KR20190106428A - 금속제품 열처리 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 금속제품을 미리 결정된 목표온도 및 미리 결정된 목표시간동안 열처리 하기위한 금속제품 열처리 장치로서, 장방형의 내부 공간을 갖는 하부 하우징; 상기 하부 하우징의 상측에 위치하고 상기 하부 하우징의 일부와 연통된 내부 공간을 갖는 상부 하우징; 상기 하부 하우징의 내부 공간에 위치되는 이송부; 상기 상부 하우징의 상부에 위치하고 금속제품에 열을 가하는 열처리부; 상기 하부 하우징의 내부공간 일부와 상기 상부 하우징의 내부 공간 일부를 포함하고 금속제품이 열처리되는 공간인 히팅 챔버; 및 상기 이송부, 상기 열처리부 및 상기 히팅 챔버 중 적어도 어느 하나와 전기적으로 연결되어 작동을 제어하는 제어부를 포함하는 금속제품 열처리 장치에 관한 것이다.

Description

금속제품 열처리 장치{DEVICE FOR METAL PRODUCT HEAT TREATMENT}
본 발명은 금속제품을 열처리하기 위한 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 금속제품을 열처리 (탬퍼링, 소둔, 어닐링) 하기 위해 하우징 내에 가열장치와 컨베이어 벨트를 위치시켜, 금속제품이 컨베이어 벨트를 지나는 동안 가열장치로부터 열을 흡수하여 열처리 되는 장치 또는 공정이 사용되고 있다.
그러나, 종래의 열처리 장치에서는 금속제품의 형상이나, 금속제품이 컨베이어 벨트 상에서 어느 지점에 위치되어 이송되는지에 따라 금속제품에 전달되는 열량이 상이하여, 최종 생산되는 제품의 불량률이 매우 높다는 문제점이 있다.
자동차 산업, 조선 산업등의 발달에 따라 금속제품의 수요가 급속도로 증가하는 상황에서, 상기와 같은 문제점을 해결하여 금속제품의 생산성을 향상시키는 기술이 필요하다.
한국 특허공개공보 제10-1993-0010200호 (1993.06.22)
본 발명은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명은 금속제품이 열처리되는 공간인 히팅 챔버 내의 열 분포를 균일하게 형성하고, 피드백 제어를 통해 히팅 챔버 내의 온도를 목표값으로 유지시키는 장치를 제공한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 금속제품을 미리 결정된 목표온도 및 미리 결정된 목표시간동안 열처리 하기위한 금속제품 열처리 장치로서, 장방형의 내부 공간을 갖는 하부 하우징; 상기 하부 하우징의 상측에 위치하고 상기 하부 하우징의 일부와 연통된 내부 공간을 갖는 상부 하우징; 상기 하부 하우징의 내부 공간에 위치되는 이송부; 상기 상부 하우징의 상부에 위치하고 금속제품에 열을 가하는 열처리부; 상기 하부 하우징의 내부공간 일부와 상기 상부 하우징의 내부 공간 일부를 포함하고 금속제품이 열처리되는 공간인 히팅 챔버; 및 상기 이송부, 상기 열처리부 및 상기 히팅 챔버 중 적어도 어느 하나와 전기적으로 연결되어 작동을 제어하는 제어부를 포함하는 금속제품 열처리 장치를 제공한다.
일 실시예에 있어서, 상기 이송부는, 금속제품의 공급측에서 회전 구동을 하는 공급측 롤러; 금속제품의 토출측에서 회전 구동을 하는 토출측 롤러; 상기 공급측 롤러와 상기 토출측 롤러의 외주를 단일 폐곡면을 형성하여 감싸도록 형성된 벨트 부재; 및 상기 벨트 부재의 하방에 위치되어 상기 벨트 부재의 하중을 지지하고 보조 장력을 제공하는 보조롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 금속제품 열처리 장치일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 열처리부는, 일부가 상기 히팅 챔버 내측으로 연장되어 상기 히팅 챔버 내측으로 열을 발생시키는 발열부; 및 상기 히팅 챔버의 내측 상면과 상기 발열부의 사이에서 열 분산 작용을 하는 열 분산부를 포함하는 것을 특징으로 하는 금속제품 열처리 장치일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 열처리부는, 상기 히팅 챔버 내의 온도를 측정하고 이를 전기적 신호로 전환하여 상기 제어부로 전송하는 열전대를 포함하는 것을 특징으로 하는 금속제품 열처리 장치일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 열처리부는, 상기 제어부와의 피드백 제어를 통해, 상기 히팅 챔버 내의 온도가 목표온도보다 낮을 경우에는 발열량을 증가시키는 것을 특징으로 하는 금속제품 열처리 장치일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 열처리부는, 상기 제어부와의 피드백 제어를 통해, 상기 히팅 챔버 내의 온도가 목표온도보다 높을 경우에는 발열량을 감소시키는 것을 특징으로 하는 금속제품 열처리 장치일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 열처리부는, 상기 히팅 챔버 내의 열을 분산시키는 열 분산부를 포함하고, 상기 열 분산부는, 상기 상부 하우징의 상측에 위치되어 구동력을 발생시키는 구동부, 상기 구동부로부터 상기 히팅 챔버 내측으로 연장되는 구동축, 및 상기 구동축의 일단부에 연결되어 회전 구동되는 열 분산 팬을 포함하는 것을 특징으로 하는 금속제품 열처리 장치일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 열전대는, 상기 열 분산부로부터 상기 벨트의 구동방향측으로 소정 간격 이격되게 위치되어 상기 히팅 챔버 내의 온도를 실시간으로 측정하는 것을 특징으로 하는 금속제품 열처리 장치일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 열 분산 팬은 상기 발열부보다 상측에 위치되는 것을 특징으로 하는 금속제품 열처리 장치일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 히팅 챔버의 내벽은 상기 히팅 챔버 내측으로 열을 복사시키는 열 복사층 및 상기 히팅 챔버 내부와 상기 히팅 챔버 외부의 열전달을 차단시키는 단열층을 포함하는 것을 특징으로 하는 금속제품 열처리 장치일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 금속제품의 토출측에 열처리가 완료된 금속제품을 재냉각 시키는 토출측 냉각부를 포함하는 것을 특징으로 하는 금속제품 열처리 장치일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 미리 결정된 목표온도와 미리 결정된 목표시간을 유지하면서 금속제품을 열처리 하여 금속제품의 불량률을 현저히 감소시키고 생산성을 향상시킬 수 있다.
또한, 히팅 챔버 내로 열이 골고루 분산되도록 하여 히팅 챔버 내부를 통과하면서 열처리되는 금속제품의 형상이나 통과시의 위치에 관계없이 금속제품의 전 영역에 열이 균일하게 전달되도록 하여, 금속제품의 불량률을 현저히 감소시키고 생산성을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1 은 본 발명의 일 실시예에 의한 금속제품 열처리 장치의 길이방향을 나타내는 일측면 개략도이다.
도 2 는 본 발명의 일 실시예에 의한 금속제품 열처리 장치의 폭방향을 나타내는 타측면 개략도이다.
도 3 은 본 발명의 일 실시예에 의한 금속제품 열처리 장치를 상측에서 바라본 개략도이다.
도 4 는 본 발명의 일 실시예에 의한 금속제품 열처리 장치의 개폐부 내측을 나타내는 개략도이다.
도 5 는 본 발명의 일 실시예에 의한 금속제품 열처리 장치의 열 분산 팬을 나타내는 개략도이다.
도 6 은 본 발명의 일 실시예에 의한 금속제품 열처리 장치의 히팅 챔버 내에서 중앙, 좌측 및 우측의 온도변화를 나타내는 그래프이다.
도 7 은 도 6 에서 나타낸 현상이 발생되는 경우, 본 발명의 일 실시예에 의한 제어부로써 제어가 이루어진 상태의 온도변화를 나타내는 그래프이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1 은 본 발명의 일 실시예에 의한 금속제품 열처리 장치의 길이방향을 나타내는 일측면 개략도이고, 도 2 는 본 발명의 일 실시예에 의한 금속제품 열처리 장치의 폭방향을 나타내는 타측면 개략도이고, 도 3 은 본 발명의 일 실시예에 의한 금속제품 열처리 장치를 상측에서 바라본 개략도이고, 도 4 는 본 발명의 일 실시예에 의한 금속제품 열처리 장치의 개폐부 내측을 나타내는 개략도이며, 도 5 는 본 발명의 일 실시예에 의한 금속제품 열처리 장치의 열 분산 팬을 나타내는 개략도이다.
도 1 내지 도 5 에서 나타내는 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 의한 금속제품 열처리 장치 (1000) 는 하부 하우징 (100), 상부 하우징 (110), 이송부 (200), 열처리부 (300), 히팅 챔버 (400), 토출측 냉각부 (500) 및 제어부 (600) 를 포함한다.
하부 하우징 (100) 은 금속제품 열처리 장치 (1000) 의 바디를 형성할 수 있고, 장방형의 내부 공간을 가질 수 있다.
일 실시예에 의하면, 하부 하우징 (100) 의 하부에는 중공상인 빔 또는 실린더 형상의 외측 지지부 (711) 와, 외측 지지부 (711) 의 형상에 대응되는 형상을 가지고 외측 지지부 (711) 의 내부에 삽입되는 내측 지지부 (712) 및 내측 지지부 (712) 의 일단부에 탈착 가능하게 결합되는 휠 (713) 을 포함하는 지지부가 형성될 수 있다.
그리고, 이러한 지지부는 복수개 형성되어 하부 하우징 (100) 을 포함한 금속제품 열처리 장치 (1000) 전체의 하중을 지지할 수 있고, 지면으로부터 하부 하우징 (100) 까지의 높이를 조절할 수 있다.
상부 하우징 (110) 은 하부 하우징 (100) 의 상측에 위치될 수 있고 하부 하우징 (100) 의 일부와 연통된 내부 공간을 가질 수 있다.
이송부 (200) 는 하부 하우징 (100) 의 내부 공간에 위치될 수 있으며, 공급측 롤러 (221), 토출측 롤러 (222), 벨트 부재 (230), 제 1 보조롤러 (241) 및 제 2 보조롤러 (242) 를 포함한다.
공급측 롤러 (221) 는 금속제품의 공급측에서 회전 구동을 하도록 형성될 수 있고, 토출측 롤러 (222) 는 금속제품의 토출측에서 회전 구동을 하도록 형성될 수 있다.
또한, 공급측 롤러 (221) 및/또는 토출측 롤러 (222) 는 하부 하우징 (100) 에 지지되는 구동부 (210) 의 구동력을 인가받아 회전 구동될 수 있다.
벨트 부재 (230) 는 공급측 롤러 (221) 와 토출측 롤러 (222) 의 외주를 단일 폐곡면을 형성하여 감싸도록 형성될 수 있다.
일 실시예에 의하면, 벨트 부재 (230) 는 금속제품의 크기보다 작은 모눈을 갖는 메쉬형태일 수 있고, 다른 실시예에 의하면 벨트 부재 (230) 는 복수개의 장방형 플레이트가 연결된 형태로서, 금속제품의 공급측 부터 토출측에 이르기까지는 복수개의 플레이트간에 틈이 발생되지 않는 형태일 수 있다.
이로써, 벨트 부재 (230) 상에 위치되는 금속제품이 열처리 과정에서 벨트 부재 (230) 와 간섭을 일으켜 불량이 발생되거나, 금속제품 열처리 장치 (1000) 전체의 오작동 또는 멈춤이 방지된다.
보조롤러는 제 1 보조롤러 (241) 및 제 2 보조롤러 (242) 와 같이 복수개로 형성될 수 있으며, 벨트 부재 (230) 의 하방에 위치되어 벨트 부재 (230) 의 하중을 지지하고 보조 장력을 제공할 수 있다.
이로써, 벨트 부재 (230) 가 수용할 수 있는 금속제품의 무게가 증가될 수 있고, 장시간 운용에도 벨트 부재 (230) 의 장력 저하가 방지될 수 있다.
열처리부 (300) 는 상부 하우징 (110) 의 상부에 위치될 수 있고 금속제품에 열을 가한다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 열처리부 (300) 는 일부가 히팅 챔버 내측으로 연장되어 히팅 챔버 (400) 내측으로 열을 발생시키는 발열부를 포함한다.
일 실시예에 의하면, 발열부는 복수개일 수 있고, 벨트 부재 (230) 의 진행 방향과 평행한 방향으로 제 1 발열부 (310) 및 제 2 발열부 (340) 와 같이 연속되어 형성될 수 있다.
도 4 에서 나타내는 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 발열부 (310, 340) 는 "U"자 형상 또는 "S" 자 형상이 소정 간격을 두고 연속 배치된 형상이거나, "U"자 형상 또는 "S" 자 형상의 머리-꼬리가 이어지도록 연속 배치된 형상일 수 있다.
벨트 부재 (230) 의 진행 방향을 따라 제 1 발열부 (310) 및 제 2 발열부 (340) 가 연속적으로 배치되어 있으므로, 제 1 발열부 폭 간격 (d1), 제 2 발열부 폭 간격 (d2), 제 1 발열부 길이 (l1) 및 제 2 발열부 길이 (l2) 를 조정하여 히팅 챔버 (400) 내로의 열 전달을 최적화시킬 수 있다.
보다 구체적으로는 제 1 발열부 (310) 는 공급측에 가깝게 구비될 수 있고, 제 2 발열부 (340) 는 토출측에 가깝게 구비될 수 있다.
벨트 부재 (230) 의 진행 방향과 평행한 방향을 길이방향, 이 길이방향과 직교하되 지면과 평행한 방향을 폭방향이라고 할 때,
공급측의 제 1 발열부 (310) 의 폭 간격인 제 1 발열부 폭 간격 (d1) 은 토출측에 구비되는 제 2 발열부 (340) 의 폭 간격인 제 2 발열부 폭 간격 (d2) 보다 작거나 같게 형성될 수 있다.
그리고, 제 1 발열부 길이 (l1) 는 제 2 발열부 길이 (l2) 보다 크거나 같게 형성될 수 있다.
이로 인하여, 공급측에서 진입되는 금속제품이 보다 빠른 시간에 목표 온도에 도달할 수 있고, 토출측로 나가는 금속제품이 보다 빠르게 실외온도에 도달 하도록 할 수 있어, 열처리의 효율을 높일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 열처리부 (300) 는 히팅 챔버 (400) 의 내측 상면과 발열부 (310, 340) 의 사이에서 열 분산 작용을 하는 열 분산부를 포함한다.
열 분산부는 발열부 (310, 340) 의 수와 대응되게 형성될 수 있으며, 일 예로서, 벨트 부재 (230) 의 진행 방향과 평행한 방향으로 제 1 열 분산부 (320) 및 제 2 열 분산부 (350) 와 같이 연속되어 형성될 수 있다.
열 분산부 (320, 350)는 하부 하우징 (100) 의 상측에 위치되어 구동력을 발생시키는 구동부 (321, 351), 구동부 (321, 351) 로부터 히팅 챔버 (400) 내측으로 연장되는 구동축 (322, 352), 및 구동축 (322, 352) 의 일단부에 연결되어 회전 구동되는 열 분산 팬 (323, 353) 을 포함한다.
일 실시예에서, 열 분산 팬 (323, 353) 은 발열부 (310, 340) 보다 상측에 위치될 수 있다. 이로써, 히팅 챔버 (400) 의 내측 상면과 발열부 (310, 340) 의 사이에서 열 분산 작용이 이루어질 수 있다.
열 분산 팬 (323, 353) 중에서, 열 분산 팬 (323) 의 형상을 도 5 를 참고로 설명하면, 일 실시예에서 열 분산 팬 (323) 은 베이스 플레이트 (323p), 보스부 (323h) 및 윙 부재 (323b) 를 포함한다.
베이스 플레이트 (323p) 는 대략 원형의 얇은 판 형상일 수 있고, 윙 부재 (323b) 에 의해 발생된 기류를 하방으로 유도한다.
보스부 (323h) 는 베이스 플레이트 (323p) 의 대략 중심부에 형성될 수 있고, 소정의 높이를 갖는 실린더 형상일 수 있다.
윙 부재 (323b) 는 일측이 보스부 (323h) 와 연결되어 보스부 (323h) 로부터 연장되어 형성될 수 있으며, 타측은 베이스 플레이트 (323p) 에 접하도록 형성될 수 있다. 이로써, 장시간의 회전 구동 중에 안정성이 유지될 수 있다.
윙 부재 (323b) 는 프로펠러형상일 수 있으며, 다양한 형태의 피치, 스큐 및/또는 레이크 값을 가질 수 있다.
윙 부재 (323b) 의 회전에 의해, 보스부 (323h) 로부터 외주측으로 기류가 형성되고 이는 베이스 플레이트 (323p) 에 의해 유도되어 히팅 챔버 (400) 내측으로 전달될 수 있다.
이로써, 히팅 챔버 (400) 내측으로 발열부 (310, 340) 의 열이 분산되어 히팅 챔버 (400) 내부 어느 곳에서든 균일한 온도 분포가 형성될 수 있다.
따라서, 히팅 챔버 (400) 내부를 통과하면서 열처리되는 금속제품의 형상이나 통과시의 위치에 관계없이 금속제품의 전 영역에 열이 균일하게 전달되도록 하여, 금속제품의 불량률을 현저히 감소시키고 생산성을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 열처리부 (300) 는 히팅 챔버 (400) 내의 온도를 측정하고 이를 전기적 신호로 전환하여 제어부 (600) 로 전송하는 열전대를 포함한다.
열전대 역시, 벨트 부재 (230) 의 진행 방향과 평행한 방향으로 제 1 열전대 (330) 및 제 2 열전대 (360) 와 같이 연속되어 형성될 수 있다.
일 실시예에 의하면, 열전대 (330, 360) 는 열 분산부 (320, 350) 로부터 벨트 부재 (230) 의 구동방향측으로 소정 간격 이격되게 위치될 수 있고 히팅 챔버 (400) 내의 온도를 실시간으로 측정한다.
열처리부 (300) 는 제어부 (600) 와 전기적으로 연결되어 제어부 (600) 와의 피드백 제어를 통해, 히팅 챔버 (400) 내의 온도가 목표온도보다 낮을 경우에는 발열량을 증가시킬 수 있다.
반대로, 열처리부 (300) 는 제어부 (600) 와의 피드백 제어를 통해, 히팅 챔버 (400) 내의 온도가 목표온도보다 높을 경우에는 발열량을 감소시킬 수 있다.
따라서, 히팅 챔버 (400) 내의 온도가 목표온도로 일정하게 유지될 수 있다.
구체적으로, 열처리부 (300) 의 열전대 (330, 360) 가 제어부 (600) 와 전기적으로 연결되고, 발열부 (310, 340) 또한 제어부 (600) 와 전기적으로 연결되어, 열전대 (330, 360) 로부터 측정된 히팅 챔버 (400) 의 온도가 전기적 신호로서 제어부 (600) 로 전달되면, 제어부 (600) 는 이를 목표온도와 비교해 발열부 (310, 340) 로 발열량 증가 또는 발열량 감소의 전기적 신호를 전달함으로써, 발열부 (310, 340) 의 발열량이 조절될 수 있다.
일 실시예에 의하면, 열전대 (330, 360) 는 히팅 챔버 (400) 내에서 폭방향에 대해 중앙, 좌측 및 우측의 온도를 측정하고 제어부 (600) 로 전기적 신호로써 전달할 수 있다.
히팅 챔버 (400) 는 하부 하우징 (100) 의 내부공간 일부와 상부 하우징 (110) 의 내부 공간 일부를 포함하고 금속제품이 열처리되는 공간일 수 있다.
일 실시예에서, 히팅 챔버 (400) 의 내벽 (410) 은 히팅 챔버 (400) 내측으로 열을 복사시키는 열 복사층 (411) 및 히팅 챔버 (400) 내부와 히팅 챔버 (400) 외부의 열전달을 차단시키는 단열층 (412) 을 포함한다.
제어부 (600) 는 이송부 (200), 열처리부 (300) 및 히팅 챔버 (400) 중 적어도 어느 하나와 전기적으로 연결될 수 있고, 이들의 작동을 제어한다.
히팅 챔버 (400) 내에서의 온도 편차는 발열부 (310, 340) 의 온도, 열 분산 팬 (323, 353) 의 속도 및 이송부 (200) 의 금속제품 이송 속도 변화에 의해 발생될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 제어부 (600) 는 발열부 (310, 340) 의 온도, 열 분산 팬 (323, 353) 의 속도 및 이송부 (200) 의 금속제품 이송 속도를 커플링된 상태에서 조절하여 히팅 챔버 (400) 내에서의 온도 편차를 최소화 시키고, 목표 온도값이 유지되는 구간을 히팅 챔버 (400) 전역으로 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 제어부 (600) 의 제어의 예를 도 6 및 도 7 을 참고로 설명하면, 이 시험은 이송부 (200) 로써 컨베이어 벨트 구조를 사용하였고, 이송 속도는 150mm/min, 히팅 챔버 (400) 통과 시간은 11.47분, 벨트 부재 (230) 의 폭은 410mm, 히팅 챔버 (400) 의 길이는 1720mm, 발열부 (310, 340) 의 온도는 350℃, 열 분산 팬 (323, 353) 의 외경은 290∮, 6엽, 날개 폭 30mm 으로 수행된 것이다.
도 6 에서는 열 분산 팬 (323, 353) 의 회전 속도가 1800rpm 인 것인데, 이 경우에는 공급측부터 소정 구간까지는 중앙에 비해 좌측 및 우측의 온도가 낮고, 온도 헌팅 현상(설정온도보다 소정 허용치 이상 벗어나는 현상)이 발생되었으며, 온도 편차가 ±5% 이내인 구간은 2분으로 측정되었다. 즉, 히팅 챔버 (400) 통과 시간 11.47분 중에서 2분 동안에만 중앙, 좌측 및 우측의 온도 편차가 ±5% 이내로 작용되었다.
이와 같이 금속제품 열처리 장치 (1000) 에서 온도 편차가 소정 허용치 이상으로 발생되거나, 온도 헌팅 현상이 발생되거나 및/또는 온도 편차가 ±5% 이내인 구간의 길이가 소정 허용치 이상으로 발생되면, 제어부 (600) 는 발열부 (310, 340) 의 온도, 열 분산 팬 (323, 353) 의 속도 및/또는 이송부 (200) 의 금속제품 이송 속도를 변화시킬 수 있다.
그 예로서, 도 7 에서는 도 6 과 동일 상태로부터 열 분산 팬 (323, 353) 의 회전 속도를 -2200rpm (역방향) 로 하여, 온도 편차를 감소시키고, 온도 헌팅 현상을 제거하였으며, 온도 온도 편차가 ±5% 이내인 구간을 5분으로 증가시켰다.
제어부 (600) 의 제어는 이에 한정되지 않으며, 앞서 설명한 바와 같이 금속제품의 생산 조건에 따라 불량률을 감소시키기 위해, 발열부 (310, 340) 의 온도, 열 분산 팬 (323, 353) 의 속도 및/또는 이송부 (200) 의 금속제품 이송 속도를 커플링 시켜 최적화하는 방향으로 이루어진다.
제어부 (600) 는 또한 범용성을 가져서, 금속제품 열처리 장치 (1000) 에 연결되는 추가적인 장치와도 전기적으로 연결되어 통합 제어를 수행할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 금속제품의 토출측에 열처리가 완료된 금속제품을 재냉각 시키는 토출측 냉각부 (500) 가 포함된다.
이 경우, 금속제품의 열처리에서 냉각까지의 완제품 제작 공정이 금속제품 열처리 장치 (1000) 에서 일련의 시퀀스에 따라 이루어질 수 있다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100 : 하부 하우징
110 : 상부 하우징
120 : 개폐부
200 : 이송부
300 : 열처리부
310 : 제 1 발열부
320 : 제 1 열 분산부
330 : 제 1 열전대
340 : 제 2 발열부
350 : 제 2 열 분산부
360 : 제 2 열전대
400 : 히팅 챔버
500 : 토출측 냉각부
600 : 제어부

Claims (11)

  1. 금속제품을 미리 결정된 목표온도 및 미리 결정된 목표시간동안 열처리 하기위한 금속제품 열처리 장치로서,
    장방형의 내부 공간을 갖는 하부 하우징;
    상기 하부 하우징의 상측에 위치하고 상기 하부 하우징의 일부와 연통된 내부 공간을 갖는 상부 하우징;
    상기 하부 하우징의 내부 공간에 위치되는 이송부;
    상기 상부 하우징의 상부에 위치하고 금속제품에 열을 가하는 열처리부;
    상기 하부 하우징의 내부공간 일부와 상기 상부 하우징의 내부 공간 일부를 포함하고 금속제품이 열처리되는 공간인 히팅 챔버; 및
    상기 이송부, 상기 열처리부 및 상기 히팅 챔버 중 적어도 어느 하나와 전기적으로 연결되어 작동을 제어하는 제어부를 포함하는 금속제품 열처리 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 이송부는,
    금속제품의 공급측에서 회전 구동을 하는 공급측 롤러;
    금속제품의 토출측에서 회전 구동을 하는 토출측 롤러;
    상기 공급측 롤러와 상기 토출측 롤러의 외주를 단일 폐곡면을 형성하여 감싸도록 형성된 벨트 부재; 및
    상기 벨트 부재의 하방에 위치되어 상기 벨트 부재의 하중을 지지하고 보조 장력을 제공하는 보조롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 금속제품 열처리 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 열처리부는,
    일부가 상기 히팅 챔버 내측으로 연장되어 상기 히팅 챔버 내측으로 열을 발생시키는 발열부; 및
    상기 히팅 챔버의 내측 상면과 상기 발열부의 사이에서 열 분산 작용을 하는 열 분산부를 포함하는 것을 특징으로 하는 금속제품 열처리 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 열처리부는,
    상기 히팅 챔버 내의 온도를 측정하고 이를 전기적 신호로 전환하여 상기 제어부로 전송하는 열전대를 포함하는 것을 특징으로 하는 금속제품 열처리 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 열처리부는,
    상기 제어부와의 피드백 제어를 통해, 상기 히팅 챔버 내의 온도가 목표온도보다 낮을 경우에는 발열량을 증가시키는 것을 특징으로 하는 금속제품 열처리 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 열처리부는,
    상기 제어부와의 피드백 제어를 통해, 상기 히팅 챔버 내의 온도가 목표온도보다 높을 경우에는 발열량을 감소시키는 것을 특징으로 하는 금속제품 열처리 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 열처리부는,
    상기 히팅 챔버 내의 열을 분산시키는 열 분산부를 포함하고,
    상기 열 분산부는, 상기 상부 하우징의 상측에 위치되어 구동력을 발생시키는 구동부, 상기 구동부로부터 상기 히팅 챔버 내측으로 연장되는 구동축, 및 상기 구동축의 일단부에 연결되어 회전 구동되는 열 분산 팬을 포함하는 것을 특징으로 하는 금속제품 열처리 장치.
  8. 제 4 항에 있어서,
    상기 열전대는,
    상기 열 분산부로부터 상기 벨트의 구동방향측으로 소정 간격 이격되게 위치되어 상기 히팅 챔버 내의 온도를 실시간으로 측정하는 것을 특징으로 하는 금속제품 열처리 장치.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 열 분산 팬은 상기 발열부보다 상측에 위치되는 것을 특징으로 하는 금속제품 열처리 장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 히팅 챔버의 내벽은 상기 히팅 챔버 내측으로 열을 복사시키는 열 복사층 및 상기 히팅 챔버 내부와 상기 히팅 챔버 외부의 열전달을 차단시키는 단열층을 포함하는 것을 특징으로 하는 금속제품 열처리 장치.
  11. 제 1 항에 있어서,
    금속제품의 토출측에 열처리가 완료된 금속제품을 재냉각 시키는 토출측 냉각부를 포함하는 것을 특징으로 하는 금속제품 열처리 장치.
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