KR100500278B1 - 폐스티로폼 감용장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 폐스티로폼을 잉곳 형태로 감용 배출하는 폐스티로폼 감용장치(100)로서, 상단의 호퍼(120) 및 이를 내부로 연장하는 상하방향의 이송통로(140)와 측면의 토출노즐(190)이 구비된 본체(110)와; 상기 호퍼(120)로부터 이송통로(140)에 내장되는 상하방향의 피딩샤프트(132) 그리고 그 외면을 따라 나선 분기된 피딩스크루(134) 및 측방 분기된 적어도 한 조 이상의 회전날(136a,136b)과; 차례로 이송구간(L)과 감용구간(M) 그리고 점차로 내경이 줄어드는 테이퍼 형상의 압출구간(N)으로 구분되어 상기 이송통로(140)와 토출노즐(190)을 연결하도록 본체(110) 내부 횡방향으로 관통되며 내면 길이방향을 따라 다수의 고정날(159)이 분기된 실린더(152)와; 상기 실린더(152) 내부 길이방향을 따라 내장되는 이송압출샤프트(154) 및 그 외면을 따라 나선 분기된 상기 이송구간(L)과 감용구간(M)의 이송압출스크루(156) 그리고 상기 이송압출스크루(156) 보다 여러 줄을 갖는 압출구간(N)의 압출분쇄스크루(158)와; 상기 피딩샤프트(132)와 이송압출샤프트(154)를 각각 회전시키는 구동수단(M1, M2)을 포함하는 폐스티로폼 감용장치(100)를 제공한다.

Description

폐스티로폼 감용장치{Wasted styrofoam reducing apparatus}
본 발명은 폐스티로폼 감용장치에 관한 것으로, 좀더 자세하게는 재활용 또는 폐기의 목적으로 폐스티로폼의 부피를 감용하여 잉곳 형태로 압출하는 폐스티로폼의 감용장치에 관한 것이다.
일반적으로 스티로폼(styrofoam) 또는 스티로폴(styropor)이라 불리는 발포폴리스티렌(Expended Poly-Styrene : ESP, 이하 스티로폼이라 한다.)은 폴리스티렌 수지에 펜탄(pentane)이나 부탄(butane) 등의 탄화수소가스를 주입한 후 발포시켜 제조되며, 체적의 98% 정도가 공기로 이루어져 경제성이 뛰어난 자원절약형 제품임과 동시에 비중이 작고 가벼우며 내수성, 복원성, 완충성, 방음 및 단열성이 뛰어나고 가공에 용이한 장점을 갖는다.
이 때문에 스티로폼은 현재 우리 산업 전반에 걸쳐 포장재료나 일회용 용기 또는 건축재료, 부력재, 장식품, 절연재 등으로 널리 활용되고 있지만, 대부분 재활용이 불가능한 일회용이므로 사용 후 폐기되는 것이 일반적이다.
그러나 스티로폼 제품은 그 수량과 부피가 방대하므로 수집과 운반에 과다한 인력과 경비가 소요되고, 연소 시 유독가스를 발생시키며 오랜 기간 썩지 않아 각종 공해의 원인이 되고 있다. 따라서 통상 잉곳(ingot)이나 펠릿(pellet) 또는 분말의 형태로 부피를 최소화시켜 폐기하거나 시멘트 또는 몰타르 등에 혼합하여 재활용하고 있는데, 이와 같이 폐스티로폼의 부피가 최소화 되도록 하는 장치가 폐스티로폼 감용장치이다.
폐스티로폼 감용장치는 그 감용 방법에 따라서 고온으로 용융시키는 전기 가열식이나 높은 압력을 가하는 압출식, 톨루엔, 아세톤, 염화메틸 등의 화학약품을 사용하는 용액 감용식으로 구분될 수 있다.
이중 전기 가열식의 경우에는 스티로폼의 낮은 열전도율을 감안하여 150℃ 이상의 고온으로 가열해서 용융시키는데, 그 과정에서 유독성 가스가 다량으로 발생되고, 고온처리로 인해 물성이 변화되어 원료인 폴리스티렌과 다른 물질이 회수되며, 에너지를 많이 소비하므로 비용지출이 크고 감용장치의 제작비용이 지나치게 과다 요구되는 문제가 있다.
그리고 압출식 역시 여러 가지 문제점을 나타내는데, 첨부된 도 1은 국내공개 특허공보 2002-0080517호에서 소개된 바 있는 기존의 압출식 스티로폼 감용장치에 대한 내부구조를 나타낸 개략적인 구조도이다.
설명에 앞서서 한가지 밝혀둘 것은 후술하는 압출식 뿐만이 아니라 기타 모든 종류의 일반적인 스티로폼 감용장치는, 각지에서 수집되어온 여러 가지 크기의 폐스티로폼(1) 제품을 미리 별도의 분쇄장치(10)로 투입시켜 일정 크기의 조각으로 분쇄한 후에야 비로소 감용이 가능하고, 이를 위한 폐스티로폼 분쇄장치(10)에는 상호 맞물려 회전하는 적어도 한 쌍의 파쇄롤(14)이 구비되어 있다.
그리고 압출식 폐스티로폼 감용장치는 도시된 바와 같이 스크루컨베이어(24)가 구비된 이송부(20)와, 수직 및 수평압축프레스(40,50)가 구비된 압축실(30)과, 제 1 및 제 2 누름판(78,88)이 각각 구비된 제 1 및 제 2 정체실(70,80)로 구분된다.
따라서 폐스티로폼 분쇄장치(10)를 경유하여 일정 크기로 분쇄된 폐스티로폼 조각은 호퍼(22)를 통해서 이송부(20)로 투입되고, 이송부(20) 내에 구비된 회전하는 스크루컨베이어(24)에 의해 압축실(30)로 운반된다.
이러한 과정을 통해 압축실(30) 내로 일정 이상의 폐스티로폼 조각이 쌓이면 수직방향으로 승강하는 수직압축프레스(40) 및 수평방향으로 수축 신장되는 수평압축프레스(50)가 상호 연동하여 폐스티로폼 조각에 압력을 가해 일차적으로 감용한다.
이어 일차 감용된 폐스티로폼은 갈수록 단면적이 좁아지는 관 형상의 테이퍼 프레임(60)을 거쳐 제 1 및 제 2 정체실(70,80)로 이동되며, 이들 제 1 및 제 2 정체실(70,80)에는 각각 다수의 통기공이 투공된 상태로 상하방향으로 압력을 가하는 제 1 및 제 2 누름판(78,88)이 구비되어 있어 폐스티로폼 조각에 압력을 가해 이차적으로 감용한 후 외부로 배출시킨다.
그러나 상술한 종래의 일반적인 압출식 폐스티로폼 감용장치는 몇 가지 문제점을 나타내는데, 압축실(30)과 복수의 정체실(70,80) 및 수직 및 수평압축프레스(40,50)가 포함되어 장비가 대형화되고 구성이 복잡한 것이 바로 그것이다. 또한 동일한 이유로 폐스티로폼 감용장치의 제조비용 및 이에 따른 시간적인 낭비가 심해 널리 활용되기 어려우며, 대형 구성으로 인하여 소음이나 진동 등의 또 다른 공해를 유발하게 된다.
더 나아가 실질적으로 폐스티로폼 감용의 필요성은 스티로폼 제품이 많이 사용되거나 수거되는 곳, 즉 건설현장이나 어패류 양식장 또는 쓰레기 수집장, 댐 등에서 절실하게 요구되는 반면, 종래의 압출식 및 전기 가열식 폐스티로폼 감용장치는 대형화된 설비를 갖추므로 임의적인 이동 및 설치가 사실상 불가능하다.
이에 현장에서 폐스티로폼을 수집하여 폐스티로폼 감용장치가 구비된 곳까지 원거리 운반하여야 비로소 감용 가능한 실정인 바, 불필요하게 수집 및 운반의 수고가 필요하고 비용지출이 커지는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 설치 면적을 작게 요구하면서도 효율적으로 폐스티로폼을 감용할 수 있고, 특히 폐스티로폼의 감용이 절실하게 요구되는 현장으로의 이동 및 설치가 편리하며 악취나 소음 및 진동 등의 부가적 공해를 유발하지 않는 폐스티로폼 감용장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 폐스티로폼을 잉곳 형태로 감용 배출하는 폐스티로폼 감용장치로서, 상단의 호퍼 및 상기 호퍼를 내부로 연장하는 상하방향의 이송통로와 측면의 토출노즐이 구비된 본체와; 상기 호퍼로부터 이송통로에 내장되는 상하방향의 피딩샤프트와, 상기 피딩샤프트 외면을 따라 나선 분기된 피딩스크루 및 측방 분기된 적어도 한 조 이상의 회전날과; 차례로 이송구간과 감용구간 그리고 점차로 내경이 줄어드는 테이퍼 형상의 압출구간으로 구분되어 상기 이송통로와 상기 토출노즐을 연결하도록 상기 본체 내부 횡방향으로 관통되고, 내면 길이방향을 따라 다수의 고정날이 배열 분기된 실린더와; 상기 실린더 내부 길이방향을 따라 내장되는 이송압출샤프트와, 각각 상기 고정날과 일정간격을 유지하도록 상기 이송압출샤프트 외면을 따라 나선 분기된 상기 이송구간과 감용구간의 이송압출스크루및 상기 이송압출스크루 보다 여러 줄을 갖는 상기 압출구간의 압출분쇄스크루와; 상기 피딩스크루와 이송압출스크루 및 압출분쇄스크루가 각각 상기 실린더와 토출노즐 방향으로 진행되도록 상기 피딩샤프트와 이송압출샤프트를 회전시키는 구동수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 폐스티로폼 감용장치를 제공한다.
이때 상기 이송압출샤프트는 상기 이송구간에서부터 상기 감용구간에 이르기까지 갈수록 직경이 확대된 후 상기 압출구간에서 갈수록 직경이 작아지는 테이퍼 형상인 것을 특징으로 하며, 상기 감용구간에서 상기 이송압출샤프트 외면을 따라서 상기 이송압출스크루 사이로 나선 분기된 보조이송압출스크루를 더욱 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 적어도 하나 이상의 회전날은 각각 상기 피딩샤프트를 중심에 두고 일직선상에 배열된 두 개의 칼날을 포함하는 제 1 회전날과; 상기 피딩샤프트를 중심에 두고 서로 높이를 달리하며 방사상으로 펼쳐 배열된 세 개의 칼날을 포함하는 제 2 회전날인 것을 특징으로 한다.
또한 상기 폐스티로폼의 감용액을 저장하는 감용액저장탱크와; 상기 호퍼 일측 내면이나 상기 실린더의 상기 이송구간 내면 또는 이들 모두에 고정 설치되어 상기 감용액을 분사하는 적어도 하나 이상의 분사노즐을 더욱 포함하는 것을 특징으로 하며, 상기 실린더 외부를 감싸도록 상기 본체 내로 매설되며 내부로 냉매가 순환되는 순환관을 더욱 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.
첨부된 도 2는 본 발명에 따른 폐스티로폼 감용장치(100)의 내부구조를 알기 쉽게 도시한 단면도로서, 본체(110) 상단의 호퍼(120)를 통해서 폐스티로폼이 투입되면 본체(110) 내에서 감용되어진 후 일측의 토출노즐(190)을 통해서 잉곳 형태로 배출된다.
이를 위해 호퍼(120) 내부의 바닥부분은 상하의 이송통로(140)에 의해서 본체(110) 내부로 연장되어 있고, 본체(110) 내로는 상기 이송통로(140)부터 토출노즐(190)을 연결시키는 실린더(152)가 횡 방향으로 관통하고 있다.
이때 바람직하게는 상기 호퍼(120)는 도시된 바와 같이 폐스티로폼의 이동경로를 따라서 갈수록 폭이 좁아드는 깔대기 형상을 가지는 것이 사용에 편리하며, 호퍼(120)로 투입된 폐스티로폼이 이송통로(140)를 통해서 실린더(152)로 원활하게 공급될 수 있도록 피딩 및 분쇄수단(130)이 내장되어 있다.
상기 피딩 및 분쇄수단(130)은 호퍼(120) 부분의 확대단면도인 도 3에 보다 상세하게 도시되어 있는데, 호퍼(120)로부터 이송통로(140)에 이르기까지 상하 수직방향으로 내장된 피딩샤프트(132)와, 이의 외면을 따라서 일 방향으로 나선 분기된 피딩스크루(134) 그리고 상기 피딩샤프트(132) 외면으로부터 측방 분기된 적어도 하나 이상의 회전날(136a,136b)을 포함한다.
좀더 상세히, 상기 피딩샤프트(132)는 길이방향을 축으로 일 방향 회전이 가능하며, 이의 외면으로 나선 분기된 피딩스크루(134)는 피딩샤프트(132)의 회전에 의해서 하방 진행되는 외줄 스크루일 수 있다.
그리고 적어도 하나 이상의 회전날(136a,136b)은 각각 원내 도면과 같이 두 개의 제 1 및 제 2 회전날(136a,136b)일 수 있는데, 이중 제 1 회전날(136a)은 일례로 피딩샤프트(132)를 중심에 두고 서로 일직선상에 놓이도록 측방 분기된 두 개의 칼날을 포함할 수 있고, 제 2 회전날(136b)은 상기 제 1 회전날(136a) 하단으로 위치되어 피딩샤프트(132)를 중심에 두고 그 외면을 따라 방사상으로 펼쳐 측방 분기된 세 개의 칼날을 포함할 수 있다.
이때 제 2 회전날(136b)을 구성하는 세 개의 칼날은 각각 피딩스크루(134)와 겹치지 않도록 서로 높이를 달리하는 것도 가능하다.
또한 폐스티로폼 감용장치(100)에는 상기 피딩샤프트(132)를 회전시킬 있는 모터 등의 제 1 구동수단(M1)이 구비되는 바, 호퍼(120)로 투입된 폐스티로폼은 피딩샤프트(132) 및 피딩스크루(134)의 회전에 의하여 역류나 비산되지 않고 원활하게 이송통로(140)를 거쳐 본체(110)의 실린더(152)로 유도되며, 그 과정중에 피딩샤프트(132)와 함께 회전하는 제 1 및 제 2 회전날(136a,136b)에 의해 일정한 크기로 분쇄된다.
따라서 본 발명에 따른 폐스티로폼 감용장치(100)를 사용할 경우에는 기존과 달리 별도의 분쇄장치를 이용한 사전 분쇄작업이 불필요하다.
다음으로 본체(110) 내에는 이송 및 감용수단(150)이 구비되는데, 이는 본체(110) 내부를 횡방향으로 관통하여 이송통로(140)와 토출노즐(190)을 연결하는 실린더(152)와, 상기 실린더(152) 내부 길이방향을 따라 배열되어 회전 가능한 이송압출샤프트(154) 그리고 이의 외면으로 동일 방향을 향해 나선 분기된 이송압출스크루(156)와 압출분쇄스크루(158)를 포함한다.
첨부된 도 4는 이송압출샤프트(154) 그리고 이의 외면으로 나선 분기된 이송압출스크루(156)와 압출분쇄스크루(158)를 확대하여 도시한 확대단면도이고, 도 5는 이들이 내장되는 실린더(152)의 확대단면도로서, 상기한 도 2를 함께 참조하여 각각에 대해 좀더 상세하게 설명한다.
먼저 실린더(152)는 이송통로(140)로부터 토출노즐(190)에 이르기까지 각각 이송구간(L)과 감용구간(M) 그리고 압출구간(N)으로 구분 가능하며, 이중 이송구간(L)과 감용구간(M)은 동일한 내경을 유지할 수 있고, 압출구간(N)은 점차로 내경이 줄어드는 테이퍼 형상을 이루며 토출노즐(190)에 연결되어 있다.
이에 이송통로(140)로부터 실린더(152)로 유입된 폐스티로폼은 이송구간(L)과 감용구간(M) 그리고 압출구간(N)을 차례로 경유한 후, 토출노즐(190)을 통해서 외부로 배출되는 것으로, 그 과정 중에 폐스티로폼의 부피를 감용시키기 위하여 이송압출스크루(156)와 압출분쇄스크루(158)가 각각 외면으로 나선 분기된 이송압출샤프트(154)가 내장된다.
이때 이송압출샤프트(154)는 도시된 바와 같이 이송구간(L)에서부터 감용구간(M)에 이르기까지 점차로 직경이 증가된 후 압출구간(N)에서 토출노즐(190)에 이르기까지 점차로 그 직경이 줄어드는 테이퍼 형상을 이룰 수 있고, 뾰족한 말단부분은 토출노즐(190)을 향하고 있다.
또한 이송압출샤프트(154) 외면으로 나선 분기된 이송압출스크루(156)는 바람직하게는 한 줄 스크루로 이루어져 이송구간(L)에서부터 감용구간(M)에 이르며, 이와 동일방향을 향하는 압출분쇄스크루(158)는 여러 줄 스크루로 이루어져 압출구간(N)에 위치되어 있다.
그리고 이송압출샤프트(154)에는 모터 등의 제 2 구동수단(M2)이 연결되어 이송압출스크루(156) 및 압출분쇄스크루(158)가 토출노즐(190) 방향으로 전진하도록 회전되는데, 압출분쇄스쿠루(158)는 이송압출스크루(156)는 보다 피치(pitch) 간격이 크도록 완만한 경사를 이룰 수 있다. 이때 제 2 구동수단은 도시된 바와 같이 별도로 구비될 수도 있지만, 목적에 따라 전술한 제 1 구동수단을 함께 사용하는 것도 가능함은 당업자에게는 자명한 사실일 것이다.
따라서 최초 이송구간(L)으로 유입된 폐스티로폼은 이송압출스크루(156)의 회전에 의해 점차로 토출노즐(190) 방향으로 밀려 진행되는데, 이때 이송압출샤프트(154)는 이송구간(L)과 감용구간(M)에 이르기까지 점차로 직경이 확대되므로 폐스티로폼이 존재될 수 있는 영역이 점차로 줄어들어 점차로 감용되어지면서 압출구간(N)에 다다른다.
그리고 압출구간(N)에서는 이송압출샤프트(154)가 테이퍼 형상으로 갈수록 가늘어지며 여러 줄의 압출분쇄스크루(158)에 의해서 그 존재공간이 급격하게 줄어들게 되므로, 분쇄 및 감용과 동시에 고압으로 압출되어 토출노즐(190)에서 잉곳 형태로 외부에 배출된다.
이 경우 바람직하게는 보다 원활한 감용공정을 진행하기 위해서 이송압출스크루(156)와 동일방향을 향하며 그 사이로 외줄 분기된 보조이송압출스크루(160)가 나선 분기될 수 있는데, 이는 특히 감용구간(M) 에만 한정적으로 위치되어도 그 효과는 충분하다. 즉, 상기 보조이송압출스크루(160)는 감용의 목적보다는 편심에 의한 폐스티로폼의 쏠림 또는 엉겨붙음을 방지하기 위한 것이므로 이송압출스크루(156)보다 작은 높이를 가지는 것이 유리하다 할 수 있다.
또한 바람직하게는 상기 압출분쇄스크루(158)는 각각 이송압출스크루(156) 측의 후단부(158a)와 토출노즐(190)을 향하는 선단부(158b)이 서로 어긋난 배열을 가질 수 있는 바, 도 6a와 도 6b는 각각 도 4의 A-A' 선의 단면에 해당되는 압출분쇄스크루(158)의 후단부(158a)와 B-B' 선의 단면에 해당되는 선단부(158b)의 단면을 도시한 도면이다.
도시된 바와 같이 압출분쇄스크루(158)의 후단부(158a)는 바람직하게는 8 줄의 나사산(159a)이 외부로 돌출된 형태를 가질 수 있으며(도 6a 참조), 선단부(158b)는 상기 후단부(158a)의 8 줄 나사산(159a)과 서로 어긋나는 8 개의 나사홈(159b)이 파인 테이퍼나사(taper-screw)로 이루어지는 것이 바람직하다.
더불어 실린더(152)의 내면으로는 그 길이방향을 따라서 다수의 고정날(162)이 분기되도록 함으로서 보다 향상된 폐스티로폼의 감용효과를 얻을 수 있는데, 특히 이 고정날(162)은 그 위치에 따라 수화 형태를 달리하여 보다 큰 효과를 얻을 수 있다.
이에 도 7a 내지 도 7e는 각각 도 5의 C-C', D-D', E-E', F-F', G-G' 선을 따라 절단한 단면을 도시한 단면도로서, 도 7a와 같이 감용구간(M)의 시작부분에서는 8개의 고정날(162)이 실린더(152) 내면을 따라 동일간격을 유지하면서 그 길이방향으로 배열될 수 있고, 도 7b와 같이 감용구간(M)의 끝부분에서는 8개의 고정날(162)이 도 7a와 서로 엇갈려 배열될 수 있다.
또한 도 7c와 같이 압출구간(N)으로부터는 고정날(162)의 수가 증가되어 12 개가 서로 동일간격을 유지하며 배열될 수 있으며, 도 7d에 도시된 바와 같이 점차로 직경이 줄어드는 압출구간(N)의 형상에 따라서 12개의 고정날(162) 사이의 간격 또한 점차로 줄어들고 있다. 그리고 토출노즐(190)에 근접해서는 4개의 고정날(162)이 동일간격을 유지하며 배열될 수 있다.
한편, 상술한 본 발명에 따른 폐스티로폼 감용장치의 효율성과 신뢰성 그리고 안정도를 향상시키는 몇 가지 추가적인 구성요소가 구비될 수 있는데, 도 2에 나타난 바와 같이 실린더(152)를 외부와 통기시킴으로서 감용공정 중에 발생되는 잉여 공기 또는 가스를 외부로 분출시키는 통기공(210)이 구비될 수 있다.
또한 폐스티로폼의 감용공정에 있어서 장시간 구동에 의해 마찰열이 누적되면 이송압출스크루(156) 및 압출분쇄스크루(158) 부분에 폐스티로폼이 엉겨붙어 원활한 동작을 방해할 수 있고, 보다 심화되면 폐스티로폼이 타서 재활용 및 장비구동이 불가능해 질 수 있다.
이를 방지하기 위하여 본 발명에 따른 폐스티로폼 감용장치(100)에는 본체(110) 내로 매설되어 실린더(152)를 외부에서 감싸는 순환관(220)이 구비될 수 있고, 비록 도시되지는 않았지만 상기 순환관(220)으로 냉매를 순환시키는 냉매공급수단이 구비될 수 있다. 그리고 바람직하게는 실린더(152) 내의 온도를 감지하여 일정정도 이상의 경우에 순환관(220)으로 냉매를 순환시키는 것도 가능함은 당업자에게는 자명한 사실인 바, 앞서의 설명에서 미설명 부호 222는 순환관(220)을 감싸는 재킷(222)을 나타내고 있다.
또한 이상의 설명에 따른 본 발명의 폐스티로폼 감용장치에는 감용액이 함께 사용될 수 있는데, 기존과 동일하게 석유가 함유된 감용액 또는 본 출원인에 의해 기(旣) 출원된 한국특허출원 10-2003-49108호에 나타난 바와 같이 오렌지 오일 30-60 중량%와 올렌산(oleaic acid), 올리브유, 동백기름, 가축의 유지 중 선택된 1종 또는 2종 이상의 블로킹제 40-70중량 %로 구성된 감용액이 사용될 수 있다.
이를 위해 적어도 하나 이상의 분사노즐(202)이 구비될 수 있고, 본체(110) 하부로는 감용액을 저장하는 감용액저장탱크(200)가 구비되어 받침대 역할과 함께 분사노즐(202)로 감용액을 공급할 수 있는 것으로, 이 경우 분사노즐(202)의 고정위치는 일례로 도시된 바와 같이 호퍼(120)의 내면이나 또는 실린더(152)의 감용구간(M) 내면 또는 이들 모두나 기타 목적에 따라 적절하게 설치되어 감용액을 분사할 수 있다. 따라서 폐스티로폼은 호퍼(120)로 투입되는 시점 및/또는 실린더(152) 내부에서 이송되어지는 과정 중에 감용액과 자연스럽게 혼합될 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 폐스티로폼 감용장치(100)는 상술한 바와 같이 이송압출스크루(156) 및 압출분쇄스크루(158)의 형태와 이송압출샤프트(154)의 직경변화로 폐스티로폼을 감용하는 바, 종래와 달리 대형으로부터 소형의 구성이 가능하고 차량에 탑재가 가능하다.
이에 첨부된 도 8은 본 발명에 따른 폐스티로폼 감용장치(100)를 트럭(T)에 탑재시킨 경우를 도시한 도면으로서, 현지에서 수집된 폐스티로폼 제품을 분쇄장치(300)로 넣어 조각으로 분쇄한 후 컨베이어(320) 등의 이송수단을 통해 본 발명에 따른 폐스티로폼 감용장치(100) 호퍼(120)로 투입시키거나 또는 분쇄장치(200)를 사용하지 않고 바로 호퍼(120)에 투입하여 손쉽게 감용할 수 있다.
이 경우 제 1 및 제 2 구동수단(M1,M2)의 필요 에너지원은 바람직하게는 차량의 엔진으로 구동되는 유압방식을 취할 수 있으며, 이와 달리 고정식으로 설치될 경우에는 전력을 공급하여 운행할 수 있다.
또한 비록 도면에 도시되지는 않았지만 토출노즐(190)이 형성된 본체(110) 일측 외면으로 회전 가능한 칼날 등의 절삭수단을 창작함으로서 감용된 폐스티로폼을 주기적으로 끊어주어 펠릿 형태를 얻을 수 있고, 경화시킨 후 분쇄하여 분말의 형태를 얻을 수도 있음은 당연하다.
본 발명에 따른 폐스티로폼 감용장치는 실린더 내부의 이송압출스크루 및 압출분쇄스크루가 회전하여 폐스티로폼이 감용되는 방식을 채택함에 따라 설치면적이 작게 요구되고, 목적에 따라 소형부터 대형에 이르기까지 다양하게 제작될 수 있는 것을 특징으로 한다.
이와 더불어 본 발명에 따른 폐스티로폼 감용장치는 구동수단의 필요 에너지원을 전력 또는 유압으로 할 수 있어 전자의 경우 고정식으로 활용할 수 있고, 후자의 경우 차량 등에 탑재해 이동식으로 활용될 수 있는 바, 건설현장이나 어패류 양식장 또는 쓰레기 수집장, 댐 등과 같이 실질적으로 폐스티로폼의 감용이 요구되는 현장에서 손쉽게 작업이 가능한 장점이 있다.
더 나아가 본 발명에 따른 폐스티로폼 감용장치에는 폐스티로폼을 원활하게 공급할 수 있는 피딩 및 분쇄수단이 구비되어 호퍼로 투입된 폐스티로폼의 비산 및 역류를 방지하므로 그 크기를 대폭 줄일 수 있는 효과가 있고, 특히 이와 동시에 적어도 한 조 이상의 회전날이 함께 회전되므로 폐스티로폼의 분쇄가 동시에 진행가능한 잇점을 가지며, 기존과 달리 별도의 폐스티로폼 분쇄장치가 불필요한 편리함이 있다.
더욱이 본 발명에 따른 스티로폼 감용장치는 스크루의 피치 및 형태와 수 그리고 이송압출샤프트의 직경변화를 통해서 안정적이고 간단하게 폐스티로폼을 감용하므로 보다 신뢰성이 높고, 과열 시 이를 냉각할 수 있는 순환관이 구비되어 안전한 작업이 가능하다.
이에 본 발명에 따른 폐스티로폼 감용장치는 제조비용과 제조시간 감용시간이 적게 소요되고, 종래와 달리 소음이나 진동 또는 악취 등의 공해를 발생시키지 않는 장점이 있다.
도 1은 일반적인 폐스티로폼 감용장치의 개략적인 구조도.
도 2는 본 발명에 따른 폐스티로폼 감용장치의 내부단면도.
도 3은 본 발명에 따른 폐스티로폼 감용장치의 호퍼부분에 대한 확대단면도.
도 4는 본 발명에 따른 폐스티로폼 감용장치의 실린더에 내장되는 감용 및 분쇄수단의 확대단면도.
도 5는 본 발명에 따른 폐스티로폼 감용장치의 실린더에 대한 확대단면도.
도 6a 내지 도 6b는 각각 도 4의 A-A', B-B' 선에 대한 단면도.
도 7a 내지 도 7e는 각각 도 5의 C-C', D-D', E-E', F-F', G-G' 선에 대한 단면도.
도 8은 본 발명에 따른 폐스티로폼 감용장치의 차량탑재 상태도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100 : 폐스티로폼 감용장치 110 : 본체
120 : 호퍼 130 : 피딩 및 분쇄수단
132 : 피딩샤프트 134 : 피딩스크루
136a,136b : 제 1 및 제 2 회전날 140 : 이송통로
150 : 이송 및 감용수단 152 : 실린더
154 : 이송압출샤프트 156 : 이송압출스크루
158 : 압출분쇄스크루 160 : 보조이송압출스크루
190 : 토출노즐 200 : 감용액저장탱크
202 : 분사노즐 210 : 통기공
220 : 순환관 222 : 재킷
L,M,N : 이송구간, 감용구간, 압출구간

Claims (6)

  1. 폐스티로폼을 잉곳 형태로 감용 배출하는 폐스티로폼 감용장치로서,
    상단의 호퍼(120) 및 상기 호퍼(120)를 내부로 연장하는 상하방향의 이송통로(140)와 측면의 토출노즐(190)이 구비된 본체(110)와;
    상기 호퍼(120)로부터 이송통로(140)에 내장되는 상하방향의 피딩샤프트(132)와, 상기 피딩샤프트(132) 외면을 따라 나선 분기된 피딩스크루(134) 및 측방 분기된 적어도 한 조 이상의 회전날(136a,136b)과;
    차례로 이송구간(L)과 감용구간(M) 그리고 점차로 내경이 줄어드는 테이퍼 형상의 압출구간(N)으로 구분되어 상기 이송통로(140)와 상기 토출노즐(190)을 연결하도록 상기 본체(110) 내부 횡방향으로 관통되고, 내면 길이방향을 따라 다수의 고정날(162)이 배열 분기된 실린더(152)와;
    상기 실린더(152) 내부 길이방향을 따라 내장되는 이송압출샤프트(154)와, 각각 상기 고정날(162)과 일정간격을 유지하도록 상기 이송압출샤프트(154) 외면을 따라 나선 분기된 상기 이송구간(L)과 감용구간(M)의 이송압출스크루(156) 및 상기 이송압출스크루(156) 보다 여러 줄을 갖는 상기 압출구간(N)의 압출분쇄스크루(158)와;
    상기 피딩스크루(134)와 이송압출스크루(156) 및 압출분쇄스크루(158)가 각각 상기 실린더(152)와 토출노즐(190) 방향으로 진행되도록 상기 피딩샤프트(132)와 이송압출샤프트(154)를 회전시키는 구동수단(M1,M2)과;
    상기 폐스티로폼의 감용액을 저장하는 감용액저장탱크(200)와;
    상기 호퍼(120) 일측 내면이나 상기 실린더(152)의 상기 이송구간(L) 내면 또는 이들 모두에 고정 설치되어 상기 감용액을 분사하는 적어도 하나 이상의 분사노즐(202)과;
    상기 실린더(152) 외부를 감싸도록 상기 본체(110) 내로 매설되며 내부로 냉매가 순환되는 순환관(220)을 포함하여 구성되되,
    상기 적어도 하나 이상의 회전날(136a,136b)은 각각 상기 피딩샤프트(132)를 중심에 두고 일직선상에 배열된 두 개의 칼날을 포함하는 제 1 회전날(136a)과, 상기 피딩샤프트(132)를 중심에 두고 서로 높이를 달리하며 방사상으로 펼쳐 배열된 세 개의 칼날을 포함하는 제 2 회전날(136b)인 것을 특징으로 하는 폐스티로폼 감용장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 이송압출샤프트(154)는 상기 이송구간(L)에서부터 상기 감용구간(M)에 이르기까지 갈수록 직경이 확대된 후, 상기 압출구간(N)에서 갈수록 직경이 작아지는 테이퍼 형상인 것을 특징으로 하는 폐스티로폼 감용장치.
  3. 제 1항 또는 제 2항 중 어느 하나의 선택된 항에 있어서,
    상기 감용구간(M)에서 상기 이송압출샤프트(154) 외면을 따라서 상기 이송압출스크루(156) 사이로 나선 분기된 보조이송압출스크루(160)를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 폐스티로폼 감용장치.
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