KR20230063726A - 미립자 선별장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 미립자 선별장치는 접촉되는 전도성 미세입자가 제1 전하로 유도되도록 제1 전극이 인가되며, 하부에서 상부로 이어지는 나선 형상의 제1 이송 경로가 형성되는 제1 나선형 이송부; 상기 제1 이송 경로의 상부에 이격되어 배치되며, 상기 제1 전극과 상이한 제2 전극이 인가되어 상기 제1 전하로 유도된 전도성 미세입자를 포집하는 제1 포집부; 및 상기 제1 나선형 이송부를 진동시켜 상기 전도성 미세입자 및 비전도성 미세입자를 포함하는 혼합물을 상기 제1 이송 경로를 따라 상부 방향으로 이동시키는 진동부;를 포함한다.

Description

미립자 선별장치{FINE PARTICLE SORTING DEVICE}
본 발명은 미립자 선별장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 정전유도 현상 및 마찰하전 정전선별법을 이용하여 전도성 미세입자 및 비전도성 미세입자가 혼합되어 있는 혼합물을 분리선별할 수 있는 미립자 선별장치에 관한 것이다.
전선을 사용하고 난 후, 폐전선은 도선과 도선을 감싸고 있는 피복을 각각 분리하여 재활용을 하고 있다.
그러나, 일반적으로 두꺼운 전선은 도선과 피복을 분리하는데 크게 어려움이 없지만 전자제품 내부에 사용되는 얇은 전선은 피복과 도선을 분리하는데 어려움이 있다.
현재 이렇게 얇은 폐전선을 재활용하기 위해서 많은 장치들이 폐전선을 미세입자로 분쇄하고 피복과 도선 중 전기가 통하는 도선과 그렇지 않은 피복의 성질을 이용하여 도선과 피복을 분리하고 있다.
대표적으로 대한민국 공개특허 제10-2005-0026249호는 미세입자를 정전선별 시스템에 투입하여 이격 거리와 재질 특성을 가지고 전극유도를 통해 도선과 피복을 분리하고 있다.
다만, 이러한 발명은 도선과 피복의 다른 성질에 의해 분리 선별이 가능하지만 불균일하게 투입되는 양과 정전선별 시스템을 통과하고 난 후의 도선 및 피복의 분리가 균일하지 못하는 문제점이 있다.
본 발명의 기술적 과제는 이러한 점에서 착안된 것으로 본 발명의 목적은 전도성 미세입자 및 비전도성 미세입자가 혼합되어 있는 혼합물에서 정전유도 현상을 이용하여 전도성 미세입자를 분리선별하고, 마찰하전 정전선별법을 이용하여 비전도성 미세입자를 한번 더 분리선별할 수 있는 미립자 선별장치를 제공하는 것이다.
상술한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 미립자 선별장치는 접촉되는 전도성 미세입자가 제1 전하로 유도되도록 제1 전극이 인가되며, 하부에서 상부로 이어지는 나선 형상의 제1 이송 경로가 형성되는 제1 나선형 이송부; 상기 제1 이송 경로의 상부에 이격되어 배치되며, 상기 제1 전극과 상이한 제2 전극이 인가되어 상기 제1 전하로 유도된 전도성 미세입자를 포집하는 제1 포집부; 및 상기 제1 나선형 이송부를 진동시켜 상기 전도성 미세입자 및 비전도성 미세입자를 포함하는 혼합물을 상기 제1 이송 경로를 따라 상부 방향으로 이동시키는 진동부;를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 이송 경로와 연결되는 나선 형상의 제2 이송 경로가 형성되며, 상기 제1 나선형 이송부 상에 배치되는 제2 나선형 이송부; 및 상기 제2 이송 경로 상에 배치되는 비전도성 레이어를 더 포함하고, 상기 진동부는 상기 제2 나선형 이송부를 더 진동시켜 상기 혼합물을 상기 제2 이송 경로를 따라 상기 상부 방향으로 이동시키며, 상기 제2 나선형 이송부는 상기 비전도성 미세입자에 포함된 서로 다른 종류의 미세입자들을 각각의 일함수(work function) 값에 따라 상기 제1 전하 및 제2 전하 중 어느 하나로 마찰하전시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 비전도성 레이어는 상기 혼합물에 포함된 제1 비전도성 미세입자 및 제2 비전도성 미세입자 사이의 마찰하전 대전서열을 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 비전도성 레이어는 탈부착이 가능하게 배치되어 상기 혼합물에 포함된 비전도성 미세입자의 종류에 대응하여 교체되도록 구성되는 시트를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제2 이송 경로의 상부를 덮는 커버;를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 커버는 상기 비전도성 레이어와 동일한 마찰하전 대전서열을 갖는 재질을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 전극이 인가되는 제1 가이드 및 상기 제2 전극이 인가되는 제2 가이드를 포함하는 비전도성 수납부;를 더 포함하고, 상기 비전도성 수납부는 상기 제1 가이드 및 상기 제2 가이드를 이용하여 상기 제1 전하로 하전되는 비전도성 미세입자 및 상기 제2 전하로 하전되는 비전도성 미세입자를 분리 수납할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 포집부는 상기 제1 이송 경로의 나선 방향에 수직한 방향으로 연장되어 포집된 상기 전도성 미세입자를 상기 제1 나선형 이송부의 중심부로 배출하기 위한 경로를 형성할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 나선형 이송부 및 상기 제2 나선형 이송부의 중심부에 위치하는 원통형의 전도성 수납부;를 더 포함하고, 상기 전도성 수납부는 상기 제1 포집부의 일단에 대응되는 투입구를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 포집부는 단면이 V자 또는 U자 형태로 형성될 수 있다.
이와 같은 미립자 선별장치에 따르면, 정전유도 현상을 이용하여 전도성 미세입자를 비전도성 미세입자로부터 분리선별할 수 있다.
또한, 전도성 미세입자가 분리선별되고 남은 비전도성 미세입자를 마찰하전 정전선별법을 이용하여 소재별로 분리선별할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 미립자 선별장치의 측면도이다.
도 2는 도 1의 미립자 선별장치의 사시도이다.
도 3은 도 1의 미립자 선별장치의 분해 사시도이다.
도 4는 도 3의 제1 포집부를 설명하기 위한 확대도이다.
도 5는 도 3의 제1 포집부를 설명하기 위한 개념도이다.
도 6은 비전도성 수납부를 설명하기 위한 개념도이다.
이하에서, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명을 보다 상세하게 설명하고자 한다. 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 미립자 선별장치의 측면도이다. 도 2는 도 1의 미립자 선별장치의 사시도이다. 도 3은 도 1의 미립자 선별장치의 분해 사시도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 미립자 선별장치는 제1 나선형 이송부(10), 제1 포집부(20), 제2 나선형 이송부(30), 비전도성 레이어(31), 커버(32), 진동부(40), 전도성 수납부(50) 및 전원부(60)를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 미립자 선별장치는 전도성 미세입자 및 비전도성 미세입자가 혼합된 혼합물로부터 전도성 미세입자 및 비전도성 미세입자를 분리하여 선별할 수 있다. 예를 들어, 혼합물은 사용한 전기도선을 재활용하기 위해 미립자 폐전기도선(이하, 폐전선 혼합물)을 피복과 도선으로 각각 분리할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며 다양한 종류의 전도성 미세입자 및 비전도성 미세입자가 혼합된 혼합물로부터 전도성 미세입자와 비전도성 미세입자를 전기적 특성별 및 소재별로 분리할 수 있다.
일 실시예에서, 피복은 전기가 통하지 않는 비전도성 물질(예를 들어, PVC(Polyvinyl chloride) 및 고무(rubber))로 이루어질 수 있으며, 도선은 전기가 통하는 전도성 물질(예를 들어, 구리)로 이루어질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
이러한 비전도성 물질과 전도성 물질의 전기적 성질을 이용하여 미립자 선별장치는 전도성 물질이 음전하(-) 또는 양전하(+)를 띠도록 유도함으로써, 전도성 물질 및 비전도성 물질을 각각 용이하게 분리할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 미립자 선별장치는 전기도선 뿐만 아니라 전도성을 띠는 입자와 전도성을 띠지 않는 입자가 혼합되어 있는 혼합물에서 각각을 분리하는데 사용될 수 있다.
제1 나선형 이송부(10)는 접촉되는 전도성 미세입자가 제1 전하로 유도되도록 제1 전극이 인가될 수 있다. 제1 나선형 이송부(10)는 하부에서 상부로 이어지는 나선 형상의 제1 이송 경로가 형성될 수 있다.
제1 나선형 이송부(10)는 수직으로 형성되는 원통 형상의 전도성 수납부(50)의 외주면을 따라 나선 방향으로 회전하며 형성되는 제1 이송 경로를 포함할 수 있다.
제1 나선형 이송부(10)는 제1 이송 경로의 일단으로 투입되는 혼합물을 제1 이송 경로를 따라 상승시켜 제1 이송 경로의 타단으로 이송시킬 수 있다. 여기서, 제1 이송 경로의 일단의 높이는 제1 이송 경로의 타단의 높이보다 낮을 수 있다.
구체적으로, 제1 이송 경로의 일단으로 투입되는 혼합물은 진동부(40)에 의해 제1 나선형 이송부(10)가 진동함에 따라 제1 이송 경로의 나선형 경로를 따라 상승하여 제1 이송 경로의 타단으로 이송될 수 있다.
제1 나선형 이송부(10)는 이송되는 혼합물의 이탈을 방지하기 위하여 나선 형상의 제1 이송 경로의 외곽을 따라 상부 방향으로 연장되는 외벽을 포함할 수 있다.
제1 나선형 이송부(10)는 전원부(60)의 제1 전극이 인가될 수 있다. 일 실시예에서, 제1 전극은 음(-)극이고, 제2 전극은 양(+)극일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 혼합물의 종류에 따라 반대의 전극이 인가될 수 있다. 이하에서 제1 전극은 음(-)극이고, 제2 전극은 양(+)극인 경우를 기준으로 설명한다.
제1 나선형 이송부(10)는 전원부(60)에 의해 음(-)극이 인가될 수 있고, 정전유도 현상에 의해 제1 나선형 이송부의 제1 이송 경로로 투입된 혼합물의 전도성 미세입자는 제1 전하(즉, 음(-)전하)로 정전유도될 수 있다. 따라서, 제1 이송 경로를 통해 이송되는 전도성 미세입자는 음(-)전하를 띠게 될 수 있다.
제1 포집부(20)는 제1 이송 경로의 상부에 이격되어 배치되며, 제1 전극과 상이한 제2 전극이 인가되어 제1 전하로 유도된 전도성 미세입자를 포집할 수 있다.
제1 포집부(20)는 제1 이송 경로의 나선 방향에 수직한 방향으로 연장되어 포집된 전도성 미세입자를 제1 나선형 이송부(10)의 중심부로 배출하기 위한 경로를 형성할 수 있다.
일 실시예에서, 제1 포집부(20)는 제1 이송 경로의 나선 방향 진행 경로를 가로지르는 방향으로 연장될 수 있다. 다시 말해, 제1 포집부(20)의 연장 방향은 제1 이송 경로의 형태를 이루는 나선의 중심을 향할 수 있다.
일 실시예에서, 제1 포집부(20)는 제1 이송 경로를 따라 복수개가 형성될 수 있으며, 각각의 제1 포집부(20)의 연장 방향은 제1 이송 경로의 형태를 이루는 나선의 중심을 향하도록 배치될 수 있다.
일 실시예에서, 제1 포집부(20)는 포집된 전도성 미세입자를 제1 나선형 이송부의 중심부에 위치하는 전도성 수납부(50)로 배출하기 위한 경로를 형성할 수 있다. 이를 위하여, 제1 포집부(20)는 나선의 중심 방향으로 기울어지도록 형성될 수 있다. 구체적으로, 제1 포집부(20)는 나선의 중심 방향을 향하는 일단의 높이가 나선의 외곽 방향을 향하는 타단의 높이 보다 낮게 형성될 수 있다.
제1 포집부(20)는 포집된 전도성 미세입자를 제1 나선형 이송부의 중심부로 이송하기 위하여 단면이 오목한 형상으로 구성될 수 있으며, 이에 대한 자세한 설명은 이하에서 도 4를 참조하여 설명한다.
도 4는 도 3의 제1 포집부를 설명하기 위한 확대도이다.
도 4의 (A) 및 (B)를 참조하면, 일 실시예에서, 제1 포집부(20)의 단면은 'V'자 또는 'U'자 형태로 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 다양한 형상으로 형성될 수 있다.
일 실시예에서, 제1 포집부(20)의 일단은 전도성 수납부(50)에 형성된 투입구(51)로 연결되어, 포집된 전도성 미세입자를 전도성 수납부(50)로 배출시킬 수 있다.
제1 포집부(20)의 타단은 제1 이송 경로의 외곽을 따라 형성되어 있는 외벽에 연결될 수 있다. 다시 말해, 제1 포집부(20)의 타단은 제1 이송 경로의 외곽을 따라 형성되어 있는 외벽에 의해 막히도록 형성되어 포집된 전도성 미세입자의 이탈을 방지할 수 있다.
도 5는 도 3의 제1 포집부를 설명하기 위한 개념도이다.
도 5를 참조하면, 음(-)극으로 정전유도된 전도성 미세입자들은 검은색 원으로 표시되었으며, 비전도성 미세입자들은 흰색 원으로 표시되어 있다. 또한, 제1 포집부(20)는 제1 나선형 이송부(10)에 인가된 음(-)극과 반대되는 양(+)극이 인가되어 있다.
양(+)극이 인가된 제1 포집부(20)는 음(-)전하로 유도된 전도성 미세입자를 효율적으로 포집할 수 있다.
구체적으로, 진동부(40)로부터 전달되는 진동에 의해 음(-)전하로 정전유도된 전도성 미세입자들이 비전도성 미세입자들과 함께 제1 나선형 이송부(10)의 제1 이송 경로를 따라 도면의 좌측 하단에서 우측 상단 방향으로 진행할 수 있다.
미세입자들은 진동에 의해 제1 이송 경로의 표면에서 튀어오르며 이동하게 된다. 이동 과정에서 음(-)전하로 정전유도된 전도성 미세입자들은 음(-)극이 인가된 제1 이송 경로와의 전기적 척력 및 양(+)극이 인가된 제1 포집부(20)와의 전기적 인력에 의해 제1 포집부(20)에 의해 포집될 수 있다.
다시 도 1 내지 도 3을 참조하면, 제2 나선형 이송부(30)는 제1 이송 경로와 연결되는 나선 형상의 제2 이송 경로가 형성되며, 제1 나선형 이송부(10) 상에 배치될 수 있다.
제2 나선형 이송부(30)의 제2 이송 경로는 수직으로 형성되는 원통 형상의 전도성 수납부(50)의 외주면을 따라 나선 방향으로 회전하여 형성될 수 있다. 일 실시예에서, 제2 나선형 이송부(30)는 제2 이송 경로의 중심에 전도성 수납부(50)가 삽입되는 방식에 따라 제1 나선형 이송부(10)와 결합될 수 있다.
제2 이송 경로는 제1 이송 경로와 연결되어 전체 이송 경로를 형성할 수 있다.
제2 나선형 이송부(30)는 제1 이송 경로를 통과하여 제2 이송 경로의 일단으로 이송되는 혼합물을 제2 이송 경로를 따라 상승시켜 제2 이송 경로의 타단으로 이송시킬 수 있다. 여기서, 제2 이송 경로의 일단의 높이는 제2 이송 경로의 타단의 높이보다 낮을 수 있다.
구체적으로, 제2 이송 경로의 일단으로 진입되는 혼합물은 진동부(40)에 의해 제2 나선형 이송부(30)가 진동함에 따라 제2 이송 경로의 나선형 경로를 따라 상승하여 제2 이송 경로의 타단으로 이송될 수 있다.
제2 나선형 이송부(30)는 이송되는 혼합물의 이탈을 방지하기 위하여 나선 형상의 제2 이송 경로의 외곽을 따라 상부 방향으로 연장되는 외벽을 포함할 수 있다.
제2 나선형 이송부(30)는 혼합물에 포함된 비전도성 미세입자에 포함된 서로 다른 종류의 미세입자들을 각각의 일함수(work function) 값에 따라 제1 전하 및 제2 전하 중 어느 하나로 마찰하전시킬 수 있다. 이를 위하여, 제2 나선형 이송부(30)의 표면에 비전도성 레이어(31)가 형성될 수 있다.
일 실시예에서, 비전도성 레이어(31)는 제2 나선형 이송부(30)의 제2 이송 경로 상에 배치될 수 있다. 비전도성 레이어(31)는 제2 이송 경로의 외곽을 따라 형성된 외벽 상에 더 배치될 수 있다. 구체적으로, 비전도성 레이어(31)는 혼합물이 접촉되는 제2 이송 경로의 표면에 배치될 수 있다.
일 실시예에서, 비전도성 레이어(31)는 혼합물에 포함된 비전도성 미세입자 중 제1 비전도성 미세입자 및 제2 비전도성 미세입자 사이의 마찰하전 대전서열을 가질 수 있다.
마찰하전이란 물질의 일함수(work function) 또는 대전서열을 이용하여 입자와 입자간 또는 입자와 장치 표면간의 마찰 또는 충돌에 의해 반대 극성으로 하전되는 현상이다. 구체적으로, 입자와 입자간 또는 입자와 장치 표면간에 마찰이 있거나 충돌이 발생하게 되면 일함수 값의 차이에 의해 두 입자를 구성하는 물질의 페르미 레벨이 평형을 이룰 때까지 전자의 이동이 발생하게 된다. 이때, 접촉된 입자가 분리되는 경우, 전자의 이동으로 인한 전자의 과잉 또는 부족 현상이 발생하여 입자는 양(+)전하 또는 음(-)전하로 하전된다.
마찰하전은 하전 경향을 표시하는 대전서열이 있으며, 마찰하전 대전서열은 (음의 성향) HPVC - SPVC - COPP - HOMOPP - LDPE - HDPE - PET - rubber(고무) - HIPS - Calibre - ABS - GPPS - PMMA (양의 성향)의 순서일 수 있다. 대전서열의 왼편(음의 성향 방향)에 있는 재질은 음(-)으로 대전되고, 상대적으로 오른편(양의 성향)에 있는 재질은 양(+)으로 대전되는 경향성을 보일 수 있다.
여기서, 대전서열에 포함된 용어는 다음과 같다. HPVC (hard polyvinyl chloride), SPVC (soft polyvinyl chloride), COPP (co-polypropylene), HOMOPP (HOMO-polypropylene), LDPE (low-density polyethylene), HDPE (high-density polyethylene), PET (polyethylene terephthalate), HIPS (high-impact polystyrene), Calibre (Polycabonate), ABS (acrylonitrile, butadiene, styrene), GPPS (general purpose polystyrene), PMMA (polymethyl methacrylate).
일 실시예에서, 제1 비전도성 미세입자는 PVC를 포함하고, 제2 비전도성 미세입자는 고무를 포함하며, 비전도성 레이어(31)는 COPP, HOMOPP, LDPE, HDPE 또는 PET 중 어느 하나를 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 실시예에 따르면, PVC를 포함하는 제1 비전도성 미세입자는 비전도성 레이어(31) 및 제2 비전도성 미세입자와의 마찰 또는 충돌에 의해 제1 전하(즉, 음(-)전하)로 하전될 수 있다. 또한, 고무를 포함하는 제2 비전도성 미세입자는 비전도성 레이어(31) 및 제1 비전도성 미세입자와의 마찰 또는 충돌에 의해 제2 전하(즉, 양(+)전하)로 하전될 수 있다.
일 실시예에서, 비전도성 레이어(31)는 탈부착이 가능하게 배치되어 혼합물에 포함된 비전도성 미세입자의 종류에 대응하여 교체되도록 구성되는 시트를 포함할 수 있다. 즉, 비전도성 레이어(31)는 일면에 접착부재가 형성된 시트로 구성되어 제2 이송 경로 상에 부착될 수 있으며, 선별의 대상이 되는 혼합물의 종류에 따라 교체될 수 있다.
커버(32)는 제2 이송 경로의 상부를 덮을 수 있다. 커버(32)는 비전도성 레이어(31)와 동일한 마찰하전 대전서열을 갖는 재질을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 커버(32)는 비전도성 레이어(31)를 포함할 수 있다. 구체적으로, 비전도성 레이어(31)는 커버(32)의 내부 표면 상에 배치될 수 있다. 비전도성 레이어(31)는 혼합물이 접촉되는 커버(32)의 내부 표면에 배치될 수 있다.
이와는 달리, 커버(32)는 비전도성 레이어(31)와 동일한 재질로 형성될 수 있다. 구체적으로, 커버(32)는 혼합물에 포함된 비전도성 미세입자 중 제1 비전도성 미세입자 및 제2 비전도성 미세입자 사이의 마찰하전 대전서열을 갖는 재질로 구성될 수 있다. 예를 들어, 커버(32)는 비전도성 레이어(31)와 함께 교체되도록 구성될 수 있다.
진동부(40)는 제1 나선형 이송부(10) 및 제2 나선형 이송부(30)를 진동시켜 전도성 미세입자 및 비전도성 미세입자를 포함하는 혼합물을 제1 이송 경로 및 제2 이송 경로를 따라 상부 방향으로 이동시킬 수 있다.
일 실시예에서, 진동부(40)는 다수의 진동축을 이용하여 제1 나선형 이송부(10) 및 제2 나선형 이송부(30)를 진동시킬 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며 다양한 방식의 진동 발생 장치를 포함할 수 있다.
전도성 수납부(50)는 제1 나선형 이송부(10) 및 제2 나선형 이송부(30)의 중심에 위치하며, 수직 방향으로 연장된 원통형 형상을 포함할 수 있다. 전도성 수납부(50)는 제1 포집부(20)의 일단에 대응되는 투입구(51)를 포함할 수 있다.
전도성 수납부(50)는 제1 포집부(20)에 의해 포집된 전도성 미세입자를 수납할 수 있다. 전도성 수납부(50)에 의해 포집된 전도성 미세입자는 배출구(80)를 통해 배출될 수 있다.
전원부(60)는 제1 나선형 이송부(10)와 제1 포집부(20)에 서로 다른 전극을 인가할 수 있다. 일 실시예에서, 전원부(60)는 제1 나선형 이송부(10)에 제1 전극을 인가하고, 제1 포집부(20)에 제2 전극을 인가할 수 있으며, 앞서 언급한 바와 같이, 제1 전극은 음극(-)이고, 제2 전극은 양극(+)일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
도 6은 비전도성 수납부를 설명하기 위한 개념도이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 미립자 선별장치는 비전도성 수납부(70)를 더 포함할 수 있다.
비전도성 수납부(70)는 제2 나선형 이송부(30)의 제2 이송 경로의 타단으로부터 배출되는 미세입자를 수납하기 위하여, 제2 이송 경로의 타단 하부에 배치될 수 있다. 일 실시예에서, 제2 이송 경로는 타단으로부터 돌출된 배출 가이드를 더 포함하고, 비전도성 수납부(70)는 배출 가이드의 하부에 배치될 수 있다. 따라서, 제2 이송 경로를 통과한 미세입자들은 낙하하여 비전도성 수납부(70)로 수납될 수 있다.
비전도성 수납부(70)는 수납통(710), 제1 가이드(720), 제2 가이드(730) 및 격벽(740)을 포함할 수 있다.
제1 가이드(720)는 제1 전극(예를 들어, 음(-)극)이 인가될 수 있다. 따라서, 제2 이송 경로를 통과하여 낙하하는 미세입자들 중 제2 전하(양(+)전하)로 하전된 제2 비전도성 미세입자(즉, 고무)는 제1 가이드(720)에 인가된 음(-)극으로 인한 인력에 의해 제1 가이드(720) 방향으로 휘어지며 낙하할 수 있다.
제2 가이드(730)는 제2 전극(예를 들어, 양(+)극)이 인가될 수 있다. 따라서, 제2 이송 경로를 통과하여 낙하하는 미세입자들 중 제1 전하(음(-)전하)로 하전된 제1 비전도성 미세입자(즉, PVC)는 제2 가이드(730)에 인가된 양(+)극으로 인한 인력에 의해 제2 가이드(730) 방향으로 휘어지며 낙하할 수 있다.
수납통(710)은 격벽(740)을 이용하여 제1 가이드(720) 및 제2 가이드(730)를 이용하여 분리된 비전도성 미세입자를 분리 수납할 수 있다.
구체적으로, 제1 가이드(720) 방향으로 휘어지며 낙하하는 제2 비전도성 미세입자는 격벽(740)과 제1 가이드(720) 사이에 대응되는 공간으로 수납되고, 제2 가이드(730) 방향으로 휘어지며 낙하하는 제1 비전도성 미세입자는 격벽(740)과 제2 가이드(730) 사이에 대응되는 공간으로 수납될 수 있다. 따라성, 비전도성 수납부(70)는 제1 비전도성 미세입자와 제2 비전도성 미세입자를 분리하여 수납할 수 있다.
전원부(60)는 제1 가이드(720) 및 제2 가이드(730)에 전원을 더 인가할 수 있다. 전원부(60)는 제1 가이드(720) 및 제2 가이드(730)에 서로 다른 전극을 인가할 수 있다. 일 실시예에서, 전원부(60)는 제1 가이드(720)에 제1 전극을 인가하고, 제2 가이드(730)에 제2 전극을 인가할 수 있으며, 예를 들어, 제1 전극은 음극(-)이고, 제2 전극은 양극(+)일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
이상 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
10: 제1 나선형 이송부 20: 제1 포집부
30: 제2 나선형 이송부 31: 비전도성 레이어
32: 커버 40: 진동부
50: 전도성 수납부 60: 전원부
70: 비전도성 수납부

Claims (10)

  1. 접촉되는 전도성 미세입자가 제1 전하로 유도되도록 제1 전극이 인가되며, 하부에서 상부로 이어지는 나선 형상의 제1 이송 경로가 형성되는 제1 나선형 이송부;
    상기 제1 이송 경로의 상부에 이격되어 배치되며, 상기 제1 전극과 상이한 제2 전극이 인가되어 상기 제1 전하로 유도된 전도성 미세입자를 포집하는 제1 포집부; 및
    상기 제1 나선형 이송부를 진동시켜 상기 전도성 미세입자 및 비전도성 미세입자를 포함하는 혼합물을 상기 제1 이송 경로를 따라 상부 방향으로 이동시키는 진동부;를 포함하는 미립자 선별장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 이송 경로와 연결되는 나선 형상의 제2 이송 경로가 형성되며, 상기 제1 나선형 이송부 상에 배치되는 제2 나선형 이송부; 및
    상기 제2 이송 경로 상에 배치되는 비전도성 레이어를 더 포함하고,
    상기 진동부는 상기 제2 나선형 이송부를 더 진동시켜 상기 혼합물을 상기 제2 이송 경로를 따라 상기 상부 방향으로 이동시키며,
    상기 제2 나선형 이송부는 상기 비전도성 미세입자에 포함된 서로 다른 종류의 미세입자들을 각각의 일함수(work function) 값에 따라 상기 제1 전하 및 제2 전하 중 어느 하나로 마찰하전시키는 것을 특징으로 하는, 미립자 선별장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 비전도성 레이어는
    상기 혼합물에 포함된 제1 비전도성 미세입자 및 제2 비전도성 미세입자 사이의 마찰하전 대전서열을 갖는 것을 특징으로 하는, 미립자 선별장치.
  4. 제2항에 있어서, 상기 비전도성 레이어는
    탈부착이 가능하게 배치되어 상기 혼합물에 포함된 비전도성 미세입자의 종류에 대응하여 교체되도록 구성되는 시트를 포함하는 것을 특징으로 하는, 미립자 선별장치.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 제2 이송 경로의 상부를 덮는 커버;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 미립자 선별장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 커버는
    상기 비전도성 레이어와 동일한 마찰하전 대전서열을 갖는 재질을 포함하는 것을 특징으로 하는, 미립자 선별장치.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 제1 전극이 인가되는 제1 가이드 및 상기 제2 전극이 인가되는 제2 가이드를 포함하는 비전도성 수납부;를 더 포함하고,
    상기 비전도성 수납부는 상기 제1 가이드 및 상기 제2 가이드를 이용하여 상기 제1 전하로 하전되는 비전도성 미세입자 및 상기 제2 전하로 하전되는 비전도성 미세입자를 분리 수납하는 것을 특징으로 하는, 미립자 선별장치.
  8. 제2항에 있어서, 상기 제1 포집부는
    상기 제1 이송 경로의 나선 방향에 수직한 방향으로 연장되어 포집된 상기 전도성 미세입자를 상기 제1 나선형 이송부의 중심부로 배출하기 위한 경로를 형성하는 것을 특징으로 하는, 미립자 선별장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제1 나선형 이송부 및 상기 제2 나선형 이송부의 중심부에 위치하는 원통형의 전도성 수납부;를 더 포함하고,
    상기 전도성 수납부는 상기 제1 포집부의 일단에 대응되는 투입구를 포함하는 것을 특징으로 하는, 미립자 선별장치.
  10. 제1항에 있어서, 상기 제1 포집부는
    단면이 V자 또는 U자 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는, 미립자 선별장치.
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