KR100436521B1 - 폐플라스틱을 재활용하기 위한 탈수기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 폐플라스틱, 바람직하게는 폐스티로폼을 재할용하기 위한 탈수기에 관한 것으로서, 원통형상이고 측면에는 다수의 탈수공을 가지는 탈수통과; 상기 탈수통을 내장하는 하우징과; 상기 탈수통의 측면 상부에서 탈수통과 중앙통로관의 사이로 편심되어 위치하며, 상기 폐플라스틱을 상기 탈수통의 내부로 공급하는 폐플라스틱공급관과; 상기 탈수통의 내부 중앙에 위치하며, 하면에는 탈수된 폐플라스틱을 흡입하기 위한 입구가 형성되어 있는 중앙통로관과; 상기 중심통로관의 측면 상부와 연결되어 탈수된 폐플라스틱을 배출하는 배출관과; 상기 폐플라스틱을 흡입하여 연속적으로 원심탈수시키고 배출시키기 위해 상기 배출관에 설치된 흡입팬으로 이루어져, 수분을 함유한 폐스티로폼을 연속적으로 원심력을 이용하여 탈수하고 동시에 중력을 이용하여 이물질을 분리하는 장치를 제공하는 효과가 있다.

Description

폐플라스틱을 재활용하기 위한 탈수기 {A dehydrator for recycling plastic waste}

본 발명은 폐플라스틱, 바람직하게는 폐스티로폼을 재활용하기 위한 탈수기에 관한 것으로써, 구체적으로 분쇄되고 세척된 폐스티로폼을 연속적으로 원심력을 이용하여 탈수하고 동시에 중력을 이용하여 나무, 쇠뭉치, 돌맹이, 겨울철 얼음 등과 같은 이물질을 분리하는 장치에 관한 것이다.

일반적으로 스티로폼이란 발포스티렌(EPS, Expanded Poly-Styrene), 스티로폼(Styrofoam) 등으로 불리어지며 폴리스티렌 수지에 펜탄 또는 부탄 등 탄화수소가스를 주입시킨 후 이를 증기로 부풀린 발포제품으로 체적의 98%가 공기이고 나머지 2%가 수지인 합성수지소재이다. 스티로폼은 주로 가전제품의 포장재, 농수산물 상자, 양식용 부자, 주택 단열재 등에 많이 사용되고 있으나, 이와 같은 스티로폼 제품은 거의 단기 용도이거나 또는 1회 사용으로 폐기처분을 하고 있는 것으로, 사용후 폐기처분되는 폐스티로폼 제품은 그 수량과 부피가 방대하기 때문에 이를 수집하고 쓰레기장까지 운반하여 처리하는데에 엄청난 인력과 경비가 소요되는 것이며 때로는 자연환경속에 그대로 방치하여 버리는 양이 누적되고 있어,이와 같이 버려지는 폐스티로폼 제품은 영구하게 썩지 않는 특성 때문에 주변환경과 자연환경을 더립히는 환경공해의 주범으로까지 지탄의 대상이 되고 있는 것이다. 그리하여 근래에 와서는 환경공해를 줄이기 위하여 폐스티로폼을 재생하려고 하는데 많은 관심을 갖고 많은 연구가 활발히 진행되고 있다.

종래에는 공개번호가 제2000-63380호인 국내특허는 도1에 도시되듯이 세척된 분쇄편을 타공탈수통에 공급시키되 분쇄편이 송풍관의 외주에 형성된 이송스크류를 따라 나선형으로 이송되면서 탈수가 이루어지도록 하고, 탈수된 분쇄편은 송풍관을 통하여 공급되는 송풍력의 흡입력에 의해 타공탈수통을 신속히 통과하도록 하며, 탈수통을 통과한 분쇄편은 별도의 송풍장치에 의하여 소정의 저장통으로 송풍 이송시켜 저장시킬 수 있는 탈수기이지만, 세척된 분쇄편(34)의 공급용 송풍기, 송풍기(13), 송풍기(20)과 같이 불필요하게 많은 송풍기가 설치되어 생산비용이 높고, 분쇄편과 이물질의 분리가 잘되지 않는 문제점이 있었다. 또한, 분쇄편공급관(34)은 송풍관(10)의 중심으로 연장되어 있어, 이송스크류를 따라 회전함에 있어 초기의 유동저항이 커서 에너지의 낭비가 큰 문제점이 있었다.

본 발명의 목적은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 폐플라스틱, 바람직하게는 폐스티로폼을 재활용하기 위한 탈수기로써, 원심력을 이용하여 연속전인 탈수가 가능하며 동시에 중력을 이용하여 이물질이 분리되는 효율적이고 간단한 구성을 가지는 탈수기를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 목적은 폐스티로폼으로부터 분리된 이물질이 역류되지 않고효곽적으로 배출되는 탈수기를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 목적은 이물질의 제거 및 탈수기의 내부의 유지보수가 간편하도록 한 탈수기를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 목적은 탈수통의 탈수공의 막힘을 방지하기 위한 간단하며 효율적인 장치를 제공하는 것이다.

도1은 종래에 사용되는 세척된 합성수지병의 분쇄편 탈수기의 단면도이다.

도2는 본 발명에 의한 폐플라스틱을 재활용하기 위한 탈수기의 종단면도이다.

도3은 본 발명에 의한 폐플라스틱을 재활용하기 위한 탈수기의 평면도이다.

도4는 본 발명의 다른 실시예에 의한 폐플라스틱을 재활용하기 위한 탈수기의 종단면도이다.

도5는 본 발명에 의한 로터리펌프를 도시하기 위해 부분적으로 파단한 사시도이다.

도6은 도2 및 도4에서 탈수공의 막힘을 방지하는 부분에 대한 사시도이다.

* 도면에 사용되는 부호에 대한 설명

10...탈수기, 20...하우징, 24...받침대,

25...원통형 하우징, 26...콘형 하우징, 30...탈수통,

34...탈수공, 40...로터리펌프, 41...회전블레이드,

42...회전축, 43...케이스, 44...입구,

45...출구, 50...브러쉬, 51...브러쉬홀더,

52...로드, 53...회전축, 54...모터,

60...공급관, 61...중앙통로관, 62...배출관,

63...흡입팬.

상기의 과제를 해결하기 위한 본 발명의 폐플라스틱을 재활용하기 위한 탈수기는 원통형상이고 측면에는 다수의 탈수공을 가지는 탈수통과; 상기 탈수통을 내장하는 하우징과; 상기 탈수통의 측면 상부에서 탈수통과 중앙통로관의 사이로 편심되어 위치하며, 상기 폐플라스틱을 상기 탈수통의 내부로 공급하는 폐플라스틱공급관과; 상기 탈수통의 내부 중앙에 위치하며, 하면에는 탈수된 폐플라스틱을 흡입하기 위한 입구가 형성되어 있는 중앙통로관과; 상기 중심통로관의 측면 상부와 연결되어 탈수된 폐플라스틱을 배출하는 배출관과; 상기 폐플라스틱을 흡입하여 연속적으로 원심탈수시키고 배출시키기 위해 상기 배출관에 설치된 흡입팬으로 이루어져 있다. 또한, 상기의 과제를 해결하기 위한 본 발명의 폐플라스틱을 재활용하기 위한 탈수기는 이물질을 배출하도록 로터리펌프가 설치되고, 탈수통 내부의 청소 또는 유지보수를 위해 접근이 용이하도록 탈수통 및 하우징의 하부는 분리가능하며, 탈수통의 탈수공의 막힘을 방지하기 위한 회전하는 브러쉬가 제공된다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 폐플라스틱을 재활용하기 위한 탈수기의 구성 및 작용을 설명한다.

도2에 도시되듯이, 탈수기(10)는 크게 하우징(20), 탈수통(30), 공급관(60), 중앙통로관(61), 배출관(62), 흡입팬(63) 및 로터리펌프(40)로 이루어진다. 상기 하우징(20)의 상부는 바람직하게는 원통형 하우징(25)이고 하부는 콘형 하우징(26)이며, 하우징(20)은 상기 탈수통(30)을 내장하고, 하우징(20)의 상면은 원통형 하우징(25)의 측면에 형성된 플랜지에 볼트체결된다. 하우징(20)의 하부가 아래로 향하면서 단면적이 좁아지는 콘형 하우징(26)이어서, 폐스티로폼과 분리된 이물질이 용이하게 수집된다. 또한 콘형 하우징(26)은 상기 원통형 하우징(25)의 하부에 형성된 플랜지에 볼트체결되어, 하우징(20)의 내부 이물질을 제거하거나 유지보수를 위해 용이하게 콘형 하우징(26)이 분리될 수 있다. 또한, 콘형 하우징(26)의 끝부분에는 로터리펌프(40)가 설치되어, 하우징(20)의 외부공기가 하우징(20) 내부로 들어오지 못하게 하면서, 하우징(20)의 내부 이물질이 하우징(20) 외부로 배출되도록 한다. 하우징의 받침대(24)는 하우징(20)의 측면에 고정되어, 지면에서 본 발명에 의한 탈수기(10)를 지지한다.

상기 탈수통(30)에는 원통형상인 측면에는 다수의 탈수공(34)이 형성되어, 흡입팬(63)에 의해 공급관(60)에서 흡입된 폐스티로폼이 연속적으로 원심력에 의해 탈수되고 폐스티로폼에서 분리된 수분은 탈수공(34)을 통해 하우징(20)을 따라 하방으로 이동된다. 탈수통(30)의 상부 끝부분에는 플랜지가 형성되어, 상기 하우징(20)의 상면에 볼트체결된다. 탈수통(30)의 하면은 바람직하게는 탈수공(34)이 형성되지 않고 탈수통(30)의 하부 끝부분에 형성된 플랜지에 볼트체결되어, 탈수통(30)의 측면과 분리가능하여 탈수통(30)의 내부 접근을 용이하게 하여 이물질 제거 및 유지보수를 간편하게 한다.

도2 및 도3에 도시되듯이, 상기 공급관(60)은 상기 원통형 하우징(25) 상부 측면에 위치하여 상기 탈수통(30)의 내부로 연결된다. 상기 공급관(60)은 탈수통(30)과 중앙통로관(61)의 사이로 편심되어 위치하여, 공급되는 폐스티로폼은 탈수통(30)의 내부에서 중앙통로관(61)을 중심으로 중앙통로관(61)의 외부를 따라 회전하면서 원심력에 의해 효율적으로 탈수된다.

상기 중앙통로관(61)은 탈수통(30) 내부 중앙에 위치하며, 하면에는 입구가 형성되어, 탈수되어 가벼워진 폐스티로폼은 선별적으로 중앙통로관(61)의 하부를 통해 흡입되고 비중이 큰 이물질 등은 탈수통(30)의 하부에 그대로 위치된다.

상기 배출관(62)은 상기 중앙통로관(61)의 측면 상부와 연결되어 흡입된 폐스티로품을 다음의 공정으로 배출하는 통로를 형성한다. 상기 흡입팬(63)은 상기 배출관(62)에 설치되어, 폐스티로품을 공급관(60)으로부터 흡입하고, 탈수통(30)의 내부에서 원심력에 의해 탈수시키며, 중앙통로관(61) 및 배출관(62)을 통해 배출하는 흡입력을 발생시킨다.

도2 및 도5에 도시되듯이, 상기 로터리펌프(40)는 콘형 하우징(26)의 하부에 설치된 케이스(43), 상기 케이스(43) 내부에 설치된 회전축(42) 및 회전블레이드(41)로 이루어진다. 케이스(43)는 콘형 하우징(26)에서 분리가능하게 설치되며, 중력에 따라 하강되는 이물질이 입구(44)를 통해 수집되어, 출구(45)를 통해 배출된다. 회전축(42)은 모터(도시 안됨)에 의해 회전되고, 회전블레이드(41)는 회전축(42)을 따라 형성되고 상기 케이스(43) 내부 공간을 바람직하게는 6등분하여, 하우징(20)의 외부공기가 하우징(20) 내부로 들어오지 못하게 기밀시키면서 회전블레이드(41) 사이에 수집된 이물질은 회전축(42)을 중심으로 회전하여 출구(45)를 통해 외부로 배출하게 한다.

도2 및 도6에 되시되듯이, 상기 탈수공(34)이 이물질 또는 폐스티로폼에 의해 막히는 경우에는, 이를 떨어내도록 브러쉬(50)가 설치될 수 있다. 브러쉬(50)는 탈수통의 측면에서 상하부방향으로 연장되고 탈수공(34)과 맞물린다. 브러쉬(50)는 브러쉬홀더(51)에 장착되고, 탈수통(30)의 외부에 바람직하게는 4개가 설치된다. 중앙통로관(61)의 상부에 위치하는 모터(54)의 회전력이 중앙통로관(61)의 내부를 따라 연장되어 있는 회전축(53)에 전달되고, 상기 회전축(53)의 하부와 결합되며 탈수통(30)의 외부에서 십자가 형태로 형성된 로드(52)에 의해 브러쉬(50)와 브러쉬홀더(51)가 회전된다. 바람직하게는 상기 모터(54)는 90°보다 조금 큰 각도로 좌우로 요동하는 모터이다. 경우에 따라서는 지지대(55)가 링형상으로 4개의 브러쉬홀더(51)의 상부에 각각 결합되어, 브러쉬(50)의 흔들림을 방지한다. 또한 로드(52)와 회전축(53)의 하부 연결부는 볼트체결되어, 회전축(53)에서 브러쉬(50) 및 브러쉬홀더(51)가 분리될 수도 있다.

도4에는 본 발명의 다른 실시예인 폐플라스틱을 재활용하기 위한 탈수기가 도시되어 있다. 이 실시예에서 브러쉬(50)와 브러쉬홀더(51)는 탈수통(30)의 내부에 위치하여 브러쉬(50)가 탈수공(34)과 맞물린다. 그리고, 로드(52)도 탈수통(30)의 내부에 위치하며 회전축(53)의 하부는 쓰러스트베어링으로 지지된다. 그외 구성은 도2에 도시된 본 발명에 의한 폐플라스틱을 재활용하기 위한 탈수기와 동일하다.

다음은 본 발명에 의한 폐플라스틱을 재활용하기 위한 탈수기의 작용에 대하여 설명한다. 폐플라스틱, 바람직하게는 양식장의 폐자재인 부자와 같은 폐스티로폼이 전(前)공정에서 분쇄되고 세척된다. 그 후에 흡입팬(63)의 흡입력에 의해 폐스티로폼이 공급관(60)을 통해 탈수통(30)의 내부로 공급된다. 폐스티로폼은 중앙통로관(61)를 중심으로 회전하면서 연속적으로 원심력에 의해 탈수된다. 탈수되어 가벼워진 폐스티로폼은 중앙통로관(61)의 내부를 따라 상승되어 배출관(62)을 통해 다음 공정으로 배출된다. 폐스티로폼과 혼합되어 있는 나무, 쇠뭉치, 돌맹이, 겨울철 얼음 등과 같은 이물질은 탈수공(34)을 통해 탈수통(30)의 외부로 배출되어, 하우징(20)의 하부에 수집되고, 최종적으로 로터리펌프(40)에 의해 하우징(20)의 외부로 배출된다. 탈수통의 하부에 쌓여진 이물질은 콘형 하우징(26)과 탈수통(30)의 하면을 분리하여 제거될 수 있다.

본 발명은 원심력을 이용하여 연속전인 탈수가 가능하며 동시에 중력을 이용하여 이물질이 분리되는 효율적이고 간단한 구성을 가지는 탈수기에 의하여, 폐플라스틱, 바람직하게는 폐스티로폼을 재활용할 수 있는 효과가 있다. 또한, 본 발명은 탈수통의 중심에 편심되어 설치된 공급관에 의하여, 유동의 저항이 적게 하면서 폐스티로폼을 효과적으로 원심탈수하는 효과가 있다. 본 발명은 탈수통의 내부에설치된 중앙통로관에 의하여, 간단한 구성으로 원심탈수되며, 탈수되어 일정한 비중을 가지는 폐스티로폼이 선별적으로 흡입되어 배출되는 효과가 있다. 본 발명은 하우징의 하부에 설치된 로터리펌프에 의하여, 폐스티로폼으로부터 분리된 이물질이 역류되지 않고 효과적으로 배출할 수 있는 효과가 있다. 또한, 본 발명은 하우징 및 탈수통의 하부가 분리가능하여, 하우징 및 탈수통의 내부 이물질의 제거 및 탈수기의 내부의 유지보수가 간편한 효과가 있다. 또한, 본 발명은 브러쉬에 의해, 탈수통의 탈수공의 막힘을 방지가 간단하면서 능률적인 효과가 있다.

Claims (6)

1. 분쇄되고 세척된 폐플라스틱을 탈수시키는 폐플라스틱용 탈수기에 있어서,

   원통형상이고 측면에는 다수의 탈수공을 가지는 탈수통과;

   상기 탈수통을 내장하는 하우징과;

   상기 탈수통의 측면 상부에서 탈수통과 중앙통로관의 사이로 편심되어 위치하며, 상기 폐플라스틱을 상기 탈수통의 내부로 공급하는 폐플라스틱공급관과;

   상기 탈수통의 내부 중앙에 위치하며, 하면에는 탈수된 폐플라스틱을 흡입하기 위한 입구가 형성되어 있는 중앙통로관과;

   상기 중심통로관의 측면 상부와 연결되어 탈수된 폐플라스틱을 배출하는 배출관과;

   상기 폐플라스틱을 흡입하여 연속적으로 원심탈수시키고 배출시키기 위해 상기 배출관에 설치된 흡입팬으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 폐플라스틱을 재활용하기 위한 탈수기.
2. 제1항에 있어서,

   상기 하우징의 상부는 원통형 하우징이고, 상기 하우징의 하부는 콘형 하우징이며, 상기 하우징의 기밀을 유지하면서 이물질을 상기 하우징의 외부로 배출하도록 상기 콘형 하우징의 끝부분에 설치된 케이스와, 상기 케이스 내부에는 케이스의 내부공간을 분할하는 다수의 회전블레이드와, 상기 회전블레이드를 지지하며 회전하는 회전축을 가지는 로터리펌프가 부가된 것을 특징으로 하는 폐플라스틱을 재활용하기 위한 탈수기.
3. 제2항에 있어서,

   상기 탈수통의 하면에는 탈수용 구멍이 형성되지 않고, 상기 탈수통의 하면은 상기 탈수통의 측면과 분리가능한 덮개형태이고,

   상기 콘형 하우징도 상기 원통형 하우징과 분리가능한 형태인 것을 특징으로 하는 폐플라스틱을 재활용하기 위한 탈수기.
4. 제3항에 있어서,

   상기 폐플라스틱이 폐스티로폼인 것을 특징으로 하는 폐플라스틱을 재활용하기 위한 탈수기.
5. 제1항 내지 제4항중 어느 한 항에 있어서,

   상기 탈수통의 측면 외부와 맞물리는 브러쉬와;

   상기 브러쉬를 상기 탈수통의 원주면인 측면의 상하방향을 따라 지지하는 다수의 브러쉬홀더와;

   상기 중앙통로관의 내부를 따라 설치되고 상수 탈수통의 하부를 관통하는 회전축과;

   상기 브러쉬홀더와 상기 회전축의 하부를 연결하는 로드와;

   상기 회전축을 회전시키며, 상기 중앙통로관의 상면에 위치하는 모터가 부가되는 것을 특징으로 하는 폐플라스틱을 재활용하기 위한 탈수기.
6. 제1항 내지 제4항중 어느 한 항에 있어서,

   상기 탈수통의 측면 내부와 맞물리는 브러쉬와;

   상기 브러쉬를 상기 탈수통의 원주면인 측면의 상하방향을 따라 지지하는 다수의 브러쉬홀더와;

   상기 중앙통로관의 내부를 따라 설치되고 상수 탈수통의 내부에 위치하는 회전축과;

   상기 브러쉬홀더와 상기 회전축의 하부를 연결하는 로드와;

   상기 회전축을 회전시키며, 상기 중앙통로관의 상면에 위치하는 모터가 부가되는 것을 특징으로 하는 폐플라스틱을 재활용하기 위한 탈수기.