KR101502425B1 - 수직형 튜브 로킹 용융로 - Google Patents

Abstract

본 발명은 수직형 튜브 로킹 용융로에 관한 것으로, 보다 상세하게는 용융대상물질이 충진된 튜브가 지그에 지지된 상태로 내부로 삽입되고 상기 용융대상물질의 용융을 위한 발열체가 설치된 하우징의 길이방향의 일측과 타측에 각각 로유입구 및 로유출구를 형성하고, 상기 하우징을 상하 회전 가능하게 지지하는 하우징지지구를 구비하며, 상기 하우징의 하부에 냉각기를 구비함으로써 상기 하우징이 수직으로 세워진 상태에서 상기 로유출구를 통해 배출되는 튜브를 그대로 상기 냉각기가 수용할 수 있도록 구성하여 용융대상물질의 용융 및 냉각 조건을 체계적으로 조절할 수 있는 수직형 튜브 로킹 용융로에 관한 것이다.
본 발명에 따른 수직형 튜브 로킹 용융로는, 일정 길이를 갖고 내부로 용융대상물질이 충진된 튜브를 고정 지지하는 지그와; 길이방향의 일측에 상기 지그에 지지된 튜브가 길이방향을 따라 유입되는 로유입구가 형성되어 내부로 상기 튜브가 수용되는 하우징과; 상기 용융대상물질이 용융되도록 상기 하우징의 내부에 수용된 튜브를 가열하는 발열체와; 상기 용융대상물질이 용융되는 경우 균일하게 혼합되도록 상기 하우징을 요동시키는 요동수단을; 포함하는 튜브 로킹 용융로에 있어서, 상기 하우징은, 길이방향의 타측에 상기 지그에 지지된 튜브가 길이방향을 따라 이동되며 외부로 유출될 수 있는 로유출구가 더 형성되고, 상기 하우징이 지면과 수직 또는 수평한 상태로 배치되는 것이 가능하도록 상기 하우징을 회전 가능하게 지지하는 하우징지지구와; 상기 하우징의 하부에 배치되되, 상기 로유출구가 하방를 향하도록 상기 하우징이 지면과 수직하게 배치된 상태에서 상기 로유출구로 배출되는 상기 지그에 지지된 튜브가 길이방향을 따라 유입될 수 있는 냉각유입구가 형성되어 내부로 상기 튜브가 수용되고, 내부에 수용된 상기 튜브를 냉각시키는 냉각수단이 구비된 냉각기를; 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

수직형 튜브 로킹 용융로{HORIZONTAL ROCKING FURNACE WITH TUBE}

본 발명은 수직형 튜브 로킹 용융로에 관한 것으로, 보다 상세하게는 용융대상물질이 충진된 튜브가 지그에 지지된 상태로 내부로 삽입되고 상기 용융대상물질의 용융을 위한 발열체가 설치된 하우징의 길이방향의 일측과 타측에 각각 로유입구 및 로유출구를 형성하고, 상기 하우징을 상하 회전 가능하게 지지하는 하우징지지구를 구비하며, 상기 하우징의 하부에 냉각기를 구비함으로써 상기 하우징이 수직으로 세워진 상태에서 상기 로유출구를 통해 배출되는 튜브를 그대로 상기 냉각기가 수용할 수 있도록 구성하여 용융대상물질의 용융 및 냉각 조건을 체계적으로 조절할 수 있는 수직형 튜브 로킹 용융로에 관한 것이다.

일반적으로, 적외선 렌즈 등 특수 유리 제품을 제조하기 위해서는 석영관의 내부에 칼코지나이드(Chacogenide)를 포함하는 비산화계물질을 충진한 후 상기 비산화계물질이 용융되도록 지그를 이용하여 튜브 로킹 용융로(rocking furnace)에 투입하는 단계를 거친다.

그 다음, 융융된 상기 비산화계물질의 급냉을 위해 상기 석영관이 고정된 지그를 상기 튜브 로킹 용융로에서 분리한 후 별도의 냉각기에 투입하는 단계를 거친다.

적외선 렌즈 제조 장치에 대한 종래기술은 등록특허공보 제10-1151217호(공고일자: 2012.06.07.)에 예시된 바 있다.

한편, 튜브용 로(furnace)에 대한 종래기술은 등록특허공보 제10-0419168호(공고일자: 2004.02.18.) 및 등록특허공보 제10-0862857호(공고일자: 2008.10.09.)에 예시된 바 있다.

하지만, 종래기술에 따른 튜브 로킹 용융로는 용융대상물질의 용융과 냉각이 상호 연동되지 않고 각각 별도의 장치에 의하여 이루어짐으로써 용융 및 냉각 조건을 체계적으로 조절하기 어려워 생산된 제품의 품질이 저하되거나 품질이 균일하지 못한 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 하우징이 수직으로 세워진 상태에서 로유출구를 통해 배출되는 튜브를 그대로 냉각기가 수용할 수 있도록 구성하여 용융대상물질의 용융 및 냉각 조건을 체계적으로 조절할 수 있는 수직형 튜브 로킹 용융로를 제공하는 데에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하고자 본 발명에 따른 수직형 튜브 로킹 용융로는, 일정 길이를 갖고 내부로 용융대상물질이 충진된 튜브를 고정 지지하는 지그와; 길이방향의 일측에 상기 지그에 지지된 튜브가 길이방향을 따라 유입되는 로유입구가 형성되어 내부로 상기 튜브가 수용되는 하우징과; 상기 용융대상물질이 용융되도록 상기 하우징의 내부에 수용된 튜브를 가열하는 발열체와; 상기 용융대상물질이 용융되는 경우 균일하게 혼합되도록 상기 하우징을 요동시키는 요동수단을; 포함하는 튜브 로킹 용융로에 있어서, 상기 하우징은, 길이방향의 타측에 상기 지그에 지지된 튜브가 길이방향을 따라 이동되며 외부로 유출될 수 있는 로유출구가 더 형성되고, 상기 하우징이 지면과 수직 또는 수평한 상태로 배치되는 것이 가능하도록 상기 하우징을 회전 가능하게 지지하는 하우징지지구와; 상기 하우징의 하부에 배치되되, 상기 로유출구가 하방를 향하도록 상기 하우징이 지면과 수직하게 배치된 상태에서 상기 로유출구로 배출되는 상기 지그에 지지된 튜브가 길이방향을 따라 유입될 수 있는 냉각유입구가 형성되어 내부로 상기 튜브가 수용되고, 내부에 수용된 상기 튜브를 냉각시키는 냉각수단이 구비된 냉각기를; 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 수직형 튜브 로킹 용융로는, 상기 하우징지지구는, 상기 하우징의 길이방향의 중앙부에 구비된 회전축을 중심으로 상기 하우징이 회전 가능하게 지지되고, 상기 요동수단은, 상기 하우징이 지면과 수평하게 배치된 상태에서 상기 하우징을 상기 회전축을 중심으로 일정 경사각의 범위 내에서 상하 왕복 회동시키는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 수직형 튜브 로킹 용융로는, 상기 튜브는, 석영관으로 이루어지고, 상기 용융대상물질은, 칼코지나이드(Chacogenide)를 포함하는 비산화계물질이며, 상기 발열체는, 전기에너지를 이용하여 발열되는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 구성에 의하여 본 발명에 따른 수직형 튜브 로킹 용융로는 하우징이 수직으로 세워진 상태에서 로유출구를 통해 배출되는 튜브를 그대로 냉각기가 수용할 수 있도록 구성하여 용융대상물질의 용융 및 냉각 조건을 체계적으로 조절할 수 있게 되어 생산되는 제품의 품질이 우수하고, 품질의 균일성을 확보할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명에 따른 수직형 튜브 로킹 용융로는 용융 및 냉각조건에 따라 비교적 제작이 까다로운 적외선 렌즈를 용이하게 제작할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 일시예에 따른 수직형 튜브 로킹 용융로의 분해 사시도
도 2 및 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 수직형 튜브 로킹 용융로에 지그가 삽입되는 모습을 도시한 사시도
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 수직형 튜브 로킹 용융로의 주요부 단면도
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 하우징이 요동되는 모습을 도시한 측면도
도 6 및 도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 수직형 튜브 로킹 용융로의 사용상태도

이하에서는 도면에 도시된 실시예를 참조하여 본 발명에 따른 수직형 튜브 로킹 용융로를 보다 상세하게 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일시예에 따른 수직형 튜브 로킹 용융로의 분해 사시도이고, 도 2 및 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 수직형 튜브 로킹 용융로에 지그가 삽입되는 모습을 도시한 사시도이며, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 수직형 튜브 로킹 용융로의 주요부 단면도이고, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 하우징이 요동되는 모습을 도시한 측면도이며, 도 6 및 도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 수직형 튜브 로킹 용융로의 사용상태도이다.

도 1 내지 도 7을 살펴보면, 본 발명의 일실시예에 따른 수직형 튜브 로킹 용융로는 지그(10)와, 하우징(20)과, 발열체(30)와, 요동수단(40)과, 하우징지지구(50)와, 냉각기(60)를 포함하여 구성된다.

상기 지그(10)는 일정 길이를 갖고 내부로 용융대상물질(M)이 충진된 튜브(T)를 고정하는 구성이다.

본 발명의 일실시예에서는 적외선 렌즈를 용이하게 제조할 수 있도록 상기 튜브(T)는 중공원통형의 석영관으로 이루어지고, 상기 튜브(T)에 충진되는 상기 용융대상물질(M)은 칼코지나이드(Chacogenide)를 포함하는 비산화계물질로 이루어진다.

또한, 본 발명의 일실시예에서 상기 지그(10)는 일정한 길이를 갖고 상호 평행하게 배치된 복수개의 길이바(11)와, 상기 지그(10)가 상기 하우징(20)에 삽입되는 경우 로유입구(21) 및 로유출구(22)를 밀폐하도록 상기 길이바(11)의 일단 및 타단에 각각 고정된 제1밀폐캡(12) 및 제2밀폐캡(13)과, 상기 튜브(T)의 직경이 다양하게 형성되더라도 상기 튜브(T)를 지지할 수 있도록 외협내광 형상을 갖는 원추형으로 형성되어 상기 길이바(11)의 내부에 고정된 고정콘(14)과, 상기 고정콘(12)과의 사이에서 상기 튜브(T)가 지지되도록 상기 고정콘(12)에 대향되는 원추형으로 형성되고 상기 길이바(11)의 내부에서 길이방향을 따라 이동가능하게 지지된 이동콘(15)과, 상기 튜브(T)가 안착될 수 있는 형상을 갖고 상기 이동콘(15)에 고정된 튜브안착가이드(16)와, 상기 제1밀폐캡(12)의 외부에서 상기 이동콘(14)을 길이방향을 따라 이동시키도록 상기 이동콘(14)에 연결된 길이조절바(17)와, 상기 제1밀폐캡(12)의 외측에 구비된 손잡이(18)와, 상기 손잡이(18)에 착탈가능하게 결합되며 상기 지그(10)를 상기 하우징(20)의 길이방향을 따라 밀어 이동시키는 것이 가능한 밀대(19)를 포함하여 구성된다.

상기 하우징(20)은 상기 지그(10)에 고정 지지된 튜브(T)가 내부로 삽입 수용되는 구성으로 길이방향의 일측에 상기 지그(10)에 고정 지지된 튜브(T)가 길이방향을 따라 유입되는 로유입구(21)가 형성되고, 길이방향의 타측에 상기 지그에 지지된 튜브가 길이방향을 따라 이동되며 외부로 유출될 수 있는 로유출구(22)가 형성되며, 내부로 상기 발열체(30)가 설치되고, 상기 요동수단(40)에 의해 요동되도록 구성된다.

상기 발열체(30)는 상기 튜브(T)에 충진된 용융대상물질(M)이 용융되도록 상기 하우징(20)의 내부에 수용된 튜브(T)를 가열하는 구성으로 본 발명의 일실시예에서는 화염을 방사하는 토치 등에 비교하여 상기 튜브(T)를 고르게 가열할 수 있고, 온도 제어가 용이하도록 전기에너지를 이용하여 발열되도록 구성된다.

한편, 상기 발열체(30)는 전기에너지를 공급받는 경우 저항에 의해 발열되는 저항 타입으로 구성할 수 있고, 전기에너지에 의해 유도가열되는 유도가열 타입으로 구성될 수도 있다할 것이다.

상기 요동수단(40)은 상기 용융대상물질(M)이 용융되는 경우 균일하게 혼합되도록 상기 하우징(20)을 요동시키는 구성으로 본 발명의 일실시예에서는 회전모터(41)와, 상기 회전모터(41)의 회전력을 상기 하우징(20)에 전달하는 벨트(42)를 포함하여 구성된다.

한편, 상기 요동수단(40)은 진퇴되는 로드의 선단이 회전축(51)에 편심되게 연결되는 실린더(미도시)로 구성될 수도 있다할 것이다.

상기 하우징지지구(50)는 상기 하우징(20)이 지면과 수직 또는 수평한 상태로 배치되는 것이 가능하도록 상기 하우징(20)의 길이방향의 중앙부에 구비된 회전축(51)을 중심으로 상기 하우징(20)을 회전 가능하게 지지하는 구성이다.

상기 냉각기(60)는 상기 용융대상물질(M)이 용융된 상태에서 상기 튜브(T)를 냉각시키는 구성으로 상기 하우징(20)의 하부에 배치된다.

또한, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이 상기 로유출구(22)가 하방을 향하도록 상기 하우징(20)이 지면과 수직하게 배치된 상태에서 상기 지그(10)의 밀대(19)가 손잡이(18)에 결합된 상태로 하방으로 외력이 작용하는 경우 상기 지그(10)에 지지된 튜브(T)가 상기 로유출구(22)로 배출되는데, 상기 냉각기(60)는 상기 로유출구(22)로 배출되는 상기 지그(10)에 지지된 튜브(T)가 길이방향을 따라 유입될 수 있는 냉각유입구(61)가 형성되어 내부로 상기 튜브(T)가 수용되고, 내부에 수용된 상기 튜브(T)를 냉각시키는 냉각수단(미도시)이 구비되는 구성이다.

상기 냉각기(60) 자체는 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명한 구성이므로 상기 냉각기(60)의 구성에 대한 자세한 설명은 생략하기로 한다.

즉, 본 발명은 상기 하우징(20)이 수직으로 세워진 상태에서 상기 로유출구(22)를 통해 배출되는 튜브(T)를 그대로 상기 냉각기(60)가 수용할 수 있도록 배치 및 구성됨으로써 상기 용융대상물질(M)의 용융 및 냉각 조건을 체계적으로 조절할 수 있게 되어 생산되는 제품의 품질이 우수하고, 품질의 균일성을 확보할 수 있게 되는 것이다.

앞에서 설명되고 도면에 도시된 수직형 튜브 로킹 용융로는 본 발명을 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과하며, 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안된다. 본 발명의 보호범위는 이하의 특허청구범위에 기재된 사항에 의해서만 정하여지며, 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 개량 및 변경된 실시예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속한다고 할 것이다.

T 튜브
M 용융대상물질
10 지그
20 하우징
21 로유입구
22 로유출구
30 발열체
40 요동수단
50 하우징지지구
51 회전축
60 냉각기
61 냉각유입구

Claims (3)

1. 일정 길이를 갖고 내부로 용융대상물질이 충진된 튜브를 고정 지지하는 지그와; 길이방향의 일측에 상기 지그에 지지된 튜브가 길이방향을 따라 유입되는 로유입구가 형성되어 내부로 상기 튜브가 수용되는 하우징과; 상기 용융대상물질이 용융되도록 상기 하우징의 내부에 수용된 튜브를 가열하는 발열체와; 상기 용융대상물질이 용융되는 경우 균일하게 혼합되도록 상기 하우징을 요동시키는 요동수단을; 포함하는 튜브 로킹 용융로에 있어서,
   상기 하우징은, 길이방향의 타측에 상기 지그에 지지된 튜브가 길이방향을 따라 이동되며 외부로 유출될 수 있는 로유출구가 더 형성되고,
   상기 하우징이 지면과 수직 또는 수평한 상태로 배치되는 것이 가능하도록 상기 하우징을 회전 가능하게 지지하는 하우징지지구와;
   상기 하우징의 하부에 배치되되, 상기 로유출구가 하방를 향하도록 상기 하우징이 지면과 수직하게 배치된 상태에서 상기 로유출구로 배출되는 상기 지그에 지지된 튜브가 길이방향을 따라 유입될 수 있는 냉각유입구가 형성되어 내부로 상기 튜브가 수용되고, 내부에 수용된 상기 튜브를 냉각시키는 냉각수단이 구비된 냉각기를; 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수직형 튜브 로킹 용융로.
2. 제1항에 있어서,
   상기 하우징지지구는, 상기 하우징의 길이방향의 중앙부에 구비된 회전축을 중심으로 상기 하우징이 회전 가능하게 지지되고,
   상기 요동수단은, 상기 하우징이 지면과 수평하게 배치된 상태에서 상기 하우징을 상기 회전축을 중심으로 일정 경사각의 범위 내에서 상하 왕복 회동시키는 것을 특징으로 하는 수직형 튜브 로킹 용융로.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 튜브는, 석영관으로 이루어지고,
   상기 용융대상물질은, 칼코지나이드(Chacogenide)를 포함하는 비산화계물질이며,
   상기 발열체는, 전기에너지를 이용하여 발열되는 것을 특징으로 하는 수직형 튜브 로킹 용융로.

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