KR101996463B1 - 소재 가열장치 - Google Patents

소재 가열장치 Download PDF

Info

Publication number
KR101996463B1
KR101996463B1 KR1020170126465A KR20170126465A KR101996463B1 KR 101996463 B1 KR101996463 B1 KR 101996463B1 KR 1020170126465 A KR1020170126465 A KR 1020170126465A KR 20170126465 A KR20170126465 A KR 20170126465A KR 101996463 B1 KR101996463 B1 KR 101996463B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
heating
apparatus housing
heating plate
high frequency
inlet
Prior art date
Application number
KR1020170126465A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20190036952A (ko
Inventor
심우정
전형준
Original Assignee
주식회사 새한산업
주식회사 명진테크
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 새한산업, 주식회사 명진테크 filed Critical 주식회사 새한산업
Priority to KR1020170126465A priority Critical patent/KR101996463B1/ko
Publication of KR20190036952A publication Critical patent/KR20190036952A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101996463B1 publication Critical patent/KR101996463B1/ko

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/46—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for sheet metals
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D22/00—Shaping without cutting, by stamping, spinning, or deep-drawing
    • B21D22/02—Stamping using rigid devices or tools
    • B21D22/022—Stamping using rigid devices or tools by heating the blank or stamping associated with heat treatment
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D37/00—Tools as parts of machines covered by this subclass
    • B21D37/16—Heating or cooling
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/34—Methods of heating
    • C21D1/42—Induction heating
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B6/00—Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
    • H05B6/02—Induction heating
    • H05B6/10—Induction heating apparatus, other than furnaces, for specific applications
    • H05B6/101—Induction heating apparatus, other than furnaces, for specific applications for local heating of metal pieces
    • H05B6/103—Induction heating apparatus, other than furnaces, for specific applications for local heating of metal pieces multiple metal pieces successively being moved close to the inductor
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/25—Process efficiency

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Heat Treatment Of Articles (AREA)

Abstract

본 발명에 따른 소재 가열장치는, 소재가 통과되도록 구성되는 장치하우징; 상기 장치하우징에 소재를 장입 및 취출시키는 이송수단; 및 상기 장치하우징 내에 제공되며, 상기 장치하우징에 장입된 소재를 고주파 및 복사열로 균일하게 가열하도록 구성되는 가열수단;을 포함한다.

Description

소재 가열장치{APPARATUS FOR HEATING MATERIAL}
본 발명은 소재 가열장치로서, 소재를 강도보강을 위해 열처리하는 소재 가열장치에 관한 것이다.
도 1은 종래기술에 따른 소재 가열장치를 포함한 성형설비를 나타낸 도면이다.
도면을 참조하면, 언코일러(11)에서 보론강(boron steel) 재질의 블랭크(blank) 소재(1)를 권출하면서 블랭크(blank) 커팅유닛(12)에서 일정 크기인 블랭크 소재가 되도록 커팅한 후, 블랭크 소재를 가스가열로 또는 전기가열로(13)에서 950℃ 이상으로 가열한 후, 스탬핑유닛(14)에서 핫 스탬핑(hot-stamping)하여 성형한 다음, 최종커팅유닛(15)에서 정확한 제품치수로 테두리를 레이져커팅하여 제거함에 따라, 최종적으로 제품이 생산된다.
이때, 가스가열로에서는 가스의 연소열을 이용하고, 전기가열로에서는 전기를 이용하여 보론강 소재의 강판을 가열하여 초고강도강에 미치는 균일한 강도로 가열하기 때문에 에너지 소비 비용이 과도하게 소모되는 문제점이 있다.
또한, 가스가열로와 전기가열로에서는 소재의 가열시간도 약 10분 정도로 길기 때문에, 제품생산성이 저하되는 한계점이 있다.
아울러, 가스가열로와 전기가열로에서는 소재가 내부에 배치된 컨베이어에 의해 이송되는 과정에 가열되기 때문에, 소재가 충분히 가열되기 위해서 가열로 자체의 크기가 크게 설계됨에 따라, 설치면적이 과도하게 큰 단점이 있다.
대한민국 공개특허공보 제10-2009-0001092호
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 초고강도로서 강도가 균일한 제품을 생산하면서도 소비에너지 비용을 낮추고, 가열시간을 단축하고 설치공간도 줄여서 생산성을 증대시키는 소재 가열장치를 제공하는 데에 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 소재 가열장치는, 소재가 통과되도록 구성되는 장치하우징; 상기 장치하우징에 소재를 장입 및 취출시키는 이송수단; 및 상기 장치하우징 내에 제공되며, 상기 장치하우징에 장입된 소재를 고주파 및 복사열로 균일하게 가열하도록 구성되는 가열수단;을 포함한다.
여기에서, 상기 가열수단은, 상기 장치하우징 내에서 상기 소재가 안착되는 가열플레이트; 상기 가열플레이트의 둘레에 배치되어 고주파를 발생시키는 워크코일; 및 상기 가열플레이트의 상측에 이격배치되며, 상기 고주파에 의해 가열된 상기 가열플레이트로부터 발산된 열을 반사하여 상기 소재에 복사하는 반사경플레이트;를 구비할 수 있다.
이때, 상기 워크코일은 테프론튜브가 감싸진 관부재로서, 길이방향을 따라 냉각수튜브가 내장될 수 있다.
나아가, 상기 가열수단은, 상기 장치하우징 내에 배치되고, 상기 소재가 통과되는 통과홀이 형성되며, 상기 가열플레이트가 상기 통과홀의 하면에 부착되고, 상기 반사경플레이트가 상기 통과홀의 상면에 부착된 세라믹통; 상기 세라믹통을 감싸는 세라크울; 상기 세라크울을 감싸는 세라믹보드; 및 상기 세라믹보드의 상면과 하면에 부착된 백그라이트보드;를 더 구비할 수 있다.
또한, 상기 가열수단은, 상기 세라믹통의 변형을 차단하도록 상기 백그라이트보드와 세라믹통을 연결하면서 상기 세라믹통을 지지하는 테프론부재 또는 운모부재;를 더 구비할 수 있다.
한편, 상기 이송수단은, 상기 장치하우징의 입구 측으로 왕복이동되는 입구받침대와, 상기 입구받침대를 왕복이동시키는 입구구동부; 상기 장치하우징의 출구 측으로 왕복이동되는 출구받침대와, 상기 출구받침대를 왕복이동시키는 출구구동부; 및 상기 입구받침대 상의 소재를 상기 장치하우징의 입구를 통해 장입시켜 상기 가열플레이트에 안착시키고, 상기 가열플레이트에 안착된 상기 소재를 상기 장치하우징의 출구를 통해 상기 출구받침대 상으로 취출시키는 푸쉬부재와, 상기 푸쉬부재를 구동시키는 푸쉬구동부;를 구비할 수 있다.
여기에서, 상기 입구받침대는 상기 소재의 장입방향으로 슬릿이 형성되며, 상기 푸쉬부재는, 상기 소재의 장입방향으로 연장되며, 상기 입구받침대 상에서 상기 소재의 장입방향으로 왕복이동되는 푸쉬프레임; 상기 장치하우징의 입구 측으로 이동 시 상기 입구받침대에 안착된 상기 소재를 밀도록, 상기 푸쉬프레임에서 하방돌출되어 상기 슬릿에 삽입된 장입돌기; 및 상기 장치하우징의 입구 측으로 이동 시 상기 가열플레이트에 안착된 상기 소재를 밀도록, 상기 장입돌기와 이격되어 상기 푸쉬프레임의 선단부에 하방돌출된 취출돌기;를 구비할 수 있다.
이때, 상기 장치하우징의 입구 및 출구 각각에는 개폐문이 장착될 수 있다.
한편, 상기 장치하우징에는 상기 통과홀과 연통되게 외부로부터 이어진 센서홀이 형성되며, 본 발명은 상기 센서홀에 설치되며, 상기 가열수단에 의해 가열되는 상기 소재의 온도 및 상기 통과홀 내부의 온도를 측정하는 온도센서; 및 상기 온도센서 및 워크코일과 연계되어, 상기 온도센서에 의한 온도측정값을 데이터로 하여 상기 워크코일의 고주파 및 냉각을 제어하는 제어수단;을 더 포함할 수 있다.
여기에서, 상기 온도센서는 복수 개가 상기 장치하우징의 전체에 걸쳐 균일하게 배치될 수 있다.
또한, 상기 제어수단은, 상기 워크코일과 연결되어, 상기 워크코일의 고주파출력 및 상기 워크코일 내부의 냉각수온도를 제어하는 제어실행부; 및 상기 온도센서 및 제어실행부와 연결되어, 상기 온도센서에 의한 온도측정값을 데이터로 하여 상기 제어실행부를 제어하는 메인제어부;를 구비할 수 있다.
본 발명에 따른 소재 가열장치는, 소재를 고주파 및 복사열로 균일하게 가열하는 가열수단이 구성됨으로써, 초고강도로서 강도가 균일한 제품을 제조하면서 소비에너지 비용을 절감할 수 있으며, 나아가 소재의 가열시간을 현저하게 단축하고 장치의 설치공간도 크게 줄임에 따라 생산성을 증대시킬 수 있는 효과를 가진다.
도 1은 종래기술에 따른 소재 가열장치를 포함한 성형설비를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 소재 가열장치를 포함한 성형설비를 나타낸 도면이다.
도 3은 도 2의 소재 가열장치를 나타낸 개략도이다.
도 4는 도 3의 소재 가열장치에서 가열수단의 내부를 나타낸 종단면도이다.
도 5 내지 도 7은 도 4의 소재 가열장치에서 소재가 장치하우징 내로 장입되는 과정을 나타낸 도면이다.
도 8 및 도 9는 도 4의 소재 가열장치에서 소재가 장치하우징 내에서 취출되는 과정을 나타낸 도면이다.
도 10은 도 5 내지 도 9의 소재 가열장치에서 온도센서 및 제어수단에 의해 가열수단이 제어되는 것을 나타낸 도면이다.
이하, 본 발명의 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명하기로 한다. 각 도면의 구성요소들에 도면부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
도 2는 본 발명의 소재 가열장치를 포함한 성형설비를 나타낸 도면이고, 도 3은 도 2의 소재 가열장치를 나타낸 개략도이며, 도 4는 도 3의 소재 가열장치에서 가열수단의 내부를 나타낸 종단면도이다.
또한, 도 5 내지 도 7은 도 4의 소재 가열장치에서 소재가 장치하우징 내로 장입되는 과정을 나타낸 도면이고, 도 8 및 도 9는 도 4의 소재 가열장치에서 소재가 장치하우징 내에서 취출되는 과정을 나타낸 도면이다.
도면을 참조하면, 소재 가열장치(H)는 장치하우징(10), 이송수단(20), 및 가열수단(30)을 포함한다.
여기에서, 상기 장치하우징(10)은 소재(1)가 통과되도록 구성되는데, 이를 위해 소재(1)가 장입되는 입구가 형성되고, 장입된 후 가열된 소재(1)가 배출되는 출구가 형성된다.
이때, 상기 장치하우징(10)의 입구 및 출구 각각에는 개폐문(11)이 장착될 수 있다. 이러한 개폐문(11)은 실린더(12)에 의해 상하방향 왕복이동됨으로써 장치하우징(10)의 입구 또는 출구를 개방 및 폐쇄할 수 있는데, 장치하우징(10) 내에 소재(1)가 장입되고 장치하우징(10)으로부터 소재(1)가 배출시에는 개폐문(11)이 개방되고, 장치하우징(10) 내에서 가열수단(30)에 의해 소재(1)가 가열될 때에는 개폐문(11)이 장치하우징(10)의 입구와 출구를 폐쇄함으로써, 외부와의 열교환을 차단함에 따라 소재(1)에 대한 가열효과를 높일 수 있다.
그리고, 상기 가열수단(30)은 장치하우징(10) 내에 제공되며, 장치하우징(10)에 장입된 소재(1)를 고주파 및 복사열로 균일하게 가열하도록 구성된다.
구체적으로, 상기 가열수단(30)은 가열플레이트(31), 워크코일(32), 및 반사경플레이트(33)를 구비할 수 있다.
여기에서, 상기 가열플레이트(31)는 장치하우징(10) 내에 배치되며, 상면에는 장치하우징(10) 내로 장입된 소재(1)가 안착된다.
이때, 상기 가열플레이트(31)는 내열성이 우수한 인코넬 또는 카본 재질로 이루어짐으로써, 고주파가열에 의해 온도가 상승하여도 변형되거나 손상되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 상기 워크코일(32)은 가열플레이트(31)의 둘레에 배치되어 고주파를 발생시킨다.
참고로, 고주파가열은 강한 고주파의 전자기장에 물체를 놓고 가열하는 방법으로서, 고주파수의 전류가 흐르는 코일 안에 금속을 놓으면 금속 간에 전자유도작용으로 코일에 의해서 발생하는 자계를 상쇄하는 방향의 자계를 유도하는 와전류가 발생하는데, 이러한 와전류에 의해서 열이 발생하여 온도가 상승한다.
이와 같은 원리에 따라 워크코일(32)에 의한 고주파가열(고주파 유도가열)로 가열플레이트(31)가 가열되고, 가열된 가열플레이트(31)로부터 열이 전도되어 소재(1)가 가열된다. 이때, 상기 소재(1)는 고주파가열에 의해 직접적으로 가열되는 경우에는 너무 높은 고열에 의해 소재(1)가 열변형 될 수도 있음에 따라, 워크코일(32)과의 사이에 일정 정도 단열이 되도록 하면서 가열플레이트(31)를 통해 간접가열이 되도록 구성된다.
종국적으로, 상기 소재(1)는 워크코일(32)의 고주파가열로 가열플레이트(31)를 통해 가열되는 것이며, 참고로 상기 소재(1)도 워크코일(32)의 내측에 배치됨에 따라, 가열플레이트(31)를 통하지 않고 워크코일(32)의 고주파가열의 직접적인 영향을 받아 일정 정도 직접가열됨은 물론이다.
또한, 상기 반사경플레이트(33)는 가열플레이트(31)의 상측에 이격배치되며, 고주파에 의해 가열된 가열플레이트(31)로부터 발산된 열을 반사하여 소재(1)에 복사하는 역할을 수행한다.
상기 가열플레이트(31)로부터 발산된 열이 소재(1)를 가열하지만, 소재(1)의 둘레 부분에 해당되는 가열플레이트(31)의 부분에서는 열이 발산되어 소재(1)의 상측으로 이동한 후 소재(1)를 상측에 배치된 부재를 통해 열이 빠져나감에 따라, 이러한 열손실을 방지하기 위해 단열부재로 소재(1)의 상측을 막고, 나아가 더욱 바람직하게는 소재(1)의 상측에 반사경플레이트(33)를 배치함으로써, 가열플레이트(31)로부터 발산된 열을 반사하여 소재(1)에 복사함에 따라, 열손실을 최대한 방지하면서 소재(1)의 상부도 하부와 거의 동일한 온도로 균일하게 가열되도록 한다.
즉, 본 발명에 따른 소재 가열장치(H)는, 고주파가열에 의해서 소재(1)를 가열함과 동시에 반사경플레이트(33)에 의한 복사열로도 소재(1)를 가열하도록 구성됨으로써, 소재(1)를 고온으로 균일하게 가열하고 열손실도 최대한 방지할 수 있다. 참고로, 이때 소재(1)는 약 1000℃ 이상의 고온으로 가열된다.
이와 같이 구성되는 본 발명의 소재 가열장치(H)에 의해, 소재(1)가 워크코일(32)에 의한 고주파가열에 의해 가열되고, 이에 더하여 가열플레이트(31) 및 반사경플레이트(33)에 의해 균일하게 가열됨으로써, 초고강도로서 강도가 균일한 제품을 생산하면서 에너지 비용을 절감할 수 있다.(실질적으로 현장에서는 1.5GPa급 이상의 강도를 가진 초고강성 균일강도의 제품이 제조됨)
또한, 본 발명의 소재 가열장치(H)에 의해, 소재(1)의 가열시간이 단축됨에 따라 소재(1)의 열처리가 빠른 시간 내에 이루어져서 생산성을 증대시킬 수 있다.(실질적으로 현장에서는 보론 소재(1)의 승온시간(900℃이상의 고온에 이르는 시간)이 기존의 10분 정도에서 1분 정도로 단축됨)
나아가, 도 2에 도시된 바와 같이 기존보다 소형의 설치공간만이 필요하고 이로 인하여 소재 가열장치(H)를 많이 설치할 수 있음에 따라 생산성을 높일 수 있다.(실질적으로 현장에서는 기존의 폭 4m, 길이 20m~40m 정도의 설치공간이, 폭 2m, 길이 4m로 축소됨)
참고로, 도 2에서의 도면부호 11은 언코일러, 12는 소재(1)커팅유닛, 14는 스탬핑유닛, 15는 최종커팅유닛이다.
한편, 상기 워크코일(32)은 관부재로서, 길이방향을 따라 냉각수튜브(32b)가 내장되는 구조를 취함으로써, 냉각수에 의해 계속적으로 냉각이 이루어짐에 따라, 자체적인 발열과 함께 가열플레이트(31)에 의한 가열로 온도가 상승하여 균열 및 파손이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
아울러, 이러한 워크코일(32)은 테프론튜브(32a)가 감싸지는데, 테프론튜브(32a)는 내열성 및 절연성이 우수한 재질로서 고온의 열원 및 쇼트 등으로부터 워크코일(32)을 보호할 수 있다.
이에 더하여, 상기 가열수단(30)은 세라믹통(34), 세라크울(35), 세라믹보드(36), 및 백그라이트보드(37)를 더 구비할 수 있다.
여기에서, 상기 세라믹통(34)은 장치하우징(10) 내에 배치되며, 소재(1)가 통과되는 통과홀(31a)이 형성된다. 이러한 세라믹통(34)에는 가열플레이트(31)가 통과홀(31a)의 하면에 부착되고, 반사경플레이트(33)가 통과홀(31a)의 상면에 부착된다.
또한, 상기 세라크울(35)은 세라믹통(34)을 감싸고, 상기 세라믹보드(36)는 세라크울(35)을 감싼다.
이와 같이 세라믹통(34), 세라크울(35), 및 세라믹보드(36)와 같은 단열소재(1)에 의해 소재(1)가 통과되는 통과홀(31a)이 감싸짐으로써, 통과홀(31a)의 내부가 고온을 유지할 수 있다.
그리고, 상기 백그라이트보는 세라믹보드(36)의 상면과 하면에 부착됨으로써, 외부와 절연되도록 한다.
이에 더하여, 상기 가열수단(30)은 테프론부재(38) 또는 운모부재(39)를 더 구비할 수 있다.
여기에서, 상기 테프론부재(38) 또는 운모부재(39)는 백그라이트보드(37)와 세라믹통(34)을 연결하면서 세라믹통(34)을 지지하도록 구성됨으로써, 세라믹통(34)의 변형을 차단하는 역할을 수행한다.
한편, 상기 이송수단(20)은 장치하우징(10)에 소재(1)를 장입 및 취출시키도록 구성된다.
구체적으로, 상기 이송수단(20)은 입구받침대(21)와 입구구동부(22), 출구받침대(23)와 출구구동부(24), 및 푸쉬구동부(26)를 구비할 수 있다.
여기에서, 상기 입구받침대(21)는 장치하우징(10)의 입구 측으로 왕복이동되며, 상기 입구구동부(22)는 입구받침대(21)를 왕복이동시킨다. 일례로서, 상기 입구구동부(22)는 입구받침대(21)와 나사체결된 스크류구동축(22a), 상기 스크류구동축(22a)을 축회전시키는 구동모터(22b)를 구비할 수 있는데, 구동모터(22b)의 작동에 의해 스크류구동축(22a)이 축회전됨으로써 입구받침대(21)가 이동하게 된다.
또한, 상기 출구받침대(23)는 장치하우징(10)의 출구 측으로 왕복이동되며, 상기 출구구동부(24)는 출구받침대(23)를 왕복이동시킨다. 일례로서, 상기 출구구동부(24)는 출구받침대(23)와 나사체결된 스크류구동축(24a), 상기 스크류구동축(24a)을 축회전시키는 구동모터(24b)를 구비할 수 있는데, 구동모터(24b)의 작동에 의해 스크류구동축(24a)이 축회전됨으로써 출구받침대(23)가 이동하게 된다.
그리고, 상기 푸쉬부재(25)는 입구받침대(21) 상의 소재(1)를 장치하우징(10)의 입구를 통해 장입시켜 가열플레이트(31)에 안착시키고, 가열플레이트(31)에 안착된 소재(1)를 장치하우징(10)의 출구를 통해 출구받침대(23) 상으로 취출시키도록 구성된다. 아울러, 상기 푸쉬구동부(26)는 이러한 푸쉬부재(25)를 구동시키는데, 일례로서 푸쉬구동부(26)는 실린더부재가 활용될 수 있다.
더욱 구체적으로, 상기 푸쉬부재(25)는 푸쉬프레임(25a), 장입돌기(25b), 및 취출돌기(25c)를 구비할 수 있다.
여기에서, 상기 푸쉬프레임(25a)은 소재(1)의 장입방향으로 연장되며, 입구받침대(21) 상에서 소재(1)의 장입방향으로 왕복이동된다.
또한, 상기 장입돌기(25b)는 장치하우징(10)의 입구 측으로 이동 시 입구받침대(21)에 안착된 소재(1)를 밀도록, 푸쉬프레임(25a)에서 하방돌출되어 슬릿(21a)에 삽입된 구조를 취한다. 이때, 상기 슬릿(21a)은 입구받침대(21)에 소재(1)의 장입방향으로 형성되는데, 장입돌기(25b)가 삽입되어 소재(1)의 측부를 견고하면서도 안정적으로 밀도록 하기 위해 길게 형성된 구멍이다.
아울러, 상기 취출돌기(25c)는 장치하우징(10)의 입구 측으로 이동 시 가열플레이트(31)에 안착된 소재(1)를 밀도록, 장입돌기(25b)와 이격되어 푸쉬프레임(25a)의 선단부에 하방돌출된 구조를 취한다.
도 10은 도 5 내지 도 9의 소재 가열장치에서 온도센서 및 제어수단에 의해 가열수단이 제어되는 것을 나타낸 도면이다.
도 3 및 도 10을 참조하면, 본 발명의 소재 가열장치(H)는 소재(1)의 온도를 측정하는 온도센서(40)와, 상기 온도센서(40)와 전기적으로 연계된 제어수단(50)을 더 포함할 수 있다.
상기 장치하우징(10)에는 세라믹통(34)의 통과홀(34a)과 연통되게 외부로부터 이어진 센서홀이 형성되는데, 이러한 센서홀에는 상기 온도센서(40)가 설치될 수 있다.
이러한 온도센서(40)는 가열수단(30)에 의해 가열되는 소재(1)의 온도 및 장치하우징(10) 내부의 온도를 측정하는 역할을 수행하는데, 일례로서 레이저센서가 활용될 수 있다.
나아가, 상기 온도센서(40)는 도면에 도시된 바와 같이, 소재(1)의 균일한 가열을 위해, 복수 개가 장치하우징(10)의 각 부분에 균일하게 배치되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제어수단(50)은 온도센서(40) 및 워크코일(32)과 전기적으로 연계되어, 온도센서(40)에 의한 온도측정값을 데이터로 하여 워크코일(32)의 고주파 및 냉각을 제어하도록 구성된다.
구체적으로, 상기 제어수단(50)은 도면에 도시된 바와 같이, 워크코일(32)과 연결되어 워크코일(32)의 고주파출력 및 워크코일(32) 내부의 냉각수온도를 제어하는 제어실행부(51)와, 상기 온도센서(40) 및 제어실행부(51)와 연결되어 온도센서(40)에 의한 온도측정값을 데이터로 하여 제어실행부(51)를 제어하는 메인제어부(52)를 구비할 수 있다.
결과적으로, 상술된 바와 같이 본 발명은, 소재(1)를 고주파 및 복사열로 균일하게 가열하는 가열수단(30)이 구성됨으로써, 초고강도로서 강도가 균일한 제품을 제조하면서 소비에너지 비용을 절감할 수 있으며, 나아가 소재의 가열시간을 현저하게 단축하고 장치의 설치공간도 크게 줄임에 따라 생산성을 증대시킬 수 있다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형 가능함은 물론이다.
H : 소재 가열장치 10 : 장치하우징
11 : 개폐문 12 : 실린더
20 : 이송수단 21 : 입구받침대
21a: 슬릿 22 : 입구구동부
22a : 스크류구동축 22b : 구동모터
23 : 출구받침대 24 : 출구구동부
24a : 스크류구동축 24b : 구동모터
25 : 푸쉬부재 25a : 푸쉬프레임
25b : 장입돌기 25c : 취출돌기
26 : 푸쉬구동부
30 : 가열수단 31 : 가열플레이트
31a : 통과홀 32 : 워크코일
32a : 테프론튜브 32b : 냉각수튜브
33 : 반사경플레이트 34 : 세라믹통
35 : 세라크울 36 : 세라믹보드
37 : 백그라이트보드 38 : 테프론부재
39 : 운모부재 40 : 온도센서
50 : 제어수단 51 : 제어실행부
52 : 메인제어부

Claims (11)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 소재가 통과되도록 구성되는 장치하우징; 상기 장치하우징에 소재를 장입 및 취출시키는 이송수단; 및 상기 장치하우징 내에 제공되며, 상기 장치하우징에 장입된 소재를 고주파 및 복사열로 균일하게 가열하도록 구성되는 가열수단;을 포함하며,
    상기 가열수단은, 상기 장치하우징 내에서 상기 소재가 안착되는 가열플레이트; 상기 가열플레이트의 둘레에 배치되어 고주파를 발생시키는 워크코일; 및 상기 가열플레이트의 상측에 이격배치되며, 상기 고주파에 의해 가열된 상기 가열플레이트로부터 발산된 열을 반사하여 상기 소재에 복사하는 반사경플레이트;를 구비하며,
    상기 워크코일은 테프론튜브가 감싸진 관부재로서, 길이방향을 따라 냉각수튜브가 내장된 것을 특징으로 하는 소재 가열장치.
  4. 소재가 통과되도록 구성되는 장치하우징; 상기 장치하우징에 소재를 장입 및 취출시키는 이송수단; 및 상기 장치하우징 내에 제공되며, 상기 장치하우징에 장입된 소재를 고주파 및 복사열로 균일하게 가열하도록 구성되는 가열수단;을 포함하며,
    상기 가열수단은, 상기 장치하우징 내에서 상기 소재가 안착되는 가열플레이트; 상기 가열플레이트의 둘레에 배치되어 고주파를 발생시키는 워크코일; 및 상기 가열플레이트의 상측에 이격배치되며, 상기 고주파에 의해 가열된 상기 가열플레이트로부터 발산된 열을 반사하여 상기 소재에 복사하는 반사경플레이트;를 구비하며,
    상기 가열수단은,
    상기 장치하우징 내에 배치되고, 상기 소재가 통과되는 통과홀이 형성되며, 상기 가열플레이트가 상기 통과홀의 하면에 부착되고, 상기 반사경플레이트가 상기 통과홀의 상면에 부착된 세라믹통;
    상기 세라믹통을 감싸는 세라크울;
    상기 세라크울을 감싸는 세라믹보드; 및
    상기 세라믹보드의 상면과 하면에 부착된 백그라이트보드;
    를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 소재 가열장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 가열수단은,
    상기 세라믹통의 변형을 차단하도록 상기 백그라이트보드와 세라믹통을 연결하면서 상기 세라믹통을 지지하는 테프론부재 또는 운모부재;
    를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 소재 가열장치.
  6. 소재가 통과되도록 구성되는 장치하우징; 상기 장치하우징에 소재를 장입 및 취출시키는 이송수단; 및 상기 장치하우징 내에 제공되며, 상기 장치하우징에 장입된 소재를 고주파 및 복사열로 균일하게 가열하도록 구성되는 가열수단;을 포함하며,
    상기 가열수단은, 상기 장치하우징 내에서 상기 소재가 안착되는 가열플레이트; 상기 가열플레이트의 둘레에 배치되어 고주파를 발생시키는 워크코일; 및 상기 가열플레이트의 상측에 이격배치되며, 상기 고주파에 의해 가열된 상기 가열플레이트로부터 발산된 열을 반사하여 상기 소재에 복사하는 반사경플레이트;를 구비하며,
    상기 이송수단은,
    상기 장치하우징의 입구 측으로 왕복이동되는 입구받침대와, 상기 입구받침대를 왕복이동시키는 입구구동부;
    상기 장치하우징의 출구 측으로 왕복이동되는 출구받침대와, 상기 출구받침대를 왕복이동시키는 출구구동부; 및
    상기 입구받침대 상의 소재를 상기 장치하우징의 입구를 통해 장입시켜 상기 가열플레이트에 안착시키고, 상기 가열플레이트에 안착된 상기 소재를 상기 장치하우징의 출구를 통해 상기 출구받침대 상으로 취출시키는 푸쉬부재와, 상기 푸쉬부재를 구동시키는 푸쉬구동부;
    를 구비하는 것을 특징으로 하는 소재 가열장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 입구받침대는 상기 소재의 장입방향으로 슬릿이 형성되며,
    상기 푸쉬부재는,
    상기 소재의 장입방향으로 연장되며, 상기 입구받침대 상에서 상기 소재의 장입방향으로 왕복이동되는 푸쉬프레임;
    상기 장치하우징의 입구 측으로 이동 시 상기 입구받침대에 안착된 상기 소재를 밀도록, 상기 푸쉬프레임에서 하방돌출되어 상기 슬릿에 삽입된 장입돌기; 및
    상기 장치하우징의 입구 측으로 이동 시 상기 가열플레이트에 안착된 상기 소재를 밀도록, 상기 장입돌기와 이격되어 상기 푸쉬프레임의 선단부에 하방돌출된 취출돌기;
    를 구비하는 것을 특징으로 하는 소재 가열장치.
  8. 제3항, 제4항, 및 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 장치하우징의 입구 및 출구 각각에는 개폐문이 장착된 것을 특징으로 하는 소재 가열장치.
  9. 제3항, 제4항, 및 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 장치하우징에는 상기 소재가 통과되는 통과홀과 연통되게 외부로부터 이어진 센서홀이 형성되며,
    상기 센서홀에 설치되며, 상기 가열수단에 의해 가열되는 상기 소재의 온도 및 상기 통과홀 내부의 온도를 측정하는 온도센서; 및
    상기 온도센서 및 워크코일과 연계되어, 상기 온도센서에 의한 온도측정값을 데이터로 하여 상기 워크코일의 고주파 및 냉각을 제어하는 제어수단;
    을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 소재 가열장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 온도센서는 복수 개가 상기 장치하우징의 전체에 걸쳐 균일하게 배치된 것을 특징으로 하는 소재 가열장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제어수단은,
    상기 워크코일과 연결되어, 상기 워크코일의 고주파출력 및 상기 워크코일에 내장된 냉각수튜브의 냉각수온도를 제어하는 제어실행부; 및
    상기 온도센서 및 제어실행부와 연결되어, 상기 온도센서에 의한 온도측정값을 데이터로 하여 상기 제어실행부를 제어하는 메인제어부;
    를 구비하는 것을 특징으로 하는 소재 가열장치.
KR1020170126465A 2017-09-28 2017-09-28 소재 가열장치 KR101996463B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170126465A KR101996463B1 (ko) 2017-09-28 2017-09-28 소재 가열장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170126465A KR101996463B1 (ko) 2017-09-28 2017-09-28 소재 가열장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190036952A KR20190036952A (ko) 2019-04-05
KR101996463B1 true KR101996463B1 (ko) 2019-07-04

Family

ID=66104365

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170126465A KR101996463B1 (ko) 2017-09-28 2017-09-28 소재 가열장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101996463B1 (ko)

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW409486B (en) * 1998-03-24 2000-10-21 Toshiba Corp Induction heating apparatus
KR100907265B1 (ko) 2007-06-29 2009-07-10 주식회사 엠에스 오토텍 핫 스탬핑 소재 가열용 가열로 및 그 가열로가 구비된 가열장치
KR20110000378A (ko) * 2009-06-26 2011-01-03 현대제철 주식회사 가열로의 도어 구조체

Also Published As

Publication number Publication date
KR20190036952A (ko) 2019-04-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20240076758A1 (en) Method and system for heating a part with infrared energy
CN100571474C (zh) 微波谐振器、由这种微波谐振器模块构建的处理自动线、运行方法和按照该方法用微波进行热处理的对象/工件
JP4641372B2 (ja) セラミックを処理するための装置及び方法
US20090079101A1 (en) Densification Process of Ceramics And Apparatus Therefor
JP4214040B2 (ja) マイクロ波加熱炉の操業方法及びマイクロ波加熱炉
WO2014035480A1 (en) Induction furnace with uniform cooling capability
JP2004526649A5 (ko)
CN109402340A (zh) 卧式真空气氛保护退火炉
CN111929016A (zh) 加热炉及高温高周疲劳试验装置
KR101232770B1 (ko) 기판 처리 장치
KR101996463B1 (ko) 소재 가열장치
KR20100131129A (ko) 저온 작동구간 열유동 균일화 및 냉각 가속 모듈 부착형 고품위 소결로나 열처리로
US20140041682A1 (en) Method for cleaning microwave processing apparatus
WO2018168194A1 (ja) マイクロ波加熱装置、及び、マイクロ波加熱装置の制御方法
KR100841930B1 (ko) 유도 가열 방식 전기로 및 그 제어방법
KR101829636B1 (ko) 소재 가열장치
CN111816594A (zh) 快速热退火设备
KR101804394B1 (ko) 유리 성형 장치
JP2008243950A (ja) 熱処理装置
KR101762359B1 (ko) 유리 성형 장치 및 유리 성형 방법
CN207483800U (zh) 可连续测温的双室真空炉
JPH06345541A (ja) マイクロ波焼結方法及びマイクロ波焼結炉
SU1150234A1 (ru) Устройство дл нагрева материала,преимущественно листового стекла
US20020185767A1 (en) Method and apparatus for thermoforming fiber packaging
CN217203065U (zh) 一种用于碳化硅晶体生长辅助处理的感应真空热压炉

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right