KR102282174B1 - 페트용기 전용 파분쇄기 - Google Patents

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KR102282174B1 KR1020210029288A KR20210029288A KR102282174B1 KR 102282174 B1 KR102282174 B1 KR 102282174B1 KR 1020210029288 A KR1020210029288 A KR 1020210029288A KR 20210029288 A KR20210029288 A KR 20210029288A KR 102282174 B1 KR102282174 B1 KR 102282174B1
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남궁봉준
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주식회사크러텍
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Abstract

본 발명은 페트용기 전용 파분쇄기에 관한 것으로서, 동력부에 연결되어 회전 구동되는 구동축과, 상기 구동축 상에 단위개체 다수가 간격 배열되어 고정 결합되는 구동커터로 이루어진 구동커터부; 상기 구동축의 일측에 위치하여 평행 배열되고 구동축과 기어 결합에 의해 상대 회전하게 설치되는 피동축과, 상기 피동축 상에 단위개체 다수가 간격 배열되어 고정 결합되는 피동커터로 이루어진 피동커터부; 상기 구동축의 타측에 위치하여 평행 배열되고 구동축과 체인 또는 벨트 결합에 의해 연결되어 구동커터부와 동일한 방향으로 회전하게 설치되는 클리닝축과, 상기 클리닝축 상에 단위개체 다수가 간격 배열되어 고정 결합되는 클리닝커터로 이루어진 클리닝커터부;를 포함하는 파분쇄부를 갖는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 구조 개선을 갖는 파분쇄부를 통해 리그라인딩(regrinding)의 2차 분쇄 공정을 거치지 않고 압출성형이 바로 가능한 10mm 내외의 플레이크(flake) 형태로 페트용기를 파분쇄할 수 있고, 페트용기의 투입효율 및 파분쇄 처리효율을 높일 수 있으며, 일반적인 상용전압을 사용하고 저소음이 가능한 저속 분쇄기 타입으로 구성함으로써 아파트, 관공서, 병원, 연구소, 카페 등 생활 밀접지역에도 설치 사용을 가능하게 하는 등 공간적인 제약 없이 어디에서나 설치하여 사용할 수 있는 페트용기 전용 파분쇄기를 제공할 수 있다.

Description

페트용기 전용 파분쇄기{APPARATUS FOR GRINDING AND CRUSHING OF PET CONTAINERS}
본 발명은 페트병이나 페트컵 등의 페트용기를 파분쇄하기 위한 전용 파분쇄기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 파분쇄부의 구조 개선 및 효율적인 구조배치설계를 통해 리그라인딩(regrinding)의 2차 분쇄 공정을 거치지 않고 압출성형이 바로 가능한 10mm 내외의 플레이크(flake) 형태로 파분쇄 처리할 수 있도록 하며 일반적인 상용전압을 사용하고 저소음이 가능한 저속 분쇄기 타입을 제안하는 페트용기 전용 파분쇄기에 관한 것이다.
일반적으로 페트(PET)는 폴리에틸렌테레프탈레이트로 명명되는 플라스틱 재료의 약칭으로서, 병(bottle) 형상을 갖는 페트병이나 컵(cup) 형상을 갖는 페트컵(이하, '페트용기'라 한다.) 등을 적용제품의 예시로 들 수 있으며, 산업 현장이나 일상 생활에서 아주 많은 양들이 폐기물로 배출되는 형편에 있다.
상기 페트(PET)는 일반적인 다른 플라스틱 재질들과 달리 물성이 질기고 강해 저속 분쇄가 힘든 소재 중 하나로서, 페트로 이루어진 페트용기를 재활용하기 위해 분쇄하는 경우 종래에는 고속 파분쇄기를 사용하고 있다.
하지만, 상기 고속 분쇄기는 요구되는 전압이 높고 소음이 큰 단점으로 인해 폐기물을 다루는 산업현장에서만 사용할 수 있고, 소음 발생 문제 등으로 인하여 생활 밀접 지역에서 사용하기에는 상당한 어려움이 존재하는 실정에 있다.
또한, 상기 고속 분쇄기에서는 10mm 내외의 입자로 분쇄가 어려우므로 입자를 쪼개기 위해 리그라인딩의 2차 분쇄작업을 수행 및 선별공정을 추가하여야 하는 등의 번거로움 및 다공정이 요구되는 문제점이 있었으며, 고속 분쇄기에 투입되는 페트용기 측 자가 발열로 인해 분쇄효율이 저하되는 문제점이 있었다.
한편, 최근에는 폐기되는 페트 소재의 발생량이 많아지고 있고 환경을 보호하기 위한 노력들로 재활용에 대한 관심이 높아진 추세에 있으며, 보다 다양한 분야에서 페트용기의 분쇄에 대한 요구가 증가하고 있다.
이와 더불어, 2020년 12월 25일자 ‘재활용 가능 자원의 분리수거 등에 관한 지침'이 시행됨에 따라 향후 공동주택에서도 투명 페트병 등과 같은 합성수지 용기류(플라스틱)를 별도로 분리 배출하여야 하며, 정부 차원에서도 페트 소재의 분리수거에 의한 재활용을 법령으로 규정하고 있다.
이에, 앞으로는 산업현장이 아닌 생활 밀접 지역에서의 페트용기 분쇄에 대한 요구가 증대된다 할 수 있으며, 이에 따라 소음을 줄일 수 있는 페트용기 전용의 저속 파분쇄기에 대한 개발이 요구된다 할 것이다.
한편, 종래 페트용기 파분쇄기와 관련하여, 국내등록특허 제10-1925249호에서 '페트병 분쇄기'를 개시하고 있고, 국내등록특허 제10-0684664호에서 '페트병 파쇄기'를 개시하고 있으나, 이하에서 제안하는 본 발명과는 파분쇄부 측 구조 및 방식에서 차이를 갖는다 할 수 있다.
대한민국 등록특허공보 제10-1925249호 대한민국 등록특허공보 제10-0684664호
본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해소 및 이를 감안하여 안출된 것으로서, 파분쇄부의 구조 개선 및 효율적인 구조배치설계를 통해 리그라인딩(regrinding)의 2차 분쇄 공정을 거치지 않고 압출성형이 바로 가능한 10mm 내외의 플레이크(flake) 형태로 파분쇄 처리할 수 있도록 한 페트용기 전용 파분쇄기를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 파분쇄부를 구성하는 커터의 형상 및 배치각도를 개선함으로써 구동부하를 줄일 수 있도록 하고, 페트용기의 투입공간을 확보하는 등 파분쇄부로 투입되는 페트용기가 외부로 밀어내거나 튀겨나가는 현상을 방지하여 페트용기의 투입효율 및 파분쇄 처리효율을 높일 수 있도록 한 페트용기 전용 파분쇄기를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 일상적인 상용전압을 사용하고 저소음이 가능한 저속 파분쇄기 타입으로 구성함으로써 아파트, 관공서, 병원, 연구소, 카페 등 생활 밀접지역에도 설치 사용을 가능하게 하며, 공간적인 제약 없이 어디에서나 설치하여 사용할 수 있도록 한 페트용기 전용 파분쇄기를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 재활용되는 페트용기의 물류비를 저감하거나 분류 및 선별 공정을 없애는 등 페트용기의 재활용 공정에 소요되는 전반적인 비용을 현저하게 줄일 수 있도록 한 페트용기 전용 파분쇄기를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 페트용기 전용 파분쇄기는, 파분쇄 처리기능을 갖는 파분쇄부; 상기 파분쇄부에 회전동력을 제공하는 동력부;를 포함하며, 상기 파분쇄부는, 상기 동력부에 연결되어 회전 구동되는 구동축과, 상기 구동축 상에 단위개체 다수가 간격 배열되어 고정 결합되는 구동커터로 이루어진 구동커터부; 상기 구동축의 일측에 위치하여 평행 배열되고 구동축과 기어 결합에 의해 상대 회전하게 설치되는 피동축과, 상기 피동축 상에 단위개체 다수가 간격 배열되어 고정 결합되는 피동커터로 이루어진 피동커터부;를 포함하며, 상기 구동커터와 피동커터는 각각의 단위개체마다 원판형 몸체의 외주면 둘레에 걸쳐 단턱형 구조로 돌출시킨 파분쇄날을 다수개 형성하고, 상기 구동커터 측 파분쇄날과 피동커터 측 파분쇄날은 서로 직면하도록 배치하며, 상기 구동커터와 피동커터는 상호간 단위개체에 대해 직면하는 단부가 서로 깍지 끼움하는 형태를 이루도록 배열하는 것을 특징으로 한다.
여기에서, 상기 구동커터부는, 상기 구동축 상에 구동커터 측 단위개체 다수를 간격 배열시 평면에서 바라보았을 때 각 단위개체가 갖는 파분쇄날들이 브이(∧) 형상의 배열을 이루도록 배치하고; 상기 피동커터부는, 상기 피동축 상에 피동커터 측 단위개체 다수를 간격 배열시 평면에서 바라보았을 때 각 단위개체가 갖는 파분쇄날들이 브이(
Figure 112021026215609-pat00001
) 형상의 배열을 이루도록 배치하고; 상기 피동커터부는, 상기 피동축 상에 피동커터 측 단위개체 다수를 간격 배열시 평면에서 바라보았을 때 각 단위개체가 갖는 파분쇄날들이 브이(
Figure 112021026215609-pat00002
) 형상의 배열을 이루도록 배치하며; 상기 구동커터 측과 상기 피동커터 측은 서로 상대하는 구조인 "
Figure 112021026215609-pat00003
" 형태로 파분쇄날 배열이 이루어지게 구성할 수 있다.
여기에서, 상기 구동커터와 피동커터는 각각의 단위개체에 대해 제1 내지 제n 배열(n은 자연수)로 이루어지게 하되, 상기 제1 내지 제n 배열을 갖는 단위개체별에 있어 서로 상이한 각도로 형성되는 파분쇄날을 갖도록 구성할 수 있다.
여기에서, 상기 제1 내지 제n 배열로 이루어지는 단위개체별 파분쇄날에 대해, 제1 배열 측 단위개체가 갖는 파분쇄날의 각도를 0°라고 할 때, 제2 배열부터 중간영역 배열까지의 단위개체가 갖는 파분쇄날에 대해 1° 내지 10°의 범위 내에서 각도를 점차 증가되게 형성하고, 중간영역 배열에서 제n 배열(n은 자연수)까지는 1° 내지 10°의 범위 내에서 각도를 점차 감소되게 형성할 수 있다.
여기에서, 상기 구동커터부와 피동커터부는 기어 결합비를 조절하여 구동커터부 측 회전수가 더 크게 형성되도록 설치할 수 있다.
여기에서, 상기 구동커터부는 18rpm 내지 50rpm의 저속으로 회전속도를 제어하고, 상기 피동커터부는 14rpm 내지 40rpm의 저속으로 회전속도를 제어하도록 구성할 수 있다.
여기에서, 상기 구동커터와 피동커터는 각각의 단위개체마다 5개의 파분쇄날을 갖도록 형성하되, 360°의 원 및 시계방향을 기준으로 제1 파분쇄날에서부터 제5 파분쇄날까지는 60°의 사이 각도를 형성하도록 균등 분배하여 배치하고, 제5 파분쇄날과 제1 파분쇄날은 120°의 사이 각도를 형성하도록 배치할 수 있다.
여기에서, 상기 파분쇄부는, 상기 구동축의 타측에 위치하여 평행 배열되고 구동축과 체인 또는 벨트 결합에 의해 연결되어 구동커터부와 동일한 방향으로 회전하게 설치되는 클리닝축과, 상기 클리닝축 상에 단위개체 다수가 간격 배열되어 고정 결합되는 클리닝커터로 이루어진 클리닝커터부;를 더 포함하며, 상기 클리닝커터는 각각의 단위개체마다 원판형 몸체의 외주면 둘레에 걸쳐 단턱형 구조로 돌출시킨 파분쇄날을 다수개 형성하고, 상기 구동커터 측 파분쇄날과 클리닝커터 측 파분쇄날은 피동커터부를 향하는 형태로 서로 동일한 방향을 유지하도록 배치하며, 상기 클리닝커터와 구동커터는 상호간 단위개체에 대해 직면하는 단부가 서로 깍지 끼움하는 형태를 이루도록 배열할 수 있다.
여기에서, 상기 클리닝커터부는, 상기 클리닝축 상에 클리닝커터 측 단위개체 다수를 간격 배열시 평면에서 바라보았을 때 각 단위개체가 갖는 파분쇄날들이 "
Figure 112021026215609-pat00004
" 형태로 사선형 배열을 이루도록 배치할 수 있다.
여기에서, 상기 클리닝커터는 각각의 단위개체에 대해 제1 내지 제n 배열(n은 자연수)로 이루어지게 하되, 상기 제1 내지 제n 배열을 갖는 단위개체별에 있어 서로 상이한 각도로 형성되는 파분쇄날을 갖도록 구성할 수 있다.
여기에서, 상기 제1 내지 제n 배열로 이루어지는 단위개체별 파분쇄날에 대해, 제1 배열 측 단위개체가 갖는 파분쇄날의 각도를 0°라고 할 때, 제2 배열부터 중간영역 배열까지의 단위개체가 갖는 파분쇄날에 대해 1° 내지 10°의 범위 내에서 각도를 점차 증가되게 형성하고, 중간영역 배열에서 제n 배열(n은 자연수)까지는 1° 내지 10°의 범위 내에서 각도를 점차 감소되게 형성할 수 있다.
여기에서, 상기 클리닝커터부와 구동커터부는 스프로킷 또는 풀리의 크기를 조절하되, 구동커터부에 비해 회전수가 더 작게 형성되도록 설치할 수 있다.
여기에서, 상기 구동커터부는 18rpm 내지 50rpm의 저속으로 회전속도를 제어하고, 상기 클리닝커터부는 15rpm 내지 30rpm의 저속으로 회전속도를 제어할 수 있다.
여기에서, 상기 클리닝커터는 각각의 단위개체마다 6개의 파분쇄날을 갖도록 형성하되, 360°의 원 및 시계방향을 기준으로 제1 파분쇄날에서부터 제6 파분쇄날까지 60°의 사이 각도를 형성하도록 균등 분배하여 배치할 수 있다.
여기에서, 상기 파분쇄부는, 상기 구동커터부와 피동커터부가 배치되는 하측에 일정 크기의 메시 규격으로 설치되어 파분쇄되는 페트용기의 입자 크기를 결정하는 스크린망;을 더 포함하는 구성일 수 있다.
여기에서, 상기 페트용기 전용 파분쇄기는 페트용기를 재활용 처리하는 자동판매기 내에 설치하는 구성일 수 있다.
본 발명에 따르면, 파분쇄부의 구조 개선 및 효율적인 배치설계를 통해 리그라인딩(regrinding) 등의 2차 분쇄 공정을 거치지 않고 압출성형이 바로 가능한 10mm 내외의 플레이크(flake) 형태로 페트병이나 페트컵 등의 페트용기를 용이하게 파분쇄 처리할 수 있는 페트용기 전용 파분쇄기를 제공할 수 있다.
본 발명에 따르면, 파분쇄부를 구성하는 커터의 형상과 파분쇄날의 배치각도 및 배열을 개선함으로써 구동부하를 줄일 수 있고, 페트용기의 투입공간을 확보하는 등 파분쇄부로 투입되는 페트용기가 외부로 밀어내거나 튀겨나가는 현상을 방지하여 페트용기의 투입효율 및 파분쇄 처리효율을 크게 높일 수 있는 페트용기 전용 파분쇄기를 제공할 수 있다.
본 발명에 따르면, 일상적인 상용전압을 사용하고 저소음이 가능한 저속 파분쇄기 타입으로 제공할 수 있으며, 아파트, 관공서, 병원, 연구소, 카페 등 생활 밀접지역에서 유용하게 설치하여 사용할 수 있으며, 공간적인 제약 없이 장소에 구애받지 않고 어디에서나 설치하여 사용할 수 있는 페트용기 전용 파분쇄기를 제공할 수 있다.
본 발명에 따르면, 재활용되는 페트용기(페트병, 페트컵 등)를 10mm 내외의 플레이크(flake) 형태로 작게 분쇄할 수 있으므로 부피를 줄일 수 있어 물류비를 저감할 수 있을 뿐만 아니라 기존에 수행되던 분류 및 선별 공정을 없앨 수 있고 페트용기의 재활용 공정에 소요되는 전반적인 비용을 현저하게 줄일 수 있게 하는 페트용기 전용 파분쇄기를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 페트용기 전용 파분쇄기를 나타낸 측면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 페트용기 전용 파분쇄기를 나타낸 배면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 페트용기 전용 파분쇄기에 있어 요부 구성을 나타낸 평면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 페트용기 전용 파분쇄기에 있어 파분쇄부를 나타낸 평면 구성도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 페트용기 전용 파분쇄기에 있어 요부 구성을 나타낸 측면 상세도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 페트용기 전용 파분쇄기에 있어 파분쇄부를 나타낸 실제품 사진이다.
본 발명에 대해 첨부한 도면을 참조하여 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같으며, 이와 같은 상세한 설명을 통해서 본 발명의 목적과 구성 및 그에 따른 특징들을 보다 잘 이해할 수 있게 될 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 페트용기 전용 파분쇄기(1)는 도 1 내지 도 6에 나타낸 바와 같이, 페트병이나 페트컵 등의 페트용기(P)를 투입하여 플레이크(flake) 타입의 일정 크기 상태로 파분쇄 처리하기 위한 파분쇄부(100)와, 상기 파분쇄부(100)에 일정 회전속도를 갖도록 회전동력을 제공하는 동력부(200)를 포함하는 구성으로 이루어진다.
상기 파분쇄부(100)는 본 발명에 따른 페트용기 전용 파분쇄기(1) 측 핵심적인 구성요소로서, 구동커터부(110)와 피동커터부(120) 및 클리닝커터부(130)를 포함하는 구성일 수 있다.
상기 파분쇄부(100)는 필요에 따라 구동커터부(110)와 피동커터부(120)의 2가지 구성요소만으로도 구비될 수 있다.
상기 구동커터부(110)는 상기 동력부(200)에 연결되어 일정 속도로 회전 구동되는 구동축(111)과, 상기 구동축(111) 상에 위치하여 축의 길이방향으로 단위개체 다수가 간격 배열되어 고정 결합되는 구동커터(112)를 포함한다.
상기 구동커터(112)는 각각의 단위개체마다 원판형 몸체의 외주면 둘레에 걸쳐 단턱형 구조로 돌출시킨 파분쇄날(112a)을 다수개로 구비하되 분배 형성하는 구성으로서, 파분쇄부(100)로 투입되는 페트용기(P)를 가압 및 파분쇄하는 기능을 발휘하도록 구비된다.
상기 피동커터부(120)는 상기 구동커터부(110)의 일측부에 위치하는 것으로서, 상기 구동축(111)의 일측에 위치하여 평행 배열되고 구동축(111)과 기어 결합에 의해 상대하여 회전하도록 설치되는 피동축(121)과, 상기 피동축(121) 상에 위치하여 축의 길이방향으로 단위개체 다수가 간격 배열되어 고정 결합되는 피동커터(122)를 포함한다.
상기 피동커터(122)는 상기 구동커터(112)와 동일한 개수로 구비된다.
상기 피동커터(122)는 각각의 단위개체마다 원판형 몸체의 외주면 둘레에 걸쳐 단턱형 구조로 돌출시킨 파분쇄날(122a)을 다수개로 구비하되 분배 형성하는 구성으로서, 파분쇄부(100)로 투입되는 페트용기(P)를 가압 및 파분쇄하는 기능을 발휘하도록 구비된다.
상기 구동커터(112) 측 파분쇄날(112a)과 피동커터(122) 측 파분쇄날(122a)은 서로 상대하는 방향으로 형성되어 직면하도록 배치된다.
상기 구동커터(112)와 피동커터(122)는 다수 개로 구비되어 배열되는 단위개체들에 대해 상호간에 직면하는 단부가 서로 깍지 끼움하는 형태를 이루도록 배열 및 상호간 상대 회전하면서 지렛대 원리를 통해 가위와 같이 절단하는 기능을 발휘하도록 설치된다.
즉, 다수의 단위개체들로 간격 배열되는 구동커터(112)와 피동커터(122)는 구동커터(112) 측 단위개체들 사이 사이에 피동커터(122) 측 단위개체들이 위치하도록 설치된다.
상기 구동커터부(110)는 상기 구동축(111) 상에 구동커터(112) 측 단위개체 다수를 간격 배열시 평면에서 바라보았을 때, 각각의 단위개체가 갖는 파분쇄날(112a)들이 어셈블리 배열에 의한 집합체로 완성할 시 브이(
Figure 112021026215609-pat00005
) 형상의 배열을 이루도록 배치한다.
상기 피동커터부(120)는 상기 피동축(121) 상에 피동커터(122) 측 단위개체 다수를 간격 배열시 평면에서 바라보았을 때, 각각의 단위개체가 갖는 파분쇄날(122a)들이 어셈블리 배열에 의한 집합체로 완성할 시 브이(
Figure 112021026215609-pat00006
) 형상의 배열을 이루도록 배치한다.
이를 통해, 상기 구동커터(112) 측과 상기 피동커터(122) 측은 서로 상대하는 구조인 "
Figure 112021026215609-pat00007
" 형태로 파분쇄날(112a)(122a) 배열이 이루어지게 구성함이 바람직하다.
이와 같이, 상기 구동커터(112) 측과 상기 피동커터(122) 측은 어셈블리 배열에 의한 집합체로 완성할 시, "
Figure 112021026215609-pat00008
" 형태로 파분쇄날(112a)(122a)을 배열함으로써 단순 일렬 배열을 갖는 파분쇄날 구조에 비해 공간을 확보할 수 있게 되므로 페트용기(P)의 투입시 페트용기를 안정적으로 가압하여 구동커터부(110)와 피동커터부(120) 내로 강제 견인하는 형태로 끌어들일 수 있어 기존에 비해 파분쇄효율을 높일 수 있으며, 불필요한 동력 소비는 물론 파분쇄기(1) 작동에 따른 구동 부하를 줄일 수 있고 소음을 저감시킬 수 있는 장점을 제공할 수 있다.
부연하여, 기존에 일렬 배열을 갖는 파분쇄날 방식은 고속 회전과 더불어 파분쇄날의 일렬 배열에 의해 공간 확보가 어려우므로 투입되는 페트용기를 내부로 쉽게 끌어들이지 못하는 현상이 발생되고, 이로 인해 페트용기를 외부로 밀어내거나 통통 튀겨나가도록 작용하므로 불필요하게 동력이 더 소비되어야 하고 구동 부하가 발생됨은 물론 소음이 발생되는 문제점이 있었으며, 본 발명에서는 상술한 구성을 통해 이러한 문제점들을 모두 해소할 수 있다.
상기 구동커터(112)와 피동커터(122)는 각각 다수 개로 배열되는 각각의 단위개체에 대해 제1 내지 제n 배열(n은 자연수)로 이루어지게 구비할 수 있다.
이때, 상기 구동커터(112)와 피동커터(122)는 각각 하나의 구동축(111)(121) 상에 8개를 간격 배열하는 형태를 도시하였으나, 이는 발명의 일 형태를 나타내는 것일 뿐 이에 특별히 한정되지 않는다 할 것이며, 설치개수의 수정이 이루어질 수 있다 할 것이다.
또한, 상기 제1 내지 제n 배열을 갖는 구동커터(112)와 피동커터(122) 측 단위개체별에 있어 이에 구비되는 파분쇄날(112a)(122a)에 대해 단위개체마다 서로 상이한 각도로 형성시킴으로써 투입되는 페트용기(P) 측 가압력을 높여주면서 파분쇄효율을 높일 수 있도록 구성함이 바람직하다.
상세하게, 상기 제1 내지 제n 배열로 이루어지는 단위개체별 파분쇄날(112a)(122a)에 대해, 제1 배열 측 단위개체가 갖는 파분쇄날의 각도를 0°라고 할 때, 이를 기준으로 제2 배열부터 중간영역 배열까지의 단위개체가 갖는 파분쇄날에 대해 1° 내지 10°의 범위 내에서 각도를 점차 증가되게 형성하고, 중간영역 배열에서 제n 배열(n은 자연수)까지는 1° 내지 10°의 범위 내에서 각도를 점차 감소되게 형성할 수 있다.
또한, 상기 구동커터(112)와 피동커터(122)는 다수 배열에 있어 각각의 단위개체마다 5개의 파분쇄날(112a)(122a)을 갖도록 형성하되, 360°의 원(圓) 및 시계방향을 기준으로 제1 파분쇄날에서부터 제5 파분쇄날까지는 연속적으로 60°의 사이 각도를 형성하도록 균등 분배하여 배치하고, 제5 파분쇄날과 제1 파분쇄날은 120°의 사이 각도를 형성하도록 배치함이 바람직하다.
이와 같은 구조를 통해서는 서로 이웃하는 제1파분쇄날과 제5파분쇄날 측 사이 간격을 넓혀줌으로써 파분쇄부(100) 측 공간 확보에 의한 페트용기 측 가압효율과 파분쇄효율을 향상시킬 수 있고 소음을 저감할 수 있는 장점을 제공할 수 있다.
상기 구동커터부(110)와 피동커터부(120)는 기어 결합비를 조절하는 구성을 통해 구동커터부(110) 측 회전수가 더 크게 형성되도록 설치함이 바람직하다.
일 예로서, 상기 구동커터부(110)는 18rpm 내지 50rpm의 저속으로 회전속도를 제어하고, 상기 피동커터부(120)는 14rpm 내지 40rpm의 저속으로 회전속도를 제어하도록 구성할 수 있다.
한편, 상기 클리닝커터부(130)는 상기 구동커터부(110)의 타측부에 위치되는 것으로서, 상기 구동축(111)의 타측에 위치하여 평행 배열되고 구동축(111)과 체인 또는 벨트 결합에 의해 연결되어 구동커터부(110)와 동일한 방향으로 회전하게 설치되는 클리닝축(131)과, 상기 클리닝축(131) 상에 단위개체 다수가 간격 배열되어 고정 결합되는 클리닝커터(132)를 포함한다.
상기 클리닝커터(132)는 각각의 단위개체마다 원판형 몸체의 외주면 둘레에 걸쳐 단턱형 구조로 돌출시킨 파분쇄날(132a)을 다수개 형성하는 구성으로서, 페트용기(P)를 절단 및 파분쇄하는 기능을 갖는 구동커터부(110) 측을 청소하여줄 수 있도록 함과 더불어 절단 및 분쇄하는 기능을 발휘하도록 구비된다.
즉, 상기 클리닝커터부(130)는 파분쇄부(100) 내에서 절단 및 파분쇄된 페트용기가 구동커터부(110) 측에 끼워져 있을 경우 절단 및 파분쇄 기능을 저하시키고 구동 부하를 유발하는 현상에 대해, 구동커터부(110) 측에 페트 잔재물이 끼지 않도록 청소하여주는 기능을 발휘한다.
상기 클리닝커터(132)는 파분쇄날(132b)에 대해 상기 구동커터부(110) 측 구동커터(112)가 갖는 파분쇄날(112a)과 동일한 방향을 갖도록 형성된다.
상기 클리닝커터(132)와 구동커터(112)는 다수 개로 구비되어 배열되는 단위개체들에 대해 상호간에 직면하는 단부가 서로 깍지 끼움하는 형태를 이루도록 배열 및 상호간 상대 회전하면서 지렛대 원리를 통해 가위와 같이 절단하는 기능을 발휘하도록 설치된다.
즉, 다수의 단위개체들로 간격 배열되는 클리닝커터(132)와 구동커터(112)는 구동커터(112) 측 단위개체들 사이 사이에 클링동커터(132) 측 단위개체들이 위치하도록 설치된다.
상기 클리닝커터부(130)는 상기 클리닝축(131) 상에 클리닝커터(132) 측 단위개체 다수를 간격 배열시 평면에서 바라보았을 때, 각 단위개체가 갖는 파분쇄날(132a)들이 어셈블리 배열에 의한 집합체로 완성할 시, "
Figure 112021026215609-pat00009
" 형태로 사선형 배열을 이루도록 배치한다.
이와 같이, 상기 클리닝커터(132)에 있어, "
Figure 112021026215609-pat00010
" 형태로 사선형 배열을 이루도록 파분쇄날(132a)을 배열함으로써 구동커터부(110) 측 순차적인 청소를 수행하여 페트용기 잔재물을 제거하면서 페트용기를 절단 및 파분쇄하는 기능을 안정적으로 발휘토록 지원할 수 있다.
상기 클리닝커터(132)는 다수 개로 배열되는 각각의 단위개체에 대해 제1 내지 제n 배열(n은 자연수)로 이루어지게 구비할 수 있는데, 상기 구동커터(112)와 동일한 개수로 구비된다.
여기에서도, 상기 클리닝커터(132)는 상기 제1 내지 제n 배열을 갖는 단위개체별에 있어 이에 구비되는 파분쇄날(132a)에 대해 서로 상이한 각도로 형성함이 바람직하다.
여기에서도, 상기 클리닝커터(132) 측 제1 내지 제n 배열로 이루어지는 단위개체별 파분쇄날(132a)에 대해, 제1 배열 측 단위개체가 갖는 파분쇄날의 각도를 0°라고 할 때, 제2 배열부터 중간영역 배열까지의 단위개체가 갖는 파분쇄날에 대해 1° 내지 10°의 범위 내에서 각도를 점차 증가되게 형성하고, 중간영역 배열에서 제n 배열(n은 자연수)까지는 1° 내지 10°의 범위 내에서 각도를 점차 감소되게 형성할 수 있다.
또한, 상기 클리닝커터(132)는 각각의 단위개체마다 6개의 파분쇄날(132b)을 갖도록 분배 형성하되, 360°의 원(圓) 및 시계방향을 기준으로 제1 파분쇄날에서부터 제6 파분쇄날까지 60°의 사이 각도를 형성하도록 균등 분배하여 간격 배치할 수 있다.
상기 클리닝커터부(130)와 구동커터부(110)는 스프로킷 또는 풀리의 크기를 조절하여 회전수를 다르게 제어할 수 있는데, 상기 크리닝커터부(130)는 구동커터부(110)에 비해 회전수가 더 작게 형성되도록 설치함이 바람직하다.
일 예로서, 상기 구동커터부(110)는 18rpm 내지 50rpm의 저속으로 회전속도를 제어하고, 상기 클리닝커터부(130)는 15rpm 내지 30rpm의 저속으로 회전속도를 제어하도록 구성할 수 있다.
나아가, 상기 파분쇄부(100)는 상기 구동커터부(110)와 피동커터부(120), 및 클리닝커터부(130)가 배치되는 하측에 일정 크기의 메시 규격으로 설치되어 파분쇄되는 대상물의 플레이크형 입자 크기를 결정하도록 하기 위한 스크린망(300)을 구비함이 바람직하다.
상기 스크린망(300)은 상기 파분쇄부(100)를 통해 절단 및 파분쇄되는 페트용기에 대해 플레이크형 입자가 10mm 내외를 형성하도록 구비된다.
상기 스크린망(300)은 10mm 이하로 분쇄될 시 통과하도록 메시 규격을 형성함이 더욱 바람직하며, 이를 통해 리그라인딩의 2차 공정이나 선별 작업 없이 바로 압출성형이 가능한 분쇄물로 파분쇄할 수 있도록 한다.
여기에서, 상기 스크린망(300) 측 메시 규격에 따라 이를 통과하지 못하는 페트 잔재물은 파분쇄부(100) 내에서 구동커터부(110)와 피동커터부(120), 및 클리닝커터부(130)를 통해 상부로 다시 토출되면서 이들의 파분쇄 동작에 의해 더욱 잘게 파분쇄된다.
상기 파분쇄부(100)는 함체형 구조의 파분쇄함(100A)이 구비되고, 상기 파분쇄함(100A) 내에 상기 구동커터부(110)와 피동커터부(120) 및 클리닝커터부(130)가 설치된다.
상기 동력부(200)는 교류 220V 내지 380V의 전원을 동력전원으로 사용하도록 구비되고, 상기 파분쇄부(100) 측 구동커터부(110)에 회전모터(210)가 직결되어 회전동력을 제공하도록 설치되며, 피동커터부(120) 및 클리닝커터부(130)로도 회전동력이 전달되도록 설치된다.
상기 파분쇄부(100)의 상면으로는 페트병 또는 페트컵 등의 재활용 가능한 투명 페트용기(P)를 투입 및 파분쇄부로 유입 처리하도록 페트투입구(400)가 설치된다.
상기 페트투입구(400)에는 선단면에 시건장치(410)를 장착하여 사용자가 파분쇄기(1)의 사용을 제어할 수 있도록 하며, 불필요하게 이물질이 투입되는 것을 방지할 수 있도록 한다.
상기 페트투입구(400)는 다양한 형상 및 형태로 구비될 수 있으며, 페트용기를 투입하는 초기 투입부분에 10000 가우스 이상의 자력을 갖는 자성체(420)를 구비하여 금속물질 등의 이물질이 투입되는 것을 방지하도록 구비할 수 있다.
상기 페트투입구(400)에는 하단부에 페트용기(P)의 분쇄되는 상태를 외부에서 육안으로 식별 가능하도록 사이트 글라스(430)를 구비할 수 있다.
상기 파분쇄부(100)의 하측에는 페트용기가 분쇄되어 만들어지는 플레이크형 분쇄물을 수용하도록 분쇄물수용함(500)을 배치할 수 있으며, 탈착 가능하게 구비함이 바람직하다.
한편, 본 발명에 있어 핵심 구성요소인 상기 파분쇄부(100)를 갖는 페트용기 전용 파분쇄기(1)는 페트용기(P)를 재활용 처리하는 자동판매기 내에 설치하는 구성을 갖게 할 수 있다.
즉, 상기 파분쇄부(100)와 동력부(200)는 베이스프레임(10) 상에 설치하여 일체형 구성을 갖게 하는 것으로서, 소형과 중형 또는 대형으로 설계 제작이 가능하며, 페트용기(P)를 재활용 처리하는 자동판매기 내에 셋팅하여 설치할 수 있다.
이에 따라, 상술한 구성으로 이루어지는 본 발명에 따른 페트용기 전용 파분쇄기(1)를 통해서는 리그라인딩(regrinding) 등의 2차 분쇄 공정을 거치지 않고 압출성형이 바로 가능한 10mm 내외의 플레이크(flake) 형태로 페트용기를 분쇄할 수 있고, 특히 상용전압을 사용하고 저소음이 가능한 저속 파분쇄기 타입으로 구비되는 것으로서 아파트, 관공서, 병원, 연구소, 카페 등 생활 밀접지역에서 사용 가능하며, 공간적인 제약 없이 어디에서나 설치하여 사용할 수 있는 장점을 제공할 수 있다.
이상에서 설명한 실시예는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한 것에 불과하고 이러한 실시예에 극히 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상과 청구범위 내에서 이 기술분야의 당해업자에 의하여 다양한 수정과 변형 등이 이루어질 수 있다 할 것이며, 이는 본 발명의 기술적 권리범위 내에 속한다 할 것이다.
1: 페트용기 전용 파분쇄기 10: 베이스프레임
100: 파분쇄부 110: 구동커터부
111: 구동축 112: 구동커터
112a: 파분쇄날 120: 피동커터부
121: 피동축 122: 피동커터
122a: 파분쇄날 130: 클리닝커터부
131: 클리닝축 132: 클리닝커터
132a: 파분쇄날 200: 동력부
300: 스크린망 400: 페트투입구

Claims (16)

  1. 파분쇄 처리기능을 갖는 파분쇄부와, 상기 파분쇄부에 회전동력을 제공하는 동력부를 포함하는 페트용기 전용 파분쇄기에 있어서,
    상기 파분쇄부는,
    상기 동력부에 연결되어 회전 구동되는 구동축과, 상기 구동축 상에 단위개체 다수가 간격 배열되어 고정 결합되는 구동커터로 이루어진 구동커터부;
    상기 구동축의 일측에 위치하여 평행 배열되고 구동축과 기어 결합에 의해 상대 회전하게 설치되는 피동축과, 상기 피동축 상에 단위개체 다수가 간격 배열되어 고정 결합되는 피동커터로 이루어진 피동커터부;
    상기 구동축의 타측에 위치하여 평행 배열되고 구동축과 체인 또는 벨트 결합에 의해 연결되어 구동커터부와 동일한 방향으로 회전하게 설치되는 클리닝축과, 상기 클리닝축 상에 단위개체 다수가 간격 배열되어 고정 결합되는 클리닝커터로 이루어진 클리닝커터부; 를 포함하며,
    상기 구동커터와 피동커터는 각각의 단위개체마다 원판형 몸체의 외주면 둘레에 걸쳐 단턱형 구조로 돌출시킨 파분쇄날을 다수개 형성하고, 상기 구동커터 측 파분쇄날과 피동커터 측 파분쇄날은 서로 직면하도록 배치하고, 상기 구동커터와 피동커터는 상호간 단위개체에 대해 직면하는 단부가 서로 깍지 끼움하는 형태를 이루도록 배열하며,
    상기 클리닝커터는 각각의 단위개체마다 원판형 몸체의 외주면 둘레에 걸쳐 단턱형 구조로 돌출시킨 파분쇄날을 다수개 형성하고, 상기 구동커터 측 파분쇄날과 클리닝커터 측 파분쇄날은 피동커터부를 향하는 형태로 서로 동일한 방향을 유지하도록 배치하고, 상기 클리닝커터와 구동커터는 상호간 단위개체에 대해 직면하는 단부가 서로 깍지 끼움하는 형태를 이루도록 배열하는 것을 특징으로 하는 페트용기 전용 파분쇄기.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 구동커터부는,
    상기 구동축 상에 구동커터 측 단위개체 다수를 간격 배열시 평면에서 바라보았을 때 각 단위개체가 갖는 파분쇄날들이 브이(
    Figure 112021026215609-pat00011
    ) 형상의 배열을 이루도록 배치하고;
    상기 피동커터부는,
    상기 피동축 상에 피동커터 측 단위개체 다수를 간격 배열시 평면에서 바라보았을 때 각 단위개체가 갖는 파분쇄날들이 브이(
    Figure 112021026215609-pat00012
    ) 형상의 배열을 이루도록 배치하며;
    상기 구동커터 측과 상기 피동커터 측은 서로 상대하는 구조인 "
    Figure 112021026215609-pat00013
    " 형태로 파분쇄날 배열이 이루어지게 구성하는 것을 특징으로 하는 페트용기 전용 파분쇄기.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 구동커터와 피동커터는 각각의 단위개체에 대해 제1 내지 제n 배열(n은 자연수)로 이루어지게 하되, 상기 제1 내지 제n 배열을 갖는 단위개체별에 있어 서로 상이한 각도로 형성되는 파분쇄날을 갖도록 구성하는 것을 특징으로 하는 페트용기 전용 파분쇄기.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 제1 내지 제n 배열로 이루어지는 단위개체별 파분쇄날에 대해, 제1 배열 측 단위개체가 갖는 파분쇄날의 각도를 0°라고 할 때, 제2 배열부터 중간영역 배열까지의 단위개체가 갖는 파분쇄날에 대해 1° 내지 10°의 범위 내에서 각도를 점차 증가되게 형성하고, 중간영역 배열에서 제n 배열(n은 자연수)까지는 1° 내지 10°의 범위 내에서 각도를 점차 감소되게 형성하는 것을 특징으로 하는 페트용기 전용 파분쇄기.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 구동커터부와 피동커터부는 기어 결합비를 조절하여 구동커터부 측 회전수가 더 크게 형성되도록 설치하는 것을 특징으로 하는 페트용기 전용 파분쇄기.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 구동커터부는 18rpm 내지 50rpm의 저속으로 회전속도를 제어하고,
    상기 피동커터부는 14rpm 내지 40rpm의 저속으로 회전속도를 제어하는 것을 특징으로 하는 페트용기 전용 파분쇄기.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 구동커터와 피동커터는 각각의 단위개체마다 5개의 파분쇄날을 갖도록 형성하되,
    360°의 원 및 시계방향을 기준으로 제1 파분쇄날에서부터 제5 파분쇄날까지는 60°의 사이 각도를 형성하도록 균등 분배하여 배치하고, 제5 파분쇄날과 제1 파분쇄날은 120°의 사이 각도를 형성하도록 배치하는 것을 특징으로 하는 페트용기 전용 파분쇄기.
  8. 삭제
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 클리닝커터부는,
    상기 클리닝축 상에 클리닝커터 측 단위개체 다수를 간격 배열시 평면에서 바라보았을 때 각 단위개체가 갖는 파분쇄날들이 "
    Figure 112021055364189-pat00014
    " 형태로 사선형 배열을 이루도록 배치하는 것을 특징으로 하는 페트용기 전용 파분쇄기.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 클리닝커터는 각각의 단위개체에 대해 제1 내지 제n 배열(n은 자연수)로 이루어지게 하되, 상기 제1 내지 제n 배열을 갖는 단위개체별에 있어 서로 상이한 각도로 형성되는 파분쇄날을 갖도록 구성하는 것을 특징으로 하는 페트용기 전용 파분쇄기.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 제1 내지 제n 배열로 이루어지는 단위개체별 파분쇄날에 대해, 제1 배열 측 단위개체가 갖는 파분쇄날의 각도를 0°라고 할 때, 제2 배열부터 중간영역 배열까지의 단위개체가 갖는 파분쇄날에 대해 1° 내지 10°의 범위 내에서 각도를 점차 증가되게 형성하고, 중간영역 배열에서 제n 배열(n은 자연수)까지는 1° 내지 10°의 범위 내에서 각도를 점차 감소되게 형성하는 것을 특징으로 하는 페트용기 전용 파분쇄기.
  12. 제 1항에 있어서,
    상기 클리닝커터부와 구동커터부는 스프로킷 또는 풀리의 크기를 조절하되, 구동커터부에 비해 회전수가 더 작게 형성되도록 설치하는 것을 특징으로 하는 페트용기 전용 파분쇄기.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 구동커터부는 18rpm 내지 50rpm의 저속으로 회전속도를 제어하고,
    상기 클리닝커터부는 15rpm 내지 30rpm의 저속으로 회전속도를 제어하는 것을 특징으로 하는 페트용기 전용 파분쇄기.
  14. 제 1항에 있어서,
    상기 클리닝커터는 각각의 단위개체마다 6개의 파분쇄날을 갖도록 형성하되,
    360°의 원 및 시계방향을 기준으로 제1 파분쇄날에서부터 제6 파분쇄날까지 60°의 사이 각도를 형성하도록 균등 분배하여 배치하는 것을 특징으로 하는 페트용기 전용 파분쇄기.
  15. 제 1항에 있어서,
    상기 파분쇄부는,
    상기 구동커터부와 피동커터부 및 클리닝커터부가 배치되는 하측에 일정 크기의 메시 규격으로 설치되어 파분쇄되는 페트용기의 입자 크기를 결정하는 스크린망; 을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 페트용기 전용 파분쇄기.
  16. 제 1항 내지 제 7항, 제 9항 내지 제 15항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 페트용기 전용 파분쇄기는 페트용기를 재활용 처리하는 자동판매기 내에 설치하는 것을 특징으로 하는 페트용기 전용 파분쇄기.
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