KR20200085462A

KR20200085462A - 폐플라스틱 병을 이용한 펠릿 제조 장치

Info

Publication number: KR20200085462A
Application number: KR1020190001575A
Authority: KR
Inventors: 김건우
Original assignee: 김건우
Priority date: 2019-01-07
Filing date: 2019-01-07
Publication date: 2020-07-15

Abstract

본 발명은 폐플라스틱 병을 이용한 펠릿 제조 장치에 관한 것으로서, 다수의 칼날이 형성되며 회전에 의해 플라스틱 병을 분쇄시키는 제1분쇄유닛과, 상기 제1분쇄유닛의 하부에서 형성되며 상기 플라스틱 병이 상기 제1분쇄유닛에 의해 가압될 수 있도록 지지하면서, 상기 플라스틱 병이 분쇄되어 설정된 크기가 되면 하부로 통과시키는 거름판과, 상기 제1분쇄유닛의 전면과 후면에 각각 형성되며 상기 제1분쇄유닛이 회전되면서 이송되는 상기 플라스틱 병을 절단날로 가압하여 분쇄시키는 제2분쇄유닛을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

폐플라스틱 병을 이용한 펠릿 제조 장치{Pellet manufacturing equipment using waste plastic bottle}

본 발명은 폐플라스틱 병을 이용한 펠릿 제조 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 폐플라스틱 병을 수거한 후 분쇄 및 용융시켜 펠릿을 생성할 때 폐플라스틱 병을 효율적으로 분쇄시키기 위한 폐플라스틱 병을 이용한 펠릿 제조 장치에 관한 것이다.

플라스틱은 경량성, 내식성, 성형성, 가격의 저렴성 측면에서 우수하여 금속, 목재, 도자기 등의 대체재료로서 각종 용품에서 광범위하게 사용되고 있지만 많이 쓰이는 만큼 폐기되는 양도 증가하고 있으며 적절한 처리가 뒤따르지 않아 심각한 환경오염을 유발하기도 한다.

즉, 매립하면 토양을 오염시키고 소각하면 대기를 오염시키므로 재활용하는 방안이 가장 바람직하다.

이와 같이 급증하는 폐플라스틱의 주재료인 PE, PP, PS, PVC 등의 열가소성 수지는 수집, 분류, 분쇄, 세척, 건조한 다음 분류 기술, 열적 기술, 화학적 기술을 이용하여 재활용에 투입된다.

열적 기술은 폐플라스틱을 가열하여 용융시킨 후 냉각ㅇ압축하여 재생품을 생산하는 방법이고, 화학적 기술은 화학적 반응에 의해 화합물을 파괴하여 기본적인 석유화합물로 환원하는 방법이다.

상기 어느 경우에 있어서나 도 1과 같은 장치를 사용하여 펠릿(pellet) 형태로 생성하는 과정이 필요하다.

종래 기술인 한국 실용신안 등록번호 제20-0275804호는 플라스틱분쇄용 저속 분쇄기에 관한 것으로서, 본체(10) 상에 회전 가능하게 장착되는 파쇄날(12)과 연동하여 폐플라스틱을 분쇄하고, 칼날판(16)을 통과하는 일정크기의 펠릿을 수집하는 분쇄기에 있어서, 파쇄날(12)과 동일축상에 각열의 톱니(24b)의 치형이 어긋나는 상태로 개별적으로 장착되는 복수의 분쇄날(24), 및 파쇄날(12)과 동일축상에서 각각의 분쇄날(24) 사이마다 위치하도록 장착되고, 생성된 펠릿이 칼날판(16)을 통과하도록 수용하는 요홈(25b)을 외주면상에 구비하는 디스크(25)를 포함하며, 폐플라스틱을 분쇄하여 펠릿을 생성하는 점이 제시되어 있다.

그러나 종래기술의 경우 플라스틱 병을 투입하는 경우 플라스틱 병이 튀어 오르면서 분쇄가 정상적으로 이루어지지 않아 분쇄시간이 길게 소모되고 플라스틱 병을 가압하여 눌러줘야 하므로 안정상 위험하다는 문제점이 있었다.

한국 실용신안 등록번호 제20-0275804호

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 플라스틱 병이 투입되었을 때 분쇄기로부터 튀어 오르지 않도록 방지하고 분쇄날에 의해 신속하게 분쇄되어 작업시간을 감소시키는 폐플라스틱 병을 이용한 펠릿 제조 장치를 제공하는 것이다.

또한 본 발명의 다른 목적은 플라스틱 병이 분쇄되었을 때 설정된 크기가 될 때까지 분쇄날에 의해 분쇄되어 설정된 크기만 외부로 배출되도록 하는 폐플라스틱 병을 이용한 펠릿 제조 장치를 제공하는 것이다.

또한 본 발명의 다른 목적은 분쇄 크기에 따라 분쇄날의 위치, 분쇄날의 각도를 교체 또는 조절하여 사용할 수 있는 폐플라스틱 병을 이용한 펠릿 제조 장치를 제공하는 것이다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 폐플라스틱 병을 이용한 펠릿 제조 장치는 다수의 칼날이 형성되며 회전에 의해 플라스틱 병을 분쇄시키는 제1분쇄유닛과, 상기 제1분쇄유닛의 하부에서 형성되며 상기 플라스틱 병이 상기 제1분쇄유닛에 의해 가압될 수 있도록 지지하면서, 상기 플라스틱 병이 분쇄되어 설정된 크기가 되면 하부로 통과시키는 거름판과, 상기 제1분쇄유닛의 전면과 후면에 각각 형성되며 상기 제1분쇄유닛이 회전되면서 이송되는 상기 플라스틱 병을 절단날로 가압하여 분쇄시키는 제2분쇄유닛을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 폐플라스틱 병을 이용한 펠릿 제조 장치는 상기 거름판의 내측면에 형성되며 상기 제1분쇄유닛에 의해 가압되어 이송되는 상기 플라스틱 병을 지지하고 횡방향으로 절단시키는 다수의 돌출날을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 폐플라스틱 병을 이용한 펠릿 제조 장치에 의하면 플라스틱 병이 투입되었을 때 분쇄기로부터 튀어 오르지 않도록 방지하고 분쇄날에 의해 신속하게 분쇄되어 작업시간을 감소시키는 효과가 있다.

또한 본 발명에 따른 폐플라스틱 병을 이용한 펠릿 제조 장치에 의하면 플라스틱 병이 분쇄되었을 때 설정된 크기가 될 때까지 분쇄날에 의해 분쇄되어 설정된 크기만 외부로 배출되도록 하는 효과가 있다.

또한 본 발명에 따른 폐플라스틱 병을 이용한 펠릿 제조 장치에 의하면 분쇄 크기에 따라 분쇄날의 위치, 분쇄날의 각도를 교체 또는 조절하여 사용할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래 기술인 플라스틱분쇄용 저속 분쇄기를 나타낸 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 폐플라스틱 병을 이용한 펠릿 제조 장치의 전체적인 외형을 나타낸 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 폐플라스틱 병을 이용한 펠릿 제조 장치의 측면을 나타낸 측면도.
도 4는 본 발명에 따른 폐플라스틱 병을 이용한 펠릿 제조 장치의 제1분쇄유닛의 세부 모습을 나타낸 사시도.
도 5는 본 발명에 따른 폐플라스틱 병을 이용한 펠릿 제조 장치를 분해시킨 모습을 나타낸 사시도.

본 발명의 구체적 특징 및 이점들은 이하에서 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이에 앞서 본 발명에 관련된 기능 및 그 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 구체적인 설명을 생략하기로 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참고로 상세하게 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명에 따른 폐플라스틱 병을 이용한 펠릿 제조 장치의 전체적인 외형을 나타낸 사시도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 폐플라스틱 병을 이용한 펠릿 제조 장치는 다수의 칼날(150)이 형성되며 회전에 의해 플라스틱 병을 분쇄시키는 제1분쇄유닛(100)과, 제1분쇄유닛(100)의 하부에서 형성되며 플라스틱 병이 제1분쇄유닛(100)에 의해 가압될 수 있도록 지지하면서, 플라스틱 병이 분쇄되어 설정된 크기가 되면 하부로 통과시키는 거름판(300)과, 제1분쇄유닛(100)의 전면과 후면에 각각 형성되며 제1분쇄유닛(100)이 회전되면서 이송되는 플라스틱 병을 절단날(220)로 가압하여 분쇄시키는 제2분쇄유닛(200)을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

플라스틱 병은 수거된 후 비닐과 뚜껑을 분리시키고 내부를 세척 및 건조시킨 상태에서 투입되게 되는데, 플라스틱 병을 세척하는 세척유닛과 세척된 플라스틱 병을 건조시키는 건조유닛이 추가로 더 포함될 수도 있다.

또한 플라스틱 병은 세척과 건조를 다회 반복하여 깨끗해진 상태에서 제1분쇄유닛(100)에 투입되게 되며, 플라스틱 병이 투입되면 제1분쇄유닛(100)이 회전되면서 플라스틱 병을 하부에 형성된 거름판(300) 내측면으로 이동시키게 된다.

거름판(300)은 중공 원통을 반으로 절단시킨 형태로 이루어져 있으며, 플라스틱 병은 제1분쇄유닛(100)과 거름판(300) 사이에 위치되어 제1분쇄유닛(100)에 의해 가압되어 절단되게 된다.

또한 제2분쇄유닛(200)은 제1분쇄유닛(100)의 전면과 후면에 각각 형성되어 있으며 절단날(220)이 형성되어 있어 제1분쇄유닛(100)이 회전되면서 플라스틱 병이 거름판(300) 내부로 인입될 때 절단날(220)과 접촉되면서 플라스틱 병이 절단되게 된다.

이때 회전되는 제1분쇄유닛(100)의 끝단에도 칼날(150)이 형성되어 있기 때문에 플라스틱 병은 절단날(220)과 칼날(150) 사이에 위치되면서 최종적으로 플라스틱 병의 일면은 절단날(220)에 의해 절단되고 타면은 칼날(150)에 의해 절단되게 된다.

또한 거름판(300)의 내측면에는 외부로 관통되는 다수의 배출홀(310)이 형성되어 있으며, 배출홀(310)을 통과할 수 있는 크기로 분쇄된 플라스틱 조각이 배출될 수 있게 된다.

이때 분쇄된 플라스틱 조각은 쌀알 크기의 펠릿으로 만들기 위해 플라스틱 조각을 녹이는 용해유닛과, 용해된 플라스틱 조각을 쌀알 크기 및 일정한 형상으로 성형하는 성형유닛을 더 포함할 수 있다.

용해유닛은 거름판(300)의 배출홀(310)을 통과한 플라스틱 조각을 용해시켜 성형이 용이한 상태로 상변화를 발생시키기 위한 것으로, 용해된 플라스틱은 성형유닛에 의해 구 형태로 성형되어 배출되게 된다.

이때 성형유닛은 냉각수단이 구비되어 있어 성형이 완료된 플라스틱 펠릿의 형상이 변하지 않도록 방지하는 것이 바람직하다.

도 3은 본 발명에 따른 폐플라스틱 병을 이용한 펠릿 제조 장치의 측면을 나타낸 측면도이다.

도 3에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 폐플라스틱 병을 이용한 펠릿 제조 장치는 플라스틱 병이 공급되면 제1분쇄유닛(100)이 회전되면서 칼날(150)이 시계 반대방향으로 회전되게 되며, 제1분쇄유닛(100)의 칼날(150)이 플라스틱을 가압하여 거름판(300) 내부로 이송시키게 된다.

이때 제1분쇄유닛(100)의 전면에 각각 위치된 제2분쇄유닛(200) 사이를 플라스틱 병이 통과해야 되므로, 제1분쇄유닛(100)의 칼날(150)과 제2분쇄유닛(200)의 절단날(220) 사이에서 플라스틱 병이 가압되면서 1차 절단되면서 거름판(300) 내부로 이송되게 된다.

이후 거름판(300) 내부를 따라 이송된 플라스틱 병은 칼날(150)을 따라 이송되게 되는데, 제1분쇄유닛(100)의 후면에 위치된 제2분쇄유닛(200)의 절단날(220)이 플라스틱 병이 외부로 배출되지 않도록 지지하면서 절단날(220)을 통해 플라스틱 병을 2차로 절단하게 된다.

거름판(300)의 내측면에 형성되며 제1분쇄유닛(100)에 의해 가압되어 이송되는 플라스틱 병을 지지하고 횡방향으로 절단시키는 다수의 돌출날(320)을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

돌출날(320)은 거름판(300)의 내측면에 다수개가 불규칙적으로 형성되어 있으며 제1분쇄유닛(100)이 회전되는 방향을 향해 날이 형성되어 있어 제1분쇄유닛(100)의 칼날(150)이 플라스틱 병을 거름판(300) 내부로 이송시키면 다수의 돌출날(320)이 플라스틱 병을 지지하면서 가압력이 발생되게 된다.

즉, 제1분쇄유닛(100)에 의해 거름판(300)의 내측면을 따라 이송되는 플라스틱 병은 다수의 돌출날(320)에 접촉되면서 저항력을 받게 되며, 제1분쇄유닛(100)의 회전방향을 따라 이송되면서 칼날(150)과 돌출날(320)에 의해 분쇄될 수 있게 된다.

도 3에 도시된 돌출날(320)은 거시적으로 표현되었으나 실질적으로 돌출날(320)에 플라스틱 병이 걸려 이송되지 않게 되므로 돌출날(320)은 표면으로부터 약 1~5mm 범위 내에서 돌출되도록 하는 것이 바람직하다.

1mm 미안인 경우 플라스틱 병을 제대로 지지할 수 없게 되고, 5mm 초과하는 경우 돌출날(320) 사이에 플라스틱 병이 끼여 분쇄되지 않고 고정될 수 있으므로 돌출날(320)은 최소한의 길이로 형성하는 것이 바람직하다.

또한 제1분쇄유닛(100)의 칼날(150)과 거름판(300) 사이의 간격은 좁으면 좁을수록 좋으며 두 부재 간의 마찰이나 접촉이 발생되지 않는 범위에서 이격된 상태가 되도록 하여 플라스틱 병을 지속적으로 가압하여 이송될 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

또한 돌출날(320) 대신 거름판(300)에 형성된 도 2의 배출홀(310)에 원형 날을 형성시켜 이송되는 플라스틱 병이 슬라이스 되도록 할 수도 있다.

또한 제2분쇄유닛(200)은 절단날(220)의 위치를 조절할 수 있도록 절단날(220)에 다수의 위치조절홀(221)이 형성되어 있으며, 지지프레임(210)에 절단날(220)을 위치시킨 후 상부에 제2고정대(230)와 제2고정볼트(231)를 장착한 후 위치조절홀(221)을 통해 절단날(220)을 제1분쇄유닛(100)의 전면 또는 후면으로 이송시켜 위치를 조절할 수 있게 된다.

위치가 조절된 후에는 제2고정볼트(231)를 완전히 조여 제2고정대(230)가 절단날(220)을 가압하여 고정하도록 하는 것이 바람직하다.

도 4는 본 발명에 따른 폐플라스틱 병을 이용한 펠릿 제조 장치의 제1분쇄유닛(100)의 세부 모습을 나타낸 사시도이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 폐플라스틱 병을 이용한 펠릿 제조 장치의 제1분쇄유닛(100)은 외부동력에 의해 회전될 수 있도록 형성되는 회전축(110)과, 회전축(110)의 양단에 형성되며 회전축(110)보다 지름이 크게 형성되는 지지판(120)과, 회전축(110)의 중단에 형성되며 사각형 형태로 돌출되는 경사판(130)과, ㅅ자 형태로 형성되어 지지판(120) 및 경사판(130)을 가로질러 ㅅ자 형태로 배치되는 다수개의 지지대(140)와, 지지대(140)의 상부에 결합되어 플라스틱 병을 분쇄하는 칼날(150)과, 칼날(150) 상부에 형성되어 칼날(150)을 지지대(140)에 고정시키는 제1고정대(160)로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

지지판(120)은 회전축(110)의 양단에 형성되어 있으며, 지지대(140)의 양단은 지지판(120)의 내측면에 각각 결합되어 고정되게 되고 지지대(140)의 중단은 회전축(110)의 중단에 위치된 사각형의 경사판(130)에 의해 중단이 외부 방면으로 돌출되어 ㅅ자 형태로 이루어지도록 형성된다.

또한 지지대(140)에는 칼날(150)이 결합되게 되는데, 지지대(140)가 ㅅ자 형태로 이루어져 있으므로 2개의 칼날(150)이 하나의 지지대(140)에 결합되어 칼날(150)도 ㅅ자 형태가 된다.

지지대(140)는 다수개가 회전 방향을 따라 일정한 간격으로 형성되어 있으며 지지대(140)에는 각각 칼날(150)이 결합되면서 회전축(110)의 회전방향을 따라 칼날(150)이 위치되도록 하는 것이 바람직하다.

또한 칼날(150)은 지지대(140)의 상부에 장착되고, 칼날(150) 상부에는 칼날(150)을 지지대(140)에 밀착시켜 고정하기 위한 제1고정대(160)가 형성되게 되는데, 제1고정볼트(161)는 제1고정대(160), 칼날(150)의 유동홀(151), 지지대(140)의 관통홀(141)에 삽입되게 된다.

칼날(150)은 유동홀(151)에 의해 돌출되는 위치를 조절할 수 있게 되며, 조절이 완료된 상태에서 제1고정볼트(161)를 조이게 되면 제1고정대(160)는 지지대(140) 방면으로 가압되어 칼날(150)을 고정시킬 수 있게 된다.

이때 칼날(150)의 위치가 조절될 수 있기 때문에 투입되는 플라스틱 병의 강도나 크기에 따라 칼날(150)의 위치를 변경하여 칼날(150)에 가해지는 손상을 감소시킬 수 있게 된다.

도 5는 본 발명에 따른 폐플라스틱 병을 이용한 펠릿 제조 장치를 분해시킨 모습을 나타낸 사시도이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 폐플라스틱 병을 이용한 펠릿 제조 장치는 제1분쇄유닛(100)의 칼날(150)과 제2분쇄유닛(200)의 절단날(220)은 ㅅ자 형태로 배치되어 있어 플라스틱 병을 절단할 때 접촉되는 면적을 증대시키기는 것을 특징으로 한다.

칼날(150)은 ㅅ자 형태로 이루어져 있기 때문에 제1분쇄유닛(100)이 회전되게 되면 칼날(150)의 양단이 거름판(300)에 먼저 인입하게 되고, 칼날(150)의 중단은 가장 나중에 거름판(300) 내부로 인입하게 된다.

즉, 칼날(150)이 동시에 거름판(300) 내부로 진입하는 것이 아닌 양단에서부터 중단까지 서서히 거름판(300) 내부로 진입하게 되며, 플라스틱 병이 투입되었을 때 칼날(150)의 양단에서부터 서서히 거름판(300) 내부로 진입되면서 절단되므로 플라스틱 병이 탄성력에 의해 튕겨져 나가지 않고 서서히 절단되면서 거름판(300) 내부로 이송될 수 있게 된다.

또한 절단날(220)도 ㅅ자 형태로 이루어져 있기 때문에 1자 형태로된 칼날(150)에 비해 플라스틱 병이 접촉될 수 있는 면적이 보다 넓어지게 되며, 플라스틱 병이 제1분쇄유닛(100)에 의해 거름판(300) 내부로 이송될 때 칼날(150)과 절단날(220) 사이에서 절단될 수 있는 확률도 그만큼 높아지게 된다.

또한 거름판(300)의 배출홀(310)의 크기에 따라 분쇄된 플라스틱 조각의 크기가 결정되므로 배출홀(310)이 서로 다르게 형성된 거름판(300)을 교체함으로써 배출되는 플라스틱 조각의 크기를 조절할 수 있게 된다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 폐플라스틱 병을 이용한 펠릿 제조 장치에 의하면 플라스틱 병이 투입되었을 때 분쇄기로부터 튀어 오르지 않도록 방지하고 분쇄날에 의해 신속하게 분쇄되어 작업시간을 감소시키고, 플라스틱 병이 분쇄되었을 때 설정된 크기가 될 때까지 분쇄날에 의해 분쇄되어 설정된 크기만 외부로 배출되도록 하며, 분쇄 크기에 따라 분쇄날의 위치, 분쇄날의 각도를 교체 또는 조절하여 사용할 수 있는 효과가 있다.

이상과 같이 본 발명은, 바람직한 실시 예를 중심으로 설명하였지만 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 특허청구범위에 기재된 기술적 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 또는 변형하여 실시할 수 있다. 따라서 본 발명의 범주는 이러한 많은 변형의 예들을 포함하도록 기술된 청구범위에 의해서 해석되어야 한다.

100 : 제1분쇄유닛
110 : 회전축
120 : 지지판
130 : 경사판
140 : 지지대
141 : 관통홀
150 : 칼날
151 : 유동홀
160 : 제1고정대
161 : 제1고정볼트
200 : 제2분쇄유닛
210 : 지지프레임
220 : 절단날
221 : 위치조절홀
230 : 제2고정대
231 : 제2고정볼트
300 : 거름판
310 : 배출홀
320 : 돌출날

Claims

다수의 칼날이 형성되며 회전에 의해 플라스틱 병을 분쇄시키는 제1분쇄유닛과;
상기 제1분쇄유닛의 하부에서 형성되며 상기 플라스틱 병이 상기 제1분쇄유닛에 의해 가압될 수 있도록 지지하면서, 상기 플라스틱 병이 분쇄되어 설정된 크기가 되면 하부로 통과시키는 거름판과;
상기 제1분쇄유닛의 전면과 후면에 각각 형성되며 상기 제1분쇄유닛이 회전되면서 이송되는 상기 플라스틱 병을 절단날로 가압하여 분쇄시키는 제2분쇄유닛;을 포함하는 것을 특징으로 하는
폐플라스틱 병을 이용한 펠릿 제조 장치.
제 1항에 있어서,
상기 거름판의 내측면에 형성되며 상기 제1분쇄유닛에 의해 가압되어 이송되는 상기 플라스틱 병을 지지하고 횡방향으로 절단시키는 다수의 돌출날;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는
폐플라스틱 병을 이용한 펠릿 제조 장치.