KR100538478B1

KR100538478B1 - 발포수지 감용기

Info

Publication number: KR100538478B1
Application number: KR10-2003-0002198A
Authority: KR
Inventors: 곽성애
Original assignee: 곽성애
Priority date: 2003-01-13
Filing date: 2003-01-13
Publication date: 2005-12-22
Also published as: KR20030011959A

Abstract

본 발명은 폐스티로폼 등을 재활용이 용이한 상태로 형성시키는 발포수지 감용기에 관한 것으로, 상측에 폐수지가 투입되는 투입구(110), 외주면 전면에 걸쳐 회전톱니가 형성되어 투입된 폐수지를 분쇄하며 하부로 이동시키게 되는 다수의 분쇄롤러(120), 하측에 분쇄된 폐수지를 배출하는 배출구(130)가 구비된 분쇄장치(100)와; 상기 분쇄장치(100)에서 배출된 분쇄수지가 유입되는 유입구(210), 상기 유입구(210)를 통해 유입된 분쇄수지의 이송로가 되며 전방에 열용융수단이 장착된 원통형상의 케이싱(220), 상기 케이싱(220) 내부에 끼워지며 외주면에 나사익편이 형성되어 회전에 의해 분쇄수지를 전방부로 이송시키게 되는 스크류(230), 상기 케이싱(220) 전방에 결합되어 열용융수지가 유출되는 유출공(241)이 형성된 노즐(240)이 구비된 압출장치(200);로 구성됨을 기술적 요지로 하여, 분쇄,압축,가열 과정을 통해 폐스티로폼의 부피를 효과적으로 감소시킴과 동시에 가공하기 쉬운 상태로 압출시키며, 장치의 구조가 간단하고 장치가 차지하는 체적이 작아 운송차량에 실어 폐수지 처리가 필요한 장소로의 이동이 용이하므로 일반인에게 보급하기 쉬우며, 분쇄롤러에 형성된 칼날의 크기가 대중소로 다양해 폐수지의 체적에 제한을 받지 않는 이점이 있는 발포수지 감용기에 관한 것이다.

Description

발포수지 감용기{blowing-resin compressor}

본 발명은 폐스티로폼 등을 재활용이 용이한 상태로 형성시키는 발포수지 감용기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 분쇄롤러 및 스크류를 통과시킴으로써 폐수지의 분쇄 및 압출이 이루어지도록 하는 발포수지 감용기에 관한 것이다.

폐플라스틱은 자연능력으로는 분해되지 않아 매립해도 썩지않고 그대로 남아있게 되며, 소각시에는 완전한 연소가 어렵다. 또한 매립이나 소각 후에도 중금속의 잔재가 남기 때문에 이차적인 환경오염을 일으키게 되므로 재활용하는 것이 가장 효과적이다.

스티로폼은 플라스틱 원료 중 하나인 폴리스티렌 수지에 펜탄이나 부탄등을 주입시킨 뒤 증기로 부풀린 발포제품으로, 희고 가벼우며, 내수성,단열성,방음성,완충성 등이 우수하기 때문에 부서지기 쉬운 물품의 운송용 포장재나 건축재료 등으로 널리 사용된다.

열가소성을 가지고 있어 높은 열을 가하면 유동체가 되므로 이를 압출성형시키면 능률적으로 가공하여 합성목재나 경량 콘크리트 등으로 재활용될 수 있으며, 펜탄가스를 발포제로 사용함으로써 상기 감용 과정에서도 유해가스가 발생하지 않는 장점을 가지고 있으나, 폐스티로폼의 처리방법이 일반적으로 보급되어 있지 않아 방치되고 있는 실정이다.

폐수지들을 재활용하기 위해 수지를 감용시키기 위한 종래기술로서 특허등록번호 0145102호의 다단 압축방식의 스티로폼 감용기에 대해 간단히 설명하기로 한다. 도 1은 상기 다단 압축방식의 스티로폼 감용기의 정단면도를 도시하고 있다.

상기의 다단압축방식의 스티로폼 감용기는 호퍼(21)를 통해 투입되는 스티로폼을 부쉬주는 분쇄기(10), 상기 분쇄된 스티로폼을 한쪽으로 이송시켜주는 스크류축(11), 상기 스크류축(11)의 끝에 배치되어 상하 왕복운동을 하는 피스톤로드를 가지고 아래쪽에 수집된 스티로폼을 수차례 압축시켜주는 압축실린더(12), 상기 압축실린더(12) 저부의 수평방향으로 배치되며 1차압축된 스티로폼을 2차압축하면서 한쪽으로 밀어내는 압축이송실린더(13), 출구의 면적이 입구보다 작게 되어 있어 2차압축된 스티로폼의 진행을 안내하는 동시에 출구쪽에서 3차압축시킨 후 배출해주는 정체실(14)로 구성되어 있다.

상기의 다단압축방식의 스티로폼 감용기는 분쇄기 구조가 견고하지 못하므로 고정칼날에 해당하는 크기 이상의 부피를 가진 스티로폼을 분쇄하기 어려워 스티로폼의 크기를 구분하는 과정이 따로 마련되어야 하며, 분쇄된 스티로폼의 크기도 고르지 못하다는 문제점이 있다.

또한 이를 압축시킴으로써 부피를 줄이려고하나 따로 압축실린더가 설치되어야 하므로 비경제적이고 부피를 줄이는 효과가 적으므로 일반적으로 보급하기에 효율적이지 못하다는 문제점이 있다.

따라서 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 발명은 폐스티로폼의 부피를 효과적으로 감소시키고 가공하기 쉬운 상태로 압출시킴으로써 일반적으로 보급하기에 효율적인 구조의 발포수지 감용기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상술한 바와 같은 목적달성을 위한 본 발명은, 상측에 폐수지가 투입되는 투입구(110), 외주면 전면에 걸쳐 회전톱니가 형성되어 투입된 폐수지를 분쇄하며 하부로 이동시키게 되는 다수의 분쇄롤러(120), 하측에 분쇄된 폐수지를 배출하는 배출구(130)가 구비된 분쇄장치(100)와; 상기 분쇄장치(100)에서 배출된 분쇄수지가 유입되는 유입구(210), 상기 유입구(210)를 통해 유입된 분쇄수지의 이송로가 되며 전방에 열용융수단이 장착된 원통형상의 케이싱(220), 상기 케이싱(220) 내부에 끼워지며 외주면에 나사익편이 형성되어 회전에 의해 분쇄수지를 전방부로 이송시키게 되는 스크류(230), 상기 케이싱(220) 전방에 결합되어 열용융수지가 유출되는 유출공(241)이 형성된 노즐(240)이 구비된 압출장치(200);로 구성되는 발포수지 감용기를 기술적 요지로 한다.

여기서 상기의 분쇄장치(100)는 투입구(110)에서 분쇄롤러(120)에 이르는 안내경사면(140)이 형성되고, 상기 안내경사면(140) 상에는 튕겨나는 폐수지 조각을 되돌리기 위한 방지판(141)이 형성되며, 상기 케이싱(220)은 내외부를 관통하는 배기공이 형성되고, 상기 유출구는 상기 케이싱(220) 내경에 비해 상대적으로 작은 크기의 유출공(241)이 형성되어 상기 케이싱(220) 전방부로 이송된 열용융수지를 압출하도록 구성되는 것이 바람직하다.

또한 상기의 분쇄롤러(120)는 외부동력에 의해 회전되며, 외주면에 회전톱니가 형성된 1차분쇄롤러(121), 상기 1차분쇄롤러(121)의 하측에 좌우 한쌍으로 위치하며 외주면에 형성된 회전톱니가 서로 간격을 두고 맞물리도록 대칭형성되고 좌우 분쇄롤러의 간격 사이로 이송되는 분쇄수지를 회전톱니를 맞물려 하측으로 이송시키는 회전방향을 가지는 2차분쇄롤러(122), 상기 2차분쇄롤러(122) 하측에 위치하며 외주면에 회전톱니가 형성된 3차분쇄롤러(123)로 구성되며, 하측에 위치하는 분쇄롤러(120)일수록 작은 회전톱니가 촘촘하게 형성되어 폐수지가 용량에 따라 순차적으로 분쇄되도록 구성되는 것이 바람직하다.

상기와 같은 구성을 가지는 본 발명에 따른 발포수지 감용기를 다음의 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 도 2는 본 발명에 따른 발포수지 감용기의 정단면도이고, 도 3은 본 발명에 따른 발포수지 감용기의 사시도를 도시한 것이다.

도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 발포수지 감용기는 크게 투입구(110), 분쇄롤러(120), 배출구(130)로 구성되는 분쇄장치(100)와 유입구(210), 케이싱(220), 스크류(230), 노즐(240)로 구성되는 압출장치(200)로 구성된다.

폐수지가 투입되는 상기 투입구(110)는 상기 분쇄장치(100)의 최상부에서 상기 1차분쇄롤러(121) 하부까지 형성되고 상기 투입구(110) 하부에는 안내판이 설치됨으로써, 1차분쇄롤러(121) 하부로의 투입작업이 용이하며 투입된 폐수지의 분쇄상황을 상기 투입구(110)를 통해 육안으로 관찰 가능함으로써 비상시에 대비할 수 있다.

상기 투입구(110) 하부로부터 상기 3차분쇄롤러(123)에 이르는 안내경사면(140)이 형성되고, 투입구(110) 반대측에도 상기 2차분쇄롤러(122)에서 3차분쇄롤러(123)에 이르는 안내경사면(140)이 형성되어 분쇄가 이루어지는 과정에서 경로를 이탈한 분쇄입자들이 하측으로 갈수록 줄어드는 공간부를 형성시키는 경사면 상에서 미끄러져 3차분쇄롤러(123) 하측방향으로 전달되도록 한다.

상기 좌우측 안내경사면(140)은 좌우측 2차분쇄롤러(122)의 외주와 상기 2차분쇄롤러(122)의 하측 중앙에 위치한 3차분쇄롤러(123)의 외주를 연결한 기울기와 동일한 기울기를 가지고, 상기 2차분쇄롤러(122)와 3차분쇄롤러(123)에 근접하게 설치되어, 3차분쇄롤러(123)를 거치지 않고 누락되는 분쇄입자가 없도록 한다.

또한 상기 안내경사면(140) 상에서 1차분쇄롤러(121)와 2차분쇄롤러(122) 사이의 높이에 해당하는 위치에는 분쇄롤러축과 수직방향으로 배열된 다수개의 방지판(141)이 형성되어 1차분쇄 및 2차분쇄시 투입구(110) 바깥으로 튕겨나는 분쇄입자를 되돌린다.

분쇄롤러(120)를 구동시킬 수 있는 구동력을 제공하는 모터가 설치되고, 상기 모터에 연결된 벨트 및 기어들에 의해 상기 삼단 분쇄롤러(120)는 회전하게 된다. 1차분쇄롤러(121)와 좌우 2차분쇄롤러(122) 중의 하나가 모터에 의해 회전하면 이와 연동되어 2차분쇄롤러(122) 중 다른 하나와 3차분쇄롤러(123)가 회전하게 된다.

상기 분쇄롤러(120)는 각각 외주면 전길이에 걸쳐 일정한 간격을 두고 회전톱니가 형성되어 투입된 폐수지를 분쇄하며 하부로 이동시키게 되며, 상기 1차분쇄롤러(121)는 투입구(110)측에서 하향하는 방향의 회전톱니가 형성되고, 투입구(110)측에서 하향하는 회전방향을 가짐으로써 투입되는 폐수지를 분쇄시킴과 동시에 하측으로 이송시키게 된다.

상기 2차분쇄롤러(122)는 상기 1차분쇄롤러(121)의 하측에 좌우 한쌍으로 위치하고 서로 간격을 두고 맞물리도록 대칭형성되며, 상기 좌우 분쇄롤러(122) 간격 사이로 이송되는 분쇄수지를 하측으로 이송시키는 방향으로 회전톱니가 형성되고, 좌우 분쇄롤러 간격 사이에서 하향하는 회전방향을 가짐으로서 1차분쇄롤러(121)에서 이송된 분쇄수지를 2차분쇄하며 하측으로 이송시키게 된다.

상기 3차분쇄롤러(123)는 상기 좌우 한쌍의 2차분쇄롤러(122)의 하측 중앙에 위치하며, 상기 1차분쇄롤러(121)와 반대로 투입구(110) 반대측에서 하향하는 방향의 회전톱니가 형성되고, 투입구(110) 반대측에서 하향하는 회전방향을 가짐으로써 분쇄수지를 분쇄시킴과 동시에 하측의 배출구(130)로 이송시키게 된다.

상기 삼단 분쇄롤러(120)는 서로 근접하게 설치됨으로써, 1차분쇄롤러(121)와 2차분쇄롤러(122) 사이에서 1차분쇄가 이루어지며 2차분쇄롤러(122)와 3차분쇄롤러(123) 사이에서 3차분쇄가 이루어진다.

상중하로 배치되는 상기의 삼단 분쇄롤러(120)는 하측에 위치하는 분쇄롤러(120)일수록, 상대적으로 작은 회전톱니를 촘촘하게 형성시키고 외주면 전길이에 걸쳐 일정한 간격을 두고 형성된 회전톱니가 좁은 간격을 가지게 함으로써, 폐수지가 용량에 따라 순차적으로 분쇄되도록 한다.

상기 배출구(130)는 상기 삼단 분쇄롤러(120) 하측에 위치하여 3차 분쇄된 분쇄수지가 안내경사면(140)을 따라 이송되며, 상기 배출구에는 송풍기가 구비되어 배출구로 이송된 분쇄수지는 송풍기가 발생시키는 풍력에 의해 상기 이송로를 따라 유입구(210)로 이동된다.

상기 분쇄장치와 압축장치 사이에는 상기 분쇄장치 배출구와 상기 압출장치 유입구(210)를 연결하는 파이프 등이 설치되어 분쇄수지가 압출장치로 이동되는 이송로(300)가 형성된다.

도 4는 본 발명에 따른 발포수지 감용기의 분해사시도를 도시한 것이다.

상기 케이싱(220)은 상측에 유입구(210)가 뚫린 원통형상으로 구성되어, 상기 유입구(210)를 통해 유입된 분쇄수지가 내부에 수집되고 수집된 분쇄수지는 상기 케이싱(220) 내부에 설치된 스크류(230)의 회전과 동시에 상기 케이싱(220) 전방부로 이송된다.

또한 상기 케이싱(220)에는 내외부를 관통하는 통공(221)이 형성되어 스크류(230)의 전방이송 및 회전으로 인한 압착 시 발생하는 가스를 압출장치(200) 외부로 배출시키며, 상기 통공(221)이 형성된 상기 케이싱(220) 외주면 상에 배기관을 설치함으로써 배기방향을 조절하게 된다.

상기 케이싱(220) 전방부에는 니크롬 또는 철크롬을 주성분으로 하는 발열체(250)를 외주면을 감싸고 장착하여, 상기 케이싱(220) 전방에서의 분쇄수지 압축 시 열용융이 동시에 이루어지도록한다.

상기 케이싱(220) 내부에 끼워져 전방부로 이동하며 회전하는 상기 스크류(230)는 스크류축 외주면에 나사익편이 형성된 구성을 가지며, 상기 나사익편은 전방부측으로 갈수록 축경이 점차로 줄어들고, 나사익편 사이의 거리도 전방부측으로 갈수록 점차로 줄어들도록 형성되어, 상기 케이싱(220) 내부에 수집된 분쇄수지의 전방으로의 유동력을 향상시킨다.

상기 노즐(240)은 원판형태로 상기 케이싱(220) 전방단부에 결합되며, 상기 케이싱(220) 내경에 비해 상대적으로 작은 크기의 유출공(241)이 형성되어, 상기 케이싱(220) 전방부에 설치된 열용융수단(250)을 거쳐 유동체가 된 폐수지를 압착유출한다.

상기 노즐(240) 또한 상기 케이싱(220) 전방부와 마찬가지로 니크롬 또는 철크롬을 주성분으로 하는 발열체를 장착하여, 상기 케이싱(220) 전방에서도 분쇄수지로의 발열이 이루어지도록하며, 유동체의 고화를 막음으로써 유출되지 못한 잔유물이 유출공(241)을 폐쇄하거나 내부에 남아 고착되지 않도록 한다.

따라서 상기와 같은 구성에 의한 본 발명에 따른 발포수지 감용기에 투입된 발포수지는 분쇄장치(100)에서 삼단분쇄를 통해 고르게 분쇄되고, 압출장치(200)로 이송되어, 전방이동하는 스크류(230)와 열용융수단(250)과 노즐(240)의 상호작용에 의해 열용융압착되는 과정을 거쳐 유출공(241)을 통해 유동배출된다.

상기와 같은 구성에 의한 본 발명에 따른 발포수지 감용기는 폐스티로폼의 부피를 효과적으로 감소시킴과 동시에 가공하기 쉬운 상태로 압출시키며, 장치의 구조가 간단하고 장치가 차지하는 체적이 작아 운송차량에 실어 폐수지 처리가 필요한 장소로의 이동이 용이하므로 일반인에게 보급하기 쉬우며, 분쇄롤러에 형성된 칼날의 크기가 대중소로 다양해 폐수지의 체적에 제한을 받지 않는 이점이 있다.

상술한 바와 같은 구성에 의한 본 발명은 분쇄롤러에 형성된 칼날의 크기가 다양해 투입되는 폐수지 체적 및 형상에 따른 제한을 받지 않으며, 삼단분쇄와 열용융압착 과정을 통해 폐스티로폼의 부피를 효과적으로 감소시키고, 장치의 구조가 간단하고 차지하는 체적이 작아 일반적으로 보급하기에 효율적인 효과가 있다.

도 1 - 종래기술에 따른 다단 압축방식의 스티로폼 감용기의 정단면도

도 2 - 본 발명에 따른 발포수지 감용기의 정단면도

도 3 - 본 발명에 따른 발포수지 감용기의 사시도

도 4 - 본 발명에 따른 발포수지 감용기의 분해사시도

<도면에 사용된 주요 부호에 대한 설명>

100 : 분쇄장치 110 : 투입구

120 : 분쇄롤러 121 : 1차분쇄롤러

122 : 2차분쇄롤러 123 : 3차분쇄롤러

130 : 배출구 140 : 안내경사면

141 : 방지판 200 : 압출장치

210 : 유입구 220 : 케이싱

221 : 배기공 230 : 스크류

240 : 노즐 241 : 유출공

250 : 열용융수단 300 : 이송로

Claims

상측에 폐수지가 투입되는 투입구(110), 상기 투입구(110)측에서 하향하는 방향의 회전톱니가 형성된 1차분쇄롤러(121), 상기 1차분쇄롤러(121)의 하측에 좌우 한쌍으로 위치하며 상기 좌우 분쇄롤러 간격 사이로 이송되는 분쇄수지를 하측으로 이송시키는 방향으로 형성된 회전톱니가 서로 간격을 두고 맞물리도록 대칭형성되는 2차분쇄롤러(122), 상기 2차분쇄롤러(122)의 하측 중앙에 위치하는 3차분쇄롤러(123)가 구비되어 투입된 폐수지를 분쇄하며 하부로 이동시키게 되는 다수의 분쇄롤러(120), 하측에 분쇄수지를 배출하는 배출구(130)가 구비된 분쇄장치(100)와;

상기 분쇄장치(100)에서 배출된 분쇄수지가 유입되는 유입구(210), 상기 유입구(210)를 통해 유입된 분쇄수지의 이송로가 되며 전방에 열용융수단(250)이 장착된 원통형상의 케이싱(220), 상기 케이싱(220) 내부에 끼워지며 외주면에 나사익편이 형성되어 회전에 의해 분쇄수지를 전방부로 이송시키게 되는 스크류(230), 상기 케이싱(220) 전방에 결합되어 열용융수지가 유출되는 유출공(241)이 형성된 노즐(240)이 구비된 압출장치(200);로 구성됨을 특징으로 하는 발포수지 감용기.
제 1항에 있어서, 상기의 분쇄장치(100)는,

투입구(110)에서 분쇄롤러(120)에 이르는 안내경사면(140)이 형성되며, 상기 안내경사면(140) 상에는 분쇄입자를 되돌리기 위한 방지판(141)이 형성됨을 특징으로 하는 발포수지 감용기.
삭제
제 1항에 있어서, 상기 케이싱(220)은,

내외부를 관통하는 통공(221)이 형성되어 외주면에 배기관이 결합됨을 특징으로 하는 발포수지 감용기.
제 1항에 있어서, 상기 노즐(240)은,

상기 케이싱(220) 내경에 비해 상대적으로 작은 크기의 유출공(241)이 형성되어 상기 케이싱(220) 전방부로 이송된 열용융수지를 압출하도록 함을 특징으로 하는 발포수지 감용기.
제 1항에 있어서, 상기 분쇄롤러(120)는,

하측에 위치할수록 상대적으로 작은 회전톱니가 촘촘하게 형성되어 폐수지가 용량에 따라 순차적으로 분쇄되도록 함을 특징으로 하는 발포수지 감용기.