KR19990075319A - 가연성쓰레기를 이용한 연료제조장치의 연료 성형장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 분리수거된 쓰레기를 이용하여 연료를 제조하는 장치에 관한 것으로서, 상세하게는 쓰레기를 이용한 연료제조장치에서 가연성 쓰레기만을 선별하여 일련의 분쇄와 건조 공정을 거친 쓰레기를 압축과 가열을 가하여 연료를 제조하는 성형장치에 관한것이다.

이러한 성형장치의 본 발명은 투입구(21)를 통하여 투입된 쓰레기가 두줄유입스크류(22)에 의하여 압축관(25)으로 유입되도록 회전축(24)을 갖으며 이의 구동으로 성형다이(26)로 압출되는 성형장치(20)를 다수 설치하고 이들 성형장치(20)를 하나의 가열탱크(30)로 감싸 통합시켯으며, 상기한 가열탱크(30)의 일측에는 설치된 성형장치(20)의 수만큼 같은 위치에 공급홀(31)과 타측에 회수홀(32)을 설치하엿으며 이들은 열매체공급라인(51)과 열매체회수라인(32)으로 통합하였다.

그리고, 상기한 회전축(24)은 중앙에 회전축열매체순환공(24a)을 천공하여 이에 삽입된 회전축열매체공급관(61)을 통하여 회전축열매체공급기(60)로 고온의 열매체가 공급되도록 하였으며, 회전축(24)의 구동은 양분하여 두 개의 모터(41)중 하나씩에 연동되게 연동체인(42)으로 서로 연결하였으며, 상기한 투입구(21)의 유입구(21a)에는 유도판(23)이 형성되어 있고 회전축(24)은 가스빼기실린더(44)에 의하여 왕복되는 가스빼기작동부(43)가 설치되어 있는 구조이다.

Description

가연성쓰레기를 이용한 연료제조장치의 연료 성형장치

본 발명은 쓰레기를 이용하여 연료를 제조하는 연료제조시스템에서 가연성쓰레기와 불연성 쓰레기의 선별과정을 거쳐 최종 가연선쓰레기만을 이용하여 연료를 성형하는 마지막 공정에 사용되는 연료성형장치이다.

종래에는 쓰레기를 버릴 때 규격화된 쓰레기 수거용 비닐봉지에 담아 버리면 이를 수거하여 쓰레기 처리장으로 이송하여 매립하거나 소각하여 처리하였다.

근래에 와서는 위와 같은 쓰레기 처리에 있어서, 그 처리방법에 많은 문제점을 갖고 있기에 이를 보다 효율적으로 처리하기 위하여 가연성쓰레기와 불연성 쓰레기를 분리하고 이 가연성스레기를 재료로하여 연료를 제조하는 방법이 개발되어 있기에 가연성쓰레기는 연료로 재활용하고, 불연성쓰레기는 별도로 분리하여 이들가운데 재활용이 가능한 재질은 재활용하고 재활용이 불가한 것에 한하여 매립하는 방법에 의하여 스레기 처리량을 현저히 줄이게 되었다.

위와 같은 쓰레기를 이용한 연료 제조장치는 첨부한 도5에서와 같은 일련의 연료제조시스템(1)에 의하여 이루어 지는데 이는 쓰레기 수거차량에 의하여 수거된 쓰레기 봉지(100)를 저장실(2)에 저장하고 투입기(3)로 호퍼(4)에 투입하면,

하측에 설치된 파절장치(5)에 의하여 파절되고 이 파절에 의하여 내용물이 선별기(6)에 놓이면 사람과 금속선별장치에 의하여 재활용할 수 있는 합성수지재와 철류 및 알루미늄재를 선별한다.

이렇게 선별되고 난 가연성 스레기는 1차분쇄기(7)에 의하여 분쇠되고 1차건조기(8)에 의하여 건조시키고 2차분쇄기(9)로 투입되어 보다 작은 입자로 분쇄한후 2차건조기(10)로 건조후 연료제조기(11)에 투입되어 내부의 압축관(25)과 성형다이(26)에 의하여 소정의 형상으로 연료를 제조한다.

이때, 연료제조기(11)와 1,2차건조기(8,10)에 고온의 열전도성 액체를 투입하여 건조되도록하는데 이는 보일러(14)에 의하여 가열된 액체를 순환시켜 가열하도록 된 것이다.

이러한 일련의 연료제조시스템(1)에 의한 쓰레기 처리방법에 있어 최종적으로 선별이 이루어진 가연성쓰레기는 사용과 운반이 용이하도록 가공하여야 되는데 사용할 때 연소효율이 높도록 약간의 화학처리와 연소시 발생할 수 있는 유해가스 및 연기를 줄이기 위하여 고온으로 가열하여 유해가스를 추출함은 물론 연소칼로리를 높이기 위한 공정과 함께 사용용도에 알맞은 형상이나 크기로 성형한다.

이러한 연료를 제조하기 위한 여러형태의 장치들이 개발되어 있는데 이들가운데 본 출원인이 고안하여 선출원된 실용신안등록출원 제95-9843호와 특허등록출원 제96-33195호가 있다.

위와 같은 선출원 고안은 사용할 때 필요로하는 연소효율이나 운반이 용이하도록 알맞게 성형되기는 하나 그 제조과정에서 쓰레기를 압축관으로 유입시키는 과정이 원할하지 못하고 장치의 설치비가 많이 투여되는 문제점이 있다.

위와 같은 종래의 연료성형장치(11)는 연료제조시스템(1)의 2차분쇄(9)와 2차건조(10) 공정을 마친 쓰레기가 성형장치(11)의 투입구에 도달하면 이 투입구의 내부에 설치된 유입스크류가 회전하여 유입구를 통하여 압축관의 내부로 밀어넣으면 압축관의 내부에 설치된 압축스크류에 의하여 압축되고 이 압축관의 외부에 형성된 가열탱크에 의하여 고온으로 압축되는 쓰레기를 가열하게 되는데, 투입구에서 유입구로 원할히 유입되지 못하는 문제점이 있다.

즉, 유입구의 선단과 꼬여 있는 유입스크류와의 관계에서 유입스크류가 꼬여진 빗각으로 인하여 쓰레기가 미끄러져 나오는 현상을 일으켜 유입구의 입구부위에 이동되지 않고 모여있는 쓰레기가 생기고 이로 인하여 다른 쓰레기의 유입을 저해하는 문제점을 유발하는 것이다.

그리고, 또다른 문제점으로서는 압축관의 내부로 유입된 쓰레기를 고온으로 가열하는 가열탱크가 압축관마다 대등하게 설치되어 있는 관계로 인하여 여러개를 사용하는 대단위의 연료제조시스템에서는 가열탱크가 차지하는 공간많큼 설치공간을 확보하여야 됨으로서 설치비상승으로 인한 연료제조원가가 비사지는 문제점이 있다.

본 발명은 위와 같은 문제점을 해소하기 위하여 투입구에 형성된 유입구의 선단에 유도부를 형성하고 다수의 압축관을 하나의 가열탱크로 감싸서 부피를 최소화 하여 비용절감을 하였고 쓰레기가 압축관으로 원할히 유입되도록하였다.

도1은 본 발명의 평면도,

도2는 본 발명의 측단면도로서,

도2A는 후진상태, 도2B는 전진상태의 작동도,

도3은 본 발명의 가열탱크부 단면도,

도4는 종래의 가열탱크 단면도,

도5는 본 발명의 설치사용상태도로서,

도4A는 측단면도, 도4B는 평면도 이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

20;성형장치 21;투입구 21a;유입구

22;유입스크류 23;유도판 24;회전축

25;압축관 26;성형다이 27;압축스크류

28;바닥판 30;가열탱크 31;공급홀

32;회수홀 40;모터설치판 41;모터

42;연동체인 43;가스빼기작동부 60;열매체공급기

위와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성과 작용을 첨부한 도면을 참고하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

첨부도면 도1은 본 발명의 평면도이고 도2는 본 발명의 측단면도로서 투입구(21)가 우측 상부에 형성되고 이의 하부 좌측으로는 원통형의 압축관(25)이 일체로 형성되어 있으며 이 압축관(25)의 입구는 유도판(23)을 형성한 유입구(21a)가 형성되고 압축관(25)의 말단에는 성형다이(26)가 부착되어 있으며 투입구(21)측에는 가스빼기작동부(43)가 설치되어 있다.

이러한 압출관(25)의 내부에는 성형다이(26)로부터 연장되는 회전축(24)이 가스작동부(43)를 관통하여 외부로 돌출되어 있으며 이 회전축(24)의 중앙에는 열매체순환공(24a)이 천공되어 있고 이의 내부로 삽입된 열매체공급관(24b)과 열매체공급기(60)가 설치되어 있으며 상기 회전축(24)의 우측에는 연동체인(42)이 부착된 성형장치(20)로 이루어지고 상기 연동체인(42)의 일측에 모터(41)가 모터설치판(40) 상에 상기 열매체공급기(60)와 함께 설치되어 있으며 이 모터설치판(40)은 다수의 성형장치(20)를 부착한 바닥판(28)의 우측에 설치한 가스빼기실린더(44)에 의하여 왕복운동되게 설치되어 있다.

한편, 상기 회전축(24)에는 압축스크류(27)와 유입스크류(22)가 일체로 형성되어 있는데 상기 유입스크류(22)는 압축스크류(27)보다 한줄이 더많은 두줄스크류로 형성되어 있으며, 다수의 압축관(25) 외측에는 모두를 감싸는 크기의 가열탱크(30)로 형성되어 있으며 좌측 상부에는 성형장치(20)와 같은 위치에 공급홀(31)을 천공하고 우측의 하부에는 회수홀(32)을 설치하엿으며 이들은 열매체공급라인(51)과 열매체회수라인(32)으로 통합한 구조이다.

위와 같이 구성된 본 발명의 작용을 첨부도면을 참고하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

첨부도면 도1은 본 발명의 평면도로서, 가연성쓰레기만을 선별하여 일련의 건조공정과 분쇄공정을 거쳐 가공된 쓰레기가 투입구(21)에 투입되면 양분되어 설치된 모터(41)가 작동하여 회전축(24)을 회전 시킨다.

이렇게 동시에 회전하는 회전축(24)에 일체로 형성된 유입스크류(22)와 압축스크류(27)가 회전하면 투입구(21)에 투입된 쓰레기를 압축관(25)의 내부로 밀어넣게 되는데 이는 추입구(21)의 하측에 위치하는 유입스크류(22)가 쓰레기를 이송하여 유입구(21a)측으로 안내한다.

이때, 유입구(21a)의 선단에는 유입스크류(22)와 동일한 경사각을 갖는 유도판(23)이 형성되어 있어 쓰레기가 회전하는 유입스크류(22)에 밀리지 않고 원할히 유입시키게 된다.

이렇게 유입된 쓰레기는 압축관(25)내에서 압축시키도록하는 압축스크류(27)의 작동으로 이루어지는데 이와 동시에 압축관(25)을 감싸고 있는 가열탱크(30)에 공급홀(31)을 통하여 보일러(14)에서 가열된 고온의 열매체가 공급되어 압축관(25)을 가열함으로서 압축관(25)에 유입된 쓰레기를 고온으로 굽게 된다.

위와 같이 고온으로 구워지고 압축되는 쓰레기는 반연소상태까지 도달하여 열분해현상에 의하여 연소시 발생하는 연기와 가스 및 수분을 배출하게 됨으로서 숯과 같은 상태가 되며 계속 유입되는 쓰레기의 압축에의하여 성형다이(26)에 이르면 이때는 쓰레기가 아닌 숯과 유사한 형질의 연료로 가공되어지고 성형다이(26)를 통과하여 일정한 굳기와 지름을 갖는 제품으로 제조되어 진다.

위와 같은 일련의 작용에서 가스빼기실린더(44)는 주기적으로 작동하여 모터설치판(40)을 왕복시키면 회전축(24)을 지지하는 가스배기작동부(43)에 의하여 압축스크류(27) 및 유입스크류(22)가 압축관(25)내부에서 왕복운동하여 압축관(25) 내부에 생성된 가스류와 증기를 유입구(21a)와 성형다이(26)의 출구로 배출하여 주며 성형다이(26)내부에 압축된 쓰레기의 압출작용이 원할하도록 하기도 한다.

한편, 가열탱크(30)의 공급홀(31)로 고온의 열매체를 공급하는 열매체공급라인(51)은 보일러(14)에 의하여 고온으로 가열된 열매체를 이송하는 것이며, 이 고온의 열매체는 회전축(24)의 열매체순환공(24a)에 삽입된 열매체공급관(24b)과 연결된 열매체공급기(60)으로도 압송되어 압축관(25)에서 압축되는 쓰레기를 가열할 때 압축되는 쓰레기의 내부에서도 가열되도록하는 구조를 갖는 것이며,

가열탱크(30)에 공급된 열매체는 우측하부에 형성된 회수홀(32)을 통하여 열매체회수라인(52)을 통하여 보일러(14)로 되돌아가게 되는 것이다.

위와 같이 작용하는 본 발명은 투입구에서 쓰레기를 유입하는 유입구에 유도판을 형성하여 쓰레기의 원할한 유입에 의하여 압축관에서 압출되는 연료의 밀도가 균일하고 하나의 가열탱크에 의하여 조립된 성형장치의 부피를 최소화 할 수 있는 효과를 얻게 되는 것이다.

Claims (1)

1. 투입구의 일측으로 형성된 압축관을 갖고 이 압축관의 말단에 성형다이를 부착하고 이 압축관의 내부에 회전하는 압축스크류와 유입스크류를 설치하고 이 압축관의 외부에 가열탱크를 설치하고 회전축에 열매체순환공을 천공하여 고온의 열매체를 순환시켜 압축되는 쓰레기를 가열하여 열분해하고 회전축을 모터로 작동시켜서 성형다이로 연료를 제조하는 통상의 쓰레기를 이용한 연료성형장치에 있어서,

   쓰레기를 투입하는 투입구(21)의 일측에 형성된 다수의 압축관(25)을 설치하여 이 각각의 압축관(25) 선단을 이루는 유입구(21a)에 유도판(23)을 설치하고;

   다수의 압축관(25)을 모두 감싸는 하나의 가열탱크(30)로 이루어지고 이의 좌측에 공급홀(31)을 천공하고 우측에는 회수홀(32)을 천공하였고;

   다수의 압축관(25)내에 설치된 회전축(24)은 양분하여 두 개의 모터(41)로 구동되도록 연동체인(42)으로 연결한 구조를 특징으로하는 가연성쓰레기를 이용한 연료제조장치의 연료 성형장치.