KR101712512B1 - 열처리용 전기로 - Google Patents

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    • F27B3/08—Hearth-type furnaces, e.g. of reverberatory type; Tank furnaces heated electrically, with or without any other source of heat
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Abstract

본 발명은 열처리를 하기 위한 전기로에 관한 것으로, 이러한 열처리용 전기로는 상부가 개방되고 측면과 하부면이 폐쇄되는 박스 형상인 외부케이스와; 상기 외부케이스 내부의 측면과 이격되게 안착되면, 상부가 개방되고 측면과 하부면이 폐쇄되는 박스 형상인 내부케이스와; 내화물에 의하여 성형되고, 상기 내부케이스 내부면에서 탈부착되며, 상부가 개방되고 측면과 하부면이 폐쇄되는 박스 형상인 단열본체와; 상기 내부케이스의 상부면에 안착되는 덮개와; 상기 단열본체 내부의 측면과 하부면에 안착되는 코일형상의 코일열선과; 및 상기 단열본체 내부의 각 모서리에 수직방향으로 장착되어 상기 코일열선을 지지하는 코너지지부재를 포함하여 구성된다.
이와 같은 구성에 따라, 장시간 사용에 의하여 코일열선이나 전선에 이상이 있는 경우에도 간편하게 교체할 수 있고, 또한 내화물이 부분적으로 파손이 되는 경우에도 수리가 간편하게 이루어지고, 특히 열선이 늘어지는 것을 방지하는 효과가 발생한다.

Description

열처리용 전기로{ELECTRIC FURNANCE FOR HEAT TREATMENT}
본 발명은 열처리를 하기 위한 전기로에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 분해와 조립이 용이하고, 내부의 열선이 흘러내리는 것을 방지하여 내구성이 증대되는 열처리용 전기로에 관한 것이다.
일반적으로 열처리로는 열처리하고자 하는 금속을 적당한 온도로 가열한 후 적당한 속도로서 냉각하여 확산 또는 변태에 의하여 조직을 조정하거나 내부 응력을 제거하는 이외에 변태의 일부를 막고 적당한 조직으로 만들어 목적하는 성질 및 상태를 얻기 위한 것으로 알려져 있다.
이러한 열처리를 위한 방법은 담금질, 뜨임과 같은 일반열처리, 오오스템퍼, 마이퀀칭과 같은 항온열처리 및 고주파 경화법, 침탄법과 같은 표면경화 열처리로 구분되어진다.
본 발명의 전기로에서 행하는 열처리는 주로 풀림(Annealing)에 관한 것으로, 적당한 온도까지 열선에 의하여 열을 가한 후에 그 온도를 유지한 상태에서 서냉하는 열처리에 주로 사용한다. 이와 같이 열처리를 하는 목적으로는 내부 응력의 제거, 절삭성 향상, 냉간 가공성 향상 등을 통하여 기계적 성질을 개선할 때 사용된다.
문헌1: 공개특허공보 특2003-0008281호(2003.01.25 공개) 문헌2: 공개특허공보 10-2004-0003435호(2004.01.13 공개) 문헌3: 공개특허공보 10-2005-0076195호(2005.07.26 공개) 문헌4: 공개특허공보 10-2006-0091766호(2006.08.22 공개)
상술한 바와 같은 열처리용으로 사용되는 전기로는 도 7에 도시되어 있다. 종래기술에 따른 상기 전기로(200)는 화덕과 같이 형성된 내부에 열선이 내장되어 있다.
따라서 종래기술에 따른 상기 전기로(200)는 반복되는 가열과 냉각에 따라서 상기 열선이 외부로 돌출되면서 늘어진다는 문제점이 있다. 그리고 열선이나 전선이 열에 의하여 단락되는 경우에도 수리가 어렵다는 문제점이 있다.
따라서 본 발명은 상술한 바와 같은 문제점들을 해결하기 위하여 창안한 것으로서 본 발명의 목적은 장시간 사용에 의하여 열선이나 전선에 이상이 있는 경우에도 간편하게 교체할 수 있고, 또한 내화물이 부분적으로 파손이 되는 경우에도 수리가 간편하게 이루어지고, 특히 열선이 늘어지는 것을 방지하는 열처리용 전기로를 제공하는데 있다.
이러한 상기 목적은 본 발명에 의해 달성되며, 본 발명의 일면에 따라 열처리용 전기로는 상부가 개방되고 측면과 하부면이 폐쇄되는 박스 형상인 외부케이스와; 상기 외부케이스 내부의 측면과 이격되게 안착되면, 상부가 개방되고 측면과 하부면이 폐쇄되는 박스 형상인 내부케이스와; 내화물에 의하여 성형되고, 상기 내부케이스 내부면에서 탈부착되며, 상부가 개방되고 측면과 하부면이 폐쇄되는 박스 형상인 단열본체와; 상기 내부케이스의 상부면에 안착되는 덮개와; 상기 단열본체 내부의 측면과 하부면에 안착되는 코일형상의 코일열선; 상기 단열본체 내부의 각 모서리에 수직방향으로 장착되어 상기 코일열선을 지지하는 코너지지부재; 및 상기 단열본체 내부의 측면에 안착되는 상기 코일열선을 지지하는 평면지지부재로 구성되고, 상기 평면지지부재는 상기 코일열선과 동일한 재질로 이루어지고 직사각형 판재형상으로 이루어지는 지지판과; 상기 단열본체와 동일한 재질로 이루어지고 상기 지지판과 상기 단열본체 사이에 삽입되는 지지단열판으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 외부케이스는 수평으로 연결되어 직사각형 모양을 이루는 4개의 하부프레임과; 수평으로 연결되어 직사각형 모양을 이루고 상기 하부프레임과 상부로 이격되게 설치되는 4개의 상부프레임과; 상기 상부프레임과 상기 하부프레임을 상하로 서로 연결하는 4개의 수직프레임과; 사각형 판재로 이루어지고 상기 상부프레임과 상기 하부프레임과 한 쌍의 상기 수직프레임으로 형성되는 부위에서 탈부착수단에 의하여 탈부착되는 4개의 측면판; 및 상기 하부프레임의 하부면에 고정되는 하부판으로 구성되는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 탈부착수단은 볼트와 너트에 의하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 일면에 따라 상기 단열본체는 하부단열판과 4개의 측면에 각각 설치되는 측면단열판으로 구성되고, 상기 측면단연판은 상기 내부케이스의 측면에서 볼트와 너트에 의하여 결합되는 것을 특징으로 한다.
그리고 내화물로 이루어지는 상기 코너지지부재는 원통관 형상의 지지봉과; 상기 지지봉의 하단부에 위치하는 상기 지지봉을 지지하는 쪽장구로 구성되어, 상기 단열본체에서 탈부착되는 것을 특징으로 한다.
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그리고 상기 평면지지부재는 상기 단열본체를 관통하는 볼트와; 상기 내부케이스를 관통하는 상기 볼트와 체결되는 너트에 의하여 상기 단열본체에서 탈부착되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 코일열선과 동일한 재질로 이루어지고 직사각형 판재형상의 보호판이 상기 지지판에 수평으로 추가 장착되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기와 같은 구성에 따라, 볼트와 너트에 의하여 상기 외부케이스의 측면판을 분리하고, 용이하게 수리 및 구성품을 교체할 수 있고. 또한, 피열처리물에 의하여 상기 측면단열판에 손상이 오는 경우에는 상기 측면판을 분리하고 노출되는 볼트를 해지하여서 상기 측면판을 용이하게 분리할 수 있는 효과가 발생한다.
그리고 상기 코너지지부재와 상기 평면지지부재에 의하여 상기 코일열선이 늘어지는 것을 방지하는 효과가 발생하게 된다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 전기로의 사시도.
도 2는 도 1에 도시된 전기로의 요부 분리 사시도.
도 3은 단열본체의 분리 사시도.
도 4는 코너지지부재를 설명하기 위한 도면.
도 5는 평면지지부재를 설명하기 위한 도면.
도 6은 다른 실시예에 따른 보호판을 설명하기 위한 도면.
도 7은 종래기술에 따른 전기로의 사시도.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상술하며, 도면의 전체 부분에 대하여 동일한 부분에는 동일한 도면부호를 사용하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 전기로의 사시도이고, 도 2는 분리 사시도이다.
도면에 도시된 바와 같이, 도면 부호 10으로 도시한 본 발명에 의한 본 발명에 의한 열처리용 전기로는 외부케이스(20), 내부케이스(30), 단열본체(40), 코일열선(70), 코너지지부재(80), 평면지지부재(90) 및 덮개(50) 등으로 구성된다.
상기 외부케이스(20)는 도 2에 도시된 바와 같이 상부가 개방되는 박스(BOX) 형상으로 구성되는데, 측면이 탈부착수단에 의하여 분리되는 구성이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 상기 외부케이스(20)는 하부프레임(21)과 상부프레임(23)과 수직프레임(25)과 측면판(27)으로 구성된다.
상기 하부프레임(21)은 4개가 서로 수평으로 연결되어 직사각형 모양을 이루게 되고, 상기 상부프레임(23)도 4개가 서로 수평으로 연결되어 직사각형 모양을 이루는데, 상기 하부프레임(21)과 상부로 이격되게 설치된다.
그리고 상기 상부프레임(23)과 상기 하부프레임(21)의 4개의 모서리에는 상기 수직프레임(25)에 의하여 서로 연결되게 된다. 즉 상기 상부프레임(23)과 상기 하부프레임(21)과 상기 수직프레임(25)에 의하여 육면체의 골격이 완성된다.
상기와 같이 외부케이스(20)의 골격이 완성되면, 각각의 프레임(21,23,25) 사이의 빈공간에는 사각형 판재로 이루어지는 측면판(27)이 볼트(3)와 너트(5)에 의하여 조립된다. 따라서 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 볼트(3)와 너트(5)에 의하여 상기 측면판(27)이 상기 프레임(21,23,25)에서 탈부착이 용이하게 이루어진다.
또한 상기 하부프레임(21)에 의하여 형성되는 공간에는 하부판(29)이 장착되게 된다. 이와 같이 형성되는 상기 외부케이스(20)는 상부가 개방되는 박스(BOX) 형상을 이루게 된다.
상기 외부케이스(20)의 내부 공간에는 상기 내부케이스(30)가 안착되게 된다. 도 2에 도시된 바와 같이 상기 내부케이스(30)는 상기 외부케이스(20) 내부의 측면과 안쪽으로 이격되게 안착되면, 상부가 개방되고 측면과 하부면이 폐쇄되는 박스 형상이다.
그리고 상기 내부케이스(30)의 내부 공간에는 상기 단열본체(40)가 안착되게 된다. 상기 단열본체(40)는 도 2와 도 3을 참조하여 설명한다.
도면에 도시된 바와 같이, 상기 단열본체(40)는 직사각형 모양의 판재로 이루어지는 하부단열판(41)과 4개의 측면에 각각 설치되는 측면단열판(43)으로 구성된다. 그리고 상기 측면단열판(43)은 상기 내부케이스(30)의 측면에서 볼트(3)와 너트(5)에 의하여 결합된다.
상기 단열본체(40)는 내화물로 이루어지는데, 강도가 높고 내열성과 단열성이 좋아야 하고, 축열량은 적어야 한다. 상기 단열본체(40)는 비중이 0.25 이하, 내화온도는 1300℃ 이상, 열전도율은 0.12W/mK 이하인 것이 금속의 열처리에 있어서 바람직하다.
상기 덮개(50)의 하부에도 내화물로 충진되어서 상부로 열이 발산되는 것을 방지하게 된다. 그리고 상기 단열본체(40)의 내부의 온도를 측정하는 열전대(온도센서, 미도시)가 상기 단열본체(40)와 상기 내부케이스(30)를 관통하게 장착되어 열을 감지하게 된다.
상기 단열본체(40)의 하부단열판(41)과 상기 측면단열판(43)에는 코일열선(70)이 장착된다. 상기 코일열선(70)은 스프링 형상으로 이루어지는데, 이는 표면적이 넓어 열 발산이 잘되게 된다. 상기 코일열선(70)은 상기 하부단열판(41)과 상기 측면단열판(43)에 형성되는 코일홈에 안착되게 된다. 상기 코일열선(70)은 통상의 열선을 사용하게 된다.
상기 코일열선(70)은 발열과 냉각에 의하여 열팽창과 열수축이 발생하게 되고, 이와 같은 반복되는 과정에서 상기 코일열선(70)이 늘어지거나 상기 단열본체(40)에서 이탈할 수 있게 된다.
따라서 상기 단열본체(40) 내부의 각 모서리에 수직방향으로 장착되어 상기 코일열선(70)을 지지하는 코너지지부재(80)가 장착된다. 상기 코너지지부재(80)는 도 4를 참조하여 설명한다.
도면에 도시된 바와 같이 상기 코너지지부재(80)는 지지봉(81)과 쪽장구(83)로 구성된다. 상기 지지봉(81)은 원통관 형상이고 하단부는 상기 쪽장구(83)에 의하여 지지되고, 상단부는 텅스텐으로 이루어지는 열선(100)에 의하여 고정되게 된다. 상기 지지봉(81)과 상기 쪽장구(83)는 상기 단열본체(40)를 이루는 내화물과 동일한 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.
그리고 상기 평면지지부재(90)는 도 5에 도시된 바와 같이, 지지판(91)과 지지단열판(93)으로 이루어진다. 상기 지지판(91)은 상기 코일열선(70)과 동일한 재질로 이루어지고 직사각형 판재형상이다. 상기 지지단열판(93)은 상기 단열본체(40)와 동일한 재질로 이루어지고 상기 지지판(91)과 상기 단열본체(93) 사이에 삽입되어 안착되게 된다. 상기 평면지지부재(90)는 상기 단열본체(40)와 상기 내부케이스(30)를 관통하는 볼트(3)에 의하여 부착되게 된다.
본 발명에 의한 열처리용 전기로(10)를 수리하고자 하는 경우에는 도 5에 도시된 바와 같이, 볼트(3)와 너트(5)에 의하여 상기 외부케이스(20)의 측면판(27)을 분리하고, 용이하게 수리 및 구성품을 교체할 수 있다. 즉 피열처리물에 의하여 상기 측면단열판(43)에 손상이 오는 경우에는 상기 측면판(27)을 분리하고 노출되는 볼트(3)를 해지하여서 상기 측면판(27)을 용이하게 분리할 수 있고, 또한 상기 코너지지부재(80)와 상기 평면지지부재(90)의 교체도 용이하게 이루어진다.
그리고 도 6에는 다른 실시예가 도시되어 있는데, 도면에 도시된 바와 같이, 상기 상기 평면지지부재(90)의 외부면에는 직사각형 판재 모양의 보호판(105)이 추가로 안착된다. 상기 보호판(105)은 상기 코일열선과 동일한 재질로 이루어지고 수직으로 장착되는 상기 지지판(91)에서 수평으로 장착된다.
이와 같은 상기 보호판(105)에 의하여 열처리를 할 피열처리물이 수납되거나 인출할 때에, 상기 피열처리물에 의한 상기 단열본체(40)에 손상이 가해지는 것을 방지할 수 있게 된다.
이상에서 설명한 것은 본 발명의 실시예에 따른 열처리용 전기로를 실시하기 위한 것으로서, 본 발명의 상기한 실시 예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 사상이 있다고 할 것이다.
10: 열처리용 전기로, 20: 외부케이스,
21: 하부프레임, 23: 상부프레임,
25: 수직프레임, 27: 측면판,
30: 내부케이스, 40: 단열본체,
41: 하부단열판, 43: 측면단열판,
70: 코일열선, 80: 코너지지부재,
81: 지지봉, 83: 쪽장구,
90: 평면지지부재, 91: 지지판,
93: 지지단열판

Claims (9)

  1. 상부가 개방되고 측면과 하부면이 폐쇄되는 박스 형상인 외부케이스와; 상기 외부케이스 내부의 측면과 이격되게 안착되며, 상부가 개방되고 측면과 하부면이 폐쇄되는 박스 형상인 내부케이스와; 내화물에 의하여 성형되고, 상기 내부케이스 내부면에서 탈부착되며, 상부가 개방되고 측면과 하부면이 폐쇄되는 박스 형상인 단열본체와; 상기 내부케이스의 상부면에 안착되는 덮개와; 상기 단열본체 내부의 측면과 하부면에 안착되는 코일형상의 코일열선; 상기 단열본체 내부의 각 모서리에 수직방향으로 장착되어 상기 코일열선을 지지하는 코너지지부재; 및 상기 단열본체 내부의 측면에 안착되는 상기 코일열선을 지지하는 평면지지부재로 이루어지고,
    상기 평면지지부재는 상기 코일열선과 동일한 재질로 이루어지고 직사각형 판재형상으로 이루어지는 지지판과; 상기 단열본체와 동일한 재질로 이루어지고 상기 지지판과 상기 단열본체 사이에 삽입되는 지지단열판으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 열처리용 전기로.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 외부케이스는 수평으로 연결되어 직사각형 모양을 이루는 4개의 하부프레임과; 수평으로 연결되어 직사각형 모양을 이루고 상기 하부프레임과 상부로 이격되게 설치되는 4개의 상부프레임과; 상기 상부프레임과 상기 하부프레임을 상하로 서로 연결하는 4개의 수직프레임과; 사각형 판재로 이루어지고 상기 상부프레임과 상기 하부프레임과 한 쌍의 상기 수직프레임으로 형성되는 부위에서 탈부착수단에 의하여 탈부착되는 4개의 측면판; 및 상기 하부프레임의 하부면에 고정되는 하부판으로 구성되는 것을 특징으로 하는 열처리용 전기로.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 탈부착수단은 볼트와 너트에 의하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 열처리용 전기로.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 단열본체는 하부단열판과; 4개의 측면에 각각 설치되는 측면단열판으로 구성되고, 상기 측면단열판은 상기 내부케이스의 측면에서 볼트와 너트에 의하여 결합되는 것을 특징으로 하는 열처리용 전기로.
  5. 제 1항에 있어서, 내화물로 이루어지는 상기 코너지지부재는 원통관 형상의 지지봉과; 상기 지지봉의 하단부에 위치하는 상기 지지봉을 지지하는 쪽장구로 구성되어, 상기 단열본체에서 탈부착되는 것을 특징으로 하는 열처리용 전기로.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제 1항에 있어서, 상기 평면지지부재는 상기 단열본체를 관통하는 볼트와; 상기 내부케이스를 관통하는 상기 볼트와 체결되는 너트에 의하여 상기 단열본체에서 탈부착되는 것을 특징으로 하는 열처리용 전기로.
  9. 제 1항에 있어서, 상기 코일열선과 동일한 재질로 이루어지고 직사각형 판재형상의 보호판이 상기 지지판에 수평으로 추가 장착되는 것을 특징으로 하는 열처리용 전기로.




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