KR102549213B1 - Waste battery vertical recycling apparatus - Google Patents
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Abstract
본 발명은 대상물이 포함된 보관부를 작업부의 내부로 투입하는 투입부 및 작업부로부터 보관부를 인출하는 배출부를 포함하고, 투입부는 보관부를 가이드 이동시키는 제1가이드부를 더 포함한다. 본 발명에 따르면, 폐배터리를 가열하기 위해 투입하는 과정에서 분위기 가스가 유지되어 적정 산소분압이 이루어져 상기 폐배터리를 정위치 및 이동시킬 수 있어, 폐배터리가 과도하게 열화되거나 외부가스의 유입을 최소화하면서 유해물질이 의도하지 않게 대기로 노출되는 것을 방지할 수 있고, 고온 및 고압의 환경에서 작업자의 개입을 최소화함에 따라 편의성 및 안전성을 현저히 높일 수 있다.The present invention includes an input unit for inserting the storage unit containing the object into the work unit and a discharge unit for withdrawing the storage unit from the operation unit, and the input unit further includes a first guide unit for guiding and moving the storage unit. According to the present invention, in the process of introducing the waste battery to heat, atmospheric gas is maintained and an appropriate oxygen partial pressure is made so that the waste battery can be positioned and moved, thereby minimizing excessive deterioration of the waste battery or inflow of external gas. While doing so, it is possible to prevent unintentional exposure of harmful substances to the atmosphere, and as operator intervention is minimized in a high temperature and high pressure environment, convenience and safety can be remarkably improved.
Description
본 발명은 폐배터리 수직형 재활용 장치에 관한 것이다. 상세하게, 본 발명은 수직 열처리 및 소성로 구조에서 적정 CO2/CO 분위기가 유지되는 조건에서 폐배터리의 투입 및 배출이 용이하고, 폐배터리의 투입 및 배출 과정에서 위치를 정위치 배치 및 이동시킬 수 있는 폐배터리 수직형 재활용 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a waste battery vertical recycling device. In detail, the present invention facilitates the input and discharge of waste batteries under conditions in which an appropriate CO 2 /CO atmosphere is maintained in a vertical heat treatment and sintering furnace structure, and can arrange and move the location in the process of inputting and discharging waste batteries. It relates to a vertical recycling device for waste batteries.
전기자동차 및 하이브리드 전기자동차는 차세대 이동수단으로 각광받고 있으며, 전세계적으로 생산대수와 수요가 급격히 증가함에 따라 배터리의 생산량 및 사용량도 폭발적으로 증가하고 있으며 배터리를 구성하는 핵심 소재에 대한 요구가 늘어나고 있다. 이에 따라, 배터리의 사용 이후 충전 효율이 과도하게 떨어져 재사용이 불가능한 폐배터리를 활용하여 배터리를 구성하는 핵심소재의 유가금속을 회수함으로써, 배터리의 제조에 들어가는 비용을 절감하고 환경 오염 유발을 방지하기 위한 재활용 장치 및 방법이 개발되고 있다.Electric vehicles and hybrid electric vehicles are in the limelight as next-generation means of transportation, and as the number of production units and demand rapidly increase worldwide, the production and usage of batteries are also explosively increasing, and the demand for core materials constituting batteries is increasing. . Accordingly, waste batteries, which cannot be reused due to excessively low charging efficiency after use, are used to recover valuable metals, which are core materials constituting batteries, to reduce the cost of manufacturing batteries and prevent environmental pollution. Recycling devices and methods are being developed.
종래에는 배터리를 방전후 기계적으로 분쇄하거나 다량의 산에 용해시키고 용매추출시킨 유가금속을 추출하는 기술이 사용되었지만, 이는 전처리 과정이 필수적으로 동반되어 대량처리에 불리하고 수작업이 과도하게 포함되어 생산효율이 낮으며 환경 오염 문제로부터 자유롭지 못하다는 문제점이 수반되었다.Conventionally, a technique of mechanically crushing a battery after discharging it or dissolving it in a large amount of acid and extracting a valuable metal was used. It was accompanied by a problem that it was low and not free from environmental pollution problems.
또한, 폐배터리를 가공 및 소성시키는 과정이 포함되어 있는 건식방법은 고온, 고압과 저산소 분위기의 환경에서 실시되기 때문에, 폐배터리의 가열 및 소성되는 위치가 정확하지 않을 경우 이를 제대로 교정하기 어렵고, 작업자가 폐배터리를 이동시키는 것은 고온 및 고압의 작업 환경에서 위험에 노출되는 문제점을 야기한다.In addition, since the dry method, which includes the process of processing and firing waste batteries, is conducted in an environment of high temperature, high pressure, and low oxygen atmosphere, it is difficult to correct properly if the location of heating and firing waste batteries is not accurate, and the operator Moving household waste batteries causes a problem of being exposed to danger in a high-temperature and high-pressure working environment.
이에 따라, 가스 분위기를 유지하면서 폐배터리의 열처리 및 소성을 위해 상기 폐배터리를 정위치에 배치하고, 자동으로 투입, 이동 및 배출시킬 수 있는 장치의 개발이 필요하다.Accordingly, it is necessary to develop a device capable of arranging the waste battery in place for heat treatment and firing of the waste battery while maintaining a gas atmosphere, and automatically inserting, moving, and discharging the waste battery.
본 발명의 다양한 실시예는 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 폐배터리의 재활용을 위한 가열 과정에서 열 효율을 극대화하는 것을 목적으로 한다.Various embodiments of the present invention are aimed at solving the above problems and maximizing thermal efficiency in a heating process for recycling waste batteries.
또한, 본 발명은 반응으로 발생할 수 있는 공정 배가스 등이 외부 대기로 전처리 없이 노출되는 것을 최소화하는 것을 목적으로 한다. In addition, an object of the present invention is to minimize the exposure of process exhaust gas, etc., which may be generated by the reaction, to the external atmosphere without pretreatment.
또한 본 발명은 유가금속 또는 음극재 등의 회수율을 높이고 작업 중 불완전연소 등을 통해 발생하는 이물질을 최소화할 수 있는 것을 목적으로 한다.Another object of the present invention is to increase the recovery rate of valuable metals or negative electrode materials and to minimize foreign substances generated through incomplete combustion during operation.
또한, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 폐배터리의 재활용 과정에서 작업 편의성을 높이고 작업자의 개입을 최소화하는 것이다.In addition, an object to be solved by the present invention is to increase work convenience and minimize operator intervention in the recycling process of waste batteries.
본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급된 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problems to be solved by the present invention are not limited to the problems mentioned above, and other problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description below.
이를 위해, 본 발명은 대상물이 포함된 보관부를 작업부의 내부로 투입하는 투입부 및 작업부로부터 보관부를 인출하는 배출부를 포함하고, 투입부는 보관부를 가이드 이동시키는 제1가이드부를 더 포함하는 재활용 장치를 제공하며, 제1가이드부는 반구형, 원형, 타원형 또는 다각형의 단면 형상을 갖는 것을 특징으로 한다.To this end, the present invention includes a recycling device that includes an input unit for inserting the storage unit containing the object into the work unit and a discharge unit for withdrawing the storage unit from the operation unit, and the input unit further includes a first guide unit for guiding the storage unit. Provided, the first guide portion is characterized in that it has a hemispherical, circular, elliptical or polygonal cross-sectional shape.
또한, 본 발명에 따른 보관부는 제1가이드부에 대응되어 형성되는 하단 가이드홈을 더 포함하고, 보관부는 제1가이드부 및 하단 가이드홈의 계합에 의해 정위치된 상태에서 가이드 이동되는 것을 특징으로 한다.In addition, the storage unit according to the present invention further includes a lower guide groove formed corresponding to the first guide unit, and the storage unit is guided in a state in which it is positioned by engagement of the first guide unit and the lower guide groove, characterized in that do.
또한, 투입부는 작업부의 직상 방향을 향해 보관부를 가압 이동시키는 제1가압이동부, 작업부 및 투입부 간 내부 공간의 연결을 제어하는 이동 구획부, 배출부에서 공급된 기지정된 가스를 배출하는 제1가스배출부 및 투입부의 내부 압력을 조정하는 압력 유지부를 더 포함한다.In addition, the input unit pressurizes and moves the storage unit in a direction directly above the work unit, a moving partition unit that controls the connection of the internal space between the work unit and the input unit, and a first pressure unit that discharges a predetermined gas supplied from the discharge unit. 1 It further includes a pressure holding unit for adjusting the internal pressure of the gas discharge unit and the input unit.
또한, 작업부는 내측 방향으로의 인출에 기초하여 하측 방향으로 이동하는 보관부의 위치를 고정하는 고정부를 더 포함하고, 배출부는 보관부를 작업부에서 하측으로 인출하는 상하 이동부 및 인출된 보관부를 가압 이동시키는 제2가압이동부를 더 포함한다.In addition, the work unit further includes a fixing unit for fixing the position of the storage unit that moves downward based on the inward withdrawal, and the discharge unit presses the up and down movement unit for withdrawing the storage unit downward from the operation unit and the storage unit that has been withdrawn. It further includes a second pressure moving unit for moving.
또한, 배출부에서 투입되는 기지정된 가스는 상하 이동부 및 작업부의 내면의 사이를 통과하여 상측 이동하며, 배출부는 내부 공간을 구획하는 제2개폐부 및 제2개폐부가 개방 또는 폐쇄된 상태에서 보관부를 냉각시키는 냉각부를 더 포함한다.In addition, the predetermined gas introduced from the discharge unit passes between the vertical movement unit and the inner surface of the work unit and moves upward, and the discharge unit divides the internal space between the second opening and closing unit and the storage unit in the open or closed state. A cooling unit for cooling is further included.
본 발명의 실시예에 따르면, 폐배터리를 가열하기 위해 투입하는 과정에서 상기 폐배터리를 정위치 및 이동시킬 수 있어, 폐배터리가 과도하게 열화되거나 유해물질이 의도하지 않게 대기로 노출되지 않도록 방지할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the waste battery can be positioned and moved in the process of inputting the waste battery for heating, thereby preventing excessive deterioration of the waste battery or unintentional exposure of harmful substances to the atmosphere. can
또한, 본 발명을 통해 적정 산소 분압이 유지되면서 외부 가스의 유입을 억제하고 고온 및 고압의 환경에서 작업자의 개입을 최소화함에 따라 편의성 및 안전성을 현저히 높일 수 있다.In addition, according to the present invention, the inflow of external gas is suppressed while an appropriate partial pressure of oxygen is maintained, and operator's intervention is minimized in a high-temperature and high-pressure environment, thereby significantly improving convenience and safety.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급된 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description below.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 폐배터리 수직형 재활용 장치를 전체적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 폐배터리 수직형 재활용 장치의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 작업부 및 배출부를 나타내는 단면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 삽입구간부를 나타내는 절단 사시도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 보관부가 제1가이드부에 의해 정위치 이동하는 것을 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 제1개폐부를 나타내는 단면도다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 대기구간부를 나타내는 절단 사시도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 보관부의 가이드 이동 및 작업부의 내부로의 투입 과정을 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 비교예 1에 기반한 30분 경과 시점에서의 대상물을 나타내는 도면이다.
도 10은 본 발명의 비교예 1에 기반한 40분 경과 시점에서의 대상물을 나타내는 도면이다.
도 11은 본 발명의 비교예 2에 기반한 30분 경과 시점에서의 대상물을 나타내는 도면이다.
도 12는 본 발명의 비교예 2에 기반한 40분 경과 시점에서의 대상물을 나타내는 도면이다.
도 13은 본 발명의 실시예 1에 기반한 30분 경과 시점에서의 대상물을 나타내는 도면이다.
도 14는 본 발명의 실시예 1에 기반한 40분 경과 시점에서의 대상물을 나타내는 도면이다.
도 15는 본 발명의 실시예에 따른 보관부를 나타내는 도면이다.
도 16은 본 발명의 또다른 실시예에 따른 보관부를 나타내는 도면이다.
도 17은 본 발명에 따른 메쉬부의 실시예를 나타내는 도면이다.
도 18은 상단 계합부 및 하단 계합부가 형성된 보관부를 나타내는 도면이다.
도 19는 제1접촉부 및 제2접촉부가 추가 형성된 보관부를 나타내는 도면이다.
도 20은 본 발명에 따른 보관부가 고정부에 의해 고정되는 것을 나타내는 도면이다.
도 21은 본 발명에 따른 보관부가 고정부에 의해 고정되는 또다른 실시예를 나타내는 도면이다.
도 22는 본 발명의 추가 실시예에 따른 보관부를 전체적으로 나타내는 도면이다.
도 23은 본 발명의 추가 실시예에 따른 보관부의 절단 사시도이다.
도 24는 본 발명의 추가 실시예에 따른 한 쌍의 보관부가 상하 방향으로 배열된 것을 나타내는 단면도이다.1 is a view showing a waste battery vertical recycling apparatus according to an embodiment of the present invention as a whole.
2 is a cross-sectional view of a waste battery vertical recycling device according to an embodiment of the present invention.
3 is a cross-sectional view showing a working part and a discharge part according to an embodiment of the present invention.
4 is a cut perspective view showing an insertion section according to an embodiment of the present invention.
5 is a view showing that the storage unit according to an embodiment of the present invention is moved to the correct position by the first guide unit.
6 is a cross-sectional view showing a first opening/closing unit according to an embodiment of the present invention.
7 is a cut perspective view showing a standby section according to an embodiment of the present invention.
8 is a diagram illustrating a process of moving a guide of a storage unit and inserting into a working unit according to an embodiment of the present invention.
9 is a view showing an object after 30 minutes based on Comparative Example 1 of the present invention.
10 is a view showing an object after 40 minutes based on Comparative Example 1 of the present invention.
11 is a view showing an object after 30 minutes based on Comparative Example 2 of the present invention.
12 is a view showing an object after 40 minutes based on Comparative Example 2 of the present invention.
13 is a view showing an object after 30 minutes based on Example 1 of the present invention.
14 is a view showing an object after 40 minutes based on Example 1 of the present invention.
15 is a view showing a storage unit according to an embodiment of the present invention.
16 is a view showing a storage unit according to another embodiment of the present invention.
17 is a view showing an embodiment of the mesh unit according to the present invention.
18 is a view showing a storage unit formed with an upper engaging part and a lower engaging part.
19 is a view showing a storage unit in which a first contact unit and a second contact unit are additionally formed.
20 is a view showing that the storage unit according to the present invention is fixed by a fixing unit.
21 is a view showing another embodiment in which the storage unit according to the present invention is fixed by a fixing unit.
22 is a view showing a storage unit as a whole according to a further embodiment of the present invention.
23 is a cut-away perspective view of a storage unit according to a further embodiment of the present invention.
24 is a cross-sectional view showing a pair of storage units arranged in a vertical direction according to a further embodiment of the present invention.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 명세서 전체에 걸쳐 동일한 도면 부호는 동일한 구성 요소를 지칭하며, "및/또는"은 언급된 구성요소들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다. 비록 "제1", "제2" 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.Terminology used herein is for describing the embodiments and is not intended to limit the present invention. In this specification, singular forms also include plural forms unless specifically stated otherwise in a phrase. As used herein, "comprises" and/or "comprising" does not exclude the presence or addition of one or more other elements other than the recited elements. Like reference numerals throughout the specification refer to like elements, and “and/or” includes each and every combination of one or more of the recited elements. Although "first", "second", etc. are used to describe various components, these components are not limited by these terms, of course. These terms are only used to distinguish one component from another. Accordingly, it goes without saying that the first element mentioned below may also be the second element within the technical spirit of the present invention.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또한, 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms (including technical and scientific terms) used in this specification may be used with meanings commonly understood by those skilled in the art to which the present invention belongs. In addition, terms defined in commonly used dictionaries are not interpreted ideally or excessively unless explicitly specifically defined.
공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below)", "아래(beneath)", "하부(lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 구성요소와 다른 구성요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작시 구성요소들의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들어, 도면에 도시되어 있는 구성요소를 뒤집을 경우, 다른 구성요소의 "아래(below)"또는 "아래(beneath)"로 기술된 구성요소는 다른 구성요소의 "위(above)"에 놓일 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 "아래"는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다. 구성요소는 다른 방향으로도 배향될 수 있으며, 이에 따라 공간적으로 상대적인 용어들은 배향에 따라 해석될 수 있다.The spatially relative terms "below", "beneath", "lower", "above", "upper", etc. It can be used to easily describe a component's correlation with other components. Spatially relative terms should be understood as including different orientations of elements in use or operation in addition to the orientations shown in the drawings. For example, if you flip a component that is shown in a drawing, a component described as "below" or "beneath" another component will be placed "above" the other component. can Thus, the exemplary term “below” may include directions of both below and above. Components may also be oriented in other orientations, and thus spatially relative terms may be interpreted according to orientation.
본 발명을 상세히 설명하기에 앞서, "대상물"은 폐배터리로서, 온전한 상태를 유지하거나 일부 분쇄된 상태로 투입될 수 있다. 또한, "작업자"는 본 발명에 따른 폐배터리 수직형 재활용 장치를 사용하여 폐배터리를 재활용하기 위한 작업을 수행하는 사람이지만, 이에 한정되지 않고 본 발명에 따른 폐배터리 수직형 재활용 장치에 근접한 사람으로 구성될 수도 있다.Prior to explaining the present invention in detail, "subject" is a waste battery, which may be maintained in an intact state or introduced in a partially pulverized state. In addition, a "worker" is a person who performs an operation for recycling waste batteries using the vertical waste battery recycling device according to the present invention, but is not limited thereto, and is a person close to the waste battery vertical recycling device according to the present invention. may be configured.
본 발명의 일 실시예에 따른 폐배터리는, 신규배터리 대비 충전효율이 일정 수준 이하로 떨어진 배터리, 재사용이 불가능한 배터리 및 재사용 가능한 배터리를 모두 포함하는 개념이며, 구체적으로 본 발명의 수직형 재활용 장치를 통해 유가금속 등이 회수될 수 있는 모든 배터리를 폐배터리로 정의할 수 있다.The waste battery according to an embodiment of the present invention is a concept that includes all batteries whose charging efficiency is lower than a certain level compared to new batteries, non-reusable batteries and reusable batteries, specifically, the vertical recycling device of the present invention Waste batteries can be defined as all batteries from which valuable metals can be recovered.
또한 본 발명의 수직형 재활용 장치는 현재 배터리 시장의 대부분을 차지하는 리튬산화코발트 계열 배터리(LCO) 및 삼원계 배터리(NMC, NCA) 뿐만 아니라 리튬인산철 계열 배터리(LFP) 및 리튬티타늄산화물 계열 배터리(LTO)에 모두 적용될 수 있다. In addition, the vertical recycling device of the present invention is not only lithium cobalt oxide-based batteries (LCO) and ternary batteries (NMC, NCA), which occupy most of the current battery market, but also lithium iron phosphate-based batteries (LFP) and lithium titanium oxide-based batteries ( LTO) can be applied to all.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 폐배터리 수직형 재활용 장치(10)를 전체적으로 나타내는 도면이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 폐배터리 수직형 재활용 장치의 단면도이다. 또한, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 작업부 및 배출부를 나타내는 단면도이다.1 is a view showing a waste battery
본 발명에 따른 폐배터리 수직형 재활용 장치(10)는 대상물이 적재된 보관부(20)를 가열하여 필요한 원료를 획득하기 위한 것으로서, 작업부로 보관부(20)를 투입하기 위해 대기하는 투입부(110), 보관부(20)를 위치시켜 가열 작업을 수행하기 위한 작업부 및 작업부로부터 소성 작업이 완료된 보관부(20)를 인출하는 배출부(150)를 포함한다.Waste battery
투입부(110)는 보관부(20)를 내부로 투입하기 위한 삽입구간부(111) 및 내부 투입된 보관부(20)를 작업부로 투입하기 전 대기하는 대기구간부(112)를 포함한다.The
작업부는 상하 방향을 따라 배치되는 제1작업부(121), 제2작업부(122) 및 제3작업부(123)로 구성된다.The working unit is composed of a
대상물이 포함된 보관부(20)는 투입부(110)를 통해 작업부의 내부로 투입되며, 이 과정에서 보다 용이한 소성을 위한 정위치 배열 및 배기 공정이 수행될 수 있다.The
보관부(20)는 투입부(110)에서 작업부로 이동되되 제1작업부(121), 제2작업부(122) 및 제3작업부(123)를 순차적으로 통과하며 수직 가열 공정이 적용된다.The
가열된 보관부(20)는 작업부에서 배출부(150)로 이동되고, 기지정된 가스의 투입을 통해 제련되며, 냉각가스의 투입을 통해 냉각되어 외부로 배출된다.The
상기와 같은 구성들을 통해 보관부(20)에 적재된 대상물을 가공하는 과정에서, 제어부(170)는 투입부(110) 및 작업부의 구동을 제어하며, 이는 작업부 내에서의 승온속도 조정, 기체분압 조정, 투입부(110) 및 배출부(150) 내 구성의 구동 등으로 다양하게 구현될 수 있다. 여기서, 제어부(170)는 히팅부를 대상으로 하는 승온속도 및 승온시간 중 적어도 하나 이상을 제어할 수 있다.In the process of processing the objects loaded in the
투입부(110)는 작업부와 연결되어 보관부(20)를 공급하기 위한 구성으로서 삽입구간부, 대기구간부 및 제1개폐부를 포함한다.The
도 3을 참조하면, 작업부는 보관부(20)를 내부에 배치시킨 상태에서 대상물을 가열하기 위한 공간을 제공하는 구성이다. 이를 위해, 작업부는 상하 방향이 개구된 원통 형상으로 형성되고, 내부에는 히팅부, 내화부 및 온도 측정부(124)가 배치된 상태에서 대상물 및 보관부(20)가 일괄 가열되도록 유도한다. 또한, 작업부는 제1작업부(121), 제2작업부(122) 및 제3작업부(123)로 구성되고, 수직 방향으로 배열된다.Referring to FIG. 3 , the working unit is configured to provide a space for heating an object in a state in which the
제1작업부(121)는 대기구간부(112)에서 투입되는 보관부(20)를 대상으로 최초 가열 공정을 실시하기 위한 공간을 제공한다. 이를 위해, 제1작업부(121)는 제1내부온도가 조성되며, 하측 방향에는 제2작업부(122)가 구비되며, 상기 제1작업부(121) 및 제2작업부(122)는 서로 연결된다. 제2작업부(122)는 제1작업부(121)의 하측에 위치하고 제2내부온도를 갖음에 따라, 보관부(20)를 2차 가열하는 공정을 실시한다. 제2작업부(122)는 제1작업부(121) 및 제3작업부(123)와 각각 연결된다. 제3작업부(123)는 제2작업부(122)의 하측에 구비되고, 제3내부온도로 보관부(20)를 3차 가열하는 공정이 진행된다.The
본 발명의 또다른 실시예로서, 제3작업부(123)의 하측 방향에 위치하는 계류부를 더 포함할 수도 있다. 계류부는 제1작업부(121) 내지 제3작업부(123)를 통해 가열된 대상물 및 보관부(20)를 일시적으로 계류시켜, 의도하지 않은 열 변형을 방지하기 위한 구성이다. 이를 위해, 계류부는 제1작업부(121) 내지 제3작업부(123)와 동일한 형태로 구성되되, 후술할 히팅부가 구비되지 않는다. 따라서, 대상물 및 보관부(20)를 대상으로 하는 추가 히팅을 실시하지 않고 자연 냉각을 유도할 수 있다.As another embodiment of the present invention, a mooring unit located in the lower direction of the
히팅부는 작업부에 내설되어 대상물 및 보관부(20)를 가열하는 수단으로서, 보다 상세하게는 대상물을 용융시키기 위한 구성이다. 이를 위해, 히팅부는 고온으로의 발열이 가능한 SIC 히터 등으로 구성될 수 있으며 이에 한정되지 않는다. 이와 같은 히팅부는 제1히팅부(131), 제2히팅부(132) 및 제3히팅부(133)로 구성되어, 제1작업부(121), 제2작업부(122) 및 제3작업부(123)의 내부에 각각 배치된다. 여기서, 상기 제1히팅부(131), 제2히팅부(132) 및 제3히팅부(133)는 후술할 제어부(170)에 의해 독립 또는 일체 구동하여 제1내부온도, 제2내부온도 및 제3내부온도로 대상물 및 보관부(20)를 가열할 수 있다.The heating unit is built into the working unit and is a means for heating the object and the
본 발명의 또다른 실시예로서, 제1히팅부(131), 제2히팅부(132) 및 제3히팅부(133) 중 적어도 하나 이상의 구성은 복수 개로 구성되되, 작업부의 상하 방향으로의 중심축을 중심으로 원형 배열을 갖도록 배치될 수 있다. 이에 따라, 히팅부의 사용량을 절감함과 동시에 균일한 제1내부온도, 제2내부온도 및 제3내부온도의 조성이 가능하다. 또한, 제1히팅부(131), 제2히팅부(132) 및 제3히팅부(133)은 제어부에 의해 독립 또는 일체 구동될 수 있다.As another embodiment of the present invention, at least one of the
내화부는 작업부의 내부에서 가열되는 대상물로부터 히팅부가 열화되는 것을 방지하고, 급격한 내부온도의 변화를 방지하기 위한 구성이다. 이를 위해, 내화부는 히팅부를 감싸거나 근접하도록 배치된다. 내화부는 제1히팅부(131), 제2히팅부(132) 및 제3히팅부(133)를 대상으로 구비되며, 배치 위치에 따라 제1내화부(141), 제2내화부(142) 및 제3내화부(143)로 구성된다.The fireproof part is configured to prevent the heating part from deteriorating from an object being heated inside the work part and to prevent a rapid change in internal temperature. To this end, the refractory part is arranged to surround or come close to the heating part. The fireproof unit is provided for the
제1내화부(141)는 복수 개로 구비되는 히팅부의 내측 방향을 보호하는 구성이다. 상세하게, 제1내화부(141)는 제1히팅부(131), 제2히팅부(132) 및 제3히팅부(133)를 대상으로 제1작업부(121), 제2작업부(122) 및 제3작업부(123)의 중심축을 향하는 내측 방향에 위치한다. 즉, 제1내화부(141)는 제1히팅부(131), 제2히팅부(132) 및 제3히팅부(133)의 내측 방향을 향하는 부위와 대응하도록 배치됨으로써, 대상물의 가열 과정에서 이물질에 의해 히팅부가 열화되는 것을 방지할 수 있다.The first
제2내화부(142)는 선술한 제1내화부(141)와 동일한 역할을 수행하되, 제1히팅부(131), 제2히팅부(132) 및 제3히팅부(133)를 감싸도록 구비된다. 일례로, 제1히팅부(131) 내지 제3히팅부(133)가 호 단면을 가질 경우, 제2내화부(142)의 단면은 상기 원호 단면이 감싸지도록 수용되는 형상을 갖는다. 이에 따라, 제2내화부(142)는 모든 방향에서 유입되는 이물질로부터의 열화를 방지할 뿐만 아니라, 복사열에 의한 열화도 방지할 수 있다.The second
제3내화부(143)는 선술한 제1내화부(141) 및 제2내화부(142)와 동일한 역할을 수행하되, 제1히팅부(131), 제2히팅부(132) 및 제3히팅부(133)의 외측 방향에 배치된다. 이에 따라, 작업부의 중심축으로부터 가까운 순으로 제1내화부(141), 히팅부, 제2내화부(142) 및 제3내화부(143)가 순차 배치되는 수평 단면 배치 구도를 갖는다.The third
온도 측정부(124)는 작업부 또는 히팅부의 온도를 측정하고, 이를 기반으로 후술할 제어부(170)가 작업부의 내부온도를 제어할 수 있도록 하는 구성이다. 이를 위해, 온도 측정부(124)는 작업부의 내부에 위치할 수 있다. 여기서, 온도 측정부(124)는 별도의 온도 센싱수단으로서, 고온에 파손되지 않는 별도의 열화 방지 수단과 결합되어 설치될 수도 있다.The
온도 측정부(124)는 제1작업부(121) 및 제2작업부(122)의 사이, 제2작업부(122) 및 제3작업부(123)의 사이 및 제3작업부(123)의 하측 방향에 구비된다. 이에 따라, 각각의 온도 측정부(124)는 제1작업부(121), 제2작업부(122) 및 제3작업부(123)를 대상으로 하는 내부온도를 측정할 수 있다.The
본 발명의 또다른 실시예로서, 온도 측정부(124)는 제1작업부(121) 내지 제3작업부(123)에 내설되되, 모두 동일한 설치 지점을 가질 수 있다. 즉, 제1작업부(121) 내지 제3작업부(123)에 각각 설치되는 온도 측정부(124)는 작업부의 중심축으로부터 동일한 수평 거리를 갖고, 서로 동일한 상하 방향으로의 이격 거리를 갖는다. 따라서, 각각의 온도 측정부(124)가 작업부의 내부 온도를 측정함에 있어 열 측정 오류의 발생을 최소화할 수 있다.As another embodiment of the present invention, the
배출부(150)는 작업부로부터 대상물을 인출하기 위한 구성으로서, 작업부의 하측 방향에 위치한다. 이에 따라, 투입부(110), 작업부 및 배출부(150)는 서로 연결된 상태에서 수직 가열 구조를 갖으며, 이는 종래의 수평 가열 구조와 비교했을 때 대상물 및 상기 대상물을 가열하기 위해 필요한 가스의 이동을 용이하게 하는 효과를 갖는다.The
또한, 배출부(150)에서는 대상물의 가열을 위한 가스가 초기 투입되고, 상기 가스(기지정된 가스)는 상측 방향으로 이동하여 대상물의 소성을 유도한 후 투입부(110)로 이동하여 배출된다.In addition, in the
배출부(150)는 대상물을 인출하기 위한 상하 이동부(151), 상기 대상물을 가압 이동시키는 제2가압이동부(152), 기지정된 가스를 투입하는 가스 공급부(153), 내부 공간을 구획하는 제2개폐부(154), 제2개폐부(154)에 의해 구획된 공간을 환기하는 제2가스배출부(155) 및 대상물을 냉각시키는 냉각부(156)를 포함한다.The
상하 이동부(151)는 대상물의 위치를 작업부의 내부에서 배출부(150)의 내부로 이동시키는 구성으로서, 대상물이 포함된 보관부(20) 및 상기 대상물을 상하 방향으로 지지한 상태에서 상하 방향으로 이동시킨다. 이를 위해, 상하 이동부(151)는 전기 또는 유압을 이용하여 상하 방향으로의 길이가 조정가능한 다단식 지지수단으로 구성될 수 있으며, 상단은 보관부(20)와 보다 견고한 접촉을 위해 판 형태로 구성될 수 있다. 대상물이 내부에 투입된 상태의 보관부(20)가 작업부의 내부에서 히팅부에 의해 가열된 이후, 상기 보관부(20)는 상하 이동부(151)와 일체로 하측 이동한다.The vertical moving
제2가압이동부(152)는 측면 방향으로 이동되어 배출부(150)의 내부 공간에 배치되는 대상물 및 상기 대상물이 포함된 보관부(20)를 가압 이동시키는 구성으로서, 선술한 제1가압이동부(111a)와 동일하게 구비된다.The second pressing moving
가스 공급부(153)는 대상물의 소성을 위한 기지정된 가스를 배출부(150)의 내부로 투입시키는 구성으로서, 기체 등 유체의 이동을 유도하는 펌프가 포함된 별도의 투입수단으로 구성되며, 이에 한정되지 않는다. 여기서, 기지정된 가스는 대상물의 열처리를 유도하되 불활성 가스 분위기를 조성할 수 있는 일산화탄소, 이산화탄소, 질소 및 아르곤 중 적어도 하나 이상으로 구비된다.The
제2개폐부(154)는 배출부(150)의 내부 공간을 둘 이상으로 구분하여, 각각의 내부 공간을 보관부(20)의 계류, 상기 보관부(20)의 냉각의 목적으로 각각 사용하기 위한 구성으로서, 선술한 제1개폐부(113)와 동일한 구성을 갖는다.The second opening/
제2개폐부(154)가 폐쇄됨으로써, 작업부의 내부 공간과 연결되는 계류공간 및 작업부와 단절되는 후처리공간으로 구분될 수 있다. 선술한 가스 공급부(153)는 계류공간에 대응하여 형성되며, 후처리공간에는 제2 가스배출부(150) 및 냉각부(156)가 구비될 수 있다.As the second opening/
제2가스배출부(155)는 배출부(150)의 구획된 내부 공간 중 적어도 하나 이상을 환기하는 구성으로서, 배출펌프가 포함된 배출모듈로 구성될 수 있으며 이에 한정되지 않는다. 선술한 제2개폐부(154)가 개방될 시, 제2가스배출부(155)는 배출부(150)의 모든 내부 공간을 환기할 수 있다. 추가로, 제2개폐부(154)가 폐쇄될 시, 제2가스배출부(155)는 후처리공간의 내부 공기만을 환기할 수 있다.The second
냉각부(156)는 후처리공간에 배치된 대상물 및 보관부(20)를 냉각시키는 구성으로서, 미리 지정된 온도를 갖는 기체를 분사할 수 있는 분사수단으로 구성되며, 대상물 및 보관부(20)는 공랭식으로 냉각됨으로써, 의도하지 않은 크랙 등의 파손을 방지할 수 있다. 여기서, 미리 지정된 온도는 섭씨 50 내지 100도의 이하로 구성되되, 1시간에 섭씨 10도씩 하강된 온도로 구성될 수 있으며, 이에 한정되지 않는다.The cooling unit 156 is configured to cool the object and the
상하 보관부(20) 사이에 고정부(160)가 삽입될 수 있는 공간이 확보된다. 고정부(160)는 대상물이 포함되어 일체 가열되는 보관부(20)의 상하 방향으로의 위치가 의도하지 않게 변동되는 것을 방지한다. 이를 위해, 고정부(160)는 작업부의 내부에서 보관부(20)의 하측 방향에 위치하여 상면이 상기 보관부(20)의 하면과 접하는 구조를 갖는 판 형태로 구성된다. 또한, 보다 견고한 보관부(20)의 높이 고정을 위해, 고정부(160)는 복수 개로 구비되어 작업부의 중심축을 중심으로 원형 배열을 갖도록 배치될 수 있다.A space into which the fixing
고정부(160)는 보관부(20)의 상측 방향에 추가 구비되어 배치됨으로써, 상측 방향에 위치한 또다른 보관부(20)에 관한 높이 고정을 유도할 수 있다. 보다 용이한 기지정된 가스의 투입 및 보관부(20) 내 공기 순환 구조를 조성하기 위해, 삽입 판부(161)를 더 포함하고, 상기 삽입 판부(161)는 제1유입공(161a), 제2유입공(161b) 및 고정 보조부(161c)를 더 포함한다. 이에 관한 보다 상세한 설명은 후술하도록 한다.The fixing
이하, 본 발명의 실시예에 따른 제1작업부 내지 제3작업부의 내부온도를 제어하는 과정을 설명한다.Hereinafter, a process of controlling the internal temperature of the first to third working units according to an embodiment of the present invention will be described.
제어부(170)는 히팅부의 구동을 제어하되, 히팅부의 온도를 측정하는 온도 측정부(124)와 연결된 상태에서 작업부의 내부온도를 제어할 수 있다.The control unit 170 controls the driving of the heating unit, but can control the internal temperature of the working unit in a state connected to the
작업부의 내부에 위치한 온도 측정부(124)는 제1작업부(121), 제2작업부(122) 및 제2작업부(122)에 각각 대응하여 제1온도, 제2온도 및 제3온도를 측정하고, 제어부(170)는 측정된 제1온도, 제2온도 및 제3온도를 미리 지정된 제1내부온도, 제2내부온도 및 제3내부온도와 비교한다.The
먼저, 제어부(170)는 제2온도 및 제2내부온도를 비교하고, 비교 결과에 기반하여 제2히팅부(132)의 구동을 제어한다.First, the control unit 170 compares the second temperature and the second internal temperature, and controls driving of the
제2온도가 제2내부온도보다 클 시, 제어부(170)는 제2히팅부(132)의 승온속도를 산출하고, 미리 정해진 최적의 승온속도를 따라 대상물을 가열하도록 히팅부의 구동을 제어한다.When the second temperature is greater than the second internal temperature, the control unit 170 calculates the heating rate of the
제2온도가 제2내부온도와 동일할 시, 제어부(170)는 제2히팅부(132)가 상기 최적의 승온속도로 대상물을 지속 히팅하도록 제어한다.When the second temperature is the same as the second internal temperature, the control unit 170 controls the
제2온도가 제2내부온도보다 낮을 시, 제어부(170)는 제2히팅부(132)의 승온속도를 산출하며, 산출된 승온속도가 상기 최적의 승온속도와 일치하도록 제2히팅부(132)의 구동을 제어한다. 여기서, 제2히팅부(132)의 승온속도가 기지정된 시간(예: 10초) 동안 최적의 승온속도보다 크도록 제2히팅부(132)를 구동시킨 이후, 제2히팅부(132)의 승온속도가 최적의 승온속도와 일치하도록 제어함으로써, 대상물의 크랙 및 환원을 보다 용이하게 유도할 수 있다.When the second temperature is lower than the second internal temperature, the control unit 170 calculates the heating rate of the
상기와 같이 제2온도 및 제2내부온도의 비교에 따른 제2히팅부(132)의 구동 제어 이후, 제어부(170)는 제1온도 및 제1내부온도를 비교한 결과에 기반하여 동일하게 제1히팅부(131)의 구동을 제어하며, 이후 제3온도 및 제3내부온도를 비교한 결과에 기초하여 동일하게 제3히팅부(133)의 구동을 제어할 수 있다.As described above, after driving control of the
제1작업부(121) 내지 제3작업부(123) 중 제2작업부(122)에 관한 내부온도를 먼저 제어하는 것은 대상물이 본격 가열되어 환원되는 제2작업부(122)의 열 효율을 가장 먼저 극대화하기 위함이다.Controlling the internal temperature of the
대상물의 예열 필요성이 높을 시 제2작업부(122)의 내부온도 조정 이후 제1히팅부(131)의 제어가 실시되며, 대상물의 환원에 관한 필요성이 보다 높을 시 제2히팅부(132)의 제어 이후 제3히팅부(133)의 제어가 먼저 실시될 수도 있다. 즉, 대상물의 투입량 및 투입종에 따라 제1히팅부(131)의 제어 또는 제3히팅부(133)의 제어에 관한 순서는 가변될 수 있다.When the need for preheating of the object is high, control of the
제1작업부(121), 제2작업부(122) 및 제3작업부(123) 별로 각각 측정되는 온도에 기반하여 각각의 히팅부의 구동을 조절함으로써, 대상물에 관한 열 효율이 저하되는 것을 미연에 방지할 수 있다.By controlling the driving of each heating unit based on the temperature measured for each of the
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 삽입구간부를 나타내는 절단 사시도이고, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 보관부가 제1가이드부에 의해 정위치 이동하는 것을 나타내는 도면이며, 도 4에서는 제1가압이동부(111a)를 생략하여 도시한다.Figure 4 is a cut perspective view showing an insertion section according to an embodiment of the present invention, Figure 5 is a view showing that the storage unit according to an embodiment of the present invention is moved to the correct position by the first guide unit, in Figure 4 the first The pressing moving
삽입구간부(111)는 보관부(20)를 작업부에 근접 이동시키기 위한 공간을 제공한다. 이를 위해, 삽입구간부(111)에는 보관부(20)를 가압 이동시키는 제1가압이동부(111a) 및 보관부(20)를 정위치 가이드하는 제1가이드부(111b)를 포함하고, 제1개폐부(113)의 개폐를 통해 대기구간부(112)와 연결되는 박스 형태로 구비된다.The
제1가압이동부(111a)는 보관부(20)를 이동시키는 구성으로서, 투입부(110)의 외부에서 내부로 위치 이동된 보관부(20)를 작업부에 근접하도록 이동시킨다. 여기서, 보관부(20)의 이동은 제1가압이동부(111a)의 푸쉬를 통해 이루어진다. 이를 위해, 제1가압이동부(111a)는 별도의 구동수단으로부터 구동력을 전달받고 끝단이 관부를 가압 이동시키는 유압식 또는 전동식의 푸셔로 구비될 수 있으며 이에 한정되지 않는다. 제1가압이동부(111a)는 용이한 보관부(20)의 가압 이동을 위해, 삽입구간부(111)의 외부에서 작업부에 근접하도록 향하도록 구성될 수 있다.The first pressing and moving
제1가이드부(111b)는 제1가압이동부(111a)에 의한 보관부(20)의 이동 과정에서, 보다 정확한 가이드 이동을 위한 경로를 제공한다. 이를 위해, 제1가이드부(111b)는 삽입구간부(111)의 내부에 형성되고, 상기 삽입구간부(111)의 하면으로부터 상측 방향으로 돌출 형성되며, 대기구간부(112) 및 작업부를 향하는 길이방향으로 형성된다.The
제1가이드부(111b)는 선술한 바디부(21)에 형성된 하단 가이드홈(25b)에 삽입 가능하도록 형성된다. 상세하게, 제1가이드부(111b)의 단면 형상은 하단 가이드홈(25b)의 단면 형상과 계합 가능하도록 형성된다. 이를 통해, 제1가이드부(111b)가 하단 가이드홈(25b)에 계합될 경우 보관부(20)는 제1가이드부(111b)의 길이 방향을 이동 가능하다. The
본 발명의 또다른 실시예로서, 제1가이드부(111b)는 삼각형의 단면을 갖는 쐐기 형태로 구성될 수 있다. 이를 통해, 보관부(20)의 보다 용이한 가이드 이동이 가능하고, 가이드 과정에서 보관부(20)가 제1가이드부(111b)로부터 이탈하는 것을 미연에 방지할 수 있다. 한편, 상기와 같은 제1가이드부(111b)와 동일한 형태의 제2가이드부(112b-1)는 대기구간부(112)의 내부에 위치한 이동 구획부(112b)의 상측 방향에 배치될 수 있다.As another embodiment of the present invention, the
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 제1개폐부를 나타내는 단면도로서, 제1개폐부(113)의 하측 부분이 보이도록 도시한다.6 is a cross-sectional view showing a first opening/closing unit according to an embodiment of the present invention, in which a lower portion of the first opening/
제1개폐부(113)는 삽입구간부(111)에 형성되되, 삽입구간부(111) 및 대기구간부(112)의 사이에 위치하여 상기 삽입구간부(111) 및 대기구간부(112)를 선택적으로 개방 및 연결하고, 선택적으로 보관부(20)가 이동될 수 있도록 한다. 이를 위해, 제1개폐부(113)는 도어 형태로 구비되어 슬라이딩 형태로 개폐된다.The first opening/
고정 프레임(113a)은 도어 프레임 역할을 수행하는 구성으로서, 고정 상태를 유지하고 도어부(113b)의 슬라이딩 이동을 유도한다. 이를 위해, 고정 프레임(113a)은 삽입구간부(111)의 상면 및 하면에 설치된다. 또한, 고정 프레임(113a)의 상면 또는 하면에 형성된 한 쌍의 제1돌출 삽입부(113a-1)가 삽입구간부(111)의 상면 또는 하면에 삽입 배치됨으로써, 고정 프레임(113a)의 고정 상태가 유지된다.The fixed
한 쌍의 고정 프레임(113a)이 도어부(113b)의 양면과 접하도록 각각 구비됨에 따라, 도어부(113b)는 상기 한 쌍의 고정 프레임(113a)에 끼워진 상태에서 슬라이딩 이동할 수 있다. 선술한 제1돌출 삽입부(113a-1) 및 도어부(113b)와 끼워맞춤 형태로 계합될 수 있다. 즉, 한 쌍의 제1돌출 삽입부(113a-1)에 의해 고정 프레임(113a), 삽입구간부(111) 및 도어부(113b)가 서로 계합된다. 여기서, 삽입구간부(111) 및 고정 프레임(113a)이 고정되기 때문에, 도어부(113b)만 선택적으로 슬라이딩 이동된다.As the pair of fixing
도어부(113b)는 삽입구간부(111)의 상하면에 끼워져 개폐되는 구성으로서, 슬라이딩되는 한 쌍의 개폐수단으로 구비된다. 이를 위해, 도어부(113b)는 상단 및 하단이 삽입구간부(111)의 상하면에 각각 삽입됨과 동시에, 선술한 한 쌍의 고정 프레임(113a)의 사이에 위치한다.The
상단 및 하단에 각각 형성되는 제2돌출 삽입부(113b-1)가 완곡 또는 절곡된 도어부(113b)는 "山"자 형태로 구성되어, 제1돌출 삽입부(113a-1)와 면접촉되도록 계합된다. 이에 따라, 도어부(113b)는 삽입구간부(111) 및 고정 프레임(113a)의 사이에 개재된 상태에서 슬라이딩 이동할 수 있다. 한편, 상기와 같은 도어부(113b)는 선술한 바와 같이 한 쌍으로 구성되어 서로 맞닿는 형태로 구비되거나, 하나의 도어부(113b)가 슬라이딩 이동되어 개폐되는 형식으로 구성될 수도 있다.The
접촉 유지부(113b-2)는 한 쌍의 도어부(113b)가 구비될 시, 도어부(113b) 간 기밀을 유지하기 위한 구성이다. 이를 위해, 접촉 유지부(113b-2)는 한 쌍의 도어부(113b)에 각각 형성되되 서로 마주하는 일면에 형성되고, 도어부(113b)의 두께보다 큰 두께로 형성될 수 있다.The
본 발명의 또다른 실시예로서, 한 쌍의 접촉 유지부(113b-2)는 "ㄹ"자로 서로 계합되는 구조를 가질 수 있다. 이에 따라, 접촉 유지부(113b-2) 간 보다 많은 면접촉을 통해 삽입구간부(111) 및 대기구간부(112)의 내부공간에 관한 기밀을 보다 견고하고 용이하게 유지할 수 있다.As another embodiment of the present invention, the pair of
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 대기구간부를 나타내는 절단 사시도로서, 상기 대기구간부(112)와 연결되는 삽입구간부(111) 및 제1개폐부(113)를 생략하여 도시한다.7 is a cut perspective view showing a waiting section according to an embodiment of the present invention, and the
대기구간부(112)는 보관부(20)의 투입을 대기하기 위해 구비되는 구성으로서, 보관부(20)의 정위치 배치에 이은 순차적 투입을 유도함과 동시에 이물질의 투입을 방지하기 위한 배기 공정이 실시되는 공간을 제공한다. 이를 위해, 대기구간부(112)는 보관부(20)의 이동을 제한하는 스토퍼(112a) 및 투입부(110)와 작업부의 연결을 제어하는 이동 구획부(112b)를 포함한다. 추가로, 대기구간부(112)에는 대상물 및 보관부(20)의 가열을 위해 투입된 기지정된 가스를 배출하기 위한 제1가스배출부(112c) 및 압력 유지부(112d)가 더 구비된다.The
스토퍼(112a)는 제1가압이동부(111a) 및 제1가이드부(111b)에 의해 작업부로 가이드 이동되는 보관부(20)의 추가 이동을 제한한다. 이를 위해, 스토퍼(112a)는 별도의 탄성을 갖는 별도의 신축수단과 연결되는 판 형태로 구비된다. 가이드 이동되는 보관부(20)가 대기구간부(112)의 내부에서 스토퍼(112a)와 접함으로써, 의도하지 않게 추가 이동되는 것을 방지할 수 있다. 이를 위해서 스토퍼(112a)의 전면이 작업부의 직상 방향에 대응하도록 배치되어야 함이 바람직하다.The
본 발명의 또다른 실시예로서, 보관부(20)와 접하는 스토퍼(112a)의 전면에는 파손방지부가 더 구비될 수 있다. 파손방지부는 복원력을 갖음에 따라 보관부(20)로부터 발생하는 충격을 흡수하는 구성이다. 이를 통해, 스토퍼(112a) 또는 보관부(20)가 충돌 과정에서 파손되는 것을 방지할 수 있다.As another embodiment of the present invention, a damage prevention unit may be further provided on the front surface of the
이동 구획부(112b)는 개폐를 통해 투입부(110) 및 작업부의 내부 공간의 연결을 제어하기 위해 구비된다. 이를 위해, 이동 구획부(112b)는 작업부의 개구된 상면에 대응되는 형태로 구비되며, 대기구간부(112)의 내부에서 하면에 형성된 별도의 레일부를 따라 왕복 이동한다. 또한, 이동 구획부(112b)의 슬라이딩 이동 과정에서 상기 이동 구획부(112b)는 스토퍼(112a)와 접하지 않도록 상하 방향으로 이격되는 구조를 갖는다. 여기서, 이동 구획부(112b)는 작업부의 개구된 상면에 대응하는 원형 단면을 가질 수 있으나, 이에 한정되지 않고 사각 단면, 다각형 단면 등 다양한 단면 형상을 갖도록 구비될 수도 있다.The
이동 구획부(112b)가 작업부의 직상 방향에 위치하여 대기구간부(112) 및 작업부가 서로 단절될 시, 보관부(20)는 작업부의 내부로 투입되지 않고, 보관부(20)를 대상으로 하는 소성 공정도 진행되지 않는다.When the
반면, 이동 구획부(112b)가 작업부의 직상 방향에 위치하다가 슬라이딩 이동할 시, 대기구간부(112) 및 작업부의 내부공간이 서로 연결된다. 이에 따라, 삽입구간부(111)에서 대기구간부(112)를 향해 가압 이동되는 보관부(20)는 작업부의 직상 방향에서 하강하여 내부로 투입될 수 있다.On the other hand, when the
제2가이드부(112b-1)는 이동 구획부(112b)에 의해 작업부로의 투입이 제한된 보관부(20)가 정위치를 유지하기 위한 경로를 제공하는 구성으로서, 선술한 제1가이드부(111b)와 동일한 형태로 구비되며 이동 구획부(112b)의 상면에 형성된다. 여기서, 제1가이드부(111b) 및 제2가이드부(112b-1)의 길이 방향이 서로 동일하도록 구비되어야 함이 바람직하다.The
이동 구획부(112b)가 작업부의 직상 방향에 위치한 상태에서, 보관부(20)는 스토퍼(112a)에 의해 추가 이동이 제한되고, 제2가이드부(112b-1)에 의해 각도가 틀어지지 않은 상태에서 작업부의 직상 방향에 위치한다. 이후 이동 구획부(112b)가 슬라이딩 이동하여 작업부의 직상 방향으로부터 벗어날 시, 보관부(20)는 중력에 의해 하강하여 작업부의 내부로 투입된다. 이를 통해, 작업자의 개입을 최소화한 상태에서도 보관부(20)를 대상으로 하는 작업부로의 배열 및 투입이 가능하다.In a state where the moving
제1가스배출부(112c)는 대기구간부(112)의 내부공간을 환기하기 위해 구비되며, 별도의 송풍수단의 구동에 따라 대기구간부(112)의 외부 공기가 내부로 유입됨에 따라 내부 공기를 자동으로 배기할 수 있다. 여기서, 제1개페부가 개방된 상태에서 제1가스배출부에 의해 삽입구간부(111)의 내부 공기도 배기할 수 있다.The first
본 발명에 따른 대기구간부(112)에는 압력 유지부(112d)가 더 구비된다. 압력 유지부(112d)는 선술한 제1가스배출부(112c)와 동일한 역할을 수행하되, 제어부(170)와 연계되어 투입부(110) 내부의 공기를 배출함으로써 과도한 내부 압력의 상승 또는 하강을 방지하는 구성이다. 이를 위해, 압력 유지부(112d)는 제어부(170)와 연결되어 개방 또는 폐쇄되는 글로브 밸브, 볼 밸브, 게이트 밸브 등으로 구비될 수 있다.A
본 발명에 따른 제어부(170)는 선술한 온도 측정부(124) 및 히팅부와 연결되며, 히팅부의 승온속도 및 승온시간 중 적어도 하나 이상을 제어함으로써, 대상물을 세분화하는 크랙 현상의 활성화를 유도한다.The control unit 170 according to the present invention is connected to the above-described
제어부(170)에는 기지정된 승온속도 관련 정보가 선 저장되며, 상기 제어부(170)는 승온속도 관련 정보를 기반으로 히팅부의 온도에 관한 상승 속도를 제어한다. 여기서, 히팅부의 승온속도는 아래와 같은 비교예 1, 2 및 실시예 1을 통해 확인할 수 있다. 또한, 히팅부의 최적 승온속도를 측정하기 위한 대상물의 투입량, 투입종, 대상물의 가열 방법, 승온시간 및 분석 방법은 동일하며, 승온속도를 변화시켜 대상물의 환원 정도를 비교한다.The controller 170 pre-stores information related to a predetermined heating rate, and the controller 170 controls the rate of increase in the temperature of the heating unit based on the information related to the heating rate. Here, the temperature increase rate of the heating part can be confirmed through Comparative Examples 1 and 2 and Example 1 as follows. In addition, the input amount of the object, the input type, the heating method of the object, the heating time, and the analysis method for measuring the optimum heating rate of the heating part are the same, and the degree of reduction of the object is compared by changing the heating rate.
비교예 1Comparative Example 1
작업부의 내부로 대상물을 투입한 후 히팅부의 승온속도를 20K/min로 설정하여 대상물을 가열하고, 대상물의 가열 시작으로부터 30분 및 40분의 경과 후 각각 대상물로부터 시료를 회수하여 SEM-BSE 분석을 실시하였다. 위와 같은 비교예 1의 분석 결과는 도 9 및 도 10와 같다. 여기서, 대상물의 재활용을 위한 조업온도는 섭씨 850도로 설정되며, 이는 비교예 2 및 실시예 1에 모두 동일하게 적용된다.After inserting the object into the working part, the heating part is heated by setting the heating rate to 20K/min, and after 30 and 40 minutes from the start of heating the object, samples are collected from the object and analyzed by SEM-BSE. conducted. The analysis results of Comparative Example 1 as above are shown in FIGS. 9 and 10. Here, the operating temperature for recycling the object is set to 850 degrees Celsius, which is equally applied to both Comparative Example 2 and Example 1.
히팅부의 승온으로부터 30분 경과 시, 20K/min의 승온속도 환경에서는 도 9과 같이 대상물의 크랙 정보가 미약하다. 이에 대응하여 도 10과 같이 40분 경과 시, 대상물의 환원 정도도 미약한 것을 확인할 수 있다.When 30 minutes have elapsed from the temperature rise of the heating unit, the crack information of the object is weak as shown in FIG. 9 in a temperature increase rate environment of 20K/min. Correspondingly, as shown in FIG. 10, it can be confirmed that the degree of reduction of the object is also weak after 40 minutes.
비교예 2Comparative Example 2
작업부의 내부로 대상물을 투입한 후 히팅부의 승온속도를 30K/min로 설정하여 대상물을 가열하고, 대상물의 가열 시작으로부터 30분 및 40분의 경과 후 각각 대상물로부터 시료를 회수하여 SEM-BSE 분석을 실시하였다. 상기 비교예 2의 분석 결과는 도 11 및 도 12과 같다.After putting the object into the working part, the heating part is heated by setting the heating rate to 30K/min, and after 30 and 40 minutes from the start of heating the object, samples are collected from the object and analyzed by SEM-BSE. conducted. The analysis results of Comparative Example 2 are shown in FIGS. 11 and 12.
대상물을 대상으로 하는 승온으로부터 30분 경과 시, 도 11과 같이 비교예 1 대비 대상물에 보다 많은 크랙(crack)이 발생한 것을 확인할 수 있으며, 도 12과 같이 40분 경과 이후 대상물의 환원이 보다 많이 이루어진 것을 확인할 수 있다.When 30 minutes have elapsed from the temperature rise for the object, it can be confirmed that more cracks have occurred in the object compared to Comparative Example 1 as shown in FIG. 11, and the object has been reduced more after 40 minutes as shown in FIG. can confirm that
이를 통해, 비교예 1 대비 보다 빠른 승온속도로 대상물을 가열할 시, 환원성 가스로 구성되는 기지정된 가스가 대상물의 내부로 투입되기 위한 상기 대상물의 깨짐 현상이 충분히 이루어져야 함을 확인할 수 있다.Through this, it can be confirmed that when heating the object at a faster temperature increase rate than in Comparative Example 1, the object must be sufficiently broken for a predetermined gas composed of a reducing gas to be introduced into the object.
실시예 1Example 1
작업부의 내부로 대상물을 투입한 후 히팅부의 승온속도를 22K/min로 설정하여 상기 대상물을 가열하되, 30분 및 40분이 경과된 후 각각 대상물로부터 시료를 회수하여 SEM-BSE 분석을 실시하며, 이에 관한 분석 결과는 도 13 및 도 14과 같다.After the object is put into the working part, the heating rate of the heating part is set to 22K/min to heat the object, and after 30 and 40 minutes have elapsed, samples are collected from the object and subjected to SEM-BSE analysis. The results of the analysis are shown in FIGS. 13 and 14.
도 13를 참조하면, 비교예 1 대비 대상물에 보다 많은 크랙이 발생하며, 비교예 2와는 큰 차이가 없는 것을 확인할 수 있다. 또한, 도 14을 참조하면, 비교예 1 대비 대상물에 보다 많은 환원이 이루어지며, 이는 비교예 2와의 차이가 미미한 것을 확인할 수 있다.Referring to FIG. 13, it can be seen that more cracks occur in the object compared to Comparative Example 1, and there is no significant difference from Comparative Example 2. In addition, referring to FIG. 14, more reduction is made to the object compared to Comparative Example 1, and it can be seen that the difference from Comparative Example 2 is insignificant.
이를 통해, 대상물에 관한 최적의 승온속도는 22K/min 이상으로 구성됨을 확인할 수 있다. 비교예 1에서 대상물로부터 회수할 수 있는 코발트의 회수율은 70%이지만, 실시예 1에서 코발트의 회수율은 95%인 것을 확인할 수 있다.Through this, it can be confirmed that the optimum heating rate for the object is configured to be 22K/min or more. In Comparative Example 1, the recovery rate of cobalt that can be recovered from the object is 70%, but in Example 1, it can be seen that the recovery rate of cobalt is 95%.
제어부(170)는 상기와 같은 최적의 승온속도를 기반으로 하는 승온시간만큼 히팅부의 승온을 제어함으로써, 기지정된 가스가 대상물의 내부로 침투하면서 용이하게 환원되도록 유도할 수 있다.The control unit 170 controls the temperature increase of the heating unit according to the temperature increase time based on the optimum temperature increase rate, so that the predetermined gas can be easily reduced while penetrating into the object.
또한, 제어부(170)는 대상물을 가열하여 코발트(Co), 니켈(Ni), 망간(Mn), 구리(Cu), 니켈-코발트(Ni-Co) 합금 및 리튬(Li) 중 적어도 1종 이상으로 구성되는 유가금속을 회수하는 과정에서 상기 작업부의 작업 환경을 조성 및 제어한다. 상세하게, 제어부(170)는 선술한 가스 공급부(153)의 구동을 제어하여 기지정된 가스가 배출부(150)의 내부로 투입되도록 유도한다. 이후, 기지정된 가스는 배출부(150)에서 상측 방향에 위치한 작업부를 따라 이동하며, 이동 과정에서 대상물과 접하여 환원 가스 분위기를 조성한다.In addition, the control unit 170 heats the object to at least one of cobalt (Co), nickel (Ni), manganese (Mn), copper (Cu), nickel-cobalt (Ni-Co) alloy, and lithium (Li). In the process of recovering the valuable metal composed of, the work environment of the work unit is created and controlled. In detail, the control unit 170 controls the operation of the aforementioned
제1작업부(121) 내지 제3작업부(123)를 포함하는 상기 작업부는 미리 지정된 혼합 환원 가스 분위기 하에서 대상물을 열처리하며, 이는 기지정된 가스에 포함된 이산화탄소 및 일산화탄소의 분압에 따라 결정된다. 여기서, 대상물을 대상으로 하는 열처리 과정에서 발생하는 일산화탄소의 발생 시, 발생한 상기 일산화탄소를 반영하여 작업부 내 분압을 설정할 수도 있다.The working unit including the first working
여기서, 제어부(170)는 일산화탄소에 관한 분압 및 이산화탄소의 분압을 나눈 값의 대수값인 log(PCO2/PCO)가 -2.15 내지 2.5 이하의 범위에 속하도록 가스 공급부(153)를 통해 기지정된 가스를 투입하거나, 제1가스배출부(112c)를 통해 배기할 수 있다. 상세하게, 일산화탄소 및 이산화탄소 간 분압의 제산값에 기초한 대수값(log(PCO2/PCO))은 -2.15 내지 2.5의 범위에 속하되, 작업부의 내부온도가 높아짐에 따라 상기 대수값이 감소하도록 조정한다.Here, the control unit 170 controls the gas preset through the
제1작업부(121), 제2작업부(122) 및 제3작업부(123)에 각각 대응하는 제1내부온도, 제2내부온도 또는 제3내부온도가 섭씨 500 내지 600도, 섭씨 600 내지 700도, 섭씨 700 내지 800도, 섭씨 800 내지 900도 및 섭씨 900 내지 1000도 중 적어도 하나에 대응할 시, 제어부(170)는 가스 투입부(110) 및 제1가스배출부(112c)를 통해 선술한 대수값이 각각 0.45 이상 2.50 이하, -0.20 이상 2.15 이하, -0.90 이상 1.85 이하, -1.55 이상 1.60 이하 및 -2.15 이상 1.40 이하의 범위 중 적어도 하나의 범위에 속하도록 기지정된 가스의 추가 투입 또는 배출을 제어한다.The first internal temperature, the second internal temperature, or the third internal temperature corresponding to the
일례로, 제어부(170)는 대상물의 열처리 과정에서 기지정된 가스에 포함된 이산화탄소의 투입량이 적지 않도록 조정하여 탄소의 발생을 억제하고, 상기 투입량이 과도하지 않도록 조정하여 열처리 공정 시간을 단축할 수 있다.For example, the control unit 170 suppresses the generation of carbon by adjusting the input amount of carbon dioxide included in the predetermined gas in the heat treatment process of the object so that it is not small, and adjusts the input amount so that the input amount is not excessive, thereby shortening the heat treatment process time. .
투입된 기지정된 가스의 양이 과도할 시, 제어부(170)는 투입부(110)에 형성된 제1가스배출부(112c)를 개방하여 이를 배기할 수 있다. 그 전에 투입부(110)의 내부 공간을 대상으로 기지정된 가스의 배기 과정에서 발생할 수 있는 압력 구배를 최소화하기 위해, 압력 유지부(112d)에 의한 투입부(110) 내부의 배기 과정이 선행 또는 병행될 수도 있다.When the predetermined amount of the injected gas is excessive, the control unit 170 may open the first
도 15 내지 도 24은 보관부(20)에 관한 도면으로서, 보관부(20)에 형성되는 구성에 따라 다양한 실시예가 구성되며, 각각의 실시예는 자유롭게 혼용될 수 있다.15 to 24 are views of the
도 15는 본 발명의 실시예에 따른 보관부(20)를 나타내는 도면이다.15 is a view showing a
보관부(20)는 대상물을 수납한 상태에서 보다 용이한 가열 등의 가공이 되도록 유도하는 구성으로서, 이를 위해 상면이 개구된 형태로 구성된다. 보다 상세하게, 보관부(20)는 원틀 형태의 외형을 갖고 내부에 대상물이 위치할 수 있는 공간을 갖는다.The
보관부(20)는 원형 테 형상을 갖음으로써, 사각형 등 다각 테 형상을 갖는 종래의 사가(saggar)와 비교했을 때 두개의 면 부분이 접하는 꼭지점 부분에 열이 가해지지 않는 문제점을 해결할 수 있다.Since the
바디부(21)는 대상물을 포집하기 위한 구성으로서, 원형의 틀 형상으로 형성된다. 이에 따라 메쉬부(22) 및 대상물이 배치될 수 있는 내부 공간이 조성되며, 상측 방향에서 투입된 대상물은 하면이 바디부(21)의 내부에 적재된 상태에서 상기 바디부(21)와 일체 가열된다. 또한, 바디부(21)에는 복수의 제1통공(21c)이 형성되되, 상기 복수의 제1통공(21c)은 바디부(21)의 중심축으로부터 원형 배열을 갖도록 구성된다. The
제1결합부(21a) 및 제2결합부(21b)는 바디부(21)의 상측 및 하측에 각각 형성되어 상측 방향 또는 하측 방향에 위치한 또다른 바디부(21)와의 계합을 위해 구비된다. 이를 위해, 제1결합부(21a)는 바디부(21)의 상면으로부터 돌출되어 양각 형성되고, 제2결합부(21b)는 상기 제1결합부(21a)의 크기 및 형태에 대응하여 바디부(21)의 하면으로부터 음각 형성된다. 다만 제1결합부(21a)와 제2결합부(21b)가 결합되더라도 결합된 상하 보관부(20) 사이에 고정부(160)가 삽입될 수 있는 공간이 확보된다. 한편, 바디부(21)는 제2결합부(21b)를 가지지 않을 수도 있다.The
본 발명의 또다른 실시예로서, 제1결합부(21a)는 고점이 상측을 향하는 쐐기가 바디부(21)의 둘레를 따라 배열되는 집합체 구조를 가질 수 있다. 즉, 제1결합부(21a)가 톱니 형태로 구비됨으로써, 상하 방향으로 배치된 한 쌍의 바디부(21) 간 결속력을 극대화할 수 있다.As another embodiment of the present invention, the
메쉬부(22)는 대상물을 대상으로 하는 가열 과정에서 보다 높은 가열 효율을 갖기 위한 목적으로 구비된다. 이를 위해, 메쉬부(22)는 바디부(21)의 내측 방향에 위치하고, 격자 형태로 개구 형성된 망 형태로 구성된다.The
또한, 메쉬부(22)는 판 형태로 구성되되 복수의 통공(제2통공(22a))이 형성되어 구성될 수도 있다. 이는 대상물의 배치 안착도를 높이는 효과를 갖는다.In addition, the
본 발명에 따른 모든 실시예에 동일 적용될 수 있는 하단 가이드홈(25b)은 보관부(20)가 정위치 배치된 상태에서 수평 방향으로 이동 가능하도록 고안되는 구성으로서, 보관부(20)의 하측 방향에 위치한다. 또한, 하단 가이드홈(25b)은 후술할 제1가이드부(111b) 및 제2가이드부(112b-1)의 크기 및 형상에 대응하고, 바디부(21)를 관통하도록 형성된다.The
본 발명의 또다른 실시예로서, 하단 가이드홈(25b)은 복수의 방향을 향하도록 바디부(21)에 둘 이상 음각 형성될 수 있다. 도 12를 일례로, 하단 가이드홈(25b)은 네 방향을 향하도록 형성된다. 상기와 같은 하단 가이드홈(25b)을 포함하는 보관부(20)는 제1가이드부(111b) 또는 제2가이드부(112b-1)의 위치 및 방향에 대응하여 회전하여 가이드 이동될 수 있다.As another embodiment of the present invention, two or more
도 16은 본 발명의 또다른 실시예에 따른 보관부를 나타내는 도면이다.16 is a view showing a storage unit according to another embodiment of the present invention.
도 16를 참조하면, 바디부(21) 및 메쉬부(22)에 각각 형성된 제1통공(21c) 및 제2통공(22a)을 통해, 외부의 기지정된 가스가 보관부(20)의 보다 용이하게 투입 및 배출되는 순환 구조를 조성할 수 있다. 따라서, 보관부(20)의 내부에 위치한 대상물을 대상으로 하는 열처리 효율을 현저히 높이는 효과를 갖는다.Referring to FIG. 16, through the first through
도 17은 본 발명에 따른 메쉬부의 실시예를 나타내는 도면이다.17 is a view showing an embodiment of the mesh unit according to the present invention.
메쉬부(22)에 형성된 복수의 통공의 개수 및 배열에 따라, 다양한 실시예로 구현될 수 있다. 상세하게, 도 17a와 같이 외부에서 투입되는 기지정된 가스의 유입량을 증가시키고, 가열되기 위한 대상물의 종류를 구분 및 다양화하기 위한 메쉬부(22)가 구비될 수 있다. 또한, 도 17b와 같이 일괄적으로 가열되는 대상물의 종류를 보다 한정하면서도 가열되는 대상물의 양을 증가시키기 위한 메쉬부(22)가 구비될 수도 있다.Depending on the number and arrangement of the plurality of through holes formed in the
도 18은 상단 계합부 및 하단 계합부가 형성된 보관부를 나타내는 도면으로서, 보관부의 또다른 실시예이다.18 is a view showing a storage unit in which an upper engagement unit and a lower engagement unit are formed, and is another embodiment of the storage unit.
상단 계합부(24) 및 하단 계합부(25)는 서로 접촉함으로써 복수의 보관부(20) 간의 체결 및 지지를 유도하는 구성이다. 이를 위해, 상단 계합부(24) 및 하단 계합부(25)는 나눔부(23)의 상측 방향 및 하측 방향에 각각 형성된다. 여기서, 상단 계합부(24)의 상단 및 하단 계합부(25)의 하단은 서로 접촉이 가능하도록 쐐기 형상으로 형성된다. 이에 따라, 상하 방향으로 각각 배치되는 한 쌍의 보관부(20) 중 상측의 보관부(20)에 형성된 하단 계합부(25) 및 하측의 보관부(20)에 형성된 상단 계합부(24)가 서로 면접촉을 이룬다.The upper engaging
상단 계합부(24)의 상측 방향을 향하는 끝단의 높이는 선술한 제1결합부(21a)의 끝단의 높이보다 작거나 같도록 구비될 수 있다. 이에 따라, 제1결합부(21a) 및 제2결합부(21b)가 계합되는 상하 방향으로의 한 쌍의 보관부(20)는 상단 계합부(24) 및 하단 계합부(25)의 접촉에 따라 이중으로 지지력을 높이는 효과를 갖는다. 또한, 복수의 제1결합부(21a)의 사이로 고정부(160)가 삽입될 시, 바디부(21) 및 고정부(160)의 사이로 기지정된 가스가 용이하게 투입되어, 열효율을 극대화하는 효과를 도출할 수 있다.The height of the upper end of the upper engaging
도 19는 제1접촉부 및 제2접촉부가 추가 형성된 보관부를 나타내는 도면으로서, 보관부의 또다른 추가 실시예이다.19 is a view showing a storage unit in which a first contact unit and a second contact unit are additionally formed, and is another additional embodiment of the storage unit.
제1접촉부(24a) 및 제2접촉부(25a)를 통해 보관부(20) 간 지지 성능을 극대화할 수 있다. 제1접촉부(24a) 및 제2접촉부(25a)는 각각 상단 계합부(24) 및 하단 계합부(25)에 형성된다. 여기서, 제1접촉부(24a)는 상단 계합부(24)로부터 상측 방향으로 돌출 형성된 구조를 가지며 반구, 다면체 형상 등으로 다양하게 형성되고, 제2접촉부(25a)는 하단 계합부(25)로부터 제1접촉부(24a)의 크기 및 형상에 대응하도록 음각 형성된다. 이에 따라, 상단 계합부(24) 및 하단 계합부(25)가 서로 접하도록 한 쌍의 보관부(20)가 상하 방향으로 배치될 시, 제1접촉부(24a)는 제2접촉부(25a)에 삽입된다. 따라서, 선술한 상단 계합부(24) 및 하단 계합부(25) 간 면접촉 및 제1접촉부(24a) 및 제2접촉부(25a) 간 삽입 구조에 기반하여 보다 견고한 고정 상태를 유지할 수 있다. 아울러, 제1접촉부(24a)가 제2접촉부(25a)에 삽입되도록 한 쌍의 보관부(20)가 배치됨에 따라, 정위치로의 배치가 용이해지는 효과를 갖는다.Support performance between the
도 20은 본 발명에 따른 보관부가 고정부에 의해 고정되는 것을 나타내는 도면이며, 도 21은 본 발명에 따른 보관부가 고정부에 의해 고정되는 또다른 실시예를 나타내는 도면이다.20 is a view showing that the storage unit according to the present invention is fixed by a fixing unit, Figure 21 is a view showing another embodiment in which the storage unit according to the present invention is fixed by a fixing unit.
선술한 고정부(160)는 삽입 판부(161), 제1유입공(161a), 제2유입공(161b) 및 고정 보조부(161c)를 포함한다.The
삽입 판부(161)는 보관부(20)의 상측 방향 및 하측 방향에 위치함으로써 보관부(20)의 높이를 고정시키는 구성이다. 이를 위해, 삽입 판부(161)는 작업부에 내설되되, 작업부의 중심축에 근접하도록 인출 가능한 구조를 갖는다. 또한, 삽입 판부(161)는 보관부(20)의 하면과 접하거나, 상기 보관부(20)에 형성된 복수의 제1결합부(21a)의 사이에 삽입된다. 이를 통해, 보관부(20)는 상하 방향으로의 위치가 고정된다.The
제1유입공(161a) 및 제2유입공(161b)은 작업부의 내부로 투입된 기지정된 가스가 보관부(20)의 내부로 용이하게 투입되도록 유도한다. 이를 위해, 제1유입공(161a) 및 제2유입공(161b)은 삽입 판부(161)의 상면 및 하면에 형성되며, 상기 삽입 판부(161)의 길이 방향을 따라 형성된다. 이에 따라, 삽입 판부(161)는 상하 방향으로 일부분이 단턱을 갖는 단면 구조를 갖는다.The
배출부(150)에서 작업부로 이동된 기지정된 가스는 보관부(20)를 향해 이동하는 과정에서 삽입 판부(161)에 형성된 제1유입공(161a) 및 제2유입공(161b)을 따라 이동하여 보관부(20)의 내부로 자연스럽게 투입된다. 이에 따라, 작업자의 개입을 최소화하고도 보관부(20)로 가스 투입을 자동 유도함과 동시에, 보관부(20)의 이동을 억제하고, 보관부(20)의 내부에 위치한 대상물이 의도하지 않게 비산하는 것도 방지할 수 있다.The predetermined gas moved from the
고정 보조부(161c)는 삽입 판부(161) 및 보관부(20) 사이의 고정력을 강화하는 구성으로서, 투입부(110)에 위치한 제1가이드부(111b) 및 제2가이드부(112b-1)와 동일한 단면 넓이 및 형태를 갖는 바 형태의 부재로 구성된다. 고정 보조부(161c)가 형성된 삽입 판부(161)가 보관부(20)의 상하 방향에 배치될 시, 고정 보조부(161c)가 보관부(20)에 형성된 하단 가이드홈(25b)에 삽입됨으로써 정위치 배치를 유도할 수 있다.The fixing
고정 보조부(161c)는 제1유입공(161a)에 형성되되, 상기 고정 보조부(161c)의 밑면의 너비는 제1유입공(161a)의 너비보다 작도록 구성된다. 이에 따라, 제1유입공(161a)은 고정 보조부(161c)에 의해 완전히 막히지 않아, 보관부(20)로의 가스 투입 기능을 유지할 수 있다.The fixing
도 22는 본 발명의 추가 실시예에 따른 보관부를 전체적으로 나타내는 도면이고, 도 23은 본 발명의 추가 실시예에 따른 보관부의 절단 사시도이며, 도 24는 본 발명의 추가 실시예에 따른 한 쌍의 보관부가 상하 방향으로 배열된 것을 나타내는 단면도이다.Figure 22 is a view showing the storage unit as a whole according to a further embodiment of the present invention, Figure 23 is a cut perspective view of the storage unit according to a further embodiment of the present invention, Figure 24 is a pair of storage according to a further embodiment of the present invention It is a cross-sectional view showing that the parts are arranged in the vertical direction.
도 22 내지 도 24과 같이 개시되는 추가 실시예는 선술한 바디부(21), 메쉬부(22), 제1결합부(21a), 제2결합부(21b), 상단 계합부(24) 및 하단 계합부(25)는 동일하게 적용될 수 있다.Additional embodiments disclosed as shown in FIGS. 22 to 24 include the
메쉬부(22)는 바디부(21)의 내면과 연결되되 상기 바디부(21)의 하면으로부터 상측 방향으로 이격된 위치에 구비될 수 있다. 한편, 도면에서는 하나의 메쉬부(22)가 구비되는 것으로 설명하지만, 둘 이상의 메쉬부(22)가 상하 방향으로 배열되어 대상물을 대상으로 하는 보다 높은 열 효율을 유도할 수 있다.The
나눔부(23)는 바디부(21)의 내부에 위치하여 메쉬부(22)의 고정 위치를 부여하고 바디부(21)가 상하 방향으로 지지될 수 있도록 한다. 이를 위해, 나눔부(23)는 바 또는 막대 형태의 부재로 구성되어 끝단이 바디부(21)의 내면과 접하는 구조를 갖는다. 본 발명의 또다른 실시예로서, 나눔부(23)는 "+"자 형태로 형성되어 4개의 끝단이 바디부(21)와 접함으로써 보다 견고한 지지가 가능하고, 추가로 서로 다른 종류의 대상물을 서로 구분하여 투입시켜 각각 가열시킬 수 있는 효과를 갖는다.The dividing
나눔부(23)는 나눔부(23)를 통해 바디부(21)의 내부 공간이 구획될 수 있다. 이와 동시에, 바디부(21)의 내측에 구비되는 메쉬부(22)는 바디부(21)와 일체로 구성됨으로써 공간이 일부 분리될 수 있다. 이는 각각 상이한 조성 또는 형태를 갖는 대상물에 관한 독립적 가열이 가능해지는 효과를 갖는다. 한편, 나눔부(23)의 상하 방향에는 후술할 상단 계합부(24) 및 하단 계합부(25)가 형성된다.In the dividing
둘 이상의 보관부(20)는 투입부(110)를 통해 작업부로 투입될 시 상하 방향으로 배열되어 가열된다. 이 과정에서 상측 방향에 위치한 보관부(20)에 포함된 제2결합부(21b), 하단 계합부(25) 및 제2접촉부(25a)는 하측 방향에 위치한 보관부(20)에 포함된 제1결합부(21a), 상단 결합부 및 제1접촉부(24a)와 접하거나 삽입되어 계합되는 구조를 갖는다.The two or
상기와 같은 다중 접촉 및 계합 구조를 갖는 복수의 보관부(20)는 상하 방향으로의 보다 견고한 지지가 가능함과 동시에, 정위치 배열이 용이하여 작업자의 개입을 최소화할 수 있다.The plurality of
이상, 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며, 제한적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.Although the embodiments of the present invention have been described with reference to the accompanying drawings, those skilled in the art to which the present invention pertains can be implemented in other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention. you will be able to understand Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative in all respects and not restrictive.
10: 폐배터리 수직형 재활용 장치 20: 보관부
110: 투입부 120: 작업부
130: 히팅부 140: 내화부
150: 배출부 160: 고정부
170: 제어부10: waste battery vertical recycling device 20: storage unit
110: input unit 120: working unit
130: heating unit 140: fireproof unit
150: discharge unit 160: fixing unit
170: control unit
Claims (10)
상기 작업부의 상단에 형성되고 상기 보관부를 작업부의 내부로 투입하는 투입부; 및
상기 작업부로부터 상기 보관부를 인출하는 배출부;를 포함하고,
상기 투입부는 상기 작업부의 상단 방향으로 연장 형성되고 상기 보관부를 이동시키는 제1가이드부를 포함하고, 상기 보관부는 상기 제1가이드부에 연결 가능하게 구비되는 하단 가이드홈을 포함하며, 상기 보관부는 상기 제1가이드부의 길이방향을 따라 이동되는 것을 특징으로 하는,
폐배터리 수직형 재활용 장치.A work unit including a path in which a plurality of storage units are movable in a vertical direction therein;
An input unit formed at an upper end of the work unit and inserting the storage unit into the work unit; and
Including; a discharge unit for withdrawing the storage unit from the work unit;
The input part includes a first guide part extending toward the upper end of the work part and moving the storage part, and the storage part includes a lower guide groove provided to be connectable to the first guide part, and the storage part includes the first guide part. 1 Characterized in that it moves along the longitudinal direction of the guide unit,
Waste battery vertical recycling device.
상기 제1가이드부는 반구형, 원형, 타원형 또는 다각형의 단면 형상을 갖는, 폐배터리 수직형 재활용 장치.According to claim 1,
The first guide portion has a hemispherical, circular, elliptical or polygonal cross-sectional shape, waste battery vertical recycling device.
상기 투입부는,
상기 작업부의 직상 방향을 향해 상기 보관부를 가압 이동시키는 제1가압이동부;를 더 포함하는, 폐배터리 수직형 재활용 장치.According to claim 1,
The input part,
A waste battery vertical recycling device further comprising: a first pressing moving unit for pressurizing and moving the storage unit in a direction directly above the working unit.
상기 투입부는,
상기 작업부 및 투입부 간 내부 공간의 연결을 제어하는 이동 구획부;를 더 포함하는, 폐배터리 수직형 재활용 장치.According to claim 1,
The input part,
A waste battery vertical recycling device further comprising; a mobile compartment for controlling the connection of the inner space between the work unit and the input unit.
상기 투입부는,
상기 배출부에서 공급된 기지정된 가스를 배출하는 제1가스배출부; 및
상기 투입부의 내부 압력을 조정하는 압력 유지부;를 더 포함하는, 폐배터리 수직형 재활용 장치.According to claim 1,
The input part,
a first gas discharge unit discharging a predetermined gas supplied from the discharge unit; and
A waste battery vertical recycling device further comprising; a pressure maintaining unit for adjusting the internal pressure of the input unit.
상기 작업부는,
내측 방향으로의 인출에 기초하여 하측 방향으로 이동하는 상기 보관부의 위치를 고정하는 고정부;를 더 포함하는, 폐배터리 수직형 재활용 장치.According to claim 1,
The work department,
Further comprising, a waste battery vertical recycling device.
상기 배출부는,
상기 보관부를 상기 작업부에서 하측으로 인출하는 상하 이동부; 및
인출된 상기 보관부를 가압 이동시키는 제2가압이동부;를 더 포함하는, 폐배터리 수직형 재활용 장치.According to claim 1,
The discharge part,
a vertical moving unit for withdrawing the storage unit downward from the working unit; and
A waste battery vertical recycling device further comprising: a second pressing moving unit for pressurizing and moving the withdrawn storage unit.
상기 배출부에서 투입되는 기지정된 가스는 상기 상하 이동부 및 작업부의 내면의 사이를 통과하여 상측 이동하는, 폐배터리 수직형 재활용 장치.According to claim 8,
The predetermined gas introduced from the discharge unit passes between the vertical moving unit and the inner surface of the working unit to move upward, waste battery vertical recycling device.
상기 배출부는,
내부 공간을 구획하는 제2개폐부; 및
상기 제2개폐부가 개방 또는 폐쇄된 상태에서 상기 보관부를 냉각시키는 냉각부;를 더 포함하는, 폐배터리 수직형 재활용 장치.
According to claim 8,
The discharge part,
A second opening and closing portion partitioning the inner space; and
Further comprising, a waste battery vertical recycling device; a cooling unit for cooling the storage unit in a state in which the second opening and closing unit is open or closed.
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