KR102106615B1 - 이물질 분리 장치 - Google Patents

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엄태인
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한밭대학교 산학협력단
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Abstract

본 발명은, 분리 수거된 폐비닐의 표면에 부착되어 있는 이물질을 분리하는 장치로서, 내측으로 공간을 제공하고, 양단으로 폐비닐 투입구와 폐비닐 배출구가 각각 배치되며, 상기 폐비닐 투입구가 배치되는 일단으로는 상기 폐비닐에서 분리된 이물질이 배출되는 이물질 배출구가 배치되고, 상기 폐비닐 투입구가 형성되는 일단에서 중간부로 진행하며 이물질 배출홀이 복수로 형성되며, 양단이 일정 각도로 경사지게 배치되어 중심축을 기준으로 회전하는 회전 드럼; 구동축이 상기 회전 드럼과 연결되어 상기 회전 드럼이 회전되도록 하는 구동부; 상기 회전 드럼의 내측으로 배치되고, 상기 폐비닐에 대하여 일정 압력으로 압축된 공기를 분사하는 공기 분사부; 및 상기 회전 드럼의 내부에 배치되어 상기 폐비닐에 충돌하며 상기 폐비닐에 부착된 상기 이물질이 상기 폐비닐에서 분리되도록 하는 충격부를 포함하는 이물질 분리 장치를 제공한다.
본 발명은, 경사지게 배치된 회전 드럼 내측으로 폐비닐을 투입한 후, 폐비닐에 대하여 고압 고속으로 공기를 분사하여 폐비닐 표면에서 이물질이 분리되도록 할 수 있고, 회전 드럼을 회전시키며 투입된 폐비닐에 충격력을 인가하여 폐비닐 표면에서 이물질이 분리되도록 할 수 있다.

Description

이물질 분리 장치{Apparatus of separation for miscellaneous solid materials from waste vinyls}
본 발명은 이물질 분리 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 분리 수거된 폐비닐을 회전 드럼 내로 투입한 후, 회전 드럼을 회전시키며 폐비닐에 대하여 고압으로 공기를 분사하여 폐비닐의 표면에 부착되어 있는 모래, 흙, 금속 등의 이물질이 폐비닐에서 분리되도록 하는 이물질 분리 장치에 관한 것이다.
국내에서 발생하는 폐비닐은 혼합배출 플라스틱류와 재활용 가능자원으로 분리 배출된 폐비닐류로 구분된다.
플라스틱의 종류로는 폴리프로필렌(PP), ABS수지, 폴리아미드(PA), 폴리우레탄(PU), 폴리카보네이트(PC), FRP, PET, 폴리아세탈(POM)등이 있다.
분리 수거된 플라스틱과 폐비닐은 가연성 폐기물로 물질재활용과 에너지재활용으로 이용할 수 있다.
플라스틱 폐비닐의 활용은 폐비닐을 세척, 분쇄의 과정을 거쳐서 다시 플라스틱으로 재생해사 다른 제품을 만드는 원료를 생산하는 것이고. 에너지재활용은 플라스틱 폐비닐로 고형연료를 만들어서 연료로 사용하여 열을 회수하거나 이를 이용하여 발전을 하는 기술이다.
2016년 기준 플라스틱 폐기물 발생량은 약 10.1백만 톤이다. 생활폐기물 중 플라스틱 폐기물의 양이 5.2백만 톤으로 약 50%를 차지하며, 사업장폐기물 중 플라스틱 폐기물이 4.4백만 톤이고 건설폐기물 중 플라스틱 폐기물이 0.5백만 톤이다. 여기서, 플라스틱 폐기물 중, 소각되는 양이 4백만 톤, 재활용되는 양이 5백만 톤, 매립되는 양이 1만톤인 것으로 조사되고 있다(환경부, 2017).
한편, 국내 플라스틱(합성고분자화합물인 합성수지, 합성섬유, 합성고무를 모두 플라스틱의 범위에 포함) 원료 생산량은 2016년 기준으로 2천1백만 톤이며, 이 중 수출량을 제외하고 수입량을 합한 국내 수요량은 1천1백만 톤이고, 플라스틱(합성수지) 국내 수요량은 2016년 기준으로 6백만 톤이다.(한국석유화학협회, 2017)
플라스틱 폐기물의 소각과 매립은 공해를 유발시킬 수 있으므로, 소각이나 매립보다는 재활용을 하면 공해 방지와 수입 대체의 효과를 얻을 수 있다.
그러나, 산업계 폐비닐은 대부분 단일재질이며 상태가 양호하여 재활용에 문제가 없으나 생활에서 발생하는 폐비닐은 종류가 매우 다양하고 이물질이 혼입되어 재활용이 어려운 실정이므로, 산업계폐비닐과 일반생활계 폐비닐의 성상에 따라 소각, 재활용 등이 선택된다.
따라서 다양한 종류의 폐비닐에 포함된 이물질을 제거하는 기술이 재활용 비율 향상에 필요한 기술임을 알 수 있다.
한편, 폐비닐 재활용은 최초 단계에서 재질의 단일화 여부, 이물질 혼입의 정도 등이 매우 중요하다.
기존 폐비닐에서 이물질을 제거하는 방법은 폐비닐은 파쇄, 분쇄 후 트롬웰 등을 이용하고 분리하고 있으나 폐비닐은 여러 겹으로 뭉쳐져 있을 경우, 이물질이 폐비닐 사이사이에 포함되므로 기존의 방법으로는 폐비닐에서 이물질을 분리하기 어려운 문제점이 있다.
본 발명에 대한 선행기술로는 공개특허 2011-0118327호를 예시할 수 있다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 안출된 것으로서, 경사지게 배치된 회전 드럼 내측으로 폐비닐을 투입한 후, 회전 드럼을 회전시키고 투입된 폐비닐에 대하여 고압 고속으로 공기를 분사하여 폐비닐에서 이물질이 분리되도록 하는 이물질 분리 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 분리 수거된 폐비닐의 표면에 부착되어 있는 이물질을 분리하는 장치로서, 일정 길이와 직경으로 이루어지는 관 형상으로, 일단에서 중간부로 진행하며 이물질 배출홀이 복수로 형성되고, 중심축상으로 배치되는 회전축을 기준으로 회전하는 회전 드럼; 상기 회전 드럼의 일단으로 배치되되, 상기 회전 드럼과 독립적으로 동작하며, 폐비닐 투입구와 상기 폐비닐에서 분리된 이물질 중 상기 이물질 배출홀보다 큰 이물질이 배출되는 이물질 배출구가 형성되는 제1 원판; 상기 회전 드럼의 타단으로 배치되고, 상기 회전 드럼과 독립적으로 동작하며, 폐비닐 배출구가 형성되는 링 형상의 제2 원판; 양단으로는 상기 제1 원판과 상기 제2 원판이 일정 높이로 고정 배치되되, 상기 제2 원판이 상기 제1 원판보다 높게 배치되도록 하는 마운트; 구동축이 상기 회전축과 연결되어 상기 회전 드럼이 회전되도록 하는 구동부; 및 상기 회전 드럼의 내측으로 배치되고, 상기 폐비닐에 대하여 일정 압력으로 압축된 공기를 분사하는 공기 분사부; 를 포함하는 이물질 분리 장치를 제공한다.
일단은 상기 회전축의 외주에 연결되고, 타단은 상기 회전 드럼의 내주면에 연결되며, 상기 회전축의 중간부와 타단에 각각 일정 각간격으로 배치되는 복수의 연결 로드와, 상기 회전 드럼의 일단으로 내주면을 따라 배치되어 상기 폐비닐에서 분리된 상기 이물질로부터 상기 회전 드럼의 내주면이 손상을 방지하는 보호판과, 일정 직경과 높이를 갖고 상기 제2 원판의 중앙을 통해 상기 회전 드럼의 내측 공간과 연통하는 공간을 제공하며, 상기 회전축의 단부가 관통되며, 일측으로는 상기 폐비닐 배출구가 연결되는 연결캡을 더 포함할 수 있다.
상기 이물질 배출홀의 직경은 1~8mm 일 수 있다.
상기 제1 원판과 상기 제2 원판의 직경은 상기 회전 드럼의 직경에 대응할 수 있다.
상기 폐비닐 투입구는, 상기 제1 원판의 중심에 근접하여 배치될 수 있다.
상기 이물질 배출구는, 상기 제1 원판의 가장 자리를 따라 일정 간격으로 배치될 수 있다.
상기 마운트는, 지면 상에 배치되는 베이스와, 상기 베이스의 일단에 일정 높이로 배치되고, 상단부에는 상기 제1 원판이 배치되는 제1 고정대와, 상기 베이스의 일단에 상기 제1 고정대보다 높은 높이로 배치되고, 상단부에는 상기 제2 원판이 배치되는 제2 고정대를 포함할 수 있다.
상기 회전 드럼은 10~45도로 경사질 수 있다.
상기 구동부는, 상기 회전 드럼을 100 ~ 1,000 RPM로 회전시킬 수 있다.
상기 공기 분사부는, 일단은 상기 제1 원판의 일측면 중심으로 연결되고, 타단은 상기 회전 드럼의 내측으로 배치되는 주 공급관과, 상기 주 공급관으로 상기 공기를 공급하는 터보팬과, 일단은 상기 주 공급관의 내부와 연통하도록 상기 주 공급관 상에 배치되고, 타단은 상기 회전 드럼의 내주면을 향하여 배치되며, 상기 주 공급관의 일단에서 타단으로 진행하며 상기 주 공급관의 둘레를 따라 형성되는 제1 내지 제n 열을 이루며 배치되는 보조 공급관과, 상기 보조 공급관의 외주면 상에 배치되어, 상기 터보팬에서 공급받은 상기 공기를 분사하는 노즐을 포함할 수 있다.
상기 주 공급관의 내주면은, 상기 회전 드럼의 회전축과 일정 거리 이격될 수 있다.
상기 노즐은, 상기 제1 열에서 제n-1 열이 포함하는 상기 보조 공급관 상에 복수로 배치되어 상기 보조 공급관의 방사상 방향으로 공기를 분사하는 제1 단위 노즐과, 상기 제1 열에서 제n 열이 포함하는 상기 보조 공급관에 배치되어 상기 제2 원판 방향으로 공기를 분사하는 제2 단위 노즐과, 상기 제1 열에서 제n-1 열이 포함하는 상기 보조 공급관의 단부에 배치되어 상기 회전 드럼의 내주면 방향으로 공기를 분사하는 제3 단위 노즐을 포함할 수 있다.
상기와 같은 본 발명은, 경사지게 배치된 회전 드럼 내측으로 폐비닐을 투입한 후, 폐비닐에 대하여 고압 고속으로 공기를 분사하여 폐비닐에서 이물질이 분리되도록 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이물질 분리 장치의 구성을 나타내는 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명에서 사용하는 회전 드럼의 구성의 일 예를 나타내는 단면도이다.
도 3은 도 2의 A 부분의 상세도면이다.
이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이물질 분리 장치의 구성을 나타내는 분해 사시도이고, 도 2는 본 발명에서 사용하는 회전 드럼의 구성의 일 예를 나타내는 단면도이다.
도 1과 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 이물질 분리 장치(100)는 회전 드럼(110), 제1 원판(120A), 제2 원판(120B), 마운트(130), 구동부(M) 및 공기 분사부(140)를 포함한다.
회전 드럼(110)은 소정의 직경과 길이를 갖고 양단이 개방되는 관 형태로서, 내측으로는 폐비닐 표면의 이물질 분리를 위한 공간을 제공한다. 본 실시예에서, 회전 드럼(110)의 길이는 1m 일 수 있지만, 이에 한정하지 않고 사용자의 필요에 따라 다양하게 설정될 수 있다. 또한, 회전 드럼(110)의 직경도 사용자의 필요에 따라 다양하게 설정될 수 있다.
회전 드럼(110)의 표면으로는 이물질 배출홀(112)이 형성될 수 있다.
이물질 배출홀(112)은 소정의 직경으로 이루어지고, 회전 드럼(110)의 일단에서 회전 드럼(110)의 중간부로 진행하며 일정 간격으로 복수로 형성된다.
여기서, 회전 드럼(110)의 내부 일단으로는 후술하는 보호판(114)이 배치되므로, 이물질 배출홀(112)은 회전 드럼(110)의 일단에서 소정 거리 이격된 지점에서 회전 드럼(110)의 중간부까지 형성될 수 있다. 회전 드럼(110)의 길이가 1m 라면, 회전 드럼(110)의 일단에서 0.1m 이격된 지점에서 0.5m 지점까지 형성될 수 있다.
이물질 배출홀(112)로는 폐비닐에서 분리된 미립자 형태의 이물질이 회전 드럼(110)의 회전 중 원심력에 의해 배출되도록 한다.
이물질 배출홀(112)은 1~8mm 의 직경을 가질 수 있다.
보호판(114)은 회전 드럼(110)의 내측 일단으로 배치된다. 보호판(114)은 회전 드럼(110)의 일단 내주면을 따라 소정의 폭으로 배치되어, 폐비닐에서 분리된 후 중력에 의해 회전 드럼(110) 저부로 낙하한 이물질이 회전 드럼(110)의 내주면에 부딪혀 회전 드럼(110)에 손상을 주는 것을 방지한다.
회전 드럼(110)은 중심축을 기준으로 회전 가능하게 구성된다. 이를 위해 회전 드럼(110)의 중심축 상에는 후술하는 구동부(M)와 연결되는 회전축(116)이 배치된다.
회전축(116)은 소정의 길이와 직경을 갖는 원형 로드 형태로 이루어진다. 여기서, 회전축(116)의 직경은 사용자의 필요에 따라 설정되고, 길이는 회전 드럼(100)의 길이에 대응하는 것이 바람직하다.
회전축(116)에는 연결 로드(118)가 배치된다.
연결 로드(118)는 소정의 길이와 직경을 갖는 로드 형태로서, 일단은 연결 로드(118)의 외주면에 연결되고, 타단은 회전 드럼(110)의 내주면으로 연결되어, 회전 드럼(110)이 회전축(116)과 연동되도록 한다.
여기서, 연결 로드(118)는 일정한 각간격으로 배치된다. 본 실시예에서, 복수의 연결 로드(118)는 90도의 각간격으로 배치되지만, 사용자의 필요에 따라 60도 또는 120도 등으로 변화될 수 있다.
또한, 연결 로드(118)는 회전축(116)의 단부에 배치되지만, 연결 로드(118)와 회전 드럼(110) 간의 연결력을 향상시키기 위해, 회전축(116)의 단부와 중간부에 각각 배치될 수 있다. 도면에서는 도면의 복잡함을 방지하기 위하여 회전축(116)의 단부에만 도시하기로 한다.
제1 원판(120A)은 소정의 직경을 갖는 원판 형태로서, 회전 드럼(110)의 일단에 배치된다. 제1 원판(120A)의 직경은 회전 드럼(110)의 직경에 대응하는 것이 바람직하다. 제1 원판(120A)은 회전 드럼(110)의 일단에 배치되지만, 회전드럼(110)의 회전에 연동하지 않도록 회전 드럼(110)에 고정되지 않고 후술하는 마운트(130)에 고정 배치된다.
제1 원판(120A)의 중심으로는 회전축(116)이 관통 배치되고, 후술하는 공기 공급관(141)이 관통 배치된다.
또한, 제1 원판(120A)의 중심에서 일정 거리 이격된 위치에는 소정 크기의 폐비닐 투입구(122A)가 배치된다. 폐비닐 투입구(122A)로는 이물질 분리 대상인 폐비닐이 투입된다. 도면에는 미도시되어 있으나, 폐비닐의 투입을 용이하게 하기 이해 폐비닐 투입구(122A)에는 호퍼 형태의 투입부가 연결될 수 있다.
또한, 제1 원판(120A)의 가장 자리를 따라 일정 간격으로 소정의 크기를 갖는 이물질 배출구(124A)가 복수로 배치된다. 이물질 배출구(124A)는 폐비닐에서 분리된 이물질 중, 이물질 배출홀(112)의 크기보다 큰 이물질이 배출되도록 한다.
폐비닐 투입구(122A)와 이물질 배출구(124A)의 크기는 사용자의 필요에 따라 다양하게 설정될 수 있다.
제2 원판(120B)은 소정의 직경을 갖는 링 형태로서, 회전 드럼(110)의 타단에 배치된다. 제2 원판(120B)의 직경은 회전 드럼(110)의 직경에 대응하는 것이 바람직하다. 제2 원판(120B)은 회전 드럼(110)의 양단에 각각 배치되지만, 회전드럼(110)의 회전에 연동하지 않도록 회전 드럼(110)에 고정되지 않고 후술하는 마운트(130)에 고정 배치된다.
제2 원판(120B)에는 이물질이 분리된 폐비닐이 배출되는 폐비닐 배출구(122B)가 배치된다. 여기서, 폐비닐 배출구(122B)와 회전축(116)의 배치를 용이하게 하기 위해 연결캡(121B)이 배치될 수 있다.
연결캡(121B)은 소정의 직경과 높이를 갖고 내측으로 공간을 제공하며, 제2 원판(120B) 상에서 회전 드럼(110)의 반대 방향으로 배치된다.
연결캡(121B)의 중심으로는 회전축(116)이 관통 배치되어 회전축(116)을 지지한다. 그리고, 연결캡(121B)의 일측으로는 폐비닐 배출구(122B)가 연결된다.
본 실시예에서, 폐비닐 배출구(122B)는 소정의 길이와 직경을 갖는 관 형태로 도시되어 있으나, 폐비닐이 배출될 수 있다면 이에 한정하지 않고 다양한 형태로 이루어질 수 있다.
마운트(130)는 소정의 지면 상에 배치되어, 이물질 분리 작업을 수행하는 회전 드럼(110)의 배치 상태가 유지되도록 한다.
마운트(130)는 베이스(132), 제1 고정대(134A) 및 제2 고정대(134B)를 포함한다.
베이스(132)는 소정의 면적을 갖는 플레이트 형상 또는 소정의 길이를 갖는 로드를 서로 연결하여 이루어진다. 베이스(132)는 지면상에 배치되어 회전 드럼(110)이 안정적으로 유지되도록 한다.
제1 고정대(134A) 및 제2 고정대(134B)는 소정의 길이로 형성되고, 베이스(132)의 양단에 각각 수직으로 배치되고, 상단부에는 제1 원판(120A)과 제2 원판(120B)이 배치된다.
제1 고정대(134A)의 길이는 제2 고정대(134B)의 길이보다 짧게 이루어진다. 따라서, 제2 원판(120B)은 제1 원판(120A) 보다 높게 배치되고, 이에 따라 제1 원판(120A)과 제2 원판(120B)이 양단으로 배치되는 회전 드럼(110)은 양단이 소정의 경사 각도로 경사지게 배치된다. 여기서, 회전 드럼(110)의 경사 각도는 10~45도 일 수 있다.
여기서, 제1 고정대(134A)와 제2 고정대(134B)에 제1 원판(120A)과 제2 원판(120B)이 각각 배치되므로, 회전 드럼(110)은 회전하지만 제1 원판(120A)과 제2 원판(120B)은 회전 드럼(110)의 회전과 연동하지 않는다.
구동부(M)는 외부에서 소정의 전원을 공급받아 회전하는 모터를 포함할 수 있다. 이후의 설명에서는 구동부와 모터에 대하여 동일한 도면 부호를 사용하기로 한다.
모터(M)의 구동축은 회전 드럼(110)의 회전축(116)과 연결되어 회전 드럼(110)이 회전할 수 있도록 한다. 여기서, 모터(M)의 구동축은 회전축(116)과 직결될 수 있고, 소정의 커플러를 통해 연결될 수도 있다.
모터(M)는 회전 드럼(110)을 100 ~ 1,000 RPM로 회전시킬 수 있다. 회전 드럼(110)의 회전을 용이하게 하기 위해, 모터(M)는 회전 드럼(110)의 양단으로 배치될 수도 있다.
도면에는 미도시되어 있으나, 모터(M)는 소정의 고정대에 의해 마운트 또는 지면 상에 진동되지 않도록 고정된다.
공기 분사부(140)는 회전 드럼(110) 내측으로 투입된 폐비닐에 대하여 소정 압력으로 공기를 분사하여, 폐비닐에서 이물질의 분리가 용이하게 이루어지도록 한다.
공기 분사부(140)는 주 공급관(142), 터보팬(144), 보조 공급관(146) 및 노즐(148)을 포함한다.
주 공급관(142)은 소정의 길이와 직경을 갖는 관 형태로서, 일단이 제1 원판(120A)의 일측면 중심으로 연결되고, 타단은 회전 드럼(110)의 내측으로 배치된다. 그리고, 주 공급관(142)의 중심으로는 회전축(116)이 배치된다. 여기서, 주 공급관(142)의 내경은 회전축(116)의 직경보다 크게 이루어져 있어, 주 공급관(142)의 내주와 회전축(116)의 외주 사이의 공간은 후술하는 공기 공급관(141)을 통해 공급된 공기의 이동 경로로 사용될 수 있다.
주 공급관(142)은 후술하는 터보팬(144)에서 공급되는 공기를 후술하는 보조 공급관(146)을 통해 노즐(148)로 공급한다.
터보팬(144)은 공기 공급관(141)을 통해 소정 압력의 공기를 주 공급관(142)으로 공급한다.
터보팬(144)은 구동부 마찰이 최소인 공기베어링을 사용하는 구성 요소로서, 일반 팬에 비하여 사용동력이 30% 적고 토출되는 공기의 정압은 0.6~1.0bar 이다.
보조 공급관(146)은 소정의 길이와 직경을 갖는 관 형태로서, 주 공급관(142)의 일단에서 타단으로 진행하며 일정 간격으로 복수개가 배치된다. 보조 공급관(146)의 길이는 회전 드럼(110)의 반경에 대응하는 것이 바람직하다.
여기서, 보조 공급관(146)은 주 공급관(142)을 통해 공급받은 공기를 후술하는 노즐(148)로 공급한다.
보조 공급관(146)의 일단은 주 공급관(142) 표면으로 배치되되, 주 공급관(142)의 내부와 연통하고, 타단은 회전 드럼(110)의 내주면을 향하여 수직으로 배치된다.
도 1에서, 보조 공급관(146)은 주 공급관(142)의 상부와 하부에만 배치되는 것으로 도시되어 있으나 이는 도면의 복잡함을 피하기 위한 것으로, 보조 공급관(146)은 주 공급관(142)의 둘레를 따라 일정한 간격으로 배치될 수 있다.
보조 공급관(146)의 배치에 대해 보다 상세히 살펴보기로 한다.
보조 공급관(146)은 주 공급관(142)의 둘레를 따라 일정 간격으로 복수개가 열을 이루며 배치된다. 즉, 보조 공급관(146)은 주 공급관(142)의 일단에서 일정한 거리에 배치되어 있는 보조 공급관(146)이 일정한 간격으로 열을 이루며 배치된다. 여기서, 주 공급관(142)의 일단과 보조 공급관(146)의 열과의 거리에 따라, 보조 공급관(146)은 제1 내지 제n 열을 형성한다. 여기서, 보조 공급관(146)이 이루는 열은 서로 일정 간격을 갖는다.
본 실시예에서, 보조 공급관(146)은 제1 내지 제4 열(R1, R2, R3, R4)을 포함하지만, 사용자의 필요에 따라 열의 개수는 증감할 수 있다.
도면에서, 제1 내지 제4 열(R1, R2, R3, R4)은 소정의 쇄선으로 표시하였다.
노즐(148)은 보조 공급관(146)의 외주면을 따라 복수로 배치되어, 보조 공급관(146)을 통해 공급받은 공기를 폐비닐로 분사한다.
노즐(148)은 제1 내지 제3 단위 노즐(148A, 148B, 148C)을 포함한다.
제1 단위 노즐(148A)은 제1 열(R1) 내지 제3 열(R3)이 포함하는 보조 공급관(146)에 배치되어, 제1 원판(120A)과 회전 드럼 방향으로 공기를 분사한다.
제1 단위 노즐(148A)에서 분사되는 공기에 의해 폐비닐 표면의 이물질이 분리되고, 분리된 이물질은 이물질 배출구(124A) 방향으로 이동할 수 있다.
도면에서, 보조 공급관(146)에 제1 단위 노즐(148A)이 한 쌍으로 배치되고, 그중 하나는 제1 원판(120A) 방향으로 공기를 분사하고, 다른 하나는 타측 방향으로 공기를 분사하도록 배치됨을 알 수 있다.
여기서, 제1 단위 노즐(148A)은 사용자의 필요에 따라 2개를 초과하는 개수로 배치될 수 있고, 공기 분사 방향도 상기한 설명에 한정하지 않고 보조 공급관(146)을 기준으로 하여 방사상 방향으로 다양하게 설정될 수 있다.
제2 단위 노즐(148B)은 제4 열(R4)이 포함하는 보조 공급관(146)에 배치되어, 제2 원판(120B)을 향하여 배치되어, 제2 원판(120B) 방향으로 공기를 분사한다. 제2 단위 노즐(148B)에서 분사되는 공기에 의해 이물질이 분리된 폐비닐은 제2 원판(120B) 방향으로 이동한 후, 폐비닐 배출구(122B)를 통해 회전 드럼(110) 외부로 배출될 수 있다.
제2 단위 노즐(148B)의 배치 개수는 도면에 도시된 바로 한정하지 않고 사용자의 필요에 따라 다양하게 설정될 수 있다.
제3 단위 노즐(148C)은 제1 열(R1) 내지 제3 열(R3)이 포함하는 보조 공급관(146)의 단부에 배치되어, 회전 드럼(110)의 내주면을 향하여 공기를 분사한다. 제3 단위 노즐(148C)에서 분사되는 공기에 의해 폐비닐 표면의 이물질이 분리되고, 분리된 이물질은 이물질 배출홀(112) 방향으로 이동할 수 있다.
여기서, 제2 단위 노즐(148B)은 제4 열(R4)이 포함하는 보조 공급관(146)에 배치되지만, 제2 단위 노즐(148B)은 사용자의 필요에 따라 제1 열(R1) 내지 제4 열(R4)이 포함하는 보조 공급관(146) 모두에 배치되어, 폐비닐에서의 이물질 분리와 폐비닐 배출구 방향으로의 폐비닐 이동 효과를 향상시킬 수도 있다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 동작을 살펴보기로 한다.
사용자는 제1 원판(120A)의 폐비닐 투입구(122A)를 통해 수거된 폐비닐을 투입한다. 여기서, 투입되는 폐비닐은 별도의 분쇄기구를 이용하여 소정 크기로 파쇄 및 분쇄된 상태인 것이 바람직하다.
다음의 [표 1]은 폐비닐 투입구(122A)를 통해 투입되는 폐비닐의 성분별 밀도와 폐비닐에 부착되어 있는 이물질인 모래와 흙의 밀도를 나타낸다.
폐비닐에 포함된 물질 종류 밀도(kg/m3)
비닐 폴리에틸렌(0.91-0.925), 폴리염화비닐(1.35-1.45), 폴리프로필렌(0.82-0.92)
모래 2.84
흙 2.5 ∼2.8
그리고, 구동부(M)로 전원을 공급하여, 회전 드럼(110)이 회전하도록 한다.
회전 드럼(110)의 회전에 의해 폐비닐은 회전 드럼(110)의 내주면과 부딪히며 그 충격으로 폐비닐 표면에 부착되어 있던 이물질(모래와 흙을 포함함)이 분리될 수 있다.
회전 드럼(110)의 회전과 동시에 터보팬(144)을 동작시켜 소정 압력의 공기를 노즐(148)로 공급한다. 여기서, 노즐(148)을 제1 내지 제3 단위 노즐(148A, 148B, 148C)를 포함한다.
제1 단위 노즐(148A)을 분사되는 공기는 폐비닐에 부딪히며 폐비닐 표면의 이물질이 분리되도록 한다.
여기서 다음의 [수학식 1]은 원심력의 정의를 나타낸다.
Figure 112019113917770-pat00001
(m: 질량, r: 회전드럼 반경,
Figure 112019113917770-pat00002
: 회전드럼 회전속도)
상기한 [수학식 1]에 의해 폐비닐에서 분리된 흙과 모래의 원심력은 폐비닐의 원심력보다 큰 것을 알 수 있다.
따라서, 폐비닐에서 분리된 흙과 모래를 포함하는 이물질은 원심력에 의해 이물질 배출홀(112)을 통해 배출될 수 있다. 이때, 제3 단위 노즐(148C)를 통해 분사되는 공기는 폐비닐에서 이물질이 분리되도록 하고, 분리된 이물질이 이물질 배출홀(112)로 이동할 수 있도록 한다.
한편, 이물질 배출홀(112)의 직경보다 큰 크기를 갖는 이물질은 일정 이상의 하중을 갖고 있어 원심력에 의해 이물질 배출홀(112)로 배출되지 못하고, 중력에 의해 회전 드럼(110)의 저부로 낙하한다. 회전 드럼(110)의 저부로 낙하한 이물질들은 이물질 배출구(124A)를 통해 외부로 배출될 수 있다.
이때, 이물질들이 회전 드럼(110)의 내주면 하부에 부딪히며 회전 드럼(110)에 손상을 줄 수 있지만, 보호판(114)에 의해 회전 드럼(110)의 손상이 방지될 수 있다.
한편, 이물질이 분리된 폐비닐은 제2 단위 노즐(148B)에서 분사되는 고압의 공기에 의해 경사지게 배치된 회전 드럼(110)의 상부로 이동한 후, 폐비닐 배출구(122B)를 통해 외부로 배출될 수 있다.
상기와 같은 본 발명은, 경사지게 배치된 회전 드럼 내측으로 폐비닐을 투입한 후, 폐비닐에 대하여 고압 고속으로 공기를 분사하여 폐비닐 표면에서 이물질이 분리되도록 할 수 있고, 회전 드럼을 회전시키며 투입된 폐비닐에 충격력을 인가하여 폐비닐에서 이물질이 분리되도록 할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
100: 이물질 분리 장치 110: 회전 드럼
120A: 제1 원판 120B: 제2 원판
130: 마운트 M: 구동부
140: 공기 분사부 142: 주 공급관
144: 터보팬 146: 보조 공급관
148: 노즐(제1 내지 제3 단위 노즐을 포함함)

Claims (12)

  1. 분리 수거된 폐비닐의 표면에 부착되어 있는 이물질을 분리하는 장치로서,
    일정 길이와 직경으로 이루어지는 관 형상으로, 일단에서 중간부로 진행하며 이물질 배출홀이 복수로 형성되고, 중심축상으로 배치되는 회전축을 기준으로 회전하는 회전 드럼;
    상기 회전 드럼의 일단으로 배치되되, 상기 회전 드럼과 독립적으로 동작하며, 폐비닐 투입구와 상기 폐비닐에서 분리된 이물질 중 상기 이물질 배출홀보다 큰 이물질이 배출되는 이물질 배출구가 형성되는 제1 원판;
    상기 회전 드럼의 타단으로 배치되고, 상기 회전 드럼과 독립적으로 동작하며, 폐비닐 배출구가 형성되는 링 형상의 제2 원판;
    양단으로는 상기 제1 원판과 상기 제2 원판이 일정 높이로 고정 배치되되, 상기 제2 원판이 상기 제1 원판보다 높게 배치되도록 하는 마운트;
    구동축이 상기 회전축과 연결되어 상기 회전 드럼이 회전되도록 하는 구동부; 및
    상기 회전 드럼의 내측으로 배치되고, 상기 폐비닐에 대하여 일정 압력으로 압축된 공기를 분사하는 공기 분사부; 를 포함하는 이물질 분리 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    일단은 상기 회전축의 외주에 연결되고, 타단은 상기 회전 드럼의 내주면에 연결되며, 상기 회전축의 중간부와 타단에 각각 일정 각간격으로 배치되는 복수의 연결 로드와,
    상기 회전 드럼의 일단으로 내주면을 따라 배치되어 상기 폐비닐에서 분리된 상기 이물질로부터 상기 회전 드럼의 내주면이 손상을 방지하는 보호판과,
    일정 직경과 높이를 갖고 상기 제2 원판의 중앙을 통해 상기 회전 드럼의 내측 공간과 연통하는 공간을 제공하며, 상기 회전축의 단부가 관통되며, 일측으로는 상기 폐비닐 배출구가 연결되는 연결캡을 더 포함하는 이물질 분리 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 이물질 배출홀의 직경은 1~8mm 인 이물질 분리 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 원판과 상기 제2 원판의 직경은 상기 회전 드럼의 직경에 대응하는 이물질 분리 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 폐비닐 투입구는,
    상기 제1 원판의 중심에 근접하여 배치되는 이물질 분리 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 이물질 배출구는,
    상기 제1 원판의 가장 자리를 따라 일정 간격으로 배치되는 이물질 분리 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 마운트는,
    지면 상에 배치되는 베이스와,
    상기 베이스의 일단에 일정 높이로 배치되고, 상단부에는 상기 제1 원판이 배치되는 제1 고정대와,
    상기 베이스의 일단에 상기 제1 고정대보다 높은 높이로 배치되고, 상단부에는 상기 제2 원판이 배치되는 제2 고정대를 포함하는 이물질 분리 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 회전 드럼은 10~45도로 경사지는 이물질 분리 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 구동부는,
    상기 회전 드럼을 100 ~ 1,000 RPM로 회전시키는 이물질 분리 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 공기 분사부는,
    일단은 상기 제1 원판의 일측면 중심으로 연결되고, 타단은 상기 회전 드럼의 내측으로 배치되는 주 공급관과,
    상기 주 공급관으로 상기 공기를 공급하는 터보팬과,
    일단은 상기 주 공급관의 내부와 연통하도록 상기 주 공급관 상에 배치되고, 타단은 상기 회전 드럼의 내주면을 향하여 배치되며, 상기 주 공급관의 일단에서 타단으로 진행하며 상기 주 공급관의 둘레를 따라 형성되는 제1 내지 제n 열을 이루며 배치되는 보조 공급관과,
    상기 보조 공급관의 외주면 상에 배치되어, 상기 터보팬에서 공급받은 상기 공기를 분사하는 노즐을 포함하는 이물질 분리 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 주 공급관의 내주면은,
    상기 회전 드럼의 회전축과 일정 거리 이격되는 이물질 분리 장치.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 노즐은,
    상기 제1 열에서 제n-1 열이 포함하는 상기 보조 공급관 상에 복수로 배치되어 상기 보조 공급관의 방사상 방향으로 공기를 분사하는 제1 단위 노즐과,
    상기 제1 열에서 제n 열이 포함하는 상기 보조 공급관에 배치되어 상기 제2 원판 방향으로 공기를 분사하는 제2 단위 노즐과,
    상기 제1 열에서 제n-1 열이 포함하는 상기 보조 공급관의 단부에 배치되어상기 회전 드럼의 내주면 방향으로 공기를 분사하는 제3 단위 노즐을 포함하는 이물질 분리 장치.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20230039793A (ko) * 2021-09-13 2023-03-22 한밭대학교 산학협력단 폐플라스틱 건조장치 및 그 폐플라스틱 건조장치 운전방법

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001315127A (ja) * 2000-05-02 2001-11-13 Bridgestone Corp 塗膜剥離方法及びその装置
KR20020036224A (ko) * 2000-11-09 2002-05-16 최홍철 음식물쓰레기 처리장치
KR100614462B1 (ko) * 2005-03-28 2006-08-22 정윤근 폐비닐 선별장치
KR20080005046A (ko) * 2006-07-07 2008-01-10 서봉리사이클링(주) 재생골재의 세척 및 이물질 선별장치
KR20080007995A (ko) * 2006-07-19 2008-01-23 이성규 이물질 여과장치
KR20110064270A (ko) * 2009-12-07 2011-06-15 코오롱건설주식회사 트로멜 및 이것을 포함하는 폐기물 선별기
JP5310812B2 (ja) * 2011-09-20 2013-10-09 株式会社リコー 洗浄媒体およびこれを用いる乾式洗浄装置

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001315127A (ja) * 2000-05-02 2001-11-13 Bridgestone Corp 塗膜剥離方法及びその装置
KR20020036224A (ko) * 2000-11-09 2002-05-16 최홍철 음식물쓰레기 처리장치
KR100614462B1 (ko) * 2005-03-28 2006-08-22 정윤근 폐비닐 선별장치
KR20080005046A (ko) * 2006-07-07 2008-01-10 서봉리사이클링(주) 재생골재의 세척 및 이물질 선별장치
KR20080007995A (ko) * 2006-07-19 2008-01-23 이성규 이물질 여과장치
KR20110064270A (ko) * 2009-12-07 2011-06-15 코오롱건설주식회사 트로멜 및 이것을 포함하는 폐기물 선별기
JP5310812B2 (ja) * 2011-09-20 2013-10-09 株式会社リコー 洗浄媒体およびこれを用いる乾式洗浄装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20230039793A (ko) * 2021-09-13 2023-03-22 한밭대학교 산학협력단 폐플라스틱 건조장치 및 그 폐플라스틱 건조장치 운전방법
KR102587980B1 (ko) * 2021-09-13 2023-10-11 한밭대학교 산학협력단 폐플라스틱 건조장치 및 그 폐플라스틱 건조장치 운전방법

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