KR20170106875A - 폐전선 재생 시스템 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 폐 전선을 파쇄하여 피복물과 동선으로 선별하기 하기 위한 폐 전선 분리 및 재활용 장치에 관한 것이다. 오래된 전선이나 폐기된 케이블을 수집하여 피복과 전선 내부의 동선을 분리하여 각각 재활용할 수 있도록 하는 데 있어, 특히 습식 선별기를 통과한 동선의 남아 있는 수분의 잔량을 최대한 제거한 상태에서 용융로에서의 용융 작업을 효과적으로 수행할 수 있으며, 습식 선별기를 통과한 동선을 별도의 장소에 옮기지 않고 곧바로 용융 작업이 가능한 폐전선 재생 시스템 및 방법이 개시된다. 폐전선 재생시스템은 폐전선을 소정 크기로 절단하는 절단기를 포함한다. 분쇄기는 절단기를 통해 절단된 폐전선을 잘게 분쇄한다. 건식 선별기는 분쇄기를 통해 분쇄된 폐전선을 피복과 동선으로 선별한다. 습식 선별기는 건식 선별기를 통해 분리된 동선에 물을 공급하여 피복과 동선을 선별하기 위해 적어도 하나 구비된다. 건조로는 습식 선별기를 통해 분리된 동선에 잔재된 물을 제거하기 위해 열을 가한다. 용융로는 건조로를 통과한 동선을 공급받아 용융시킨다. 건조로는, 내부를 향하여 발열 기능을 갖는 중공의 몸체, 및 몸체를 관통하여 습식 선별기 중 하나와 용융로에 양단이 연결되며 용융로를 향해 동선을 이송시키기 위한 제1, 2 컨베이어벨트가 서로에 대하여 길이 방향으로 측면이 접한 상태에서 동일 평면상에 제공되되, 각각의 제1, 2 컨베이어벨트의 속도(V1, V2)가 각각 다르도록 세팅하여 제1, 2 컨베이어벨트 상에서 이송중인 동선이 불규칙하게 요동(搖動)될 수 있게 한다.
본 발명은 폐 전선의 분리 선별을 자동화 공정을 통하여 친환경적으로 수행하고, 동선 뿐만 아니라 피복까지도 재활용할 수 있는 장치를 제공한다. 본 발명에 따른 폐 전선 분리 및 재활용 장치는 폐 전선이 투입되는 호퍼형 투입부와 상기 호퍼형 투입부에 투입된 폐 전선을 파쇄하여 동 파쇄물과 수지 파쇄물을 생성시키기 위한 파쇄부, 상기 파쇄부로부터의 폐 전선 파쇄물을 이송시키기 위한 송풍기 및 상기 송풍기에 의해 이송된 폐 전선 파쇄물을 선회력에 의한 원심분리 방식으로 집진하기 위한 사이클론 집진부, 상기 사이클론 집진부의 하부에 배치되어 상기 사이클론 집진부로부터 낙하하는 폐 전선 파쇄물을 경사 방향으로 진동시킴으로써 비중차에 의해 동 파쇄물과 수지 파쇄물로 1차 선별하는 건식형 분리선별부, 및 상기 건식형 분리선별부의 하부에 배치되어 상기 건식형 분리선별부로부터로 낙하하는 수지 파쇄물에 물을 분사시키면서 경사 방향으로 진동시킴으로써 비중차에 의해 수지 파쇄물로부터 동 파쇄물을 추가적으로 선별하기 위한 습식형 분리선별부를 포함한다.

Description

폐전선 재생 시스템 및 방법{System and method for recycling waste electric wire}

본 발명은 폐전선 재생 시스템 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 폐전선으로부터 고품질의 동선을 채취하여 재활용할 수 있도록 함으로써 친환경적이면서도 경제적 효율성을 향상시킬 수 있도록 하는 폐전선 재생 시스템 및 방법에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 오래된 전선이나 폐기된 케이블(이하, "폐전선"으로 함)을 수집하여 전선의 주구성원인 폴리에틸렌(PE) 또는 폴리염화비닐(PVC)로 된 피복과 전선 내부의 동선을 분리하여 각각 재활용할 수 있도록 하는 데 있어, 특히 습식 선별기를 통과한 동선의 남아 있는 수분의 잔량을 최대한 제거한 상태에서 용융로에서의 용융 작업을 효과적으로 수행할 수 있으며, 습식 선별기를 통과한 동선을 별도의 장소에 옮기지 않고 직접 용융 작업이 가능한 폐전선 재생 시스템 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 다양한 종류의 전선이 소정의 목적으로 사용된 후, 교체나 폐기되었으나, 현재에는 한정된 자원으로 인하여 점차적으로 고갈되어 가고 있는 시점에서 폐전선을 재활용하기 위한 부단한 노력이 요구되고 있다.

이러한 실정에 따라 전선의 철심을 이루는 동선과 그 외부를 감싸는 합성수지재의 피복을 분리하여 재활용하고자 하는 방법들이 모색되고 있으며, 기존의 폐전선에서 동선을 분리하기 위한 방법으로 단순히 분쇄기로 폐전선을 잘게 분쇄하는 방법, 동선을 감싸는 피복을 소각시켜 동선을 취출하는 방법 등이 소개되고 있다.

이때, 피복된 합성수지에 직접 점화를 시켜 소각을 하는 방법은 유해한 맹독성 가스 및 매연과 중금속, 다이옥신이 발산되어 대기를 오염시킴으로써 환경공해의 요인으로 작용하게 되며, 취출된 동선은 소각시 산화되어 순도가 불량하게 됨으로써 동(銅)의 인장력이 미흡해지는 등의 폐단이 있었다.

또한 피복재를 일일이 벗겨내는 방법은 작업시간이 많이 소요되므로, 인건비가 많이 드는 문제점이 있었다.

이에 상기한 방법들 중, 단순히 분쇄기로 폐전선을 잘게 분쇄하여 동선과 합성수지재의 피복을 분리시키는 방법이 주로 이용되고 있는데, 이에 대한 연구 및 개발이 다양하게 진행되고 있는 실정이다.

여기서, 폐전선의 동선과 피복을 분리하는 과정에서 습식 선별기를 통과시킨 이후의 동선에는 물이 잔재 되어 있다. 이 상태에서, 동선은 컨베이어를 통해 용융로로 이송되어 용융작업을 하게 되는바, 이때 동선에 잔재된 물로 인해 용융 작업 시간이 지체되어 정상적인 용융 작업을 하기 힘든 문제가 있었다.

또한 습식 선별기의 선별 과정으로부터 선별된 동선을 수거한 다음, 지게차와 같은 이동 수단에 의해 다른 장소로 동선을 이동시켜 용융로에서의 용융 작업을 수행해야 하기 때문에 작업 공수의 과다나 작업 시간의 지연 등의 문제가 발생했었다.

이러한 폐전선은 PVC나 PE 또는 PP 등으로 이루어진 절연재인 피복부와, 내부에 통전성을 지닌 구리 또는 구리 합금으로 이루어진 동선부(copper wire portion)로 이루어진다.

이러한 관점에서 재활용 가능한 동선부를 고품질에 즉각 재활용이 가능한 상태로 수집하는 기술이 무엇보다 중요한 것이다.

기존의 재활용 기술은 단순히 폐전선을 연소시켜 피복부를 제거하고 남은 동선부를 수집하게 되는데, 이러한 연소시 투입된 산소와 동선부가 만나면 산화하게 되면서 품질이 매우 저하되는 문제점이 있었던 것이다.

즉, 이러한 저급한 품질의 동은 일명 파동이라 하여 재활용 가치도 떨어지므로, 상기와 같은 관점에서 차핑기(chopping machine) 등과 같은 장치를 이용하여 폐전선을 잘게 파쇄한 후, 에어를 분사하는 건식 또는 세척수를 분사하는 습식 등의 방법으로 슬러그 동(slug copper)을 추출하였다.

그러나, 이러한 슬러그 동의 추출 방식은 대량 생산이 불가능하고, 슬러그 동을 추출하는 과정에서 동의 품질이 일정 정도 저하되므로, A동, 상동, 중동, 하동, 파동 등 구리의 등급에 따른 분류에 따라 A동 다음 등급인 일명 '캔디동'이라 불리는 품질이 어느 정도 저하된 동을 획득하여 거래하는 한계점이 있었다.

본 발명은 전술한 종래의 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 기술적 과제는 습식 선별기와 용융로 사이에 컨베이어벨트를 포함한 건조로를 추가로 설치함으로써, 폐전선의 주구성원인 폴리에틸렌(PE) 또는 폴리염화비닐(PVC)로 된 피복과 전선 내부의 동선을 분리하여 각각 재활용하고자 할 때, 습식 선별기를 통과한 동선의 남아 있는 수분의 잔량을 최대한 제거한 상태에서 용융 작업을 효과적으로 수행할 수 있으며, 동선을 다른 장소에 이동시키지 않고 용융 작업을 직접 수행할 수 있는 폐전선 재생 시스템 및 방법을 제공하려는 것이다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로, 폐전선으로부터 고품질의 동선을 채취하여 재활용할 수 있도록 함으로써 친환경적이면서도 경제적 효율성을 향상시킬 수 있도록 하는 폐전선 재생 시스템 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 기술적 사상으로서의 본 발명은, 폐전선의 길이 방향을 따라 복수로 분리하고, 일정 길이로 절단한 다수의 제1 중간처리물을 일방향으로 공급하는 제1 유닛; 상기 제1 유닛으로부터 공급된 제1 중간처리물을 일시 수용하고, 상기 제1 중간처리물에 용제를 투입하여 일정 시간 침전시킨 후 처리된 제2 중간처리물을 일방향으로 공급하는 제2 유닛; 및 상기 제2 유닛으로부터 공급된 제2 중간처리물을 교반하여 피복부로부터 분리된 동선부(copper wire portion)를 회수하는 제3 유닛;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 제1 유닛은, 한 쌍의 롤러 각각에 형성된 절단 링 블레이드를 구비하고, 일방향으로 투입된 폐전선의 길이 방향을 따라 상기 절단 링 블레이드가 복수로 절단하는 분리부와, 승강 왕복하는 절단 블레이드를 구비하고, 상기 분리부에 의하여 길이 방향으로 절단된 폐전선을 일정 길이로 절단하여 상기 제1 중간처리물을 형성하는 절단부와, 상기 절단부로부터 배출되는 상기 제1 중간처리물을 상기 제2 유닛측으로 일방향으로 이송하는 컨베이어 어셈블리를 포함하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 제2 유닛은, 상기 제1 유닛의 컨베이어 어셈블리를 통하여 이송된 상기 제1 중간처리물이 상부측으로부터 투입되며, 상기 제1 중간처리물을 일시 수용하는 공간을 구비한 수용 호퍼와, 상기 수용 호퍼와 연결되고 상기 제1 중간처리물의 피복부를 용해시키는 용제가 수용된 용제 탱크와, 상기 수용 호퍼의 하부측으로부터 배출되는 상기 제2 중간처리물을 상기 제3 유닛측으로 이송시키는 이송 스크류 어셈블리를 포함하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 제2 유닛은, 상기 용제 탱크와 상기 수용 호퍼를 상호 연결하고, 상기 용제 탱크로부터 용제를 상기 수용 호퍼측으로 이송시키는 공급 배관과, 상기 공급 배관 상에 장착되어 상기 공급 배관의 내부 유로를 개폐하는 공급 밸브와, 상기 수용 호퍼와 연결되고, 상기 수용 호퍼로부터 배출되어 상기 제2 중간처리물을 형성하는데 사용된 상기 용제가 회수되는 회수 배관과, 상기 회수 배관과 연결되어 사용된 상기 용제를 일시 수용하는 버퍼 탱크를 포함하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 일정 시간은, 20 내지 30분인 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 피복부는 PVC인 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 제3 유닛은, 상기 제2 유닛의 이송 스크류 어셈블리로부터 배출되는 상기 제2 중간처리물을 상부측으로부터 공급받아, 내부에 수용된 상기 제2 중간처리물을 회전하여 교반시키는 드럼과, 상기 드럼 내부에 에어를 분사하여 상기 피복부의 잔여물을 상기 동선부로부터 분리하는 블로워를 포함하며, 상기 동선부는 상기 드럼으로부터 배출되어 수집되는 것을 특징으로 한다.

한편, 본 발명은 폐전선의 길이 방향을 따라 복수로 분리하고, 일정 길이로 절단한 다수의 제1 중간처리물을 일방향으로 공급하는 제1 단계; 상기 제1 중간처리물에 용제를 투입하여 20 내지 30분 침전시킨 후 처리된 제2 중간처리물을 일방향으로 공급하는 제2 단계; 및 상기 제2 중간처리물을 교반하여 피복부로부터 분리된 동선부(copper wire portion)를 회수하는 제3 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 폐전선 재활용 방법을 제공할 수 있다.

여기서, 상기 제1 단계에서, 상기 일정 길이는 20 내지 30cm인 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 폐전선 재생 시스템 및 방법은, 습식 선별기와 용융로 사이에 컨베이어벨트를 포함한 건조로를 추가로 설치함으로써, 폐전선의 주구성원인 폴리에틸렌(PE) 또는 폴리염화비닐(PVC)로 된 피복과 전선 내부의 동선을 분리하여 각각 재활용하고자 할 때, 습식 선별기를 통과한 동선의 남아 있는 수분의 잔량을 건조로에 의해 최대한 제거한 상태에서 용융 작업을 효과적으로 수행할 수 있다. 또한 지게차와 같은 이동수단에 의해 동선을 다른 장소에 이동시키지 않아도 용융 작업을 편리하게 수행할 수 있어 작업상 매우 유리하다.

본 발명에 따른 폐전선 재생 시스템 및 방법에 의하면, 용제를 투입하여 폐전선의 피복부를 팽윤(膨潤)시켜 전술한 피복부로부터 동선부를 획득함으로써, 고품질의 동선을 채취하여 즉각 재활용할 수 있으므로 친환경적이면서도 경제적 측면에서 고효율의 달성이 가능하게 된다.

따라서, 본 발명에 따르면 구리의 등급에 따른 분류에 의하여 A동, 상동, 중동, 하동, 파동 들 중에서 기존의 재활용 방법과 같이 피복부가 까맣게 타서 재활용시 용융로에서 불순물이 발생할 우려가 있는 파동이 일체 발생하지 않고, 슬러그 동과 차핑동이라 불리는 캔디동보다 더 높은 등급의 고품질인 A동을 얻을 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 폐전선 재생 시스템 및 방법의 제조 공정도이다.
도 2는 도 1에 도시된 건조로의 정면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 건조로의 평면도이다.
도 4는 도 1에 도시된 건조로의 내부를 개략적으로 보여주기 도면이다.
도 5는 도 4의 A 부분 확대도이다.
도 6은 본 발명에 따른 폐전선 재생 시스템 및 방법의 전체적인 구성을 나타낸 평면 개념도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 폐전선 재생 시스템 및 방법의 전체적인 구성을 나타낸 개념도이다.

이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

또한, 본 발명의 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

도 1을 참조하면, 폐전선 재생시스템(100)은 폐전선을 분쇄한 후 합성수지재로 된 피복과 내부의 동선을 분리 및 선별하여 재생하기 위한 장치이다. 폐전선 재생시스템(100)은 폐전선을 소정 크기로 절단하는 절단기(110)를 포함한다.

분쇄기(120)는 절단기(110)를 통해 절단된 폐전선을 잘게 분쇄하기 위한 것으로서, 컨베이어(C)에 의해 연결된다. 컨베이어(C)의 소정 위치에는 컨베이어(C) 상으로 이송되는 철 성분을 수집하기 위해 자성체(M)가 설치될 수 있다.

건식 선별기(130)는 분쇄기(120를 통해 분쇄된 폐전선을 진동에 의해 피복과 동선으로 선별하기 위한 것으로서, 이는 분쇄기(120)와 연결된 상태이다.

습식 선별기(140)는 건식 선별기를 통해 분리된 동선에 물을 공급하여 피복과 동선을 선별하기 위한 것으로서, 이는 적어도 하나 이상 구비될 수 있다. 이렇게 함으로써 피복과 동선의 선별을 정밀하게 수행할 수 있는 것이다. 습식 선별기(140)는 건식 선별기(130)에 연결된 상태이다.

건조로(150)는 습식 선별기(140)를 통해 분리된 동선에 잔재된 물을 제거하기 위해 열을 가하기 위한 것으로서, 습식 선별기(140) 중 하나에 설치될 수 있다.

용융로(160)는 건조로(150)를 통과한 동선을 공급받아 용융시키기 위한 것으로서, 건조로(150와 연결될 수 있다.

특히 건조로(150)는 내부를 향하여 발열 기능을 갖는 중공의 몸체(152)를 포함한다. 즉, 몸체(152)의 내부에는 히터와 같은 발열체가 내장되어 있어 발열 기능을 수행토록 한다. 제1,2 컨베이어벨트(154a)(154b)는 몸체(152)를 관통하여 습식 선별기(140) 중 하나와 용융로(160)에 양단이 연결된다. 제1, 2 컨베이어벨트(154a)(154b)는 용융로(160)를 향해 동선을 이송시키기 위한 것이며, 제1, 2 컨베이어벨트(154a)(154b)는 서로에 대하여 길이 방향으로 측면이 접한 상태에서 동일 평면상에 제공된다. 각각의 제1, 2 컨베이어벨트(154a)(154b)의 속도(V1, V2)는 각각 다르도록 세팅하여 제1, 2 컨베이어벨트(154a)(154b) 상에서 이송중인 동선이 불규칙하게 요동(搖動)될 수 있게 한다. 이렇게 함으로써, 동선은 제1,2 컨베이어벨트(154a)(154b) 상에서 이송되면서 보다 완전한 건조가 이루어지는 것이다.

여기서, 제3 컨베이어벨트(154c)는 제1, 2 컨베이어벨트(154a)(154b) 사이에는 길이 방향으로 측면이 접한 상태에서 동일 평면상에 추가로 제공될 수 있다. 각각의 제3 컨베이어벨트(154c)의 속도(V3)는 제1, 2 컨베이어벨트의 속도(V1, V2)에 대하여 다르게 세팅되는 것이 바람직하나, 이에 한정되지 않고 제1, 2, 3 컨베이어벨트(154a)(154b)(154c)의 속도(V1, V2, V3)를 필요에 따라 다르게 세팅시킬 수도 있다.

제1, 3 컨베이어벨트(154a)(154c)는 상기 제2 컨베이어벨트(154b)에 대하여 빠른 속도록 갖는 것이 바람직하다. 이때, 제1, 2, 3 컨베이어벨트(154a)(154b)(154c)의 속도(V1, V2, V3) 차이는 제1, 2, 3 컨베이어벨트(154a)(154b) 상에 올려져 이송되는 동선이 서로 골고루 섞여지는 효과를 주게 된다. 이에 따라 동선의 건조 효율은 더욱 더 향상되는 것이다.

제1 요동턱(156a)과 제2 요동턱(156b)은 제1, 2, 3 컨베이어벨트(154a)(154b)(154c)의 표면과 이면에는 돌출 형성된 것이 바람직하다. 여기서 제1 요동턱(156a)과 제2 요동턱(156b)은 제1, 2, 3 컨베이어벨트(154a)(154b)(154c)의 길이 방향에 대하여 직각 방향으로 일자형으로 길게 형성된 것이 바람직하나, 이에 한정되지 않고 다른 모양으로 형성될 수 있다.

도면 중, C는 절단기(110)와 분쇄기(120)를 연결하는 컨베이어, M은 컨베이어(C)에 제공되는 자성체, TF는 분쇄기(120)와 건식 선별기(130)의 사이에 위치되는 이송팬, CY는 건식 선별기(130)에 제공되는 사이클론, DF는 집진팬, 및 BF는 백필터이다. 또한 DS와 ID는 제1, 2, 3 컨베이어벨트(154a)(154b)(154c)에 제공되는 구동축과 아이들러이다.

이상에서 설명한 구조의 본 발명의 실시 예에 따른 용융 기능을 갖는 폐전선 재생장치(100)의 각 구성요소의 배치상태와 이들 구성요소의 작동 과정을 정리하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 절단기(110와 분쇄기(120의 사이에는 컨베이어(C)가 위치된다. 이들은 서로에 대하여 대략 일자형의 배치를 갖는다. 특히, 컨베이어(C)의 표면에는 자성체(M)가 설치되어 컨베이어(C) 상에서 이송되는 폐전선으로부터 철 성분을 수집하게 된다.

이송팬(TF)은 분쇄기(120의 일측으로 제공된다. 건식 집진기(130)는 분쇄기(120)와 서로 연결된다. 이때, 사이클론(CY)은 건식 집진기(130)의 일측으로 제공된다. 이러한 사이클론(CY)은 건식 집진기(130)의 작동 과정에서 발생하는 분진을 포집하게 되는 것이다. 이때, 사이클론(CY)의 일측에는 집진팬(DF)이 연결되어 사이클론(CY)에 의해 포집된 분진을 백필터(BF)의 방향으로 포집시키게 되는 것이다.

한편, 이송스크류(TS)는 건식 선별기(130)의 일측에 제공된다. 이러한 건식 선별기(130)에 의해 모아진 동선은 이송스크류(TS)를 따라 습식 선별기(140)로 보내지는 것이다. 여기서, 습식 선별기(140)는 이송스크류(TS)에 의해 건식 선별기(130)로 보내지는 것이다. 특히, 습식 선별기(140)는 앞서 설명한 건식 선별기(130)와는 달리 분진이 발생하지 않는다. 이는 물이 공급된 상태로 작동하기 때문이다. 습식 선별기(140)는 다수개 설치하여 차례로 사용할 수 있다. 이렇게 함으로써, 동선의 회수 효율을 높이게 된는 것이다.

이러한 습식 선별기(140)의 일측, 즉 동선이 분출되는 방향으로 건조로(150)가 연결된다. 이때, 건조기(152)는 몸체(152)와 제1, 2, 3 컨베이어벨트(154a)(154b)(154c)가 포함된다. 즉, 제1, 2, 3 컨베이어벨트(154a)(154b)(154c)는 습식 선별기(140)와 용융로(160) 사이에 제공되는 것이다. 여기서, 제1, 2, 3 컨베이어벨트(154a)(154b)(154c), 습식 선별기(140) 및 용융로(160)는 대략 일자형으로 배치되는 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니다.

특히, 제1, 2, 3 컨베이어벨트(154a)(154b)(154c)의 속도(V1, V2, V3)는 서로에 대하여 다르게 세팅시키는 것이 바람직하다. 이렇게 함으로써, 제1, 2, 3 컨베이어벨트(154a)(154b)(154c) 상으로 이송되는 동선이 서로 섞여 몸체(152)의 발열 기능에 의한 건조 작업을 효율적으로 수행할 수 있게 되는 것이다. 이에 더하여, 제1, 2, 3 컨베이어벨트(154a)(154b)(154c)의 표면과 이면으로 제공되는 제1 요동턱(156a)과 제2 요동턱(156b)은 제1, 2, 3 컨베이어벨트(154a)(154b)(154c) 상에 올려진 동선의 조각들끼리 자유롭게 섞여주는 역할을 수행할 수 있게 된다. 이 때문에 동선의 건조 작업은 더욱 더 효율적으로 이루어질 수 있는 것이다. 이를 보다 자세히 설명하기 위해 다시 도 4와 도 5를 참조하면, 제1, 2, 3 컨베이어벨트(154a)(154b)(154c)는 아이들러(ID)에 밀착된 상태로 순환 작동되는 것이다. 이때, 제2 요동턱(156b)은 아이들러(ID)의 외주면과 접촉된 상태에 있기 때문에 제2 요동턱(156b) 만큼 돌출되어 제1, 2, 3 컨베이어벨트(154a)(154b)(154c) 상에 올려진 동선이 상하로 요동칠 수 있도록 하게 된다. 그 결과로 동선이 서로 불규칙하게 섞여지게 되어 동선의 건조 작업을 더욱 더 효율적으로 수행할 수 있도록 하는 것이다.

도 6은 본 발명에 따른 폐전선 재생 시스템 및 방법의 전체적인 구성을 나타낸 평면 개념도이며, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 폐전선 재생 시스템 및 방법의 전체적인 구성을 나타낸 개념도이다.

본 발명은 도시된 바와 같이 제1 유닛(100)과 제2 유닛(200) 및 제3 유닛(300)을 포함하는 구조임을 파악할 수 있다.

우선, 도 6을 참조하면, 공급 지역(LZ)에서 폐전선(이하 미도시)이 투입되면 컨베이어 어셈블리(130)는 일방향으로 폐전선을 이송시켜 제1 유닛(100)에서 길이 방향을 따라 분리하고 일정 길이로 절단한 후, 제2 유닛(200)에서 피복부(이하 미도시)로부터 동선부(copper wire portion, 이하 미도시)를 분리한 후, 제3 유닛(300)에서 후처리 작업을 한 다음, 출하 지역(UZ)에서 수집되어 재활용 시설로 보낼 수 있다.

또한, 본 발명은 도 6에 도시된 바와 같이 일련의 공정이 컨베이어 어셈블리(130)의 이송 방향을 따라 연속적으로 이루어지도록 할 수도 있으며, 특별히 도시하지 않았으나, 제1 유닛(100)에서 처리된 제1 중간처리물을 수집하여 다음 공정, 즉 제2 유닛(100)측으로 이송한 후, 제2 유닛(200)에서 처리된 제2 중간처리물을 수집하여 다음 공정, 즉 제3 유닛(300)측으로 이송하여 최종적인 동선부만 수집되도록 하는 응용 및 변형 설계도 가능할 것이다.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 폐전선 재생 시스템 및 방법의 각 구성부에 관하여 도 7을 참조하면서 상세하게 설명할 것이다.

제1 유닛(100)은 폐전선의 길이 방향을 따라 복수로 분리하고, 일정 길이로 절단한 다수의 제1 중간처리물을 일방향으로 공급하는 것이다.

제2 유닛(200)은 제1 유닛(100)으로부터 공급된 제1 중간처리물을 일시 수용하고, 제1 중간처리물에 용제를 투입하여 일정 시간 침전시킨 후 처리된 제2 중간처리물을 일방향으로 공급하는 것이다.

제3 유닛(300)은 제2 유닛(200)으로부터 공급된 제2 중간처리물을 교반하여 피복부로부터 분리된 동선부를 회수하는 것이다.

본 발명은 상기와 같은 실시예의 적용이 가능하며, 다음과 같은 실시예의 적용 또한 가능함은 물론이다.

우선, 제1 유닛(100)은 분리부(110)와 절단부(120)와 컨베이어 어셈블리(130)를 포함하는 구조의 실시예를 적용할 수 있다.

분리부(110)는 한 쌍의 롤러(111, 111) 각각에 형성된 절단 링 블레이드(112)를 구비하고, 일방향으로 투입된 폐전선의 길이 방향을 따라 절단 링 블레이드(112)가 복수로 절단하는 것이다.

여기서, 분리부(110)는 한 쌍의 롤러(111, 111) 대신에 한 쌍의 유압 실린더와 같은 것을 사용하여 상호 근접 또는 이격하면서 절단 링 블레이드(112)로 폐전선을 길이 방향을 따라 복수로 길게 절단되도록 할 수도 있음은 물론이다.

절단부(120)는 승강 왕복하는 절단 블레이드(121)를 구비하고, 분리부(110)에 의하여 길이 방향으로 절단된 폐전선을 일정 길이로 절단하여 제1 중간처리물을 형성하는 것이다.

컨베이어 어셈블리(130)는 절단부(120)로부터 배출되는 제1 중간처리물을 제2 유닛(200)측으로 일방향으로 이송하는 것이다.

한편, 제2 유닛(200)은 전술한 바와 같이 용제로 동선부를 피복부로부터 팽윤(膨潤)하기 위한 것으로, 수용 호퍼(210)와 용제 탱크(220)와 이송 스크류 어셈블리(230)를 포함하는 실시예의 적용이 가능하다.

참고로, 피복부는 피복부는 PVC이다.

수용 호퍼(210)는 제1 유닛(100)의 컨베이어 어셈블리(130)를 통하여 이송된 제1 중간처리물이 상부측으로부터 투입되며, 제1 중간처리물을 일시 수용하는 공간을 구비한 것이다.

용제 탱크(220)는 수용 호퍼(210)와 연결되고 제1 중간처리물의 피복부를 팽윤(膨潤)시키는 용제가 수용된 것이다.

여기서, 용제는 PVC인 피복부를 팽윤(膨潤)시키기 위하여 이염화에틸렌(Ethylene Dichloride) 등과 같은 것을 사용할 수 있다.

이송 스크류 어셈블리(230)는 수용 호퍼(210)의 하부측으로부터 배출되는 제2 중간처리물을 제3 유닛(300)측으로 이송시키는 것이다.

그리고, 제2 유닛(200)은 용제 탱크(220)와 수용 호퍼(210)를 상호 연결하고, 용제 탱크(220)로부터 용제를 수용 호퍼(210)측으로 이송시키는 공급 배관(221)을 더 포함할 수 있다.

그리고, 제2 유닛(200)은 공급 배관(221) 상에 장착되어 공급 배관(221)의 내부 유로를 개폐하는 공급 밸브(222)를 더 포함할 수 있다.

그리고, 제2 유닛(200)은 수용 호퍼(210)와 연결되고, 수용 호퍼(210)로부터 배출되어 제2 중간처리물을 형성하는데 사용된 용제가 회수되는 회수 배관(223)을 더 포함할 수 있다.

회수 배관(223)에는 회수 밸브(225)가 구비되어, 회수 배관(223)과 연결되어 사용된 용제를 일시 수용하는 버퍼 탱크(224)측으로 사용된 용제의 배출량을 조절할 수 있다.

이때, 수용 호퍼(210)에서 용제를 투입하고 제1 중간처리물을 침전시키는 시간은 대략 20 내지 30분 정도이며, 바람직하게는 후술할 제3 유닛(300)에 의하여 피복부로부터 동선부가 용이하게 분리될 수 있도록 25분 내외가 적절하다.

한편, 제3 유닛(300)은 제2 유닛(200)의 이송 스크류 어셈블리(230)로부터 배출되는 제2 중간처리물을 상부측으로부터 공급받아, 내부에 수용된 제2 중간처리물을 회전하여 교반시키는 드럼(310)과, 드럼(310)이 회전하면서 제2 중간처리물을 교반시키면, 드럼(310) 내부에 존재하는 피복부의 잔여물을 동선부로부터 분리하는 블로워(320)를 포함한다.

따라서, 최종적으로 동선부는 드럼(310)으로부터 배출되어 수집됨으로써 재활용 설비나 시설에 보내질 수 있을 것이다.

상기와 같은 실시예의 본 발명에 따른 폐전선 재생 시스템 및 방법를 이용한 재활용 방법에 관하여 간단히 설명하고자 한다.

우선, 제1 유닛(100)은 폐전선의 길이 방향을 따라 복수로 분리하고, 일정 길이로 절단한 다수의 제1 중간처리물을 일방향으로 공급하게 된다.

이후, 제1 유닛(100)으로부터 배출되는 제1 중간처리물을 제2 유닛(200)으로 공급하고, 이러한 제1 중간처리물에 용제를 투입하여 20 내지 30분 침전시킨 후 처리된 제2 중간처리물을 일방향으로 공급하게 된다.

다음으로, 제2 유닛(200)으로부터 배출된 제2 중간처리물을 제3 유닛(300)이 교반하여 피복부로부터 분리된 동선부(copper wire portion)를 회수하게 된다.

여기서, 제1 중간처리물의 길이는 전술한 이송 스크류 어셈블리(230)를 통과하여 일방향으로 이송됨에 있어서 지장이 없이 원활하게 이송될 수 있도록 20 내지 30cm의 범위에서 절단되는 것이 바람직하다.

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.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

10 : 호퍼형 투입부
12 : 파쇄부
14 : 송풍기
20 : 사이클론 집진부
30 : 분진이송관
34 : 사이클론 집진부
38 : 배출관
60 : 건식형 분리선별부
62 , 64 : 공기공급수단
64 :메쉬형 진동판
70 : 습식형 분리선별부
76 : 판스프링
80 : 고정프레임
81 : 구동모터
100: 압출부
200: 가공부
300: 냉각부
400: 파쇄부
500: 필터부
600: 분말부
700: 냉각이송부
800:　분리수거부
900: 순환부
1000:　폐전선 분리 및 재활용 장치

Claims (11)

1. 폐 전선이 투입되는 호퍼형 투입부(10)와 상기 호퍼형 투입부(10)에 투입된 폐 전선을 파쇄하여 동 파쇄물과 수지 파쇄물을 생성시키기 위한 파쇄부(12);
   상기 파쇄부(12)로부터의 폐 전선 파쇄물을 이송시키기 위한 송풍기(14) 및 상기 송풍기(14)에 의해 이송된 폐 전선 파쇄물을 선회력에 의한 원심분리 방식으로 집진하기 위한 사이클론 집진부(20);
   상기 사이클론 집진부(20)의 하부에 배치되어 상기 사이클론 집진부(20)로부터 낙하하는 폐 전선 파쇄물을 경사 방향으로 진동시킴으로써 비중차에 의해 동 파쇄물과 수지 파쇄물로 1차 선별하는 건식형 분리선별부(60);
   상기 건식형 분리선별부(60)의 하부에 배치되어 상기 건식형 분리선별부(60)로부터로 낙하하는 수지 파쇄물에 물을 분사시키면서 경사 방향으로 진동시킴으로써 비중차에 의해 수지 파쇄물로부터 동 파쇄물을 추가적으로 선별하기 위한 습식형 분리선별부(70);
   상기 전선 피복을 가열하여 반죽형태로 압출하는 압출부(100);
   상기 압출부로부터 자동 공급되는 상기 반죽형태의 전선 피복을 필름형태로 가공하는 가공부(200);
   상기 가공부로부터 자동 공급되는 필름형태의 전선 피복을 입자형태로 분쇄하기 위한 분쇄부(400);
   상기 분쇄부로부터 자동 공급되는 입자형태의 상기 전선 피복을 분말형태로 가공하는 분말부(600);
   상기 분말부에 의하여 분말형태로 가공된 전선 피복을 자동 이송하면서 냉각시키는 냉각이송부(700); 및
   상기 냉각이송부로부터 공급된 분말형태의 전선 피복을 설정된 분말크기로 선별 분리하여 수거용기로 공급하는 분리수거부(800)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 폐 전선 분리 및 재활용 장치.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 건식형 분리선별부(60)는 상기 폐 전선 파쇄물의 크기보다 작은 공극을 갖는 메쉬형 진동판(64);
   상기 메쉬형 진동판(64)의 하부에 배치되어 상기 메쉬형 진동판(64) 상에 낙하하는 폐 전선 파쇄물을 부양시키기 위한 공기공급수단(62, 64)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 폐 전선 분리 및 재활용 장치.
3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
   상기 건식형 분리선별부(60)와 상기 습식형 분리선별부(70)는 링크부재(62)에 의해 상호 고정 결합되어 있어,
   상기 습식형 분리선별부(60)를 수지 파쇄물과 동 파쇄물이 상호 분리되는 방향으로 진동시킴으로써 상기 건식형 분리선별부(60)도 수지 파쇄물과 동 파쇄물이 상호 분리되는 방향으로 함께 진동하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 폐 전선 분리 및 재활용 장치.
4. 청구항 3에 있어서,
   상기 습식형 분리선별부(60)의 하부에는 상기 습식형 분리선별부(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 분리선별부(60)의 하부에는 고정축(84)이 장착되어 있고, 상기 크랭크축(82)과 상기 습식형 분리선별부측 고정축(84) 사이에는 링크부재(83)가 연결되어 있으며,
   상기 습식형 분리선별부(60)와 상기 고정프레임(80) 사이에는 복수의 판 스프링(76)이 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 폐 전선 분리 및 재활용 장치.
5. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
   상기 사이클론 집진부(20)와 상기 건식형 분리선별부(60) 사이의 공간 중의 일부 또는 전부는 진동에 유연하게 움직일 수 있는 유연성 재질로 규정되어 있는 것을 특징으로 하는 폐 전선 분리 및 재활용 장치.
6. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
   상기 습식형 분리선별부(60)로부터 분리된 수지 파쇄물을 물로부터 분리하여 이송시키기 위한 진동 경사판(90)과 상기 진동 경사판(90)을 진동시키기 위한 구동모터(92)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 폐 전선 분리 및 재활용 장치.
7. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
   상기 사이클론 집진부(20)와 상기 건식형 분리선별부(60) 사이에 규정되는 폐쇄된 공간의 일부는 상기 사이클론 집진부(20)의 하단 보다 높은 상부를 가지며, 상기 폐쇄된 공간의 상부는 분진이송관(30)을 통해 분진 분리용 사이클론 집진부(34)와 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 폐 전선 분리 및 재활용 장치.
8. 청구항 7에 있어서,
   상기 분진 분리용 사이클론 집진부(34)의 하부에는 분진 적재부(36)가 설치되고, 상기 분진 분리용 사이클론 집진부(34)의 상부에는 상기 분진 분리용 사이클론 집진부(34)의 내측 중앙 부분으로부터의 공기를 외부로 배출시키기 위한 배출관(38)이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 폐 전선 분리 및 재활용 장치.
9. 폐전선의 길이 방향을 따라 복수로 분리 하고, 일정 길이로 절단한 다수의 제1 중간처리물을 일방향으로 공급하는 제1 유닛; 상기 제1 유닛으로부터 공급된 제1 중간처리물을 일시 수용하고, 상기 제1 중간처리물에 용제를 투입하여 일정 시간 침전시킨 후 처리된 제2 중간처리물을 일방향으로 공급하는 제2 유닛 및 상기 제2 유닛으로부터 공급된 제2 중간처리물을 교반하여 피복부로부터 분리된 동선부(copper wire portion)를 회수하는 제3 유닛;을 포함하는 것을 특징으로 하는 폐전선 재생 시스템 및 방법에 있어서,
   상기 제2 유닛은,
   상기 제1 유닛의 컨베이어 어셈블리를 통하여 이송된 상기 제1 중간처리물이 상부측으로부터 투입되며, 상기 제1 중간처리물을 일시 수용하는 공간을 구비한 수용 호퍼와,
   상기 수용 호퍼와 연결되고 상기 제1 중간처리물의 피복부를 용해시키는 용제가 수용된 용제 탱크와,
   상기 수용 호퍼의 하부측으로부터 배출되는 상기 제2 중간처리물을 상기 제3 유닛측으로 이송시키는 이송 스크류 어셈블리를 포함하는 것을 특징으로 하는 폐전선 재생 시스템 및 방법.
10. 청구항 9에 있어서,
    상기 제2 유닛은,
    상기 용제 탱크와 상기 수용 호퍼를 상호 연결하고, 상기 용제 탱크로부터 용제를 상기 수용 호퍼측으로 이송시키는 공급 배관과,
    상기 공급 배관 상에 장착되어 상기 공급 배관의 내부 유로를 개폐하는 공급 밸브와,
    상기 수용 호퍼와 연결되고, 상기 수용 호퍼로부터 배출되어 상기 제2 중간처리물을 형성하는데 사용된 상기 용제가 회수되는 회수 배관과,
    상기 회수 배관과 연결되어 사용된 상기 용제를 일시 수용하는 버퍼 탱크를 포함하는 것을 특징으로 하는 폐전선 재생 시스템 및 방법.
11. 폐전선의 길이 방향을 따라 복수로 분리 하고, 일정 길이로 절단한 다수의 제1 중간처리물을 일방향으로 공급하는 제1 유닛; 상기 제1 유닛으로부터 공급된 제1 중간처리물을 일시 수용하고, 상기 제1 중간처리물에 용제를 투입하여 일정 시간 침전시킨 후 처리된 제2 중간처리물을 일방향으로 공급하는 제2 유닛; 및 상기 제2 유닛으로부터 공급된 제2 중간처리물을 교반하여 피복부로부터 분리된 동선부(copper wire portion)를 회수하는 제3 유닛;을 포함하는 것을 특징으로 하는 폐전선 재생 시스템 및 방법에 있어서,
    상기 제3 유닛은,
    상기 제2 유닛의 이송 스크류 어셈블리로부터 배출되는 상기 제2 중간처리물을 상부측으로부터 공급받아, 내부에 수용된 상기 제2 중간처리물을 회전하여 교반시키는 드럼과,
    상기 드럼 내부의 상기 피복부의 잔여물을 상기 동선부로부터 분리하는 블로워를 포함하며,
    상기 동선부는 상기 드럼으로부터 배출되어 수집되는 것을 특징으로 하는 폐전선 재생 시스템 및 방법.

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