KR100715480B1 - 배출공이 형성된 폐합성수지의 처리장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 일측에 폐합성수지를 투입하기 위한 호퍼가 설치되고, 타측에는 재생된 고무가 배출되는 배출구가 구비되며, 내부에는 폐합성수지를 이송하기 위해 스크류가 장착된 용융 이송부와; 상기 용융 이송부의 스크류를 회전구동하기 위한 구동부와; 상기 용융 이송부을 감싸며 하단에는 버너가 구비된 가열실;로 구성되며, 상기 용융 이송부의 하단에는 폐합성수지의 용융과정에서 발생된 가스를 가열실까지 이송하기 위한 배출공이 적어도 하나 이상 형성된 배출공이 형성된 폐합성수지의 처리장치에 관한 것으로,

상기 처리장치는 폐합성수지로부터 용융시 발생된 가스를 별도의 외부관을 거치지 않고 배출공을 통해 가열실에 직접 유입시킴에 따라, 가스의 온도를 낮추지 않은 상태로 유입이 가능하므로 점화온도까지의 가열시간을 단축시킬 수 있으며, 이로 따라 종래 폐합성수지가 불균일하게 가열되는 문제점을 해결하여 제품의 질을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 별도의 외부관을 설치하지 않아도 되므로 설치비용을 줄일 수 있으며 열효율을 향상시킨다.

폐합성수지, 용융이송부, 구동부, 가열실, 배출공

Description

배출공이 형성된 폐합성수지의 처리장치{A disposal equipment for scrap synthetic resins}

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 처리장치를 나타낸 사시도

도 2는 도 1의 부분절개 정면도

도 3은 도 2의 'A'부분을 확대하여 나타낸 도면

도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 처리장치를 나타낸 사시도

도 5는 도 4의 부분절개 정면도

<도면의 주요부호에 대한 상세한 설명>

10 : 용융 이송부

11 : 호퍼 12 : 스크류

13 : 배출구 15 : 배출공

16 : 배출관

20 : 구동부

21 : 메인모터 22 : 기어박스

23 : 샤프트

30 : 가열실

31 : 버너

40',40" : 순환배관

본 발명은 배출공이 형성된 폐합성수지의 처리장치에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 폐합성수지를 용융하는 과정에서 발생된 가스를 외부관을 통하지 않고 직접적으로 가열실로 유입시켜 가스를 점화온도까지 재가열하는데 걸리는 시간을 단축시킬 수 있는 처리장치에 관한 것이다.

근년에 이르러 석유화학 공업이 발전함에 따라 각종 합성수지 및 고무류, 기타 유기물질제품의 생산량이 크게 늘어남에 따라 이에 비례해서 폐기되는 제품의 양도 급격히 증가하고 있으며, 상기와 같이 폐기된 합성수지제품은 미생물에 의해서 분해되지 않기 때문에 매년 폐합성수지의 양은 누적될 수밖에 없어서 새로운 공해의 하나로 등장하였다.

특히, 농업용이나 산업용으로 사용된 후 버려지는 폐비닐은 대부분 소각시켜 처리하여 왔으나, 이러한 소각과정에서 대기오염의 원인이 되는 다량의 유해가스가 배출되어 환경오염의 주요인이 되어 왔으며, 아울러 자원의 비효율적 이용이라는 문제점이 제기되었다.

이처럼 합성수지의 폐기물이 사회문제화되자 전술한 폐합성수지를 소정의 처 리장치를 통해 가열로 내에 투입하고 이송과정 중에 가열하면서 압축하여 재생 플라스틱을 생산하고 별도로 냉각 및 절단하여 플라스틱 칩과 같은 유용한 물질을 얻어냄으로써 공해문제를 해결하고 이 폐기물을 제2의 자원화하려는 움직임이 활발히 전개되고 있다.

이와 같이 폐합성수지를 재활용하기 위하여 사용되는 처리장치의 구성을 간략히 살펴보면, 일측에는 폐비닐을 비롯한 폐합성수지를 투입하기 위한 호퍼가 설치된 용융 이송부가 있고, 상기 용융 이송부의 내부에는 폐합성수지를 이송하기 위하여 외주면에 다수의 날개편이 형성된 스크류가 설치되어 있다. 또한 상기 용융 이송부를 감싸며 하단에는 버너가 구비된 가열실이 설치되어 스크류를 따라 이송되는 폐합성수지를 가열하여 겔 형상으로 용융시켜 배출구를 통해 외부로 배출되는 구성을 갖는 것이 보통이다.

한편, 상기와 같은 처리장치를 통해 폐합성수지를 용융하는 과정에서 불완전 연소된 가스가 발생되는데, 이러한 가스는 유독성으로서 외부에 그대로 방출되면 공해를 유발하게 되므로, 발생된 가스를 용융 이송부에서 포집하여 별도의 외부관을 통해 다시 버너가 장착된 가열실로 이송하여 연료로 사용하는 재순환방식이 사용되고 있다.

그러나, 상기와 같이 재순환되는 가스는 외부관을 따라 이송하는 과정에서 외부온도에 맞춰 자연냉각되어 가열실에 유입시 현저하게 떨어진 온도를 갖고 있어 점화온도까지 재가열하는데 오랜 시간이 걸리며, 이와 같이 재가열되는 동안 폐합성수지는 불균일하게 가열되어 제품의 질을 떨어뜨리고, 열효율 또한 낮아지는 문 제점이 있었다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 것으로, 폐합성수지를 용융하는 과정에서 발생된 가스를 외부관을 통하지 않고 직접적으로 가열실로 유입시켜 가스를 점화온도까지 재가열하는데 걸리는 시간을 단축시키고 열효율을 높일 수 있는 배출공이 형성된 폐합성수지의 처리장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,

일측에 폐합성수지를 투입하기 위한 호퍼가 설치되고, 타측에는 재생된 플라스틱이 배출되는 배출구가 구비되며, 내부에는 폐합성수지를 이송하기 위해 스크류가 장착된 용융 이송부와; 상기 용융 이송부의 스크류를 회전구동하기 위한 구동부와; 상기 용융 이송부을 감싸며 하단에는 버너가 구비된 가열실;을 포함하는 폐합성수지의 처리장치에 있어서,

상기 용융 이송부의 하단에는 폐합성수지의 용융과정에서 발생된 가스를 가열실까지 이송하기 위한 배출공이 적어도 하나 이상 형성된 것을 특징으로 하는 배출공이 형성된 폐합성수지의 처리장치를 제공함으로써 달성된다.

이하에서는 본 발명에 대하여 첨부된 도면에 도시된 실시예에 따라 구체적으 로 설명하기는 하나, 본 발명이 도면에 도시된 실시예만으로 한정되는 것은 아니다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 처리장치를 나타낸 사시도이고, 도 2는 도 1의 부분절개 정면도이며, 도 3은 도 2의 'A'부분을 확대하여 나타낸 도면이다.

이에 도시된 바와 같이, 본 발명의 주요구성부로는 크게 폐합성수지를 스크류(12)에 의해 이송하는 용융 이송부(10)와, 상기 용융 이송부(10)의 스크류를 회전구동하기 위한 구동부(20)와, 용용 이송부(10) 내의 폐합성수지를 가열하기 위한 버너(31)가 구비된 가열실(30)로 이루어져 있다.

먼저, 용융 이송부(10)는 폐합성수지를 가열하여 용융상태로 만들기 위한 공간을 제공하며 전체적인 모양은 긴 관체형을 갖는 것이 일반적이다. 상기 용융 이송부(10)의 일측에는 폐비닐을 비롯한 폐합성수지를 투입하기 위한 호퍼(11)가 설치되고, 타측에는 재생된 고무가 배출되는 배출구(13)가 구비되며, 내부에는 폐합성수지를 이송하기 위해 외주면에 연속된 날개편을 갖는 스크류(12)가 장착되어 있다.

또한, 상기 용융 이송부(10)의 하단에는 가열실(30)까지 관통된 배출공(15)이 적어도 하나 이상 형성되어 있으며, 이러한 배출공(15)은 폐합성수지의 용융과정에서 발생된 가스를 가열실(30)에 직접적으로 유입되도록 하여 연료로 사용이 가능하도록 한다.

이와 같이 용융과정에서 발생된 가스를 별도의 외부관을 거치지 않고 배출공(15)을 통해 가열실(30)에 직접 유입시킴에 따라 가스의 온도를 낮추지 않은 상태 로 유입이 가능하므로 점화온도까지의 가열시간을 단축시킬 수 있으며, 열효율을 향상시킬 수 있다.

또한, 상기 배출공(15)에는 'U'자형의 모양을 갖는 배출관(16)이 장착될 수 있으며, 이는 배출공(15)을 통해 빠져나가려는 가스가 가열실(30)의 버너(31)로부터 발생된 불길이나 더운 공기와 직접적으로 부딪히게 되어 가열실(30)로 용이하게 빠져나가지 못하고 다시 용융이송부(10)로 유입되는 것을 방지하기 위한 것으로, 상기와 같은 'U'자형 배출관(15)을 장착할 경우 가스의 배출방향이 버너의 불길과 동일한 방향으로 이루어지므로 가열실(30)로의 유입이 용이해진다.

아울러, 상기 스크류(12)는 그 형상이 배출구(13) 쪽으로 갈수록 더 큰 직경을 갖는 테이퍼형인 것을 사용하면 더욱 효과적이며, 이는 배출구(13) 쪽으로 갈수록 스크류(12)와 용융 이송부(10) 내의 공간부를 점차적으로 축소시켜 재생고무의 압축률을 높일 수 있다.

구동부(20)는 스크류(12)를 용융 이송부(10) 내에서 회전시키기 위한 것으로, 외부로부터 전원을 공급받아 동력을 발생시키는 메인모터(21)와; 메인모터의 회전력을 적절히 감속시키는 기어박스(22)와; 메인모터(21)의 동력을 스크류(12)에 전달하는 샤프트(23);를 포함하고 있다.

가열실(30)은 용융이송부(10)를 감싸면서 하단에는 소정의 내부 공간부를 갖도록 설치되며, 용융이송부(1)의 하단에는 버너(31)가 구비되어 폐합성수지를 용융하기 위한 열원을 공급한다.

전술한 구성들과 함께 추가적으로, 가열실(30) 상단에는 폐합성수지의 용융 과정에서 발생된 가스를 별도로 포집하여 다시 가열실(30) 내로 유입시키기 위한 순환배관이 설치되면 더욱 바람직하다.

도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 처리장치를 나타낸 사시도이고, 도 5는 도 4의 부분절개 정면도이다.

이에 도시된 바와 같이, 전술한 순환배관(40',40")은 가열실(30) 상단에 설치되어 용융 이송부(10) 하단의 배출공(15) 또는 배출관(16)을 통해 가열실(30)로 미쳐 유입되지 못한 가스가 호퍼(11)나 배출구(13)를 통해 외부로 배출되는 것을 포집하여 다시 가열실(30) 내로 유입시키는 순환방식을 갖도록 함으로써 가스의 외부 배출량을 더욱 최소화하기 위하여 설치된다.

상기와 같이 구성된 처리장치의 작동과정을 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 세척 및 건조된 폐비닐을 비롯한 폐합성수지를 호퍼(11)에 투입하여 용융 이송부(10)의 내부로 유입시키면, 상기 폐합성수지는 메인모터(21)의 구동과 기어박스(22)를 통한 적정 감속비로 회전되는 스크류(12)를 따라 가압이송되며, 이와 같이 가압이송되는 동안 폐합성수지는 가열실(30)의 버너(31)에서 발생된 열원에 의해 겔 상태로 용융된 후 배출구(13)를 통해 배출된다.

또한, 폐합성수지의 용융과정에서 발생된 가스는 용융 이송부(10)의 하단에 형성된 배출공(15) 또는 배출관(16)을 따라 가열실(30) 내부로 유입되어 그 내부의 공기층과 혼합되어 폐합성수지를 가열하는 연료로 사용된다.

상기와 같은 작동과정을 갖는 본 발명의 처리장치는 폐합성수지를 용융시키 고 압축하여 재생고무를 제조하는 과정에서 발생된 가스를 별도의 외부관을 거치지 않고 배출공을 통해 가열실에 직접 유입시킴에 따라, 가스의 온도를 낮추지 않은 상태로 유입이 가능하므로 점화온도까지의 가열시간을 단축시킬 수 있으며, 이로 따라 종래 폐합성수지가 불균일하게 가열되는 문제점을 해결하여 제품의 질을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 별도의 외부관을 설치하지 않아도 되므로 설치비용을 줄일 수 있으며 열효율을 향상시킬 수 있다.

전술한 바와 같이 본 발명의 배출공이 형성된 폐합성수지의 처리장치는 폐합성수지로부터 용융시 발생된 가스를 별도의 외부관을 거치지 않고 배출공을 통해 가열실에 직접 유입시킴에 따라, 가스의 온도를 낮추지 않은 상태로 유입이 가능하므로 점화온도까지의 가열시간을 단축시킬 수 있으며, 이로 따라 종래 폐합성수지가 불균일하게 가열되는 문제점을 해결하여 제품의 질을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 별도의 외부관을 설치하지 않아도 되므로 설치비용을 줄일 수 있으며 열효율을 향상시키는 효과를 가져온다.

Claims (5)

1. 일측에 폐합성수지를 투입하기 위한 호퍼가 설치되고, 타측에는 재생된 고무가 배출되는 배출구가 구비되며, 내부에는 폐합성수지를 이송하기 위해 스크류가 장착된 용융 이송부와; 상기 용융 이송부의 스크류를 회전구동하기 위한 구동부와; 상기 용융 이송부을 감싸며 하단에는 버너가 구비된 가열실;을 포함하는 폐합성수지의 처리장치에 있어서,

   상기 용융 이송부의 하단에는 폐합성수지의 용융과정에서 발생된 가스를 가열실까지 이송하기 위한 배출공이 적어도 하나 이상 형성된 것을 특징으로 하는 배출공이 형성된 폐합성수지의 처리장치.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 배출공에 'U'자형의 모양을 갖는 배출관이 장착된 것을 특징으로 하는 배출공이 형성된 폐합성수지의 처리장치.
3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 용융 이송부의 상단에는 폐합성수지의 용융과정에서 발생된 가스를 호퍼와 배출구에서 각각 포집하여 용융 이송부 내로 유입시키는 순환배관이 설치된 것을 특징으로 하는 배출공이 형성된 폐합성수지의 처리장치.
4. 청구항 3에 있어서, 상기 스크류는 그 형상이 배출구 쪽으로 갈수록 더 큰 직경을 갖는 테이퍼형인 것을 특징으로 하는 배출공이 형성된 폐합성수지의 처리장치.
5. 청구항 4에 있어서, 상기 구동부는 외부로부터 전원을 공급받아 동력을 발생시키는 메인모터와; 메인모터의 회전력을 적절히 감속시키는 기어박스와; 메인모터의 동력을 스크류에 전달하는 샤프트;를 포함함을 특징으로 하는 배출공이 형성된 폐합성수지의 처리장치.

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