KR102267692B1 - 유기물과 무기물의 혼합 가공물 제조장치 및 이를 이용한 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 폴리머 소재의 유기물과 흙 소재의 무기물을 효과적으로 결합하여 활용 가능한 블록을 생산함으로써 폐플라스틱이나 폐비닐의 재활용률을 현저히 높임과 아울러 폐플라스틱류에 의한 환경오염을 최소화할 수 있는 유기물과 무기물의 혼합 가공물 제조장치 및 이를 이용한 제조방법에 관한 것이다.
이를 위해 유기물과 무기물의 혼합 가공물 제조장치는 폴리머 소재의 유기물을 제1 컨베이어벨트로 이송하여 교반기를 통해 믹싱함으로써 유기물을 전처리하는 유기물 전처리부, 흙 소재의 무기물을 제2 컨베이어벨트로 이송하여 디스크 밀을 통해 분쇄함으로써 무기물을 전처리하는 무기물 전처리부, 상기 유기물과 무기물이 투입되는 호퍼가 구비되고, 상기 호퍼에 연결된 제1 스크류의 회전으로 상기 유기물과 무기물을 혼합하는 혼합부, 상기 제1 스크류에서 혼합된 상기 유기물과 무기물의 혼합물이 투입되는 압밀 본체가 구비되고, 상기 압밀 본체에 연결된 제2 스크류의 회전으로 상기 혼합물의 기포를 제거하면서 압출하는 압밀부, 및 상기 압밀부에서 공급되는 상기 혼합물을 성형기를 통해 압착하여 블록을 배출하는 성형 몰드부를 포함한다.

Description

유기물과 무기물의 혼합 가공물 제조장치 및 이를 이용한 제조방법{APPARATUS FOR MANUFACTURING AND THIS USING METHOD OF ORGANIC AND INORGANIC MIXTURE COMPOSITION}

본 발명은 유기물과 무기물의 혼합 가공물 제조장치 및 이를 이용한 제조방법에 관한 것이다.

현재 우리나라의 폐플라스틱이나 폐비닐 발생량은 연평균 12 % 정도의 증가를 보이고 있으나, 발생되는 폐플라스틱류를 효과적으로 재활용하지 못하고 50 % 이상을 소각하거나 매립하고 있는 형편이다. 하지만, 이렇게 폐플라스틱류를 소각 및 매립함으로 인하여 수질과 대기를 오염시켜 심각한 환경문제를 야기하고 있어, 폐플라스틱류의 재활용에 대한 관심은 날로 높아지고 있다.

또한, 현재의 폐플라스틱류의 재활용 기술은 폐플라스틱의 오염도에 따라 재활용률이 저조하며, 낮은 경제성을 보여 수익 사업으로 추진하기 보다 정부의 지원이 요구되는 폐기물 처리 분야인 상황이다.

현재 폐플라스틱류는 전량 수거 후, 일부는 재활용되지만 대부분은 매립 또는 소각을 통해 버려지기 때문에 자원낭비 및 환경오염이 심각한 상황이다.

대한민국 등록특허공보 제10-1523660호(발명의 명칭: 흙-아스팔트를 이용한 주차장용 바닥재 구조, 2015. 05. 28. 공고) 대한민국 등록특허공보 제10-1475137호(발명의 명칭: 에코그린형 전처리, 선별처리 및 선별물의 재처리 및 재활용 방법, 2014. 08. 27. 공개)

본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 창안된 것으로서, 폴리머 소재의 유기물과 흙 소재의 무기물을 효과적으로 결합하여 활용 가능한 블록을 생산함으로써 폐플라스틱이나 폐비닐의 재활용률을 현저히 높임과 아울러 폐플라스틱류에 의한 환경오염을 최소화할 수 있는 유기물과 무기물의 혼합 가공물 제조장치 및 이를 이용한 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 바람직한 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 유기물과 무기물의 혼합 가공물 제조장치는 폴리머 소재의 유기물을 제1 컨베이어벨트로 이송하여 교반기를 통해 믹싱함으로써 유기물을 전처리하는 유기물 전처리부, 흙 소재의 무기물을 제2 컨베이어벨트로 이송하여 디스크 밀을 통해 분쇄함으로써 무기물을 전처리하는 무기물 전처리부, 상기 유기물과 무기물이 투입되는 호퍼가 구비되고, 상기 호퍼에 연결된 제1 스크류의 회전으로 상기 유기물과 무기물을 혼합하는 혼합부, 상기 제1 스크류에서 혼합된 상기 유기물과 무기물의 혼합물이 투입되는 압밀 본체가 구비되고, 상기 압밀 본체에 연결된 제2 스크류의 회전으로 상기 혼합물의 기포를 제거하면서 압출하는 압밀부, 및 상기 압밀부에서 공급되는 상기 혼합물을 성형기를 통해 압착하여 블록을 배출하는 성형 몰드부를 포함할 수 있다.

상기 유기물 전처리부는 상기 교반기의 내부에 스크류가 구비되고, 상기 교반기의 상부에 설치되어 상기 교반기 내부의 기체를 외부로 배출하는 배기 유닛, 및 상기 교반기의 일측에 설치되어 상기 교반기 내에 열을 공급하는 열 공급 유닛을 더 포함할 수 있다.

상기 무기물 전처리부는 상기 디스크 밀 내부에 복수개의 원통부재가 구비되어 모터의 동력으로 회전 및 진동하면서 상기 원통부재 사이의 무기물을 분쇄할 수 있다.

상기 무기물 전처리부는 상기 디스크 밀의 일측에 구비되어 분쇄된 무기물을 배출하는 배출관, 및 상기 배출관과 연결되어 분쇄된 무기물에 열을 가하는 예열관을 더 포함할 수 있다.

상기 제1 스크류와 상기 제2 스크류는 외측에 원통형의 케이스가 구비되고, 상기 케이스의 일측에 재료를 공급하는 재료 투입구가 형성될 수 있다.

상기 제1 스크류의 상기 케이스와 상기 제2 스크류의 상기 케이스 외주면에 열공급 부재가 감겨져 상기 유기물과 무기물의 혼합물에 열을 가할 수 있다.

상기 제2 스크류는 상기 재료 투입구와 인접된 부위의 스크류 직경이 최소이고, 상기 재료 투입구와 가장 멀리 떨어진 스크류 직경이 최대인 구조이다.

상기 성형 몰드부는 상기 성형기의 상부에 슬라이딩 가능하게 설치된 덮개, 상기 덮개의 상부에 일정 간격을 두고 설치되어 몰드를 고정하는 몰드 고정부재, 상기 몰드 고정부재의 사이를 지나면서 몰드를 이동시키는 몰드 이동실린더, 및 상기 몰드 이동실린더에 의해 이동되는 몰드를 배출하는 몰드 배출부재를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 유기물과 무기물의 혼합 가공물 제조방법은 폴리머 소재의 유기물을 유기물 전처리부에 투입하여 교반기로 유기물을 믹싱함과 동시에 유기물에 열을 가하여 열교반을 일으킴으로써 유기물을 전처리한 후, 배출시키는 유기물 전처리 단계, 흙 소재의 무기물을 무기물 전처리부에 투입하여 디스크 밀로 무기물을 분쇄함과 동시에 무기물에 열을 가하여 무기물을 전처리하고, 상기 무기물의 전처리 과정에서 발생하는 먼지를 흡입한 후, 배출시키는 무기물 전처리 단계, 각각 배출된 유기물과 무기물을 호퍼에 투입하여 제1 스크류로 열을 가하면서 혼합하고, 상기 유기물과 무기물의 혼합물을 제2 스크류로 열을 가하면서 압밀하여 혼합물의 기포를 제거한 후, 다음 공정으로 투입하는 혼합 및 압밀 단계, 및 상기 혼합물을 성형 몰드부에 투입하여 성형기를 통해 몰드를 가압 및 냉각함으로써 블록을 제작하는 성형 몰드 단계를 포함할 수 있다.

상기 성형 몰드 단계는 성형기에 몰드를 채우는 과정과, 채워진 몰드를 5~10MPa의 압력으로 압축하는 과정, 및 상기 몰드의 압축으로 가공된 블록이 배출되는 과정을 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 유기물과 무기물의 혼합 가공물 제조장치 및 이를 이용한 제조방법에 따르면, 폴리머 소재의 유기물과 흙 소재의 무기물을 효과적으로 결합하여 활용 가능한 블록을 생산함으로써 폐플라스틱이나 폐비닐의 재활용률을 현저히 높여줄 수 있다.

또한, 폐플라스틱류를 효과적으로 제거할 수 있기 때문에 농어촌의 폐플라스틱이나 폐비닐에 의한 쓰레기 문제를 해결할 수 있고, 이를 통해 환경오염을 최소화할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기물과 무기물의 혼합 가공물 제조장치를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 혼합 가공물 제조장치의 유기물 전처리부를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 혼합 가공물 제조장치의 무기물 전처리부를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 무기물 전처리부의 디스크 밀 구조를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 혼합 가공물 제조장치의 제1 스크류를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 스크류의 내부 구조를 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 스크류의 구조를 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 혼합 가공물 제조장치의 성형 몰드부를 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 혼합 가공물 제조장치의 전체 구성을 도시한 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 혼합 가공물 제조방법의 순서를 도시한 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 혼합 가공물 제조방법의 상세한 과정을 도시한 도면이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 유기물과 무기물의 혼합 가공물 제조장치 및 이를 이용한 제조방법의 일 실시예를 설명한다. 이때, 본 발명은 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 공지된 기능 혹은 구성에 대해 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 명확하게 하기 위해 생략될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기물과 무기물의 혼합 가공물 제조장치를 도시한 도면이다.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 유기물과 무기물의 혼합 가공물 제조장치(1)는 유기물 전처리부(10), 무기물 전처리부(20), 혼합부(30), 압밀부(40), 및 성형 몰드부(50)로 이루어지고, 상기 혼합 가공물 제조장치(1)를 통해 유기물과 무기물을 결합하여 하나의 구성물로 만들게 되며, 상기 구성물은 재활용 가능한 블록으로 제작될 수 있다.

본 실시예에서, 상기 혼합 가공물 제조장치(1)의 유기물 전처리부(10)는 폴리머 소재의 유기물을 제1 컨베이어벨트(11)로 이송하여 교반기(12)를 통해 믹싱함으로써 유기물을 전처리하는 것으로, 폐플라스틱이나 폐비닐과 같은 폴리머 소재를 모아 상기 교반기(12)에 투입한 후 믹싱하여 폴리머 소재를 전처리할 수 있다.

상기 무기물 전처리부(20)는 흙 소재의 무기물을 제2 컨베이어벨트(21)로 이송하여 디스크 밀(22)을 통해 분쇄함으로써 무기물을 전처리하는 것으로, 흙과 같은 무기물을 상기 유기물과 혼합하기 위하여 분쇄함으로써 전처리할 수 있다.

또한, 상기 혼합부(30)는 유기물과 무기물이 투입되는 호퍼(31)가 구비되고, 상기 호퍼(31)에 연결된 제1 스크류(32)의 회전으로 유기물과 무기물을 혼합하게 되고, 상기 압밀부(40)는 제1 스크류(32)에서 혼합된 상기 유기물과 무기물의 혼합물이 투입되는 압밀 본체(41)가 구비되고, 상기 압밀 본체(41)에 연결된 제2 스크류(42)의 회전으로 혼합물의 기포를 제거하면서 압출할 수 있다.

또한, 상기 성형 몰드부(50)는 압밀부(40)에서 공급되는 혼합물을 성형기(51)를 통해 압착하여 블록을 배출하는 것으로, 폐플라스틱이나 폐비닐과 같은 폴리머 소재의 유기물을 흙과 같은 무기물과 결합하여 실 생활에 사용할 수 있는 블록을 제작함으로써 폐자원을 재활용할 수 있다.

즉, 상기 혼합 가공물 제조장치(1)는 유기물 전처리부(10)를 통해 유기물을 가공 가능한 소재로 전처리하고, 상기 무기물 전처리부(20)를 통해 무기물을 가공 가능한 소재로 전처리하며, 상기와 같이 전처리된 유기물과 무기물을 상기 혼합부(30)를 통해 혼합한 후, 혼합물을 상기 압밀부(40)를 통해 기포를 제거하면서 상기 성형 몰드부(50)로 압출하게 되고, 이러한 몰드를 상기 성형기(51)에서 압착하여 블록을 제작할 수 있다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 혼합 가공물 제조장치의 유기물 전처리부를 도시한 도면이다.

도 2를 참조하면, 상기 유기물 전처리부(10)는 투입된 유기물을 믹싱함과 동시에 열처리를 진행하는 것으로, 상기 유기물을 믹싱 및 열교반하여 재활용 가능한 재료로 전처리할 수 있다.

즉, 상기 유기물 전처리부(10)는 상기 교반기(12)의 내부에 스크류(도시되지 않음)가 구비되고, 상기 교반기(12)의 상부에 설치되어 상기 교반기(12) 내부의 기체를 외부로 배출하는 배기 유닛(13), 및 상기 교반기(12)의 일측에 설치되어 교반기(12) 내에 열을 공급하는 열 공급 유닛(14)을 포함할 수 있다.

상기 유기물 전처리부(10)는 교반기(12), 배기 유닛(13), 및 열 공급 유닛(14)으로 구성되고, 상기 교반기(12)의 스크류를 이용하여 유기물을 믹싱하게 되고, 이 과정에서 생겨나는 기체는 상기 배기 유닛(13)을 통해 외부로 배출시키며, 상기 교반기(12) 내부의 열교환을 위하여 상기 열 공급 유닛(14)을 통해 교반되는 유기물을 열처리할 수 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 혼합 가공물 제조장치의 무기물 전처리부를 도시한 도면이다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 무기물 전처리부의 디스크 밀 구조를 도시한 도면이다.

도 3과 도 4를 참조하면, 상기 무기물 전처리부(20)는 상기 디스크 밀(22) 내부에 복수개의 원통부재(22a)가 구비되어 모터의 동력으로 회전 및 진동하면서 상기 원통부재(22a) 사이의 무기물을 분쇄할 수 있다.

또한, 상기 무기물 전처리부(20)는 상기 디스크 밀(22)의 일측에 구비되어 분쇄된 무기물을 배출하는 배출관(23), 상기 배출관(23)과 연결되어 분쇄된 무기물에 열을 가하는 예열관(24), 및 상기 디스크 밀(22)의 상부에는 무기물이 투입되는 투입구(25)를 포함할 수 있다.

상기 투입구(25)의 인접부에는 별도의 먼지 흡입구(도시되지 않음)가 설치되어 상기 디스크 밀(22)에서 발생하는 무기물의 먼지를 흡입하여 외부로 배출시킬 수 있다.

즉, 상기 디스크 밀(22)의 원통부재(22a)를 이용하여 무기물을 분쇄하게 되고, 이 과정에서 생겨나는 먼지는 상기 먼지 흡입구를 통해 외부로 배출시키며, 상기 예열관(24)을 통해 디스크 밀(22)에서 분쇄된 무기물에 열을 가하고, 무기물과 유기물이 혼합될 수 있도록 무기물을 상기 호퍼(31)에 공급할 수 있다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 혼합 가공물 제조장치의 제1 스크류를 도시한 도면이다. 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 스크류의 내부 구조를 도시한 도면이다. 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 스크류의 구조를 도시한 도면이다.

도 5 내지 도 7을 참조하면, 상기 제1 스크류(32)와 상기 제2 스크류(42)는 외측에 원통형의 케이스(32a, 42a)가 구비되고, 상기 케이스(32a, 42a)의 일측에 재료를 공급하는 재료 투입구(32b, 42b)가 형성될 수 있다. 상기 제1 스크류(32)의 재료 투입구(32b)에 유기물과 무기물이 공급되면, 상기 제1 스크류(32)가 회전하면서 유기물과 무기물을 혼합하게 된다.

상기 제1 스크류(32)는 후레이크 상태의 폐플라스틱인 유기물을 압출하는데 사용하는 압출스크류로서, 상기 제1 스크류(32)는 스크류 날개의 폭이 넓은 파이프스크류나 혼합스크류를 사용하여 출력을 높여줌으로써 유기물을 보다 효과적으로 압출할 수 있다.

또한, 상기 제1 스크류(32)의 케이스 외주면에 열공급 부재(32c)가 감겨져 상기 유기물과 무기물의 혼합물에 열을 가할 수 있는 바, 상기 열공급 부재에는 열선(32d)이 사용될 수 있다. 상기 제2 스크류(42) 또한 제1 스크류(32)와 마찬가지로 상기 케이스 외주면에 열을 가할 수 있다.

본 실시예에서, 상기 제2 스크류(42)는 상기 재료 투입구(42b, 도 9 참조)와 인접된 부위의 스크류 직경(D1)이 최소이고, 상기 재료 투입구(42b)와 가장 멀리 떨어진 스크류 직경(D2)이 최대인 구조이다.

즉, 상기 제2 스크류(42)의 케이스(42a)는 일정한 직경을 가지나 케이스(42a)의 외측 단부로 갈수록 제2 스크류(42)의 직경이 커지는 구조로서, 상기 제2 스크류(42)의 시작점 직경(D1)이 최소이고 끝점 직경(D2)이 최대가 되도록 설계하여 혼합물의 압출 및 기포제거 효율을 높여줄 수 있다.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 혼합 가공물 제조장치의 성형 몰드부를 도시한 도면이다.

도 8을 참조하면, 상기 성형 몰드부(50)는 상기 성형기(51)의 상부에 슬라이딩 가능하게 설치된 덮개(52), 상기 덮개(52)의 상부에 일정 간격을 두고 설치되어 몰드를 고정하는 몰드 고정부재(53), 상기 몰드 고정부재(53)의 사이를 지나면서 몰드를 이동시키는 몰드 이동실린더(54), 및 상기 몰드 이동실린더(54)에 의해 이동되는 몰드를 배출하는 몰드 배출부재(55)를 포함할 수 있다.

상기 성형기(51)의 하부에는 상하방향으로 이동되면서 성형기(51) 내부의 몰드를 압착하는 압착 실린더(56)가 구비된다.

즉, 상기 성형기(51) 내부에 몰드를 채우고, 상기 압착 실린더(56)를 가동하여 성형기(51) 내부의 몰드에 압력을 가함으로써 블록을 제작하게 된다. 상기 성형기(51) 내부의 몰드를 냉각시킨 후, 외부에 배출시키고, 이 상태에서 상기 몰드 이동실린더(54)가 작동하여 몰드를 상기 몰드 배출부재(55)로 밀어줌으로써 블록을 제작하게 된다. 상기 덮개(52)는 몰드의 압착시에는 성형기(51)를 덮고 있는 상태를 유지하고, 몰드의 성형이 완료된 경우에는 일측으로 슬라이딩 이동되어 상기 성형기(51)를 개방시킴으로써 몰드가 외부로 배출될 수 있게 한다.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 혼합 가공물 제조장치의 전체 구성을 도시한 도면이다.

도 9를 참조하면, 상기 혼합 가공물 제조장치(1)는 제1 컨베이어벨트(11)를 통해 유기물을 교반기(12)에 투입시켜 교반하고, 상기 제2 컨베이어벨트(21)를 통해 무기물을 디스크 밀(22)에 투입시켜 분쇄하며, 상기 교반기(12)와 디스크 밀(22)에는 각각 열을 가하게 되고, 이렇게 전처리된 유기물과 무기물을 호퍼(31)에 함께 투입하게 된다.

상기 호퍼(31)의 혼합물을 제1 스크류(32)의 재료 투입구(32b)에 투입하여 제1 스크류(32)의 회전으로 재료를 혼합하면서 다음 단계로 압출하게 되고, 이 압출된 혼합물은 상기 제2 스크류(42)의 재료 투입구(42b)에 투입되며, 상기 제2 스크류(42)의 회전으로 재료를 압출하면서 혼합물의 기포를 제거하게 된다.

상기와 같이 가공된 혼합물, 즉 몰드는 상기 성형기(51)에 공급되어 압착을 통해 블록으로 제작될 수 있다. 상기 블록은 폐플라스틱이나 폐비닐로 이루어진 유기물과 흙으로 이루어진 무기물을 혼합하여 제작되기 때문에 자원의 재활용이 가능하고, 폐플라스틱류에 의한 환경 오염을 최소화시킬 수 있다.

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 혼합 가공물 제조방법의 순서를 도시한 도면이다. 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 혼합 가공물 제조방법의 상세한 과정을 도시한 도면이다.

도 10과 도 11을 참조하면, 본 발명에 따른 유기물과 무기물의 혼합 가공물 제조방법은 폴리머 소재의 유기물과 흙 소재의 무기물을 결합하여 하나의 구성물로 만드는 것으로, 상기 구성물을 블록과 같은 특정한 제품으로 제조될 수 있다.

본 실시예에서, 상기 혼합 가공물 제조방법은 유기물을 전처리하는 유기물 전처리 단계(S1), 무기물을 전처리하는 무기물 전처리 단계(S2), 전처리 가공된 두 소재를 혼합 및 압밀하는 혼합 및 압밀 단계(S3), 및 혼합된 소재를 성형 몰드하는 성형 몰드 단계(S4)를 거치게 된다.

즉, 상기 유기물 전처리 단계(S1)는 폴리머 소재의 유기물을 유기물 전처리부(10)에 투입하여 교반기(12)로 유기물을 믹싱함과 동시에 유기물에 열을 가하여 열교반을 일으킴으로써 유기물을 전처리한 후, 배출시키는 과정이다.

상기 무기물 전처리 단계(S2)는 흙 소재의 무기물을 무기물 전처리부(20)에 투입하여 디스크 밀(22)로 무기물을 분쇄함과 동시에 무기물에 열을 가하여 무기물을 전처리하고, 상기 무기물의 전처리 과정에서 발생하는 먼지를 흡입한 후, 배출시키는 과정이다.

상기 혼합 및 압밀 단계(S3)는 각각 배출된 유기물과 무기물을 호퍼(31)에 투입하여 제1 스크류(32)로 열을 가하면서 혼합하고, 상기 유기물과 무기물의 혼합물을 제2 스크류(42)로 열을 가하면서 압밀하여 혼합물의 기포를 제거한 후, 다음 공정으로 투입하는 과정이다.

상기 성형 몰드 단계(S4)는 혼합물을 성형 몰드부(50)에 투입하여 성형기(51)를 통해 몰드를 가압 및 냉각함으로써 블록을 제작하는 과정이다.

또한, 상기 성형 몰드 단계(S4)는 성형기(51)에 몰드를 채우는 과정과, 채워진 몰드를 5~10MPa의 압력으로 압축하는 과정, 및 상기 몰드의 압축으로 가공된 블록이 배출되는 과정을 포함할 수 있다.

상기 혼합 가공물 제조방법은 유기물과 무기물을 합성하여 적은 에너지 사용을 통해 효과적으로 가공품을 제작할 수 있는 것으로, 폐플라스틱이나 폐비닐로 이루어진 유기물과 흙 소재의 무기물을 서로 혼합하여 사용 가능한 블록을 제작할 수 있다.

따라서, 상기 혼합 가공물 제조장치(1) 및 이를 이용한 제조방법을 통해 폴리머 소재의 유기물과 흙 소재의 무기물을 효과적으로 결합하여 활용 가능한 블록을 생산함으로써 폐플라스틱이나 폐비닐의 재활용률을 현저히 높여줄 수 있다.

또한, 폐플라스틱류를 효과적으로 제거할 수 있기 때문에 농어촌의 폐플라스틱이나 폐비닐에 의한 쓰레기 문제를 해결할 수 있고, 이를 통해 환경오염을 최소화할 수 있다.

이상, 본 발명을 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 오히려 첨부된 특허청구범위의 사상 및 범위를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.

1: 혼합 가공물 제조장치 10: 유기물 전처리부
11: 제1 컨베이어벨트 12: 교반기
13: 배기 유닛 14: 열 공급 유닛
20: 무기물 전처리부 21: 제2 컨베이어벨트
22: 디스크 밀 22a: 원통부재
23: 배출관 24: 예열관
25: 투입구 30: 혼합부
31: 호퍼 32: 제1 스크류
32a: 케이스 32b: 재료 투입구
32c: 열공급 부재 32d: 열선
40: 압밀부 41: 압밀 본체
42: 제2 스크류 42a: 케이스
42b: 재료 투입구 50: 성형 몰드부
51: 성형기 52: 덮개
53: 몰드 고정부재 54: 몰드 이동실린더
55: 몰드 배출부재 56: 압착 실린더
D1, D2: 스크류 직경

Claims (10)

1. 폴리머 소재의 유기물을 제1 컨베이어벨트로 이송하여 교반기를 통해 믹싱함으로써 유기물을 전처리하는 유기물 전처리부;
   흙 소재의 무기물을 제2 컨베이어벨트로 이송하여 디스크 밀을 통해 분쇄함으로써 무기물을 전처리하는 무기물 전처리부;
   상기 유기물과 무기물이 투입되는 호퍼가 구비되고, 상기 호퍼에 연결된 제1 스크류의 회전으로 상기 유기물과 무기물을 혼합하는 혼합부;
   상기 제1 스크류에서 혼합된 상기 유기물과 무기물의 혼합물이 투입되는 압밀 본체가 구비되고, 상기 압밀 본체에 연결된 제2 스크류의 회전으로 상기 혼합물의 기포를 제거하면서 압출하는 압밀부; 및
   상기 압밀부에서 공급되는 상기 혼합물을 성형기를 통해 압착하여 블록을 배출하는 성형 몰드부;를 포함하고,
   상기 무기물 전처리부는 상기 디스크 밀 내부에 복수개의 원통부재가 구비되어 모터의 동력으로 회전 및 진동하면서 상기 원통부재 사이의 무기물을 분쇄하며,
   상기 무기물 전처리부는 상기 디스크 밀의 일측에 구비되어 분쇄된 무기물을 배출하는 배출관, 상기 배출관과 연결되어 분쇄된 무기물에 열을 가하는 예열관, 및 상기 디스크 밀의 상부에는 무기물이 투입되는 투입구를 포함하고,
   상기 투입구의 인접부에는 먼지 흡입구가 설치되어 상기 디스크 밀에서 발생하는 무기물의 먼지를 흡입하여 외부로 배출시키며,
   상기 제1 스크류와 상기 제2 스크류는 외측에 원통형의 케이스가 구비되고, 상기 케이스의 일측에 재료를 공급하는 재료 투입구가 형성되며, 상기 제1 스크류의 상기 케이스와 상기 제2 스크류의 상기 케이스 외주면에 열선이 감겨져 유기물과 무기물의 혼합물에 열을 가하고, 상기 제2 스크류는 상기 재료 투입구와 인접된 부위의 스크류 직경이 최소이고, 상기 재료 투입구와 가장 멀리 떨어진 스크류 직경이 최대인 것을 특징으로 하는 유기물과 무기물의 혼합 가공물 제조장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 유기물 전처리부는 상기 교반기의 내부에 스크류가 구비되고, 상기 교반기의 상부에 설치되어 상기 교반기 내부의 기체를 외부로 배출하는 배기 유닛, 및 상기 교반기의 일측에 설치되어 상기 교반기 내에 열을 공급하는 열 공급 유닛을 더 포함하는 유기물과 무기물의 혼합 가공물 제조장치.
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 삭제
8. 제 1 항에 있어서,
   상기 성형 몰드부는 상기 성형기의 상부에 슬라이딩 가능하게 설치된 덮개, 상기 덮개의 상부에 일정 간격을 두고 설치되어 몰드를 고정하는 몰드 고정부재, 상기 몰드 고정부재의 사이를 지나면서 몰드를 이동시키는 몰드 이동실린더, 및 상기 몰드 이동실린더에 의해 이동되는 몰드를 배출하는 몰드 배출부재를 포함하는 유기물과 무기물의 혼합 가공물 제조장치.
9. 폴리머 소재의 유기물을 제1 컨베이어벨트로 이송하여 교반기를 통해 믹싱함으로써 유기물을 전처리하는 유기물 전처리부;
   흙 소재의 무기물을 제2 컨베이어벨트로 이송하여 디스크 밀을 통해 분쇄함으로써 무기물을 전처리하는 무기물 전처리부;
   상기 유기물과 무기물이 투입되는 호퍼가 구비되고, 상기 호퍼에 연결된 제1 스크류의 회전으로 상기 유기물과 무기물을 혼합하는 혼합부;
   상기 제1 스크류에서 혼합된 상기 유기물과 무기물의 혼합물이 투입되는 압밀 본체가 구비되고, 상기 압밀 본체에 연결된 제2 스크류의 회전으로 상기 혼합물의 기포를 제거하면서 압출하는 압밀부; 및
   상기 압밀부에서 공급되는 상기 혼합물을 성형기를 통해 압착하여 블록을 배출하는 성형 몰드부;를 포함하고,
   상기 무기물 전처리부는 상기 디스크 밀 내부에 복수개의 원통부재가 구비되어 모터의 동력으로 회전 및 진동하면서 상기 원통부재 사이의 무기물을 분쇄하며,
   상기 무기물 전처리부는 상기 디스크 밀의 일측에 구비되어 분쇄된 무기물을 배출하는 배출관, 상기 배출관과 연결되어 분쇄된 무기물에 열을 가하는 예열관, 및 상기 디스크 밀의 상부에는 무기물이 투입되는 투입구를 포함하고,
   상기 투입구의 인접부에는 먼지 흡입구가 설치되어 상기 디스크 밀에서 발생하는 무기물의 먼지를 흡입하여 외부로 배출시키며,
   상기 제1 스크류와 상기 제2 스크류는 외측에 원통형의 케이스가 구비되고, 상기 케이스의 일측에 재료를 공급하는 재료 투입구가 형성되며, 상기 제1 스크류의 상기 케이스와 상기 제2 스크류의 상기 케이스 외주면에 열선이 감겨져 유기물과 무기물의 혼합물에 열을 가하고, 상기 제2 스크류는 상기 재료 투입구와 인접된 부위의 스크류 직경이 최소이고, 상기 재료 투입구와 가장 멀리 떨어진 스크류 직경이 최대인 것을 특징으로 하는 유기물과 무기물의 혼합 가공물 제조장치에 있어서,
   폴리머 소재의 유기물을 상기 유기물 전처리부에 투입하여 상기 교반기로 유기물을 믹싱함과 동시에 유기물에 열을 가하여 열교반을 일으킴으로써 유기물을 전처리한 후, 배출시키는 유기물 전처리 단계;
   흙 소재의 무기물을 상기 무기물 전처리부에 투입하여 상기 디스크 밀로 무기물을 분쇄함과 동시에 무기물에 열을 가하여 무기물을 전처리하고, 상기 무기물의 전처리 과정에서 발생하는 먼지를 흡입한 후, 배출시키는 무기물 전처리 단계;
   각각 배출된 유기물과 무기물을 상기 호퍼에 투입하여 상기 제1 스크류의 케이스 외주면에 감겨진 상기 열선으로 열을 가하면서 혼합하고, 상기 유기물과 무기물의 혼합물을 상기 제2 스크류의 케이스 외주면에 감겨진 상기 열선으로 열을 가하면서 압밀하여 혼합물의 기포를 제거한 후, 다음 공정으로 투입하는 혼합 및 압밀 단계; 및
   상기 혼합물을 상기 성형 몰드부에 투입하여 상기 성형기를 통해 몰드를 가압 및 냉각함으로써 블록을 제작하는 성형 몰드 단계;를 포함하고,
   상기 혼합 및 압밀 단계의 상기 제2 스크류는 시작점 직경(D1)이 최소이고 끝점 직경(D2)이 최대가 되도록 설계하며,
   상기 성형 몰드 단계는 상기 성형기에 몰드를 채우는 과정과, 채워진 몰드를 5~10MPa의 압력으로 압축하는 과정, 및 상기 몰드의 압축으로 가공된 블록이 배출되는 과정을 포함하는 유기물과 무기물의 혼합 가공물 제조방법.
10. 삭제

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