KR20230002055A - 발열구조체를 구비하는 소성로용 대차 및 이를 포함하는 소성로 - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 소성대상물을 소성터널 내부에서 운반하도록 구비되는 소성로용 대차에 있어서, 상기 소성터널 내부를 이동하도록 구비되는 대차본체; 상기 대차본체의 상부에 구비되고, 내화성 재료로 이루어지는 내화구조체; 및 상기 내화구조체의 상부에 구비되고, 외부로부터 전원을 공급받아 열을 발생시키도록 구비되는 발열구조체;를 포함하는 것을 특징으로 하는 발열구조체를 구비하는 소성로용 대차와 이를 포함하는 소성로를 제공하는 것을 목적으로 한다.
Description
본 발명은 소성대상물을 운반하도록 구비되는 소성로용 대차 및 이를 포함하는 소성로에 관한 것이다.
소성로는 열처리를 수행하는 로(kiln)를 말하며, 소성로는 형태 및 작업 방식에 따라 터널킬른(tunnel kiln), 회전킬른(rotary kiln) 및 롤러허스킬른(roller hearth kiln) 등으로 나누어진다.
이러한 소성로 중 롤러허스킬른은 롤러 상부에 내화판을 놓고 그 위에 소성대상물을 놓아 롤러의 회전에 의해 소성대상물을 이송시키면서 열처리를 수행하게 되는데, 이러한 롤러허스킬른은 롤러가 내부에 위치하고 있으므로 내부 가열에 있어서 롤러의 비열값이 작아져 온도 균일도가 좋아 소성대상물의 불량률이 줄어들고 하부측에 2면 가열을 통하여 온도제어가 용이한 장점이 있다.
그러나 롤러허스킬른의 경우 내부에 금속재료를 사용할 수 없어 롤러의 재질을 알루미나 튜브나 탄화규소 튜브 등의 비금속 재질로 사용하여야 하는데, 이 때문에 롤러의 가동 수명이 짧고, 온도 변화에 따른 내구도가 약해 한 번에 소성할 수 있는 원료량이 적으며, 롤러의 파손으로 인해 전기로 내부에서 튜브와 잔여물을 제거하기 위해 하온 후 내화제를 들어내고 청소 후에 다시 승온하는데 시간이 너무 오래 걸려 생산량이 감소하고 인력이 많이 필요한 단점이 있다.
한편, 터널킬른의 경우 소성대상물의 이송에 대차를 이용하기 때문에 원료의 하중에 구애받지 않고 열처리가 가능하나, 하부의 대차가 직접 이동하므로 구조상 하부 가열이 불가능하여 하부 온도가 낮아지게 되므로 내부에 온도편차가 크게 발생하는 문제점이 있다.
이에 본 발명은 전술한 배경에서 안출된 것으로, 열을 발생시키는 발열구조체를 포함하여, 소성로 내부의 온도편차를 줄일 수 있도록 구비된 소성로용 대차와 이를 포함하는 소성로를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 목적은 여기에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일실시예는, 소성대상물을 소성터널 내부에서 운반하도록 구비되는 소성로용 대차에 있어서, 상기 소성터널 내부를 이동하도록 구비되는 대차본체; 상기 대차본체의 상부에 구비되고, 내화성 재료로 이루어지는 내화구조체; 및 상기 내화구조체의 상부에 구비되고, 외부로부터 전원을 공급받아 열을 발생시키도록 구비되는 발열구조체;를 포함하는 것을 특징으로 하는 발열구조체를 구비하는 소성로용 대차를 제공한다.
또한, 상기 발열구조체는, 일정한 길이를 가지면서 상기 내화구조체의 상부에 배치되는 봉형부; 및 상기 봉형부의 양 단부 각각에서 상기 대차본체 방향으로 굽어져 형성되는 한 쌍의 절곡연장부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 발열구조체를 구비하는 소성로용 대차를 제공한다.
또한, 상기 발열구조체는, 탄화규소(SiC) 재료로 이루어지는 것을 특징으로 하는 발열구조체를 구비하는 소성로용 대차를 제공한다.
또한, 상기 내화구조체의 상부에 상기 발열구조체와 인접하게 구비되고, 상부에 상기 소성대상물을 적재시키도록 구비되는 지지구조체;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발열구조체를 구비하는 소성로용 대차를 제공한다.
또한, 상기 발열구조체는, 내부에 수용공간을 구비하는 하판; 상기 하판의 수용공간 상에 구비되고, 외부로부터 전원을 공급받아 열을 발생시키도록 구비되는 저항발열체; 및 상기 하판의 상부에 결합하여 상기 하판의 수용공간을 밀폐하도록 구비되는 상판;을 포함하는 것을 특징으로 하는 발열구조체를 구비하는 소성로용 대차를 제공한다.
또한, 외부로부터 전원을 공급받아 열을 발생시키도록 구비되는 소성발열체를 내부에 구비하는 소성터널; 및 제1항 내지 제6항 중 어느 하나에 해당하는 발열구조체를 구비하는 소성로용 대차;를 포함하는 소성로를 제공한다.
본 발명의 일실시예에 의하면, 소성터널 내부를 이동하는 소성로용 대차에 발열구조체를 구비시킴으로써 소성로 내부의 상하좌우 4면 가열이 가능하게 하여 소성로 내부의 온도편차를 줄일 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 소성로의 전체 구성을 나타내는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 소성로용 대차의 전체 구성을 나타내는 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 소성로용 대차의 전체 구성을 나타내는 분해사시도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 소성로용 대차의 전체 구성을 나타내는 정면도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 소성로용 대차의 전체 구성을 나타내는 측면도이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 발열구조체의 전체 구성을 나타내는 사시도이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 지지구조체의 전체 구성을 나타내는 사시도 및 측면도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 소성로용 대차의 전체 구성을 나타내는 사시도이다.
도 9는 도 8의 본 발명의 다른 실시예에 따른 발열구조체의 A부분에 대한 분해사시도이다.
도 10은 도 8의 본 발명의 다른 실시예에 따른 발열구조체의 A부분에 대한 단면도이다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 발열구조체의 각 영역 중 중앙 부분과 가장자리 부분의 일예를 나타내는 평면도이다.
도 12는 본 발명의 일실시예에 따른 소성로의 전체 구성을 나타내는 정면도이다.
도 13은 본 발명의 일실시예에 따른 소성터널의 전체 구성을 나타내는 정면도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 소성로용 대차의 전체 구성을 나타내는 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 소성로용 대차의 전체 구성을 나타내는 분해사시도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 소성로용 대차의 전체 구성을 나타내는 정면도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 소성로용 대차의 전체 구성을 나타내는 측면도이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 발열구조체의 전체 구성을 나타내는 사시도이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 지지구조체의 전체 구성을 나타내는 사시도 및 측면도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 소성로용 대차의 전체 구성을 나타내는 사시도이다.
도 9는 도 8의 본 발명의 다른 실시예에 따른 발열구조체의 A부분에 대한 분해사시도이다.
도 10은 도 8의 본 발명의 다른 실시예에 따른 발열구조체의 A부분에 대한 단면도이다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 발열구조체의 각 영역 중 중앙 부분과 가장자리 부분의 일예를 나타내는 평면도이다.
도 12는 본 발명의 일실시예에 따른 소성로의 전체 구성을 나타내는 정면도이다.
도 13은 본 발명의 일실시예에 따른 소성터널의 전체 구성을 나타내는 정면도이다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 각 실시예에 따른 소성로용 대차(10, 10')는, 소성대상물(K)을 소성터널(20) 내부에서 운반하도록 구비되는 것으로서, 대차본체(100), 내화구조체(200) 및 발열구조체(300a, 300b)를 포함할 수 있으며, 이때 본 발명에 따른 소성로용 대차(10, 10')는 열을 외부로부터 전원을 공급받아 열을 발생시키도록 구비되는 발열구조체(300a, 300b)를 구비함으로써, 소성로용 대차(10)가 소성터널(20) 내부를 이동할 때에 소성로(1) 내부에서 상하좌우 4면 가열이 가능하게 하여 소성로(1) 내부의 온도편차를 줄일 수 있도록 구성한 것을 특징으로 한다.
이하, 도 1 내지 도 13을 참조하여, 본 발명의 각 실시예에 따른 소성로용 대차(10, 10')의 각 구성에 대하여 상세히 설명한다.
여기서, 본 발명에 따른 소성로용 대차(10, 10')는 발열구조체(300a, 300b)의 형태에 따라 제1실시예 및 제2실시예로 나누어질 수 있으며, 먼저 도 1 내지 도 7을 참조하여 본 발명의 제1실시예에 따른 소성로용 대차(10)를 설명한다.
한편, 각각의 도면상에서 소성대상물(K)은 가열 대상이 되는 물질이 수용되도록 구비되는 세라믹 용기 형태로 도시되었으나, 본 발명의 각 실시예들을 설명함에 있어 소성대상물(K)은 가열 대상이 되는 물질 그 자체를 의미할 수 있음은 물론이다.
먼저, 본 발명의 제1실시예에 따른 소성로용 대차(10)는, 대차본체(100), 내화구조체(200), 발열구조체(300a) 및 지지구조체(400)를 포함할 수 있다.
대차본체(100)는 일예로 일정한 가로, 세로 및 높이를 갖는 부재로 이루어질 수 있으며, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 하부에 바퀴(110)가 구비되어 소성터널(20) 내부를 이동하도록 구비된다.
내화구조체(200)는 내화성 재료로 이루어지면서 대차본체(100)의 상부에 구비되며, 내화구조체(200)는 일예로 내화벽돌로 구비될 수 있다.
내화구조체(200)는 대차본체(100)의 상부에 구비되어 소성터널(20) 내부의 고열이 소성터널(20) 하부로 빠져나가는 것을 차단하며, 이로써 소성터널(20) 내부를 보온하면서 대차본체(100) 및 바퀴(110)가 고열에 의해 손상 및 변형되는 것을 방지시킨다.
이어서, 발열구조체(300a)는 내화구조체(200)의 상부에 구비되고, 외부로부터 전원을 공급받아 열을 발생시키도록 구비된다.
여기서, 본 발명의 제1실시예에 따른 소성로용 대차(10)에 구비되는 발열구조체(300a)는 비금속 발열체로 구비될 수 있는데, 일예로 발열구조체(300a)는 탄화규소(SiC) 재료로 이루어지는 발열체로 구비될 수 있다.
이때, 발열구조체(300a)는 봉형부(310a) 및 한 쌍의 절곡연장부(330a)를 포함하여, 양 단부가 대차본체(100) 방향으로 절곡된 형상으로 구비될 수 있다.
좀 더 구체적으로, 도 3 및 도 6에 도시된 바와 같이 봉형부(310a)는 일정한 길이를 가지면서 내화구조체(200)의 상부에 배치될 수 있으며, 한 쌍의 절곡연장부(330a)는 봉형부(310a)의 양 단부 각각에서 대차본체(100) 방향으로 굽어져 형성될 수 있다.
여기서, 한 쌍의 절곡연장부(330a)는 각각 내화구조체(200) 및 대차본체(100)를 통과하여, 끝단부가 대차본체(100)의 내부에 위치하거나 또는 대차본체(100)를 관통하여 대차본체(100) 하부에 위치하도록 구비될 수 있다.
한편, 각각의 한 쌍의 절곡연장부(330a)의 끝단부에는 외부전원장치(미도시)의 전극과 연결되어 외부전원장치로부터 전원을 공급받을 수 있도록 구비되는 전원연결부(331a)가 구비될 수 있으며, 이로써 전원연결부(331a)는 소성로용 대차(10)의 각 부분 중 비교적 온도가 낮은 소성로용 대차(10)의 하단부에 위치할 수 있게 된다.
이와 같이 발열구조체(300a)의 전원연결부(331a)를 소성로용 대차(10)의 하단부에 위치시킴으로써 고열에 의한 전원연결부(331a)의 손상을 방지할 수 있게 된다.
한편, 도 6에 도시된 바와 같이 발열구조체(300a)의 봉형부(310a)는 중앙부(311a)와, 중앙부(311a)로부터 연장되는 양 단부(313a)의 발열량이 서로 달라지도록 구비될 수 있다.
좀 더 구체적으로, 봉형부(310a)는 중앙부(311a)의 발열량보다 중앙부(311a)로부터 연장되는 양 단부(313a)의 발열량이 더 커지도록 구비될 수 있다.
발열구조체(300a)가 외부로부터 전원을 공급받아 열을 발생시킬 때에, 봉형부(310a)의 양 단부(313a)가 중앙부(311a)보다 열 손실이 상대적으로 더 크기 때문에, 봉형부(310a)의 중앙부(311a)와 양 단부(313a)의 발열량이 동일하거나 비슷하도록 구비시키는 경우에는 봉형부(310a)의 길이 방향을 따라 온도편차가 크게 발생할 수 있다.
이와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 발열구조체(300a)의 봉형부(310a)의 중앙부(311a)의 발열량보다 중앙부(311a)로부터 연장되는 양 단부(313a)의 발열량이 더 크도록 구비시킴으로써, 봉형부(310a)의 양 단부(313a)에서 상대적으로 열 손실이 더 크게 발생하여도 봉형부(310a)의 길이 방향을 따라 온도편차가 크게 발생하지 않고 봉형부(310a)가 전체적으로 균일한 온도를 유지하도록 구성할 수 있다.
이때, 봉형부(310a)의 중앙부(311a)와 양 단부(313a)의 굵기 내지 직경을 서로 다르게 형성하여 봉형부(310a)의 중앙부(311a)와 양 단부(313a)의 전기 저항을 다르게 형성시킴으로써 봉형부(310a)의 중앙부(311a)와 양 단부(313a)의 발열량이 서로 달라지도록 구비시킬 수 있다.
일예로, 봉형부(310a)의 양 단부(313a)의 굵기를 중앙부(311a)의 굵기보다 작게 형성하여 봉형부(310a)의 양 단부(313a)의 전기 저항이 중앙부(311a)의 전기 저항보다 커지도록 구비시킴으로써, 봉형부(310a)의 양 단부(313a)의 발열량이 중앙부(311a)의 발열량보다 커지도록 구성할 수 있다.
이상 설명한 발열구조체(300a)는 소성로용 대차(10)에 복수개 구비될 수 있으며, 이와 같이 소성로용 대차(10)에 열을 발생시키는 발열구조체(300a)가 구비됨으로써 소성로용 대차(10)가 소성터널(20) 내부를 이동할 때에 소성로(1) 내부에서 상하좌우 4면 가열이 가능하게 되므로 소성로(1) 내부의 온도편차를 줄일 수 있게 된다.
이어서, 지지구조체(400)는 내화구조체(200)의 상부에 발열구조체(300a)와 인접하게 구비되고, 상부에 소성대상물(K)을 적재시키도록 구비된다.
좀 더 구체적으로, 도 7에 도시된 바와 같이 지지구조체(400)는 내화구조체(200)의 상부에 결합하는 하단결합부(410)와, 하단결합부(410)의 상부에서 높이 방향(z방향) 상측으로 연장 형성되는 연결부(430) 및 일정한 면적을 갖도록 연결부(430)의 상단부에서 양 측방향으로 연장 형성되는 상단지지부(450)를 포함할 수 있다.
지지구조체(400)는 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 내화구조체(200) 상에 복수개가 구비될 수 있으며, 이때 발열구조체(300a)의 봉형부(310a)는 서로 인접하는 지지구조체(400)의 사이에 배치될 수 있다.
여기서, 서로 인접하는 지지구조체(400) 사이에는 복수개의 발열구조체(300a)가 배치될 수 있으며, 이때 지지구조체(400)는 상단지지부(450)의 가로 방향(x방향)의 길이가 하단결합부(410)의 가로 방향(x방향) 길이보다 길게 형성되어 소성대상물(K)이 서로 인접하는 지지구조체(400) 사이로 빠지지 않고 지지구조체(400)의 상단지지부(450)의 상부에 안착되도록 구비된다.
한편, 지지구조체(400)는 내화성을 갖는 세라믹 재료로 이루어질 수 있다.
다음으로, 도 8 내지 도 10을 참조하여, 본 발명의 제2실시예에 따른 소성로용 대차(10')에 대하여 설명한다.
여기서, 본 발명의 제2실시예에 따른 소성로용 대차(10')는 발열구조체(300b) 외의 대차본체(100) 및 내화구조체(200)에 관한 구성들은 전술한 본 발명의 제1실시예에 따른 소성로용 대차(10)의 구성들과 동일하므로, 발열구조체(300b) 외의 대차본체(100) 및 내화구조체(200)에 관한 구성들에 대한 자세한 설명은 생략하고, 이하 본 발명의 제2실시예에 따른 소성로용 대차(10')에 구비되는 발열구조체(300b)에 대하여 상세히 설명한다.
도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2실시예에 따른 소성로용 대차(10')에 구비되는 발열구조체(300b)는 일예로 일정한 가로, 세로 및 높이를 갖는 판상형 부재로 구비되어 전술한 내화구조체(200)의 상부에 구비될 수 있으며, 외부로부터 전원을 공급받아 열을 발생시키도록 구비된다.
좀 더 구체적으로, 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이 발열구조체(300b)는 내부에 수용공간(311b)을 구비하는 하판(310b)과, 하판(310b)의 수용공간(311b) 상에 구비되고, 외부로부터 전원을 공급받아 열을 발생시키도록 구비되는 저항발열체(330b) 및 하판(310b)의 상부에 결합하여 하판(310b)의 수용공간(311b)을 밀폐하도록 구비되는 상판(350b)을 포함할 수 있다.
먼저, 발열구조체(300b)의 하판(310b)은 유리 또는 운모 재질로 이루어지면서 일정한 가로, 세로 및 높이를 갖는 판상형 부재로 구비될 수 있다.
이때, 하판(310b)의 내부에는 하판(310b)의 가장자리를 일정폭으로 남겨두고 바닥을 향해 일정 깊이만큼 함몰 형성되는 수용공간(311b)이 구비될 수 있으며, 수용공간(311b) 상에는 후술하는 저항발열체(330b)가 수용될 수 있다.
한편, 도 9에 도시된 바와 같이, 하판(310b)의 수용공간(311b)의 바닥면에는 삽입홀(313b) 및 고정홀(315b)이 각각 구비될 수 있다.
삽입홀(313b)은 수용공간(311b)의 바닥면에 형성되되 하판(310b)을 관통하도록 형성될 수 있으며, 삽입홀(313b)에는 후술하는 저항발열체(330b)의 전원연결부(311b)가 삽입될 수 있다.
또한, 고정홀(315b)은 수용공간(311b)의 바닥면에 형성되되 하판(310b)을 관통하도록 형성되거나, 수용공간(311b)의 바닥면에서 일정 깊이만큼 함몰 형성될 수 있으며, 고정홀(315b)에는 후술하는 저항발열체(330b)의 고정돌기(333b)가 삽입될 수 있다.
이어서, 발열구조체(300b)의 저항발열체(330b)는 하판(310b)의 수용공간(311b) 상에 구비되고, 외부로부터 전원을 공급받아 열을 발생시키도록 구비된다.
여기서, 저항발열체(330b)는 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이 하판(310b)의 수용공간(311b)에 복수개의 가상의 영역을 나누어 해당 영역별로 하나씩 배치되도록 단위 유닛 형태로 복수개가 구비될 수 있다.
즉, 저항발열체(330b)는 일정한 크기(면적)을 갖는 단위 유닛 형태로 복수개가 구비될 수 있으며, 복수개의 저항발열체(330b)는 하판(310b)의 수용공간(311b)에 각 영역별로 하나씩 수용될 수 있다.
여기서, 저항발열체(330b)는 외력에 의해 변형이 용이한 금속 소재로 이루어지는 발열체로 구비되면서, 일측 끝단에서 타측 끝단까지 일정한 패턴으로 연속적으로 이어지는 형태로 구비될 수 있으며, 일예로 도 9에 도시된 바와 같이 각각의 저항발열체(330b)는 일예로 지그재그 형태로 구부러진 패턴으로 형성될 수 있다.
이때, 저항발열체(330)의 일측 끝단 및 타측 끝단 각각에는 외부전원장치(미도시)의 전극과 연결되어 외부전원장치로부터 전원을 공급받을 수 있도록 구비되는 전원연결부(331b)가 구비될 수 있다.
여기서, 저항발열체(330)의 일측 끝단 및 타측 끝단 각각은 하판(310b) 방향으로 절곡되어, 저항발열체(330)가 수용공간(311b)에 배치되었을 때 저항발열체(330)의 일측 끝단 및 타측 끝단 각각에 구비되는 전원연결부(331b)가 하판(310b)에 형성된 삽입홀(313b)에 관통 삽입되도록 구비될 수 있다.
이때, 전원연결부(331b)는 삽입홀(313b)에 관통 삽입된 상태에서 외부전원장치의 전극에 연결되도록 구비될 수 있다.
한편, 각각의 저항발열체(330b)는 수용공간(311b)의 각 영역별로 발열량이 서로 달라지도록 구비될 수 있다.
좀 더 구체적으로, 각각의 저항발열체(330b)는 수용공간(311b)의 각 영역 중 중앙 부분(301b)에 배치되는 저항발열체(330b)의 발열량보다 수용공간(311b)의 각 영역 중 가장자리 부분(302b)에 배치되는 저항발열체(330b)의 발열량이 더 커지도록 구비될 수 있다.
여기서, 하판(310b)의 수용공간(311b)의 각 영역 중 중앙 부분(301b)과 가장 자리 부분(302b)의 일예가 도 11에 도시되어 있다.
각각의 저항발열체(330b)가 외부로부터 전원을 공급받아 열을 발생시킬 때에, 수용공간(311b)의 각 영역 중 가장자리 부분(302b)에 배치되는 저항발열체(330b)가 수용공간(311b)의 각 영역 중 중앙 부분(301b)에 배치되는 저항발열체(330b)보다 열 손실이 상대적으로 더 크게 일어나기 때문에, 수용공간(311b)의 각 영역 중 가장자리 부분(302b)에 배치되는 저항발열체(330b)와 수용공간(311b)의 각 영역 중 중앙 부분(301b)에 배치되는 저항발열체(330b)의 발열량을 동일하거나 비슷하도록 구비시키는 경우에는 발열구조체(300b)의 각 영역에서 온도편차가 크게 발생할 수 있다.
이와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 수용공간(311b)의 각 영역 중 중앙 부분(301b)에 배치되는 저항발열체(330b)의 발열량보다 수용공간(311b)의 각 영역 중 가장자리 부분(302b)에 배치되는 저항발열체(330b)의 발열량이 더 크도록 구비시킴으로써, 수용공간(311b)의 각 영역 중 가장자리 부분(302b)에 배치되는 저항발열체(330b)에서 상대적으로 열 손실이 더 크게 발생하여도 발열구조체(300b)의 각 영역에서 온도편차가 크게 발생하지 않고 발열구조체(300b)가 전체적으로 균일한 온도를 유지하도록 구성할 수 있다.
이때, 수용공간(311b)의 각 영역 중 중앙 부분(301b)에 배치되는 저항발열체(330b)와 수용공간(311b)의 각 영역 중 가장자리 부분(302b)에 배치되는 저항발열체(330b)의 굵기 내지 직경을 서로 다르게 형성하여 수용공간(311b)의 각 영역 중 중앙 부분(301b)에 배치되는 저항발열체(330b)와 수용공간(311b)의 각 영역 중 가장자리 부분(302b)에 배치되는 저항발열체(330b)의 전기 저항을 서로 다르게 형성시킴으로써 수용공간(311b)의 각 영역 중 중앙 부분(301b)에 배치되는 저항발열체(330b)와 수용공간(311b)의 각 영역 중 가장자리 부분(302b)에 배치되는 저항발열체(330b)의 발열량이 서로 달라지도록 구비시킬 수 있다.
일예로, 수용공간(311b)의 각 영역 중 가장자리 부분(302b)에 배치되는 저항발열체(330b)의 굵기를 수용공간(311b)의 각 영역 중 중앙 부분(301b)에 배치되는 저항발열체(330b)의 굵기보다 작게 형성하여 수용공간(311b)의 각 영역 중 가장자리 부분(302b)에 배치되는 저항발열체(330b)의 전기 저항이 수용공간(311b)의 각 영역 중 중앙 부분(301b)에 배치되는 저항발열체(330b)의 전기 저항보다 커지도록 구비시킴으로써, 수용공간(311b)의 각 영역 중 가장자리 부분(302b)에 배치되는 저항발열체(330b)의 발열량이 수용공간(311b)의 각 영역 중 중앙 부분(301b)에 배치되는 저항발열체(330b)의 발열량보다 커지도록 구성할 수 있다.
이어서, 저항발열체(330b)는, 저항발열체(330b)의 외측으로 일정 길이만큼 돌출되는 고정돌기(333b)를 포함할 수 있다.
이때, 고정돌기(333b)는 저항발열체(330b)에 하나 이상 구비될 수 있으며, 고정돌기(333b)는 하판(310b) 방향으로 절곡되어 저항발열체(330b)가 수용공간(311b)에 배치되었을 때, 하판(310b)에 형성된 고정홀(315b)에 삽입되도록 구비될 수 있다.
이와 같이 저항발열체(330b)에 구비되는 고정돌기(333b)가 하판(310b)의 고정홀(315b) 삽입되도록 구비됨으로써, 저항발열체(330b)가 하판(310b)의 수용공간(311b) 내에서 움직이지 않고 고정된 상태가 유지되도록 구비된다.
한편, 고정돌기(333b)는 고정홀(315b)에 관통 삽입된 상태에서 고정홀(315b)을 통과하여 돌출된 부분을 하판(310b)의 하면 방향으로 절곡시킴으로써 고정돌기(333b)가 고정홀(315b)로부터 이탈되는 것이 방지되도록 구비될 수도 있다.
이어서, 발열구조체(300b)의 상판(350b)은 전술한 발열구조체(300b)의 하판(310b)과 마찬가지로 유리 또는 운모 재질로 이루어지면서 일정한 가로, 세로 및 높이를 갖는 판상형 부재로 구비될 수 있다.
상판(350b)은 하판(310b)에 대응하는 크기 및 형상으로 구비되어 하판(310b)의 상부에 결합하도록 구비되며, 상판(350b)이 하판(310b)에 결합함으로써 하판(310b) 내부의 수용공간(311b)을 밀폐하게 된다.
이때, 상판(350b)과 하판(310b)은 서로 마주보는 면적 중 적어도 가장자리가 서로 접촉하여 봉합됨으로써 상호 결합될 수 있다.
이상 설명한 바와 같이 소성로용 대차(10')에 열을 발생시키는 발열구조체(300b)가 구비됨으로써 소성로용 대차(10')가 소성터널(20) 내부를 이동할 때에 소성로(1) 내부에서 상하좌우 4면 가열이 가능하게 되므로 소성로(1) 내부의 온도편차를 줄일 수 있게 된다.
다음으로, 도 1 및 도 12에 도시된 바와 같이 본 발명의 일실시예에 따른 소성로(1)는 외부로부터 전원을 공급받아 열을 발생시키도록 구비되는 소성발열체(21)를 내부에 구비하는 소성터널(20) 및 전술한 소성로용 대차(10, 10')를 포함할 수 있다.
여기서, 도 13에 도시된 바와 같이 소성터널(20)은 내부에 소성로용 대차(10, 10')가 이동할 수 있는 터널 형태로 구비되며, 소성터널(20)의 내부에는 소성터널(20) 내부를 이동하는 소성대상물(K)을 가열하기 위한 열을 발생시키는 소성발열체(21)가 구비된다.
소성발열체(21)는 외부로부터 전원을 공급받아 열을 발생시키도록 구비되며, 소성발열체(21)는 봉형상의 발열체로 구비되면서 소성터널(20) 내부의 상부 및 양 측부에 구비될 수 있다.
한편, 본 발명의 일실시예에 따른 소성로(1)에 포함되는 소성로용 대차(10, 10')는 전술한 바와 같으므로 자세한 설명은 생략하며, 이와 같이 본 발명의 일실시예에 따른 소성로(1)에 발열구조체(300a, 300b)를 구비하는 소성로용 대차(10, 10’)가 포함됨으로써, 소성로(1) 내부에서 상하좌우 4면 가열이 가능하게 되므로 소성로(1) 내부의 온도편차를 줄일 수 있게 된다.
이상에서, 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합되거나 결합되어 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
1 : 소성로
K : 소성대상물
10, 10' : 소성로용 대차
20 : 소성터널
21 : 소성발열체
100 : 대차본체
110 : 바퀴
200 : 내화구조물
300a : 발열구조체
310a : 봉형부
311a : 중앙부
313a : 단부
330a : 한 쌍의 절곡 연장부
331a : 전원연결부
300b : 발열구조체
301b : 중앙 부분(301b)
302b : 가장자리 부분(302b)
310b : 하판
311b : 수용공간
313b : 삽입홀
315b : 고정홀
330b : 저항발열체
331b : 전원연결부
333b : 고정돌기
350b : 상판
400 : 지지구조체
410 : 하단결합부
430 : 연결부
450 : 상단지지부
K : 소성대상물
10, 10' : 소성로용 대차
20 : 소성터널
21 : 소성발열체
100 : 대차본체
110 : 바퀴
200 : 내화구조물
300a : 발열구조체
310a : 봉형부
311a : 중앙부
313a : 단부
330a : 한 쌍의 절곡 연장부
331a : 전원연결부
300b : 발열구조체
301b : 중앙 부분(301b)
302b : 가장자리 부분(302b)
310b : 하판
311b : 수용공간
313b : 삽입홀
315b : 고정홀
330b : 저항발열체
331b : 전원연결부
333b : 고정돌기
350b : 상판
400 : 지지구조체
410 : 하단결합부
430 : 연결부
450 : 상단지지부
Claims (6)
- 소성대상물을 소성터널 내부에서 운반하도록 구비되는 소성로용 대차에 있어서,
상기 소성터널 내부를 이동하도록 구비되는 대차본체;
상기 대차본체의 상부에 구비되고, 내화성 재료로 이루어지는 내화구조체; 및
상기 내화구조체의 상부에 구비되고, 외부로부터 전원을 공급받아 열을 발생시키도록 구비되는 발열구조체;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 발열구조체를 구비하는 소성로용 대차. - 제1항에 있어서,
상기 발열구조체는,
일정한 길이를 가지면서 상기 내화구조체의 상부에 배치되는 봉형부; 및
상기 봉형부의 양 단부 각각에서 상기 대차본체 방향으로 굽어져 형성되는 한 쌍의 절곡연장부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 발열구조체를 구비하는 소성로용 대차. - 제2항에 있어서,
상기 발열구조체는,
탄화규소(SiC) 재료로 이루어지는 것을 특징으로 하는 발열구조체를 구비하는 소성로용 대차. - 제2항에 있어서,
상기 내화구조체의 상부에 상기 발열구조체와 인접하게 구비되고, 상부에 상기 소성대상물을 적재시키도록 구비되는 지지구조체;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발열구조체를 구비하는 소성로용 대차. - 제1항에 있어서,
상기 발열구조체는,
내부에 수용공간을 구비하는 하판;
상기 하판의 수용공간 상에 구비되고, 외부로부터 전원을 공급받아 열을 발생시키도록 구비되는 저항발열체; 및
상기 하판의 상부에 결합하여 상기 하판의 수용공간을 밀폐하도록 구비되는 상판;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 발열구조체를 구비하는 소성로용 대차. - 외부로부터 전원을 공급받아 열을 발생시키도록 구비되는 소성발열체를 내부에 구비하는 소성터널; 및
제1항 내지 제6항 중 어느 하나에 해당하는 발열구조체를 구비하는 소성로용 대차;
를 포함하는 소성로.
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| KR20210029054A (ko) | 2019-09-05 | 2021-03-15 | 주식회사 티엠씨 | 대차 이동식 소성로 |
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- 2024-03-14 KR KR1020240035946A patent/KR20240040690A/ko not_active Application Discontinuation
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| CN117683992A (zh) * | 2024-02-01 | 2024-03-12 | 哈尔滨铭阳炉业有限公司 | 一种采用四面加热的特大型台车式硅碳棒高温热处理炉 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| E902 | Notification of reason for refusal |