KR100706864B1

KR100706864B1 - 고분자류 폐기물 유화장치

Info

Publication number: KR100706864B1
Application number: KR20050113219A
Authority: KR
Inventors: 박연룡
Original assignee: 김순복
Priority date: 2005-11-25
Filing date: 2005-11-25
Publication date: 2007-04-12
Also published as: JP2007146160A

Abstract

본 발명은 고분자류 폐기물을 푸쉬바디에 의하여 압축되면서 열분해실에 공급되도록 하여 종래에 이송과정에서 발생되는 마찰열의 발생을 방지하도록 하여 안정적인 이송물의 투입과 이송물의 압축강도를 높여주어 열분해 효율을 향상시키도록 하며, 또한 열분해실에서 분해되어 나오는 폐기물을 푸쉬바디에 의하여 압축되면서 외부로 압축된 상태로 배출되도록 한 고분자 폐기물 유화장치로,

실린더(72)가 설치된 지지부재(71)의 한 측에 투입관(76a)을 구비한 공급관(76)을 연결하고 이 공급관(76)에 투입관(77)과 연결되는 압축공급관(78)을 연결하며, 공급관(76)에는 실린더축(73)에 연설한 푸쉬바디(75)가 전,후진하면서 이송물을 압축공급관(78)에 보내고 동시에 투입관(76a)의 출구를 개폐할 수 있도록 한 투입장치(70)를 특징으로 한다.

또, 실린더(82)가 설치된 지지부재(81)의 한 측에 출구(44)와 연결한 배출관(84)을 연결하고 이 배출관(86)에 압축배출관(88)을 연결하며, 배출관(86)에는 실린더축(83)에 연설한 푸쉬바디(85)가 전,후진하면서 이송물을 압축배출관(88)에 보내고 동시에 배출관입구(86a)를 개폐할 수 있도록 한 배출장치를 특징으로 한다.

고분자류 폐기물, 유화장치, 열분해실, 투입장치, 배출장치,

Description

고분자류 폐기물 유화장치{oil manufacturing device for high polymer waste}

도 1은 본 발명의 구성을 보인 전체 구성도

도 2,3은 투입장치를 보인 구성 및 작동상태도

도 4,5는 배출장치를 보인 구성 및 작동상태도

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10: 기대 20: 가열실

30: 버너 40: 열분해실

50,79: 이송스크류 60: 가스포집실

70: 투입장치 80: 배출장치

71,81: 지지부재 72,82: 실린더

73,83: 실린더축 74,84: 로드

75,85: 푸쉬바디 76: 공급관

77: 투입관 78: 압축공급관

86: 배출관 87; 씰링부재

88: 압축배출관

본 발명은 고분자류 폐기물 유화장치에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 비닐, 합성수지 종류의 고분자류 폐기물을 열분해에 의해서 얻어지는 유화가스를 액화처리로 자원 재활용 할 수 있도록 한 고분자류 폐기물 유화장치에 관한 것이다.

비닐, 고무 등의 고분자류를 열분해기에 의하여 재활용될 수 있는 유화재를 얻기 위한 수단으로 다양한 기술수단으로 제안된 바 있고, 이러한 선행기술 중 최근에 실용신안등록 제0384924호 "고분자류 폐기물의 열분해소각장치"가 제안된 바 있다.

위 선행기술에서 열분해실로 고분자 폐기물을 투입하기 위한 투입장치에 대하여 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.

투입장치는, 이송관에 축설되어 구동부에 의해 회동되도록 한 이송스크류는 피치를 점진적으로 줄여 압력을 높이도록 구비하고, 이송관과 선단이 연결되고 후단이 열분해실의 투입구와 연결하여 이송스크류로 이송되는 이송물이 채워져 외부공기의 유입을 차단되도록 한 압축관을 구비한 것이다.

이러한 투입장치는, 고분자류의 폐기물를 홉퍼에 투입하게 되면 구동수단에 의하여 회전되는 이송스크류에 의하여 폐기물을 이송되는 과정에서 이송스크류의 피치가 점점 작아지게 형성되어 있어 폐기물의 이송속도가 지체되어 이송스크류내의 공간에 폐기물이 밀집되어지는 상태로 압축관으로 보내지게 된다. 이러한 과정으로 압축관에 폐기물이 모아져 채워지게 되면서 서서히 밀리게 되어 투입구를 통 해 열분해실로 공급이 이루어지도록 한 것이다.

그러나 압축관에 폐기물이 압축된 상태에서 이송스크류는 계속적으로 작동되고 있는 상태이기 때문에 이송스크류의 끝단부에 압축된 이송물과의 마찰로 인하여 마찰열이 발생되고 이 마찰열은 압축된 이송물의 압축강도에 비례하여 따라 커지고 이송물인 고분자 화합물이 가소성물질이기 때문에 마찰부분이 마찰열에 의하여 용융상태가 발생된다.

이 용융상태의 이송물은 압축관에 이송스크류에 의하여 보내지지 못하고 역으로 흘러지는 현상이 발생되는 동시에 투입관으로 이송물이 정상적으로 보내지지 못하게 되므로 다음 단계를 진행하지 못하는 문제점이 있을 뿐만 아니라 작업중지로 용융된 이송물은 굳어지게 되어 작동불능의 상태를 유발하는 심각한 문제점을 갖고 있다.

또한 상기한 문제점으로 이송물이 열분해관으로 유입될 경우 압축강도가 저하된 상태로 인해 이송물의 내부에 공기층을 갖는 에어쿠션 현상으로 인해 열전달이 불량하여 열분해 효율이 저하는 문제점이 있다.

또 다른 문제점은, 열분해실의 출구에 배출장치를 구비하면서 열분해실을 음압시키도록 진공펌프를 구비하게 되는데 음압과정에서 유화가스가 함께 배출되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 선행기술의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로,

고분자류 폐기물을 푸쉬바디에 의하여 압축되면서 열분해실에 공급되도록 하 여 종래에 이송과정에서 발생되는 마찰열의 발생을 방지하도록 하여 안정적인 이송물의 투입과 이송물의 압축강도를 높여주어 열분해 효율을 향상시키도록 하며, 또한 열분해실에서 분해되어 나오는 폐기물을 푸쉬바디에 의하여 압축되면서 외부로 압축된 상태로 배출되도록 한 고분자류 폐기물의 유화장치를 제공함에 그 목적이 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 고안이 적용된 고분자류 폐기물 유화장치를 보인 구성도로,

기대(10)에 의해 지지되면서 하부에 고열을 공급하는 버너(30)가 구비되고 상부에 연통(21)을 구비한 가열실(20)과,

상기 가열실(20)에 다수개를 횡열로 설치되어 지그재그로 연통로(41)로 연결되면서 구동수단(90)에 의해 회전되는 이송스크류(50)가 각각 내설되고 열분해 작용으로 발생되는 유화가스를 각 배기관(42)을 통해 가스포집실(60)로 보내도록한 열분해실(40)과,

상기 열분해실(40)의 입구측에 연결되어 외부공기의 유입을 차단하면서 고분자 폐기물을 푸쉬수단(P)으로 공급하는 투입장치(70)와,

상기 열분해실(40)의 출구(44)에 연결되어 외부공기의 유입을 차단하면서 출구를 통해 배출되는 재 등의 탄화물을 푸쉬수단(P')으로 외부로 배출시키도록 한 배출장치(60),

로 이루어진다.

도 2,3은 투입장치(50)의 푸쉬수단(P)를 보인 것으로,

실린더(72)가 설치된 지지부재(71)의 한 측에 투입구(76a)를 구비한 공급관(76)을 연결하고 이 공급관(76)에 투입관(77)과 연결되는 압축공급관(78)을 연결하며, 공급관(76)에는 실린더축(73)에 로드(74)로 연설한 푸쉬바디(75)가 전,후진하면서 이송물을 압축공급관(78)에 보내고 동시에 투입구(76a)의 출구를 개폐할 수 있도록 구성한다.

상기 투입관(79)에는 구동수단(90')에 의하여 회전되는 이송스크류(79)를 구비하여 압축공급관(78)으로부터 이송되는 이송물을 열분해실(40)에 공급되도록 한다.

상기 구동수단(90,90')은 감속모타의 동력이 체인 및 스프로켓의 동력전달수단에 의해 이루어진다.

도 4,5는 배출장치(80)의 푸쉬수단(P')를 보인 것으로,

실린더(82)가 설치된 지지부재(81)의 한 측에 열분해실(40)의 출구(44)와 배출관입구(86a)로 연결한 배출관(86)을 연결하고 이 배출관(86)에 압축배출관(88)을 플랜지 이음으로 연결하며, 배출관(86)에는 실린더축(83)에 로드(84)로 연설한 푸쉬바디(85)가 전,후진하면서 이송물을 압축배출관(88)으로 보내도록 구성한다.

상기 지지부재(81)와 로드(84) 사이에 씰링부재(87)를 결합시키어 지지부재(81)와의 틈새를 밀폐시키어 배출관(86)으로 외부공기의 유입을 차단한 것이다.

상기 실린더(72,82)는 도시되지 않은 유압장치가 설정된 신호에 의하여 작동 된다.

이와 같이 구성한 본 발명에 대하여 작용상태를 상세히 설명하면 다음과 같다.

버너(30)의 작동으로 가열실(20)내에 고열을 공급하여 내부에 다단으로 횡열 설치된 열분해실(40)을 가열하여 적정온도에 이르게 되면 고분자 폐기물인 합성수지재 등을 적정크기로 파쇄한 상태에서 비닐을 포함하여 투입장치(70)의 투입구(76a)에 투입하면 공급관(76)에 유입된 상태에서 실린더(72)의 작동으로 푸쉬바디(75)이 전진하여 공급관(76)에 유입된 이송물을 압축공급관(78)에 밀어주게 되고 이 과정에서는 투입구(76a)의 출구가 푸쉬바디(75)에 의하여 차단된 상태가 되고 다시 푸쉬바디(75)가 후진하면 투입구(76a)의 출구가 개방되어 이송물이 공급관(76)으로 이송되는 과정이 반복됨에 따라 압축공급관(78)에 계속적인 이송물이 유입으로 압축되면서 투입관(77)에 설치되어 구동수단(90')에 의하여 회전하는 이송스크류(79)가 이송물을 이송하여 열분해실(40)의 입구로 투입시키게 되는 것이다.

상기 압축공급관(78)에는 이송물이 압축된 상태로 서서히 이송이 이루어지기 때문에 압축된 이송물에 의하여 공기의 유입이 차단되므로 외부에서 열분해실(40)로 유입될 수 있는 외부공기를 차단하여 열분해실(40)에서 열분해작용이 정상적으로 이루어지게 한다.

즉, 열분해실(40)에서 열분해 과정으로 발생되는 유화가스는 각 배기관(42)을 통해 가스포집실(60)로 모아져 별도의 정제장치로 보내져 열교환 작용에 의하여 액화시키어 재활용 에너지로 활용되는 것이다.

한편, 열분해실(40)에서 열분해 작용으로 나오는 잔존물인 폐기물은 배출구(44)를 거쳐 배출장치(80)의 배출관(86)에 유입되면 실린더(82)의 작동으로 푸쉬바디(85)이 전진하여 배출관(86)에 유입된 이송물을 압축배출관(88)에 밀어주게 되고 이 과정에서는 배출구(44)의 출구가 푸쉬바디(85)에 의하여 차단된 상태가 되고 다시 푸쉬바디(85)가 후진하면 배출구(44)가 개방되어 이송물이 배출관(86)으로 이송되는 과정이 반복됨에 따라 압축배출관(88)에 계속적인 이송물이 유입으로 압축되면서 서서히 이송되어 외부로 배출이 이루어지게 되는 것이다.

여기서 압축배출관(88)에는 이송물이 압축된 상태로 서서히 이송이 이루어지기 때문에 압축된 이송물에 의하여 공기의 유입이 차단되므로 외부에서 열분해실(40)로 유입될 수 있는 외부공기를 차단하여 열분해실(40)에서 열분해작용이 정상적으로 이루어지게 한다.

이상과 같이 본 발명은 열분해실에 고분자 폐기물을 푸쉬수단에 의해 압축상태로 안정적으로 공급할 수 있으면서 외부공기가 유입되는 것을 제어할 수 있게 하고, 배출시에도 푸쉬수단에 의해 압축상태로 안정적으로 배출하면서 외부공기의 유입을 제어하여 열분해작용이 원활하게 수행할 수 있게 하므로 장치의 신뢰성을 향상시킬 뿐만 아니라 유지관리가 극히 편리한 효과가 있다.

Claims

기대(10)로 지지되면서 열원을 제공하는 버너(30)가 구비된 가열실(20)과, 가열실(20)에 설치하여 입구 측으로부터 투입되는 폐기물을 열분해작용으로 발생하는 유화가스를 가스포집실(60)로 배기하고 남은 재 등은 배출되도록 한 열분해실(40)과, 폐기물을 강제이송으로 공급관 및 투입관을 통해 열분해실(40)로 투입하는 투입장치(70)와, 열분해실(40)에서 배출되는 탄화물을 강제이송으로 배출관을 통해 외부로 배출시키는 배출장치(80),로 구성한 고분자 폐기물 유화장치에 있어서,

상기 열분해실(40)의 입구 및 출구에 각각 설치되는 투입장치(70)와 배출장치(80)에 폐기물을 각각 푸쉬수단(P,P')으로 이송되도록 하여 압축, 이송되도록 함을 특징으로 하는 고분자 폐기물 유화장치.
제1항에 있어서, 상기 투입장치(50)의 푸쉬수단(P)은,

실린더(72)가 설치된 지지부재(71)의 한 측에 연결되어 투입관(77)과 연결되는 압축공급관(78)을 연결한 공급관(76)에 실린더축(73)와 연설한 푸쉬바디(75)가 전,후진하면서 이송물을 압축공급관(78)에 보내고 동시에 투입구(76a)의 출구를 개폐할 수 있도록 구성함을 특징으로 하는 고분자 폐기물 유화장치.
제1항에 있어서, 상기 배출장치(80)의 푸쉬수단(P')은,

실린더(82)가 설치된 지지부재(81)의 한 측에 출구(44)와 연결하면서 외측으 로 압축배출관(88)과 연결한 배출관(86)에 실린더축(83)과 연설한 푸쉬바디(85)가 전,후진하면서 이송물을 압축배출관(88)에 보내고 동시에 배출관입구(86a)를 개폐할 수 있도록 구성함을 특징으로 하는 고분자 폐기물 유화장치.
제3항에 있어서, 상기 지지부재(81)에 로드(84)가 끼워지는 씰링부재(87)를 설치함을 특징으로 하는 고분자 폐기물 유화장치.