KR101814433B1 - 폐축전지 해체장치용 세퍼레이터 세척장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 폐축전지 해체장치용 세퍼레이터 세척장치는, 폐축전지의 분쇄물을 구성하는 세퍼레이터가 투입되는 투입구가 상측에 형성되고 투입구와 인접한 일측에 유입구 및 제 1 배출구가 형성되며 상부 일측에 제 2 배출구가 형성되고 세퍼레이터를 세척하기 위한 물이 채워지는 메인수조 및 메인수조와 격벽으로 공간이 구획되면서 하부 일측에 제 3 배출구가 형성되는 보조수조를 구비하는 수조부와, 투입구에 회전 가능하게 설치되며, 세퍼레이터에 포함된 폴리프로필렌, 납, 페이스트를 각각 분리하기 위하여 회전 시 세퍼레이터를 물속으로 가라앉게 눌러주면서 세퍼레이터의 구성물 중 상대적으로 비중이 작아 수면 상으로 부상한 폴리프로필렌을 유입구로 이송시키는 유동수단과, 수조부에 설치되며, 유입구로 이송된 폴리프로필렌을 제 1 배출구로 강제 이송시키고, 유동수단에 의해 물속으로 가라앉은 세퍼레이터를 세척하면서 이송시키되, 세퍼레이터의 구성물 중 상대적으로 비중이 큰 납을 분리 배출시켜 제 3 배출구로 강제 이송시키고, 납이 제거된 세퍼레이터를 제 2 배출구로 강제 이송시키는 이송수단을 포함할 수 있다.

Description

폐축전지 해체장치용 세퍼레이터 세척장치{SEPARATORS WASHER FOR SCRAP BATTERY RECYCLING PLANT}
본 발명은 폐축전지 해체장치용 세퍼레이터 세척장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 폐축전지 해체과정에서 분쇄기에 의해 분쇄된 폐축전지를 구성하는 분쇄물인 세퍼레이터를 세척하는 세퍼레이터 세척장치에 관한 것이다.
일반적으로 차량 등의 전장품을 구동시키기 위한 전원을 공급하는 동력원으로서 납축전지가 사용되며, 이러한 납축전지는 화학에너지를 전기에너지로 변화시키는 것에 의해 방전(放電)을 실시하고 이와 반대로 다른 전원으로부터 전기에너지를 공급하여 화학에너지로 변화시켜 축적하는 것에 의해 충전(充電)이 가능하다. 이러한 납축전지는 그 수명이 다하게 되면 환경오염을 유발하지 않도록 폐기 처리되고 있으며, 폐기된 부속품은 환경보호를 위해 재처리 공정을 거치게 된다.
특히, 근래 들어서는 자원재활용 청정기술에 대한 관심이 높아짐에 따라 급속하게 증가하고 있는 축전지에 대한 폐기작업의 중요성이 대두되고 있는 실정이다.
도 1은 통상의 축전지를 나타낸 사시도로서, 축전지(10)는 케이스(11)와, 케이스(11)의 개방된 상면을 차폐하면서 그 상면으로 핸들(13)이 구비되는 커버(12)로 구성되며, 커버(12)의 상면에는 전극터미널(14)이 노출된다. 또한, 케이스(11)의 내부에는 다수의 극판(15)이 스크랩(16)을 통해 일체로 구비되며, 이때의 극판(15)은 기판과 활물질로 구성된다. 이외에도 축전지(10)는 다량의 납과 황산이 포함된다.
이와 같은 통상의 축전지(10)에서 재생 가능한 구성요소를 살펴보면, 납(Lead)은 재생연공장의 주원료로 사용되고, 케이스(11)등과 같은 부재는 재생 플라스틱으로 이용되며, 황산은 수집되어 재 처리된다. 이외에도 전극터미널(14) 및 극판(15) 등은 용융 과정을 통해 납 괴를 만들어 재 사용한다.
그런데, 폐축전지에는 인체에 심각한 악영향을 미치는 유해성분이 포함되어 있을 뿐만 아니라 환경오염을 유발시키는 성분이 있으므로 공정상 완전 분리가 되지 않을 경우 환경 오염의 심각한 문제를 발생시킨다.
한편, 상기와 같은 문제점을 해결하고자 본 출원인은 특허출원 제2007-25484호를 통해 개선된 폐축전지 해체장치를 제안한 바 있다.
본 출원인이 선출원한 폐축전지 해체장치는 선행개술문헌(도 2 참조)에 개시된 바와 같이, 진동 투입기(1)를 통해 투입된 폐축전지를 연속적으로 일측에 설치된 절단기(4)로 이송시켜 내부의 전해액을 제거하는 전해액 제거부(a)와, 전해액 제거부(a)의 일측에 위치하여 전해액이 제거된 폐축전지를 공급받아 일측에 설치된 탈철기(5)를 이용하여 철재류를 제거하는 탈철부(b)와, 탈철부(b)의 일측에 설치되어 철재류가 제거된 폐축전지를 공급받아 일측에 설치된 분쇄기(7)로 이송시켜 분쇄를 실시하는 분쇄기(7)와, 분쇄기(7)의 일측에 설치되어 분쇄물을 공급받아 100mesh의 크기를 기준으로 선별 분류하여 각각 분배 이송시키는 1차 진동 스크린(10)과, 1차 진동 스크린(10)의 일측에 설치되어 100mesh 미만의 크기를 갖는 분쇄물인 페이스트를 공급받아 슬러지 형태로 축적시키는 드레그 체인 콘베어(11)와, 분쇄기(7)의 타측에 설치되어 100mesh 이상의 크기를 갖는 분쇄물인 스크랩을 공급받아 물에 뜨는 폴리프로필렌을 일측의 회수 수단(c)으로 공급하고, 물에 가라앉는 세퍼레이터와 그리드를 내부 하측에 설치된 제1 스크류 콘베어(16)를 통해 출구로 이송시키면서 공기를 분사하여 부유되는 세퍼레이터와 플라스틱을 일측의 2차 진동 스크린(20)으로 분리 공급하는 수력 분리기(12)와, 수력 분리기(12)의 일측에 설치되어 세퍼레이터를 공급받아 포함된 물과 잔류 페이스트는 드레그 체인 콘베어(11)로 공급하고 세퍼레이터는 일측의 스크류 콘베어(21)를 통과시켜 회수하는 2차 진동 스크린과, 드레그 체인 콘베어(11)의 일측에 설치되어 페이스트를 공급받아 일정량이 채워지면 소다회를 공급받아 교반하고 탈황된 물질은 여과기를 통과시키는 교반 수단(d)으로 구성된다.
이와 같이 구성되는 본 출원인이 선출원한 폐축전지 해체장치는 폐축전지 분쇄물이 수력 분리기(12)에 공급되어 폴리프로필렌, 세퍼레이터, 그리드 등으로 선별 분리되고, 수력 분리기에 의해 분리된 세퍼레이터는 2차 진동 스크린(20)으로 공급되어 세퍼레이터에 포함된 물과 잔류 페이스트가 분리된 후 세퍼레이터는 스크류 콘베어(21)를 통과시켜 회수하게 된다.
그런데, 이렇게 회수된 세퍼레이터에는 환경오염을 유발시키는 유해물질이 포함될 수 있으므로 폐기 처리시 세퍼레이터에 포함된 폴리프로필렌, 페이스트 등, 특히 인체에 심각한 악영향을 미치는 납을 추가적으로 선별 분리하는 재처리 공정이 절실히 요구된다. 또한, 세퍼레이터로부터 선별 분리된 폴리프로필렌, 납, 페이스트 등은 자원활용을 위하여 원료로 재사용할 필요가 있다.
등록특허공보 제10-0784440호(2007.12.11.)
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 폐축전지의 분쇄물을 구성하는 세퍼레이터를 세척하여 세퍼레이터에 포함된 폴리프로필렌, 납, 페이스트 등을 선별 분리하고, 이를 원료로 재사용할 수 있도록 하는 폐축전지 해체장치용 세퍼레이터 세척장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 폐축전지 해체장치용 세퍼레이터 세척장치는, 폐축전지의 분쇄물을 구성하는 세퍼레이터가 투입되는 투입구가 상측에 형성되고 상기 투입구와 인접한 일측에 유입구 및 제 1 배출구가 형성되며 상부 일측에 제 2 배출구가 형성되고 세퍼레이터를 세척하기 위한 물이 채워지는 메인수조 및 상기 메인수조와 격벽으로 공간이 구획되면서 하부 일측에 제 3 배출구가 형성되는 보조수조를 구비하는 수조부; 상기 투입구에 회전 가능하게 설치되며, 세퍼레이터에 포함된 폴리프로필렌, 납, 페이스트를 각각 분리하기 위하여 회전 시 세퍼레이터를 물속으로 가라앉게 눌러주면서 세퍼레이터의 구성물 중 상대적으로 비중이 작아 수면 상으로 부상한 폴리프로필렌을 상기 유입구로 이송시키는 유동수단; 및 상기 수조부에 설치되며, 상기 유입구로 이송된 폴리프로필렌을 상기 제 1 배출구로 강제 이송시키고, 상기 유동수단에 의해 물속으로 가라앉은 세퍼레이터를 세척하면서 이송시키되, 세퍼레이터의 구성물 중 상대적으로 비중이 큰 납을 분리 배출시켜 상기 제 3 배출구로 강제 이송시키고, 납이 제거된 세퍼레이터를 상기 제 2 배출구로 강제 이송시키는 이송수단;을 포함할 수 있다.
또한, 상기 수조부는, 상기 유동수단에 의해 물속으로 가라앉은 세퍼레이터를 중앙 하측으로 원활하게 이동할 수 있도록 호퍼 형상을 갖는다.
또한, 상기 유동수단은, 전원공급을 받아 회전 구동력을 발생시키는 모터; 및 상기 모터의 회전축에 연결되어 회전하는 판재형의 회전 블레이드;를 포함하되, 상기 회전 블레이드는 회전 시 물의 저항을 감소시킬 수 있도록 관통구가 다수 개 형성될 수 있다.
또한, 상기 관통구는 상기 모터의 회전축을 중심으로 상측과 하측에 대칭되면서 상기 회전축과 평행하게 복수 열로 배열되며, 상기 회전 블레이드가 회전 시 상측과 하측의 상기 관통구가 반복적으로 물속에 잠기면서 물이 상기 관통구를 통과하도록 하여 물의 저항을 감소시킬 수 있다.
또한, 상기 회전 블레이드는, 상기 회전축을 중심으로 반경방향의 양단부에 회전방향의 반대방향으로 벤딩되는 회전곡면부가 형성되어 회전 시 물의 저항을 최소화하면서 수면 상에 부유한 폴리프로필렌을 상기 유입구로 이송함과 동시에 세퍼레이트를 물속으로 가라앉게 눌러줄 수 있다.
또한, 상기 이송수단은, 상기 메인수조의 투입구와 인접하는 일측에 상기 유입구와 상기 제 1 배출구 사이에 설치되며, 상기 유동수단에 의해 상기 유입구로 이송되는 폴리프로필렌을 상기 제 1 배출구로 강제 이송시키는 제 1 이송스크류부; 상기 메인수조의 저면에 수평방향으로 배치되고, 하면 및 측면에 다수의 타공이 형성된 제 1 타공판이 구비되며, 상기 유동수단에 의해 물속으로 가라앉은 세퍼레이터를 일방향으로 강제 이송시키면서 세퍼레이터에 포함된 납을 상기 제 1 타공판을 통해 낙하 배출하여 1차로 분리하는 제 2 이송스크류부; 상기 메인수조에 상기 제 2 이송스크류부의 출구단 하측으로부터 상향으로 경사지게 배치되어 상기 제 2 배출구와 연결되게 설치되고, 하면 및 측면에 다수의 타공이 형성된 제 2 타공판이 구비되며, 상기 제 2 이송스크류부로부터 이송되는 세퍼레이터에 포함된 납을 상기 제 2 타공판을 통해 낙하 배출하여 2차로 분리하고, 납이 제거된 세퍼레이터를 상기 제 2 배출구로 강제 이송시키면서 세척하여 배출하는 제 3 이송스크류부; 및 상기 보조수조의 저면에 수평방향으로 배치되어 상기 제 3 배출구와 연결되게 설치되고, 상기 제 1 및 제 2 타공판을 통해 낙하 배출되는 납을 상기 제 3 배출구로 강제 이송시키는 제 4 이송스크류부;를 포함할 수 있다.
또한, 상기 이송수단은, 상기 제 3 배출구와 연결되어 상향으로 경사지게 배치되고, 제 4 배출구가 단부에 형성되며, 상기 제 3 배출구를 통해 배출되는 납을 상기 제 4 배출구로 강제 이송시키는 제 5 이송스크류부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 세퍼레이터 세척장치는, 상기 수조부의 외측에 상기 메인수조와 상기 보조수조를 순환 연결하는 순환배관, 상기 순환배관 상에 설치되는 필터 및 순환모터를 포함하며, 세퍼레이터를 세척 시 상기 순환배관을 통해 물을 순환시키면서 세퍼레이터에 포함된 폴리프로펠렌, 납, 페이스트로 인해 오염된 물을 상기 필터를 통해 정제하는 정제수단을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 폐축전지 해체장치용 세퍼레이터 세척장치에 따르면, 폐축전지의 분쇄물을 구성하는 세퍼레이터(sp)를 세척장치로 세척함으로써, 세퍼레이터(sp)로부터 폴리프로필렌(pp), 납(lead), 페이스트(paste) 등을 선별 분리할 수 있고, 이를 원료로 재사용할 수 있으므로 환경 개선과 이익을 창출할 수 있다.
따라서, 폐축전지를 재활용하는 청정기술을 확보함에 따라 환경공해 방지와 부산물의 고부가 가치화를 실현시킬 수 있어 산업상 대단히 유용한 효과가 기대된다.
도 1은 일반적인 폐축전지를 나타낸 사시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 폐축전지 해체장치용 세퍼레이터 세척장치를 나타낸 사시도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 세퍼레이터 세척장치를 나타낸 정면도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 세퍼레이터 세척장치를 나타낸 평면도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 세퍼레이터 세척장치를 나타낸 측면도.
도 6은 도 3의 요부를 나타낸 확대도.
도 7은 회전 블레이드의 사시도.
도 8은 회전 블레이드의 정면도.
도 9는 회전 블레이드의 단면도.
도 10은 도 3의 A부분에 나타낸 제 1 타공판의 확대도.
도 11은 도 3의 B부분에 나타낸 제 2 타공판의 확대도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 이하에서 설명되는 실시예는 발명의 이해를 돕기 위하여 예시적으로 나타낸 것이며, 본 발명은 여기에 설명되는 실시예와 다르게 다양하게 변형되어 실시될 수 있음이 이해되어야 할 것이다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기능 혹은 구성 요소에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명 및 구체적인 도시는 생략한다.
본 발명은 본 출원인이 선출원한 폐축전지 해체장치(특허출원 제2007-25484호)에 적용할 수 있는 세퍼레이터 세척장치이며, 이러한 세퍼레이터 세척장치는 폐축전지의 분쇄물을 구성하는 세퍼레이터(separator: sp)를 세척하여 세퍼레이터(sp)에 포함된 폴리프로필렌(polypropylene: pp), 납(lead), 페이스트(paste) 등을 선별 분리하고, 이를 원료로 재사용할 수 있도록 한다. 여기서, 세퍼레이터는 폐축전지 해체장치의 수력 분리기(12)에 의해 분리된 후 2차 진동 스크린(20)으로 공급되어 스크류 콘베어(21)를 통과시켜 회수하게 되며, 이렇게 회수된 세퍼레이터를 본 발명의 세퍼레이터 세척장치에 공급하여 세척하게 된다. 본 발명의 세퍼레이터 세척장치는 폐축전지 해체장치에서 2차 진동 스크린(20)의 스크류 콘베어(21) 출구측에 설치되어 회수된 세퍼레이터(sp)가 공급된다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 폐축전지 해체장치용 세퍼레이터 세척장치를 나타낸 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 세퍼레이터 세척장치를 나타낸 정면도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 세퍼레이터 세척장치를 나타낸 평면도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 세퍼레이터 세척장치를 나타낸 측면도이며, 도 6은 도 3의 요부를 나타낸 확대도이다.
도 2 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 세퍼레이터 세척장치는, 수조부(100), 유동수단(200), 이송수단(300) 및 정제수단(400)을 포함할 수 있다.
수조부(100)는 상측의 메인수조(110)와 하측의 보조수조(120)를 포함하며, 세퍼레이터를 세척(워싱)하기 위한 물이 채워진다. 메인수조(110)에 채워지는 물은 후술하는 제 2 이송스크류부(320)의 제 1 타공판(321) 및 제 3 이송스크류부(330)의 제 2 타공판(331)을 통해 보조수조(120)로 유입되어 채워진다.
메인수조(110)는 세퍼레이터(sp)가 공급 투입될 수 있도록 상부측이 개구된 투입구(111)가 형성되고, 투입구(111)와 인접한 일측에 폴리프로필렌(pp)을 배출하기 위한 유입구(113) 및 제 1 배출구(101)가 형성되며, 상부 일측에는 세퍼레이터(sp)를 배출하기 위한 제 2 배출구(102)가 형성된다.
보조수조(120)는 메인수조(110)의 하부에 위치하고, 메인수조(110)와 격벽(115)으로 공간이 구획되며, 하부 일측에 납 조각과 세밀한 세퍼레이터를 배출하기 위한 제 3 배출구(103)가 형성된다.
메인수조(110) 및 보조수조(120)는 후술할 유동수단에 의해 물속으로 가라앉은 세퍼레이터(sp)를 중앙 하측으로 원활하게 이동할 수 있도록 호퍼 형상의 격벽(115)(116)이 각각 마련된다.
유동수단(200)은 투입구(111)에 회전 가능하게 설치되며, 세퍼레이터(sp)에 포함된 폴리프로필렌(pp), 납(lead), 페이스트(paste)를 각각 분리하기 위하여 회전 시 세퍼레이터(sp)를 물속으로 가라앉게 눌러주면서 세퍼레이터(sp)의 구성물 중 상대적으로 비중이 작아 수면 상으로 부상한 폴리프로필렌(pp)을 유입구(113)로 이송시킨다.
유동수단(200)은 전원공급을 받아 회전 구동력을 발생시키는 모터(210)와, 모터(210)의 회전축(211)에 연결되어 회전하는 판재형의 회전 블레이드(220)를 포함할 수 있다. 회전축(211)은 모터(210)에 의해 회전하며, 메인수조(110)의 투입구(111) 내측벽에 회전 가능하게 지지된다.
이송수단(300)은 수조부(100)에 설치되며, 유동수단(200)에 의해 유입구(113)로 유입된 폴리프로필렌(pp)을 제 1 배출구(101)로 강제 이송시키고, 유동수단(200)에 의해 물속으로 가라앉은 세퍼레이터(sp)를 세척하면서 이송시키되, 세퍼레이터(sp)의 구성물 중 상대적으로 비중이 큰 납(lead) 조각을 세퍼레이터(sp)로부터 분리 배출시켜 제 3 배출구(103)로 강제 이송시키고, 납(lead)이 제거된 세퍼레이터(sp)를 제 2 배출구(102)로 강제 이송시킨다.
이송수단(300)은 제 1 이송스크류부(310), 제 2 이송스크류부(320), 제 3 이송스크류부(330), 제 4 이송스크류부(340) 및 제 5 이송스크류부(350)를 포함할 수 있다.
여기서, 이송스크류부(310~350)는 방향성을 갖는 나선형상을 갖는 날개가 형성된 축으로서 모터와 같은 구동원의 구동력을 받아 일방향 회전하면서 세퍼레이터(sp)와, 세퍼레이터로부터 분리된 폴리프로필렌(pp), 납(lead) 등을 강제 이송시킨다. 이러한 이송스크류부(310~350)의 구성은 공지된 기술로 이해 가능하므로 상세한 설명은 생략한다.
제 1 이송스크류부(310)는 메인수조(110)의 투입구(111)와 인접하는 일측에 유입구(113)와 제 1 배출구(101) 사이에 설치된다. 이러한 제 1 이송스크류부(310)는 방향성을 갖는 나선형상을 갖는 날개가 형성된 축으로서 모터(301)의 구동력을 받아 일방향 회전한다. 제 1 이송스크류부(310)는 유동수단(200)의 회전 블레이드(220)에 의해 유입구(113)로 이송되는 폴리프로필렌(pp)을 제 1 배출구(101)로 강제 이송시켜 배출한다. 이때, 배출된 폴리프로필렌(pp)은 원료로 재 사용되므로 환경 개선과 이익을 창출할 수 있다.
제 2 이송스크류부(320)는 메인수조(110)의 저면에 수평방향으로 배치되고, 하면 및 측면에 다수의 타공(321a)이 형성된 제 1 타공판(321)이 구비된다. 이러한 제 2 이송스크류부(320)는 방향성을 갖는 나선형상을 갖는 날개가 형성된 축으로서 모터(302)의 구동력을 받아 일방향 회전한다. 제 2 이송스크류부(320)는 유동수단(200)에 의해 물속으로 가라앉은 세퍼레이터(sp)를 일방향으로 강제 이송시키면서 세퍼레이터에 포함된 납(lead) 조각과 세밀한 세퍼레이터(sp)를 제 1 타공판(321)을 통해 후술할 제 4 이송스크류부로 낙하 배출하여 1차로 분리하며, 다시 재 분리하기 위해 후술할 제 3 이송스크류부(330)로 이송시킨다.
제 3 이송스크류부(330)는 메인수조(110)에 제 2 이송스크류부(320)의 출구단 하측으로부터 상향으로 경사지게 배치되어 제 2 배출구(102)와 연결되게 설치되고, 하면 및 측면에 다수의 타공(331a)이 형성된 제 2 타공판(331)이 구비된다. 이러한 제 3 이송스크류부(330)는 방향성을 갖는 나선형상을 갖는 날개가 형성된 축으로서 모터(303)의 구동력을 받아 일방향 회전한다. 제 3 이송스크류부(330)는 제 2 이송스크류부(320)로부터 이송되는 세퍼레이터(sp)에 포함된 납(lead) 조각과 세밀한 세퍼레이터(sp)를 제 2 타공판(331)을 통해 제 4 이송스크류부(340)로 낙하 배출하여 2차로 분리하며, 큰 세퍼레이터(sp)는 물을 이용하여 압력으로 다시 세척하여 제 2 배출구(102)로 배출한다.
제 4 이송스크류부(340)는 보조수조(120)의 저면에 수평방향으로 제 2 이송스크류부(320)와 나란하게 배치되어 제 3 배출구(103)와 연결되게 설치된다. 이러한 제 4 이송스크류부(340)는 방향성을 갖는 나선형상을 갖는 날개가 형성된 축으로서 모터(304)의 구동력을 받아 일방향 회전한다. 제 4 이송스크류부(340)는 제 1 타공판(321) 및 제 2 타공판(331)을 통해 보조수조(120)의 저면으로 낙하 배출되는 납(lead) 조각과 세밀한 세퍼레이터(sp)를 제 3 배출구(103)로 강제 이송시킨다.
제 5 이송스크류부(350)는 제 3 배출구(103)와 연결되어 상향으로 경사지게 배치되고, 제 4 배출구(104)가 단부에 형성된다. 이러한 제 5 이송스크류부(350)는 방향성을 갖는 나선형상을 갖는 날개가 형성된 축으로서 모터(305)의 구동력을 받아 일방향 회전한다. 제 5 이송스크류부(350)는 제 3 배출구(103)를 통해 배출되는 납(lead) 조각과 세밀한 세퍼레이터(sp)를 제 4 배출구(104)로 강제 이송시켜 배출한다. 이때, 배출된 납(lead) 조각은 원료로 재 사용되므로 환경 개선과 이익을 창출할 수 있다.
정제수단(400)은 수조부(100)에 공급되는 폐축전지 분쇄물을 구성하는 세퍼레이터(sp)에 포함된 세밀한 납(Lead)과 폴리프로필렌(pp), 페이스트 등으로 인해 물이 쉽게 오염되어 탁한 물로 인해 배출되는 세퍼레이터(sp)를 다시 오염시키는 현상이 발생하므로 이를 방지하기 위해 물을 정제한다.
정제수단(400)은 수조부(100)의 외측에 메인수조(110)와 보조수조(120)를 순환 연결하는 순환배관(410), 순환배관(410) 상에 설치되는 순환탱크(420), 필터(430) 및 순환모터(440)를 포함하며, 순환배관(410)을 통해 물을 순환시키면서 필터(430)를 통해 오염된 물을 정제할 수 있으므로 수처리 비용과 환경 개선에 큰 도움을 주며, 또한, 필터링된 페이스트는 원료로 재 사용되므로 환경 개선과 이익을 창출할 수 있다.
또한, 도면에는 도시되지 않았지만, 본 발명의 세퍼레이터 세척장치는 수조부에 채워진 물에 에어를 분사하여 버블을 생성시킴으로써, 세퍼레이터의 세척 효율을 높일 수 있다.
도 7은 회전 블레이드의 사시도이고, 도 8은 회전 블레이드의 정면도이며, 도 9는 회전 블레이드의 단면도이다.
도 7 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 회전 블레이드는 모터의 회전축에 고정되어 회전하는 사각 판재형으로 형성된다.
회전 블레이드(220)는 회전 시 물의 저항을 감소시킬 수 있도록 관통구(221)가 다수 개 형성된다. 본 실시예에서는 관통구(221)를 원형으로 형성하는 구성을 예시하였으나, 이에 한정되지 않고 원형, 사각형 등 다양한 형상으로 관통구(221)를 형성할 수 있으며, 바람직하게는 원형으로 형성한다.
관통구(221)는 모터(210)의 회전축(211)을 중심으로 상측과 하측에 대칭되면서 회전축(211)과 평행하게 복수 열, 예컨대 2열로 배열되며, 회전 블레이드(220)가 회전 시 상측과 하측의 관통구(221)가 반복적으로 물속에 잠기면서 물이 관통구(221)를 통과하도록 하여 물의 저항을 감소시킬 수 있다.
회전 블레이드(220)는 회전축(211)을 중심으로 반경방향의 양단부에 회전방향의 반대방향으로 벤딩되는 회전곡면부(223)가 형성되어 회전 시 물의 저항을 최소화하면서 수면 상에 부유한 폴리프로필렌(pp)을 유입구(113)로 이송함과 동시에 세퍼레이트(sp)를 물속으로 가라앉게 눌러줄 수 있다.
도 10은 도 3의 A부분에 나타낸 제 1 타공판의 확대도이고, 도 11은 도 3의 B부분에 나타낸 제 2 타공판의 확대도이다.
도 10에 도시된 바와 같이, 제 2 이송스크류부의 하면 및 측면에 다수의 타공이 형성된 제 1 타공판이 마련된다. 제 1 타공판은 단면이 호퍼 형상을 갖는 격판으로 이루어질 수 있다. 본 실시예에서는 원형 타공으로 형성되는 구성을 예시하였으나, 원형 이외도 사각형 등 다양한 형상으로 타공될 수 있다. 제 2 이송스크류부(320)가 세퍼레이터(sp)를 강제 이송시키는 과정에서 세퍼레이터(sp)에 포함된 납(lead)을 물과 함께 다수의 타공이 형성된 제 1 타공판(321)을 통해 낙하 배출함으로써, 세퍼레이터로부터 납(lead)을 1차로 분리할 수 있다.
도 11에 도시된 바와 같이, 제 3 이송스크류부(330)의 하면 및 측면에 다수의 타공(331a)이 형성된 제 2 타공판(331)이 마련된다. 제 2 타공판은 단면이 호퍼 형상을 갖는 격판으로 이루어질 수 있다.
제 3 이송스크류부(330)가 제 2 이송스크류부(320)로부터 이송되는 세퍼레이터(sp)를 다시 세척하면서 제 2 배출구(102)로 강제 이송시키는 과정에서 세퍼레이터(sp)에 잔류된 납(lead)을 물과 함께 제 2 타공판(331)을 통해 낙하 배출함으로써, 세퍼레이터에 포함된 납(lead)을 2차로 분리할 수 있다.
상기와 같이 본 발명의 세퍼레이터 세척장치에 따르면, 먼저, 수조부(100)의 투입구(111)를 통해 폐축전지의 분쇄물을 구성하는 세퍼레이터(sp)를 공급한다.
그러면, 세퍼레이터에 포함된 폴리프로필렌(pp)이 수면 위로 부상하여 유동수단(200)을 구성하는 회전 블레이드(220)의 회전에 의해 유입구(113) 측으로 이동하게 되고, 제 1 이송스크류부(310)에 의해 강제 이송되어 제 1 배출구(101)로 배출된다.
이때, 회전 블레이드(220)는 판면에 다수의 관통구(221)가 형성되어 있으므로 회전 시 물이 관통구(221)를 통과함으로써 물의 저항을 감소시킬 수 있다. 또한, 회전 블레이드(220)는 회전축(211)을 중심으로 반경방향의 양단부에 회전방향의 반대방향으로 벤딩되는 회전곡면부(223)가 형성되어 있으므로 회전 시 물의 저항을 최소화하면서 상대적으로 비중이 작아 수면 상에 부유한 폴리프로필렌(pp)을 유입구(113)로 이송함과 동시에 상대적으로 비중이 큰 세퍼레이트(sp)를 물속으로 가라앉게 눌러준다.
이렇게 가라앉은 세퍼레이터(sp)는 메인수조(110)의 바닥측에 설치된 제 2 이송스크류부(320)에 의해 일방향으로 강제 이송되는데, 이때 세퍼레이터(sp)에 포함된 납(Lead) 조각과 세밀한 세퍼레이터(sp)는 제 1 타공판(321)을 통해 제 4 이송스크류부(340)로 낙하 배출되면서 1차로 분리되며, 다시 재 분리하기 위해 제 3 이송스크류부(330)로 이송된다.
이어서, 제 3 이송스크류부(330)는 제 2 이송스크류부(320)로부터 이송되는 세퍼레이터(sp)에 포함된 납(lead) 조각과 세밀한 세퍼레이터(sp)를 제 2 타공판(331)을 통해 제 4 이송스크류부(340)로 낙하 배출하여 2차로 분리하며, 큰 세퍼레이터(sp)는 물을 이용하여 압력으로 다시 세척하여 제 2 배출구(102)로 배출한다.
이어서, 제 4 이송스크류부(340)는 제 1 타공판(321) 및 제 2 타공판(331)을 통해 보조수조(120)의 저면으로 낙하 배출되는 납(lead) 조각과 세밀한 세퍼레이터(sp)를 제 3 배출구(103)로 강제 이송시킨다.
마지막으로, 제 5 이송스크류부(350)는 제 3 배출구(103)를 통해 배출되는 납(lead) 조각과 세밀한 세퍼레이터(sp)를 제 4 배출구(104)로 강제 이송시켜 배출한다.
본 발명에 따르면, 폐축전지의 분쇄물을 구성하는 세퍼레이터(sp)를 세척장치로 세척함으로써, 세퍼레이터(sp)로부터 폴리프로필렌(pp), 납(lead), 페이스트(paste) 등을 선별 분리할 수 있고, 이를 원료로 재사용할 수 있으므로 환경 개선과 이익을 창출할 수 있다.
따라서, 폐축전지를 재활용하는 청정기술을 확보함에 따라 환경공해 방지와 부산물의 고부가 가치화를 실현시킬 수 있어 산업상 대단히 유용한 효과가 기대된다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 자격을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해 해야만 한다. 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100 : 수조부 101 : 제 1 배출구
102 : 제 2 배출구 103 : 제 3 배출구
104 : 제 4 배출구 110 : 메인수조
111 : 투입구 113 : 유입구
115, 116 : 격벽 120 : 보조수조
200 : 유동수단 210 : 모터
211 : 회전축 220 : 회전 블레이드
300 : 이송수단 310 : 제 1 이송스크류부
320 : 제 2 이송스크류부 321 : 제 1 타공판
330 : 제 3 이송스크류부 331 : 제 2 타공판
340 : 제 4 이송스크류부 350 : 제 5 이송스크류부
400 : 정제수단 410 : 순환배관
420 : 순환탱크 430 : 필터
440 : 순환모터

Claims (8)

  1. 폐축전지의 분쇄물을 구성하는 세퍼레이터가 투입되는 투입구가 상측에 형성되고 상기 투입구와 인접한 일측에 유입구 및 제 1 배출구가 형성되며 상부 일측에 제 2 배출구가 형성되고 세퍼레이터를 세척하기 위한 물이 채워지는 메인수조 및 상기 메인수조와 격벽으로 공간이 구획되면서 하부 일측에 제 3 배출구가 형성되는 보조수조를 구비하는 수조부;
    상기 투입구에 회전 가능하게 설치되며, 세퍼레이터에 포함된 폴리프로필렌, 납, 페이스트를 각각 분리하기 위하여 회전 시 세퍼레이터를 물속으로 가라앉게 눌러주면서 세퍼레이터의 구성물 중 상대적으로 비중이 작아 수면 상으로 부상한 폴리프로필렌을 상기 유입구로 이송시키는 유동수단; 및
    상기 수조부에 설치되며, 상기 유입구로 이송된 폴리프로필렌을 상기 제 1 배출구로 강제 이송시키고, 상기 유동수단에 의해 물속으로 가라앉은 세퍼레이터를 세척하면서 이송시키되, 세퍼레이터의 구성물 중 상대적으로 비중이 큰 납을 분리 배출시켜 상기 제 3 배출구로 강제 이송시키고, 납이 제거된 세퍼레이터를 상기 제 2 배출구로 강제 이송시키는 이송수단;을 포함하되,
    상기 유동수단은,
    전원공급을 받아 회전 구동력을 발생시키는 모터; 및
    상기 모터의 회전축에 연결되어 회전하는 판재형의 회전 블레이드;를 포함하되,
    상기 회전 블레이드는 회전 시 물의 저항을 감소시킬 수 있도록 관통구가 다수 개 형성되며, 상기 회전축을 중심으로 반경방향의 양단부에 회전방향의 반대방향으로 벤딩되는 회전곡면부가 형성되어 회전 시 물의 저항을 최소화하면서 수면 상에 부유한 폴리프로필렌을 상기 유입구로 이송함과 동시에 세퍼레이트를 물속으로 가라앉게 눌러주는 것을 특징으로 하는 세퍼레이터 세척장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 수조부는,
    상기 유동수단에 의해 물속으로 가라앉은 세퍼레이터를 중앙 하측으로 원활하게 이동할 수 있도록 호퍼 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 세퍼레이터 세척장치.
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 관통구는 상기 모터의 회전축을 중심으로 상측과 하측에 대칭되면서 상기 회전축과 평행하게 복수 열로 배열되며, 상기 회전 블레이드가 회전 시 상측과 하측의 상기 관통구가 반복적으로 물속에 잠기면서 물이 상기 관통구를 통과하도록 하여 물의 저항을 감소시키는 것을 특징으로 하는 세퍼레이터 세척장치.
  5. 삭제
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 이송수단은,
    상기 메인수조의 투입구와 인접하는 일측에 상기 유입구와 상기 제 1 배출구 사이에 설치되며, 상기 유동수단에 의해 상기 유입구로 이송되는 폴리프로필렌을 상기 제 1 배출구로 강제 이송시키는 제 1 이송스크류부;
    상기 메인수조의 저면에 수평방향으로 배치되고, 하면 및 측면에 다수의 타공이 형성된 제 1 타공판이 구비되며, 상기 유동수단에 의해 물속으로 가라앉은 세퍼레이터를 일방향으로 강제 이송시키면서 세퍼레이터에 포함된 납을 상기 제 1 타공판을 통해 낙하 배출하여 1차로 분리하는 제 2 이송스크류부;
    상기 메인수조에 상기 제 2 이송스크류부의 출구단 하측으로부터 상향으로 경사지게 배치되어 상기 제 2 배출구와 연결되게 설치되고, 하면 및 측면에 다수의 타공이 형성된 제 2 타공판이 구비되며, 상기 제 2 이송스크류부로부터 이송되는 세퍼레이터에 포함된 납을 상기 제 2 타공판을 통해 낙하 배출하여 2차로 분리하고, 납이 제거된 세퍼레이터를 상기 제 2 배출구로 강제 이송시키면서 세척하여 배출하는 제 3 이송스크류부; 및
    상기 보조수조의 저면에 수평방향으로 배치되어 상기 제 3 배출구와 연결되게 설치되고, 상기 제 1 및 제 2 타공판을 통해 낙하 배출되는 납을 상기 제 3 배출구로 강제 이송시키는 제 4 이송스크류부;를 포함하는 세퍼레이터 세척장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 이송수단은,
    상기 제 3 배출구와 연결되어 상향으로 경사지게 배치되고, 제 4 배출구가 단부에 형성되며, 상기 제 3 배출구를 통해 배출되는 납을 상기 제 4 배출구로 강제 이송시키는 제 5 이송스크류부를 더 포함하는 세퍼레이터 세척장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 세퍼레이터 세척장치는,
    상기 수조부의 외측에 상기 메인수조와 상기 보조수조를 순환 연결하는 순환배관, 상기 순환배관 상에 설치되는 필터 및 순환모터를 포함하며, 세퍼레이터를 세척 시 상기 순환배관을 통해 물을 순환시키면서 세퍼레이터에 포함된 폴리프로펠렌, 납, 페이스트로 인해 오염된 물을 상기 필터를 통해 정제하는 정제수단을 더 포함하는 세퍼레이터 세척장치.
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