KR101602893B1

KR101602893B1 - 칩용해 교반장치

Info

Publication number: KR101602893B1
Application number: KR1020140093450A
Authority: KR
Inventors: 정강희
Original assignee: 정강희
Priority date: 2014-07-23
Filing date: 2014-07-23
Publication date: 2016-03-10
Also published as: KR20160012004A

Abstract

본 발명은 칩용해 교반장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 금속용해로의 측면에 설치되고, 금속용해로의 용탕수용부의 용탕이 유입되고, 동시에 칩이 유입되어 칩이 용해되면서 다시 용탕수용부로 용해된 칩이 흘러들어갈 수 있도록 형성함으로써 용탕수용부에 직접적으로 온도가 낮은 칩을 투입하지 않기 때문에 용탕의 온도저하를 최소화할 수 있고, 칩의 용해가 빠른 등의 효과가 발생하는 칩용해 교반장치에 관한 것이다.
본 발명의 칩용해 교반장치에 의하면 용탕이 칩용해 교반장치로 흘러들어오고 여기에 금속칩을 투입하기 때문에 직접적으로 용탕의 온도에 영향을 미치지 않고, 용탕수용부의 측면에 별도로 부착되기 때문에 유출구를 닫고 일부의 용탕만 제거하면 부품의 교체가 가능하며, 문제가 발생할 수 있는 부분은 흡입블레이드 밖에 없으므로 이를 외부에서 간단하게 교체하기 때문에 장비의 운용이 편리한 등의 효과가 발생한다.

Description

칩용해 교반장치{CHIP MELTING AND AGITATIING DEVICE}

본 발명은 칩용해 교반장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 금속용해로의 측면에 설치되고, 금속용해로의 용탕수용부의 용탕이 유입되고, 동시에 칩이 유입되어 칩이 용해되면서 다시 용탕수용부로 용해된 칩이 흘러들어갈 수 있도록 형성함으로써 용탕수용부에 직접적으로 온도가 낮은 칩을 투입하지 않기 때문에 용탕의 온도저하를 최소화할 수 있고, 칩의 용해가 빠른 등의 효과가 발생하는 칩용해 교반장치에 관한 것이다.

금속용해로는 용해대상 금속을 일정한 크기로 성형한 소재(인고트, ingot)를 고열로 용해시켜 용탕을 만들고, 이를 보관할 수 있도록 형성된다.

통상적으로 용해로에는 용해된 금속용탕은 용탕수용부에 담아두어 필요시 금속용탕을 형틀 등에 부어 다이캐스팅이나 주물 작업을 하여 제품을 생산하게 된다.

종래의 금속용해로는 내벽에 단열재가 형성되고, 상기 단열재의 가운데에 인고트가 삽입되는 도가니가 형성되며, 상기 도가니의 상단 또는 주연부에 도가니와 인고트를 가열하는 가열수단이 형성된 용해부와; 상기 용해부에서 용해된 용탕이 흘러들어올 수 있도록 형성된 용탕수용부로 구성된다.

상기 금속용해로의 용해부에 채용되는 가열수단은 주로 가스버너를 사용하거나, 고주파식 히터, 저항식 히터 등이 사용된다.

또한, 제품을 생산하다가 남거나 재처리하기 위한 금속칩(chip)을 다시 용해하기 위해서 금속용해로를 사용하게 되는데, 이러한 금속칩을 용해부에 그대로 넣을 경우에는 무게가 가벼워서 용탕의 탕면상에 부유된 상태로 있다가 분위기 온도와 산소와 직접 접촉하여 산화물이 되어버려서 좋을 용탕을 얻을 수 없다.

이러한 문제점을 극복하기 위해서 대한민국 등록특허 제0636428호에는 금속칩(알루미늄칩)을 급속하게 침강시킬 수 있도록 형성된 '금속 칩의 급속 침강장치 및 이를 구비하는 고효율알루미늄 용해로'가 개시된 바 있다.

그러나, 종래의 금속칩을 재처리하기 위해 채용되는 용해로는 다음과 같은 문제점이 있었다.

(1) 금속칩을 용탕수용부에 직접적으로 투입하는 방법을 사용하므로 용탕의 온도를 떨어뜨린다.

(2) 용탕수용부 내부에 장치가 형성되어 있어서 용탕이 존재할 때에는 부품의 교체가 어렵다.

(3) 문제가 발생할 경우에는 전체 용해로를 모두 정지한 상태에서 부품을 교체해야한다.

상기한 문제점을 해결하기 위해서, 용해로의 용탕수용부의 측면에 유출구와 유입구가 형성되고, 상기 유출구와 유입구에 각각 입구와 출구에 연결되되,

입구와 출구가 형성되고, 내벽에 단열재가 형성되며, 용탕수용부의 측면에 부착되는 몸체와;

상기 몸체의 입구와 접선방향으로 연결되고, 원기둥 형태로 하부까지 파진 투입부와;

상기 투입부의 하단과 연결관부으로 연결되고, 원기둥 형태로 형성된 홀의 가운데에 흡입블레이드가 형성된 흡입부가 형성되며, 상기 흡입부의 상단에 출구와 연결되는 유도날개부가 형성되는 용융배출부로 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 칩용해 교반장치에 의하면 다음과 같은 효과가 발생한다.

(1) 용탕이 칩용해 교반장치로 흘러들어오고 여기에 금속칩을 투입하기 때문에 직접적으로 용탕의 온도에 영향을 미치지 않는다.

(2) 용탕수용부의 측면에 별도로 부착되기 때문에 유출구를 닫고, 일부 용탕만 제거하면 부품의 교체가 가능하다.

(3) 문제가 발생할 수 있는 부분은 흡입블레이드 밖에 없으므로 이를 외부에서 간단하게 교체하기 때문에 장비의 운용이 편리하다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예로 형성된 칩용해 교반장치의 설치평면도.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예로 형성된 칩용해 교반장치의 측단면도.

본 발명은 용해로(10)의 용탕수용부(20)의 측면에 유출구(21)와 유입구(22)가 형성되고, 상기 유출구(21)와 유입구(22)에 각각 입구(112)와 출구(114)에 연결되되,

입구(112)와 출구(114)가 형성되고, 내벽에 단열재가 형성되며, 용탕수용부(20)의 측면에 부착되는 몸체(110)와;

상기 몸체(110)의 입구(112)와 접선방향으로 연결되고, 원기둥 형태로 하부까지 파진 투입부(120)와;

상기 투입부(120)의 하단과 연결관부(132)로 연결되고, 원기둥 형태로 형성된 홀(131)의 가운데에 흡입블레이드(140)가 형성된 흡입부(133)가 형성되며, 상기 흡입부(133)의 상단에 출구와 연결되는 유도날개부(134)가 형성되는 용융배출부(130)로 구성된다.

상기 용해로(10)는 가열부에서 가열되어 금속 인고트가 녹아서 용탕이 되어 용탕수용부(20)에 용탕으로 가득차게 되고, 용탕수용부(20)의 분위기 온도는 해당 금속의 용융점보다 높게 유지된다.

상기 용탕수용부(20)의 일측에는 가열부에서 용탕이 유입되는 곳이 형성되고, 타측에는 유입구(21)와 유출구(22)가 형성되는데, 상기 유입구(21)와 유출구(22)는 용탕수용부(20)의 상단 쪽에 형성된다.

상기 유입구(21)는 용탕의 높이보다 높게 형성되는데, 칩이 용탕과 함께 완전히 용해되어 흡입블레이드(140)에 의해서 출구(114)로 빠져나올 때 자연스럽게 흘러들어올 수 있도록 형성된다.

상기 유출구(22)는 용탕의 높이보다 낮게 형성되어 용탕이 칩용해 분산장치(100)의 입구(112)로 자연스럽게 흘러들어 갈 수 있도록 형성된다.

상기 몸체(110)는 양측에 입구(112)와 출구(114)가 형성되고, 내부에는 원기둥 형태로 파진 투입부(120)와 용융배출부(130)가 나란하게 형성되며, 상기 투입부(120)와 용해배출부(130)는 하단에 연결관부(132)로 연결된다.

상기 몸체(110)의 입구(112)는 관형상으로 용탕수용부(20)의 유출구(22)와 연결되도록 형성되고, 투입부(120)와 접선방향으로 관통되어 서로 연결된다.

즉, 용탕수용부(20)에서 용탕이 투입부(120)로 유입될 때 회전력을 가질 수 있도록 접선방향으로 유입되도록 형성된다.

상기 투입부(120)에는 금속칩을 투입할 수 있는데, 금속칩은 투입부(120)에서 회전하는 용탕에 유입되면서 용탕과 완전하게 용융되도록 형성된다.

상기 용융배출부(130)는 투입부(120)에서 용탕과 금속칩이 섞여서 연결관부(132)을 통해 흡입할 수 있도록 형성된 것으로, 가운데에 흡입블레이드(140)가 형성된다.

상기 흡입블레이드(140)는 가운데 축(141)이 형성되고, 하단에 블레이드(142)가 형성되며, 상기 모터가 축의 상단을 회전시켜 블레이드가 회전할 수 있도록 형성된다.

상기 블레이드(142)는 회전에 의해서 하단에 연결관부(132)의 끝단에서 용탕과 용융된 칩(이하, '장치내 용탕'이라 함)을 흡입할 수 있도록 형성된다.

상기 흡입부(133)의 상단에는 유도날개부(134)가 형성되는데, 상기 유도날개부(134)는 회전하면서 상승하는 장치내 용탕이 출구(114)를 통해 용탕수용부(20)로 빠저 나갈 때 높은 회전에너지를 가질 수 있음은 물론 용탕수용부의 용탕의 온도에 최대한 영향을 주지 않기 위해서 형성된다.

상기 출구(114)는 유도날개부(134)와 접선방향으로 연결되고, 용탕수용부(20)의 유입구(21)와 연결형성된다.

상기 유도날개부(134)는 장치내 용탕의 회전방향으로 가이드될 수 있도록 형성된다.

상기 용탕수용부(20)의 내부 하단에는 흐름유도부(25)가 내부를 가로질러 일측벽에서 돌출 형성되는데, 상기 흐름유도부(25)는 용탕의 흐름이 유입구(21)로부터 유출구(22)로 곧바로 이루어지지 않도록 형성된다.

상기 흐름유도부(25)는 칩용해 분산장치(100)가 형성된 쪽의 용탕수용부의 내벽과 하단에 부착되고 칩용해 분산장치(100)가 부착되지 않는 쪽의 내벽에는 부착되지 않도록 형성된다.

상기 연결관부(132)는 칩용해 분산장치(100)의 용탕을 빼낼 수 외부로 배출할 수 있도록 연결관부(132)와 나란하게 몸체(100)의 내벽을 따라 배출관부(132a)가 형성되고, 상기 배출관부(132a)의 끝단을 막을 수 있도록 덮개(132b)가 형성된다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예로 형성된 칩용해 분산장치의 작동을 설명하면 다음과 같다.

용해로(10)에서 금속이 용해되어 용탕이 형성되고, 상기 용탕은 용탕수용부(20)로 흘러들어오게 된다.

이후, 용탕수용부(20)에는 계속적으로 열에너지를 공급하여 온도를 유지하는데, 용탕수용부(20)의 측면에는 본 발명의 칩용해 분산장치(100)가 형성된다.

상기 칩용해 분산장치(100)는 용탕수용부(20)의 유출구(22) 및 유입구(21)와 몸체(100)의 입구(112)와 출구(114)를 서로 연결하여 고정된다.

이후, 용탕은 유출구(22)를 통해서 입구(112)로 자연스럽게 유입되고, 상기 입구(112)로부터 유입되는 용탕이 투입부(120)에 접선방향으로 유입되면서 와류를 일으키면서 하단으로 빨려들어간다.

이때, 하단으로 빨려들어가는 것은 흡입블레이드(140)의 회전으로 인하여 장치내 용탕을 빨아올리기 때문에 이루어지는 흐름이다.

상기 입구(112)로 유입된 용탕이 투입부(120)로 와류를 일으키면서 유입될 때 금속칩이 연속적으로 투입된다.

상기 용탕과 금속칩은 투입부(120)에 혼합된 상태(금속칩은 용융되면서)로 연결관부(132)를 통과하여 용융배출부(130)로 빨려나가게 된다.

상기 용융배출부(130)로 흡입 상승되는 장치내 용탕은 유도날개부(134)에 의해서 흐름이 유도된 상태에서 출구(114)로 배출된다.

상기 출구(114)로 배출되는 장치내 용탕은 이미 금속칩이 완전하게 용융된 상태일 뿐만 아니라 충분히 온도가 상승한 상태이기 때문에 용탕수용부(20)의 용탕과 섞일 때 큰 온도하강이 발생하지 않는다.

상기 출구(114)로 배출된 장치내 용탕은 용탕수용부(20)의 유입구(21)로 유입되는데, 상기 유입구(21)로 유입된 장치내 용탕은 자연스럽게 용탕과 섞이게 된다.

이때, 유입구(21)로부터 유출구(22)까지 흘러가는 용탕수용부(20) 내의 용탕의 흐름은 흐름유도부(25)에 의해서 장치 전체로 고루 퍼진 상태로 이루어질 수 있도록 형성된다.

만약, 흡입블레이드(140)가 고장이 날 경우에는 장치의 외부에서 그대로 꺼낼 수 있어서 교체가 용이하다.

또한, 본 발명의 칩용해 분산장치(100)의 내부를 수리할 필요가 있을 때에는 용탕수용부(20)의 유출구(22)를 닫고, 덮개(132b)를 열어서 장치내 용탕을 제거하고 수리하면 되므로 매우 편리하다.

본 발명의 칩용해 교반장치에 의하면 용탕이 칩용해 교반장치로 흘러들어오고 여기에 금속칩을 투입하기 때문에 직접적으로 용탕의 온도에 영향을 미치지 않고, 용탕수용부의 측면에 별도로 부착되기 때문에 유출구를 닫고 일부의 용탕만 제거하면 부품의 교체가 가능하며, 문제가 발생할 수 있는 부분은 흡입블레이드 밖에 없으므로 이를 외부에서 간단하게 교체하기 때문에 장비의 운용이 편리한 등의 효과가 발생한다.

본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예를 중심으로 기술되었지만 당업자라면 이러한 기재로부터 후술하는 특허청구범위에 의해 포괄되는 본 발명의 범주를 벗어남이 없이 다양한 변형이 가능하다는 것은 명백하다.

10 : 용해로 20 : 용탕수용부
21 : 유입구 22 : 유출구
25 : 흐름유도부 100 : 칩용해교반장치
110 : 몸체 112 : 입구
114 : 출구 120 : 투입부
131 : 홀 132 : 연결관부
132a: 배출관부 132b: 덮개
133 : 흡입부 134 : 유도날개부
130 : 용융배출부 140 : 흡입블레이드
141 : 축 142 : 블레이드

Claims

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용해로의 용탕수용부의 측면에 유출구와 유입구가 형성되고, 상기 유출구와 유입구에 각각 입구와 출구에 연결되되,
입구와 출구가 형성되고, 내벽에 단열재가 형성되며, 용탕수용부의 측면에 부착되는 몸체와;
상기 몸체의 입구와 접선방향으로 연결되고, 원기둥 형태로 하부까지 파진 투입부와;
상기 투입부의 하단과 연결관부로 연결되고, 원기둥 형태로 형성된 홀의 가운데에 흡입블레이드가 형성된 흡입부가 형성되며, 상기 흡입부의 상단에 출구와 연결되는 유도날개부가 형성되는 용융배출부로 구성되는데,
상기 용탕수용부의 유출구와 연결되는 입구는 용탕의 높이보다 낮게 형성되고, 용탕수용부의 유입구와 연결되는 출구는 용탕의 높이보다 높게 형성되며,
상기 흡입블레이드는 외부에서 쉽게 교체할 수 있도록 축이 상단으로 노출되고 축의 상단이 모터에 의해서 회전하도록 형성되고,
상기 유도날개부는 용탕의 회전방향을 가이드할 수 있도록 형성되며,
상기 연결관부와 나란하게 몸체의 내벽을 따라 배출관부가 형성되고, 상기 배출관부의 끝단을 막을 수 있도록 덮개가 형성되고,
상기 용탕수용부의 내부 하단에는 내부를 가로지르는 흐름유도부가 형성되는 것을 특징으로 하는 칩용해 분산장치.
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