KR20130046041A - 녹색 자원재활용을 위한 파쇄 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자원재활용을 위한 파쇄 장치에 관한 것이다.
본 발명의 파쇄 장치는, 피파쇄물을 수용하는 호퍼 밑으로 하우징을 설치하고, 이 하우징 내에 수직방향의 회전축을 중심으로 회전하는 회전 드럼과 이 회전 드럼을 둘러싸는 통 모양의 스크린을 배설하며, 상기 회전 드럼과 상기 스크린 사이에 환상실(環狀室)을 상기 호퍼와 통하도록 연결함과 동시에, 이 환상실 내에 상기 회전 드럼과 일체로 회전하는 복수의 회전칼과 이 회전칼과 협동하여 피파쇄물을 파쇄하는 복수의 고정 칼을 배치하고, 상기 하우징에는 상기 스크린을 통과한 파쇄물을 외부로 배출하는 배출구를 설치하는 것을 특징으로 한다.

Description

녹색 자원재활용을 위한 파쇄 장치{SHREDDER APARATUS FOR RESOURCES RECYCLING}

본 발명은 파쇄 장치에 관한 것이다. 특히 산업폐기물을 선별하여 파쇄함으로써 리사이클링 자원을 획득하려는 목적을 가지며, 특히 폐차 등의 산업폐기물을 파쇄, 선별 처리하여 리사이클링이 가능한 자원을 획득하기 위한 장치에 관한 것이다.

오늘날 지구가 갖고 있는 자원이 한정되어 있다는 사실이 널리 인식되면서, 자원의 재활용은 국가적인 과제로 설정되고 있다. 또한 이는 국가 간의 협약과 각종 조약에 의해서 자원의 재활용을 뒷받침하고 강제하기 위한 노력들도 속속 진행되고 있다. 자원의 리사이클링을 위한 녹색 산업은 국가 혹은 국가기구에 의한 노력으로 국한되지 않고, 기업들의 비즈니스에서도 현안으로 등장하였다. 이는 곧 지구 환경을 보호하기 위한 자원의 리사이클링이 국가경제의 중요한 화제가 된 것이다.

자원을 재활용하기 위해서는 이용가능한 자원을 획득해야 한다. 과거 산업폐기물로 여겨졌던 제품이나 물건으로부터 자원을 획득하는 과정이 기술적으로 효과적이어야 하며 또한 경제적이어야 한다. 폐자원을 자원으로 리사이클링 하는 데 투자되는 비용이 합이 새로운 자원을 찾아서 구매하는 데 소요되는 비용보다 훨씬 저렴해야만 경제성을 인정받고 비즈니스로서 탄력을 받을 수 있는 것이다.

본 발명의 발명가는 이를테면 폐차된 자동차를 자원을 활용하기 위해서 이를 선별하고 파쇄하여 리사이클 가능한 자원을 획득하기 위해 오랫동안 연구 노력했다. 해마다 수많은 폐차가 나오는데다가 이 폐차에는 금속과 플라스틱 등 다수의 자원이 복합적으로 제공되기 때문에 자원의 리사이클링에 있어서 매우 중요한 위치를 점하기 때문이다.

그런데 파쇄장치가 폐자동차를 파쇄하게 되면, 금속류를 시작해서 플라스틱, 고무, 섬유등 각양각종의 자원을 얻게 되는데, 종래의 피파쇄물로부터 금속류를 선밸 제거한 다음에 이것을 파쇄장치를 통해서 소정 크기의 파쇄물로 만들고, 이것을 수지재를 혼합하여 소정의 이차 가공을 가해서 재이용하도록 했다.

그런데 종래에는 피파쇄물을 수용하는 용기(호퍼) 밑으로 연결된 하우징 내에 수평축을 중심으로 회전하는 한 쌍의 파쇄 드럼을 배치한 다음에 이 한 쌍의 파쇄 드럼에서 파쇄한 파쇄물을 스크린을 통해서 배출하는 구조였다. 그런데 이런 종래의 구조에서는 효과적인 파쇄가 불가능했는데, 왜냐하면 파쇄 드럼에 의해 파쇄된 파쇄물이 스크린 위에 퇴적되기 때문에 이것이 다시 파쇄 드럼에 의해 재파쇄됨으로써 그만큼 파쇄 공정에 소요되는 시간이 많이 들고 또한 비경제적인 문제점이 발견되었다.

본 발명의 발명가는 이러한 문제를 해결하기 위하여 본 발명을 완성하기에 리르렀다.

본 발명의 목적은 경제적이며 기술적으로도 효과가 있는 파쇄장치를 제공함에 있다. 본 발명에 따르면 파쇄물이 원활히 스크린을 통하는 것이 가능하여 종래의 재파쇄의 문제점을 해소하며, 따라서 파쇄장치를 통해서 보다 효과적이고 경제적인 자원을 얻을 수 있도록 하는 것이다.

한편, 본 발명의 명시되지 않은 또 다른 목적들은 하기의 상세한 설명 및 그 효과로부터 용이하게 추론할 수 있는 범위 내에서 추가적으로 고려될 것이다.

위와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 자원재활용을 위한 파쇄 장치로서:

피파쇄물을 수용하는 호퍼 밑으로 하우징을 설치하고, 이 하우징 내에 수직방향의 회전축을 중심으로 회전하는 회전 드럼과 이 회전 드럼을 둘러싸는 통 모양의 스크린을 배설하며,

상기 회전 드럼과 상기 스크린 사이에 환상실(環狀室)을 상기 호퍼와 통하도록 연결함과 동시에, 이 환상실 내에 상기 회전 드럼과 일체로 회전하는 복수의 회전칼과 이 회전칼과 협동하여 피파쇄물을 파쇄하는 복수의 고정 칼을 배치하고,

상기 하우징에는 상기 스크린을 통과한 파쇄물을 외부로 배출하는 배출구를 설치하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 바람직한 일 실시예에 있어서, 상기 호퍼와 하우징 사이에 피파쇄물을 일차로 파쇄하는 예비파쇄수단을 더 포함하여 설치할 수 있다.

또한, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 있어서, 상기 하우징의 입벽의 일부와 상기 스크린의 일부를, 개폐가능한 도어로 형성하도록 할 수 있다.

이상의 과제해결수단에 의해 본 발명의 파쇄장치에 따르면 회전드럼과 통 모양 스크린을 하우징 내에 종으로 배치하고, 이 두 개 사이에 환상실을 파쇄실로서 구성함으로써 파쇄된 파쇄물은 수직으로 스크린을 통과해서 그 바깥 쪽으로 배출됨으로써 파쇄물은 재파쇄를 현저히 억제할 수 있다. 이를 통해서 경제적이며 효과적인 재활용 자원을 얻을 수 있고, 이 자원을 통해서 녹색산업에 기여할 수 있다.

본 발명의 명세서에서 구체적으로 언급되지 않은 효과라 하더라도, 본 발명의 기술적 특징에 의해 기대되는 잠정적인 효과는 본 발명의 명세서에 기재된 것과 같이 취급됨을 첨언한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 파쇄장치의 전체 구조를 나타내는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 파쇄장치와 그 주위의 구조를 확대하여 나타내는 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 파쇄장치의 구조를 나타내는 평면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 파쇄장치의 회전칼과 고정칼의 구조를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 파쇄장치의 파쇄기의 구조를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 파쇄장치의 주요 구조를 나타내는 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 설명한다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기능에 대하여 이 분야의 기술자에게 자명한 사항으로서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.

도 1 내지 도 5는, 본 발명의 일 실시예의 형태로서 파쇄장치를 나타낸다. 도 1은 피파쇄물을 수용하는 호퍼, 도 2는 이 호퍼(1)의 하부에 연설되며 호퍼(1) 내의 피파쇄물을 일차적으로 파쇄하는 예비파쇄기(예비파쇄수단), 도 3은 예비파쇄기(2)에서 낙하되는 피파쇄물을 본 파쇄하는 파쇄기, 도 4는 파쇄기(3)의 하부에 연설되며 이 파쇄기(3)에서 파쇄된 파쇄물을 흡인하여 외부로 배출하는 흡인기이다. 이들 한 개의 조립체로서 플로어(5)에 배치된 가대(6) 위에 재치 고정되어 있다.

가대(6)의 상부 베이스(6a)에는 수직방향으로 축(C)를 연장하여 지지통(7)이 볼트(8)를 사용해서 취부되어 있으며, 이 지지통(7)에는 위와 아래, 2개의 베어링(9a, 9b)를 통해서 회전축(10)이 회전 자유롭게 지지되어 있다. 지지통(7)에서부터 그 하방으로 연출하는 회전축(10)의 하단부는 풀리(11)가 장착되어 있으며, 이 풀리(11)에는 가대(6)의 측방에 설치된 모터의 출력축에 장착된 풀리로부터 연장된 벨트(12)가 감겨 있다. 즉 회전축(10)은 모터에 의해 수직축(C)을 중심으로 회전구동되도록 된다.

한편, 지지통(7)에서부터 그 위쪽으로 연출하는 회전축(10)의 상단부에는, 상기 파쇄기(3)를 구성하는 회전 드럼(13)이 볼트(14)에 의해 취부되어 있다. 파쇄기(3)는 예비파쇄기(2)와 흡인기(4) 사이에 장착된 다각형상(본 실시예에서는 팔각형상)의 하우징(15)과 이 하우징(15) 내에 상기 회전 드럼(13)을 둘러싸도록 위치가 고정되어 배설된 다공의 통모양 스크린(16)을 구비하고 있다. 회전 드럼(13)과 스크린 (16) 사이의 환상실(17)(環狀室)은 피파쇄물을 파쇄하는 파쇄실로서 제공되는 것으로, 이 환상실(파쇄실)(17)에는 후술하는 환상의 통로(S)를 통해서 호퍼(1) 및 예비파쇄기(2) 안에서부터 피파쇄물을 낙하하도록 된다.

그러나 이 파쇄실(17)에는 복수의 회전칼(18)과 복수의 고정칼(19)가 상호 맞물림 가능하게 배치된다. 각가의 회전칼(18)은 여기서는 정24면체 형상으로 된 회전 드럼(13)의 외주의 평탄한 취부면(13a)에 칼도구대(20)를 통해서 취부되는 한편, 고정칼(19)는 스크린(16)을 원주방향으로 복수 분할(4분할)하도록 하우징(15)안에 설치된 지지 플레이트(21)에 취부되어 있다. 이러한 파쇄기(3)에 있어서는 회전 드럼(13)의 회전에 따라 복수의 회전칼(18)이 파쇄실(17) 안을 회전하고, 고정칼(19)과 협동하여 파쇄실 내의 피파쇄물을 파쇄한다. 그리고 이렇게 파쇄된 파쇄물은 스크린(16)을 통해서 그 바깥쪽의 저류실(22)로 배출되도록 구성된다. 또한 저류실(22)은 여기서는 고정칼(19)를 취부하는 지지 플레이트(21)에 의해 스크린(16)의 주회방향에 4분할 되어 있다.

여기서, 파쇄기 3의 구조를 더욱 자세히 설명하면, 각 칼도구대(20)는 도 4에 나타난 것처럼, 회전드럼(13)의 설치면(13a)에 볼트(23)로 고정됨과 동시에, 회전칼(18)은, 이 칼도구대(20)의 측면에 볼트(24)로 고정되어 있다.

도 4에 보는 바와 같이, 회전칼(18)에 설치된 볼트(24)가 삽입되도록 하기 위한 홀(볼트 삽입홀)(18a)은 반경방향으로 연장되는 장공으로 이루어져 있다. 회전칼(18)은 그 볼트 삽입홀(18a)의 길이 범위 내에서 칼도구대(20)에 대한 설치 위치를 조정할 수 있다. 따라서 회전칼(18)의 선단의 마모에 따라서 그 설치 위치를 조절함으로써 회전칼(18)은 칼도구대(20)에서 일정 길이만큼 파쇄실(17) 안으로 돌출하는 상태로 위치가 결정되며, 이로써 회전칼(18)과 고정칼(19)와의 간격이 일정하게 유지되도록 할 수 있다.

전술한 바와 같이 회전 드럼(13)의 외주면에 회전칼(18)을 배치한 경우, 각 칼도구대(20)의 상호 간에는 그 높이만큼 오목부분이 형성되며, 파쇄실(17)이 요철 형상으로 이뤄져 오목부분에 피파쇄물이 안내되도록 된다.

도 4에 나타난 것처럼, 배면의 중공(中空)의 지주(28)를 설치한 커버(29)를 준비하고, 이 커버(29)를 상기 지주(28)에 삽입한 볼트(30)을 통해서 회전 드럼(13)의 각 설치면(13a)에 고정할 수 있도록 구성된다. 따라서 이 커버(29)를 각 칼도구대(20)에 인접해서 회전 드럼(13)에 고정함으로써 상기 칼도구대(20)의 상호간의 오목부분은 이 커버(29)에 의해 덮인다. 상기 파쇄실(17)은 거의 일정 간격으로 이루어진다.

한편 고정칼(19)은 여기서는 3개가 1개의 세그멘트(31)로 일체로 설치되며, 이 세그먼트(31) 단위로 상기 지지 플레이트(21)에 볼트(32)로 고정되어 있다. 각 세그먼트(31)는 1개의 지지 플레이트(21)에 종으로 나란히 4개 고정되며, 따라서 12개의 고정칼(19)이 1개의 지지 플레이트(21)에 배열된 상태로 되어 있다. 각 세그먼트(31)에 설치된, 볼트(32)를 삽통시키기 위한 구멍(볼트삽입공)(31a)도 반경방향으로 연장되는 장공으로 되며, 고정칼(19)은 그 볼트삽입공(31a)의 길이 범위 내에서 지지 플레이트(21)에 대한 설치위치가 조정될 수 있다. 따라서 고정칼(19)의 선단의 마모를 수정할 수 있으며 그것에 따라 그 설치위치를 조정할 수 있다. 이로써 고정칼(19)는 지지 플레이트(21)로부터 일정 길이만큼 파쇄실(17) 내로 돌출하며, 고정칼(19)과 고정칼(19) 사이의 간격이 일정하게 유지될 수 있다.

파쇄기(3)의 하우징(15)는 그 팔각형태로 되는 입벽(15a)이 고정벽(36)과 가동벽(37)으로 구성되어 있으며, 이 두 개의 벽(36, 37)은 팔각형의 각변에 대응하여 상호 배열된 구조가 된다. 4개의 가동벽(37)에 고정칼(19)을 취부한 한 쌍의 지지 플레이트(21) 사이에 위치하는 2개의 가동벽(37A)는, 도 3에 나타난 바와 같이, 그 일측부가 힌지(38)로 취부됨과 동시에, 그 타측부가 나사(39)에 의해 고정벽(36)에 고정되어 있다. 즉 하우징(15)의 서로 대향하는 부위에 배치된 2개의 가동벽(37A)는 힌지(38)를 중심으로 개폐하는 구조로 구성되며, 이것을 개방함으로써 고정칼(19)의 설치부가 외부로 노출하도록 할 수 있다. 이로써 스크린(16)의 유지 관리도 간단하게 할 수 있게 된다.

파쇄기(3)의 스크린(16)은 도 3에 나타난 바와 같이 상기 하우징(15)의 가동벽(37A)에 대응하는 부분이 한 쌍의 도어(16A, 16B)로 구성된다. 한 쌍의 도어(16A, 16B)는 공통의 힌지(41)를 중심으로 해서 개폐되도록 이루어지며, 평상시는 각각 개방단부가 상기 고정칼(19)의 설치부를 둘러싸는 커버(35)에 나사(42)에 의해 고정되어 있다. 하우징(15)의 가동벽(37A)의 개방에 따라 이 스크린(16)의 도어(16A, 16B)를 개방한 다음에, 회전 드럼(13)을 수동으로 적의 회전시킴으로써,이것에 취부된 회전칼(18)이 회부로 노출하고, 유지 관리를 용이하게 할 수 있도록 된다.

도 2의 바람직한 실시예로서 나타난 것처럼, 회전 드럼(13)의 상단에는 이 회전드럼(13)보다 큰 직경의 원판(50)이 설치되어 있으며, 이 원판(50) 위에는 상기 예비파쇄기(2)를 구성하는 회전체(51)이 스페이서(52)를 통해 고정되어 있다. 예비파쇄기(2)는 호퍼(2)와 파쇄기(3)의 하우징(15)와의 사이에 장착된 통 모양 본체(53)와, 이 본체(53) 내에 계합고정된, 내주면이 요철 형상(단차형상)을 한 라이너(54)와, 상기 회전체(51)의 외주연부에 복수의 지축(55)을 통해 설치된 원판 모양의 해머(56)를 구비하고 있다. 해머(56)는 지축(55)에 걸려 수평방향으로 조금 이동할 수 있도록 됨과 동시에, 이 지축(55)을 따라 상하방향으로 조금 이동할 수 있도록 된다. 또한 회전체(51)의 상부판에는, 호퍼(1) 내에 피파쇄물을 라이너(54) 측으로 근접해 있는 판(57)이 고정되며, 또한 그 하부판에는 하우징(15) 내의 파쇄실(17)로 통하는, 전술한 환상의 통로(S)를 확정하는 링 모양 조정판(58)이 위치 조정 가능하게 고정되어 있다.

이러한 예비파쇄기(2)에 있어서는 그 회전체(51)이 상기 파쇄기(3)의 회전 드럼(13)과 일체로 회전하고, 그 회전에 따라 해머(56)이 지축(55) 위에서 회전하며, 수평 및 상하 운동을 각각 수행한다. 그 결과 상기 판(57)에 의해 라이너(54) 쪽으로 근접해 있는 피파쇄물은 이 라이너(54)와 해머(56) 사이에 충격, 절단 등의 작용을 받게 되어 일차적으로 파쇄되는 것이다. 그리고 그것은 환상의 통로(S)를 통해서 하우징(15) 내의 파쇄실(17) 내로 낙하한다.

또한, 회전 드럼(13)의 하단에는, 이 회전 드럼(13)보다 큰 외경을 갖는 판상 링(60)이 취부되어 있으며, 이 판상 링(60)의 하면에는, 도 1에 도시한 바와 같이, 상기 흡인기(4)를 구성하는 회전 날개(61)가 설치되어 있다. 흡인기(4)는 파쇄기(3)의 하우징(15)과 가대(6)의 상부 베이스(6a)와의 사이에 장착된 본체(62)를 구비하며, 이 본체(62) 내는, 그 상판의 하우징(15)의 하판과 공통으로 개방된 복수의 배출구(63)를 통해서 하우징(15) 내부의 4분할된 저류실(22)에 각각 연통된다. 또한 이 본체(62)의 측면에는 1개의 토출구(64)가 설치되어 있으며, 이 토출구(64)를 통해서 외부의 저류탱크와 연결될 수 있다.

이러한 흡인기(4)에 있어서는, 그 회전날개(61)가 파쇄기(3)의 회전 드럼(13)과 일체로 회전하고, 그 회전에 따라 본체(62) 내에는 배출구(63)에서부터 토출구(64)에 이르는 공기의 흐름이 발생하고, 하우징(15) 내의 저류실(22) 내의 파쇄물이 이 공기의 흐름(흡인력)에 편승하여 저류 탱크로 반송될 수 있다.

이제 위와 같이 구성된 파쇄 장치의 작용을 설명한다. 모터의 작동에 의해 회전축(10)을 회전시키면, 파쇄기(3)의 회전 드럼(13)과 예비파쇄기(2)의 회전체(51)와 흡인기(4)의 회전 날개(61)가 일체로 회전한다. 이러한 상태에서 호퍼(1) 내에 예를 들면 금속류를 제거한 다음의 피파쇄물을 투입하면, 이 피파쇄물은 상기 회전체(51) 위의 판(57)에보다 라이너(54) 쪽으로 쏠리며, 이 라이너(54)와 해머(56)에 의해 일차로 파쇄된다. 그리고 어느 정도 작게 된 피파쇄물은 환상의 통로(S)를 통해서 연속적으로 하우징(15) 내의 파쇄실(17) 안으로 낙하한다.

파쇄실(17)에서는, 회전 드럼(13) 위의 복수의 회전칼(18)이 회전하고 있으며, 상기 예비파쇄기(2)로부터 낙하한 피파쇄물은 이 회전하는 회전칼(18)과 스크린(16) 측에 설치된 고정칼(19)의 협동에 의해 파쇄된다. 파쇄된 파쇄물은 스크린(16)을 통해 수직으로 바깥 쪽의 저류실(22)로 향하는 공기의 흐름(흡인력)에 의해 원활하게 스크린(16)을 통과한다. 그 결과 파쇄실(17) 내에서 파쇄물이 재파쇄되지 않고 원하는 크기로 수집된 상태로 저류실(22)내로 배출되게 된다.

위와 같은 실시예에서는, 파쇄물을 하우징(15)로부터 배출하기 위한 배출구(63)를 하우징(15)의 하부에 설치되도록 했지만, 본 발명은 이것에 더해서 도 6에 나타난 바와 같이 스크린(16)의 주위의 저류실(22)에 대한 하우징(15)의 입벽(15a)에도 배출구(70)를 설치하여도 좋다. 이 경우에는 고정칼(19)을 취부하는 지지 플레이트(210에 의해 4분할된 저류실(22)의 각 실에 대응하여 배출구(70)를 설치하도록 하고, 각 배출구(70)에는 예컨대 상기 흡인기(4)의 본체(62)의 토출구(64)로부터 연장한 덕트(65)에서 분지한 분지 덕트(71a, 71b, 71c, 71d)를 탈착가능하게 접속한다.

한편, 본 발명의 보호범위가 이상에서 명시적으로 설명한 실시예에 의해 제한되는 것은 아니다. 또한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 자명한 변경이나 치환으로 말미암아 본 발명의 보호범위가 제한될 수도 없음을 첨언한다.

Claims (3)

1. 자원재활용을 위한 파쇄 장치로서:
   피파쇄물을 수용하는 호퍼 밑으로 하우징을 설치하고, 이 하우징 내에 수직방향의 회전축을 중심으로 회전하는 회전 드럼과 이 회전 드럼을 둘러싸는 통 모양의 스크린을 배설하며,
   상기 회전 드럼과 상기 스크린 사이에 환상실(環狀室)을 상기 호퍼와 통하도록 연결함과 동시에, 이 환상실 내에 상기 회전 드럼과 일체로 회전하는 복수의 회전칼과 이 회전칼과 협동하여 피파쇄물을 파쇄하는 복수의 고정 칼을 배치하고,
   상기 하우징에는 상기 스크린을 통과한 파쇄물을 외부로 배출하는 배출구를 설치하는 것을 특징으로 하는 파쇄 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 호퍼와 하우징 사이에 피파쇄물을 일차로 파쇄하는 예비파쇄수단을 설치하는 것을 특징으로 하는 파쇄 장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 하우징의 입벽의 일부와 상기 스크린의 일부를, 개폐가능한 도어로 형성한 것을 특징으로 하는 파쇄 장치.
   
   

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