KR100253621B1 - 공기 부양을 이용한 고분자 혼합 분쇄물 재료별 분리 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 공기 부양을 이용한 고분자 혼합 분쇄물 재료별 분리 장치를 개시한다. 개시된 본 발명은, 분쇄물을 이송시키는 컨베이어 벨트(1) 에 쳄버(2)가 덮어 씌워지고, 쳄버(2)의 출구(22)에는 비중이 큰 입자만이 포집되는 제1포집조(7)가 설치된다. 컨베이어 벨트(1)의 하부에는 분쇄물을 공중 부양시켜, 비중별로 층을 이루게 하는 압축 공기가 발생되는 공기 압축기(5)가 설치된다. 쳄버(2)의 상부에 형성된 분기구(23)에 비중이 작은 입자만을 강제흡입하기 위한 진공압이 발생되는 진공 펌프(6)가 설치되고, 이 진공 펌프(6)에 제2포집조(8)가 연결된다. 한편, 쳄버(2)내에는 비중이 작은 입자만이 통과되는 격자 구조의 격막체(3)가 횡으로 설치된다.

Description

공기 부양을 이용한 고분자 혼합 분쇄물 재료별 분리 장치.

본 발명은 공기 부양을 이용한 고분자 혼합 분쇄물 재료별 분리 장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 2종 이상의 고분자 소재로 이루어진 혼합품이 재활용을 위해 분쇄된 것을, 비중이 다른 각각의 종별로 공기 부양을 이용해서 분리시키는 장치에 관한 것이다.

현재, 자동차나 일반 산업용으로 사용되고 있는 부품들 중, 플라스틱과 같은 고분자 재료로 제작된 부품은 재활용이 가능하므로, 부품을 분쇄시킨 후, 이 분쇄물을 용융시켜서 새로운 부품으로 재활용하는 추세이다.

그런데, 고분자 소재의 부품은 소재가 1가지가 아니라 2종 이상이 혼합된 경우가 대부분이다. 따라서, 부품을 분쇄시킨 후, 각각의 종별로 분리해야만, 재생 재료로서의 활용 가치를 높일 수가 있다.

그러나, 종래에는 2종 이상의 재료로 제작된 고분자 재료 부품에서 각각의 종별로 분리하는 작업을 분쇄 전에 실시하였다. 따라서, 추가 공수가 발생되어 재생 재료의, 가격을 상승시키게 되었다.

또한, 수작업으로 분리 작업을 하게 되어 있어서 각각의 종별로 분리하는데 한계가 있었다. 이로 인하여, 종래에는 재생 재료의 품질이 나쁘다는 지적이 많았다.

따라서, 본 발명은 분쇄된 고분자 혼합물 각각의 종이 서로 다른 비중과 부피를 갖고 있는 것에 착안하여, 혼합 분쇄물을 공기 부양으로 분리하도록 함과 동시에 부피에 따른 여과를 행함으로써, 추가 공수가 늘어나지 않으면서 손쉽게 분리시킬 수 있는 공기 부양을 이용한 고분자 혼합 분쇄물 재료별 분리 장치를 제공하는 데 목적이 있다.

제1도는 본 발명에 따른 분리 장치의 내부 구조를 나타낸 단면도이며,

제2도는 본 발명에 따른 분리 장치의 동작을 공정별로 나타낸 흐름도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 컨베이어 벨트 2 : 챔버

3 : 격막체 4 : 투입조

5 : 공기 압축기 6 : 진공 펌프

7 : 제1포집조 8 : 제2 포집조

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은 다음과 같은 구성을 갖는다.

비중이 다른 2종 이상의 재료로 이루어진 고분자 혼합 분쇄물이 이송되는 컨베이어 벨트의 하부에, 분쇄물을 부양시키는 압축 공기를 제공하는 공기 압축기가 설치되어, 압축 공기가 컨베이어 벨트 사이를 통해 통과된다. 컨베이어 벨트의 상부에는 챔버가 덮어 씌어진다. 챔버는 양측과 상부가 개구된 형상이다. 챔버의 내부 중간에 격자 구조로 이루어진 격막체가 설치되어, 이 격막체 사이로 비중이 가벼운 분쇄물이 통과된다. 챔버의 상부에는 격막체 사이를 통과한 분쇄물을 흡입하기 위한 진공 펌프가 설치되고, 진공 펌프에는 분쇄물을 포집하는 포집조가 연결된다. 한편, 챔버의 일측에는 분쇄물이 투입되는 투입주가 설치되고, 타측에는 비중이 무거운 분쇄물이 컨베이어 벨트에 의해 이송되어 포집되는 다른 포집조가 설치된다.

이상과 같은 본 발명의 구성에 의하면, 분쇄물이 투입조에 투입되어 컨베이어 벨트를 타고 이송되면, 공기 압축기로부터 제공된 압축 공기에 의해 분쇄물이 챔버의 상부로 부양된다. 부양된 분쇄물 중 가벼운 비중의 분쇄물은 격막체 사이를 통과한 후, 진공 펌프의 흡입력에 의해 포집조로 포집된다. 이 후, 무거운 분쇄물은 압축 공기의 중단으로 벨트 상에 안치된 상태로 이송되어서, 다른 포집조에 포집되므로써, 분쇄물이 각각의, 종별로 분리된다. 이때, 가벼운 비중의 분쇄물중 일부, 즉 부피가 큰 분소물이 격막체에 의해 여과되어 상기 다른 포집조에 포집된경우, 다시 한번 분쇄한 후 전술한 과정을 반복함으로써, 각각 비중이 다른 분쇄물들을 확실하게 분리할 수 있게 된다.

이하에서는 본 발명의 바람직한 몇가지 실시예에 대해 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

제1도는 본 발명에 따른 분리 장치의 내부 구조를 나타낸 단면도이고, 제2도는 본 발명에 따른 분리 장치의 동작을 공정별로 나타낸 흐름도이다.

2종 이상의 재료(○입자와 ●입자)로 이루어진 분쇄물이 이송되는 컨베이어 벨트(1)는 양측에 설치된 2개의 롤러(12)에 벨트(11)가 감겨서, 벨트(11)가 무한 궤도식으로 움직이게 된다.

챔버(2)의 우측에는 분쇄물이 투입되는 입구(21)와, 좌측에는 비중이 큰 분쇄물(●입자)이 통과하게 되는 출구(22)가 형성된다. 챔버(2)의 상부는 깔때기 형상으로서, 상부를 향해 형성된 분기구(23)를 통해 비중이 작은 분쇄물(○입자)이 이동된다.

분쇄물이 최초로 투입되는 투입조(4)가 챔버(2)의 입구(21)상에 설치된다. ●입자가 포집되는 제1포집조(7)가 챔버(2)의 출구(22)에 설치된다. ○입자가 포집되는 제2포집조(8)는 챔버(2)의 분기구(23)에 연결된다.

한편, 컨베이어 벨트(1)의 하부에는 벨트(11)를 타고 이송되는 분쇄물을 공중으로 부양시키기 위한 압축 공기의 발생원인 공기 압축기(5)가 설치된다. 즉, 공기 압축기(5)에서 발생된 압축 공기는 벨트(11)사이를 통과하여 분쇄물을 부양시키게 된다.

또한, 분쇄물 중 부피가 작은 ○입자만이 통과되는 격막체(3)가 챔버(2)의 내부에 설치된다. 격막체(3)는 다수의 격막이 종횡으로 배열된 격자 구조로서, 챔버(2)의 깔때기 형상 하부에 위치하게 된다. 특히, 격막체(3)의 저면은 입구(21)에서 출구(22)로 갈수록 벨트(11)와의 거리가 짧아지는 구배 형상이다.

즉, ○입자의 크기가 동일하지 않으므로, 최상층의 가벼운 그리고 작은 크기의 ○입자가 우선적으로 입구(21)측 격막체(3)를 통과되도록 하고, 비교적 큰 크기의 ○입자는 격막체(3)에 의해 차단되어 ●입자와 함께 출구(22)를 통해 제1포지조(7)내에 포집되도록 하기 위함이다. 이때, 격막체(3)의 저면은 입구(21)에서 출구(22)로 갈수록 벨트(11)와의, 거리가 짧아지는 구배 형상이며, 따라서 입구(21)에서 출구(22)로 갈수록 격막체(3)의 여과 면적은 커지게 되어, 비교적 큰 크기의 ○입자와 ●입자들이 제2포집조(8)에 포집되는 것을 격막체(3)가 방지하는 능력이 향상된다.

한편, 격막체(3)를 통과한 ○입자들을 분기구(23)를 통해 흡입하기 위해, 진공펌프(6)가 분기구(23)에 연결, 설치되고, 이 진공 펌프(6)에 제2포집조(8)가 연결된다.

이하, 상기와 같이 구성된 본 실시예의 작용을 제2도를 참고로 하여 상세히 설명한다.

투입조(4)를 통해 ○입자와 ●입자가 혼합된 분쇄물이 챔버(2)의 입구(21)내로 투입되면, 컨베이어 벨트(1)가 구동되어 분쇄물은 벨트(11)를 타고 출구(22) 방향으로 이송된다.

이송되던 분쇄물은 공기 압축기(5)에서 제공된 압축 공기에 의해 챔버(2)내에서 부양하게 된다. 분쇄물은 각 입자별로 층을 이루면서 격막체(3)의 하부 공간에서 부양하게 된다. 즉, 비중이 큰 ●입자는 하부층을 이루고, 비중이 작은 ○입자는 상부층을 이루게 되며, 특히 ○입자들 중에서도 가벼운 입자는 최상층을 이루게 된다.

최상층에 위치한 가벼운 ○입자는 우선적으로 입구측의 격막체(3) 사이를 통과하게 되고, 진공 펌프(6)의 진공압에 의해 분기구(23)를 통해 제2포집조(8)로 포집된다. 나머지 ○입자들도 입구측으로부터 출구측으로 가면서 격막체(3)를 통과하여 제2포집조(8)로 거의 전부 포집된다. 다만, ○입자들 중 무게가 상대적으로 약간 무겁고 부피가 지나치게 큰 입자는, 일차적으로는 그 무게로 인해 입구 측의 격막체(3)를 통과하지 못할 뿐 아니라, 이차적으로는 상대적으로 큰 부피로 인해 출구측으로 가면서 점점 더 여과 면적이 커지는 격막체(3)에 의해 차단되어, 제2포집조(8)에 포집되지 않게 된다.

이렇게 ○입자들이 제2 포집조(8)에 대부분 포집되면, 공기 압축기(5)와 진공 펌프(6)를 정지시킨다. 따라서, 격막체(3)를 통과하지 못한 ●입자와 부피가 상당히 크고 상대적으로 약간 무거운 ○입자는 벨트(11)상에 안치되어서, 벨트(11)를 따라 출구(22)쪽으로 이송된 후, 제1포집조(7)에 전부 포집된다.

즉, 제1포집조(7)에는 비중이 큰 ●입자와 부피가 상당히 큰 ○입자만이 포집되고, 제2포집조(8)에는 상대적으로 가볍고 부피가 작은 ○입자 만이 포집된다.

이후에, 제1포집조(7)내에 포집된 분쇄물들을 재 분쇄한 후, 다시 전술한 과정을 반복하면, 제1포집조(7)에는 비중이 큰 ●입자만이, 그리고 제2포집조(8)에는 비중이 작은 ○입자만이 포집될 수 있게 된다.

한편, 본 실시예에서는 2종이 혼합된 분쇄물을 예로 들어 설명하였으나, 본 발명에 따른 장치가 2종의 분쇄물 만을 각 재료별로 분리시킬 수 있는 것은 아니다.

즉, 3종 또는 그 이상의 분쇄물일 경우, 상기와 같은 공정대로 2회 또는 그 이상을 실시하면, 분쇄물은 각 종별로 분리되어 진다.

전술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 2종 이상의 재료로 이루어진 분쇄물을 공기 부양을 이용해서 손쉽게 재료별로 분리할 수가 있게 된다. 즉, 이미 분쇄된 것을 분리할 수가 있게 되므로써, 분쇄전에 각 재료별로 분리하는 까다로운 작업이 전혀 필요 없게 된다.

또한, 2종 이상의 고분자 혼합물이 혼합된 상태로 재활용되지 않게 되어, 재활용 재료의 품질이 대폭 향상된다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 몇가지 실시예를 중심으로 하여 본 발명을 설명하였으나, 본 발명의 개념과 특허 청구 범위에 의해 한정되는 사상의 범위를 벗어나지 않는 범위 안에서 다양한 변형과 수정이 가능함은 본 발명이 속하는 기술 분양의 당업자에게는 명백하다.

Claims (1)

1. 2종 이상의 고분자 혼합 분쇄물을 이송시키는 컨베이어 벨트; 상기 컨베이어 벨트 상에 덮어 씌어지고, 상기 컨베이어 벨트의 일측에 배치되어 상기 분쇄물이 투입되는 입구와, 상기 컨베이어 벨트의 타측에 배치된 출구, 그리고 상부에 배치된 분기구가 형성된 챔버; 상기 컨베이어 벨트의 하부에 설치되어, 상기 분쇄물들이 비중별로 층을 이루도록 공중 부양시키는 압축 공기가 발생되는 공기 압축기; 상기 챔버의 출구에 연결된 제1포집조; 상기 챔버의 하부에 설치되며, 부피가 작고 비중이 작은 분쇄물만이 통과되도록, 다수의 격막이 종횡으로 배열된 격자 구조로서, 그 저면이 상기 입구에서 상기 출구로 갈수록 상기 컨베이어 벨트와의 거리가 짧아지는 구배 형상을 가짐으로써, 상기 입구에서 상기 출구로 갈수록 여과 면적이 커지는 격막체; 상기 챔버의 분기구에 연결되어, 상기 격막체를 통과한 분쇄물을 상기 분기구로 강제 흡입하기 위한 진공압이 발생되는 진공 펌프; 및 상기 진공 펌프에 연결된 제2포집조를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기 부양 이용한 고분자 혼합 분쇄물 재료별 분리 장치.

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