KR101865327B1 - 이종금속 접합용 고주파유도가열장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 컵형태로 가공된 철소재의 내측에 동분말을 투입한 후 가열하여 철(Fe)과 동(Cu)을 접합하는 이종금속 접합용 고주파유도가열장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 프레임 상에 수평 설치되는 고주파유도코일이 열기에 의해 길이방향으로 신축되는 것을 방지하기 위한 간격유지수단을 설치하여 철소재 및 동분말을 균일한 온도로 가열하도록 하고, 터널형으로 형성되는 고주파유도코일의 내부공간에 소재의 이송을 안내하는 동으로 된 가이드레일을 고주파유도코일과 접촉되지 않게 전후방으로 관통되게 수평설치하며, 고주파유도코일과 가이드레일의 내부에는 냉각수가 흐르도록 하여 고주파유도코일과 가이드레일의 손상을 방지하게 함과 아울러, 냉각수에 의해 냉각되는 가이드레일에 얹혀서 이송되는 철소재 하부가 냉각되어 철소재 상측의 홈부에서 용융되는 동분말 용융액이 철소재에 치밀한 조직으로 접합될 수 있도록 하기 위한 것이다.
본 발명은 프레임(1)의 상부에 동파이프를 코일스프링 형태로 감은 형상의 고주파유도코일(10)을 수평 설치하되, 고주파유도코일(10) 형성을 위해 나선형으로 감긴 각각의 코일권선부마다 외주면에는 적어도 2개소 이상에 지지볼트(11)가 방사방향으로 고정 설치되고, 각각의 지지볼트(11)에는 단열재(12)와 코일지지대(13)가 끼워지며 코일지지대(13)의 외측으로 관통된 지지볼트(11)에는 너트가 체결되고;
상기 고주파유도코일(10)의 하부는 내화재몰탈(8)에 의해 프레임(1)의 상면에 고정 설치되며, 고주파유도코일(10)의 터널형 내부공간에는 내부에 전후 길이방향으로 냉각수홀(21)이 형성된 가이드레일(20)을 전후길이 방향으로 관통되게 설치하되, 가이드레일(20)의 외주면과 고주파유도코일(10)의 내주면이 접촉되지 않게 내화재몰탈(8)에 의해 설치되며;
상기 가이드레일(20)의 전방에는 가이드레일(20)에 얹히는 철소재(4)를 밀어주는 소재푸싱 실린더(22)가 실린더설치대(22a)에 의해 설치되고;
상기 고주파유도코일(10)의 선단부와 말단부에는 물탱크(2)에 담긴 냉각수를 고주파유도코일(10)로 공급하는 2라인 급수관(33)과 고주파유도코일(10) 내부를 순환하여 나오는 냉각수가 물탱크(2)로 환수되게 하는 2라인 환수관(37)이 연결되고, 가이드레일(20)의 선단부와 말단부에는 물탱크(2)에 담긴 냉각수를 냉각수홀(21)로 공급하는 1라인 급수관(30)과 냉각수홀(21)을 순환하여 나오는 냉각수가 물탱크(2)로 환수되게 하는 1라인 환수관(32)이 연결되며;
상기 2라인 급수관(33)과 2라인 환수관(37)은 인버터(3)를 통과하며, 인버터(3)와 고주파유도코일(10) 사이에 연결되는 2라인 급수관(33)의 2차급수관(35)과 인버터(3)와 고주파유도코일(10) 사이에 연결되는 2라인 환수관(37)의 1차환수관(38) 내부에는 인버터(3)의 전류가 고주파유도코일(10)에 통하게 하는 전선(40)이 삽입 설치되는 구성이 포함되는 것을 특징으로 한다.

Description

이종금속 접합용 고주파유도가열장치{High-frequency induction heating equipment for dissimilar metals connection}

본 발명은 컵형태로 가공된 철소재의 내측에 동분말을 투입한 후 가열하여 철(Fe)과 동(Cu)을 접합하는 이종금속 접합용 고주파유도가열장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 프레임 상에 수평 설치되는 고주파유도코일이 열기에 의해 길이방향으로 신축되는 것을 방지하기 위한 간격유지수단을 설치하여 철소재 및 동분말을 균일한 온도로 가열하도록 하고, 터널형으로 형성되는 고주파유도코일의 내부공간에 소재의 이송을 안내하는 동으로 된 가이드레일을 고주파유도코일과 접촉되지 않게 전후방으로 관통되게 수평설치하며, 고주파유도코일과 가이드레일의 내부에는 냉각수가 흐르도록 하여 고주파유도코일과 가이드레일의 손상을 방지하게 함과 아울러, 냉각수에 의해 냉각되는 가이드레일에 얹혀서 이송되는 철소재 하부가 냉각되어 철소재 상측의 홈부에서 용융되는 동분말 용융액이 철소재에 치밀한 조직으로 접합될 수 있도록 하기 위한 것이다.

종래의 유압펌프나, 유압모터의 부품으로 사용되는 피스톤슈, 밸브플레이트, 슈플레이트와 같이 철(Fe)과 동(Cu)을 용융 접합하는 방식은, 본 발명의 출원인이 특허출원하여 등록된 특허등록 제10-1380358호(발명의 명칭 : 피스톤펌프 및 피스톤모터용 실린더블록의 제조방법)의 발명에서 볼 수 있다.

종래발명에 포함되는 철(Fe)과 동(Cu)과 같은 이종의 금속을 용융 접합하는 방식은 실린더블록에 포함되는 철로 된 부품의 홈부분에 붕사분말을 채워 넣은 뒤에 실린더블록 부품을 900~1,000℃에 도달하도록 가열하며, 별도의 공정을 통해 용융된 동용융액을 벌겋게 달궈진 실린더블록 부품의 홈부분에 주입하며, 실린더블록 부품과 동용융액이 냉각되면서 철(강재:鋼材)로 된 실린더블록 부품에 동(Cu)이 용융 접합되게 되는 것이다.

이와 같은 종래의 이종 금속접합 방식은 철(Fe)로 된 실린더블록 부품을 가열하는 공정과, 동(Cu)을 별도로 융융시키는 공정, 동용융액을 국자와 같은 기구로 떠서 실린더블록 부품의 홈부분에 주입하는 공정을 수행하므로 제조원가가 상승되는 문제와, 동용융액을 국자와 같은 기구로 떠서 실린더블록 부품의 홈부분에 주입할 때, 작업상의 위험성과 동용융액을 실린더블록 부품의 홈부분에 주입하는 과정에서 동용융액을 흘려서 고가의 동재료의 손실이 생기는 등의 문제를 지니고 있었다.

특허등록 제10-1380358호(발명의 명칭 : 피스톤펌프 및 피스톤모터용 실린더블록의 제조방법)

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 상부에 컵형태로 형성되는 홈부에 동분말을 담은 철소재를 고주파유도코일의 터널형 내부공간으로 이송시키는 과정에서 동분말이 용융되면서 철소재에 용융 접합하도록 하되, 고주파유도코일이 열기에 의해 길이방향으로 신축되는 것을 방지하기 위한 간격유지수단을 설치하여 철소재 및 동분말을 균일한 온도로 가열하도록 하고, 고주파유도코일의 터널형 내부공간으로 관통되게 수평 설치되는 가이드레일과 고주파유도코일의 내부에는 냉각수가 흐르도록 하여 고주파유도코일과 가이드레일의 손상을 방지하게 함과 아울러, 냉각수에 의해 냉각되는 가이드레일에 얹혀 이송되는 철소재 하부가 냉각되어 소재 상측의 홈부에서 용융되는 동분말 용융액이 철소재와 치밀한 조직으로 접합될 수 있도록 하는 것을 기술적 과제로 한다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 프레임의 상부에 동파이프를 코일스프링 형태로 감은 형상의 고주파유도코일을 수평 설치하되, 고주파유도코일 형성을 위해 나선형으로 감긴 각각의 코일권선부마다 외주면에는 적어도 2개소 이상에 지지볼트가 방사방향으로 고정 설치되고, 각각의 지지볼트에는 단열재와 코일지지대가 끼워지며 코일지지대의 외측으로 관통된 지지볼트에는 너트가 체결되고;

상기 고주파유도코일의 하부는 내화재몰탈에 의해 프레임의 상면에 고정 설치되며, 고주파유도코일의 터널형 내부공간에는 내부에 전후 길이방향으로 냉각수홀이 형성된 가이드레일을 전후길이 방향으로 관통되게 설치하되, 가이드레일의 외주면과 고주파유도코일의 내주면이 접촉되지 않게 내화재몰탈에 의해 설치되며;

상기 가이드레일의 전방에는 가이드레일에 얹히는 철소재를 밀어주는 소재푸싱 실린더가 실린더설치대에 의해 설치되고;

상기 고주파유도코일의 선단부와 말단부에는 물탱크에 담긴 냉각수를 고주파유도코일로 공급하는 2라인 급수관과 고주파유도코일 내부를 순환하여 나오는 냉각수가 물탱크로 환수되게 하는 2라인 환수관이 연결되고, 가이드레일의 선단부와 말단부에는 물탱크에 담긴 냉각수를 냉각수홀로 공급하는 1라인 급수관과 냉각수홀을 순환하여 나오는 냉각수가 물탱크로 환수되게 하는 1라인 환수관이 연결되며;

상기 2라인 급수관과 2라인 환수관은 인버터를 통과하며, 인버터와 고주파유도코일 사이에 연결되는 2라인 급수관의 2차급수관과 인버터와 고주파유도코일 사이에 연결되는 2라인 환수관의 1차환수관 내부에는 인버터의 전류가 고주파유도코일에 통하게 하는 전선이 삽입 설치되는 구성이 포함되는 것을 특징으로 한다.

이상에서 살펴본 바와 같은 본 발명의 이종금속 접합용 고주파유도가열장치는, 상부에 컵형태로 형성되는 홈부에 동분말을 투입한 철소재를 고주파유도코일의 터널형 내부공간으로 이송시키는 과정에서 동분말이 용융되면서 철소재에 용융 접합됨에 따라, 종래에 동용융액을 철소재에 국자로 떠서 담던 방식에 비해 작업의 안전성과 작업의 편리성이 확보되는 효과와, 제조공정이 단축되고 재료의 손실을 막을 수 있어 제조원가가 절감되는 효과가 있다.

또한, 고주파유도코일이 신축되는 것을 방지하기 위한 간격유지수단이 설치되어 철소재 및 동분말을 균일한 온도로 가열하여 균일한 제품을 양산할 수 있는 효과가 있고, 가이드레일과 고주파유도코일의 내부에는 냉각수가 흐르도록 하여 고주파유도코일과 가이드레일의 손상을 방지하는 효과가 있으며, 철소재를 이송시키는 가이드레일이 냉각수에 의해 냉각됨에 따라 가이드레일에 얹혀 이송되는 철소재 하부가 냉각되어 소재 상측의 홈부에서 용융되는 동분말 용융액이 철소재와 치밀한 조직으로 접합되게 되는 효과가 있는 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 고주파유도가열장치를 나타내는 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 고주파유도가열장치의 평면도.
도 3은 본 발명에 따른 고주파유도가열장치의 측단면도.
도 4는 도 3의 A-A선 단면도.
도 5는 본 발명에 포함되는 2차급수관과 1차환수관의 단면도.

이하, 본 발명에 따른 이종금속 접합용 고주파유도가열장치에 대하여 첨부된 도면 도 1 내지 도 5를 참고하여 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 이종금속 접합용 고주파유도가열장치를 고주파유도가열장치(100)라고도 칭한다.

상기 고주파유도가열장치(100)는 도 1, 2 및 도 4에서 보는 바와 같이 테이블형 프레임(1)의 상부에 메인급수관(14)과 메인환수관(15), 그리고 고주파유도코일(10)이 수평 설치된다.

상기 고주파유도코일(10)은 동파이프가 코일스프링 형태가 되도록 나선형으로 감긴 형상으로 형성되며, 전방 단부와 메인급수관(14)이 급수연결관(16)으로 연결되고, 후방단부와 메인환수관(15)은 환수연결관(17)으로 연결된다.

그리고, 코일스프링 형태로 형성된 고주파유도코일(10)에서 나선형으로 한바퀴 감긴 부분을 코일권선부라고 칭하는데, 하나의 고주파유도코일(10)은 원통관이나 사각관형태로 길게 형성됨에 따라 볼트의 나사산과 같이 다수의 코일권선부가 간격을 두고 형성되게 되며, 각각의 코일권선부마다 외주면에는 적어도 2개소 이상에 지지볼트(11)가 외향 돌출되게 설치되고, 각각의 지지볼트(11)에는 단열재(12)와 코일지지대(13)가 끼워지며 코일지지대(13)의 외측으로 관통된 지지볼트(11)에는 너트가 체결되어 각각의 코일권선부가 열기에 의해 신축되는 것을 방지하는데, 이를 간격유지수단이라고 칭한다.

상기 코일지지대(13)는 비전도체이며 열전도율이 낮은 백크라이트 소재로 제작하며, 이 백크라이트 소재에 지지볼트(11)가 관통할 통공을 형성하여 단단한 백크라이트 소재로 형성되는 코일지지대(13)의 통공에 지지볼트(11)가 끼워짐에 따라 코일스프링 형태로 형성된 고주파유도코일(10)이 가열과 냉각되는 과정에서 신축되지 않게 되는 것이다.

상기 고주파유도코일(10)의 하부는 내화재몰탈(8)에 의해 프레임(1)의 상면에 고정 설치되며, 고주파유도코일(10)의 터널형 내부에는 동으로 된 가이드레일(20)을 전후길이 방향으로 관통되게 설치하되, 이 가이드레일(20)의 내부에 전후 길이방향으로 냉각수홀(21)이 형성되고, 가이드레일(20)의 외주면과 고주파유도코일(10)의 내주면이 접촉되지 않게 내화재몰탈(8)에 의해 고주파유도코일(10)의 터널형 내부공간에 가이드레일(20)이 간격을 두고 설치되며, 고주파유도코일(10)의 터널형 내부공간을 관통한 전후방 단부 하측은 프레임(1)에 설치되는 받침대(9)에 의해 지지되게 설치된다.

그리고, 상기 가이드레일(20)의 상면 양측에 철소재(4)가 외측으로의 이탈을 방지하는 돌출턱이 전 길이에 걸쳐 돌출 형성되고, 가이드레일(20)의 전방에는 가이드레일(20)에 얹히는 철소재(4)를 밀어주는 소재푸싱 실린더(22)가 실린더설치대(22a)에 의해 설치된다.

상기 메인급수관(14)과 메인환수관(15)의 선단부에는 플랜지형태의 금속 관연결구(14a,15a)가 연결 설치되고, 이들 관연결구(14a,15a)에는 2차급수관(35)과 1차환수관(38)의 일측 단부가 각각 연결되며, 2차급수관(35)과 1차환수관(38)의 타측 단부는 고주파발생장치가 되는 인버터(3)와 연결되고, 이 인버터(3)의 타단에는 물탱크(2)가 1차급수관(34)과 2차환수관(39)에 의해 연결되며, 1차급수관(34)에는 제2펌프(36)가 설치되어 있다.

이때, 상기 1,2차급수관(34,35)과 1,2차환수관(38,39)은 인버터(3)를 통하여 연결되며, 2차급수관(35)과 1차환수관(38)의 내부에는 도 2 및 도 5에서 보는 바와 같이 피복이 없는 나선(裸線) 상태의 전선(40)을 삽입 설치하되, 이 전선(40)의 일측 단부는 인버터(3)로부터 전원이 공급되는 전선접속부(3a)에 연결되고 타단은 압착되어 금속으로 된 관연결구(14a,15a)의 내면에 압착 결합된다.

상기 1,2차급수관(34,35)은 서로 통하며 이들을 2라인 급수관(33)이라고 칭하고, 1,2차환수관(38,39)은 서로 통하며 이들을 2라인 환수관(37)이라고 칭하며, 도 5는 2차급수관(35)과 1차환수관(38)의 내부에 전선(40)이 설치되어 있고 그 사이로 냉각수(7)가 흐름을 나타내는 것이다.

그리고, 가이드레일(20)의 전방측 냉각수홀(21)과 물탱크(2) 사이에 1라인 환수관(32)이 연결 설치되고, 가이드레일(20)의 후방측 냉각수홀(21)과 물탱크(2)의 사이에는 중간에 제1펌프(31)가 설치된 1라인 급수관(30)이 연결 설치되어 있다.

위에서 설명한 1라인 급수관(30)과, 1라인 환수관(32), 2라인 급수관(33), 2라인 환수관(37)은 금속 또는 합성수지관이나, 고무 또는 합성수지 호스로 적용 설치할 수 있으며, 메인급수관(14), 고주파유도코일(10), 가이드레일(20)은 열 및 전기전도도가 우수한 동(Cu)로 제작 형성하는 것이 바람직하며, 도 1 내지 도 3에 도시된 고주파유도코일(10)은 2개를 길이방향으로 설치하여 2개의 급수연결관(16)과, 2개의 환수연결관(17)이 도시되어 있음을 밝혀둔다.

위에서 고주파유도코일(10) 2개를 길이방향으로 설치하는 것은, 본 발명의 출원인이 제작하는 소재의 크기에 적합한 열기를 발산할 수 있도록 설치한 것이며, 소재의 크기에 따라 고주파유도코일(10)의 외경과 길이를 설계하여 설치할 수 있는 것이다.

상기와 같이 구성되어 있는 본 발명의 작용관계를 도 1 내지 도 5를 참고하여 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 의한 고주파유도가열장치(100)를 이용하여 이종의 금속, 즉 철로 된 철소재(4)에 동(Cu) 소재를 용융 접합하고자 하는 경우에는 도 4에서 보는 바와 같이 상부에 컵형태로 홈부를 형성한 철소재(4)의 홈부에 동분말(5)을 투입하는데, 이때는 철소재(4) 상부의 홈부에 동분말(5)을 투입한 뒤에 자와 같은 도구로 긁어서 일정량의 동분말(5)이 홈부에 담기게 하며, 그 다음에는 동분말(5)의 위에 붕사분말(6)을 수북하게 올려둔다.

이렇게 동분말(5)과 붕사분말(6)이 담겨진 철소재(4) 수개를 가이드레일(20)의 전방측 상면에 올려두며, 인버터(3)와 1라인 급수관(30)에 설치된 제1펌프(31)와 2라인 급수관(33)에 설치된 제2펌프(36)를 동작시킨다.

상기 인버터(3)에 전원이 공급되면 2차급수관(35)와 1차환수관(38)의 내측에 삽입된 나선(裸線) 상태의 전선(40)에 전선접속부(3a)를 통하여 전류가 흐르게 되는데, 이들 전선(40)의 타측 전선압착부(41)가 금속으로 된 관연결구(14a,15a)에 접촉되며, 이들 관연결구(14a,15a)에는 메인급수관(14)과 메인환수관(15)가 연결 접속되고, 메인급수관(14)과 메인환수관(15)에는 고주파유도코일(10)과 급수연결관(16)과 환수연결관(17)이 각각 연결되며, 상기 관로 내부를 흐르는 냉각수가 도체가 되어서 인버터(3)에서 공급되는 전류가 고주파유도코일(10)에 전달된다.

이렇게 고주파유도코일(10)에 전류가 흐름에 따라 고주파유도코일(10)에서 발생되는 교번자속에 의해 고주파유도코일(10)이 발열되게 되고, 이렇게 발열되는 고주파유도코일(10)이 원통형 또는 사각통형으로 내부에 터널형 공간을 형성하고 있으며, 그 터널형 공간에 가이드레일(20)이 수평으로 관통되고, 그 가이드레일(20)에는 동분말(5)이 담겨진 철소재(4)가 얹혀 있으므로 동분말(5)을 포함한 철소재(4)가 가열되게 되는 것이다.

이때, 동분말(5)이 담겨진 철소재(4)의 동분말(5) 상부에 붕사분말(6)이 수북하게 얹혀있는데, 상기 붕사는 용접쇳물이 잘 스며들게 해주는 역할과 용접부위를 보호해 주는 역할을 하여 용접 시에 많이 사용되는 것으로서, 주로 동관용접을 할 때 붕사를 많이 사용하게 되고, 동(Cu)은 철(Fe)보다 용용점이 낮아 붕사가 없으면 철소재와 융합이 잘 되지 않기 때문에 붕사를 같이 사용하는 것임에 따라 이러한 붕사를 철소재(4)에 동분말(5)과 함께 채움에 따라 동용융액이 냉각되면서 철소재(4)에 융합이 잘 되게 되는 것이다.

상기 동분말(5)은 철소재(4)가 고주파유도코일(10)의 전방에서 후방측을 통과하는 동안 일정시간이 지나면서 용융되는데, 동분말(5)과 붕사분말(6)을 담은 철소재(4)를 고주파유도코일(10) 전방측의 개방된 공간의 가이드레일(20)에 올려놓은 상태에서 소재푸싱 실린더(22)의 로드로써 상기 철소재(4)를 밀고 후퇴하면, 밀려나간 철소재(4)와 로드선단부 사이에 공간이 형성되게 되는데, 그 공간에 동분말(5)과 붕사분말(6)을 담은 또 다른 철소재(4)를 올려놓고 또 그 철소재(4)를 밀고 후퇴하는 동작을 반복하는 동안에 다수의 철소재(4)가 가이드레일(20)의 전방측에서 후방측으로 이송되게 된다.

이렇게 동분말(5)과 붕사분말(6)을 담은 철소재(4)가 가이드레일(20)의 전방측에서 후방측으로 이송되는 동안에 고주파유도코일(10)에서 발열되는 열기에 의해 동분말(5)과 붕사분말(6)이 용융되고, 철소재(4)가 가열되는 과정에서 동용융액이 철소재(4)의 홈부에 용융 접합되게 된다.

이때, 가이드레일(20)의 내부에는 도 1 내지 도 3에서 보는 바와 같이 전후 길이방향으로 냉각수홀(21)이 형성되고, 그 냉각수홀(21)의 내부로 냉각수가 순환되면서 가이드레일(20)이 냉각되게 되는데, 가이드레일(20)에 얹혀서 이송되는 철소재(4)의 상측 홈부에는 동용융액이 담겨진 상태임에 따라 철소재(4)의 상측 온도는 높고 하부측의 온도는 낮은 상태이다.

이렇게 철소재(4)의 상부 온도는 높고 하부온도는 낮음에 따라 철소재(4)의 홈부에 담긴 동용융액의 아래부터 냉각됨에 따라 고체화되는 동(Cu)응고 부분에서 기포가 생기지 않으면서 치밀한 조직으로 철소재(4)의 홈부에 동분말이 용융 접합되게 되는 것이다.

그리고, 상기와 같이 고주파유도코일(10)이 발열되는 과정에서 고주파유도코일(10)과 가이드레일(20)의 내부에는 냉각수가 순환되어 동으로 된 고주파유도코일(10)과 가이드레일(20)이 고열에 의해 녹지 않도록 하며, 상기 냉각수의 흐름은 가이드레일(20)을 순환하는 경로와, 고주파유도코일(10)을 순환하는 경로가 있다.

상기 가이드레일(20)을 순환하는 경로는 물탱크(2)에서부터 1라인 급수관(30)과, 가이드레일(20)의 냉각수홀(21), 1라인 환수관(32)을 거쳐 물탱크(2)로 환수되고, 고주파유도코일(10)을 순환하는 경로는 물탱크(2)에서부터 2라인 급수관(33)과, 메인급수관(14), 고주파유도코일(10), 메인환수관(15), 2라인 환수관(37)을 거쳐 물탱크(2)로 환수되는 것이며, 이들의 흐름은 각기 제1,2펌프(31,36)의 펌핑작용에 의해 순환된다.

그리고, 상기 고주파유도코일(10)과 가이드레일(20)은 도 4에서 보는 바와 같이 고주파유도코일(10)의 하부가 내화재몰탈(8)에 의해 프레임(1) 상에 간격을 두도록 설치되어 고주파유도코일(10)에서 발열되는 열기가 프레임(1)으로 전도되는 것을 차단하며, 고주파유도코일(10)의 내부에 가이드레일(20)이 접촉되지 않게 내화재몰탈(8)에 의해 간격을 두고 설치되어서 전류가 흐르는 고주파유도코일(10)과 동 소재로 된 가이드레일(20)과의 접촉을 차단하여 전기합선을 차단하도록 되어 있다.

또한, 가이드레일(20)과 메인급수관(14), 메인환수관(15)은 고열은 아니지만 발열하는 고주파유도코일(10)과 근접하여 복사열에 의해 뜨거운 상태인데, 이들 가이드레일(20)과 메인급수관(14), 메인환수관(15)이 받침대(9)에 의해 프레임(1)과 간격을 두고 설치되어서 가이드레일(20)과 메인급수관(14), 메인환수관(15)의 열기가 프레임(1)으로 전달되는 것을 최소화한다.

그리고, 본 발명에 포함되는 고주파유도코일(10)은 도 1 내지 도 3에서 보는 바와 같이 고주파유도코일(10)이 원형이나 사각형으로 한바퀴 감긴 각각의 코일권선부마다 외주면에는 적어도 2개소 이상에 지지볼트(11)가 방사방향으로 고정설치되고, 각각의 지지볼트(11)에는 단열재(12)와 코일지지대(13)가 끼워지며 코일지지대(13)의 외측으로 관통된 지지볼트(11)에는 너트가 체결되어서 각각의 코일권선부가 열기에 의해 신축되는 것을 방지하게 된다.

상기 고주파유도코일(10)이 발열되었을 때와, 고주파유도가열장치(100)에 대한 작동을 정지하여 냉각되었을 때 온도 차이에 의해 신축될 수 있으나, 상기 간격유지수단에 의해 고주파유도코일(10)이 신축되지 않아서 고주파유도코일(10)에서 균일한 열기를 발산하게 되고, 그로 인하여 균일한 작업, 즉 철소재(4)에 동분말을 균일하게 용융 접합하는 작업을 실행할 수 있게 되는 것이다.

이와 같이 본 발명에 의한 고주파유도가열장치(100)에서 철소재(4)에 동분말을 용융 접합한 가공품을 생산 뒤에는, 이 생산품을 2차가공하여 유압펌프나, 유압모터의 부품으로 사용되는 피스톤슈, 밸브플레이트, 슈플레이트와 같이 철과 동(Cu)이 접합되어 있는 부품을 제작할 수 있는 것이다.

1 : 프레임 2 : 물탱크 3 : 인버터
4 : 철소재 5 : 동분말 6 : 붕사분말
7 : 냉각수 8 : 내화재몰탈 9 : 받침대
10 : 고주파유도코일 11 : 지지볼트 12 : 단열재
13 : 코일지지대 14 : 메인급수관 15 : 메인환수관
16 : 급수연결관 17 : 환수연결관 20 : 가이드레일
21 : 냉각수홀 22 : 소재푸싱 실린더 30 : 1라인 급수관
31 : 제1펌프 32 : 1라인 환수관 33 : 2라인 급수관
34 : 1차급수관 35 : 2차급수관 36 : 제2펌프
37 : 2라인 환수관 38 : 1차환수관 39 : 2차환수관
40 : 전선 41 : 전선압착부 100 : 고주파유도가열장치

Claims (3)

1. 프레임(1)의 상부에 동파이프를 코일스프링 형태로 감은 형상의 고주파유도코일(10)을 수평 설치하되, 고주파유도코일(10) 형성을 위해 나선형으로 감긴 각각의 코일권선부마다 외주면에는 적어도 2개소 이상에 지지볼트(11)가 방사방향으로 고정 설치되고, 각각의 지지볼트(11)에는 단열재(12)와 코일지지대(13)가 끼워지며 코일지지대(13)의 외측으로 관통된 지지볼트(11)에는 너트가 체결되고;
   상기 고주파유도코일(10)의 하부는 내화재몰탈(8)에 의해 프레임(1)의 상면에 고정 설치되며, 고주파유도코일(10)의 터널형 내부공간에는 내부에 전후 길이방향으로 냉각수홀(21)이 형성된 가이드레일(20)을 전후길이 방향으로 관통되게 설치하되, 가이드레일(20)의 외주면과 고주파유도코일(10)의 내주면이 접촉되지 않게 내화재몰탈(8)에 의해 설치되며;
   상기 가이드레일(20)의 전방에는 가이드레일(20)에 얹히는 철소재(4)를 밀어주는 소재푸싱 실린더(22)가 실린더설치대(22a)에 의해 설치되고;
   상기 고주파유도코일(10)의 선단부와 말단부에는 물탱크(2)에 담긴 냉각수를 고주파유도코일(10)로 공급하는 2라인 급수관(33)과 고주파유도코일(10) 내부를 순환하여 나오는 냉각수가 물탱크(2)로 환수되게 하는 2라인 환수관(37)이 연결되고, 가이드레일(20)의 선단부와 말단부에는 물탱크(2)에 담긴 냉각수를 냉각수홀(21)로 공급하는 1라인 급수관(30)과 냉각수홀(21)을 순환하여 나오는 냉각수가 물탱크(2)로 환수되게 하는 1라인 환수관(32)이 연결되며;
   상기 2라인 급수관(33)과 2라인 환수관(37)은 인버터(3)를 통과하며, 인버터(3)와 고주파유도코일(10) 사이에 연결되는 2라인 급수관(33)의 2차급수관(35)과 인버터(3)와 고주파유도코일(10) 사이에 연결되는 2라인 환수관(37)의 1차환수관(38) 내부에는 인버터(3)의 전류가 고주파유도코일(10)에 통하게 하는 전선(40)이 삽입 설치되는 구성이 포함되는 것을 특징으로 하는 이종금속 접합용 고주파유도가열장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 2차급수관(35)의 단부에는 급수연결관(16)을 통하여 고주파유도코일(10)의 내부로 냉각수를 공급하는 메인급수관(14)이 연결 설치되고, 1차환수관(38)의 단부에는 환수연결관(17)을 통하여 고주파유도코일(10)의 내부에서 나오는 냉각수를 물탱크(2) 측으로 환수하는 메인환수관(15)이 연결 설치되며;
   상기 2차급수관(35)의 내부에 설치되는 전선(40)의 각각의 단부는 인버터(3)에 설치되는 전선접속부(3a)와 메인급수관(14)의 선단부에 설치되는 관연결구(14a)에 각각 연결되고, 1차환수관(38)의 내부에 설치되는 전선(40)의 각각의 단부는 인버터(3)에 설치되는 전선접속부(3a)와 메인환수관(15)의 선단부에 설치되는 관연결구(15a)에 각각 연결되며;
   상기 1라인 급수관(30)과 2라인 급수관(33)에는 고주파유도코일(10)과 가이드레일(20)로 냉각수를 압송하는 제1,제2펌프(31,36)가 설치되는 구성이 포함되는 것을 특징으로 하는 이종금속 접합용 고주파유도가열장치.
3. 제 2항에 있어서, 상기 전선(40)은 피복이 없는 나선(裸線)으로 형성되며,
   상기 가이드레일(20)의 전후방하부와, 메인급수관(14) 및 메인환수관(15)의 하부에는 프레임(1)의 상면과 결합되는 받침대(9)가 설치되는 구성이 포함되는 것을 특징으로 하는 이종금속 접합용 고주파유도가열장치.

Images