KR100696188B1

KR100696188B1 - 직조발열체용 탄소사 건조시스템

Info

Publication number: KR100696188B1
Application number: KR1020060130130A
Authority: KR
Inventors: 김석곤; 이동형
Original assignee: 주식회사 이륜
Priority date: 2006-12-19
Filing date: 2006-12-19
Publication date: 2007-03-20
Also published as: KR20070004499A

Abstract

본 발명은 직조발열체용 탄소사 건조시스템에 관한 것으로, 탄소사(90)로 사용되기 위해 액상탄소(92)가 도포된 원사(94)를 직조발열체(10)가 발열수단으로 작동되는 건조구간인 발열건조기(20)를 통과하도록 함으로서, 역시 탄소사(90)를 수단으로 발열되는 건조구간 내의 직조발열체(10)에 의해 탄소사(90)에 대한 건조작업이 적은 전력소모로도 신속하고 균등하게 이루어질 수 있다. 이를 달성하기 위한 기술적 수단으로 액상탄소(92)가 도포된 탄소사(90)가 통과되는 발열건조기(20)의 건조기본체(22) 또는 건조기덮개(24) 중 최소한 건조기본체(22) 내부에 전원이 연결된 직조발열체(10)가 구성되되, 상기 건조기본체(22) 일측에는 탄소사(90)가 진입되는 탄소사진입부(21)가 형성되면서 반대쪽 타측으로는 표면의 액상탄소(92)가 상기 직조발열체의 발열에 의해 건조된 탄소사(90)가 배출되는 탄소사배출부(25)가 형성된 상기 발열건조기(20)를 기본적으로 포함하여 구성된다.

직조발열체, 발열건조기, 탄소사분배기, 탄소도포기, 액상탄소

Description

직조발열체용 탄소사 건조시스템 {Weaving heating element for carbon fiber of dry system}

도 1은 본 발명에 따른 직조발열체용 탄소사 건조시스템의 전체적인 사시도.

도 2는 본 발명에 따른 직조발열체용 탄소사 건조시스템의 평면방향 구조도.

도 3은 본 발명의 탄소사 건조시스템을 구성하는 발열건조기의 탄소사 진행방향 사시도.

도 4은 본 발명의 탄소사 건조시스템을 구성하는 발열건조기의 탄소사 공급방향 사시도.

도 5는 본 발명의 탄소사 건조시스템을 구성하는 발열건조기의 탄소사 배출방향 사시도.

도 6은 본 발명의 탄소사 건조시스템을 구성하는 원사공급기쪽의 탄소도포기 사시도.

도 7은 본 발명 탄소사 건조시스템의 발열건조기의 발열수단으로 사용되는 면상발열체 구조도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1O : 직조발열체 12 : 전극동선

14 : 절연면사 16 : 발열도선

20 : 발열건조기 21 : 탄소사진입공

22 : 건조기본체 23 : 본체지지대

24 : 건조기덮개 25 : 탄소사배출공

26 : 분리격벽 30 : 탄소사분배기

31 : 간격조절홈 32 : 간격조절대

33 : 분배지지대 34 : 분배기본체

35 : 탄소사통과대 40 : 탄소사권취기

41 : 드럼지지구 42 : 드럼지지대

43 : 탄소사권취드럼 50 : 탄소도포기

51 : 함침지지롤러 52 : 도포기본체

53 : 도포지지대 54 : 롤러지지대

55 : 원사통과롤러 56 : 탄소사통과공

60 : 원사공급기 61 : 원사공급드럼

62 : 공급지지대 90 : 탄소사

92 : 액상탄소 94 : 원사

본 발명은 직조발열체의 발열도선으로 사용되는 탄소사를 대량으로 신속하면서도 안정되게 건조시킬 수 있는 탄소사 건조시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 탄소사로 사용되기 위해 액상탄소가 도포된 원사를 직조발열체가 발열수단으로 작동되는 건조구간을 통과하도록 함으로서, 역시 탄소사를 수단으로 발열되는 건조구간 내의 직조발열체에 의해 탄소사에 대한 건조작업이 적은 전력소모로도 신속하고 균등하게 이루어질 수 있도록 한 면상발열체용 탄소사 건조시스템에 관한 것이다.

일반적으로 직조발열체는 카본섬유(탄소사)를 직조한 형태의 발열체로서 탄소사를 발열체로 한 면상발열체와 함께 사용되고 있으며, 면상발열체는 얇은 면상의 전도성 발열체 위에 금속전극을 양 끝에 설치한 후 절연재로 절연 처리하여 면 전체를 발열하는 기술로 만들어진 신개념의 발열체를 말한다. 기존의 저항선 발열을 하는 일반히터와 달리 필름 전체의 면상에서 골른 열이 발산되어 열효율이 높아 절전효과가 있으며, 특히 탄소(카본블랙)를 이용한 제품이므로 전자파 발생이 거의 없다는 특징이 있다.

이와 같은 특징을 갖는 면상발열체 또는 직조발열체는 온도조절이 용이하고 공기가 오염되지 않아 위생적이며 소음이 없기 때문에, 히팅매트나 히팅패드, 침대매트리스, 보온이불을 비롯하여 아파트나 일반주택 등의 주거용 난방장치에 폭넓게 이용되고 있을 뿐만 아니라, 사무실이나 상점 등의 상업용 건물의 난방장치, 작업장이나 창고, 막사 등의 산업용 가열장치 등 다양한 분야에 걸쳐 널리 사용되고 있는 추세이다.

한편, 이와 같은 직조발열체는 통상 니크롬이나 탄소섬유로 이루어진 발열체의 종방향이나 횡방향으로 적어도 한쌍의 전극부재가 형성되고, 발열체의 상하 표층에는 절연부재를 라미네이팅된 구조로 이루어진 발열부와 상기 발열부의 전극부재로 전기를 공급하여 발열을 일으키고 온도를 제어하는 제어부가 별도로 장착된 구성이 일반적이며, 전기의 공급으로 발열되는 발열체(발열도선)는 주로 탄소사가 사용되고 있는 실정이다. 이러한 탄소사는 통상의 절연면사인 원사에 액상의 탄소를 도포시켜 건조시킴으로서 부드러운 전열체로서의 제품이 이루어질 수 있다.

본 발명은 통상 직조발열체의 발열도선으로 사용되는 탄소사를 대량으로 신속하면서도 안정되게 건조시킬 수 있도록 발명된 것으로, 기본적으로 원사에 액상탄소가 도포된 탄소사를 직조발열체를 발열수단으로 적용시킨 발열건조기의 건조구간으로 통과되도록 함으로서 원사 표면에 도포된 액상탄소가 발열건조기 내의 면상발열체 발열에 의해 획기적으로 적은 전력 소모로도 신속하면서 균등하게 건조 처리될 수 있어, 기존의 전기건조기에 기대하기 힘든 절전효과가 있을 뿐만 아니라 구조적으로 물질적인 특성상 전자파 차단효과 등을 가져올 수 있는 직조발열체용 탄소사 건조시스템을 제공함에 있다. 아울러 본 발명은 탄소사로 사용되는 직물사에 도포되는 액상탄소를 효과적으로 건조시키는데 사용되는 것을 기본기능으로 하나, 필요에 따라 발열건조기의 구조를 변경시켜 전기로에서 적용될 수 있는 대부분의 물품에 대한 건조수단으로도 폭넓게 사용될 수 있음은 물론이다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 직조발열체용 탄소사 건조시스템은 액상탄소가 도포된 탄소사가 통과되는 발열건조기의 건조기본체 또는 건조기덮개 중 최소한 건조기본체 내부에 전원이 연결된 직조발열체가 구성되되, 상기 건조기본체 일측에는 탄소사가 진입되는 탄소사진입부가 형성되면서 반대쪽 타측으로는 표면의 액상탄소가 상기 직조발열체의 발열에 의해 건조된 탄소사가 배출되는 탄소사배출부가 형성된 발열건조기를 기본적으로 포함하여 구성된다. 아울러 상기 발열건조기 내부의 직조발열체중 건조기덮개에 설치되는 직조발열체는 절연성은 높이면서 열손실을 줄일 수 있도록 단열재로 마감 처리하며, 상기 발열건조기의 건조기본체는 지면과 일정높이 이격될 수 있도록 본체지지대가 설치된 것을 특징으로 한다.

또한 상기 발열건조기 내부로 진입되는 탄소사를 구성하는 원사에 대해 액상탄소가 도포될 수 있도록 원사공급기와의 사이에 탄소도포기가 구성되되, 상기 탄소도포기는 상기 원사공급기로부터의 원사가 일정높이에서 도포기본체 내부에 채워진 액상탄소를 통과하면서 도포되어 상기 발열건조기의 탄소사진입부로 진입될 수 있도록 구성된다. 나아가 상기 발열건조기의 직조발열체를 통해 건조되는 다수의 탄소사가 상기 발열건조기 외부로 균등하게 배출될 수 있도록 탄소사권취기와의 사이에 탄소사분배기가 구성되되, 상기 탄소사분배기는 상기 발열건조기의 탄소사배출부로부터 배출되는 탄소사가 분배기본체 중간의 일정간격으로 간격조절홈이 요홈된 간격조절대를 통과하여 단부의 탄소사통과대를 통해 도달될 수 있도록 구성되는 것을 기술적 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 따라 통상 직조발열체의 발열도선으로 사용되는 탄소사를 대량으로 신속하면서도 안정되게 건조시킬 수 있도록 한 직조발열체용 탄소사 건조시스템의 구성관계 및 작용을 첨부한 바람직한 실시예의 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 아울러 본 발명의 작동원리를 설명하기 위한 이하의 설명 및 도면은 바람직한 일실시예로서 본 발명의 권리범위를 한정하는 것은 당연히 아니며, 건조시킬 대상물품에 따라 발열건조기의 탄소사진입부 및 탄소사배출부의 구성관계를 해당물품에 따라 적절하게 변경시켜 적용시킬 수 있는바, 결국 본 발명은 기본적으로 발열건조기 내부에 직조발열체를 적용시켜 통과되는 대상물품을 통상의 전기건조로에서는 기대할 수 없는 적은 전력소모로도 균등하면서 신속하게 건조시킬 수 있는 작동원리를 보호받고자 함이다.

도 1과 도 2는 본 발명에 따른 직조발열체용 탄소사 건조시스템의 전체적인 구성관계를 보이고자 측면방향 및 평면방향으로 각각 도시한 것이며, 도 3은 본 발명의 탄소사 건조시스템을 구성하는 발열건조기(20)에 대해 탄소사 진행방향으로 도시한 것이며, 도 4와 도 5는 본 발명의 탄소사 건조시스템을 구성하는 발열건조기에 대해 탄소사 공급방향과 탄소사 배출방향으로 각각 도시한 것이다.

특히 도 6은 본 발명의 탄소사 건조시스템을 구성하는 원사공급기(60)쪽의 탄소도포기(50)를 상세 도시한 것이며, 아울러 도 7은 본 발명 탄소사 건조시스템의 발열건조기(20)의 발열수단으로 설치 적용되는 바람직한 면상발열체(10)의 바람직한 구조를 도시한 것이다.

도면에서 보는 것과 같이, 본 발명의 직조발열체용 탄소사 건조시스템은, 액상탄소(92)가 도포된 탄소사(90)가 통과되는 발열건조기(20)의 건조기본체(22) 또는 건조기덮개(24) 중 최소한 건조기본체(22) 내부에 전원이 연결된 직조발열체(10)가 기본적으로 구성되어 상기 직조발열체(10)의 발열로서 통과되는 탄소사(90)가 건조될 수 있도록 한다. 즉, 직조발열체(10)가 기본적으로 건조기본체(22) 저부에 설치되나 건조기덮개(24) 내측에도 설치됨이 바람직하며, 이는 전기 소모가 통상의 전기건조로에 비해 거의 없는 이들 직조발열체(10)를 통한 발열효과를 극대화시킬 수 있도록 하기 위함이다.

특히 직조발열체(10)의 구성관계를 보면, 건조기본체(22) 일측에 탄소사(90)가 진입될 수 있도록 일정간격으로 다수의 탄소사통과공(도면부호 생략)을 갖는 탄소사진입부(21)가 형성되고, 반대쪽 타측으로는 표면의 액상탄소(92)가 상기 직조발열체(10)의 발열에 의해 건조된 탄소사(90)가 배출될 수 있도록 역시 다수의 탄소사배출공(도면부호 생략)을 갖는 탄소사배출부(25)가 형성된다.

또한 발열건조기(20)는 내부의 직조발열체(10)중 건조기덮개(24)에 설치되는 직조발열체(10)는 절연성은 높이면서 열손실을 줄일 수 있도록 단열재로 마감 처리하고, 상기 발열건조기(20)의 건조기본체(22)는 지면과 일정높이 이격될 수 있도록 본체지지대(23)가 설치된 구성관계로 이루어진다, 아울러 본 발명의 탄소사 건조시스템에서는 상기 발열건조기(20)를 단일개로 구성시켜 적용시킬 수 있으나 2개 이상으로 직렬 설치함으로서, 탄소사(90)가 이들 다수의 발열건조기(20)를 통과하면서 보다 정확하고 균등하게 바람직한 제품수준의 탄소사(90)로서 전단계인 탄소도 포기(50)를 통해 원사(94) 표면에 도포된 액상탄소(92)가 건조될 수 있도록 한다.

그리고 발열건조기(20)의 발열수단으로 적용되는 직조발열체(10)는 도 7에서 보는 것처럼, 합성섬유로서 직조발열체(10)의 발열면에 전체적으로 직조되는 절연면사(16)와, 상기 절연면사(16)의 최소 양측에 한쌍 또는 일정간격마다 복수쌍으로 배치되어 전원의 온/오프 및 온도를 조절하는 작동제어기(도면도시 생략)와 전원선(도면도시 생략)으로 연결되는 전극동선(12)과, 상기 전극동선(12) 사이에 직각방향으로 일정간격마다 상기 절연면사(14)에 배치되어 상기 전극동선(12)을 통해 인가되는 전원에 대해 반응하여 열원을 발생시키는 탄소섬유인 발열도선(16)을 기본적으로 포함하여 이루어지는 구성관계의 제품이 적용된다.

한편, 본 발명은 직조발열체용 탄소사 건조시스템은 상술한 발열건조기(20)를 통해 원사(94)에 액상탄소(92)가 도포된 탄소사(90)에 대한 건조작업이 이루어질 수 있으나, 대량의 탄소사(90)에 대한 건조작업을 효율적으로 이루어지기 위해 도 1 및 도 2에 도시한 시스템구성을 적용시킴으로서 작업효율의 향상은 물론 보다 정확한 액상탄소(94)의 도포와 건조상태를 기대할 수 있다.

즉, 발열건조기(20) 내부로 진입되는 탄소사(90)를 구성하는 원사(94)에 대해 액상탄소(92)가 도포시킬 수 있도록 원사공급기(60)와의 사이에 탄소도포기(50)가 구성되는데, 상기 탄소도포기(50)는 각각 원사공급기(60)의 원사공급드럼(61)에 권취된 원사(94)가 일정높이에서 도포기본체(52) 내부에 채워진 액상탄소(92)를 통과하면서 도포되어 상기 발열건조기(20)의 탄소사진입부(21)로 진입될 수 있도록 구성되며, 상기 원사공급기(60)는 원사공급드럼(61)들이 일정높이의 공급지지 대(62)에 각각 설치되어 모터 구동으로 회전 작동되면서 도포기본체(52)에 액상탄소(92)가 채워진 탄소도포기(50)로 통과될 수 있도로고 한다.

또한 원사공급기(60)로부터 공급되어 통과되면서 액상탄소(92)가 도포되도록 하는 탄소도포기(50)는 도 6에서 보는 것처럼, 도포지지대(53)를 통해 일정높이로 위치하는 도포기본체(52) 길이방향 중간으로 함침지지롤러(51)가 모터 구동으로 회전 가능하게 작동될 수 있도록 설치되면서 상기 도포기본체(52) 위쪽에는 다수의 원사통과롤러(55)가 배치된 롤러지지대(54)가 설치되고, 발열건조기(20)쪽으로 상기 도포기본체(52)의 상측 측방으로는 다수의 탄소사통과공(56)들이 형성되어 상기 도포기본체(52)의 원사통과롤러(55)와 함침지지롤러(51)를 매개로 통과되면서 액상탄소(92)가 도포된 탄소사(90)가 이들 탄소사통과공(56)을 통해 상기 발열건조기(20)의 탄소사진입부(21)로 진입하게 된다.

그리고 발열건조기(20)의 면상발열체(10)를 통해 건조되는 다수의 탄소사(90)가 상기 발열건조기(20) 외부로 균등하게 배출될 수 있도록 탄소사권취기(40)와의 사이에 탄소사분배기(30)가 구성된다. 특히 상기 탄소사분배기(30)는 도 5에서 보는 것처럼 발열건조기(20)의 탄소사배출부(25)로부터 배출되는 탄소사(90)가 분배기본체(34) 중간의 일정간격으로 간격조절홈(31)이 요홈된 간격조절대(32)를 통과하여 단부의 탄소사통과대(35)를 통해 도달될 수 있도록 구성된다.

즉, 탄소사분배기(30)는 일정높이의 본체지지대(23)를 매개로 발열건조기(20)의 탄소사배출부(25)와 연결되게 분배기본체(34)가 설치되고, 상기 분배기본체(34)의 중간에는 탄소사 진행방향과 직각으로 일정간격마다 간격조절홈(31)이 형 성된 간격조절대(32)가 형성되고, 탄소사권취기(40)쪽의 상기 분재기본체(34) 단부에는 상기 간격조절홈(31) 일정간격마다 탄소사통과공(도면부호 생략)이 형성된 탄소사통과대(35)가 설치되며, 이는 발열건조기(20)의 탄소사배출부(25)를 통해 배출되는 각각의 탄소사(90)가 상기 탄소사분배기(30)의 간격조절대(32)와 탄소사통과대(35)에 의해 그 간격이 정확하게 유지되면서 탄소사권취기(40)의 해당 탄소사권취드럼(43)으로 도달되어 안정되게 권취 동작될 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 직조발열체용 탄소사 건조시스템은, 직조발열체의 탄소사로 사용되기 위해 원사에 액상탄소가 도포된 탄소사를 면상발열체를 발열수단으로 적용시킨 발열건조기의 건조구간으로 통과되도록 함으로서 탄사 표면에 도포된 액상탄소가 발열건조기 내의 직조발열체 발열에 의해 획기적으로 적은 전력 소모로도 신속하면서 균등하게 건조될 수 있어, 기존의 전기건조기에 기대하기 힘든 절전효과가 있을 뿐만 아니라 구조적으로 직조발열체를 적용시킨 물질적인 특성상 작동 중에 발생될 수 있는 전자파의 차단효과는 물론 건조되는 탄소사의 내구성 및 유연성도 향상시킬 수 있는 등의 효과를 제공할 수 있다.

Claims

액상탄소(92)가 도포된 탄소사(90)가 통과되는 발열건조기(20)의 건조기본체(22) 또는 건조기덮개(24) 중 최소한 건조기본체(22) 내부에 전원이 연결된 직조발열체(10)가 구성되되, 상기 건조기본체(22) 일측에는 탄소사(90)가 진입되는 탄소사진입부(21)가 형성되면서 반대쪽 타측으로는 표면의 액상탄소(92)가 상기 면상발열체의 발열에 의해 건조된 탄소사(90)가 배출되는 탄소사배출부(25)가 형성된 상기 발열건조기(20)를 기본적으로 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 직조발열체용 탄소사 건조시스템.
제 1항에 있어서,

상기 발열건조기(20) 내부의 직조발열체(10)중 건조기덮개(24)에 설치되는 직조발열체(10)는 절연성은 높이면서 열손실을 줄일 수 있도록 단열재로 마감 처리하며, 상기 발열건조기(20)의 건조기본체(22)는 지면과 일정높이 이격될 수 있도록 본체지지대(23)가 설치된 것을 특징으로 하는 직조발열체용 탄소사 건조시스템.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,

상기 발열건조기(20) 내부로 진입되는 탄소사(90)를 구성하는 원사(94)에 대 해 액상탄소(92)가 도포시킬 수 있도록 원사공급기(60)와의 사이에 탄소도포기(50)가 구성되되, 상기 탄소도포기(50)는 상기 원사공급기(60)로부터의 원사(94)가 일정높이에서 도포기본체(52) 내부에 채워진 액상탄소(92)를 통과하면서 도포되어 상기 발열건조기(20)의 탄소사진입부(21)로 진입될 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는 직조발열체용 탄소사 건조시스템.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,

상기 발열건조기(20)의 직조발열체(10)를 통해 건조되는 다수의 탄소사(90)가 상기 발열건조기(20) 외부로 균등하게 배출될 수 있도록 탄소사권취기(40)와의 사이에 탄소사분배기(30)가 구성되되, 상기 탄소사분배기(30)는 상기 발열건조기(20)의 탄소사배출부(25)로부터 배출되는 탄소사(90)가 분배기본체(34) 중간의 일정간격으로 간격조절홈(31)이 요홈된 간격조절대(32)를 통과하여 단부의 탄소사통과대(35)를 통해 도달될 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는 직조발열체용 탄소사 건조시스템.