KR100853464B1 - 고분자류 폐기물 처리용 냉각기능을 갖는 투입장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 이송 스크류축 단부와 압축물 전단에 마찰열이 발생하지 않도록 냉각기능을 부여하여 마찰열에 의한 가소성물질인 합성수지류의 용융을 방지하도록 하므로 고압축으로 처리할 때 더욱 효과적인 기능을 수행하여 열분해장치로 공급되도록 한 고분자류 폐기물 처리용 냉각기능을 갖는 투입장치에 관한 것이다.

본 발명은 열분해장치(200)에 고분자 폐기물 등의 처리물을 공급되도록 하는 투입장치(100A)로서,

모터의 구동에 의하여 회전하면서 외측부를 축받이에 의해 지지되도록 한 이송 스크류축(110)과, 상기 축받이(120)와 열분해장치(200)의 입구 사이에 구비되어 이송스크류가 내입되면서 후방에 압축공간부(132)를 갖는 이송관(130)과, 상기 이송 스크류축(110)에 발생하는 마찰열을 냉각할 수 있도록 냉각수를 순환시키는 냉각수단(100B)을 구비한 것을 특징으로 한다.

고분자 폐기물, 열분해장치, 투입장치, 냉각수단,

Description

고분자류 폐기물 처리용 냉각기능을 갖는 투입장치{Provide Device refri-genating transactin of high polymer waste}

도 1은 종래의 투입장치를 보인 구성도

도 2는 본 발명이 적용되는 처리장치의 전체 구성도

도 3은 본 발명의 구성을 보인 구성도

도 4는 본 발명의 다른 실시 예를 보인 구성도

도 5는 본 발명에서 이송 스크류축의 이송날개에 긁힘쇠를 부착한 구성도로

(a)는 정면상의 구성도이고, (b)는 측면상의 확대도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100A: 투입장치 110: 이송 스크류축

120: 축받이 130: 이송관

140: 냉각수관 150: 로타리 조인트

160: 급수조 170: 펌프

200: 열분해장치

300: 배출장치

100B: 냉각수단

본 발명은 고분자류 폐기물 처리장치에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 고분자 폐기물을 이송하여 압축되는 과정에서 발생하는 열을 냉각시키어 원활하게 압축기능이 수행할 수 있도록 한 고분자류 폐기물 처리용 냉각기능을 갖는 투입장치에 관한 것이다.

일반적으로 비닐, 고무, 플라스틱 등의 고분자류를 열분해장치에 의하여 유화재를 분리하여 재활용될 수 있도록 하는 고분자류 폐기물 처리장치는 투입수단에 의하여 공급되는 고분자류 폐기물을 이송되는 과정에서 가열로 열분해되는 과정에서 발생하는 유화가스를 포집하여 별도의 정제장치 등으로 액화시키어 유화재를 수집하고 있고 이 유화재는 재활용 에너지로 활용되도록 한 것이다.

도 1은 종래의 고분자 폐기물 투입장치를 보인 구성도로서,

모터의 구동이 구동수단(1)에 의하여 회전하는 이송 스크류축(2)의 외측부가 축설되는 축받이(3)와 열분해장치의 입구 사이에 이송 스크류축(2)이 끼워지는 이송관(5)이 구비되고, 이 이송관(5)의 후방에 적정길이의 압축공간부(5a)가 형성한 구성으로 이루어진바, 처리물이 투입구(4)를 통해 공급되면 이송 스크류축(2)에 의하여 이송되면서 압축공간부(5a)에 축적되면서 열분해장치의 입구를 통해 압축된 상태로 투입되어 열분해장치에 공급되도록 한 것이다.

특히 상기의 투입장치는 열분해실로 처리물을 투입하는 과정에서 압축공간부 에 원재료의 압축강도를 최대화하여 재료와 재료간의 공극을 없앰으로써 공기를 제거하고 열분해장치로 공기의 출입을 차단하는데 있다.

그러므로 비닐 등 비교적 비중이 작으면서 부드럽고 압착능력이 좋은 재료는 큰 강도의 압축을 요하지 않아도 공기 단속에 효과가 좋으나, 소성된 강도 높은 플라스틱류의 원료는 보다 긴 거리의 압축길이를 요하고, 그에 따라 저항이 커짐으로써 모터의 동력을 키워야 한다.

그러나 위에서 보는 바와 같이 구성으로 이루어진 선행기술은 압축물의 저항이 커지고 동력이 커지면서 이송스크류 끝단과 압축물 전단에 마찰열이 발생하게 되어 가소성 물질이면서 열에 약한 합성수지류는 예시된 도면에서 표기된 바와 같이 용융부처럼 녹아버리게 되며, 이 녹아버린 용융부의 합성수지류는 액상이 되어 재료를 밀어내는데 필요한 힘을 압축물에 전달을 해주지 못할 뿐만 아니라 유해가스가 배출구를 통해 배출되게 되며, 다음 단계로 원료를 압축하여 이송해주는 본연의 역할을 전혀 하지 못하게 될 뿐 아니라 환경적 문제를 유발할 수도 있는 것이다.

특히, 이송스크류 끝단에서 발생된 마찰열은 원재료인 합성수지류를 녹이게 되고, 녹아버린 합성수지류는 계속적으로 열을 축적하여 투입관에도 열을 전달하게 되어 그에 접한 압축물의 둘레부가 서서히 녹게 되며, 이는 기계가동을 중지했을 때는 열이 식으면서 용융된 합성수지류 부분이 경화되며 투입관 내경과 접착이 되어 떨어지지 않게 된다.

이러한 경우는 신속한 보수가 되지 않을뿐더러 투입관에 결착된 압축물 제거 가 상당히 곤란해져 새로이 교체해야 하는 경우 등 기계의 유지보수에 있어서도 심각한 문제를 야기하고 있는 실정이었다.

본 발명은 상기한 종래의 문제점을 개선하기 위하여 제안된 것으로, 이송 스크류축 단부와 압축물 전단에 마찰열이 발생하지 않도록 냉각기능을 부여하여 마찰열에 의한 가소성물질인 합성수지류의 용융을 방지하도록 하므로 고압축으로 처리할 때 더욱 효과적인 기능을 수행하여 열분해장치로 공급되도록 한 고분자류 폐기물 처리용 냉각기능을 갖는 투입장치를 제공함에 그 목적이 있다.

또한 이송 스크류의 단부에 분쇄기능을 부여하여 압축되는 큰 입자를 부수어 압축강도를 높이도록 하는데 또 다른 목적이 있다.

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

도 2는 본 발명이 적용되는 처리장치의 전체 구성도이고, 도 3은 본 발명의 구성을 보인 구성도를 나타낸 것으로 이들 도면에 의하여 설명하면,

고분자 폐기물인 처리물을 공급하는 투입장치(100A)와,

상기 투입장치(100A)를 통해 유입되는 처리물을 지그재그로 형성한 이송로(210)에 각기 구동수단에 의해 회전하는 이송 스크류축(220)로 이송시키는 과정 에서 가열수단(230)에 의하여 열분해작용을 이루게 하여 유화가스를 발생시키는 열분해장치(200)와,

상기 열분해장치(200)의 후단에 구비되어 열분해작용을 통해 처리되는 잔존물을 외부로 배출되도록 하는 배출장치(300)로 이루어진다.

상기 투입장치(100A)는, 모터(180)의 구동이 동력전달수단(181)에 의하여 회전하는 이송 스크류축(110)의 외측부가 축받이(120)에 축설되고, 축받이(120)와 열분해장치(200)의 입구(210) 사이에 투입구(131)를 갖으면서 이송 스크류축(110)이 끼워지는 이송관(130)이 구비되고, 이 이송관(130)의 후방에 적정길이의 압축공간부(132)를 형성한 것이다.

상기 이송 스크류축(110)에는 그 단부에 발생되는 마찰열을 냉각할 수 있도록 냉각수단(100B)을 구비한 것이다.

상기 냉각수단(100B)은,

이송 스크류축(110)이 회전가능하도록 그 외측단에 입,출수관(151,152)을 구비한 로터리 조인트(150)의 연결에 의하여 상기 이송 스크류축(110)에 형성한 중공부(111)에 내입하는 냉각수관(140)을 입수관(151)과 연통되도록 연결하면서 이송 스크류축(110)의 중공부(111)와 출수관(152)이 연통하도록 연결하며, 또한 상기 입,출수관(151,152)을 연결하는 라인에 급수조(160) 및 펌프(170)를 구비하여 냉각수가 냉각수관(140) 및 이송 스크류축(110)의 중공부(111)를 거쳐 강제적으로 순환되도록 구성한다.

상기 로타리 조인트(150)는 관용적으로 널리 적용되는 일반적인 정격품으로 사용되는 물품을 적용한 것이어서 이에 대한 구체적인 구성은 생략한다.

상기 미설명부호 400은 열분해장치에서 발생되는 유화가스를 포집하여 액화처리하기 위한 포집기이다.

이와 같이 구성한 본 발명은 투입구(131)를 통해 고분자 폐기물인 처리물을 공급하면 모터(180)에 의하여 구동되는 이송 스크류축(110)에 의하여 강제 이송되는 과정에서 이송관(130)의 후방에 형성한 압축공간부(132)에 처리물이 모아져 채워지면서 압축상태를 갖게 되고 이 압축상태로 서서히 밀리게 되어 압축공간부(132)에 완전히 채워지면서 열분해장치(200)의 입구를 통해 공급하게 되는데 이 과정에서 압축공간부(132)에 채워지는 압축력이 증가됨에 따라 압축물의 저항이 커지고 동력이 커지면서 이송 스크류축(110) 끝단과 압축물 전단에 마찰열이 발생하게 되고 더욱이 고압축을 요구할 경우 비례적으로 마찰열이 더 높아지게 된다.

이렇게 이송 스크류축(110) 단부에 마찰열이 발생하면 이송 스크류축(110)에 구비된 냉각수단(100B)에 의하여 냉각작용이 이루어져 마찰열의 상승을 막아 처리물의 용융을 방지할 수 있게 되는 것이다.

상기 냉각수단(100B)의 냉각작용에 대하여 좀 더 구체적으로 설명하면,

급수조(160)의 냉각수를 펌프(170)에 의하여 입수관(151)을 거쳐 냉각수관(140)을 통해 유입되어 이송 스크류축(110)의 중공부(111)를 거쳐 출수관(152)을 통해 배수되는 과정으로 순환작용이 이루어짐에 따라 상기 이송 스크류축(110) 끝단과 압축물 전단에 발생되는 마찰열을 이송 스크류축(110)을 거치는 냉각수가 냉각시키므로 마찰열에 의한 처리물의 용융을 막을 수 있게 되는 것이다.

도 4는 본 발명의 다른 실시 예로,

이송 스크류축(110) 끝단부 위치선상으로 이송관(130)의 외면에 자켓(190)을 형성하여 상기 냉각수단(100B)의 출수구(152)와 연결되는 라인이 입,출되도록 연결한 것으로, 이송 스크류축(110) 끝단과 압축물 전단에 발생되는 마찰열이 이송관(130)으로 전도되는 열을 냉각시킬 수 있도록 하여 상기 냉각수단(100B)과 함께 이중적인 냉각기능을 갖도록 한 것이다.

도 5는 본 발명의 또 다른 실시 예로,

이송 스크류축(110)의 끝단부의 이송날개(112) 부분에 적정위치로 다수개의 긁음쇠(113)를 부착하여 압축되는 처리물 중에 입자가 단단하면서 큰 입자를 잘게 부수어 주므로 재료와 재료 사이의 공극을 줄일 수 있도록 하며 분쇄 정도가 높을수록 운전의 신뢰도를 상승시키게 되는 것이다.

상기 긁음쇠(113)는 이송날개(112)의 바깥쪽으로부터 점차적으로 축의 안쪽으로 부착하여 안쪽으로 긁어 부수는 처리물이 안쪽으로 모아지도록 하는 것이 바람직하다.

이상과 같이 본 발명은 이송 스크류축 끝단과 압축물 전단에 발생되는 마찰 열의 온도를 적극적으로 제어함으로 압축길이를 연장할 수 있고 동력을 높이더라도 처리물의 용융을 방지하여 처리물의 압축강도를 상승시킬 수 있어 압축물의 공극을 줄여 공기의 유입차단 효과를 배가시킬 수 있는 것이며, 마찰열에 의한 처리물이 녹지 않아 유지관리가 간편하고 원활한 운전을 수행할 수 있어 장치의 신뢰성을 향상시키는 등의 효과가 있다.

또한 압축물에 분쇄기능을 부여하므로 큰 입자를 부수어 압축강도를 높이는 효과를 갖는다.

Claims (4)

1. 삭제
2. 모터(180)의 구동에 의하여 회전하면서 외측부를 축받이(120)에 의해 지지되도록 한 이송스크류축(110)과, 상기 축받이(120)와 열분해장치(200)의 입구 사이에 구비되어 이송스크류축(110)이 내입되면서 후방에 압축공간부(132)를 갖는 이송관(130)을 구비하여 열분해장치(200)에 고분자 폐기물 등의 처리물을 공급되도록 하는 투입장치로서,

   상기 이송스크류축(110)의 외측단에는 급수조(160) 및 펌프(170)에 의해 냉각수를 순환시키도록 입,출수관(151,152)을 구비한 로터리 조인트(150)를 이송스크류축(110)에 연결하여 입수관(151)과 연결되는 냉각수관(140)을 이송스크류축(110)의 내부에 길게 형성된 중공부(111)의 후방에 냉각수를 공급하도록 설치하고, 공급된 냉각수는 출수관(152)과 연결한 중공부(111)를 거쳐 출수관(152)을 통해 배수되는 순환과정에 의해 이송스크류축(110)에 발생하는 마찰열을 냉각할 수 있도록 구성함을 특징으로 하는 고분자류 폐기물 처리장치의 냉각기능을 갖는 투입장치.
3. 삭제
4. 삭제

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