KR20170106058A - 전기로 - Google Patents

Abstract

안전하게 사용할 수 있는 전기로가 개시된다. 전기로는 일 측이 개방되고 히터가 내장되어 있는 가열 챔버를 가지는 본체; 상기 본체의 전방에 마련되어 일 측이 개방된 상기 가열 챔버를 개폐하는 도어; 상기 본체에 마련되어 상기 가열 챔버를 폐쇄하는 도어를 잠그어서 고정하는 전기적 도어록; 상기 본체 내부에 마련되어 가열로의 온도를 검출하는 센서; 그리고 상기 센서에 의해 검출된 상기 가열로의 온도가 기설정된 기준치 이하일 때에 상기 도어록의 작동을 허용하는 도어록 작동 제어부;를 구비한다.

Description

전기로{electric furnace}

본 발명은 전기로에 관한 것으로서, 고열 상태의 전기로 내부 개방에 따른 처리물의 열 충격 또는 사용자의 열화상 등을 억제 또는 방지할 수 있는 전기로에 관한 것이다.

전기로(electric furnace)는 용융, 가열, 소각 등의 매우 다양한 용도로 사용된다. 일부 전기로는 소형으로 제작되어 실험실이 작은 작업실에서도 사용이 가능하도록 되어 있다.

전기로는 전기적으로 발열하는 발열원이 그 내부에 마련되고, 그 내벽은 내화 물질로 보호되고 있다. 이러한 전기로는 본체와 본체 내부 설치되는 히터, 그리고 열원에 전력을 공급하기 위한 전원부를 구비한다.

이러한 전기로는 과열시 전력을 제어하는 회로 구비함으로써 과열에 의한 여러 문제 발생을 억제 또는 방지하고 있다. 그런데, 이러한 전기로는 고온 상태에서 도어가 열림으로 발생하는 문제에 대해서는 어떠한 예방 수단을 가지고 있지 않다.

고온 상태의 전기로가 개방이 되었을 때 외부의 냉기가 전기로로 침투하게 되고 이때에 외부 냉기에 의한 열충격이 전기로 내부 및 내부에 수용된 물질에 가해지게 된다. 어떠한 경우에는 내부의 고온 열기가 외부로 급격히 배출됨으로써 해당 작업자나 그 근처에 열적 해를 끼치게 된다.

본 발명은 고온 상태의 전기로의 내부를 보호할 수 있는 전기로를 제시한다.

또한 본 발명은 전기로로부터의 고온 열기 배출로 인한 여러 문제 발생을 억제 또는 방지할 수 있는 전기로를 제공한다.

본 발명에 따른 전기로:는

일 측이 개방되고 히터가 내장되어 있는 가열 챔버를 가지는 본체;

상기 본체의 전방에 마련되어 일 측이 개방된 상기 가열 챔버를 개폐하는 도어;

상기 본체에 마련되어 상기 가열 챔버를 폐쇄하는 도어를 잠그어서 고정하는 전기적 도어록;

상기 본체 내부에 마련되어 가열로의 온도를 검출하는 센서; 그리고

상기 센서에 의해 검출된 상기 가열로의 온도가 기설정된 기준치 이하일 때에 상기 도어록의 작동을 허용하는 도어록 작동 제어부; 를 구비한다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 전기로:는 가열 챔버의 온도를 제어하는 온도 제어회로를 구비할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 전기로:는 상기 도어록을 전기적으로 작동시키는 도어록 트리거;를 구비하며, 상기 도어록 작동 제어부는 상기 도어록 트리거에 연결된다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 도어록 작동 제어부는 상기 도어록 트리거에 직결되는 제어 스위치를 포함하여, 상기 가열로의 온도에 대한 기준치의 높고 낮음(high-low)에 따라 상기 도어록 트리거에 대한 전기적 회로를 단속(on-off)할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 제어 스위치는 상기 도어록 작동 제어부에 의해 작동하는 릴레이 스위치일 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 전기로는 상기 기준온도를 입력할 수 있는 입력부를 구비할 수 있다.

본 발명에 따른 전기로 내부 온도가 일정 수준 이하로 저하되었을 때에만 도어를 개방할 수 있게 된다. 이에 따라, 가열 챔버가 고온 상태인데도 도어를 개방했을 때의 문제가 미연에 방지된다. 즉, 열처리된 내용물이 고온이 상태에서 가열 챔버가 개방되게 되면 외부로부터 급격히 유입되는 냉기에 의해 열적 충격을 받게 받게 되는데, 본 발명에 따르면 가열 챔버가 일정 온도 이상 고온일 때에 도어를 잠금으로써 이러한 문제를 방지한다. 또한, 이렇게 가열 챔버가 고온인 상태에서 도어가 개방되었을 때에 외부로 급격히 배출되는 내부의 뜨거운 공기에 의해 문제도 억제할 수 있다.

도1은 본 발명에 따른 전기로의 개략적 외관 사시도이다.
도2는 본 발명에 다른 전기로의 개략적 측면도이다.
도3은 도1은 본 발명에 따른 전기로의 도어 약간 개방된 상태를 보이는 전기로의 개략적 외관 사시도이다.
도4a는 도3의 A 부분에 해당하는 것으로 도어가 열린 상태에서의 도어록으로부터 도어측 훅크가 분리된 상태를 도시한다.
도4b는 도3의 A 부분에 해당하는 것으로 도어가 열린 상태에서의 도어록에 도어측 훅크가 결합된 상태를 도시한다.
도5는 본 발명에 따른 전기로의 메인 회로부의 개략적 구성도이다.
도6은 본 발명에 따른 전기로의 부속 회로부의 개략적 구성도이다.
도7은 본 발명에 따른 도어록 작동 제어부의 구조를 보이는 블록 다이어그램이다.

이하, 첨부된 도면을 참고하면서 본 발명에 따른 전기로의 실시 예를 상세히 설명한다.

도1은 본 발명의 일 실시 예에 다른 전기로의 외관 사시도이며, 도2는 본 발명에 따른 전기로의 개략적 측면도이다.

도1과 도2를 참조하면, 전기로(10)는 내부 가열 챔버(미도시)가 마련되어 있는 본체(11) 그리고 본체(11)의 가열 챔버를 개폐하는 도어(12), 그리고 상기 본체(11)의 하부를 받치는 것으로 내부 회로파트가 마련되는 베이스(13)를 구비한다.

상기 가열 챔버의 내부에는 기존의 구조에서와 같이 발열원인 히터(미도시)와 온도 센서(미도시)가 내장된다. 상기 본체(11)에 대해 일 측이 힌지(11a)에 의해 회동 가능하게 결합되는 도어(12)의 타 측에는 상기 본체(11) 측을 향하여 돌출된 훅크(14b)가 마련되며, 이에 대응하는 본체(11) 측에는 도어록(14)이 설치된다. 도면에서 참조번호 14a는 도어록 커버이다.

그리고 상기 훅크(14b)가 위치하는 도어(12)의 일측(면)에는 상기 도어록(14)을 작동시키는 도어록 트리거(12a)가 마련된다. 도어록 트리거(12a)는 전기적으로 상기 도어록(14)을 작동시키는 것으로 기계적 구조의 버튼 부분과 이에 의해 작동하는 전기적 스위치를 포함할 수 있다.

한편, 상기 베이스(13)에는 제어 패널(15)이 마련되며, 이의 내부에는 후술하는 온도 콘트롤러와 도어록 작동 제어부가 마련될 수 있다.

도3은 힌지(11a)의해 본체(11) 전방에 회동 가능하게 결합된 도어(12)가 약간 열린 상태의 전기로(10)를 도시한다. 도시된 바와 같이, 도어록 트리거(12a)에 가깝게 설치된 훅크(14b)는 도어록(14)으로부터 분리되어 있다. 전기로(10)의 베이스(13)에 제어 패널(15)이 마련되어 있고 그 위에 본체(11)가 마련되어 있다. 본체(11)의 내부에는 가열 챔버(미도시)가 마련되어 있으며, 가열 챔버의 개방부분에 상기 도어(12)가 마련된다. 도어(12)는 본체(11)의 일 측에 힌지(11a)에 의해 회동 가능하게 설치되어 있고, 그 반대편에 상기 도어록 트리거(12a) 및 훅크(14b)가 마련되어 있다. 상기 훅크(145b)는 도어록(14)을 향하여 돌출 연장되어 있다.

도4a는 본 발명에 따른 전기로(10)에서 도어록(14) 및 그 주변 부분을 확대해 보이는 도3의 A 부분의 확대도이다. 본체(11)측의 도어록(14)에는 일 측이 개방된 "C" 형 걸림홈(14d')이 형성된 회전형 록커(14d)가 마련되고, 이에 대응하는 도어(12)측의 훅크(14b)에는 상기 록커(14d)의 "C" 형 걸림홈(14d')에 끼워져 걸리는 짧은 바 형태의 걸림부(14b')가 마련되어 있다. 상기 록커(14d)는 도어록(14)에 내장된 솔레노이드 등의 액튜에이터에 의해 작동하며, 액튜에이터는 열림과 담힘 상태를 전원 공급이 없이도 그대로 유지하는 래치(latch) 구조를 가질 수 있는 바이스테이블(bi-stable) 구조를 가질 수 있다.

상기와 같은 도어록(14)은 전기적으로 작동하여 록커(14d)에 의한 혹크(14)의 구속-해제가 결정되나, 비상시 기계적으로 강제 록커(14d)를 강제 작동시키는 비상 또는 수동 레버(14c)를 가진다. 수동 레버(14c)는 도어록 트리거(12a)의 작동에 의한 전원 공급이 없이도 상기 회전형 록커(14d)를 회전시켜 도어록(14)의 잠금 상태를 해제할 수 있다.

도4b는 상기 도어(12)측의 훅크(14b)가 도어록(14)에 끼워져 물려 있는 상태를도시한다. 이때에, 상기 훅크(14b) 선단부의 걸림부(14b')가 록커(14d)의 걸림홈(14d')에 물려 있다. 상기 록커(14d)는 전술한 바와 같이 솔레노이드 등의 내장 액츄에이터에 의해 작동하는 것으로 그 위치에 따라 걸림부(14b')의 구속 상태를 유지 또는 해제한다.

상기 도어록(14)은 본 발명에 따라 별도의 제어 장치에 의해 상기 도어록 트리거에 의해 작동이 제한될 수 있다. 이는 전기로(10)의 내부 온도가 일정 기준치 이하로 강하하지 않았을 때 전기로(10) 내부 가열 챔버의 내용물을 보호하기 위한 것이다. 즉, 가열 챔버의 온도가 충분히 강하하지 않은 상태에서 도어를 개방했을 때 외부로부터 냉기가 급격히 침입함으로 인한 가열 챔버 내의 열처리 대상물을 보호하기 위한 것이다. 또한, 내부 가열 챔버로부터 뜨거운 열기가 외부로 유출되었을 때 발생하는 문제도 고려한 것이다.

도5는 본 발명에 따른 전기로(10)의 메인 회로도 이다.

전원(21)으로부터 공급되는 전력은 전기로(10) 내부의 히터(16)로 공급된다. 이때에, 전원(21)과 히터(16) 사이의 전기 경로 상에 누전차단기(ELB, 21), 전자개폐기(MC, 22), 전력조정기(TPR, 23)가 마련된다. 한편, 상기 누전 차단기(21)와 전자개폐기(22)의 사이에는 제어 회로 측에 전력을 급송하기 위한 터미널(24)이 마련된다.

상기 터미널(24)을 통해서는 상기 누전차단기(21), 전자개폐기(22) 및 전력조정기(23), 그리고 상기 제어 패널(15) 측의 회로부에 대한 구동 전력이 공급된다.

도6은 본 발명에 따른 전기로(10)에서 제어 패널(15) 측의 한 요소인 온도 제어부(15a) 및 이의 주변 요소의 관계를 설명하는 블록다이어그램이다.

도6을 참조하면, 온도 제어부(15a)에는 전술한 가열 챔버 내에 마련되는 온도 센서(15c)가 연결되어 가열 챔버 내의 온도 정보가 온도 제어부(15a)로 전송된다.

온도 제어부(15a)에는 온도 설정을 위한 입력부(15b)가 마련된다. 온도 설정에는 도어 개폐를 위한 기준 온도가 포함되며, 여기에는 전기로(10)의 과열 방지를 위한 내부 온도 상한치의 입력을 수행할 수 있다.

이러한 온도 제어부(15a)에는 전자개폐기(22)가 연결되어 있으며, 온도 제어부(15a)는 가열 챔버 내의 온도가 온도 상한 치를 넘었을 때에 즉, 과열이 되었을 때에 전자개폐기(22)를 제어하여 전력조정기(23)에 대한 전력을 차단한다. 한편, 본 발명의 특징으로서 상기 온도 제어부(15a)는 전기로(10) 작동 후, 전기로(10)의 내부 온도가 일정 기준치 이상일 때에 도어록(14)이 작동하지 않도록 하여 도어(12)가 개방이 되지 않도록, 도어록 트리거(12a)를 경유하는 전기적 회로를 단절하는 제어 스위치(12b)를 구비한다. 이 제어 스위치(12b)는 본 발명에서의 도어록 작동의 작동을 제어하는 도어록 제어부로서의 기능을 가지며 온도 제어부(15a)에 의해 작동하는 릴레이 스위칭 구조를 가질 수 있다.

도7은 본 발명에 따른 전기로(10)에서 온도 제어부(15a)에 의한 도어록(14)의 제어 구조의 일 예를 개략적으로 보인다.

도어록(14)의 액츄에이터(14e)에 대한 구동 전력은 상기 터미널(25)에 연결된DC 전원장치(25)로부터 공급된다. 도어록(14)에 대한 구동 전력 공급 라인 중에 두개의 스위치 구조가 마련된다. 여기에서 스위치 구조의 하나는 도어록(14)의 작동을 주도하는 도어 측의 도어록 트리거(12b)이며, 이는 전기적 스위치 구조에 의해 도어록(14)에 대한 전력을 단속한다. 그리고 스위치 구조의 다른 하나는 상기 온도 제어부(15a)에 의해 제어되는 제어 스위치(12b)이다. 이것은 온도 센서(15c)에 의해 검출되는 전기로(10)의 내부 온도가 일정 기준치 이상일 때에 상기 온도 제어부(15a)에 의해 작동한다. 즉, 가열 챔버의 내부 온도가 일정치 이상이어서 개방했을 시에 내용물에 열적 충격을 받을 수 있거나, 아니면 외부에 고온의 열기에 의해 해가 우려될 때에 도어가 개방되지 않도록 도어록(14)에 대한 작동 전력을 차단한다.

이와 같이, 본 발명의 전기로는 가열 챔버의 내부 온도가 일정치 이상일 때에 내부 내용물을 보호할 수 있으며, 또한 전기로 주변을 고온의 열기로부터 보호할 수 있다. 또한 이러한 발명에 의하면 고온 상태의 전기로의 내부 내화 구조물 자체도 보호할 수 있기도 한다.

이상과 같이 본 발명은 상술한 실시 예에 한정되지 않으며, 본 발명의 사상을 해치지 않는 범위 내에서 당업자에 의한 변형이 가능함은 물론이다. 따라서, 본 발명에서 권리를 청구하는 범위는 상세한 설명의 범위 내로 정해지는 것이 아니라 후술되는 청구범위와 이의 기술적 사상에 의해 한정될 것이다.

10: 전기로
11: 본체
12: 도어
13: 베이스
14: 도어록
15: 제어 패널

Claims (5)

1. 일 측이 개방되고 히터가 내장되어 있는 가열 챔버를 가지는 본체;
   상기 본체의 전방에 마련되어 일 측이 개방된 상기 가열 챔버를 개폐하는 도어;
   상기 본체에 마련되어 상기 가열 챔버를 폐쇄하는 도어를 잠그어서 고정하는 전기적 도어록;
   상기 본체 내부에 마련되어 가열로의 온도를 검출하는 센서; 그리고
   상기 센서에 의해 검출된 상기 가열로의 온도가 기설정된 기준치 이하일 때에 상기 도어록의 작동을 허용하는 도어록 작동 제어부;를 구비하는 전기로.
2. 제1항에 있어서,
   상기 도어록을 전기적으로 작동시키는 도어록 트리거;를 구비하며, 그리고
   상기 도어록 작동 제어부는 상기 도어록 트리거에 연결되어 상기 도어록의 작동을 제한하도록 되어 있는 전기로.
3. 제1항에 있어서,
   상기 도어록 작동 제어부는 상기 도어록 트리거에 직결되는 제어 스위치를 포함하여, 상기 가열로의 온도에 대한 기준치의 높고 낮음(high-low)에 따라 상기 도어록 트리거에 대한 전기적 회로를 단속(on-off)하는 것을 특징으로 하는 전기로.
4. 제3항에 있어서,
   상기 제어 스위치는 상기 도어록 작동 제어부에 의해 작동하는 릴레이 스위칭 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 전기로.
5. 제1항 내지 제4항 중의 어느 한 항에 있어서,
   상기 온도 제어부에 기준 온도를 입력할 수 있는 입력부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 전기로.

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