KR100314920B1 - 폐플라스틱 재생처리 설비에 있어서 폐플라스틱을 조립(造粒)하기 위한 장치 - Google Patents
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Abstract
아래의 구성으로 된 폐플라스틱 재생처리 설비에 있어서의 폐플라스틱을 조립하기 위한 장치:
(가) 폐기물로부터 선별된 폐플라스틱을 가열용융하여 상기 폐플라스틱중에 함유된 염소를 제거하기 위한 가열장치;
(나) 상기 가열장치에 의하여 가열용융된 상기 폐플라스틱을 판상, 봉상 또는 괴상으로 형성하기 위한 장치; 및
(다) 판상, 봉상 또는 괴상으로 형성된 상기 폐플라스틱을 입상(粒狀)으로 형성하기 위한 장치.
Description
본 발명은 폐기물로부터 선별된 폐플라스틱을 재이용하기 위하여 조립 (pelletizing)하기 위한 장치에 관한 것이다.
도 2는 종래의 폐플라스틱의 재이용 공정의 일예를 나타내는 플로우 차아트이다.
도 2에 나온 바와 같이 종래에는 폐기물로부터 선별된 폐플라스틱의 대부분은 대체로 가연성(可燃性) 쓰레기로서 소각로에서 소각처리되거나, 혹은 불연성(不燃性) 쓰레기로서 땅속에 매립되고 있다. 그러나 근래에 와서는 쓰레기를 땅속에 매립하는 매립 처분장의 부족이 문제로 되어 있다.
폐플라스틱에는 병종류, 필름, 시이트, 가방 및 트레이(tray) 등의 필름류,및 기타의 형상의 것 등, 여러 가지 종류가 있다. 폐플라스틱을 소각로에서 소각처리할 경우, 소각시에 폐플라스틱중에 함유되어 있는 폴리염화 비닐(polyvinyl chloride), 폴리염화 비닐리덴(polyvinylidene chloride) 등의 염소를 함유한 플라스틱(이하, '염소 함유 플라스틱'이라 함)의 열분해에 의하여 유해한 염화수소 가스를 발생하는 심각한 문제가 있다. 따라서 폐플라스틱을 소각처리하기 위한 설비는 염화수소의 회수장치 또는 중화장치를 가지고 있다.
종래에는 폐플라스틱을 발전용 연료, 플라스틱의 재생원료 및 재생 가공품으로서 일반적으로 사용하고 있다. 또한, 폐플라스틱의 유화(油化)도 행해지고 있다. 폐플라스틱을 유화하면 잔류물이 생기므로 폐플라스틱의 유화설비에는 잔류물 처리장치를 설치할 필요가 있거나 혹은 잔류물을 땅속에 매립하여 처리해야만 한다.
플라스틱은 칼로리값이 높은 것으로 알려져 있다. 따라서 폐플라스틱을 원료 또는 연료로 하여 재이용하는 것이 요망되고 있다. 그러나 위에서 설명한 바와 같이 폐플라스틱에는 폴리염화 비닐(polyvinyl chloride), 폴리염화 비닐리덴(polyvinylidene chloride) 등의 염소 함유 플라스틱이 함유되어 있기 때문에 폐기물로부터 선별한 폐플라스틱을 그대로 연소시키면 염화수소 가스가 발생한다. 이 염화수소 가스는 연소설비의 금속부위를 부식시키는 특성을 가지고 있기 때문에 폐플라스틱을 연소시킬 때 염화수소 가스가 발생하지 않도록 사전에 폐플라스틱으로부터 염소를 제거할 필요가 있다.
따라서 본 발명의 목적은 폐기물로부터 선별된 폐플라스틱을 연료 및 원료로사용할 수 있도록 연소시에 염화수소 가스가 발생하지 않는 폐플라스틱의 조립체(造粒體; pelletized grain)를 제조할 수 있는 폐플라스틱 재생처리 설비에 있어서 폐플라스틱을 조립(pelletizing)하기 위한 방법 및 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 한가지 특징에 따라 아래의 스텝으로 된, 폐플라스틱 재생처리 설비에 있어서 폐플라스틱을 조립하기 위한 방법이 제공된다:
(가) 폐플라스틱을 폐기물로부터 선별하고,
(나) 이렇게 하여 선별된 폐플라스틱을 가열용융하여 폐플라스틱중에 함유된 염소를 제거하며, 이어서
(다) 염소가 제거된 폐플라스틱을 조립(造粒)한다.
본 발명의 다른 특징에 따라 이렇게 하여 조립된 폐플라스틱을 제선(製銑)을 위한 원료로서 고로에서 사용하는 스텝으로 된, 폐플라스틱 재생처리 설비에 있어서 폐플라스틱을 조립하기 위한 방법이 추가로 제공된다.
본 발명의 또 다른 특징에 따라 아래의 구성으로 된 폐플라스틱 재생처리 설비에 있어서의 폐플라스틱을 조립하기 위한 장치가 제공된다:
(가) 폐기물로부터 선별된 폐플라스틱을 가열용융하여 폐플라스틱중에 함유된 염소를 제거하기 위한 가열장치;
(나) 상기 가열장치에 의하여 가열용융된 상기 폐플라스틱을 판상으로 연신하기 위한, 상기 가열장치의 아래쪽에 배치된 적어도 한쌍의 스퀴징 로울러 (squeezing roller), 상기한 적어도 한쌍의 스퀴징 로울러는 수평방향으로 소정의 간격을 두고 서로 마주보고 있다;
(다) 상기한 적어도 한쌍의 스퀴징 로울러에 의하여 판상으로 형성된 상기 폐플라스틱을 연신방향으로 복수개의 봉상체(棒狀體)로 절단하기 위한, 상기한 적어도 한쌍의 스퀴징 로울러의 아래쪽에 배치된 한쌍의 제1커팅 로울러(cutting roller), 상기한 한쌍의 제1커팅 로울러는 수평방향으로 소정의 간격을 두고 서로 마주보고 있고, 그리고 상기한 한쌍의 제1커팅 로울러의 각각은 그 외주면상에 그 원주방향으로 복수개의 환상의 블레이드부(circular blade portion)를 가지고 있으며, 그리고 상기한 한쌍의 제1커팅 로울러의 한쪽의 상기 환상의 블레이드부는 상기한 한쌍의 제1커팅 로울러의 다른 쪽의 상기 환상의 블레이드부에 접촉해 있다; 및
(라) 상기한 한쌍의 제1커팅 로울러에 의하여 봉상체로 형성된 상기 폐플라스틱을 입상체(粒狀體)로 절단하기 위한, 상기한 한쌍의 제1커팅 로울러의 아래쪽에 배치된 한쌍의 제2커팅 로울러, 상기한 한쌍의 제2커팅 로울러는 수평방향으로 소정의 간격을 두고 서로 마주보고 있고, 그리고 상기한 한쌍의 제2커팅 로울러의 각각은 그 외주면상에 그 축방향으로 복수개의 직선상의 블레이드부를 가지고 있으며, 그리고 상기한 한쌍의 제2커팅 로울러의 한쪽의 상기 직선상의 블레이드부는 상기한 한쌍의 제2커팅 로울러의 다른 쪽의 상기 직선상의 블레이드부에 접촉해 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따라 폐플라스틱 재생처리 설비에 있어서의 폐플라스틱을 조립하기 위한 장치에 있어서, 상기한 적어도 한쌍의 스퀴징 로울러, 상기한 한쌍의 제1커팅 로울러 및 상기한 한쌍의 제2커팅 로울러의 각각의 로울러 사이의 상기 소정의 간격은, 상기 폐플라스틱중에 상기 소정의 간격보다도 큰 딱딱한 이물이 혼입되어 있을 때는 상기 이물의 크기에 따라 조절가능하고, 그 결과로 해서 상기한 적어도 한쌍의 스퀴징 로울러, 상기한 한쌍의 제1커팅 로울러 및 상기한 한쌍의 제2커팅 로울러의 파손이 방지되는 폐플라스틱 재생처리 설비에 있어서 폐플라스틱을 조립하기 위한 장치가 추가로 제공된다.
본 발명의 또 다른 특징에 따라 아래의 구성으로 된, 폐플라스틱 재생처리 설비에 있어서의 폐플라스틱을 조립하기 위한 장치가 추가로 제공된다:
(가) 폐기물로부터 분리된 폐플라스틱을 가열용융하여 폐플라스틱중에 함유된 염소를 제거하기 위한 가열장치;
(나) 상기 가열장치에 의하여 가열용융된 상기 폐플라스틱을 수용하여 이것을 봉상체로 압출하기 위한, 상기 가열장치의 아래쪽에 배치된 압출기, 이 압출기는 상기 가열용융된 폐플라스틱을 수용하기 위한 용기와, 그리고 용기의 저부에 설치된, 상기 용기내의 상기 폐플라스틱을 압출하여 소정의 단면형상을 가진 봉상체로 형성하기 위한 복수개의 구멍을 가진 다이(die)로 되어 있고, 이렇게 함으로써 상기 폐플라스틱은 상기 구멍의 형상과 일치하는 단면형상을 가진 상기 복수개의 구멍의 수에 대응하는 수의 봉상체로 형성된다;
(다) 상기 다이로부터 압출된 봉상체의 상기 폐플라스틱을 냉각매체로 냉각하여 고화하기 위한, 상기 압출기 아래쪽에 배치된 냉각기; 및
(라) 상기 냉각기에 의해 냉각고화된 봉상체의 상기 폐플라스틱을 입상체로 절단하기 위한, 상기 냉각기의 아래쪽에 배치된 절단기.
본 발명의 또 다른 특징에 따라 아래의 구성으로 된, 폐플라스틱 재생처리 설비에 있어서의 폐플라스틱을 조립하기 위한 장치가 추가로 제공된다:
(가) 폐기물로부터 선별된 폐플라스틱을 가열용융하여 폐플라스틱중에 함유된 염소를 제거하기 위한 가열장치;
(나) 상기 가열장치에 의하여 가열용융된 상기 폐플라스틱을 냉각수와 접촉시켜 괴상(塊狀)으로 응고하기 위한, 상기 가열장치의 아래쪽에 배치된 냉각수를 수용한 냉각조;
(다) 상기 냉각조내에서 응고한 상기 괴상의 폐플라스틱을 상기 냉각조로부터 반출하기 위한 반송기; 및
(라) 상기 반송기에 의해 반송된 상기 괴상의 폐플라스틱을 조립하기 위한 조립기, 상기 조립기는 아래와 같이 구성되어 있다:
(a) 각각 그 외주면상에 복수개의 날카로운 톱니부를 가진 동일 반지름의 복수개의 원판상의 회전 블레이드(rotary blade), 상기 복수개의 회전 블레이드는 동일 수평축상에 배치된 복수개의 회전 블레이드로 된 제1그룹과, 그리고 다른 수평축상에 배치된 복수개의 회전 블레이드로 된 제2그룹으로 되어 있고, 상기 제1그룹의 상기 복수개의 회전 블레이드 및 상기 제2그룹의 상기 복수개의 회전 블레이드는 서로 반대방향으로 회전하며, 상기 제1그룹의 상기 복수개의 회전 블레이드 및 상기 제2그룹의 상기 복수개의 회전 블레이드는 각각 상기 회전 블레이드의 두께와 거의 동일한 간격을 두고 배치되어 있고, 상기 제1그룹의 상기 복수개의 회전 블레이드의 각각의 일부는 상기 제2그룹의 상기 복수개의 회전 블레이드의 상기 간격의각각의 속에 삽입되어 있으며, 그리고
(b) 상기 복수개의 회전 블레이드의 외주면과 실질적으로 동일 반지름의 凹곡면을 가진 복수개의 고정 블레이드, 상기 복수개의 고정 블레이드의 각각은 상기 복수개의 회전 블레이드의 각각 마다 배치되어 있고, 그리고 상기 복수개의 고정 블레이드의 각각의 상기 凹곡면은 상기 복수개의 회전 블레이드의 각각의 상기 외주면과 일치해 있으며,
이렇게 함으로써 상기 괴상의 폐플라스틱은 상기 복수개의 날카로운 톱니부 및 상기 복수개의 고정 블레이드에 의하여 입상(粒狀)으로 절단된다.
본 발명의 또 다른 특징에 따라 아래의 구성으로 된, 폐플라스틱 재생처리 설비에 있어서의 폐플라스틱을 조립하기 위한 장치가 추가로 제공된다:
(가) 폐기물로부터 선별된 폐플라스틱을 가열용융하여 폐플라스틱중에 함유된 염소를 제거하기 위한 가열장치;
(나) 상기 가열장치에 의하여 가열용융된 상기 폐플라스틱을 체류시키기 위한, 상기 가열장치의 아래쪽에 배치된 망상의 칸막이(mesh partition); 및
(다) 상기 망상의 칸막이 위에 체류해 있는 상기 폐플라스틱에 냉각매체를 분사하여 상기 폐플라스틱을 냉각하고 고화하면서 상기 망상의 칸막이를 통과시킴으로써 상기 폐플라스틱을 입상으로 절단하기 위한 냉각매체 분사기.
본 발명의 또 다른 특징에 따라 아래의 구성으로 된, 폐플라스틱 재생처리 설비에 있어서의 폐플라스틱을 조립하기 위한 장치가 추가로 제공된다:
(가) 폐기물로부터 선별된 폐플라스틱을 가열용융하여 폐플라스틱중에 함유된 염소를 제거하기 위한 가열장치;
(나) 상기 가열장치에 의하여 가열용융된 상기 폐플라스틱을 수용하여 이것을 압출하기 위한, 상기 가열장치의 아래쪽에 배치된 압출기, 상기 압출기는 상기 가열용융된 폐플라스틱을 수용하기 위한, 그 저부에 반원통상의 凹함부(陷部; hollow portion)를 가진 용기와, 그리고 상기 용기의 상기 반원통상의 凹함부내에 설치된, 상기 용기내의 상기 폐플라스틱을 압출하여 소정의 단면형상을 가진 봉상체로 형성하기 위한 복수개의 구멍을 가진 다이(die)로 되어 있고, 이렇게 함으로써 상기 폐플라스틱은 상기 구멍의 형상에 일치하는 단면형상을 가진 상기 복수개의 구멍의 수에 대응하는 수의 봉상체로 형성된다;
(다) 상기 다이로부터 압출된 봉상체의 상기 폐플라스틱을 입상체로 절단하기 위한, 상기 압출기의 아래쪽에 배치된, 축방향으로 복수의 슬릿(slit)이 형성된 회전가능한 원통형 커터(cutter), 상기 원통형 커터는 그 외주면이 상기 용기의 상기 반원통상의 凹함부의 내주면과 일치하도록 배치되어 있다; 그리고
(라) 상기 다이로부터 압출된 봉상체의 상기 폐플라스틱을 냉각매체에 의해 냉각하기 위한 냉각기.
본 발명의 또 다른 특징에 따라 아래의 구성으로 된, 폐플라스틱 재생처리 설비에 있어서의 폐플라스틱을 조립하기 위한 장치가 추가로 제공된다:
(가) 폐기물로부터 선별된 폐플라스틱을 가열용융하여 폐플라스틱중에 함유된 염소를 제거하기 위한 가열장치;
(나) 상기 가열장치에 의하여 가열용융된 상기 폐플라스틱을 판상으로 연신하기 위한, 상기 가열장치의 아래쪽에 배치된 적어도 한쌍의 스퀴징 로울러, 상기한 적어도 한쌍의 스퀴징 로울러는 수평방향으로 소정의 간격을 두고 서로 마주보고 있고, 그리고 상기한 적어도 한쌍의 스퀴징 로울러의 내부에는 냉각수가 순환하고 있다; 그리고
(다) 상기한 적어도 한쌍의 스퀴징 로울러에 의하여 판상으로 형성된 상기 폐플라스틱을 조립하기 위한, 상기한 적어도 한쌍의 스퀴징 로울러의 아래쪽에 배치된 조립기, 상기 조립기는 아래와 같이 구성되어 있다:
(a) 각각 그 외주면상에 복수개의 날카로운 톱니부를 가진 동일 반지름의 복수개의 원판상의 회전 블레이드, 상기 복수개의 회전 블레이드는 동일 수평축상에 배치된 상기한 복수개의 회전 블레이드로 된 제1그룹과, 그리고 다른 수평축상에 배치된 복수개의 회전 블레이드로 된 제2그룹으로 되어 있고, 상기 제1그룹의 상기 복수개의 회전 블레이드 및 상기 제2그룹의 상기 복수개의 회전 블레이드는 서로 반대방향으로 회전하며, 상기 제1그룹의 상기 복수개의 회전 블레이드 및 상기 제2그룹의 상기 복수개의 회전 블레이드는 각각 상기 회전 블레이드의 두께와 거의 동일한 간격을 두고 배치되어 있고, 상기 제1그룹의 상기 복수개의 회전 블레이드의 각각의 일부는 상기 제2그룹의 상기 복수개의 회전 블레이드의 상기 간격의 각각의 속에 삽입되어 있으며, 그리고
(b) 상기 복수개의 회전 블레이드의 외주면과 실질적으로 동일 반지름의 凹곡면을 가진 복수개의 고정 블레이드, 상기 복수개의 고정 블레이드의 각각은 상기 복수개의 회전 블레이드의 각각 마다 배치되어 있고, 그리고 상기 복수개의 고정블레이드의 각각의 상기 凹곡면은 상기 복수개의 회전 블레이드의 각각의 상기 외주면과 일치해 있으며,
이렇게 함으로써 상기 판상의 폐플라스틱은 상기 복수개의 날카로운 톱니부 및 상기 복수개의 고정 블레이드에 의하여 입상(粒狀)으로 절단된다.
도 1은 본 발명의 한가지 실시태양을 나타내는 조립방법의 플로우 차아트;
도 2는 종래의 폐플라스틱 재생방법을 나타내는 플로우 차아트;
도 3은 본 발명의 제1실시태양을 나타내는 조립장치의 투시도;
도 4는 본 발명의 제1실시태양을 나타내는 조립장치의 측면도;
도 5는 본 발명의 제1실시태양을 나타내는 조립장치의 도 4의 A-A선 단면도;
도 6은 도 3에 나타낸 제1커팅 로울러의 평면도;
도 7은 도 3에 나타낸 제1커팅 로울러의 평면도;
도 8은 도 7에 나타낸 제1커팅 로울러의 측면도;
도 9는 도 3에 나타낸 제2커팅 로울러의 평면도;
도 10은 도 9에 나타낸 제2커팅 로울러의 측면도;
도 11은 한쌍의 제1커팅 로울러의 로울러 사이의 간격을 조절하는 상태를 나타내는 측면도;
도 12는 한쌍의 제1커팅 로울러의 로울러 사이의 간격을 조절하는 상태를 나타내는 도 11의 측면도;
도 13은 한쌍의 제1커팅 로울러의 로울러 사이의 간격을 조절하는 상태를 나타내는 측면도;
도 14는 한쌍의 제1커팅 로울러의 로울러 사이의 간격을 조절하는 상태를 나타내는 도 13의 측면도;
도 15는 한쌍의 제1커팅 로울러의 로울러 사이의 간격을 조절하는 상태를 나타내는 측면도;
도 16은 한쌍의 제1커팅 로울러의 로울러 사이의 간격을 조절하는 상태를 나타내는 도 16의 측면도;
도 17은 한쌍의 제1커팅 로울러의 로울러 사이의 간격을 조절하는 상태를 나타내는 측면도;
도 18은 한쌍의 제1커팅 로울러의 로울러 사이의 간격을 조절하는 상태를 나타내는 도 17의 측면도;
도 19는 한쌍의 제1커팅 로울러의 로울러 사이의 간격을 조절하는 상태를 나타내는 측면도;
도 20은 한쌍의 제1커팅 로울러의 로울러 사이의 간격을 조절하는 상태를 나타내는 도 19의 측면도;
도 21은 본 발명의 제2실시태양을 나타내는 조립장치의 투시도;
도 22는 도 21에 나온 다이(die)의 저면도;
도 23은 본 발명의 제3실시태양에 사용되는 다이의 저면도;
도 24는 본 발명의 제4실시태양에 사용되는 다이의 저면도;
도 25는 본 발명의 제5실시태양을 나타내는 조립장치의 투시도;
도 26은 본 발명의 제5실시태양을 나타내는 조립장치의 평면도;
도 27은 본 발명의 제5실시태양을 나타내는 조립장치의 측면도;
도 28은 도 25에 나온 조립기의 평면도;
도 29는 도 28에 나온 조립기의 투시도;
도 30은 도 28에 나온 A-A선의 단면도;
도 31은 도 28에 나온 B-B선의 단면도;
도 32는 본 발명의 제6실시태양을 나타내는 조립장치의 투시도;
도 33은 본 발명의 제6실시태양을 나타내는 조립장치의 측면도;
도 34는 본 발명의 제6실시태양을 나타내는 조립장치의 평면도;
도 35는 본 발명의 제7실시태양을 나타내는 조립장치의 측면도;
도 36은 본 발명의 제7실시태양을 나타내는 조립장치의 평면도;
도 37은 본 발명의 제8실시태양을 나타내는 조립장치의 측면도;
도 38은 본 발명의 제8실시태양을 나타내는 조립장치의 평면도;
도 39는 본 발명의 제9실시태양을 나타내는 조립장치의 투시도;
도 40은 도 39에 나온 압출기 및 원통형 커터의 단면도;
도 41은 도 39에 나온 압출기 및 원통형 커터의 단면도;
도 42는 도 40에 나온 A 부분의 단면도;
도 43은 도 41에 나온 A 부분의 단면도;
도 44는 도 35에 나온 압출기의 평면도;
도 45는 도 44에 나온 B-B선의 단면도;
도 46은 도 39에 나온 원통형 커터의 평면도;
도 47은 도 46에 나온 C-C선의 단면도;
도 48은 본 발명의 제10실시태양을 나타내는 조립장치의 투시도;
도 49는 도 48에 나온 조립기의 평면도;
도 50은 도 49에 나온 조립기의 투시도;
도 51은 도 49에 나온 A-A선의 단면도;
도 52는 도 49에 나온 B-B선의 단면도;
이어서 본 발명의 폐플라스틱 재생처리 설비에서 폐플라스틱을 조립하는 방법에 대하여 도면을 참조하면서 설명한다.
도 1은 본 발명의 조립방법의 제1실시태양을 나타내는 플로우 차아트이다.
도 1에 나온 바와 같이 폐기물은 자치체(自治體)(1)에 의하여 폐기물 수집공정 (2)에서 수집되어 포대 등에 수용된다. 이어서 선별공정(3)에서 포대를 파괴하여 폐플라스틱을 포대로부터 배출한 다음, 풍력(風力) 선별법 및 자력(磁力) 선별법 등의 선별수단에 의하여 폐기물로부터 선별된다. 이어서 폐기물로부터 선별된 폐플라스틱을, 파쇄공정(4)에서 가열용융하기에 적합한 크기로 파쇄한 다음, 염소제거 공정(5)에서 폐플라스틱으로부터 염소를 제거한다. 염소제거 공정(5)에서는 폐플라스틱을 가열장치에 의해 폐플라스틱을 가열용융하여 폐플라스틱중에 함유된 염소함유 플라스틱을 크래킹(cracking; 열분해)한다. 폐플라스틱을 가열용융함으로써 염화수소 가스를 발생시키고, 이와 같이 발생시킨 염화수소 가스를 염산 회수공정(6)에서 수용액(염산) 상태로 회수한다. 이렇게 함으로써 폐플라스틱중에 함유된 염소가 제거된다. 염소가 제거된 폐플라스틱을 조립(造粒)공정(pelletizing process)(7)에서 조립한다. 조립된 폐플라스틱을 연료 또는 원료로서 사용할 수 있다. 예컨대 폐플라스틱의 조립체(造粒體; pelletized grains)를 고로(blast furnace)에서 제선(製銑)을 위한 원료로 사용할 수 있다. 또한, 그 외에도 폐플라스틱의 조립체를 시멘트 킬른(cement kiln)의 연료 등으로서 폭넓게 유효하게 이용할 수 있다.
이어서 본 발명의 폐플라스틱 재생처리 설비에서의 폐플라스틱을 조립하기 위한 장치에 대해 도면을 참조하면서 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명의 제1실시태양을 나타내는 조립장치의 투시도, 도 4는 본 발명의 제1실시태양을 나타내는 조립장치의 측면도, 도 5는 본 발명의 제1실시태양을 나타내는 조립장치의 도 4의 A-A선 단면도, 도 6은 도 3에 나타낸 제1커팅 로울러의 평면도, 도 7은 도 3에 나타낸 제1커팅 로울러의 평면도, 도 8은 도 7에 나타낸 제1커팅 로울러의 측면도, 도 9는 도 3에 나타낸 제2커팅 로울러의 평면도, 도 10은 도 9에 나타낸 제2커팅 로울러의 측면도, 도 11은 한쌍의 제1커팅 로울러의 로울러 사이의 간격을 조절하는 상태를 나타내는 측면도, 도 12는 한쌍의 제1커팅 로울러의 로울러 사이의 간격을 조절하는 상태를 나타내는 도 11의 측면도, 도 13은 한쌍의 제1커팅 로울러의 로울러 사이의 간격을 조절하는 상태를 나타내는 측면도, 도 14는 한쌍의 제1커팅 로울러의 로울러 사이의 간격을 조절하는 상태를 나타내는 도 13의 측면도, 도 15는 한쌍의 제1커팅 로울러의 로울러 사이의 간격을 조절하는 상태를 나타내는 측면도, 도 16은 한쌍의 제1커팅 로울러의 로울러 사이의 간격을 조절하는 상태를 나타내는 도 16의 측면도, 도 17은 한쌍의 제1커팅 로울러의 로울러 사이의 간격을 조절하는 상태를 나타내는 측면도, 도 18은 한쌍의 제1커팅 로울러의 로울러 사이의 간격을 조절하는 상태를 나타내는 도 17의 측면도, 도 19는 한쌍의 제1커팅 로울러의 로울러 사이의 간격을 조절하는 상태를 나타내는 측면도, 도 20은 한쌍의 제1커팅 로울러의 로울러 사이의 간격을 조절하는 상태를 나타내는 도 19의 측면도이다.
도 3 내지 도 20에 나온 본 발명의 조립장치는 가열장치(10), 이 가열장치(10)의 아래쪽에 배치된 두쌍의 스퀴징 로울러(11), 두쌍의 스퀴징 로울러 (11)의 아래쪽에 배치된 한쌍의 제1커팅 로울러(12), 및 한쌍의 제1커팅 로울러(12)의 아래쪽에 배치된 한쌍의 제2커팅 로울러(13)로 되어 있다. 두쌍의 스퀴징 로울러(11), 한쌍의 제1커팅 로울러(12) 및 한쌍의 제2커팅 로울러(13)는 도 5에서 화살표로 나타낸 바와 같이 서로 반대방향으로 회전하고 있다. 폐기물로부터 선별된 폐플라스틱중에 함유된 염소함유 플라스틱을 가열장치(10)를 사용하여 열분해한다. 폐플라스틱을 가열용융함으로써 발생되는 염화수소 가스를 염산상태로 회수한다. 이렇게 함으로써 폐플라스틱에 함유된 염소를 제거하게 된다.
두쌍의 스퀴징 로울러(11)는 수평방향으로 로울러 사이에 소정의 간격을 두고 서로 마주보며 설치되어 있다. 그리고 스퀴징 로울러(11)는 한쌍만을 설치해도 좋다. 가열장치(10)에 의해 가열용융된 폐플라스틱(9)을 두쌍의 스퀴징 로울러(11)를 사용하여 판상으로 연신(延伸)한다.
한쌍의 제1로울러(12)는 수평방향으로 로울러 사이에 소정의 간격을 두고 서로 마주보며 설치되어 있다. 한쌍의 제1커팅 로울러(12)는 그 외주면에 그 원주방향으로 복수개의 환상의 블레이드부(12a)를 가지고 있다. 한쌍의 제1커팅로울러(12)의 한쪽의 환상의 블레이드부(12a)는 한쌍의 제1커팅 로울러(12)의 다른쪽의 환상의 블레이드부(12a)와 접촉해 있다. 한쌍의 스퀴징 로울러(11)에 의해 연신된 판상의 폐플라스틱(9a)을 한쌍의 제1커팅 로울러(12)에 의하여 연신방향으로 복수개의 봉상체(rod)(9b)로 절단된다.
한쌍의 제2커팅 로울러(13)는 수평방향으로 로울러 사이에 소정의 간격을 두고 서로 마주보며 설치되어 있다. 한쌍의 제2커팅 로울러(13)는 그 외주면상에 그 축방향으로 복수개의 직선상의 블레이드부(13a)를 가지고 있다. 한쌍의 제2커팅 로울러(13)의 한쪽의 직선상의 블레이드부(13a)는 한쌍의 제2커팅 로울러(13)의 다른쪽의 직선상의 블레이드부(13a)와 접촉해 있다. 한쌍의 제1커팅 로울러(12)에 의해 봉상체로 형성된 폐플라스틱의 봉상체(9b)는 한쌍의 제2커팅 로울러(13)에 의하여 절단되어 폐플라스틱의 입상체(粒狀體)(9c)로 조립된다. 입상체(9c)의 입자크기를 약 8mm 정도로 조절한다. 제선용 원료로 사용하기 위해서는 입상체(9c)의 입자크기를 8mm 이하로 하는 것이 바람직하다. 그러나 입상체(9c)의 입자크기를 그 용도에 따라 변화시킬 수 있으므로 입상체(9c)의 입자크기에 특별한 한정을 할 필요는 없다.
폐플리스틱중에 딱딱한 이물(異物)이 혼입되어 있을 경우가 있다. 이 이물의 크기가 두쌍의 스퀴징 로울러(11), 한쌍의 제1커팅 로울러(12) 및 한쌍의 제2커팅 로울러에서의 서로 마주보는 두 로울러 사이의 간격보다 클 경우에는, 상기 각 로울러(11, 12 및 13)의 로울러, 및 커팅 로울러(12 및 13)의 블레이드부(12a 와 13a)가 파손되는 문제가 발생한다. 따라서 두쌍의 스퀴징 로울러(11), 한쌍의 제1커팅 로울러(12) 및 한쌍의 제2커팅 로울러 사이의 소정의 간격은, 각 로울러 사이의 소정의 간격보다 크기가 큰 딱딱한 이물이 혼입되어 있을때는 상기 이물의 크기에 따라 조절할 수 있다. 이러한 조절에 대해서는 한쌍의 제1커팅 로울러(12)를 예로 들어 도 11 내지 도 20에 의해 설명한다. 이 경우에 있어서 이물(20)은 도 12, 도 14, 도 16, 도 18 및 도 20에서 사선으로 나타나 있다.
도 11 내지 도 20에 있어서 21은 한쌍의 제1커팅 로울러(12)를 지지하는 호울더이다. 도 11 내지 도 12에 나온 바와 같이 한쌍의 제1커팅 로울러(12)의 각각의 외주면상에는 원주방향으로 제2기어(15)가 설치되어 있다. 이하, 한쌍의 제1커팅 로울러(12)의 한쪽에 대해 설명하지만, 한쌍의 제1커팅 로울러(12)의 다른쪽도 동일한 구성을 가지고 있다. 구동원의 동력은 제1기어(14)와 제2기어(15)를 통해 제1커팅 로울러(12)에 전달된다. 제1샤프트(19)의 회전축은 제1커팅 로울러(12)의 회전축과 동축(同軸)으로 설치되어 있다. 제2샤프트(16)는 호울더(21)에 고정되어 있다. 제1샤프트(19)와 제2샤프트(16)의 사이에는 스프링(17)이 배치되어 있다. 호울더(21)에는 제1기어(14)의 피치 원(pitch circle)과 동심원상으로 가이드 홀(guide hole)(18)이 형성되어 있다. 제1커팅 로울러(12)는 제1샤프트(19)를 개재하여 스프링(17)에 의해 가이드 홀(18)의 a측단(側端)쪽으로 가압되어 있다.
도 13 내지 도 20에 나온 바와 같이 한쌍의 제1커팅 로울러(12)의 각각의 로울러 사이의 소정의 간격보다 큰 딱딱한 이물(20)이 폐플라스틱중에 혼입되어 있을 경우에는 이 이물(20)은 먼저, 도 14에 나온 바와 같이 한쌍의 제1커팅 로울러와 접촉하게 된다. 이물(20)이 한쌍의 제1커팅 로울러(12)와 접촉하면 이물(20)과 접촉한 제1커팅 로울러(12)는 도 15 내지 도 18에 나온 바와 같이 가이드 홀(18)을 따라 그 b측단쪽으로 향하여 서서히 이동한다. 한쌍의 제1커팅 로울러(12)는 스프링(17)에 의해 가이드 홀(18)의 a측단쪽으로 당겨져 있기때문에 이물(20)을 타고넘은 제1커팅 로울러(12)는 도 19 및 도 20에 나온 바와 같이 원래의 위치로 되돌아 간다. 이상 설명한 방식으로 이물(20)에 의한 장치의 운정정지, 및 한쌍의 제1커팅 로울러(12)의 로울러와 블레이드부의 파손을 방지할 수가 있다.
또한 한쌍의 제1커팅 로울러(12)의 각각의 로울러는 상기한 메카니즘을 가지고 있기 때문에 도 19 및 도 20에 나온 바와 같은 좌우대칭의 형상을 가지지 아니한 이물(20)에 대해서도 도 19 및 도 20에 나온 바와 같이 한쌍의 제1커팅 로울러(12)의 각각의 로울러가 독립하여 이물(20)을 타고넘을 수 있다.
이상은 한쌍의 제1커팅 로울러(12)에 대해서만 설명하였으나, 두쌍의 스퀴징 로울러(11) 및 한쌍의 제2커팅 로울러(13)도 동일한 메카니즘을 가지고 있다.
도 21은 본 발명의 제2실시태양을 나타내는 조립장치의 투시도이며, 도 22는 도 21에 나온 다이(die)의 저면도이다.
도 21 및 도 22에 나온 본 발명의 조립장치는 가열장치(10), 가열장치(10)의 아래쪽에 배치된 냉각기(27) 및 냉각기(27)의 아래쪽에 배치된 절단기(28)로 되어 있다.
폐기물로부터 선별된 폐플라스틱을 가열장치(10)를 사용하여 약 350℃의 온도에서 가열용융하여 폐기물중에 함유된 염소함유 플리스틱을 열분해한다. 폐플라스틱을 가열용융함으로써 발생하는 염화수소 가스를 염산상태로 회수한다. 이렇게함으로써 폐플라스틱중에 함유된 염소가 제거된다.
압출기(22)는 가열장치(10)에 의해 가열용융된 폐플라스틱(9)을 수용하는 용기(33) 및 이 용기(33)의 저부에 설치된 다이(26)로 되어 있다. 다이(26)에는 도 22에 나온 바와 같이 복수개의 원형 구멍(23)이 형성되어 있다. 가열장치(10)에 의해 가열용융된 폐플라스틱(9)은 용기(33)속에 수용되며, 용기(33)속에 수용된 폐플라스틱(9)은 다이(26)로부터 압출되어 원형의 구멍(23)의 수에 대응하는 수의 원형의 단면을 가진 봉상체(9d)로 형성된다.
냉각기(27)는 물을 분사할 수 있는 분사장치(도면에 도시되지 않았음)를 가지고 있다. 다이(26)로부터 압출된 복수개의 폐플라스틱의 봉상체(9d)는 냉각기(27)내에서 분사되는 물에 의해 냉각되어 고화된다. 냉각매체로서는 물대신에 공기를 사용해도 좋다.
절단기(28)는 회전 블레이드(도면에 도시되지 않았음)를 가지고 있다. 냉각기(27)에 의해 냉각 고화된 폐플라스틱의 봉상체(9e)를 절단기(28)로 절단하여 폐플라스틱의 입상체(9f)를 형성한다.
도 23은 본 발명의 제3실시태양에 사용되는 다이의 저면도이다.
본 발명의 조립장치의 제3실시태양에 있어서는 도 21에 나온 다이(26)가 도 23에 나온 바와 같이 복수개의 삼각형 구멍(24)을 가지고 있다는 점만이 제2실시태양의 조립장치와 다르다.
도 24는 본 발명의 조립장치의 제4실시태양에 사용되는 다이의 저면도이다.
본 발명의 조립장치의 제4실시태양에 있어서는 도 21에 나온 다이(26)가 도24에 나온 바와 같이 복수개의 사각형 구멍(25)을 가지고 있다는 점만이 제2실시태양의 조립장치와 다르다.
도 25는 본 발명의 조립장치의 제5실시태양을 나타내는 조립장치의 투시도이며, 도 26은 본 발명의 제5실시태양을 나타내는 조립장치의 평면도, 도 27은 본 발명의 제5실시태양을 나타내는 조립장치의 측면도, 도 28은 도 25에 나온 조립기의 평면도, 도 29는 도 28에 나온 조립기의 투시도, 도 30은 도 28에 나온 A-A선의 단면도, 그리고 도 31은 도 28에 나온 B-B선의 단면도이다.
도 25 내지 도 31에 나온 본 발명의 조립장치는 가열장치(10), 가열장치(10)의 아래쪽에 배치된 냉각조(29), 냉각조(29)속에서 응고된 괴상의 폐플라스틱을 냉각조(29)로부터 반출하는 벨트 컨베이어(30) 및 벨트 컨베이어(30)에 의해 반출된 괴상의 폐플라스틱을 조립하는 조립기(33)로 되어 있다.
폐기물로부터 선별된 폐플라스틱을 가열장치(10)를 사용하여 약 350℃의 온도에서 가열용융하여 폐기물중에 함유된 염소 함유 플라스틱을 열분해한다. 폐플라스틱을 가열 용융함으로써 발생한 염화 수소가스를 염산 상태로 회수한다. 이렇게 함으로써 폐플라스틱 중에 함유된 염소가 제거된다.
냉각조(29)속에는 냉각수(31)가 수용되어 있다. 가열장치(10)의 배출구는 냉각수(31)속에 설치되어 있다. 이 배출구를 냉각수(31)의 수면보다 약간 높은 위치에 설치해도 좋다.
냉각조(29)속에는 가열장치(10)의 아래쪽에 경사판(32)이 설치되어 있고, 냉각조(29)의 한쪽 벽에는 경사부(29a)가 설치되어 있다. 벨트 컨베이어(30)는 경사부(29a)의 경사각도와 동일한 경사각도로 경사부(29a)에 설치되어 있다. 벨트 컨베이어(30)의 경사면의 하부는 경사판(32)의 아래쪽에 설치되어 있고, 벨트 컨베이어(30)의 경사면의 상부는 냉각조(29)의 바깥쪽으로 뻗어나와 있다.
냉각조(29)의 바깥쪽으로 뻗어나와 있는 벨트 컨베이어(30)의 상단부(上端部)의 아래쪽에는 조립기(33)가 설치되어 있다. 이 조립기(33)는 동일한 반지름을 가진 복수개의 원판상의 회전 블레이드(34)를 가지고 있다. 복수개의 회전 블레이드(34)는 각각 그 외주면상에 복수개의 날카로운 톱니부(34a)를 가지고 있다. 복수개의 회전 블레이드(34)는 제1그룹 A와 제2그룹 B로 되어 있는데, 제1그룹 A는 수평의 축 샤프트(38)위에 배치된 복수개의 회전 블레이드(34)를 가지고 있고, 제2그룹 B는 상기 A그룹의 수평의 축 샤프트(38)와 동일한 수평상의 다른 축 샤프트(38)위에 배치된 복수개의 회전 블레이드(34)를 가지고 있다. 제1그룹 A의 복수개의 회전 블레이드(34) 및 제2그룹 B의 복수개의 회전 블레이드(34)는 도 29에서 화살표로 나타낸 바와 같이 서로 반대 방향으로 회전한다. 제1그룹 A의 복수개의 회전 블레이드(34)와 제2그룹 B의 복수개의 회전 블레이드(34)는 각각 회전 블레이드(34)의 두께 t와 거의 동일한 간격을 두고 배치되어 있다. 제1그룹 A의 복수개의 회전 블레이드(34)의 각각의 일부는 제2그룹 B의 복수개의 회전 블레이드(34)의 상기한 각각의 간격속에 삽입되어 있다. 조립기(33)는 케이싱(39)내에 설치되어 있다.
조립기(33)는 복수개의 고정 블레이드(35)를 가지고 있다. 복수개의 고정 블레이드(35)의 각각은 복수개의 회전 블레이드(34)의 각각에 대응하는 위치에 배치되어 있다. 복수개의 고정 블레이드(35)는 복수개의 회전 블레이드(34)의 외주면과실질적으로 동일한 반지름의 凹곡면(35a)을 가지고 있다. 그리고 복수개의 고정 블레이드(35)의 각각의 凹곡면(35a)은 복수개의 회전 블레이드(34)의 각각의 외주면과 일치해 있다.
가열장치(10)에 의해 가열 용융된 폐플라스틱(9)은 냉각조(29)내에 수용된 냉각수(31)속에서 냉각되어 괴상으로 응고한다. 괴상의 폐플라스틱(9g)은 냉각조 (31)속에 설치된 경사판(32)의 윗면을 미끌어져 낙하하여 벨트 컨베이어(30)위에 도달한다. 벨트 컨베이어(30)위에 도달한 괴상의 폐플라스틱(9g)은 벨트 컨베이어 (30)에 의해 냉각조(29)로부터 조립기(33)의 위쪽까지 반출되어, 조립기(33)내의 복수개의 회전 블레이드(34)와 복수개의 고정 블레이드(35)위에 낙하한다. 낙하한 괴상의 폐플라스틱(9g)은 복수개의 회전 블레이드(34)의 복수개의 날카로운 톱니부 (34a)와 복수개의 고정 블레이드(35)의 凹곡면(35a)에 의한 도 28 및 도 30에 나온 복수개소의 절단부위(37)와, 복수개의 회전 블레이드(34) 끼리에 의한 도 28에 나온 복수개소의 절단부위(36)에 의하여 회전 블레이드(34)의 두께 t 및 회전 블레이드(34)의 피치 p의 칫수를 가진 폐플라스틱의 입상체(9h)로 절단된다.
회전 블레이드(34) 및 고정 블레이드(35)의 두께 t는 6mm, 회전 블레이드(34)의 직경은 200mm로 설정되어 있다. 따라서 절단되는 입상체(9h)의 입자크기는 6mm이다. 그러나 입상체(9h)의 입자크기는 용도에 따라 변화할 수 있으므로 상기한 칫수에 한정되는 것은 아니다.
도 32는 본 발명의 제6실시태양을 나타내는 조립 장치의 투시도, 도 33은 본 발명의 제6실시태양을 나타내는 조립 장치의 측면도, 도 34는 본 발명의 제6실시태양을 나타내는 조립 장치의 평면도이다.
도 32, 도 33 및 도 34에 나온 본 발명의 조립장치는 가열장치(10), 가열장치의 아래쪽에 배치된 망상의 칸막이(mesh partition)(41) 및 냉각수 분사노즐(42)로 되어 있다.
폐기물로부터 선별된 폐플라스틱을 가열장치(10)를 사용하여 약 350℃에서 가열용융하여 폐플라스틱중에 함유된 염소 함유 플라스틱을 열분해한다. 폐플라스틱을 가열 용융함으로써 발생하는 염화수소 가스를 염산 상태로 회수한다. 이렇게 함으로써 폐플라스틱중에 함유된 염소가 제거된다.
망상의 칸막이(41)는 가열장치(10)의 아래쪽에 수평으로 설치되어 있고, 망상의 칸막이(41)의 위쪽의 좌우양쪽에는 망상의 칸막이(41)의 중앙부를 향하여 바깥쪽으로부터 중앙부쪽으로 약 45°의 각도로 아래로 경사지게 두개의 냉각수 분사노즐(42)이 설치되어 있다. 두개의 분사노즐(42)의 경사각도는 45°∼90°사이에서 변화시켜도 좋다. 두개의 분사노즐(42)의 선단으로부터는 냉각수(44)가 고압으로 분사되도록 되어 있다. 43은 분사노즐(42)에 접속된 호스이다. 물 대신에 공기를 냉각 매체로 사용해도 좋다.
가열장치(10)에 의해 가열용융된 폐플라스틱(9)은 망상의 칸막이(41)위에 체류한다. 이와 같이 망상의 칸막이(41)위에 체류해 있는 폐플라스틱(9)에 분사노즐 (42)로부터 냉각수를 분사하면 폐플라스틱(9)은 망상의 칸막이(41)위에서 분사노즐(42)로부터 고압으로 분사되는 냉각수에 의해 아래쪽으로 가압된다. 이 압력과 망상의 칸막이(41)의 망목(網目)에 의하여 망상의 칸막이(41)를 통과하는 크기의 입상(粒狀)으로 절단된다. 폐플라스틱의 입상체(9I)의 크기는 망상의 칸막이(41)의 망목의 크기에 따라 변화시킬 수 있다.
도 35는 본 발명의 제7실시태양을 나타내는 조립장치의 측면도이고, 도 36은 본 발명의 제7실시태양을 나타내는 조립장치의 평면도이다.
도 35와 도 36에 나온 바와 같이 본 발명의 조립장치의 제7실시태양에서는 도 32에 나온 냉각수 분사노즐(42)과는 다른 냉각매체 분사기가 배치되어 있는 점만이 제6실시태양의 조립장치와 다르다. 따라서 냉각매체 분사기에 대해서만 설명한다.
도 35와 도 36에 나온 바와 같이 망상의 칸막이(41)의 위쪽에는 원형관(46)이 수평으로 배치되어 있고, 원형관(46)의 내주면에는 복수개의 분사구멍(45)이 형성되어 있다. 복수개의 분사구멍(45)은 망상의 칸막이(41)의 중앙부를 향하여 아래쪽으로 약 45°의 각도로 경사지게 설치되어 있다. 그리고 복수개의 분사구멍(45)의 각각으로부터 냉각수(44)가 고압으로 분사되도록 되어 있다. 가열장치(10)에 의해 가열용융되어 망상의 칸막이(41)위에 체류하는 폐플라스틱(9)은 분사구멍(45)으로부터 고압으로 분사되는 냉각수에 의해 도 32에 나온 제6실시태양과 마찬가지로 조립된다.
도 37은 본 발명의 제8실시태양을 나타내는 조립장치의 측면도이고, 도 38은 본 발명의 제8실시태양을 나타내는 조립장치의 평면도이다.
도 37과 도 38에 나온 바와 같이 본 발명의 조립장치의 제8실시태양에서는 도 32에 나온 냉각수 분사노즐(42)과는 다른 냉각매체 분사기가 설치되어 있는 점만이 제6실시태양의 조립장치와 다르다. 따라서 냉각매체 분사기에 대해서만 설명한다.
도 37과 도 38에 나온 바와 같이 망상의 칸막이(41)의 위쪽에는 U자형관(47)이 수평으로 배치되어 있다. U자형관(47)이 서로 마주보는 내주면에는 복수개의 분사구멍(48)이 형성되어 있다. 복수개의 분사구멍(48)은 망상의 칸막이(41)의 중앙부를 향하여 아래쪽으로 약 45°의 각도로 경사지게 설치되어 있다. 그리고 복수개의 분사구멍(48)의 각각으로부터 냉각수(44)가 고압으로 분사되도록 되어 있다. 가열장치(10)에 의해 가열용융되어 망상의 칸막이(41)위에 체류하는 폐플라스틱(9)은 분사구멍(48)으로부터 고압으로 분사되는 냉각수에 의해 도 32에 나온 제6실시태양과 마찬가지로 조립된다.
도 39는 본 발명의 제9실시태양을 나타내는 조립장치의 투시도, 도 40은 도 39에 나온 압출기 및 원통형 커터를 나타내는 단면도, 도 41은 도 39에 나온 압출기 및 원통형 커터를 나타내는 단면도, 도 42는 도 40에 나온 A부분의 단면도, 도 43은 도 41에 나온 A부분의 단면도, 도 44는 도 35에 나온 압출기의 평면도, 도 45는 도 44의 B-B선의 단면도, 도 46은 도 39에 나온 원통형 커터의 평면도, 도 47은 도 46에 나온 C-C선의 단면도이다.
도 39 내지 도 47에 나온 본 발명의 조립장치는 가열장치(10), 가열장치(10)의 아래쪽에 배치된 압출기(50), 압출기(50)의 아래쪽에 배치된 회전 가능한 원통형 커터(54) 및 냉각기(도면에 도시되지 않았음)로 되어 있다.
폐기물로부터 선별된 폐플라스틱을 가열장치(10)를 사용하여 약 350℃에서가열 용융하여 폐플라스틱중에 함유된 염소 함유 플라스틱을 열분해한다. 폐플라스틱을 가열용융함으로써 발생하는 염화수소 가스를 염산 상태로 회수한다. 이렇게 함으로써 폐플라스틱중에 함유된 염소가 제거된다.
압출기(50)는 저부에 반원통상의 凹함부(hollow portion)를 가진 용기(51)와, 이 용기(51)의 저부의 상기 반원통상의 凹함부내에 설치된 다이(die)(52)로 되어 있다. 이 다이(52)는 복수개의 원형구멍(53)을 가지고 있으며, 용기(51)는 가열장치(10)에 의해 가열용융된 폐플라스틱(9)을 수용한다. 용기(51)내에 수용된 폐플라스틱(9)은 다이(52)로부터 압출되어 복수개의 구멍(53)의 수에 대응하는 수의 원형의 단면형상을 가진 봉상체로 형성된다.
원통형 커터(54)의 외주면은 용기(51)의 저부의 반원통상의 凹함부의 내주면과 일치하도록 배치되어 있다. 원통형 커터(54)에는 축방향으로 복수개의 슬릿(slit)(55)이 형성되어 있다. 다이(52)로부터 봉상체로 형성되어 압출된 용기(51)내의 폐플라스틱(9)은 회전하는 원통형 커터(54)에 의해 입상체(9j)로 절단된다.
원통형 커터(54)의 주위에는 도면에 도시되지 아니한 복수개의 냉각수 분사노즐이 원통형 커터(54)의 주면을 포위하여 설치되어 있다. 도 40 내지 도 43에 나온 바와 같이 다이(52)로부터 압출된 폐플라스틱(9) 및 원통형 커터(54)에 의해 절단된 폐플라스틱의 입상체(9j)는 도면에 도시되지 아니한 복수개의 냉각수 분사노즐로부터 분사된 냉각수에 의해 냉각된다. 냉각기가 사용하는 냉각매체로서 공기를 사용해도 좋다.
그리고 복수개의 냉각수 분사노즐 대신에 냉각수를 수용한 냉각조를 압출기 (50)의 아래쪽에 배치하고, 상기 냉각수조속에 회전 가능한 원통형 커터(54)를 배치해도 좋다.
제선(製銑)을 위한 원료로 사용하기 위해서는 입상체의 폐플라스틱(9j)의 입자크기가 8mm 이하인 것이 바람직하다. 입자크기가 8mm인 폐플라스틱 입상체(9j)를 조립하기 위해서는 다이(52)의 원형구멍(53)의 직경을 8mm로 설정하고, 원통형 커터(54)의 회전수와 다이(52)로부터의 폐플라스틱(9)의 압출속도와의 관계를 다이(52)로부터 압출된 폐플라스틱의 봉상체가 8mm로 절단되도록 조정한다. 이렇게 함으로써 입자크기 8mm의 폐플라스틱의 입상체(9j)를 조립하게 된다.
도 48은 본 발명의 제10실시태양을 나타낸는 조립장치의 투시도, 도 49는 도 48에 나온 조립기의 평면도, 도 50은 도 49에 나온 조립기의 투시도, 도 51은 도 49에 나온 A-A선의 단면도, 도 52는 도 49에 나온 B-B선의 단면도이다.
도 48 내지 도 52에 나온 본 발명의 조립장치는 가열장치(10), 가열장치(10)의 아래쪽에 배치된 한쌍의 스퀴징 로울러(40), 한쌍의 스퀴징 로울러(40)의 아래쪽에 배치된 조립기(33)로 되어 있다.
폐기물로부터 선별된 폐플라스틱을 가열장치(10)를 사용하여 약 350℃에서 가열 용융하여 폐플라스틱중에 함유된 염소 함유 플라스틱을 열분해한다. 폐플라스틱을 가열용융함으로써 발생하는 염화수소 가스를 염산 상태로 회수한다. 이렇게 함으로써 폐플라스틱중에 함유된 염소가 제거된다.
한쌍의 스퀴징 로울러(40)는 수평방향으로 소정의 간격을 두고 서로 마주보며 설치되어 있다. 한쌍의 스퀴징 로울러(40)는 서로 반대방향으로 회전한다. 가열장치(10)에 의해 가열용융된 폐플라스틱(9)은 한쌍의 스퀴징 로울러(40)에 의해 판상으로 연신된다. 판상의 폐플라스틱(9k)의 표면온도는 30∼120℃의 범위가 적당하고, 표면 온도가 상기한 온도일 때의 폐플라스틱은 고화한 폐플라스틱보다도 약간 유연한 상태이다. 한쌍의 스퀴징 로울러(40)의 내부에는 냉각수가 순환하고 있고, 폐플라스틱(9)은 판상으로 연신되면서 상기한 표면온도까지 냉각된다. 그리고 판상으로 연신된 폐플라스틱(9k)에 도면에 도시되지 아니한 분사노즐로부터 냉각수 또는 공기를 분사하여 판상의 폐플라스틱(9k)을 냉각해도 좋다.
한쌍의 스퀴징 로울러(40)의 아래쪽에는 조립기(33)가 설치되어 있고, 이 조립기(33)는 동일한 반지름의 복수개의 원판상의 회전 블레이드(34)를 가지고 있다. 복수개의 회전 블레이드(34)는 각각 그 외주면상에 복수개의 날카로운 톱니부(34a)를 가지고 있다. 복수개의 회전 블레이드(34)는 수평상의 축 샤프트(38)위에 배치된 복수개의 회전 블레이드(34)로 된 제1그룹 A와 제1그룹 A의 축 샤프트(38)와 동일 수평상의 다른 축 샤프트(38)위에 배치된 복수개의 회전 블레이드(34)로 된 제2그룹 B로 되어 있다. 제1그룹 A의 복수개의 회전 블레이드(34) 및 제2그룹 B의 복수개의 회전 블레이드(34)는 도 50에서 화살표로 나타낸 바와 같이 서로 반대방향으로 회전한다. 제1그룹 A의 복수개의 회전 블레이드(34) 및 제2그룹 B의 복수개의 회전 블레이드(34)는 각각 회전 블레이드(34)의 두께 t와 거의 동일한 간격을 두고 배치되어 있다. 제1그룹 A의 복수개의 회전 블레이드(34)의 각각의 일부는 제2그룹 B의 복수개의 회전 블레이드(34)의 상기 간격의 각각의 속에 삽입되어 있다. 조립기(33)는 케이싱(39)내에 설치되어 있다.
조립기(33)는 복수개의 고정 블레이드(35)를 가지고 있고, 복수개의 고정 블레이드(35)의 각각은 복수개의 회전 블레이드(34)의 각각에 배치되어 있다. 복수개의 고정 블레이드(35)는 복수개의 회전 블레이드(34)의 외주면과 실질적으로 동일 반지름의 凹곡면(35a)을 가지고 있다. 그리고 복수개의 고정 블레이드(35)의 각각의 凹곡면(35a)은 복수개의 회전 블레이드(34)의 각각의 외주면과 일치해 있다.
한쌍의 스퀴징 로울러(40)에 의하여 판상으로 연신된 폐플라스틱(9k)은 조립기(33)의 제1그룹 A의 복수개의 회전 블레이드(34)와 제2그룹 B의 복수개의 회전 블레이드(34)의 사이에 낙하한다. 낙하한 판상의 폐플라스틱(9k)은 복수개의 회전 블레이드(34)의 복수개의 날카로운 톱니부(34a)와 복수개의 고정 블레이드(35)의 凹곡면(35a)에 의한 도 49 및 도 51에 나온 복수개소의 절단부위(37) 및 복수개의 회전 블레이드(34) 끼리에 의한 도 49에 나온 복수개의 절단부위(36)에 의하여 회전 블레이드(34)의 두께 t 및 회전 블레이드(34)의 피치 p의 칫수를 가진 폐플라스틱의 입상체(9l)로 절단된다.
회전 블레이드(34) 및 고정 블레이드(35)의 두께 t는 6mm, 회전 블레이드(34)의 직경은 200mm로 설정되어 있다. 따라서 절단되는 입상체(9l)의 입자크기는 6mm이다. 그러나 입상체(9l)의 입자크기는 용도에 따라서 변화시킬 수 있으므로 상기 칫수에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 폐플라스틱 재생처리 설비에 있어서의 조립장치에 의하여 폐플라스틱을 조립하여도 잔류물이 발생하지 않으므로 본 발명 장치에는 잔류물 처리장치는 필요없고 잔류물의 매립의 문제도 없다. 따라서 설비를 폐플라스틱의 유화설비 보다도 소규모로 구성할 수가 있어 경제적으로 유리하다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면 종래, 매립이나 소각처분되는 경우가 많았던 폐기물로부터 선별된 폐플라스틱을 적은 공정에 의하여 조립할 수가 있고, 폐플라스틱의 유효이용이 도모되며, 예컨대 폐플라스틱의 조립체는 고로에서 사용하는 제선(製銑)을 위한 원료로서, 혹은 시멘트 킬른의 연료로서 폭넓게 이용할 수가 있으므로 공업상 유용한 효과를 가져올 수 있다.
Claims (9)
- (가) 폐기물로부터 선별된 폐플라스틱을 가열용융하여 상기 폐플라스틱중에 함유된 염소를 제거하기 위한 가열장치와,(나) 상기 가열장치에 의하여 가열용융된 상기 폐플라스틱을 판상으로 연신하기 위한, 상기 가열장치의 아래쪽에 배치되어 수평방향으로 소정의 간격을 두고 서로 마주보고 있는 적어도 한쌍의 스퀴징 로울러(squeezing roller)와,(다) 상기한 적어도 한쌍의 스퀴징 로울러에 의하여 판상으로 형성된 상기 폐플라스틱을 연신방향으로 복수개의 봉상체(棒狀體)로 절단하기 위한, 상기한 적어도 한쌍의 스퀴징 로울러의 아래쪽에 배치되어 소정의 간격을 두고 서로 마주보고 있는, 한쌍의 제1커팅 로울러(cutting roller)로서, 상기한 한쌍의 제1커팅 로울러의 각각은 그 외주면상에 그 원주방향으로 복수개의 환상의 블레이드부(blade portion)를 가지고 있으며, 그리고 상기한 한쌍의 제1커팅 로울러의 한쪽의 상기 환상의 블레이드부는 상기한 한쌍의 제1커팅 로울러의 다른 쪽의 상기 환상의 블레이드부에 접촉해 있고; 그리고(라) 상기한 한쌍의 제1커팅 로울러에 의하여 봉상체로 형성된 상기 폐플라스틱을 입상체(粒狀體)로 절단하기 위한, 상기한 한쌍의 제1커팅 로울러의 아래쪽에 배치되어 수평방향으로 소정의 간격을 두고 서로 마주보고 있는 한쌍의 제2커팅 로울러로서, 상기한 한쌍의 제2커팅 로울러의 각각은 그 외주면상에 그 축방향으로 복수개의 직선상의 블레이드부를 가지고 있으며, 그리고 상기한 한쌍의 제2커팅 로울러의 한쪽의 상기 직선상의 블레이드부는 상기한 한쌍의 제2커팅 로울러의 다른 쪽의 상기 직선상의 블레이드부에 접촉해 있는 구성으로 된, 폐플라스틱 재생처리 설비에 있어서의 폐플라스틱을 조립하기 위한 장치.
- 제1항에 있어서, 상기한 적어도 한쌍의 스퀴징 로울러, 상기한 한쌍의 제1커팅 로울러 및 상기한 한쌍의 제2커팅 로울러의 각각의 로울러 사이의 상기 소정의 간격은, 상기 소정의 간격보다도 큰 딱딱한 이물이 상기 폐플라스틱중에 혼입되어 있을 때는 상기 이물의 크기에 따라 조절가능하고, 그 결과로 해서 상기한 적어도 한쌍의 스퀴징 로울러, 상기한 한쌍의 제1커팅 로울러 및 상기한 한쌍의 제2커팅 로울러의 파손이 방지되는 것을 특징으로 하는 장치.
- (가) 폐기물로부터 선별된 폐플라스틱을 가열용융하여 상기 폐플라스틱중에 함유된 염소를 제거하기 위한 가열장치;(나) 상기 가열장치에 의하여 가열용융된 상기 폐플라스틱을 수용하여 이것을 봉상체로 압출하기 위한, 상기 가열장치의 아래쪽에 배치된 압출기, 이 압출기는 상기 가열용융된 폐플라스틱을 수용하기 위한 용기와, 그리고 용기의 저부에 설치된, 상기 용기내의 상기 폐플라스틱을 압출하여 소정의 단면형상을 가진 봉상체로 형성하기 위한 복수개의 구멍을 가진 다이(die);(다) 상기 다이로부터 압출된 봉상체의 상기 폐플라스틱을 냉각매체로 냉각하여 고화하기 위한, 상기 압출기 아래쪽에 배치된 냉각기; 및(라) 상기 냉각기에 의해 냉각고화된 봉상체의 상기 폐플라스틱을 입상체로 절단하기 위한, 상기 냉각기의 아래쪽에 배치된 절단기로 구성된, 폐플라스틱 재생처리 설비에 있어서의 폐플라스틱을 조립하기 위한 장치.
- (가) 폐기물로부터 선별된 폐플라스틱을 가열용융하여 상기 폐플라스틱중에 함유된 염소를 제거하기 위한 가열장치;(나) 상기 가열장치에 의하여 가열용융된 상기 폐플라스틱을 냉각수와 접촉시켜 괴상으로 응고하기 위한, 상기 가열장치 아래쪽에 배치된 냉각수를 수용한 냉각조;(다) 상기 냉각조내에서 응고한 상기 괴상의 폐플라스틱을 상기 냉각조로부터 반출하기 위한 반송기; 및(라) 상기 반송기에 의하여 반출된 상기 괴상의 폐플라스틱을 조립하기 위한 조립기로 구성된, 폐플라스틱 재생처리 설비에 있어서의 폐플라스틱을 조립하기 위한 장치.
- (가) 폐기물로부터 선별된 폐플라스틱을 가열용융하여 상기 폐플라스틱중에 함유된 염소를 제거하기 위한 가열장치;(나) 상기 가열장치에 의하여 가열용융된 상기 폐플라스틱을 체류시키기 위한, 상기 가열장치의 아래쪽에 배치된 망상의 칸막이(mesh partition); 및(다) 상기 망상의 칸막이 위에 체류해 있는 상기 폐플라스틱에 냉각매체를 분사하여 상기 폐플라스틱을 냉각하고 고화하면서 상기 망상의 칸막이를 통과시킴으로써 상기 폐플라스틱을 입상으로 절단하기 위한 냉각매체 분사기로 구성된, 폐플라스틱 재생처리 설비에 있어서의 폐플라스틱을 조립하기 위한 장치.
- (가) 폐기물로부터 선별된 폐플라스틱을 가열용융하여 상기 폐플라스틱중에 함유된 염소를 제거하기 위한 가열장치;(나) 상기 가열장치에 의하여 가열용융된 상기 폐플라스틱을 수용하여 이것을 압출하기 위한, 상기 가열장치의 아래쪽에 배치된 압출기, 상기 압출기는 상기 가열용융된 폐플라스틱을 수용하기 위한, 그 저부에 반원통상의 凹함부(陷部; hollow portion)를 가진 용기와, 그리고 상기 용기의 상기 반원통상의 凹함부내에 설치된, 상기 용기내의 상기 폐플라스틱을 압출하여 소정의 단면형상을 가진 봉상체로 형성하기 위한 복수개의 구멍을 가진 다이(die);(다) 상기 다이로부터 압출된 봉상체의 상기 폐플라스틱을 입상체로 절단하기 위한, 상기 압출기의 아래쪽에 배치된, 축방향으로 복수의 슬릿(slit)이 형성되어 있고, 또한 외주면이 상기 용기의 상기 반원통상의 凹함부의 내주면과 일치하도록 배치되어 있는 회전가능한 원통형 커터; 및(라) 상기 다이로부터 압출된 봉상체의 상기 폐플라스틱을 냉각매체에 의해 냉각하기 위한 냉각기로 구성된, 폐플라스틱 재생처리 설비에 있어서의 폐플라스틱을 조립하기 위한 장치.
- (가) 폐기물로부터 선별된 폐플라스틱을 가열용융하여 상기 폐플라스틱중에 함유된 염소를 제거하기 위한 가열장치;(나) 상기 가열장치에 의하여 가열용융된 상기 폐플라스틱을 판상으로 연신하기 위한, 상기 가열장치의 아래쪽에 배치된 적어도 한쌍의 스퀴징 로울러, 상기한 적어도 한쌍의 스퀴징 로울러는 수평방향으로 소정의 간격을 두고 서로 마주보고 있으며, 상기한 적어도 한쌍의 스퀴징 로울러에는 냉각수가 순환하고 있고; 그리고(다) 상기한 적어도 한쌍의 스퀴징 로울러에 의하여 판상으로 형성된 상기 폐플라스틱을 조립하기 위한, 상기한 적어도 한쌍의 스퀴징 로울러의 아래쪽에 배치된 조립기로 구성된, 폐플라스틱 재생처리 설비에 있어서의 폐플라스틱을 조립하기 위한 장치.
- 제4항에 있어서, 상기 조립기는,(a) 각각 그 외주면상에 복수개의 날카로운 톱니부를 가진 동일 반지름의 복수개의 원판상의 회전 블레이드, 상기 복수개의 회전 블레이드는 동일 수평축상에 배치된 복수개의 회전 블레이드로 된 제1그룹과, 그리고 다른 수평축상에 배치된 복수개의 회전 블레이드로 된 제2그룹으로 되어 있고, 상기 제1그룹의 상기 복수개의 회전 블레이드 및 상기 제2그룹의 상기 복수개의 회전 블레이드는 서로 반대방향으로 회전하며, 상기 제1그룹의 상기 복수개의 회전 블레이드의 각각의 일부는 상기 제2그룹의 상기 복수개의 회전 블레이드의 상기 간격의 각각의 속에 삽입되어 있고 상기 제1그룹의 상기 복수개의 회전 블레이드 및 상기 제2그룹의 상기 복수개의 회전 블레이드의 배치 간격은 각각 상기 회전 블레이드의 두께와 거의 동일하며;(b) 상기 복수개의 회전 블레이드의 외주면과 실질적으로 동일 반지름의 凹곡면을 가지며, 상기 복수개의 회전 블레이드의 각각 마다 배치되어 있고, 각각의 상기 凹곡면은 상기 복수개의 회전 블레이드의 각각의 상기 외주면과 일치해 있는 복수개의 고정 블레이드를 특징으로 하는 폐플라스틱을 조립하기 위한 장치.
- 제7항에 있어서, 상기 조립기는,(a) 각각 그 외주면상에 복수개의 날카로운 톱니부를 가진 동일 반지름의 복수개의 원판상의 회전 블레이드, 상기 복수개의 회전 블레이드는 동일 수평축상에 배치된 상기 복수개의 회전 블레이드로 된 제1그룹과, 그리고 다른 수평축상에 배치된 복수개의 회전 블레이드로 된 제2그룹으로 되어 있고, 상기 제1그룹의 상기 복수개의 회전 블레이드 및 상기 제2그룹의 상기 복수개의 회전 블레이드는 서로 반대방향으로 회전하며, 상기 제1그룹의 상기 복수개의 회전 블레이드의 각각의 일부는 상기 제2그룹의 상기 복수개의 회전 블레이드의 상기 간격의 각각의 속에 삽입되어 있고 상기 제1그룹의 상기 복수개의 회전 블레이드 및 상기 제2그룹의 상기 복수개의 회전 블레이드의 배치 간격은 각각 상기 회전 블레이드의 두께와 거의 동일하며;(b) 상기 복수개의 회전 블레이드의 외주면과 실질적으로 동일 반지름의 凹곡면을 가지며, 상기 복수개의 회전 블레이드의 각각 마다 배치되어 있고, 각각의 상기 凹곡면은 상기 복수개의 회전 블레이드의 각각의 상기 외주면과 일치해 있는 복수개의 고정 블레이드를 특징으로 하는 폐플라스틱을 조립하기 위한 장치.
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