KR20150010061A - 폐비닐을 이용한 펠렛 제조장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 폐비닐을 이용한 펠렛 제조장치가 개시된다. 본 발명의 일 측면에 따르면, 수거된 폐비닐을 절단할 수 있도록 한 압축절단부와; 상기 압축절단부에 의해 절단된 폐비닐 상에 흡착된 이물질을 제거할 수 있도록 한 이물질제거부와; 상기 이물질제거부에 의해 이물질이 제거된 폐비닐을 공급받아 이송시키는 동시에 분쇄 및 세척할 수 있도록 한 세척부와; 상기 세척부에 의해 분쇄 및 세척된 폐비닐을 건조시킬 수 있도록 한 건조부와; 상기 건조부에 의해 건조된 폐비닐을 일정시간 보관하는 동시에 정량배출할 수 있도록 한 슬라트컨베이어가 마련된 분쇄물저장부와; 상기 분쇄물저장부에서 공급되는 폐비닐을 가열 및 압축하여 펠렛을 제조할 수 있도록 한 펠렛성형부와; 상기 펠렛성형부에 의해 제조된 펠렛을 냉각시킬 수 있도록 한 냉각부 및 상기 냉각부를 통해 수분이 제거된 펠렛을 저장하는 동시에 포장용기로 정량배출할 수 있도록 한 펠렛저장부를 포함하는 폐비닐을 이용한 펠렛 제조장치가 개시된다.

Description

폐비닐을 이용한 펠렛 제조장치{Pellet manufacturing equipment using waste plastic}

본 발명은 폐비닐을 이용한 펠렛 제조장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 폐비닐에 묻은 이물질의 제거 및 건조 등을 통한 전처리과정을 거친 후 펠렛으로 제조할 수 있도록 한 폐비닐을 이용한 펠렛 제조장치에 관한 것이다.

우리나라는 급속한 경제 성장과 산업의 발달로 국민들의 생활수준은 향상되었지만 이로 인해 생활 및 산업 폐기물이 급격히 증가하고 있다.

이러한 생활 및 산업 폐기물 중 플라스틱 합성물질의 한 종류인 비닐은 현대 사회에서 가장 보편적으로 사용되는 생활 용품으로써, 매우 다양한 용도로 광범위하게 사용되고 있는 것으로, 사용이 편리하고 가격이 저렴하여 다양한 형태, 다양한 기능을 보유할 수 있기 때문에 가장 보편적으로 사용되고 있다.

즉, 상품의 포장용 비닐지에서부터 보온성과 방수성 등이 뛰어나, 비닐하우스를 덮어씌우는 덮개와 땅 바닥에 깔아 보온, 보습, 잡초방지 등의 역할에 이르기까지 다양한 분야에 걸쳐서 사용되고 있는 실정이다.

그러나, 상술한 비닐은 저렴한 가격으로 인해 다양하게 사용되고 있기는 하지만, 그로 인해 쉽게 버려지는 경우도 많아서 전술한 바와 같이 생활 쓰레기 및 산업 폐기물 문제를 야기할 뿐만 아니라, 일종의 플라스틱 합성 물질의 한 종류이기 때문에 토양에 묻혀도 거의 썩지 않는 등 심각한 환경 오염을 유발하는 문제점이 있다.

따라서, 최근에는 도시 지역뿐만 아니라 농촌 지역 등에서도 폐비닐을 별도 수거하여 이를 재활용하고자 하는 노력이 시행되고 있는 실정이다.

즉, 재활용과 관련된 기술개발 지원이나 생산자책임 재활용(EPR)제도 등과 같은 선진제도의 도입으로 생활 및 산업폐기물의 상당 부분을 재자원화하도록 하여 환경오염 문제의 해결은 물론, 자원을 절약할 수 있도록 하고 있다.

그러나, 농촌지역에서 발생되는 폐비닐의 경우에는 비닐하우스의 덮개와 경작토양의 표면을 덮어주는 용도(멀칭:mulching) 등으로 사용하기 때문에 흙이 많이 묻어 있고, 수거시 돌, 나뭇가지, 금속류(낫, 호미 등 농기구류 및 철사) 등 이물질이 포함되기 때문에 재활용이 어려운 단점이 있으며, 도시에서 발생되는 폐비닐의 경우에도 농촌에서 발생되는 폐비닐 보다는 재활용이 용이하나, 각종 음식물 찌꺼기 등의 이물질이 묻어 있어 재활용에 어려움이 따랐다.

즉, 폐비닐의 크기가 크고, 폐비닐 상에 묻어 있는 이물질로 인하여 재활용과 같은 재자원화 기술이 어려워 야적, 방치, 불법 소각, 매립 등의 방법으로 처리됨으로써, 대기 오염이나 토양오염의 발생 등과 같은 심각한 환경 문제를 야기하고 있다.

따라서, 폐기물의 자연환경 파괴의 측면에서 뿐 아니라 귀중한 자원의 낭비라는 관점에서도 시급히 해결해야 할 문제이다.

본 발명의 일 실시예는 폐비닐 상에 묻어 있는 이물질을 효과적으로 제거할 수 있는 동시에 폐비닐의 종류와 크기에 관계없이 재자원화할 수 있도록 하는 폐비닐을 이용한 펠렛 제조장치를 제공하고자 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 수거된 폐비닐을 절단할 수 있도록 한 압축절단부와; 상기 압축절단부에 의해 절단된 폐비닐 상에 흡착된 이물질을 제거할 수 있도록 한 이물질제거부와; 상기 이물질제거부에 의해 이물질이 제거된 폐비닐을 공급받아 이송시키는 동시에 분쇄, 세척 및 선별된 폐비닐을 세척할 수 있도록 한 세척부와; 상기 세척부에 의해 분쇄, 세척 및 선별된 폐비닐을 건조시킬 수 있도록 한 건조부와; 상기 건조부에 의해 건조된 폐비닐을 일정시간 보관하는 동시에 정량배출할 수 있도록 한 슬라트컨베이어가 마련된 분쇄물저장부와; 상기 분쇄물저장부에서 공급되는 폐비닐을 가열 및 압축하여 펠렛을 제조할 수 있도록 한 펠렛성형부와; 상기 펠렛성형부에 의해 제조된 펠렛을 냉각시킬 수 있도록 한 냉각부 및 상기 냉각부를 통해 수분이 제거된 펠렛을 저장하는 동시에 포장용기로 정량배출할 수 있도록 한 펠렛저장부를 포함하는 폐비닐을 이용한 펠렛 제조장치가 제공될 수 있다.

또한, 상기 압축절단부는 수거된 폐비닐을 압축절단할 수 있도록 한 1차압축절단부와, 상기 1차압축절단부를 통과한 폐비닐을 2차적으로 절단할 수 있도록 한 2차압축절단부로 이루어지되, 상기 1차압축절단부는, 내부에 수용공간을 가지며 수거된 폐비닐을 압축절단할 수 있도록 한 것으로, 상측에 낱장으로 수거되는 폐비닐을 투입할 수 있도록 한 제1호퍼와, 하측에 압축된 상태로 수거된 폐비닐을 투입하여 승하강 시킬 수 있도록 한 리프트가 마련된 제1본체와, 상기 제1본체 내로 유입된 폐비닐을 일방향으로 가압할 수 있도록 한 1차가압실린더, 및 상기 1차가압실린더에 의해 압축되는 폐비닐을 절단할 수 있는 제1절단날이 설치된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 이물질제거부는 그물망 형태로 이루어진 케이싱과, 상기 케이싱을 회전시킬 수 있도록 한 트롬멜구동수단과, 상기 케이싱 내측에 설치되어 케이싱 내로 투입되는 폐비닐의 이물질을 제거할 수 있도록 한 트롬멜브러쉬 및 상기 트롬멜브러쉬를 회전시킬 수 있도록 한 브러쉬구동수단이 구비된 트롬멜선별기와; 상기 트롬멜선별기를 통과한 폐비닐 상에 존재하는 금속 이물질을 폐비닐에서 분리할 수 있도록 한 자력선별기를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 세척부는 상기 이물질제거부를 거친 폐비닐을 공급받아 이송 및 세척하는 1차세척수단과, 상기 1차세척수단을 거친 폐비닐을 분쇄하는 분쇄수단, 및 상기 분쇄수단에 의해 분쇄된 폐비닐을 재세척하는 2차세척수단을 포함하며, 상기 1차세척수단은 소정의 길이를 갖는 원통 형상으로 형성되되, 축방향 중심을 기점으로 둘레방향 하면에는 복수개의 통공이 구비되도록 함으로써 개방면을 이루도록 하고, 상면에는 폐쇄면을 이루도록 한 세척케이싱과, 상기 세척케이싱 내에 설치되는 제1스크류컨베이어 및 상기 제1스크류컨베이어에 의해 이송되는 폐비닐에 세척수를 분사할 수 있도록 한 분사노즐이 구비되고, 상기 제2차세척수단은 하부가 내측 중앙으로 경사지게 형성되며 내부에 세척수가 담수된 담수조와, 상기 담수조의 상측에 설치되는 부유브러쉬와, 상기 담수조의 경사진 바닥면에 설치되어 상기 담수조 바닥에 가라앉는 이물질을 이송시킬 수 있도록 한 이물질 이송스크류로 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 분쇄물저장부는 상기 건조부로부터 이송되는 폐비닐이 투입될 수 있도록 한 호퍼가 마련된 하우징과, 상기 하우징 내에 설치되어 상기 호퍼를 통해 투입되는 폐비닐을 하방향으로 압축 가압할 수 있도록 한 쌍의 회전스크류와, 상기 하우징의 내측 하부에 설치되어 상기 한 쌍의 회전스크류를 통과한 폐비닐을 정량 배출할 수 있도록 평벨트 상에 복수개의 칸막이가 설치된 슬라트컨베이어를 포함한다.

본 발명의 실시예들에 따른 폐비닐을 이용한 펠렛 제조장치는 폐비닐을 수거하여 이물질(흙, 돌, 음식물, 나무, 쇠조각 등)을 효과적으로 제거할 수 있으며, 이물질이 제거된 폐비닐을 생활 및 건축용 플라스틱 자재로 생산할 수 있도록 함으로서, 폐자원으로의 재활용이 가능하다.

또한, 폐비닐의 수거 촉진으로 토양오염과 불법소각에 따른 대기오염 등 환경오염 발생을 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 폐비닐을 이용한 펠렛 제조장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 폐비닐을 이용한 펠렛 제조장치의 개략적인 평면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 다른 폐비닐을 이용한 펠렛 제조장치의 압축절단부를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 다른 폐비닐을 이용한 펠렛 제조장치의 이물질제거부를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 다른 폐비닐을 이용한 펠렛 제조장치의 세척부를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 다른 폐비닐을 이용한 펠렛 제조장치의 건조부를 개략적으로 도시한 도면이다
도 7은 본 발명의 일 실시예에 다른 폐비닐을 이용한 펠렛 제조장치의 분쇄물저장부를 개략적으로 도시한 도면이다,
도 8은 본 발명의 일 실시예에 다른 폐비닐을 이용한 펠렛 제조장치의 펠렛성형부를 개략적으로 도시한 도면이다,
도 9는 본 발명의 일 실시예에 다른 폐비닐을 이용한 펠렛 제조장치의 냉각부를 개략적으로 도시한 도면이다,
도 10은 본 발명의 일 실시예에 다른 폐비닐을 이용한 펠렛 제조장치의 펠렛저장부를 개략적으로 도시한 도면이다,
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 폐비닐을 이용한 펠렛 제조장치의 세정식집진부를 개략적으로 도시한 도면이다.

이하, 도면을 참고하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 폐비닐을 이용한 펠렛 제조장치(100)의 구성에 대하여 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 폐비닐을 이용한 펠렛 제조장치를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 폐비닐을 이용한 펠렛 제조장치의 개략적인 평면도이다.

도 1 및 도 2를 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 폐비닐을 이용한 펠렛 제조장치는 폐비닐에 묻어 있는 이물질을 제거할 수 있는 동시에 폐비닐의 종류 및 크기에 관계없이 효율적으로 펠렛을 제조할 수 있도록 한 것으로, 압축절단부(110)와, 이물질제거부(120)와, 세척부(130)와, 건조부(140)와, 분쇄물저장부(150)와, 펠렛성형부(160), 냉각부(170) 및 펠렛저장부(180)를 포함할 수 있다.

도 3을 참고하면 압축절단부(110)는 수거된 폐비닐을 절단할 수 있도록 한 것으로, 수거된 폐비닐을 압축절단할 수 있도록 한 1차압축절단부(111)와, 상기 1차압축절단부(111)를 통과한 폐비닐을 2차적으로 절단할 수 있도록 한 2차압축절단부(116)로 이루어질 수 있다.

구체적으로, 상기 1차압축절단부(111)는 수거된 폐비닐을 수용할 수 있도록 한 제1본체(112)와, 상기 제1본체(112) 내로 유입된 폐비닐을 일방향으로 가압할 수 있도록 한 1차가압실린더(113) 및 상기 1차가압실린더(113)에 의해 압축되는 폐비닐을 절단할 수 있는 제1절단날(114)로 구성될 수 있다.

제1본체(112)는 내부에 수용공간을 가지며 수거된 폐비닐을 압축절단할 수 있도록 한 것으로, 상측에 낱장으로 수거되는 폐비닐을 투입할 수 있도록 한 제1호퍼(112a)와, 하측에 압축된 상태로 수거된 폐비닐을 투입할 수 있도록 한 리프트(112b)가 마련될 수 있다.

즉, 압축된 상태로 수거된 폐비닐의 경우 크기가 크고 무겁기 때문에 제1호퍼(112a)로는 투입이 불가능하다. 따라서, 낱장으로 풀려 헤쳐진 폐비닐의 경우에는 제1호퍼(112a)로 투입하고, 직사각형 형태로 압축 수거된 폐비닐은 유압실린더에 의해 승하강되는 리프트(112b)를 통해 제1본체(112) 내로 투입하는 것이다.

상술한 바와 같이, 제1본체(112) 내로 투입된 폐비닐은 일측에 설치된 1차가압실린더(113)의 가압에 의해 측방향으로 이동된다. 이때, 상기 1차가압실린더(113)에 의해 폐비닐이 이송되는 방향에는 격자 형태의 제1절단날(114)이 마련되어 있으며, 상기 1차가압실린더(113)의 지속적인 가압에 의해 폐비닐이 절단되면서 제1본체(112) 외부로 배출되게 된다.

또한, 제1절단날(114)에 의해 절단되면서 제1본체(112) 외부로 배출된 폐비닐은 2차압축절단부(116)의 제2호퍼(115)로 낙하된다.

즉, 상기 2차압축절단부(116)는 상기 1차압축절단부(111)와 동일한 구성으로 이루어지되, 리프트(112b)가 마련되어 있지 않은 구성으로서, 상기 제1절단날(114)에 의해 절단된 폐비닐은 2차호퍼(117a)를 통해 제2본체(117) 내로 유입되게 되고, 제2본체(117) 내로 유입된 폐비닐이 일정량 투입되면 2차가압실린더(118)가 측방향으로 폐비닐을 가압하면서 제2절단날(119)에 의해 폐비닐이 재차 절단되면서 제2본체(117) 외부로 배출되게 된다.

압축절단부(110)에 의해 절단된 폐비닐은 제2본체(117) 외부에 마련되는 컨베이어(110a)를 통해 이물질제거부(120)로 이송된다.

도 4를 참고하면, 이물질제거부(120)는 압축절단부(110)에 의해 절단된 폐비닐 상에 흡착된 나뭇가지, 흙, 철사 등과 같은 이물질을 제거할 수 있도록 한 것으로, 트롬멜선별기(121)와 자력선별기(126)를 포함할 수 있다.

트롬멜선별기(121)는 그물망 형태로 이루어진 케이싱(122)과, 상기 케이싱(122)을 회전시킬 수 있도록 한 트롬멜구동수단(123)과, 상기 케이싱(122) 내측에 설치되어 케이싱(122) 내로 투입되는 폐비닐을 세척할 수 있도록 한 트롬멜브러쉬(1124) 및 상기 트롬멜브러쉬(124)를 회전시킬 수 있도록 한 브러쉬구동수단(125)을 포함할 수 있다.

케이싱(122)은 복수개의 통공이 형성된 그물망 형태로 형성되며, 내부에 상기 압축절단부(110)에서 이송되는 폐비닐을 수용할 수 있도록 형성된다.

또한, 상기 케이싱(122)의 양 끝단에는 상기 케이싱(122)을 일방향으로 회전시킬 수 있도록 한 트롬멜구동수단(123)이 설치된다.

상기 트롬멜구동수단(123)은 상기 케이싱(122)의 외주면과 밀착되도록 설치되는 한 쌍의 롤러(123a)와 상기 롤러(123a)를 회전시킬 수 있도록 한 모터(123b)로 이루어져, 모터(123b)의 구동에 따라 롤러(123a)가 회전함으로써, 상기 롤러(123a)와 외주면이 밀착된 케이싱(122)이 일방향으로 회전되도록 구성된다.

또한, 상기 케이싱(122)의 내측에는 트롬멜브러쉬(124)가 설치된다.

상기 트롬멜브러쉬(124)는 상기 케이싱(122) 내에 설치되는 회전축(124a)에 복수개의 평벨트(124b)가 일방향으로 기울어지게 부착된 형태로서, 케이싱(122) 내로 투입된 폐비닐을 평벨트(124b)를 이용하여 타격 및 비비면서 이물질을 제거하도록 한다.

이때, 상기 평벨트(124b)는 폐비닐이 진행할 방향으로 기울어지도록 회전축(124a)에 부착됨으로써, 상기 폐비닐이 원활하게 전진하도록 한다.

또한, 상기 케이싱(122)의 외측에는 상기 트롬멜브러쉬(124)를 회전시킬 수 있도록 한 브러쉬구동수단(125)이 마련된다.

상기 브러쉬구동수단(125)은 상기 트롬멜브러쉬(124)가 상기 케이싱(122)의 회전방향과 반대방향 회전될 수 있도록 동력을 제공하는 역할을 한다. 이때, 상기 브러쉬구동수단(125)은 상기 트롬멜구동수단(123) 보다 빠르게 구동되도록 함으로써, 케이싱(122)에 비해 트롬멜브러쉬(124)가 더 빠르게 회전되도록 한다.

즉, 상기 케이싱(122)과 트롬멜브러쉬(124)가 상호 반대 방향으로 회전하여 폐비닐이 원활하게 이송되도록 하는 동시에 케이싱(122)에 비해 트롬멜브러쉬(124)의 회전이 빠르도록 함으로써, 케이싱(122) 내에 투입된 폐비닐의 이물질을 제거하도록 한다.

또한, 상기 트롬멜선별기(121)에 의해 폐비닐에서 분리된 이물질은 폐토사컨베이어(120a)를 통해 배출되며, 이물질이 제거된 폐비닐은 자력선별기(126)로 이송된다.

여기서, 본 발명의 일 실시예에서는 상기 트롬멜선별기(121)를 2단구조로 형성하여 트롬멜선별기(121)의 전체적 길이를 줄일 수 있도록 구성하였다. 즉, 압축절단부(110)에서 배출된 폐비닐을 컨베이어(110a)를 이용하여 2단에 있는 케이싱(122) 내로 이송시키고 2단 케이싱(122)을 통과한 폐비닐을 덕트를 통해 1단으로 이동되도록 한 후 1단에서 재차 폐비닐의 이물질을 제거하도록 하였으며, 2단 케이싱(122)의 끝부분에 턱을 형성하여 폐비닐은 통과하고 쇠, 돌 등의 폐비닐보다 무게가 무거운 이물질은 통과할 수 없도록 하였다.

또한, 상기 트롬멜선별기(121)를 통과한 폐비닐은 컨베이어(120b)를 통해 자력선별기(126)로 이송된다.

자력선별기(126)는 상기 트롬멜선별기(121)에서 이송되는 컨베이어(120b) 상측에 위치되어 자력을 이용하여 폐비닐에 흡착된 금속 이물질을 폐비닐에서 분리하는 역할을 한다.

즉, 상기 자력선별기(126)는 복수개의 지지기둥을 통해 컨베이(120b)어 상측에 위치되되, 지지기둥(127) 상측에 전자석(128)이 구비된 구성으로서, 이송되는 컨베이어(120b)의 상에 안착된 폐비닐에서 금속이 흡착되도록 한다.

이때, 상기 자력선별기(126)로 폐비닐을 이송시키는 컨베이어(120b)에서는 작업자가 수작업을 통해 플라스틱 나뭇가지와 같은 이물질을 재차 걸러줄 수 있다.

또한, 상기 자력선별기(126)에 의해 금속 이물질이 제거된 폐비닐은 세척부(130)로 이송된다.

상기 세척부(130)는 도 5에 도시된 바와 같이, 자력선별기(126)를 거친 폐비닐을 공급받아 이송 및 세척하는 1차세척수단(131)과, 상기 1차세척수단(131)을 거친 폐비닐을 분쇄하는 분쇄수단(135) 및 상기 분쇄수단(135)에 의해 분쇄된 폐비닐을 재세척하는 2차세척수단(136)으로 이루어진다.

1차세척수단(131)은 제1스크류컨베이어(133)를 이용하여 이물질이 제거된 폐비닐을 1차적으로 세척할 수 있도록 한 것으로, 세척케이싱(132)과 상기 세척케이싱(132) 내에 설치되는 제1스크류컨베이어(133) 및 상기 제1스크류컨베이어(133)에 의해 이송되는 폐비닐에 세척수를 분사할 수 있도록 한 분사노즐(134)을 포함할 수 있다.

세척케이싱(132)은 소정의 길이를 갖도록 형성되되, 축방향 중심을 기점으로 둘레방향 하면에는 복수개의 통공이 구비되도록 함으로써 개방면을 이루도록 하고, 상면에는 폐쇄면을 이루도록 한다.

또한, 상기 세척케이싱(132) 내에는 길이방향을 따라 제1스크류컨베이어(133)가 마련되어 상기 세척부(130)에서 공급되는 폐비닐을 이송시킬 수 있으며, 패쇄면을 이루는 상면에는 복수개의 분사노즐(134)을 구비하여 제1스크류컨베이어(133)에 의해 이송되는 폐비닐에 세척수를 분사하여 폐비닐 상에 흡착된 이물질을 세척하도록 구성된다.

즉, 제1스크류컨베이어(133)가 회전하면서 분사노즐(134)에서 세척수가 분사됨으로, 상기 제1스크류컨베이어(133)에 의해 이송되는 폐비닐을 세척할 수 있으며, 세척수는 이물질과 함께 세척케이싱(132)의 개방면을 통해 외부로 배출된다.

분쇄수단(135)은 상기 1차세척수단(131)에 의해 세척된 폐비닐을 분쇄함으로써, 폐비닐이 가로 세로 50~100mm 정도의 크기를 이루도록 한다. 즉 압축절단부(110)에 의해 절단된 폐비닐은 가로 세로 200mm의 크기로 이루어져 있기 때문에 보다 작은 크기로 분쇄하여 세척률을 향상시키도록 하는 것이다.

따라서, 분쇄수단(135)은 폐비닐을 수용할 수 있는 분쇄케이싱(135a)과, 상기 분쇄케이싱(135a) 내에 설치되는 고정칼날(135b) 및 모터(135c)의 구동에 의해 회전하는 회전칼날(135d)로 이루어져 있으며, 상기 고정칼날(135b)에 대해 회전칼날(135d)이 회전하면서 폐비닐을 분쇄할 수 있게 되는 것이다.

이때, 본 발명의 일 실시예에 따른 폐비닐을 이용한 펠렛 제조장치(100)는 분쇄수단(135) 전에 1차세척수단(131)을 통해 폐비닐에 물을 적심으로써 칼날(135b, 135d)에서 발생되는 열을 방지하여 폐비닐이 고정칼날(135b) 또는 회전칼날(135d)에 점착되는 것을 방지할 수 있고, 또한, 회전칼날(135d)의 고속회전으로 인한 폐비닐의 날림현상을 방지할 수 있다.

또한, 상기 분쇄수단(135)에 의해 가로 세로 50~100mm 정도의 크기로 분쇄된 폐비닐은 상기 제1스크류컨베이어(133)와 동일한 구조로 이루어진 제2스크류컨베이어(133a)를 통해 재 세척된 후 2차세척수단(136)으로 이송된다.

상기 2차세척수단(136)은 상기 분쇄수단(135)에 의해 분쇄된 폐비닐을 세척수에 부유시킨 상태에서 부유브러쉬(138)를 이용하여 문질러줄 수 있도록 한 것으로, 하부가 내측 중앙으로 경사지게 형성된 담수조(137)와, 상기 담수조(137)의 상측에 설치되는 부유브러쉬(138)와, 상기 담수조(137)의 경사진 바닥면에 설치되어 담수조(137) 바닥에 가라앉는 이물질을 이송시킬 수 있도록 한 이물질 이송스크류(139)로 이루어진다.

담수조(137)는 내부에 수용공간을 갖도록 형성되며 세척수가 수용된다. 이때, 상기 담수조(137)는 내부 바닥면이 중앙을 향하도록 양측이 경사지게 형성되도록 한다.

여기서, 상기 담수조(137)는 비중 차이를 이용하여 폐비닐에 부착된 이물질을 제거할 수 있도록 한 것으로, PE성분인 비닐은 상기 세척수에 의해 부유되고, 상대적으로 비중이 무거운 PP성분이나 PVC성분은 담수조(137)의 바닥으로 가라앉혀질 수 있도록 한 것이다.

또한, 상기 담수조(137)의 상측에는 복수개의 부유브러쉬(138)가 설치된다. 상기 부유브러쉬(138)는 상기 세척수에 의해 부유되는 폐비닐과 접촉되어 마찰을 통해 폐비닐에 잔류하는 찌꺼기를 세척하는 역할을 한다.

또한, 중앙으로 경사지게 형성된 담수조(137) 바닥에는 가라앉은 이물질을 외부로 배출할 수 있도록 한 이물질 이송스크류(139)가 설치될 수 있다.

상기 이물질 이송스크류(139)는 경사진 바닥면의 양측 그리고 중앙에 설치되는 것으로 경사면에 설치된 제1이물질 이송스크류(139a)에 의해 중앙으로 이물질이 모이고, 중앙으로 모여진 이물질은 제2이물질 이송스크류(139b)를 통해 필터프레스(미도시)로 이송되어 이물질이 걸러지게 된다.

한편, 상기 세척부(130)에 의해 분쇄 및 세척된 폐비닐은 건조스크류(130a)를 통해 건조부(140)로 이송된다.

상기 건조부(140)는 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 세척부(130)에 의해 폐비닐 상에 잔류하는 이물질 및 물기를 제거하는 역할을 하는 것으로, 탈수기(141)와 건조기(146)를 포함할 수 있다.

구체적으로 탈수기(141)는 상기 세척부(130)에 의해 잔류하는 물기를 제거할 수 있도록 한 것으로, 원통형상의 탈수케이싱(142)과, 상기 탈수케이싱(142) 내에 설치되는 복수개의 탈수임펠러(143) 및 탈수송풍기(144)로 구성된다.

즉, 상기 세척부(130)에 의해 분쇄 및 세척된 폐비닐이 건조스크류(130a)를 통해 탈수케이싱(142) 내로 이송되고, 탈수케이싱(142) 내로 이송된 폐비닐은 탈수임펠러(143)의 회전에 의해 탈수송풍기(144)로 이송되게 된다.

이후, 탈수송풍기(144)로 이송된 폐비닐은 상기 탈수송풍기(144)와 덕트를 통해 연결된 건조기(146)로 이송되게 된다.

상기 건조기(146)는 건조케이싱(147)과, 상기 건조케이싱(147)의 내측에 설치되는 복수개의 건조임펠러(148) 및 건조송풍기(149)를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 건조기(146)는 상술한 탈수기(141)와 동일한 구성으로 이루어지되, 상기 탈수케이싱(142)과 대응되는 건조케이싱(147) 만이 차이가 있다. 즉, 상기 탈수케이싱(142)의 경우에는 외주면에 통공이 형성되어 있지 않으나, 건조케이싱(147)의 경우 복수개의 통공이 형성되어 있다.

따라서, 탈수기(141)에서 1차적으로 세척부(130)에서 묻은 물기를 제거한 후 건조기(146)에서 바람에 의해 2차적으로 건조되어 폐비닐에 잔존하는 물기를 완전히 제거하게 된다.

한편, 상기 건조부(140)에서 수분이 완전히 제거된 폐비닐은 건조기(146)의 건조송풍기(149)와 덕트를 통해 연결된 분쇄물저장부(150)로 이송된다.

도 7을 참고하면, 상기 분쇄물저장부(150)는 상기 건조부(140)로부터 이송되는 폐비닐이 투입될 수 있도록 한 호퍼가 마련된 하우징(151)과, 상기 하우징(151) 내에 설치되는 한 쌍의 회전스크류(152)와, 상기 하우징(151)의 내측 하부에 설치되어 상기 한 쌍의 회전스크류(152)를 통과한 폐비닐을 정량 배출할 수 있도록 한 슬라트컨베이어(153)를 포함할 수 있다.

하우징(151)은 일측에 호퍼(151a)가 마련되어 있으며, 내측에 상기 건조부(140)에서 공급되는 폐비닐을 수용할 수 있도록 수용공간이 형성될 수 있다. 이때, 상기 하우징(151)의 호퍼(151a)는 사이클론 호퍼, 즉, 호퍼(151a)의 내주면을 따라 상기 건조송풍기(149)에서 공급되는 폐비닐이 공기와 함께 투입될 수 있도록 하되 폐비닐은 호퍼의 내주면을 따라 하우징(151) 내로 낙하되고, 공기는 호퍼(151a)의 중앙을 통해 외부로 배출되도록 형성될 수 있다.

또한, 상기 하우징(151)의 내측에는 한 쌍의 회전스크류(152)가 설치된다.

상기 한 쌍의 회전스크류(152)는 상호 마주보는 방향으로 회전되도록 구성되는 것으로, 상기 호퍼(151a)를 통해 유입된 폐비닐을 압축하면서 하부로 향하도록 하는 역할을 한다.

또한, 상기 한 쌍의 회전스크류(152) 하부, 즉 하우징(151)의 내측 하부에는 상기 한 쌍의 회전스크류(152)를 통과한 폐비닐을 이송시킬 수 있도록 한 슬라트컨베이어(153)가 설치될 수 있다.

상기 슬라트컨베이어(153)는 평벨트 형태로 형성되되, 상기 평벨트 상에 소정의 간격을 두고 일정하게 칸막이(154)가 설치되는 것으로, 상기 칸막이(154)를 통해 구획된 평벨트 상에 상기 회전스크류(152)를 통과한 폐비닐이 일정량 쌓이게 되면 하우징(151)의 일측에 마련되는 배출구(155)로 정량 배출되도록 하는 역할을 한다.

또한, 상기 슬라트컨베이어(153)를 통해 상기 분쇄물저장부(150)의 하우징(151) 외부로 배출되는 폐비닐은 압축스크류컨베이어(156)에 의해 펠렛성형부(160)로 이송된다.

상기 펠렛성형부(160)는 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 분쇄물저장부(150)에서 정량공급되는 폐비닐을 가열 및 압축하여 압출성형할 수 있다.

구체적, 상기 펠렛성형부(160)는 폐비닐을 가열하여 겔 상태로 만든 후 압축을 통해 펠렛으로 제조될 수 있도록 한 것으로, 폐비닐을 1차로 압축 가열하여 겔 상태로 녹이면서 폐비닐에 잔존하는 미량의 수분 및 겔 속의 공기를 제거하는 1차펠렛성형부(160a)와, 상기 1차펠렛성형부(160a)를 거친 겔 형태의 폐비닐에 포함된 이물질을 여과할 수 있도록 한 2차펠렛성형부(160b) 및 상기 2차펠렛성형부(160b)에 의해 이물질이 여과된 겔 형태의 폐비닐에 포함된 미세이물질을 여과할 수 있도록 한 정밀여과망 및 상기 정밀여과망을 통과한 겔 형태의 폐비닐 펠렛을 커팅할 수 있도록 한 커팅기가 포함된 3차펠렛성형부(160c)를 포함한다.

상기 1차펠렛성형부(160a)는 호퍼(161)가 마련된 압출케이싱(162)과, 상기 압출케이싱(162) 내에 설치되는 압출스크류(163) 및 상기 압출케이싱(162) 내주면에 형성되는 가열히터(164)를 포함할 수 있다.

즉, 호퍼(161)를 통해 폐비닐이 압출케이싱(162) 내로 투입되면 상기 압출스크류(163)의 회전에 의해 폐비닐이 이송되게 된다. 이때, 압출케이싱(162) 내에 마련된 가열히터(164)에 의해 폐비닐이 용융되면서 겔 상태로 상태변환되면서 수분 및 폐비닐 상에 잔존하는 공기가 제거되면서 2차펠렛성형부(160b)로 이송된다.

또한 2차펠렛성형부(160b)는 상기 1차펠렛성형부(160a)와 동일하게 2차압출케이싱(162a)과, 2차압출스크류(163a), 그리고 2차가열히터(164a)를 포함하여 구성되되, 겔 상태의 폐비닐이 배출되는 2차압출케이싱(163a)의 배출구에 여과망(165)을 설치하여 겔 속에 포함된 이물질을 제거하도록 할 수 있다.

또한, 3차펠렛성형부(160c) 역시 전술한 1차 및 2차펠렛성형부(160a, 160b)와 동일하게 3차압출케이싱(162b)과, 3차압출스크류(163b), 그리고 3차가열히터(164b)를 포함하여 구성되며, 상기 2차압출케이싱(160b)에 설치된 여과망(165)을 통해 이물질이 걸러진 겔 속에 잔류하는 미세 이물질을 여과시킬 수 있도록 배출구에 정밀여과망(166)이 설치된다.

또한, 상기 정밀여과망(166)이 설치된 3차압출케이싱(162b)의 외측에는 커팅기(167)를 설치하여 상기 정밀여과망(166)을 통과한 겔을 알갱이 형태로 절단하고, 상기 커팅기(167)에 의해 절단된 펠렛은 냉각부(170)로 이동된다.

이때, 상기 커팅기(167)의 일측에는 상기 겔 상태의 폐비닐이 커팅기(167)의 커팅날에 점착되는 것을 방지하고 커팅이 용이하도록 냉각수를 분사할 수 있도록 한 냉각수분사수단(168)이 설치될 수 있다.

한편, 냉각부(170)는 도 9에 도시된 바와 같이, 냉각수가 담수된 냉각수조(171)와, 상기 냉각담수조(171) 내로 낙하되는 펠렛을 이동시킬 수 있도록 일단이 상기 냉각담수조(171) 내에 설치되는 냉각컨베이어(172)와, 상기 냉각컨베이어(172)를 통해 이송된 펠렛을 회전 이송시켜 펠렛에 잔류하는 수분을 제거할 수 있도록 한 탈수스크류(173)를 포함할 수 있다.

즉, 펠렛성형부(160)에 의해 알갱이 형태의 절단된 펠렛은 냉각수가 담수된 냉각담수조(171) 내의 냉각컨베이어(172)에 낙하된다. 이후, 냉각컨베이어(172)의 구동에 따라 펠렛은 냉각담수조(171)에서 탈수스크류(173)로 이송되게 되는데, 이때, 펠렛을 이송시키는 냉각컨베이어(172)의 벨트가 복수개의 통공이 형성된 그물망 형태로 이루어져 펠렛에 잔류하는 냉각수가 상기 그물망 형태로 이루어진 벨트를 통해 낙하되면서 제거된다.

이후, 냉각컨베이어(172)에 의해 1차적으로 냉각수가 제거된 펠렛은 탈수스크류(173)로 이송되며, 상기 탈수스크류(173)의 회전에 의해 2차적으로 수분이 제거되게 된다.

이때, 상기 탈수스크류(173)는 소정의 길이를 갖도록 형성되되, 축방향 중심을 기점으로 둘레방향 하면에는 복수개의 통공이 구비되도록 함으로써 개방면을 이루도록 하고, 상면에는 폐쇄면을 이루도록 함으로써 회전시 펠렛 상에 잔류하는 수분이 상기 통공을 통해 낙하되도록 한다.

한편, 상기 냉각부(170)를 통해 수분이 제거된 펠렛은 에어이송기(171)를 통해 펠렛저장부(170)에 저장되게 된다.

도 10을 참고하면, 펠렛저장부(180)는 상기 냉각부(170)로부터 이송되는 펠렛을 에어이송기(181)를 통해 공급받아 일정시간 보관할 수 있도록 하는 동시에 정량배출하여 포장용기에 일정한 량으로 포장할 수 있도록 한 것으로, 에어이송기(171)와 저장탱크(172)를 포함할 수 있다.

상기 에어이송기(181)는 상술한 탈수송풍기(144) 및 건조송풍기(149)와 동일한 구성으로 이루어져 있는 것으로, 원심송풍기를 사용할 수 있다. 통상, 원심송풍기는 공기가 임펠러의 반경방향으로 이동되면서 공기량과 압력을 발생시키는 송풍기를 말하는 것으로, 도면에 도시된 바와 같이, 측면으로 펠렛 및 공기를 흡입한 후 상방향으로 흡입된 공기 및 펠렛이 배출되도록 구성된다.

이때, 상기 에어이송기(181)에 의해 공기 및 펠렛이 이송되면서 공기에 의해 펠렛에 잔존하는 수분이 완전제거된다.

또한, 저장탱크(182)는 상측에 상기 에어이송기(181)에 의해 펠렛이 투입될 수 있도록 한 호퍼(183)가 마련되고, 내부에는 상기 펠렛을 보관 및 저장할 수 있도록 한 수용공간을 갖도록 형성된다.

또한, 상기 저장탱크(182)의 하부에는 로터리밸브(184)를 설치하여 상기 펠렛을 정량배출할 수 있도록 한다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 폐비닐을 이용한 펠렛제조장치(100)는 펠렛성형부(160)에서 발생되는 수증기 및 가스와 미세먼지를 집진할 수 있도록 한 세정식집진부(190)가 설치된다.

상기 세정식집진부(190)는 도 11에 도시된 바와 같이, 집진하우징(191)과, 상기 집진하우징(191) 내에 설치되며 집진수를 분사할 수 있도록 한 집진브러쉬(192) 및 상기 집진브러쉬(192)로 집진수를 공급할 수 있도록 한 펌프(193)를 포함할 수 있다.

즉, 상기 제1, 제2, 제3펠렛성형부(160a, 160b, 160c)에 각각 덕트를 설치하고 상기 덕트를 통해 가스 및 미세먼지가 상기 집진하우징(191) 내로 유입되도록 한다. 이때, 상기 집진하우징(191) 내로 유입된 가스 및 미세먼지에 집진브러쉬(192)에서 집진수를 분사하여 먼지 및 이물질 등이 집진수에 의해 제거될 수 있도록 한다.

또한, 상술한 압축절단부(110)와, 이물질제거부(120)에는 폐비닐의 절단 및 이물질 제거시 발생되는 먼지를 집진하여 제거할 수 있도록 한 에어집진부(미도시)를 더 포함할 수 있다.

즉, 펠렛 제조장치(100)의 가동시 발생하는 먼지 및 가스등을 완전제거할 수 있도록 함으로써, 환경이 오염되는 것을 방지할 수 있다.

따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 폐비닐을 이용한 펠렛 제조장치(100)는 폐비닐에 묻어 있는 흙과, 폐비닐을 수거하면서 포함되는 돌, 나뭇가지 등을 효과적으로 제거할 수 있으며, 또한, 이물질이 제거된 폐비닐을 가열 절단하는 방식으로 펠렛을 제조할 수 있게 되는 것이다.

이상, 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.

100 : 펠렛 제조장치
110 : 압축절단부 110 : 컨베이어
111 : 1차압축절단부 112 : 제1본체
112a : 제1호퍼 112b : 리프트
113 : 1차가압실린더 114 : 제1절단날
115 : 절단컨베이어 116 : 2차압축절단부
117 : 제2본체 117a: 2차호퍼
118 : 2차가압실린더 119 : 제2절단날
120 : 이물질제거부 120a : 폐토사컨베이어
120b : 컨베이어 121 : 트롬멜선별기
122 : 케이싱 123 : 트롬벨구동수단
124 : 트롬멜브러쉬 125 : 브러쉬구동수단
126 : 자력선별기 127 : 지지기둥
128 : 전자석 130 : 세척부
131 : 1차세척수단 132 : 세척케이싱
133 : 제1스크류컨베이어 134 : 분사노즐
135 : 분쇄수단 136 : 2차세척수단
137 : 담수조 138 : 부유브러쉬
139 : 이물질 이송스크류 140 : 건조부
141: 탈수기 142 : 탈수케이싱
143 : 탈수임펠러 144 : 탈수송풍기
146 : 건조기 147 : 건조케이싱
148 : 건조임펠러 149 : 건조송풍기
150 : 분쇄물저장부 151 : 하우징
151a : 호퍼 152 : 회전스크류
153 : 슬라트컨베이어 154 : 칸막이
155 : 배출구 156 : 압축스크류컨베이어
160 : 펠렛성형부 160a : 제1펠렛성형부
160b : 제2펠렛성형부 160c : 제3펠렛성형부
161 : 호퍼 162 : 압출케이싱
163 : 압출스크류 164 : 가열히터
165 : 여과망 166 : 정밀여과망
167 : 커팅기 168 : 냉각수분사수단
170 : 냉각부 171 : 냉각담수조
172 : 냉각컨베이어 173 : 탈수스크류
180 : 펠렛저장부 181 : 에어이송기
182 : 저장탱크 183 : 호퍼
184 : 로터리밸브 190 : 세정식집진부

Claims (5)

1. 수거된 폐비닐을 절단할 수 있도록 한 압축절단부와;
   상기 압축절단부에 의해 절단된 폐비닐 상에 흡착된 이물질을 제거할 수 있도록 한 이물질제거부와;
   상기 이물질제거부에 의해 이물질이 제거된 폐비닐을 공급받아 이송시키는 동시에 분쇄 및 세척할 수 있도록 한 세척부와;
   상기 세척부에 의해 분쇄 및 세척된 폐비닐을 건조시킬 수 있도록 한 건조부와;
   상기 건조부에 의해 건조된 폐비닐을 일정시간 보관하는 동시에 정량배출할 수 있도록 한 슬라트컨베이어가 마련된 분쇄물저장부와;
   상기 분쇄물저장부에서 공급되는 폐비닐을 가열 및 압축하여 펠렛을 제조할 수 있도록 한 펠렛성형부와;
   상기 펠렛성형부에 의해 제조된 펠렛을 냉각시킬 수 있도록 한 냉각부 및
   상기 냉각부를 통해 수분이 제거된 펠렛을 저장하는 동시에 포장용기로 정량배출할 수 있도록 한 펠렛저장부를 포함하는 폐비닐을 이용한 펠렛 제조장치.
   
2. 청구항 1에 있어서, 상기 압축절단부는
   수거된 폐비닐을 압축절단할 수 있도록 한 1차압축절단부와,
   상기 1차압축절단부를 통과한 폐비닐을 2차적으로 절단할 수 있도록 한 2차압축절단부로 이루어지되,
   상기 1차압축절단부는,
   내부에 수용공간을 가지며 수거된 폐비닐을 압축절단할 수 있도록 한 것으로, 상측에 낱장으로 수거되는 폐비닐을 투입할 수 있도록 한 제1호퍼와, 하측에 압축된 상태로 수거된 폐비닐을 투입하여 승하강 시킬 수 있도록 한 리프트가 마련된 제1본체와,
   상기 제1본체 내로 유입된 폐비닐을 일방향으로 가압할 수 있도록 한 1차가압실린더, 및
   상기 1차가압실린더에 의해 압축되는 폐비닐을 절단할 수 있는 제1절단날이 설치된 것을 특징으로 하는 폐비닐을 이용한 펠렛 제조장치.
   
3. 청구항 1에 있어서, 상기 이물질제거부는
   그물망 형태로 이루어진 케이싱과, 상기 케이싱을 회전시킬 수 있도록 한 트롬멜구동수단과, 상기 케이싱 내측에 설치되어 케이싱 내로 투입되는 폐비닐의 이물질을 제거할 수 있도록 한 트롬멜브러쉬 및 상기 트롬멜브러쉬를 회전시킬 수 있도록 한 브러쉬구동수단이 구비된 트롬멜선별기와,
   상기 트롬멜선별기를 통과한 폐비닐 상에 존재하는 금속 이물질을 폐비닐에서 분리할 수 있도록 한 자력선별기를 포함하는 폐비닐을 이용한 펠렛 제조장치.
   
4. 청구항 1에 있어서, 세척부는
   상기 이물질제거부를 거친 폐비닐을 공급받아 이송 및 세척하는 1차세척수단과,
   상기 1차세척수단을 거친 폐비닐을 분쇄하는 분쇄수단, 및
   상기 분쇄수단에 의해 분쇄된 폐비닐을 재세척하는 2차세척수단을 포함하며,
   상기 1차세척수단은
   소정의 길이를 갖는 원통 형상으로 형성되되, 축방향 중심을 기점으로 둘레방향 하면에는 복수개의 통공이 구비되도록 함으로써 개방면을 이루도록 하고, 상면에는 폐쇄면을 이루도록 한 세척케이싱과,
   상기 세척케이싱 내에 설치되는 제1스크류컨베이어 및
   상기 제1스크류컨베이어에 의해 이송되는 폐비닐에 세척수를 분사할 수 있도록 한 분사노즐이 구비되고,
   상기 제2차세척수단은
   하부가 내측 중앙으로 경사지게 형성되며 내부에 세척수가 담수된 담수조와,
   상기 담수조의 상측에 설치되는 부유브러쉬와,
   상기 담수조의 경사진 바닥면에 설치되어 상기 담수조 바닥에 가라앉는 이물질을 이송시킬 수 있도록 한 이물질 이송스크류로 이루어진 것을 특징으로 하는 폐비닐을 이용한 펠렛 제조장치.
   
5. 청구항 1에 있어서, 상기 분쇄물저장부는
   상기 건조부로부터 이송되는 폐비닐이 투입될 수 있도록 한 호퍼가 마련된 하우징과,
   상기 하우징 내에 설치되어 상기 호퍼를 통해 투입되는 폐비닐을 하방향으로 압축 가압할 수 있도록 한 쌍의 회전스크류와,
   상기 하우징의 내측 하부에 설치되어 상기 한 쌍의 회전스크류를 통과한 폐비닐을 정량 배출할 수 있도록 평벨트 상에 복수개의 칸막이가 설치된 슬라트컨베이어를 포함하는 폐비닐을 이용한 펠렛 제조장치.
   

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