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KR20100013767A - 마찰하전형 정전선별장치 - Google Patents

마찰하전형 정전선별장치 Download PDF

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KR20100013767A
KR20100013767A KR1020080075434A KR20080075434A KR20100013767A KR 20100013767 A KR20100013767 A KR 20100013767A KR 1020080075434 A KR1020080075434 A KR 1020080075434A KR 20080075434 A KR20080075434 A KR 20080075434A KR 20100013767 A KR20100013767 A KR 20100013767A
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KR
South Korea
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electrode plate
waste plastic
charged
mixed waste
plastic particles
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전호석
박철현
김병곤
조성백
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한국지질자원연구원
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Abstract

본 발명은 정전선별장치에 관한 것으로, 보다 자세하게는 정전선별부의 음극판 및 양극판과 소정의 간격을 두고 평행하게 배치되고, 각도와 길이를 제어할 수 있는 분리막대를 설치하여 하전된 혼합 폐플라스틱 입자의 분리효율을 높일 수 있는 마찰하전형 정전선별장치에 관한 것이다.
본 발명의 마찰하전형 정전선별장치는 분쇄된 혼합 폐플라스틱 입자들을 재질별로 분리하기 위한 마찰하전형 정전선별장치에 있어서, 급광부로부터 공급된 상기 혼합 폐플라스틱 입자들을 하전시키기 위한 하전부; 상기 하전부에서 하전된 상기 혼합 폐플라스틱 입자들을 극성에 따라 분리시키기 위한 음극판 및 양극판, 상기 음극판 및 양극판과 평행하게 배치되어 상기 혼합 폐플라스틱 입자들의 낙하경로를 형성하는 분리막대를 포함하는 정전선별부; 및 상기 음극판 및 양극판과 분리막대 사이의 낙하경로를 따라 낙하하는 상기 혼합 폐플라스틱 입자들을 포집하기 위한 포집부를 포함함에 기술적 특징이 있다.
혼합 폐플라스틱, 마찰하전, 정전선별, 분리막대

Description

마찰하전형 정전선별장치{tribo-electrostatic seperator}
본 발명은 정전선별장치에 관한 것으로, 보다 자세하게는 정전선별부의 음극판 및 양극판과 소정의 간격을 두고 평행하게 배치되고, 각도와 길이를 제어할 수 있는 분리막대를 설치하여 하전된 혼합 폐플라스틱 입자의 분리효율을 높일 수 있는 마찰하전형 정전선별장치에 관한 것이다.
국내 폐플라스틱의 발생량은 연간 300만 톤으로 매년 증가추세에 있으나, 재활용 기술이나 재활용 시설의 부족 그리고 수거, 분리, 세척 등의 제반 문제점으로 인해 재활용률은 16% 이하로 매우 미미한 수준이며, 관련 재생업체 또한 대부분이 영세하여 신재료와 재생원료와의 가격축소, 공해방지 비용증가 등으로 인한 채산성 악화로 어려움을 겪고 있다.
이러한 상황 속에서 대부분의 폐플라스틱이 매립 또는 소각되고 있으며, 매립지의 확보, 소각장 건설 및 환경오염 등의 각종 문제가 야기되고 있고, 특히 PVC 등과 같이 염소를 포함한 폐플라스틱을 소각할 경우 중금속이나 다이옥신과 같은 유해물질이 배출되고 있지만, 폐플라스틱 폐기의 심각성에 대한 사회의 인식이 부족하고 처리기술 수준 또한 선진국에 비해 초보적인 단계에 불과하여 분리 수거된 폐플라스틱 조차도 야적 상태로 방치되거나, 불법으로 매립되는 등 폐플라스틱은 사회문제로까지 야기되고 있는 실정이다. 그러므로 폐플라스틱을 폐기물이 아닌 가용자원의 일종으로 새로이 인식하고 환경보호 측면에서 새로운 재활용 시스템의 개발이 절실하다.
통상적으로 폐플라스틱 재활용 방법으로는 크게 재료재생, 소각 및 열회수, 열분해 그리고 고형화 방법 등이 있다. 그 중에서 열가소성수지가 대부분인 국내의 폐플라스틱을 재활용함에 있어 가장 좋은 방법은 본래의 원재료로 재 자원화 할 수 있는 재료재생에 의한 재활용이다.
열분해방법은 국내에서도 상품화의 초보적 단계까지 이르고 있지만 아직도 기술적인 문제점과 경제성에서 여러 가지 문제점이 존재하고 있고, 소각-열회수 방법 또한 HCl에 의한 2차 적인 환경오염의 측면에서 적절치 못하다.
재활용 시 가장 큰 문제점으로 플라스틱 제품 종류의 다양성과 서로 다른 물성치 그리고 수집, 분류 및 정제의 어려움을 들 수 있는데, 폐플라스틱의 재활용은 각각의 플라스틱을 어떻게 서로 분리하는가에 따라 의미가 달라진다.
하지만 선별적인 분리의 실례는 그리 많지 않으며, 혼합 플라스틱의 분리기술이 현실화되지 못해서 현재의 재활용 기술은 비교적 균질한 성분을 대상으로 하고 있고 대부분이 노동집약적이며, 고비용인 수작업을 통해 직접 분리되고 있어 효율저하 및 재활용 비용상승의 원인이 되고 있다.
현재 국내 산업계에서도 폐플라스틱의 분리방법에 대한 많은 연구가 진행중이며 이들은 주로 공기분리, 하이드로 사이클론을 이용한 분리, 부상 및 침전을 이용한 분류, 탈중합, 정제 및 재중합하는 분리, 분리용해 하는 분리, 적외선 분석 및 폴리머의 레이저 주사에 의한 분리기술 등이 연구되고 있지만, 이러한 혼합플라스틱의 분리방법은 폴리머의 특성을 검출할 수 있는 분광판독기 등의 고가의 장치들이 필요하며, 그러한 장비들이 경제적으로 유용할 수 있는지에 대해서는 의문일 뿐만 아니라, 공정의 전체적인 단계가 느려, 보다 우수한 가격 경쟁력을 가진 효율적인 분리 시스템의 개발이 절실하게 요구되고 있는 실정이다.
상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 발명은 정전선별부의 음극판 및 양극판과 소정의 간격을 두고 평행하게 배치되고, 각도와 길이를 제어할 수 있는 분리막대를 설치하여 하전된 혼합 폐플라스틱 입자의 분리효율을 높이고, 분리된 혼합 폐플라스틱 입자의 품위를 높일 수 있는 마찰하전형 정전선별장치를 제공함에 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 혼합 폐플라스틱 입자의 질량, 하전량 및 입자크기에 따라 정전선별부의 음극판과 양극판의 간격과 길이를 제어할 수 있는 마찰하전형 정전선별장치를 제공함에 다른 목적이 있다.
또한, 본 발명은 파이프라인 하전장치의 파이프 내부에 복수 개의 돌기를 형성함으로써 혼합 폐플라스틱 입자의 이동거리를 길게하고, 입자와 입자 간의 충돌을 더 많이 일으켜 하전이 잘 되도록 하는 마찰하전형 정전선별장치를 제공함에 또 다른 목적이 있다.
또한, 본 발명은 파이프라인 하전장치에서 두 개의 관을 마름모 형태로 설치하여 두 관이 만나는 부위에서 입자 간의 충돌량 늘릴 수 있는 마찰하전형 정전선별장치를 제공함에 또 다른 목적이 있다.
본 발명의 상기 목적은 분쇄된 혼합 폐플라스틱 입자들을 재질별로 분리하기 위한 마찰하전형 정전선별장치에 있어서, 급광부로부터 공급된 상기 혼합 폐플라스틱 입자들을 하전시키기 위한 하전부; 상기 하전부에서 하전된 상기 혼합 폐플라스틱 입자들을 극성에 따라 분리시키기 위한 음극판 및 양극판, 상기 음극판 및 양극판과 평행하게 배치되어 상기 혼합 폐플라스틱 입자들의 낙하경로를 형성하는 분리막대를 포함하는 정전선별부; 및 상기 음극판 및 양극판과 분리막대 사이의 낙하경로를 따라 낙하하는 상기 혼합 폐플라스틱 입자들을 포집하기 위한 포집부를 포함하는 마찰하전형 정전선별장치에 의해 달성된다.
또한, 본 발명의 상기 하전부는 대전서열에 따라 선택된 하전물질로 이루어지며, 파이프라인 하전장치 및 사이클론 하전장치 중 선택된 어느 하나 이상으로 이루어짐이 바람직하다.
또한, 본 발명의 상기 파이프라인 하전장치는 상기 혼합 폐플라스틱 입자간의 충돌량을 늘리기 위한 복수의 돌기를 더 포함함이 바람직하다.
또한, 본 발명의 상기 돌기는 상기 파이프라인 하전장치의 하전물질과 동일한 재질로 이루어지고, 투입되는 상기 혼합 폐플라스틱의 속도에 따라 각도를 조절할 수 있도록 이루어짐이 바람직하다.
또한, 본 발명의 상기 파이프라인 하전장치는 복수의 경로를 마름모 형태로 설치해 상기 복수의 경로가 만나는 부분에서 입자간의 충돌량을 늘리도록 이루어짐이 바람직하다.
또한, 본 발명의 상기 정전선별부는 입자 집속관 내부에 설치되고 상기 하전부의 하전물질과 동일한 재질로 이루어진 완충수단을 더 포함함이 바람직하다.
또한, 본 발명의 상기 음극판과 양극판의 간격은 상측에서 하측으로 갈수록 넓어지도록 이루어짐이 바람직하다.
또한, 본 발명의 상기 음극판 및 양극판은, 상기 음극판과 상기 양극판 사이의 각도를 조절하는 각도조절장치; 및 상기 음극판과 양극판의 하측 또는 상측 단부에 구비되어 길이를 조절하는 길이조절장치를 포함함이 바람직하다.
또한, 본 발명의 상기 분리막대는 상기 음극판과 평행하게 배치되어 있는 제1분리막대; 상기 양극판과 평행하게 배치되어 있는 제2분리막대; 상기 제1분리막대와 상기 제2분리막대 사이의 각도를 조절하는 각도조절장치; 및 상기 제1분리막대 또는 상기 제2분리막대의 하측 또는 상측 단부에 구비되어 길이를 조절하는 길이조절장치를 포함함이 바람직하다.
또한, 본 발명의 상기 포집부는 상기 음극판과 양극판 하단에 위치하여, 극성에 따라 분리된 각각의 상기 혼합 폐플라스틱 입자들을 포집하는 제1포집함; 상기 제1포집함 사이에 위치하며 분리되지 않은 상기 혼합 폐플라스틱 입자들을 포집하는 제2포집함을 포함함이 바람직하다.
또한, 본 발명의 상기 포집부는 상기 제1포집함과 상기 제2포집함을 분리하고, 분리되어 낙하되는 상기 혼합 폐플라스틱 입자들이 튕겨나가 혼합되지 않도록 하는 분리판을 더 포함함이 바람직하다.
또한, 본 발명의 상기 급광부는, 상기 혼합 폐플라스틱 입자들을 주입하기 위한 주입구; 공기를 공급하여 주입된 상기 혼합 폐플라스틱 입자들을 상기 하전부로 이동기키기 위한 공기압축기; 및 상기 공기의 수분을 제거하기 위한 공기건조수 단을 포함함이 바람직하다.
따라서, 본 발명의 마찰하전형 정전선별장치는 정전선별부의 음극판 및 양극판과 소정의 간격을 두고 평행하게 배치되고, 각도와 길이를 제어할 수 있는 분리막대를 설치하여 하전된 혼합 폐플라스틱 입자의 분리효율을 높이고, 분리된 혼합 폐플라스틱 입자들의 품위를 높일 수 있는 현저하고도 유리한 효과가 있다.
또한, 본 발명의 마찰하전형 정전선별장치는 혼합 폐플라스틱 입자의 질량, 하전량 및 입자크기에 따라 정전선별부의 음극판과 양극판의 간격과 길이를 제어함으로써, 분리된 혼합 폐플라스틱 입자들의 품위를 높일 수 있는 현저하고도 유리한 효과가 있다.
또한, 본 발명의 마찰하전형 정전선별장치는 파이프라인 하전장치의 파이프 내부에 복수 개의 돌기를 형성함으로써 혼합 폐플라스틱 입자의 이동거리를 길게하고, 입자와 입자 간의 충돌을 더 많이 일으켜 하전이 잘 되도록 하는 현저하고도 유리한 효과가 있다.
또한, 본 발명의 마찰하전형 정전선별장치는 파이프라인 하전장치에서 두 개의 관을 마름모 형태로 설치하여 두 관이 만나는 부위에서 입자 간의 충돌량 늘릴 수 있는 현저하고도 유리한 효과가 있다.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 마찰하전형 정전선별장치를 나타낸 단면도이다.
본 발명의 일실시예에 따른 마찰하전형 정전선별장치는 소정의 크기로 분쇄된 혼합 폐플라스틱 입자들을 정전선별장치의 내부로 공급하는 급광부(100), 급광부에 의해 공급된 혼합 폐플라스틱 입자들을 하전시키는 하전부(200), 하전된 혼합 폐플라스틱 입자들을 전기장을 이용하여 분리하는 정전선별부(300)를 포함한다.
본 발명의 급광부(100)는 소정의 크기로 분쇄된 혼합 폐플라스틱 입자들을 정전선별장치의 하전부(200) 내부로 공급한다. 급광부(100)는 혼합 폐플라스틱 입자들을 주입하기 위한 주입구(110)와 공기를 공급하여 주입된 혼합 폐플라스틱 입자들을 하전부(200)로 이동시키기 위한 공기압축기(120)를 포함한다.
이때, 공기압축기(120)에서 공급되는 공기의 양은 공기압축기(120)와 주입구(110)를 연결하는 연결관의 일부에 형성되어 있는 공기유량계(130)를 통해 제어할 수 있다.
또한, 본 발명의 급광부(100)는 공기압축기(120)에서 공급되는 공기에 포함된 수분을 제거하기 위한 공기건조수단(140)을 더 포함한다. 이러한 공기건조수단(140)을 포함하는 이유는 공기 중의 수분함량이 혼합 폐플라스틱 입자들의 하전 및 선별효율에 영향을 미치기 때문이다.
일반적으로 수분함량이 증가할수록 혼합 폐플라스틱 입자들의 하전특성 및 분리효율은 떨어지게 된다.
본 발명의 하전부(200)는 급광부(100)에 의해 공급된 혼합 폐플라스틱 입자들을 재질에 따라 (+)극 또는 (-)극으로 하전시키는 역할을 하며, 파이프라인 하전장치(210) 또는 사이클론 하전장치(220)로 이루어진다.
파이프라인 하전장치(210)와 사이클론 하전장치(220)는 각각 단독으로 사용할 수 있으며, 필요한 경우 파이프라인 하전장치(210)와 사이클론 하전장치(220)를 모두 설치해 하전효율을 더 높일 수 있다. 도 1에서는 파이프라인 하전장치(210)와 사이클론 하전장치(220) 둘 다 설치된 일실시예를 도시하였다.
본 발명의 파이프라인 하전장치(210) 또는 사이클론 하전장치(220)의 내벽은 혼합 폐플라스틱 입자들을 하전시키기 위한 하전물질로 이루어진다. 이때, 하전물질은 혼합 폐플라스틱의 재질에 따라서 달라지게 되며, 대전서열에 따라 어느 하나의 하전물질을 선택함이 바람직하다.
본 발명의 일실시예에 따른 하전부(200)는 사이클론 하전장치(220)의 일측면에 파이프라인 하전장치(210)가 연결되어 있다. 그리고, 파이프라인 하전장치(210)의 일단은 주입구(110)와 연결되어 있다.
혼합 폐플라스틱 입자들은 주입구(110)에서 주입되어 공기와 함께 파이프라인 하전장치(210) 내부로 투입되고, 지속적인 공기 공급에 의해 파이프라인을 따라 이동하게 된다. 혼합 폐플라스틱 입자들은 파이프라인 하전장치(210) 내부에서 이동하면서 입자와 입자 간 또는 입자와 하전물질간의 충돌 또는 마찰에 의해 재질에 따른 극성으로 하전된다.
파이프라인 하전장치(210)를 거치면서 하전된 혼합 폐플라스틱 입자들은 공기와 함께 사이클론 하전장치(220) 내부로 이동한다. 이동된 혼합 폐플라스틱은 사이클론 하전장치(220) 내부에서 발생되는 공기의 회전에 의해 하전물질과 서로 충돌되거나 마찰되어 재질에 따른 극성으로 하전된다.
파이프라인 또는 사이클론 하전장치 내부에서 혼합 폐플라스틱 입자가 하전되는 메카니즘에 대해 살펴보면 다음과 같다.
입자가 서로 다른 입자 또는 하전물질에 충돌 또는 마찰하게 되면 일함수(work function) 값의 차이에 의해 두 물질의 페르미 준위가 같아지는 방향으로 전자의 이동이 일어나게 된다. 이로 인해, 접촉 후 입자가 다시 표면에서 분리되면 전자의 과잉 또는 부족현상이 발생하므로 입자는 (+) 또는 (-)로 하전되게 되는 것이다.
본 발명의 사이클론 하전장치(220)의 상부에는 공기유출구(221)가 있어서 압 력이 낮아지게 되므로 파이프라인 하전장치(210)를 단독으로 사용할 때보다 혼합 폐플라스틱 입자의 속도는 낮아지게 된다.
본 발명의 일실시예에 따른 마찰하전형 정전선별장치는 하전부(200)로부터 하전된 혼합 폐플라스틱 입자들을 공급받아 정전선별부(300)에 골고루 분산공급하기 위해 진동운동하는 진동관(230)을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 정전선별부(300)는 입자 집속관(310), 음극판(320), 양극판(330), 분리막대(340), 포집부(350) 및 전력공급수단(360)을 포함한다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 정전선별부를 나타낸 단면도이다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 정전선별부는 입자 집속관(310) 내부에 완충수단(370)을 더 포함한다.
파이프라인 하전장치(210)를 단독으로 사용하는 경우, 약하게 하전되어 가운데 부분으로 떨어지는 혼합 폐플라스틱 입자는 속도가 높기 때문에 중력의 영향을 받아 양극판(320) 또는 음극판(330)쪽으로 이동하지 못하고 직하강하다.
이러한 문제점을 해결하기 위해 본 발명의 다른 실시예에 따른 정전선별부는 하전부(200)의 하전물질과 동일한 재질로 이루어진 완충수단(370)을 입자 집속관(310) 내부에 설치한다.
이와 같이, 빠른 속도로 낙하하는 혼합 폐플라스틱을 완충수단(370)에 한번 부딪히게 함으로써 속도를 낮출 수 있어 양극판(320) 또는 음극판(330)으로 이동하는 입자가 많아지게 되어 분리효율을 극대화할 수 있다.
본 발명의 음극판(320)과 양극판(330)은 전기장을 형성하여 하전부(200)에서 하전된 혼합 폐플라스틱 입자들을 극성에 따라 분리시켜 이동시킨다. 이때, 전기장은 전력공급부(360)를 통해 음극판(320)과 양극판(330)에 전력을 공급하여 형성시킨다.
(+) 또는 (-)로 하전된 혼합 폐플라스틱은 음극판(320)과 양극판(330) 사이를 통과하면서 (+)로 하전된 입자는 음극판(320)으로 이동하고, (-)로 하전된 입자는 양극판(330)으로 이동하게 된다.
본 발명의 음극판(320)과 양극판(330)의 간격은 혼합 폐플라스틱 입자들의 질량, 전하량 및 입자크기에 따라 결정된다.
본 발명의 음극판(320)과 양극판(330)은 상측 또는 하측 단부를 축으로 하여 설치된 각도조절수단(321)을 이용하여 상기 음극판(320)과 양극판(330)의 하측 또는 상측이 좌측 또는 우측으로 이동하여 음극판(320)과 양극판(330)이 이루는 각도를 조절할 수 있다.
각도조절수단(321)은 음극판(320)과 양극판(330)의 어느 부분에 설치되어도 무방하다.
또한, 음극판(320)과 양극판(330)의 하측 단부에 다단 접이식으로 구성된 길이조절수단(322)을 구비하여 길이를 조절할 수도 있다.
본 발명의 분리막대(340)는 음극판(320) 및 양극판(330)과 소정의 간격을 두고 평행하게 배치되고, 음극판(320) 쪽에 배치되는 제1분리막대와 양극판(330) 쪽에 배치되는 제2분리막대로 구성된다.
분리막대(340)는 음극판(320) 및 양극판(330)과 같은 각도조절수단(341)과 길이조절수단(342)를 이용하여 위에서 설명한 바와 같이 각도와 길이를 조절할 수 있다.
본 발명에 따른 포집부(350)는 제1포집함(351, 353), 제2포집함(352) 및 분리판(354)을 포함한다.
본 발명의 포집부(350)는 복수 개의 포집함이 설치되며, 음극판(320) 및 양극판(330)의 전기장에 의해 극성에 따라 분리되어 음극판(320)과 분리막대(340) 또는 양극판과 분리막대(340) 사이의 공간을 따라 낙하하는 혼합 폐플라스틱 입자들을 포집한다.
본 발명의 일실시예에 따르면 하전된 혼합 폐플라스틱 입자들이 극성에 따라 각각 포집될 수 있도록 음극판(320)과 양극판(330) 하단에 제1포집함(351, 353)을 각각 배치한다. 그리고 음극판(320) 쪽의 제1포집함(351)과 양극판(330) 쪽의 제1포집함(353) 사이에 제2포집함(352)을 배치한다. 제2포집함(352)은 적어도 1개 이상을 배치함이 바람직하다.
이때, (+)극 또는 (-)극으로 강하게 하전된 혼합 폐플라스틱 입자들은 음극판(320) 및 양극판(330) 가까이에 붙게 되고, 음극판(320) 또는 양극판(330)과 분리막대(340) 사이의 공간으로 낙하하게 된다. 이와 같이, 강하게 하전된 혼합 폐플라스틱 입자들은 각각의 극성에 따라 각각 다른 제1포집함(351, 353)에 포집된다.
그리고, 약하게 하전되어 음극판(320) 및 양극판(330)으로 이동하지 못하고 양 쪽의 분리막대(340) 사이로 낙하하는 혼합 폐플라스틱 입자들은 가운데에 위치 한 제2포집함(352)에 포집되어 다시 한 번 정전선별 과정을 거치게 된다.
이로써 혼합 폐플라스틱 입자들은 서로 다른 재질로 분리되어 회수되는 것이다.
또한, 제1포집함(351, 353)과 제2포집함(352) 사이에는 제1포집함(351, 353)과 제2포집함(352)을 각각으로 분리하는 분리판(354)을 형성할 수 있다. 분리판(354)은 분리된 입자들이 낙하하면서 분리막대(340)에 부딪혀 튕겨져 나가 반대의 극성으로 하전된 입자들이 포집되는 포집함에 들어가는 것을 방지한다.
즉, 분리판(354)은 서로 다른 극성을 갖는 혼합 폐플라스틱 입자들이 서로 섞이지 않도록 분리하는 역할을 한다. 분리판(354)은 혼합 폐플라스틱 입자들의 질량, 하전량 및 입자크기와 음극판과 양극판의 간격에 따라 위치가 결정된다.
본 발명의 음극판(320) 및 양극판(330), 분리막대(340)는 하전된 상기 폐플라스틱 입자가 상기 음극판(320) 또는 상기 양극판(330) 또는 분리막대(340)에 부딪혀 반동되는 것을 방지하기 위해 완충기능이 있는 재질로 이루어지는 것이 바람직하다. 왜냐하면, 음극판 또는 양극판 또는 분리막대에 부딪혀 튕겨져 나가는 혼합 폐플라스틱 입자들은 반대 극성의 입자들이 포집되는 포집상자에 포집되어 동일한 재질의 플라스틱 회수율을 감소시키기 때문이다.
또한, 본 발명의 정전선별부(300)의 음극판(320)과 양극판(330), 분리막대(340)는 선별효율을 높이기 위해 구배력이 큰 스크린 타입의 구리를 포함하는 재질을 사용함이 바람직하다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 파이프라인 하전장치를 나타낸 단면도 이다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 파이프라인 하전장치(400)는 파이프 내부에 혼합 폐플라스틱 입자의 이동거리를 길게하고, 입자간의 충돌을 더 많이 일으켜 하전이 잘되도록 유도하는 복수 개의 돌기(410)를 형성할 수 있다.
상기 돌기(410)는 상기 파이프라인 하전장치의 하전물질과 동일한 재질로 이루어지고, 투입되는 상기 혼합 폐플라스틱의 속도에 따라 각도를 조절할 수 있다. 상기 혼합 폐플라스틱의 속도가 빠르면 각도를 더 넓게 조절하고, 상기 혼합 폐플라스틱의 속도가 느리면 각도를 좁힐 수 있다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 파이프라인 하전장치를 나타낸 단면도이다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 파이프라인 하전장치(500)는 두 개의 파이프라인(510, 520)을 마름모 모양이 되도록 설치해 두 개의 파이프라인(510, 520)이 만나는 부분에서 입자와 입자간의 충돌량을 늘릴 수 있도록 형성할 수도 있다. 이를 통해, 혼합 폐플라스틱의 하전이 잘 이루어지며, 하전 효율를 더 높일 수 있다.
본 발명은 이상에서 살펴본 바와 같이 바람직한 실시예를 들어 도시하고 설명하였으나, 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 마찰하전형 정전선별장치의 단면도,
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 정전선별부의 단면도,
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 파이프라인 하전장치의 단면도,
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 파이프라인 하전장치의 단면도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100 : 급광부 200 : 하전부
300 : 정전선별부 310 : 입자 집속관
320 : 음극판 330 : 양극판
340 : 분리막대 350 : 포집부
360 : 전력공급부 370 : 완충수단

Claims (12)

  1. 분쇄된 혼합 폐플라스틱 입자들을 재질별로 분리하기 위한 마찰하전형 정전선별장치에 있어서,
    급광부로부터 공급된 상기 혼합 폐플라스틱 입자들을 하전시키기 위한 하전부;
    상기 하전부에서 하전된 상기 혼합 폐플라스틱 입자들을 극성에 따라 분리시키기 위한 음극판 및 양극판, 상기 음극판 및 양극판과 평행하게 배치되어 상기 혼합 폐플라스틱 입자들의 낙하경로를 형성하는 분리막대를 포함하는 정전선별부; 및
    상기 음극판 및 양극판과 분리막대 사이의 낙하경로를 따라 낙하하는 상기 혼합 폐플라스틱 입자들을 포집하기 위한 포집부
    를 포함하는 마찰하전형 정전선별장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 하전부는 대전서열에 따라 선택된 하전물질로 이루어지며, 파이프라인 하전장치 및 사이클론 하전장치 중 선택된 어느 하나 이상으로 이루어진 마찰하전형 정전선별장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 파이프라인 하전장치는 상기 혼합 폐플라스틱 입자간의 충돌량을 늘리기 위한 복수의 돌기를 더 포함하는 마찰하전형 정전선별장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 돌기는 상기 파이프라인 하전장치의 하전물질과 동일한 재질로 이루어지고, 투입되는 상기 혼합 폐플라스틱의 속도에 따라 각도를 조절할 수 있는 마찰하전형 정전선별장치.
  5. 제 2항에 있어서,
    상기 파이프라인 하전장치는 복수의 경로를 마름모 형태로 설치해 상기 복수의 경로가 만나는 부분에서 입자간의 충돌량을 늘리는 마찰하전형 정전선별장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 정전선별부는 입자 집속관 내부에 설치되고 상기 하전부의 하전물질과 동일한 재질로 이루어진 완충수단을 더 포함하는 마찰하전형 정전선별장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 음극판과 양극판의 간격은 상측에서 하측으로 갈수록 넓어지는 마찰하전형 정전선별장치.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 음극판 및 양극판은,
    상기 음극판과 상기 양극판 사이의 각도를 조절하는 각도조절장치; 및
    상기 음극판과 양극판의 하측 또는 상측 단부에 구비되어 길이를 조절하는 길이조절장치를 포함하는 마찰하전형 정전선별장치.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 분리막대는
    상기 음극판과 평행하게 배치되어 있는 제1분리막대;
    상기 양극판과 평행하게 배치되어 있는 제2분리막대;
    상기 제1분리막대와 상기 제2분리막대 사이의 각도를 조절하는 각도조절장치; 및
    상기 제1분리막대 또는 상기 제2분리막대의 하측 또는 상측 단부에 구비되어 길이를 조절하는 길이조절장치를 포함하는 마찰하전형 정전선별장치.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 포집부는
    상기 음극판과 양극판 하단에 위치하여, 극성에 따라 분리된 각각의 상기 혼합 폐플라스틱 입자들을 포집하는 제1포집함;
    상기 제1포집함 사이에 위치하며 분리되지 않은 상기 혼합 폐플라스틱 입자들을 포집하는 제2포집함을 포함하는 마찰하전형 정전선별장치.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 포집부는 상기 제1포집함과 상기 제2포집함을 분리하고, 분리되어 낙하되는 상기 혼합 폐플라스틱 입자들이 튕겨나가 혼합되지 않도록 하는 분리판을 더 포함하는 마찰하전형 정전선별장치.
  12. 제 1항에 있어서,
    상기 급광부는,
    상기 혼합 폐플라스틱 입자들을 주입하기 위한 주입구;
    공기를 공급하여 주입된 상기 혼합 폐플라스틱 입자들을 상기 하전부로 이동기키기 위한 공기압축기; 및
    상기 공기의 수분을 제거하기 위한 공기건조수단
    을 포함하는 마찰하전형 정전선별장치.
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