KR20180067879A - 스크랩 비중분리장치 - Google Patents

Abstract

스크랩 비중분리장치가 개시되어 있다.
개시된 스크랩 비중분리장치는 세척수와 스크랩이 담겨 있는 침전탱크; 및
침전탱크의 상부에 회전 가능하게 설치되는 회전프레임, 회전프레임에 지지된 채 회전프레임과 함께 회전되되, 회전과정 중에 세척수에 침수되어 스크랩을 건져 올리고 건져올린 스크랩을 쏟아내는 작업을 교번하는 다수의 뜰채로 이루어진 비중분리부재;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

스크랩 비중분리장치{Scrap specific gravity separator}

본 발명은 폐플라스틱 조각인 스크랩을, 비중차를 이용하여 흙, 모래, 금속 등의 이물질과 분리하기 위한 스크랩 비중분리장치에 관한 것이다.

통상의 폐플라스틱 재활용 방법은 재질 선별, 색상 선별, 기타 이물질 선별 등의 선별과정을 통해 분쇄, 세척, 건조 및 용융 등으로 이루어진다.

특히, 폐플라스틱은 스크랩으로 잘게 분쇄한 후, 세척과정을 거치게 되는데, 스크랩에는 흙, 모래, 유리, 금속 등의 이물질이 묻어 있기 때문에 스크랩과 이물질을 분리해야 한다.

PE, PP, LDPE, HDPE 등의 재질로 된 스크랩은 물보다 비중이 가벼워서 이를 물속에 침수시켰을 때 스크랩은 물에 뜨고, 이물질은 물보다 비중이 무겁기 때문에 바닥에 가라 앉게 된다. 따라서, 스크랩의 비중 분리가 수월하다.

반면, PET, PVC, ABS 등의 재질로 된 스크랩은 물보다 비중이 무겁기 때문에 이를 물속에 침수시켰을 때 스크랩과 이물질이 모두 바닥에 가라 앉게 되어 스크랩의 비중 분리가 불가능하다.

이러한 문제를 해결하기 위해, 소금물을 이용한 분리법, 공기기포에 의한 분리법 또는 물질자동선별기 등에 의해 스크랩을 분리하여 왔으나, 기계장치가 고가이고, 작은 모래나 비철금속 등의 선별에는 효율성이 떨어지는 단점이 있었다.

또한, 소금물이나 기타 케미컬을 이용한 분리는 2차 환경오염과 공정이 복잡하며, 선별효율이 떨어지는 단점이 있다.

따라서, 비중의 경중에 상관없이 용이한 비중분리가 가능한 장치의 출현이 요구되고 있다.

1. 등록, KR10-1568175(폐플라스틱 재활용 공정의 수선별장치) 2. 공개, KR10-2005-000448(알맹이 제조장치, 폐플라스틱의 처리방법 및 처리장치)

본 발명의 목적은 폐플라스틱 조각인 스크랩을, 비중차를 이용하여 흙, 모래, 금속 등의 이물질과 분리하기 위한 스크랩 비중분리장치를 제공함에 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에 언급한 과제들에 제한되지 않으며, 언급되지 않는 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 세척수 및 스크랩이 담겨 있는 침전탱크; 및 침전탱크의 상부에 회전 가능하게 설치되는 회전프레임, 회전프레임에 지지된 채 회전프레임과 함께 회전되되, 회전과정 중에 세척수에 침수되어 스크랩을 건져 올리고 건져올린 스크랩을 쏟아내는 작업을 교번하는 다수의 뜰채로 이루어진 비중분리부재;를 포함하는 스크랩 비중분리장치가 제공된다.

본 발명은 침전탱크로 스크랩을 공급하는 스크랩 공급부재; 및 뜰채로부터 쏟아진 스크랩을 배출하는 스크랩 배출부재;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 스크랩 공급부재는 스크랩이 투입되는 투입호퍼, 투입호퍼로부터 배출되는 스크랩을 수용하는 투입용 스크류하우징, 투입용 스크류하우징 내의 스크랩을 침전탱크로 이송하여 투입하는 투입용 스크류 컨베이어로 구성되며; 스크랩 배출부재는 뜰채로부터 쏟아진 스크랩을 수용하는 배출용 스크류하우징, 배출용 스크류하우징 내의 스크립을 외부로 배출하는 배출용 스크류 컨베이어로 구성된 것을 특징으로 한다.

본 발명의 투입용 스크류컨베이어의 축과 배출용 스크류컨베이어의 축은 커플링에 의해 연결되며, 커플링에는 비중분리부재의 회전프레임에 결합되어, 투입용 스크류 컨베이어, 배출용 스크류컨베이어 및 회전프레임이 연동되는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 건져올린 스크랩을 쏟아내는 뜰채의 상부에 설치되어, 뜰채를 향해 바람을 송풍하여 줌으로써 스크랩이 뜰채로부터 원활하게 쏟아지도록 하는 송풍기를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 회전되는 뜰채에 의해 스크랩이 침수된 세척수를 휘저어 와류를 발생시킴으로써 세척수의 수면쪽으로 부상하는 스크랩을 건져올릴 수 있도록 함에 따라, 스크랩의 비중이 크고 작음에 상관없이 흙, 모래, 유리, 금속 등의 이물질로부터 스크랩을 용이하게 비중 분리할 수 있다. 따라서, 기존대비 비중분리의 효율성을 높일 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 스크랩 비중분리장치의 전체 구성도
도 2는 본 발명에 따른 스크랩 비중분리장치의 사용상태도
도 3은 도 2를 A방향에서 바라본 도면

이하, 첨부한 도면들 및 후술되어 있는 내용을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조 번호들은 동일한 구성 요소들을 나타낸다. 한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급되지 않는 한 복수형도 포함된다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성 요소, 단계, 동작 및/또는 소자가 하나 이상의 다른 구성 요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

도 1은 본 발명에 따른 스크랩 비중분리장치의 전체 구성도, 도 2는 본 발명에 따른 스크랩 비중분리장치의 사용상태도, 도 3은 도 2를 A방향에서 바라본 도면이다.

도 1 내지 3을 참고하면, 본 발명에 따른 스크랩 비중분리장치(100)는 스크랩 비중의 경중에 관계없이 이물질과의 비중분리가 용이하다는 것에 특징을 갖는 것으로, 세척수와 스크랩(s)이 담겨 있는 침전탱크(110) 및 침전탱크 내의 스크랩(s)을 이물질과 비중분리하기 위한 비중분리부재(120)를 포함한다.

침전탱크(110)는 그 내부에 세척수가 담수되어 있고, 이 세척수에 스크랩(s)이 투입된다. 투입된 스크랩(s)은 여러 재질의 스크랩이 혼합된 상태이므로 비중의 경중에 따라 물에 뜨거나 또는 가라앉을 수 있다.

이때, 스크랩(s)은 침전탱크(110)로 투입되는 과정이나 투입된 이후에, 묻어 있던 이물질(예컨대, 흙, 모래, 유리, 금속 등)이 분리되어 침전탱크(110)의 바닥에 침전된 상태로 존재하게 된다. 앞서 예시된 이물질들은 모두 물보다 비중이 무겁기 때문에 침전탱크(110)의 바닥에 침전된다.

비중분리부재(120)는 침전탱크(110)의 상부에 회전 가능하게 설치되는 회전프레임(121)과, 회전프레임에 지지된 채 회전프레임과 함께 회전되는 다수의 뜰채(122)로 구성된다.

여기서, 비중분리부재(120)의 주요 특징은, 뜰채(122)들이 회전되는 과정 중에, 적어도 어느 하나의 뜰채(122)가 세척수의 상부에 침수되며, 침수된 뜰채(122)는 진행력에 의해 세척수(w)를 휘젓게 되므로 세척수에 와류가 발생하게 되고, 세척수에 와류가 발생되면 이에 침수되어 있던 스크랩(s)이 떠오르게 된다. 이렇게 떠오른 스크랩(s)은 뜰채(122)에 의해 건져올려지게 된다. 이때, 침전탱크(110)의 바닥에 침전되어 있는 이물질(d)은 스크랩(s)에 비해 비중이 무겁기 때문에 계속해서 가라앉은 상태를 유지하게 됨으로써 스크랩(s)만 건져올릴 수 있게 된다.

만약, 일부의 이물질(d)이 뜰채(122)에 수집된다 하더라도 이물질의 크기는 대부분 스크랩(s)의 크기보다 작기 때문에 뜰채(122)를 다공형 또는 망사형으로 형성할 경우 구멍을 통해 배출될 것이므로 결국 스크랩(s)만 건져 올릴 수 있을 것이다.

한편, 도 3에서와 같이, 회전프레임(121)이 열십자(十) 형상을 갖는 경우, 각 단부에 하나씩 뜰채(122)가 결합되어 총 4개의 뜰채(122)가 구성될 수 있다. 이 경우, 하사점에 위치하는 뜰채(122)는 침전탱크(110)의 내부로 진입되어 세척수의 상부에 침수된 상태가 되므로 앞서 설명한 바와 같이, 세척수의 상부로 떠오르는 스크랩(s)을 건져올리게 되고, 이후 도면상 반시계방향으로 회전을 계속해서 상사점에 이르면 뜰채(122)가 뒤집힌 상태가 되므로 그 내부에 있던 스크랩(s)이 아래로 떨어지게 된다. 이러한 작업은 4개의 뜰채(122)가 교번하면서 이루어지게 된다. 위에서는 4개의 뜰채(122)가 구성된 것을 설명하고 있으나, 이는 일예일 뿐 그 개수는 특정하지 않는다.

이때, 뜰채(122)는 스크랩(s)의 건져올림을 원활하게 하기 위해, 하사점에 위치한 뜰채(122)를 기준으로 그 우측이 하측을 향하도록 경사지게 설치되는 것이 바람직하다. 이는 뜰채(122)의 회전각도를 감안하여 개구된 상부로 많은 양의 스크랩(s)을 건져올릴 수 있도록 하기 위함이다.

그리고, 본 발명에 따른 스크랩 비중분리장치(120)는 침전탱크(110)의 상부 일측에 배치된 채, 침전탱크(110)로 스크랩(s)을 공급해 주는 스크랩 공급부재(130)와, 침전탱크(110)의 상부 타측에 배치된 채 뜰채(122)로부터 쏟아진 스크랩(s)을 배출해 주는 스크랩 배출부재(140)를 더 포함한다.

먼저, 스크랩 공급부재(130)는 스크랩(s)이 투입되는 투입호퍼(131)와, 투입호퍼로부터 배출되는 스크랩(s)을 수용하는 투입용 스크류하우징(132)과, 투입용 스크류하우징 내의 스크랩(s)을 침전탱크(110)의 입구로 이송하여 투입하는 투입용 스크류컨베이어(133)로 구성된다.

여기서, 투입용 스크류컨베이어(133)의 축(133a)은 본체(101) 상에 설치되는 구동모터(M)의 동력에 의해 회전되며, 구동모터(M)는 인버터(미도시)에 의해 그 회전속도가 조절될 수 있다. 따라서, 투입용 스크류컨베이어(133)의 회전속도 및 후술될 배출용 스크류컨베이어의 회전속도는 물론 이와 연동되는 회전프레임(121)의 회전속도를 조절할 수 있어서 결과적으로 세척수의 와류강도를 조절할 수 있게 된다.

다음, 스크랩 배출부재(140)는 뜰채(122)로부터 쏟아진 스크랩(s)을 수용하는 배출용 스크류하우징(141)과, 배출용 스크류하우징 내의 스크립(s)을 본체(101) 외부로 이송하여 배출하는 배출용 스크류컨베이어(142)로 구성된다.

여기서, 배출용 스크류컨베이어(142)의 축(142a)과 투입용 스크류컨베이어(133)의 축(133a)은 동일 선상에 배치되며, 이 두 축(142a,133a)의 사이는 커플링(150)에 의해 연결함으로써 연동회전되도록 하였다.

이와 함께, 커플링(150)에는 회전프레임(121)이 결합됨으로써, 결국 투입용 스크류컨베이어(133), 배출용 스크류컨베이어(142) 및 회전프레임(121)이 연동 회전하게 된다.

그리고, 본 발명에 따른 스크랩 비중분리장치(100)는 건져올린 스크랩(s)을 쏟아내는 뜰채(122)의 상부에 설치되어, 뜰채(122)를 향해 바람을 송풍하여 줌으로써 스크랩(s)이 뜰채(122)로부터 원활하게 쏟아지도록 하는 송풍기(160)를 더 포함할 수 있다.

뜰채(122)로 건져올린 스크랩(s)에는 세척수가 묻어 있기 때문에 뜰채(122)로부터 잘 떨어지지 않을 수 있으나, 송풍기(160)에 의해 바람을 불어주면 쉽게 떨어지게 된다.

한편, 미설명부호(170)는 침전탱크(110)로 물을 보충해 주기 위한 물보충탱크로서, 이 물보충탱크(170)의 내부 상측에는 볼탑밸브(171)가 설치되어 수위가 감지되도록 하고, 수위가 내려가면 자동으로 감지되어 물보충이 이루어지도록 구성되어 있다.

미설명부호(181)는 물보충탱크(170)의 물을 침전탱크(110)로 공급해 주기 위한 물보충밸브이다.

미설명부호(182)는 침전탱크(179)의 내용물을 배출하기 위한 배출밸브이다.

이하, 본 발명의 작용을 간략히 설명한다.

투입호퍼(131)로 스크랩(s)을 공급하면, 공급된 스크랩(s)은 스크랩 공급부재(130)의 투입용 스크류하우징(132)으로 유입되고, 투입용 스크류 하우징으로 유입된 스크랩(s)은 회전되고 있는 투입용 스크류컨베이어(133)에 의해 침전탱크(110)로 투입된다.

침전탱크(110)로 투입된 스크랩(s)은 회전프레임(121)에 의해 회전되고 있는 뜰채(122)에 의해 세척수(w)를 휘저음에 따라 세척수의 상부로 떠오르게 되므로 뜰채(122)에 의해 건져올려지게 된다. 반면, 스크랩(s)에 묻어 있던 이물질은 무거운 비중 때문에 침전탱크(110)의 바닥면에 침전된 상태로 남아 있게 된다.

스크랩(s)이 담긴 뜰채(122)가 상사점에 이르면 뒤집힌 상태가 되므로 스크랩(s)이 쏟아지게 되는데, 이 과정에서 송풍기(160)에 의해 뜰채(122)를 향해 바람을 불어줌에 따라 스크랩(s)이 보다 수월하게 쏟아지게 된다.

뜰채(122)로부터 쏟아진 스크랩(s)은 스크랩 배출부재(140)의 배출용 스크류하우징(141)으로 유입되고, 배출용 스크류하우징(141)으로 유입된 스크랩(s)은 회전되고 있는 배출용 스크류컨베이어(142)에 의해 외부로 최종 배출된다.

이러한 본 발명은 스크랩의 비중이 크고 작음에 관계없이 흙, 모래, 유리, 금속 등의 이물질로부터 스크랩을 용이하게 비중 분리할 수 있어서 기존 대비 스크랩의 비중분리 효율을 향상시킬 수 있게 된다.

이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상을 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함이 명백하다.

본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 범주에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 명확해질 것이다.

100 : 스크랩 비중분리장치 110 : 침전탱크
120 : 비중분리부재 121 : 회전프레임
122 : 뜰채 130 : 스크랩 공급부재
131 : 투입호퍼 132 : 투입용 스크류하우징
133 : 투입용 스크류컨베이어 140 : 스크랩 배출부재
141 : 배출용 스크류하우징 142 : 배출용 스크류컨베이어
150 : 커플링 160 : 송풍기

Claims (5)

1. 세척수와 스크랩이 담겨 있는 침전탱크; 및
   침전탱크의 상부에 회전 가능하게 설치되는 회전프레임, 회전프레임에 지지된 채 회전프레임과 함께 회전되되, 회전과정 중에 세척수에 침수되어 스크랩을 건져 올리고 건져올린 스크랩을 쏟아내는 작업을 교번하는 다수의 뜰채로 이루어진 비중분리부재;를 포함하는 스크랩 비중분리장치.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   침전탱크로 스크랩을 공급하는 스크랩 공급부재; 및
   뜰채로부터 쏟아진 스크랩을 배출하는 스크랩 배출부재;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스크랩 비중분리장치.
   
3. 청구항 2에 있어서,
   스크랩 공급부재는 스크랩이 투입되는 투입호퍼, 투입호퍼로부터 배출되는 스크랩을 수용하는 투입용 스크류하우징, 투입용 스크류하우징 내의 스크랩을 침전탱크로 이송하여 투입하는 투입용 스크류 컨베이어로 구성되며;
   스크랩 배출부재는 뜰채로부터 쏟아진 스크랩을 수용하는 배출용 스크류하우징, 배출용 스크류하우징 내의 스크립을 외부로 배출하는 배출용 스크류 컨베이어로 구성된 것을 특징으로 하는 스크랩 비중분리장치.
   
4. 청구항 3에 있어서,
   투입용 스크류컨베이어의 축과 배출용 스크류컨베이어의 축은 커플링에 의해 연결되며, 커플링에는 비중분리부재의 회전프레임에 결합되어, 투입용 스크류 컨베이어, 배출용 스크류컨베이어 및 회전프레임이 연동되는 것을 특징으로 하는 스크랩 비중분리장치.
   
5. 청구항 1에 있어서,
   건져올린 스크랩을 쏟아내는 뜰채의 상부에 설치되어, 뜰채를 향해 바람을 송풍하여 줌으로써 스크랩이 뜰채로부터 원활하게 쏟아지도록 하는 송풍기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스크랩 비중분리장치.

Images