KR20010023476A - 폐기물 처리 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 폐기물을 처리하기 위한 방법 및 장치에 관한 것으로서, 상기 장치는 고정자(1,2)사이에 위치된 원추형의 회전가능한 회전자(3)을 포함한다. 적어도 상기 고정자(1,2)는 회전자(3)가 회전할 때에 상기 장치내의 물질이 방출될 수 있는 홈(9)을 구비한다. 상기 회전자(3)는 상기 장치의 축방향으로 있는 몇개의 개구(8a,8b)를 구비하고, 상기 개구를 통하여 적어도 몇개의 물질은 통과하도록 정렬된다. 상기 홈(9)의 모서리와, 회전자(3)의 개구(8a,8b)는 상기 장치로 공급되는 폐기물이 개구(8a,8b)를 통과할 때에 날카로운 모서리에 의하여 연마될 수 있도록 날카롭게 구성된다.

Description

폐기물 처리 방법 및 장치{Method and apparatus for treating waste material}
본 발명은 폐기물을 처리하기 위한 방법에 관한 것으로서, 이러한 방법에서, 폐기물은 원추형 회전자가 고정자사이에 위치되는 장치로 공급되고, 따라서 적어도 하나의 고정자는 상기 회전자가 회전될 때 상기 장치를 통하여 이송될 수 있는 폐기물에 의한 홈을 구비하고, 여기에서 회전자는 축방향으로 있는 몇몇 개구를 구비하며, 이 경우에 적어도 몇몇 폐기물은 개구를 통하여 수행된다.
또한, 본 발명은 폐기물을 처리하기 위한 장치에 관한 것으로서, 상기 장치는 고정자 사이에서 원추형의 회전가능한 회전자를 포함함으로써, 적어도 상기 고정자는 회전자가 회전할 때에 상기 장치를 통하여 폐기물이 이동하는 홈을 구비하고, 상기 회전자는 축방향의 몇몇 개구를 가지고, 상기 개구를 통하여 적어도 몇몇 물질이 통과하도록 정렬된다.
WO 97/21532는 원추형 고정자가 2개의 고정자사이에 위치되는 장치를 기재하고 있다. 나선형 홈은 상기 회전자가 회전할 때에 압출기로 부터 압출되는 폐기물을 압출하기 위한 회전자 및/또는 고정자에 정렬된다. 또한, 개구 또는 개구들은 회전자의 이동경로에 정렬되고, 이러한 개구를 통하여서, 압출되는 적어도 몇몇 폐기물은 흐름방향으로 정렬된다. 압출될 폐기물은 상기 장치에 의하여 균일하게 이루어지지만, 상기 폐기물의 처리는 상기 장치로써는 효과적이지 못하다. 상기 회전자의 홈을 위한 날카로운 피치각으로 정렬함으로써, 상기 폐기물은 공급 도관의 노즐에서 어느 정도로 연마될 것이지만, 상기 종류의 용액은 폐기물을 처리에 대한 효과적으로 적용될 수 없다.
핀랜드 특허출원 제 960,589 호는 원추형 회전자가 2개의 고정자사이에 정렬된 장치를 기재하고 있다. 상기 공급 도관의 노즐에서, 상기 회전자는 공급될 물질의 적어도 몇몇이 관통하여서 흐를수 있는 개구를 구비한다. 상기 개구를 경사지게 정렬함으로써, 압출될 물질의 조직을 절단하는 것은 증가될 수 있지만, 상기 인용문헌의 장치는 폐기물을 처리하기 위해서는 효과적이지 못하다.
본 발명은 첨부된 도면에서 보다 상세히 설명된다.
도 1은 본 발명의 하나의 장치를 도시하는 개략적인 단면의 측면도.
도 2는 본 발명의 장치의 회전자를 도시하는 측면도.
본 발명의 목적은 폐기물이 효과적으로 처리될 수 있는 방법 및 장치를 얻기 위한 것이다.
본 발명의 방법은 회전자의 개구와 홈의 모서리가 날카로운 것을 특징으로 하고, 이 경우에, 상기 폐기물은 이 폐기물이 날카로운 모서리에 의하여 연마될 수 있는 방법으로 상기 개구를 통하여 실행된다.
또한, 본 발명의 장치는 개구를 통과하는 물질이 날카로운 모서리에 의하여 연마될 수 있는 방법으로 회전자의 개구와 홈들의 모서리가 날카롭게 되는것을 특징으로 한다.
본 발명이 기본적인 개념은, 상기 장치가 2개의 고정자사이에 위치된 적어도 하나의 원추형 회전자를 구비하고, 적어도 상기 고정자는 상기 회전자가 회전할 때에 상기 장치내의 물질이 이것에 의하여 방출될 수 있는 홈을 구비하는 것이다. 부가의 기본적인 개념은 상기 장치의 축방향에서, 상기 회전자가 처리될 물질이 통과하도록 정렬되는 몇몇 개구를 구비하는 것이고, 또한 상기 개구의 모서리와 고정자의 홈들이 회전자의 개구를 통과할 때 공급될 물질이 연마되도록 날카롭게 되는 것이다. 하나의 양호한 실시예의 개념은 상기 고정자의 홈들이 홈이 끝나게 될 때, 처리될 물질이 회전자의 개구를 통하여 가압되도록 적어도 부분적으로 비연속적으로 되는 것이다. 제 2의 양호한 실시예의 개념은, 상기 장치의 후방 단부가 물질을 외향으로 이송하는 홈들을 구비하는 것이고, 여기에서 홈들은 상기 장치의 출구 노즐로 도입되고, 또한 홈들은 날카로운 각도로 정렬되며, 상기 홈들사이의 연속부는 몇몇 물질들이 상기 연속부에 걸쳐서 통과할 수 있도록 낮게 정렬된다. 상기 제 3의 양호한 실시예의 개념은, 냉각 수단은 상기 장치에서 처리될 물질을 냉각하기 위한 장치에 정렬되는 것이다.
본 발명의 장점은, 고무, PEX, 가죽 또는 섬유 쓰레기와 같은 폐기물이 효과적으로 연마되고 처리되는 것이다. 상기 몇몇 물질들이 홈사이에서 연속부를 통과하게 정렬시킴으로써, 상기 연속부에서의 폐기물은 보다 작은 형태로 연마될 수 있다.
상기 폐기물이 분말 형태로 유지되는 것은 냉각에 의하여 보장될 수 있다.
도 1은 본 발명의 장치를 도시하는 개략적인 측면도이다. 상기 장치는 내부 고정자(1)와, 이것의 외부에 정렬된 외부 고정자(2)를 포함한다. 상기 내부 고정자(1)의 적어도 외부면과, 상기 외부 고정자(2)의 내부면은 원추형이다. 원추형 회전자(3)는 상기 내부 고정자(1)와 외부 고정자(2)사이에 정렬된다. 상기 회전자(3)는 내부 고정자(1)와 외부 고정자(3)사이에 회전가능하게 이동하도록 정렬된다. 상기 회전자는 모터(5)로 회전된다. 상기 모터(5)는 유압 모터 또는 전기 모터, 예를 들면 상기 목적을 위하여 적절하게 공지된 어떠한 다른 모터가 될 수 있다. 상기 모터(5)는 기어 시스템(4)에 의하여 상기 회전자(3)를 회전시키기 위하여 정렬된다. 상기 기어 시스템(4)에 의하여, 상기 회전자(3)의 회전 속도는 요구될 때 조정될 수 있다. 그러나, 상기 기어 시스템(4)은, 예를 들면 상기 회전자(3)의 회전속도가 공지된 방법으로 상기 모터(5)의 회전속도를 조절함으로써 쉽게 조정될 수 있을 때에 전기 모터를 사용하는 것은 필요한 것이 아니다.
또한, 상기 장치는 처리될 물질이 상기 장치로 공급될 수 있는 공급 도관(6)을 구비한다. 상기 공급도관(6)으로 공급될 물질은 공급 장치(7)로 공급된다. 상기 공급 장치(7)는 예를 들면, 공급 스크류 또는 펌프 또는, 공지된 다른 장치가 될 수 있다. 상기 공급 도관으로 공급될 물질의 흐름비는 상기 공급장치에 의하여 조정될 수 있다.
상기 처리될 물질은 공급 개구(8a)를 통하여 공급 도관(6)으로 부터 회전자(3)의 내부로 흐르게 된다. 그 다음, 상기 물질은 상기 회전자(3)가 상기 장치로 부터 외향으로 회전 즉, 도 1에서 상향으로 회전할 때에 내부 고정자(1)에서 홈(9)을 통과하게 된다. 상기 홈(9)으로 부터, 상기 물질은 회전자 외측에서 개구(8b)를 통한 접근을 얻게 되고, 상기 장치로 부터 더 외향으로 있는 외부 고정자(2)에는 홈이 있게 된다. 홈이 회전자(3)의 외부쪽에서 항상 끝나게 되는 동안에 처리될 거의 모든 물질이 이동하도록 이루어지는 방법으로 상기 홈(9)이 종결될 수 있도록 정렬된다. 상기 회전자(3)의 개구(8a 및 8b)의 모서리는 날카롭게 정렬되고, 이와 유사하게, 처리될 물질이 개구(8a 및 8b)를 통하여 이동할 때에, 상기 개구(8a 및 8b)의 날카로운 모서리와, 홈(9)은 물질이 연마될 수 있는 방법으로 회전자(3)와 고정자(1 및 3)의 경계면에서 처리될 물질을 절단하고 연마할 수 있도록 날카롭게 정렬된다.
상기 장치의 후방 단부에서, 즉, 압출될 물질이 상기 장치로 부터 방출되는 단부에서, 상기 홈(9)은 상기 장치의 출구 노즐만큼 멀리 연속적으로 정렬되고, 상기 홈(9)은 나선형으로 된다. 이러한 부분에서, 상기 홈(9)들 사이의 연속부(10)는 큰 간극이 연속부(10)와, 처리될 몇몇 물질이 하나의 홈으로 부터 다른 홈으로 연속부(10)에 걸쳐서 통과할 수 있는 회전자(3)사이에 남아있게 되도록 낮게 정렬된다. 이러한 경우에, 처리될 물질은 연속부(10)에서 보다 작은 형태로 연마된다. 처리하의 물질이 예를 들면 고무이고, 작은 양의 용제 오일이 물질내로 혼합된다면, 고무 입자는 연속부(10)에서 연마 개방되도록 제조될 수 있다. 또한, 상기 장치의 후방 단부는 파선으로 도 1에 도시된 회전자(3)에서 나선형 홈을 구비할 수 있다. 상기 회전자(3)에서, 상기 홈은 대응되는 고정자(1 및 2)에서, 즉 나선형 홈(9)이 가로질러 있는 대향된 방향에 있고, 이러한 경우에 상기 물질의 홈의 영향은 상당하게 된다.
또한, 냉각 채널(11)과 같은 상기 장치의 냉각 수단을 정렬하는 것이 가능하고, 이것에 의하여, 상기 장치와 처리될 물질은 냉각될 수 있으므로, 분말형태로 남아 있게 되고, 상기 장치의 내면에 부착되지 않게 된다. 상기 장치의 후방 단부에 근접되게 위치된 입구 채널(12)를 통하여 냉각 채널(11)에 냉각 매체를 공급하고, 또한 상기 장치의 전방 단부에 위치된 출구 채널(13)을 따라서 냉각 매체를 밖으로 안내함으로써, 상기 장치의 후방 단부는 보다 효과적으로 냉각될 수 있고, 열은 상기 장치의 후방 단부로 부터 이송될 수 있고, 열은 상기 장치의 후방 단부로 부터 장치의 전방 단부를 향하여 전달될 수 있다. 도 1은 외부 고정자(2)에 정렬된 냉각 수단을 도시하지만, 요구될 때에는, 냉각 수단은 또한 내부 고정자(1)에 정렬될 수 있다.
도 2는 도 1에서와 같이 상기 장치의 회전자(3)를 도시한다. 상기 회전자(3)는 화살표(A) 방향으로 회전된다. 명확하게 도시하기 위하여, 도 2는 회전자(3)의 개구(8a 및 8b)의 몇개만을 도시한다. 상기 개구(8a 및 8b)는 전체 회전자(3) 주위에서 자연적으로 균일하게 분포된다. 도 2는 파선으로 내부 고정자(1)에서의 홈(9)를 도시하고, 상기 최외부 고정자(2)에서의 홈(9)은 점선으로 도시된다. 상기 장치의 전방에서, 홈(9)은 불연속적이고 타원형이며, 경사지게 위치된다. 이러한 경우에, 상기 홈(9)은 회전자(3)가 회전될 때 즉, 도 2에서 상방으로 이동할 때에 상기 장치로 부터 외부로 처리될 물질을 이동시키며, 이들이 종결될 때에 상기 개구(8b)를 통하여 상기 물질을 가압한다. 상기 장치의 후방 단부에서, 상기 홈(9)은 장치의 출구점만큼 멀리 연속되게 된다. 명확하게 도시하기 위하여, 도 2는 장치의 후방 단부에서 내부 고정자(1)에서 홈을 도시하지 않는다. 이러한 목적을 위하여, 상기 홈(9)사이의 연속부는 몇몇 물질들이 화살표(B)로 도시된 바와 같이, 하나의 홈으로 부터 다른 홈으로 상기 연속부(10)에 걸쳐서 통과할 수 있도록 낮게 된다. 이러한 점에서, 상기 홈(9)의 피치 각도 즉, 수평 레벨에 대한 각도는 약 45°와 같은 보다 날카롭게 되고, 이 경우에 상기 연속부(10)에 대한 흐름은 상당히 크게될 수 있다. 그러나, 상기 피치 각도는 상기 홈(9)이 외향으로 모든 시간때에 물질을 이송하고 또한 보다 높은 대응압력이 발생되지 않도록 하기 위해서는 매우 날카롭게 될 수 없다.
상기 장치는 서로에 대한 상부에 위치된 분리가능한 부분으로 쉽게 구성될 수 있고, 이 경우에 조립 및 분리하는 것이 쉬우며 또한 상기 장치를 유지하기가 쉽다. 또한, 상기 고정자(1 및 2)은 분리된 부분의 도 1에서와 같이 형성될 수 있으므로, 회전자(3)에 대하여 대향되고 마모에 노출하게 되는 표면은 분리되게 변화될 수 있다.
고무, PEX, 가죽 또는 섬유 쓰레기와 같은 많은 다른 형태의 폐기물은 본 발명의 장치로 처리될 수 있다. 또한, 상기 장치내로 폐기물을 따라서 몇몇 중합체를 공급하는 것이 가능하다. 그 다음, 상기 장치는 냉각되지 않지만, 폐기물과 중합체를 포함하고, 튜브, 막 또는 케이블 덮개 또는 다른 제품을 포함하는 압출제품을 제조하는 것이 가능하다. 상기 폐기물이 PEX이라 하면, 가교 결합되는 PEX 입자는 입자들의 연화점에 근접하는 위치에서와 같이 연속부(10)에 걸쳐서 통과할 때에 상기 장치의 후방 단부에 배향될 수 있다.
상기 회전자(3)에서의 개구는 회전자(3)의 서로 다른 측부에서 서로 다른 연속부의 압력을 균등화시키는 것을 돕게 되고, 이러한 이유로 인하여, 베어링에서의 상기 장치를 장착하고 동력 전달을 위해서 어떠한 무거운 구조도 필요없게 된다. 상기 회전자(3)를 축방향으로 이동시킴으로써, 상기 고정자(1 및 2)와 회전자(3) 사이의 간극은 쉽게 조정될 수 있고 원추형 해결책으로 간단하게 조정될 수 있다.
상기 공급 장치(7)에 의하여 상기 장치에 공급되는 양을 쉽게 조정할 수 있다. 상기 공급은 처리를 위한 상기 장치의 능력이 있을 때 처리될 동일한 양의 물질이 공급되지 않는 방법으로 이루어질 수 있지만, 소위 공급 부족이 사용될 경우에는, 상기 공급율은 쉽게 조정될 수 있고, 적절한 안착 상태가 상기 장치를 위하여 얻어질 수 있다. 또한, 공급 부족은 펄스형을 실현시킬 수 있어서, 처리될 물질의 전체량이 어떠한 공급 개구를 통하여 공급되고, 몇몇의 공급 개구는 부분적으로 또는 전체적으로 비워있게 됨으로써, 처리될 물질은 상기 장치 전체에 걸쳐서 거의 균일하게 분포된다. 상기 회전자의 회전 속도는 쉽게 조정되고, 이러한 경우에, 회전자의 회전속도와, 공급될 물질의 흐름비를 조정함으로써 처리될 물질의 온도를 매우 쉽게 조절할 수 있다.
본 발명의 도면과 설명은 단지 본 발명의 개념만을 의미하는 것이다. 보다 상세하게 설명하면, 본 발명은 본원의 청구범위에내에서 변화될 수 있다. 이러한 경우에, 본 발명의 후방 단부에서, 상기 홈(9)은 고정자 또는 회전자, 또는 둘다에 정렬될 수 있다. 또한 상기 장치에서는, 하나 이상의 회전자와, 2개 이상의 고정자가 있을 수 있다.

Claims (10)

  1. 원추형 회전자(3)가 고정자(1,2)사이에 위치되는 장치로 폐기물이 공급됨으로써, 적어도 상기 고정자(1,2)는 회전자(3)가 회전될 때 물질이 상기 장치를 통하여 이송될 수 있는 홈(9)을 가지고, 회전자(3)는 축방향으로 몇몇의 개구(8a,8b)를 가지며, 이 경우에 적어도 몇몇의 물질은 개구(8a, 8b)를 통하여 실행되는 폐기물 처리 방법에 있어서,
    상기 홈(9)의 모서리와, 회전자(3)의 개구(8a,8b)는 날카롭게 구성되며, 이러한 경우에, 폐기물은 날카로운 모서리에 의하여 연마될 수 있는 방법으로 상기 개구(8a,8b)를 통하여 실행되는 것을 특징으로 하는 폐기물 처리 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 장치의 적어도 전방 단부에서, 상기 고정자(1,2)의 홈은 종결되도록 정렬됨으로써, 상기 홈(9)이 종결될 때, 이들은 회전자(3)의 개구(8a,8b)를 통하여 폐기물을 가압하는 것을 특징으로 하는 폐기물 처리 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 장치의 후방 단부에서, 상기 홈(9)은 날카로운 각도로 정렬되고, 상기 홈(9)들 사이의 연속부(10)는 적어도 몇몇의 물질이 하나의 홈(9)으로 부터 다른 홈으로 상기 연속부(10)에 걸쳐서 실행될 수 있도록 낮게 정렬되는 것을 특징으로 하는 폐기물 처리 방법.
  4. 제 1 항 내지 제 4 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 폐기물이 처리될 때 상기 장치는 냉각되는 것을 특징으로 하는 폐기물 처리 방법.
  5. 제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한 항에 있어서, 폐기물에 부가하여서, 중합체는 상기 장치와, 폐기물을 포함하는 제품으로 동시에 공급되고, 중합체는 상기 장치로 압출되는 것을 특징으로 하는 폐기물 처리 방법.
  6. 폐기물을 처리하기 위한 장치에서, 고정자(1,2)사이에 위치되는 원추형의 회전가능한 회전자(3)를 포함함으로써, 적어도 상기 고정자(1,2)는 회전자(3)가 회전될 때 폐기물이 상기 장치를 통하여 이송될 수 있는 홈(9)을 가지고, 회전자(3)는 축방향으로 있는 몇몇 개구(8a,8b)를 가지며, 상기 개구(8a,8b)를 통하여, 적어도 몇몇 물질이 통과하도록 정렬되는 폐기물 처리 장치에 있어서,
    상기 홈(9)의 모서리와, 회전자(3)의 개구(8a,8b)는 날카롭게 구성됨으로써, 상기 개구(8a,8b)를 통과하는 물질은 날카로운 모서리에 의하여 연마되는 것을 특징으로 하는 폐기물 처리 장치.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 장치의 적어도 한 부분에서의 홈(9)은 불연속적으로 됨으로써, 상기 불연속적인 홈(9)은 개구(8b)를 통하여 물질을 가압하는 것을 특징으로 하는 폐기물 처리 장치.
  8. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서, 상기 장치의 후방 단부에서, 상기 홈(9)은 날카로운 각도로 정렬되고, 상기 홈(9)사이의 연속부(10)는 적어도 몇몇의 폐기물이 상기 연속부(10)를 통할수 있도록 낮게 정렬되는 것을 특징으로 하는 폐기물 처리 장치.
  9. 제 6 항 내지 제 8 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 장치는 이것을 냉각하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 폐기물 처리 장치.
  10. 제 6 항 내지 제 8 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 장치의 후방 단부는 회전자(3)와 고정자(1,2)에서 나선형 홈(9)을 구비하고, 상기 홈은 회전자(3)에서 대응되는 고정자(1,2)에서 대향되는 방향 즉, 가로질러 있는 방향으로 있을 수 있도록 정렬되는 것을 특징으로 하는 폐기물 처리 장치.
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