KR101490414B1

KR101490414B1 - 가변 피치 방식의 열 분해관 및 이를 이용한 오일 추출 장치

Info

Publication number: KR101490414B1
Application number: KR20120141952A
Authority: KR
Inventors: 이석재; 심지용
Original assignee: 주식회사 재원에너지
Priority date: 2012-12-07
Filing date: 2012-12-07
Publication date: 2015-02-04
Also published as: KR20140073922A

Abstract

본 발명은 폐 플라스틱 등으로부터 오일을 추출하는 장치에 대한 것으로서 특히 상기 폐 플라스틱과 같은 원료를 이송하는 이송 스크류의 피치를 원료의 이송 방향으로 갈수록 작아지게 하여 액화로 인해 원료의 부피가 감소되더라도 용이하게 이송할 수 있는 가변 피치 방식의 열 분해관 및 이를 이용한 오일 추출 장치에 대한 것이다.

Description

가변 피치 방식의 열 분해관 및 이를 이용한 오일 추출 장치 {FEVER DISASSEMBLE PIPE OF VARIABLE PITCH TYPE AND OIL EXTRACTION APPARATUS USING THE SAME}

일반적으로 폐 플라스틱과 같은 물질은 석유 중 분자량이 큰 고분자를 원료로 하여 제조되며, 자원으로 사용되고 있는 휘발유, 디젤, 액화가스 등은 석유 중 분자량이 비교적 작은 고분자를 원료로 하여 제조되므로 비닐제품과 휘발유, 디젤, 액화가스 등은 모두 그 조성이 탄소와 수소로 구성되어 있다.

따라서, 폐 플라스틱과 휘발유, 디젤유, 액화가스 등은 그 조성이 서로 같으므로, 분자량의 소성을 전환하면 폐 플라스틱을 휘발유, 디젤유, 액화가스 등의 에너지원으로 전환할 수 있다.

이를 위해 종래에는 폐 플라스틱에 열을 가하여 액화시키면서 기화 가스를 추출하기 위해 이동 스크류가 설치되는 열 분해관을 사용하였다.

상기 열 분해관은 내부에 이동 스크류가 폐 플라스틱과 같은 원료를 이송하며 상기 열 분해관에 설치되는 히터 유닛이 상기 원료에 열을 가하여 상기 원료가 액화되게 한다.

이때, 상기 원료가 액화되면서 기체 가스가 배출되며, 상기 가스를 증류하여 휘발유나 경유와 같은 오일로 추출하게 된다.

즉, 이송 스크류에 의해 상기 폐 플라스틱을 이송하되 열을 가하여 상기 폐 플라스틱에서 기화 가스를 추출한 후 상기 기화 가스를 증류하여 상술한 바와 같이 에너지원으로 전환하는 기술이 사용되어 왔으며, 이러한 기술은 널리 알려진 기술로서 특히 아래에 기재된 바와 같은 특허 문헌에 자세히 기재되어 있으므로 중복되는 설명과 도시는 생략한다.

한편, 상술한 바와 같이 폐 플라스틱과 같은 원료는 액화되면서 가스가 기화되는데, 이 때, 상기 원료가 액화되면 부피가 감소하게 된다.

그런데, 종래와 같은 이송 스크류에 의해서는 상기 원료의 부피가 감소됨에도 불구하고 일정한 피치를 가지는 이송 스크류를 사용하는 관계로 상기 원료의 이송이 원활하지 않아 오일 추출 효율이 떨어지는 문제점이 있었다.

일본 공개 특허 제2008-007737호 일본 공개 특허 제2007-154201호 한국 공개 특허 제2006-0028570호 한국 등록 특허 제1026199호 한국 공개 특허 제2001-0047226호 한국 공개 특허 제2000-0074462호 한국 공개 특허 제2009-010872호

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서 이동 스크류의 피치는 상기 원료의 이송 방향으로 갈수록 작아지도록 하여 원료의 부피가 감소해도 이송이 원활하도록 하여 오일 추출 효율을 향상시킬 수 있는 가변 피치 방식의 열 분해관 및 이를 이용한 오일 추출 장치를 제공함에 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 이동 스크류와 히터 유닛에 의해 원료를 가열하여 가스를 추출하는 열 분해관에 있어서, 상기 열 분해관은 단열층을 감싸는 커버와, 상기 단열층 내부에 배치되는 히터 유닛과, 상기 히터 유닛 내측에 배치되는 이동 스크류를 수용하는 스크류 하우징을 포함하되, 상기 히터 유닛은 상기 단열층의 내측면에 설치되는 히터 하우징과 상기 히터 하우징에 수용하는 히터를 포함하며, 상기 히터 하우징과 상기 스크류 하우징 사이에 빈 공간으로 형성되는 공기 대류실을 포함하고, 상기 이동 스크류의 피치는 상기 원료의 이송 방향으로 갈수록 작아지는 것을 더 포함하는 가변 피치 방식의 열 분해관에 일 특징이 있다.

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또한, 이동 스크류와 히터 유닛에 의해 원료를 가열하여 가스를 추출하는 열 분해관에 있어서, 상기 열 분해관은 원료가 투입 이송되며 일차적으로 상기 원료를 가열하는 가열 이송관과, 상기 가열 이송관에서 이송된 원료가 투입되어 기화된 가스를 추출하는 가열 분해관과, 상기 가열 이송과 및 가열 분해관을 연결하는 연결관을 포함하되, 상기 가열 이송관은 상기 원료의 진행방향으로 갈수록 하측으로 기울어지게 배치되고, 상기 가열 분해관은 상기 가열 이송관의 하측에 배치되며, 상기 연결관은 상기 가열 이송관의 끝 단에서 수직방향으로 배치되어 상기 가열 분해관에 연결되는 것을 포함하며, 상기 이동 스크류의 피치는 상기 원료의 이송 방향으로 갈수록 작아지는 것을 더 포함하는 가변 피치 방식의 열 분해관에 다른 특징이 있다.

또한, 상기 가열 이송관의 이송 스크류는 원료의 이송방향으로 갈수록 피치가 감소하는 제1이송 스크류와, 상기 제1이송 스크류에 인접하는 것으로서 상기 제1이송 스크류보다 직경이 작은 제2이송 스크류를 포함하되, 상기 이송 스크류를 회전하는 샤프트의 직경은 상기 원료의 이송방향으로 갈수록 증가하는 것도 가능하다.

또한, 상기 연결관은 내부 일 측에 돌출된 돌출부 및 상기 연결관 내부에 설치되는 교반기와, 상기 연결관 외부에 배치되는 석션 유닛을 포함하는 것도 가능하다.

또한, 상기 연결관 또는 상기 가열 분해관의 배출 슈트에 설치되는 차단부와, 상기 차단부를 제어하는 제어부를 포함하는 것도 가능하다.

또한, 상기 이송 스크류는 STD61을 재질로 하는 것도 가능하다.

또한, 본 발명은 상술한 열 분해관의 가스 배출구로부터 배출되는 기화가스를 수집하여 가열하는 보일러와 상기 보일러를 통과한 가스를 증류하여 오일을 추출하는 증류부를 포함하는 오일 추출 장치에 또 다른 특징이 있다.

본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다.

이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니 되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다라는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.

이상 설명한 바와 같은 본 발명에 의해 원료의 부피가 액화로 인해 감소해도 이송이 원활하도록 하여 오일 추출 효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 열 분해관을 도시한 개념도,
도 2는 본 발명의 히터 유닛을 도시한 단면도,
도 3은 본 발명의 가열 분해관에 적용된 히터유닛을 도시한 단면도,
도 4는 본 발명의 오일 추출 장치를 도시한 개념도이다.

본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, "제1", "제2", "일면", "타면"등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로서, 구성요소가 상기 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다. 이하 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 관련된 공지기술에 대한 상세한 설명은 생략한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 형태를 상세히 설명하기로 한다.

첨부된 도 1은 본 발명의 열 분해관을 도시한 개념도, 도 2는 본 발명의 히터 유닛을 도시한 단면도, 도 3은 본 발명의 가열 분해관에 적용된 히터유닛을 도시한 단면도, 도 4는 본 발명의 오일 추출 장치를 도시한 개념도이다.

상술한 바와 같이 본 발명은 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 이동 스크류(S)와 히터 유닛(600)에 의해 원료를 가열하여 가스를 추출하는 열 분해관(H)이다. 이때, 상기 이동 스크류(S)의 피치는 상기 원료의 이송 방향으로 갈수록 작아진다.

즉, 후술하는 바와 같이 본 발명의 열 분해관(H)은 원료가 투입 이송되며 일차적으로 상기 원료를 가열하는 가열 이송관(100)과, 상기 가열 이송관(100)에서 이송된 원료가 투입되어 오일을 추출하는 가열 분해관(200)을 포함한다.

이때, 상기 가열 이송관(100)에 설치되는 이동 스크류(120)와, 가열 분해관(200)에 설치되는 이송 스크류(220) 모두 원료의 이송 방향으로 갈수록 피차가 감소된다.

상기 피치가 감소된다고 하는 것은 이송 스크류의 블레이드 사이 간격이 줄어드는 것을 말하는 것으로서, 이와 같은 본 발명에 의해 상기 원료의 액화로 인한 부피 감소에도 불구하고 용이하게 원료를 이송할 수 있다.

즉, 원료의 부피가 감소하면 각 이송 스크류사이에 충진되는 원료의 부피가 감소되고 이러한 현상에 의해 상기 이송 스크류의 회전에 의해 이송되는 원료의 양은 감소하게 된다.

따라서 종래와 같이 일정한 피치를 가지는 이송 스크류를 사용하면 이송되는 원료의 양이 감소되어 동일 시간에서의 오일 추출 성능이 하락하게 되고 이에 의해 오일 추출 효율이 감소하는 문제점이 있었다.

본 발명은 이러한 문제를 해결한 것으로서, 이송 스크류사이의 피치를 감소시켜 원료의 부피가 감소하더라도 적절한 이송량을 확보하여 오일 추출 성능을 향상시키는 것이다.

한편, 본 발명의 열 분해관(H)은 도 1에 도시된 바와 같이 원료가 투입 이송되며 일차적으로 상기 원료를 가열하는 가열 이송관(100)과, 상기 가열 이송관(100)에서 이송된 원료가 투입되어 기화된 가스를 추출하는 가열 분해관(200)과, 상기 가열 이송관(100) 및 가열 분해관(200)을 연결하는 연결관(300)을 포함한다.

이때, 상기 가열 이송관(100)은 상기 원료의 진행방향으로 갈수록 하측으로 기울어지게 배치될 수 있다. 즉, 상기 원료가 도면상 우측으로 진행하므로 상기 원료가 보다 원활히 이동하도록 상기 가열 이송관(100)을 원료의 진행방향 즉, 도면상 우측방향으로 갈수록 하측으로 기울어지게 배치한 것이다.

또한, 상기 가열 분해관(200)은 상기 가열 이송관(100)의 하측에 배치되되 도시된 바와 같이 수평 방향으로 배치할 수 있다.

한편, 상기 연결관(300)은 상기 가열 이송관(100)의 끝 단에서 수직방향으로 배치되어 상기 가열 분해관(200)에 연결된다.

즉, 상기 가열 이송관(100)에 원료가 투입되어 1차적으로 가열되며 최대 200도 정도까지 가열될 수 있다. 상기 가열 이송관(100)에서 일차 가열된 원료는 상기 연결관(300)을 거쳐 가열 분해관(200)에서 최종적으로 가열되어 기화된 가스가 배출된다.

한편, 상기 가열 이송관(100)의 이송 스크류(120)는 도시된 바와 같이 제1이송 스크류(121)와 제2이송 스크류(122)를 포함할 수 있다. 상기 제1이송 스크류(121)는 앞서 설명된 바와 같이 원료의 이송방향으로 갈수록 피치가 감소된다.

또한, 상기 제2이송 스크류(122)는 상기 제1이송 스크류에 인접하는 것으로서 상기 제1이송 스크류보다 직경이 작도록 형성된다. 이는 상술한 바와 같이 상기 원료가 액화되면서 부피가 감소하므로 원활한 원료 이송을 위해 피지를 감소시키는 것이다.

이때, 상기 액화되는 원료의 보다 원활한 이송을 위해 직경이 상대적으로 작은 제2스크류(122)를 구비한다. 이는 상기 제2스크류(122)에 의한 경우 상술한 바와 같이 직경이 상대적으로 작아 원료가 충진되는 공간이 감소하므로 원료의 부피가 감소하더라도 보다 원활히 이송할 수 있다.

한편, 본 상세한 설명에서 상술한 바와 같이 제2스크류(122)의 직경이 작다고 하는 것은 도 1에 도시된 바와 같이 상기 제2스크류(122) 및 상기 제2스크류(122)를 포함하는 스크류 하우징의 직경이 감소한다라는 것을 뜻하며, 상기 이송 스크류 및 스크류 하우징의 구성은 널리 알려진 관계로 자세한 도시와 설명은 생략한다.

물론 상기 가열 분해관(200)의 이송 스크류(220)의 피치 역시 도시된 바와 같이 원료의 이송 방향을 따라 감소시킬 수 있다.

한편, 상기 가열 이송관(100)의 이송 스크류(120) 및 가열 분해관(200)의 이송 스크류(220)를 회전시키는 샤프트(SH)의 직경 역시 원료의 이송방향으로 갈수록 증가시키는 것도 가능하다.

이는 상기 샤프트(SH)의 직경이 원료의 이송방향으로 갈수록 증가시키면 이송 스크류(S)사이의 공간이 감소하여 상술한 바와 같이 원료의 부피 감소에 대응할 수 있기 때문이다.

한편, 본 상세한 설명에서 상기 이송 스크류에 대해 도면부호 S와 120, 220을 혼용하고 있는데, 상기 도면 부호 S는 이송 스크류 자체에 대한 것이며, 120은 가열 이송관(100)에 적용되는 이송 스크류를 뜻하는 것이고, 220은 가열 분해관에 적용되는 이송 스크류를 뜻하는 것이다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명은 원료의 액화에 따른 부피 감소에 대응하기 위해 이송 스크류의 피치를 감소시키거나 혹은 이송 스크류의 직경을 감소시키거나 또는 샤프트의 직경을 증가시켜 결과적으로 원료가 투입되는 공간을 감소시키는 것이다.

한편, 상기 가열 이송관(100)은 원형 단면의 이송관 본체(110)와 상기 본체(110) 일 측에 형성되어 원료가 투입되는 호퍼 연결구(111)와, 상기 본체(110)의 타 측에 형성되어 기화되는 기체를 배출하기 위한 가스 배출관(130)을 포함할 수 있다.

이때, 상기 이송관 본체(110)에 상술한 바와 같은 이송 스크류(S,120)가 설치되며 제2이송 스크류(122) 및 스크류 하우징(후술함)의 직경이 감소되어 원료의 부피 감소에 대응함은 이미 설명한 바와 같다. 또한, 상기 이송관 본체(110)에 후술되는 가열 유닛(600)이 설치된다.

한편, 상기 가스 배출관(130)은 기화된 가스를 배출하여 후술하는 증류기에서 오일을 추출하기 위한 것이고, 도시된 바와 같이 일 측에 냉각 공기 투입부(140)를 병설하여 상기 가열 이송관(100) 내부를 냉각시키는 것도 가능하다. 이 외의 구성은 널리 알려진 구성이므로 자세한 도시와 설명은 생략한다.

상기 가열 분해관(200)의 경우도 유사한 형상으로서, 원형 단면의 분해관 본체(210)를 포함하는데, 상기 반응관 본체(210)의 도면상 좌측은 후술하는 연결관(300)에 연결되고 타 측에는 배출 슈트(250)가 형성되어 후술하는 크러셔와 연결된다.

한편, 상기 가열 분해관(200)의 분해관 본체(210)의 경우도 기화된 가스를 배출하기 위한 가스 배출관(230)를 포함하고 있으며 일 측에 냉각 공기나 질소 가스를 투입하기 위한 가스 투입구(240)를 포함할 수 있다. 또한, 상기 가열 분해관(200)의 분해관 본체(210)에 후술되는 가열 유닛(600)이 포함될 수 있다.

이하 상기 가열 이송관(100)과 가열 분해관(200)을 연결하는 연결관(300)에 대해 설명한다.

상기 연결관(300)은 내부 일 측에 돌출된 돌출부(320) 및 상기 연결관(300) 내부에 설치되는 교반기(340)와, 상기 연결관(300) 외부에 배치되는 석션 유닛(350)을 포함한다.

상기 연결관(300)은 상술한 바와 같이 가열 이송관(100) 하부에 수직방향으로 설치되어 상기 가열 이송관(100)에서 토출된 원료가 투입된다. 이 때 상기 원료를 보다 더 교반하거나 혹은 원료 내에 잔존하는 산소를 배출하기 위해 상기 수직방향으로 낙하는 원료가 충돌되도록 돌출부(320)를 형성한 것이다.

또한, 상기 돌출부(320)에 인접하는 장소에 교반기(340)를 설치하여 상술한 바와 같이 교반 또는 산소 배출을 더욱 도모할 수 있다.

한편, 상기 연결관(300)내부에 잔존하는 산소는 상기 석션 유닛(350)에 의해 외부로 배출될 수 있다. 상기 석션 유닛(350)은 널리 알려진 바와 같이 상기 연결관(300) 일 측에 연통되는 석션 파이프와 석션 펌프를 포함할 수 있다.

또한, 도시된 바와 같이 상기 돌출부(320)에 돌출 플레이트(360)를 형성하여 상기 교반 또는 산소 배출 효과를 향상시킬 수 있다.

이상 설명한 바와 같이 상기 연결관(300)은 원형 단면이되 일 측은 돌출되어 상기 교반기(340)을 포함할 수 있는 연결관 본체(310)를 포함할 수 있으며, 이러한 연결관 본체(310)에 후술하는 히터 유닛(600)을 설치할 수 있다.

한편, 상기 연결관(300) 또는 상기 가열 분해관(200)의 배출 슈트(250)에 설치되는 차단부(500)와, 상기 차단부(500)를 제어하는 제어부(CON)를 더 포함할 수 있다.

이때, 상기 차단부(500)는 상기 연결관(300)의 돌출부(320) 상하부에 각각 설치되는 상부 차단부(510)와 하부 차단부(520)를 포함할 수 있다.

이는 상기 연결관(300) 내에서 산소를 석션하는 경우 상기 연결관(300) 내부를 차단하기 위해 상기 돌출부(320)를 상기 상하 차단부(510,520)에 의해 차단하는 것이다.

한편, 상기 차단부(500)는 널리 알려진 구성으로서 예를 들어 유압 실린더와 실린더 로드를 포함할 수 있다.

또한, 상기 가열 분해관(200)의 배출 슈트(250)에서도 차단부를 설치할 수 있으며 이에 대해서는 후술한다.

한편, 상기 차단부(500)는 상기 제어부(CON)에 의해 상기 연결관(300) 또는 가열 분해관(200)의 배출 슈트(250)를 차단하거나 개방할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명은 원료를 이송 스크류(S)에 의해 이송하면서 상기 원료를 가열하여 오일을 추출하는 것으로서 이 때, 상기 이송 스크류(S)는 STD61을 재질로 할 수 있다.

상기 STD61이라고 하는 것은 열간 금형용 공구강으로서 JIS규격으로는 SKD61로 표기한다.

상기 STD61은 널리 알려진 바와 같이 고온에서도 변형 없이 안정적인 운전이 가능한 재질로서 본 발명의 경우 원료가 가열된 상태에서 이송되므로 상기 STD61을 사용하는 것이 안정적인 운전에 도움이 된다.

이하 도 2를 참조하여 상기 히터 유닛(600)에 대해 설명하며 상기 히터 유닛(600)은 상기 가열 이송관(100)과 가열 분해관(200) 모두 적용 가능함을 먼저 밝혀 둔다.

우선 본 발명의 열 분해관(H)은 도시된 바와 같이 단열층(H2)을 감싸는 커버(H1)와, 상기 단열층(H2) 내부에 배치되는 히터 유닛(600)과, 상기 히터 유닛(600) 내측에 배치되는 이동 스크류(S)를 수용하는 스크류 하우징(H3)을 포함한다.

이때, 상기 단열층(H2)은 열 전달을 차단하기 위한 것으로서 예를 들어 세라믹을 사용할 수 있다.

한편, 상기 히터 유닛(600)은 상기 단열층(H2)의 내측면에 설치되는 히터 하우징(610)과 상기 히터 하우징(610)에 수용하는 히터(620)를 포함한다.

상기 히터 하우징(610)은 도시된 바와 같이 내부에 빈 공간이 형성되어 상기 단열층(H2)의 내측면에 설치되며 그 형상은 상기 단열층(H2)과 같이 원형 형상일 수 있다.

상기 히터 하우징(610)의 내부 빈 공간에 히터(620)가 설치되며, 상기 히터(620)는 예를 들어 열선 등을 사용할 수 있다.

이때, 상기 히터 하우징(610)과 상기 스크류 하우징(H3) 사이에 빈 공간으로 형성되는 공기 대류실(H4)이 형성된다.

상기 히터(620)에 의해 발생된 열에 의해 상승된 온도의 분포는 상기 히터(620)로부터 멀어질 수록 온도가 낮아져서 온도 편차가 발생할 수 있다. 이를 방지하기 위해 본 발명의 공기 대류실(H4)을 형성하면 상기 히터(620)에서 발생한 열이 공기 대류실(H4)내에서 대류에 의해 상호 섞이게 되어 온도 분포가 균일하게 될 수 있다.

한편, 상기 스크류 하우징(H3)의 상부 일 영역은 개방되도록 형성되어 상기 스크류(S)에서 발생된 기화 가스가 배출되도록 할 수 있다.

이상 설명한 바와 같은 본 발명의 히터 유닛(600)은 상술한 바와 같이 가열 분해관(200)에도 적용가능하며, 이하 도 3을 참조하여 보다 상세히 설명한다.

도시된 바와 같이 도 3은 상기 가열 분해관(200)의 가스 배출관(230)이 형성된 부분의 단면도로서 기본적인 구조는 도 2와 동일하므로 중복되는 설명은 생략한다.

다만, 도 3에서 도시된 바와 같이 상기 가스 배출관(230)은 상기 스크류 하우징(H3)의 개방부와 맞닿는 플랜지(231a)가 형성되는 하우징 연결부(231)를 포함할 수 있으며, 상기 플랜지(231a)와 고정되도록 상기 스크류 하우징(H3)에 형성되는 플랜지(H3a)를 포함할 수 있다.

또한, 상기 하우징 연결부(231)상에는 상기 단열부(H2) 및 커버(H1)를 관통하여 외부로 연통되는 배출부(232)가 설치되어 상기 기화된 기체가 외부로 배출될 수 있다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명의 열 분해관(H)은 피치가 감소하여 원료의 액화에 다른 부피 감소에도 불구하고 오일 추출 효율을 향상시킬 수 있는 것으로 도 4를 참조하여 본 발명의 열 분해관(H)을 포함하는 오일 추출 장치(10)에 대해 설명한다.

도시된 바와 같이 본 발명의 오일 추출 장치(10)는 상기 가열 이동관(100) 또는 가열 분해관(200)을 포함하는 열 분해관(H)의 가스 배출관(130,230)로부터 배출되는 기화 가스를 수집하여 가열하는 보일러(700)와 상기 보일러(700)를 통과한 가스를 증류하여 오일을 추출하는 증류부(800)를 포함한다.

즉, 상기 가열 이동관(100) 또는 가열 분해관(200)에서 발생된 기화 가스를 포집하여 상기 보일러(700)에서 가열한 후 증류부(800)에서 가솔린이나 경우 등으로 증류하여 오일로 추출하게 된다.

이때, 상기 가열 분해관(200)의 가스 배출관(230)은 도시된 바와 같이 다수 개 배치하여 상기 가열 이송관(100)에서 배출되는 기화 가스와 합쳐져서 상기 보일러(700)로 이동할 수 있다.

한편, 상기 가열 분해관(200)을 통해 기화되고 남은 부산물을 분쇄하기 위해 상기 배출 슈트(250)의 하측에 설치되는 크러셔(C)를 포함할 수 있다. 상기 크러셔(C)는 상기 부산물을 분쇄한 후 저장부(CV)에 저장하며 분쇄시 발생하는 먼지는 사이클론(CY)에서 포집된다.

한편 상기 배출 슈트(250)에 상술한 바와 같은 차단부(500)를 설치하여 분쇄시 먼지가 역으로 유입되지 않도록 차단할 수 있다.

한편, 상기 가열 이송관(100) 또는 가열 분해관(200) 내부에 냉각 공기를 투입하기 위해 공조부(900)를 포함할 수 있다.

상기 공조부(900)는 상기 가열 이송관(100)의 냉각공기 투입부(140)에 연결되는 한편, 상기 가열 분해관(200)의 냉각공기 투입부(240)에 연결되어 상기 냉각 공기를 투입할 수 있다.

한편, 상기 가열 분해관(200)의 경우 도 1에 도시된 바와 같이 양측단에 냉각 챔버(212)가 형성될 수 있으며 이때 상기 공조부(900)를 상기 냉각 챔버(212)에 연결시켜 상기 냉각 챔버(212)에 냉각 공기를 투입하여 냉각할 수 있다.

또한, 상기 가열 분해관(200) 일 측에 질소가스를 투입하는 투입구를 형성한 후 상기 질소 가스가 저장되어 있는 탱크(V)과 연통시켜 상기 가열 분해관(200)에 질소 가스를 충진할 수 있다.

상술한 바와 같이 상기 연결관(300) 및 배출 슈트(250)에 차단부(500)를 설치할 수 있으며 상기 차단부(500)는 제어부(CON)를 통해 제어할 수 있음은 이미 설명한 바와 같다.

또한, 상기 크러셔(C)에서 분쇄된 부산물을 저장하는 저장부(CV)에 이동대(T1) 및 상기 이동대(T1)를 이송하는 이송부(T2)를 설치한 후 상기 이송부(T2)를 제어부(CON)에 연결하여 상기 저장부(CV)를 이동할 수 있다.

이하 본 발명의 열 분해관(H) 및 오일 추출 장치(10)에 의해 오일을 추출하는 과정에 대해 도 4를 다시 참조하여 설명한다.

우선 오일 추출 대상이 되는 원료를 호퍼(112)에 투입하면 상기 호퍼 연결구(111)를 통해 가열 이송관(100) 내부로 상기 원료가 투입된다.

상기 가열 이송관(100) 내부에 투입된 원료는 이송 스크류(120)를 통해 이송되면서 앞서 설명한 가열 유닛(600)을 통해 액화되며, 일부 기화되어 상술한 가스 배출관(130)을 통해 보일러(700)와 증류부(800)를 통해 오일로 추출된다.

이때, 상기 가열 이송관(100)의 이송 스크류(120)는 원료의 이동 방향으로 갈수록 피치가 감소하여 상기 원료의 액화로 인한 부피 감소가 있어도 원활히 상기 원료를 이송할 수 있다.

한편, 상기 가열 이송관(100)을 통과한 원료는 연결관(300)을 통해 가열 분해관(200)으로 투입되며, 상기 연결관(300)에 배치되는 교반기(340)에 의해 교반된다.

한편 상기 가열 분해관(200)으로 투입된 원료는 가열 유닛(600)에 의해 액화되며 이에 의해 발생된 기화 가스는 가스 배출관(230)을 통해 배출되어 상술한 바와 같이 보일러(700)와 증류부(800)를 통해 오일로 추출된다.

한편 상기 가열 분해관(200)에 설치된 이송 스크류(220)의 경우도 원료의 이송 방향으로 갈수록 피치가 줄어듦은 이미 설명한 바와 같다.

상기 가열 분해관(200)에서 분해되고 남은 부산물은 크러셔(C)를 통해 분쇄되어 저장부(CV)에 저장되며, 분쇄 과정에서 발생하는 먼지는 사이클론(CY)에 포집된다.

이상 설명한 과정에 의해 오일이 휘발유나 경우 등으로 추출된다.

이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상을 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함이 명백하다.

또한, 본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 범주에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 명확해질 것이다.

H : 열 분해관 S : 이송 스크류
H1 : 커버 H2 : 단열층
H3 : 스크류 하우징 H4 : 공기 대류실
100 : 가열 이송관 110 : 이송관 본체
111 : 호퍼 연결구 120 : 이송 스크류
121 : 제1이송 스크류 122 : 제2이송 스크류
130 : 가스 배출관 140 : 냉각공기 투입부
200 : 가열 분해관 210 : 분해관 본체
220 : 이송 스크류 230 : 가스 배출관
240 : 냉각공기 투입부 250 : 배출 슈트
300 : 연결관 310 : 연결관 본체
320 : 돌출부 340 : 교반기
350 : 석션 유닛 500 : 차단부
700 : 보일러 800 : 증류부
900 : 공조부 CON : 제어부

Claims

이동 스크류와 히터 유닛에 의해 원료를 가열하여 가스를 추출하는 열 분해관에 있어서,
상기 열 분해관은 단열층을 감싸는 커버와, 상기 단열층 내부에 배치되는 히터 유닛과, 상기 히터 유닛 내측에 배치되는 이동 스크류를 수용하는 스크류 하우징을 포함하되,
상기 히터 유닛은 상기 단열층의 내측면에 설치되는 히터 하우징과 상기 히터 하우징에 수용하는 히터를 포함하며,
상기 히터 하우징과 상기 스크류 하우징 사이에 빈 공간으로 형성되는 공기 대류실을 포함하고,
상기 이동 스크류의 피치는 상기 원료의 이송 방향으로 갈수록 작아지는 것을 더 포함하는 가변 피치 방식의 열 분해관.
삭제
이동 스크류와 히터 유닛에 의해 원료를 가열하여 가스를 추출하는 열 분해관에 있어서,
상기 열 분해관은 원료가 투입 이송되며 일차적으로 상기 원료를 가열하는 가열 이송관과, 상기 가열 이송관에서 이송된 원료가 투입되어 기화된 가스를 추출하는 가열 분해관과, 상기 가열 이송과 및 가열 분해관을 연결하는 연결관을 포함하되,
상기 가열 이송관은 상기 원료의 진행방향으로 갈수록 하측으로 기울어지게 배치되고,
상기 가열 분해관은 상기 가열 이송관의 하측에 배치되며,
상기 연결관은 상기 가열 이송관의 끝 단에서 수직방향으로 배치되어 상기 가열 분해관에 연결되는 것을 포함하며,
상기 이동 스크류의 피치는 상기 원료의 이송 방향으로 갈수록 작아지는 것을 더 포함하는 가변 피치 방식의 열 분해관.
제3항에 있어서,
상기 가열 이송관의 이송 스크류는 원료의 이송방향으로 갈수록 피치가 감소하는 제1이송 스크류와, 상기 제1이송 스크류에 인접하는 것으로서 상기 제1이송 스크류보다 직경이 작은 제2이송 스크류를 포함하되,
상기 이송 스크류를 회전하는 샤프트의 직경은 상기 원료의 이송방향으로 갈수록 증가하는 것을 특징으로 하는 가변 피치 방식의 열 분해관.
제3항에 있어서,
상기 연결관은 내부 일 측에 돌출된 돌출부 및 상기 연결관 내부에 설치되는 교반기와,
상기 연결관 외부에 배치되는 석션 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 가변 피치 방식의 열 분해관.
제3항에 있어서,
상기 연결관 또는 상기 가열 분해관의 배출 슈트에 설치되는 차단부와,
상기 차단부를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 가변 피치 방식의 열 분해관.