KR101918360B1 - 균일한 용융고화체 형성을 위한 몰드 지지장치 및 균일한 용융고화체 형성방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 유리화 장치 등에서의 배출되는 용융물을 하부의 몰드로 받아 용융고화체를 형성하는 장치 및 용융고화체 형성방법에 관한 것으로, 몰드에 움직임을 주어 낙하하는 용융물의 몰드 상에서의 높이 편차가 작아지도록 하는 균일한 용융고화체 형성을 위한 몰드 지지장치 및 균일한 용융고화체 형성방법에 관한 것이다. 본 발명의 몰드 지지장치 및 균일한 용융고화체 형성방법에 의해 기존 유리화 설비에서 용융배출물이 용융로 하부에 있는 몰드에 담길 때 고점도로 인해 균일하게 담기지 못하고 특정 위치에 높게 기둥 모양을 형성하는 것을 방지하여 균일한 고화체를 형성하는 것을 특징으로 한다.

Description

균일한 용융고화체 형성을 위한 몰드 지지장치 및 균일한 용융고화체 형성방법{MOLD SUPPORT DEVICE FOR UNIFORM VITRIFIED FORM AND FORMING METHOD UNIFORM VITRIFIED FORM USING IN THE SAME}

본 발명은 유리화 장치 등에서의 배출되는 용융물을 하부의 몰드로 받아 용융고화체를 형성하는 장치 및 용융고화체 형성방법에 관한 것으로, 몰드에 움직임을 주어 낙하하는 용융물의 몰드 상에서의 높이 편차가 작아지도록 하는 균일한 용융고화체 형성을 위한 몰드 지지장치 및 균일한 용융고화체 형성방법에 관한 것이다.

종래의 일반적인 용융고화체를 형성하는 방법을 도 1에 나타내었다. 일반적으로 유리화 설비의 용융로(10)에서는 유도가열, 플라즈마 토치 가열 등을 이용하여 용융물(20)을 형성하게 되며, 형성된 상기 용융물(20)은 용융로 하부의 배출구를 열어 배출하며, 배출되는 용융물(20)은 하부에서 용융체 몰드(30)에 담긴다.

그러나 유리화 설비의 용융물의 조성이 고점도일 경우 배출시 용융물이 몰드에 균일하게 퍼지지 못하고 낙하되는 지점을 중심으로 집중되어 몰드 중심에 기둥 모양을 형성하는 문제가 발생하였다. 이렇게 국소적으로 용융물이 집중되어 기둥 모양을 형성할 경우 몰드의 적정 배출량을 채우지 못하고 배출을 중단해야 하는 등의 효율적 배출이 되지 않는 문제가 발생하였다.

일본 공개특허 제2011-002155호(2011.01.06. 공개)

본 발명의 목적은 기존 유리화 설비에서 용융배출물이 용융로 하부에 있는 몰드에 담길 때 고점도로 인해 균일하게 담기지 못하고 특정 위치에 높게 기둥 모양을 형성하는 것을 방지하여 몰드 배출을 효율적으로 하고자 함에 있다.

상기 본 발명의 목적은 용융로의 용탕배출구 하부에서 용융배출물을 받아 고화체를 형성하는 용융고화체 몰드, 상기 용융배출물 배출 시 용융체고화체 몰드에 낙하하는 지점이 변화하도록 상기 용융체고화몰드를 평면적으로 위치이동시키는 몰드평면운동부, 상기 용융체고화몰드를 하부에서 지지하는 몰드지지부를 포함하는 균일한 용융고화체 형성을 위한 몰드 지지장치에 의해 달성된다.

상기 용융체고화몰드를 상하로 움직이는 몰드상하운동부를 더 포함할 수 있다.

상기 몰드평면운동부는 X축 운동부와 Y축 운동부를 포함할 수 있다.

상기 용융체고화몰드를 회전시키는 회전운동부를 더 포함할 수 있다.

상기 용융로의 용융배출물의 높이가 균일해지도록 몰드평면운동부의 움직임을 제어하는 몰드운동제어부를 포함할 수 있다.

상기 본 발명의 목적을 달성하기 위한 또 다른 해결 수단으로서, 용융고화체몰드를 배출을 받기 위한 최초 지점에 위치시키는 몰드배치단계, 상기 몰드배치단계 이후 용융로로부터 용융물을 배출하는 용융물 배출단계, 상기 용융로로부터 배출되는 용융물의 용융고화체몰드에 낙하하는 위치가 변화하도록 용융체고화몰드에 움직임을 부여하는 몰드운동단계를 포함하는 균일한 용융고화체 형성방법에 의해 달성된다.

상기 몰드운동단계는 상기 용융체고화몰드에 낙하하는 위치가 지그재그 형상이 되도록 움직이는 단계를 포함할 수 있다.

상기 몰드운동단계는 상기 용융체고화몰드에 낙하하는 위치가 스파이럴 형상이 되도록 움직이는 단계를 포함할 수 있다.

상기 몰드배치단계에서는 용융물 낙하위치가 용융체고화몰드 중앙부가 되도록 수행될 수 있다.

상기 몰드배치단계는 용융물 낙하위치가 용융체고화몰드 내부의 일측면이 되도록 수행하는 것을 특징으로 하는 균일한 용융고화체 형성방법.

상기 몰드운동단계는 용융체고화몰드를 상하운동시키는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 몰드운동단계는 용융체고화몰드를 진동운동시키는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 용융물 배출단계 이후 용융체고화몰드 내의 용융물 높이를 적어도 2개 지점 이상을 측정하는 용융물높이측정단계를 더 포함할 수 있다.

상기 용융물높이측정단계 이후, 상기 측정된 용융물높이 중 가장 낮은 위치로 용융물 낙하위치를 이동시키는 몰드이동단계를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 몰드 지지장치는 용융물이 배출되는 동안 몰드에 낙하하는 지점이 변화하도록 몰드 위치를 이동시켜 몰드 내 용용고화체의 높이를 균일하게 하여 용융물 배출을 효과적으로 할 수 있다.

도 1은 종래의 용융체 몰드를 나타낸 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 몰드 지지장치를 나타내는 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 몰드이동 방법을 나타내는 그림이다.

이하 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.

첨부된 도면은 본 발명의 기술적 사상을 더욱 구체적으로 설명하기 위하여 도시한 일 예에 불과하므로 본 발명의 사상이 첨부된 도면에 한정되는 것은 아니다.

도 2는 본 발명에서의 균일한 용융고화체 형성을 위한 몰드 지지장치를 개략적으로 나타낸 그림이다. 상부에는 용융로로부터 용융배출물을 받아 고화체를 형성하기 위한 용융고화체 몰드(300)가 위치한다. 상기 용융고화체 몰드(300)는 일반적인 용융물을 받기 위한 몰드로서, 재질이나 형상에 대해 별다른 한정은 없으나, 균일한 고화체를 형성하기에 유리한 일반적인 원통형의 몰드가 바람직하다.

상기 용융고화체 몰드(300)의 하부에는 상기 몰드를 일정한 범위 내에서 평면상의 움직임을 부여하기 위한 몰드평면운동부(100)가 위치한다. 상기 몰드평면운동부(100)는 X축과 Y축으로 이동하는 유압실린더를 이용할 수 있다. 이때 X축 운동부와 Y축 운동부를 조합하여 이동시키면 평면상으로 정해진 범위 내에서 자유롭게 용융고화체 몰드(300)의 위치 이동이 가능해진다. 몰드평면운동부(100)는 또한 1개 이상의 바퀴를 갖는 이송장치일 수도 있다. 전기모터 등을 이용하여 범퍼카처럼 특정 범위 내에서 용융고화체 몰드(300)의 움직임을 부여할 수 있다.

이와 더불어 본 발명의 몰드 지지장치는 몰드상하운동부(400)를 더 포함할 수 있다. 몰드상하운동부(400)는 용융고화체 몰드(300)에 용융물을 배출하는 시작과 끝에 몰드의 높낮이를 조절하는 역할도 부여하지만 필요 시 상기 평면운동에 더해 몰드의 높낮이 운동을 부가함으로서 입체적 이동이 가능해져 몰드 내로 용융물이 균일하게 배출될 수 있도록 도움을 줄 수 있다. 본 발명에서 균일하다는 의미는 몰드 상에 배출되어 형성된 용융고화체의 상부의 높이의 편차가 작아 불룩하게 눈에 띄게 튀어 나온 곳이 없이 일정한 높이를 형성하고 있다는 뜻이다.

본 발명에서 몰드지지장치는 용융고화체 몰드(300)를 회전시키기 위한 회전운동부를 더 포함할 수 있다(미도시). 특히 회전운동부의 중심축을 몰드의 중심에서 벗어난 편심으로 하게 되면 회전운동만으로도 어느 정도 고르게 몰드 상에 낙하하는 위치에 변화를 줄 수 있다.

상기의 몰드평면운동부(100)를 이용하여 용융고화체 몰드(300)의 위치를 변화시키기 위해서는 몰드운동제어부가 필요하다. 몰드운동제어부는 몰드의 위치를 주기적 또는 비주기적으로 변화시키기 위한 프로그램에 따라 제어가 될 수 있으며, 단순히 조작자에 의해 수동으로 위치를 변화시키는 조작부일 수도 있으나, 효과적 배출을 위해서는 균일한 용융고화체 형성이 이루어질 수 있도록 자동제어되는 것이 바람직하다.

본 발명에서 상기 몰드지지장치를 이용하여 균일한 용융고화체를 형성하는 방법은 다음의 단계를 포함한다: a) 용융고화체몰드를 배출을 받기 위한 최초 지점에 위치시키는 몰드배치단계, b) 상기 몰드배치단계 이후 용융로로부터 용융물을 배출하는 용융물 배출단계, c) 상기 용융로로부터 배출되는 용융물의 용융고화체몰드에 낙하하는 위치가 변화하도록 용융고화체몰드에 움직임을 부여하는 몰드운동단계.

본 발명에서 용융고화체를 형성하기 위한 용융로의 배출되는 용융물을 받기 위한 용융고화체몰드는 배출 전에 상기 용융로의 용융물 배출구의 하단의 적정한 위치에 배치하게 된다. 이 때 종래에는 일반적으로 몰드의 중앙부에 용융물의 낙하지점의 위치하도록 배치하게 되나, 본 발명에서는 용융물이 낙하하는 지점이 몰드의 내부라면 중앙부나 측부 모두 크게 문제되지 않는다. 다만 배출의 초기 단계에서 배출물이 비정상적으로 튀거나 하는 등의 상황을 고려한다면 중앙부에 맞추는 것이 바람직하다.

몰드의 위치가 적정위치에 배치되면 용융물의 배출이 시작된다. 배출이 되는 동안 낙하지점이 변화하도록 몰드의 위치에 변화를 준다. 기본적으로 용융물 낙하지점은 가급적 용융고화체 몰드 상의 용융물의 높이가 낮은 쪽에 위치하도록 하는 것이 바람직하다. 균일한 용융고화체 형성을 위한 상기 몰드의 위치 변화는 다양한 형태로 프로그램화될 수도 있다. 도 3에서는 이러한 몰드 내 용융물 낙하지점의 변화를 규칙적으로 변화시키는 예시에 대해 도식화하였다. 도 3의 (a)에 예시된 바와 같이 지그재그 형상으로 변화시킬 수도 있고, 도 3의 (b)에 예시된 바와 같이 스파이럴 형상으로 위치를 변화시킬 수도 있으며, 랜덤하게 위치를 변화시키도록 프로그래밍할 수도 있다. 다만, 에너지 효율적인 측면과 균일한 고화체 형성의 목적을 모두 달성할 수 있도록 위치 이동을 최소화할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

용융고화체 몰드는 배출을 하는 동안 평면적 위치 이동 외에도 상하 위치 이동을 부가적으로 더 할 수도 있으며, 이는 배출되어 낙하되는 위치를 일정하게 하여 배출의 불균일성을 줄이는 효과를 기대할 수도 있다. 더불어 용융고화체 몰드(300)에 진동을 부여하여 용융물이 균일한 높이를 갖도록 도움을 줄 수도 있다.

상기의 규칙적인 위치 변화 외에도 용융고화체 몰드(300) 상에 배출된 용융물의 높이를 측정하여 이를 기반으로 용융물 위치가 낮은 곳에 용융물 낙하 지점이 위치하도록 용융고화체 몰드(300)를 이동하는 방법을 고려할 수 있다. 높이 측정은 비교를 위해 적어도 2개 지점 이상이어야 하며, 바람직하게는 3개 지점 이상을 측정하는 것이 좋다. 측정 지점의 수는 몰드의 크기 및 용융물의 점도 등을 고려하여 결정하게 된다. 측정된 지점 중 가장 용융물의 높이가 낮은 곳으로 낙하 위치를 이동시키는 것이 균일한 용융고화체 형성에 바람직하며 측정 지점이 많을 경우, 이동 경로를 가장 높은 지점을 피하도록 하여 가장 높은 곳에는 낙하 지점이 회피되도록 제어할 수 있다.

이와 같이 본 발명의 몰드 지지장치 또는 용융고화체 형성방법을 이용하여 용융고화체 몰드의 위치를 변화시키며 고화체 형성을 하게 되면 몰드의 일부분에만 용융고화체가 형성되어 몰드의 적정용량에 비해 적게 배출되던 물제를 해결하여 가능한 몰드 용량을 최대한 활용할 수 있어 유리화 설비의 용융물 배출을 효과적으로 할 수 있게 된다.

전술한 실시예들은 본 발명을 설명하기 위한 예시로서, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양하게 변형하여 본 발명을 실시하는 것이 가능할 것이므로, 본 발명의 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.

Claims (14)

1. 유리화설비 용융로의 용탕배출구 하부에서 용융배출물을 받아 고화체를 형성하는 원통형 용융고화체 몰드;
   상기 용융배출물 배출 시 용융고화체 몰드에 낙하하는 지점이 변화하도록 상기 용융고화체 몰드를 평면적으로 위치이동시키는 X축 운동부와 Y축 운동부를 포함하는 몰드평면운동부;
   상기 용융고화체 몰드를 상하로 움직이는 몰드상하운동부;
   상기 용융고화체 몰드를 하부에서 지지하는 몰드지지부;
   상기 용융로의 용융배출물의 용융물 높이를 적어도 3개 지점 이상을 측정하여 높이가 측정된 용융물 높이 중 가장 낮은 위치로 용융물 낙하위치를 이동시키도록 몰드평면운동부의 움직임을 제어하는 몰드운동제어부를 포함하는 균일한 용융고화체 형성을 위한 몰드 지지장치.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에서,
   상기 용융고화체 몰드를 편심회전시키는 편심회전운동부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 균일한 용융고화체 형성을 위한 몰드 지지장치.
5. 삭제
6. 원통형 용융고화체 몰드를 유리화 설비 용융로의 용탕배출구 하부에서 용융배출물을 받기 위한 최초 지점에 위치시키는 몰드배치단계;
   상기 몰드배치단계 이후 유리화 설비 용융로로부터 용융물을 배출하는 용융물 배출단계;
   상기 용융고화체 몰드 내의 용융물 높이를 적어도 3 지점 이상을 측정하는 용융물높이측정단계;
   상기 용융물높이측정단계 이후, 상기 측정된 용융물 높이 중 가장 낮은 위치로 용융물 낙하위치를 이동시키는 몰드이동단계;
   상기 용융로로부터 배출되는 용융물의 용융고화체 몰드 내에 낙하하는 위치가 변화하도록 용융고화체 몰드에 움직임을 부여하는 몰드운동단계; 를 포함하며,
   상기 몰드운동단계는 상기 용융고화체 몰드 내에 낙하하는 위치가 지그재그 형상 또는 스파이럴 형상이 되도록 움직이는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 균일한 용융고화체 형성방법.
7. 삭제
8. 삭제
9. 삭제
10. 삭제
11. 삭제
12. 제6항에서,
    상기 몰드운동단계는 용융체고화몰드를 진동운동시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 균일한 용융고화체 형성방법.
13. 삭제
14. 삭제

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