KR100562024B1 - 알루미늄 고분자 콘덴서 제조의 탄화공정에서 강제송풍식대류탄화로용 열풍측면 차단 구조체 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 알루미늄 고분자 콘덴서 제조의 탄화공정에서 강제송풍식 대류탄화로용 열풍측면 차단 구조체로, 알루미늄 고분자 콘덴서용 권취 소자 내부로 유기용액에 용해된 전도성고분자 혹은 전도성고분자의 단량체의 원활한 흡습과 안정된 전해지(separator)의 탄화반응을 수행하기 위한 약 300℃ 전후의 온도에서 장시간 온도를 유지하는 탄화공정에 있어서 강제순환식 대류 열전달 방식에 의해 발생하는 급격한 폐가스의 순환에 의한 양음극 리드단자 오염을 최소화하고, 급격한 공기순환에 의해 불균일한 탄화현상을 억제하기 위해 탄화공정에서 탄화설비 내부 구조를 측면 열풍 차단식 다단 구조로 변경함으로써 기존 탄화로의 문제점을 현저히 개선한 알루미늄 고분자 콘덴서 제조의 탄화공정에서 강제송풍식 대류탄화로용 열풍측면 차단 구조체에 관한 것으로,
탄화공정에 사용되는 탄화로의 제작에 있어 탄화로 내부의 구조를 급격한 공기순환을 억제하는 동시에 대량의 소자를 동시에 탄화할 수 있는 측면 차단식 다단계 탄화용 구조물을 적용함으로써 탄화시 전해지 연소에 의해 발생하는 이산화탄소, 일산화탄소, 황산화물, 질소산화물, 그을음 등으로부터 양음극 리드단자의 오염을 배제하고, 안정된 내부 공기분위기를 유지함으로써 균일한 전해지 섬유조직의 파괴를 도모하여 후 공정에 있어 안정된 전도성고분자 혹은 그 단량체 용액의 함침이 이루어져 균일한 전도성고분자 층을 생성함으로써 고분자 콘덴서의 정전용량, 유전손실, 등가직렬저항 등의 3특성의 향상을 도모한다.
더불어 양음극 박에 점철되어진 양음극 리드단자의 오염을 방지를 통하여 소자의 외관품질 뿐만 아니라 탄화공정 이후에 이 오염부위를 세척하는 등의 작업공정을 제거하여 생산성을 향상시키고, 작업공수도 절감하게 되는 뛰어난 효과가 있다.
알루미늄 고분자 콘덴서, 강제순환식 대류탄화로, 측면 열풍 차단식 다단 구조물
Description
도1은 일반적인 알루미늄 고분자 콘덴서 제조공정을 도시한 블럭도.
도2는 본 발명으로 알루미늄 고분자 콘덴서 제조의 탄화공정에서 강제송풍식 대류탄화로용 열풍측면 차단 구조체를 도시한 도면.
도3은 본 발명으로 알루미늄 고분자 콘덴서 제조의 탄화공정에서 강제송풍식 대류탄화로용 열풍측면 차단 구조체를 도시한 측단면도.
*도면의 주요 부분에 부호의 설명*
2:열풍측면 차단 구조체 4:통판넬부
6:배기판넬 8:후면판넬
10,12:저면,상단판넬 14:개구부
16:분리판 18:가이드 스톱퍼
20:배기홀 22:소자
24:양음극 리드단자 26:소자 취부용 벨트지그
본 발명은 알루미늄 고분자 콘덴서 제조의 탄화공정에서 강제송풍식 대류탄화로용 열풍측면 차단 구조체에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 알루미늄 고분자 콘덴서용 권취 소자 내부로 유기용액에 용해된 전도성고분자 혹은 전도성고분자의 단량체의 원활한 흡습과 안정된 전해지(separator)의 탄화반응을 수행하기 위한 약 300℃ 전후의 온도에서 장시간 온도를 유지하는 탄화공정에 있어서 강제순환식 대류 열전달 방식에 의해 발생하는 급격한 폐가스의 순환에 의한 양음극 리드단자 오염을 최소화하고, 급격한 공기순환에 의해 불균일한 탄화현상을 억제하기 위해 탄화공정에서 탄화설비 내부 구조를 측면 열풍 차단식 다단 구조로 변경함으로써 기존 탄화로의 문제점을 현저히 개선한 알루미늄 고분자 콘덴서 제조의 탄화공정에서 강제송풍식 대류탄화로용 열풍측면 차단 구조체에 관한 것이다.
일반적인 알루미늄 고분자 콘덴서 제조공정은 에칭공정(S10), 화성공정(S20), 권취공정(S30), 탄화공정(S40), 재화성공정(S50), 중합공정(S60), 전해액주입공정(S70), 커링공정(S80), 외장조립공정(S90) 순으로 이루어지고 있다.
그리고, 일반적으로 알루미늄 고분자 콘덴서는 약 100 ㎛ 전후의 전기화학적으로 미세 에칭(etching)된 알루미늄 양극박과 약 50 ㎛ 전후의 화학적으로 미세 에칭(etching)된 알루미늄 음극박을 약 30~60 ㎛ 두께의 전해지를 사이에 두고 권취(winding)하여 그 기본 소자를 구성한다.
이 때 고분자 콘덴서를 제조하기 위해서는 유기용액에 용해된 전도성고분자 혹은 그 단량체의 용액이 소자 내부로 원활하게 흡습 함침되어 양음극박의 미세 에칭 피트(pit)에 골고루 함침된 뒤 안정된 상태로 중합되어 전도성고분자 고체 층을 형성하여야 한다.
이를 위해서는 소자 권취시에 사용된 전해지의 섬유조직을 제거하여야 전도성고분자 혹은 그 단량체 용액이 소자 양음극 박 미세 피트로 함침될 수 있다.
따라서 전도성고분자 층을 생성하는 중합공정 이전에 권취된 소자의 섬유조직을 파괴하기 위하여 약 300℃전후의 온도에서 수시간 열처리하는 이른바 탄화(carbonization) 공정을 수행하여야 한다.
기존의 탄화방식은 대류방식의 강제 순환식 오븐을 사용하여 가열처리하는 방식을 사용하고 있다.
이 경우 또한 탄화로 내부의 급격한 공기순환이 일어나기 때문에 균일한 탄화가 어렵게 된다.
따라서 탄화로 내부의 소자 위치에 따라 탄화상태가 달라지고 완전한 탄화를 위해서는 탄화시간이 연장되어 에너지 소비를 증가시키고 작업시간을 증가시키는 단점을 가지고 있다.
또한 탄화로 내부의 급격한 공기순환으로 탄화시 전해지의 연소과정에서 발생하는 이산화탄소, 일산화탄소, 황산화물 등의 각종 폐가스들과 그을음이 양음극박 내부로 삽입되어 양음극박의 미세 에칭 피트에 채움으로써 콘덴서의 정전용량의 감소, 유전손실의 증가, 등가직렬저항의 증가, 누설전류의 증가 등의 문제가 발생하는 치명적인 결함을 내포하고 있다.
이뿐만 아니라 양음극 박에 점철되어진 양음극 리드단자에 각종 폐가스들과 그을음이 달라붙어 오염됨으로써 후 공정의 중합공정시 합성되는 전도성고분자에 의해 변색 등의 2차 오염으로 이어지기 때문에 사전에 이들 양음극박 리드단자를 세척하거나 닦아주어야 하는 부수적인 작업공정이 추가되어져야 하기 때문에 작업속도가 저하되고, 작업공수가 추가되어 작업비용이 증가하고, 생산성이 저하되는 문제점을 가지고 있다.
상기 기술한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해소하기 위하여 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 알루미늄 고분자 콘덴서용 권취 소자 내부로 유기용액에 용해된 전도성고분자 혹은 전도성고분자의 단량체의 원활한 흡습과 안정된 전해지(separator)의 탄화반응을 수행하기 위한 약 300℃ 전후의 온도에서 장시간 온도를 유지하는 탄화공정에 있어서 강제순환식 대류 열전달 방식에 의해 발생하는 급격한 폐가스의 순환에 의한 양음극 리드단자 오염을 최소화하고, 급격한 공기순환에 의해 불균일한 탄화현상을 억제하기 위해 탄화공정에서 탄화설비 내부 구조를 측면 열풍 차단식 다단 구조로 변경함으로써 기존 탄화로의 문제점을 현저히 개선한 알루미늄 고분자 콘덴서 제조의 탄화공정에서 강제송풍식 대류탄화로용 열풍측면 차단 구조체를 제공하는데 있다.
이를 실현하기 위한 본 발명은
알루미늄 고분자 콘덴서 제조의 탄화공정에서 강제송풍식 대류탄화로에 있어서,
일정 높이로 형성된 직육면체의 일측면을 일정 두께로 면을 형성한 통판넬부와,
상기 통판넬부의 타측면은 일정 간격을 두고 다수 배기홀을 뚫어 형성한 배기판넬과,
상기 통판넬부와 배기판넬사이에 환기홀을 형성한 후면판넬과 저면,상단판넬로 측벽을 형성하고 전면은 열풍이 전달되게 열린 상태로 개구부를 형성하며,
상기 개구부를 통해 공간을 다수층으로 분할하게 조립되는 스텐레스재질의 분리판과,
상기 분리판으로 분리된 각각의 개구부 공간에 소자 취부용 벨트지그를 거치하게 가이드스톱퍼를 형성하여 이루어짐을 특징으로 하는 알루미늄 고분자 콘덴서 제조의 탄화공정에서 강제송풍식 대류탄화로용 열풍측면 차단 구조체를 제공하는데 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 일 실시예를 첨부한 도면에 의하여 더욱 상세하게 설명한다.
도2는 본 발명으로 알루미늄 고분자 콘덴서 제조의 탄화공정에서 강제송풍식 대류탄화로용 열풍측면 차단 구조체를 도시한 도면이고, 도3은 본 발명으로 알루미늄 고분자 콘덴서 제조의 탄화공정에서 강제송풍식 대류탄화로용 열풍측면 차단 구 조체를 도시한 측단면도이다.
상기한 열풍측면 차단 구조체(2)는 알루미늄 고분자 콘덴서 제조의 탄화공정에서 강제송풍식 대류탄화로에 있어서,
통판넬부(4), 배기판넬(6), 후면판넬(8)과 저면,상단판넬(10)(12), 개구부(14), 분리판(16), 가이드 스톱퍼(18)로 구성되어 이루어지고 있다.
통판넬부(4)는 일정 높이로 형성된 직육면체의 일측면을 일정 두께로 면을 형성하여 이루어지고 있으며, 두께는 0.5~1mm이다.
그리고 상기한 통판넬부(4)는 대류탄화로의 강제순환되는 열풍을 차단하게 배기판넬(6), 저면, 상단판넬(10)(12)보다 주로 두껍게 형성되며, 두께는 설계 사양에 따라 한정되지 않고 다양하게 변경 가능하다.
상기 배기판넬(6)은 통판넬부(4)의 타측면에 배치 형성되며 일정 간격을 두고 다수 배기홀(20)을 뚫어 형성하여 이루어지고 있다.
상기 배기홀(20)은 분리판(16)으로 나뉘는 층층마다에 위치하게 다수개가 뚫려 형성되고 내부의 폐가스가 배출되게 하고 있다.
상기한 배기판넬(6)은 배기홀(20)을 뚫어 형성하므로서 도시생략한 탄화로의 우측배기순환로를 배기된 후 지속적으로 순환하게 된다.
상기 개구부(14)는 통판넬부(4)와 배기판넬(6)사이에 설계 사양에 따라 가변적으로 형성되는 환기홀(도시생략)을 형성한 후면판넬(8)과 저면,상단판넬(10)(12)로 측벽을 형성하고 전면은 열풍이 전달되게 열린 상태로 형성하여 이루어지고 있다.
상기 통판넬부(4)에 의해 열풍이 차단되면서 상단판넬(12)이나 전면의 개구부(14)를 통해 소자에 전달하여 탄화반응을 일으키게 하고 있다.
상기 분리판(16)은 개구부(14)를 통해 공간을 다수층으로 분할하게 통판넬부(4)와 배기판넬(6)에 걸쳐 조립되며, 스텐레스재질로 형성되고 있다.
상기 분리판(16)은 두께 0.5~1mm의 스텐레스재질로 이 또한 설계사양에 따라 한정되지 않고 다양하게 형성할 수 있다.
상기한 분리판(16)은 소자 탄화시 발생하는 폐가스들이 열 대류에 의해 탄화로 상층부로 상승하면서 상층에 위치한 소자(22)의 양음극 리드단자(24)를 오염시키거나 부식시킴을 방지하게 하고 있다.
즉, 분리판(16)은 탄화반응시 발생하는 폐가스를 상측으로 상승하는 것을 차단하면서 배기판넬(6)의 배기홀(20)을 통해 도시생략한 배기순환구(화살표)로 순환하게 하고 있다.
상기 가이드스톱퍼(18)는 분리판(16)으로 분리된 각각의 개구부(14) 공간에 소자 취부용 벨트지그(26)를 거치하게 가이드스톱퍼(18)를 형성하여 이루어지고 있다.
상기 가이드스톱퍼(18)도 통판넬부(4)와 배기판넬(6)에 걸쳐 분리판(16)의 하측으로 장착되고 있다.
이를 실현하기 위한 본 발명의 작용을 설명하면, 에칭공정(S10), 화성공정(S20), 권취공정(S30), 탄화공정(S40), 재화성공정(S50), 중합공정(S60), 전해액주입공정(S70), 커링공정(S80), 외장조립공정(S90) 순으로 이루어지는 알루미늄 고분 자 콘덴서 제조 공정중 탄화공정에서 강제송풍식 대류탄화로용 열풍측면 차단 구조체(2)를 통판넬부(4), 배기판넬(6), 후면판넬(8)과 저면,상단판넬(10)(12), 개구부(14), 분리판(16), 가이드 스톱퍼(18)로 구성한다.
즉, 열풍측면 차단 구조체(2)는 가로×세로×높이 각각 약 500~1000 mm의 정육면체 형의 크기에 탄황공정의 탄화로(도시생략) 내부에 삽입 설치한다.
상기 열풍측면 차단 구조체(2)는 좌측에서 열풍이 블로어(도시생략)에 의해 불어나오는 대류 탄화로임에 따라 좌측면의 통판넬부(4)를 설치하여 좌측면에서 불어오는 직사 열풍을 차단한다.
그리고 열풍측면 차단 구조체(2)는 직육면체 형태로 제작하되 전면의 개구부(14)는 개방되어 있어 소자 취부용 벨트 지그(26)를 가이드 스톱퍼(18)에 삽입 거치시켜 둔다.
따라서 탄화공정에서 열풍측면차단구조체(2)의 통판넬부(4)에 가해지는 열풍은 차단되고 이 열에 의해 후면판넬(8), 상단판넬(12)부에 형성된 설계 사양에 따라 환기구용 홀(도시생략)을 통해 열의 유입이 이루어지게 함도 가능하다.
한편, 우측의 배기판넬(6)에는 층층에서 발생한 내부의 폐가스 등이 배기홀(20)을 통해 배기 순환구(화살표)로 배출되어 순환하게 된다.
따라서 탄화공정에서 대류 탄화로의 강제순환되는 열풍은 좌측면 통판넬부(4)에 의해 차단된 뒤 열풍측면 차단 구조체(2)의 상단판넬(12)과 전면의 개구부(14)를 통해 가이드 스톱퍼(18)에 소자 취부용 벨트지그(26)로 거치되어 있는 소자(22)에 전달 탄화반응을 수행하게 된다.
상기 열풍측면 차단구조체(2)에서 분리판(16)으로 나뉜 공간에 가이드 스톱퍼(18)로 거치된 소자취부용 벨트지그(26)에 삽입 고정된 소자에 전달 탄화반응을 수행환 후 배기판넬(6)의 배기홀(20)을 통해 배기 순환로로 빠져 나간 뒤 지속적으로 순환하게 된다.
상기 열풍측면 차단 구조체(2)는 또한 다량의 소자(22)를 동시에 탄화하기 위하여 내부에 분리판(16)으로 공간을 나뉘어 복수 단으로 분리되어 형성되고 있는데, 분리판(16)은 두께 0.5~1 mm의 스텐레스(SUS) 재질의 설치된다.
상기 분리판(16)의 설치로 소자 탄화시 발생하는 폐가스들이 열 대류에 의해 탄화로 상층부로 상승이 방지됨에 따라 상단에 위치한 소자(22)의 양음극 리드단자(24)를 오염시키거나 부식시키는 현상을 억제하게 된다.
즉, 분리판(16)으로 나뉘어 형성된 공간에서 발생하는 폐가스들이 상단부로 상승하지 못하고 우측면에 형성된 배기판넬(6)의 배기홀(20)을 통해 바로 탄화로 우측면의 배기순환구(화살표) 방향을 통해 순환되도록 함으로써 상단부 소자에 악영향을 주지 못하게 되어 제품의 정밀성을 도모하게 된다.
한편, 열풍측면 차단 구조체(2)의 단 구분은 분리판(16)에 의해 구분되며, 분리판(16) 하단부에는 소자가 취부된 지그 걸이용 가이드 스톱퍼(18)를 장착하여 다량의 소자 취부 지그들이 장착될 수 있도록 하고 있기 때문에 양산이 가능하게 된다.
본 발명은 탄화공정에서 탄화로(도시생략) 내부를 직접적인 열풍에 의한 급격한 공기순환을 배제하기 위하여 열풍 측면 차단 구조체(2)를 적용하므로서 좌측 면에서 블로어(도시생략)에 의해 열풍을 불어내어 탄화로 내부의 공기순환을 유발하여 전체 온도를 상승시키면서 우측면의 배기판넬(6) 배기홀(20)을 통해 공기를 용이하게 빠져나가게 한다.
상기 열풍측면 차단 구조체(2)는 블로어에서 불어나오는 열풍을 좌측면 통판넬부(4)에 의해 차단하여 급격한 공기순환을 차단함으로써 탄화로 내부에서의 급격한 강제 공기순환을 차단하게 된다.
이에 따라 상기 열품측면 차단 구조체(2)를 다단으로 설계함으로써 다량의 소자를 동시에 탄화할 수 있게 하므로서 생산량을 높여 생산성을 향상시키게 된다.
따라서 탄화공정중 탄화로에 열풍측면 차단 구조체는 탄화로의 열풍을 적절히 차단하여 소자에 직접 전달되지 못하도록 하는 동시에 하단부와 상단부를 분리하여 열전달 및 공기순환이 이루어지게 한다.
상기 열풍측면 차단구조체는 탄화로 내부의 급격한 공기순환을 차단하여 단시간에 안정된 전해지의 탄화효과를 도모하여 탄화로 내부 모든 위치에서 균일한 탄화상태를 유지함으로써 전도성고분자 혹은 그 단량체 용액의 원활하고 균일한 흡습 및 함침을 도모하게 된다.
그리고 양음극 산화피막 내부 미세 에칭 피트 내부에 공기 순환에 의한 폐가스들의 유입을 차단하도록 함으로써 전도성고분자 혹은 그 단량체 용액의 함침율을 증가시켜 고분자 콘덴서의 정전용량, 유전손실, 등가직렬저항 등의 핵심 3특성을 향상시키게 된다.
또한 탄화시 발생하는 급격한 폐가스들의 상단부 집중 현상을 억제함으로써 상단부 소자의 양음극박 리드단자의 심각한 오염 현상을 방지 내지는 완화하여 상대적으로 깨끗한 상태의 리드단자를 유지하게 된다.
또, 탄화후 리드단자를 세척하는 등의 추가 작업공정을 배제하여 작업공수를 줄여 생산성을 향상시키고 생산원가를 도모되는 등 전자부품산업이나 콘덴서 제작 산업상 유용한 기술이다.
Claims (3)
- 알루미늄 고분자 콘덴서 제조의 탄화공정에서 강제송풍식 대류탄화로에 있어서,일정 높이로 형성된 직육면체의 일측면을 일정 두께로 면을 형성한 통판넬부와,상기 통판넬부의 타측면은 일정 간격을 두고 다수 배기홀을 뚫어 형성한 배기판넬과,상기 통판넬부와 배기판넬사이에 환기홀을 형성한 후면판넬과 저면,상단판넬로 측벽을 페쇄 형성하고 전면은 열풍이 전달되게 열린 상태로 개구부를 형성하며,상기 개구부를 통해 공간을 다수층으로 분할하게 조립되는 스텐레스재질의 분리판과,상기 분리판으로 분리된 각각의 개구부 공간에 소자 취부용 벨트지그를 거치하게 가이드스톱퍼를 형성하여 이루어짐을 특징으로 하는 알루미늄 고분자 콘덴서 제조의 탄화공정에서 강제송풍식 대류탄화로용 열풍측면 차단 구조체.
- 제1항에 있어서, 상기 통판넬부나 분리판은 스텐레스재로 두께 0.5~1 mm로 형성하여 이루어짐을 특징으로 하는 알루미늄 고분자 콘덴서 제조의 탄화공정에서 강제송풍식 대류탄화로용 열풍측면 차단 구조체.
- 제1항에 있어서, 상기 배기판넬은 통판넬부의 타측면에 형성되며, 폐가스가 배기되는 배기홀이 분리판과 사이 사이에 해당하는 부분에 복수개 형성됨을 특징으로 하는 알루미늄 고분자 콘덴서 제조의 탄화공정에서 강제송풍식 대류탄화로용 열풍측면 차단 구조체.
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