KR0175186B1 - 촉매가스 히터를 이용한 에나멜 전선을 제조하기 위한 코팅 오븐 - Google Patents

Abstract

전선의 제조원가가 낮으며 생산성이 높은 코팅 오븐을 제공한다.

본 발명의 코팅 오븐은 액상의 에나멜이 도포된 전선이 관통하는 오븐 룸; 상기 오븐 룸의 하단에 위치하며, 외부로부터 액화가스를 공급받아 연소시켜 상기 오븐 룸 내부의 온도를 가열하는 가스촉매 히터(1, 2, 3); 전선에 도포된 액상의 에나멜이 건조하면서 발생되는 유기용제가스를 상기 오븐 룸으로부터 유출시키기 위하여 오븐 룸 상부면으로부터 연이어져 형성되는 복수의 유기용제가스 배출통로들(9, 10); 상기 복수의 유기용제가스 배출통로들(9, 10) 내에 위치하며, 유기용제가스의 배출량을 조절하기 위한 복수의 유기용제 배출 댐퍼들(5, 6); 상기 복수의 유기용제가스 배출통로들(9, 10)을 통해 통과한 유기용제가스를 산화분해시키는 촉매연소장치(28); 유기용제가스가 상기 복수의 유기용제가스 배출통로들(9, 10)을 통해 신속하게 배출되어 상기 촉매연소장치(28)에 의해 산화분해될 수 있도록 상기 촉매연소장치(28)의 후단에 부착되어 있는 열순환 휀(25); 상기 열순환 휀(25)에 의해 배출되는 연소가스의 일부가 오븐 룸으로 회수될 수 있도록 상기 열순환 휀(25)의 후단에서 상기 오븐 룸의 상부면까지 연이어진 회수 통로(8); 외부의 찬공기를 상기 회수 통로(8)에 공급하여 혼입시키기 위한 찬공기 공급라인 휀(31); 상기 열순환 휀(25)에 의해 배출되는 연소가스의 다른 일부에 의해 상기 찬공기의 온도를 상승시켜 상기 회수 통로(8)에 공급하는 열교환기(23); 및 열교환기(23)를 통과하는 연소가스의 다른 일부의 양을 조절하기 위한 폐열 조정용 댐퍼(22)를 포함한다.

Description

촉매가스히터를 이용한 에나멜 전선을 제조하기 위한 코팅 오븐

제1도는 본 발명에 의한 에나멜전선 코팅 오븐의 바람직한 실시예의 본체부분 내부 구조를 보여주는 도면.

제2도는 본 발명에 의한 에나멜전선 코팅 오븐의 바람직한 실시예의 촉매연소 부분 내부 구조를 보여주는 도면.

제3도는 제1도 및 제2도를 결합한 도면으로서 본 발명에 의한 에나멜전선 코팅 오븐의 바람직한 실시예의 전체적인 구조를 보여주는 도면.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 코팅 오븐입구 가스촉매히터 2 : 코팅 오븐중앙 가스촉매히터

3 : 코팅 오븐출구 가스촉매히터 4 : 외부공기 가열 가스촉매히터

5 : 입구측 유기용제가스 배출댐퍼 6 : 중앙측 유기용제가스 배출댐퍼

7 : 출구측 유기용제가스 배출댐퍼 8 : 고열 회수통로

9 : 입구측 유기용제가스 배출통로 10 : 중앙측 유기용제가스 배출통로

11 : 입구측 온도감지센서 12 : 중앙측 온도감지센서

13 : 출구측 온도감지센서 14 : 폐열회수 온도감지센서

15 : 에나멜 전선 16 : 오븐 룸 입구

17 : 오븐 룸 출구 18 : 오븐상판 및 단열처리 부분

19 : 공기조절용 댐퍼 및 탄재배출구 20 : 스팀발생 장치

20' : 스팀 이동 배관 21 : 폐열 배출 연통

22 : 폐열 조절용 댐퍼 23 : 열교환기

24 : 폐열 배출 통로 25 : 열순환 휀

26 : 열 회수 통로 27 : 가스연소후 온도감지센서

28 : 촉매연소장치 29 : 가스연소전 온도감지센서

30 : 촉매연소가스 히터 31 : 외부 찬 공기 공급라인 휀

32 : 열 재순환 온도감지센서 33 : 더운 공기 공급라인

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 코팅 오븐은 오븐 룸의 하단에 외부로부터 액화가스를 공급받아 연소시켜 상기 오븐 룸 내부의 온도를 가열하는 가스 촉매 히터를 구비한다. 이처럼 고가의 전기대신에 저가의 가스를 사용하기 때문에 코팅 오븐을 작동하기 위한 연료비용이 감소하게 된다.

또한, 본 발명의 코팅 오븐은 전선에 도포된 액상의 에나멜이 건조하면서 발생되는 유기용제가스를 상기 오븐 룸으로부터 복수의 유기용제가스 배출통로들을 통해 빠른 속도로 유출시키기 위하여 열순환 휀을 구비한다. 이에 따라 오븐 룸 내부의 유기용제가스 농도가 균일해져서 전선의 코팅층 품질이 향상된다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.

제1도는 본 발명에 의한 코팅 오븐의 바람직한 실시예의 본체부분 내부 구조를 보여주고, 제2도는 본 발명에 의한 코팅 오븐의 바람직한 실시예의 촉매연소 부분 내부 구조를 보여준다. 제3도는 제1도 및 제2도를 결합한 도면으로서 본 발명에 의한 에나멜전선 코팅 오븐의 바람직한 실시예의 전체적인 구조를 보여준다.

제1도 내지 제3도를 참조하면, 상기 오븐 룸의 하단에는 가스촉매 히터(1, 2, 3)가 위치하여 있으며, 상기 가스촉매 히터(1, 2, 3)는 외부로부터 액화가스를 공급받아 연소시켜 상기 오븐 룸 내부의 온도를 가열한다. 복수의 유기용제가스 배출통로들(9, 10)은 상기 오븐 룸 상부면으로부터 연이어져 형성되어 있으며, 상기 전선에 도포된 상기 액상의 에나멜이 건조하면서 발생되는 유기용제가스를 오븐 룸으로부터 유출시킨다. 유기용제가스 배출통로들(9, 10) 내에는 유기용제 배출댐퍼들(5, 6)이 설치되어 있으며, 이들 댐퍼들(5, 6)은 상기 유기용제가스의 배출량을 조절한다.

유기용제가스 배출통로들(9, 10)을 통해 통과한 유기용제가스는 촉매연소장치(28)에 의해 연소된다. 촉매연소장치(28)의 후단에 부착되어 있는 열순환 휀(25)은 상기 유기용제가스가 상기 복수의 유기용제가스 배출통로들(9, 10)을 통해 신속하게 배출되어 상기 촉매연소장치(28)에 의해 연소될 수 있도록 해준다. 열순환 휀(25)에 의해 배출되는 연소가스의 일부가 상기 오븐 룸으로 회수될 수 있도록, 회수 통로(8)가 상기 열순환 휀(25)의 후단에서 상기 오븐 룸의 상부면까지 연이어져 형성되어 있다. 찬공기 공급라인 휀(31)은 외부의 찬공기를 상기 회수 통로(8)에 공급하여 혼입될 수 있도록 해준다. 상기 찬 공기는 열교환기(23) 내에서 상기 열순환 휀(25)에 의해 배출되는 상기 연소가스의 다른 일부와의 열 교환에 의해 그 온도가 상승된다.

이하, 본 발명에 의한 코팅 오븐의 동작을 설명한다.

본 발명의 코팅 오븐에 있어서는, 열풍과 히터가열방식을 동시에 사용하여 전선에 코팅된 바니쉬를 건조시킨다. 에나멜전선은 오븐 룸 입구(16)를 통해 오븐 룸으로 흘러 들어가며 오븐 룸 출구(17)를 통해 빠져나오게 되는데, 5 - 8회 반복 코팅 건조됨으로써 완제품이 된다.

에나멜전선 종류에 따라 온도감지센서(11, 12, 13)가 연결된 전기컨트롤 BOX내의 온도지시계의 온도를 350 ℃ - 450 ℃로 설정한 다음 스위치를 ON하면, 가스촉매히터(1, 2, 3) 내에서 먼저 전열히터에 전기가 공급되어 촉매매트를 예열시키게 된다. 약 200 ℃에서 연료 가스를 공급하면 자동적으로 촉매연소가 시작되며, 이후 약5분이 경과하면 전열히터의 전원은 차단되고 액화가스만 공급된다. 오븐 룸 내부의 온도가 설정온도 이상이 되면 가스 밸브가 자동으로 닫히고 설정온도 이하가 되면 가스 밸브가 열려 액화가스가 공급되어 촉매연소가 이루어짐으로써, 오븐 룸 내부는 항상 일정한 온도를 유지하게 된다.

구리에 에나멜 바니쉬를 코팅하여 건조시키면 유기용제가스가 발생되는데, 열순환휀을 가동하여 유기용제가스(GAS)가 입구측 유기용제가스 배출통로(9) 및 중앙 측 유기용제가스 배출통로(10)를 통하여 촉매연소히터(30)쪽으로 유기용제가스가 이동하도록 한다. 이때 유기용제가스 배출량에 따라 유기용제 배출 댐퍼(5), (6), (7)를 조정하여 유기용제가스 및 열을 원활하게 순환시키며 촉매 연소장치(28)에 도달하게 한다.

촉매연소장치(28)의 온도는 500 ℃ 로 설정되며, 촉매 연소가스히터(30)가 작동하여 항상 일정한 온도가 되도록 한다.

촉매연소장치(28)를 통과하는 유기용제가스는 고온의 촉매에 의해 산화 분해되어 냄새가 거의 없는 가스로 변화된다. 한편, 발생된 고열은 열순환휀(25)에 의해 고열 회수통로(8)로 운반되고 이때 외부 찬공기 공급라인 휀(31)에 의해서 찬공기가 열교환기 회수통로(8)로 들어와 고열온도와 혼합된다.

혼합된 공기가 외부공기 가열 가스히터(4)로 접근하게 되면 폐열 회수 감지 센서(14)에 연결된 디지털 메타에 설정된 온도에 따라서 외부 공기 가열 가스히터(4)가 자동으로 온/오프되어 혼합된 공기가 가열되거나 또는 가열되지 않은 채 오븐 룸에 공급된다. 폐열 회수감지센서(14)에 의해 감지된 온도를 토대로 외부 공기 가열 가스히터(4)를 동작시키는 온도는 입구측 온도 감지센서(11)에 의해서 설정된 온도보다 10 ℃ 정도 높게 설정된다.

외부 공기 가열 가스 히터(4)를 통과한 고열은 오븐내부입구로 불어준다. 이 때 에나멜전선 입구(16)를 통하여 들어온 전선은 가스히터(1, 2, 3) 및 회수열인 고열에 의해서 건조가 되고 이때 발생된 유기용제가스는 폐가스 배출통로(9, 10)을 통하여 촉매연소장치(28) 쪽으로 이동한다.

열 순환휀(25)에 의해서 폐열회수 통로(8)로 일부는 보내지고 일부는 폐열배출통로(24)를 통하여 열교환기(23)를 걸쳐 폐열 조정용 댐퍼(22)을 통과하여 폐열 배출연통(21)에 의해서 외부로 방출된다.

외부로 방출되는 폐열을 이용하여 스팀 발생장치(20)에 의해 스팀을 발생해서 스팀이동 배관(20')을 통과하여 공정필요 부분에 공급할 수도 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 에나멜전선 코팅 오븐은 가열수단으로서 가스 히터를 사용한다. 일반적으로 전기에 비해 가스는 가격이 저렴하기 때문에, 이처럼 가스히터를 사용하게 됨에 따라 전선의 제조원가가 낮아지게 되는 이점이 있다.

또한, 오븐내부에 가스배출통로가 종래에 비해 증가되고 오븐 내부에 열순환 휀을 구비하기 때문에, 오븐 내부의 가스 농도가 균일하게 되어서 전선의 품질을 높게 유지하면서 전선의 이송속도를 높일 수 있게 되어 전선의 생산성이 높아진다는 효과가 있다.

다음 표들은 본 발명에 의한 코팅 오븐과 종래의 코팅 오븐을 대략적으로 대조 비교한 결과를 보여준다.

본 발명은 에나멜전선 제조장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 에나멜전선 제조시 전선 외부면에 코팅되는 에나멜 중 용제성분을 건조시키기 위한 코팅 오븐에 관한 것이다.

일반적으로 에나멜전선을 제조함에 있어서는, 와이어에 액상의 에나멜을 도포시키고 코팅 오븐에서 건조시키는 작업을 수 차례 반복함으로써 원하는 두께로 에나멜 피복이 형성된 전선을 얻게 된다. 상기 코팅 오븐은 통상 복수의 전기히터를 구비하고 있으며, 이러한 전기히터의 가열을 통해 액상의 에나멜에 함유된 용제를 증발시키게 된다.

그런데, 종래의 에나멜전선 코팅 오븐은 이처럼 전기히터 가열건조 방식을 채택하고 있기 때문에 전기를 과다하게 사용하게 되어, 전선생산업체의 전기설비 용량이 커야만 하는 문제점이 있다. 또한, 전기사용료가 증대됨으로 말미암아 전선의 제조원가가 높아진다는 부담이 있다.

아울러, 오븐내에서 에나멜전선이 과열 등에 의해 단선되는 경우 단선된 전선 단부가 전기히터에 접촉하여 화재가 발생할 가능성이 높아진다. 이처럼 화재가 발생하는 경우 전선의 불량율이 증가되어 제조원가가 증가된다. 또한, 화재 발생시 촉매 부분이 고열로 인해 파손되면(통상 600℃ 이상에서 파손됨), 촉매를 교체하여야 하므로 제조원가가 더욱 증가하게 된다. 만약 촉매를 교체하지 않고 다시 설비를 재가동하는 경우에는 건조과정에서 발생된 가스가 불완전연소 상태에서 외부로 배출되기 때문에 환경 측면에 문제가 된다. 특히 이러한 불완전 연소 가스는 유독성이 있으며 눈이 따갑고 냄새가 많이 나기 때문에, 작업자들의 건강에 매우 유해하게 된다.

한편, 종래의 설비는 외부공기를 열교환기를 걸쳐 오븐입구로 불어주고 있지만, 열교환기를 거쳐들어오는 외부공기의 온도가 오븐의 입구 온도보다 낮기 때문에, 에너지 절감적인 측면에서 크게 도움이 되지 않고 있다. 또한, 오븐내부에 가스배출통로가 두 곳에 불과하기 때문에, 가스 배출이 원활하지 않아서 오븐 내부의 가스 농도가 균일하지 않게 되어 전선의 품질이 낮아질 수 있으며, 이에 따라 오븐 내에서의 전선의 이송속도를 높이지 못하게 되어 생산성이 떨어진다는 문제점이 있다.

본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 전선의 제조원가가 낮으며 생산성이 높은 코팅 오븐을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

Claims (4)

1. 액상의 에나멜이 도포된 전선이 관통하면서 건조될 수 있도록 그 내부가 비어 있고 전면 및 후면에 각각 전선 입구 및 전선 출구가 형성되어 있는 오븐 룸; 상기 오븐 룸의 하단에 위치하며, 외부로부터 액화가스를 공급받아 연소시켜 상기 오븐 룸 내부의 온도를 가열하는 가스촉매 히터(1, 2, 3); 상기 전선에 도포된 상기 액상의 에나멜이 건조하면서 발생되는 유기용제가스를 상기 오븐 룸으로부터 유출시키기 위하여 상기 오븐 룸 상부면으로부터 연이어져 형성되는 복수의 유기용제가스 배출통로들(9, 10); 상기 복수의 유기용제가스 배출통로들(9, 10) 내에 위치하며, 상기 유기용제가스의 배출량을 조절하기 위한 복수의 유기용제 배출 댐퍼들(5, 6); 상기 복수의 유기용제가스 배출통로들(9, 10)을 통해 통과한 상기 유기용제가스를 산화분해시키는 촉매연소장치(28); 상기 유기용제가스가 상기 복수의 유기용제가스 배출통로들(9, 10)을 통해 신속하게 배출되어 상기 촉매연소장치(28)에 의해 산화분해될 수 있도록 상기 촉매연소장치(28)의 후단에 부착되어 있는 열순환 휀(25); 상기 열순환 휀(25)에 의해 배출되는 연소가스의 일부가 상기 오븐 룸으로 회수될 수 있도록 상기 열순환 휀(25)의 후단에서 상기 오븐 룸의 상부면까지 연이어진 회수 통로(8); 외부의 찬공기를 상기 회수 통로(8)에 공급하여 혼입시키기 위한 찬공기 공급라인 휀(31); 상기 열순환 휀(25)에 의해 배출되는 상기 연소가스의 다른 일부에 의해 상기 찬공기의 온도를 상승시켜 상기 회수 통로(8)에 공급하는 열교환기(23); 및 상기 열교환기(23)를 통과하는 상기 연소가스의 다른 일부의 양을 조절하기 위한 폐열 조정용 댐퍼(22)를 포함하는 에나멜전선을 제조하기 위한 코팅 오븐.
2. 제1항에 있어서, 상기 회수 통로(8) 일 측벽에 부착되어 있는 외부공기가열 히터(4)를 더 포함하는 에마멜전선을 제조하기 위한 코팅 오븐.
3. 제1항에 있어서, 상기 촉매연소장치(28) 내에 있는 촉매의 온도를 선택적으로 높이기 위한 촉매연소 가스히터(30)를 더 포함하는 에나멜전선을 제조하기 위한 코팅 오븐.
4. 제1항에 있어서, 상기 열순환 휀(25)에 의해 배출되는 연소가스의 다른 일부를 외부로 배출하기 위한 폐열 배출 연통(21); 및 폐열 배출 연통(21)의 외주면에 부착되어 있으며, 상기 폐열 배출 연통(21)의 온도를 이용하여 스팀을 발생하기 위한 스팀 발생장치(20)를 더 포함하는 에나멜전선을 제조하기 위한 코팅 오븐.