KR101651281B1 - 폐기판의 동 재활용 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 폐기판의 동 재활용 장치를 개시한다. 개시된 폐기판의 동 재활용 장치는, 프레임과, 이 프레임에 설치되어 내부로 코팅막을 가지는 폐금속이 투입되는 챔버와, 이 챔버를 가열하도록 프레임에 설치되는 가열부와, 챔버에서 연소되는 코팅막 분진을 챔버의 외부로 배출시키는 분진배출부를 구비하는 것을 특징으로 한다.

Description

폐기판의 동 재활용 장치{LECYCLE APPARATUS FOR WASTE METAL}
본 발명은 폐기판의 동 재활용 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 폐금속에 코팅된 코팅막을 가열을 통해 탄화시켜 금속과 분리함으로써, 폐금속을 용이하게 재생할 수 있도록 하는 폐기판의 동 재활용 장치에 관한 것이다.
최근 정보처리기술의 발달로 인하여 컴퓨터나 통신기기 등의 교체주기가 빨라지면서 매년 많은 양의 산업폐기물이 발생하고 있다. 또한, 컴퓨터나 통신기기와 같은 산업폐기물에는 인쇄회로기판(PCB)이 사용되고, 이에 사용되는 금속과 수지류의 분리가 어려워 대부분 폐기처분되고 있는 실정이다.
특히, 컴퓨터의 키보드에는 신호 전달을 위하여 얇은 바 형태의 기판이 다량으로 사용된다. 이때, 기판은 전도성의 금속에 수지류가 코팅된다.
뿐만 아니라, 일반 가전제품, 전선, 광케이블 등에도 전도성 금속에 수지류가 코팅된 다양한 도전체가 사용되고 있어 코팅막이 형성된 금속 폐기물이 많이 발생하고 있다.
그런데, 종래에는 금속 폐기물에서 코팅막을 제거하는 과정이 복잡하고, 코팅막의 제거가 완전하게 이루어지지 못하는 문제점이 내포되어 있다.
한편, 국내 등록특허공보 제10-1140339호(등록일: 2012년04월19일)에는 "합성수지/금속 복합 폐기물의 재생방법 및 재생장치"가 개시되고, 국내 등록특허공보 제10-1259857호(등록일:2013년04월25일)에는 "합성수지 회수장치"이 개시되어 있다.
본 발명은 상기와 같은 필요성에 의해 창출된 것으로서, 폐금속에 코팅된 코팅막을 탄화시켜 금속과 분리하여 폐금속을 용이하게 재생할 수 있는 폐기판의 동 재활용 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 폐기판의 동 재활용 장치는, 프레임; 상기 프레임에 설치되어 내부로 코팅막을 가지는 폐금속이 투입되는 챔버; 상기 챔버를 가열하도록 상기 프레임에 설치되는 가열부; 및 상기 챔버에서 가열을 통해 탄화되는 상기 코팅막 분진을 상기 챔버의 외부로 배출시키는 분진배출부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 폐기판의 동 재활용 장치는, 상기 챔버와 연결되도록 상기 프레임에 마련되어 상기 챔버를 회전시키는 챔버회전부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 챔버는, 상기 프레임에 회전가능하게 지지되며, 상기 가열부에 의해 가열되는 제1탱크; 및 상기 분진배출부와 연결되도록 상기 제1탱크의 내부에 구비되며, 상기 폐금속이 투입되는 제2탱크를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제2탱크는, 상기 폐금속이 충돌하도록 내부에 충돌분리부가 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 분진배출부는, 상기 챔버에 구비되는 공기인출입부재; 및 상기 공기인출입부재를 통해 상기 챔버의 내부 공기를 외부로 배출시키는 송풍부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 챔버회전부는, 상기 챔버가 안착되도록 상기 프레임에 구비되는 회전가이드부재; 및 상기 챔버와 연결되도록 상기 프레임에 구비되어 상기 챔버를 회전시키는 회전구동부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 폐기판의 동 재활용 장치는 종래 발명과 달리 챔버에서 폐금속을 가열하여 폐금속에 코팅된 코팅막을 탄화시켜 분리하므로, 폐금속을 용이하게 재생할 수 있는 이점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 폐기판의 동 재활용 장치는 챔버를 회전시키면서 폐금속을 가열하므로, 폐금속이 챔버의 내부에 충돌하게 되어 탄화된 코팅막이 용이하게 분리되는 이점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 폐기판의 동 재활용 장치는 송풍을 통해 챔버의 내부 공기를 외부로 배출시켜 탄화된 코팅막 분진을 제거하므로, 챔버의 내부에 금속만이 남게 되어 후처리공정을 보다 용이하게 진행할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 폐기판의 동 재활용 장치에 의해 재생되는 폐금속을 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 폐기판의 동 재활용 장치를 도시한 사시도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 폐기판의 동 재활용 장치를 도시한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 챔버회전부를 도시한 사시도이다.
도 5는 도 4의 측면도이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 폐기판의 동 재활용 장치를 도시한 사시도이다.
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 폐기판의 동 재활용 장치를 도시한 단면도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 폐기판의 동 재활용 장치의 바람직한 실시예를 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 폐기판의 동 재활용 장치에 의해 재생되는 폐금속을 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 폐기판의 동 재활용 장치를 도시한 사시도이고, 도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 폐기판의 동 재활용 장치를 도시한 단면도이다.
또한, 도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 챔버회전부를 도시한 사시도이고, 도 5는 도 4의 측면도이다.
도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 폐기판의 동 재활용 장치(100)에 의해 재생되는 폐금속(10)은 합성수지, 폐인트, 접착제 등에 의해 코팅막(11)이 형성된다. 이러한, 폐금속(10)은 폐기판이나 인쇄회로기판 등에서 회수된 후 재활용 장치(100)에 투입되고, 가열을 통해 외면에 코팅된 코팅막(11)이 탄화됨에 따라 금속(13)만이 남게 된다.
이를 위하여, 본 실시예에 따른 폐기판의 동 재활용 장치(100)는 프레임(110)과, 폐금속(10)이 투입되도록 프레임(110)에 설치되는 챔버(120)와, 이 챔버(120)를 가열하기 위한 가열부(130)와, 탄화된 코팅막 분진을 배출시키기 위한 분진배출부(140)를 포함한다. 또한, 본 실시예에 따른 폐기판의 동 재활용 장치(100)는 챔버(120)의 균일한 가열과 열전도를 위하여 챔버(120)를 회전시키는 챔버회전부(150)를 더 포함한다.
챔버(120)는 챔버회전부(150)를 통해 프레임(110)에 회전가능하게 설치되며, 폐금속(10)이 투입되어 가열된다. 이러한, 챔버(120)는 내부의 온도를 보다 높게 유지함은 물론 가열부(130)에 의한 가열효과가 더욱 향상되도록 2중 구조를 가진다.
구체적으로, 챔버(120)는 챔버회전부(150)에 지지되는 제1탱크(121)와, 폐금속(10)이 투입되도록 제1탱크(121)의 내부에 구비되는 제2탱크(123)를 포함한다. 이때, 제1탱크(121)와 제2탱크(123) 사이에는 단열공간부(125)가 형성된다.
제1탱크(121)는 챔버회전부(150)에 의해 프레임(110)에 회전가능하게 설치되며, 가열부(130)에 의해 가열된다. 이러한, 제1탱크(121)는 폐금속(10)을 투입하고, 코팅막(11)이 제거된 금속을 배출할 수 있도록 제1도어(121a)가 구비된다.
더하여, 제1탱크(121)는 제1도어(121a)를 통해 투입되는 폐금속(10)이 제2탱크(123)로 투입되도록 가이드관(127)을 통해 제2탱크(123)와 연결된다. 이때, 가이드관(127)은 단열공간부(125)에 위치하도록 일단부가 제1탱크(121)에 접합되고, 타단부가 제2탱크(123)에 접합된다.
제2탱크(123)는 양단부가 분진배출부(140)를 통해 제2탱크(123)에 결합되며, 내부로 폐금속(10)이 투입되어 가열된다. 그리고, 제2탱크(123)에 투입되는 폐금속(10)은 외부에 코팅된 코팅막(11)이 탄화되고, 챔버(120)의 회전에 의해 제2탱크(123)에 충돌되면서 표면에 붙어 있는 재가 분리되어 금속만이 남게 된다.
또한, 제2탱크(123)는 재생을 위한 폐금속(10)의 투입 및 배출을 위한 제2도어(123a)를 구비하며, 제2도어(123a)가 가이드관(127)의 내측에 위치하게 된다.
더하여, 제2탱크(123)에서 탄화되어 폐금속(10)에서 분리되는 재는 분진배출부(140)에 의해 제2탱크(123)의 외부로 배출된다.
챔버(120)의 가열을 위한 가열부(130)는 제2탱크(123)의 하측에 위치하도록 프레임(110)에 구비되는 버너(131)와, 이 버너(131)로 연료를 공급하기 위한 연료공급라인(133)을 포함한다. 이러한, 가열부(130)는 챔버(120)의 모든 부위를 균일하게 가열할 수 있도록 버너(131)가 챔버(120)의 길이방향을 따라 설치된다.
분진배출부(140)는 코팅막(11)의 탄화로 인하여 제2탱크(123)의 내부에서 발생하는 분진을 제2탱크(123)의 외부로 배출시킨다. 이를 위하여, 본 실시예에 따른 분진배출부(140)는 제2탱크(123)와 연통하는 공기인출입부재(141)와, 이 공기인출입부재(141)를 통해 제2탱크(123)의 내부 공기를 외부로 배출시키는 송풍부재(143)를 포함한다.
공기인출입부재(141)는 제1탱크(121)와 제2탱크(123)와 결합되어 제1탱크(121)와 제2탱크(123)를 상호 견고하게 고정시킨다. 구체적으로, 공기인출입부재(141)는 송풍부재(143)와 연통하는 송풍인입관(141a)과, 제2탱크(123)와 연통하는 송풍배출관(141b)을 포함한다. 이때, 송풍인입관(141a) 및 송풍배출관(141b)은 챔버(120)의 양단에 각각 위치하게 된다.
송풍인입관(141a)은 중앙부 외면 및 일단부가 용접을 통해 제1탱크(121) 및 제2탱크(123)와 접합된다. 송풍배출관(141b) 또한 송풍인입관(141a)과 마찬가지로 중앙부 외면 및 일단부가 용접을 통해 제1탱크(121) 및 제2탱크(123)와 접합된다.
송풍부재(143)는 송풍인입관(141a)을 통해 공기를 송풍시켜 제2탱크(123) 내부의 분진을 송풍배출관(141b)을 통해 배출시키게 된다. 이때, 송풍배출관(141b)으로 배출되는 분진은 필터를 통해 필터링할 수 있다.
챔버회전부(150)는 챔버(120)와 연결되도록 프레임(110)에 마련되어 챔버(120)를 회전시킨다. 이러한, 챔버회전부(150)는 챔버(120)를 회전가능하게 가이드하는 회전가이드부재(151)와, 챔버(120)를 회전시키는 회전구동부재(153)를 포함한다.
이와 같은 챔버회전부(150)를 통해 챔버(120)의 모든 부위가 가열부(130)에 의해 보다 균일하게 가열될 수 있을 뿐만 아니라, 폐금속(10)이 제2탱크(123)의 내부에서 충돌하게 되어 탄화된 코팅막(11)이 원활하게 분리된다.
회전가이드부재(151)는 프레임(110)에 회전가능하게 결합되는 회전롤러(151a)와, 이 회전롤러(151a)에 안착되도록 제1탱크(121)의 외면에서 돌출 형성되는 가이드리브(151b)를 구비한다. 회전롤러(151a)는 회전축(151c)을 통해 프레임(110)에 구비되는 베어링(151d)에 회전가능하게 결합된다. 또한, 회전롤러(151a)는 회전하는 챔버(120)가 좌우로 움직이거나 이탈하는 것이 방지되도록 가이드리브(151b)가 삽입되는 안착홈부(151e)가 형성된다. 이를 통해 챔버(120)를 보다 안정적으로 회전시킬 수 있다.
회전구동부재(153)는 가열부(130)에 의해 가열되는 챔버(120)를 설정된 속도로 회전시킨다. 이를 위하여, 회전구동부재(153)는 챔버(120) 또는 송풍인입관(141a)에 결합되는 종동스프라킷(153a)과, 체인(153b)을 통해 이 종동스프라킷(153a)과 연결되는 원동스프라킷(153c)과, 이 원동스프라킷(153c)이 결합되는 모터(153d)를 구비한다. 이러한, 회전구동부재(153)는 원동스프라킷(153c)이 송풍인입관(141a)에 결합되고, 모터(153d)가 감속기를 통해 원동스프라킷(153c)과 연결될 수도 있다.
본 실시예에서는 회전구동부재(153)로 체인방식을 사용하는 것을 예를 들어 설명하고 있지만, 사용자의 필요에 따라 벨트방식, 기어방식, 타이밍벨트방식 등을 사용할 수도 있다.
상기와 같은 구성을 갖는 본 발명의 제1 실시예에 따른 폐기판의 동 재활용 장치의 작용을 설명한다.
먼저, 제1탱크(121) 및 제2탱크(123)의 제1도어(121a) 및 제2도어(123a)를 각각 개방하여 폐금속(10)을 제2탱크(123)의 내부로 투입한다. 폐금속(10)의 투입이 완료되면 제2도어(123a)와 제1도어(121a)를 차례로 밀폐하고, 가열부(130)의 버너(131)를 점화시켜 챔버(120)를 가열한다.
그리고, 제2탱크(123)의 내부 온도가 320℃ 이상이 되도록 챔버(120)를 회전시키면서 지속적으로 가열한다. 이후, 폐금속(10)의 코팅막(11)이 탄화되면 분진배출부(140)의 송풍부재(143)를 작동시킨다.
폐금속(10)에서 분리되는 코팅막 분진이 송풍배출관(141b)을 통해 제2탱크(123)의 외부로 배출되고, 제2탱크(123)에는 코팅막(11)이 제거된 금속만이 남게 된다. 이와 같이, 폐금속(10)의 재생이 완료되면 분진배출부(140)와 챔버회전부(150)를 정지시키고, 제2도어(123a) 및 제1도어(121a)를 통해 재생된 금속을 배출시킨다.
다음으로, 도 6 및 도 7을 참조하여 본 발명의 제2 실시예에 따른 폐기판의 동 재활용 장치를 설명한다.
제2 실시예에 따른 폐기판의 동 재활용 장치를 설명함에 있어 제1 실시예의 폐기판의 동 재활용 장치와 동일 유사한 구성에 대해서는 동일한 부호를 사용하며 그 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 폐기판의 동 재활용 장치를 도시한 사시도이고, 도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 폐기판의 동 재활용 장치를 도시한 단면도이다.
도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 폐기판의 동 재활용 장치(100)는 분진배출부(140)에 제2탱크(123)에서 배출되는 분진을 제거할 수 있도록 집진부(160)를 더 포함한다.
집진부(160)는 분진배출부(140)의 송풍배출관(141b)과 연통되며, 사이클론 방식을 통해 분진을 집진하게 된다. 이를 위하여, 집진부(160)는 송풍배출관(141b)과 연결되는 연결라인(161)과, 이 연결라인(161)이 결합되는 집진통(163)과, 이 집진통(163)의 상단부에 결합되는 공기배출라인(165)을 구비한다.
특히, 본 발명의 제2 실시예에 따른 폐기판의 동 재활용 장치(100)는 폐금속(10)에서 탄화된 코팅막(11)이 보다 효과적으로 분리될 수 있도록 제2탱크(123)의 내부에 충돌분리부(123b)가 형성된다. 충돌분리부(123b)는 제2탱크(123)의 내면에 이격되게 구비되며, 챔버(120)의 회전에 의해 제2탱크(123)에서 낙하되는 폐금속(10)이 충돌하게 된다. 또한, 충돌분리부(123b)는 원뿔, 판, 핀, 돌기 형태 등으로 형성될 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
10 : 폐금속 11 : 코팅막
100 : 폐기판의 동 재활용 장치 110 : 프레임
120 : 챔버 121 : 제1탱크
123 : 제2탱크 123 : 단열공간부
130 : 가열부 131 : 버너
133 : 연료공급라인 140 : 분진배출부
141 : 공기인출입부재 143 : 송풍부재
150 : 챔버회전부 151 : 회전가이드부재
153 : 회전구동부재 160 : 집진부

Claims (6)

  1. 프레임; 상기 프레임에 설치되어 내부로 코팅막을 가지는 폐금속이 투입되는 챔버; 상기 챔버를 가열하도록 상기 프레임에 설치되는 가열부; 및 상기 챔버에서 탄화되는 코팅막 분진을 상기 챔버의 외부로 배출시키는 분진배출부;를 포함하며,
    상기 분진배출부는, 상기 챔버에 구비되는 공기인출입부재; 및 상기 공기인출입부재를 통해 상기 챔버의 내부 공기를 외부로 배출시키는 송풍부재;를 포함하고,
    챔버회전부는, 상기 챔버가 안착되도록 상기 프레임에 구비되는 회전가이드부재; 및 상기 챔버와 연결되도록 상기 프레임에 구비되어 상기 챔버를 회전시키는 회전구동부재;를 포함하고,
    상기 공기인출입부재는, 상기 송풍부재와 연통하도록 상기 챔버에 결합되는 송풍인입관; 및 상기 챔버와 결합되는 송풍배출관;을 포함하고,
    상기 회전가이드부재는, 상기 프레임에 회전가능하게 결합되며, 안착홈부가 형성되는 회전롤러; 및 상기 안착홈부에 안착되도록 상기 챔버의 외면에 형성되는 가이드리브;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 폐기판의 동 재활용 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 챔버와 연결되도록 상기 프레임에 마련되어 상기 챔버를 회전시키는 챔버회전부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 폐기판의 동 재활용 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 챔버는,
    상기 프레임에 회전가능하게 지지되며, 상기 가열부에 의해 가열되는 제1탱크; 및
    상기 분진배출부와 연결되도록 상기 제1탱크의 내부에 구비되며, 상기 폐금속이 투입되는 제2탱크;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 폐기판의 동 재활용 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제2탱크는, 상기 폐금속이 충돌하도록 내부에 충돌분리부가 구비되는 것을 특징으로 하는 폐기판의 동 재활용 장치.
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