KR101504433B1 - 폐 플라스틱병 재활용을 위한 이물질 제거 장치 - Google Patents

폐 플라스틱병 재활용을 위한 이물질 제거 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 폐 플라스틱병 재활용을 위한 이물질 제거장치에 관한 것으로서, 구체적으로 폐 플라스틱을 분쇄한 입상물로부터 이물질을 제거하는 장치로서, 본 발명에 따른 이물질 제거 장치는 폐 플라스틱 입상물을 상향 경사진 방향으로 이송하는 적어도 하나 이상의 컨베이어부와, 공급되는 물과 상기 폐 플라스틱 입상물의 혼합액으로부터 비중 차이를 이용하여 상기 폐 플라스틱 입상물에 포함된 이물질을 제거하는 적어도 하나 이상의 분리부의 연속적인 조합으로 구성되는 이물질 제거부; 및 상기 이물질 제거부 말단에 구비되어 이물질이 제거된 폐 플라스틱 입상물을 저장부까지 이송하는 이송 컨베이어;를 포함하고, 상기 분리부는, 상기 혼합액의 이동경로를 따라 하향 경사진 경사부와, 상기 경사부의 말단에 상기 경사부에 비하여 높이가 높게 형성되는 단차부를 포함하고, 상기 단차부와 경사부에 의하여 형성되는 공간부에 상기 혼합액을 일시 저장하는 임시 저장부; 및 상기 분리부를 지지하고, 상기 분리부를 수직 방향 또는 횡방향 중 적어도 어느 하나의 방향으로 진동시켜 상기 분리부에 일시적으로 저장되는 혼합액의 비중에 따른 분리를 촉진시키는 지지부;를 포함한다.
본 발명에 따르면 폐 플라스틱의 재활용 단계에서 경제적이면서도 충분히 이물질을 제거함으로써 최종 재활용 플라스틱의 품질을 향상시킬 수 있다.

Description

폐 플라스틱병 재활용을 위한 이물질 제거 장치{Apparatus for separating foreign substance from powdered waste plastic bottle}
본 발명은 폐 플라스틱병 재활용을 위한 이물질 제거장치에 관한 것으로서, 입상으로 파쇄된 PET, PE, PP, PS 등의 폐 플라스틱으로부터 이물질을 제거하는 장치에 관한 것이다.
일반적으로 합성수지 소재를 주원료로 사용한 각종 석유화학제품이 산업 전반에 걸쳐 광범위하게 사용되고 있으며, 이로 인해 폐플라스틱 제품이 대량으로 배출되고 있는 실정이다. 이러한 플라스틱 폐기물은 분해되거나 썩지 않는 성질로 인해 매립시에는 토양을 황폐화시키는 등 자연환경을 파괴하고, 소각시에는 각종 중금속의 배출과 유독가스의 발생으로 환경오염 뿐만 아니라 인체에도 악영향을 미치는 등 많은 문제점이 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 최근에는 폐 PET병과 같은 폐플라스틱을 재활용하기 위한 방안으로 물리적인 공정에 의한 재활용, 화학적인 방법에 의한 재활용, 에너지 자원으로 재활용하는 방법이 많이 제시되고 있다.
보통 플라스틱 사출품 생산시 발생되는 불량품이나, 이미 제품으로 사용되다가 수명이 다한 폐플라스틱 제품들은 다시 수거되어 플라스틱 원료로 사용하기 위해 재생된다.
특히 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate, PET), 폴리에틸렌(polyethylene, PE), 폴리프로필렌(polypropylene, PP), 폴리스티렌(polystyrene, PS) 등 다양한 플라스틱 재질로 형성되는 음료수 병 등은 사용 후 재활용되기 위하여 수거되며, 수거된 폐 플라스틱병들은 다양한 방법들을 통하여 재활용된다.
다만, 폐 플라스틱병들은 청결한 상태로 사용된다는 것이 보장되지 못한다는 점에서 일반 유리로 제조된 병과 같이 단순히 세척을 통하여 재활용되지는 못하며, 분쇄, 세척, 이물질 분리 등의 여러 과정을 거쳐서 재활용될 수 밖에 없다.
폐 플라스틱병에는 다양한 이물질이 포함된다. 금속, 흙 등의 자연적인 물질 이외에도 담뱃재, 여러가지 성분의 때 등 많은 수의 이물질들이 폐 플라스틱병 내에 포함되거나 폐 플라스틱병에 흡착된다.
상기한 폐 플라스틱병으로부터 이물질을 분리하기 위한 방법 또는 장치는 종래에도 다수 출원된바 있으나, 그 중 2005년 특허등록출원 제0087287호(등록번호 제0643789호) 가 있다.
상기한 기술은 폐 플라스틱병으로부터 이물질을 제거할 수 있도록 한 것이나, 폐 플라스틱을 세척하는 과정에서 비중이 높은 물질과 비중이 낮은 물질이 분리되지 않은 채로 물속에 유입되어 모터의 구동에 의해 진동이 심해지는 문제점이 있었다.
나아가, 폐 플라스틱병으로부터 이물질을 분리하기 위한 방법 또는 장치들이 다양하게 제안되고 있으나, 재활용 플라스틱을 얻는다는 점에서 이물질을 제거하는 방법 또는 장치에는 경제적인 제한이 존재한다. 따라서 경제적이면서도 이물질이 충분히 제거된 재활용 플라스틱 입상물들을 얻을 수 있는 수율을 높이기 위한 방법들은 아직도 여전히 개발중이다.
본 발명은 폐 플라스틱의 재활용 단계에서 경제적이면서도 충분히 이물질을 제거함으로써 최종 재활용 플라스틱의 품질을 향상시킬 수 있는 이물질 제거 장치를 제공한다.
또한 본 발명은 폐 플라스틱 입상물로부터 이물질의 비중에 의한 분리 시에 이를 촉진할 수 있는 수단을 구비하는 이물질 제거 장치를 제공한다.
또한 본 발명은 폐 플라스틱 입상물로부터 이물질을 분리하기 위하여 이송하는 과정에서도 특정류의 이물질을 제거할 수 있는 이물질 제거 장치를 제공한다.
폐 플라스틱을 분쇄한 입상물로부터 이물질을 제거하는 장치로서, 본 발명에 따른 이물질 제거 장치는 폐 플라스틱 입상물을 상향 경사진 방향으로 이송하는 적어도 하나 이상의 컨베이어부와, 공급되는 물과 상기 폐 플라스틱 입상물의 혼합액으로부터 비중 차이를 이용하여 상기 폐 플라스틱 입상물에 포함된 이물질을 제거하는 적어도 하나 이상의 분리부의 연속적인 조합으로 구성되는 이물질 제거부; 및 상기 이물질 제거부 말단에 구비되어 이물질이 제거된 폐 플라스틱 입상물을 저장부까지 이송하는 이송 컨베이어;를 포함하고, 상기 분리부는, 상기 혼합액의 이동경로를 따라 하향 경사진 경사부와, 상기 경사부의 말단에 상기 경사부에 비하여 높이가 높게 형성되는 단차부를 포함하고, 상기 단차부와 경사부에 의하여 형성되는 공간부에 상기 혼합액을 일시 저장하는 임시 저장부; 및 상기 분리부를 지지하고, 상기 분리부를 수직 방향 또는 횡방향 중 적어도 어느 하나의 방향으로 진동시켜 상기 임시 저장부에 일시적으로 저장되는 혼합액의 비중에 따른 분리를 촉진시키는 지지부;를 포함한다.
또한 상기 컨베이어부는, 한 쌍의 궤도축; 및 상기 한 쌍의 궤도축을 경유하는 상향 경사진 무한궤도를 따라 회전하여 상기 한 쌍의 궤도축 중 하부의 궤도축 측에 공급되는 상기 입상물을 상향 이송하는 컨베이어 벨트;를 포함할 수 있다.
또한 상기 컨베이어 벨트는 상기 폐 플라스틱 입상물의 직경에 비하여 작은 크기의 눈을 갖는 그물망으로 형성되어 상기 폐 플라스틱 입상물 보다 작은 이물질을 통과시킬 수 있다.
또한 제1 분사부를 포함하고, 상기 제1 분사부는 상기 컨베이어 벨트 상에서 이송되는 상기 입상물이 넓고 고르게 펴지도록 물을 상기 이송되는 입상물 상에 분사하는 제1 노즐을 구비할 수 있다.
또한 제1 분사부는 상기 제1 노즐에 의하여 넓게 펴진 입상물 상에 상기 컨베이어 벨트에 대하여 예각으로 물을 더 분사하는 적어도 하나 이상의 추가 노즐을 더 포함할 수 있다.
또한 상기 한 쌍의 궤도축 중 상부의 궤도축 상의 컨베이어 벨트에 물을 분사하여 상기 컨베이어 벨트로부터 상기 이송된 입상물을 분리 낙하시키는 제2 분사부;를 포함할 수 있다.
또한 상기 분리부에 공급되는 물의 적어도 일부는 상기 제2 분사부에 의하여 분사되는 물일 수 있다.
또한 상기 임시 저장부는 상기 단차부와 상기 경사부의 사이에 상기 경사부에 비하여 경사도가 더 작은 바닥부를 더 포함할 수 있다.
또한 외주면에 솔이 구비되고, 상기 이송 컨베이어의 상기 저장부측 단부에 구비되는 분리롤을 포함하고, 상기 분리롤은 회전하는 솔의 마찰력에 의하여 상기 이송 컨베이어로부터 이물질이 제거된 입상물을 분리하여 낙하시킬 수 있다.
또한 상기 페 플라스틱은 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate, PET), 폴리에틸렌(polyethylene, PE), 폴리프로필렌(polypropylene, PP), 폴리스티렌(polystyrene, PS) 중 적어도 어느 하나의 재질을 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면 폐 플라스틱의 재활용 단계에서 경제적이면서도 충분히 이물질을 제거함으로써 최종 재활용 플라스틱의 품질을 효율적으로 향상시킬 수 있다.
또한 본 발명에 따르면 지지부가 분리부를 독립적으로 진동시켜 줌으로써 폐 플라스틱 입상물로부터 이물질의 비중에 의한 분리 시에 이를 효율적으로 촉진할 수 있다.
또한 본 발명에 따르면 컨베이어 상에 그물망으로 형성되는 컨베이어 벨트를 구비하고 상부에서 이물질이 포함된 입상물에 물을 분사함으로써 이송하는 과정에서도 특정류의 이물질을 제거할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이물질 제거 장치의 전체적인 모습을 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 컨베이어부의 모습을 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 3은 도 2의 컨베이어부를 나타내는 측단면도이다.
도 4는 일 실시예에 따른 분리부의 모습을 나타내는 측단면도이다.
도 5는 도 4의 분리부의 모습을 나타내는 사시도이다.
도 6은 다른 실시예에 따른 분리부의 모습을 나타내는 측단면도이다.
도 7은 도 4의 분리부의 기능을 개략적으로 설명하기 위한 측면도이다.
도 8은 일 실시예에 따른 이송 컨베이어와 저장부의 모습을 나타내는 개략도이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명한다. 특별한 정의나 언급이 없는 경우에 본 설명에 사용하는 방향을 표시하는 용어는 도면에 표시된 상태를 기준으로 한다. 또한 각 실시예를 통하여 동일한 도면부호는 동일한 부재를 가리킨다. 한편, 도면상에서 표시되는 각 구성은 설명의 편의를 위하여 그 두께나 치수가 과장될 수 있으며, 실제로 해당 치수나 구성간의 비율로 구성되어야 함을 의미하지는 않는다.
도 1을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 이물질 제거 장치의 전체적인 모습을 설명한다. 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이물질 제거 장치의 전체적인 모습을 개략적으로 나타내는 사시도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 이물질 제거장치는 폐 플라스틱, 특히 폐 플라스틱병을 분쇄한 입상물로부터 이물질을 제거하는 장치에 관한 것이다.
본 실시예에 따른 이물질 제거장치는 이물질 제거부(10a, 20a, 20b, 10b, 20c)와 이송 컨베이어(10c) 및 저장부(50)를 포함한다. 이물질 제거장치는 1차적으로 스팀 처리부(5)로부터 처리된 이물질이 포함된 폐 플라스틱 입상물을 공급받아 이물질을 제거한 후 이물질이 제거된 재활용 플라스틱 입상물을 저장부(50)에 저장한다.
이 때 스팀 처리부(5)는 비중에 따라 무거운 이물질이나 부유성 이물질을 제거하고, 스팀을 이용하여 폐 플라스틱 입상물에 흡착된 이물질을 분리시키는 기능을 수행한다. 상부의 제1 유출구(D1)로는 부유성 이물질이 배출될 수 있으며, 최하단의 제2 유출구(D2)로는 금속 또는 흙 등의 크고 무거운 이물질 들이 배출된다. 제1 유출구(D1)와 제2 유출구(D2)의 중간에 위치하는 제3 유출구(D3)로는 대부분의 폐 플라스틱 입상물이 배출된다. 스팀 처리부(5)에 관한 상세한 설명은 당업자에게 자명한 공지의 기술이므로 생략하기로 한다.
한편, 여기서 폐 플라스틱이라 함은 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate, PET), 폴리에틸렌(polyethylene, PE), 폴리프로필렌(polypropylene, PP), 폴리스티렌(polystyrene, PS) 중 어느 하나 또는 둘 이상의 재질을 포함할 수 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위하여 스팀 처리부(5)로부터 공급되는 입상물을 폐 플라스틱 입상물이라 칭한다. 폐 플라스틱 입상물은 이물질 제거부(10a, 20a, 20b, 10b, 20c)를 통하여 이물질이 분리된 후 재활용 플라스틱 입상물로 전환된다.
한편, 이물질 제거부(10a, 20a, 20b, 10b, 20c)는 적어도 하나 이상의 컨베이어부(10a, 10b)와 적어도 하나 이상의 분리부(20a, 20b, 20c)의 연속적인 조합으로 구성될 수 있다. 예를 들어 도 1에 도시된 바와 같이 스팀 처리부(5) 측으로부터 제1 컨베이어부(10a), 제1 분리부(20a), 제2 분리부(20b), 제2 컨베이어부(10b) 및 제3 분리부(20c)의 순으로 배치될 수 있다. 다만, 이물질 제거부는 본 실시예에 따른 순서에 의하여 한정되는 것은 아니며, 컨베이어부와 분리부는 작업장의 공간의 상황 및 반복 실험을 통한 효율성의 증가를 이유로 다양하게 조합이 가능하다.
한편, 컨베이어부(10a, 10b)들은 폐 플라스틱 입상물을 상향 경사진 방향으로 이송하며, 분사부(30a, 30b)들을 이용하여 이송 도중 일정한 종류의 이물질을 제거한다.
분리부(20a, 20b, 20c)들은 공급되는 물과 폐 플라스틱 입상물의 혼합액으로부터 비중 차이를 이용하여 폐 플라스틱 입상물에 포함된 이물질을 제거한다.
이송 컨베이어(10c)는 전체적으로 컨베이어부(10a, 10b)들과 동일한 구성을 구비하고 있으나, 물을 분사하는 분사부에 관한 구성이 생략되어 있다. 이송 컨베이어(10c)는 이물질 제거 장치의 말단에 구비되어 이물질이 제거된 재활용 플라스틱 입상물을 저장부(50)까지 이송한다.
한편, 제1 컨베이어부(10a)와 제2 컨베이어부(10b)는 구성이 동일하며, 분리부들(20a, 20b, 20c)들 또한 그 구성에 큰 차이가 없다.
이하 각 도면을 참조하여 각 구성부에 대하여 상세히 설명한다.
도 2 및 도 3을 참조하여 일 실시예에 따른 컨베이어부를 설명한다. 도 2는 일 실시예에 따른 컨베이어부의 모습을 개략적으로 나타내는 사시도 이고, 도 3은 도 2의 컨베이어부를 나타내는 측단면도이다.
컨베이어부(10a)는 폐 플라스틱 입상물을 이송하기 위한 컨베이어를 포함하고 있으며, 상부에 제1 분사부(30a) 및 제2 분사부(35a)를 구비한다.
구체적으로, 컨베이어부(10a)는 한 쌍의 궤도축(11)과 한 쌍의 궤도축(11)을 경유하는 상향 경사진 무한궤도를 따라 회전하는 컨베이어 벨트(13)을 포함한다. 컨베이어 벨트(13) 상에는 앞서 설명한 제3 유출구(D3)를 통하여 배출되는 폐 플라스틱 입상물(P)들이 안착된다. 컨베이어 벨트(13) 상의 하측의 궤도축(11)에 인접한 위치에 낙하한 폐 플라스틱 입상물(P)들은 회전하는 컨베이어 벨트(13) 상을 따라 상부로 이송된다. 이 때 폐 플라스틱 입상물(P)들은 제3 유출구(D3)를 통하여 연속적으로 균일하게 배출되는 것이 아니라 일시적으로 많은 양이 배출되거나 일시적으로 배출되지 않는 등 불균일하게 배출된다. 따라서 컨베이어 벨트(13) 상에 안착된 폐 플라스틱 입상물(P)들은 높이나 폭이 매우 다양하게 형성된다.
이송 중인 폐 플라스틱 입상물(P)은 먼저 제1 분사부(30a)의 하부를 지나게 된다. 제1 분사부(30a)는 제1 분사노즐(31), 제2 분사노즐(33) 및 제3 분사노즐(35)을 포함한다. 제1 분사노즐(31)은 컨베이어 벨트(13)상에 직각 또는 직각에 가까운 각도로 물을 분사한다. 제1 분사노즐(31)이 분사하는 물에 의하여 컨베이어 벨트(13) 상을 따라 이동하는 폐 플라스틱 입상물(P)은 넓고 고른 두께가 되도록 퍼지게 된다.
한편, 본 실시예에 따른 컨베이어 벨트(13)는 재활용하고자 하는 폐 플라스틱 입상물의 직경에 비하여 작은 크기의 눈을 갖는 그물망으로 형성된다. 따라서 폐 플라스틱 입상물 보다 작은 이물질은 자연적으로 또는 제1 분사부(30a)에 의하여 분사되는 물과 함께 컨베이어 벨트(13)를 통과하여 하부로 배출된다.
제1 분사부(30a)는 제1 분사노즐(31) 이외에도 다수의 추가 노즐들을 구비할 수 있다. 예를 들어 본 실시예의 제1 분사부(30a)와 같이 제2 분사노즐(33)과 제3 분사노즐(35)을 추가적으로 구비할 수 있다. 제2 분사노즐(33)과 제3 분사노즐(35)은 이송이 더 진행되는 방향을 향하여 물을 분사한다. 이 때 제2 분사노즐(33)과 제3 분사노즐(35)은 제1 분사노즐(31)에 비하여 컨베이어 벨트(13)를 기준으로 예각을 형성하도록 분사된다. 제2 분사노즐(33)과 제3 분사노즐(35)은 제1 분사노즐(31)과 같이 폐 플라스틱 입상물(P)을 넓고 고르게 펴주는 기능을 수행한다. 이외에도 제2 분사노즐(33)과 제3 분사노즐(35)은 이미 넓게 펴진 폐 플라스틱 입상물(P)을 뒤집거나 섞이도록 함으로써 그물망 형상의 컨베이어 벨트(13)를 통하여 이물질들이 더욱 용이하게 배출될 수 있도록 촉진하는 기능을 수행한다.
컨베이어부(10a)의 상측 단부에는 제2 분사부(35a)가 구비된다. 제2 분사부(35a)는 컨베이어 벨트(13)의 단부측을 향하여 물을 분사함으로써 컨베이어 벨트(13)의 상부를 따라 이송되는 폐 플라스틱 입상물(P)을 컨베이어 벨트(13)로부터 분리 및 낙하시킨다. 이 때 제2 분사부(35a)에 인접하는 가드부(39)가 더 구비될 수 있다. 가드부(39)는 제2 분사부(35a)로부터 분사되는 물에 의하여 분리된 폐 플라스틱 입상물(P)이 외부로 이탈하는 것을 방지한다.
컨베이어 벨트(13)로부터 분리 낙하된 폐 플라스틱 입상물(P)은 제1 분리부(20a)에 안착된다. 한편, 앞서 설명한 바와 같이 제1 분리부(20a)에는 폐 플라스틱 입상물(P) 이외에도 물이 공급되어야 한다. 제1 분리부(20a)에 공급되는 물은 별도의 물 공급 수단을 이용하여 공급하는 것도 가능하나, 이에 병행하여 혹은 대체하여 제2 분사부(35a)로부터 공급되도록 할 수도 있다.
도 4 내지 도 7을 참조하여 일 실시예에 따른 분리부를 설명한다. 도 4는 일 실시예에 따른 분리부의 모습을 나타내는 측단면도이고, 도 5는 도 4의 분리부의 모습을 나타내는 사시도이다. 또한 도 6은 다른 실시예에 따른 분리부의 모습을 나타내는 측단면도이고, 도 7은 도 4의 분리부의 기능을 개략적으로 설명하기 위한 측면도이다.
분리부(20a)는 경사부들(21a, 21b, 21c)과 단차부들(23a, 23b, 23c)을 포함한다. 경사부들(21a, 21b, 21c)은 물과 폐 플라스틱 입상물의 혼합액이 흘러 내릴 수 있도록 하향 경사를 형성한다. 단차부들(23a, 23b, 23c)은 경사부들(21a, 21b, 21c)에 비하여 높이가 높게 형성됨으로써 흘러내리는 혼합액이 일시적으로 흘러내리지 못하도록 가두는 기능을 한다. 즉, 단차부들(23a, 23b, 23c)과 경사부들(21a, 21b, 21c)이 형성하는 일정한 공간에는 흘러 내리는 혼합액이 일시적으로 저장된다. 이하에서는 설명의 편의를 위하여 단차부들(23a, 23b, 23c)과 경사부들(21a, 21b, 21c)이 형성하는 공간을 임시 저장부(V)라 한다.
한편, 단차부들(23a, 23b, 23c)은 경사부들(21a, 21b, 21c)과의 사이에서 급격한 단차가 형성되는 것 보다는 완만한 경사를 이루면서 서서히 단차가 형성되어 재활용 플라스틱 입상물이 단차부들(23a, 23b, 23c)을 넘어 흘려 내리는 것을 용이하도록 하는 것이 바람직하다. 또한 단차부들(23a, 23b, 23c)의 상부는 일정 길이 만큼 평탄하게 형성하거나, 물의 흘러내리는 방향으로 완만한 경사가 형성되도록 함으로써 이물질들이 단차부들(23a, 23b, 23c)을 넘어 흘러내리는 것을 최대한 방지한다.
단차부들(23a, 23b, 23c)과 경사부들(21a, 21b, 21c)을 통과한 혼합액은 분리부(20a)의 단부(25)를 통하여 컨베이어부, 이송 컨베이어 또는 또 다른 분리부로 배출된다.
지지부(27)는 분리부(20a)를 지지한다. 지지부(27)는 제1 방향으로 왕복하는 지지부 축(273)과 지지부 축(273)을 중심으로 제1 방향에 대하여 직각방향으로 회동하는 지지암(271)을 포함한다. 지지암(271)과 지지부 축(273)이 각각 독립적인 방향으로 이동 또는 진동하기 때문에 지지암(271)과 지지부 축(273)의 진동 주기와 타이밍에 따라 지지부(27)의 상부에서 지지되는 분리부(20a)는 원형이나 다양한 곡선운동을 하며 진동이 유발된다.
한편, 도 6에 도시된 바와 같이 단차부들(23a, 23b, 23c)과 경사부들(21a, 21b, 21c) 사이에는 경사부들(21a, 21b, 21c)의 경사도에 비하여 적은 경사도를 갖도록 경사가 형성되는 바닥부(22a, 22b, 22c)가 더 형성될 수 있다. 또한 바닥부(22a, 22b, 22c)들은 지면과 평행하게 형성될 수도 있다. 바닥부(22a, 22b, 22c)들은 임시 저장부(V)의 용적을 더 크게 함으로써 하측에 더 많은 이물질이 쌓이도록 함으로써 이물질을 수거하기 위한 작업의 주기를 더 늘일 수 있다.
또한 이와 같이 형성되는 단차부들(23a, 23b, 23c)과 경사부들(21a, 21b, 21c)은 하나의 플레이트를 판금가공함으로써 형성하는 것도 가능하다.
도 7에 도시된 바와 같이 제1 경사부(21a)에 안착된 폐 플라스틱 입상물은 물과 혼합된 상태에서 제1 경사부(21a)와 제1 단차부(23a)가 형성하는 임시 저장부(V)에 일시적으로 저장된다. 이 때 자연적으로 또는 앞서 설명한 지지부에 의하여 분리부(20a)가 진동하게 되면, 혼합액이 비중의 차이로 인하여 분리되어 하층으로부터 순차적으로 비중이 무거운 물질부터 쌓이게 된다.
예를 들면, 임시 저장부(V) 내에서 제일 하부에는 흙, 금속 등의 무거운 물질(M1)들이 적층되고, 그 상부에는 흙 또는 금속에 비하여 비중이 가벼운 물질(M2)들이 적층된다. 이에 비하여 폐 플라스틱 입상물 중 재활용 대상인 입상물들은 비중이 이물질들에 비하여 상대적으로 적기 때문에 나머지 혼압액(M3)의 상부를 따라 단차부(23a)로 이동하게 되며, 물이 지속적으로 공급되는 경우 제2 경사부(21b)로 넘어가게 된다. 이 때 제1 단차부(23a)는 폐 플라스틱 입상물 중 재활용 대상인 입상물 이외의 다른 이물질들이 제2 경사부(21b)로 넘어가는 것을 방지한다.
임시 저장부(V) 내에는 작업 시간이 경과될수록 많은 이물질들이 적층된다. 이러한 적층된 이물질 들은 별도의 작업을 통하여 분리시킨다. 다만, 이와 같은 적층된 이물질의 청소를 용이하게 하기 위하여 단차부(23a) 및 경사부(21a)를 분리 가능한 별도의 구성으로 구현하거나, 서랍식으로 구현할 수 있다.
도 8을 참조하여 일 실시예에 따른 이송 컨베이어와 저장부를 설명한다. 도 8은 일 실시예에 따른 이송 컨베이어와 저장부의 모습을 나타내는 개략도이다.
앞서 설명한 바와 같이 분리부와 컨베이어부의 조합으로 구성된 이물질 분리부에 의하여 폐 플라스틱 입상물로부터 이물질들을 분리시킬 수 있다. 최후단의 분리부 이후에는 도 8에 도시된 바와 같은 이송 컨베이어(10c)가 구비될 수 있다.
한편, 재활용 플라스틱 입상물들은 최종적으로는 수분이 제거되어야 하므로앞서 설명한 바와 같이 이송 컨베이어(10c)는 별도의 분사부와 같은 구성부를 생략할 수 있다.
이송 컨베이어(10c)는 분리롤(15)을 포함할 수 있다. 분리롤(15)은 외주면 상에 솔 부재를 구비한다. 분리롤(15)은 상부의 궤도축(11)에 인접하도록 구비되어 회전함으로써 컨베이어 벨트(13) 상을 따라 이송되는 재활용 플라스틱 입상물을 마찰력을 이용하여 컨베이어 벨트(13)로부터 분리한다.
이외에 궤도축(11)과 컨베이어 벨트(13)의 구성부들은 앞서 설명한 컨베이어부들의 경우와 동일하다.
컨베이어 벨트(13)로부터 분리된 재활용 플라스틱 입상물은 낙하하여 저장부(50)에 저장된다.
이상 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 기술적 사상이 상술한 바람직한 실시예에 한정되는 것은 아니며, 특허청구범위에 구체화된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범주에서 다양한 폐 플라스틱병 재활용을 위한 이물질 제거 장치로 구현될 수 있다.
10a, 10b: 컨베이어부
10c: 이송 컨베이어
20a, 20b, 20c: 이물질 제거부
30a, 30b: 제1 분사부
35a, 35b: 제2 분사부

Claims (10)

  1. 폐 플라스틱을 분쇄한 입상물로부터 이물질을 제거하는 장치로서,
    폐 플라스틱 입상물을 상향 경사진 방향으로 이송하는 적어도 하나 이상의 컨베이어부와, 공급되는 물과 상기 폐 플라스틱 입상물의 혼합액으로부터 비중 차이를 이용하여 상기 폐 플라스틱 입상물에 포함된 이물질을 제거하는 적어도 하나 이상의 분리부의 연속적인 조합으로 구성되는 이물질 제거부; 및
    상기 이물질 제거부 말단에 구비되어 이물질이 제거된 재활용 플라스틱 입상물을 저장부까지 이송하는 이송 컨베이어;를 포함하고,
    상기 분리부는,
    상기 혼합액의 이동경로를 따라 하향 경사진 경사부와, 상기 경사부의 말단에 상기 경사부에 비하여 높이가 높게 형성되는 단차부를 포함하고, 상기 단차부와 경사부에 의하여 형성되는 공간부에 상기 혼합액을 일시 저장하는 임시 저장부; 및
    상기 분리부를 지지하고, 상기 분리부를 수직 방향 또는 횡방향 중 적어도 어느 하나의 방향으로 진동시켜 상기 임시 저장부에 일시적으로 저장되는 혼합액의 비중에 따른 분리를 촉진시키는 지지부;를 포함하는 이물질 제거 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 컨베이어부는,
    한 쌍의 궤도축; 및
    상기 한 쌍의 궤도축을 경유하는 상향 경사진 무한궤도를 따라 회전하여 상기 한 쌍의 궤도축 중 하부의 궤도축 측에 공급되는 상기 입상물을 상향 이송하는 컨베이어 벨트;를 포함하는 이물질 제거 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 컨베이어 벨트는 상기 폐 플라스틱 입상물의 직경에 비하여 작은 크기의 눈을 갖는 그물망으로 형성되어 상기 폐 플라스틱 입상물 보다 작은 이물질을 통과시키는 이물질 제거 장치.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    제1 분사부를 포함하고,
    상기 제1 분사부는 상기 컨베이어 벨트 상에서 이송되는 상기 입상물이 넓고 고르게 펴지도록 물을 상기 이송되는 입상물 상에 분사하는 제1 노즐을 구비하는 이물질 제거 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    제1 분사부는 상기 제1 노즐에 의하여 넓게 펴진 입상물 상에 상기 컨베이어 벨트에 대하여 예각으로 물을 더 분사하는 적어도 하나 이상의 추가 노즐을 더 포함하는 이물질 제거 장치.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 한 쌍의 궤도축 중 상부의 궤도축 상의 컨베이어 벨트에 물을 분사하여 상기 컨베이어 벨트로부터 상기 이송된 입상물을 분리 낙하시키는 제2 분사부;를 포함하는 이물질 제거 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 분리부에 공급되는 물의 적어도 일부는 상기 제2 분사부에 의하여 분사되는 물인 이물질 제거 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 임시 저장부는 상기 단차부와 상기 경사부의 사이에 상기 경사부에 비하여 경사도가 더 작은 바닥부를 더 포함하는 이물질 제거 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    외주면에 솔이 구비되고, 상기 이송 컨베이어의 상기 저장부측 단부에 구비되는 분리롤을 포함하고,
    상기 분리롤은 회전하는 솔의 마찰력에 의하여 상기 이송 컨베이어로부터 이물질이 제거된 입상물을 분리하여 낙하시키는 이물질 제거 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 폐 플라스틱은 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate, PET), 폴리에틸렌(polyethylene, PE), 폴리프로필렌(polypropylene, PP), 폴리스티렌(polystyrene, PS) 중 적어도 어느 하나의 재질을 포함하는 이물질 제거 장치.
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