KR102319723B1 - Oxidation furnace for manufacturing carbon fiber - Google Patents

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KR102319723B1
KR102319723B1 KR1020210022324A KR20210022324A KR102319723B1 KR 102319723 B1 KR102319723 B1 KR 102319723B1 KR 1020210022324 A KR1020210022324 A KR 1020210022324A KR 20210022324 A KR20210022324 A KR 20210022324A KR 102319723 B1 KR102319723 B1 KR 102319723B1
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박상하
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주식회사 원준
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Abstract

The present invention relates to an oxidation furnace for oxidation treatment of fibers to manufacture carbon fibers. The oxidation furnace which comprises: a housing in which oxidation process regions for carbon fiber manufacturing are spaced apart from each other and gas-sealed; a process chamber (11) positioned in the housing; and an air guide chamber (12) provided to be in parallel with the process chamber (11) and circulating air. In the oxidation furnace, a precursor for carbon fiber manufacturing passes through the process chamber (11) such that oxidation treatment is performed at high temperature. A plurality of ventilation boxes (40) are provided by being stacked in two rows at the center of the process chamber (11). A plurality of suction boxes (50) are provided by being stacked in one row at both ends of the process chamber (11). Hot air from the air guide chamber (12) is supplied to both ends of the process chamber (11) through the ventilation boxes (40), and the air is circulated by being introduced back into the air guide chamber (12) through the suction boxes (50). According to the present invention, the overall energy efficiency of the oxidation furnace can be improved.

Description

탄소섬유를 제조하기 위한 섬유의 산화처리를 위한 산화로{OXIDATION FURNACE FOR MANUFACTURING CARBON FIBER}Oxidation furnace for oxidation treatment of fiber for manufacturing carbon fiber

본 발명은 탄소섬유를 제조하기 위한 섬유의 산화처리를 위한 산화로에 관한 것으로서, 탄소 섬유 제조를 위한 산화공정 영역이 이격되어 가스-밀봉된 하우징; 상기 하우징의 내부에 위치된 공정 챔버(11); 상기 공정 챔버(11)와 평행하게 제공되고 공기를 순환시키는 공기가이드 챔버(12); 상기 공정 챔버(11) 내를 탄소 섬유 제조를 위한 프리커서가 통과하면서 고온에 의한 산화처리를 위한 산화로에 있어서, 상기 공정챔버(11)의 중앙에 2열로 적층되어 제공되는 복수의 송풍박스(40); 상기 공정챔버(11)의 양단에 1열로 적층되어 제공되는 복수의 흡입박스(50);를 포함하고, 상기 공기가이드 챔버(12)로부터 뜨거운 공기가 상기 송풍박스(40)를 통해 공정챔버(11)의 양단으로 공급되고, 상기 흡입박스(50)를 통해 다시 상기 공기가이드 챔버(12)로 유입되어 순환되는, 탄소섬유를 제조하기 위한 섬유의 산화처리를 위한 산화로에 관한 것이다. The present invention relates to an oxidation furnace for oxidation treatment of fibers for producing carbon fibers, comprising: a gas-sealed housing in which an oxidation process region for producing carbon fibers is spaced apart; a process chamber 11 located inside the housing; an air guide chamber 12 provided in parallel with the process chamber 11 and circulating air; In the oxidation furnace for oxidation treatment by high temperature while the precursor for carbon fiber production passes through the process chamber 11, a plurality of blowing boxes provided by being stacked in two rows in the center of the process chamber 11 ( 40); and a plurality of suction boxes 50 stacked on both ends of the process chamber 11 in one row, and hot air from the air guide chamber 12 passes through the blower box 40 to the process chamber 11 ) is supplied to both ends, and is introduced into the air guide chamber 12 again through the suction box 50 and circulated, and relates to an oxidation furnace for oxidation treatment of fibers for producing carbon fibers.

아크릴로니트릴(acrylonitrile)계 중합체로부터 제조되는 탄소섬유, 소위 PAN(Polyacrylonitrile)계 탄소섬유는 강도가 매우 우수하여, 탄소섬유의 원료로서 많이 사용되고 있다. 최근에는 전체 탄소섬유의 90%이상이 PAN계 탄소섬유이다. 또한, PAN계 탄소섬유는 2차전지용 탄소 전극 재료 및 탄소 필름 등에도 적용가능성이 있기 때문에, 이에 대한 연구개발도 활발하게 진행되고 있다.Carbon fibers prepared from acrylonitrile-based polymers, so-called PAN (Polyacrylonitrile)-based carbon fibers, have excellent strength and are widely used as raw materials for carbon fibers. Recently, more than 90% of all carbon fibers are PAN-based carbon fibers. In addition, since the PAN-based carbon fiber has applicability to a carbon electrode material for a secondary battery, a carbon film, and the like, research and development for this is also being actively carried out.

아크릴로니트릴계 중합체로부터 탄소섬유를 제조하는 경우에는 아크릴로니트릴계 중합체를 방사하여 얻어진 아크릴 섬유, 즉 탄소섬유용 전구체를 산화 분위기에서 200~400℃로 내염화 처리를 실시하는데, 이렇게 제조된 섬유를 내염화섬유라고 한다. 이렇게 얻어진 내염화섬유를 불활성가스 분위기에서 800~2000℃로 탄화처리하여 탄소섬유를 제조한다. 또한, 이렇게 얻어진 탄소섬유를 더욱 고온의 불활성가스 중에서 처리하는 경우도 있는데, 이렇게 얻어진 섬유를 흑연섬유라고 한다.In the case of producing carbon fibers from acrylonitrile-based polymers, acrylic fibers obtained by spinning acrylonitrile-based polymers, that is, precursors for carbon fibers, are subjected to flame-resistant treatment at 200 to 400° C. in an oxidizing atmosphere. are called flame-resistant fibers. Carbon fiber is manufactured by carbonizing the obtained flame-resistant fiber at 800-2000° C. in an inert gas atmosphere. In some cases, the carbon fiber thus obtained is treated in an inert gas at a higher temperature. The fiber thus obtained is called graphite fiber.

탄소섬유 제조에 있어 산화 열처리장치는 열처리실 외부에 설치된 소정 세트의 폴딩롤러를 구비하고 있으며, 프리커서 섬유는 상기 폴딩롤러에 의하여 슬릿을 통하여 열처리실 내부로 유입된다. 열풍순환로에 구비된 히터로 가열된 열풍은 팬에 의하여 상방유로로 이동하며 열처리실 상부의 상부통기판을 통하여 열처리실에서 패스를 형성하여 주행하고 있는 프리커서 섬유사이를 통과하면서 프리커서 섬유를 산화열처리 시킨다.In carbon fiber production, the oxidation heat treatment apparatus includes a predetermined set of folding rollers installed outside the heat treatment chamber, and the precursor fibers are introduced into the heat treatment chamber through a slit by the folding rollers. The hot air heated by the heater provided in the hot air circulation path moves to the upper flow path by the fan and forms a path in the heat treatment chamber through the upper vent plate at the top of the heat treatment chamber to oxidize the precursor fibers while passing between the running precursor fibers. heat treatment.

KR 10-1574802 B1KR 10-1574802 B1

본 발명은 탄소섬유의 산화 공정을 수행하는 챔버내의 온도를 균일하게 유지할 수 있도록 열풍을 공급하여 품질을 균일하게 유지할 수 있는 산화로 구조를 제공한다. The present invention provides an oxidation furnace structure capable of maintaining uniform quality by supplying hot air to uniformly maintain a temperature in a chamber for performing an oxidation process of carbon fibers.

또한, 지속적으로 내부의 뜨거운 공기를 순환시킴으로써 전체적인 에너지 효율을 향상시킬 수 있는 산화로 구조를 제공한다. In addition, it provides an oxidation furnace structure capable of improving overall energy efficiency by continuously circulating hot air inside.

본 발명은 상기의 과제를 해결하기 위해 다음과 같은 과제 해결 수단을 제공한다. The present invention provides the following problem solving means in order to solve the above problems.

탄소 섬유 제조를 위한 산화공정 영역이 이격되어 가스-밀봉된 하우징;a gas-sealed housing with spaced apart oxidation process zones for carbon fiber production;

상기 하우징의 내부에 위치된 공정 챔버(11);a process chamber 11 located inside the housing;

상기 공정 챔버(11)와 평행하게 제공되고 공기를 순환시키는 공기가이드 챔버(12);an air guide chamber 12 provided in parallel with the process chamber 11 and circulating air;

상기 공정 챔버(11) 내를 탄소 섬유 제조를 위한 프리커서가 통과하면서 고온에 의한 산화처리를 위한 산화로에 있어서, In the oxidation furnace for oxidation treatment by high temperature while a precursor for carbon fiber production passes through the process chamber 11,

상기 공정챔버(11)의 중앙에 2열로 적층되어 제공되는 복수의 송풍박스(40);a plurality of blowing boxes 40 stacked in two rows in the center of the process chamber 11;

상기 공정챔버(11)의 양단에 1열로 적층되어 제공되는 복수의 흡입박스(50);를 포함하고, A plurality of suction boxes 50 provided by being stacked in one row at both ends of the process chamber 11;

상기 공기가이드 챔버(12)로부터 뜨거운 공기가 상기 송풍박스(40)를 통해 공정챔버(11)의 양단으로 공급되고, 상기 흡입박스(50)를 통해 다시 상기 공기가이드 챔버(12)로 유입되어 순환되는, Hot air from the air guide chamber 12 is supplied to both ends of the process chamber 11 through the blower box 40, and is introduced into the air guide chamber 12 again through the suction box 50 and circulated. felled,

탄소섬유를 제조하기 위한 섬유의 산화처리를 위한 산화로를 제공한다. An oxidation furnace for oxidation treatment of fibers for producing carbon fibers is provided.

상기 송풍박스(40)는 양 측면(41, 42)에 복수의 공기분배홀(44, 45)이 형성되고, The blower box 40 has a plurality of air distribution holes 44 and 45 formed on both sides 41 and 42,

상기 흡입박스(50)는 상기 공정챔버(11)의 중앙쪽을 향하는 측면(51)에만 공기흡입홀(54)이 형성된다. The suction box 50 has an air suction hole 54 formed only on the side 51 facing the center of the process chamber 11 .

상기 송풍박스(40)는 소정의 간극(47)을 형성하도록 이격되어 적층되어 있고,The blower box 40 is stacked spaced apart to form a predetermined gap 47,

상기 송풍박스(41)의 2개 열은 그 사이에 소정의 간극(46)을 형성하도록 이격되어 제공되고, The two rows of the blower box 41 are provided spaced apart to form a predetermined gap 46 therebetween,

상기 송풍박스(40)로 유입된 공기의 일부는 상기 공정챔버(11)의 양단쪽을 향하는 면의 공기분배홀(45)을 통해 상기 공정챔버(11) 안으로 서브 스트림(92)을 형성하고, Part of the air introduced into the blower box 40 forms a sub-stream 92 into the process chamber 11 through the air distribution holes 45 on the side facing both ends of the process chamber 11,

유입된 공기의 나머지는 중앙을 향하는 면(41)의 공기분배홀(44)을 통해 상기 간극(46, 47)으로 유입되어 상기 공정챔버(11) 안으로 메인 스트림(91)을 형성한다 The remainder of the introduced air flows into the gaps 46 and 47 through the air distribution hole 44 of the surface 41 facing the center to form a main stream 91 into the process chamber 11 .

상기 송풍박스(40) 및 상기 흡입박스(50)는 개별적으로 탈장착이 가능하다. The blower box 40 and the suction box 50 are individually removable.

상기 공기흡입홀(54)을 통해 유입된 공기는 상기 흡입박스(50)를 통해 수직으로 방향을 바꾸어 상기 공기가이드 챔버(12)로 유입된다. The air introduced through the air suction hole 54 is vertically changed through the suction box 50 and introduced into the air guide chamber 12 .

본 발명은 탄소섬유의 산화 공정을 수행하는 챔버내의 온도를 균일하게 유지할 수 있도록 열풍을 공급하여 품질을 균일하게 유지할 수 있는 산화로 구조를 제공하는 효과가 있다.The present invention has an effect of providing an oxidation furnace structure capable of maintaining uniform quality by supplying hot air to uniformly maintain a temperature in a chamber for performing an oxidation process of carbon fibers.

또한, 지속적으로 내부의 뜨거운 공기를 순환시킴으로써 전체적인 에너지 효율을 향상시킬 수 있는 산화로 구조를 제공하는 효과가 있다. In addition, there is an effect of providing an oxidation furnace structure capable of improving overall energy efficiency by continuously circulating hot air inside.

도 1은 본 발명에 따른 탄소섬유를 제조하기 위한 섬유의 산화처리를 위한 산화로의 사시도
도 2는 본 발명에 따른 탄소섬유를 제조하기 위한 섬유의 산화처리를 위한 산화로의 사시도
도 3은 본 발명에 따른 탄소섬유를 제조하기 위한 섬유의 산화처리를 위한 산화로의 사시도
도 4는 본 발명에 따른 탄소섬유를 제조하기 위한 섬유의 산화처리를 위한 산화로의 공기 흐름을 설명하기 위한 분해 단면도
도 5는 본 발명에 따른 탄소섬유를 제조하기 위한 섬유의 산화처리를 위한 산화로의 송풍박스 배열도
도 6은 본 발명에 따른 탄소섬유를 제조하기 위한 섬유의 산화처리를 위한 산화로의 흡입박스 배열도
도 7은 본 발명에 따른 탄소섬유를 제조하기 위한 섬유의 산화처리를 위한 산화로의 사시도
도 8은 본 발명에 따른 탄소섬유를 제조하기 위한 섬유의 산화처리를 위한 산화로의 송풍박스의 구조도
도 9는 본 발명에 따른 탄소섬유를 제조하기 위한 섬유의 산화처리를 위한 산화로의 흡입박스의 구조도
도 10은 본 발명에 따른 탄소섬유를 제조하기 위한 섬유의 산화처리를 위한 산화로의 일부 사시도
도 11은 본 발명에 따른 탄소섬유를 제조하기 위한 섬유의 산화처리를 위한 산화로의 일부 사시도
도 12는 본 발명에 따른 탄소섬유를 제조하기 위한 섬유의 산화처리를 위한 산화로의 일부 사시도1 is a perspective view of an oxidation furnace for oxidation treatment of fibers for producing carbon fibers according to the present invention;
2 is a perspective view of an oxidation furnace for oxidation treatment of fibers for producing carbon fibers according to the present invention;
3 is a perspective view of an oxidation furnace for oxidation treatment of fibers for producing carbon fibers according to the present invention;
4 is an exploded cross-sectional view illustrating an air flow to an oxidation furnace for oxidation treatment of fibers for producing carbon fibers according to the present invention;
5 is an arrangement view of a blower box of an oxidation furnace for oxidation treatment of fibers for producing carbon fibers according to the present invention;
6 is a suction box arrangement diagram of an oxidation furnace for oxidation treatment of fibers for producing carbon fibers according to the present invention;
7 is a perspective view of an oxidation furnace for oxidation treatment of fibers for producing carbon fibers according to the present invention;
8 is a structural diagram of a blower box of an oxidation furnace for oxidation treatment of fibers for producing carbon fibers according to the present invention;
9 is a structural diagram of a suction box of an oxidation furnace for oxidation treatment of fibers for producing carbon fibers according to the present invention;
10 is a partial perspective view of an oxidation furnace for oxidation treatment of fibers for producing carbon fibers according to the present invention;
11 is a partial perspective view of an oxidation furnace for oxidation treatment of fibers for producing carbon fibers according to the present invention;
12 is a partial perspective view of an oxidation furnace for oxidation treatment of fibers for producing carbon fibers according to the present invention;

이하의 본 발명의 목적들, 다른 목적들, 특징들 및 이점들은 첨부된 도면과 관련된 이하의 바람직한 실시예들을 통해서 쉽게 이해될 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다.The following objects, other objects, features and advantages of the present invention will be readily understood through the following preferred embodiments in conjunction with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments described herein and may be embodied in other forms.

오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.Rather, the embodiments introduced herein are provided so that the disclosed subject matter may be thorough and complete, and that the spirit of the present invention may be sufficiently conveyed to those skilled in the art.

여기에 설명되고 예시되는 실시예들은 그것의 상보적인 실시예들도 포함한다.The embodiments described and illustrated herein also include complementary embodiments thereof.

본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprise)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소는 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.As used herein, the singular also includes the plural unless specifically stated otherwise in the phrase. As used herein, the terms 'comprise' and/or 'comprising' do not exclude the presence or addition of one or more other components.

이하, 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하도록 한다. 아래의 특정 실시예들을 기술하는데 있어서, 여러가지의 특정적인 내용들은 발명을 더 구체적으로 설명하고 이해를 돕기 위해 작성되었다. 하지만 본 발명을 이해할 수 있을 정도로 이 분야의 지식을 갖고 있는 자는 이러한 여러 가지의 특정적인 내용들이 없어도 사용될수 있다는 것을 인지할 수 있다. 어떤 경우에는, 발명을 기술하는 데 있어서 흔히 알려졌으면서 발명과 크게 관련없는 부분들은 본 발명을 설명하는 데 있어 혼돈을 막기 위해 기술하지 않음을 미리 언급해 둔다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In describing the specific embodiments below, various specific contents have been prepared to more specifically explain and help the understanding of the invention. However, those skilled in the art enough to understand the present invention can recognize that it can be used without these various specific details. In some cases, it is mentioned in advance that parts that are commonly known and not largely related to the invention in describing the invention are not described in order to avoid confusion in describing the invention.

본 발명은 상기의 과제를 해결하기 위해 다음과 같은 과제 해결 수단을 제공한다. The present invention provides the following problem solving means in order to solve the above problems.

탄소 섬유 제조를 위한 산화공정 영역이 이격되어 가스-밀봉된 하우징; 상기 하우징의 내부에 위치된 공정 챔버(11); 상기 공정 챔버(11)와 평행하게 제공되고 공기를 순환시키는 공기가이드 챔버(12); 상기 공정 챔버(11) 내를 탄소 섬유 제조를 위한 프리커서가 통과하면서 고온에 의한 산화처리를 위한 산화로를 제공한다. a gas-sealed housing with spaced apart oxidation process zones for carbon fiber production; a process chamber 11 located inside the housing; an air guide chamber 12 provided in parallel with the process chamber 11 and circulating air; An oxidation furnace for oxidation treatment by high temperature is provided while a precursor for carbon fiber production passes through the process chamber 11 .

공정 챔버(11)와 공기가이드 챔버(12)는 서로 평행하게 제공된다. 도 3을 참조하면, 하우징의 외벽 일부가 제거된 상태에서의 공정 챔버(11)의 모습이다. The process chamber 11 and the air guide chamber 12 are provided parallel to each other. Referring to FIG. 3 , it is a view of the process chamber 11 in a state in which a part of the outer wall of the housing is removed.

공정 챔버(11)의 양 측면에는 롤러(미도시)가 제공되어, 롤러를 통해 탄소 섬유 제조를 위한 전구체 섬유(1)가 이동하면서, 산화 공정을 거치게 된다. Rollers (not shown) are provided on both sides of the process chamber 11 , and the precursor fiber 1 for carbon fiber production moves through the roller, and undergoes an oxidation process.

도 3에 도시된 바와 같이, 공정 챔버(11)의 중앙에는 송풍박스(40)가 2열로 적층되어 제공되고, 양측에는 흡입박스(50)가 1열로 적층되어 제공된다. As shown in FIG. 3 , in the center of the process chamber 11 , the ventilation boxes 40 are stacked in two rows, and suction boxes 50 are stacked in one row on both sides.

송풍박스(40)와 흡입박스(50)는 공정 챔버(11) 내에서 열에너지가 균일하게 공급되고 유지될 수 있도록 기능한다. 탄소섬유의 산화 공정에서는 열에너지의 균일한 공급 및 유지가 매우 중요하다. The blower box 40 and the suction box 50 function to uniformly supply and maintain thermal energy in the process chamber 11 . In the oxidation process of carbon fiber, uniform supply and maintenance of thermal energy is very important.

상기 공정챔버(11)의 중앙에 2열로 적층되어 제공되는 복수의 송풍박스(40)와, 상기 공정챔버(11)의 양단에 1열로 적층되어 제공되는 복수의 흡입박스(50);를 이용해서, 상기 공기가이드 챔버(12)로부터 뜨거운 공기가 상기 송풍박스(40)를 통해 공정챔버(11)의 양단으로 공급되고, 상기 흡입박스(50)를 통해 다시 상기 공기가이드 챔버(12)로 유입되어 순환되는, 탄소섬유를 제조하기 위한 섬유의 산화처리를 위한 산화로를 제공한다. A plurality of blowing boxes 40 stacked in two rows in the center of the process chamber 11 and a plurality of suction boxes 50 stacked in one row at both ends of the process chamber 11; using , hot air from the air guide chamber 12 is supplied to both ends of the process chamber 11 through the blowing box 40, and is introduced into the air guide chamber 12 again through the suction box 50 Provided is an oxidation furnace for oxidation treatment of fibers for producing circulated carbon fibers.

도 8 및 도 9에서는 송풍박스(40) 및 흡입박스(50)의 형상을 도시하고 있다. 8 and 9 show the shapes of the blower box 40 and the suction box 50 .

상기 송풍박스(40)는 양 측면(41, 42)에 복수의 공기분배홀(44, 45)이 형성되고, 상기 흡입박스(50)는 상기 공정챔버(11)의 중앙쪽을 향하는 측면(51)에만 공기흡입홀(54)이 형성된다. The blower box 40 has a plurality of air distribution holes 44 and 45 formed on both sides 41 and 42 , and the suction box 50 has a side surface 51 facing the center of the process chamber 11 . ) only the air intake hole 54 is formed.

공기가이드 챔버(12)로부터 뜨거운 공기가 송풍박스(40)로 인입되고, 뜨거운 공기는 송풍박스(40)의 양측면의 공기분배홀(44, 45)을 통해 이동한다. 송풍박스는 도 3 및 도 5에 도시된 바와 같이 2열로 적층되어 있는데, 각 송풍박스(40) 간에 간극이 형성되어 있다. Hot air is introduced from the air guide chamber 12 into the blower box 40 , and the hot air moves through the air distribution holes 44 and 45 on both sides of the blower box 40 . The blower boxes are stacked in two rows as shown in FIGS. 3 and 5 , and a gap is formed between each blower box 40 .

즉, 상기 송풍박스(40)는 소정의 간극(47)을 형성하도록 이격되어 적층되어 있고, 상기 송풍박스(41)의 2개 열은 그 사이에 소정의 간극(46)을 형성하도록 이격되어 제공된다. That is, the blower boxes 40 are stacked and spaced apart to form a predetermined gap 47, and the two rows of the blower boxes 41 are provided spaced apart to form a predetermined gap 46 therebetween. do.

상기 송풍박스(40)로 유입된 공기의 일부는 상기 공정챔버(11)의 양단쪽을 향하는 면(42)의 공기분배홀(45)을 통해 상기 공정챔버(11) 안으로 서브 스트림(92)을 형성하고, 유입된 공기의 나머지는 중앙을 향하는 면(41)의 공기분배홀(44)을 통해 상기 간극(46, 47)으로 유입되고, 좁은 간극으로 많은 양의 유량이 유입되어 높은 압력에 의해 상기 공정챔버(11) 안으로 메인 스트림(91)을 형성한다. 도 5에서 송풍박스(40)의 내측에 표시는 공기가이드 챔버(12)로부터 송풍박스(40)로 공기가 유입되는 것을 표현하였다. Part of the air introduced into the blower box 40 is a sub-stream 92 into the process chamber 11 through the air distribution hole 45 on the surface 42 facing both ends of the process chamber 11. formed, and the remainder of the introduced air is introduced into the gaps 46 and 47 through the air distribution hole 44 of the face 41 toward the center, and a large amount of flow is introduced into the narrow gap by high pressure. A main stream 91 is formed into the process chamber 11 . In FIG. 5 , the marks on the inside of the blower box 40 represent that air flows into the blower box 40 from the air guide chamber 12 .

메인 스트림(91)이 서브 스트림(92)에 비해 그 크기 및 양이 큰 것은 당연히 알 수 있다. It can be understood that the size and amount of the main stream 91 are larger than those of the sub-stream 92 .

또한, 송풍박스(40)의 지면에 평행한 간극(47)은 탄소섬유 전구체(1)의 이동통로가 된다. 이는 후술할 흡입박스(50)의 지면에 평행한 간극(57) 역시 탄소섬유 전구체 섬유(1)의 이동 통로가 된다. In addition, the gap 47 parallel to the ground of the blower box 40 becomes a movement path of the carbon fiber precursor (1). The gap 57 parallel to the ground of the suction box 50, which will be described later, also serves as a movement path for the carbon fiber precursor fiber 1 .

탄소섬유 전구체(1)는 도 3에 도시된 바와 같이 이러한 간극(47, 57)을 통하여 공정 챔버(11)를 관통하게 된다. The carbon fiber precursor 1 passes through the process chamber 11 through the gaps 47 and 57 as shown in FIG. 3 .

위와 같이 뜨거운 열풍은 송풍박스(40)를 통해 공정 챔버(11) 내로 전구체 섬유에 직접적인 접촉을 하면서 공급되는 메인 스트림(91)과 그 주변에 고른 온도 분포를 형성하는 서브 스트림(92)으로 유입된다. As above, the hot hot air is introduced into the main stream 91 that is supplied while in direct contact with the precursor fiber into the process chamber 11 through the blower box 40 and the sub-stream 92 that forms an even temperature distribution around it. .

본 발명의 특징은 공정 챔버(11)의 중앙 측에서 송풍박스(40)가 위치하고, 양 측방향으로 열풍을 공급하는 것에 있다. A feature of the present invention is that the blower box 40 is positioned at the center side of the process chamber 11 and supplies hot air in both directions.

공정 챔버(11)를 통해 지나온 열품은 흡입박스(50)를 통해 유입된다. 도 6에 도시된 바와 같이 공기는 공기흡입홀(54)를 통해 흡입박스(50) 내로 유입된다. 흡입박스(50)는 양측면 방향의 면에는 홀이 형성되어 있지 않기 때문에 정해진 공기 통로를 통해 공기가이드 챔버(12) 측으로 이동된다. 도 6의 흡입박스(50) 내의 표시는 공기가이드 챔버(12)로 공기가 흘러가는 방향을 표시한 것이다. The hot product passed through the process chamber 11 is introduced through the suction box 50 . As shown in FIG. 6 , air is introduced into the suction box 50 through the air suction hole 54 . The suction box 50 is moved toward the air guide chamber 12 through a predetermined air passage because no holes are formed on the side in the direction of both sides. The marks in the suction box 50 of FIG. 6 indicate the direction in which the air flows into the air guide chamber 12 .

상기 공기흡입홀(54)을 통해 유입된 공기는 상기 흡입박스(50)를 통해 수직으로 방향을 바꾸어 상기 공기가이드 챔버(12)로 유입된다 The air introduced through the air suction hole 54 is vertically changed through the suction box 50 and introduced into the air guide chamber 12 .

흡입박스(50)를 통해 유입된 공기는 준비영역(21)으로 유입되고, 필터(19)를 통과하여 히터(18)를 지나게 된다. 히터(18)를 통과하면서 공기는 열에너지를 공급받아 온도가 상승하게 된다. The air introduced through the suction box 50 flows into the preparation area 21 , passes through the filter 19 , and passes through the heater 18 . While passing through the heater 18, the air is supplied with thermal energy to increase the temperature.

준비영역(21)에는 공기공급부(22)가 제공되어 외부로부터 공기를 공기가이드 챔버(12)로 공급하게 된다. An air supply unit 22 is provided in the preparation area 21 to supply air from the outside to the air guide chamber 12 .

공기가이드 챔버(12) 내의 가열된 공기는 공기분배기(14)를 통하여 일부는 선택적으로 외부로 배출이 가능하고, 대부분의 공기는 다시 공기흐름 조절부(15)로 이동한다. 공기분배기(14)는 공기가이드 챔버(12)로부터의 공기를 유입하는 유입부(14a)와 유입된 공기를 수직으로 방향을 전환하여 공기흐름 조절부(15)로 보내는 이송부(14b), 일부의 공기를 필요에 따라 외부로 배출하는 배출부(14c)로 구성된다. Some of the heated air in the air guide chamber 12 can be selectively discharged to the outside through the air distributor 14 , and most of the air moves back to the air flow control unit 15 . The air distributor 14 includes an inlet 14a for introducing air from the air guide chamber 12 and a transfer unit 14b for sending the introduced air to the air flow control unit 15 by changing the direction vertically, some of It consists of a discharge part (14c) which discharges air to the outside as needed.

도 4에 도시된 바와 같이, 공기흐름 조절부(15)는 이송부(14b)로부터 공급된 공기의 흐름을 수직으로 변환시킨다. 공기흐름 조절부(15)와 공기가이드 챔버(12)의 사이에는 격벽(16)이 존재하여 이러한 공기의 흐름을 만들게 된다. As shown in FIG. 4 , the air flow control unit 15 vertically converts the flow of air supplied from the conveying unit 14b. A partition wall 16 exists between the air flow control unit 15 and the air guide chamber 12 to create such a flow of air.

공기흐름 조절부(15)의 열풍은 송풍박스(40) 측으로 공급되어, 앞에서 설명한 공정에 따라 계속 재순환 된다. The hot air of the air flow control unit 15 is supplied to the blowing box 40 side, and continues to be recirculated according to the process described above.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 공기가이드 챔버는 완전히 대칭적으로 존재한다. 또한, 공정 챔버(12)와 공기가이드 챔버(11)는 완벽한 격벽(13)으로 구분되어 있고, 송풍박스(40) 및 흡입박스(50)를 통해서만 연통되어있다. 4, the air guide chamber according to the present invention is completely symmetrical. In addition, the process chamber 12 and the air guide chamber 11 are separated by a perfect partition wall 13 and communicated only through the blower box 40 and the suction box 50 .

도 7에 도시된 바와 같이, 송풍박스(40) 및 흡입박스(50)는 외측으로 슬라이딩 방식을 통해 탈장착이 가능하다. 이를 통해 편리한 유지 보수가 가능하게 된다. As shown in FIG. 7 , the blower box 40 and the suction box 50 can be detached and mounted through a sliding method to the outside. This enables convenient maintenance.

도 10 내지 도 11은 공정챔버의 가장 양 끝단에 제공되는 챔버의 개폐장치에 대한 것이다. 높이 방향으로 소정의 이격 틈(70)을 형성하면서 제공되는 도어(60)가 제공되고, 도어(60)의 개폐 정도를 조절하는 도어 조절부가 도시되어 있다. 10 to 11 show an opening/closing device of the chamber provided at both ends of the process chamber. A door 60 provided while forming a predetermined separation gap 70 in the height direction is provided, and a door control unit for adjusting the degree of opening and closing of the door 60 is shown.

도어 조절부는 조절레버(67)가 조정판(64)에 형성된 가이드 홈(68)을 따라 이동하면서 이동 각도 만큼 도어(60)의 개폐 각도를 조절하게 된다. The door control unit adjusts the opening/closing angle of the door 60 by the moving angle while the control lever 67 moves along the guide groove 68 formed in the control plate 64 .

각도에 따른 도어의 개폐 정도의 도면은 도 12에 도시하였다. A diagram of the degree of opening and closing of the door according to the angle is shown in FIG. 12 .

롤러부(17)에는 복수 개의 롤러가 일정한 간격으로 높이에 따라 위치되어 전구체 섬유의 이송을 담당하게 된다. A plurality of rollers are positioned along the height at regular intervals in the roller unit 17 to transport the precursor fibers.

이상으로 본 발명 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는 바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시 양태일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백할 것이다. 따라서, 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항들과 그것들의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.As a specific part of the present invention has been described in detail above, for those of ordinary skill in the art, it is clear that this specific description is only a preferred embodiment, and the scope of the present invention is not limited thereby. will be. Accordingly, it is intended that the substantial scope of the present invention be defined by the appended claims and their equivalents.

본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.The embodiments described in this specification and the configurations shown in the drawings are only the most preferred embodiment of the present invention and do not represent all the technical spirit of the present invention, so various equivalents that can be substituted for them at the time of the present application It should be understood that there may be variations and examples.

11 : 공정 챔버
12 : 공기 가이드 챔버
13 : 격벽
14 : 공기분배기
15 : 공기흐름 조절부
16 : 격벽
21 : 준비영역
22 : 공기공급부
40 : 송풍박스
50 : 흡입박스11: process chamber
12: air guide chamber
13: bulkhead
14: air distributor
15: air flow control unit
16: bulkhead
21: preparation area
22: air supply
40: blow box
50: suction box

Claims (5)

탄소 섬유 제조를 위한 산화공정 영역이 이격되어 가스-밀봉된 하우징;
중앙에 2열로 적층되어 제공되는 복수의 송풍박스(40)와 양단에 1열로 적층되어 제공되는 복수의 흡입박스(50)를 포함하여 상기 하우징의 내부에 위치된 공정 챔버(11);
상기 공정 챔버(11)와 평행하게 제공되고 공기를 순환시키는 공기가이드 챔버(12);
상기 공정 챔버(11) 내를 탄소 섬유 제조를 위한 프리커서가 통과하면서 고온에 의한 산화처리를 위한 산화로에 있어서,
상기 공기가이드 챔버(12)로부터 뜨거운 공기가 상기 송풍박스(40)를 통해 공정챔버(11)의 양단으로 공급되고, 상기 흡입박스(50)를 통해 다시 상기 공기가이드 챔버(12)로 유입되어 순환되고,
상기 송풍박스(40)는 양 측면(41, 42)에 각각 형성되는 복수의 공기분배홀(44, 45)을 포함하여 소정의 간극(47)을 형성하도록 이격되어 적층되고, 상기 송풍박스(40)의 2개 열은 그 사이에 소정의 간극(46)을 형성하도록 이격되어 제공되며,
상기 흡입박스(50)는 상기 공정챔버(11)의 중앙쪽을 향하는 측면(51)에만 공기흡입홀(54)이 형성되어,
상기 송풍박스(40)로 유입된 공기의 일부는 상기 공정챔버(11)의 양단쪽을 향하는 면의 공기분배홀(45)을 통해 상기 공정챔버(11) 안으로 서브 스트림(92)을 형성하고,
유입된 공기의 나머지는 중앙을 향하는 면(41)의 공기분배홀(44)을 통해 상기 간극(46, 47)으로 유입되어 상기 공정챔버(11) 안으로 메인 스트림(91)을 형성하며,
상기 송풍박스(40) 및 상기 흡입박스(50)는 개별적으로 탈장착이 가능한,
탄소섬유를 제조하기 위한 섬유의 산화처리를 위한 산화로.
a gas-sealed housing with spaced apart oxidation process zones for carbon fiber production;
a process chamber 11 positioned inside the housing, including a plurality of blowing boxes 40 stacked in two rows in the center and a plurality of suction boxes 50 stacked in one row at both ends;
an air guide chamber 12 provided in parallel with the process chamber 11 and circulating air;
In the oxidation furnace for oxidation treatment by high temperature while a precursor for carbon fiber production passes through the process chamber 11,
Hot air from the air guide chamber 12 is supplied to both ends of the process chamber 11 through the blower box 40, and is introduced into the air guide chamber 12 again through the suction box 50 and is circulated. become,
The blower box 40 includes a plurality of air distribution holes 44 and 45 formed on both sides 41 and 42, respectively, and is spaced apart and stacked to form a predetermined gap 47, and the blower box 40 ) are provided spaced apart to form a predetermined gap 46 therebetween,
The suction box 50 has an air suction hole 54 formed only on the side 51 facing the center of the process chamber 11,
Part of the air introduced into the blower box 40 forms a sub-stream 92 into the process chamber 11 through the air distribution holes 45 on the side facing both ends of the process chamber 11,
The remainder of the introduced air flows into the gaps 46 and 47 through the air distribution hole 44 of the face 41 toward the center to form a main stream 91 into the process chamber 11,
The blower box 40 and the suction box 50 are individually detachable,
Oxidation furnace for oxidation treatment of fibers to produce carbon fibers.
 삭제delete 삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 송풍박스(40) 및 상기 흡입박스(50)는 개별적으로 탈장착이 가능한,
탄소섬유를 제조하기 위한 섬유의 산화처리를 위한 산화로
The method according to claim 1,
The blower box 40 and the suction box 50 are individually detachable,
Oxidation furnace for oxidation treatment of fibers to produce carbon fibers
 청구항 1에 있어서,
상기 공기흡입홀(54)을 통해 유입된 공기는 상기 흡입박스(50)를 통해 수직으로 방향을 바꾸어 상기 공기가이드 챔버(12)로 유입되는,
탄소섬유를 제조하기 위한 섬유의 산화처리를 위한 산화로The method according to claim 1,
The air introduced through the air suction hole 54 is introduced into the air guide chamber 12 by changing the direction vertically through the suction box 50,
Oxidation furnace for oxidation treatment of fibers to produce carbon fibers
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