KR101121601B1 - 재생원료 이물질 분리기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 플라스틱, PE, PP 등과 같은 펠릿 형태의 재생원료에 포함되어 있는 이물질을 분리하는 장치에 관한 것이다.

본 발명은 더스트 세퍼레이터 내에 투입되는 플라스틱 펠릿 등의 재생원료를 강제 송풍방식으로 가압하여 플라스틱에 붙어 있는 이물질을 자연스럽게 제거할 수 있는 새로운 형태의 이물질 분리방식을 구현함으로써, 재생원료에 포함되어 있는 이물질을 효과적으로 제거할 수 있고, 또 이물질 제거에 소요되는 처리비용을 대폭 절감할 수 있는 등 설비의 운용을 효율적이고 경제적으로 할 수 있는 한편, 강제 송풍방식으로 재생원료에 붙어 있는 이물질을 제거함과 더불어 정전기 제거수단을 이용하여 재생원료에 붙어 있는 미세한 이물질까지도 완전히 제거할 수 있도록 함으로써, 이물질 제거 효율을 획기적으로 높일 수 있는 재생원료 이물질 분리기를 제공한다.

폐플라스틱, 재생원료, 펠릿, 이물질, 분리, 송풍방식, 정전기 발생장치

Description

재생원료 이물질 분리기{Dust separator for reclaimed materials}

본 발명은 재생원료 이물질 분리기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 플라스틱, PE, PP 등과 같은 펠릿 형태의 재생원료에 포함되어 있는 이물질을 분리하는 장치에 관한 것이다.

일반적으로 합성수지 소재를 주원료로 사용한 각종 석유화학제품이 산업 전반에 걸쳐 광범위하게 사용되고 있으며, 이로 인해 폐플라스틱 제품이 대량으로 배출되고 있는 실정이다.

이러한 플라스틱 폐기물은 분해되거나 썩지 않는 성질로 인해 매립시에는 토양을 황폐화시키는 등 자연환경을 파괴하고, 소각시에는 각종 중금속의 배출과 유독가스의 발생으로 환경오염 뿐만 아니라 인체에도 악영향을 미치는 등 많은 문제점이 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 최근에는 폐플라스틱을 재활용하기 위한 방안으로 물리적인 공정에 의한 재활용, 화학적인 방법에 의한 재활용, 에너지 자 원으로 재활용하는 방법이 많이 제시되고 있다.

보통 플라스틱 사출품 생산시 발생되는 불량품이나, 이미 제품으로 사용되다가 수명이 다한 폐플라스틱 제품들은 다시 수거되어 플라스틱 원료로 사용하기 위해 재생된다.

이러한 폐플라스틱을 재생하는 여러 방법 중에서 한가지 방법에 대해 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 폐플라스틱에서 이물질을 제거하기 위하여 물로 깨끗이 세척한 후에 건조한 다음, 이렇게 세척 건조된 폐플라스틱을 입자 형태로 잘게 분쇄한다.

이어서, 잘게 분쇄된 폐플라스틱을 용융로에 투입하여 히터에 의해 용융시키고, 이렇게 용융된 플라스틱을 길게 압출 성형한다.

그리고, 압출 성형한 플라스틱을 커터에 의해 다시 잘게 절단하여 입자 형태로 만들고, 이렇게 재생된 플라스틱 입자를 포대에 담아 출시하게 된다.

이와 같이, 폐플라스틱은 장시간이 지나도 잘 썩지 않기 때문에 이를 재사용하면 자원 재활용과 함께 환경오염을 줄일 수 있어 일석이조의 효과가 있다.

통상 재활용을 위해 수거된 플라스틱은 잘게 파쇄된 다음, 깨끗이 세척된 후에 재생처리과정을 거치게 되는데, 이를 위한 세척 공정은 파쇄된 플라스틱을 세척수가 채워진 교반기에 담아 장시간 휘저어 주는 방식으로 세척하는 방법이다.

그러나, 이와 같은 기존의 세척방법은 플라스틱을 단순히 세척수 내에서 교반시키는 방식으로 플라스틱에 묻어 있는 이물질 등을 제거하는 방법이기 때문에 플라스틱에 붙어 있는 각종 이물질을 깨끗이 제거할 수 없었고, 세척에 의해 발생 된 슬러지가 용기에 그대로 누적되어 세척수를 자주 교환해야 하며, 세척수의 잦은 교환에 따른 공수 증가 및 그에 따른 처리비용 증가가 발생하는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 이와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 더스트 세퍼레이터 내에 투입되는 플라스틱 펠릿 등의 재생원료를 강제 송풍방식으로 가압하여 플라스틱에 붙어 있는 이물질을 자연스럽게 제거할 수 있는 새로운 형태의 이물질 분리방식을 구현함으로써, 재생원료에 포함되어 있는 이물질을 효과적으로 제거할 수 있고, 또 이물질 제거에 소요되는 처리비용을 대폭 절감할 수 있는 등 설비의 운용을 효율적이고 경제적으로 할 수 있는 재생원료 이물질 분리기를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 강제 송풍방식으로 재생원료에 붙어 있는 이물질을 제거함과 더불어 정전기 제거수단을 이용하여 재생원료에 붙어 있는 미세한 이물질까지도 완전히 제거할 수 있도록 함으로써, 이물질 제거 효율을 획기적으로 높일 수 있는 재생원료 이물질 분리기를 제공하는데 또 다른 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서 제공하는 재생원료 이물질 분리기는 재생원료의 투입을 위한 재생원료 공급부, 상기 재생원료 공급부로부터 투입되는 재생원료에서 이물질을 제거하는 더스트 세퍼레이터, 상기 더스트 세퍼레이터에서 이물질이 제거된 재생원료를 수집하는 재생원료 저장부 등을 포함하는 구조로 이루어지며, 특히 상기 더스트 세퍼레이터는 상부의 재생원료 투입구 및 이물질 배 출구와 하부의 재생원료 배출구를 가지는 원통형의 본체와, 상기 재생원료 투입구로부터 일정길이 연장되면서 본체 내부의 중심축선을 따라 배치되어 재생원료를 아래쪽으로 유도하는 재생원료 유도관과, 상기 재생원료 유도관의 하단 출구를 마주보는 위치의 아래쪽에 배치되어 밑으로 떨어지는 재생원료에 송풍압을 가함으로써 재생원료에 포함되어 있는 이물질을 탈리시켜주는 고압 송풍관 및 이 고압 송풍관측과 연결되는 외부의 고압 송풍기로 구성되는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 재생원료 유도관에는 정전기 제거장치를 마련하여 재생원료에 달라 붙어 있는 미세한 이물질까지도 완전히 제거할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

본 발명에서 제공하는 재생원료 이물질 분리기는 다음과 같은 장점이 있다.

첫째, 위에서 아래로 낙하되는 재생원료를 아래쪽에서 강한 송풍압으로 불어주는 방식으로 재생원료에 붙어 있는 이물질을 떨어뜨려 줌으로써, 이물질 제거효율을 높일 수 있으며, 세척방식에 비해 전체적인 처리비용을 절감할 수 있는 등 설비의 운영을 경제적으로 할 수 있다.

둘째, 재생원료로부터 분리된 이물질은 재차 필터링하여 수거한 다음, 깨끗힌 공기만을 외부로 배출시킬 수 있으므로, 환경 오염 문제를 완전히 배제할 수 있다.

셌째, 정전기 제거장치를 이용하여 잘 떨어지지 않는 미세한 이물질까지도 완전히 제거할 수 있으므로, 이물질 제거 효율을 한층 향상시킬 수 있다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 재생원료 이물질 분리기의 전체적인 레이아웃을 보여주는 개략도이다.

도 1에 도시한 바와 같이, 상기 재생원료 이물질 분리기는 재생원료를 공급하는 부분, 송풍방식으로 재생원료에 붙어 있는 이물질을 제거하는 부분, 이물질이 제거된 재생원료는 회수하는 부분, 재생원료로부터 제거된 이물질을 처리하는 부분으로 이루어진다.

이러한 재생원료 이물질 분리기는 밑으로 낙하하는 재생원료의 하부에서 강한 송풍압을 가함으로써, 재생원료에서 이물질이 탈리되도록 하는 방식으로 이물질을 제거하는 방식으로 작동된다.

이를 위하여, 적당한 크기로 분쇄된 폐플라스틱, PE, PP 등과 같은 재생원료를 저장하고, 또 저장되어 있는 재생원료를 공급하는 재생원료 공급부(10)가 마련된다.

상기 재생원료 공급부(10)는 송풍기 등의 강제 압송수단을 이용하여 후술하는 더스트 세퍼레이터(11)측과 연결되어 있는 배관을 통해 재생원료를 공급하는 역할을 한다.

실질적으로 재생원료와 이물질을 분리 제거하는 역할을 수행하는 더스트 세 퍼레이터(11)가 마련된다.

상기 더스트 세퍼레이터(11)는 내부로 투입되는 재생원료를 아래쪽에서 강한 송풍압을 가하는 구조로 이루어져 있으며, 이때의 송풍압에 의해 재생원료에 붙어 있는 이물질이 탈리되면서 무게가 무거운 재생원료는 밑으로 떨어질 수 있고, 상대적으로 무게가 가벼운 먼지 등의 이물질은 위로 올라가 외부로 배출될 수 있다.

이를 위하여, 수직으로 기립된 자세로 프레임(25)에 지지되는 원통형의 본체(16)가 마련되고, 상기 본체(16)의 내부에는 윗쪽구간에 원통 중심축선을 따라 나란하게 배치되는 재생원료 유도관(17)이 설치되며, 이 재생원료 유도관(17)의 바로 아래쪽에는 유도관 출구를 마주보는 자세의 고압 송풍관(18)이 설치된다.

이에 따라, 고압 송풍관(18)에서 토출되는 에어는 재생원료 유도관(17)을 타고 밑으로 떨어지는 재생원료를 향해 곧바로 나아갈 수 있게 된다.

이때의 상기 고압 송풍관(18)은 본체(16)의 외부로 연장되는 배관을 통해 프레임(25)상에 설치되어 있는 고압 송풍기(19)측과 연결되고, 이에 따라 고압 송풍기(19)측에서 제공되는 고압의 에어가 배관을 타고 고압 송풍관(18)을 통해 본체(16)의 내부로 토출될 수 있다.

여기서, 상기 재생원료 유도관(17)은 일정량의 재생원료를 한곳으로 집중시키기 위하여, 즉 에어가 토출되는 부위로 재생원료를 집중시키기 위하여 유도하는 역할을 한다.

이러한 재생원료 유도관(17)의 하단 출구측 둘레에는 대략 삿갓 모양의 가이드 베인(21)이 설치되어 있으며, 이에 따라 강한 송풍압에 의해 위로 흩날리는 재 생원료는 가이드 베인(21)에 의해 상방으로 퍼지는 것이 구속되면서 다른 곳으로 흩어지지 않고 바로 윗쪽의 가이드 베인(21)에 부딪힐 수 있고, 결국 이때의 충격이나 접촉에 의해 재생원료에 붙어 있는 이물질이 좀더 쉽게 탈리될 수 있게 된다.

특히, 상기 재생원료 유도관(17)에는 정전기 등에 의해 잘 떨어지지 않는 미세한 이물질 등을 쉽게 제거할 수 있는 정전기 제거장치(20)가 마련된다.

즉, 재생원료 유도관(17)을 따라 낙하되는 재생원료는 정전기 제거장치(20)를 경유하게 되고, 이때 재생원료에 정전기가 제거되면서 이물질이 분리될 수 있게 된다.

이때, 상기 정전기 제거장치는 주로 고압 전기의 코로나 방전에 의한 공기 이온화를 이용하는 방식 등을 적용할 수 있다.

그리고, 상기 본체(16)에는 상단부 중심쪽에 재생원료 공급부(10)측과 통하는 재생원료 투입구(13)가 형성되고, 이때의 재생원료 투입구(13)는 상기 재생원료 유도관(17)과 곧바로 이어져 재생원료 투입구(13)를 통해 유입된 재생원료는 재생원료 유도관(17)으로 낙하될 수 있다.

또한, 상기 본체(16)의 상단부 한쪽 옆에는 후술하는 더스트 콜렉터(24)측과 연결되는 이물질 배출구(14)가 형성되고, 이 이물질 배출구(14)를 통해 무게가 가벼워 상부로 휘날리는 이물질이 배출될 수 있다.

또한, 상기 본체(16)의 하단부에는 이물질이 제거된 재생원료를 회수하기 위한 재생원료 배출구(15)가 마련된다.

그리고, 상기 본체(16)의 내부에는 재생물질 유도관(17)과 고압 송풍관(18) 주변에 각각 배치되는 상측 격판체(26)와 하측 격판체(27)를 마련되고, 이러한 상하측 격판체(26),(27)가 본체 내부 공간을 적절히 구획하면서 소정의 경로를 조성하게 되므로서, 서로 분리된 재생원료와 이물질이 각각 윗쪽과 아래쪽으로 확실히 구분되면서 제경로를 찾아갈 수 있게 된다.

또한, 이물질이 제거된 재생원료는 회수하는 수단으로, 재생원료 저장부(12)가 마련되고, 이 재생원료 저장부(12)는 더스트 세퍼레이터(11)의 본체 하부에 설치된다.

특히, 수거한 재생원료의 공급물량 조절을 위한 수단으로 버퍼 탱크(23)가 마련되는데, 이 버퍼 탱크(23)는 더스트 세퍼레이터(11)과 재생원료 저장부(12) 사이에 설치되고, 그 상단 입구측과 하단 입구측에는 각각 자동 또는 수동 개폐가 가능한 밸브장치(22)가 구비된다.

이에 따라, 재생라인측으로 공급되는 재생원료의 물량에 따라 버퍼 탱크(23)가 일정량의 재생원료를 잠시 저장하면서 수급을 조절할 수 있게 된다.

한편, 본 발명에서는 재생원료로부터 제거된 먼지 등의 이물질을 보다 효과적으로 처리하기 위한 수단, 즉 더스트 콜렉터(24)를 제공한다.

상기 더스트 콜렉터(24)는 필터와 집진통 등을 구비한 형태로 이루어져 있으며, 상기 더스트 세퍼레이터(11)의 이물질 배출구(14)로부터 연장 설치되고, 이때의 배출되는 분진이나 먼지 등의 이물질을 흡착 제거하는 역할을 수행한다.

이에 따라, 재생원료로부터 제거된 분진 등의 이물질을 여과한 깨끗한 공기를 외부로 배출시킬 수 있으므로, 작업장 내의 환경을 쾌적하고 깨끗하게 조성할 수 있으며, 결국 외부 환경 오염의 원인을 근본적으로 제거할 수 있다.

따라서, 이와 같이 구성되는 재생원료 이물질 분리기의 전체적인 작업 흐름을 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 재생원료 공급부(10)에서는 재활용을 위하여 적당한 크기로 분쇄된 재생원료를 송풍 방식으로 제공하게 되고, 계속해서 이물질과 뒤섞여있는 재생원료는 더스트 세퍼레이터(11)로 보내진다.

다음, 더스트 세퍼레이터(11)의 재생원료 투입구(13)를 통해 재생원료 유도관(17)으로 낙하는 재생원료 및 이물질은 아래쪽의 고압 송풍관(18)에서 분사되는 강한 공기압에 접하게 되고, 이에 따라 재생원료가 흩날리면서 가이드 베인(21)에 부딪히거나 공기압에 의해 탈리되는 등의 작용에 의해 재생원료에 붙어 있는 이물질이 떨어져 나가게 된다.

이렇게 분리된 재생원료와 이물질은 무게 차에 의해서 재생원료는 아래쪽으로, 먼지 등의 이물질은 위로 유동된다.

계속해서, 송풍방식에 의해 이물질이 제거된 재생원료는 아래로 낙하하면서 하부의 재생원료 배출구(15)를 통해 버퍼 탱크(23) 및 재생원료 저장부(12)에 수거된다.

한편, 재생원료와 분리되어 상부로 상승된 먼지 등의 이물질은 이물질 배출구(14)롤 통해 빠져나가게 되고, 계속해서 더스트 콜렉터(22)를 거쳐 여과되어 깨끗히 정화된 상태로 외부로 배출된다.

이와 같이, 위에서 아래로 낙하되는 재생원료에 아래쪽에서 강한 공기압을 토출하는 강제 송풍 방식으로 재생원료와 이물질을 강하게 뒤섞으면서 흩날리게 하여 재생원료에 붙어 있는 이물질을 제거함으로써, 이물질 제거 효율을 크게 높일 수 있고, 기존 물로 세척하는 방식에 비해 처리 비용을 절감할 수 있는 등 매우 경제적으로 장치를 운용할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 재생원료 이물질 분리기의 전체적인 레이아웃을 보여주는 개략도

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 재생원료 이물질 분리기에서 이물질이 제거되는 과정을 보여주는 개략도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 재생원료 공급부 11 : 더스트 세퍼레이터

12 : 재생원료 저장부 13 : 재생원료 투입구

14 : 이물질 배출구 15 : 재생원료 배출구

16 : 본체 17 : 재생원료 유도관

18 : 고압 송풍관 19 : 고압 송풍기

20 : 정전기 제거장치 21 : 가이드 베인

22 : 밸브장치 23 : 버퍼 탱크

24 : 더스트 콜렉터 25 : 프레임

26 : 상측 격판체 27 : 하부 격판체

Claims (6)

1. 재생원료의 투입을 위한 재생원료 공급부(10);

   상기 재생원료 공급부(10)로부터 투입되는 재생원료에서 이물질을 제거하는 더스트 세퍼레이터(11);

   상기 더스트 세퍼레이터(11)에서 이물질이 제거된 재생원료를 수집하는 재생원료 저장부(12);

   를 포함하며, 상기 더스트 세퍼레이터의 내부로 투입되어 낙하되는 재생원료를 아래쪽에서 강한 송풍압을 가하는 방식으로 재생원료에 붙어 있는 이물질을 분리한 후, 밑으로 떨어지는 재생원료는 회수하고 위로 올라가는 이물질은 외부로 배출할 수 있도록 하되,

   상단 입구측과 하단 입구측에 각각 밸브장치(22)를 가지면서 더스트 세퍼레이터(11)과 재생원료 저장부(12) 사이에 설치되어 일정량의 재생원료를 잠시 저장하는 버퍼 탱크(23)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 재생원료 이물질 분리기.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 더스트 세퍼레이터(11)는 상부의 재생원료 투입구(13) 및 이물질 배출구(14)와 하부의 재생원료 배출구(15)를 가지는 원통형의 본체(16)와, 상기 재생원료 투입구(13)로부터 일정길이 연장되면서 본체 내부의 중심축선을 따라 배치되어 재생원료를 아래쪽으로 유도하는 재생원료 유도관(17)과, 상기 재생원료 유도관(17)의 하단 출구를 마주보는 위치의 아래쪽에 배치되어 밑으로 떨어지는 재생원료에 송풍압을 가함으로써 재생원료에 포함되어 있는 이물질을 탈리시켜주는 고압 송풍관(18) 및 이 고압 송풍관(18)측과 연결되는 외부의 고압 송 풍기(19)로 구성되는 것을 특징으로 하는 재생원료 이물질 분리기.
3. 청구항 2에 있어서, 상기 재생원료 유도관(17)에는 정전기 제거장치(20)가 구비되어 재생원료에 달라 붙어 있는 미세한 이물질까지도 완전히 제거할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 재생원료 이물질 분리기.
4. 청구항 2에 있어서, 상기 재생원료 유도관(17)의 하단 출구측에는 송풍압에 의해 위로 흩날리는 재생원료의 상향 유동을 단속하면서 재생원료가 부딪힐 수 있도록 해주는 가이드 베인(21)이 구비되는 것을 특징으로 하는 재생원료 이물질 분리기.
5. 삭제
6. 청구항 2에 있어서, 상기 본체(16)의 이물질 배출구(14)로부터 연장 설치되어 분진이나 먼지 등의 이물질을 흡착 제거하는 더스트 콜렉터(24)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 재생원료 이물질 분리기.

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