KR20200085447A

KR20200085447A - 재활용 폐기물 선별장치

Info

Publication number: KR20200085447A
Application number: KR1020190001545A
Authority: KR
Inventors: 오명석; 이상엽
Original assignee: 엠엔테크(주)
Priority date: 2019-01-07
Filing date: 2019-01-07
Publication date: 2020-07-15

Abstract

본 발명에 따른 재활용 폐기물 선별장치는, 외부로부터 재활용 폐기물을 공급받아 소정의 위치로 투입하기 위한 투입 유닛과, 복수의 개구를 구비하고 투입 유닛으로부터 재활용 폐기물을 공급받아 이송하는 무한궤도형 이송부재를 갖는 메인 컨베이어와, 메인 컨베이어에 의해 이송되는 재활용 폐기물에 광을 조사하고 재활용 폐기물로부터 반사되는 반사광을 수신하여 재활용 폐기물의 재질을 검출하는 광학 분석기와, 재활용 폐기물을 메인 컨베이어의 재활용 폐기물 이송 방향과 교차하는 방향으로 이송할 수 있도록 메인 컨베이어의 위쪽에 배치되는 복수의 서브 컨베이어와, 무한궤도형 이송부재의 개구를 통해 무한궤도형 이송부재의 바깥 쪽으로 에어를 분사하여 무한궤도형 이송부재에 실려 이송되는 재활용 폐기물 중 선택된 것을 복수의 서브 컨베이어로 밀어 올릴 수 있도록 배치되는 복수의 에어 분사 유닛과, 광학 분석기의 검출 신호에 따라 상기 복수의 에어 분사 유닛을 제어하는 제어부를 포함한다. 제어부는, 복수의 에어 분사 유닛이 메인 컨베이어에 의해 이송되는 재활용 폐기물 중에서 광학 분석기에 의해 검출된 재질의 재활용 폐기물을 선별하여 운반할 수 있도록 복수의 에어 분사 유닛을 각각 제어한다.

Description

재활용 폐기물 선별장치{ASSORTING APPARATUS FOR RECYCLED PRODUCT}

본 발명은 재활용 폐기물 선별장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 다양한 폐기물이 혼합된 혼합 폐기물로부터 재활용 폐기물을 재질 별로 자동 선별할 수 있는 재활용 폐기물 선별장치에 관한 것이다.

일반적으로, 가정이나 공장 등에서 배출되는 혼합 폐기물은 쓰레기 집하장으로 수거되고, 캔이나 병, 플라스틱 등은 재활용품으로 선별되어 재활용되고 있다.

폐기물의 재활용 효율을 높이기 위해서는 수거된 폐기물로부터 재활용이 가능한 폐기물을 종류별로 선별 분리하는 것이 중요하다.

종래에는 폐기물 선별이 대부분 수작업으로 이루어졌다. 수작업에 의한 폐기물 선별 시, 작업자가 컨베이어의 옆쪽에 서서 운반중인 혼합 폐기물을 종류, 재질, 크기, 색깔 등에 따라 선별 분류하게 된다.

이러한 수작업 선별 방법은 작업 시간이 오래 걸리고, 작업능률이 저하되며, 인건비 등을 포함한 비용의 부담이 증가된다.

근래에는 다양한 자동화시스템이 도입되어 폐기물 선별 작업의 자동화가 이루어지고 있으나, 재활용 폐기물을 종류나 재질 별로 정확하게 자동 분류하는 시스템을 구현하는 것이 쉬운 일이 아니다.

또한, 선별 효율을 높이기 위해 재활용 폐기물 이송 경로를 길게 하거나, 센서나 폐기물 픽업수단 등 폐기물 인식 및 선별을 위한 구성요소의 설치 개수를 증가시키면 설비 비용의 과도한 증가로 실용성이 떨어지므로, 선별 효율을 높이고 시스템의 구조를 단순화하기 위한 지속적인 연구 개발이 이루어지고 있다.

등록특허공보 제0492696호 (2005. 06. 07)

본 발명은 상술한 바와 같은 점을 감안하여 안출된 것으로, 구성요소의 수를 줄이고 구조를 단순화하면서도 재활용 폐기물의 선별 효율을 증대시킬 수 있는 재활용 폐기물 선별장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 목적은 상술한 것에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 목적들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 재활용 폐기물 선별장치는, 외부로부터 재활용 폐기물을 공급받아 소정의 위치로 투입하기 위한 투입 유닛; 복수의 개구를 구비하고 상기 투입 유닛으로부터 재활용 폐기물을 공급받아 이송하는 무한궤도형 이송부재를 갖는 메인 컨베이어; 상기 메인 컨베이어에 의해 이송되는 재활용 폐기물에 광을 조사하고 재활용 폐기물로부터 반사되는 반사광을 수신하여 재활용 폐기물의 재질을 검출하도록 상기 메인 컨베이어의 재활용 폐기물 이송 경로 중에서 배치되는 광학 분석기; 상기 메인 컨베이어의 재활용 폐기물 이송 경로 상 상기 광학 분석기보다 하류에 재활용 폐기물 이송 방향을 따라 이격되어 위치하되, 재활용 폐기물을 상기 메인 컨베이어의 재활용 폐기물 이송 방향과 교차하는 방향으로 이송할 수 있도록 상기 메인 컨베이어의 위쪽에 배치되는 복수의 서브 컨베이어; 상기 무한궤도형 이송부재의 개구를 통해 상기 무한궤도형 이송부재의 바깥 쪽으로 에어를 분사하여 상기 무한궤도형 이송부재에 실려 이송되는 재활용 폐기물 중 선택된 것을 상기 복수의 서브 컨베이어로 밀어 올릴 수 있도록 상기 무한궤도형 이송부재에 의해 둘러싸이는 안쪽 공간에 배치되는 복수의 에어 분사 유닛; 및 상기 광학 분석기로부터 검출 신호를 수신하고, 상기 광학 분석기의 검출 신호에 따라 상기 복수의 에어 분사 유닛을 제어하는 제어부;를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 복수의 에어 분사 유닛이 상기 메인 컨베이어에 의해 이송되는 재활용 폐기물 중에서 상기 광학 분석기에 의해 검출된 재질의 재활용 폐기물을 선별하여 운반할 수 있도록 상기 복수의 에어 분사 유닛을 각각 제어한다.

상기 제어부는, 상기 복수의 에어 분사 유닛이 각기 다른 재질의 재활용 폐기물을 상기 메인 컨베이어로부터 상기 복수의 서브 컨베이어로 각각 운반하되, 각 서브 컨베이어에는 동일한 재질의 재활용 폐기물이 운반되도록 상기 복수의 에어 분사 유닛을 각각 제어할 수 있다.

상기 에어 분사 유닛은 상기 복수의 서브 컨베이어 중 상기 메인 컨베이어의 재활용 폐기물 이송 경로 상 상기 에어 분사 유닛보다 하류에 배치되는 서브 컨베이어로 재활용 폐기물을 밀어 올릴 수 있도록 해당 서브 컨베이어를 향해 상향 경사지게 배치되는 복수의 에어 노즐을 포함할 수 있다.

상기 에어 분사 유닛에 구비되는 에어 노즐은, 상기 메인 컨베이어의 재활용 폐기물 이송 방향 및 상기 메인 컨베이어의 재활용 폐기물 이송 방향과 직교하는 방향으로 각각 복수 개씩 배치될 수 있다.

상기 서브 컨베이어에는 상기 에어 분사 유닛에 의해 밀어 올려지는 재활용 폐기물을 상기 서브 컨베이어에서 튕겨나가지 못하게 막는 차단부재가 배치될 수 있다.

상기 무한궤도형 이송부재는 상기 메인 컨베이어의 재활용 폐기물 이송 방향과 직교하는 방향으로 이격 배치되는 복수의 이송 벨트를 포함하되, 상기 이송 벨트들 사이에 상기 개구가 마련될 수 있다.

상기 무한궤도형 이송부재는 벨트 구조의 이송부재 바디를 포함하고, 상기 복수의 개구는 상기 이송부재 바디의 중간에 상기 복수의 서브 컨베이어를 향해 상향 경사지게 배치될 수 있다.

상기 무한궤도형 이송부재는, 그 위에 놓이는 재활용 폐기물의 움직임을 제한하기 위해 재활용 폐기물과 접촉할 수 있도록 상기 이송부재 바디로부터 돌출되는 복수의 이송부재 돌기를 포함하고, 상기 이송부재 바디에 마련되는 상기 복수의 개구 중 일부는 상기 복수의 이송부재 돌기를 관통하여 배치될 수 있다.

상기 무한궤도형 이송부재는, 중간에 상기 복수의 개구가 형성되는 벨트 구조의 이송부재 바디와, 상기 이송부재 바디 위에 놓이는 재활용 폐기물과 접촉할 수 있도록 상기 메인 컨베이어의 재활용 폐기물 이송 방향과 직교하는 방향으로 열을 이루며 상기 이송부재 바디의 외측으로 돌출되는 복수의 이송부재 핀을 포함하되, 상기 복수의 이송부재 핀은, 폭보다 길이가 긴 재활용 폐기물을 그 길이 방향이 상기 메인 컨베이어의 재활용 폐기물 이송 방향과 직교하는 방향으로 정렬시킬 수 있도록 상기 메인 컨베이어의 재활용 폐기물 이송 방향을 따라 복수의 열을 이루며 배치될 수 있다.

본 발명에 따른 재활용 폐기물 선별장치는, 상기 메인 컨베이어보다 위쪽에 고정 배치되는 지지 프레임과, 상기 투입 유닛에서 상기 이송부재 바디 위로 투입되는 재활용 폐기물에 접할 수 있도록 상기 지지 프레임으로부터 상기 이송부재 바디를 향해 늘어져 상기 메인 컨베이어의 재활용 폐기물 이송 방향과 직교하는 방향으로 이격 배치되는 복수의 정렬 스트랩을 구비하는 폐기물 정렬 유닛;을 포함하고, 상기 폐기물 정렬 유닛은, 상기 복수의 정렬 스트랩이 상기 이송부재 바디 위로 투입되는 재활용 폐기물에 접하여 폭보다 길이가 긴 재활용 폐기물을 그 길이 방향이 상기 메인 컨베이어의 재활용 폐기물 이송 방향과 직교하는 방향으로 놓이면서 상기 복수의 이송부재 핀으로 이루어지는 복수의 이송부재 핀 열 사이로 들어가도록 정렬시킬 수 있다.

상술한 본 발명에 의한 재활용 폐기물 선별장치에 따르면, 메인 컨베이어의 재활용 폐기물 이송 경로 중에 광학 분석기와, 복수의 서브 컨베이어와, 복수의 에어 분사 유닛이 배치되어 복수의 에어 분사 유닛이 광학 분석기에 의해 검출된 재질의 재활용 폐기물에 에어를 분사하여 재활용 폐기물을 선택적으로 복수의 서브 컨베이어로 운반할 수 있다. 따라서, 종래에 비해 재활용 폐기물의 이송 경로를 짧게 할 수 있으며, 짧은 재활용 폐기물 이송 경로 내에서 재활용 폐기물을 효율적으로 재질 별로 선별할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 재활용 폐기물 선별장치는 설치 공간 및 구성요소의 수를 줄일 수 있어 설비 비용을 줄일 수 있다.

본 발명의 효과는 상술한 것에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 재활용 폐기물 선별장치를 나타낸 측면도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 재활용 폐기물 선별장치를 나타낸 평면도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 재활용 폐기물 선별장치의 일부 구성을 나타낸 블록도이다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 재활용 폐기물 선별장치의 메인 컨베이어를 나타낸 것이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 재활용 폐기물 선별장치에 구비되는 광학 분석기의 작용을 설명하기 위한 것이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 재활용 폐기물 선별장치의 일부 구성을 나타낸 평면도이다.
도 8 및 도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 재활용 폐기물 선별장치에 구비되는 에어 분사 유닛의 작용을 설명하기 위한 것이다.
도 10 내지 도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 재활용 폐기물 선별장치의 일부 구성을 나타낸 것이다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.

또한, 여러 실시예들에 있어서, 동일한 구성을 가지는 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 사용하여 대표적인 실시예에서만 설명하고, 그 외의 다른 실시예에서는 대표적인 실시예와 다른 구성에 대해서만 설명하기로 한다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐만 아니라, 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"된 것도 포함한다. 또한, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함하는 것을 의미할 수 있다.

도면에 나타낸 것과 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 재활용 폐기물 선별장치(100)는 재활용 폐기물(R)을 소정의 위치로 투입하기 위한 투입 유닛(110)과, 투입 유닛(110)으로부터 재활용 폐기물(R)을 공급받아 이송하는 메인 컨베이어(120)와, 메인 컨베이어(120)의 위쪽에 배치되는 복수의 서브 컨베이어(130)(132)(134)와, 메인 컨베이어(120)에 의해 이송되는 재활용 폐기물(R)의 재질 또는 재질과 크기 등을 검출하기 위한 광학 분석기(140)와, 재활용 폐기물(R)을 복수의 서브 컨베이어(130)(132)(134)로 운반하기 위한 복수의 에어 분사 유닛(150)(160)(162)(164)과, 복수의 에어 분사 유닛(150)(160)(162)(164)을 제어하는 제어부(180)를 포함한다. 이러한 재활용 폐기물 선별장치(100)는 메인 컨베이어(120)를 따라 운반되는 재활용 폐기물(R)을 재질 별로 분류하여 각각의 서브 컨베이어(130)(132)(134)로 운반할 수 있다.

투입 유닛(110)은 외부로부터 재활용 폐기물(R)을 공급받아 메인 컨베이어(120)로 투입한다. 투입 유닛(110)은 재활용 폐기물(R)에 진동을 가할 수 있는 진동 스크린(111)을 포함할 수 있으며, 섞여있는 다양한 재활용 폐기물(R)을 진동 스크린(111)으로 진동을 가하여 메인 컨베이어(120) 상에 고르게 펴서 투입할 수 있다. 이 밖에, 투입 유닛(110)은 도시된 구조 이외의 다양한 다른 구조로 변경될 수 있다.

메인 컨베이어(120)는 무한궤도형 이송부재(121)와, 무한궤도형 이송부재(121)를 궤도 운동 가능하게 지지하는 한 쌍의 회전 지지부(124)(126)와, 회전 지지부(124)에 회전력을 제공하는 컨베이어 구동부(128)를 포함한다.

무한궤도형 이송부재(121)는 한 쌍의 회전 지지부(124)(126)에 궤도 운동 가능하게 지지되는 복수의 이송 벨트(122)를 포함한다. 복수의 이송 벨트(122)는 재활용 폐기물 이송 방향과 직교하는 방향으로 이격 배치된다. 이송 벨트들(122) 사이에는 개구(123)가 마련된다.

한 쌍의 회전 지지부(124)(126) 중 하나의 회전 지지부(124)는 컨베이어 구동부(128)로부터 회전력을 제공받아 회전함으로써 복수의 이송 벨트(122)에 이송력을 전달할 수 있다. 회전 지지부(124)는 복수의 이송 벨트(122)가 부분적으로 삽입될 수 있는 복수의 가이드홈(125)을 갖는다. 복수의 가이드홈(125)은 회전 지지부(124)의 길이 방향을 따라 일정한 간격으로 이격 배치된다. 다른 하나의 회전 지지부(126)도 복수의 이송 벨트(122)가 부분적으로 삽입될 수 있는 복수의 가이드홈(127)을 갖는다. 복수의 가이드홈(127)은 회전 지지부(126)의 길이 방향을 따라 일정한 간격으로 이격 배치된다. 이송 벨트(122)가 각 회전 지지부(124)(126)의 가이드홈(125)(127)에 부분적으로 삽입됨으로써, 복수의 이송 벨트(122)는 일정한 간격을 유지하면서 궤도 운동할 수 있다.

복수의 서브 컨베이어(130)(132)(134)는 광학 분석기(140)에 의해 구분된 재활용 폐기물(R)을 재질 별로 운반할 수 있도록 메인 컨베이어(120)의 재활용 폐기물 이송 경로 상 광학 분석기(140)보다 하류에 재활용 폐기물 이송 방향을 따라 이격 배치된다. 이들 서브 컨베이어(130)(132)(134)는 재질 별로 분류되는 재활용 폐기물(R)을 메인 컨베이어(120)의 재활용 폐기물 이송 방향과 교차하는 방향으로 이송할 수 있도록 메인 컨베이어(120)의 위쪽에 메인 컨베이어(120)와 교차하도록 배치된다. 서브 컨베이어(130)(132)(134)를 메인 컨베이어(120)와 교차하도록 배치함으로써 서브 컨베이어(130)(132)(134)의 설치 면적을 줄일 수 있다. 서브 컨베이어(130)(132)(134)에는 차단부재(136)가 배치된다. 차단부재(136)는 서브 컨베이어(130)(132)(134)의 일측에 세워져 서브 컨베이어(130)(132)(134)로부터 상부로 연장됨으로써, 에어 분사 유닛(150)(160)(162)에 의해 밀어 올려지는 재활용 폐기물(R)이 서브 컨베이어(130)(132)(134)에서 튕겨나가지 못하게 막는 역할을 한다.

도면에는 서브 컨베이어(130)(132)(134)가 메인 컨베이어(120)에 대해 수직으로 교차하는 것으로 나타냈으나, 메인 컨베이어(120)에 대한 각 서브 컨베이어(130)(132)(134)의 교차 각도는 다양하게 변경될 수 있고, 서브 컨베이어(130)(132)(134)의 개수나 배치 간격도 다양하게 변경될 수 있다. 서브 컨베이어(130)(132)(134)는 벨트 컨베이어나 체인 컨베이어, 또는 그 밖에 재활용 폐기물(R)을 운반할 수 있는 다양한 구조를 취할 수 있다.

광학 분석기(140)는 메인 컨베이어(120)에 의해 이송되는 재활용 폐기물(R)에 광을 조사하여 재활용 폐기물(R)의 재질 또는 재질과 크기 등을 검출할 수 있도록 메인 컨베이어(120)의 재활용 폐기물 이송 경로 중에 배치된다. 구체적으로, 광학 분석기(140)는 메인 컨베이어(120)의 재활용 폐기물 이송 경로 중 투입 유닛(110)에 의해 재활용 폐기물(R)이 투입되는 위치와 첫 번째 에어 분사 유닛(150) 사이에 배치될 수 있다.

광학 분석기(140)는 메인 컨베이어(120) 측으로 광을 조사하는 발광부(141)와, 메인 컨베이어(120) 상의 재활용 폐기물(R)로부터 반사되는 광을 수신하는 수광부(142)를 포함한다. 발광부(141)와 수광부(142)는 하나씩 짝을 이루며 복수가 메인 컨베이어(120)의 폭 방향을 따라 연속하여 배치될 수 있다. 광학 분석기(140)는 근적외선(NIR) 또는 다른 분석용 광을 연속적으로 메인 컨베이어(120)에 조사하고 메인 컨베이어(120)에 의해 이송되는 재활용 폐기물(R)로부터 반사되는 반사광을 수신하여 반사광을 분석함으로써, 메인 컨베이어(120)에 의해 이송되는 재활용 폐기물(R)에 함유된 성분 및 크기를 검출할 수 있다. 이러한 광학 분석기(140)는 메인 컨베이어(120)의 위쪽에 하나 또는 복수 개가 메인 컨베이어(120)의 폭 방향으로 길게 배치됨으로써, 메인 컨베이어(120) 상에 실려 이송되는 모든 재활용 폐기물(R)의 재질을 검출하고 그 검출 신호를 제어부(180)에 제공할 수 있다.

예를 들어, 광학 분석기(140)는 메인 컨베이어(120)에 의해 이송되는 재활용 폐기물(R)을 플라스틱, 유리, 금속 등의 재질 별로 구분할 수 있다. 또한, 광학 분석기(140)는 플라스틱 계열의 재활용 폐기물을 PET, PP, PE, PS 등의 재질별로 분석할 수 있다. 광학 분석기(140)의 검출 신호는 제어부(180)로 송신된다.

에어 분사 유닛(150)(160)(162)(164)은 무한궤도형 이송부재(121)의 개구(123)를 통해 무한궤도형 이송부재(121)의 바깥 쪽으로 에어를 분사하여 무한궤도형 이송부재(121)에 실려 이송되는 재활용 폐기물(R)을 무한궤도형 이송부재(121)로부터 밀어 올릴 수 있도록 무한궤도형 이송부재(121)에 의해 둘러싸이는 안쪽 공간에 배치된다. 이들 복수의 에어 분사 유닛(150)(160)(162)(164) 중에서 하나의 에어 분사 유닛(164)은 메인 컨베이어(120)의 끝단에 배치되어 메인 컨베이어(120) 상의 재활용 폐기물을 소정의 위치로 운반할 수 있다. 도시하지는 않았지만 메인 컨베이어(120)의 끝단 상부 영역에는 또 다른 서브 컨베이어가 설치되어 메인 컨베이어(120)로부터 밀어 올려지는 재활용 폐기물(R)을 이송할 수 있으며, 메인 컨베이어(120)의 끝단 하부 영역에는 또 다른 서브 컨베이어가 설치되어 재활용 폐기물(R)의 선별이 완료된 나머지 폐기물을 이송할 수 있다. 그리고 세 개의 에어 분사 유닛(150)(160)(162)은 메인 컨베이어(120)의 재활용 폐기물 이송 경로 중에 서브 컨베이어(130)(132)(134)에 각각 대응하도록 배치되어 광학 분석기(140)에 의해 분석된 재활용 폐기물을 각 서브 컨베이어(130)(132)(134)로 운반할 수 있다. 이들 에어 분사 유닛(150)(160)(162)은 메인 컨베이어(120)의 재활용 폐기물 이송 경로 상 해당 서브 컨베이어보다 상류에 배치되어 해당 서브 컨베이어를 향해 비스듬하게 에어를 분사한다.

에어 분사 유닛(150)(160)(162)(164)은 설치 위치만 다르고, 그 구체적인 구성이나 작용은 동일하므로, 이하에는 도 7 내지 도 9를 참조하여 메인 컨베이어(120)의 재활용 폐기물 이송 방향 상 첫 번째 에어 분사 유닛(150)의 구체적인 구성 및 작용에 대해 설명하고 나머지 에어 분사 유닛(160)(162)(164)에 대한 구체적인 설명은 생략한다.

에어 분사 유닛(150)은 유닛 바디(151)와, 유닛 바디(151)에 구비되는 복수의 에어 노즐(152)과, 에어 노즐(152)에 에어를 공급하기 위해 유닛 바디(151)에 연결되는 복수의 에어 공급 튜브(154)를 포함한다. 에어 공급 튜브(154)는 에어 공급부(170)에서 공급되는 에어를 에어 노즐(152)에 전달한다. 에어 노즐(152)은 메인 컨베이어(120)의 재활용 폐기물 이송 경로 상 이보다 하류에 배치되는 서브 컨베이어(130)를 향해 상향 경사지게 배치된다. 따라서, 에어 노즐(152)은 해당 서브 컨베이어(130)를 향해 비스듬하게 에어를 분사하여 재활용 폐기물(R)을 해당 서브 컨베이어(130)로 밀어 올릴 수 있다. 이와 같이, 에어 분사 유닛(150)이 재활용 폐기물(R)을 서브 컨베이어(130)로 밀어 올릴 때, 서브 컨베이어(130) 상에 도달하는 재활용 폐기물(R)은 차단부재(136)에 의해 막혀 서브 컨베이어(130)로부터 벗어나지 못하고 서브 컨베이어(130)에 의해 소정의 위치로 이송될 수 있다.

에어 노즐(152)은 메인 컨베이어(120)의 재활용 폐기물 이송 방향 및 메인 컨베이어(120)의 재활용 폐기물 이송 방향과 직교하는 방향으로, 즉 메인 컨베이어(120)의 길이 방향 및 폭 방향으로 각각 복수 개씩 배치된다. 광학 분석기(140)에서 검출한 신호는 제어부(180)로 전달되며, 제어부(180)는 특정 서브 컨베이어(130)로 밀어 올려지는 특정 재활용 폐기물이 에어 분사 유닛(150)의 상부에 위치하였을 때, 에어 노즐(152)이 서브 컨베이어(130)를 향해 에어를 분사하도록 하여 특정 재활용 폐기물을 서브 컨베이어(130)로 밀어 올리게 된다. 광학 분석기(140)에서 검출된 신호는 재활용 폐기물의 재질과 크기 등을 포함하므로, 제어부(180)는 에어 분사 유닛(150)의 상부에 위치하는 재활용 폐기물의 종류, 크기 및 메인 컨베이어(120)의 이송 속도를 종합적으로 고려하여 재활용 폐기물의 크기에 대응되는 갯수의 에어 노즐(152)을 구동하여 특정 재활용 폐기물을 특정 서브 컨베이어(130)로 운반하게 된다. 예컨대 제어부는 도 7에 도시된 바와 같이 에어 분사 유닛(150)의 상부에 위치하는 재활용 폐기물의 크기에 대응되는 에어 노즐(153)을 구동하도록 하여 재활용 폐기물을 서브 컨베이어(130)로 운반할 수 있다. 또한, 복수의 에어 노즐(152)을 하나의 그룹으로 묶어 하나의 단위 노즐부를 구성하도록 할 수도 있다. 예를 들어 복수의 광학 분석기(140) 각각의 폭(메인 컨베이어의 길이 방향과 직교하는 방향)에 대응되는 에어 노즐(152) 각각을 단위 노즐부로 묶고 이들을 제어부가 개별적으로 제어하도록 구성할 수도 있다. 이 경우 제어부(180)는 복수의 광학 분석기(140) 중 신호가 검출된 광학 분석기(140)에 대응하는 단위 노즐부를 구동시켜 재활용 폐기물을 서브 컨베이어(130)로 운반할 수 있다.

제어부(180)는 광학 분석기(140)로부터 검출 신호를 수신하고, 광학 분석기(140)의 검출 신호에 따라 복수의 에어 분사 유닛(150)(160)(162)(164)을 각각 제어한다. 즉, 제어부(180)는 복수의 에어 분사 유닛(150)(160)(162)(164)이 메인 컨베이어(120)에 의해 이송되는 재활용 폐기물(R) 중에서 광학 분석기(140)에 의해 검출된 재질의 재활용 폐기물(R)을 선별하여 운반할 수 있도록 복수의 에어 분사 유닛(150)(160)(162)(164)을 각각 제어할 수 있다.

일례로, 제어부(180)는 복수의 에어 분사 유닛(150)(160)(162)이 각기 다른 재질의 재활용 폐기물(R)을 메인 컨베이어(120)로부터 밀어내어 복수의 서브 컨베이어(130)(132)(134)로 각각 운반하되, 각 서브 컨베이어(130)(132)(134)에는 동일한 재질의 재활용 폐기물(R)이 운반되도록 복수의 에어 분사 유닛(150)(160)(162)을 각각 제어할 수 있다. 광학 분석기(140)가 재활용 폐기물(R) 중에서 PET 재질의 재활용 폐기물과, PP 재질의 재활용 폐기물과, PE 재질의 재활용 폐기물을 검출한다고 할 때, 제어부(180)는 메인 컨베이어(120) 상에서 PET 재질의 재활용 폐기물과, PP 재질의 재활용 폐기물과, PE 재질의 재활용 폐기물 각각의 위치와 메인 컨베이어(120)의 이송 속도에 따라 각 에어 분사 유닛(150)(160)(162)을 제어함으로써 각각의 에어 분사 유닛(150)(160)(162)이 PET 재질의 재활용 폐기물과, PP 재질의 재활용 폐기물과, PE 재질의 재활용 폐기물에 에어를 분사하여 각 서브 컨베이어(130)(132)(134)로 운반하도록 각 에어 분사 유닛(150)(160)(162)을 제어할 수 있다. 이 경우, 메인 컨베이어(120)의 재활용 폐기물 이송 경로 상 광학 분석기(140)에 가장 가까이 위치하는 첫 번째 에어 분사 유닛(150)은 PET 재질의 재활용 폐기물에 에어를 분사하여 첫 번째 서브 컨베이어(130)로 운반하고, 두 번째 에어 분사 유닛(160)은 PP 재질의 재활용 폐기물에 에어를 분사하여 두 번째 서브 컨베이어(132)로 운반하고, 세 번째 에어 분사 유닛(162)은 PE 재질의 재활용 폐기물에 에어를 분사하여 세 번째 서브 컨베이어(134)로 운반할 수 있다.

다른 예로, 메인 컨베이어(120)로 투입되는 재활용 폐기물(R) 중에서 특정 한 종류의 재활용 폐기물의 양이 많은 경우, 광학 분석기(140)가 해당 종류의 재활용 폐기물만 검출하고, 제어부(180)는 복수의 에어 분사 유닛(150)(160)(162) 모두가 재활용 폐기물(R) 중에서 한 종류의 재활용 폐기물만 선택적으로 운반할 수 있도록 각 에어 분사 유닛(150)(160)(162)을 제어할 수 있다. 이 경우, 제어부(180)는 메인 컨베이어(120) 상에서 검출된 재활용 폐기물의 위치와 메인 컨베이어(120)의 이송 속도에 따라 각 에어 분사 유닛(150)(160)(162)의 동작이 최적화되도록 각 에어 분사 유닛(150)(160)(162)을 개별 제어할 수 있다. 이 경우, 복수의 에어 분사 유닛(150)(160)(162)에 의해 모든 서브 컨베이어(130)(132)(134)에 한 종류의 재활용 폐기물이 운반되어 해당 재활용 폐기물의 수거 효율을 높일 수 있다.

또 다른 예로, 광학 분석기(140)가 두 종류의 재활용 폐기물을 검출하는 경우, 제어부(180)는 복수의 에어 분사 유닛(150)(160)(162) 중에서 하나는 한 종류의 재활용 폐기물을 운반하고, 나머지 두 개가 다른 한 종류의 재활용 폐기물을 운반할 수 있도록 각 에어 분사 유닛(150)(160)(162)을 제어할 수 있다.

상술한 것과 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 재활용 폐기물 선별장치(100)는 메인 컨베이어(120)의 재활용 폐기물 이송 경로 중에 광학 분석기(140)와, 복수의 서브 컨베이어(130)(132)(134)와, 복수의 에어 분사 유닛(150)(160)(162)이 배치되어 복수의 에어 분사 유닛(150)(160)(162)이 광학 분석기(140)에 의해 검출된 재질의 재활용 폐기물을 선택적으로 복수의 서브 컨베이어(130)(132)(134)로 운반할 수 있다. 따라서, 종래에 비해 재활용 폐기물의 이송 경로를 짧게 할 수 있으며, 짧은 재활용 폐기물 이송 경로 내에서 재활용 폐기물을 효율적으로 재질 별로 선별할 수 있다. 또한, 본 발명의 일실시예에 따른 재활용 폐기물 선별장치(100)는 설치 공간 및 구성요소의 수를 줄일 수 있어 설비 비용을 줄일 수 있다.

재활용 폐기물 선별장치(100)에 구비되는 에어 분사 유닛의 구체적인 구성은 도시된 것으로 한정되지 않는다. 즉, 에어 분사 유닛에 구비되는 단위 노즐부의 개수나 배치 구조는 다양하게 변경될 수 있고, 하나의 단위 노즐부를 구성하는 에어 노즐의 개수나 배치 구조도 다양하게 변경될 수 있다.

또한, 재활용 폐기물 선별장치(100)에 구비되는 메인 컨베이어의 구체적인 구성도 다양하게 변경될 수 있다. 일예로, 도 10은 메인 컨베이어에 구비되는 무한궤도형 이송부재의 변형예를 나타낸 것이다.

도 10에 나타낸 무한궤도형 이송부재(210)는 복수의 회전 지지부(미도시)에 지지되어 움직이는 벨트 구조의 이송부재 바디(211)를 포함한다. 이송부재 바디(211)에는 에어 분사 유닛에서 분사되는 에어가 통과할 수 있는 복수의 개구(212)와, 재활용 폐기물(R)과 접촉할 수 있는 복수의 이송부재 돌기(213)가 구비된다.

복수의 개구(212)는 서브 컨베이어를 향해 상향 경사지게 배치된다. 이러한 개구(212)는 에어 분사 유닛에서 분사되는 에어를 서브 컨베이어 쪽으로 비스듬하게 분사되도록 가이드할 수 있다.

복수의 이송부재 돌기(213)는 이송부재 바디(211)로부터 돌출되도록 이송부재 바디(211)의 중간에 돌출 구비된다. 이들 이송부재 돌기(213)는 무한궤도형 이송부재(210) 위로 투입되는 재활용 폐기물(R)과 접촉함으로써 재활용 폐기물(R)의 움직임을 제한할 수 있다.

무한궤도형 이송부재(210) 위에 놓이는 재활용 폐기물(R)의 위치나 자세가 광학 분석기(140)가 배치된 위치와 에어 분사 유닛이 배치된 위치에서 서로 다르면 재활용 폐기물(R)의 선별 정확도가 떨어질 수 있다. 즉, 무한궤도형 이송부재(210) 위로 투입된 재활용 폐기물(R)이 이송되는 과정에서, 광학 분석기(140)의 검출 위치를 통과한 재활용 폐기물(R)이 에어 분사 유닛 측으로 이송되는 과정 중에 움직이게 되면 에어 분사 유닛이 해당 재활용 폐기물(R)을 향해 정확하게 에어를 분사할 수 없는 문제가 발생하게 된다. 무한궤도형 이송부재(210)에 구비되는 복수의 이송부재 돌기(213)는 재활용 폐기물(R)과 접촉하여 재활용 폐기물(R)이 이송 중에 움직이지 못하게 함으로써 그러한 문제를 줄여줄 수 있다. 도시된 것과 같이, 이송부재 돌기(213)에도 에어가 통과할 수 있는 개구(212)가 형성될 수 있다. 이송부재 돌기(213)의 모양이나 배치 간격 등은 다양하게 변경될 수 있다.

한편, 도 11 및 도 12는 다른 변형예의 무한궤도형 이송부재를 포함하는 재활용 폐기물 선별장치의 일부분을 나타낸 것이다.

도 11 및 도 12에 나타낸 무한궤도형 이송부재(310)는 복수의 회전 지지부(미도시)에 지지되어 움직이는 이송부재 바디(311)를 포함한다. 이송부재 바디(311)에는 에어 분사 유닛에서 분사되는 에어가 통과할 수 있는 복수의 개구(312)와, 재활용 폐기물(R)과 접촉할 수 있는 복수의 이송부재 핀(313)이 구비된다.

복수의 개구(312)는 에어 분사 유닛에서 분사되는 에어를 서브 컨베이어 쪽으로 비스듬하게 분사되도록 가이드할 수 있도록 서브 컨베이어를 향해 상향 경사지게 배치된다.

복수의 이송부재 핀(313)은 이송부재 바디(311)로부터 돌출되도록 이송부재 바디(311)의 중간에 돌출 구비된다. 이들 이송부재 핀(313)은 무한궤도형 이송부재(310) 위로 투입되는 재활용 폐기물(R)과 접촉함으로써 재활용 폐기물(R)의 움직임을 제한하고 재활용 폐기물(R)을 정렬할 수 있다. 복수의 이송부재 핀(313)은 무한궤도형 이송부재(310)의 폭 방향, 즉 재활용 폐기물 이송 방향과 직교하는 방향으로 열을 이루며 배치된다. 복수의 이송부재 핀(313)으로 이루어지는 이송부재 핀의 열은 복수 개가 이송부재 바디(311)의 길이 방향, 즉 재활용 폐기물 이송 방향을 따라 일정한 간격으로 이격 배치된다.

이와 같이, 복수의 이송부재 핀(313)은 재활용 폐기물 이송 방향과 직교하는 방향으로 열을 이루며 재활용 폐기물 이송 방향을 따라 일정한 간격으로 이격 배치됨으로써, 도 12에 나타낸 것과 같이, 폭보다 길이가 긴 재활용 폐기물(R)을 그 길이 방향이 재활용 폐기물 이송 방향과 직교하는 방향으로 정렬시킬 수 있다. 즉, 이송부재 바디(311) 위로 재활용 폐기물이 투입될 때, 폭보다 길이가 긴 재활용 폐기물(R)은 이송부재 핀(313)에 접촉함으로써 그 길이 방향이 재활용 폐기물 이송 방향과 직교하는 방향으로 놓이도록 정렬된다.

복수의 이송부재 핀(313)을 통해 재활용 폐기물(R)을 이송부재 바디(311) 위에 정렬시키면 에어 분사 유닛이 재활용 폐기물(R)을 서브 컨베이어로 운반하는데 유리하게 작용한다. 특히, 에어 분사 유닛은 재활용 폐기물(R)이 그 길이 방향이 재활용 폐기물 이송 방향과 직교하는 방향으로 정렬되어 있으면, 재활용 폐기물(R)의 더 넓은 면적에 걸쳐 더 균일하게 에어를 분사할 수 있으므로, 재활용 폐기물(R)을 더욱 원활하게 서브 컨베이어 측으로 밀어 올릴 수 있다.

이러한 무한궤도형 이송부재(310)를 갖는 재활용 폐기물 선별장치는 재활용 폐기물(R)을 무한궤도형 이송부재(310) 상에 정렬시키기 위한 폐기물 정렬 유닛(320)을 더 포함할 수 있다. 폐기물 정렬 유닛(320)은 무한궤도형 이송부재(310)보다 위쪽에 고정 배치되는 지지 프레임(321)과, 무한궤도형 이송부재(310)에 투입된 재활용 폐기물(R)에 접할 수 있도록 지지 프레임(321)으로부터 이송부재 바디(311)를 향해 늘어지도록 배치되는 정렬 스트랩(322)을 구비한다. 정렬 스트랩(322)은 복수 개가 재활용 폐기물 이송 방향과 직교하는 방향으로 이격 배치된다.

폐기물 정렬 유닛(320)은 복수의 정렬 스트랩(322)이 이송부재 바디(311) 위로 투입되는 재활용 폐기물(R)에 접함으로써 폭보다 길이가 긴 재활용 폐기물(R)을 그 길이 방향이 재활용 폐기물 이송 방향과 직교하는 방향으로 놓이도록 정렬할 수 있다. 즉, 재활용 폐기물(R)이 무한궤도형 이송부재(310)에 실려 이송될 때, 그 길이 방향이 재활용 폐기물 이송 방향과 직교하는 방향으로 놓이지 않은 재활용 폐기물(R)도 정렬 스트랩(322)에 접하여 움직임으로써 복수의 이송부재 핀의 열 사이로 들어가면서 정렬될 수 있다. 이때 폐기물 정렬 유닛(320)은 광학 분석기(140) 보다 상류에 배치하여 정렬이 완료된 재활용 폐기물(R)을 광학 분석기(140)로 검출하도록 구성하는 것이 바람직하다.

무한궤도형 이송부재(310)에 구비되는 이송부재 핀(313)의 모양이나 배치 구조는 도시된 것으로 한정되지 않고 다양하게 변경될 수 있다. 그리고 정렬 스트랩(322)도 도시된 것으로 한정되지 않고, 재활용 폐기물(R)에 접하여 재활용 폐기물(R)을 그 길이 방향이 재활용 폐기물 이송 방향과 직교하는 방향으로 놓이도록 정렬시킬 수 있는 하나 이상의 정렬 스트랩을 갖는 다양한 다른 구조로 변경될 수 있다.

지금까지, 본 발명을 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 오히려 첨부된 청구범위의 사상 및 범위를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능함을 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.

100 : 재활용 폐기물 선별장치 110 : 투입 유닛
120 : 메인 컨베이어 130, 132, 134 : 서브 컨베이어
140 : 광학 분석기 141 : 발광부
142 : 수광부
150, 160, 162, 164 : 에어 분사 유닛
151 : 유닛 바디 152 : 에어 노즐
153 : 단위 노즐부 154 : 에어 공급 튜브
170 : 에어 공급부 180 : 제어부
210, 310 : 무한궤도형 이송부재 211, 311 : 이송부재 바디
213 : 이송부재 돌기 313 : 이송부재 핀
320 : 폐기물 정렬 유닛 321 : 지지 프레임
322 : 정렬 스트랩

Claims

외부로부터 재활용 폐기물을 공급받아 소정의 위치로 투입하기 위한 투입 유닛;
복수의 개구를 구비하고 상기 투입 유닛으로부터 재활용 폐기물을 공급받아 이송하는 무한궤도형 이송부재를 갖는 메인 컨베이어;
상기 메인 컨베이어에 의해 이송되는 재활용 폐기물에 광을 조사하고 재활용 폐기물로부터 반사되는 반사광을 수신하여 재활용 폐기물의 재질을 검출하도록 상기 메인 컨베이어의 재활용 폐기물 이송 경로 중에서 배치되는 광학 분석기;
상기 메인 컨베이어의 재활용 폐기물 이송 경로 상 상기 광학 분석기보다 하류에 재활용 폐기물 이송 방향을 따라 이격되어 위치하되, 재활용 폐기물을 상기 메인 컨베이어의 재활용 폐기물 이송 방향과 교차하는 방향으로 이송할 수 있도록 상기 메인 컨베이어의 위쪽에 배치되는 복수의 서브 컨베이어;
상기 무한궤도형 이송부재의 개구를 통해 상기 무한궤도형 이송부재의 바깥 쪽으로 에어를 분사하여 상기 무한궤도형 이송부재에 실려 이송되는 재활용 폐기물 중 선택된 것을 상기 복수의 서브 컨베이어로 밀어 올릴 수 있도록 상기 무한궤도형 이송부재에 의해 둘러싸이는 안쪽 공간에 배치되는 복수의 에어 분사 유닛; 및
상기 광학 분석기로부터 검출 신호를 수신하고, 상기 광학 분석기의 검출 신호에 따라 상기 복수의 에어 분사 유닛을 제어하는 제어부;를 포함하고,
상기 제어부는, 상기 복수의 에어 분사 유닛이 상기 메인 컨베이어에 의해 이송되는 재활용 폐기물 중에서 상기 광학 분석기에 의해 검출된 재질의 재활용 폐기물을 선별하여 운반할 수 있도록 상기 복수의 에어 분사 유닛을 각각 제어하는 것을 특징으로 하는 재활용 폐기물 선별장치.
제1항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 복수의 에어 분사 유닛이 각기 다른 재질의 재활용 폐기물을 상기 메인 컨베이어로부터 상기 복수의 서브 컨베이어로 각각 운반하되, 각 서브 컨베이어에는 동일한 재질의 재활용 폐기물이 운반되도록 상기 복수의 에어 분사 유닛을 각각 제어하는 것을 특징으로 하는 재활용 폐기물 선별장치.
제1항에 있어서,
상기 에어 분사 유닛은 상기 복수의 서브 컨베이어 중 상기 메인 컨베이어의 재활용 폐기물 이송 경로 상 상기 에어 분사 유닛보다 하류에 배치되는 서브 컨베이어로 재활용 폐기물을 밀어 올릴 수 있도록 해당 서브 컨베이어를 향해 상향 경사지게 배치되는 복수의 에어 노즐을 포함하는 것을 특징으로 하는 재활용 폐기물 선별장치.
제3항에 있어서,
상기 에어 분사 유닛에 구비되는 에어 노즐은, 상기 메인 컨베이어의 재활용 폐기물 이송 방향 및 상기 메인 컨베이어의 재활용 폐기물 이송 방향과 직교하는 방향으로 각각 복수 개씩 배치되는 것을 특징으로 하는 재활용 폐기물 선별장치.
제1항에 있어서,
상기 서브 컨베이어에는 상기 에어 분사 유닛에 의해 밀어 올려지는 재활용 폐기물을 상기 서브 컨베이어에서 튕겨나가지 못하게 막는 차단부재가 배치되는 것을 특징으로 하는 재활용 폐기물 선별장치.
제1항에 있어서,
상기 무한궤도형 이송부재는 상기 메인 컨베이어의 재활용 폐기물 이송 방향과 직교하는 방향으로 이격 배치되는 복수의 이송 벨트를 포함하되, 상기 이송 벨트들 사이에 상기 개구가 마련되는 것을 특징으로 하는 재활용 폐기물 선별장치.
제1항에 있어서,
상기 무한궤도형 이송부재는 벨트 구조의 이송부재 바디를 포함하고, 상기 복수의 개구는 상기 이송부재 바디의 중간에 상기 복수의 서브 컨베이어를 향해 상향 경사지게 배치되는 것을 특징으로 하는 재활용 폐기물 선별장치.
제7항에 있어서,
상기 무한궤도형 이송부재는, 그 위에 놓이는 재활용 폐기물의 움직임을 제한하기 위해 재활용 폐기물과 접촉할 수 있도록 상기 이송부재 바디로부터 돌출되는 복수의 이송부재 돌기를 포함하고,
상기 이송부재 바디에 마련되는 상기 복수의 개구 중 일부는 상기 복수의 이송부재 돌기를 관통하여 배치되는 것을 특징으로 하는 재활용 폐기물 선별장치.
제1항에 있어서,
상기 무한궤도형 이송부재는, 중간에 상기 복수의 개구가 형성되는 벨트 구조의 이송부재 바디와, 상기 이송부재 바디 위에 놓이는 재활용 폐기물과 접촉할 수 있도록 상기 메인 컨베이어의 재활용 폐기물 이송 방향과 직교하는 방향으로 열을 이루며 상기 이송부재 바디의 외측으로 돌출되는 복수의 이송부재 핀을 포함하되,
상기 복수의 이송부재 핀은, 폭보다 길이가 긴 재활용 폐기물을 그 길이 방향이 상기 메인 컨베이어의 재활용 폐기물 이송 방향과 직교하는 방향으로 정렬시킬 수 있도록 상기 메인 컨베이어의 재활용 폐기물 이송 방향을 따라 복수의 열을 이루며 배치되는 것을 특징으로 하는 재활용 폐기물 선별장치.
제9항에 있어서,
상기 메인 컨베이어보다 위쪽에 고정 배치되는 지지 프레임과, 상기 투입 유닛에서 상기 이송부재 바디 위로 투입되는 재활용 폐기물에 접할 수 있도록 상기 지지 프레임으로부터 상기 이송부재 바디를 향해 늘어져 상기 메인 컨베이어의 재활용 폐기물 이송 방향과 직교하는 방향으로 이격 배치되는 복수의 정렬 스트랩을 구비하는 폐기물 정렬 유닛;을 포함하고,
상기 폐기물 정렬 유닛은, 상기 복수의 정렬 스트랩이 상기 이송부재 바디 위로 투입되는 재활용 폐기물에 접하여 폭보다 길이가 긴 재활용 폐기물을 그 길이 방향이 상기 메인 컨베이어의 재활용 폐기물 이송 방향과 직교하는 방향으로 놓이면서 상기 복수의 이송부재 핀으로 이루어지는 복수의 이송부재 핀 열 사이로 들어가도록 정렬시키는 것을 특징으로 하는 재활용 폐기물 선별장치.