KR20050017781A - 열처리로 내의 방사 발열관 지지장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 열처리로(furnace) 내의 방사 발열관(radiant tube) 지지장치에 관한 것으로, 방사 발열관의 열팽창 및 열수축에 의해 발생하는 힘의 방향으로 지지부재가 용이하게 신축할 수 있도록 롤러(roller) 또는 볼(ball)과 같은 구름 수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 열처리로의 일측 노 벽을 관통하여 열처리로에 고정되어 노 내에 배치되는 방사 발열관의 곡면부에 형성된 지지부재와, 다른 일측의 노 벽의 내측에 형성된 받침부재 사이에 구름 수단을 구비하여, 방사 발열관의 열팽창 및 열수축에 의해 발생하는 힘의 방향으로 방사 발열관에 형성된 지지부재를 원활하고 용이하게 이동할 수 있도록 하여, 방사 발열관의 균열 또는 변형을 방지할 수 있도록 하는 것이다.

Description

열처리로 내의 방사 발열관 지지장치{Radiant tube support in furnace}

본 발명은 열처리로에 사용되는 내열 합금 재질의 방사 발열관의 지지장치에 관한 것으로, 방사 발열관의 곡면부에 형성된 지지부재와 노 벽의 내측에 형성된 받침부재 사이에 롤러를 구비하는 것을 특징으로 하는 열처리로 내의 방사 발열관 지지장치에 관한 것이다.

일반적으로, 방사 발열관은 열처리로 내에 다수개가 설치되고, 방사 발열관의 일측에 장착된 버너가 연료가스를 점화하여 연소시키게 되면, 각각의 방사 발열관에서는 연료가스의 연소, 가열 및 환원현상이 이루어짐으로서 열이 발생하게 된다.

상기의 방사 발열관은 내열성 합금의 강관 등으로 이루어지고, 통상적으로 U자형, W자형 또는 P자형 등의 형상으로 구성되어 있다.

도 1은 W자형 방사 발열관을 사용하는 열처리로의 일반적인 구조를 나타낸 도면으로, 방사 발열관은 열처리로의 외부에 구비되는 버너로부터 시작하여 내부로 연장되고, 내부에서 W자형, U자형, P자형 등 다양한 형태의 배관 집합체를 형성한 다음 배기부가 일측 노벽을 관통하여 노 외부로 연장된다.

이와 같은 노 내의 방사 발열관 집합체가 고온에서 장시간 가열되어 열팽창으로 인해 방사 발열관의 외형에 변형이 일어나는 것을 대비하고 방사 발열관의 처짐현상을 방지하기 위하여, 다른 일측 노 벽의 내측과 방사 발열관 곡면부 사이에 지지장치가 구비된다.

이와 같은 구조에서는 연소개시 후 온도가 상승함으로서 방사 발열관은 열팽창하지만, 방사 발열관의 각 부분에 따라 온도의 차이가 있는데, 버너에 가까운 제 1 직관부 측의 온도가 가장 높고, 배기구에 가까운 쪽 직관부에서의 온도가 상대적으로 낮다.

따라서, 방사 발열관의 열팽창 현상은 온도에 비례해서 제 1 직관부 측에서 가장 심하게 나타나고, 배기구에 가까운 직관부에서는 적게 나타나서 상기 방사 발열관의 변형, 왜곡 및 처짐 현상이 발생한다.

이와 같이, 종래의 방사 발열관의 지지장치는 열팽창과 열변형 등의 원인으로 인하여 발생하는 외형의 변화를 방지하기 위해 구비되었다.

도 2는 종래 기술에 따른 방사 발열관 지지장치로 방사 발열관의 곡면부에 형성된 지지부재와 노 벽의 내측에 형성된 받침부재를 단순히 맞닿아 놓은 상태를 나타낸 도면이다.

도 3 내지 도 4는 도 2의 A-A선 단면도로 방사 발열관이 가열되거나 식을 때, 팽창 또는 수축 현상을 흡수하기 위해 상기의 방사 발열관 지지부재와 상기 노 벽 내측의 받침부재 사이의 선 접촉 또는 면 접속 상태를 나타낸 도면이다.

그러나, 이와 같은 종래 기술에서는 방사 발열관이 열팽창 및 열수축하면서 상기 방사 발열관의 지지부재와 상기 노 벽의 받침부재 사이에 큰 마찰력이 발생하여 지지부재 또는 받침부재가 쉽게 마모 또는 파손되거나, 고온의 방사 발열관에는 큰 압축력 또는 인장력이 발생하여 방사 발열관의 변형을 촉진하고, 방사 발열관의 굴곡, 균열 또는 깨짐 등의 손상을 야기함으로 방사 발열관의 수명이 단축되는 문제점이 있다.

따라서 본 발명은 상기에서 서술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 방사 발열관의 곡면부에 형성된 지지부재와 노 벽의 내측에 형성된 받침부재 사이에 축부 롤러, 단순 롤러 또는 볼과 같은 구름 수단을 장착하여 상기 지지부재와 상기 받침부재 사이의 마찰저항을 저감하여 지지부재와 받침부재 간의 마찰에 따른 손상 발생을 억제하고 방사 발열관에 작용하는 압축력과 인장력을 제거하여 방사 발열판의 수명이 연장될 수 있도록 하는 것이 목적이다.

본 발명은 열처리로 내의 방사 발열관의 지지 장치에 축부 롤러, 단순 롤러, 볼과 같은 구름 수단이 구비되는 것을 특징으로 하는 열처리로 내의 방사 발열관 지지장치에 관한 것으로,

열처리로 내의 일측 노벽을 관통하여 열처리로에 고정되어 노 내에 배치되는 방사 발열관의 곡면부에 형성된 지지부재와, 다른 일측의 노 벽의 내측에 형성된 받침부재와, 상기의 지지부재와 상기의 받침부재 사이에 장착할 수 있는 구름 수단으로 구성되는 것을 특징으로 하여,

방사 발열관의 열팽창 및 열수축에 의해 발생하는 힘의 방향으로 지지 부재의 이동을 원활하고 용이하게 할 수 있는 장치이다.

본 발명을 첨부된 도면에 도시된 실시예를 참조하여 그 구성 및 작용을 설명하면 다음과 같다.

도 5는 열처리로 내의 방사 발열관(100)의 곡면부에 형성된 지지부재(200)와, 상기 지지부재(200)와 결합되어 있는 축부 롤러(410)와, 열처리로의 일측 노 벽(30)의 내측에 형성된 받침부재(300)로 구성되어 있다.

도 6은 도 5의 B-B선 단면도를 나타낸 도면이다.

상기 방사 발열관(100)의 곡면부에 형성된 지지부재(200)는 방사 발열관(100)이 열팽창 또는 열수축에 의해 발생하는 힘의 방향으로 방사 발열관(100)의 지지부재(200)가 이동할 수 있도록 축부 롤러(410)를 장착할 수 있는 구조로 되어 있다.

상기의 축부 롤러(410)는 축(420)을 중심으로 회전하는 원통형의 것으로 미끄럼마찰을 회전마찰로 바꾸어 운동의 저항을 줄이는 역할을 한다.

상기 열처리로의 일측 노 벽(30)의 내측에 형성된 받침부재(300)에는 축부 롤러(410)가 구름 방식으로 유도될 수 있도록 가이드(400)를 형성하며, 가이드(400)는 도 6에서 보는 바와 같이 상기 받침부재(300)의 양 측면과 그 선단에 이탈 방지턱을 형성하여 상기 롤러(410)가 구름 동작 시 받침부재의 측면과 선단측으로 이탈되는 것을 방지할 수 있다.

따라서, 방사 발열관(100)의 열팽창 및 열수축 시에 발생하는 응력이 지지부재(200)에 장착된 축부 롤러(410)에 작용하여 축부 롤러(410)가 받침부재(300)의 가이드를 따라 구름 동작하여 상기 방사 발열관(100)의 지지부재(200)와 상기 노 벽 내측의 받침부재(300) 간의 마찰저항을 줄이는 역할을 하도록 동작한다.

또한, 상기의 지지부재(200)에 가이드를 형성하고, 상기의 받침부재(300)에 축부 롤러(410)를 장착하여, 상기와 같은 동작을 하도록 구성할 수도 있다.

도 7은 상기 실시예에서 사용된 축부 롤러(410)를 대신하여 단순 롤러(430)를 장착한 상태의 도면으로,

방사 발열관(100)의 곡면부에 형성된 지지부재(200)와, 열처리로의 일측 노 벽(30) 내측에 형성된 받침부재(300)와, 상기 지지부재(200)와 상기 받침부재(300) 사이에 장착되는 단순 롤러(430)로 구성되어 있다.

상기 방사 발열관(100)의 지지부재(200)는 평평하게 형성하고, 노 벽(30) 내측에 형성된 받침부재(300)는 단순 롤러를 수용하여 동작을 안내할 수 있도록 가이드를 형성하여, 단순 롤러가 구름 작용을 할 때 이탈하는 것을 방지할 수 있다.

단순 롤러(430)는 상기 지지부재(200)와 상기 받침부재(300) 사이에 장착될 수 있는 크기를 가지고 구름 동작을 할 수 있도록 원통형의 형상을 가지는 것을 특징으로 한다.

도 8은 도 7의 C-C선 단면도를 나타낸 도면이다.

축부 롤러(410)를 대신하여 단순 롤러(430)가 방사 발열관(100)이 열팽창 및 열수축에 의하여 발생하는 응력의 방향으로 구름 동작하여 상기 지지부재(200)와 상기 받침부재(300) 사이의 마찰저항을 줄이는 역할을 한다.

도 9는 도 5에서의 축부 롤러(410) 또는 도 7에서의 단순 롤러(430) 대신에 다수의 볼(440)을 사용한 도면이다.

또한, 상기의 축부 롤러, 단순 롤러, 볼 등은 한 개만 사용될 수 있고, 도 9의 도면에서처럼 여러 개를 사용하여 구성할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 열처리로 내의 방사 발열관 지지 장치에 있어서, 방사 발열관의 지지부재와 노 벽의 받침부재 사이의 마찰저항을 줄여 지지부재와 받침부재의 마찰에 의한 손상을 방지함과 동시에 방사 발열관에 작용하는 이상 응력을 제거하여 방사 발열관의 변형, 굴곡, 균열 또는 깨짐 등의 손상들을 억제할 수 있어, 방사 발열관의 수명이 길어지는 효과가 있다.

방사 발열관의 지지부재와 노 벽 내측의 받침부재 사이에 구름 수단을 구비함으로서 장시간 사용중 롤러 또는 볼이 마모되더라도 상기 마모된 구름 수단만 교체하여 유지보수를 용이하게 할 수 있는 효과가 기대된다.

도 1은 W자형 방사 발열관을 사용하는 열처리로의 일반적인 구조.

도 2는 종래 기술에 있어서, 방사 발열관 지지 장치.

도 3은 종래 기술에 있어서, 도 2의 A-A선 단면도.

도 4는 종래 기술에 있어서, 다른 실시예의 단면도.

도 5는 본 발명에 있어서, 축부 롤러를 사용한 방사 발열관 지지장치.

도 6은 본 발명에 있어서, 도 5의 B-B선 단면도.

도 7은 본 발명에 있어서, 단순 롤러를 사용한 방사 발열관 지지장치.

도 8은 본 발명에 있어서, 도 7의 C-C선 단면도.

도 9는 본 발명에 있어서, 볼을 사용한 방사 발열관 지지장치.

(도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명)

20, 30 : 노 벽 100 : 방사 발열관

200 : 방사 발열관의 지지부재 300 : 노 벽의 받침부재

400 : 가이드 410 : 축부 롤러

420 : 축 430 : 단순 롤러

440 : 볼

Claims (6)

1. 열처리로의 방사 발열관을 지지하는 지지 장치에 있어서, 방사 발열관의 곡면부에 형성된 지지부재와, 노 벽의 내측으로 돌출된 받침부재와, 상기 방사 발열관 지지부재와 상기 노 벽 받침부재 사이에서 구름 작용을 하는 구름 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 열처리로 내의 방사 발열관 지지장치.
2. 제 1항에 있어서 상기 구름 수단은 축부 롤러 또는 단순 롤러 또는 볼인 것을 특징으로 하는 열처리로 내의 방사 발열관 지지장치.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 받침부재의 양측면과 선단에는 롤러의 이탈을 방지하기 위한 방지턱이 형성된 가이드를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 열처리로 내의 방사 발열관 지지장치.
4. 제 3항에 있어서, 상기 축부 롤러는 상기 지지부재에 구비되고, 상기 받침부재에는 가이드가 형성된 것을 특징으로 하는 열처리로 내의 방사 발열관 지지장치.
5. 제 3항에 있어서, 상기 축부 롤러는 상기 받침부재에 구비되고, 상기 지지부재에는 가이드가 형성된 것을 특징으로 하는 열처리로 내의 방사 발열관 지지장치.
6. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 방사 발열관은 W자형 또는 U자형 또는 P자형 형상으로 이루어진 것을 특징으로 하는 열처리로 내의 방사 발열관 지지장치.