KR101828072B1 - 폐전선 재활용장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 폐전선(W)에서 도체와 피복을 보다 용이하게 분리할 수 있도록 한 폐전선(W) 재활용장치(1)를 제공코자 하는 것으로서, 상기 본 발명은 절단된 폐전선(W)이 투입되도록 상부가 개방되어 덮개(31)가 개폐되는 투입구(32)의 하부로 내외로 다수의 통공(34)이 관통 형성되는 저장통(33)이 연통된 폐전선내입체(3)와, 폐전선내입체(3)의 저장통(33)이 물이 담긴 내부에 내입되면서 일측에 물가열히터(41)가 설치된 피복용융조(4)와, 본체(1) 상부에 설치된 상부실린더(61)에서 하향 출몰되는 상부피스톤로드(62)의 하단에 폐전선(W)을 가압하는 압착판(63)이 설치된 상부압착수단(6)과, 본체(1) 하부에 설치된 하부실린더(71)에서 상향 출몰되는 하부피스톤로드(72)의 상단에 저장통(33) 하부를 지지하는 지지판(73)이 설치된 하부지지수단(7)이 포함되며, 피복용융조(4)의 외측에 열매체유가열히터(51)에 의해서 가열되는 열매체유가 내입되어 내측의 피복용융조(4)를 가열토록 구성된 가열재킷(5)이 구비될 수도 있으며, 이러한 본 발명에 의하면 폐전선(W)에서 피복을 보다 신속하고 용이하게 용융시켜서 분리시킬 수 있으면서 용매인 물의 오염을 최소화시킬 수 있으며, 안전성을 극대화시킬 수 있는 등 다수의 효과를 기대할 수 있는 것이다.

Description

폐전선 재활용장치 {Waste wire recycling device}

본 발명은 폐전선 재활용장치에 관한 것으로서, 이를 보다 상세히 설명하면 굵은 전선에 비하여 피복을 분리하기 어려운 얇은 전선에서 피복을 보다 용이하게 분리할 수 있도록 한 폐전선 재활용장치에 관한 것이다.

일반적으로 전력 또는 전기신호를 보내기 위해 사용되는 선류를 통틀어서 전선(電線)이라고 하며, 이러한 전선은 크게 나선(裸線)과 절연전선으로 나눌 수 있으며, 상기 나선은 특수한 용도에 한정되어 사용되며 주로 절연전선을 다용도로 사용하고 있으며. 이러한 전선은 전류를 흐르게 하는 것만으로는 오랜 세월이 경과해도 전기저항이 증가하는 등의 특성 변화는 없다고 보아도 되나, 반복해서 기계적인 힘이 가해지는 부분에서는 피로해서 단선(斷線)될 때가 있으며, 전선이 배선된 기계 장치 등을 폐기할 시 전선 역시 같이 폐기하게 될 때가 있으며, 이때 수집한 전선을 다양한 방법으로 재활용하고 있는 실정이다.

상기와 같이 일반적으로 사용되는 절연전선(이후 전선으로 통칭)은 전기저항이 낮은 구리(銅) 등으로 이루어진 도체와 도체의 주위를 고무, 비닐, 폴리에틸렌 등으로 이루어진 절연물의 피복이 덮이도록 구성되며, 이와 같은 전선을 사용 후 폐전선으로 수거하면, 구리 등의 도체와 고무나 합성수지 등의 절연체 피복으로 분리하여 각각 재활용해야 하며, 이와 같이 전선을 재활용하기 위해서 피복을 분리하는 기술로는 대한민국 공개특허 2002년 제38116호(2002년 5월 23일자 공개)에 게재된 바와 같이 폐전선의 피복을 절개하는 장치가 개발되어 있었으며, 공개특허 2008년 제8695호(2008년 1월 24일자 공개)에 게재된 바와 같이 내부와 외부에 각각 히팅기를 설치하여 상하부실린더에 의해서 압축토록 구성해서 폐전선의 피복을 내외 히팅기의 전열에 의해서 직접적으로 녹여서 하부로 배출시키고 동은 상부로 들어 올려서 분리시키는 장치가 개발되어 있었으며, 등록특허 제201163호(1999년 6월 15일자 공고)에 게재된 바와 같이 PVC(=피복)와 동(銅)으로 이루어진 폐전선을 가열된 전기절연유에 담가 PVC를 연질화한 후 충격을 가하여 PVC와 동을 분리해서 PVC는 PVC대로, 동은 동대로 재활용할 수 있는 기술이 개발되어 있었던 것이다.

KR 10-2002-0038116 A 2002. 5. 23. KR 10-2008-0008695 A 2008. 1. 24. KR 10-0201163 B1 1999. 6. 15.

본 발명에서는 상기한 종래 기술의 제반 문제점들을 해결코자 새로운 기술을 창안한 것으로서, 상기 특허문헌 1과 같이 폐전선의 피복을 절개하는 기술은 전선이 굵으면 가능하지만 얇을 경우 절개로 피복을 분리하기가 곤란한 문제점을 가지고 있었으며, 특허문헌 2와 같이 히팅기의 전열에 의해서 피복을 직접 녹이면 피복이 연소되면서 유해가스와 악취 및 그을음이 생성되는 문제점을 가지고 있었으며, 특허문헌 3과 같이 피복을 전기절연유를 사용하여 녹이면 이후 피복의 종류에 따라서 전기절연유와 피복의 용융물을 분리하기 어렵고 전기절연유의 사용으로 화재의 위험성 및 재사용과 폐기에 많은 비용이 소요되는 등의 문제점을 가지고 있었던 것으로서, 본 발명은 상기 폐전선에서 피복을 분리할 시 절단이 아닌 피복의 용융에 의해서 분리하므로 전선의 굵기에 상관없이 분리가 극히 용이하고, 물을 용매로 사용하여 중탕으로 가열하여 오염물질이 생성되지 않으면서 피복을 용융시킨 후 피복의 용융물과의 분리가 용이하며, 화재의 위험성이 없으며, 재사용이 쉽고 간단하게 이루어지도록 한 폐전선 재활용장치를 제공코자 함에 발명에서 해결하고자 하는 과제를 두고 완성한 것이다.

상기한 발명의 과제를 해결하기 위한 구체적인 수단으로 본 발명에서는 폐전선 재활용장치를 구성하되, 상기 본 발명의 폐전선 재활용장치는 소정 길이로 절단된 폐전선이 투입되도록 상부가 개방되어 덮개가 개폐되게 본체에 설치되는 투입구와, 투입구의 하부로 연통되어 내외로 다수의 통공이 관통 형성되는 저장통으로 이루어진 폐전선내입체가 구비되며, 상기 폐전선내입체가 상부에 관통되어 저장통이 물이 담긴 내부에 내입되게 설치되며, 일측에 내부의 물을 가열하기 위한 물가열히터가 설치된 피복용융조가 구비되며, 상기 피복용융조의 외측에 내부로 열매체유가 내입되어 일측에 설치된 열매체유가열히터에 의해서 가열 후 내측의 피복용융조를 가열토록 구성된 가열재킷이 구비될 수도 있으며, 상기 본체 상부에 설치된 상부실린더와, 상부실린더에서 하향 출몰되어 덮개에 슬라이드 가능하게 관통 형성된 상부피스톤로드와, 상부피스톤로드의 하단에 투입구와 저장통 내부를 승강하면서 폐전선을 가압토록 구성된 압착판으로 이루어진 상부압착수단이 구비되며, 상기 본체 하부에 설치된 하부실린더와, 하부실린더에서 상향 출몰되어 피복용융조 내부로 슬라이드 가능하게 관통 형성된 하부피스톤로드와, 하부피스톤로드의 상단에 저장통 하부를 지지토록 구성된 지지판으로 이루어진 하부지지수단이 구비된 것을 특징으로 한다.

상술한 과제 해결을 위한 구체적인 수단에 의하면, 본 발명의 폐전선 재활용장치는 용매로 물을 사용하여 물을 가열시켜서 피복을 용융시키되, 물의 가열 시 자체 물가열히터와 물의 외측에서 열매체유가열히터에 의해서 가열된 열매체유가 내입된 재킷에 의해서 이중으로 가열시켜서 용매인 물을 빨리 가열시킬 수 있어서 전선에서 피복을 보다 신속하고 용이하게 용융시켜서 분리시킬 수 있는 효과를 갖는 것이다.

이와 더불어 본 발명은 용매로 물을 사용하여 피복이 용융되어도 섞이지 않으므로 피복을 용융시켜서 배출시킨 후 피복의 용융물과 물을 쉽게 분리시킬 수 있으며, 이로 인하여 용매인 물의 오염을 최소화시킬 수 있으면서 피복을 녹이면서도 악취나 유해가스 및 그을음이 생성되지 않으므로 물을 다시 용매로 재사용하거나 간단한 필터링 후 하수구 및 하천으로 배출시키더라도 생태계 및 환경을 파괴하지 않는 친환경 발명인 것이다.

또한, 용매를 종래 전기절연유를 사용하여 화재의 위험성이 있던 것에 비하여 본 발명은 폐전선에서 피복을 녹이는 용매로 물을 이용하여 불이 붙지 않고 오히려 불을 끄는 역할을 하므로 화재 등의 위험성을 최소화시켜서 안전성을 극대화시킬 수 있는 등 그 기대되는 효과가 다대한 발명인 것이다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일례를 보인 요부 단면도
도 2는 본 발명의 요부를 발췌한 사시도
도 3은 본 발명의 작용을 보인 예시도로서, 폐전선의 투입을 보인 단면도
도 4는 본 발명의 작용을 보인 예시도로서, 폐전선의 가열을 보인 단면도
도 5는 본 발명의 작용을 보인 예시도로서, 폐전선의 압착을 보인 단면도
도 6은 본 발명의 작용을 보인 예시도로서, 피복 용융물과 도체 덩어리의 배출을 보인 단면도

본 발명은 전기저항이 낮은 구리(銅) 등으로 이루어진 도체와 도체의 주위를 고무, 비닐, 폴리에틸렌 등으로 이루어진 절연물의 피복이 덮이도록 구성된 전선을 사용 후 폐전선(W)으로 수거하여 구리 등의 도체와 고무나 합성수지 등의 절연체 피복으로 각각 분리해서 재활용할 수 있도록 한 폐전선(W) 재활용장치(1)에 관한 것이다.

상기 본 발명의 폐전선(W) 재활용장치(1)는 도 1에 도시된 바와 같이 폐전선(W)이 투입 및 저장되게 본체(1)에 설치된 폐전선내입체(3)와, 폐전선내입체(3) 일부가 내입되게 설치되어 물을 가열하여 폐전선내입체(3) 내부의 폐전선(W)의 피복을 용융시킬 수 있도록 구성된 피복용융조(4)와, 이때 폐전선내입체(3) 내부의 폐전선(W)을 압착 및 지지토록 한 상부압착수단(6) 및 하부지지수단(7)으로 대분되게 이루어진 것이다.

상기와 같이 대분되는 본 발명은 지면에 기립된 수개의 수직프레임(21)과 수직프레임(21) 상간에 수평으로 연결 설치된 수평프레임(22)으로 구성된 본체(1) 상에 설치되는 것으로서, 상기 폐전선내입체(3)는 도 2에 도시된 바와 같이 소정 길이로 절단된 폐전선(W)이 투입되도록 상부가 개방되어 덮개(31)가 개폐되는 투입구(32)가 본체(1)에 설치되며, 상기 투입구(32)의 하부로는 2mm 정도의 직경을 갖는 다수의 통공(34)이 내외로 관통 형성된 저장통(33)이 연통되게 구성된다.

이때 상기 투입구(32) 상부의 덮개(31)는 밀폐되게 닫히고, 별도의 잠금수단(311)에 의해서 고정시킬 수 있다.

상기한 피복용융조(4)는 폐전선내입체(3)가 상부로 관통되어 저장통(33)이 물이 담긴 내부에 내입되게 설치되며, 피복용융조(4)의 일측에는 내부에 차있는 물을 가열할 수 있도록 물을 가열하기 위한 물가열히터(41)가 설치되어 물가열히터(41)에 의해서 가열된 물을 저장통(33)의 통공(34)으로 유입시켜서 폐전선(W)의 도체를 감싸고 있는 피복을 용융시킬 수 있도록 구성된다.

이와 같은 구성될 시 상기 피복용융조(4)의 외측으로는 내부에 열매체유가 내입되면서 내부의 열매체유를 가열할 수 있도록 한 열매체유가열히터(51)가 고정 설치된 가열재킷(5)이 더 구비되도록 할 수 있으며, 이와 같이 열매체유가열히터(51)에 의해 가열된 가열재킷(5) 내부의 열매체유가 가열재킷(5) 내측의 피복용융조(4) 내부에 내입된 물을 재차 가열할 수 있도록 구성된다.

상기 피복용융조(4) 내부의 물은 물가열히터(41) 또는 이와 함게 열매체유가열히터(51)에 의해 가열된 가열재킷(5)에 의해서 200~300℃로 가열되는 것으로서, 이때 물을 200~300℃까지 올리기 위해서 피복용융조(4) 내부에 6~10kgf/㎠의 기압이 차도록 해서 온도를 높이도록 한 것이다.

상기한 바에서와 같이 저장통(33) 내부의 폐전선(W)을 상부에서 가압하는 상부압착수단(6)으로는 본체(1) 상부에 유압이나 공압에 의해서 작동되는 상부실린더(61)가 설치되며, 상기 상부실린더(61)에서 하향 출몰되는 상부피스톤로드(62)는 덮개(31)에 슬라이드 가능하게 관통 형성되면서 덮개(31)와 상부피스톤로드(62) 상간으로 피복용융조(4) 내부의 압력이나 물이 유출되지 않도록 패킹 등의 밀폐수단(8)이 밀폐 개재되게 설치되며, 상기 상부피스톤로드(62)의 하단에는 투입구(32)와 저장통(33) 내부를 승강하면서 폐전선(W)을 가압토록 구성된 압착판(63)이 설치되는 것이다.

상기한 바에서와 같이 저장통(33) 내부의 폐전선(W)을 저장통(33) 하부로 흐르지 않도록 지지하는 하부지지수단(7)으로는 본체(1) 하부에 유압이나 공압에 의해서 작동되는 하부실린더(71)가 설치되며, 상기 하부실린더(71)에서 상향 출몰되는 하부피스톤로드(72)는 피복용융조(4)의 하부에 슬라이드 가능하게 관통 형성되거나, 가열재킷(5)의 하부를 관통해서 피복용융조(4)의 하부에 슬라이드 가능하게 관통 형성되면서 피복용융조(4) 및 가열재킷(5)과 하부피스톤로드(72) 상간으로 피복용융조(4) 내부의 압력이나 물이 유출되지 않도록 패킹 등의 밀폐수단(8)이 밀폐 개재되게 설치되며, 상기 하부피스톤로드(72)의 상단에는 저장통(33) 하부를 지지토록 구성된 지지판(73)이 설치되며, 상기 지지판(73)은 저장통(33)에서 피복용융조(4) 내부의 가열된 물에 의해서 피복이 녹아서 물과 함께 외부로 배출되고 남은 도체가 압착판(63)에 의해서 압착된 덩어리를 투입구(32) 상부로 들어 올려서 배출시키는 기능을 함께 하는 것이다.

상기 피복용융조(4)의 상부에는 내부로 물을 공급하기 위한 공급라인(42)이, 하부에는 가열된 물에 의해서 용융된 피복 용융물과 물을 외부로 배출하기 위한 배출라인(43)이 각각 설치되면서 밸브 등에 의해서 제어토록 구성되며, 상기 가열재킷(5)은 내부에 열매체유를 주입한 후 밀봉하여 열매체유가 외부로 유출되지 않도록 구성된다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 폐전선(W) 재활용장치(1)는 수거된 폐전선(W)을 재활용하기 위해서 구리 등의 도체와 비닐, 합성수지 등의 피복으로 분리하여 각각 재활용해야 하므로 굵거나 얇은 폐전선(W)을 소정 길이로 절단하여 도 3 내지 도 6의 작용을 보인 예시도에서와 같이 투입, 가열 및 용융, 압착, 배출 순으로 보다 상세히 설명토록 한다.

도 3에서와 같이 잠금수단(311)을 해제한 후 상부실린더(61)로 상부피스톤로드(62)를 상승시켜 투입구(32)에서 덮개(31)를 개방시킨 다음, 소정 길이로 절단된 폐전선(W)을 투입구(32)로 투입하여 투입구(32) 하부로 연통된 저장통(33)으로 저장되도록 하며, 폐전선내입체(3)의 자장통으로 적정 양의 폐전선(W)이 내입되도록 한다.

이후 도 4에서와 같이 상부피스톤로드(62)를 하강시키면서 덮개(31)로 투입구(32)를 폐쇄한 후 잠금수단(311)으로 덮개(31)를 밀폐되게 잠그고서, 물가열히터(41)로 피복용융조(4) 내부의 물을 가열시키되, 피복용융조(4) 외측의 가열재킷(5)에서 열매체유가열히터(51)로 가열재킷(5) 내부의 열매체유를 가열하여 가열재킷(5)으로 피복용융조(4) 내부의 물을 이중으로 가열하여 보다 신속하게 가열시킬 수 있으며, 이와 같이 가열된 물이 저장통(33)의 통공(34)으로 통해서 폐전전이 저장된 폐전선내입체(3)의 저장통(33) 내부로 유입되어 상대적으로 도체보다 용융점이 낮은 피복을 용융시켜서 통공(34)을 통해서 피복 용융물을 피복용융조(4)로 유출시키도록 한다.

상기와 같이 피복을 용융시키면서 도 5에서와 같이 상부실린더(61)에 의해서 상부피스톤로드(62)를 더 하강시켜서 상부피스톤로드(62)의 하단에 설치된 압착판(63)에 의해서 하부피스톤로드(72) 상단의 지지판(73)으로 저장통(33) 내부에서 지지되는 폐전선(W)을 압착하며, 이후 압착이 적정하게 된 후에 도 6에서와 같이 저장통(33) 다수의 통공(34)을 통해서 유출된 피복 용융물을 피복용융조(4) 하부의 배출라인(43)을 통해서 물과 함께 배출시키고, 상부피스톤로드(62)를 상승시켜서 투입구(32)에서 덮개(31)를 개방한 다음, 하부피스톤로드(72)를 상승시켜서 피복이 분리된 도체 덩어리를 투입구(32)로 배출시키도록 한다.

본 발명은 상기와 같이 폐전선(W)의 도체와 피복을 간단하고 용이하게 분리시키면서 굵기가 매우 얇아도 쉽게 분리할 수 있으며, 물을 피복을 녹이는 용매로 사용하여 피복 용융물과 물을 쉽게 분리할 수 있어서 물의 오염을 최소화할 수 있으면서 물에 의한 중탕으로 피복을 용융시켜서 그을음이나 유해가스 및 악취가 발생되지 않아 친환경적이면서 화재 등을 방지하여 안전성을 제고시킬 수 있는 등 다수의 효과를 가지는 것이다.

이상과 같이 본 발명의 상세한 설명에는 본 발명의 가장 바람직한 실시 예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 기술범위에 벗어나지 않는 범위 내에서는 다양한 변형실시도 가능하다 할 것이며, 따라서 본 발명의 보호범위는 상기 실시 예에 한정하여 정해지는 것이 아니라, 후술하는 특허청구범위의 기술들과 이들 기술로부터 균등한 기술수단들에까지 보호범위가 인정되어야 할 것이다.

W:폐전선
1:재활용장치
2:본체 21:수직프레임 22:수평프레임
3:폐전선내입체 31:덮개 311:잠금수단 32:투입구 33:저장통 34:통공
4:피복용융조 41:물가열히터 42:공급라인 43:배출라인
5:가열재킷 51:열매체유가열히터
6:상부압착수단 61:상부실린더 62:상부피스톤로드 63:압착판
7:하부지지수단 71:하부실린더 72:하부피스톤로드 73:지지판
8:밀폐수단

Claims (2)

1. 소정 길이로 절단된 폐전선(W)이 투입되도록 상부가 개방되어 덮개(31)가 개폐되게 본체(1)에 설치되는 투입구(32)와, 투입구(32)의 하부로 연통되어 내외로 다수의 통공(34)이 관통 형성되는 저장통(33)으로 이루어진 폐전선내입체(3);
   폐전선내입체(3)가 상부에 관통되어 저장통(33)이 내입되게 설치되며, 내부에 물이 담겨서 저장통(33)에 관통 형성된 다수의 통공(34)을 통해서 물이 저장통(33) 내부로 유입되게 구성되며, 내부에 일측에 내부의 물을 가열하기 위한 물가열히터(41)가 설치된 피복용융조(4);
   본체(1) 상부에 설치된 상부실린더(61)와, 상부실린더(61)에서 하향 출몰되어 덮개(31)에 슬라이드 가능하게 관통 형성된 상부피스톤로드(62)와, 상부피스톤로드(62)의 하단에 투입구(32)와 저장통(33) 내부를 승강하면서 폐전선(W)을 가압토록 구성된 압착판(63)으로 이루어진 상부압착수단(6);
   본체(1) 하부에 설치된 하부실린더(71)와, 하부실린더(71)에서 상향 출몰되어 피복용융조(4) 내부로 슬라이드 가능하게 관통 형성된 하부피스톤로드(72)와, 하부피스톤로드(72)의 상단에 저장통(33) 하부를 지지토록 구성된 지지판(73)으로 이루어진 하부지지수단(7);
   피복용융조(4)의 상부에는 내부로 물을 공급하기 위해 설치된 공급라인(42);
   피복용융조(4)의 하부에는 가열된 물에 의해서 용융된 피복 용융물과 물을 외부로 배출하기 위해 설치된 배출라인(43);
   이 포함된 것을 특징으로 하는 폐전선 재활용장치.
   
2. 청구항 1에 있어서;
   피복용융조(4)의 외측에 내부로 열매체유가 내입되어 일측에 설치된 열매체유가열히터(51)에 의해서 가열 후 내측의 피복용융조(4)를 가열토록 구성된 가열재킷(5);
   이 더 포함된 것을 특징으로 하는 폐전선 재활용장치.

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