WO2024123082A1 - 열처리 장치용 새거 정렬 구조체 - Google Patents

열처리 장치용 새거 정렬 구조체 Download PDF

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WO2024123082A1
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    • F27D2003/125—Charging cars, lift trolleys
    • F27D2003/127—Charging cars, lift trolleys for carrying pots

Definitions

  • the present invention is a sledgehammer alignment structure that connects sledgehammers placed on rollers provided inside a heat treatment device. More specifically, it is for a heat treatment device that prevents the sledgehammer from twisting and maintains its alignment when the sledgehammer is transported by rollers. This is about the new sort structure.
  • a heat treatment device is a device used to improve physical properties by applying high temperature heat to a metal or non-metallic material, and heat treatment devices with various heating methods exist.
  • the dual-axis hearth-type heat treatment device usually includes a temperature rising zone that raises the temperature of the room temperature material to around 1000°C, a holding zone that maintains the material heated in the temperature rising zone at a high temperature, and a cooling zone that cools the heat-treated material. It is composed by:
  • Korean Patent Publication No. 10-2021-0152896 (publication date: December 16, 2021) discloses an electrode material firing device.
  • the main object of the present invention is to provide a sledgehammer alignment structure that connects the sledgehammer inserted into the heat treatment device and ensures that the sledgehammer is transferred in a good state without being disturbed during transfer.
  • the solution of the present invention is a sledgehammer alignment structure disposed inside a furnace body for heat treating a material, connecting the sledgehammers equipped with the material, and aligning the sledgehammers when transporting the sledgehammers.
  • the sagger alignment structure includes at least one pair of sagers It includes a first clip connecting the sides so that they face each other, wherein the first clip is a first clip body; and, first clip sides formed by bending on both sides of the clip body; and, the first clip side It may include a first insertion space formed to fit between the sides of the sagger, and the first clip body may be provided with a sagger alignment structure through which a first opening is formed.
  • the sachet when transferring a sachet loaded into a heat treatment device and equipped with a material, the sachet is transferred while connected to the first clip and/or the second clip, so the sachet is aligned without being disturbed during the transport process.
  • the status quo can be maintained.
  • the first clip and the second clip according to the present invention are formed with a first opening and a second opening, respectively, the gas supplied into the furnace body when the new clip is connected and transferred inside the furnace body forming the heat treatment device It is possible to ensure smooth contact between the material and the supplied gas without disturbing the flow.
  • the clip sides forming the first clip and the second clip are formed with an inclined surface so that the thickness decreases as it goes toward the end, so that when combined with a bird, the clip body and the clip side of the first clip and the second clip are combined. Deformation and damage at the connection part can be prevented, and heat can be smoothly transferred when heat is transferred to the material through the first clip and the second clip during heat treatment by a heater.
  • Figure 1 is a perspective view showing an embodiment of the sagger alignment structure of the present invention assembled to the sagger.
  • Figure 2 is a perspective view of a first clip forming a sagger alignment structure according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 3 is a perspective view of a second clip forming a sagger alignment structure according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 4 is a cross-sectional view of the side of the bird being inserted into the first clip according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 7 is a schematic cross-sectional view showing a state in which the sagger alignment structure according to an embodiment of the present invention is provided in the sagger and inserted into the furnace body of the heat treatment apparatus.
  • a sledgehammer alignment structure disposed inside a furnace body for heat treating a material and connecting the sledgehammers equipped with the material to align the sledgehammers during transportation, wherein the sagger alignment structures include at least one pair. It includes a first clip connecting the side surfaces of the clip to face each other, wherein the first clip is a first clip body; and, first clip sides formed by bending on both sides of the clip body; and, the first clip body. A first insertion space is formed to fit the side of the sag between clip sides, and a sagger alignment structure is provided in which the first opening is formed to penetrate the first clip body.
  • the outer surface of the side of the first clip may be formed with a first inclined surface inclined inward so that the thickness decreases toward the end.
  • the sagger assemblies are spaced at intervals along the first direction, which is the width direction, inside the furnace body. It is provided in a plurality of rows, and a second clip is connected between the sagger assemblies, wherein the second clip includes a second clip body; and, second clip sides formed by bending on both sides of the second clip body; An intermediate insertion member formed between the sides of the second clip and inserted into the gap between the sagger assemblies; And, a second insertion space formed so that the side of the sagger is sandwiched between the side of the second clip and the intermediate insertion member. portion; and a second opening may be formed to penetrate the second clip body.
  • the intermediate insertion member may be formed on both ends of the side of the second clip to prevent the second opening from being blocked.
  • the outer surface of the side of the second clip may be formed with a second inclined surface inclined inward so that the thickness decreases toward the end.
  • a concave portion is formed on each side of the sachet, and the first clip can be fitted into one of the concave portions so that it does not protrude when the sachet is stacked.
  • a concave portion is formed on each side of the sagger, and the second clip inserted between the sagger assemblies may be inserted into the concave portion of the sagger so as not to protrude when the sagger assemblies are stacked.
  • the sagger assemblies are spaced at intervals along the first direction, which is the width direction, inside the furnace body. It is provided in a plurality of rows, and a second clip is connected between the sagger assemblies, and the gap between the sagger assemblies may be smaller than the gap between both ends of the sagger assemblies and the inner wall of the furnace body.
  • the sagers are provided in plurality along the first direction, which is the width direction of the furnace body, and some of the plurality of sagers are connected to the first clip in a state in which the sagers are in contact, and the sagers are held together by the first clip. At least one pair of sagers in contact with each other are connected to form a sagger assembly, wherein a plurality of sagger assemblies are provided at intervals along the first direction, and a second clip is connected to the gap between the sagger assemblies to form the first sagger assembly. They can be transported in at least one direction.
  • one component is described as “connected”, “connected”, “coupled”, etc. with another component, meaning that one component is directly connected to another component, It can mean not only being connected or combined, but also indirectly connected, connected, or combined by another component between two components.
  • one component being disposed, formed, or located above or below, above or below another component means that one component is directly or indirectly placed, formed, or positioned on the other component. This may include location.
  • Expressions for up or down, up or down can mean not only the upward direction but also the downward direction based on one component.
  • Figure 1 is a perspective view showing an embodiment of the sagger alignment structure of the present invention in a state assembled to the sagger
  • Figure 2 is a perspective view of the first clip forming the sagger alignment structure according to an embodiment of the present invention
  • Figure 3 is a diagram of the present invention. This is a perspective view of a second clip forming a newer alignment structure according to an embodiment of the present invention.
  • the sagger alignment structure includes a first clip 100 connected between a plurality of adjacent saggers 5 and a first clip 100 connected to the gap between the plurality of sagger assemblies 5a. It may include 2 clips (200).
  • the sagger alignment structure of the present invention can be input and transported into the interior of a heat treatment device in order to heat treat (sinter) the sagger 5 equipped with a material (for example, a secondary battery positive active material) at a high temperature.
  • a material for example, a secondary battery positive active material
  • the firing furnace process using a heat treatment device is a method of first pulverizing and mixing precursors into a sagger, a porous ceramic container, and then synthesizing them in a firing furnace in a high temperature atmosphere. Since the particle size, distribution, and crystal structure of the obtained positive electrode active material vary depending on the temperature inside the kiln, the atmospheric gas, and the synthesis time, it is very important to control the temperature distribution inside the kiln and the flow state of the reaction gas.
  • Cathode active materials such as LiCoO 2 (lithium cobalt oxide) are easy to synthesize, have a gradual change in potential, and have excellent conductivity, so they are mainly used in secondary batteries.
  • the sager 5 can be said to be a heat treatment container for heat treating a material to be treated for a secondary battery.
  • the heat treatment apparatus may include a furnace body 30 with a predetermined size and a space for inserting the new material 5.
  • a roller 6 for transporting the material may be provided inside the furnace body 30, the transport speed of the material can be easily adjusted, and heat treatment can be performed uniformly regardless of the front, rear, or top and bottom of the material. You can.
  • the uppermost surface inside the furnace body 30 may be formed as a flat or curved surface.
  • the exhaust characteristics of the fluid can be improved. In other words, the occurrence of turbulence and vortexes during fluid flow can be prevented, and fluid residence time for heat treatment and smooth fluid flow characteristics can be secured.
  • a plurality of upper discharge pipes 11 may be formed in the upper part of the furnace body 30, and a lower discharge pipe 13 may be formed in the lower part of the furnace body 30.
  • the upper discharge pipe 11 communicates with the inside of the furnace body 30, has an inclined first surface 11a, and an upper portion of the furnace body 30 along the third direction (z-axis direction) from the first surface 11a. It may include a second surface 11b whose width in the first direction (x-axis direction) is constant as it goes outward.
  • the height of the first surface 11a may be lower than the height of the second surface 11b, and more specifically, the height of the first surface 11a may be lower than the height of the second surface 11b. It can be set to 50% or less than the height of the surface 11b.
  • a plurality of upper discharge pipes 11 having an inclined first surface 11a are provided at intervals in the first direction (x-axis direction), which is the width direction of the furnace body 30, thereby creating a fluid atmosphere inside the furnace body 30. Since rapid changes in flow rate can be controlled when discharging gas, the atmospheric gas supplied into the furnace body 30 can be flowed stably, and accordingly, the material in the sedge 5 introduced into the furnace body 30 is It can be heat treated more favorably. Additionally, the gas distribution inside the furnace body 30 becomes uniform, and temperature deviation can be reduced. By improving the uniformity of gas distribution and temperature deviation, the internal space of the furnace body 30 through which the material flows can be expanded. Therefore, a greater number of new vehicles can be transported using the expanded inner space of the furnace.
  • the lower discharge pipe 13 may be formed at a lower position than the material located inside the furnace body 30.
  • the lower discharge pipe 13 may be formed at a lower position than the support means for supporting the material inside the furnace body 30.
  • the support means may include a roller 6 for transporting the material.
  • Carbon dioxide which is heavier than air, falls downward within the furnace body 30 and can be discharged to the outside through the lower discharge pipe 13. According to the lower discharge pipe 13 through which carbon dioxide is discharged, the partial pressure of carbon dioxide in the furnace body 30 can be lowered.
  • the lower discharge pipe 13 may be formed in the middle of the bottom of the furnace. Specifically, when the material is transported along the second direction, which is the y-axis direction, the lower discharge pipe 13 may be formed in the center of the furnace body 30 in the first direction.
  • the lower discharge pipe 13 may be centrally disposed on the inner bottom surface of the furnace body 30 based on the first direction.
  • the sagger (5) can be placed into the furnace body (30) with the material stored therein. To ensure that the chemical reaction of each material is not limited due to multiple stacked sagers, the sagger can be formed into a special structure.
  • Reactive gases such as oxygen and air injected into the furnace body 30 may contact the material through the opening formed in the furnace 5 and cause a chemical reaction.
  • a plurality of upper discharge pipes 11 may be formed on the ceiling of the furnace body 30, and a lower discharge pipe 13 and a lower supply pipe may be formed on the bottom of the furnace body 30.
  • a plurality of side supply pipes 16 may be formed on both sides of the furnace body 30.
  • the side supply pipe 16 can be placed at a set position on the side. For example, based on the first direction (x-axis direction), the side supply pipe 16 may be arranged in an area that corresponds to the sagger 5 and may be arranged in an area that does not correspond to the roller 6.
  • the side supply pipes 16 may be provided in plurality in the third direction in proportion to the sagers 5 stacked in multiple layers along the third direction (z-axis direction). That is, for example, if the number of stacked layers of the new unit 5 is three, the three side supply pipes 16 may be arranged to be spaced apart from each other in proportion to this.
  • the upper heater 18 may be spaced apart from a position higher than the saddle 5 transported by the roller 6, and the lower heater 19 may be spaced apart from the lower part of the roller 6.
  • the plurality of side supply pipes 16 are connected to the side supply connection pipe 15 so that high-temperature atmospheric gas can be supplied. Accordingly, the side supply connection pipe 15 is connected to a gas supply source from which the atmospheric gas is supplied, so that the atmospheric gas can be supplied.
  • the sagers 5 may be arranged in a plurality of rows along the first direction (width direction of the furnace) along the there is. That is, the first direction may be a direction in which they are arranged in columns, and the third direction may be a direction in which they are arranged in columns.
  • the good alignment of the sagers 5 may not be maintained. Additionally, in the above case, temperature uniformity characteristics inside the furnace may deteriorate, resulting in temperature deviation in areas in the first to third directions. In this case, the thermal energy provided to each of the plurality of sagers 5 may be different, which may cause a problem in which the physical properties of the materials provided inside the sagers 5 are different from each other.
  • the sager 5 when the first direction (x-axis direction) in the width direction of the furnace body 30 is referred to as the column direction and the third direction (z-axis direction) in the height direction is referred to as the unidirectional direction, the sager 5 can be used in various ways. It can be arranged in any number of columns and columns.
  • some of the plurality of sagers 5 facing in the first direction may contact each other in the first direction to form a sager unit 5a, and these saeger units 5a may form a row in the first direction. It may be provided in plural numbers at intervals along the direction.
  • the Sager unit 5a may be provided as a plurality of layers in a single direction, which is the third direction. In other words, there may be at least one Sager unit 5a in a single direction and a plurality of units may be provided at intervals in the column direction.
  • the n sagers 5 are all spaced apart in the first direction, i.e., the row direction, the length of the furnace body 30 in the width direction, which is the first direction, increases, and conversely, the n sagers 5 If all contacts are made in the first direction, the alignment of the sledgehammer 5 may be disturbed when the sledgehammer 5 is transported by rotation of the roller 6. If the sagers 5 arranged in a plurality of rows and stages are all transported in a state of contact, the atmospheric flow characteristics inside the furnace may be deteriorated.
  • the sags (5) are more concentrated in the center area of the rollers (6), which may cause the sagging of the rollers (6) to worsen, and the friction between the sags (5) may increase, causing the alignment to be disturbed. .
  • the n number of Saeger units 5 is 2*3 (2 in the x-axis direction in the column direction and 3 in the z-axis direction in the unidirectional direction), and the stacked Saeger units 5a are arranged to be spaced apart from each other. You can.
  • a first sagger unit and a second sagger unit disposed adjacent to the inner walls 31 on both sides of the furnace may be disposed on the roller 6, and a third sagger unit is disposed between the first and second sagger units. It can be.
  • a plurality of sage unit units 5a are provided in a plurality in contact with each other in the first direction (x-axis direction) without leaving a gap, the atmospheric flow characteristics inside the furnace may be deteriorated.
  • the sagging phenomenon of the roller 6 may worsen, and the alignment of the saddle may become poor during transportation.
  • the Sager unit 5a may be provided in plurality at a first interval.
  • the first interval is a value smaller than the second interval, which is the interval between the end portions of the first and second Saeger units and the inner wall 31 of the furnace body 30. You can have it.
  • the first gap prevents the sagers 5 disposed adjacent to the inner walls 31 on both sides of the furnace body 30 from colliding with the inner walls 31, and uniformly distributes heat energy to the sagers 5.
  • it may have a value smaller than the second interval. In other words, since the second gap is larger than the first gap, a smooth flow state is maintained when the atmospheric gas supplied into the furnace body 30 flows between the inner wall 31 of the furnace body 30 and the sager unit. It can be implemented.
  • the number of side supply pipes 16 provided on the side of the furnace body 30 may be the same as or less than the number of stacked sagers 5.
  • the side supply pipes 16 may be provided in three or fewer, two or one stages. In other words, the number of side supply pipes 16 may not exceed the number of new units.
  • the side supply pipe 16 may be placed at a set location.
  • the center of the side supply pipe disposed at the top in the third direction may be disposed above the uppermost surface of the new unit or may be disposed on the same plane. Accordingly, the gas supplied through the side supply pipe 16 exchanges heat with the material contained in the sedge 5 disposed at the top and can be naturally discharged through the upper discharge pipe 11.
  • each side supply pipe 16 may be disposed at a set position.
  • the first side supply pipe disposed at the lower portion closest to the roller 6 will be disposed at a position whose center corresponds to the newer 5 located at the first stage in the first direction. You can. Additionally, the center of the second side supply pipe disposed on the first side supply pipe may be disposed at a position corresponding to the newer 5 located in the second stage in the first direction. In addition, the center of the third side supply pipe disposed on the second side supply pipe and closest to the ceiling surface of the furnace body 30 may be located above the sagers 5 located in the third stage.
  • the height in the third direction between the bottom surface of the new unit 5 located in the third stage and the center of the third side supply pipe is greater than the height in the third direction between the bottom surface of the new unit 5 located in the second stage and the center of the second side supply pipe. It can be big.
  • the height in the third direction between the bottom surface of the new unit 5 located in the second stage and the center of the third side supply pipe is greater than the height in the third direction between the bottom surface of the new unit 5 located in the first stage and the center of the second side supply pipe. It can be big.
  • the present invention is a structure in which a first clip 100 connected between adjacent sagers 5 and a second clip 200 connected to the gap between the sagger units 5a are provided, and the transport is carried out by the roller 6. It is possible to fundamentally prevent the meandering phenomenon in which the alignment of the sea sagger (5) is disturbed.
  • the first clip 100 and the second clip 200 are inserted into the furnace body 30 included in the heat treatment device, so foreign substances, etc. are generated during the heat treatment process or are easily damaged by temperature. Since it must not be deformed, it may include, for example, a ceramic material.
  • the first clip 100 is a first clip body 110, like a rectangle, where the length of two opposing sides is longer than the length of the remaining two orthogonal sides, and is bent on both sides of the first clip body 110 to form both sides. It may include a first clip side 120 forming.
  • a first opening 111 of a penetrating structure may be formed in the first clip body 110, and the outer surface of the first clip side 120 has a first inclined surface 120a inclined inward by a predetermined angle. can be formed.
  • the first clip side 120 may be formed in a triangular shape whose length in the thickness direction becomes smaller as it goes toward the lower end, and the end of the first clip side 120 may be formed sharply to have the narrowest thickness. You can.
  • a first insertion space 121 may be formed between the first clip sides 120 formed on both sides of the first clip body 110.
  • the first insertion space 121 may communicate with the first opening 111.
  • the upper heater is used to heat treat the material contained in the sagers 5.
  • the heat generated by (18) and/or the lower heater (19) is transmitted to the first clip (100), it passes through the first clip (100) to the newer (5) and the material provided in the newer (5). It can be delivered.
  • the first clip side 120 When the first clip side 120 is not formed with an inclined surface but is formed as a vertical surface, since it has a predetermined thickness, it can protrude from the side 5-1 of the newer 5 by the thickness. Therefore, due to the thickness of the first clip side 120, the heat generated by the heater (upper heater 18 and/or lower heater 19) may not be properly transmitted to the material.
  • the first clip side 120 is formed in a vertical plane so that the thickness is the same, and the thickness is formed as thin as possible, the side 5-1 of the pair of new clips 5 should not be easily pulled out when connected. It is tightly coupled, and in this process, the first clip side 120 is subjected to a force that tries to spread, causing deformation or damage due to stress concentration at the boundary between the first clip side 120 and the first clip body 110. This may happen.
  • the first clip 100 of the present invention may include a ceramic material to prevent contamination due to foreign matter generated by the high temperature inside the heat treatment device, and therefore, the thickness of the first clip side 120 may be reduced.
  • the possibility of deformation or damage occurring at the boundary between the first clip side 120 and the first clip body 110 may increase.
  • the present invention forms the first inclined surface 120a so that the thickness decreases as it approaches the end of the first clip side 120, so that the first clip side 120 and the first clip body 110 ) has a certain thickness, so it can sufficiently withstand the stress concentration phenomenon to prevent deformation or damage, and the thickness of the first clip side 120 decreases toward the end, so the heat caused by the heater is It can be better conducted to the material through the end of the first clip side 120 and through the side 5-1 of the newer 5.
  • the sager 5 is provided in the first insertion space 121 into which the side 5-1 of the sager 5 can be inserted. ) can be tightly coupled when the side (5-1) is inserted.
  • the second clip 200 is a second clip body 210, the length of the two sides facing each other is longer than the length of the remaining two orthogonal sides, like a rectangle. It may include a second clip side 220 that is bent on both sides to form both sides, and an intermediate insertion member 230 formed between the second clip sides 220.
  • a second opening 211 may be formed in the second clip body 210, and may be formed between the second clip sides 220 and the intermediate insertion member 230 formed on both sides of the second clip body 210.
  • a second insertion space 231 may be formed. The second insertion space 231 may communicate with the second opening 211 .
  • the outer surface of the second clip side 220 may be formed as a second inclined surface 220a inclined inward by a predetermined angle.
  • the thickness of the second clip 200 becomes smaller toward the end of the second clip side 220, so that the side 5-1 of the pair of sagers 5 is inserted.
  • the second clip body 110 and the second clip side 220 are tightly fitted to the side 5-1 of the new machine 5.
  • the new material (5) and the materials provided in the new material (5) can be successfully transferred.
  • the intermediate insertion member 230 may not be formed over the entire length of the second clip side 220, but may be formed only over a portion of the length of the second clip side 220 so that the second opening 211 is provided.
  • the width direction length of the intermediate insertion member 230 may be formed to be tightly fitted into the gap between the new unit units 5a, and the gap that maintains the gap between the new unit units 5a. It may be a means of maintenance.
  • the first clip 100 and the second clip 200 are assembled without protruding further than the top of the sagers 5. It can be.
  • a concave portion 5-2 may be formed on each side 5-1 of the sagger 5, and therefore, the first clip 100 and the second clip 200 may be formed in the concave portion 5-2. ), the height can be set to be the same or less than the top of the saddle (5) without protruding further.
  • the new tool 5 has a concave portion 5-2 and the first clip 100 and the second clip 200 can be inserted into this recessed part 5-1 without protruding, the new tool 5 Even if stacked in a plurality of stages in the third direction (z-axis direction), they can be stacked stably without any problems.
  • the present invention is, for example, when the first clip 100 is inserted into the side of the sagers 5 and the sagers 5 in contact with each other, and the pair of sagers 5 in contact with each other is referred to as the sagger assembly 5a.
  • a first opening 111 is formed in the first clip body 110 forming the first clip 100
  • the second clip Since the second opening 211 is also formed in the second clip body 210 forming 200, the gas supplied into the furnace body 30 flows between the sagers 5 facing each other and the sides of the sagers 5. It can flow into the gap and pass through the first opening 111 of the first clip body 110, and the second opening 211 of the second clip body 210 is inserted into the gap between the plurality of sagger units 5a. can pass.
  • the supplied gas flows through the first clip 100 and the second clip 200.
  • the flow can be prevented from being blocked due to blockage, allowing the gas to flow evenly throughout the entire interior of the furnace body 30.
  • the present invention connects the sagers 5 to each other through the first clip 100, thereby preventing meandering when transferring the plurality of sagers 5 into the furnace body 30. It can be transported in an aligned state.
  • the plurality of sedge units 5a are connected to each other through the second clip 200, when conveyed by the roller 6, the plurality of sagger units 5a forming a row are transferred as if one sagger is being transported. Therefore, it can be transported while maintaining the aligned state.
  • the present invention can be used in industries that manufacture or use Sagar alignment structures for heat treatment equipment.

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Abstract

본 발명의 일 측면에 따르면, 소재를 열처리하기 위한 노 본체의 내부에 배치되고 소재를 구비한 상태의 새거를 연결하여 상기 새거의 이송시 정렬시키는 새거 정렬 구조체로서, 상기 새거 정렬 구조체는 적어도 한 쌍의 새거의 측면이 서로 대면되도록 연결시키는 제1 클립을 포함하고, 상기 제1 클립은, 제1 클립 본체와, 상기 클립 본체의 양측에서 절곡되어 형성되는 제1 클립 측면과, 상기 제1 클립 측면 사이에 상기 새거의 측면이 끼워지게 형성되는 제1 삽입 공간부를 포함하며, 상기 제1 클립 본체에는 제1 개구부가 관통되게 형성되는 새거 정렬 구조체를 제공한다.

Description

열처리 장치용 새거 정렬 구조체
본 발명은 열처리 장치의 내부에 구비된 롤러에 안치되는 새거를 연결하는 새거 정렬 구조체로서, 보다 상세하게는 롤러에 의한 새거의 이송시 새거의 사행을 방지하고 정렬 상태를 유지할 수 있도록 한 열처리 장치용 새거 정렬 구조체에 대한 것이다.
일반적으로, 열처리 장치는 금속이나 비금속 소재에 고온의 열을 가하여 물성을 향상시키는 목적으로 사용되는 장치로서, 다양한 가열 방식의 열처리 장치가 존재한다.
이중 축 허스형 열처리 장치는 보통 상온의 소재를 1000℃ 내외로 승온하는 승온존과, 상기 승온존에서 승온된 소재를 고온 상태로 유지하는 유지존과, 열처리가 끝난 소재를 냉각하는 냉각존을 포함하여 구성된다.
열처리 장치의 사이즈(설비의 폭 및 길이)가 대형화됨에 따라, 열처리 장치의 출구를 통해 배출되는 새거(sagger)의 사행이 증가되는 문제점이 발생한다.
다양한 형태의 비규칙적인 배열로 배출되는 분체 용기인 새거를 안정적으로 정렬된 상태로 이송하기 위한 정렬 수단의 필요성이 대두되고 있다.
한국 공개특허 제 10-2021-0152896호(공개일자: 2021년 12월 16일)에는 전극재 소성장치가 개시되어 있다.
본 발명은 열처리 장치의 내부에 투입되는 새거를 연결하여 새거의 이송시 정렬 상태가 흐트러지지 않고 양호한 상태로 이송되도록 한 새거 정렬 구조체를 제공하는 것을 주된 과제로 한다.
본 발명의 해결 수단은 소재를 열처리하기 위한 노 본체의 내부에 배치되고 소재를 구비한 상태의 새거를 연결하여 상기 새거의 이송 시 정렬시키는 새거 정렬 구조체로서, 상기 새거 정렬 구조체는 적어도 한 쌍의 새거의 측면이 서로 대면되도록 연결시키는 제1 클립을 포함하고, 상기 제1 클립은, 제1 클립 본체;와, 상기 클립 본체의 양측에서 절곡되어 형성되는 제1 클립 측면;과, 상기 제1 클립 측면 사이에 상기 새거의 측면이 끼워지게 형성되는 제1 삽입 공간부를 포함하며, 상기 제1 클립 본체에는 제1 개구부가 관통되게 형성되는 새거 정렬 구조체가 제공될 수 있다.
이와 같이, 본 발명은 열처리 장치의 내부에 투입되고 소재를 구비한 새거의 이송시 제1 클립 및/또는 제2 클립으로 새거를 연결한 상태에서 이송하므로, 새거가 이송되는 과정에서 흐트러지지 않고 정렬된 상태를 유지할 수 있다.
본 발명에 따른 제1 클립과 제2 클립은 각각 제1 개구부와 제2 개구부가 형성되어 있으므로, 새거를 연결한 상태에서 열처리 장치를 이루는 노 본체의 내부에서 이송될 때, 노 본체 안으로 공급된 가스의 유동을 방해하지 않고 소재와 공급되는 가스와의 접촉이 원활하게 이루어지게 할 수 있다.
또한, 본 발명은 제1 클립과 제2 클립을 이루는 클립 측면은 끝단부로 갈 수록 두께가 작아지도록 경사면으로 형성되어서 새거에 결합시 결합에 의한 제1 클립과 제2 클립의 클립 본체와 클립 측면의 연결 부분에서의 변형 및 손상을 방지하고, 히터에 의한 열처리시 열기가 제1 클립 및 제2 클립을 통해 소재까지 전달시 원활하게 열전달되게 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 새거 정렬 구조체가 새거에 조립된 상태의 일 실시 예를 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 새거 정렬 구조체를 이루는 제1 클립의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 새거 정렬 구조체를 이루는 제2 클립의 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 제1 클립에 새거의 측면이 끼워진 상태의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 제2 클립에 새거의 측면이 끼워진 상태의 단면도이다.
도 6은 복수의 열 및 단으로 적층된 새거에 본 발명의 일 실시 예에 따른 제1 클립과 제2 클립이 새거에 끼워진 상태를 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 새거 정렬 구조체가 새거에 구비된 상태에서 열처리 장치의 노 본체 내부에 투입된 상태를 나타낸 개략적인 단면도이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 소재를 열처리하기 위한 노 본체의 내부에 배치되고 소재를 구비한 상태의 새거를 연결하여 상기 새거의 이송 시 정렬시키는 새거 정렬 구조체로서, 상기 새거 정렬 구조체는 적어도 한 쌍의 새거의 측면이 서로 대면되도록 연결시키는 제1 클립을 포함하고, 상기 제1 클립은, 제1 클립 본체;와, 상기 클립 본체의 양측에서 절곡되어 형성되는 제1 클립 측면;과, 상기 제1 클립 측면 사이에 상기 새거의 측면이 끼워지게 형성되는 제1 삽입 공간부;를 포함하며, 상기 제1 클립 본체에는 제1 개구부가 관통되게 형성되는 새거 정렬 구조체를 제공한다.
여기서, 상기 제1 클립 측면의 외면은 끝단부로 갈수록 두께가 작아지도록 안쪽 방향으로 경사진 제1 경사면이 형성될 수 있다.
여기서, 상기 제1 클립에 의해 새거의 측면이 서로 대면되도록 연결되는 적어도 한 쌍의 새거를 새거 조립체라고 할 때, 상기 새거 조립체는 상기 노 본체의 내부에 폭 방향인 제1 방향을 따라 간격을 두고 복수의 열로 마련되고, 상기 새거 조립체 사이에는 제2 클립을 연결시키며, 상기 제2 클립은, 제2 클립 본체;와, 상기 제2 클립 본체의 양측에서 절곡되어 형성되는 제2 클립 측면;과, 상기 제2 클립 측면 사이에 형성되고 상기 새거 조립체 사이의 간격에 끼워지는 중간 삽입부재;와, 상기 제2 클립 측면과 상기 중간 삽입 부재의 사이에 상기 새거의 측면이 끼워지게 형성되는 제2 삽입 공간부;를 포함하고, 상기 제2 클립 본체에는 제2 개구부가 관통되게 형성될 수 있다.
여기서, 상기 중간 삽입부재는 상기 제2 개구부가 막히지 않도록 상기 제2 클립 측면의 양쪽 단부측에 각각 형성될 수 있다.
여기서, 상기 제2 클립 측면의 외면은 끝단부로 갈 수록 두께가 작아지도록 안쪽 방향으로 경사진 제2 경사면이 형성될 수 있다.
여기서, 상기 새거의 각 측면에는 오목부가 형성되고, 상기 새거의 적층시 돌출되지 않도록 상기 오목부중 어느 하나에 상기 제1 클립이 끼워질 수 있다.
여기서, 상기 새거의 각 측면에는 오목부가 형성되고, 상기 새거 조립체 사이에 끼워지는 상기 제2 클립은 상기 새거 조립체의 적층시 돌출되지 않도록 상기 새거의 오목부에 끼워질 수 있다.
여기서, 상기 제1 클립에 의해 상기 새거의 측면이 서로 대면되도록 연결되는 적어도 한쌍의 새거를 새거 조립체라고 할 때, 상기 새거 조립체는 상기 노 본체의 내부에 폭 방향인 제1 방향을 따라 간격을 두고 복수의 열로 마련되고, 상기 새거 조립체 사이에는 제2 클립을 연결시키며, 상기 새거 조립체 사이의 간격은 상기 새거 조립체의 양쪽 끝단부와 상기 노 본체의 내측벽 사이의 간격보다 작게 형성될 수 있다.
여기서, 상기 새거는 상기 노 본체의 폭 방향인 제1 방향을 따라 복수로 구비되고, 상기 복수의 새거중 일부의 새거를 접한 상태로 상기 제1 클립으로 연결하며, 상기 제1 클립에 의해 새거중 서로 접촉한 적어도 한쌍의 새거가 연결되어 새거 조립체를 형성하고, 상기 새거 조립체는 상기 제1 방향을 따라 간격을 두고 복수로 마련되며, 상기 새거 조립체 사이의 간격에 제2 클립을 연결하여 상기 제1 방향으로 적어도 일렬로 배열되어 이송될 수 있다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 기술 사상은 설명되는 일부 실시 예에 제한되지 않으며, 다양한 형태로 구현될 수 있고, 본 발명의 기술적 사상 범위 내에서 실시 예들간 구성 요소 중 적어도 하나 이상은 선택적으로 결합 및/또는 치환될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예의 용어는 특별하게 정의하지 않는 한 통상의 지식을 가진 자에게 일반적으로 이해될 수 있는 의미로 해석될 수 있고, 일반적으로 사용하는 용어는 관련 기술의 문맥상의 의미를 고려하여 해석할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예의 용어는 실시 예의 설명을 위한 것으로 본 발명을 제한하는 것은 아니며, 단수는 문구에 언급하지 않는 한 복수로 해석될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예의 구성 요소에서, 제1, 제2, 제3, 또는 A, B, C 등의 용어를 사용할 수 있고, 이러한 용어는 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별을 위한 것일 뿐 순서나 차례 등을 한정하지 않는다.
또한, 본 발명의 실시 예에서 하나의 구성 요소가 다른 구성 요소와 "연결된다", "접속된다", "결합된다" 등으로 기재되는 것은, 하나의 구성 요소가 다른 구성 요소에 직접적으로 연결, 접속, 결합되는 것뿐만 아니라, 두 구성 요소 사이의 또 다른 구성 요소에 의해 간접적으로 연결, 접속, 결합되는 것도 의미할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에서 하나의 구성 요소가 다른 구성 요소의 상 또는 하, 위 또는 아래에 배치, 형성, 위치하는 것은, 하나의 구성 요소가 다른 구성 요소에 직접적 또는 간접적으로 배치, 형성, 위치하는 것을 포함할 수 있다. 상 또는 하, 위 또는 아래에 대한 표현은, 하나의 구성 요소를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향도 의미할 수 있다.
도 1은 본 발명의 새거 정렬 구조체가 새거에 조립된 상태의 일 실시 예를 나타낸 사시도, 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 새거 정렬 구조체를 이루는 제1 클립의 사시도, 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 새거 정렬 구조체를 이루는 제2 클립의 사시도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 새거 정렬 구조체는 복수의 인접한 새거(5) 사이에 연결되는 제1 클립(100)과, 복수의 새거 조립체(5a) 사이의 간격에 연결되는 제2 클립(200)을 포함할 수 있다.
예를 들어, 본 발명의 새거 정렬 구조체는 소재(예를 들어 이차전지 양극 활물질)를 구비한 새거(5)를 고온으로 열처리(소성)하기 위해 열처리 장치의 내부로 투입 및 이송할 수 있다.
열처리 장치를 이용한 소성로 공정은 먼저 가루로 만들어 잘 혼합한 전구체를 다공성 세라믹 용기인 새거(sagger)에 넣고 고온 분위기의 소성로에서 합성하는 방법이다. 소성로내 온도, 분위기 가스와 합성 시간에 따라 얻어지는 양극 활물질의 입자 크기와 분포, 결정 구조가 달라지기 때문에 소성로 내부의 온도 분포와 반응 가스의 유동 상태 조절이 매우 중요하다.
LiCoO2(리튬코발트산화물) 등의 양극활물질은 합성이 용이하고 전위변화가 완만하며 전도성이 우수해 이차전지에서 주로 사용된다.
따라서, 새거(5)는 이차전지용 피처리 재료인 소재를 열처리 하기 위한 열처리 용기라고 할 수 있다.
도 7을 참조하면, 열처리 장치는 소정 크기를 가지고 새거(5)를 투입할 수 있는 공간이 마련된 노 본체(30)를 포함할 수 있다.
노 본체(30)의 내부에는 소재를 이송하기 위한 롤러(6)가 마련될 수 있고, 소재의 이송 속도를 용이하게 조절할 수 있고, 소재의 전,후 또는 상,하에 관계없이 균일하게 열처리가 이루어질 수 있다.
또한, 노 본체(30) 내부의 최상면은 평면 또는 곡면으로 형성될 수 있고, 일례로 본 발명의 실시 예와 같이 곡면으로 형성될 경우, 유체의 배기 특성을 개선할 수 있다. 즉, 유체 유동 시 터뷸런스(turbulence), 와류(vortex) 등의 발생을 방지하며, 열처리를 위한 유체의 체류시간, 원활한 유체 흐름 특성을 확보할 수 있다.
노 본체(30)의 상부에는 복수의 상부 배출관(11)이 형성될 수 있고, 노 본체(30)의 하부에는 하부 배출관(13)이 형성될 수 있다.
상부 배출관(11)은 노 본체(30)의 내부와 연통되고, 경사진 제1 면(11a), 제1 면(11a)으로부터 제3 방향(z축 방향)을 따라 노 본체(30)의 상부 외측으로 갈수록 제1 방향(x축 방향)의 너비가 일정한 제2 면(11b)을 포함할 수 있다. 또한, 제3 방향인 높이 방향(z축 방향)을 기준으로 제1 면(11a)의 높이는 제2 면(11b)의 높이보다 낮을 수 있고, 보다 구체적으로 제1 면(11a)의 높이는 제2 면(11b)의 높이보다 50% 이하로 설정될 수 있다.
경사진 제1 면(11a)을 가지는 상부 배출관(11)은 노 본체(30)의 폭방향인 제1 방향(x축 방향)으로 간격을 두고 복수 마련됨으로써 노 본체(30) 내부의 유체인 분위기 가스 배출 시, 급격한 유속 변화를 제어할 수 있기 때문에 노 본체(30)의 내부로 공급한 분위기 가스를 안정적으로 유동시킬 수 있고, 그에 따라 노 본체(30)안에 유입된 새거(5)안의 소재는 보다 양호하게 열처리될 수 있다. 또한, 노 본체(30) 내부의 가스 분포가 균일해지고, 온도 편차가 줄어들 수 있다. 가스 분포의 균일도 및 온도 편차의 개선을 통해 소재가 흐르는 노 본체(30)의 내부 공간을 확장할 수 있다. 따라서, 확장된 노 내부 공간을 이용해 보다 많은 개수의 새거를 실어보낼 수 있다.
하부 배출관(13)은 노 본체(30) 내부에 위치한 소재보다 낮은 위치에 형성될 수 있다.
또한, 하부 배출관(13)은 노 본체(30)의 내부에서 소재를 지지하기 위한 지지 수단보다 낮은 위치에 형성될 수 있다. 지지 수단은 소재를 이송하기 위한 롤러(6)를 포함할 수 있다.
공기보다 무거운 이산화탄소는 노 본체(30) 내에서 아래로 하강하고, 하부 배출관(13)을 통해 외부로 배출될 수 있다. 이산화탄소가 배출되는 하부 배출관(13)에 따르면, 노 본체(30) 내의 이산화탄소 분압이 낮아질 수 있다.
노 본체(30) 내의 이산화탄소 분압이 균일해지도록, 하부 배출관(13)은 노의 바닥 가운데에 형성될 수 있다. 구체적으로, 소재가 y축 방향인 제2 방향을 따라 이송될 때, 하부 배출관(13)은 제1 방향으로 노 본체(30)의 가운데에 형성될 수 있다.
다시 말해서, 하부 배출관(13)은 노 본체(30)의 내부의 바닥면에 제1 방향을 기준으로 중앙에 배치될 수 있다.
새거(sagger)(5)는 소재가 수납된 채로 노 본체(30)안에 투입될 수 있다. 복수로 적층된 새거로 인해 각 소재의 화학 반응이 제한되지 않도록, 새거는 특수한 구조로 형성될 수 있다.
노 본체(30)안으로 주입된 산소, 공기 등의 반응 가스는 새거(5)에 형성된 개구부를 통해 소재에 접촉되어 화학 반응할 수 있다.
상부 배출관(11)은 노 본체(30)의 천장면에 복수로 형성될 수 있고, 하부 배출관(13)과 하부 공급관은 노 본체(30)의 바닥면에 형성될 수 있다.
또한, 측부 공급관(16)은 노 본체(30)의 양쪽 측면에 복수로 형성될 수 있다.
측부 공급관(16)은 상기 측면 상에서 설정된 위치에 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1 방향(x축 방향)을 기준으로 측부 공급관(16)은 새거(5)와 대응되는 영역에 배치될 수 있고, 롤러(6)와 대응되지 않는 영역에 배치될 수 있다.
또한, 측부 공급관(16)은 제3 방향(z축 방향)을 따라 복수의 층으로 적층되는 새거(5)에 비례하여 제3 방향으로 복수로 구비될 수 있다. 즉, 예를 들어 새거(5)의 적층되는 층수가 3개의 층으로 이루어진 경우, 이에 비례하여 측부 공급관(16)도 3개의 측부 공급관(16)이 서로 이격되게 배치될 수 있다.
상부 히터(18)는 롤러(6)에 의해 이송되는 새거(5)보다 높은 위치에 이격되게 배치될 수 있고, 하부 히터(19)는 롤러(6)의 하부에 이격되게 배치될 수 있다.
복수의 측부 공급관(16)은 측면 공급 연결관(15)과 연결되어서 고온의 분위기 가스가 공급될 수 있다. 따라서, 측면 공급 연결관(15)은 분위기 가스가 공급되는 가스 공급원과 연결되어서 분위기 가스를 공급받을 수 있다.
새거(5)는 x축 방향인 제1 방향(노의 폭 방향)을 따라 복수의 열로 배열될 수 있고, z축 방향인 제3 방향(노의 높이 방향)을 따라 복수로 적층되어 이송될 수 있다. 즉, 제1 방향은 열로 배열되는 방향이고, 제3 방향은 단으로 배열되는 방향일 수 있다.
새거(5)의 이송 거리가 증가할 수록 새거(5)를 복수의 단 및 열로 배치하면, 새거(5)의 양호한 정렬 상태가 유지되지 못할 수 있다. 또한, 상기의 경우, 노 내부의 온도 균일도 특성이 저하되어 제1 내지 제3 방향의 영역에 따른 온도 편차가 발생할 수 있다. 이 경우 복수의 새거(5) 각각에 제공되는 열 에너지가 상이할 수 있고, 이로 인해 새거(5) 내부에 구비된 소재의 물성이 서로 상이하게 되는 문제가 발생할 수 있다.
따라서, 본 발명은 노 본체(30)의 폭방향인 제1 방향(x축 방향)을 열방향, 높이 방향인 제3 방향(z축 방향)을 단 방향이라고 할 때, 새거(5)는 다양한 개수의 열 및 단으로 배치할 수 있다.
이때, 제1 방향(x축 방향)으로 마주하는 복수의 새거(5) 일부는 제1 방향으로 서로 접촉하여 새거 단위체(5a)를 이룰 수 있고, 이러한 새거 단위체(5a)는 제1 방향인 열 방향을 따라 간격을 두고 복수로 마련될 수 있다.
또한, 새거 단위체(5a)는 제3 방향인 단 방향으로 복수의 층으로 구비될 수 있다. 즉, 새거 단위체(5a)는 적어도 단 방향으로 1개이면서 열 방향으로 간격을 두고 복수 마련될 수 있다.
만일, n개의 새거(5)들이 제1 방향인 열 방향으로 모두 이격된 상태일 경우, 노 본체(30)의 제1 방향인 폭 방향의 길이가 증가하게 되고, 반대로 n개의 새거(5)가 제1 방향으로 모두 접촉된 경우, 롤러(6)의 회전으로 새거(5)가 이송될 때, 새거(5)의 정렬 상태가 흐트러질 수 있다. 복수의 열 및 단으로 배치된 새거(5)가 모두 접촉된 상태로 이송되는 경우, 노 내부의 분위기 유동 흐름 특성이 저하될 수 있다. 또한, 상기의 경우 새거(5)가 롤러(6)의 중심 영역에 보다 집중되어 롤러(6)의 처짐 현상이 심화될 수 있고, 새거(5)간의 마찰이 증가해 정렬 상태가 흐트러질 수 있다.
예를 들어, n개의 새거(5)는 2*3개(열방향인 x축방향으로 2개, 단 방향인 z축 방향으로 3개)로 적층된 새거 단위체(5a)가 서로 이격되며 배치될 수 있다.
자세하게, 롤러(6) 상에는 노 양측 내측벽(31)과 인접하게 배치되는 제1 새거 단위체 및 제2 새거 단위체가 배치될 수 있고, 상기 제1 및 제2 새거 단위체 사이에 제3 새거 단위체가 배치될 수 있다. 이때, 복수의 새거 단위체(5a)가 제1 방향(x축 방향)으로 서로 간격을 두지 않고 모두 접촉되어 복수로 구비되면, 노 내부의 분위기 유동 흐름 특성이 저하될 수 있다. 또한, 롤러(6)의 처짐 현상이 심화될 수 있고, 이송시 새거의 정렬 상태가 불량해질 수 있다.
따라서, 새거 단위체(5a)는 제1 간격을 두고 복수로 구비될 수 있다. 또한, 제1 및 제2 새거 단위체에서, 제1 간격은 제1 새거 단위체 및 제2 새거 단위체의 끝단부와 노 본체(30)의 내측벽(31) 사이의 간격인 제2 간격보다 작은 값을 가질 수 있다. 자세하게, 제1 간격은 노 본체(30)의 양측 내측벽(31)과 인접하게 배치된 새거(5)들이 내측벽(31)과 충돌하는 것을 방지하고, 새거(5)들에 균일한 열 에너지 제공 및 내부의 분위기 가스의 유동 특성을 고려해 제2 간격보다 작은 값을 가질 수 있다. 다시 말해서, 제2 간격이 제1 간격보다 큼으로써, 노 본체(30)의 내부로 공급된 분위기 가스의 노 본체(30)의 내측벽(31)과 새거 단위체와의 사이로 흐를때 원활한 흐름 상태를 구현할 수 있다.
노 본체(30)의 측면에 구비되는 측부 공급관(16)의 개수는 적층되는 새거(5)의 단수와 동일 또는 적게 구비할 수 있다.
예를 들어, 새거(5)의 단수가 3단인 경우, 측부 공급관(16)은 3개 또는 그 미만인 2개 또는 1개로 구비될 수 있다. 다시 말해서, 측부 공급관(16)의 개수는 새거의 단수를 초과하여 구비되지 않을 수 있다.
또한, 측부 공급관(16)은 설정된 위치에 배치될 수 있다. 자세하게, 제3 방향을 기준으로 가장 상부에 배치된 측부 공급관의 중심은 상기 새거의 최상면보다 상부에 배치되거나 동일한 평면 상에 배치될 수 있다. 이에 따라, 측부 공급관(16)을 통해 공급된 가스는 최상부에 배치된 새거(5) 내에 포함된 소재와 열교환이 이루어지고 상부 배출관(11)을 통해 자연스럽게 배출될 수 있다.
또한, 새거(5)가 복수의 단으로 제공되고, 측부 공급관(16) 역시 이에 비례하여 복수 개가 제공될 경우, 각각의 측부 공급관(16)은 설정된 위치에 배치될 수 있다.
예를 들어, 복수의 측부 공급관(16) 중 롤러(6)와 가장 인접한 하부에 배치된 제1 측부 공급관은 그 중심이 1단에 위치한 새거(5)와 제1 방향으로 대응되는 위치에 배치될 수 있다. 또한, 제1 측부 공급관 상에 배치된 제2 측부 공급관의 중심은 2단에 위치한 새거(5)와 제1 방향으로 대응되는 위치에 배치될 수 있다. 또한, 제2 측부 공급관의 상에 배치되며 노 본체(30) 천장면과 최인접한 제3 측부 공급관의 중심은 3단에 위치한 새거(5)보다 상부에 위치할 수 있다.
이때, 3단에 위치한 새거(5)의 바닥면과 제3 측부 공급관 중심 사이의 제3 방향 높이는, 2단에 위치한 새거(5)의 바닥면과 제2 측부 공급관 중심 사이의 제3 방향 높이보다 클 수 있다.
또한, 2단에 위치한 새거(5)의 바닥면과 제3 측부 공급관 중심 사이의 제3 방향 높이는, 1단에 위치한 새거(5)의 바닥면과 제2 측부 공급관 중심 사이의 제3 방향 높이보다 클 수 있다.
이에 따라, 롤러(6) 상에 복수의 새거(5)들을 복수의 단으로 배치한 경우에도 새거(5) 및 새거(5) 내에 포함된 소재에 균일한 열 에너지를 제공할 수 있으며, 복수의 새거(5)에 대한 열처리를 동시에 진행하여 향상된 공정 효율을 가질 수 있다.
여기서, 본 발명은 인접한 새거(5) 사이에 연결되는 제1 클립(100)과 새거 단위체(5a)사이의 간격에 연결되는 제2 클립(200)을 마련한 구조로서, 롤러(6)에 의한 이송시 새거(5)의 정렬 상태가 흐트러지는 사행 현상을 근본적으로 방지할 수 있다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 제1 클립(100)과 제2 클립(200)은 열처리 장치에 포함된 노 본체(30) 내부에 투입되므로, 열처리 과정상 이물질 등이 발생하거나 온도에 의해 쉽게 변형되지 않아야 하므로, 예를 들어 세라믹재를 포함할 수 있다.
제1 클립(100)은 직사각형과 같이 서로 마주보는 2면의 길이가 나머지 직교하는 2면의 길이보다 긴 제1 클립 본체(110), 제1 클립 본체(110)의 양측에서 절곡되어 양 측면을 형성하는 제1 클립 측면(120)을 포함할 수 있다.
제1 클립 본체(110)에는 관통된 구조의 제1 개구부(111)가 형성될 수 있고, 제1 클립 측면(120)의 외면은 소정의 각도 만큼 안쪽 방향으로 경사진 제1 경사면(120a)이 형성될 수 있다.
따라서, 제1 클립 측면(120)은 하단부로 갈 수록 두께 방향의 길이가 작아지는 삼각형 형태로 형성될 수 있고, 제1 클립 측면(120)의 끝단부는 가장 협소한 두께를 가지도록 뾰족하게 형성될 수 있다.
제1 클립 본체(110)의 양측에 형성된 제1 클립 측면(120) 사이에는 제1 삽입 공간부(121)가 형성될 수 있다. 제1 삽입 공간부(121)는 제1 개구부(111)와 연통될 수 있다. 제1 삽입 공간부(121)에 한쌍의 새거(5)의 측면(5-1)이 끼워진 상태에서 노 본체(30)의 내부에 투입되면, 새거(5)안에 담겨진 소재의 열처리를 위해 상부 히터(18) 및/또는 하부 히터(19)에 의한 열기가 제1 클립(100)에 전달되는 경우, 제1 클립(100)을 지나서 새거(5) 및 새거(5)안에 구비된 소재까지 양호하게 전달될 수 있다.
제1 클립 측면(120)에 경사면이 형성되지 않고 수직한 면으로 형성되는 경우, 소정의 두께를 가지므로, 새거(5)의 측면(5-1)으로부터 두께만큼 돌출될 수 있다. 따라서, 제1 클립 측면(120)의 두께로 인해 히터(상부 히터(18) 및/또는 하부 히터(19))에 의한 열기가 소재까지 제대로 전달되지 못할 수 있다.
만일, 제1 클립 측면(120)의 두께를 동일하게 되도록 수직한 면으로 형성하고, 두께를 최대한 얇게 형성하는 경우, 한쌍의 새거(5)의 측면(5-1)을 끼워서 연결할 때 쉽게 빠지지 않도록 타이트하게 결합되며, 이러한 과정에서 제1 클립 측면(120)이 벌어지려는 힘을 받게되면서 제1 클립 측면(120)과 제1 클립 본체(110)와의 경계부분에서 응력 집중 현상에 의해 변형 또는 손상되는 경우가 발생할 수 있다.
더욱이, 본 발명의 제1 클립(100)은 열처리 장치의 내부에서의 고온에 의한 이물질 발생으로 오염되는 것을 방지하기 위해 세라믹재를 포함할 수 있고, 따라서, 제1 클립 측면(120)의 두께를 일정하게 얇게 형성하는 경우, 제1 클립 측면(120)과 제1 클립 본체(110)와의 경계부분에서의 변형 및 손상이 발생할 가능성이 높아질 수 있다.
본 발명은 이러한 문제를 해결하기 위해서, 제1 클립 측면(120)의 끝단부로 갈 수록 두께가 작아지게 제1 경사면(120a)을 형성함으로써, 제1 클립 측면(120)과 제1 클립 본체(110)와의 연결 부위인 경계 부분은 어느 정도의 두께를 가지므로, 응력 집중 현상에 충분히 견뎌서 변형 또는 손상을 방지하고, 제1 클립 측면(120)의 두께가 끝단부로 갈 수록 작아지므로 히터에 의한 열기가 제1 클립 측면(120)의 끝단부를 거쳐서 새거(5)의 측면(5-1)를 지나 소재에 보다 양호하게 전도될 수 있다.
제1 클립(100)의 양 측면을 형성하는 제1 클립 측면(120)의 사이는 새거(5)의 측면(5-1)이 삽입될 수 있는 제1 삽입 공간부(121)에 새거(5)의 측면(5-1)이 삽입되면 타이트하게 결합될 수 있다.
또한, 도 3을 참조하면, 제 2 클립(200)은 직사각형과 같이 서로 마주보는 2면의 길이가 나머지 직교하는 2면의 길이보다 긴 제2 클립 본체(210), 제2 클립 본체(210)의 양측에서 절곡되어 양측면을 형성하는 제2 클립 측면(220), 제2 클립 측면(220)의 사이에 형성되는 중간 삽입부재(230)를 포함할 수 있다.
제2 클립 본체(210)에는 관통된 제2 개구부(211)가 형성될 수 있고, 제2 클립 본체(210)의 양측에 형성되는 제2 클립 측면(220)과 중간 삽입부재(230)의 사이에는 제2 삽입 공간부(231)가 형성될 수 있다. 제2 삽입 공간부(231)는 제2 개구부(211)와 연통될 수 있다.
제2 클립 측면(220)의 외면은 소정의 각도 만큼 안쪽 방향으로 경사진 제2 경사면(220a)으로 형성될 수 있다.
따라서, 제2 클립(200)은 제1 클립(100)과 마찬가지로, 제2 클립 측면(220)의 끝단부로 갈 수록 두께가 작아지므로, 한쌍의 새거(5)의 측면(5-1)이 끼워진 상태에서 노 본체(30)의 내부에 투입되면, 새거(5)의 측면(5-1)에 타이트하게 끼움에 의한 제2 클립 본체(110)와 제2 클립 측면(220)의 연결 부위에서의 변형 및 손상을 방지하고, 새거(5)안에 담겨진 소재의 열처리를 위해 상부 히터(18) 및/또는 하부 히터(19)에 의한 열기가 제1 클립(100)에 전달되는 경우, 제2 클립(200)을 지나서 새거(5) 및 새거(5)안에 구비된 소재까지 양호하게 전달될 수 있다.
중간 삽입부재(230)는 제2 클립 측면(220)의 길이 전체에 걸쳐서 형성되지 않고, 제2 개구부(211)가 마련되도록 제2 클립 측면(220)의 일부 길이에 대해서만 형성될 수 있다.
도 5를 참조하면, 중간 삽입부재(230)의 폭방향 길이는 새거 단위체(5a) 사이의 간격에 밀착되게 끼워지는 길이로 형성될 수 있고, 새거 단위체(5a) 사이의 간격을 유지시켜주는 간격 유지수단일 수 있다.
제1 클립(100)의 한쌍의 제1 클립 측면(120)과 한쌍의 제2 클립(200)의 제2 클립 측면(220)은 각각 새거(5)의 측면과 대면되면, 타이트하게 밀착되어서 쉽게 빠지지 않을 수 있다.
복수의 새거(5)에 제1 클립(100)과 제2 클립(200)를 끼우는 경우, 제1 클립(100)과 제2 클립(200)은 새거(5)의 최상단보다 더 돌출되지 않고 조립될 수 있다.
즉, 새거(5)의 각 측면(5-1)에는 오목부(5-2)가 형성될 수 있고, 따라서, 제1 클립(100)과 제2 클립(200)을 오목부(5-2)에 끼우면 새거(5)의 최상단보다 더 돌출되지 않고 동일하거나 또는 그 미만으로 높이가 설정될 수 있다.
오목부(5-2)를 가지는 새거(5) 및 이러한 오목부(5-1)에 제1 클립(100)과 제2 클립(200)이 돌출되지 않고 끼워질 수 있으므로, 새거(5)는 제3 방향(z축 방향)으로 복수의 단으로 적층시키더라도 아무런 문제없이 안정되게 적재될 수 있다.
또한, 복수의 단을 이루는 새거(5)에서 위층의 새거(5)와 아래층의 새거(5) 사이에는 오목부(5-1)에 의해 소통될 수 있으므로, 노 본체(30)의 내부에 공급된 열처리용 처리 가스가 통과하므로 새거(5)안의 소재의 열처리시 보다 확실하고 양호하게 처리될 수 있다.
더욱이, 본 발명은 예를 들어, 서로 접한 새거(5)와 새거(5)의 측면에 제1 클립(100)을 끼우고, 서로 접한 한쌍의 새거(5)를 새거 조립체(5a)라고 할 때, 복수의 새거 조립체(5a) 사이에 제2 클립(200)을 끼우는 경우, 제1 클립(100)을 이루는 제1 클립 본체(110)에는 제1 개구부(111)가 형성되고, 제2 클립(200)을 이루는 제2 클립 본체(210)에도 제2 개구부(211)가 형성되어 있으므로, 노 본체(30)안으로 공급된 가스는 서로 대면하고 있는 새거(5)와 새거(5)의 측면 사이의 틈으로 유입되어서 제1 클립 본체(110)의 제1 개구부(111)를 통과할 수 있고, 복수의 새거 단위체(5a) 사이의 간격에 끼워진 제2 클립 본체(210)의 제2 개구부(211)를 통과할 수 있다.
새거(5)와 새거(5)가 서로 대면되어 있더라도 양 측면 사이에는 틈이 존재하게 되고, 이러한 틈으로 가스가 유동하여 통과할 수 있다.
따라서, 제1 클립(100)과 제2 클립(200)이 각각 새거(5) 및 새거 단위체(5a) 사이에 끼워져 있더라도 공급된 가스가 제1 클립(100)과 제2 클립(200)에 의해 막혀서 흐름이 차단되지 않게 될 수 있어, 노 본체(30)의 내부 전체에 걸쳐서 가스를 고르게 유동시킬 수 있다.
본 발명은 제1 클립(100)을 통해 새거(5)와 새거(5)를 서로 접촉시킨 상태에서 연결함으로써, 노 본체(30)의 내부로 복수의 새거(5) 이송시 사행이 발생하지 않고 정렬된 상태로 이송될 수 있다.
만일, 낱개의 새거(5)를 복수 이송하는 경우에는 복수의 새거(5)를 연결하여 이송하는 경우에 비해 새거(5)간의 마찰이 증가할 수 있고, 이송시 진동이 발생할 경우, 상기 진동에 의한 영향으로 쉽게 정위치를 벗어나서 흐트러질 가능성이 많아질 수 있다.
또한, 제2 클립(200)을 통해 복수의 새거 단위체(5a) 끼리 연결되므로, 롤러(6)에 의한 이송시, 열을 이루는 복수의 새거 단위체(5a)는 마치 하나의 새거를 이송하는 것과 같이 되므로, 정렬된 상태를 유지하면서 이송될 수 있다.
또한, 제1 클립(100)과 제2 클립(200)에 형성된 개구부에 의해 가스의 유동이 막히지 않고 소통이 원활하게 이루어질 수 있으므로, 열처리 장치 내부에서의 열처리 과정에 아무런 지장을 주지않고 소성에 의한 균일한 품질의 소재를 얻을 수 있다.
이상에서 실시 예에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시 예에 포함되며 반드시 하나의 실시 예에만 한정되는 것은 아니다. 또한, 각 실시 예의 특징, 구조, 효과 등은 실시 예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시 예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
또한, 이상에서 실시 예를 중심으로 설명하였으나 이는 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시 예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시 예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
본 발명은 열처리 장치용 새거 정렬 구조체를 제조하거나 이용하는 산업에 이용할 수 있다.

Claims (9)

  1. 소재를 열처리하기 위한 노 본체의 내부에 배치되고 소재를 구비한 상태의 새거를 연결하여 상기 새거의 이송 시 정렬시키는 새거 정렬 구조체로서,
    상기 새거 정렬 구조체는 적어도 한 쌍의 새거의 측면이 서로 대면되도록 연결시키는 제1 클립을 포함하고,
    상기 제1 클립은,
    제1 클립 본체;
    상기 클립 본체의 양측에서 절곡되어 형성되는 제1 클립 측면; 및
    상기 제1 클립 측면 사이에 상기 새거의 측면이 끼워지게 형성되는 제1 삽입 공간부를 포함하며,
    상기 제1 클립 본체에는 제1 개구부가 관통되게 형성되는, 새거 정렬 구조체.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 클립 측면의 외면은 끝단부로 갈수록 두께가 작아지도록 안쪽 방향으로 경사진 제1 경사면이 형성되는, 새거 정렬 구조체.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 클립에 의해 새거의 측면이 서로 대면되도록 연결되는 적어도 한쌍의 새거를 새거 조립체라고 할 때,
    상기 새거 조립체는 상기 노 본체의 내부에 폭 방향인 제1 방향을 따라 간격을 두고 복수의 열로 마련되고,
    상기 새거 조립체 사이에는 제2 클립을 연결시키며,
    상기 제2 클립은,
    제2 클립 본체;
    상기 제2 클립 본체의 양측에서 절곡되어 형성되는 제2 클립 측면;
    상기 제2 클립 측면 사이에 형성되고 상기 새거 조립체 사이의 간격에 끼워지는 중간 삽입부재; 및
    상기 제2 클립 측면과 상기 중간 삽입 부재의 사이에 상기 새거의 측면이 끼워지게 형성되는 제2 삽입 공간부를 포함하고,
    상기 제2 클립 본체에는 제2 개구부가 관통되게 형성되는, 새거 정렬 구조체.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 중간 삽입부재는 상기 제2 개구부가 막히지 않도록 상기 제2 클립 측면의 양쪽 단부측에 각각 형성되는, 새거 정렬 구조체.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 제2 클립 측면의 외면은 끝단부로 갈수록 두께가 작아지도록 안쪽 방향으로 경사진 제2 경사면이 형성되는, 새거 정렬 구조체.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 새거의 각 측면에는 오목부가 형성되고,
    상기 새거의 적층시 돌출되지 않도록 상기 오목부중 어느 하나에 상기 제1 클립이 끼워지는, 새거 정렬 구조체.
  7. 제3항에 있어서,
    상기 새거의 각 측면에는 오목부가 형성되고,
    상기 새거 조립체 사이에 끼워지는 상기 제2 클립은 상기 새거 조립체의 적층시 돌출되지 않도록 상기 새거의 오목부에 끼워지는, 새거 정렬 구조체.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제1 클립에 의해 상기 새거의 측면이 서로 대면되도록 연결되는 적어도 한쌍의 새거를 새거 조립체라고 할 때,
    상기 새거 조립체는 상기 노 본체의 내부에 폭 방향인 제1 방향을 따라 간격을 두고 복수의 열로 마련되고,
    상기 새거 조립체 사이에는 제2 클립을 연결시키며,
    상기 새거 조립체 사이의 간격은 상기 새거 조립체의 양쪽 끝단부와 상기 노 본체의 내측벽 사이의 간격보다 작게 형성되는, 새거 정렬 구조체.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 새거는 상기 노 본체의 폭 방향인 제1 방향을 따라 복수로 구비되고,
    상기 복수의 새거중 일부의 새거를 접한 상태로 상기 제1 클립으로 연결하며,
    상기 제1 클립에 의해 새거중 서로 접촉한 적어도 한쌍의 새거가 연결되어 새거 조립체를 형성하고,
    상기 새거 조립체는 상기 제1 방향을 따라 간격을 두고 복수로 마련되며,
    상기 새거 조립체 사이의 간격에 제2 클립을 연결하여 상기 제1 방향으로 적어도 일렬로 배열되어 이송되는, 새거 정렬 구조체.
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