KR101531024B1

KR101531024B1 - 폐전선 및 폐타이어의 재활용 장치

Info

Publication number: KR101531024B1
Application number: KR1020140122811A
Authority: KR
Inventors: 현재호
Original assignee: 주식회사 에코엔; 현재호
Priority date: 2014-09-16
Filing date: 2014-09-16
Publication date: 2015-06-24

Abstract

본 발명은 폐전선 및 폐타이어의 재활용 장치에 관한 것으로서, 폐전선 및 폐타이어가 공급되는 공급수단과; 상기 공급수단을 통해 공급되는 폐전선 및 폐타이어을 가열하여 용융시키는 용융수단과; 상기 용융수단을 통해 공급되는 유증기를 냉각시켜 함유된 오일과 가스를 분리시키는 용융가스 분리수단과; 상기 용융가스 분리수단을 통해 공급되는 가스를 정화시켜 재활용시키는 가스 정화수단과; 상기 가스 정화수단과 가스 공급원을 통해 공급되는 가스를 이용하여 상기 용융수단을 가열시키는 연소수단과; 상기 용융수단을 통해 공급되는 구리와 철사 및 에쉬카본이 함유된 용융물을 냉각시키는 용융물 냉각수단과; 상기 용융물 냉각수단을 통해 공급되는 구리와 용융물 재를 분리하여 배출수단과; 상기 용융수단과 연결되고 배출되는 가스를 정화시켜 배출하는 배기가스 여과수단;을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 폐전선 및 폐타이어을 용융하여 구리 및 철사를 용이하게 회수하면서도 용융시 발생하는 가스를 재활용하여 열원으로 사용할 수 있을 뿐만 아니라 가스를 재활용함으로써 비용을 절감하고 에너지소비를 줄일 수 있는 효과가 있다.

Description

폐전선 및 폐타이어의 재활용 장치{RECYCLING EQUIPMENT OF WASTE ELECTRIC WIRE AND WASTE TIRE}

본 발명은 폐전선 및 폐타이어의 재활용 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 폐전선 및 폐타이어로부터 효율적으로 구리와 철사 그리고 혼합유와 카본블랙을 회수할 수 있도록 한 폐전선 및 폐타이어의 재활용 장치에 관한 것이다.

최근 산업화 과정에서 발생되는 각종 폐기물로 인한 환경오염은 날이 갈수록 심각해지고, 그 폐해가 현실화되면서 그에 대응하기 위한 다양한 폐기물 처리기술 및 오염방지 기술과 정책이 제시되고 있다.

현재 우리나라에서는 폐전선의 경우 구리선이 굵은 경우에는 1차적으로 차핑 방법으로 구리선을 회수하여 재활용한 후, 피복 부분은 소각처리하고 있는 실정이다. 그러나 소각하는 경우, 대부분의 소각장에서 잡쓰레기 상태로 소각을 하고 있으며, 이 경우 연소반응 후 배출가스(HCl, HCN, NOx, 다이옥신 등)에 의한 대기오염물질 때문에 후처리 설비가 반드시 필요하고, 또한 불완전 연소 등에 의해 약 30%의 잔재물이 발생되며 이들 잔재물을 다시 매립장에 매립을 하고 있으나 잔재물 내에는 소각하면 발생되는 오염물질이 포함되어 있어 이들 소각 잔재물로 인한 2차 오염이 발생되는 문제점이 있다.

또한 폐타어어 경우 시멘트제조 과정시 건조에 필요 한 열원을 사용하고자 소각하고 있다. 이 경우 연소반응 후 배출가스(HCl, HCN, NOx, 다이옥신 등)에 의한 대기오염물질 때문에 후처리 설비가 반드시 필요하고, 또한 불완전 연소 등에 의해 약 30%의 잔재물이 발생되며 이들 잔재물을 다시 매립장에 매립을 하고 있으나 잔재물 내에는 소각하면 발생되는 오염물질이 포함되어 있어 이들 소각 잔재물로 인한 2차 오염이 발생되는 문제점이 있다.

종래 소각장의 경우, 처리할 수 있는 용량이 어느 정도 커야만 하며 그 정도 처리량을 위한 소각기의 초기 설비비용이 많이 소요되기 때문에 현재 각 산업체에서 발생되는 폐기물 양에 비해 소각처리 할 수 있는 처리시설은 매우 부족한 실정에 있다.

대한민국 등록특허 제10-1076023호 대한민국 등록특허 제10-0421591호

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 폐전선 및 폐타이어을 용융하여 구리 및 철사를 용이하게 회수하면서도 용융시 발생하는 가스를 재활용하여 본 재활용장치의 열원으로 사용할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.

또한 용융물 냉각수단과 배출수단을 통해 구리 및 철사가 함유된 용융물에서 용이하게 구리 및 철사 그리고 에쉬카본을 회수할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 폐전선 및 폐타이어가 공급되는 공급수단과; 상기 공급수단을 통해 공급되는 폐전선, 폐타이어을 가열하여 용융시키는 용융수단과; 상기 용융수단을 통해 공급되는 유증기를 냉각시켜 함유된 오일과 가스를 분리시키는 용융가스 분리수단과; 상기 용융가스 분리수단을 통해 공급되는 가스를 정화시켜 재활용시키는 가스 정화수단과; 상기 가스 정화수단과 가스 공급원을 통해 공급되는 가스를 이용하여 상기 용융수단을 가열시키는 연소수단과; 상기 용융수단을 통해 공급되는 구리와 철사 및 에쉬카본이 함유된 용융물을 냉각시키는 용융물 냉각수단과; 상기 용융물 냉각수단을 통해 공급되는 구리, 철사 및 에쉬카본 용융물 재를 분리하여 배출수단과; 상기 용융수단과 연결되고 배출되는 가스를 정화시켜 배출하는 배기가스 여과수단을 포함하여 이루어진다.

상기 공급수단은 폐전선, 폐타이어가 유입되는 호퍼와; 상기 호퍼 및 용융수단과 연결되는 수직공급배관과; 상기 수직공급배관에 간격을 두고 장착되는 상·하부 밀폐슬라이더 게이트로 구성될 수 있다.

그리고 상기 호퍼의 상부에는 수산화칼슘을 공급할 수 있도록 수산화칼슘 공급수단이 더 장착될 수 있다.

상기 용융수단은 내부공간이 구비되는 용융 케이스와; 상기 용융 케이스의 내부공간에 간격을 두고 적어도 하나 이상 장착되는 이송수단과; 상기 이송수단과 연결되고 폐전선 및 폐타이어가 용융시 발생하는 가스를 수집하여 상기 용융가스 분리수단에 전달하는 용융가스 배출관으로 구성될 수 있다.

여기서 상기 이송수단은 상기 용융 케이스의 내부공간에 간격을 두고 설치되는 이송배관과; 상기 이송배관의 내부에 각각 장착되는 한 쌍의 이송 스크류와; 상기 이송 스크류의 일 측 끝단에 장착되고 회전력을 제공하는 이송 모터와; 상기 이송배관의 일 측에 장착되고 이웃하는 이송배관과 연결되는 연결 플랜지;로 구성될 수 있다.

상기 용융가스 분리수단은 간격을 두고 적어도 두 개 이상 장착되는 냉각 케이스와; 상기 냉각 케이스와 냉각 케이스를 연결하고 가스가 이동되는 연결배관과; 상기 냉각 케이스에 냉각수를 제공하는 냉각수 공급부와; 상기 냉각 케이스의 일 측에 장착되고 유증기의 냉각을 통해 발생한 오일을 회수하는 저장탱크;로 구성될 수 있다.

상기 용융물 냉각수단은 상기 용융수단에서 공급되는 용융물을 이송시키면서 냉각하는 이송 스크류부와; 상기 이송 스크류부의 끝단에 장착되고 회전력을 전달하는 이송 모터와; 상기 이송 스크류부의 끝단 부분에 수직으로 장착되는 수직 이송배관과; 상기 수직 이송배관의 끝단에 장착되고 냉각된 용융물을 이송시키는 배출 스크류부와; 상기 배출 스크류부의 끝단 부분에 수직으로 장착되는 수직 배출배관과; 상기 수직 이송배관과 수직 배출배관에 각각 장착되는 차단 밀폐슬라이더 게이트;로 구성될 수 있다.

상기 배출수단은 배출 컨베이어와; 상기 배출 컨베이어를 통해 전달되는 냉각된 용융물에서 구리와 철사 및 에쉬 카본을 분리하는 분리부와; 상기 분리부의 하부와 끝단에 각각 장착되고 구리 및 철사와 카본을 분리 수거하는 수거함;으로 구성될 수 있다.

본 발명에 따르면, 폐전선 및 폐타이어을 용융하여 구리와 철사를 용이하게 회수하면서도 용융시 발생하는 가스를 재활용하여 열원으로 사용할 수 있을 뿐만 아니라 가스를 재활용함으로써 비용을 절감하고 에너지소비를 줄일 수 있는 효과가 있다.

또한 용융물 냉각수단과 배출수단을 통해 구리 및 철사가 함유된 용융물에서 용이하게 구리 및 철사를 회수할 수 있을 뿐만 아니라 그에 따른 작업비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 폐전선 및 폐타이어의 재활용 장치를 나타낸 개략구성도.
도 2는 본 발명에 따른 폐전선 및 폐타이어의 재활용 장치를 나타낸 구성도.
도 3은 본 발명에 따른 폐전선 및 폐타이어의 재활용 장치의 다른 실시 예를 나타낸 구성도.
도 4는 본 발명에 따른 폐전선 및 폐타이어의 재활용 장치를 구성하는 이송수단을 나타낸 도면.
도 5는 본 발명에 따른 폐전선 및 폐타이어의 재활용 장치를 구성하는 용융물 냉각수단을 나타낸 측면도.
도 6은 본 발명에 따른 폐전선 및 폐타이어의 재활용 장치를 구성하는 분리부를 나타낸 도면.
도 7은 본 발명에 따른 폐전선 및 폐타이어의 재활용 장치의 실시 예를 나타내는 도면.

이하, 본 발명의 구성을 첨부된 도면을 참조로 설명하면, 도 1은 본 발명에 따른 폐전선 및 폐타이어의 겸용재활용 장치를 나타낸 개략구성도이고, 도 2는 본 발명에 따른 폐전선 및 폐타이어의 재활용 장치를 나타낸 구성도이며, 도 3은 본 발명에 따른 폐전선 및 폐타이어의 재활용 장치의 다른 실시 예를 나타낸 구성도이고, 도 4는 본 발명에 따른 폐전선 및 폐타이어의 재활용 장치를 구성하는 이송수단을 나타낸 도면이며, 도 5는 본 발명에 따른 폐전선 및 폐타이어의 재활용 장치를 구성하는 용융물 냉각수단을 나타낸 측면도이고, 도 6은 본 발명에 따른 폐전선 및 폐타이어의 재활용 장치를 구성하는 분리부를 나타낸 도면이다.

본원발명인 폐전선 및 폐타이어의 재활용 장치(10)는 폐전선 및 폐타이어가 공급되는 공급수단(20)과, 상기 폐전선 및 폐타이어 공급수단을 통해 공급되는 폐전선 및 폐타이어을 가열하여 용융시키는 용융수단(30)과, 상기 용융수단(30)을 통해 공급되는 유증기를 냉각시켜 함유된 오일과 가스를 분리시키는 용융가스 분리수단(40)과, 상기 용융가스 분리수단(40)을 통해 공급되는 가스를 정화시켜 재활용시키는 가스 정화수단(50)과, 상기 가스 정화수단(50)과 가스 공급원(60a)을 통해 공급되는 가스를 이용하여 상기 용융수단(30)을 가열시키는 연소수단(60)과, 상기 용융수단(30)을 통해 공급되는 구리 및 철사가 함유된 용융물을 냉각시키는 용융물 냉각수단(70)과, 상기 용융물 냉각수단(70)을 통해 공급되는 구리 및 철사와 용융물 재를 분리하여 배출수단(80)과, 상기 용융수단(30)과 연결되고 배출되는 가스를 정화시켜 배출하는 배기가스 여과수단(90) 등으로 구성된다.

여기서 상기 수단(20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90)의 제어는 각각 또는 통합적으로 이루어질 수 있을 뿐만 아니라 상기 수단(20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90)설정 값은 환경과 목적 등에 따라 달라질 수 있음을 밝힌다.

더불어 상기 폐전선 및 폐타이어의 재활용 장치(10)는 폐전선 및 폐타이어 뿐만 아니라 철사가 함유된 가연품에도 적용될 수 있음을 밝힌다.

상기 공급수단(20)은 폐전선 및 폐타이어가 유입되는 호퍼(21)와, 상기 호퍼(21) 및 용융수단(30)과 연결되는 수직공급배관(22)과, 상기 수직공급배관(22)에 간격을 두고 장착되는 상·하부 밀폐슬라이더 게이트(23, 24)로 구성된다.

즉 상기 공급수단(20)은 호퍼(21)를 통해 공급되는 폐전선 및 폐타이어을 수직공급배관(22)에 장착되는 상·하부 밀폐슬라이더 게이트(23, 24)를 이용하여 상기 용융수단(30)에 공급하도록 한 것이다.

이때 상기 상·하부 밀폐슬라이더 게이트(23, 24)는 수직공급배관(22)에 각각 교차반복 슬라이딩 작동되면서 상기 용융수단(30)에 공급되는 폐전선 및 폐타이어의 양을 조절하면서도 상기 용융수단(30)에서 배출되는 가스와 외부공기를 차단하게 되는 것이다.

그리고 상기 호퍼(21)의 상부에는 폐전선의 용융시 발생하는 염소가스를 중화시킬 수 있도록 수산화칼슘을 공급하는 수산화칼슘 공급수단(100)이 장착된다.

상기 용융수단(30)은 공급수단(20)을 통해 공급되는 폐전선 및 폐타이어를 320 내지 450 ℃의 온도로 가열하여 용융시키는 역할을 수행하게 된다.

그리고 상기와 같은 역할을 수행하는 용융수단(30)은 내부공간(32)이 구비되는 용융 케이스(31)와, 상기 용융 케이스(31)의 내부공간에 간격을 두고 적어도 하나 이상 장착되는 이송수단(33)과, 상기 이송수단(33)과 연결되고 폐전선 및 폐타이어가 용융시 발생하는 가스를 수집하여 상기 용융가스 분리수단(40)에 전달하는 용융가스 배출관(34)으로 구성된다.

즉 상기 용융수단(30)은 공급수단(20)을 통해 공급되는 폐전선 및 폐타이어을 이송수단(33)을 통해 이송시키고, 연소수단(60)을 통해 공급되는 열원을 이용하여 폐전선 및 폐타이어을 용융시키며, 용융가스 배출관(34)을 통해 용융시 발생하는 가스를 용융가스 분리수단(40)에 공급하도록 한 것이다.

여기서 상기 이송수단(33)은 환경 및 목적 등에 따라서 도시된 도 2 및 3과 같이 하나 또는 다수개수로 형성된다.

그리고 상기 이송수단(33)은 상기 용융 케이스(31)의 내부공간(32)에 간격을 두고 설치되는 이송배관(33a)과, 상기 이송배관(33a)의 내부에 각각 장착되는 한 쌍의 이송 스크류(33b)와, 상기 이송 스크류(33b)의 일 측 끝단에 장착되고 회전력을 제공하는 이송 모터(33c)와, 상기 이송배관(33a)의 일 측에 장착되고 이웃하는 이송배관(33a)과 연결되는 연결 플랜지(33d)로 구성된다.

이때 상기 이송수단(33)이 하나로 구성될 경우에는 상기 연결 플랜지(33d) 부분은 제거되고, 상기 이송수단(33)의 끝단에는 각각의 온도를 확인 및 제어할 수 있도록 온도 센서(33e)가 장착될 수 있음을 밝힌다.

상기 용융가스 분리수단(40)은 용융수단(30)을 통해 공급되는 유증기를 냉각시켜 함유된 오일과 가스를 분리시키는 역할을 수행하게 된다.

그리고 상기와 같은 역할을 수행하는 용융가스 분리수단(40)은 간격을 두고 적어도 두 개 이상 장착되는 냉각 케이스(41)와, 상기 냉각 케이스(41)와 냉각 케이스(41)를 연결하고 가스가 이동되는 연결배관(42)과, 상기 냉각 케이스(41)에 냉각수를 각각 제공하는 냉각수 공급부(43)와, 상기 냉각 케이스(41)의 일 측에 장착되고 유증기의 냉각을 통해 발생한 오일을 회수하는 저장탱크(44)로 구성된다.

즉 상기 용융가스 분리수단(40)은 용융수단(30)을 통해 공급되는 유증기를 여러 번의 냉각과정을 통해 오일과 가스를 분리할 수 있도록 한 것이다.

이를 좀더 보충설명하면, 상기 용융가스 분리수단(40)은 용융수단(30)을 통해 공급되는 유증기에 냉각수 공급부(43)에 전달되는 냉각수를 공급함으로써 오일과 가스를 분리하여 상기 오일은 저장탱크(44)에 저장하고 가스는 이웃하는 냉각 케이스(41)에 전달되는 과정을 통해 오일과 가스를 분리하도록 한 것이다.

이때 상기 냉각 케이스(41)에 공급되는 냉각수는 냉각 케이스(41) 내부를 나선형으로 선회하여 분무되는 형태로 공급되는 것이 효과적이며, 상기 용융수단(30)과 연결되는 냉각 케이스(41)의 하부에는 불순물을 회수하여 상기 용융수단(30)에 재공급할 수 있도록 불순물 집유탱크(45)가 장착될 수 있음을 밝힌다.

더불어 상기 냉각 케이스(41)와 냉각 케이스(41)를 연결하는 연결배관(42)에는 일 방향으로만 가스가 이동할 수 있도록 밸브(42a)가 장착된다.

상기 가스 정화수단(50)은 용융가스 분리수단(40)을 통해 공급되는 비응축가스를 정화시켜 재활용시키는 역할을 수행하게 된다.

여기서 상기 가스 정화수단(50)은 공지된 가스 정화장치 이외에도 비응축 가스 정화장치가 적용된다.

상기 연소수단(60)은 가스 정화수단(50)과 오일 및 가스 공급원(60a)을 통해 공급되는 가스를 이용하여 상기 용융수단(30)을 가열시키는 역할을 수행하게 된다.

그리고 상기 연소수단(60)은 가스 정화수단(50)과 가스 공급원(60a)을 통해 공급되는 가스를 연소시키는 연소용 버너(61)와 상기 가스를 연소시키는 가스 연소부(62)로 구성된다.

즉 상기 연소수단(60)은 운전 중에 생산되는 비응축가스와 생산되는 혼합유를 이용하여 폐전선 및 폐타이어가 통과하는 용융수단(30)을 가열시키는 것이다.

상기 용융물 냉각수단(70)은 용융수단(30)을 통해 공급되는 구리와 철사 및 에쉬카본이 함유된 용융물을 냉각시키는 역할을 수행하게 된다.

그리고 상기와 같은 역할을 수행하는 용융물 냉각수단(70)은 용융수단(30)에서 공급되는 용융물을 이송시키면서 냉각하는 이송 스크류부(71)와, 상기 이송 스크류부(71)의 끝단에 장착되고 회전력을 전달하는 이송 모터(72)와, 상기 이송 스크류부(71)의 끝단 부분에 수직으로 장착되는 수직 이송배관(73)과, 상기 수직 이송배관(73)의 끝단에 장착되고 냉각된 용융물을 이송시키는 배출 스크류부(74)와, 상기 배출 스크류부(74)의 끝단 부분에 수직으로 장착되는 수직 배출배관(75)과, 상기 수직 이송배관(73)과 수직 배출배관(75)에 각각 장착되는 차단 밀폐슬라이더 게이트(76)로 구성된다.

이때 상기 스크류부(71, 74)는 소정의 길이를 가지고 형성되는 파이프와 상기 파이프의 내부에 장착되는 스크류로 구성되고 별도의 설명은 생략하기로 한다.

즉 상기 용융물 냉각수단(70)은 용융수단(30)에서 공급되는 용융물을 스크류부(71, 74)를 통해 냉각시키면서 이송시키는 것이다.

그리고 상기 수직 이송배관(73)과 수직 배출배관(75)에 장착되는 차단 밀폐슬라이더 게이트(76)는 열 및 가스가 외부로 배출되는 것을 차단함과 동시에 지정된 양만큼 냉각된 용융물을 배출하는 역할을 수행하게 된다.

또한 상기 수직 이송배관(73)에는 분배 게이트(77)와 분배관(78)이 장착되고, 상기 분배관(78)에는 분배 게이트(77)의 작동에 따라 냉각된 용융물을 전달하는 배출 스크류부(74)와 수직 배출배관(75) 및 차단 밀폐슬라이더 게이트(76)가 각각 장착될 수 있다.

이를 좀더 보충설명하면, 상기 수직 이송배관(73)에 장착되는 분배 게이트(77)와 분배관(78)을 통해 다수개의 배출 스크류부(74)와 수직 배출배관(75) 및 차단 밀폐슬라이더 게이트(76)를 장착하여 많은 양의 냉각된 용융물을 배출할 수 있을 뿐만 아니라 그에 따른 작업속도도 향상시킬 수 있다.

상기 배출수단(80)은 용융물 냉각수단(70)을 통해 공급되는 구리와 철사 및 에쉬카본 용융물 재를 분리하여 회수하는 역할을 수행하게 된다.

그리고 상기와 같은 역할을 수행하는 배출수단(80)은 소정구간 장착되는 배출 컨베이어(81)와, 상기 배출 컨베이어(81)를 통해 전달되는 냉각된 용융물에서 구리 및 철사와 카본을 분리하는 분리부(82)와, 상기 분리부(82)의 하부와 끝단에 각각 장착되고 구리 및 철사와 카본이 분리 수거되는 수거함(83)으로 구성된다.

즉 상기 배출수단(80)은 수직 배출배관(75)의 하부에 배출 컨베이어(81)를 배치한 후, 상기 배출 컨베이어(81)를 통해 공급되는 냉각된 용융물을 분리부(82)의 회전작동을 통해 구리 및 철사와 카본으로 분리한 다음, 수거함(83)에 분리 보관되도록 한 것이다.

여기서 상기 분리부(82)는 원통 형상으로 형성되고 내부 둘레에는 간격을 두고 관통공(82b)이 형성되는 회전통(82a)과, 상기 회전통(82a)의 양측 둘레에 장착되는 회전기어(82c)와, 상기 회전기어(82c)와 맞물리는 구동기어(82d)와, 상기 구동기어(82d)와 회전축(82f)을 통해 연결되고 상기 구동기어(83d)에 회전력을 전달하는 회전 구동모터(82e)와, 상기 회전통(82a)의 하부에 장착되는 호퍼(82g)로 구성된다.

이를 좀더 보충설명하면, 상기 분리부(82)는 회전 구동모터(82e)의 회전작동시, 상기 회전 구동모터(82e)의 회전력이 회전축(82f)을 통해 구동기어(82d)에 전달되고, 상기 구동기어(82d)는 회전 구동모터(82e)의 회전력에 의해 회전작동하면서 맞물리는 회전기어(82c)를 회전작동시키며, 상기 회전통(82a)은 회전기어(82c)의 작동에 따라 연동작동하면서 관통공(82b)을 통해 소정의 길이를 가지는 구리선 및 철사와 용융물 재를 분리시키게 되는 것이다.

상기 배기가스 여과수단(90)은 용융수단(30)과 연결되고 배출되는 가스를 정화시키는 역할을 수행하게 되는 것이다.

그리고 상기 배기가스 여과수단(90)은 소정의 길이를 가지고 형성되는 배관(91)과, 상기 배관(91)을 통해 전달되는 배기가스를 전달하는 배기가스 휀(92)과, 상기 배기가스 휀(92)에서 전달되는 배기가스를 여과하는 여과부(93)와, 상기 여과부(93)에서 전달되는 여과된 가스를 배출하는 배출부(94)로 구성된다.

즉 상기 배기가스 여과수단(90)은 용융수단(30)을 구성하는 용융 케이스(31)의 내부에서 전달되는 배기가스를 여과시켜 외부로 배출하게 되는 것이다.

상기와 같이 구성되는 폐전선 및 폐타이어의 재활용 장치의 실시 예를 참조로 설명하면 다음과 같다.

먼저, 폐전선 및 폐타이어가 유입되는 호퍼(21)와, 상기 호퍼(21) 및 용융수단(30)과 연결되는 수직공급배관(22)과, 상기 수직공급배관(22)에 간격을 두고 장착되는 상·하부 밀폐슬라이더 게이트(23, 24)로 구성되는 공급수단(20)을 형성한 후 상기 호퍼(21)의 상부에 수산화칼슘 공급수단(100)을 장착한다.

그리고 상기 공급수단(20)의 하부로 내부공간(32)이 구비되는 용융 케이스(31)와, 상기 용융 케이스(31)의 내부공간에 간격을 두고 적어도 하나 이상 장착되는 이송수단(33)과, 상기 이송수단(33)과 연결되고 폐전선 및 폐타이어의 용융시 발생하는 가스를 수집하여 상기 용융가스 분리수단(40)에 전달하는 용융가스 배출관(34)으로 구성되는 용융수단(30)을 장착한다.

다음으로 상기 용융수단(30)의 일 측에는 간격을 두고 적어도 두 개 이상장착되는 냉각 케이스(41)와, 상기 냉각 케이스(41)와 냉각 케이스(41)를 연결하고 가스가 이동되는 연결배관(42)과, 상기 냉각 케이스(41)에 냉각수를 각각 제공하는 냉각수 공급부(43)와, 상기 냉각 케이스(41)의 일 측에 장착되고 유증기의 냉각을 통해 발생한 오일을 회수하는 저장탱크(44)로 구성되는 용융가스 분리수단(40)을 장착한다.

그리고 상기 용융가스 분리수단(40)의 일 측으로 비응축 가스 정화장치로 이루어진 가스 정화수단(50)을 장착한 후, 상기 가스 정화수단(50)의 일 측으로 가스 정화수단(50)과 가스 공급원(60a)을 통해 공급되는 가스를 연소시키는 연소수단(60)을 장착한다.

다음으로 상기 용융수단(30)의 하부로 용융수단(30)에서 공급되는 용융물을 이송시키면서 냉각하는 이송 스크류부(71)와, 상기 이송 스크류부(71)의 끝단에 장착되고 회전력을 전달하는 이송 모터(72)와, 상기 이송 스크류부(71)의 끝단 부분에 수직으로 장착되는 수직 이송배관(73)과, 상기 수직 이송배관(73)의 끝단에 장착되고 냉각된 용융물을 이송시키는 배출 스크류부(74)와, 상기 배출 스크류부(74)의 끝단 부분에 수직으로 장착되는 수직 배출배관(75)과, 상기 수직 이송배관(73)과 수직 배출배관(75)에 각각 장착되는 차단 밀폐슬라이더 게이트(76)로 구성되는 용융물 냉각수단(70)을 장착한다.

그리고 상기 용융물 냉각수단(70)의 일 측으로 소정구간 장착되는 배출 컨베이어(81)와, 상기 배출 컨베이어(81)를 통해 전달되는 냉각된 용융물에서 구리와 철사 및 에쉬 카본을 분리하는 분리부(82)와, 상기 분리부(82)의 하부와 끝단에 각각 장착되고 구리 및 철사와 카본이 분리 수거되는 수거함(83)으로 구성되는 배출수단(80)을 장착한다.

다음으로 상기 용융수단(30)의 일 측으로 소정의 길이를 가지고 형성되는 배관(91)과, 상기 배관(91)을 통해 전달되는 배기가스를 전달하는 배기가스 휀(92)과, 상기 배기가스 휀(92)에서 전달되는 배기가스를 여과하는 여과부(93)와, 상기 여과부(93)에서 전달되는 여과된 가스를 배출하는 배출부(94)로 구성되는 배기가스 여과수단(90)을 장착하면 폐전선 및 폐타이어의 재활용 장치(10)의 조립은 완료되는 것이다.

여기서 상기 폐전선 및 폐타이어의 재활용 장치의 조립 순서는 상기와 다르게 구성될 수 있음을 밝힌다.

다음으로 상기와 같이 구성되는 폐전선 및 폐타이어의 재활용 장치의 사용상태를 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 상기 용융수단(30)을 구성하는 용융 케이스(31)의 내부에 연소수단(60)을 이용하여 가열한 후 상기 공급수단(20)을 구성하는 호퍼(21)에 폐전선 및 폐타이어와 함께 수산화칼슘 공급수단(100)에서 공급되는 수산화칼슘을 공급한다.

그리고 상기 수직공급배관(22)의 상부에 장착되는 상부 밀폐슬라이더 게이트(23)를 개방한 후, 상부 밀폐슬라이더 게이트(23)의 하부에 위치한 하부 밀폐슬라이더 게이트(24)에 폐전선 및 폐타이어와 수산화칼슘을 공급한 다음, 상부 밀폐슬라이더 게이트(23)를 폐쇄하는 방법을 이용하여 연속해서 폐전선 및 폐타이어와 수산화칼슘을 공급한다.

다음으로 상기 용융수단(30)의 내부로 공급된 폐전선 및 폐타이어와 수산화칼슘은 융융 케이스(31)의 내부에 장착되는 이송수단(33)을 통해 이송하면서 상기 연소수단(60)을 통해 공급되는 열원에 의하여 용융된다.

그리고 상기 이송수단(33)에서 발생하는 폐전선 및 폐타이어의 용융시 발생하는 가스는 용융가스 분리수단(40)에 전달된 후, 냉각작용을 통해 오일과 가스로 분리된 다음, 상기 오일과 가스는 저장탱크(44)와 가스 정화수단(50)에 각각 전달된다.

더불어 상기 용융수단(30)을 구성하는 용융 케이스(31)의 가스는 배기가스 여과수단(90)을 거쳐 외부로 배출된다.

다음으로 상기 용융수단(30)에서 배출되는 용융물은 용융물 냉각수단(70)을 구성하는 스크류부(71, 74)를 거치면서 냉각 이송하게 되고 차단 밀폐슬라이더 게이트(76)를 통해 열이 배출을 최소화하고 지정된 양만큼 배출하게 된다.

그리고 상기 용융물 냉각수단(70)을 통해 배출되는 냉각된 용융물은 수직 배출배관(75)의 하부에 배출 컨베이어(81)를 배치한 후, 상기 배출 컨베이어(81)를 통해 공급되는 냉각된 용융물을 분리부(82)의 회전작동을 통해 구리 및 철심과 카본으로 분리한 다음, 수거함(83)에 분리 보관되는 것이다.

이와 같이 본원발명의 폐전선 및 폐타이어의 재활용 장치는 폐전선 및 폐타이어을 용융하여 구리 및 철심를 용이하게 회수하면서도 용융시 발생하는 가스를 재활용할 수 있는 장점을 얻을 수 있게 되는 것이다.

도 7은 본 발명에 따른 폐전선 및 폐타이어의 재활용 장치의 실시 예를 나타내는 도면.

도 7을 살펴보면, 본원발명에 따른 폐전선 및 폐타이어의 재활용 장치(10)는 폐전선 및 폐타이어가 공급되는 공급수단(20)과, 상기 폐전선 및 폐타이어 공급수단을 통해 공급되는 폐전선 및 폐타이어을 가열하여 용융시키는 용융수단(30)과, 상기 용융수단(30)을 통해 공급되는 유증기를 냉각시켜 함유된 오일과 가스를 분리시키는 용융가스 분리수단(40)과, 상기 용융가스 분리수단(40)을 통해 공급되는 가스를 정화시켜 재활용시키는 가스 정화수단(50)과, 상기 용융수단(30)을 통해 공급되는 구리 및 철사가 함유된 용융물을 냉각시키는 용융물 냉각수단(70)과, 상기 용융물 냉각수단(70)을 통해 공급되는 구리 및 철사와 용융물 재를 분리하여 배출수단(80)을 포함한다.

상기 용융수단(30)은 내부공간(32)이 구비되는 용융 케이스(31)와, 상기 내부공간(32)에서 폐전선 및 폐타이어가 용융시 발생하는 가스를 수집하여 상기 용융가스 분리수단(40)에 전달하는 용융가스 배출관(34)을 포함할 수 있다.

상기 용융가스 분리수단(40)과 가스 정화수단(50) 사이에는, 상기 용융수단(30) 내부가 음압이 유지될 수 있도록 상기 용융수단(30) 내부의 공기에 포함되는 용융분해가스를 외부로 흡입하는 흡입펌프(47)가 구비될 수 있다.

더불어, 상기 용융가스 분리수단(40)과 흡입펌프(47) 사이에는, 상기 용융수단(30) 내부의 음압이 사용자가 필요로하여 설정된 음압내로 유지될 수 있도록 가스의 흐름을 조절하는 댐퍼(49)가 구비될 수 있다.

즉, 상기 흡입펌프(47)는, 상기 용융 케이스(31) 내부가 음압을 유지할 수 있도록 하는 역할을 담당하게 되고, 상기 댐퍼(49)는, 상기 흡입펌프(47)를 보조하여 사용자가 필요로하는 음압이 상기 융용 케이스(31) 내부에서 유지될 수 있도록 보조하게 된다.

특히, 상기 용융 케이스(31) 내부에 외부의 공기인 산소가 다량으로 유입되게 되면 용융 케이스(31) 내부에서 발화 되거나 폭발할 수 있는 위험이 있다.

이를 방지하기위해 상기 용융 케이스(31) 내부에 외부의 공기인 산소가 유입되는 것을 차단하면서도, 산소가 유입되더라도 사용자가 설정된 최소의 양 만큼 유입되도록 하면서 용융 케이스(31) 내부가 음압을 유지하도록 하는 것이다.

이렇게, 상기 용융 케이스(31) 내부의 음압이 외부 공기에 의해 영향 받는 것을 최소화 하기 위해서 상기 공급수단(20)은 폐전선 및 폐타이어가 유입되는 호퍼(21)와, 상기 호퍼(21) 및 용융수단(30)과 연결되는 수직공급배관(22)과, 상기 수직공급배관(22)에 간격을 두고 장착되는 상·하부 밀폐슬라이더 게이트(23, 24)를 사용하게 된다.

여기서, 상기 상·하부 밀폐슬라이더 게이트(23, 24)는, 상호 교번되면서 상기 수직공급배관(22)을 개폐하게 된다.

이렇게, 상기 상·하부 밀폐슬라이더 게이트(23, 24)는, 상호 교번되면서 상기 수직공급배관(22)을 개폐되기 때문에, 상기 공급수단(20)에서 폐전선 및 폐타이어가 설정된 양만큼 상기 용융수단(30)으로 정량 공급될 수 있도록하는 역할을 수행할 수 있게 된다.

또한, 상기 상부 밀폐슬라이더 게이트(23)가 수직공급배관(22) 상에서 열리면, 상기 하부 밀폐슬라이더 게이트(24)는 수직공급배관(22)을 폐쇄하게 되고, 반대로, 상기 하부 밀폐슬라이더 게이트(24)가 열리면 상기 상부 밀폐슬라이더 게이트(23)는 폐쇄됨으로써 외부의 공기인 산소가 상기 용융 케이스(31) 내부로 유입되는 것을 제어할 수 있게 되는 것이다.

더불어, 상기 용융 케이스(31) 내부의 음압이 외부 공기에 의해 영향 받는 것을 최소화 하기 위해서 상기 용융물 냉각수단(70)의 수직 이송배관(73)에는 분배 게이트(77)가 장착되고, 수직 배출배관(75)에는 차단 밀폐슬라이더 게이트(76)가 각각 장착될 수 있다.

또한, 상기 수직 이송배관(73)에 장착되는 분배 게이트(77)와 수직 배출배관(75)에 장착되는 차단 밀폐슬라이더 게이트(76)는 열 및 가스가 외부로 배출되는 것을 차단함과 동시에 지정된 양만큼 냉각된 용융물을 배출하는 역할도 수행하게 된다.

그리고, 상기 수직이송배관(73)의 분배 게이트(77)는 수직 배출배관(75)에 장착되는 차단 밀폐슬라이더 게이트(76)와 상호 엇갈리게 개폐 됨으로써, 외부에서 내부로 공기가 유입되는 것을 최소화할 수 있게 된다.

결과적으로, 상기 용융물 냉각수단(70)을 통해 냉각된 용융물이 원활하게 상기 배출수단(80)으로 공급됨으로 인해, 상기 배출수단(80)에서 구리와 철사 및 에쉬카본 용융물 재를 분리하여 원활하게 회수할 수 있게 되는 것이다.

이상에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명인 폐전선 및 폐타이어의 재활용 장치를 설명함에 있어 특정형상 및 방향을 위주로 설명하였으나, 본 발명은 당업자에 의하여 다양한 변형 및 변경이 가능하고, 이러한 변형 및 변경은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

10 : 폐전선 및 폐타이어의 재활용 장치, 20 : 공급수단,
21 : 호퍼, 22 : 수직공급배관,
23 : 상부 밀폐슬라이더 게이트, 24 : 하부 밀폐슬라이더 게이트,
30 : 용융수단, 31 : 용융 케이스,
32 : 내부공간, 32 : 이송수단,
34 : 용융가스 배출관, 40 : 용융가스 분리수단,
41 : 냉각 케이스, 42 : 연결배관,
43 : 냉각수 공급부, 44 : 저장탱크,
47 : 흡입펌프 49 : 댐퍼
50 : 가스 정화수단, 60 : 연소수단,
70 : 용융물 냉각수단, 71 : 이송 스크류부,
72 : 이송 모터, 73 : 수직 이송배관,
74 : 배출 스크류부, 75 : 수직 배출배관,
76 : 차단 밀폐슬라이더 게이트, 77 : 분배 게이트,
78 : 분배관, 80 : 배출수단,
81 : 배출 컨베이어, 82 : 분리부,
83 : 수거함, 90 : 배기가스 여과수단,
100 : 수산화칼슘 공급수단.

Claims

폐전선 및 폐타이어가 공급되는 공급수단과;
상기 공급수단을 통해 공급되는 폐전선 및 폐타이어를 가열하여 용융시키는 용융수단과;
상기 용융수단을 통해 공급되는 유증기를 냉각시켜 함유된 오일과 가스를 분리시키는 용융가스 분리수단과;
상기 용융가스 분리수단을 통해 공급되는 가스를 정화시켜 재활용시키는 가스 정화수단과;
상기 가스 정화수단과 가스 공급원을 통해 공급되는 가스를 이용하여 상기 용융수단을 가열시키는 연소수단과;
상기 용융수단을 통해 공급되는 구리 및 철사가 함유된 용융물을 냉각시키는 용융물 냉각수단과;
상기 용융물 냉각수단을 통해 공급되는 구리와 철사 및 에쉬카본 용융물 재를 분리하여 배출수단과;
상기 용융수단과 연결되고 배출되는 가스를 정화시켜 배출하는 배기가스 여과수단과;
상기 수단을 제어하는 제어부;를 포함하고,
상기 용융수단은,
내부공간이 구비되는 용융 케이스와;
상기 용융 케이스의 내부공간에 간격을 두고 적어도 하나 이상 장착되는 이송수단과;
상기 이송수단과 연결되고 폐전선 및 폐타이어의 용융시 발생하는 가스를 수집하여 상기 용융가스 분리수단에 전달하는 용융가스 배출관;으로 구성되며,
상기 이송수단은,
상기 용융 케이스의 내부공간에 간격을 두고 설치되는 이송배관과;
상기 이송배관의 내부에 각각 장착되는 한 쌍의 이송 스크류와;
상기 이송 스크류의 일 측 끝단에 장착되고 회전력을 제공하는 이송 모터와;
상기 이송배관의 일 측에 장착되고 이웃하는 이송배관과 연결되는 연결 플랜지;로 구성되고,
상기 용융물 냉각수단은,
상기 용융수단에서 공급되는 용융물을 이송시키면서 냉각하는 이송 스크류부와;
상기 이송 스크류부의 끝단에 장착되고 회전력을 전달하는 이송 모터와;
상기 이송 스크류부의 끝단 부분에 수직으로 장착되는 수직 이송배관과;
상기 수직 이송배관의 끝단에 장착되고 냉각된 용융물을 이송시키는 배출 스크류부와;
상기 배출 스크류부의 끝단 부분에 수직으로 장착되는 수직 배출배관과;
상기 수직 이송배관과 수직 배출배관에 각각 장착되는 차단 밀폐슬라이더 게이트;로 구성되며,
상기 수직 이송배관에는 분배 게이트와 분배관이 장착되고,
상기 분배관에는 분배 게이트의 작동에 따라 냉각된 용융물을 전달하는 배출 스크류부와 수직 배출배관 및 차단 밀폐슬라이더 게이트가 각각 장착되며,
상기 수직 이송배관의 분배 게이트는, 수직 배출배관에 장착되는 차단 밀폐슬라이더 게이트와 상호 엇갈리게 개폐 됨으로써, 외부에서 내부로 공기가 유입되는 것을 차단하는 것을 특징으로 하는 폐전선 및 폐타이어의 재활용 장치.
청구항 1에 있어서, 상기 공급수단은,
폐전선 및 폐타이어가 유입되는 호퍼와;
상기 호퍼 및 용융수단과 연결되는 수직공급배관과;
상기 수직공급배관에 간격을 두고 장착되는 상·하부 밀폐슬라이더 게이트;로 구성되는 것을 특징으로 하는 폐전선 및 폐타이어의 재활용 장치.
청구항 2에 있어서,
상기 호퍼의 상부에는 수산화칼슘을 공급할 수 있도록 수산화칼슘 공급수단이 더 장착되는 것을 특징으로 하는 폐전선 및 폐타이어의 재활용 장치.
삭제
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청구항 1에 있어서,
상기 이송수단의 끝단에는 각각의 온도를 확인하여 용융온도를 제어할 수 있도록 온도 센서가 장착되는 것을 특징으로 하는 폐전선 및 폐타이어의 재활용 장치.
청구항 1에 있어서, 상기 용융가스 분리수단은,
간격을 두고 적어도 두 개 이상장착되는 냉각 케이스와;
상기 냉각 케이스와 냉각 케이스를 연결하고 가스가 이동되는 연결배관과;
상기 냉각 케이스에 냉각수를 각각 제공하는 냉각수 공급부와;
상기 냉각 케이스의 일 측에 장착되고 유증기의 냉각을 통해 발생한 오일을 회수하는 저장탱크;로 구성되는 것을 특징으로 하는 폐전선 및 폐타이어의 재활용 장치.
청구항 7에 있어서,
상기 용융수단과 연결되는 냉각 케이스의 하부에는 불순물을 회수하여 상기 용융수단에 재공급할 수 있도록 불순물 집유탱크가 더 장착되는 것을 특징으로 하는 폐전선 및 폐타이어의 재활용 장치.
삭제
삭제
청구항 1에 있어서, 상기 배출수단은,
배출 컨베이어와;
상기 배출 컨베이어를 통해 전달되는 냉각된 용융물에서 구리와 철사 및 에쉬 카본을 분리하는 분리부와;
상기 분리부의 하부와 끝단에 각각 장착되고 구리와 철사 및 에쉬 카본이 분리 수거되는 수거함;으로 구성되는 것을 특징으로 하는 폐전선 및 폐타이어의 재활용 장치.
청구항 11에 있어서, 상기 분리부는,
원통 형상으로 형성되고 내부 둘레에는 간격을 두고 관통공이 형성되는 회전통과;
상기 회전통의 양측 둘레에 장착되는 회전기어와;
상기 회전기어와 맞물리는 구동기어와;
상기 구동기어와 회전축을 통해 연결되고 상기 구동기어에 회전력을 전달하는 회전 구동모터와;
상기 회전통의 하부에 장착되는 호퍼;로 구성되는 것을 특징으로 하는 폐전선 및 폐타이어의 재활용 장치.
제 1항에 있어서,
상기 용융가스 분리수단과 가스 정화수단 사이에는,
상기 용융수단 내부가 음압이 유지될 수 있도록 상기 용융수단 내부의 공기를 외부로 흡입하는 흡입펌프가 구비되는 것을 특징으로 하는 폐전선 및 폐타이어의 재활용 장치.
제 13항에 있어서,
상기 용융가스 분리수단과 흡입펌프 사이에는,
상기 용융수단 내부의 음압이 설정된 음압내로 유지될 수 있도록 공기의 흐름을 조절하는 댐퍼가 구비되는 것을 특징으로 하는 폐전선 및 폐타이어의 재활용 장치.