KR200280674Y1 - 고효율 용융장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 폐플라스틱이나 폐타이어를 녹여 재활용할 수 있도록 하는 용융장치에 관한 것으로서, 특히 가열수단이 폐플라스틱이나 폐타이어 등의 물질과 같은 공간에 배치되고 구동 가능하게 설치됨으로써, 투입되는 물질들을 교반시키면서 직접 열을 가하므로 열 에너지의 손실을 감소시킬 수 있도록 한 고효율 용융장치에 관한 것이다.

본 고안에 따른 고효율 용융장치는 가연성 물질이 담겨지는 외부동체와, 상기 가열동체 내부에 회전 가능하게 설치되어 투입구를 통해 유입된 물질을 배합시키면서 이동시키는 가열동체와, 상기 가열동체가 회전 가능하게 지지되도록 하고, 내부가 중공되어 가열동체 내부로 화염을 방사하며, 폐열이 외부로 배출될 수 있도록 하는 한 쌍의 회전축과, 상기 회전축에 설치되어 상기 가열동체가 구동되도록 하는 구동장치와, 상기 회전축 어느 하나의 홀부에 설치되어 상기 가열동체 내부로 화염을 방사함으로써, 투입구를 통해 유입되는 물질이 용융 및 열 분해되도록 하는 고열발생기가 포함되어 이루어짐을 특징으로 한다.

Description

고효율 용융장치 {A high efficiency type fusing apparatus}

본 고안은 폐플라스틱이나 폐타이어를 녹여 재활용할 수 있도록 하는 용융장치에 관한 것으로서, 특히 가열수단이 폐플라스틱이나 폐타이어 등의 물질과 같은 공간에 배치되고 구동 가능하게 설치됨으로써, 투입되는 물질들을 교반시키면서 직접 열을 가하므로 열 에너지의 손실을 감소시킬 수 있도록 한 고효율 용융장치에 관한 것이다.

일반적으로 용융장치는 가연성 물질, 예를 들어 플라스틱이나 고무 등의 물질로 이루어진 제품을 녹여 새로운 제품으로 성형할 수 있도록 하는 장치로서, 일정 공간에 가연성 물질을 투입하고 외부로부터 열을 가하여 용융 및 열분해 작업을 행할 수 있도록 하는 바, 여기서는 폐타이어를 재 성형할 수 있도록 녹이는 용융장치에 대해 설명하기로 한다.도 1은 종래 기술에 의한 용융장치의 주요부가 도시된 단면도이다.종래 기술에 의한 용융장치는 도 1에 도시된 바와 같이 투입구(2) 및 배출구(4)가 형성되어 폐플라스틱아니 폐타이어가 투입되는 가열동체(10)와, 상기 가열동체(10)의 외부 일 측에 배치되어 고온의 열을 발생시켜 가열동체 내부에 투입된 가연성 물질이 용융 및 열 분해되도록 하는 고열발생기(20)와, 상기 고열발생기(20)로부터 생성된 열 에너지가 외부로 유실되는 것을 방지하며, 화재의 발생을 억제토록 상기 가열동체(10)와 고열발생기(20)의 외측에 배치되어 외부와 격리되도록 하는 내화재(32) 및 단열재(34)가 포함되어 구성된다.여기서, 상기 가열동체(10)는 원통 모양으로 형성되고 일 측에 열 유로인 배출구(4)가 형성되어 상기 고열발생기(20)에 의해 생성된 열 에너지가 가열동체 내부로 전달되므로 내부에 투입된 가연성 물질이 용융 및 열 분해되도록 한다.상기 내화재(32)와 단열재(34)는 가열동체(10) 및 고열발생기(20)가 외부와 격리되도록 외측에 배치되는 바, 상기 내화재(32)는 벽돌 등의 불연성 소재로 외벽을 형성하여 화재 발생을 억제토록 하며, 상기 단열재(34)는 고열발생기(20)로부터 공급되는 열 에너지가 손실되는 것을 방지할 수 있도록 한다.그러나, 종래 기술에 의한 용융장치는 가열동체(10) 외측에 고열발생기가 설치되기 때문에 고열발생기(20)로부터 공급되는 열 에너지가 가열동체로 전달되는 과정에서 손실이 발생되므로 고효율의 운전을 이루지 못하므로 운전에 소요되는 운전비용을 절감하기 어려운 문제점이 있다.또한, 종래 용융장치는 화재 방지 및 열 손실 저감을 위해 상기 고열발생기(20) 및 가열동체(10) 외측에 내화재(32) 및 단열재(34)가 배치되기 때문에 용융장치를 설치하는데 소용되는 초기 제작비용을 절감하기 어려운 문제점이 있다.또한, 상기 가열동체(10)에 투입되는 가연성 물질은 가열동체(10)의 외부로 부터 절단되는 열 에너지에 의해 용융되고, 상기한 바와 같이 가열동체가 회전되도록 하는 구동수단이 설치되어도 그 내부에 배치되는 가연성 물질은 뒤섞이지 않고 단순히 회전되도록 구동되기 때문에 고열발생기(20)루부터 공급되는 열 에너지가 고르게 전달될 수 없어 고효율의 운전을 행할 수 없는 문제점이 있다.

본 고안은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 가연성 물질과 동일한 공간에 가연성 물질을 뒤섞을 수 있는 가열수단이 설치됨으로써, 가열수단으로부터 생성되는 열 에너지가 손실 없이 가연성 물질에 공급되고, 가연성 물질이 뒤섞이면서 가열되므로 고르게 열 에너지가 전달되며, 가열동체 외측에 별도의 방화벽이 요구되지 않으므로 용융장치의 초기 제작 및 운전에 소요되는 비용을 절감할 수 있도록 한 고효율 용융장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 종래 기술에 의한 용융장치의 주요부가 도시된 단면도,

도 2는 본 발명에 의한 고효율 용융장치의 주요부가 도시된 단면도,

도 3은 본 발명에 의한 고효율 용융장치의 주요부가 도시된 측단면도,

도 4는 본 발명에 의한 고효율 용융장치의 외부동체가 도시된 분해 사시도,

도 5는 본 발명에 의한 고효율 용융장치의 가열동체가 도시된 분해 사시도,도 6은 본 발명에 의한 고효율 용융장치의 나선이 도시된 사시도,도 7은 본 발명에 의한 고효율 용융장치의 교반날개가 도시된 사시도이다.

＜도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명＞

50 : 외부동체 52 : 마감경판

54 : 허브 56 : 분해가스배출구

58 : 잔사 배출장치 59 : 가열물질 공급장치

70 : 가열동체 72 : 마감경판

74 : 나선 76 : 교반날개

80 : 회전축 82 : 방열판

90 : 구동장치 92 : 변속모터

94 : 스프로킷 100 : 고열발생기

상기한 과제를 해결하기 위한 본 고안에 따른 고효율 용융장치는 투입구 및 배출구가 형성되어 재활용이 가능한 가연성 물질이 담겨지는 외부동체와, 상기 가열동체 내부에 회전 가능하게 설치되어 투입구를 통해 유입된 물질을 배합시키면서 이동시키는 가열동체와, 상기 가열동체의 회전 중심과 상기 외부동체 내벽 사이에 설치되어 가열동체가 회전 가능하게 지지되도록 하고, 내부가 중공되어 가열동체 내부로 화염을 방사하며, 폐열이 외부로 배출될 수 있도록 하는 한 쌍의 회전축과, 상기 회전축에 설치되어 상기 가열동체가 구동되도록 하는 구동장치와, 상기 회전축 어느 하나의 홀부에 설치되어 상기 가열동체 내부로 화염을 방사함으로써, 투입구를 통해 유입되는 물질이 용융 및 열 분해되도록 하는 고열발생기가 포함되어 이루어짐을 특징으로 한다.

이하, 본 고안에 의한 고효율 용융장치의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 의한 고효율 용융장치의 일 실시 예가 도시된 단면도이고, 도 3은 본 발명에 의한 고효율 용융장치의 일 실시 예가 되시된 측단면도이다.

본 고안에 따른 고효율 용융장치는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 원통 모양으로 형성되어 가연성 물질이 투입되는 외부동체(50)와, 상기 외부동체(50) 내부에 회전 가능하게 설치되어 가연성 물질을 뒤섞으면서 고온의 열을 생성하는 가열동체(70)와, 상기 가열동체(70)의 양단과 외부동체(50)의 내벽 사이에 설치되어 가열동체(70)가 회전되도록 하며 그 내부에 고열이 분사되도록 하는 한 쌍의 회전축(80)과, 상기 회전축(80)에 설치되어 상기 가열동체(70)가 회전되도록 하는 구동장치(90)가 포함되어 구성된다.

도 4는 본 발명에 의한 고효율 용융장치의 외부동체가 도시된 분해 사시도이다.상기 외부동체(50)는 그 단면 형상이 타원을 이루는 원통 모양으로 형성되어 양측 단부에 마감경판(52)이 설치되는 바, 상기 마감경판(52)은 각각 홀부(52a)가 형성되어 상기 회전축(80)이 삽입될 수 있도록 각각의 홀부(52a)에 허브(54)가 설치되고, 둘레면 상측에는 고열에 의해 연소되면서 생성되는 가스를 외부로 배출할 수 있도록 하는 분해가스배출구(56)가 형성되며, 둘레면 하측에는 잔사 배출장치(58)가 설치되어 가연성 물질이 용융되고 남은 이물질이 배출되도록 한다.아울러, 상기 마감경판(52)의 일 측 상부에는 제 2 홀부(52b)가 형성되어 가열물질 공급장치(59)가 설치되도록 한다.도 5는 본 발명에 의한 고효율 용융장치의 가열동체가 도시된 분해 사시도이다.상기 가열동체(70)는 그 단면 형상이 상기 외부동체(50)와 비교하여 상대적으로 작은 원을 이루는 원통 모양으로 형성되어 양측 단부에는 각각 마감경판(72)이 장착되는 바, 상기 마감경판(72)에는 각각 홀부(72a)가 형성되어 상기 회전축(80)이 설치되고, 회전축(80)의 내측에는 각각 방열판(82)이 연결된다.여기서, 상기 회전축(80)은 그 내부가 중공되고 어느 하나의 회전축에 고열 발생기(100)가 설치되어 가열동체(70)의 내부로 고온의 화염이 분사되도록 하며, 타 측의 회전축(80)은 외부로 개방되어 가열동체(70) 내부에서 발생되는 폐열이 외부로 배출되도록 한다.그리고, 상기 방열판(82)은 도 5에 도시된 바와 같이 고열발생기(100)가 장착되는 회전축(80)에는 상대적으로 긴 방열판(82)이 장착되고, 폐열 배출구를 이루는 회전축에는 상대적으로 짧은 방열판이 설치됨으로써, 가열동체 내부에 고른 온도 분포가 이루어지도록 한다.도 6은 본 발명에 의한 고효율 용융장치의 나선이 도시된 사시도이고, 도 7은 본 발명에 의한 고효율 용융장치의 교반날개가 도시된 사시도이다.상기 가열동체(70)는 그 둘레면에 나사산 모양의 나선(74)이 형성되므로 상기 구동장치(90)에 의해 회전되면 가연성 물질을 뒤섞는 작용을 행하게 되며, 상기 나선(74)의 골에는 오목한 형상의 다수개의 교반날개(76)가 설치됨으로써, 용기에 물질이 담기는 것과 같이 교반날개(76)에 가연성 물질이 담겨져 유동되면서 일 측 방향으로 이동되도록 한다.이로써, 고열발생기(100)에 의해 용융된 가연성 물질은 외부동체(70)의 외부로 배출될 수 있도록 일 측으로 이동되며, 용융되고 남은 불순물들 또한 가연성 물질과 이동되는 바, 이물질은 그 비중이 높아 외부동체(70)의 바닥면으로 가라앉아 상기 잔사 배출장치(58)를 통해 분리 배출되도록 한다.상기 구동장치(90)는 상기 회전축(80) 일 측에 연결되는 스프로킷(94)과, 상기 스프로킷(94)에 벨트나 체인 등에 의해 연결되어 구동력이 생성되도록 하는 변속모터(92)가 포함되어 구성된다.상기와 같이 구성된 본 고안에 의한 고효율 용융장치의 동작을 살펴보면 다음과 같다.먼저, 상기 가열물질 공급장치(59)를 통해 폐타이어나 폐플라스틱 등과 같은 가연성 물질이 외부동체(70) 내부로 투입되고 전원이 인가되면 상기 변속모터(92)가 구동되어 스프로킷(94)을 통해 전달되는 회전력에 의해 상기 가열동체(70)가 구동되며, 이와 동시에 상기 고열발생기(100)가 점화되어 가열동체(70)의 내부로 고열의 화염이 분사된다.이로써, 가열동체(70)의 둘레에 투입된 가연성 물질은 상기 나선(74)과 교반날개(76)에 의해 유동되면서 일 측 방향으로 이동되면서 고열발생기(100)로부터 공급되는 열 에너지에 의해 용융 및 열 분해된다.이때, 상기 나선(74) 및 교반날개(76)는 가연성 물질 뿐 아니라 용융되고 남은 이물질 또한 일 측 방향으로 이동시켜 상대적으로 비중이 낮은 이물질이 외부동체(70)의 바닥면으로 가라앉아 상기 잔사 배출장치(58)를 통해 외부로 분리 배출되도록 한다.

상기와 같이 구성되는 본 고안의 고효율 용융장치는 외부동체의 내부에 중공된 회전축에 의해 회전 가능하게 지지되고, 둘레면에 나선 및 교반날개가 설치되어 그 내부로 고열의 화염이 분사되는 가열동체가 설치됨으로써, 가연성 물질이 외부동체의 내부에서 일 측 방향으로 유동 및 이동되면서 용융되므로 보다 효과적으로 가연성 물질을 용융 및 열 분해할 수 있어 운전비용 및 시간을 절감할 수 있는 이점이 있다.또한, 외부동체의 내부에 가열동체가 설치됨으로써, 외부동체의 외측에 별도의 내화재 또는 단열재가 요구되지 않으므로 용융장치를 설치하는데 소요되는 제작비용이 절감될 수 있는 이점이 있다.

Claims (4)

1. 투입구 및 배출구가 형성되어 재활용이 가능한 가연성 물질이 담겨지는 외부동체와;

   상기 가열동체 내부에 회전 가능하게 설치되어 투입구를 통해 유입된 물질을 배합시키면서 이동시키는 가열동체와;

   상기 가열동체의 회전 중심과 상기 외부동체 내벽 사이에 설치되어 가열동체가 회전 가능하게 지지되도록 하고, 내부가 중공되어 가열동체 내부로 화염을 방사하며, 폐열이 외부로 배출될 수 있도록 하는 한 쌍의 회전축과;

   상기 회전축에 설치되어 상기 가열동체가 구동되도록 하는 구동장치와;

   상기 회전축 어느 하나의 홀부에 설치되어 상기 가열동체 내부로 화염을 방사함으로써, 투입구를 통해 유입되는 물질이 용융 및 열 분해되도록 하는 고열발생기가 포함되어 이루어짐을 특징으로 하는 고효율 용융장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 가열동체는 양단이 개구된 원통 모양으로 형성되어 양단부에 홀부가 형성된 마감경판이 설치되고, 상기 홀부에 회전축이 설치되며, 회전축의 내측에는 원통형의 방열판이 연결되므로 가열동체의 내부가 고른 온도 분포를 이루도록 한 것을 특징으로 하는 고효율 용융장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 가열동체의 둘레면에는 나사산 모양의 나선이 형성되어 회전되는 가열동체에 의해 가연성 물질이 유동되면서 일 측으로 이동되도록 한 것을 특징으로 하는 고효율 용융장치.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 나선과 나선 사이에는 일 측 방향으로 오목 형상의 교반날개가 다수개 설치되어 가연성 물질이 가열동체의 둘레면을 따라 유동되면서 이동되도록 한 것을 특징으로 하는 고효율 용융장치.