KR20120103832A - 폐합성수지 연료화 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 폐합성수지의 연료화장치에 관한 것으로 더욱 구체적으로는 폐합성수지의 연료화 처리용량을 대폭 향상시킬 수 있고, 폐합성수지를 여러 번 융해할 수 있도록 하여 폐합성수지로부터 가스의 완전 추출을 도모할 수 있도록 함과 아울러 오염률이 극히 낮은 부산물을 배출할 수 있으며, 또 추출되는 가스의 손실 방지와 완전 연소를 이룰 수 있도록 하여 열효율을 높임은 물론 발생 되는 열의 손실도 최대한 억제할 수 있도록 한 것이다.
따라서 본 발명은 외주에 가열히터가 장착되면서 일 측에 투입구가 형성되며 내부의 전동 이송스크루가 장치된 이송관로와; 상기 이송관로에서 이송되는 폐합성수지를 공급받고, 바닥면 일 측의 배출구멍 상부로 교반날개를 가진 전동 교반봉이 장치되며, 외주에는 가열히터 장착된 수직융해로와; 상기 수직융해로의 배출구멍에서 배출되는 융해 부산물을 인수하여 전동 배출스크루로 이송. 배출하는 배출관로를 포함하여서 된 통상의 폐합성수지 연료화장치에 있어서, 상기 이송관로를 길게 형성하여 그 출구를, 하단에 외출스크루가 설치된 연소로의 상부 배열공 타 측에 형성되는 화염방사공에 연결하고, 상기 이송관로의 투입구와 연소로 사이 양측으로 상기 수직융해로 여러 개를 계단형으로 배치하면서 상기 이송관로 내부에 2개의 이송스크루를 양측으로 설치하여 이송스크루 각각의 폐합성수지가 이송관로 양측에 배치된 수직융해로에 각 공급되도록 하되, 처음의 수직융해로 부분에 위치하는 곳부터 이송관로 출구까지의 이송스크루 각 스크루에 가스이동구멍을 형성하며, 상기 각 수직융해로 하측의 배출관로 출구는 차기 수직융해로 내부까지, 마지막 수직융해로의 배출관로 출구는 연소로 내부까지 도입하며, 상기 연소로의 화염방사공 둘레에 다 수개의 급기공을 형성한 폐합성수지 연료화 장치를 제공하고자 하는 것이다.

Description

폐합성수지 연료화 장치{A gas fuel equipment and method to utilization of ruined plastic}
본 발명은 본원 출원인이 선등록 한 특허등록 제0982485호의 폐합성수지 연료화 장치(이하 '선등록 특허'라 함)의 개량 발명에 관한 것이다.
본 발명을 기초가 되는 선등록 특허도 폐합성수지를 융해할 때 발생 되는 가연성 가스(이하 '가스'로 약칭함)를 회수하여 연료화하는 장치에 관한 것이다.
선등록 특허는 외주에 가열히터가 장착되면서 일 측에는 투입구가 형성되는 내부에는 전동 이송스크루가 장치되는 이송관로와; 상기 이송관로에서 이송되는 폐합성수지 공급받고, 바닥면 일 측의 배출구멍 상부로 교반날개를 가진 전동 교반봉이 장치되며, 외주에는 가열히터가 장착된 수직융해로와; 상기 수직융해로의 배출구멍에서 배출되는 융해물을 인수하여 전동 배출스크루로 이송. 배출하는 배출관로로 구성되는 것이고, 그 작용은 이송관로의 투입구를 통해 투입되는 일정크기의 폐합성수지 조각(설명의 편의를 위해 이하 '폐합성수지'로 표현함)을 1,2차로 융해하는 과정에서 가스를 회수하여 연소 되도록 함으로써 폐합성수지를 연료화할 수 있도록 한 것이다. 즉, 이송관로 내부로 폐합성수지와 이물질제거제가 투입되면 이송스크루에 의해 이동되면서 이송관로 외부의 가열히터에 의해 가열 및 융해되고, 융해된 폐합성수지는 수직융해로에서 적체되면서 재차 융해되며, 이때 고체입자 형태의 융해 부산물은 배출된다.
그러나 선등록 특허는 이송관로와 수직융해로의 융해 능력으로는 투입되는 폐합성수지의 융해율이 저조하여 폐합성수지에 포함된 가스의 완전 추출을 도모할 수 없는 문제가 있었고, 또 수직융해로에 의해 융해되는 2차 융해 부산물을 곧바로 배출하기 때문에 계속하여 가스를 추출할 수 있음에도 배출되면 환경오염을 일으키는 융해 부산물의 완전 폐기를 야기시켰으며, 그리고 폐합성수지 처리 능력이 극히 낮은 문제도 있었다.
또한 융해과정에서 추출되는 가스가 이송관로 출구에서 연소 되지만 연소 촉진을 위한 장치가 결여되어 있어 가스의 완전연소가 불가능하여 열효율이 낮은 문제가 있었고, 이는 가스의 손실을 초래하는 등의 문제들을 동반하였다.
본 발명은 선등록 특허에서 나타나는 문제를 해소하고자 발명된 것으로,그 목적은 폐합성수지를 여러 단계에 걸쳐 융해되도록 하여 가스의 완전추출을 도모함으로써 부산물의 배출량을 최소화할 수 있고, 또 추출된 가스의 완전연소를 이루어 열효율을 높일 수 있도록 한 폐합성수지 연료화장치를 제공하기 위한 것이다.
본 발명에 따른 폐합성수지 연료화 장치는,
외주에 가열히터가 장착되면서 일 측에 투입구가 형성되며 내부에 전동 이송스크루가 장치되는 이송관로와; 상기 이송관로에서 이송되는 폐합성수지를 공급받고, 바닥면 일 측의 배출구멍 상부로 교반날개를 가진 전동 교반봉이 장치되며, 외주에는 가열히터 장착된 수직융해로와; 상기 수직융해로의 배출구멍에서 배출되는 융해 부산물을 인수하여 전동 배출스크루로 이송. 배출하는 배출관로를 포함하여서 된 통상의 폐합성수지 연료화장치에 있어서, 상기 이송관로를 길게 형성하여 그 출구를, 하단에 전동 외출스크루가 설치된 연소로의 상부 배열공 타 측에 형성되는 화염방사공에 연결하고, 상기 이송관로의 투입구와 연소로 사이 양측으로 상기 수직융해로 여러 개를 계단형으로 배치하면서 상기 이송관로 내부에, 2개의 이송스크루를 대칭되게 설치하여 이송스크루 각각의 폐합성수지가 이송관로 양측으로 배치된 수직융해로에 각 공급되도록 하되, 처음의 수직융해로 부분에 위치하는 곳부터 이송관로 출구까지의 이송스크루 각 스크루날개에 가스이동구멍을 형성하며, 상기 각 수직융해로 하측의 배출관로 출구는 차기 수직융해로 내부까지, 마지막 수직융해로의 배출관로 출구는 연소로 내부까지 도입하며, 상기 연소로의 화염방사공 둘레에 다 수개의 급기공을 형성한 것을 특징으로 하는 것이다.
본 발명은 여러 개의 수직융해로를 계단형으로 설치함으로써 폐합성수지의 연료화 처리용량을 대폭 향상시킬 수 있으며, 또 선행의 수직융해로 부산물을 차기 수직융해로로 재차 융해하고, 여러 차례 융해된 부산물을 연소로의 외출스크루를 를 통해 배출되도록 하였으므로 부산물에 대한 가스 추출 능력을 극대화할 수 있을 뿐만 아니라 오염률이 극히 낮은 부산물의 배출을 달성할 수 있는 효과가 있다.
또한 추출되는 가스가 이송관로 끝에서 연소될 때 공기를 공급할 수 있도록 하였기 때문에 연소 촉진을 이룰 수 있고, 이 연소 촉진은 가스의 완전연소가 가능하여 열효율을 높일 수 있는 효과가 있고, 나아가 가스 연소가 연소로 내부에 진행되기 때문에 가스 손실은 물론 열손실을 최대한 억제할 수 있는 효과도 있다.
도 1은 본 발명의 전체적인 구성을 나타낸 예시도
도 2는 도 1의 평면 예시도
도 3은 본 발명의 중요 부분 확대 예시도
도 4는 본 발명의 이송스크루 예시도
도 5는 본 발명에서 이송관로의 낙하공 부분 저면 사시도
도 6은 도 3의 "A"에서 본 에시도
도 7은 본 발명의 배출관로에 대한 또 다른 예시도이다.
이하 본 발명에 바람직한 실시 예를 첨부된 도면과 함께 상세히 설명하면 다음과 같은데, 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 공지기술에 대한 작용설명 등은 생략하였음을 밝힌다..
본 발명에 의한 폐합성수지 연료화 장치는, 전동 이송스크루가 내부에 설치되고 출구가 연소로(40) 내부까지 도입된 이송관로(10)와; 상기 이송관로(10) 양측에 일정간격으로 배치되고 상기 이송관로(10)로부터 폐합성수지를 공급받는 여러 개의 수직융해로(20)(20')와; 상기 각 수직융해로(20)(20') 하측에 전동 배출스크루(31)가 내부에 장치되는 배출관로(30)를 설치한 것을 기본 구성으로 한다. 위에서 이송관로(10) 내부에 설치되는 이송스크루의 스크루날개 끝과 이송관로 내벽은 극 근접되어 있다.
상기 이송관로(10) 선단 외주에는 가열히터(14)가 장착될 수 있고, 가열히터(14) 측에는 폐합성수지 투입구(12)가 설치되며, 이송관로(10) 내부에는 2개의 이송스크루(11)(12)가 양측으로 설치되는데, 양측 이송스크루(11)(12)의 스크루날개는 서로 대칭되게 형성되어 서로 맞물려 내향 회전된다. 따라서 상기 양측 이송스크루는 각각 폐합성수지를 이송하면서 이송관로 양측에 장치되는 양측 수직융해로(20)(20')에 각 공급할 수 있다. 상기에서 이송관로(10) 내부는 한 쌍의 이송스크루(11)(12)를 설치할 수 있도록 내부 형상을 트랙형으로 하는 것이 바람직하다. 위에서 양측 이송스크루의 스크루날개를 대칭되게 형성하는 것은 서로 상대방향으로 회전하는 스크루날개의 회전이 간섭받지 않도록 하기 위해서이다.
상기 이송관로(10)는 여러 개의 수직융해로(20)(20')를 일정간격으로 설치하기 위해 길게 형성하여야 하고, 그 출구를 하단에 외출스크루(43)가 설치된 연소로(40) 상부의 화염방사공(41)에 연결하여 가스가 연소로(40) 내부로 주입될 수 있도록 한다. 상기 화염방사공과 근접하는 위치에 점화장치를 할 수 있다.
다음으로 상기 이송관로(10) 양측에 설치되는 여러 개의 수직융해로(20)(20')는 계단형태로 설치 즉, 하단의 배출스크루(31)가 이송관로(10)의 투입구(12)에서 멀어질수록 낮아지도록 설치한다. 또 수직융해로(20)(20')가 이송관로(10)로부터 폐합성수지를 공급받을 수 있는 것은 이송관로(10) 바닥에 형성되는 낙하공(13)이 수직융해로(20)(20') 내부 상측에 위치되어 있으므로(낙하공과 수직융해로의 내부가 연통되어 있으므로)가능하다. 이러한 구성형태는 첨부 도면 도 1 및 도 2를 통하여 알 수 있다.
또 이송관로(10)의 투입구(12)와 연소로(40) 사이에 여러 개의 수직융해로(20)(20')를 설치할 때 각 수직융해로 하단의 배출관로(30) 출구를 차기 수직융해로 내부까지 도입하면서 마지막 수직융해로의 배출관로 출구는 연소로(40) 내부까지 도입하여 선단의 수직융해로(20)에서 융해되는 융해 부산물을 차기 수직융해로(20') 및 연소로(40)로 배출할 수 있도록 한다. 상기 배출관로(30) 내부에는 수직융해로(20)(20')의 배출구멍(23)을 통해 배출되는 융해 부산물을 이송, 배출하는 전동 배출스크루(31)가 장치되어 있다.
그리고 화염방사공(41)으로 이송관로(10)의 출구가 도입하는 연소로(40)는 화염방사공(41) 타 측 벽면에 보일러와 같은 열 기기로 열을 보내는 배열공(42)이 형성되어 있으며, 상기 화염방사공(41) 둘레에는 다 수개의 급기공(411)이 형성된다. 나아가 연소로(40) 벽면은 열손실을 방지하기 위하여 내화벽돌로 구현하는 것이 바람직하다.
또 처음의 수직융해로 부분에 위치하는 곳부터 이송관로 출구까지의 이송스크루 각 스크루날개에 가스이동구멍(111)을 형성하여 가스의 이동통로를 확보하여야 한다. 그 이유는 수직융해로에서 부상하는 가스가 이송관로를 따라 연소로 내부로 주입될 수 있도록 하기 위함이다. 상기의 구성은 처음의 수직융해로까지의 폐합성수지 이송기능은 유지하면서도 발생하는 가스의 이동을 원활하게 할 수 있도록 함은 물론 폐합성수지 일부가 수직융해로로 낙하 되지 않고 곧바로 연소로 내부로 공급되는 것을 방지하기 위함이다. 상기에서 가스이동구멍(111)은 이송스크루의 스크루날개에 여러 개의 구멍을 천공하는 방식이 있겠으나, 금속판을 회전축을 따라 나선형으로 감고 스크루날개를 한 개 이상의 지지대(112)를 이용하여 회전축에 지지하는 방식이 바람직하다.
이와 같이 구성된 본 발명은, ①이송관로(10)의 투입구(12)로 폐합성수지를 투입하면 한 쌍의 이송스크루에 의해 처음의 수직융해로 방향으로 이송되면서 이송관로(10)의 낙하공(13)에 도달하고, 이때 투입, 이송되는 폐합성수지는 이송되는 과정에서 이송관로(10) 외주의 가열히터에 의해 젤 형태로 변화(이하에서는 설명의 편의를 위해 '1차 융해'로 표현한다)되면서 가스를 발생시키고, 1차 융해 부산물은 낙하공(13)을 통해 처음의 수직융해로 내부로 공급된다. 이 경우 약간의 가스가 발생 되는데, 이 가스는 이송스크루에 의해 1차 융해 부산물과 함께 처음의 수직융해로 방향으로 이동하게 된다.②처음의 수직융해로 내부로 공급되는 1차 융해 부산물은 수직융해로 외주의 가열히터(24)에 의해 2차 융해되고, 이때 발생하는 2차 발생 가스는 부상하여 낙하공을 통과하여 이송관로 내부로 유입되며, 2차 융해 부산물은 배출구멍을 통해 배출관로 내부로 낙하하여 배출스크루에 의해 차기 수직융해로 내부로 공급된다. ③차기 수직융해로 내부로 공급되는 2차 융해 부산물은 외주의 가열히터에 의해 3차 융해되고, 이때 발생하는 3차 발생 가스 역시 부상하여 낙하공을 통과하여 이송관로 내부로 유입되며, 3차 융해 부산물은 배출구멍을 통해 배출관로 내부로 낙하하여 배출스크루에 의해 연소로 내부로 공급된다. 상기에서 폐합성수지를 1차 내지 3차 융해함으로써 발생 되는 가스는 이송스크루의 가스이동구멍(111)을 통해 연소로 내부로 주입된다.④연소로 내부로 공급되는 3차 융해 부산물은 하단의 외출스크루에 의해 외출 되어 폐기되는데, 그 과정(내부로 공급되어 적체되어 있는 상태 및 외출스크루로 외출 되는 과정)에서 연소로 자체의 열에 의해 4차 융해되어 3차 융해 부산물 내에 잔존 되어 있는 가스를 완전하게 추출할 수 있게 된다.,
이렇게 이송관로(10) 출구를 통해 연소로 내부로 가스가 유입됨과 동시에 가스를 점화하면 이송관로(10) 출구에는 화염이 방사된다. 상기 화염은 연소로 내부에 열을 발생시키게 되고, 이 열은 배열공(42)을 통해 열 기기로 공급된다. 이때 이송관로(10) 출구가 끼워진 화염방사공(41) 외주에 형성된 여러 개의 급기공(411)으로 산소(외부공기)를 공급하면 가스의 연소가 촉진 및 활발하게 되어 완전연소를 도모할 수 있게 된다.
따라서 본 발명은 상기한 바와 같이 폐합성수지를 1차 내지 4차로 융해함으로써 폐합성수지에서 가스의 완전추출을 도모할 수 있으므로 오염 농도가 낮은 부산물을 배출하는 작용과 함께 부산물의 량도 최소화할 수 있는 작용도 있다.
위 설명에서 가스가 연소로 내부로 주입될 수 있는 것은 폐합성수지의 이송 압력이 연소로 방향이기 때문에 가능하고, 또 폐합성수지의 종류에 따라 수직융해로의 개수를 가감 즉, 폐합성수지의 융해 횟수를 가감할 수 있다.
또한 연소로(40)의 상부의 화염방사공(41) 외 측에 벽체(44)를 형성하여 화염방사공(41) 전방으로 이송관로(10) 출구가 통과하는 급기실(441)을 형성한 다음 상기 급기실(441)로 산소가 공급되도록 하면, 급기공(411)으로 공급되는 산소는 급기실을 통하여 공급될 수밖에 없고, 이 작용은 급기실(441) 내부의 압력을 발생케 하여 급기공(411)에 대한 산소 공급을 강제적으로 할 수 있도록 하는 작용을 낳아 급기공(411)에 대한 산소 공급 효율을 최대화할 수 있다. 이와 함께 급기실(441)에 위치하는 이송관로(10) 외주 연에 다 수개의 경사 형 노즐구멍(15)을 형성하면 이송관로 출구 측 내부에도 산소가 공급될 수 있어 가스의 완전 연소를 더욱 도모할 수 있게 된다.
그리고 상기 벽체(44) 외 측으로 함체 형 보조급기체(45)를 설치하여 보조급기실(441)이 형성되도록 하고, 상기 보조급기실(441)을 연소로(40)의 급기공(411) 둘레에 보조급기공(451)을 형성하여 상기 보조급기공을 연소로 내부와 연통 되도록 하면 기스의 완전연소를 달성할 수 있게 될 것이다.
한편 수직융해로(20)(20')의 배출관로(30) 외주에 가열히터(32)를 장착하면 융해 부산물의 차기 융해를 활발하게 할 수 있음과 아울러 배출의 원활성을 담보 받을 수 있다.
또한 연소로(40) 하단(궁극적으로 수직융해로의 배출관로 연결부 상측) 벽면 둘레에 여러 개의 송풍공(461)을 형성하고, 송풍공(461) 외 측으로 송풍통(46)을 장착하면 연소로(40)의 연소효율을 높일 수 있게 된다.
이상 실시 예를 설명하였지만 해당기술분야의 숙련된 당업자는 본 발명의 실시 예에 기재된 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이다. 그리고 본 발명에서 제시한 도면은 예시도로서 특징을 부각시키고자 도법에는 맞지 않을 수 있고 요지를 흐릴 수 있는 부분은 편의상 일부 삭제하였다.
10 : 이송관로 11,12 : 이송스크루
111 : 가스이동구멍 112 : 지지대
12 : 투입구 13 : 낙하공
14 : 가열히터 15 : 노즐구멍
20,20' : 수직융해로 21 : 교반봉
22 : 교반날개 23 : 배출구멍
24 : 가열히터 30 : 배출관로
31 : 배출스크루 32 : 가열히터
40 : 연소로 41 : 화염방사공
411 : 급기공 42 : 배열공
43 : 외출스크루 44 : 벽체
441 : 급기실 45 : 보조급기체
451 : 보조급기실 452 : 보조급기공
46 : 송풍통 461 : 송풍공

Claims (5)

  1. 외주에 가열히터가 장착되면서 일 측에 투입구(12)가 형성되며 내부에는 전동 이송스크루가 장치되는 이송관로(10)와;
    상기 이송관로(10)에서 이송되는 폐합성수지를 공급받고, 바닥면 일 측의 배출구멍(23) 상부로 교반날개(22)를 가진 전동 교반봉(21)이 장치되며, 외주에는 가열히터(24)가 장착된 수직융해로(20)(20')와;
    상기 수직융해로(20)(20')의 배출구멍(23)에서 배출되는 융해 부산물을 인수하여 전동 배출스크루(31)로 이송. 배출하는 배출관로(30)를 포함하여서 된 통상의 폐합성수지 연료화장치에 있어서,
    상기 이송관로(10)를 길게 형성하여 그 출구를, 하단에 외출스크루가 설치된 연소로(40)의 상부 배열공(42) 타 측에 형성되는 화염방사공(41)에 연결하고, 상기 이송관로(10)의 투입구(12)와 연소로(40) 사이 양측으로 상기 수직융해로(20)(20') 여러 개를 계단형으로 배치하면서 상기 이송관로(10) 내부에, 2개의 이송스크루를 대칭되게 설치하여 이송스크루 각각의 폐합성수지가 이송관로(10) 양측으로 배치된 수직융해로에 각 공급되도록 하되, 처음의 수직융해로 부분에 위치하는 곳부터 이송관로 출구까지의 이송스크루 각 스크루에 가스이동구멍(111)을 형성하며, 상기 각 수직융해로(20)(20') 하측의 배출관로 출구는 차기 수직융해로 내부까지, 마지막 수직융해로의 배출관로 출구는 연소로(40) 내부까지 도입하며, 상기 연소로(40)의 화염방사공(41) 둘레에 다 수개의 급기공(411)을 형성한 것을 특징으로 하는 폐합성수지의 연료화장치.
  2. 제 1항에 있어서, 연소로(40)의 상부의 화염방사공(41) 외 측에 벽체(44)를 형성하여 화염방사공(41) 전방으로 이송관로(10) 출구가 통과하는 급기실(441)이 형성되도록 하되, 급기실(441)에 위치하는 이송관로(10) 외주 연에 다 수개의 경사 형 노즐구멍(15)을 형성한 것을 특징으로 하는 폐합성수지의 연료화장치.
  3. 제 3항에 있어서, 벽체(44) 외 측으로 함체 형 보조급기체(45)를 설치하여 보조급기실(441)이 형성되도록 하고, 상기 보조급기실(441)을 연소로(40)의 급기공(411) 둘레에 형성되는 보조급기공(451)으로 연소로 내부와 연통 되도록 한 것을 특징으로 하는 폐합성수지의 연료화장치.
  4. 제 1항에 있어서, 배출관로(30) 외주에 가열히터(32)를 장착한 것을 특징으로 하는 폐합성수지의 연료화장치.
  5. 제 1항에 있어서, 여러 개의 송풍공(461)이 형성되는 연소로(40)의 하측 외벽 둘레에 송풍통(46)을 장착한 것을 특징으로 하는 폐합성수지의 연료화장치.
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