KR102209438B1 - 전해를 이용한 크로메이트 용액 재생장치 - Google Patents

전해를 이용한 크로메이트 용액 재생장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 크로메이트 공정에서 크로메이트 용액에 용해되어진 아연 또는 철성분을 전기 전해반응을 통해 석출전극으로 아연 또는 철을 부착시켜 제거함으로서 크로메이트 용액을 재사용하도록 하며, 이로 인해 크로메이트 용액의 교체 비용이 감소되도록 하며, 센서를 통해 석출전극의 상태를 감지하여 전극의 상태에 따라 표시하므로 석출전극의 상태 및 교체시기를 쉽게 알 수 있는 전해를 이용한 크로메이트 용액 재생장치에 관한 것으로서, 크로메이트 용액이 저장되어 표면에 아연 또는 아연니켈이 도금되는 금속제품의 부식 방지를 위해 크로메이트 처리하는 처리조; 상기 처리조의 벽면에 형성되어 전원부에서 인가되는 전원으로 처리조에 저장되는 크로메이트 용액 내의 아연 또는 철을 흡착시켜 석출하는 석출전극; 상기 석출전극과 연결되어 전원을 인가하는 전원부; 상기 석출전극과 전원부 간을 연결하며, 석출전극이 결합 및 교체되도록 형성되는 연결부; 상기 연결부에 형성되어 상기 석출전극에 응집되는 아연 또는 철의 두께를 감지하는 센서; 상기 처리조의 바닥에 형성되어 공기 방울을 주입하여 크로메이트 용액을 교반시키는 에어블로워 및 상기 전원부 및 센서와 연결되어 센서에서 감지되는 석출전극의 두께에 따른 감지값을 통해 전원부에서 인가되는 전원의 전압 또는 전류를 조절하고, 표시부재를 통해 석출전극의 상태를 표시하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

전해를 이용한 크로메이트 용액 재생장치{Chromate solution regenerator using electrolysis}
본 발명은 전해를 이용한 크로메이트 용액 재생장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 크로메이트 공정에서 크로메이트 용액에 용해되어진 아연 또는 철성분을 전기 전해반응을 통해 석출전극으로 아연 또는 철을 부착시켜 제거함으로서 크로메이트 용액을 재사용하도록 하며, 이로 인해 크로메이트 용액의 교체 비용이 감소되도록 하며, 센서를 통해 석출전극의 상태를 감지하여 전극의 상태에 따라 표시하므로 석출전극의 상태 및 교체시기를 쉽게 알 수 있는 전해를 이용한 크로메이트 용액 재생장치에 관한 것이다.
일반적으로 추가 프로세싱 전 금속 부품들의 세척 및 표면 컨디셔닝은 금속-프로세싱 산업에서 표준 작업이다.
금속 부품들은, 예를 들어, 안료 분진, 더스트 (dust), 금속 부스러기, 부식 방지 오일, 냉각 윤활제, 또는 성형 보조제 (forming aids) 로 더럽혀질 수 있다.
추가 프로세싱 전, 예를 들어 특히 방식 (corrosion protection)처리 (인산 처리, 크로메이트 처리, 착물 불화물과 반응 등) 전, 이 오염물질들은 적합한 세척 용액에 의해 제거되어야 한다. 세척은, 금속 표면들이 후속 방식 처리를 위해 프리컨디셔닝되도록 또한 보장해야 한다.
프리컨디셔닝은, 특히 후속 습식 화학적 변환 처리의 경우에, 충분한 층 두께를 가지는 균질한 무기 부식 방지 코팅을 유발하는 금속 표면들의 활성화의 일종이다. 이러한 프리컨디셔닝 또는 활성화는 산세척 프로세스에 의해 개시되고 이종 (foreign) 금속 원소들로 금속 표면들의 커버링을 또한 포함할 수 있다. 후속 변환 처리의 경우에 방식 특성의 개선을 초래하는 종래 기술에 공지된 프리컨디셔닝은, 예를 들어, DE102010001686 에서 상세히 설명되는 갈바나이징된 (galvanized) 강의 알칼리성 철-코팅 처리이다.
변환 처리 전 습식 화학적 전처리로서, 전술한 철-코팅 처리의 경우에서처럼, 산업용 세척제 또는 활성화 욕은 일반적으로 알칼리성이고 7 초과, 예를 들어 9 ~ 12 범위의 pH 값들을 가지도록 설정된다. 그것의 기본 성분은 용해된 철 이온 이외에 알칼리와 착화제이다. 세척제는 종종 부가적 보조 성분으로서 비이온성 및 또는 음이온성 계면활성제를 함유한다.
상기 욕에서 알칼리는, 예를 들어, 상기 알칼리가 지방과 같은 오염물질을 비누화하고 상기 오염물질을 수용성으로 만든다는 점에서 세척 능력에 기여하고, 또는 상기 알칼리가 금속 표면들을 산세척한다는 점에서 표면 활성화에 기여한다. 알칼리도는 이러한 반응에 의해, 가능하다면 드랙 아웃 (drag-out) 에 의해 소비되고, 따라서 세척 효과는 부품들을 연속 표면 처리하는 경우에 시간이 경과함에 따라 감소된다. 따라서, 세척 욕의 알칼리도가 특정 시간에 점검되고, 필요하다면, 새로운 활성 성분이 용액에 부가되거나 용액이 완전히 교체되는 것이 전형적이다.
알칼리도를 새롭게 하기 위한 이러한 방법은 EP 1051672 에서 설명된다. 그 경우는 금속 부품들의 연속 알칼리성 철-코팅 처리에서 욕의 소비되거나 드랙 아웃된 철 이온과 착화제에 대해 유사하다.
그러므로, 금속 부품들의 연속 표면 처리를 위한 산업적 방법들에서 세척 욕, 활성화 욕, 및 변환 욕의 유지는 일관된 기능성 및 품질을 보장하는데 필수적이다. 하지만, 습식 화학적 알칼리성 전처리 및 후속 변환 처리를 포함하는 금속 부품들의 연속 표면 처리인 경우에, 개별 욕의 활성 성분의 함량만 새롭게 하는 것은 보통 전체 프로세스의 기능성과 품질을 지속적으로 유지하기에 충분하지 않다는 점이 발견된다. 금속 부품들의 이러한 연속 표면 처리의 경우에, 알루미늄의 표면들에서 사상 부식은 플랜트의 특정 작동 시간 후 악화되고, 활성 성분을 부가함으로써 사상 부식의 이런 악화에 대응하는 것은 불충분하다는 점이 종종 발견된다.
하지만, 아연 농도의 연관된 상승 때문에 그리고 용해 상태의 알루미늄농도에서 금속 부품들 상에 알루미늄 표면들이 있다면, 세척 용액 또는 철-코팅 처리 용액의 품질 및 기능성이 이미 산세척 공격에 의해 감소될 수 있다.
유리 아연 이온 또는 알루미늄 이온은 철 증착, 특히, 인산 처리 및 안료 처리 (pigmenting)와 같은 후속 프로세스들을 손상시키고 처리된 금속 표면들의 내식성을 전체적으로 감소시킨다.
따라서, WO 2014/0675234 는, 후속 프로세스들의 품질을 보장하도록, 초과되어서는 안 되는 유리 아연 이온의 최대 농도를 알려준다.
황화 나트륨의 계량된 부가는 산업용 세척 용액 및 철-코팅 처리 용액으로부터 아연 이온의 제거를 위해 WO2014/0675234 에서 설명된다.
이러한 물질의 부가는 아연 이온의 농도를 효과적으로 안정화시키고 조정할 수 있지만, 부반응으로서 황화 수소의 형성에 의해 유발되는 냄새 생성으로 인해 황화 아연 형태의 아연 이온을 제거하는 황화물의 사용은 종종 바람직하지 않은 문제점이 있다.
하지만, 다가 금속 양이온, 특히 아연, 철, 및 알루미늄 이온을 착화하여서, 표면에 대한 산세척 공격을 가속화시키는 1-하이드록시에탄-1, 1-디포스폰산 (HEDP; CAS 2809-21-4 번) 과 같은 착화제의 계량된 부가는 프로세스에 의해 초래된 용해 상태의 높은 함량의 아연 이온을 극복하기에 단지 조건부로 적합하다.
1-디포스폰산 는 비특이적으로 아연 이온 이외에 알루미늄 및 철 이온을 결합하고, 따라서 아연과 알루미늄 양자를 그것의 착물 형태로 충분히 용해 상태로 유지하는데 필요한 유리 HEDP 의 양이 대폭 증가되어서, 산세척 및 철-코팅 처리 프로세스의 효과성 및 경제성이 모두 더 나빠지는 문제점이 있다.
선행특허는 알칼리성 전처리를 포함하고, 아연 표면들을 가지는 금속 표면들의 연속 표면 처리를 위해 알칼리성 욕 용액으로부터 아연 이온을 선택적 제거하기 위한 방법에 관한 것으로, 특정 방법들을 수행하기 위해서, 특정 알칼리성 욕 용액의 일부는 -OPO3X2/n 및/또는 -PO3X2/n 으로부터 선택된 관능기들을 가지는 이온 교환수지와 접촉하고, X 는 수소 원자 또는 특정 원자가 (n) 를 가지는 교환될 알칼리 금속 및/또는 알칼리 토금속원자 중 어느 하나로 이루어지는 구성이 기재되어 있다.
그러나 선행특허는 아연을 제거하는 부분이 본 특허의 목적과 유사하나　그 제거방법이 이온교환 수지를 이용하는 구성이므로, 다량의 이온수지가 필요하며, 이온수지를 재활용 하기 어려우므로, 재활용에 따른 비용이 증가되고, 작업 과정이 증가되는 문제점이 있다.
선행특허 : 한국 공개특허공보 제10-2017-0081695호(2017.07.12.)
본 발명은 크로메이트 공정에서 크로메이트 용액에 용해되어진 아연 또는 철성분을 전기 전해반응을 통해 석출전극으로 아연 또는 철을 부착시켜 제거함으로서 크로메이트 용액을 재사용하도록 하며, 이로 인해 크로메이트 용액의 교체 비용이 감소되도록 하며, 센서를 통해 석출전극의 상태를 감지하여 전극의 상태에 따라 표시하므로 석출전극의 상태 및 교체시기를 쉽게 알 수 있는 전해를 이용한 크로메이트 용액 재생장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 전해를 이용한 크로메이트 용액 재생장치는, 크로메이트 용액이 저장되어 표면에 아연 또는 아연니켈이 도금되는 금속제품의 부식 방지를 위해 크로메이트 처리하는 처리조 또는 사용되는 크로메이트 용액이 저장되는 저장조; 상기 처리조 또는 저장조의 벽면에 형성되어 전원부에서 인가되는 전원으로 처리조 또는 저장조에 저장되는 크로메이트 용액 내의 아연 또는 철을 흡착시켜 석출하는 석출전극; 상기 석출전극과 대응되도록 처리조 또는 저장조에 형성되는 대전전극; 상기 석출전극 및 대전전극과 연결되어 전원을 인가하는 전원부; 상기 석출전극과 전원부 간 및 대전전극과 전원부 간을 연결하며, 석출전극 및 대전전극이 결합 및 교체되도록 형성되는 연결부; 상기 연결부에 형성되어 상기 석출전극에 응집되는 아연 또는 철의 두께를 저항값을 통해 감지하는 센서; 상기 처리조의 바닥에 형성되어 공기 방울을 주입하여 크로메이트 용액을 교반시켜 공기와의 반응을 촉진시키는 에어블로워 및 상기 전원부 및 센서와 연결되어 센서에서 감지되는 석출전극의 두께에 따른 감지값을 통해 전원부에서 인가되는 전원의 전압 또는 전류를 조절하고, 표시부재를 통해 석출전극의 상태를 표시하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 석출전극은 '-' 전원이 연결되어 처리조 또는 저장조 내벽면에 상기 대전전극과 대향 되도록 형성되고, 상측에 연결부에 연결 고정되도록 연결부재가 형성되며, 연결부재의 하측으로 'V'자 형상 또는 포크의 형상으로 형성되어 하나 또는 다수의 갈래로 형성되는 전극부재로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 연결부는 상기 석출전극의 상측에 형성되는 연결부재를 잡도록 집게 또는 클램프 형상으로 형성되거나 측면 결합이 가능하도록 슬라이드 삽입홈 형상으로 형성되며, 상기 연결부재가 연결부와 대응되도록 형성되는 것을 특징으로 한다
상기 제어부는 상기 센서에서 감지되는 석출전극의 저항값에 따른 전압값 또는 전류값을 통해 설정되는 전압값 또는 전류값과 비교하여 석출전극의 두께를 산출하고, 산출된 석출전극의 두께를 표시부재를 통해 표시하며, 석출전극의 두께에 따라 설정되는 전압 또는 전류값을 증가 또는 감소시켜 설정되는 적정 전압 또는 전류값으로 전해반응을 진행시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 크로메이트 공정에서 크로메이트 용액에 용해되어진 아연 또는 철성분을 전기 전해반응을 통해 석출전극으로 아연 또는 철을 부착시켜 제거함으로서 크로메이트 용액을 재사용하도록 하며, 이로 인해 크로메이트 용액의 교체 비용이 감소되도록 하는 효과가 있다.
또한, 센서를 통해 석출전극의 상태를 감지하여 전극의 상태에 따라 표시하므로 석출전극의 상태 및 교체시기를 쉽게 알 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전해를 이용한 크로메이트 용액 재생장치의 전체 구성을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 전해를 이용한 크로메이트 용액 재생장치의 처리조와 저장조가 각각 형성되어 크로메이트 용액이 따로 전해처리되는 것을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 전해를 이용한 크로메이트 용액 재생장치의 연결 구성을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 전해를 이용한 크로메이트 용액 재생장치의 연결부와 석출전극을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 전해를 이용한 크로메이트 용액 재생장치의 석출전극의 형태를 나타낸 도면이다.
이하 본 발명의 실시를 위한 구체적인 실시예를 도면을 참고하여 설명한다. 본 발명의 실시예는 하나의 발명을 설명하기 위한 것으로서 권리범위는 예시된 실시예에 한정되지 아니하고, 예시된 도면은 발명의 명확성을 위하여 핵심적인 내용만 확대 도시하고 부수적인 것을 생략하였으므로 도면에 한정하여 해석하여서는 아니 된다.
본 발명은 크로메이트 용액이 저장되어 표면에 아연 또는 아연니켈이 도금되는 금속제품의 부식 방지를 위해 크로메이트 처리하는 처리조(1) 또는 사용되는 크로메이트 용액이 저장되는 저장조(2); 상기 처리조(1) 또는 저장조(2)의 벽면에 형성되어 전원부(70)에서 인가되는 전원으로 처리조(1) 또는 저장조(2)에 저장되는 크로메이트 용액 내의 아연 또는 철을 흡착시켜 석출하는 석출전극(10); 상기 석출전극(10)과 대응되도록 처리조(1) 또는 저장조(2)에 형성되는 대전전극(20); 상기 석출전극(10) 및 대전전극(20)과 연결되어 전원을 인가하는 전원부(70); 상기 석출전극(10)과 전원부(70) 간 및 대전전극(20)과 전원부(70) 간을 연결하며, 석출전극(10) 및 대전전극(20)이 결합 및 교체되도록 형성되는 연결부(30); 상기 연결부(30)에 형성되어 상기 석출전극(10)에 응집되는 아연 또는 철의 두께를 저항값을 통해 감지하는 센서(40); 상기 처리조(1)의 바닥에 형성되어 공기 방울을 주입하여 크로메이트 용액을 교반시켜 공기와의 반응을 촉진시키는 에어블로워(50) 및 상기 전원부(70) 및 센서(40)와 연결되어 센서(40)에서 감지되는 석출전극(10)의 두께에 따른 감지값을 통해 전원부(70)에서 인가되는 전원의 전압 또는 전류를 조절하고, 표시부재(61)를 통해 석출전극(10)의 상태를 표시하는 제어부(60)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 석출전극(10)은 '-' 전원이 연결되어 처리조(1) 또는 저장조(2) 내벽면에 상기 대전전극(20)과 대향 되도록 형성되고, 상측에 연결부(30)에 연결 고정되도록 연결부재(11)가 형성되며, 연결부재(11)의 하측으로 'V'자 형상 또는 포크의 형상으로 형성되어 하나 또는 다수의 갈래로 형성되는 전극부재(12)로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 연결부(30)는 상기 석출전극(10)의 상측에 형성되는 연결부재(11)를 잡도록 집게 또는 클램프 형상으로 형성되거나 측면 결합이 가능하도록 슬라이드 삽입홈 형상으로 형성되며, 상기 연결부재(11)가 연결부(30)와 대응되도록 형성되는 것을 특징으로 한다
상기 제어부(60)는 상기 센서(40)에서 감지되는 석출전극(10)의 저항값에 따른 전압값 또는 전류값을 통해 설정되는 전압값 또는 전류값과 비교하여 석출전극(10)의 두께를 산출하고, 산출된 석출전극(10)의 두께를 표시부재(61)를 통해 표시하며, 석출전극(10)의 두께에 따라 설정되는 전압 또는 전류값을 증가 또는 감소시켜 설정되는 적정 전압 또는 전류값으로 전해반응을 진행시키는 것을 특징으로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전해를 이용한 크로메이트 용액 재생장치의 전체 구성을 나타낸 도면으로서, 크로메이트 용액이 저장되어 표면에 아연 또는 아연니켈이 도금되는 금속제품의 부식 방지를 위해 크로메이트 처리하는 처리조(1) 또는 사용되는 크로메이트 용액이 저장되는 저장조(2); 상기 처리조(1) 또는 저장조(2)의 벽면에 형성되어 전원부(70)에서 인가되는 전원으로 처리조(1) 또는 저장조(2)에 저장되는 크로메이트 용액 내의 아연 또는 철을 흡착시켜 석출하는 석출전극(10); 상기 석출전극(10)과 대응되도록 처리조(1) 또는 저장조(2)에 형성되는 대전전극(20); 상기 석출전극(10) 및 대전전극(20)과 연결되어 전원을 인가하는 전원부(70); 상기 석출전극(10)과 전원부(70) 간 및 대전전극(20)과 전원부(70) 간을 연결하며, 석출전극(10) 및 대전전극(20)이 결합 및 교체되도록 형성되는 연결부(30); 상기 연결부(30)에 형성되어 상기 석출전극(10)에 응집되는 아연 또는 철의 두께를 저항값을 통해 감지하는 센서(40); 상기 처리조(1)의 바닥에 형성되어 공기 방울을 주입하여 크로메이트 용액을 교반시켜 공기와의 반응을 촉진시키는 에어블로워(50) 및 상기 전원부(70) 및 센서(40)와 연결되어 센서(40)에서 감지되는 석출전극(10)의 두께에 따른 감지값을 통해 전원부(70)에서 인가되는 전원의 전압 또는 전류를 조절하고, 표시부재(61)를 통해 석출전극(10)의 상태를 표시하는 제어부(60)를 포함한다.
도 2는 본 발명에 따른 전해를 이용한 크로메이트 용액 재생장치의 처리조와 저장조가 각각 형성되어 크로메이트 용액이 따로 전해처리되는 것을 나타낸 도면이며, 도 3은 본 발명에 따른 전해를 이용한 크로메이트 용액 재생장치의 연결 구성을 나타낸 도면이고, 도 4는 본 발명에 따른 전해를 이용한 크로메이트 용액 재생장치의 연결부와 석출전극을 나타낸 도면이며, 도 5는 본 발명에 따른 전해를 이용한 크로메이트 용액 재생장치의 석출전극의 형태를 나타낸 도면이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 상기 처리조(1)는 내부에 크로메이트 용액이 저장되어 표면에 아연 또는 아연니켈 도금이 되는 금속제품을 투입하여 크로메이트 처리를 하게 된다.
그리고, 상기 저장조(2)는 처리조(1)에서 금속제품이 표면처리된 크로메이트 용액이 별도로 저장되어 석출전극(10)과 대전전극(20)이 삽입되어 크로메이트 용액을 전해시키도록 형성될 수 있다.
이를 위해 상기 처리조(1) 또는 저장조(2)는 상부가 개방되는 통 형상으로 형성되며, 크로메이트 용액이 내벽면에 부착되지 않도록 PVC(Poly Vinyl Chloride) 또는 PP(Polypropylene) 재질로 이루어질 수 있다.
이때, 상기 처리조(1)에는 크로메이트 용액의 반응 속도를 증가시키도록 가열체(46)가 투입되어 크로메이트 용액을 가열하게 된다.
상기 처리조(1) 또는 저장조(2)의 바닥에는 크로메이트 용액이 교반되어 크로메이트 용액의 전해 반응이 촉징되도록 지속적으로 에어버블을 공급하는 에어블로워(50)가 형성된다.
상기 에어블로워(50)는 처리조(1) 내부에 저장되는 처리액 내의 아연 또는 철이 부착되지 않도록 PVC(Poly Vinyl Chloride) 또는 PP(Polypropylene) 재질로 이루어질 수 있다.
상기 처리조(1) 또는 저장조(2)의 벽면에는 서로 대향되는 방향에 '+'전원과 '-'전원이 각각 연결되는 대전전극(20)과 석출전극(10)이 크로메이트 용액에 담가진 상태로 형성된다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 상기 대전전극(20)은 연결부를 통해 전원부와 연결되어 '+'전원단자가 연결되어 전원이 인가되며, 상측에 연결부와 연결 고정되는 연결체(21)가 형성되고, 하측으로 전극체(22)가 형성된다.
상기 연결체(21)는 연결부(30)의 형상과 대응되는 형상으로 형성되며, 전극체(22)에 전원이 인가되도록 전극체(22)와 동일한 재질로 이루어진다.
상기 석출전극(10)은 연결부(30)를 통해 전원부(70)의 '-'전원단자와 연결되어 전원부(70)의 전원을 통해 크로메이트 용액 내부에 용해되어 있는 아연 또는 철성분을 석출전극(10)에 부착되도록 하여 제거할 수 있도록 한다.
이러한 상기 석출전극(10)은 상단에 연결부재(11)가 형성되어 연결부(30)와 연결 고정되며, 하측에 다수로 이루어지는 전극부재(12)가 형성된다.
상기 연결부재(11)는 연결부(30)의 형상과 대응되는 형상으로 형성되며, 전극부재(12)에 전원이 인가되도록 전극부재(12)와 동일한 재질로 이루어진다.
상기 대전전극(20)과 석출전극(10)은 전원부의 '+'전원과 '-'전원이 각각 연결되도록 하여 처리조(1) 또는 저장조(2)의 벽면에 대향되는 위치에 형성된다.
상기 석출전극(10)의 연결부재(11)의 하측으로 'V'자 형상 또는 포크의 형상으로 하나 또는 다수 갈래로 이루어져 크로메이트 용액에 접촉되는 면적을 최대한 증가시켜 부착되는 아연 또는 철의 양이 증가되도록 한다.
이때, 상기 전극부재(12)를 판형상으로 넓게 형성하지 않는 이유는 넓은 판 형상의 경우 아연 또는 철이 고르게 부착되지 못하는 문제점이 있기 때문이다.
상기 연결부(30)는 석출전극(10)의 상측에 형성되는 연결부재(11) 및 대전전극(20)의 연결체(21)와 대응되는 형상으로 형성되며, 연결부재(11) 및 연결체(21)를 잡도록 집게 또는 클램프 형상으로 형성되거나 측면 결합이 가능하도록 슬라이드 삽입홈 형상으로 형성될 수 있다.
상기 석출전극(10) 및 대전전극(20)에 연결되는 전원부(70)는 '-'와 '+'의 직류전원이 전극부재(12) 및 전극체(22)와 연결되어 인가하며, 제어부(60)의 제어를 통해 전압 및 전류값을 변경하여 인가하게 된다.
상기 센서(40)는 연결부(30)에 형성되어 석출전극(10)에 부착되는 아연 또는 철으로 인한 두께로 인해 변화되는 건압 또는 전류값을 감지하여 제어부(60)로 전송한다.
이러한 상기 센서(40)의 감지값을 통해 제어부(60)에서 전원부(70)에서 석출전극(10)으로 인가되는 전압 또는 전류값을 조절하여 석출전극(10)에 부착되는 아연 또는 철의 양에 따라 증가 또는 감소시키고, 표시부재(61)를 통해 석출전극(10)의 상태를 표시하게 된다.
이러한 상기 제어부(60)는 상기 센서(40)에서 감지되는 석출전극(10)의 저항값에 따른 전압 또는 전류값을 통해 설정되는 전압값 또는 전류값과 비교하여 석출전극(10)의 두께를 산출하고, 산출된 석출전극(10)의 두께를 표시부재(61)를 통해 표시하며, 석출전극(10)의 두께에 따라 설정되는 전압값 또는 전류값을 증가 또는 감소시켜 설정되는 적정 전압 또는 전류값으로 전해반응을 진행시키게 된다.
그리고 상기 석출전극(10)의 두께에 따라 석출전극(10)에서 감지되는 전압값 또는 전류값이 제어부(60)에 설정되는 설정 전압값 또는 전류값을 초과하는 경우 교체 표시가 표시부재(61)를 통해 표시되며, 이를 통해 석출전극(10)을 교체 할 수 있도록 한다.
상기 저장조(2)에 석출전극(10)과 대전전극(20)이 형성될 때에는 처리조(1)에서 사용된 크로메이트 용액이 배관을 통해 저장조로 유동되고, 저장조로 유동된 크로메이트 용액은 저장조(2) 내의 석출전극(10)을 통해 아연 또는 철이 석출되도록 한다.
상기 배관 상에 밸브(V)가 형성되어 제어부(60)의 제어를 통해 개폐되며, 저장조(2)에 설치되는 유동관을 통해 저장조(2) 내에서 전해된 크로메이트 용액이 다시 처리조(1)로 유동되어 재사용 될 수 있도록 하고, 이를 위해 유동관 상에 형성되는 펌프(P)를 구비하여 제어부의 제어를 통해 유동시키게 된다.
이때, 상기 제어부는 처리조에 형성되는 농도센서(45)를 통해 크로메이트 용액의 농도를 감지하고, 이를 통해 밸브(V)를 작동시켜 처리조(1)의 사용된 크로메이트 용액이 저장조(2)로 유동되도록 하며, 동시에 펌프(P)를 구동시켜 저장조(2)내의 전해 처리된 크로메이트 용액이 처리조(1)로 유동되도록 하여 크로메이트 용액을 재사용 할 수 있다.
이렇게 상기 석출전극(10)에 부착되어 제거되는 아연 또는 철은 재사용이 가능하므로 석출전극(10)을 세척수, 아연 또는 철이 용해되지 않는 용액에 투입하고, 전극의 입력 전원을 반대로 인가하여 아연 또는 철이 석출전극(10)에서 이탈되도록 하여 석출전극(10)을 재사용 할 수도 있다.
이와 같이 이루어지는 본 발명은 크로메이트 공정에서 크로메이트 용액에 용해되어진 아연 또는 철성분을 전기 전해반응을 통해 석출전극으로 아연 또는 철을 부착시켜 제거함으로서 크로메이트 용액을 재사용하도록 하며, 이로 인해 크로메이트 용액의 교체 비용이 감소되도록 하는 효과가 있다.
또한, 센서를 통해 석출전극의 상태를 감지하여 전극의 상태에 따라 표시하므로 석출전극의 상태 및 교체 시기를 쉽게 알 수 있는 효과가 있다.
상기와 같은 전해를 이용한 크로메이트 용액 재생장치는 위에서 설명된 실시예들의 구성과 작동 방식에 한정되는 것이 아니다. 상기 실시예들은 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 구성될 수도 있다.
10 : 석출전극 11 : 연결부재
12 : 전극부재
20 : 대전전극 21 : 연결체
22 : 전극체
30 : 연결부
40 : 센서 45 : 농도센서
46 : 가열체
50 : 에어블로워
60 : 제어부 61 : 표시부재
70 : 전원부
V : 밸브 P : 펌프

Claims (4)

  1. 크로메이트 용액이 저장되어 표면에 아연 또는 아연니켈이 도금되는 금속제품의 부식 방지를 위해 크로메이트 처리하는 처리조(1) 또는 사용되는 크로메이트 용액이 저장되는 저장조(2);
    상기 처리조(1) 또는 저장조(2)의 벽면에 형성되어 전원부(70)에서 인가되는 전원으로 처리조(1) 또는 저장조(2)에 저장되는 크로메이트 용액 내의 아연 또는 철을 흡착시켜 석출하는 석출전극(10);
    상기 석출전극(10)과 대응되도록 처리조(1) 또는 저장조(2)에 형성되는 대전전극(20);
    상기 석출전극(10) 및 대전전극(20)과 연결되어 전원을 인가하는 전원부(70);
    상기 석출전극(10)과 전원부(70) 간 및 대전전극(20)과 전원부(70) 간을 연결하며, 석출전극(10) 및 대전전극(20)이 결합 및 교체되도록 형성되는 연결부(30);
    상기 연결부(30)에 형성되어 상기 석출전극(10)에 응집되는 아연 또는 철의 두께를 저항값을 통해 감지하는 센서(40);
    상기 처리조(1) 또는 저장조(2)의 바닥에 형성되어 공기 방울을 주입하여 크로메이트 용액을 교반시켜 공기와의 반응을 촉진시키는 에어블로워(50) 및
    상기 전원부(70) 및 센서(40)와 연결되어 센서(40)에서 감지되는 석출전극(10)의 두께에 따른 감지값을 통해 전원부(70)에서 인가되는 전원의 전압 또는 전류를 조절하고, 표시부재(61)를 통해 석출전극(10)의 상태를 표시하는 제어부(60)를 포함하는 것을 특징으로 하는 전해를 이용한 크로메이트 용액 재생장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 석출전극(10)은 '-' 전원이 연결되어 처리조(1) 또는 저장조(2) 내벽면에 상기 대전전극(20)과 대향 되도록 형성되고, 상측에 연결부(30)에 연결 고정되도록 연결부재(11)가 형성되며, 연결부재(11)의 하측으로 'V'자 형상 또는 포크의 형상으로 형성되어 하나 또는 다수의 갈래로 형성되는 전극부재(12)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전해를 이용한 크로메이트 용액 재생장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 연결부(30)는 상기 석출전극(10)의 상측에 형성되는 연결부재(11)를 잡도록 집게 또는 클램프 형상으로 형성되거나 측면 결합이 가능하도록 슬라이드 삽입홈 형상으로 형성되며, 상기 연결부재(11)가 연결부(30)와 대응되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 전해를 이용한 크로메이트 용액 재생장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제어부(60)는 상기 센서(40)에서 감지되는 석출전극(10)의 저항값에 따른 전압값 또는 전류값을 통해 설정되는 전압값 또는 전류값과 비교하여 석출전극(10)의 두께를 산출하고, 산출된 석출전극(10)의 두께를 표시부재(61)를 통해 표시하며, 석출전극(10)의 두께에 따라 설정되는 전압 또는 전류값을 증가 또는 감소시켜 설정되는 적정 전압 또는 전류값으로 전해반응을 진행시키는 것을 특징으로 하는 전해를 이용한 크로메이트 용액 재생장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2009107339A1 (ja) * 2008-02-27 2009-09-03 東邦チタニウム株式会社 還元性金属の製造方法およびこれに用いる溶融塩電解装置
JP2016166400A (ja) * 2015-03-09 2016-09-15 武輝 山田 金属の分離採取方法および装置
KR20170081695A (ko) 2014-11-13 2017-07-12 헨켈 아게 운트 코. 카게아아 금속 부품들의 연속 표면 처리에서 알칼리 욕 용액으로부터 아연 이온을 선택적 제거하기 위한 방법

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