KR20130134094A

KR20130134094A - 폐전선 선별장치

Info

Publication number: KR20130134094A
Application number: KR20120057365A
Authority: KR
Inventors: 김용호
Original assignee: 김용호
Priority date: 2012-05-30
Filing date: 2012-05-30
Publication date: 2013-12-10

Abstract

본 발명은 수지 등으로 피복된 폐전선을 분쇄하여 수지 등의 피복물과 동으로 선별하기 하기 위한 폐전선 선별장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 폐전선 선별장치는 폐전선이 투입되는 호퍼와 상기 호퍼에 투입된 폐전선을 분쇄하여 동 분쇄물과 수지 분쇄물을 생성시키기 위한 분쇄부; 상기 분쇄부로부터의 폐전선 분쇄물을 이송시키기 위한 송풍기 및 상기 송풍기에 의해 이송된 폐전선 분쇄물을 선회력에 의한 원심분리 방식으로 집진하기 위한 사이클론형 집진부; 상기 사이클론형 집진부의 하부에 배치되어 상기 사이클론형 집진부로부터 낙하하는 폐전선 분쇄물을 경사 방향으로 진동시킴으로써 비중차에 의해 동 분쇄물과 수지 분쇄물로 1차 선별하는 건식형 선별부; 및 상기 건식형 선별부의 하부에 배치되어 상기 건식형 선별부로부터로 낙하하는 수지 분쇄물에 물을 분사시키면서 경사 방향으로 진동시킴으로써 비중차에 의해 수지 분쇄물로부터 동 분쇄물을 추가적으로 선별하기 위한 습식형 선별부;를 포함한다.

Description

폐전선 선별장치 {APPARATUS FOR SEPARATING WASTE ELECTRIC WIRES}

본 발명은 수지 등으로 피복된 폐전선을 분쇄하여 수지 등의 피복물과 동으로 선별하기 하기 위한 폐전선 선별장치에 관한 것이다.

산업이 발달함에 따라 전기, 통신, 전자산업과 같은 다양한 산업 분야에서 전선의 수요가 증가하고 있다. 이에 따라 폐전선의 발생량도 급격히 증가하고 있으며, 이러한 폐전선을 재생하기 위한 다양한 노력이 이루어지고 있다.

이러한 폐전선은 통상적으로 그 중심에 동선(Copper wire)이 배치되거나 또는 낱개의 동선이 다발을 이루어 함께 배치되며, 그 주변으로는 목적에 따라 다양한 재질의 수지 피복물이 피복되는 구조를 갖는다.

폐전선을 이루는 동선은 그 자체로 재생이 가능하며, 이를 에워싸고 있는 수지 피복물은 대부분 소각된다. 수지 피복물을 소각하는 경우에는 발암물질인 다이옥신 등이 대기로 배출되어 또 다른 형태의 환경오염을 야기하는 문제가 발생한다.

최근, 폐전선을 분쇄하여 동선과 이를 에워싸고 있는 수지 피복물을 선별하여 재활용하는 장치의 개발이 이루어지고 있다.

동선의 경우에는 폐전선으로부터 선별한 후 용융시켜 재생하고, 수지 피복물의 경우에는 가연성 피복물과 비가연성 피복물로 선별한 후 가연성 피복물의 경우에는 열분해하여 다시 경유, 중유, 휘발유 등으로 정제하는 기술이 개발되었다.

그럼에도 불구하고, 폐전선으로부터 동과 이를 에워싸고 있는 수지 피복물을 분쇄한 후 선별하고자 할 때 이들간의 비중차를 이용한 건식법 또는 습식법이 이용되고 있으나 어느 방법이든 이들간의 분리 수율에 한계가 있고 이들간의 분리 중에 발생하는 분진으로 인해 환경적인 오염의 문제가 있을 뿐만 아니라 이로 인해 작업자의 건강을 해치는 문제가 발생할 가능성이 매우 높은 실정이다.

한국공개특허 10-2011-0120014 (2011년 11월 3일 공개, 발명의 명칭 "폐전선 선별장치") 한국공개특허 10-2011-0026746 (2011년 3월 16일 공개, 발명의 명칭 "폐전선 동분리기 및 분리방법")

본 발명은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 폐전선을 분쇄한 후 그 분쇄물로부터 동 분쇄물과 수지 분쇄물로 분리하여 재활용하고자 할 때 분진으로 인한 환경 오염의 염려가 없으면서도 동 분쇄물에 대한 분리 효율이 개선되게 하는 폐전선 선별장치 및 그 방법을 제공하는 데에 있다.

상기 및 그 밖의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은,

폐전선이 투입되는 호퍼와 상기 호퍼에 투입된 폐전선을 분쇄하여 동 분쇄물과 수지 분쇄물을 생성시키기 위한 분쇄부;

상기 분쇄부로부터의 폐전선 분쇄물을 이송시키기 위한 송풍기 및 상기 송풍기에 의해 이송된 폐전선 분쇄물을 선회력에 의한 원심분리 방식으로 집진하기 위한 사이클론형 집진부;

상기 사이클론형 집진부의 하부에 배치되어 상기 사이클론형 집진부로부터 낙하하는 폐전선 분쇄물을 경사 방향으로 진동시킴으로써 비중차에 의해 동 분쇄물과 수지 분쇄물로 1차 선별하는 건식형 선별부; 및

상기 건식형 선별부의 하부에 배치되어 상기 건식형 선별부로부터로 낙하하는 수지 분쇄물에 물을 분사시키면서 경사 방향으로 진동시킴으로써 비중차에 의해 수지 분쇄물로부터 동 분쇄물을 추가적으로 선별하기 위한 습식형 선별부;를 포함하는 폐전선 선별장치를 제공한다.

본 발명에 있어, 상기 건식형 선별부는 상기 폐전선 분쇄물의 크기보다 작은 공극을 갖는 메쉬; 상기 메쉬의 하부에 배치되어 상기 메쉬 상에 낙하하는 폐전선 분쇄물을 부양시키기 위한 공기공급수단을 포함한다.

본 발명에 있어, 상기 건식형 선별부와 상기 습식형 선별부는 링크부재에 의해 상호 고정 결합되어 있어, 상기 습식형 선별부를 수지 분쇄물과 동 분쇄물이 상호 분리되는 방향으로 진동시킴으로써 상기 건식형 선별부도 수지 분쇄물과 동 분쇄물이 상호 분리되는 방향으로 함께 진동하도록 구성된다.

본 발명에 있어, 상기 습식형 선별부의 하부에는 상기 습식형 선별부와 일정 거리 이격된 상태로 고정프레임이 설치되어 있고, 상기 고정프레임의 하부에는 전원에 의해 구동되는 구동모터가 장착되어 있으며, 상기 고정 프레임의 상부에는 상기 구동모터의 구동에 연동하여 작동되는 크랭크축이 장착되어 있고; 상기 습식형 선별부의 하부에는 고정축이 장착되어 있고, 상기 크랭크축과 상기 습식형 선별부측 고정축 사이에는 링크부재가 연결되어 있으며; 상기 습식형 선별부와 상기 고정프레임 사이에는 복수의 판 스프링이 결합되어 있다.

본 발명에 있어, 상기 사이클론형 집진부와 상기 건식형 선별부 사이의 공간 중의 일부 또는 전부는 진동에 유연하게 움직일 수 있는 유연성 재질, 예를 들어 천으로 규정되어 있다.

본 발명에 있어, 상기 습식형 선별부로부터 분리된 수지 분쇄물을 물로부터 분리하여 이송시키기 위한 진동 경사판과 상기 진동 경사판을 진동시키기 위한 구동모터를 포함한다.

본 발명에 있어, 상기 사이클론형 집진부와 상기 건식형 선별부 사이에 규정되는 폐쇄된 공간의 일부는 상기 사이클론형 집진부의 하단 보다 높은 상부를 가지며, 상기 폐쇄된 공간의 상부는 분진이송관을 통해 분진 분리용 사이클론형 집진부와 연결되어 있다.

본 발명에 있어, 상기 분진 분리용 사이클론형 집진부의 하부에는 분진 적재부가 설치되고, 상기 분진 분리용 사이클론형 집진부의 상부에는 상기 분진 분리용 사이클론형 집진부의 내측 중앙 부분으로부터의 공기를 외부로 배출시키기 위한 배출관이 설치되어 있다.

본 발명에 의하면, 폐전선 분쇄물로부터의 분진으로 인한 환경오염 가능성이 매우 희박할 뿐만 아니라 건식형 선별과 습식형 선별이 순차적으로 이루어져 폐전선 분쇄물을 이루는 동 분쇄물과 수지 분쇄물의 분리 효율이 매우 높다.

또한, 건식형 선별부와 습식형 선별부가 하나의 구동모터에 의한 진동에 의해 이루짐으로써 그 구성에 있어 상대적으로 간소화된 장점이 제공된다.

도 1은 본 발명의 하나의 바람직한 실시예에 따른 폐전선 선별장치의 전체 구성을 보인 구성도이다.
도 2는 도 1에 도시된 폐전선 선별장치의 일부를 확대하여 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 하나의 바람직한 실시예에 따른 폐전선 선별장치에 적용되어 있는 사이클론형 집진부의 작동 모습을 보인 도면이다.
도 4는 본 발명의 하나의 바람직한 실시예에 따른 폐전선 선별장치에 적용되어 있는 건식형 선별부의 작동 모습을 보인 도면이다.
도 5는 본 발명의 하나의 바람직한 실시예에 따른 폐전선 선별장치에 적용되어 있는 습식형 선별부의 작동 모습을 보인 도면이다.

이하, 본 발명은 첨부된 예시 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명된다. 본 발명을 설명함에 있어서, 이미 공지된 기능 혹은 구성에 대한 설명은 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다. 또한, 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 도면부호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.

본원에서 사용되는 용어 "폐전선"은 그 중심에 동선(Copper wire)이 배치되거나 또는 낱개의 동선이 다발을 이루어 함께 배치되며, 그 주변으로는 목적에 따라 다양한 재질의 수지 피복물이 피복되는 구조를 갖는 재생 가능한 상태의 전선을 의미한다. 여기서 수지 피복물은 가연성 또는 비가연성 수지 피복물 모두를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

또한, 본원에서 사용되는 표현 "상대적으로 비중이 낮은" 또는 "상대적으로 비중이 높은"은 달리 명시하지 않는 한 폐전선의 분쇄물을 이루는 동 분쇄물과 수지 분쇄물 사이의 상대적인 비중을 나타내는 것으로 이해되어야 할 것이다.

도 1 내지 도 3에는 본 발명의 하나의 바람직한 실시예에 따른 폐전선 선별장치가 도시되어 있다.

먼저, 도 1을 참조하면, 본 발명의 하나의 바람직한 실시예에 따른 폐전선 선별장치는 폐전선 등의 분쇄 대상물이 투입되는 호퍼(10)와 상기 호퍼(10)에 투입된 폐전선을 분쇄하기 위한 분쇄부(12) 및 폐전선 분쇄물을 비중차에 의해 동 분쇄물과 수지 분쇄물로 선별하기 위한 각각의 건식형 선별부(60)와 습식형 선별부(70)를 포함한다.

폐전선이 투입되는 호퍼(10)와 호퍼(10)에 투입된 폐전선을 분쇄하기 위한 분쇄부(12)의 구성은 당해 기술분야에 널리 공지되어 있으며, 당업자라면 필요에 따라 적절히 그 형태를 변형하여 사용할 수 있을 것이다. 따라서, 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

호퍼(10)에 투입된 폐전선은 당해 기술분야에 널리 공지되어 있는 분쇄부(12)에 의해 분쇄된 후, 도 1에 도시된 바와 같이 송풍기(14)를 거쳐 분쇄물 공급라인(16)을 통해 사이클론형 집진부(20)로 이송된다.

사이클론 집진부(20)의 측면으로 이의 내부로 공급된 폐전선 분쇄물(동선의 분쇄물과 수지 등의 피복물의 분쇄물이 혼합된 상태)이 유입되어 내측 원주면에 마찰 접촉한 상태로 회전하면서 낙하하게 된다. 이를 위해 사이클론형 집진부(20)는 도 1에 도시된 바와 같이 이의 상부에는 원통형으로 형상화되고, 이의 하부에는 아래로갈수록 직경이 좁아지는 형태의 뒤집힌 원뿔형으로 형상화된다.

이때, 사이클론형 집진부(20)의 내측 중앙부에는 진공 상태를 이루며, 이러한 진공 상태를 이루는 공간에 있는 공기는 상대적으로 맑은 공기층으로 이루어진다. 이러한 공기층은 도 1에 도면부호 18로 도시되어 있는 송풍라인(18)을 통해 외부로 빠지면서 사이클론형 집진부(20)의 내부 압력이 조절된다.

상기한 사이클론형 집진부(20)의 내주면과 마찰 접촉한 상태로 회전하면서 낙하한 폐전선 분쇄물은 도 1에 도시된 바와 같이 경사지게 배치된 진동판(64)의 진동에 의해 상대적으로 비중이 높은 동 분쇄물은 진동판(64)의 경사면을 따라 상부로 이동하고 상대적으로 비중이 낮은 수지 분쇄물은 진동판(64)의 경사면을 따라 하부로 이동함으로써 폐전선을 이루는 동 분쇄물과 이를 에워싸고 있는 수지 분쇄물이 1차적으로 분리되어 선별된다.

이때, 진동판(64)에는 특히 도 2에 도시된 바와 같이 그 면에 동 분쇄물 및/또는 수지 분쇄물의 크기 보다 작은 다수의 공극을 가지며, 그 하부로부터 상방향으로 공기 흐름이 형성되어 동 분쇄물과 수지 분쇄물이 공기의 압력에 의해 부양되게 공기공급수단(62, 62a)이 배치된다. 공기공급수단(62, 62a)은 외부로부터 공기를 이송 및 공급시키기 위한 공기공급도관(62)과 상기 공기공급도관(62)으로부터의 공기를 상방향으로 배향시키기 위한 다수의 공기공급노즐(62a)을 포함한다. 도시되어 있지는 않지만, 상기 공기공급도관(62)은 송풍기에 의해 공기가 공급되는 구조를 갖는다.

이와 같이 외부로부터 각각의 공기공급노즐(62a)을 통해 부양된 동 분쇄물과 수지 분쇄물은 진동판(64)의 진동에 민감하게 반응함으로써 동 분쇄물과 수지 분쇄물로 신속하게 분리 및 선별되는 것이다.

건식형 선별부(60)에 의해 분리 및 선별된 동 분쇄물은 도면부호 54로 상징적으로 도시되어 있는 1차 동 저장소(54)로 이송되어 적재되고, 동 분쇄물이 일부 포함되어 있는 수지 분쇄물은 도시된 바와 같이 진동판(64)의 경사진 하부에서 그 아래로 낙하하여 그 아래에 배치된 경사형 진동판(77)에 이르게 된다.

이와 함께, 상기 경사형 진동판(77)의 상면 방향으로 물 공급수단(72)에 의해 물이 하방향으로 공급된다. 이때, 경사형 진동판(77)이 구동모터(81)에 의해 도면상 좌우로 진동을 일으키므로, 상대적으로 비중이 큰 동 분쇄물은 도면상 우측의 상향 경사진 면을 따라 이동하게 되고, 상대적으로 비중이 작은 수지 분쇄물은 도면상 좌측의 하향 경사진 면을 따라 물과 함께 이동하게 된다.

상대적으로 비중이 작은 수지 분쇄물은 도 5에 도시된 바와 같이 물과 함께 거름망으로 낙하하게 되어 물은 그 아래로 배출되고, 수지 분쇄물은 거름망에 의해 걸러지게 된다. 거름망에 의해 걸러진 수지 분쇄물은 다시 경사진 진동판을 따라 위쪽으로 이송된다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

10 : 호퍼
12 : 분쇄부
14 : 송풍기
20 : 사이클론형 집진부
30 : 분진이송관
34 : 사이클론형 집진부
38 : 배출관
60 : 건식형 선별부
62 , 64 : 공기공급수단
64 :메쉬형 진동판
70 : 습식형 선별부
76 : 판스프링
80 : 고정프레임
81 : 구동모터

Claims

폐전선이 투입되는 호퍼(10)와 상기 호퍼(10)에 투입된 폐전선을 분쇄하여 동 분쇄물과 수지 분쇄물을 생성시키기 위한 분쇄부(12);
상기 분쇄부(12)로부터의 폐전선 분쇄물을 이송시키기 위한 송풍기(14) 및 상기 송풍기(14)에 의해 이송된 폐전선 분쇄물을 선회력에 의한 원심분리 방식으로 집진하기 위한 사이클론형 집진부(20);
상기 사이클론형 집진부(20)의 하부에 배치되어 상기 사이클론형 집진부(20)로부터 낙하하는 폐전선 분쇄물을 경사 방향으로 진동시킴으로써 비중차에 의해 동 분쇄물과 수지 분쇄물로 1차 선별하는 건식형 선별부(60); 및
상기 건식형 선별부(60)의 하부에 배치되어 상기 건식형 선별부(60)로부터로 낙하하는 수지 분쇄물에 물을 분사시키면서 경사 방향으로 진동시킴으로써 비중차에 의해 수지 분쇄물로부터 동 분쇄물을 추가적으로 선별하기 위한 습식형 선별부(70);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 폐전선 선별장치.
청구항 1에 있어서,
상기 건식형 선별부(60)는 상기 폐전선 분쇄물의 크기보다 작은 공극을 갖는 메쉬형 진동판(64);
상기 메쉬형 진동판(64)의 하부에 배치되어 상기 메쉬형 진동판(64) 상에 낙하하는 폐전선 분쇄물을 부양시키기 위한 공기공급수단(62, 64)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 폐전선 선별장치.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 건식형 선별부(60)와 상기 습식형 선별부(70)는 링크부재(62)에 의해 상호 고정 결합되어 있어,
상기 습식형 선별부(60)를 수지 분쇄물과 동 분쇄물이 상호 분리되는 방향으로 진동시킴으로써 상기 건식형 선별부(60)도 수지 분쇄물과 동 분쇄물이 상호 분리되는 방향으로 함께 진동하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 폐전선 선별장치.
청구항 3에 있어서,
상기 습식형 선별부(60)의 하부에는 상기 습식형 선별부(60)와 일정 거리 이격된 상태로 고정프레임(80)이 설치되어 있고, 상기 고정프레임(80)의 하부에는 전원에 의해 구동되는 구동모터(81)가 장착되어 있으며, 상기 고정 프레임(80)의 상부에는 상기 구동모터(81)의 구동에 연동하여 작동되는 크랭크축(82)이 장착되어 있고;
상기 습식형 선별부(60)의 하부에는 고정축(84)이 장착되어 있고, 상기 크랭크축(82)과 상기 습식형 선별부측 고정축(84) 사이에는 링크부재(83)가 연결되어 있으며,
상기 습식형 선별부(60)와 상기 고정프레임(80) 사이에는 복수의 판 스프링(76)이 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 폐전선 선별장치.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 사이클론형 집진부(20)와 상기 건식형 선별부(60) 사이의 공간 중의 일부 또는 전부는 진동에 유연하게 움직일 수 있는 유연성 재질로 규정되어 있는 것을 특징으로 하는 폐전선 선별장치.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 습식형 선별부(60)로부터 분리된 수지 분쇄물을 물로부터 분리하여 이송시키기 위한 진동 경사판(90)과 상기 진동 경사판(90)을 진동시키기 위한 구동모터(92)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 폐전선 선별장치.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 사이클론형 집진부(20)와 상기 건식형 선별부(60) 사이에 규정되는 폐쇄된 공간의 일부는 상기 사이클론형 집진부(20)의 하단 보다 높은 상부를 가지며, 상기 폐쇄된 공간의 상부는 분진이송관(30)을 통해 분진 분리용 사이클론형 집진부(34)와 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 폐전선 선별장치.
청구항 7에 있어서,
상기 분진 분리용 사이클론형 집진부(34)의 하부에는 분진 적재부(36)가 설치되고, 상기 분진 분리용 사이클론형 집진부(34)의 상부에는 상기 분진 분리용 사이클론형 집진부(34)의 내측 중앙 부분으로부터의 공기를 외부로 배출시키기 위한 배출관(38)이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 폐전선 선별장치.