KR101635089B1 - 미니 활성탄 제조장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 활성탄 제조장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 필터로 쓰이는 활성탄을 연속식으로 압출(extruding, 押出) 생산하되, 주로 공기청정기 또는 음식물처리기 등과 같은 가전제품은 물론 수처리(water treatment, 水處理) 분야 관련기기(및 장치)의 활성탄필터로 사용 가능한 작은 크기로의 다량생산은 물론 이물질 흡착에도 통기성(通氣性)이 유지될 수 있도록 한 미니 활성탄 제조장치에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 테이블; 상기 테이블 상에 설치되어, 활성탄 분말과 분말점착용 첨가제를 혼합한 분말재료의 투입 및 임시저장이 가능케 된 공급부; 상기 공급부 일측에 연계장착된 상태로, 상기 공급부에 저장된 분말재료를 일방향으로 압축 이동시켜 연속식의 단일 활성탄 성형체로 압출되도록 하는 압출부; 상기 테이블에 설치되고 상기 공급부 타측에 연계된 상태로 구동하여, 상기 압출부에 회전동력을 전달하게 된 구동부; 및, 상기 압출부에 부가장착된 상태로, 상기 압출부를 거치는 분말재료의 가열을 통한 첨가제의 용융 및 첨가제 용융으로 인한 활성탄 분말의 점착과 활성탄 성형체의 경화가 이루어지도록 한 복수의 히팅밴드;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

미니 활성탄 제조장치{MANUFACTURING EQUIPMENT FOR MINI ACTIVATED CARBON}

본 발명은 활성탄 제조장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 필터로 쓰이는 활성탄을 연속식으로 압출(extruding, 押出) 생산하되, 주로 공기청정기 또는 음식물처리기 등과 같은 가전제품은 물론 수처리(water treatment, 水處理) 분야 관련기기(및 장치)의 활성탄필터로 사용 가능한 작은 크기로의 다량생산은 물론 이물질 흡착에도 통기성(通氣性)이 유지될 수 있도록 한 미니 활성탄 제조장치에 관한 것이다.

현대사회(modern society, 現代社會)로 접어들면서 정신적으로 풍요롭고 육체적으로 건강한 자연친화적 생활을 추구하는 웰빙문화(well-being culture)가 등장하였고, 이에 국민들의 환경인식도가 높아져 대기오염 못지않게 실내공기오염에 대한 관심도가 커지고 있다.

실내공기오염(indoor air pollution; IAP)이라 함은, 주택, 학교, 사무실, 공공건물, 교통수단 등의 다양한 실내공간의 공기가 오염된 상태를 말하며 매우 복합적인 원인들(담배연기, 난방기, 오븐, 취사도구, 시멘트, 세정제, 건축자재, 페인트 등)에 의해서 야기될 수 있고, 그 영향은 실내 거주자들의 생명을 위협할 정도는 아닐지라도 장기적으로 볼 때 건강에 나쁜 영향을 미치고 있음에 틀림없다.

이러한 이유로, 오염된 실내공기를 정화하여 깨끗한 공기로 바꾸는 공기청정기(air cleaner, 空氣淸淨器)가 개시되고 있는바, 전기 집진기를 주체로 하여 활성탄필터, 음이온발생기(Anion generator), 송풍기(Fan) 등을 조합해 유닛(Unit)한 것이 있다.

여기서, 상기 활성탄필터(Activated carbon filter)는, 수많은 모세관이 있는 흑색의 다공성(porous, 多孔性) 탄소물질인 활성탄(activated carbon, 活性炭)을 이용한 유기물의 흡착특성을 나타내는 것으로, 수많은 미세 세공이 형성되어 있어, 그 미세공(Pore)을 통과하는 기체에 섞인 미세먼지 및 세균과 더불어 악취 등의 각종 오염물질과 이물질을 가둬 거르는데 탁월한 효과를 발휘한다.

전술한 기술적 사상을 기반으로 하여, 대한민국등록특허 제10-0516528호를 통해, 흡착능(adsorptivity)이 높고 탈황·탈질 성능이 우수하며, 또한 이동층 방식의 건식 탈황탈질 프로세스에서의 순환 사용에 견디는 고강도의 활성탄과 그 제조 방법이 개시된바 있으나, 탈황·탈질 및 내충격성, 내마모성이 향상된 활성탄 제조를 위한 것일 뿐, 유체(fluid, 流體)에 섞인 오염물질과 이물질 흡착시의 통기성 저하의 방지를 위한 그 어떠한 기술적 특징이 개시되어 있지 않다.

이 때문에, 집진기로 강제 흡입한 실내공기에 섞인 오염물질과 이물질을 활성탄으로 필터링 후 실내로 재배출시키는 과정에서, 활성탄의 미세공으로 미세먼지 등과 같은 이물질이 흡착 및 축적됨에 따라 기체 이동 흐름이 방해됨은 물론이거니와 그로 인한 장치 내부에서의 세균번식 및 악취발생의 문제점을 유발해 왔다.

더욱이, 전술한 유체 순환 흐름 방해에 따른 통기성 결여시 기기 작동에 악영향을 끼칠 수밖에 없으며, 이는 결국 장치성능의 저하를 유발하는 원인으로 이어져 왔다. 이를 방지키 위해 활성탄필터를 수시로 교체해 주어야만 하는 등의 장치사용 및 유지보수에 있어 상당한 번거로움과 비용부담의 문제점이 있어 왔다.

아울러, 정수기용 필터로 쓰이는 부피가 큰 연속식 활성탄을 압출성형 제조하는 장치가 개시된바 있으나, 해당 압출성형장치를 이용해서는 공기청정기 및 음식물처리기에서 주로 쓰이는 작은 부피의 미니 활성탄의 생산 및 그의 다량생산이 어려워, 해당하는 미니 활성탄의 제조생산을 위한 장치제작에 대한 관련기술의 연구와 개발이 절실한 실정에 있다.

대한민국등록특허 제10-0516528호(등록일자 : 2005. 09. 14.)

본 발명의 목적은 상기와 같은 제반 문제점을 해결하기 위한 것으로, 압출헤드의 구조개선을 통해, 스틱형 미니 활성탄의 연속식 압출성형이 가능하면서도 단일공정으로도 다량의 미니 활성탄 생산이 가능할 수 있도록 하는 미니 활성탄 제조장치를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은, 활성탄이 최종적으로 압출되는 과정에서 길이방향을 따르는 중공(中孔)이 상기 활성탄에 중앙부에 더 관통형성되도록 함으로써, 유체 필터링으로 미세공에 오염물질과 이물질이 흡착 및 축적되더라도 통기성이 우수할 수 있도록 하는 미니 활성탄 제조장치를 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 테이블; 상기 테이블 상에 설치되어, 활성탄 분말과 분말점착용 첨가제 분말을 혼합한 분말재료의 투입 및 임시저장이 가능케 된 공급부; 상기 공급부 일측에 연계장착된 상태로, 상기 공급부에 저장된 분말재료를 일방향으로 압축 이동시켜 연속식의 단일 활성탄 성형체로 압출되도록 하는 압출부; 상기 테이블에 설치되고 상기 공급부 타측에 연계된 상태로 구동하여, 상기 압출부에 회전동력을 전달하게 된 구동부; 및, 상기 압출부에 부가장착된 상태로, 상기 압출부를 거치는 분말재료의 가열을 통한 첨가제의 용융 및 첨가제 용융으로 인한 활성탄 분말의 점착과 활성탄 성형체의 경화가 이루어지도록 한 복수의 히팅밴드;를 포함한다.

또한, 상기 압출부는, 상기 공급부에 투입된 분말재료의 일방향 이동을 위하는 이송홀이 관통형성된 한편, 길이방향을 따라 상호 간 연속해서 연계조립되는 복수의 압출관과, 상기 압출관들 내부를 가로지르도록 구비된 상태로, 상기 구동부로부터 전달된 회전동력에 의한 자전으로 상기 공급부에 저장된 분말재료가 상기 이송홀들을 따라 일정한 압력을 가지고 강제 이동되도록 하는 이송스크루와, 상기 이송스크루의 일측에 나란하게 더 구비된 상태로, 상기 공급부에 저장된 활성탄 분말과 첨가제 분말을 골고루 혼합시키게 된 교반스크루와, 상기 압출관들 중 맨 끝에 배치된 압출관 선단에 더 장착된 상태로, 상기 압출관들을 따라 압축 이송되는 분말재료가 동일 단면을 갖는 미리 정한 형태의 활성탄 성형체로 연속해서 압출되도록 하는 압출헤드로 구성된다.

더하여, 상기 구동부는, 전력의 공급으로 회전하는 구동축 선단에 구동기어가 축결합된 구동모터와, 상기 이송스크루의 끝단에 연이어서 축이음 조립결합된 상태로, 상기 구동모터로부터 회전동력을 전달받아 연계 회전케 된 회동샤프트와, 상기 구동기어에 의한 궤도회전을 이뤄, 상기 회동샤프트에 회전동력을 전달하도록 된 체인벨트로 구성되고, 상기 회동샤프트에는, 상기 체인벨트에 의해 동시에 연계회전되는 연동기어가 축결합된다.

또한, 상기 히팅밴드는, 상기 압출관들을 둘러 덮도록 장착된 상태로, 전력 공급에 의한 고온의 열원을 발생시키도록 다수로 구비되되, 분말재료의 이동위치에 따라 첨가제의 용융과 활성탄의 경화 작용이 이루어질 수 있게, 120℃ 내지 200℃ 이내에서 각각 서로 다른 온도 편차를 갖는다.

더하여, 상기 압출헤드는, 상기 압출관 일측에 연계장착되는 드럼형 헤드본체와, 상기 헤드본체에 내재조립된 상태로, 상기 이송스크루에 의해 상기 압출관들을 따라 이동한 분말재료가 동일 단면을 가진 연속된 활성탄 성형체로 압출되도록 하는 제1성형몰드, 및 제2성형몰드로 구성된다.

또한, 상기 제1성형몰드 및 상기 제2성형몰드 각각에는, 활성탄 성형체의 압출과 더불어 둘 이상 다수의 활성탄 성형체가 동시 다발적으로 압출되도록 하기 위한 복수의 제1압출공, 및 제2압출공이 관통형성되되, 상기 제1압출공들의 사이 일면으로부터는, 상기 제2압출공들을 최종 통과하여 압출성형되는 활성탄 성형체의 정중앙에 통기성 향상을 위한 중공이 더 형성되도록 하기 위해, 상기 제2압출공의 중앙에 배치되는 심봉이 각각 돌출결합된다.

이상의 설명에서 분명히 알 수 있듯이, 본 발명의 미세활성탄 제조장치는, 공기청정기 또는 음식물처리기 등에서 활성탄필터로 주로 사용하는 미니 활성탄의 연속식 압출성형이 가능함은 물론이거니와 단일공정으로 다량의 미니 활성탄 생산이 가능케 됨으로써, 활성탄을 제조생산하는 공정의 효율성을 더욱 극대화하는 효과를 나타낸다.

또한, 오염물질과 이물질의 지속적 흡착 및 축적으로 활성탄의 미세공이 막히더라도 길이방향을 따르는 중공을 통한 유체의 흡입과 배출의 순환 이동 흐름에 영향을 미치는 통기성은 최적의 상태 그대로 유지됨으로써, 활성탄필터의 교체주기를 길게 가져갈 수 있는 필터 수명의 연장과 더불어 그에 따른 장치 사용성 증대의 효과를 가져다준다.

이와 함께, 활성탄필터의 흡착특성과 공기청정기 또는 음식물처리기 등의 오염물질 제거성능과 용출안전성을 높여, 소비자로 하여금 고부가가치의 가전기기 필터로서 시장 잠재능력을 더욱 향상시킬 수 있을 것으로 기대됨은 물론이거니와 이를 통한 관련산업의 발전 및 활성화를 도모하는데 크게 기여할 수 있는 아주 유용한 발명이다.

도 1은 본 발명에 따른 미니 활성탄 제조장치의 전체구조를 나타낸 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 미니 활성탄 제조장치에 있어서, 공급부와 압출부 및 구동부의 상호 구성관계를 나타낸 측단면도.
도 3은 본 발명에 따른 미니 활성탄 제조장치에 있어서, 구동부와 압출부의 이송스크루 및 교반스크루의 구성관계를 나타낸 사시도.
도 4a 및 도 4b는 본 발명에 따른 미니 활성탄 제조장치에 있어서, 압출부에 구성되는 압출헤드의 구성관계를 나타낸 분해사시도와 측단면도.
도 5는 본 발명에 따른 미니 활성탄 제조장치에 있어서, 압출헤드의 제1,2성형몰드의 조합관계를 나타낸 예시도.
도 6은 본 발명에 따른 미니 활성탄 제조장치에 의해 연속식으로 압출성형되는 활성탄 성형체의 형상을 나타낸 사시도.

이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 우선, 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.

첨부도면 중 도 1은 본 발명에 따른 미니 활성탄 제조장치의 전체구조를 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 미니 활성탄 제조장치에 있어서 공급부와 압출부 및 구동부의 상호 구성관계를 나타낸 측단면도이며, 도 3은 본 발명에 따른 미니 활성탄 제조장치에 있어서 구동부와 압출부의 이송스크루 및 교반스크루의 구성관계를 나타낸 사시도이고, 도 4a 및 도 4b는 본 발명에 따른 미니 활성탄 제조장치에 있어서 압출부에 구성되는 압출헤드의 구성관계를 나타낸 분해사시도와 측단면도이며, 도 5는 본 발명에 따른 미니 활성탄 제조장치에 있어서 압출헤드의 제1,2성형몰드의 조합관계를 나타낸 예시도이고, 도 6은 본 발명에 따른 미니 활성탄 제조장치에 의해 연속식으로 압출성형되는 활성탄 성형체의 형상을 나타낸 사시도이다.

도 1 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 미니 활성탄 제조장치(a)는, 지면으로부터 일정높이를 갖는 테이블(1)과, 상기 테이블(1) 상에 설치되어, 활성탄 분말과 분말점착용 첨가제 분말을 혼합한 분말재료의 투입 및 임시저장이 가능케 된 공급부(2)와, 상기 공급부(2) 일측에 연계장착된 상태로, 공급부(2)에 저장된 재료를 일방향으로 압축 이동시켜 연속식의 단일 활성탄 성형체로 압출되도록 하는 압출부(3)와, 상기 테이블(1)에 설치되고 상기 공급부(2) 타측에 연계된 상태로 구동하여, 상기 압출부(3)에 회전동력을 전달하게 된 구동부(4)와, 상기 압출부(3)에 부가장착된 상태로, 상기 압출부(3)를 거치는 분말재료의 가열을 통한 첨가제의 용융 및 그로 인한 활성탄 분말의 점착과 활성탄 성형체의 경화가 이루어지도록 한 복수의 히팅밴드(5)를 포함한다.

테이블(table, 1)은, 상기 공급부(2)와 압출부(3) 그리고 상기 구동부(4)의 연계구성 및 이를 통한 장치구성의 단일화와 아울러 작업자에 의한 공정수행의 편의성 제공을 위해 지면으로부터 일정높이를 갖는 작업대인 것으로, 일정높이를 갖도록 다수의 수직대와 수평대의 조립결합한 프레임(11)과, 상기 공급부(2)와 압출부(3) 그리고 상기 구동부(4)의 일부구성을 올려놓고 고정설치 가능한 상판(12)으로 구성된다.

삭제

공급부(feeding part, 2)는, 활성탄 분말과 분말점착용 첨가제 분말을 미리 정한 비율(활성탄 80~90 중량%, 첨가제 10~20 중량%)로 혼합한 분말재료의 투입을 위한 재료공급수단인 것으로, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 분말재료가 임시저장되는 수납공간(21a)이 내부에 마련되되, 길이방향으로 관통됨으로써 상기 압출부(3)로의 분말재료 이동이 가능케 된 수납버킷(storage bucket, 21)과, 상기 수납버킷(21) 상측에 형성된 개구부 상에 연계조립되어 상기 수납공간(21a)으로의 분말재료 투입이 용이토록 하는 투입호퍼(insertion hopper, 22)로 구성된다.

또한, 상기 수납버킷(21)의 일측으로는, 차후 후술될 상기 압출부(3)의 제1스크루기어 및 제2스크루기어가 내재수용될 수 있는 기어박스(23)가 더 연계조립된다. 이는, 상기 제1,2스크루기어의 맞물림식 회전작동을 위한 기어의 배치구성과 더불어 상기 투입호퍼(22)로 재료를 투입하는 과정에서 비산(飛散)될 수 있는 활성탄 분말로부터 상기 제1,2스크루기어를 보호하고 작동시의 적절한 윤활성 유지가 실현되도록 하기 위함이다.

이와 함께, 상기 수납버킷(21)의 길이방향 양단부에는, 상기 공급부(2)와 압출부(3)의 이음식 조립결합이 가능토록 하기 위한 사각의 판체형 플랜지(211)가 일체로 형성되어 있다.

압출부(extruding part, 3)는, 상기 공급부(2)로 투입되는 분말재료의 일방향 압축 이동 및 그에 따른 압출성형을 위한 가공수단인 것으로, 상기 공급부(2)에 투입된 분말재료의 일방향 이동을 위하는 이송홀이 관통형성된 한편, 길이방향을 따라 상호 간에 연속해서 연계조립되는 복수의 압출관(31)과, 복수의 상기 압출관(31)을 가로지르도록 구비된 상태로, 상기 구동부(4)로부터 전달된 회전동력에 의한 자전으로 상기 공급부(2)에 임시저장된 분말재료가 압출관(31)들의 이송홀을 따라 일정한 압력을 가지고 강제 이동되도록 하는 이송스크루(32)와, 상기 이송스크루(32)의 일측에 나란하게 더 구비된 상태로, 상기 수납공간(21a)에 저장된 활성탄 분말과 첨가제 분말을 골고루 혼합시키게 된 교반스크루(33)와, 복수의 상기 압출관(31)들 중 맨 끝에 배치된 압출관 선단에 더 장착된 상태로, 상기 압출관(31)들을 따라 압축 이송되는 분말재료가 동일 단면을 갖는 미리 정한 형태의 활성탄 성형체(100)로 연속해서 압출될 수 있도록 하는 압출헤드(34)로 구성된다.

또한, 상기 압출관(31)의 길이방향 양단부에는, 가장자리 둘레 외면으로부터 돌출한 형상을 이룸으로써, 상기 기어박스(23)의 플랜지(211) 및 상기 압출관(31)들 간 관이음(tube joint)을 위한 원판형 플랜지(311)가 일체로 형성되어 있다.

그리고, 상기 이송스크루(32) 및 교반스크루(33)에는, 상호 맞물림식 대응 회전을 위한 제1스크루기어(321)와 제2스크루기어(331)가 각각 축결합되어 있다.

또한, 상기 압출헤드(34)는, 도 4a에 도시된 바와 같이, 상기 압출관(31) 일측에 연계장착되는 드럼형 헤드본체(341)와, 상기 헤드본체(341)에 내재조립된 상태로, 상기 이송스크루(32)에 의해 상기 압출관(31)들을 따라 이동한 분말재료가 동일 단면을 가진 연속된 활성탄 성형체(100)로 압출되도록 하기 위한 제1성형몰드(342) 및 제2성형몰드(343)로 구성된다.

한편, 상기 헤드본체(341)에는, 상기 제1,2성형몰드(342)(343)의 내재수용을 위한 조립공간(341a)이 관통된 상태로 중앙에 마련되되, 제1성형몰드(342)와 제2성형몰드(343) 각각의 위치고정을 위한 단턱(341a-1) 형성됨이 바람직하다. 또한, 가장자리 둘레 외면으로부터 돌출한 형상을 이룸으로써, 상기 압출관(31)의 플랜지(311)와의 관이음을 위한 원판형 플랜지(341-1)가 상기 제1성형몰드(342)가 위치하는 일측 단부에 일체로 형성되어 있다.

또한, 상기 제1성형몰드(342)와 제2성형몰드(343) 각각에는, 활성탄 성형체(100)의 압출과 더불어 둘 이상 다수의 활성탄 성형체(100)가 동시 다발적으로 압출되도록 하기 위한 복수의 제1압출공(342a) 및 제2압출공(343a)이 관통형성되어 있다.

그리고, 상기 제1압출공(342a)들의 사이 일면으로부터는, 도 4b 및 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 제2압출공(343a)의 중앙에 배치되는 심봉(342-1)이 각각 돌출결합된다. 이는, 상기 제2압출공(343a)들을 최종적으로 통과하여 압출성형되는 활성탄 성형체(100)의 정중앙에 통기성 향상을 위한 중공(100-1)이 더 형성되도록 하기 위함이다. 이로써, 상기 제1압출공(342a)과 제2압출공(343a)은 서로 어긋난 상태로 밀착되는 것이 바람직하다.

구동부(driving part, 4)는, 장치구동에 필요한 회전동력의 발생 및 그 회전동력을 상기 이송스크루(32)로 전달하여 압출부(3)가 작동되도록 하기 위한 동력장치인 것으로, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 전력의 공급으로 회전하는 구동축(411)의 그 선단에 구동기어(412)가 축결합된 구동모터(41)와, 상기 이송스크루(32)의 끝단에 연이어서 축이음 조립된 상태로 상기 구동모터(41)로부터 회전동력을 전달받아 연계 회전케 된 회동샤프트(42)와, 상기 구동기어(412)에 의한 궤도회전을 이뤄 상기 회동샤프트(42)에 회전동력을 전달하도록 된 체인벨트(chain belt, 43)로 구성된다.

또한, 상기 회동샤프트(42)에는, 상기 구동기어(421)의 회전으로 궤도회전 작동하는 상기 체인벨트(43)에 의해 동시에 연계회전됨으로써, 상기 회동샤프트(42)의 회전작용이 가능할 수 있도록 하기 위한 연동기어(421)가 축결합되어 있다.

히팅밴드(heating band, 5)는, 상기 압출부(3)를 따라 이동하는 분말재료를 가열하여 용융된 첨가제 점성에 의해 활성탄 분말이 단일 성형체(100)를 이룬 상태로 압축되도록 하기 위한 가열수단인 것으로, 상기 압출관(31)들을 둘러 덮도록 장착된 상태로 전력 공급에 의한 고온의 열원을 발생시키게 된 밴드형태로 이루어진 것이 바람직하다.

여기서, 상기 히팅밴드(5)들 각각은, 약 120℃ 내지 200℃ 사이에서 서로 다른 온도 편차를 가짐으로써, 분말재료의 이동위치에 따라 첨가제의 용융과 활성탄의 경화가 적절할 수 있도록 한다.

이를 위해, 상기 공급부(2)와 근접한 위치에 배치된 압출관(31)에 장착된 히팅밴드(5)는 160℃~200℃ 이내의 발열온도를 나타내도록 하고, 다음으로 이어지는 압출관(31)에 장착된 히팅밴드(5)는 130℃~170℃ 이내의 발열온도를 나타내도록 하며, 그 다음으로 이어지는 압출관(31)에 장착된 히팅밴드(5)는 100℃~140℃ 이내의 발열온도를 나타내도록 함이 바람직하다.

미설명부호, (b)는 상기 회동샤프트(42)의 설치고정 및 회동안내를 위한 베어링(bearing)이고, (c)는 장치구동의 조작을 위한 컨트롤박스(control box)이다.

상기와 같은 구성으로 되는 본 발명에 따른 미니 활성탄 제조장치(a)의 작용을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

먼저, 상기 컨트롤박스(c)의 조작을 통해 전원 공급에 따른 장치구동이 시작되도록 한다. 이로써, 상기 구동부(4)의 구동모터(41)가 구동케 되고, 상기 구동모터(41)의 구동축(411)에 축결합된 상기 구동기어(412)가 정해진 RPM을 가지고 회전됨에 따라, 구동기어(412)에 의한 체인벨트(43)의 궤도회전 및 상기 연동기어(421)의 연계회전으로 상기 회동샤프트(42)가 동시 회전되어 상기 공급부(2)의 수납버킷(21) 수납공간(21a)에 임시저장된 분말재료가 상기 압출부(3)를 따라 일방향으로 일정한 압력을 가진 상태로 압축 이동 후 상기 압출헤드(34)를 최종적으로 통과하는 것으로 연속식의 활성탄 성형체(100)가 압출가공되는 것이다.

보다 자세하게는, 상기 회동샤프트(42)가 회전케 되면, 그에 연계조립된 상기 압출부(3)의 이송스크루(32)가 회전운동을 하고 상기 이송스크루(32)에 축결합된 제1스크루기어(321)가 동시 회전케 됨으로써, 그에 맞물린 상기 제2스크루기어(331)의 대응회전에 따라 상기 교반스크루(33)가 더불어 회전작동케 된다.

이에 따라, 상기 이송스크루(32)와 교반스크루(33)에 의해 상기 수납버킷(21)의 수납공간(21a)에 임시저장되어 있던 분말재료(활성탄 분말, 첨가제)가 골고루 혼합되는 것이며, 도 2에 도시된 바와 같이, 이후 상기 이송스크루(32)가 정해진 압력(약 10 내지 15kg/㎠)으로 분말재료를 밀어내게 됨으로써, 상기 압출부(3)의 압출관(31)을 따라 이동하고 상기 압출헤드(34)를 최종적으로 통과하면서 둥근 막대 형상으로 연속식 성형체(100)를 이룬 상태로 활성탄이 압출되는 것이다.

그리고, 상기 압출부(3)의 압출관(31)들을 분말재료가 통과하는 과정에서 각각의 히팅밴드(5)로부터 생성된 고온의 열원에 의해 상기 압출관(31)들이 가열되는바, 이에 따라 분말재료 중 첨가제가 용융되고 용융된 첨가제 점성에 의해 활성탄 분말이 단일의 성형체(100)로 뭉쳐지는 점착상태로 압출되는 것이다.

이때, 상기 히팅밴드(5)의 가열온도가 100℃ 내지 200℃ 발열온도 사이에너 각각 미리 정한 온도 편차를 갖게 됨에 따라, 첨가제의 용융작용과 활성탄의 경화작용이 효율적으로 이루어질 수 있는 것이다.

아울러, 상기 압출헤드(34)에 구성되는 제1성형몰드(342) 및 제2성형몰드(343)에 관통형성된 다수의 제1,2압출공(342a)(343a)를 분말재료가 최종적으로 통과하게 됨으로써, 동일 단면을 가진 연속식 활성탄 성형체(100)가 가공됨은 물론 다수가 동시다발적으로 압출될 수 있다.

여기서, 상기 제1압출공(342a)들 사이로부터 돌출되어 상기 제2압출공(343a)의 중앙에 배치된 심봉(342-1)들에 의해, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 제2압출공(343a)을 통과하는 활성탄의 중앙에 길이방향을 따르는 중공(100-1)이 형성된 상태로 성형이 이루어진다.

마지막으로, 전술한 바를 통해 연속식으로 압출성형되는 활성탄 성형체(100)는, 별도의 절단장치(도시하지 않음)를 이용하여 원하는 길이에 맞게 절단하는 것이며, 이를 통해 필요한 규격(길이)을 갖는 활성탄의 제조생산이 가능케 되는 것이다.

정리하자면, 본 발명에 따른 미니 활성탄 제조장치에 의하면, 동일 단면을 갖는 미니 활성탄의 연속식 압출성형가공은 물론 그러한 압출과정에서 상기 압출부(3)의 압출헤드(34)를 최종적으로 통과할 때 중공(100-1)이 더해진 활성탄 성형체(100)가 압출되는 것에 의해, 유체에 섞인 오염물질과 이물질을 걸러내는 과정에서의 이물질 흡착 및 지속적인 적층시에도 상기 중공(100-1)을 통한 유체 이동의 통기성이 충분히 유지될 수 있는 통기성이 향상된 미니 활성탄의 제조가 가능게 되는 효과를 거둘 수 있다.

또한, 상기 압출헤드(34)의 제1,2성형몰드(342)(343)에 다수 형성된 제1,2압출공(342a)(343a)들에 의해, 다수의 활성탄을 동시다발적으로 압출시킬 수 있게 됨으로써, 단번의 공정만으로도 활성탄의 대량생산이 가능케 되는 효과를 거둘 수 있다.

이상의 설명은 본 발명의 기술사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정과 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

a : 활성탄 제조장치 1 : 테이블
2 : 공급부 3 : 압출부
4 : 구동부 5 : 히팅밴드
11 : 프레임 12 : 상판
21 : 수납버킷 21a : 수납공간
22 : 투입호퍼 23 : 기어박스
31 : 압출관 32 : 이송스크루
33 : 교반스크루 34 : 압출헤드
41 : 구동모터 42 : 회동샤프트
43 : 체인벨트 211, 311, 341-1 : 플랜지
321 : 제1스크루기어 331 : 제2스크루기어
341 : 헤드본체 341a : 조립공간
341a-1 : 단턱 342 : 제1성형몰드
342a : 제1압출공 342-1 : 심봉
343 : 제2성형몰드 343a : 제2압출공
411 : 구동축 412 : 구동기어
421 : 연동기어

Claims (6)

1. 테이블과;
   상기 테이블 상에 설치되어, 활성탄 분말 80~90 중량%와 분말점착용 첨가제 분말 10~20 중량%를 혼합한 분말재료의 투입 및 임시저장이 가능케 된 공급부와;
   상기 공급부 일측에 연계장착된 상태로, 상기 공급부에 저장된 분말재료를 일방향으로 10 내지 15kg/㎠ 압력으로 압축 이동시켜 연속식의 단일 활성탄 성형체로 압출되도록 하는 압출부와;
   상기 테이블에 설치되고 상기 공급부 타측에 연계된 상태로 구동하여, 상기 압출부에 회전동력을 전달하게 된 구동부; 및,
   상기 압출부에 부가장착된 상태로, 상기 압출부를 거치는 분말재료의 가열을 통한 첨가제의 용융 및 첨가제 용융으로 인한 활성탄 분말의 점착과 활성탄 성형체의 경화가 이루어지도록 한 복수의 히팅밴드;를 포함하며;
   상기 압출부는,
   상기 공급부에 투입된 분말재료의 일방향 이동을 위하는 이송홀이 관통형성된 한편, 길이방향을 따라 상호 간 연속해서 연계조립되는 복수의 압출관과,
   상기 압출관들 내부를 가로지르도록 구비된 상태로, 상기 구동부로부터 전달된 회전동력에 의한 자전으로 상기 공급부에 저장된 분말재료가 상기 이송홀들을 따라 일정한 압력을 가지고 강제 이동되도록 하는 이송스크루와,
   상기 이송스크루의 일측에 나란하게 더 구비된 상태로, 상기 공급부에 저장된 활성탄 분말과 첨가제를 골고루 혼합시키게 된 교반스크루, 및
   상기 압출관들 중 맨 끝에 배치된 압출관 선단에 더 장착된 상태로, 상기 압출관들을 따라 압축 이송되는 분말재료가 동일 단면을 갖는 미리 정한 형태의 활성탄 성형체로 연속해서 압출되도록 하는 압출헤드로 구성되며;
   상기 압출헤드는 상기 압출관 일측에 연계장착되는 드럼형 헤드본체, 및 상기 헤드본체에 내재조립된 상태로, 상기 이송스크루에 의해 상기 압출관들을 따라 이동한 분말재료가 동일 단면을 가진 연속된 활성탄 성형체로 압출되도록 하는 제1성형몰드 및 제2성형몰드로 구성되며;
   상기 제1성형몰드 및 상기 제2성형몰드 각각에는, 활성탄 성형체의 압출과 더불어 둘 이상 다수의 활성탄 성형체가 동시다발적으로 압출되도록 하기 위한 복수의 제1압출공 및 제2압출공이 관통형성되되,
   상기 제1압출공들의 사이 일면으로부터는, 상기 제2압출공들을 최종 통과하여 압출성형되는 활성탄 성형체의 정중앙에 통기성 향상을 위한 중공이 더 형성되도록 하기 위해, 상기 제2압출공의 중앙에 배치되는 심봉이 각각 돌출결합되며, 상기 복수의 제1압출공 및 제2압출공이 서로 어긋난 상태로 밀착되는 것을 특징으로 하는 미니 활성탄 제조장치.
   
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 구동부는, 전력의 공급으로 회전하는 구동축 선단에 구동기어가 축결합된 구동모터와,
   상기 이송스크루의 끝단에 연이어서 축이음 조립결합된 상태로, 상기 구동모터로부터 회전동력을 전달받아 연계 회전케 된 회동샤프트와,
   상기 구동기어에 의한 궤도회전을 이뤄, 상기 회동샤프트에 회전동력을 전달하도록 된 체인벨트로 구성되고,
   상기 회동샤프트에는, 상기 체인벨트에 의해 동시에 연계회전되는 연동기어가 축결합됨을 특징으로 하는 미니 활성탄 제조장치.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 히팅밴드는, 상기 압출관들을 둘러 덮도록 장착된 상태로, 전력 공급에 의한 고온의 열원을 발생시키도록 다수로 구비되되,
   분말재료의 이동위치에 따라 첨가제의 용융과 활성탄의 경화 작용이 이루어질 수 있게, 120℃ 내지 200℃ 이내에서 각각 서로 다른 온도 편차를 가짐을 특징으로 하는 미니 활성탄 제조장치.
   
5. 삭제
6. 삭제

Images