KR100937637B1

KR100937637B1 - 상승스크류를 이용한 연속식 세척장치

Info

Publication number: KR100937637B1
Application number: KR1020090084737A
Authority: KR
Inventors: 김세훈; 강천원; 김본겸
Original assignee: 대건산업(주)
Priority date: 2009-09-09
Filing date: 2009-09-09
Publication date: 2010-01-20
Also published as: KR20090121260A

Abstract

본 발명은 폐 페트병을 재활용하기 위해 수거, 선별, 분쇄과정을 거친 후 분쇄된 페트 플레이크의 세척과정 중 세척효율을 향상시키기 위한 것으로서, 페트 플레이크에 묻어 있는 기름기나 이물질을 제거하기 위해 필요한 세척온도, 세척제 사용량, 세척시간 등의 세척조건들을 향상시켜 고품질의 재생용 페트 플레이크를 생산하는 장치이며, 연속적으로 연결된 세척조가 다수개 구비되고, 세척조에는 투입된 페트 플레이크가 세척되는 동안 일정시간 이상 세척조의 내부에 정체된 뒤 후공정으로 이송되도록 세척시간을 조절할 수 있는 상승스크류가 구비된다.

상승스크류, 스크류배관, 격판, 배수공

Description

상승스크류를 이용한 연속식 세척장치{Continuous washing device with rising screw}

본 발명은 상승스크류를 이용한 연속식 세척장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 세척조 내부 중앙에 수직으로 설치된 상승스크류 주위로 회전체를 설치하여 재활용 페트병의 분쇄된 페트 플레이크에 묻어 있는 이물질이나 지저분한 때를 세척액으로 교반하여 제거하고 이후 아래로 가라앉는 페트 플레이크는 밑에서부터 순차적으로 상기 상승스크류를 타고 다음 공정의 침전조를 거쳐 배출되도록 하여 세척효율이 향상된 상승스크류를 이용한 연속식 세척장치에 관한 것이다.

일반적으로 폐 페트병을 분쇄한 페트 플레이크(PET Flake)의 세척방법은 하단부에 수평으로 횡단하는 스크류를 설치하거나 측면에 일정한 각도로 기울어진 스크류를 설치한 대형 세척조에 물이나 세척액을 채우고 페트 플레이크를 투입하여 물이나 세척액을 통과하여 하부쪽으로 떨어진 페트 플레이크를 회전구동부에 의해 가동되는 스크류를 이용하여 후공정으로 배출하는 방식으로써, 이때 회전체를 이용한 교반작용을 실시하여 세척액의 와류에 의해 페트 플레이크 표면의 이물질을 제거하고, 세척액의 농도와 온도를 조절하여 침착되어 있는 더러운 때를 시간경과에 의해 세척하는 것이다.

그러나 세척조의 하부로 떨어진 페트 플레이크는 가동되고 있는 스크류에 의해 곧바로 후공정으로 배출되어지기 때문에 페트 플레이크가 세척액속에 머무르는 시간이 적고 세척액의 농도와 온도를 지속적으로 일정하게 유지하지 못할 경우 세척상태가 저하되는 문제가 발생된다.

폐 폐트병 재활용공장의 세척과정은 다수개의 세척조를 설치하고 세척조의 하단부에 원료를 배출하기 위하여 이송용 스크류를 45°~ 60°정도의 각도로 부착하여 배출하고 있는데 이 경우 투입된 원료는 하단의 이송스크류에 쌓이게 되면 세척조에 침지되는 시간 없이 이송스크류에 의해 바로 후공정으로 이송됨에 따라 세척시간이 부족하여 다수개의 세척조를 설치하여야 하고, 페트 플레이크의 표면에 묻어서 배출되는 세척액이 많기 때문에 계속적인 세척액 공급이 필요하며, 후공정에서 세척액을 제거하기 위해 깨끗한 용수가 대량으로 투입되어야 하며, 최종제품에서 세척액의 잔존이나 세척부족으로 인한 품질저하가 발생되는 문제가 있었다.

본 발명은 종래의 문제점을 감안하여 개발한 것으로서, 본 발명의 목적은 투입된 페트 플레이크가 세척조 내부의 회전체에 의해 세척액과 교반 된 후, 세척조 하부에 침전되어 이송가능한 부피의 페트 플레이크가 모여진 후 수직으로 설치되어진 상승스크류에 의해 후공정으로 이송됨으로써, 페트 플레이크가 일정시간 이상 세척액 속에 침지되어 페트 플레이크 표면의 이물질이나 더러운 때가 제거되며 재 활용 제품의 품질이 향상되고 세척액의 과다한 사용을 줄인 상승스크류를 이용한 연속식 세척장치를 제공함에 있다.

이를 위하여 본 발명은 페트 플레이크가 투입되는 세척조의 내부 중앙에 상승스크류가 내장된 스크류배관이 구비되고, 상기 스크류배관의 상단과 원료이송로를 통하여 연결된 침전조의 내부 중앙에 상승스크류가 내장된 스크류배관이 구비되며, 상기 각 스크류배관의 하단부에 격판을 설치하여 세척액의 와류 흐름을 차단하고, 세척액을 통과하여 세척조 및 침전조 하부로 떨어지는 페트 플레이크가 순차적으로 쌓여져 상승스크류에 의해 다음 공정으로 이송되도록 한 특징이 있다.

본 발명에 따르면 폐 페트병을 분쇄한 페트 플레이크가 세척조에 투입되면 회전체에 의해 세척액과 교반되어 표면의 이물질이 제거되며, 이후 아래쪽으로 가라앉은 페트 플레이크는 순차적으로 상승스크류를 타고 다음 공정의 침전조로 향한다. 상기 상승스크류를 감싸는 스크류배관의 상측에는 배수공이 천공되어 세척액을 배수시킴으로 상승스크류의 부하를 줄여준다.

그리고 상기 스크류배관의 하단에는 격판이 형성되어 상기 세척액의 교반과정에서 발생되는 와류가 상승스크류의 하부에 영향을 미치지 않도록 차단하는 차단막의 역할을 하며, 또한 나중에 가라앉은 페트 플레이크가 먼저 상승스크류를 타고 이송되는 것을 차단하여 페트 플레이크의 체류시간을 길게 하여 세척성능이 향상되도록 하는 역할도 한다. 또한 페트 플레이크가 세척조의 내부에서 세척액과 교반된 뒤 아래쪽으로 가라앉아 침전된 뒤 상승스크류를 타고 이동되므로 적은 양의 세척제를 사용하면서도 페트 플레이크가 세척액 속에 머무르는 시간이 증가되어 세척력이 향상되고 고품질의 재활용 제품을 생산할 수 있으며, 침지시키는 양을 조절함으로서 생산량을 증가시킬 수 있다.

본 발명은 보일러에 의해 가열된 열매체유가 순환되는 세척조와 침전조가 구비되고, 투입된 페트 플레이크를 교반하는 회전체와 세척조 하부에 쌓여지는 페트 플레이크를 후공정으로 이송시키는 상승스크류로 구성된다.

도 1은 본 발명 세척장치의 전체 단면도이고, 도 2는 본 발명 세척장치의 상승스크류(2)(2a)와 격판(4)(4a)의 단면도이며, 도 3은 본 발명 세척장치의 스크류배관(12)(12a)내에서 상승스크류(2)(2a)와 페트 플레이크에 포함된 세척액을 제거하기 위해 설치한 배수공(13)(13a)을 나타낸 단면도이다.

본 발명은 전기로 가동되어 열매체유(15)의 온도를 상승시키는 보일러(미도시)가 구비되고, 고온의 열매체유(15)가 세척액의 온도를 조절하기 위해 외부를 감싸 순환되는 세척조(1)와 침전조(11)가 구비되며, 세척조(1)에는 투입된 페트 플레이크를 세척액 속에서 교반할 수 있는 회전체(3), 하부로 떨어져 모여진 페트 플레이크를 이송시키기 위해 스크류배관(12) 내부에 설치되는 상승스크류(2), 회전체(3)에 의해 생성된 세척액의 와류 흐름을 차단하고 상승스크류(2)의 페트 플레이크 이송량을 조절하기 위해 상기 스크류배관(12) 하단에 형성되는 격판(4), 상승스크류(2)에 의해 이송되는 페트 플레이크에 함유된 세척액을 배출하기 위해 상기 스 크류배관(12)의 상부에 형성되는 배수공(13)이 구비되고, 침전조(11)에는 상승스크류(2a)가 내장된 스크류배관(12a), 격판(4a) 및 비중차에 의해 수면(14)으로 떠오르는 이물질 및 다른 재질의 플라스틱을 제거하기 위하여 회전구동부(미도시)에 의해 구동되는 회전날개(7)가 수면(14) 상에 구비된다.

이처럼 구성된 본 발명의 투입된 페트 플레이크 세척 과정은 다음과 같다.

폐 페트병이 분쇄기에 의해 5~10mm로 분쇄된 페트 플레이크가 세척조(1)에 투입되면 회전모터(5)로 구동되는 회전체(3)에 의해 생성된 세척액의 와류가 페트 플레이크 표면의 이물질을 제거하고 세척액을 페트 플레이크에 충분히 적셔준다. 세척과정에서 세척조(1) 하부로 떨어진 페트 플레이크는 수직으로 설치된 상승스크류(2)의 하단부 주위로 모여지게 된다. 상기 상승스크류(2)는 세척조(1)의 하단부에서 격판(4)까지 외경이 점차적으로 커졌다가 격판(4)을 통과하여 스크류배관(12)으로 들어가면서 감소되는 형태를 갖는 것으로서, 수직형태의 상승스크류(2)가 페트 플레이크의 이송을 원활히 할 수 있도록 구성되며, 세척조(1) 하부로부터 모여진 페트 플레이크는 후공정으로 이송이 가능하게 되므로 상승스크류(2)의 회전 속도와 페트 플레이크의 투입량을 원하는 조건으로 조절한다면 페트 플레이크를 세척액 속에 정체시키는 시간 및 생산량 조절도 가능하다.

좀 더 많은 양을 세척하고자 할 경우 세척조(1)를 다수개 설치하면 된다. 또한 세척액 속에 보다 많은 시간을 침지시킬 수 있음으로 인하여 세척력이 더욱 향상되어 고품질의 제품생산이 가능하다. 침전조(11)는 세척조(1)의 스크류배관(12) 상부와 원료 이송로(8)로 연결되는데, 상승스크류(2a)의 회전속도를 고속이나 저속 으로 조절하여 침전조(11)내에 페트 플레이크의 정체되는 양을 조절함으로서, 세척과정 중 발생될 수 있는 공정중 부하를 해소하는 역할을 한다. 도 2에서 스크류배관(12)의 하단부에 연결된 격판(4)은 나중에 떨어지는 페트 플레이크가 상승스크류(2)에 의해 먼저 이송되는 것을 방지하여 밑에서 부터 순차적으로 페트 플레이크가 후공정으로 이송되도록 하며, 상승스크류(2)로 이송되는 페트 플레이크가 회전체(3)에 의한 세척액의 와류에 영향을 받지 않고 이송되도록 해준다.

도 3에서와 같이 스크류배관(12)(12a) 내에서 상승스크류(2)(2a)에 의해 페트 플레이크가 이송되는 도중 페트 플레이크에 포함된 세척액을 배수공(13)(13a)으로 배출함으로서 스크류배관(12)(12a)과 상승스크류(2)(2a) 사이에서 발생되는 압력으로 인한 과부하를 감소시킨다. 그리고 침전조(11)의 수면에 설치된 회전날개(7)는 비중차이에 의해 수면으로 부유한 다른 재질의 플라스틱을 회전구동부(미도시)로 구동하여 이물질배출구(10)로 배출하고 세척된 페트 플레이크는 침전조(11)의 스크류배관(12a) 상부에 마련된 원료 배출구(9)로 배출한다.

도 1은 본 발명 세척장치의 전체 단면도이고,

도 2는 본 발명 세척장치의 상승스크류와 격판의 단면도이고,

도 3은 본 발명 세척장치의 배수공의 단면도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호설명>

1 : 세척조 2,2a : 상승스크류

3 : 회전체 4,4a : 격판

5 : 회전모터 6 : 이송모터

7 : 회전날개 8 : 원료이송로

9 : 원료배출구 10 : 이물질배출구

11 : 침전조 12,12a : 스크류배관

13,13a : 배수공 14 : 수면

Claims

페트 플레이크가 투입되는 세척조(1)의 내부 중앙에 상승스크류(2)가 내장된 스크류배관(12)이 구비되고,

상기 스크류배관(12)의 상단과 원료이송로(8)를 통하여 연결된 침전조(11)의 내부 중앙에 상승스크류(2a)가 내장된 스크류배관(12a)이 구비되며,

상기 각 스크류배관(12)(12a)의 하단부에 격판(4)(4a)을 설치하여 세척액의 와류 흐름을 차단하고, 세척액을 통과하여 세척조(1) 및 침전조(11) 하부로 떨어지는 페트 플레이크가 순차적으로 쌓여져 상승스크류(2)(2a)에 의해 이송되도록 한 것을 특징으로하는 상승스크류를 이용한 연속식 세척장치.
제 1 항에 있어서,

상기 각 스크류배관(12)(12a)에는 세척액 수면으로 부터 세척조(1) 및 침전조(11)의 상단부까지 배수공(13)(13a)을 형성하여 스크류배관(12)(12a)내부의 세척액을 배출시킴으로서, 스크류배관(12)(12a) 내부의 마찰이나 압력발생이 감소되도록 한 것을 특징으로 하는 상승스크류를 이용한 연속식 세척장치.