KR20220128483A - 저전압전류를 이용하는 전기 용해로 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 일반 가정용으로 공급되는 저전압전류를 이용하여 폐납 또는 을 편리하게 용해하여 재활용될 수 있게 하기 위한 저전압전류를 이용하는 전기 용해로 장치에 관한 것이다. 그 구성은; 상부에 소재를 투입하는 투입구가 마련되어 있는 것으로서 내부에는 도가니가 설치되는 용해로 본체; 상기 용해로 본체의 투입구를 개폐하는 덮개장치; 상기 용해로본체의 단열벽체에 설치되는 것으로서, 상기 도가니를 가열하기 위한 것으로서 AC220V 또는 AC110V의 전류를 사용하는 히팅장치;를 포함하되; 상기 용해로 본체는 육면체 형태의 박스로 되어 있어 4개의 사각 벽체를 포함하고 있으며, 상기 히팅장치는, 상기 용해로 본체의 벽체의 면방향을 따라 상기 벽체의 내부에 배치되는 복수 개의 히터관; 및 상기 히터관에 각각 삽입되는 전열히터봉;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

저전압전류를 이용하는 전기 용해로 장치{Melting Furnace Apparatus Using Low Electric Current}

본 발명은 용해로 장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 일반 가정용으로 공급되는 저전압전류를 이용하여 폐납 또는 합금을 편리하게 용해하여 재활용될 수 있게 하기 위한 저전압전류를 이용하는 전기 용해로 장치에 관한 것이다.

일반적으로 산업현장에서 사용후 수거된 금속 또는 금속혼합물은 용해로에 투입되어 용해된 다음 정련과정을 통해 재생산된다. 본 발명은 특히 용융온도가 낮은 폐납을 재활용하기 위한 용해로 장치에 관한 것이다.

종래 폐금속을 재활용하기 위한 용해로 장치는 고전압전류 또는 초고전압전류를 사용하거나 아니면 버너를 사용하는 경우가 일반적이었다. 종래의 용해로 장치는 대부분 대용량인 경우가 많았다.

그러나 이와 같은 경우 설비 및 유지비용이 많이 소요되고, 대용량이기 때문에 필요에 따라 즉시로 이용하기가 어려웠다. 특히 재활용의 대상이 되는 소재의 수급이 일정한 속도로 꾸준히 이루어지는 경우에는 한꺼번에 처리하기 위하여 수거된 소재를 보관해두어야 하는데, 이 보관에 따른 부담이 적지 않다.

대한민국 특허출원 제10-2007-7030402호 대한민국 특허출원 제10-2008-0052565호

위와 같은 문제에 대하여 본 발명의 목적은 버너를 사용하지 않음으로써 환경에 유익하며, 고전압전류를 이용하지 않음으로써 설치 및 운용이 용이한 저전압전류를 이용한 전기식 용해로 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

위와 같은 목적은, 상부에 소재를 투입하는 투입구가 마련되어 있는 것으로서 내부에는 도가니가 설치되는 용해로 본체; 상기 용해로 본체의 투입구를 개폐하는 덮개장치; 상기 용해로본체의 단열벽체에 설치되는 것으로서, 상기 도가니를 가열하기 위한 것으로서 AC220V 또는 AC110V의 전류를 사용하는 히팅장치;를 포함하되;

상기 용해로 본체는 육면체 형태의 박스로 되어 있어 4개의 사각 벽체를 포함하고 있으며, 상기 히팅장치는,

상기 용해로 본체의 벽체의 면방향을 따라 상기 벽체의 내부에 배치되는 복수 개의 히터관;

상기 히터관에 각각 삽입되는 전열히터봉;을 포함하는 것을 특징으로 하는 저전압전류를 이용하는 전기 용해로 장치에 의해 달성된다.

본 발명의 다른 특징에 의하면, 상기 히터관은 평면상 "

"와 같은 형태로 배치될 수 있다.

본 발명의 다른 특징에 의하면, 상기 히터관의 양단은 상기 벽체를 관통하여 외부로 돌출되어 있으며; 돌출되어 있는 히터관은 상기 용해로 본체의 벽체 표면에고정되는 벽체커버에 의해 덮여 가려질 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 벽체커버에는 상기 전열히터봉의 단자부의 과열을 방지하기 위하여 송풍팬이 설치될 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 용해로 본체의 벽체는 내부에서부터 단열벽돌, 세라믹보드, 세라믹페이퍼 및 외부철판으로 구성될 수 있다. 그리고 세라믹보드는 내열온도가 상대적으로 더 높은 제1세라믹보드와 내열온도가 상대적으로 더 낮은 제2세라믹보드로 구성될 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 덮개장치는

상기 용해로 본체의 상판 일측에 수직으로 세워져 고정되는 포스트; 일단이 상기 포스트에 외팔보 형태로 설치되는 것으로서 상기 포스트를 축으로 하여 회전 가능하게 설치되는 회전아암; 상기 회전아암의 끝단에 상하로 유동 가능하게 설치되는 것으로서 덮개의 상면에 고정 설치되는 덮개브래킷; 일단이 상기 회전암에 수평으로 설치되는 회전 가능하게 연결되되, 지레 방식으로 상기 덮개브래킷을 들어 올리게 되는 레버바;를 포함할 수 있다.

본 발명에 따르면, 화석연료를 사용하는 버너 대신 청정에너지인 전기를 사용함으로써 환경에 유익하며, 고전압전류를 이용하지 않음으로써 일반 산업현장 어디에서건 전기를 증설하지 않고서도 설치 및 운용할 수 있는 저전압전류를 이용한 전기식 용해로 장치가 제공되다. 본 발명에 의하면 얼마든지 소규모로 제작할 수 있어서 처리하고자 하는 소재를 적재 및 보관하는 부담을 줄일 수 있는 용해로 장치가 제공된다.

도 1은 본 발명의 실시예에 의한 저전압전류를 이용하는 전기 용해로 장치의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 저전압전류를 이용하는 전기 용해로 장치의 덮개가 열린 상태에서의 일부 분해사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 의한 저전압전류를 이용하는 전기 용해로 장치의 종단면구성도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 의한 저전압전류를 이용하는 전기 용해로 장치의 덮개장치의 작용을 도시하는 측단면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 의한 저전압전류를 이용하는 전기 용해로 장치의 평단면 구성도이다.
도 6(a),(b)는 본 발명의 다른 실시예에 의한 저전압전류를 이용하는 전기 용해로 장치의 종단면구성도이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 저전압전류를 이용하는 전기 용해로 장치의 종단면구성도이다.

이하, 첨부된 도면을 동시에 참조하여 본 발명의 구체적인 내용을 상세하게 설명한다. 도 1 내지 도 5를 기본적으로 참조하여 설명하고, 필요한 곳에서 도 6(a),(b), 도 7을 참조하여 설명한다.

본 발명에 의한 저전압전류를 이용하는 전기 용해로 장치(이하, '용해로 장치'라 약칭한다)는 용해로 본체(100), 덮개장치(200), 히팅장치(300)를 포함한다.

용해로 본체(100)는 상부에 소재를 투입하는 투입구가 마련되어 있는 것으로서 도가니(130)가 설치되는 가열공간(S)을 제공한다. 용해로 본체(100)의 벽체(120)는 단열벽체로서 적층식 구조로 되어 있다. 용해로 본체(100)는 육면체 형태의 박스로 되어 있으며 4개의 사각 벽체(120)를 포함하고 있다.

벽체(120)는 내부에서부터 단열벽돌(121), 세라믹보드(122,123), 세라믹페이퍼(124) 및 외부철판(125)으로 구성될 수 있다. 그리고 세라믹보드(122,123)는 내열온도가 상대적으로 더 높은 제1세라믹보드(122)와 내열온도가 상대적으로 더 낮은 제2세라믹보드(123)로 구성될 수 있다.

용융금속(W)이 담기게 되는 도가니(120)는 둥근 바닥판과 원통형 측벽이 일체형으로 되어 있는 상부개방형 용기의 형태로 되어 있다. 도가니(120)는 일반적으로 세라믹 소재로 되어 있다.

용해로 본체(100)의 바닥체는 단열벽돌로 된 단열바닥체(150)와 그 밑을 받치기 위한 밑받침판(151)으로 구성된다. 용해로 본체(100)의 상판체(160) 역시 단열소재를 포함하고 있으며 덮개(201)를 설치할 수 있는 구조로 되어 있다. 도가니는 도가니받침대(140)에 의해 단열바닥체(150)에서 이격된 상태로 설치된다.

덮개장치(200)는 용해로 본체(100)의 투입구를 개폐하는 장치로서 개폐동작을 수동으로 할 수 있게끔 구성된다.

히팅장치(300)는 도가니를 가열하기 위한 것으로서 AC220V 또는 AC110V의 전류를 사용하는 전열히터이다. 납의 용융온도가 약 327℃이므로 히팅장치(300)는 도가니(130)의 온도를 350 ~ 600℃로 가열 가능하게 하는 것이 바람직하다.

히터봉(301,302)는 가급적 도가니(130)의 외표면에 인접하게끔 설치된다. 벽체(120)의 내면, 상판체(150)의 저면, 및 단열바닥체(150)의 상면에는 각각 도가니(130)에 열이 집중될 수 있게끔 열반사체가 설치될 수 있다.

히팅장치(300)는 용해로 본체의 벽체(120)의 면방향을 따라 벽체(120)의 안쪽에 배치되는 복수 개의 히터관(301,302)과, 히터관(301,302)에 각각 삽입되는 전열히터봉(310,311)을 포함한다.

히터관(301,302)은 수평방향으로 설치되며 일정한 간격으로 5개가 설치되고 있다. 이 개수는 조정이 가능함은 물론이다. 히터관(301,302)은 석영관이 될 수 있다.

본 발명의 실시예에 의하면, 히터관(301,302)은 도 5에 도시된 바와 같이 평면상 "

"와 같은 형태로 배치될 수 있다. 히터관(301,302)의 양단은 벽체(120)를 관통하여 외부로 돌출되어 있다. 벽체(120)의 밖으로 돌출되어 있는 히터관의 단부에는 단자 등 전기적 장치가 설치된다.

벽체커버(110)가 용해로 본체의 벽체(120)에 돌출되어 있는 히터관(301,302)을 감싸서 가려질 수 있게끔 한다. 벽체커버(110)에는 내부 공간의 방열을 위하여 송풍팬(111)이 설치될 수 있다. 벽체커버(110)에는 갤러리창과 같은 방식으로 통기공이 마련되어 있다. 경우에 따라서 배열을 위한 덕트가 송풍팬(111)이 설치된 위치에 마련될 수 있다. 이는 용해로 장치 주변 작업공간의 온도가 높아지는 것을 제한하기 위한 것이다.

벽체커버(110)를 쉽게 개방할 수 있게끔 벽체커버(110)의 한쪽에는 경첩을 설치하고 반대쪽에는 록킹장치를 설치할 수 있다. 즉 벽체커버(110)를 여닫이식으로 설치하는 것이다.

이하, 도 4를 주로 참조하여 덮개장치(200)를 설명한다.

본 발명의 실시예에 의하면, 덮개장치(200)는 상기 용해로 본체의 상판체(160)의 일측에 수직으로 세워져 고정되는 포스트(210)와, 일단이 상기 포스트(210)에 외팔보 형태로 설치되는 것으로서 상기 포스트(210)를 축으로 하여 회전 가능하게 설치되는 회전아암(220)과, 상기 회전아암(220)의 끝단에 상하로 유동 가능하게 설치되는 덮개브래킷(202)과, 일단이 회전아암(220)에 회전 가능하게 연결되는 레버바(230)를 포함한다. 레버바(230)는 지레 방식으로 덮개브래킷을 들어 올릴 수 있게 한다.

레버바(230)의 선단에 연결되는 작용블럭(231)은 레버바(230)에 의해 지레받침점(232)을 기준으로 회전하면서 덮개브래킷(202) 및 그에 부착되어 있는 덮개(201)을 들어 올린다. 덮개(201)를 들어 올린 상태에서 레버바(230)를 측방향으로 회전시키면 덮개(201)가 도가니(130)의 입구에서 비켜서게 된다.

작용블럭(203)에는 원호형 장공(233)이 마련되어 있고, 덮개브래킷(202)에는 고정핀(203)이 설치되어 있으며, 회전아암(220)에는 수직방향의 장공(221)이 마련되어 있다. 도 4(a)는 덮개가 닫힌 상태를 도시하고 도 4(b)는 레버바(230)를 아래로 당김으로써 덮개(201)를 들어 올린 상태를 도시한다.

도시되지 않았지만, 덮개장치(200)의 상부에는 용해시 발생되어 대기중으로 확산되는 가스를 수거하여 필터링 과정을 통해 외부에 배출학기 위한 배기가스정화부가 더 마련될 수 있다. 덮개장치(200)의 주변에 후드와 덕트를 설치하고 배기가스를 수거할 수도 있고, 도 7에서와 같이 덮개(201)가 가스를 수집하는 호퍼 역할을 하도록 할 수 있다. 이 경우 덕트(204)는 도 7에 도시된 바와 같이 덮개(201)에 연결되도록 할 수 있다. 배기가스는 화살표 방향을 따라 덮개(201)로 유입된 다음 덕트(204)를 통해 외부로 배출되도록 할 수 있다.

이하, 도 6(a),(b)를 참조하여 본 발명의 다른 실시예를 설명한다.

본 발명의 다른 실시예에 의하면, 도가니(130)의 일측에는 용융금속(W)을 외부로 배출할 수 있도록 용탕배출구(131)가 중가높이에 마련될 수 있다. 용탕배출구(131)에는 용탕이 흘러나올 수 있도록 유도관(132)에 설치될 수 있으며 유도관(132)은 벽체(120)를 관통하여 외부로 연장될 수 있다. 평상시 용탕배출구(131)는 도 6(a)에 도시된 것처럼 코르크 마개와 유사한 방식의 마개(133)로써 닫혀있으며, 필요시 마개(133)를 빼내고 용해로 본체(100)를 기울여 용탕을 배출할 수 있도록 구성할 수 있다. 도시되지는 않았지만, 용해로 본체(100)를 도 6(b)에 도시된 것처럼 기울일 수 있도록 하기 위한 기울임 수단이 더 구비될 수 있다.

위에 도시 및 설명된 구성은 본 발명의 기술적 사상에 근거한 바람직한 실시예에 지나지 아니한다. 당업자는 통상의 기술적 상식을 바탕으로 다양한 변경실시를 할 수 있을 것이지만 이는 본 발명의 보호범위에 포함될 수 있음을 주지해야 할 것이다. 위에 개시된 실시예는 다양한 조합이 가능할 것이며, 가능한 모든 조합은 본 발명의 권리범위 내에 있는 것이 된다.

100 : 용해로 본체 110 : 벽체커버
111 : 송풍팬 120 : 벽체
121 : 단열벽돌 122,123 : 세라믹보드
124 : 세라믹페이퍼 125 : 외부철판
130 : 도가니 131 : 용탕배출구
132 : 유도관 140 : 도가니받침대
150 : 단열바닥체 160 : 상판체
200 : 덮개장치 201 : 덮개
202 : 덮개브래킷 204 : 덕트
210 : 포스트 220 : 회전아암
230 : 레버바 300 : 히팅장치
301,302 : 히터관 310,311 : 전열히터봉

Claims (5)

1. 상부에 소재를 투입하는 투입구가 마련되어 있는 것으로서 내부에는 도가니가 설치되는 용해로 본체; 상기 용해로 본체의 투입구를 개폐하는 덮개장치; 상기 용해로본체의 단열벽체에 설치되는 것으로서, 상기 도가니를 가열하기 위한 것으로서 AC220V 또는 AC110V의 전류를 사용하는 히팅장치;를 포함하되;
   상기 용해로 본체는 육면체 형태의 박스로 되어 있어 4개의 사각 벽체를 포함하고 있으며,
   상기 히팅장치는,
   상기 용해로 본체의 벽체의 면방향을 따라 상기 벽체의 내부에 배치되는 복수 개의 히터관; 및 상기 히터관에 각각 삽입되는 전열히터봉;을 포함하는 것을 특징으로 하는 저전압전류를 이용하는 전기 용해로 장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 히터관은 평면상 "

   

   "와 같은 형태로 배치되며;
   상기 히터관의 양단은 상기 벽체를 관통하여 외부로 돌출되어 있으며;
   돌출되어 있는 상기 히터관은 상기 용해로 본체의 벽체 표면에 고정되는 벽체커버에 의해 덮여 가려지는 것을 특징으로 하는 저전압전류를 이용하는 전기 용해로 장치.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 벽체커버에는 상기 전열히터봉의 단자부의 과열을 방지하기 위하여 송풍팬이 설치되는 것을 특징으로 하는 저전압전류를 이용하는 전기 용해로 장치.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 용해로 본체의 벽체는 내부에서부터 단열벽돌, 세라믹보드, 세라믹페이퍼 및 외부철판으로 구성되는 것을 특징으로 하는 저전압전류를 이용하는 전기 용해로 장치.
   
5. 제1항에 있어서, 상기 덮개장치는;
   상기 용해로 본체의 상판 일측에 수직으로 세워져 고정되는 포스트;
   일단이 상기 포스트에 외팔보 형태로 설치되는 것으로서 상기 포스트를 축으로 하여 회전 가능하게 설치되는 회전아암;
   상기 회전아암의 끝단에 상하로 유동 가능하게 설치되는 것으로서 덮개의 상면에 고정 설치되는 덮개브래킷 ; 및
   일단이 상기 회전암에 수평으로 설치되는 회전 가능하게 연결되되, 지레 방식으로 상기 덮개브래킷을 들어 올리게 되는 레버바;를 포함하는 특징으로 하는 저전압전류를 이용하는 전기 용해로 장치.

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