KR101815237B1

KR101815237B1 - 히팅 케이블 열처리 오븐

Info

Publication number: KR101815237B1
Application number: KR1020160102524A
Authority: KR
Inventors: 송호성
Original assignee: 주식회사 화인 코리아
Priority date: 2016-08-11
Filing date: 2016-08-11
Publication date: 2018-01-05

Abstract

본 발명은 히팅 케이블의 열처리 과정에서 오븐 내 각 부의 열량 편차로 인하여 발생하는 히팅 케이블의 부분적 열처리 불량 및 이로 인한 히팅 케이블 제품 성능의 불균일 문제를 해결할 수 있는 히팅 케이블 열처리 오븐에 관한 것으로, 도어를 갖는 히팅케이블을 열처리하는 오븐에 있어서, 상기 도어에는 열풍이 유입되어 채워질 수 있는 에어 포켓을 형성한 것을 특징으로 한다.

Description

히팅 케이블 열처리 오븐{HEAT TREATMNET OVEN FOR HEATING CABLE}

본 발명은 히팅 케이블 열처리 오븐에 관한 것으로, 더 상세하게는 히팅 케이블의 열처리 과정에서 오븐 내 각 부의 열량 편차로 인하여 발생하는 히팅 케이블의 부분적 열처리 불량 및 이로 인한 히팅 케이블 제품 성능의 불균일 문제를 해결할 수 있는 히팅 케이블 열처리 오븐에 관한 것이다.

PTC(Positive Temperature Coefficient 저항 특성(물질의 온도가 증가함에 따라 전기 저항도 증가하는 특성)을 갖는 자기 제어 히팅케이블(본 명세서에서는 이를 단순히 히팅케이블이라고 부른다)이 상용화되어 사용되고 있다. 히팅케이블은 평행하게 진행하는 복수의 금속도체선 주위에 도전성 폴리머(conductive polymer)를 압출하고, 도전성 폴리머 외부를 절연성 폴리머에 의하여 피복한 것이다. 이때, 도전성 폴리머로는 폴리에틸렌 등의 결정성 폴리머에 카본블랙(결정화하지 않은 탄소 미분말)를 혼합한 것을 사용한다. 카본블랙에 전류가 흐르면 저항열이 발생한다. PTC 효과는 얇은 결정성 폴리머 막에서는 전자의 터널링 효과(tunneling effect)가 나타나는 반면, 비결정성 폴리머막에서는 얇더라도 전자의 터널링 효과가 나타나지 않는 성질 때문에 발생한다. 즉, 온도 변화에 따라 폴리머가 결정성에서 비결정성으로 상변화가 발생하면, 그 결과로 PTC 효과가 나타나는 것이다. 폴리에틸렌 같은 결정성 폴리머에 카본블랙을 혼합하면 아무리 균일하게 혼합하는 경우에도 폴리머 내에서 균일하게 분산되지 않고 냉각 후 고체 상태에서는 폴리머의 비결정 영역에 집중적으로 뭉쳐서 분산되며, 카본 체인이 형성되는 정도는 미미하다. 그러나, 카본블랙 덩어리 사이에 결정성 폴리머 막이 수백 옹스트롱 이하의 매우 얇은 막 형태로 형성되어 카본블랙 덩어리가 간격이 수백 옹스트롱 이하로 밀접해 지면, 카본블랙 덩어리간의 작은 전위차에 의해서도, 얇은 결정성 폴리머 막에서는 카본블랙 덩어리를 전기적으로 연결하는 전자의 터널링 효과(tunneling effect), 즉 전자가 얇은 절연체 막인 결정성 폴리머 막을 뚫고 카본블랙간에 이동하는 현상이 발생한다. 이로 인해 카본블랙에서 전류가 흐르고 저항열을 발생하는 것이다. 전자의 터널링은 결정성 폴리머 막이 두꺼워 질수록 줄어들지만, 주변온도가 올라가면 오히려 커지기 때문에, 폴리머가 결정성을 유지하는 한 저항열에 의하여 주변온도가 상승하고 결정성 폴리머의 열팽창으로 폴리머 막이 두꺼워지더라도 일정 온도(폴리머의 상전이 개시 온도)까지는 일정한 저항계수를 유지하면서 열을 발생한다. 그러나, 온도가 일정 온도(폴리머의 상전이 개시 온도) 이상으로 올라가게 되면, 카본블랙 덩어리 사이의 막이 비결정화되어 전자의 터널링은 비결정화 양에 비례하여 현저히 줄어들고 도전성 폴리머의 저항계수는 임계적(crytically)으로 증가하며, 결과적으로 카본블랙에 흐르는 전류량과 그에 따른 발열량도 임계적으로 줄어든다.

온도가 더 상승하여 폴리머가 액상의 용융상태에 이르면 카본블랙은 더이상 덩어리로 남아 있지 않고 분말상태로 액상의 폴리머 전체에 확산되어 많은 카본블랙 체인을 형성하면서 저항값을 다시 임계적으로 떨어뜨리고 전류량 및 발열량을 임계적으로 증가시킨다.

이러한, 도전성 폴리머에 터널링 효과가 발생하기 위해서는 카본블랙에 전위차가 발생하여야 하고, 카본블랙에 전위차를 발생시키기 위해 도전성 폴리머를 평행한 금속도체선 주위에 압출하여 케이블 형태로 성형하고, 금속도체선에 교류전원이나 직류전원을 인가해준다. 그러나, 압출공정의 냉각 과정에서 도전성 폴리머와 금속도체선 사이가 긴밀하게 접착되지 못하고 분리된 부분이 있을 경우, 그 부분에서는 금속도체선과 도전성 폴리머간에 큰 접촉 저항이 발생하고 전원을 가하여도 분산된 카본블랙 덩어리에 전류가 제대로 흐르지 않는다. 이는 히팅케이블의 발열 불량과 히팅케이블 구간마다의 성능 차이를 야기할 뿐만 아니라 히팅케이블의 수명을 단축시킨다.

따라서, 업계에서는 금속도체선과 도전성 폴리머간의 접촉 저항(contact resistance)를 최소화하고 균일화하기 위하여 절연피복된 히팅케이블을 절연피복 내부 도전성 폴리머의 용융점 이상의 온도로 24시간 이상 오븐 내에서 가열하는 열처리(annealing)를 실시한다.

오븐 내에 수백 미터에 이르는 선형의 히팅케이블을 릴에 권취하여 투입하고, 히팅케이블의 각부에 균일한 온도를 가하여 열처리하는 것은 매우 어렵다. 그러나, 상술한 바와 같이 히팅케이블의 각부에 균일한 온도를 가하여 열처리 하지 않으면, 히팅케이블의 각 부분마다 금속도체선과 도전성 폴리머간의 접착 정도가 달라지고, 그 결과 히팅케이블의 부분적 발열 불량과 히팅케이블 구간마다의 성능 차이(발열량의 차이)를 야기하고 히팅케이블의 수명을 단축시킨다. 특히, 오븐에는 히팅케이블을 투입하고 배출하기 위한 도어를 마련하고 열처리시 히팅케이블을 릴에 권취한 후 도어를 통하여 오븐 내에 적치하는 데, 히팅케이블의 도어에 근접한 부분일수록 열처리 불량이 빈번하게 발생한다.

본 발명은 상술한 히팅케이블의 불균일한 열처리에서 발생하는 히팅케이블의 부분적 발열 불량 및 히팅케이블의 구간별 성능 차이 문제를 해결하기 위하여 이루어진 것으로, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 히팅케이블의 각부에 균일한 온도를 가하여 열처리할 수 있는 히팅 케이블 열처리 오븐을 제공하는 데 있다.

상술한 본 발명의 과제는, 도어를 갖는 히팅케이블을 열처리하는 오븐에 있어서, 상기 도어는 여닫이 도어이고, 상기 도어에는 열풍이 유입되어 채워진 후 정체할 수 있는 에어 포켓을 형성함으로써 해결할 수 있다.

상기 오븐은 단열벽과, 상기 단열벽에서 내측으로 이격되어 열풍유로를 형성하는 평탄한 격벽을 포함하고, 상기 격벽에는 오븐 내부로 열풍을 주입하는 다수의 열풍주입공과 상기 에어 포켓으로 열풍을 주입하는 열풍토출구를 형성하고, 상기 에어 포켓에는 도어를 닫을 경우에만 상기 격벽의 열풍토출구과 연통되는 열풍인입구를 형성하는 것이 바람직하다.

상기 에어 포켓에는 오븐 내부로 열풍을 주입할 수 있는 다수의 제2열풍주입공을 형성하고, 상기 제2열풍주입공 주변에는 상기 제2열풍주입공을 필요에 따라 개폐할 수 있는 게이트를 마련하는 것이 바람직하다.

상술한 본 발명의 과제는, 배면 단열벽과, 상기 배면 단열벽에 설치되어 배면 단열벽의 내측 벽면을 따라 좌측 방향의 공기 유동을 발생하는 제1팬과, 상기 제1팬에서 발생한 유동 공기를 가열하는 제1히터와, 상기 배면 단열벽에 설치되어 배면 단열벽의 내측 벽면을 따라 우측 방향의 공기 흐름을 발생하는 제2팬과, 상기 제2팬에서 발생한 유동 공기를 가열하는 제2히터와, 상기 배면 단열벽에서 내측으로 이격되어 열풍유로를 형성하고 상기 제1팬 및 제2팬 방향의 열풍순환구를 형성한 배면 격벽과, 상기 배면 단열벽에서 오븐의 좌측면으로 연장된 좌측 단열벽과, 상기 좌측 단열벽에서 내측으로 이격되어 열풍유로를 형성하고 오븐 내부로 열풍을투입할 수 있는 있는 열풍주입공이 균일한 크기 및 균등한 간격으로 천공된 좌측 격벽과, 상기 배면 단열벽에서 오븐의 우측면으로 연장된 우측 단열벽과, 상기 우측 단열벽에서 내측으로 이격되어 열풍유로를 형성하고 오븐 내부로 열풍을투입할 수 있는 있는 열풍주입공이 균일한 크기 및 균등한 간격으로 천공된 우측 격벽을 포함하는 히팅케이블용 열처리 오븐에 의하여도 해결할 수 있다.

상기 제1팬과 제2팬을 각각 구동하는 제1모터 및 제2모터는 상기 배면 단열벽 외부에 스페이서에 의하여 배면 단열벽 외면으로부터 이격되게 설치하고, 상기 제1모터의 회전축 및 제2모터의 회전축은 상기 배면 단열벽을 관통하여 설치하며, 상기 회전축 주변에는 외기를 배면 단열벽 내부로 유입할 수 있는 외기유입구를 형성하고, 오븐의 지붕에는 상기 외기유입구에서 유입된 공기의 양만큼의 과열 공기가 배출될 수 있는 배기 댐퍼를 마련하는 것이 바람직하다.

상술한 구성을 갖는 본 발명에 의하면, 도어에는 열풍이 유입되어 채워질 수 있는 에어 포켓을 형성함으로써, 오븐 내의 도어 부근과 다른 부분간의 열량 편차를 해소할 수 있으므로, 히팅케이블의 각부에 균일한 온도를 가하여 열처리할 수 있다. 그 결과, 히팅케이블의 각부에 균일한 온도를 가하여 열처리하게 되므로, 히팅케이블의 각 부분마다 금속도체선과 도전성 폴리머간의 접착 정도가 균일해지고 히팅케이블의 부분적 발열 불량이나 발열 열량 차이를 해소할 수 있고, 히팅케이블의 수명을 단축시킨다.

특히, 본 발명에 의하면, 오븐의 단열벽과 격벽 사이의 열풍유로와 에어 포켓 사이에 열풍이 이동할 수 있는 통로를 형성함으로써, 오븐의 양측 열풍유로 내의 열풍 온도와 도어의 에어 포켓 내의 열풍 온도를 동일하게 유지할 수 있으므로 오븐 내의 위치에 따른 온도 편차를 최소화할 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 상기 에어 포켓에는 오븐 내부로 열풍을 주입할 수 있는 다수의 제2열풍주입공을 형성하고, 상기 제2열풍주입공 주변에는 상기 제2열풍주입공을 필요에 따라 개폐할 수 있는 게이트를 마련함으로써, 히팅케이블의 열처리 상태에 따라 오븐 내의 도어 주변 온도를 적절히 조절할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 단열벽과 격벽 사이에 열풍유로를 형성하고, 열풍유로 상에 서로 반대 방향의 풍향을 가진 2개의 팬과 이 팬들에 의하여 유동하는 공기를 가열하는 히터를 설치하고, 좌우측 격벽에는 열풍주입공을 설치하고, 배면 격벽에팬의 흡입구측으로 열풍을 안내하는 열풍순환구를 형성하여, 열풍이 뒤섞이면서 끓이 없이 팬과 히터와 열풍유로와 오븐 내부를 순환하게 함으로써, 오븐 내부 모든 영역에서 균일한 온도를 유지하게 함으로써, 히팅케이블의 각부에 균일한 온도를 가하는 효과가 있다.

특히, 본 발명에 의하면, 외기유입구와 배기 댐퍼를 마련하여, 배기 댐퍼를 통해 오븐 내부 상층부의 과열된 공기를 배출하고 배출된 공기 양을 외기유입구에 의하여 보충함으로써, 특히 오븐 내부 상층부에 열량이 축적 되어 오븐 내부 상층부에 적치된 히팅케이블이 적정한 열처리 온도 이상으로 과열되는 것을 예방할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 히팅 케이블 열처리 오븐의 도어를 닫은 상태에서 도시한 외관사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 히팅 케이블 열처리 오븐의 도어를 연 상태에서 도시한 외관사시도이다.
도 3은 도 2에 도시한 히팅 케이블 열처리 오븐의 부분 확대도이다.
도 4는 도 3에 도시된 히팅 케이블 열처리 오븐의 도어와 에어 포켓에 대한 확대 단면도이다.
도 5는 도 4에 도시된 에어 포켓의 열풍주입공을 여닫는 게이트에 대한 사시도이다.
도 6은 본 발명에 따른 히팅 케이블 열처리 오븐의 횡단면도이다.
도 7은 본 발명에 따른 히팅 케이블 열처리 오븐의 종단면도이다.
도 8은 본 발명에 따른 히팅 케이블 열처리 오븐에서 팬과 히터의 배치를 보여주는 종단면도이다.
도 9는 본 발명에 따른 히팅 케이블 열처리 오븐 내에 장치되는 히팅케이블 릴 적치용 선반에 대한 평면도이다.
도 10은 본 발명에 따른 히팅 케이블 열처리 오븐 내에 릴에 권취된 히팅케이블을 적치하고 열처리 하는 방법을 보여주는 평단면도이다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시 예를 상세히 설명한다.

우선 도 1, 도 2 및 도 6을 참조하면 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 히팅 케이블 열처리 오븐은 좌측단열벽(1a)과, 우측단열벽(1b)과, 배면단열벽(1c)을 포함하는 3면의 단열벽을 구비하고, 단열벽(1a, 1b, 1c) 전면에는 여닫이 도어(31a, 31b)가 힌지(45)에 의하여 결합된다. 도면에는 도어(31a, 31b)가 양측 2개인 경우를 예시하였으나, 1개도 가능하다. 단열벽의 상부에는 단열지붕(3)이 마련되고, 단열벽 하부에는 단열바닥(5)이 마련된다. 상기 단열벽(1a, 1b, 1c), 도어(31a, 31b), 단열지붕(3) 및 단열바닥(5)은 스테인레스판(S) 사이에 그라스울(F)을 채워 형성한다. 히팅 케이블 열처리 오븐의 콘트롤러(51)는 외부에 마련한다.

도 2 및 도 9에 도시된 바와 같이, 오븐 내부에는 네 모서리에 기둥(25)을 세우고 기둥에는 다단(도면에는 7단)으로 앵글(27)을 부착하고, 앵글(27)에는 선반(29)을 다단으로 걸치며, 각 선반(29)에는 열처리할 히팅케이블이 권취된 릴(51)을 적치한다.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 특징은, 히팅케이블을 열처리하는 오븐에 도어(31a, 31b)를 결합하고, 상기 도어(31a, 31b) 각각에는 오븐의 단열벽(1a, 1b, 1c)을 타고 순환하는 열풍이 유입되어 채워질 수 있는 에어 포켓(33a, 33b)을 형성한 데 있다.

도 4에 도시된 바와 같이, 상기 에어 포켓(33a, 33b)은 상기 도어(31a, 31b)의 내면에 일체로 형성한 육면통 형상을 가지며, 내부는 비어 있는 포켓 중공(35)을 형성한다. 열풍은 포켓 중공(35)에 채워진다. 포켓 중공(35)의 횡단면적 및 종단면적은 상하 방향 및 좌우 방향에 따라 일정하게 형성하여 포켓 중공(35) 내부의 상하간 및 좌우 간에 있어서 열량차가 없게 한다.

상기 에어 포켓(33a, 33b)에 채워진 열풍은 에어 포켓(33a, 33b) 내부에 계속 정체하게 할 수 있다. 이를 위해, 도 3 및 도 6에 도시된 바와 같이, 오븐의 단열벽(1a, 1b, 1c) 내측에는, 상기 단열벽(1a, 1b, 1c)에서 일정 간격 이격되어 열풍유로(15a, 15b, 15c)를 형성하는 평탄한 격벽(13a, 13b, 13c)을 형성하고, 상기 격벽(13a, 13b, 13c)에는 오븐 내부로 열풍을 주입하는 다수의 열풍주입공(17a)과 상기 에어 포켓(33a, 33b)으로 열풍을 주입하는 열풍토출구(21)를 형성하고, 상기 에어 포켓(33a, 33b)에는 도어(31a, 31b)를 닫을 경우에만 상기 격벽(13a, 13b)의 열풍토출구(21)과 연통되는 열풍인입구(23)를 형성한다. 도 3 및 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 열풍토출구(21)는 오븐 입구의 좌우격벽(13a) 및 우측격벽(13b)에 세로 방향으로 일정한 간격을 두고 다수 형성하며, 상기 열풍인입구(23)는 상기 에어포켓(33a, 33b)의 도어 힌지측 측면에 상기 열풍토출구(21)과 같은 높이, 같은 간격 및 같은 형상으로 형성하고, 도어 힌지(45)를 중심으로 도어가 닫힐 때 서로가 맞닫을 수 있게 위치 조정을 한다.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 에어 포켓(33a, 33b)의 전면판에는 오븐 내부로 열풍을 주입할 수 있는 다수의 제2열풍주입공(17b)을 수평 및 수직 방향으로 배열하여 형성하고, 상기 제2열풍주입공(17b) 주변에는 상기 제2열풍주입공(17b)을 필요에 따라 개폐할 수 있는 게이트(39)를 마련하는 것이 바람직하다. 상기 에어 포켓(33a, 33b)의 전면판 배면에는 상기 게이트(39)의 슬라이딩을 가이드할 수 있도록 측방향으로 진행하는 레일(41)을 마련하고, 게이트(39)를 상기 레일(41)을 따라 측방으로 슬라이딩할 수 있는 판상으로 형성하여 설치하는 것이 바람직하다. 이때 게이트(39)에도 에어 포켓(33a, 33b)의 전면판에 형성된 제3열풍주입공(17c)과 동일한 크기의 제3열풍주입공(17c)을 동일한 간격으로 다수 형성하고, 게이트(39)에 손잡이(37)를 마련하며, 에어 포켓(33a, 33b)의 전면판에는 상기 손잡이(37)를 측방향으로 가이드하는 가이드홈(43)을 제3열풍주입공(17c) 폭만큼 형성하여, 손잡이(37)을 좌우로 이동시킬 때마다 에어 포켓(33a, 33b) 전면판의 제2열풍주입공(17b)과 게이트의 제3열풍주입공(17c)이 완전히 일치하거나, 완전히 어긋나게 할 수 있다. 에어 포켓(33a, 33b) 전면판의 제2열풍주입공(17b)과 게이트의 제3열풍주입공(17c)이 완전히 일치할 때는 에어 포켓(33a, 33b)의 제2열풍주입공(17b)이 열려 열풍이 포켓 중공(35)을 거쳐 순환하게 되고, 에어 포켓(33a, 33b) 전면판의 제2열풍주입공(17b)과 게이트의 제3열풍주입공(17c)이 완전히 완전히 어긋났을 때는 에어 포켓(33a, 33b)의 제2열풍주입공(17b)이 닫혀 열풍이 포켓 중공(35) 내에 정체하게 된다. 에어 포켓(33a, 33b) 전면판의 제2열풍주입공(17b)과 게이트의 제3열풍주입공(17c)이 겹치는 정도를 조절하여 포켓 중공(35)을 통한 열풍의 순환량을 조절할 수도 있다.

본 발명의 기술적 과제는 오븐 본체의 구조에 의하여도 달성된다.

도 6 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 히팅 케이블 열처리 오븐의 본체는, 배면 단열벽(1c)과, 상기 배면 단열벽(1c)에 설치되어 배면 단열벽(1c)의 내측 벽면을 따라 좌측 방향의 공기 유동을 발생하는 제1팬(9a)과, 상기 제1팬(9a)에서 발생한 유동 공기를 가열하는 제1히터(11a)와, 상기 배면 단열벽(1c)에 설치되어 배면 단열벽(1c)의 내측 벽면을 따라 우측 방향의 공기 흐름을 발생하는 제2팬(9b)과, 상기 제2팬(9b)에서 발생한 유동 공기를 가열하는 제2히터(11b)와, 상기 배면 단열벽(1c)에서 내측으로 이격되어 열풍유로(15c)를 형성하고 상기 제1팬(9a) 및 제2팬(9b) 방향의 열풍순환구(19a, 19b)를 형성한 배면 격벽(13c)과, 상기 배면 단열벽(1c)에서 오븐의 좌측면으로 연장된 좌측 단열벽(1a)과, 상기 좌측 단열벽(1a)에서 내측으로 이격되어 열풍유로(15a)를 형성하고 오븐 내부로 열풍을 투입할 수 있는 있는 열풍주입공(17a)이 균일한 크기 및 균등한 간격으로 천공된 좌측 격벽(13a)과, 상기 배면 단열벽(1c)에서 오븐의 우측면으로 연장된 우측 단열벽(1b)과, 상기 우측 단열벽(1b)에서 내측으로 이격되어 열풍유로를 형성하고 오븐 내부로 열풍을 투입할 수 있는 있는 열풍주입공(17a)이 균일한 크기 및 균등한 간격으로 천공된 우측 격벽(13b)을 포함하여 구성한다. 또한, 상기 제1팬(9a)과 제2팬(9b)을 각각 구동하는 제1모터(7a) 및 제2모터(7b)는 상기 배면 단열벽(1c) 외부에 스페이서에 의하여 배면 단열벽(1c) 외면으로부터 이격되게 설치하고, 상기 제1모터(7a)의 회전축(8) 및 제2모터(7b)의 회전축(8)은 상기 배면 단열벽(1c)을 관통하여 설치하며, 상기 회전축(8) 주변에는 외기를 배면 단열벽(1c) 내부로 유입할 수 있는 외기유입구(10)를 형성하고, 오븐의 단열지붕(3)에는 상기 외기유입구(10)에서 유입된 공기의 양만큼의 과열 공기가 배출될 수 있는 배기 댐퍼(47a, 47b)를 마련한다.

상술한 바와 같이 열처리할 히팅케이블을 오븐 내부에 상하 방향의 다단으로 적치하기 때문에, 이에 대응하여, 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 팬(9a, 9b)과 모터(7a, 7b)는 상하 방향에 다단으로 복수의 개수로 설치하고, 히터(11a, 11b)는 팬(9a, 9b)의 송풍 영역 전부에 걸치도록 상하 방향으로 연장하여 단수 또는 복수로 설치하는 것이 바람직하다. 상기 팬(9a, 9b)으로는 시로코 팬(Sirocco Fan)을 사용하며, 팬(9a, 9b)의 흡기구는 배면 격벽(13c)의 열풍순환구(19a, 19b)를 향하여 배치되고, 팬(9a, 9b)의 배기구는 배면 열풍 유로(15c)의 좌우측 방향을 지향하도록 배치된다.

도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 선반(29)을 오븐 내부에 다단으로 설치하고, 각 선반(29) 위에 릴(51)에 감긴 히팅케이블(53)을 적치한 후, 팬(11a, 11b)과 히터(11a, 11b)를 가동하면, 팬(11a, 11b)과 히터(11a, 11b)에 의하여 발생한 열풍이 좌우측 열풍유로(15a, 15b)를 타고 흐르면서 열풍주입공((17a, 17b)을 통해 오븐 내부로 유입되고, 균일하게 분산된 열풍주입공(17a, 17b)을 통해 유입된 열풍은 오븐 내부의 각 지점에 균일한 열량을 지속적으로 제공하며, 오븐 내부로 유입된 열풍은 다시 배면 격벽(13c)의 열풍순환구(19a, 19b)를 통해 다시 팬(11a, 11b)의 흡기구측으로 흡입된 후 배면 열풍유로(15c)를 통해 다시 순환한다. 또한, 열풍은 좌우측격벽(13a, 13b)의 열풍통공(21)과 에어 포켓(33a, 33b)의 측면 열풍통공(23)을 통해 포켓 중공(35)으로 채워지고, 에어 포켓(33a, 33b)의 열풍주입공(17b)이 게이트(39)에 의하여 닫혀 있는 경우에는 열풍을 포켓 중공(35)에 체류시키면서 도어 부근에 열량만을 제공하고, 에어 포켓(33a, 33b)의 열풍주입공(17b)이 열려 있는 경우에는 오븐 내부로 열풍을 순환시킨다. 이 과정에서 과열된 공기는 천장쪽으로 상승하여 배기 댐퍼(47a, 47b)를 통해 배출되며, 배출된 공기 만큼의 흡기가 상기 외기 유입구(10)를 통해 이루어진다. 이때 오븐 내부의 온도는 온도센서 및 콘트롤러(49)에 의하여 히팅케이블의 열처리 온도에 맞게 유지된다.

따라서, 본 발명에 의하면, 히팅케이블의 열처리 기간 동안 오븐 내부의 전후 좌우 및 상하의 전 영역에 걸쳐 매우 균일한 열량 및 온도 분포가 이루어지고, 히팅케이블의 각부에 균일한 온도를 가하여 열처리할 수 있으므로, 히팅케이블의 부분적 열처리 분량으로 인한 제품 불량을 예방할 수 있고, 히팅케이블의 수명을 연장할 수 있는 효과가 있다.

1a, 1b, 1c : 단열벽 3 : 단열지붕
5 : 단열바닥 6 : 스페이서
7a, 7b : 모터 8 : 회전축
9a, 9b : 팬 10 : 외기유입구
11a, 11b : 히터 13a, 13b, 13c : 격벽
15a, 15b : 열풍유로 17a, 17b, 17c : 열풍주입공
19a, 19b : 열풍순환구 21 : 열풍토출구
23 : 열풍인입구 25 : 기둥
27 : 앵글 29 : 선반
31a, 31b : 도어 33a, 33b : 에어 포켓
35 : 포켓 중공 37 : 손잡이
39 : 게이트 41 : 레일
43 : 가이드홈 45 : 힌지
47a, 47b : 배기댐퍼 49 : 콘트롤러
51 : 릴 53 : 히팅케이블

Claims

단열벽을 갖는 히팅케이블 열처리 오븐에 있어서,
상기 단열벽의 전면에는 힌지에 의하여 열리고 닫히는 여닫이 도어를 설치하고, 상기 여닫이 도어에는 열풍이 유입되어 채워질 수 있는 에어 포켓을 형성하고 상기 에어 포켓에는 열풍을 유입시킬 수 있는 열풍인입구를 형성하되, 상기 에어 포켓의 열풍인입구는 상기 에어 포켓의 힌지측 일면에만 형성하고, 에어포켓의 열풍인입구가 형성된 면을 제외한 나머지 면은 모두 폐쇄할 수 있게 형성하여, 상기 열풍인입구를 통해 에어포켓에 유입한 열풍이 에어포켓 내부에 정체할 수 있게 한 것을 특징으로 하는 히팅케이블용 열처리 오븐.
제1항에 있어서,
상기 오븐은 단열벽과, 상기 단열벽에서 내측으로 이격되어 열풍유로를 형성하는 평탄한 격벽을 포함하고, 상기 격벽에는 오븐 내부로 열풍을 주입하는 다수의 열풍주입공과, 상기 도어를 닫을 경우에만 상기 에어 포켓의 열풍인입구로 열풍을 주입할 수 있게 배치된 열풍토출구를 형성한 것을 특징으로 하는 히팅케이블용 열처리 오븐.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 에어 포켓에는 오븐 내부로 열풍을 주입할 수 있는 다수의 제2열풍주입공을 형성하고, 상기 제2열풍주입공 주변에는 상기 제2열풍주입공을 필요에 따라 개폐할 수 있는 게이트를 마련한 것을 특징으로 하는 히팅케이블용 열처리 오븐.
제1항에 있어서,
상기 에어포켓의 포켓 중공 횡단면적 및 종단면적은 상하 방향 및 좌우 방향에 따라 일정하게 형성하여 포켓 중공 내부의 상하간 및 좌우 간에 있어서 열량차가 없게 한 것을 특징으로 하는 히팅케이블용 열처리 오븐.
제2항에 있어서,
상기 열풍토출구는 오븐 입구의 좌우격벽 및 우측격벽에 세로 방향으로 일정한 간격을 두고 다수 형성하며, 상기 열풍인입구는 상기 에어포켓의 도어 힌지측 측면에 상기 열풍토출구과 같은 높이, 같은 간격 및 같은 형상으로 형성하여, 도어 힌지를 중심으로 도어가 닫힐 때 모든 열풍토출구가 모든 열풍인입구와 서로가 맞닫을 수 있게 한 것을 특징으로 하는 히팅케이블용 열처리 오븐.