KR100734922B1

KR100734922B1 - 접합용 전자유도가열기

Info

Publication number: KR100734922B1
Application number: KR1020060115742A
Authority: KR
Inventors: 최기석; 조영노
Original assignee: (주)스마트코퍼레이션
Priority date: 2006-11-22
Filing date: 2006-11-22
Publication date: 2007-07-03
Also published as: WO2008062993A1

Abstract

본 발명은 접합용 전자유도가열기에 관한 것으로, 본 발명의 목적은 도전성부재의 온도를 일정기준치까지 상승시킨 후에, 그 온도가 균일하게 유지되도록 함으로써, 가열로 인한 접합물의 손상 없이도 도전성부재의 전체면적에 걸쳐 부분적인 온도차이가 나지 않게 하여 접착매체가 고루 용융되게 함으로써, 접합불량을 없앨 수 있는 접합용 전자유도가열기를 제공하는 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따르면, 상용전원을 인가받아 직류전류로 변환하여 통과시키는 정류부(10)와, 이 정류부(10)의 다음 단에 연결되어 직류전류를 입력전원으로 인가받아 스위칭동작을 수행하여 고주파를 출력하는 스위칭부(20)와, 이 스위칭부(20)의 구동전원 입력측에 연결되며 펄스폭변조를 수행하여 스위칭동작을 위한 구동신호를 발생시키는 PWM제어부(30)와, 이 PWM제어부(30)의 입력측에 연결되어 펄스폭변조를 수행하도록 제어신호를 발생시키는 컨트롤부(40)와, 상기 스위칭부(20)의 후단에 연결되어 고주파를 인가받아 전자기장을 발생시키는 코일부(50)를 포함하며, 접착매체(1)와 인접배치된 도전성부재(2)에 전자유도에 의한 주울열을 발생시켜 서로 분리된 접합물(3)을 상호 접합시키는 접합용 전자유도가열기에 있어서, 상기 컨트롤부(40)는 상기 PWM제어부(30)를 제어하여 상기 구동신호를 제1듀티비로 출력하여 상기 도전성부재(2)의 온도를 목표온도까지 상승시킨후 상기 PWM제어부(30)를 제어하여 상기 구동신호를 제2듀티비로 낮추어 출력하여 상기 도전성부재(2)의 온도가 상기 목표온도를 대략 일정하게 유지되도록 한 것을 특징으로 하는 접합용 전자유도가열기가 제공된다.

정류부, 스위칭부, PWM제어부, 컨트롤부, 코일부, 메모리부,

Description

접합용 전자유도가열기{A apparatus using electromagnetic induction heating for attaching}

도 1은 종래의 전자유도가열기의 가열에 의한 도전성부재의 온도변화상태도

도 2는 본 발명의 내부회로구성을 도시한 블록도

도 3은 본 발명에 의한 도전성부재의 온도변화상태도

도 4는 본 발명에 의한 듀티비 설정값에 따른 도전성부재별 온도변화상태도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10. 정류부 20. 스위칭부

30. PWM제어부 40. 컨트롤부

50. 코일부 60. 메모리부

70. 디스플레이조작부 80. 코일셀렉터

본 발명은 접합용 전자유도가열기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전자유도가열을 이용하여 접합물을 접합시킬 때, 일정온도까지 상승시킨 후 이 온도를 원하는 시간동안 균일하게 유지되도록 함으로써, 접합불량이 발생되지 않게 한 접합용 전자유도 가열기에 관한 것이다.

일반적으로 인테리어시공, 바닥타일부착, 목조건물의 건축자재 접합, 방수시트시공 등을 비롯한 다양한 산업분야에서는 서로 다른 종류의 자재를 상호 결합 또는 연결시켜 사용할 필요가 있다. 이처럼 상호 연결에 사용되는 물체로는 목재나, 합성수지 등과 같은 비전도성부재로 이루어진 접합물이 많이 이용되는데, 종래에는 이들 접합물간의 상호 접합을 위해 못이나 타카핀과 같은 고정금구를 사용하여 연결시키거나 접합물 사이에 접착제를 발라서 접합시키기도 하였으나, 근래에는 전자유도가열을 이용하여 접합물간의 접착을 이루는 접합용 전자유도가열기가 개발되었다. 이러한 전자유도가열기와 관련된 발명이 일본특허공개 2005-19374호, 국내특허공보 10-2005-7014370 및 국내특허공보 10-2005-0022321호에 기재되어 있다. 이와 같은 전자유도가열기는 고주파를 발생시키는 가열기 본체와 상기 고주파를 인가받아 자기장을 형성시키는 코일부로 이루어진다. 그 접합방법은 접착하고자하는 서로 다른 두 종류의 접합물 사이에 핫멜트와 같은 열가소성수지로 이루어진 접착매체 및 이 접착매체와 층을 이루도록 겹쳐지는 도전성부재를 삽입한 상태로 상기 비전 도성부재를 서로 포갠후에, 상기 접합물의 상면을 상기 전자유도가열기의 코일부로 밀착시키면, 상기 접합기본체에서 발생된 고주파에 대응되는 자력선이 코일부에서 발생되어 이 자기장에 의해 상기 도전성부재에 전자유도현상이 일어나 유도전류가 흐르면서 주울열이 발생해 도전성부재의 온도를 상승시키게 된다. 한편, 이와 같은 주울열은 상기 도전성부재의 전체면적에 골고루 영향을 주어 도전성부재의 전체면이 모두 균일한 일정온도를 유지해야만 접착매체를 모두 완전히 녹일 수 있게 되며, 그렇지 않을 경우 도전성부재의 전체면에 걸쳐 부분적으로 온도차이가 생기므로 접착매체가 제대로 녹는 부분과 녹지 않는 부분으로 차이가 생겨 접합불량이 발생된다.

도 1은 종래의 전자유도가열기의 가열에 의한 도전성부재의 온도변화상태도 를 도시한 것이다. 종래의 접합용 전자유도가열기는 도 1에 도시된 바와 같이 획일적인 온오프버튼에 의해 고주파를 발생시키기 위한 스위칭 구동신호의 듀티비를 최대치인 100%까지 높인 상태로 출력시킴으로 상기 유도코일에서 발생되는 출력파형의 크기를 최대치로 하여 상기 도전성부재의 온도를 일정수준 상승시킨 후, 그 높아진 최고점에서 갑자기 상기 구동신호를 끊음으로 열공급을 차단시키게 된다. 그런데, 일반적으로 상기 도전성부재의 경우 전체면적의 두께가 부분적으로 두껍거나 얇은 차이가 있다. 이 차이로 인해, 종래의 접합용 전자유도가열기에서와 같이 도전성부재에 공급되는 열공급을 갑자기 차단시키면 도전성부재의 얇은 부분은 더 일찍 온도가 올라 뜨거워진 상태이고, 두꺼운 부분은 열전도율이 떨어져 필요한 온도이상으로 올라가지 못한 상태가 된다. 이로 인해, 종래의 접합용 전자유도가열기로 접합시킨 곳은 부분적으로 접합불량이 발생한다.

한편, 열공급을 갑자기 중단시키지 않고 지속적으로 도전성부재를 가열하여 그 온도를 열분포도가 전체면적으로 고를 때까지 계속 상승시켜 가열할 경우에는 도전성부재가 필요이상으로 과열되어 접합물 자체가 타거나 용융되어 손상되므로 이러한 방법은 더욱 바람직하지 않은 결과를 가져오는 문제점이 있다. 한편, 이와 같은 문제를 해결하기 위한 대안으로써, 상기 도전성부재에 흐르는 전류량을 감지하는 감지센서를 도전성부재의 일측에 부착한 후에 이 감지센서에서 감지된 신호를 상기 접합기본체에서 피드백 제어하여 도전성부재의 온도가 일정시간 균일하게 유지되도록 하는 방법도 시도 될 수 있는 방안으로 생각될 수 있으나, 이러한 방법은 상기 도전성부재에 추가로 감지센서를 구비해야 하며, 더욱이 이 감지센서는 상기 접합기본체와 무선 또는 전선으로 연결되어야 한다. 따라서, 무선으로 연결할 경우에는 감지센서의 신호를 무선송출하기 위한 부가적인 구성들이 더 포함되어야 하므로 장치구성이 복잡해지고 그 부피가 커져서 코스트가 상승될 뿐만 아니라, 상기 도전성부재가 포개어 배치됨에 따라 이와 같은 큰 부피의 감지센서를 부착하기에는 현실적으로 불가능해진다. 한편, 유선으로 연결할 경우에는 감지센서와 상기 접합기본체와의 연결을 위해 별도의 접속전선이 연결되어야 하는데, 접합기본체는 계속 다른부위를 접합시키기 위해 이동해야 함으로 이와 같이, 접속전선이 연결된 채로 접합작업을 하기란 사실상 불가능한 일이다. 더욱이, 무선이든 유선이든 감지센서가 감지되어야할 영역이 상기 도전성부재의 접합부분의 전체면적을 골고루 모두 감지해야 하므로 설치해야할 감지센서의 수가 매우 많아 지게 되므로, 전자유도가열 기를 이용한 접합분야에 있어선, 상기 감지센서를 이용한 피드백제어방법은 실제적으로 사용 할 수 없는 단점이 있다.

또한, 종래의 접합용 전자유도가열기의 경우 상기 도전성부재를 일정온도까지 가열시킨 상태에서 열공급을 갑자기 차단시킨 후 자연적인 열손실에 의해 도전성부재의 온도가 서서히 내려가게 되는데, 이처럼, 서서히 식을 경우 접착매체의 접합특성상 그 접합력이 현저히 떨어져서 접합품질면에서도 질이 저하될 뿐만 아니라, 시공시간도 길어지게 되어 접합작업의 시공효율이 떨어지는 문제점이 있다.

그에 더해, 전술한 것처럼 종래의 접합용 전자유도가열기는 방수시트접착, 인테리어 시공, 바닥타일부착, 목조건물제작 등을 비롯한 다양한 분야에서 접착을 위해 두루 사용되는데, 각 사용분야에 따라 코일부분의 특성 또는 형상이 모두 틀려진다. 따라서, 접합용도가 바뀔 때마다 각 용도에 맞는 접합용 전자유도가열기를 별도로 구비하여 사용해야 함으로 사용이 번거로워지며, 추가비용이 발생하는 문제점이 있다.

본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 도전성부재의 온도를 일정기준치까지 상승시킨 후에, 그 온도가 균일하게 유지되도록 함으로써, 가열로 인한 접합물의 손상 없이도 도전성부재의 전체면적에 걸쳐 부분적인 온도차이가 나지 않게 하여 접착매체가 고루 용융되게 함으로써, 접합불량을 없앨 수 있는 접합용 전자유도가열기를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 사용자가 매번 그 용도에 따라 별도로 구비된 접합용 전자유도가열기를 사용하지 않고 단일의 장치로써 다양한 접합용도에 모두 사용할 수 있는 접합용 전자유도가열기를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 접합용 전자유도가열기로 도전성부재를 가열시킨 후에 그 온도가 급속히 냉각되도록 함으로써, 접착매체의 접착력을 한층 더 강화하고, 접합물의 시공시간을 현저히 줄일 수 있는 접합용 전자유도가열기를 제공하는 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따르면, 상용전원을 인가받아 직류전류로 변환하여 통과시키는 정류부(10)와, 이 정류부(10)의 다음 단에 연결되어 직류전류를 입력전원으로 인가받아 스위칭동작을 수행하여 고주파를 출력하는 스위칭부(20)와, 이 스위칭부(20)의 구동전원 입력측에 연결되며 펄스폭변조를 수행하여 스위칭동작을 위한 구동신호를 발생시키는 PWM제어부(30)와, 이 PWM제어부(30)의 입력측에 연결되어 펄스폭변조를 수행하도록 제어신호를 발생시키는 컨트롤부(40)와, 상기 스위칭부(20)의 후단에 연결되어 고주파를 인가받아 전자기장을 발생시키는 코일부(50)를 포함하며, 접착매체(1)와 인접배치된 도전성부재(2)에 전자유도에 의한 주울열을 발생시켜 서로 분리된 두 접합물(3)을 상호 접합시키는 접합용 전자유도가열기에 있어서, 상기 컨트롤부(40)는 상기 PWM제어부(30)를 제어하여 상기 구동신호를 제1듀티비로 출력하여 상기 도전성부재(2)의 온도를 목표온도까지 상승시킨후 상기 PWM제어부(30)를 제어하여 상기 구동신호를 제2듀티비로 낮추어 출력하여 상기 도전성부재(2)의 온도가 상기 목표온도를 거의 일정하게 유지되도록 한 것을 특징으로 하는 접합용 전자유도가열기가 제공된다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 컨트롤부(40)에는 상기 접합물(3), 접착매체(1) 또는 상기 도전성부재(2)의 종류에 따른 온도상승시간 및 온도유지시간 그리고, 이들시간동안 출력되는 구동신호의 듀티비 설정값이 저장되는 메모리부(60)와, 이 메모리부(60)에 상기 설정값이 셋팅되도록 조정하는 디스플레이조작부(70)가 더 연결되며, 상기 디스플레이조작부(70)는 상기 설정값을 선택 및 표시하거나 상기 구동신호의 듀티비 또는 이 듀티비가 출력되는 시간을 단계적으로 조정 및 표시하여 상기 컨트롤부(40)가 상기 구동신호를 상기 스위칭부(20)에 출력시키도록 조작하는 것을 특징으로 하는 접합용 전자유도가열기가 제공된다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 코일부(50)는 상기 접합물(3)의 종류 또는 규격에 따라 서로 다른 다수개의 코일(51)들로 이루어지며, 상기 코일부(50)와 상기 스위칭부(20) 사이에는 상기 컨트롤부(40)와 연결되어 상기 디스플레이조작부(70)의 조정에 따라 상기 스위칭부(20)의 고주파출력을 상기 다수개의 코일(51)가운데 어느 하나로 선택하여 출력시키는 코일셀렉터(80)가 더 연결되는 것을 특징으로 하는 접합용 전자유도가열기가 제공된다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 코일부(50)에는 상기 컨트롤부(40)와 연결되어 제어신호를 인가받아 상기 코일부(50)를 냉각시키는 냉각부(90)가 더 구비되며, 상기 컨트롤부(40)는 상기 코일부(50)에 인가되는 고주파의 공급이 끊기면 이를 감지하여 상기 냉각부(90)를 동작시켜 상기 코일부(50)를 냉각시키는 것을 특징으로 하는 접합용 전자유도가열기가 제공된다.

상술한 본 발명의 목적, 특징들 및 장점은 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해질 것이다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 접합용 전자유도가열기의 내부 회로구성을 도시한 블록도이다. 도시된 바와 같이, 본 발명의 접합용 전자유도가열기는 상용전원을 인가받아 직류전류로 변환하여 통과시키는 정류부(10)와, 이 정류부(10)의 다음 단에 연결되어 직류전류를 입력전원으로 인가받아 스위칭동작을 수행하여 고주파를 출력하는 스위칭부(20)와, 이 스위칭부(20)의 구동전원 입력측에 연결되며 펄스폭변조를 수행하여 스위칭동작을 위한 구동신호를 발생시키는 PWM제어부(30)와, 이 PWM제어부(30)의 입력측에 연결되어 펄스폭변조를 수행하도록 제어신호를 발생시키는 컨트롤부(40)와, 상기 스위칭부(20)의 후단에 연결되어 고주파를 인가받아 전자기장을 발생시키는 코일부(50)를 포함하며, 접착매체(1)와 인접배치된 도전성부재(2)에 전자유도에 의한 주울열을 발생시켜 서로 분리된 두 접합물(3)을 상호 접합시키는 장치이다.

상기 정류부(10)는 AC라인필터(11), 전파정류회로(12), 고주파필터회로(13)의 구성으로 이루어진다. 상기 AC라인필터(11)는 전원라인을 타고 내부로 들어오는 노이즈를 거르는 역할을 수행한다. 상기 전파정류회로(12)는 교류를 직류로 변환해 상기 스위칭부(20)에 입력전원을 공급한다. 상기 고주파필터회로(13)는 상기 전파정류회로(12)에서 인가된 전압의 고주파성분을 통과시키고, 저주파성분은 감쇠 또는 감소시키도록 동작한다.

한편, 상기 스위칭부(20)는 바람직하게는 내부에 스위칭특성이 좋은 IGBT 스위칭소자로 구성되며, 고속스위칭동작에 의한 고주파를 발생시킨다.

또한, 상기 컨트롤부(40)는 스위칭부(20)가 고속스위칭 동작하는데 필요한 제어신호를 인가시킨다. 이 제어신호는 컨트롤부(40)의 후단에 연결된 상기 PWM제어부(30)에서 펄스폭변조를 수행하도록 인가되는 제어신호인데, 이 제어신호를 인가받은 상기 PWM제어부(30)는 제1듀티비를 갖는 구동신호를 상기 스위칭부에 출력시킨다. 바람직하게는 이 제1듀티비는 최대듀티비로써, 대략 100%정도이다. 이처럼, 듀티비가 최대값으로 출력되는 것은 이 구동전압의 듀티비값에 따라 상기 스위칭부(20)에서 발생되는 고주파의 출력세기가 결정되므로, 최대한 단시간내에 상기 도전성부재(2)를 원하는 목표온도까지 끌어올리기 위해서이다.

이처럼, 상기 컨트롤부(40)에서 인가된 제어신호에 따라 상기 PWM제어부(30)에서 만들어진 구동신호를 입력받아 상기 스위칭부(20)가 고속스위칭동작을 수행하여 만들어진 고주파는 그 다음단에 연결배치된 코일부(50)에 인가된다. 이 코일부(50)는 상기 구동전압의 듀티비에 따른 출력을 갖는 고주파신호가 인가됨에 따라 인근에 그 출력에 상응하는 전자기장을 발생시키는 데, 상기 접착매체(1)가 인접배치된 도전성부재(2)에 상기 코일부(50)를 근접시키면, 코일부(50)에서 발생된 전자기장에 의해 도전성부재(2)에 기전력이 유도되면서 이 기전력에 의해 주울열이 발생하여 도전성부재(2)의 온도가 상승한다. 이와 같은 온도상승은 상기 도전성부재(2)의 미리 정해진 목표온도에 다다를 때까지 계속된다.

도 3은 본 발명에 의한 도전성부재(2)의 온도변화상태도를 도시한 것으로 상기 구동신호의 듀티비값에 따른 도전성부재(2)의 온도상승 및 온도유지시간이 어떻게 변화되는지를 보여준다. 도시된 것처럼, 상기 컨트롤부(40)에서 미리 정해진 시간동안 구동신호가 최대듀티비인 제1듀티비로 출력되다가 그 시간이 끝나면 상기 컨트롤부(40)는 상기 스위칭부(20)에 인가하는 구동신호의 듀티비를 일정수준 낮춰진 제2듀티비로 출력되도록 상기 PWM제어부(30)를 제어하여 구동신호가 출력되도록 한다. 이와 같이 듀티비가 낮춰진 상태로 구동신호가 출력되면, 상기 스위칭부(20)에서 스위칭되어 출력되는 고주파신호의 출력도 약해진다. 따라서, 이 고주파신호를 인가받는 상기 코일부(50)의 출력도 낮아지게 되어 결국 상기 도전성부재(2)의 온도가 계속 상승하지 않고 지속되는 결과를 가져온다. 다시 말해, 상기 컨트롤부(40)에서 상기 PWM제어부(30)에 인가하는 제어신호는 PWM제어부(30)에서 발생되는 구동신호의 듀티비를 낮추어 제2듀티비로 출력하므로 상기 도전성부재(2)의 온도는 원하는 목표온도에서 온도상승이 멈춰지고 이 멈춰진 목표온도에서 계속 일정시간 유지되는 것이다. 이 온도유지시간 역시 상기 컨트롤부(40)에 미리 정해진 시간동안만 유지된다.

이와 같은 방법으로 동작되는 구성에서, 상기 컨트롤부(40)에는 상기 접합물(3) 또는 도전성부재(2)의 종류에 따른 온도상승시간 및 온도유지시간 그리고, 이들시간동안 출력되는 상기 구동신호의 듀티비 설정값이 저장되는 메모리부(60)와, 이 메모리부(60)에 상기 설정값이 셋팅되도록 조정하는 디스플레이조작부(70)가 더 연결되며, 상기 디스플레이조작부(70)는 상기 설정값을 선택 및 표시하거나 상기 구동신호의 듀티비가 출력되는 시간을 단계적으로 조정 및 표시하도록 조작한다. 상기 메모리부(60)는 바람직하게는 읽고 쓰기가 가능한 EEPROM이 사용된다. 따라서, 사용자가 미리 접합시키고자 하는 접합물(3)과 도전성부재(2)의 특성에 따라 상기 온도상승시간 및 온도유지시간동안 출력될 구동신호의 듀티비값을 메모리부(60)에 미리 설정한다.

도 4는 본 발명에 의한 듀티비 설정값에 따른 도전성부재별 온도변화상태도를 도시한 것으로 도시된 것처럼, 상기 온도유지시간동안 출력되는 제2듀티비는 전술한 것처럼 제1듀티비의 최대값인 100%에서 떨어진 값, 예를 들어, 18% 내지 25%정도의 값이 설정값이 되어 상기 메모리부(60)에 저장되는 것이다. 한편, 이 듀티비의 최대값인 제1듀티비로 출력되는 온도상승시간 역시 다르게 설정되는데, 이를 테면, 0.8초 내지 1.9초내의 비교적 짧은 시간동안 짧게 설정한다. 또한, 온도유지시간은 모두 동일한 시간동안 예를 들면, 5초정도로 설정할 수 있다. 한편, 이와 같은 설정값은 상기 접착매체(1), 접합물(3) 및 도전성부재(2)의 두께, 재질 등의 종류에 따른 접착조건에 맞게 각각 다르게 설정되어 상기 메모리부(60)에 저장된다.

이와 같이 온도상승시간과 온도유지시간 및 이들시간동안 출력되는 구동신호의 듀티비 설정값을 메모리부(60)에 저장하도록 상기 디스플레이조작부(70)는 디스플레이표시창(71)과 입력스캔키(72)가 구비된다. 따라서, 디스플레이표시창(71)을 통해 설정치를 확인하고, 상기 입력스캔키(72)를 통해 원하는 설정치를 맞추어 메모리부(60)에 기억시키는 한편, 상기 디스플레이조작부(70)는 메모리부(60)에 기억된 설정값을 선택하여 상기 도전성부재(2)의 종류가 바뀔 때마다 그에 맞는 설정값을 컨트롤부(40)에서 읽어들여 원하는 구동신호의 듀티비값이 도전성부재(2)의 온도상승시간 및 온도유지시간동안 출력될 수 있도록 컨트롤부(40)를 조작하게 된다. 한편, 상기 디스플레이조작부(70)는 이와 같이 그 설정값을 미리 셋팅해 놓을 수도 있지만, 미리 정해진 설정값을 불러들일 필요없이 상기 구동신호의 듀티비를 직접 단계적으로 조정 및 표시하는 것도 가능하도록 구성된다. 따라서, 이 경우 온도유지시간동안 출력되는 제2듀티비값을 예를 들어, 15%내지 25%의 범위내에서 1%로씩 단계적으로 올라가도록 조작할 수 도 있으며, 상기 제1듀티비로 출력되는 온도상승시간을 0.8에서 3초이내의 범위에서 단계적으로 조작할 수 있을 것이다. 이 때, 그 조절가능한 범위와 단계의 폭은 사용자가 상기 메모리부(60)에 미리 지정할 수 있도록 구성될 것이다.

또한, 상기 코일부(50)는 피접착물의 종류 및 규격에 따라 형상 또는 특성이 다른 다수개의 코일(51)들로 이루어지며, 상기 코일부(50)와 상기 스위칭부(20) 사이에는 상기 컨트롤부(40)와 연결되어 상기 디스플레이조작부(70)의 조작에 따라 상기 스위칭부(20)의 고주파출력을 상기 다수개의 코일(51)가운데 어느 하나로 선 택하여 출력시키는 코일셀렉터(80)가 더 연결되어 구성된다. 즉, 도전성부재(2)를 가열하여 접착매체(1)를 용융시켜 접착을 이루는 접착방법에 있어서, 피접착물의 종류와 특성은 그 산업분야에 따라 모두 틀려지므로, 이와 같은 다른 특징에 따라 상기 코일부(50)를 이루는 각 코일(51)의 특성을 모두 개별적으로 선택가능하게 구성한 것이다. 이러한 코일(51)의 형상은 필요에 따라 변형이 가능할 것이다. 한편, 상기 코일셀렉터(80)의 내부구성은 복수의 스위칭소자들의 조합으로 구성되어 상기 스위칭부(20)에서 인가되는 고주파신호를 선택적으로 상기 코일부(50)에 출력시킨다. 한편, 바람직하게 상기 코일(51)은 그 바닥 및 외부를 감싸는 합성수지재질의 커버를 포함하여 구성된다.

한편, 상기 코일부(50)에는 상기 컨트롤부(40)와 연결되어 제어신호를 인가받아 상기 코일부(50)를 냉각시키는 냉각부(90)가 더 구비되며, 상기 컨트롤부(40)는 상기 코일부(50)에 인가되는 고주파의 공급이 끊기면 이를 감지하여 상기 냉각부(90)를 동작시켜 상기 코일부(50)를 냉각시키도록 구성된다.

상기 냉각부(90)는 내부적으로 공기를 차게 만드는 냉각장치가 탑재되어 있으며, 상기 컨트롤부(40)의 제어신호를 받아 이 냉각장치를 제어하는 제어회로가 더 구비된다. 따라서, 상기 코일부(50)에 인가되는 신호가 차단되면, 상기 컨트롤부(40)는 상기 제어회로를 제어하며, 이 제어회로와 연결되어 동작되는 상기 냉각장치를 통해 만들어진 찬공기는 상기 코일부(50)와 이 코일부(50)와 인접한 도전성부재(2) 및 접착매체(1)에 발열된 열을 급냉시킨다. 이와 같은 온도변화가 도 3에 도시된 온도하강곡선을 통해 표시되는데, 이 하강곡선은 종래와는 틀리게 매우 급 격히 경사진 모습을 볼 수 있다. 따라서, 이를 통해 알 수 있듯이 상기 도전성부재(2)와 접착매체(1)는 상기 냉각부(90)에 의해 그 온도가 급격히 내려간다.

이와 같이 구성된 본 발명의 장점은 상기 컨트롤부(40)가 상기 PWM제어부(30)를 제어하여 상기 구동신호를 최대 듀티비로 출력하여 상기 도전성부재(2)의 온도를 목표온도까지 상승시킨 후에 상기 구동신호의 듀티비를 낮추도록 상기 PWM제어부(30)를 제어하여, 상기 도전성부재(2)의 온도가 상기 목표온도값에서 일정하게 유지되도록 함으로써, 상기 도전성부재(2)의 전체면적이 부분적으로 온도차이가 발생하거나 미가열된 부분이 생기는 일없이 모두 균일하게 온도가 상승하여 상기 접착매체(1)를 녹일 수 있으므로 접합불량을 없앨 수 있는 장점이 있다. 또한, 이 과정에서 상기 도전성부재(2)의 지속적인 온도상승으로 인한 과열이 발생되지 않으므로 과열에 의해 상기 접착매체(1) 및 접합물(3)이 손상되지 않게 되는 장점이 있다.

그리고, 상기 디스플레이조작부(70)를 통해 상기 접합물(2), 접착매체(1), 및 도전성부재(2)의 종류에 따른 특성에 맞게 미리 상기 구동신호의 듀티비 설정값을 상기 메모리부(60)에 저장시켜 놓고, 이 저장된 데이터를 선택 및 표시하도록 구성함으로써, 사용자가 그 설정값을 어떻게 맞추어야 할지 모르는 경우에도 미리 정해진 설정값에 따라 편리하게 도전성부재(2)를 최적의 조건으로 가열시킬 수 있어 접합작업이 매우 편리해짐과 동시에 양질의 접합작업을 수행 할 수 있는 장점이 있다. 또한, 상기 설정값을 단계적으로 사용자가 직접 조정할 수 있으므로 작업의 정밀도를 한층 더 높여 접합작업을 할 수 있는 장점이 있다.

또한, 상기 코일부(50)를 그 형상과 특성이 다른 다수개의 코일(51)들로 구성함과 동시에 상기 코일부(50)와 스위칭부(20) 사이에 코일셀렉터(80)를 구비시켜 상기 코일(51)중 하나를 선택하여 접합작업을 수행할 수 있게 함으로써, 하나의 장치만으로도 다양한 산업분야에 각기 다르게 수행되는 접합환경에 개별적으로 맞추어 접합작업을 수행할 수 있는 장점이 있다. 예를 들어, 목조건물 건축시의 접합, 인테리어 시공시의 접합, 바닥이나 벽면의 타일접합, 방수시트의 접합 등과 같은 다른 종류의 접합시에 단일의 장치로 이들 접합환경에 맞는 최적의 코일형상 및 특성을 선택하여 사용할 수 있다.

그에 더해, 상기 코일부(50)에 상기 컨트롤부(40)와 연결되어 제어신호를 인가받아 상기 코일부(50)를 냉각시키는 냉각부(90)를 구비하고, 상기 컨트롤부(40)가 상기 코일부(50)에 인가되는 고주파의 공급이 끊기면 이를 감지하여 상기 냉각부(90)를 동작시켜 상기 코일부(50)를 냉각시키도록 구성함으로써, 상기 도전성부재(2)에 가열이 중단된 시점에 그 온도가 실온상태까지 급속히 내려가 식게 함으로 전체적인 접합작업공정의 시간을 단축시킬 수 있음과 동시에 접착매체(1)와 접합물(3)간에 접합력이 더욱 강해지게 할 수 있는 장점이 있다.

또한, 상기 도전성부재(2)의 어느 일측에 유선이든 무선이든 별도의 감지센서를 부착할 필요가 없으며, 이에 따라 상기 컨트롤부(40)는 이 감지센서에 검출된 신호를 피드백받아 제어할 필요가 없어져 장치구성을 복잡하게 만들지 않으면서도 이처럼, 도전성부재(2)의 온도를 균일하게 유지할 수 있게 함으로 접착불량을 막을 수 있게 되는 장점이 있다.

설명하지 않은 도면부호 "99"는 상기 스위칭부(20)와 상기 컨트롤부(40) 사이에 연결되어 상기 컨트롤부(40)에서 제어신호를 인가받아 상기 스위칭부(20)의 온도를 팬을 이용한 공랭식 냉각방식으로 냉각시키는 스위칭부냉각회로(99)이다.

전술한 설명가운데는 고주파필터회로(13)를 정류부(10)의 구성가운데 포함시키는 것을 예시하였으나, 이 구성을 포함하지 않고 본 발명을 구성할 수 있는 것은 물론이다. 한편, 본 실시예를 통해 달성되는 효과는 상기 코일(51)이 상기 접합물(1)을 정해진 위치에 정지된 상태에서 부분별로 가열시킬 경우에도 가능하며, 또는 상기 코일(51)이 접합물(1)에 대해 연속적으로 이동하거나, 반대로 상기 접합물(1)이 상기 코일(51)에 대해 이동되면서 가열시킬 경우에도 모두 동일하게 적용된다. 이러한 장치를 실제로 적용시킬 경우에는 접합물과 피접합물 사이에 그 상하면으로 접착매체가 도포된 얇은 알루미늄재질의 도전성부재를 길게 배치시킨 상태에서 상기 코일(51)이 그대로 정지된 채로 그 시작위치부터 종단위치까지 상기 접합물과 피접합물을 컨베이어 등의 이송장치에 적재후 그대로 이동시켜 연속적으로 접합이 이루어지게 된다. 단, 이처럼, 이동되면서 가열시킬 경우에는 그 이동되는 속도를 균일하게 유지한 상태가 전제되어야 할 것이다. 이와 같은 본 발명의 전자유도가열기는 시트접합, 목재가구의 접합 등, 여러 가지 산업분야에 접합용으로 다양하게 응용되어 사용되어질 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.

이상에서와 같이 본 발명에 의하면, 상기 컨트롤부(40)가 상기 PWM제어부(30)를 제어하여 상기 구동신호를 최대 듀티비인 제1듀티비로 출력하여 상기 도전성부재(2)의 온도를 목표온도까지 상승시킨후에 상기 제1듀티비에서 낮추어 제2듀티비로 출력하도록 상기 PWM제어부(30)를 제어하여 상기 도전성부재(2)의 온도가 상기 목표온도값에서 일정하게 유지되도록 함으로써, 상기 도전성부재(2)의 전체면적이 부분적으로 온도차이가 발생하거나 미가열된 부분이 생기는 일없이 모두 균일하게 온도가 상승하여 상기 접착매체(1)를 녹일 수 있으므로 접합불량을 없앨 수 있는 장점이 있다. 또한, 상기 디스플레이조작부(70)를 통해 상기 접합물(2), 접착매체(1) 및 도전성부재(2)의 종류에 따라 달라지는 접착조건에 맞게 미리 상기 구동신호의 듀티비 설정값을 상기 메모리부(60)에 저장시켜 놓고, 이 저장된 데이터를 선택 및 표시하도록 구성함으로써, 사용자가 미리 정해진 설정값에 따라 편리하게 도전성부재(2)를 최적의 조건으로 가열시킬 수 있어 접합작업이 매우 편리해짐과 동시에 양질의 접합작업을 수행 할 수 있는 장점이 있다. 또한, 상기 코일부(50)를 그 형상과 특성이 다른 다수개의 코일(51)들로 구성함과 동시에 상기 코 일셀렉터(80)를 구비시켜 상기 코일(51)중 하나를 선택하여 접합작업을 수행할 수 있게 함으로써, 하나의 장치만으로도 다양한 산업분야에 각기 다르게 수행되는 접합환경에 개별적으로 맞추어 접합작업을 수행할 수 있는 장점이 있다. 그에 더해, 상기 냉각부(90)를 구비하고, 상기 컨트롤부(40)가 상기 냉각부(90)를 동작시켜 상기 코일부(50)를 냉각시키도록 구성함으로써, 상기 도전성부재(2)에 가열이 중단된 시점에 그 온도가 실온상태까지 급속히 내려가 식게 함으로 전체적인 접합작업공정의 시간을 단축시킬 수 있음과 동시에 접착매체(1)와 접합물(3)간에 접합력이 더욱 강해지게 할 수 있는 장점이 있다. 또한, 상기 도전성부재(2)의 어느 일측에 유선이든 무선이든 별도의 감지센서를 부착할 필요가 없으며, 이에 따라 상기 컨트롤부(40)는 이 감지센서에 검출된 신호를 피드백받아 제어할 필요가 없어져 장치구성을 복잡하게 만들지 않으면서도 이처럼, 도전성부재(2)의 온도를 균일하게 유지할 수 있게 함으로 접착불량을 막을 수 있게 되는 효과가 있다.

Claims

상용전원을 인가받아 직류전류로 변환하여 통과시키는 정류부(10)와, 이 정류부(10)의 다음 단에 연결되어 직류전류를 입력전원으로 인가받아 스위칭동작을 수행하여 고주파를 출력하는 스위칭부(20)와, 이 스위칭부(20)의 구동전원 입력측에 연결되며 펄스폭변조를 수행하여 스위칭동작을 위한 구동신호를 발생시키는 PWM제어부(30)와, 이 PWM제어부(30)의 입력측에 연결되어 펄스폭변조를 수행하도록 제어신호를 발생시키는 컨트롤부(40)와, 상기 스위칭부(20)의 후단에 연결되어 고주파를 인가받아 전자기장을 발생시키는 코일부(50)를 포함하며, 접착매체(1)와 인접배치된 도전성부재(2)에 전자유도에 의한 주울열을 발생시켜 서로 분리된 접합물(3)을 상호 접합시키는 접합용 전자유도가열기에 있어서, 상기 컨트롤부(40)는 상기 PWM제어부(30)를 제어하여 상기 구동신호를 제1듀티비로 출력하여 상기 도전성부재(2)의 온도를 목표온도까지 상승시킨후 상기 PWM제어부(30)를 제어하여 상기 구동신호를 제2듀티비로 낮추어 출력하여 상기 도전성부재(2)의 온도가 상기 목표온도를 거의 일정하게 유지되도록 한 것을 특징으로 하는 접합용 전자유도가열기.
제1항에 있어서, 상기 컨트롤부(40)에는 상기 접합물(3), 접착매체(1) 또는 상기 도전성부재(2)의 종류에 따른 온도상승시간 및 온도유지시간 그리고, 이들시간동안 출력되는 구동신호의 듀티비 설정값이 저장되는 메모리부(60)와, 이 메모리 부(60)에 상기 설정값이 셋팅되도록 조정하는 디스플레이조작부(70)가 더 연결되며, 상기 디스플레이조작부(70)는 상기 설정값을 선택 및 표시하거나 상기 구동신호의 듀티비 또는 이 듀티비가 출력되는 시간을 단계적으로 조정 및 표시하여 상기 컨트롤부(40)가 상기 구동신호를 상기 스위칭부(20)에 출력시키도록 조작하는 것을 특징으로 하는 접합용 전자유도가열기.
제2항에 있어서, 상기 코일부(50)는 상기 접합물(3)의 종류 또는 규격에 따라 서로 다른 다수개의 코일(51)들로 이루어지며, 상기 코일부(50)와 상기 스위칭부(20) 사이에는 상기 컨트롤부(40)와 연결되어 상기 디스플레이조작부(70)의 조정에 따라 상기 스위칭부(20)의 고주파출력을 상기 다수개의 코일(51)가운데 어느 하나로 선택하여 출력시키는 코일셀렉터(80)가 더 연결되는 것을 특징으로 하는 접합용 전자유도가열기.
제1항에 있어서, 상기 코일부(50)에는 상기 컨트롤부(40)와 연결되어 제어신호를 인가받아 상기 코일부(50)를 냉각시키는 냉각부(90)가 더 구비되며, 상기 컨트롤부(40)는 상기 코일부(50)에 인가되는 고주파의 공급이 끊기면 이를 감지하여 상기 냉각부(90)를 동작시켜 상기 코일부(50)를 냉각시키는 것을 특징으로 하는 접합용 전자유도가열기.