KR200180067Y1 - 폐수지의 대형 용융장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 농촌에서 비닐하우스나 농작물을 재배할 때 사용되는 비닐의 폐기물과 일상생활에서 발생되는 각종 수지를 용융시켜 재활용할 수 있도록 하는 것으로 하나의 스크류를 이용하여 다양한 폐수지의 용융 공급이 가능하도록 하며, 용융과정에서 이물질을 제거할 수 있도록 하는 폐수지의 대형 용융장치에 관한 것이다.

종래 폐비닐등을 용융하여 재활용하기 위해서는 한 쌍의 스크류를 이용하며 수작업으로 공급하므로 대량생산이 어려워 대형용기의 생산이 불가능하였고, 재활용 또한 어려운 것이었다.

따라서 본 고안은 상,하부몸체(9)(10)로 이등분되며 양측에서 지지되는 회전관(11)의 외측에 설치되어 안으로 갈수록 간격이 좁아지는 하나의 스크류(12)와,

예열 및 압축부(2)와 이물질 제거부(3) 및 용융부(4)를 통과한 용융수지가 공급되어 수지배출장치(8)에서 이물질을 제거하며 용융수지를 공급하는 수지공급장치(7)로 구성시켜 하나의 스크류로도 용융수지를 공급할 수 있도록 하며 몸체를 이등분하여 고장시 분리후 수리가 용이하며 이중으로 이물질을 제거하여 고급원료를 제공할 수 있도록 하는 것이다.

Description

폐수지의 대형 용융장치{.}

본 고안은 농촌에서 비닐하우스나 농작물을 재배할 때 사용되는 비닐의 폐기물과 일상생활에서 발생되는 각종 수지를 용융시켜 재활용할 수 있도록 하는 것으로

하나의 스크류를 이용하여 다양한 폐수지의 용융 공급이 가능하도록 하며, 용융과정에서 이물질을 제거할 수 있도록 하는 폐수지의 대형 용융장치에 관한 것이다.

농촌에서 각종 야채나 과일을 생산할 목적으로 형성되는 비닐하우스나 농작물의 재배과정에서 발생되는 폐비닐은 한곳에 모아서 소각시키거나 방치하게 되므로 환경오염이 주범이 되었다.

또한 일상생활에서 발생되는 포장비닐류와 열가소성 수지등은 일반쓰레기와 함께 수거하여 단순히 소각하거나 매립하므로 재활용이 불가능한 실정에 있다.

그리고 폐비닐이나 수지류를 재활용하는 방식은 한쌍의 스크류를 이용하여 용융시키는 방법과, 수지를 분쇄한 후 건조하여 용융시키는 페리트방법이 제안되었다.

그러나 스크류를 이용한 용융방법은 수거된 폐비닐이나 수지를 공급하여 열을 가하면서 용융시켜 재활용 제품에 적용하게 되나, 용융시 포함되어 있는 이물질에 의하여 재활용 제품의 성형이 어렵고 정화조와 같은 대형용량의 제품을 성형하기 위해서는 대용량을 용융시킬 수 있는 용융장치가 제안되어야 함에도 그렇지 못한 실정이다.

또한 수거된 폐비닐은 길이가 매우 길거나, 덩어리로 뭉쳐져 있기 때문에 투입구로 투입하기 전에 수작업을 이용하여 낫으로 절단한 후 투입하는 관계로 성형속도가 느리고 덩어리에는 흙이나 다량의 이물질이 포함되어 있어서 용융도 어렵지만 어렵게 용융된 수지에 다량의 이물질이 제거되지 않고 있기 때문에 저급의 원료로 재생되는 것이다.

또한 페리트 방식은 폐비닐의 재활용시 원료의 물성 저하가 적지만 재활용비용이 고가로 소모되는 결점과 함께 세척시 발생되는 폐수로 인하여 이차적인 수질오염을 유발시키는 것이었다.

그리고 공개특허공보 98-15477호(공개일자 1999. 5. 25)의 폐수지 용융장치는 수평으로 설치되는 용융조와, 용융조의 내부에 설치되고 구동부재에 의하여 용융조의 내부 중심에서 회전되면서 폐비닐을 용융시키며, 외주연에 스크류와 백스크류를 구비하는 회전드럼과; 상기 회전드럼의 양쪽에서 한쌍의 구동부재로 회전시키도록 구성한 것으로

회전드럼이 양측에서 지지되며 트윈스크류 방식을 이용하여 폐비닐을 공급하면 스크류에 의하여 일정한 크기로 절단하는 동시에 폐비닐 내부에 함유한 공기층과 수분을 휘발시키고, 폐수지를 쉽게 절단시키도록 하는 것이었다.

그러나 한쌍의 스크류를 사용하기 유해서는 큰 면적을 필요로 하며, 내부에서 발생되는 수분으로 인하여 내부온도가 저하되므로 용융속도가 줄어 생산능력을 저하시키고 내부에 고장이 발생되는 경우 수리가 어려울 뿐만아니라 혼입된 이물질을 제거하기가 매우 어려운 것이었다.

또한 노즐에서 발생되는 열로 인하여 베어링이 쉽게 파손되어 수리를 자주하게 되고, 체류공간부에서 공급된 폐비닐이 공회전만 되고 안으로 끌어 들이지 못하며, 내부에서 발생되는 화염이 호퍼로 역류하여 화재의 위험성이 있다.

본 고안은 일일 처리용량이 10톤 이상이 되는 대형용량의 용융장치를 제공하기 위한 것이다.

본 고안은 하나의 스크류를 이용하며 스크류의 간격을 달리하여 공급되는 폐비닐이나 수지를 용융시켜 공급하도록 하는 것이다.

본 고안은 공급되는 열원의 연기가 외부에서 배출되도록 하며, 이 열원이 베어링에 전달되지 않도록 하고 용융과정에서 포함된 이물질을 제거할 수 있도록 하는 것이다.

본 고안은 용융된 수지를 수지공급장치에서 다시한번 이물질을 제거하면서 고급의 원료를 제공할 수 있도록 하는 것이다.

본 고안은 상,하부몸체로 이등분되며 회전관의 외측에 설치되며 안으로 갈수록 간격이 좁아지는 하나의 스크류와, 예열 및 압축부와 이물질 제거부 및 용융부를 통과한 용융수지가 공급되어 수지배출장치에서 이물질을 제거하며 용융수지를 공급하는 수지공급장치로 이루어진 것을 특징으로 한다.

도 1 은 본 고안의 일실시예를 나타낸 설치상태 단면도.

도 2 는 본 고안의 상부몸체를 들어올리는 작동상태 측면도.

도 3 은 본 고안의 상부몸체와 하부몸체의 연결상태 단면도.

도 4 는 본 고안중 수지공급장치의 평면도.

도 5 는 본 고안중 수지공급장치의 정면 단면도.

도 6 은 본 고안중 수지배출장치의 사시도.

1 : 수지용융장치 2 : 예열 및 압축부

3 : 이물질 제거부 4 : 용융부

5 : 수지공급장치 6, 6' : 스크류 회전장치

7 : 수지공급장치 8 : 수지배출장치

9 : 상부몸체 9' : 상부연결구

10 : 하부몸체 10' : 하부연결구

11 : 회전관 12 : 스크류

13, 14 : 역스크류 16 : 연기배출구

17 : 차단판 18 : 단열재

24 : 분수관 26 : 받침대

27, 38 : 유압실린더 28, 39 : 실린더축

33, 33' : 배출스크류 36, 37 : 기어

41, 41' : 배출판 42 : 배출공

43 : 가이드판

본 고안은 회전관(11)이 수평으로 설치되며 양측에서 축(19)(19')이 돌출되어 베어링(20)(20')으로 지지되어 기어(22)(22')로 모터(23)(23')에 연결되어 회전되도록 하는 스크류 회전장치(6)(6')를 설치한다.

회전관(11)은 내부가 중공상태이며 노즐(15)이 삽입되어 외부에서 고열이 공급되어 투입된 비닐이나 폐수지가 스크류(12)에 붙거나 미끄러지지 않고서 공급이 이루어지도록 하는 것이다.

회전관(11)의 외측으로 설치되는 스크류(12)는 호퍼(25)가 있는쪽은 지름이 더 크게 성형되며 내측으로 가면서 간격이 좁아지도록 하여 하나의 스크류(12)를 사용하고서도 수지의 용융 공급이 가능하도록 하는 것이다.

회전관(11)의 우측에는 노즐(15)에서 공급되는 열원에 의해 발생되는 연기가 배출되도록 연기배출구(16)를 형성하고 외측으로 단열재(18)의 양측에 차단판(17)을 설치하여 회전관(11)의 열원이 축(19)에 공급되는 것을 방지하여 베어링(20)에 영향을 주지 않도록하는 동시에 베어링(20)의 외측으로 수냉관(21)을 설치하여 베어링(20)에 전달되는 온도를 낮추어 영향을 최소화 하는 것이다.

상부몸체(9)와 하부몸체(10)는 이등분되고 내부에 열매체 공급관(9a)(10a)이 각각 형성되어 외부에서 열원이 공급되며, 양측에서 상부연결구(9')와하부연결구(10')가 형성되어 고정보울트(44)로 평상시에는 고정된다.

상부몸체(9)와 하부몸체(10)로 이루어진 수지용융장치(1)는 호퍼(25)에서 투입된후 내부에 예열 및 압축부(2)와,

상기 예열 및 압축부(2)의 일측으로 경사면(1')을 따라서 내부공간이 축소되며 예비용융 및 이물질을 제거하는 이물질제거부(3)와,

상기 이물질제거부(3)의 일측으로 용융시켜 배출하는 용융부(4)로 이루어 진다.

예열 및 압축부(2)에는 호퍼(25)를 통하여 수거된 폐비닐의 경우 분리작업을 할 필요가 없이 유압크레인을 이용하여 공급한다.

공급된 폐비닐은 노즐(15)로 공급되는 열원으로 가열된 스크류(12)를 통하여 예열이 되면서 압축되어 서서히 절달되며 안으로 이동된다.

이때 폐비닐에 포함된 공기층과 수분의 일부는 열원으로 호퍼(25)를 통하여 휘발되며, 많은 수분은 함유하는 경우에는 하측에서 수분배출구(29)를 통하여 배출되어 처리되도록 한다.

예열 및 압축부(2)는 투입된 폐비닐이 체류하는 장소이며 스크류(12)의 회전에 의해 일정하게 압축되면서 서서히 이물질제거부(3)로 이송된다.

이물질제거부(3)에서는 서서히 용융이 이루어지며, 회전관(11)의 외부에 역스크류(13)를 설치하여 용융물만이 통과되고 비교적 중량물인 돌과 같은 이물질은 역스크류(13)에 걸려 더이상 진입하지 못하고 비중에 의해 하측으로 이동되어 이물배출구 (30)를 통하여 1차로 이물질을 제거하게 된다.

그리고 상측에는 가스배출구(32)를 형성하여 용융되면서 발생되는 각종 가스가 외부로 배출되도록 한다.

이물질 제거부(3)를 통과한후 용융부(4)에 이르게 되면서 거의 용융된 상태로 되어 선단에서 배출구(31)를 통하여 하측의 수지공급장치(5)로 배출된다.

이때 회전관(11)의 선단에는 스크류(12)와 반대방향의 역스크류(14)를 설치하여 공급되는 용융물이 더이상 이송되지 못하고 하측의 배출구(31)로 배출되도록 한다.

따라서 본 고안은 스크류(12)의 간격이 안으로 갈수록 좁아지도록 하며 내부의 형상을 따라서 형성하여 하나의 스크류(12)로도 폐비닐을 용융시켜 이송이 가능하도록 하며, 예열 및 압축부(2)에서 공회전되지 않고서 공급되도록 하는 것이다.

호퍼(25)의 상측에는 분수관(24)을 형성하여 안개와 같이 수분을 공급하여 호퍼(25)로 내부에서 역류되는 불꽃으로 인한 화재의 위험을 방지하는 것이다.

상부몸체(9)와 하부몸체(10)로 이등분되는 수지용융장치(1)는 내부가 고장나서 수리를 해야하는 경우에 상,하부연결구(9')(10')를 연결한 고정보울트(44)를 분리하고 양측의 사방에서 유압실린더(27)를 동시에 작동시켜 실린더축(28)이 상승되도록 한다.

실린더축(28)이 상승하면서 받침대(26)에 지지되어 상부몸체(9)만 상측으로 들려서 하부몸체(10)와 분리된다.

그러면 상부몸체(9)와 하부몸체(10)가 분리되어 내부를 확인하거나 수리할 수 있게된다.

수리가 완료되면 유압실린더(27)를 작동시켜 실린더축(28)이 하강되도록 하여 고정보울트(44)고 상,하부연결구(9')(10')를 고정시킨다.

따라서 유압실린더(27)를 이용하여 사방에서 상부몸체(9)를 들어올려 중량물인 하부몸체(10)와 분리하면 내부를 쉽게 수리할 수 있게된다.

배출구(31)를 통하여 수지공급장치(5)에 공급되는 용융된 수지는 호퍼(7')를 통하여 모터(35)의 동력을 체인기어(34)에 의하여 회전되는 한쌍의 배출스크류(33)(33')에 공급된다.

배출스크류(33)(33')를 통하여 공급되는 용융된 수지는 선단에 공급되는 과정을 통하여 양질의 수지로 공급되는 수지배출장치(8)에 의하여 이물질이 제거되면서 고품질의 수지로 공급된다.

수지배출장치(8)는 양측에 배출공(42)이 형성된 배출판(41)(41')이 형성되고 직각되게 가이드판(43)이 형성되며, 일측에서 기어(36)가 지름이 더큰 기어(37)에 결합되어 기어(37)의 일부분에서 실린더축(39)이 유압실린더(38)에 연결되는 동시에 힌지점(40)을 통하여 연결된다.

그러면 유압실린더(38)는 실린더축(39)을 일정한 행정거리를 왕복하도록 하게 되므로 기어(37)는 좌,우로 회전을 반복하게 된다.

기어(37)가 좌,우로 회전을 반복하게되면 작은 기어(36)는 좌,우로 회전되면서 배출판(41)(41')을 좌,우로 회전시키게 된다.

배출판(41)(41')이 양측에서 좌,우로 회전되면 안으로 들어오는 배출판(41')의 배출공(42)을 통하여 내부에 공급된 용융수지가 배출되고 배출판(41')이 외측으로 회전되며 배출판(41)이 안으로 들어오면서 배출공(42)을 통하여 내부에 공급된 용융수지를 배출하게 된다.

따라서 유압실린더(38)에 의하여 배출판(41)(41')이 좌,우로 회전되면서 안으로 이동할때 용융수지를 배출공(42)을 통하여 배출하게 되며 가이드판(43)은 용융수지를 적당하게 저어주는 역활을 하게되고, 배출공(42)을 통과하지 못하는 이물질이나 용융되지 못한 수지는 내부의 배출판(41)(41')에 걸려 붙어있게 되므로 용융수지가 제대로 공급되지 않는 경우에는 배출판(41)의 내부가 밖으로 보이도록 하여 평판으로 긁어내어 이물질을 제거하게 되므로 항상 고품질의 용융수지를 제공할 수 있게 된다.

상기와 같은 수지용융장치(1)를 이용하여 일일 15톤 정도의 폐비닐을 처리할 수 있었으므로 이를 이용하여 전기통신맨홀이나 일체형 정화조와 같은 대형 수지제품을 성형할 수 있었다.

본 고안은 일일 처리용량이 10톤 이상이 되는 대형용량의 용융장치를 제공하여 많은 폐비닐을 재활용할 수 있는 것이다.

본 고안은 하나의 스크류를 이용하며 스크류의 간격이 안으로 갈수록 좁아지도록 형성하여 하나의 스크류만 사용하여 공급되는 폐비닐이나 수지를 용융시켜 공급하도록 하는 것이다.

본 고안은 공급되는 열원의 연기가 외부에서 배출되도록 하며, 이 열원이 베어링에 전달되지 않도록 하고 용융과정에서 포함된 이물질을 제거할 수 있도록 하는 것이다.

본 고안은 용융된 수지를 수지공급장치의 수지배출장치에서 다시한번 이물질을 제거하면서 고급의 재생원료를 제공할 수 있도록 하는 것이다.

Claims (3)

1. 폐비닐이나 수지류를 공급하여 열원으로 용융시켜 재활용할 수 있도록 하는 수지용융장치에 있어서,

   상,하부몸체(9)(10)로 이등분되고 회전관(11)의 외측에 설치되며 안으로 갈수록 간격이 좁아지는 하나의 스크류(12)와,

   예열 및 압축부(2)와 이물질 제거부(3) 및 용융부(4)를 통과한 용융수지가 공급되어 수지배출장치(8)에서 이물질을 제거하며 용융수지를 공급하는 수지공급장치(7)로 이루어진 것을 특징으로 하는 폐수지의 대형 용융장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상부몸체(9)의 사방으로 받침대(26)를 형성하고 실린더축(28)을 연결하여 유압실린더(27)로 상부몸체(9)를 하부몸체(10)와 분리할 수 있도록 함을 특징으로 하는 폐수지의 대형 용융장치.
3. 제 1 항에 있어서, 수지공급장치(7)는 한쌍의 배출스크류(33)(33')후방으로 가이드판(43)과 직각되게 설치되며 배출공(42)이 형성된 배출판(41)의 일측으로 기어(36)(37)를 설치하고 기어(37)에 실린더축(39)이 설치된 유압실린더(38)를 연결함을 특징으로 하는 폐수지의 대형 용융장치.