KR101916299B1 - 폐전선의 재활용 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 폐전선을 잘게 분쇄하는 분쇄유닛, 상기 분쇄유닛에 의해 분쇄된 폐전선의 동선과 피복을 분리시키고 이를 세척하는 세척유닛, 상기 세척유닛에 의해 세척된 폐전선을 피복과 동선으로 분류하는 제1 분류유닛, 상기 제1 분류유닛에 의해 분류된 동선을 건조하는 건조유닛, 압축공기를 이용하여 상기 건조유닛에 의해 건조된 동선에 잔류한 피복을 분리하는 제2 분류유닛, 상기 제2 분류유닛을 통해 분류된 동선이 수납된 수납통을 회전시킴과 동시에 압축공기를 분사하여 동선에 잔류한 피복과 이물질을 분리하는 제3 분류유닛을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

폐전선의 재활용 시스템{System for recycling electric wire}

본 발명은 폐전선의 재활용 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 사용된 후 폐기되는 폐전선에 남아있는 동선을 최대로 회수할 수 있는 폐전선의 재활용 시스템에 관한 것이다.

전선은 철심을 이루는 동선과 그 외부를 감싸는 합성수지재의 피복으로 이루어져 있으며, 일반적으로, 목적에 따라 사용된 후 교체나 폐기되었으나, 현재에는 한정된 자원으로 인하여 완전 폐기하는 것이 아닌 재활용하기 위한 부단한 노력이 요구되고 있다.

이러한 종래의 폐전선을 재활용하는 방법으로 피복을 동선에서 일일이 벗겨내는 방법, 단순 분쇄기로 폐전선을 잘게 분쇄하는 방법, 동선을 감싸는 피복을 소각시켜 동선을 취출하는 방법 등이 소개된다.

한편, 종래의 피복을 동선에서 일일이 벗겨내는 방법은 작업시간이 많이 소요되고 이에 투자되는 인건비가 발생한다는 문제점이 있었다. 또한, 피복을 소각시켜 동선을 취출하는 방법은 유해한 맹독성 가스, 매연, 중금속, 다이옥신 등이 발생하여 인체뿐만 아니라 대기환경에도 심각한 문제를 초래한다.

한편, 폐전선을 재활용하기 위한 방법으로 폐전선을 잘게 분쇄하는 방법이 주로 채용되나 폐전선을 잘게 분쇄하여 동선을 취출하고자 할 경우 분쇄된 동선과 피복이 서로 뒤엉켜 순수한 동선만을 회수하기 어렵다는 문제점이 있었다.

그리고 지하의 매설되었던 전선의 경우 습기로부터 전선을 보호하기 위해 첨가되는 오염방지제, 방수제 등의 물질들이 첨가되는 것이 일반적이나, 이러한 오염방지제, 방수제 등의 물질에 의해 동선과 피복의 분리가 용이하게 수행되지 못한다는 문제점이 있었다.

그 결과, 동선과 피복이 엉켜있는 상태에서 순수한 동선만을 회수하기 위한 기술의 개발이 요구되고 있는 실정이다

대한민국 등록실용신안공보 제20-0294404호

본 발명은 상기 종래 기술상의 제반 문제점을 감안하여 이를 해결하고자 창출된 것으로, 수집된 폐전선에서 전선의 주 구성원인 합성수지재 피복과 전선 내부의 동선을 각각 분별해냄으로써 자원의 재활용을 가능하게 하고 특히 동선과 피복을 정확하게 분별해낼 수 있어 동선의 최대 회수가 가능한 폐전선의 재활용 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명은 상기 목적을 달성하기 위한 수단으로, 폐전선을 잘게 분쇄하는 분쇄유닛, 상기 분쇄유닛에 의해 분쇄된 폐전선의 동선과 피복을 분리시키고 이를 세척하는 세척유닛, 상기 세척유닛에 의해 세척된 폐전선을 피복과 동선으로 분류하는 제1 분류유닛, 상기 제1 분류유닛에 의해 분류된 동선을 건조하는 건조유닛, 압축공기를 이용하여 상기 건조유닛에 의해 건조된 동선에 잔류한 피복을 분리하는 제2 분류유닛, 상기 제2 분류유닛을 통해 분류된 동선이 수납된 수납통을 회전시킴과 동시에 압축공기를 분사하여 동선에 잔류한 피복과 이물질을 분리하는 제3 분류유닛을 포함하는 폐전선의 재활용 시스템에 있어서, 상기 세척유닛은, 폐전선과 세척액이 수용되는 세척 케이싱; 상기 분쇄유닛에 의해 분쇄된 폐전선을 상기 세척 케이싱의 내부 공간으로 안내하도록 하향 경사진 제1 이송벨트; 상기 제1 이송벨트와 연동 설치되며 상기 제1 이송벨트에 의해 안내된 폐전선을 전달받아 상기 세척 케이싱의 내부 공간을 따라 이동시키는 제2 이송벨트; 상기 제2 이송벨트와 연동 설치되며 상기 제2 이송벨트에 의해 안내된 폐전선을 외부로 배출하는 제3 이송벨트; 및 상기 제2 이송벨트에 의해 이송되는 폐전선을 상부에서 가압하여 피복과 동선을 강제 분해함과 동시에 이를 세척하도록 하면에는 분해돌기가 돌설되며 상기 제2 이송벨트의 상부에 일정간격 이격 설치되는 분해판;을 포함하며, 상기 제1 분류유닛은, 반원 형태의 그루부와 릿지가 교번적으로 형성되고 우측으로 1차 경사지고, 다시 전방으로 2차 경사진 기준판; 상기 세척유닛에 의해 세척된 동선이 수납되고 상기 기준판의 상면 일측에 배치되되 일측 하면을 향해 동선이 배출되는 배출구멍이 관통된 배출통; 상기 배출통과 간격을 두고 상기 기준판의 상면에 배치되되 하부 일측에 형성된 배출구멍의 개도량을 조절하는 밸브를 갖추고 내부 공간으로 물을 저장하는 물통; 상기 기준판의 그루부와 릿지를 통해 분리된 피복을 포함한 이물질을 수용하도록 상기 기준판의 타측 하부에 간격을 두고 설치된 피복받이; 및 상기 기준판의 그루부와 릿지를 통해 분리된 동선을 수용하도록 상기 피복받이와 직교되는 방향으로 기준판의 하부에 간격을 두고 설치된 동선받이;를 포함하며,

상기 제2 분류유닛은, 중공부를 가지며 상, 하 방향으로 연장된 메인호퍼; 상기 메인호퍼를 향해 투입되는 동선에 압축공기를 분사하여 동선에 잔류하는 피복을 분리하도록 상기 메인호퍼의 중공부를 향해 압축공기를 제공하는 제1 공기분사체; 상기 메인호퍼의 하부에 설치되어 동선이 낙하하는 제1 분류통; 및 상기 메인호퍼의 측면에 설치되어 상기 제1 공기분사체에 의해 이탈되는 피복이 저장되는 제2 분류통;을 포함하며,

상기 제3 분류유닛은, 내부 공간을 가지고 상기 수납통이 투입되는 투입구와 수납통이 배출되는 배출구가 각각 형성되며 상면에는 공기가 배기되는 배기구가 형성되고 하면에는 피복이 배출되는 피복배출라인이 형성되는 하우징; 상기 하우징의 내부 공간에 설치되어 하우징의 내부 공간으로 투입되는 수납통에 압축공기를 제공하여 동선에 섞여 있는 피복을 포함한 이물질을 분리하는 제2 공기분사체; 상기 하우징의 내부 공간으로 투입되는 수납통을 90° 간격으로 회전시켜 수납통 내에 수납된 동선을 교란시키는 복수의 제1 회전부; 및 상기 하우징의 내부 공간으로 투입되는 수납통을 픽업한 후 360° 간격으로 회전시켜 수납통 내에 수납된 동선을 교란시키도록 상기 하우징에 설치되는 제2 회전부를 포함하며,

상기 복수의 제1 회전부 각각은, 상기 하우징의 내부 공간을 가로질러 연장된 한 쌍의 가이드바를 연결하되 수납통의 하면을 지지하는 제1 롤러; 상기 한 쌍의 가이드바를 연결하되 상기 제1 롤러에서 일정 간격 이격 배치된 제2 롤러; 상기 제1 롤러와 제2 롤러의 상부에 올려진 수납통을 걸림 지지할 수 있도록 상기 한 쌍의 가이드바를 연결하되 상기 제2 롤러보다 상부에 배치되는 제3 롤러; 및 상기 제3 롤러에 의해 걸림 지지된 수납통의 하부를 가압하여 수납통을 회전시키는 제1 엑츄에이터;를 포함하며, 상기 제2 회전부는, 정, 역방향으로 반복 회전하는 스테이지; 상기 스테이지와 연동하여 회전하되 자력에 의해 수납통을 픽업하는 전자석; 및 상기 스테이지를 상, 하 방향으로 이동시켜 전자석에 의해 픽업된 수납통을 승, 하강시키는 제2 엑츄에이터;를 포함하며 상기 제2 분류통에 저장된 피복은 상기 세척유닛으로 재투입되어 피복과 동선을 강제 분해함과 동시에 이를 세척하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 하우징에는 제2 공기분사체에 의해 분리된 피복이 피복배출라인으로 유도될 수 있도록 피복배출라인을 향해 경사면이 형성되고 상기 수납통은 사각 형상의 망사체로 구성되되 일측면을 개폐할 수 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 사용된 후 폐기되는 폐전선에서 동선만을 채취하여 재활용할 수 있도록 함으로써 경제적 효율성의 향상과 더불어 환경 개선에 기여할 수 있고 특히 폐전선에 남아있는 합성수지재의 피복을 동선과 최대한 분리시킬 수 있어 동선의 최대 회수가 가능하다는 효과를 제공한다.

도 1은 본 발명에 따른 폐전선의 재활용 시스템의 전체적인 구성을 도시한 개념도.
도 2는 본 발명에 따른 세척유닛의 구성을 보인 개념도.
도 3은 본 발명에 따른 세척유닛에서 제2 이송벨트와 분해판 사이에서 폐전선의 분해 및 세척이 일어나는 과정을 개략적으로 도시한 개념도.
도 4는 본 발명에 따른 제1 분류유닛의 평면과 일측면을 각각 도시한 개념도.
도 5는 본 발명에 따른 제2 분류유닛과 제3 분류유닛의 개략적인 평면도.
도 6은 본 발명에 따른 제2 분류유닛과 제3 분류유닛의 개략적인 정면도.
도 7은 본 발명에 따른 제2 분류유닛의 개략적인 분해관계를 도시한 사시도.
도 8은 도 5에 도시된 A-A선을 기준으로 하는 개략적인 단면도.
도 9는 도 5에 도시된 B-B선을 기준으로 하는 개략적인 단면도.
도 10은 도 9를 기준으로 하여 본 발명에 따른 제1 회전부의 작용을 설명하기 위한 개념도.
도 11은 도 9를 기준으로 하여 본 발명에 따른 제2 회전부의 작용을 설명하기 위한 개념도.
도 12는 도 6에 도시된 C-C선을 기준으로 하는 개략적인 단면도.

이하에서는, 첨부도면을 참고하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하기로 한다.

본 발명 설명에 앞서, 이하의 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며, 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니된다.

또한, 본 발명의 개념에 따른 실시예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로, 특정 실시예들은 도면에 예시하고 본 명세서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시예들을 특정한 개시 형태에 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경물, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

본 발명에 따른 폐전선의 재활용 시스템은 도 1에 도시된 바와 같이 폐전선을 잘게 분쇄하는 분쇄유닛(100), 상기 분쇄유닛(100)에 의해 분쇄된 폐전선의 동선과 피복을 분리시키고 이를 세척하는 세척유닛(200), 상기 세척유닛(200)에 의해 세척된 폐전선을 피복과 동선으로 분류하는 제1 분류유닛(300), 상기 제1 분류유닛(300)에 의해 분류된 동선을 건조하는 건조유닛(400), 압축공기를 이용하여 상기 건조유닛(400)에 의해 건조된 동선에 잔류한 피복을 분리하는 제2 분류유닛(500), 상기 제2 분류유닛(500)을 통해 분류된 동선이 수납된 수납통(1)을 회전시킴과 동시에 압축공기를 분사하여 동선에 잔류한 피복과 이물질을 분리하는 제3 분류유닛(600)을 포함하는 것으로 정의된다.

분쇄유닛(100)은 수거하여 선별된 폐전선을 분쇄하는 작용을 담당하며 분쇄유닛(100)으로 투입된 폐전선은 비교적 큰 부피로 절단되고 상기 분쇄유닛(100)에 의해 분쇄된 폐전선은 분쇄유닛(100)에 컨베이어 연결된 2차 분쇄유닛(110)으로 투입되어 개략적으로 파쇄된 폐전선을 미세하게 파쇄한다.

상기 분쇄유닛(100)과 2차 분쇄유닛(110)의 파쇄공정을 통해 동선 외주면을 감싸는 피복은 동선으로부터 분리된다.

이러한 분쇄유닛(100) 및 2차 분쇄유닛(110)은 예컨대, 그래뉼레이터 등과 같은 것을 예시할 수 있으나, 본 발명에서는 이에 국한되지 않으며 폐전선을 파쇄할 수 있는 공지된 수단을 통해 구현될 수 있고 이에 필요한 구성요소들을 더 포함할 수 있다.

다음으로, 세척유닛(200)은 폐전선에 묻어있는 이물질을 제거하여 보다 순도 높은 동선을 취출해내기 위해 폐전선을 세척하고 상기 분쇄유닛(100)과 2차 분쇄유닛(110)에 의해 기본적으로 분리된 피복과 동선을 분류하는 작용을 담당한다.

이를 위해, 세척유닛(200)은 2차 분쇄유닛(110)의 후단에 배치되어 분쇄가 이루어진 폐전선을 전달받는다.

보다 구체적으로, 세척유닛(200)은 도 2 내지 도 3에 도시된 바와 같이 폐전선과 세척액이 수용되는 세척 케이싱(210), 상기 분쇄유닛(100)에 의해 분쇄된 폐전선을 상기 세척 케이싱(210)의 내부 공간으로 안내하도록 하향 경사진 제1 이송벨트(220), 상기 제1 이송벨트(220)와 연동 설치되며 상기 제1 이송벨트(220)에 의해 안내된 폐전선을 전달받아 상기 세척 케이싱(210)의 내부 공간을 따라 이동시키는 제2 이송벨트(230), 상기 제2 이송벨트(230)와 연동 설치되며 상기 제2 이송벨트(230)에 의해 안내된 폐전선을 외부로 배출하는 제3 이송벨트(240) 및 상기 제2 이송벨트(230)에 의해 이송되는 폐전선을 상부에서 가압하여 피복과 동선을 강제 분해함과 동시에 이를 세척하도록 하면에는 분해돌기(251)가 돌설되며 상기 제2 이송벨트(230)의 상부에 일정간격 이격 설치되는 분해판(250)을 포함하는 것으로 정의된다.

세척 케이싱(210)은 상부가 개방된 박스 형태로 세척 케이싱(210)의 내부로 폐전선이 투입되면 이를 습식 세척할 수 있도록 세척액이 충진된다.

폐전선에는 방수제 또는 오염방지제 등의 이물질이 묻어있기 때문에 상기 이물질의 분해효율을 높이기 위하여 세척액에는 제3인산나트륨 등으로 이루어진 분리제가 첨가될 수 있다.

아울러, 상기 이물질은 상온에서 분리 효과가 미비할 수 있으므로, 세척 케이싱(210)에 수용된 세척액을 가열하여 이물질의 분해효율을 증대시킬 수 있다. 이를 위해, 세척유닛(200)은 히팅파이프(미도시)를 더 포함할 수 있으며, 상기 히팅파이프는 세척 케이싱(210)의 내부 공간에 둘러질 수 있다.

이렇게, 세척액이 충진된 세척 케이싱(210)을 향해 분쇄된 폐전선을 투입 및 배출하기 위하여 전술한 제1, 2, 3 이송벨트(220, 230, 240)가 이용된다.

먼저, 분쇄유닛(100) 또는 2차 분쇄유닛(110)에 의해 분쇄된 폐전선을 제1 이송벨트(220)가 인가받아 이를 세척 케이싱(210)의 하부로 안내한다. 안내된 폐전선은 세척액에 침지됨과 동시에 제2 이송벨트(230)에 의해 세척 케이싱(210)의 하부를 주행한다. 이때, 제2 이송벨트(230)의 상부에는 분해판(250)이 배치되어 있고, 분해판(250)과 제2 이송벨트(230)는 미세 간격으로 이격되어 있으므로, 분해판(250)과 제2 이송벨트(230) 사이를 통과하는 폐전선은 이 사이를 지나가면서 눌리는 힘에 의해 자연스럽게 동선과 피복으로 분해가 일어난다. 폐전선이 분해판(250)과 제2 이송벨트(230) 사이를 통과하게 되면 상술한 분해 작용 외에도 폐전선의 세척작용을 제공받을 수 있다. 한편, 분해판(250)의 하면은 분해돌기(251)로 구성되어 있으므로 폐전선의 분해 및 세척 작용을 보다 향상시킬 수 있다.

또한, 제2 이송벨트(230) 또는 분해판(250)에 진동을 부여하는 진동부재(미도시)가 더 설치될 수도 있다. 이는, 폐전선의 분해 및 세척 효율을 향상시키기 위함이다.

제2 이송벨트(230)와 분해판(250)에 의해 분해 및 세척된 폐전선은 제3 이송벨트(240)에 인가되어 세척 케이싱(210)의 외부로 배출된다. 배출된 폐전선은 후술되는 제1 분류유닛(300)을 향해 투입된다.

즉, 본 발명에 따른 세척유닛(200)은 폐전선의 세척작업과 동시에 폐전선이 동선과 피복으로 어느 정도의 분류가 이루어질 수 있다.

다음으로, 제1 분류유닛(300)은 도 4에 도시된 바와 같이 반원 형태의 그루부와 릿지(312)가 교번적으로 형성되고 우측으로 1차 경사지고, 다시 전방으로 2차 경사진 기준판(310), 상기 세척유닛(200)에 의해 세척된 동선이 수납되고 상기 기준판(310)의 상면 일측에 배치되되 일측 하면을 향해 동선이 배출되는 배출구멍(321)이 관통된 배출통(320), 상기 배출통(320)과 간격을 두고 상기 기준판(310)의 상면에 배치되되 하부 일측에 형성된 배출구멍의 개도량을 조절하는 밸브(331)를 갖추고 내부 공간으로 물을 저장하는 물통(330), 상기 기준판(310)의 그루부와 릿지(312)를 통해 분리된 피복을 포함한 이물질을 수용하도록 상기 기준판(310)의 타측 하부에 간격을 두고 설치된 피복받이(350) 및 상기 기준판(310)의 그루부와 릿지(312)를 통해 분리된 동선을 수용하도록 상기 피복받이(350)와 직교되는 방향으로 기준판(310)의 하부에 간격을 두고 설치된 동선받이(340)를 포함한다.

배출통(320)으로 이송된 동선은 피복받이(350)를 향한 경사를 따라 기준판(310)에 흘러내리게 되는데, 이때 기준판(310)의 그루브(311)와 릿지(312)는 반원형상이므로 동선에 포함된 가벼운 것들, 즉 피복을 포함한 이물질들은 그루부와 릿지(312)를 넘어 쉽게 흘러내려 피복받이(350)에 모이게 되지만 상대적으로 비중이 무거운 동선은 그루브(311)에 남게 된다.

그런데, 기준판(310)은 다시 동선받이(340) 측을 향해 경사져 있으므로 그루브(311)에 남아 있던 동선은 그루브(311)를 타고 동선받이(340)를 향해 흘러내린다.

하지만, 동선의 흐름이 자유롭지 못할 우려가 있으므로 이를 원활하게 하기 위해 물통(330)으로부터 물을 흘려보내게 된다.

그러면, 흘러나온 물이 동선을 동선받이(340) 쪽으로 쉽게 흘러가게 유도한다.

그 결과, 상기 제1 분류유닛(300)을 거치게 되면 기본적으로 동선과 피복을 자연스럽게 부상 분리 방식으로 분리할 수 있다.

상기 동선받이(340)에 모인 동선에는 기본적인 피복들만 제거된 상태일 뿐 미세한 피복과 이물질은 여전히 남아있는 상태이므로 후술되는 제2 분류유닛(500)과 제3 분류유닛(600)을 통해 피복을 제외한 동선만을 추출한다.

여기에서, 상기 동선받이(340)에는 동선과 함께 물이 포함되어 있으므로 습기를 제거하기 위하여 건조유닛(400)에 투입되어 건조작업을 수행한다.

건조유닛(400)은 제1 분류유닛(300)의 후단에 배치되어 동선받이(340)에 수용된 동선을 전달받는다. 건조유닛(400)은 동선을 건조할 수 있는 공지의 건조기를 통해 구현될 수 있으므로 자세한 설명은 생략하겠다.

다음으로, 제2 분류유닛(500)은 건조유닛(400)에 의해 건조된 동선을 전달받아 동선에 포함된 피복을 제거하는 작업을 수행한다.

이를 위해, 상기 제2 분류유닛(500)은 중공부를 가지며 상, 하 방향으로 연장된 메인호퍼(510), 상기 메인호퍼(510)를 향해 투입되는 동선에 압축공기를 분사하여 동선에 잔류하는 피복을 분리하도록 상기 메인호퍼(510)의 중공부를 향해 압축공기를 제공하는 제1 공기분사체(540), 상기 메인호퍼(510)의 하부에 설치되어 동선이 낙하하는 제1 분류통(550) 및 상기 메인호퍼(510)의 측면에 설치되어 상기 제1 공기분사체(540)에 의해 이탈되는 피복이 저장되는 제2 분류통(550')을 포함하는 것으로 정의된다.

동선을 메인호퍼(510)로 투입하여 하방으로 낙하시키고, 제1 공기분사체(540)를 통해 낙하하는 동선으로 압축공기를 제공하면 상대적으로 가벼운 피복이 메인호퍼(510)를 관통하는 슬릿(511)을 향해 외부로 배출됨과 동시에 제2 분류통(550')에 저장되고 상대적으로 무거운 비중의 동선은 제1 분류통(550)으로 낙하하여 별도 저장이 이루어진다. 이때, 상기 제2 분류통(550')에 저장된 피복은 상기 세척유닛(200)으로 재투입되어 피복과 동선을 강제 분해함과 동시에 이를 세척하는 것 특징이 있다.

이를 위해, 제1 공기분사체(540)는 메인호퍼(510)의 중공부에 설치되되 슬릿(511)과 마주보는 벽면에 설치되는 것이 바람직하다.

다음으로. 사용자는 제1 분류통(550)에 저장된 동선을 수납통(1)에 옮겨 수납한다. 도시하지 않았지만 수납통(1)은 사각 형상의 망사체로 구성되되 일측면을 개폐할 수 있다.

동선을 수납한 수납통(1)은 제2 분류유닛(500)의 외측으로 구비된 이송컨베이어(TC)에 올려져 제3 분류유닛(600)을 향해 이송된다.

이때, 제3 분류유닛(600)은 도 9 내지 도 12에 도시된 바와 같이 내부 공간을 가지고 상기 수납통(1)이 투입되는 투입구(611)와 수납통(1)이 배출되는 배출구(612)가 각각 형성되며 상면에는 공기가 배기되는 배기구(613)가 형성되고 하면에는 피복이 배출되는 피복배출라인(614)이 형성되는 하우징(610), 상기 하우징(610)의 내부 공간에 설치되어 하우징(610)의 내부 공간으로 투입되는 수납통(1)에 압축공기를 제공하여 동선에 섞여 있는 피복을 포함한 이물질을 분리하는 제2 공기분사체(620), 상기 하우징(610)의 내부 공간으로 투입되는 수납통(1)을 90° 간격으로 회전시켜 수납통(1) 내에 수납된 동선을 교란시키는 복수의 제1 회전부(630) 및 상기 하우징(610)의 내부 공간으로 투입되는 수납통(1)을 픽업한 후 360° 간격으로 회전시켜 수납통(1) 내에 수납된 동선을 교란시키도록 상기 하우징(610)에 설치되는 제2 회전부(640)를 포함한다.

이송컨베이어(TC)를 통해 하우징(610)의 내부로 진입한 수납통(1)(동선이 수납된 상태)은 제2 공기분사체(620), 제1 회전부(630) 및 제2 회전부(640)의 상호 작용에 의해 동선에 잔류한 피복 내지 이물질을 완전히 분리시킬 수 있게 된다.

피복과 이물질이 완전히 분리된 상태의 동선을 수납한 수납통(1)은 하우징(610)의 배출구(612)를 향해 배출되어 배출컨베이어(OC)에 의해 후공정으로 이송된다.

보다 구체적으로, 하우징(610)은 내부 공간을 가지는 박스 형태로서, 투입구(611)와 배출구(612)가 서로 마주보도록 형성된다. 투입구(611)로 투입된 수납통(1)을 향해 압축공기를 제공하게 되면 동선에 섞여 있는 피복 내지 이물질이 하우징(610)의 내부 공간을 향해 분리된다.

이때, 피복은 하우징(610)의 하부 바닥면으로 자연 낙하되고 이물질의 일부는 하우징(610)의 배기구(613)를 향해 배출된다.

하우징(610)의 배기구(613)에는 대기오염의 방지를 위하여 하우징(610)의 내부 공간에서 비산되는 이물질을 걸러내기 위한 필터가 장착될 수 있으며 상기 필터를 통해 대부분의 이물질을 필터링하게 된다.

그리고 상기 하우징(610)에는 제2 공기분사체(620)에 의해 분리된 피복이 피복배출라인(614)으로 유도될 수 있도록 피복배출라인(614)을 향해 경사면(615)이 형성될 수 있다. 상기 경사면(615)을 통해 하우징(610)의 하부로 모이는 피복의 수집 효율을 증대시킬 수 있다.

정리하면, 하우징(610)의 내부 공간으로 수납통(1)이 투입되면 제2 공기분사체(620)가 구동되어 수납통(1)을 향해 압축공기를 제공하고, 압축공기는 수납통(1)에 수납된 동선에 포함된 피복을 분리시킨다.

이때, 상기 제1 공기분사체(540)와 제2 공기분사체(620)는 공지의 압축기와 연결된 노즐이거나 유체에 와유를 형성하는 송풍팬일 수 있다.

다음으로, 상기 복수의 제1 회전부(630) 각각은, 상기 하우징(610)의 내부 공간을 가로질러 연장된 한 쌍의 가이드바(631)를 연결하되 수납통(1)의 하면을 지지하는 제1 롤러(632) 상기 한 쌍의 가이드바(631)를 연결하되 상기 제1 롤러(632)에서 일정 간격 이격 배치된 제2 롤러(633) 상기 제1 롤러(632)와 제2 롤러(633)의 상부에 올려진 수납통(1)을 걸림 지지할 수 있도록 상기 한 쌍의 가이드바(631)를 연결하되 상기 제2 롤러(633)보다 상부에 배치되는 제3 롤러(634) 및 상기 제3 롤러(634)에 의해 걸림 지지된 수납통(1)의 하부를 가압하여 수납통(1)을 회전시키는 제1 엑츄에이터(635)를 포함한다.

제1 회전부(630)는 하우징(610)의 내부 공간으로 투입된 수납통(1)을 회전시키기 위해 하우징(610)의 내부 공간에 설치되며 첨부된 도면에 도시된 바와 같이 복수 개가 가이드바(631)를 따라 일렬로 배치된다.

한 쌍의 가이드바(631)는 하우징(610)의 투입구(611)와 배출구(612)를 가상으로 연결하는 방향으로 연장될 수 있으며, 한 쌍의 가이드바(631) 사이에 제1 롤러(632), 제2 롤러(633), 제3 롤러(634)가 회전 가능하게 설치된다.

제1 롤러(632)와 제2 롤러(633)는 서로 동일한 상, 하 높이를 가지도록 한 쌍의 가이드바(631)에 의해 지지될 수 있으며 하우징(610)의 내부 공간으로 투입된 수납통(1)이 상기 제1 롤러(632)와 제2 롤러(633)를 타고 이송된다.

반면에, 제3 롤러(634)는 제1 롤러(632)와 제2 롤러(633)보다 높은 상, 하 높이를 가지도록 한 쌍의 가이드바(631)에 지지된다. 그 결과, 제1 롤러(632)와 제2 롤러(633)를 타고 이송된 수납통(1)은 제3 롤러(634)가 위치한 지점에서 제3 롤러(634)에 의해 이송이 중지된다.

한편, 제1 엑츄에이터(635)는 제1 롤러(632), 제2 롤러(633), 제3 롤러(634)에 의해 가이드된 수납통(1)의 하부에 배치되어 수납통(1)의 일측 모서리를 들어올릴 수 있도록 동작하게 된다.

제1 엑츄에이터(635)에 의해 수납통(1)이 일측 하부 모서리가 들어 올려질 때 수납통(1)의 타측 하부의 모서리는 제3 롤러(634)에 의해 고정되어 있으므로 수납통(1)은 대략 90° 간격으로 회전한 후 인접 배치된 다른 제1 회전부(630)의 제1 롤러(632)와 제2 롤러(633)에 안착된다.

인접 배치된 제1 회전부(630)들이 순차적으로 동작하여 수납통(1)을 반복 회전시키게 되면 수납통(1) 내에 수납된 동선이 고루 섞이게 됨은 물론 하우징(610) 내에서의 별도 이송수단 없이도 수납통(1)이 하우징(610)의 배출구(612)를 향해 이송될 수 있다.

이렇게 수납통(1)이 회전하는 상태에서 제2 공기분사체(620)가 연동하게 되면 동선에 섞여 있는 피복을 쉽게 날려버릴 수 있다.

다음으로, 상기 제2 회전부(640)는 정, 역방향으로 반복 회전하는 스테이지(641), 상기 스테이지(641)와 연동하여 회전하되 자력에 의해 수납통(1)을 픽업하는 전자석(642) 및 상기 스테이지(641)를 상, 하 방향으로 이동시켜 전자석(642)에 의해 픽업된 수납통(1)을 승, 하강시키는 제2 엑츄에이터(643)를 포함한다.

제2 회전부(640)는 전술한 제1 회전부(630)와 유사하게 하우징(610)의 내부 공간으로 투입된 수납통(1)을 회전시켜 동선을 교란시키는 작용을 담당한다.

그러나 제2 회전부(640)는 전술한 제1 회전부(630)와 같이 수납통(1)을 90° 간격으로 회전시키는 것이 아니라, 수납통(1)을 픽업한 상태에서 상, 하 방향의 가상 수직축을 기준으로 하여 수납통(1)을 360° 간격으로 정, 역 회전시켜 동선을 교란시키게 된다.

제1 회전부(630)와 제2 회전부(640)는 서로 개별 동작할 수 있으며, 바람직하게는 하우징(610)의 내부 공간에 수납통(1)이 투입되면, 먼저 제2 회전부(640)가 동작하여 수납통(1)을 회전시키고, 그 후 복수의 제1 회전부(630)들이 동작하여 수납통(1)을 회전시킨다.

이때, 제2 공기분사체(620)는 제1 회전부(630)와 제2 회전부(640) 중 적어도 어느 하나와는 연동하여 동작하는 것이 바람직하다.

제2 회전부(640)는 하우징(610)의 천장에 장착되어 제1 롤러(632)와 제2 롤러(633)와 제3 롤러(634)에 의해 가이드된 수납통(1)을 픽업하여 상승시킨 후 이를 회전시키도록 동작한다.

이를 위해, 제2 회전부(640)의 제2 엑츄에이터(643)는 출력단이 하방을 향해 신장, 압축될 수 있도록 하우징(610)의 천장에 장착된다. 한편, 상기 제1 엑츄에이터(635)와 제2 엑츄에이터(643)는 직선 운동을 수행하는 공지의 유, 공압 실린더일 수 있다.

다음으로, 스테이지(641)는 제2 엑츄에이터(643)의 출력단에 장착되어 스텝모터(미도시)의 회전 구동력을 인가받는다.

다음으로, 전자석(642)은 스테이지(641)의 하면에 장착되며 제어장치(미도시)로부터 송출되는 자력신호의 인가 유무에 따라 자력을 선택적으로 발생한다. 또한, 전자석(642)은 스테이지(641)와 인접 설치되어 있으므로, 스테이지(641)가 회전하면 이와 연동하여 회전이 이루어진다.

이하, 제2 회전부(640)의 작용을 간략하게 설명하면 다음과 같다. 먼저, 하우징(610)의 내부 공간으로 수납통(1)이 투입되어 제1 롤러(632)와 제2 롤러(633)에 가이드되면 제2 엑츄에이터(643)가 구동되어 출력단을 하강시킨다.

이때, 제2 엑츄에이터(643)의 출력단에는 전자석(642)이 장착되어 있고 전자석(642)의 인력에 의해 수납통(1)의 상면과 전자석(642)이 상호 부착된다. 그 후, 제2 엑츄에이터(643)가 압축 구동되면 전자석(642)에 부착된 수납통(1)이 승강하여 수납통(1)의 픽업이 완료된다. 그 후, 스텝모터가 스테이지(641)를 회전시키게 되고 최종적으로 수납통(1)이 정, 역 방향으로 반복 회전하여 수납통(1)에 수납된 동선의 교란이 일어난다.

한편, 수납통(1)은 전자석(642)과의 인력이 발생할 수 있도록 철을 함유한 금속으로 형성되는 것이 바람직하다.

이하, 본 발명에 따른 제3 분류유닛(600)의 전체적인 작용에 대해서 설명하면 다음과 같다.

먼저, 수납통(1)이 이송컨베이어(TC)에 의해 제3 분류유닛(600)의 하우징(610) 내부 공간으로 유입된다. 그 후, 제2 회전부(640)가 동작하여 수납통(1)을 회전시키게 되고, 제2 회전부(640)의 동작이 중지되면 복수의 제1 회전부(630)가 연달아 동작하면서 수납통(1)을 지속하여 회전시킨다.

이때, 제2 공기분사체(620)는 제1 회전부(630) 및 제2 회전부(640)와 연동 동작하게 되어 수납통(1)을 향해 압축공기를 제공하게 되고, 이로써 동선에 섞여 있는 피복을 완전 분리할 수 있게 된다.

피복의 분리가 완료된 수납통(1)은 하우징(610)의 배출구(612)로 배출되어 배출컨베이어(OC)에 안착된다. 배출컨베이어(OC)에 안착된 수납통(1)은 후처리 공정을 위해 별도 구비된 후처리 장치를 향해 이송된다.

100: 분쇄유닛 200: 세척유닛 300: 제1 분류유닛
400: 건조유닛 500: 제2 분류유닛 600: 제3 분류유닛

Claims (2)

1. 폐전선을 분쇄하는 분쇄유닛, 상기 분쇄유닛에 의해 분쇄된 폐전선의 동선과 피복을 분리시키고 이를 세척하는 세척유닛, 상기 세척유닛에 의해 세척된 폐전선을 피복과 동선으로 분류하는 제1 분류유닛, 상기 제1 분류유닛에 의해 분류된 동선을 건조하는 건조유닛, 압축공기를 이용하여 상기 건조유닛에 의해 건조된 동선에 잔류한 피복을 분리하는 제2 분류유닛, 상기 제2 분류유닛을 통해 분류된 동선이 수납된 수납통을 회전시킴과 동시에 압축공기를 분사하여 동선에 잔류한 피복과 이물질을 분리하는 제3 분류유닛을 포함하는 폐전선의 재활용 시스템에 있어서,
   상기 세척유닛은, 폐전선과 세척액이 수용되는 세척 케이싱; 상기 분쇄유닛에 의해 분쇄된 폐전선을 상기 세척 케이싱의 내부 공간으로 안내하도록 하향 경사진 제1 이송벨트; 상기 제1 이송벨트와 연동 설치되며 상기 제1 이송벨트에 의해 안내된 폐전선을 전달받아 상기 세척 케이싱의 내부 공간을 따라 이동시키는 제2 이송벨트; 상기 제2 이송벨트와 연동 설치되며 상기 제2 이송벨트에 의해 안내된 폐전선을 외부로 배출하는 제3 이송벨트; 및 상기 제2 이송벨트에 의해 이송되는 폐전선을 상부에서 가압하여 피복과 동선을 강제 분해함과 동시에 이를 세척하도록 하면에는 분해돌기가 돌설되며 상기 제2 이송벨트의 상부에 일정간격 이격 설치되는 분해판;을 포함하며,
   상기 제1 분류유닛은, 반원 형태의 그루부와 릿지가 교번적으로 형성되고 우측으로 1차 경사지고, 다시 전방으로 2차 경사진 기준판; 상기 세척유닛에 의해 세척된 동선이 수납되고 상기 기준판의 상면 일측에 배치되되 일측 하면을 향해 동선이 배출되는 배출구멍이 관통된 배출통; 상기 배출통과 간격을 두고 상기 기준판의 상면에 배치되되 하부 일측에 형성된 배출구멍의 개도량을 조절하는 밸브를 갖추고 내부 공간으로 물을 저장하는 물통; 상기 기준판의 그루부와 릿지를 통해 분리된 피복을 포함한 이물질을 수용하도록 상기 기준판의 타측 하부에 간격을 두고 설치된 피복받이; 및 상기 기준판의 그루부와 릿지를 통해 분리된 동선을 수용하도록 상기 피복받이와 직교되는 방향으로 기준판의 하부에 간격을 두고 설치된 동선받이;를 포함하며,
   상기 제2 분류유닛은, 중공부를 가지며 상, 하 방향으로 연장된 메인호퍼; 상기 메인호퍼를 향해 투입되는 동선에 압축공기를 분사하여 동선에 잔류하는 피복을 분리하도록 상기 메인호퍼의 중공부를 향해 압축공기를 제공하는 제1 공기분사체; 상기 메인호퍼의 하부에 설치되어 동선이 낙하하는 제1 분류통; 및 상기 메인호퍼의 측면에 설치되어 상기 제1 공기분사체에 의해 이탈되는 피복이 저장되는 제2 분류통;을 포함하며,
   상기 제3 분류유닛은, 내부 공간을 가지고 상기 수납통이 투입되는 투입구와 수납통이 배출되는 배출구가 각각 형성되며 상면에는 공기가 배기되는 배기구가 형성되고 하면에는 피복이 배출되는 피복배출라인이 형성되는 하우징; 상기 하우징의 내부 공간에 설치되어 하우징의 내부 공간으로 투입되는 수납통에 압축공기를 제공하여 동선에 섞여 있는 피복을 포함한 이물질을 분리하는 제2 공기분사체; 상기 하우징의 내부 공간으로 투입되는 수납통을 90° 간격으로 회전시켜 수납통 내에 수납된 동선을 교란시키는 복수의 제1 회전부; 및 상기 하우징의 내부 공간으로 투입되는 수납통을 픽업한 후 360° 간격으로 회전시켜 수납통 내에 수납된 동선을 교란시키도록 상기 하우징에 설치되는 제2 회전부를 포함하며,
   상기 복수의 제1 회전부 각각은, 상기 하우징의 내부 공간을 가로질러 연장된 한 쌍의 가이드바를 연결하되 수납통의 하면을 지지하는 제1 롤러; 상기 한 쌍의 가이드바를 연결하되 상기 제1 롤러에서 일정 간격 이격 배치된 제2 롤러; 상기 제1 롤러와 제2 롤러의 상부에 올려진 수납통을 걸림 지지할 수 있도록 상기 한 쌍의 가이드바를 연결하되 상기 제2 롤러보다 상부에 배치되는 제3 롤러; 및 상기 제3 롤러에 의해 걸림 지지된 수납통의 하부를 가압하여 수납통을 회전시키는 제1 엑츄에이터;를 포함하며, 상기 제2 회전부는, 정, 역방향으로 반복 회전하는 스테이지; 상기 스테이지와 연동하여 회전하되 자력에 의해 수납통을 픽업하는 전자석; 및 상기 스테이지를 상, 하 방향으로 이동시켜 전자석에 의해 픽업된 수납통을 승, 하강시키는 제2 엑츄에이터;를 포함하며,
   상기 제2 분류통에 저장된 피복은 상기 세척유닛으로 재투입되어 피복과 동선을 강제 분해함과 동시에 이를 세척하는 것을 특징으로 하는 폐전선의 재활용 시스템.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 하우징에는 제2 공기분사체에 의해 분리된 피복이 피복배출라인으로 유도될 수 있도록 피복배출라인을 향해 경사면이 형성되고 상기 수납통은 사각 형상의 망사체로 구성되되 일측면을 개폐할 수 있는 것을 특징으로 하는 폐전선의 재활용 시스템.

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