KR20210082235A - 원료 공급 장치, 전자·전기 기기 부품 스크랩의 처리 장치 및 전자·전기 기기 부품 스크랩의 처리 방법 - Google Patents

원료 공급 장치, 전자·전기 기기 부품 스크랩의 처리 장치 및 전자·전기 기기 부품 스크랩의 처리 방법 Download PDF

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Abstract

형상 및 비중이 다른 물질을 포함하는 원료의 낙하 위치를 제어하는 것이 가능한 원료 공급 장치, 전자·전기 기기 부품 스크랩의 처리 장치 및 이들을 사용한 전자·전기 기기 부품 스크랩의 처리 방법을 제공한다. 원료(100)를 미리 정해진 위치로 공급하는 수용부(41)를 구비하고, 수용부(41)의 상면에 원료(100)를 받아들이기 위한 제1 개구(433)를 구비하는 수납구(43)와, 수용부(41)의 저면에 원료(100)를 배출하기 위한 제1 개구(433)보다도 작은 단면적을 갖는 제2 개구(422)를 구비하는 배출구(42)와, 수용부(41)의 측면 전방에, 반송 수단(2)의 전방을 향하여 투하된 원료(100)와 접촉하여 원료(100)를 하방으로 안내하도록, 수납구(43)로부터 배출구(42)를 관통하여 수직 방향으로 연장되는 제1 안내면(412)과, 수용부(41)의 측면의 제1 안내면(412)과 대향하는 면에, 배출구(42)와 연속하고, 수평면에 대하여 경사진 경사면(411a)을 구비한 제2 안내면(411)을 구비하고, 제1 안내면(412)의 최하단부가, 제2 안내면(411)의 경사 방향을 따라서 연장된 연장선과 제1 안내면(412)의 교점 P보다도 하방에 위치하도록 제1 안내면(412)이 연장되어 있는 원료 공급 장치(4)이다.

Description

원료 공급 장치, 전자·전기 기기 부품 스크랩의 처리 장치 및 전자·전기 기기 부품 스크랩의 처리 방법
본 발명은, 원료 공급 장치, 전자·전기 기기 부품 스크랩의 처리 장치 및 전자·전기 기기 부품 스크랩의 처리 방법에 관한 것이다.
리사이클 원료 등의 반송물을 반송하기 위한 반송 수단으로서 컨베이어가 알려져 있다. 예를 들어, 일본 특허 공개 제2009-240846호 공보(특허문헌 1)에는, 알루미늄캔 등의 원재료를 복수의 컨베이어를 사용하여 해쇄기, 호퍼, 슈레더, 자선기, 비철 선별기 등으로 반송하는 것이 기재되어 있다.
컨베이어의 단부로부터 그 전방으로 방출되는 원료는 2방향(진행 방향과 연직 방향)으로 벡터를 갖고, 퍼지면서 낙하하지만, 그 낙하 위치를 일정 범위로 제어하는 것이 어려운 경우가 있다. 특히, 전자·전기 기기 부품 스크랩과 같은 형상 및 비중이 다른 다양한 부품 스크랩이 혼재되는 원료를, 컨베이어 등의 반송 수단을 사용하여 원료 처리 장치로 반송하는 경우에는, 원료에 포함되는 부품 스크랩의 형상 및 비중의 차이나, 부품 스크랩의 집합 상태에 따라, 그 낙하 궤적이 변하기 때문에, 낙하 위치를 제어하는 것이 곤란한 경우가 있다.
일본 특허 공개 제2009-240846호 공보
본 개시는, 형상 및 비중이 다른 물질을 포함하는 원료의 낙하 위치를 제어하는 것이 가능한 원료 공급 장치, 전자·전기 기기 부품 스크랩의 처리 장치 및 이들을 사용한 전자·전기 기기 부품 스크랩의 처리 방법을 제공한다.
본 발명의 실시 형태에 관한 원료 공급 장치는 일 측면에 있어서, 형상 및 비중이 다른 물질을 포함하는 원료를 반송하는 반송 수단으로부터 그 전방을 향하여 투하되는 원료를 수용하고, 원료를 미리 정해진 위치로 공급하는 수용부를 구비하는 원료 공급 장치이며, 수용부의 상면에 원료를 받아들이기 위한 제1 개구를 구비하는 수납구와, 수용부의 저면에 원료를 배출하기 위한 제1 개구보다도 작은 단면적을 갖는 제2 개구를 구비하는 배출구와, 수용부의 측면 전방에, 반송 수단의 전방을 향하여 투하된 원료와 접촉하여 원료를 하방으로 안내하도록, 수납구로부터 배출구를 관통하여 수직 방향으로 연장되는 제1 안내면과, 수용부의 측면의 제1 안내면과 대향하는 면에, 배출구와 연속하고, 수평면에 대하여 경사진 경사면을 구비한 제2 안내면을 구비하고, 제1 안내면의 최하단부가, 제2 안내면의 경사 방향을 따라서 연장된 연장선과 제1 안내면의 교점보다도 하방에 위치하도록, 제1 안내면이 연장되어 있는 원료 공급 장치가 제공된다.
본 발명의 실시 형태에 관한 원료 공급 장치는 다른 일 측면에 있어서, 형상 및 비중이 다른 물질을 포함하는 원료를 반송하는 제1 반송 수단과, 제1 반송 수단의 하방에 마련되며, 원료를 처리하기 위한 처리 장치로 원료를 반송하기 위한 제2 반송 수단과, 제2 반송 수단의 반송면 상에 배치되며, 제1 반송 수단으로부터 공급되는 원료를 받기 위한 원료 낙하 영역을 구비하고, 원료 낙하 영역에 낙하한 원료를, 제2 반송 수단의 반송면 상의 복수의 방향으로 분산시키기 위한 복수의 분산면을 구비하는 각뿔 형상의 분산기를 구비하는 원료 공급 장치가 제공된다.
본 발명의 실시 형태에 관한 전자·전기 기기 부품 스크랩의 처리 장치는 일 측면에 있어서, 형상 및 비중이 다른 물질을 포함하는 원료를 반송하는 제1 반송 수단과, 제1 반송 수단으로부터 그 전방으로 투하된 원료를 미리 정해진 위치로 공급하는 청구항 1 또는 2에 기재된 원료 공급 장치와, 원료 공급 장치의 하방에 마련되며, 원료를 처리하기 위한 처리 장치로 원료를 반송하기 위한 제2 반송 수단과, 제2 반송 수단의 반송면 상에 배치되며, 원료 공급 장치로부터 공급된 원료를 제2 반송 수단의 반송면 상의 복수의 방향으로 분산시키기 위한 복수의 분산면을 구비하는 각뿔 형상의 분산기를 구비하는 전자·전기 기기 부품 스크랩의 처리 장치가 제공된다.
본 발명의 실시 형태에 관한 전자·전기 기기 부품 스크랩의 처리 방법은 일 측면에 있어서, 선별기를 사용하여 전자·전기 기기 부품 스크랩을 선별하기 위한 선별 처리 공정을 포함하는 전자·전기 기기 부품 스크랩의 처리 방법에 있어서, 각뿔 형상의 분산기가 구비하는 복수의 분산면 상에, 전자·전기 기기 부품 스크랩을 낙하시켜, 전자·전기 기기 부품 스크랩을 선별기로 반송하기 위한 반송면 상의 복수의 방향으로 분산시키는 것을 포함하는 전자·전기 기기 부품 스크랩의 처리 방법이 제공된다.
본 개시에 의하면, 형상 및 비중이 다른 물질을 포함하는 원료의 낙하 위치를 제어하는 것이 가능한 원료 공급 장치, 전자·전기 기기 부품 스크랩의 처리 장치 및 이들을 사용한 전자·전기 기기 부품 스크랩의 처리 방법을 제공할 수 있다.
도 1의 (a)는 본 발명의 실시 형태에 관한 원료 투입 장치를 도시하는 측면도이고, 도 1의 (b)는 원료 투입 장치의 배출구가 구비하는 제2 개구부의 치수를 설명하는 평면도이다.
도 2는 본 발명의 실시 형태에 관한 전자·전기 기기 부품 스크랩의 처리 장치를 도시하는 측면도이다.
도 3은 도 2의 전자·전기 기기 부품 스크랩의 처리 장치의 부분 확대 평면도이다.
도 4는 분산기에 규정되는 원료 낙하 영역을 도시하는 설명도이다.
도 5는 분산기가 구비하는 분산면의 수를 0 내지 5면으로 변화시킨 경우의 처리 원료의 분산 상태를 나타내는 사진이다.
도 6은 원료 낙하 영역의 분산면의 면적비와 처리 원료의 중량 분배율의 관계를 나타내는 그래프이다.
이하, 도면을 참조하면서 본 발명의 실시 형태에 대하여 설명한다. 이하의 도면의 기재에 있어서는, 동일 또는 유사한 부분에는 동일 또는 유사한 부호를 붙이고 있다. 또한, 이하에 나타내는 실시 형태는, 본 발명의 기술적 사상을 구체화하기 위한 장치나 방법을 예시하는 것이며, 본 발명의 기술적 사상은, 구성 부품의 구조, 배치 등을 하기의 것으로 특정하는 것은 아니다.
(원료 공급 장치)
본 발명의 실시 형태에 관한 원료 공급 장치(원료 슈트)(4)는, 도 1에 도시한 바와 같이, 형상 및 비중이 다른 물질을 포함하는 원료(100)를 반송하는 반송 수단(제1 반송 수단(2))으로부터 제1 반송 수단(2)의 전방을 향하여 투하되는 원료(100)를 수용하고, 원료(100)를 미리 정해진 위치로 공급하는 수용부(41)를 구비한다. 수용부(41)는, 상면과 상면에 대향하는 저면과, 상면 및 저면에 접속된 측면을 구비한다.
원료 공급 장치(4)는, 수용부(41)의 상면에 원료(100)를 받아들이기 위한 제1 개구(433)를 구비하는 수납구(43)와, 수용부(41)의 저면에 원료(100)를 배출하기 위한 제2 개구(422)를 구비하는 배출구(42)를 구비한다. 제2 개구(422)는 제1 개구(433)보다도 작은 단면적을 갖는다.
수용부(41)의 측면 전방, 즉, 원료(100)를 전방으로 방출하는 제1 반송 수단(2)의 전방측 수용부(41)의 측면에는, 제1 반송 수단(2)의 전방측을 향하여 투하된 원료(100)와 접촉하여 원료(100)를 하방으로 안내하도록, 수납구(43)로부터 배출구(42)를 관통하여 수직 방향으로 연장되는 제1 안내면(412)을 구비한다.
제1 안내면(412)은, 전자·전기기 부품 스크랩 등과 접촉해도 변형되지 않을 정도의 강도를 갖도록 재질이 선택되어 있어도 된다. 예를 들어, 제1 안내면(412)으로서는, 고무 등의 탄성체, 금속, 플라스틱 등으로 형성할 수 있다. 제1 안내면(412)의 표면 상에 원료(100)의 낙하를 촉진하기 위한 코팅 등이 실시되어 있어도 된다. 또한, 제1 안내면(412)은, 수용부(41)의 전방측의 측면과 동일하게 해도 된다. 수용부(41)의 측면의 제1 안내면(412)과 대향하는 면, 즉, 수용부(41)의 측면의 후방측에는, 배출구(42)와 연속하고, 수평면(HP)에 대하여 경사진 경사면(411a)을 구비한 제2 안내면(411)을 구비한다.
제1 반송 수단(2)으로부터 방출되는 원료(100)는, 제1 반송 수단(2)에 의한 반송에 의해 적어도 수평 방향으로 이동하면서 연직 방향으로 낙하한다. 그때, 원료(100)끼리의 형상이나 비중, 원료(100)끼리의 뭉침 정도 등의 영향에 의해, 다양한 원료(100)가 다른 낙하 궤적(포물선)을 그리면서 원료 공급 장치(4)의 수납구(43) 내로 투입된다.
제1 반송 수단(2)으로부터 낙하할 때, 제1 반송 수단(2)이나 다른 원료(100)로부터 튕겨져 전방측으로 방출된 원료(100)의 일부는, 제1 안내면(412)의 표면에 닿아, 수용부(41)의 하방으로 안내된다. 그 원료(100)의 일부는, 다음에, 경사면(411a)이 되는 제2 안내면(411)의 표면에 닿아, 다시 하방으로 안내된다. 이와 같이 하여, 원료(100)는 제1 안내면(412)과 제2 안내면(411) 사이에서 하방을 향하여 진행하고, 배출구(42)의 제2 개구(422)로부터 연직 방향으로 낙하한다.
도 1의 (b)에 도시한 바와 같이, 배출구(42)의 제2 개구(422)는 직사각 형상이며, 도 1의 (a)에 도시한 제1 반송 수단(2)의 반송면의 유효폭 방향(도 1의 (a)의 지면 깊이 방향)과 병행인 제1 방향으로, 제1 반송 수단(2)의 반송면의 유효폭 이하가 되는 제1 치수 S1을 갖고, 제1 방향과 직교하는 제2 방향으로 제2 치수 S2를 갖는다. 이하의 구체예에 제한되는 것은 아니지만, 예를 들어 제1 반송 수단(2)의 유효폭이 600㎜인 경우, 제1 치수 S1은 예를 들어 600㎜ 혹은 그것 이하가 되도록 설정된다.
제2 치수 S2는 원료(100)를 수용부(41) 내에 수용해도 내부에서 막힘을 일으키지 않는 치수로 하는 것이 바람직하고, 원료(100)의 최대 직경의 0.5 내지 10배, 바람직하게는 1 내지 5배로 하는 것이 바람직하다. 제2 개구(422)의 형상은 직사각형에 한정되지 않고, 타원형, 혹은 직사각형의 코너부가 둥그스름해진 형상 등이어도 되고, 구체적 형상은 한정되지 않는다.
도 1의 (a)에 도시한 바와 같이, 수용부(41) 내에서 연직 방향으로 연장되는 제1 안내면(412)은, 그 최하단부가, 제2 안내면(411)의 경사 방향을 따라서 연장된 연장선과 제1 안내면(412)의 교점 P보다도 하방에 위치하도록, 제1 안내면(412)이 연장되어 있다. 제1 안내면(412)이 연직 방향으로 연장되어 배치됨으로써, 원료(100)를 제1 안내면(412)과 접촉시켜 원료(100)를 보다 연직 방향으로 유도하기 쉬워진다.
또한, 제2 안내면(411)도 배출구(42)로부터 연장시키면, 배출구(42)가 좁아져, 원료(100)가 꽉 차기 쉬워지는 경우가 있기 때문에, 제2 안내면(411)은 연장시키지 않고 제1 안내면(412)만을 연장시키는 것이 바람직하다.
제2 안내면(411)의 경사면(411a)의 수평면 HP에 대한 경사 각도 θ2는, 처리하는 원료에 따라 적절히 변경할 수 있다. 전자·전기 기기 부품 스크랩을 처리하는 경우에는, 경사 각도 θ2를 45 내지 85°로 하는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 50 내지 80°이다. 경사 각도 θ2를 조정함으로써, 원료(100)가 제1 안내면(412)에 닿아, 튀어올라 낙하 범위로부터 벗어나는 것을 억제할 수 있어, 보다 확실하게, 목표로 하는 위치에 대하여 원료(100)를 집약하여 연직 방향으로 낙하시키는 것이 가능해진다.
(처리 장치)
도 1에 도시한 원료 공급 장치(4)는, 도 2에 도시한 바와 같이, 컨베이어 등으로 이루어지는 제1 반송 수단(2)의 반송면(2a)으로부터, 제1 반송 수단(2)의 하방에 있는 제2 반송 수단(1)의 반송면(1a)으로 원료를 공급하는 다양한 처리 장치에 대하여 적합하게 사용할 수 있다. 도 2의 예에서는, 형상 및 비중이 다른 다양한 물질을 포함하는 전자·전기 기기 부품 스크랩의 처리 장치에 적용한 예를 나타내고 있다.
즉, 본 발명의 실시 형태에 관한 전자·전기 기기 부품 스크랩의 처리 장치는, 제1 반송 수단(2)과, 제1 반송 수단(2)으로부터 그 전방으로 투하된 원료를 미리 정해진 위치로 공급하는 원료 공급 장치(4)와, 원료 공급 장치(4)의 하방에 마련되며, 원료를 반송하기 위한 제2 반송 수단(1)과, 제2 반송 수단(1)의 반송면(1a) 상에 배치되며, 원료 공급 장치(4)로부터 공급된 원료를 제2 반송 수단(1)의 반송면(1a) 상의 복수의 방향으로 분산시키기 위한 복수의 분산면(3a, 3b, 3c, 3d, 3e)을 구비하는 각뿔 형상의 분산기(3)를 구비할 수 있다.
제2 반송 수단(1)으로서는, 원료를 물리 선별하기 위한 선별부(선별기)로 원료를 반송하기 위한 컨베이어 등이 적합하게 사용된다. 도 3에 도시한 바와 같이, 제2 반송 수단(1)은, 원료의 반송 방향 A와 직교하는 방향으로 제1 폭 D1을 갖는다. 제1 반송 수단(2)은 원료의 반송 방향과 직교하는 방향으로 제1 폭 D1보다도 좁은 제2 폭을 D2를 갖는다.
제2 폭 D2가 너무 작고 제1 폭 D1이 너무 크면, 제1 반송 수단(2)으로부터 제2 반송 수단(1)의 반송면(1a) 전체에 원료를 분산시키는 것이 곤란한 경우가 있다. 한편, 제2 폭 D2가 크고, 제1 폭 D1이 작으면, 원료가 반송면(1a)을 비어져 나와, 반송면(1a)의 외측으로 낙하하는 경우가 있다. 따라서, 제1 폭 D1은, 제2 폭 D2의 2 내지 5배가 되도록 각각의 폭이 조정되는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는, 제1 폭 D1이, 제2 폭 D2의 2 내지 3배이다.
분산기(3)는, 도 2에 도시한 바와 같이, 반송면(1a) 상에 있어서 제1 반송 수단(2)의 하방에 마련되어 있다. 도 3에 도시한 바와 같이, 분산기(3)는, 낙하한 원료를 복수의 방향으로 방사상으로 분산시키기 위한 복수의 분산면(3a, 3b, 3c, 3d, 3e)을 구비한다. 도 4의 예에서는, 분산면(3a 내지 3e)이 5개 마련되어 있고, 각 분산면(3a 내지 3e)이 이등변 삼각형의 형상을 갖고 있지만, 이하의 형상 및 개수에 한정되는 것은 아니다.
예를 들어, 분산면(3a 내지 3e)은 2 이상 갖고 있으면 되고, 분산면(3a 내지 3e)의 수를 많게 할수록 원료의 분산성을 보다 향상시킬 수 있다. 단, 분산면이 너무 많으면 설계가 곤란해지고, 또한 원료를 분산시키는 방향을 제어하는 것이 어려워지는 경우가 있다. 이하에 한정되는 것은 아니지만, 분산면(3a 내지 3e)은, 2 내지 10면 정도로 할 수 있고, 보다 바람직하게는 3 내지 7면 정도, 더욱 바람직하게는 3 내지 5면이다.
분산면(3a 내지 3e)의 수는, 홀수개 마련되는 것이 보다 바람직하다. 그리고, 복수의 분산면(3a 내지 3e) 중 하나의 분산면(3c)이, 반송면(1a)의 반송 방향 A를 향하도록, 분산기(3)가 반송면(1a) 상에 위치 정렬하여 배치되는 것이 보다 바람직하다. 이와 같이 배치됨으로써, 폭 방향으로 원료를 분산시키면서 분산기(3)의 전방(반송 방향)으로도 보다 많은 원료를 공급할 수 있다.
분산기(3)는, 원료의 반송 방향으로 복수의 분산면(3a 내지 3e)이 마련되어 있고, 반송 방향을 향하여 후방측, 즉, 복수의 분산면(3a 내지 3e)에 대향하는 배면부(3f)는, 도 3에 도시한 바와 같이, 반송면(1a)에 대하여 수직으로 연장되는 단일면으로 되어 있다. 배면부(3f)는 분산면(3a) 및 분산면(3e)의 측변을 공유하는 이 등변 삼각형의 형상을 갖고 있다. 즉, 분산기(3)는, 저면을 육각형으로 하고, 최상부에 있는 정점 T(도 3 참조)로부터 원료의 공급 방향으로 방사상으로 연장되는 5개의 분산면(3a 내지 3e)과, 정점 T로부터 반송면(1a)에 대하여 수직으로 연장되는 배면부(3f)를 갖는 각뿔 형상을 갖고 있다.
도 2에 도시한 바와 같이, 각 분산면(3a 내지 3e)은, 반송면(1a)에 대하여 각각 경사 각도 θ1로 경사진 경사면인 것이 바람직하다. 이 경사면을 따라서, 제1 반송 수단(2)으로부터 낙하한 원료가 분산기(3)의 상방측으로부터 하방측으로 공급됨으로써, 도 3에 도시한 바와 같이, 원료를 반송면(1a) 상의 복수의 방향으로 분산시키는 것이 가능해진다.
반송면(1a)과 분산면(3a 내지 3e)이 이루는 경사 각도 θ1이 너무 작으면, 원료가 잘 반송면(1a)으로 반송되지 않아 원료가 꽉 차는 원인이 되는 경우가 있다. 한편, 반송면(1a)과 분산면(3a 내지 3e)이 이루는 경사 각도 θ1이 너무 크면, 원료가 반송면(1a) 상으로 급격하게 낙하하여 반송면(1a)을 손상시키는 경우가 있다. 반송면(1a)과 분산면(3a 내지 3e)이 이루는 경사 각도 θ1이 30 내지 70°가 되도록 형성되어 있는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 35 내지 50°이다.
도 4에 도시한 바와 같이, 분산기(3)에는, 원료 공급 장치(4)가 구비하는 원료의 배출구(42)의 바로 아래에, 원료 공급 장치(4)로부터 낙하하는 원료를 받기 위한 원료 낙하 영역(31)이 규정되어 있다. 원료 낙하 영역(31)은, 분산기(3)를 그 상면으로부터 본 경우에 원료 공급 장치(4)의 배출구(42)의 바로 아래가 되는 위치에 규정되어 있다. 원료 낙하 영역(31)은, 배출구(42)와 마찬가지의 직사각형을 갖고, 반송 방향으로 폭 d2를 갖고, 반송 방향과 직교하는 방향으로 폭 d1을 갖고 있고, 원료 공급 장치(4)의 배출구(42)의 제2 치수 S2보다도 원료 낙하 영역(31)의 반송 방향의 폭 d2가 동일하게 또는 약간 좁아지도록 설정되어 있다. 원료 공급 장치(4)의 배출구(42)로부터 원료 낙하 영역(31) 내로 원료를 선택적으로 낙하시키도록 구성됨으로써, 분산기(3)에 의한 원료의 분산 방향을 제어할 수 있다. 원료 공급 장치(4)의 배출구(42)의 치수에 대하여 원료 낙하 영역(31)의 반송 방향의 폭 d2가 넓어지면 분산성이 악화되는 경우가 있다.
또한, 원료 낙하 영역(31) 내에 있어서의 복수의 분산면(3a 내지 3e)의 면적비가 각각 동등하게 되도록, 분산기(3)의 형상이 조절되어 있는 것이 바람직하다. 원료 낙하 영역(31) 내에 있어서의 복수의 분산면(3a 내지 3e)의 면적비가 각각 동등하게 되도록, 분산기(3)의 형상이 조절됨으로써, 각 분산면(3a 내지 3e) 상에 낙하하는 원료의 양을 각 분산면(3a 내지 3e) 간에서 균일화할 수 있기 때문에, 반송면(1a) 상에 원료를 보다 균일하게 분산시켜 공급할 수 있다.
원료 낙하 영역(31)을 구비하는 분산기(3)와 원료 공급 장치(4)는, 서로 적절한 거리를 두고 배치되어 있는 것이 바람직하다. 도 1에 도시한 바와 같이, 제2 안내면(411)의 경사 방향을 따라서 연장된 연장선과 제1 안내면(412)의 교점 P로부터 제1 안내면(412)의 최하단부까지의 길이 L1은, 원료(100)의 최대 직경의 0.5 내지 1.5배 정도가 되도록 조정할 수 있다. 제1 안내면(412)의 최하단부로부터 분산기(3)까지의 길이 L2는, L1에 대하여 1.0 내지 1.5배 정도가 되도록 조정할 수 있다. 길이 L1, L2를 적정하게 조절함으로써, 원료(100)로서, 전자·전기 기기 부품 스크랩을 사용한 경우에, 원료 낙하 영역(31) 내에 보다 확실하게 원료(100)를 낙하시킬 수 있게 된다. 전형적으로는, 제1 안내면(412)의 최하단부와 분산기(3)의 길이 L2를 20 내지 100㎜, 보다 바람직하게는 50 내지 80㎜ 이격시켜 배치함으로써, 원료 낙하 영역(31) 내에 원료(100)를 보다 확실하게 낙하시켜, 분산기(3)로부터 균일하게 원료(100)를 분산시킬 수 있다.
본 발명의 실시 형태에 관한 원료 공급 장치(4) 및 전자·전기 기기 부품 스크랩의 처리 장치에 의하면, 제1 반송 수단(2)으로부터 제2 반송 수단(1)과의 사이에 원료 공급 장치(4) 및 분산기(3)를 배치함으로써, 형상 및 비중이 다른 물질을 포함하는 원료를, 미리 정해진 위치에 집약하여 낙하시켜, 이것을 반송면(1a) 상에 보다 균일하게 분산시키는 것이 가능해진다.
(전자·전기 기기 부품 스크랩의 처리 방법)
도 1 내지 도 4에 도시한 원료 공급 장치(4) 및 전자·전기 기기 부품 스크랩의 처리 장치는, 풍력 선별기, 메탈 소터, 컬러 소터, 체별기 등의 다양한 선별기를 사용한 전자·전기 기기 부품 스크랩을 선별하기 위한 선별 처리 공정에 대한 적용에 특히 적합하다.
여기서, 본 실시 형태에 있어서의 「전자·전기 기기 부품 스크랩」이란, 폐가전 제품·PC나 휴대 전화 등의 전자·전기 기기를 파쇄한 스크랩이며, 회수된 후, 적당한 크기로 파쇄된 것을 가리킨다. 본 실시 형태에서는, 전자·전기 기기 부품 스크랩으로 하기 위한 파쇄는, 처리자 자신이 행해도 되지만, 시중에서 파쇄된 것을 구입하거나 한 것이어도 된다.
파쇄 방법으로서, 특정 장치에 한정되지는 않고, 전단 방식이어도 충격 방식이어도 되지만, 가능한 한, 부품의 형상을 손상시키지 않는 파쇄가 바람직하다. 따라서, 잘게 분쇄하는 것을 목적으로 하는 분쇄기의 카테고리에 속하는 장치는 포함되지 않는다.
전자·전기 기기 부품 스크랩은, 기판, IC나 커넥터 등의 파츠, 하우징 등에 사용되는 합성 수지류(플라스틱), 선 스크랩, 메탈, 필름상 부품 스크랩, 파쇄나 분쇄에 의해 발생하는 분말상 물질, 그 밖의 것으로 이루어지는 부품 스크랩으로 분류할 수 있고, 처리 목적에 따라서 더 세세하게 분류할 수 있다. 이하에 한정되는 것은 아니지만, 본 실시 형태에서는, 최대 직경이 100㎜ 이하, 보다 전형적으로는 50㎜ 이하가 되도록 파쇄되어 있고, 또한 부품 스크랩으로서 단체 분리되어 있는 비율이 중량비로 70％ 이상인 전자·전기 기기 부품 스크랩을 적합하게 처리할 수 있다.
이들 다양한 종류로 이루어지는 부품 스크랩을 소정의 순서로 처리함으로써, 예를 들어 선별물을 구리 제련 공정에 이용하는 경우에는, 구리 제련 공정에서의 처리에 바람직하지 않은 물질, 예를 들어 안티몬(Sb), 니켈(Ni) 등의 원소, 수지류, 알루미늄(Al), 철(Fe) 등의 제련 저해 물질을 최대한 저감하면서, 금, 은, 백금, 팔라듐, 구리를 포함하는 유가 금속을 농축한 원료를 얻을 수 있다.
선별 처리 공정으로서는, 풍력 선별 공정, 자력 선별 공정, 와전류 선별 공정, 비중 선별 공정, 및 금속물과 비금속물을 광학적으로 선별하는 광학식 선별 공정 중 적어도 어느 것을 포함할 수 있다. 이들 선별 처리 공정에서 사용되는 선별기의 전단에 본 발명의 실시 형태에 관한 원료 공급 장치를 배치한다.
예를 들어, 선별기를 사용하여 전자·전기 기기 부품 스크랩을 선별하기 위한 선별 처리 공정을 포함하는 전자·전기 기기 부품 스크랩의 처리 방법에 있어서, 전자·전기 기기 부품 스크랩을 선별기로 반송하기 위한 반송면(1a) 상에 전자·전기 기기 부품 스크랩을 공급하는 방법에 있어서, 반송면(1a) 상에 배치된 각뿔 형상의 분산기(3)가 구비하는 복수의 분산면(3a 내지 3e) 상에, 도 1에 도시한 원료 공급 장치(4)를 통해 전자·전기 기기 부품 스크랩을 낙하시켜, 전자·전기 기기 부품 스크랩을 반송면(1a) 상의 복수의 방향으로 분산시킨다.
분산기(3)와 원료 공급 장치(4)를 병용함으로써, 전자·전기 기기 부품 스크랩의 반송면(1a)에 있어서의 분산성을 보다 높일 수 있다. 즉, 분산기(3)의 바로 위에 마련된 원료 공급 장치(4)를 사용하여, 원료 공급 장치(4)의 배출구로부터 수직 방향으로 전자·전기 기기 부품 스크랩을 낙하시켜, 복수의 분산면(3a 내지 3e)의 면적비가 각각 동등하게 되도록 형성된 분산기(3) 상에 규정된 원료 낙하 영역(31) 상에 전자·전기 기기 부품 스크랩을 낙하시킴으로써, 전자·전기 기기 부품 스크랩을 반송면(1a) 상에 보다 균일하게 분산시킬 수 있다.
본 발명의 실시 형태에 관한 전자·전기 기기 부품 스크랩의 처리 방법에 의하면, 전자·전기 기기 부품 스크랩을 선별기에 공급할 때, 전자·전기 기기 부품 스크랩이 분산되지 않고 괴상인 채로 선별기 내에 투입되는 것을 억제할 수 있기 때문에, 선별기의 고장이나 파손 등을 방지할 수 있음과 함께, 선별기의 선별 효율의 저하도 억제할 수 있다.
이와 같이, 본 개시는 본 실시 형태에 한정되는 것은 아니고, 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 구성 요소를 변형하여 구체화할 수 있다. 또한, 본 실시 형태에 개시되어 있는 복수의 구성 요소의 적당한 조합에 의해, 다양한 발명을 형성할 수 있다. 예를 들어, 본 실시 형태에 나타나는 전체 구성 요소로부터 몇 가지의 구성 요소를 삭제하거나, 혹은 각 구성 요소를 적절히 조합해도 된다.
예를 들어, 본 실시 형태에서는, 원료 공급 장치(4)를 통해 분산기(3) 상으로 원료를 공급하는 예를 나타내지만, 원료 공급 장치(4)를 생략하는 것도 가능하다. 원료 공급 장치(4)를 생략하는 경우, 반송면(1a)과 제1 반송 수단(2)의 반송면(2a)의 높이가 너무 크면, 처리 원료가 반송면(1a)으로부터 낙하하는 경우나, 예를 들어 모난 전자·전기 기기 부품 스크랩이 반송면(1a)에 닿아 반송면(1a)을 손상시킬 가능성이 있다. 한편, 반송면(1a)과 제1 반송 수단(2)의 반송면(2a)의 높이가 너무 작으면, 처리 원료가 반송면(1a) 상에서 잘 분산되지 않고 집중되는 경우가 있다. 반송면(1a)에 대한 제1 반송 수단(2)의 반송면(2a)의 높이는, 1.0 내지 2.0m로 하는 것이 바람직하고, 전형적으로는 1.2 내지 1.6m로 하는 것이 바람직하다.
실시예
이하에 본 발명의 실시예를 나타내지만, 이들 실시예는 본 실시 형태 및 그 이점을 보다 잘 이해하기 위해 제공하는 것이며, 발명이 한정되는 것을 의도하는 것이 아니다.
(원료 공급 장치의 설계)
원료를 수직 방향의 특정 범위에 집약하여 낙하시키기 위해, 도 1에 도시한 원료 공급 장치(4)를 제작하였다. 원료 공급 장치(4)의 상방에 있는 컨베이어의 반송면의 유효폭을 600㎜, 원료의 최대 직경을 50 내지 70㎜, 원료의 반송 속도를 36m/min으로 상정하였다. 원료로서는, 기판, IC나 커넥터 등의 파츠, 하우징 등에 사용되는 합성 수지류(플라스틱), 선 스크랩, 메탈, 필름상 부품 스크랩, 파쇄나 분쇄에 의해 발생하는 분말상 물질, 그 밖에 것으로 이루어지는 전자·전기 기기 부품 스크랩과, 알루미늄판(20㎜×50㎜×0.5㎜)을 사용하였다. 수납구(43)가 구비하는 제1 개구(433)의 치수를 600㎜×320㎜로 설계하였다. 배출구(42)가 구비하는 제2 개구(422)의 제1 치수 S1을 600㎜, 제2 치수를 50㎜로 설계하였다. 제2 안내면(411)의 경사 방향을 따라서 연장된 연장선과 제1 안내면(412)의 교점 P로부터 제1 안내면(412)의 최하단부까지의 길이 L1을 50㎜로 하고, 제1 안내면(412)의 최하단부로부터 분산기(3)까지의 길이 L2를 70㎜로 하고, 배출구(42)가 구비하는 제2 개구(422)의 바로 아래에 분산기(3)의 원료 낙하 영역(31)이 오도록 위치를 조절하였다. 또한, 제2 안내면(411)의 경사면(411a)의 경사 각도 θ2는, 70°로 하였다.
(분산기의 설계)
분산면의 수가 다른 분산기를 제작하고, 처리 원료의 분산 거동을 평가하였다. 분산기는 플라스틱 골판지제로, 분산면이 2 내지 5면인 것을 제작하였다. 각 분산면은 이등변 삼각형으로 하고, 각 삼각형의 저변을 각각 동등하게 하였다. 분산기의 저면에 대한 각 분산면의 경사 각도를 45°로 설계하였다. 처리 원료로서는, 평가를 용이하게 하기 위해, 알루미늄판(20×50×0.5㎜)을 사용하였다. 결과를 도 5에 도시한다.
도 5에 도시한 바와 같이, 분산면의 수가 많을수록 처리 원료의 분산성이 향상됨을 알 수 있었다. 분산면의 수가 홀수인 3면, 5면으로 함으로써, 분산면의 수를 짝수로 한 경우에 비해 처리 원료를 전방으로 분산시킬 수 있었다.
다양한 분산기를 제작하고, 원료 슈트로부터 배출하는 배출구의 위치를 변화시켜, 원료 낙하 영역 내의 각 분산면의 면적비와 중량 분배율의 관계를 조사한바, 원료 낙하 영역 내의 각 분산면의 면적비와 중량 분배율은, 거의 비례 관계에 있음을 알 수 있었다(도 6).
또한, 도 4에 도시한 바와 같이, 분산면을 5면 갖는 분산기의 원료 낙하 영역에 있어서의 분산면의 면적(A 내지 E)을 각각 동등하게 한 경우와 분산기가 구비하는 분산면의 각 저변을 동등하게 한 경우에 대하여 선별 시험을 행하였다(표 1 참조).
Figure pct00001
분산면의 각 저변을 동등하게 함으로써 처리 원료를 보다 균일하게 분산시킬 수는 없었지만, 분산면의 면적(A 내지 E)을 각각 동등하게 하도록 원료 낙하 영역 및 분산기를 설정함으로써, 처리 원료의 분산 균일화를 보다 촉진할 수 있음을 알 수 있었다.
(낙하 시험)
도 1에 도시한 처리 장치에 있어서, 반송 속도 36m/min의 제1 반송 수단으로부터, 원료로서, 전자·전기 기기 부품 스크랩과 알루미늄편을 원료 공급 장치(4)를 향하여 낙하시켜, 분산기(3)로부터 제2 반송 수단(1) 상의 반송면(1a) 상에 원료를 분산시켰다. 분산기(3)가 구비하는 각 분산면(3a 내지 3e)(도 4의 A 내지 E)을 따라서 반송면(1a) 상에 낙하한 원료의 중량을 각각 구하였다. 결과를 표 2에 나타낸다.
Figure pct00002
표 2 중, 분배율(％)이란, 원료의 총 중량에 대한 각 분산면에 분산된 원료의 중량의 비율을 나타낸다. 오차(％)란 원료 전체를 각 분산면에서 균등하게 분산시킨 경우의 이상값에 대한 오차를 나타낸다.
표 2에 나타낸 바와 같이, 알루미늄판, 전자·전기 기기 부품 스크랩을 사용한 경우 중 어느 것이라도 모두, 분배율의 오차 10％ 이내를 달성할 수 있어, 본 실시예에 관한 분산기 및 원료 공급 장치를 이용함으로써, 반송면(1a)에 대하여 보다 균일하게 분산시킬 수 있었음을 알 수 있다.
1: 제2 반송 수단
1a: 반송면
2: 제1 반송 수단
2a: 반송면
3: 분산기
3a 내지 3e: 분산면
4: 원료 공급 장치
31: 원료 낙하 영역
41: 수용부
42: 배출구
43: 수납구
411: 제2 안내면
411a: 경사면
412: 제1 안내면
422: 제2 개구
433: 제1 개구

Claims (8)

  1. 형상 및 비중이 다른 물질을 포함하는 원료를 반송하는 반송 수단으로부터 상기 반송 수단의 전방을 향하여 투하되는 상기 원료를 수용하고, 상기 원료를 미리 정해진 위치로 공급하는 수용부를 구비하는 원료 공급 장치이며,
    상기 수용부의 상면에 상기 원료를 받아들이기 위한 제1 개구를 구비하는 수납구와,
    상기 수용부의 저면에 상기 원료를 배출하기 위한 상기 제1 개구보다도 작은 단면적을 갖는 제2 개구를 구비하는 배출구와,
    상기 수용부의 측면 전방에, 상기 반송 수단의 전방을 향하여 투하된 상기 원료와 접촉하여 상기 원료를 하방으로 안내하도록, 상기 수납구로부터 상기 배출구를 관통하여 수직 방향으로 연장되는 제1 안내면과,
    상기 수용부의 측면의 상기 제1 안내면과 대향하는 면에, 상기 배출구와 연속하고, 수평면에 대하여 경사진 경사면을 구비한 제2 안내면을
    구비하고,
    상기 제1 안내면의 최하단부가, 상기 제2 안내면의 경사 방향을 따라서 연장된 연장선과 상기 제1 안내면의 교점보다도 하방에 위치하도록, 상기 제1 안내면이 연장되어 있는 것을 특징으로 하는 원료 공급 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제2 개구가, 상기 반송 수단의 반송면의 유효폭 방향과 병행인 제1 방향으로 상기 반송면의 유효폭 이하가 되는 제1 치수를 갖고, 상기 제1 방향과 직교하는 제2 방향으로 상기 원료의 최대 직경의 0.5 내지 10배가 되는 제2 치수를 갖는 것을 특징으로 하는 원료 공급 장치.
  3. 형상 및 비중이 다른 물질을 포함하는 원료를 반송하는 제1 반송 수단과,
    상기 제1 반송 수단의 하방에 마련되며, 상기 원료를 처리하기 위한 처리 장치로 상기 원료를 반송하기 위한 제2 반송 수단과,
    상기 제2 반송 수단의 반송면 상에 배치되며, 상기 제1 반송 수단으로부터 공급되는 상기 원료를 받기 위한 원료 낙하 영역을 구비하고, 상기 원료 낙하 영역에 낙하한 상기 원료를, 상기 제2 반송 수단의 상기 반송면 상의 복수의 방향으로 분산시키기 위한 복수의 분산면을 구비하는 각뿔 형상의 분산기를
    구비하는 것을 특징으로 하는 원료 공급 장치.
  4. 형상 및 비중이 다른 물질을 포함하는 원료를 반송하는 제1 반송 수단과,
    상기 제1 반송 수단으로부터 그 전방으로 투하된 상기 원료를 미리 정해진 위치로 공급하는 제1항 또는 제2항에 기재된 원료 공급 장치와,
    상기 원료 공급 장치의 하방에 마련되며, 상기 원료를 처리하기 위한 처리 장치로 상기 원료를 반송하기 위한 제2 반송 수단과,
    상기 제2 반송 수단의 반송면 상에 배치되며, 상기 원료 공급 장치로부터 공급된 상기 원료를 상기 제2 반송 수단의 상기 반송면 상의 복수의 방향으로 분산시키기 위한 복수의 분산면을 구비하는 각뿔 형상의 분산기를
    구비하는 것을 특징으로 하는 전자·전기 기기 부품 스크랩의 처리 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 분산기는, 상기 원료 공급 장치의 배출구의 하방에, 상기 원료 공급 장치로부터 낙하한 상기 원료를 받기 위한 원료 낙하 영역을 갖고, 상기 원료 낙하 영역에 있어서의 상기 복수의 분산면의 면적비가 각각 동등하게 되도록 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 전자·전기 기기 부품 스크랩의 처리 장치.
  6. 제4항 또는 제5항에 있어서,
    제1 안내면의 최하단부와 상기 분산기를 20 내지 100㎜ 이격시켜 배치하는 것을 특징으로 하는 전자·전기 기기 부품 스크랩의 처리 장치.
  7. 선별기를 사용하여 전자·전기 기기 부품 스크랩을 선별하기 위한 선별 처리 공정을 포함하는 전자·전기 기기 부품 스크랩의 처리 방법에 있어서, 각뿔 형상의 분산기가 구비하는 복수의 분산면 상에, 상기 전자·전기 기기 부품 스크랩을 낙하시켜, 상기 전자·전기 기기 부품 스크랩을 상기 선별기로 반송하기 위한 반송면 상의 복수의 방향으로 분산시키는 것을 포함하는, 전자·전기 기기 부품 스크랩의 처리 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    제1항 또는 제2항에 기재된 원료 공급 장치를 통해 상기 분산기 상에 상기 전자·전기 기기 부품 스크랩을 공급하는 것을 포함하는, 전자·전기 기기 부품 스크랩의 처리 방법.
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