KR200289743Y1 - 공병 재생기에 설치되는 터널 구조식 서냉로 장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 공병 재생기에 설치되는 터널 구조식 서냉로 장치에 관한 것으로, 재활용을 위해 수거된 공병을 크기별로 선별하여 스팀가열로, 물분사 세척기, 터널 구조식 서냉로, 초음파세척기 및 열건조기에 순차적으로 투입하여, 공병 내외부로 잔류하는 이물질(담배꽁초, 라벨 등)을 제거할 수 있는 공병 재생기에 설치되어 사용되며, 입구에서 출구까지가 폭에 비해 상대적으로 길이가 긴 사각 터널 형상의 하우징과, 상기 하우징의 내부에서 길이방향을 따라 입구에서 출구까지 상기 각 공병이 이송될 수 있도록 상기 하우징의 바닥면을 따라 설치되는 컨베이어와, 상기 하우징의 각 안측면 중 적어도 2곳 이상의 안측면에 각각 다수개가 병렬로 설치되어 상기 컨베이어로 이송되는 상기 각 공병을 가열하는 가스히터 및 상기 하우징의 각 내부 벽면에 소정두께로 부착되는 단열재를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

공병 재생기에 설치되는 터널 구조식 서냉로 장치{Tunnel Structure Type For Annealing Furnace Device Of Assembled In An Empty Bottle Recycling}

본 고안은 음료수나 주류 등을 담아 사용하였던 각종 공병의 재생기술에 관한 것으로, 보다 상세하게는 스팀가열 및 초음파세척으로 공병의 이물질을 세척하여 재사용할 수 있도록 하기 위한 재생 시스템에 설치되며, 터널 구조식 하우징 내부에 공병의 이송방향을 따라 가스히터를 설치하여 공병의 이송 중 히터에 대한 거리상 원근에 따라 가열 및 서냉이 이루어질 수 있는 공병 재생기에 설치되는 터널 구조식 서냉로 장치에 관한 것이다.

일반적으로 재활용을 위해 수거되는 공병에는 표면과 안측면 모두에 이물질이 부착 또는 담겨 있게 마련이다. 대표적으로 공병의 표면에 부착된 이물질은 이전에 공병 내에 담겨있던 내용물을 표시하기 위한 라벨 등이며, 공병 내의 이물질은 담배꽁초를 등을 포함하여 원 내용물과 관계없이 투입된 것들이다.

이와 같은 공병 내외의 이물질은 보다 완벽한 재생에 어려움을 주는 요인으로 작용한다. 특히 앞에서 언급된 이물질 중 비교적 강력한 접착성분의 접착제로 부착된 라벨이 가장 제거하기 어려운 대표적인 이물질이다.

기존의 재생공정이나 장치는 이러한 이물질의 제거를 위해 스팀가열로를 사용하여 고온의 스팀을 공병 표면에 가함으로써, 제거를 시도하였다.

하지만 풀 등과 같이 비교적 접착력이 약한 접착제로 부착된 라벨은 그 이탈이 가능하지만, 접착력이 비교적 높은 공업용 본드 등과 같은 것은 그 이탈이 이루어지지 않는다.

기존 장치에서 사용되었던 스팀 가열로는 단순히 공업용 본드 등으로 접착된 라벨이 공병의 표면에서 그 위치만 변경되도록 할 수 있을 뿐인데, 이는 스팀의 온도범위가 약 100℃로 비교적 저온이며, 스팀가열 이후 단순히 물세척하는 공정이 이어지기 때문에, 상기와 같은 이탈의 완벽은 요원한 실정이다.

이와 같은 종래 재생장치에서의 문제점을 보강하고자 초음파세척 등이 공정에 추가되었지만, 초음파세척의 세척력이 비교적 약하기 때문에, 단순히 작은 이물질(예를 들어 흙이나 모래 알갱이 등)의 이탈만이 가능하다.

따라서 종래 재생장치로는 공업용 본드로 접착된 라벨 등의 제거가 용이하지 못하기 때문에, 접착력이 약한 접착제로 라벨이 부착된 공병이나 아예 라벨이 부착되지 않은 공병에 국한하여 재생이 가능한 문제점이 있다.

따라서 본 고안은 상기와 같은 종래 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 본 고안의 제 1목적은, 공업용 본드와 같이 비교적 강력한 접착성분으로 부착된 라벨 등과 같은 이물질을 탄화시켜 제거할 수 있도록 공병 자체의 화학적 물리적 변형 이전의 온도까지 가열할 수 있는 가스히터가 하우징의 길이방향을 따라 설치되는 구조의 공병 재생기에 설치되는 터널 구조식 서냉로 장치를 제공하는 것이다.

그리고 본 고안의 제 2목적은, 출구 측의 상부가 상향으로 개봉되어 하우징의 출구에 근접할수록 상대적으로 다량의 공기와 접촉할 수 있어 공랭에 의한 자연냉각이 서서히 이루어질 수 있는 공병 재생기에 설치되는 터널 구조식 서냉로 장치를 제공하는 것이다.

이러한 본 고안의 목적들은, 입구에서 출구까지가 폭에 비해 상대적으로 길이가 긴 사각 터널 형상의 하우징;

상기 하우징의 내부에서 길이방향을 따라 입구에서 출구까지 공병이 이송될 수 있도록 상기 하우징의 바닥면을 따라 설치되 컨베이어;

상기 하우징의 각 안측면 중 적어도 2곳 이상의 안측면에 각각 다수개가 병렬로 설치되어 상기 컨베이어로 이송되는 상기 공병을 가열하는 가스히터; 및

상기 하우징의 각 내부 벽면에 소정두께로 부착되는 단열재;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 공병 재생기에 설치되는 터널 구조식 서냉로 장치에 의하여 달성된다.

아울러 상기 하우징은 상기 각 공병이 상기 출구에 보다 근접 이송되면서 상대적으로 공기에 대한 접촉이 보다 확대될 수 있도록 상기 출구 부위가 상향 개봉되어지는 구조인 것이 바람직하다.

여기서 상기 가스히터는 상기 하우징의 길이방향을 따라 상기 하우징의 각 안측면 중 천정면 및 바닥면에 서로 마주보는 위치로 설치되는 것이 바람직하다.

그리고 상기 단열재는 상기 하우징의 각 안측면에 소정두께로 부착되는 석면인 것이 바람직하다.

본 고안의 그 밖의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 분명해질 것이다.

도 1은 본 고안에 따른 터널 구조식 서냉로 장치의 사시도,

도 2는 도 3의 A선에 따른 단면도,

도 3은 본 고안에 따른 터널 구조식 서냉로 장치의 실시도,

도 4는 본 고안에 따른 서냉로 장치가 공병재생기에 설치된 모습을 나타내는 구성도이다.

< 도면의 주요부분에 관한 부호의 설명>

10: 하우징 11: 입구

12: 출구 13: 열차단막

14: 단열재 20: 히터

30: 컨베이어 100: 서냉로장치

200: 적재 컨베이어 300: 스팀가열로

400: 물분사 세척기 410: 물분사노즐

500: 초음파세척기 510: 초음파발생기

600: 열건조로 700: 이송 컨베이어

800: 공병 1000: 공병 재생장치

이하에서는 본 고안에 따른 공병 재생기에 설치되는 터널 구조식 서냉로 장치에 대해여 첨부되어진 도면과 함께 더불어 설명하기로 한다.

도 1은 본 고안에 따른 터널 구조식 서냉로 장치의 사시도이고, 도 2는 도 3의 A선에 따른 단면도이며, 도 3은 본 고안에 따른 터널 구조식 서냉로 장치의 실시도이다.

도 1, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 서냉로 장치(100)는 공병 재생기(1000)에 포함되어 설치되는 것으로, 입구(11)에 유입되어 출구(12)로 배출할 때까지 공병(800)에 대한 가열 및 자연 냉각이 연속적으로 이루어질 수 있도록 철재의 터널 구조식 하우징(10) 내부에 가스히터(20)를 길이방향을 따라 설치한 구조이다.

이 때 상기 하우징(11)의 바닥면을 따라 하우징(10)의 입구(11)에서부터 출구(12)까지 설치된 것이 각 공병(800)을 이송하기 위한 컨베이어(30)이다. 상기 컨베이어(30)는 폭방향을 따라서도 그 위에 공병(800)이 올려질 수 있도록 그물망 구조로 이루어진 일종의 체인식 컨베이어(30)이다.

여기서 상기 하우징(10)은 입구(11)에서부터 출구(12)까지 길이방향을 따라 폭에 비해 상대적으로 길이가 긴 사각의 터널 형태이다. 이 때 상기 입구(11) 및 출구(12)에는 각각 열차단막(13)이 설치되어 있으며, 공병(800)의 유입에 지장이 없을 정도의 높이로 설치되어 있다.

구체적으로 하우징(10)의 크기는 폭이 약 1.8m 정도이고, 길이는 약 27m 정도이며, 높이는 약 1.5m 정도이다. 그리고 상기 하우징(10)의 출구(12)부위는 상향으로 개봉되어져 있는데, 개봉 기점에서 출구(12)까지는 약 4m 정도이다.

이는 상기 가스히터(20)에 의해 가열되었던 공병(800)이 보다 많은 공기와의 접촉에 의해 자연 냉각으로 서서히 냉각될 수 있도록 하기 위함이다.

이러한 상기 가스히터(20)는 상기 하우징(10)의 내부의 바닥면과 천정면에 길이방향을 따라(또는 이송방향을 따라) 병렬로 각각 설치된다.

그리고 상기 하우징(10) 내로 노출되어 열을 발생하는 부위가 긴 사각의 플레이트 형상을 취하고 있어 열발생 정도가 표면을 따라 균일하기 때문에, 이송 중인 공병(800)이 서서히 가열될 수 있다.

이러한 상기 가스히터(20)는 최대 가열 온도가 약 600℃ 정도이며, 하우징 (10)내에서의 총 설치길이는 약 4m 정도이고, 상기 하우징(10)의 입구(11)에서부터 약 5m 정도의 위치에서부터가 설치기점이다.

이 때 상기 가스히터(20)는 그 설치위치에 따라 천정에 설치된 것과, 바닥면에 설치된 것으로 구분할 경우 천정에 설치된 각 가스히터(20)는 근접 이송하는 공병(800)에 곧바로 열을 전달할 수 있으며, 바닥면에 설치된 각 가스히터(20)는 상기 컨베이어(30)를 통해 열을 전달하게 된다.

따라서 바닥면에 설치된 가스히터(20)의 열전달율이 천정에 설치된 가스히터(20)의 열전달율에 비해 상대적으로 저하된다. 하지만 보통 공병의 높이방향을 따라 측부 표면에 이물질 부착정도가 빈번하므로, 공병(800)의 바닥면으로부터 열이 전달되는 것보다 상부에서부터 열이 전달되는 것이 보다 더 효율적이다.

아울러 상기 하우징(10)의 안측면에는 상기 각 가스히터(20)가 설치되어 있는 부분을 제외하고 약 30cm 정도의 두께로 석면이 단열재(14)로서 부착되어 있다. 상기 단열재(14)는 상기 열차단막(13)과 더불어 하우징(10) 내부의 열이 외부로 유출되는 것을 방지할 수 있다.

이와 같은 구성요소로 이루어진 서냉로 장치(100)에서 하우징(10)의 입구(11)에 유입된 공병(800)은 컨베이어(30)를 타고 출구(12)까지 이송하면서 가스히터(20)에 근접할수록 서서히 온도가 상승하다가 천정 및 바닥면에 각각 설치된 가스히터(20)의 사이를 지나갈 때 최고 약 600℃ 정도까지 가열되고 그 가열 온도가 소정시간동안 유지된다.

상기 가열온도가 유지되는 시간은 상기 가스히터(20)의 설치거리에 따라 변경될 수 있지만 유리재질로 이루어진 공병(800)의 화학적 물리적 특성상 변형발생을 방지하고자 약 10분 내지 15분 정도가 바람직하며, 가열온도 또한 그러한 이유로 약 600℃ 정도까지 제한된다.

상기 가스히터(20)의 설치 위치를 지나 계속적으로 이송되는 공병(800)은 개봉된 부위에 이르러 서서히 공랭되면서 출구(12)에 도달하게 된다.

도 4는 본 고안에 따른 서냉로 장치가 공병재생기에 설치된 모습을 나타내는 구성도이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 상기 서냉로 장치(100)는 공병 재생기(1000)에서 스팀가열로(300)에 이어 순차적으로 연결된 물분사 세척기(400) 및 초음파세척기(500)의 사이에 위치한다.

상기 공병 재생기(1000)는 재활용을 위해 수거된 각 공병(800)(주류용 병, 음료수용 병 등)을 크기별로 선별하여 구분한 뒤, 세척 및 건조 공정을 거쳐 재생하기 위한 것이다.

이러한 상기 세척기(1000)는 순차적으로 연결되어 있는 스팀가열로(300) 및 물분사 세척기(400)를 포함하고, 상기 스팀가열로(300)의 입구에는 적재 컨베이어(200)가 설치되어 크기별로 선별된 공병(800)들을 이송하며, 이 때 상기 스팀가열로(300) 및 물분사 세척기(400)에는 구동방향이 동일한 이송 컨베이어(700)가 개별 설치되어 있다.

그리고 상기 물분사 세척기(400)는 초음파세척기(500) 및 열건조기(600)에 순차적으로 연결되며, 이 때 상기 물분사 세척기(400)와 초음파세척기(500) 사이에는 상기 터널 구조식 서냉로 장치(100)가 설치된다.

이 때 상기 초음파세척기(500) 및 열건조기(600)에도 공병(800)의 순차적 이송이 가능하도록 개별적으로 이송 컨베이어(700)가 설치되어 있다.

여기서 상기 물분사 세척기(400)는 물을 고압으로 분사할 수 있는 분사노즐(410)이 내장되어 있는 형태이다. 상기 공병(800)은 상기 스팀가열로(300)에서 약 70℃ 내지 100℃ 정도의 스팀을 받으면서 가열되어 표면에 부착된 라벨이나 이물질이 상대적으로 표면에 대해 이탈된 상태이기 때문에, 분사노즐(410)에서 분사되는 물줄기에 의한 연속 타격으로 세척이 가능하다.

아울러 상기 물분사 세척기(400)에 이어 연속 설치된 것이 터널 구조식 서냉로 장치(100)이다. 상기 서냉로 장치(100)는 길이방향을 따라 폭에 비해 상대적으로 길이가 긴 사각 터널 구조의 하우징(10)과, 상기 하우징(10) 내에 설치되며 약 600℃ 정도까지 가열이 가능한 가스히터(20)와, 하우징(10)의 바닥면에 설치되는 컨베이어(30)를 포함하여 이루어진다.

이 때 공병(800)의 재질인 유리의 특성상 최적의 가열온도는 약 600℃ 정도가 바람직하며, 상기 온도범위는 유리의 화학적 물리적 변형의 임계영역이며, 대신 공병(800)의 내외부에 잔류하는 이물질(담배꽁초, 라벨, 라벨부착용 접착제 등)은 탄화될 수 있다.

이와 같이 구성된 상기 서냉로 장치(100)의 입구(11)를 통해 공병(800)이 유입되어 컨베이어(30)를 타고 이송되면서 가열이 서서히 진행된다. 상기 가스히터(20)는 상기 하우징(10)의 폭방향을 따라 각 1개씩이 고정되며, 길이방향을 따라 병렬로 다수개가 연속 설치된다.

이 때 상기 가스히터(20)의 설치위치는 하우징(10) 내의 안측면 중 천정과 바닥면에 서로 마주보도록 각각 설치되어 있어 공병(800)이 하우징(10)의 길이방향으로 이송되면서 가스히터(20)에 근접될수록 가열이 확대되어 온도가 상승된다.

그런데, 상기 가스히터(20)는 열발생 부위가 긴 플레이트 구조로서, 하우징(10)의 입구(11)와 출구(12) 사이에서 하우징(10)의 총 길이에 비해서는 그 각 가스히터(20)의 총설치 거리가 상대적으로 짧기 때문에, 처음 하우징(10)의 입구(11)에 유입된 공병(800)은 이송에 의해 가스히터(20)에 근접할수록 온도가 서서히 높아지다가 상부 및 하부에 위치하는 가스히터(20) 사이를 지날 경우 최고온도(약 600℃ 정도)까지 가열된다. 이 때 공병(800) 내외부의 이물질 등이 가열에 의해탄화되어 버린다.

그리고 하우징(10)의 출구(12)에 상기 각 공병(800)이 근접할수록 서서히 냉각된다.

이 때 냉각은 공기에 의한 자연냉각으로 이루어지며, 이외에 필요에 따라 물을 분사하여 수냉할 수 있다.

그리고 상기 초음파세척기(500)에는 순차적으로 초음파발생기(510)가 설치되어 있다. 상기 초음파세척기(500)는 양측 벽면에 상호 초음파 전달방향이 엇갈리도록 부착되는 초음파발생기(510)을 포함하여 이루어진다.

초음파세척기(500)에 상기 각 공병(800)들이 수장되며, 그 즉시 초음파발생기(510)에는 전원이 인가되어 초음파진동이 전달된다. 이 때 미세거품이 발생하면서 공병(800) 표면을 연속 타격하게 되고, 표면에 부착된 이물질의 이탈이 가능하다.

아울러 상기 초음파세척기(500)에는 순차적으로 열건조기(600)가 연결되어 있다. 상기 열건조기(600)는 열건조방식의 구조로서, 가열을 통해 상기 각 공병(800)의 표면의 수분을 증발시켜 버린다.

이상에서와 같이 본 고안에 따른 터널 구조식 서냉로 장치(100)에서, 하우징(10)의 크기는 전체 재생기(1000)의 규모나, 재생되는 공병(800)의 개수에 따라 달리하여 제작될 수 있다.

아울러 하우징(10) 내부에 설치되는 가스히터(20)의 개수나 설치 위치 또한 본 고안의 권리범위 내에서 달리하여 사용할 수 있으며, 가스히터(20) 이외에, 진기히터, 경유나 등유용 히터 중에서 택일하여 사용할 수 있다.

이상에서와 같은 본 고안에 따른 터널 구조식 서냉로 장치에 따르면, 유리재질의 공병 특성에 적합한 온도 범위 내에서의 가열 및 냉각이 이루어지기 때문에, 접착제 성분으로 부착된 라벨 등의 이물질만이 선택적으로 탄화 제거될 수 있는 특징이 있다.

아울러 그 구조 및 형상이 간단하여 제작이 용이하고, 기존의 공병 재생기에 설치하여 사용할 수 있는 장점이 있다.

비록 본 고안이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 고안의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 따라서 첨부된 실용신안 청구의 범위는 본 고안의 요지에서 속하는 이러한 수정이나 변형을 포함할 것이다.

Claims (4)

1. 입구(11)에서 출구(12)까지가 폭에 비해 상대적으로 길이가 긴 사각 터널 형상의 하우징(10);

   상기 하우징(10)의 내부에서 길이방향을 따라 입구(11)에서 출구(12)까지 공병(800)이 이송될 수 있도록 상기 하우징(10)의 바닥면을 따라 설치되는 컨베이어(30);

   상기 하우징(10)의 각 안측면 중 적어도 2곳 이상의 안측면에 각각 다수개가 병렬로 설치되어 상기 컨베이어(30)로 이송되는 상기 공병(800)을 가열하는 가스히터(20); 및

   상기 하우징(10)의 각 내부 벽면에 소정두께로 부착되는 단열재(14);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 공병 재생기에 설치되는 터널 구조식 서냉로 장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 하우징(10)은 상기 각 공병(800)이 상기 출구(12)에 보다 근접 이송되면서 상대적으로 공기에 대한 접촉이 보다 확대될 수 있도록 상기 출구(12) 부위가 상향 개봉되어지는 구조인 것을 특징으로 하는 공병 재생기에 설치되는 터널 구조식 서냉로 장치.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 가스히터(20)는 상기 하우징(10)의 길이방향을 따라 상기 하우징(10)의 각 안측면 중 천정면 및 바닥면에 서로 마주보는 위치로 설치되는 것을 특징으로 하는 공병 재생기에 설치되는 터널 구조식 서냉로 장치.
4. 제 1항에 있어서

   상기 단열재(14)는 상기 하우징(10)의 각 안측면에 소정두께로 부착되는 석면인 것을 특징으로 하는 공병 재생기에 설치되는 터널 구조식 서냉로 장치.