KR101982217B1 - 철근용 냉각장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 철근용 냉각장치에 관한 것으로 최종 압연된 철근이 통과되는 철근 이동통로가 구비되는 철근 냉각본체를 포함하고, 상기 철근 냉각본체 내 철근 이동통로로 최종 압연된 철근이 통과될 때 철근의 둘레를 회전하는 냉각수로 철근을 냉각하는 철근용 냉각장치를 제공하여 냉각 성능이 향상되어 강냉 구간과 서냉 구간에서의 서냉 구간을 최소화하며, 출구 냉각수의 반경 방향 속도에 의해서 다음 쿨러에 들어가는 냉각수가 감소되고, 다음 쿨러에 대한 수온 영향성 감소시켜 전체 철근 냉각 시스템의 냉각 능력 향상시킨다.

Description

철근용 냉각장치{COOLER FOR STEEL REINFORCEMENT}
본 발명은 철근용 냉각장치에 관한 것으로 더 상세하게는 철근의 압연 공정에서 압연 후 강도 향상을 위한 철근용 냉각장치에 관한 것이다.
철근은 콘크리트 속에 엮어 넣는 가늘고 긴 철봉으로써 구조물을 보강하기 위해 사용되고 있다. 철근은 건축 자재의 핵심 품목으로써 콘크리트와 함께 시공되어 인장방향의 힘을 견디는 역할을 수행하고 있다.
일반적으로, 철근은 탄소강 또는 탄소합금강으로 제조되고 있으며, 항복강도를 기준으로 300~600MPa 급의 제품이 널리 사용되고 있다.
철근은 연주설비에서 제조된 중간제품을 압연공장에서 재가열하고, 이어 조압연, 중간압연 및, 사상압연 공정을 통해 제품의 형상을 완성한 후, 냉각 공정, 절단 공정, 정정 공정을 통해 포장 출하된다.
철근의 기계적 성질을 향상시키기 위해서 대만 및 일본 등을 제외한 세계 전역에서 주로 템프코어(Tempcore) 공정을 이용하여 제품을 생산하고 있다. 템프코어 공정이란 열간압연된 제품을 고압의 냉각수가 흐르는 파이프에 통과시켜 열처리하는 공정으로써, 저합금계 성분의 소재를 이용하여 고강도의 제품을 얻을 수 있는 공정이다.
구체적으로, 템프코어 공정은 열간압연된 열간압연재를 수냉하여 담금질(Water Quenching)이 이루어지도록 하고, 내부 열에 의해 자기 템퍼링(Self Tempering)이 이루어지도록 한다. 이에 따라, 철근은 링 형태의 경화층을 가지게 된다. 즉, 철근의 내부는 연성(Ductility)이 우수한 페라이트(Ferrite)+펄라이트(Pearlite) 조직을 갖고, 외부는 강도(Strength)가 강한 페라이트(Ferrite)+마르텐사이트(Martensite) 조직을 가질 수 있어 목적으로 하는 인장강도, 항복강도, 연신율, 굽힘특성 등의 기계적 성질을 만족시킬 수 있도록 하고 있다.
종래의 철근 냉각 설비에서는 철근의 강도 향상을 위해 냉각수의 수량이나 쿨러 배치 수(냉각시간 증가)를 증가시키는 방향으로 개선해왔다. 그러나 냉각수량의 향상이나 쿨러의 배치수 증가는 설비 레이아웃 상으로 불가능하거나 제한적인 부분이 존재할 뿐만 아니라 그 투자 비용 또한 상당한 금액이 필요한 문제점이 있다.
국내특허등록 제1225442호 '냉각속도를 조절가능한 다단 냉각상 냉각방법 및 냉각장치'(2013.01.16.등록)
본 발명의 목적은 회전하는 냉각수에 의해서 냉각 성능이 향상되어 철근 냉각 설비 내에서의 강냉 구간을 증가시키고 서냉 구간을 최소화하는 철근용 냉각장치를 제공하는 데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 최종 압연된 철근이 통과되는 철근 이동통로가 구비되는 철근 냉각본체를 포함하고, 상기 철근 냉각본체 내 철근 이동통로로 최종 압연된 철근이 통과될 때 철근의 둘레를 회전하는 냉각수로 철근을 냉각하는 것을 특징으로 하는 철근용 냉각장치를 제공한다.
이 때, 상기 철근 냉각본체는 길이방향으로 제1철근 이동통로가 구비되는 베이스 냉각몸체부재, 상기 베이스 냉각몸체부재의 입구 측에 결합되며 냉각수가 유입되는 냉각수 유입구가 구비되고 내부에 냉각수가 유입될 수 있는 냉각수 유입공간이 형성된 냉각수 박스부재, 상기 냉각수 박스부재의 일 측에 결합되어 길이방향으로 제1철근 이동통로와 일직선으로 배치되는 제2철근 이동통로가 구비되고 출구 측에서 냉각수 유입구를 통해 유입된 냉각수를 상기 제1철근 이동통로로 안내하는 노즐 에이프론부재를 포함하며, 상기 노즐 에이프론부재의 출구 측에는 상기 제1철근 이동통로로 유입되는 냉각수에 회전력을 발생시키는 냉각수 회전 가이드부가 구비될 수 있다.
이 때, 상기 냉각수 회전 가이드부는 상기 노즐 에이프론부재의 외측 둘레로 이격되게 배치되는 복수의 냉각수 가이드 날개부를 포함할 수 있다.
이 때, 상기 냉각수 가이드 날개부는 각각 나선형으로 휘어져 형성될 수 있다.
이 때, 상기 냉각수 가이드 날개부는 단부 측으로 갈수록 점차 높이가 낮아지도록 형성될 수 있다.
이 때, 상기 제1철근 이동통로의 입구 측에는 점차 직경이 커지도록 형성되어 냉각수 유입공간 내 냉각수를 제1철근 이동통로 내로 안내하는 냉각수 안내면이 형성되고, 상기 냉각수 가이드 날개부는 상기 냉각수 안내면과 대응되는 각도로 경사진 경사면을 가질 수 있다.
이 때, 상기 냉각수 가이드 날개부는 노즐 에이프론부재의 외측 둘레로 동일 간격으로 최소 6개 구비되고, 5mm의 두께를 가지며 축방향을 기준으로 30°의 나선형으로 형성될 수 있다.
이 때, 상기 냉각수 박스부재는 일측에 상기 노즐 에이프론부재가 관통되어 결합하는 제1결합부가 구비되고, 타측에 상기 베이스 냉각몸체부재에 결합되는 제2결합부가 구비되며, 상기 제1결합부에는 상기 노즐 에이프론부재를 지지하는 노즐 지지부가 내부로 돌출되게 구비될 수 있다.
이 때, 상기 노즐 지지부는 냉각수의 이동방향으로 경사진 제1경사면이 구비되고, 상기 노즐 에이프론부재에는 상기 제1경사면과 이어지고 냉각수 이동 방향으로 경사진 제2경사면이 구비될 수 있다.
이 때, 상기 제1경사면과 상기 제2경사면은 동일한 각도로 경사져 서로 연속된 경사면을 가지게 될 수 있다.
본 발명은 회전하는 냉각수에 의해서 냉각 성능이 향상되어 철근 냉각 설비(쿨러) 내의 강냉 구간과 서냉 구간에서의 서냉 구간을 최소화하는 효과가 있다.
본 발명은 출구 냉각수의 반경 방향 속도에 의해서 다음 쿨러에 들어가는 냉각수가 감소되고, 다음 쿨러에 대한 수온 영향성 감소시켜 전체 철근 냉각 시스템의 냉각 능력 향상시키는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 철근용 냉각장치의 일실시예를 도시한 단면도.
도 2는 본 발명에 따른 철근용 냉각장치의 일실시예를 도시한 확대 단면도.
도 3은 본 발명에 따른 철근용 냉각장치의 일실시예에서 노즐 에이프런부재를 도시한 사시도.
도 4는 본 발명에 따른 철근용 냉각장치의 비교예를 도시한 단면도.
도 5는 본 발명에 따른 철근용 냉각장치의 철근 냉각본체와 도 4의 비교 철근 냉각본체의 CFD 시뮬레이션에 대한 결과를 나타낸 도면.
도 6 및 도 7은 본 발명의 실시예인 철근 냉각본체와 도 4의 비교 철근 냉각본체에서 철근을 냉각할 때의 냉각되는 철근의 열해석 그래프.
도 8은 본 발명의 실시예인 철근 냉각본체와 도 4의 비교 철근 냉각본체에서 철근을 실제로 냉각할 때 최고 복열 온도를 비교한 그래프.
본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 본 발명의 상세한 설명에 앞서, 이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니된다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1은 본 발명에 따른 철근용 냉각장치의 일실시예를 도시한 단면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 철근용 냉각장치의 일실시예를 도시한 확대 단면도이며, 도 3은 본 발명에 따른 철근용 냉각장치의 일실시예에서 노즐 에이프런부재를 도시한 사시도이다.
본 발명에 따른 철근용 냉각장치의 일실시예를 도 1 내지 도 3을 참고하여 하기에서 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 철근용 냉각장치는 최종 압연된 철근이 통과되는 철근 이동통로(101)가 구비되는 철근 냉각본체(100)를 포함하고, 철근 냉각본체(100)의 철근 이동통로(101)로 최종 압연된 철근이 통과될 때 철근 이동통로(101) 내로 냉각수를 공급하여 철근을 냉각시켜 배출하는 것이다.
본 발명에 따른 철근용 냉각장치는 철근 냉각본체(100)의 입구 측에 위치되어 철근 이통통로 내로 냉각수를 공급하는 냉각수 공급부(미도시)를 더 포함할 수 있다.
냉각수 공급부는 냉각수 저장부, 냉각수 저장부와 철근 냉각본체(100)를 연결하는 냉각수 공급라인, 냉각수 공급라인을 통해 냉각수 저장부의 냉각수를 철근 냉각본체(100)로 공급되게 하는 펌프를 포함할 수 있다.
냉각수 공급부는 펌프를 이용하여 냉각수를 철근 냉각본체(100) 내 철근 이동통로(101)로 공급하는 공지의 구성을 이용하여 다양하게 변형되어 실시될 수 있는 바 더 상세한 설명은 생략함을 밝혀둔다.
철근 냉각본체(100)는 철근의 압연 라인과 동일한 직선 라인에 설치되어 최종 압연기를 통해 배출되어 직선 이동되는 철근이 철근 이동통로(101)를 통과하면서 바로 냉각될 수 있게 된다.
철근 냉각본체(100)는 철근 내 철근 이동통로(101)로 최종 압연된 철근이 통과될 때 철근의 둘레를 회전하는 냉각수로 철근을 냉각하여 냉각효율을 향상시킨다.
더 상세하게 철근 냉각본체(100)는 길이방향으로 제1철근 이동통로(101a)가 구비되는 베이스 냉각몸체부재(110), 베이스 냉각몸체부재(110)의 입구 측에 결합되며 냉각수가 유입되는 냉각수 유입구(120a)가 구비되고 내부에 냉각수가 유입될 수 있는 냉각수 유입공간(120b)이 형성된 냉각수 박스부재(120), 냉각수 박스부재(120)의 일 측에 결합되어 길이방향으로 제1철근 이동통로(101a)와 일직선으로 배치되는 제2철근 이동통로(101b)가 구비되고 출구 측에서 냉각수 유입구(120a)를 통해 유입된 냉각수를 제1철근 이동통로(101a)로 안내하는 노즐 에이프론부재(130)를 포함한다.
제1철근 이동통로(101a)의 입구 측에는 점차 직경이 커지도록 형성되어 냉각수 유입공간(120b) 내 냉각수를 제1철근 이동통로(101a) 내로 안내하는 냉각수 안내면이 형성된다.
또한, 노즐 에이프론부재(130)의 출구 측은 일부분이 제1철근 이동통로(101a) 내로 삽입되어 냉각수 안내면과 이격되게 위치된다.
노즐 에이프론부재(130)의 입구 측에는 단부 측으로 갈수록 점차 직경이 커지는 확관부가 구비되어 최종 압연된 철근이 철근 이통통로로 원활하게 삽입될 수 있도록 안내한다.
노즐 에이프론부재(130)의 출구 측에는 냉각수 안내면과의 사이에서 냉각수에 회전력을 발생시키는 냉각수 회전 가이드부(131)가 구비된다.
냉각수 회전 가이드부(131)는 노즐 에이프론부재(130)의 외측 둘레로 이격되게 배치되는 복수의 냉각수 가이드 날개부(131a)를 포함하고, 냉각수 가이드 날개부(131a)는 각각 나선형으로 휘어져 형성된다.
냉각수 가이드 날개부(131a)는 단부 측으로 갈수록 점차 높이가 낮아지도록 형성되어 냉각수 안내면과 대응되는 각도로 경사진 경사면을 가지는 것을 일 예로 한다.
또한, 냉각수 가이드 날개부(131a)는 노즐 에이프론부재(130)의 외측 둘레로 동일 간격으로 최소 6개 구비되는 것을 일 예로 하고, 5mm의 두께를 가지며 축방향을 기준으로 30°의 나선형으로 형성되는 것을 일 예로 한다.
냉각수 유입구(120a)는 철근 이동통로(101)의 길이방향과 수직인 방향으로 위치되고, 냉각 박스부재 내에는 노즐 에이프론부재(130)의 둘레로 냉각수가 유입될 수 있는 냉각수 유입공간(120b)이 형성된다.
냉각수는 냉각수 유입구(120a)를 통해 냉각수 유입공간(120b) 내로 유입된 후 냉각수 가이드 날개부(131a)를 통해 회전력이 부가되면서 제1철근 이동통로(101a)로 유입되어 제1철근 이동통로(101a)를 통과하는 철근의 외측 둘레를 나선형으로 회전하면서 철근을 냉각시키게 된다.
그리고, 베이스 냉각몸체부재(110)의 출구에서 냉각수는 회전에 의해 외측으로 퍼지면서 분사되기 때문에 다음 쿨러 즉, 다음에 배치되는 철근 냉각본체(100)의 입구 측으로 고온의 냉각수가 유입되는 것이 최소화된다.
즉, 철근 냉각본체(100)는 철근의 압연 라인과 동일한 직선 라인에 설치되되, 복수로 이격되게 설치되어 최종 압연된 철근을 순차적으로 냉각시키게 된다.
앞쪽 철근 냉각본체(100)에서 배출된 고온의 냉각수가 다음 차례의 철근 냉각본체(100)의 입구 내로 유입되는 경우 냉각수의 온도가 올라가 원하는 온도로 철근을 냉각하기가 어렵게 된다.
본 발명에 따른 철근 냉각본체(100)는 철근 이동통로(101)의 출구 측으로 배출되는 냉각수가 나선형으로 회전하면서 넓게 퍼지면서 배출되어 다음 차례의 철근 냉각본체(100)의 입구로 고온의 냉각수가 유입되는 것을 최소화하고, 전체 냉각 시스템의 냉각 성능이 향상시킬 수 있다.
한편, 냉각수 박스부재(120)는 일측에 노즐 에이프론부재(130)가 관통되어 결합하는 제1결합부(121)가 구비되고, 타측에 베이스 냉각몸체부재(110)에 결합되는 제2결합부(122)가 구비된다.
제1결합부(121)에는 노즐 에이프론부재(130)를 지지하는 노즐 지지부(121a)가 내부로 돌출되게 구비된다.
노즐 에이프론부재(130)는 일측이 냉각수 박스의 제1결합부(121)에 결합되고 타측이 베이스 냉각몸체부재(110)의 입구 측과 이격되게 위치되기 때문에 냉각수 박스의 제1결합부(121)에 견고하게 결합되어 위치가 지지되어야 한다.
또한, 철근 냉각본체(100)에서 냉각수가 유입되지 않는 제2철근 이동통로(101b)는 서냉 구간 영역이고, 냉각수가 유입되는 제1철근 이동통로(101a)는 강냉 구간 영역이다.
이에 냉각수 박스의 제1결합부(121)에는 노즐 에이프론부재(130)를 지지하기 위해 연장되는 지지부가 구비되어야 하고, 노즐 에이프론부재(130)를 지지하는 노즐 지지부(121a)를 내부로 돌출되게 구비함으로써 서냉 구간 영역(유속이 느려 고온 철근의 냉각이 적은 부분)을 단축시키고, 강냉 구간 영역(유속이 빨라 고온 철근의 냉각이 많은 부분)의 길이를 증대시킬 수 있게 된다.
노즐 지지부(121a)는 냉각수의 이동방향으로 경사진 제1경사면(121b)이 구비되고, 노즐 에이프론부재(130)에는 제1경사면(121b)과 이어지고 냉각수 이동 방향으로 경사진 제2경사면(130a)이 구비된다.
제1경사면(121b)과 제2경사면(130a)은 동일한 각도로 경사져 서로 연속된 경사면을 가지게 되고, 냉각수 유입구(120a)를 통해 유입된 냉각수를 제1철근 이동통로(101a)의 입구 측으로 안내하여 고압의 냉각수가 냉각수 가이드 날개부(131a)를 통해 회전력이 부가되면서 제1철근 이동통로(101a)로 원활하게 유입될 수 있도록 한다.
특히, 제1경사면(121b)은 냉각수 박스부재(120)의 단부 측 내측면에서부터 형성되므로 냉각수 박스부재(120) 내에서 국부적인 소용돌이가 발생되어 압력 손실이 발생하는 것을 방지하고, 냉각수 박스부재(120)의 단부 측에서 냉각수의 이동을 안내하게 되어 냉각수가 더 원활하게 제1철근 이동통로(101a)의 입구 측으로 이동될 수 있도록 안내한다.
도 4는 본 발명에 따른 철근용 냉각장치의 비교예를 도시한 도면로써 제1철근 이동통로(101a) 내로 평행하게 이동하는 냉각수를 공급하여 철근을 냉각하는 비교 철근 냉각본체(100)를 도시한 것이다.
도 4의 비교 노즐 에이프론부재(230)는 제1철근 이동통로(101a) 내로 냉각수를 직선 이동되도록 안내한다.
비교 철근 냉각본체(200)의 비교 베이스 냉각몸체부재(110)(210)는 본 발명의 실시 예인 베이스 냉각몸체부재(110)와 구조가 동일하되 길이는 더 짧게 형성된다.
즉, 비교 노즐 에이프론부재(230)는 비교 냉각수 박스부재(220)의 비교 냉각수 유입구(220a)를 통해 유입된 냉각수의 이동 방향만 변경하여 제1철근 이동통로(101a) 내로 유입시킨다.
비교 철근 냉각본체(200)는 제1철근 이동통로(101a) 내로 유입된 냉각수를 직선 이동시켜 출구에서 일직선으로 배출시켜 다음 차례에 배치된 비교 철근 냉각본체(200)의 확장된 입구 측으로 많은 양의 고온의 냉각수를 유입시키게 된다.
또한, 비교 냉각수 박스부재(220)는 외측으로 비교 노즐 지지부(221a)가 돌출되는 구조로 본 발명의 철근 냉각본체(100)에 비해 서냉 구간 영역(유속이 느려 고온 철근의 냉각이 적은 부분)이 길고, 강냉 구간 영역(유속이 빨라 고온 철근의 냉각이 많은 부분)의 길이가 짧아지게 된다.
그리고, 비교 냉각수 박스부재(220)는 고압의 냉각수가 비교 노즐 에이프론부재(230)에 의해 이동방향이 변경될 때 내부에서 국부적인 소용돌이가 발생되어 압력손실이 발생된다.
도 5는 본 발명에 따른 철근용 냉각장치의 철근 냉각본체(100)와 도 4의 비교 철근 냉각본체(200)의 CFD 시뮬레이션에 대한 결과를 나타낸 도면이다.
도 5의 (a)는 본 발명의 실시예인 철근 냉각본체(100)에 대한 CFD 시뮬레이션의 결과를 나타낸 도면이고, 도 5의 (b)는 도 4의 비교 철근 냉각본체(200)의 CFD 시뮬레이션 결과를 나타낸 도면이다.
도 5의 (a)를 참고하면 본 발명의 실시예인 철근 냉각본체(100)에서는 제1철근 이동통로(101a)에서 철근의 외측둘레로 나선형으로 회전되면서 냉각수가 이동되는 것을 확인할 수 있다.
또한, 도 5의 (b)를 참고하면 도 4의 비교 철근 냉각본체(200)에서는 제1철근 이동통로(101a)에서 냉각수가 철근의 길이방향으로 일직선으로 이동되는 것을 확인할 수 있다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 실시예인 철근 냉각본체(100)와 도 4의 비교 철근 냉각본체(200)에서 철근을 냉각할 때의 냉각되는 철근의 열해석 그래프이다.
도 6의 (a)는 본 발명의 실시예인 철근 냉각본체(나선류30˚, Avg, 4209)에 대한 표면마찰계수(Skin friction Coefficient)를 나타낸 열유체해석 그래프이고, 도 6의 (b)는 도 4의 비교 철근 냉각본체(평행류, Avg, 3303)의 표면마찰계수(Skin friction Coefficient)를 나타낸 열유체해석 그래프이다.
도 7의 (a)는 본 발명의 실시예인 철근 냉각본체(나선류30˚, Avg, 34.8)에 대한 세포 레이놀즈 수(Cell Reynolds Number)를 나타낸 열유체해석 그래프이고, 도 7의 (b)는 도 4의 비교 철근 냉각본체(평행류, Avg, 30.6)의 세포 레이놀즈 수(Cell Reynolds Number)를 나타낸 열유체해석 그래프이다.
도 6 및 도 7을 참고하면 본 발명의 실시예인 철근 냉각본체(100)에서 철근의 외측 둘레를 30°의 나선형 흐름을 가지는 냉가수에서 SFC((Skin friction Coefficient) 27% / Re(Cell Reynolds Number) 13.7% 증가한 것을 확인할 수 있다.
도 8은 본 발명의 실시예인 철근 냉각본체(100)와 도 4의 비교 철근 냉각본체(200)에서 철근을 실제로 냉각할 때의 본 발명의 실시예인 철근 냉각본체(100) 내에서 철근이 냉각된 후 다음 철근 냉각본체(100)에서 복열되는 철근의 최고 복열 온도와 도 4의 비교 철근 냉각본체(200)에서 철근이 냉각된 후 다음 비교 철근 냉각본체(200)에서 복열되는 철근의 최고 복열 온도를 비교한 그래프이다.
도 8을 참고하면 본 발명의 실시예인 철근 냉각본체(100)에서 철근의 복열온도가 15℃ 정도 감소하고, 이로써 실제 제조가 완료된 철근의 강도가 향상되는 것을 확인할 수 있다.
도 9는 본 발명의 실시예인 철근 냉각본체(100)와 도 4의 비교 철근 냉각본체(200)에서 철근을 실제로 냉각할 때의 철근의 선단, 중단, 후단에 따른 복열온도를 나타낸 그래프이다.
도 9를 참고하면 본 발명의 실시예인 철근 냉각본체(100)에 의해 냉각되는 철근의 선단, 중단, 후단의 물성 편차가 도 4의 비교 철근 냉각본체(200)에 의해 냉각되는 철근의 물성편차에 비해 감소된 것을 확인할 수 있고, 이로써 본 발명의 실시예인 철근 냉각본체(100)는 철근의 전체 몸체에서 균일한 제품 성능을 나타낼 수 있도록 하는 성능을 확인할 수 있다.
본 발명은 회전하는 냉각수에 의해서 냉각 성능이 향상되어 강냉 구간과 서냉 구간에서의 서냉 구간을 최소화한다.
본 발명은 출구 냉각수의 반경 방향 속도에 의해서 다음 쿨러에 들어가는 냉각수가 감소되고, 다음 쿨러에 대한 수온 영향성 감소시켜 전체 철근 냉각 시스템의 냉각 능력 향상시킨다.
본 발명은 상기한 실시 예에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 요지에 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 변경하여 실시할 수 있으며 이는 본 발명의 구성에 포함됨을 밝혀둔다.
100 : 철근 냉각본체 101 : 철근 이동통로
101a : 제1철근 이동통로 101b : 제2철근 이동통로
110 : 베이스 냉각몸체부재 120 : 냉각수 박스부재
120a : 냉각수 유입구 120b : 냉각수 유입공간
121 : 제1결합부 121a : 노즐 지지부
121b : 제1경사면 122 : 제2결합부
130 : 노즐 에이프론부재 130a : 제2경사면
131 : 냉각수 회전 가이드부 131a : 냉각수 가이드 날개부
200 : 비교 철근 냉각본체 210 : 비교 베이스 냉각몸체부재
220 : 비교 냉각수 박스부재 220a : 비교 냉각수 유입구
221a : 비교 노즐 지지부 230 : 비교 노즐 에이프론부재

Claims (10)

  1. 철근 냉각본체 내 철근 이동통로로 최종 압연된 철근이 통과될 때 철근의 둘레를 회전하는 냉각수로 철근을 냉각하는 철근용 냉각장치로서,
    상기 철근 냉각본체는,
    길이방향으로 제1철근 이동통로가 구비되는 베이스 냉각몸체부재;
    상기 베이스 냉각몸체부재의 입구 측에 결합되며 냉각수가 유입되는 냉각수 유입구가 구비되고 내부에 냉각수가 유입될 수 있는 냉각수 유입공간이 형성된 냉각수 박스부재; 및
    상기 냉각수 박스부재의 일 측에 결합되어 길이방향으로 제1철근 이동통로와 일직선으로 배치되는 제2철근 이동통로가 구비되고 출구 측에서 냉각수 유입구를 통해 유입된 냉각수를 상기 제1철근 이동통로로 안내하는 노즐 에이프론부재로 구성되고,
    상기 냉각수 박스부재는 일측에 상기 노즐 에이프론부재가 관통되어 결합하는 제1결합부가 구비되고, 타측에 상기 베이스 냉각몸체부재에 결합되는 제2결합부가 구비되며,
    상기 냉각수 박스부재의 제1결합부에는 상기 노즐 에이프론부재를 지지하는 노즐 지지부가 내부로 돌출되면서 상기 냉각수 박스부재의 단부 측 내측면에서부터 형성되어 냉각수의 이동방향으로 경사진 제1경사면이 구비되고, 상기 노즐 에이프론부재에는 냉각수 이동 방향으로 상기 제1경사면과 동일한 각도로 연속되어 이어지는 경사진 제2경사면이 구비됨으로써, 상기 냉각수 박스부재와 상기 노즐 에이프론부재 간에 냉각수의 이동방향으로 연속되어 이어지는 경사면을 갖도록 결합되며,
    상기 제1경사면이 상기 냉각수 박스부재의 단부 측 내측면에서부터 형성되어, 상기 냉각수가 유입되는 냉각수 유입구가 위치하는 냉각수 유입공간에 상기 경사면이 형성되는 것을 특징으로 하는 철근용 냉각장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 노즐 에이프론부재의 출구 측에는 상기 제1철근 이동통로로 유입되는 냉각수에 회전력을 발생시키는 냉각수 회전 가이드부가 구비되는 것을 특징으로 하는 철근용 냉각장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 냉각수 회전 가이드부는 상기 노즐 에이프론부재의 외측 둘레로 이격되게 배치되는 복수의 냉각수 가이드 날개부를 포함하는 것을 특징으로 하는 철근용 냉각장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 냉각수 가이드 날개부는 각각 나선형으로 휘어져 형성되는 것을 특징으로 하는 철근용 냉각장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 냉각수 가이드 날개부는 단부 측으로 갈수록 점차 높이가 낮아지도록 형성되는 것을 특징으로 하는 철근용 냉각장치.
  6. 청구항 4에 있어서,
    상기 제1철근 이동통로의 입구 측에는 점차 직경이 커지도록 형성되어 냉각수 유입공간 내 냉각수를 제1철근 이동통로 내로 안내하는 냉각수 안내면이 형성되고,
    상기 냉각수 가이드 날개부는 상기 냉각수 안내면과 대응되는 각도로 경사진 경사면을 가지는 것을 특징으로 하는 철근용 냉각장치.
  7. 청구항 4에 있어서,
    상기 냉각수 가이드 날개부는 노즐 에이프론부재의 외측 둘레로 동일 간격으로 최소 6개 구비되고, 5mm의 두께를 가지며 축방향을 기준으로 30°의 나선형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 철근용 냉각장치.
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