KR102509142B1 - 반사판을 구비한 전기로 - Google Patents

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KR102509142B1
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김형규
최인석
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주식회사 썸백
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Abstract

본 발명의 반사판을 구비한 전기로는, 원형 또는 다각형 단면의 통체를 이루는 복수의 제 1 외부 벽체와; 상기 복수의 제 1 외부 벽체가 형성하는 통체의 양 단부에 각각 설치되는 제 2 외부벽체와; 상기 제 1 외부벽체 내측으로 설치되며 복수 개의 반사판이 적층되어 이루어지는 제 1 반사판층과; 상기 제 2 외부벽체 내측으로 각각 설치되며, 복수 개의 반사판이 적층되어 이루어지는 제 2 반사판층과; 제 1 반사판층의 내측에 설치되며, 그 양단이 제 1 반사판층과 제 1 외부벽체를 관통하여 제 1 외부벽체 외측으로 노출된 히터로 이루어지며; 상기 제 1,2 반사판층의 최내측 반사판, 최외측 반사판 또는 그 사이에 배치된 반사판 중 하나 이상의 단부가 제 1,2 반사판층의 두께 방향으로 절곡된 것을 특징으로 한다.

Description

반사판을 구비한 전기로{Electric Furnace With Reflector}
본 발명은 반사판을 구비한 전기로에 관한 것으로, 보다 상세하게는 반사판에 의해 복사열을 반사시켜 단열을 이루도록 하는 전기로에 관한 것이다.
처리물을 가열하기 위해 사용되는 전기로는 진공 또는 각종 가스 분위기 하에서 작동된다. 전기로는 축열률이나 전도율이 낮은 재료에 의해 외부로 열이 전도되지 못하게 하거나, 또는 반사판에 의해 반사시켜 외부로 열이 복사되지 않도록 한다.
반사판은 초내열성 몰리브덴(Molybdenum)합금재질로 이루어진 몰리브덴 반사판을 사용하는 경우가 많다.
원통형의 통체 형상으로 제작되는 대부분의 전기로에서 이와 같은 반사판은 몰리브덴 판재를 원통형으로 굽힘가공된 것을 적층하는 형태로 설치되며, 통체의 양단 부분은 판재를 그대로 적층하는 형태로 설치되게 된다.
예를 들어 도 1의 제 1 반사판층(11)은 원통형으로 굽힙가공하여 적층한 것으로 통체 형상의 전기로의 원주면을 이루는 제 1 외부벽체(31)의 내부에 설치된다. 전기로의 통체 양단 부분에는 출입구 및 벽체로 이루어지는 제 2 외부 벽체(41)가 배치되며, 제 2 외부벽체(41) 내측으로는 제 2 반사판층(21)이 설치된다.
또한 도 2와 같이 복수의 제 1 외부 벽체(31,32)가 통체 형상의 전기로의 길이 방향으로 배치되며, 제 1 외부 벽체(31,32)에는 각각 원통형으로 굽힙가공된 반사판들이 일정 간격을 두고 적층되어 있는 제 1 반사판층(11, 12)이 배치되게 된다. 제 1 반사판층(11)과 제 2 반사판층(21)의 경계부위(A) 및 제 1 반사판층(11, 12)간의 경계부위(B)는 서로 단차를 이루고 있기 때문에 복사열이 누설되는 것을 방지하게 된다.
몰리브덴 반사판은 가열과 냉각이 반복되면 쉽게 취화되기 때문에 전기로 내에 처리물을 출납할 때 반사판과 접촉되면 쉽게 파손되고, 특히 원통형으로 제작된 반사판은 파손시 원통형을 이루는 반사판층 전체를 교체해야 하기 때문에 유지 보수에 어려움이 많고, 설계시 열변형을 정확하게 예측하기 힘든 문제점이 있다.
또한 반사판의 일부가 내측 또는 외측으로 변형되어 교체시 인접 반사판과 접촉되어 파손되거나, 경계부위를 통하여 복사열이 누설되는 경우가 있어 이에 대한 대책이 필요한 실정이다.
JP H06-307775 A, 1994.11.01., 도 1
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로,
복사열의 누설을 효과적으로 방지하며, 반사판의 파손과 변형을 억제하고 교체가 용이하도록 하는 것을 그 목적으로 한다.
본 발명의 반사판을 구비한 전기로는,
원형 또는 다각형 단면의 통체를 이루는 복수의 제 1 외부 벽체와;
상기 복수의 제 1 외부 벽체가 형성하는 통체의 양 단부에 각각 설치되는 제 2 외부벽체와;
상기 제 1 외부벽체 내측으로 설치되며 복수 개의 반사판이 적층되어 이루어지는 제 1 반사판층과;
상기 제 2 외부벽체 내측으로 각각 설치되며, 복수 개의 반사판이 적층되어 이루어지는 제 2 반사판층과;
제 1 반사판층의 내측에 설치되며, 그 양단이 제 1 반사판층과 제 1 외부벽체를 관통하여 제 1 외부벽체 외측으로 노출된 히터로 이루어지며;
상기 제 1,2 반사판층의 최내측 반사판, 최외측 반사판 또는 그 사이에 배치된 반사판 중 하나 이상의 단부가 제 1,2 반사판층의 두께 방향으로 절곡된 것을 특징으로 한다.
상기 제 2 반사판층과 제 1 반사판층이 만나는 경계부위 외측에서 상기 경계부위로 누출되는 복사열을 반사하는 제 3 반사판층이 구비되어 있는 것이 바람직하다.
상기 제 1,2 반사판층을 이루는 반사판은 몰리브덴 합금 재질인 것이 바람직하다.
상기 히터의 양단은 몰리브덴 판재를 절곡한 연결재를 통하여 인접한 히터의 양단과 직렬 연결을 이루는 것이 바람직하다.
상기 히터는 W 자 형상으로 중앙의 상단은 벽체에 설치되어 전기로 내부로 연장된 제 1 지지대의 단부에 지지되며, 상기 제 1 지지대의 단부에는 히터의 상단이 제 1 지지대에서 이탈되지 않도록 하는 칸막이 부재가 설치되며, 벽체에 설치되어 전기로 내부로 연장된 제 2 지지대의 단부에는 상기 히터의 하단이 삽입될 보호대가 설치되며, 상기 히터의 양측 하단 중 하나 이상은 보호대 내에서 유지되는 것이 바람직하다.
본 발명에 의하면, 복사열의 누설을 효과적으로 방지하며, 반사판의 파손과 변형을 억제하고 교체가 용이하도록 하는 효과가 있다.
도 1,2는 종래의 전기로 내부구조를 나타낸 도.
도 3은 본 발명 일 실시예 전기로를 나타낸 단면도.
도 4는 본 발명 일 실시예 반사판층의 단부 구조를 나타낸 도.
도 5는 본 발명 일 실시예 경계부위의 관계를 나타낸 도.
도 6은 본 발명 일 실시예 히터의 형태를 나타낸 도.
도 7은 본 발명 일 실시예 히터와 반사판층의 위치 관계를 나타낸 도.
도 8은 히터의 지지구조를 나타낸 도.
이하, 본 발명을 그 실시예에 따라 도면을 참고하여 보다 상세하게 설명한다.
본 실시예의 전기로는 도 3에 도시된 바와 같이, 복수 개의 제 1 외부 벽체(30)가 둘레방향으로 그리고 높이방향으로 결합되어 다각형 단면의 통체를 이루고 있다. 제 1 외부벽체(30)들은 조립부재(35)에 의해 둘레방향으로 그리고 높이방향으로 결합되며 통체를 이루게 된다. 또한 전기로의 양 단부에는 제 2 외부벽체(41,42)가 바닥 및 출입구를 이루고 있다. 도시되지 않았지만 제 1,2 외부벽체(30,40) 외측으로는 별도의 벽체가 더 형성될 수 있다.
제 1, 2 외부벽체(30,40) 내측으로는 몰리브덴 반사판이 서로 간격을 두고 적층되어 제 1,2 반사판층(10,20)을 이루고 있으며, 고정부재(15)에 의해 제 1,2 외부벽체(30,40)에 고정되게 된다.
도 4는 제 1 반사판층(11)의 최내측 반사판(11-1)이 제 1 반사판층(11)의 두께 방향으로 절곡된 것을 나타낸다. 도 4(b)는 최내측 반사판(11-1)을 두께 방향으로 절곡하여 제 1 반사판층의 상측 단부를 전체적으로 감싸도록 하여 제 1 반사판층의 일측 단부가 평판형태로 이루어질 수 있도록 한 것이며, 도 4(c)는 최내측 반사판(11-1)의 다른 측 단부를 두께 방향으로 절곡하였는데, 절곡부분이 반사판들이 이루는 간격 정도인 것을 나타낸 것이다.
이와 같이 반사판을 두께 방향으로 절곡하게 되면, 반사판층의 경계가 인접 반사판층의 경계와 맞닿을 때 서로 맞물리지 않게 되므로, 조립이나 분해시 반사판이 파손되는 것을 방지할 수 있게 된다.
또한, 도 4 및 도 7에 도시된 바와 같이 반사판은 인접 반사판 층의 반사판과 이음용 반사판(16)에 의해 연결되어 있어, 인접반사판 층의 반사판과의 사이로 복사열이 누설되는 것을 방지할 수 있게 된다.
이음용 반사판(16)은 고정부재(15)에 의해 그 위치가 고정되게 된다.
도 5는 제 1 반사판층(10)과 제 2 반사판층(20)이 이루는 경계부위(C) 외측으로 제 3 반사판층(60)이 설치된 것을 나타내는 도이다. 제 3 반사판층(60)에 의해 상기 경계부위(C)로 누출되는 복사열을 다시 반사시키는 것에 의해 복사열의 누설을 방지할 수 있게 된다.
도 6은 본 발명 일 실시예의 히터(50)를 나타낸 것이다. 도 7은 반사판층과 히터의 결합관계를 나타낸 도이며, 외부벽체는 도시 생략된 것이다. 도 8은 히터의 지지구조를 나타낸 도이다.
히터(50)는 대략 W자 형상으로 굴곡진 발열부(51), 제 1 반사판층(10)과 제 1 외부벽체(30)를 관통하며 절연재로 감싸진 절연부(52), 그리고 전기가 공급되는 단자부(53)으로 이루어진다.
히터(50)의 양단 단자부(53)은 제 1 외부벽체(30) 외측으로 노출되어 있다. 히터(50)의 단자부(53)은 인접한 히터(50)의 단자부와 연결재(55)를 통하여 전기적으로 직렬 연결되게 된다. 연결재(55)는 몰리브덴 판재를 절곡하여 제작된다.
히터(50)의 발열부(51)은 발열시 열변형이 발생하게 되므로, 발열부(51)의 중앙 상단은 제 1 지지대(56)에 의해 지지한다. 제 1 지지대(57)의 단부에는 칸막이 부재(57)가 구비되고, 발열부(51)의 중앙 상단이 지지된 히터(50)는 칸막이 부재(57)에 의해 제 1 지지대(56)에서 이탈되지 않도록 유지된다.
도 8에 도시된 바와 같이 칸막이 부재(57)의 높이(h)는 히터(50)의 직경(D2)보다 큰 것이 유리하다.
히터(50)의 발열부(51) 하단은 제 2 지지대(58)에 설치된 'ㄷ' 형상의 보호대(59) 내부에 유지되며, 직접적으로 제 2 지지대(58) 및 보호대(59)에 접촉되지는 않는다.
이에 따라 히터(50) 및 제 1,2 지지대(56,58)의 열변형에 무관하게 히터(50)는 보호될 수 있게 된다.
A , B, C : 경계부위
10, 11, 12 : 제 1 반사판층 15 : 고정부재 16 : 이음용 반사판
20, 21 : 제 2 반사판층 25 : 고정부재
30, 31, 32 : 제 1 외부벽체 35 : 조립부재
40, 41,42 : 제 2 외부벽체
50 : 히터 51 : 발열부 52 : 절연부 53 : 단자부 55 : 연결재
56 : 제 1 지지대 57 : 칸막이 부재 58 : 제 2 지지대 59 : 보호대
60 : 제 3 반사판층

Claims (5)

  1. 원형 또는 다각형 단면의 통체를 이루는 복수의 제 1 외부 벽체(30)와;
    상기 복수의 제 1 외부 벽체(30)가 형성하는 통체의 양 단부에 각각 설치되는 제 2 외부벽체(40)와;
    상기 제 1 외부벽체(30) 내측으로 설치되며 복수 개의 반사판이 적층되어 이루어지는 제 1 반사판층(10)과;
    상기 제 2 외부벽체(40) 내측으로 각각 설치되며, 복수 개의 반사판이 적층되어 이루어지는 제 2 반사판층(20)과;
    제 1 반사판층(10)의 내측에 설치되며, 그 양단이 제 1 반사판층(10)과 제 1 외부벽체(30)를 관통하여 제 1 외부벽체(30) 외측으로 노출된 히터(50)와;
    상기 제 2 반사판층(20)과 제 1 반사판층(10)이 만나는 경계부위 외측에 배치되어 상기 경계부위로 따라 통체의 측 방향으로 누출되는 복사열을 반사하는 제 3 반사판층(60);으로 이루어지며;
    상기 제 1,2 반사판층(10,20)의 최내측 반사판, 최외측 반사판 또는 그 사이에 배치된 반사판 중 하나 이상의 단부가 제 1,2 반사판층(10,20)의 두께 방향으로 절곡된 것을 특징으로 하는 반사판을 구비한 전기로.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1,2 반사판층(10,20)을 이루는 반사판은 몰리브덴 합금 재질인 것을 특징으로 하는 반사판을 구비한 전기로.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 히터(50)의 양단은 몰리브덴 판재를 절곡한 연결재(55)를 통하여 인접한 히터(50)의 양단과 직렬 연결을 이루는 것을 특징으로 하는 반사판을 구비한 전기로.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 히터(50)는 W 자 형상으로 중앙의 상단은 벽체에 설치되어 전기로 내부로 연장된 제 1 지지대(56)의 단부에 지지되며, 상기 제 1 지지대(56)의 단부에는 히터(50)의 상단이 제 1 지지대(56)에서 이탈되지 않도록 하는 칸막이 부재(57)가 설치되며, 벽체에 설치되어 전기로 내부로 연장된 제 2 지지대(58)의 단부에는 상기 히터(50)의 하단이 삽입될 보호대(59)가 설치되며, 상기 히터(50)의 양측 하단 중 하나 이상은 보호대(59) 내에서 유지되는 것을 특징으로 하는 반사판을 구비한 전기로.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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