KR101864079B1

KR101864079B1 - 구리합금용 납 제거장치

Info

Publication number: KR101864079B1
Application number: KR1020170069680A
Authority: KR
Inventors: 오병일
Original assignee: 오병일
Priority date: 2017-06-05
Filing date: 2017-06-05
Publication date: 2018-06-01

Abstract

본 발명은, 납이 포함된 구리합금을 용융상태로 수용하며, 내측면에는 상단에서 하단방향으로 연장된 분리가이드홈이 형성되고, 내측 하단에는 분리가이드홈과 연결되는 수용홈이 형성된 분리용기, 분리용기 내에 위치하며, 분리용기 내 용융상태의 구리합금에 회전 원심력을 발생되게 하면서, 비중이 무거운 납이 분리가이드홈을 통해 분리되게 하는 분리임펠러, 분리임펠러에 연결하며, 분리임펠러를 회전 구동시키는 구동모터, 구동모터에 연결하며, 분리임펠러의 회전시 진동을 전달되게 하면서 용융상태의 구리합금에 회전 원심력을 발생시킬 때, 용융상태의 구리합금으로 진동을 전달하는 진동발생수단을 포함하는 구리합금용 납 제거장치를 제공한다.

Description

구리합금용 납 제거장치{Lead removal device for copper alloy}

본 발명은 구리합금 스크랩으로부터 납을 제거하는 구리합금용 납 제거장치에 관한 것이다.

일반적으로, 구리합금은 열 및 전기전도도가 우수하며 양호한 가공성에 의해 열교환기나 전기/전자 부품용 재료로서 널리 사용되고 있다. 이러한 우수한 특성을 가지는 구리합금은 자원 절약 및 에너지 절약이라는 관점에서 가공 과정에서 발생하는 구리합금 스크랩 또는 사용이 끝난 후의 폐기되는 구리합금을 회수해 재활용된다.

그러나, 이들 구리합금 스크랩 또는 폐기된 구리합금에는 이종 재료, 도금, 절연 물질 등이 혼입해 있으므로, 이들을 재사용하기 위해서 선별이 이루어지게 된다. 한편, 구리합금 스크랩 또는 폐기된 구리합금에는 납을 포함한 구리합금 및 납을 포함하지 않는 구리합금이 존재한다. 이 때문에, 이들을 이용하려면, 납이 혼입되지 않도록, 재사용 이전에 납을 제거할 필요가 있다.

그러나, 대량의 구리합금 스크랩에 납이 들어간 구리합금이 혼입했을 경우, 이것을 분별하는 것은 대부분 곤란하다. 또는, 용해 후에 납을 산화시켜 산화납으로서 부상 제거하는 방법도 사용되나, 이러한 산화에 의한 방법에서는 아연도 산화제거 되어버려 납만의 제거는 어렵다는 문제점이 있다.

이러한, 구리합금 내 납을 제거하는 기술은, 대한민국공개특허공보 제10-2016-0107144호(2016.09.13)에 제시된다.

본 발명은, 구리합금으로부터 납을 용이하게 분리 제거할 수 있게 하는 구리합금용 납 제거장치를 제공하는데 목적이 있다.

본 발명은, 납이 포함된 구리합금을 용융상태로 수용하며, 내측면에는 상단에서 하단방향으로 연장된 분리가이드홈이 형성되고, 내측 하단에는 상기 분리가이드홈과 연결되는 수용홈이 형성된 분리용기, 상기 분리용기 내에 위치하며, 상기 분리용기 내 용융상태의 구리합금에 회전 원심력을 발생되게 하면서, 비중이 무거운 납이 상기 분리가이드홈을 통해 분리되게 하는 분리임펠러, 상기 분리임펠러에 연결하며, 상기 분리임펠러를 회전 구동시키는 구동모터, 상기 구동모터에 연결하며, 상기 분리임펠러의 회전시 진동을 전달되게 하면서 용융상태의 구리합금에 회전 원심력을 발생시킬 때, 상기 용융상태의 구리합금으로 진동을 전달하는 진동발생수단;을 포함하는 구리합금용 납 제거장치를 제공한다.

또한, 상기 분리용기의 내측면은 상단에서 하단으로 갈수록 폭이 좁아지도록 형성되어, 상기 분리가이드홈 내측으로 분리된 상기 납이 상기 수용홈으로 흘러 저장될 수 있다.

또한, 상기 분리가이드홈은 상기 분리용기의 내측에 상호 이격상태로 나란하게 복수개가 형성되며, 상기 분리가이드홈은 상기 분리용기의 내측에 일측방향으로 경사지게 형성될 수 있다.

또한, 상기 구동모터의 구동축 단부에는 연결대를 결합 구비하며, 상기 분리임펠러는 외측면 둘레로 접촉홈이 형성된 봉 형상을 가지며, 상기 분리임펠러는 상기 연결대의 하부에 상호 나란한 상태로 이격 배치되게 복수개를 결합 구비할 수 있다.

본 발명에 따른 구리합금용 납 제거장치는, 분리용기에 담긴 용융상태의 납이 포함된 구리합금으로 진동발생수단에서 발생된 진동을 전달하여 구리합금과 납 성분의 결합 구조가 약화되고, 용융상태의 구리합금이 분리임펠러의 회전을 통해 선회 이동됨에 따라 비중이 무거운 납은 분리용기의 내측면 방향으로 분리되고, 분리된 납은 분리가이드홈을 통해 분리용기의 수용홈에 모이게 됨으로써, 구리합금에서 납 성분의 분리가 용이하게 이루어지게 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 구리합금용 납 제거장치의 개략 구성단면도이다.
도 2는 도 1에 나타낸 분리용기의 사시도이다.

이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 구리합금용 납 제거장치의 개략 구성단면도이며, 도 2는 도 1에 나타낸 분리용기의 사시도이다. 도 1 및 도 2를 참조하면, 일 실시예의 구리합금용 납 제거장치는, 분리용기(100), 분리임펠러(200), 구동모터(300), 진동발생수단(400)을 구비하고 있다.

상기 분리용기(100)는 납을 포함하는 용융상태의 구리합금이 수용되는 용기이다. 즉, 상기 분리용기(100)는 용융상태의 구리합금에서 납을 분리하는 작업이 이루어지도록 하는 공간부(101)를 제공하는 부분이다.

그리고, 상기 분리용기(100)의 내측면에는 상단에서 하단방향으로 연장되는 분리가이드홈(110)이 형성된다. 이러한, 상기 분리가이드홈(110)은 이후 설명될 분리임펠러(200)의 회전력으로 상기 용융상태의 구리합금이 회전 원심력을 받아 선회시, 비중이 무거운 납이 상기 구리합금에서 분리된 후 상기 분리용기(100)의 내측면에서 포집되게 한 후 하방으로 자체 하중에 의해 이동되게 가이드한다.

여기서, 상기 분리가이드홈(110)은 상기 구리합금으로부터 분리된 후, 상기 분리용기(100)의 내측면에 접촉되는 상기 납이 상기 분리용기(100)의 내측 하단으로 안정적으로 이동되게 할 수 있도록 상기 분리용기(100)의 내측면 둘레로 상호 이격상태로 나란하게 배치되도록 복수개를 형성할 수 있다.

또한, 상기 분리가이드홈(110)은 상기 분리용기(100)의 내측면에 일측 방향으로 경사진 상태로 곡선형으로 형성될 수 있다. 즉, 상기 분리가이드홈(110)이 상기 분리용기(100)의 상단에서 하단 방향으로 연장시, 일측 방향으로 경사지면서 선형을 곡선형으로 형성함으로써, 상기 분리가이드홈(110)으로 분리 포집되는 상기 납이 상기 분리가이드홈(110)에서 이탈되지 않고 안정적으로 상기 분리용기(100) 하단 방향으로 흘러 이동될 수 있게 한다.

더불어, 상기 분리용기(100)의 내측 하단에는 상기 분리가이드홈(110)과 연결되는 수용홈(120)이 형성된다. 이러한, 상기 수용홈(120)은 상기 분리가이드홈(110)에 분리 포집된 상태에서 상기 분리용기(100) 하단 방향으로 흘러 이동된 상기 납을 모아 저장하게 된다.

여기서, 상기 분리용기(100)의 공간부(101), 보다 상세하게는 상기 분리용기(100)의 내측면은 상단에서 하단으로 갈수록 폭이 좁아지도록 형성됨으로써, 상기 분리가이드홈(110)을 통해 이동하는 상기 납이 상기 수용홈(120)에 안정적으로 흘러 모일 수 있게 한다. 이러한, 상기 분리용기(100)의 하단에는 상기 수용홈(120)에 모인 상기 납을 상기 분리용기(100) 외부로 배출시킬 수 있게 상기 분리용기(100)의 하단을 개폐되게 하는 개폐구(121)를 결합 구비할 수 있으며, 상기 개폐구(121)를 통해 배출되는 상기 납을 수용하도록 별도의 수용용기(도면미도시)를 상기 개폐구(121)와 연결되게 구비할 수도 있음은 물론이다.

또한, 상기 분리용기(100)에는 분리임펠러(200)에 의해 용융상태의 구리합금이 회전 원심력을 받아 선회되게 할 때, 구리합금이 용융상태를 안정적으로 유지할 수 있게 하는 가열수단(도면미도시)을 구비할 수 있다. 즉, 상기 가열수단은 상기 분리용기(100)의 외측면에 접하도록 설치되어, 상기 분리용기(100)를 가열하면서 상기 분리용기(100)에 수용되는 상기 용융상태의 구리합금이 오랜시간 작업시에도 경화되지 않게 한다.

상기 분리임펠러(200)는 상기 분리용기(100)에 수용된 납이 포함된 용융상태의 구리합금에 회전 원심력을 발생되게 하면서, 용융상태의 구리합금이 상기 분리용기(100) 내측에서 선회할 수 있게 한다. 이같이, 상기 분리임펠러(200)는 용융상태의 구리합금을 선회시키면서, 원심력에 의해 비중이 무거운 납이 상기 분리용기(100)의 내측면 방향으로 분리된 후 상기 분리가이드홈(110)에 포집될 수 있게 한다. 이러한, 상기 분리임펠러(200)는 이후 설명될 구동모터(300)의 구동축(301) 단부에 연결된 상태로 상기 분리용기(100) 내측에 위치하도록 배치한다. 즉, 상기 분리임펠러(200)의 상단은 구동모터(300)로부터 회전 구동력을 전달받아 회전할 수 있도록 구동모터(300)와 연결되며, 상기 분리임펠러(200)의 하단은 상기 분리용기(100)에 수용된 용융상태의 구리합금에 잠기도록 위치한다.

여기서, 상기 분리임펠러(200)는 봉 형상을 가지며, 상호 나란하게 이격 배치되게 복수개를 구비한다. 그리고, 상기 분리임펠러(200)의 외측면 둘레로는 접촉홈(210)이 형성되고, 상기 접촉홈(210)은 상기 분리임펠러(200)의 길이방향으로 상호 이격되게 복수개가 형성된다. 이같이, 상기 분리임펠러(200)가 복수개로 구성됨으로써, 상기 분리임펠러(200)의 회전시 용융상태인 구리합금의 선회가 안정적으로 이루어짐과 동시에 와류가 발생되게 하고, 상기 접촉홈(210)은 용융상태인 구리합금과의 접촉 면적을 증대시키면서 충돌에 따른 와류를 발생되게 하는 바, 상기 용융상태의 구리합금에서 납의 분리가 안정적으로 이루어질 수 있게 된다.

상기 구동모터(300)는 상기 분리임펠러(200)를 회전 구동되게 회전력을 발생시키는 모터이다. 이러한, 상기 구동모터(300)는 상기 분리임펠러(200)와 연결되도록 설치하는데, 보다 상세하게는 상기 구동모터(300)의 구동축(301) 단부에는 상기 분리임펠러(200)의 상단을 연결 설치할 수 있게 하는 판 구조의 연결대(310)를 결합 구비한다. 더불어, 상기 구동모터(300)에는 이후 설명될 진동발생수단(400)을 연결할 수 있는 지지프레임(320)을 결합 구비할 수 있다. 그리고, 상기 연결대(310)는 상기 지지프레임(320)의 일측에 회전 가능하게 연결 설치할 수 있으며, 상기 지지프레임(320)에는 상기 연결대(310)를 회전이 용이하게 연결할 수 있도록 하는 베어링부재(도면미도시)를 결합 구비할 수도 있음은 물론이다. 또한, 상기 지지프레임(320)의 저면에는 용융상태인 구리합금의 열로부터 상기 구동모터(300) 및 진동발생수단(400)을 보호할 수 있도록 단열부재(330)를 결합 구비할 수 있다. 여기서 도면부호 340은 상기 구동모터(300)의 구동축(301) 부분 및 연결대(310)를 보호하도록 상기 지지프레임(320)에 결합하는 박스 구조의 케이스이다.

상기 진동발생수단(400)은 상기 분리임펠러(200)의 회전시 진동을 전달되게 하면서 용융상태의 구리합금에 회전 원심력을 전달하여 선회되게 할 때, 용융상태의 구리합금으로 진동이 전달되게 하면서, 구리합금 내 납의 분리가 안정적으로 이루어지게 한다. 이러한, 상기 진동발생수단(400)은 발생된 진동을 상기 분리임펠러(200)에 전달되게 하도록 상기 구동모터(300)에 연결되게 설치한다. 즉, 상기 진동발생수단(400)은 상기 구동모터(300)와 연결되도록 상기 지지프레임(320)의 일측에 결합 설치한다. 여기서, 상기 진동발생수단(400)은 일반적으로 사용되는 진동발생기를 선택 적용할 수 있는 바, 자세한 구조에 대한 설명은 생략한다.

이같이, 상기 진동발생수단(400)은 진동을 발생시켜 상기 지지프레임(320)을 통해 상기 구동모터(300)로 진동이 전달되게 함으로써, 상기 구동모터(300)와 연결된 상기 분리임펠러(200)가 회전할 때 용융상태의 구리합금으로 진동이 전달될 수 있게 한다.

이와 같은 구성으로 이루어진 일 실시예의 구리합금용 납 제거장치의 납 분리 동작을 설명하면 먼저, 상기 분리용기(100) 내측으로 용융상태로 납이 포함된 구리합금을 저장한 후, 상기 구동모터(300)가 상기 분리임펠러(200)를 회전되게 한다.

이와 동시에, 상기 진동발생수단(400)이 작동되면서, 상기 진동발생수단(400)에서 발생된 진동이 상기 분리임펠러(200)로 전달되게 한다. 이렇게, 용융상태인 구리합금으로 전달된 진동은, 구리합금과 납 성분의 결합 구조를 약화시키게 된다.

그러면, 상기 분리임펠러(200)의 회전에 의해 상기 분리용기(100)의 구리합금에 회전 원심력이 전달되고, 용융상태의 구리합금은 선회 이동하게 된다. 이때, 구리합금에 포함된 비중이 무거운 납 성분은 상기 분리임펠러(200)에서 멀어지는 방향, 즉 상기 분리용기(100)의 내측면 방향으로 분리되고, 분리된 상기 납 성분은 상기 분리용기(100)의 분리가이드홈(110)으로 포집된 후, 상기 분리가이드홈(110)에 의해 하방으로 이동하면서 상기 분리용기(100)의 수용홈(120)에 모이게 된다.

이와 같이, 일 실시예에 따른 구리합금용 납 제거장치는, 상기 분리용기(100)에 담긴 용융상태의 납이 포함된 구리합금으로 상기 진동발생수단(400)에서 발생된 진동을 전달하여 구리합금과 납 성분의 결합 구조가 약화되고, 용융상태의 구리합금이 상기 분리임펠러(200)의 회전을 통해 선회 이동됨에 따라 비중이 무거운 납은 상기 분리용기(100)의 내측면 방향으로 분리되고, 분리된 상기 납은 상기 분리가이드홈(110)을 통해 상기 분리용기(100)의 수용홈(120)에 모이게 됨으로써, 상기 구리합금에서 납 성분의 분리가 용이하게 이루어지게 한다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

100: 분리용기 110: 분리가이드홈
120: 수용홈 200: 분리임펠러
210: 접촉홈 300: 구동모터
310: 연결대 320: 지지프레임
330: 단열부재 400: 진동발생수단

Claims

납이 포함된 구리합금을 용융상태로 수용하며, 내측면에는 상단에서 하단방향으로 연장된 분리가이드홈이 형성되고, 내측 하단에는 상기 분리가이드홈과 연결되는 수용홈이 형성된 분리용기와;
상기 분리용기 내에 위치하며, 상기 분리용기 내 용융상태의 구리합금에 회전 원심력을 발생되게 하면서, 비중이 무거운 납이 상기 분리가이드홈을 통해 분리되게 하는 분리임펠러와;
상기 분리임펠러에 연결하며, 상기 분리임펠러를 회전 구동시키는 구동모터; 및
상기 구동모터에 연결하며, 상기 분리임펠러의 회전시 진동을 전달되게 하면서 용융상태의 구리합금에 회전 원심력을 발생시킬 때, 상기 용융상태의 구리합금으로 진동을 전달하는 진동발생수단;을 포함하는 구리합금용 납 제거장치.
청구항 1에 있어서,
상기 분리용기의 내측면은 상단에서 하단으로 갈수록 폭이 좁아지도록 형성되어, 상기 분리가이드홈 내측으로 분리된 상기 납이 상기 수용홈으로 흘러 저장되는 구리합금용 납 제거장치.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 분리가이드홈은 상기 분리용기의 내측에 상호 이격상태로 나란하게 복수개가 형성되며,
상기 분리가이드홈은 상기 분리용기의 내측에 일측방향으로 경사지게 형성된 구리합금용 납 제거장치.
청구항 1에 있어서,
상기 구동모터의 구동축 단부에는 연결대를 결합 구비하며,
상기 분리임펠러는 외측면 둘레로 접촉홈이 형성된 봉 형상을 가지며,
상기 분리임펠러는 상기 연결대의 하부에 상호 나란한 상태로 이격 배치되게 복수개를 결합 구비하는 구리합금용 납 제거장치.