KR20200117708A - 폐합성수지를 이용한 연속식 연료화장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 폐합성수지를 이용한 연속식 연료화장치는 내부에 열분해를 위한 공간이 형성된 용융로본채부와, 상기 용융로본체부의 내부를 구획하며 다수개의 관통공들이 형성된 다공판과, 상기 용융로본체부에 설치되어 상기 다공판에 의해 구획된 상부공간 측에 폐합성수지를 공급하는 제1폐합성수지공급유닛과, 상기 용융로본체부의 다공판에 의해 구획된 하부공간 측에 설치되어 상부공간 측으로 공급된 폐합성수지를 용융시킴과 아울러 관통공을 통하여 하부로 유출되는 폐용융수지를 다단으로 열분해하여 가스화 시키는 열분해부를 가지는 가열유닛과, 상기 용융로본체부의 상부측에 설치되어 열부해 된 연료화가스를 배출하는 배출관과 연결되어 연료화가스를 액화시키기 위한 냉각유닛과, 상기 용융로본체부의 하부측에 설치되어 폐합성수지의 열분해가 이루어진 후 잔여물의 배출하는 것으로 배출구가 압출된 배출 대기 잔여물에 의해 막혀 열분해된 연료화가스의 배출이 차단되도록 하는 잔여물배출유닛을 포함한다.

Description

폐합성수지를 이용한 연속식 연료화장치{oil extraction apparatus for plastics wastematerial}
본 발명은 연료화장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 폐합성수지를 열분해하여 혼합유를 얻는 폐합성수지를 이용한 연속식 연료화장치에 관한 것이다.
일반적으로 폐기 처리된 각종 비닐이나 플라스틱 등의 합성수지는 석유를 원료로 하여 생성된 화합물로 재활용도가 낮고 대부분 쓰레기로 분류되어 처리된다. 이러한 합성수지 폐기물은 자연 상태에서 분해되는 시간이 너무 길어 토양을 오염시키는 등의 미래 환경문제를 일으키는 요인으로 작용한다.
이러한 폐비닐이나 폐플라스틱 등의 합성수지는 석유화학제품으로 이를 재활용하기 위하여 다양한 유화방법과 장치가 개발되고 있다. 더욱이 비닐이나 플라스틱은 탄소와 수소로 이루어진 고분자물질로 유화처리를 거쳐 액화 및 크래킹 시킴으로써 혼합유를 추출해 낼 수 있다.
종래에 폐합성수지를 유화시키는 장치는 고온에서 폐합성수지를 용융시켜 기체 상태로 기화시킨 후에 액화시켜 혼합유를 얻는다. 이때 폐합성수지를 용융시킬 때에 강제압출 이송방식으로 전기히터를 주로 사용한다. 그러나 전기히터를 이용하여 폐합성수지를 용융시킬 때에 폐합성수지의 겉만 용융되고 내측은 잘 녹지 않아 폐합성수지의 이송을 위한 부하가 커지고, 이로 인하여 전기에너지의 소모가 큰 문제가 있었다. 더욱이 폐합성수지의 내부가 용융되지 않은 상태에서는 폭발의 위험이 내재되어 있다.
대한민국 등록특허 제 11979570호에는 합성수지 연료화 장치가 게시되어 있다. 게시된 합성수지 연료화 장치는 외주에 가열히터가 장착되면서 일 측에 투입구가 형성되며 내부에는 전동 이송스크루가 장치되는 이송관로와; 상기 이송관로에서 이송되는 폐합성수지를 공급받고, 바닥면 일측의 배출구멍 상부로 교반날개를 가진 전동 교반봉이 장치되며, 외주에는 가열히터가 장착된 수직융해로와; 상기 수직융해로의 배출구멍에서 배출되는 융해 부산물을 인수하여 전동 배출스크루로 이송배출 하는 배출관로를 포함한다.
상술한 바와 같이 구성된 종래의 연료화 장치는 복수개의 수직융해로를 구비하고 있으나 대용량의 가스화 처리가 어려워 생산성의 향상을 도모하기 어렵다.
그리고 대한민국 등록 실용신안 등록 제 0195347호에는 폐합성수지 유화장치가 게시되어 있다. 게시된 폐합성수지 유화장치는 호퍼의 아래에 컨베이어를 설치하여 파쇄 한 폐합성수지를 모터에 의하여 회전되는 스크류 컨베이어에 의해 이동될 수 있도록 하고, 스크류 컨베이어의 케이싱의 상부와 분해탱크를 유출관으로 연결하며, 케이싱과 유출관의 외부에는 전열히터를 고정하는 구조를 가진다.
상술한 바와 같은 유화장치는 스크류 컨베이어의 외주면에 히터를 설치하여 이동중인 합성수지를 용융 및 기화시키는 구조를 가지고 있으므로 기화력이 떨어지는 문제점이 있으며, 용융된 합성수지의 이동 중 기화된 가스가 유출관으로 원활하게 배출되지 않게 되므로 유화에 따른 생산성의 향상을 도모할 수 없는 문제점이 있다.
대한민국 등록특허 제 10520131호에는 폐합성수지를 이용한 연료유 제조장치 및 방법이 게시되어 있다. 게시된 연료유 제조장치는 내부에 공간을 갖는 열분해로의 내측에 호퍼를 통하여 투입되는 폐합성수지중의 유분을 가스화 시키도록 간접가열수단이 설치되고, 일측에 배출구가 설치되는 열분해부; 상기 열분해로에 연결되도록 가스분리조가 설치되어 그 내측에 기화된 발생 가스를 선택적으로 분리시키도록 분리수단을 구비하며, 상기 가스분리조의 측면에 분리되는 가스를 배출하도록 가스방출관이 각각 연결되는 가스분리부; 및 일정온도를 유지하도록 냉각수가 연속적으로 유동하는 수조의 내측에 설치되는 유체배관을 포함한 구성을 가진다.
상술한 바와 같은 폐플라스틱을 이용한 연료유 제조장치는 폐합성수지중 유분을 가스화시키도록 가열부를 가지고 있으므로 구조가 상대적으로 복잡하고, 폐합성수지의 연료를 제조함에 있어서, 연료화율이 상대적으로 떨어지는 문제점이 있다.
대한민국 등록특허 제 11979570호 대한민국 등록특허 제 10520131호 대한민국 등록 실용신안 등록 제 0195347호
본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 폐합성수지의 연속적인 공급이 이루어지고, 용융된 폐합성수지가 다단으로 열분해가 이루어지게 되므로 열분해에 따른 연료의 수율을 향상시킬 수 있는 폐합성수지를 이용한 연속식 연료화장치를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 폐합성수지의 용융력을 높일 수 있고, 유동성을 향상시킬 수 있으며, 폐합성수지의 열분해로 발생된 가스의 폭발로부터 용해로본체와 장비를 보호할 수 있는 폐합성수지를 이용한 연속식 연료화장치를 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 용해로본체로의 폐합성수지 공급이 연속적으로 이루어지며, 토출측으로 공급되는 폐합성수지의 압축이 이루어지게 되므로 용해로탱크본체의 내부에서 발생된 열분해가스가 폐합성수지의 공급부위 또는 열분해 된 잔여물의 배출부를 통하여 외부로 배출되는 것을 방지할 수 있으며, 대량의 폐합성수지를 처리할 수 있는 폐합성수지를 이용한 연속식 연료화장치를 제공함에 있다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 폐합성수지를 이용한 연속식 연료화장치는 내부에 열분해를 위한 공간이 형성된 용융로본체부와, 상기 용융로본체부의 내부를 구획하며 다수개의 관통공들이 형성된 다공판과,
상기 용융로본체부에 설치되어 상기 다공판에 의해 구획된 상부공간 측에 폐합성수지를 공급하는 제1폐합성수지공급유닛과,
상기 용융로본체부의 다공판에 의해 구획된 하부공간 측에 설치되어 상부공간 측으로 공급된 폐합성수지를 용융시킴과 아울러 관통공을 통하여 하부로 유출되는 용융수지를 다단으로 열분해하여 가스화 시키는 열분해부를 가지는 가열유닛과,
상기 용융로본체부의 상부측에 설치되어 열분해 된 된 열료화가스를 배출하는 배출관과 연결되어 연료화가스를 액화시키기 위한 냉각유닛과,
상기 용융로본체부의 하부측에 설치되어 폐합성수지의 열분해가 이루어진 후 잔여물의 배출하는 것으로 배출구가 압출된 배출 대기 잔여물에 의해 막혀 열분해된 연료화가스의 배출이 차단되는 잔여물배출유닛을 포함한 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 가열유닛은 상기 다공판의 하부에 설치된 연소로와, 연소로에 설치된 적어도 하나의 버너를 포함하는 보일러유닛과, 상기 보일러유닛에 의해 발생된 열기와 배기가스에 의해 용융된 용융수지를 열분해 하는 열분해부를 포함하며, 상기 열분해부는 상기 연소로와 연결되는 배기가스의 분배를 위해 상기 용융로본체부의 내측가장자리에 설치되는 배기가스분배탱크와, 상기 배기가스분배탱크와 대응되는 측의 용융로본체부의 내측 가장자리에 설치되며 배기관을 가지는 배기가스통합탱크와, 상기 배기가스분배탱크와 상기 배기가스통합탱크를 연결하는 것으로 상기 다공판의 하면과 나란하게 상호 소정의 간격으로 설치되며 다공판의 하부로 흐르는 용융수지가 표면을 따라 흐르면서 열분해 하는 제1열분해관들과, 상기 제1차열분해관들의 사이에 위치되어 제1열분해관에 의해 열분해 되지 못한 용융수지가 표면을 타고 흐르면서 2차 열분해하는 제2열분해관들이 상하방향으로 적층되어 이루어진 진다.
그리고 상기 용융로본체부에 설치되어 상기 다공판의 상부측으로 공급되어 용융이 이루어진 수지를 교반하여 다공판의 관통공을 통하여 배출될 수 있도록 하는 교반유닛을 더 구비한다.
상기 용융로본체부의 상부에는 내부와 연결되며 용융로본체부 내의 가스의 폭발 시 압력에 의해 파괴되어 가스폭발 의한 장비의 손상을 방지할 수 있는 안전변유닛을 더 구비한다.
한편, 상기 제1폐합성수지공급유닛은 상기 용융로본체부의 상부측의 외주면과 결합되어 다공판의 상부측에 폐합성수지를 공급하기 위한 것으로, 폐합성수지를 압축하기 위한 압축실린더부를 가지는 압축본체부와, 상기 압축본체부와 연결되어 용융로본체부와 결합되며 압축본체부로부터 용융로본체부로 갈수록 점차적으로 단면적이 작아지며 이에 채워진 폐합성수지에 의해 용융로본체부 내의 가스가 역류하는 것을 방지하는 제1수지공급가스실링부와,
상기 압축실린더부와 결합되어 압축실린더 내의 폐합성수지를 상기 제1수지공급가스실링부 측으로 압축하기 위한 가압피스톤과, 상기 압축본체부에 설치되어 상기 가압피스톤을 전, 후진시키기 위한 구동부를 포함한다.
상기 잔여물배출유닛은 스크류피더와, 상기 스크류피더와 연결되는 것으로, 스크류피더에 의해 이동된 잔여물이 압출될 수 있도록 배출구 측으로 갈수록 단면적이 작아지는 가스실링부를 더 구비한다.
본 발명에 따른 폐합성수지를 이용한 연속식 연료화장치는 폐합성수지를 연속적으로 공급함과 아울러 용융된 폐수지를 다단으로 열분해시킴으로써 대량의 폐합성수지를 처리하기 위한 소형화가 가능하며, 연료화 효율을 향상시킬 수 있다.
특히, 본 발명에 따른 연료화장치는 열분해 된 열료화가스가 폐플라스틱의 투입구를 통하여 배출되는 것을 방지할 수 있으므로 폐플라스틱의 투입장치의 구조를 단순화 시킬 수 있으며, 유지비용을 줄일 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 폐합성수지를 이용한 연속식 연료화장치의 정단면도,
도 2는 본 발명에 따른 폐합성수지를 이용한 연속식 연료화장치의 평단면도,
도 3은 본 발명에 따른 폐합성수지를 이용한 연속식 연료화장치의 요부를 발췌하여 도시한 사시도,
도 4는 도 1에 도시된 제1폐합성수지공급유닛을 발췌하여 도시한 단면도,
도 5는 본 발명에 따른 잔여물 배출유닛을 발췌하여 도시한 단면도,
도 6은 본 발명에 따른 폐합성수지를 이용한 연속식 연료화장치에 있어서, 폐용융수지가 열분해되어 열료화가스가 되는 작용을 나타내 보인 단면도.
본 발명에 따른 폐합성수지를 이용한 연속식 연료화장치는 폐합성수지를 열분해하여 연료를 제조하기 위한 것으로, 그 일 실시예를 도 1 내지 도 5에 나타내 보였다.
도면을 참조하면, 본 발명에 따른 폐합성수지를 이용한 연속식 연료화장치(10)는 내부에 열분해를 위한 공간이 형성된 용융로본채부(11)가 구비되고, 이 용융로본체부(11)의 내부에는 상기 용융로본체부(11)를 폐합성수지(200)의 투입 및 용해를 위한 상부공간부(12)와 보일러의 설치 및 용융된 수지의 열분해를 위한 하부공간부(13)으로 구획하며 용융된 폐용융수지가 상부공간부(12)로부터 하부공간부(13)로 유동될 수 있도록 다수개의 관통공(21)이 형성된 다공판(20)이 설치된다.
그리고 상기 용융로본체부(11)의 상부측에는 상기 다공판(20)에 의해 구획된 상부공간 측에 폐합성수지(200) 즉, 압축성형 되어 블록화 된 폐합성수지를 공급하는 제1폐합성수지공급유닛(30)과, 분쇄된 폐합성수지를 압축하여 공급하기 위한 제 2폐합성수지공급유닛(90)이 설치된다. 또한 용융로본체부(11)의 다공판(20)에 의해 구획된 하부공간(13)에는 상부공간 측으로 공급된 폐합성수지를 용융시킴과 아울러 관통공(21)을 통하여 하부로 유출되는 폐용융수지를 다단으로 열분해하여 연료화가스화 시키기 위한 열분해부(40)를 가지는 가열유닛(50)이 설치된다.
상기 용융로본체부(11)의 상부측에는 열분해 된 가스를 배출하는 배출관(61)이 연결되어 연료화가스를 액화시키기 위한 냉각유닛(60)이 설치되고, 상기 용융로본체부(11)의 하단부측에는 폐합성수지(200)의 열분해가 이루어진 후 잔여물을 배출하는 것으로, 배출구(76)가 압출된 배출 대기 잔여물에 의해 막혀 열분해 된 가스의 배출이 차단되는 가스실링부(75)를 가지는 잔여물배출유닛(70)이 설치된다. 상기 용융로본체부(40)에는 상기 다공판(20)의 상부측으로 공급되어 용융된 폐용융수지 및 용융중인 합성수지를 교반시키기 위한 교반유닛(80)이 설치된다.
본 발명에 따른 폐합성수지를 이용한 연속식 연료화장치를 구성요소별로 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 폐합성수지를 이용한 연속식 연료화장치(20)의 용융로본체부(11)는 내부가 밀폐된 공간부를 가지는 것으로, 가스의 배출이 원활하게 이루어질 수 있도록 상부가 콘의 형상으로 형성된 상부탱크부재(11a)와 하부에 잔여물을 위한 적어도 하나의 배출슈트부(14)(15)가 형성된 하부탱크부재(11b)가 상호 결합되어 이루어질 수 있다. 그러나 이에 한정되지는 안는다.
상기 용융로본체부(11)의 상부측에는 배출관(61)과 연결되는 메인관부재(16)가 설치되고, 이의 단부에는 용융로본체부(11)의 기화된 연료화가스의 폭발 시 내부압력에 의해 개폐되는 안전변유닛(17)이 설치된다. 상기 용융로본체부(11)는 철골구조물에 설치될 수 있는데, 이 철골구조물에는 이동을 위한 사다리가 설치될 수 있다. 또한 상기 용융로본체부(11)와, 상기 제 1,2폐합성수지공급유닛(30)(90)은 가열유닛(50)에 의해 폐합성수지(200)를 용융시키기 위한 열이 외부로 전달되지 못하도록 단열재(300)에 의해 감싸여 질 수 있다.
상기 용융로본체부(11)를 상하부공간(12)(13)으로 분리하는 다공판(20)에 형성된 관통공(21)은 원형은 원형 또는 슬릿형의 형상으로 형성될 수 있는데, 더욱 바람직하게는 후술하는 열분해부(40)의 1차 열분해관으로 용융된 수지를 공급할 수 있도록 제 1차 열분해관과 나란한 방향으로 설치될 수 있다.
상기 가열유닛(50)은 상기 다공판(20)의 하부에 설치된 보일러유닛(51)과 상기 보일러유닛(51)에 의해 발생된 열기와 배기가스에 의해 용융된 용융수지를 열분해하여 기화시키는 열분해부(40)를 포함한다.
상기 보일러유닛(51)은 다공판(20)의 하부측에 다공판(20)과 평행하게 연소공간을 가지는 연소로(52)가 설치되고, 이 연소로(52)의 일측에는 폐합성수지(200)의 용융 및 열분해를 위한 열을 제공하는 버너(53)가 설치된다. 상기 버너(53)는 기름 또는 가스버너가 설치될 수 있는데, 이에 한정되지 않고, 폐합성수지를 열분해하여 제조한 연료를 연소시킬 수 있는 버너구조가 설치될 수 있다. 상기 연소로(52)의 외주면에는 금속으로 이루어져 상기 다공판(20)의 관통공(21)을 통하여 흐르는 폐용유수지가 표면을 타고 흐를 때에 기화될 수 있도록 함이 바람직하다.
상기 열분해부(40)는 상술한 바와 같이 보일러유닛(51)에 의해 발생된 열기와 배기가스에 의해 폐합성수지(200)을 용융시킴과 아울러 폐용융수지를 열분해하여 연료가스화 시키기 위한 구조를 가진다. 이러한 열분해부(40)는 상기 연소로(52)와 연결되어 버너(53)에 의해 연료가 연소된 배기가스를 분배를 위해 상기 용융로본체부(11)의 내측가장자리에 설치되는 배기가스분배탱크(41)와, 상기 배기가스분배탱크(41)와 대응되는 측의 용융로본체부(11)의 내측 가장자리에 설치되며 연통(42)를 가지는 배기가스통합탱크(43)를 구비한다. 상기 배기가스분배탱크(41)와 배기가스통합탱크(43)는 다공판(20)의 하부측 가장자리와 대응되도록 설치되는 것으로, 그 형상의 상기 용융로본체부(11)의 내측곡율과 실질적으로 동일한 곡률를 갖도록 형성될 수 있다.
그리고 상기 배기가스분배탱크(41)와, 상기 배기가스통합탱크(43)는 상기 다공판(20)의 하면과 나란하며, 상호 소정의 간격이로 이격되고 상기 다공판(20)의 하부로 흐르는 폐용융수지가 표면을 따라 흐르도록 위치되는 제1차열분해관(44)들을 구비한다. 상기 제 1차열분해관(44)은 그 단면이 수직방향으로 긴 타원형의 형상으로 이루어질 수 있으며, 내부에는 고온의 배기가스가 흐른다.
상기 1차열분해관(43)의 사이에는 상기 배기가스분배탱크(41)와, 상기 배기가스통합탱크(43)를 연결하며 제1차열분해관(44)에 의해 열분해되지 못한 용융수지가 표면을 타고 흐르면서 2차 열분해 될 수 있도록 하는 2차열분해관(45)들이 설치된다. 도시된 바와 같이 상기 제 1차열분해관(44)과 제 2차 열분해관(45)는 상하방향으로 교호적으로 복수열이 설치될 수 있다.
그리고 도면에는 도시되어 있지 않으나 상기 제1,2열분해관(44)(45)은 폐용융수지와의 접촉면적을 넓히고, 폐용융수지의 체류시간을 길게하기 위하여 요철이 형성될 수 있으며, 제1차열분해관(44)과 제 2차열분해관(45)의 사이에는 제 1열분해관(44)의 표면을 타고 흐른 폐용융수지가 제 2열분해관(45)으로 흐를 수 있도록 가이드 하는 가이드 관이 더 구비될 수 있다.
한편, 상기 용융로본체부(20)에 설치되는 보일러유닛(51)은 용융로본체부(20)의 용량에 따라 적어도 하나이상 설치될 수 있는데, 바람직하게는 보일러유닛(51)을 3개 내지 4개 설치함이 바람직하다.
상기 제1폐합성수지공급유닛(20)은 상기 용융로본체부(11)의 상부측의 외주면과 결합되어 다공판(20)의 상부측에 압축이 이루어져 규격화된 폐합성수지(200)를 공급하기 위한 것으로, 폐합성수지(200)를 압축하기 위한 압축실린더부(31)를 가지는 압축본체부(32)를 구비한다. 상기 압축본체부(32)의 상부측에는 규격화 된 폐합성수지를 공급하기 위한 제1투입호퍼(33)가 설치되고, 이 제1투입호퍼(33)와 압축실린더부(31)는 투입구(34)를 통하여 연결된다. 그리고 상기 압축실린더부(31)와 연통될 수 있도록 제1수지공급가스실링부(35)가 압축본체부(32)와 결합된다. 상기 제1수지공급압출실링부(35)는 단부가 용융로본체부(11)의 상부측 외주면에 결합되어 상부공간부(12)에 수지를 공급할 수 있도록 된 것으로, 압축본체부(32)로부터 용융로본체부(11)로 갈수록 점차적으로 그 단면적이 작아진다. 이는 제1수기공급압출실링부(35)에 압축되어 배출대기중인 폐합성수지(200)에 의해 용융로본체부(11) 내의 연료화 가스가 역류하는 것을 방지하게 된다.
그리고 상기 압축본체부(32)의 압축실린더부(31)에는 압축실린더(31) 내의 폐합성수지(200)를 상기 제1수지공급압축실링부(35) 측으로 압축하기 위한 가압피스톤(37)이 결합되고, 이 가압피스톤(37)은 상기 압축본체부(32)에 설치된 구동부(38)에 의해 전, 후진된다. 상기 구동부(38)는 도 4에 도시된 바와 같이 가압피스톤(37)에 랙부재(38a)가 설치되고, 이 랙부재(38a)는 모터(38b)에 의해 구동되는 피니언(38c)와 결합된 구조로 이루어질 수 있다. 그러나 이에 한정되지 않고, 로드가 상기 가압피스톤(37)와 연결된 유압실린더를 포함할 수 있다.
상기 제 2폐합성수지공급유닛(90)은 용융로본체부(11)의 상부공간에 폐플라스틱을 압축하여 공급할 수 있는 것으로, 제2투입호퍼(91)를 가지는 스크류피더(92)와 스크류피더(92)의 출구와 용융로본체부(11)를 연결하는 제2수지공급가스실링부(93)를 구비한다. 상기 제2수지공급압출실링부(35)는 단부가 용융로본체부(11)의 상부측 외주면에 결합되어 상부공간부(12)에 수지를 공급할 수 있도록 된 것으로, 스크류피더(92)로부터 용융로본체부(11)로 갈수록 점차적으로 그 단면적이 작아진다. 이는 제2수지공급압출실링부(93)에 압축되어 배출대기중인 폐합성수지(200)에 의해 용융로본체부(11) 내의 연료화 가스가 역류하는 것을 방지하게 된다. 상기 교반유닛(80)은 용융로본체부(11)의 상부에 구동모터부(81)가 설치되고, 상기 구동모터부(81)에 의해 구동되는 교반축(82)이 다공판(20)의 상면측으로 연장된다. 그리고 상기 교반축(82)의 단부측에는 폐용융수지를 교반하여 다공판(20)의 관통공(21)을 통하여 원활하게 배출되도록 함과 또는 용융이 이루어지고 있는 폐합성수지가 원활하게 용융될 수 있도록 교반하는 교반날개(83)이 설치된다. 상기 교반유닛(80)은 복수개가 설치될 수 있으며, 상기 메인관부재(16)와 어긋난 구조를 가진다.
그리고 본 발명에 따른 폐합성수지를 이용한 연속식 연료화장치(10)의 잔여물배출유닛(70)은 폐합성수지가 열분해되고 남은 잔여물을 배출하기 위한 것으로,상기 잔여물배출유닛은 용융로본체부(11)의 하부에 마련된 슈튜부(14 또는 15)에 외부와 차단될 수 있도록 설치되는 스크류본체부(71)와, 상기 스크류본체부(71)의 내부에 구동모터(72)에 의해 회전가능하게 설치되는 스크류(73)와, 상기 스크류본체부(71)의 후단부에 설치되는 것으로, 구동모터(72)에 의해 회전되는 스크류(73)에 의해 이동된 잔여물이 압축 될 수 있도록 배출구(76) 측으로 갈수록 단면적이 작아지는 가스실링부(75)를 더 구비한다.
한편, 상기 용융로본체부(11)에는 내부공간의 온도를 감지할 수 있는 온도검출기(18)와, 압력을 검출할 수 있는 압력검출기(19)가 구비될 수 있고, 상기 온도검출기(18)과 압력검출기(19)에 의해 검출되는 온도와 압력에 의해 제1,2폐합성수지공급유닛과 보일러유닛(51)이 제어될 수 있다.
상술한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 폐합성수지를 이용한 연속식 연료화장치(10)의 작용을 설명하면 다음가 같다.
먼저, 본 발명에 따른 폐합성수지를 이용한 연속식 연료화장치(10)를 이용하여 폐합성수지를 이용하여 연료화를 시키기 위해서는 제1폐합성수지공급유닛(30) 과 제 2폐합성수지공급유닛(90)의 적어도 일측을 이용하여 연료화 시키기 위한 폐합성수지를 용융로본체부(11)의 상부공간부에 공급함과 아울러 보일러유닛(51)의 버너(53)를 가열시킴으로써 연소로(52)와 열분해부(40)의 제1,2차열분해관(41)(42)을 가열한다.
상기 제1폐합성수지공급유닛(30)을 이용한 압축되어 블록화 된 폐합성수지(200)를 용융로본체부(11)의 상부공간부에 공급하기 위해서는 제1투입호퍼(33)에 압축되어 블록화 된 폐플라스틱을 공급하여 이 폐플라스틱(200)이 압축실린더부(31)에 위치되도록 한다. 그리고 구동부를 이용하여 가입피스톤(37)을 가입하여 폐합성수지가 제1수지공급가스실링부(35) 측으로 압축될 수 있도록 한다.
이와 같이 압축된 폐합성수지는 용융로본체부(11)의 열기에 의해 일부 용융되면서 제 1수지공급가압실링부(35)를 통하여 상부공간부로 공급된다. 이때에 상기 압축실린더부(31)는 용융로본체부(11)의 내부공간 제1수지공급가스실링부(35)에 채워진 폐합성수지에 의해 차단된다.
상기와 같은 방법으로 다공판(20)의 상부측으로 폐합성수지(200)는 연속하여 공급이 이루어진다. 상기와 같이 다공판의 상부측으로 공급된 폐합성수지(200)는 가열유닛(50)의 버너(53)에 의해 연료가 연소됨으로써 발생된 연소가스가 연소로와 제 1,2연분해관(44)(45)을 통과하면서 용융로본체부(11)의 내부를 가열함으로써 용해된다. 이와 같이 용해되는 과정에서 상기 교반유닛(80)은 다공판(20)의 상부에 위치된 용융된 합성수지와 용융중인 합성수지를 교반하게 된다.
그리고 상기와 같이 용융된 폐용융수지는 도 6에 도시된 바와 같이 다공판(20)의 관통공(21)을 통하여 하부로 흐르게 되고, 이 폐용융수지는 제 1열분해관(44)의 표면을 따라 이동하면서 열분해되어 연료가스화 된다. 그리고 제 1열분해관(44)에 의해 연료가스화 되지 못한 폐용융수지는 제 2열분해관(45)의 표면으로 흐르면서 열분해되어 연료가스화 된다.
폐용융수지의 연료가스화가 이루어진 후의 잔여물은 용융로본체부(11)의 하면에 형성된 슈트부(14)(15)로 유입되고, 이에 설치된 잔여물배출유닛(70)에 의해 외부로 배출된다.
한편, 상기 폐합성수지(200)가 열분해됨으로써 가스화 된 연료가스는 배출관(61)를 통하여 냉각유닛(60)으로 공급되어 냉각된 후 탱크(61)에 저장된다.
상기 용융로본체부(14)(15)의 슈트부로 공급된 잔여물은 스크류본체부(71)의 내부에서 회전하는 스크류(73)에 의해 이동된 후 가스실링부(75) 측으로 이동된 후 압축되면서 배출구(76)로 배출된다. 따라서 상기 용융로본체부(11)의 내부와 배축구(76)는 압축되면서 배출되는 잔여물에 의해 외기와 차단된다.
상기와 같이 폐합성수지(200)의 연료화가 이루어지는 과정에서 용융로본체부(11)의 외부는 단열재로 감싸여져 있으므로 연손실을 죄소화 할 수 있으며, 용융로본체부(11)의 내부온도와 압력을 검출하여 가열유닛(50)과 제1,2폐합성수지공급유닛(30)(90)들을 제어할 수 있으므로 폐합성수지의 연료화에 따른 가동률과 안전성의 향상을 도모할 수 있다.
상술한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 폐합성수지를 이용한 연속식 연료화장치(10)는 폐합성수지의 공급과 용융 및 열분해에 의해 연료화가스를 생산하고 이를 냉각시켜 연료를 제조할 수 있으므로 연료의 생산성을 향상시킬 수 있다.
특히 용융로본체부의 내부로 공급되는 폐합성수지를 압축하여 용융로본체부의 내부와 외부를 차단하고, 잔여물을 압축시키면서 배출시킴으로써 용융로본체부의 내부와 외부를 차단하게 되므로 실링을 위한 구조를 단순화 시킬 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 사람이라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록 청구 범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

Claims (6)

  1. 내부에 열분해를 위한 공간이 형성된 용융로본채부와, 상기 용융로본체부의 내부를 구획하며 다수개의 관통공들이 형성된 다공판과,
    상기 용융로본체부에 설치되어 상기 다공판에 의해 구획된 상부공간 측에 폐합성수지를 공급하는 제1폐합성수지공급유닛과,
    상기 용융로본체부의 다공판에 의해 구획된 하부공간 측에 설치되어 상부공간 측으로 공급된 폐합성수지를 용융시킴과 아울러 관통공을 통하여 하부로 유출되는 폐용융수지를 다단으로 열분해하여 가스화 시키는 열분해부를 가지는 가열유닛과,
    상기 용융로본체부의 상부측에 설치되어 열부해 된 연료화가스를 배출하는 배출관과 연결되어 연료화가스를 액화시키기 위한 냉각유닛과,
    상기 용융로본체부의 하부측에 설치되어 폐합성수지의 열분해가 이루어진 후 잔여물의 배출하는 것으로 배출구가 압출된 배출 대기 잔여물에 의해 막혀 열분해된 연료화가스의 배출이 차단되도록 하는 잔여물배출유닛을 포함한 것을 특징으로 하는 폐합성수지를 이용한 연속식 연료화장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 가열유닛은 상기 다공판의 하부에 설치된 연소로와, 연소로에 설치된 버너를 포함하는 적어도 하나의 보일러유닛과, 상기 보일러유닛에 의해 발생된 열기와 배기가스에 의해 용융된 용융수지를 열분해하는 열분해부를 포함하며,
    상기 열분해부는 상기 연소로와 연결되는 배기가스를 분배를 위해 상기 용융로본체부의 내측가장자리에 설치되는 배기가스분배탱크와, 상기 배기가스분배탱크와 대응되는 측의 용융로본체부의 내측 가장자리에 설치되며 배기관을 가지는 배기가스통합탱크와, 상기 배기가스분배탱크와 상기 배기가스통합탱크를 연결하는 것으로 상기 다공판의 하면과 나란하게 상호 소정의 간격으로 설치되며 다공판의 하부로 흐르는 폐용융수지가 표면을 따라 흐르면서 열분해도로록하여 연료가스화 시키는 제1열분해관들과, 상기 제1차열분해관들의 사이에 위치되어 제1열분해관에 의해 열분해되지 못한 폐용융수지가 표면을 타고 흐르면서 2차 열분해하는 제2열분해관들이 상하방향으로 적층되어 이루어진 것을 특징으로 하는 폐합성수지를 이용한 연속식 연료화장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 용융로본체부에 설치되어 상기 다공판의 상부측으로 공급되어 용융이 이루어진 수지를 교반하여 다공판의 관통공을 통하여 배출될 수 있도록 하는 교반유닛을 더 구비한 것을 특징으로 하는 폐합성수지를 이용한 연속신 연료화장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 용융로본체부의 상부에는 내부와 연결되며 용융로본체부 내의 가스의 폭발시 압력에 의해 파괴되어 가스폭발 의한 장비의 손상을 방지할 수 있는 안전변유닛을 더 구비한 것을 특징을 하는 폐합성수지를 이용한 연속신 연료화장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 제1폐합성수지공급유닛은 상기 용융로본체부의 상부측의 외주면과 결합되어 다공판의 상부측에 폐합성수지를 공급하기 위한 것으로, 폐합성수지를 압축하기 위한 압축실린더부를 가지는 압축본체부와, 상기 압축본체부와 연결되어 용융로본체부와 결합되며 압축본체부로부터 용융로본체부로 갈수록 점차적으로 내부공간의 단면적이 작아지며 이에 채워진 폐합성수지에 의해 용융로본체부내의 가스가 역류하는 것을 방지하는 제1수지공급가스실링부와,
    상기 압축실린더부와 결합되어 압축실린더 내의 폐합성수지를 상기 제1수지공급가스실링부 측으로 압축하기 위한 가압피스톤과, 상기 압축본체부에 설치되어 상기 가압피스톤를 전, 후진시키기 위한 구동부를 포함한 것을 특징으로 하는 폐합성수지를 이용한 연속신 연료화장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 잔여물배출유닛은 스크류피더와, 상기 스크류피더와 연결되는 것으로, 스크류피더에 의해 이동된 잔여물이 압출될 수 있도록 배출구측으로 갈수록 단면적이 작아지는 가스실링부를 더 구비한 것을 특징으로 하는 폐합성수지를 이용한 연속식 연료화장치.







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