KR101608154B1 - 알루미늄-수지 복합체 분리용 회전로 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 알루미늄-수지 복합체 분리용 회전로에 관한 것으로, 상세하게는 회전로에서 수지만을 용융시킴으로써 알루미늄과 손쉽게 분리할 수 있으며, 가열된 복합체가 이송하는 과정 중에 용융된 수지가 분리되기 때문에 분리 효율이 우수하고, 알루미늄 용탕에 사용된 폐열을 이용할 수 있어 에너지를 재활용할 수 있는 알루미늄-수지 복합체 분리용 회전로에 관한 것이다.

Description

알루미늄-수지 복합체 분리용 회전로{rotating furnace for aluminum-plastic composite separation}
본 발명은 알루미늄-수지 복합체 분리용 회전로에 관한 것으로, 상세하게는 회전로에서 수지만을 용융시킴으로써 알루미늄과 손쉽게 분리할 수 있으며, 가열된 복합체가 이송하는 과정 중에 용융된 수지가 분리되기 때문에 분리 효율이 우수하고, 알루미늄 용탕에 사용된 폐열을 이용할 수 있어 에너지를 재활용할 수 있는 알루미늄-수지 복합체 분리용 회전로에 관한 것이다.
일반적으로 식품 또는 다른 물품을 포장하기 위해 수지(플라스틱)와 알루미늄이 결합된 알루미늄-수지 복합체가 널리 사용되고 있다.
예를 들어, 식품과 같이 장기보관, 신선도 등이 유지되어야 하는 경우, 공기 및 자외선을 차단할 필요성이 있기 때문에 포장재로서 고분자 수지 박막 내에 알루미늄 박막이 결합된 형태의 복합체가 사용된다.
이러한 알루미늄-수지 복합체는 알루미늄과 안료를 제외하면 PE, PP, PET 등과 같은 열가소성 수지로 이루어져 있어, 알루미늄과 수지를 분리하면 재활용이 가능하지만 실제로는 재활용되지 않고 소각 또는 매립되고 있는 실정이다.
이러한 문제를 해결하기 위하여 대한민국 등록특허 제10-1085930호에는 1종 이상의 고분자 및 알루미늄을 포함하는 복합재료를 제1반응기에 공급하는 단계; 상기 제1반응기 내에서 상기 1종 이상의 고분자를 휘발시키고 탄화수소 부산물 및 알루미늄 부산물을 형성시키기에 충분한 온도로 비(非)산화 환경에서 상기 복합재료를 가열하되, 가열을 통하여 1종 이상의 파라핀 화합물을 형성시키는 단계; 상기 1종 이상의 고분자를 함유하지 않는 상기 알루미늄을 제2반응기에 공급하는 단계; 및 상기 제2반응기에서 상기 알루미늄을 용융시키기에 충분한 온도로 비산화 환경에서 상기 알루미늄을 가열하는 단계를 포함하는 복합재료의 재활용 방법이 개시되어 있다.
상기 등록특허는 환경적으로 유해한 잔류물 또는 독성 가스 또는 액체 방출물을 생성시키지 않으며, 높은 알루미늄 회수율을 가질 수 있는 장점이 있다.
그러나, 상기 등록특허는 비산화 환경의 유지, 반응기의 가열 및 휘발된 고분자 성분을 다시 응축하고 후처리하는 과정에서 많은 에너지가 필요하고, 해당 장치를 제조하는 데 많은 비용이 필요하다는 문제가 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 본 발명의 목적은 회전로에서 수지만을 용융시킴으로써 알루미늄과 손쉽게 분리할 수 있으며, 가열된 복합체가 이송하는 과정 중에 용융된 수지가 분리되기 때문에 분리 효율이 우수한 알루미늄-수지 복합체 재활용 시스템 및 회전로를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 수지를 산화시키지 않고 용융될 수 있는 온도로 가열하기 때문에 에너지 소비량이 적을 뿐만 아니라, 알루미늄 용탕에 사용된 폐열을 이용할 수 있어 에너지를 재활용할 수 있는 알루미늄-수지 복합체 재활용 시스템 및 회전로를 제공하는 것이다.
본 발명의 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 알루미늄-수지 복합체 재활용 시스템은 알루미늄과 수지가 결합된 알루미늄-수지 복합체를 마련하여 회전로에 공급하는 S1단계와; 상기 회전로 내에서 상기 알루미늄-수지 복합체를 가열하되, 수지만을 용융시켜 회전로의 하측으로 배출시켜 알루미늄과 분리하는 S2단계와; 상기 분리된 알루미늄을 용해로에 넣어 용융시킨 후 불순물을 제거하는 S3단계와; 상기 용해로에서 추출된 불순물을 재처리로에 넣어 용융시킨 후 불순물과 알루미늄을 분리하는 S4단계;를 포함하되, 상기 용해로 또는 재처리로에서 발생한 열을 이용하여 상기 알루미늄-수지 복합체를 가열하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 알루미늄-수지 복합체 분리용 회전로는 관 형상의 회전로 몸체와; 상기 회전로 몸체를 회전시키는 회전수단과; 상기 회전로 몸체 내면에 나선형으로 형성되는 이송스크루와; 상기 회전로 몸체의 외주면에 관통 형성되는 다수의 수지배출홀과; 상기 회전로 몸체의 외측에 배치되며, 상기 수지배출홀을 통해 배출된 수지를 수용하는 수지수용부가 형성되는 외부 몸체와; 상기 회전로 몸체 내로 가열된 공기(폐열)를 공급하여 알루미늄-수지 복합체를 가열하는 가열수단;를 포함하고, 상기 회전로 몸체의 일단부 영역에서 공급된 알루미늄-수지 복합체는 상기 이송스크루의 회전에 의해 상기 회전로 몸체의 타단부 쪽으로 이송되면서 가열되고, 이송 중 용융되는 상기 수지는 상기 회전로 몸체의 수지배출홀을 통해 배출되고, 상기 알루미늄은 상기 회전로 몸체의 타단부를 통해 배출되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 알루미늄-수지 복합체 분리용 회전로의 외부 몸체에는 개구부가 형성되고, 상기 개구부에는 상기 개구부를 덮고 있으며, 외부 몸체에 회전가능하게 힌지로 결합하는 개폐부재가 설치되어, 외부 몸체의 압력이 높아지면 상기 개폐부재가 그 압력에 의해 개방되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 알루미늄-수지 복합체 분리용 회전로의 회전로 몸체는 상기 알루미늄 배출이 용이하도록 일단부에서 타단부 방향으로 하향 경사지는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 알루미늄-수지 복합체 분리용 회전로의 회전수단은 상기 외부 몸체 내에 설치되어 상기 회전로 몸체를 지지하는 적어도 두 쌍의 지지롤러와; 상기 회전로 몸체의 외주면을 따라 형성되는 기어와; 상기 외부 몸체와 상기 회전로 몸체 사이에 설치되며 상기 기어와 치합되는 구동기어와; 상기 구동기어에 동력을 전달하는 모터;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 알루미늄-수지 복합체 분리용 회전로는 회전로 몸체 내로 원료 또는 가열된 공기를 공급하는 공급장치;를 더 포함하고, 상기 공급장치는 상기 회전로 몸체의 일단부에 결합하는 몸체부와, 상기 몸체부 내에 삽입 설치된 원료공급 스크루과, 상기 몸체부의 일측에 형성된 원료공급호퍼와, 상기 몸체부 일측에 형성되어 가열된 공기를 공급하는 가열공기 공급관을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 알루미늄-수지 복합체 분리용 회전의 외부 몸체에는 가스 배출관이 연통되어 있고, 상기 가스 배출관에는 흡기팬과, 정화필터 또는 집진기가 설치되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 알루미늄-수지 복합체 분리용 회전로는 내주면에 상기 알루미늄-수지 복합체를 교반할 수 있는 다수의 교반돌기가 형성되는 통 형상의 회전로 몸체와; 상기 회전로 몸체의 양측에 설치되어 상기 회전로 몸체를 회전시키는 회전축과; 상기 회전로 몸체의 외주면에 형성되어 용융된 수지만을 선택적으로 배출하는 수지배출부와; 상기 회전로 몸체를 둘러싸며, 하단부에는 상기 수지배출부를 통해 배출된 수지를 외부로 배출하는 배출구가 형성되는 외부 몸체와; 상기 회전로 몸체 내의 알루미늄-수지 복합체를 가열하는 가열수단;을 포함하며, 상기 용융된 수지는 상기 수지배출부를 통해 배출되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 알루미늄-수지 복합체 분리용 회전로의 가열수단은 상기 외부 몸체에 연결되어 가열된 공기(폐열)를 공급하는 가열공기 공급관 또는 상기 회전로 몸체의 외주면에 감긴 발열체인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 알루미늄-수지 복합체 분리용 회전로의 일측의 상기 회전축 내에는 원료공급관이 삽입되고, 상기 원료공급관에서는 상기 수지배출부를 통해 배출되는 수지 양에 대응되는 알루미늄-수지 복합체를 공급하고, 타측의 상기 회전축 내에는 가열공기 공급관이 삽입되고, 상기 가열공기 공급관에서는 상기 회전로 몸체 내로 가열된 공기를 공급하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 알루미늄-수지 복합체 분리용 회전로의 알루미늄-수지 복합체가 덩어리 형태로 투입되는 경우 상기 알루미늄-수지 복합체의 표면에 있는 수지가 산화되도록 상기 외부 몸체와 회전로 몸체 사이에는 상기 회전로 몸체를 가열할 수 있는 버너가 설치되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 알루미늄-수지 복합체 분리용 회전로의 수지배출부는 상기 회전로 몸체의 외주면에 착탈가능하게 설치되는 복수의 망부재인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 알루미늄-수지 복합체 분리용 회전로는 알루미늄 배출수단을 더 포함하되, 상기 알루미늄 배출수단은 일측의 상기 회전축 내에 삽입된 실린더와, 상기 실린더에 결합하고 상기 회전로 몸체에 대응하는 형상으로 이루어지는 푸싱패널과, 상기 회전로 몸체 및 외부 몸체의 타단부 영역에 형성되는 배출도어로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 알루미늄-수지 복합체 분리용 회전로의 외부 몸체에는 개구부가 형성되고, 상기 개구부에는 상기 개구부를 덮고 있으며, 외부 몸체에 회전가능하게 힌지로 결합하는 개폐부재가 설치되어, 외부 몸체의 압력이 높아지면 상기 개폐부재가 그 압력에 의해 개방되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 회전로에서 수지만을 용융시킴으로써 알루미늄과 손쉽게 분리할 수 있으며, 가열된 복합체가 이송하는 과정 중에 용융된 수지가 분리되기 때문에 분리 효율이 우수하다.
또한, 본 발명에 따르면, 수지를 산화시키지 않고 용융될 수 있는 온도로 가열하기 때문에 에너지 소비량이 적을 뿐만 아니라, 알루미늄 용탕에 사용된 폐열을 이용할 수 있어 에너지를 재활용할 수도 있다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.
도 1 및 도 2는 본 발명에 따른 알루미늄-수지 복합체 재활용 시스템의 일실시예를 도시하는 공정도 및 개념도이다.
도 3은 본 발명에 따른 알루미늄-수지 복합체 분리용 회전로를 도시하는 단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 회전로 몸체를 도시하는 사시도이다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명에 따른 알루미늄-수지 복합체 분리용 회전로의 제2실시예를 도시하는 단면도이다.
도 6은 본 발명에 따른 회전로 몸체에 망부재가 설치된 모습을 도시하는 도면이다.
도 7a 및 도 7b는 도 5a와 대응되는 것으로서, 알루미늄 배출수단이 구비된 회전로를 도시하는 단면도이다.
이하, 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명한다.
우선, 각 도면의 구성 요소들에 참조부호를 부가함에 있어서 동일한 형태의 구성요소는 그 지시하는 설명을 동일하게 하는 한편, 도면부호는 서로 다르게 부여하였음에 유의해야 한다.
도 1 및 도 2는 본 발명에 따른 알루미늄-수지 복합체 재활용 시스템의 일실시예를 도시하는 공정도 및 개념도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 알루미늄-수지 복합체 재활용 시스템은 크게 S1단계 내지 S4단계로 이루어진다.
상기 S1단계는 알루미늄과 수지가 결합된 알루미늄-수지 복합체를 마련하여 회전로에 공급하는 단계이다.
여기서 상기 알루미늄-수지 복합체는 비스켓 포장지, 껌 포장지, 음료수 캡, 요구르캡, 커피 포장지와 같은 식품 포장재와, 제약 포장재와, 소주 뚜껑과, 콘덴서용 포일과 같은 전자부품 등을 예시할 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며 알루미늄과 수지가 결합된 것이라면 특별히 제한되지 않는다.
그리고 본 발명에서 사용되는 수지는 가열에 의해 용융되는 PE, PP, PET, PS, PVC와 같은 열가소성 수지를 의미한다.
그리고, 상기 S1단계에서는 알루미늄-수지 복합체가 소정 크기로 파쇄 내지 절단하는 공정을 거친 상태에서 회전로(100)에 공급되도록 할 수 있다.
상기 회전로(100)는 알루미늄-수지 복합체를 가열하여 수지만을 선택적 용융시켜 알루미늄과 분리하는 역할을 하는 것으로서, 그 자세한 구성은 후술하도록 한다.
상기 S2단계는 회전로(100) 내에서 상기 알루미늄-수지 복합체를 가열하되, 수지만을 용융시켜 회전식 반응기의 하측으로 배출시켜 알루미늄과 분리하는 단계이다.
이때 회전로(100)는 알루미늄-수지 복합체에 혼합된 수지의 종류에 따라 가열온도를 조절하게 되며, 수지의 용융점보다는 높고 발화점보다는 낮은 온도로 가열하게 된다. 예를 들어, 폴리에틸렌 수지의 경우 용융점은 130~140℃이고, 자연발화온도는 350℃이므로, 회전로는 140~350℃의 온도범위 내에서 가열하게 된다.
종래에는 알루미늄만을 재활용하기 때문에 발화온도 이상으로 가열하여 많은 에너지가 사용되었으며, 수지가 타기 때문에 재활용하지 못하고, 유해 가스가 발생하는 문제가 있었다. 그러나 본 발명에서는 수지를 태우지 않고 재활용하기 때문에 이러한 문제를 해결할 수 있는 장점이 있다.
상기 S3단계는 분리된 알루미늄을 용해로(10)에 넣고 700~750℃로 가열하여 용융시킨 후, 비중 차에 의해 알루미늄 용탕(11) 위에 불순물(12)이 뜨면 이를 걷어내어 제거하는 과정이다. 불순물이 제거된 알루미늄 용탕(11)은 틀에 넣어 성형하게 된다.
상기 S4단계는 용해로(10)에서 추출된 불순물(12)을 재처리로(14)에 넣어 용융시킨 후 불순물(12)과 알루미늄(11)을 분리하는 과정이다.
상기 용해로에서 추출된 불순물(12)은 알루미늄 용탕(11)과 함께 걷어낸 것으로서, 탈산재로 이용하거나 또는 S3단계를 통해 추가적으로 불순물과 알루미늄을 분리한다.
한편, 용해로(10,14)에서 배출되는 폐열은 상기 회전로(100)를 가열하는 열원으로 이용하여 에너지를 절감할 수 있다. 이때 상기 폐열은 가열된 공기 형태로 공급될 수도 있고, 회전로 상에 형성된 열교환기 내에 채워지거나 순환하는 열매체를 간접적으로 가열하는 방식으로 공급할 수도 있다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 알루미늄-수지 복합체 재활용 장치의 제1실시예를 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명에 따른 알루미늄-수지 복합체 분리용 회전로를 도시하는 단면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 회전로 몸체를 도시하는 사시도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 알루미늄-수지 복합체 분리용 회전로(100)는 크게 회전로 몸체(110)와, 회전수단과, 이송스크루(117)와, 수지배출홀(115)과, 외부 몸체(130)와, 공급장치(150)와, 가열수단을 포함할 수 있다.
상기 회전로 몸체(110)는 일단부(111)와 타단부(113)가 개방되고 다수의 수지배출홀(115)이 형성되는 관 형상으로 이루어지며, 내면에는 나선형의 이송스크루(117)가 형성된다. 그리고, 상기 회전로 몸체(110)의 양측에는 외주 방향으로 기어(120)가 형성된다.
상기 회전로 몸체(110) 및 이송스크루(117)는 상기 회전수단에 의해 회전하기 때문에 상기 회전로 몸체(110)의 일단부(111)를 통해 공급된 알루미늄-수지 복합체는 상기 회전하는 이송스크루(117)에 의해 타단부(113) 쪽으로 이송된다.
여기서, 상기 회전수단은 회전로 몸체(110)를 회전시키는 것이라면 특별한 구성상의 제한은 없으며, 지지롤러(121)와, 기어(120)와, 구동기어(123)와, 모터(미도시)를 포함하는 것을 예시할 수 있다.
구체적으로, 상기 회전수단은 상기 외부 몸체(130) 내에 설치되어 상기 회전로 몸체(110)를 지지하는 적어도 두 쌍의 지지롤러(121)와, 상기 회전로 몸체(110)의 외주면을 따라 형성되는 기어(120)와, 상기 외부 몸체(130)와 상기 회전로 몸체(110) 사이에 설치되며 상기 기어(120)와 치합되는 구동기어(123)와, 상기 구동기어(123)에 동력을 전달하는 모터를 포함할 수 있다.
따라서 상기 회전로 몸체(110)는 상기 지지롤러(121)에 회전가능하게 고정된 상태에서 구동기어(123)에 치합되어 회전하는 기어(120)에 의해 회전하게 된다.
상기 회전로 몸체(110)에 관통 형성되는 다수의 수지배출홀(115)은 회전로 몸체(110) 내에서 가열 용융된 수지를 배출하는 역할을 한다. 다만, 상기 회전로 몸체(110) 내면에는 이송스크루(117)가 형성되기 때문에 상기 수지배출홀(115)은 스크루 날 사이 영역에 형성된다.
상기 공급장치(150)는 회전로 몸체(110) 내로 원료 또는 가열된 공기를 공급하는 역할을 하는 것으로서, 회전로 몸체(110)의 일단부(111)에 결합하는 몸체부(151)와, 상기 몸체부(151) 내에 삽입 설치된 원료공급 스크루(153)와, 상기 몸체부(151)의 일측에 형성된 원료공급호퍼(155)와, 상기 몸체부(151) 일측에 형성되어 가열된 공기를 공급하는 가열공기 공급관(157)을 포함할 수 있다. 여기서 가열공기 공급관이 가열수단이 된다.
상기 외부 몸체(130)는 상기 회전로 몸체(110)를 지지하고 냉각되는 것을 방지하는 역할을 하는 것으로서, 회전로 몸체(110)를 둘러싸는 통 형상인 것을 예시할 수 있다.
상기 외부 몸체(130)에는 상기 수지배출홀(115)을 통해 배출된 수지를 수용하고 외부로 배출하는 수지수용부(135)가 형성된다.
상기 수지수용부(135)는 하측으로 테이퍼진 깔대기 형상으로 이루어질 수 있으며, 하단부에는 배출구(137)가 형성되고, 상기 배출구(137)에 개폐밸브(138)를 마련하여 상기 수지수용부(135)에 일시적으로 용융된 수지를 저장한 후 일시에 배출할 수도 있고, 지속적으로 배출되도록 할 수도 있다.
상기 수지수용부(135)는 상기 회전로 몸체(110) 내지 외부 몸체(130)의 길이와 관경 등 제반사정을 고려하여 적절한 개수로 마련할 수 있다.
상기 외부 몸체(130)에는 압력계(140)와 온도계(141)를 설치하여 외부 몸체 내지 회전로 몸체(110) 내의 압력과 온도를 측정하고, 측정된 압력과 온도를 토대로 가열 공기의 온도나 공급량을 제어하게 된다.
상기 회전로 몸체(110) 내의 수지가 과열되어 폭발하는 경우에는 내부 압력이 급격히 높아지므로, 상기 외부 몸체(130)에 개폐부재(133)를 설치하여 외부 몸체(130) 내의 가스 내지 기체가 배출되도록 하는 것이 바람직하다.
상기 개폐부재(133)는 외부 몸체(130)에 관통 형성된 개구부(131)를 덮고 있으며, 외부 몸체(130)에 회전가능하게 힌지(134)로 결합되므로, 외부 몸체(130) 내부의 압력이 높아지면 상기 개폐부재(133)가 그 압력에 의해 개방된다.
상기 회전로 몸체(110) 내의 수지가 산화되면 유해한 가스가 발생하기 때문에 외부 몸체에 가스 배출관(143)을 설치하고, 상기 가스 배출관(143)에는 가스를 배출하도록 흡기팬(144)이 설치된다. 그리고 상기 흡기팬(144)을 통해 회전로 몸체(110) 내지 외부 몸체(130)의 유해한 가스를 배출시키되, 정화필터 또는 집진기(145)를 통해 정화한 후 외부로 배출한다. 이때, 상기 유해한 가스의 농도를 측정할 수 있는 센서(미도시)를 설치하여, 설정된 농도를 초과하는 경우에만 흡기팬(144)이 작동되도록 구성할 수 있다.
한편, 회전로 몸체(110)는 긴 관 형상으로 이루어지기 때문에, 일단부(111) 영역에서 공급된 가열된 공기는 회전로 몸체의 타단부(113) 쪽으로 갈수록 냉각된다.
따라서, 공급장치(150)에 설치된 가열공기 공급관(157)과 별도로 외부 몸체(130)에 가열공기 공급관(157a)을 설치하거나, 외부 몸체(130)의 하부에 버너(미도시)를 설치할 수 있다.
도시하지 않았으나, 본 발명에 따른 회전로 몸체(110)는 타단부(113)가 일단부(111)보다 낮게 경사지도록 하여 중력에 의해 알루미늄이 쉽게 배출될 수 있도록 구성할 수 있다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 알루미늄-수지 복합체 재활용 장치의 다른 실시예를 상세히 설명한다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명에 따른 알루미늄-수지 복합체 분리용 회전로의 제2실시예를 도시하는 단면도이고, 도 6은 본 발명에 따른 회전로 몸체에 망부재가 설치된 모습을 도시하는 도면이다. 그리고 도 7a 및 도 7b는 도 5a와 대응되는 것으로서, 알루미늄 배출수단이 구비된 회전로를 도시하는 단면도이다.
도 5a 내지 도 6를 참조하면, 본 발명에 따른 알루미늄-수지 복합체 분리용 회전로(300)는 크게 가열 회전로 몸체(310)와, 회전축(330)과, 수지배출부와, 외부 몸체(350)와, 가열수단을 포함할 수 있다.
상기 회전로 몸체(310)는 내주면에 상기 알루미늄-수지 복합체를 교반할 수 있는 다수의 교반돌기(311)가 형성되어 있으며, 양측에 설치된 상기 회전축(330)에 의해 회전하게 된다.
상기 회전로 몸체(310)에는 수지배출부가 형성되어 용융된 수지만을 선택적으로 배출한다.
상기 수지배출부는 회전로 몸체(310)에 형성된 다수의 관통홀(313)이거나 또는 상기 회전로 몸체(310)에 착탈가능하게 설치되는 망부재(314)일 수 있다.
상기 외부 몸체(350)는 상기 회전로 몸체(310)를 둘러싸는 통 형상으로 이루어지며, 상기 관통홀(313) 또는 망부재(314)를 통해 회전로 몸체(310) 내의 열이 외부로 빠져나가는 것을 방지하는 역할을 한다. 상기 외부 몸체(350)의 하단부는 하측으로 테이퍼진 구조로 이루어지고, 최하단에는 상기 수지배출부를 통해 배출된 수지를 외부로 배출하는 배출구(351)가 형성된다.
앞서 설명한 실시예와 같이, 상기 외부 몸체(350)에는 개구부(353)에 개폐부재(354)를 설치하여 비정상상태에서 외부 몸체 내의 가스 내지 기체가 배출되도록 할 수 있으며, 도시하지 않았으나 압력계, 온도계, 가스 배출관, 흡기팬 및 정화필터도 동일하게 적용할 수 있다.
한편, 회전축(330)은 상기 회전로 몸체를 회전시키는 역할과 함께 원료 및 가열공기를 공급할 수 있는 공간을 제공한다.
구체적으로, 일측의 상기 회전축(330) 내에는 원료공급관(331)이 삽입되고, 상기 원료공급관(331)에서는 상기 수지배출부를 통해 배출되는 수지 양에 대응되는 알루미늄-수지 복합체를 공급할 수 있다.
그리고 상기 원료공급관(331)에는 알루미늄-수지 복합체를 이송할 수 있는 스크루(333)가 삽입되고, 상기 원료공급관(331)의 일측에는 원료공급호퍼(335)가 형성된다.
이와 같이 용융되어 외부로 배출되는 수지의 양만큼 알루미늄-수지 복합체를 추가적으로 공급할 수 있기 때문에 1회 작업량을 늘릴 수 있다.
마찬가지로, 타측의 상기 회전축(330a) 내에는 가열공기 공급관(340)이 삽입되고, 상기 가열공기 공급관(340)에서는 상기 회전로 몸체(310) 내로 가열된 공기를 공급할 수 있다.
상기 가열수단은 상술한 가열공기 공급관(340) 이외에 회전로 몸체(310)의 외주면에 감긴 발열체(341)로 구성할 수 있다.
상기 발열체(341)는 전기 저항에 의해 발열하는 코일일 수도 있고, 내부에 열매체가 순환하는 열교환기 형태로 구성할 수 있다. 또한, 상기 발열체는 상기 외부 몸체에 설치되어 회전로 몸체를 가열하는 버너로 구성할 수 있다.
상기 가열공기 공급관(340)과, 발열체(341)는 동시에 설치될 수도 있고, 어느 하나를 선택하여 설치할 수도 있다.
한편, 상기 알루미늄-수지 복합체가 필름 또는 시트 형태로 분리되지 않고, 이들이 뭉쳐 있는 덩어리 형태로 투입되는 경우에는 가열수단에 의해 가열하더라도 내측 영역에는 열이 충분히 전달되지 못할 수 있다. 이러한 경우에는 상술한 버너 등을 이용하여 수지의 발화점 이상의 열을 공급하여 적어도 알루미늄-수지 복합체의 표면에 있는 수지가 산화시켜 그 열에 의해 내부 영역에 배치된 알루미늄-수지 복합체에 열을 공급하는 것이 바람직하다.
그리고 본 실시예에서는 앞서 설명한 제1실시예와 달리, 연속적으로 알루미늄을 배출하지 못하기 때문에, 회전로 몸체에 수지가 제거된 알루미늄이 어느 정도 채워지면 이들을 배출시킬 수 있는 알루미늄 배출수단을 마련하는 것이 바람직하다.
도 7a 및 도 7b를 참조하면, 상기 알루미늄 배출수단은 상기 회전축(330a) 내에 삽입된 실린더(343)와, 상기 실린더(343)에 결합하고 상기 회전로 몸체(310)에 대응하는 형상으로 이루어지는 푸싱패널(344)과, 상기 회전로 몸체(310) 및 외부 몸체(350)의 타단부 영역에 형성되는 배출도어(346)로 이루어질 수 있다.
상기 실린더(343)가 작동하면 상기 푸싱패널(344)은 회전로 몸체(310) 내에 있는 알루미늄을 상기 배출도어(346) 쪽으로 밀면서 이송시킨다.
이 경우, 교반돌기(311)들을 일렬로 배치하고, 상기 푸싱패널(344)에는 상기 교반돌기(311)들에 대응하는 교반돌기 회피홈(345)을 마련하여 푸싱패널(344)이 회전로 몸체(310)의 내면과 인접한 상태에서 이동할 수 있도록 구성할 수 있다.
이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 금속정제장치를 실시하기 위한 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.
100 : 회전로 110 : 회전로 몸체
111 : 일단부 113 : 타단부
115 : 수지배출홀 117 : 이송스크루
120 : 기어 121 : 지지롤러
123 : 구동기어 130 : 외부 몸체
131 : 개구부 133 : 개폐부재
134 : 힌지 135 : 수지수용부
137 : 배출구 138 : 개폐밸브
140 : 압력계 141 : 온도계
143 : 가스 배출관 144 : 흡기팬
145 : 정화필터 또는 집진기
300 : 회전로 310 : 회전로 몸체
311 : 교반돌기 313 : 관통홀
314 : 망부재 330 : 회전축
331 : 원료공급관 333 : 스크루
335 : 원료공급호퍼 340 : 가열공기 공급관
341 : 발열체 341a : 버너
343 : 실린더 344 : 푸싱패널
345 : 교반돌기 회피홈 346 : 배출도어
350 : 외부 몸체 351 : 배출구
353 : 개구부 354 : 개폐부재

Claims (15)

  1. 삭제
  2. 알루미늄-수지 복합체를 가열하여 수지를 용융시켜 알루미늄과 분리하는 회전로에 있어서,
    관 형상의 회전로 몸체와;
    상기 회전로 몸체를 회전시키는 회전수단과;
    상기 회전로 몸체 내면에 나선형으로 형성되는 이송스크루와;
    상기 회전로 몸체의 외주면에 관통 형성되는 다수의 수지배출홀과;
    상기 회전로 몸체의 외측에 배치되며, 상기 수지배출홀을 통해 배출된 수지를 수용하는 수지수용부가 형성되는 외부 몸체와;
    상기 회전로 몸체 내의 알루미늄-수지 복합체를 가열하는 가열수단;를 포함하고,
    상기 회전로 몸체의 일단부 영역에서 공급된 알루미늄-수지 복합체는 상기 이송스크루의 회전에 의해 상기 회전로 몸체의 타단부 쪽으로 이송되면서 가열되며,
    이송 중 용융되는 상기 수지는 상기 회전로 몸체의 수지배출홀을 통해 배출되고, 상기 알루미늄은 상기 회전로 몸체의 타단부를 통해 배출되되,
    상기 외부 몸체에는 가스 배출관이 연통되어 있고,
    상기 가스 배출관에는 흡기팬과, 정화필터 또는 집진기가 설치되는 것을 특징으로 하는 알루미늄-수지 복합체 분리용 회전로.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 가열수단은 가열된 공기(폐열)를 상기 회전로 몸체 내로 공급하는 장치, 상기 회전로 몸체 상에 감긴 코일, 열매체가 순환하는 열교환기 및 상기 외부 몸체에 설치되어 회전로 몸체를 가열하는 버너 중에서 적어도 하나가 선택되는 것을 특징으로 하는 알루미늄-수지 복합체 분리용 회전로.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 외부 몸체에는 개구부가 형성되고,
    상기 개구부에는 상기 개구부를 덮고 있으며, 외부 몸체에 회전가능하게 힌지로 결합하는 개폐부재가 설치되어, 외부 몸체의 압력이 높아지면 상기 개폐부재가 그 압력에 의해 개방되는 것을 특징으로 하는 알루미늄-수지 복합체 분리용 회전로.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 회전로 몸체는 상기 알루미늄 배출이 용이하도록 일단부에서 타단부 방향으로 하향 경사지는 것을 특징으로 하는 알루미늄-수지 복합체 분리용 회전로.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 회전수단은,
    상기 외부 몸체 내에 설치되어 상기 회전로 몸체를 지지하는 적어도 두 쌍의 지지롤러와; 상기 회전로 몸체의 외주면을 따라 형성되는 기어와; 상기 외부 몸체와 상기 회전로 몸체 사이에 설치되며 상기 기어와 치합되는 구동기어와; 상기 구동기어에 동력을 전달하는 모터;를 포함하는 것을 특징으로 하는 알루미늄-수지 복합체 분리용 회전로.
  7. 제3항에 있어서,
    상기 회전로 몸체 내로 원료 또는 가열된 공기를 공급하는 공급장치;를 더 포함하고,
    상기 공급장치는,
    상기 회전로 몸체의 일단부에 결합하는 몸체부와, 상기 몸체부 내에 삽입 설치된 원료공급 스크루과, 상기 몸체부의 일측에 형성된 원료공급호퍼와, 상기 몸체부 일측에 형성되어 가열된 공기를 공급하는 가열공기 공급관을 포함하는 것을 특징으로 하는 알루미늄-수지 복합체 분리용 회전로.
  8. 삭제
  9. 알루미늄-수지 복합체를 가열하여 수지를 용융시켜 알루미늄과 분리하는 회전로에 있어서,
    내주면에 상기 알루미늄-수지 복합체를 교반할 수 있는 다수의 교반돌기가 형성되는 통 형상의 회전로 몸체와; 상기 회전로 몸체의 양측에 설치되어 상기 회전로 몸체를 회전시키는 회전축과; 상기 회전로 몸체의 외주면에 형성되어 용융된 수지만을 선택적으로 배출하는 수지배출부와; 상기 회전로 몸체를 둘러싸며, 하단부에는 상기 수지배출부를 통해 배출된 수지를 외부로 배출하는 배출구가 형성되는 외부 몸체와; 상기 회전로 몸체 내의 알루미늄-수지 복합체를 가열하는 가열수단;을 포함하며,
    상기 용융된 수지는 상기 수지배출부를 통해 배출되되,
    일측의 상기 회전축 내에는 원료공급관이 삽입되고, 상기 원료공급관에서는 상기 수지배출부를 통해 배출되는 수지 양에 대응되는 알루미늄-수지 복합체를 공급하며,
    타측의 상기 회전축 내에는 가열공기 공급관이 삽입되고, 상기 가열공기 공급관에서는 상기 회전로 몸체 내로 가열된 공기를 공급하며,
    상기 알루미늄-수지 복합체가 덩어리 형태로 투입되는 경우 상기 알루미늄-수지 복합체의 표면에 있는 수지가 산화되도록 상기 외부 몸체와 회전로 몸체 사이에는 상기 회전로 몸체를 가열할 수 있는 버너가 설치되는 것을 특징으로 하는 알루미늄-수지 복합체 분리용 회전로.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 가열수단은 상기 외부 몸체에 연결되어 가열된 공기(폐열)를 공급하는 가열공기 공급관 또는 상기 회전로 몸체의 외주면에 감긴 발열체인 것을 특징으로 하는 알루미늄-수지 복합체 분리용 회전로.
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 제9항에 있어서,
    상기 수지배출부는 상기 회전로 몸체의 외주면에 착탈가능하게 설치되는 복수의 망부재인 것을 특징으로 하는 알루미늄-수지 복합체 분리용 회전로.
  14. 제9항에 있어서,
    알루미늄 배출수단을 더 포함하되,
    상기 알루미늄 배출수단은,
    일측의 상기 회전축 내에 삽입된 실린더와, 상기 실린더에 결합하고 상기 회전로 몸체에 대응하는 형상으로 이루어지는 푸싱패널과, 상기 회전로 몸체 및 외부 몸체의 타단부 영역에 형성되는 배출도어로 이루어지는 것을 특징으로 하는 알루미늄-수지 복합체 분리용 회전로.
  15. 제9항에 있어서,
    상기 외부 몸체에는 개구부가 형성되고,
    상기 개구부에는 상기 개구부를 덮고 있으며, 외부 몸체에 회전가능하게 힌지로 결합하는 개폐부재가 설치되어, 외부 몸체의 압력이 높아지면 상기 개폐부재가 그 압력에 의해 개방되는 것을 특징으로 하는 알루미늄-수지 복합체 분리용 회전로.
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