KR101792970B1 - 가스 냉각식 열처리로 및 이의 냉각공정 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 가스 냉각식 열처리로는 피처리물을 가열하는 전기히터와 피처리물을 냉각시키기 위한 냉각부가 열처리로 내부에 형성되어 피처리물을 가열한 후 냉각시키기 위한 장치가 열처리로와 별도로 존재하는 종래 열처리로의 문제점을 해결하고 특히, 피처리물의 냉각시 사용된 냉각가스를 열처리로 내부의 냉각부로 다시 냉각시켜 재사용함으로써 열처리로의 효율을 극대화 할 수 있는 가스 냉각식 열처리로를 제공한다.

Description

가스 냉각식 열처리로 및 이의 냉각공정{GAS-COOLED FURNACE AND METHOD FOR GAS COOLING IN THE FURNACE}
본 발명은 피처리물의 냉각공정에 사용되는 냉각가스를 열처리로 내부에서 냉각시켜 냉각공정에 재사용함으로써 열처리로의 효율을 극대화할 수 있고, 열처리로 외부에 별도의 냉각장치를 구비할 필요가 없는 가스 냉각식 열처리로에 관한 것이다.
본 발명은 피처리물의 냉각공정에 사용되는 냉각가스를 열처리로 내부에서 냉각시켜 냉각공정에 재사용함으로써 열처리로의 효율을 극대화할 수 있고, 열처리로 외부에 별도의 냉각장치를 구비할 필요가 없는 가스 냉각식 열처리로에 관한 것이다.
진공열처리란 처리대상물인 피처리물(금속)을 처리과정에 알맞은 분압으로 배기시킨 진공된 밀폐공간에서 행하는 열처리를 말하는 것으로, 이는 진공분위기가 금속의 산화를 방지하기 때문이며 적용제품으로는 절단공구, 금형, 전조다이스, 스리타나이프, 성형펀칭, 특수금형, 아버, 프레스제품, 전기.전자제품, 화학기계, 유압제품, 항냉매가스, 방산부품, 내열스프링, 특수모터, 발전기 등에 이르기까지 다양하다.
이러한 열처리를 행하는 열처리로는 다른 열처리로에 비하여 피처리물의 열처리후 표면이 미려하고 광휘성이 뛰어나며 열효율이 좋고 냉각속도가 빨라 납기단축을 달성할 수 있고, 또한 기계적 특성도 우수하며 완전 무공해 공정이므로 특히 금형, 공구 등의 열처리에 있어 그 활용도가 급증하고 있다.
그런데 종래 진공열처리 장치는 소재를 가열한 후 냉각시키기 위한 장치가 열처리로와 별도로 존재하는 구조로 이루어져 있었기 때문에 작업이 번거롭고 연속작업이 불가능할 뿐만 아니라 무인 자동화가 곤란한 단점이 있었다.
대한민국 등록특허 제10-0637808호
따라서 본 발명에 따른 열처리로는 열처리로 내부에 피처리물을 가열하는 전기히터와 피처리물을 냉각시키기 위한 냉각부를 구비하여, 가열공정에 의해 가열된 피처리물을 냉각하기 위한 냉각가스를 열처리로 내부의 냉각부로 반복적으로 냉각시켜 재사용함으로써, 열처리로와 별도로 냉각장치를 구비하고 냉각가스를 열처리로 내부로 계속 공급하는 종래 열처리로의 문제점을 해결하는데 그 주된 목적이 있다.
상기와 같은 종래 열처리로의 문제점을 해결하기 위한 본 발명에 따른 열처리로는, 일측면이 도어에 의해 개폐되는 하우징;
상기 하우징 내부에서 단열벽체에 의해 소정의 공간으로 형성되고, 상기 도어의 개폐에 따라 일측면이 개폐되는 열처리조;
상기 하우징 내부에서 격벽에 의해 상기 열처리조와 구획되어 소정의 공간으로 형성되고, 일측에 가스주입구를 갖는 냉각가스공급조;
상기 하우징의 내주연에 형성되고, 일단부가 상기 냉각가스공급조와 연통되도록 개방되는 가스공급통로부;
일단부는 상기 가스공급통로부와 연통되고, 타단부는 상기 단열벽체를 관통하여 상기 열처리조와 연통되게 설치되며, 상기 가스공급통로부에 유입되는 냉각가스를 상기 열처리조의 내부로 분사하는 분사노즐; 및
상기 냉각가스공급조에 구비되고, 모터의 구동에 의해 회전하여 상기 열처리조 내부의 냉각가스를 상기 냉각가스공급조로 강제 이동하는 임펠라;를 포함하며,
상기 열처리조의 타측면에 형성되는 토출구; 및
상기 임펠라의 전면에 형성되고, 상기 토출구를 통해 상기 열처리조 외부로 배출되는 냉각가스를 상기 임펠라로 흡입되기 전 냉각시키는 제1 냉각부;를 더 포함한다.
본 발명의 열처리로는 진공상태의 하우징 내부에 열처리조와 냉각가스공급조가 구비되고, 열처리조 내부에 구비되는 피처리물의 온도를 하강시킨 후 온도가 상승하는 냉각가스를 하우징 내부의 제1 냉각부 및 제2 냉각부에 의해 냉각시켜 재사용함으로써, 냉각가스의 공급을 최소화 할 수 있는 효과가 있다.
또한, 열처리로 외부에 별도의 냉각수단을 구비할 필요가 없어 열처리로의 효율을 극대화할 수 있는 현저한 효과가 있다.
도 1 및 도 2는 본 발명에 따른 가스 냉각식 열처리로의 횡단면도 및 전면에서 바라본 내부도 모식도
도 3은 본 발명에 따른 분사노즐의 모식도
우선, 본 발명의 실시예는 여러가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세하게 설명하는 실시예로 한정되는 것으로 해석되어서는 아니되며, 각 도면에서 동일한 부재는 동일한 참조부호로 나타내었고, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략됨에 유의하여야 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 자세히 설명한다.
도 1 및 도 2는 본 발명에 따른 가스 냉각식 열처리로의 횡단면도 및 도어를 개방하고 전면에서 바라본 내부도 모식도이고, 도 3은 본 발명에 따른 분사노즐의 모식도이다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 가스 냉각식 열처리로는 소정길이의 지지대(2)에 의해 지면으로부터 소정높이로 지지되고, 전면이 도어(101)의 개폐에 의해 개방 또는 폐쇄되며, 일측에 가스배출구(100a)가 형성되는 통 형상의 하우징(100)이 구비된다.
상기 하우징(100)은 도어(101)에 의해 폐쇄되어 내부가 밀폐된 진공상태로 되고, 대기압에서 대략 10-3(Torr)의 진공도로 진공이 유지된다.
상기 도어(101)는 하우징(100)의 개구된 전면에 체결되는 것으로, 일단부가 하우징(100)에 전단부에 힌지 결합에 의해 회동하면서 개폐되거나, 테두리부가 적어도 2개 이상의 조임볼트에 의해 상기 하우징(100)에 체결됨으로써 하우징(100)에서 분리/결합할 수 있다.
상기 하우징(100)과 도어(101)의 벽체 내부에는 냉각수를 순환시킴으로써 고온의 열로부터 상기 하우징(100)과 도어(101)를 안전하게 보호할 수 있다.
상기 하우징(100)의 내부에는 단열기능을 갖는 단열벽체(111)로 둘러져 밀폐되는 소정공간의 열처리조(110)와, 외부로부터 아르곤(Ar) 또는 질소(N2)와 같은 냉각가스가 유입되는 소정공간의 냉각가스공급조(120)가 형성되며, 상기 열처리조(110)와 냉각가스공급조(120)는 상기 하우징(100) 내부에서 격벽(130)에 의해 구획되어 형성된다.
상기 열처리조(110)는 피처리물(P)의 가열공정 또는/및 냉각공정이 이루어지는 공간으로, 상기 하우징(100)의 개방된 전면에 대응하는 전면이 개방되고, 상기 도어(101)에 형성되는 단열벽체(101a)에 의해 개방된 전면이 개폐된다.
즉, 상기 열처리조(110) 내부로 피처리물(P)을 넣거나 꺼낼 수 있도록 상기 하우징(100)과 열처리조(110)는 전면이 개방되고, 상기 도어(101)의 일측부에는 상기 열처리조(110)의 전면을 폐쇄할 수 있는 단열벽체(111)가 형성되어, 상기 도어(101)의 개폐에 따라 상기 하우징(100)과 열처리조(110)의 전면이 동시에 개방 또는 폐쇄된다.
또한, 상기 열처리조(110)의 후측면 단열벽체(111)에는 소정너비로 개방된 토출구(110a)가 형성되고, 상기 토출구(100a)의 소정거리 후방 외측에는 상기 토출구(110a)의 너비와 동일하거나 더 큰 너비를 갖는 단열보드(111a)가 구비된다.
상기 단열보드(111a)는 내부에 다수의 통기공이 형성될 수 있고, 상기 열처리조(110)의 단열벽체(111)와 상기 도어의 단열벽체(101a) 및 상기 단열보드(111a)는 단열성능을 갖는 동일한 재질로 형성된다.
또한, 상기 열처리조(110)의 내주연에는 외부의 공급전원에 의해 발열하는 전기히터(10)가 형성되어, 본 발명에 따른 열처리로의 가열공정 시 상기 전기히터(10)의 발열에 의해 상기 열처리조(110) 내부의 피처리물(P)이 빠르고 균일하게 온도 상승함으로써 열처리된다.
상기 전기히터(10)는 열처리조(110)의 내주연에 길이방향으로 다수 설치되는 히터바(11); 및 다수의 상기 히터바(11)를 전기적으로 연결하고, 공급전원을 상기 히터바(11)에 공급하는 전극링크(12);를 포함한다.
즉, 상기 전기히터(10)는 상기 열처리조(110) 내주연에 상기 히터바(11)가 길이방향으로 다수 설치되고, 상기 히터바(11) 양끝 단부를 상기 전극링크(12)로 각각 전기 연결함으로써, 원통형으로 형성되는 상기 하우징(100) 내부에 상기 전기히터(10)를 쉽고 편리하게 설치 및 연결할 수 있는 현저한 효과가 있다.
상기 전기히터(10)는 내열성의 그라파이트 재질로 형성되고, 상기 열처리조(110)의 내부 온도를 최고 1500℃까지 상승시킬 수 있으며, 본 발명에 따른 열처리로는 1200℃의 온도로 상기 열처리조(110) 내부의 피처리물(P)을 열처리함이 바람직하다.
상기 열처리조(110) 내부에는 상기 피처리물(P)이 안착 고정되는 선반(1)이 구비된다.
한편, 상기 하우징(100)의 내부에는 격벽(130)에 의해 상기 열처리조(110)와 구획되고, 일측에는 질소와 같은 냉각가스가 내부로 공급될 수 있도록 가스유입구(120a)를 갖는 냉각가스공급조(120)가 형성된다.
그리고 상기 냉각가스공급조(120)의 내부에는 모터(70)의 구동에 의해 회전하여 상기 열처리조(110) 내부의 가스를 상기 냉각가스공급조(120)로 강제흡입하는 임펠라(impeller,50)가 구비된다.
또한, 상기 하우징(100)의 내주연에는 일단부가 개방되어 상기 냉각가스공급조(120)와 연통되는 가스공급통로부(30)가 형성되고, 상기 가스공급통로부(30)에는 상기 냉각가스공급조(120)의 냉각가스를 상기 열처리조(110) 내부로 분사하는 다수의 분사노즐(20)이 길이방향으로 이격되어 형성된다.
상기 분사노즐(20)은, 일단부는 상기 가스공급통로부(30)와 연통되게 설치되고, 타단부는 상기 단열벽체(111)를 관통하여 상기 열처리조(110)와 연통되게 설치되어, 상기 냉각가스공급조(120)로부터 상기 가스공급통로부(30)에 유입되는 냉각가스를 상기 피처리물(P)에 고압/고속으로 분사하는 것이다.
상기 분사노즐(20)은, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 가스공급통로부(30)의 내부로 돌출되는 일단부는 일측 하방으로 경사지게 절삭된 경사면(20a)이 형성됨으로써, 상기 경사면(20a)이 향하는 방향으로 냉각가스가 유입된다.
상기 분사노즐(20)은 상기 가스공급통로부(30)에 길이방향으로 다수 형성되고, 나사체결방식으로 체결되어 수평방향으로 회전 가능하며, 상기 가스공급통로부(30)의 내부로 돌출되어 냉각가스가 유입되는 일단부는 소정 각으로 경사진 경사면(20a)으로 형성된다.
그리고 상기 분사노즐(20)은 상기 가스공급통로부(30)의 개방된 일단부에 근접하게 설치되는 분사노즐(20)로 냉각가스가 과도하게 유입되지 않도록 상기 가스공급통로부(30) 내부에서 상기 경사면(20a)이 향하는 방향을 서로 다르게 형성할 수 있고, 바람직하게는 상기 가스공급통로부(30)의 개방된 일단부에서 근접하는 위치에 설치될수록 상기 경사면(20a)이 가스공급통로부(30)의 개방된 일단부를 점점 등지도록 설치한다.
즉, 상기 가스공급통로부(30)의 일단부에 가장 근접하게 설치되는 분사노즐(20)은 경사면(20a)이 상기 가스공급통로부(30) 일단부에서 수평방향으로 180도 회전하여 설치하고(경사면(20a)이 가스공급통로부(30)의 타단부를 향하도록 설치), 그 다음에 설치되는 분사노즐(20)은 상기 경사면(20a)이 상기 가스공급통로부(30)의 일단부에 약 165도 회전시켜 설치하며, 상기 가스공급통로부(30)의 중앙부에 설치되는 분사노즐(20)은 경사면(20a)이 가스공급통로부(30)의 측면을 바라보도록 설치하고, 상기 가스공급통로부(30)의 일단부에서 가장 먼 위치에 설치되는 분사노즐(20)의 경사면(20a)은 상기 냉각가스공급조(120)와 연통되는 가스공급통로부(30)의 일단부를 정면으로 마주하도록 설치한다.
따라서 상기 냉각가스공급조(120)의 냉각가스가 상기 가스공급통로부(30)로 유입 시, 냉각가스공급조(120)와 연통되는 상기 가스공급통로부(30)의 일단부에서 가장 가까운 위치에 설치되는 분사노즐(20)로 냉각가스공급조(120)의 냉각가스가 과도하게 유입되는 것을 예방하여 상기 열처리조(110)의 내부에 구비되는 피처리물(P)의 일부분에만 냉각가스가 집중 분사되는 문제점을 해결할 수 있다.
또한, 상기 가스공급통로부(30)에 길이방향으로 설치되는 다수의 분사노즐(20)에 냉각가스가 고르게 유입될 수 있도록 함으로써, 상기 피처리물(P)을 빠르고 안정적으로 냉각시킬 수 있는 현저한 효과가 있다.
한편, 본 발명의 열처리로는 상기 임펠라(50)의 전면(열처리조(110)를 향하는 면)에 제1 냉각부(40)가 형성되고, 상기 냉각가스공급조(120) 내부에는 내부의 냉각가스를 냉각하여 상기 가스공급통로부(30)로 보내는 제2 냉각부(60)가 적어도 하나 이상 형성된다.
상기 제1 냉각부(40) 및/또는 제2 냉각부(60)는 온도가 상승한 냉각가스를 냉각수 또는 냉각팬에 의해 빠르게 냉각시키는 장치로, 특히 상기 제1 냉각부(40)는 바람직하게는 임펠라(50)의 흡입구 전면에 형성하여 상기 열처리조(110) 내부에서 온도가 상승한 냉각가스를 상기 임펠라(50)를 통해 상기 냉각가스공급조(120)의 내부로 유입되기 바로 전에 빠르게 냉각시키는 것이다.
또한, 상기 제2 냉각부(60)는 상기 냉각가스공급조(120) 내부에 링(ring) 또는 환형(環形) 형상으로 형성되어, 가스주입구(120a)를 통해 냉각가스공급조(120)로 유입되거나 임펠라(50)에 의해 열처리조(110)에서 냉각가스공급조(120)로 유입되는 냉각가스를 흡입하여 냉각시킨 후 상기 가스공급통로부(30)로 공급하는 것이다.
따라서 본 발명의 열처리로는 하우징 내부에 열처리조(110)와 냉각가스공급조(120)를 갖고, 상기 열처리조(110)에서 사용된 냉각가스를 다시 냉각시켜 재사용할 수 있도록 하는 제1 냉각부(40)와 제2 냉각부(60)를 하우징(100)의 내부에 형성함으로써, 하나의 열처리로 내부에서 가열과 냉각의 공정을 순환방식으로 병행하여 행할 수 있도록 하여 열처리 효율을 극대화할 수 있는 현저한 효과가 있다.
다음은 상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 가스 냉각식 열처리로의 가열 및 냉각 공정의 바람직한 실시예를 살펴본다.
먼저, 본 발명의 열처리로의 가열공정을 살펴보면, 열처리조(110) 내부에 구비되는 전기히터(10)에 외부 공급전원을 공급한다.
상기 전기히터(10)의 히터바(11)가 공급전원의 공급에 의해 발열하고, 상기 전기히터(10)의 히전바(11)의 발열에 의해 상기 열처리조(110) 내부의 피처리물(P)이 약 1200℃의 온도로 가열된다.
이때, 상기 하우징(100)에는 상기 열처리조(110) 내부의 온도를 검침하는 써모커플러(themocouple)와 같은 온도제어센서가 설치되어, 상기 열처리조(10) 내부의 온도가 상기 온도제어센서에 의해 자동으로 제어된다.
상기 전기히터(10)는 피처리물(P)이 빠르고 균일한 온도상승과 가열 유지과정에서 균일한 온도분포를 이루도록 함으로써 열처리제품의 품위를 안정화시키는 것이다.
상기 피처리물(P)이 전기히터(10)의 발열에 의해 정해진 온도 및 시간 동안 가열되면, 이후 전기히터(10)의 공급전원을 차단한다.
다음은 상기 가열공정에 의해 열처리조(110) 내부에서 가열된 피처리물(P)의 온도를 하강시키기 위한 냉각공정에 대해 살펴본다.
먼저, 상기 전기히터(10)에 공급되는 공급전원을 차단하여 구동을 멈추고, 아르곤(Ar) 또는 질소(N2)와 같은 냉각가스를 상기 냉각가스공급조(120)의 가스주입구(120a)를 통해 냉각가스공급조(120)에 공급한다. 이때, 상기 냉각가스는 상기 열처리조(110)를 포함하여 진공상태의 상기 하우징(100) 내부 전체로 빠르게 유입된다(제1공정).
상기 냉각가스는 상기 냉각가스공급조(120)의 내부 압력이 일정하게 유지되되면서 공급되도록 압력조절기와 펌프 등의 제어수단에 의해 공급량과 압력이 조절된다.
그리고 상기 냉각가스공급조(120) 내부로 공급된 냉각가스는 상기 가스공급통로부(30)로 유입되어 상기 분사노즐(20)에 의해 상기 열처리조(110) 내부로 분사될 수 있고, 상기 임펠라(50)를 통해 열처리조 내부로 유입될 수 있다.
상기 전기히터(10)에 공급전원이 인가되지 않기 때문에 전기히터(10)가 발열되지 않게 되며 따라서 냉각가스는 상기 하우징(100) 내부에 균일하게 유입될 수 있다.
상기 제1공정에 의해 하우징(100) 내부에 냉각가스가 공급되면, 모터(70)를 구동하여 임펠라(50)를 작동시킨다(제2공정).
상기 임펠라(50)의 작동에 의해 상기 열처리조(110) 내부의 냉각가스가 상기 열처리조(110)의 후측 단열벽체(111)에 형성되는 토출구(111a)를 통해 상기 냉각가스공급조(120) 내부로 강제 이동되는데 이때, 상기 열처리조(110) 내부에 분사되어 피처리물(P)의 온도를 하강시킴으로써 온도가 상승한 냉각가스는 상기 토출구(110a)를 통해 배출된 후 상기 임펠라(50)로 흡입되기 전 상기 제1 냉각부(40)를 통해 1차적으로 냉각된다(제3공정).
그리고 상기 제1 냉각부(40)에 의해 1차로 냉각된 냉각가스는 상기 임펠라(50)를 통해 상기 냉각가스공급조(120) 내부로 강제 이동된다(제4공정).
상기 냉각가스공급조(120) 내부로 유입되는 냉각가스는 상기 냉각가스공급조(120) 내부에 적어도 하나 이상 설치되는 제2 냉각부(60)에 의해 한번 더 냉각된다(제5공정).
상기 제2 냉각부(60)에 의해 소정 온도로 냉각된 냉각가스는 하우징(100)의 내주연에 형성되는 상기 가스공급통로부(30)로 공급되고, 분사노즐(20)에 의해 상기 가스공급통로부(30)의 냉각가스가 상기 열처리조(110) 내부로 분사된다(제6공정).
그리고 상기 분사노즐(20)에 의해 열처리조(110) 내부로 분사되는 냉각가스는 상기 제3공정 내지 제6공정에 의해 상기 냉각가스공급조(120)와 상기 가스공급통로부(30) 및 상기 열처리조(110)로 순환 이동하게 된다(제7공정).
즉, 본 발명의 냉각공정에 따른 냉각가스는 열처리조(110) - 제1 냉각부(40) - 냉각가스공급조(120) - 제2 냉각부(60) - 가스공급통로부(30) - 분사노즐(20)-열처리조(110)로 순환하면서 피처리물(P)을 냉각하게 된다.
또한, 상기 제 1냉각부(40)와 상기 토출구(110a) 사이에는 상기 토출구(100a)의 제 1냉각부(40) 사이 공간을 가로막는 단열보드(111a)가 형성되어, 상기 임펠라(50)의 작동에 의해 상기 토출구(110a)로 배출되는 냉각가스가 제1 냉각부(40)에 바로 도달하지 못하고 상기 단열보드(111a)의 양단부를 돌아 우회하여 제1 냉각부(40)에 도달하게 함으로써, 제1 냉각부(40) 및 임펠라(50)의 과부하를 예방할 수 있고, 상기 냉각가스가 상기 제1 냉각부(40)에 천천히 유입되어 냉각효과를 높일 수 있는 효과가 있다.
따라서 본 발명의 열처리로는 진공상태의 하우징(100) 내부에 열처리조(110)와 냉각가스공급조(120)가 구비되고, 피처리물의 온도를 하강시켜 온도가 상승한 냉각가스를 하우징(100) 내부에 형성되는 제1 냉각부(40) 및 제2 냉각부(60)에 의해 냉각시켜 재사용할 수 있는 현저한 효과가 있다.
1 : 지지대 2 : 선반
10 : 전기히터 11 : 히터바
12 : 전극링크 20 : 분사노즐
30 : 가스공급통로부 40 : 제1 냉각부
50 : 임펠라 60 : 제2 냉각부
70 : 모터 100 : 하우징
110 : 열처리조 120 : 냉각가스공급조
130 : 격벽

Claims (6)

  1. 일측면이 도어(101)에 의해 개폐되는 하우징(100);
    상기 하우징(100) 내부에서 단열벽체(111)에 의해 소정의 공간으로 형성되고, 상기 도어(101)의 개폐에 따라 일측면이 개폐되는 열처리조(110);
    상기 하우징(100) 내부에서 격벽(130)에 의해 상기 열처리조(110)와 구획되어 소정의 공간으로 형성되고, 일측에는 냉각가스의 내부 유입을 위한 가스주입구(120a)를 갖는 냉각가스공급조(120);
    상기 하우징(100)의 내주연에 형성되고, 일단부는 개방되어 상기 냉각가스공급조(120)와 연통되는 가스공급통로부(30);
    일단부는 상기 가스공급통로부(30)와 연통되고, 타단부는 상기 단열벽체(111)를 관통하여 상기 열처리조(110)와 연통되게 설치되며, 상기 가스공급통로부(30)에 유입되는 냉각가스를 상기 열처리조(110)의 내부로 분사하는 분사노즐(20);
    상기 냉각가스공급조(120)에 구비되고, 모터(70)의 구동에 의해 회전하여 상기 열처리조(110) 내부의 냉각가스를 상기 냉각가스공급조(120)로 강제 이동시키는 임펠라(50);
    상기 열처리조(110)의 타측면 단열벽체(111)에 형성되는 토출구(110a);
    상기 임펠라(50)의 전면에 형성되고, 상기 토출구(110a)를 통해 상기 열처리조(110) 외부로 배출되는 냉각가스를 상기 임펠라(50)로 흡입되기 전 냉각시키는 제1 냉각부(40);
    상기 토출구(110a)와 상기 제1 냉각부(40) 사이에 형성되는 소정길이의 단열보드(111a);를 포함하며,
    상기 냉각가스공급조(120)의 내부에 형성되고, 상기 가스주입구(120a)를 통해 냉각가스공급조(120)로 유입되거나 상기 임펠라(50)에 의해 상기 열처리조(110)에서 냉각가스공급조(120)로 유입되는 냉각가스를 냉각시켜 상기 가스공급통로부(30)로 공급하는 적어도 하나의 제2 냉각부(60);를 더 포함하고,
    상기 분사노즐(20)은,
    상기 가스공급통로부(30)의 길이방향으로 다수 형성되고, 상기 가스공급통로부(30)의 내부로 돌출되는 일단부는 소정 각의 경사면(20a)으로 형성되어 상기 경사면(20a)으로 냉각가스가 유입되며,
    상기 가스공급통로부(30)의 개방된 일단부에 근접하게 설치되는 분사노즐(20)로 냉각가스가 과도하게 유입되지 않도록 상기 가스공급통로부(30) 내부에서 상기 경사면(20a)이 향하는 방향을 서로 다르게 형성하되, 상기 가스공급통로부(30)의 개방된 일단부에 근접하게 설치될수록 냉각가스가 유입되는 상기 경사면(20a)이 가스공급통로부(30)의 개방된 일단부를 점점 등지면서 가스공급통로부(30)의 타단부를 더 향하도록 설치되는 것을 특징으로 하는 가스 냉각식 열처리로.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 단열보드(111a)에는 다수의 통기공이 형성되는 것을 특징으로 하는 가스 냉각식 열처리로.
  3. 피처리물(P)의 가열공정과 냉각공정이 이루어지는 열처리조(110) 및 냉각공정에 사용되는 냉각가스를 상기 열처리조(110)로 공급하는 냉각가스공급조(120)가 하우징(100) 내부에 형성되고, 상기 열처리조(110) 내부에서 가열된 상기 피처리물(P)을 상기 냉각가스를 이용하여 냉각시키는 열처리로의 냉각공정에 있어서,
    냉각가스가 가스주입구(120a)를 통해 상기 하우징(100) 내부의 냉각가스공급조(120)로 공급되고, 상기 냉각가스공급조(120) 내부의 냉각가스가 상기 하우징(100) 내부의 열처리조(110)로 공급되는 제1공정;
    모터(70)의 구동에 의해 열처리조(110) 내부의 냉각가스를 냉각가스공급조(120)로 강제 이동시키는 임펠라(50)를 작동하는 제2공정;
    상기 임펠라(50)의 작동에 따라 상기 열처리조(110) 내부의 냉각가스가 열처리조(110)의 일측면에 형성되는 토출구(110a)를 통해 배출된 후 단열보드(111a)를 거쳐 상기 임펠라(50)의 전면에 형성되는 제1 냉각부(40)에 의해 냉각되는 제3공정;
    상기 제1 냉각부(40)에 의해 냉각된 냉각가스가 상기 임펠라(50)를 통해 상기 냉각가스공급조(120) 내부로 강제 이동하는 제4공정;
    상기 제1공정 또는 제4공정에서 냉각가스공급조(120)로 유입되는 냉각가스를 냉각가스공급조(120) 내부에 형성되는 적어도 하나의 제2 냉각부(60)에 의해 냉각시켜 하우징(100) 내주연에 형성되는 가스공급통로부(30)로 공급하는 제5공정;
    상기 가스공급통로부(30)로 공급된 냉각가스가 분사노즐(20)에 의해 상기 열처리조(110) 내부로 분사되는 제6공정; 및
    상기 분사노즐(20)에 의해 열처리조(110) 내부로 분사되는 냉각가스가 상기 제3공정 내지 제6공정에 의해 상기 냉각가스공급조(120)와 상기 가스공급통로부(30) 및 상기 열처리조(110)로 순환 이동되는 제7공정;을 포함하며,
    상기 분사노즐(20)은,
    상기 가스공급통로부(30)와 열처리조(110)에 연통되게 상기 가스공급통로부(30)의 길이방향으로 다수 형성되어 가스공급통로부(30) 내부의 냉각가스를 열처리조(110)로 분사하고,
    상기 가스공급통로부(30)의 내부로 돌출되어 냉각가스가 유입되는 일단부가 소정 각의 경사면(20a)으로 형성되며,
    상기 가스공급통로부(30) 내부에서 상기 경사면(20a)이 향하는 방향을 서로 다르게 형성하되, 냉각가스공급조(120)로부터 냉각가스가 유입되는 가스공급통로부(30)의 개방된 일단부에 근접하게 설치될수록 상기 경사면(20a)이 가스공급통로부(30)의 개방된 일단부를 점점 등지면서 가스공급통로부(30)의 타단부를 더 향하도록 설치하여, 상기 가스공급통로부(30)의 개방된 일단부에 근접하게 설치되는 분사노즐(20)로 냉각가스가 과도하게 유입되지 않도록 하는 것을 특징으로 하는 가스 냉각식 열처리로의 냉각공정.
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KR100722859B1 (ko) 2006-12-22 2007-05-30 김철영 진공로

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