KR101867682B1 - 냉각장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 냉각장치는 외부에서 냉각유체가 공급되는 챔버부재, 상기 챔버부재에 구비되어, 상기 챔버유닛 내부의 냉각유체를 배출하는 배출부재 및 상기 챔버부재로 냉각유체가 공급되는 상기 챔버부재의 유입부에 구비되어, 상기 챔버부재 내부로 공급된 냉각유체의 초기 유동을 저지하는 저항부재를 포함할 수 있다.

Description

냉각장치{Cooling apparatus}

본 발명은 열연 강판 등의 피냉각체에 대한 냉각을 수행하는 냉각장치에 관한 것이다.

압연기를 통과한 강판은 런아웃 테이블(Run Out Table)에서 냉각된다. 냉각은 주로 냉각수를 이용하며 노즐을 통해 강판에 분사하는 방식이 주를 이루고 있다.

이중에서 노즐을 통해 냉각수를 분사하는 냉각기는 냉각수의 분사형태에 따라 난류식 냉각기, 스프레이식 냉각기, 층류식 냉각기로 나뉠 수 있다.

난류식 냉각기는 내부에 큰 압력을 가하여 강판에 냉각수를 분사한다. 따라서, 난류식 냉각기는 압력을 형성시키는 보조장치가 꼭 필요해 전체적인 설비가 복잡해지고 설치비가 많이 소요된다는 단점이 있다.

또한, 노즐을 통해 분사되는 냉각수의 속도가 매우 빠르므로 강판을 냉각시키는 유동이 매우 불안정하기 때문에 난류분사식 냉각기를 이용하여 열연강판을 냉각시키면 열연강판의 폭 방향에 따른 온도편차가 크게 발생한다.

이에 반해 스프레이식 냉각기는 매우 작은 지름의 노즐을 통해 냉각수를 분무하는 장치로서, 비교적 강판 전면적에 걸쳐 냉각수를 균일하게 분사할 수 있다.

그러나, 스프레이식 냉각기는 단위시간에 배출하는 냉각수의 양이 매우 적으므로 열연강판을 신속하게 냉각시킬 수 없고 냉각효율도 떨어진다.

상기 두 가지 장치와 반대로 층류식 냉각기는 언급된 문제점들을 어느 정도 해결한 것으로서, 비교적 안정적으로 냉각수를 주수시켜 강판을 폭 방향에 걸쳐 균일하게 냉각시킬 수 있다.

이러한 종래의 층류식 냉각기는 도 1에 도시되어 있으며, 도 1에 도시된 바와 같이 종래의 층류식 냉각기(1')는 크게 냉각수가 저장되는 챔버부재(100')와 강판 표면으로 주수되는 냉각수의 흐름을 안내하는 배출부재(200')로 구성되며, 이때 배출부재(200')는 강판의 폭 방향으로 다수 개가 챔버부재(100')에 형성된다.

그리고 상기 챔버부재(100')의 일단부에는 상기 챔버부재(100') 내부로 냉각수를 공급하는 공급배관(2')이 결합되어 제공된다.

여기서, 상기 공급배관(2')을 통하여 상기 챔버부재(100')로 냉각수가 공급될 때, 상기 챔버부재(100') 내부에 냉각수가 꽉 차지 않게 되어, 공급된 냉각수는 챔버부재(100') 내에서 자유롭게 유동 형상을 형성할 수 있게 된다.

그런데, 상기 공급배관(2')을 통하여 상기 챔버부재(100')의 일단부로 유입되는 냉각수는 그 유동의 모멘텀이 강해서, 상기 챔버부재(100')의 타단부로 냉각수가 편중되게 분포된 상태로 배출부재(200')를 통하여 강판 상으로 주수가 되기 시작한다.

즉, 상기 챔버부재(100')의 일단부 측에 결합된 배출부재(200')에서는 냉각수가 배출되지 않고, 상기 챔버부재(100')의 타단부 측에 결합된 배출부재(200')에서만 냉각수가 배출되는 편중 주수의 문제가 발생하는 것이다.

이에 따라 강판에 대한 불균형 냉각으로 인한 강판 품질 저하의 치명적인 문제를 야기하게 된다.

따라서, 전술한 문제를 해결하기 위한 냉각장치에 대한 연구가 필요하게 되었다.

본 발명의 목적은 냉각유체가 편중되어 배출되는 것을 방지하여 강판 등의 피냉각체에 대한 불균형 냉각으로 인한 냉각 품질 저하를 방지하기 위한 냉각장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 냉각장치는 외부에서 냉각유체가 공급되는 챔버부재, 상기 챔버부재에 구비되어, 상기 챔버유닛 내부의 냉각유체를 배출하는 배출부재 및 상기 챔버부재로 냉각유체가 공급되는 상기 챔버부재의 유입부에 구비되어, 상기 챔버부재 내부로 공급된 냉각유체의 초기 유동을 저지하는 저항부재를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각장치의 상기 저항부재는, 상기 유입부에 구비되어 상기 냉각유체를 포위하는 저항내실부를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각장치의 상기 저항부재는, 상기 저항내실부에 형성된 내실배출홀에서 배출되는 냉각유체의 유동을 저지하도록, 상기 저항내실부에 결합되며, 다공성 판재로 형성되는 다공판부를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각장치의 상기 다공판부는, 상기 저항내실부의 벽부에 수직하게 결합되는 수직다공판 및 상기 수직다공판에 결합되며, 상기 저항내실부의 벽부와 수평하게 구비되는 수평다공판을 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각장치의 상기 저항내실부는, 상기 챔버부재 내부로 냉각유체를 공급하도록 상기 챔버부재의 유입부 외벽에 결합된 공급배관의 폭보다 큰 폭으로 상기 유입부에 구비되는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각장치의 상기 저항내실부는, 상기 유입부에 구비되며, 상기 유입부로 공급되는 상기 냉각유체를 포위하는 내실박스 및 상기 내실박스의 내부에 구비되며, 상기 냉각유체의 유로를 일부 차단하는 내부격벽을 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각장치의 상기 내실박스는, 상기 챔버부재의 일단부인 유입부에 일단부가 결합되고, 타단부는 상기 챔버부재의 길이 방향으로 연장되어 상기 챔버부재의 타단부에 결합되는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각장치의 상기 내부격벽은, 상기 내실박스에 형성되어 상기 냉각유체를 배출하는 내실배출홀보다 상부에 구비되고, 상기 챔버부재의 길이 방향으로 복수 개가 구비되며, 상기 내실박스의 일단부에서 타단부로 갈수록 이웃하는 내부격벽 사이의 간격이 넓게 구비되는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각장치의 상기 내부격벽은, 상기 챔버부재의 길이 방향으로 복수 개가 구비되며, 상기 내실박스의 일단부에서 타단부로 갈수록 상기 냉각유체를 차단하는 면적이 감소되게 구비되는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각장치의 상기 저항내실부는, 상기 냉각유체가 배출되며, 상기 챔버부재의 일단부인 유입부에서 상기 챔버부재의 타단부로 갈수록 그 직경이 작게 형성되는 내실배출홀을 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각장치의 상기 내부격벽은, 상기 챔버부재의 폭 방향에 수평하게 상기 내실박스 내부에 구비되는 주격벽 및 상기 주격벽에 구비되며, 상기 챔버부재의 길이 방향에 수평하게 구비되는 부격벽을 포함할 수 있다.

본 발명의 냉각장치는 챔버부재 내부로 유입되는 냉각유체의 초기 유동을 감소시킬 수 있는 이점이 있다.

이에 의해서, 챔버부재 내부의 냉각유체가 편중되어 분포되는 것을 방지하여, 배출부재를 통하여 배출되는 냉각유체가 편중되어 배출되는 것을 방지할 수 있는 효과를 가질 수 있다.

따라서, 상기 배출부재를 통하여 배출되는 상기 냉각유체에 의해 냉각되는 강판 등의 피냉각체가 균일하게 냉각될 수 있어 냉각 품질을 향상시킬 수 있는 효과를 가질 수 있게 된다.

도 1은 종래의 냉각장치를 도시한 측면도이다.
도 2는 본 발명의 냉각장치를 도시한 정면도이다.
도 3은 본 발명의 냉각장치에서 저항부재를 도시한 평면도이다.
도 4는 본 발명의 냉각장치에서 저항부재를 도시한 측면도이다.
도 5는 본 발명의 냉각장치에서 저항부재를 도시한 사시도이다.
도 6은 본 발명의 냉각장치에서 내부격벽의 저항 면적이 위치에 따라 다르게 구성된 실시예를 도시한 측면도이다.
도 7은 본 발명의 냉각장치에서 내부격벽의 위치에 따른 구비 개수를 다르게 구성한 실시예를 도시한 측면도이다.
도 8은 본 발명의 냉각장치에서 내부격벽이 주격벽과 부격벽을 포함하는 실시예를 도시한 측면도 및 평면도이다.
도 9는 본 발명의 냉각장치와 기존의 냉각장치의 주수 결과를 비교하여 나타낸 그래프이다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시예에 제한되지 아니하고, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 다른 구성요소를 추가, 변경, 삭제 등을 통하여, 퇴보적인 다른 발명이나 본 발명 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본원 발명 사상 범위 내에 포함된다고 할 것이다.

또한, 각 실시예의 도면에 나타나는 동일한 사상의 범위 내의 기능이 동일한 구성요소는 동일한 참조부호를 사용하여 설명한다.

본 발명은 열연 강판 등의 피냉각체에 대한 냉각을 수행하는 냉각장치(1)에 관한 것으로, 챔버부재(100) 내부로 유입되는 냉각유체의 초기 유동을 감소시킬 수 있으며, 이에 의해서 챔버부재(100) 내부의 냉각유체가 편중되어 분포되는 것을 방지하여, 배출부재(200)를 통하여 배출되는 냉각유체가 편중되어 배출되는 것을 방지할 수 있다.

따라서, 상기 배출부재(200)를 통하여 배출되는 상기 냉각유체에 의해 냉각되는 강판 등의 피냉각체가 균일하게 냉각될 수 있어 냉각 품질을 향상시킬 수 있게 된다.

여기서, 본 발명의 냉각장치(1)는 냉각수 분사형태에 따른 난류식 냉각기, 스프레이식 냉각기, 층류식 냉각기 중에서도 층류식 냉각기에 가까운 구성이다.

구체적으로, 도 2는 본 발명의 냉각장치(1)를 도시한 정면도이며, 도 9는 본 발명의 냉각장치(1)와 기존의 냉각장치(1')의 주수 결과를 비교하여 나타낸 그래프로써, 이를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각장치(1)는 외부에서 냉각유체가 공급되는 챔버부재(100), 상기 챔버부재(100)에 구비되어, 상기 챔버유닛 내부의 냉각유체를 배출하는 배출부재(200) 및 상기 챔버부재(100)로 냉각유체가 공급되는 상기 챔버부재(100)의 유입부에 구비되어, 상기 챔버부재(100) 내부로 공급된 냉각유체의 초기 유동을 저지하는 저항부재(300)를 포함할 수 있다.

이와 같이 상기 저항부재(300)가 공급되는 냉각유체의 초기 유동을 저지함으로써, 상기 챔버부재(100)로 공급되는 냉각유체를 상기 챔버부재(100) 전체로 균일하게 분포시킨 상태에서 상기 배출부재(200)를 통하여 배출함으로써, 열연 강판 등의 피냉각체의 폭 방향에 대한 균일한 냉각을 수행할 수 있게 된다.

이는 도 9에서 확인할 수 있다. 즉, 공급배관(2)을 통하여 공급되는 냉각유체의 유량을 100%, 50%, 30%로 변화시키며 제공한다. 또한, 이를 본 발명의 냉각장치(1)에서 균일 주수 여부를 측정하여 보고, 저항부재(300)를 포함하지 않는 기존의 냉각장치(1')에서 균일 주수 여부를 측정하여 본다.

이에 의하면 본 발명의 냉각장치(1)는 공급배관(2)이 결합된 챔버부재(100)의 일단부인 유입부에서부터 균일하게 주수가 수행됨을 확인할 수 있으나, 기존의 냉각장치(1')는 챔버부재(100')의 일단부에는 주수되지 않음을 확인할 수 있다.

즉, 본 발명의 냉각장치(1)는 기존의 냉각장치(1')에 비교하여 균일한 주수를 수행할 수 있는 것이다.

상기 챔버부재(100)는 상기 배출부재(200) 및 저항부재(300)가 구비되는 장치의 바디 역할을 하면서도, 외부에서 냉각유체가 공급되게 제공되어, 상기 배출부재(200)를 통하여 주수하게 제공될 수 있다.

이를 위해서, 상기 챔버부재(100) 내부는 상기 냉각유체가 저장될 수 있는 공간이 구비되며, 외부에서 냉각유체가 공급되기 위해서, 외벽에 공급배관(2)이 결합되어 제공될 수 있다.

그리고, 상기 챔버부재(100)는 내부에 냉각유체가 저장되는 공간을 형성하기 위해서, 용기 모양의 하부프레임과 상기 하부프레임의 상부에 결합되는 상부프레임으로 구성될 수 있으며, 상기 하부프레임과 상부프레임은 볼팅에 의해서 결합될 수 있다.

상기 배출부재(200)는 상기 챔버부재(100) 내부에 제공되는 냉각유체를 열연 강판 등의 피냉각체로 배출하는 역할을 하게 된다.

이를 위해서, 상기 배출부재(200)는 상기 챔버부재(100) 내부에 구비되며, 하단부는 상기 챔버부재(100) 하면을 관통하여 제공되며, 상단부는 상기 챔버부재(100)의 높이 방향으로 연장되어 제공된다.

또한, 상기 배출부재(200)는 상기 피냉각체의 폭 방향으로 균일한 주수를 하기 위해서, 상기 챔버부재(100)의 길이 방향으로 복수 개가 균일한 간격으로 제공될 수 있다.

상기 저항부재(300)는 상기 챔버부재(100)로 공급되는 냉각유체의 저항체로써의 역할을 하게 된다. 다시 말해, 상기 저항부재(300)는 상기 챔버부재(100) 내부로 공급되는 상기 냉각유체의 초기 공급 유동 모멘텀이 강하게 형성됨에 따라, 상기 챔버부재(100) 내부에서 상기 냉각유체가 불균일하게 분포되는 것을 방지하기 위해서 제공되는 것이다.

이와 같이, 상기 저항부재(300)는 상기 냉각유체의 초기 유동을 저지하는 저항체로서 구비되어, 상기 냉각유체를 상기 챔버부재(100) 내부에서 균일하게 분포시킬 수 있게 된다. 이를 위해서, 상기 저항부재(300)는 저항내실부(310), 다공판부(320) 등을 포함할 수 있다.

여기서, 상기 저항내실부(310)는 상기 챔버부재(100) 내부로 유입되는 상기 냉각유체의 유동을 1차로 저지하는 역할을 하게 된다.

즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각장치(1)의 상기 저항부재(300)는, 상기 유입부에 구비되어 상기 냉각유체를 포위하는 저항내실부(310)를 포함할 수 있다.

다시 말해, 상기 저항내실부(310)는 상기 냉각유체의 유입 초기에, 상기 챔버부재(100)로 공급되는 냉각유체가 상기 배출부재(200)를 통하여 배출되기 전에, 상기 냉각유체를 상기 챔버부재(100) 내부에 균일하게 분포시키는 역할을 하게 된다.

이를 위해서 상기 저항내실부(310)는 상기 챔버부재(100)로 상기 냉각유체가 공급되는 상기 챔버부재(100)의 일단부인 유입부를 포위하는 형상으로 구비된다.

더하여 상기 저항내실부(310)는 상기 유입부로 공급되는 냉각유체를 완전히 포위하기 위해서, 상기 냉각유체가 공급되는 상기 공급배관(2)의 폭보다 큰 폭으로 구비될 수 있다.

즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각장치(1)의 상기 저항내실부(310)는, 상기 챔버부재(100) 내부로 냉각유체를 공급하도록 상기 챔버부재(100)의 유입부 외벽에 결합된 공급배관(2)의 폭보다 큰 폭으로 상기 유입부에 구비되는 것을 특징으로 할 수 있다.

다시 말해, 상기 저항내실부(310)를 상기 챔버부재(100)에 결합되는 상기 공급배관(2)의 관통홀을 포위하게 구비시킴으로써, 상기 공급배관(2)을 통하여 상기 챔버부재(100)로 공급되는 냉각유체의 초기 유동을 상기 저항내실부(310)가 저지하는 역할을 할 수 있게 되는 것이다.

한편, 상기 저항내실부(310)는 상기 냉각유체의 유동을 1차로 저감시킨 후에 배출부재(200)를 통하여 주수를 실시하게 유도하도록, 유입 초기 포위되었던 냉각유체를 상기 저항내실부(310) 내부에서 외부로 배출하기 위한 내실배출홀(311)을 구비할 수 있으며, 이에 대한 자세한 설명은 도 4를 참조하여 후술한다.

그리고, 상기 저항내실부(310)는 상기 냉각유체의 유동을 저지하기 위한 구성으로 내실박스(312), 내부격벽(313) 등의 구성을 포함할 수 있는데, 이에 대한 자세한 설명은 도 6, 도 7, 도 8을 참조하여 후술한다.

한편, 상기 저항부재(300)는 상기 저항내실부(310)를 상기 챔버부재(100) 내부에 안정적으로 결합시키기 위해서, 상기 저항내실부(310)를 상기 챔버부재(100)의 높이에 대응하게 구성할 수도 있다.

다만, 상기 냉각유체의 유동범위를 감소시키기 위해서, 상기 저항내실부(310)를 상기 챔버부재(100)의 높이보다 작게 구비시킬 수도 있다. 이때에는 상기 저항내실부(310)를 상기 챔버부재(100)에 안정적으로 결합시키기 위해서, 상기 저항내실부(310)의 상벽부 외면과 상기 챔버부재(100)의 상벽부 내면 사이에 지지체(330)를 더 구비시킬 수 있다.

상기 다공판부(320)는 상기 저항내실부(310)에서 1차로 저감시킨 냉각유체의 유동을 2차로 저감시키는 역할을 하게 된다. 이와 같은 다공판부(320)에 대한 설명은 도 3을 참조하여 자세히 후술한다.

도 3은 본 발명의 냉각장치(1)에서 저항부재(300)를 도시한 평면도로써, 이를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각장치(1)의 상기 저항부재(300)는, 상기 저항내실부(310)에 형성된 내실배출홀(311)에서 배출되는 냉각유체의 유동을 저지하도록, 상기 저항내실부(310)에 결합되며, 다공성 판재로 형성되는 다공판부(320)를 포함할 수 있다.

즉, 상기 다공판부(320)는 상기 저항내실부(310)에서 1차로 저감시킨 냉각유체의 유동을 2차로 저감시키기 위해서 구성되는 것이다.

특히 상기 다공판부(320)는 다공성 판재로 제공됨으로써, 비교적 작은 유동 모멘텀도 감소시킬 수 있게 구성된다. 여기서, 상기 다공판부(320)의 개공률은 약 20 ~ 70%로 제공되는 것이, 2차 저항체로써의 역할을 수행하는데 바람직하다.

다시 말해, 전술한 바와 같은 상기 다공판부(320)의 개공률을 제시한 것은, 상기 개공률이 약 20% 미만이면 상기 냉각유체가 상기 다공판부(320)에서 적체되어 냉각수행을 위한 주수 속도보다 빠르게 배출시키지 못하여 바람직하지 않기 때문이며, 상기 개공률이 약 70%를 초과하면 유동 모멘텀 감소의 효과가 미미하므로 바람직하지 못하기 때문이다.

그리고, 상기 다공판부(320)는 상기 냉각유체의 유동 모멘텀 감소를 효율적으로 수행하기 위해서, 수직다공판(321), 수평다공판(322)을 포함할 수 있는데, 이에 대한 자세한 설명은 도 5를 참조하여 후술한다.

도 4는 본 발명의 냉각장치(1)에서 저항부재(300)를 도시한 측면도로써, 이를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각장치(1)의 상기 저항내실부(310)는, 상기 냉각유체가 배출되며, 상기 챔버부재(100)의 일단부인 유입부에서 상기 챔버부재(100)의 타단부로 갈수록 그 직경이 작게 형성되는 내실배출홀(311)을 포함할 수 있다.

즉, 상기 저항내실부(310)는 상기 냉각유체의 유동을 1차로 저감시킨 후에 배출부재(200)를 통하여 주수를 실시하게 유도하도록, 유입 초기 포위되었던 냉각유체를 상기 저항내실부(310) 내부에서 외부로 배출하기 위하여 내실배출홀(311)을 구비할 때, 상기 내실배출홀(311)을 상기 챔버부재(100)의 길이 방향으로 차등으로 폭을 설정하여, 상기 저항내실부(310)의 내부에 외부로 배출되는 냉각유체를 상기 챔버부재(100)의 길이 방향으로 균일하게 배출하게 구성한 것이다.

다시 말해, 상기 냉각유체가 상기 챔버부재(100)로 공급되는 초기 유동 모멘텀에 의해서, 상기 공급배관(2)에 인접한 상기 저항내실부(310)의 일단부(이는 챔버부재(100)의 일단부와 같은 위치임)보다 상기 저항내실부(310)의 타단부(이는 챔버부재(100)의 타단부와 같은 위치임)에 상대적으로 많은 유량의 냉각유체가 편중되어 위치하므로, 상기 챔버부재(100)의 길이 방향으로 상기 냉각유체를 균일하게 배출시키기 위해서 상기 저항내실부(310)의 일단부에 구비되는 내실배출홀(311)의 직경을 상기 저항내실부(310)의 타단부에 구비되는 내실배출홀(311)보다 크게 형성한 것이다.

도 5는 본 발명의 냉각장치(1)에서 저항부재(300)를 도시한 사시도로써, 이를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각장치(1)의 상기 다공판부(320)는, 상기 저항내실부(310)의 벽부에 수직하게 결합되는 수직다공판(321) 및 상기 수직다공판(321)에 결합되며, 상기 저항내실부(310)의 벽부와 수평하게 구비되는 수평다공판(322)을 포함할 수 있다.

즉, 상기 다공판부(320)는 상기 냉각유체의 유동 모멘텀 감소를 효율적으로 수행하기 위해서, 수직다공판(321), 수평다공판(322)을 포함하는 것이다.

다시 말해, 상기 수직다공판(321)은 상기 저항내부실의 벽부에 수직하게 결합되며, 상기 챔버부재(100)의 내면까지 연장되어 구비되는데, 이러한 수직다공판(321)은 상기 저항내부실에서 배출된 냉각유체가 상기 배출부재(200)로 이동하기 전에 상기 냉각유체의 유동을 2차 저지하는 장애물로 역할을 수행하게 된다.

이때, 상기 수평다공판(322)이 더 제공됨으로써, 상기 저항내실부(310)에서 배출된 냉각유체의 유동을 상기 수직다공판(321)과 함께 한 번 더 저지할 수 있어, 유동 모멘텀 감소를 더욱 효율적으로 수행할 수 있는 것이다.

도 6은 본 발명의 냉각장치(1)에서 내부격벽(313)의 저항 면적이 위치에 따라 다르게 구성된 실시예를 도시한 측면도로써, 이를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각장치(1)의 상기 저항내실부(310)는, 상기 유입부에 구비되며, 상기 유입부로 공급되는 상기 냉각유체를 포위하는 내실박스(312) 및 상기 내실박스(312)의 내부에 구비되며, 상기 냉각유체의 유로를 일부 차단하는 내부격벽(313)을 포함할 수 있다.

즉, 상기 저항내실부(310)는 상기 냉각유체의 유동을 저지하기 위한 구성으로 내실박스(312), 내부격벽(313)을 포함할 수 있다.

상기 내실박스(312)는 상기 챔버부재(100)의 유입부로 공급되는 냉각유체를 1차로 포위하는 역할을 수행하게 된다. 다시 말해, 상기 챔버부재(100)로 공급되는 상기 냉각유체의 초기 유동은 상기 내실박스(312) 내부에서 차단되기 때문에, 상기 냉각유체가 상기 챔버부재(100) 내부에서 편중되게 제공되는 문제를 방지하게 된다.

이를 위해서 상기 내실박스(312)는 상기 챔버부재(100) 외벽에 구비된 상기 공급배관(2)과 관통된 홀을 포위하는 박스 형상으로 구비될 수 있으며, 일단부는 상기 챔버부재(100)의 유입부인 일단부에 결합되고, 타단부는 상기 챔버부재(100)의 타단부에 결합된 형상으로 구비될 수 있다.

다시 말해, 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각장치(1)의 상기 내실박스(312)는, 상기 챔버부재(100)의 일단부인 유입부에 일단부가 결합되고, 타단부는 상기 챔버부재(100)의 길이 방향으로 연장되어 상기 챔버부재(100)의 타단부에 결합되는 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 내부격벽(313)은 상기 내실박스(312) 내부에서 포위되어 유동하는 상기 냉각유체의 유동을 감소시키는 역할을 하게 된다. 이를 위해서, 상기 내부격벽(313)은 상기 내실박스(312) 내부에 구비되며, 상기 냉각유체의 유로를 일부 차단하게 구비된다.

일례로 상기 내부격벽(313)은 상기 내실박스(312) 내부에 복수 개가 구비될 수 있으며, 상기 내실박스(312)의 일단부에 인접하여 구비되는 내부격벽(313)은 상기 내실박스(312)의 타단부에 인접하여 구비되는 내부격벽(313)보다 상기 냉각유체의 유로 상의 저항면적을 더 크게 형성하게 제공할 수 있다.

즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각장치(1)의 상기 내부격벽(313)은, 상기 챔버부재(100)의 길이 방향으로 복수 개가 구비되며, 상기 내실박스(312)의 일단부에서 타단부로 갈수록 상기 냉각유체를 차단하는 면적이 감소되게 구비되는 것을 특징으로 할 수 있다.

이러한 내부격벽(313)의 형상으로써, 상기 내실박스(312) 상면에 결합되게 복수 개가 구비되며, 그 형성 높이가 상기 내실박스(312) 일단부에 타단부로 갈수록 짧아지는 형상이 있을 수 있으며, 이는 도 6에 도시된 형태일 수 있다.

또한, 상기 내부격벽(313)은 상기 냉각유체의 유로 상의 저항면적이 동일하게 복수 개가 구비되면서도 그 구비된 간격을 특정하여 유동 모멘텀 저감을 효율적으로 수행할 수 있게 구비되는데, 이에 대한 자세한 설명은 도 7을 참조하여 후술한다.

상기 내부격벽(313)은 상기 냉각유체의 유로 상의 저항면적이 동일하게 복수 개가 구비되면서도 그 구비된 형상을 특정한 형상으로 제공하여 유동 모멘텀 저감을 효율적으로 수행할 수 있게 구비되는데, 이에 대한 자세한 설명은 도 8을 참조하여 후술한다.

도 7은 본 발명의 냉각장치(1)에서 내부격벽(313)의 위치에 따른 구비 개수를 다르게 구성한 실시예를 도시한 측면도로써, 이를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각장치(1)의 상기 내부격벽(313)은, 상기 내실박스(312)에 형성되어 상기 냉각유체를 배출하는 내실배출홀(311)보다 상부에 구비되고, 상기 챔버부재(100)의 길이 방향으로 복수 개가 구비되며, 상기 내실박스(312)의 일단부에서 타단부로 갈수록 이웃하는 내부격벽(313) 사이의 간격이 넓게 구비되는 것을 특징으로 할 수 있다.

즉, 상기 내부격벽(313)은 상기 냉각유체의 유로 상의 저항면적이 동일하게 복수 개가 구비되면서도 그 구비된 간격을 특정하여 유동 모멘텀 저감을 효율적으로 수행할 수 있게 구비시킨 것이다.

다시 말해, 비교적 유동 모멘텀이 작게 제공되는 상기 내실박스(312) 타단부보다 비교적 유동 모멘텀이 크게 제공되는 상기 내실박스(312) 일단부에 내부격벽(313)을 더 많이 구비시킴으로써, 더 많은 유동 모멘텀 저감시키게 구비시키도록, 상기 내부격벽(313)의 배치 간격을 조정한 것이다.

도 8은 본 발명의 냉각장치(1)에서 내부격벽(313)이 주격벽(313a)과 부격벽(313b)을 포함하는 실시예를 도시한 측면도 및 평면도로써, 이를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각장치(1)의 상기 내부격벽(313)은, 상기 챔버부재(100)의 폭 방향에 수평하게 상기 내실박스(312) 내부에 구비되는 주격벽(313a) 및 상기 주격벽(313a)에 구비되며, 상기 챔버부재(100)의 길이 방향에 수평하게 구비되는 부격벽(313b)을 포함할 수 있다.

다시 말해, 상기 내부격벽(313)을 상기 냉각유체의 유로 상의 저항면적이 동일하게 복수 개 구비시키면서도, 그 구비된 형상을 특정한 형상으로 제공하여 유동 모멘텀 저감을 효율적으로 수행할 수 있게 구성한 것이다.

이와 같이, 상기 주격벽(313a)은 상기 챔버부재(100)의 폭 방향에 수평하게 구비되며, 상기 부격벽(313b)은 상기 챔버부재(100)의 길이 방향에 수평하게 구비되기 때문에, 상기 주격벽(313a)과 상기 부격벽(313b)이 형성하는 형상은 "ㄷ" 형상으로 구비되어, 상기 냉각유체의 유동을 감싸게 구비된다.

즉, 상기 주격벽(313a), 부격벽(313b)에 의해서 냉각유체의 유동이 감싸지면서, 상기 냉각유체는 다른 경로로 빠져나가기 위해서 유동 모멘텀을 소비하게 되어, 상기 냉각유체의 유동 모멘텀 감소의 효율을 높일 수 있게 되는 것이다.

1: 냉각장치 2: 공급배관
100: 챔버부재 200: 배출부재
300: 저항부재 310: 저항내실부
311: 내실배출홀 312: 내실박스
313: 내부격벽 320: 다공판부
321: 수직다공판 322: 수평다공판
330: 지지체

Claims (11)

1. 외부에서 냉각유체가 공급되는 챔버부재;
   상기 챔버부재에 구비되어, 상기 챔버부재 내부의 냉각유체를 배출하는 배출부재; 및
   상기 챔버부재로 냉각유체가 공급되는 상기 챔버부재의 유입부에 구비되어, 상기 챔버부재 내부로 공급된 냉각유체의 초기 유동을 저지하는 저항부재;
   를 포함하며,
   상기 저항부재는,
   상기 유입부에 구비되어 상기 냉각유체를 포위하는 저항내실부;
   를 포함하고,
   상기 저항내실부는,
   상기 유입부에 구비되며, 상기 유입부로 공급되는 상기 냉각유체를 포위하게 구비되고, 상기 챔버부재의 일단부인 유입부에 일단부가 결합되고, 타단부는 상기 챔버부재의 길이 방향으로 연장되어 상기 챔버부재의 타단부에 결합되며, 냉각유체를 배출하는 내실배출홀이 길이 방향으로 복수 개가 형성된 내실박스; 및
   상기 내실박스의 내부에 구비되며, 상기 냉각유체의 유로를 일부 차단하는 내부격벽;
   을 포함하며,
   상기 내부격벽은,
   상기 챔버부재의 길이 방향으로 복수 개가 구비되고, 상기 내실박스 상면에 결합되며, 그 형성 높이가 상기 내실박스 일단부에 타단부로 갈수록 짧아지는 형상으로 형성되어, 상기 내실박스의 일단부에서 타단부로 갈수록 상기 냉각유체를 차단하는 면적이 감소되게 구비되는 것을 특징으로 하는 냉각장치.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 저항부재는,
   상기 저항내실부에 형성된 내실배출홀에서 배출되는 냉각유체의 유동을 저지하도록, 상기 저항내실부에 결합되며, 다공성 판재로 형성되는 다공판부;
   를 포함하는 냉각장치.
4. 제3항에 있어서,
   상기 다공판부는,
   상기 저항내실부의 벽부에 수직하게 결합되는 수직다공판; 및
   상기 수직다공판에 결합되며, 상기 저항내실부의 벽부와 수평하게 구비되는 수평다공판;
   을 포함하는 냉각장치.
5. 제1항에 있어서,
   상기 저항내실부는,
   상기 챔버부재 내부로 냉각유체를 공급하도록 상기 챔버부재의 유입부 외벽에 결합된 공급배관의 폭보다 큰 폭으로 상기 유입부에 구비되는 것을 특징으로 하는 냉각장치.
6. 삭제
7. 삭제
8. 제1항에 있어서,
   상기 내부격벽은, 상기 내실배출홀보다 상부에 구비되고, 상기 챔버부재의 길이 방향으로 복수 개가 구비되며, 상기 내실박스의 일단부에서 타단부로 갈수록 이웃하는 내부격벽 사이의 간격이 넓게 구비되는 것을 특징으로 하는 냉각장치.
9. 삭제
10. 제1항에 있어서,
    상기 내실배출홀은,
    상기 냉각유체가 배출되며, 상기 챔버부재의 일단부인 유입부에서 상기 챔버부재의 타단부로 갈수록 그 직경이 작게 형성되는 것을 특징으로 하는 냉각장치.
11. 제1항에 있어서,
    상기 내부격벽은,
    상기 챔버부재의 폭 방향에 수평하게 상기 내실박스 내부에 구비되는 주격벽; 및
    상기 주격벽에 구비되며, 상기 챔버부재의 길이 방향에 수평하게 구비되는 부격벽;
    을 포함하는 냉각장치.

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