KR100388642B1

KR100388642B1 - 매설형 전열 장치의 제조 방법

Info

Publication number: KR100388642B1
Application number: KR10-2001-0020510A
Authority: KR
Inventors: 임한복
Original assignee: 주식회사 삼명테크
Priority date: 2001-04-17
Filing date: 2001-04-17
Publication date: 2003-06-19
Also published as: KR20020080753A

Abstract

본 발명은 전력 계통의 밀봉성 및 부품 보호성이 향상된 매설형 전열 장치를 보다 효율적으로 제조할 수 있도록 한 매설형 전열 장치의 제조 방법에 관한 것이다.

본 발명의 매설형 전열 장치의 제조 방법은 (a) 미리 정해진 크기로 절단된 관체와 열선, 외주면에 걸림테가 형성된 연결단자(유테 연결단자)와 걸림테를 형성되지 않은 연결단자(무테 연결단자), 전원선, 접지선, 보호캡, 마개, 전열재 및 액상 밀봉재를 준비하는 단계; (b) 열선의 일단에 무테 연결단자를 부착하고 타단에는 유테 연결단자를 부착한 후에 무테 연결단자에 마개를 삽입하는 단계; (c) 관체를 수직으로 세우는 단계; (d) 걸림테 부분을 파지한 상태에서 상기 단계(b)를 거친 중간 조립체를 관체의 중앙에 현수하는 단계; (e) 관체의 하단부를 상기 단계(a)에서 미리 삽입된 마개로 밀봉하고, 관체의 상단 개구를 통해 관체에 전열재를 충진하는 단계; (f) 관체의 상단부에 마개를 끼워 밀봉하고, 이 상태의 중간 조립체를 축관하는 단계; (g) 각각의 연결 단자에 전원선과 접지선을 결합하고, 상기 결합된 전원선과 상기 접지선을 보호캡의 관통공에 삽입한 후에 보호캡의 내부 공간에 액상 밀봉재를 충진하는 단계 및 (g) 보호캡을 관체에 밀착시키는 단계를 포함하여 이루어진다.

Description

매설형 전열 장치의 제조 방법{manufacturing method for layed type electric heat apparatus}

본 발명은 매설형 전열 장치의 제조 방법에 관한 것으로, 특히 전력 계통의 밀봉성 및 부품 보호성이 향상된 매설형 전열 장치를 보다 효율적으로 제조할 수 있도록 한 매설형 전열 장치의 제조 방법에 관한 것이다.

근래 들어, 고유가로 인하여 에너지 위기가 만성적인 상황이 됨에 따라 값싼 심야 시간대의 전기를 사용하여 발생된 열을 비축하고, 이렇게 비축된 열을 비심야 시간대까지 지속적으로 발산시켜 난방하는 축열식 난방 방식에 대한 관심이 점증하고 있다. 본 출원인은 대한민국 특허공개번호 2000-17772호(공개일: 2000년 4월 6일)로 매설형 전열 장치를 출원한 바 있는데, 도 1은 이러한 종래의 매설형 전열 장치의 좌측 일부를 보인 단면도이다. 도 1에 도시한 바와 같이, 종래의 매설형 전열 장치는 크게 바닥의 크기에 따라 미리 정해진 길이를 갖는 관체(110), 관체(110) 내부를 횡으로 관통하여 배치된 열선(120), 전력 계통을 형성하기 위하여 열선(120)의 양단부에 연결되는 한 쌍의 열선 연장편(140), 한 쌍의 피복된 전원선(180), 각각의 열선 연장편(140)과 전원선(180)을 연결하는 한 쌍의 연결편(170), 각각의 열선 연장편(140)과 연결편(170)의 외주면을 감싸도록 설치된 한 쌍의 보호 튜브(190), 관체(110)의 내부 공간에 충진되는 전열재(130), 관체(110)의 양단 외부에 씌워지는 중공체로 이루어지며 전열재(130)의 단면과의 사이에 형성된 공간에 전원선(180)과 연결편(170)의 접속점을 수납하는보호캡(160) 및 전열재(130)의 단면과 보호캡(160)이 이루는 공간에 충진되는 밀봉재(150)로 이루어진다.

전술한 구성에서, 보호 튜브(190)는 연결편(170)과 열선 연장편(140)의 외주면에 적당한 길이로 씌워지는데, 열수축성 튜브로 구현되고 있다. 보호캡(160) 또한 열수축성 튜브로 이루어진다.

도 2는 종래의 매설형 전열 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 플로우챠트이다. 도 2에 도시한 바와 같이, 단계(S10)에서는 본 발명의 전열 장치의 제조에 사용되는 각종 부품을 준비한다. 다음, 단계(S20)에서는 열선(120)의 양측에 대해 열선 연장편(140)을 연결하고, 열선 연장편(140)의 주위로 보호 튜브(190)를 삽입한다. 단계(S30)에서는 연결편(170)의 삽입홈(172),(174)에 열선 연장편(140)과 전원선(180)의 단부를 각각 끼운 상태에서 스포트 융착하여 고정시키고, 보호 튜브(190)를 정위치에 배치한 후에 열을 가하여 밀착시킨다.

단계(S40)에서는 단계(S30)에서 얻어진 중간 조립체를 관체(110)에 삽입하고, 상기 중간 조립체를 가운데에 둔 상태에서 관체(110) 일측의 길이 방향으로의 내외에 걸쳐서 실리콘 밀봉재(150)를 충진시킨다. 단계(S50)에서는 전원선(180)의 자유단을 통하여 보호캡(160)을 삽입하여 정위치에 배열시키고, 열선 연장편(140)과 연결편(170)과 전원선(180)이 배치된 상태에서 연결편 수납부(164)에 형성된 틈새에도 실리콘을 충진하여 밀봉시킨 후에 보호캡(160)에 열을 가하여 내부 형상대로 밀착시킨다.

다시, 단계(S60)에서는 이렇게 하여 막혀진 일측이 위로 향하도록 관체(110)를 수직으로 매달아서 중간 조립체를 관체(110)의 정중앙으로 자유낙하시킨 상태에서 임시 고정시킨 후에 도치시킴으로써 막힌 부분이 아래로 오도록 한다. 단계(S70)에서는 상측에 위치한 개구를 통하여 관체(110)의 내부로 전열재(130)를 충진하여 압축시킨다. 다음으로, 단계(S80)에서는 관체(110)를 수평으로 누인 상태에서 관체(110)의 단부 내면 또는 외면의 피복이 벗겨진 부위에 접지선(210)을 스포트 융착 등으로 연결한 후에 전원선(180)과 나란히 배열하고, 관체(110)의 길이 방향으로의 내외에 걸쳐서 실리콘 밀봉재(150)를 충진시킨다.

마지막으로 단계(S90)에서는 전원선(180)과 접지선(210)의 자유단을 통하여 보호캡(160)을 삽입하여 정위치에 배열시키고, 열선 연장편(140)과 연결편(170)과 전원선(180) 및 접지선(210)이 배치된 상태에서 연결편 수납부(164)에 형성된 틈새에도 액상 실리콘을 충진하여 밀봉시킨 후에 보호캡(160)에 열을 가하여 내부 형상대로 밀착시킨다.

전술한 바와 같이 종래의 매설형 전열 장치에 따르면, 보호캡을 열수축성 튜브로 구현하고 있다. 그러나, 열수축성 튜브는 100[℃] 이상 올라가는 고온 환경에서는 보합력이 저하되기 때문에 느슨해지는데, 이에 따라 느슨해진 틈새로 수분이 침투함으로써 관체내 부품의 부식과 누전이 발생하는 문제점이 있고, 또한 보호캡이 상대적으로 유연하기 때문에 취급 과정에서의 사소한 부주의에도 연결편과 전원선의 접속점이 쉽게 손상되는 문제점이 있었다.

또한, 그 제조 방법에 있어서도 보호캡을 열수축성 튜브로 구현함으로써 제조 공수가 늘어나고, 이외에도 제조 과정에서의 가열 공정으로 인하여 제조 시간이길어짐으로써 제조 효율이 떨어지는 문제점이 있었다.

또한, 제조 과정 중에 액상 실리콘을 주입하고 소정 시간 동안 굳혀서 마개를 형성하기 때문에 일관 작업이 어려움은 물론이고, 제조 시간도 길어짐으로써 제조 효율이 떨어지는 문제점이 있었다.

이외에도, 전열재 삽입을 위해 중간 조립체를 수직으로 현수시킴에 있어서 발열선의 적절한 인장을 위해 부득이 연결편만에 의해 관체를 현수 지지해야 하는데, 연결편의 외면이 매끄럽게 되어 있기 때문에 적은 힘으로 연결편을 잡을 경우에는 관체가 자중에 의해 쉽게 이탈되고, 큰 힘으로 연결편을 잡을 경우에는 자칫 연결편이 손상되는 문제점이 있었다.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 전력 계통의 밀봉성 및 부품 보호성이 향상된 매설형 전열 장치를 보다 효율적으로 제조할 수 있도록 한 매설형 전열 장치의 제조 방법을 제공함에 그 목적이 있다.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 매설형 전열 장치의 제조 방법은 (a) 미리 정해진 크기로 절단된 관체와 열선, 외주면에 걸림테가 형성된 연결단자(유테 연결단자)와 걸림테를 형성되지 않은 연결단자(무테 연결단자), 전원선, 접지선, 보호캡, 마개, 전열재 및 액상 밀봉재를 준비하는 단계; (b) 열선의 일단에 무테 연결단자를 부착하고 타단에는 유테 연결단자를 부착한 후에 무테 연결단자에 마개를 삽입하는 단계; (c) 관체를 수직으로 세우는 단계; (d) 걸림테 부분을 파지한 상태에서 상기 단계(b)를 거친 중간 조립체를 관체의 중앙에 현수하는 단계;(e) 관체의 하단부를 상기 단계(a)에서 미리 삽입된 마개로 밀봉하고, 관체의 상단 개구를 통해 관체에 전열재를 충진하는 단계; (f) 관체의 상단부에 마개를 끼워 밀봉하고, 이 상태의 중간 조립체를 축관하는 단계; (g) 각각의 연결 단자에 전원선과 접지선을 결합하고, 상기 결합된 전원선과 상기 접지선을 보호캡의 관통공에 삽입한 후에 보호캡의 내부 공간에 액상 밀봉재를 충진하는 단계 및 (g) 보호캡을 관체에 밀착시키는 단계를 포함하여 이루어진다.

도 1은 종래의 매설형 전열 장치의 일부 단면도,

도 2는 종래의 매설형 전열 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 플로우차트,

도 3은 본 발명의 제조 방법에 의해 제조된 매설형 전열 장치의 외관 사시도,

도 4는 도 3에서 Ⅱ-Ⅱ 선을 취하여 본 단면도,

도 5a 내지 도 5e는 본 발명의 매설형 전열 장치를 제조하는데 필요한 여러 부품을 보인 도,

도 6은 본 발명의 매설형 전열 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 플로우차트이다.

*** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ***

100, 300: 전열 장치, 110, 310: 관체,

112: 관체 보호막,

120, 320: 열선, 130, 330: 전열재,

140: 열선 연장편, 150, 350: 마개,

160, 360: 보호캡, 170: 연결편,

172: 연장편 수납홈, 174: 전원선 수납홈,

180, 380: 전원선, 190: 보호 튜브,

200, 400: 밀봉재, 210, 390: 접지선.

340, 340': 연결 단자, 342, 342': 열선 끼움부,

344, 344': 전원선 수납홈, 346: 걸림테,

352: 단자 관통공, 362: 보강테,

382: 외피

이하에는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 매설형 전열 장치의 제조 방법의 바람직한 실시예에 대해서 상세하게 설명하는데, 먼저 본 발명의 제조 방법에 의해 제조되는 매설형 전열 장치에 대해서 상세하게 설명한다.

도 3은 본 발명의 제조 방법에 의해 제조된 매설형 전열 장치의 외관 사시도이고, 도 4는 도 3에서 Ⅱ-Ⅱ 선을 취하여 본 단면도이고, 도 5a 내지 도 5e는 본 발명의 매설형 전열 장치를 제조하는데 필요한 여러 부품을 보인 도이다. 도 3, 도 4 및 도 5a 내지 도 5e에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제조 방법에 따라 제조되는 매설형 전열 장치(300)는 크게 바닥의 크기에 따라 미리 정해진 길이를 갖는 관체(310), 관체(310) 내부를 횡으로 관통하여 배치된 열선(320), 한 쌍의 피복된 전원선(380), 전력 계통을 형성하기 위하여 열선(320)의 양단부와 각각의 전원선(380)에 연결되는 한 쌍의 연결 단자(340),(340'), 관체(310)의 내부 공간에 충진되는 전열재(330), 관체(310) 내부의 열선(320)이나 전열재(330)를 수분으로부터 보호하는 마개(350), 관체(310)의 양단 부위 및 전원선(380)과 연결단자(340),(340')의 접속점을 수납하는 보호캡(360), 보호캡(360)의 내부 공간에 충진되어 있는 밀봉재(400) 및 관체(310)의 일단 외주면에 연결되어 발생하는 전자파를 배출시키는 접지선(390)을 포함하여 이루어질 수 있다.

전술한 구성에서, 관체(310)는 열전도도나 수분에의 내부식성이 우수한 스테인레스 스틸재로 구현하는 것이 바람직하다. 열선(320)은 코일 형상의 철크롬선 등으로 구현될 수 있는 바, 관체(310)보다 작은 길이를 갖고 관체(310)의 중앙에 횡으로 배치된다. 연결 단자(340),(340')는 열선(320)을 전원선(380)과 직접 연결하는데 따르는 열선(320)의 손상이나 제조 공정상의 불편함을 제거하기 위하여 채택된 것인 바, 전기 전도체로 이루어지며 열선(320)이 연결될 부분에는 다른 부분보다 직경이 약간 작은 열선 끼움부(342),(342')가 형성되어 있어서 이러한 열선 끼움부(342),(342')에 열선(320)이 끼워진 채로 스포트 융착된다. 연결 단자(340),(340')의 타단에는 전원선(380)을 끼우기 위한 전원선 수납홈(344),(344')이 형성되어 있는 바, 전원선(380)이 전원선 수납홈(344),(344')에 끼워진 채로 압착되기 때문에 전원선(380) 연결 단자(340),(340')에 확실하게 고정되게 된다. 참조 번호 348은 이러한 전원선 압착부를 나타낸다. 더욱이, 제조 공정 상의 편의를 위하여 어느 하나의 연결 단자(340')의 외주면에는 걸림테(346)가 형성되어 있다.

마개(350)는 초내열 실리콘으로 구현하는 것이 바람직한 바, 이러한 마개(350)의 가운데에는 연결 단자(340),(340')가 지나가는 관통공(352)이 형성되어 있다. 더욱이 마개(350)는 관체(310)의 내부를 향하는 쪽으로 직경이 작아지는테이퍼 형상으로 성형함으로써 후술하는 제조 방법에서의 축관 공정이 끝난 시점에서 밀봉이 더욱 확실하게 이루어지게 된다.

전열재(330)로는 마그네시아를 사용하는 것이 바람직한 바, 이러한 전열재(330)의 충진량은 마개(350)가 관체(310) 내부로 투입된 부분만큼 못 미치는 정도로 충진된다. 보호캡(360)은 난연성의 ABS 수지(Acrylonitrile, Butadiene, Styrene 화합물)로 구현될 수 있는 바, 종래 기술과 같이 일단에는 관체(310) 단부의 외주면에 씌워지는 원통부가 형성되고 타단에는 전원선(380)이 지나가는 인출공이 형성되어 이루어진다. 이러한 보호캡(360)은 밀봉성을 향상시키기 위해, 예를 들어 관체(310)의 외부 방향으로 갈수록 직경이 줄어드는 4단 절곡 형상으로 이루어질 수 있고, 각각의 절곡선에는 물리적인 강도 보강을 위한 보강테(362)가 형성될 수 있다.

도 6은 본 발명의 매설형 전열 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 플로우차트이다. 도 6에 도시한 바와 같이. 단계(S100)에서는 본 발명의 제조에 사용되는 각종 부품, 즉 미리 정해진 크기로 절단된 관체(310)와 열선(320), 일단에 걸림테(346)가 형성된 연결 단자(이하, 간단히 "유테 연결단자"라 한다)(340')와 형성되지 않은 연결 단자(이하, 간단히 "무테 연결단자"라 한다)(340), 전원선(380)과 접지선(390), 보호캡(360), 마개(350), 전열재 및 액상 실리콘 등이 준비된다. 다음으로 단계(S110)에서는 열선(310)의 일단에는 무테 연결단자(340)를 스포트 융착하고, 타단에는 유테 연결단자(340')를 스포트 융착한 상태에서 무테 연결단자(340)를 마개(350)의 단자 관통공(352)에 삽입함으로써 마개(350)를 끼운다. 다음으로, 단계(S120)에서는 관체(310)를 수직으로 세우고, 단계(S130)에서는 도시하지 않은 파지 도구에 의해 걸림테(346) 부분을 파지한 상태에서 열선 중간 조립체를 관체(310)의 정 중앙에 현수한다. 단계(S140)에서는 관체(310)의 하단부를 마개(350)로 밀봉하고, 단계(S150)에서는 상단 개구를 통해 관체(310)에 전열재(330), 즉 마그네시아를 정해진 량만큼 충진한다. 이와 같은 단계(S130),(140)를 거침으로써, 종래와 같이 마개를 액상 실리콘으로 구현하는 경우에 액상 실리콘 고화 시간이 불필요해지고, 또한 마그네시아 충진 과정에서 연결편이 파지 도구로부터 이탈되거나 손상되는 것을 방지할 수 있게 된다.

다음으로 단계(S160)에서는 관체(310)의 상단부를 마개(350)로 밀봉하고, 단계(S170)에서는 이 상태의 중간 조립체를 공지의 축관기를 통해 압축, 즉 관체(310)의 내경이 줄어들도록 압축한다. 이에 의해 전열재(330)가 고화되는 한편, 마개(350)가 압착되어 마개(350)이 관체(310)에 더욱 밀착되게 된다. 이 상태에서, 단계(S180)에서는 각각의 연결 단자(340),(340')에 전원선(380)과 접지선(390)을 결합하고, 단계(S190)에서는 전원선(380) 및 접지선(390)을 보호캡(360)의 관통공에 삽입한 후에 보호캡(360)의 내부 공간에 액상의 내열 밀봉재(400)를 소정량 만큼 충진한다. 마지막으로 단계(S200)에서는 보호캡(360)을 관체(310)에 꼭 끼우게 되는데, 이에 의해 액상 내열 밀봉재(400)이 관체(310)와 보호캡(360)의 틈새에 스며들게 되어 밀봉이 더욱 확실하게 이루어진다. 나아가 이 단계(S200)가 마지막이기 때문에 밀봉재(400)를 고화시키기 위해 기다릴 필요가 없어져서 일관 작업이 가능해진다.

본 발명의 매설형 전열 장치의 제조 방법은 전술한 실시예에 국한되지 않고 본 발명의 기술 사상이 허용하는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수가 있다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 매설형 전열 장치의 제조 방법에 따르면, 열수축성 재질로 이루어진 보호캡을 사용하지 않기 때문에 가열 공정이 필요 없어지고, 액상 실리콘의 고화 시간 동안 작업을 중단할 필요가 없기 때문에 제조 시간이 단축됨으로써 제조 효율이 제고되게 된다.

나아가, 전열재 충진 과정에서 중간 조립체를 확실하게 지지할 수 있기 때문에 보다 효율적으로 작업을 진행할 수 있는 효과가 있다.

Claims

(a) 미리 정해진 크기로 절단된 관체와 열선, 외주면에 걸림테가 형성된 연결단자(유테 연결단자)와 걸림테를 형성되지 않은 연결단자(무테 연결단자), 전원선, 접지선, 보호캡, 마개, 전열재 및 액상 밀봉재를 준비하는 단계;

(b) 열선의 일단에 무테 연결단자를 부착하고 타단에는 유테 연결단자를 부착한 후에 무테 연결단자에 마개를 삽입하는 단계;

(c) 관체를 수직으로 세우는 단계;

(d) 걸림테 부분을 파지한 상태에서 상기 단계(b)를 거친 중간 조립체를 관체의 중앙에 현수하는 단계;

(e) 관체의 하단부를 상기 단계(a)에서 미리 삽입된 마개로 밀봉하고, 관체의 상단 개구를 통해 관체에 전열재를 충진하는 단계;

(f) 관체의 상단부에 마개를 끼워 밀봉하고, 이 상태의 중간 조립체를 축관하는 단계;

(g) 각각의 연결 단자에 전원선과 접지선을 결합하고, 상기 결합된 전원선과 상기 접지선을 보호캡의 관통공에 삽입한 후에 보호캡의 내부 공간에 액상 밀봉재를 충진하는 단계 및

(g) 보호캡을 관체에 밀착시키는 단계를 포함하여 이루어진 매설형 전열 장치의 제조 방법.