KR102054946B1 - Microwave electric furnace - Google Patents

Microwave electric furnace Download PDF

Info

Publication number
KR102054946B1
KR102054946B1 KR1020190040619A KR20190040619A KR102054946B1 KR 102054946 B1 KR102054946 B1 KR 102054946B1 KR 1020190040619 A KR1020190040619 A KR 1020190040619A KR 20190040619 A KR20190040619 A KR 20190040619A KR 102054946 B1 KR102054946 B1 KR 102054946B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
heat
furnace
heating
chamber
microwave
Prior art date
Application number
KR1020190040619A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
서종덕
Original Assignee
(주)현대에스엔티
서종덕
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 (주)현대에스엔티, 서종덕 filed Critical (주)현대에스엔티
Priority to KR1020190040619A priority Critical patent/KR102054946B1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102054946B1 publication Critical patent/KR102054946B1/en

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27BFURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B9/00Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity
    • F27B9/06Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity heated without contact between combustion gases and charge; electrically heated
    • F27B9/08Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity heated without contact between combustion gases and charge; electrically heated heated through chamber walls
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27BFURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B9/00Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity
    • F27B9/14Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity characterised by the path of the charge during treatment; characterised by the means by which the charge is moved during treatment
    • F27B9/20Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity characterised by the path of the charge during treatment; characterised by the means by which the charge is moved during treatment the charge moving in a substantially straight path tunnel furnace
    • F27B9/24Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity characterised by the path of the charge during treatment; characterised by the means by which the charge is moved during treatment the charge moving in a substantially straight path tunnel furnace being carried by a conveyor
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B6/00Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
    • H05B6/64Heating using microwaves
    • H05B6/78Arrangements for continuous movement of material
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B6/00Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
    • H05B6/64Heating using microwaves
    • H05B6/80Apparatus for specific applications
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27DDETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D99/00Subject matter not provided for in other groups of this subclass
    • F27D99/0001Heating elements or systems
    • F27D99/0006Electric heating elements or system
    • F27D2099/0028Microwave heating

Abstract

The present invention relates to a microwave electric furnace. A microwave supply unit introduces microwave power into an internal space of a furnace body, and the introduced microwave power is raised by a heat generating unit. Heated heat energy is uniformly transferred into a furnace chamber through a heat dissipation unit to which the heat generating unit is fixedly attached, and the outflow of the heat energy heated up in this way is suppressed by a heat insulation unit. With this configuration, the heat energy generated by microwaves can be uniformly transmitted throughout an apparatus and the temperature can be quickly raised to the target temperature.

Description

마이크로파 전기로{MICROWAVE ELECTRIC FURNACE}Microwave Furnace {MICROWAVE ELECTRIC FURNACE}

본 발명은 마이크로파 전기로에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 마이크로파에 의하여 생성된 열에너지가 장치 내부에 걸쳐 균일하게 전달됨은 물론, 목적 온도까지 신속하게 승온시킬 수 있도록 한 마이크로파 전기로에 관한 것이다.The present invention relates to a microwave electric furnace, and more particularly, to a microwave electric furnace that allows the heat energy generated by the microwaves to be uniformly transmitted throughout the device, as well as to quickly increase the temperature to the target temperature.

통상 2차 전지용 음극재를 생산하는 공정에서, 실리콘 복합 산화물을 탄소로 피복시킬 때 메탄, 프로판, 부탄, 아세틸렌, 벤젠, 및 톨루엔 등의 그룹에서 선택되는 하나 이상의 기상 상태의 탄소 전구체를 반응로에 투입하고 600℃ 내지 1200 ℃ 로 가열하여 가스분해 반응을 통해 얻어지는 탄소로 실리콘 복합 산화물을 코팅하게 된다.In the process of producing a negative electrode material for a secondary battery, at least one gaseous carbon precursor selected from the group consisting of methane, propane, butane, acetylene, benzene, and toluene is coated on the reactor when the silicon composite oxide is coated with carbon. Injecting and heating to 600 ℃ to 1200 ℃ to coat the silicon composite oxide with carbon obtained through a gas decomposition reaction.

이를 위해서는 가열로 챔버 내부에 통상적인 전기 발열체인 슈퍼칸탈(MoSiO2) 발열체 또는 탄화규소(SiC) 발열체를 설치하여 전기 발열체의 주울 열에 의한 복사열의 가열 방식으로 탄소의 코팅 등의 열처리가 이루어진다. To this end, a supercantal (MoSiO 2 ) heating element or a silicon carbide (SiC) heating element, which is a conventional electric heating element, is installed inside a heating chamber, and heat treatment such as coating of carbon is performed by heating radiant heat by Joule heat of the electric heating element.

이 경우 종래의 전기 가열로는 다수의 전기 발열체(MoSiO2 또는 SiC)가 내화 단열재로 구성된 가열로 챔버 내부에 설치되어 있다.In this case, a plurality of electric heating elements (MoSiO 2 or SiC) of the conventional electric heating furnace is installed inside the furnace chamber composed of a refractory insulating material.

그러나, 탄소 전구체 가스의 분해 반응을 통해 형성된 미세 탄소 입자는 가열로 챔버를 구성하는 내화 단열재의 내벽으로 침투하여 합선 또는 누전으로 잦은 생산 중단이 발생하는 문제를 일으키는 요인 중 하나로 작용한다.However, the fine carbon particles formed through the decomposition reaction of the carbon precursor gas penetrates into the inner wall of the refractory insulation constituting the furnace chamber, which acts as one of the factors causing frequent production interruption due to short circuit or short circuit.

또한, 종래의 전기 가열로는 발열체의 마모 또는 파손으로 발생되는 전술한 미세 탄소 입자가 가열로 챔버 내부에 낙하하거나 마모되어 오염물을 발생시키며, 잦은 발열체 교체가 행해지고 이로 인해 생산성이 낮아지고 고품질의 소재를 얻을 수 없으며, 전기로 수명이 짧아지는 문제점이 있다.In addition, in the conventional electric heating furnace, the above-mentioned fine carbon particles generated by abrasion or breakage of the heating element are dropped or worn inside the heating chamber to generate contaminants, and frequent heating element replacement is performed, resulting in low productivity and high quality materials. There is a problem that can not be obtained, the life is shortened by electricity.

또한, 2차 전지용 양극재를 생산하는 경우 대표적인 삼원계 배터리는 니켈(Ni), 망간(Mn), 코발트(Co)의 혼합물의 소성으로 이루어지며, LFP 배터리는 리튬인산철로 이루어지는데 이때 균일한 가열에 의한 소성이 요구된다.In addition, in the production of cathode materials for secondary batteries, a typical three-way battery is composed of calcination of a mixture of nickel (Ni), manganese (Mn), and cobalt (Co), and the LFP battery is made of lithium iron phosphate. Firing by is required.

또한 무기재료의 소성 또는 유리 용융을 위해서 실험실용으로 주로 박스형 전기로가 활용된다.In addition, the box-type electric furnace is mainly used for the laboratory for the firing or glass melting of the inorganic material.

이러한 박스형 전기로는 내화 단열재로 구성된 전기로 챔버 내부에 다수의 전기 발열체 (MoSiO2 또는 SiC)가 설치되어 있으며, 전기로 챔버 내부에 소성하기 위한 재료를 내화 용기에 담아서 장착하여 가열하거나 유리 용융을 위해서는 유리 원료가 충진된 도가니(통상 백금 또는 알루미나 재질)를 장착하여 발열체의 전기 가열에 의한 열로 유리 용융이 이루어진다.These box-type furnaces are equipped with a plurality of electric heating elements (MoSiO2 or SiC) inside the furnace chamber composed of refractory insulation, and are mounted in a refractory container for heating and heating or melting of glass. A crucible (usually made of platinum or alumina) filled with raw materials is mounted and glass is melted by heat by electric heating of a heating element.

이 경우 가열로 내부의 온도 균일도가 높지 않고 승온 과정의 시간이 길고 에너지 소비가 큰 단점이 있다.In this case, there is a disadvantage that the temperature uniformity inside the furnace is not high, the temperature increase process takes a long time, and energy consumption is large.

이러한 통상적인 전기 가열로의 단점을 보완하고 보다 효율적으로 열처리하기 위하여 마이크로파를 응용한 전기 가열장치가 제안되어 있다.In order to compensate for the disadvantages of the conventional electric heating furnace and heat treatment more efficiently, an electric heating apparatus using microwaves has been proposed.

그러나 종래의 이러한 마이크로파를 응용한 전기 가열장치는 마이크로파 방사에 의해 발열체가 국부적으로 가열되어 온도 균일도에 문제가 있다.However, the conventional electric heating apparatus using such a microwave has a problem in temperature uniformity because the heating element is locally heated by microwave radiation.

등록특허 제10-1047209호Patent Registration No. 10-1047209

본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 발명된 것으로, 마이크로파에 의하여 생성된 열에너지가 장치 내부에 걸쳐 균일하게 전달됨은 물론, 목적 온도까지 신속하게 승온시킬 수 있도록 하는 마이크로파 전기로를 제공하기 위한 것이다.The present invention has been invented to improve the above problems, and to provide a microwave electric furnace that is capable of rapidly raising the temperature to the desired temperature as well as the heat energy generated by the microwave is uniformly transmitted throughout the device.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 가열로 본체; 상기 가열로 본체의 내부 공간으로 마이크로파 전력을 도입하는 마이크로파 공급유닛; 상기 가열로 본체의 내부 공간에 장착되어 바닥면을 따라 배치되는 제1 내화 단열재와, 상기 제1 내화 단열재 상에 장착되는 가열로 챔버를 형성하도록 고정 배치되는 제2 내화 단열재를 포함하는 단열유닛; 상기 제1 내화 단열재와 상기 제2 내화 단열재에 의하여 형성되는 상기 가열로 챔버의 좌우 측면 및 천장면을 따라 장착되어 상기 마이크로파 공급유닛에 의하여 상기 가열로 챔버측으로 공급되는 마이크로파를 전달받아 열을 발생시키는 것으로, 탄화규소(SiC)와 지르코니아(ZrO2) 및 알루미나(Al2O3)의 혼합재로 이루어진 발열유닛; 및 상기 발열유닛에 의하여 승온된 열을 상기 가열로 챔버 내로 균일하게 방사시키는 탄화규소 재질로 이루어진 것으로, 상기 제2 내화 단열재의 좌우 내측면 및 내부 천장면과 마주보며 상기 발열유닛이 장착되는 외면을 가진 방열(放熱)유닛을 포함하며, 상기 단열유닛은, 상기 가열로 챔버 내부에서의 발열로 인한 온도상승에 따른 열에너지가 상기 가열로 본체측으로 유출되는 것을 억제하는 것을 특징으로 하는 마이크로파 전기로를 제공할 수 있다.In order to achieve the above object, the present invention is a furnace body; A microwave supply unit for introducing microwave power into the internal space of the heating furnace body; A heat insulation unit including a first fireproof heat insulating material mounted on an inner space of the heating body and disposed along a bottom surface thereof, and a second fireproof heat insulating material fixed to form a furnace chamber mounted on the first fireproof heat insulating material; It is mounted along the left and right sides and the ceiling surface of the furnace chamber formed by the first fireproof insulation and the second fireproof insulation to generate heat by receiving microwaves supplied to the furnace chamber by the microwave supply unit. The heat generating unit comprises a mixture of silicon carbide (SiC), zirconia (ZrO 2 ) and alumina (Al 2 O 3 ); And a silicon carbide material that uniformly radiates the heat heated by the heat generating unit into the heating chamber, and faces the left and right inner and inner ceiling surfaces of the second fireproof heat insulating material and faces the outer surface on which the heat generating unit is mounted. And a heat dissipation unit having an excitation heat dissipation unit, wherein the heat dissipation unit provides a microwave electric furnace, which prevents heat energy due to a temperature rise due to heat generation inside the furnace chamber to be discharged to the furnace body side. Can be.

구체적으로는, 본 발명은, 가열로 본체에 마이크로파 전력을 도입하는 마이크로파 공급유닛과, 마이크로파가 한 곳에 집중되지 않고 가열로 전체로 확산되어 균일한 가열을 가능하게 하는 암실과 가열로 본체의 내부에 제1, 2 내화 단열재와 함께 마이크로파에 의해 공명진동하여 발열하는 다수의 탄화규소(SiC)를 포함하는 특수 재질의 발열블록으로 이루어진 발열유닛과, 마이크로파에 의해 발열하지 않는 탄화규소(SiC)로만 이루어진 방열유닛에 의하여 가열로 챔버가 구성되며, 마이크로파 공명진동 탄화규소(SiC) 발열체인 복수의 발열블록들이 탄화규소(SiC) 방열판으로 이루어진 방열유닛에 고온에서 사용 가능한 내열 무기접착제로 균일한 간격으로 고정 부착되며, 발열블록으로부터 발열된 에너지가 마이크로파에 반응하지 않는 방열유닛에 전달되어 열전도체 역할을 하므로, 가열로 챔버가 가열되며, 1차적으로 암실을 통해 마이크로파가 균일하게 확산 작용할 수 있도록 하고, 또한 복수의 발열블록들이 발열하여 가열로 챔버를 이루는 방열유닛에 전달되어 전체적으로 낮은 전기에너지로 탄화규소(SiC) 방열판을 이루는 방열유닛 내부에 형성된 가열로 챔버를 균일하게 가열하는 구성으로 되어 있다.Specifically, the present invention relates to a microwave supply unit for introducing microwave power into a furnace body, a dark room in which microwaves are diffused throughout the furnace without concentrating in one place, and to enable uniform heating. The heat generating unit consists of a heat generating block made of a special material including a plurality of silicon carbide (SiC) that resonates and vibrates by microwaves together with the first and second refractory heat insulating materials, and silicon carbide (SiC) which does not generate heat by microwaves. The furnace chamber is constituted by the heat dissipation unit, and a plurality of heat generating blocks, which are microwave resonance vibration silicon carbide (SiC) heating elements, are fixed at uniform intervals by a heat-resistant inorganic adhesive that can be used at high temperatures in the heat dissipation unit made of a silicon carbide (SiC) heat sink. Energy generated from the heat generating block is transferred to the heat radiation unit that does not react to the microwaves. As it acts as a heat conductor, the furnace chamber is heated, primarily allowing the microwaves to spread uniformly through the dark chamber, and a plurality of heat generating blocks are generated to be delivered to the heat radiation unit forming the furnace chamber as a whole. The heating chamber formed inside the heat dissipation unit constituting the silicon carbide (SiC) heat dissipation plate by electric energy is configured to uniformly heat.

여기서, 상기 가열로 본체의 외부로부터 빛의 유입이 차단되도록 상기 가열로 본체의 내면과 상기 단열 유닛의 외면 사이에 일정 거리 이격하여 형성된 암실을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.Here, it characterized in that it further comprises a dark room formed to be spaced apart a predetermined distance between the inner surface of the heating body and the outer surface of the heat insulation unit so that the inflow of light from the outside of the heating body.

이때, 상기 가열로 챔버는 상하좌우 측면의 길이에 비하여 전후방 길이가 긴 터널 형상의 연속식 챔버 또는 상하좌우전후방 측면의 길이가 같거나 다른 단속식 챔버 중 어느 하나인 것을 특징으로 한다.At this time, the furnace chamber is characterized in that any one of the continuous chamber of the tunnel shape longer than the length of the front, rear, left and right side, or the intermittent chamber of the same length or different from the front, rear, left, and right side compared to the length of the upper, lower, left and right sides.

그리고, 상기 가열로 본체의 전, 후방에 각각 개폐 가능하게 장착되며, 내화 단열재가 내장된 내화 도어와, 상기 내화 도어를 상기 가열로 본체에 대하여 개폐시키는 개폐 액추에이터를 더 포함하며, 상기 가열로 챔버는 상하좌우 측면의 길이에 비하여 전후방 길이가 긴 터널 형상의 연속식 챔버인 것을 특징으로 한다.The apparatus may further include a fire door configured to be opened and closed at the front and the rear of the heating body, respectively, a fire door including a fire resistant heat insulating material, and an opening and closing actuator configured to open and close the fire door with respect to the heating body. It is characterized in that the continuous chamber of the tunnel shape longer than the length of the front and rear than the length of the up, down, left and right sides.

그리고, 상기 발열유닛은, 상기 탄화규소의 분말과, 상기 지르코니아의 분말 및 상기 알루미나의 분말을 혼합하고 소결(燒結, sintering)시켜 성형된 것으로, 제1 길이의 직경을 가지는 상면 및 하면과, 상기 제1 길이보다 작은 제2 길이의 두께를 가진 외주면을 포함하는 복수의 발열블록을 포함하며, 상기 복수의 발열블록이 상기 방열유닛의 외면에 부착되는 것을 특징으로 한다.The heating unit is formed by mixing and sintering the powder of the silicon carbide, the powder of the zirconia and the powder of the alumina, the upper and lower surfaces having a diameter of a first length, and And a plurality of heat generating blocks including an outer circumferential surface having a thickness of a second length smaller than a first length, wherein the plurality of heat generating blocks are attached to an outer surface of the heat dissipation unit.

또한, 상기 제1 길이는 10 내지 40 mm이며, 상기 제2 길이는 1 내지 5mm인 것을 특징으로 한다.In addition, the first length is 10 to 40 mm, the second length is characterized in that 1 to 5 mm.

아울러, 상기 복수의 발열블록은 상기 방열유닛의 외면에 복수의 행과 열을 이루어 고정 배치되고, 상기 복수의 발열블록 중 하나의 발열블록(이하 제1 블록)과 이웃한 발열블록(이하 제2 블록) 각각의 중심을 관통하는 가상선에서, 상기 제1 블록의 외주면과 상기 가상선이 만나는 제1 점과, 상기 제2 블록의 외주면과 상기 가상선이 만나는 제2 점 사이의 거리는 0.1 내지 40mm인 것을 특징으로 한다.In addition, the plurality of heat generating blocks are fixedly arranged in a row and a column on the outer surface of the heat dissipation unit, the heat generating block adjacent to one of the heat generating blocks (hereinafter the first block) of the plurality of heat generating blocks (hereinafter second) Block) In the virtual line passing through each center, the distance between the first point where the outer peripheral surface of the first block and the virtual line meet, and the second point where the outer peripheral surface of the second block and the virtual line meet is 0.1 to 40mm It is characterized by that.

상기와 같은 구성의 본 발명에 따르면, 다음과 같은 효과를 도모할 수 있다.According to the present invention having the above configuration, the following effects can be achieved.

우선, 본 발명은 전기를 가하여 마이크로파를 발생시키는 마이크로파 공급유닛을 통해 마이크로파가 가열로 본체 내부로 방사되어 발열유닛이 마이크로파에 의한 내부 공명 진동에 의해 발열하여 가열되는 전기 가열 방식에 의하여, 각종 무기 소재의 소성 또는 용해에 활용될 수 있으며, 오염, 누설 전류등의 염려가 없고 발열체의 소손이 없어서 전기로의 수명 연한이 증대되고 에너지를 대폭 절감할 수 있는 효과가 있다.First, according to the present invention, a microwave is radiated into a heating furnace body through a microwave supply unit that generates microwaves by applying electricity, and the heat generating unit is heated by heat generated by internal resonance vibration by microwaves. It can be used for the firing or melting of, there is no concern about pollution, leakage current, and there is no burnout of the heating element, so that the life of the electric furnace is increased and energy can be greatly reduced.

그리고, 본 발명은 마이크로파 공급유닛을 통하여 공급되는 마이크로파가 암실을 통해 균일하게 전달되어 균일한 가열이 가능하므로 가열로 내부의 온도가 거의 변화없이 일정하게 유지될 수 있으므로 피가열물로부터 생산되는 제품의 품질을 크게 향상시킬 수 있는 효과를 가진다.In addition, the present invention is because the microwave supplied through the microwave supply unit is uniformly transmitted through the dark room to enable uniform heating, so that the temperature inside the furnace can be kept constant with almost no change of the product produced from the heated object. It has the effect of greatly improving the quality.

또한, 본 발명에 따른 마이크로파 전기로를 이용하면, 전구체 가스를 가열로 내부에 투입하여 열분해에 의해 생성된 입자로써 다른 소재를 코팅할 경우에도 활용될 수 있다. In addition, by using the microwave electric furnace according to the present invention, the precursor gas can be used in the case of coating other materials as particles generated by pyrolysis by introducing the precursor gas into the furnace.

본 발명에 의한 마이크로파 전기로는 통상의 전기 발열체에 전기를 인가하여 발생되는 주울 열에 의한 전기 가열로에 비해 열효율이 높아서 전기 에너지를 절약할 수 있으며, 또한 통상의 마이크로파를 응용한 전기 가열로에 비해 낮은 전기에너지로 균일한 가열이 가능하여 고품질의 소재를 얻기에 적합하다.Microwave electric furnace according to the present invention can save the electric energy due to the high thermal efficiency compared to the electric heating furnace by Joule heat generated by applying electricity to the ordinary electric heating element, and also lower than the electric heating furnace applying the conventional microwave Uniform heating is possible with electric energy, so it is suitable to obtain high quality material.

특히, 본 발명에 의한 마이크로파 전기로를 활용하여 양질의 2차 전지용 음극재나 양극재를 생산할 수 있으며, 그래핀(Graphene)의 생산, 무기소재의 소성 또는 유리 용융을 할 수 있으므로, 범용성의 측면에서 매우 우수하며, 전체적인 구성이 간단하고 전기 에너지를 50% 이상 절약할 수 있다.In particular, by using the microwave electric furnace according to the present invention can produce a high-quality secondary battery negative electrode material or positive electrode material, it is possible to produce graphene (Graphene), firing of inorganic materials or glass melting, so in terms of versatility It is excellent, its overall configuration is simple and it can save more than 50% of electric energy.

특히, 본 발명은 2차 전지의 음극재를 생산할 때 가열로 내부에서 탄소 전구체 가스의 분해 반응을 통해 형성되는 미세 탄소 입자가 가열로 챔버를 구성하는 탄화규소(SiC) 방열판으로 침투하지 못하게 되어 합선 또는 누전으로 인한 생산 중단의 염려가 없고 챔버 내부에 통상의 전기 발열체가 없으므로 발열체의 마모 또는 파손으로 가열로 챔버 내부에 낙하하거나 마모되어 오염물을 발생시키는 문제를 미연에 방지할 수 있다.In particular, the present invention prevents the fine carbon particles formed through the decomposition reaction of the carbon precursor gas inside the furnace when the anode material of the secondary battery is produced to prevent penetration of the silicon carbide (SiC) heat sink constituting the furnace chamber. Alternatively, there is no fear of production interruption due to a short circuit and there is no ordinary electric heating element inside the chamber, thereby preventing the problem of generating contaminants by falling or wearing inside the chamber due to abrasion or breakage of the heating element.

따라서, 본 발명은 생산성을 높이고 고품질의 2차 전지용 음극재를 생산하는데 획기적인 방법을 제공할 수 있을 것이며, 같은 방식으로 그래핀(Graphene)의 제조에도 효과적으로 적용할 수 있게 될 것이다.Therefore, the present invention may provide a breakthrough method for increasing productivity and producing a high quality secondary battery negative electrode material, and may be effectively applied to the production of graphene in the same manner.

또한, 본 발명의 장치를 이용하여 유리를 용해할 경우 더욱더 품질이 좋은 소재를 얻을 수 있으며 전기로의 마모를 줄일 수 있고, 장치전체의 수명을 연장하며 종래의 저항 발열체의 전기 가열식 전기로 보다 더 높은 온도의 소재를 용융할 수 있게 될 것이다.In addition, when melting the glass using the apparatus of the present invention can obtain a higher quality material, reduce the wear of the electric furnace, extend the life of the entire apparatus and higher than the electric heating electric furnace of the conventional resistance heating element It will be possible to melt the temperature material.

무엇보다도 본 발명에 따른 마이크로파 전기로에 의하여, 단시간에 약 2000℃ 까지의 초고온을 달성 할 수 있으며, 마이크로파에 의해 균일한 가열이 되므로 유리 품질을 크게 향상시킬 수 있는 효과를 가진다.Above all, by the microwave electric furnace according to the present invention, it is possible to achieve a very high temperature up to about 2000 ℃ in a short time, and because of the uniform heating by the microwave has the effect of greatly improving the glass quality.

본 발명의 마이크로파 전기로를 소성로로 활용할 경우, 고순도의 소재를 얻을 수 있음은 물론, 누전 및 합선으로 인한 사고를 방지할 수 있고 연속식 소성로의 제작이 가능하므로 양산에도 적합하다.When using the microwave electric furnace of the present invention as a firing furnace, it is possible to obtain a high-purity material, as well as to prevent accidents due to short circuits and short circuits, and also to produce a continuous firing furnace is suitable for mass production.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로파 전기로의 전체적인 외관을 도시한 사시도
도 2는 도 1의 II-II선에 따른 내부 구조를 도시한 정단면 개념도
도 3은 도 1의 III-III선에 따른 내부 구조를 도시한 평단면 개념도
도 4는 도 2 및 도 3의 특정 부분을 IV 시점에서 바라본 것으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로파 전기로의 주요부인 발열유닛이 방열유닛에 설치된 상태를 도시한 부분확대 개념도
도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로파 전기로의 주요부인 가열로 본체에 구비된 내화 도어의 개폐 과정을 도시한 부분 사시 개념도
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 마이크로파 전기로의 내부 구조를 도시한 단면 개념도
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 마이크로파 전기로를 승온시켜 일정 온도로 유지한채 본 발명의 주요부인 가열로 본체에 구비된 내화 도어를 개방하여 내부의 가열로 챔버 전체가 균일하게 가열되는 상태임을 촬영한 도면대용 사진
1 is a perspective view showing the overall appearance of a microwave electric furnace according to an embodiment of the present invention;
2 is a front sectional conceptual view showing the internal structure according to the II-II line of FIG.
3 is a schematic cross-sectional view showing the internal structure according to the III-III line of FIG.
4 is a partial enlarged conceptual view showing a state in which the heat generating unit, which is a main part of the microwave electric furnace according to an embodiment of the present invention, is viewed from the IV point of view in FIG. 2 and FIG. 3.
5 and 6 is a partial perspective conceptual view showing the opening and closing process of the fire door provided in the main body of the furnace according to an embodiment of the present invention the microwave furnace.
7 is a cross-sectional conceptual view showing the internal structure of a microwave electric furnace according to another embodiment of the present invention.
8 is a state in which the entire heating chamber chamber is uniformly heated by opening a fire door provided in a heating furnace body, which is a main part of the present invention, while maintaining a constant temperature by heating a microwave electric furnace according to another embodiment of the present invention. Drawing substitute photo

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다.Advantages and features of the present invention, and methods for achieving them will be apparent with reference to the embodiments described below in detail in conjunction with the accompanying drawings.

그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예로 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이다.However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but may be implemented in various different forms.

본 명세서에서 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.In this specification, the embodiments are provided so that the disclosure of the present invention may be completed and the scope of the present invention may be completely provided to those skilled in the art.

그리고 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.And the present invention is defined only by the scope of the claims.

따라서, 몇몇 실시예에서, 잘 알려진 구성 요소, 잘 알려진 동작 및 잘 알려진 기술들은 본 발명이 모호하게 해석되는 것을 피하기 위하여 구체적으로 설명되지 않는다.Thus, in some embodiments, well known components, well known operations and well known techniques are not described in detail in order to avoid obscuring the present invention.

또한, 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭하고, 본 명세서에서 사용된(언급된) 용어들은 실시예를 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다.In addition, the same reference numerals throughout the specification refer to the same components, and the terminology (discussed) used herein is for the purpose of describing the embodiments are not intended to limit the invention.

본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함하며, '포함(또는, 구비)한다'로 언급된 구성 요소 및 동작은 하나 이상의 다른 구성요소 및 동작의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.As used herein, the singular forms "a", "an" and "the" include plural unless the context clearly dictates otherwise, and the elements and acts referred to as 'comprises' or 'do' not exclude the presence or addition of one or more other components and acts. .

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다.Unless otherwise defined, all terms (including technical and scientific terms) used in the present specification may be used in a sense that can be commonly understood by those skilled in the art.

또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 정의되어 있지 않은 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.In addition, the terms defined in the commonly used dictionary are not ideally or excessively interpreted unless they are defined.

이하, 첨부된 도면을 참고로 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described a preferred embodiment of the present invention.

참고로, 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로파 전기로의 전체적인 외관을 도시한 사시도이며, 도 2는 도 1의 II-II선에 따른 내부 구조를 도시한 정단면 개념도이고, 도 3은 도 1의 III-III선에 따른 내부 구조를 도시한 평단면 개념도이다.For reference, Figure 1 is a perspective view showing the overall appearance of a microwave electric furnace according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a front sectional conceptual view showing the internal structure according to the line II-II of Figure 1, Figure 3 Fig. 1 is a schematic cross-sectional conceptual view showing the internal structure along the line III-III of Fig. 1.

그리고, 도 4는 도 2 및 도 3의 특정 부분을 IV 시점에서 바라본 것으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로파 전기로의 주요부인 발열유닛(40)이 방열유닛(50)에 설치된 상태를 도시한 부분확대 개념도이다.4 is a perspective view of a specific part of FIGS. 2 and 3 from the point IV, showing a state in which the heat generating unit 40, which is a main part of the microwave electric furnace, according to an embodiment of the present invention is installed in the heat dissipation unit 50. This is a partial enlargement concept.

그리고, 도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로파 전기로의 주요부인 가열로 본체(10)에 구비된 내화 도어(80)의 개폐 과정을 도시한 부분 사시 개념도이다.5 and 6 are partial perspective conceptual views illustrating an opening and closing process of the fire door 80 provided in the heating body main body 10, which is a main part of the microwave electric furnace, according to an embodiment of the present invention.

또한, 도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 마이크로파 전기로의 내부 구조를 도시한 단면 개념도이다.In addition, Figure 7 is a cross-sectional conceptual view showing the internal structure of a microwave electric furnace according to another embodiment of the present invention.

아울러, 도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 마이크로파 전기로를 승온시켜 일정 온도로 유지한채 본 발명의 주요부인 가열로 본체에 구비된 내화 도어를 개방하여 내부의 가열로 챔버 전체가 균일하게 가열되는 상태임을 촬영한 도면대용 사진이다.In addition, Figure 8 is to heat the microwave furnace according to another embodiment of the present invention while maintaining a constant temperature by opening the fire door provided in the main body of the heating furnace which is the main part of the present invention to uniformly heat the entire furnace chamber It is a photograph for drawing substitutes that are taken.

참고로, 도 5에서 내화 전자 밸브(96)를 나타내는 부분인 '▷◁'은 유로가 개방된 상태를, 도 6에서 내화 전자 밸브(96)를 나타내는 부분인 '▶◀'은 유로가 차단된 상태를 각각 나타낸다.For reference, in FIG. 5, '◁', which is a portion representing the refractory solenoid valve 96, is a state in which the flow path is opened, and '▶ ◀', which is a portion representing the refractory solenoid valve 96 in FIG. 6, is blocked. Each state is shown.

본 발명은 도시된 바와 같이 가열로 본체(10)의 내부 공간으로 마이크로파 공급유닛(20)이 마이크로파 전력을 도입하고, 도입된 마이크로파 전력은 발열유닛(40)에 의하여 승온되고, 승온된 열에너지는 발열유닛(40)이 고정 부착된 방열유닛(50)을 통하여 가열로 챔버(60) 내에 균일하게 전달되어지되, 이렇게 승온된 열에너지의 외부 유출은 단열유닛(30)에 의하여 억제되도록 한 구조임을 파악할 수 있다.As shown in the present invention, the microwave supply unit 20 introduces microwave power into the internal space of the furnace main body 10, and the introduced microwave power is elevated by the heat generating unit 40, and the heated heat energy is heated. The unit 40 is uniformly delivered in the furnace chamber 60 through the fixed heat dissipation unit 50, but it can be understood that the external outflow of the heat energy thus raised is suppressed by the heat insulation unit 30. have.

우선, 가열로 본체(10)는 전체적으로 박스 형태로 형성된 것으로, 금속재로 이루어져 후술할 마이크로파 공급유닛(20)과 단열유닛(30)과 발열유닛(40)과 방열유닛(50) 등이 장착될 공간과 면적을 제공하게 된다.First, the furnace main body 10 is formed in the form of a box as a whole, made of a metal material, the space for the microwave supply unit 20, the heat insulation unit 30, the heat generating unit 40, the heat dissipation unit 50, etc. to be described later And area.

그리고, 마이크로파 공급유닛(20)은 가열로 본체(10)의 내부 공간으로 마이크로파 전력을 도입하는 역할을 수행하기 위하여 마련된 것이다.And, the microwave supply unit 20 is provided to perform the role of introducing the microwave power into the inner space of the heating body (10).

그리고, 단열유닛(30)은 가열로 본체(10)의 내부 공간에 장착되어 바닥면을 따라 배치되는 제1 내화 단열재(31)와, 제1 내화 단열재(31) 상에 장착되는 가열로 챔버(60)를 형성하도록 고정 배치되는 제2 내화 단열재(32)를 포함하는 것이다.In addition, the heat insulation unit 30 is installed in the inner space of the furnace body 10 and is disposed along the bottom surface of the first fireproof heat insulating material 31 and the heating furnace chamber mounted on the first fireproof heat insulating material 31 ( And a second refractory heat insulating material 32 fixedly disposed to form 60).

또한, 발열유닛(40)은 제1 내화 단열재(31)와 제2 내화 단열재(32)에 의하여 형성되는 가열로 챔버(60)의 좌우 측면 및 천장면을 따라 장착되어 마이크로파 공급유닛(20)에 의하여 가열로 챔버(60)측으로 공급되는 마이크로파를 전달받아 열을 발생시키는 것으로, 탄화규소(SiC)와 지르코니아(ZrO2) 및 알루미나(Al2O3)의 혼합재로 이루어진 것이다.In addition, the heat generating unit 40 is mounted along the left and right sides and the ceiling surface of the furnace chamber 60 formed by the first fireproof heat insulating material 31 and the second fireproof heat insulating material 32 to the microwave supply unit 20. By generating the heat received by the microwave supplied to the heating chamber chamber 60 side, it is made of a mixture of silicon carbide (SiC), zirconia (ZrO 2 ) and alumina (Al 2 O 3 ).

아울러, 방열(放熱)유닛(50)은 발열유닛(40)에 의하여 승온된 열을 가열로 챔버(60) 내로 균일하게 방사시키는 탄화규소 재질로 이루어진 것으로, 제2 내화 단열재(32)의 좌우 내측면 및 내부 천장면과 마주보며 발열유닛(40)이 장착되는 외면을 가진 것이다.In addition, the heat dissipation unit 50 is made of a silicon carbide material that uniformly radiates the heat heated by the heat generating unit 40 into the furnace chamber 60, and includes the left and right sides of the second refractory heat insulating material 32. Facing the side and the inner ceiling surface is to have an outer surface on which the heat generating unit 40 is mounted.

따라서, 단열유닛(30)은, 가열로 챔버(60) 내부에서의 발열로 인한 온도상승에 따른 열에너지가 가열로 본체(10)측으로 유출되는 것을 억제하게 된다.Therefore, the heat insulation unit 30 suppresses the heat energy due to the temperature rise due to the heat generation inside the furnace chamber 60 to flow out to the furnace body 10 side.

본 발명은 상기와 같은 구성의 실시예를 적용할 수 있으며, 다음과 같은 다양한 실시예의 적용 또한 가능함은 물론일 것이다.The present invention can be applied to the embodiment of the configuration as described above, it will be apparent that the following various embodiments can be applied.

우선, 가열로 본체(10)의 내면과 단열유닛(30)의 외면 사이에는, 가열로 본체(10)의 외부로부터 빛의 유입이 차단되도록, 단열유닛(30), 즉 제2 내화 단열재(32)의 외면과 가열로 본체(10)의 내면과의 사이에 일정 거리 이격하여 형성된 암실(70)을 더 구비할 수 있다.First, between the inner surface of the furnace body 10 and the outer surface of the heat insulation unit 30, the heat insulation unit 30, that is, the second refractory heat insulating material 32 so that the inflow of light from the outside of the furnace body 10 is blocked. It may further include a dark room 70 formed to be spaced apart a predetermined distance between the outer surface of the) and the inner surface of the heating furnace body (10).

암실(70)은 마이크로파 공급유닛(20)로부터 발생되는 마이크로파에 의한 국부 과열을 방지하고 균일한 가열을 유도하기 위한 공간이라 할 수 있다.The dark room 70 may be referred to as a space for preventing local overheating caused by microwaves generated from the microwave supply unit 20 and inducing uniform heating.

암실(70)은 가열로 본체(10)와 제2 내화 단열재(32) 사이의 공간을 의미하며, 빛의 간섭을 차단하여 마이크로파의 균일한 확산을 유도하기 위한 것이다.Dark room 70 means a space between the furnace body 10 and the second refractory heat insulating material 32, and is intended to induce uniform diffusion of microwaves by blocking the interference of light.

한편, 마이크로파 공급유닛(20)은, 도 2 및 도 3과 같이, 크게 마이크로파 발진기(21)와 도파관 회로(22)와 마이크로파 방사창(23)을 포함하는 실시예를 적용할 수 있을 것이다.On the other hand, the microwave supply unit 20, as shown in Figs. 2 and 3, may be applied to an embodiment including a microwave oscillator 21, a waveguide circuit 22 and a microwave radiation window 23.

우선, 마이크로파 발진기(21)는 가열로 본체(10)의 좌우 양측면 및 상면을 따라 복수로 장착되는 것이며, 도파관 회로(22)는 마이크로파 발진기(21)에 장착되어 제2 내화 단열재(32)의 외면과 마주보게 가열로 본체(10)의 내부에 배치되는 것이고, 마이크로파 방사창(23)은 도파관 회로(22)와 연결되어 마이크로파 발진기(21)로부터 생성된 마이크로파를 암실(70) 내부로 방사시키도록 구비된 것이다.First, the microwave oscillator 21 is mounted in plural along the left and right both sides and the upper surface of the furnace body 10, and the waveguide circuit 22 is mounted on the microwave oscillator 21 to form the outer surface of the second fireproof heat insulating material 32. And a microwave radiation window 23 is connected to the waveguide circuit 22 to radiate the microwave generated from the microwave oscillator 21 into the dark room 70. It is provided.

전술한 마이크로파 공급유닛(20)의 더욱 상세한 구조와 작동 매카니즘에 관하여는 공지의 기술과 대동소이하므로 편의상 생략키로 한다.The detailed structure and operation mechanism of the above-described microwave supply unit 20 are similar to those of the known technology, and thus will be omitted for convenience.

한편, 가열로 챔버(60)는 상하좌우 측면의 길이에 비하여 전후방 길이가 긴 터널 형상의 연속식 챔버 또는 상하좌우전후방 측면의 길이가 같거나 다른 단속식 챔버 중 어느 하나일 수도 있다.On the other hand, the furnace chamber 60 may be any one of a continuous chamber of a tunnel shape having a long front and rear length, or an intermittent chamber having the same length or different lengths of the front, rear, left, and right sides compared to the length of the top, bottom, left, and right sides.

이하, 도 1 내지 도 6은 연속식 챔버의 관점에서, 후술할 도 7은 단속식 챔버의 관점에서 설명할 것이다.1 to 6 will be described in terms of a continuous chamber, and FIG. 7 to be described later will be described in terms of an intermittent chamber.

한편, 가열로 본체(10)의 전, 후방에는 각각 내화 단열재가 내장된 내화 도어(80)가 개폐 가능하게 장착된다.On the other hand, before and after the heating body main body 10, the fireproof door 80 in which the fireproof heat insulating material is built is mounted so that opening and closing is possible.

이러한 내화 도어(80)는 개폐 액추에이터(90)가 가열로 본체(10)에 대하여 개폐시키는데, 도 1 내지 도 6에 도시된 가열로 챔버(60)는 상하좌우 측면의 길이에 비하여 전후방 길이가 긴 터널 형상의 연속식 챔버일 수도 있다.The fire door 80 is opened and closed actuator 90 is opened and closed with respect to the furnace body 10, the furnace chamber 60 shown in Figures 1 to 6 has a long front and rear length compared to the length of the upper, lower, left and right sides. It may be a tunnel-shaped continuous chamber.

여기서, 본 발명은 피가열물(67)의 대량 연속 생산이 가능하도록, 가열로 챔버(60)에 투입 가능하며 피가열물(67)이 수용되는 복수의 제1 도가니(61)와, 가열로 챔버(60)의 길이 방향을 따라 가열로 챔버(60)의 바닥면에 구동력을 전달받아 일방향으로 복수의 제1 도가니(61)들을 이송 가능하게 장착되는 내화 컨베이어(63)를 더 구비할 수도 있을 것이다.Here, in the present invention, a plurality of first crucibles 61 and a heating furnace, which are input to the heating chamber 60 and accommodated with the heating object 67, to enable mass continuous production of the heating object 67. It may be further provided with a refractory conveyor (63) for receiving a driving force to the bottom surface of the furnace chamber 60 along the longitudinal direction of the chamber 60 so as to transport the plurality of first crucibles 61 in one direction. will be.

한편, 발열유닛(40)은 탄화규소의 분말과, 지르코니아의 분말 및 알루미나의 분말을 혼합하여 소결(燒結, sintering)시켜 성형된 것으로, 도 4와 같이 제1 길이(D)의 직경을 가지는 상면 및 하면과, 제1 길이(D)보다 작은 제2 길이(t)의 두께를 가진 외주면을 포함하는 복수의 발열블록(41)을 포함하며, 복수의 발열블록(41)이 방열유닛(50)의 외면에 부착된다.On the other hand, the heating unit 40 is formed by mixing and sintering the powder of silicon carbide, the powder of zirconia and the powder of alumina, the upper surface having a diameter of the first length (D) as shown in FIG. And a plurality of heat generating blocks 41 including a lower surface and an outer circumferential surface having a thickness of a second length t smaller than the first length D, wherein the plurality of heat generating blocks 41 are heat dissipation units 50. It is attached to the outer surface of the.

여기서, 제1 길이(D)는 10 내지 40 mm이며, 제2 길이(t)는 1 내지 5mm이며, 복수의 발열블록(41)은 도 4와 같이 방열유닛(50)의 외면에 복수의 행과 열을 이루어 고정 배치된다.Here, the first length (D) is 10 to 40 mm, the second length (t) is 1 to 5mm, a plurality of heat generating blocks 41 is a plurality of rows on the outer surface of the heat dissipation unit 50 as shown in FIG. Overheated and fixed.

이때, 복수의 발열블록(41) 중 하나의 발열블록(이하 제1 블록(41a))과 이웃한 발열블록(이하 제2 블록(41b)) 각각의 중심을 관통하는 가상선(L, 이하 도 4(a) 참조)에 있어서, 제1 블록(41a)의 외주면과 가상선(L)이 만나는 제1 점(p1)과 제2 블록(41b)의 외주면과 가상선이 만나는 제2 점(p2) 사이의 거리는 0.1 내지 40mm일 수도 있다.In this case, an imaginary line L passing through the center of each of the heating blocks (hereinafter, the first block 41a) and the neighboring heating blocks (hereinafter, the second block 41b) of the plurality of heating blocks 41 is described below. 4 (a)), the second point p2 at which the outer circumferential surface of the first block 41a and the virtual line L meet and the outer circumferential surface of the second block 41b and the virtual line meet each other (p2). May be between 0.1 and 40 mm.

발열블록(41)은 마이크로파에 공명 진동하여 발열 작용하는 것으로, 순수한 탄화규소는 발열 능력이 없는 물질이지만 열전도성이 매우 우수하므로, 이러한 탄화규소의 성질을 활용하면서, 탄화규소에 지르코니아와 알루미나 등과 같은 고온에 저항성을 가진 물질을 혼합하여 만들어진 것이다.The heating block 41 is a resonant vibration acts on the microwave to generate heat, pure silicon carbide is a material that does not have a heat generating ability, but because of its excellent thermal conductivity, while utilizing the properties of such silicon carbide, silicon carbide such as zirconia and alumina, etc. It is made by mixing a material resistant to high temperatures.

즉, 발열블록(41)은 탄화규소의 우수한 열전도특성과, 지르코니아와 같은 마이크로파에 반응하여 열을 내는 특성을 모두 이용할 수 있도록 제작된 것이라 하겠다.That is, the heating block 41 is to be made to use both of the excellent thermal conductivity characteristics of silicon carbide, and the characteristics that generate heat in response to microwaves such as zirconia.

이중에서 초고온까지 단시간에 신속히 승온시키는데 큰 역할을 하는 물질은 지르코니아인데, 지르코니아 분말에 통전시키면 순식간에 발열이 되는 것에 착안한 것이다.Among them, zirconia is a material that plays a big role in rapidly raising the temperature from ultra-high temperature to a short time, and when zirconia powder is energized, it is conceived to generate heat in an instant.

본 출원인은 탄화규소에 지르코니아와 알루미나를 혼합하여 방열유닛(50) 전체에 도포하였으나, 열집중에 제대로 이루어지지 못하는 문제점을 해결하고자, 대한민국 500원짜리 주화 크기의 코인 형상으로 발열블록(41)을 제작하여 방열유닛(50) 전체에 복수로 붙여 작동시킨 결과 가열로 챔버(60) 내의 희망 분위기 온도를 균일하고 신속하게 효율적으로 달성할 수 있음을 확인하였다. Applicant is mixed with zirconia and alumina in silicon carbide and applied to the entire heat dissipation unit 50, but to solve the problem that can not be made properly in the heat concentration, the heating block 41 in the coin shape of 500 won coin size of the Republic of Korea As a result of fabricating and attaching a plurality of heat dissipation units 50 to the whole, it was confirmed that the desired atmosphere temperature in the furnace 60 could be achieved uniformly and efficiently efficiently.

이러한 희망 분위기 온도의 달성 가능 여부는 도 8과 같이 가열로 챔버(60) 내부가 전체적으로 빨갛게 가열된 상태로부터 확인할 수 있다.Whether the desired atmosphere temperature can be achieved can be confirmed from the state in which the inside of the furnace chamber 60 is heated red as a whole.

즉, 본 발명의 가장 큰 목적은 가열로 챔버(60) 내부의 분위기 온도를 섭씨 1000도 내지 2000도의 초고온으로 만들면서도 가열로 챔버(60) 내부의 열분포를 균일하고 양질로 만들 수 있도록 하기 위함이므로, 발열블록(41)은 가열로 챔버(60) 내부에 균일하게 열을 발생시키기 위한 수단으로 기능하는 것이라 할 수 있다.That is, the object of the present invention is to make the heat distribution inside the furnace chamber 60 uniform and good quality while making the atmosphere temperature inside the furnace chamber 60 at an ultra-high temperature of 1000 to 2000 degrees Celsius. The heating block 41 may serve as a means for uniformly generating heat in the heating chamber 60.

그리고, 방열유닛(50) 상에 배치되는 복수의 발열블록(41)들이 차지하는 면적은 방열유닛(50)의 외측면 전체 면적 대비 40 내지 70%, 바람직하게는 50~60%, 더욱 바람직하게는 60% 내외일 때, 최고의 승온 효율과 희망 분위기 온도가 가장 신속하게 도달할 수 있었다.And, the area occupied by the plurality of heat generating blocks 41 disposed on the heat dissipation unit 50 is 40 to 70%, preferably 50 to 60%, more preferably compared to the total area of the outer surface of the heat dissipation unit 50. At around 60%, the highest heating efficiency and the desired ambient temperature could be reached most quickly.

여기서, 발열블록(41)의 두께인 제2 길이(t)는 전술한 바와 같이 1~5mm 정도, 바람직하게는 2~3mm 정도로 제작되도록 한다.Here, the second length (t) of the thickness of the heating block 41 is to be produced as described above about 1 ~ 5mm, preferably about 2 ~ 3mm.

이때, 제2 길이(t)가 1mm 미만일 경우 발열 효과를 거의 기대할 수 없을 것이며, 제2 길이(t)가 5mm를 초과하는 경우 소재의 낭비와 장치 전체의 부피가 커짐은 물론 발열 효과가 오히려 저하될 수도 있기 때문이다.In this case, when the second length t is less than 1 mm, the heating effect may hardly be expected. When the second length t exceeds 5 mm, the waste of material and the volume of the entire apparatus may be increased, and the heating effect may be rather reduced. Because it may be.

또한, 제1, 2 블록(41a, 41b) 사이의 거리는 전술한 바와 같이 0.1 내지 40mm, 즉 제1, 2 블록(41a, 41b)이 거의 맞닿도록 배치하여도 됨은 물론, 제1, 2 블록(41a, 41b) 각각의 직경인 제1 길이(D) 만큼 이격 배치하여도 균일하고 신속한 초고온 승온 효과를 기대할 수 있다.As described above, the distance between the first and second blocks 41a and 41b may be disposed such that 0.1 to 40 mm, that is, the first and second blocks 41a and 41b are almost in contact with each other. 41a, 41b) Even if it is arrange | positioned by the 1st length D which is each diameter, a uniform and rapid ultra-high temperature rising effect can be expected.

여기서, 제1, 2 블록(41a, 41b) 사이의 거리는 더욱 바람직하게는, 제1, 2 블록(41a, 41b) 각각의 직경인 제1 길이(D)의 절반 내외일 때 발열 시간의 단축과 희망 분위기 온도에 신속한 도달이 가능하였다.Here, the distance between the first and second blocks 41a and 41b is more preferably shorter than the heat generation time when the distance between the first and second blocks 41a and 41b is about half of the first length D. Rapid reaching of the desired ambient temperature was possible.

이때, 제1, 2 블록(41a, 41b) 사이의 거리가 완전히 맞닿아 0인 경우에는 제1, 2 블록(41a, 41b)을 과다하게 사용함에 따른 소재의 낭비가 우려되며, 제1, 2 블록(41a, 41b) 사이의 거리가 40mm를 초과할 경우에는 발열 효과가 저하되는 문제가 발생하기 때문이다.At this time, when the distance between the first and second blocks 41a and 41b is completely in contact with each other, the material may be wasted due to excessive use of the first and second blocks 41a and 41b. This is because when the distance between the blocks 41a and 41b exceeds 40 mm, the problem of deterioration of the heating effect occurs.

한편, 본 발명은 도 5 및 도 6과 같이 내화 도어(80)는 개폐 액추에이터(90)로부터 구동력을 전달받아 가열로 본체(10)의 전면 및 후면에 대하여 승강 가능한 구조임을 파악할 수 있다.On the other hand, the present invention as shown in Figures 5 and 6, the fire door 80 can be understood that the structure can be lifted with respect to the front and rear of the furnace body 10 by receiving the driving force from the opening and closing actuator 90.

여기서, 개폐 액추에이터(90)는, 제1 방향 및 제1 방향과 반대인 제2 방향으로 회전 가능한 제1 구동축(이하 미도시)을 구비한 구동모터(95)와, 구동모터(95)에 제1 구동축과 별개로 구비되어 제1 구동축과 반대 방향으로 회전하는 제2 구동축(이하 미도시)을 포함할 수 있다.Here, the opening / closing actuator 90 may include a driving motor 95 having a first drive shaft (not shown) rotatable in a first direction and a second direction opposite to the first direction, and the driving motor 95. It may include a second drive shaft (not shown) provided separately from the first drive shaft to rotate in a direction opposite to the first drive shaft.

특별히 도시하지 않았지만, 내화 도어(80)의 승강 구조를 마련하기 위하여, 제1 구동축에는 피니언을 구비하고 내화 도어(80)의 양측면에 상하 방향으로 랙기어를 마련하여 맞물리게 함으로써 내화 도어(80)를 승강시키는 실시예를 적용할 수 있을 것이다.Although not shown in particular, in order to provide a lifting structure of the fire door 80, the first drive shaft is provided with a pinion, and the rack doors are provided on both sides of the fire door 80 in an up and down direction to be engaged with the fire door 80. The elevating embodiment may be applied.

특별히 도시하지 않았지만, 내화 도어(80)의 승강 구조를 마련하기 위하여, 제1 구동축에는 윈치나 도르레를 구비하고 내화 도어(80)의 양측면에 전술한 윈치나 도르레에 감기고 풀리는 와이어를 연결함으로써 내화 도어(80)를 승강시키는 실시예를 적용할 수도 있을 것이다.Although not shown in particular, in order to provide a lifting structure of the fire door 80, the first drive shaft is provided with a winch or pulley, and both sides of the fire door 80 are connected to the above-described winch or pulley by winding and unwinding the fire door An embodiment of elevating 80 may be applied.

이때, 내화 도어(80)가, 제1 구동축의 제1 방향 회전에 의하여 상승하고, 제1 구동축의 제2 방향 회전에 의하여 하강하도록, 제1 구동축과 내화 도어(80)를 상호 연결하며 내화 도어(80)의 승강 경로를 제공하며, 가열로 본체(10)의 전면의 전방 및 가열로 본체(10)의 후면의 후방 양측에 각각 마주보는 이동 공간을 형성하며 배치되는 레일(91)을 더 구비할 수 있다.At this time, the fire door 80 is interconnected by connecting the first drive shaft and the fire door 80 so that the fire door 80 is raised by the first direction rotation of the first drive shaft, and lowered by the second direction rotation of the first drive shaft. It provides a lifting path of 80, and further provided with rails 91 are formed in front of the front of the furnace body 10 and the rear of both sides of the rear of the furnace body 10 to form a moving space facing each other. can do.

또한, 레일(91)의 고정이 가능하도록, 가열로 본체(10)의 전면 및 후면에 각각 장착되어 터널 형상의 연속식 챔버인 가열로 챔버(60)와 연통(65)되는 출입구(93, 이하 도 6 참조)를 형성하는 내화단열재가 내장된 도어 개폐 박스(92)를 더 구비할 수도 있다.In addition, the doors 93, which are mounted on the front and rear surfaces of the furnace body 10, respectively, to communicate with the furnace chamber 60, which is a tunnel-shaped continuous chamber 65, to enable the rail 91 to be fixed, is described below. 6 may further include a door opening / closing box 92 having a fireproof insulating material formed therein.

한편, 본 발명은 가열로 본체(10)가 가동될 때 내화 도어(80)가 가열로 본체(10)에 대하여 기밀을 유지한채 내외부로의 열출입이 일절 일어나지 않도록 차단하며 꽉닫힌 상태를 유지하기 위하여 진공펌프(94)와 내화 전자 밸브(96)를 더 구비할 수도 있음은 물론이다.On the other hand, the present invention, when the furnace main body 10 is operated while the fire door 80 is kept airtight with respect to the furnace main body 10 to prevent the heat in and out of the inside and the outside does not occur at all to maintain a closed state Of course, the vacuum pump 94 and the refractory solenoid valve 96 may be further provided.

진공펌프(94)는 제2 구동축과 연결되어 제1 방향 또는 제2 방향으로 회전하는 제2 구동축과 연동하여 부압을 발생시키거나 부압 발생을 해제하는 역할을 수행하기 위하여 마련된 것이다.The vacuum pump 94 is connected to the second drive shaft to interlock with the second drive shaft rotating in the first direction or the second direction to provide a negative pressure or release the negative pressure generation.

내화 전자 밸브(96)는 진공펌프(94)와 레일(91)의 양쪽 외측면을 서로 배관 연결하여, 내화 도어(80)가 레일(91)의 하단부까지 하강시 진공펌프(94)가 가동되면, 배관 상에서 레일(91)의 하단부와 내화 도어(80) 사이에 부압을 형성하도록 배관의 유로를 진공펌프(94)측으로 개방시키는 것이다.The refractory solenoid valve 96 pipe-connects both outer surfaces of the vacuum pump 94 and the rail 91 so that the vacuum pump 94 is operated when the fire door 80 descends to the lower end of the rail 91. In order to form a negative pressure between the lower end of the rail 91 and the fire door 80 on the pipe, the flow path of the pipe is opened to the vacuum pump 94 side.

따라서, 내화 도어(80)가 도어 개폐 박스(92)의 출입구(93)를 닫아 밀폐 상태를 유지하고 있을 경우에는 도 5와 같이 ① 진공펌프(94)가 가동되고 있는 상태이며, 내화 전자 밸브(96)는 레일(91) 하단부측과 진공펌프(94) 사이의 유로를 개방하고 있는 상태이다.Therefore, when the fire door 80 closes the entrance 93 of the door opening / closing box 92 and maintains a closed state, as shown in Fig. 5, the vacuum pump 94 is in operation and the fire solenoid valve ( 96 is a state in which the flow path between the rail 91 lower end side and the vacuum pump 94 is opened.

이후, 내화 도어(80)를 개방코자 할 경우에는 진공펌프(94)의 가동을 정지시키고, ② 구동모터(95)를 가동시켜 ③ 내화 도어(80)를 상승시키게 된다.Thereafter, when the fire door 80 is to be opened, the operation of the vacuum pump 94 is stopped and the driving motor 95 is operated to raise the fire door 80.

다음으로, 작업공정이 완료되어 도 6과 같이 내화 도어(80)가 개방된 상태에서, 내화 컨베이어(63)로부터 제1 도가니(61)를 인출하면 될 것이며, 다시 가열로 본체(10)의 가동을 위하여 내화 도어(80)를 닫고자 하면, ① 내화 전자 밸브(96)가 레일(91) 하단부측과 진공펌프(94) 사이의 유로를 차단하고, ② 구동모터(95)를 가동시켜 ③ 내화 도어(80)를 하강시킨 후, ④ 진공펌프(94)를 가동시키면 될 것이다.Next, in the state where the work process is completed and the fire door 80 is opened as shown in FIG. 6, the first crucible 61 may be taken out from the fireproof conveyor 63, and the heating furnace main body 10 is again operated. In order to close the fire door 80 for the purpose of, ① the refractory solenoid valve 96 blocks the flow path between the rail 91 lower end side and the vacuum pump 94, ② operates the drive motor 95, and After lowering the door 80, the vacuum pump 94 may be operated.

한편, 단속식 챔버로서 가열로 챔버(60)는 도 7과 같이 가열로 본체(10)의 좌우 내측면과의 사이에서, 제1 내화 단열재(31)의 상면에 고정 장착되는 제2 내화 단열재(32)에 의하여 형성되는 암실(70)과 함께, 다음과 같은 실시예를 적용할 수 있을 것이다.On the other hand, the furnace chamber 60 as an intermittent chamber is a second refractory heat insulating material fixedly mounted on the upper surface of the first refractory heat insulating material 31 between the left and right inner surface of the heating body 10, as shown in FIG. Along with the dark room 70 formed by 32, the following embodiments may be applied.

우선, 본 발명은 가열로 챔버(60)에 투입 가능하며 피가열물(67)이 수용되는 제2 도가니(62)와, 가열로 챔버(60)의 내부 바닥면에 거치되어 제2 도가니(62)를 받침 지지하는 도가니 받침대(64)를 더 구비할 수 있을 것이다.First, the present invention is a second crucible 62 which can be put into the furnace chamber 60 and the heated object 67 is accommodated, and is mounted on an inner bottom surface of the furnace chamber 60 to allow the second crucible 62 to be placed therein. It may be further provided with a crucible pedestal (64) supporting the support.

또한, 본 발명은 가열로 챔버(60)의 내측 상면으로부터 가열로 본체(10)의 외부로 연결되며, 가열로 챔버(60) 내부의 열을 배출시키는 연통(65)을 더 구비할 수도 있을 것이다.In addition, the present invention is further connected to the outside of the furnace body 10 from the inner upper surface of the furnace chamber 60, it may be further provided with a communication 65 for discharging the heat inside the furnace chamber 60. .

아울러, 본 발명은 연통(65)의 단부에 구비되어 가열로 챔버(60) 내부의 열을 열원으로 사용하는 버너(66)를 더 구비할 수도 있을 것이다.In addition, the present invention may further include a burner 66 provided at the end of the communication 65 to use heat inside the furnace chamber 60 as a heat source.

또한, 특별히 도시하지 않았으나 가열로 챔버(60) 내부의 온도를 실시간으로 측정하기 위한 온도센서가 설치되는 통로와 함께, 연통(65)은, 초고온에 대한 내열성을 유지하기 위하여, 알루미나 소재의 튜브 형상으로 제작되는 것이 바람직하다.In addition, although not particularly shown, the communication 65, along with a passage in which a temperature sensor for measuring the temperature inside the furnace chamber 60 in real time, is installed, has a tube shape made of alumina in order to maintain heat resistance to extremely high temperatures. It is preferable to be produced.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 마이크로파 전기로의 작용 및 효과에 대하여 다음과 같이 살펴보고자 한다.Hereinafter, the operation and effects of the microwave electric furnace according to the preferred embodiment of the present invention will be described as follows.

우선, 본 발명은 전기를 가하여 마이크로파를 발생시키는 마이크로파 공급유닛(20)을 통해 마이크로파가 가열로 본체(10) 내부로 방사되어 발열유닛(40)이 마이크로파에 의한 내부 공명 진동에 의해 발열하여 가열되는 전기 가열 방식에 의하여, 각종 무기 소재의 소성 또는 용해에 활용될 수 있으며, 오염, 누설 전류등의 염려가 없고 발열체의 소손이 없어서 전기로의 수명 연한이 증대되고 에너지를 대폭 절감할 수 있는 효과가 있다.First, in the present invention, the microwave is radiated into the heating furnace main body 10 through the microwave supply unit 20 that generates microwaves by applying electricity so that the heat generating unit 40 generates heat by internal resonance vibration caused by microwaves. By the electric heating method, it can be utilized for the firing or melting of various inorganic materials, there is no fear of contamination, leakage current, and there is no damage of the heating element, so that the service life of the electric furnace can be increased and energy can be greatly reduced. .

그리고, 본 발명은 마이크로파 공급유닛(20)을 통하여 공급되는 마이크로파가 암실(70)을 통해 균일하게 전달되어 균일한 가열이 가능하므로 가열로 내부의 온도가 거의 변화없이 일정하게 유지될 수 있으므로 피가열물로부터 생산되는 제품의 품질을 크게 향상시킬 수 있는 효과를 가진다.In addition, since the microwave supplied through the microwave supply unit 20 is uniformly transmitted through the dark room 70 to enable uniform heating, the temperature inside the heating furnace can be kept constant with almost no change. It has the effect of greatly improving the quality of products produced from water.

또한, 본 발명에 따른 마이크로파 전기로를 이용하면, 전구체 가스를 가열로 내부에 투입하여 열분해에 의해 생성된 입자로써 다른 소재를 코팅할 경우에도 활용될 수 있다. In addition, by using the microwave electric furnace according to the present invention, the precursor gas can be used in the case of coating other materials as particles generated by pyrolysis by introducing the precursor gas into the furnace.

본 발명에 의한 마이크로파 전기로는, 통상의 전기 발열체에 전기를 인가하여 발생되는 주울 열에 의한 전기 가열로에 비해, 열효율이 높아서 전기 에너지를 절약할 수 있으며, 또한 통상의 마이크로파를 응용한 전기 가열로에 비해 낮은 전기에너지로 균일한 가열이 가능하여 고품질의 소재를 얻기에 적합하다.The microwave electric furnace according to the present invention has a higher thermal efficiency than the electric heating furnace by Joule heat generated by applying electricity to an ordinary electric heating element, thereby saving electric energy, and applying the electric microwave to an electric heating furnace. Compared with low electric energy, it is possible to uniformly heat, making it suitable for obtaining high quality materials.

특히, 본 발명에 의한 마이크로파 전기로를 활용하여 양질의 2차 전지용 음극재나 양극재를 생산할 수 있으며, 그래핀(Graphene)의 생산, 무기소재의 소성 또는 유리 용융을 할 수 있으므로, 범용성의 측면에서 매우 우수하며, 전체적인 구성이 간단하고 전기 에너지를 50% 이상 절약할 수 있다.In particular, by using the microwave electric furnace according to the present invention can produce a high-quality secondary battery negative electrode material or positive electrode material, it is possible to produce graphene (Graphene), firing of inorganic materials or glass melting, so in terms of versatility It is excellent, its overall configuration is simple and it can save more than 50% of electric energy.

특히, 본 발명은 2차 전지의 음극재를 생산할 때 가열로 내부에서 탄소 전구체 가스의 분해 반응을 통해 형성되는 미세 탄소 입자가 가열로 챔버를 구성하는 탄화규소(SiC) 방열판으로 침투하지 못하게 되어 합선 또는 누전으로 인한 생산 중단의 염려가 없고 챔버 내부에 통상의 전기 발열체가 없으므로 발열체의 마모 또는 파손으로 가열로 챔버 내부에 낙하하거나 마모되어 오염물을 발생시키는 문제를 미연에 방지할 수 있다.In particular, the present invention prevents the fine carbon particles formed through the decomposition reaction of the carbon precursor gas inside the furnace when the anode material of the secondary battery is produced to prevent penetration of the silicon carbide (SiC) heat sink constituting the furnace chamber. Alternatively, there is no fear of production interruption due to a short circuit and there is no ordinary electric heating element inside the chamber, thereby preventing the problem of generating contaminants by falling or wearing inside the chamber due to abrasion or breakage of the heating element.

따라서, 본 발명은 생산성을 높이고 고품질의 2차 전지용 음극재를 생산하는데 획기적인 방법을 제공할 수 있을 것이며, 같은 방식으로 그래핀(Graphene)의 제조에도 효과적으로 적용할 수 있게 될 것이다.Therefore, the present invention may provide a breakthrough method for increasing productivity and producing a high quality secondary battery negative electrode material, and may be effectively applied to the production of graphene in the same manner.

또한, 본 발명의 장치를 이용하여 유리를 용해할 경우 더욱더 품질이 좋은 소재를 얻을 수 있으며 전기로의 마모를 줄일 수 있고, 장치전체의 수명을 연장하며 종래의 저항 발열체의 전기 가열식 전기로 보다 더 높은 온도의 소재를 용융할 수 있게 될 것이다.In addition, when melting the glass using the apparatus of the present invention can obtain a higher quality material, reduce the wear of the electric furnace, extend the life of the entire apparatus and higher than the electric heating electric furnace of the conventional resistance heating element It will be possible to melt the temperature material.

무엇보다도 본 발명에 따른 마이크로파 전기로에 의하여, 단시간에 약 2000℃ 까지의 초고온을 달성 할 수 있으며, 마이크로파에 의해 균일한 가열이 되므로 유리 품질을 크게 향상시킬 수 있는 효과를 가진다.Above all, by the microwave electric furnace according to the present invention, it is possible to achieve a very high temperature up to about 2000 ℃ in a short time, and because of the uniform heating by the microwave has the effect of greatly improving the glass quality.

본 발명의 마이크로파 전기로를 소성로로 활용할 경우, 고순도의 소재를 얻을 수 있음은 물론, 누전 및 합선으로 인한 사고를 방지할 수 있고 연속식 소성로의 제작이 가능하므로 양산에도 적합하다.When using the microwave electric furnace of the present invention as a firing furnace, it is possible to obtain a high-purity material, as well as to prevent accidents due to short circuits and short circuits, and also to produce a continuous firing furnace is suitable for mass production.

이상과 같이 본 발명은 마이크로파에 의하여 생성된 열에너지가 장치 내부에 걸쳐 균일하게 전달됨은 물론, 목적 온도까지 신속하게 승온시킬 수 있도록 하는 마이크로파 전기로를 제공하는 것을 기본적인 기술적 사상으로 하고 있음을 알 수 있다.As described above, it can be seen that the technical idea of the present invention is to provide a microwave electric furnace that enables the thermal energy generated by the microwaves to be uniformly transmitted throughout the inside of the apparatus, and to be rapidly heated to a target temperature.

그리고, 본 발명의 기본적인 기술적 사상의 범주 내에서 당해 업계 통상의 지식을 가진 자에게 있어서는 다른 많은 변형 및 응용 또한 가능함은 물론이다.In addition, many modifications and applications are also possible to those skilled in the art within the scope of the basic technical idea of the present invention.

10...가열로 본체
20...마이크로파 공급유닛
21...마이크로파 발진기
22...도파관 회로
23...마이크로파 방사창
30...단열유닛
31...제1 내화 단열재
32...제2 내화 단열재
40...발열유닛
41...발열블록
41a...제1 블록
41b...제2 블록
50...방열유닛
60...가열로 챔버
61...제1 도가니
62...제2 도가니
63...내화 컨베이어
64...도가니 받침대
65...연통
66...버너
67...피가열물
70...암실
80...내화 도어
90...개폐 액추에이터
91...레일
92...도어 개폐 박스
93...출입구
94...진공펌프
95...구동모터
96...내화 전자 밸브
97...규제 바
D...제1 길이
d...제1 점(p1)과 제2 점(p2) 사이의 거리
L...가상선
p1...제1 점
p2...제2 점
t...제2 길이
10 ... The main body by heating
20 ... microwave supply unit
21.Microwave Oscillator
22.waveguide circuit
23.Microwave radiation window
30 ... Insulation Unit
31.First fireproof insulation
32.2nd fireproof insulation
40.Heating unit
41.Heating block
41a ... 1st block
41b ... second block
50 ... heat dissipation unit
60 ... heating chamber
61 ... First Crucible
62 ... Second Crucible
63.fireproof conveyor
64 crucible pedestal
65.Communication
66.Burner
67.Heat to be heated
70 ... darkroom
80 ... fireproof door
90 ... opening and closing actuator
91 ... rail
92 ... door opening and shutting box
93 ... Entrance
94 ... vacuum pump
95 ... driving motor
96 ... fireproof solenoid valve
97.Regulation bar
D ... 1st length
d ... the distance between the first point p1 and the second point p2
L ... virtual ship
p1 ... 1st point
p2 ... second point
t ... second length

Claims (7)

가열로 본체;
상기 가열로 본체의 내부 공간으로 마이크로파 전력을 도입하는 마이크로파 공급유닛;
상기 가열로 본체의 내부 공간에 장착되어 바닥면을 따라 배치되는 제1 내화 단열재와, 상기 제1 내화 단열재 상에 장착되는 가열로 챔버를 형성하도록 고정 배치되는 제2 내화 단열재를 포함하는 단열유닛;
상기 제1 내화 단열재와 상기 제2 내화 단열재에 의하여 형성되는 상기 가열로 챔버의 좌우 측면 및 천장면을 따라 장착되어 상기 마이크로파 공급유닛에 의하여 상기 가열로 챔버측으로 공급되는 마이크로파를 전달받아 열을 발생시키는 것으로, 탄화규소(SiC)와 지르코니아(ZrO2) 및 알루미나(Al2O3)의 혼합재로 이루어진 발열유닛;
상기 발열유닛에 의하여 승온된 열을 상기 가열로 챔버 내로 균일하게 방사시키는 탄화규소 재질로 이루어진 것으로, 상기 제2 내화 단열재의 좌우 내측면 및 내부 천장면과 마주보며 상기 발열유닛이 장착되는 외면을 가진 방열(放熱)유닛;
상기 가열로 본체의 전, 후방에 각각 개폐 가능하게 장착되며, 내화 단열재가 내장된 내화 도어; 및
상기 내화 도어를 상기 가열로 본체의 전면 및 후면에 대하여 승강 가능하게 개폐시키는 개폐 액추에이터를 포함하며,
상기 발열유닛은,
상기 탄화규소의 분말과, 상기 지르코니아의 분말 및 상기 알루미나의 분말을 혼합하고 소결(燒結, sintering)시켜 성형된 것으로, 10 내지 40 mm의 직경을 가지는 상면 및 하면과, 1 내지 5mm의 두께를 가진 외주면을 포함하는 복수의 발열블록을 포함하고,
상기 복수의 발열블록이 상기 방열유닛의 외면에 부착되며,
상기 복수의 발열블록은 상기 방열유닛의 외면에 복수의 행과 열을 이루어 고정 배치되고, 상기 복수의 발열블록 중 하나의 발열블록(이하 제1 블록)과 이웃한 발열블록(이하 제2 블록) 각각의 중심을 관통하는 가상선에서, 상기 제1 블록의 외주면과 상기 가상선이 만나는 제1 점과, 상기 제2 블록의 외주면과 상기 가상선이 만나는 제2 점 사이의 거리는 0.1 내지 40mm이고,
개폐 액추에이터는,
제1 방향 및 제1 방향과 반대인 제2 방향으로 회전 가능한 제1 구동축을 구비한 구동모터와,
구동모터에 제1 구동축과 별개로 구비되어 제1 구동축과 반대 방향으로 회전하는 제2 구동축과,
내화 도어가, 제1 구동축의 제1 방향 회전에 의하여 상승하고, 제1 구동축의 제2 방향 회전에 의하여 하강하도록, 제1 구동축과 내화 도어를 상호 연결하며 내화 도어의 승강 경로를 제공하며, 가열로 본체의 전면의 전방 및 가열로 본체의 후면의 후방 양측에 각각 마주보는 이동 공간을 형성하며 배치되는 레일과,
레일의 고정이 가능하도록, 가열로 본체의 전면 및 후면에 각각 장착되어 터널 형상의 연속식 챔버인 가열로 챔버와 연통되는 출입구를 형성하는 내화단열재가 내장된 도어 개폐 박스와,
제2 구동축과 연결되어 제1 방향 또는 제2 방향으로 회전하는 제2 구동축과 연동하여 부압을 발생시키거나 부압 발생을 해제하는 진공펌프와,
진공펌프와 레일의 양쪽 외측면을 서로 배관 연결하여, 내화 도어가 레일의 하단부까지 하강시 진공펌프가 가동되면, 배관 상에서 레일의 하단부와 내화 도어 사이에 부압을 형성하도록 배관의 유로를 진공펌프측으로 개방시키는 내화 전자 밸브를 포함하며,
상기 단열유닛은, 상기 가열로 챔버 내부에서의 발열로 인한 온도상승에 따른 열에너지가 상기 가열로 본체측으로 유출되는 것을 억제하는 것을 특징으로 하는 마이크로파 전기로.
Furnace body;
A microwave supply unit for introducing microwave power into the internal space of the heating furnace body;
A heat insulation unit including a first fireproof heat insulating material mounted on an inner space of the heating body and disposed along a bottom surface thereof, and a second fireproof heat insulating material fixed to form a furnace chamber mounted on the first fireproof heat insulating material;
It is mounted along the left and right sides and the ceiling surface of the furnace chamber formed by the first fireproof insulation and the second fireproof insulation to generate heat by receiving microwaves supplied to the furnace chamber by the microwave supply unit. A heat generating unit comprising a mixture of silicon carbide (SiC), zirconia (ZrO 2), and alumina (Al 2 O 3);
It is made of a silicon carbide material that uniformly radiates the heat heated by the heat generating unit into the heating chamber chamber, and has an outer surface facing the left and right inner surface and the inner ceiling surface of the second fireproof insulation. Heat dissipation unit;
A fireproof door mounted on the front and rear of the heating body so as to be openable and closed, and having a fireproof heat insulating material therein; And
It includes an opening and closing actuator for opening and closing the fire door to the front and rear of the heating body main body,
The heating unit,
It is formed by mixing and sintering the powder of the silicon carbide, the powder of the zirconia and the powder of the alumina, the upper and lower surfaces having a diameter of 10 to 40 mm and a thickness of 1 to 5 mm Including a plurality of heating block including an outer peripheral surface,
The plurality of heat generating blocks are attached to the outer surface of the heat dissipation unit,
The plurality of heat generating blocks are fixedly arranged in a plurality of rows and columns on an outer surface of the heat dissipation unit, and a heat generating block (hereinafter, a second block) adjacent to one of the heat generating blocks (first block) of the plurality of heat generating blocks. In the virtual line passing through each center, the distance between the first point where the outer peripheral surface of the first block and the virtual line meet, and the second point where the outer peripheral surface of the second block and the virtual line meet is 0.1 to 40mm,
Opening and closing actuator,
A drive motor having a first drive shaft rotatable in a first direction and a second direction opposite to the first direction;
A second driving shaft provided separately from the first driving shaft and rotating in a direction opposite to the first driving shaft;
Interconnecting the first drive shaft and the fire door and providing a lifting path of the fire door, such that the fire door is raised by the first direction rotation of the first drive shaft and lowered by the second direction rotation of the first drive shaft, A rail which is disposed in front of the front of the furnace body and forms a moving space facing each other on both sides of the rear of the rear of the furnace body,
A door opening and closing box in which a fireproof insulation material is installed, which is mounted on each of the front and rear surfaces of the furnace body to form a doorway communicating with the furnace chamber, which is a tunnel-shaped continuous chamber, so as to secure the rail;
A vacuum pump connected to the second drive shaft to generate a negative pressure or release the negative pressure in cooperation with a second drive shaft rotating in a first direction or a second direction,
If the vacuum pump is operated when the fire door is lowered to the lower end of the rail by connecting the vacuum pump and both outer surfaces of the rail to each other, the flow path of the pipe is directed to the vacuum pump side to form a negative pressure between the lower end of the rail and the fire door on the pipe. Includes a refractory solenoid valve for opening,
The heat insulation unit, the microwave electric furnace characterized in that the heat energy due to the temperature rise due to the heat generated inside the furnace chamber to suppress the outflow to the main body of the heating furnace.
청구항 1에 있어서,
상기 가열로 본체의 외부로부터 빛의 유입이 차단되도록 상기 가열로 본체의 내면과 상기 단열 유닛의 외면 사이에 일정 거리 이격하여 형성된 암실을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로파 전기로.
The method according to claim 1,
And a dark room formed at a predetermined distance from an inner surface of the heating body and an outer surface of the heat insulation unit so that the inflow of light from the outside of the heating body is blocked.
청구항 1에 있어서,
상기 가열로 챔버는 상하좌우 측면의 길이에 비하여 전후방 길이가 긴 터널 형상의 연속식 챔버 또는 상하좌우전후방 측면의 길이가 같거나 다른 단속식 챔버 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 마이크로파 전기로.
The method according to claim 1,
The furnace chamber is a microwave electric furnace, characterized in that any one of the continuous chamber of the tunnel shape longer than the length of the up, down, left and right side, or the intermittent chamber of the same length or different length of the front, rear, left, and right sides.
청구항 1에 있어서,
상기 가열로 챔버는 상하좌우 측면의 길이에 비하여 전후방 길이가 긴 터널 형상의 연속식 챔버인 것을 특징으로 하는 마이크로파 전기로.
The method according to claim 1,
The furnace chamber is a microwave electric furnace, characterized in that the continuous chamber of the tunnel shape long length forward and backward compared to the length of the upper, lower, left and right sides.
삭제delete 삭제delete 삭제delete
KR1020190040619A 2019-04-08 2019-04-08 Microwave electric furnace KR102054946B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190040619A KR102054946B1 (en) 2019-04-08 2019-04-08 Microwave electric furnace

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190040619A KR102054946B1 (en) 2019-04-08 2019-04-08 Microwave electric furnace

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102054946B1 true KR102054946B1 (en) 2019-12-12

Family

ID=69004002

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190040619A KR102054946B1 (en) 2019-04-08 2019-04-08 Microwave electric furnace

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102054946B1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102318504B1 (en) 2021-02-02 2021-10-29 (주)현대에스엔티 Processing apparatus of harmlessness

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001183070A (en) * 1999-12-27 2001-07-06 Seiko Denki Sangyo:Kk Electric furnace for ceramic art
JP2002130955A (en) * 2000-10-19 2002-05-09 Natl Inst For Fusion Science Continuous baking furance, burned product and method for manufacturing the same
JP2003264057A (en) * 2001-12-28 2003-09-19 Mino Ceramic Co Ltd Electromagnetic wave continuous furnace, electromagnetic wave leakage preventing device, and continuous baking method of baked thing using electromagnetic wave
JP2005299948A (en) * 2004-04-07 2005-10-27 Matsushita Electric Ind Co Ltd Microwave baking furnace
KR101047209B1 (en) 2010-06-29 2011-07-06 임채구 High temperature melting using microwave

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001183070A (en) * 1999-12-27 2001-07-06 Seiko Denki Sangyo:Kk Electric furnace for ceramic art
JP2002130955A (en) * 2000-10-19 2002-05-09 Natl Inst For Fusion Science Continuous baking furance, burned product and method for manufacturing the same
JP2003264057A (en) * 2001-12-28 2003-09-19 Mino Ceramic Co Ltd Electromagnetic wave continuous furnace, electromagnetic wave leakage preventing device, and continuous baking method of baked thing using electromagnetic wave
JP2005299948A (en) * 2004-04-07 2005-10-27 Matsushita Electric Ind Co Ltd Microwave baking furnace
KR101047209B1 (en) 2010-06-29 2011-07-06 임채구 High temperature melting using microwave

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102318504B1 (en) 2021-02-02 2021-10-29 (주)현대에스엔티 Processing apparatus of harmlessness

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101077517B1 (en) Heating device for preheating a liquid-metal transfer container
CA2411114C (en) Burning furnace, burnt body producing method, and burnt body
JP5645942B2 (en) Graphitization furnace and method for producing graphite
KR102054946B1 (en) Microwave electric furnace
KR20130138832A (en) Graphitization furnace and method for producing graphite
JP5689649B2 (en) Rotary furnace
CN102778128A (en) Airtight-ring-type heating furnace insulating from air
CN109850901A (en) It is a kind of for producing the full-automatic push boat type carbide furnace of superfine tungsten carbide
KR20170088918A (en) Manufacturing apparatus and preparation method of silicone oxide compounds
CN102425934B (en) Microwave heating high-temperature vertical kiln
CN102384646A (en) Crucible, furnace body and crucible resistor furnace for realizing internally heating
ITMI20121257A1 (en) INSTALLATION AND ITS PROCEDURE FOR FOOD IN A CONTINUOUS WAY OF METAL MATERIAL HEATED WITH A FUSION OVEN FOR STEEL PRODUCTION
CN210773377U (en) Sintering device in production of lithium ion battery anode material
JP4105541B2 (en) Electric glass melting furnace with rotating wall member
CN211057274U (en) Production equipment of straight pull type single crystal silicon rod
JPS58108385A (en) Manufacture of lining of refractory
JP4906359B2 (en) heating furnace
CN103105060B (en) Pushed slab kiln fired synthetically by vanadium nitride microwave and electric hybrid heating
CN202284909U (en) Novel fireproofing tile
KR101131235B1 (en) Reducing and melting method for oxidized metal using a sealed crucible and reducing and melting apparatus for oxidized metal using a sealed crucible
KR102597202B1 (en) A powder flame spraying device for transferring and transporting steel plates to manufacturing rolls
WO2023189752A1 (en) Heat treatment device and heat treatment method
CN210802019U (en) Kiln
CN216115385U (en) Vacuum furnace heating system
CN212519485U (en) Continuous microwave monocrystalline silicon material explosion equipment

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant