KR20110029780A - 온도하강 조절 기능을 구비한 박스전기로 - Google Patents

Abstract

본 발명은 모노블록형 유전체 필터의 생산 공정 중에서 실버 페이스트를 소성하기 위해 사용되는 박스전기로에 관한 것으로, 내부에 피열처리물을 수용하는 내부공간(11)이 구비되고, 한쪽 면이 도어(12)에 의해서 개방되는 본체(10)와; 상기 본체(10)의 외부 양측에 부착되어 내부에 별도의 공간을 갖는 공기혼합부(20)와; 상기 공기혼합부(20)의 외측에 형성되는 외기 유입구(25)와; 상기 본체(10)의 내부 공간(11)과 연통하는 배기구(30)와; 상기 배기구(30)에 설치되는 배기팬(40)과; 상기 배기구(30)와 공기혼합부(20)를 연결하는 피드백 배기관(50)과; 상기 공기혼합부(20) 내의 혼합공기가 본체(10)로 유입되기 위한 다수의 관통홀(60) 및; 상기 외기 유입구(25)와 배기구(30)를 개폐하는 밸브(70)로 구성된 것을 기술적 특징으로 한다.

이에 의해 열처리 과정의 완료 후 내부공간이 고온의 상태인 박스전기로를 실내온도까지 설정하는 속도에 따라 빠르게 냉각할 수 있어, 박스전기로의 재사용시간을 대폭 단축할 수 있고, 박스전기로의 냉각되는 속도를 피열처리물의 허용 열충격 범위내로 조절하여 피열처리물의 파손을 방지할 수 있도록 하였다.

전기로, 박스형 전기로, 냉각장치

Description

온도하강 조절 기능을 구비한 박스전기로{A BOX FURNACE}

본 발명은 모노블록형 유전체 필터의 생산 공정 중에서 실버 페이스트를 소성하는 과정에 사용되는 박스전기로에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 열처리 과정의 완료 후 고온상태인 박스전기로를 실내온도까지 설정한 속도에 따라 빠르게 냉각하여 박스전기로의 재사용 시간을 대폭 단축할 수 있는 개선된 박스전기로에 관한 것이다.

일반적으로 모노블록형 유전체필터의 생산 공정 중에 실버 후막을 형성하는 스크린 인쇄 공정과 코팅 공정에서는 실버 페이스트(silver paste)의 소성을 위해서 고온의 열처리를 수행하게 되는데, 이를 위한 열처리 장비로서 벨트로(mesh belt furnace)를 사용하게 된다.

상기의 벨트로 장비는 대형의 고가의 장비이고 사용전력도 크기 때문에 생산규모가 작은 경우에 사용하기에는 부적합한 문제가 있다.

따라서 생산 규모가 규모가 작은 경우에는 간단한 구조와 저렴한 가격의 장점이 있는 박스전기로(box furnace)를 사용하기도 한다.

상기 박스전기로는 내부공간에 피열처리물을 배치하고 박스전기로 내부공간을 1000℃ 근처까지의 목표하는 고온이 되도록 하여 이 상태를 목표하는 시간 동안 유지하는 용도로 사용된다.

이처럼 박스전기로를 사용함에 있어서, 피열처리체물을 배치하여 목표 시간이 경과하면, 박스전기로의 전원 공급을 차단하여 자연방열에 의해 내부공간을 냉각하고, 온도가 적정의 온도로 하강되면 박스전기로의 전면 도어를 개방하여 외부 내부 온도가 더욱 빠르게 냉각시키기도 한다.

이와 같은 자연방열 방법으로 박스전기로를 냉각하면 통상적으로 3~6시간 가량의 긴 시간이 필요하고, 이때에는 박스전기로를 사용하지 못하고 방치해야 하기 때문에 보통 1대의 박스전기로는 1일 1회 사용하는 데에 그치고 있다.

따라서 박스전기로를 필요한 만큼 다수 설치하여 시간에 구애받지 않고 사용할 수도 있으나, 이는 비용적 문제가 크고, 또한 설치 공간을 많이 차지하는 문제가 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 개선하기 위한 것으로, 본 발명은 소규모 생산에서 실버 페이스트를 소성할 때에 사용되는 박스전기로의 사용효율을 향상하기 위해 소성 완료 후 박스전기로 내부공간을 설정한 속도에 따라 빠르게 냉각하여 상온에 도달하는 시간을 대폭 단축할 수 있는 개선된 구조의 박스전기로를 제공하는 데에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적에 따른 본 발명은 내부에 피열처리물을 수용하는 내부공간이 구비되고, 한쪽 면이 도어에 의해서 개방되는 본체와; 상기 본체의 외부 양측에 부착되어 내부에 별도의 공간을 갖는 공기혼합부와; 상기 공기혼합부의 외측에 형성되는 외기 유입구와; 상기 본체의 내부 공간과 연통하는 배기구와; 상기 배기구에 설치되는 배기팬과; 상기 배기구와 공기혼합부를 연결하는 피드백 배기관과; 상기 공기혼합부 내의 혼합공기가 본체로 유입되기 위한 다수의 관통홀 및; 상기 외기 유입구와 배기구를 개폐하는 밸브로 구성된 것에 의해 달성된다.

이때 본체 내부 공간의 온도를 감지하는 온도 센서를 더 구비하고, 상기 온도 센서에서 감지되는 온도에 따라 배기구에서 배출되는 적정량의 배기공기를 피드백 배기관으로 유입시키는 냉각온도 제어부를 더 구비하여 실시된다.

본 발명의 사용으로 박스전기로를 사용하여 열처리 작업을 완료한 후, 고온의 상태인 박스전기로의 내부공간을 실내 온도로 설정한 속도에 따라 빠르게 냉각할 수 있어 박스전기로의 재사용 시간을 단축할 수 있고, 이로써 박스전기로를 다수 설치하지 않고 보다 적은 숫자의 박스전기로로 효율적인 생산 가동이 가능하다.

또한 박스전기로가 고온의 상태인 내부공간의 온도를 실내온도까지 낮추는 데 있어서 온도의 하강 속도를 조절하도록 하도록 하여, 피열처리물에 따라서는 과도하게 빠른 냉각으로 인한 열충격으로 피열처리물이 파손되는 것을 방지할 수 있다.

이하에서 본 발명의 실시예를 도시한 첨부도면을 통해 더욱 상세히 설명하기로 한다.

본 발명은 모노블록형 유전체 필터의 생산 공정 중에서 세라믹블록에 실버 후막을 입히기 위해 실버 페이스트를 소성 열처리할 때에 사용되는 박스전기로에 있어서, 소성 후 피열처리물이 열충격으로 인한 손상이 없도록 설정한 속도에 따라 빠른 속도로 실내온도로까지 냉각시킬 수 있는 박스전기로이다.

이를 위해 도 1에서와 같이 내부에 피열처리물을 수용하는 내부공간(11)이 구비되고, 한쪽 면이 도어(12)에 의해서 개방되는 본체(10)와; 상기 본체(10)의 외부 양측에 부착되어 내부에 별도의 공간을 갖는 공기혼합부(20)와; 상기 공기혼합부(20)의 외측에 형성되는 외기 유입구(25)와; 상기 본체(10)의 내부 공간(11)과 연통하는 배기구(30)와; 상기 배기구(30)에 설치되는 배기팬(40)과; 상기 배기구(30)와 공기혼합부(20)를 연결하는 피드백 배기관(50)과; 상기 공기혼합부(20) 내의 혼합공기가 본체(10)로 유입되기 위한 다수의 관통홀(60) 및; 상기 외기 유입구(25)와 배기구(30)를 개폐하는 밸브(70)를 포함한다.

상기 본체(10)는 도 1에서와 같이 외부커버(100)로 감싸지며, 그 중심에 열처리를 위한 적정의 내부공간(11)이 형성되고, 그 전방은 개방되어 도어(12)에 의해 내부 공간(11)이 밀폐되거나 개방된다.

이러한 본체(10)의 내부에는 도 3에서와 같이 내부공간(11) 내에 수납되는 제품을 열처리하기 위해 공간 내의 공기를 가열하는 히팅장치(13)가 그 둘레에 설치되는데, 이 히팅장치(13)는 단열층(15)에 매립된 형태로 이루어져 히팅코일의 형태로 실시된다.

공기혼합부(20)는 상기 본체(10)의 양측에 설치되어 외부의 공기를 본체(10) 내의 공간(11)으로 공급하는 역할을 하는데, 이를 위해 공기혼합부(20)와 본체(10)가 맞닿는 면에 다수의 관통홀(60)이 형성되고, 외부 공기가 흡입될 수 있도록 외기 유입구(25)가 각 측면에 구비된다.

또한 공기혼합부(20)에서 공급되는 공기는 실외공기와 함께 공간(11) 내에서 배출되는 고온의 배기공기가 적절히 혼합되어 다시 공간(11) 내로 재공급되도록 피드백 배기관(50)이 연결된다.

배기구(30)는 공간(11) 내의 고온의 열기를 외부로 방출시키기 위한 것으로, 공간(11) 내의 공기를 강제적으로 배출시키기 위한 배기팬(40)이 연계되어 설치된다.

상기 배기팬(40)을 통해 공간(11)의 공기를 외부로 강제로 송풍하게 되면, 공간(11) 내의 공기량이 적어지고, 이에 따라 양측의 공기혼합부(20)에 있는 혼합공기가 관통홀(60)에 의해 공간(11) 내로 유입되어 본체(10)를 냉각시킨다.

이러한 과정을 반복하면 결과적으로는 외부 공기가 지속적으로 본체(10) 내로 유입되어 열을 식히기 때문에 기존의 자연방열보다 빠르게 냉각된다.

한편 열처리 작동 중에 상기 외기 유입구(25)와 배기구(30)를 통해서 공기가 유입되거나 배출되지 않도록 이를 차단하는 밸브(70)를 각각 설치하여 공기의 유동을 막는다.

또한 상기 본체(10) 내의 공간(11)에 온도센서(80)가 설치되어 열처리되는 동안의 온도변화를 감지하는데, 이 온도센서(80)를 이용하여 본체(10)의 냉각시에도 피열처리물의 허용 열충격의 범위 내에서 냉각될 수 있도록 냉각온도 제어부(90)를 이용하여 제어한다.

이를 좀 더 상세히 설명하면, 도 4에서와 같이 배기팬(40)이 작동하여 공간(11) 내의 고온 열기를 외부로 배출하면서, 온도센서(80)를 통해 지속적으로 온도를 감지한다.

이때 본체(10) 양측의 공기혼합부(20)에서는 공기의 혼합 없이 단순히 외기만을 흡입하여 본체(10) 내의 공간(11)으로 공급하면 급속한 냉각으로 인한 열충격으로 피열처리물이 파손될 수가 있으므로, 냉각초기에는 주로 배기구(30)를 통해서 배출되는 배기공기를 분배기(51)를 이용하여 피드백 배기관(50) 통해 흡입되는 피드백 공기를 더 많이 공급하고, 내부 공간의 온도가 낮아짐에 따라 점차 외기가 많이 흡입되도록 제어부(90)를 이용하여 제어한다.

이를 통해 피드백 배기관(50)을 따라 배기공기가 공기혼합부(20)로 공급되어 외기공기와 배기공기가 혼합되는데, 이와 같이 외기공기와 배기공기가 적절히 혼합되면 공간(11)내로 공급되는 냉각용 공기의 온도가 조절될 수 있어 본체(10)의 내부공간(11)의 냉각 속도를 조절할 수 있다.

이상에서와 같이 본 발명은 박스전기로에 있어서 열처리 작업을 종료하고 냉각할 때에 피열처리물의 손상 없이 실온까지 낮추는 데에 소요되는 시간을 대폭 단축할 수 있고, 이에 의해 박스전기로의 재사용시간이 줄어들어 사용효율이 향상되는 기술적 특징이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 온도하강 조절 기능을 구비한 박스전기로의 예를 보인 사시도,

도 2는 도 1의 외부커버를 제거한 사시도,

도 3은 본 발명에 따른 온도하강 조절 기능을 구비한 박스전기로의 예를 보인 평단면도,

도 4는 본 발명에 따른 온도하강 조절 기능을 구비한 박스전기로의 작동 사용상태도이다.

[도면의 주요부분에 대한 부호의 설명]

10: 본체 11: 공간

12: 도어 13: 히팅장치

15: 단열층 20: 공기혼합부

25: 외기 유입구 30: 배기구

40: 배기팬 50: 피드백 배기관

51: 분배기 60: 관통홀

70: 밸브 80: 온도센서

90: 냉각온도 제어부 100: 외부커버

Claims (4)

1. 전기로에 있어서,

   내부에 피열처리물의 수용 공간(11)이 구비되고, 한쪽 면이 도어(12)에 의해서 개방되는 본체(10)와;

   상기 본체(10)의 외부 양측에 부착되어 내부에 별도의 공간을 갖는 공기혼합부(20)와;

   상기 공기혼합부(20)의 외측에 형성되는 외기 유입구(25)와;

   상기 본체(10)의 내부 공간(11)과 연통하는 배기구(30)와;

   상기 배기구(30)에 설치되는 배기팬(40)과;

   상기 배기구(30)와 공기혼합부(20)를 연결하는 피드백 배기관(50)과;

   상기 공기혼합부(20) 내의 혼합공기가 본체(10)로 유입되기 위한 다수의 관통홀(60) 및;

   상기 외기 유입구(25)와 배기구(30)를 개폐하는 밸브(70)로 구성된 것을 특징으로 하는 온도하강 조절 기능을 구비한 박스전기로.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 본체(10) 내부 공간(11)의 온도를 감지하는 온도센서(80)를 더 구비하고, 상기 온도센서(80)에서 감지되는 온도에 따라 배기구(30)에서 배출되는 적정량 의 배기공기를 피드백 배기관(50)으로 유입시키는 냉각온도 제어부(90)를 더 구비하여 된 것을 특징으로 하는 온도하강 조절 기능을 구비한 박스전기로.
3. 청구항 1에 있어서,

   상기 본체(10)와 공기혼합부(20) 사이에 단열층(15)이 더 구비된 것을 특징으로 하는 온도하강 조절 기능을 구비한 박스전기로.
4. 청구항 1 내지 청구항 3에 있어서,

   상기 공기혼합부(20)와 본체(10)를 감싸는 외부커버(100)를 더 구비하여 된 것을 특징으로 하는 온도하강 조절 기능을 구비한 박스전기로.

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