KR102161665B1 - 폐카본필터 재생 시스템 및 그 방법 - Google Patents

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Abstract

폐카본필터 재생 시스템 및 그 방법에 관한 발명이다. 본 발명의 폐카본필터 재생 시스템은, 폐카본필터를 잘게 분쇄하는 폐카본필터 분쇄 유닛; 상기 폐카본필터 분쇄 유닛의 하부에 배치되며, 상기 폐카본필터 분쇄 유닛을 통해 분쇄된 분쇄 폐카본필터를 수집하는 호퍼; 상기 호퍼와 연결되고 상기 호퍼에서 공급되는 분쇄 폐카본필터를 압출 소성시키는 압출 소성 장치; 상기 압출 소성 장치의 공정 후방을 이루며, 상기 압출 소성 장치에서 배출되는 분말(powder) 형태의 분말 산출물이 저장되는 분말 산출물 저장부; 및 상기 분말 산출물 저장부와 연결되며, 상기 분말 산출물 속에 잔존 가능한 이물을 걸러내는 이물 분리 유닛을 포함한다.

Description

폐카본필터 재생 시스템 및 그 방법{Wasted carbon filter regeneration system and method}
본 발명은, 폐카본필터 재생 시스템 및 그 방법에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는, 기존에 폐기되던 폐카본필터를 재생해서 사용할 수 있어서 자원을 절약할 수 있음은 물론 환경보존에 이바지할 수 있는 폐카본필터 재생 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
카본필터(carbon filter)는 카본(carbon), 즉 탄소 혹은 탄소 복합물로 이루어진 필터를 가리킨다.
카본의 특성상 각종 악취를 제거할 수 있다. 다시 말해, 카본필터는 음식 냄새, 담배 냄새, 땀 냄새 등 일상생활에서 발생하는 냄새를 제거하여 쾌적한 공기를 만들어 준다. 따라서, 카본필터는 사람들이 많이 다니는 헬스장, 음식점, 빌딩 등에 사용하기 좋다.
그뿐만 아니라 카본필터는 정수기에도 적용되어 물을 정화시킨다. 때문에, 카본필터는 그 대부분이 정수기나 공기정화기 등의 장치에 널리 사용된다.
이러한 카본필터는 그 특성상 6개월 정도에 한 번씩 교체해주어야 하며, 그래야만 제기능을 담당할 수 있는 것을 알려져 있다.
한편, 사용이 완료된 카본필터, 즉 폐카본필터는 카본과 PE 바인더로 구성되어 있는데 이를 재생하기 위하여 800~900℃의 로터리킬른과 같은 장치를 이용하여 실시하지만 유기물인 PE 제품의 검은 그으름 발생량 과다로 기기 내부 및 후공정의 백필터가 모두 막히는 문제로 현재는 재생이 불가하기에 매립되어 폐기되는 것이 통상적이다. 다만, 폐카본필터를 그대로 매립하는 것은 자원 낭비로 이어질 수 있으므로 폐카본필터를 재생하기 위한 노력이 계속 진행되고 있으나 아직은 마땅한 기술이 제안되지 않은 실정이다.
도 1은 전기집진필터 재생장치의 구성도이다. 이 도면을 참조하면, 통상의 전기집진필터 재생장치는 집진판(120)의 양측부에 실린더관(30)이 설치된다.
그리고, 실린더관(30)의 내부에 구비된 웨이트(32)에 작동와이어(54)를 매개로 연결된 관부재(70)가 집진판(120)의 측면을 가로질러 설치되며, 상기 실린더관(30)에 세척수관(10)이 연결된 구성을 포함한다.
관부재(70)의 집진판(120) 대향면에는 복수의 분사노즐이 구비된다. 관부재(70)는 세척수호스(미도시)의 일단과 연결되며 세척수호스의 타단은 실린더관(30)을 경유하고 웨이트(32)를 관통하여 세척수관(10)과 연통된다.
이에, 세척수 관로 상에 설치된 펌프가 작동하고 밸브가 개방되면 세척수호스를 통해 관부재(70)로 세척수가 공급되고, 이에 분사노즐을 통해 집진판(120) 표면으로 세척수가 분사되어 먼지를 제거하게 된다.
이때, 실린더관(30) 내부는 세척수 공급압력에 의해 웨이트(32)가 상승하여 상기 관부재(70)가 하강함으로써 집진판(120)의 상부부터 하부까지 골고루 세척수를 분사하여 집진판(120) 전체의 먼지를 깨끗하게 제거할 수 있다.
한편, 상기 기술은 전기집진필터를 청고하여 재생하기 위한 것에 지나지 않으며, 실질적으로 폐카본필터 재생을 위한 기술에 공용으로 적용할 수는 없다는 점을 고려해볼 때, 기존에 알려지지 않은 신개념의 폐카본필터 재생 시스템에 대한 필요성이 대두된다.
대한민국특허청 출원번호 제10-1990-0003632호 대한민국특허청 출원번호 제10-1992-0005157호 대한민국특허청 출원번호 제10-1994-0018312호 대한민국특허청 출원번호 제10-2011-0104660호
본 발명의 목적은, 기존에 폐기되던 폐카본필터를 재생해서 사용할 수 있어서 자원을 절약할 수 있음은 물론 환경보존에 이바지할 수 있는 폐카본필터 재생 시스템 및 그 방법을 제공하는 것이다.
상기 목적은, 폐카본필터를 잘게 분쇄하는 폐카본필터 분쇄 유닛; 상기 폐카본필터 분쇄 유닛의 하부에 배치되며, 상기 폐카본필터 분쇄 유닛을 통해 분쇄된 분쇄 폐카본필터를 수집하는 호퍼; 상기 호퍼와 연결되고 상기 호퍼에서 공급되는 분쇄 폐카본필터를 압출 소성시키는 압출 소성 장치; 상기 압출 소성 장치의 공정 후방을 이루며, 상기 압출 소성 장치에서 배출되는 분말(powder) 형태의 분말 산출물이 저장되는 분말 산출물 저장부; 및 상기 분말 산출물 저장부와 연결되며, 상기 분말 산출물 속에 잔존 가능한 이물을 걸러내는 이물 분리 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 폐카본필터 재생 시스템에 의해 달성된다.
상기 분말 산출물 저장부의 상부에 배치되며, 상기 분말 산출물 저장부에 분말 산출물이 저장될 때 비산되는 비산 먼지를 포집하는 포집 유닛; 상기 포집 유닛과 연결되며, 상기 포집 유닛을 통해 배출되는 공기 속의 냄새를 탈취해서 대기 중으로 방출하는 냄새 탈취 유닛; 및 상기 폐카본필터를 재생할 수 있도록 상기 폐카본필터 분쇄 유닛, 상기 압출 소성 장치, 상기 이물 분리 유닛, 상기 포집 유닛 및 상기 냄새 탈취 유닛의 동작을 유기적인 메커니즘으로 컨트롤하는 시스템 컨트롤러를 더 포함할 수 있다.
상기 호퍼 내에 저장되는 분쇄 폐카본필터가 배출될 수 있게끔 상기 호퍼의 하단부에 폐카본필터 배출구가 형성되며, 상기 호퍼 내에는 개폐 동작하면서 상기 호퍼 내에 저장되는 분쇄 폐카본필터를 상기 폐카본필터 배출구 쪽으로 보내는 한 쌍의 셔터가 마련되며, 상기 셔터의 회전 구동을 위하여 셔터 회전 구동부가 상기 셔터에 연결되어 마련되며, 상기 셔터 회전 구동부에는 상기 셔터의 차폐 위치를 설정하는 스토퍼가 마련되며, 상기 셔터에는 상기 시스템 컨트롤러와 전기적으로 연결되는 로드셀이 마련되며, 상기 호퍼에는 덮개가 개폐 가능하게 마련될 수 있다.
상기 압출 소성 장치는, 상기 호퍼와 일측에서 연결되고 타측에 상기 분말 산출물이 배출되는 배출구가 형성되는 장치 하우징; 상기 장치 하우징 내에 회전 가능하게 마련되고, 상기 분쇄 폐카본필터를 압출 소성시키면서 밀어내는 압출 스크루; 및 상기 압출 스크루와 연결되고 상기 압출 스크루를 회전 구동시키는 모터를 포함하며, 상기 장치 하우징은 상기 압출 스크루의 길이 방향을 따라 제1 내지 제4 압출 소성 구간으로 구획되며, 상기 제1 압출 소성 구간에는 상기 제1 압출 소성 구간을 100℃로 가열하는 제1 히터가 마련되며, 상기 제2 압출 소성 구간에는 상기 제2 압출 소성 구간을 300℃로 가열하는 제2 히터가 마련되며, 상기 제3 압출 소성 구간에는 상기 제3 압출 소성 구간을 600℃로 가열하는 제3 히터가 마련되며, 상기 제4 압출 소성 구간에는 상기 제4 압출 소성 구간을 800℃로 가열하는 제4 히터가 마련될 수 있다.
한편, 상기 목적은, 폐카본필터를 잘게 분쇄하는 폐카본필터 분쇄 단계; 분쇄된 분쇄 폐카본필터를 수집해서 압출 소성시키는 압출 소성 단계; 및 압출 소성되어 분말(powder) 형태로 배출되는 분말 산출물 속에 잔존 가능한 이물을 걸러내는 이물 분리 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 폐카본필터 재생 방법에 의해서도 달성된다.
본 발명에 따르면, 기존에 폐기되던 폐카본필터를 재생해서 사용할 수 있어서 자원을 절약할 수 있음은 물론 환경보존에 이바지할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 전기집진필터 재생장치의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 폐카본필터 재생 시스템의 구성도이다.
도 3은 호퍼의 구조도이다.
도 4 및 도 5는 호퍼의 셔터에 대한 동작도들이다.
도 6은 도 2의 폐카본필터 재생 시스템에 대한 제어블록도이다.
도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 폐카본필터 재생 방법의 순서도이다.
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 폐카본필터 재생 시스템의 구성도이다.
도 9는 본 발명의 제3 실시예에 따른 폐카본필터 재생 시스템의 구성도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 쉽게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.
그러나 본 발명에 관한 설명은 구조적이나 기능적 설명을 위한 실시예에 불과하므로 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다.
예컨대, 실시예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있어서 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 본 발명에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로 본 발명의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.
본 명세서에서, 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하여지도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 그리고 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
따라서 몇몇 실시예에서, 잘 알려진 구성 요소, 잘 알려진 동작 및 잘 알려진 기술들은 본 발명이 모호하게 해석되는 것을 피하려고 구체적으로 설명되지 않는다.
한편, 본 발명에서 서술되는 용어의 의미는 사전적 의미에 제한되지 않으며, 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.
어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성 요소에 직접 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성 요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "직접 연결되어" 있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성 요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성 요소 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
여기서 사용되는 모든 용어는 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 같은 의미가 있다.
일반적으로 사용되는 사전에 정의된 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 실시예의 설명 중 같은 구성에 대해서는 같은 참조부호를 부여하도록 하며, 때에 따라 같은 참조부호에 대한 설명은 생략하도록 한다.
(제1 실시예)
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 폐카본필터 재생 시스템의 구성도, 도 3은 호퍼의 구조도, 도 4 및 도 5는 호퍼의 셔터에 대한 동작도들, 도 6은 도 2의 폐카본필터 재생 시스템에 대한 제어블록도, 그리고, 도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 폐카본필터 재생 방법의 순서도이다.
이들 도면을 참조하면, 본 실시예에 따른 폐카본필터 재생 시스템은 기존에 폐기되던 폐카본필터를 재생해서 사용할 수 있어서 자원을 절약할 수 있음은 물론 환경보존에 이바지할 수 있도록 한 것으로서, 폐카본필터 분쇄 유닛(110), 호퍼(120), 압출 소성 장치(130), 분말 산출물 저장부(151), 이물 분리 유닛(153), 포집 유닛(155) 및 냄새 탈취 유닛(157)을 포함할 수 있다.
폐카본필터 분쇄 유닛(110)은 폐카본필터를 잘게 분쇄하는 역할을 한다. 본 실시예의 경우, 회전하는 한 쌍의 분쇄 커터로 폐카본필터를 잘게 분쇄하고 있다. 하지만, 다른 방식의 분쇄기가 사용되어도 무방하다.
호퍼(120)는 폐카본필터 분쇄 유닛(110)의 하부에 배치되며, 폐카본필터 분쇄 유닛(110)을 통해 분쇄된 분쇄 폐카본필터를 수집하는 역할을 한다.
이러한 호퍼(120)는 통 형상의 구조물로서, 폐카본필터 분쇄 유닛(110)의 하부에 배치되며, 폐카본필터 분쇄 유닛(110)을 통해 분쇄된 분쇄 폐카본필터가 저장되는 장소를 이룬다.
호퍼(120) 내에 저장되는 분쇄 폐카본필터가 배출될 수 있게끔 호퍼(120)의 하단부에 폐카본필터 배출구(121)가 형성된다. 폐카본필터 배출구(121)는 압출 소성 장치(130)의 장치 하우징(131) 내부와 연통된다.
한편, 호퍼(120)는 단순한 통 구조물일 수도 있지만 본 실시예의 경우, 아래와 같은 구조가 적용되는 것으로 설명한다. 물론, 아래의 구조가 반드시 적용되어야 하는 것은 아니다.
호퍼(120) 내에는 개폐 동작하면서 호퍼(120) 내에 저장되는 분쇄 폐카본필터를 폐카본필터 배출구(121) 쪽으로 보내는 셔터(122)가 마련된다. 셔터(122)는 한 쌍으로 마련되며, 호퍼(120) 내에서 회동 가능하게 배치된다. 즉 도 4처럼 호퍼(120) 내를 차폐하거나 도 5처럼 호퍼(120) 내를 개방한다.
이와 같은 셔터(122)의 회전 구동을 위하여 각 셔터(122)의 일단에는 셔터 회전 구동부(123)가 연결된다. 즉, 셔터 회전 구동부(123)는 셔터(122)와 연결되고 셔터(122)를 회전 구동시키는 역할을 한다. 호퍼(120)의 차폐 시 각 셔터(122)의 타단은 서로 간에 중첩 결합된다. 이때, 각 셔터(122)의 타단에는 전체적인 셔터의 두께보다 얇은 두께를 갖는 중첩부(122a)가 서로 대칭되게 구비될 수 있다. 따라서, 한 쌍의 셔터의 중첩부(122a)가 상호 접촉 결합 시 한 쌍의 셔터는 전체적으로 고른 두께를 가질 수 있다.
셔터 회전 구동부(123)에는 스토퍼(124)가 연결된다. 따라서, 도 5에서 도 4처럼 셔터(122)가 회전할 때, 셔터(122)는 스토퍼(124)에 접하는 영역까지 동작할 수 있다. 따라서, 셔터(122)의 차폐 위치가 늘 일정할 수 있다.
셔터(122)에는 로드셀(125)이 연결된다. 로드셀(125)은 시스템 컨트롤러(170)와 연결된다. 셔터(122)에 분쇄 폐카본필터가 쌓여 일정한 하중이 로드셀(125)에 의해 감지되면 이의 신호를 받은 시스템 컨트롤러(170)가 셔터 회전 구동부(123)를 원격으로 동작시킴으로써 도 4에서 도 5처럼 셔터(122)가 개방될 수 있으며, 이로 인해 분쇄 폐카본필터가 폐카본필터 배출구(121)를 통해 압출 소성 장치(130)로 공급될 수 있다.
본 시스템을 사용하지 않을 때, 호퍼(120) 내로 이물이 들어가지 않도록 호퍼(120)의 개구에 덮개(126)가 마련될 수 있다.
압출 소성 장치(130)는 호퍼(120)와 연결되고 호퍼(120)에서 공급되는 분쇄 폐카본필터를 압출 소성시키는 역할을 한다. 압출 소성 과정을 거침으로써 분쇄 폐카본필터를 재생할 수 있게 되는 것이다.
본 실시예에 적용되는 압출 소성 장치(130)는 호퍼(120)와 일측에서 연결되고 타측에 분말 산출물이 배출되는 배출구(132)가 형성되는 장치 하우징(131)과, 장치 하우징(131) 내에 회전 가능하게 마련되고, 분쇄 폐카본필터를 압출 소성시키면서 밀어내는 압출 스크루(133)와, 압출 스크루(133)와 연결되고 압출 스크루(133)를 회전 구동시키는 모터(134)를 포함할 수 있다.
이때, 장치 하우징(131)은 압출 스크루(133)의 길이 방향을 따라 제1 내지 제4 압출 소성 구간(130a~130d)으로 구획될 수 있는데, 이때의 압출 소성 구간(130a~130d)은 구간별로 온도 제어가 다르게 형성된다.
즉 제1 압출 소성 구간(130a)에는 제1 압출 소성 구간(130a)을 100℃로 가열하는 제1 히터(141)가 마련되며, 제2 압출 소성 구간(130b)에는 제2 압출 소성 구간(130b)을 300℃로 가열하는 제2 히터(142)가 마련되고, 제3 압출 소성 구간(130c)에는 제3 압출 소성 구간(130c)을 600℃로 가열하는 제3 히터(143)가 마련되며, 제4 압출 소성 구간(130d)에는 제4 압출 소성 구간(130d)을 800℃로 가열하는 제4 히터(144)가 마련될 수 있다.
분말 산출물 저장부(151)는 압출 소성 장치(130)의 공정 후방을 이루며, 압출 소성 장치(130)에서 배출되는 분말(powder) 형태의 분말 산출물이 저장되는 장소를 이룬다.
자세히 도시하지는 않았으나 분말 산출물 저장부(151)에는 분말 산출물을 후공정의 이물 분리 유닛(153)으로 공급하기 위한 컨베이어 등이 갖춰질 수 있다. 이에 대해서는 생략했다.
이물 분리 유닛(153)은 분말 산출물 저장부(151)와 연결되며, 분말 산출물 속에 잔존 가능한 이물을 걸러내는 역할을 한다. 이물 분리 유닛(153)을 거침으로써 비로소 폐카본필터를 재생할 수 있다.
포집 유닛(155)은 분말 산출물 저장부(151)의 상부에 배치되며, 분말 산출물 저장부(151)에 분말 산출물이 저장될 때 비산되는 비산 먼지를 포집하는 역할을 한다.
그리고, 냄새 탈취 유닛(157)은 포집 유닛(155)과 연결되며, 포집 유닛(155)을 통해 배출되는 공기 속의 냄새를 탈취해서 대기 중으로 방출하는 역할을 한다.
이처럼 포집 유닛(155)과 냄새 탈취 유닛(157)이 적용됨으로써 본 시스템은 공해 없는 청청한 시스템으로 자리매김할 수 있다.
한편, 본 실시예에 따른 폐카본필터 재생 시스템에는 시스템의 컨트롤을 위하여 시스템 컨트롤러(170)가 적용된다.
시스템 컨트롤러(170)는 폐카본필터를 재생할 수 있도록 폐카본필터 분쇄 유닛(110), 압출 소성 장치(130), 이물 분리 유닛(153), 포집 유닛(155) 및 냄새 탈취 유닛(157)의 동작을 유기적인 메커니즘으로 컨트롤한다.
이러한 역할을 수행하는 시스템 컨트롤러(170)는 중앙처리장치(171, CPU), 메모리(172, MEMORY), 그리고 서포트 회로(173, SUPPORT CIRCUIT)를 포함할 수 있다.
중앙처리장치(171)는 본 실시예에서 폐카본필터를 재생할 수 있도록 폐카본필터 분쇄 유닛(110), 압출 소성 장치(130), 이물 분리 유닛(153), 포집 유닛(155) 및 냄새 탈취 유닛(157)의 동작을 유기적인 메커니즘으로 컨트롤하기 위해서 산업적으로 적용될 수 있는 다양한 컴퓨터 프로세서들 중 하나일 수 있다.
메모리(172, MEMORY)는 중앙처리장치(171)와 연결된다. 메모리(172)는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체로서 로컬 또는 원격지에 설치될 수 있으며, 예를 들면 랜덤 액세스 메모리(RAM), ROM, 플로피 디스크, 하드 디스크 또는 임의의 디지털 저장 형태와 같이 쉽게 이용가능한 적어도 하나 이상의 메모리일 수 있다.
서포트 회로(173, SUPPORT CIRCUIT)는 중앙처리장치(171)와 결합하여 프로세서의 전형적인 동작을 지원한다. 이러한 서포트 회로(173)는 캐시, 파워 서플라이, 클록 회로, 입/출력 회로, 서브시스템 등을 포함할 수 있다.
본 실시예에서 시스템 컨트롤러(170)는 폐카본필터를 재생할 수 있도록 폐카본필터 분쇄 유닛(110), 압출 소성 장치(130), 이물 분리 유닛(153), 포집 유닛(155) 및 냄새 탈취 유닛(157)의 동작을 유기적인 메커니즘으로 컨트롤하는데, 이러한 일련의 컨트롤 프로세스 등은 메모리(172)에 저장될 수 있다. 전형적으로는 소프트웨어 루틴이 메모리(172)에 저장될 수 있다. 소프트웨어 루틴은 또한 다른 중앙처리장치(미도시)에 의해서 저장되거나 실행될 수 있다.
본 발명에 따른 프로세스는 소프트웨어 루틴에 의해 실행되는 것으로 설명하였지만, 본 발명의 프로세스들 중 적어도 일부는 하드웨어에 의해 수행되는 것도 가능하다. 이처럼, 본 발명의 프로세스들은 컴퓨터 시스템 상에서 수행되는 소프트웨어로 구현되거나 집적 회로와 같은 하드웨어로 구현되거나 소프트웨어와 하드웨어의 조합에 의해서 구현될 수 있다.
이러한 구성에 의해, 폐카본필터를 잘게 분쇄하는 폐카본필터 분쇄 단계(S00)를 수행한 후, 분쇄된 분쇄 폐카본필터를 수집해서 압출 소성시키는 압출 소성 단계(S20)를 수행한 다음, 압출 소성되어 분말(powder) 형태로 배출되는 분말 산출물 속에 잔존 가능한 이물을 걸러내는 이물 분리 단계(S30)를 수행함으로써 폐카본필터를 재생할 수 있다.
이상 설명한 바와 같은 구조를 기반으로 작용을 하는 본 실시예에 따르면, 기존에 폐기되던 폐카본필터를 재생해서 사용할 수 있어서 자원을 절약할 수 있음은 물론 환경보존에 이바지할 수 있게 된다.
(제2 실시예)
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 폐카본필터 재생 시스템의 구성도이다.
이 도면을 참조하면, 본 실시예에 따른 폐카본필터 재생 시스템은 폐카본필터 분쇄 유닛(210), 호퍼(220), 압출 소성 장치(230), 분말 산출물 저장부(151), 이물 분리 유닛(153), 포집 유닛(155) 및 냄새 탈취 유닛(157)을 포함할 수 있다.
본 실시예에서 호퍼(220)는 일측이 경사진 통 구조를 갖는다. 그리고, 폐카본필터 분쇄 유닛(210)은 호퍼(220) 내에 배치된다.
한편, 본 실시예에서 압출 소성 장치(230)는 전술한 실시예처럼 하나의 장치가 아닌 독립된 유닛 장치로서 제1 내지 제4 압출 소성 유닛(230a~230d)을 포함한다.
제1 내지 제4 압출 소성 유닛(230a~230d)의 구성은 모두 동일하다. 즉 제1 내지 제4 압출 소성 유닛(230a~230d)은 모두 입구와 출구를 갖는 하우징(231)과, 하우징(231) 내에 회전 가능하게 마련되는 압출 스크루(232)와, 압출 스크루(232)를 회전시키는 개별 모터(233)를 포함할 수 있다.
제1 내지 제4 압출 소성 유닛(230a~230d)에는 각각 제1 내지 제4 히터(241~244)가 마련된다. 제1 내지 제4 히터(241~244)는 제1 내지 제4 압출 소성 유닛(230a~230d)의 하우징(231) 내 온도를 100℃, 300℃, 600℃ 및 800℃로 각각 가열한다.
본 실시예가 적용되더라도 기존에 폐기되던 폐카본필터를 재생해서 사용할 수 있어서 자원을 절약할 수 있음은 물론 환경보존에 이바지할 수 있다.
(제3 실시예)
도 9는 본 발명의 제3 실시예에 따른 폐카본필터 재생 시스템의 구성도이다.
이 도면을 참조하면, 본 실시예에 따른 폐카본필터 재생 시스템은 폐카본필터 분쇄 유닛(210), 호퍼(220), 압출 소성 장치(330), 분말 산출물 저장부(151), 이물 분리 유닛(153), 포집 유닛(155) 및 냄새 탈취 유닛(157)을 포함할 수 있다.
한편, 본 실시예의 경우에도 제2 실시예처럼 압출 소성 장치(330)가 제1 내지 제4 압출 소성 유닛(230a~230d)을 포함한다.
이때, 제1 내지 제4 압출 소성 유닛(230a~230d)에 마련되는 모든 압출 스크루(232)는 공용 모터(380)에 의해 한 번에 동작한다. 이를 위해, 공용 모터(380)와 제1 내지 제4 압출 소성 유닛(230a~230d)에 마련되는 모든 압출 스크루(232)는 기어식 운동 전달부(282)로 연결된다. 따라서, 하나의 공용 모터(380)가 동작하면 기어식 운동 전달부(282)에 의해 제1 내지 제4 압출 소성 유닛(230a~230d)에 마련되는 모든 압출 스크루(232)가 한 번에 동시에 동작할 수 있다.
본 실시예가 적용되더라도 기존에 폐기되던 폐카본필터를 재생해서 사용할 수 있어서 자원을 절약할 수 있음은 물론 환경보존에 이바지할 수 있다.
이처럼 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 청구범위에 속한다고 하여야 할 것이다.
110 : 폐카본필터 분쇄 유닛 120 : 호퍼
121 : 폐카본필터 배출구 122 : 셔터
123 : 셔터 회전 구동부 124 : 스토퍼
125 : 로드셀 126 : 덮개
130 : 압출 소성 장치 131 : 장치 하우징
132 : 배출구 133 : 압출 스크루
134 : 모터 141~144 : 히터
151 : 분말 산출물 저장부 153 : 이물 분리 유닛
155 : 포집 유닛 157 : 냄새 탈취 유닛
170 : 시스템 컨트롤러

Claims (5)

  1. 폐카본필터를 잘게 분쇄하는 폐카본필터 분쇄 유닛;
    상기 폐카본필터 분쇄 유닛의 하부에 배치되며, 상기 폐카본필터 분쇄 유닛을 통해 분쇄된 분쇄 폐카본필터를 수집하는 호퍼;
    상기 호퍼와 연결되고 상기 호퍼에서 공급되는 분쇄 폐카본필터를 압출 소성시키는 압출 소성 장치;
    상기 압출 소성 장치의 공정 후방을 이루며, 상기 압출 소성 장치에서 배출되는 분말(powder) 형태의 분말 산출물이 저장되는 분말 산출물 저장부;
    상기 분말 산출물 저장부와 연결되며, 상기 분말 산출물 속에 잔존 가능한 이물을 걸러내는 이물 분리 유닛;
    상기 분말 산출물 저장부의 상부에 배치되며, 상기 분말 산출물 저장부에 분말 산출물이 저장될 때 비산되는 비산 먼지를 포집하는 포집 유닛;
    상기 포집 유닛과 연결되며, 상기 포집 유닛을 통해 배출되는 공기 속의 냄새를 탈취해서 대기 중으로 방출하는 냄새 탈취 유닛; 및
    상기 폐카본필터를 재생할 수 있도록 상기 폐카본필터 분쇄 유닛, 상기 압출 소성 장치, 상기 이물 분리 유닛, 상기 포집 유닛 및 상기 냄새 탈취 유닛의 동작을 유기적인 메커니즘으로 컨트롤하는 시스템 컨트롤러;를 포함하며,
    상기 호퍼 내에 저장되는 분쇄 폐카본필터가 배출될 수 있게끔 상기 호퍼의 하단부에 폐카본필터 배출구가 형성되며,
    상기 호퍼 내에는 개폐 동작하면서 상기 호퍼 내에 저장되는 분쇄 폐카본필터를 상기 폐카본필터 배출구 쪽으로 보내는 한 쌍의 셔터가 마련되며, 각 셔터의 일단에는 전체적인 셔터의 두께보다 얇은 두께를 갖는 중첩부가 서로 대칭되게 구비되고,
    상기 셔터의 회전 구동을 위하여 셔터 회전 구동부가 상기 각 셔터의 타단에 연결되어 마련되며,
    상기 셔터 회전 구동부에는 상기 셔터의 차폐 위치를 설정하는 스토퍼가 마련되고,
    상기 셔터에는 상기 시스템 컨트롤러와 전기적으로 연결되는 로드셀이 마련되며,
    상기 호퍼에는 덮개가 개폐 가능하게 마련되고,
    상기 압출 소성 장치는,
    상기 호퍼와 일측에서 연결되고 타측에 상기 분말 산출물이 배출되는 배출구가 형성되는 장치 하우징;
    상기 장치 하우징 내에 회전 가능하게 마련되고, 상기 분쇄 폐카본필터를 압출 소성시키면서 밀어내는 압출 스크루; 및
    상기 압출 스크루와 연결되고 상기 압출 스크루를 회전 구동시키는 모터;를 포함하며,
    상기 장치 하우징은 상기 압출 스크루의 길이 방향을 따라 제1 내지 제4 압출 소성 구간으로 구획되며,
    상기 제1 압출 소성 구간에는 상기 제1 압출 소성 구간을 100℃로 가열하는 제1 히터가 마련되며,
    상기 제2 압출 소성 구간에는 상기 제2 압출 소성 구간을 300℃로 가열하는 제2 히터가 마련되며,
    상기 제3 압출 소성 구간에는 상기 제3 압출 소성 구간을 600℃로 가열하는 제3 히터가 마련되며,
    상기 제4 압출 소성 구간에는 상기 제4 압출 소성 구간을 800℃로 가열하는 제4 히터가 마련되는 것을 특징으로 하는 폐카본필터 재생 시스템.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항의 폐카본필터 재생 시스템을 이용한 폐카본필터 재생 방법으로서,
    폐카본필터를 잘게 분쇄하는 폐카본필터 분쇄 단계;
    분쇄된 분쇄 폐카본필터를 수집해서 압출 소성시키는 압출 소성 단계; 및
    압출 소성되어 분말(powder) 형태로 배출되는 분말 산출물 속에 잔존 가능한 이물을 걸러내는 이물 분리 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 폐카본필터 재생 방법.
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