혼합물 분리장치

혼합물 분리장치{Mixture separation device}

본 고안은 혼합물 분리장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게, 본 고안은 파쇄 또는 분쇄에 의하여, 건식으로 혼합물을 분리하는 혼합물 분리장치에 관한 것이다.

일반적으로 냉장고는 단열을 위해 삼중구조로 이루어져 있다. 즉, 상기 냉장고는 금속 재질의 외장재과, 상기 외장재와 일정한 간격을 두고 결합되어 내부에 저장실을 형성하는 수지류 재질의 내장재와, 상기 내장재와 상기 외장재 사이에 발포 성형되는 우레탄으로 형성되는 단열재를 포함하여 이루어진다.

그리고 이러한 냉장고는 수명이 다한 경우 금속층은 재활용을 하나, 금속층에서 분리한 수지류와 우레탄은 분리가 어려워서 분쇄하여 혼합물을 형성한 후, 압축하여 버리는 실정이다.

수지류는 플라스틱 제품의 원료로서 시장에서 고가로 거래되고 있으며, 이에 대한 분리 능력이 있는 시설이 많지 않아서, 해마다 수많은 양이 쓰레기로 배출되는 실정이다.

도 1은 종래 건식 혼합물 분리장치의 사시도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 한국공개특허 2004-0087946의 건식 혼합물 분리장치는 혼합물을 유동화시키는 기체-고체 유동층(2)에 분리대상물(1, 2, 3)을 투입하고, 기체-고체 유동층(2)의 겉보기 밀도를 이용하여 분리대상물(1, 2, 3)을 각 성분으로 연속적으로 분리하는 것을 포함하며, 여기서 상기 혼합물은 발수성을 갖는다.

이에 따라, 종래기술은 겉보기 밀도를 이용하여 혼합물을 유동화하여 분리함으로서, 분리된 혼합물의 표면에 입자가 부착되는 것을 방지할 수 있다.

그러나 종래기술은 큰 입자의 혼합물을 분리할 수 없는 문제점이 있다.

또한, 종래기술은 발수성을 가지지 않는 혼합물을 분리할 수 없는 단점이 있다.

또한, 종래기술은 혼합물을 분리한 후, 배출하는 구성이 전혀 없는 문제점이 있다.

수지류와 우레탄은 서로 접착되어 있으며, 입자가 큰 혼합물로서, 수지류와 우레탄을 분리하는 기술로 종래기술은 적합하지 않다.

본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 발수성이 없는 혼합물도 분리할 수 있고, 입자가 큰 혼합물도 분리할 수 있으며, 혼합물에서 분리된 다수개의 분리대상물을 개별적으로 배출 할 수 있는 혼합물 분리장치를 제공하려는 것이다.

본 고안은 혼합물 분리장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 내부에 주입되는 혼합물(M)을 분쇄하여 분쇄물(G)을 생성하는 분쇄기(100); 내부에 송풍팬(250) 이 구비되어 있는 제 1하우징(200) ; 상기 분쇄기(100) 및 상기 제 1하우징(200)과 연통되는 제 1연통라인(300); 내부로 주입되는 분쇄물(G)을 비중 차이에 의해 선택적으로 배출하는 분리기(400) ; 상기 제 1하우징(200) 및 상기 분리기(400)와 연통되는 제 2연통라인(500); 내부에 흡입팬(650) 이 구비되어 있는 제 2하우징(600) ; 및 상기 분리기(400) 및 상기 제 2하우징(600)과 연통되는 제 3연통라인(700) ; 을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 혼합물(M)은 폐우레탄과 수지류로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 혼합물 분리장치(1000)는 상기 하우징(100)의 내부로 주입된 분쇄물(G)이 내부에 구비된 상기 송풍팬(250)의 송풍에 의해 상기 제 2연통라인(500)을 거쳐서 상기 분리기(400)로 주입되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 분리기(400)는 외주면의 일정영역이 각각 천공된 제 1분리배출구(420) 및 개폐구(450 ), 하부의 일정영역이 천공된 제 2분리배출구(430) , 상기 제 2연통라인(500)과 상기 분리기(400)가 연통된 부분과 연통되면서 상기 분리기(400)의 내측으로 돌출되는 안내부(440), 상기 개폐구(450)를 덮으며 힌지 결합되는 덮개부(455) , 내면에 각각 양단이 결합되는 제 1차단막(460) 및 제 2차단막(470) , 상기 제 2분리배출구(430)와 일정 간격을 두고 외주면 일정영역이 각각 천공된 한 쌍의 통풍구(480) 를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제 1차단막(460)은 상기 분리기(400)의 내측에서 외측으로 가면서 상측으로 경사지게 배치되며 상기 분리기(400)의 내면에 결합되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제 2차단막은 상기 제 1차단막(460)과 일정 간격을 두고 이격되어 상기 분리기(400)의 내면에 결합되는 제 1판(471), 상기 제 1판(471)의 일단과 결합되며 상기 분리기(400)의 상단과 평행하게 배치되는 제 2판(472)으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제 1판(471)은 길이방향의 길이가 상기 제 1차단막(460)의 길이방향의 길이보다 더 짧게 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제 3연통라인(700)은 상기 분리기(400)의 제 1분리배출구(420) 및 상기 제 2하우징(600)과 연통되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제 1분리배출구(420)는 상기 제 2하우징(600)의 내부에 구비된 흡입팬(650)의 흡입풍에 의해 흡입력이 발생하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 분리기(400)는 내부로 주입된 비중 선별이 가능한 구조로 배치된 분쇄물(G) 중 비중이 작은 제 1분리대상물(Ma)은 흡입력에 의해 상기 제 1분리배출구(420)로 흡입되고, 내부로 주입된 비중 선별이 가능한 구조로 배치된 분쇄물(G) 중 비중이 큰 제 2분리대상물(Mb)은 자연낙하에 의해 상기 제 2분리배출구(430)로 배출되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제 1분리대상물(Ma)은 폐우레탄이고, 상기 제 2분리대상물(Mb)은 수지류인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 혼합물 분리장치(1000)는 상기 분리기(400)의 하측에 배치되는 제 1받침통(800) ; 및 상기 제 2하우징(600)의 하측에 배치되는 제 2받침통(900) ;을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

이에 따라, 본 고안의 혼합물 분리장치는 혼합물을 분쇄하여 분리함으로서, 입자가 큰 혼합물을 분리할 수 있고 서로 접착된 혼합물도 분리할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 고안의 혼합물 분리장치는 비중 차이에 의해 혼합물을 선택적으로 분리함으로서, 불순물이 없는 다수개의 분리대상물을 얻을 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 고안의 혼합물 분리장치는 폐우레탄과 수지류를 함유하는 혼합물을 분리함으로서, 폐냉장고의 원자재로 쓰이는 폐우레탄과 수지류를 효과적으로 재활용할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 종래 건식 혼합물 분리장치의 사시도
도 2는 본 고안의 실시예에 따른 혼합물 분리장치의 개략도.
도 3은 본 고안의 실시예에 따른 혼합물 분리장치의 혼합물 분리방법의 순서
도

이하, 본 고안의 기술적 사상을 첨부된 도면을 사용하여 더욱 구체적으로 설명한다.

도 2는 본 고안의 실시예에 따른 혼합물 분리장치의 개략도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 고안의 혼합물 분리장치(1000)는 크게 혼합물을 분쇄하여 분쇄물을 생성하는 분쇄기(100), 제 1하우징(200), 제 1연통라인(300), 분쇄물을 비중 차이에 의해 분리하는 분리기(400) , 제 2연통라인(500), 제 2하우징(600), 제 3연통라인(700) 을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 분쇄기(100) 는 혼합물(M)을 분쇄하여 분쇄물(G)을 생성하는 부분으로서, 내부로 혼합물(M)이 주입될 수 있도록 상부의 일정영역이 천공된 제 1주입구(110) 가 형성되며, 분쇄된 혼합물(M)이 배출될 수 있도록 하부의 일정영역이 천공된 제 1배출구(120) 가 형성된다.

또한, 상기 분쇄기(100)는 표면에 다수개의 칼날이 부착된 한 쌍의 톱니바퀴가 내부에 구비되어, 축에 체결되는 모터에 의해 구동되며, 상기 분쇄기(100)의 내부에 주입되는 혼합물(M)을 분쇄한다. 물론, 상기 분쇄기(100)는 내부로 주입되는 혼합물(M)을 분쇄할 수 있는 어떤 장치로도 적용이 가능하다.

또한, 상기 혼합물(M)은 폐우레탄과 수지류로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이 때, 상기 혼합물은 폐우레탄과 수지류 이외에도, 비중 차이에 의해 분리할 수 있는 금속재질과 폐우레탄, 금속재질과 수지류 또는 폐우레탄과 수지류로 이루어질 수 있으며, 비중 차이에 의해 분리할 수 있는 혼합물로 좀 더 적용이 가능하다.

상기 제 1하우징(200) 은 내부로 주입된 분쇄물에 풍력을 주어 배출하는 부분으로서, 내부로 분쇄물(G)이 주입될 수 있도록 측면의 일정영역이 천공된 제 2주입구(210) , 주입된 분쇄물(G)이 배출될 수 있도록 상부의 일정영역이 천공된 제 2배출구(220) 가 형성되며, 내부에 송풍팬(250) 이 구비된다.

상기 제 1 연통라인(300) 은 상기 분쇄기(100)에서 생성된 분쇄물(G)이 자유낙하에 의해 상기 제 1하우징(200)으로 전달되는 통로로서, 일단이 상기 분쇄기(100)의 제 1배출구(120)와 연통되고, 타단이 상기 제 1하우징(200)의 제 2주입구(210)와 연통된다.

또한, 상기 제 1연통라인(300)은 상기 분쇄기(100)의 제 1배출구(120)로부터 배출된 분쇄물(G)을 전달받아서 자연낙하에 의해 상기 제 1하우징(200)의 제 2주입구(210)로 전달한다.

상기 분리기(400) 는 비중 차이에 의해 분쇄물(G)을 분리하는 부분으로서, 제 3주입구(410) , 제 1분리배출구(420) , 제 2분리배출구(430) , 안내부(440) , 개폐구(450) , 덮개부(455) 를 포함하여 형성된다.

상기 제 3주입구(410)는 상기 분리기(400)의 좌측면 상측 일정영역이 천공되어 형성된다.

상기 제 1분리배출구(420)는 상기 분리기(400)의 우측면 하측 일정영역이 천공되어 형성된다.

상기 제 2분리배출구(430)는 상기 분리기(400) 하부의 일정영역이 천공되어 형성된다.

상기 안내부(440)는 상기 제 3주입구(410)를 통해 상기 분리기(400)의 내부로 주입된 분쇄물(G)이 상기 제 2분리배출구(430)의 상측에서 상기 제 2분리배출구(430)측으로 자유낙하 할 수 있도록, 상기 제 3주입구(410)와 연통되며, 상기 제 3주입구(410)에서 상기 분리기(400)의 내측으로 돌출형성된다.

상기 개폐구(450)는 상기 분리기(400)의 좌측면 하측 일정영역이 천공되어 형성된다.

상기 덮개부(455)는 상기 개폐구(450)의 일단에 힌지 결합되고 상기 개폐구(450)를 덮으며, 상기 분리기(400)의 내부가 보일수 있도록 투명한 아크릴 재질로 형성된다.

이에 따라, 상기 덮개부(455)는 힌지 결합에 의해 상기 개폐구(450)를 덮는 면적의 크기를 조절할 수 있으며, 상기 개폐구(450)를 덮는 영역을 조절하여 상기 분리기(400)의 내부의 압력을 조절할 수 있다.

즉, 상기 덮개부(455)가 상기 개폐구(450)를 덮는 영역이 좁을수록 상기 분리기(400)의 내부 압력은 낮아지며, 상기 덮개부(455)가 상기 개폐구(450)를 덮는 영역이 넓을수록 상기 분리기(400)의 내부 압력은 높아진다.

또한, 상기 분리기(400)는 내면에 양단이 결합되는 제 1차단막(460) , 제 2차단막(470) 을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 제 1차단막(460)은 판형태로 형성되며, 상기 분리기(400)의 내측에서 외측으로 가면서 상측으로 경사지게 형성된다.

또한, 상기 제 1차단막(460)은 상측으로 경사진 일단이 상기 분리기(400)의 내주면에 맞닿게 형성된다.

상기 제 2차단막(470)은 2개의 판의 일단이 결합된 일체형으로 형성되며, 상기 제 1차단막(460)과 일정 간격을 두고 이격된 제 1판(471)과, 일단이 상기 제 1판(471)에 결합되며 상기 분리기(400)의 상단과 평행하게 배치되는 제 2판(472)을 포함하여 형성된다.

이에 따라, 상기 제 1차단막(460) 및 제 2차단막(470)은 상기 제 3주입구(410)를 통해 상기 분리기(400)의 내부로 주입된 분쇄물(G)이 상기 제 1분리배출구(420)로 바로 이동하는 것을 차단하는 역할을 한다.

상기 한 쌍의 통풍구(480)는 상기 제 2분리배출구(430)와 상기 제 1분리배출구(420)사이의 일정영역이 각각 천공되어 형성된다.

상기 제 2연통라인(500) 은 상기 제 1하우징(200)의 내부에서 풍력을 받은 분쇄물이 풍력에 의해 상기 분리기(400)로 전달되는 통로로서, 일단이 상기 제 1하우징(200)의 제 2배출구(220)와 연통되고 타단이 상기 분리기(400)의 제 3주입구(410)와 연통된다.

상기 제 2하우징(600) 은 상부의 일정영역이 천공된 흡입구(610), 하부의 일정영역이 천공된 제 3배출구(620) 가 형성되고, 내부에 흡입팬(650)이 구비되며, 상기 흡입팬(650)은 상기 흡입구(610) 측으로 흡입풍을 가한다.

이에 따라, 상기 흡입구(610)는 상기 흡입팬(650)의 흡입풍에 의해 흡입력이 발생한다.

상기 제 3연통라인(700) 은 상기 흡입팬(650)의 흡입력이 상기 분리기(400)의 제 1분리배출구(420)에 전달되는 통로로서, 일단이 상기 분리기(400)의 제 1분리배출구(420)와 연통되고, 타단이 상기 제 2하우징(600)의 흡입구(610)과 연통된다.

이에 따라, 상기 분리기(400)의 제 1분리배출구(420)는 상기 제 2하우징(600)의 흡입구(610)와 연통됨으로서, 상기 제 2하우징(600)의 내부에 구비된 상기 흡입팬(650)의 흡입풍에 의한 흡입력이 그대로 전달되어 흡입력이 발생한다.

또한, 상기 분리기(400)의 제 1분리배출구(420)에 발생하는 흡입력을 극대화하기위해서는 상기 흡입팬(650)은 약 5~8HP의 풍력을 가지는 것이 바람직하다.

본 출원인은 상술한 바와 같이, 상기 흡입팬(650)의 다양한 풍력을 고려하여 경험적 및 실험적으로 상술한 바와 같은 상기 흡입팬(650)의 풍력을 도출하였다.

또한, 본 고안의 혼합물 분리장치(1000)는 상기 분리기(400)의 제 1분리배출구(420) 하측에 배치되는 제 1받침통(800) 과 상기 제 2하우징(600)의 제 3배출구(620) 하측에 배치되는 제 2받침통(900) 을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 제 1받침통(800)은 상기 제 1분리배출구(420)의 하측에 배치됨으로서, 상기 제 1분리배출구(420)로 배출되는 제 1분리대상물(Ma)을 담는다.

상기 제 2받침통(900)은 상기 3배출구(620)의 하측으로 배치됨으로서, 상기 제 3배출구(620)로 배출되는 제 2분리대상물(Mb)을 담는다.

상기 분리기(400)는 비중 차이에 의해 분쇄물(G)을 분리하는데, 이에 대해서 더 상세히 설명하기로 한다.

도 3은 본 고안의 실시예에 따른 혼합물 분리장치의 혼합물 분리방법의 순서도이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 고안의 혼합물 분리장치(1000)를 이용한 혼합물(M) 분리 방법에 대해 상세히 설명하기로 한다.

여기에서, 자유 낙하된 분쇄물(G) 중 비중이 작은 일부를 제 1분리대상물(Ma)로 정의하고, 비중이 큰 일부를 제 2분리대상물(Mb)로 정의한다.

또한, 분쇄물(G)는 혼합물(M)이 분쇄되어 생성된 것으로서, 혼합물인 폐우레탄과 수지류가 분쇄된 작은 입자이다..

일반적으로 폐우레탄은 수지류보다 비중이 작은 편이므로, 제 1분리대상물(Ma)은 폐우레탄이고, 제 2분리대상물(Mb)은 수지류로 정의할 수 있다.

먼저, 상기 분쇄기(100)의 제 1주입구(110)로 혼합물(M)을 주입한다. 이는 도 3에 도시된 동작단계 주입단계(S01)에 해당한다.

다음으로, 상기 분쇄기(100)의 제 1주입구(110)를 통해 상기 분쇄기(100)의 내부로 주입된 혼합물(M)을 분쇄하여 분쇄물(G)을 생성한다. 이는 도 3에 도시된 동작단계 분쇄단계(S02)에 해당한다.

다음으로, 상기 분쇄기(100)에서 생성된 분쇄물(G)을 상기 분쇄기(100)의 제 1배출구(120)로부터 상기 제 1연통라인(300)을 거쳐서 상기 제 1하우징(200)의 제 2주입구(210)로 전달한다.

또한, 상기 제 2주입구(210)로부터 상기 제 1하우징(200)의 내부로 전달된 분쇄물(G)을 상기 제 1하우징(200)의 내부에 구비된 상기 송풍팬(250)의 송풍에 의해 상기 제 1하우징(200)의 제 2배출구(220) 및 상기 제 2연통라인(500)을 거쳐서 상기 분리기(400)의 제 3주입구(410)로 이송한다. 이는 도 3에 도시된 동작단계 전달단계(S03)에 해당한다.

다음으로, 상기 분리기(400)의 제 3주입구(410)로부터 상기 주입구의 내부로 주입된 분쇄물(G) 중에서 비중이 작은 제 1분리대상물(Ma)인 폐우레탄이 상기 제 2하우징(600)의 내부에 구비된 흡입팬(650)의 흡입력이 상기 제 1분리배출구(420)로 전달됨에 따라, 흡입력에 의해 상기 제 1분리배출구(420)로 흡입된다.

이 때, 상기 통풍구(480)는 제 1분리배출구(420)의 근처영역에서 흡입력이 최대한 발생할 수 있도록 외부의 공기를 주입하는 통로로 이용된다.

또한, 비중이 큰 제 2분리대상물(Mb)인 수지류는 자연낙하에 의해 상기 제 2분리배출구(430)로 배출된다. 이는 도 3에 도시된 동작단계 분쇄물 분리단계(S04)에 해당한다.

마지막으로, 상기 제 1분리배출구(420)로 흡입된 제 1분리대상물인 폐우레탄이 상기 제 3연통라인(700), 상기 제 2하우징(600)의 흡입구, 제 3배출구(620)를 거쳐서 상기 제 2하우징(600)의 제 3배출구(620) 하측에 배치되는 상기 제 1받침통(800)에 담겨진다.

또한, 상기 제 2분리배출구(430)로 배출된 제 2분리대상물(Mb)이 상기 제 2분리배출구(430) 하측에 배치되는 상기 제 2받침통(900)에 담겨진다. 이는 도 3에 도시된 동작단계 S06에 해당한다.

이에 따라, 본 고안의 혼합물 분리장치(1000)는 혼합물(M)을 분쇄하여 분리함으로서, 입자가 큰 혼합물을 분리할 수 있고 서로 접착된 혼합물도 분리할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 고안의 혼합물 분리장치(1000)는 비중 차이에 의해 혼합물(M)을 선택적으로 분리함으로서, 불순물이 없는 다수개의 분리대상물을 얻을 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 고안의 혼합물 분리장치(1000)는 폐우레탄과 수지류를 함유하는 혼합물(M)을 분리함으로서, 폐냉장고의 원자재로 쓰이는 폐우레탄과 수지류를 효과적으로 재활용할 수 있는 장점이 있다.

첨부된 도면은 본 고안의 기술적 사상을 더욱 구체적으로 설명하기 위하여 도시한 일예에 불과하므로 본 고안의 기술적 사상이 첨부된 도면의 형태에 한정되는 것은 아니다.

본 고안은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 고안의 요지를 벗어남이 없이 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.

10 : 종래 건식 혼합물 분리 장치
1 : 제 1분리대상물 2 : 기체-고체 유동층
3 : 제 2분리대상물
1000 : 본 고안의 혼합물 분리 장치
100 : 분쇄기 110 : 제 1주입구
120 : 제 1배출구 200 : 제 1하우징
210 : 제 2주입구 220 : 제 2배출구
250 : 송풍팬 300 : 제 1연통라인
400 : 분리기 410 : 제 3주입구
420 : 제 1분리배출구 430 : 제 2분리배출구
440 : 안내부 450 : 개폐구
455 : 덮개부 460 : 제 1차단막
470 : 제 2차단막 471 : 제 1판
472 : 제 2판 480 : 한 쌍의 통풍구
500 : 제 2연통라인 600 : 제 2하우징
610 : 흡입구 620 : 제 3배출구
650 : 흡입팬 700 : 제 3연통라인
800 : 제 1받침통 900 : 제 2받침통
M : 혼합물 G : 분쇄물
Ma : 제 1분리대상물 Mb : 제 2분리대상물