KR20020066326A - 원심선별장치 - Google Patents

Abstract

장치전체의 소형화를 꾀하면서 원액으로부터 침강물과 부유물이 확실하게 또한 효율적으로 분리될 수 있고, 또한 각각 분리된 물질이 충분하게 세정될 수 있으며 탈수효율도 우수한 원심선별장치(遠心選別裝置)이다.

나선날개(31)의 내경측에 있어서 축방향으로 연장되고 또한 방사방향으로 넓어지는 복수의 판날개(33)를 스크루 컨베이어(30)의 축몸통부(30a)에 설치한다. 각 판날개의 외측 가장자리를 보울(bowl)(20)내의 액체 표면과 보울 내주면(內周面)의 사이에 위치시키고 각 판날개의 외측 가장자리를 따라 나선날개를 선회 시킨다. 그리고 나선날개의 내경측에 있어서 각 판날개 사이의 공간을 부유물 반송경로(R)로 한다. 또한 보울 내주면의 턱부(24)에 근접한 위치를 점차 지름이 작아지는 테이퍼형상으로 한다. 또한 부유물탈수부(25)를 그 선단측에 있는 부유물출구(26)측을 향하여 점차 지름이 커지는 테이퍼형상으로 한다.

Description

원심선별장치 {CENTRIFUGAL SEPARATOR}

일반적인 디캔터형의 원심분리기는 예를 들면 도8에 나타나 있는 바와 같은 것이 알려져 있다. 이것은 보울1 안에서 원심력에 의해 원액(原液)이 침강입자(沈降粒子)와 매체액(媒體液)으로 분리되고, 침강입자는 보울1과 약간의 회전차(回轉差)를 갖고 있는 스크루 컨베이어2에 의해 반송되어 도8의 보울1 좌단에서 배출되도록 구성되어 있다.

그런데 상기 원심분리기는 액체와 침강성(沈降性) 고체를 분리하는 목적으로 설계되어 있어서 처리원액 중에 포함되는 미량의 부유물 대부분은 매체액과 함께 기기의 외부로 배출되지만, 기본적으로 부유물의 반송기구를 고려하고 있지 않기 때문에 부유물 중 일부는 나선날개에 의해서 침강물과 함께 도8의 좌단측에서 배출되는 경우도 있다. 따라서 다량의 부유물이 포함되는 원액을 처리하는 경우에, 부유물이 침강물과 분리될 수 없을 뿐만 아니라 부유물이 원활하게 기기 외부로 배출되지 않아서 기내(機內)를 폐쇄할 우려도 있다. 또한 처리원액 중 액체의 비율 등을 증가시킴으로써 부유물이 배출된다고 하여도 부유물과 액체의 분리는 기내에서는 되지 않으므로 이들이 분리되기 위해서는 예를 들면 바스켓형의 원심분리기나 다른 고액분리기(固液分離機)를 이용하는 공정이 별도로 필요하다.

이러한 불편을 해소하기 위해서 예를 들면 일본국 공개특허공보 특개평6-178948호 공보에 기재되어 있는 습식분리장치(濕式分離裝置) 등이 제안되어 있다. 이러한 장치는 보울의 축심(軸心)을 지나는 1개의 축(軸)상에 서로 반대방향으로 감긴 두 개의 스크루 컨베이어를 구비하여 일방의 스크루 컨베이어에 의해 침강물이 회전용기의 일단(一端)으로 반송되고, 역방향으로 감긴 타방의 스크루 컨베이어에 의해 부유물이 회전용기의 타단(他端)으로 반송된다. 이 습식분리장치에서는 보울 안에서 대략 중앙부에 있는, 역방향으로 감긴 타단측의 부유물반송용 스크루 컨베이어의 외경(外徑)은 액체 표면과 보울 내경(內徑)의 중간부 까지로 설정되어 있고, 이중간부에서 보울 내경 까지의 사이는 침강물을 회전용기의 일단으로 반송시키는 수단을 가지고 있지 않다. 따라서 운전 중에 역방향으로 감긴 부유물반송용의 스크루 컨베이어의 움직임에 의해서, 역방향으로 감긴 부유물반송용의 스크루 컨베이어의 외경과 보울 내경의 사이에 축적되어 가는 침강물의 일부를 장치 밖으로 반송배출시킬 수 없어서 정기적으로 장치를 멈추고 분해한 후 제거해야 하는 문제가 있다.

또한 상기 습식분리장치에서는 침강물측의 스크루 컨베이어는 원심력에 의해 보울 내경면에 붙어 있는 침강물을 반송하지만, 역방향으로 감긴 부유물반송용 스크루 컨베이어는 보울의 액체 표면부근에서 부유하고 있는 부유물을 액체와 함께 단순히 휘젓고 있는 것에 지나지 않아서 부유물을 타단으로 반송하는 효율이 나쁘다. 또한 매체액 배출구가 처리원액 투입구의 일단에 배치되어 있는 관계상, 스크루에 의해 부유물이 회전용기의 타단으로 반송될 때에 매체액의 흐름은 부유물의 반송방향과는 반대로 되어 부유물의 반송효율이 더욱 저하된다는 것을 용이하게 예상할 수 있다. 부유물의 반송효율이 저하되면 침강 및 부유물의 비중 분리의 정밀도도 당연히 저하되게 된다.

본 발명은 이상과 같이 종래 기술이 가지고 있는 문제점에 착안하여 장치전체의 대형화를 초래하지 않으며 원액으로부터 침강물과 부유물이 확실하게 또한 효율적으로 분리될 수 있고 또한 각각 분리된 물질이 충분하게 세정될 수 있어서 탈수효율도 우수한 원심선별장치를 제공하는 것을 목적으로 하고있다.

본 발명은 스크루 컨베이어가 통 모양의 보울(bowl)내에 삽입되고 이들이 상대적으로 회전될 수 있도록 지지되어 있으며, 보울 안으로 공급되는 원액(原液)으로부터 침강물(沈降物)과 부유물(浮遊物)이 분리되는 디캔터형(decanter type)의 원심선별장치(遠心選別裝置)에 관한 것이다. 이러한 원심선별장치는 예를 들면 파쇄된 폐플라스틱의 재활용에 있어서 PVC(염화비닐)와 PE(폴리에틸렌)의 분리 등 비중 차이가 있는 각종 수지류의 분리뿐만 아니라 비중차이가 있는 여러 종류의 각종 고형물의 분리에 사용된다.

도1은 본 발명의 제1실시예에 관한 원심선별장치를 나타내는 종단면도,

도2는 본 발명의 제1실시예에 관한 원심선별장치의 요부를 확대하여 나타내는 종단면도,

도3은 도2의 III-III선 단면도,

도4a는 제1턱부의 구성을 나타내는 단면도,

도4b는 제2턱부의 구성을 나타내는 단면도,

도4c는 제3턱부의 구성을 나타내는 단면도,

도5는 본 발명의 제1실시예에 관한 원심선별장치의 판날개의 일부를 굴곡시킨 예를 나타내는 종단면도,

도6은 본 발명의 제2실시예에 관한 원심선별장치를 나타내는 종단면도,

도7은 본 발명의 제3실시예에 관한 원심선별장치를 나타내는 종단면도,

도8은 일반적인 디캔터형의 원심분리기를 개략적으로 나타내는 종단면도이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 요지는 다음과 같다.

[1] 고체와 액체 혼합물의 원액(原液)으로부터 침강물(沈降物)과 부유물(浮遊物)이 분리회수되는 원심선별장치(遠心選別裝置)로서, 고속회전하는 통 모양의 보울(bowl)20과, 상기 보울내에 삽입되고 보울과 동축으로 다른 속도로 회전할 수 있는 스크루 컨베이어30와, 보울의 일단(一端)에 형성되는 침강물 출구23와, 보울의 타단(他端)에 형성되고 보울내에 있어서 액체 표면의 위치를 제한하는 턱부24와, 고체와 액체의 혼합물 원액의 공급수단19과, 보울의 구동수단과, 보울과 스크루 컨베이어의 속도차이를 발생시키는 수단14을 구비하는 원심선별장치에 있어서,

나선날개의 내경측에 있어서 턱부를 향하여 축방향으로 연장되고 또한 방사방향으로 펴지는 복수의 판날개를 상기 스크루 컨베이어의 축몸통부에 설치하고, 각 판날개의 외측 가장자리를 보울내의 액체 표면과 보울 내주면(內周面)의 사이에 위치시키고 각 판날개의 외측 가장자리를 따라 나선날개의 타단을 선회 시키고, 나선날개의 내경측에 있어서 각 판날개 사이의 공간을 부유물 반송경로R로 설정하고, 상기 부유물 반송경로의 일단에서 턱부측으로 스크루 컨베이어의 축몸통부에 원액공급 구멍34이 형성되는 것을 특징으로 하는 원심선별장치.

[2] 상기 턱부24에 근접한 위치의 보울20 내주면이 일단측으로부터 턱측을 향하여 점차 지름이 작아 지는 테이퍼형상으로 되는 것을 특징으로 하는 [1]기재의 원심선별장치10.

[3] 상기 턱부24에 있어서 원액으로부터 분리된 매체액 및 부유물이 넘어가는 턱부위(턱정상)를, 넘어가는 방향을 향하여 액체깊이가 점차적으로 감소하는 방향으로 경사지게 하는 것을 특징으로 하는 [1] 또는 [2]기재의 원심선별장치10.

[4] 턱부를 넘어가는 매체액 및 부유물이 인도되는 부유물탈수부25를 상기 보울20의 턱부24의 타단에 형성하고, 부유물탈수부는 턱부측으로부터 타단을 향하여 점차 지름이 커지는 테이퍼형상이고 내층(內層)을 형성하는 여과재28와 외층(外層)을 형성하는 여과재지지부29를 구비하고, 여과재는 매체액이 통과되는 다수의 미소구멍 또는 슬릿을 구비하고, 여과재지지부는 매체액배출통로27를 구비하고 또한 부유물탈수부의 타단에 부유물출구26가 형성되는 것을 특징으로 하는 [1], [2] 또는 [3]기재의 원심선별장치10.

이하 도면에 의거하여 본 발명을 대표하는 각종의 실시예를 설명하기로 한다. 도1∼도5는 본 발명의 제1실시예를 나타내고 있다. 본 실시예에 관한 원심선별장치10는 디캔터형 원심분리기로 통칭되는 장치와 마찬가지로 도1에 나타나 있는 바와 같이, 보울20, 스크루 컨베이어30, 기어박스14, 처리원액의 피드튜브19, 원액공급 구멍34, 원추부21 및 침강물 출구23 등을 구비하고, 통 모양의 보울20내에 스크루 컨베이어30가 삽입되고 이들이 상대적으로 회전될 수 있도록 지지되어 있으며, 보울 안으로 공급되는 원액이 원심력에 의해 분리되도록 구성되어 있다. 이들의 기본적 구조와 기능은 종래의 디캔터형 원심분리기와 기본적으로 동일하여 상세한 설명은 생략한다.

그러나 본 실시예에서는 몇 가지 구성에 있어서 종래의 디캔터형 원심분리기와 다르다. 우선, 나선날개31의 내경측에 있어서 스크루 컨베이어30의 축몸통부30a에는 후술하는 턱부24을 향하여 축방향으로 연장되고 또한 방사방향으로 펴지는 복수의 판날개33, 33 … 가 설치되어 있다. 도3에 나타나 있는 바와 같이 본 실시예에서는 전부 4장의 판날개가 동일한 각도로 방사방향으로 펴지는 상태로 배치되어 있다. 각 판날개33의 외측 가장자리33a는 보울20내의 액체 표면과 보울 내주면(內周面)의 사이에 위치되도록 설정되고, 각 판날개의 외측 가장자리를 따라서 나선날개31의 타단의 일부가 선회하도록 지지되어 있고, 나선날개의 타단의 내경측에 위치하는 각 판날개 사이의 공간이 부유물 반송경로R로 설정되어 있다. 이와 같이 부유물 반송경로는 나선날개의 축방향에 있어서 보울의 타단 일부에만 형성되어 있다. 보울 안으로 처리원액을 공급하는 원액공급 구멍34은 부유물 반송경로 영역내의 소정의 위치에 형성되어 있고 보울내의 턱부는 부유물 반송경로의 타단에 근접한 위치에 형성되어 있다.

턱부24에 근접한 위치의 보울20 내주면은 턱부를 향하여 점차 지름이 작아지는 테이퍼부40가 형성되어 있다. 또한 도4a에 나타나 있는 바와같이 턱 정상에 경사를 지게 한 턱부24 및 턱의 타단(좌측)에 부유물탈수부25가 각각 형성되고 부유물탈수부의 타단에는 부유물출구26가 원주방향으로 몇 개 형성되어 있다.

본 실시예에 의한 원심선별장치10에 의하면 보울20 안으로 공급되는 원액은 보울안에서 원심력(보통300G에서 1500G정도)의 작용을 받아서 부유물과 침강물이 매체액속에서 분리된다. 예를 들면 폐플라스틱으로부터 2종의 플라스틱을 분리하려고 하는 경우, 이들 비중의 중간치의 비중을 갖는 매체액을 폐플라스틱에 혼합해서 원액으로 하여, 보울내의 턱부24에서 미리 설정된 소정의 깊이까지 가득 채워진다. 원심력의 작용에 의해 분리되는 고형물 중 매체액보다 비중이 큰 침강물은 보울의 내주면측에 침강하고, 매체액보다 비중이 작은 부유물은 보울 안에서 매체액의 액체 표면의 방향으로 부상한다. 침강물은 스크루 컨베이어30의 나선날개31에 의해서 보울의 일단측에 있는, 점차 끝이 가늘어 지는 모양의 원추부21로 반송되고 원심력에 의한 탈수작용을 받으면서 원추부의 앞에 있는 침강물출구23에서 외부로 배출된다.

한편 부유물은 부유물 반송경로R내에서 매체액의 흐름에 편승하여 턱부24측으로 반송된다. 부유물의 분리를 목적으로 하지 않는 디캔터형 원심분리기의 경우 스크루 컨베이어의 나선날개는 축몸통부에서 보울 내면의 대략 전역에 걸쳐서 형성되어 있다. 따라서 기내로 투입되는 원액 중에서 턱을 넘어 흐르는 매체액은 나선날개를 따라 긴 거리를 이동해야 함에반해, 본 발명에 의한 부유물 반송경로에 의하면 매체액은 축방향에 있어서 부유물 반송경로를 따라 용이하게 이동될 수 있기 때문에 액체 표면 부근에 존재하는 부유물도 매체액의 흐름에 편승해서 턱부의 방향으로 효율적으로 반송된다. 또한 턱부24에 근접한 위치에 테이퍼부40가 형성되어 있기 때문에 원액 중의 매체액 및 부유물이 턱부로 근접해 감에 따라 유속이 증대하여서 부유물이 보다 배출되기 쉬어진다.

여기에서 부유물 반송경로R와 마주 보는 나선날개31는 액체 표면과 충분한 거리를 유지하여 보울20 내주면측에 설치되어 있기 때문에, 액체 표면 부근에 있어서 나선날개의 회전운동에 의해서 축방향으로의 부유물 반송에 영향을 끼치는 일이 없다. 즉 본 발명에 있어서는 침강물과 부유물의 각 반송영역은 반경방향의 내외에서 겹치도록 하고 축방향으로는 서로 오버랩(overlap) 된다. 그것에 의하여 장치전체의 대형화를 초래하지 않아서 장치 길이의 한정된 범위내에서 부유물과 침강물의 분리영역을 충분하게 확보할 수 있고 원액으로부터 침강물과 부유물을 확실하게 분리하여 효율적으로 반송할 수 있게 된다.

처리원액에 포함되는 부유물과 침강물의 대부분은 기기 안으로 투입된 후 순간적으로 매체액속에서 분리된다. 그러나 부유물과 침강물의 입자가 서로 부착되는 경우 평균비중이 매체액의 비중에 가깝게 되는 경우가 있고 이 경우 부착입자가 액체의 흐름에 편승하여 턱부24방향으로 반송되지만 반송 중인 액체의 움직임에 의한 전단작용(剪斷作用)에 의해 분리된다. 또한 부착입자가 침강하여 보울20 내주면에서 반송되는 경우에 있어서도 나선날개에 의해 반송되는 과정에서 다른 입자와의 교반작용(攪拌作用)에 의해 분리된다. 부착입자가 한번 분리되면 원심력의 작용에 의해 부유물은 액체 표면 방향으로, 침강물은 보울 내주면 방향으로 빠르게 이동한다. 보울 내주면에 도달되는 침강물은 나선날개에 의해 침강물출구23 방향으로, 액체 표면부근에 도달되는 부유물은 매체액의 흐름에 편승하여 턱부24에 이른다.

종래의 턱은 보울의 회전축에 수직인 판자모양 부재에 적당하게 개구부가 형성되고 턱 정상은 액체 표면과 평행하다. 따라서 턱 정상의 액체유입측은 대략 직각인 능선으로 구성되어서, 액체깊이보다 큰 부유물이 턱부에 도달되는 경우에 턱 정상의 능선부에서 포착되어서 부유물의 간격사이로 액체만이 유출되는 경우가 일어날 수 있다.

이에 대하여 본 발명의 턱부24는 턱 정상이 경사가 지도록 하고, 턱 정상의 일단과 액체 표면의 거리를 부유물의 사이즈보다 충분히 크게 설정함으로써 전술한 포착이 일어나는 경우가 없고, 턱 정상의 타단의 액체깊이보다 큰 부유물이라도 매체액의 흐름이 경사면을 따라 부유물을 밀어 올려서 턱을 용이하게 넘어 흐르게 할 수 있다.

도4는 상기한 턱부24의 형상을 더 상세하게 도면에 나타낸 것이다. 도4a, 도4b 및 도4c는 각각 회전축과 수직인 면으로 절단한 단면도(좌측 도면)와 회전축을 포함하는 면으로 절단한 단면도(우측 도면) 이다.

우선 회전축과 수직인 면으로 절단한 단면도(좌측 도면)로 비교하면 도4a는 바퀴모양부재24a의 내측 전체 면을 턱으로서 이용하는 경우이고, 부유물의 입자가 비교적 작은 경우 또는 부유물량에 대하여 액량이 비교적 많은 경우에 유효하다. 이에 대하여 도4b는 도4a의 바퀴모양부재의 일부에 홈24b이 형성된 것으로서 도면에 나타난 바와 같이 액체를 담을 수 있는 높이를 크게 할 수 있기 때문에 부유물의 입자가 비교적 크더라도 원활하게 넘어서 흐르게 할 수 있다. 도4c는 바퀴모양부재의 액체 표면을 포함하는 부분에 개구부를 형성한 예이다. 이 경우 턱 정상을 액체 표면과 동심원상으로 배치함으로써 많은 액체를 담을 수 있는 높이와 최대한의 유출폭을 얻을 수 있다.

다음에 회전축을 포함하는 면으로 절단한 단면도(우측 도면)에서 비교하면 도4a와 도4c는 턱 정상의 전역이 경사져 있고 도4b의 경우에는 턱 정상의 우측부분만 경사져 있지만, 어느쪽의 경우도 부유물 입자의 원활한 배출에 유효하다. 턱 정상의 전역이 경사져 있을 필요는 없으며, 턱 정상의 일단과 액체 표면의 거리가 부유물의 최대 사이즈보다 크면 턱 정상의 타단은 액체 표면과 평행하더라도 지장이 없다.

부유물탈수부25는 턱측으로부터 타단을 향하여 점차 지름이 커지는 테이퍼형상으로서 내층(內層)을 형성하는 여과재28와 외층(外層)을 형성하는 여과재지지부29를 구비하고, 여과재는 매체액이 통과하는 다수의 미소구멍 또는 슬릿을 구비하며 여과재지지부는 매체액배출통로27를 구비하고 또한부유물탈수부의 타단에 부유물출구26가 형성되어 있다.

턱부24를 넘어 흘러 부유물탈수부25에 도달되는 매체액과 부유물의 혼합물은 여과재28의 표면에서 일시적으로 체류하고, 매체액은 여과재에 형성되는 다수의 작은 구멍 또는 슬릿을 통과하고 또한 여과재지지부29에 형성되어 있는 매체액배출통로27를 통과하여 기기의 외부로 배출된다. 한편 여과재의 표면에 일시적으로 체류하는 부유물은 일정한 두께의 층을 형성하지만 턱부에서 연속적으로 공급되는 부유물의 압력 및 여과재면(濾過材面) 방향으로 원심력의 분력이 작용하여 점차로 타단으로 반송되고 부유물출구에서 기기의 외부로 배출된다. 따라서 부유물탈수부25에 컨베이어나 패들(paddle) 등의 배출수단을 특별히 설치하지 않더라도 충분한 탈수를 확보하면서 부유물이 연속적으로 또한 안정되게 배출될 수 있다.

여과재28는 부유물의 입자지름에 적절히 대응되는 사이즈를 갖는 다수의 미소구멍 또는 슬릿을 구비하는 소재로 이루어진다. 구체적으로는 종래로부터 이용되고 있는 펀칭가공 구멍형 스크린, 웨지 와이어 스크린 등 외에 다공질 세라믹 성형체나 세그먼트형(segment type) 스크린(분할블록 스크린) 등에 의해 형성되면 좋다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 실시예에 의한 원심선별장치10에서는 피드튜브19에 의해 기내로 유입되는 처리원액은 침강물, 부유물, 매체액의 3성분으로 효율적으로 분리되어서 연속적으로 기기의 외부로 배출된다. 도1에 나타나 있는 케이싱11의 내부는 보울20에 있는 침강물출구23, 매체액배출통로27, 부유물출구26에 각각 대응되도록 구획되어 있고, 침강물, 매체액 및 부유물은 각각 개별적으로 회수될 수 있다.

도6은 본 발명의 제2실시예를 나타내고 있다.

본 실시예에서는 부유물탈수부25에 있어서 턱부24에 근접한 부위를 타단을 향하여 급격한 각도(소정의 각도)로 끝이 점점 펴지는 테이퍼형상(급경사부)으로 하고, 다른 부위를 타단을 향하여 상기 소정의 각도보다도 보울20의 회전축에 대해서 완만한 각도로 끝이 점점 펴지는 테이퍼형상(완경사부)으로 한 것이다.

즉, 완경사부(緩傾斜部)에서 일정시간 체류하여 충분하게 탈수되는 부유물을, 급경사부(急傾斜部)에서 순차적으로 보내여지는 부유물이 밀어내는 상태로 되어, 완경사부에서 양호한 탈수성을 확보하면서 부유물의 안정한 배출이 실현될 수 있다. 이 기구에 의해 부유물 입자의 형상이나 사이즈가 변동되더라도 이들이 정상적으로 배출될 수 있다. 도6에 있어서는 여과재 단면이 2개의 직선으로 구성되어 있지만, 여과재 단면을 구성하는 선분(線分)은 3개 이상의 직선으로 구성되어도 좋고 일부에서 곡선을 사용하여 구성되어도 좋다.

도7에 나타나 있는 본 발명의 제3실시예에서는 부유물과 침강물의 분리뿐만 아니라 이들이 기내에서 세정되는 기능이 부가되어 있다. 본 실시예에서는 원추부의 선단구(先端口)와 대략 동일한 직경으로 연장되는 침강물 탈수용의 스트레이트부22가 보울20의 일단의 원추부21보다도 더 끝쪽에형성되고 이 스트레이트부의 선단측에 침강물출구23가 형성되어 있다. 또한 스트레이트부에는 부유물탈수부25와 마찬가지로 여과재28a 및 매체액배출통로27a가 설치되어 있다.

본 실시예에서는 고정 피드튜브19는 이중관으로 되어 있고 원액공급용 내관(內管)19a과 린스액용 외관(外管)으로 분리되고 또한 린스액용 외관 안에는 린스배관19b와 린스배관19c에 대응해서 내부에서 두 부분으로 분할되어 있다. 린스배관19b와 린스배관19c은 회전축방향이 다른 위치에 개구부를 구비하고 축몸통부의 내주면에 형성되는 각각의 액체 모임부(도면에는 나타내지 않는다)에 세정액을 공급한다. 침강물용의 세정액은 액체 모임부에 돌출되게 형성되어 있는 침강물용의 세정수단35a에서 분출된다. 부유물용의 세정액은 액체 모임부에서부터 부유물린스관35c을 경유하여 부유물탈수부까지 보내어지고 거기에 설치되어 있는 부유물용의 세정수단35b에서 분출된다.

또한 본 실시예에서는 부유물탈수부25를 지나는 스크루 컨베이어30의 축몸통부30a의 중간에 경계판41이 설치되어 있다. 경계판의 외주(外周) 테두리와 부유물탈수부의 내주면 사이에는 부유물이 막히는 일이 없도록 충분한 간격으로 띄워져 있다. 이 경계판은 매체액이 배출측으로 펴지는 것을 방지하고 또한 세정액이 턱부24측를 향하는 것도 방지하는 효과가 있으며 보다 높은 세정효율을 얻을 수 있다.

이상과 같이 본 실시예에 의하면 침강물은 스트레이트부22에서, 부유물은 부유물탈수부25에서, 세정수단35a, 세정수단35b에서 분출되는 세정액에 의해서 각각 충분하게 세정된다. 부유물 및 침강물이 다음 공정에서 이용되는 것을 저해하는 성분이 처리원액에 포함되어 있는 경우에는, 본 실시예에 의한 기내 세정기구는 다음 공정의 세정이 생략될 수 있기 때문에 특히 유효하다.

또한 본 발명은 판날개의 매수는 한정되지 않고 8장, 12장 또는 이들 이외의 매수라도 무방하다. 또한 각 판날개33의 형상은 반드시 평면모양일 필요는 없으며, 예를 들면 부유물의 일부가 턱부24 내면 및 보울20의 테이퍼부40의 턱에 근접한 일부의 내주면과 접촉하는 범위를 도5에 나타낸 바와 같이 판날개의 타단측 일부를 굴곡 또는 활처럼 구부리면 턱부 부근의 부유물에 턱부를 향하는 힘을 줘서 부유물의 배출효율을 향상시킬 수 있다.

또한 본 발명에 의한 부유물 반송경로R는 상기한 바와 같은 판날개를 사용하는 방법 외에도 처리물의 액체 표면부근에 위치하는 나선날개의 대부분을 제거함으로써 얻을 수 있다. 예를 들면 나선날개31에 다수의 개구부를 형성하는 방법 또는 부유물 반송경로 영역의 나선날개를 스포크(spoke) 모양의 부재로 스크루 컨베이어30의 축몸통부30a에 연결하는 방법이라도 좋다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 관한 원심선별장치는 장치 전체의 소형화를 꾀하면서 비중이 다른 2종 이상의 고체를 효율적으로 분리할 수 있다. 종래의 원심분리기가 매체액과 침강물의 분리에 관해서 많은 고안이 되어지고 지고 있는 것에 대해서, 본 발명에 관한 원심선별장치는 많은 구조적 특징을 구비하고 그것들의 특징이 주로 부유물의 분리 및 세정에 관해서 각각의 효과를 발휘하는 것은 이미 설명한 바와 같다.

기내 세정기능을 본 발명에 관한 원심선별장치에 부가하는 경우, 특히 폐플라스틱의 재활용에 있어서 유효하게 이용될 수 있다. 예를 들면 비중이 1이상인 수지예를 들면 폴리스티렌(polystyrene), ABS, 폴리카보네이트(polycarbonate), PET, PBT, 폴리아미드 등의 2종을 분리하는 경우 매체액의 비중을 2종의 수지의 중간으로 하기 위해서 식염, 수산화 나트륨 등을 물에 용해시키는 경우가 있다. 이러한 경우에는 선별된 부유물 및 침강물은 이들 매체액첨가물이 포함되지 않는 것이 바람직하고 본 발명에 관한 원심선별장치가 구비하는 기내 세정기능이 지극히 유효하게 된다.

또한, 폴리올레핀계(polyolefine) 수지와 그 밖의 수지를 분리하기 위해서는 물을 매체액으로 하면 분리자체는 용이하지만, 세정할 목적으로 계면활성제, 산 또는 알칼리 등을 물에 부가하는 경우에 있어서도 이들 첨가물이 기내 세정으로 제거됨으로써 공정단축에 공헌한다.

또한 페트병을 재활용 하는 공정의 경우, 회수과정에서 흙이나 먼지가 묻게 되는 경우가 있어 처리물에 혼입되는 것을 피할 수 없다. 이들 침강성미립자(沈降性微粒子)는 처리원액의 조정과정에서 어느 정도 제거되지만 본 발명에 의한 원심선별장치에 공급되는 경우 침강물과 함께 침강물출구측에 반송된다. 그래서 도7에 나타나 있는 본 발명의 제3실시예의 장치에 의하면 스트레이트부22 여과재29a의 작은 구멍 또는 슬릿의 크기를 적당히 설정함으로써 이들 미립자를 세정액과 같이 기기의 외부로 배출하여 보다 순도가 높은 침강물을 회수할 수 있다.

Claims (4)

1. 고체와 액체 혼합물의 원액(原液)으로부터 침강물(沈降物)과 부유물(浮遊物)이 분리회수되는 원심선별장치(遠心選別裝置)로서, 고속회전하는 통 모양의 보울(bowl)(20)과, 상기 보울내에 삽입되고 보울과 동축(同軸)으로 다른 속도로 회전할 수 있는 스크루 컨베이어(30)와, 보울의 일단(一端)에 형성되는 침강물출구(23)와, 보울의 타단(他端)에 형성되고 보울내에 있어서 액체 표면의 위치를 제한하는 턱부(24)와, 고체와 액체의 혼합물 원액의 공급수단(19)과, 보울의 구동수단과, 보울과 스크루 컨베이어의 속도차를 발생시키는 수단(14)을 구비하는 원심선별장치에 있어서,

   나선날개의 내경측(內徑側)에 있어서 턱부를 향하여 축방향으로 연장되고 또한 방사방향으로 펴지는 복수의 판날개를 상기 스크루 컨베이어의 축몸통부에 설치하고, 각 판날개의 외측 가장자리를 보울내의 액체 표면과 보울 내주면(內周面)의 사이에 위치시키고 각 판날개의 외측 가장자리를 따라 나선날개의 타단을 선회 시키고, 나선날개의 내경측에 있어서 각 판날개 사이의 공간을 부유물 반송경로(R)로 설정하고, 부유물 반송경로의 일단에서 턱부측으로 스크루 컨베이어의 축몸통부에 원액공급 구멍(34)이 형성되는 것을

   특징으로 하는 원심선별장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 턱부(24)에 근접한 위치의 보울(20) 내주면이 일단측으로부터 턱측을 향하여 점차 지름이 작아지는 테이퍼형상으로 하는 것을

   특징으로 하는 원심선별장치(10).
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 턱부(24)에 있어서 상기 원액으로부터 분리되는 매체액 및 부유물이 넘어가는 턱부위를, 넘어가는 방향을 향하여 액체깊이가 점차적으로 감소하는 방향으로 경사지게 형성되는 것을

   특징으로 하는 원심선별장치(10).
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 있어서,

   턱부를 넘어가는 상기 매체액 및 부유물이 인도되는 부유물탈수부(25)를 상기 보울(20) 턱부의 타단에 형성하고, 상기 부유물탈수부는 턱측으로부터 타단을 향하여 점차 지름이 커지는 테이퍼형상이고 내층을 형성하는 여과재(28)와 외층을 형성하는 여과재지지부(29)를 구비하고, 상기 여과재는 매체액이 통과되는 다수의 미소구멍 또는 슬릿을 구비하고, 상기 여과재지지부는 매체액배출통로(27)를 구비하고 또한 상기 부유물탈수부의 타단에 부유물출구(26)가 형성되는 것을

   특징으로 하는 원심선별장치(10).