用于被热处理的金属制品的冷却剂喷射模块系统的制作方法

本发明涉及一种用于将在热处理工程中用高温加热的金属制品淬火来改善制品的物理特性的冷却剂喷射装置，更详细而言，涉及一种用于被热处理的金属制品的冷却剂喷射模块系统，其在模块外壳与模块罩结合而成的冷却剂喷射模块中央部形成有制品通过的制品出入口，沿制品出入口的周围形成有填充冷却剂的冷却剂分配管，通过从固定于形成在冷却剂分配管的喷嘴固定块的中央部中空的圆盘形状的喷嘴向制品喷射冷却剂，执行被热处理的金属制品的冷却淬火及清洗。

背景技术：

通常，为了改善金属制品的特性，执行调节加热或冷却速度的热处理工程，对在热处理中用高温加热的金属制品进行急冷来产生金属组织的相变的工程称为淬火，淬火工程通过向金属制品表面喷射水或油等冷却剂的方式等来执行。

作为为了执行这种淬火工程而喷射冷却剂的装置，韩国公开专利公报第10-2016-0041996号(2016.04.18公开)中提出了一种用于被热处理的金属制品的喷射淬火系统，其中，形成有制品通过的开口部的外部环与内部环的内侧结合面分别倾斜地构成而形成圆锥形状的喷嘴，且具备一个以上淬火环，该淬火环通过紧固件调节外部环与内部环的间距来变更喷嘴的形状及大小，从而调节被喷射的冷却剂的流量。

然而，如上所述的淬火系统中存在如下问题，即，向连接至为了容纳由外部供应的冷却剂而形成于淬火环的环形集气室的喷嘴供应相同压力的冷却剂，随着重力的影响作用于从淬火环上部和下部喷射的冷却剂喷射压力，根据喷嘴的位置，被喷射的冷却剂的压力不同，从而无法均匀地冷却制品表面。

此外，还存在如下问题，即，喷嘴与淬火环一体式地形成，因而无法调节冷却剂的喷射角度，凭借利用紧固件调节外部环与内部环的间距调节来调节被喷射的冷却剂的流量的方式，难以进行冷却剂喷射量的精密的控制，因而难以调节制品的冷却速度。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：韩国公开专利公报第10-2016-0041996号(2016.04.18公开)。

技术实现要素：

技术课题

本发明的实施例的目的在于，提供一种防止因被喷射的冷却剂溅到冷却剂喷射模块外部而导致制品表面冷却得不均匀的系统。

本发明的实施例的目的在于，提供一种通过重力的影响使从喷嘴上部喷射的冷却剂与从喷嘴下部喷射的冷却剂的喷射压力一致来均匀地冷却制品表面的系统。

在本发明的实施例的目的在于，提供一种能够容易地进行冷却剂的喷射角度的调节及被喷射的冷却剂的量的控制的冷却剂喷射模块。

本发明的实施例的目的在于，提供一种防止因被喷射的冷却剂溅到冷却剂喷射模块外部而导致制品表面冷却得不均匀的系统。

技术方案

根据本发明的实施例，提供一种用于被热处理的金属制品的冷却剂喷射模块系统，其向被热处理的圆杆或管形状的金属制品表面喷射冷却剂来执行制品的淬火及表面清洗，在所述用于被热处理的金属制品的冷却剂喷射模块系统中，冷却剂喷射模块包括：模块外壳，其在中央部形成有制品通过的第一制品出入口，沿第一制品出入口的周围形成有填充冷却剂的第一冷却剂分配管，在外侧面形成有冷却剂供应口，且冷却剂供应口通过冷却剂供应管与第一冷却剂分配管连接；模块罩，其在中央部形成有制品通过的第二制品出入口，沿第二制品出入口的周围形成有填充冷却剂的第二冷却剂分配管，且以第二制品出入口和模块外壳的第一制品出入口的中心点分别位于制品通过的中心轴上的方式安装于模块外壳；以及喷嘴，其呈中央部中空以使制品能够通过的圆盘形状，在内周面以齿轮形状交替地排列有形成多个槽而成的喷嘴槽与喷嘴板，且通过分别凸出形成于所述第一冷却剂分配管及第二冷却剂分配管的表面的多个第一喷嘴固定块和第二喷嘴固定块固定而向制品喷射冷却剂。

根据本发明的实施例，在两个以上的冷却剂喷射模块的模块外壳的边缘分别形成有模块框架连接口，且以在每个冷却剂喷射模块的模块框架连接口插入棒形状的模块框架而使冷却剂喷射模块的制品出入口形成于同一轴的方式连续地配置。

根据本发明的实施例，安装于所述冷却剂喷射模块的每个喷嘴的喷嘴板所形成的倾斜角形成得不同，配置于制品入口方向的冷却剂喷射模块的喷嘴板的倾斜角形成为大于配置于制品出口方向的冷却剂喷射模块的喷嘴板的倾斜角的角度，且喷嘴板的倾斜角方向构成为朝向制品出口方向。

根据本发明的实施例，在所述模块框架，在每个冷却剂喷射模块之间均插入模块固定块而调整冷却剂喷射模块的位置间距，并通过连接至模块框架的末端的模块固定部件来固定冷却剂喷射模块的位置。

根据本发明的实施例，第一冷却剂分配管、第二冷却剂分配管被分为两个以上的部分，以均匀地维持由喷嘴喷射的冷却剂的压力，且构成为相比位于冷却剂喷射模块的上部的第一冷却剂分配管、第二冷却剂分配管，向流入位于下部的第一冷却剂分配管、第二冷却剂分配管的冷却剂施加作用的压力更高。

根据本发明的实施例，流入位于冷却剂喷射模块的上部的第一冷却剂分配管、第二冷却剂分配管的冷却剂压力与流入位于下部的第一冷却剂分配管、第二冷却剂分配管的冷却剂压力形成在8.5:10.5～9.5:11.5的比例范围内。

发明的效果

根据本发明的实施例，通过向管或圆杆形状的制品表面均匀地喷射冷却剂，能够均匀地进行制品表面的热处理加工，从而具有能够提高制品品质的效果。

根据本发明的实施例，能够通过更换喷嘴来适用具有多种倾斜角及厚度的喷嘴，从而具有能够容易地控制喷射至制品表面的冷却剂的喷射角度及冷却剂喷射量的效果。

根据本发明的实施例，在两个以上冷却剂喷射模块连续地排列的冷却剂喷射模块系统中，使由配置于制品入口方向的冷却剂喷射模块喷射的冷却剂朝向制品出口方向，使由朝向制品出口方向配置的冷却剂喷射模块喷射的冷却剂的倾斜角逐渐减少，从而具有能够防止在向冷却剂喷射模块内投入制品时冷却剂溅到外部来防止制品表面冷却得不均匀的效果。

根据本发明的实施例，当将两个以上冷却剂喷射模块连接于模块框架时，通过插入于相邻的冷却剂喷射模块之间的固定块来调节冷却剂喷射模块的位置间距，从而具有能够自由地调节向制品喷射冷却剂的范围及冷却剂喷射量的效果。

根据本发明的实施例，分配由喷嘴喷射的冷却剂的冷却剂分配管被分为两个以上的部分，从而防止冷却剂分配管内冷却剂的压降，并且，为了防止因重力导致喷射压力减少，以更高的压力向位于冷却剂喷射模块的下部的冷却剂分配管供应冷却剂，从而能够与喷射方向无关地均匀地维持从喷嘴喷射至制品表面的冷却剂的压力的效果。

附图说明

图1是示出本发明的实施例的冷却剂喷射模块的组装及分解状态的截面形状的图。

图2是示出本发明的实施例的模块外壳和模块罩的形状结构的图。

图3是示出本发明的实施例的喷嘴的形状和在模块外壳内安装喷嘴的位置及喷嘴的形状的图。

图4和图5是示出本发明的实施例的连续地配置两以上冷却剂喷射模块的模块框架、模块固定块及模块固定部件的形状和结合结构的图。

图6是示出本发明的实施例的制品在喷嘴板所形成的倾斜角形成得不同的喷嘴之间通过的截面形状的图。

图7是示出在本发明的实施例的形成有两个以上冷却剂分配管的冷却剂喷射模块中向流入位于下部的冷却剂分配管的冷却剂施加更高的压力的图。

符号说明

1：冷却剂喷射模块，10：模块外壳，11：第一制品出入口，12：第一冷却剂分配管，13：第一喷嘴固定块，14：冷却剂供应口，15：冷却剂供应管，16：模块框架连接口，20：模块罩，21：第二制品出入口，22：第二冷却剂分配管，23：第二喷嘴固定块，24：紧固部件，30：喷嘴，31：喷嘴槽，32：喷嘴板，40：模块框架，41：模块固定块，42：模块固定部件。

具体实施方式

下面参照附图对本发明的实施例进行说明，并以对理解本发明的动作及作用需要的部分为中心进行详细说明。在说明本发明的实施例时，对于本发明所属技术领域中已熟知且与本发明不直接相关的技术内容，将省略说明。这是为了通过省略不必要的说明，更明确地传达本发明的要旨，以免使本发明的要旨不清楚。

此外，在说明本发明的构成要素时，对于相同名称的构成要素，可以根据附图赋予不同的参照符号，即使是彼此不同的图，也可以赋予相同的参照符号。但是，即使是在这种情况下，也并不意味着该构成要素根据实施例而具有彼此不同的功能，或意味着在彼此不同的实施例中具有相同的功能，每个构成要素的功能应基于该实施例中对每个构成要素的说明来判断。

此外，除非特别定义为别的含义，本说明书中使用的技术术语应解释为本发明所属技术领域中的一般的技术人员所通常理解的含义，而不应被解释为过度包括性的含义，或被解释为被过度缩小的含义。

此外，除非上下文中所指不同，本说明书中使用的单数的表述包括复数的表述。在本申请中，“由……构成”或“包括”等不应解释为必须包括说明书中记载的多个构成要素或多个步骤中的所有构成要素或步骤，而是应解释为可以不包括其中的部分构成要素或部分步骤，或者还可以包括追加性的构成要素或步骤。

本发明的实施例的结构及工作方法如下。

如图1和图2所图示，本发明的第一实施例的冷却剂喷射模块1包括在中央部分别形成有制品通过的第一制品出入口11、第二制品出入口21的模块外壳10、模块罩20、以及安装于模块外壳10与模块罩20之间的喷嘴30，沿所述模块外壳10的第一制品出入口11的外围形成有填充冷却剂的槽形状的第一冷却剂分配管12，在模块外壳10的外侧面形成有冷却剂供应口14，通过作为形成于模块外壳10内部的冷却剂通道的冷却剂供应管15向第一冷却剂分配管12内部供应冷却剂。

此外，沿模块罩20的第二制品出入口21的外围形成有填充冷却剂的槽形状的第二冷却剂分配管22，当模块外壳10与模块罩20结合时，模块外壳10的第一制品出入口11和模块罩20的第二制品出入口21的中心点分别位于制品通过的中心轴上。

此时，在第一冷却剂分配管12及第二冷却剂分配管22的槽中央部表面，以凸出的方式分别形成有多个第一喷嘴固定块13和第二喷嘴固定块23，在第一喷嘴固定块13与第二喷嘴固定块23之间插入固定具有中央部中空以使制品能够通过的圆盘形状的喷嘴30，且被结合的模块外壳10和模块罩20通过由螺栓等构成的紧固部件24相互固定。

此外，就所述喷嘴30而言，如图3所图示，在空的中央部内周面以齿轮形状交替地排列有形成多个槽而成的喷嘴槽31与喷嘴板32。

若在被热处理的制品进入冷却剂喷射模块1的第一制品出入口11、第二制品出入口21时向形成于模块外壳10的侧面的冷却剂供应口14供应冷却剂，则通过冷却剂供应管15向第一冷却剂分配管12、第二冷却剂分配管22的内部分配冷却剂，分配的冷却剂被排出至通过分别形成于第一冷却剂分配管12、第二冷却剂分配管22的第一喷嘴固定块13、第二喷嘴固定块23固定的喷嘴30的喷嘴槽31的同时从喷嘴板32的末端被喷射至制品表面，从而执行制品的淬火及清洗。

此时，第一实施例的喷嘴30的中心点与模块外壳10的第一制品出入口11和模块罩20的第二制品出入口21的中心点位于同一轴上，使得所述喷嘴30的中心点位于呈管或圆杆形状的供制品通过的中心轴上，因而从喷嘴30喷射的冷却剂被均匀地喷射至制品表面整体而均匀地进行制品的淬火加工，由此，能够提高制品品质。

本发明的第二实施例的冷却剂喷射模块1包括第一实施例的冷却剂喷射模块1的所有结构，如图4和图5所图示，在冷却剂喷射模块1的模块外壳10的边缘配置两个以上形成有模块框架连接口16的冷却剂喷射模块1，棒形状的模块框架40插入于每个冷却剂喷射模块1的模块框架连接口16，以每个冷却剂喷射模块1的制品出入口的中心点与制品所通过的中心轴位于同一线上的方式连续地配置，由此，在每个冷却剂喷射模块1，同时多发性地向制品表面均匀地喷射冷却剂，从而能够提高制品的淬火加工速度。

本发明的第三实施例的冷却剂喷射模块1包括第二实施例的冷却剂喷射模块1的所有结构，如图6所图示，安装于两个以上的冷却剂喷射模块1的每个喷嘴30的喷嘴板32配置为形成彼此不同的倾斜角，使得喷嘴板32的倾斜角逐渐变化，配置于被热处理的制品所流入的入口方向的冷却剂喷射模块1的喷嘴板32的倾斜角形成大于配置于淬火结束的制品被排出的出口方向的冷却剂喷射模块1的喷嘴板32的倾斜角的角度，喷嘴板32所倾斜的方向构成为朝向出口方向。

由此，通过防止在向冷却剂喷射模块1内投入制品时冷却剂溅到外部来防止不均匀地冷却制品表面，且通过更换喷嘴30来适用多种厚度的喷嘴30，从而能够容易控制冷却剂喷射量。

本发明的第四实施例的冷却剂喷射模块1包括第二实施例的冷却剂喷射模块1的所有结构，如图4和图5所图示，在结合于模块框架40的每个冷却剂喷射模块1之间插入多种长度的模块固定块41，以便能够调节冷却剂喷射模块1的位置间距，待冷却剂喷射模块1和模块固定块41的配置结束后，将模块固定部件42连接于模块框架40末端来固定冷却剂喷射模块1的位置，以便能够自由地调节向制品表面喷射冷却剂的范围。

本发明的第五实施例的冷却剂喷射模块1包括第一或第二实施例的冷却剂喷射模块1的所有结构，构成为第一或第二实施例的第一冷却剂分配管12、第二冷却剂分配管22被分为两个以上的部分，且在其中每一个的第一冷却剂分配管12、第二冷却剂分配管22连接冷却剂供应管15及冷却剂供应口14，从而单独地供应冷却剂，使流入位于冷却剂喷射模块1的下部的第一冷却剂分配管12、第二冷却剂分配管22的冷却剂供应压力比流入位于冷却剂喷射模块1的上部的第一冷却剂分配管12、第二冷却剂分配管22的冷却剂供应压力施加更高的压力。

本发明的第六实施例的冷却剂喷射模块1与第五实施例的冷却剂喷射模块1的结构相同，优选流入位于冷却剂喷射模块1的上部的第一冷却剂分配管12、第二冷却剂分配管22与流入位于冷却剂喷射模块1的下部的第一冷却剂分配管12、第二冷却剂分配管22的冷却剂压力的比例形成在8.5:10.5～9.5:11.5的范围内，随着每个制品的种类要求的冷却速度所对应的冷却剂喷射变化，所适用的冷却剂压力的大小可以在所述比例内不同地适用。

由此，能够防止在向制品表面喷射冷却剂时因重力的影响使从喷嘴30的下部喷射的冷却剂的流量及流速变得低于从喷嘴30的上部喷射的冷却剂的流量及流速，从而导致根据喷嘴30的上下位置不均匀进行制品的淬火工程而降低制品的品质。

尽管参照上述内容对本发明的实施例进行了说明，但本发明所属技术领域中的一般的技术人员可以理解，本发明在不改变其技术思想或必备特征的前提下可以被实施为其他具体的方式。

因此，以上所描述的实施例在所有方面均应理解为是示例性的，而不是限定性的，上述详细说明中阐述的本发明的范围由后述权利要求书体现，从权利要求书的意义、范围及其等价概念中导出的所有变更或变形的方式均应解释为落入本发明的范围内。