KR101888147B1

KR101888147B1 - 용해로

Info

Publication number: KR101888147B1
Application number: KR1020170164843A
Authority: KR
Inventors: 노유승
Original assignee: (주)동우로테크
Priority date: 2017-12-04
Filing date: 2017-12-04
Publication date: 2018-08-13

Abstract

본 발명은 용해로에 관한 것으로서, 상측 방향으로 원료가 투입되는 타워부, 상면이 타워부의 하단과 연결되어 원료를 전달받고 원료를 가열시키는 복수 개의 버너가 구비되는 용해부, 용해된 원료를 전달받아 보관하고 내부에 구비된 온도 유지부를 통해 원료를 소정의 온도로 보온시키는 보온부 및 용해부 및 보온부의 사이에 배치되어 용해된 원료의 가스를 제거하는 가스 제거부를 포함한다. 본 발명에 따르면, 원료는 용해부에서 보온부로 향하는 이동 속도가 늦어지므로 과도한 용해된 원료의 유입으로 인한 열 효율 저하를 방지할 수 있다. 또한, 본 발명에 따르면, 발열체를 용이하게 교체함으로써, 발열체의 온도 감소로 인한 열 효율 저하 및 용해된 원료의 고체화를 방지할 수 있다. 또한, 본 발명에 따르면, 보온부에 있는 용탕 중 양질의 용탕만을 배출시켜 양질의 제품을 생산할 수 있다.

Description

용해로{MELTING FURNACE}

본 발명은 용해로에 관한 것이다. 보다 자세하게는 복수의 버너로 원료를 가열하고 용해된 원료를 보온부로 이동시키며, 용해된 원료를 보온하는 온도 유지부를 용이하게 탈착할 수 있는 용해로에 관한 것이다.

일반적으로 용해로는 알루미늄 인곳 및 알루미늄 스크랩 등의 원료를 용해시키고, 이를 통해 생성된 용탕을 보온실에 저장하고, 주물 작업 시 보온실에 저장된 용탕을 보온실의 외부로 배출시켜 알루미늄 재질의 재품을 생산하는 데 사용된다.

선행문헌 1(대한민국 등록특허 제10-0386724호) 및 선행문헌 2(대한민국 등록특허 제10-0413920호)와 같은 용해로는 용탕을 보온하는 발열체의 교환이 어려워 발열체의 온도 감소에 따른 열 효율이 저하된다는 문제점이 있다. 또한, 선행문헌 1 및 선행문헌 2의 경우 보온실에 있는 용탕의 상측 부분은 공기와 맞닿아 있기 때문에 알루미늄 재질의 제품을 생산하는 데 필요한 적정 온도를 충족하지 못하고, 용탕의 하측 부분은 이물질이 섞여 있어 이를 통해 제조된 제품의 품질을 저하시키는 문제점이 있다.

선행문헌 1: 대한민국 등록특허 제10-0386724호 (2003.05.26. 등록) 선행문헌 2: 대한민국 등록특허 제10-0413920호 (2003.12.22. 등록)

본 발명의 기술적 과제는 용해부 및 가스제거부의 경사가 다르게 구비됨에 따라 용해된 원료를 보온부로 용이하게 이동시킬 수 있는 용해로를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 기술적 과제는 원료가 용해부의 하면에서 용이하게 용해될 수 있는 용해로를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 기술적 과제는 용해부의 내부를 용이하게 청소할 수 있는 용해로를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 기술적 과제는 용해부에서 보온부로 이동하는 용해된 원료의 이동 속도를 늦추는 용해로를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 기술적 과제는 용해된 원료를 보온하는 발열체의 온도가 낮아질 때, 이를 용이하게 교체할 수 있는 용해로를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 기술적 과제는 원료의 용해에 의해 생성된 용탕 중 양질의 알루미늄 재질의 제품을 제조할 수 있는 용탕을 배출할 수 있는 용해로를 제공하는 것이다.

이를 위해 본 발명은 상측 방향으로 원료가 투입되는 타워부, 상면이 타워부의 하단과 연결되어 원료를 전달받고, 원료를 가열시키는 복수 개의 버너가 구비되는 용해부, 용해된 원료를 전달받아 보관하고 내부에 구비된 온도 유지부를 통해 원료를 소정의 온도로 보온시키는 보온부 및 용해부 및 보온부의 사이에 배치되어 용해된 원료의 가스를 제거하는 가스 제거부를 포함하고, 용해부 및 가스 제거부의 저면은 용해된 원료가 보온실로 이동될 수 있도록 소정의 기울기를 갖는 것을 특징으로 하는 용해로를 제공한다.

본 발명에 따르면, 용해된 원료는 용이하게 보온부로 이동될 수 있어 원료가 용해로 내부에서 고체화되어 적층되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 원료는 용이하게 용해되고 용해부에서 보온부로 향하는 이동 속도가 늦어지므로 과도한 용해된 원료의 유입으로 인한 열 효율 저하를 방지할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 용해부의 내부를 용이하게 청소할 수 있어 용해된 원료에 이물질이 첨가되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 발열체를 용이하게 교체함으로써, 발열체의 온도 감소로 인한 열 효율 저하 및 용해된 원료의 고체화를 방지할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 보온부에 있는 용탕 중 양질의 용탕만을 배출시켜 양질의 제품을 생산할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 용해로를 전체적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 용해로에 원료가 투입되고, 용해되어 보관되는 모습을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 타워부의 내부로 원료가 투입되고, 버너에 의해 용해되는 것을 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 용해부의 기울어짐을 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 도어부를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 유속 제어 구간에 의해 용해된 원료(m)의 이동 속도가 감소되는 것을 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 가스제거부를 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 보온부를 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 온도 유지부 및 덮개부를 나타내는 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 덮개부 및 온도 유지부가 수평방향으로 이동하는 것을 나타내는 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 힌지에 의해 덮개부, 온도 유지부 및 리프트가 수평방향으로 이동하는 것을 나타내는 도면이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 리프트에 의해 덮개부 및 온도 유지부가 상측으로 이동하는 것을 나타내는 도면이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 용탕 배출부 및 제2 용탕 배출부에 의해 용탕이 보온부의 외부로 배출되는 것을 나타내는 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되지 않는다. 또한 도면에서 본 발명을 명확하게 개시하기 위해서 본 발명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 도면에서 동일하거나 유사한 부호들은 동일하거나 유사한 구성요소들을 나타낸다.

본 발명의 목적 및 효과는 하기의 설명에 의해서 자연스럽게 이해되거나 보다 분명해질 수 있으며, 하기의 기재만으로 본 발명의 목적 및 효과가 제한되는 것은 아니다.

본 발명의 목적, 특징 및 장점은 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

이제부터, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 용해로(100)를 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 용해로(100)를 전체적으로 나타내는 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 용해로(100)에 원료(m)가 투입되고 용해되어 보관되는 모습을 나타내는 도면이다. 본 발명을 설명하기에 앞서, '전방'은 보온부(150)에서 용해부(130)를 향하는 방향을 뜻하고, '후방'은 용해부(130)에서 보온부(150)를 향하는 방향을 뜻한다. 또한, '수직 방향'은 지면과 수직인 방향을 뜻하고, '수평 방향'은 지면과 평행한 방향을 뜻한다. 본 발명에 따른 용해로(100)는 원료(m)를 타워부(120)의 내부로 투입하는 투입부(110), 원료(m)가 투입되는 타워부(120), 상면이 타워부(120)의 하단과 연결되어 원료(m)를 전달받고, 원료(m)를 가열시키는 복수 개의 버너가 구비되는 용해부(130), 용해부(130)의 일 측에 형성되어 용해부(130)의 내부를 청소할 수 있도록 구비된 도어부(132), 용해된 원료(m)를 전달받아 보관하고 내부에 구비된 온도 유지부(152)를 통해 원료(m)를 소정의 온도로 보온시키는 보온부(150) 및 용해부(130) 및 보온부(150)의 사이에 배치되어 용해된 원료(m)의 가스를 제거하는 가스 제거부(140)를 포함한다. 여기서, 투입부(110)는 원료(m)를 타워부(120)의 상측까지 이동시키기 위해 리프트 등으로 구비되는 별도의 승강부를 포함한다. 이에 따라, 원료(m)는 작업자가 도수 운반하지 않아도 타워부(120)의 내부로 투입이 가능하다. 보다 바람직한 실시예로서, 투입부(110)는 용해로(100)에 별도로 구비되는 제어부를 통해 타워부(120)의 외부로 원료(m)가 넘치지 않을 정도로 원료(m)의 투입량을 제어할 수 있다. 이를 위해 제어부는 타워부(120)의 내부에 적재된 원료(m)의 양을 파악하고, 투입부(110)의 원료(m) 투입 시기를 조절할 수 있다. 또한, 용해로(100)에 투입되는 원료(m)는 알루미늄 소재의 인곳 또는 스크랩으로 구비된다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 타워부(120)의 내부로 원료(m)가 투입되고, 버너에 의해 용해되는 것을 나타내는 도면이다. 원료(m)는 타워부(120)의 내부로 투입되고, 타워부(120)는 소정의 높이를 갖는다. 이는 보다 많은 원료(m)를 내부에 적재하여 타워부(120)에 구비된 투입구의 개폐 빈도를 줄이기 위함이다. 이에 따라 타워부(120)의 하단과 연결되는 용해부(130)의 온도가 급등 또는 급락하는 것을 방지할 수 있다. 투입구는 타워부(120)의 일 측면에 구비된다. 투입구가 개방됨에 따라, 투입부(110)는 원료(m)를 타워부(120)의 내부에 투입할 수 있고, 투입구가 폐쇄됨에 따라 타워부(120)는 밀폐되어 투입된 원료(m)를 용해하기 위한 온도를 유지할 수 있다. 본 발명에서는 투입구가 일 측면에 구비된다고 설명하지만, 이는 한정되지 않고 타워부(120)의 상측 등 다양한 위치에 투입구가 구비될 수 있다. 타워부(120)는 개구되고 하단은 용해부(130)와 연결되기 때문에, 타워부(120)의 내부에 유입된 원료(m)는 곧바로 용해부(130)의 하면 상에 배치될 수 있다. 용해부(130)는 타워부(120)의 내부를 통과하여 유입된 원료(m)를 고체 상태에서 액체 상태로 용해하는 구성이다. 원료(m)의 용이한 용해를 위해, 용해부(130)는 내부가 개구되도록 구비된다. 또한, 용해부(130)의 상단은 타워부(120)의 하단과 연결되기 때문에 타워부(120)의 내부로 유입된 원료(m)는 수직 낙하하여 용해부(130) 내부에 배치된다. 또한, 용해부(130)는 수직방향으로의 단면이 "

" 형상으로 구비된다. 따라서, 원료(m)는 용해부(130)의 하면에 배치된 상태에서 보다 안정적으로 버너에 의해 용해될 수 있다. 용해부(130)는 원료(m)를 용해하기 위한 버너를 구비한다. 상세하게, 용해부(130)는 복수의 버너를 구비하고, 복수의 버너가 열 에너지를 조사하는 방향은 용해부(130)의 하면을 향하도록 구비된다. 이제부터 복수의 버너는 혼동을 피하기 위해 도면번호를 달리하여 설명하도록 한다. 보다 바람직한 실시예로서, 버너는 5개가 구비되되, 용해부(130)의 상면에 제1버너(131a)가 구비되고, 용해부(130)의 일 측면에 제2버너(131b) 및 제3버너(131c)가 구비되고, 일 측면의 반대 방향에 있는 타 측면에 제4버너(131d) 및 제5버너(131e)가 구비된다. 제2버너(131b)와 제3버너(131c), 제4버너(131d)와 제5버너(131e)는 서로 소정의 간격을 두고 이격되어 구비된다. 이는 버너로부터 조사되는 열 에너지가 중복되는 것을 방지하여 열 효율을 극대화하기 위함이다. 또한, 용해부(130)의 상면에 구비되는 제1버너(131a)는 제2버너(131b) 내지 제5버너(131e)보다 후방에 구비된다. 이는 제2버너(131b) 내지 제5버너(131e)에서 용해되지 않은 원료(m)에 열 에너지를 조사하여 이를 용해시키기 위함이다. 보다 바람직한 실시예로서, 제1버너(131a) 내지 제5버너(131e)는 열 에너지를 조사함에 따라, 용해부(130)의 온도를 섭씨 650도 ~ 섭씨 680도로 상승시켜 원료(m)를 용해시킨다. 제1버너(131a) 내지 제5버너(131e)는 모두 용해부(130)의 하면을 향하도록 구비된다. 이에 따라 제1버너(131a) 내지 제5버너(131e)는 원료(m)를 용이하고 효과적으로 용해시킬 수 있다. 또한, 열원이 원료(m)에 직접적으로 접촉하지 않기 때문에, 원료(m)에 의한 버너의 손상을 방지할 수 있다. 도 4를 참조하면, 용해부(130)의 하면은 지면으로부터 제 1 각도(a1)를 갖도록 구비되고, 가스제거부를 향할수록 점차 하측을 향하도록 구비된다. 용해부(130)가 제 1 각도(a1)를 가짐으로써, 원료(m)는 용해된 상태에서 가스 제거부(140)를 향해 순차적으로 이동할 수 있다. 이는 용해부(130)의 하면 상에서 용해된 원료(m)가 이동하지 못해 고체화되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다. 도 5를 참조하면, 용해부(130)는 일 측면에 도어부(132)를 구비한다. 도어부(132)는 용해부(130)의 내부를 청소하기 위한 구성이다. 상세하게, 도어부(132)는 용해부(130)의 일 측면에 구비되고, 용해부(130)의 하면보다 상측에 구비된다. 따라서, 작업자는 도어부(132)를 개방하고, 별도의 청소 부재를 용해부(130)의 내부로 삽입하여 용해부(130)의 내부를 용이하게 청소할 수 있다. 또한, 도어부(132)는 용해부(130)의 일 측면으로부터 전방으로 돌출되도록 구비된다. 이에 따라, 도어부(132)는 버너에 의한 열 에너지가 조사되지 않는 위치에 구비된다. 이는 작업자가 도어부(132)를 개방할 때 용해부(130) 내부의 열 에너지에 조사되지 않아 다치지 않는 효과를 도출할 수 있다.

도 6을 참조하면, 용해부(130)와 가스 제거부(140)의 사이에는 유속 제어 구간(133)이 더 구비된다. 상세하게, 유속 제어 구간(133)은 용해된 원료(m)가 과도하게 가스 제거부(140)로 향하는 것을 방지하기 위한 구성으로서, 용해부(130)의 상면에서 하측 방향으로 돌출 형성되고, 용해부(130)의 내부 형상과 대응되도록 구비된다. 또한, 유속 제어 구간(133)의 하단은 용해부(130)를 향해 경사면을 가지도록 구비되고, 용해부(130)의 하면에 닿지 않을 정도로 돌출되어 구비된다. 이에 따라 용해된 원료(m)는 유속 제어 구간(133)과 용해부(130)의 하면 사이에 구비되는 틈을 통해 가스 제거부(140)로 유입된다. 유속 제어 구간(133)이 구비됨으로써, 유속 제어 구간(133)과 접촉되는 용해된 원료(m)에 병목 현상을 발생시키고 이에 따라 용해된 원료(m)는 가스 제거부(140)로의 유입 속도가 감소하는 효과가 있다. 즉, 용해된 원료(m)의 투입 속도를 감소시켜 소량의 용해된 원료(m)가 순차적으로 보온부(150)로 유입됨에 따라, 보온부(150)에서 용해된 원료(m)를 미리 설정된 온도로 보온하는데 필요한 전력량을 최소화할 수 있다. 용해부(130)의 하면 중 유속 제어 구간(133)의 하측에 대응되는 부분(이하, '와류 발생 구간(e)'으로 설명하도록 한다.)은 음각 형성된다. 상세하게, 와류 발생 구간(e)은 용해부(130)의 하면에서 제1버너(131a)와 유속 제어 구간(133)의 사이에 구비되되, 유속 제어 구간(133)의 하면으로부터 하측에 형성된다. 이에 따라, 와류 발생 구간(e)은 용해부(130)의 하면으로부터 소정 길이만큼 하측으로 음각된 형상을 갖는다. 또한, 와류 발생 구간(e)은 계단 형상으로 구비된다. 이는 와류 발생 구간(e) 내의 높낮이를 변화시켜, 와류 발생 구간(e)을 통과하는 용해된 원료(m)에 와류를 발생시키기 위함이다. 즉, 용해된 원료(m)는 와류 발생 구간(e)의 음각된 부분 및 계단 형상으로 구비된 부분에 의해 각각 이동 속도가 감소하게 된다. 용해된 원료(m)의 속도가 빠른 위치는 속도가 느린 위치보다 압력이 작아지게 된다. 이와 같은 베르누이의 법칙에 따라, 와류 발생 구간(e) 내에서 용해된 원료(m)에 와류가 형성된다. 와류 발생 구간(e)이 구비됨에 따라, 용해된 원료(m)는 와류 발생 구간(e)에 일시적으로 모이고, 발생된 와류에 의해 온도를 감소시킬 수 있다. 또한, 와류 발생 구간(e)에 의해 가스제거부 및 보온부(150)로 향하는 원료(m)의 온도가 급격히 감소하는 것을 방지할 수 있어, 보온부(150)에서 원료(m)를 미리 설정된 온도로 보온하는데 필요한 전력량을 최소화할 수 있다.

도 6 및 도 7을 참조하면, 용해부(130) 및 유속 제어 구간(133)의 후방에는 가스 제거부(140)가 구비된다. 상세하게, 가스 제거부(140)는 원료(m)의 용해에 의해 발생한 가스를 제거하는 부분으로서, 용해부(130) 및 보온부(150)의 사이에 구비된다. 또한, 가스 제거부(140)의 하면은 지면으로부터 제 2 각도(a2)를 가지도록 경사져 구비된다. 여기서, 가스 제거부(140)의 제 2 각도(a2)는 용해부(130)의 제 1 각도(a1)보다 크도록 구비된다. 따라서, 가스 제거부(140)의 하면을 따라 이동되는 용해된 원료(m)의 이동 속도가 증가하게 된다. 이는 용해된 원료(m)의 속도가 느려 일 부분에서 응집되어 고체화되는 것을 방지하는 효과를 가진다. 가스 제거부(140)의 하면에는 용해된 원료(m)를 탈 가스 처리하는 가스 디퓨저(141)가 더 구비된다. 상세하게, 제 2 각도(a2)로 경사지는 가스 제거부(140)의 하면이 지면과 평행하게 구비되는 부분에는 가스 디퓨저(141)가 구비된다. 가스 디퓨저(141)는 알루미늄을 주 원료로 하여 질소, 아르곤 등의 가스 통과가 용이하도록 구비된다. 이에 따라, 가스 디퓨저(141)는 용해된 원료(m) 내 가스 및 불순물을 용이하게 제거할 수 있다. 가스 제거부(140)의 상면에는 가스 디퓨저(141)에 의해 용해된 원료(m)로부터 제거된 가스를 용해로(100)의 외부로 배출시키는 가스 배출구(142)를 더 포함한다. 가스 배출구(142)는 가스 디퓨저(141)의 상측 방향에 구비된다. 본 발명에서는 가스 배출구(142)가 가스 디퓨저(141)와 비교하여 전방으로 전진되어 구비되어 있는 것으로 설명하지만, 이에 한정되지 않고 가스 배출구(142)가 가스 디퓨저(141)에 의해 제거된 가스를 용이하게 용해로(100)의 외부로 배출시킬 수 있다면 어떠한 위치라도 변동 가능하다.

도 8 내지 도 12를 참조하면, 가스 제거부(140)의 후방에는 보온부(150)가 구비된다. 상세하게, 보온부(150)는 용해된 원료(m)를 전달받아 보관하고 내부에 구비된 온도 유지부(152)를 통해 용해된 원료(m)를 소정의 온도로 보온시키는 구성이다. 이를 위해, 보온부(150)는 용해된 원료(m)를 보온하는 온도 유지부(152) 및 온도 유지부(152)를 보온부(150)의 상면에 배치시키는 덮개부(151)를 포함한다. 덮개부(151)는 보온부(150) 내에 배치된 용해된 원료(m)를 보온하기 위해 보온부(150)의 상측에 구비된다. 상세하게, 덮개부(151)는 판 형상으로 구비되고, 온도 유지부(152)가 하측방향으로 삽입되도록 삽입공을 구비한다. 이에 따라, 온도 유지부(152)는 삽입공에 삽입되어 하단을 보온부(150)의 내부에 배치할 수 있다. 또한, 덮개부(151)는 리프트(153)에 의해 상하방향으로 이동되어 보온부(150)로부터 삽입 및 인출될 수 있다. 이에 대한 보다 자세한 설명은 리프트(153)에 대한 설명에서 추가적으로 설명하기로 한다. 온도 유지부(152)는 보온부(150) 내부의 용해된 원료(m)를 소정의 온도로 보온한다. 이를 위해 온도 유지부(152)는 발열체(1521) 및 보호 튜브(1522)를 포함한다. 발열체(1521)는 원기둥 형상으로 복수 구비된다. 또한, 발열체(1521)는 보호 튜브(1522)에 삽입됨으로써 용해된 원료(m)로부터 보호될 수 있다. 또한, 발열체(1521)는 보온부(150)의 온도가 용해부(130)의 온도보다 높아지도록 열 에너지를 조사한다. 보다 바람직한 실시예로서, 발열체(1521)는 보온부(150)의 온도가 섭씨 700도이도록 열 에너지를 조사한다. 이는 보온부(150) 내부에 배치된 용해된 원료(m)가 응고되는 것을 방지하기 위함이다. 보호 튜브(1522)는 발열체(1521)를 용해된 원료(m)로부터 보호하는 구성으로서, 원기둥 형상으로 구비되고 발열체(1521)의 형상 및 개수에 대응되도록 구비된다. 보호 튜브(1522)의 상면은 개구되고, 보호 튜브(1522)의 직경은 발열체(1521)의 직경보다 크도록 구비된다. 이에 따라, 보호 튜브(1522)는 발열체(1521)를 내장할 수 있다. 또한, 보호 튜브(1522)는 내화성이 큰 재질로 구비된다. 보다 바람직한 실시예로서, 보호 튜브(1522)는 내화성 플라스틱 재질로 구비될 수 있다. 하지만 이에 한정되지 않고, 발열체(1521)를 용해된 원료(m)로부터 보호할 수 있다면 어떠한 재질이라도 가능하다. 온도 유지부(152)의 상단이 덮개부(151)와 체결됨으로써, 온도 유지부(152)의 하단은 보온부(150)의 내부에 배치될 수 있다. 또한, 온도 유지부(152) 및 덮개부(151)는 일체로 체결된 상태에서 리프트(153)에 의해 상하방향으로 운동되어 보온부(150)로부터 삽입 및 인출된다. 도 11 및 도 12를 참조하면, 리프트(153)는 덮개부(151) 및 온도 유지부(152)를 보온부(150)로부터 삽입 및 인출하는 구성이다. 상세하게, 리프트(153)는 보온부(150)의 외측면에 구비되고, 별도로 구비되는 구동부에 의해 덮개부(151) 및 온도 유지부(152)를 상하운동시킬 수 있다. 보다 바람직한 실시예로서, 리프트(153)는 구동부에서 발생한 동력을 와이어 또는 컨베이어 벨트 등을 통해 전달받아 덮개부(151) 및 온도 유지부(152)를 상승 및 하강시킨다. 리프트(153)가 구비됨에 따라, 작업자는 덮개부(151) 및 온도 유지부(152)를 수동으로 삽입 및 인출하지 않아도 되어 고온의 온도 유지부(152)에 의한 부상을 방지할 수 있다. 또한, 리프트(153)에 의해 자동으로 덮개부(151) 및 온도 유지부(152)를 삽입 및 인출할 수 있기 때문에 작업 시간을 현저하게 단축시킬 수 있다. 도 10 및 도 11을 참조하면, 보온부(150)는 힌지(154)를 더 포함한다. 힌지(154)는 리프트(153)를 수평 방향으로 이동시키기 위한 구성으로서, 리프트(153)의 일 측면에 구비된 상태에서 보온부(150)의 외측면에 고정되어 형성된다. 즉, 힌지(154)는 보온부(150)의 외측면에 고정된 상태에서 리프트(153)를 수평 방향으로 이동시킨다. 보다 바람직한 실시예로서, 힌지(154)는 복수 개 구비되어 보다 견고하게 보온부(150) 및 리프트(153)를 연결할 수 있다. 힌지(154)는 리프트(153)가 덮개부(151) 및 온도 유지부(152)를 상측으로 들어올린 상태에서 수평방향으로 리프트(153)를 이동시켜, 덮개부(151) 및 온도 유지부(152)를 미리 설정된 공간으로 운반할 수 있다. 이에 따라, 작업자는 덮개부(151) 및 온도 유지부(152)가 미리 설정된 공간으로 운반된 상태에서 온도 유지부(152)를 덮개부(151)로부터 인출하여 교체할 수 있다. 따라서, 열 효율이 낮은 온도 유지부(152)를 즉시 교체 가능하다는 효과가 있다. 새로운 온도 유지부(152)를 덮개부(151)와 체결시킨 다음, 작업자는 힌지(154)를 이용하여 리프트(153)를 수평방향으로 이동시킨다. 리프트(153)에 체결된 덮개부(151) 및 온도 유지부(152)가 보온부(150)의 상면 상에 배치되면 리프트(153)를 통해 덮개부(151) 및 온도 유지부(152)를 하강시켜 덮개부(151)를 보온부(150) 상에 배치시키는 동시에 온도 유지부(152)의 하단이 보온부(150)의 내부에 배치되도록 온도 유지부(152)를 배치시킬 수 있다. 선술한 리프트(153) 및 힌지(154)를 통해, 온도 유지부(152)의 열 효율이 저하될 때 곧바로 온도 유지부(152)를 용이하게 인출, 교체 및 재삽입시킬 수 있어 보온부(150)에서의 열 효율을 높일 수 있다. 또한, 작업자의 부상을 방지하고 작업 시간을 단축시킬 수 있다.

도 13을 참조하면, 용해된 원료(m)는 보온부(150)의 하면으로부터 상측으로 순차적으로 적층되고, 용해된 원료(m) 내에 있던 불순물은 무게에 의해 보온부(150)의 하면으로 하강한다. 또한, 용해된 원료(m) 중 가장 상측에 배치되는 원료(m)는 공기와 접촉하게 됨에 따라 온도가 낮아져 응집되는 현상이 발생하게 된다. 보온부(150)에서 용해된 원료(m)를 배출할 때, 불순물이 함유된 원료(m)를 배제하고 일부 응집된 원료(m)가 배출되는 것을 방지하기 위해, 보온부(150)는 후술할 제1 용탕 배출부(155a) 및 제2 용탕 배출부(155b)를 더 포함한다. 이를 설명하기에 앞서, 보온부(150) 내 용해된 원료(m)는 배치된 위치에 따라 제1 용탕(a), 제2 용탕(b) 및 제3 용탕(c)으로 구분된다. 상세하게, 용해된 원료(m)는 보온부(150)의 하면으로부터 상측으로 제1 용탕(a), 제2 용탕(b), 제3 용탕(c) 순으로 배치된다. 즉, 제1 용탕(a)은 불순물을 함유하고, 제3 용탕(c)은 공기와 접촉되어 일부 응집되게 된다. 제1 용탕 배출부(155a)는 보온부(150)의 외측면에 구비된다. 상세하게, 제1 용탕 배출부(155a)는 보온부(150)의 하단에 배치되되, 불순물이 가라앉는 제1 용탕(a)의 높이에 대응되는 위치에 구비된다. 이에 따라, 제1 용탕(a)은 불순물을 함유한 상태에서 제1 용탕 배출부(155a)를 통해 보온부(150)의 외부로 배출된다. 배출된 제1 용탕(a)은 따로 포집하여 용해부(130)의 내부로 재삽입시켜 재활용할 수 있다. 제2 용탕 배출부(155b)는 제1 용탕 배출부(155a)와 동이랗게 보온부(150)의 외측면에 구비되되, 제2 용탕(b)의 높이에 대응되는 위치에 구비된다. 이는 제3 용탕(c)이 제2 용탕(b)과 섞여 제2 용탕 배출부(155b)로 배출되는 것을 방지하기 위함이다. 제2 용탕(b)이 제2 용탕 배출부(155b)를 통해 보온부(150)의 외부로 배출됨으로써, 작업자는 배출된 제2 용탕(b)을 사용하여 양질의 제품을 제조할 수 있다.

상기한 본 발명의 바람직한 실시 예는 예시의 목적으로 개시된 것이고, 본 발명에 대해 통상의 지식을 가진 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경 및 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 상기의 특허청구 범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.

본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서, 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로, 본 발명은 전술한 실시 예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.

상술한 예시적인 시스템에서, 방법들은 일련의 단계 또는 블록으로써 순서도를 기초로 설명되고 있지만, 본 발명은 단계들의 순서에 한정되는 것은 아니며, 어떤 단계는 상술한 바와 다른 단계와 다른 순서로 또는 동시에 발생할 수 있다. 또한, 당업자라면 순서도에 나타낸 단계들이 배타적이지 않고, 다른 단계가 포함되거나 순서도의 하나 또는 그 이상의 단계가 본 발명의 범위에 영향을 미치지 않고 삭제될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims

일 측면에 구비되어 개폐되는 투입구를 통해 공급된 알루미늄 재질의 원료(m)를 용해, 보관 및 공급하는 용해로(100)에 있어서,
상기 용해로(100)는,
상측 방향으로 상기 원료(m)가 투입되는 타워부(120);
상면이 상기 타워부(120)의 하단과 연결되어 상기 원료(m)를 전달받고, 상기 원료(m)를 가열시키는 복수 개의 버너가 구비되는 용해부(130);
상기 용해된 원료(m)를 전달받아 보관하고, 내부에 구비된 온도 유지부(152)를 통해 상기 원료(m)를 소정의 온도로 보온시키는 보온부(150); 및
상기 용해부(130) 및 보온부(150)의 사이에 배치되어 상기 용해된 원료(m)의 가스를 제거하는 가스 제거부(140); 를 포함하고,
상기 용해부(130) 및 상기 가스 제거부(140)의 하면은 상기 용해된 원료(m)가 상기 보온부(150)로 이동될 수 있도록 소정의 기울기를 갖고,
상기 용해부(130)는 수직방향으로의 단면이 "
" 형상으로 구비되고,
상기 버너는 상기 용해부(130)의 하면을 향해 열 에너지가 조사되도록 구비되며,
상기 용해부(130)의 일 측면에는 도어부(132)가 구비되되, 상기 열 에너지가 조사되지 않는 위치에 구비되고,
상기 용해부(130)는 제 1 각도(a1)로 경사지고, 상기 가스 제거부(140)는 상기 제 1 각도(a1)보다 큰 제 2 각도(a2)로 경사지도록 구비되며,
상기 용해부(130) 및 상기 가스 제거부(140)의 사이에 유속 제어 구간(133)을 더 포함하고,
상기 유속 제어 구간(133)은 상면에서 하측 방향으로 돌출 형성되어 상기 가스 제거부(140)로 유입되는 상기 원료(m)에 병목 현상을 발생시켜 상기 원료(m)의 유입 속도를 제어하고,
상기 용해부(130)는 유속 제어 구간(133)의 하측에 음각 형성되어 상기 용해부(130)의 기울어진 하면을 따라 이동되는 상기 원료(m)에 와류를 발생시킴으로써, 상기 용해된 원료(m)의 온도를 감소시키는 와류 발생 구간(e)을 더 포함하고,
상기 보온부(150)는,
상측에 구비되고 상기 온도 유지부(152)와 체결되는 판 형상의 덮개부(151);
외측면에 구비되고 상하운동을 통해 상기 온도 유지부(152) 및 덮개부(151)를 상기 보온부(150)로부터 동시에 삽입 및 인출하는 리프트(153); 및
상기 리프트(153)의 일 측면에 구비되어 상기 리프트(153)를 상기 보온부(150)와 힌지연결하는 힌지(154); 를 더 포함하고,
상기 온도 유지부(152)는 상단이 상기 덮개부(151)와 체결됨으로써, 하단이 상기 보온부(150)의 내부에 배치되며,
상기 리프트(153)는 상기 힌지(154)에 의해 수평방향으로 운동하여 상기 온도 유지부(152) 및 덮개부(151)를 수평방향으로 동시에 이동시키고,
상기 보온부(150) 내부에 보관되는 상기 용해된 원료(m)는 높이에 따라 상기 보온부(150)의 하면으로부터 불순물을 포함하는 제1 용탕(a), 제2 용탕(b) 및 제3 용탕(c)으로 구분되고,
상기 보온부(150)는,
상기 제1 용탕(a)의 높이에 대응되도록 구비되는 제1 용탕 배출부(155a); 및
상기 제2 용탕(b) 및 제3 용탕(c)이 혼합되지 않도록 상기 제2 용탕(b)의 높이에 대응되도록 구비되는 제2 용탕 배출부(155b); 를 더 포함하며,
상기 제1 용탕(a)은 상기 제1 용탕 배출부(155a)를 통해 상기 보온부(150)의 외부로 배출되고, 상기 제2 용탕(b)은 상기 제2 용탕 배출부(155b)를 통해 상기 보온부(150)의 외부로 배출되는 것을 특징으로 하는 용해로.
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