KR102568505B1 - 가연성 폐기물의 열분해 승화 처리 시설용 폐기물 공급 어셈블리 - Google Patents

가연성 폐기물의 열분해 승화 처리 시설용 폐기물 공급 어셈블리 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 가연성 폐기물의 열분해 승화 처리 시설용 폐기물 공급 어셈블리는, 일 방향을 따라 복수 개로 배치되어 열분해 방식으로 폐기물을 열분해 승화 처리하는 것으로서, 중공 내 길이 방향을 따라 연장된 1쌍의 가이드 레일을 구비한 지지대를 포함한 탱크(tank); 복수 개의 상기 탱크의 선단 배치 방향을 따라 연장된 궤도 레일에서 이동하는 것으로서, 상기 궤도 레일을 따라 이동하는 휠을 포함한 본체와, 상기 본체 상에 설치되어 폐기물을 수용한 케이지(cage)를 지지하는 것으로 상기 가이드 레일에 안착하도록 연장 구동되어 상기 케이지를 상기 탱크의 특정 지점에 공급한 다음 단축 구동하는 1쌍의 접이식 다단 실린더 및, 상기 휠과 접이식 다단 실린더의 구동을 제어하는 구동부를 포함한 구동 대차;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 가연성 폐기물의 열분해 승화 처리 시설용 폐기물 공급 어셈블리에 의하면, 구동 대차의 접이식 다단 실린더와 탱크의 가이드 레일의 조합으로 폐기물을 실은 케이지를 수용한 구동 대차를 통해 안정적이고 신속하게 탱크 내에 폐기물을 공급할 수 있는 효과를 가진다.

Description

가연성 폐기물의 열분해 승화 처리 시설용 폐기물 공급 어셈블리{Waste supply assembly for pyrolysis and sublimation treatment facilities of combustible waste}
본 발명은 가연성 폐기물의 열분해 승화 처리 시설용 폐기물 공급 어셈블리에 관한 것으로서, 더욱 상세히는 열분해 승화 처리를 하여 석유 제품을 추출하는 탱크에 구동 대차를 매개로 열분해 대상인 폐기물을 편리하고 효율적으로 공급할 수 있는 폐기물 공급 어셈블리에 관한 것이다.
열분해 승화 처리 공정은 폐플라스틱이나 폐비닐과 같은 폐기물에서 석유화학제품을 추출하는 폐플라스틱의 주성분이라 할 수 있는 폴리에틸렌(PE)를 질소 분위기에서 열분해 및 정제 과정을 거쳐 가솔린 상당(탄소수 5 내지 11)의 석유화학제품인 탄화수소를 얻는 공정을 의미한다.
이러한 열분해 승화 처리 공정은 저온 승화 처리 공정, 세라믹볼 파장분해 공정 등의 다양한 공정이 공개되어 있다.
열분해 승화 처리는 길이가 수 미터에 달하는 큰 체적을 가진 플랜트나 탱크에서 이루어지는데, 이에 대용량의 폐기물을 공급하여 이 폐기물을 기체/액체 스트림으로 전환한 다음 기체 스트림을 앞서 언급한 석유화학제품으로 처리하는 과정을 수반한다.
폐기물은 박스나 케이지에 수용된 상태에서 이 케이지를 실은 대차를 통해 탱크에 공급되는데, 종래에는 대차가 탱크의 선단에 위치한 다음 대차에 설치된 공급 수단을 작동하여 케이지를 탱크 내로 공급하는 방식이 널리 이용되었다.
그런데 종래의 방식에 의하면, 케이지의 공급 시 구동 대차가 별다른 제어 없이 불필요한 동선으로 움직이거나 대차에서 케이지를 공급하는 공급 수단이 재래식이라 작업의 효율성이 떨어질 뿐 아니라 작업 기간이 길어지는 문제가 따랐다.
국내 특허 제 1626016호인 가연성 폐기물의 저온 분해 승화 장치는 주로 열처리 공정을 수행하는 탱크에 집중되어 설명이 있을 뿐, 이 탱크에 폐기물을 효율적으로 공급하는 별도의 수단에 대해 전혀 언급이 없는 문제가 따른다.
따라서, 폐기물의 석유화학제품 처리를 위한 탱크에 편리하고 신속하면서 안안정적으로 폐기물을 공급할 수 있는 신규하고 진보한 장치 내지 수단을 개발할 필요가 따르는 현실이다.
대한민국 특허 제 1626016호
본 발명은 상기 기술의 문제점을 극복하기 위해 안출된 것으로, 복수 개의 탱크의 선단 방향으로 연장된 궤도를 따라 움직이는 구동 대차에 폐기물을 실은 케이지를 수용한 상태에서 접이식 다단 실린더가 탱크의 가이드 레일을 따라 신장 및 단축하는 작용으로 폐기물을 안정적이고 신속하게 탱크 내에 공급할 수 있는 폐기물 공급 어셈블리를 제공하는 것을 주요 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적은 탱크 내로 신장 및 단축하는 접이식 다단 실린더와 탱크의 가이드 레일 사이에서 마찰을 줄임과 동시에 접이식 다단 실린더의 처짐 현상 없이 케이지를 지지할 수 있는 수단을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 구동 대차의 주행 안정성을 확보할 수 있는 수단을 제공하는 것이다.
본 발명의 추가 목적은 접이식 다단 실린더가 케이지와 가이드 레일 사이에서 끼이는 현상 없이 안정적으로 신장 및 단축할 수 있는 수단을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 가연성 폐기물의 열분해 승화 처리 시설용 폐기물 공급 어셈블리는, 일 방향을 따라 복수 개로 배치되어 열분해 방식으로 폐기물을 열분해 승화 처리하는 것으로서, 중공 내 길이 방향을 따라 연장된 1쌍의 가이드 레일을 구비한 지지대를 포함한 탱크(tank); 복수 개의 상기 탱크의 선단 배치 방향을 따라 연장된 궤도 레일에서 이동하는 것으로서, 상기 궤도 레일을 따라 이동하는 휠을 포함한 본체와, 상기 본체 상에 설치되어 폐기물을 수용한 케이지(cage)를 지지하는 것으로 상기 가이드 레일에 안착하도록 연장 구동되어 상기 케이지를 상기 탱크의 특정 지점에 공급한 다음 단축 구동하는 1쌍의 접이식 다단 실린더 및, 상기 휠과 접이식 다단 실린더의 구동을 제어하는 구동부를 포함한 구동 대차;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 접이식 다단 실린더는, 서로 다른 직경을 가진 복수 개의 실린더를 포함하여 상기 실린더가 접이식 방식으로 신장 및 수축하고, 상기 구동 대차는, 복수 개의 상기 실린더 상에 배치되어 상기 케이지를 지지하는 것으로, 복수 개의 상기 실린더의 신장 및 수축에 따라 신장 및 수축되는 복수 개의 붐(boom)과, 상기 본체 상에서 붐과 실린더를 수용하는 공간을 제공하는 베이스 플레이트를 포함하는 것을 특징으로 한다.
더불어, 상기 구동 대차는, 상기 베이스 플레이트의 저면에 설치되어 상기 베이스 플레이트를 승강하는 승강 실린더를 포함하고, 상기 구동부는, 상기 실린더의 신장 시작 시 상기 승강 실린더를 상승 구동하고, 상기 케이지를 상기 탱크 내 특정 지점에 위치시킨 이후 상기 승강 실린더를 하강 구동하는 승강 실린더 구동 파트를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 가연성 폐기물의 열분해 승화 처리 시설용 폐기물 공급 어셈블리에 의하면,
1) 구동 대차의 접이식 다단 실린더와 탱크의 가이드 레일의 조합으로 폐기물을 실은 케이지를 수용한 구동 대차를 통해 안정적이고 신속하게 탱크 내에 폐기물을 공급할 수 있고,
2) 접이식 다단 실린더와 탱크의 가이드 레일 사이에서 마찰을 줄이면서 접이식 다단 실린더의 휨 현상을 방지할 수 있으며,
3) 접이식 다단 실린더와 붐의 조합체가 케이지와 가이드 레일 사이에 불필요하게 끼이는 현상을 해결함과 동시에,
4) 스토퍼를 통해 케이지가 붐의 상면에서 불필요하게 유동되는 문제를 방지할 수 있는 효과를 가진다.
도 1은 본 발명의 탱크의 배치 방향을 따라 연장된 궤도 레일을 이동하는 구동 대차를 도시한 사시도.
도 2는 본 발명의 탱크 내에 케이지가 수용된 상태의 평단면도 및 측단면도.
도 3은 다단 실린더가 접힌 상태의 구동 대차를 도시한 사시도.
도 4는 다단 실린더가 펼쳐진 상태의 구동 대차를 도시한 사시도.
도 5는 탱크의 가이드 레일에 케이지를 지지한 다단 실린더가 안착된 구조를 도시한 사시도.
도 6은 구동부의 세부 구성을 도시한 블록도.
도 7은 다단 실린더가 탱크의 가이드 레일에 안착된 구조와 그렇지 않은 구조를 비교한 측단면도.
도 8은 구동 대차의 승강 실린더의 하강 구동으로 다단 실린더가 하강된 구조를 도시한 측단면도.
도 9는 도 8의 정단면도.
도 10은 붐의 최선단에 설치된 스토퍼의 회동 상태를 도시한 사시도.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하도록 한다. 첨부된 도면은 축척에 의하여 도시되지 않았으며, 각 도면의 동일한 참조 번호는 동일한 구성 요소를 지칭한다.
도 1은 본 발명의 탱크의 배치 방향을 따라 연장된 궤도 레일을 이동하는 구동 대차를 도시한 사시도이다.
도 1을 보아 알 수 있듯이, 본 발명의 폐기물 공급 어셈블리는 복수 개의 탱크(100)가 특정 방향을 따라 일정 간격을 두고 배치된 상태에서 이 탱크(100)의 선단 배치 방향을 따라 연장된 궤도 레일(10)을 따라 이동하는 구동 대차(200)를 통해 탱크(100) 내에 폐기물을 수용한 케이지(cage)(20)를 공급함과 아울러 폐기물 처리가 된 빈 케이지(20)를 회수하되, 특히 구동 대차(200)의 접이식 다단 실린더(220)의 신축 구조 및 작용으로 폐기물을 편리하고 안정적으로 탱크(100) 내에 공급 및 회수하는 기능을 제공하는 것을 핵심으로 한다.
구체적으로, 본 발명의 폐기물 공급 어셈블리는 복수 개의 탱크(100)와 구동 대차(200)를 포함하는 것을 기본으로 하는바, 후속 도면을 참조하여 이 탱크(100)와 구동 대차(200)의 구조 및 기능을 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명의 탱크 내에 케이지가 수용된 상태의 평단면도 및 측단면도이다.
본 발명의 탱크(100)는 폐기물, 구체적으로 폐플라스틱이나 폐비닐(본 발명에서는 이들을 '폐기물'로 통칭)을 매개로 유화 프로세스(특히 열분해 승화 프로세스)를 수행하는 것으로서, 다시 말해 현재 폐플라스틱의 주성분이라 할 수 있는 폴리에틸렌(PE)를 질소 분위기에서 열분해 및 정제 과정을 거쳐 가솔린 상당(탄소수 5 내지 11)의 석유화학제품인 탄화수소를 얻는 공정을 수행한다.
이러한 열분해 승화 처리 공정은 저온 승화 처리 공정, 세라믹볼 파장분해 공정 등으로 현재 잘 알려진 기술로서, 도면에 별도로 도시되어 있지는 않으나 본 발명의 탱크(100)는 공지의 열분해 승화 처리를 위한 장비와 시설을 포함하고 있다.
즉, 탱크(100)는 직경 2 내지 3m, 길이 5 내지 10m에 이르는 큰 체적의 원통 형상으로 이루어져 대용량의 폐기물을 공급받아 이 폐기물을 기체/액체 스트림으로 전환한 다음 기체 스트림을 앞서 언급한 석유화학제품으로 처리하는 역할을 수행한다.
도 1을 보아 알 수 있듯이, 탱크(100)는 탱크(100)가 놓인 평면을 기준으로 탱크(100)의 길이 방향에 수직 방향으로 일정 간격을 두고 복수 개로 배치되어 있고, 이 복수 개의 탱크(100)의 선단에는 선단 배치 방향(복수 개의 탱크의 선단에서 일정 거리 이격된 라인을 잇는 방향)을 따라 연장된 궤도 레일(10)이 설치되어 있다.
본 발명에서는 이 궤도 레일(10)을 따라 구동 대차(200)가 이동하면서 특정 탱크(100)를 선택하여 폐기물을 공급하거나 케이지를 회수할 수 있는바, 1대 또는 상대적으로 종래에 비해 적은 대수의 구동 대차(200)를 운행하여도 시간 대비 신속하고 효율적인 열분해 승화 처리를 수행할 수 있는 기반을 가진다.
또한 도 1 및 도 2를 보아 알 수 있듯이, 탱크(100)는 폐기물을 수용할 수 있는 중공을 구비한 하우징(101)과, 이 하우징(101)의 선단에 폐기물을 공급받은 다음 질소 분위기 등의 환경에서 열분해 승화 처리를 수행하도록 외부 공기를 차단하도록 밀폐 처리하는 도어(130) 및, 후술할 구동 대차(200)에서 공급된 폐기물을 수용한 케이지(20)를 중공 내 특정 지점에 이동시키기 위한 가이드 레일(110)을 포함한다. 이러한 탱크(100)는 하우징(101)의 저면에서 바닥까지 연장된 지지대(102)에 의해 바닥에서 일정 높이로 지지될 수 있고, 이 지지대(102)의 상면에 가이드 레일(110)이 설치된다.
가이드 레일(110)은 상술한 지지대(102)를 매개로 지지된 상태에서 중공 내 탱크(100)의 길이 방향을 따라 연장된 것으로서, 기본적으로 좌우 일정 거리 이격된 상태로 연장된 2개, 즉 1쌍의 개수로 이루어져 있다.
이러한 가이드 레일(110)은 상부가 개방된 상태에서 내부에 공간을 가진'U' 형상을 취하여 후술할 접이식 다단 실린더(220)를 수용하면서 접이식 다단 실린더(220)가 슬라이딩 이동될 수 있는 기반을 마련한다.
더 나아가, 1쌍의 가이드 레일(110) 사이 영역이 빈 상태로 있게 되면 케이지(20)의 하중을 지지하기 힘들 뿐 아니라 가이드 레일(110)과 접이식 다단 실린더(220) 사이에 마찰력으로 케이지(20)가 가이드 레일(110)을 따라 원활하게 이동하지 못하거나 아니면 접이식 다단 실린더(220)의 신축력에만 의존하여 케이지(20)를 이동하기 부족할 개연성이 있으므로, 본 발명의 탱크(100)는 1쌍의 가이드 레일(110) 사이에서 탱크(100)의 길이 방향을 따라 일정 간격을 두고 복수 개로 설치된 롤러(120)를 포함하는 것이 바람직하다.
이러한 롤러(120)는 케이지(20)의 이동 방향과 수직하게 연장 배치되어 케이지(20)의 이동 시 케이지(20)의 저면에 접촉하여 회전하면서 케이지(20)의 이동 시 발생하는 마찰력을 줄여 케이지(20)의 원활한 이동을 도모함과 아울러 케이지(20)를 안정적으로 지지하는 역할을 겸비할 수 있다. 더 나아가, 도 5를 참조하면 마찰의 최소화를 위하여 롤러(120)는 1쌍의 가이드 레일(110) 상에 설치될 수 있는 것도 알 수 있다.
앞서 언급한 도어(130)는 폐기물의 공급 시 개방되었다가 폐기물이 탱크(100)의 중공 내 특정 지점에 위치할 시 폐쇄되는데, 이러한 도어(130)의 개폐를 위하여 탱크(100)의 일 측에는 도어(130)와 연결된 상태에서 신축 작용으로 도어(130)를 개폐하는 도어 실린더(140)가 구비될 수 있다.
더 나아가 탱크(100)의 도어(130)는 탱크에서 열분해 승화 공정이 수행될 시에 불필요하게 개방되거나 도어(130)와 하우징(101) 사이에 틈새가 발생하여 열분해 승화 공정의 효율이 떨어지는 것을 방지하기 위하여, 마치 압력밥솥에서 뚜껑을 개방할 때 일정 각도만큼 회전시켜야 개방할 수 있는 구조를 모티브로 하여 본 발명의 도어(130) 역시 폐쇄 시 하우징(101)의 선단 둘레를 따라 일정 각도만큼 회전할 수 있고 이 회전된 위치에 따라 도어(130)가 개방되지 않도록 하는 구조를 제공할 수 있다.
이같이 도어(130)의 개폐를 위해 도어(130)를 일정 각도 회전시키기 위하여, 본 발명의 탱크(100)는 도어(130)의 개폐 후 도어(130)를 일정 각도로 회동하는 회동 실린더(150)를 포함하는 것이 가능하다.
도 1을 참조하면, 도어 실린더(140)와 회동 실린더(150)가 탱크(100)의 하우징(101) 외부 일 측에 장착된 것을 알 수 있는바, 이러한 도어 실린더(140)와 회동 실린더(150)의 구동은 탱크에 마련된 별도의 컨트롤러에 의하여 제어될 수 있다.
도 3은 도 3은 다단 실린더가 접힌 상태의 구동 대차를 도시한 사시도이고, 도 4는 다단 실린더가 펼쳐진 상태의 구동 대차를 도시한 사시도이며, 도 5는 탱크의 가이드 레일에 케이지를 지지한 다단 실린더가 안착된 구조를 도시한 사시도이다.
도 3을 보아 알 수 있듯이, 본 발명의 구동 대차(200)는 궤도 레일(10)을 따라 이동하는 것으로서, 폐기물을 실은 케이지(20)를 실은 상태에서 접이식 다단 실린더(220)의 신축 구동으로 특정 탱크(100)의 선단에서 해당 탱크(100)의 중공 내 특정 지점에 케이지(20)를 공급하거나 폐기물의 처리 후 빈 케이지(20)를 회수하는 기능을 제공한다.
구체적으로, 본 발명의 구동 대차(200)는 궤도 레일(10)을 따라 이동하는 휠(211)을 포함한 본체(210)와, 본체(210) 상에 설치되어 폐기물을 수용한 케이지(20)를 지지하는 것으로 가이드 레일(110)에 안착하도록 연장 구동되어 선택된 탱크(100)의 특정 지점에 케이지(20)를 공급한 다음 단축 구동하는 1쌍의 접이식 다단 실린더(220) 및, 휠(211)과 접이식 다단 실린더(220)의 구동을 제어하는 구동부(300)를 포함한다.
즉, 구동 대차(200)는 본체(210) 상에 1쌍의 접이식 다단 실린더(220)가 설치되어 있는데, 이때 접이식 다단 실린더(220)는 복수 개의 실린더(221)가 접이식 방식으로 신장 및 수축하는 실린더 조합체를 의미한다.
이러한 접이식 다단 실린더(220) 상에 케이지(20)가 지지되어 접이식 다단 실린더(220)의 신장 시 탱크(100)의 중공에 인입된 다음 탱크(100)의 중공 내 특정 지점에 케이지(20)를 위치시키고 접이식 다단 실린더(220)의 단축(수축) 시 탱크(100)에서 인출되어 원위치로 복원하거나 빈 케이지(20)를 회수하는 것이다.
구동부(300)는 이러한 구동 대차(200)의 전반적인 구동에 대한 제어를 수행하는 것으로서, 휠(211)의 ON/OFF 및 특정 탱크(100) 선단에서 구동 대차(200)가 멈출 수 있도록 위치 조절 기능은 물론, 접이식 다단 실린더(200)의 신축 작동 및 탱크(100) 내 특정 지점에서 접이식 다단 실린더(220)의 최선단이 위치할 수 있도록 하는 위치 조절 기능을 포함한다.
이러한 구동 대차(200)의 세부 구조 및 기능에 대해 첨부된 도 3 내지 도 5를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 3을 참조하면, 구동 대차(200)는 앞서 언급한 본체(210) 및 접이식 다단 실린더(220)는 물론, 붐(boom)(230)과 베이스 플레이트(240)를 포함하는 것이 가능하다.
우선 본체(210)는 궤도 레일(10)에 결합하여 궤도 레일(10)을 따라 회전하는 휠(211)을 저면에 적절한 개수(바람직하게는 4개)로 포함한 상태에서 케이지(20)를 지지할 수 있는 충분한 체적과 이에 상응하는 재질로 제작된다.
휠(211)은 자유 회전되는 것이 아니라 제어 수단의 제어로 회전되는 것으로서, 구동 대차(200)에 휠(211)을 위한 구동 및 제동 수단이 겸비되어 있고 이에 연결된 구동부(300)의 제어로 휠(211)의 회전 여부 및 회전수 등이 결정될 수 있다.
접이식 다단 실린더(220)는 서로 다른 직경을 가진 복수 개의 실린더(221)를 포함하여 마치 과거 자동차의 접이식 안테나와 같이 길이 가변형으로 신장 및 수축되는 실린더 조합체를 의미하는 것으로서, 각각의 실린더(221)는 일반적으로 원통 구조로 이루어져 있기 때문에 이 상부에 케이지(20)를 안착할 경우 케이지(20)가 원활하게 지지되지 못할 수 있으므로 각각의 실린더(221)를 붐(230)과 연동한 구조를 제시하는 것이 바람직하다.
붐(boom)(230)은 빔이나 각이 진 바(bar) 타입으로 이루어져 원통 구조에 비하여 상면의 표면적을 확보할 수 있는 유닛으로서, 접이식 다단 실린더(220)의 상부에 접하여 설치되되 접이식 다단 실린더(220)의 실린더(221)와 마찬가지로 서로 다른 너비를 가진 복수 개의 바(bar)(본 발명에서는 붐을 구성하는 세부적인 단위 붐 역시 붐으로 지칭한다) 결합된 구조라 할 수 있다.
이러한 붐(230)에서 최선단에 위치한 붐(230)이 역시 최선단에 위치한 실린더(221)와 연결 수단을 매개로 연결되어 있어, 접이식 다단 실린더(220)의 신장 및 수축과 함께 붐(230)의 조합체 역시 신축될 수 있다.
이러한 붐(230)과 접이식 다단 실린더(220)의 조합 구조는 하측에 접이식 다단 실린더(220)가 위치하여 이 실린더(221)가 가이드 레일(110)에 접하고, 상측에 붐(230)이 위치하여 이 붐(230)이 케이지(20)를 지지하고, 이들이 모두 접혔을 때 베이스 플레이트(240)에 수용될 수 있다.
베이스 플레이트(240)는 상술한 붐(230)과 접이식 다단 실린더(220)를 수용할 수 있는 공간을 가진 구조체로서, 본체(210) 상에 설치되어 붐(230)과 접이식 다단 실린더(220)의 하중은 물론 케이지(20)에 수용된 폐기물의 하중을 버틸 수 있는 기능은 물론 접이식 다단 실린더(220)의 신축 시 실린더(221)를 지지하는 역할을 제공한다.
다시 말해, 베이스 플레이트(240)는 붐(230)과 접이식 다단 실린더(220)의 하중을 보조적으로 지지하는 역할은 물론 접이식 다단 실린더(220)의 신축 시 각각의 실린더(221)가 불필요하게 떨리거나 유동되는 문제를 방지하는 역할을 수행한다.
더 나아가 도 4를 보아 알 수 있듯이, 접이식 다단 실린더(220)를 구성하는 복수 개의 실린더(221) 중에서 최선단의 실린더(221)(맨 앞쪽 실린더)의 하단에는 탱크(100)의 가이드 레일(110)의 표면(함입 공간의 바닥면)에 접하는 가이드 롤러(222)가 설치될 수 있다.
이 가이드 롤러(222)는 가이드 레일(110)에 접하여 마찰을 줄이면서 접이식 다단 실린더(220) 및 붐(230)의 신축을 돕는 역할을 제공한다.
또한, 붐(230)의 최선단에서 일정 거리만큼 내측으로 진입된 일 측(케이지의 너비에 상응하는 위치)에는 서포터(supporter)(232)가 돌출 형성되어 있어 후술할 스토퍼(231)와 서포터(232) 사이에 케이지(20)가 위치하여 접이식 다단 실린더(220)가 작동할 때 케이지(20)가 붐(230) 상에서 불필요하게 유동되거나 탱크(100)의 롤러(120)와의 접촉 시 관성에 의해 불필요하게 케이지(20)가 후방으로 밀리는 문제를 방지할 수 있다.
추가적으로, 구동 대차(200)는 접이식 다단 실린더(220)(더욱 정확히는 접이식 다단 실린더를 수용한 베이스 플레이트)를 지지하는 것으로서, 탱크(100)의 선단 방향과 궤도 연장 방향을 따라 접이식 다단 실린더(220)(베이스 플레이트)을 회전하는 턴테이블(250)을 포함하는 것이 가능하다.
이러한 턴테이블(250)은 궤도 레일(10)의 연장 방향과 탱크(100)의 길이 방향이 서로 수직 방향인 환경에서 구동 대차(200)에 탑재된 접이식 다단 실린더(220)(붐 포함)의 신축 방향을 편리하게 조절할 수 있는 기능을 제공한다.
이러한 턴테이블(250)에 의하면 예를 들어, 구동 대차(200)가 궤도 레일(10)을 따라 움직일 때 접이식 다단 실린더(220)의 신축 방향(베이스 플레이트)이 궤도 레일(10)의 연장 방향과 일치하도록 하여 가령 본체(210)의 길이보다 붐(230)과 접이식 다단 실린더(220)의 접힌 구조의 길이가 더 길 때 구동 대차(200)의 측 방향으로 하중이 쏠리는 문제를 방지할 수 있고, 구동 대차(200)가 특정 탱크(100)의 선단에 멈추었을 때 턴테이블(250)을 90도 회전하여 접이식 다단 실린더(220)의 신축 방향(베이스 플레이트)이 탱크(100)의 길이 방향(폐기물의 공급 방향)과 일치하도록 하여 구동 대차의 안정성을 보강하는 기능을 제공한다.
즉, 턴테이블(250)은 구동 대차(200)의 이동 및 접이식 다단 실린더(220) 및 붐(230)의 접힌 길이에 따라 가변될 수 있는 접이식 다단 실린더(220)와 붐(230)(베이스 플레이트 포함)의 움직임과 이에 따른 불안정성을 줄여 결과적으로 구동 대차(200)의 운행의 안정성을 강화하는 기능을 제공한다.
도 6은 구동부의 세부 구성을 도시한 블록도이다.
구동부(300)는 구동 대차의 이동 및 특정 탱크의 지정, 접이식 다단 실린더의 구동을 전반적으로 제어하는 기능을 수행하는 것으로서, 도면에 도시되어 있지는 않으나 휠(211)을 회전하는 모터, 접이식 다단 실린더(220)를 신축하는 유압 시설 등의 하드웨어는 물론 이 하드웨어의 전자식 제어를 위한 소프트웨어를 포함하는바 이에 대하여 도 3 내지 도 6을 참조하면서 구동부의 세부 구성 및 기능을 구체적으로 설명한다.
도 6을 보아 알 수 있듯이, 구동부(300)는 탱크 지정 파트(310)와, 진입 파트(320) 및 회수 파트(330)를 포함한다.
탱크 지정 파트(310)는 복수 개의 탱크(100) 중 어느 하나의 탱크(100)를 지정하여 구동 대차(200)의 휠(211)을 해당 탱크(100)의 선단에서 정지 구동하는 기능을 제공한다.
이를 위해 탱크 지정 파트(310)는 각각의 탱크(100)의 지정 위치에 따른 휠(211)의 회전수를 미리 저장 처리하고 특정 탱크(100)를 선택한 다음 해당 탱크(100)에 대한 휠(211)의 회전수를 조절하여 특정 탱크(100)의 선단에서 구동 대차를 세울 수 있다. 더 나아가, 탱크 지정 파트(310)는 폐기물을 실은 케이지(20)의 개수와 탱크(100)로의 공급 순서, 폐기물의 처리 순서 역시 데이터베이스로 저장 처리하여 이를 근거로 특정 폐기물을 특정 탱크(100)에 지정한 다음 구동 대차(200)를 이동하는 기능을 포함할 수 있다.
진입 파트(320)는 탱크(100)의 중공 내 특정 지점을 지정하여 해당 지점까지 접이식 다단 실린더(220)를 펼치도록 연장 구동 제어하는 기능을 제공한다.
이를 위해 진입 파트(320)는 각 탱크(100) 및 폐기물의 공급 순서에 따라 탱크(100)의 특정 위치를 데이터베이스로 저장하여 이 데이터베이스에 의하여 파악된 탱크(100) 내 특정 지점까지의 길이만큼 접이식 다단 실린더(220)의 신장 길이를 조절할 수 있다.
도 4를 참조하면, 접이식 다단 실린더(220) 및 붐(230)이 연장 구동되는 것을 알 수 있고, 도 5를 참조하면 붐(230)의 상면에는 케이지(20)가 접하여 있는 것을 알 수 있다.
즉, 접이식 다단 실린더(220) 및 붐(230)의 신장에 의하여 붐(230)의 상면에 안착된 케이지(20) 역시 탱크(100) 내부로 이동한다.
탱크(100)의 중공 내부로 진입한 붐(230)과 접이식 다단 실린더(220)의 조합체는 탱크(100)의 가이드 레일(110)에 접하여 가이드 레일(110)을 따라 부드럽게 슬라이딩 이동할 수 있고, 도 5에 도시된 것처럼 가이드 레일(110) 사이에 롤러(120)가 장착되면 케이지(20)와의 마찰을 줄이면서 더욱 부드럽게 슬라이딩 이동하는 기반을 갖출 수 있다.
도 7은 다단 실린더가 탱크의 가이드 레일에 안착된 구조와 그렇지 않은 구조를 비교한 측단면도이다.
만일 탱크(100) 내에 가이드 레일(110)이 없는 상태에서 진입한 붐(230)과 접이식 다단 실린더(220)가 탱크(100) 내로 신장되면, 도 7(a)에 도시된 바와 같이 케이지(20) 등의 하중에 의하여 붐(230)과 접이식 다단 실린더(220)가 하방으로 쏠려 결과적으로 붐(230)과 접이식 다단 실린더(220)가 기울어지는 문제가 발생할 수 있는 반면, 도 7(b)와 같이 탱크(100)에 가이드 레일(110)이 설치된 경우에는 가이드 레일(110)이 일종의 받침대나 지지대와 같은 역할을 하여 케이지(20)의 하중을 적절히 지지할 수 있음은 물론 예를 들어 접이식 다단 실린더(220)가 3 내지 4단 내외로 너무 많지 않은 실린더로 이루어져 이들의 신장 길이를 지나치게 길지 않도록 조절할 수 있으므로 상술한 문제를 적절히 방지할 수 있다.
구동부(300)의 회수 파트(330)는 케이지(20)를 탱크(100) 내 특정 지점에 위치시킨 다음 접이식 다단 실린더(220)(붐 포함)를 접도록 단축 구동 제어하는 기능을 수행한다.
즉, 회수 파트(330)는 케이지(20)를 탱크(100) 내 특정 지점에 위치시킨 다음 접이식 다단 실린더(220) 및 이에 연결된 붐(230)을 원위치로 복원하는 역할을 제공하는 것이다.
이러한 구동부(300)의 세부 구성에서 모터, 유압 시설 등의 구체적인 하드웨어를 언급하지 않았으나 휠(211)의 회전 및 제동은 물론 실린더(221)의 유압식 구동을 위한 공지의 구성을 참조하면 되므로 구동부의 하드웨어에 대한 별도의 구체적인 설명은 생략한다.
상술한 붐(230)과 접이식 다단 실린더(220)는 케이지(20)를 탱크(100) 내에 공급할 때는 물론 폐기물 처리가 완료되어 빈 케이지(20)를 회수할 때 역시 신장 및 단축되는 작용을 수행할 수 있는 것은 물론이다.
도 8은 구동 대차의 승강 실린더의 하강 구동으로 다단 실린더가 하강된 구조를 도시한 측단면도이고, 도 9는 도 8의 정단면도이다.
상술한 회수 파트(330)의 제어를 통해 접이식 다단 실린더(220)를 단축 구동할 때 탱크(100) 내 특정 지점에 놓인 케이지(20)의 하중 때문에 접이식 다단 실린더(220)(붐 포함)가 케이지(20)의 저면과 가이드 레일(110)의 상면 사이에 끼어 제대로 단축되지 못할 개연성이 따를 수 있다.
물론 가이드 레일(110)에 마련된 홈의 깊이를 일정 수준으로 확보한 상태에서 접이식 다단 실린더(220)가 가이드 레일(110)에 완전히 밀착하지 않도록 높이를 조절함과 아울러 탱크(100)의 롤러(120)를 매개로 케이지(20)의 마찰을 줄여 케이지(20)의 저면이 접이식 다단 실린더(220)에 유착되는 것을 방지하면서 이러한 문제를 해결할 수 있으나, 접이식 다단 실린더(220)의 낌 현상을 더욱 확실하게 해결하기 위하여 구동 대차(200)는 승강 실린더(260)를 추가로 포함하는 것이 가능하다.
승강 실린더(260)는 베이스 플레이트(240)의 저면에 설치되어 베이스 플레이트(240) 및 이에 수용된 붐(230)과 접이식 다단 실린더(220)를 승강하는 기능을 제공한다.
이에 대응하여, 구동부(300)는 실린더(221)의 신장 시작 시 승강 실린더(260)를 상승 구동(즉 베이스 플레이트 및 이에 수용/연결된 붐과 접이식 다단 실린더의 상승 작용)하고, 케이지(20)를 탱크(100) 내 특정 지점에 위치시킨 이후 승강 실린더(260)를 하강 구동(베이스 플레이트 및 이에 연결된 붐과 접이식 다단 실린더를 하강 작용)하는 승강 실린더 구동 파트(340)를 포함할 수 있다.
이때, 승강 실린더(260)는 너무 높이 베이스 플레이트(240)를 상승시키는 것이 아니라 3 내지 30mm 범위 내에서 승강 높이를 미세하게 설정하는 것이 접이식 다단 실린더(220)가 가이드 레일(110)에 접하지 않고 부상하는 문제를 방지한다는 측면에서 바람직하다.
즉, 승강 실린더(260)가 상술한 수치 범위에서 상승하면 붐(230)과 접이식 다단 실린더(220)가 가이드 레일(110)에서 이론적으로는 부상하나 실제는 케이지(20)의 하중으로 가이드 레일(110)에 접하여 신장하여 붐(230)과 접이식 다단 실린더(220)가 휨 현상 없이 신장할 수 있되, 이들의 회수 시에 케이지(20)와 가이드 레일(110) 사이에 낄 우려가 있어 가이드 레일(110)에 마련된 공간의 바닥으로 확실하게 붐(230)과 접이식 다단 실린더(220)의 높이를 낮춘 다음 단축 구동하여 케이지(20)의 저면과 떨어지면서 낌 현상을 방지하도록 한 것이다.
이러한 구성을 통하여 붐(230)과 접이식 다단 실린더(220)의 안정적인 신장 및 단축 구동을 도모할 수 있는 환경을 제공한다.
도 10은 붐의 최선단에 설치된 스토퍼의 회동 상태를 도시한 사시도이다.
도 10을 참조하면, 붐(230) 중에서 최선단 붐(230)의 단부에는 수평 방향에서 수직 방향으로 회전 가능한 스토퍼(stopper)(231)가 설치되어 있는 것을 알 수 있다.
이에 대응하여, 구동부(300)는 케이지(20)를 탱크(10) 내 특정 지점에 위치시킨 다음 실린더(221)를 접도록 단축 구동 시 스토퍼(231)를 수직 방향에서 수평 방향 또는 수평 방향에서 수직 방향으로 회동 제어하는 스토퍼 구동 파트(350)를 포함하는 것이 가능하다.
이를 위해, 스토퍼 구동 파트(350)는 스토퍼(231)를 회전시킬 수 있는 힌지와 모터 등의 공지의 기계적 구성을 포함할 수 있다.
즉, 케이지(20)를 탱크(100)에 공급하는 과정에서 접이식 다단 실린더(220)의 신장 시에는 스토퍼(231)가 기립(수직 방향 배치)하여 케이지(20)가 앞쪽으로 쏠리는 것을 방지하고, 접이식 다단 실린더(220)의 단축 시에는 스토퍼(231)를 눕도록 수평 방향으로 배치하여 케이지(20)까지 탱크(100) 바깥 방향으로 따라오는 현상을 방지할 수 있다.
또한, 폐기물 처리가 된 빈 케이지(20)를 회수하는 과정에서는, 접혀 있던 접이식 다단 실린더(220)에 연결된 붐(230)에 설치된 스토퍼(231)가 수평 방향으로 눕도록 회전시켜 케이지(20)에 거치적거리지 않도록 케이지(20)의 저면 선단까지 접이식 다단 실린더(220)를 신장하고, 케이지(20)의 회수 시에 스토퍼(231)를 기립시켜 스토퍼(231)가 케이지(20)에 걸리도록 하여 케이지(20)를 끌고 올 수 있도록 작동하는 것이 가능하다.
정리하면, 본 발명의 공급 어셈블리는 상술한 탱크(100) 및 구동 대차(200)의 세부 구성을 통해 더욱 편리하고 안정적으로 탱크(100) 내에 폐기물을 실은 케이지(20)를 공급 및 회수할 수 있는 특성을 제공한다.
지금까지 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 가연성 폐기물의 열분해 승화 처리 시설용 폐기물 공급 어셈블리의 구성 및 작용을 상기 설명 및 도면에 표현하였지만 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하여 본 발명의 사상이 상기 설명 및 도면에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능함은 물론이다.
10: 궤도 레일 20: 케이지
100: 탱크 101: 하우징
102: 지지대 110: 가이드 레일
120: 롤러 130: 도어
140: 도어 실린더 150: 회동 실린더
200: 구동 대차 210: 본체
211: 휠 220: 접이식 다단 실린더
221: 실린더 222: 가이드 롤러
230: 붐(boom) 231: 스토퍼
232: 서포터 240: 베이스 플레이트
250: 턴테이블 260: 승강 실린더
300: 구동부 310: 탱크 지정 파트
320: 진입 파트 330: 회수 파트
340: 승강 실린더 구동 파트 350: 스토퍼 구동 파트

Claims (9)

  1. 가연성 폐기물의 열분해 승화 처리 시설용 폐기물 공급 어셈블리로서,
    일 방향을 따라 복수 개로 배치되어 열분해 방식으로 폐기물을 열분해 승화 처리하는 것으로서, 중공 내 길이 방향을 따라 연장된 1쌍의 가이드 레일을 구비한 지지대를 포함한 탱크(tank);
    복수 개의 상기 탱크의 선단 배치 방향을 따라 연장된 궤도 레일에서 이동하는 것으로서, 상기 궤도 레일을 따라 이동하는 휠을 포함한 본체와, 상기 본체 상에 설치되어 폐기물을 수용한 케이지(cage)를 지지하는 것으로 상기 가이드 레일에 안착하도록 연장 구동되어 상기 케이지를 상기 탱크의 특정 지점에 공급한 다음 단축 구동하되 서로 다른 직경을 가진 복수 개의 실린더를 포함하여 상기 실린더가 접이식 방식으로 신장 및 수축하는 1쌍의 접이식 다단 실린더 및, 복수 개의 상기 실린더 상에 배치되어 상기 케이지를 지지하는 것으로 복수 개의 상기 실린더의 신장 및 수축에 따라 신장 및 수축되는 복수 개의 붐(boom)과, 상기 본체 상에서 붐과 실린더를 수용하는 공간을 제공하는 베이스 플레이트 및, 상기 베이스 플레이트의 저면에 설치되어 상기 베이스 플레이트를 승강하는 승강 실린더와, 상기 휠과 접이식 다단 실린더의 구동을 제어하는 구동부를 포함한 구동 대차;를 포함하되,
    상기 붐 중에서 최선단 붐의 단부에는, 수평 방향에서 수직 방향으로 회전 가능한 스토퍼가 설치되고,
    상기 구동부는,
    상기 실린더의 신장 시작 시 상기 승강 실린더를 상승 구동하고, 상기 케이지를 상기 탱크 내 특정 지점에 위치시킨 이후 상기 승강 실린더를 하강 구동하는 승강 실린더 구동 파트와, 상기 케이지를 상기 탱크 내 특정 지점에 위치 시 상기 스토퍼를 수직 방향 또는 수평 방향으로 회동 제어하는 스토퍼 구동 파트를 포함한 것을 특징으로 하는, 폐기물 공급 어셈블리.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 탱크는,
    1쌍의 상기 가이드 레일 사이에서 상기 탱크의 길이 방향을 따라 일정 간격을 두고 복수 개로 설치된 롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는, 폐기물 공급 어셈블리.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 탱크는,
    선단에 설치되어 중공을 개폐하는 도어와,
    상기 도어의 개폐를 위해 신축하는 도어 실린더 및,
    상기 도어의 개폐 후 상기 도어를 일정 각도로 회동하는 회동 실린더를 포함하는 것을 특징으로 하는, 폐기물 공급 어셈블리.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 구동부는,
    복수 개의 상기 탱크 중 어느 하나의 탱크를 지정하여 상기 휠을 해당 탱크의 선단에서 정지 구동하는 탱크 지정 파트와,
    상기 탱크 내 특정 지점을 지정하여 상기 지점까지 상기 접이식 다단 실린더를 펼치도록 신장 구동 제어하는 진입 파트 및,
    상기 케이지를 상기 탱크 내 특정 지점에 위치시킨 다음 상기 접이식 다단 실린더를 접도록 단축 구동 제어하는 회수 파트를 포함하는 것을 특징으로 하는, 폐기물 공급 어셈블리.
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