KR101813508B1 - 열처리 비용절감 및 에너지 절감이 가능한 복합 열처리로 시스템 및 방법 - Google Patents

열처리 비용절감 및 에너지 절감이 가능한 복합 열처리로 시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 열처리 비용절감 및 에너지 절감이 가능한 복합 열처리로 시스템 및 방법에 관한 것으로, 전기와 가스를 복합적으로 사용하여 가열하는 복합 열처리로를 구성하고, 전기와 가스의 계절별, 시간대별 비용정보와 가스의 비용정보를 비교하여 전기와 가스를 선택적 제어를 통해 탄력적으로 운전제어하여 에너지 절감과 에너지 사용 비용 및 전체 생산비용을 절감할 수 있고, 전기와 가스의 전환에 따른 복합 열처리로의 온도변화를 최소화하도록 제어운영함과 함께, 온도제어가 용이하며, 유지보수비용이 간편하면서 후처리 및 관리가 용이한 열처리 비용절감 및 에너지 절감이 가능한 복합 열처리로 시스템 및 방법에 관한 것이다.

Description

열처리 비용절감 및 에너지 절감이 가능한 복합 열처리로 시스템 및 방법{The system and method with heat treatment cost and energy savings possible combined heat treatment}
본 발명은 열처리 비용절감 및 에너지 절감이 가능한 복합 열처리로 시스템 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전력과 화석연료를 복합적으로 사용하여 가열하는 방식의 복합 열처리로를 구성하고, 전력의 계절별, 시간대별 비용정보와 화석연료의 비용정보에 따라 탄력적으로 운전제어하여 에너지 절감과 에너지 사용비용 및 전체 생산비용을 절감할 수 있는 열처리 비용절감 및 에너지 절감이 가능한 복합 열처리로 시스템 및 방법에 관한 것이다.
현대에 들어 산업분야의 급격한 발달과 다양한 산업분야의 출현으로 인해 많은 장비들이 개발되고 있는 실정이다. 이러한, 산업분야에서도 우리 생활과 밀접한 산업분야로 자동차 산업분야를 들 수 있다. 자동차 산업분야는 통상 금속을 소재로 한 부품들이 일반적으로 사용되고 있고, 이러한 부품은 자동차 산업분야의 성장과 자동차 생활로 계속적인 성장을 하고 있다.
여기서, 금속을 소재로 하는 부품은 그 사용처에 따라 경도 등의 부여를 위한 열처리가 필요로하는 것이 일반적이다.
이와 같은 열처리를 위해서는 열처리로가 필요로 하고, 열처리로에는 전기에 의한 전열방식과 가스에 의한 가스히팅방식을 꼽을 수 있다. 이와 같은 열원의 생성 방식에 따른 분류로 통상 전열방식과 가스히팅방식을 선택하여 열처리로의 열원으로 사용되고 있고, 이러한 열처리로의 특성상 큰 에너지가 필요로 하다.
전기를 이용한 전열방식은 열선봉을 열처리로에 결합하여 전력공급을 통한 열선봉의 발열을 통해 열처리로의 열원으로 사용되고 있다. 상기 전열방식은 온도의 제어가 용이한 장점이 있으나 열선봉의 열처리로 인한 경도부여 내지는 고온에 따른 열선의 파손 등으로 인한 문제점이 있어 유지보수의 어려움과 사용수명이 짧다는 문제점이 있다. 더욱이 큰 문제점으로는 전기료가 상당히 비싸다는 단점이 있어 열처리로의 운전비용이 증가하는 문제점이 있어 전체적인 생산비용의 증가로 이어져 결국 제품 생산비용의 증가로 인한 경쟁력 저하를 초래하게 된다.
한편, 가스히팅방식으로 통한 열처리로는 오래전부터 사용되어 오는 방식으로 전기보다는 비교적 저렴한 비용으로 열처리로의 열원으로서의 역할 수행이 가능하지만, 온도의 제어가 용이하지 않고, 가스와 같은 연료를 사용함에 따른 후처리 내지는 관리가 상당히 어려운 문제점이 있다.
따라서, 전열방식과 가스히팅방식의 장점만을 가져올 수 있는 열처리로가 요구되고 있고, 아직까지 전열방식과 가스히팅방식을 개별적으로 구성하여 결합한 열처리로는 개시되고 있지만 이를 복합적으로 채택 가능하게 형성된 열처리로는 개시되지 않고 있는 실정이다.
1. 대한민국 등록특허 10-1136323, 등록일자 2012년 04월 06일. 2. 대한민국 등록특허 10-1119497, 등록일자 2012년 02월 16일. 3. 대한민국 등록실용 20-0373998, 등록일자 2005년 01월 13일.
따라서, 본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 창출한 것으로, 전기와 가스를 복합적으로 사용하여 가열하는 복합 열처리로를 구성하고, 전기의 계절별, 시간대별 비용정보와 가스의 비용정보에 따라 탄력적으로 운전제어하여 에너지 절감과 에너지 사용 비용 및 전체 생산비용을 절감할 수 있는 열처리 비용절감 및 에너지 절감이 가능한 복합 열처리로 시스템 및 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 전기와 가스의 전환에 따른 복합 열처리로의 온도변화를 최소화하고, 온도제어가 용이하며, 유지보수비용이 간편하면서 후처리 및 관리가 용이한 열처리 비용절감 및 에너지 절감이 가능한 복합 열처리로 시스템 및 방법을 제공하는 데 또 다른 목적이 있다.
이와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 열처리 비용절감 및 에너지 절감이 가능한 복합 열처리로 시스템은 중앙으로 열처리 제품을 투입 및 배출하는 투입배출부가 형성되고, 상기 투입배출부 상측으로 외부 전력공급에 따라 발열하는 전열수단(110)이 결합되고, 상기 투입배출부 하측으로 가스공급에 따른 가스연소를 통해 열원을 공급하는 가스히팅수단(120)이 결합된 복합 열처리로(100)와; 상기 복합열처리로(100)의 전열수단(110)과 가스히팅수단(120)을 계절별, 시간대별 전기료 정보와 실시간, 월별 유가정보 또는 가스비용 정보를 비교연산하여 최저 비용의 열원에너지를 선택하고, 선택된 열원 에너지에 따른 전열수단(110)과 가스히팅수단(120)을 제어하여 교차운전하도록 처리하는 제어연산부(200)와; 상기 제어연산부(200)의 신호에 따라 전열수단(110)에 전력공급을 단속제어하는 전원공급부(300); 및 가스연소를 통한 가열을 위해 가스히팅수단(120)에 가스공급을 단속제어하는 가스공급부(400);로 형성된 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 제어연산부(200)는 전기 또는 가스의 계절별, 시간별 비용정보가 저장되는 저장부(210)와; 현재 년, 월, 시간을 표시하는 타임부(220)와; 상기 저장부(210)에 저장된 전기 또는 가스의 시간별, 계절별 열원 에너지 비용정보를 상기 타임부(220)에 표시되는 년, 월, 시간에 따라 최저 열원에너지 비용 구간을 연산하여 상기 전열수단(110)과 가스히팅수단(120)을 선택적으로 운전하도록 하는 제어부(230);로 형성된 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 전원공급부(300) 및 가스공급부(400)의 단속제어를 통해 전열수단(110) 및 가스히팅수단(120)의 전환과정에서의 온도편차를 방지하기 위한 릴레이부(500)를 형성하고, 전열수단(110) 및 가스히팅수단(120)의 전환신호가 상기 제어연산부(200)로부터 상기 전원공급부(300) 및 가스공급부(400)와 릴레이부(500)에 동시 전달되면 전열수단(110) 및 가스히팅수단(120)이 릴레이부(500)의 설정에 따라 동시 운전되어 전열수단(110) 및 가스히팅수단(120)의 전환과정에서 발생되는 온도편차를 최소화하도록 형성된 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 제어연산부(200)는 전열수단(110)과 가스히팅수단(120)을 제어하여 교차운전하도록 하기 위한 열원 에너지정보의 갱신을 유무선통신망을 통해 실시간 전송받는 열원 에너지 가격정보를 수신하여 상기 제어연산부(200)로 입력갱신하는 정보수신부(600)가 더 형성된 것을 특징으로 한다.
나아가, 상기 복합열처리로(100)의 온도를 측정하는 온도감지부(700)가 더 형성되고, 상기 온도감지부(700)를 통해 얻어진 온도정보와 전기 또는 가스의 열원에너지 정보에 의해 결정된 열원 에너지를 탄력적으로 가동하여 상기 복합열처리로(100)의 온도변화를 최소화하도록 형성된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 열처리 비용절감 및 에너지 절감이 가능한 복합 열처리로 시스템을 이용한 방법은 전기 및 가스를 복합적으로 사용하여 가열하는 복합열처리로(100)를 통해 열처리하는 제품을 준비하는 전처리단계(S100)와; 상기 복합열처리로(100)의 전기 및 가스를 계절별, 시간별 열원에너지 비용정보를 제어연산부(200)의 저장부(210)에 입력하는 열원 에너지 비용정보 입력단계(S200)와; 상기 제어연산부(200)에 저장부(210)의 열원에너지 비용정보와 타임부(220)의 현재 년, 월, 시간을 비교하여 상기 복합열처리로(100)의 가동계절 및 시간을 고려하여 제어부(230)에서 연산하고, 연산된 값에 의해 최저비용 운전이 가능한 전기 또는 가스 열원 에너지 중 어느 하나를 선택하는 열원 에너지 선택단계(S300)와; 상기 열원 에너지 선택단계를 통해 선택된 전기 또는 가스 중 어느 하나의 열원 에너지를 통해 상기 복합열처리로(100)에서 제품을 열처리하기 위한 요구온도까지 최초 가열하는 예열단계(S400)와; 상기 예열단계를 통해 복합열처리로(100) 온도가 온도감지부(700)를 통해 요구온도까지 상승되면 열처리를 위한 제품을 투입하고, 투입된 제품의 열처리를 위해 복합 열처리로의 실시간 열처리를 위해 전기 및 가스를 계절별, 시간별 비용정보를 기준으로 비교연산하여 열원 에너지 최저정보를 산출하며, 산출된 정보에 따라 상기 복합열처리로(100)의 전기 및 가스 중 어느 하나의 열원 에너지를 실시간 선택하여 시간별, 계절별로 탄력운전하는 제품투입 열처리단계(S500)와; 상기 제품투입 열처리단계를 통해 투입된 제품의 열처리가 완료되면 열처리제품을 다음공정으로 배출하는 배출마감단계(S600);를 포함한다.
여기서, 상기 제품투입 열처리단계(S500)는 복합열처리로(100)의 계속적인 가열을 위한 열원 에너지의 공급을 상기 비용정보 입력단계(S200)를 통해 입력된 전기 및 가스의 비용정보를 기준으로 복합열처리로의 가동시간 및 계절에 따라 대비하여 전기 또는 가스로 전환하는 열원전환단계(S510);를 더 포함하고, 상기 열원전환단계(S510) 과정에서 전기 및 가스의 열원전환시 발생될 수 있는 온도편차를 방지하고자 기 운전중인 열원과 전환될 열원을 동시 운전하는 온도보상 복합운전단계(S520);를 더 포함하는 것이 바람직하다.
한편, 상기 열원 에너지 비용정보는 유무선 통신망을 통한 실시간 갱신, 시간별, 계절별, 월별, 년별 갱신 중 어느 하나의 갱신으로 복합열처리로(100)의 전기 및 가스의 열원 에너지의 시간별, 계절별 전환을 통한 탄력운전이 가능하도록 형성된 것을 특징으로 한다.
본 발명은 전기와 가스를 복합적으로 사용하여 가열하는 복합 열처리로를 구성하고, 전기의 계절별, 시간대별 비용정보와 가스의 비용정보를 비교하여 전기와 가스를 선택적 제어를 통해 탄력적으로 운전제어하여 에너지 절감과 에너지 사용 비용 및 전체 생산비용을 절감할 수 있고, 전기와 가스의 전환에 따른 복합 열처리로의 온도변화를 최소화하도록 제어운영함과 함께, 온도제어가 용이하며, 유지보수비용이 간편하면서 후처리 및 관리가 용이한 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 열처리 비용절감 및 에너지 절감이 가능한 복합 열처리로 시스템의 계략도이다.
도 2는 본 발명에 따른 열처리 비용절감 및 에너지 절감이 가능한 복합 열처리로 시스템의 제어부 제어에 따른 운전 계략도이다.
도 3은 본 발명에 따른 열처리 비용절감 및 에너지 절감이 가능한 복합 열처리로 시스템을 통한 운전 방법의 순서도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다수의 형태로 구현될 것이다.
본 명세서에서, 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 그리고 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 따라서, 몇몇 실시예들에서, 잘 알려진 구성 요소, 잘 알려진 동작 및 잘 알려진 기술들은 본 발명이 모호하게 해석되는 것을 피하기 위하여 구체적으로 설명되지 않는다.
명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 그리고, 본 명세서에서 사용된(언급된) 용어들은 실시예를 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 결코 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 또한, '포함(또는, 구비)한다'로 언급된 구성 요소 및 동작은 하나 이상의 다른 구성요소 및 동작의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 정의되어 있지 않은 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 열처리 비용절감 및 에너지 절감이 가능한 복합 열처리로 시스템 및 방법의 실시예에 따른 기술적 특징을 구체적으로 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 열처리 비용절감 및 에너지 절감이 가능한 복합 열처리로 시스템의 계략도이고, 도 2는 본 발명에 따른 열처리 비용절감 및 에너지 절감이 가능한 복합 열처리로 시스템의 제어부 제어에 따른 운전 계략도이며, 도 3은 본 발명에 따른 열처리 비용절감 및 에너지 절감이 가능한 복합 열처리로 시스템을 통한 운전 방법의 순서도이다.
본 발명에 따른 열처리 비용절감 및 에너지 절감이 가능한 복합 열처리로 시스템은 전기와 가스를 복합 사용이 가능한 복합 열처리로를 통해 전기와 가스의 시간별, 계절별 비용정보를 기준으로 탄력적 운전이 가능하여 열처리비용의 절감과 에너지 절감이 가능한 것으로, 도 1의 시스템 계략도에 도시된 바와 같이, 복합 열처리로(100), 제어연산부(200), 전원공급부(300), 가스공급부(400)로 구성된다.
상기 복합 열처리로(100)는 중앙으로 열처리 제품을 투입 및 배출하는 투입배출부가 형성되고, 상기 투입배출부 상측으로 외부 전력공급에 따라 발열하는 전열수단(110)이 결합되며, 상기 투입배출부 하측으로 가스공급에 따른 가스연소를 통해 열원을 공급하는 가스히팅수단(120)이 결합된다. 여기서, 상기 복합 열처리로(100)는 후술되는 제어연산부(200)에 의해 전기 또는 가스의 공급을 통해 가열하도록 형성된다.
상기 제어연산부(200)는 전술한 상기 복합열처리로(100)의 전열수단(110)과 가스히팅수단(120)을 계절별, 시간대별 전기료 정보와 실시간, 월별 유가정보 또는 가스비용 정보를 비교연산하여 최저 비용의 열원에너지를 선택하고, 선택된 열원 에너지에 따른 전열수단(110)과 가스히팅수단(120)을 제어하여 교차운전하도록 처리한다. 여기서, 상기 제어연산부(200)는 도 2에 도시된 바와 같이, 전기 또는 가스의 계절별, 시간별 비용정보가 저장되는 저장부가 형성되고, 현재 년, 월, 시간을 표시하는 타임부가 형성되며, 저장부에 저장된 전기 또는 가스의 시간별, 계절별 열원 에너지 비용정보를 타임부에 표시되는 년, 월, 시간에 따라 최저 열원에너지 비용 구간을 연산하여 상기 전열수단(110)과 가스히팅수단(120)을 선택적으로 운전하도록 하는 제어부로 형성된다.
즉, 상기 제어연산부(200)는 전기와 가스의 시간별, 계절별 열원에너지 비용정보를 입력받고, 복합 열처리로(100)의 현재 가동을 위한 실시간 년, 월, 일, 시간을 표시하는 타임부(220)의 정보와 비교연산하여 현재 가동을 위한 최저 비용으로 운전가능한 전기 또는 가스 중 어느 하나를 선택하도록 제어부(230)에 의해 연산하고, 이에 따른 제어부 연산값에 따라 복합 열처리로(100)를 후술되는 전원공급부(300) 또는 가스공급부(400)를 단속제어하여 탄력적 운전을 하도록 형성되는 것이다.
예를 들면, 상기 제어연산부(200)에 열원에너지 비용정보의 입력상에서 계절별로 여름이고, 월별 기준으로 8월 전기비용이 봄, 가을에 비하여 상대적으로 높으면서, 가스비용보다 상승된 비용정보를 가지고 있다면 가스로 복합 열처리로(100)를 가열하여 제품의 열처리 운용을 하는 것이 생산비용에서 절감되기 때문에 상기 기간에는 가스로 복합열처리로를 운전하고, 반대로, 봄, 여름에 가스비용이 전기비용보다 상승할 경우에는 전기로 복합열처리로를 가동하도록 하여 탄력적 복합열처리로의 운전을 통한 에너지 절감과 생산비용 절감 및 운전비용의 절감을 가져올 수 있는 것이다.
또한, 시간별 정보에 따라 정오를 기준으로 전기비용이 가스비용보다 상승되어 있다면 전기대신 가스를 통한 복합열처리로의 운용이 바람직하고, 반대로 심야시간대에 전기 비용이 가스 비용보다 낮은 시간대에 전기로 전환하여 복합 열처리로의 운전을 수행함으로써, 에너지 절감, 생산비용 절감, 운전비용 절감을 가져올 수 있는 것은 자명한 것이다.
한편, 상기 전원공급부(300)는 전술한 제어연산부(200)의 제어부(230)를 통해 연산된 연산값에 따라 상기 복합열처리로(100)의 전열수단(110)에 전력공급을 단속제어하고, 상기 가스공급부(400)는 가스연소를 통한 가열을 위해 가스히팅수단(120)에 가스공급을 단속제어한다.
한편, 전술한 상기 전원공급부(300) 및 가스공급부(400)의 단속제어를 통해 전열수단(110) 및 가스히팅수단(120)의 전환과정에서의 온도편차를 방지하기 위한 릴레이부(500)를 형성한다. 여기서, 상기 릴레이부(500)는 전열수단(110) 및 가스히팅수단(120)의 전환신호가 상기 제어연산부(200)로부터 상기 전원공급부(300) 및 가스공급부(400)와 릴레이부(500)에 동시 전달되면 전열수단(110) 및 가스히팅수단(120)이 릴레이부(500)의 설정에 따라 동시 운전되어 전열수단(110) 및 가스히팅수단(120)의 전환과정에서 발생되는 온도편차를 최소화하도록 형성된다. 즉, 상기 릴레이부(500)는 전기와 가스의 전환과정에서 온도저하의 발생을 미연에 방지하고자 전기를 가동 중일 때, 복합열처리로의 제어연산부에서 연산된 값에 따라 가스로 전환하고자 하면 릴레이부(500)에서는 전기를 일정시간 예를 들면 가스로 전환된 후에도 전기를 5분가량 상기 전원공급부(300)로 공급하여 전열수단(110)과 가스히팅수단(120)이 동시가동되고, 이후, 설정된 시간이 경과되면 전원공급부(300)가 단속되고, 가스공급부(400)만을 가동한다. 또한, 다시 전기로 전환하고자 할 경우에도 상술한 바와 같이 동일하게 전기와 가스를 복합적으로 동시 가동하는 시간을 설정하여 온도편차를 최소화할 수 있다.
나아가, 상기 제어연산부(200)는 전열수단(110)과 가스히팅수단(120)을 제어하여 교차운전하도록 하기 위한 열원 에너지정보의 갱신을 유무선통신망을 통해 실시간 전송받는 열원 에너지 가격정보를 수신하여 상기 제어연산부(200)로 입력갱신하는 정보수신부(600)가 더 형성된다. 여기서, 상기 정보수신부(600)는 전력사 또는 유가 정보를 제공하는 서버와 연동하거나 무선 통신망을 통한 열원에너지 비용정보를 갱신할 수 있다. 따라서, 유무선 통신망을 통한 실시간 정보갱신을 통해 열원에너지 비용정보를 자동 갱신하도록 하여 복합 열처리로에 실시간 적용함으로써, 보다 안정적인 에너지 절감과 생산비용 절감을 가져올 수 있다.
이러한, 상기 유무선통신망을 통한 열원 에너지 비용정보의 갱신은 빅데이터를 통한 계절별, 시간별 전력사용빈도수와 수년간의 가스 등의 유가정보의 변동률을 통한 갱신도 가능하다.
한편, 상기 복합열처리로(100)의 온도를 측정하는 온도감지부(700)가 더 형성되고, 상기 온도감지부(700)를 통해 얻어진 온도정보와 전기 또는 가스의 열원에너지 정보에 의해 결정된 열원 에너지를 탄력적으로 가동하여 상기 복합열처리로(100)의 온도변화를 최소화하도록 형성된다. 즉, 상기 온도감지부(700)는 복합열처리로(100)의 온도변화를 실시간 감시하여 측정된 온도값에 따라 앞서 상술한 릴레이부에 의한 전기 및 가스의 복합가열 시간의 설정 및 열처리 제품의 최적 열처리 온도로 복합열처리로를 가열하기 위한 전기 및 가스의 선택에 온도정보를 제공하게 된다.
이와 같은 구성에 따른 본 발명의 열처리 비용절감 및 에너지 절감이 가능한 복합 열처리로 시스템을 통한 열처리 비용절감 및 에너지 절감이 가능한 복합 열처리로의 운전 방법은 도 3에 도시된 바와 같이, 전처리단계(S100), 열원 에너지 비용정보 입력단계(S200), 열원 에너지 선택단계(S300), 예열단계(S400), 제품투입 열처리단계(S500), 배출마감단계(S600)으로 운전한다.
상기 전처리단계(S100)
전기 및 가스를 복합적으로 사용하여 가열하는 복합열처리로(100)를 통해 열처리하는 제품을 준비한다.
상기 열원 에너지 비용정보 입력단계(S200)
상기 복합열처리로(100)의 전기 및 가스를 계절별, 시간별 열원에너지 비용정보를 제어연산부(200)의 저장부(210)에 입력한다. 여기서, 상기 저장부(210)에 열원 에너지 비용정보의 입력은 전력공사 및 가스공사에서 제공되는 년간 비용정보, 유무선 통신망을 통한 실시간 비용정보, 빅데이터를 이용한 전력사용빈도수 및 유가정보를 통한 열원 에너지 비용정보를 입력한다.
상기 열원 에너지 선택단계(S300)
상기 제어연산부(200)에 저장부(210)의 열원에너지 비용정보와 타임부(220)의 현재 년, 월, 일, 시간을 비교하고, 상기 복합열처리로(100)의 가동계절 및 시간을 고려하여 제어부(230)에서 연산하며, 연산된 값에 의해 복합 열처리로에서 최저비용 운전이 가능한 전기 또는 가스 열원 에너지 중 어느 하나를 선택한다.
상기 예열단계(S400)
상기 열원 에너지 선택단계를 통해 선택된 전기 또는 가스 중 어느 하나의 열원 에너지를 통해 상기 복합열처리로(100)에서 제품을 열처리하기 위한 요구온도까지 복합열처리로(100)를 최초 가열한다.
상기 제품투입 열처리단계(S500)
상기 예열단계를 통해 복합열처리로(100) 온도가 온도감지부(700)를 통해 요구온도까지 상승되면 열처리를 위한 제품을 투입하고, 투입된 제품의 열처리를 위해 복합 열처리로의 실시간 열처리를 위해 제어연산부(200)에서 전기 및 가스를 계절별, 시간별 비용정보를 기준으로 비교연산하여 열원 에너지 최저정보를 산출하며, 산출된 정보에 따라 상기 복합열처리로(100)의 전기 및 가스 중 어느 하나의 열원 에너지를 실시간 선택하여 시간별, 계절별로 탄력운전한다.
여기서, 상기 제품투입 열처리단계의 복합 열처리로 가열은 전기 또는 가스의 비용정보가 시간별, 계절별에 따라 실시간 적용되어 선택적으로 전환하여 가열을 계속하도록 설정된 것으로, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 제품투입 열처리단계(S500)는 복합열처리로(100)의 계속적인 가열을 위한 열원 에너지의 공급을 상기 비용정보 입력단계(S200)를 통해 입력된 전기 및 가스의 비용정보를 기준으로 복합열처리로의 가동시간 및 계절에 따라 대비하여 실시간 전기 또는 가스로 전환하는 열원전환단계(S510);를 더 포함한다.
한편, 상기 열원 에너지 선택단계에서 선택된 전기 또는 가스 중 어느 하나로 예열단계를 통해 복합 열처리로가 가열되고, 제어연산부의 제어부에서의 연산값의 변동이 없으면 상기 열원 에너지 선택단계의 선택된 열원 에너지로 계속해서 가열한다.
상기 배출마감단계(S600)
상기 제품투입 열처리단계를 통해 투입된 제품의 열처리가 완료되면 열처리제품을 다음 공정으로 배출한다.
한편, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 열원전환단계(S510) 과정에서 전기 및 가스의 열원전환시 발생될 수 있는 온도편차를 방지하고자 기 운전중인 열원과 전환될 열원을 동시 운전하는 온도보상 복합운전단계(S520);를 더 포함한다.
한편, 상기 열원 에너지 비용정보는 유무선 통신망을 통한 실시간 갱신, 시간별, 계절별, 월별, 년별 갱신 중 어느 하나의 갱신으로 복합열처리로(100)의 전기 및 가스의 열원 에너지의 시간별, 계절별 전환을 통한 탄력운전이 가능하고, 빅데이터를 통한 전력사용빈도수와 유가정보 등을 통해서도 열원 에너지 비용정보의 갱신이 가능하다.
이와 같은 본 발명에 따른 열처리 비용절감 및 에너지 절감이 가능한 복합 열처리로 시스템 및 방법을 통해 전기와 가스를 복합적으로 사용하여 가열하는 복합 열처리로를 구성하고, 전기의 계절별, 시간대별 비용정보와 가스의 비용정보를 비교하여 전기와 가스를 선택적 제어를 통해 탄력적으로 운전제어하여 에너지 절감과 에너지 사용 비용 및 전체 생산비용을 절감할 수 있고, 전기와 가스의 전환에 따른 복합 열처리로의 온도변화를 최소화하도록 제어운영함과 함께, 온도제어가 용이하며, 유지보수비용이 간편하면서 후처리 및 관리가 용이한 것이다.
이상에서는 본 발명을 하나의 실시예로서 상세히 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 않고, 기술사상 범위 내에서 통상의 지식을 가진 자라면 다수의 변형 및 수정이 가능함은 명백한 것이며, 본 발명의 실시예와 실질적 균등범위까지 포함된다 할 것이다.
100 : 복합열처리로 110 : 전열수단
120 : 가스히팅수단 200 : 제어연산부
300 : 전원공급부 400 : 가스공급부
500 : 릴레이부 600 : 정보수신부
700 : 온도감지부
S100 : 전처리단계 S200 : 열원에너지 비용정보 입력단계
S300 : 열원 에너지 선택단계 S400 : 예열단계
S500 : 제품투입 열처리단계 S510 : 열원전환단계
S520 : 온도보상 복합운전단계 S600 : 배출마감단계

Claims (9)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 중앙으로 열처리 제품을 투입 및 배출하는 투입배출부를 형성하고, 상기 투입배출부 상측으로 외부 전력공급에 따라 발열하는 전열수단(110)이 결합되고, 상기 투입배출부 하측으로 가스공급에 따른 가스연소를 통해 열원을 공급하는 가스히팅수단(120)이 결합된 복합 열처리로(100)와; 상기 복합열처리로(100)의 전열수단(110)과 가스히팅수단(120)을 계절별, 시간대별 전기료 정보와 실시간, 월별 유가정보 또는 가스비용 정보를 비교연산하여 최저 비용의 열원에너지를 선택하고, 선택된 열원 에너지에 따른 전열수단(110)과 가스히팅수단(120)을 제어하여 교차운전하도록 처리하는 제어연산부(200)와; 상기 제어연산부(200)의 신호에 따라 전열수단(110)에 전력공급을 단속제어하는 전원공급부(300); 및 가스연소를 통한 가열을 위해 가스히팅수단(120)에 가스공급을 단속제어하는 가스공급부(400);로 형성된 것으로, 상기 제어연산부(200)는 전기 또는 가스의 계절별, 시간별 비용정보가 저장되는 저장부(210)와; 현재 년, 월, 시간을 표시하는 타임부(220)와; 상기 저장부(210)에 저장된 전기 또는 가스의 시간별, 계절별 열원 에너지 비용정보를 상기 타임부(220)에 표시되는 년, 월, 시간에 따라 최저 열원에너지 비용 구간을 연산하여 상기 전열수단(110)과 가스히팅수단(120)을 선택적으로 운전하도록 하는 제어부(230);로 형성되고, 상기 제어연산부(200)는 전열수단(110)과 가스히팅수단(120)을 제어하여 교차운전하도록 하기 위한 열원 에너지정보의 갱신을 유무선통신망을 통해 실시간 전송받는 열원 에너지 가격정보를 수신하여 상기 제어연산부(200)로 입력갱신하는 정보수신부(600)가 더 형성되며, 상기 복합열처리로(100)의 온도를 측정하는 온도감지부(700)가 더 형성되고, 상기 온도감지부(700)를 통해 얻어진 온도정보와 전기 또는 가스의 열원에너지 정보에 의해 결정된 열원 에너지를 탄력적으로 가동하여 상기 복합열처리로(100)의 온도변화를 최소화하도록 형성되되,
    상기 전원공급부(300) 및 가스공급부(400)의 단속제어를 통해 전열수단(110) 및 가스히팅수단(120)의 전환과정에서의 온도편차를 방지하기 위한 릴레이부(500)를 형성하고, 전열수단(110) 및 가스히팅수단(120)의 전환신호가 상기 제어연산부(200)로부터 상기 전원공급부(300) 및 가스공급부(400)와 릴레이부(500)에 동시 전달되면 전열수단(110) 및 가스히팅수단(120)이 릴레이부(500)의 설정에 따라 동시 운전되어 전열수단(110) 및 가스히팅수단(120)의 전환과정에서 발생되는 온도편차를 최소화하도록 형성된 것을 특징으로 하는 열처리 비용절감 및 에너지 절감이 가능한 복합 열처리로 시스템.
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  8. 전기 및 가스를 복합적으로 사용하여 가열하는 복합열처리로(100)를 통해 열처리하는 제품을 준비하는 전처리단계(S100)와; 상기 복합열처리로(100)의 전기 및 가스를 계절별, 시간별 열원에너지 비용정보를 제어연산부(200)의 저장부(210)에 입력하는 열원 에너지 비용정보 입력단계(S200)와; 상기 제어연산부(200)에 저장부(210)의 열원에너지 비용정보와 타임부(220)의 현재 년, 월, 시간을 비교하여 상기 복합열처리로(100)의 가동계절 및 시간을 고려하여 제어부(230)에서 연산하고, 연산된 값에 의해 최저비용 운전이 가능한 전기 또는 가스 열원 에너지 중 어느 하나를 선택하는 열원 에너지 선택단계(S300)와; 상기 열원 에너지 선택단계를 통해 선택된 전기 또는 가스 중 어느 하나의 열원 에너지를 통해 상기 복합열처리로(100)에서 제품을 열처리하기 위한 요구온도까지 최초 가열하는 예열단계(S400)와; 상기 예열단계를 통해 복합열처리로(100) 온도가 온도감지부(700)를 통해 요구온도까지 상승되면 열처리를 위한 제품을 투입하고, 투입된 제품의 열처리를 위해 복합 열처리로의 실시간 열처리를 위해 전기 및 가스를 계절별, 시간별 비용정보를 기준으로 비교연산하여 열원 에너지 최저정보를 산출하며, 산출된 정보에 따라 상기 복합열처리로(100)의 전기 및 가스 중 어느 하나의 열원 에너지를 실시간 선택하여 시간별, 계절별로 탄력운전하는 제품투입 열처리단계(S500)와; 상기 제품투입 열처리단계를 통해 투입된 제품의 열처리가 완료되면 열처리제품을 다음공정으로 배출하는 배출마감단계(S600);를 포함하는 것으로, 상기 제품투입 열처리단계(S500)는 복합열처리로(100)의 계속적인 가열을 위한 열원 에너지의 공급을 상기 비용정보 입력단계(S200)를 통해 입력된 전기 및 가스의 비용정보를 기준으로 복합열처리로의 가동시간 및 계절에 따라 대비하여 전기 또는 가스로 전환하는 열원전환단계(S510);를 더 포함하고, 상기 열원 에너지 비용정보는 유무선 통신망을 통한 실시간 갱신, 시간별, 계절별, 월별, 년별 갱신 중 어느 하나의 갱신으로 복합열처리로(100)의 전기 및 가스의 열원 에너지의 시간별, 계절별 전환을 통한 탄력운전이 가능하도록 형성되되,
    상기 열원전환단계(S510) 과정에서 전기 및 가스의 열원전환시 발생될 수 있는 온도편차를 방지하고자 기 운전중인 열원과 전환될 열원을 동시 운전하는 온도보상 복합운전단계(S520);를 포함하는 것을 특징으로 하는 열처리 비용절감 및 에너지 절감이 가능한 복합 열처리로 시스템에 의한 방법.
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