KR102498358B1

KR102498358B1 - 친환경 펠릿 제조장치

Info

Publication number: KR102498358B1
Application number: KR1020220110868A
Authority: KR
Inventors: 김노순
Original assignee: (주)파인웰
Priority date: 2022-09-01
Filing date: 2022-09-01
Publication date: 2023-02-10

Abstract

본 발명은 주재료가 수용되는 주재료수용부; 부재료가 수용부 부재료수용부; 상기 주재료수용부 및 부재료수용부와 각각 주연결관 및 부연결관에 의하여 연결되며 내부에 상기 주재료와 부재료를 혼합하는 혼합유닛; 상기 혼합유닛과 연결관에 의하여 연결되어 혼합된 재료를 용융시키어 펠릿 원재료를 형성하는 가열유닛; 상기 가열유닛에 연결관에 의하여 연결되며 가열되어 용융된 펠릿 원재료를 압출방식으로 외부로 배출하는 압출유닛; 상기 압출유닛 일측에 구비되어 상기 압출유닛으로부터 배출되는 펠릿 원재료를 냉각시키는 냉각유닛; 및 상기 냉각유닛을 통하여 냉각된 펠릿 원재료를 절단하는 절단유닛;을 포함하는 친환경 펠릿 제조장치를 제공한다.

Description

친환경 펠릿 제조장치{Eco-friendly pellet manufacturing equipment}

본 발명은 펠릿 제조장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 원재료가 환경 오염을 줄일 수 있는 재료가 적용되도록 함과 동시에 다수 구성이 전체적으로 하나의 시스템으로 이루어져 제조효율 및 유지 보수에 유리하도록 이루어진 친환경 펠릿 제조장치에 관한 것이다.

생활수준 향상과 지나친 편리성 추구 위주의 생활방식 등으로 보편화된 1회용품 사용은 자원낭비는 물론 환경에 부정적 영향을 초래하고 있다.

즉 고분자 소재 기반의 1회용품 사용에 따라 대량으로 발생하는 각종 폐비닐, 스티로폼, 플라스틱 용기 등의 소각, 매립에 따른 환경 호르몬 누출, 맹독성의 다이옥신 검출, 폐기물의 불완전 연소에 의한 대기오염 발생 등과 같은 심각한 환경오염이 대두되고 있다.

강직성의 플라스틱 제품 이외에 섬유분야에서도 일회용 의복, 현수막, 부직포 가방 등을 포함한 플라스틱 제품의 사용량이 근래 들어 크게 증가하고 있다.

이러한 일회용 도시락이나 플라스틱 용기, 의복, 현수막, 부직포 가방 등에는 PET, PP, PE와 같은 재질이 사용되고 있는데, 이들은 주로 매립, 소각 또는 재활용을 통하여 처리되고 있다.

그러나 매립의 경우 매립된 플라스틱 폐기물의 분해 시간이 매우 오랜 시간이 소요됨에 따라 매립 공간의 부족을 유발하고 토양오염을 일으키는 원인이 된다.

또한, 소각의 경우 유독가스의 발생으로 대기오염은 물론 지구의 온난화 현상을 가중시키는 요인으로 작용한다.

아울러 재활용의 경우 수거 및 분리에 많은 어려움이 있을 뿐만 아니라 그에 따른 처리비용의 상승을 초래하는 문제점이 있었다.

근래 들어서 환경의 중요성이 대두되면서 환경 친화성 포장 소재의 연구 및 이를 통한 펠릿 제조장치의 개발이 활발히 진행되고 있다.

등록특허 제10-1442689호

본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 친환경 소재를 적용하되 전체적으로 자동화된 공정 시스템으로 친환경 펠릿 제조가 가능하도록 이루어진 펠릿 제조장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 펠릿 제조과정 시 유지 및 이상 점검이 쉽게 이루어질 수 있도록 구성된 펠릿 제조장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 주재료가 수용되는 주재료수용부; 부재료가 수용부 부재료수용부; 상기 주재료수용부 및 부재료수용부와 각각 주연결관 및 부연결관에 의하여 연결되며 내부에 상기 주재료와 부재료를 혼합하는 혼합유닛; 상기 혼합유닛과 연결관에 의하여 연결되어 혼합된 재료를 용융시키어 펠릿 원재료를 형성하는 가열유닛; 상기 가열유닛에 연결관에 의하여 연결되며 가열되어 용융된 펠릿 원재료를 압출방식으로 외부로 배출하는 압출유닛; 상기 압출유닛 일측에 구비되어 상기 압출유닛으로부터 배출되는 펠릿 원재료를 냉각시키는 냉각유닛; 및 상기 냉각유닛을 통하여 냉각된 펠릿 원재료를 절단하는 절단유닛;을 포함하는 친환경 펠릿 제조장치를 제공한다.

여기서, 상기 혼합유닛은 외관을 이루며 단면상 원형 형태로 이루어지는 혼합케이싱과, 상기 혼합케이싱 내부에 구비되는 혼합블레이드와, 상기 혼합블레이드를 축회전시키는 모터부를 포함할 수 있다.

또한, 상기 주연결관과 부연결관은 상기 혼합케이싱의 외주면에 접선방향으로 연결될 수 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 일 실시예에 따른 친환경 펠릿 제조장치에 의하면, 펠릿의 원재료부터 최종 생성되는 펠릿까지 전체적으로 하나의 공정 시스템으로 이루어져 신속하고 효율적으로 대량의 펠릿 제조가 가능하게 되는 효과를 가져온다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 친환경 펠릿 제조장치에 의하면, 전체적으로 각 구성이 컴팩트하게 이루어지고 냉각유닛 등의 작동 상 문제 발생 여부의 파악이 쉽게 이루어지도록 하여 유지 보수면에서 신속 대응이 가능한 효과를 가져온다.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 친환경 펠릿 제조장치를 이루는 주요 구성들의 연결관계를 개략적으로 나타낸 도면;
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 펠릿 제조장치에 적용된 혼합유닛의 종단면도;
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 펠릿 제조장치에 적용된 압출유닛의 요부 평단면도;
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 펠릿 제조장치에 적용된 압출유닛, 냉각유닛과 절단유닛의 설치 사시도;
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 냉각유닛을 나타낸 측면도이다.
도 6은 본 발명 친환경 펠릿 제조장치의 냉각유닛에 적용되는 온도측정유닛을 설명하기 위한 사시도이다.

이하 본 발명의 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 본 실시예를 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며 이에 따른 부가적인 설명은 생략하기로 한다.

한편, 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

또한, 이하에서 사용되는 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 친환경 펠릿 제조장치를 이루는 주요 구성들의 연결관계를 개략적으로 나타낸 도면이다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 친환경 펠릿 제조장치(100)는 주재료수용부(110), 부재료수용부(120), 혼합유닛(130), 가열유닛(140), 압출유닛(150), 냉각유닛(200) 및 절단유닛(160)을 포함하여 구성된다.

상기 주재료수용부(110)와 부재료수용부(120)는 각각 소정 내부 공간을 가지는 탱크 형태로 이루어지며, 외부로부터 상기 주재료수용부(110)와 부재료수용부(120) 내부로 최종 생성되는 펠릿을 이루는 원재료를 공급하는 별도 공급부가 추가 적용될 수 있다.

자세히 도시되어 있지는 않으나, 상기 주재료수용부(110) 또는 부재료수용부(120)로 재료의 공급은 이격된 위치에서 별도 펌핑장치를 이용 공급되도록 할 수도 있다. 예를 들어 상기 주재료수용부(110)와 부재료수용부(120)는 건물의 상층부에 위치되도록 하되 재료는 지상층 등 건물 하층에서 공급되도록 할 수 있을 것이다.

그리고, 상기 주재료수용부(110)는 플라스틱 등 일반 합성수지 제조를 위한 재료가 수용되며, 상기 부재료수용부(120)는 전술한 일반적인 합성수지 재료와 쉽게 혼합 및 용융됨과 동시에 혼합되어 이루어진 최종 생성물이 특정 자연적 환경에서 빠른 자연 분해 성능을 가지어 친환경적으로 사용될 수 있는 재료가 수용된다. 이를 위해, 상기 부재료로는 공지된 다양한 친환경 재료들이 선택적으로 적용될 수 있다.

다음으로, 상기 혼합유닛(130)은 상기 주재료수용부(110) 및 부재료수용부(120)와 각각 주연결관(11) 및 부연결관(12)에 의하여 연결된 구조를 이룬다. 여기서, 상기 부연결관(12)에는 개폐밸브(125)가 추가 적용도리 수 있다.

그리고, 상기 혼합유닛(130)도 소정 내부 공간을 가지는 탱크 형태로 이루어지되 내부로 공급된 주재료와 부재료를 혼합시키는 블레이드가 추가 적용된다.

즉, 도 1 및 본 실시예에 따른 펠릿 제조장치에 적용되는 혼합유닛의 종단면도를 도시한 도 2에서와 같이, 상기 혼합유닛(130)은 내부 공간을 가지는 드럼 형태의 탱크 형태를 이루는 혼합케이싱(131)과, 상기 혼합케이싱(131)의 외부에 설치된 모터의 회전축에 축(135) 연결되어 회전되는 혼합블레이드(133)가 구비된다.

그리고, 상기 주연결관(11)과 부연결관(12)은 상기 혼합케이싱(131)에 접선방향으로 연결되도록 하여 상기 혼합케이싱(131) 내부로 재료들의 원활한 유입이 이루어지고 또한 혼합작용이 극대화되도록 함이 바람직하다.

상기 가열유닛(140)은 상기 혼합유닛(130)과 연결관(10)에 의하여 연결되어 상기 혼합유닛(130)으로부터 공급된 혼합 재료를 재혼합 및 용융시키어 펠릿 원재료를 형성하도록 구성된다. 이를 위해, 상기 가열유닛(140) 내부에 가열히터부(미도시)와 주재료와 부재료가 용융되면서 혼합되도록 하는 스크류 장치(미도시) 등이 추가 설치될 수 있다.

상기 가열유닛(140)을 위한 가열히터부와 스크류 장치 구성은 공지된 기술에 따른 구성이 적용될 수 있으며 자세한 설명은 생략한다.

상기 압출유닛(150)은 상기 가열유닛(140)에 연결관에 의하여 연결되며 용융된 펠릿 원재료를 내부에 적용된 유압실린더 방식 또는 스크류 방식 등의 압출방식으로 압출유닛 외부로 배출하는 구성을 이룬다. 여기서, 도 1 및 도 3에서와 같이, 상기 압출유닛(150)은 일측으로 용융된 상태의 펠릿 원재료가 다수홀을 통하여 스트링 형태로 외부로 배출되도록 구성된다.

즉, 상기 압출유닛(150)의 일측에는 수평한 상태로 서로 기 설정 이격 거리로 배치되는 압출홀(158)이 형성된 압출부(155)가 구비되며, 상기 압출부(155) 주변 상기 압출유닛(150)의 내부공간(153)은 양측이 라운드진 형태로 이루어져 용융된 펠릿 원재료의 원활한 이동 및 상기 각 압출홀(158)을 통하여 균질된 스트링 형태의 펠릿 원재료가 압출되도록 할 수 있게 된다.

상기 냉각유닛(200)은 상기 압출유닛(150) 일측 외부에 구비되어 상기 압출유닛(150)으로부터 스트링 형태로 배출되는 펠릿 원재료를 냉각시키는 역할을 하게 된다.

도 1 및 도 4에서와 같이, 상기 냉각유닛(200)은 내부 물이 저장되도록 하며 상부가 개방되고 박스 형태로 이루어진 수조부(201)를 포함하여 구성된다.

자세히 도시되어 있지는 않지만, 상기 수조부(201)에는 별도로 외부로부터 물이 공급되도록 하는 공급관과 수조부(201) 내부 물이 배출되도록 하는 배출관이 추가 구비되어 수조부(201) 내 물을 적절 온도로 유지하도록 함이 바람직히다.

다시 도 1을 참조하면, 상기 절단유닛(160)은 상기 냉각유닛(200)을 통하여 냉각된 스트링 형태의 펠릿 원재료(1)를 내부에 구비된 회전절단장치(미도시)를 이용 절단하여 외부 배출부(165)를 통하여 외부로 배출하게 된다. 공지된 다양한 형태의 펠릿 제조장치에 적용되는 절단유닛 중 일 형태가 적용될 수 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 일 실시예에 따른 친환경 펠릿 제조장치에 의하면, 주재료수용부(110)와 부재료수용부(120)에 각각 선택된 재료를 주입함으로써 자동적으로 혼합유닛(130), 가열유닛(140), 압출유닛(150), 냉각유닛(200)과 절단유닛(160)을 거치며 최종 펠릿이 생성되게 된다.

즉, 펠릿의 원재료부터 최종 생성되는 펠릿까지 전체적으로 하나의 공정 시스템으로 이루어져 신속하고 효율적으로 대량의 펠릿 제조가 가능하게 되는 효과를 가져온다.

또한, 전체적으로 각 구성이 컴팩트하게 이루어지고 냉각유닛 등의 작동 상 문제가 있는지의 파악이 쉽게 이루어지도록 하여 유지 보수면에서 편리한 효과를 가져온다.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 냉각유닛을 나타낸 측면도이다.

도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 냉각유닛도 전술한 일 실시예와 마찬가지로 내부 공간이 형성되어 물이 저장되고 상부가 개구된 사각박스 형태의 수조부(201)를 구비한다.

그리고, 본 실시예에 따르면, 상기 수조부(201)의 길이방향을 따라서 기 설정 이격 위치마다 수조부(201) 내부 공간을 구획하는 격벽부(220)가 상기 수조부(201)의 길이방향에 교차되는 방향으로 두 개 이상 구비된다. 이에 따라서, 상기 수조부(201) 내부에는 구획된 공간에 각각 동일 높이로 물이 저장된다.

또한, 상기 격벽부(220) 상부에는 롤러부(228)가 회전 가능하게 설치된다.

상기 롤러부(228)는 상기 압출유닛(150)의 압출부(155)로부터 공급되는 스트링 형태의 펠릿 원재료가 상기 수조부(201)의 구획된 영역 각각을 순차적으로 이동 시 상기 격벽부(220) 상측에서 원활하게 이동하도록 함으로써 펠릿 원재료(1)가 파손되는 것을 방지하는 역할을 하게 된다.

그리고, 상기 격벽부(220)에 의하여 구획된 수조부(201) 내부에는 히팅부(240)가 구비되어 각 구획된 수조부마다 서로 다른 온도의 물이 저장되도록 한다.

본 실시예에 따르면, 스트링 형태로 이동하는 펠릿 원재료가 급격하게 압출유닛(150)에서 배출된 후 바로 냉각되지 않고 수조부(201)의 길이방향을 따라서 구획된 공간 별로 서서히 냉각되도록 할 수 있게 된다. 이와 같은 실시예에 따른 냉각유닛의 경우 온도변화가 급격히 변화하는 경우 기본 성질이 저하되는 펠릿 원재료에 적용하여 성질 유지가 가능한 친환경 펠릿 제조가 가능하도록 하게 된다.

도 6은 본 발명 친환경 펠릿 제조장치의 냉각유닛에 적용되는 온도측정유닛을 설명하기 위한 사시도이다.

본 실시예에 따르면, 냉각유닛을 이루는 상기 수조부(201)의 일측벽 상부에 일측벽을 따라서 슬라이딩 이동 가능하면서 기 설정 위치에 거치된 상태의 유지가 가능하게 이루어지는 온도측정유닛(300)이 구비된다.

상기 온도측정유닛(300)은 수평부(311)과, 상기 수평부(311)의 일측에 수직 하향 절곡된 내측수직부(312)와, 상기 수평부(311)의 타측에 수직 하향 절곡된 외측수직부(313)를 포함하는 거치브라켓(310)을 포함한다. 여기서, 상기 외측수직부(313)는 타측으로 손잡이부(320)가 구비된다.

그리고, 도시된 것처럼, 상기 내측수직부(312)는 수조부(201) 내부에 물에 잠길 정도의 길이를 가지도록 형성된다.

또한, 상기 내측수직부(312) 하단부에는 양측이 개구된 설치관부(352)가 형성된 드럼 형태의 잠김드럼부(350)가 구비되며, 상기 잠김드럼부(350)의 설치관부(352) 내부에 수용되는 튜브부(380)가 구비된다.

상기 튜브부(380)는 상기 설치관부(352) 내측에 억지끼움 방식으로 고정될 수 있도록 구성되되, 내부에 소정 색상의 안료가 수용된 상태를 이룬다. 또한, 상기 튜브부(380)는 기 설정 온도 이상에서 녹는 젤라틴, 비닐, 파라핀 등의 재질로 이루어진다.

그리고, 상기 잠김드럼부(350)의 외부와 상기 내측수직부(312), 수평부(311) 및 외측수직부(313) 및 손잡이부(320)에 모두 연결된 형태로 지시띠부(333)가 구비되되, 상기 지시띠부는 가역적으로 온도에 따라 변화하는 시온안료가 적용된다.

상기 잠김드럼부(350)의 외부와 상기 내측수직부(312), 수평부(311) 및 외측수직부(313)는 열전달이 용이한 금속소재로 일체형으로 이루어지며, 상기 손잡이부(320)는 실리콘 등과 같은 단열소재로 이루어진다.

본 실시예에 따른 온도측정유닛(300)을 상기 수조부(201)의 일측벽 상부 일정 위치로 설치하게 되면 수조부 내부 물 온도가 설정 온도 이상으로 상승된 경우 상기 지시띠부(333)의 색변화를 이용 외부에서도 파악이 가능하게 된다.

또한, 상기 수조부(201) 내부 물 온도가 상당한 정도로 뜨거워져 상기 튜브부(380)가 녹아 내부 안료가 외부로 이탈된 경우에는 물 자체의 색상을 파악하여 이상 상태의 파악이 가능하게 된다.

상술한 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 상술한 실시예들은 모든 면에 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

100: 친환경 펠릿 제조장치
110: 주재료수용부
120: 부재료수용부
130: 혼합유닛
140: 가열유닛
150: 압출유닛
160: 절단유닛
200: 냉각유닛

Claims

주재료가 수용되는 주재료수용부;
부재료가 수용되는 부재료수용부;
상기 주재료수용부 및 부재료수용부와 각각 주연결관 및 부연결관에 의하여 연결되며 내부에 상기 주재료와 부재료를 혼합하는 혼합유닛;
상기 혼합유닛과 연결관에 의하여 연결되어 혼합된 재료를 용융시키어 펠릿 원재료를 형성하는 가열유닛;
상기 가열유닛에 연결관에 의하여 연결되며 가열되어 용융된 펠릿 원재료를 압출방식으로 외부로 배출하는 압출유닛;
상기 압출유닛 일측에 구비되어 상기 압출유닛으로부터 배출되는 펠릿 원재료를 냉각시키는 냉각유닛; 및
상기 냉각유닛을 통하여 냉각된 펠릿 원재료를 절단하는 절단유닛;
을 포함하며,
상기 냉각유닛은 상부가 개방된 박스 형태로 이루어진 수조부를 포함하며,
상기 수조부의 길이방향을 따라서 기 설정 이격 위치마다 상기 수조부 내부 공간을 구획하는 격벽부가 상기 수조부의 길이방향에 교차되는 방향으로 두 개 이상 구비되며,
상기 격벽부 상부에는 롤러부가 회전 가능하게 설치되며,
상기 격벽부에 의하여 구획된 상기 수조부 내부 공간에는 히팅부가 구비되어 상기 각 격벽부에 의하여 구획된 공간마다 서로 다른 온도의 물이 저장되도록 이루어지며,
상기 수조부의 일측벽 상부에 일측벽을 따라서 슬라이딩 이동 가능하면서 기 설정 위치에 거치된 상태의 유지가 가능하게 이루어지는 온도측정유닛이 구비되며,
상기 온도측정유닛은 수평부과, 상기 수평부의 일측에 수직 하향 절곡된 내측수직부와, 상기 수평부의 타측에 수직 하향 절곡된 외측수직부를 포함하는 거치브라켓을 포함하며,
상기 내측수직부, 수평부 및 외측수직부에 모두 연결된 형태로 이루어지되 가역적으로 온도에 따라 변화하는 시온안료가 적용된 지시띠부가 구비되는,
친환경 펠릿 제조장치.
제1항에 있어서,
상기 혼합유닛은,
외관을 이루며 단면상 원형 형태로 이루어지는 혼합케이싱과,
상기 혼합케이싱 내부에 구비되는 혼합블레이드와,
상기 혼합블레이드를 축회전시키는 모터부를 포함하는,
친환경 펠릿 제조장치.
제2항에 있어서,
상기 주연결관과 부연결관은 상기 혼합케이싱의 외주면에 접선방향으로 연결되는,
친환경 펠릿 제조장치.