KR20190044084A - 컬릿 분별 장치 및 컬릿 분별 방법 - Google Patents

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Abstract

간소하며 또한 저렴한 구성으로 투명의 결정화 유리를 분별하는 것이 가능한 컬릿 분별 장치 및 컬릿 분별 방법을 제공하는 것이다. 컬릿(W)을 분별하는 컬릿 분별 장치(10)로서, 자외선 투과량에 의해 투명의 결정화 유리를 분별하는 컬릿 분별 장치(10).

Description

컬릿 분별 장치 및 컬릿 분별 방법
본 발명은 투명의 결정화 유리를 포함하는 컬릿 중으로부터 투명의 결정화 유리를 분별하는 컬릿 분별 장치 및 컬릿 분별 방법에 관한 것다.
종래부터 유리 제조 공장 등에 있어서는 유리 재료로서 컬릿(리사이클용 유리 조각)을 이용하고 있지만, 컬릿에는 유색 또는 투명, 비결정화 유리 또는 결정화 유리 등의 여러 가지 종류의 유리가 포함되는 점에서 이들 컬릿의 분별을 행할 필요가 있다.
이러한 컬릿 분별 장치의 일례로서는 옅은 갈색 또는 자색의 결정화 유리(내열 유리)와 다색의 비결정화 유리(소다유리)를 포함하는 컬릿 중으로부터 옅은 갈색 또는 자색의 결정화 유리를 분별하는 컬릿 분별 장치로서, 430㎚ 이하의 파장을 갖는 광에 의해 무색 투명 및 옅은 청색의 비결정화 유리와 그 이외의 유리를 분별하고, 630㎚~700㎚의 파장을 갖는 광에 의해 옅은 갈색 또는 자색의 결정화 유리와 그 이외의 색의 유리를 분별하는 컬릿 분별 장치가 알려져 있다(예를 들면, 특허문헌 1을 참조).
이 특허문헌 1의 컬릿 분별 장치에서는 옅은 갈색 또는 자색의 결정화 유리를 분별해서 배제함으로써 통상의 병 등을 구성하는 비결정화 유리에 결정화 유리가 혼입하는 것을 회피하고 있다.
일본특허 제3367935호 공보
그런데 최근, 투명색의 유리를 이용해서 성형된 리사이클 제품에 있어서, 리사이클 제품으로의 내용물의 충전 시나 리사이클 제품의 반송 시에 리사이클 제품이 파손되는 사례가 약간이지만 발생하고 있다.
그래서 본 출원인이 원인을 조사한 결과, 리사이클용으로 회수된 컬릿 내에 이전에는 포함되어 있지 않았던 투명의 결정화 유리가 포함되어 있으며, 이러한 투명의 결정화 유리는 투명의 비결정화 유리와 팽창률이 상이하기 때문에 리사이클 제품에 파손이 생기기 쉽게 되어 있는 것을 밝혀냈다. 리사이클용으로 회수되는 컬릿 중에 투명의 결정화 유리가 포함되도록 되어 온 것은 최근, 내열성을 구비한 투명색의 유리로 형성된 냄비 등의 조리 기구나 식기 등이 보급되어 와 있어, 이들 제품이 리사이클용으로 회수되도록 되어 왔기 때문이라고 추측된다.
그리고 이 경우, 특허문헌 1에 기재된 컬릿 분별 장치에서는 430㎚ 이하의 파장을 갖는 광을 조사했을 때에 투명의 비결정화 유리 및 투명의 결정화 유리 양쪽이 투명의 유리로서 판별되어버리기 때문에, 투명의 결정화 유리가 리사이클용의 유리로서 취급되어버린다.
그래서 본 발명의 목적은 간소하며 또한 저렴한 구성으로 투명의 결정화 유리를 분별하는 것이 가능한 컬릿 분별 장치 및 컬릿 분별 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 컬릿 분별 장치는 컬릿을 분별하는 컬릿 분별 장치로서, 자외선 투과량에 의해 투명의 결정화 유리를 분별함으로써 상기 과제를 해결하는 것이다.
본 발명의 컬릿 분별 방법은 컬릿을 분별하는 컬릿 분별 방법으로서, 자외선 투과량에 의해 투명의 결정화 유리를 분별함으로써 상기 과제를 해결하는 것이다.
(발명의 효과)
본 발명에 의하면 투명의 결정화 유리를 포함하는 각종 컬릿에 대하여 자외선을 조사했을 때의 자외선 투과량(자외선 투과율)의 상위함을 이용해서 간소하며 또한 저렴한 구성으로 투명의 결정화 유리를 분별할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시형태에 의한 컬릿 분별 장치를 개략적으로 나타내는 설명도이다.
도 2는 각종 컬릿에 있어서 광의 파장과 투과율의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 3은 실험예의 구성을 개략적으로 나타내는 설명도이다.
도 4는 자외선 센서로 측정한 수광 전압의 변화를 나타내는 그래프이다.
도 5는 자외선 광원의 전류값과 광도의 관계를 나타내는 그래프이다.
이하에 본 발명의 일실시형태에 의한 컬릿 분별 장치(10)에 대해서 도면에 의거하여 설명한다.
우선, 컬릿 분별 장치(10)는 유색(흑색)의 비결정화 유리, 유색(갈색)의 결정화 유리, 투명의 비결정화 유리, 및 투명의 결정화 유리를 포함하는 컬릿(W) 중으로부터 투명의 결정화 유리를 분별하는 것이다.
또한, 일반적으로는 유색의 비결정화 유리나 투명의 비결정화 유리는 리사이클 용도로 사용되어 유색의 결정화 유리나 투명의 결정화 유리는 폐기되게 된다.
컬릿 분별 장치(10)는 도 1에 나타내는 바와 같이, 진동 피더 등으로 이루어지는 컬릿 공급부(20)와, 컬릿 통과 경로를 사이에 두고 배치되는 자외선 광원(30)및 자외선 센서(40)와, 컬릿 통과 경로를 사이에 두고 배치되는 LED 등으로 이루어지는 가시광원(50) 및 컬러 카메라 등으로 이루어지는 가시광 센서(60)와, 에어를 분출해서 특정 컬릿(W)을 날려버리는 에어 노즐(70)과, 리사이클 용도의 컬릿(W)을 수용하는 회수 박스(80)와, 배제하는 컬릿(W)을 수용하는 배제 박스(90)와, 자외선 센서(40)나 가시광 센서(60)나 에어 노즐(70) 등의 각 부를 제어하는 제어부(도시하지 않음)를 구비하고 있다.
본 실시형태에서는 자외선 광원(30)이 자외선 LED로서 구성되며, 자외선 센서(40)가 실리콘 UV 센서(실리콘 포토다이오드를 가진 자외선량을 측정할 수 있는 센서)로서 구성되어 있다.
이어서, 컬릿 분별 장치(10)를 사용한 투명의 결정화 유리의 컬릿 분별 방법에 대해서 이하에 설명한다.
우선, 본 실시형태의 컬릿 분별 방법은 각종 컬릿(W)에 대하여 자외선을 조사했을 때의 자외선 투과량(자외선 투과율)의 상위함을 이용해서 투명의 결정화 유리와 그 이외의 유리를 분별하는 것이다.
구체적으로 설명하면, 도 2의 그래프에 나타내는 바와 같이, 피크 파장 330~380㎚의 자외선을 각종 컬릿(W)에 대하여 조사했을 경우, 투명의 비결정화 유리에서는 피크 파장 330㎚의 자외선에서는 약 20~55% 정도의 투과율을 계측하고, 피크 파장 380㎚의 자외선에서는 약 80~90% 정도의 투과율을 계측한다.
이에 대하여 투명의 결정화 유리에서는 피크 파장 330㎚의 자외선에서는 약 0%의 투과율을 계측하고, 피크 파장 380㎚의 자외선에서는 약 40~60% 정도의 투과율을 계측하고, 또한 유색의 비결정화 유리 및 유색의 결정화 유리에서는 피크 파장 330~380㎚의 자외선에서 약 0%의 투과율이 된다.
이와 같이, 대상이 되는 유리의 두께에 관계없이 피크 파장 330~380㎚의 자외선을 조사함으로써 적어도 투명의 비결정화 유리와 투명의 결정화 유리를 양호하게 판별할 수 있다. 또한, 도 2에 나타내는 3, 5, 6, 8㎜란 컬릿(W)의 두께를 의미하고 있다.
또한, 피크 파장 약 330~350㎚의 자외선에서는 도 2의 그래프에 나타내는 바와 같이, 투명의 결정화 유리와 유색의 비결정화 유리와 유색의 결정화 유리 사이에서 자외선의 투과율에 거의 차가 보이지 않기 때문에 이들 유리를 분별하는 것은 어렵지만, 특허문헌 1에 기재되는 바와 같이, 이들 유리에 가시광원(50)에 의해 가시광을 조사하고, 가시광 센서(60)에 의해 가시광의 투과율을 측정함으로써 이들 유리를 분별할 수 있다. 또한, 가시광을 이용한 분별의 공정에 대해서는 자외선을 이용한 분별의 공정 전후에 임의로 실시하면 좋다.
이어서, 자외선 투과량의 상위함을 이용해서 투명의 비결정화 유리와 투명의 결정화 유리를 판별 가능한지를 확인하기 위해서 행한 실험에 대해서 도 3 및 도 4에 의거하여 설명한다.
우선, 본 실험의 조건에 대해서는 이하와 같다.
자외선 광원(30): Nitride Semiconductors Co.,Ltd.제의 자외선 LED, 품번: NS 365L-5CFA(피크 파장: 365㎚)
자외선 센서(40): KYOTO SEMICONDUCTOR Co., Ltd.제의 실리콘 UV 센서, 품번: KPDU 400W-2
유리: 3×30×60㎜의 투명의 비결정화 유리 및 투명의 결정화 유리
자외선 광원(30)과 자외선 센서(40)의 간격: 약 8㎜
상기 실험에서는 도 4의 그래프에 나타내는 바와 같이, 자외선 센서(40)의 계측값(자외선 투과량)이 1.35V인 바, 투명의 결정화 유리의 통과 시에는 자외선 센서(40)의 계측값(자외선 투과량)이 약 0.75V로 감소하고, 또한 투명의 비결정화 유리의 통과 시에는 자외선 센서(40)의 계측값(자외선 투과량)이 약 1.46V로 증가했다.
이 점에서, 자외선 투과량에 의해 투명의 비결정화 유리와 투명의 결정화 유리가 판별 가능한 것을 알 수 있었다.
또한, 자외선 광원(30)으로서의 자외선 LED에 20mA의 전류가 흘렀을 때에 자외선 LED의 출력이 1.2~1.8mW이며, 자외선 LED에 1mA의 전류가 흘렀을 때에 자외선 센서(40)에 의해 투명의 비결정화 유리와 투명의 결정화 유리가 분별 가능했다. 이 점에서 도 5의 그래프를 기초로 분별에 필요하게 되는 자외선 광원(30)의 출력은 0.06mW 이상인 것이 추측된다.
이렇게 하여 얻어진 본 실시형태에서는 투명의 결정화 유리를 포함하는 각종 컬릿(W)에 대하여 자외선을 조사했을 때의 자외선 투과량의 상위함을 이용해서 간소하며 또한 저렴한 구성으로 투명의 결정화 유리를 분별할 수 있다.
또한, 특허문헌 1에 기재되는 바와 같은 가시광의 투과율의 측정에 의해 유리를 분별하는 장치와의 사이에서 컬릿 공급부(20)나 에어 노즐(70) 등의 설비에 대해서 공통화할 수 있다. 이에 따라 자외선의 투과율을 이용해서 투명의 결정화 유리를 분별하는 기능을 부가하는 경우에 추가로 필요하게 되는 설비가 자외선 광원(30) 및 자외선 센서(40)로 되기 때문에, 장치 비용을 저렴하게 억제할 수 있다.
이상, 본 발명의 실시형태를 상세하게 설명했지만, 본 발명은 상기 실시형태에 한정되는 것은 아니고, 청구범위에 기재된 본 발명을 일탈하는 일 없이 여러 가지 설계 변경을 행하는 것이 가능하다.
예를 들면, 상술한 실시형태에서는 자외선 광원(30)이 자외선 LED로서 구성되어 있는 것으로서 설명했지만, 자외선 광원(30)의 구체적 양태에 대해서는 피크 파장 330㎚~380㎚의 자외선을 조사할 수 있는 것이면 블랙 라이트 등의 어떠한 것이어도 좋다.
또한, 자외선 광원(30)은 최근 반값폭이 좁은 광원에 대해서도 저렴하게 공급되어 있는 점에서 자외선 광원(30)의 반값폭은 ±15㎚ 이내인 것이 바람직하다. 이 경우, 외란 요인에 의해 판별 결과가 흐트러지는 것을 회피할 수 있다.
상술한 실시형태에서는 자외선 센서(40)가 실리콘 UV 센서(실리콘 포토다이오드를 가진 자외선량을 측정할 수 있는 센서)로서 구성되어 있는 것으로서 설명했지만, 자외선 센서(40)의 구체적 양태에 대해서는 자외선량을 계측할 수 있는 것이면, CCD 카메라 등의 어떠한 것이어도 좋다.
10 : 컬릿 분별 장치 20 : 컬릿 공급부
30 : 자외선 광원 40 : 자외선 센서
50 : 가시광원 60 : 가시광 센서
70 : 에어 노즐 80 : 회수 박스
90 : 배제 박스 W : 컬릿

Claims (5)

  1. 컬릿을 분별하는 컬릿 분별 장치로서,
    자외선 투과량에 의해 투명의 결정화 유리를 분별하는 것을 특징으로 하는 컬릿 분별 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 자외선의 출력이 0.06mW 이상의 자외선 광원인 것을 특징으로 하는 컬릿 분별 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 자외선의 피크 파장이 파장 330㎚~380㎚의 자외선 광원인 것을 특징으로 하는 컬릿 분별 장치.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 자외선의 반값폭이 ±15㎚ 이내인 것을 특징으로 하는 컬릿 분별 장치.
  5. 컬릿을 분별하는 컬릿 분별 방법으로서,
    자외선 투과량에 의해 투명의 결정화 유리를 분별하는 것을 특징으로 하는 컬릿 분별 방법.
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