KR20150045837A - 스나우트의 기체유동 조절장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명에 따른 스나우트의 기체유동 조절장치는 가열로와 도금조 사이에 설치되어 피도금판을 통과시키는 스나우트 및 상기 도금조에서 상승하는 오염기체가 유도되어 배출되는 배출홀의 일단부에 상기 스나우트의 벽부로부터 상기 피도금판의 진행방향으로 둔각으로 경사지게 결합된 하부판과, 상기 하부판의 경사진 각도보다 큰 각도의 둔각으로 상기 스나우트의 벽부로부터 상기 피도금판의 진행방향으로 경사지게 상기 하부판의 상부에 결합되는 상부판을 제공하며, 상기 스나우트의 하단부에 결합되는 하단가이드유닛을 포함할 수 있다.
Description
본 발명은 스나우트의 기체유동 조절장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 스나우트의 하단부에 제공되는 하단가이드유닛이 도금조에서 상승하는 오염기체는 배출홀로 배출하고, 상기 스나우트의 상단부에서 내려오는 하강기류는 도금조 방향으로 빠르게 통과시키는 발명에 관한 것이다.
일반적으로 강판, 특히 냉연강판 표면에 특정 용융금속, 예를 들어 용융아연 등을 도금하는 도금강판은 강판의 내식성 등이 우수하며, 그 외관도 미려하다.
특히, 근래에 들어 이와 같은 도금강판은 전자제품이나 자동차용 강판으로 사용되면서 보다 고품질의 도금 강판 제조에 대한 기술개발이 집중되고 있는 실정이다.
이와 같은 도금강판 등의 피도금판의 대표적인 도금공정은 연속 아연 도금 공정으로써, 예를 들어, 도 1에서 도시한 바와 같이, 페이 오프 릴(Pay Off Reel)에서 풀린 피도금판(5')이 용접기와 입측 루퍼를 거쳐 가열로(2')에서 열처리 된 후, 용융아연 등의 도금용액(4')이 충진된 도금조(3')를 통과하면서 도금이 수행된다.
일반적으로 가열로(2')에서 열처리된 피도금판(5')은 약 400℃ 이상의 고온 상태이기 때문에 대기 중에서 쉽게 산화될 수 있으며, 따라서 피도금판(5')의 산화를 방지하기 위해 대기와 접촉하지 않도록 스나우트(snout: 6')를 통과하여 도금조(3')로 공급된다.
한편, 스나우트(6')를 통해 도금조(3')로 공급된 피도금판(5')은 용융아연(Zn)에 의해 도금되며, 여기서 아연의 용융점은 약 419℃이다.
또한, 피도금판(5')의 도금량이 적정한지를 도금 부착량 측정게이지에서 측정하고, 이 측정값을 피드백하여 가스 와이핑 장치의 가스 토출 압력이나, 피도금판(5')과 가스 와이핑 장치 간의 간격을 조정하여 피도금판(5')의 도금 부착량을 연속 제어한다.
이때, 상기 피도금판(5')을 도금조(3') 내부로 안내하고 피도금판(5')의 진동을 억제하는 싱크롤(Sink Roll)과 스테빌라이징 롤(Stabilizing Roll)이 제공될 수 있다.
한편, 상기 도금조(3')로 공급된 피도금판(5')은 도금조(3') 내의 용융도금액, 일례로 용융아연에 의해 도금이 이루어진다.
이때, 도금조(3')의 용융아연은 420℃ 이상으로 유지되며, 이에 따라 도금조(3')의 용융아연 탕면 상에서 용융아연이 증발한다. 이러한 용융아연의 증발은 스나우트(6') 내부의 탕면에서도 발생한다.
여기서, 상기 용융아연의 증발을 관찰해보면, 아연의 증발은 도금조(3')의 표면보다 스나우트(6') 내부의 탕면에서 젝게 발생되는데, 이는 산화피막, 드로스 등으로 덮여있기 때문으로 추정된다.
한편, 용융아연에서 증발한 아연증기는 상온의 대기와 접촉하여 상대적으로 온도가 낮은 스나우트(6')와 만나면서 온도가 낮아져 스나우트(6')의 내벽면에 응축 또는 응고된다.
특히, 이와 같은 아연 증기는 상기 피도금판의 진행에 따라 발생하는 하강유동의 반작용에 의한 상승유동을 타고 상기 스나우트(6') 내부로 유입되게 된다.
또한, 하강유체와 상승유체이 충돌하여 와류를 발생시켜 오염물의 응축을 촉진하고, 상기 오염물이 비산하게 되는 원인이 된다.
이와 같이 스나우트(6') 내벽면에 응축 또는 응고되는 아연증기를 아연재(ash: b)라 한다. 이렇게 생성된 아연재는 자중 또는 스나우트(6')의 진동 등에 의해 아래 방향으로 흘러내려 도금조(3')로 떨어지게 된다.
이에 따라 도금조(3') 상에 부유하는 아연재(b')가 상기 피도금판(5')의 도금용액(4') 유입 시에 묻어서 들어가게 되어, 상기 피도금판(5') 표면에 점상 또는 줄무늬 등의 결함을 발생시키는 문제가 있다.
따라서, 전술한 문제를 해결하기 위한 스나우트의 기체유동 조절장치에 관한 연구가 필요하게 되었다.
본 발명의 목적은 도금조 방향으로 흐르는 하강기류는 도금조로 빠르게 이동하게 하고, 상승하는 오염기체는 배출홀을 통해서 배출할 수 있는 스나우트의 기체유동 조절장치를 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 스나우트의 기체유동 조절장치는 가열로와 도금조 사이에 설치되어 피도금판을 통과시키는 스나우트 및 상기 도금조에서 상승하는 오염기체가 유도되어 배출되는 배출홀의 일단부에 상기 스나우트의 벽부로부터 상기 피도금판의 진행방향으로 둔각으로 경사지게 결합된 하부판과, 상기 하부판의 경사진 각도보다 큰 각도의 둔각으로 상기 스나우트의 벽부로부터 상기 피도금판의 진행방향으로 경사지게 상기 하부판의 상부에 결합되는 상부판을 제공하며, 상기 스나우트의 하단부에 결합되는 하단가이드유닛을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 스나우트의 기체유동 조절장치의 상기 하부판은 상기 배출홀의 일단부에 상기 피도금판의 진행방향으로 경사지게 결합되는 하단경사판 및 상기 피도금판의 진행방향에 평행하게 상기 하단경사판에 결합되는 하단평행판을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 스나우트의 기체유동 조절장치는 상기 스나우트의 하단부인 상기 상부판의 상측에 인접하게 위치하며, 상기 피도금판으로 쉴딩기체를 분사하게 제공되는 쉴딩유닛을 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 스나우트의 기체유동 조절장치의 상기 쉴딩유닛은 쉴딩기체가 공급되는 외부와 연결되는 쉴딩배관부 및 상기 쉴딩배관부와 연결되며, 상기 상부판과 협력하여 노즐유로를 형성하도록, 상기 상부판과 일정 간격으로 수평하게 제공되는 쉴딩노즐부를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 스나우트의 기체유동 조절장치의 상기 쉴딩유닛은 상기 쉴딩배관부에 연결되어, 상기 쉴딩기체를 습식 기체로 형성하여 상기 쉴딩배관부에 제공하는 웨트형성부를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 스나우트의 기체유동 조절장치의 상기 스나우트의 상단부에 제공되며, 상기 피도금판의 진행방향으로 주입기체를 공급하여 상기 도금조로 향하는 하강기류만을 형성하는 유동형성유닛을 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 스나우트의 기체유동 조절장치는 도금조로 향하는 하강기류는 빠르게 상기 도금조로 향하게 유도하고, 상기 도금조에서 상승하는 오염기체는 배출홀로 유도하여 배출할 수 있는 이점이 있다.
즉, 상기 오염기체가 배출될 수 있는 배출홀과의 간격을 충분히 확보할 수 있도록 하부판을 제공하고, 하강기류는 완만한 경사로 상부판과 접하여 빠르게 상기 도금조로 유도할 수 있는 것이다.
이에 의해, 상기 오염원이 상기 스나우트 내로 유입되는 것을 방지할 수 있으며, 응축 등에 의해 상기 스나우트 내벽면에 존재하던 오염원이 도금조로 낙하하여 존재하게 됨으로써, 상기 피도금판의 도금조 유입시 상기 피도금판이 오염되는 것을 방지할 수 있다.
따라서, 품질이 우수한 제품을 생산할 수 있는 이점을 발생시키게 된다.
도 1은 종래기술에 따른 도금강판 제조장치를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 도금강판 제조장치를 포함한 전체 공정을 도시한 공정도이다.
도 3은 본 발명의 스나우트의 기체유동 조절장치의 제1실시예를 도시한 구성도이다.
도 4는 본 발명의 스나우트의 기체유동 조절장치의 제1실시예에서 상면가이드판과 하면가이드판이 피도금파과 간격을 다르게 설정한 것을 도시한 측단면도이다.
도 5는 본 발명의 스나우트의 기체유동 조절장치의 제1실시예에서 상단경사판과 상단평행판을 포함한 것을 도시한 측단면도이다.
도 6은 본 발명의 스나우트의 기체유동 조절장치의 제1실시예에서 단위주입관을 포함한 것을 도시한 평단면도이다.
도 7은 본 발명의 스나우트의 기체유동 조절장치의 제1실시예에서 하강기류가 형성된 것을 나타낸 시뮬레이션 결과도이다.
도 8은 본 발명의 스나우트의 기체유동 조절장치의 제2실시예를 도시한 구성도이다.
도 9는 본 발명의 스나우트의 기체유동 조절장치의 제2실시예에서 배관이송부를 포함한 것을 도시한 단면도이다.
도 10은 본 발명의 스나우트의 기체유동 조절장치의 제3실시예를 도시한 단면도이다.
도 11은 본 발명의 스나우트의 기체유동 조절장치의 제3실시예를 도시한 평단면도이다.
도 12는 본 발명의 스나우트의 기체유동 조절장치의 제3실시예에서 오염기체가 배출되는 것을 나타낸 시뮬레이션 결과도이다.
도 13은 본 발명의 스나우트의 기체유동 조절장치의 제4실시예를 도시한 평단면도이다.
도 14는 본 발명의 스나우트의 기체유동 조절장치의 제4실시예에서 격판을 포함한 것을 도시한 평단면도이다.
도 2는 본 발명의 도금강판 제조장치를 포함한 전체 공정을 도시한 공정도이다.
도 3은 본 발명의 스나우트의 기체유동 조절장치의 제1실시예를 도시한 구성도이다.
도 4는 본 발명의 스나우트의 기체유동 조절장치의 제1실시예에서 상면가이드판과 하면가이드판이 피도금파과 간격을 다르게 설정한 것을 도시한 측단면도이다.
도 5는 본 발명의 스나우트의 기체유동 조절장치의 제1실시예에서 상단경사판과 상단평행판을 포함한 것을 도시한 측단면도이다.
도 6은 본 발명의 스나우트의 기체유동 조절장치의 제1실시예에서 단위주입관을 포함한 것을 도시한 평단면도이다.
도 7은 본 발명의 스나우트의 기체유동 조절장치의 제1실시예에서 하강기류가 형성된 것을 나타낸 시뮬레이션 결과도이다.
도 8은 본 발명의 스나우트의 기체유동 조절장치의 제2실시예를 도시한 구성도이다.
도 9는 본 발명의 스나우트의 기체유동 조절장치의 제2실시예에서 배관이송부를 포함한 것을 도시한 단면도이다.
도 10은 본 발명의 스나우트의 기체유동 조절장치의 제3실시예를 도시한 단면도이다.
도 11은 본 발명의 스나우트의 기체유동 조절장치의 제3실시예를 도시한 평단면도이다.
도 12는 본 발명의 스나우트의 기체유동 조절장치의 제3실시예에서 오염기체가 배출되는 것을 나타낸 시뮬레이션 결과도이다.
도 13은 본 발명의 스나우트의 기체유동 조절장치의 제4실시예를 도시한 평단면도이다.
도 14는 본 발명의 스나우트의 기체유동 조절장치의 제4실시예에서 격판을 포함한 것을 도시한 평단면도이다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시예에 제한되지 아니하고, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 다른 구성요소를 추가, 변경, 삭제 등을 통하여, 퇴보적인 다른 발명이나 본 발명 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본원 발명 사상 범위 내에 포함된다고 할 것이다.
또한, 각 실시예의 도면에 나타나는 동일한 사상의 범위 내의 기능이 동일한 구성요소는 동일한 참조부호를 사용하여 설명한다.
본 발명의 스나우트의 기체유동 조절장치(1) 및 이를 이용한 도금강판 제조장치는 제1실시예으로써, 스나우트(6)의 상단부에 주입기체(f1)를 피도금판(5)의 진행방향(m)으로 공급하여 도금조(3)로 향하는 하강기류(f2)만을 형성하여 오염기체(f3)가 상승하는 것을 방지하는 발명에 관한 것이다.
즉, 본 발명에 따른 스나우트의 기체유동 조절장치(1) 및 이를 이용한 도금강판 제조장치는 주입기체(f1)를 공급하여 도금조(3)로 향하는 하강기류(f2)만을 형성할 수 있어서, 주입기체(f1)에 의한 상승기류의 형성을 차단하는 것은 물론, 도금조(3)에서 오염원을 포함한 오염기체(f3)의 상승기류가 형성하는 것을 방지할 수 있게 된다.
또한, 본 발명의 스나우트의 기체유동 조절장치(1)는 제2실시예으로써, 피도금판(5)의 진행방향(m)으로 형성된 분사노즐유닛(400)에 의해 주입기체(f1)를 공급하여 도금조(3)로 향하는 하강기류(f2)만을 형성할 수도 있다.
한편, 본 발명에 따른 스나우트의 기체유동 조절장치(1)는 제3실시예으로써, 도금조(3)로 향하는 하강기류(f2)는 빠르게 상기 도금조(3)로 향하게 유도하고, 상기 도금조(3)에서 상승하는 오염기체(f3)는 배출홀(240)로 유도하여 배출할 수 있다.
즉, 상기 오염기체(f3)가 배출될 수 있는 배출홀(240)과의 간격을 충분히 확보할 수 있도록 하부판(520)을 제공하고, 하강기류(f2)는 완만한 경사로 상부판(510)과 접하여 빠르게 상기 도금조(3)로 유도할 수 있는 것이다.
또한, 본 발명에 따른 스나우트의 기체유동 조절장치(1)는 제4실시예으로써, 도금조(3)에서 상승하는 오염기체(f3)를 스나우트(6)의 폭 방향에 따라 다르게 조절하여 배출할 수 있다.
즉, 상기 도금조(3)에서 상승하는 오염기체(f3)의 유량이 스나우트(6)의 폭 방향에 따라 다르기 때문에 상기 스나우트(6)의 폭 방향으로 배출되는 상기 오염기체(f3)의 배출량을 조절할 있게 제공할 수 있는 것이다.
이와 같은 발명들에 의해서, 상기 오염원이 상기 스나우트(6) 내로 유입되는 것을 방지할 수 있으며, 응축 등에 의해 상기 스나우트(6) 내벽면에 존재하던 오염원이 도금조(3)로 낙하하여 존재하게 됨으로써, 상기 피도금판(5)의 도금조(3) 유입시 상기 피도금판(5)이 오염되는 것을 방지할 수 있게 되어, 품질이 우수한 제품을 생산할 수 있게 된다.
구체적으로, 도 2는 본 발명의 도금강판 제조장치를 포함한 전체 공정을 도시한 공정도이고, 도 3은 본 발명의 스나우트의 기체유동 조절장치(1)의 제1실시예를 도시한 구성도이며, 도 7은 본 발명의 스나우트의 기체유동 조절장치(1)의 제1실시예에서 하강기류(f2)가 형성된 것을 나타낸 시뮬레이션 결과도이다.
도 2, 도 3 및 도 7을 참조하여 제1실시예에 대하여 설명하면, 본 발명에 따른 스나우트의 기체유동 조절장치(1)는 가열로(2)와 도금조(3) 사이에 설치되어 피도금판(5)을 통과시키는 스나우트(6)의 상단부에 제공되며, 상기 피도금판(5)의 진행방향(m)으로 주입기체(f1)를 공급하여 상기 도금조(3)로 향하는 하강기류(f2)만를 형성하는 유동형성유닛(100) 및 상기 스나우트(6)의 하단부에 제공되며, 상기 도금조(3)에서 상승하는 오염기체(f3)를 흡입하는 흡인유닛(200)을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 스나우트의 기체유동 조절장치(1)의 상기 유동형성유닛(100)은 상기 피도금판(5)의 진행방향(m)으로 경사지게 상기 스나우트(6)의 상단부 외면에 제공되는 주입배관부(110)를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 스나우트의 기체유동 조절장치(1)의 상기 주입배관부(110)는 상기 스나우트(6)의 상단부 폭 방향으로 복수 개가 제공되며, 상기 주입기체(f1)의 공급량을 조절하여 공급하는 단위주입관(111)을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 스나우트의 기체유동 조절장치(1)의 상기 유동형성유닛(100)과 상기 흡인유닛(200)을 연결하는 순환유닛(300)을 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 도금강판 제조장치는 가열로(2)와 도금용액(4)이 채워진 도금조(3) 사이로 피도금판(5)을 통과시켜 도금하는 도금강판 제조장치로서, 상기 가열로(2)와 상기 도금조(3) 사이에 연계되며 일단부가 상기 도금용액(4)에 침지되어 상기 피도금판(5)을 대기와 차단하는 스나우트(6) 및 상기 스나우트의 기체유동 조절장치(1)를 포함할 수 있다.
상기 유동형성유닛(100)은 상기 스나우트(6)의 벽면에 흐르는 유체의 흐름을 상기 도금조(3)로 향하는 하강기류(f2)로만 형성하여 제공하는 역할을 하게 된다.
즉, 상기 유동형성유닛(100)은 상기 가열로(2)에서 도금조(3)로 향하여 이동하는 피도금판(5)의 진행방향(m)으로 주입기체(f1)를 공급함으로써, 상기 도금조(3)로 향하는 하강기류(f2)만을 형성할 수 있게 된다.
다시 말해, 상기 주입기체(f1)를 공급하더라도 상기 가열로(2)로 향하게 공급하지는 않기 때문에, 상승기류는 형성되지 않고 하강기류(f2)만이 상기 스나우트(6)의 상단부에서 형성될 수 있는 것이다.
이에 의해, 상기 스나우트(6) 하단부의 상기 도금조(3)에서 오염기체(f3)가 상승하는 것을 방지할 수 있는데, 이에 대한 결과는 도 7의 시뮬레이션 결과를 보면 확인할 수 있다.
즉, 도 7은 상기 스나우트(6) 하단부의 흡인유닛(200)으로 배출되는 스나우트(6) 내부의 기체의 유동을 나타낸 것인데, 배출(suction) 속도는 상기 흡인유닛(200)을 통하여 배출되는 오염기체(f3)의 속도를 제시한 것이다.
여기서, 상기 스나우트(6) 내의 압력을 일정하게 유지하기 위해서는 상기 유동형성유닛(100)에서 공급하는 주입기체(f1)와 상기 흡인유닛(200)으로 배출되는 오염기체(f3)의 유량이 동일한 것이 이상적이기 때문에, 상기 오염기체(f3)의 배출속도는 상기 주입기체(f1)의 유입속도와 동일하다고 판단될 수도 있다.
실험결과를 살펴보면, 배출속도가 0 m3/h인 경우에, 피도금판(5)의 상부 및 하부 모두 오염기체(f3)의 대부분이 상기 흡인유닛(200)으로 빠져나기지 못하는 것을 확인할 수 있으며, 이는 상기 주입기체(f1)의 유입이 없는 경우로 판단될 수도 있다.
한편, 배출속도가 증가하면서, 피도금판(5)의 상부 및 하부 모두 오염기체(f3)의 대부분이 상기 흡인유닛(200)으로 빠져나가는 것을 확인할 수 있으며, 이는 상기 주입기체(f1)가 유입되는 경우로 판단될 수도 있다.
즉, 상기 주입기체(f1)가 주입되어 하강기류(f2)를 형성하게 되면, 상기 오염기체(f3)가 상승하지 못하고 상기 흡인유닛(200)으로 빠져나가는 것을 확인할 수 있는 것이다.
여기서, 상기 주입기체(f1)는 질소, 수소, 수분, 이산화탄소 등으로 제공될 수 있으며, 상기 기체들의 조합으로 제공될 수도 있다. 그밖에 불활성가스로서 제공될 수도 있다.
또한, 상기 유동형성유닛(100)은 상기 스나우트(6)의 상단부에서 주입기체(f1)를 공급하므로, 상기 스나우트(6) 내의 압력을 상기 가열로(2)보다 높게 설정할 수 있기 때문에, 상기 가열로(2) 내의 기체가 상기 스나우트(6)로 진입하는 것을 방지할 수도 있게 된다.
이를 위해, 상기 유동형성유닛(100)은 주입배관부(110), 상단가이드판부(120) 등을 포함할 수 있다.
상기 주입배관부(110)는 상기 주입기체(f1)를 상기 피도금판(5)의 진행방향(m)으로 공급하는 역할을 하게 된다. 즉, 상기 주입배관부(110)는 상기 스나우트(6)의 상단부 외면에 상기 피도금판(5)의 진행방향(m)으로 경사지게 제공됨으로써, 상기 도금조(3)를 향하는 하강기류(f2)를 형성할 수 있게 되는 것이다.
여기서, 상기 주입배관부(110)는 상기 스나우트(6)의 상면 및 하면에만 제공될 수도 있으나, 상기 스나우트(6)의 측면에도 제공될 수 있다.
한편, 상기 유동형성유닛(100) 이외에 하강기류(f2)만을 형성하기 위하여, 분사노즐유닛(400)이 제공될 수도 있는데, 이에 대한 자세한 설명은 제2실시예에 관한 도 8 및 도 9를 참조하여 후술한다.
또한, 상기 주입배관부(110)는 주입기체(f1)의 압력을 측정하기 위한 압력측정기(P), 온도를 측정하기 위한 온도측정기(T), 유량을 측정하기 위한 유량측정기(M)와 연결될 수 있으며, 이외에도 압력저감밸브(R). 압력조절밸브(C)로 상기 주입기체(f1)의 압력을 조절할 수 있다.
이러한, 주입기체(f1)는 가스공급소(gas supply: S)에서 공급되며, 상기 주입배관부(110)는 상기 가스공급소(S)와 연결되어 제공될 수 있게 된다.
한편, 상기 주입배관부(110)는 복수 개가 상기 스나우트(6)의 외면에 결합되어, 상기 스나우트(6)의 폭 방향으로 공급하는 주입기체(f1)의 유량을 조절할 수 있는데, 이에 대한 자세한 설명은 도 6을 참조하여 후술한다.
상기 상단가이드판부(120)는 상기 주입배관부(110)에서 유입되는 주입기체(f1)를 다시 한번 상기 도금조(3)로 향하는 하강기류(f2)로 형성하는 역할을 하게 된다.
즉, 상기 상단가이드판부(120)는 상기 스나우트(6) 상단부의 내면에 제공되며, 상기 피도금판(5)의 진행방향(m)으로 경사진 형상으로 제공될 수 있는 것이다.
여기서, 상기 주입기체(f1)를 상기 도금조(3)의 방향으로 유도하기 위해서, 상기 상단가이드판부(120)는 상기 주입배관부(110)가 제공되는 부분에 돌출되어 형성되는 것이 바람직하다.
한편, 상기 상단가이드판부(120)는 상기 피도금판(5)의 진행방향(m)으로 형성된 상단경사판(121)과 상기 피도금판(5)의 진행방향(m)과 평행하게 제공되는 상단평행판(122)을 제공할 수 있는데, 이에 대한 자세한 설명은 도 5를 참조하여 후술한다.
또한, 상기 상단가이드판부(120)는 상기 스나우트(6) 상단부의 상면에 제공되는 상면가이드판(123)과 상기 스나우트(6) 상단부의 하면에 제공되는 하면가이드판(124)이 돌출된 정도를 다르게 제공할 수 있는데, 이에 대한 자세한 설명은 도 4를 참조하여 후술한다.
상기 흡인유닛(200)은 상기 도금조(3)의 도금용액(4)이 증발한 오염물을 포함한 오염기체(f3)가 상기 도금조(3)에서 상승할 때, 이를 흡입하여 제거하는 역할을 할 수 있다. 즉, 상기 흡인유닛(200)은 상기 스나우트(6)의 하단부에 제공되어 상기 오염기체(f3)를 배출할 수 있는 것이다.
이를 위해, 상기 흡인유닛(200)은 단위흡입관(210), 흡입조절밸브(220), 흡입펌프(230), 배출홀(240) 등을 포함할 수 있는데, 이에 대한 자세한 설명은 제4실시예에 관한 도 13 및 도 14를 참조하여 후술한다.
더하여, 상기 흡인유닛(200)은 흡인되는 오염기체(f3)의 압력을 측정하기 위한 압력측정기(P), 온도를 측정하기 위한 온도측정기(T), 유량을 측정하기 위한 유량측정기(M)와 연결될 수 있으며, 이외에도 상기 오염기체(f3)의 이물질을 측정하기 위한 이물질모니터(dust density monitor:DDM)와도 연결될 수 있다.
또한, 상기 흡인유닛(200)은 흡인된 오염기체(f3)에서 오염물질을 분리하기 위한 오염물질제거기(ash remover: AR)와 연결되어 상기 오염기체(f3) 내의 오염물질을 배출할 수 있다.
더욱이, 상기 흡인유닛(200)은 상기 오염기체(f3)가 배출되는 것을 유도하는 하단가이드유닛(500) 및 쉴딩유닛(600)과 연계될 수 있는데, 이러한 하단가이드유닛(500) 및 쉴딩유닛(600)에 대한 자세한 설명은 제3실시예에 관한 도 10 내지 도 12를 참조하여 후술한다.
한편, 상기 오염기체(f3)에서 오염물질을 분리하고 정화된 기체는 후술할 순환유닛(300)에 의해서 상기 유동형성유닛(100)으로 보내져서 주입기체(f1)로 사용될 수도 있다.
상기 순환유닛(300)은 상기 유동형성유닛(100)에서 형성한 하강기류(f2)가 상기 스나우트(6) 상단부에서 상기 스나우트(6) 하단부의 흡인유닛(200)으로 배출되면, 흡인된 오염기체(f3)가 정화되어 제공될 때, 이를 다시 상기 유동형성유닛(100)으로 보내서 순환시키는 역할을 하게 된다.
이를 위해, 상기 순환유닛(300)은 상기 유동형성유닛(100)과 상기 흡인유닛(200)을 연결하게 제공될 수 있으며, 유량조절을 위해서, 일부는 외부로 배출할 수도 있다.
본 발명에서는 상기 스나우트의 기체유동 조절장치(1)를 포함한 도금강판 제조장치도 제시할 수 있다. 즉, 상기 스나우트의 기체유동 조절장치(1) 및 스나우트(6)를 포함하는 도금강판 제조장치를 제시할 수 있는 것이다.
여기서, 상기 도금강판 제조장치는 전술한 스나우트의 기체유동 조절장치(1)를 포함하고 있기 때문에, 상기 스나우트(6) 내부에서 하강기류(f2)만을 형성하여 제공할 수 있으며, 이에 의해 상기 피도금판(5)이 오염되는 것을 방지하여 품질이 우수한 제품을 제공할 수 있게 된다.
또한, 일반적인 도금공정에 필요한 피도금판(5)을 열처리하는 가열로(2), 상기 피도금판(5)에 도금용액(4)을 도포하는 도금조(3) 및 상기 가열로(2)와 상기 도금조(3)를 연결하는 스나우트(6) 등을 포함할 수 있다.
도 4는 본 발명의 스나우트의 기체유동 조절장치(1)의 제1실시예에서 상면가이드판(123)과 하면가이드판(124)이 피도금판(5)과의 간격을 다르게 설정한 것을 도시한 측단면도로써, 이를 참조하면, 본 발명에 따른 스나우트의 기체유동 조절장치(1)의 상기 상단가이드판부(120)는 상기 피도금판(5) 상측의 상기 스나우트(6) 상단부 상면에 제공되는 상면가이드판(123) 및 상기 피도금판(5) 하측의 상기 스나우트(6) 상단부 하면에 제공되며, 상기 상면가이드판(123) 보다 상기 피도금판(5)으로 더 인접하게 연장되어 형성되는 하면가이드판(124)을 포함할 수 있다.
즉, 상기 피도금판(5)의 하측에서 공급되는 주입기체(f1)는 하측에서 공급되어 중력(gravity)의 영향 때문에, 주입압력을 상측에서 공급되는 주입기체(f1)에 비하여 더 크게 제공하는 것이 바람직하다.
그러나, 상기 피도금판(5)의 상측에서 공급되는 주입기체(f1)와 하측에서 공급되는 주입기체(f1)의 주입압력은 동일 배관에 연결되어 제공되어 동일하기 때문에, 상기 피도금판(5)의 하측에서 공급되는 주입기체(f1)를 상측에서 주입되는 주입기체(f1)보다 더 오래 하강하는 기류로 형성함으로써 동일한 하강기류(f2)가 형성되도록, 상기 상면가이드판(123)과 하면가이드판(124)을 제공한 것이다.
이를 위해, 상기 스나우트(6) 상단부의 내부 상면에서 돌출되어 형성된 상기 상면가이드판(123) 보다 상기 스나우트(6) 상단부의 내부 하면에 제공되는 상기 하면가이드판(124)을 상기 상면가이드판(123)보다 상기 피도금판(5)을 향하여 더 많이 돌출시켜 형성할 수 있다.
다시 말해, 상기 하면가이드판(124)과 상기 피도금판(5) 사이의 간격(124a)을 상기 상면가이드판(123)과 상기 피도금판(5) 사이의 간격(123a)보다 작게 형성함으로써, 상기 피도금판(5)의 하측에서 공급되는 주입기체(f1)가 더 긴 거리를 더 오래도록 상기 도금조(3)를 향하는 방향으로 기류를 형성할 수 있게 제공할 수 있는 것이다.
도 5는 본 발명의 스나우트의 기체유동 조절장치(1)의 제1실시예에서 상단경사판(121)과 상단평행판(122)을 포함한 것을 도시한 측단면도로써, 이를 참조하면, 본 발명에 따른 스나우트의 기체유동 조절장치(1)의 상기 상단가이드판부(120)는 상기 피도금판(5)의 진행방향(m)으로 경사지게 일단부가 상기 스나우트(6)에 결합되는 상단경사판(121) 및 상기 피도금판(5)의 진행방향(m)과 평행하게 상기 상단경사판(121)의 타단부에 형성되는 상단평행판(122)을 포함할 수 있다.
즉, 상기 주입기체(f1)를 단계적으로 하강기류(f2)로 형성되기 위해서, 상기 상단경사판(121)과 상기 상단평행판(122)을 제공한 것이다.
상기 상단경사판(121)은 상기 피도금판(5)의 진행방향(m)으로 경사지게 제공된 것으로, 상기 스나우트(6) 내면에 일단부가 결합되어 형성되는데, 상기 주입기체(f1)를 경사각도 만큼 경사지게 배출하는 역할을 하게 된다.
상기 하단경사판(521)은 상기 상단경사판(121)의 타단부에 결합되며, 상기 피도금판(5)의 진행방향(m)에 수평하게 형성되어 제공됨으로써, 상기 상단경사판(121)에 의해서 일정 각도로 경사지게 주입되는 상기 주입기체(f1)를 상기 피도금판(5)에 수평한 방향으로 기류를 형성하여, 완전히 하강기류(f2)를 형성하여 제공하는 역할을 하게 된다.
도 6은 본 발명의 스나우트의 기체유동 조절장치(1)의 제1실시예에서 단위주입관(111)을 포함한 것을 도시한 평단면도로써, 이를 참조하면, 본 발명에 따른 스나우트의 기체유동 조절장치(1)의 상기 주입배관부(110)는 상기 스나우트(6)의 상단부 폭 방향으로 복수 개가 제공되며, 상기 주입기체(f1)의 공급량을 조절하여 공급하는 단위주입관(111)을 포함할 수 있다.
즉, 상기 주입배관부(110)가 복수 개의 단위주입관(111)으로 상기 스나우트(6)의 외면에 결합되어, 상기 스나우트(6)의 폭 방향으로 공급하는 주입기체(f1)의 유량을 조절할 수 있는 것이다.
다시 말해, 상기 스나우트(6) 내부에서 상승기류가 형성되는 것은 상기 피도금판(5)이 상기 도금조(3)로 하강할 때, 상기 피도금판(5)의 표면과 스나우트(6) 내부 기체의 점성에 의해서 상기 피도금판(5)에 인접한 기체는 하강하고, 이의 반작용으로 상기 스나우트(6) 벽에 인접한 기체는 상승하는 것이기 때문에, 상기 피도금판(5)이 제공되는 상기 스나우트(6)의 중앙 부분은 상승기류가 약하고, 상기 피도금판(5)이 제시되지 않은 상기 스나우트(6)의 측부는 상승기류가 강하게 발생하므로, 공급하는 주입기체(f1)를 상기 스나우트(6)의 폭 방향의 위치마다 조절하여 공급하도록 제공하는 것이다.
이는 상기 피도금판(5)의 폭이 최대폭(5a)일 때와 최소폭(5b)일 때에 작용하는 유체의 흐름이 서로 상이하게 형성되기 때문에, 주입기체(f1)의 주입량을 가변적으로 제공하려는 것이다.
여기서, 상기 스나우트(6)의 측부에서 공급하는 주입기체(f1)의 유량을 상기 스나우트(6)의 중앙부에서 공급되는 주입기체(f1)의 유량보다 더 많이 제공하도록 설정함으로써, 상기 스나우트(6)의 폭 방향에서 일정하게 하강기류(f2)를 형성할 수 있게 된다.
이를 위해, 상기 단위주입관(111)이 상기 스나우트(6)의 폭 방향으로 복수 개가 제공될 수 있으며, 각각 밸브에 연결되어 유랑을 조절할 수 있게 제공될 수 있다.
도 8은 본 발명의 스나우트의 기체유동 조절장치(1)의 제2실시예를 도시한 구성도로써, 도 8을 참조하여 제2실시예에 대하여 설명하면, 본 발명에 따른 스나우트의 기체유동 조절장치(1)는 가열로(2)와 도금조(3) 사이에 설치되어 피도금판(5)을 통과시키는 스나우트(6) 및 상기 스나우트(6)의 상단부에 제공되며, 상기 피도금판(5)의 진행방향(m)으로 주입기체(f1)를 분사하여, 상기 도금조(3)로 향하는 하강기류(f2)만을 형성하는 분사노즐유닛(400)을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 스나우트의 기체유동 조절장치(1)의 상기 분사노즐유닛(400)은 상기 스나우트(6)의 상단부에 제공되는 연결배관부(410) 및 상기 피도금판(5)의 진행방향(m)으로 상기 연결배관부(410)에 형성되며, 상기 주입기체(f1)를 분사하게 복수 개가 형성되는 주입노즐부(420)를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 스나우트의 기체유동 조절장치(1)의 상기 연결배관부(410)는 상기 피도금판(5) 상측의 상기 스나우트(6) 상단부 상면에 제공되는 상면노즐배관(411) 및 상기 피도금판(5) 하측의 상기 스나우트(6) 상단부 하면에 제공되며, 상기 상면노즐배관(411) 보다 상기 피도금판(5)으로 더 인접하게 연장되어 형성되는 하면노즐배관(412)을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 스나우트의 기체유동 조절장치(1)는 상기 스나우트(6)의 하단부에 제공되며, 상기 도금조(3)에서 상승하는 오염기체(f3)를 흡입하는 흡인유닛(200)을 더 포함할 수 있다.
즉, 본 발명의 스나우트의 기체유동 조절장치(1)는 상기 스나우트(6) 내부에서 하강기류(f2)만을 형성하기 위하여, 전술한 제1실시예의 상기 유동형성유닛(100) 이외에 분사노즐유닛(400)을 제공할 수 있는 것이다.
상기 분사노즐유닛(400)은 상기 스나우트(6) 상단부에서 상기 도금조(3)로 향하는 하강기류(f2)를 형성하는 역할을 하는 것으로, 상기 피도금판(5)의 진행방향(m)으로만 주입기체(f1)를 분사하기 때문에, 상기 가열로(2)로 향하는 상승기류는 형성되지 않으며, 상기 도금조(3)로 향하는 하강기류(f2)만이 형성될 수 있는 것이다.
이를 위해, 상기 분사노즐유닛(400)은 연결배관부(410), 주입노즐부(420), 배관이송부(430) 등을 포함할 수 있다.
상기 연결배관부(410)는 주입기체(f1)를 상기 주입노즐부(420)로 전달하는 역할을 하며, 이를 위해 상기 연결배관부(410)는 상기 주입노즐부(420) 및 상기 가스공급소(S)와 연결될 수 있다.
여기서, 상기 연결배관부(410)는 상기 스나우트(6) 상단부에 결합되어 제공되며, 상기 스나우트(6)와 수직하게 결합될 수도 있으나, 전술한 유동형성유닛(100)과 유사하게, 상기 피도금판(5)의 진행방향(m)으로 경사지게 제공될 수도 있다.
특히, 상기 연결배관부(410)는 상기 스나우트(6) 상단부의 상면에 제공되는 상면노즐배관(411)과 상기 스나우트(6) 상단부의 하면에 제공되는 하면노즐배관(412)으로 제공될 수 있으며, 상기 하면노즐배관(412)은 상기 상면노즐배관(411)보다 상기 피도금판(5)에 인접하게 제공될 수 있다.
이는 전술한 본 발명의 제1실시예의 하면가이드판(124)과 동일한 이유로써, 상기 스나우트(6)의 하면에서 주입되는 주입기체(f1)는 하면에서 주입되는 주입기체(f1)에 비하여 하강기류(f2)를 형성하는 힘이 약하기 때문에, 상기 하면노즐배관(412)을 상기 피도금판(5)에 더 가깝게 형성하여 주입된 주입기체(f1)가 하강기류(f2)를 형성하는 길이와 시간을 상기 상면노즐배관(411) 보다 더 길게 제공하는 것이다.
한편, 상기 연결배관부(410)는 상기 스나우트(6) 상단부의 상면과 하면에만 제공될 수 있는 것은 아니며, 상기 스나우트(6) 상단부의 측면에서도 형성될 수 있다.
상기 주입노즐부(420)는 상기 연결배관부(410)에서 주입기체(f1)를 전달받아, 상기 도금조(3)를 향하여 분사하는 역할을 할 수 있다.
이를 위해, 상기 주입노즐부(420)는 상기 피도금판(5)의 진행방향(m)으로 형성되며, 노즐 형상으로 복수 개가 형성되어 제공될 수 있다. 즉, 상기 주입노즐부(420)는 출구로 갈수록 좁아지는 형상으로 제공될 수 있는 것이다.
상기 배관이송부(430)는 상기 연결배관부(410)를 이동시키는 역할을 하는 것으로 이에 대한 자세한 설명은 도 9를 참조하여 후술한다.
상기 흡인유닛(200)은 상기 도금조(3)의 도금용액(4)이 증발한 오염물을 포함한 오염기체(f3)가 상기 도금조(3)에서 상승할 때, 이를 흡입하여 제거하는 역할을 하는 것으로 자세한 설명은 본 발명의 제4실시예에 관한 도 13 및 도 14를 참조하여 후술한다.
도 9는 본 발명의 스나우트의 기체유동 조절장치(1)의 제2실시예에서 배관이송부(430)를 포함한 것을 도시한 단면도로써, 이를 참조하면, 본 발명에 따른 스나우트의 기체유동 조절장치(1)의 상기 분사노즐유닛(400)은 상기 연결배관부(410)를 상기 스나우트(6)의 내측으로 이동시킬 수 있게 제공되는 배관이송부(430)를 더 포함할 수 있다.
즉, 상기 배관이송부(430)는 상기 연결배관부(410)를 상기 피도금판(5)과의 간격을 조정하기 위해서, 상기 스나우트(6) 내측으로 이동할 수 있게 제공될 수 있는 것이다.
이는 전술한 하면노즐배관(412)과 같은 작용을 위한 것으로, 상기 배관이송부(430)가 제공되는 상기 스나우트(6)의 위치에 따라서, 형성되는 하강기류(f2)의 유속이 다를 수 있으며 이를 조절하기 위해 상기 배관이송부(430)가 제공될 수 있는 것이다.
이를 위해, 상기 배관이송부(430)는 이송모터(431), 이송기어(432) 등을 포함할 수 있다. 즉, 상기 이송모터(431)는 상기 연결배관부(410)에 구동력을 제공하는 역할을 하며, 상기 이송기어(432)는 상기 이송모터(431)의 구동력을 상기 배관이송부(430)로 전달하는 역할을 하는 것이다.
여기서, 상기 배관이송부(430)는 상기 이송모터(431)와 이송기어(432)를 보호하기 위해, 상기 이송모터(431)와 상기 이송기어(432)를 덮는 이송부하우징을 더 포함할 수도 있다.
도 10은 본 발명의 스나우트의 기체유동 조절장치(1)의 제3실시예를 도시한 단면도이고, 도 11은 본 발명의 스나우트의 기체유동 조절장치(1)의 제3실시예를 도시한 평단면도이며, 도 12는 본 발명의 스나우트의 기체유동 조절장치(1)의 제3실시예에서 오염기체(f3)가 배출되는 것을 나타낸 시뮬레이션 결과도이다.
도 10 내지 도 12를 참조하여 제3실시예에 대하여 설명하면, 본 발명에 따른 스나우트의 기체유동 조절장치(1)는 가열로(2)와 도금조(3) 사이에 설치되어 피도금판(5)을 통과시키는 스나우트(6) 및 상기 도금조(3)에서 상승하는 오염기체(f3)가 유도되어 배출되는 배출홀(240)의 일단부에 상기 스나우트(6)의 벽부로부터 상기 피도금판(5)의 진행방향(m)으로 둔각으로 경사지게 결합된 하부판(520)과, 상기 하부판(520)의 경사진 각도보다 큰 각도의 둔각으로 상기 스나우트(6)의 벽부로부터 상기 피도금판(5)의 진행방향(m)으로 경사지게 상기 하부판(520)의 상부에 결합되는 상부판(510)을 제공하며, 상기 스나우트(6)의 하단부에 결합되는 하단가이드유닛(500)을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 스나우트의 기체유동 조절장치(1)의 상기 하부판(520)은 상기 배출홀(240)의 일단부에 상기 피도금판(5)의 진행방향(m)으로 경사지게 결합되는 하단경사판(521) 및 상기 피도금판(5)의 진행방향(m)에 평행하게 상기 하단경사판(521)에 결합되는 하단평행판(522)을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 스나우트의 기체유동 조절장치(1)는 상기 스나우트(6)의 하단부인 상기 상부판(510)의 상측에 인접하게 위치하며, 상기 피도금판(5)으로 쉴딩기체(f4)를 분사하게 제공되는 쉴딩유닛(600)을 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 스나우트의 기체유동 조절장치(1)의 상기 쉴딩유닛(600)은 쉴딩기체(f4)가 공급되는 외부와 연결되는 쉴딩배관부(610) 및 상기 쉴딩배관부(610)와 연결되며, 상기 상부판(510)과 협력하여 노즐유로를 형성하도록 상기 상부판(510)과 일정 간격으로 수평하게 제공되는 쉴딩노즐부(620)를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 스나우트의 기체유동 조절장치(1)의 상기 쉴딩유닛(600)은 상기 쉴딩배관부(610)에 연결되어, 상기 쉴딩기체(f4)를 습식 기체로 형성하여 상기 쉴딩배관부(610)에 제공하는 웨트형성부(630)를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 스나우트의 기체유동 조절장치(1)의 상기 스나우트(6)의 상단부에 제공되며, 상기 피도금판(5)의 진행방향(m)으로 주입기체(f1)를 공급하여 상기 도금조(3)로 향하는 하강기류(f2)만을 형성하는 유동형성유닛(100)을 더 포함할 수 있다.
즉, 본 발명의 제3실시예는 상기 오염기체(f3)가 배출되는 것을 유도하는 하단가이드유닛(500) 및 쉴딩유닛(600)을 제공하여, 상기 도금조(3)로 향하는 하강기류(f2)는 빠르게 상기 도금조(3)로 향하게 유도하고, 상기 도금조(3)에서 상승하는 오염기체(f3)는 배출홀(240)로 유도하여 배출할 수 있는 것이다.
상기 하단가이드유닛(500)은 상기 오염기체(f3)를 상기 배출홀(240)로 유도하는 역할을 하는 것으로써, 이를 위해 상기 하단가이드유닛(500)은 하부판(520)과 상부판(510)을 제공할 수 있다.
상기 하부판(520)은 상기 스나우트(6)의 벽부에 형성된 상기 흡인유닛(200)의 배출홀(240)에 일단부가 연결되고, 상기 피도금판(5)의 진행방향(m)으로 일정 각도 경사지게 제공되어, 상기 도금조(3)에서 상승하는 상기 오염기체(f3)를 상기 배출홀(240)로 유도하는 역할을 할 수 있다.
특히, 상기 하부판(520)은 후술할 상부판(510) 보다 상기 피도금판(5)의 진행방향(m)으로 작게 기울어져 제공되는데, 이는 상기 배출홀(240)로 유입되는 상기 오염기체(f3)의 진입폭을 최대한 확보하기 위한 것이다.
즉, 상기 하부판(520)과 상기 피도금판(5)의 진행방향(m)과 수평한 상기 스나우트(6)의 벽부가 형성하는 각도(520a)가 상기 상부판(510)과 상기 스나우트(6)의 벽부가 형성하는 각도(510a) 보다 작게 설정되어 제공됨으로써, 상기 오염기체(f3)가 배출되는 진입유로는 확보하면서도, 상기 배출홀(240)로 향하게 상기 오염기체(f3)의 유로를 설정할 수 있는 것이다.
한편, 상기 하부판(520)은 하단경사판(521)과 하단평행판(522)으로 제공될 수 있는데, 이는 상기 오염기체(f3)의 진입각도를 단계적으로 변경하여 제공하기 위한 것이다.
즉, 상기 하단경사판(521)은 일단부가 상기 배출홀(240)과 연결되며 상기 피도금판(5)의 진행방향(m)으로 경사지게 제공되며, 상기 하단평행판(522)은 상기 하단경사판(521)의 타단부에 연결되며, 상기 피도금판(5)의 진행방향(m)과 수평한 방향으로 형성되어 제공될 수 있는 것이다.
상기 상부판(510)은 상기 스나우트(6)의 상단부에서 하강하는 하강기류(f2)를 상기 도금조(3)로 장애 없이 이동시키는 역할을 한다.
즉, 상기 하부판(520)이 상기 오염기체(f3)의 배출유로를 확보하기 위해 상기 스나우트(6)의 벽부와 거의 수직으로 결합되면, 상기 스나우트(6)의 상단부에서 하강하는 하강기류(f2)는 상기 하부판(520)이 장애물로 작용하여 완전히 하강하지 못하고 와류(vortex)를 형성하게 되는데, 이와 같은 문제를 방지하기 위해서, 상기 상부판(510)이 상기 하부판(520)의 상부에 제공되는 것이다.
이를 위해, 상기 상부판(510)은 상기 하부판(520) 보다 상기 피도금판(5)의 진행방향(m)으로 더 많이 기울어져 제공될 수 있다. 즉, 상기 하부판(520)과 상기 스나우트(6)의 벽부가 형성하는 각도(520a)가 상기 상부판(510)과 상기 스나우트(6)의 벽부가 형성하는 각도(510a) 보다 작게 설정되어 제공됨으로써, 상기 하강기류(f2)는 완만한 경사로 상기 하단가이드유닛(500)을 통과할 수 있게 되는 것이다.
한편, 상기 하단가이드유닛(500)은 상기 스나우트(6)의 상면과 하면에 형성될 수도 있으며, 상기 스나우트(6)의 측면에도 형성될 수 있다.
특히, 상기 스나우트(6)의 측면에 형성되는 하단가이드유닛(500)이 상기 스나우트(6)의 상면 또는 하면에 형성되는 하단가이드유닛(500)과 비교하여 상기 스나우트(6)의 내측으로 더 돌출되어 형성될 수 있다.
즉, 도 10에 도시된 바와 같이, 도 10의 (a)가 상기 스나우트(6)의 상면 또는 하면에 형성된 하단가이드유닛(500)을 도시한 것이고, 도 10의 (b)가 상기 스나우트(6)의 측면에 형성된 하단가이드유닛(500)을 도시한 것이다.
이와 같이 상기 스나우트(6)의 측면에 형성된 하단가이드유닛(500)과 상기 스나우트(6)의 상면 또는 하면에 형성된 하단가이드유닛(500)의 형상을 다르게 설정한 것은, 상기 스나우트(6)의 측면에는 상기 피도금판(5)이 존재하지 않기 때문에, 상기 도금조(3)에서 상승하는 오염기체(f3)의 유동 범위가 상대적으로 넓기 때문이다.
일례로써, 상기 하부판(520)이 상기 스나우트(6)의 벽부와 이루는 각도(520a)가 120도인 경우에는 상기 상부판(510)이 상기 스나우트(6)의 벽부와 이루는 각도(510a)는 120도보다 큰 각도로 제공되는 것이 바람직한 것이다.
상기 쉴딩유닛(600)은 상기 오염기체(f3)가 상기 하단가이드유닛(500)에 의해서 상기 배출홀(240)로 이동하도록 상기 하단가이드유닛(500)의 상부를 쉴딩(shielding)하는 역할을 할 수 있다.
즉, 상기 쉴딩유닛(600)은 상기 상부판(510)의 상측에 제공되며, 쉴딩기체(f4)를 상기 피도금판(5)의 방향으로 분사하여 상기 하단가이드유닛(500)의 상측을 쉴딩할 수 있는 것이다.
이를 위해, 상기 쉴딩유닛(600)은 쉴딩배관부(610), 쉴딩노즐부(620), 웨트형성부(630)를 포함할 수 있다.
한편, 상기 쉴딩유닛(600)은 상기 하단가이드유닛(500)을 제외하고 단독으로 상기 스나우트(6)의 하단부에 제공하여 상승하는 도금용액(4) 등의 오염원의 상승을 차단할 수 있다.
상기 쉴딩배관부(610)는 외부의 쉴딩기체(f4) 공급부와 연결되어 쉴딩가스를 상기 쉴딩노즐부(620)로 전달하는 역할을 할 수 있으며, 상기 쉴딩노즐부(620)는 상기 쉴딩배관부(610)와 연결되어 상기 쉴딩기체(f4)를 상기 스나우트(6)의 내부로 분사하는 역할을 할 수 있다.
여기서, 상기 쉴딩노즐부(620)는 상기 상부판(510)의 상측에 일정간격으로 이격되어 노즐유로를 형성할 수 있다. 즉, 상기 쉴딩노즐부(620)는 상기 상부판(510)과 협력하여 노즐유로를 형성하는 것으로, 이를 위해 상기 쉴딩노즐부(620)는 상기 상부판(510)과 평행하게 형성되어 제공될 수 있으며, 상기 상부판(510)과의 간격은 분사되는 쉴딩기체(f4)의 유속에 따라 설정하여 제공될 수 있다.
상기 웨트형성부(630)는 상기 쉴딩기체(f4)를 습식 기체로 형성하여 제공하는 역할을 하며, 이는 상기 도금조(3)에서 증발한 도금용액(4) 등의 오염원이 상기 오염기체(f3)에 섞여서 상승할 때, 응결되어 낙하되는 것을 방지하기 위한 것이다.
즉, 상기 쉴딩기체(f4)가 이슬점에 가까운 습식 기체로 제공되면, 상기 쉴딩기체(f4)가 방열하며 응결하려고 하기 때문에, 상기 오염기체(f3)가 응결할 수 있는 온도로 하강하는 것을 방지할 수 있게 되는 것이다.
이를 위해, 상기 웨트형성부(630)는 상기 쉴딩배관부(610)와 상기 쉴딩기체 공급부의 사이에 제공되어 상기 쉴딩배관부(610)에 연결될 수 있다.
한편, 상기 쉴딩유닛(600)은 상기 피도금판(5)과 인접한 상기 스나우트(6)의 상면 또는 하면에 제공되는 하단가이드유닛(500)에 제공될 수 있으며, 이는 도 11과 같이 제시될 수 있다.
또한, 상기 쉴딩유닛(600)은 상기 상부판(510)과 수평하게 제공되므로, 상기 피도금판(5)의 진행방향(m)으로 기울어져서 쉴딩기체(f4)를 공급하기 때문에, 전술한 유동형성유닛(100)과 같이 상기 도금조(3)로 향하는 하강기류(f2)도 형성할 수 있게 된다.
이에 의해서, 상기 오염기체(f3)가 상기 배출홀(240)로 배출되는 효과를 더 크게 제공할 수 있는데, 이에 대한 것은 도 12에 도시된 시뮬레이션 결과에서 확인할 수 있다.
즉, 습식의 쉴딩기체(f4)가 제공되지 않는 왼쪽결과에서는 오염기체(f3)가 상기 하단가이드유닛(500)으로 유도되지 않고 상승하는 흐름이 많이 포착되나, 습식의 상기 쉴딩기체(f4)가 제공되는 오른쪽결과의 경우에는 오염기체(f3)가 대부분 상기 하단가이드유닛(500)으로 유도되어 배출되는 것을 확인할 수 있는 것이다.
이와 같이, 상기 쉴딩유닛(600)이 상기 피도금판(5)의 진행방향(m)으로 쉴딩기체(f4)를 공급함으로써, 상기 하단가이드유닛(500)으로 상기 오염기체(f3)가 배출되는 흐름을 형성하는 효과를 향상시킬 수 있게 된다.
한편, 상기 쉴딩유닛(600)에 의해서 쉴딩기체(f4)를 공급하는 유량은 주입되는 상기 주입기체(f1)와 상기 쉴딩기체(f4)의 합이 배출되는 상기 오염기체(f3)와 같은 것이 바람직하며, 같지 않더라도 상기 오염기체(f3)의 유량보다는 큰 것이 바람직하다.
상기 유동형성유닛(100)은 상기 스나우트(6)의 벽면에 흐르는 유체의 흐름을 상기 도금조(3)로 향하는 하강기류(f2)로만 형성하여 제공하는 역할하는 것으로, 이에 대한 설명은 본 발명의 제1실시예에서 전술하였다.
도 13은 본 발명의 스나우트의 기체유동 조절장치(1)의 제4실시예를 도시한 평단면도로써, 이를 참조하여 제4실시예에 대하여 설명하면, 본 발명에 따른 스나우트의 기체유동 조절장치(1)는 가열로(2)와 도금조(3) 사이에 설치되어 피도금판(5)을 통과시키는 스나우트(6) 및 상기 스나우트(6)의 하단부에 폭 방향을 따라서 복수 개가 배치되며, 상기 도금조(3)에서 상승하는 오염기체(f3)를 흡인하는 단위흡입관(210)을 포함하며, 상기 단위흡입관(210)에서 흡입한 후 외부로 배출시키는 배출량을 조절하게 구성된 흡인유닛(200)을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 스나우트의 기체유동 조절장치(1)의 상기 흡인유닛(200)은 상기 단위흡입관(210)과 연결되어, 상기 흡입기체의 배출량을 조절하게 제공되는 흡입조절밸브(220) 및 상기 흡입조절밸브(220)와 연결되어 흡입력을 제공하는 흡입펌프(230)를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 스나우트의 기체유동 조절장치(1)의 상기 흡인유닛(200)은 상기 피도금판(5) 상측의 상기 스나우트(6) 하단부 상면과 상기 피도금판(5) 하측의 상기 스나우트(6) 하단부 하면에 제공될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 스나우트의 기체유동 조절장치(1)는 상기 스나우트(6)의 상단부에 제공되며, 상기 피도금판(5)의 진행방향(m)으로 주입기체(f1)를 공급하여 상기 도금조(3)로 향하는 하강기류(f2)만을 형성하는 유동형성유닛(100)을 더 포함할 수 있다.
즉, 상기 흡인유닛(200)을 제공함으로써, 도금조(3)에서 상승하는 오염기체(f3)를 스나우트(6)의 폭 방향에 따라 다르게 조절하여 배출할 수 있는 것으로, 이를 위해 단위흡입관(210), 흡입조절밸브(220), 흡입펌프(230)를 제공할 수 있는 것이다.
다시 말해, 상기 흡인유닛(200)은 상기 스나우트(6) 하단부 폭 방향으로 복수 개의 단위흡입관(210)을 제공하며, 각각의 단위흡입관(210)에서 독립적으로 상기 오염기체(f3)를 흡입하여 배출하도록 제공할 수 있는 것이다.
이는 상기 스나우트(6) 내부에서 상기 피도금판(5)이 상기 도금조(3)로 하강할 때, 상기 피도금판(5)의 표면과 스나우트(6) 내부 기체의 점성에 의해서 상기 피도금판(5)에 인접한 기체는 하강하고, 이의 반작용으로 상기 스나우트(6) 벽에 인접한 기체는 상승하는 것이기 때문에, 상기 피도금판(5)이 제공되는 상기 스나우트(6)의 중앙 부분은 상승기류가 약하여 유량이 비교적 작으나, 상기 피도금판(5)이 제시되지 않은 상기 스나우트(6)의 측부는 상승기류가 강하게 발생하여 유량이 비교적 크기 때문에, 상기 스나우트(6) 하단부의 폭 방향으로 흡입되는 유량을 차별적으로 제공하기 위한 것이다.
또한, 상기 피도금판(5)의 폭이 최대폭(5a)일 때와 최소폭(5b)일 때에 작용하는 유체의 흐름도 상이하게 형성되므로, 상기 오염기체(f3)의 흡입량을 가변적으로 제공하려는 것이다.
상기 단위흡입관(210)은 상기 스나우트(6)의 폭 방향으로 일정 간격으로 복수 개가 제공되며, 상기 스나우트(6) 하단부의 상면과 하면에 제공될 수 있는 것은 물론, 상기 스나우트(6) 하단부의 측면에서 형성되어 제공될 수 있다.
각각의 상기 단위흡입관(210)은 상기 흡입조절밸브(220)에 의해서 유량을 조절할 수 있게 제공될 수 있으며, 상기 흡입펌프(230)의 흡입력으로 상기 오염기체(f3)를 흡입할 수 있게 된다.
특히, 상기 단위흡입관(210)이 흡입하기 위한 홀의 형상은 원형의 홀을 일정간격으로 형성하거나, 원형의 홀을 일부 단위 개수씩 밀착하여 형성하거나, 각형의 홀을 일정간격 이격하게 형성할 수 있다. 바람직하게는 흡입이 용이하도록 일부 방향으로 길게 형성한 슬릿 형상으로 형성될 수 있다.
한편, 상기 단위흡입관(210)은 복수 개가 하나의 흡입조절밸브(220)에 연결되어 상기 스나우트(6) 하단부의 일 영역을 통일되게 흡입할 수 있도록 제공될 수도 있다.
일례로써, 상기 단위흡입관(210) 4개를 하나의 흡입조절밸브(220)에 연결시키고, 이렇게 연결된 4개의 단위흡입관(210) 집합을 또한 복수 개로 제공하여 각 영역을 통일되게 흡입하면서도 다른 영역과는 다른 흡입량으로 흡입할 수 있게 조정할 수 있는 것이다.
여기서, 상기 단위흡입관(210) 별로 각각 다르게 설정한 흡입 유량이 이웃하는 다른 단위흡입관(210)에 영향을 미치는 것을 방지하기 위해서, 각각의 상기 단위흡입관(210)을 차단하는 격판(530)을 상기 하단가이드유닛(500)에 제공할 수 있는데, 이에 대한 자세한 설명은 도 14를 참조하여 후술한다.
상기 흡입조절밸브(220)는 상기 단위흡입관(210)과 연결되어, 상기 단위흡입관(210)이 흡입하는 유량을 조절하는 역할을 할 수 있다. 즉, 상기 흡입조절밸브(220)의 개폐정도를 조절하여, 상기 단위흡입관(210)이 흡입하는 오염기체(f3)의 유량을 조정할 수 있는 것이다.
상기 흡입펌프(230)는 상기 단위흡입관(210)이 상기 오염기체(f3)를 흡입하는 흡입력을 제공하는 역할을 할 수 있다. 이를 위해, 상기 흡입펌프(230)는 상기 단위흡입관(210)과 연결될 수 있으며, 상기 흡입조절밸브(220)를 경유하여 상기 단위흡입관(210)과 연결될 수도 있다.
상기 유동형성유닛(100)은 상기 스나우트(6)의 벽면에 흐르는 유체의 흐름을 상기 도금조(3)로 향하는 하강기류(f2)로만 형성하여 제공하는 역할하는 것으로, 이에 대한 설명은 본 발명의 제1실시예에서 전술하였다.
도 14는 본 발명의 스나우트의 기체유동 조절장치(1)의 제4실시예에서 격판(530)을 포함한 것을 도시한 평단면도로써, 이를 참조하면, 본 발명에 따른 스나우트의 기체유동 조절장치(1)는 상기 단위흡입관(210)에 인접하게 위치하고, 상기 스나우트(6)의 내면에서 돌출되어 형성되며, 각각의 상기 단위흡입관(210)에 유도되는 오염기체(f3)를 구분하게 격판(530)이 제공되는 하단가이드유닛(500)을 더 포함할 수 있다.
즉, 상기 단위흡입관(210) 별로 각각 다르게 설정된 흡입 유량이 이웃하는 다른 단위흡입관(210)에 영향을 미치는 것을 방지하기 위해서 상기 격판(530)을 포함하는 하단가이드유닛(500)을 제공할 수 있는 것이다.
이렇게 상기 격판(530)은 싱기 단위흡입관(210)으로 흡입되어 배출되는 오염기체(f3)를 상기 단위흡입관(210)마다 독립적으로 제공하기 위해서, 상기 단위흡입관(210)에 인접하여 제공하고, 상기 스나우트(6) 하단부의 내면에 돌출되어 제공될 수 있다.
이에 의해, 상기 격판(530)은 상기 하부판(520)과 상면이 막힌 하우징 형상을 제공하여 상기 단위흡입관(210)을 이웃하는 단위흡입관(210)에서 격리시킬 수 있게 된다.
1 : 스나우트의 기체유동 조절장치 2 : 가열로
3 : 도금조 4 : 도금용액
5 : 피도금판 6: 스나우트
100: 유동형성유닛 110: 주입배관부
111: 단위주입관 120: 상단가이드판부
121: 상단경사판 122: 상단평행판
123: 상면가이드판 124: 하면가이드판
200: 흡인유닛 210: 단위흡입관
220: 흡입조절밸브 230: 흡입펌프
240: 배출홀 300: 순환유닛
400: 분사노즐유닛 410: 연결배관부
411: 상면노즐배관 412: 하면노즐배관
420: 주입노즐부 430: 배관이송부
431: 이송모터 432: 이송기어
500: 하단가이드유닛 510: 상부판
520: 하부판 521: 하단경사판
522: 하단평행판 530: 격판
600: 쉴딩유닛 610: 쉴딩배관부
620: 쉴딩노즐부 630: 웨트형성부
3 : 도금조 4 : 도금용액
5 : 피도금판 6: 스나우트
100: 유동형성유닛 110: 주입배관부
111: 단위주입관 120: 상단가이드판부
121: 상단경사판 122: 상단평행판
123: 상면가이드판 124: 하면가이드판
200: 흡인유닛 210: 단위흡입관
220: 흡입조절밸브 230: 흡입펌프
240: 배출홀 300: 순환유닛
400: 분사노즐유닛 410: 연결배관부
411: 상면노즐배관 412: 하면노즐배관
420: 주입노즐부 430: 배관이송부
431: 이송모터 432: 이송기어
500: 하단가이드유닛 510: 상부판
520: 하부판 521: 하단경사판
522: 하단평행판 530: 격판
600: 쉴딩유닛 610: 쉴딩배관부
620: 쉴딩노즐부 630: 웨트형성부
Claims (6)
- 가열로와 도금조 사이에 설치되어 피도금판을 통과시키는 스나우트; 및
상기 도금조에서 상승하는 오염기체가 유도되어 배출되는 배출홀의 일단부에 상기 스나우트의 벽부로부터 상기 피도금판의 진행방향으로 둔각으로 경사지게 결합된 하부판과, 상기 하부판의 경사진 각도보다 큰 각도의 둔각으로 상기 스나우트의 벽부로부터 상기 피도금판의 진행방향으로 경사지게 상기 하부판의 상부에 결합되는 상부판을 제공하며, 상기 스나우트의 하단부에 결합되는 하단가이드유닛;
을 포함하는 스나우트의 기체유동 조절장치. - 제1항에 있어서,
상기 하부판은,
상기 배출홀의 일단부에 상기 피도금판의 진행방향으로 경사지게 결합되는 하단경사판; 및
상기 피도금판의 진행방향에 평행하게 상기 하단경사판에 결합되는 하단평행판;
을 포함하는 스나우트의 기체유동 조절장치. - 제1항에 있어서,
상기 스나우트의 하단부인 상기 상부판의 상측에 인접하게 위치하며, 상기 피도금판으로 쉴딩기체를 분사하게 제공되는 쉴딩유닛;
을 더 포함하는 스나우트의 기체유동 조절장치. - 제3항에 있어서,
상기 쉴딩유닛은,
쉴딩기체가 공급되는 외부와 연결되는 쉴딩배관부; 및
상기 쉴딩배관부와 연결되며, 상기 상부판과 협력하여 노즐유로를 형성하도록, 상기 상부판과 일정 간격으로 수평하게 제공되는 쉴딩노즐부;
를 포함하는 스나우트의 기체유동 조절장치. - 제4항에 있어서,
상기 쉴딩유닛은,
상기 쉴딩배관부에 연결되어, 상기 쉴딩기체를 습식 기체로 형성하여 상기 쉴딩배관부에 제공하는 웨트형성부;
를 더 포함하는 스나우트의 기체유동 조절장치. - 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 스나우트의 상단부에 제공되며, 상기 피도금판의 진행방향으로 주입기체를 공급하여 상기 도금조로 향하는 하강기류만을 형성하는 유동형성유닛;
을 더 포함하는 스나우트의 기체유동 조절장치.
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KR1020130125609A KR101518597B1 (ko) | 2013-10-21 | 2013-10-21 | 스나우트의 기체유동 조절장치 |
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