KR101922497B1 - 열처리된 금속 제품용 냉각제 분사 모듈 시스템 - Google Patents

열처리된 금속 제품용 냉각제 분사 모듈 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR101922497B1
KR101922497B1 KR1020180086947A KR20180086947A KR101922497B1 KR 101922497 B1 KR101922497 B1 KR 101922497B1 KR 1020180086947 A KR1020180086947 A KR 1020180086947A KR 20180086947 A KR20180086947 A KR 20180086947A KR 101922497 B1 KR101922497 B1 KR 101922497B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
coolant
product
module
nozzle
injection module
Prior art date
Application number
KR1020180086947A
Other languages
English (en)
Inventor
정찬기
Original Assignee
(주)대코
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by (주)대코 filed Critical (주)대코
Priority to KR1020180086947A priority Critical patent/KR101922497B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101922497B1 publication Critical patent/KR101922497B1/ko
Priority to PCT/KR2019/001741 priority patent/WO2020022601A1/ko
Priority to US16/296,905 priority patent/US10767240B2/en
Priority to JP2019044715A priority patent/JP6564542B1/ja
Priority to ES19163275T priority patent/ES2858077T3/es
Priority to PL19163275T priority patent/PL3599025T3/pl
Priority to EP19163275.1A priority patent/EP3599025B1/en
Priority to CN201910298946.3A priority patent/CN109957646B/zh

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05BSPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B13/00Machines or plants for applying liquids or other fluent materials to surfaces of objects or other work by spraying, not covered by groups B05B1/00 - B05B11/00
    • B05B13/02Means for supporting work; Arrangement or mounting of spray heads; Adaptation or arrangement of means for feeding work
    • B05B13/0207Means for supporting work; Arrangement or mounting of spray heads; Adaptation or arrangement of means for feeding work the work being an elongated body, e.g. wire or pipe
    • B05B13/0214Means for supporting work; Arrangement or mounting of spray heads; Adaptation or arrangement of means for feeding work the work being an elongated body, e.g. wire or pipe the liquid or other fluent material being applied to the whole periphery of the cross section of the elongated body
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05BSPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B1/00Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means
    • B05B1/02Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means designed to produce a jet, spray, or other discharge of particular shape or nature, e.g. in single drops, or having an outlet of particular shape
    • B05B1/04Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means designed to produce a jet, spray, or other discharge of particular shape or nature, e.g. in single drops, or having an outlet of particular shape in flat form, e.g. fan-like, sheet-like
    • B05B1/044Slits, i.e. narrow openings defined by two straight and parallel lips; Elongated outlets for producing very wide discharges, e.g. fluid curtains
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05BSPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B1/00Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means
    • B05B1/14Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means with multiple outlet openings; with strainers in or outside the outlet opening
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08CLEANING
    • B08BCLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B3/00Cleaning by methods involving the use or presence of liquid or steam
    • B08B3/02Cleaning by the force of jets or sprays
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B45/00Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills
    • B21B45/02Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills for lubricating, cooling, or cleaning
    • B21B45/0203Cooling
    • B21B45/0209Cooling devices, e.g. using gaseous coolants
    • B21B45/0215Cooling devices, e.g. using gaseous coolants using liquid coolants, e.g. for sections, for tubes
    • B21B45/0233Spray nozzles, Nozzle headers; Spray systems
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D1/00General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/62Quenching devices
    • C21D1/667Quenching devices for spray quenching
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D11/00Process control or regulation for heat treatments
    • C21D11/005Process control or regulation for heat treatments for cooling
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/0075Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for rods of limited length
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/08Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for tubular bodies or pipes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/08Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for tubular bodies or pipes
    • C21D9/085Cooling or quenching

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Heat Treatment Of Articles (AREA)
  • Heat Treatments In General, Especially Conveying And Cooling (AREA)

Abstract

본 발명은 열처리 공정 중에서 고온으로 가열된 금속 제품을 담금질하여 제품의 물리적 특성을 개선하기 위한 냉각제 분사 장치에 관한 것으로, 모듈 하우징과 모듈커버가 결합하여 이루어지는 냉각제 분사 모듈 중앙부에 제품이 통과하는 제품 출입구가 형성되고, 제품 출입구 둘레를 따라 냉각제가 채워지는 냉각제 분배관이 형성되며, 냉각제 분배관에 형성된 노즐 고정블록에 고정된 중앙부가 빈 디스크 형상의 노즐로부터 제품으로 냉각제를 분사함으로써 열처리된 금속 제품의 냉각 담금질 및 세척을 수행하는 열처리된 금속 제품용 냉각제 분사 모듈 시스템에 관한 것이다.

Description

열처리된 금속 제품용 냉각제 분사 모듈 시스템{Coolant Injection Module System for Heat Treated Metal Product}
본 발명은 열처리 공정 중에서 고온으로 가열된 금속 제품을 담금질하여 제품의 물리적 특성을 개선하기 위한 냉각제 분사 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 모듈 하우징과 모듈커버가 결합하여 이루어지는 냉각제 분사 모듈 중앙부에 제품이 통과하는 제품 출입구가 형성되고, 제품 출입구 둘레를 따라 냉각제가 채워지는 냉각제 분배관이 형성되며, 냉각제 분배관에 형성된 노즐 고정블록에 고정된 중앙부가 빈 디스크 형상의 노즐로부터 제품으로 냉각제를 분사함으로써 열처리된 금속 제품의 냉각 담금질 및 세척을 수행하는 열처리된 금속 제품용 냉각제 분사 모듈 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 금속 제품의 특성을 개선하기 위하여 가열 또는 냉각 속도를 조절하는 열처리 공정을 수행하게 되며, 열처리 중에서 고온으로 가열된 금속 제품을 급랭하여 금속조직의 상변화를 발생시키는 공정을 담금질이라고 하는데, 담금질 공정은 금속 제품 표면에 물 또는 오일 등의 냉각제를 분사하는 방식 등을 통해 수행하게 된다.
이러한 담금질 공정 수행을 위해 냉각제를 분사하는 장치로 대한민국 공개특허공보 제10-2016-0041996호(2016.04.18. 공개)에서는 제품이 통과하는 개구부가 형성된 외부링과 내부링의 내측 결합면이 각각 경사지게 구성되어 원뿔 형상의 노즐이 형성되고, 파스너를 통해 외부링과 내부링의 간격을 조절하여 노즐의 형상 및 크기를 변경함으로써 분사되는 냉각제의 유량을 조절하는 담금질 링이 하나 이상 구비된 열처리된 금속 제품용 분사 담금질 시스템을 제안하고 있다.
그러나 위와 같은 담금질 시스템에서는 외부에서 공급되는 냉각제를 수용하기 위하여 담금질 링에 형성된 링 플레넘에 연결된 노즐에 동일한 압력의 냉각제가 공급되는데, 담금질 링 상부와 하부에서 분사되는 냉각제 분사압력에 중력의 영향이 작용하면서 노즐의 위치에 따라 분사되는 냉각제의 압력이 서로 달라지면서 제품 표면 냉각이 균일하게 발생하지 못하게 되는 문제점이 있었다.
또한, 노즐이 담금질 링과 일체형으로 이루어져 있어 냉각제의 분사 각도 조절이 불가능하고, 파스너를 이용하여 외부링과 내부링의 간격 조절함으로써 분사되는 냉각제의 유량을 조절하는 방식으로는 냉각제 분사량의 정밀한 제어가 어려워 제품의 냉각속도를 조절하기 어려운 문제점이 있었다.
대한민국 공개특허공보 제10-2016-0041996호 (2016.04.18. 공개)
본 발명의 실시 예에서는 분사된 냉각제가 냉각제 분사 모듈 외부로 튀면서 제품 표면의 불균일한 냉각발생 방지를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 실시 예에서는 중력의 영향에 의해 노즐 상부에서 분사되는 냉각제와 노즐 하부에서 분사되는 냉각제의 분사압력을 일치시켜 제품 표면의 균일한 냉각 발생을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 실시 예에서는 냉각제의 분사 각도 조절 및 분사되는 냉각제의 양을 용이하게 제어할 수 있는 냉각제 분사 모듈을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 실시 예에서는 분사된 냉각제가 냉각제 분사 모듈 외부로 튀면서 제품 표면의 불균일한 냉각 발생 방지를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따르면 열처리된 환봉 또는 파이프 형상의 금속 제품 표면에 냉각제를 분사하여 제품의 담금질 및 표면 세척을 수행하는 냉각제 분사 시스템에서, 중앙부에 제품이 통과하는 제1 제품 출입구가 형성되고, 제1 제품 출입구 둘레를 따라 냉각제가 채워지는 제1 냉각제 분배관이 형성되며, 외측면에 냉각제 공급구가 형성되되, 냉각제 공급구가 냉각제 공급관에 의해 제1 냉각제 분배관과 연결되는 모듈 하우징과, 중앙부에 제품이 통과하는 제2 제품 출입구가 형성되고, 제2 제품 출입구 둘레를 따라 냉각제가 채워지는 제2 냉각제 분배관이 형성되며, 제2 제품 출입구와 모듈 하우징의 제1 제품 출입구의 중심점이 각각 제품이 통과되는 중심축상에 위치하도록 모듈 하우징에 장착되는 모듈 커버 및 제품이 통과할 수 있도록 중앙부가 빈 디스크 형상을 이루고, 내주면에 다수개의 홈이 형성되어 이루어진 노즐 홈과 노즐 패널이 톱니바퀴 형상으로 교대로 배열되며, 상기 제1 냉각제 분배관 및 제2 냉각제 분배관 표면에 각각 돌출되어 형성된 다수개의 제1 노즐 고정블록과 제2 노즐 고정블록에 의해 고정되어 제품에 냉각제를 분사하는 노즐이 냉각제 분사 모듈을 구성한다.
본 발명의 실시 예에 따르면 2개 이상의 냉각제 분사 모듈의 모듈 하우징 가장자리에는 각각 모듈 프레임 연결구가 형성되고, 각각의 냉각제 분사 모듈의 모듈 프레임 연결구에는 막대 형상의 모듈 프레임이 삽입되면서 냉각제 분사 모듈의 제품 출입구가 동일축 위에 형성되도록 연속적으로 배치된다.
본 발명의 실시 예에 따르면 상기 냉각제 분사 모듈에 장착된 각각의 노즐의 노즐 패널이 이루는 경사각이 상이하게 형성되되, 제품 입구방향에 배치된 냉각제 분사 모듈의 노즐 패널 경사각이 제품 출구방향에 배치된 냉각제 분사 모듈의 노즐 패널 경사각보다 큰 각도를 이루고, 노즐 패널의 경사각 방향은 제품 출구방향을 향하도록 구성된다.
본 발명의 실시 예에 따르면 상기 모듈 프레임에는 각각의 냉각제 분사 모듈 사이마다 모듈 고정블록이 끼워져 냉각제 분사 모듈의 위치 간격이 조정되고, 모듈 프레임 끝단에 연결되는 모듈 고정부재에 의해 냉각제 분사 모듈의 위치가 고정된다.
본 발명의 실시 예에 따르면 노즐에서 분사되는 냉각제의 압력을 균일하게 유지하기 위하여 제1,2 냉각제 분배관이 2 이상의 부분으로 나누어지고, 냉각제 분사 모듈의 상부에 위치하는 제1,2 냉각제 분배관보다 하부에 위치하는 제1,2 냉각제 분배관에 유입되는 냉각제에 더 높은 압력이 더 높게 작용하도록 구성된다.
본 발명의 실시 예에 따르면 냉각제 분사 모듈의 상부에 위치하는 제1,2 냉각제 분배관에 유입되는 냉각제 압력과 하부에 위치하는 제1,2 냉각제 분배관에 유입되는 냉각제 압력은 8.5:10.5~9.5:11.5의 비율 범위 내에서 형성된다.
본 발명의 실시 예에 따르면 파이프 또는 환봉 형상의 제품 표면에 냉각제를 균일하게 분사함으로써, 제품 표면의 열처리 가공이 균일하게 발생할 수 있도록 하여 제품 품질을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면 노즐 교체를 통해 다양한 경사각 및 두께를 가지는 노즐을 적용할 수 있도록 함으로써 제품 표면에 분사되는 냉각제의 분사각도 및 냉각제 분사량을 쉽게 제어할 수 있도록 하는 효과가 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면 냉각제 분사 모듈이 2개 이상 연속으로 배열된 냉각제 분사 모듈 시스템에서 제품 입구방향에 배치된 냉각제 분사 모듈에서 분사되는 냉각제가 제품 출구방향을 향하도록 하고, 제품 출구방향으로 배치된 냉각제 분사 모듈에서 분사되는 냉각제의 경사각이 점차 감소하도록 함으로써, 냉각제 분사 모듈 내 제품 투입시 냉각제가 외부로 튀는 것을 막아 제품 표면의 불균일한 냉각 발생을 방지할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면 2개 이상의 냉각제 분사 모듈을 모듈 프레임에 연결할 때, 이웃하는 냉각제 분사 모듈 사이에 끼워지는 고정블록에 의해 냉각제 분사 모듈의 위치 간격을 조절함으로써 제품에 냉각제가 분사되는 범위 및 냉각제 분사량을 자유롭게 조절할 수 있는 효과가 있다
본 발명의 실시 예에 따르면 노즐에서 분사되는 냉각제를 분배하는 냉각제 분배관이 2이상의 부분으로 나누어져 냉각제 분배관 내 냉각제의 압력강하 발생을 방지하고, 중력에 의한 분사압력 감소를 방지하기 위해 냉각제 분사 모듈의 하부에 위치하는 냉각제 분배관에 더 높은 압력으로 냉각제를 공급함으로써 노즐로부터 제품 표면에 분사되는 냉각제의 압력을 분사 방향과 관계 없이 균일하게 유지할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 냉각제 분사 모듈의 조립 및 분해 상태의 단면 형상을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 모듈 하우징과 모듈 커버의 형상 구조를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 노즐의 형상과 모듈 하우징 내에 노즐이 장착되는 위치 및 노즐의 형상을 나타내는 도면이다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 2개 이상의 냉각제 분사 모듈을 연속적으로 배치하는 모듈프레임, 모듈 고정블록 및 모듈 고정부재의 형상과 결합구조를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 노즐 패널이 이루는 경사각이 상이하게 형성된 노즐 사이에 제품이 통과하는 단면 형상을 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 2개 이상의 냉각제 분배관이 형성된 냉각제 분사 모듈에서 하부에 위치하는 냉각제 분배관에 유입되는 냉각제에 더 높은 압력이 더 높게 작용하는 예시를 나타내는 도면이다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명에 따른 동작 및 작용을 이해하는 데 필요한 부분을 중심으로 상세히 설명한다. 본 발명의 실시 예를 설명하면서, 본 발명이 속하는 기술 분야에 익히 알려졌고 본 발명과 직접적으로 관련이 없는 기술 내용에 대해서는 설명을 생략한다. 이는 불필요한 설명을 생략함으로써 본 발명의 요지를 흐리지 않고 더욱 명확히 전달하기 위함이다.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 동일한 명칭의 구성 요소에 대하여 도면에 따라 다른 참조부호를 부여할 수도 있으며, 서로 다른 도면임에도 동일한 참조부호를 부여할 수도 있다. 그러나 이와 같은 경우라 하더라도 해당 구성 요소가 실시 예에 따라 서로 다른 기능을 갖는다는 것을 의미하거나, 서로 다른 실시 예에서 동일한 기능을 갖는다는 것을 의미하는 것은 아니며, 각각의 구성 요소의 기능은 해당 실시 예에서의 각각의 구성 요소에 대한 설명에 기초하여 판단하여야 할 것이다.
또한, 본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 본 명세서에서 특별히 다른 의미로 정의되지 않는 한 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 일반적으로 이해되는 의미로 해석되어야 하며, 과도하게 포괄적인 의미로 해석되거나, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다.
또한, 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 여러 구성요소들, 또는 여러 단계들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 구성 및 작동방법을 살펴보면 다음과 같다.
본 발명의 제1 실시 예에 따른 냉각제 분사 모듈(1)은 도 1 및 도 2에서 도시하는 바와 같이 중앙부에 제품이 통과하는 제1,2 제품 출입구(11,21)가 각각 형성된 모듈 하우징(10)과 모듈 커버(20) 및 모듈 하우징(10)과 모듈 커버(20) 사이에 장착되는 노즐(30)로 이루어지는데, 상기 모듈 하우징(10)의 제1 제품 출입구(11) 바깥쪽 둘레를 따라 냉각제가 채워지는 홈 형상의 제1 냉각제 분배관(12)이 형성되고, 모듈 하우징(10)의 외측면에는 냉각제 공급구(14)가 형성되어 모듈 하우징(10) 내부에 형성된 냉각제 통로인 냉각제 공급관(15)을 통해 제1 냉각제 분배관(12) 내부로 냉각제를 공급하게 된다.
또한, 모듈 커버(20)의 제2 제품 출입구(21) 바깥쪽 둘레를 따라 냉각제가 채워지는 홈 형상의 제2 냉각제 분배관(22)이 형성되고, 모듈 하우징(10)과 모듈 커버(20) 결합시 모듈 하우징(10)의 제1 제품 출입구(11)와 모듈 커버(20)의 제2 제품 출입구(21)의 중심점이 각각 제품이 통과되는 중심축상에 위치하게 된다.
이때, 제1 냉각제 분배관(12) 및 제2 냉각제 분배관(22)의 홈 중앙부 표면에는 각각 다수개의 제1 노즐 고정블록(13)과 제2 노즐 고정블록(23)이 돌출되도록 형성되고, 제1,2 노즐 고정블록(13,23) 사이에 제품이 통과할 수 있도록 중앙부가 빈 디스크 형상을 가지는 노즐(30)이 끼워져 고정되며, 결합된 모듈 하우징(10)과 모듈 커버(20)는 볼트 등으로 이루어지는 체결부재(24)에 의해 서로 고정된다.
또한, 상기 노즐(30)은 도 3에서 도시하는 바와 같이 비어있는 중앙부 내주면에 다수개의 홈이 형성되어 이루어진 노즐 홈(31)과 노즐 패널(32)이 톱니바퀴 형상으로 교대로 배열된다.
열처리 된 제품이 냉각제 분사 모듈(1)의 제1,2 제품 출입구(11,21)에 진입할 때 모듈 하우징(10)의 측면에 형성된 냉각제 공급구(14)로 냉각제를 공급하면 냉각제 공급관(15)을 통해 제1,2 냉각제 분배관(12,22) 내부로 냉각제를 분배하게 되고, 분배된 냉각제는 제1,2 냉각제 분배관(12,22)에 각각 형성된 제1,2 노즐 고정블록(13,23)에 의해 고정된 노즐(30)의 노즐 홈(31)으로 배출되면서 노즐 패널(32)의 끝단으로부터 제품 표면에 분사되어 제품의 담금질 및 세척을 수행하게 된다.
이때, 제1 실시 예에 따른 노즐(30)의 중심점은 모듈 하우징(10)의 제1 제품 출입구(11)와 모듈 커버(20)의 제2 제품 출입구(21)의 중심점과 동일축상에 위치하게 되어 상기 노즐(30)의 중심점이 파이프 또는 환봉 형상으로 된 제품이 통과되는 중심축상에 위치하게 되므로, 노즐(30)로부터 분사되는 냉각제가 제품 표면 전체에 균일하게 분사되면서 제품의 담금질 가공이 균일하게 발생할 수 있도록 하고, 이에 따라 제품 품질을 향상시킬 수 있도록 한다.
본 발명의 제2 실시 예에 따른 냉각제 분사 모듈(1)은 제1 실시 예에 따른 냉각제 분사 모듈(1)의 구성을 모두 포함하며, 도 4 및 도 5에서 도시하는 바와 같이 냉각제 분사 모듈(1)의 모듈 하우징(10) 가장자리에 모듈 프레임 연결구(16)가 형성된 냉각제 분사 모듈(1)이 2개 이상 배치되고, 각각의 냉각제 분사 모듈(1)의 모듈 프레임 연결구(16)에는 막대 형상의 모듈 프레임(40)이 삽입되어 각각의 냉각제 분사 모듈(1)의 제품 출입구의 중심점이 제품이 통과되는 중심축과 동일선상에 위치하도록 연속적으로 배치되는데, 이를 통해 각각의 냉각제 분사 모듈(1)마다 제품 전체 표면으로의 냉각제의 균일 분사가 동시다발적으로 발생하여 제품의 담금질 가공속도를 향상시킬 수 있도록 한다.
본 발명의 제3 실시 예에 따른 냉각제 분사 모듈(1)은 제2 실시 예에 따른 냉각제 분사 모듈(1)의 구성을 모두 포함하며, 도 6에서 도시하는 바와 같이 2개 이상의 냉각제 분사 모듈(1)에 장착된 각각의 노즐(30)의 노즐 패널(32)은 서로 다른 경사각을 형성함으로써 노즐 패널(32)의 경사각이 점진적으로 변화하도록 배치되는데, 열처리 된 제품이 유입되는 입구방향에 배치된 냉각제 분사 모듈(1)의 노즐 패널(32) 경사각이 담금질이 완료된 제품이 배출되는 출구방향에 배치된 냉각제 분사 모듈(1)의 노즐 패널(32) 경사각보다 큰 각도를 이루고, 노즐 패널(32)이 경사진 방향은 출구방향을 향하도록 구성된다.
이를 통해 냉각제 분사 모듈(1) 내 제품 투입시 냉각제가 외부로 튀는 것을 막아 제품 표면의 불균일한 냉각 발생을 방지하고, 노즐(30) 교체를 통해 다양한 두께의 노즐(30)을 적용하여 냉각제 분사량을 쉽게 제어할 수 있도록 한다.
본 발명의 제4 실시 예에 따른 냉각제 분사 모듈(1)은 제2 실시 예에 따른 냉각제 분사 모듈(1)의 구성을 모두 포함하며, 도 4 및 도 5에서 도시하는 바와 같이 모듈 프레임(40)에 결합되는 각각의 냉각제 분사 모듈(1) 사이에 다양한 길이의 모듈 고정블록(41)을 끼워 냉각제 분사 모듈(1)의 위치 간격을 조절할 수 있도록 하고, 냉각제 분사 모듈(1)과 모듈 고정블록(41)의 배치가 완료되면 모듈 프레임(40) 끝단에 모듈 고정부재(42)를 연결하여 냉각제 분사 모듈(1)의 위치를 고정시킴으로써 제품 표면에 냉각제가 분사되는 범위를 자유롭게 조절할 수 있도록 한다.
본 발명의 제5 실시 예에 따른 냉각제 분사 모듈(1)은 제1 또는 제2 실시 예에 따른 냉각제 분사 모듈(1)의 구성을 모두 포함하며, 제1 또는 제2 실시 예에 따른 제1,2 냉각제 분배관(12,22)이 2 이상의 부분으로 나누어지고, 각각의 제1,2 냉각제 분배관(12,22)에는 냉각제 공급관(15) 및 냉각제 공급구(14)가 연결되어 냉각제가 개별적으로 공급되도록 구성되는데, 냉각제 분사 모듈(1)의 하부에 위치하는 제1,2 냉각제 분배관(12,22)에 유입되는 냉각제 공급 압력이 냉각제 분사 모듈(1)의 상부에 위치하는 제1,2 냉각제 분배관(12,22)에 유입되는 냉각제 공급 압력보다 높은 압력이 작용하도록 이루어진다.
본 발명의 제6 실시 예에 따른 냉각제 분사 모듈(1)은 제5 실시 예에 따른 냉각제 분사 모듈(1)의 구성과 동일하며, 냉각제 분사 모듈(1)의 상부에 위치하는 제1,2 냉각제 분배관(12,22) 및 냉각제 분사 모듈(1)의 하부에 위치하는 제1,2 냉각제 분배관(12,22)에 유입되는 냉각제 압력의 비율이 8.5:10.5~9.5:11.5의 범위 내에서 형성되는 것이 바람직하고, 각 제품의 종류마다 요구하는 냉각속도에 따른 냉각제 분사량이 변화함에 따라 적용되는 냉각제 압력의 크기가 상기 비율 내에서 다르게 적용될 수 있다.
이를 통해 제품 표면에 냉각제가 분사될 때 중력의 영향에 의해 노즐(30)의 하부에서 분사되는 냉각제의 유량 및 유속이 노즐(30)의 상부에서 분사되는 냉각제의 유량 및 유속보다 낮아지면서 노즐(30)의 상하위치에 따라 제품의 담금질 공정이 불균일하게 발생하여 제품의 품질이 저하되는 것을 방지하게 된다.
상기 내용을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 상기 상세한 설명에서 기술된 본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
1: 냉각제 분사 모듈 10: 모듈 하우징
11: 제1 제품 출입구 12: 제1 냉각제 분배관
13: 제1 노즐 고정블록 14: 냉각제 공급구
15: 냉각제 공급관 16: 모듈 프레임 연결구
20: 모듈 커버 21: 제2 제품 출입구
22: 제2 냉각제 분배관 23: 제2 노즐 고정블록
24: 체결부재 30: 노즐
31: 노즐 홈 32: 노즐 패널
40: 모듈 프레임 41: 모듈 고정블록
42: 모듈 고정부재

Claims (6)

  1. 열처리된 환봉 또는 파이프 형상의 금속 제품 표면에 냉각제를 분사하여 제품의 담금질 및 표면 세척을 수행하는 냉각제 분사 시스템에 있어서,
    중앙부에 제품이 통과하는 제1 제품 출입구(11)가 형성되고, 제1 제품 출입구(11)의 둘레를 따라 냉각제가 채워지는 제1 냉각제 분배관(12)이 형성되며, 외측면에 냉각제 공급구(14)가 형성되되, 냉각제 공급구(14)가 냉각제 공급관(15)에 의해 제1 냉각제 분배관(12)과 연결되는 모듈 하우징(10)과;
    중앙부에 제품이 통과하는 제2 제품 출입구(21)가 형성되고, 제2 제품 출입구(21) 둘레를 따라 냉각제가 채워지는 제2 냉각제 분배관(22)이 형성되며, 제2 제품 출입구(21)와 모듈 하우징(10)의 제1 제품 출입구(11)의 중심점이 각각 제품이 통과되는 중심축상에 위치하도록 모듈 하우징(10)에 장착되는 모듈 커버(20); 및
    제품이 통과할 수 있도록 중앙부가 빈 디스크 형상을 이루고, 내주면에 다수개의 홈이 형성되어 이루어진 노즐 홈(31)과 노즐 패널(32)이 톱니바퀴 형상으로 교대로 배열되며, 상기 제1 냉각제 분배관(12) 및 제2 냉각제 분배관(22) 표면에 각각 돌출되어 형성된 다수개의 제1 노즐 고정블록(13)과 제2 노즐 고정블록(23)에 의해 고정되어 제품에 냉각제를 분사하는 노즐(30);이 냉각제 분사 모듈(1)을 구성하는 것을 특징으로 하는 열처리된 금속 제품용 냉각제 분사 모듈 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    2개 이상의 냉각제 분사 모듈(1)의 모듈 하우징(10) 가장자리에는 각각 모듈 프레임 연결구(16)가 형성되고, 각각의 냉각제 분사 모듈(1)의 모듈 프레임 연결구(16)에는 막대 형상의 모듈 프레임(40)이 삽입되면서 냉각제 분사 모듈(1)의 제품 출입구가 동일축 위에 형성되도록 연속적으로 배치되는 것을 특징으로 하는 열처리된 금속 제품용 냉각제 분사 모듈 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 냉각제 분사 모듈(1)에 장착된 각각의 노즐(30)의 노즐 패널(32)이 이루는 경사각이 상이하게 형성되되, 제품 입구방향에 배치된 냉각제 분사 모듈(1)의 노즐 패널(32) 경사각이 제품 출구방향에 배치된 냉각제 분사 모듈(1)의 노즐 패널(32) 경사각보다 큰 각도를 이루고, 노즐 패널(32)의 경사각 방향은 제품 출구방향을 향하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 열처리된 금속 제품용 냉각제 분사 모듈 시스템.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 모듈 프레임(40)에는 각각의 냉각제 분사 모듈(1) 사이마다 모듈 고정블록(41)이 끼워져 냉각제 분사 모듈(1)의 위치 간격이 조정되고, 모듈 프레임(40) 끝단에 연결되는 모듈 고정부재(42)에 의해 냉각제 분사 모듈(1)의 위치가 고정되는 것을 특징으로 하는 열처리된 금속 제품용 냉각제 분사 모듈 시스템.
  5. 제1항 또는 제2항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    노즐(30)에서 분사되는 냉각제의 압력을 균일하게 유지하기 위하여 제1,2 냉각제 분배관(12,22)이 2 이상의 부분으로 나누어지고, 냉각제 분사 모듈(1)의 상부에 위치하는 제1,2 냉각제 분배관(12,22)보다 하부에 위치하는 제1,2 냉각제 분배관(12,22)에 유입되는 냉각제에 더 높은 압력이 더 높게 작용하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 열처리된 금속 제품용 냉각제 분사 모듈 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    냉각제 분사 모듈(1)의 상부에 위치하는 제1,2 냉각제 분배관(12,22)에 유입되는 냉각제 압력과 하부에 위치하는 제1,2 냉각제 분배관(12,22)에 유입되는 냉각제 압력은 8.5:10.5~9.5:11.5의 비율 범위 내에서 형성되는 것을 특징으로 하는 열처리된 금속 제품용 냉각제 분사 모듈 시스템.
KR1020180086947A 2018-07-26 2018-07-26 열처리된 금속 제품용 냉각제 분사 모듈 시스템 KR101922497B1 (ko)

Priority Applications (8)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180086947A KR101922497B1 (ko) 2018-07-26 2018-07-26 열처리된 금속 제품용 냉각제 분사 모듈 시스템
PCT/KR2019/001741 WO2020022601A1 (ko) 2018-07-26 2019-02-13 열처리된 금속 제품용 냉각제 분사 모듈 시스템
US16/296,905 US10767240B2 (en) 2018-07-26 2019-03-08 Coolant spray module system for heat treated metal product
JP2019044715A JP6564542B1 (ja) 2018-07-26 2019-03-12 熱処理された金属製品用の冷却剤噴射モジュールシステム
ES19163275T ES2858077T3 (es) 2018-07-26 2019-03-15 Sistema de módulo de pulverización de refrigerante para producto metálico tratado térmicamente
PL19163275T PL3599025T3 (pl) 2018-07-26 2019-03-15 System modułu natrysku chłodziwa dla wyrobów metalowych poddawanych obróbce cieplnej
EP19163275.1A EP3599025B1 (en) 2018-07-26 2019-03-15 Coolant spray module system for heat treated metal product
CN201910298946.3A CN109957646B (zh) 2018-07-26 2019-04-15 用于被热处理的金属制品的冷却剂喷射模块系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180086947A KR101922497B1 (ko) 2018-07-26 2018-07-26 열처리된 금속 제품용 냉각제 분사 모듈 시스템

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101922497B1 true KR101922497B1 (ko) 2018-12-04

Family

ID=64669144

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180086947A KR101922497B1 (ko) 2018-07-26 2018-07-26 열처리된 금속 제품용 냉각제 분사 모듈 시스템

Country Status (8)

Country Link
US (1) US10767240B2 (ko)
EP (1) EP3599025B1 (ko)
JP (1) JP6564542B1 (ko)
KR (1) KR101922497B1 (ko)
CN (1) CN109957646B (ko)
ES (1) ES2858077T3 (ko)
PL (1) PL3599025T3 (ko)
WO (1) WO2020022601A1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114622080A (zh) * 2022-03-10 2022-06-14 云南曲靖钢铁集团凤凰钢铁有限公司 一种炼钢无缝钢管的精细化控制冶炼系统

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101922497B1 (ko) * 2018-07-26 2018-12-04 (주)대코 열처리된 금속 제품용 냉각제 분사 모듈 시스템
DE102020110798B4 (de) * 2020-04-21 2021-11-04 Efd Induction Gmbh Modulare Brause, Set zur Zusammenstellung einer modularen Brause und Verfahren zur Verwendung des Sets
KR102390012B1 (ko) * 2020-06-09 2022-04-28 제일산기 주식회사 고온 브리켓 철의 냉각장치
CN111804511B (zh) * 2020-06-30 2021-12-14 苏州良矢电子科技有限公司 一种点胶装置
CN114918057B (zh) * 2022-03-16 2023-03-03 清华大学 核壳纳米颗粒的气相合成原位包覆装置及方法
CN115109903A (zh) * 2022-06-30 2022-09-27 中国铁建重工集团股份有限公司 一种薄壁件感应淬火系统及加工方法

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2657698A (en) * 1947-08-27 1953-11-03 Selas Corp Of America Quenching apparatus
JPS61199025A (ja) * 1985-02-28 1986-09-03 Sumitomo Metal Ind Ltd 管棒材の冷却方法および装置
US4859213A (en) * 1988-06-20 1989-08-22 Shell Oil Company Interchangeable quench gas injection ring
NO316161B1 (no) * 1998-11-23 2003-12-22 Norsk Hydro As Anordning ved kjöleutstyr for kjöling av pressbolt
JP4338282B2 (ja) * 2000-03-01 2009-10-07 住金ステンレス鋼管株式会社 高温加熱された長尺鋼管の均一冷却装置および冷却方法
JP3878821B2 (ja) * 2001-07-03 2007-02-07 富士電子工業株式会社 スリット型冷却ジャケット
KR101167154B1 (ko) * 2004-12-24 2012-07-24 주식회사 포스코 강판 냉각장치
BRPI0707672A2 (pt) * 2006-02-08 2011-05-10 Thermatool Corp anel de tÊmpera e conjunto de tÊmpera para ejetar agente de tÊmpera sobre uma peÇa e mÉtodo de temperar uma peÇa
KR100755273B1 (ko) 2006-02-28 2007-09-04 한화테크엠주식회사 라운드 바를 위한 연속 열처리 장치
CN2923046Y (zh) * 2006-06-13 2007-07-18 重庆科技学院 棒材穿水冷却系统用喷嘴装置
JP2008261018A (ja) * 2007-04-12 2008-10-30 Nippon Steel Corp 鋼管の冷却方法及び冷却装置
JP2009061460A (ja) * 2007-09-05 2009-03-26 Sanyo Special Steel Co Ltd 棒鋼の水冷装置
JP5851136B2 (ja) * 2011-07-11 2016-02-03 日鉄住金ステンレス鋼管株式会社 加熱後の金属管の冷却装置及び冷却方法
KR20140122543A (ko) 2013-04-10 2014-10-20 (주)비엠웍스 금속 열처리용 냉각장치 및 이를 갖는 금속 열처리장치
KR101401021B1 (ko) 2013-05-16 2014-05-29 권혁성 냉각수 분사링 및 이를 이용한 압출 성형물 냉각장치
RU2707764C2 (ru) * 2013-08-04 2019-11-29 Терматул Корп. Системы закаливания разбрызгиванием для термообработанных металлических изделий
KR101342402B1 (ko) 2013-09-12 2014-01-07 (주)제이엠테크 고속분쇄 결합형 제트밀 및 이를 이용한 고속분쇄 도정장치
KR101819386B1 (ko) * 2016-12-02 2018-01-17 주식회사 포스코 금속소재냉각장치
CN207552381U (zh) * 2017-10-25 2018-06-29 中国有色(沈阳)泵业有限公司 一种隔膜泵阀锥锥面中频淬火感应装置
CN207567290U (zh) * 2017-11-24 2018-07-03 北京京诚之星科技开发有限公司 在线淬火装置和钢管调质热处理的生产线
CN108070701A (zh) * 2018-01-31 2018-05-25 中国重型机械研究院股份公司 一种环形淬火装置及其应用方法
KR101922497B1 (ko) * 2018-07-26 2018-12-04 (주)대코 열처리된 금속 제품용 냉각제 분사 모듈 시스템

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114622080A (zh) * 2022-03-10 2022-06-14 云南曲靖钢铁集团凤凰钢铁有限公司 一种炼钢无缝钢管的精细化控制冶炼系统
CN114622080B (zh) * 2022-03-10 2023-11-24 云南曲靖钢铁集团凤凰钢铁有限公司 一种炼钢无缝钢管的精细化控制冶炼系统

Also Published As

Publication number Publication date
PL3599025T3 (pl) 2021-06-28
WO2020022601A1 (ko) 2020-01-30
US10767240B2 (en) 2020-09-08
CN109957646B (zh) 2020-01-17
CN109957646A (zh) 2019-07-02
JP6564542B1 (ja) 2019-08-21
EP3599025B1 (en) 2021-02-17
ES2858077T3 (es) 2021-09-29
US20200032361A1 (en) 2020-01-30
JP2020015974A (ja) 2020-01-30
EP3599025A1 (en) 2020-01-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101922497B1 (ko) 열처리된 금속 제품용 냉각제 분사 모듈 시스템
KR101504978B1 (ko) 열처리한 금속 제품을 위한 스프레이 담금질 시스템
CN103552211B (zh) 边缘浇口注射成型设备
CN103407088B (zh) 边缘浇口注射成型设备
KR20090014220A (ko) 강판의 제어 냉각 장치 및 냉각 방법
RU2707764C2 (ru) Системы закаливания разбрызгиванием для термообработанных металлических изделий
KR100500756B1 (ko) 평판 디스플레이 표면 처리용 유체분사장치
JP4388499B2 (ja) パイプの冷却設備および冷却方法
JP6511286B2 (ja) 焼入装置及び焼入方法
CN111074054B (zh) 管件内表面淬火装置和对管件内表面淬火的方法
JP7050295B2 (ja) 環状ワークの内周面冷却ジャケット、並びに、環状ワークの内周面の冷却方法
CN211394565U (zh) 一种内齿轮感应淬火装置
KR101721946B1 (ko) 강관의 개방형 무노즐 냉각챔버
KR101783462B1 (ko) 기판 냉각 장치
JP2551663Y2 (ja) 熱延鋼板の冷却装置
CN101088146A (zh) 基板表面处理装置
KR930012050B1 (ko) 합성수지피복철선 제조장치
KR101858621B1 (ko) 스프레이 퀀칭 장치
JPS6342325A (ja) 鋼材の冷却装置
KR20050010580A (ko) 제어압연선재의 냉각을 위한 복합냉각노즐 어셈블리
DE4444197A1 (de) Verfahren zum Temperieren eines Spritzgießwerkzeuges und Spritzgießwerkzeug zur Durchführung des Verfahrens
JPS62199216A (ja) 伸線成形加工における冷却装置
DE767148C (de) Abschreckvorrichtung fuer elektro-induktiv betriebene Einrichtungen zum Oberflaechenhaerten
JPS59110718A (ja) 鋼材の冷却装置
JPS6327849Y2 (ko)

Legal Events

Date Code Title Description
GRNT Written decision to grant