KR20070099648A - Gas quenching cell for steel parts - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 강 부품용 가스-담금질 장치에 관한 것이고, 좀 더 상세하게는 그러한 담금질 장치에서 구현되는 강 부품 가스 담금질 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a gas-quenching device for steel parts, and more particularly to a steel part gas quenching method implemented in such a quenching device.
강 부품 가스 담금질 방법은 액상 담금질 방법에 비해 많은 이점을 가지고 있는데, 특히 담금질된 부품이 건조되고 청결한 상태로 된다는 사실이다.The steel part gas quenching method has many advantages over the liquid quenching method, in particular the fact that the quenched parts become dry and clean.
이전에 이미 열 처리(담금질 전에 가열, 어닐링, 템퍼링 …)를 거친 강 부품의 가스 담금질은 일반적으로 압축된 가스, 일반적으로 4 내지 20 바(bar) 사이로 압축된 가스를 사용하여 행해진다. 담금질 가스는 예를 들면 질소, 아르곤, 헬륨, 이산화탄소 또는 이들 가스의 혼합물이다.Gas quenching of steel parts that have previously been heat treated (heating, annealing, tempering before quenching) is generally carried out using a compressed gas, typically a gas compressed between 4 and 20 bars. Quenching gas is for example nitrogen, argon, helium, carbon dioxide or a mixture of these gases.
담금질 공정은 일반적으로 750℃와 1000℃ 사이의 온도 영역에 있는 강 부품을 급속 냉각시키는 것을 포함한다. 상기 온도에서 강은 본질적으로 고온에서 유일하게 안정한 오스테나이트 형태이다. 급속 냉각에 의한 담금질 공정은 오스테나이트를 고 경도 물성을 나타내는 마르텐사이트로 변태시킨다. 모든 오스테나이트가 마르텐사이트보다 낮은 경도를 가지는 펄라이트 또는 베이나이트 형태의 다른 강의 상(phase)을 형성하지 않으면서 마르텐사이트로 변태되도록 하기 위해, 담금질 공정은 상대적으로 급속하게 이루어져야 한다.Quenching processes generally involve rapid cooling of steel parts in the temperature range between 750 ° C and 1000 ° C. At this temperature the steel is in essence the only stable austenite form at high temperatures. Quenching by rapid cooling transforms austenite into martensite, which exhibits high hardness properties. In order to ensure that all austenite is transformed into martensite without forming a phase of other steels in the form of pearlite or bainite having a lower hardness than martensite, the quenching process must be made relatively rapidly.
담금질 장치는, 담금질 장치 내에서 담금질 가스를 순환시키는 구성요소, 예를 들면 헬릭스(helix)같은 교반 장치를 일반적으로 전기 방식으로 회전시키는 모터를 적어도 하나 포함한다. 담금질 장치에 장입된 부품들을 급속 냉각시키기 위해, 담금질 가스는 통상적으로 부품의 전체 담금질 공정 동안에 가능한 최대의 속도로 부품 레벨에서 순환된다. The quench apparatus includes at least one motor which generally electrically rotates a component for circulating the quench gas in the quench apparatus, for example a stirring device such as a helix. To rapidly cool parts loaded into the quenching apparatus, quenching gas is typically circulated at the component level at the maximum possible speed during the entire quenching process of the component.
이에 따라 담금질 공정은 통상적으로 담금질 장치 내에서 정적(static) 담금질 가스 압력 하에서 수행되고, 피냉각 강 부품의 레벨에서 담금질 가스의 최대 순환 속도를 얻기 위해서 모터를 최대 회전 속도로 제어해야 한다.The quenching process is therefore typically carried out under static quenching gas pressure in the quenching apparatus, and the motor must be controlled at the maximum rotational speed to obtain the maximum circulation rate of the quenching gas at the level of the cooled steel part.
전술한 가스 담금질 방법으로도 꽤 만족할만한 피로 강도를 가지는 담금질된 부품을 얻을 수는 있지만, 담금질 부품의 피로 강도를 좀 더 개량할 수 있는 가스 담금질 방법을 제공하는 것이 바람직하다.Although the above-described gas quenching method can obtain a quenched component having a fairly satisfactory fatigue strength, it is desirable to provide a gas quenching method that can further improve the fatigue strength of the quenched component.
또한, 전술한 가스 담금질 방법으로도 오일 담금질 방법에 비해 변형이 충분하게 작은 담금질 부품을 얻을 수 있지만, 담금질 부품의 변형을 좀 더 줄일 수 있는 가스 담금질 방법을 제공하는 것이 바람직하다.In addition, although the above-described gas quenching method can obtain a quenching part having a sufficiently low deformation as compared with the oil quenching method, it is desirable to provide a gas quenching method that can further reduce the deformation of the quenching part.
전술한 본 발명의 목적, 특징 및 이점과 그 외 관련 사항들을 첨부한 도면과 관련된 특정 실시예로 상세하게 설명할 것이다.The above-described objects, features, advantages, and other related matters of the present invention will be described in detail with reference to specific embodiments related to the accompanying drawings.
도 1a 및 도 1b는 본 발명에 따른 가스 담금질 장치 구성의 실시예를 나타내고 있다.1A and 1B show an embodiment of the gas quenching apparatus configuration according to the present invention.
도 2는 도 1a 및 도 1b에 따른 담금질 장치 내에 적재되어 있는 적재물의 레벨에서 담금질 가스 속도의 변화와 종래 담금질 방법의 경우에 있어서 담금질 장치의 교환기의 냉각 유체의 온도 변화를 나타내고 있다.FIG. 2 shows the change in the quenching gas velocity at the level of the load loaded in the quenching apparatus according to FIGS. 1A and 1B and the temperature change of the cooling fluid of the exchanger of the quenching apparatus in the case of a conventional quenching method.
도 3은 도 1a 및 도 1b에 따른 담금질 장치 내에 적재되어 있는 적재물의 레벨에서 담금질 가스 속도의 변화와 본 발명에 따른 담금질 방법의 제1 실시예의 경우에 있어서 담금질 장치의 교환기의 냉각 유체의 온도 변화를 나타내고 있다.3 shows the change of the quenching gas velocity at the level of the load loaded in the quenching apparatus according to FIGS. 1A and 1B and the temperature change of the cooling fluid of the exchanger of the quenching apparatus in the case of the first embodiment of the quenching method according to the invention. Indicates.
도 4는 종래 담금질 방법에 따라 처리되는 도 1a 및 도 1b에 따른 담금질 장치 내에 적재되어 있는 적재물의 레벨에서의 온도 변화와 본 발명에 따른 담금질 방법의 제1 실시예의 경우에 있어서의 온도 변화를 나타내고 있다.4 shows the temperature change at the level of the load loaded in the quenching apparatus according to FIGS. 1A and 1B treated according to the conventional quenching method and the temperature change in the case of the first embodiment of the quenching method according to the present invention. have.
도 5는 도 1a 및 도 1b에 따른 담금질 장치 내에 적재되어 있는 적재물의 레벨에서 담금질 가스 속도의 변화와 본 발명에 따른 담금질 방법의 제2 실시예의 경우에 있어서 담금질 장치의 교환기의 냉각 유체의 온도 변화를 나타내고 있다.5 shows the change of the quenching gas velocity at the level of the load loaded in the quenching apparatus according to FIGS. 1A and 1B and the temperature change of the cooling fluid of the exchanger of the quenching apparatus in the case of the second embodiment of the quenching method according to the invention. Indicates.
도 6은 도 1a 및 도 1b에 따른 담금질 장치 내에 적재되어 있는 적재물의 레벨에서 담금질 가스 속도의 변화와 본 발명에 따른 담금질 방법의 제3 실시예의 경우에 있어서 담금질 장치의 교환기의 냉각 유체의 온도 변화를 나타내고 있다.6 shows the change of the quenching gas velocity at the level of the load loaded in the quenching apparatus according to FIGS. 1A and 1B and the temperature change of the cooling fluid of the exchanger of the quenching apparatus in the case of the third embodiment of the quenching method according to the invention. Indicates.
본 발명의 목적은 피로 강도가 향상된 담금질 부품 및/또는 변형이 감소된 담금질 부품을 제공하는 방법을 구현하는 담금질 장치와 강 부품을 담금질하는 방법을 얻는 것이다.It is an object of the present invention to obtain a quenching device and a method of quenching steel parts, which embody a method of providing quenched parts with improved fatigue strength and / or reduced quenched parts.
본 발명의 다른 목적은 본 발명에 따른 담금질 방법을 실시할 수 있도록 하는 담금질 장치로서, 종래의 담금질 장치에 비해 약간 변형된 구조의 담금질 장치를 얻는 것이다.It is another object of the present invention to obtain a quenching apparatus having a slightly modified structure as a quenching apparatus which enables the quenching method according to the present invention to be carried out.
상기 목적을 위해, 본 발명은 가스 운송 수단(gas moving means)을 통해 강 적재물의 레벨에서 가스를 유동시켜 강 적재물을 담금질하는 방법을 제공한다. 상기 운송 수단은 가스가 적재물 레벨에서, 적어도 일부분이 제1 속도의 평탄부와 상기 제1 속도보다 큰 제2 속도의 평탄부를 연속적으로 포함하는 속도 프로파일에 따라 속도가 변하도록 제어된다.For this purpose, the present invention provides a method of quenching steel loads by flowing gas at the level of the steel loads through gas moving means. The vehicle is controlled such that the gas varies in speed at a load level in accordance with a speed profile comprising at least part of the flat portion of the first speed and the flat portion of the second speed greater than the first speed.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 가스는 적재물 레벨에서 유동한 후에 내부에 냉각 유체가 흐르고 있는 교환기(exchanger)에 의해 냉각된다. 냉각 유체의 온도가 주어진 임계 온도(given threshold temperature)에 도달했을 때, 상기 운송 수단은 가스가 적재물 레벨에서의 제1 속도 평탄부에서 제2 속도 평탄부로 유동하도록 제어된다.According to one embodiment of the invention, the gas is cooled by an exchanger in which cooling fluid flows after flowing at the load level. When the temperature of the cooling fluid reaches a given threshold temperature, the vehicle is controlled so that the gas flows from the first speed flat to the second speed flat at the load level.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제2 속도 평탄부에 비해 제1 속도 평탄부 동안에 적재물 레벨에서의 가스의 정적 압력은 감소된다.According to one embodiment of the invention, the static pressure of the gas at the load level during the first speed flat is reduced compared to the second speed flat.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 가스는 적재물 레벨에서 유동한 후에 내부에 냉각 유체가 흐르고 있는 교환기에 의해 냉각되고, 상기 운송 수단은, 제2 속도의 제1 평탄부, 제1 속도의 평탄부 및 제2 속도의 제2 평탄부를 포함하되, 냉각 유체 온도가 증가하는 상태에서 제2 속도의 제1 평탄부와 제1 속도의 평탄부 사이의 전이가 일어나는 연속적인 속도 프로파일에 따라 적재물 레벨에서 가스가 유동하도록 제어된다.According to one embodiment of the invention, the gas is cooled by an exchanger with a cooling fluid flowing therein after flowing at the load level, the transport means comprising: a first flat portion at a second speed, a flat portion at a first speed And a second flat portion at a second speed, wherein the gas at the load level is in accordance with a continuous speed profile in which a transition between the first flat portion at the second speed and the flat portion at the first speed occurs with the cooling fluid temperature increasing. Is controlled to flow.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 냉각 유체의 온도가 주어진 임계 온도를 초과할 때에, 상기 이동 수단은 적재물 레벨의 가스가 제2 속도 제1 평탄부에서 제1 속도의 평탄부로 유동하도록 제어된다.According to one embodiment of the invention, when the temperature of the cooling fluid exceeds a given threshold temperature, the moving means is controlled such that the gas at the load level flows from the second speed first flat to the first speed flat.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 냉각 유체의 온도가 주어진 추가의 임계 온도 아래로 감소할 때에, 상기 이동 수단은 적재물 레벨에서의 가스가 제1 속도의 평탄부에서 제2 속도의 평탄부로 유동하도록 제어된다.According to one embodiment of the invention, when the temperature of the cooling fluid decreases below a given additional threshold temperature, the means for moving causes the gas at the load level to flow from the flat portion of the first velocity to the flat portion of the second velocity. Controlled.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 결정된 시간 후에, 상기 운송 수단은 적재물 레벨에서의 가스가 제2 속도의 제1 평탄부에서 제1 속도의 평탄부로 유동하도록 제어된다.According to one embodiment of the invention, after the determined time, the vehicle is controlled such that gas at the load level flows from the first flat of the second speed to the flat of the first speed.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 가스는 적재물 레벨에서 유동한 후에 내부에 냉각 유체가 흐르고 있는 교환기에 의해 냉각되고, 상기 이동 수단은, 담금질 공정의 초기부터 제1 속도의 평탄부와 제2 속도의 평탄부를 연속적으로 포함하되, 냉각 유체 온도가 증가하는 중에 제1 속도의 평탄부와 제2 속도의 평탄부 사이의 전이가 일어나는 속도 프로파일에 따라 적재물 레벨에서 가스가 유동하도록 제어된다.According to one embodiment of the invention, the gas is cooled by an exchanger with a cooling fluid flowing therein after flowing at the load level, wherein the moving means is a flat portion and a second speed at a first speed from the beginning of the quenching process. And a flat portion of which is controlled such that gas flows at the load level according to a rate profile in which a transition between the flat portion of the first rate and the flat portion of the second rate occurs while the cooling fluid temperature increases.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 결정된 시간 후에, 상기 운송 수단은 적재물 레벨에서의 가스가 제1 속도의 평탄부에서 제2 속도의 평탄부로 유동하도록 제어된다.According to one embodiment of the invention, after the determined time, the vehicle is controlled such that gas at the load level flows from the flat portion of the first speed to the flat portion of the second speed.
본 발명은 또한 모터에 의해 구동되어 적재물과 교환기 사이에서 가스 유동을 일으키는 교반 장치를 포함하는 적재물의 가스 담금질 장치를 제공한다. 상기 장치는, 적어도 연속적으로 제1 속도의 평탄부와 상기 제1 속도보다 큰 제2 속도의 평탄부를 연속적으로 포함하는 속도 프로파일에 따라 변화하는 속도로 가스가 적재물 레벨에서 유동하도록 교반 장치의 구동 속도를 변화시킬 수 있는 수단을 포함한다.The invention also provides a gas quenching device for a load, including a stirring device driven by a motor to cause gas flow between the load and the exchanger. The apparatus drives the speed of the agitation apparatus such that the gas flows at the load level at a rate varying according to a velocity profile that includes at least continuously a flat portion at a first speed and a flat portion at a second speed greater than the first speed. Means for changing the value.
도 1a 및 도 1b는 본 발명에 따라 사용되는 가스 담금질 장치의 측 단면과 정면 단면을 개략적으로 나타내고 있다. 상기 장치는 수평 축으로 범용의 원통형 또는 평행육면체의 인클로저(10)를 포함한다. 상기 장치의 일 단부는 막혀 있고, 다른 일 단부는 상기 장치에 피처리 적재물(14)을 장입하거나 피처리 적재물(14)을 추출하기 위해 상기 장치에 접근할 수 있는 길로틴(guillotine) 도어 시스템(12)을 포함하고 있다. 물론, 도어(12)는 담금질 장치를 긴밀하게 밀폐할 수 있다. 적재물(14)은 실질적으로 장치의 중앙에서 플레이트(16) 위에 유지되어 있다. 1a and 1b schematically show a side cross section and a front cross section of a gas quenching apparatus used according to the present invention. The device comprises a universal cylindrical or parallelepiped enclosure 10 on a horizontal axis. One end of the device is blocked and the other end is a guillotine door system 12 which is accessible to the device for loading the treated load 14 into the device or for extracting the treated load 14. ) Is included. Of course, the door 12 can tightly seal the quenching device. The load 14 is held on the plate 16 substantially in the center of the device.
장치의 상부에는 수직축(18)을 갖고 있는 2개의 외부 모터가 장치의 종방향으로 서로의 양 옆에 설치되어 있다. 상기 모터들은 각각 장치 내부의 교반 요소(20)를 구동한다. 일례로, 모터(18)는 전기 모터이다.In the upper part of the apparatus, two external motors having a vertical axis 18 are provided on both sides of each other in the longitudinal direction of the apparatus. The motors each drive a stirring element 20 inside the device. In one example, the motor 18 is an electric motor.
도 1b에 도시한 바와 같이, 상기 장치에는 수평면으로 적재물(14)의 양 쪽에 배치되어 있는 교환기(22)가 제공되어 있다. 교환기(22)는 냉각 유체 순환 덕트를 포함하고, 덕트를 관통해 유동하는 담금질 가스를 냉각할 수 있다. 교환기(22)와 적재물(14) 사이에는 교반 장치(20)와 연결되어 있으며, 적재물(14)과 교환기(22) 사이에서 교반 장치에 의해 생성된 가스 유동을 집중시키는 안내 플레이트(24)가 배치되어 있다. 이러한 구성으로, 담금질 가스는, 예를 들면 적재물(14)을 관통해서 하향 유동하고, 교환기(22)를 관통해서 상향 유동한다. 일례로서, 교반 요소(22)는 터빈 또는 송풍기(ventilator)이다. 담금질 가스는, 예를 들면 질소 또는 이산화탄소와 헬륨의 혼합물이다.As shown in FIG. 1B, the apparatus is provided with exchangers 22 arranged on both sides of the load 14 in a horizontal plane. The exchanger 22 includes a cooling fluid circulation duct and can cool the quench gas flowing through the duct. Between the exchanger 22 and the load 14 is connected to the stirring device 20, and a guide plate 24 is arranged between the load 14 and the exchanger 22 to concentrate the gas flow generated by the stirring device. It is. In this configuration, the quenching gas flows downward through the load 14, for example, and flows upward through the exchanger 22. As one example, the stirring element 22 is a turbine or a ventilator. Quenching gas is, for example, nitrogen or a mixture of carbon dioxide and helium.
본 발명은 담금질 공정에서 적재물(14) 레벨에서 담금질 가스 순환 속도의 제어 가능한 조절을 포함한다. 이를 위해, 담금질 장치(18)에는 속도 변동 시스템(speed variation system)이 구비되어 있다. 일례로서, 속도 변동은 전기 모터용 주파수 변조기(frequency variator)에 의해 달성될 수 있다. 모터(18)가 유압모터인 경우에, 오일 유동 공급 모터(18)의 변동 시스템이 부착될 수 있다.The present invention includes controllable control of the quenching gas circulation rate at the load 14 level in the quenching process. To this end, the quenching device 18 is equipped with a speed variation system. As one example, speed variation can be achieved by a frequency variator for the electric motor. In the case where the motor 18 is a hydraulic motor, the fluctuation system of the oil flow supply motor 18 may be attached.
본 발명에 따르면, 적재물(14) 레벨에서의 담금질 가스 유동의 속도 프로파일은 적재물(14) 레벨에서의 평균 온도를 나타내는 특성 파라미터로부터 얻어진다. 상기 특성 파라미터는 교환기(22)의 출구 레벨에서의 냉각 유체 온도, 다시 말하면, 교환기(22)를 통과하는 냉각 유체 유동의 온도가 최고로 높은 온도에 대응한다. 실제로, 교환기(22) 출구에서의 냉각 유체 온도 변동을 나타내는 곡선은 적재물(14)로부터 취해지는 동력 특성이다. According to the invention, the velocity profile of the quenching gas flow at the load 14 level is obtained from a characteristic parameter indicative of the average temperature at the load 14 level. The characteristic parameter corresponds to the temperature at which the cooling fluid temperature at the outlet level of the exchanger 22, ie the temperature of the cooling fluid flow through the exchanger 22, is the highest. Indeed, the curve representing the cooling fluid temperature variation at the outlet of the exchanger 22 is the power characteristic taken from the load 14.
도 2는 담금질 가스 순환 속도를 변화시킨 특성 파라미터로서 교환기(22) 출구에서의 냉각 유체 온도를 선택하는 원리를 설명하고 있다. 도 2는 적재물(14) 레벨에서 모터(18)의 최대 용량에 상응하고, 담금질 가스 유동 속도가 일정한 담금질 가스 유동 속도의 변동 곡선(26)의 종래의 실시예를 보여주고 있다. 도 2는 또한 상기 속도 프로파일로부터 얻어지는 교환기(22)의 출구에서의 담금질 유동 온도 변동 곡선(30)을 나타내고 있다. 곡선(30)은 최고 정점(34) 수준에서 편향되어 있는 상승부(32)와 상승부 후의 하강부(36)를 포함한다. Figure 2 illustrates the principle of selecting the cooling fluid temperature at the outlet of the exchanger 22 as a characteristic parameter of varying the quenching gas circulation rate. FIG. 2 shows a conventional embodiment of the fluctuation curve 26 of the quench gas flow rate, which corresponds to the maximum capacity of the motor 18 at the load 14 level, and the quench gas flow rate is constant. 2 also shows a quench flow temperature fluctuation curve 30 at the outlet of the exchanger 22 obtained from the velocity profile. The curve 30 includes a rise 32 and a drop 36 after the rise that are biased at the highest peak 34 level.
출원인은 곡선(30)의 최고 정점(34) 레벨에서 적재물(14)을 이루고 있는 강의 오스테나이트-마르텐사이트 변태가 실실적으로 일어나는 것을 알게 되었다. 출원인은 상대적으로 균일한 온도에서 적재물(14)의 오스테나이트-마르텐사이트 변태가 일어나도록 하기 위해 오스테나이트-마르텐사이트 변태 시에 적재물(14)의 온도 변동을 제한함으로써 피로 강도가 향상되는 것을 알게 되었다.Applicants have found that the austenite-martensite transformation of the steel constituting the load 14 at the highest peak 34 level of the curve 30 actually occurs. Applicants have found that fatigue strength is improved by limiting the temperature fluctuations of the load 14 during the austenite-martensite transformation so that the austenite-martensite transformation of the load 14 occurs at a relatively uniform temperature. .
도 3은 본 발명에 따른 담금질 방법의 제1 실시예에서 적재물(14) 레벨에서 담금질 가스 유동 속도의 변동을 나타내는 곡선(40)과 그러한 담금질 가스 속도 프로파일에 상응하는 교환기(22)의 냉각 유체의 온도 변동을 나타내는 곡선(42)을 도시하고 있다. 비교하기 위해서, 전체 담금질 공정 중에 최대 속도에서의 담금질 가스 유동 시의 냉각 유체 온도의 변동 곡선(30)을 점선으로 재현해 내었다.3 shows a curve 40 representing the variation of the quenching gas flow rate at the load 14 level in the first embodiment of the quenching method according to the invention and the cooling fluid of the exchanger 22 corresponding to such quenching gas velocity profile. A curve 42 showing the temperature variation is shown. For comparison, the fluctuation curve 30 of the cooling fluid temperature at the quench gas flow at the maximum velocity during the entire quenching process was reproduced by dotted lines.
본 발명에 따른 제1 담금질 방법은, 적재물(14) 레벨에서의 담금질 가스 유동 속도가 시간 T1 동안에 제1 최고 속도 평탄부(42), 시간 T2 동안에 중간 속도 평탄부(44), 및 담금질 공정의 종료 시에는 제2 최고 속도 평탄부(46)에 연속적으로 상응하도록 하기 위한 제어 모터(18)를 구비하고 있다. 일례로서, 평탄부(44) 중에는 담금질 가스 유동 속도는 최고 속도에 비해 30 내지 60% 떨어지도록 모터(18)가 제어된다. 평탄부(42) 중에는, 냉각 유체 온도의 변동 곡선(42)은 실질적으로 곡선(30)을 뒤따르는 상승부(48)를 포함한다. 중간 속도 평탄부(44)에서, 냉각 유체 온도는 안정화하여 곡선(40)은 좁은 변동부(50)를 포함한다. 제2 최고 속도 평탄부(46)에서, 곡선(42)은 하강부(52)를 따른다.The first quenching method according to the present invention is characterized in that the quenching gas flow rate at the load 14 level is such that the first full velocity flat portion 42 during time T1, the intermediate velocity flat portion 44 during time T2, and the quenching process. At the end, a control motor 18 is provided to continuously correspond to the second highest speed flat 46. As an example, the motor 18 is controlled so that the quenching gas flow rate is 30 to 60% of the maximum speed in the flat part 44. Among the flats 42, the fluctuation curve 42 of the cooling fluid temperature comprises a rise 48 substantially following the curve 30. In the medium velocity flat 44, the cooling fluid temperature is stabilized so that the curve 40 includes a narrow fluctuation 50. In the second highest speed flat 46, the curve 42 follows the lower portion 52.
제1 최고 속도 평탄부(42)에서 중간 속도 평탄부(44)으로의 전이는, 냉각 유체 온도가 곡선(30)의 최고 정점(34)에서의 온도보다 약간 낮은 온도에 해당하는 제1 소정의 임계(threshold) 온도에 도달할 때에 이루어진다. 이때가 적재물(14)의 오스테나이트의 마르텐사이트로의 변태가 시작되는 실질적인 냉각 유체 온도이다. 중간 속도 평탄부(44)에서 제2 최고 속도 평탄부(46)로의 전이는, 저 변동부(50)의 말미를 향하는 냉각 유체 온도가 예를 들어 제1 소정의 임계 온도와 동일한 제2 소정의 임계 온도를 지나쳐서 감소할 때에 이루어지며, 이는 적재물(14)의 오스테나이트에서 마르텐사이트로의 변태가 종료되는 것을 의미한다.The transition from the first highest velocity flat portion 42 to the intermediate velocity flat portion 44 is such that the cooling fluid temperature corresponds to a temperature slightly below the temperature at the highest peak 34 of the curve 30. This is done when a threshold temperature is reached. This is the actual cooling fluid temperature at which the transformation of the austenite to martensite of the load 14 begins. The transition from the intermediate velocity flat portion 44 to the second highest velocity flat portion 46 is such that the cooling fluid temperature towards the end of the low fluctuation portion 50 is equal to, for example, the first predetermined threshold temperature. This occurs when decreasing beyond the critical temperature, which means that the transformation of austenite to martensite of the load 14 ends.
그리고 나서, 담금질 가스 유동 속도가 최고치보다 작은 동안에 적재물(14)의 오스테나이트의 마르텐사이트로의 변태가 완전하게 수행된다. 중간 속도는 발열 반응인 오스테나이트의 마르텐사이트로의 변태 중에 적재물(14)에 의해 방출되는 화력(thermal power)에 상당하는 화력이 교환기(22)에 의해 회수될 수 있도록 조절되는 것이 유리하다. 그 다음에, 적재물(14)의 온도는 전체 적재물(14)의 전반적인 오스테나이트의 마르텐사이트로의 변태 중에 실질적으로 일정하고 균일한 온도를 유지한다. 실제에서, 중간 속도는, 부분(50) 동안에 냉각 유체의 온도를 가능한 한 일정하게 유지하기에 적합하다.Then, the transformation of the austenite to martensite of the load 14 is completely performed while the quenching gas flow rate is lower than the maximum. The medium speed is advantageously controlled so that the thermal power corresponding to the thermal power released by the load 14 during the transformation of the austenitic austenite into martensite can be recovered by the exchanger 22. The temperature of the load 14 then maintains a substantially constant and uniform temperature during the transformation of the overall austenite to martensite of the overall load 14. In practice, the medium velocity is suitable to keep the temperature of the cooling fluid as constant as possible during the portion 50.
제1 실시예에서, 담금질 가스의 정적 압력은 전체 담금질 공정 중에 4 내지 30 바(bar) 사이에서 일정하게 유지될 수 있다. 제1 실시예의 선택적인 실시예에 따르면, 담금질 장치에서의 담금질 가스의 정적 압력은, 제1 최고 속도 평탄부와 제2 최고 속도 평탄부 중 정적 담금질 가스 압력의 30 내지 80% 범위에서 중간 속도 평탄부의 응용에 따라 감소한다. 이는 중간 담금질 가스 속도와 조합하여, 오스테나이트의 마르텐사이트로의 변태 중에 적재물(14)에서 회수되는 화력을 제어할 수 있도록 한다.In the first embodiment, the static pressure of the quenching gas can be kept constant between 4 and 30 bars during the entire quenching process. According to an alternative embodiment of the first embodiment, the static pressure of the quenching gas in the quenching device is a medium speed flattening in the range of 30 to 80% of the static quenching gas pressure in the first full speed flat and the second full speed flat. Decreases with the application of wealth. This, in combination with the intermediate quenching gas velocity, makes it possible to control the thermal power recovered from the load 14 during the transformation of austenite to martensite.
도 4는, 담금질 가스 유동 속도가 일정하면서 최고치인 종래의 담금질 방법과, 본 발명에 따른 담금질 방법의 제1 실시예 각각에 대해 적재물(14)의 담금질 공정 중에 적재물(14) 레벨에서 측정된 2개의 온도 변동 곡선(54, 56)을 나타내고 있다. 좀 더 상세하게는, 곡선(56)은 제1 최고 속도 평탄부(42)에서의 유지시간(T1)이 50초이고 중간 속도 평탄부(44)의 유지시간이 310초인 경우에 얻어진 것이다. 본 실시예에서, 중간 속도는 최고 속도의 30%에 상당한다. 본 실시예에서 담금질 가스인 질소의 정적 압력은 제1 최고 속도 평탄부(42)과 제2 최고 속도 평탄부(46)에서 16 바(bar)이고, 중간 속도 평탄부(44) 중에는 2 바이다. 50초 후에 곡선(56)은 곡선(54)보다 덜 감소한다는 점을 명심해야 한다. 이에 따라 오스테나이트의 마르텐사이트로의 변태 중에, 적재물(14)의 온도 변동이 제한된다.FIG. 4 shows two conventional quenching methods of constant and quenching gas flow rate, and two measured at the level of the load 14 during the quenching process of the load 14 for each of the first embodiments of the quenching method according to the invention. Temperature fluctuation curves 54 and 56 are shown. More specifically, the curve 56 is obtained when the holding time T1 at the first highest speed flat portion 42 is 50 seconds and the holding time of the intermediate speed flat portion 44 is 310 seconds. In this embodiment, the intermediate speed corresponds to 30% of the maximum speed. In this embodiment, the static pressure of nitrogen, which is the quenching gas, is 16 bars in the first full-speed flat portion 42 and the second full-speed flat portion 46, and is 2 bar in the middle speed flat portion 44. It should be noted that after 50 seconds curve 56 decreases less than curve 54. Thereby, during the transformation of austenite into martensite, the temperature fluctuation of the load 14 is limited.
본 출원인은 본 발명의 담금질 방법의 제1 실시예에 의해 담금질된 적재물(14)을 구성하는 부품들의 피로 강도가 개선되는 것을 알게 되었다. 이는 변동이 제한된 온도에서 오스테나이트의 마르텐사이트로의 변태가 일어났기 때문에 적재물(14)의 내부 기계 응력이 적게 발생하여 피로 강도가 향상된 것으로 설명될 수 있을 것이다.Applicant has found that the fatigue strength of the parts constituting the quenched load 14 is improved by the first embodiment of the quenching method of the present invention. This may be explained by the fact that the transformation of austenite into martensite occurs at a limited temperature, resulting in less internal mechanical stress in the load 14 resulting in improved fatigue strength.
일례로서, 적재물(14)이 27MnCr5-형 강이고 저압 시멘테이션(low-pressure cementation)법에 의해 처리된 경우에, 본 출원인은 냉각 오일 담금질(오일 온도 60℃) 또는 담금질 가스 유동 속도가 최고치 및 일정 압력(16 바)에서의 질소 담금질에 비해 20% 정도의 피로 강도가 향상된다는 것을 알게 되었다.As an example, if the load 14 is 27MnCr5-type steel and treated by low-pressure cementation, we will find that the cooling oil quench (oil temperature 60 ° C.) or quench gas flow rate is at a peak and It has been found that fatigue strength is improved by 20% compared to nitrogen quenching at constant pressure (16 bar).
제1 임계 온도(threshold temperature) 및 제2 임계 온도는 많은 파라미터, 특히 적재물(14)을 구성하는 강종과 적재물(14)과 담금질 가스 사이의 교환 표면의 면적에 의존한다. 제1 임계 온도 및 제2 임계 온도는 적재물(14)과 관련하여 도 2에 나타낸 곡선(30)을 결정하는 최대 가스 유동 속도와 담금질 적재물(14)에 의해 결정될 수 있다. 제1 임계 온도 및 제2 임계 온도는 곡선(30)의 최고 온도의 주어진 비율에 상응한다. 본 발명의 방법의 제1 실시예는 제어 모터(18)를 제어할 수 있는 마이크로콘트롤러에 연결되어 있는 교환기(22)의 출구 레벨에 온도 센서를 설치함으로써 동일한 적재물 타입에 대해 구현될 수 있다. 제1 최대 속도 평탄부(42)에서 중간 속도 평탄부(44)로의 전이와 중간 속도 평탄부(44)에서 제2 최대 속도 평탄부(46)로의 전이는 각각 냉각 유체 온도가 제1 임계 온도를 초과하고 제2 임계 온도 아래로 감소할 때에 일어난다. 다른 실시예에 따르면, 곡선(30)으로부터, 냉각 유체 온도가 제1 임계 온도에 도달하는 데에 필요한 시간(T1)이 결정될 수 있다. 통상의 공정에서, 교환기(22)의 레벨에서 온도 센서가 장착되어야 하는 것은 아니고, 제1 최대 속도 평탄부에서 중간 속도 평탄부(44)로의 전이는 시간(T1)의 끝 무렵에 자동적으로 일어난다. 그 다음, 중간 속도 평탄부(44)에서 제2 최대 속도 평탄부(46)로의 전이는, 예를 들면 실험적으로 결정된 시간(T2) 끝 무렵에 자동적으로 일어난다.The first threshold temperature and the second threshold temperature depend on many parameters, in particular the area of the exchange surface between the steel grade constituting the load 14 and the load 14 and the quenching gas. The first and second critical temperatures may be determined by the maximum gas flow rate and the quench load 14, which determine the curve 30 shown in FIG. 2 with respect to the load 14. The first and second threshold temperatures correspond to a given ratio of the highest temperatures of the curve 30. The first embodiment of the method of the invention can be implemented for the same load type by installing a temperature sensor at the outlet level of the exchanger 22 which is connected to a microcontroller capable of controlling the control motor 18. The transition from the first maximum velocity flat portion 42 to the intermediate velocity flat portion 44 and the transition from the intermediate velocity flat portion 44 to the second maximum velocity flat portion 46 respectively indicate that the cooling fluid temperature is equal to the first threshold temperature. And decreases below the second threshold temperature. According to another embodiment, from the curve 30, the time T1 required for the cooling fluid temperature to reach the first threshold temperature can be determined. In a typical process, the temperature sensor should not be mounted at the level of the exchanger 22, and the transition from the first maximum speed flat to the intermediate speed flat 44 occurs automatically at the end of time T1. Then, the transition from the intermediate speed flat 44 to the second maximum speed flat 46 occurs automatically, for example, at the end of the experimentally determined time T2.
제1 바람직한 실시예의 변형예에 따르면, 중간 속도 평탄부(44)가 냉각 유체 온도가 상술한 바와 같은, 좁은 변형부(50)에 근접한 제2 임계 온도 아래로 감소한 직후에도 유지된다. 중간 속도 평탄부(44)에서 제2 최대 속도 평탄부(46)로의 전이는 상술한 유지 시간(T2)보다 더 오래 유지된 후에 이루어진다. 상기 제1 바람직한 실시예의 변형예에서, 좁은 변형부(50) 후에 곡선(42)은 도 3에 나타낸 하강부(52)의 기울기보다 작은 기울기를 가지는 하강부를 포함하고, 추가의 좁은 변동부를 구비하여 연장되어 있다. 일례로서, 제1 바람직한 실시예의 변형예에서, 중간 속도 평탄부(44)에서 제2 최대 속도 평탄부(46)로의 전이는 또한 냉각 유체 온도가 하강부와 추가의 좁은 변동부 사이의 전이에 대응하는 소정의 임계 온도 아래로 감소할 때에 이루어진다.According to a variant of the first preferred embodiment, the intermediate velocity flat 44 is maintained even after the cooling fluid temperature decreases below the second critical temperature close to the narrow deformation 50 as described above. The transition from the intermediate speed flat portion 44 to the second maximum speed flat portion 46 takes place after being held longer than the holding time T2 described above. In a variant of the first preferred embodiment, after the narrow deformation part 50 the curve 42 comprises a lower part having a slope smaller than the inclination of the lower part 52 shown in FIG. It is extended. As an example, in a variation of the first preferred embodiment, the transition from the intermediate speed flat 44 to the second maximum speed flat 46 also corresponds to a transition of the cooling fluid temperature between the drop and the further narrow fluctuations. Is made when decreasing below a predetermined threshold temperature.
본 출원인은 유지 시간(T2)에 비해 중간 속도 평탄부(44)의 유지 시간을 증가시키면 본 발명에 따른 담금질 방법의 제1 바람직한 실시예의 변형예에 따라 담금질된 적재물(15)을 구성하는 부품들의 회복력(resiliency)이 개선된다는 것을 알게 되었다. 회복력의 향상은 예를 들면 샤르피 시험(charpy test)으로 입증된다. 예를 들면, 본 출원인은 제1 실시예와 관련된 상기의 유지 시간(T2)에 4보다 큰 인자를 곱하면, 회복력이 20% 보다 더 향상되는 것을 관찰하였다.The Applicant has increased the holding time of the intermediate velocity flat 44 relative to the holding time T2, and the increase of the holding time of the parts constituting the quenched load 15 according to a variant of the first preferred embodiment of the quenching method according to the invention. It has been found that resiliency improves. Improvements in resilience are demonstrated, for example, by the charpy test. For example, the Applicant has observed that multiplying the above retention time T2 related to the first embodiment by a factor greater than 4, the resilience is improved by more than 20%.
본 발명은 또한 담금질 공정 중에 적재물(14)의 변형을 감소시키는, 특히 상기 적재물이 복잡한 형상의 부품을 포함하고 있는 경우에 적재물의 국부적인 변형을 감소시킬 수 있는 적재물(14)의 제2의 담금질 방법을 제공한다. 제2 담금질 방법은 담금질되는 부품들을 위해 제공되는 차후의 수정 단계를 한정(limit)하거나 및/또는 담금질 전에 부품 형상의 설계의 전 단계를 간소화한다.The invention also provides a second quenching of the load 14 which reduces the deformation of the load 14 during the quenching process, which can reduce the local deformation of the load, in particular when the load contains parts of complex shape. Provide a method. The second quenching method limits the subsequent modification steps provided for the quenched parts and / or simplifies the previous steps of designing the part shape before quenching.
도 5는 본 발명에 따른 담금질 방법의 제2 실시예의 경우에 있어서 적재물(14) 레벨에서 담금질 가스 유동 속도의 변동을 나타내는 곡선(58)과, 그러한 담금질 가스 속도 프로파일에 의해 얻어지는 교환기(22)의 냉각 유체의 온도 변동을 나타내는 곡선(60)을 보여주고 있다. 비교를 위해, 전체 담금질 공정에 있어서 담금질 가스 유동의 최대 속도에서의 담금질 유체 온도의 변동 곡선(30)을 재현해 놓았다.Fig. 5 shows a curve 58 showing the variation of the quenching gas flow rate at the load 14 level in the case of the second embodiment of the quenching method according to the invention, and of the exchanger 22 obtained by such a quenching gas velocity profile. A curve 60 is shown representing the temperature variation of the cooling fluid. For comparison, the variation curve 30 of the quench fluid temperature at the maximum velocity of the quench gas flow for the entire quench process is reproduced.
본 발명의 담금질 방법의 제2 실시예는, 적재물(14) 레벨에서의 담금질 가스 유동 속도가 유지시간(T1') 동안 제1 중간 속도 평탄부(62)와 담금질 공정 종료 무렵에는 제2 최대 속도 평탄부(64)에 연속적으로 해당되도록 하기 위한 제어 모터(18)를 포함하고 있다. 일례로서, 중간 속도 평탄부(62) 중에, 담금질 가스 속도가 최대 속도의 0%와 70% 사이에서 변동되도록 모터(18)가 제어된다. 평탄부(62) 중에, 냉각 유체 온도의 변동 곡선(60)은 곡선(30)의 상승부(32)보다 현저하게 낮은 상승부(66)를 포함한다. 따라서 냉각 유체 온도는 담금질 속도가 최대인 경우보다 천천히 증가한다. 최대 속도 평탄부(64)에서, 상승부(66)는 최고 지점(68)에 다다르고, 하강부(70)가 이어진다. 유지시간(T1')은 총 담금질 공정 시간에 따라 5초 에서 30초까지 연장될 수 있다. 또한, 유지시간(T1')은 실험적으로 결정될 수도 있다.In the second embodiment of the quenching method of the present invention, the quenching gas flow rate at the load 14 level is the second maximum speed at the end of the quenching process with the first intermediate speed flat 62 during the holding time T1 ′. A control motor 18 is included to continuously correspond to the flat portion 64. As an example, among the intermediate speed flats 62, the motor 18 is controlled such that the quenching gas speed varies between 0% and 70% of the maximum speed. Among the flat portions 62, the fluctuation curve 60 of the cooling fluid temperature includes a rise 66 that is significantly lower than the rise 32 of the curve 30. The cooling fluid temperature thus increases more slowly than when the quenching speed is at its maximum. In the maximum speed flat 64, the rise 66 reaches the highest point 68, followed by the drop 70. The holding time T1 'may be extended from 5 seconds to 30 seconds depending on the total quenching process time. In addition, the holding time T1 'may be determined experimentally.
유지시간(T1') 중에, 적재물(14)의 냉각 속도는 최대 담금질 가스 유동 속도로부터 얻어지는 결과보다도 작다. 냉각이 느리기 때문에, 적재물(14)의 변형도 상당히 작다. 유지시간(T1')의 끝 무렵에, 적재물은 냉각되어 있기 때문에, 적재물(14)의 기계적 관성(mechanical inertia)은 증가된다. 상기의 기계적 관성의 증가는 담금질 가스 유동 속도가 다시 증가할 때, 적재물(14)의 후속하는 변형을 제한한다. 적재물(14)의 최대 담금질 가스 유동 속도로의 냉각은, 적재물이 이미 충분한 기계적 관성을 획득하여 변형보다도 더 큰 저항력을 가지고 있는 때에 이루어지기 때문에, 담금질 공정에서의 적재물(14)의 국부적 변형은 전체적으로 감소한다.During the holding time T1 ', the cooling rate of the load 14 is smaller than the result obtained from the maximum quenching gas flow rate. Because of the slow cooling, the deformation of the load 14 is also quite small. At the end of the holding time T1 ', the mechanical inertia of the load 14 is increased because the load is cooled. This increase in mechanical inertia limits subsequent deformation of the load 14 when the quench gas flow rate increases again. Since the cooling of the load 14 to the maximum quenching gas flow rate takes place when the load has already obtained sufficient mechanical inertia and has greater resistance than deformation, local deformation of the load 14 in the quenching process as a whole Decreases.
제2 실시예에서, 담금질 가스의 정적 압력은 담금질의 전체 공정 중에 일정하게 유지될 수 있다. 선택적으로는, 중간 속도 평탄부(62)에서 최대 속도 평탄부(64)으로의 전이에서, 담금질 가스의 정적 압력이 증가될 수 있다. 정적 압력은 일정 압력, 예를 들면 4 내지 20 바에 도달하도록 최초 압력에 2 내지 5배 증가될 수도 있다.In the second embodiment, the static pressure of the quenching gas can be kept constant during the entire process of quenching. Optionally, in the transition from the intermediate velocity flat 62 to the maximum velocity flat 64, the static pressure of the quenching gas may be increased. The static pressure may be increased 2 to 5 times the initial pressure to reach a constant pressure, for example 4 to 20 bar.
일례로서, 15CrM6 타입 강의 헬리컬 치를 구비하는 휠을 포함하는 적재물(14)에 있어서, 본 출원인은, 헬리컬 방향에 수직인 평면의 치형(tooth profile)의 레벨에서의 변형이 고온 오일 담금질(오일 온도 180 ℃)에 비해 약 45% 정도에 달하고, 최대 담금질 가스 유동 속도에서의 가스 담금질에 비해 약 30%에 달하는 등, 변형이 감소되는 것을 알게 되었다.As an example, in a load 14 comprising wheels with helical teeth of 15CrM6 type steel, the applicant has found that deformation at the level of the tooth profile of a plane perpendicular to the helical direction is such that hot oil quenching (oil temperature 180). And about 30% compared to the gas quenching at the maximum quenching gas flow rate.
본 발명은 또한 전술한 2개의 실시예들의 조합에 상응하는 적재물(14)의 담금질 방법에 관한 제3 실시예를 제공한다. 제3 실시예는 적재물을 구성하는 부품들의 피로 강도를 향상시키고, 적재물(14)을 구성하는 부품들의 변형을 감소시킨다.The invention also provides a third embodiment of a method of quenching a load 14 corresponding to a combination of the two embodiments described above. The third embodiment improves the fatigue strength of the parts constituting the load and reduces the deformation of the parts constituting the load 14.
도 6은 본 발명에 따른 담금질 방법의 제3 실시예에 있어서, 적재물(14) 레벨에서의 담금질 가스 유동 속도의 변동을 나타내는 곡선(72)과, 그러한 담금질 가스 속도 프로파일로부터 얻어지는 교환기(22)의 냉각 유체의 온도 변동을 나타내는 곡선(74)을 도시하고 있다. 비교를 위해, 전체 냉각 공정 중에 담금질 가스 유동이 최대 속도로 이루어지는 경우에 있어서의 냉각 유체 온도의 변동을 나타내는 곡선(30)을 점선으로 도시하였다.FIG. 6 shows a curve 72 showing the variation of the quench gas flow rate at the load 14 level and the exchanger 22 obtained from such a quench gas velocity profile in a third embodiment of the quenching method according to the invention. A curve 74 is shown representing the temperature variation of the cooling fluid. For comparison, a curve 30 showing the fluctuation of the cooling fluid temperature when the quenching gas flow is made at the maximum speed during the entire cooling process is shown by dotted lines.
본 발명의 담금질 방법의 제3 실시예는, 적재물(14) 레벨에서의 담금질 가스 유동 속도가 유지시간(T1") 동안 중간 속도 평탄부(76), 유지시간(T2") 동안 최대 속도 평탄부(78), 유지시간(T3") 동안 중간 속도 평탄부(80), 및 담금질 공정 종료까지는 최대 속도 평탄부(82)에 연속적으로 해당되도록 하기 위한 제어 모터(18)를 포함하고 있다. 일례로서, 중간 속도 평탄부(76) 중에 담금질 가스 유동 속도가 최대 속도의 0%와 70% 사이에서 변동되도록, 그리고 중간 속도 평탄부(80) 중에 담금질 가스 유동 속도가 최대 속도의 40%와 70% 사이에서 변동되도록 모터(18)가 제어된다. In the third embodiment of the quenching method of the present invention, the quenching gas flow rate at the load 14 level is the medium velocity flat portion 76 during the holding time T1 ", the maximum velocity flat portion during the holding time T2". 78, an intermediate speed flat portion 80 during the holding time T3 ", and a control motor 18 for continuously corresponding to the maximum speed flat portion 82 until the end of the quenching process. So that the quenching gas flow rate in the intermediate velocity flats 76 varies between 0% and 70% of the maximum velocity, and the quenching gas flow rate in the intermediate velocity flats 80 is between 40% and 70% of the maximum velocity. The motor 18 is controlled to vary in.
평탄부(76) 중에, 냉각 유체 온도의 변동 곡선(74)은 곡선(30)의 상승부(32)보다 현저하게 낮은 상승부(84)을 포함한다. 최대 속도 평탄부(78)에서, 곡선(74)은 상승부(84)보다 더 급격한 상승부(86)를 포함한다. 중간 속도 평탄부(80)에서, 곡선(74)은 좁은 변동 평탄부(88)를 포함하고, 최대 속도 평탄부(82)에서 곡선(74)은 하강부(90)를 포함한다.Among the flats 76, the fluctuation curve 74 of the cooling fluid temperature includes a rise 84 that is significantly lower than the rise 32 of the curve 30. In the maximum velocity flat 78, the curve 74 includes a rise 86 that is more rapid than the rise 84. In the medium speed flats 80, the curve 74 includes narrow fluctuation flats 88, and in the maximum speed flats 82, the curve 74 includes the lowers 90.
물론, 본 발명은 당업자에 의해 용이하게 다양한 교체, 변형 및 개량이 이루어질 수 있다. 특히, 담금질 장치는 전술한 담금질 장치와는 상이할 수 있다. 특히, 모터(18)의 축이 수평방향으로 배치되어, 적재물(14) 레벨에서의 담금질 가스 유동이 실질적으로 수평적으로 일어날 수도 있다. 또한, 본 장치는 교환기(22)가 덕트 내에 삽입되도록, 장치 외부 루프를 구성하는 덕트를 포함할 수 있다.Of course, the present invention can be easily made various replacements, modifications and improvements by those skilled in the art. In particular, the quenching apparatus may be different from the quenching apparatus described above. In particular, the axis of the motor 18 may be arranged in the horizontal direction so that quench gas flow at the load 14 level may occur substantially horizontally. The device may also include a duct that constitutes the device outer loop such that the exchanger 22 is inserted into the duct.
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