KR200259946Y1 - 폐 스티로폼 처리장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 폐 스티로폼을 효과적으로 압축 처리하여 재활용할 수 있도록 하는 폐 스치로폼 처리장치에 관한 것으로,

본 고안에 따른 폐 스티로폼 처리장치는, 폐 스티로폼이 투입되는 호퍼와; 상기 호퍼로부터 투입된 폐 스티로폼을 파쇄하는 파쇄부와; 상기 파쇄부의 하부에 설치되어 상기 파쇄부에서 파쇄된 폐스티로폼이 수집되는 수집조와; 상기 수집조의 전방에 설치되며, 전방으로 갈수록 내경이 좁게 형성되어 있는 압축 다이와; 상기 수집조의 내부에 왕복운동 가능하게 설치되어 상기 수집조 내부의 폐 스티로폼을 상기 압축 다이로 밀어 넣어 압출시키는 램을 구비하는 것을 특징으로 하는 바,

유압 등에 의해 고압으로 압축되어 압축 다이를 통해 압출되는 폐 스티로폼의 파쇄 조각들은 서로 견고하게 엉겨 붙어 봉상으로 압출되며, 압출되어 나온 봉상 폐 스티로폼의 길이가 어느 정도 이상이 되면, 자중에 의해 스스로 일정 길이씩 절단되므로, 폐 스티로폼을 용융시키지 않고 압축에 의해 고밀도의 봉상 폐기물로 처리할 수 있게 되므로, 유독 가스를 발생시키지 않고 폐 스티로폼을 안전하게 처리할 수 있게 되며, 장치의 소형화가 가능하게 된다.

Description

폐 스티로폼 처리장치{Apparatus for Recirculating Waste Styrofoam}

본 고안은 폐 스티로폼(styrofoam) 처리장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 폐 스티로폼을 효과적으로 압축 처리하여 재활용할 수 있도록 하는 폐 스치로폼 처리장치에 관한 것이다.

스티로폼은 폴리스틸렌 발포체를 통칭하는 것으로, 밀도가 극히 작아 부피에 비해 경량이며, 복원성, 완충성, 단열성, 가공성, 경제성 등이 매우 양호하여 전기 및 전자 제품의 완충 포장재로 널리 사용되고 있으며, 그 외에도 건축 단열재 및 일회용 음식 용기로 사용되는 등 그 용도와 사용 범위가 매우 다양한 합성수지 제품이다.

상기한 바와 같이 스티로폼은 여러 가지 유용한 물성을 구비하고 있음으로 인해 일상 생활에 널리 활용되고 있으나, 사용후 폐기 처리하는 데는 여러 가지 문제점을 앉고 있다.

즉, 스티로폼 제품은 그 밀도가 작고 부피가 크기 때문에 폐기 처리를 위한 수집 및 운반에 많은 비용이 소요될 뿐만 아니라, 매립을 한다 하더라도 부패가 잘되지 않으며, 소각시 유해 가스가 발생하는 등 환경 오염의 주 원인이 되어 왔다.

따라서, 최근들어 폐 스티로폼을 재활용하기 위한 여러 가지 방안이 강구되어 왔으며, 폐 스티로폼을 재활용처에 효과적으로 운반 공급 하기 위한 장치로 여러 가지 형태의 폐 스티로폼 처리장치가 개발되어 사용되고 있다.

도 1은 종래의 폐 스티로폼 처리장치의 주요부를 나타내는 도면으로, 종래의 폐 스티로폼 처리장치는 크게 보아, 폐스티로폼이 투입되는 투입구를 구비한 호퍼와, 호퍼를 통해 투입된 폐 스티로폼를 파쇄하는 파쇄부와, 파쇄부에서 파쇄된 폐 스티로폼을 용융시켜 압출하는 용융/압출부(110)와, 용융 압출되어 나오는 폐 스티로폼을 소정크기로 절단하는 절단부(120) 및 폐 스티로폼을 이송시키는 컨베이어부(131)로 구성된다.

용융/압출부(110)는 히터 블록(111;heater block)을 구비하고 있고, 히터 블록(111)의 전면 중간부에는 압출구(113)가 형성되어 있는 압출 블록(112)이 형성되어 있으며, 압출 블록(112)의 상측에는 절단날(125)를 구동하기 위한 실린더(121)가 설치되어 있는 바, 히터 블록(111) 및 압출 불록(112)의 벽체에는 폐 스티로폼을 용융시키기 위한 히터가 각각 내장되어 있으며, 용융/압출부(110)의 내부에는 용융된 페 스티로폼을 전방으로 압출시키기 위한 이송 스크류가 설치되어 있다.

한편, 절단부(120)는 용융/압출부(110)의 전방에 설치되는 실린더(121)와, 연결 부재(123)를 매개로 실린더 로드(122)의 단부에 실린더 로드(6)와 평행하게 고정되는 절단날 고정부재(124)와, 상기 절단날 고정부재(124)의 하부에 일체로 고정되는 절단날(125)로 구성된다.

상기와 같은 종래의 폐 스티로폼 처리기에 의하면, 파쇄된 폐스티로폼이 용융/압출부(110)의 벽체에 설치되어 있는 히터에 의해 용융되어 용융/압출부(110)의 선단부에 형성된 압출구(125)를 통해 연속적으로 압출되게 되며, 압출구를 통해 압출된 겔(gel)상 폐 스티로폼은 간헐적으로 작동되는 실린더(121)에 의해 왕복 운동하는 절단날(125)에 의해 일정 길이씩 절단되어 컨베이어부(131)의 상부에 얹혀져 이송되며 고체상태로 굳어지게 된다.

상기와 같은 종래의 폐 스티로폼 처리장치에 의하면 저밀도의 폐 스티로폼을 용융 압출하여 고밀도화 함으로서 그 부피를 현저히 줄여줄 수 있게 되므로 폐 스치로폼의 재활용을 위한 운반 및 처리 비용을 절감시키는 데 크게 기여하고 있다.

그러나, 폐 스티로폼은 합성 수지의 일종이므로 융융시 유독 가스 및 악취가 발생하는 것을 피할 수 없었다는 단점이 있었다.

또한, 압출구를 통해 압출되는 폐 스티로폼을 절단하기 위한 절단장치 및 겔상태의 폐 스티로폼이 고형화될 때까지 이를 장치의 전방부로 소정 거리 이동시키기 위한 콘베이어 벨트를 필요로 하기 때문에 장치가 대형화되고 가격이 비싸다는 단점이 있었다.

본 고안은 상기와 같은 종래 폐스티로폼 처리장치의 단점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 폐 스티로폼을 효과적으로 압축 처리하여 재활용할 수 있도록 함으로서 용융에 따른 유독 가스 및 악취의 배출이 없는 폐 스치로폼 처리장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

본 고안의 또 다른 목적은, 별도의 절단장치나 콘베이어 벨트가 필요없어 소형화 및 경량화가 가능하며 저렴한 가격으로 생산할 수 있는 폐 스치로폼 처리장치를 제공하는 데 있다.

도 1은 종래의 폐 스티로폼 처리장치의 주요부 사시도.

도 2는 본 고안에 따른 폐 스티로폼 처리장치의 요부 종단면도.

도 3은 본 고안에 따른 폐 스티로폼 처리장치의 우측면도.

도 4는 본 고안에 따른 폐 스티로폼 처리장치의 평면도.

도 5는 압축 다이의 확대 단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 호퍼 20 : 파쇄부

30 : 수집조 40 : 압축 다이

50 : 램 60 : 이송 스크류

상기한 본 고안의 목적을 달성하기 위한 본 고안에 따른 폐 스티로폼 처리장치는, 폐 스티로폼이 투입되는 호퍼와; 상기 호퍼로부터 투입된 폐 스티로폼을 파쇄하는 파쇄부와; 상기 파쇄부의 하부에 설치되어 상기 파쇄부에서 파쇄된 폐스티로폼이 수집되는 수집조와; 상기 수집조의 전방에 설치되며, 전방으로 갈수록 내경이 좁게 형성되어 있는 압축 다이와; 상기 수집조의 내부에 왕복운동 가능하게 설치되어 상기 수집조 내부의 폐 스티로폼을 상기 압축 다이로 밀어 넣어 압출시키는 램(ram);을 구비하는 것을 특징으로 하는 바, 유압 등에 의해 고압으로 압축되어 압축 다이를 통해 압출되는 폐 스티로폼의 파쇄 조각들은 서로 견고하게 엉겨 붙어 봉상으로 압출되며, 압출되어 나온 봉상 폐 스티로폼의 길이가 어느 정도 이상이 되면, 자중에 의해 스스로 일정 길이씩 절단됨을 시험 결과로부터 알 수 있었다.

따라서, 본 고안에 따른 폐 스티로폼 처리장치에 의하면, 폐 스티로폼을 용융시키지 않고 압축에 의해 고밀도의 봉상 폐기물로 처리할 수 있게 되므로, 유독 가스를 발생시키지 않고 폐 스티로폼을 안전하게 처리할 수 있게 되며, 장치의 소형화가 가능하게 된다.

수집조의 내부에는 폐 스티로폼을 상기 압축 다이측으로 이송시켜 압축시키기 위한 이송 스크류를 설치하는 것이 바람직하며, 이 때, 이송 스크류의 회전축을 중공축으로 형성하여 램을 이송 스크류 회전축의 중공부를 관통하여 설치하게 되면, 이송 스크류를 설치하기 위한 별도의 공간을 마련하지 않고도 이송 스크류와 램을 설치할 수 있으므로 수집조를 컴팩트하게 설계할 수 있게 되며, 이송 스크류의 이송력에 의한 일차 압축과 램에 의한 이차압축의 중심점을 한 점에 집중시킬 수 있게 되므로 압축 효율을 최대한으로 향상시킬 수 있게 된다.

또한, 압축 다이는, 상기 이송 스크류의 이송력에 의해 폐 스티로폼이 1차 압축되는 정체실과, 상기 정체실보다는 작은 테이퍼를 갖으며 상기 램이 삽입됨에 따라 폐 스티로폼이 2차 압축되며 배출되는 압출구를 구비하는 것이 바람직 한 바, 이와 같이 압축 다이를 이중 테이퍼형으로 구성함으로서 상대적으로 큰 직경을 갖는 이송 스크류와 상대적으로 작은 직경을 갖는 램의 압축력을 최대한 효과적으로 폐 스티로폼을 압축하는 데 활용할 수 있게 되며, 또한, 램의 왕복 구동에 필요한 유압 펌프 및 유압 실린더 등과 같이 비교적 고가의 장비를 저용량화시킬 수 있게 되므로 장치의 원가를 현저히 낮출 수 있게 된다.

이하, 본 고안에 따른 폐 스티로폼 처리장치의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 고안에 따른 폐 스티로폼 처리장치의 주요부 종 단면도, 도 3은 평면도, 도 4는 우측면도, 도 5는 압출부의 확대 단면도를 각각 나타내는 바, 본 고안에 따른 폐 스티로폼 처리장치는, 폐 스티로폼이 투입되는 호퍼(10)와, 호퍼로부터 투입된 폐 스티로폼을 파쇄하는 파쇄부(20)와, 파쇄부의 하부에 설치되어 상기 파쇄부에서 파쇄된 폐스티로폼이 수집되는 수집조(30)와, 수집조의 전방에 설치되며 전방으로 갈수록 내경이 좁게 형성되어 있는 압축 다이(40)와, 수집조의 내부에 왕복운동 가능하게 설치되어 수집조 내부의 폐 스티로폼을 상기 압축 다이로 밀어 넣어 압출시키는 램(ram; 50)과, 수집조의 내부에 폐 스티로폼을 상기 압축 다이측으로 이송시켜 압축시키기 위한 이송 스크류(60)를 구비한다.

호퍼(10)는 폐 스티로폼을 투입하여 파쇄부에 공급하기 위한 가이드 역할을 하는 것으로, 폐 스티로폼을 용이하게 투입할 수 있도록 투입구(11)를 장치의 측면에 설치하는 것이 바람직하다.

파쇄부(20)는 덩어리 형태이거나 얇은 판상 형태 등 여러 가지 형태의 폐 스티로폼을 잘게 조각내어 압축시 서로 엉겨 붙기 쉽게 하며, 또한 압출되는 봉상 폐기물이 전반적으로 균질화될 수 있도록 하기 위한 것으로, 기어(87, 88)로 결합되어 서로 반대 방향으로 회전하는 한 쌍의 파쇄날(21a, 21b)로 구성되는 파쇄기(21)를 구비하며, 파쇄기(21)에 의해 파쇄된 폐 스티로폼 조각은 정전기에 의해 서로 붙은 상태로 수집조(30)로 떨어 지게 되는 경우가 많은 바, 이를 방지하기 위해 파쇄기(21)의 하부에는 회전축(22a)의 외주에 다수의 분리봉(22b)이 형성되어 있는 분리기(22)를 설치하는 것이 바람직하다.

도 3에 도시되어 있는 바와 같이, 분리기(22)의 회전축은 풀리(85, 86)를 매개로 파쇄기(21)의 회전축에 연결되어 별도의 구동 모터를 사용하지 않고 파쇄부 구동모터(23)에 의해 파쇄기와 함께 회전 구동된다.

파쇄부(20)로부터 파쇄된 폐 스티로폼 조각은 파쇄부의 하부에 형성되어 있는 수집조(30)로 낙하되어 쌓이게 되는 바, 별도의 이송 스크류 없이 수집조의 내부에 대구경의 램(ram)을 설치하여 램의 전진 동작에 의해 수집조 쌓여 있는 폐 스티로폼 조각을 압축 다이측으로 밀어 넣음으로서 폐 스티로폼을 압축하는 것도 가능하나, 이 경우 압축 효율이 극히 낮을 뿐만 아니라 램을 구동시키기 위한 유압펌프(51) 및 유압 실린더(52)의 용량이 커지게 되며, 유압 펌프나 유압 실린더는 용량이 커짐에 따라 가격이 급격히 상승하기 때문에 상기와 같이 장치를 구성하는 경우 장치가 고가로 된다는 단점이 있다.

따라서, 본 실시예에서는 수집조(30)를 원통형으로 형성하고, 그 내부에 이송 스크류(60)를 설치함으로서 이송 스크류에 의해 폐 스티로폼의 이송 및 일차 압축이 수행되도록 하고 있다.

즉, 이송 스크류의 회전축(61)을 중공축으로 형성하고, 램(50)을 이송 스크류 회전축의 중공부(61a)를 관통하여 설치함으로서, 이송 스크류(60)는 지지 베어링(62) 및 부쉬(63a, 63b)를 매개로 램(50)의 외주에 의해 지지된 상태로 이송 스크류 구동모터(63)에 의해 회전 구동되며, 회전축의 내부에서 유압 또는 공압 실린더(51)에 의해 왕복운동함으로서, 이송 스크류에 의해 수집조의 전방으로 이송되어 일차 압축되어 있는 폐 스티로폼을 압축 다이(40)의 압출구(42)측으로 압출함으로서 재차 압축시키게 된다.

도 5는 압축 다이의 확대 단면도로, 압축 다이(40)는, 이송 스크류의 이송력에 의해 폐 스티로폼이 1차 압축되는 정체실(41)과, 정체실보다는 작은 테이퍼를 갖으며 램이 전진하여 삽입됨에 따라 폐 스티로폼이 2차 압축되며 배출되는 압출구(42)를 구비하도록 이중 테이퍼형으로 구성된다.

즉, 이송 스크류(60)가 회전함에 따라 그 이송력에 의해 수집조 내부의 폐 스트로폼이 정체실(41) 내부로 유동하게 되며, 정체실은 전방으로 갈수록 그 직경이 작이지도록 테이퍼가 크게 져 있으므로, 도 5a에 도시된 바와 같이, 폐 스트로폼이 정체실의 전방으로 유동할수록 점차로 그 부피가 축소되며 압축되게 된다.

이 상태에서, 유압 실린더(52)가 전방으로 작동되어, 도 5b에 도시된 바와 같이, 램(50)이 압출구(42)내부까지 전진하게 되면, 램(50)의 전방부에 일차 압축되어 있던 폐 스티로폼 덩어리가 압출구(42)를 통해 외부로 배출되는 바, 압출구

(42)에는 약간의 테이퍼가 형성되어 있으므로 폐 스티로폼은 정체실에 압축되어 있는 상태보다 더욱 압축되어 배출되게 되며, 압축에 의해 서로 엉겨 붙어 봉상으로 배출되는 폐 스티로폼이 압출구로부터 어느 정도 이상의 길이만큼 배출되면, 자중에 의해 스스로 절단되어 압출구 하부에 쌓이게 된다.

이상과 같은 구성을 갖는 폐 스티로폼 처리장치는 종래의 장치에 비해 소형 경량으로 제작할 수 있으므로 하부에 캐스터(71) 등이 부착되어 있는 베이스(72)상에 제작되어 이동식으로 사용하는 것이 가능하게 된다.

도면중 미설명 부호 73은 제어상자를 81, 83, 85은 이송 스크류, 파쇄기 및 분리기를 구동하기 위한 구동 풀리를, 84, 86은 파쇄기 및 분리기를 작동시키기 위한 종동 풀리를 각각 나타낸다.

이상 설명한 바와 같이, 본 고안에 따른 폐 스티로폼 처리장치에 의하면, 폐 스티로폼을 용융시키지 않고 압축에 의해 고밀도의 봉상 폐기물로 처리할 수 있게 되므로, 유독 가스를 발생시키지 않고 폐 스티로폼을 안전하게 처리할 수 있게 되며, 장치의 소형화가 가능하게 된다.

또한, 압축력을 이송 스크류의 이송력에 의한 일차압축 및 램에 의한 이차 압축으로 분리하여 수행함으로서 저가의 장비로 최대한의 압축 효율을 발휘할 수 있게 되며, 따라서 장치의 원가를 현저히 낮출 수 있게 된다.

Claims (4)

1. 폐 스티로폼이 투입되는 호퍼와;

   상기 호퍼로부터 투입된 폐 스티로폼을 파쇄하는 파쇄부와;

   상기 파쇄부의 하부에 설치되어 상기 파쇄부에서 파쇄된 폐스티로폼이 수집되는 수집조와;

   상기 수집조의 전방에 설치되며, 전방으로 갈수록 내경이 좁게 형성되어 있는 압축 다이와;

   상기 수집조의 내부에 왕복운동 가능하게 설치되어 상기 수집조 내부의 폐 스티로폼을 상기 압축 다이로 밀어 넣어 압출시키는 램;을 구비하는 것을 특징으로 하는 폐 스티로폼 처리장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 수집조의 내부에 폐 스티로폼을 상기 압축 다이측으로 이송시켜 압축시키기 위한 이송 스크류가 설치되는 것을 특징으로 하는 폐 스티로폼 처리장치.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 이송 스크류의 회전축은 중공형으로 형성되어 있으며, 상기 램은 상기 이송 스크류 회전축의 중공부를 관통하여 설치되는 것을 특징으로 하는 폐 스티로폼 처리장치.
4. 제 2 항에 있어서, 상기 압축 다이는, 상기 이송 스크류의 이송력에 의해 폐 스티로폼이 1차 압축되는 정체실과, 상기 정체실보다는 작은 테이퍼를 갖으며 상기 램이 삽입됨에 따라 폐 스티로폼이 2차 압축되며 배출되는 압출구를 구비하는 것을 특징으로 하는 폐 스티로폼 처리장치.