KR102074367B1 - 이종금속 접합용 고주파유도가열장치 - Google Patents

이종금속 접합용 고주파유도가열장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 이종금속 접합용 고주파유도가열장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 고주파유도코일의 발열에 의해 철소재를 가열하는 가열장치부를 철소재가 투입되는 부분과 배출되는 부분을 "ㄱ"자와 같이 소정의 각도로 절곡되게 설치함으로써, 투입부분에서는 철소재의 좌우방향이 가열되고 배출부분에서는 철소재의 전후방향이 가열되어 원통형으로 형성되는 철소재의 사방 전체를 모두 가열하게 되고, 그로인하여 철소재에 동분말이 완벽하게 용융 접합되어 접합 불량이 발생하지 않도록 하기 위한 것이다.
본 발명은 동파이프를 코일스프링 형태로 감은 형상의 고주파유도코일의 터널형 내부공간에는 내부에 전후 길이방향으로 냉각수홀이 형성된 가이드레일을 전후길이 방향으로 관통되게 설치한 가열장치부가 프레임의 상부에 수평 설치되며, 상기 가이드레일의 전방에는 가이드레일에 얹히는 철소재를 밀어주는 실린더가 설치되고, 상기 고주파유도코일과 냉각수홀의 내부에는 냉각수가 순환되는 이종금속 접합용 고주파유도가열장치에 있어서;
상기 가열장치부(200)는 소재투입가열부(20)와 소재배출가열부(30)가 직각으로 만나 "ㄱ"자 형태로 설치되며;
상기 소재투입가열부(20)는 제1고주파 유도코일(21)이 코일받침구(11)에 의해 받침대(10) 상에 소정의 간격을 두고 수평 설치되며, 제1고주파 유도코일(21)의 내부에 형성되는 터널형 공간부에는 내부에 길이방향으로 냉각수홀(25)을 구비한 투입가이드레일(24)이 제1고주파 유도코일(21)의 내주면과 접촉되지 않게 가이드레일 지지대(12)에 의해 수평 설치되며;
상기 소재배출가열부(30)는 제2고주파 유도코일(31)이 코일받침구(11)에 의해 받침대(10)상에 소정의 간격을 두고 수평 설치되며, 이 제2고주파 유도코일(31)의 내부에 형성되는 터널형 공간부에는 내부에 길이방향으로 냉각수홀(35)이 구비된 배출가이드레일(34)이 제2고주파 유도코일(31)의 내주면과 접촉되지 않게 가이드레일 지지대(12)에 의해 수평 설치되며;
상기 투입가이드레일(24)의 후방측 일측 단부와 배출가이드레일(34)의 선단부는 직각으로 밀접하게 결합 설치되며, 각각의 가이드레일(24,34)의 내부에 형성된 각각의 냉각수홀(25,35)이 서로 통하게 연결되며, 각각의 가이드레일(24,34)의 단부에는 각각의 냉각수홀(25,35)과 개별적으로 통하는 냉각수연결구(13)가 각각 설치되고;
상기 소재투입가열부(20)의 전방에는 투입가이드레일(24)에 얹히는 철소재(4)를 제1고주파 유도코일(21)의 내부로 밀어주는 제1실린더(41)가 설치되고, 소재투입가열부(20)의 후방측 프레임(40)에는 투입가이드레일(24)의 후단부에 얹힌 철소재(4)를 제1고주파 유도코일(21)로 역투입하는 제2실린더(42)가 설치되며, 소재배출가열부(30)의 선단부측 프레임(40)에는 투입가이드레일(24)의 후단부에 얹힌 철소재(4)를 제2고주파 유도코일(31)의 내측으로 밀어주는 제3실린더(43)가 설치되는 구성이 포함되는 것을 특징으로 한다.

Description

이종금속 접합용 고주파유도가열장치{High-frequency induction heating equipment for dissimilar metals connection}
본 발명은 원통형 컵형태로 가공된 철소재의 내측에 동분말을 투입 후 가열하여 철(Fe)소재에 동(Cu)을 용융 접합하는 이종금속 접합용 고주파유도가열장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 코일스프링 형태로 형성되어 내부에 전후방이 개방되는 터널형 공간부를 형성하는 고주파유도코일과, 그 고주파유도코일의 터널형 공간부에 길이방향으로 삽입 설치되어 상면에 얹히는 철소재를 직선이동하게 하는 가이드레일을 포함하는 가열장치부를 철소재가 투입되는 부분과 배출되는 부분을 "ㄱ"자와 같이 소정의 각도로 절곡되게 설치함으로써, 투입부분에서는 철소재의 좌우방향이 가열되고 배출부분에서는 철소재의 전후방향이 가열되어 원통형으로 형성되는 철소재의 사방 전체를 모두 가열하여 철소재에 동분말이 완벽하게 용융 접합되어 접합불량이 발생하지 않도록 하기 위한 것이다.
종래의 유압펌프나, 유압모터의 부품으로 사용되는 피스톤슈, 밸브플레이트, 슈플레이트와 같이 철(Fe)소재에 동(Cu)분말을 용융 접합하는 방식은, 본 발명의 출원인이 특허출원하여 등록된 특허등록 제10-1865327호(발명의 명칭 : 이종금속 접합용 고주파유도가열장치)의 발명에서 볼 수 있다.
상기 종래발명은 상부에 컵형태로 형성되는 홈부에 동분말을 담은 철소재를 고주파유도코일의 터널형 내부공간으로 이송시키는 과정에서 고주파유도코일에서 발열되는 열기에 의해 철소재와 동분말이 가열되면서 동분말이 용융되어서 용융된 동용융액이 철소재에 용융 접합하도록 하였다.
상기 종래발명은 코일스프링 형태로 형성되어 내부에 전후방이 개방되는 터널형 공간부를 형성하는 고주파유도코일과, 그 고주파유도코일의 터널형 공간부에 길이방향으로 삽입 설치되어 상면에 얹히는 철소재를 직선이동하게 하는 가이드레일을 포함하는 가열장치부가 일자(一字) 형태로 길게 배치되어 있다.
그리고, 가열장치부에서의 발열은 도 7의 "D"부와 도 8의 (가)에서 보는 바와 같이 고주파유도코일에 전류가 흐름에 따라 고주파 유도코일에서 발생하는 교번자속에 의해 고주파유도코일이 발열되게 되고, 그 고주파유도코일의 내측을 직선 이동하는 철소재가 가열되게 된다.
위와 같이 고주파유도코일을 발열시키는 자기장이 "a"와 같이 고주파유도코일이 감긴 방향으로 형성되면서 발열하게 되어 가이드레일에 얹혀 이동하는 철소재(4)에는 도 8의 (가)와 같이 고주파유도코일이 감긴 방향과 동일한 좌우방향이 주로 가열되게 된다.
이때, 전류가 철소재의 부피에 비해 약한 경우에는 철소재의 좌우방향의 빗금친부분(c)만 가열되고, 철소재의 전후 외측부분(d)은 충분히 가열되지 못하는 현상이 발생하게 되는데, 이렇게 충분히 가열되지 못한 전후 외측부분(d)에 위치한 동분말이 충분히 용융되지 못하여 철소재와 충분히 용융되지 못한 동분말이 완벽하게 용융 접합되지 못하게 되는 문제가 발생되었다.
특허등록 제10-1865327호(발명의 명칭 : 이종금속 접합용 고주파유도가열장치)
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 코일스프링 형태로 형성되어 내부에 전후방이 개방되는 터널형 공간부를 형성하는 고주파유도코일과, 그 고주파유도코일의 터널형 공간부에 길이방향으로 삽입 설치되어 상면에 얹히는 철소재를 직선이동하게 하는 가이드레일을 포함하는 가열장치부를 철소재가 투입되는 부분과 배출되는 부분을 "ㄱ"자와 같이 소정의 각도로 절곡되게 설치함으로써, 투입부분에서는 철소재의 좌우방향이 가열되고 배출부분에서는 철소재의 전후방향이 가열되어 원통형으로 형성되는 철소재의 사방 전체를 모두 가열하여 철소재에 동분말이 완벽하게 용융 접합되어 접합불량이 발생하지 않도록 하는 것을 기술적 과제로 한다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 동파이프를 코일스프링 형태로 감은 형상의 고주파유도코일의 터널형 내부공간에는 내부에 전후 길이방향으로 냉각수홀이 형성된 가이드레일을 전후길이 방향으로 관통되게 설치한 가열장치부가 프레임의 상부에 수평 설치되며, 상기 가이드레일의 전방에는 가이드레일에 얹히는 철소재를 밀어주는 실린더가 설치되고, 상기 고주파유도코일과 냉각수홀의 내부에는 냉각수가 순환되는 이종금속 접합용 고주파유도가열장치에 있어서;
상기 가열장치부는 소재투입가열부와 소재배출가열부가 직각으로 만나 "ㄱ"자 형태로 설치되며;
상기 소재투입가열부는 제1고주파 유도코일이 코일받침구에 의해 받침대 상에 소정의 간격을 두고 수평 설치되며, 제1고주파 유도코일의 내부에 형성되는 터널형 공간부에는 내부에 길이방향으로 냉각수홀을 구비한 투입가이드레일이 제1고주파 유도코일의 내주면과 접촉되지 않게 가이드레일 지지대에 의해 수평 설치되며;
상기 소재배출가열부는 제2고주파 유도코일이 코일받침구에 의해 받침대상에 소정의 간격을 두고 수평 설치되며, 이 제2고주파 유도코일의 내부에 형성되는 터널형 공간부에는 내부에 길이방향으로 냉각수홀이 구비된 배출가이드레일이 제2고주파 유도코일의 내주면과 접촉되지 않게 가이드레일 지지대에 의해 수평 설치되며;
상기 투입가이드레일의 후방측 일측 단부와 배출가이드레일의 선단부는 직각으로 밀접하게 결합 설치되며, 각각의 가이드레일의 내부에 형성된 각각의 냉각수홀이 서로 통하게 연결되며, 각각의 가이드레일의 단부에는 각각의 냉각수홀과 개별적으로 통하는 냉각수연결구가 각각 설치되고;
상기 소재투입가열부의 전방에는 투입가이드레일에 얹히는 철소재를 제1고주파 유도코일의 내부로 밀어주는 제1실린더가 설치되고, 소재투입가열부의 후방측 프레임에는 투입가이드레일의 후단부에 얹힌 철소재를 제1고주파 유도코일로 역투입하는 제2실린더가 설치되며, 소재배출가열부의 선단부측 프레임에는 투입가이드레일의 후단부에 얹힌 철소재를 제2고주파 유도코일의 내측으로 밀어주는 제3실린더가 설치되는 구성이 포함되는 것을 특징으로 한다.
이상에서 살펴본 바와 같은 본 발명의 이종금속 접합용 고주파유도가열장치는, 고주파유도코일의 발열에 의해 철소재를 가열하는 가열장치부를 철소재가 투입되는 부분과 배출되는 부분을 "ㄱ"자와 같이 소정의 각도로 절곡되게 설치함으로써, 투입부분에서는 철소재의 좌우방향이 가열되고 배출부분에서는 철소재의 전후방향이 가열되어 원통형으로 형성되는 철소재의 사방 전체를 모두 가열하게 되고, 그로인하여 철소재에 동분말이 완벽하게 용융 접합되어 접합 불량이 발생하지 않는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 고주파유도가열장치의 일실시예를 나타내는 사시도.
도 2는 도 1에 도시된 본 발명의 평면도.
도 3은 도 1에 도시된 본 발명에 포함되는 가열장치부를 나타내는 사시도.
도 4는 도 1의 A-A선 단면도.
도 5는 도 4의 B-B선 단면도.
도 6은 도 3의 "C"부의 내부구조를 나타내는 단면도.
도 7은 도 1에 도시된 본 발명에 포함되는 가열장치부의 작용관계를 나타내는 평면 설명도.
도 8의 (가)(나)(다)는 도 7에 도시된 가열장치부에서 소재가 가열되는 위치를 나타내는 평면 설명도.
도 9의 (가)(나)(다)는 본 발명에 포함되는 가열장치부의 각종 다른 실시예를 나타내는 평면도.
도 10은 도 7 및 도 9의 (가)(나)에 도시된 실시예에서 소재가 가열되는 위치를 나타내는 평면 설명도.
도 11은 도 9의 (다)에 도시된 실시예에서 소재가 가열되는 위치를 나타내는 평면 설명도.
이하, 본 발명에 따른 이종금속 접합용 고주파유도가열장치에 대하여 첨부된 도면 도 1 내지 도 11을 참고하여 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 이종금속 접합용 고주파유도가열장치를 고주파 유도가열장치(100)라고도 칭한다.
도 1 내지 도 5에 도시된 본 발명의 일실시예에 따른 고주파 유도가열장치(100)는 프레임(40)의 상부에 "ㄱ"자 형태의 가열장치부(200)가 설치된다.
상기 가열장치부(200)는 프레임(40)의 상부에 받침대(10)를 설치하되, 이 받침대(10)는 가열장치부(200)가 "ㄱ"자 형태로 배치됨에 따라 "ㄱ"자 형태로 형성하여 설치하는 것이 바람직하다.
상기 받침대(10)의 상부에는 소재투입가열부(20)와 소재배출가열부(30)가 직각으로 만나 "ㄱ"자 형태로 설치되는데, 소재투입가열부(20)와 소재배출가열부(30)에 포함되는 제1,2고주파 유도코일(21,31)의 저면이 받침대(10)의 상면과 간격을 두도록 코일받침구(11)에 의해 설치된다.
상기 소재투입가열부(20)는 동파이프가 코일스프링 형태가 되도록 나선형으로 감긴 형상으로 형성되는 제1고주파 유도코일(21)이 코일받침구(11)에 의해 받침대(10) 상에 소정의 간격을 두고 수평 설치되며, 이 제1고주파 유도코일(21)의 전후방 단부에는 제1고주파 유도코일(21)의 코일 내부로 냉각수가 흐르게 하는 급수관(22)과 환수관(23)이 각각 연결된다.
그리고, 상기 제1고주파 유도코일(21)의 내부에 형성되는 터널형 공간부에는 상면 양측에 철소재(4)가 외측으로의 이탈을 방지하는 돌출턱(24a)이 전 길이에 걸쳐 돌출 형성되고, 내부에 길이방향으로 냉각수홀(25)을 구비한 투입가이드레일(24)이 제1고주파 유도코일(21)의 내주면과 접촉되지 않게 가이드레일 지지대(12)에 의해 수평 설치된다.
상기 소재배출가열부(30)도 소재투입가열부(20)와 기본 구성이 동일하게 형성 설치되고 소재투입가열부(20)와 직각방향으로 연결 설치된다.
이러한 소재배출가열부(30)는 동파이프가 코일스프링 형태가 되도록 나선형으로 감긴 형상으로 형성되는 제2고주파 유도코일(31)이 코일받침구(11)에 의해 받침대(10)상에 소정의 간격을 두고 수평 설치되며, 이 제2고주파 유도코일(31)의 전후방 단부에는 급수관(32)과 환수관(33)이 각각 연결된다.
그리고, 상기 제2고주파 유도코일(31)의 내부에 형성되는 터널형 공간부에는 도 3 및 도 6에서 보는 바와 같이 상면 양측에 철소재(4)가 외측으로의 이탈을 방지하는 돌출턱(34a)이 전 길이에 걸쳐 돌출 형성되고, 내부에 길이방향으로 냉각수홀(35)이 구비되며 말단부에 다수의 에어분사공(36)이 형성된 배출가이드레일(34)이 제2고주파 유도코일(31)의 내주면과 접촉되지 않게 가이드레일 지지대(12)에 의해 수평 설치된다.
이때, 상기 투입가이드레일(24)의 후방측 일측 단부와 배출가이드레일(34)의 선단부는 직각으로 밀접하게 결합 설치되며, 각각의 가이드레일(24,34)의 내부에 형성된 각각의 냉각수홀(25,35)이 서로 통하게 연결되며, 각각의 가이드레일(24,34)의 단부에는 각각의 냉각수홀(25,35)과 개별적으로 통하는 냉각수연결구(13)가 각각 설치된다.
그리고, 상기 에어분사공(36)은 배출가이드레일(34)의 후방측 내부에 소정의 길이만큼 형성되는 에어홀(37)과 통하게 형성되고, 이 들 에어홀(37)에는 에어공급부(38)가 연결되어 배출가이드레일(34)에 얹힌 철소재(4)를 에어로 냉각시킬 수 있게 한다.
이때, 상기 냉각수홀(35)은 배출가이드레일(34)의 내부에 수개가 간격을 두고 길이 방향으로 형성되고, 상기 에어홀(37)은 냉각수홀(35) 사이의 배출가이드레일(34) 내부에 소정의 길이만큼 형성되는 것이다.
상기 코일스프링 형태로 형성된 각각의 제1,2고주파 유도코일(21,31)에서 나선형으로 한바퀴 감긴 부분을 코일권선부라고 칭하는데, 이 코일권선부가 길이방향으로 길게 반복적으로 형성되어 각각의 제1,2고주파 유도코일(21,31)이 원통관이나 사각관형태로 길게 형성되는 것이다.
각각의 코일권선부 마다 외주면에는 적어도 2개소 이상에 지지볼트(1)가 외향 돌출되게 설치되고, 각각의 지지볼트(1)에는 단열재(2)와 코일지지대(3)를 끼우되, 코일지지대(3)를 제1,2고주파 유도코일(21,31)의 길이방향으로 설치하여 각각의 코일권선부가 열기에 의해 신축되는 것을 방지하는데, 이를 간격유지수단이라고 칭하며, 코일지지대(3)의 외측으로 관통된 지지볼트(1)에는 너트가 체결된다.
상기 코일지지대(3)는 비전도체이며 열전도율이 낮은 백크라이트 소재로 제작하며, 이 백크라이트 소재에 지지볼트(1)가 관통할 통공을 형성하여 단단한 백크라이트 소재로 형성되는 코일지지대(3)의 통공에 지지볼트(1)가 끼워짐에 따라 코일스프링 형태로 형성된 각각의 제1,2고주파 유도코일(21,31)이 가열과 냉각되는 과정에서 신축되지 않게 되는 것이다.
도 1 및 도 2에서 보는 바와 같이 상기 소재투입가열부(20)의 전방에는 투입가이드레일(24)에 얹히는 철소재(4)를 제1고주파 유도코일(21)의 내부로 밀어주는 제1실린더(41)가 실린더설치대(41a)에 의해 설치되고, 소재투입가열부(20)의 후방측 프레임(40)에는 투입가이드레일(24)의 후단부에 얹힌 철소재(4)를 제1고주파 유도코일(21)로 역투입하는 제2실린더(42)가 실린더설치대(42a)에 의해 설치된다.
그리고, 소재배출가열부(30)의 선단부측 프레임(40)에는 투입가이드레일(24)의 후단부에 얹힌 철소재(4)를 제2고주파 유도코일(31)의 내측으로 밀어주는 제3실린더(43)가 실린더설치대(43a)에 의해 설치되며, 상기 실린더설치대(43a) 전방측 프레임(40)에는 제3실린더(43)의 실린더로드가 투입가이드레일(24)의 후단부에 얹힌 철소재(4)의 중앙부를 배출가이드레일(34)측으로 밀어주도록 안내하는 실린더로드 가이드(44)가 설치되어 있다.
본 발명에서 각각의 급수관(22,32)과 각각의 환수관(23,33) 내부에 냉각수가 흐르고 인버터(미도시)에서 전원을 공급하여 제1,2고주파 유도코일(21,31)에 전류가 흐름에 따라 자기장이 형성되면서 제1,2고주파 유도코일(21,31)가 발열되게 하는 구성은, 본 발명의 출원인이 선출원하여 특허등록된 종래발명(제10-1865327호)에 포함되어 있으므로 그 것에 대한 구체적인 설명은 생략한다.
도 9의 (가)(나)는 철소재(4)가 투입되고 배출되는 각각의 소재투입가열부(30)와 소재배출가열부(30)를 직각방향으로 연속하여 연결 설치하는 구성을 나타내는 것으로, 도 9의 (가)는 철소재(4)를 1차로 좌우방향으로 가열하고, 2차로 전후방향으로 가열하며, 3차로 다시 좌우방향으로 가열하는 것이며, 도 9의 (나)는 좌우방향으로의 가열과 전후방향으로의 가열을 반복하는 것을 나타내는 것이다.
도 9의 (다)는 소재투입가열부(30)와 소재배출가열부(30)를 120ㅀ방향으로 연속하여 연결 설치하는 구성을 나타내는 것으로, 철소재(4)를 120ㅀ씩 3차에 걸쳐 가열하는 것을 나타내는 것이다.
상기와 같이 구성되어 있는 본 발명의 작용관계를 도 1 내지 도 11을 참고하여 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 의한 고주파 유도가열장치(100)를 이용하여 이종의 금속, 즉 철로 된 철소재(4)에 동(Cu) 소재를 용융 접합하고자 하는 경우에는 도 6에서 보는 바와 같이 상부가 컵형태로 홈부를 형성한 철소재(4)의 홈부에 동분말(5)를 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.
그 뒤에는 도 1 및 도 2에서 보는 바와 같이 동분말(5)과 붕사분말(6)이 담겨진 철소재(4) 수개를 투입가이드레일(24)의 전방측 상면에 올려두며, 인버터에 전원을 공급하며 각각의 급수관(22,32)에 설치된 펌프(P)를 동작시키면, 인버터에서 공급되는 전류가 각각의 제1,2고주파 유도코일(21,31)에 전달되면서 그 전류가 흐름에 따라 제1,2고주파 유도코일(21,31)에서 발생되는 교번자속에 의해 제1,2고주파 유도코일(21,31)이 발열되게 된다.
이렇게 발열되는 제1,2고주파 유도코일(21,31)는 그들 내부에 터널형 공간을 형성하고 있으며, 그 터널형 공간에 각각의 가이드레일(24,34)이 수평으로 관통되고, 그들 가이드레일(24,34)에는 동분말(5)이 담겨진 철소재(4)가 얹혀 있으므로 동분말(5)을 포함한 철소재(4)가 가열되게 되는 것이다.
상기 발열은 도 7 및 도 8에서 보는 바와 같이 각각의 제1,2고주파 유도코일(21,31)이 감긴 방향으로 자기장이 형성되면서 발열되는 것임에 따라 소재투입가열부(20)에서는 도 7의 "D"부와 도 8의 (가)에서 보는 바와 같이 제1고주파 유도코일(21)에 전류가 흐름에 따라 제1고주파 유도코일(21)에서는 자기장이 "a"와 같이 제1고주파 유도코일(21)이 감긴 방향으로 형성되면서 발열하게 되어 투입가이드레일(24)에 얹혀 이동하는 철소재에는 도 8의 (가)와 같이 고주파유도코일이 감긴 방향과 동일한 좌우방향이 주로 가열되게 된다.
이때, 전류가 철소재의 부피에 비해 약한 경우에는 철소재의 좌우방향의 빗금친부분(c)만 가열되고, 철소재의 전후 외측부분(d)은 충분히 가열되지 못하는 현상이 발생하게 된다.
이렇게 소재투입가열부(20)에서는 철소재(4)의 좌우부분이 주로 가열되면서 투입가이드레일(24)의 전방에서 후방측으로 제1실린더(41)가 밀어주는 힘에 의해 수평이동하게 되고, 후방측으로 밀려나가는 철소재(4)가 제1고주파 유도코일(21)을 통과하여 투입가이드레일(24)의 후단부에서 멈추면, 도 1 및 도 3에서 보는 바와 같이 제3실린더(43)를 동작시켜서 투입가이드레일(24)의 후단부에서 멈추어 있던 철소재(4)를 소재배출가열부(30)의 제2고주파 유도코일(31) 내부로 밀어 넣는다.
이때는 도 7과 도 8의 (나)에서 보는 바와 같이 소재배출가열부(30)의 제2고주파 유도코일(31)은 제1고주파 유도코일(21)과 직각방향으로 배치되어서 자기장이 "b"와 같이 전후방향으로 형성되어 철소재(4)의 전후방향을 가열하게 되어 소재투입가열부(20)에서 좌우방향이 가열된 철소재(4)를 소재배출가열부(30)에서 뒤이어 전후방향을 가열하여 도 8의 (다)와 같이 철소재(4)의 사방을 모두 가열하게 되는 것이다.
이처럼 철소재(4)의 사방 모두가 가열됨에 따라 철소재(4) 전체가 충분히 가열되게 되고, 그로 인하여 철소재(4)에 담겨진 동분말이 완전히 용융되게 되고, 철소재(4)와 철소재(4)의 홈부에 담긴 동용융액이 응고되면 철소재(4)에 동용융액이 완벽에 접합되게 되는 것이다.
도 1 및 도 2에서 보는 바와 같이 소재투입가열부(20)에서 좌우방향이 가열된 철소재(4) 중에서 투입가이드레일(24)의 가장 후단부측에 와있던 최후방 철소재(4a)를 소재배출가열부(30)의 제2고주파 유도코일(31) 내측 터널형 공간부로 제3실린더(43)로 밀어서 밀어 넣고, 그 제3실린더(43)의 실린더로드가 후퇴하는 동안 최후방 철소재(4a) 이전의 대기 중이던 대기 철소재(4b)는 제1고주파 유도코일(21)을 벗어나서 자연 냉각되고 있는 상태이다.
이 상태에서 상기 제3실린더(43)가 후퇴하고 난 뒤에는 제1고주파 유도코일(21)을 벗어나서 자연 냉각되고 있는 대기 철소재(4b)를 제1실린더(41)의 반대편에 설치된 제2실린더(42)로서 제1고주파 유도코일(21)의 내부로 다시 밀어 넣어 재가열하며, 제2실린더(42)가 후퇴하면 제1실린더(41)로서 투입가이드레일(24)의 전방측 철소재(4)를 밀어서 대기 철소재(4b)가 투입가이드레일(24)의 후단측으로 밀려나가게 하고, 그 대기 철소재(4b)를 제3실린더(43)로 밀어서 제2고주파 유도코일(31)의 내부로 밀어 넣어 철소재의 전후방향을 가열하는 것이다.
도 10은 철소재(4)의 좌우방향을 ① - ①로 표시하고, 전후방향을 ② - ②로 표시하였으며, ① - ① 방향(좌우방향)과 ② - ② 방향(전후방향)이 90ㅀ의 각도로 배치되어 1차로 좌우방향(① - ① 방향)을 가열하고, 뒤이어 2차로 전후방향(② - ② 방향)을 가열함을 나타내는 것이다.
도 9의 (다)에 도시된 실시예는 소재투입가열부(20)와 소재배출가열부(30), 그리고 또 다른 소재배출가열부(30a)가 120ㅀ의 각도로 배치되어 도 11에서 보는 바와 같이 철소재(4)를 1차로 ① - ① 방향으로 가열하고, 2차로 ② - ② 방향d를가열하며, 3차로 ③ - ③방향으로 가열하는 것을 나타내는 것이다.
도 3 및 도 6에 표시된 에어분사공(36)은 본 발명의 각종 실시예 모두 최말단의 배출가이드레일(34)에 형성되어서 최말단의 배출가이드레일(34) 말단부에 도착한 동용융액이 담겨진 철소재(4)를 에어로 냉각시키는 것이다.
본 발명에서 설명하지 않은 각각의 가이드레일(24,34)을 냉각수로 냉각시키는 것을 포함하여 인버터 관련 작용관계에 대한 설명은 본 발명의 출원인이 선출원하여 등록된 종래발명과 동일하므로 그 들에 대한 구체적인 설명을 생략한다.
본 발명에서 각각의 가이드레일(24,34)이 제1,2고주파 유도코일(21,31)의 내주면과 접촉되지 않게 하는 것은 제1,2고주파 유도코일(21,31)에 흐르는 전류가 각각의 가이드레일(24,34)측으로 흐르는 것을 차단하기 위한 것이다.
1 : 지지볼트 2 : 단열재 3 : 코일지지대
4 : 철소재 5 : 동분말 6 : 붕사분말
7 : 물탱크 10 : 받침대 11 : 코일받침구
12 : 가이드레일 지지대 13 : 냉각수연결구 20 : 소재투입가열부
21 : 제1고주파 유도코일 22,32 : 급수관 23,33 : 환수관
24 : 투입가이드레일 25,35 : 냉각수홀 30 : 소재배출가열부
31 : 제2고주파 유도코일 34 : 배출가이드레일 36 : 에어분사공
37 : 에어홀 38 : 에어공급부 40 : 프레임
41 : 제1실린더 42 : 제2실린더 43 : 제3실린더
100 : 고주파 유도가열장치 200 : 가열장치부

Claims (4)

  1. 동파이프를 코일스프링 형태로 감은 형상의 고주파유도코일의 터널형 내부공간에는 내부에 전후 길이방향으로 냉각수홀이 형성된 가이드레일을 전후길이 방향으로 관통되게 설치한 가열장치부가 프레임의 상부에 수평 설치되며, 상기 가이드레일의 전방에는 가이드레일에 얹히는 철소재를 밀어주는 실린더가 설치되고, 상기 고주파유도코일과 냉각수홀의 내부에는 냉각수가 순환되는 이종금속 접합용 고주파유도가열장치에 있어서;
    상기 가열장치부는 소재투입가열부(20)와 소재배출가열부(30)가 직각으로 만나 "ㄱ"자 형태로 설치되며;
    상기 소재투입가열부(20)는 제1고주파 유도코일(21)이 코일받침구(11)에 의해 받침대(10) 상에 소정의 간격을 두고 수평 설치되며, 제1고주파 유도코일(21)의 내부에 형성되는 터널형 공간부에는 내부에 길이방향으로 냉각수홀(25)을 구비한 투입가이드레일(24)이 제1고주파 유도코일(21)의 내주면과 접촉되지 않게 가이드레일 지지대(12)에 의해 수평 설치되며;
    상기 소재배출가열부(30)는 제2고주파 유도코일(31)이 코일받침구(11)에 의해 받침대(10)상에 소정의 간격을 두고 수평 설치되며, 이 제2고주파 유도코일(31)의 내부에 형성되는 터널형 공간부에는 내부에 길이방향으로 냉각수홀(35)이 구비된 배출가이드레일(34)이 제2고주파 유도코일(31)의 내주면과 접촉되지 않게 가이드레일 지지대(12)에 의해 수평 설치되며;
    상기 투입가이드레일(24)의 후방측 일측 단부와 배출가이드레일(34)의 선단부는 직각으로 밀접하게 결합 설치되며, 각각의 가이드레일(24,34)의 내부에 형성된 각각의 냉각수홀(25,35)이 서로 통하게 연결되며, 각각의 가이드레일(24,34)의 단부에는 각각의 냉각수홀(25,35)과 개별적으로 통하는 냉각수연결구(13)가 각각 설치되고;
    상기 소재투입가열부(20)의 전방에는 투입가이드레일(24)에 얹히는 철소재(4)를 제1고주파 유도코일(21)의 내부로 밀어주는 제1실린더(41)가 설치되고, 소재투입가열부(20)의 후방측 프레임(40)에는 투입가이드레일(24)의 후단부에 얹힌 철소재(4)를 제1고주파 유도코일(21)로 역투입하는 제2실린더(42)가 설치되며, 소재배출가열부(30)의 선단부측 프레임(40)에는 투입가이드레일(24)의 후단부에 얹힌 철소재(4)를 제2고주파 유도코일(31)의 내측으로 밀어주는 제3실린더(43)가 설치되는 구성이 포함되는 것을 특징으로 하는 이종금속 접합용 고주파유도가열장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 소재투입가열부(30)와 소재배출가열부(30)를 90ㅀ의 각도로 연속적으로 수회 연결 설치하거나, 또는 소재투입가열부(20)와 소재배출가열부(30), 그리고 또 다른 소재배출가열부(30a)가 120ㅀ의 각도로 연결 설치되는 구성이 포함되는 것을 특징으로 하는 이종금속 접합용 고주파유도가열장치.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 소재배출가열부 중에서 가장 후단부에 설치되는 소재배출가열부의 배출가이드레일(34) 후방측 상면에 다수개의 에어분사공(36)을 형성하되, 이 에어분사공(36)은 배출가이드레일(34)의 후방측 내부에 소정의 길이만큼 형성되는 에어홀(37)과 통하게 형성되고, 이 들 에어홀(37)에는 에어공급부(38)가 연결되는 구성이 포함되는 것을 특징으로 하는 이종금속 접합용 고주파유도가열장치.
  4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 각각의 가이드레일(24,34)의 상면 양측에 돌출턱(24a,34a)이 전 길이에 걸쳐 돌출 형성되고,
    상기 제1,2고주파 유도코일(21,31)의 전후방 단부에는 급수관(22,32)과 환수관(23,33)이 각각 연결되고;
    상기 제1,2고주파 유도코일(21,31)의 코일권선부 외주면에는 적어도 2개소 이상에 지지볼트(1)가 외향 돌출되게 설치되고, 각각의 지지볼트(1)에는 단열재(2)와 코일지지대(3)를 끼우되, 코일지지대(3)를 제1,2고주파 유도코일(21,31)의 길이방향으로 설치하며,
    상기 제3실린더(43)가 설치되는 실린더설치대(43a) 전방측 프레임(40)에는 제3실린더(43)의 실린더로드를 안내하는 실린더로드 가이드(44)가 설치되는 구성이 포함되는 것을 특징으로 하는 이종금속 접합용 고주파유도가열장치.
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