KR100771188B1 - 탄산염 자체제거 순환식 도금장치 및 도금방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 탄산염 자체제거 순환식 도금장치 및 도금방법에 관한 것으로, 탄산염 응결온도 이하의 열교환온도를 가지는 냉각관이 저부에 수용되는 탄산염냉각조와; 상기 탄산염냉각조에서 탄산염이 제거된 도금액이 공급수용되며, 도금액의 온도를 지정된 도금조건으로 가온시키는 발열히터가 설치된 도금조와; 상기 탄산염냉각조에서 상기 도금조로의 도금액 공급 및 온도변화를 매개하는 매개수용조와; 상기 도금조에서 탄산염냉각조로의 도금액 공급 및 온도변화를 매개하는 복귀매개수용조;를 포함하여 구성됨을 기술적 요지로 하여, 탄산염 응결제거와, 탄산염이 제거된 도금액의 매개수용조의 공급, 매개수용조에서 도금조로의 도금액 공급, 도금조에서 복귀매개수용조로의 공급, 복귀매개수용조에서 탄산염냉각조로의 복귀가 동시에 이루어져, 탄산염이 제거된 도금액과 탄산염에 오염된 도금액의 교체순환이 연속적으로 이루어지면서 도금조 내부에 수용되는 전반에 걸쳐 도금액의 질을 우수하게 유지시킬 수 있으며, 매개수용조 및 복귀매개수용조를 이용해 보다 적은 용적으로 탄산염 제거성능을 구현할 수 있고, 탄산염의 제거, 공급, 복귀공정이 자동으로 이루어지게 되어 사용이 간편하고, 인력소모를 줄일 수 있는 탄산염 자체제거 순환식 도금장치 및 도금방법에 관한 것이다.

탄산염 도금 도금액 도금조 냉각 응결 제거 순환

Description

탄산염 자체제거 순환식 도금장치 및 도금방법{PLATING DEVICE AND PLATING METHOD}

도 1 - 본 발명에 따른 탄산염 자체제거 순환식 도금장치의 일실시예를 도시한 개략도.

도 2 - 본 발명에 따른 탄산염 자체제거 순환식 도금방법의 일실시예를 도시한 플로우차트.

<도면에 사용된 주요 부호에 대한 설명>

100 : 탄산염냉각조 110 : 냉각관

120 : 배출밸브 130 : 유출로

131 : 오버플로우 유출공 200 : 매개수용조

220 : 순환유로 300 : 도금조

400 : 복귀매개수용조 420 : 복귀유로

421 : 상부복귀유로 422 : 하부복귀유로

본 발명은 탄산염 자체제거 순환식 도금장치 및 도금방법에 관한 것으로, 보 다 상세하게는 도금액상에 포함된 탄산염이 냉각조에서 응축동결되어 제거됨과 동시에 도금액의 순환이 매개수용조 및 복귀매개수용조를 거쳐 도금조와 지속적으로 이루어지는 탄산염 자체제거 순환식 도금장치 및 도금방법에 관한 것이다.

도금액은 도금을 할 때에 쓰는 금속 염류(鹽類)의 수용액을 통칭하는 것으로, 도금종류 및 대상에 따라 그 액상내용을 달리하나, 수산화나트륨과 같은 알카리성 도금액을 포함할 경우 공기중에 있는 산소, 수분, 이산화탄소 등과 반응하여서 그 금속의 산화물, 수산화물, 탄산염 등을 발생시키게 된다.

탄산염은 금속의 표면광택을 잃게하는 녹의 주성분 중 하나로, 탄산염이 지정함유량 이상으로 포함된 도금액을 이용하여 도금을 하게되면 원처리 색상보다 붉은 색상으로 도금되어 시각적으로 불량을 초래할 뿐만 아니라, 표면광택의 수명과 도금의 질이 현저해지게 된다.

종래에는 탄산염이 포함된 도금액으로부터 탄산염을 제거시킴에 있어서, 다량의 도금액을 수용할 수 있고 탄산염만을 응결시킬 수 있는 저온의 대용량 냉각조를 구비하여, 상기 냉각조에 도금액을 수용하여 탄산염을 응결제거시킨 후 작업자가 냉각조 상부에서 도금액을 떠서 도금이 이루어지는 도금조로 이동시키고, 상기 도금조에서 탄산염이 생성되어 오염된 도금액을 작업자가 다시 냉각조로 떠담는 것을 반복하였다.

상기와 같이 작업자가 수동으로 도금액을 상기 냉각조와 도금조 상호간에 이동공급시키는 기존의 방법에 따르면, 탄산염의 안정된 응결제거와 도금액 공급량 확보를 위해 상기 냉각조의 용량이 비대해 질 수밖에 없으며, 상기 도금조에서는 오염된 도금액의 상측 일부만이 반복적으로 제거교체되면서 하부에는 탄산염이 그대로 잔존하게되어 사용이 지속됨에 따라 탄산염의 농도가 점차 진해질 수 밖에 없다는 한계가 있었다.

상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 발명은, 탄산염이 제거된 도금액을 도금조로 연속공급시킴과 동시에 도금조 내부의 오염된 도금액을 제거교체시킬 수 있는 구조의 탄산염 자체제거 순환식 도금장치 및 도금방법을 제공하는 데 목적이 있다.

상술한 바와 같은 목적 달성을 위한 본 발명은, 탄산염 응결온도 이하의 열교환온도를 가지는 냉각관이 저부에 수용되며, 하단부에는 응결된 탄산염의 해동액을 외부배출가능한 배출밸브가 설치된 탄산염냉각조와; 상기 탄산염냉각조에서 탄산염이 제거된 도금액이 공급수용되며, 도금액의 온도를 지정된 도금조건으로 가온시키는 발열히터가 설치된 도금조와; 상기 탄산염냉각조 상부에 형성된 유출로에 의해 탄산염이 제거된 도금액이 지정용량을 초과한 분량만큼 유동되어 수용되며, 상기 도금조 내부와 도금액의 순환이 가능한 유로를 제공하는 순환유로가 연결설치되어 상기 탄산염냉각조에서 상기 도금조로의 도금액 공급 및 온도변화를 매개하는 매개수용조와; 상기 도금조 내부의 도금액이 상기 탄산염냉각조로 복귀유동되는 유로를 형성하는 복귀유로상에 설치되어 상기 도금조에서 탄산염냉각조로의 도금액 공급 및 온도변화를 매개하는 복귀매개수용조;를 포함하여 구성되는 탄산염 자체제거 순환식 도금장치를 기술적 요지로 한다.

여기서, 상기 탄산염냉각조와 매개수용조가 오버플로우 유출공이 관통형성된 격벽으로 공간분할되는 하나의 수용조로 이루어지거나, 상기 탄산염냉각조와 매개수용조, 복귀매개수용조가 오버플로우 유출공이 관통형성된 격벽으로 공간분할되는 하나의 수용조로 이루어지는 실시예를 포함함이 바람직하다.

그리고, 상기 탄산염냉각조의 냉각관이 권취된 코일형상으로 형성된 실시예도 포함함이 바람직하다.

또한, 탄산염 응결온도 이하의 열교환온도를 가지는 냉각관을 구비한 탄산염냉각조 내부에 도금액을 수용하여 도금액에 산재된 탄산염을 상기 냉각관 표면상에 응축동결시키는 탄산염제거단계와; 탄산염이 동결제거된 도금액을 지정용량을 초과한 분량만큼 탄산염 냉각온도 이상, 도금온도조건 이하의 온도로 유지되는 매개수용조로 이동수용시키는 매개조공급단계와; 상기 매개수용조 내부의 도금액을 지정된 도금조건의 온도로 유지되는 도금조 내부로 공급이동시키는 도금조공급단계와; 상기 도금조 내부의 도금액을 상기 매개수용조와 분리형성되며 탄산염 냉각온도 이상, 도금온도조건 이하의 온도로 유지되는 복귀매개수용조로 이동수용시키는 복귀매개조공급단계와; 상기 복귀매개수용조 내부에 수용된 도금액을 상기 탄산염냉각조로 복귀이동시키는 냉각조복귀단계;를 포함하여 구성되는 탄산염 자체제거 순환식 도금방법을 다른 기술적 요지로 한다.

여기서, 상기 탄산염 자체제거 순환식 도금방법은, 상기 복귀매개수용조 내부에 수용된 도금액을 상기 도금조로 복귀이동시키는 도금조복귀단계;를 더 포함하 여 구성되는 다른 실시예도 포함함이 바람직하다.

따라서, 탄산염이 제거된 도금액과 탄산염에 오염된 도금액의 교체순환이 연속적으로 이루어지면서 도금조 내부에 수용되는 전반에 걸쳐 도금액의 질을 우수하게 유지시킬 수 있다는 이점이 있다.

또한, 매개수용조 및 복귀매개수용조를 이용해 보다 적은 용적으로 탄산염 제거성능을 구현할 수 있으며, 탄산염의 제거, 공급, 복귀공정이 자동으로 이루어지게 되어 사용이 간편하고, 인력소모를 줄일 수 있다는 다른 이점이 있다.

상기와같은 구성을 가지는 본 발명을 다음의 도면을 참조하여 상세히 설명하고자 한다. 도 1은 본 발명에 따른 탄산염 자체제거 순환식 도금장치의 일실시예를 도시한 개략도이고, 도 2는 본 발명에 따른 탄산염 자체제거 순환식 도금방법의 일실시예를 도시한 플로우차트이다.

본 발명에 따른 탄산염 자체제거 순환식 도금장치는 크게 탄산염냉각조(100), 도금조(300), 매개수용조(200), 복귀매개수용조(400)로 이루어지며, 탄산염이 포함된 도금액은 상기 탄산염냉각조(100)에서 탄산염이 응결제거되고 상기 매개수용조(200)를 통해 상기 도금조(300) 내부로 공급되며, 상기 도금조(300)에서 탄산염에 오염된 도금액은 상기 복귀매개수용조(400)를 통해 다시 상기 탄산염냉각조(100)로 복귀가 이루어져 순환되는 구성을 가진다.

본 발명에 따른 탄산염 자체제거 순환식 도금장치 내에서 도금액은 상기 탄산염냉각조(100), 도금조(300), 매개수용조(200), 복귀매개수용조(400) 전반에 걸쳐 연속적으로 순환이 이루어지면서, 상기 탄산염냉각조(100)를 거치는 동안 탄산 염이 제거되어 그 순도를 유지하게 된다.

상기 탄산염냉각조(100)는 탄산염 응결온도 이하의 열교환온도를 가지는 냉각관(110)을 저부에 수용하여, 도금액에 포함된 탄산염이 상기 냉각관(110)의 표면상에 응축동결되거나, 상기 냉각관(110)의 열전달에 의해 응결된 탄산염이 상기 탄산염냉각조(100)의 내부저면상에 가라앉음으로써 탄산염의 응결제거가 이루어지게 된다.

상기 탄산염냉각조(100) 내부에서 탄산염이 제거된 도금액은 상기 탄산염냉각조(100) 상부에 형성된 유출로(130)를 통해 상기 매개수용조(200)로 유출공급되며, 상기 탄산염냉각조(100)는 탄산염이 제거된 도금액을 상기 매개수용조(200)로 유출시킴과 동시에 상기 복귀매개수용조(400)로부터 오염된 도금액을 공급받으면서, 내부에 상기 유출로(130)가 설치된 지점까지의 높이에 해당되는 정량의 도금액을 수용하게 된다.

상기 탄산염냉각조(100) 하단부에는 내부의 수용된 용액을 임의로 외부배출시킬 수 있는 배출밸브(120)를 설치하여, 지정된 작업시간 동안의 도금공정이 끝나면 내부에 수용된 액상의 도금액을 별도로 수거하고, 상기 냉각관(110) 및 상기 탄산염냉각조(100)의 내벽상에 응결된 탄산염을 액상으로 해동시킨 후 별도 배출시킬 수 있도록 한다.

상기 도금조(300)는 도금액을 이용하여 도금대상물의 표면에 금속막을 형성하는 도금공정이 이루어지거나 도금공정의 전처리 내지 후처리가 이루어지는 수용조로, 상기 탄산염냉각조(100)에서 탄산염이 제거된 도금액이 상기 매개수용 조(200)를 거쳐 공급수용되고, 도금과정에서 생성된 탄산염에 의해 오염된 도금액은 상기 복귀매개수용조(400)로 이송공급된다.

상기 매개수용조(200)와 복귀매개수용조(400)는 상기 탄산염냉각조(100)와 도금조(300) 사이에서 도금액의 공급 및 온도변화를 매개하는 구성요소로, 상기 매개수용조(200)와 도금조(300) 사이에는 도금액의 순환이 상호간에 이루어질 수 있는 유동경로를 제공하는 순환유로(220)와 복귀유로(420)가 각각 연결설치된다.

상기 매개수용조(200)에는 상기 탄산염냉각조(100) 내부에서 탄산염이 제거된 도금액이 상기 유출로(130)를 통해 지속적으로 유동공급되어 수용되며, 이와 동시에 상기 매개수용조(200) 내부에 수용되어 있던 도금액은 상기 순환유로(220)를 통해 상기 도금조(300)로 배출공급된다.

상기 복귀매개수용조(400)에는 상기 도금조(300) 내부에서 탄산염에 오염된 도금액이 상기 복귀유로(420)를 통해 지속적으로 유동공급되어 수용되며, 이와 동시에 상기 복귀매개수용조(400) 내부에 수용되어 있던 도금액은 상기 탄산염냉각조(100)로 배출공급된다.

상기 복귀유로(420)는 상기 탄산염냉각조(100)와 비교해 상대적으로 오염된 상태로 수용되어있던 도금액을 상기 도금조(300)로부터 상기 복귀매개수용조(400)를 통해 상기 탄산염냉각조(100)로 복귀유동시키는 유로를 제공한다.

본 발명은 상기와 같이 상기 매개수용조(200) 및 복귀매개수용조(400)가 상기 탄산염냉각조(100)에서 상기 도금조(300)로의 도금액 공급과 상기 도금조(300)에서 상기 탄산염냉각조(100)로의 도금액 복귀를 매개하면서, 상기 탄산염냉각 조(100), 매개수용조(200), 도금조(300), 복귀매개수용조(400) 전반의 도금액 순환이 지속적으로 이루어지게 된다.

상기 탄산염냉각조(100) 하부에서 도금액은 탄산염의 냉각이 이루어지는 3~4℃이하의 저온상태를 유지하게 되나, 일반적으로 상기 도금조(300)는 도금액의 온도를 지정된 도금조건으로 가온시키는 발열히터(미도시)를 구비하여 25℃이상의 온도를 유지하게 된다.

상기 탄산염냉각조(100)와 도금조(300)를 인접하게 설치하면 상기 탄산염냉각조(100)의 냉각효율과 상기 도금조(300)의 가온효율이 상호간에 저해되어 열효율성능이 현저하게 저감되는 바, 상기 매개수용조(200)와 복귀매개수용조(400)는 상기 탄산염냉각조(100)와 도금조(300) 사이에서 도금액의 온도를 탄산염의 냉각온도 이상, 도금온도조건 이하의 상온상태로 유지하여 도금액의 온도가 점차적으로 가온되고 냉각될 수 있는 온도매개역할을 하게된다.

상기 탄산염냉각조(100), 매개수용조(200), 도금조(300), 복귀매개수용조(400)를 상호간에 연결시키는 상기 유출로(130), 순환유로(220), 복귀유로(410)는 도금액이 이동공급될 수 있는 경로를 제공함에 있어서, 특정 방식과 구조로 한정되지 않고 펌프 등에 의해 강제적으로 이루어지거나, 높이차나 온도차에 의해 자연히 흐름이 유도될 수 있는 등의 다양한 실시예 전부를 포함한다.

도 1에 도시된 본 발명의 일실시예에서 상기 탄산염냉각조(100)와 매개수용조(200), 복귀매개수용조(400)는 오버플로우 유출공(131)이 관통형성된 격벽으로 공간분할되는 하나의 수용조로 이루어진 간결한 구조로 형성되며, 상기 복귀매개수 용조(400) 및 탄산염냉각조(100) 내부의 도금액은 상기 오버플로우 유출공(131)을 통해 우측에 인접한 수용조로 각기 상기 유출공(131)의 높이를 초과한 분량만큼 유동이 이루어지게 된다.

그리고, 상기 일실시예에서는 상기 매개수용조(200)와 도금조(300)가 동일한 높이를 가지도록 제작되고, 상기 순환유로(220) 또한 동일한 높이로 연장되어, 펌프와 같은 강제순환장치 없이 자연적으로 도금액의 순환이 이루어지게 된다.

또한, 상기 복귀유로(420)를 상기 복귀매개수용조(400) 및 도금조(300)의 상부에 양단부가 결합설치되는 상부복귀유로(421)와, 상기 복귀매개수용조(400) 및 도금조(300)의 하부에 양단부가 결합설치되는 하부복귀유로(422)로 구성한 구조를 가진다.

상기 복귀유로(420)를 상기와 같이 상기 상부복귀유로(421)와 하부복귀유로(422)로 구성하면, 상기 복귀매개수용조(400)와 도금조(300) 각각의 내부에서 상대적으로 낮은 온도를 가지는 하부의 도금액이 상기 하부복귀유로(422)를 통해, 상대적으로 높은 온도를 가지는 상부의 도금액이 상기 상부복귀유로(421)를 통해 순환이 동시에 이루어질 수 있으며, 상기 복귀매개수용조(400)와 도금조(300) 간의 온도차이에 의해 상기 하부복귀유로(422)와 상부복귀유로(421)가 서로 다른 방향의 흐름을 형성하며 순환이 이루어질 수도 있다.

상기 탄산염냉각조의 냉각관(110)은 상기 냉각관(110)의 표면상에 탄산염이 응결동축되어도 도금액이 상기 냉각관(110) 사이를 유연하게 통과할 수 있는 경로와 표면적을 제공할 수 있도록 다수회 권취된 코일형상으로 형성시켜 열전도효율을 높일 수 있도록 함이 바람직하다.

상기와 같은 구성에 의해 본 발명은 상기 탄산염냉각조(100) 내에서 탄산염을 상기 냉각관(110) 표면상에 응축동결시켜 제거하는 탄산염제거단계와, 탄산염이 동결제거된 도금액을 지정용량을 초과한 분량만큼 상기 매개수용조(200)로 이동수용시키는 매개조공급단계, 상기 매개수용조(200) 내부의 도금액을 상기 도금조(300) 내부로 공급이동시키는 도금조공급단계, 상기 도금조(300) 내부에 수용된 도금액을 상기 복귀매개수용조(400)로 공급이동시키는 복귀매개조공급단계, 상기 복귀매개수용조(400) 내부에 수용된 도금액을 상기 탄산염냉각조(100)로 연속복귀시키는 냉각조복귀단계가 동시에 이루어지게 된다.

그리고, 상기 복귀유로(420)를 통해 상기 도금조(300) 내부에 수용된 도금액이 상기 복귀매개수용조(400)로 복귀이동되는 매개조복귀단계 또한 동시에 이루어질 수 있다.

본 발명의 탄산염 자체제거 순환식 도금장치 및 도금방법에 따르면, 상기 도금조(300)를 포함한 각각의 수용조 내에서 탄산염이 제거된 도금액과 탄산염에 오염된 도금액의 교체순환이 연속적으로 이루어지게 되며, 또한 도금액의 순환이 상기 도금조(300) 내부에 수용되는 상하부 전반에 걸쳐 이루어지게 되어 도금액의 질을 우수하게 유지시킬 수 있다.

상기와 같이 도금액의 순환이 전반적이고 지속적으로 이루어지게 됨에 따라 상기 탄산염냉각조(100)를 적은 용적으로 제작하여도 우수한 탄산염 제거성능을 구현할 수 있어 상기 매개수용조(200)와 복귀매개수용조(400)의 구성을 추가로 구성 하더라도 기존의 냉각조가 차지하던 용적의 1/3 이하의 용적으로 완성할 수 있다.

그리고, 상기 탄산염냉각조(100) 내에서의 도금액의 탄산염 제거공정과, 상기 탄산염냉각조(100), 매개수용조(200), 도금조(300), 복귀매개수용조(400) 각각에서의 도금액의 공급, 복귀공정이 자동으로 이루어지게 되어 사용이 간편하고, 인력소모를 줄일 수 있다.

상술한 바와 같은 구성에 의한 본 발명은, 탄산염이 제거된 도금액과 탄산염에 오염된 도금액의 교체순환이 연속적으로 이루어지면서 도금조 내부에 수용되는 전반에 걸쳐 도금액의 질을 우수하게 유지시킬 수 있다는 효과가 있다.

또한, 매개수용조 및 복귀매개수용조를 이용해 기존의 냉각조가 차지하던 용적 보다 적은 용적으로 탄산염 제거성능을 구현할 수 있다는 다른 효과가 있다.

그리고, 탄산염의 제거, 공급, 복귀공정이 자동으로 이루어지게 되어 사용이 간편하고, 인력소모를 줄일 수 있다는 다른 효과가 있다.

Claims (6)

1. 탄산염 응결온도 이하의 열교환온도를 가지는 냉각관이 저부에 수용되며, 하단부에는 응결된 탄산염의 해동액을 외부배출가능한 배출밸브가 설치된 탄산염냉각조와;

   상기 탄산염냉각조에서 탄산염이 제거된 도금액이 공급수용되며, 도금액의 온도를 지정된 도금조건으로 가온시키는 발열히터가 설치된 도금조와;

   상기 탄산염냉각조 상부에 형성된 유출로에 의해 탄산염이 제거된 도금액이 지정용량을 초과한 분량만큼 유동되어 수용되며, 상기 도금조 내부와 도금액의 순환이 가능한 유로를 제공하는 순환유로가 연결설치되어 상기 탄산염냉각조에서 상기 도금조로의 도금액 공급 및 온도변화를 매개하는 매개수용조와;

   상기 도금조 내부의 도금액이 상기 탄산염냉각조로 복귀유동되는 유로를 형성하는 복귀유로상에 설치되어 상기 도금조에서 탄산염냉각조로의 도금액 공급 및 온도변화를 매개하는 복귀매개수용조;를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 탄산염 자체제거 순환식 도금장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 탄산염냉각조와 매개수용조는,

   오버플로우 유출공이 관통형성된 격벽으로 공간분할되는 하나의 수용조로 이루어짐을 특징으로 하는 탄산염 자체제거 순환식 도금장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 탄산염냉각조와 매개수용조, 복귀매개수용조는,

   오버플로우 유출공이 관통형성된 격벽으로 공간분할되는 하나의 수용조로 이루어짐을 특징으로 하는 탄산염 자체제거 순환식 도금장치.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 탄산염냉각조의 냉각관은,

   권취된 코일형상으로 형성됨을 특징으로 하는 탄산염 자체제거 순환식 도금장치.
5. 탄산염 응결온도 이하의 열교환온도를 가지는 냉각관을 구비한 탄산염냉각조 내부에 도금액을 수용하여 도금액에 산재된 탄산염을 상기 냉각관 표면상에 응축동결시키는 탄산염제거단계와;

   탄산염이 동결제거된 도금액을 지정용량을 초과한 분량만큼 탄산염 냉각온도 이상, 도금온도조건 이하의 온도로 유지되는 매개수용조로 이동수용시키는 매개조공급단계와;

   상기 매개수용조 내부의 도금액을 지정된 도금조건의 온도로 유지되는 도금조 내부로 공급이동시키는 도금조공급단계와;

   상기 도금조 내부의 도금액을 상기 매개수용조와 분리형성되며 탄산염 냉각온도 이상, 도금온도조건 이하의 온도로 유지되는 복귀매개수용조로 이동수용시키는 복귀매개조공급단계와;

   상기 복귀매개수용조 내부에 수용된 도금액을 상기 탄산염냉각조로 복귀이동시키는 냉각조복귀단계;를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 탄산염 자체제거 순환식 도금방법.
6. 제5항에 있어서, 상기 탄산염 자체제거 순환식 도금방법은,

   상기 복귀매개수용조 내부에 수용된 도금액을 상기 도금조로 복귀이동시키는 도금조복귀단계;를 더 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 탄산염 자체제거 순환식 도금방법.

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