KR200461702Y1 - 턴디쉬에 장착되는 어퍼 워터 재킷 - Google Patents

Abstract

본 고안은 턴디쉬에 장착되는 어퍼 워터 재킷에 관한 것으로, 특히 관통홀이 구비된 내벽에 냉각수 유출입용 유입부와 유출부가 구비된 외벽을 결합하여 상기 내벽과 외벽 사이에 냉각수가 순환되는 내부 공간이 구비된 워터재킷을 형성하고, 그 워터재킷을 버너가 설치되는 턴디쉬의 상단에 결합하는 것을 포함하는 턴디쉬에 장착되는 어퍼 워터 재킷에 있어서,
상기 내벽은 하부로 갈수록 직경이 좁아지는 수직부의 하부 끝단에 외측으로 확개되는 만곡부를 일체형으로 형성하고, 그 만곡부의 끝단에 외벽을 용접 결합 구성하여, 버너의 열기에 의해 내벽이 수축 또는 팽창할 때 유선형으로 형성된 만곡부가 유연하게 수축하거나 팽창하면서 완충하도록 한 것을 특징으로 한다.
본 고안에 의하면 내벽의 하단을 외측으로 절곡시켜 일체형으로 만곡부를 형성하고, 그 만곡부의 외측 끝단에 외벽을 결합 구성하므로서, 상기 만곡부에 의해 내벽이 버너의 열기에 의해 외부로 팽창되더라도 외벽이 내벽에서 분리되는 것을 최대한으로 방지하여 상기 워터 재킷의 유지 보수 비용을 절감할 수 있음은 물론 상기 워터 재킷의 내부 공간에 수직파이프와 수평파이프로 구성된 유입부재를 설치하고, 상기 유입부재를 통해 유입된 냉각수가 워터 재킷의 내부에 형성된 가이더를 따라 상기 워터 재킷(2)의 내부를 순환하면서 유출부를 통해 외부로 유출되기 때문에 상기 워터 재킷이 열에 의해 파열되는 것을 최대한으로 방지하여 워터 재킷의 수명을 연장시키는 효과를 기대할 수 있다.

Description

턴디쉬에 장착되는 어퍼 워터 재킷{Upper water jacket}

본 고안은 턴디쉬에 장착되는 어퍼 워터 재킷에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 내벽의 하단에 외측으로 절곡된 만곡부를 일체형으로 형성하고, 그 만곡부에 외벽을 용접하므로서, 워터재킷의 상부에 설치되는 버너의 열기에 의해 팽창 또는 수축되는 내벽이 만곡부의 완충작용에 의해 유연성을 갖게되어 워터재킷의 하단부에서 크랙이 발생되는 것을 최대한으로 방지할 수 있도록 하여 제품의 내구성을 향상시키고, 수명을 연장시킬 수 있도록 한 턴디쉬에 장착되는 어퍼 워터 재킷에 관한 것이다.

일반적으로 턴디쉬에 설치되는 워터 재킷은 턴디쉬(Tundish)의 내부로 유입된 용강의 온도가 탕화점을 유지할 수 있도록 상기 턴디쉬의 상단에 설치되는 버너의 하부에 설치되어 버너를 받쳐주는 기능을 가지며, 또한 버너의 불꽃에 견딜 수 있도록 내부에 냉각수가 순환되도록 구성된 것이다.

도 1 과 도 2는 종래의 턴디쉬(1)에 설치되는 워터재킷(2)을 도시한 것이다.

상기 턴디쉬(1)는 미도시된 레들(Ladle)로부터 유입된 용강이 저장되는 일종의 탱크 기능을 갖게되고, 턴디쉬(1)를 이루는 하부판(11)에는 용강이 배출되어 빌렛트가 형성되도록 하는 다수의 노즐이 형성되어 있고, 하부판(11)의 상부에 설치되는 상부판(12)에는 레들로부터 용강이 유입되기 위한 다수의 유입공이 형성된다.

그리고 상기 턴디쉬(1)의 내부로 유입된 용강의 용탕온도를 적정온도로 유지시키는 버너(8)를 턴디쉬(1)의 상부판(12)에 설치하는데, 이때, 버너(8)의 설치를 위하여 턴디쉬(1)의 상부판(12)의 유입공 형성 위치에 워터재킷(2)을 결합하며, 이 워터재킷(2)의 상부에 버너(8)를 착탈하게 된다.

상기 워터 재킷(2)은 도 2와 같이 관통홀(22)이 중앙에 형성된 내벽(3)과 상기 내벽(3)에 용접 결합되는 외벽(4)으로 구성되는 몸체부(21)와, 상기 몸체부(21)의 상부면에 버너(8)의 설치를 위한 장착부(6)가 결합 구성된다.

이때, 상기 몸체부(21)의 상단에 용접 결합되는 장착부(6) 상에 다수의 고정홀(61)을 관통 형성하고, 그 고정홀(61)에 볼트를 결합시켜 버너(8)를 워터 재킷(2)의 상부면에 설치한다.

그리고 상기 몸체부(21)의 외주면에 결합홀(71)이 구비된 결합부(7)를 돌출 형성하여 상기 결합홀(71)에 볼트를 관통시켜 워터 재킷(2)을 턴디쉬(1)의 상부면에 설치하는 것이다.

상기 몸체부(21)는 내벽(3)과 외벽(4)을 용접시켜 이루는데, 상기 내벽(3)은 하측으로 갈수록 점진적으로 직경이 작아지는 수직부(31)를 형성하여 이루고, 상기 수직부(31)의 하단과 외벽(4) 하단을 별도의 연결부(100)로 용접 결합하여 내벽(3)과 외벽(4)의 사이에 냉각수가 순환되기 위한 내부 공간(34)을 형성한다.

그리고 상기 외벽(4)의 외측에 유입홀(43)이 내부 공간(34)과 연통되게 유입부(42)를 돌출 형성하고, 상기 유입부(42)와 대칭되도록 유출홀(47)이 내부 공간(34)과 연통된 유출부(46)를 상기 외벽(4)의 외측단에 형성하여 냉각수가 상기 유입부(42)를 통해 워터 재킷(2)의 내부 공간(34)으로 유입되고, 그 유입된 냉각수가 유출부(46)로 배출되면서 상기 워터 재킷(2)으로 전이된 버너(8)의 열기를 냉각시키도록 한다.

즉, 용강이 내부로 유입되는 턴디쉬(1)의 상단에 내벽(3)과 외벽(4)이 연결부(100)로 연결된 워터 재킷(2)을 볼트로 결합하고, 그 워터 재킷(2)의 상부면에 버너(8)를 장착하는 것이다.

이때, 워터 재킷(2)의 외측단에 유입부(42)와 유출부(46)를 각각 형성하고, 그 유입부(42)와 유출부(46)를 이용하여 냉각수가 워터 재킷(2)의 내부로 흐를 수 있도록 하므로서, 상기 워터 재킷(2)로 전이된 열기를 냉각시킬 수 있도록 하여 상기 워터 재킷(2)이 버너(8)의 열기에 의해 쉽게 파손되는 것을 방지한다.

그러나 종래의 워터 재킷(2)의 문제점은 도 2와 같이 연결부(100)의 양측단에 내벽(3)과 외벽(4)을 각지게 용접 결합하고, 내벽(3)의 수직부(31)가 직선형으로 형성되기 때문에 버너(8)에서 인가되는 열에 의해 내벽(3)이 수축 또는 팽창하려할때 내벽(3)의 수축 및 팽창이 허용되지 못하므로, 상기 연결부(100)와 용접 결합 된 내벽(3)이 버너(8)의 열기에 의해 외부로 팽창 또는 수축되는 과정에서 용접 결합 된 내벽(3)와 연결부(100) 또는 외벽(4)과 연결부(100)에 크랙이 발생되는 문제점이 생기게 되었다.

즉, 내벽(3)의 중앙에 형성된 관통홀(22)을 통해 버너(8)의 열기가 유입공을 통해 턴디쉬(1)의 내부로 공급되는데, 이때, 상기 버너(8)의 열기가 워터 재킷(2)으로 전이가 되어 내벽(3)을 팽창시키거나 또는 수축시키게 되며,이때, 내벽(3)의 팽창과 수축에 의해 연결부(100)와 용접 결합 된 부분에서 크랙이 발생되고 그 크랙이 발생된 곳을 통해 내부 공간(34)을 순환하는 냉각수가 워터 재킷(2)의 외부로 유출되어 상기 워터 재킷(2)의 수명이 단축되는 문제점이 발생하게 되었다.

또한, 워터 재킷(2)을 냉각시키기 위해 유입부(42)와 유출부(46)를 통해 냉각수를 워터 재킷(2)의 내부로 순환시키는데, 이때 유입부(42)를 통해 유입된 냉각수가 충분하게 내부공간(34)의 바닥면을 냉각시키지 못한 채 유출부(46)를 통해 외부로 배출되기 때문에 워터 재킷(2)의 하단부를 효과적으로 냉각시키지 못하는 문제점이 발생하게 되었다.

따라서, 상기 문제점을 해결하기 위한 본 고안은 내벽의 하단을 외측으로 절곡시켜 일체형으로 만곡부를 형성하고, 그 만곡부의 외측 끝단에 외벽을 결합 구성하므로서, 상기 만곡부에 의해 내벽이 버너의 열기에 의해 외부로 팽창되더라도 외벽이 내벽에서 분리되는 것을 최대한으로 방지하여 상기 워터 재킷의 유지 보수 비용을 절감할 수 있음은 물론 상기 워터 재킷의 내부 공간에 수직파이프와 수평파이프로 구성된 유입부재를 설치하고, 상기 유입부재를 통해 유입된 냉각수가 워터 재킷의 내부에 나선형으로 형성된 가이더를 따라 상기 워터 재킷의 내부 하측에서 상측으로 순환하면서 유출부를 통해 외부로 유출되기 때문에 상기 워터 재킷을 충분히 냉각시킬 수 있게되어 열에 의해 파열되는 것을 최대한으로 방지하여 워터 재킷의 수명을 연장시킬 수 있도록 한 턴디쉬에 장착되는 어퍼 워터 재킷을 제공함을 목적으로 한다.

상기 목적 달성을 위한 본 고안은,

관통홀이 구비된 내벽에 냉각수 유출입용 유입부와 유출부가 구비된 외벽을 결합하여 상기 내벽과 외벽 사이에 냉각수가 순환되는 내부 공간이 구비된 워터재킷을 형성하고, 그 워터재킷을 버너가 설치되는 턴디쉬의 상단에 결합하는 것을 포함하는 턴디쉬에 장착되는 어퍼 워터 재킷에 있어서,

상기 내벽은 하부로 갈수록 직경이 좁아지는 수직부의 하부 끝단에 외측으로 확개되는 만곡부를 일체형으로 형성하고, 그 만곡부의 끝단에 외벽을 용접 결합 구성하여, 버너의 열기에 의해 내벽이 수축 또는 팽창하려 할 때 유선형으로 형성된 만곡부가 유연하게 수축하거나 팽창하면서 완충하도록 한 것을 특징으로 한다.

본 고안에 의하면, 내벽의 하단을 외측으로 절곡시켜 일체형으로 만곡부를 형성하고, 그 만곡부의 외측 끝단에 외벽을 결합 구성하므로서, 상기 만곡부에 의해 내벽이 버너의 열기에 의해 외부로 팽창되더라도 외벽이 내벽에서 분리되는 것을 최대한으로 방지하여 상기 워터 재킷의 유지 보수 비용을 절감할 수 있음은 물론 상기 워터 재킷의 내부 공간에 수직파이프와 수평파이프로 구성된 유입부재를 설치하고, 상기 유입부재를 통해 유입된 냉각수가 워터 재킷의 내부에 나선형으로 형성된 가이더를 따라 상기 워터 재킷의 내부 하측에서 상측으로 순환하면서 유출부를 통해 외부로 유출되기 때문에 상기 워터 재킷을 충분히 냉각시킬 수 있게되어 열에 의해 파열되는 것을 최대한으로 방지하여 워터 재킷의 수명을 연장시킬 수 있는 효과를 기대할 수 있다.

도 1은 종래의 턴디쉬에 장착되는 어퍼 워터 재킷의 결합 정면도.
도 2는 종래의 워터 재킷의 단면도.
도 3은 본 고안의 어퍼 워터 재킷의 종 단면도.
도 4는 본 고안의 어퍼 워터 재킷의 평 단면도.
도 5는 본 고안의 어퍼 워터 재킷의 내벽이 팽창 또는 수축되는 상태를 도시한 단면도.

이하, 첨부된 도 3 내지 도 5를 참조하여 본 고안의 바람직한 실시 예를 설명하면 다음과 같다.

본 고안의 설명에 앞서 종래와 동일 구성 요소에 관하여 동일한 도면 부호를 표기하여 중복되는 도면 부호의 설명은 생략하기로 한다.

먼저, 본 고안은 턴디쉬(1)와 버너(8)의 사이에 결합되는 워터 재킷(2)이 버너(8)의 열기에 의해 쉽게 파손되는 것을 방지할 수 있도록 한 것이다.

상기 워터 재킷(2)의 내부는 도 3과 같이 내벽(3)과 외벽(4)으로 구성된다.

상기 워터 재킷(2)의 내벽(3)은 수직부(31)의 하단에 외측으로 확개되는 만곡부(32)를 유선형으로 형성하고, 그 만곡부(32)의 끝단에 결합단(33)을 페이터 지게 형성하여 상기 결합단(33)에 외벽(4)을 용접 결합한다.

즉, 내벽(3)의 하단을 외측으로 휘어지게 형성하여 일측이 개구된 만곡부(32)를 형성하고, 그 만곡부(32)의 끝단에 형성된 결합단(33)에 외벽(4)을 용접 결합하므로서, 상기 만곡부(32)가 버너(8)의 열기에 의해 외측으로 유연하게 팽창되도록 하여 버너(8)에 의한 열 응력을 유선형으로 형성된 만곡부(32)가 최대한 완충하고, 이에의해 상기 버너(8)의 열기에 내벽(3)과 외벽(4)의 용접 결합 부분에서 크랙이 발생되는 것을 최대한으로 억제하여 상기 워터 재킷(2)의 수명을 연장시킨다.

이때, 상기 수직부(31)의 두께(D1)보다 두껍게 만곡부(32)의 두께(D2)를 형성하여 만곡부(32)가 열에 강해질 수 있도록 할 수 있다.

한편, 상기 워터 재킷(2)의 유입부(42)의 출구측에 유입부재(41)를 설치 구성하여 상기 유입부재(41)를 통해 워터 재킷(2)의 내부로 유입되는 냉각수가 내부 공간(34)의 바닥면에 공급된 후 유출부(46)를 통해 외부로 유출되도록 한다.

상기 유입부재(41)는 유입부(42)의 출구측에 수직파이프(44)를 내부 공간(34)의 바닥면에 근접하게 위치하도록 수직 설치하고, 상기 수직파이프(44)의 하부 끝단에 횡 방향으로 수평파이프(45)를 연결시킨다.

즉, 유입부(42)의 출구측에 'ㄴ'모양의 수직파이프(44)와 수평파이프(45)를설치 구성하므로서, 상기 유입부(42)를 통해 내부공간(34)으로 유입되는 냉각수는 수직파이프(44)와 수평파이프(45)에 의해 상기 내부 공간(34)의 바닥면으로 공급된 후 상승하면서 유출부(46)를 통해 외부로 배출되는 것이다.

또한, 외벽(4)의 내주면에 나선형으로 가이더(5)를 형성하므로서, 유입부(42)를 통해 내부 공간(34)으로 유입되는 냉각수가 상기 가이더(5)에 의해 내부공간(34)의 바닥면으로부터 회전되면서 상승하여 워터재킷(2)을 전체적으로 골고루 냉각시킨 후 유출부(46)를 통해 외부로 배출되며, 이로 인하여 워터 재킷(2)의 냉각 효율을 극대화시킬 수 있다.

이와 같이 형성된 본 고안의 바람직한 작동 상태 및 효과를 설명하면 다음과 같다.

먼저, 턴디쉬(1)의 내부로 용강을 유입시킨 상태에서 도 3과 같이 상기 턴디쉬(1)의 상부판(12)에 형성된 유입공에 워터 재킷(2)을 설치한다.

상기 워터 재킷(2)이 설치된 턴디쉬(1)의 상부면에 버너(8)를 볼트로 결합하여 버너(8)의 불꽃이 턴디쉬(1) 내부로 공급되어 턴디쉬(1) 내부에 존재하는 용강이 최적의 온도를 유지하도록 한다.

상기 버너(8)의 화력이 턴디쉬(1)로 유입될때, 버너(8)의 불꽃에 의해 열이 도 3과 같이 내벽(3)에 집중하여 인가된다.

이때, 본 고안에서는 내벽(3)의 하단에 열응력에 강한 유선형 구조를 갖는 만곡부(32)가 형성되어 있으므로 만곡부(32)가 열응력을 완충하여 파손을 억제하게 된다.

또한, 상기 내벽(3)과 만곡부(32)가 버너(8)의 열기에 의해 외부로 팽창하게 되면, 상기 일측이 개구된 만곡부(32)가 도 5와 같이 미세하게 팽창하면서 완충하게 되므로서, 용접 결합 된 부분이 버너(8)의 열기에 의해 크랙이 발생되는 것을 최대한으로 억제시킬 수 있음은 물론 워터 재킷(2)의 수명을 연장시켜 유지 보수 비용을 줄일 수 있는 것이다.

즉, 일체형으로 내벽(3)의 하단에 만곡부(32)를 형성하고, 그 만곡부(32)의 끝단에 외벽(4)을 용접시키므로서, 용접 결합 된 내벽(3)과 외벽(4)의 부분이 버너(8)의 열기에 의해 크랙이 발생되는 것을 방지할 수 있음은 물론 종래 기술처럼 내벽(3)과 외벽(4)을 결합시키기 위해 별도의 연결부(100)를 용접 결합하지 않아도 되기 때문에 워터 재킷(2)의 조립 작업 시간을 줄일 수 있으며 이로 인하여 워터 재킷(2)의 유지 보수 비용을 줄일 수 있는 것이다.

또한, 워터 재킷(2)의 유입부(42)에 유입부재(41)를 형성하므로서, 상기 유입부재(41)에 의해 유입부(42)로 유입된 냉각수가 내부공간(34)의 바닥면으로 공급될 수 있게되고, 상기 워터 재킷(2)의 내부 공간(34)에 나선형으로 형성된 가이더(5)에 의해 내부공간(34) 바닥면으로 유입된 냉각수가 가이더(5)에 안내되어 워터 재킷(2)의 내부를 하측에서 상측으로 빙빙 돌면서 유출부(46)로 유출되기 때문에 상기 워터 재킷(2)을 효과적으로 냉각시킬 수 있게되고, 이에의해 워터 재킷(2)이 열기에 의해 균열이 발생되는 것을 최대한으로 방지할 수 있는 것이다.

1: 턴디쉬, 2: 워터재킷,
3: 내벽, 4: 외벽,
5: 가이더, 6: 장착부,
7: 결합부, 8: 버너,
11: 하부판, 12: 상부판,
21: 몸체부, 22: 관통홀,
31: 수직부, 32: 만곡부,
33: 결합단, 34: 공간,
41: 유입부재, 42: 유입부,
43: 유입홀, 44: 수직파이프,
45: 수평파이프, 46: 유출부,
47: 유출홀, 61: 고정홀,
71: 결합홀,

Claims (3)

1. 관통홀(22)이 구비된 내벽(3)에 냉각수 유출입용 유입부(42)와 유출부(46)가 구비된 외벽(4)을 결합하여 상기 내벽(3)과 외벽(4) 사이에 냉각수가 순환되는 내부 공간(34)이 구비된 워터재킷(2)을 형성하고, 그 워터재킷(2)을 버너(8)가 설치되는 턴디쉬(1)의 상단에 결합하는 것을 포함하는 턴디쉬에 장착되는 어퍼 워터 재킷에 있어서,
   상기 내벽(3)은 하부로 갈수록 직경이 좁아지는 수직부(31)의 하부 끝단에 외측으로 확개되는 만곡부(32)를 일체형으로 형성하고, 그 만곡부(32)의 끝단에 외벽(4)을 용접 결합 구성하여,
   버너(8)의 열기에 의해 내벽(3)이 수축 또는 팽창할 때 유선형으로 형성된 만곡부(32)가 유연하게 수축하거나 팽창하면서 완충하도록 하며,
   상기 유입부(42)의 출력단에 수직파이프(44)를 내부 공간(34)의 바닥면에 근접하게 설치하고, 상기 수직파이프(44)의 하단에는 횡 방향으로 수평파이프(45)를 연결하여 유입부(42)를 통해 유입되는 냉각수가 수직파이프(44)와 수평파이프(45)에 의해 내부 공간(34)의 바닥부로 공급되도록 구성하며,
   상기 외벽(4)의 내주면에 가이더(5)를 형성하되,
   상기 가이더(5)는 내부 공간(34)의 내부로 유입된 냉각수가 내부 공간(34)의 바닥 부분부터 선회하면서 상승하여 유출부(46)를 통해 배출되도록 나선형으로 형성한 것을 특징으로 하는 턴디쉬에 장착되는 어퍼 워터 재킷.
   
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