KR200293333Y1 - 쓰레기 봉투 파쇄장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 쓰레기 봉투를 파봉하는 봉투 파쇄장치에 관한 것으로, 특히 봉투를 파쇄하는 칼날을 절첩될 수 있도록 함으로써 장치의 파손 및 안전사고를 방지할 수 있는 쓰레기 봉투 파쇄장치에 관한 것이다. 본 고안은 쓰레기 봉투(B)가 투입되는 호퍼(5)와, 호퍼(5)로 투입된 쓰레기 봉투(B)를 파쇄하는 파봉기(50)와, 상기 파봉기(50)의 하단에 설치되어 쓰레기 봉투(B)를 토출구(7)로 이송시키는 체인 컨베이어(60)와, 상기 체인 컨베이어(60)의 하단에 설치되어 침출되는 수분을 수용하는 집수조(70)로 이루어지고, 상기 파봉기(50)는 구동모터(30)와, 플레이트(12)에 절곡홈(14)이 형성되고 이 절곡홈(14)에는 복귀스프링(16)에 의해 절첩될 수 있도록 칼날(15)이 장착된 회전플레이트(10)로 구성된 쓰레기 봉투 파쇄장치를 제공한다. 또한, 본 고안은 상기 파봉기(50)의 각도 조절이 가능하도록 경사조절수단(80)이 포함된다. 이에 따라, 본 고안은 금속, 유리병 등과 같은 고체물질에 의해 칼날(15)이나 장치가 파손되는 것을 방지하고 고체물질의 파편에 따른 안전사고를 방지하며 10ℓ, 20ℓ, 50ℓ, 100ℓ의 다양한 용량으로 규격화된 쓰레기 종량제 봉투를 모두 효율적으로 파봉할 수 있는 효과를 발휘한다.

Description

쓰레기 봉투 파쇄장치 {Tearing into Apparatus of Standard Plastic Garbage Bag}

본 고안은 쓰레기 선별에 필요한 전처리 시설로서 쓰레기 봉투를 기계적인 조작에 의해 개봉하는 봉투 파쇄장치에 관한 것으로, 특히 봉투를 파쇄하는 칼날을 절첩될 수 있도록 함으로써 고체물질에 의한 칼날 및 장치의 파손을 방지하고 고체물질의 파편에 따른 안전사고를 방지하기 위한 쓰레기 봉투 파쇄장치에 관한 것이다.

일반적으로, 일상생활에서 발생하는 음식물을 비롯한 생활쓰레기는 우리가 살고 있는 자연환경을 크게 오염시키므로 일정한 방법에 의하여 재활용하거나 소각, 매립 등의 방법에 의하여 처리되고 있다. 이러한 생활쓰레기를 소각이나 매립하지 않고 효과적인 처리를 위해서는 재활용이 가능한 물질 또는 성분 별로 분류하는 과정이 요구된다.

생활쓰레기의 주요 선별대상은 종이류, 금속류, 유리, 플라스틱, 음식물류 등을 들 수 있고, 각각의 물질별로 선별되어 재활용 할 수 있으며, 특히 음식물류는 퇴비화나 사료화 등으로 자원화 할 수 있다. 이와 같이 각기 상이한 성질을 갖는 물질을 효과적으로 선별하는 방법으로는 무게에 의한 방법, 자력을 이용한 방법, 크기에 의한 방법 등이 있으며, 선별장치로는 인력에 의한 방식과 기계를 이용하는 방식으로 나눌 수 있는 데, 이때 기계적인 방법으로는 공기선별, 자석선별, 스크린선별 방법 등이 사용되고 있다.

1995년부터 쓰레기 종량제가 실시됨에 따라 발생하는 쓰레기가 대부분 10ℓ, 20ℓ, 50ℓ, 100ℓ용으로 규격화되어 제작 보급되고 있는 쓰레기 종량제 봉투에 봉입되어 운반되고 있다. 이에 따라, 쓰레기 선별을 하기 위한 분류단계 이전의 전처리 단계로서 쓰레기 종량제 봉투를 찢어서 내용물을 쏟아내는 봉투 개봉 과정이 필수적으로 요구되고 있다. 봉투의 개봉은 인력에 의하거나 기계적인 장치에 의한 방법이 있으나, 인력에 의한 방법은 안전하기는 하지만 비용이 과다하고, 효율이 떨어지기 때문에 최근에는 기계적인 조작에 의한 봉투 파쇄장치가 보급, 사용되고 있다.

일반적으로, 쓰레기 봉투 파쇄장치는 회전축에 고정된 칼날 또는 원형 톱날의 회전에 의해 봉투가 파쇄되도록 시도되고 있다.

대한민국 공개특허공보 제1998-0000579호에서는 생활쓰레기 파쇄 선별장치를 제시하고 있는 데, 여기에는 회전축에 다수 개의 칼날이 고정된 두 개의 로타리커터 사이에 통과시켜 봉투를 파쇄하는 장치가 언급되고 있으며, 대한민국 공개특허공보 제2000-0063347호에서는 회전축에 원형의 회전날개를 장착하고, 회전날개와 일체로 파쇄날을 형성 고정하여 회전축의 회전에 의한 음식물쓰레기의 비닐봉지 및 협잡물 파쇄장치를 제시하고 있다. 또한, 대한민국 공개특허공보 제2001-0016759호에서는 도 1에 보인 바와 같이 원통형 드럼(1)의 내주면(2)에 일정한 간격으로 수 개의 칼날(3)을 돌출 부착하여 드럼(1)의 내부로 봉투를 투입시켜 드럼(1)의 회전에 의해 봉투가 파쇄되도록 설계한 회전드럼형 장치가 제시되어 있다.

그러나, 쓰레기 봉투 내에는 금속, 유리병, 플라스틱, 철캔, 알루미늄캔, 전선, 돌, 그릇 등과 같은 딱딱한 고체물질이 각각의 물질별로 봉입되거나 또는 이들이 음식물과 함께 혼합되어 있으므로, 상기와 같은 종래의 봉투 파쇄장치는 칼날이나 톱날이 회전수단(회전축, 드럼)에 고정되어 고체물질에 의해 칼/톱날이 파손되었으며, 특히 유리병 같은 고체물질이 고정된 칼/톱날에 의해 강제 파쇄됨에 따라 장치 주위로 유리파편 등이 분사되어 장치의 손실은 물론 안전사고가 발생하는 문제점이 있었다.

또한, 고체물질의 파편이 쓰레기 내에 혼합되어 재활용을 위한 선별효율을 저하시켰으며, 특히 음식물 등과 같은 퇴비화/사료화 물질에 혼합되어 이물질 혼합율의 상승으로 제품의 질을 저하시키는 요인이 되고 있다. 그리고 섬유류, 전선 등과 같은 물질은 칼/톱날에 감기면서 회전수단(모터)에 과부하를 발생시켜 장치의 파손은 물론 안전유해의 원인이 되기도 한다.

따라서, 본 고안은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 고안한 것으로, 칼날이 장착되어 쓰레기 봉투를 파쇄하는 봉투 파쇄장치에 있어서, 봉투를 파쇄하는 칼날을 절첩될 수 있도록 함으로써 금속, 유리병 등과 같은 고체물질에 의한 칼날 및 장치의 파손을 방지하고 고체물질의 파손에 따른 안전사고를 방지하는 쓰레기 봉투 파쇄장치를 제공하는 데에 그 목적이 있다.

또한, 본 고안은 쓰레기 선별시설의 전처리 단계로서 필수적으로 요구되고 있는 봉투 파쇄장치를 다양한 용량으로 규격화된 쓰레기 종량제 봉투에 모두 적용하도록 칼날이 장착된 파종기의 각도를 조절할 수 있게 함으로써 쓰레기 봉투의 효율적인 파쇄 및 봉투에 혼입된 수분을 제거하여 쓰레기 선별효율을 증진시키기 위한 쓰레기 봉투 파쇄장치를 제공하는 데에 다른 목적이 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 쓰레기 봉투 파쇄장치를 보인 사시도.

도 2는 본 고안의 쓰레기 봉투 파쇄장치를 보인 단면 구성도.

도 3a는 본 고안에 따른 파봉기를 구성하는 회전플레이트의 평면 구성도.

도 3b는 본 고안에 따라 파봉기에 칼날이 장착되는 구조를 보인 것으로, 상기 도 3a의 A부분 확대 단면도.

도 4a 및 도 4b는 본 고안에 따른 체인 컨베이어의 단면 구성도 및 일부 사시도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

5 : 호퍼 6 : 유입구

7 : 토출구 8 : 하우징

10 : 회전플레이트 12 : 플레이트

15 : 칼날 16 : 복귀스프링

20 : 고정플레이트 30 : 구동모터

50 : 파봉기 60 : 체인 컨베이어

64 : 베이스판 65 : 앵글

65a : 적치방지턱 70 : 집수조

80 : 경사조절수단 82 : 도르래

84 : 무게추 86 : 로프

90 : 지지부 95 : 고정축

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 고안을 상세히 설명한다.

도 2를 참조하여 설명하면, 본 고안은 쓰레기 봉투(B)가 투입되는 호퍼(5)와, 호퍼(5)로 투입된 쓰레기 봉투(B)를 파쇄하는 파봉기(50)와, 상기 파봉기(50)의 하단에 설치되어 호퍼(5)로 투입된 쓰레기 봉투(B)를 토출구(7)로 이송시키는 체인 컨베이어(60)로 이루어지고, 상기 파봉기(50)는 구동모터(30)와, 구동모터(30)의 회전축(32)에 고정된 플레이트(12)에 다수의 절곡홈(14)이 형성되고 이 절곡홈(14)에는 절첩되었다가 복귀스프링(16)에 의해 원위치 되는 칼날(15)이 장착된 회전플레이트(10)로 구성된 쓰레기 봉투 파쇄장치를 제공한다.

상기 구동모터(30)의 회전축(32)에 고정되어 회전되는 회전플레이트(10)에는 칼날(15)이 절첩될 수 있도록 장착되는데, 회전플레이트(10)는 도 3a에 보인 바와 같이 원판형의 플레이트(12)에 다수의 절곡홈(14)이 외부와 관통되어 형성되어 있으며, 이 절곡홈(14)에는 칼날(15)이 회동할 수 있도록 장착되어 있다. 즉, 도 3b에 보인 바와 같이 플레이트(12)의 절곡홈(14)에 제1브라켓(17)이 고정 설치되고,상기 제1브라켓(17)과 칼날(15)은 조립/분해가 가능하도록 체결부재(18)로 결합되어 칼날(15)이 좌우로(도 3b에서 보았을 때) 회동할 수 있도록 되어 있다. 그리고 플레이트(12)에는 제2브라켓(17')이 고정 설치되고, 칼날(15)의 말단부와 제2브라켓(17')은 복귀스프링(16)으로 체결되어 있다. 도 3a에서는 10개의 칼날(15)이 장착된 모습을 예시하고 있다. 그리고 상기 구동모터(30)는 회전 속도의 조절이 가능한 것을 사용하여 처리물량을 적절히 조정할 수 있도록 하고, 상기 칼날(15)은 조립/분해를 가능할 수 있는 체결부재(18)로 결합하여 교체가 용이하도록 한다.

이에 따라, 칼날(15)은 유입되는 쓰레기 봉투(B)를 회전에 의해 터뜨리며(파봉) 유리병, 금속 등과 같은 고체물질이 닿으면 봉투만 파봉하고 회전방향의 반대방향으로 절첩되었다가 고체물질이 스쳐 지나가면 다시 복귀스프링(16)에 의해 원위치(복원) 된다.

따라서, 본 고안에 따른 파봉기(50)는 유입되는 쓰레기 봉투(B)만 완전 파봉하고, 칼날(15)이나 고체물질은 파손되지 않으며 섬유류, 전선 등과 같은 물질이 감기는 일이 없어 장치에 과부하 상태가 발생하지 않는다.

상기 파봉기(50)와 체인 컨베이어(60)는 유입구(6)로의 쓰레기 봉투(B)의 유입이 용이하고, 토출구(7)로 토출되는 봉투(B)는 완전 파쇄될 수 있도록 소정의 각을 이루게 하는 것이 바람직하다. 즉, 유입구(6) 쪽으로 확개되도록 파봉기(50)를 경사지게 설치하거나 체인 컨베이어(60)를 경사지게 설치할 수 있으며, 또는 도 2에 도시된 바와 같이 이들 모두를 경사지게 설치할 수 있다. 이때 체인 컨베이어(60)를 경사지게 설치하면 음식물과 같이 수분이 함유된 쓰레기 봉투(B)를파봉시킬 경우 토출구(7)로 자연 침강에 의해 수분을 배출할 수 있는 이점이 있다.

그리고, 상기 체인 컨베이어(60)의 하단에는 침출수를 수용할 수 있도록 소켓 형상의 집수조(70)가 구비된다. 집수조(70)에 수용된 침출수는 배수관(75)을 통하여 외부로 배출된다.

또한, 현재 쓰레기 종량제 봉투는 10ℓ, 20ℓ, 50ℓ, 100ℓ용으로 규격화되고 있음에 따라, 이와 같이 다양한 용량의 쓰레기 봉투(B)의 파봉에 모두 범용할 수 있도록 파봉기(50)를 상하 이동이 가능하도록 설계할 수 있다. 예를 들면, 구동모터(30)의 상단에 상하이동조절수단(도시하지 않음)을 하우징(8)의 천장과 연결하여 설치할 수 있다.

바람직하게는 상기 파봉기(50)를 구성함에 있어서 도 2에 보인 바와 같이 회전플레이트(10)의 상부에 구동모터(30)의 본체와 고정되는 사각판 형상의 고정플레이트(20)를 더 포함하여 구성한다. 이때 고정플레이트(20)의 일측은 지지부(90)에 고정된 고정축(95)에 회동 가능하도록 연결하고, 타측은 경사조절수단(80)과 연결하여 토출구(7) 쪽이 상하로 이동 가능하게 한다. 지지부(90)는 철제 프레임이 전후방에 조립, 구성되어 상부는 고정축(95)이 고정되어 있으며, 하부는 지면 또는 체인 컨베이어(60)에 고정된다. 그리고 지지부(90)를 구성하는 전방 프레임과 후방 프레임 사이에는 쓰레기 봉투(B)가 유입되는 유입구(6)가 마련된다.

위와 같이 구성되는 파봉기(50)는 구동모터(30)의 회전축(32)에 고정된 회전플레이트(10)는 회전하지만, 구동모터(30)의 본체에 고정된 고정플레이트(20)는 회전하지 않으며 이는 경사조절수단(80)과 연결되어 파봉기(50)의 토출구(7) 쪽이 상하로 이동되게 한다.

상기 경사조절수단(80)은 하우징(8)의 측벽에 고정되는 도르래(82), 상하로 이동하는 무게추(84), 그리고 고정플레이트(20)와 무게추(84)를 연결하는 로프(rope, 86)로 구성되며, 상기 무게추(84)는 적절하게 중량이 설정되어져 아래에 설명되는 바와 같이 파봉기(50)의 토출구(7) 쪽을 상하로 이동시켜 파봉기(50)의 경사 각도를 조절한다. 회전플레이트(10)의 중앙 부분은 100ℓ봉투의 직경과 거의 같은 거리를 갖도록 고정플레이트(20)를 체인 컨베이어(60)와 이격하여 고정축(95)에 연결되고, 토출구(7)는 10ℓ용량의 쓰레기 봉투(B)가 파쇄될 수 있는 거리를 갖도록 고정플레이트(20)를 체인 컨베이어(60)와 이격하여 경사조절수단(80)에 연결된다. 이때 파봉기(50)는 토출구(7) 쪽이 어느 정도 위로 올라가면 더 이상 올라갈 수 없도록 즉, 고정플레이트(20)가 체인 컨베이어(60)와 거의 수평이 되면 멈추도록 되어 있다.

이에 따라, 10ℓ용량의 쓰레기 봉투(B)의 경우에는 토출구(7) 근방에서 완전 파봉되며, 100ℓ용량의 쓰레기 봉투(B)의 경우에는 회전플레이트(10)의 중앙부분에서 파봉되면서 체인 컨베이어(60)의 강제 이송에 의해 토출구(7) 쪽으로 계속 이송되고, 봉투가 회전플레이트(10)의 토출구(7) 쪽을 가압함에 따라 경사조절수단(80)의 무게추(84)가 하향하게 되므로 봉투는 토출구(7) 쪽으로 계속 이송되면서 완전 파봉된다. 즉, 무게추(84)는 용량이 큰 봉투가 들어왔을 때는 아래로 내려가 파봉기(50)의 토출구(7) 쪽을 위로 상승시키고, 봉투가 토출구(7)를 빠져나가거나 용량이 작은 봉투가 들어왔을 때는 다시 원상태로 된다.

따라서, 상기와 같이 파봉기(50)에는 고정플레이트(20)를 더 포함하여 구성하고, 파봉기(50)의 경사 각도를 조절할 수 있는 경사조절수단(80)을 설치하면 10ℓ, 20ℓ, 50ℓ, 100ℓ용으로 다양하게 규격화된 모든 쓰레기 봉투에 범용할 수 있다.

한편, 위와 같이 파봉기(50)의 경사 각도가 조절되게 구성함에 있어서 도 2에 예시한 바와 같이 고정플레이트(20)의 유입구(6) 쪽을 고정축(95)에 연결하지 않고, 토출구(7) 쪽과 같이 경사조절수단(80)에 연결하여 양측의 경사조절수단(80)에 의해 파봉기(50)의 각도가 조절되게 할 수 있다. 그리고, 이때에는 파봉기(50)의 흔들림을 방지하는 별도의 고정수단(도시하지 않음)을 설치한다.

상기 체인 컨베이어(60)는 도 2에 보인 바와 같이 한쪽 하단에 설치된 회전모터(M)로 구동되는 일측의 구동롤러(61)와 타측의 연동롤러(62)가 체인으로 연결되어 쓰레기 봉투(B)를 토출구(7)로 이송시키는데, 이러한 체인 컨베이어(60)는 통상의 체인 슬랫트 컨베이어, 매트 체인 컨베이어 등을 사용할 수 있다. 바람직하게는 도 4a에 보인 바와 같이, 체인(63)의 상부에는 쓰레기 봉투(B)가 안착되어 이송되는 베이스판(64)이 구비되며, 상기 베이스판(64)의 상부에는 적절한 간격으로 다수의 앵글(65)이 착설된 것을 사용한다. 이때 앵글(65)에는 도 2 및 도 4a에 보인 바와 같이 쓰레기 봉투(B)의 적치되는 현상을 방지하는 적치방지턱(65a)을 상향 돌출시켜 형성하여 적치되는 일이 없이 계속해서 강제 이송토록 한다.

특히 음식물과 같이 수분이 혼합된 쓰레기 봉투(B)를 파봉할 경우 수분이 베이스판(64)을 통하여 자연 침강될 수 있도록 상기 베이스판(64)은 도 4a에 보인 바와 같이 수 개의 침출공(64a)이 형성된 망상구조로 구성하거나, 또는 도 4b에 보인 바와 같이 약간의 틈이 생기도록 하여 다수의 슬랫트(slat, 64')를 연결하여 구성한 통상의 체인 슬랫트 컨베이어를 사용하는 것이 바람직하다. 이때 도 4b에 보인 바와 같이 통상의 체인 슬랫트 컨베이어를 사용할 경우 적치방지턱(65a)이 형성된 앵글(65)을 베이스판(64)에 소정의 간격으로 다수 개 착설하여 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 도 4a에서는 2열로 체인(63)이 연결된 모습을 보여주고 있으나, 고중량의 물질이 봉입된 쓰레기 봉투(B)를 파봉 시에는 3열 또는 4열로 체인(63)을 연결할 수 있다.

한편, 본 고안의 쓰레기 봉투 파쇄장치는 쓰레기 선별시설과 연계하여 설비되는 것이 바람직하다. 즉, 토출구(7) 쪽의 체인 컨베이어(60) 하단에 각각의 물질별로 선별하기 위하여 쓰레기를 이송하는 쓰레기이송수단(도시하지 않음)을 설치하거나, 또는 체인 컨베이어(60)에 수 개의 연동롤러(62)를 추가 구비하여 이를 쓰레기이송수단으로도 범용하여 본 고안의 쓰레기 봉투 파쇄장치와 쓰레기 선별시설을 연결하여 생활쓰레기 재활용 처리시스템을 구축한다.

따라서, 본 고안은 쓰레기 선별시설의 전처리 단계로서 필수적으로 요구되고 있는 봉투 파쇄장치를 구성함에 있어서, 쓰레기 봉투(B)를 파쇄하는 칼날(15)을 절첩될 수 있도록 함으로써 금속, 유리병 등과 같은 고체물질에 의해 칼날(15)이나 장치가 파손되는 것을 방지하고 고체물질의 파편에 따른 안전사고를 방지하는 쓰레기 봉투 파쇄장치를 제공한다. 그리고, 섬유류, 전선 등과 같은 물질이 감기는 일이 없어 장치에 과부하 상태가 없도록 하는 효과를 갖는다.

또한, 본 고안은 파봉기(50)의 경사 각도를 조절할 수 있게 함으로써 10ℓ, 20ℓ, 50ℓ, 100ℓ의 다양한 용량으로 규격화된 쓰레기 종량제 봉투를 모두 효율적으로 파봉할 수 있는 쓰레기 봉투 파쇄장치를 제공한다. 아울러, 파봉과 동시에 집수조(70)를 통해 봉투에 혼입된 수분을 제거할 수 있는 효과를 발휘한다.

부가적으로 본 고안은 생활쓰레기 재활용 시스템시설이 전 지방자치단체에서 그 활용이 극대화되고, 봉투 파쇄장치의 수요가 필요조건화 됨에 따라 재활용을 위한 선별시설과 연계되면 쓰레기 선별효율을 증진시켜 환경보존에 일조를 한다. 이와 같은 본 고안은 특히 중소형 소각장에서 파급적인 수요가 예상된다.

Claims (4)

1. 쓰레기 봉투(B)를 파쇄하는 파봉기(50)와, 상기 파봉기(50)의 하단에 설치되어 쓰레기 봉투(B)를 토출구(7)로 이송시키는 체인 컨베이어(60)를 포함하여 이루어지고, 상기 파봉기(50)는 구동모터(30)와, 구동모터(30)의 회전축(32)에 고정되어 회전하는 플레이트(12)에 절곡홈(14)이 형성되고 이 절곡홈(14)에는 절첩되었다가 복귀스프링(16)에 의해 원위치 되는 칼날(15)이 장착된 회전플레이트(10)로 구성된 것을 특징으로 하는 쓰레기 봉투 파쇄장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 체인 컨베이어(60)의 하단에 쓰레기 봉투(B)로부터 침출되는 수분을 수용하는 집수조(70)가 구비된 것을 특징으로 하는 쓰레기 봉투 파쇄장치.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 파봉기(50)는 회전플레이트(10)의 상부에 구동모터(30)의 본체와 고정되는 고정플레이트(20)가 더 설치되고, 상기 고정플레이트(20)의 일측은 고정축(95)에 회동 가능하도록 연결되고 타측은 도르래(82), 무게추(84) 및 로프(86)로 구성된 경사조절수단(80)과 연결되어 상기 파봉기(50)가 경사 각도 조절이 가능한 것을 특징으로 하는 쓰레기 봉투 파쇄장치.
4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 체인 컨베이어(60)는 쓰레기 봉투(B)가안착되어 이송되는 베이스판(64)의 상부에 쓰레기 봉투(B)의 적치되는 현상을 방지하는 적치방지턱(65a)이 상향 돌출되어 형성된 앵글(65)이 착설된 것을 특징으로 하는 쓰레기 봉투 파쇄장치.