KR20180080570A - 노즐 열처리용 전기로 - Google Patents

Abstract

본 발명은 운전 중 노즐의 보수공정을 종료한 후 후열처리 공정을 수행함에 있어 노즐 내부에 냉각유체가 흐를 경우에도 노즐 외측면의 보수구간을 국부적으로 열처리 할 수 있는 장치에 관한 것으로, 장방형의 몸체부(12)와 상기 몸체부(12)의 일면에 진공 단열층(19)을 형성하며 배열되는 퍼니스(18)와 상기 퍼니스(18)의 타면에 위치하며 상기 몸체부(12)의 길이방향을 따라 배열되는 열선(16)과 상기 열선(16)의 타면을 감싸며 외부로 노출되는 열전도 필름(14)을 포함한다.

Description

노즐 열처리용 전기로{ELECTRIC FURNACE FOR NOZZLE}

본 발명은 운전 중 노즐의 보수공정을 종료한 후 후열처리 공정을 수행함에 있어 노즐 내부에 냉각유체가 흐를 경우에도 노즐 외측면의 보수구간을 국부적으로 열처리 할 수 있는 장치에 관한 것이다.

밴드 히터(Band Heater)는 시즈 히터(Sheath Heater)라고도 불리고 있으며, 일반적으로 발열 선을 운모로 절연하고 외부를 내열 금속인 아연도 강판, 스테인레스 강판 등으로 구성되어 있다.

노즐의 외주면에 부착되는 밴드 히터는 사출 성형기, 압출 성형기 등의 실린더에 주로 사용되며, 그밖에도 정수기의 물을 가열시키는 가열기로도 사용되고 있다.

밴드 히터는 열용량이 작아 온도제어에 예민하게 반응하고, 가열시간이 짧아 사출 성형기와 압출 성형기에 부착되어 일정 온도까지 상승하도록 설계되지만, 최대온도 및 열용량에 한계가 있다. 즉, 내부에 유체가 흐를 경우, 국부 열처리가 곤란하다.

따라서 이러한 문제점을 극복하고자 노즐 내부에 냉각유체가 흐를 경우에도 노즐 외측면의 보수 구간을 국부적으로 열처리 할 수 있는 장치가 다수 제안되어 있다.

예를 들어, 한국 등록실용신안 제20-0213356호(등록일자:2000.12.01.)은 사출성형기용 밴드히터에 관한 것으로, 절연과 발열특성이 우수하여서 500℃ 정도의 고온으로 발열되어, 사용범위가 넓고, 특히 절연성과 구조적 강도가 우수하여 지속적인 발열이 가능하다.

한국 등록실용신안 제20-0213356호(등록일자:2000.12.01.)

본 발명은 노즐 내부에 유체가 흐르더라도 열처리가 가능하도록 하고자 한다.

본 발명은 노즐 내부에 냉각유체가 흐르더라도 노즐 외측의 보수구간에도 열처리가 가능하도록 하고자 한다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 노즐 열처리용 전기로는 장방형의 몸체부와 상기 몸체부의 일면에 진공단열층을 형성하며 배열되는 퍼니스와 상기 퍼니스의 타면에 위치하며 상기 몸체부의 길이방향을 따라 배열되는 열선 및 상기 열선의 타면을 감싸며 외부로 노출되는 열전도 필름을 포함한다.

바람직하게는 본 발명에 있어서, 상기 열선이 복수개로 구분되어 연결 및 작동함을 특징으로 한다.

바람직하게는 본 발명에 있어서, 상기 배관의 외주면을 감싸는 열선에서 발열 되는 열이 외부로 방열되지 않도록 상기 몸체부의 끝단 내주면으로 탄턱이 형성되어 있음을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 노즐 열처리용 전기로는 서로 다른 히터가 구비되어 있어 고밀도 열처리를 신속하게 수행하는 효과가 있다.

본 발명에 따른 노즐 열처리용 전기로의 열선이 각각의 섹션별로 구분되어 잇어 서로 다른 배관의 구경에도 알맞게 적용할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 노즐 열처리용 전기로의 전체도,
도 2는 본 발명에 따른 노즐 열처리용 전기로의 상세도,
도 3은 본 발명에 따른 노즐에 부착되는 노즐 열처리용 전기로의 단계별 모습.

본 발명의 실시예에서 제시되는 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있다. 또한 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 되며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경물, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.

도 1을 참고하면, 본 발명에 따른 노즐 열처리용 전기로의 전체도를 보여주고 있다.

노즐 열처리용 전기로(10)(이하 "전기로"라 함)는 얇은 장방형의 몸체부(12)와 몸체부(12)의 일면에 진공 단열층(19)을 형성하며 배열되어 열을 발산하는 퍼니스(18)가 부착되어 있다. 퍼니스(18)의 타단면에 위치하며, 몸체부(12)의 길이방향으로 열선(16)이 배열되어 있고, 열선(16)의 타면을 덮어 외부에 노출되는 열전도 필름(14)으로 이루어져 있다.

즉, 몸체부(12)에 퍼니스(18), 열선(16), 열전도 필름(14)이 순차적으로 층을 이루며 배치되어 있고, 몸체부(12)의 짧은 면이 서로 연결되어 있어 중공형의 배관형상을 하게 된다.

전기로(10)의 중공부에 피가공물(20)인 배관이나 노즐이 위치하게 되며, 몸체부(12)의 내부에 설치된 퍼니스(18)와 열선(16)이 발열하여 피가공물(20)의 표면을 열처리하게 된다.

도 2를 참고하면, 본 발명에 따른 노즐 열처리용 전기로의 상세도이다.

전기로(10)의 중공부에 피가공물(20)인 노즐이나 배관을 삽입시켜 열선(16)과 퍼니스(18)에 열을 발생시켜 피가공물(20)의 보수구간에 열처리 작업이 이루어지게 된다.

전기로(10)의 열선(16)은 복수개의 섹션이 각각 독립적으로 크기가 변하는 형태이기 때문에 동일한 구경의 피가공물 뿐만 아니라 서로 다른 구경의 파이프가 레듀샤로 연결된 형태의 피가공물(20)도 그 형상에 맞춰 열처리 작업이 가능하다.

즉, 전기로(10)의 중공부에 피가공물(20)을 삽입시키게 되면 복수개의 섹션으로 이루어진 열선(16)이 서로 다른 구경으로 이루어진 피가공물(20)의 외주면을 따라 일정한 간격을 유지하며 결합하게 된다.

또한 전기로(10)의 열전도 필름(14)은 열선(16)이 발열하는 열이 피가공물(20)에 균일하고 효과적으로 전달하게 도와준다. 열전도 필름(14)은 열전도성에 효과적인 동합금이나 흑연필름으로 이루어져 있으면 좋을 것이며, 이밖에도 열전도성이 뛰어난 재질이라면 어느 것을 사용하더라도 좋을 것이다.

열선(16)에서 발생하는 열은 우선적으로 피가공물(20)에 열량을 가해지게 되고, 최대 열용량의 한계를 극복할 수 있도록 퍼니스(18)가 작동하여 피가공물(20)에 가해지는 열량을 최대화할 수 있게 된다.

한편, 퍼니스(18)가 위치하는 전기로(10)의 외측으로 진공 단열층(19)이 단열되도록 이루어져 있어 퍼니스(18)에서 발생되는 열이 외부로 유출되지 않고, 피가공물(20)에 가해질 수 있도록 구성되어 있다. 또한 몸체부(12)의 끝단에는 내측방향으로 단턱(13)이 형성되어 있어, 피가공물(20)에 설치시 피가공물(20)의 외주면을 단턱(13)이 에워싸 열선(16)과 퍼니스(18)의 열이 외부로 방열되지 않도록 방지하게 된다.

도 3은 본 발명에 따른 본 발명에 따른 노즐에 부착되는 노즐 열처리용 전기로의 단계별 모습이다.

이미 제작이 완료된 전기로(10)를 피가공물(20)에 부착하여 사용할 수도 있지만 전기로(10)가 피가공물(20)에 보다 완벽하게 밀착할 수 있도록 피가공물(20)인 노즐의 외주면에 전기로(10)를 설치할 수도 있을 것이다.

열처리 작업이 필요한 노즐의 외주면에 열전도 필름(14)을 부착하고, 그 다음 노즐의 구경에 따라 복수개의 섹션으로 나누어진 열선(16)을 장착한다.

노즐에 부착된 열전도 필름(14)과 열선(16)을 몸체부(12)로 고정 시킨 후에 열선(16)의 타측면을 진공상태의 분위기를 조성시킨 다음, 퍼니스(18)를 부착하여 노즐에 열처리 작업을 위한 준비가 완료된다.

이때 몸체부(12)의 단턱(13)은 노즐의 외주면과 맞닿아 퍼니스(18)와 열선(16)의 열이 외부로 방열되지 않게 된다.

노즐의 구경에 따라 섹션별로 설치된 복수개로 이루어진 열선(16)과 퍼니스(18) 및 진공단열의 효과로 피가공물에 고밀도 열처리 작업을 신속하게 수행할 수 있다. 또한 열선(16)이 섹션별로 이루어져 있기 때문에 피가공물(20)의 직경, 형상, 재질에 상관없이 적용할 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.

10 : 전기로 12 : 몸체부
13 : 단턱 14 : 열전도 필름
16 : 열선 18 : 퍼니스
19 : 진공 단열층 20 : 피가공물

Claims (3)

1. 장방형의 몸체부;
   상기 몸체부의 일면에 진공단열층을 형성하며 배열되는 퍼니스;
   상기 퍼니스의 타면에 위치하며 상기 몸체부의 길이방향을 따라 배열되는 열선;
   상기 열선의 타면을 감싸며 외부로 노출되는 열전도 필름을; 포함하는 노즐 열처리용 전기로.
2. 제1항에 있어서,
   상기 열선이 복수개의 섹션으로 구분되어 피가공물의 직경에 따라 각각 설치되는 것을 특징으로 하는 노즐 열처리용 전기로.
3. 제1항에 있어서,
   상기 열선에서 발열 되는 열이 외부로 방열되지 않도록 상기 몸체부 끝단의 내주면 방향으로 단턱이 형성되어 피가공물의 외주면을 에워싸는 것을 특징으로 하는 노즐 열처리용 전기로.

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