KR102109759B1 - 이송되는 원료를 비접촉으로 온도 가변이 가능한 원료이송장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 고온 또는 저온의 원료를 이송하는 원료이송장치에 관한 것으로서, 상기 이송되는 원료를 이송함에 있어 물, 에어 및 냉매유 등을 통해 반대의 온도인 저온 또는 고온으로 가변이 가능한 원료이송장치에 관한 것으로써, 고온 또는 저온의 원료를 냉각 또는 가열시키기 위해 물 또는 에어를 분사하는 분사체를 구성함에 있어 상기 분사체에서 분사되는 물 또는 에어가 원료에 비접촉 방식으로 분사되어 상기 원료에 대한 온도를 가변시킬 수 있는 온도가변장치를 제공하여 철제재질의 관으로 형성된 파이프 스크류의 외부에 상기 파이프 스크류의 내부에서 이송되는 원료의 온도와 상대적인 온도를 가진 물, 에어 및 냉매유를 분사하여 상기 물, 에어 및 냉매유가 원료에 직접적으로 닿지 않게 되어 원료에 대한 손상이 발생되지 않고, 직접적으로 닿게 됨에 따른 후차적인 작업을 줄일 수 있으며, 원료에 대해 비접촉으로 저온 또는 고온으로 가변시킬 수 있고, 상기 파이프 스크류를 수평에서부터 최고 50°까지 조절할 수 있어 다양한 각도에서도 원료의 이송과 함께 온도를 가변할 수 있는 이송되는 원료를 비접촉으로 온도 가변이 가능한 원료이송장치에 관한 것이다.

Description

이송되는 원료를 비접촉으로 온도 가변이 가능한 원료이송장치{A raw material transferring device capable of changing the temperature of the transferred raw material in a noncontact manner}

본 발명은 고온 또는 저온의 원료를 이송하는 원료이송장치에 관한 것으로서, 상기 이송되는 원료를 이송함에 있어 물, 에어 및 냉매유 등을 통해 반대의 온도인 저온 또는 고온으로 가변이 가능한 원료이송장치에 관한 것이다.

우선 종래의 기술을 살펴보면,

사회가 본격적인 산업화 양상을 나타내면서 '대량생산과 대량소비'에 따른 폐기물이 급증하는 가운데 폐기물 처리에 수반되는 환경오염 문제가 심각하게 대두됨에 따라 효율적인 폐기물 처리방안이 시급히 요구되고 있는 실정이다.

일반적으로 폐기물이란 쓸모없게 되어 버리는 물질을 총칭하며, 통상적 관념내지는 폐기물 관리법에 따르면 '쓰레기·연소재·오니(汚泥)· 폐유(廢油)·폐산·폐알칼리·동물 사체 등 사람의 생활이나 산업활동에 필요 없게 되어 버리는 물질'로 정의된다. 현재 사용되고 있는 폐기물 처리방안에는 '감량', '재활용', '재생', '매립' 및 '소각' 등이 있다.

이 중에서 감량, 재활용, 재생의 폐기물 처리방안은 최종적인 폐기물 처리방안이 되지 못하며, 극히 일부만이 폐기물들만이 가능한 관계로 제외하고, 매립은 장기간에 걸쳐 심각한 토질 및 수질오염을 초래하므로 각국의 강력한 규제대상이 되고 있다. 따라서 현재로서는 주로 '소각'의 방법이 사용되는데, 이는 화염(火焰)을 이용하여 폐기물을 태워 제거하는 방법이다. 하지만 '소각'에 의한 폐기물 처리방법 역시 여러 가지 문제점이 있다.

즉, 폐기물에 직접적인 화염을 가하는 소각의 경우에 폐기물의 적재량, 밀도, 수분 함유량, 소각로 크기, 가열온도와 같은 여러 요인으로 인해 완전연소가 실질적으로 불가능하고, 불완전 연소에 따른 그을음, 먼지, 대기오염공해배출가스 등이 다량 발생하는 2차적인 문제점을 가진다.

이에 따라 최근에는 고온 및 진공환경에서 폐기물을 열분해(pyrolysis)하는 다양한 방법이 소개되었으며, 첨부된 특허문헌들과 같이 다양한 열분해 장치 및 방법이 제시 및 개발되어 사용되고 있으며, 더욱더 향상된 기술을 제공하고자 지속적으로 기술을 개발하고 있다.

고온 및 진공환경에서 폐기물을 열분해(pyrolysis) 하는 간접가열방식의 열분해장치는 크게 가열수단이 형성된 가열로와, 상기 가열로의 내측에 설치된 폐기물을 열분해 시키는 열분해로와, 상기 열분해로의 투입구로 투입된 폐기물을 이동시키는 스크류날개가 형성된 스크류축과, 상기 스크류축을 구동시키는 구동장치로 구성되어, 상기 열분해로에 투입된 폐기물은 스크류축에 의하여 이동하면서 간접가열방식으로 고온으로 가열되되, 진공환경상태에서 폐기물이 열분해가 이루어지도록 열분해로의 내부는 진공상태를 유지하게 된다. 이와 같은 방식에 의하여 폐기물은 열분해로에서 고온 및 진공상태에서 열분해 하여 가스와 오일, 차아(Char) 등으로 분해되고, 분해된 가스와 오일은 가스배출구를 통해 배출되어 미도시된 회수장치에 의하여 가스와 오일이 분리되어 회수되고, 나머지 차아(Char)은 차아 배출구를 통하여 배출된다.

그러나, 열분해로 내측에 설치되어 회전하는 스크류 축을 지지하는 동시에 기밀을 유지시켜 열분해로를 진공상태로 유지시키기 위해서는 매우 어려운 문제점이 있다.

즉, 스크류 축이 회전함으로써 패킹을 이용하는 실링(sealing)부에서 기밀을 유지하도록 하는 경우 스크류 축의 온도 변화에 의하여 도 1과 같이 축의 길이방향으로 변화(팽창 및 축소)함으로써 실링(sealing)부의 기밀이 파괴되어 진공상태를 유지하지 못하게 된다.

이에 종래에는 등록번호 제10-0726209호의 ‘열분해된 폐타이어의 분리 냉각장치’와, 등록번호 제10-0809733호의 ‘열분해유 재생장치’ 및 등록번호 제10-1378927호의 ‘간접가열방식의 폐기물용 열분해장치’가 개시되어 있지만, 상기한 문제점에 대해서는 여전히 개선되고 있지 않는 실정이다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출해낸 것으로서, 고온 또는 저온의 원료를 냉각 또는 가열시키기 위해 물 또는 에어를 분사하는 분사체를 구성함에 있어 상기 분사체에서 분사되는 물 또는 에어가 원료에 비접촉 방식으로 분사되어 상기 원료에 대한 온도를 가변시킬 수 있는 온도가변장치를 제공함에 주안점을 두고 기술적 과제로서 완성해낸 것이다.

이에 본 발명은 고온 또는 저온의 원료를 이송하는 원료이송장치에 있어서, 모터의 동력을 전달받아 회전하는 회전축(100)과, 상기 회전축(100)의 외주에 스크류 형상으로 형성되며 내부에 공간부가 형성된 파이프 스크류(200)와, 상기 파이프 스크류(200)의 일 측에 구성되며 원료가 투입되는 투입호퍼(300) 및 상기 파이프 스크류(200)의 타 측에 구성되며 온도가 가변된 원료가 배출되는 배출호퍼(400)로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 이송되는 원료를 비접촉으로 온도 가변이 가능한 원료이송장치를 그 기술적 특징으로 한다.

본 발명에 따른 비접촉으로 원료의 온도를 가변하는 온도가변장치에 의하면, 철제재질의 관으로 형성된 파이프 스크류의 외부에 상기 파이프 스크류의 내부에서 이송되는 원료의 온도와 상대적인 온도를 가진 물, 에어 및 냉매유를 분사하여 상기 물, 에어 및 냉매유가 원료에 직접적으로 닿지 않게 되어 원료에 대한 손상이 발생되지 않고, 직접적으로 닿게 됨에 따른 후차적인 작업을 줄일 수 있으며, 원료에 대해 비접촉으로 저온 또는 고온으로 가변시킬 수 있고, 상기 파이프 스크류를 수평에서부터 최고 50°까지 조절할 수 있어 다양한 각도에서도 원료의 이송과 함께 온도를 가변할 수 있는 등 그 효과가 큰 발명이다.

도 1은 본 발명인 가변장치를 나타내는 정면도
도 2는 도 1에 대한 다른 실시예를 나타내는 정면도
도 3은 도 2에 커버가 구성된 것을 나타내는 정면도
도 4는 본 발명인 가변장치의 구성 중 파이프 스크류에 타공이 형성된 것을 나타내는 확대도
도 5는 본 발명인 가변장치의 구성 중 파이프 스크류에 칸막이가 형성된 것을 나태는 정단면도

이하, 첨부되는 도면과 관련하여 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 구성 및 작용에 대하여 도 1 내지 도 5를 참고로 하여 설명하면 다음과 같다.

우선 본 발명을 설명하기에 앞서 그 구성을 도 1 내지 도 5를 참고하여 살펴보면,

본 발명인 온도가변장치는 고온 또는 저온의 원료를 이송하는 원료이송장치에 있어서, 모터의 동력을 전달받아 회전하는 회전축(100)과, 상기 회전축(100)의 외주에 스크류 형상으로 형성되며 내부에 공간부가 형성된 파이프 스크류(200)와, 상기 파이프 스크류(200)의 일 측에 구성되며 원료가 투입되는 투입호퍼(300) 및 상기 파이프 스크류(200)의 타 측에 구성되며 온도가 가변된 원료가 배출되는 배출호퍼(400)로 구성되어 있다.

여기서 상기에서 사용되는 원료의 재질은 플라스틱, 금속재 등이며, 고체로 형성된 것을 이용하였다.

상기 파이프스크류(200)는 회전축(100)과 연결되어 상기 회전축(100)이 회전하는 방향과 동일한 방향으로 회전하게 되고, 상기 원료는 회전축(100)을 통해 회전하는 파이프스크류(200)의 일 측으로 투입되어 상기 파이프스크류(200)의 타측까지 이송되도록 하였다.
이때, 상기 투입호퍼(300)와 배출호퍼(400)는 고정되어 있어야 한다.

상기 원료의 이동을 설명하면,
상기 파이프스크류(200)의 일 측 끝부에 개방된 빈공간을 통해 투입호퍼(300)의 원료를 1차적으로 투입하는데, 상기 원료가 파이프스크류(200)의 회전으로 인해 빈공간의 내부로 인입되고,
상기 파이프스크류(200)가 다음번 회전에서 2차적으로 원료가 투입되면 1차적으로 투입된 원료를 내부로 밀림 하게 되어 상기 파이프스크류(200)의 반복적인 회전으로 인해 상기 원료가 파이프스크류(200)의 내부 일 측에서부터 타 측으로 이동하게 된다.

상기 원료의 이송 시, 분사기(500)를 통해 고온 또는 저온의 물 또는 공기의 분사로 인해 원료의 온도가 가변될 수 있도록 하였다.

삭제

상기 파이프 스크류(200)는 내부에 빈공간이 형성된 관의 형상으로 형성되고, 철제재질로 되어 있다.

상기 파이프 스크류(200)의 외주에서 이격을 이루며 고온 또는 저온의 물 또는 공기를 분사하는 분사기(500)로 구성되어 있다.

상기 파이프 스크류(200)는 일정 각도를 이루며 구성된다.

상기한 바와 같이 구성되는 본 발명을 더욱 상세하게 설명하면,

본 발명인 온도가변장치(10)는 고온 또는 저온의 원료를 이송하면서 그 원료에 대한 온도와 반대되도록 냉각 또는 가열하여 가변한다.

이에 온도가변장치(10)에는 회전축(100), 파이프 스크류(200), 투입호퍼(300), 배출호퍼(400) 및 분사기(500)로 구성된다.

회전축(100)은 모터의 동력을 전달받아 회전하며, 양 끝단에는 상기 회전축(100)이 구동할 수 있도록 통상적으로 사용되는 베어링과 구동체인으로 구성되어 있다.

파이프 스크류(200)는 상기 회전축(100)을 중심으로 외주를 감싸며 파이프 관 스크류의 형상으로 형성되며, 내부에는 원료가 투입, 이송되도록 공간부가 형성되어 있다.

상기 파이프스크류(200)는 회전축(100)과 연결되어 상기 회전축(100)이 회전하는 방향과 동일한 방향으로 회전하게 되고, 상기 원료는 회전축(100)을 통해 회전하는 파이프스크류(200)의 일 측으로 투입되어 상기 파이프스크류(200)의 타측까지 이송되도록 하였다.

원료의 이송을 보다 상세히 설명하면,
상기 파이프스크류(200)의 일 측 빈공간으로 1차적으로 투입된 원료가 파이프스크류(200)의 회전으로 인해 빈공간의 내부로 인입되고,
상기 파이프스크류(200)가 다음번 회전에서 2차적으로 원료가 투입되면 1차적으로 투입된 원료를 내부로 밀림 하게 되어 상기 파이프스크류(200)의 반복적인 회전으로 인해 상기 원료가 파이프스크류(200)의 내부 일 측에서부터 타 측으로 이동하게 되며,
원료의 이송 시, 분사기(500)를 통해 고온 또는 저온의 물 또는 공기의 분사로 인해 원료의 온도가 가변되도록 하였다.

이때, 상기 파이프 스크류(200)는 회전축(100)에 직접 감싸며 형성되거나 도는 상기 회전축(100)에서 이격을 이루며 상기 회전축(100)과 연결을 이루는 지지대가 구성되어 형성될 수도 있다.

상기 파이프 스크류(200)는 일정 각도를 이루며 구성될 수 있다.

이때 각도는 수평에서부터 최대 50°까지 경사를 이루게 되는데, 이는 원료가 파이프 스크류(200)를 통해 수평 또는 경사 이송하며 원료에 대한 온도가변의 효과를 극대화 시키기 위함이다.

상기 파이프 스크류(200)를 일정 각도로 구성 시, 투입호퍼(300)가 구성된 부분은 바닥지지대가 구성되고, 배출호퍼(400)가 구성된 부분은 경사지지대가 구성된다.

또한, 상기 파이프 스크류(200)는 내부에 빈공간이 형성된 파이프 관이 스크류의 형상으로 형성되어 있어 상기 파이프 스크류(200)의 내부에 위치된 원료가 투입호퍼(300)에서 배출호퍼(400)까지 이송되며 투입 시의 온도에서 가변하게 된다.

예를 들어, 투입 시 원료가 고온이면, 배출 시에는 저온으로 가변하게 되며, 반대로 투입 시 원료가 저온이면, 배출 시에는 고온으로 가변하게 된다.

이때, 배출 시 가변되는 온도를 극대화하기 위해 분사기(500)에서 가변하려는 온도에 맞는 물, 에어 및 냉매유 등을 분사하게 된다.

투입호퍼(300)는 상기 파이프 스크류(200)의 일 측에 구성되며 원료가 투입된다.

배출호퍼(400)는 상기 파이프 스크류(200)의 타 측에 구성되며 온도가 가변된 원료가 배출된다.

상기 투입호퍼(300)와 배출호퍼(400)는 통상적으로 사용되는 것으로써, 원료의 투입과 배출에 대한 구성이다.

분사기(500)는 상기 파이프 스크류(200)의 외주에서 이격을 이루며 고온 또는 저온의 물 또는 공기를 분사한다.

상기 분사기(500)는 물 또는 공기를 분사하되 상기 파이프 스크류(200)의 외주에서 일정 간격 이격을 이루는 위치에 구성된다.

이로 인해, 투입호퍼(300)를 통해 투입되는 원료가 파이프 스크류(200)의 공간부를 통해 이송 시, 분사기(500)에서 분사되는 물 또는 에어의 온도를 이용하여 상기 원료에 대한 온도를 가변시킬 수 있다.

상기 분사기(500)로 인해 파이프 스크류(200)를 통해 이송하는 원료는 온도를 가변시키는 분사기(500)의 물 또는 에어로 인해 비접촉으로 온도가 가변될 수 있다.

커버(600)는 상기 파이프 스크류(200)의 외주에서 이격된 부분에 구성된다.

상기 커버(600)는 내부에 수용공간을 이루고, 상기 수용공간에는 회전축(100)과 파이프스크류(200)가 위치하게 된다.

상기 커버(600)로 인해 분사기(500)에서 분사되는 물 또는 에어가 파이프 스크류(200)의 외주에 직접 닿지 않고, 간접적으로 온도가 전달할 수 있도록 하였다.

상기 파이프 스크류(200)에는 다수개의 타공(210)이 형성되는데, 이는 분사기(500)에서 에어가 분사되거나 또는 상기 커버(600)가 구성되어 있을때 형성된다.

칸막이(220)는 상기 파이프 스크류(200)의 내부에는 일정 간격 이격을 이루며 다수개 구성되는데, 상기 칸막이(220)는 파이프 스크류(200)의 회전되어 형성된 방향과 수직 또는 수직의 각도보다 작은 각도를 가지도록 형성된다.

이는 원료의 원활한 이송을 위한 것이다.

상기와 같은 본 발명에 따르면, 철제재질의 관으로 형성된 파이프 스크류의 외부에 상기 파이프 스크류의 내부에서 이송되는 원료의 온도와 상대적인 온도를 가진 물, 에어 및 냉매유를 분사하여 상기 물, 에어 및 냉매유가 원료에 직접적으로 닿지 않게 되어 원료에 대한 손상이 발생되지 않고, 직접적으로 닿게 됨에 따른 후차적인 작업을 줄일 수 있으며, 원료에 대해 비접촉으로 저온 또는 고온으로 가변시킬 수 있고, 상기 파이프 스크류를 수평에서부터 최고 50°까지 조절할 수 있어 다양한 각도에서도 원료의 이송과 함께 온도를 가변할 수 있다.

10 : 온도가변장치
100 : 회전축
200 : 파이프 스크류 210 : 타공 220 : 칸막이
300 : 투입호퍼
400 : 배출호퍼
500 : 분사기
600 : 커버

Claims (4)

1. 고온 또는 저온의 원료를 이송하는 원료이송장치에 있어서,
   모터의 동력을 전달받아 회전하는 회전축(100)과,
   상기 회전축(100)과 연결되어 회전하는 방향으로 회전하되 내부에는 빈공간이 형성된 관의 형상으로 상기 빈공간으로 원료가 이송되는 파이프스크류(200)와,
   상기 파이프 스크류(200)의 일 측에 고정되어 구성되되 상기 회전축(100)의 회전으로 회전하는 파이프스크류(200)의 일 측 개방된 빈공간을 통해 원료를 투입되도록 원료가 위치되는 투입호퍼(300)와,
   상기 파이프스크류(200)의 타 측에 고정되어 구성되되 상기 투입호퍼(300)의 일 측에서 투입된 원료가 파이프스크류(200)의 빈공간을 통해 배출되는 온도가 가변된 원료가위치되는 배출호퍼(400) 및
   상기 파이프 스크류(200)의 외주에서 이격을 이루며 고온 또는 저온의 물 또는 공기를 분사하여 파이프스크류(200)의 일 측으로 투입된 원료가 타 측으로 이동 시 상기 물 또는 공기를 통해 온도를 가변시키는 분사기(500)로 구성되되,
   상기 원료는 회전축(100)을 통해 반복적으로 회전하는 파이프스크류(200)의 일 측으로 투입되어 상기 파이프스크류(200)의 타 측까지 이송되되
   상기 파이프스크류(200)의 일 측 끝부를 통해 1차적으로 투입된 원료가 파이프스크류(200)의 회전으로 인해 내부로 인입되고,
   상기 파이프스크류(200)가 다음번 회전에서 일 측 끝부를 통해 2차적으로 원료가 투입되면 1차적으로 투입된 원료가 파이프스크류(200)의 내부로 밀림 하게 되어 상기 파이프스크류(200)의 반복적인 회전으로 인해 상기 원료가 파이프스크류(200)의 내부 일 측에서부터 타 측으로 이동하게 되며,
   원료의 이송 시, 분사기(500)를 통해 고온 또는 저온의 물 또는 공기의 분사로 인해 원료의 온도가 가변될 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 이송되는 원료를 비접촉으로 온도 가변이 가능한 원료이송장치.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 제 1항에 있어서,
   상기 파이프 스크류(200)는 일정 각도를 이루며 구성되는 것을 특징으로 하는 이송되는 원료를 비접촉으로 온도 가변이 가능한 원료이송장치.
   
   
   
   

Images