KR100535660B1 - 온도 조절형 전자 센서 가열 인두 - Google Patents

Abstract

본 실용신안은 용접공구분야에 포함되며, 특히 전기인두의 한 종류이다. 인두팁, 전자식가열심, 온도제어센서, 손잡이 및 제어기로 구성되어 있으며, 인두팁의 밖에는 발열체가 있고, 인두팁의 후단에는 홀이 나 있고, 홀의 내부에는 센서가 장치되어 있다. 전자식가열심의 골격은 하나의 지지관으로 되어 있으며, 지지관의 밖은 내고온선 테두리를 둘러 제작하고, 내고온선 테두리의 밖에는 밀폐층을 만들며 밀폐층의 외부는 외부지지관이다. 본 실용신안의 고안은 참신하고 합리적이며, 구조가 간단하고 사용이 편리하며 수명이 긴 온도조절 가능한 전기인두이다.

Description

온도 조절형 전자 센서 가열 인두 { INDUCTIVE HEATING SOLDERING IRON OF TEMPERATURE ADJUSTION TYPE }

본 고안은 용접공구영역에 포함되며 특히 전기인두의 일종이다. 본 고안은 참신하고 합리적이며, 구조가 간단하고 사용이 편리하고 수명이 긴 온도 조절 가능한 전기 인두이다.

용접공구인 전기인두는 매우 보편적으로 사용되고 있다. 일반적인 인두는 인두팁이 직접 가열심 몸체 사이에 끼워지게 되며, 외열식 혹은 내열식의 전기 인두로 구성되고, 가열심 몸체를 가열하여 발열한 후 열이 인두팁에 전도된다. 온도제어 시스템에는 가열심의 온도를 제어하는 방식과 인두팁의 중간 부분이나 뒷부분에 접촉하여 온도를 제어하는 방식이 있다. 사용시 인두팁의 용접꼭지와 센서 사이의 온도 차이가 비교적 크고 사이즈의 차이에 따라 납땜 지점의 온도 차이도 비교적 큰 편이며 온도 보상도 느리고, 열용량의 증대가 이루어지지 않는 한 연속 납땜의 속도도 빠르지 않다. 열용량을 향상시키는 데에는 두 종류의 방법이 있다. 첫번째 방법은 납땜 온도를 높이는 것인데 기판이 녹아 상하기 쉽고, 납땜이 지나치게 산화되거나, 냉납이 발생하기 쉽다. 또한 인두팁의 끝부분이 과열되어 무뎌지기 쉬워 사용수명이 단축된다. 두 번째 방법은 인두팁의 체적을 확대함으로써 발열 효율도 동시에 증가시키는 것인데 이 방법은 효율 손실이 크다. 이러한 두 가지 방법은 모두 사용 원가를 증가시키고 사용상에도 불편한 점이 많아 작업효율이 떨어진다. 작은 전자 소자부품 및 대규모의 전자 집적회로에 대해 보다 더 안전하고 안정적이며 신뢰할만한 납땜을 하기 위해서는 저온, 고효율의 쾌속 온도 보상형의 인두를 고안할 필요가 있다. 국외에는 현재 전자 센서 가열 인두가 있는데 이는 전자센서 와상전류 가열 기술을 사용한다. 특수합금 재료의 퀴리 온도로 온도조절을 하는 이 인두의 결점은 온도조절의 온도가 고정된다는 것이다. 즉, 한 종류의 인두팁 부품은 한 종류의 온도에 고정되어 있으며 특수합금을 도포한 발열부분이 인두팁에 붙어 있고, 다시 가열선으로 테두리를 두르고 밀폐층 재료, 외부 지지관을 이어 붙여 하나를 만든다. 만일 인두팁을 교환하려면 가열심까지 일체를 교환해야 하기 때문에 사용 원가가 높아지고 따라서 사용범위가 협소해질 수밖에 없다.

현존하는 전기인두의 부족함을 극복하기 위한 본 고안의 목적은 온도를 조절할 수 있는 전기인두를 제공하는 것이다.

본 발명이 상술한 목적을 달성하기 위하여 채택한 기술방안은 다음과 같다.

온도 조절형 전자 센서 가열 인두는 인두팁, 전자식 가열심, 온도 제어 센서, 손잡이 및 제어기로 구성되며 인두팁의 외부에는 발열체가 있고 인두팁의 후단에 홀이 있어서 홀 내에 센서를 설치하게 된다. 전자식 가열심의 골격은 한 개의 지지관으로 만들고 지지관의 바깥은 내고온선(耐高溫線)으로 테두리를 감는다. 내고온성 선의 밖에는 밀폐층을 만들고 밀폐층의 바깥은 외부 지지관이 된다.

진일보 한 부분: 상술한 가열심의 지지관은 내고온선 테두리를 두른 곳에 홈을 낸 스텐레스 스틸관.

진일보 한 부분: 상술한 발열체 인두팁의 외층에 강자성(强磁性) 특수합금층을 도포함.

진일보 한 부분: 상술한 가열심의 지지관은 강옥(鋼玉) 등과 같은 비자성(非磁性)의 비금속관.

진일보 한 부분: 상술한 밀폐층은 비폐합형 강자성(非閉合型强磁性) 금속박편.

진일보 한 부분: 상술한 가열심의 외부 지지관은 머리 부분에 막음 테두리를 스폿 용접(spot welding)한 자성(非磁性) 혹은 약자성(弱磁性)의 스텐레스 스틸관.

진일보 한 부분: 상술한 인두팁의 후단에 뚫려있는 홀 내부는 잡아당겨서 한 끝이 블라인드 홀을 이루는 스텐레스 스틸관으로 막음.

상술한 센서는 열전지(thermocouple)대에 아크 용접하거나 스팟 용접한 후 스텐레스 스틸관을 수축튜브 피복에 끼워 가는 모양을 만들고 뒷부분에 용수철을 이용하여 가열심 틀에 연결함으로써 인두팁과 단단히 접촉시킴.

진일보 한 부분: 상술한 센서선, 접지선, 가열심연결선은 손잡이 속에 장치된 접촉선판을 통과시켜 선 끝이 연접선 상의 커넥터 및 제어기와 하나로 연결되며, 제어기 상에는 사용온도를 설정하고 조절하는 온도조절 놉(knob)이 있음.

이하, 본 발명의 실시예로 구성된 온도 조절형 전자 센서 가열 인두를 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1 내지 도 4에서 보는 바와 같이 온도 조절형 전자 센서 가열 인두는 인두팁(1), 전자식가열심(2), 온도조절 센서(3), 손잡이(4)와 제어기(5)로 구성되어 있다. 인두팁(1)은 순동(純銅)으로 기체를 제작하고 외층은 강자성 특수 합금층으로 도포하여 발열체(11)와 보호층을 만들어 신속하게 발열하고 열전도가 양호하도록 한다. 홀(12)은 인두팁(1)의 용접꼭지까지 최대한 다다르게 하고, 홀(12)의 내부는 잡아당겨서 한 끝이 블라인드 홀을 이루는 스텐레스 스틸관으로 막음으로써 인두팁(1)을 교환하기 편리하게 하고, 센서(3)에 손상이 가지 않도록 하며, 과열되어 빼내지 못하는 경우가 생기지 않게 한다. 또한 이런 구조는 신속하게 인두팁의 온도를 측정할 수 있는 잇점이 있다. 전자식 가열심(2)의 골격은 한 개의 지지관(21)으로 되어 내고온선 테두리(22)를 쉽게 만들 수 있도록 한다. 제어부분은 고주파 교류전계를 만들고 선 테두리(22)를 지나면서 고주파 교류 자기장을 만들게 되며, 강옥관과 같은 비자성 비금속관을 투과하거나 스텐레스 스틸관 같은 홈(211)이 파인 금속관을 사용할 수도 있다. 대부분 교류 자기장은 전자식 인두팁(1) 꼭지의 표면에서 고주파 교류와상전류가 발생하여 열 에너지로 바뀐다. 밀폐층(23)은 비폐합형 강자성 금속박편을 사용하고 자력의 전달 및 자력누출의 감소, 전자간섭의 발생 방지를 위한 것이다. 가열심(2)의 외부지지관(24)은 비자성 또는 약자성의 스텐레스 스틸관을 사용하고, 머리 부분에는 막음 테두리(25)를 스팟 용접한다. 튜브와 연결나사로 인두팁(1)을 손잡이 부품에 고정시킨다. 센서(3)는 열전지(熱電池) 대에 아크 용접하거나 스팟 용접한 후 스텐레스 스틸관을 수축튜브 피복에 끼워 가는 모양을 만들고, 또 인두팁(1)의 용접꼭지 부분까지 늘인다. 뒷부분은 용수철을 이용하여 가열심 틀에 연결하여 인두팁과 단단히 접촉 되게 함으로써 온도측정의 정확도를 한층 더 확보한다. 외부지지관(24) 위에 스팟 용접한 접지선의 역할은 인두팁(1)에 정전기가 모이는 것을 막고, 사용시에 전자소자부품이 손상되는 것을 방지해주는 것이다. 센서선, 접지선, 가열심연결선은 손잡이(4)속에 장치된 접촉선판 안을 통과시켜 선 끝이 연접선 상의 커넥터 및 제어기(5)와 하나로 연결된다. 제어기 상에 있는 온도조절 놉(51)은 사용온도를 설정하고 조절하는 역할을 한다.

상기한 것과 같이 본 발명은 교류와상전류를 발생시켜 열 에너지로 바꾸어 줌으로써 열용량을 증대시키고, 저온,고효율의 쾌속 온도 보상형의 인두를 제공할 수 있고, 가열심과 인두팁을 분리할 수 있도록 하여 인두팁 만을 교체할 수 있도록 하여 사용원가를 낮추는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 실시예로 형성된 온도조절형 전자 센서 가열 인두의 구조를 나타내는 표시도.

도 2는 본 발명의 실시예로 형성된 온도조절형 전자 센서 가열 인두의 전자 가열심 부근의 부분확대도.

도 3은 본 발명의 실시예로 형성된 온도조절형 전자 센서 가열 인두의 지지관을 나타내는 표시도.

도 4는 본 발명의 실시예로 형성된 온도조절형 전자 센서 가열 인두의 회로도.

** 〈 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 〉 **

1: 인두팁 11: 발열체

12: 홀 2: 전자식 가열심

21: 지지관 211: 홈

22: 내고온선 테두리 23: 밀폐층

24: 외부 지지관 25:막음 테두리

3: 온도제어센서 4: 손잡이

5: 제어기 51:온도조절 놉(KNOB)

Claims (8)

1. 인두팁(1), 전자식 가열심(2), 온도조절 센서(3), 손잡이(4) 및 제어기(5)로 구성된 일반적인 온도조절형 전자 센서 가열 인두에 있어서,

   상기 인두팁(1)의 외부에는 강자성의 특수 합금층인 발열체(11)가 형성되고, 상기 인두팁(1)의 후단에는 홀(12)이 형성되며, 상기 홀(12) 내부에는 센서(3)가 설치되고, 상기 전자식 가열심(2)의 골격은 한 개의 비자성 비금속성 관으로 형성된 지지관(21)으로 형성되고, 상기 지지관(21)의 외부는 내고온선(耐高溫線) 테두리(22)가 형성되며, 상기 내고온선 테두리(22)의 외부에는 비폐합형 강자성 금속박편으로 형성된 밀폐층(23)이 설치되고, 상기 밀폐층(23)의 외부에는 외부 지지관(24)이 형성된 것을 특징으로 하는 온도 조절형 전자 센서 가열 인두.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 가열심(2)의 지지관(21)은 내고온선 테두리(22)를 두른 곳에 홈을 낸 스텐레스 스틸관인 것을 특징으로 하는 온도 조절형 전자 센서 가열 인두.
3. 삭제
4. 제 1항에 있어서,

   상기 가열심(2)의 지지관(21)은 강옥관인 것을 특징으로 하는 온도 조절형 전자 센서 가열 인두.
5. 삭제
6. 제 1항에 있어서,

   상기 가열심(2)의 외부 지지관(24)은 비자성 또는 약자성이고 머리부분에 막음 테두리(25)를 스팟 용접하는 스텐레스 스틸관인 것을 특징으로 하는 온도 조절형 전자 센서 가열 인두.
7. 제 1항에 있어서,

   상기 인두팁(1) 후단에 내의 홀(12)은 내부를 잡아당겨서 한 끝이 블라인드 홀을 이루는 스텐레스 스틸관이며,

   상기 센서는 열전지(thermocouple)대에 아크 용접하거나 스팟 용접한 후 스텐레스 스틸관을 수축튜브 피복에 끼워 가는 모양을 만들고 뒷부분에 용수철을 이용하여 가열심 틀에 연결함으로써 인두팁과 단단히 접촉 시키는 것을 특징으로 하는 온도 조절형 전자 센서 가열 인두.
8. 제 1항에 있어서,

   센서선과 접지선과 가열심연결선은 손잡이(4) 속에 장치된 접촉선판 안을 통과시켜 선 끝이 연접선 상의 커넥터 및 제어기(5)와 하나로 연결되고, 제어기 상에 있는 온도조절 놉(51)은 사용온도를 설정하고 조절하는 역할을 하는 것을 특징으로 하는 온도 조절형 전자 센서 가열 인두.