KR101039128B1

KR101039128B1 - 연속식 열처리로

Info

Publication number: KR101039128B1
Application number: KR1020080039936A
Authority: KR
Inventors: 허혁재
Original assignee: 허혁재
Priority date: 2008-04-29
Filing date: 2008-04-29
Publication date: 2011-06-07
Also published as: KR20090114142A

Abstract

본 발명은, 예컨대, 플라즈마 디스플레이 패널 등의 평면 표시 장치 패널을 제조하는 유리 기판, 적층 세라믹 커패시터(multilayer ceramic capacitor, 이하 MLCC) 등의 소성 공정에 이용되는 연속식 열처리로에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 구간별로 반송(搬送)속도의 제어가 가능한 연속식 열처리로에 관한 것이다.

종래의 연속식 열처리로는 높은 승온속도나 냉각속도가 요구되는 경우에 충분한 대응을 할 수 없는 문제가 있었다.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 태양에 따르면 벨트 형태의 제1반송수단과 제1반송수단의 진행경로를 변경하기 위한 복수의 회전축 및 회전축에 의해서 제1반송수단의 진행경로가 변경되기 시작하는 부분으로부터 원래의 진행경로의 연장 평면으로 복귀하는 부분까지의 구간에 설치되는 것으로서, 제1반송수단의 변경 전의 진행경로의 연장 평면상에 위치하는 제2반송수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 연속식 열처리로가 제공된다.

본 발명에 의하면, 승온속도나 냉각속도에 제한 없이 요구되는 다양한 온도 프로파일에 대응할 수 있는 연속식 열처리로가 제공된다.

연속식, 열처리로, 반송속도

Description

연속식 열처리로{CONTINUOUS FURNACE}

열처리로는 비 연속식 열처리로(Batch Type Furnace)와 연속식 열처리로(Continuous Type Furnace)로 나눌 수 있다. 비 연속로는 사이클 단위로 제품을 적재 가동하는 방식으로서 열처리가 완전히 끝날 때까지 제품이 로 내부에 머무르는 방식을 말하며, 연속로란 제품의 열처리조건, 즉 온도 프로파일, 산소 농도 등을 지정해놓고 제품이 직접 이동하며 정해진 조건에 따라 열처리 되는 방식으로 비연속식 열처리로에 대량 생산에 적합하다는 장점이 있다.

연속식 열처리로는 반송수단의 종류에 따라서 다음과 같이 분류된다.

구동수단에 연결되어 회전하는 다수의 세라믹 또는 내열강 롤러를 이용하는 롤러허스(Roller hearth)타입 열처리로, 본체 내부에 무한궤도 형태로 감겨 있는 메쉬벨트(Mesh belt)를 이용하는 메쉬벨트 타입 열처리로, 고온영역, 무거운 제품 의 열처리에 사용되는 푸셔 플레이트(Pusher Plate)타입의 열처리로 등이 있다.

연속식 열처리로는 입구에서부터 출구에 걸쳐서 제품의 반송속도가 일정하게 유지되는 것이 일반적이다. 특히 메쉬벨트 타입 열처리로는 무한궤도 형태로 감겨 있는 하나의 벨트로 이루어져 있는 구조이므로 열처리로 전 구간에 걸쳐 반송속도가 일정하다.

일본 특허 공개 공보 제2003-28632호에는, 열처리로 내의 입구에서부터 출구에 걸쳐서 가열부 및 냉각부가 형성되어 있는 로 본체와, 가열부 및 냉각부를 순차 경유하여 제품을 반송하는 반송수단과, 로 내의 입구에서부터 출구에 걸쳐서 제품의 반송속도를 일정하게 하도록 반송수단을 제어하는 제어 수단을 구비하고 있는 연속식 열처리로가 기재되어 있다.

종래의 연속식 열처리로의 가열부와 냉각부는 여러 개의 구간으로 나누어져 있으며, 각 구간별로 온도조절이 가능하도록 별도의 히터와 제어장치가 설치되어 있다. 각 구간의 설정온도를 변경함으로써 원하는 프로파일을 얻을 수 있으나, 입구부터 출구까지 하나로 연결되어 있는 연속로의 특성상 하나의 구간의 온도를 변화시키면 인접한 구간의 온도도 함께 변화하기 때문에 승온속도나 냉각속도조절에는 제한이 있었다. 그러나 열처리 대상이 되는 제품의 종류에 따라서 높은 승온속도나 냉각속도가 요구되는 경우가 있어 여기에 대한 충분한 대응을 할 수 없는 문제가 있었다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 상기 문제점을 해결하여 요구되는 다양한 형태의 프로파일에 대응할 수 있는 연속식 열처리로를 제공하는 것이다.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 관한 바람직한 실시예를 설명한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항에 의해서 정의될 뿐이다.

도 1는 본 발명에 의한 연속식 열처리로를 설정가능한 온도 프로파일과 함께 도시하는 측면도이다. 도 1을 참고하면, 본 실시예의 연속식 열처리로는 로 본체(100)와 반송수단(200)을 포함하여 이루어진다.

로 본체(100)는 입구(110)와 가열부(130)와 냉각부(140) 및 출구(120)를 포함한다. 가열부(130)는 전후 방향(길이 방향)을 따라 온도를 개별적으로 설정할 수 있는 복수 개의 영역(길이 방향의 온도 제어 단위)이 마련되어 있다. 복수의 온도 제어 단위가 모여 각각 예비 소성(탈바인더)구간, 소성 구간 및 서냉 구간으로 구획되어 있다. 냉각부(140)도 공냉부와 수냉부로 구획되어 있다.

도 2는 도 1에 도시된 연속식 열처리로의 일부분을 나타낸 측면도이다. 도 2를 참조하면 반송수단(200)은 무한궤도로 감겨 있는 메쉬벨트(Mesh belt)(210)와 메쉬벨트(210)의 진행경로를 변경하기 위한 4개의 회전축(222, 224, 226, 228)으로 이루어진 진행경로변경수단과 반송속도 변경구간에서 메쉬벨트(210)가 진행하던 경로의 연장 평면에 일정 간격을 두고 나란히 늘어선 다수의 수평형 반송 롤러(230)로 이루어져 있다.

이하, 상술한 바와 같이 구성된 본 실시예의 연속식 열처리로의 작동방법에 대해 설명한다. 제품은 로 입구(110)에서 메쉬벨트(210)를 통해서 로 본체(100)내로 반입된다. 상세히 도시하지는 않았으나 구동부가 회전하면 구동부에 맞물려 있는 무한궤도 형태의 메쉬벨트(210)가 이동하게 되고, 메쉬벨트(210) 위에 위치하는 제품은 메쉬벨트(210)를 따라서 입구(110)쪽에서 출구(120)쪽으로 반송된다.

반송되던 제품이 다수의 수평형 반송 롤러(230)로 이루어진 반송속도 변경구간까지 이동하면, 메쉬벨트(210)의 진행방향은 제1회전축(222)에 의하여 로 본체(100)의 하부 방향으로 변경되고, 메쉬벨트(210)를 따라서 반송되던 제품은 수평형 반송 롤러(230)를 따라서 반송되게 된다.

도시하지는 않았으나, 수평형 반송 롤러(230)는 모터에 연결되어 모터의 회전속도를 조절하면 반송속도를 조절할 수 있다. 이때의 반송속도는 요구되는 온도 프로파일을 만족시키기 위해서 메쉬벨트(210)에 의한 반송속도와 다른 속도로 설정된다. 예를 들면 가열부(130)에서 승온 속도를 높이거나, 냉각부(140)에서 냉각속도를 높이기 위해서는 수평형 반송 롤러(230)에 의한 반송속도가 메쉬벨트(210)에 의한 반송 속도에 비해 고속이어야 한다.

반송속도가 고속인 경우에는 일정한 속도로 반송될 경우에 비해서 승온속도, 냉각속도가 빨라지게 되며, 제품에 따라서는 특성향상에 도움이 될 수 있다. 또한 전체적인 생산시간이 단축되는 효과도 있다.

반송속도가 저속인 경우에는 승온속도, 냉각속도가 느려지게 되며, 열충격에 약한 제품의 경우에는 강도향상에 도움이 될 수 있다.

진행방향이 변경된 메쉬벨트(210)는 제2회전축(224)에 의해서 수평방향으로 진행방향이 변경되고, 제3회전축(226)에 의해서 로 본체(100)의 상부 방향으로 다시 변경되며, 제4회전축(228)에 의해서 수평방향으로 진행방향이 변경되면서, 원래의 진행방향의 연장 평면을 따라서 진행하게 된다. 제품은 수평형 반송 롤러(230)에서 메쉬벨트(210) 위로 다시 이동하게 되고, 메쉬벨트(210)를 따라서 출구(120)쪽으로 반송된다.

이상, 바람직한 실시예를 들어 본 발명에 따른 연속식 열처리로를 설명하였으나, 본 발명을 앞에서 설명되고 도시한 구조에 한정되는 것은 아니다.

예를 들어, 앞에서 연속식 열처리로에는 반송 속도가 변경되는 구간이 하나인 것으로 설명하였으나, 반송 속도가 변경되는 다수의 구간을 포함할 수 있다.

또한, 앞에서 메쉬벨트의 진행 경로 변경을 위한 회전축이 네 개인 것으로 설명하였으나, 세 개이거나 다섯 개 이상일 수도 있다.

또한, 앞에서 제2반송수단이 복수의 수평형 반송 롤러 수평형 롤러인 것으로 설명하였으나, 메쉬벨트 등 다른 반송수단일 수도 있다.

도 1는 본 발명의 일실시예에 따른 연속식 열처리로를 설정가능한 온도 프로파일과 함께 도시하는 측면도이다.

도 2은 도 1에 도시된 연속식 열처리로의 일부분을 나타낸 측면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100....로 본체 110....입구

120....출구 130....가열부

140....냉각부 200....반송수단

210....메쉬벨트 222....제1회전축

224....제2회전축 226....제3회전축

228....제4회전축 230....수평형 반송 롤러

Claims

입구에서 출구까지 평행하게 유지되는 반송면을 따라서 제품을 반송(搬送)하는 반송수단을 포함하고 있는 연속식 열처리로에 있어서,

상기 반송수단은,

무한궤도로 감겨있는 벨트로서, 상기 반송면의 일부를 이루는 제1면과 그 제1면과 나란한 제2면을 구비한 제1반송수단;

상기 제1반송수단의 진행경로를 변경하여, 상기 제1반송수단의 제1면이 상기 반송면 상의 제1위치에서 상기 반송면에서 이탈한 후 상기 반송면 상의 제2위치에서 상기 반송면으로 복귀하도록 상기 제1반송수단의 진행경로를 변경하는 수단으로서, 상기 제1반송수단의 제2면을 지지하도록 상기 제1위치와 제2위치에 각각 설치되는 제1지지회전축과, 상기 반송면에서 이격되어 설치되며, 상기 제1반송수단의 제1면과 접하는 적어도 하나의 제2지지회전축,을 포함하는 진행경로변경수단; 및

상기 제1위치와 제2위치 사이 구간에 설치되며, 제1반송수단과 다른 속도로 반송면을 따라서 제품을 반송하는 제2반송수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 연속식 열처리로.
제1항에 있어서,

상기 제1반송수단은 무한궤도로 감겨 있는 메쉬벨트인 것을 특징으로 하는 연속식 열처리로.
제1항에 있어서,

상기 제2반송수단은 복수의 수평형 반송 롤러인 것을 특징으로 하는 연속식 열처리로.
제1항에 있어서,

상기 제2반송수단은 상기 제1위치와 제2위치 사이에 각각 설치되는 구동축과 회전축에 무한궤도로 감겨서 회전하는 메쉬벨트인 것을 특징으로 하는 연속식 열처리로.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 진행경로변경수단과 제2반송수단으로 이루어진 반송속도 변경 구간이 두 개 이상 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 연속식 열처리로.