KR20010096134A - 폐분체도료 재생 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 수거된 폐분체도료를 혼합하고 이를 액체상태로 가열한 다음 분쇄하기 용이하게 박판형태로 성형한 후 상기 박판형상의 도료를 수 차례의 분쇄공정으로 초미립자상태로 분쇄한 다음 건조된 상태로 배출시키는 방법으로 분체도료를 재생산하므로써, 폐기된 도료의 재활용이 가능하여 도료 폐기에 따른 환경오염을 예방하고 도료 폐기에 따른 제반 공수 및 비용을 줄일 수 있도록 하는 폐분체도료 재생 시스템에 관한 것으로, 이러한 폐분체도료 재생 시스템은 분체도료를 색상별로 저장하는 적어도 하나 이상의 저장탱크; 상기 각 저장탱크에서 공급되는 분체도료를 혼합시키는 혼합수단; 상기 혼합수단에서 혼합되어 공급되는 분체도료를 가열하여 액체상태로 만드는 가열수단; 상기 가열수단에서 가열된 액체도료를 압착하여 액체도료의 밀도를 높이는 액체도료 압착수단; 상기 액체도료 압착수단에서 공급되는 액체도료를 롤에 의한 압출방식으로 박판형태로 성형하는 박판성형수단; 상기 박판수단에서 성형배출된 박판도료를 미립자 형태로 분쇄하는 분쇄수단; 상기 분쇄수단에서 미립자 형태로 분쇄된 도료를 송풍시켜 건조된 상태로 배출시키는 배출수단을 포함하는 것이 특징이다.

Description

폐분체도료 재생 시스템{Waste powder paint reproduction system}

본 발명은 도장(塗裝)공정시 사용되지 않는 도료를 재사용할 수 있도록 분체상태로 재처리하는 폐분체도료 재생 시스템에 관한 것으로, 특히 수거된 다양한 색상의 폐분체도료를 혼합하고 이를 액체상태로 가열한 다음 롤러에 통과시켜 분쇄하기 용이하게 박판형태로 성형하고 이후 수차례 분쇄공정을 거쳐 250메시(mesh) 정도의 초미립자상태로 분쇄한 다음 건조된 상태로 배출시켜 분체도료를 재생산하므로써, 불필요하게 폐기된 도료를 줄여 구입원가를 절감하고, 도료 폐기에 따른 비용을 절감하고 환경오염을 예방할 수 있도록 하는 것이다.

분체도료를 원료로 한 도장방법은 코로나 방전을 이용하여 분체도료를 분사시켜 도장하게 되는 데, 이러한 도장법은 분체도료가 분사되어 도장되기 때문에 분사된 분체도료 중 대략 30-60%가 사용되지 않고 버려지게 된다.

따라서 이와 같이 사용되지 않은 분체도료는 별도로 수거하여 소각처리하게 되는 데, 환경보호차원에서 도료의 처리는 엄격하게 관리되고 있다.

즉, 버려진 폐분체도료를 별도 지정된 폐기물 처리업체에서 수거하여 소각처리하고, 그 소각 후 남은 재를 공인 받아야 한다.

그러나 상기와 같이 폐분체도료의 처리는 소각시켜야 하므로 소각으로 인한 매연이 발생되어 환경을 오염시키고, 소각처리 및 그 절차가 복잡한 문제점이 있었으며, 이러한 폐분체도료 처리에 많은 비용이 소요되어 도장원가가 상승되는 문제점이 있었다.

이에 본 발명은 상술한 바와 같은 종래 제반 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 수거된 폐분체도료를 혼합하고 이를 액체상태로 가열한 다음 분쇄하기 용이하게 박판형태로 성형한 후 상기 박판형상의 도료를 수 차례의 분쇄공정으로 초미립자상태로 분쇄한 다음 건조된 상태로 배출시키는 방법으로 분체도료를 재생산하므로써, 폐기된 도료의 재활용이 가능하여 도료 폐기에 따른 환경오염을 예방하고 도료 폐기에 따른 제반 공수 및 비용을 줄일 수 있도록 하는 것이다.

이러한 폐분체도료 재생 시스템는 분체도료를 색상별로 저장하는 적어도 하나 이상의 저장탱크; 상기 각 저장탱크에서 공급되는 분체도료를 혼합시키는 혼합수단; 상기 혼합수단에서 혼합되어 공급되는 분체도료를 가열하여 액체상태로 만드는 가열수단; 상기 가열수단에서 가열된 액체도료를 압착하여 액체도료의 밀도를 높이는 액체도료 압착수단; 상기 액체도료 압착수단에서 공급되는 액체도료를 박판형태로 성형하는 박판성형수단; 상기 박판수단에서 성형배출된 박판도료를 미립자 형태로 분쇄하는 분쇄수단; 상기 분쇄수단에서 미립자 형태로 분쇄된 도료를 송풍시켜 건조된 상태로 배출시키는 배출수단을 포함하는 것이 특징이다.

상기 혼합수단에서 배출되는 분체도료를 상기 가열수단으로 정량 공급할 수 있도록 상기 혼합수단과 상기 가열수단 사이에 분체도료 정량공급장치가 더 설치된다.

상기 혼합수단은 상기 각 저장탱크에서 공급되는 분체도료를 수납하는 수납탱크; 몸체에 무수히 많은 구멍들이 통공되어 상기 수납탱크 내부에 장착되는 다공판; 상기 다공판 하부의 수납탱크에 공기를 공급하는 공기공급장치를 포함하며,

여기서, 상기 수납탱크 내부로 공급되는 공기는 상기 다공판 구멍들로 분사되어 상기 저장탱크에서 수납탱크로 공급되는 분체도료를 혼합시키는 것이 특징이다.

이러한 혼합수단은 상기 다공판이 내장되고 공기압축기가 연결된 상기 수납탱크를 다단식으로 연결하여, 폐분체도료를 단계적으로 혼합시키는 것이 좋다.

상기 가열수단은 상기 혼합수단에서 상기 박판성형수단으로 공급되는 유로파이프 외부에 감싸이게 장착되어 전기적으로 저항열을 발생시켜 상기 박판성형수단으로 이송되는 분체도료를 설정온도로 가열하는 히터가 된다.

상기 액체도료 압착수단은 모터와 연결된 스크류가 실린더 내부에 장착되어 상기 모터의 회전동력에 의해 회전하면서 상기 가열수단에서 실린더 내부로 공급되는 액체도료를 압착하여 상기 실린더 일측 단부에 형성된 출구로 배출시키게 된다.

그리고, 상기 액체도료 압착수단은 상기 액체도료 압착수단은 상기 실린더 내부에서 압착되는 액체도료를 가열하여 상기 가열수단의 설정온도 상태를 유지할 수 있도록 상기 실린더 외주연에 보조히터가 더 감싸이게 설치된다.

상기 박판성형수단은 일정간격 이격된 한 쌍의 롤러가 다단식으로 배열되며, 이들 다단식 롤러들은 하부로 갈수록 이격거리가 점차 좁아지게 배열되어 이들 롤러들을 통과하는 겔상태의 도료를 박판형상의 성형하게 된다.

상기 분쇄수단은 탱크 내부에 한 쌍의 롤러가 다단식으로 배열되며, 이들 다단식 롤러들은 하부로 갈수록 이격거리가 점차 좁아지게 배열되어 이들 롤러들을 통과하는 박판형상의 도료를 분쇄하는 1차분쇄기; 상기 1차분쇄기에서 공급되는 분쇄된 도료를 해머의 진동으로 입자형태로 분쇄시키는 2차분쇄기; 상기 2차분쇄기에서 분쇄된 입자도료를 설정메시 이하의 입자만 통과하도록 거르는 제 1 체; 상기 제 1 체에서 공급된 입자도료를 해머의 진동으로 미립자형태로 분쇄시키는 3차분쇄기; 상기 3차분쇄기에서 공급되는 미립자도료를 칼날이 고속회전하여 초미립자상태로 분쇄시키는 4차분쇄기; 상기 4차분쇄기에서 분쇄된 초미립자도료를 설정메시 이하의 입자만 통과하도록 거르는 제 2 체를 포함한다.

상기 배출수단은 몸체의 상하부에 출구가 통공되고 몸체 측면에 입구가 통공되어 상기 분쇄수단의 제 2 체에서 공급되는 초미립자도료를 저장 배출시키는 배출탱크; 상기 제 2 체의 출구와 상기 배출탱크의 입구와 연통되게 설치되고, 상기 제 2 체에서 공급되는 공기를 열교환 방식으로 제습하고 상기 열교환된 공기와 초립자도료를 배출탱크로 이송시키는 냉동기를 포함하며,

여기서, 상기 배출탱크로 유입되는 공기와 초미립자도료 중 공기는 배출탱크 상부의 출구로 배출되고, 초미립자도료는 배출탱크 하부의 출구로 배출되는 것이 특징이다.

상기 배출수단은 상기 제 2 체와 상기 배출탱크 사이에 연결되는 파이프 외부에 단열재가 씌워져 외부와의 열전달을 차단하는 것이 좋다.

이러한 배출수단은 상기 배출탱크 내부에 공급되는 초미립자도료의 쌓인 높이를 감지하는 높이감지센서와 상기 초미립자의 습도를 감지하는 습도감지센서가더 부착되어, 상기 높이감지센서와 습도감지센서가 초미립자도료의 설정된 이상의 높이 또는 습도를 감지할 때 상기 제 2 분쇄기 이후의 시스템이 정지되게 하여 시스템을 안정화시키고 건조상태가 양호한 재생도료를 양산할 수 있게 한다.

도 1 은 본 발명의 폐분체도료 재생 시스템의 전체적인 개략도,

도 2 는 본 발명에 따른 액체도료 정량공급장치 요부 확대도,

도 3 은 본 발명에 따른 박판성형수단의 롤러 정단면도,

도 4 는 본 발명에 따른 배출수단의 공급관에 단열재가 설치된 개략 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 저장탱크 2 : 혼합수단

3 : 가열수단 4 : 압착수단

5 : 박판성형수단 6 : 분쇄수단

7 : 배출수단 8 : 정량공급수단

14 : 혼합기 29 : 1차분쇄기

30 : 2차분쇄기 31 : 제 1 체

32 : 3차분쇄기 33 : 4차분쇄기

34 : 제 2 체 38 : 냉동기

40 : 배출탱크 46 : 단열재

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명에 따른 실시예 구성을 상세히 설명한다. 도 1 은 본 발명의 폐분체도료 재생 시스템의 전체적인 개략도이고, 도 2 는 본 발명에 따른 액체도료 정량공급장치 요부 확대도이며, 도 3 은 본 발명에 따른 박판성형수단의 롤러 정단면도이다.

본 발명은 도장(塗裝)공정시 분사되어 버려진 폐분체도료를 수거하여 재생분체도료로 생산하는 폐분체도료 재생 시스템에 관한 것이다.

이러한 본 발명의 폐분체도료 재생 시스템는 도 1 에서와 같이 저장탱크(1)에서 각종 폐분체도료를 색상별로 구별되게 저장하고, 상기 각 저장탱크(1)에서 공급되는 색상별 폐분체도료를 혼합수단(2)이 혼합시키며, 상기 혼합수단(2)에서 혼합된 상태로 공급되는 폐분체도료를 가열수단(3)이 액체상태로 가열한다. 계속해서 상기 가열수단(3)에서 가열되어 액체상태로 공급되는 액체도료를 압착수단(4)이 압착시켜 액체도료의 밀도를 높임으로써 색상별 액체도료들간의 밀접도를 높이고, 상기 압착수단(4)에서 공급되는 겔상태의 도료를 박판성형수단(5)이 박판형태로 성형하고, 상기 박판성형수단(5)에서 성형배출된 박판도료를 분쇄수단(6)이 미립자 형태로 분쇄하게 된다. 그리고 마지막 과정으로 상기 분쇄수단(6)에서 공급된 미립자 형태의 도료를 배출수단(7)이 건조된 상태로 배출시키게 된다.

그리고 상기 혼합수단(2)과 상기 가열수단(3) 사이에는 상기 가열수단(3)으로 공급되는 폐분체도료를 설정된 양만큼 정량 공급하는 정량공급장치(8)가 더 설치된다.

상기 저장탱크(1)는 폐분체도료를 색상별로 저장하여, 그 저장된 폐분체도료를 상기 혼합수단(2)으로 배출시키게 되는 데, 이러한 저장탱크(1)는 다양한 색상의 폐분체도료를 저장할 수 있도록 적어도 1개 이상 형성된다. 바람직하게는 복수 개의 저장탱크(1)가 구비되고 이들 각 저장탱크(1)는 하부에 연결된 배출관(9)이 상기 혼합수단(2)으로 향하는 공급관(10)과 연결되는 것이 좋다.

그리고 상기 저장탱크(1)에는 저장된 폐분체도료의 공급을 제어하는 레버(미도시)가 장착되어, 이 레버를 선택적으로 조작하므로써 폐분체도료 공급을 상황에 따라 적절하게 조절하게 된다.

상기 혼합수단(2)은 상기 각 저장탱크(1)에서 공급되는 분체도료를 수납하는 수납탱크(11)와, 몸체에 무수히 많은 구멍이 통공된 다공판(12)이 설치되고 상기 수납탱크(11) 내부에 장착되는 다공판(12)과, 상기 다공판(12) 하부의 수납탱크(11) 소정위치에 연통되게 연결되어 상기 수납탱크(11) 내부로 공기를 공급하는 공기공급장치(13)를 포함하는 혼합기(14)가 된다.

이와 같이 구성되는 혼합기(14)는 상기 공기공급장치(13)가 수납탱크(11) 내부로 공기를 고압상태로 압축공급하게 되면, 수납탱크(11) 내부로 공급되는 공기는 상기 다공판(12)의 구멍들을 통해 상방향으로 분사되어 상기 저장탱크(1)에서 수납탱크(11) 내부로 공급되는 다양한 색상의 폐분체도료를 혼합시키게 된다.

상기 다공판(12)은 압축된 공기가 고압으로 공급될 때 이동하지 않도록 고정장치(미도시)에 의해 견고하게 고정되어야 함은 당연하다. 상기 다공판(12)을 고정하는 고정장치는 여러 가지 실시예가 적용될 수 있으며 그 일 실시예로써 다공판(12)을 보울트 체결에 의해 착탈가능하게 고정할 수도 있고, 용접에 의해 다공판(12)을 수납탱크(11)와 일체로 고정할 수도 있을 것이다.

상기 혼합수단(2)의 바람직한 실시예는 상기와 같이 다공판(12)이 내장되고 공기공급장치(13)가 연결된 혼합기(14)를 단일형태로 사용할 수도 있지만, 바람직하게는 상기 혼합기(14)를 연통되게 다단식으로 배열하고 이들 각 혼합기(14) 수납탱크(11)들을 공급관으로 연결하여 내장된 폐분체도료가 각 수납탱크(11)를 순차적으로 통과하면서 혼합되도록 하여 혼합효율을 더 높일 수 있을 것이다.

여기서, 상기 혼합기(14) 수량은 선택적으로 결정할 수 있으며, 대략 2-4 개의 혼합기(14)가 설치되는 것이 바람직하다. 상기 혼합기(14)를 많이 사용하게 되면 폐분체도료를 정체시키지 않고 혼합할 수 있어 그 만큼 혼합에 소요되는 시간을 줄일 수 있게 된다.

공급되는 폐분체도료를 가열하는 상기 가열수단(3)은 상기 박판성형수단(5)에서 폐분체도료를 박판형태로 성형하기 위한 전 단계로써, 박판성형수단(5)으로 공급되는 폐분체도료를 박판성형이 용이하게 액체상태로 가열시키는 것이다.

이러한 가열수단(3)은 상기 혼합수단(2)과 상기 박판성형수단(5)과의 사이에 연결되는 공급관 소정위치에 감싸이게 장착되는 히터가 된다. 상기 히터는 여러 가지 형상으로 구성되는 데, 그 내부에 공급관(15)을 수용할 수 있도록 중공형상으로구성될 수 있고, 또한 상기 공급관(15) 외부에 감기는 코일형상으로 구성될 수도 있을 것이다.

상기 히터는 전기적인 저항열에 의해 열을 발생시켜 상기 공급관(15)을 통과하는 폐분체도료를 가열하게 되는 데, 콘트롤과 연결되어 콘트롤의 제어에 따라 발열온도가 설정된다.

이 때, 상기 히터의 발열온도는 재생되는 도료의 용융온도에 따라 결정되는 데, 일반적인 폐분체도료의 경우는 대략 120℃정도에서 충분히 용융되므로 히터의 발열온도는 대략 120℃-140℃정도를 유지하게 된다.

상기 가열수단(3)으로 액상의 도료를 정량공급하는 정량공급장치(8)는, 모터(16)와 연결된 스크류(17)가 실린더(18) 내부에 장착되어 상기 모터(16)의 회전동력에 의해 설정된 회전수로 회전하면서 상기 혼합수단(2)에서 상기 실린더 내부로 공급되는 액체도료를 상기 가열수단(3)으로 정량공급하게 된다.

상기 정량공급장치는 상기 실린더(18) 상부에 호퍼(19)가 연통되게 설치되어, 이 호퍼(19)가 폐분체도료를 상기 실린더(18) 내부로 안내하여 안정되게 공급하게 된다.

상기 액체도료 압착수단(4)은 상기 히터에 의해 액체화 된 각 색상별 도료들을 서로 압착시켜 밀접도를 높이기 위한 것이다.

이러한 압착수단(4)은 모터(20)와 연결된 스크류(21)가 실린더(22) 내부에 장착되어 상기 모터(20)의 회전동력에 의해 회전하면서 상기 가열수단(3)에서 상기 실린더(22) 내부로 공급되는 액체도료를 압착하여 실린더(22) 일측 단부에 형성된출구(23)로 배출시키게 된다. 따라서 액체도료를 압착하기 위해서는 상기 실린더 출구(23)가 상기 실린더(22) 내경보다 더 좁아야 함은 당연하다.

여기서, 상기 가열수단(3)의 히터에서 가열된 액상의 도료는 상기 압착수단(4)의 실린더(22)에서 압착되는 과정에서 외부와의 열교환으로 온도가 저하되는 현상이 발생되어 압착상태가 좋지 않게 된다.

이러한 현상을 방지하기 위해 도 2 에서와 같이 상기 실린더(22) 내부에서 압착되는 액체도료를 가열하여 상기 가열수단(3)의 설정온도 상태를 유지할 수 있도록 상기 실린더(22) 외주연에 보조히터(24)가 더 감싸이게 설치된다. 상기 보조히터(24)도 콘트롤에 제어에 따라 그 발열온도가 선택적으로 결정되며, 그 구성은 여러 가지 형상을 가질 수 있어 자세한 설명은 생략한다.

상기 박판성형수단(5)은 상기 압착수단(4)에서 배출되어 겔상태로 공급되는 도료를 파쇄하기 용이하게 박판상태로 성형하는 것이다.

이러한 박판성형수단(5)의 일 실시예는 일정간격 이격된 한 쌍의 롤러(25)가 수직방향으로 다단식 배치되며, 이들 다단식 롤러들은 하부로 갈수록 그 이격거리가 점차 좁아지게 배열된다. 따라서 상기 압착수단(4)에서 배출되어 자유낙하하는 겔상태의 도료가 상기 다단식 롤러(25) 사이를 통과하면서 박판형태로 성형된다.

상기 다단식 롤러(25)들은 그 사이로 통과하는 뜨거운 겔상태의 도료에 의해 과열되지 않도록 내부에 냉각수를 순환시킬 수 있게 구성한다. 이러한 롤러(25)는 도 3 과 같이 양단부에 입,출구(26)(27)를 갖는 중공형상으로 구성되어, 상기 입,출구(26)(27)를 통해 냉각수가 내부 공간(28)으로 순환토록 하므로써 겔상태의 도료를 박판형상으로 성형할 때 롤러(25)들은 과열되지 않게 된다.

그리고 성형되는 박판도료 두께는 분쇄조건에 따라 선택적으로 결정되는 데, 이는 상기 다단식 롤러(25)들 중 최하부의 롤러(25) 사이의 거리를 적당하게 조절함으로써 가능할 것이다.

특히, 상기 분쇄수단(6)에서 박판형상의 도료를 최대한 미립자 상태로 분쇄하기 위해서는 상기 박판성형수단(5)에서 성형된 박판을 가능한 얇게 성형하는 것이 이상적이다. 이를 위해서 상기 최하부 롤러(25)들 사이의 이격거리는 통상의 분체도료일 경우 대략 -0.05㎜ 정도로 세팅하여 박판도료를 성형하여도 이 박판도료를 상기 분쇄수단(6)에서 초미립자로 분쇄할 수 있게 된다.

상기 성형된 박판도료를 분쇄하는 상기 분쇄수단(6)은 박판도료를 적어도 한 차례 이상의 분쇄공정으로 미립자 형태로 분쇄하게 되는 데, 바람직하게는 3-4 차례의 분쇄공정을 거치는 것이 좋다.

다시말해, 상기 분쇄수단(6)은 상기 박판성형수단(5)에서 성형되어 공급되는 박판도료를 거칠게 분쇄하는 1차분쇄기(29), 상기 1차분쇄기(29)에서 공급되는 분쇄도료를 공급받아 더 미립자 형태로 분쇄하는 2차분쇄기(30), 상기 2차분쇄기(30)에서 분쇄된 입자도료를 걸러서 150-200메시 이하의 입자만 통과시키는 제 1 체(31), 상기 제 1 체(31)에서 공급된 입자도료를 더 미세하게 분쇄하여 대략 150-200메시 상태의 미립자 형태로 분쇄하는 3차분쇄기(32), 상기 3차분쇄기(32)에서 공급된 미립자도료를 더 분쇄하여 대략 220-250메시 상태의 초미립자도료로 분쇄하는 4차분쇄기(33), 상기 4차분쇄기(33)에서 분쇄된 초미립자도료를 걸러서 220-250메시 이하의 입자만 통과하도록 거르는 제 2 체(34)로 이루어진다.

여기서, 상기 제 1 체(31)에서 통과되지 않는 거친 입자도료는 상기 1차분쇄기(29)로 다시 공급되어 재 분쇄되고, 상기 제 2 체(34)에서 통과되지 않는 입자도료는 4차분쇄기(33)에 다시 공급되어 재 분쇄과정을 거치게 된다.

상기 1차분쇄기(29)는 롤러방식 분쇄기로써, 케이스(35) 내부에 한 쌍으로 구성된 롤러(36)가 적어도 2단 이상 수직방향으로 설치되게 형성되어, 박판도료가 상기 롤러(36)들 사이로 통과하면서 분쇄된다.

여기서, 상기 2단의 롤러(36)는 하부의 두 롤러 사이의 이격거리가 상부의 롤러들 사이 이격거리보다 더 좁게 배치되는 것이 바람직하다.

상기 1차분쇄기(29)의 하부에는 상기 1차분쇄기(29)에서 분쇄된 도료를 해머의 진동으로 더욱 미세하게 분쇄하는 2차분쇄기(30)가 설치된다. 상기 2차분쇄기(30)는 어느 일측에 고정자가 고정되고 상기 고정자 일측에 설치된 가동자가 고속으로 왕복운동하여 상기 고정자에 마찰되어 그 사이에 공급되는 도료를 미세하게 분쇄하게 되는 것으로, 산업분야에서 통상적으로 많이 사용되고 있어 더 자세한 설명은 생략한다.

상기 2차분쇄기(30)에서 분쇄된 입자를 거르는 제 1 체(31)는 메시가 대략 150-200를 가지고 이 메시 이하의 입자만을 통과시키게 된다. 상기 제 1 체(31)를 통과하지 못하여 걸러진 입자들은 상기 1차분쇄기(29)에 다시 공급된다.

상기 3차분쇄기(32)는 제 2 차를 통과한 입자들을 다시 해머의 진동으로 미세하게 분쇄하여 대략 200-220메시 상태의 미립자로 분쇄시키게 된다. 상기 3차분쇄기(32)는 이미 설명한 2차분쇄기(30)와 같은 진동방식의 분쇄기로써 자세한 설명은 생략한다.

상기 4차분쇄기(33)는 상기 3차분쇄기(32)를 통과한 미립자를 커터회전방식으로 분쇄하여 대략 220-250메시 상태의 초미립자로 분쇄시킨게 된다. 상기 4차분쇄기(33)는 회전하는 샤프트에 복수개의 커터가 고정되어 샤프트가 고속으로 회전하면서 입자도료를 더욱 미세하게 초미립자로 분쇄하는 것으로, 통상 고분자 분쇄기라고 일컬어지는 것으로 자세한 설명은 생략한다.

상기 4차분쇄기(33)에서 분쇄된 초미립자를 거르는 제 2 체(34)는 메시가 대략 220-250를 가지고 이 메시 이하의 입자만을 최종 통과시키게 된다. 상기 제 2 체(34)를 통과하는 입자는 배출수단(7)을 통해 최종배출되고, 상기 제 2 체(34)를 통과하지 못하고 걸러진 입자들은 상기 4차분쇄기(33)로 다시 공급된다.

이상과 같이 구성되는 분쇄수단(6)은 다단식으로 설치된 분쇄기, 즉 1-4차분쇄기(29)(30)(32)(33)가 설치되어 공급되는 박판도료를 초미립자 형태로 분쇄하고 있는 데, 여기서, 상기 다단식 분쇄기의 단계는 편의대로 선택할 수 있으며, 또한 분쇄기의 기종도 역시 선택적으로 설치할 수 있을 것이다. 따라서 고성능의 분쇄기를 설치할 경우 분쇄기의 단계는 더 줄어들게 됨은 당연하겠다.

그리고, 상기 분쇄수단(6)은 상기 제 1 체(31)와 상기 3차분쇄기(32) 사이에 분쇄된 미립자도료를 저장 및 공급하는 저장탱크(37)가 더 설치된다.

상기 저장탱크(37)는 하부의 출구의 면적이 몸체의 직경보더 더 좁게 구성되는 호퍼형상으로 구성되고, 상기 출구부분에 그 내부에 저장되는 미립자의 배출을제어하는 레버(미도시)가 설치되는 것이 바람직하다.

상기 분쇄수단(6)에서 분쇄완료된 초미립자를 배출시키는 배출수단(7)은 상기 제 2 체(34)의 출구측에 설치되어 상기 제 2 체(34)에서 공급되는 공기를 열교환시켜 제습하는 냉동기(38)와, 상기 냉동기(38)에 공급관(39)으로 연결되어 상기 냉동기(38)를 통해 공급되는 공기와 초미립자를 수용하고 상기 수용된 초미립자를 정량공급하는 배출탱크(40)와, 상기 냉동기(38)와 상기 배출탱크(40) 사이의 유로상에 설치되어 상기 제 2 체(34)를 통과한 초미립자를 상기 저장탱크로 이송시키는 송풍기(41)를 포함한다.

상기 냉동기(38)는 냉매를 순환시켜 일정공간을 열교환시키는 것으로, 흔히 에어컨이라 불리는 냉동기(38)이다. 상기 냉동기(38)는 냉매를 순환시키는 압축기, 냉매를 액체상태로 응축시키는 응축기, 냉매를 팽창시키는 팽창밸브 그리고 팽창된 냉매를 증발시켜 냉매와 외부 공기를 서로 열교환시키는 증발기로 구성되어, 냉매를 연속적으로 순환시키고 이 과정에서 냉매가 상기 증발기를 통과할 때 외부공기를 열교환시킴을 반복적으로 수용하여 외부 공기를 연속적으로 열교환시키는 것이다.

이와 같이 작동되는 냉동기(38)는 냉매가 외부공기의 온도를 낮추게 되고, 이렇게 온도가 낮아진 공기는 포화온도가 낮아지게 되므로 습기 함유량이 현저하게 떨어져 제습된다. 이러한 이치는 경험상으로 에어컨을 가동하게 되면 실내온도가 건조하게 되는 것과 같다.

상기 배출탱크(40)는 초미립자 및 공기가 출입할 수 있도록 입구와 출구가통공되는 데, 상기 몸체 일측에 입구(42)가 통공되고, 몸체 상부에는 대류현상에 의해 상승하는 공기가 배출되는 공기 배출구(43)가 통공되고 몸체 하부에는 자중에 의해 초미립자가 배출되는 도료 배출구(44)가 각각 통공된다. 그리고 상기 배출탱크(40)는 상기 도료 배출구(44) 근처에 외부로 배출되는 초미립자를 정량공급하는 정량공급장치(45)가 더 설치된다.

그리고 상기 냉동기(38)에서 제습되어 상기 배출탱크(40)로 이송되는 공기는 외부공기와의 열교환으로 다시 온도 상승으로 습기가 함유되는 현상을 방지할 수 있도록 상기 공급파이프에 단열재(46)가 더 장착된다.

다음은 상기와 같이 구성되는 본 발명의 폐분체도료 재생 시스템이 폐분체도료를 재생하는 과정을 도 1 을 참조하여 설명한다.

먼저, 도장시 분사되어 사용되지 못하고 폐기된 각 색상별 분체도료가 상기 저장탱크(1)에 색상별로 수용된 상태에서 본 시스템을 가동함을 가정한다.

이와 같이 시스템이 가동되면, 상기 저장탱크(1)에 수용된 각 색상별 폐분체도료가 상기 혼합수단(2)의 혼합기(14)로 공급된다. 이 때 상기 혼합기(14)의 하부에 연결된 공기공급장치(13)는 혼합기(14)의 수납탱크(11) 내부로 공기를 고압상태로 공급하게 되고 이 공기는 상기 다공판(12)의 무수히 많은 구멍들을 통과하면서 분사된다. 이와 같이 분사된 공기는 상기 수납탱크(11) 내부로 공급되는 폐분체도료를 혼합하게 된다.

이러한 방식으로 복수 개가 서로 연결된 각각의 혼합기(14)(도면에서 3개의 혼합기)를 폐분체도료가 순차적으로 통과하면서 서로 혼합되는 데, 이 때 폐분체도료가 제 1 혼합기(14a)에서 약 10㎏/㎠의 압력으로 10분정도 혼합되면 색상의 혼합비율이 약 80%정도까지 혼합되고, 다음 제 2 혼합기(14b)를 약 6㎏/㎠의 압력으로 10분정도 혼합되면 색상의 혼합비율이 약 95%정도까지 혼합되며, 마지막으로 제 3 혼합기(14c)를 약 4㎏/㎠의 압력으로 10분정도 혼합되면 색상의 혼합비율이 100%정도 가깝게 혼합된다.

이와 같이 색상이 혼합된 폐분체도료는 상기 정량공급장치(8)를 통해 가열수단(3)으로 정량공급되고, 이러게 가열수단(3), 즉 히터로 공급되는 폐분체도료는 120℃-140℃정도로 가열되어 액체상태로 상변화되어 상기 압착수단(4)으로 이송된다.

상기 압착수단(4)은 스크류(21)가 회전하면서 실린더(22) 내부로 공급되는 액체도료를 고압으로 압착시켜 색상이 다른 액체도료의 입자들을 서로 긴밀히 밀착시켜 밀접도를 높여 서로 분리되지 않도록 한다. 이 과정에서 온도가 낮아지게 되면 이 온도를 감지하여 상기 실린더(22) 외부에 감싸이게 장착된 보조히터(24)가 작동되어 액체도료의 응고를 방지하게 된다.

다음으로, 상기 압착수단(4)에서 배출되는 액체도료를 배출되면서 열교환이 이루어져 말랑말랑한 겔상태로 되어 상기 박판성형수단(5)의 다단식 롤러(25)를 통과하면서 대략 0,05㎜ 정도의 박판형태로 성형된다. 이 때 상기 롤러(25)들은 그 내부 공간(28)에 냉각수가 흐르기 때문에 가열되지 않게 되고, 또한 겔상태의 도료가 상기 롤러에 접착되지 않게 된다.

상기 박판성형수단(5)에서 성형된 박판도료는 상기 분쇄수단(6)을 순차적으로 통과하면서 초미립자로 분쇄된다.

다시말해, 상기 1차분쇄기(29)로 공급되는 박판도료는 롤러(36)를 통과하면서 거칠게 분쇄되어 그 하부에 위치한 2차분쇄기(30)로 공급되어 그 곳에서 진동하는 해머에 의해 더 미세하게 분쇄된다. 그리고 이렇게 분쇄되어 2차분쇄기(30)를 통과한 분쇄도료는 상기 150-200메시를 가진 제 1 체(31)에서 걸러져 상기 저장탱크(37)를 통해 3차분쇄기(32)로 공급된다. 상기 제 1 체(31)에서 걸러져 통과하지 못한 분쇄도료는 상기 1차분쇄기(29)로 다시 공급된다. 계속해서 상기 3차분쇄기(32)로 공급되는 분쇄도료는 진동하는 해머에 의해 대략 200-220메시정도의 미립자로 잘게 분쇄되어, 상기 4차분쇄기(33)로 공급되어 5000rpm으로 고속회전 커터에 의해 220-250메시의 초미립자 상태로 분쇄된다.

이렇게 분쇄된 초미립자도료는 상기 배출수단(7)의 송풍기(41)에 의해 냉동기(38)를 지나면서 공기 중에 함유되는 습기가 제거된 상태로 상기 배출탱크(40)로 이송된다. 이 때 냉동기(38)는 통과되는 공기를 대략 -2 내지 -5℃ 정도로 유지시켜 공기 중에 함유된 습기를 제거하게 된다. 그리고 상기 공급관(39)에는 단열재(46)가 감싸이게 장착되어 상기 냉동기(38)에서 열교환된 공기가 상기 공급관(39)을 통해 상기 배출탱크(40)로 이송되는 과정에 습기를 함유하지 않게 된다.

이와 같이 배출탱크(40)에 저장된 공기는 대류현상에 의해 상부에 형성된 공기 배출구(43)를 배출되고, 초미립자도료는 자중에 의해 하부의 도료 배출구(44)로 배출된다. 이 때 상기 배출되는 초미립자도료는 상기 도료 배출구(44)에 설치된 정량공급장치(45)에 의해 정량배출되어 포장된 후 출하된다.

상기 배출수단은 상기 배출탱크(40) 내부에 공급되는 초미립자도료의 쌓인 높이를 감지하는 높이감지센서(46)와 상기 초미립자의 습도를 감지하는 습도감지센서(47)가 더 부착되어, 상기 높이감지센서(46)와 습도감지센서(47)가 초미립자도료의 설정된 이상의 높이 또는 습도를 감지할 때 상기 제 2 분쇄기 이후의 시스템이 정지되게 한다.

따라서 상기 높이감지센서(46)는 배출탱크(40)로 공급되는 초미립자도료가 설정높이 이상으로 쌓일 때 이를 감지하고, 상기 습도감지센서(47)는 배출되는 초미립자도료의 습도가 허용치 이상으로 될 때 이를 감지하게 되면 상기 제 2 분쇄기 이후의 시스템이 정지되어 초미립자도료는 배출되지 않게 된다.

이상과 같이 구성되는 본 시스템은 종래 전량 폐기된 폐분체도료를 재생할 수 있기 때문에 도료 폐기에 따른 환경오염을 예방하고 도료 폐기에 따른 제반 공수 및 비용을 줄일 수 있는 효과를 기대할 수 있다.

Claims (15)

1. 분체도료를 색상별로 저장하는 적어도 하나 이상의 저장탱크;

   상기 각 저장탱크에서 공급되는 분체도료를 혼합시키는 혼합수단;

   상기 혼합수단에서 혼합되어 공급되는 분체도료를 가열하여 액체상태로 만드는 가열수단;

   상기 가열수단에서 가열된 액체도료를 압착하여 액체도료의 밀접도를 높이는 액체도료 압착수단;

   상기 액체도료 압착수단에서 공급되는 액체도료를 박판형태로 성형하는 박판성형수단;

   상기 박판수단에서 성형배출된 박판도료를 미립자 형태로 분쇄하는 분쇄수단;

   상기 분쇄수단에서 미립자 형태로 분쇄된 도료를 송풍시켜 건조된 상태로 배출시키는 배출수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 폐분체도료 재생 시스템.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 혼합수단에서 배출되는 분체도료를 상기 가열수단으로 정량 공급할 수 있도록 상기 혼합수단과 상기 가열수단 사이에 분체도료 정량공급장치가 더 설치되는 것을 특징으로 하는 폐분체도료 재생 시스템.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 혼합수단은 상기 각 저장탱크에서 공급되는 분체도료를 수납하는 수납탱크;

   몸체에 무수히 많은 구멍들이 통공되어 상기 수납탱크 내부에 장착되는 다공판;

   상기 다공판 하부의 수납탱크에 공기를 공급하는 공기공급장치를 포함하며,

   여기서, 상기 수납탱크 내부로 공급되는 공기는 상기 다공판 구멍들로 분사되어 상기 저장탱크에서 수납탱크로 공급되는 분체도료를 혼합시키는 것을 특징으로 하는 폐분체도료 재생 시스템.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 가열수단은 상기 혼합수단에서 상기 박판성형수단으로 공급되는 유로파이프 외부에 감싸이게 장착되어 전기적으로 저항열을 발생시켜 상기 박판성형수단으로 이송되는 분체도료를 설정온도로 가열하는 히터인 것을 특징으로 하는 폐분체도료 재생 시스템.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 액체도료 압착수단은 모터와 연결된 스크류가 실린더 내부에 장착되어 상기 모터의 회전동력에 의해 회전하면서 상기 가열수단에서 실린더 내부로 공급되는 액체도료를 압착하여 상기 실린더 일측 단부에 형성된 출구로 배출시키는 것을 특징으로 하는 폐분체도료 재생 시스템.
6. 제 1 항에 있어서, 상기 박판성형수단은 일정간격 이격된 한 쌍의 롤러가 다단식으로 배열되며, 이들 다단식 롤러들은 하부로 갈수록 이격거리가 점차 좁아지게 배열되어 이들 롤러들을 통과하는 겔상태의 도료를 박판형상의 성형하는 것을 특징으로 하는 폐분체도료 재생 시스템.
7. 제 1 항에 있어서, 상기 분쇄수단은 탱크 내부에 한 쌍의 롤러가 다단식으로 배열되며, 이들 다단식 롤러들은 하부로 갈수록 이격거리가 점차 좁아지게 배열되어 이들 롤러들을 통과하는 박판형상의 도료를 분쇄하는 1차분쇄기;

   상기 1차분쇄기에서 공급되는 분쇄된 도료를 해머의 진동으로 입자형태로 분쇄시키는 2차분쇄기;

   상기 2차분쇄기에서 분쇄된 입자도료를 설정메시 이하의 입자만 통과하도록 거르는 제 1 체;

   상기 제 1 체에서 공급된 입자도료를 해머의 진동으로 미립자형태로 분쇄시키는 3차분쇄기;

   상기 3차분쇄기에서 공급되는 미립자도료를 칼날이 고속회전하여 초미립자상태로 분쇄시키는 4차분쇄기;

   상기 4차분쇄기에서 분쇄된 초미립자도료를 설정메시 이하의 입자만 통과하도록 거르는 제 2 체를 포함하는 것을 특징으로 하는 폐분체도료 재생 시스템.
8. 제 1 항에 있어서, 상기 배출수단은 몸체의 상하부에 출구가 통공되고 몸체 측면에 입구가 통공되어 상기 분쇄수단의 제 2 체에서 공급되는 초미립자도료를 저장 배출시키는 배출탱크;

   상기 제 2 체의 출구와 상기 배출탱크의 입구와 연통되게 설치되고, 상기 제 2 체에서 공급되는 공기를 열교환 방식으로 제습하고 상기 열교환된 공기와 초립자도료를 배출탱크로 이송시키는 냉동기를 포함하며,

   여기서, 상기 배출탱크로 유입되는 공기와 초미립자도료 중 공기는 배출탱크 상부의 출구로 배출되고, 초미립자도료는 배출탱크 하부의 출구로 배출되는 것을 특징으로 하는 폐분체도료 재생 시스템.
9. 제 3 항에 있어서, 상기 다공판이 내장되고 공기공급장치가 연결된 상기 수납탱크를 연통되게 다단식으로 설치하여, 내부에 수납된 분체도료를 순차적으로 혼합시키는 것을 특징으로 하는 폐분체도료 재생 시스템.
10. 제 3 항에 있어서, 상기 공기공급장치는 에어콤퓨레셔인 것을 특징으로 하는 폐분체도료 재생 시스템.
11. 제 5 항에 있어서, 상기 액체도료 압착수단은 상기 실린더 내부에서 압착되는 액체도료를 가열하여 상기 가열수단의 설정온도 상태를 유지할 수 있도록 상기 실린더 외주연에 보조히터가 더 감싸이게 설치되는 것을 특징으로 하는 폐분체도료 재생 시스템.
12. 제 6 항에 있어서, 상기 다단식 롤러는 내부에 냉각수가 흐를 수 있도록 몸체가 중공형상으로 구성되고 그 몸체 소정위치에 입구와 출구가 형성되는 것을 특징으로 하는 폐분체도료 재생 시스템.
13. 제 7 항에 있어서, 상기 제 1 체와 상기 3차분쇄기 사이에 분쇄된 도료를 저장하고, 상기 저장된 분쇄도료를 상기 3차분쇄기에 정량공급하는 저장탱크가 더 설치되는 것을 특징으로 하는 폐분체도료 재생 시스템.
14. 제 8 항에 있어서, 상기 배출수단은 상기 제 2 체와 상기 배출탱크 사이의 공급관에 단열재가 씌워지는 것을 특징으로 하는 폐분체도료 재생 시스템.
15. 제 8 항에 있어서, 상기 배출탱크는 그 내부에 공급되는 초미립자도료의 쌓인 높이를 감지하는 높이감지센서와 상기 초미립자의 습도를 감지하는 습도감지센서가 더 부착되어, 상기 높이감지센서와 습도감지센서가 초미립자도료의 설정된 이상의 높이 또는 습도를 감지할 때 상기 제 2 분쇄기 이후의 시스템이 정지되는 것을 특징으로 하는 폐분체도료 재생 시스템.