KR20050000448A

KR20050000448A - 알맹이 제조장치, 폐플라스틱의 처리방법 및 처리장치

Info

Publication number: KR20050000448A
Application number: KR1020030040938A
Authority: KR
Inventors: 아오키다케시; 우에다요시노부
Original assignee: 카와타 엠에프지 주식회사
Priority date: 2003-06-24
Filing date: 2003-06-24
Publication date: 2005-01-05

Abstract

본 발명은 폐플라스틱을 단시간에 더구나, 소비에너지를 저감하여 효율좋게 처리할 수 있는 알맹이 제조장치, 그 알맹이 제조장치를 이용하는 폐플라스틱의 처리방법 및 처리장치를 제공하기위해 폐플라스틱을 파쇄기에 의해서 파쇄하고, 풍력선별기 및 자기선별기에 의해서 금속재료를 제거한 후 알맹이 제조기에 의해서 알맹이를 제조한다. 이 알맹이 제조에서는 탱크내를 밀폐상태로 하여 열풍을 불어넣어 파쇄재로 알맹이를 제조하므로서, 열풍에 의해서 파쇄물의 비산을 억제하여 수분을 함유한 공기를 온도강하 시키지 않고 효율적으로 배출제거할 수 있고, 단시간에 알맹이 제조물을 효율적으로 얻을 수 있게 된다. 그 후 알맹이 제조물을 체로치는통에 의해 입도선별하고 목적에 응해서 재이용에 공급된다. 특히, 알맹이 직경이 큰 알맹이 제조물은 재차 파쇄된 후 재차 알맹이를 제조하여 얻어진 알맹이 제조물을 폐기함이 없이 효율적으로 재이용에 공급된다.

Description

알맹이 제조장치, 폐플라스틱의 처리방법 및 처리장치{GRANULATOR AND METHOD AND APPARATUS FOR PROCESSING PLASTIC WASTE}

본 발명은 작은 알맹이를 만드는 장치(이하, 알맹이 제조장치), 폐플라스틱의 처리방법 및 처리장치에 관한 것으로, 상세하게는 플라스틱의 폐자재등의 폐플라스틱으로 알맹이를 만들기위한 알맹이 제조장치, 그 알맹이 제조장치를 이용한 폐플라스틱의 처리방법 및 처리장치에 관한것이다.

근래, 자원의 유효 활용의 관점에서 보면 플라스틱의 폐자재등의 폐플라스틱을 리사이클 하기위해 폐플라스틱의 처리방법이 여러종류 검토되어오고 있고, 실용화되고 있다.

이러한 폐플라스틱을 리사이클하는 방법으로서, 예컨대 일본국특허 제3109836호 공보에는, a)재가공된 혼합플라스틱재료를 우선적으로 잘게 절단하는 단계, b)자성물질을 미세하게 절단된 재료로부터 제거하는 단계, c)자성물질이 제거된 재료를 가열응집 시키거나 가압하여 압축하고, 그때에 비산성(날아 흩어지는 성질)의 물질을 흡인제거하는 단계, d)응집된 재료를 건조하는 단계, 및 e)건조된 재료를 체로치는 단계를 구비하여 폐물질이 있는 혼합플라스틱의 재가공 방법이 제안되어 있으며, 이 방법에 의하면 응집중에 비산성의 장해물질을 실질적으로 흡인제거하는 것과, 이어서 특히 응집된 재료의 미세입자 부분을 체로쳐서 제거하는 것에 의해 고품질의 플라스틱 응집체를 적은 에너지 소비로서 조제할 수 있는 것으로 기재되어있다.

그러나, 일본국특허 제3109836호 공보에 기재된 방법에서는 재료를 응집 시킨후 건조하기위해 건조를 위한 건조통로를 설치할 필요가 있으며, 또한 건조통로 내에서의 건조에 필요한 에너지 소비를 회피하기가 어렵다.

또한, 이 방법에서는 재료를 응집시킬때 종이, 증기, 재 등의 비산성의 물질을 흡인제거하는 것으로서, 재료를 응집시키기 위해 열을 빼앗기게되며 응집효율이 저하되어 처리시간이 길어지는 등 문제점이 있고, 보통 이를 해소하기위해 가열하면 당연히 에너지소비를 발생시키는 문제점을 초래하게된다.

본 발명의 목적은 폐플라스틱을 단시간으로 그것도 소비에너지를 저감하고 효율좋게 처리할 수 있는 알맹이 제조장치, 그 알맹이 제조장치를 이용한 폐플라스틱 처리방법 및 처리장치를 제공하는 것이다.

본 발명은 재료를 수납하는 용기와, 그 용기내에 설치되는 회전날개와를 구비한 알맹이 제조장치에 있어서, 상기 용기내에 열풍을 공급하기위한 열풍공급수단을 구비함을 특징으로 하고 있다.

이에 의한 구성에 있어서는 재료를 용기에 투입하여 회전날개를 회전시켜 재료를 회전날개의 전단력 및 전단열에 의해 알맹이를 제조하므로서 알맹이가 만들어지는 사이에 재료중의 수분이 분산되고, 얻어진 알맹이의 제조물의 함수량을 저감할 수 있다. 그로인해, 알맹이를 제조 후 건조공정을 설치하여 건조시키지 않아도 알맹이 제조물을 재 이용에 공급할 수가 있다.

더욱이, 이 구성에서는 열풍공급수단에 의해서 알맹이 제조시에 용기내에 영풍을 공급할수 있으므로서 용기내에 있어서 수분을 함유한 공기를 온도강하 시킴없이 효율적으로 배출 제거할 수 있다. 그로인해, 용기 외측으로의 방열을 억제하게되고 전단열에 의해 알맹이 제조를 촉진하며 단시간에 수분이 적은 알맹이 제조물을 효율적으로 얻을 수 있게 된다.

또한, 본 발명에서는 상기 열풍공급수단으로부터의 열풍이 회전날개를 향하여 공급하는 것이 바람직하다.

이에 의한 구성에 의하면, 회전날개에 의해서 제조된 알맹이 재료의 비산을 그 열풍의 풍압에 의해서 억제할 수가 있다. 그로인해 재료의 회전날개에 의한 알맹이 제조를 보다 확실하게 달성할 수가 있고, 가일층 신속하고도 효율적인 알맹이 제조를 달성할 수가 있다.

또한, 본 발명에서는 상기 용기는 밀폐형상으로 형성되어 있음과 동시에, 상기 용기내의 압력이 소정의 압력을 초과할 시에 상기 용기내의 압력을 해방시키기 위한 압력해방수단을 구비하는 것도 바람직하다.

이에 의한 구성에 의하면, 용기가 밀폐형상으로 되어있으므로서 열풍공급수단으로부터의 열풍의 풍압에 의해 용기내의 압력을 상승시킬 수가 있다. 그로인해 보다 효율적인 알맹이 제조를 달성할 수가 있다. 한편, 용기내의 압력이 소정의 압력을 초과할 시에는 압력해방수단이 용기내의 압력을 해방하므로서 알맹이 제조시에 있어서 용기내의 압력의 과도한 상승을 방지할 수 있고, 용기내에 있어서 소정의 압력을 유지하여 양호한 알맹이 제조를 달성할 수 있다.

또한, 본 발명은 폐플라스틱을 파쇄하는 공정, 파쇄물에서 자성재료를 제거하는 공정, 상기한 알맹이 제조장치에 의해서 자성재료가 제거된 파쇄물로 알맹이를 제조하는 공정 및 알맹이 제조물을 입도(粒度)선별하는 공정을 구비하는 폐플라스틱을 처리하는 방법도 포함되어있다.

이에 의한 방법에 의하면, 폐플라스틱은 우선 파쇄되고 자성재료가 제거된 후 이어서 알맹이 제조장치에 의해 작은알맹이를 만들게 된다. 그리고, 이 제조된알맹이에 있어서는 파쇄물이 회전 날개의 전단력 및 전단열에 의해서 알맹이를 제조하게 되므로서 알맹이를 제조하는 사이에 파쇄물 중의 수분이 날아가 버리고, 알맹이 제조후 건조공정을 설치하지 않아도 얻어지는 알맹이 제조물의 함수량을 저감할 수가 있다. 더구나 열풍공급수단으로부터 열풍의 풍압에 의해 파쇄물의 비산을 억제하고, 수분을 함유한 공기를 온도강하 시킴없이 효율적으로 배출제거 할 수가 있으므로서 용기 외측으로의 방열을 억제하게되며, 전단열에 의해 알맹이 제조를 촉진하고, 단시간에 수분이 적은 알맹이 제조물을 효율적으로 얻을수 있다. 그 후, 함수량이 적은 알맹이 제조물은 건조공정을 경유하지않고 입도선별되어 목적에 응하여 재 이용에 공급된다.

그로인해, 이 폐플라스틱의 처리방법에 의해서 알맹이 제조후 제조공정 등이 불필요하게 되어, 설비 및 소비에너지의 저감화를 도모하게 되고, 폐플라스틱을 단시간에 효율좋게 처리하여 재 이용에 제공될 수 있게 된다.

또한, 본 발명은 폐플라스틱을 파쇄하기위한 파쇄장치, 파쇄물로부터 자성재료를 제거하기위한 자기선별장치, 자성재료가 제거된 파쇄물로 알맹이를 제조하기위한 알맹이 제조장치 및 알맹이 제조물을 입도 선별 하기위한 입도 선별장치를 구비하는 폐플라스틱의 처리장치를 포함하고있다.

이에 의한 구성에 의하면, 폐플라스틱은 우선 파쇄장치에 의해서 파쇄되고, 자기선별장치에 의해서 자성재료를 제거한 후 이어서 알맹이 제조장치에 의해서 작은알맹이를 제조한다. 그리고, 알맹이 제조장치에 있어서는 파쇄물을 회전날개의 전단력 및 전단열에 의해서 알맹이를 제조하므로서 알맹이를 제조하는 사이에 파쇄물 중의 수분이 날아가 버리고, 알맹이 제조후 건조공정을 설비하지 않아도 얻어진 알맹이 제조물의 함수량을 저감할 수가 있다. 더구나, 열풍공급수단으로부터 열풍의 풍압에 의해서 파쇄물의 비산을 억제하게 되고 수분을 함유한 공기를 온도강하 시키지 않고 효율적으로 배출 제거할 수 있게 되므로서 용기 외측으로의 방열을 억제하게 되며, 전단열에 의한 알맹이 제조를 촉진하여 단시간에 수분이 적은 알맹이 제조물을 효율적으로 득할 수 있게 된다. 그 후, 함수랑이 적은 알맹이 제조물은 건조공정을 경유하지 않고 입도 선별장치에 의해서 입도선별되고 목적에 응하여 재이용에 제공된다.

그로인해, 이 폐플라스틱의 처리장치에 의하면 알맹이 제조 후, 건조공정 등이 불필요하게되어 설비 및 에너지의 저감화를 도모하고, 폐플라스틱을 단시간에 효율좋게 처리하여 재 이용에 제공될 수 있게 된다.

또한, 본 발명은 폐플라스틱을 파쇄하는 공정, 파쇄물에서 자성재료를 제거하는 공정, 자성재료가 제거된 파쇄물로 알맹이를 제조하는 공정, 알맹이 제조물을 입도 선별하는 공정, 입도선별된 알맹이 정도가 큰 알맹이 제조물을 재차 파쇄하는 공정, 파쇄된 알맹이 제조물로 재차 알맹이를 제조하는 공정을 구비하는 폐플라스틱을 처리하는 방법도 포함되어있다.

이에 의한 방법에 의하면, 폐플라스틱은 우선, 파쇄되고 자성재료가 제조된 후에 알맹이가 제조된다. 그리고, 얻어진 알맹이 제조물은 입도선별되고 알맹이 정도가 적은 알맹이 제조물은 목적에 응하여 재 이용에 공급되는 한편, 알맹이 정도가 큰 알맹이 제조물은 재차 파쇄된 후 재차 작은 알맹이를 제조한다. 이로인해,얻어진 알맹이 제조물은 예컨대, 알맹이 정도가 커도 알맹이 정도가 작아질때까지 파쇄 및 알맹이를 제조하므로서, 얻어진 알맹이 제조물을 폐기됨이 없이 효율적으로 재이용에 제공될 수 있게 된다. 그 결과 폐플라스틱을 효율좋게 처리하여 재 이용에 제공하는 것이 가능하게된다.

도 1은 본 발명의 폐플라스틱의 처리장치의 일실시 형태(알맹이 제조기계의 뚜껑은 개방상태)를 도시한 전체 구성도

도 2는 도 1에 도시한 처리장치의 알맹이 제조기(알맹이 제조기계의 뚜껑은 폐쇄상태)를 도시한 요부 구성도

<도면의 주요부분에 대한 설명>

1 : 처리장치 2 : 파쇄기

3a : 제1 콘베이어 3b : 제2 콘베이어

4 : 풍력 선별기 5 : 자기 선별기

6 : 알맹이 제조기 7 : 냉각기

8 : 받침 호퍼 9 : 체로치는 통

10 : 재료 투입부 11 : 파쇄부

12 : 재료 배출부 13 : 회전칼날

15 : 스크린 16 : 풍력 선별통

17 : 송풍기 19 : 재료 수납구

20 : 재료 반송구 21 : 배출통부

22 : 송풍 개구부 23 : 회전축

24 : 날개 25 : 자기 선별통

26 : 자기로울러 27 : 스크레이퍼

28 : 슬라이드 게이트 30 : 전방통부

32 : 탱크 33 : 열풍 공급부

34 : 급수부 37 : 압력 해방부

38 : 열풍 공급관 40 : 재료 공급관

43 : 개폐 게이트 45 : 회전날개

46 : 회전축 49 : 모터

50,60 : 블로워 51 : 히터

52 : 수송관 53 : 온도검지센서

54 : 물 수송관 55 : 급수밸브

56 : 체 57 : 제품 배출구

58 : 재처리품 배출구 61 : 사이클론

62 : 재공급 호퍼

도 1은 본 발명의 폐플라스틱의 처리장치의 일실시 형태를 도시한 전체 구성도이다. 이 처리장치(1)는 파쇄장치로서의 파쇄기(2), 제1 콘베이어(3a), 풍력 선별기(4), 제2 콘베이어(3b), 자기선별장치로서의 자기선별기(5), 알맹이 제조장치로서의 알맹이 제조기(6), 냉각기(7), 받침 호퍼(8) 및 입도 선별장치로서의 체로치는통(9)을 구비하고, 더욱더 필요에 응해서 파쇄기(59), 블로워(송풍기)(60), 사이클론(61) 및 재공급 호퍼(62)를 구비하여 폐플라스틱을 재 이용하기위한 공정에 이용되게된다.

특히, 이러한 처리장치(1)의 각부는 미도시한 CPU에 의해서 제어되는 파쇄기(2)는 재료를 투입하는 재료투입부(10)와, 투입된 재료를 파쇄하는 파쇄부(11)와, 파쇄된 재료를 배출하는 재료 배출부(12)와를 구비하고 있다.

투입된 재료는 예컨대 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리염화비닐, 폴리초산비닐, 폴리에틸렌테레프탈레트 등의 금속재료 등의 자성재료를 포함한 플라스틱의 성형품으로 이루어진 산업용 제품 또는 가정용 제품에 있어서, 폐기처분된 것, 즉, 플라스틱의 폐재 등의 폐플라스틱에 있어서 시트형상, 필름형상, 벌크형상 등으로 형성되어 있어도 처리된다. 이 처리장치(1)에서는 폐플라스틱 시트, 폐플라스틱 필름 등에 있어서, 그 함수율이 예컨대 10 ∼ 50 중량% 의 것이 적합하게 처리된다.

파쇄부(11)에는 고속회전하는 회전칼날(13)과, 회전칼날(13)의 하방에 배치되고 다수의 구멍이 개구형성된 스크린(15)과를 구비하고있다.

그리고, 재료 투입부(10)로부터 투입된 재료는 파쇄부(11)에 있어서, 회전칼날(13)에 의해서 재단되고, 그 하방에 배치된 스크린(15)(예컨대 구멍의 최대 길이 20 ∼ 200㎜)에서 소정의 크기에 재단된 것까지 통과하여 재료 배출부(12)로 낙하한다.

제1 콘베이어(3a)는 일방 측단부가 파쇄기(2)의 재료 배출부(12)의 타방에 배치되고, 타방 측단부가 다음에 서술하는 풍력 선별통(16)의 재료 수납구(19)의 상방, 보다 구체적으로는 배출통부(21)와 대향하는 상방에 배치되어있다. 그리고 재료 배출부(12)에 있는 파쇄물은 제1 콘베이어(3a)에 의해서 풍력 선별기(4)의 재료 수납구(19)의 상방에 반송되고, 그의 타방 측단부에서 재료 수납구(19)로 낙하한다.

풍력 선별기(4)는 풍력 선별통(16)과 송풍기(17)와, 애지데이터(agitator:교반기)(18)와를 구비하고 있다.

풍력 선별통(16)은 상단부에 재료 수납구(19), 하단부에 재료 반송구(20)가 형성된 통형상으로 이루어지며, 그 상하방향 도중의 일방측의 측벽에는 무거운 재료를 배출하기위한 배출통부(21)가 재료 반송구(20)와는 독립되어 그 하단부가 하방을 향하여 개구되도록 설치하고있다. 또한 이 풍력 선별통(16)의 측벽에 있어서 배출통부(21)의 상방에는 송풍 개구부(22)가 개구형성되어 있다.

송풍기(17)는 풍력 선별통(16)내에 수평방향으로 바람을 불어 넣기 위해 풍력 선별통(16)의 측벽에 있어서 송풍 개구부(22)와 대향 배치되어 있다.

애지데이터(18)는 풍력 선별통(16)내에 있어서 재료 반송구(20)의 상방에 설치되어 있고, 축방향이 수평방향으로 풍력 선별통(16)내에 있어서 회전가능하게 지지되는 회전축(23)과, 회전축(23)의 축방향에 따라서 소정의 간격을 두고서 복수 설치 되는 날개(24)와를 구비하고 있다. 날개(24)는 회전축(23)의 주위에 회전축(23)의 축방향과 직교하는 방향으로 연이어 설치되어 있다. 그리고 이 애지데이터(18)는 미도시한 모터의 구동에 의해 회전축(23)이 회전되고, 날개(24)가 상하방향으로 회전된다.

그리고, 제1 콘베이어(3a)로부터 재료수납구(19)에 낙하된 파쇄물은 송풍기(17)로부터 송풍개구부(22)를 개하여 송입된 바람의 풍력(풍압)에 의해서 파쇄물중의 가벼운 재료, 즉 폐플라스틱은 풍력방향을 따라서 힘차게 날아가버리는 한편, 파쇄된 파쇄물중의 무거운 재료 즉, 금속부재등의 금속재료 등은 풍력에 의한 영향을 받지 않고 그에 따라 수평면에 직각을 이루는 방향 하방으로 낙하한다. 그후 힘차게 날아가 버린 가벼운 재료(폐플라스틱)는 애지데이터(18)의 상방에 낙하 하고, 그 애지데이터(18)의 회전에 의해서 풍력선별통(16)내에 있어서 브릿지가 발생되지 않도록 교반되어 재료 반송구(20)에 낙하된다. 또한, 그에 따라 수평면에 직각을 이루는 방향 하방으로 낙하된 무거운 재료(금속재료 등)는 배출통부(21)로부터 배출된다.

제2 콘베이어(3b)는 일방 측단부가 풍력선별기(4)의 재료 반송구(20)의 하방에 배치되고, 타방 측단부가 다음에 서술하는 자기선별기(5)의 자기로울러(26)의 상방에 배치되어있다. 그리고, 재료 반송구(20)에 있는 가벼운 재료는 제2 콘베이어(3b)에 의해서 자기로울러(26)의 상방에 반송되고, 그 타방 측단부에서 자기로울러(26) 상측으로 낙하한다.

자기선별기(5)는 자기선별통(25)과, 자기로울러(26)와, 스크레이퍼(27)와, 슬라이드 게이트(28)와를 구비하고 있다.

자기선별통(25)은 상단부에 자기로울러(26)가 배치된 상부 개구부(29)가 형성됨과 동시에, 그의 상부 개구부(20)로부터 하방이 자기로울러(26)의 회전 방향에 있어서 상류측의 전방통부(30)와, 그 하류측의 후방통부(31)와를 구비한 두다리 가랑이 형상으로 형성되어있다. 전방통부(30) 및 후방통부(31)는 함께 그 하단부의 하방을 향하여 개구되어있므며, 전방통부(30)의 하단부는 다음에 서술하는 알맹이 제조기(6)의 재료공급관(40)에 접속되어 있다. 특히, 전방통부(30)에는 후술하는 알맹이 제조기(6)로서 처리하는 1회분의 처리량의 파쇄물이 전방통부(30)내에 모아진 것을 검지하기위한 레벨계(30a)가 설치되어있다.

자기로울러(26)는 축방향을 따라서 영구자석이 매설되어 있으며, 자기선별통(25)의 상부 개구부(29)에 있어서 회전가능하게 지지되어 있다.

스크레이퍼(27)는 자기로울러(26)의 하방에 있어서 후방통부(31)와의 대향 위치에, 자기로울러(26)의 회전방향에 있어서 자기로울러(26)에 대해서 대향방향으로 접촉하게 설치되어있다.

슬라이드 게이트(28)는 전방통부(30)의 하단부에 설치되어 있으며, 미도시한CPU의 제어에 의해서 레벨계(30a)의 검지에 의거하여 개폐되고, 후술하는 알맹이 제조기(6)로서 처리하는 1회분마다 처리량의 파쇄물(가벼운 재료)을 배치(batch)마다 재료공급관(40)에 공급하도록 하고 있다.

그리고, 제2 콘베이어(5)의 타방 측단부에서 낙하하는 파쇄물(가벼운 재료)은 자기로울러(26)상부에 받아지고, 그의 파쇄물중에 있어서 풍력 선별기(4)에 의해서 제거되지 않은 금속재료 등의 자성재료는 그 자기로울러(26)의 자력에 의해서 자기로울러(26)상부에 보호지지된다. 그 후 자기로울러(26)상에 받아진 파쇄물은 자기로울러(26)의 회전에 의해서 전방통부(30)와 대향할 때 자력에 의해서 자기로울러(26)상부에 보호지지되어있는 이외의 재료, 즉 폐플라스틱은 그의 전방통부(30)내에 낙하되고, 연속해서 자기로울러(26)의 회전에 의해서 후방통부(31)와 대향한때에는 자기로울러(26)상에 보호지지되어있는 자성재료는 스크레이퍼(27)에 의해 긁어내어 후방통부(31)내에 낙하한다. 이에 의해서 폐플라스틱으로부터 풍력 선별기(4)에 의해 제거되지 않은 금속재료 등의 자성재료는 분별 제거된다. 그 후 전방통부(30)내에 낙하된 파쇄물(가벼운 재료)은 슬라이드 게이트(28)의 개폐동작에 의해서 1회분마다 처리량으로 후술하는 재료 공급관(40)으로부터 탱크(32)내에 공급된다.

알맹이 제조기(6)는 도 2에 도시한 바와 같이, 용기로서의 탱크(32)와, 그 탱크(32)내에 설치된 회전날개깃으로서의 회전날개(45)와, 회전날개(45)를 구동하는 모터(49)와, 열풍공급수단으로서의 열풍공급부(33)와, 급수부(34)와를 구비하고 있다.

탱크(32)는 상부가 개방되고 저부가 원통상으로 되며, 그의 개방된 상부에는 개폐가능한 뚜껑(35)이 설치되어있음과 동시에, 하부측방에는 알맹이 제조물을 배출하기위해 배출부(36)가 설치되어있다. 탱크(32)는 뚜껑(35)이 폐쇄되고 슬라이드 게이트(28), 후술하는 슬라이드 게이트(64), 급수밸브(55) 및 개폐 게이트(43)가 폐쇄되어 있어 거의 밀폐상태로 된다. 특히, 이 탱크(32)내에는 후술하는 회전날개(45)의 하부날개(47)와 대향시킨 미도시의 고정칼날이 설치되어있다.

뚜껑(35)은 압력 해방수단으로서의 압력해방부(37)와, 열풍공급부(33)로부터의 열풍이 공급되는 열풍공급관(38)과 급수부(34)에서의 물이 공급되는 급수관(39)과, 전방통부(30)내의 파쇄물이 슬라이드 게이트(28)의 개폐동작에 의해서 1회분마다의 처리량으로 공급되는 재료공급관(40)과, 알맹이 제조물이 재공급되는 재공급관(40a)과를 구비하고 있다.

압력해방부(37)는 뚜껑(35)의 상부에 돌출형성되고, 그의 하방 탱크(32)와 연통되는 압력해방관(37a)과, 그 압력해방관(37a)의 상단부에 설치된 개폐밸브(37b)와를 구비하고 있다. 개폐밸브(37b)는 힌지를 개하여 압력 해방관(37a)의 상단부에 상하방향이 습동자재하게 설치되어 있으며, 평상시에는 자중에 의해서 압력해방관(37a)을 폐쇄하고, 탱크(32)내의 압력이 후술하는 소정의 압력을 초과할 때에 그의 압력에 의해서 상방향으로 요동되고, 압력해방관(37a)을 개방하도록 하고있다.

또한, 열풍공급관(38), 급수관(39), 재료공급관(40) 및 재공급관(40a)은 뚜껑(35)의 상부에 돌출형성되고, 그의 하단부가 탱크(32)와 연통되어 있다.

특히, 열풍공급관(38)의 하단부는 후술하는 회전날개(45)와 대향배치되어 있으며, 재료공급관(40)의 상단부는 슬라이드 게이트(28)를 개하여 전방통부(30)에 접속되어 있다. 또한 재공급관(40a)의 상단부는 후술하는 재공급호퍼(62)에 접속되어 있다.

배출부(36)는 탱크(32)의 측벽에 있어서, 탱크(32)내부와 연통하게 부풀어지게 돌출된 형상으로 되며, 그의 하단부에는 하방을 향해서 개구되는 배출구(42)가 형성되어 있음과 동시에 배출부(36)를 개폐하기위한 개폐 게이트(43)가 설치되어 있다. 개폐 게이트(43)에는 압력 실린더(44)가 설치되어 있으며, 개폐 게이트(43)는 그의 압력 실린더(44)의 구동에 의해 개폐된다.

회전날개(45)는 탱크(32)내에 설치되며, 탱크(32)의 저부중앙부로부터 상방을 향해 돌출되고, 저부의 하방에 있어서, 미도시한 축받이에 회전자재하게 지지되는 회전축(46)과, 그 회전축(46)에서 직경방향으로 이어지는 하부날개(47) 및 상부날개(48)와를 구비하고 있다.

모터(49)는 탱크(32)의 측방에 배치되어 있으며, 모터(49)에 피니온샤프트와 회전축(46)과를 미도시한 풀리 기구를 개하여 연결시키고 있다.

이로인해, 모터(49)의 구동에 의해서 그 동력이 미도시한 풀리 기구를 개하여 회전축(46)에 전달되고, 이에 의해서 하부날개(47) 및 상부날개(48)가 수평방향으로 회전된다.

열풍공급부(33)는 압송식 블로워(50)와, 히터(51)와를 구비하고 있으며, 이러한 블로워(50) 및 히터(51)는 수송관(52)에 의해서 송풍방향으로 순차 접속되고,그 열풍 수송관(52)의 단부(송풍방향 하류 측단부)가 열풍공급관(38)에 접속되어 있다.

그리고, 열풍공급부(33)에서는, 우선 블로워(50)에 의해 공기가 열풍수송관(52)을 개하여 히터(51)에 송풍(예컨대, 풍량 1 ∼ 20㎥분)되고, 히터(51)에 있어서 그 공기가 소정의 온도(예컨대, 70 ∼ 150℃)가 가열된다. 그 후 가열된 공기가 열풍수송관(52)을 개하여 열풍공급관(38)에 송풍되고 그 열풍공급관(38)로부터 에서 탱크(32)내의 회전날개(45)를 향하여 열풍으로서 불어넣게 된다.

특히, 이 열풍공급부(33)에는 열풍수송관(52)에 있어 히터(51)의 송풍방향 하류측에 있어서, 열풍공급관(38)의 송풍방향 상류측에는 온도검지센서(53)가, 설치되어 있으며, 이 온도검지센서(53)에 의해서 검지된 열풍의 온도가 미도시한 CPU에 입력되고, CPU에서는 이 입력값에 기준하여 히터(51)의 온도를 제어하므로서 열풍의 온도관리가 이루어진다.

급수부(34)는 미도시한 저수탱크 또는 수도관에 접속되어있는 물수송관(54)과, 그 물수송관(54)의 도중에 설치된 급수밸브(55)와를 구비하며, 물수송관(54)의 단부(급수방향 하류 측단부)가 급수관(39)에 접속되어 있다.

그리고, 이 급수부(34)에서는 급수밸브(55)를 평상시에는 폐상태에서 후술하는 소정의 타이밍으로서 개방상태로 하는것에 의해 물수송관(54)에서 급수관(39)을 개하여 탱크(32)내에 물을 공급하도록하고 있다.

그리고 이 알맹이 제조기(6)에서는 우선, 모터(49)의 구동에 의해서 회전날개(45)가 고속회전 되고, 그 후 슬라이드 게이트(28)의 개폐동작에 의해서 전방통부(30)에서 소정량(1 배치량)의 파쇄물이 탱크(32)내에 낙하된 후에 알맹이 제조처리가 개시된다.

이 알맹이 제조처리에서는 회전날개(45)의 고속회전에 의해서 파쇄물이 전단됨과 동시에 그 전단열에 의해 용융되고, 그 후 서로 달라붙어 합쳐져서 알맹이 상태로 성형된다. 이에 의해 알맹이가 제조되는바, 파쇄물로 알맹이를 제조하고 있을때 파쇄물중의 수분이 날아가 버리고, 얻어진 알맹이 제조물의 함수량을 저감할 수 있으므로서, 알맹이 제조 후 건조공정을 설치하여 건조시키지 않아도 재이용에 제공할 수가 있다.

그리고, 이 알맹이 제조처리에서는 모터(49)의 구동개시 또는 구동개시 후의 임의의 시점에서, 미도시한 CPU의 제어에 의해서 열풍공급부(33)에서 열풍공급관(38)을 개하여서 열풍이 탱크(32)내의 회전날개(45)로 향해 불어 넣게 된다.

그렇게하면, 그 열풍은 탱크(32)의 저벽에 부딪치고, 그 후 저벽을 따라 불어넣는 방향과 역방향으로 상승한다. 그리고, 불어넣은 열풍의 풍압에 의해서 탱크(32)내의 압력이 소정의 압력(예컨대, 0.105 ∼ 013MPa)을 초과하여 개폐밸브(37b)가 개방될 때에 압력 해방관(37a)으로부터 대기중에 방출된다. 이때에 열풍이 회전날개(45)를 통과할때 파쇄물로부터 날아가버린 수분을 동반하므로서, 이에 의해서 탱크(32)내에 있어서 수분을 함유한 공기를 온도강하 없이 효율적으로 배출 제거할 수가 있다. 이로 인해 탱크(32) 외측으로의 방열을 억제하게 되고, 전단열에 의한 알맹이 제조를 촉진하여 단시간내에 수분이 적은 알맹이 제조물을 효율적으로 득할 수 있게 된다.

특히, 압력 해방관(37a)의 상방에는 소정간격을 두고 후드(hood)(41)가 설치되어 있고,압력 해방관(37a)에서 대기중에 방출된 수분을 함유한 열풍은 후드(41)에 의해 포집된다.

또한, 열풍은 열풍공급관(38)에서 회전날개(45) 측은 향해서 공급되므로서, 회전날개(45)에 의해서 알맹이가 제조되어있는 파쇄물의 비산을 그 열풍의 풍압에 의해서 제어할 수가 있다.

즉, 예컨대 파쇄물이 폐플라스틱의 시트의 파쇄물로서 되어있는 경우 등에 있어서는 그의 용적 밀도가 대단히 낮기(예컨대 0.03 ∼ 0.1)때문에, 회전날개(45)의 교반에 의해서 파쇄물이 탱크(32)의 상방이나 측벽의 둘레에 비산되어지며, 회전 날개(45)에 의한 전단력을 충분히 작용 시킬수 없는 경우가 있다.

그러나, 이에 의해 열풍을 회전날개(45) 측으로 공급하면, 풍압에 의해서 파쇄물을 회전날개(45) 측으로 향하여 압압할 수 있게 되므로서, 파쇄물의 비산이 방지되고, 그 결과 파쇄물이 회전날개(45)와 확실하게 접촉하여 파쇄물이 회전날개(45)에 의한 알맹이 제조를 보다 확실하게 달성할 수 있으며, 가일층 신속하게 효율적인 알맹이 제조를 달성할 수 있게 된다.

그리고, 이 탱크(32)는 뚜껑(35)이 폐쇄되어 거의 밀폐 상태로 보호되어 있어서, 열풍공급부(33)로부터 열풍의 풍압에 의해서 탱크(32)내의 압력을 상승시킬 수 있고, 보다 효율적인 알맹이 제조를 달성할 수 있다.

또한, 탱크(32)내의 압력이 소정의 압력을 초과할 때에는 상기와 같이, 개폐밸브(37b)가 그 압력에 의해서 점선으로 도시한 바와 같이 상방으로 요동하여 압력해방관(37a)을 개방하고, 이에 의해서 탱크(32)내의 압력이 해방되므로서 알맹이 제조시에 있어서 탱크(32)내의 압력이 과도하게 상승하는 것을 방지하게되고, 탱크(32)내에 있어서 소정의 압력을 유지하여 양호한 알맹이 제조를 달성할 수 있다.

특히, 탱크(32)내의 압력은 그만큼 고압이 필요없고, 대기압으로부터 다소 높은 정도이기 때문에 탱크(32)는 큰 내압강도가 필요하지 않으며, 또한 상기의 작용이 나타나면 완전하게 밀폐되어 있지 않아도 좋기 때문에 간이적으로 형성할 수가 있다.

그리고, 알맹이 제조처리의 개시에서 탱크(32)내의 온도는 회전날개(45)의 전단열에 의해서 상승이 계속되고, 파쇄물이 용융하여 상호 합쳐진 상태로 되어도 점도가 급격히 상승하기 때문에, 그때의 모터(49)의 부하(또는 탱크(32)내의 온도)를 미도시한 CPU가 검지하고, CPU는 그 검지를 계기로 하여 급수밸브(55)를 개폐동작시켜서 물수송관(54)에서 급수관(39)을 개하여 소정량의 물을 탱크(32)내에 공급시키는 것에 의해서 알맹이 제조를 완성시킨다. 특히, 이에 의해서 얻어진 알맹이 제조물은 알맹이 제조완료시에 물이 공급되지만 공급된 물은 고온의 탱크(32)내에서 증발되기 때문에 실질적으로 알맹이 제조물의 함수량의 증가는 억제되게된다.

그 후, 압력 실린더(44)를 동작시켜서 개폐 게이트(43)를 개방동작 시키는 것에 의해 알맹이 제조물을 냉각기(7)측으로 향하여 배출한다.

특히, 상기한 알맹이 제조처리의 효과를 보다 구체적으로 설명하면, 예컨대 스크랩(scrap) 필름의 파쇄물을 알맹이 제조하는 경우에 있어서, 탱크(32) 내부를 흡인 배기하면서 알맹이를 제조하는 경우에 있어서, 탱크(32)내를 흡인 배기하면서 알맹이를 제조하는 것과, 수중기가 현저하게 발생하는 85℃ 근방까지의 탱크(32)내의 온도 상승이 6.1℃/분, 85℃근방에서 수증기가 제거될때 까지의 시간(85℃ 근방에서 온도상승이 정체하여 있는 시간)이 2.5분, 수증기가 제거되는 것으로부터 알맹이 제조 완료까지의 탱크(32)내의 온도상승이 4.28℃/분으로 되는것에 대하여, 탱크(32)내에 열풍을 불어넣어서 알맹이를 제조하는 것과, 수증기가 현저하게 발생하는 85℃ 근방까지의 탱크(32)내의 온도상승이 10.3℃/분, 85℃ 근방에 있어서 수증기가 제거되기까지의 시간 (85℃ 근방에서 온도상승이 정체되어있는 시간)이 14분, 수증기가 제거되는 것으로부터 알맹이 제조 완료까지의 탱크(32)내의 온도상승이 6.7℃/분으로 되는 데이터가 얻어지고 있다.

도 1에 도시한 바와같이, 냉각기(7)는 냉각통(7a)과, 그 냉각통(7a)의 주위에 냉각수가 순환되는 쟈켓(7b)과를 구비하고 있다. 냉각통(7a)에는 미도시한 교반날개가 설치되어 있으며, 냉각통(7a)내에 공급된 알맹이 제조물은 교반날개의 회전에 의해서 교반되어지고, 쟈켓(7b)에 의해 냉각된다. 그리고, 냉각기(7)에 의해서 냉각된 알맹이 제조물은 받침호퍼(8)내에 공급되고 받침호퍼(8)내에 있어서 일시적으로 저장된다.

특히, 냉각기(7)는 목적 및 용도에 의해 설치할 필요가 없이 알맹이 제조기(6)에서 직접 받침호퍼(8)에 공급하여도 좋다.

또한, 상기한 알맹이 제조처리에 있어서, 예를 들면 알맹이 제조 완료시에 물을 가하지 않고 알맹이 제조 완료 시점에서 개폐 게이트(43)를 개방동작 시키는 것에 의해 알맹이 제조물을 그에따라 냉각기(7)를 향하여 배출하도록 하는 것이어도 좋다.

그 후, 받침호퍼(8)내의 알맹이 제조물은 체로치는통(9)에 공급된다. 체로치는통(9)에는 체(56)(예를 들면, 구멍의 최대길이 2 ∼ 10㎜)와, 그 체(56)를 통과한 알맹이 제조물을 배출하기위한 제품 배출구(57)와, 체를 통과하지 않는 알맹이 제조물을 배출하기위한 재처리 품 배출구(58)와를 구비하고 있다. 이 체로치는통(9)에서는 얻어진 알맹이 제조물을 체(56)에 의해 입도 선별하고, 체(56)를 통과한 소정 직경의 알맹이의 알맹이 제조물이 제품 배출구(57)로부터 배출되어 재이용에 공급된다. 한편, 체(56)를 통과하지 않은 소정 직경 알맹이보다 직경이 큰 알맹이 제조물은 재처리품 배출구(58)로부터 배출된다.

특히, 재처리품 배출구(58)에서 배출된 알맹이 직경(알맹이 정도)이 큰 알맹이 제조물은 재차 파쇄후 알맹이를 제조하는 것이 바람직하다. 즉, 이 경우에는 예컨대 파쇄기(59)(예컨대, 스크린 구멍의 최대길이 4 ∼ 10㎜)와, 압송식 블로워(60)와, 사이클론(61)과, 재공급 호퍼(62)와를 준비하여 파쇄기(59)에 블로워(60)를 배치하는 한편, 재공급 호퍼(62)를 알맹이 제조기(6)의 재공급관(40a)에 접속하여 그의 재공급 호퍼(62)에 사이클론(61)을 접속하고, 블로워(60)와 사이클론(61)과를 기력 수송관(63)에 의해 접속한다.

그리고, 재처리품 배출구(58)에서 배출된 알맹이 직경(알맹이 정도)이 큰 알맹이 제조물을 재차 파쇄기(59)에 의해 파쇄한 후 그 파쇄된 알맹이 제조물을 블로워(60)에 의해서 기력 수송관(63)을 개하여 사이클론(61)에 힘있게 수송하고, 사이클론(61)에 있어서 공기를 배기하는 한편, 파쇄된 알맹이 제조물을 재공급 호퍼(62)에 공급한다.

재공급 호퍼(62)에는 레벨계(62a)와, 슬라이드 게이트(64)와를 구비하고 있으며, 미도시한 CPU의 제어에 의해 상기와 같이 레벨계(62a)에 의해 재공급 호퍼(62)내에 잔류하는 소정량의 알맹이 제조물의 검지에 기준하여 슬라이드 게이트(64)를 개폐동작시켜 사이클론(61)에서 공급된 파쇄된 알맹이 제조물을 소정량으로서 재차 알맹이를 재차 알맹이 제조기(6)에 공급하여 알맹이 제조기(6)에 의해서 재차 알맹이를 제조한다.

이에 의하면, 얻어진 알맹이 제조물은 예로서 알맹이 직경이 커도 알맹이 직경이 적어질때까지 파쇄 및 알맹이 제조하게 하므로서 얻어진 알맹이 제조물을 폐기함이 없이 효율적으로 재이용에 공급할 수가 있다.

특히, 상기 설명에서는 파쇄기(59)에 의해서 파쇄된 알맹이 제조물을 직접 알맹이 제조기(6)에 되돌려 알맹이 제조전의 공정 예컨대 풍력 선별기(4)나 자기 선별기(5) 등으로 되돌리는 것도 좋다.

그리고, 이의한 처리장치(1)에 의하면, 알맹이 제조후 건조공정 등이 불필요하여 설비 및 소비에너지의 저감화를 도모하고, 폐플라스틱을 단시간에 효율좋게 처리하여 재이용에 활용할 수 있게 된다.

본 발명의 실시형태에 의해 설명한 바와같이, 본 발명에 있어서 파쇄기(2)및 (59)는 상기의 것에 한정하지 않고, 예컨대 죠 크러셔(jaw crusher), 햄머밀, 로울러 밀 등 그 목적 및 용도에 의해서 적의적으로 공지의 파쇄기(분쇄기)가 이용된다. 또한, 자기선별기(5)도 상기 것의(로울러식)에 한정하지 않고, 고정식, 벨트이동식 등 그 목적 및 용도에 의해서 적의적으로 공지의 자기선별기가 이용된다. 또한, 본 발명에 있어서 입도선별장치로서는 체로치는통(9)에 한정하지 않고 그 목적 및 용도에 의해서 공지의 건식 또는 습식의 분급기가 이용된다.

또한 이 처리장치(1)에 있어서, 각 기기의 배치는 현장에 응해서 결정되고, 그러한 각 기기의 사이를 반송하기위한 반송방법도 콘베이어식(벨트 콘베이어, 스크류콘베이어, 체인 콘베이어, 진동 콘베이어 등)이나 기력반송식 등의 공지의 수송방법이 그 현장에 응해서 적의적으로 채택된다.

특히, 상기 설명은 본 발명의 예시의 실시형태로서 제공되지만, 이는 예시된 것에 한정하여 해석할 필요가 없다. 당해 기술분야의 당업자에 의해서 밝혀지는 본 발명의 변형예는 특허청구의 범위에 포함하는 것으로 한다.

본 발명은 폐플라스틱을 단시간에 더구나, 소비에너지를 저감하여 효율좋게 처리할 수 있는 알맹이 제조장치, 그 알맹이 제조장치를 이용하는 폐플라스틱의 처리방법 및 처리장치를 제공하기위해 폐플라스틱을 파쇄기에 의해서 파쇄하고, 풍력선별기 및 자기선별기에 의해서 금속재료를 제거한 후 알맹이 제조기에 의해서 알맹이를 제조한다. 이 알맹이 제조에서는 탱크내를 밀폐상태로하여 열풍을 불어넣어 파쇄재로 알맹이를 제조하므로서, 열풍에 의해서 파쇄물의 비산을 억제하여 수분을함유한 공기를 온도강하 시키지 않고 효율적으로 배출제거할 수 있고, 단시간에 알맹이 제조물을 효율적으로 얻을수 있게 된다. 그 후 알맹이 제조물을 체로치는통에 의해 입도선별하고 목적에 응해서 재이용에 공급된다. 특히, 알맹이 직경이 큰 알맹이 제조물은 재차 파쇄된 후 재차 알맹이를 제조하여 얻어진 알맹이 제조물을 폐기함이 없이 효율적으로 재이용에 공급된다.

Claims

재료를 수납하는 용기와, 그 용기내에 설치되어있는 회전날개를 구비하는 알맹이 제조장치에 있어서,

상기 용기내에 열풍을 공급하기위한 열풍공급수단을 구비함을 특징으로하는 알맹이 제조장치.
제 1항에 있어서, 열풍공급수단으로부터의 열풍을 회전날개를 향해 공급하게함을 특징으로 하는 알맹이 제조장치.
제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 용기는 밀폐상태로 형성되게함과 동시에, 상기 용기내의 압력이 소정의 압력을 초과할 때에 상기 용기내의 압력을 해방하기 위한 압력 해방수단을 구비함을 특징으로 하는 알맹이 제조장치.
폐플라스틱을 처리하는 방법에 있어서, 폐플라스틱을 파쇄하는 공정, 파쇄물로부터 자성재료를 제거하는 공정, 자성재료가 제거된 파쇄물로 알맹이를 제조하는 공정 및 알맹이 제조물을 입도선별하는 공정을 구비함을 특징으로 하는 폐플라스틱의 처리방법.
폐플라스틱의 처리장치에 있어서, 폐플라스틱을 파쇄하기 위한 파쇄장치, 파쇄물로부터 자성재료를 제거하기위한 자기선별장치, 자성재료가 제거된 파쇄물로 알맹이를 제조하기 위한 알맹이 제조장치 및 알맹이 제조물을 입도선별하기위한 입도선별장치를 구비함을 특징으로하는 폐플라스틱의 처리장치.
폐플라스틱을 처리하는 방법에 있어서, 폐플라스틱을 파쇄하는 공정, 파쇄물로부터 자성재료를 제거하는 공정, 자성재료가 제거된 파쇄물로 알맹이를 제조하는 공정, 알맹이 제조물을 입도선별하는 공정, 입도선별된 입도의 큰 알맹이 제조물을 재차 파쇄하는 공정, 파쇄된 알맹이 제조물을 재차 알맹이 제조하는 공정을 구비함을 특징으로 하는 폐플라스틱의 처리방법.