KR102098128B1 - 폐비닐을 이용한 가연성 가스 발생장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 폐비닐을 이용한 가연성 가스 발생장치에 관한 것으로, 호퍼를 통해 본체 내부에 유입된 폐비닐 연료를 이송스크류로 일측에서 타측으로 이동시키면서 가열하여 연료로 활용가능한 가연성 가스를 생성함에 따라 통상적인 도시가스, 연탄, 괴탄(갈탄), 경유, 등유 등의 화석연료를 대체할 수 있을 뿐만 아니라 환경 오염을 일으키는 쓰레기인 폐비닐을 효과적으로 처리할 수 있고, 단순히 폐비닐을 수거하여 성형과정을 펠릿 등의 형태로 가공하여 사용하는 폐비닐 연료의 사용환경의 제약 및 2차 공기 오염 등을 최소화할 수 있을 뿐만 아니라 사용이 용이한 도시가스와 마찬가지로 편리하게 다양한 용도의 가열용 연료로서 폭넓게 사용할 수 있는 폐비닐을 이용한 가연성 가스 발생장치를 제공한다.

Description

폐비닐을 이용한 가연성 가스 발생장치 {inflammable gas generating device using vinyl waste}
본 발명은 폐비닐을 이용한 가연성 가스 발생장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 폐비닐을 연료로 사용하여 화력 연료로 사용할 수 있는 가연성 가스를 발생하는 장치에 관한 것이다.
일반적으로 지구상에 인류가 사용 후 버려지는 폐비닐은 매년 기하급수적으로 증가하고 있어 지구 환경 오염에 많은 영향을 주고 있다.
이러한 폐비닐을 수거하여 연료자원으로 재활용하기 위한 시도가 이루어지고 있는 실정이며 일 예로 등록특허 제10-1228036호가 제안된 바 있다. 이는 폐비닐을 이용한 재생연료 제조장치에 관한 것으로, 호퍼로 폐비닐을 투입하면 분쇄수단을 이용해 투입되는 폐비닐을 잘게 분쇄한 후 일정 온도로 녹여서 융착 압축시킨 다음 성형수단을 통해 일정 사이즈로 절단하여 단위별 재생연료로 변형시켜 자동으로 배출하도록 하는 폐비닐을 이용한 재생연료 제조장치를 개시한다. 본 발명에 따른 폐비닐을 이용한 재생연료 제조장치는 폐비닐을 자동으로 분쇄, 융착, 압축, 절단하여 단위별 재생연료로 배출하기 때문에 폐비닐을 효과적으로 처리할 수 있으며, 폐비닐을 재활용하여 대체 에너지로 활용, 환경오염 방지, 에너지 절감 등의 효과가 있다.
그러나, 이와 같이 폐비닐로 제조된 단위별 재생연료는 폐비닐을 적절한 온도로 성형하므로 부피가 줄어들어 보관이 용이하지만 여전히 다양한 불순물이 혼합된 상태여서 이에 도시가스와 같이 가정용은 물론 산업용으로도 사용할 수 있는 통상의 도시가스, 연탄, 괴탄(갈탄), 경유, 등유 등의 화석연료에 비해 그 열원을 얻기 위한 설비나 조건 등이 까다로워 그 사용이 지극히 제한적이다.
따라서, 화석연료의 소비를 줄이고 쓰레기 처리는 물론 상술한 화석연료를 대체할 수 있는 대체 연료로서의 기능을 충실히 수행할 수 있고 그 사용이 간편한 가연성 가스를 생산할 수 있는 폐비닐 처리 장치의 개발이 필요한 실정이다.
참고문헌 1: 등록특허 제10-1228036호
본 발명은 이러한 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명은 폐비닐을 수거하여 적절한 온도로 펠릿 등의 형태로 성형한 폐비닐 연료를 사용하여 도시가스, 연탄, 괴탄(갈탄), 경유, 등유 등의 화석연료를 대체할 수 있는 가연성 가스를 생산할 수 있는 폐비닐을 이용한 가연성 가스 발생장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
특히, 본 발명은 폐비닐을 이용해 폐기하지 않고 연료로 사용함에 따라 화석연료의 소비를 줄이고 쓰레기 처리에도 효과적인 폐비닐을 이용한 가연성 가스 발생장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
이와 같은 기술적 과제를 해결하기 위해 본 발명은;
호퍼를 통해 투입되는 폐비닐 연료가 수평 이송되는 연료 이동로가 길이방향으로 형성되는 본체와, 상기 본체에 장착되어 연료 이동로의 폐비닐 연료를 일측에서 타측 방향으로 이송하는 이송스크류와, 상기 이송스크류를 회전시키는 구동 모터와, 상기 본체의 연료 이동로를 따라 이송되는 폐비닐 연료를 가열시켜 연소용 가스가 발생하도록 상기 본체를 가열하는 히팅수단으로 구성되는 것을 특징으로 하는 폐비닐을 이용한 가연성 가스 발생장치를 제공한다.
이때, 상기 본체 외부에는 본체에 가해지는 온도를 측정하는 온도계가 구비되어 상기 온도계의 온도 측정값은 제어판넬에 입력되며, 상기 제어판넬은 온도 측정값에 따라 상기 히팅수단을 제어하여 본체에 가해지는 온도를 조절하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 이송스크류는 나란히 구비되는 제1 및 제2 이송스크류로 이루어지며, 상기 본체의 연료 이동로의 단면은 제1 및 제2 이송스크류가 삽입되는 '∞ ' 형상으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 제1 및 제2 이송스크류의 날개는 맞물리도록 배치되는 것을 특징으로 한다.
아울러 상기 본체는 전반부, 중반부, 후반부를 서로 다른 온도로 가열하도록 상기 히팅수단은 전반부, 중반부, 후반부 히팅수단으로 분할 구성되는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 본체는 연료 이동로가 길이방향으로 형성되며 일측 상부에는 폐비닐 연료를 공급하는 호퍼와 연결되는 연료 투입구가 구비되고, 상기 본체의 타측 상부에는 단위별 폐비닐 연료의 연소로 인해 발생하는 연소용 가스를 배출하는 가스 배출구가 구비되고, 상기 본체의 타측 하부에는 단위별 폐비닐 연료의 연소 후 이물질이 배출되는 하나 이상의 이물질 배출구가 구비되는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 가스 배출구를 통해 배출되는 연소용 가스는 배관을 통하여 가스압축기를 통해 압축되어 압축탱크에 저장되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 본체의 양단은 서포트 기능을 하는 베이스프레임의 상부에 고정하기 위한 제1 및 제2 사이드 커버에 고정되며, 이와 같은 제1 및 제2 사이드 커버의 외측에는 상기 이송스크류의 양단의 가스 누출 차단을 위한 제1 및 제2 패킹 커버가 장착되며, 상기 제1 및 제2 패킹 커버의 외측에는 상기 이송스크류의 중심을 잡아주며 원활한 회전을 유도하는 제1 및 제2 베어링 커버가 장착되는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 이송스크류의 일단 축부는 구동 모터와 연결되는 기어박스와 연결되어 회전력을 제공받는 것을 특징으로 한다.
아울러 상기 히팅수단은 본체의 외측에 이격되게 구비되어 열의 외부 방출로 인한 손실을 막아주고 본체를 외부 충격으로부터 보호하는 히팅커버와, 상기 히팅커버의 내측에 구비되어 전기공급에 따라 발열하는 히터선으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 히팅커버를 관통하여 본체 방향으로 가스노즐의 단부가 노출 구비되어 상기 본체 내에서 생성된 가스가 투입되어 점화 및 연소되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 히팅커버의 외측에는 본체의 온도를 유지하고 열 손실이 되지 않으며 외부로 열이 방출되는 것을 방지하는 보온재가 구비되는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 호퍼는 성형된 폐비닐 원료가 원만하게 아래로 내려갈 수 있도록 상부에서 하부로 갈수록 내경이 협소해지도록 테이퍼진 깔대기 형상으로 이루어지며, 상기 호퍼에는 작동 모터 구동에 따라 본체에 성형된 폐비닐 원료의 정량 투입을 유도하기 위해 수직으로 설치되어 상부에서 하부로 갈수록 외경이 협소해지도록 테이퍼진 경사스크류가 구비되는 것을 특징으로 한다.
아울러 상기 호퍼는 지면에서 경사 배치되는 이송 콘베이어를 통해 폐비닐 원료를 공급받는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 본체 내부에 유입된 폐비닐 연료를 이송스크류로 일측에서 타측으로 이동시키면서 가열하여 연료로 활용가능한 가연성 가스를 생성함에 따라 통상적인 도시가스, 연탄, 괴탄(갈탄), 경유, 등유 등의 화석연료를 대체할 수 있을 뿐만 아니라 환경 오염을 일으키는 쓰레기인 폐비닐을 효과적으로 처리할 수 있다.
아울러 본 발명에 따르면 단순히 폐비닐을 수거하여 성형과정을 펠릿 등의 형태로 가공하여 사용하는 폐비닐 연료의 사용환경의 제약 및 2차 공기 오염 등을 최소화할 수 있을 뿐만 아니라 사용이 용이한 도시가스와 마찬가지로 편리하게 다양한 용도의 가열용 연료로서 폭넓게 사용할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 폐비닐을 이용한 가연성 가스 발생장치의 전체 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 폐비닐을 이용한 가연성 가스 발생장치에 압축탱크를 연결한 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 가스 발생장치의 요부를 도시한 평단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 가스 발생장치의 요부를 도시한 일측 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 본체를 도시한 정면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 본체의 일측 단면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 이송스크류의 배치구조를 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 히팅수단을 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 이송스크류의 배치구조를 도시한 도면이다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 가스 발생장치의 요부를 도시한 단면도이다.
이하, 본 발명에 따른 폐비닐을 이용한 가연성 가스 발생장치를 첨부한 도면을 참고로 하여 상세히 기술되는 실시 예에 의하여 그 특징들을 이해할 수 있을 것이다.
이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들은 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1 내지 도 8을 참고하면, 본 발명에 따른 폐비닐을 이용한 가연성 가스 발생장치는 폐비닐 및 합성수지(이하 "폐비닐"이라 한다)를 수거하여 적절한 온도로 펠릿 등의 형태로 성형한 단위별 폐비닐 연료로부터 도시가스와 같이 가정용은 물론 산업용으로 용이하게 사용할 수 있는 가연성 가스를 생산할 수 있는 장치이다.
이와 같은 본 발명에 따른 폐비닐을 이용한 가연성 가스 발생장치는 호퍼(100)를 통해 투입되는 폐비닐 연료가 일단에서 타단으로 수평 이송되는 연료 이동로(210)가 길이방향으로 형성되는 본체(200)와, 상기 본체(200)의 연료 이동로(210)에 장착되어 상기 폐비닐 연료를 일단에서 타단으로 이송하는 한 쌍의 제1 및 제2 이송스크류(300,310)와, 상기 제1 및 제2 이송스크류(300,310)를 회전시키는 구동 모터(400)와, 상기 본체(200)의 연료 이동로를 따라 이송되는 폐비닐 연료를 가열시켜 연소용 가스가 발생하도록 상기 본체(200)를 가열하는 히팅수단(500)으로 구성된다.
이때, 상기 구동 모터(400)와 히팅수단(500) 등은 제어판넬(2)에 의해 구동이 제어됨은 당연하다.
이하, 본 발명의 구성을 구체적으로 설명한다.
상기 본체(200)는 파이프와 같이 내부가 중공되어 폐비닐 원료가 이동하는 연료 이동로(210)가 길이방향으로 형성되는 구조로 이루어져 제1 및 제2 이송스크류(300,310)가 구비된다. 이때, 제1 및 제2 이송스크류(300,310)가 나란히 구비시 연료 이동로(210)의 단면은 '∞ ' 형상으로 이루어질 수 있다.
물론, 제1 및 제2 이송스크류(300,310)는 도 9의 다른 실시 예에 도시된 바와 같이 날개(302,312)가 맞물리도록 배치하는 경우 이송되는 폐비닐 연료가 원활하게 이송되며 고르게 파쇄하는 효과를 얻을 수도 있다.
그리고, 상기 본체(200)는 연료 이동로(210)의 단면이 원형이면 하나의 이송 스크류만 장착될 수도 있으며, 이는 처리 용량이 제한될 수 있다. 이와 같이 본체(200) 연료 이동로(210)에 장착되는 이송스크류는 처리 용량에 따라 하나 이상이 구비될 수 있으며, 따라서 이하에서는 제1 및 제2 이송스크류(300,310) 위주로만 설명하더라도 이러한 정도의 설계변경은 모두 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
아울러 상기 본체(200)는 전반부, 중반부, 후반부를 나누어 3단 구조로 이루어져 전반부, 중반부, 후반부로 분할하여 서로 다른 온도로 가열하도록 도 10의 또 다른 실시 예에 도시된 바와 같이 히팅수단(500)을 전반부, 중반부, 후반부 히팅수단의 형태로 분할 구비하여 본체의 가열 온도를 1 ~ 3단으로 다르게 운영할 수 있다. 예를 들어 본체(200)의 전반부, 중반부, 후반부의 온도를 단계별로 올려줄 수 있다.
그리고, 상기 본체(200) 외부에는 온도계(600)를 구비하여 본체(200)에 가해지는 온도를 측정하고, 상기 온도계(600)의 온도 측정값은 제어판넬(2)에 입력되며, 상기 제어판넬(2)은 온도 측정값에 따라 상기 히팅수단(500)을 제어하여 본체(200)에 가해지는 온도를 조절할 수 있다. 이 경우 도 10의 또 다른 실시 예에 도시된 바와 같이 상기 본체(200)의 전반부, 중반부, 후반부로 나누어 가열 온도를 1 ~ 3단으로 다르게 조절 운영하기 위해서는 온도계(600)를 전반부, 중반부, 후반부 온도계의 형태로 분할 구비하여 본체의 가열 온도를 1 ~ 3단으로 감시할 수 있다.
즉, 본 발명은 본체(200)를 구간별로 다단식 온도 제어를 수행하기 위해 히팅수단(500) 및 온도계(600)를 본체(200) 구간별로 구비하여 온도 제어 및 감시를 수행할 수 있다.
이러한 본체(200)는 온도에 따른 신축성 변화가 최소화된 소재로 제작하며 폐비닐 연료가 원활하게 연료 이동로(210)로 이동할 수 있도록 미세하게 제작함이 바람직하다. 아울러 본체(200)의 양단에는 플랜지 타입으로 구성되며 여기에 사용되는 플랜지(202,204)는 볼트로 연결되며, 열에 변화가 적은 소재를 사용함이 바람직하다.
이때, 상기 본체(200)는 연료 이동로(210)가 길이방향으로 형성되며 일측 상부에는 폐비닐 연료를 공급하는 호퍼(100)와 연결되는 연료 투입구(206)가 구비되고, 상기 본체(200)의 타측 상부에는 단위별 폐비닐 연료의 연소로 인해 발생하는 연소용 가스를 배출하는 가스 배출구(207)가 구비되고, 상기 본체(200)의 타측 하부에는 단위별 폐비닐 연료의 연소 후 이물질이 배출되는 이물질 배출구(208)가 하나 이상 구비된다. 상기 가스 배출구(207)는 제1 및 제2 이송스크류(300,310)가 나란히 구비되는 단면이 '∞ ' 형상의 연료 이동로(210)의 경우에는 나란히 2개가 구비됨이 바람직하다.
물론, 상기 가스 배출구(207)를 통해 배출되는 연소용 가스는 배관을 통하여 가스압축기(700)를 통해 압축되어 압축탱크(800)에 저장된다. 이때, 상기 이물질 배출구(208)에는 연소용 가스가 외부로 누출되지 않도록 2중 자동밸브(220)가 구비된다. 상기 자동밸브(220) 역시 열에 강하며 실링이 완전한 것을 적용하며, 본체(200) 내에서 타다 남은 이물질은 자동으로 집합장(221)으로 이송하여 처리함이 바람직하다.
그리고, 상기 본체(200) 내부에는 폐비닐 연료를 이송하는 제1 및 제2 이송스크류(300,310)가 구비되며, 이 경우 제1 및 제2 이송스크류(300,310)의 재질 또한 열에 강하며 신축이 미세하며 구동에 지장이 없도록 제작한다. 이 경우 제1 및 제2 이송스크류(300,310) 역시 전반부, 중반부, 후반부를 나누어 3단 구조로 이루어질 수 있으며, 이러한 구간에서의 온도에 차이를 줄 수 있다.
그리고, 상기 본체(200)의 양단은 서포트 기능을 하는 베이스프레임(1)의 상부에 고정하기 위한 제1 및 제2 사이드 커버(230,232)에 고정되며, 이와 같은 제1 및 제2 사이드 커버(230,232)의 외측에는 상기 제1 및 제2 이송스크류(300,310)의 양단의 가스 누출 차단을 위한 제1 및 제2 패킹 커버(240,242)가 장착되며, 상기 제1 및 제2 패킹 커버(240,242)의 외측에는 상기 제1 및 제2 이송스크류(300,310)의 중심을 잡아주며 원활한 회전을 유도하는 제1 및 제2 베어링 커버(250,252)가 장착된다. 이때, 상기 베이스프레임(1)은 지면에 볼트 등의 체결수단(1a)으로 견고하게 고정함이 바람직하다.
좀 더 구체적으로 설명하면 상기 제1 및 제2 이송스크류(300,310)의 일단에 형성되는 일단 축부(303,313)에는 가스 누출을 차단하기 위해 제1 패킹 커버(240)이 장착되고, 상기 제1 및 제2 이송스크류(300,310)의 타단에 형성되는 타단 축부(304,314)에는 가스 누출을 차단하기 위해 제2 패킹 커버(242)가 장착된다.
이러한 제1 패킹 커버(240)의 일단에는 제1 및 제2 이송스크류(300,310)의 일단 축부(303,313)가 지지되는 제1 베어링(250a)이 구비되어 중심을 잡아주어 제1 및 제2 이송스크류(300,310)의 구동이 원활하도록 제1 베어링 커버(250)가 장착되고, 제2 패킹 커버(242)의 타단에는 제1 및 제2 이송스크류(300,310)의 타단 축부(304,314)가 지지되는 제2 베어링(252a)이 구비되어 중심을 잡아주어 제1 및 제2 이송스크류(300,310)의 구동이 원활하도록 제2 베어링 커버(252)가 장착된다. 이 경우 상기 제1 및 제2 베어링(250a,252a)은 각각 2개씩 한쌍으로 구비하여 조립함으로서 제1 및 제2 이송스크류(300,310)의 일단 축부(303,313) 및 타단 축부(304,314)가 원활하게 구동할 수 있도록 하며 축의 편심을 잡아준다. 이러한 제1 및 제2 베어링(250a,252a)은 열에 강한 것을 사용함이 바람직하다.
그리고, 상기 제1 및 제2 패킹 커버(240,242)는 서포트 기능을 하는 베이스프레임(1)의 상부에 본체(200)를 고정하기 위한 제1 및 제2 사이드 커버(230,232)에 고정된다. 이때 제1 및 제2 사이드 커버(230,232)에는 제1 및 제2 베어링 커버(250,252)의 중심을 정확히 맞추어 구동을 원활하게 하기 위해 중심홈을 가공하여 부착하며, 제1 및 제2 사이드 커버(230,232)를 본체(200)의 양단에 고정한 후 견고하게 지탱하기 위해 제1 및 제2 사이드 커버(230,232)의 하단부에 보강대를 더 구비함이 바람직하다.
이러한 상기 제1 및 제2 이송스크류(300,310)의 일단 축부(303,313)는 구동 모터(400)와 연결되는 기어박스(410)와 연결되어 회전력을 제공받는다.
이때, 상기 제1 및 제2 이송스크류(300,310)의 일단에 형성되는 일단 축부(303,313)에는 각각 제1 및 제2 키홈(303a,313a)이 형성되어 기어박스(410) 내의 기어가 치합되게 연결되어 제1 및 제2 이송스크류(300,310)가 회전하도록 회전력을 제공한다. 그리고, 상기 제1 이송스크류(300)의 일단 축부(303)에는 구동 모터(400) 체인기어와 연동하기 위한 체인기어 조립을 위한 제3 키홈(303b)이 더 형성된다.
한편, 상기 본체(200) 내에 한개의 제1 이송스크류(300)만 구비하는 경우 기어박스(410) 내부의 기어를 사용하지 않고, 2개 이상의 이송스크류(300,310)를 적용하는 경우에 내부 기어를 연동함이 바람직하며, 이들 기어는 열처리한 것을 사용함이 바람직하다.
이러한 기어박스(410) 내부에는 기어가 조립되며 기어박스 좌우측에는 베어링박스를 더 조립하여 기어박스내 기어 축의 편차와 기어의 틈새를 조정함이 바람직하다. 또한 상기 제1 이송스크류(300)의 일단 축부(303)와 구동 모터(400)의 회전축은 커플링(401)으로 연결한다.
이때, 커플링은 플랜지 타입으로 이루어지며 고무패킹이 코팅된 볼트로 결합하여 구동 모터(400) 구동시 충격을 완화시키며 표면에는 위험을 방지하기 위해 커버가 조립됨이 바람직하다.
그리고, 상기 구동 모터(400)는 제1 및 제2 이송스크류(300,310)를 회전시키기 위한 회전력을 제공하는 것으로, 기어드 모터로 구성하여 감속을 하여 속도조절도 가능하며 공급되는 폐비닐 연료가 본체(200) 내에서 정체되지 않도록 구동 모터(400)의 출력을 정확히 파악하여 기능 손실이 없도록 함이 바람직하다.
한편, 상기 본체(200)는 히팅수단(500)에 의해 가열된다. 이러한 히팅수단(500)은 본체의 외측에 이격되게 구비되어 열의 외부 방출로 인한 손실을 막아주고 본체(200)를 외부 충격으로부터 보호하는 히팅커버(510)와, 상기 히팅커버(510)의 내측에 구비되어 전기공급에 따라 발열하는 히터선(520)으로 이루어진다. 이 경우 히팅커버(510)는 복수의 판재 형상의 히팅커버(510)로 본체(200)를 감싸도록 배치할 수 있으며, 히터선(520)은 각각의 히팅커버(510)의 내측면에 지그재그 형태로 배치될 수 있다.
이러한 히팅수단(500)은 본체(200)의 전반부, 중반부, 후반부를 서로 다른 온도로 가열하도록 전반부, 중반부, 후반부 히팅수단의 형태로 분할 구비하여 본체의 가열 온도를 1 ~ 3단으로 다르게 운영할 수 있다. 예를 들어 본체(200)의 전반부, 중반부, 후반부의 온도를 단계별로 올려줄 수 있다. 히팅수단(500)의 열량은 정확히 파악하여 본체(200) 내부에 열량이 정확히 전달되어 내부에 필요한 온도만큼 전달이 가능하도록 운영한다.
이러한 히팅수단(500)은 전기 가열식 이외에도 가스가열식으로 이루어질 수도 있다. 이를 위해 도 10의 또 다른 실시 예에 도시된 바와 같이 본체(200)의 하부에 위치하는 히팅커버(510)를 관통하여 본체(200) 방향으로 가스노즐(530)의 단부가 노출되게 구비하여 연소용 가스를 공급받을 수 있다. 이에 의하면 초기에는 전기를 투입하여 히터선(520)을 가열하여 연소용 가스를 점화 및 연소하며 이후 히터선(520)에 투입된 전기를 차단하여 이후 가스식 가열을 수행한다. 이 경우 연소용 가스는 본체(200) 내에서 생성된 가스를 사용할 수 있으며, 이에 전기를 투입하여 히터선(520)을 가열하여 연소용 가스를 생성하여 가스 배출구(207)를 통해 배출되는 연소용 가스를 투입하여 점화 및 연소하여 본체(200)를 지속적으로 가열할 수 있다.
한편, 히팅커버(510)의 외측에는 보온재(540)를 구비하여 본체(200)의 온도를 유지하고 열 손실이 되지 않으며 외부로 열이 방출되는 것을 방지한다. 이러한 보온재(540)는 전열이나 가스열에 강하며 손실되지 않는 소재로 이루어진다. 일 예로 보온재(540)는 내화단열재를 사용함이 바람직하다.
그리고, 상기 본체(200)의 연료 투입구(206)에 연결되는 호퍼(100)는 본체(200)의 연료 이동로(210)에 폐비닐 연료를 공급하는 역할을 한다. 이러한 호퍼(100)는 성형된 폐비닐 원료가 원만하게 아래로 내려갈 수 있도록 상부에서 하부로 갈수록 내경이 협소해지도록 테이퍼진 깔대기 형상으로 이루어지며, 상기 호퍼(100)에는 수직으로 설치되어 상부에서 하부로 갈수록 외경이 협소해지도록 테이퍼진 경사스크류(110)가 구비된다.
이때, 상기 경사스크류(110)는 작동 모터(120) 구동에 따라 본체(200)에 성형된 폐비닐 원료의 정량 투입을 유도한다.
한편, 상기 호퍼(100)는 지면에서 경사 배치되는 이송 콘베이어(900)를 통해 폐비닐 원료를 공급받는다. 이러한 이송 콘베이어(900)는 실린더(910) 내부에 제3 이송스크류(920)가 구비되는 공지(公知)의 구성으로 이 역시 모터에 의해 제3 이송스크류(920)를 구동하여 일정속도로 폐비닐 원료를 호퍼(100)의 투입구(102)로 운반한다.
이때, 상기 실린더(910)의 배출구(912)와 호퍼(100)의 투입구(102)는 플랜지 타입으로 이루어져 볼트 등의 체결수단으로 연결되며 제3 이송스크류(920)의 날개는 성형된 폐비닐 원료를 이송하기에 적합한 피치를 구성하여 이송도중에 막히지 않도록 설계함이 바람직하다.
물론, 이러한 실린더(910)의 양단에는 베어링 브라켓(930,932)이 구비되어 제3 이송스크류(920)의 원활한 회전을 유도하고, 제3 이송스크류(920)와 모터는 체인 및 스프라켓으로 연결되어 제3 이송스크류의 회전속도와 힘을 조절할 수 있도록 구성함이 바람직하다.
한편, 상기 구동 모터(400)는 모터 베이스(405)를 매개로 베이스프레임(1) 상면에 견고하게 장착된다. 즉, 베이스프레임(1) 상부에 구동 모터(400)의 높이 조절을 위한 모터 베이스(405)를 고정 설치하고, 상기 모터 베이스(405)에 제1 및 제2 이송스크류(300,310)에 회전력을 제공하기 위한 구동 모터(400)가 장착된다.
그리고, 기어박스 베이스(415)는 기어박스(410)를 장착하는 것으로, 기어박스(410)에 구동 모터(400) 및 제1 이송스크류(300)의 축이 일직선이 되도록 베이스프레임(1) 상부에 고정 설치한다.
이와 같은 모터 베이스(405) 및 기어박스 베이스(415)가 설치되는 베이스프레임(1)은 본체(200) 구동시 흔들림이 없고 본체(200)의 무게를 지탱하기에 적합한 소재로 제작함이 바람직하다.
이하, 도 1 내지 도 10을 참고로 본 발명에 따른 폐비닐을 이용한 가연성 가스 발생장치의 구동 예를 설명한다.
폐비닐을 잘게 분쇄한 후 일정 온도로 녹여서 융착 압축시켜 성형한 폐비닐 원료를 지면에서 경사 배치되는 이송 콘베이어(900)에 투입하면 호퍼(100)의 투입구(102)로 운반된다.
이와 같이 호퍼(100)에 유입된 폐비닐 원료는 경사스크류(110)의 구동에 따라 본체(200)의 연료 이동로(210)에 정량 투입된다.
그리고, 상기 본체(200) 연료 이동로(210)에 유입된 폐비닐 연료는 제1 및 제2 이송스크류(300,310)가 회전하면서 일단에서 타단 방향으로 이동하게 된다. 이때, 히팅수단(500)의 구동에 따라 전기식 또는 가스식 가열이 이루어져 본체(200)가 가열되면 본체(200) 연료 이동로(210)를 이동하는 폐비닐 연료가 가열되면서 추후 연료용으로 사용 가능한 연소용 가스가 발생하게 된다.
이 경우 본체(200)의 전반부, 중반부, 후반부를 서로 다른 온도로 가열하도록 히팅수단(500)을 전반부, 중반부, 후반부 히팅수단의 형태로 분할 구비하여 운영하여 본체의 가열 온도를 구간별로 다르게 운영하여 효과적인 연소용 가스 발생을 유도한다.
이와 같은 과정에서 발생하는 연소용 가스는 본체(200)의 타측 상부의 가스 배출구(207)를 통해 배출되며 배관(710)을 통하여 가스압축기(700)에서 압축되어 압축탱크(800)에 저장된다. 물론 압축탱크(800)에 압축 저장된 연소용 가스는 사용이 용이한 도시가스와 마찬가지로 편리하게 다양한 용도의 가열용 연료로서 사용할 수 있다.
한편, 연료용 가스를 생성한 후 남은 이물질은 본체(200)의 타측 하부의 이물질 배출구(208)로 배출된다. 이때 이물질 배출구(208)에는 자동밸브(220)가 구비되어 연소용 가스가 외부로 누출되는 것을 방지한다. 그리고 이물질 배출구(208)를 통해 배출되는 잔여 이물질은 자동으로 집합장으로 이송되도록 함이 바람직하다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형 가능한 것으로, 본 발명의 보호범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
1: 베이스프레임 2: 제어판넬
100: 호퍼 200: 본체
210: 연료 이동로 220: 자동밸브
230: 제1 사이드 커버 232: 제1 사이드 커버
240: 제1 패킹 커버 242: 제1 패킹 커버
250: 제1 베어링 커버 252: 제1 베어링 커버
300: 제1 이송스크류 310: 제2 이송스크류
400: 구동 모터 405: 모터 베이스
410: 기어박스 415: 기어박스 베이스
500: 히팅수단 510: 히팅커버
520: 히터선 530: 가스노즐
540: 보온재 600: 온도계
700: 가스압축기 800: 압축탱크

Claims (14)

  1. 호퍼(100)를 통해 투입되는 성형된 폐비닐 연료가 수평 이송되는 연료 이동로(210)가 길이방향으로 형성되는 본체(200)와, 상기 본체(200)에 장착되어 연료 이동로(210)의 폐비닐 연료를 일측에서 타측 방향으로 이송하는 이송스크류(300,310)와, 상기 이송스크류(300,310)를 회전시키는 구동 모터(400)와, 상기 본체(200)의 연료 이동로를 따라 이송되는 폐비닐 연료를 가열시켜 연소용 가스가 발생하도록 상기 본체(200)를 가열하는 히팅수단(500)으로 구성되되,
    상기 이송스크류는 나란히 구비되며, 폐비닐 연료가 원활하게 이송되며 고르게 파쇄되도록 날개(302,312)가 맞물리게 배치되는 제1 및 제2 이송스크류(300,310)로 이루어지며,
    상기 본체(200)의 연료 이동로(210)의 단면은 제1 및 제2 이송스크류(300,310)가 삽입되는 '∞ ' 형상으로 이루어지고,
    상기 본체(200)의 전반부, 중반부, 후반부를 서로 다른 온도로 가열하도록 상기 히팅수단(500)은 전반부, 중반부, 후반부 히팅수단으로 분할 구성되고,
    상기 히팅수단(500)은 본체(200)의 외측에 이격되게 구비되어 열의 외부 방출로 인한 손실을 막아주고 본체(200)를 외부 충격으로부터 보호하는 히팅커버(510)와, 상기 히팅커버(510)의 내측에 구비되어 전기공급에 따라 발열하는 히터선(520)과, 상기 히팅커버(510)를 관통하여 본체(200) 방향으로 단부가 노출 구비되어 상기 본체(200) 내에서 생성된 가스가 투입되어 점화 및 연소되는 가스노즐(530)로 이루어져, 초기에는 상기 본체(200)를 상기 히터선(520)을 이용하여 가열하고, 이후에는 가스노즐(530)을 이용하여 가열하는 것을 특징으로 하는 폐비닐을 이용한 가연성 가스 발생장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 본체(200) 외부에는 본체(200)에 가해지는 온도를 측정하는 온도계(600)가 구비되어 상기 온도계(600)의 온도 측정값은 제어판넬(2)에 입력되며, 상기 제어판넬(2)은 온도 측정값에 따라 상기 히팅수단(500)을 제어하여 본체(200)에 가해지는 온도를 조절하는 것을 특징으로 하는 폐비닐을 이용한 가연성 가스 발생장치.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 본체(200)는 연료 이동로(210)가 길이방향으로 형성되며 일측 상부에는 폐비닐 연료를 공급하는 호퍼(100)와 연결되는 연료 투입구(206)가 구비되고, 상기 본체(200)의 타측 상부에는 단위별 폐비닐 연료의 연소로 인해 발생하는 연소용 가스를 배출하는 가스 배출구(207)가 구비되고, 상기 본체(200)의 타측 하부에는 단위별 폐비닐 연료의 연소 후 이물질이 배출되는 하나 이상의 이물질 배출구(208)가 구비되는 것을 특징으로 하는 폐비닐을 이용한 가연성 가스 발생장치.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 가스 배출구(207)를 통해 배출되는 연소용 가스는 배관을 통하여 가스압축기(700)를 통해 압축되어 압축탱크(800)에 저장되는 것을 특징으로 하는 폐비닐을 이용한 가연성 가스 발생장치.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 본체(200)의 양단은 서포트 기능을 하는 베이스프레임(1)의 상부에 고정하기 위한 제1 및 제2 사이드 커버(230,232)에 고정되며, 이와 같은 제1 및 제2 사이드 커버(230,232)의 외측에는 상기 이송스크류(300,310)의 양단의 가스 누출 차단을 위한 제1 및 제2 패킹 커버(240,242)가 장착되며, 상기 제1 및 제2 패킹 커버(240,242)의 외측에는 상기 이송스크류(300,310)의 중심을 잡아주며 원활한 회전을 유도하는 제1 및 제2 베어링 커버(250,252)가 장착되는 것을 특징으로 하는 폐비닐을 이용한 가연성 가스 발생장치.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 이송스크류(300,310)의 일단 축부(303,313)는 구동 모터(400)와 연결되는 기어박스(410)와 연결되어 회전력을 제공받는 것을 특징으로 하는 폐비닐을 이용한 가연성 가스 발생장치.
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 제 1항에 있어서,
    상기 히팅커버(510)의 외측에는 본체(200)의 온도를 유지하고 열 손실이 되지 않으며 외부로 열이 방출되는 것을 방지하는 보온재(540)가 구비되는 것을 특징으로 하는 폐비닐을 이용한 가연성 가스 발생장치.
  13. 제 1항에 있어서,
    상기 호퍼(100)는 성형된 폐비닐 원료가 원만하게 아래로 내려갈 수 있도록 상부에서 하부로 갈수록 내경이 협소해지도록 테이퍼진 깔대기 형상으로 이루어지며, 상기 호퍼(100)에는 작동 모터(120) 구동에 따라 본체(200)에 성형된 폐비닐 원료의 정량 투입을 유도하기 위해 수직으로 설치되어 상부에서 하부로 갈수록 외경이 협소해지도록 테이퍼진 경사스크류(110)가 구비되는 것을 특징으로 하는 폐비닐을 이용한 가연성 가스 발생장치.
  14. 제 1항에 있어서,
    상기 호퍼(100)는 지면에서 경사 배치되는 이송 콘베이어(900)를 통해 폐비닐 원료를 공급받는 것을 특징으로 하는 폐비닐을 이용한 가연성 가스 발생장치.
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