KR102106951B1 - 에너지 효율적인 적외선 오븐 - Google Patents
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Abstract
본 발명에 따른 오븐은, 적외선 소스의 복수의 그룹을 이용하여, 신발 부품과 같은 제조 물품을 위한 가열, 경화 및/또는 건조 공정을 촉진할 수 있다. 적외선 소스의 각 그룹은, 정점 파장, 파워, 경화 대상 물품으로부터의 거리, 적외선 소스의 수 등과 같은 가열 파라미터를 가지는 소스의 다원체를 포함할 수 있다. 오븐 전체에 걸쳐서 상이한 유형의 소스를 구성하는 것에 의해, 경화 공정의 상이한 양태들이 효과적인 방식으로 실시될 수 있다. 온도 및 상대 습도와 같은 오븐 내의 조건이 모니터링될 수 있고 경화 조건의 최적화를 위해 조정될 수 있다.
Description
본 발명은, 제조 공정에서 이용하는 오븐, 예컨대 신발 조립 공정 중에 신발 부품을 경화(curing) 및/또는 건조하는 오븐에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 프라이머, 접착제, 페인트, 염료, 수지, 폴리머, 또는 신발 및/또는 신발 부품 등의 물품을 제조하는 데 이용되는 임의의 다른 유형의 재료를 가열 및 경화/건조하기 위해서 복수의 스펙트럼 소스를 이용하는 적외선 오븐에 관한 것이다.
본 발명은 제조 공정에서 이용하기 위한 에너지 효율적인 적외선 오븐에 관한 것이다. 본 발명에 따른 오븐의 예가 신발 제조 공정에서의 적용예에 대해서 설명되지만, 많은 다른 제조된 물품이 적외선 가열을 필요로 하거나 적외선 가열로부터 이득을 취할 수 있다. 예로서, 신발, 특히 운동용 신발의 제조는, 종종, 영구적으로 또는 바느질(stitching)과 같은 다른 결합 메커니즘이 적용될 때까지, 구성요소들을 접합하기 위해서 접착제를 이용하여 여러 구성요소들을 조립하는 것을 포함한다. 접합 강도 및 접합 내구성에 대한 요구가 큰, 특히 운동 훈련을 목적으로 하는 최종 구매자 및/또는 착용자의 사용을 연장하기에 적합한 강한 접착 접합을 획득하기 위해서는, 신발 조립에 이용되는 접착제를 적절하게 처리하는 것이 중요하다. 그러나, 그러한 접착제의 최적의 이용은 복잡하고 관련된 공정을, 그리고 온도, 주변 습도, 및 경화되는 재료의 특성에 영향을 미치는 다른 인자와 같은 파라미터의 주의 깊은 제어를 필요로 할 수 있다. 예를 들어, 신발 또는 신발 부품의 제조에 이용되는 재료의 물리적 성능 및/또는 외관은 해당 재료를 경화시키는 데 이용되는 주변 파라미터의 정밀한 제어에 결정적으로 의존할 수 있이다. 만약 최적의 주변 파라미터가 제공될 수 없다면, 그러한 상황에서 "안전장치(failsafe)"로서 이용되는 부가적인 양의 프라이머 또는 접착제가 잠재적으로 낭비적이거나 심지어는 환경에 유해하다 하더라도, 부가적인 양의 프라이머 또는 접착제의 이용과 같은, 소기의 성능 레벨 또는 외관을 획득하기 위한 대안적인 기법이 채용될 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 오븐 및 이러한 오븐을 이용하여 경화하는 방법은, 경화 과정에서 상기한 바와 같이 주변 파라미터를 정밀 제어하지 않는 다른 공정을 통해서 획득될 수 있는 것과 동일하거나 그보다 높은 품질의 신발의 제조를 허용할 수 있고, 한편 일부 상황에서는 재료 비용의 감소 및 환경적 영향의 감소를 제공할 수 있다.
완성된 제품의 품질 및 재료의 효율적인 이용에 더하여, 제조 공정에서 이용되는 오븐은 또한 에너지를 소비한다. 본 발명에 따른 오븐은, 희망하는 기능을 최적으로 실행하는 복수 그룹 또는 다원체(多元體)의 적외선 소스를 이용할 수 있다. 예를 들어, 적외선 소스의 제1 다원체가 물품의 제1 구성요소와 우선적으로 상호작용하는 제1 정점(peak) 방출 파장을 가질 수 있는 한편, 적외선 소스의 제2 다원체는 물품의 제2 구성요소와 우선적으로 상호작용하는 제2 정점 방출 파장을 가질 수 있다. 따라서, 불필요한 파동 길이의 방사선을 다량으로 방출하는데 있어서 에너지를 소비하지 않으면서, 물품에 대한 동작(operation)을 효과적으로 실시할 수 있다.
접착제를 경화하는데 있어서의 난제가 특히 신발의 생산에서 존재할 수 있으나, 유사한 난제가 접착제를 이용하는 임의의 제조 공정에서 직면하게 될 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 에너지 효율적인 적외선 오븐이 접착제 경화 이외의 공정에 이용될 수 있다. 에너지 효율적인 오븐을 이용하여 제조된 물품 및/또는 제조된 물품의 구성요소를 가열하는 것이 임의의 목적에 유용할 수 있다.
본 발명에 따른 오븐 및 방법이 접착제 및 접착제 도포에서 이용되는 프라이머의 경화에서 이용하는 것으로 제한되지 않는 한편, 접착제 및 접착제를 위한 프라이머는 본 발명에 따른 오븐 및 방법의 이용의 하나의 특별한 예를 제공한다. 전술한 바와 같이, 접착 공정에서 이용된 화합물의 성능이 고품질 신발의 최종적인 생산에 있어서 중요할 수 있다. 접착제의 도포가 복수-단계 공정일 수 있고, 프라이머가 결합하고자 하는 하나의 부분 또는 양 부분에, 가능하게는 복수의 층으로, 도포된다. 상이한 신발 부품들 상의 상이한 층들 및/또는 상이한 프라이머들 및 상이한 접착제들이 독립적인 경화 또는 활성화를 필요로 할 수 있다. 본 발명에 따른 오븐 및 방법이 신발 또는 신발의 일부를 제조하는 데 필요한 경화 공정의 일부 또는 전부에 대해서 이용될 수 있다.
프라이머이든지 또는 접착제이든지 간에, 경화 공정은 종종, 프라이머 및/또는 접착제가 도포된 신발 부품을 정확한 온도 또는 온도 범위까지 가열하는 것 그리고 해당 부분을 그러한 온도에서 예정된 길이의 시간 동안 유지하는 것을 필요로 한다. 종종, 특별한 프라이머 또는 접착제가, 순차적으로 상이한 온도들에 도달하고 유지되는, 복수-스테이지 가열 프로세스로부터 이득을 취할 수 있다. 또한, 신발 부품 주위의 주변 공기 내의 상대 습도, 신발 부품 주위의 공기의 유동, 및 다른 인자와 같은 다른 파라미터가 신발 조립체에서 최종적으로 얻어지는 접착제 접합의 품질에 영향을 미칠 수 있다. 접합 성능 및 신발 조립체에 영향을 미칠 수 있는 여러 가지 파라미터를 적절하게 제어하는 것은, 신발 제조 공정에서 난제를 제시하였다. 접착제 경화 파라미터를 관리하는데 있어서의 어려움에 대한 하나의 기법으로서, 이유가 어떠하든지 간에, 적절한 접합 강도를 달성하는데 실패한 신발 또는 신발 구성요소를 불량처리(reject)하기 위해서 완전히 또는 부분적으로 제조된 신발에 대해서 엄격한 품질 제어 확인을 실시하였다. 그러나, 엄격한 품질 제어가 유지되는 동안, 본 발명에 따른 오븐 및 방법을 이용하는 것은, 접착제 경화 중의 개선된 공정 및 공정 제어로 인해서, 품질 제어 체크를 통과하지 못하는 신발의 수가 적어지는 결과를 초래할 수 있다.
본 발명은, 접착제를 경화시키는 것 또는 달리 취급하는 것에 부가하여 또는 그 대신에, 신발과 같은 물품의 제조에서의 다양한 공정에 대해서 유용할 수 있다. 예를 들어, 본 발명에 따른 오븐이 페인트 또는 염료의 건조를 위해서, 세척 후에 신발 또는 신발 구성요소를 건조하기 위해서, 잔류 용매 또는 다른 물질을 증발시키기 위해서, 기타 등등을 위해서 이용될 수 있다. 본 발명에 따른 오븐에 의해 실시되는 공정을 설명하기 위해서 본원에서 "경화"라는 용어를 빈번하게 사용하지만, 본 발명에 따른 오븐은 신발 및/또는 신발 부품과 같은 물품의 경화, 건조, 및/또는 가열 중의 임의의 유형에 이용될 수 있다.
본 발명은, 신발 또는 신발 부품을 위한 경화 파라미터의 정밀한 제어를 허용하는 것에 의해서, 개선된 접착 성능을 가능하게 한다. 예를 들어, 온도, 온도 변화율, 상대 습도, 및/또는 신발 또는 신발 부품 주위의 공기 유동이, 본 발명에 따른 오븐 및 방법을 이용하여 정밀하게 제어될 수 있다. 본 발명에 따른 오븐이 상이한 적외선 소스의 다원체들을 이용할 수 있다. 상이한 적외선 소스의 다원체들 및/또는 오븐의 상이한 구역들이 상이한 가열 파라미터들로 동작될 수 있다. 가열 파라미터는, 비제한적으로, 정점 스펙트럼 파장, 출력 파워, 하나 이상의 적외선 소스와 가열하고자 하는 물품 사이의 거리, 오븐의 지역 내의 적외선 소스의 밀도, 적외선 소스의 형상, 가열하고자 하는 물품에 대한 적외선 소스의 배치 구성, 가열하고자 하는 물품 주위의 공기 유량, 및 가열하고자 하는 물품 주위의 공기의 상대 습도 등을 포함할 수 있다. 상이한 구역들 및/또는 상이한 적외선 소스의 다원체들이 가열 파라미터의 전부 또는 일부를 공유하거나 공유하지 않을 수 있다. 예를 들어, 상이한 적외선 소스의 다원체들이 상이한 정점 스펙트럼들에서 동작할 수 있고, 상이한 스펙트럼 스프레드를 가질 수 있다. 추가적인 예로서, 상이한 적외선 소스의 다원체들이, 경화 대상 신발 또는 신발 부품과 같은 물품으로부터 상이한 거리들로 그리고 상이한 밀도로 이격될 수 있고, 즉 오븐을 통과하는 직선 거리에 따라 보다 많은 수의 소스를 가질 수 있다. 다원체의 개별적인 적외선 소스의 파워 출력을 선택 또는 제어하는 것에 의해, 또 다른 추가적인 변형예가 가능하다. 예를 들어, 적외선 소스의 제1 다원체가 중간 적외선 영역 내에서 주로 동작할 수 있는 한편, 적외선 소스의 제2 다원체가 스펙트럼의 근적외선 부분에서 동작할 수 있다. 중간 적외선 소스의 다원체가 제1 와트수(wattage)에서 동작될 수 있는 한편, 근적외선 소스의 다원체가 제2 와트수에서 동작될 수 있다. 유사하게, 중간 적외선 소스의 다원체가, 중간 적외선 다원체의 적외선 소스의 다원체의 개별적인 소스들 사이의 제1 직선 거리로, 경화 대상 물품으로부터 제1 거리에 배치될 수 있는 한편, 근적외선 소스의 다원체가, 제2 직선 간격으로, 경화 대상 물품으로부터 제2 거리에 배치될 수 있다.
본 발명에 따른 오븐에서 이용되는 하나 이상의 적외선 소스의 정점 파장이, 소정 소스를 이용하여 실시하고자 하는 경화 및/또는 건조 공정의 스테이지를 기초로, 선택될 수 있다. 경화 및/또는 건조의 상이한 스테이지들이 경화 및/또는 건조하고자 하는 물품의 상이한 구성요소들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 중간 적외선 소스가 부분을 신속하게 건조하기 위해서 오븐의 초기 스테이지에서 이용될 수 있는데, 이는 물 분자가 중간 적외선을 용이하게 흡수하고 그에 의해서 물 분자를 증발시키기 때문이다. 폴리에틸렌 및 PVC와 같은 다른 유형의 재료가 중간 적외선을 우선적으로 흡수할 수 있고, 그에 의해서 중간 적외선 소스를 이용하여 그러한 재료가 신속하게 가열되게 할 수 있다. 다른 유형의 재료가 다른 파장을 우선적으로 흡수할 수 있고, 그러한 파장을 강력하게 방출하는 적외선 소스가 그러한 재료의 가열을 위해서 선택될 수 있다. 실시하고자 하는 가열, 에너지 제약(restriction), 시간 제한, 이용되는 재료 등을 기초로, 상이한 배치 구성 및 개수/밀도의 상이한 소스의 유형들이 본 발명에 따른 오븐의 여러 스테이지에서 이용될 수 있다.
오븐 내의 센서가 오븐 내의 또는 오븐의 특별한 구역 내의 온도, 습도, 또는 다른 특성을 동적으로(dynamically) 측정할 수 있고, 그에 의해서 동작적으로 연결된 논리 유닛이, 오븐 내에서 희망하는 동작 조건을 획득 또는 유지하기 위해서 오븐의 동작을 조정할 수 있게 한다. 예를 들어, 적외선 소스의 다원체 또는 적외선 소스의 다원체 내의 개별적인 적외선 소스의 와트수가 측정된 온도에 응답하여 조정될 수 있다. 센서 판독치 및 목표 주변 파라미터를 기초로, 논리 유닛이 팬을 이용하여 공기 유동을 조정할 수 있고, 상대 습도에 영향을 미치기 위해서 응축기 유닛을 활성화 또는 비활성화시킬 수 있으며, 기타 등등을 할 수 있다. 추가적인 예로서, 경화 대상 신발 부품 또는 전체 신발이 컨베이어 벨트 또는 다른 이송 메커니즘 상에서 오븐을 통해서 이송될 수 있고, 벨트의 이동 속도는, 경화 및/또는 건조하고자 하는 부분을 위한 최적의 경화 및/또는 건조 조건을 달성하기 위해서, 센서 판독치에 따라서 조정될 수 있다.
예를 들어 프라이머 및/또는 접착제를 경화시키는 본 발명에 따른 오븐 및 방법이 본원에서 설명되었지만, 본 발명에 따른 오븐 및 방법이 페인트, 염료, 재료, 등을 경화시키기 위해서 이용될 수 있다.
본원에서 설명되는 도면은 특별한 번호를 이용하여 설명된다.
도 1은 본 발명에 따른 에너지 효율적인 오븐의 예의 개략도를 도시한다.
도 2는 본 발명에 따른 에너지 효율적인 오븐의 예시적인 개략도를 추가적으로 도시한다.
도 3은 본 발명에 따른 에너지 효율적 오븐의 예의 사시도를 도시한다.
도 4는 도 3에 도시된 예시적인 에너지 효율적 오븐의 횡단면도를 도시한다.
도 5는 본 발명에 따른 오븐에서 이용될 수 있는 일부 적외선 소스의 방출 스펙트럼의 예를 도시한다.
도 6 내지 도 10은 본 발명에 따른 오븐에서 이용될 수 있는 적외선 소스의 일부 구성의 여러 가지 예를 도시한다.
도 1은 본 발명에 따른 에너지 효율적인 오븐의 예의 개략도를 도시한다.
도 2는 본 발명에 따른 에너지 효율적인 오븐의 예시적인 개략도를 추가적으로 도시한다.
도 3은 본 발명에 따른 에너지 효율적 오븐의 예의 사시도를 도시한다.
도 4는 도 3에 도시된 예시적인 에너지 효율적 오븐의 횡단면도를 도시한다.
도 5는 본 발명에 따른 오븐에서 이용될 수 있는 일부 적외선 소스의 방출 스펙트럼의 예를 도시한다.
도 6 내지 도 10은 본 발명에 따른 오븐에서 이용될 수 있는 적외선 소스의 일부 구성의 여러 가지 예를 도시한다.
이제 도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 에너지 효율적인 오븐(100)의 예의 개략도가 도시되어 있다. 도 1에 도시된 예에서, 컨베이어 시스템(110)은, 신발 또는 신발 구성요소와 같은, 경화 대상 물품을 오븐(100)을 통해서 이동시키기 위한 컨베이어 벨트, 체인 시스템, 또는 임의의 다른 이송 메커니즘을 포함할 수 있다. 오븐(100)은, 이송 메커니즘(110)에 의해서 반송되는, 경화 대상 물품을 초기에 가열하기 위해서 적외선 소스의 제1 다원체(120)를 이용할 수 있다. 적외선 소스의 제1 다원체(120)가 이송 메커니즘(110)으로부터 제1 거리(122)에 위치될 수 있고 다원체(120)의 개별적인 소스들 사이에서 제1 거리(124)를 가질 수 있다. 적외선 소스의 제1 다원체(120)가 제1 직선 거리(126)를 점유할 수 있고, 그러한 제1 직선 거리는, 개별적인 소스들 사이의 거리(124)에 의존하여, 제1 다원체(120) 내의 적외선 소스의 전체 개수를 결정할 수 있다. 적외선 소스의 제1 다원체(120)가 예정된 정점 파장 또는 스펙트럼을 가질 수 있다. 예를 들어, 적외선 소스의 제1 다원체(120)가 스펙트럼의 중간 적외선 영역 내에서 주로 방출할 수 있으나, 다른 방출 스펙트럼이 본 발명에 따른 오븐을 위해서 이용될 수 있다. 논리 유닛(미도시)이 적외선 소스의 제1 다원체(120)의 하나 또는 전부의 와트수를 제어할 수 있다. 대안적으로, 적외선 소스의 제1 다원체(120) 중 하나 이상의 파워 출력을 동적으로 제어하는 대신에, 적외선 소스의 제1 다원체(120)의 파워 출력이 미리 결정될 수 있다.
적외선 소스의 제2 다원체(130)가 적외선 소스의 제1 다원체(120)로부터 예정된 거리(140)에 위치될 수 있다. 적외선 소스의 제2 다원체(130)는 이송 메커니즘(110) 및 이송 메커니즘(110)에 의해서 이송되는 경화 대상 물품으로부터 제2 거리(132)에 위치될 수 있다. 적외선 소스의 제2 다원체(130)가 제2 다원체(130)의 개별적인 소스들 사이에서 제2 간격(134)을 가질 수 있다. 도 1에 개략적으로 도시된 예에서, 적외선 소스의 제2 다원체(130)는 2개의 적외선 소스만을 포함하나, 임의의 수의 적외선 소스가 적외선 소스의 제2 다원체(130)에서 이용될 수 있다. 적외선 소스의 제2 다원체(130)가, 적외선 소스의 제1 다원체(120)와 상이한 정점 파장 및/또는 상이한 파워 출력에서 동작할 수 있다. 예를 들어, 적외선 소스의 제2 다원체(130)가 스펙트럼의 근적외선 범위에서 주로 동작할 수 있으나, 다른 스펙트럼이 본 발명에 따른 적외선 소스의 제2 다원체를 위해서 이용될 수 있다. 적외선 소스의 제1 다원체(120)와 관련하여 설명한 바와 같이, 적외선 소스의 제2 다원체(130)가, 제2 다원체(130)의 하나 이상의 개별적인 적외선 소스의 파워 출력을 조정하는 논리 회로에 동작적으로 연결될 수 있다. 대안적으로, 적외선 소스의 제2 다원체(130) 중 하나 이상의 파워 출력이 일정할 수 있다.
적외선 소스의 제1 다원체(120) 및 적외선 소스의 제2 다원체(130)가 다양한 형상 및 크기를 가질 수 있고 서로에 대해서 그리고 이송 메커니즘(110)의 이동 방향에 대해서 상이한 구성들로 배향될 수 있다. 제1 다원체(120)를 포함하는 제1 가열 구역 및 제2 다원체(130)를 포함하는 제2 가열 구역이 오븐(100) 내에 포함된다. 도 1에 도시된 예에서, 적외선 소스의 제1 다원체(120) 및 적외선 소스의 제2 다원체(130) 모두가 길이방향 축을 제공하는 형상을 갖고, 그러한 길이방향 축은 이송 메커니즘의 이동 방향에 실질적으로 수직하게 배향된다. 그러나, 본 발명에 따라서 이용되는 적외선 소스가 이송 메커니즘(112)의 이동 방향(170)에 평행한 길이방향 축으로 또는 이송 메커니즘(112)의 이동 방향(170)에 대해 임의의 다른 각도로 배향될 수 있다. 또한, 적외선 소스의 제1 다원체(120) 및 적외선 소스의 제2 다원체(130) 내의 개별적인 적외선 소스가, 도 1의 예에서 도시된 것과 상이한, 원형, 정사각형, 삼각형, 곡선형 등과 같은 다른 형상을 가질 수 있다. 단일의 적외선 소스의 다원체 또는 상이한 적외선 소스의 다원체들 내의 상이한 적외선 소스들이 상이한 형상들을 가질 수 있다. 도 1은 적외선 소스의 다원체의 개별적인 적외선 소스가 이송 메커니즘(110)의 이동 방향(170)에 실질적으로 수직한 방향을 따라 규칙적인 패턴으로 분포되는 본 발명에 따른 예시적인 오븐을 도시하고 있지만, 적외선 소스의 다원체 내의 개별적인 적외선 소스가 또한 이송 메커니즘(110)의 이동 방향(170)에 평행한 방향(또는 임의의 다른 방향)을 따라서 분포될 수 있고, 적외선 소스의 다원체 내의 적외선 소스가, 도 1의 예에서 도시된 바와 같이 규칙적인, 반복적인, 또는 균일한 방식으로 분포될 필요는 없다. 도 1에 도시된 적외선 소스의 제1 다원체(120) 및 적외선 소스의 제2 다원체(130) 이외의 부가적인 다원체와 같은, 임의의 수의 적외선 소스의 다원체가 본 발명에 따른 오븐에서 이용될 수 있다.
도 1에 도시된 예에서, 적외선 소스의 제1 다원체(120)가 스펙트럼의 중간 적외선 부분 내에서 주로 방출할 수 있고 경화 대상 부분 또는 이송 메커니즘(110)으로부터 제1 거리(122)에 배치될 수 있는 한편, 적외선 소스의 제2 다원체(130)가 스펙트럼의 근적외선 부분 내에서 주로 방출할 수 있고 이송 메커니즘(110)으로부터 제1 거리(122)보다 먼 제2 거리(132)에 배치될 수 있다. 도 1에 도시된 것과 같은 예에서, 적외선 소스의 제1 다원체(120)로부터의 중간 적외선이 물 분자를 우선적으로 가열하여 경화 대상 재료로부터 수분을 제거할 수 있는 한편, 적외선 소스의 제2 다원체로부터의 근적외선이 오븐(100) 내의 공기를 우선적으로 가열하여 대류 흐름을 형성하고 오븐(100)의 해당 부분 전체에 걸쳐서 안정된 온도를 유지할 수 있다. 그러한 예에서, 제1 거리(122)가 10 내지 20 센티미터 범위일 수 있고, 제2 거리(132)가 20 내지 30 센티미터 범위일 수 있다. 본 예에서 적외선 소스의 방출되는 스펙트럼에 관한 적절한 정점 파장의 예는, 중간 적외선에 대해서 2 내지 4 마이크로미터 범위이고, 근적외선에 대해서는 0.5 내지 1.5 마이크로미터 범위이다. 적외선 소스의 제1 다원체(120) 및 적외선 소스의 제2 다원체(130) 모두가 임의의 수의 소스를 포함할 수 있으나, 예를 들어 1개 내지 4개의 소스가 될 수 있다. 본 예에 따른 오븐(100)을 따라서 길이방향으로 적절하게 이격시키는 것이, 중간 적외선 소스의 제1 다원체(120)에 대해서 10 내지 20 센티미터 간격이 될 수 있고, 근적외선 소스의 제2 다원체(130)에 대해서 15 내지 20 센티미터 간격이 될 수 있다. 다른 정점 파장, 다른 소스 배치 구성, 다른 개수 및 다른 구성이 본 발명의 여러 가지 구현예에 대해서 적합할 수 있다.
본 발명에 따른 오븐에 이용되는 적외선 소스의 정확한 유형, 와트수 및 개수가, 본 발명에 따른 오븐을 이용하여 실행하고자 하는 동작의 유형 및 처리하고자 하는 물품의 재료에 따라서 달라질 수 있다. 예를 들어, 도 1의 예시적인 오븐(100)이, 신발 또는 신발 부품으로부터의 물의 증발을 촉진하기 위해서, 적외선 소스의 제1 다원체(120)에 대해서, 중간 적외선 소스, 또는 대안적으로 탄소 기반의 적외선 소스를 이용할 수 있다. 그러나, 특히 다른 동작을 실행하기 위해서 및/또는 상이한 유형의 물품을 처리하기 위해서, 다른 유형의 적외선 소스가 선택될 수 있다.
여전히 도 1을 참조하면, 오븐(100) 내부의 조건이 제1 센서(150) 및/또는 제2 센서(152)를 이용하여 측정되거나 정량화될 수 있다. 2개의 센서가 도 1의 예에서 도시되어 있지만, 0으로부터 2를 초과하는 임의의 수까지의, 임의의 수의 센서가 또한 본 발명에 따라서 이용될 수 있다. 제1 센서(150) 및/또는 제2 센서(152)와 같은 센서가 온도, 습도, 공기 유동 등과 같은 특성을 임의의 방식으로 측정할 수 있다. 예를 들어, 제1 센서(150)가, 오븐(100) 내의 소정 위치에서 신발 부품의 온도를 측정하는 적외선 온도 계량기를 포함할 수 있는 한편, 제2 센서(152)가, 오븐(100) 내의 제2 위치에서 신발 부품의 온도를 측정하는 제2 적외선 온도 계량기를 포함할 수 있다. 본 예에서 양자 모두 적외선 온도 계량기인, 제1 센서(150) 및 제2 센서(152)에 의해서 얻어진 측정치가 모니터링을 위해서 그리고, 원하는 경우에, 오븐(100) 내의 온도 조정 및/또는 품질 제어 목적을 위해서 이용될 수 있다. 또한, 상이한 센서가 상이한, 또는 심지어 복수의 목적에 알맞을 수 있다. 본원에서 더 설명되는 바와 같이, 습도 센서와 같은 다른 유형의 센서가, 오븐(100)을 통해서 이동하는 신발 또는 신발 부품에 유리한 경화 품질을 획득하기 위해서 동적으로 조정될 수 있는, 오븐(100) 내부의 조건을 결정하는데 있어서 유용할 수 있다. 도 1에 도시된 예시적인 오븐(100)과 같은 오븐이 제1 센서(150) 및 제2 센서(152)와 같은 센서의 판독치를 기초로 동적으로 제어될 수 없더라도, 품질 제어 목적을 위해서, 경화 조건을 최적화하기 위한 데이터 수집 목적을 위해서, 또는 다른 목적을 위해서, 센서를 이용하는 것이 유리할 수 있다.
오븐(100) 내에서, 공기 유동이 컨베이어 메커니즘(110)을 따라서 이동하는 신발 또는 신발 부품의 경화를 촉진할 수 있다. 도 1의 예에서 도시된 바와 같이, 본 예에서, 또한 화살표(170)에 의해서 표시된 부분 이동의 방향에 상응하는, 화살표(160)에 의해서 표시된 방향을 전반적으로 따라서 공기 유동이 이동할 수 있다. 본원에서 더 설명되는 바와 같이, 도 1의 예시적인 개략도에서 도시된 공기 유동에 부가하여 또는 그 대신에, 다른 공기 유동 방향이 이용될 수 있다. 각각, 경화 공정의 이전에 또는 이후에 물품을 수용 또는 배출(expel)하기 위한 개구부, 예를 들어 도어를 오븐 내에 단순히 제공하는 것에 의해서, 팬의 이용을 통해서, 환기부(vent), 배플, 또는 다른 메커니즘의 이용을 통해서 또는 희망하는 경화 특성 및 파라미터를 획득하도록 공기 유동이 관리, 조작, 또는 제어될 수 있는 임의의 다른 방식을 통해서, 공기 유동이 얻어질 수 있다.
이제 도 2를 참조하면, 도 1과 관련하여 설명된 오븐(100)의 횡단면도를 도시하는 추가적인 개략도가 도시되어 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 신발, 신발 부품, 또는 오븐(100)을 이용하여 경화하고자 하는 다른 구성요소와 같은 물품을 포함할 수 있는 공작물(210)이 컨베이어 메커니즘(110) 상에서 이송된다. 도 2에 도시된 예에서, 적외선 소스의 제1 다원체(120) 중 하나가 도 2의 예에서 도시된 경우에 공작물(210)의 위에 배치된다. 제1 팬(220) 및 제2 팬(230)을 이용하여, 공작물(210) 주위의 공기 유동과 같은 대류 흐름을 형성한다. 도 2의 예에서 도시된 바와 같은 공기 유동이, 오븐(100) 내에서 균일한 열 분포를 유지하는 것, 공작물이 경화됨에 따라 공작물로부터 수분을 제거하는 것, 또는 다른 이유와 같은, 다양한 목적에 유리할 수 있다. 도 2에 도시된 예에서, 제1 팬(220)이 화살표(242)로 표시된 바와 같이 오븐 챔버의 외부로 공기를 인출하고, 공기 유동이 화살표(244)를 통해서 챔버의 상단으로 복귀할 수 있을 때까지, 측부 챔버(225)를 통해서 공기를 이동시키며, 그러한 복귀 지점에서, 공기 유동이 화살표(242)에 의해서 표시된 바와 같이 팬(220)에 의해서 다시 취입(reuptaken)되도록 재순환할 수 있다. 유사하게, 제2 팬(230)이, 화살표(252)에 의해서 표시된 바와 같이, 오븐 챔버로부터 공기를 인출할 수 있고, 해당 공기를 측부 챔버(235)를 통해서 이동시키며, 이어서 그 공기를 화살표(254)에 의해서 표시된 바와 같이 챔버의 상단으로 복귀시킬 수 있다.
도 2에 도시된 예에서, 열전대(270)가 제공된다. 열전대(270)는 도 1에 도시된 센서 중 하나를 포함할 수 있거나, 오븐(100) 내의 공기 온도를 측정하기 위해서 오븐(100)의 챔버 내에 배치되는 부가적인 센서를 포함할 수 있다. 습도 센서(280)가 또한 도 2의 예에서 제공된다. 습도 센서(280)는 도 1에 도시된 예시적인 센서 중 하나를 포함할 수 있고, 또는 부가적인 센서를 포함할 수 있다. 하나 이상의 논리 유닛이, 적외선 소스의 활성화 및/또는 와트수, 팬 활성화 및/또는 속력, 응축기 활성화 등을 제어하기 위해서, 센서에 의한 측정치를 이용할 수 있다.
도 2는, 공기가 오븐 챔버를 빠져나갈 수 있게 하기 위해서, 오븐(100)이 화살표(260)에 의해서 표시된 바와 같이 환기될 수 있다는 것을 추가적으로 도시한다. 환기부(260)가 영구적으로 개방될 수 있거나, 오븐 챔버를 희망하는 온도, 습도, 또는 다른 동작 조건에서 유지하기 위해서, 수작업으로 또는 논리 유닛의 제어하에서 자동적으로 조정될 수 있다.
이제 도 3을 참조하면, 예시적인 오븐(100)의 사시도가 도시되어 있다. 도 3의 예에서 확인할 수 있는 바와 같이, 유입 도어(320)는, 공작물이 이송 메커니즘(110) 상에 배치되게 할 수 있다. 도 3에 추가적으로 도시된 바와 같이, 제어 유닛(310)은 오븐(100) 내의 조건의 제어를 허용할 수 있다. 제어 유닛(310)이 인간 운영자에 의해 동작될 수 있거나, 오븐(100)의 작동을 자동적으로 제어하기 위해서 컴퓨팅 장치 상에서 동작하는 적절한 소프트웨어를 가지는 컴퓨팅 장치를 포함할 수 있거나, 상기 2가지의 일부 조합이 될 수 있다. 예를 들어, 제어 유닛(310)은, 오븐(100) 내에 배치되는 센서와 함께, 오븐(100) 내에서 경화 대상 신발 또는 신발 부품의 최적의 경화를 획득하기 위해서 오븐(100)의 동작 파라미터를 조정하는 논리 유닛 동작 소프트웨어를 포함할 수 있다. 논리 유닛에 의해 제어될 수 있는 파라미터는 적외선 소스의 파워 출력, 팬의 동작, 환기부의 개방, 이송 메커니즘의 동작 속력 등이다. 예를 들어, 도 3은 오븐(100) 내에서 측정된 조건을 기초로 가변적인 증분(varying increment)으로 개방 또는 폐쇄될 수 있는 환기부(260)의 쌍을 도시한다.
도 3은 또한 선(4)을 도시하고, 이러한 선(4)을 따른 횡단면이 도 4에 도시되어 있다. 도 4에서 확인할 수 있는 바와 같이, 입구 도어(320)는 공작물이 이송 메커니즘(110) 상에 배치되게 허용할 수 있는 한편, 출구 도어(420)는 경화된 또는 부분적으로 경화된 공작물이 오븐(100)을 빠져나가게 허용할 수 있다. 도 4에 도시된 바와 같이, 이송 메커니즘(110)은, 적외선 소스의 제1 다원체(120) 및 적외선 소스의 제2 다원체(130) 아래에서 오븐(100)을 통해서 공작물을 운송할 수 있다.
본 발명에 따른 오븐 내부의 경화 동작에 대해서 요구되는 동작 범위가, 경화되는 재료의 유형, 경화 공정에 관련된 물품의 크기, 형상 및 심지어 색채, 그리고 접합 강도와 같은 경화 후에 요구되는 특성 등을 기초로, 달라질 수 있다. 공작물에 대한 가능한 목표 온도의 하나의 예가 오븐 배출시에 55℃ 및 오븐을 빠져나간 2분 후에 적어도 40℃이다. 예시적인 목표 상대 습도가 62% 상대 습도일 수 있다. 예시적인 이송 속도가 초당 120 ㎜ 및 총 180초의 오븐 시간일 수 있다. 보다 일반적으로, 본 발명에 따른 오븐이 약 50℃ 내지 80℃의 온도로 경화 대상 단편(piece)을 유지할 수 있다.
도 5는 본 발명에 따른 오븐에서 이용될 수 있는 적외선 소스의 방출 스펙트럼의 몇몇 예를 도시한다. 본 발명은, 도 5의 예에서 도시된 것과 유사하거나 상이한 방출 스펙트럼을 가지는 여러 유형의 소스를 이용할 수 있다. 예를 들어, 할로겐 기반의 근적외선 소스가 '510'으로 도시된 방출 스펙트럼과 유사한 방출 스펙트럼을 제공할 수 있다. 단파 적외선 소스가 '520'으로 도시된 방출 스펙트럼과 같은 방출 스펙트럼을 제공할 수 있는 한편, 신속 응답 중간파 적외선 소스가 '530'으로 도시된 것과 같은 스펙트럼을 제공할 수 있다. 예시적인 탄소 적외선 소스가 '540'으로 도시된 것과 같은 방출 스펙트럼을 제공할 수 있는 한편, 중간파 소스가 '550'으로 도시된 바와 같은 스펙트럼을 제공할 수 있다. 도 5에 도시된 바와 같이, 이러한 예시적인 적외선 소스 각각이, x-축을 따라서 도시된, 파장 범위를 가지는 방출 스펙트럼, 및 y-축을 따라서 도시된 소정 소스에 대한 상대적 방사 파워를 생성한다. y-축 상에 도시된 방사 파워는 공지된 방식으로 방사선의 파장(또는 주파수)과 관련된다. 도 5에서 확인할 수 있는 바와 같이, 이러한 예시적인 소스 각각은, 다른 파장의 범위에서 방출하면서, 전자기 방사선의 가시광선 범위 외부의 정점 방출 파장을 가진다. 그러나, 더 좁은 또는 더 넓은 방출 스펙트럼을 가지는 적외선 소스가 본 발명에 따라서 이용될 수 있다. 또한, 본 발명에 따라서 이용되는 상이한 유형의 소스들의 유효한 상대적 파워가, 상이한 와트수들, 상이한 개수의 소정 유형의 소스들, 상이한 소스 밀도들, 및 경화 대상 물품으로부터의 소스의 상이한 거리들을 이용하는 것에 의해서 달라질 수 있다.
도 5를 여전히 참조하면, 본 발명에 따른 오븐 내에서 적외선 소스로부터의 방사선에 노출될 수 있는 여러 재료의 흡수 패턴이 또한 도시되어 있다. 이러한 재료뿐만 아니라 다른 재료가 경화 대상 및/또는 건조 대상 물품의 구성요소를 포함할 수 있다. 예를 들어, 폴리에틸렌에 대한 흡수 스펙트럼(560)이 도시되어 있고, 폴리에틸렌이 적외선을 우선적으로 흡수하는 파장을 보여준다. 폴리에틸렌이 신발 제조 공정에서 빈번하게 만날 수 있는 재료임에 따라, (폴리에틸렌을 가열하고자 하는 의도의 경우에) 폴리에틸렌과 우선적으로 상호작용하도록 또는 (폴리에틸렌의 가열을 피하고자 하는 의도의 경우에) 폴리에틸렌에 의한 흡수를 회피하도록, 적외선 소스가 선택될 수 있다. 또한, 신발 제조에서 빈번하게 마주치는 다른 재료인, PVC의 흡수 스펙트럼(570)이 도 5에 도시되어 있다. 해당 소스로부터의 방사선이 PVC와 상호작용하게 될 또는 상호작용하지 않게 될 레이트를 기초로, 본 발명에 따른 오븐에서 이용하기 위한 적외선 소스가 선택될 수 있다. 여전히 도 5를 참조하면, 물에 대한 흡수 스펙트럼(580)이 또한 도시되어 있다. 간략히 앞서서 설명한 바와 같이, 경화 및/또는 건조 목적으로 신발 또는 신발 부품으로부터 물을 증발시키기 위해서, 본 발명에 따른 오븐이 빈번하게 채용될 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 오븐에서 이용되는 적외선 소스가, 물 분자에 의해서 많이 흡수되는 스펙트럼의 중간 적외선 범위 내에서 상대적으로 많은 양의 방출을 가지는 소스로부터 우선적으로 선택될 수 있다. 반대로, 만약 물의 증발이 요구되지 않는다면, 물 분자에 의해서 우선적으로 흡수되는 스펙트럼 범위 내에서 보다 적은 양의 방사선을 방출하는 소스가 선택될 수 있다.
적외선 소스가 그러한 소스에 의해서 제공되는 방출 스펙트럼을 기초로 선택될 수 있지만, 적외선 소스에 바람직한 방출 스펙트럼이 어떠한 것이든 간에, 오븐의 소정 스테이지의 희망 동작을 기초로, 오븐 내의 적외선 소스의 배치 구성이 달라질 수 있다. 적외선 소스의 제1 다원체가, 가열 대상/경화 대상/건조 대상 물품의 제1 특정 구성요소와 선택적으로 상호작용하는 제1 정점 파장을 가지는 적외선을 방출할 수 있는 한편, 적외선 소스의 제2 다원체가, 가열 대상/경화 대상/건조 대상 물품의 제2 특정 구성요소와 선택적으로 상호작용하는 정점 파장을 가지는 적외선을 방출할 수 있다. 예시적인 오븐(100) 내의 적외선 소스의 제1 다원체(120) 및 적외선 소스의 제2 다원체(130)의 하나의 특별한 구성이 도 1과 관련하여 도시되고 설명되었지만, 적외선 소스의 매우 다양한 다른 배치 구성 및/또는 구성이 본 발명의 범위 내에 포함된다. 적외선 소스의 대안적인 구성의 몇몇 예가 도 6 내지 도 10에 도시되어 있으나, 본 발명이 이러한 예 또는 도 1에 도시된 예로 제한되지 않는다.
도 6은 화살표(170)에 의해서 표시된 방향으로 신발 부품(610)을 운송하기 위한 이송 시스템(110)을 도시한다. 도 6에 도시된 예에서, 적외선 소스의 제1 다원체(620)가 좌측 소스(622) 및 우측 적외선 소스(624)을 포함한다. "좌측" 및 "우측"이라는 용어를 도 6의 예에서 사용하였는데, 이는, 신발 부품(610)이 이송 시스템(110)에 의해서 이송될 때, 좌측 측부 및 우측 측부를 가지는 신발창(sole)으로서 신발 부품(610)이 표현되기 때문이다. 그러나 "좌측" 및 "우측"이라는 용어는, 착용될 때 또는 이용될 때, 본 발명에 따른 오븐을 이용하여 처리되는 신발 또는 신발 부품 또는 다른 물품의 임의 구성과 관련될 필요가 없다. 도 6에 도시된 예에서, 좌측 적외선 소스(622)는 신발 부품(610)의 상응하는 측부를 적외선에 노출시키는데 있어서 특히 유용할 수 있는 한편, 우측 적외선 소스(624)은 신발 부품(610)의 상응하는 측부를 적외선에 노출시키는데 있어서 특히 유용할 수 있다.
적외선 소스의 가능한 구성의 또 다른 추가적인 예가 도 7에 도시되어 있다. 도 7에서, 신발 부품(610)이 화살표(170)에 의해 표시된 방향으로 이송 메커니즘(110)에 의해서 이동된다. 적외선 소스의 제1 다원체(720)가 좌측 적외선 소스(722), 중간 적외선 소스(724) 및 우측 적외선 소스(726)을 포함할 수 있다. 도 6이 적외선 소스의 다원체(620) 내의 2개의 적외선 소스을 도시하고, 도 7이 적외선 소스의 다원체(720) 내의 3개의 적외선 소스을 도시하지만, 본 발명에 따른 오븐을 위한 적외선 소스의 다원체 내에서 임의 수의 적외선 소스가 이용될 수 있다.
이제, 도 8을 참조하면, 본 발명에 따른 오븐을 위한 가능한 적외선 소스의 가능한 배치 구성의 다른 예가 도시되어 있다. 도 8의 예에서, 신발 부품(610)이 화살표(170)로 표시된 방향으로 이송 메커니즘(110)에 의해 이동된다. 적외선 소스의 제1 다원체(820)는, 오븐을 통한 신발 부품(610)의 이동 방향(170)을 따라서 배향된 제1 길이방향 적외선 소스(822) 및 제2 길이방향 적외선 소스(824)를 포함할 수 있다. 도 8의 예에서, 추가적인 제1 수직 적외선 소스(821), 제2 수직 적외선 소스(823) 및 제3 수직 적외선 소스(825)가 제1 길이방향 적외선 소스(822)와 제2 길이방향 적외선 소스(824) 사이에 위치될 수 있고 오븐을 통한 신발 부품(610)의 이동 방향(170)에 수직으로 배향될 수 있다.
이제, 도 9를 참조하면, 본 발명에 따른 오븐을 위한 적외선 소스의 가능한 배치 구성의 또 다른 추가적인 예가 도시되어 있다. 도 9의 예에 도시된 적외선 소스의 배치 구성은 도 8의 예에 도시된 적외선 소스의 배치 구성과 유사하나, 도 9의 예의 적외선 소스는, 본 발명에 따른 오븐을 위한 적외선 소스의 상이한 그룹들의 비-선형 배치 구성의 하나의 예를 도시하기 위해서, 상이한 그룹들로 구성되어 있다. 신발 부품(610)은 화살표(170)에 의해서 표시된 방향으로 이송 메커니즘(110)에 의해 운송될 수 있다. 적외선 소스의 제1 다원체(920)는, 오븐을 통한 신발 부품(610)의 이동 방향(170)을 따라서 배향된 제1 길이방향 적외선 소스(922) 및 제2 길이방향 적외선 소스(924)를 포함할 수 있다. 도 9의 예에서 도시된 바와 같이, 제1 길이방향 적외선 소스(922)는, 신발 부품(610)이 오븐을 통해서 이송 메커니즘(110)에 의해 이동될 때, 신발 부품(610)의 외측 측부(lateral side)에 위치될 수 있는 한편, 제2 길이방향 적외선 소스(924)는, 신발 부품(610)이 오븐을 통해서 이송 메커니즘(110)에 의해서 이동되는 동안, 신발 부품(610)의 내측 측부(medial side)에 위치될 수 있다. 적외선 소스의 제2 다원체(930)가 제1 수직 적외선 소스(931), 제2 수직 적외선 소스(933) 및 제3 수직 적외선 소스(935)를 포함할 수 있다. 도 9에 도시된 예에서, 적외선 소스의 제2 다원체(930)가 제1 길이방향 적외선 소스(922)과 제2 길이방향 적외선 소스(924) 사이에 위치되고 오븐을 통한 신발 부품(610)의 이동 방향(170)에 수직으로 배향된다. 적외선 소스의 제1 다원체(920)가 정점 파장, 신발 부품(610)으로부터의 거리, 와트수 등과 같은 가열 특징의 제1 세트를 가질 수 있고, 적외선 소스의 제2 다원체(930)가 가열 파라미터의 제2 세트를 가질 수 있다. 따라서, 신발 부품(610)의 상이한 부분들이 적외선 소스의 제1 다원체(920) 및 적외선 소스의 제2 다원체(930)로부터의 상이한 가열 조건들에 노출될 수 있다. 또한, 전술한 바와 같은 논리 유닛이 적외선 소스의 제1 다원체(920) 및 적외선 소스의 제2 다원체(930)를 독립적으로 제어할 수 있다.
이제, 도 10을 참조하면, 본 발명에 따른 오븐을 위한 적외선 소스의 배치 구성의 또 다른 추가적인 예가 도시되어 있다. 도 10의 예에서, 신발 부품(610)이 화살표(170)로 표시된 방향으로 컨베이어 메커니즘(110)에 의해서 이동될 수 있다. 도 10의 예에서 도시된 바와 같이, 적외선 소스의 제1 다원체(1020)가 원형 형상 그리고 불규칙적인 간격 및 배치 구성을 가지는 적외선 소스을 포함할 수 있다.
대체로, 본 발명에 따른 오븐은, 적어도, 해당되는 적외선 소스의 다원체와 연관된 가열 파라미터의 제1 세트를 가지는 적외선 소스의 제1 다원체 및 적외선 소스의 제2 다원체와 연관된 가열 파라미터의 제2 세트를 가지는 적외선 소스의 제2 다원체를 제공할 수 있다. 가열 파라미터가 방출 스펙트럼의 정점 파장, 와트수, 밀도, 개수, 신발 또는 신발 부품으로부터의 거리, 및 노출 지속시간 등을 포함할 수 있다. 적외선 소스의 제1 다원체 및 적외선 소스의 제2 다원체와 같은 상이한 적외선 소스의 다원체들이, 신발 또는 신발 부품의 경화, 건조, 가열, 및/또는 다른 공정에서 요구되는 상이한 동작들을 실시하도록 선택 및/또는 구성될 수 있다. 상이한 가열 특성이, 신발 구성에서 이용되는 재료, 에너지 제약 및 시간 제약 등과 같은 인자를 기초로, 본 발명에 따른 오븐에서 이용되는 상이한 적외선 소스의 다원체들에 대해서 요구될 수 있다.
경화 대상 단편을 적외선의 상이한 유형들에 순차적으로 노출시키는 것에 의해, 경화 대상 재료 내의 상이한 구성요소가 상이하게 응답할 수 있다. 예를 들어, 물 기반의 재료가 중간-적외선 파장에 신속하게 응답할 수 있는 한편, 근적외선 파장은 신속한 온도 조정 및 정밀한 온도 제어를 허용할 수 있다.
본원에서 특정 예를 이용하여 발명을 설명하였지만, 본 발명의 범위 내에서 변경이 이루어질 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 범위를 벗어나지 않고도, 2개 초과의, 적외선 소스의 다원체가 이용될 수 있는 한편, 본 발명의 범위를 벗어나지 않고도, 2개보다 적은, 다원체가 이용될 수 있다. 임의의 소정 다원체의 적외선 소스의 개수 및 그들의 상대적인 간격이 변경될 수 있다. 또한, 공작물로 전달되는 적외선의 미세한 조정을 허용하기 위해서, 임의의 하나의 적외선 소스의 배치 또는 적외선 소스의 임의의 다원체가, 동적으로 또는 오븐 동작 사이클들 사이에서, 조정될 수 있다. 예를 들어, 적외선 소스가 이송 메커니즘에 더 근접하도록 또는 그로부터 더 멀어지도록 이동될 수 있고 오븐 내의 직선 거리를 따라서 보다 조밀하게 또는 덜 조밀하게 이격될 수 있다.
Claims (19)
- 에너지 효율적인 적외선 오븐으로서,
물품이 오븐으로의 입구로부터 오븐으로부터의 출구까지 오븐의 구역을 순차적으로 통과하도록, 물품을 제1 방향으로 예정된 속도로 오븐을 통해서 이동시키는 컨베이어 시스템;
2 내지 4 마이크로미터 범위 내의 중간 적외선(MIR)을 방출하도록 구성되는 적외선 소스의 제1 다원체(多元體)를 포함하는 오븐 내의 제1 가열 구역; 및
0.5 내지 1.5 마이크로미터 범위 내의 근적외선(NIR)을 방출하도록 구성되는 적외선 소스의 제2 다원체를 포함하는 오븐 내의 제2 가열 구역으로서, 상기 컨베이어 시스템에 의해 운송되는 물품이, 중간 적외선(MIR)과 만난 후에만 근적외선(NIR)과 만나도록, 상기 오븐 내에 포함되는 것인 제2가열 구역
을 포함하는 적외선 오븐. - 제1항에 있어서, 정점 파장 및 상기 컨베이어 시스템에 의해 이동되는 물품으로부터의 거리 모두에서, 적외선 소스의 제2 다원체의 가열 파라미터의 제2 세트가 적외선 소스의 제1 다원체의 가열 파라미터의 제1 세트와 상이한 것인 적외선 오븐.
- 제2항에 있어서, 적외선 소스의 제1 및 제2 다원체로부터 상기 컨베이어 시스템에 의해 이동되는 물품을 향해서 오븐 내부의 공기를 이동시키는 공기 순환 시스템을 더 포함하는 적외선 오븐.
- 제3항에 있어서, 상기 공기 순환 시스템에 의해 이동되는 공기의 습도를 측정하는 습도 검출 시스템; 및
상기 습도 검출 시스템에 의해 측정된 습도를 기초로 상기 공기 순환 시스템의 동작을 조정하는 적응형(adaptive) 공기 유동 제어 시스템을 더 포함하는 적외선 오븐. - 제2항에 있어서, 적어도 하나의 위치에서 오븐 내부의 온도를 측정하는 온도 측정 시스템을 더 포함하는 적외선 오븐.
- 제5항에 있어서, 상기 온도 측정 시스템에 의해 측정된 온도를 기초로 적외선 소스의 제1 다원체 및 적외선 소스의 제2 다원체 중 적어도 하나의 출력 파워를 조정하는 적응형 온도 제어 시스템을 더 포함하는 적외선 오븐.
- 제2항에 있어서, 적외선 소스의 제1 다원체에 관한 상기 가열 파라미터의 제1 세트의 제1 정점 파장은 스펙트럼의 중간 적외선 부분 내의 파장을 포함하는 것인 적외선 오븐.
- 제2항에 있어서, 적외선 소스의 제2 다원체에 관한 상기 가열 파라미터의 제2 세트의 제2 정점 파장은 스펙트럼의 근적외선 부분 내의 파장을 포함하는 것인 적외선 오븐.
- 제7항에 있어서, 적외선 소스의 제2 다원체에 관한 상기 가열 파라미터의 제2 세트의 제2 정점 파장은 스펙트럼의 근적외선 부분 내의 파장을 포함하는 것인 적외선 오븐.
- 제2항에 있어서, 적외선 소스의 제1 다원체에 관한 상기 가열 파라미터의 제1 세트는 스펙트럼의 중간 적외선 부분 내의 정점 파장 및 경화 대상 신발 부품으로부터의 제1 거리를 포함하고, 적외선 소스의 제2 다원체에 관한 가열 파라미터의 제2 세트는 스펙트럼의 근적외선 부분 내의 정점 파장 및 경화 대상 신발 부품으로부터의 제2 거리를 포함하며, 제2 거리가 제1 거리 보다 큰 것인 적외선 오븐.
- 제10항에 있어서, 상기 가열 파라미터의 제1 세트는 총 개수 1 내지 4의 적외선 소스를 더 포함하는 것인 적외선 오븐.
- 제10항에 있어서, 상기 가열 파라미터의 제2 세트는 총 개수 1 내지 4의 적외선 소스를 더 포함하는 것인 적외선 오븐.
- 에너지 효율적인 오븐으로서,
가열 대상 물품을 오븐으로의 입구로부터 오븐으로부터의 출구까지 운송하는 이송 메커니즘으로서, 예정된 레이트로 선형 방식으로 물품을 이송하는 것인 이송 메커니즘;
2 내지 4 마이크로미터의 범위 내의 제1 정점 파장의 중간 적외선(MIR)을 방출하는 적외선 소스의 제1 다원체로서, 상기 이송 메커니즘에 의해 운송되는 물품이 적외선 소스의 제1 다원체에 의해 방출되는 방사선과 만나도록, 적외선 소스의 제1 다원체가 오븐 내에 수용되고, 제1 정점 파장은 가열 대상 물품의 제1 특정 구성요소와 선택적으로 상호작용하는 것인 적외선 소스의 제1 다원체; 및
0.5 내지 1.5 마이크로미터의 범위 내의 제2 정점 파장의 근적외선(NIR)을 방출하는 적외선 소스의 제2 다원체로서, 상기 이송 메커니즘에 의해 운송되는 물품이, 중간 적외선(MIR)과 만난 후에만 근적외선(NIR)과 만나도록, 적외선 소스의 제2 다원체가 오븐 내에 수용되고, 제2 정점 파장은 가열 대상 물품의 제2 특정 구성요소와 선택적으로 상호작용하는 것인 적외선 소스의 제2 다원체
를 포함하는 오븐. - 제13항에 있어서, 오븐 내의 공기를 가열 대상 물품 주위로 이동시키는 공기 순환 시스템을 더 포함하는 오븐.
- 제14항에 있어서, 오븐 내에서 적어도 제1 파라미터를 측정하는 센서; 및
측정된 제1 파라미터를 적어도 수신하고 상기 측정된 제1 파라미터 및 목표 파라미터의 비교를 기초로 오븐의 동작을 조정하는, 상기 센서에 동작적으로 연결된 논리 유닛을 더 포함하는 오븐. - 제13항에 있어서, 적외선 소스의 제1 다원체의 제1 정점 파장은 스펙트럼의 중간 적외선 부분 내의 파장을 포함하고, 적외선 소스의 제2 다원체의 제2 정점 파장은 스펙트럼의 근적외선 부분 내의 파장을 포함하는 것인 오븐.
- 제16항에 있어서, 가열 대상 물품의 제1 구성요소가 물인 것인 오븐.
- 제13항에 있어서, 적외선 소스의 제1 다원체는 이송 메커니즘에 의해 운송되는 물품으로부터 제1 거리에 위치되고, 적외선 소스의 제2 다원체는 이송 메커니즘에 의해 운송되는 물품으로부터 제2 거리에 위치되며, 제1 거리가 제2 거리보다 짧은 것인 오븐.
- 제18항에 있어서, 제1 정점 파장과 제2 정점 파장이 같지 않은 것인 오븐.
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