MoSi2를 첨가하여 임의로 손실탄젠트 값을 조정한 산화물유전체(Al2O3, ZnO, ZrO2, CuO, Fe2O3, BaTiO3 등 MW 흡수 발열이 가능한 산화물)와 상온에서 MW 흡수-발열이 가능한 SiC를 복합 적용하여, MW 흡수에 따른 연속적 온도 상승
MW의 흡수가 가능한 재료의 손실탄젠트 범위에 따라 상온에서는 SiC의 발열에 의해 온도상승이 이루어지고, 고온영역에서는 복합유전체의 발열에 의해 온도상승이 이루어지는 발열 시스템으로서, 급속 승온 및 반복 승온이 안정적으로 가능
[재료 별 tan δ 및 마이크로웨이브 흡수-발열 현상이 일어나는 tan δ 범위]
발열체 승온 곡선 비교
국내 전기다소비 기기의 하나인 전기로(국내 전기소비의 약12%)의 에너지 과다 사용
기존 전기가열로(3KW)
세지테크 실험용 MW전기가열로(3KW)
기존 전기가열로 승온 비교DATA
세지테크 실험용 MW전기가열로(3KW) | 내역 | 사양 |
|---|---|
| 최대온도 | 1400도 |
| 용량 | 10리터 |
| 전기사양 | Power supply(3kw, 가변출력) |
| Magnetron 3kw(2450MHz) | |
| Water cooling | |
| 컨트롤판넬 | PLC, Touch Screen |
| 발열방식 | 가열판 가열방식 |
| 기타장치 | 3stub-tunner, reflector |
| 단열재 | 1400도용 세라믹 보드 |
| 써머커플 | 접촉식 K타입 |
| 승온속도 | 1200도/hr |
15kW MW가열 실험장치 및 실험 장면| 내역 | 사양 |
|---|---|
| 최대온도 | 1600도 |
| 용량 | 20리터 |
| 전기사양 | Power supply(15kw, 가변출력) |
| Magnetron 15kw(2450MHz) | |
| water cooling | |
| 컨트롤판넬 | PLC, Touch Screen |
| 발열방식 | 가열판 가열방식 |
| 기타장치 | 3stub-tunner, reflector |
| 단열재 | 2000도용 세라믹 보드 |
| 써머커플 | 접촉식 K타입,R타입 |
| 승온속도 | 1600도/hr |
전기장(단면)
온도장(단면)
자연대류 속도장(m/s)
전기장(전체) 
온도장(발열체) 
경계면 대류 열유속(W/m2)가열판 성능 (온도상승 시간)
| 분10 | 1차 | 2차 | 3차 | 4차 |
|---|---|---|---|---|
| 0 | 10 | 36 | 127 | 31 |
| 1 | 91 | 164 | 191 | 186 |
| 2 | 242 | 368 | 379 | 422 |
| 3 | 435 | 604 | 621 | 610 |
| 4 | 619 | 792 | 808 | 780 |
| 5 | 790 | 945 | 948 | 930 |
| 6 | 925 | 1078 | 1062 | 1042 |
| 7 | 1031 | 1181 | 1170 | 1130 |
| 8 | 1107 | 1250 | 1247 | 1242 |
| 9 | 1177 | 1312 | 1344 | |
| 10 | 1238 | 1377 | ||
| Avg (℃/min) | 122.8 | 141.78 | 135.22 | 151.38 |
인증기관 실험(온도상승 시간)
| 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 승온온도 평균(℃/min) | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1회 | 104 | 204 | 408 | 637 | 833 | 987 | 1119 | 1233 | 1330 | 1395 | 1451 | 134.7 |
| 2회 | 92 | 148 | 258 | 423 | 600 | 828 | 981 | 1104 | 1228 | 1333 | 1435 | 134.3 |
| 3회 | 99 | 152 | 260 | 425 | 612 | 849 | 1001 | 1144 | 1260 | 1351 | 1440 | 134 |
| 시간(MIN) | 3KW | 5KW | 7KW |
|---|---|---|---|
| 0 | 95 | 95 | 89 |
| 1 | 162 | 174 | 160 |
| 2 | 223 | 277 | 262 |
| 3 | 305 | 401 | 427 |
| 4 | 406 | 501 | 575 |
| 5 | 467 | 587 | 686 |
| 6 | 530 | 667 | 785 |
| 7 | 592 | 742 | 873 |
| 8 | 644 | 800 | 954 |
| 9 | 676 | 847 | 1023 |
| 10 | 710 | 894 | |
| 11 | 750 | 937 | |
| 12 | 780 | 975 | |
| 13 | 799 | 1014 | |
| 14 | 816 | ||
| 15 | 835 |
1600℃ 승온 실험
1600℃ 승온 실험 열화상 카메라(측정시 DOOR를 개방하여 온도가 떨어짐)
가열로 3D 설계 및 시뮬레이션(CST)
SOLIDWORKS로 설계 분석+CST(MW 시뮬레이션)결과로 제작된 150KW가열로
MW가열로 출력을 설정한 후 30분씩가동 (가열로내 온도 분포 최종C.V값으로 10이하로 매우 우수함)
| av | sd | c.v | |
|---|---|---|---|
| 800도대 | 816.2 | 57.4 | 7 |
| 900도대 | 937 | 54.6 | 5.8 |
| 1000도대 | 1018.7 | 67.4 | 6.6 |
| 1100도대 | 1122.8 | 58.9 | 5.2 |
| 1200도대 | 1234.4 | 61.6 | 5 |
| 1300도대 | 1326.7 | 54.6 | 4.1 |
MW가열로 균일도 인증시험 결과
| 구분 | 평균온도 (℃) |
C.V |
|---|---|---|
| 1회 | 1349 | 4.88 |
| 2회 | 1359 | 5.35 |
| 3회 | 1345 | 4.82 |
MW가열로와 일반 생산가열로 비교
| 구 분 | 마이크로웨이브 가열로 (개발품) | 기존 가열로 (B사) |
|---|---|---|
| 용량 | 75kW중 40kW 사용 | 70kW |
| 전기사용량40kW (1시간) | 48.4kW | 81.36kW |
| 승온온도#1 (상온에서400℃) | 30분 소요(40kW)=24.2kW | 2시간 소요(162.7kW) |
| 승온온도#2 (400℃-800℃) | 60분 소요(50kW)=59.6kW | 2시간 소요(162.7kW) |
| 전기사용량 | 83.8kW+20kw(냉동기)=103.8kW | 325.4kW |
| 일일가동시 | 103.8kw×5회=519kW | 325.4kw x 2회=651kW |
| 160kg 생산 기준 전기사용량 | 1.5kg/kW | 0.49kg/kW |
| 년간 생산량(20일가동/월) | 160kg×5회×20일×12개월= 192,000kg | 160kg×2회×20일×12개월= 76,800kg |
| 전기사용량 | 192,000kg/1.5=128,000kW | 76,800kg/0.49=156,734kW |
| 최대온도 | 1600도 |
|---|---|
| 용량 | 5리터 |
| 전기사양 | Power supply(8kw, 가변출력) |
| Magnetron 8kw(2450MHz) | |
| water cooling | |
| 컨트롤판넬 | PLC, Touch Screen |
| 발열방식 | 가열판 가열방식,진공,gas분위기 |
| 기타장치 | 3stub-tunner, reflector |
| 단열재 | 2000도용 세라믹 보드 |
| 써머커플 | 접촉식 R타입 |
| 승온속도 | 1600도/hr |
| 최대온도 | 800도 |
|---|---|
| 용량 | 10리터 |
| 전기사양 | Power supply(1kw,5개 가변출력) |
| Magnetron 1kw(2450MHz),5개 | |
| 공랭방식 | |
| 컨트롤판넬 | PLC, Touch Screen |
| 발열방식 | 가열판 가열방식 |
| 기타장치 | 3stub-tunner, reflector |
| 단열재 | 1400도용 세라믹 보드 |
| 써머커플 | 접촉식 K타입, INFRARED |
| 승온속도 | 500도/30min |
