KR102235794B1 - 재활용 분쇄물 회수 장치 - Google Patents

Abstract

개시되는 재활용 분쇄물 회수 장치는, 폐가전에서 분해된 부품을 분쇄하는 분쇄부; 상기 분쇄부에 의해 분쇄된 분쇄물이 수용되며, 상기 분쇄물을 그 비중에 따라 가라앉거나 뜨게하여 분리하는 액체가 수용된 수조; 상기 수조의 상부에 배치되며, 상기 분쇄물중 상기 수조에 수용된 상기 액체의 상측에 떠 있는 부유 분쇄물을 설정된 방향으로 이송시키는 수조 이송부; 및 상기 수조 이송부에 의해 이송된 상기 부유 분쇄물을 이송시켜 건조시키는 건조부;를 포함한다.

Description

재활용 분쇄물 회수 장치{Apparatus for collecting recyclable shreds}

본 발명(Disclosure)은, 재활용 분쇄물 회수 장치에 관한 것으로서, 구체적으로 폐가전 등에서 분리된 부품을 그 재질에 따라 쉽고 빠르게 분류하여 회수할 수 있는 재활용 분쇄물 회수 장치에 관한 것이다.

여기서는, 본 발명에 관한 배경기술이 제공되며, 이들이 반드시 공지기술을 의미하는 것은 아니다(This section provides background information related to the present disclosure which is not necessarily prior art).

전 세계적으로 환경 문제가 주요 관심사로 부각됨에 따라 폐가전 리사이클링 정책이 강화되고 있다. 리사이클링 대상 품목이 대형 가전에서 소형 가전으로 확대되고 있으며, 국가 재활용 목표량도 점차 늘어나고 있다.

폐가전은 그대로 버려지면 환경오염의 원인이 되지만 이를 리사이클링 하는 경우 폐가전에 포함되어 있는 금속, 플라스틱 등을 수거할 수 있고, 특히 금 등과 같은 고가의 귀금속과, 희토류 금속을 수거할 수 있어 리사이클링 센터를 도시광산이라 부르기도 한다.

리사이클링 센터는 입고되는 가전제품은 제품 별 예컨대, TV, 냉장고, 세탁기 등으로 분류하여 각각의 처리 컨베이어를 따라 이송시키면서 리사이클링된다.

폐가전으로부터 플라스틱을 수거하기 위해서 플라스틱 부분을 분해하게 되는데, 일반적으로 폐가전은 순수한 플라스틱이 아닌 금속제 부품 또는 이종재질이 포함된 경우가 대부분이다.

플라스틱 부분과 금속 또는 이종재질은 대부분 서로 접착되거나 또는 나사와 같은 다양한 결합부재를 매개로 결합된다.

각각의 플라스틱 부품에서 금속제 또는 이종재질을 하나씩 분리하여 순수한 플라스틱 부품을 회수하기 위해서는 작업자에 의한 수작업만으로 수행되는 것이 현실이다.

더우기, 대량의 폐가전을 이런 방법으로 처리하기 위해서는, 다수의 작업자와 오랜 작업시간 및 넓은 작업 공간이 요구된다.

따라서, 폐가전으로부터 순수한 플라스틱을 분류하여 회수하기 위한 장치가 요구된다.

1. 한국공개특허공보 제10-2018-0131240호

본 발명(Disclosure)은, 서로 다른 재질의 재활용 부품을 쉽게 분리하고 회수할 수 있는, 재활용 분쇄물 회수 장치의 제공을 일 목적으로 한다.

여기서는, 본 발명의 전체적인 요약(Summary)이 제공되며, 이것이 본 발명의 외연을 제한하는 것으로 이해되어서는 아니 된다(This section provides a general summary of the disclosure and is not a comprehensive disclosure of its full scope or all of its features).

상기한 과제의 해결을 위해, 본 발명을 기술하는 여러 관점들 중 어느 일 관점(aspect)에 따른 재활용 분쇄물 회수 장치는, 폐가전에서 분해된 부품을 분쇄하는 분쇄부; 상기 분쇄부에 의해 분쇄된 분쇄물이 수용되며, 상기 분쇄물을 그 비중에 따라 가라앉거나 뜨게하여 분리하는 액체가 수용된 수조; 상기 수조의 상부에 배치되며, 상기 분쇄물중 상기 수조에 수용된 상기 액체의 상측에 떠 있는 부유 분쇄물을 설정된 방향으로 이송시키는 수조 이송부; 및 상기 수조 이송부에 의해 이송된 상기 부유 분쇄물을 이송시켜 건조시키는 건조부;를 포함한다.

본 발명의 일 관점(aspect)에 따른 재활용 분쇄물 회수 장치에서, 상기 수조는, 제1 길이를 가지는 길이와 상기 제1 길이보다 작은 제2 길이를 가지는 폭을 가지는 장방형의 상면을 가지며, 상기 상면의 길이방향의 일측은 상기 분쇄부로부터 상기 분쇄물이 투입되도록 위치되고, 타측은 상기 부유 분쇄물을 상기 건조부로 공급하는 수거 컨베이어가 배치될 수 있다.

본 발명의 일 관점(aspect)에 따른 재활용 분쇄물 회수 장치에서, 상기 수조 이송부는, 수차방식으로 회전함으로써 상기 부유 분쇄물을 상기 수거 컨베이어를 향하여 이송시킬 수 있다.

본 발명의 일 관점(aspect)에 따른 재활용 분쇄물 회수 장치에서, 상기 수조 이송부는, 상기 수조의 폭방향을 따라 배치되는 회전축; 및 상기 회전축으로부터 측방향으로 돌출 형성되는 복수의 스포크;를 가질 수 있다.

본 발명의 일 관점(aspect)에 따른 재활용 분쇄물 회수 장치에서, 상기 액체의 비중을 조절하는 비중 조절부를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 따르면, 재활용 분쇄물의 재질에 따른 비중 차이를 이용함으로써, 소수의 인력으로 대량의 재활용 분쇄물을 빠른 시간안에 분류하여 회수할 수 있다.

본 발명에 따르면, 비중이 서로 다른 액체를 이용하여 분쇄물을 분류함으로써, 다양한 재질의 분쇄물중 특정한 재질의 분쇄물을 정확하게 선별, 분류하여 수거할 수 있다.

본 발명에 따르면, 미세 플라스틱의 회수율이 높다.

도 1은 본 발명에 따른 재활용 분쇄물 회수 장치의 일 실시형태를 설명하는 도면.
도 2는 도 1에서 수조의 A-A' 방향의 단면도.
도 3은 수조 이송부의 일 실시형태를 설명하는 도면.

이하, 본 발명에 따른 재활용 분쇄물 회수 장치를 구현한 실시형태를 도면을 참조하여 자세히 설명한다.

다만, 본 발명의 본질적인(intrinsic) 기술적 사상은 이하에서 설명되는 실시형태에 의해 그 실시 가능 형태가 제한된다고 할 수는 없고, 본 발명의 본질적인(intrinsic) 기술적 사상에 기초하여 통상의 기술자에 의해 이하에서 설명되는 실시형태를 치환 또는 변경의 방법으로 용이하게 제안될 수 있는 범위를 포섭함을 밝힌다.

또한, 이하에서 사용되는 용어는 설명의 편의를 위하여 선택한 것이므로, 본 발명의 본질적인(intrinsic) 기술적 사상을 파악하는 데 있어서, 사전적 의미에 제한되지 않고 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미로 적절히 해석되어야 할 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 재활용 분쇄물 회수 장치의 일 실시형태를 설명하는 도면이다. 도 2는 도 1에서 수조의 A-A'방향 단면도이고, 도 3은 수조 이송부의 일 실시형태를 설명하는 도면이다.

도 1 내지 도 2에서 확인할 수 있듯이, 본 실시형태에 따른 재활용 분쇄물 회수 장치는, 분쇄부(100), 수조(200), 수조 이송부(300), 및 건조부(400)를 포함한다.

분쇄부(100)는, 폐가전으로부터 분리된 부품을 분쇄하여 분쇄물(1)을 생성한다.

일반적으로 폐가전에서 분리되어 수거된 부품은, 다양한 종류의 재질의 부품들이 서로 조립되거나 결합된 상태이다.

분쇄부(100)는, 이러한 다양한 재질로 결합된 부품들을 분쇄함으로써, 재질에 따라 분류가 가능하도록 한다.

수조(200)는 액체(210)가 수용된다.

액체(210)에는 분쇄부(100)에 의해 분쇄된 분쇄물(1)이 투입된다,

액체(210)는 분쇄물(1)이 그 비중에 따라 하측으로 가라앉거나 상측으로 뜨게함으로써, 분쇄물(1)을 그 재질에 따라 분류한다.

분쇄물(1)중 액체(210)의 비중보다 작은 비중을 가지는 재질로 이루어진 것은 액체(210)의 상측으로 떠서 부유 분쇄물(1a)을 형성한다.

분쇄물(1)중 액체(210)의 비중보다 큰 비중을 가지는 재질로로 이루어진 것은 액체(210)의 하측에 가라앉아서 침지 분쇄물(1b)을 형성한다.

일반적으로 부유 분쇄물(1a)은 플라스틱 또는 고무와 같은 고분자 물질 또는 합성수지류를 재질로 하고, 침지 분쇄물(1b)은 금속제 또는 각종 이종 물질을 재질로 한다.

수조(200)의 바닥은 바람직하게는 그 중심부를 향하여 기울어진 구조를 가지고, 수조(200) 바닥의 중심부에는 수조 배출부(230)가 형성된다.

수조 배출부(230)는 필요시 개방됨으로써, 침지 분쇄물(1b)이 수조(200) 외부로 배출될 수 있다.

또한 수조(200)의 바닥에는 바닥 이송수단(220)이 더 구비될 수 있다.

바닥 이송수단(220)은, 수조 바닥에 가라앉은 침지 분쇄물(1b)을 수조 배출부(230)를 향하여 이동시킨다.

바닥 이송수단(220)은 회전스크류 구조일 수 있다.

수조 이송부(300)는 수조(200)의 상부에 배치되며, 수조(200)에 수용된 액체(210)의 상측에 떠 있는 부유 분쇄물(1a)을 설정된 방향으로 이송시킨다.

건조부(400)는 수조 이송부(300)에 의해 이송된 부유 분쇄물(1a)을 수거하여 건조시킨다.

도 1 내지 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 재활용 분쇄물 회수 장치는, 폐가전에서 분해된 부품을 분쇄하고, 이를 비중에 따른 분류 방법을 이용하여 분류함으로써, 다양한 재질로 이루어진 분쇄물을 쉽게 분리하여 수거할 수 있다.

일반적으로 폐가전에서 분해된 플라스틱 부품은 다양한 형태의 금속제 및 이종재질과 접착되거나 결합부재를 매개로 체결되어 있다.

이들 플라스틱 부품과 금속제 및 이종재질의 부품을 분리 처리하기 위해서는, 인력을 이용한 수작업이 일반적인 처리 방법이다.

그러나 이런 방법으로 대량의 폐가전을 처리하기 위해서는, 다수의 작업자와 많은 시간이 필요하며, 넓은 작업 공간이 요구된다. 특히, 금속제 또는 이종재질이 플라스틱 부품 내부에 밀폐되어 배치되어 있으면, 외부에서는 확인되지 않으므로, 회수되지 못하는 경우도 발생한다.

본 발명에 따른 재활용 분쇄물 회수 장치는, 폐가전에서 분리되어 수거된 부품을 작은 크기로 분쇄하고, 이를 그 비중에 따라 자연적으로 분류될 수 있도록 한다.

즉, 플라스틱이나 고무와 같은 합성수지 및 고분자 화합물을 재질로 하는 분쇄물(1)은 비중이 작아서 액체(210)의 상측으로 떠올라 부유 분쇄물(1a)로 분류된다.

또한, 비중이 큰 금속재 부품 또는 이종재질의 분쇄물(1b)은 액체(210)의 하측으로 가라앉아 침지 분쇄물(1b)로 분류된다.

분쇄물(1)의 재질에 따라 자연적으로 분류되도록 함으로써, 분류 작업에서 인력의 필요성을 크게 낮울 수 있다.

또한, 처리 방법이 단순하고 간편하여 대량의 분쇄물에 대한 분리, 회수 처리가 가능하다.

또한 분쇄과정에서 과도한 분쇄된 미세 플라스틱도 비중을 이용한 분류방법에서는 쉽고 정확하게 분류되기 때문에 회수율이 높아 환경보호에 적합하다.

또한 분쇄물의 재질에 따라 분류기 때문에, 잘못 분류될 가능성이 현저히 낮으며 정확한 분류가 가능하다.

도 1을 참조하면 본 실시형태에 따른 재활용 분쇄물 회수 장치에서 수조(200)는, 제1 길이를 가지는 길이(201)와 제1 길이보다 작은 제2 길이를 가지는 폭을 가지는 장방형의 상면을 가질수 있다.

이때, 상면의 길이방향으로, 일측은 분쇄부(100)로부터 분쇄물(1)이 투입되도록 위치되고, 타측은 부유 분쇄물(1a)을 건조부(400)로 공급하는 수거 컨베이어(410)가 배치될 수 있다.

수거 컨베이어(410)는 무한궤도 구조로 회전하는 회전체(412)에 출수공이 형성된 수거판(411)이 배치된다.

회전체(412)가 무한 회전하면, 수거판(411)이 액체(210)의 수면상에 부유한 부유 분쇄물(1a)를 수거한다.

수거판(411)은 그 일부가 액체(210)에 침지되어 부유 분쇄물(1a)과 액체(210)을 함께 수거한다. 수거판(411)에 관통하여 형성된 출수공을 통하여 액체(411)는 수조로 다시 배출되고 부유 분쇄물(1a)만 수거된다.

수거판(411)에 의해 수거된 부유 분쇄물(1a)은 컨베이어 유닛(413)에 거치되어 건조부(400)로 이동된다.

또한 도 1을 참조하면 본 실시형태에 따른 재활용 분쇄물 회수 장치에서, 수조 이송부(300)는, 수조(200)의 폭방향과 평행한 축을 회전중심으로 하며, 수차방식으로 액체(210)의 상측에 떠 있는 부유 분쇄물(1a)을 이송시킨다.

도 3을 참조하면 본 실시형태에 따른 재활용 분쇄물 회수 장치에서, 수조 이송부(300)는, 회전축(310) 및 스포크(320)를 가질 수 있다.

회전축(310)은, 수조(200)의 폭방향을 따라 배치된다.

스포크(320)는 회전축의 측방향으로 둘출형성되어 회전축(310)이 회전함에 따라 부유 분쇄물(1a)을 이송시킨다.

스포크(320)는 바람직하게는 회전축(310)의 회전방향을 따라 지그재그 배치된다.
또한 도 1을 참조하면, 수조이송부(300)의 회전축(310)은, 수조(200)에 수용된 액체(210)의 수면위로 노출된 상태로 배치된다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 스포크(320)의 끝단이 액체(210)에 침지되어 부유 분쇄물(1a)를 수거 컨베이어(410)로 이송시킨다.

본 발명에 따른 재활용 분쇄물 회수 장치의 또 다른 실시형태는, 액체(210)의 비중을 조절하는 비중 조절부를 더 포함할 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 재활용 분쇄물 회수 장치는 분쇄물(1)의 비중 차이를 이용하여 부유 분쇄물(1a)과 침지 분쇄물(1b)을 분리함으로써 각각을 따로 수거할 수 있다.

이때 부유 분쇄물(1a)은, 액체(210)의 비중보다 작은 비중을 가지는 모든 재질로 이루어진 분쇄물(1)이다.

또한 침지 분쇄물(1b)은, 액체(210)이 비중보다 큰 비중을 가지는 모든 재질로 이로어진 분쇄물(1)이다.

이렇게 되면 부유 분쇄물(1a) 및 침지 분쇄물(1b) 각각이 다양한 재질로 형성된 분쇄물이 혼합되어 수거된다.

이렇게 수거된 부유, 침지 분쇄물(1a, 1b)은, 2차 또는 3차 수거 작업을 재 진행해야 하는 문제점이 있다.

이러한 문제를 해결하기 위해, 액체(210)의 비중을 달리하면, 특정 재질의 분쇄물(1)만 선별적으로 분류할 수 있다.

그러나 서로 다른 비중을 가지는 다양한 종류의 액체를 사용하게 되면, 액체(210)를 수조(200)에 충분한 양을 수용하기 어렵고, 작업 시간이 많이 소요된다.

특히 특정한 비중을 갖는 다양한 액체의 조합을 구성하기 어렵다.

일반적으로 물의 비중은 1이다(4℃ 물의 비중). 물을 액체(210)로 사용하면 물의 비중보다 작은 비중을 갖는 모든 재질의 분쇄물이 부유한다.

또한, 물의 비중을 변화시키는 방법으로 물에 염분을 혼합할 수 있다.

이에 따라 인체와 환경에 무해하면서도 다양한 비중의 부유 분쇄물(1a)를 분류할 수 있는 액체(210)를 형성할 수 있다.

물을 용매로 하고 염분을 용질로 하는 용액을 액체(210)로 사용하면, 염도가 증가함에 따라 PP(Polypropylene), PE(Polyethylene) ABS(Acrylonitrile Butadiene Styrene copolyme), 나일론, 아세탈, 고무의 순서로 액체(210)에 의해 부유된다.

이때 액체(210)의 염도가 15~18%일때, ABS가 떠오른다.

또한 본 발명에 따른 재활용 분쇄물 회수 장치의 또 다른 실시형태에서는, 서로 다른 비중을 가지는 서로 다른 액체(210)가 수용된 복수의 수조를 연속적으로 배치하고, 각 수조 사이에 수거 컨베이어가 반복적으로 배치될 수 있다.

각 수조의 부유 분쇄물이 이송되는 방향으로 서로 다른 액체(210)의 비중이 작아지도록 배치하면, 연속된 수조를 통과하는 과정에서 비중이 큰 재질로 구성되는 분쇄물이 순차적으로 분리되어 수거될 수 있다.

Claims (5)

1. 폐가전에서 분해된 부품을 분쇄하는 분쇄부;
   장방형의 상면을 가지며, 상기 상면의 길이방향의 일측은 상기 분쇄부로부터 분쇄물이 투입되도록 위치되고, 상기 분쇄부에 의해 분쇄된 분쇄물이 수용되고 그 비중에 따라 가라앉거나 뜨게하여 분리하는 액체가 수용된 수조;
   상기 수조의 상부에 배치되며, 상기 분쇄물중 상기 수조에 수용된 상기 액체의 상측에 떠 있는 부유 분쇄물을 설정된 방향으로 이송시키는 수조 이송부;
   상기 수조 이송부에 의해 이송된 상기 부유 분쇄물을 건조시키는 건조부;
   무한궤도 구조로 회전하는 회전체; 및 출수공이 형성되어 상기 부유 분쇄물을 수거하는 수거판;을 구비하고, 상기 수조의 타측에 배치되어 상기 부유 분쇄물을 상기 건조부로 공급하는 수거 컨베이어;
   상기 수거판에 의해 수거된 상기 부유 분쇄물을 거치하여 상기 건조부로 이송하는 컨베이어 유닛; 및
   상기 액체의 비중을 조절하는 비중 조절부를 포함하고,
   상기 수조 이송부는, 상기 수조의 폭방향을 따라 배치되는 회전축; 및 상기 회전축으로부터 측방향으로 돌출 형성되고 상기 회전축의 길이방향으로 지그재그로 배치되는 복수의 스포크;를 가지고, 수차방식으로 회전하고 상기 스포크의 끝단이 상기 액체의 상측에 침지되어 상기 부유 분쇄물을 상기 수거 컨베이어를 향하여 이송하고,
   상기 수조의 바닥은 그 중심부를 향하여 기울어진 구조를 가지고,
   상기 수조 바닥의 중심부에는 상기 분쇄물 중 상기 액체에 침지되는 침지 분쇄물이 배출될 수 있는 수조 배출부가 형성되는 재활용 분쇄물 회수 장치.
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