KR102386607B1 - 전기로 및 전기로 시스템 - Google Patents

전기로 및 전기로 시스템 Download PDF

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Abstract

전기로가 제공된다. 상기 전기로는 열처리 대상체가 배치되는 공간인 가열 영역, 및 상기 가열 영역 내로 분위기(atmosphere) 가스를 유입시키는 가스 유입구를 포함하는 가열 챔버, 상기 가열 챔버를 둘러싸고, 상기 가열 챔버 내에 배치된 상기 대상체를 열처리하는 히터, 상기 가열 영역과 연결되고, 상기 가열 챔버에서 열처리된 상기 대상체를 냉각시키는 냉각 챔버, 상기 가열 영역 내에서 상기 대상체를 고정시키는 대상체 홀더, 상기 대상체 홀더와 연결되어, 상기 대상체 홀더를 상기 가열 챔버의 길이 방향인 제1 방향으로 직선왕복운동 시키는 샤프트, 및 상기 가열 영역 내의 온도를 측정하는 온도 측정 센서를 포함할 수 있다.

Description

전기로 및 전기로 시스템 {Electric furnace and Electric furnace system}
본 발명은 전기로 및 전기로 시스템에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 다양한 금속 시편을 진공 중에서 열처리하는 전기로 및 전기로 시스템에 관련된 것이다.
일반적으로 진공전기로는 히터 등의 전열선을 이용하여 제강, 도자기 소성, 열처리 등에 주로 사용하며, 이동 및 설치가 편리하고 작은 사이즈의 소성도 가능하고, 굴뚝이나 다른 시설이 필요 없고 정확한 온도제어를 할 수 있는 장점 등이 있다. 이러한 진공전기로는 보통 내부에 가열공간인 챔버를 구비하고, 가열공간에 금속, 도자기, 및 각종 세라믹 등의 대상 물체를 삽입하여 전기에너지로 가열하거나, 실험 연구소 등에서 가열이나 소각 실험 등의 다양한 실험용 가열 기기로 사용하기도 하며, 금속, 기계, 화학공업 및 요업을 비롯한 여러분야에서 널리 사용된다. 이에 따라, 전기로와 관련된 다양한 기술들이 연구 및 개발되고 있다.
예를 들어, 대한민국 특허 공개 번호 10-2018-0033906(출원번호: 10-2016-0123696, 출원인: 주식회사 대화씨앤에프)에는 직육면체의 박스 형상으로 이루어지는 몸체와, 상기 몸체의 정면에 장착되는 도어와, 상기 도어에 의하여 개방되는 공간에 정면이 개방된 가열공간을 구비하여 매립되는 내화블록을 포함하여 구성되는 소형 전기로에 있어서, 상기 내화블록은 가열공간의 하부 양측 하부와 후방 모서리에서 수직 아래로 절개되어 분리되는 슬라이드 블록이 구비되고, 상기 몸체에는 상면이 상기 슬라이드 블록의 저면과 고정되고 정면에는 손잡이를 구비하는 슬라이드 판넬을 구비하여 상기 슬라이드 블록과 함께 전방으로 인출 가능하게 형성됨을 특징으로 하는 소형 전기로가 개시되어 있다.
이 밖에도, 전기로와 관련하여 다양한 기술들이 지속적으로 연구 및 개발되고 있다.
대한민국 특허 공개 번호 10-2018-0033906
본 발명이 해결하고자 하는 일 기술적 과제는, 다양한 금속 시편을 열처리하는 전기로 및 전기로 시스템을 제공하는 데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 기술적 과제는, 진공 상태에서 시편을 열처리하는 전기로 및 전기로 시스템을 제공하는 데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 다양한 환경에서 시편을 열처리하는 전기로 및 전기로 시스템을 제공하는 데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 상술된 것에 제한되지 않는다.
상기 기술적 과제들을 해결하기 위하여, 본 발명은 전기로를 제공한다.
일 실시 예에 따르면, 상기 전기로는, 열처리 대상체가 배치되는 공간인 가열 영역, 및 상기 가열 영역 내로 분위기(atmosphere) 가스를 유입시키는 가스 유입구를 포함하는 가열 챔버, 상기 가열 챔버를 둘러싸고, 상기 가열 챔버 내에 배치된 상기 대상체를 열처리하는 히터, 상기 가열 영역과 연결되고, 상기 가열 챔버에서 열처리된 상기 대상체를 냉각시키는 냉각 챔버, 상기 가열 영역 내에서 상기 대상체를 고정시키는 대상체 홀더, 상기 대상체 홀더와 연결되어, 상기 대상체 홀더를 상기 가열 챔버의 길이 방향인 제1 방향으로 직선왕복운동 시키는 샤프트, 및 상기 가열 영역 내의 온도를 측정하는 온도 측정 센서를 포함하되, 상기 대상체 홀더로부터 상기 대상체가 분리되는 경우, 상기 대상체는 자유낙하되어 상기 가열 챔버로부터 상기 냉각 챔버로 이동되는 것을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 냉각 챔버는 내부에 냉각 오일 또는 냉각수를 포함하고, 상기 냉각 챔버로 이동된 상기 대상체는 급냉(quenching)되는 것을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 전기로는 상기 가열 챔버 및 상기 냉각 챔버 사이에 배치되어, 개폐 여부에 따라 상기 가열 영역과 상기 냉각 챔버를 연통시키는 게이트 밸브를 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 전기로는 상기 가열 챔버 내부를 진공환경으로 형성하는 제1 진공 펌프, 및 상기 냉각 챔버 내부를 진공환경으로 형성하는 제2 진공 펌프를 더 포함하되, 상기 게이트 밸브는, 상기 가열 챔버 내부 및 상기 냉각 챔버 내부가 모두 진공환경으로 형성되는 경우 오픈(open)되는 것을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 분위기 가스는, 질소(N2), 아르곤(Ar), 아세틸렌(C2H2), 암모니아(NH3), 및 수소(H2) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
상기 기술적 과제들을 해결하기 위하여, 본 발명은 전기로 시스템을 제공한다.
일 실시 예에 따르면, 상기 전기로 시스템은 열처리 대상체가 배치되는 가열 챔버, 상기 가열 챔버를 둘러싸는 히터, 상기 가열 챔버에서 열처리된 상기 대상체를 냉각시키는 냉각 챔버, 및 상기 가열 챔버와 상기 냉각 챔버 사이에 배치되어, 개폐 여부에 따라 상기 가열 챔버와 상기 냉각 챔버를 연통시키는 게이트 밸브를 포함하는 열처리 모듈, 제1 자동 가스 제어기를 통해 상기 가열 챔버에 제1 가스를 공급하는 제1 자동 가스 공급부, 및 제2 자동 가스 제어기를 통해 상기 가열 챔버에 상기 제1 가스와 다른 제2 가스를 공급하는 제2 자동 가스 공급부를 포함하는 자동 가스 공급 모듈, 제1 수동 가스 제어기를 통해 상기 가열 챔버에 상기 제1 가스를 공급하는 제1 수동 가스 공급부, 및 제2 수동 가스 제어기를 통해 상기 가열 챔버에 상기 제2 가스를 공급하는 제2 수동 가스 공급부를 포함하는 수동 가스 공급 모듈, 및 상기 가열 챔버 내부를 진공환경으로 형성하는 제1 진공 펌프, 상기 냉각 챔버 내부를 진공한경으로 형성하는 제2 진공 펌프, 및 상기 제1 진공 펌프 및 상기 제2 진공 펌프를 제어하는 진공 펌프 제어기를 포함하는 진공 모듈을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 전기로는, 열처리 대상체가 배치되는 공간인 가열 영역, 및 상기 가열 영역 내로 분위기(atmosphere) 가스를 유입시키는 가스 유입구를 포함하는 가열 챔버, 상기 가열 챔버를 둘러싸고, 상기 가열 챔버 내에 배치된 상기 대상체를 열처리하는 히터, 상기 가열 영역과 연결되고, 상기 가열 챔버에서 열처리된 상기 대상체를 냉각시키는 냉각 챔버, 상기 가열 영역 내에서 상기 대상체를 고정시키는 대상체 홀더, 상기 대상체 홀더와 연결되어, 상기 대상체 홀더를 상기 가열 챔버의 길이 방향인 제1 방향으로 직선왕복운동 시키는 샤프트, 및 상기 가열 영역 내의 온도를 측정하는 온도 측정 센서를 포함하되, 상기 대상체 홀더로부터 상기 대상체가 분리되는 경우, 상기 대상체는 자유낙하되어 상기 가열 챔버로부터 상기 냉각 챔버로 이동되는 것을 포함할 수 있다. 이에 따라, 다양한 조건 및 환경에서 정밀하게 열처리할 수 있는 전기로가 제공될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 전기로를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 전기로의 동작을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 제2 변형 예에 따른 전기로를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 제3 변형 예에 따른 전기로를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 전기로 시스템을 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발 명의 실시 예에 따른 전기로 시스템이 포함하는 열처리 모듈을 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 전기로 시스템이 포함하는 자동 가스 공급 모듈을 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 전기로 시스템이 포함하는 수동 가스 공급 모듈을 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 전기로 시스템이 포함하는 진공 모듈을 나타내는 도면이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명할 것이다. 그러나 본 발명의 기술적 사상은 여기서 설명되는 실시 예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화 될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시 예는 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.
본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소 상에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제 3의 구성요소가 개재될 수도 있다는 것을 의미한다. 또한, 도면들에 있어서, 막 및 영역들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다.
또한, 본 명세서의 다양한 실시 예 들에서 제1, 제2, 제3 등의 용어가 다양한 구성요소들을 기술하기 위해서 사용되었지만, 이들 구성요소들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 따라서, 어느 한 실시 예에 제 1 구성요소로 언급된 것이 다른 실시 예에서는 제 2 구성요소로 언급될 수도 있다.
여기에 설명되고 예시되는 각 실시 예는 그것의 상보적인 실시 예도 포함한다. 또한, 본 명세서에서 '및/또는'은 전후에 나열한 구성요소들 중 적어도 하나를 포함하는 의미로 사용되었다.
명세서에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다. 또한, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 구성요소 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 구성요소 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 배제하는 것으로 이해되어서는 안 된다.
또한, 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 전기로를 나타내는 도면이고, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 전기로의 동작을 나타내는 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 전기로(100)는 가열 챔버(101), 히터(102), 냉각 챔버(103), 대상체 홀더(104), 샤프트(105), 온도 측정 센서(106), 대상체 낙하장치(107), 상부 마스크(108), 제1 하부 마스크(109), 제2 하부 마스크(110), 게이트 밸브(111), 제1 진공 펌프(112), 및 제2 진공 펌프(113)를 포함할 수 있다. 이하, 각 구성에 대해 설명된다.
상기 가열 챔버(101)는 가열 영역(HA)을 포함할 수 있다. 상기 가열 영역(HA)은, 열처리 대상체(S)가 배치되는 공간일 수 있다. 즉, 상기 가열 챔버(101) 내에 상기 대상체(S)가 배치된 후, 상기 대상체(S)는 열처리될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 가열 챔버(101)는 원통 형상을 가질 수 있다. 구체적인 예를 들어, 상기 가열 챔버(101)는 200 mm의 길이 및 50 mm의 직경을 갖는 원통 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 대상체(S)는 강철(Steel), 티타늄 합금(Ti alloy) 등의 다양한 금속(metal)을 포함할 수 있다.
또한, 상기 가열 챔버(101)는 가스 유입구(101a)를 포함할 수 있다. 상기 가스 유입구(101a)는, 상기 가열 영역(HA) 내로 분위기(atmosphere) 가스(AG)를 유입시킬 수 있다. 예를 들어, 상기 분위기 가스(AG)는 질소(N2), 아르곤(Ar), 아세틸렌(C2H2), 암모니아(NH3), 및 수소(H2) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 분위기 가스(AG)의 투입량은, 5~5,000 cc/min의 범위 내에 제어될 수 있다. 또한, 상기 분위기 가스(AG)가 제공되는 경우, 상기 가열 챔버 내부의 압력은 0.1~760 torr의 범위에서 제어될 수 있다. 상기 분위기 가스(AG)가 제공됨에 따라, 상기 대상체(S)는 침탄 또는 침질될 수 있다.
상기 히터(102)는 상기 가열 챔버(101)를 둘러싸도록 배치될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 가열 챔버(101)의 외주면에는 복수의 상기 히터(102)가 배치될 수 있다. 또한, 복수의 상기 히터(102)는 서로 이격되어 배치될 수 있다. 상기 히터(102)는 상기 가열 챔버(101) 내에 배치된 상기 대상체(S)를 열처리할 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 히터(102)는 3 zone type으로 온도를 제어하고, 1300℃의 온도까지 가열할 수 있으며, 상기 분위기 가스의 온도와 상기 대상체(S)의 표면 온도를 모두 10℃/s 이내의 승온 속도로 제어할 수 있다. 또한, 상기 히터(102)는 1250℃의 온도를 10시간 동안 유지할 수 있다.
상기 대상체 홀더(104), 상기 샤프트(105), 온도 측정 센서(106), 및 상기 대상체 낙하 장치(107)는, 상기 가열 영역(HA) 내에 배치될 수 있다.
상기 대상체 홀더(104)는 상기 대상체(S)를 고정시킬 수 있다. 즉, 상기 대상체(S)는 상기 대상체 홀더(104)에 고정된 상태로, 상기 가열 챔버(101) 내에서 열처리될 수 있다.
상기 샤프트(105)는 상기 대상체 홀더(105)와 연결될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 샤프트(105)는 제1 방향으로 직선왕복운동 될 수 있다. 상기 제1 방향은, 상기 가열 챔버(101)의 길이 방향일 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 방향은, 도 1 및 도 2에 도시된 Y축 방향일 수 있다. 상기 샤프트(105)가 상기 제1 방향으로 직선왕복운동되는 경우, 상기 대상체 홀더(104) 또한 상기 제1 방향으로 직선왕복운동 될 수 있다. 결과적으로, 상기 대상체(S)는, 상기 가열 챔버 내의 이동이 용이할 수 있다. 이에 따라, 상기 대상체(S)의 열처리 효율이 향상될 수 있다.
상기 대상체 낙하장치(107) 또한 상기 대상체 홀더(105)와 연결될 수 있다. 상기 대상체 낙하장치(107)가 동작되는 경우, 상기 대상체(S)는 상기 대상체 홀더(105)로부터 분리될 수 있다.
상기 온도 측정 센서는, 상기 가열 영역(HA) 내의 온도를 측정할 수 있다. 뿐만 아니라, 상기 온도 측정 센서는, 상기 가열 영역(HA) 내에 배치된 상기 대상체(S)의 온도를 측정할 수 있다. 이에 따라, 열처리된 상기 대상체(S)의 온도가 용이하게 확인될 수 있다.
상기 상부 마스크(108) 및 상기 제1 하부 마스크(109)는, 각각 상기 가열 챔버(101)의 상단 및 하단에 결합될 수 있다. 상기 상부 마스크(108) 및 상기 제1 하부 마스크(109)는 상기 가열 챔버(101)의 상단 및 하단을 밀봉하여, 외부의 공기가 상기 가열 챔버(101) 내부로 유입되는 것을 방지할 수 있다.
상기 냉각 챔버(103)는 상기 제1 하부 마스크(109)의 하단에 배치될 수 있다. 상기 냉각 챔버(103)는 상기 가열 영역(HA)과 연결될 수 있다. 이에 따라, 상기 대상체 홀더(104)와 분리된 상기 대상체(S)는 자유낙하되어, 상기 가열 챔버(101)로부터 상기 냉각 챔버(103)로 제공될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 냉각 챔버(103)는 내부에 냉각 오일을 포함할 수 있다. 이와 달리, 다른 실시 예에 따르면, 상기 냉각 챔버(103)는 내부에 냉각수를 포함할 수 있다. 이에 따라, 상기 냉각 챔버(103)로 제공된 상기 대상체(S)는 상기 냉각 오일 또는 상기 냉각수에 침지될 수 있다. 이 경우, 상기 대상체(S)는 급냉(quenching)될 수 있다.
즉, 상기 가열 챔버(101) 내에서 상기 히터(102)에 의하여 열처리된 상기 대상체(S)는, 상기 대상체 낙하장치(107)에 의하여 상기 대상체 홀더(104)로부터 분리될 수 있다. 이 경우, 상기 대상체(S)는 자유낙하되어, 상기 가열 챔버(101)로부터 상기 냉각 챔버(103)로 이동될 수 있다. 이에 따라, 열처리된 상기 대상체(S)는 상기 냉각 챔버(103) 내에서, 상기 냉각 오일 또는 상기 냉각수에 의하여 급냉될 수 있다.
상기 제2 하부 마스크(110)는 상기 제1 하부 마스크(109)의 하단에 배치될 수 있다. 상기 제2 하부 마스크(110)는 상기 가열 챔버(101)와 연결될 수 있다. 또한, 상기 제2 하부 마스크(110)의 일 측에는 상기 제1 진공 펌프(112)가 배치될 수 있다. 상기 제1 진공 펌프(112)는 상기 제2 하부 마스크(110)와 연결될 수 있다. 이에 따라, 상기 제1 진공 펌프(112)는 상기 제2 하부 마스크(110)를 통해, 상기 가열 챔버(101)와 연결될 수 있다.
상기 제1 진공 펌프(112)는 상기 가열 챔버(101) 내부를 진공환경으로 형성할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 대상체(S)가 열처리되기 전, 상기 가열 챔버(101) 내부는, 상기 제1 진공 펌프(112)에 의하여 진공환경이 형성될 수 있다. 즉, 진공 상태에서 상기 대상체(S)가 열처리될 수 있다.
상기 제2 진공 펌프(113)는 상기 냉각 챔버(103)의 일 측에 배치될 수 있다. 상기 제2 진공 펌프(113)는 상기 냉각 챔버(103)와 연결될 수 있다. 이에 따라, 상기 제2 진공 펌프(113)는 상기 냉각 챔버(103) 내부를 진공환경으로 형성할 수 있다.
상기 게이트 밸브(111)는 상기 제2 하부 마스크(110) 및 상기 냉각 챔버(103) 사이에 배치될 수 있다. 상기 게이트 밸브(111)는 개폐 여부에 따라, 상기 가열 영역(HA)과 상기 냉각 챔버(103)를 연통시킬 수 있다. 구체적으로, 상기 게이트 밸브(111)가 열리는 경우, 상기 가열 영역(HA)과 상기 냉각 챔버(103)는 연통될 수 있다. 이와 달리, 상기 게이트 밸브(111)가 닫히는 경우, 상기 가열 영역(HA)과 상기 냉각 챔버(103)는 차단될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 가열 챔버(101) 내부 및 상기 냉각 챔버(103) 내부가 모두 진공환경으로 형성되는 경우, 상기 게이트 밸브(111)가 오픈(open)될 수 있다. 즉, 상기 대상체(S)가 열처리된 후, 상기 대상체 낙하장치(107)에 의하여 상기 대상체 홀더(104)로부터 분리되기 전, 상기 냉각 챔버(103)는 상기 제2 진공 펌프(113)에 의하여 진공환경이 형성될 수 있다. 이에 따라, 상기 게이트 밸브(111)가 열리게 되고, 상기 가열 챔버(101) 및 상기 냉각 챔버(103)가 연통된 상태에서, 상기 대상체 홀더(104)로부터 상기 대상체(S)가 분리될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 전기로는, 상기 열처리 대상체(S)가 배치되는 공간인 상기 가열 영역(HA), 및 상기 가열 영역(HA) 내로 분위기(atmosphere) 가스를 유입시키는 가스 유입구(101a)를 포함하는 상기 가열 챔버(101), 상기 가열 챔버(101)를 둘러싸고, 상기 가열 챔버(101) 내에 배치된 상기 대상체(S)를 열처리하는 상기 히터(102), 상기 가열 영역(HA)과 연결되고, 상기 가열 챔버(102)에서 열처리된 상기 대상체(S)를 냉각시키는 상기 냉각 챔버(103), 상기 가열 영역(HA) 내에서 상기 대상체(S)를 고정시키는 상기 대상체 홀더(104), 상기 대상체 홀더(104)와 연결되어, 상기 대상체 홀더(104)를 상기 가열 챔버(101)의 길이 방향인 제1 방향으로 직선왕복운동 시키는 상기 샤프트(105), 및 상기 가열 영역(HA) 내의 온도를 측정하는 상기 온도 측정 센서(106)를 포함하되, 상기 대상체 홀더(104)로부터 상기 대상체(S)가 분리되는 경우, 상기 대상체(S)는 자유낙하되어 상기 가열 챔버(101)로부터 상기 냉각 챔버(103)로 이동되는 것을 포함할 수 있다. 이에 따라, 다양한 조건 및 환경에서 정밀하게 열처리할 수 있는 전기로가 제공될 수 있다.
이상, 본 발명의 실시 예에 따른 전기로가 설명되었다. 이하, 본 발명의 변형 예에 따른 전기로가 설명된다.
본 발명의 제1 변형 예에 따른 전기로는, 가열 챔버, 히터, 냉각 챔버, 대상체 홀더, 샤프트, 온도 측정 센서, 대상체 낙하장치, 상부 마스크, 제1 하부 마스크, 제2 하부 마스크, 게이트 밸브, 제1 진공 펌프, 및 제2 진공 펌프를 포함할 수 있다. 상기 제1 변형 예에 따른 전기로가 포함하는 각 구성은, 도 1 및 도 2를 참조하여 설명된 본 발명의 실시 예에 따른 전기로가 포함하는 각 구성과 같을 수 있다. 이에 따라, 구체적인 설명은 생략된다.
다만, 상기 제1 변형 예에 따른 전기로는, 상기 대상체 홀더가 열선을 더 포함할 수 있다. 상기 열선은, 상기 대상체 홀더를 열처리할 수 있다. 이로 인해, 상기 대상체 홀더가 상기 대상체를 고정시키는 경우, 상기 대상체는, 열처리된 상태의 상기 대상체 홀더에 고정될 수 있다. 결과적으로, 상기 대상체가 예열된 상태에서 열처리되어, 열처리 공정의 효율이 향상될 수 있다. 또한, 상기 대상체의 급격한 온도 변화가 예방됨에 따라, 대상체의 손상이 방지될 수 있다.
이상, 본 발명의 제1 변형 예에 따른 전기로가 설명되었다. 이하, 본 발명의 제2 변형 예에 따른 전기로가 설명된다.
도 3은 본 발명의 제2 변형 예에 따른 전기로를 나타내는 도면이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 제2 변형 예에 따른 전기로는, 가열 챔버(101), 히터(102), 냉각 챔버(103), 대상체 홀더(104), 샤프트(105), 온도 측정 센서(106), 대상체 낙하장치(107), 상부 마스크(108), 제1 하부 마스크(109), 제2 하부 마스크(110), 게이트 밸브(111), 제1 진공 펌프(112), 제2 진공 펌프(113), 가스 이동관(GP) 및 가스 분사 링(114)을 포함할 수 있다. 상기 가열 챔버(101), 히터(102), 냉각 챔버(103), 대상체 홀더(104), 샤프트(105), 온도 측정 센서(106), 대상체 낙하장치(107), 상부 마스크(108), 제1 하부 마스크(109), 제2 하부 마스크(110), 게이트 밸브(111), 제1 진공 펌프(112), 및 제2 진공 펌프(113)는, 도 1 및 도 2를 참조하여 설명된 본 발명의 실시 예에 따른 전기로(100)가 포함하는 각 구성과 동일할 수 있다.
즉, 본 발명의 제2 변형 예에 따른 전기로는, 본 발명의 실시 예에 따른 전기로와 같되, 상기 가스 이동관(GP) 및 상기 가스 분사 링(114)을 더 포함할 수 있다. 이에 따라, 상기 가스 이동관(GP) 및 상기 가스 분사 링(114)을 제외한 전기로의 각 구성에 관한 구체적인 설명은 생략된다.
상기 가스 이동관(GP) 및 상기 가스 분사 링(114)은 상기 가스 챔버(101) 내에 배치될 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 가스 이동관(GP)은, 상기 가스 챔버(101)의 내벽 일측에 배치될 수 있다. 상기 가스 이동관(GP)은 상기 가스 유입구(101a)와 연결될 수 있다. 이에 따라, 상기 가스 유입구(101a)를 통하여 유입된 상기 분위기 가스(AG)는 상기 가스 이동관(GP)을 통해 이동될 수 있다.
상기 가스 분사 링(114)은 상기 가스 이동관(GP)과 연결될 수 있다. 이에 따라, 상기 가스 이동관(GP)으로 유입된 상기 분위기 가스(AG)는 상기 가스 분사 링(114)으로 제공될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 가스 분사 링(114)은 가스 분사구(114a)를 포함할 수 있다. 상기 가스 분사구(114a)는 상기 가스 분사 링(114)의 내주면을 따라, 복수개 배치될 수 있다. 상기 가스 분사구(114a)는 상기 분위기 가스(AG)를 분사할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 대상체(S)가 상기 가스 분사 링(114)이 포함하는 상기 가스 분사구(114a)와 마주보도록, 상기 샤프트(107)가 이동될 수 있다. 또한, 상기 가스 분사구(114a) 및 상기 대상체(S)가 마주본 상태에서, 상기 분위기 가스(AG)가 분사될 수 있다. 이 경우, 상기 분위기 가스(AG)는 상기 대상체(S)에 집중적으로 분사될 수 있다. 이에 따라, 상기 대상체(S)의 주위는 균일한 분위기가 형성될 수 있다.
또한, 상술된 바와 같이, 상기 분위기 가스(AG)가 상기 가스 이동관(GP)을 이동하는 과정에서, 상기 히터(102)에 의하여 열처리될 수 있다. 이에 따라, 상기 분위기 가스(AG)는, 예열된 상태에서 상기 대상체(S)에 분사될 수 있다. 그 결과, 상기 분위기 가스(AG)의 분사 효율이 향상될 뿐만 아니라, 상기 대상체(S)의 급격한 온도 변화로 인한 손상이 방지될 수 있다.
이상, 본 발명의 제2 변형 예에 따른 전기로가 설명되었다. 이하, 본 발명의 제3 변형 예에 따른 전기로가 설명된다.
도 4는 본 발명의 제3 변형 예에 따른 전기로를 나타내는 도면이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 제3 변형 예에 따른 전기로는, 가열 챔버(101), 히터(102), 냉각 챔버(103), 대상체 홀더(104), 샤프트(105), 온도 측정 센서(106), 대상체 낙하장치(107), 상부 마스크(108), 제1 하부 마스크(109), 제2 하부 마스크(110), 게이트 밸브(111), 제1 진공 펌프(112), 제2 진공 펌프(113), 제1 가스 이동관(GP1), 제2 가스 이동관(GP2), 제1 가스 분사 링(114) 및 제2 가스 분사 링(115)을 포함할 수 있다.
상기 가열 챔버(101), 히터(102), 냉각 챔버(103), 대상체 홀더(104), 샤프트(105), 온도 측정 센서(106), 대상체 낙하장치(107), 상부 마스크(108), 제1 하부 마스크(109), 제2 하부 마스크(110), 게이트 밸브(111), 제1 진공 펌프(112), 및 제2 진공 펌프(113)는, 도 1 및 도 2를 참조하여 설명된 본 발명의 실시 예에 따른 전기로(100)가 포함하는 각 구성과 동일할 수 있다.
즉, 본 발명의 제3 변형 예에 따른 전기로는, 본 발명의 실시 예에 따른 전기로와 같되, 상기 제1 가스 이동관(GP1), 상기 제2 가스 이동관(GP2), 상기 제1 가스 분사 링(114), 및 상기 제2 가스 분사링(115)을 더 포함할 수 있다. 이에 따라, 상기 제1 가스 이동관(GP1), 상기 제2 가스 이동관(GP2), 상기 제1 가스 분사 링(114), 및 상기 제2 가스 분사링(115)을 제외한 전기로의 각 구성에 관한 구체적인 설명은 생략된다.
상기 가열 챔버(101)는 서로 제1 가스 유입구(101a) 및 제2 가스 유입구(101b)를 포함할 수 있다. 상기 제1 및 제2 가스 유입구(101a, 101b)는 상기 분위기 가스(AG)를 유입시키거나 유출시킬 수 있다. 또한, 상기 가열 챔버(101)는 복수의 가스 유입구(미도시)를 더 포함할 수 있다. 각각의 가스 유입구는, 상기 분위기 가스(AG)를 유입시키거나 유출시킬 수 있다.
상기 제1 및 제2 가스 유입구(101a, 101b)는 상기 가열 챔버(101) 내에서 서로 마주보며 배치될 수 있다. 구체적으로, 상기 제1 가스 유입구(101a)는 상기 가열 챔버(101) 내벽의 일측에 배치될 수 있다. 이와 달리, 상기 제2 가스 유입구(102b)는 상기 가열 챔버(101) 내벽의 타측에 배치될 수 있다.
상기 제1 가스 이동관(GP1), 상기 제2 가스 이동관(GP2), 상기 제1 가스 분사 링(114), 및 상기 제2 가스 분사링(115)은 상기 가스 챔버(101) 내에 배치될 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 제1 가스 이동관(GP1)은 상기 가스 챔버(101)의 내벽 일측에 배치될 수 있다. 상기 제1 가스 이동관(GP1)은 상기 제1 가스 유입구(101a)와 연결될 수 있다. 이에 따라, 상기 제1 가스 유입구(101a)를 통하여 유입된 상기 분위기 가스(AG)는 상기 제1 가스 이동관(GP1)을 통해 이동될 수 있다. 또한, 후술되는 제1 가스 분사구(114a)를 통해 흡입된 상기 분위기 가스(AG)가 상기 제1 가스 이동관(GP1)을 통해 이동된 후, 상기 제1 가스 유입구(101a)를 통하여 배출될 수 있다.
이와 달리, 상기 제2 가스 이동관(GP2)은 상기 가스 챔버(101)의 내벽 타측에 배치될 수 있다. 상기 제2 가스 이동관(GP2)은 상기 제2 가스 유입구(101b)와 연결될 수 있다. 이에 따라, 상기 제2 가스 유입구(101b)를 통하여 유입된 상기 분위기 가스(AG)는 상기 제2 가스 이동관(GP2)을 통해 이동될 수 있다. 또한, 후술되는 제2 가스 분사구(115a)를 통해 흡입된 상기 분위기 가스(AG)가 상기 제2 가스 이동관(GP2)을 통해 이동된 후, 상기 제2 가스 유입구(101b)를 통하여 배출될 수 있다.
상기 제1 가스 분사링(114) 및 상기 제2 가스 분사링(115)은 서로 결합될 수 있다. 이에 따라, 복합링(121, 122, 123)이 형성될 수 있다. 즉, 상기 제1 가스 분사링(114) 및 상기 제2 가스 분사링(115)은 서로 결합되어 하나의 링인 복합링(121, 122, 123)을 형성할 수 있다. 다시 말해, 상기 제1 및 제2 가스 분사링(114, 115)은 일체(one body)로 구성될 수 있다. 상기 복합링(121, 122, 123)은 복수개 배치될 수 있다. 상기 복합링은 상기 가열 챔버 내에서 서로 이격되어 배치될 수 있다. 이하, 본 발명의 제3 변형 예에 따른 전기로를 설명함에 있어, 상기 가스 챔버(101) 내에 제1 복합링(121), 제2 복합링(122), 및 제3 복합링(123)이 배치되는 경우가 예를 들어 설명된다.
상기 제1 가스 분사 링(114)은 제1 가스 분사구(114a)를 포함할 수 있다. 상기 제1 가스 분사구(114a)는 상기 분위기 가스(AG)를 배출하거나, 흡입할 수 있다. 상기 제2 가스 분사 링(115)은 제2 가스 분사구(115a)를 포함할 수 있다. 상기 제2 가스 분사구(114a)는 상기 분위기 가스(AG)를 배출하거나, 흡입할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 제1 복합링(121)이 포함하는 상기 제1 가스 분사구(114a) 및 상기 제2 복합링(122)이 포함하는 상기 제1 가스 분사구(114a)는 서로 같은 동작을 수행할 수 있다. 예를 들어, 상기 상기 제1 복합링(121)이 포함하는 상기 제1 가스 분사구(114a) 및 상기 제2 복합링(122)이 포함하는 상기 제1 가스 분사구(114a)는 모두 상기 분위기 가스(AG)를 배출할 수 있다.
이와 달리, 상기 제1 복합링(121)이 포함하는 상기 제2 가스 분사구(115a) 및 상기 제2 복합링(122)이 포함하는 상기 제2 가스 분사구(115a)는 서로 다른 동작을 수행할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 복합링(121)이 포함하는 상기 제2 가스 분사구(115a)는 상기 분위기 가스(AG)를 배출하는 반면, 상기 제2 복합링(122)이 포함하는 상기 제2 가스 분사구(115a)는 상기 분위기 가스(AG)를 흡수할 수 있다.
또한, 상기 제2 복합링(122)이 포함하는 상기 제1 가스 분사구(114a) 및 상기 제3 복합링(123)이 포함하는 상기 제1 가스 분사구(114a)는 서로 같은 동작을 수행할 수 있다. 예를 들어, 상기 상기 제1 복합링(121)이 포함하는 상기 제1 가스 분사구(114a) 및 상기 제2 복합링(122)이 포함하는 상기 제1 가스 분사구(114a)는 모두 상기 분위기 가스(AG)를 배출할 수 있다.
이와 달리, 상기 제2 복합링(122)이 포함하는 상기 제2 가스 분사구(115a) 및 상기 제3 복합링(123)이 포함하는 상기 제2 가스 분사구(115a)는 서로 다른 동작을 수행할 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 복합링(122)이 포함하는 상기 제2 가스 분사구(115a)는 상기 분위기 가스(AG)를 흡수하는 반면, 상기 제3 복합링(123)이 포함하는 상기 제2 가스 분사구(115a)는 상기 분위기 가스(AG)를 배출할 수 있다.
이 경우, 상기 제2 복합링(122)이 포함하는 상기 제1 가스 분사구(114a) 상기 제2 가스 분사구(115a) 사이에는 에어 커튼(air curtain)이 형성될 수 있다. 상기 에어 커튼은, 공기의 흐름을 차단할 수 있다. 이에 따라, 상기 제2 복합링(122)을 기준으로, 상기 가열 챔버(101)의 상부 영역(A1)과 하부 영역(A2)은 서로 다른 분위기를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 상부 영역(A1)은 질소(N2) 분위기를 가질 수 있다. 반면, 상기 하부 영역(A2)은 아르곤(Ar) 분위기를 가질 수 있다. 결과적으로, 상기 대상체(S)는 상기 샤프트(107)의 이동으로 인하여 서로 다른 분위기에서 열처리될 수 있다.
또한, 제2 변형 예에 따른 전기로에서 상술된 바와 같이, 상기 분위기 가스(AG)가 상기 가스 이동관(GP)을 이동하는 과정에서, 상기 히터(102)에 의하여 열처리될 수 있다. 이에 따라, 상기 분위기 가스(AG)는, 예열된 상태에서 상기 대상체(S)에 분사될 수 있다. 그 결과, 상기 분위기 가스(AG)의 분사 효율이 향상될 뿐만 아니라, 상기 대상체(S)의 급격한 온도 변화로 인한 손상이 방지될 수 있다.
이상, 본 발명의 실시 예 및 변형 예에 따른 전기로가 설명되었다. 이하, 본 발명의 실시 예에 따른 전기로 시스템이 설명된다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 전기로 시스템을 나타내는 도면이고, 도 6은 본 발 명의 실시 예에 따른 전기로 시스템이 포함하는 열처리 모듈을 나타내는 도면이고, 도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 전기로 시스템이 포함하는 자동 가스 공급 모듈을 나타내는 도면이고, 도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 전기로 시스템이 포함하는 수동 가스 공급 모듈을 나타내는 도면이고, 도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 전기로 시스템이 포함하는 진공 모듈을 나타내는 도면이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 전기로 시스템은, 열처리 모듈(100), 자동 가스 공급 모듈(200), 수동 가스 공급 모듈(300), 및 진공 모듈(400)을 포함할 수 있다. 이하, 각 구성에 대해 설명된다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 상기 열처리 모듈(100)은 가열 챔버(101), 히터(102), 냉각 챔버(103), 대상체 홀더(미도시), 샤프트(미도시), 온도 측정 센서(미도시), 대상체 낙하장치(미도시), 상부 마스크(108), 제1 하부 마스크(109), 제2 하부 마스크(110), 및 게이트 밸브(111)를 포함할 수 있다. 상기 열처리 모듈(100)이 포함하는 각 구성은, 도 1 및 도2를 참조하여 설명된 본 발명의 실시 예에 따른 전기로(100)가 포함하는 각 구성과 동일할 수 있다. 이에 따라, 구체적인 설명은 생략된다.
도 5 및 도 7을 참조하면, 상기 자동 가스 공급 모듈(200)은 상기 열처리 모듈(100)로 분위기 가스(atmosphere) 가스를 자동으로 공급할 수 있다. 상기 자동 가스 공급 모듈(200)은 제1 자동 가스 공급부(210), 제2 자동 가스 공급부(220), 제3 자동 가스 공급부(230), 제4 자동 가스 공급부(240), 및 제5 자동 가스 공급부(250)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 제1 내지 제5 자동 가스 공급부(210, 220, 230, 240, 250)는 각각 서로 다른 가스를 공급할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 자동 가스 공급부(210)는 질소(N2)를 공급할 수 있다. 상기 제2 자동 가스 공급부(220)는 아르곤(Ar)을 공급할 수 있다. 상기 제3 자동 가스 공급부(230)는 아세틸렌(C2H2)을 공급할 수 있다. 상기 제4 자동 가스 공급부(240)는 수소(H2)를 공급할 수 있다. 상기 제5 자동 가스 공급부(250)는 암모니아(NH3)를 공급할 수 있다.
상기 제1 자동 가스 공급부(210)는 제1 자동 가스 제어기(210c)를 포함할 수 있다. 상기 제2 자동 가스 공급부(220)는 제2 자동 가스 제어기(220c)를 포함할 수 있다. 상기 제3 자동 가스 공급부(230)는 제3 자동 가스 제어기(230c)를 포함할 수 있다. 상기 제4 자동 가스 공급부(240)는 제4 자동 가스 제어기(240c)를 포함할 수 있다. 상기 제5 자동 가스 공급부(250)는 제5 자동 가스 제어기(250c)를 포함할 수 있다. 상기 제1 내지 제5 자동 가스 제어기(210c, 220c, 230c, 240c, 250c)는 각각, 상기 제1 내지 제5 자동 가스 공급부(210, 220, 230, 240, 250)가 공급하는 가스의 유량을, 5~5,000 cc/min의 범위에서 자동으로 제어할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 내지 제5 자동 가스 제어기(210c, 220c, 230c, 240c, 250c)는 MFC(Mass Flow Controller)를 포함할 수 있다.
도 5 및 도 8을 참조하면, 상기 수동 가스 공급 모듈(#00)은 상기 열처리 모듈(100)로 분위기 가스(atmosphere) 가스를 수동으로 공급할 수 있다. 상기 수동 가스 공급 모듈(300)은 제1 수동 가스 공급부(310), 제2 수동 가스 공급부(320), 제3 수동 가스 공급부(330), 제4 수동 가스 공급부(340), 및 제5 수동 가스 공급부(350)를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 제1 내지 제5 수동 가스 공급부(310, 320, 330, 340, 350)는 각각 서로 다른 가스를 공급할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 수동 가스 공급부(310)는 질소(N2)를 공급할 수 있다. 상기 제2 수동 가스 공급부(220)는 아르곤(Ar)을 공급할 수 있다. 상기 제3 수동 가스 공급부(230)는 아세틸렌(C2H2)을 공급할 수 있다. 상기 제4 수동 가스 공급부(240)는 수소(H2)를 공급할 수 있다. 상기 제5 수동 가스 공급부(250)는 암모니아(NH3)를 공급할 수 있다.
상기 제1 수동 가스 공급부(310)는 제1 수동 가스 제어기(310c)를 포함할 수 있다. 상기 제2 수동 가스 공급부(220)는 제2 수동 가스 제어기(320c)를 포함할 수 있다. 상기 제3 수동 가스 공급부(230)는 제3 수동 가스 제어기(330c)를 포함할 수 있다. 상기 제4 수동 가스 공급부(240)는 제4 수동 가스 제어기(340c)를 포함할 수 있다. 상기 제5 수동 가스 공급부(250)는 제5 수동 가스 제어기(350c)를 포함할 수 있다. 상기 제1 내지 제5 수동 가스 제어기(310c, 320c, 330c, 340c, 350c)는 각각, 상기 제1 내지 제5 수동 가스 공급부(310, 320, 330, 340, 350)가 공급하는 가스의 유량을, 5~5,000 cc/min의 범위에서 수동으로 제어할 수 있다.
또한, 상기 수동 가스 공급 모듈(300)은, 가스 집합대(360)를 포함할 수 있다. 상기 가스 집합대(360)는, 상기 제1 내지 제5 수동 가스 공급부(310, 320, 330, 340, 350)로부터 가스를 제공받은 후, 이를 상기 열처리 모듈(100)로 제공할 수 있다. 즉, 상기 제1 내지 제5 수동 가스 공급부(310, 320, 330, 340, 350)를 통해 공급되는 가스는, 상기 가스 집합대(360)를 거쳐, 상기 열처리 모듈(100)로 제공될 수 있다.
도 5 및 도 9를 참조하면, 상기 진공 모듈(400)은 제1 진공 펌프(410), 제2 진공 펌프(420), 및 진공 펌프 제어기(400c)를 포함할 수 있다. 상기 제1 진공 펌프(410)는 상기 열처리 모듈(100)이 포함하는 상기 가열 챔버(101) 내부를 진공환경으로 형성할 수 있다. 이와 달리, 상기 제2 진공 펌프(420)는 상기 열처리 모듈(100)이 포함하는 상기 냉각 챔버(103) 내부를 진공환경으로 형성할 수 있다. 상기 진공 펌프 제어기(400c)는 상기 제1 및 제2 진공 펌프(410, 420)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 상기 진공 펌프 제어기(400c)는 MFC를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 제1 진공 펌프(410) 및 상기 열처리 모듈(100) 사이에는, 제1 진공 센서(431), 제2 진공 센서(432), 및 디지털 압력스위치(440)가 배치될 수 있다. 상기 제1 및 제2 진공 센서(431, 432)는 상기 가열 챔버(101) 내부의 진공 상태를 확인할 수 있다. 상기 디지털 압력스위치(440)는 과압을 차단할 수 있다.
이상, 본 발명을 바람직한 실시 예를 사용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 특정 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 이해하여야 할 것이다.
100: 전기로
101: 가열 챔버
102: 히터
103: 냉각 챔버
104: 대상체 홀더
105: 샤프트
106: 온도 측정 센서
107: 대상체 낙하장치
108: 상부 마스크
109: 제1 하부 마스크
110: 제2 하부 마스크
111: 게이트 밸브
112: 제1 진공 펌프
113: 제2 진공 펌프
114: 가스 분사링

Claims (1)

  1. 열처리 대상체가 배치되는 공간인 가열 영역, 및 상기 가열 영역 내로 분위기(atmosphere) 가스를 유입시키는 가스 유입구를 포함하는 가열 챔버;
    상기 가열 챔버를 둘러싸고, 상기 가열 챔버 내에 배치된 상기 대상체를 열 처리하는 히터; 상기 가열 영역과 연결되고, 상기 가열 챔버에서 열처리된 상기 대상체를 냉 각시키는 냉각 챔버;
    상기 가열 영역 내에서 상기 대상체를 고정시키는 대상체 홀더;
    상기 대상체 홀더와 연결되어, 상기 대상체 홀더를 상기 가열 챔버의 길이 방향인 제1 방향으로 직선왕복운동 시키는 샤프트; 및
    상기 가열 영역 내의 온도를 측정하는 온도 측정 센서를 포함하고,
    상기 대상체 홀더로부터 상기 대상체가 분리되는 경우, 상기 대상체는 자유 낙하되어 상기 가열 챔버로부터 상기 냉각 챔버로 이동되는 것을 포함하며,
    상기 가열 챔버의 내벽 일측에는 상기 분위기 가스를 유입시키거나 유출시키는 제1 가스 유입구와 연결된 제1 가스 이동관이 배치되고,
    상기 가열 챔버의 내벽 타측에는 상기 분위기 가스를 유입시키거나 유출시키는 제2 가스 유입구와 연결된 제2 가스 이동관이 배치되고,
    상기 가열 챔버 내에는 상기 가열 챔버 내경에 대응하는 직경을 갖는 제1 내지 제3 복합링이 상기 가열 챔버의 길이 방향으로 서로 이격되도록 배치되고,
    상기 제1 내지 제3 복합링은 각각, 상기 제1 가스 이동관과 연결된 제1 가스 분사구 및 상기 제2 가스 이동관과 연결된 제2 가스 분사구를 포함하고,
    상기 제1 가스 분사구 및 상기 제2 가스 분사구는, 상기 대상체를 향해 상기 분위기 가스를 배출하거나 배출된 상기 분위기 가스를 흡수하되,
    상기 제1 복합링이 포함하는 상기 제1 가스 분사구 및 상기 제2 복합링이 포함하는 상기 제1 가스 분사구는 서로 같은 동작을 수행하고,
    상기 제1 복합링이 포함하는 상기 제2 가스 분사구 및 상기 제2 복합링이 포함하는 상기 제2 가스 분사구는 서로 다른 동작을 수행하고,
    상기 제2 복합링이 포함하는 상기 제1 가스 분사구 및 상기 제3 복합링이 포함하는 상기 제1 가스 분사구는 서로 같은 동작을 수행하고,
    상기 제2 복합링이 포함하는 상기 제2 가스 분사구 및 상기 제3 복합링이 포함하는 상기 제2 가스 분사구는 서로 다른 동작을 수행하여,
    상기 제2 복합링이 포함하는 상기 제1 가스 분사구와 상기 제2 분사구 사이에 에어 커튼(air curtain)이 형성되는 것을 포함하는 전기로.
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