상기 회전 분리 탱크(11)의 하측에 형성된 원쁠대 모양의 보조판(15) 중앙에 형성된 순환골재 출구(16)로 순환골재와 세척수를 배출함을 특징으로 하는 순환골재 생산을 위한 이물질제거와 입도 분급장치.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서, 이물질 출구(18)는 회전 분리 탱크(11)의 상측에서 원뿔대 모양의 판(17)이 경사지게 형성되어 이물질이 원심분리되어 배출되도록 함을 특징으로 하는 순환골재 생산을 위한 이물질제거와 입도 분급장치.
4. 제1항에 있어서, 회전 분리 탱크(11)는 상측으로 이물질 출구(18)를 통하여 배출하는 이물질과 세척수가 모이는 배출공간(19)을 형성하고 이 배출공간(19)의 한 부분에 배출구(20)를 설치함을 특징으로 하는 순환골재 생산을 위한 이물질제거와 입도 분급장치.

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