KR102003293B1 - 고주파 유도가열 코일체 - Google Patents

고주파 유도가열 코일체 Download PDF

Info

Publication number
KR102003293B1
KR102003293B1 KR1020170158502A KR20170158502A KR102003293B1 KR 102003293 B1 KR102003293 B1 KR 102003293B1 KR 1020170158502 A KR1020170158502 A KR 1020170158502A KR 20170158502 A KR20170158502 A KR 20170158502A KR 102003293 B1 KR102003293 B1 KR 102003293B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
heating element
frequency induction
high frequency
heating
surface portion
Prior art date
Application number
KR1020170158502A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20190060366A (ko
Inventor
이학천
백정훈
Original Assignee
셰플러코리아(유)
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 셰플러코리아(유) filed Critical 셰플러코리아(유)
Priority to KR1020170158502A priority Critical patent/KR102003293B1/ko
Publication of KR20190060366A publication Critical patent/KR20190060366A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102003293B1 publication Critical patent/KR102003293B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B6/00—Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
    • H05B6/02—Induction heating
    • H05B6/36—Coil arrangements
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B6/00—Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
    • H05B6/02—Induction heating
    • H05B6/10—Induction heating apparatus, other than furnaces, for specific applications
    • H05B6/101—Induction heating apparatus, other than furnaces, for specific applications for local heating of metal pieces

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Induction Heating (AREA)

Abstract

본 발명에 따른 고주파 유도가열 코일체는 축 방향에서 볼 때 원호형을 이루는 복수의 제1 발열체와, 상기 제1 발열체로부터 축방향으로 이격되어 구비되며 제1 발열체와 전기적으로 연결되며 축 방향에서 볼 때 원호형을 이루는 하나 이상의 제3 발열체와, 상기 제1 발열체에 각각 연결된 한 쌍의 전기 공급용 리드선으로 이루어져,
복수의 서로 다른 직경의 외주부를 가지는 축 형상 부재의 외주면이나 복수의 서로 다른 직경의 내주부를 가지는 중공 형상 부재의 내주면을 고주파 유도 가열하는 고주파 유도가열 코일체에 있어서;
상기 제1 발열체와 제3 발열체는 중공체로 형성된 것을 특징으로 하는 고주파 유도가열 코일체에 관한 것이다.

Description

고주파 유도가열 코일체{Coil Assembly For High-Frequency Induction Heat Treatment}
본 발명은 다른 직경의 외주부를 가지는 축 형상 부재의 외주면(또는 서로 다른 직경의 내주부를 가지는 축 형상 부재의 내주면)을 고주파 유도 가열하는 고주파 유도 가열 코일체에 관한 것으로, 보다 상세하게는 사이클 타임이 단축되고 반복 사용으로 인하여 발생되는 코일의 파손이 억제되는 고주파 유도 가열 코일체에 관한 것이다.
도 1은 종래 기술에 의한 고주파 유도가열 코일체(20)를 도시한 사시도이며, 상기 고주파 유도가열 코일체(20)은 담금질 처리 후의 플랜지를 가지는 허브 유닛의 내륜(21)의 외주면을 템퍼링처리를 위하여 고주파 유도가열 하는데 사용되는 것이다.
종래 기술에 의한 고주파 유도가열 코일체(20)은 도 1에 나타내는 바와 같이 단면 사각형상의 도전성 파이프재를 소정 형상을 이루도록 연결하여 이루는 구조체이며, 템퍼링 대상부품인 내륜의 축 방향에 대하여 평행으로 배치됨과 동시에 상기 내륜(21)의 외주면(21a)에 서로 마주보게 배치되는 직선형상의 제1 내지 4 가열도체(22, 23, 24, 25)와, 이들의 가열도체(22, 23, 24, 25)의 일단부 모두가 접속되는 둥근고리 모양의 제1 접속도체(26)과 상술한 가열도체(22, 23, 24, 25)의 상기 일단부와는 반대쪽의 타단부 중의 2개가 각각 접속되는 둥근고리 모양의 제2 접속도체(27) 및 원호모양의 제3 접속도체(28)와, 제2 접속도체(27)와 고주파 전원(29) 사이에 접속된 제1 전기 공급용 리드부(30)와, 제2 접속도체(28)와 고주파전원(29) 사이에 접속된 제2 전기 공급용 리드부(31)로 구성되어 있다.
내륜을 고주파 열처리 하기 위해 고주파 유도가열을 하는 경우에는, 이동대에 설치된 공작물 받침지그 위에 내륜을 적재하여 가열위치로 이동시키고, 상기 내륜을 공작물 받침지그와 공작물 받침축의 사이에 끼운 상태로 유지한다. 이에 따라, 내륜의 큰 직경부가 고주파 유도가열 코일체(20)의 내로 간격을 가지고 삽입 배치되고 고주파 전원(주파수가 200∼300㎐ 정도의 발진기)으로부터 고주파 유도가열 코일체(20)에 고주파 전류를 흘리는 것에 의해 내륜의 외주면을 소요의 온도로 가열하고 코일체와 나란하게 설치된 냉각수 분사부의 분사공을 통하여 냉각수를 분사하여 열처리를 시행하도록 하고 있다.
상기와 같은 종래 기술에 의한 고주파 유도가열 코일체(20)는 가열이 신속하게 이루어지지 않아 사이클 타임이 길어지게 되며, 과부하에 의한 파손이 발생하는 문제가 있었고, 냉각 효율이 낮은 문제점이 있었다.
대한민국 공개번호 제10-2004-0008085호 공개특허공보 대한민국 등록번호 제10-1777051호 등록특허공보
본 발명은 상기와 같은 종래 기술이 가지는 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 가열이 신속하게 이루어져 사이클 타임이 단축되고, 과부하나 반복 사용에 의한 파손이 억제되며, 냉각 효율이 향상된 고주파 유도가열 코일체를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 따른 고주파 유도가열 코일체는 축 방향에서 볼 때 원호형을 이루는 복수의 제1 발열체와, 상기 제1 발열체로부터 축방향으로 이격되어 구비되며 제1 발열체와 전기적으로 연결되며 축 방향에서 볼 때 원호형을 이루는 하나 이상의 제3 발열체와, 상기 제1 발열체에 각각 연결된 한 쌍의 전기 공급용 리드선으로 이루어져,
복수의 서로 다른 직경의 외주부를 가지는 축 형상 부재의 외주면이나 복수의 서로 다른 직경의 내주부를 가지는 중공 형상 부재의 내주면을 고주파 유도 가열하는 고주파 유도가열 코일체에 있어서;
상기 제1 발열체와 제3 발열체는 중공체로 형성된 것을 특징으로 하는 고주파 유도가열 코일체를 제공한다.
상기에서, 제1 발열체와 제3 발열체 중 어느 하나 이상은 축 형상 부재를 향하는 방향으로 복수의 서로 다른 직경의 외주부를 가지는 축 형상 부재의 외경이 증가하는 쪽으로 작은 내경을 가지도록 또는, 복수의 서로 다른 직경의 내주부를 가지는 중공 형상 부재의 내경이 감소하는 방향으로 작은 내경을 가지도록 경사면이 구비된 것을 특징으로 한다.
상기에서, 제1 발열체와 제3 발열체 중 어느 하나 이상은 내면과 외면이 나란한 중공체로 형성된 것을 특징으로 한다.
상기에서, 복수의 서로 다른 직경의 외주부를 가지는 축 형상 부재의 외주면을 고주파 유도 가열하는 고주파 유도가열 코일체로서, 상기 제3 발열체는 내경쪽이 축 형상 부재의 외경이 증가하는 쪽을 향하도록 제1 발열체에 대하여 경사지게 구비된 것을 특징으로 한다.
상기에서, 복수의 서로 다른 직경의 내주부를 가지는 중공 형상 부재의 내주면을 고주파 유도 가열하는 고주파 유도가열 코일체로서, 상기 제3 발열체는 제1 발열체에 대하여 중공 형상 부재의 내경이 감소하는 쪽으로 외경쪽이 경사지게 구비된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르는 고주파 유도가열 코일체는 가열이 신속하게 이루어져 사이클 타임이 단축되고, 과부하나 반복 사용에 의한 파손이 억제되며, 냉각 효율이 향상되는 효과가 있다.
도 1은 종래의 고주파 유도가열 코일체를 도시한 사시도이며,
도 2는 본 발명에 따르는 고주파 유도가열 코일체를 도시한 사시도이고,
도 3은 본 발명에 따르는 고주파 유도가열 코일체에 축 형상 부재가 삽입된 상태를 도시한 사시도이며,
도 4는 도 2의 A-A부, B-B부, C-C부의 단면을 도시한 단면도이고,
도 5는 본 발명에 따르는 고주파 유도가열 코일체에 축 형상 부재가 삽입된 상태를 도시한 단면도이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따르는 고주파 유도가열 코일체를 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명에 따르는 고주파 유도가열 코일체를 도시한 사시도이고, 도 3은 본 발명에 따르는 고주파 유도가열 코일체에 축 형상 부재가 삽입된 상태를 도시한 사시도이며, 도 4는 도 2의 A-A부, B-B부, C-C부의 단면을 도시한 단면도이고, 도 5는 본 발명에 따르는 고주파 유도가열 코일체에 축 형상 부재가 삽입된 상태를 도시한 단면도이다.
도 5에서 세로 방향을 "축 방향"이라고 하며, 가로 방향을 "반경 방향"이라고 한다.
본 발명의 고주파 유도가열 코일체(100)는 복수의 서로 다른 직경의 외주부를 가지는 축 형상 부재(P)의 외주면이나 복수의 서로 다른 직경의 내주부를 가지는 중공 형상 부재의 내주면을 고주파 유도 가열한다.
이하에서는 축 형상 부재(P)의 외주면을 가열하는 고주파 유도가열 코일체(100)에 대하여 상세하게 설명한다.
상기 축 형상 부재(P)는, 도 5에 예시적으로 도시된 바와 같이, 궤도부(P10)와 플랜지부(P20)로 이루어진다.
상기 궤도부(P10)는 플랜지부(P20)보다 지름이 작게 형성된다. 상기 궤도부(P10)는 원통형의 제1 외주부(P11)와, 원통형의 제2 외주부(P13)와, 원통형의 제3 외주부(P15)로 이루어진다.
상기 제2 외주부(P13)는 제1 외주부(P11) 보다 지름이 크고, 제3 외주부(P15)는 제2 외주부(P13) 보다 지름이 크게 형성된다.
상기 제1 외주부(P11)와 제2 외주부(P13) 사이에는 제1 턱부(P12)가 형성되며, 제2 외주부(P13)와 제3 외주부(P15) 사이에는 제2 턱부(P14)가 형성되고, 제3 외주부(P15)와 플랜지부(P20) 사이에는 제3 턱부(P16)가 형성된다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따르는 고주파 유도가열 코일체(100)는 리드선(110)과, 제1 발열체(120)와, 접속체(130)와, 제2 발열체(140)와, 제3 발열체(150)로 이루어진다.
상기 제1 발열체(120), 제2 발열체(140), 제3 발열체(150)는 축 방향에서 볼 때 각각 원호형을 이루며 동심을 이루어 구비된다.
상기 제3 발열체(150)는 상기 제1 발열체(120)로부터 축 방향으로 이격 구비되며, 상기 제1 발열체(120)와 제3 발열체(150) 사이에는 제2 발열체(140)가 구비된다. 상기 제1 발열체(120)와 제2 발열체(140) 사이에는 접속체(130)가 구비된다.
상기 제1 발열체(120), 접속체(130), 제2 발열체(140), 제3 발열체(150)는 전기적으로 연결된다.
상기 제1 발열체(120)는 도체인 중공체로 구비된다. 상기 제1 발열체(120)는 축 방향에서 볼 때 원호형을 이루도록 형성된다. 상기 제1 발열체(120)는 원호각이 90°보다 작게 형성되나, 90°보다 큰 원호각을 가질 수도 있다. 상기 제1 발열체(120)는 2개 구비되며 이웃하는 단부가 서로 이격되어 마주하도록 구비된다.
상기 2개의 제1 발열체(120)가 서로 마주하는 단부에는 발진기(도시하지 않음)에 연결된 리드선(110)이 연결되다. 상기 리드선(110)은 제1 발열체(120)로 전기를 공급한다.
도 5에 도시된 바와 같이, 축 형상 부재(P)가 고주파 유도가열 코인체(100) 내로 삽입될 때 상기 제1 발열체(120)는 축 형상 부재(P)의 제1 외주부(P11)에 위치한다.
도 4의 (a)에 도시된 바와 같이, 상기 제1 발열체(120)의 단면은 일측에 경사부를 가지는 사다리꼴로 형성된다. 상기 제1 발열체(120)는 둘레를 따라 두께가 일정하게 형성된다. 상기 제1 발열체(120)는 제1 발열체(120)의 강도가 유지될 정도만큼 중공부(129)를 최대로 크게 형성한다.
상기 제1 발열체(120)는 제1 발열체경사부(121)와, 제1 발열체1면부(123)와, 제1 발열체2면부(125)와, 제1 발열체3면부(127)로 이루어진다.
상기 제1 발열체1면부(123)와 제1 발열체2면부(125)는 서로 축 방향으로 이격되어 마주하여 나란하게 구비된다. 상기 제1 발열체2면부(125)는 상기 제1 발열체1면부(123)보다 반경 방향 내향으로 돌출 형성된다. 상기 제1 발열체1면부(123)의 내면(123a)과 제1 발열체2면부(125)의 내면(125a)은 서로 나란하게 형성된다.
상기 제1 발열체1면부(123)와 제1 발열체2면부(125)의 반경 방향 외측 단부에는 제1 발열체3면부(127)가 구비된다. 상기 제1 발열체1면부(123)와 제1 발열체2면부(125) 및 제1 발열체3면부(127)는 두께가 일정하게 형성된다.
상기 제1 발열체경사부(121)는 상기 제1 발열체1면부(123)와 제1 발열체2면부(125)의 반경 방향 내측 단부에 연결 구비된다. 상기 제1 발열체경사부(121)는 축 형상 부재(P)의 외경이 증가하는 쪽을 향할수록 축 형상 부재(P)에 가까워지도록 경사지게 형성된다. 상기 제1 발열체경사부(121)는 상기 제1 발열체1면부(123), 제1 발열체2면부(125), 제1 발열체3면부(127)와 두께가 일정하게 형성된다.
상기 제1 발열체경사부(121)의 내면(121a)의 일부는 상기 제1 발열체3면부(127)의 내면(127a)과 나란하게 형성되어 축 형상 부재(P)의 외경이 증가하는 쪽을 향할수록 두께가 증가하도록 형성될 수 있다.
상기 제1 발열체1면부(123)의 폭은 제1 발열체3면부(127)의 폭의 2.5∼3 비율로 형성된다. 예를 들어, 제1 발열체1면부(123)의 폭은 19㎜이고 제1 발열체3면부(127)의 폭은 7㎜로 형성된다.
상기 제1 발열체1면부(123), 제1 발열체2면부(125), 제1 발열체3면부(127)의 두께는 제1 발열체3면부(127)의 폭의 0.2∼0.27 비율로 형성된다. 예를 들어, 제1 발열체3면부(127)의 폭이 7㎜일 때 상기 제1 발열체1면부(123), 제1 발열체2면부(125), 제1 발열체3면부(127)의 두께는 1.5㎜로 형성된다.
상기 접속체(130)는 도체로 구비된다. 상기 접속체(130)는 상기 리드선(110)이 연결된 제1 발열체(120)의 타측 단부에 각각 구비된다. 상기 접속체(130)는 상기 제1 발열체(120)와 일부가 오버랩되도록 구비된다. 상기 접속체(130)는 상기 제1 발열체(120)와 제2 발열체(140)를 연결하는 역할을 한다.
상기 접속체(130)의 반경 방향 내측에는 축 형상 부재(P)의 외경이 증가하는 쪽을 향할수록 플랜지부(P20)를 향하는 턱부를 형성하여 직경이 커지도록 형성된다.
상기 접속체(130)에는 플랜지부(P20)를 향하는 면에 오목한 접속홈부(130a)가 형성된다. 상기 접속홈부(130a)에는 제2 발열체(140)의 경사면(141)과 제2 발열체1면부(143)가 위치하며 상기 제2 발열체1면부(143)가 고정된다.
도 5에 도시된 바와 같이, 축 형상 부재(P)가 고주파 유도가열 코일체(100) 내로 삽입될 때 상기 접속체(130)는 축 형상 부재(P)의 제1 외주부(P11)에서 제2 외주부(P13)에 걸쳐 위치한다. 상기 접속체(130)의 턱부는 제1 외주부(P11)와 제2 외주부(P13) 사이인 제1 턱부(P12)에 위치한다.
상기 제2 발열체(140)는 도체인 중공체로 구비된다. 상기 제2 발열체(140)는 축 방향에서 볼 때 원호형을 이루도록 형성된다. 상기 제2 발열체(140)는 제1 발열체(120)보다 큰 곡률 반경을 가지도록 형성된다. 상기 제2 발열체(140)는 상기 접속체(130)를 매개로 제1 발열체(120)의 타측 단부에 각각 연결되어 구비된다.
상기 제2 발열체(140)의 일부는 상기 제1 발열체(120)와 오버랩되어 구비된다. 상기 제1 발열체(120), 접속체(130), 제2 발열체(140)는 원주 방향으로 일부가 오버랩되도록 연결된다.
상기 제1 발열체(120)가 연결된 제2 발열체(140)의 타측 단부에는 제3 발열체(150)가 연결된다.
도 5에 도시된 바와 같이, 축 형상 부재(P)가 고주파 유도가열 코일체(100) 내로 삽입될 때 상기 제2 발열체(140)는 축 형상 부재(P)의 제2 턱부(P14)에 위치한다.
도 4의 (b)에 도시된 바와 같이, 상기 제2 발열체(140)는 둘레를 따라 두께가 일정하게 형성된다. 상기 제2 발열체(140)는 제2 발열체(140)의 강도가 유지될 정도만큼 중공부를 최대로 크게 형성된다.
상기 제2 발열체(140)는 제2 발열체경사부(141)와, 제2 발열체1면부(143)와, 제2 발열체2면부(145)와, 제2 발열체3면부(147)로 이루어진다.
상기 제2 발열체1면부(143)와 제2 발열체2면부(145)는 서로 축 방향으로 이격되어 마주하여 나란하게 구비된다. 상기 제2 발열체2면부(145)는 제2 발열체1면부(143)보다 반경 방향 내향으로 돌출 형성된다. 상기 제2 발열체1면부(143)의 내면(143a)과 제2 발열체2면부(145)의 내면(145a)은 서로 나란하게 형성된다.
상기 제2 발열체1면부(143)와 제2 발열체2면부(145)의 반경 방향 외측 단부에는 제2 발열체3면부(147)가 구비된다. 상기 제2 발열체3면부(147)는 제2 발열체1면부(143) 및 제2 발열체2면부(145)와 두께가 일정하게 형성된다.
상기 제2 발열체경사부(141)는 상기 제2 발열체1면부(143)와 제2 발열체2면부(145)의 반경 방향 내측 단부에 연결 구비된다. 상기 제2 발열체경사부(141)는 축 형상 부재(P)의 외경이 증가하는 쪽을 향할수록 축 형상 부재(P)에 가까워지도록 경사지게 형성된다. 상기 제2 발열체경사부(141)는 상기 제2 발열체1면부(143), 제2 발열체2면부(145), 제2 발열체3면부(147)와 두께가 일정하게 구비된다. 상기 제2 발열체경사부(141)의 반경 방향 내측 단부는 상기 제2 발열체3면부(147)와 나란하게 제2 발열체4면부(141-1)로 형성된다.
상기 제2 발열체2면부(145)의 폭은 제2 발열체3면부(127)의 폭의 2.5∼3 비율로 형성된다. 예를 들어, 제2 발열체1면부(145)의 폭은 17.5㎜이고 제2 발열체3면부(147)의 폭은 7㎜로 형성된다.
상기 제2 발열체(140)의 두께는 제2 발열체3면부(147)의 폭의 0.2∼0.27 비율로 형성된다. 예를 들어, 제2 발열체3면부(147)의 폭이 7㎜일 때 상기 제2 발열체(140)의 두께는 1.5㎜로 형성된다.
상기 제1 발열체(120)가 연결된 제2 발열체(140)의 타측 단부에는 오목한 제2 가열홈부(140a)가 형성된다. 상기 제2 가열홈부(140a)는 원주 방향으로 연장 형성된다. 상기 제2 가열홈부(140a)에는 제3 발열체(150)의 제3 발열체1면부(153)와 제3 발열체3면부(157)가 위치하며 상기 제3 발열체(150)가 고정된다.
상기 제3 발열체(150)는 도체인 중공체로 구비된다. 상기 제3 발열체(150)는 축 방향에서 볼 때 원호형을 이루도록 형성된다. 상기 제3 발열체(150)는 제2 발열체(140)보다 큰 곡률 반경을 가지도록 형성된다. 상기 제3 발열체(150)의 양단부는 이웃하는 제2 발열체(140)의 단부에 각각 연결 구비된다. 상기 제3 발열체(150)의 단부는 제2 발열체(140)의 제2 가열홈부(140a)에 위치하여 상기 제2 발열체(140)와 오버랩되어 구비된다.
도 5에 도시된 바와 같이, 상기 제3 발열체(150)는 내경쪽이 축 형상 부재(P)의 외경이 증가하는 쪽을 향하도록 제1 발열체(120)에 대하여 경사지게(θ) 구비된다.
도 5에 도시된 바와 같이, 축 형상 부재(P)가 고주파 유도가열 코일체(100) 내로 삽입될 때 상기 제3 발열체(150)는 축 형상 부재(P)의 제3 외주부(P15) 및 제3 턱부(P16)에 위치한다.
도 4의 (c)에 도시된 바와 같이, 상기 제3 발열체(150)는 둘레를 따라 두께가 일정하게 형성된다. 상기 제3 발열체(150)는 제3 발열체(150)의 강도가 유지될 정도만큼 중공부를 최대로 크게 형성된다.
상기 제3 발열체(150)는 제3 발열체경사부(151)와, 제3 발열체1면부(153)와, 제3 발열체2면부(155)와, 제3 발열체3면부(157)로 이루어진다.
상기 제3 발열체1면부(153)와 제3 발열체2면부(155)는 서로 이격되어 마주하여 나란하게 구비된다. 상기 제3 발열체1면부(153)는 제3 발열체2면부(155)보다 축 방향 및 반경 방향 내향 돌출되어 형성된다. 상기 제3 발열체1면부(153)의 내면(153a)과 제3 발열체2면부(155)의 내면(155a)은 서로 나란하게 형성된다.
상기 제3 발열체1면부(153)와 제3 발열체2면부(155)의 반경 방향 외측 단부에는 제3 발열체3면부(157)가 구비된다.
상기 제3 발열체경사부(151)는 상기 제3 발열체1면부(153)와 제3 발열체2면부(155)의 반경 방향 내측 단부에 연결 구비된다. 상기 제3 발열체1면부(153)와, 제3 발열체2면부(155)와, 제3 발열체3면부(157) 및 제3 발열체경사부(151)는 두께가 일정하게 형성된다.
상기 제3 발열체1면부(153)의 폭은 제3 발열체3면부(157)의 폭의 2∼2.2 비율로 형성된다. 예를 들어, 제3 발열체1면부(153)의 폭은 11.6㎜이고 제3 발열체3면부(157)의 폭은 5.4㎜로 형성된다.
상기 제3 발열체(150)의 두께는 제3 발열체3면부(157)의 폭의 0.2∼0.36 비율로 형성된다. 예를 들어, 제3 발열체3면부(157)의 폭이 5.4㎜일 때 상기 제3 발열체의 두께는 1.5㎜로 형성된다.
상기 제3 발열체경사부(151)는 상기 제3 발열체1면부(153)의 반경 방향 내측 단부로부터 축 형상 부재(P)의 플랜지부(P20)를 향하여 연장 형성된다. 상기 제3 발열체경사부(151)에는 상기 제2 발열체2면부(145)와 나란하도록 제3 발열체4면부(151-1)가 구비된다. 즉, 상기 축 형상 부재(P)가 고주파 유도가열 코일체(100)에 삽입될 때 상기 제3 발열체경사부(151)는 제3 외주부(P15)와 나란하게 구비되며, 제3 발열체4면부(151-1)는 플랜지부(P20)와 나란하게 구비된다.
상기 제3 발열4면부(151-1)와 제3 발열2면부(155) 사이에는 오목부(155-1)가 구비된다. 상기 오목부(155-1)는 상기 제3 발열4면부(151-1)로부터 상기 제3 발열2면부(155)와 나란하게 연장 형성되며 상기 제3 발열1면부(153)와 제3 발열2면부(155) 사이에 구비된다. 상기 제3 발열2면부(155)와 오목부(155-1) 사이에 턱부가 형성됨으로써 축 형상 부재(P) 가열시 플랜지부(P20)로부터 제3 발열4면부(151-1)보다 축 방향으로 멀어지도록 이격되어 플랜지부(P20)의 가열이 예방된다.
상기 제3 발열체2면부(155)에는 원주 방향을 따라 연장된 오목부(155-1)가 형성된다.
열처리되는 축 형상 부재(P)는 제3 발열체(150) 쪽으로 지름이 작은 쪽 단부로부터 삽입된다.
축 형상 부재(P) 열처리시, 상기 제1 발열체(120)는 축 형상 부재(P)의 제1 외주부(P11)를 가열하며, 접속체(130)는 제1 외주부(P11)와 제1 턱부(P12) 및 제2 외주부(P13)를 가열한다. 상기 제2 발열체(140)는 제2 턱부(P14)를 가열하며, 상기 제3 발열체(150)는 제3 외주부(P15)와 제3 턱부(P16)를 가열한다.
종래 고주파 유도가열 코일체와 본 발명에 따른 고주파 유도가열 코일체(100)로 가열한 동일 형번의 축 형상 부재(P)를 비교 실험한 결과, 히팅 타임(heating time)은 종래 5.1초에서 4.4초로 짧아졌으며, 투입 전력량은 종래보다 3％ 감소되어 에너지가 절감되는 효과가 있다.
상기 축 형상 부재(P)의 예시와 냉각 수단 및 열처리 방법은 대한민국 등록번호 제10-1777051호 등록특허공보에 상세하게 기재되어 있으므로 축 형상 부재(P)의 예시에 대한 설명 및 냉각 수단, 열처리 방법에 대한 설명은 생략한다.
복수의 서로 다른 직경의 내주부를 가지는 중공 형상 부재의 내주면을 고주파 유도 가열하는 경우, 본 발명에 따른 고주파 유도가열 코일체(100)는 제3 발열체(150)가 제1 발열체(120)에 대하여 중공 형상 부재의 내경이 감소하는 쪽으로 외경이 경사지게 구비된다. 상기 고주파 유도가열 코일체(100)의 발열체는 복수의 서로 다른 직경의 내주부를 가지는 중공 형상 부재의 내경이 감소하는 방향으로 작은 내경을 가지도록 경사면이 구비된다.
지금까지 본 발명에 따른 고주파 유도가열 코일체는 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당업자라면 누구든지 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
100 : 고주파 유도가열 코일체
110 : 리드선 120 : 제1 발열체
130 : 접속체 140 : 제2 발열체
150 : 제3 발열체

Claims (5)

  1. 축 방향에서 볼 때 원호형을 이루는 복수의 제1 발열체(120)와, 상기 제1 발열체(120)로부터 축방향으로 이격되어 구비되며 제1 발열체(120)와 전기적으로 연결되며 축 방향에서 볼 때 원호형을 이루는 하나 이상의 제3 발열체(150)와, 상기 제1 발열체(120)에 각각 연결된 한 쌍의 전기 공급용 리드선(110)으로 이루어져,
    복수의 서로 다른 직경의 외주부를 가지는 궤도부(P10)와 상기 궤도부(P10)보다 큰 지름을 가지는 플랜지부(P20)를 포함하는 축 형상 부재(P)의 외주면을 고주파 유도 가열하는 고주파 유도가열 코일체(100)에 있어서;
    상기 제1 발열체(120)와 제3 발열체(150)는 중공체로 형성되며, 상기 제3 발열체(150)는 내경쪽이 축 형상 부재(P)의 외경이 증가하는 플랜지부(P20)를 향하도록 제1 발열체(120)에 대하여 경사지게 구비되며;
    상기 제3 발열체(150)는 내경 쪽이 플랜지부(P20)를 향하여 경사지며 서로 이격되고 마주하여 나란한 제3 발열체1면부(153)와 제3 발열체2면부(155)를 가지며, 플랜지부(P20) 쪽의 제3 발열체2면부(155)에는 원주 방향을 따라 연장되고 오목하게 형성되어 플랜지부(P20)로부터 축 방향으로 멀어지도록 오목부(155-1)가 형성된 것을 특징으로 하는 고주파 유도가열 코일체(100).
  2. 제1 항에 있어서, 상기 제1 발열체(120)와 제3 발열체(150) 중 어느 하나 이상은 축 형상 부재(P)를 향하는 방향으로 복수의 서로 다른 직경의 외주부를 가지는 축 형상 부재의 외경이 증가하는 쪽으로 작은 내경을 가지도록 경사면이 구비된 것을 특징으로 하는 고주파 유도가열 코일체(100).
  3. 제1 항 또는 제2 항에 있어서, 상기 제1 발열체(120)는 내면과 외면이 나란한 중공체로 형성된 것을 특징으로 하는 고주파 유도가열 코일체(100).
  4. 삭제
  5. 삭제
KR1020170158502A 2017-11-24 2017-11-24 고주파 유도가열 코일체 KR102003293B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170158502A KR102003293B1 (ko) 2017-11-24 2017-11-24 고주파 유도가열 코일체

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170158502A KR102003293B1 (ko) 2017-11-24 2017-11-24 고주파 유도가열 코일체

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190060366A KR20190060366A (ko) 2019-06-03
KR102003293B1 true KR102003293B1 (ko) 2019-10-01

Family

ID=66849312

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170158502A KR102003293B1 (ko) 2017-11-24 2017-11-24 고주파 유도가열 코일체

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102003293B1 (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111304417B (zh) * 2020-03-25 2022-04-19 陕西法士特齿轮有限责任公司 一种对双台阶法兰盘同时感应加热淬火的感应器

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002194425A (ja) * 2000-12-26 2002-07-10 Denki Kogyo Co Ltd 高周波誘導加熱コイル

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4251707A (en) * 1979-08-09 1981-02-17 Park-Ohio Industries, Inc. Inductor for axially and circumferentially heating a rotating workpiece
JP2706897B2 (ja) * 1994-04-04 1998-01-28 富士電子工業株式会社 クランクシャフト用焼入コイル
JP3733089B2 (ja) 2002-07-17 2006-01-11 電気興業株式会社 高周波誘導加熱コイル体
KR101777051B1 (ko) 2016-04-28 2017-09-08 셰플러코리아(유) 플랜지가 있는 복열 볼베어링의 외륜의 궤도 열처리장치 및 이를 이용한 베어링 제조방법

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002194425A (ja) * 2000-12-26 2002-07-10 Denki Kogyo Co Ltd 高周波誘導加熱コイル

Also Published As

Publication number Publication date
KR20190060366A (ko) 2019-06-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7442906B2 (en) Induction heating coil for shaft member having multiple steps and heating method
US4363946A (en) Inductor for inductively heating raceways of antifriction bearing rings
KR102003293B1 (ko) 고주파 유도가열 코일체
EP2669724B1 (en) Optical fiber fusion connector
JPWO2018092528A1 (ja) 回転電機の製造方法
US20210321495A1 (en) Heating coil and heating method
US10582575B2 (en) Heating coil
JP4365311B2 (ja) 環状部材を内外周から加熱する誘導加熱コイル及び誘導加熱方法
CN109587853B (zh) 加热线圈
CN105238909A (zh) 一种具有不同热量分布的加热淬火感应器
US20160316523A1 (en) Induction heating coil and induction heating method
JP4822524B2 (ja) 円形平面の誘導加熱コイル
JP5390868B2 (ja) 誘導加熱コイル
JP6445282B2 (ja) 誘導加熱コイル
JP6017195B2 (ja) クランクシャフトの焼き入れ装置
JP4292118B2 (ja) 高周波誘導加熱コイル体
KR100539093B1 (ko) 두께에 변동이 있는 원통부재 또는 실린더블록의유도가열소려장치
JP6451108B2 (ja) 高周波誘導加熱装置
WO2019225596A1 (en) Heating coil, heating apparatus and manufacturing method of workpiece
JP2009174037A (ja) 誘導加熱装置の高周波加熱コイル
JP2006045627A (ja) リング部材の誘導加熱コイル
JP6343443B2 (ja) 誘導加熱コイル及び誘導加熱方法
JP3140986B2 (ja) 高周波焼入コイル
JPH10324910A (ja) 高周波焼入コイル
US20170041988A1 (en) Apparatus and method for heating annular workpiece, and heating coil

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant