JP7291211B2 - 異物捕集装置及びこれを含む電気鋼板の製造設備 - Google Patents
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Description
かかる方向性電気鋼板の磁区微細化の方法の一例として、パルスレーザ照射による物質の蒸着(Vaporization)により溝を形成することで方向性電気鋼板の熱処理後の鉄損改善率を確保する技術が提示されている。
かかる異物は、発生と同時に削除する必要があり、異物の発生と同時に削除されない場合には、周辺設備を汚染し、作業環境を悪化させる問題がある。
特に、レーザを鋼板に転送する光学系が汚染されると、性能が急激に低下し、溝加工品質及び生産性を確保することが難しくなる。
ここで、スパッタ(Spatter)は形が略球状であり、直径が数百nmから数十μmの範囲の大きさを有しており、成分はFe、Si、C、Oで構成される。ヒューム(Fume)は溝照射時に鋼板と水溶性圧延油が燃えて発生するため、慣性力、重力、電気力を利用した捕集には限界(空気の流れに依存して流動するためである)があり、濾材を通過させて分離する過程を考慮しても、濾材による流動圧の過度の増加及び濾材の目詰まりの問題を有する。
したがって、上記の問題及び限界を改善することができる異物捕集装置及びこれを含む電気鋼板の製造設備に関する研究が必要であった。
本発明の他の目的とするところは、方向性電気鋼板の永久磁区微細化のための溝の形成時に発生するスパッタ、ヒュームなどの異物の除去時に洗浄水への混入率を向上させて異物除去効率を高める異物捕集装置及びこれを含む電気鋼板の製造設備を提供することにある。
そして、上記ガイド部は、上記チャンバー入口が形成された上記ミキシングチャンバー部の上壁部に結合され、下方に延長するように形成される平板部材及び上記平板部材の下端部に結合され、上記洗浄水に少なくとも一部が浸漬され、曲面状を有する曲面板部材を含むことがよい。
上記ミキシングチャンバー部は、上記捕集本体ユニットに収容される洗浄水が流入する連通孔が下端部に形成され、上記チャンバー入口及び上記チャンバー出口は、互いに離隔して上壁部に形成されることが好ましい。
上記水膜形成ユニットは、上記捕集本体ユニットの内部に収容され、上記空気の流動経路上に配置されるメッシュ網部材及び上記捕集本体ユニットの内部に収容され、上記メッシュ網部材よりも上記空気の流動方向の上流に配置され、洗浄水を噴射して上記メッシュ網部材に水膜を形成する水膜形成噴射部を含むことができる。
上記捕集本体ユニットは、内部に上記ミキシングユニットが備えられ、上記排出口が形成されたミキシングハウジング部及び内部に上記水膜形成ユニットが備えられ、上記吸入口が形成され、上記ミキシングハウジング部と連通される水膜ハウジング部を含むことができる。
上記捕集本体ユニットは、上記ミキシングハウジング部に連携され、上記ミキシングハウジング部の内部の陰圧形成を調整して、上記排出口の方向に上記空気を流動させるサクション部を含むことがよい。
他の側面で、本発明の異物捕集装置及びこれを含む電気鋼板の製造設備は、方向性電気鋼板の永久磁区微細化のための溝を形成する時に発生するスパッタ、ヒュームなどの異物を除去する際に洗浄水への混入率を向上させて異物除去効率を高めることができる利点がある。
これによって、慣性力、重力、電気力を利用した捕集時の限界(空気の流れに依存して流動するため)を打破し、濾材を用いた捕集時の問題となる空気の流動圧の増加及び濾材の目詰まりの問題を回避できる利点がある。
但し、本発明の多様で有益な利点と効果は、上記の内容に限定されず、本発明の具体的な実施形態を説明する過程でより容易に理解することができる。
また、本明細書において単数の表現は、文脈上明らかに異なる意味ではない限り、複数の表現を含み、明細書全体にわたって同一参照符号または類似する方式で付与された参照符号は、同一構成要素または対応する構成要素を示すものとする。
これによって、慣性力、重力、電気力を利用した捕集時の限界(空気Aの流れに依存して流動するため)、濾材を用いた捕集時の空気Aの流動圧の増加及び濾材の目詰まりの問題が発生せず、従来の異物捕集装置1を改善することができる。
このように本願の異物捕集装置1は、ミキシングユニット200によって上記異物を洗浄水Wに混入させることで、異物捕集効率を高めることができる。
そして、捕集本体ユニット100には、後述する水膜形成ユニット300も配置することができ、これにより異物が含まれた空気Aから複数回にわたり異物を除去するため、異物の除去効率をさらに高めることができる。
すなわち、本発明の一実施例に係る異物捕集装置1の捕集本体ユニット100は、内部にミキシングユニット200が備えられ排出口120が形成されたミキシングハウジング部130、及び内部に水膜形成ユニット300が備えられ、吸入口110が形成され、ミキシングハウジング部130と連通する水膜ハウジング部140を含む。
そして、水膜ハウジング部140は、水膜形成ユニット300から噴射する洗浄水Wが下端部に集約され、このように異物を含んで集約された洗浄水Wは、外部に排出されて異物と分離される浄化過程を行うことができる。但し、かかる浄化過程は、空気Aに対するものではなく、洗浄水Wに対するものであり、このような異物を含む洗浄水Wの浄化はいかなる方法を使用しても、本発明の異物捕集装置1による異物が含まれた空気Aのフィルタリング後の過程として本発明の範囲に含まれる。
そして、捕集本体ユニット100は、その内部で空気Aの流動経路上に洗浄水Wを噴射して、異物が含まれた空気Aから異物を除去する水供給噴射部150を含む。
すなわち、本発明の一実施例に係る異物捕集装置1の捕集本体ユニット100は、ミキシングハウジング部130の内部に備えられ、洗浄水Wを噴射する水供給噴射部150及び上記ミキシングハウジングの下端部に備えられ、集約された洗浄水Wを外部に排出するドレイン部160を含むことができる。
ここで、ドレイン部160は、ミキシングハウジング部130の下端部に備えられ、また、水膜ハウジング部140の下端部に備えられる。
そして、捕集本体ユニット100は、吸入口110で異物が含まれた空気Aを吸入して水膜形成ユニット300、ミキシングユニット200を通過させて異物を除去した後に空気Aを排出口120から外部に排出する流動を形成するようにサクション部170を含む。
このように上記異物が含まれた空気Aの流動は、サクション部170が陰圧を形成する程度によって空気Aの流動を調整する。
ミキシングユニット200は、上記異物が含まれた空気Aを渦巻く洗浄水Wに混入させることにより異物を捕集する役割を果たす。これによって、異物が含まれた空気Aは、フィルタリングされて異物が除去される。
このために、ミキシングユニット200は、ミキシングチャンバー部210、ガイド部220を含むが、これに関する詳細な説明は、図2及び図3を参照して後述する。
すなわち、本発明の一実施例に係る異物捕集装置1は、捕集本体ユニット100の内部に備えられ、空気Aの流動経路上に洗浄水Wを噴射して水膜を形成する水膜形成ユニット300を含む。
このため、水膜形成ユニット300は、メッシュ網部材310、水膜形成噴射部320などを含むが、これに関する詳細な説明は、図4を参照して後述する。
ミキシングチャンバー部210はガイド部220が備えられ、また、内部に洗浄水Wが収容されて、上記異物を含む空気Aとの混入のための空間を提供する。
ここで、ミキシングチャンバー部210には異物が含まれた空気Aが流入し、異物が含まれた空気Aから異物を除去して外部に排出するようにチャンバー入口211及びチャンバー出口212が形成される。このようなチャンバー入口211及びチャンバー出口212は、ミキシングチャンバー部210の上端部に形成される。
但し、チャンバー入口211及びチャンバー出口212は、ミキシングチャンバー部210の側壁に形成することもでき、この時には、上記側壁部に流入した空気Aが、ガイド部220の平板部材221によって下方に誘導される。
これにより洗浄水Wは、空気A内の異物との接触率を高めるようになり、これによって上記異物は洗浄水Wに混入するようになる。
ここで、平板部材221はミキシングチャンバー部210の上壁部213に結合され、チャンバー入口211はミキシングチャンバー部210の上壁部213に形成されるため、チャンバー入口211を介して流入された空気Aは、平板部材221に沿って洗浄水Wの方向に誘導される。
ここで、曲面板部材222の曲面状は、図2のような形であることができるが、これに限定されるものではなく、空気Aの流動が洗浄水W内で回転流動を形成することができる形であれば、本発明の曲面板部材222である。
つまり、最初に下端部に接触した空気Aが徐々に曲率半径が小さくなる曲面板部材222に沿って流動するため、空気Aの急激な流路変動によって空気Aの流動効率が低下する問題を防止することができる。
すなわち、チャンバー入口211を介して流入された空気Aが、曲面板部材222によって回転流動を形成し、洗浄水Wに渦を起こして異物及び洗浄水Wの接触率を高めることに加え、チャンバー出口212に空気Aを排出する前に、洗浄水Wに渦を形成して上記異物及び洗浄水Wの接触率をさらに高めるよう、渦形成部材230を構成したものである。
そして、渦形成部材230が洗浄水Wに渦を形成する形は、図3に示したとおり板材の形に複数の渦形成孔231が形成された形であることができ、これによると流動する空気Aが渦形成孔231を通過することもでき、迂回することもできるため、ブランク板の形より渦を多く形成するようになる。
すなわち、渦形成部材230は、平板部材221及び曲面板部材222の少なくとも一つに結合される板材形状に備えられるが、一つ以上の渦形成孔231が形成されたことを特徴とする。
特に、水膜形成噴射部320は、複数の孔が形成されたメッシュ網部材310に洗浄水Wを噴射し、洗浄水Wの粘性による水膜の形成をより容易にすることができる。
このような目詰まり防止噴射部330は、メッシュ網部材310の複数の孔に異物が挟まることによって水膜の形成が妨害される問題を回避するために、空気Aの流動方向の反対方向である空気A流動の下流に配置され、メッシュ網部材310に洗浄水Wを噴射する。
一例として、図4に示したとおり、目詰まり防止噴射部330は、メッシュ網部材310の下部に備えられ、上部から下部に向かって空気Aが通過する上記メッシュ網部材310に洗浄水Wを上向きに噴射する。
ここで、レーザルーム2には、レーザ装置3が備えられ、異物捕集装置1に異物が含まれた空気Aを送達するためのフード部材2aが備えられる。そして、レーザルーム2に電気鋼板Sが供給される。
上記レーザ装置は、電気鋼板Sに溝を形成するためにレーザを照射するように構成される。一例として、レーザ装置3はオンオフ制御系、レーザ発振器、光学系で構成され、オンオフ制御系は正常な作業条件下では、発振器をオン(On)することができ、鋼板蛇行量によって発振器を自動的にオフ(Off)することができる。
2 レーザルーム
2a フード部材
2b ローラー
2c エアカーテン
3 レーザ装置
100 捕集本体ユニット
110 吸入口
120 排出口
130 ミキシングハウジング部
140 水膜ハウジング部
150 水供給噴射部
160 ドレイン部
170 サクション部
180 デミスターフィルター(Demister filter)
200 ミキシングユニット
210 ミキシングチャンバー部
211 チャンバー入口
212 チャンバー出口
213 上壁部
214 連通孔
220 ガイド部
221 平板部材
222 曲面板部材
230 渦形成部材
231 渦形成孔
300 水膜形成ユニット
310 メッシュ網部材
320 水膜形成噴射部
330 目詰まり防止噴射部
A 空気
S 方向性電気鋼板
W 洗浄水
Claims (9)
- 異物が含まれた空気が流入する吸入口及び異物が除去された空気が排出される排出口が形成された捕集本体ユニット、及び
前記捕集本体ユニットの内部に備えられ、前記空気の流動経路上に配置され、前記空気の回転流動を誘導し、内部に収容された洗浄水に渦を形成するミキシングユニット、を含み、
前記ミキシングユニットは、
前記捕集本体ユニットの内部に備えられ、前記空気が流入するチャンバー入口及び前記空気が排出されるチャンバー出口が形成され、内部に洗浄水が収容されるミキシングチャンバー部、及び
前記ミキシングチャンバー部の内部に結合され、前記空気を前記洗浄水の方向に誘導し、前記空気の流動経路の少なくとも一部を曲線状に形成する一部に曲面が形成されたガイド部、を含み、
前記ガイド部は、
前記チャンバー入口が形成された前記ミキシングチャンバー部の上壁部に結合され、下方に延長するように形成される平板部材、
前記平板部材の下端部に結合され、前記洗浄水に少なくとも一部が浸漬され、曲面状を有する曲面板部材、及び
前記曲面板部材に突出するように結合され、前記洗浄水の水中にあり、少なくとも一つの渦形成孔を有する渦形成部材、を含み、
前記渦形成部材は、前記チャンバー出口の方向である前記曲面板部材の後面に備えられることを特徴とする異物捕集装置。 - 前記ミキシングチャンバー部は、前記捕集本体ユニットに収容される洗浄水が流入する連通孔が下端部に形成され、前記チャンバー入口及び前記チャンバー出口は、互いに離隔して上壁部に形成されることを特徴とする請求項1に記載の異物捕集装置。
- 前記捕集本体ユニットの内部に備えられ、前記空気の流動経路上に洗浄水を噴射して水膜を形成する水膜形成ユニット、を含むことを特徴とする請求項1に記載の異物捕集装置。
- 前記水膜形成ユニットは、
前記捕集本体ユニットの内部に収容され、前記空気の流動経路上に配置されるメッシュ網部材、及び
前記捕集本体ユニットの内部に収容され、前記メッシュ網部材よりも前記空気の流動方向の上流に配置され、洗浄水を噴射して前記メッシュ網部材に水膜を形成する水膜形成噴射部、を含むことを特徴とする請求項3に記載の異物捕集装置。 - 前記水膜形成ユニットは、
前記捕集本体ユニットの内部に収容され、前記メッシュ網部材よりも前記空気の流動方向の下流に配置され、前記メッシュ網部材に向かって洗浄水を噴射し、前記メッシュ網部材に滞積された異物を払い落とす詰まり防止噴射部、を含むことを特徴とする請求項4に記載の異物捕集装置。 - 前記捕集本体ユニットは、
内部に前記ミキシングユニットが備えられ、前記排出口が形成されたミキシングハウジング部、及び
内部に前記水膜形成ユニットが備えられ、前記吸入口が形成され、前記ミキシングハウジング部と連通される水膜ハウジング部、を含むことを特徴とする請求項3に記載の異物捕集装置。 - 前記捕集本体ユニットは、
前記ミキシングハウジング部の内部に備えられ、洗浄水を噴射する水供給噴射部、及び
前記ミキシングハウジングの下端部に備えられ、収容された洗浄水を外部に排出するドレイン部、を含むことを特徴とする請求項6に記載の異物捕集装置。 - 前記捕集本体ユニットは、
前記ミキシングハウジング部に連携され、前記ミキシングハウジング部の内部の陰圧形成を調整して、前記排出口の方向に前記空気を流動させるサクション部、を含むことを特徴とする請求項6に記載の異物捕集装置。 - 電気鋼板が提供されるレーザルーム、
前記レーザルームの内部に備えられ、レーザを照射して前記電気鋼板の表面に溝を形成するレーザ装置、及び
前記電気鋼板の表面から飛散する異物を吸入するフード部材に連携されて異物を含む空気が送達される請求項1~8のいずれか一項に記載の異物捕集装置、を含むことを特徴とする電気鋼板の製造設備。
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