KR20020000912A

KR20020000912A - 음극선관 멜터용 전기가열장치

Info

Publication number: KR20020000912A
Application number: KR1020000034156A
Authority: KR
Inventors: 김경식
Original assignee: 서두칠; 한국전기초자 주식회사
Priority date: 2000-06-21
Filing date: 2000-06-21
Publication date: 2002-01-09

Abstract

본 발명은, 적어도 두 개의 전원공급부와, 상기 각 전원공급부에 각각 부속되어 음극선관 멜터의 내측벽에 상호 대향하게 배치되는 적어도 한 쌍의 전극단자를 갖는 음극선관 멜터용 전기가열장치에 관한 것으로서, 어느 하나의 전원공급부에 대응된 상호 대향한 한 쌍의 전극단자를 연결하는 가상의 발열선은 다른 하나의 전원공급부에 부속된 전극단자들간의 발열선과 상호 교차하는 것을 특징으로 한다. 이에 의하여, 각 전극단자를 통해 멜터 내에서 발생되는 저항가열용 에너지를 중앙영역으로 분포시켜 보다 빠른 시간 내에 고상의 유리원료를 용해시킬 수 있게 된다.

Description

음극선관 멜터용 전기가열장치{ELECTRIC HEATING APPARATUS FOR MELTER}

본 발명은, 음극선관 멜터용 전기가열장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 멜터 내에 투입되는 고상의 유리원료를 효과적으로 가열용융시킬 수 있도록 한 음극선관 멜터용 전기가열장치에 관한 것이다.

일반적으로 유리제품은 글라스고브(Glass Gob)라는 형태로 성형장치 내에 공급되어 소위, 플런저라 칭하는 프레스의 가압에 의해 성형되는데, 글라스고브의 생성을 위해 고상의 유리원료를 용융유리물로 성형시키는 공정은 멜터 내에서 이루어지게 된다.

이를 위해 멜터에는 그 상측에 다수의 가열버너들이 배치되어 있으며, 멜터 내로 고상의 유리원료가 투입되면 멜터의 양 측벽 상부영역에 마련된 복수의 가열버너에 의해 용융유리물로 생성된다. 그런데, 통상적인 용융유리물은 대략 1500℃정도의 온도를 유지하게 되므로 고상의 유리원료를 가열시키는 작업을 단지 가열버너에만 의존할 수는 없게 된다. 따라서, 약 330㎾의 전력과 1500Ａ의 전류를 발생시키는 전기가열장치를 이용하여 멜터내의 용융유리물을 가열하게 된다.

도 3은 종래의 멜터와 전기가열장치간의 설치상태를 개략적으로 도시한 도면이다. 이 도면에 도시된 바와 같이, 종래의 전기가열장치는, 약 330㎾의 전력을 발생시키는 한 쌍의 전원공급부(127a,127b)와, 각 전원공급부(127a,127b)에 대응되도록 도전가능하게 연결되어 멜터(110)의 양 측벽에 배치됨으로써 멜터(110) 내의 용융유리물에 저항가열용 전기를 발생시키는 다수의 전극단자(129a,129b,130a,130b)와, 멜터(110) 내의 용융유리물에 침전되도록 배치되는 접지봉(131)을 갖는다.

이에 의해, 각 전원공급부(127a,127b)를 통해 각 전극단자(129a,129b, 130a,130b)로 전원이 인가되면, 도면에 도시된 바와 같이, 각 전원공급부(127a, 127b)에 각각 대응되게 배치된 전극단자(129a,129b,130a,130b)들에는 각기 그 쌍에 맞추어 멜터(110) 내의 횡방향으로 저항가열용 전기를 발생시키게 되고 이로 인해,멜터(110) 내의 유리원료들은 액상의 용융유리물로 변화될 수 있게 된다. 도면에는 이를 점선으로 도시하고 있으며, 설명의 편의를 위해 이를, 가상의 발열선으로 명명한다.

그런데, 이러한 종래의 전기가열장치에 있어서는, 제1전원공급부(127a)에 대응되는 한 쌍의 제1전극단자(129a,129b) 간에 발생되는 가상의 발열선과 제2전원공급부(127b)에 대응되는 한 쌍의 제2전극단자(130a,130b) 간에 발생되는 가상의 발열선이 서로 평행을 이루고 있으므로, 멜터(110) 내의 중심부보다는 멜터(110)의 양측으로 저항가열용 전기의 에너지의 집중현상이 발생하게 된다. 이로 인해, 멜터(110) 내측벽의 내화물 침식을 가중시키게 되고 결과적으로 침식된 내화물의 입자가 용융유리물 내에 함유됨으로써 유리물의 품질을 저하시키게 되는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은, 각 전극단자를 통해 멜터 내에서 발생되는 저항가열용 에너지를 중앙영역으로 분포시켜 보다 빠른 시간 내에 고상의 유리원료를 용해시킬 수 있도록 한 음극선관 멜터용 전기가열장치를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 다른 목적은, 멜터의 양측에 에너지가 편중되는 것을 방지시켜 멜터 내의 양측 내화물이 침식되는 것을 억제함으로써 용융유리물에 이물이 함유되지 않도록 한 음극선관 멜터용 전기가열장치를 제공하는 것이다.

도 1은 유리용융로의 개략적인 평면도,

도 2는 본 발명에 따른 멜터와 전기가열장치간의 설치상태를 보인 개략적인 구성도,

도 3은 종래의 멜터와 전기가열장치간의 설치상태를 보인 개략적인 구성도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

10 : 멜터 12 : 리파이너

16 : 압축성형장치 25 : 축열실

27a,27b : 전원공급부 29a,29b,30a,30b : 전극단자

상기 목적은, 본 발명에 따라, 적어도 두 개의 전원공급부와, 상기 각 전원공급부에 각각 부속되어 음극선관 멜터의 내측벽에 상호 대향하게 배치되는 적어도 한 쌍의 전극단자를 갖는 음극선관 멜터용 전기가열장치에 있어서, 어느 하나의 전원공급부에 대응된 상호 대향한 한 쌍의 전극단자를 연결하는 가상의 발열선은 다른 하나의 전원공급부에 부속된 전극단자들간의 발열선과 상호 교차하는 것을 특징으로 하는 음극선관 멜터용 전기가열장치에 의해 달성된다.

이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.

도 1은 유리용융로의 개략적인 평면도이다. 이 도면에 도시된 바와 같이, 유리용융로는 고상의 유리원료를 공급받아 가열함으로써 액상의 용융유리물로 형성시키는 멜터(10)와, 용융유리물 속의 기포를 제거시켜 양질의 용융유리물을 만드는 리파이너(12)와, 멜터(10)와 리파이너(12) 사이에 개재되어 멜터(10) 내의 용융유리물을 소정의 온도로 냉각시킴으로써 용융유리물을 균질화시키는 병목연결부(14)와, 리파이너(12)와 상호 연통되게 배치되어 성형작업조건에 적합한 유리상태가 되도록 용융유리물을 가열, 냉각 및 교반하여 압축성형장치(16)로 제공하는 유리공급부(18)를 갖는다.

멜터(10)의 길이방향을 따라 양측의 상부영역에는 원료공급부(20)를 통하여 유입된 고상의 유리원료를 가열용융시킬 수 있도록 복수의 가열포트(21)가 형성되어 있다. 각 가열포트(21)에는 유리원료를 가열 용융시킬 수 있도록 가열버너(23)가 일렬로 설치되어 있으며, 멜터(10)의 양측에는 가열버너(23)의 점화시 가열포트(21)로 연소공기를 공급하거나 멜터(10) 내에서 발생된 폐가스의 이동통로를 형성하는 한 쌍의 축열실(25)이 마련되어 있다.

도 2는 본 발명에 따른 멜터와 전기가열장치간의 설치상태를 보인 개략적인 구성도이다. 이 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 전기가열장치는, 두 개의 전원공급부(27a,27b)(Power Supply)와, 각 전원공급부(27a,27b)에 대응되도록 도전가능하게 연결되어 멜터(10)의 양 측벽에 배치됨으로써 멜터(10) 내의 용융유리물에 저항가열용 전기를 발생시키는 다수의 전극단자(29a,29b,30a,30b)와, 멜터(10) 내의 용융유리물에 침전되도록 배치되는 접지봉(31)을 갖는다.

멜터(10)는, 상부영역에 양측으로 일렬배치된 다수의 가열버너(23)의 세기에 따라 원료공급부(20)의 인접영역에 마련되어 고상의 유리원료를 가열용융시키는 가열구간(A)과, 용융유리물이 유리물을 정제하는 리파이너(12)를 향해 유동하는 유동구간(B)으로 구분된다. 본 실시 예에서 가열버너(23)들은, 가열구간(A)과 유동구간(B)의 상부에 양측으로 각각 7개씩 배치되어 있으며, 가열구간(A)에 배치된 가열버너(23)들은 고상의 유리원료를 액상으로 변화시키기 위해 유동구간(B)에 배치된 가열버너(23)에 비해 더 많은 양의 화염을 분사하게 되며, 가열구간(A)에는 별도의 탈포장치(미도시)가 마련되어 용융유리물 속의 기포를 탈포하게 된다.

그리고, 본 발명에 따른 각 전극단자(29a,29b,30a,30b) 역시, 이 가열구간(A)에 배치되어 가열버너(23)와 더불어 고상의 유리원료를 액상으로 용융시키게 된다. 여기서, 하나의 전원공급부(27a)에 대응되는 한 쌍의 전극단자(29a,30b)와 다른 하나의 전원공급부(27b)에 대응하는 한 쌍의 전극단자(30a,29b) 사이에 각각 발생되는 저항가열용 전기는 실제로 가시화 될 수는 없으나, 설명의 편의를 위해 이를 "가상의 발열선"으로 명명하고 도면에는 점선으로 도시한다.

전원공급부(27a,27b)는, 약 1500Ａ의 전류를 발생시키도록 약 330㎾의 전력을 공급하는 교류전원을 사용하게 된다. 본 발명의 실시예에서는, 하나에 멜터(10)에 두 개의 전원공급부(27a,27b)를 사용하고 있으며, 각 전원공급부(27a,27b)는 같은 용적을 갖는다고 가정하며, 정현파를 사용하게 된다.

전극단자(29a,29b,30a,30b)는, 전원공급부(27a,27b)에 전기적으로 연결되어 멜터(10)의 양 측벽에 설치됨으로써 멜터(10) 내로 저항가열용 전기를 발생시키게 되는데, 하나의 전원공급부에는 양극 및 음극을 나타내는 한 쌍의 전극단자가 대응되게 배치되어 있다. 본 실시예에서 전원공급부(27a,27b)는 두 개가 마련되어 있으므로, 4개의 전극단자(29a,29b,30a,30b)가 마련된다.

이 때, 각 전극단자(29a,29b,30a,30b)는, 용융유리물의 진행방향(굵은 화살표로 도시)으로 볼 때, 멜터(10)의 중앙영역에서 전방측, 즉, 원료공급부(20)측으로 배치되어 최초 투입되는 고상의 유리원료를 빠른 시간동안 액상의 용융유리물로 형성시키도록 한다. 그리고, 각 전극단자(29a,29b,30a,30b)는, 넓은 접촉면적을 통해 발열되는 저항가열용 전기를 극대화시키기 위해, 멜터(10)의 양 내측벽에 배치되는 판상의 백금판을 관통하도록 배치되는 다수의 로듐봉으로 만들어 질 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 전극단자(29a,29b,30a,30b)는, 각 전원공급부(27a,27b)에 각각 대응되는 상기 각 전극단자(29a,29b,30a,30b)들간의 가상의 발열선이 상기 멜터(10) 내에서 상호 교차배치되도록 배열되어 있다. 즉,멜터(10)의 원료공급부(20)를 기준으로, 제1전원공급부(27a)에 대응되는 한 쌍의 제1전극단자(29a,29b) 중 하나(29a)는 멜터(10)의 일측벽 전방측으로 배치하고 나머지 하나(29b)는 멜터(10)의 타측벽 후방측으로 배치하고 있다. 또한, 제2전원공급부(27b)에 대응되는 한 쌍의 제2전극단자(30a,30b) 중 역시, 하나(30a)는 멜터(10)의 일측벽 후방측으로 배치하고 나머지 하나(30b)는 멜터(10)의 타측벽 전방측으로 배치하고 있다.

이러한 구성에 의해, 각 전원공급부(27a,27b)가 작동되어 각 전극단자(29a,29b,30a,30b)들로 전원이 인가되면, 한 쌍의 제1전극단자(29a,29b) 사이 및 제2전극단자(30a,30b) 사이에는 상호 교번적으로 극상이 변하면서 저항가열용 전기가 발생하게 된다. 이를 가상의 발열선으로 도시할 경우, 각 발열선들은 멜터(10)의 중앙영역에서 상호 교차하게 됨으로써, 멜터(10) 내의 중심부 영역은 상대적으로 멜터(10)의 양측 영역은 보다는 저항가열용 전기의 에너지의 집중현상이 발생하게 된다.

더욱이, 이 같은 현상은 각 전극단자(29a,29b,30a,30b)들이 배치된 위치를 미루어 볼 때, 멜터(10)의 전방측에 배치되어 있으므로, 멜터(10) 내로 투입된 고상의 유리원료는 "Ｘ"자 패턴으로 가열되는 전기가열장치로 인해 보다 빠른 시간 내에 용해되어 그 만큼 탈포시간을 증가시켜 양질의 유리물로 성형되는 시간을 벌 수 있게 된다. 뿐만 아니라 멜터(10) 내의 양측은 종래에 비해 상대적으로 에너지의 집중현상이 없어지게 되므로 내화물의 침식현상은 그만큼 억제될 수 있게 되며, 이 역시 양질의 유리물을 형성하는데 한 몫을 하게 된다.

이와 같이, 본 발명에서는, 각 전극단자(29a,29b,30a,30b)들의 배열을 통해, 상기 각 전원공급부(27a,27b)에 각각 대응되는 상기 각 전극단자(29a,29b,30a,30b)들간의 가상의 발열선은 상기 멜터(10) 내에서 상호 교차배치되도록 함으로써, 각 전극단자(29a,29b,30a,30b)를 통해 멜터(10) 내에서 발생되는 저항가열용 에너지를 중앙영역으로 분포시켜 보다 빠른 시간 내에 고상의 유리원료를 용해시킬 수 있게 된다. 또한, 멜터(10)의 양측에 에너지가 편중되는 것을 방지시켜 멜터(10) 내의 양측 내화물이 침식되는 것을 억제함으로써 용융유리물에 이물이 함유되지 않게 된다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 각 전극단자를 통해 멜터 내에서 발생되는 저항가열용 에너지를 중앙영역으로 분포시켜 보다 빠른 시간 내에 고상의 유리원료를 용해시킬 수 있도록 한 음극선관 멜터용 전기가열장치가 제공된다.

또한, 본 발명에 따르면, 멜터의 양측에 에너지가 편중되는 것을 방지시켜 멜터 내의 양측 내화물이 침식되는 것을 억제함으로써 용융유리물에 이물이 함유되지 않도록 한 음극선관 멜터용 전기가열장치가 제공된다.

Claims

적어도 두 개의 전원공급부와, 상기 각 전원공급부에 각각 부속되어 음극선관 멜터의 내측벽에 상호 대향하게 배치되는 적어도 한 쌍의 전극단자를 갖는 음극선관 멜터용 전기가열장치에 있어서,

어느 하나의 전원공급부에 대응된 상호 대향한 한 쌍의 전극단자를 연결하는 가상의 발열선은 다른 하나의 전원공급부에 부속된 전극단자들간의 발열선과 상호 교차하는 것을 특징으로 하는 음극선관 멜터용 전기가열장치.