KR20120110352A - 열회수장치를 구비한 사이드 가이드 - Google Patents

열회수장치를 구비한 사이드 가이드 Download PDF

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Abstract

본 발명은 열회수장치를 구비한 사이드 가이드에 관한 것으로서, 이송롤러에 의해 이동되는 소재를 안내하는 사이드 가이드부와, 상기 사이드 가이드부에 회동가능하게 결합되는 회동 가이드부 및 상기 회동 가이드부에 구비되고, 상기 소재의 열을 전기에너지로 변환시키는 열전소자를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 고온의 소재에서 발산되어 버려지는 잔여열을 전기에너지로 변환시켜 저장함으로써, 에너지를 절약 및 생산비를 절감시킬 수 있다.

Description

열회수장치를 구비한 사이드 가이드{SIDE GUIDE APPARATUS HAVING HEAT RECOVERY DEVICE}
본 발명은 열회수장치를 구비한 사이드 가이드에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 고온의 소재에서 발산되는 열을 재사용할 수 있는 열회수장치를 구비한 사이드 가이드에 관한 것이다.
일반적인 철강제조는 용선을 생산하는 제선공정, 용선에서 불순물을 제거하는 제강공정, 액체상태의 철이 고체가 되는 연주공정, 철을 강판이나 선재로 만드는 압연공정으로 이루어진다.
연주공정은 액체생태인 용강을 주형(Mold)에 주입한 후 연속 주조기를 통과시키면 냉각, 응고시켜 연속적으로 슬래브(Slab)나 블룸(Bloom) 등의 중간 소재로 만들어내는 공정이다.
이 과정에서 블룸은 다시 강편 압연기를 거쳐 빌릿(Billet)으로 변하며 선재 압연기를 통해 선재로 가공된다.
또한, 슬래브는 후판 압연기를 거쳐 후판으로 생산되거나 열간 압연장치를 통과하면서 열연코일이나 열연강판 등으로 만들어진다.
연주공정이 완료된 중간 소재의 작업 대상물에 압연공정을 행하기 위해 작업 대상물을 설정 온도 이상으로 가열하는 가열로가 설치된다.
상기한 기술구성은 본 발명의 이해를 돕기 위한 배경기술로서, 본 발명이 속하는 기술분야에서 널리 알려진 종래기술을 의미하는 것은 아니다.
본 발명은 이송롤러에서 이동되는 고온의 소재에서 발산되는 열을 재사용할 수 있는 열회수장치를 구비한 사이드 가이드를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명에 따른 열회수장치를 구비한 사이드 가이드는: 이송롤러에 의해 이동되는 소재를 안내하는 사이드 가이드부; 상기 사이드 가이드부에 회동가능하게 결합되는 회동 가이드부; 및 상기 회동 가이드부에 구비되고, 상기 소재의 열을 전기에너지로 변환시키는 열전소자를 포함한다.
바람직하게는, 상기 사이드 가이드부는 상기 이송롤러의 양측에 구비되고, 상기 회동 가이드부는 상기 사이드 가이드부 각각에 결합된다.
더 바람직하게는, 상기 회동 가이드부는, 상기 사이드 가이드부에 회동가능하게 결합되고, 일측에 상기 열전소자가 부착되는 회동 가이드; 상기 회동 가이드와 상기 사이드 가이드부를 회동가능하게 결합시키는 힌지부; 및 상기 회동 가이드를 상기 소재 측으로 회동시키는 구동부재를 포함한다.
더 바람직하게는, 상기 구동부재는, 상기 회동 가이드에서 이격되게 설치되고, 구동력을 제공하는 구동부와, 일단부는 상기 구동부에 결합되고 타단부는 상기 회동 가이드에 결합되어, 상기 회동 가이드에 구동력을 전달하는 링크부를 구비한다.
더 바람직하게는, 상기 회동 가이드에는 상기 회동 가이드의 회동시 상기 링크부의 타단부를 가이드하는 가이드 홈이 구비된다.
더 바람직하게는, 상기 구동부는 유압피스톤이다.
더 바람직하게는, 상기 열전소자를 통해 변환된 전기에너지를 저장하는 저장부를 더 포함한다.
더 바람직하게는, 상기 사이드 가이드부에 구비되고, 상기 소재에서 발산되는 열을 전기에너지로 변환시키는 보조 열전소자를 더 포함한다.
본 발명에 따르면, 소재의 이동 위치에 열회수장치를 배치함으로써, 고온의 소재에서 발산되어 버려지는 잔여열을 이용하여 전기에너지를 생성할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 버려지는 고온의 열을 회수하여 전기에너지로 변환시킴으로써, 에너지를 절약하고, 변환된 에너지의 사용으로 생산비를 절감시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 열회수장치를 구비한 사이드 가이드를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 열회수장치를 구비한 사이드 가이드의 일측 부분을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 열회수장치를 구비한 사이드 가이드에서 회동 가이드부의 동작상태를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 열회수장치를 구비한 사이드 가이드에서 보조 열전소자의 장착 상태를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 열회수장치를 구비한 사이드 가이드에서 회동 가이드부의 동작상태를 도시한 도면이다.
이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 열회수장치를 구비한 사이드 가이드의 일 실시예를 설명한다. 이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 열회수장치를 구비한 사이드 가이드를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 열회수장치를 구비한 사이드 가이드의 일측 부분을 도시한 도면이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 열회수장치를 구비한 사이드 가이드에서 회동 가이드부의 동작상태를 도시한 도면이다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 열회수장치를 구비한 사이드 가이드에서 보조 열전소자가 장착된 상태를 도시한 도면이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 열회수장치를 구비한 사이드 가이드에서 회동 가이드부의 동작상태를 도시한 도면이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 열회수장치를 구비한 사이드 가이드(100)는 사이드 가이드부(110), 회동 가이드부(120), 열전소자(130)를 포함하여 이루어진다.
사이드 가이드부(110)는 이송롤러(10)에 의해 슬래브 등의 소재(20)를 안내한다.
회동 가이드부(120)는 사이드 가이드부(110)에 회동가능하게 결합된다. 이러한 회동 가이드부(120)는 사이드 가이드부(110)의 길이에 따라 하나가 구비되는 것도 가능하고, 복수의 회동 가이드부(120)가 서로 일정간격 이격되어 사이드 가이드부(110)에 설치되는 것도 가능하다.
열전소자(130)는 이송롤러(10)에 의해 이동되는 소재(20)의 열에너지를 흡수하여 전기에너지로 변환시키는 부재로서, 회동 가이드부(120)에 구비된다. 이러한 열전소자(130)의 예로는 열전력 발생기 등이 있다.
일례의 열전력 발생기의 동작을 간단히 살펴보면, 열전기미세구조층의 온도차로 인해 발생되는 열유량으로부터 전기에너지를 생성하는 제벡효과(Seebeck Effect)라는 물리적 현상을 활용하여, 온도 변화에 따른 전압을 생성하고, 생성된 전압을 전력으로 변환시켜, 배터리 등에 충전하는 것과 같이 변환된 전기에너지를 저장한다.
사이드 가이드부(110)는 이송롤러(10)의 양측에 구비된다. 회동 가이드부(120)는 사이드 가이드부(110) 각각 결합된다. 따라서, 열전소자(130)가 고온의 소재(20)에서 사방으로 발산되는 열에너지의 흡수를 증가시키도록 이송롤러(10)의 양측에 구비된다.
회동 가이드부(120)는 회동 가이드(121)와 힌지부(122) 및 구동부재(123)를 포함하여 이루어진다.
회동 가이드(121)의 일측에는 열전소자(130)가 부착되어, 열전소자(130)와 소재가 서로 대향할 수 있게 형성된다. 또한, 회동 가이드(121)는 사이드 가이드부(110)에 회동가능하게 결합된다. 회동 가이드(121)가 사이드 가이드부(110)에 회동결합되어, 열전소자(130)는 소재(20)와 대향하고, 회동 가이드(121)의 회동에 따라 소재(20)에서 발산되는 열의 흡수면적을 증가시킬 수 있다.
또한, 회동 가이드(121)는 하나의 플레이트 형상으로 사이드 가이드부(110)에 설치되는 것도 가능하고, 복수의 회동 가이드(121)가 서로 일정간격 이격되어 사이드 가이드부(110)에 설치되는 것도 가능하다.
힌지부(122)는 회동 가이드(121)와 사이드 가이드부(110)를 회동가능하게 결합시킨다. 본 실실예에서 힌지부(122)는 사이드 가이드부(110)의 상단부와 회동 가이드(121)부의 일단부를 회동가능하게 장착한다.
구동부재(123)는 회동 가이드(121)를 소재(20) 측으로 회동시킨다. 구동부재(123)는 회동 가이드(121)를 소재(20)측으로 회동되도록 회동 가이드(121)에 외력을 제공한다. 또한, 구동부재(123)는 회동 가이드(121)가 사이드 가이드부(110)대해 일정 각도를 갖도록 고정시킬 수 있다.
구동부재(123)는 구동부(123a)와 링크부(123b)를 포함하여 이루어진다.
구동부(123a)는 회동 가이드(121)에 이격되어 설치된다. 또한, 구동부는 회동 가이드(121)를 회동시키는 구동력을 제공하도록 설치된다. 링크부(123b)의 일단부는 구동부(123a)에 결합되고, 타단부는 회동 가이드(121)에 결합된다. 이로 인해, 링크부(123b)는 회동 가이드(121)와 구동부(123a)를 연결하여 구동부(123a)의 구동력을 회동 가이드(121)로 전달한다. 구동부재(123)가 작동되면서 회동 가이드(121)는 힌지부(122)를 중심으로 회동된다.
회동 가이드(121)에는 가이드 홈(121a)이 구비된다. 가이드 홈(121a)에는 링크부(123b)의 타단부가 결합된다. 따라서 구동부(123a)에는 회동 가이드(121)를 회동시키기 위한 구동력이 발생되고, 구동력은 링크부(123b)를 통해 전달되어 회동 가이드(121)로 전달된다. 전달된 구동력에 의해 링크부(123b)의 타단부는 가이드 홈(121a)을 따라 안내되고, 회동 가이드(121)는 힌지부(122)를 중심으로 회동된다. 본 발명의 도면에서는 가이드 홈(121a)을 회동 가이드(121)의 일단에 형성되도록 도시하였으나, 그 위치는 도면에 의해 한정되지 아니하며, 회동 가이드(121)를 회동시켜 사이드 가이드부(110)와 소정 각도를 갖는 것이 가능하다면 다른 구성으로 대체될 수 있음은 물론이다.
또한, 구동부(123a)는 길이 가변이 가능한 유압피스톤으로 이루어지나, 이에 한정될 것은 아니라 할 것이므로 길이 가변이 가능한 것이라면 다른 구성으로 대체될 수 있음도 물론이다.
열전소자(130)를 통해 변환된 전기에너지를 저장하는 저장부(140)를 더 포함한다. 이러한 저장부(140)는 배터리일 수 있다. 이에 한정될 것은 아니라 할 것이므로 변환된 전기에너지를 저장할 수 있는 것이라면 다른 구성으로 대체될 수 있다.
도 1, 도 4 및 도 5를 참조하면, 사이드 가이드부(110)에는 보조 열전소자(135)가 더 구비된다. 보조 열전소자(135)는 소재(20)의 측면에서 발산되는 열을 전기에너지로 변환시키도록 구비된다. 따라서, 보조 열전소자(135)는 소재(20)의 측면과 대향하는 방향으로 사이드 가이드부(110)의 일측에 결합된다.
또한, 보조 열전소자(135)에서 변환된 전기 에너지는 저장부(140)에 저장된다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 일 실시예에 따른 열회수장치를 구비한 사이드 가이드(100)의 동작을 살펴보면 다음과 같다.
압연공정을 행하기 전에 슬래브 등과 같은 소재(20)를 가열로(미도시)에 공급하면 소재(20)가 가열로 내부를 이동하면서 약 1200도 정도로 가열된다. 따라서, 가열로에서 추출된 고온의 소재(20)를 이동시키는 이송롤러(10)에 사이드 가이드부(110)가 구비되고, 사이드 가이드부(110)에는 열전소자(130)를 그 일면에 장착한 회동 가이드부(120)가 양측 또는 일측으로 설치된다.
일반적으로 소재(20)에서 발산되는 열은 일측으로만 발산되는 것이 아니라 사방으로 발산되므로, 열전소자(130)는 이송롤러(10)의 양측에 배치되도록 회동 가이드부(120)를 양측의 사이드 가이드부(110)에 설치한다. 본 실시예에서는 열전소자(130)를 이송롤러(10)의 양측에 배치되도록 하였으나, 이에 한정될 것은 아니고, 열전소자(130)를 이송롤러(10)의 일측에 배치될 수 있음은 물론이다.
회동 가이드(121)는 힌지부(122)를 중심으로 회동되도록 사이드 가이드부(110)에 결합되고, 회동 가이드(121)의 일측에는 열전소자(130)가 장착된다.
사이드 가이드부(110)의 상단부에는 회동 가이드부(120)가 회동 가능하게 결합된다. 소재(20)의 열을 회수하기 위해서 열전소자(130)가 소재(20)와 대면되는 것이 바람직하므로, 회동 가이드부(120)를 소재(20)가 이동되는 이송롤러(10) 측으로 회동시킨다.
회동 가이드(121)를 소재(20)와 대면되도록 회동시키기 위해, 구동부(123a)는 링크부(123b)를 통해 회동 가이드(121)에 구동력을 전달한다. 구동부(123a)에서 행해지는 구동력은 링크부(123b)를 통해 회동 가이드(121)로 전달되고, 링크부(123b)를 통해 전달된 구동력에 의해 링크부(123b)의 길이는 가변되고, 가변되는 링크부(123b)의 타단부는 가이드 홈(121a)을 따라 안내된다. 이로 인해, 회동 가이드(121)는 사이드 가이드부(110)와 소정 각도를 형성한다.
이로 인해 회동 가이드(121)의 회동에 의해 열전소자(130)는 소재(20)와 대면된다. 이 상태에서, 가열로에서 약 1200도까지 가열된 소재(20)가 가열로에서 추출되어 다음 공정을 위해 이송롤러(10)를 통해 이동되면, 고온의 소재(20)에서 발산되는 열은 열전소자(130)로 흡수되고, 흡수된 열은 열전소자(130)에 의해 전기에너지로 변환된다. 따라서 열에너지가 열전소자(130)에서 전기에너지로 변환되어 저장부(140)에 저장된다.
이때, 저장부(140)는 사이드 가이드부(110) 인근에 설치된다. 열전소자(130)와 저장부(140)는 서로 연결되며, 열전소자(130)로 흡수되어 변환되는 열에너지가 저장부(140)로 저장되어 사용자들은 저장된 전기 에너지를 재사용할 수 있게 된다.
또한, 고온의 소재(20)의 측면과 대면되는 사이드 가이드부(110)의 일측에 보조 열전소자(135)를 더 장착하면, 소재(20)의 측면에서 발산되는 열 또한 전기에너지로 변환시킬 수 있다. 즉, 소재(20)가 이송롤러(10)를 따라 이동되면, 소재(20)의 상단면 및 일부 측면에서 발산되는 열은 회동 가이드(121)에 장착된 열전소자(130)에 의해 흡수된다.
또한, 소재(20)의 측면에서 발산되는 일부 열은 발산되는 형태에 따라 사이드 가이드부(110)의 일측에 장착되는 보조 열전소자(135) 측으로 흡수된다.
따라서, 열전소자(130)와 보조 열전소자(135)를 통해 흡수된 열은 전기에너지로 변환되고, 저장부(140)로 저장된다.
본 발명은 도면에 도시되는 일 실시예를 참고로 하여 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
100 : 열회수장치를 구비하는 사이드 가이드 110 : 사이드 가이드부
120 : 회동 가이드부 121 : 회동 가이드
121a : 가이드 홈 122 : 힌지부
123 : 구동부재 123a : 구동부
123b : 링크부 130 : 열전소자
140 : 저장부

Claims (8)

  1. 이송롤러에 의해 이동되는 소재를 안내하는 사이드 가이드부;
    상기 사이드 가이드부에 회동가능하게 결합되는 회동 가이드부; 및
    상기 회동 가이드부에 구비되고, 상기 소재의 열을 전기에너지로 변환시키는 열전소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 열회수장치를 구비하는 사이드 가이드.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 사이드 가이드부는 상기 이송롤러의 양측에 구비되고,
    상기 회동 가이드부는 상기 사이드 가이드부 각각에 결합되는 것을 특징으로 하는 열회수장치를 구비하는 사이드 가이드.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 회동 가이드부는,
    상기 사이드 가이드부에 회동가능하게 결합되고, 일측에 상기 열전소자가 부착되는 회동 가이드;
    상기 회동 가이드와 상기 사이드 가이드부를 회동가능하게 결합시키는 힌지부; 및
    상기 회동 가이드를 상기 소재 측으로 회동시키는 구동부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 열회수장치를 구비하는 사이드 가이드.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 구동부재는,
    상기 회동 가이드에서 이격되게 설치되고, 구동력을 제공하는 구동부와,
    일단부는 상기 구동부에 결합되고 타단부는 상기 회동 가이드에 결합되어, 상기 회동 가이드에 구동력을 전달하는 링크부를 구비하는 것을 특징으로 하는 열회수장치를 구비하는 사이드 가이드.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 회동 가이드에는 상기 회동 가이드의 회동시 상기 링크부의 타단부를 가이드하는 가이드 홈이 구비되는 것을 특징으로 하는 열회수 장치를 구비하는 사이드 가이드.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 구동부는 유압피스톤인 것을 특징으로 하는 열회수장치를 구비하는 사이드 가이드.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 열전소자를 통해 변환된 전기에너지를 저장하는 저장부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 열회수장치를 구비하는 사이드 가이드.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 사이드 가이드부에 구비되고,
    상기 소재에서 발산되는 열을 전기에너지로 변환시키는 보조 열전소자를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 열회수장치를 구비하는 사이드 가이드.
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