KR101056044B1 - 카본섬유 발열체 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 카본섬유 편직띠(C2)를 샤프트(S)에 감고 클립(L)으로 파지한 상태에서 카본 윤활제 속에 디핑시키므로 카본섬유 편직띠(C2)의 디핑 작업을 수월하게 할 수 있고, 나아가 카본 윤활제가 씌워진 카본섬유 편직띠(C2)를 샤프트(S)에 감은 상태로 고온 분위기의 진공챔버(J) 속에 간단히 넣으므로 그 운반 및 이동이 신속 간이하며, 나아가 전류의 접속 공정 없이 곧바로 진공챔버(J)의 고온 분위기를 통해 카본 윤활제가 경화되도록 함으로써 더욱 간단히 카본 발열체를 수득할 수 있어 생산성의 향상을 보장할 수 있는 카본섬유 발열체 제조방법에 관한 것이다.
Description
본 발명은 카본섬유 발열체 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 작업성, 조립성 및 생산성을 극대화시킬 수 있는 카본섬유 발열체 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 카본섬유 발열체는 유리관(내열 유리관) 속에 봉입되어 전원 인가시 고온의 열을 발열하는 기능을 수행한다.
본 발명의 목적은 카본섬유 편직띠를 샤프트에 감고 클립으로 파지한 상태에서 카본 윤활제 속에 디핑시키므로 카본섬유 편직띠의 디핑 작업을 수월하게 할 수 있고, 카본 윤활제가 씌워진 카본섬유 편직띠를 샤프트에 감은 상태로 고온 분위기의 진공챔버 속에 간단히 넣으므로 그 운반 및 이동이 신속 간단하며, 전류의 접속 공정 없이 곧바로 진공챔버의 고온 분위기를 통해 카본 윤활제가 경화되도록 함으로써 더욱 간단히 카본 발열체를 수득할 수 있게 될 뿐만 아니라 생산성까지 보장할 수 있는 카본섬유 발열체 제조방법을 제공함에 있다.
본 발명의 목적은 원형으로 된 카본섬유 발열체를 샤프트에 나선형으로 감을 경우 하나의 두꺼운 실처럼 신속하게 감을 수 있게 되어 작업성의 월등함에 의한 생산성의 극대화를 도모할 수 있는 카본섬유 발열체 제조방법을 제공함에 있다.
본 발명의 목적은 카본섬유 발열체의 단면이 원형을 이룰 수 있도록 그 중심으로부터 방사상으로 펼쳐지는 외주연까지 등거리를 유지시킴으로써 작업성 및 생산성을 보장할 수 있는 카본섬유 발열체 제조방법을 제공함에 있다.
본 발명의 목적은 외부 케이블로부터 전원 인가시 압착단자의 팽창계수와 카본섬유 발열체의 팽창계수 상호간의 차이로 인한 카본섬유 발열체의 피로파괴 현상을 방지하도록 카본섬유 발열체의 끝단부에 동일 재질의 카본섬유 완충수단을 장착시켜 압착단자 및 카본섬유 발열체 상호간의 팽창계수의 차이로 인한 피로파괴 현상을 카본섬유 완충수단으로 상쇄시킬 수 있게 되어 수명 연장을 보장할 수 있는 카본섬유 발열체 제조방법을 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 카본섬유 발열체 제조방법은,
카본 섬유사를 편직하여 카본섬유 편직띠를 마련하는 스텝과,
상기 카본섬유 편직띠를 샤프트에 나선형으로 감아 그 끝단을 클립으로 파지하는 스텝과,
상기 카본섬유 편직띠가 감겨진 샤프트를 전도성 카본 윤활제 속에 디핑시키는 스텝과,
상기 카본섬유 편직띠가 감겨진 샤프트를 진공챔버 속에 넣어 1100∼1300℃ 분위기에서 상기 전도성 카본 윤활제가 경화되도록 하여 카본섬유 발열체를 완성시키는 스텝과,
상기 샤프트로부터 상기 카본섬유 발열체를 분해하여 수득하는 스텝을 포함하고,
상기 카본섬유 발열체의 끝단부에 상기 카본섬유 발열체와 동일 재질의 카본섬유 완충수단을 장착시키고,
상기 카본섬유 완충수단은 중공형으로 이루어져 상기 카본섬유 발열체의 끝단부를 감싸면서 받아들이는 것을 포함하는 것을 그 기술적 방법상의 기본 특징으로 한다.
상기 카본섬유 발열체의 끝단부에 상기 카본섬유 발열체와 동일 재질의 카본섬유 완충수단을 장착시키고,
상기 카본섬유 완충수단은 중공형으로 이루어져 상기 카본섬유 발열체의 끝단부를 감싸면서 받아들이는 것을 포함하는 것을 그 기술적 방법상의 기본 특징으로 한다.
본 발명은 카본섬유 편직띠를 샤프트에 감고 클립으로 파지한 상태에서 카본 윤활제 속에 디핑시키므로 카본섬유 편직띠의 디핑 작업을 수월하게 할 수 있고, 나아가 카본 윤활제가 씌워진 카본섬유 편직띠를 샤프트에 감은 상태로 고온 분위기의 진공챔버 속에 간단히 넣으므로 그 운반 및 이동이 신속 간이하며, 나아가 전류의 접속 공정 없이 곧바로 진공챔버의 고온 분위기를 통해 카본 윤활제가 경화되도록 함으로써 더욱 간단히 카본 발열체를 수득할 수 있어 생산성의 향상을 보장할 수 있는 효과가 있다.
본 발명은 카본섬유 발열체가 그 중심으로부터 방사상으로 펼쳐지는 외주연까지 등거리를 유지할 경우 단면이 원형을 이룰 수 있게 되고, 이렇게 원형으로 된 카본섬유 발열체를 샤프트에 나선형으로 감을 경우 하나의 두꺼운 실처럼 신속하게 감을 수 있게 되어 작업성의 월등함으로 생산성까지 크게 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
본 발명은 카본섬유 발열체의 단면이 원형을 이룰 수 있도록 그 중심으로부터 방사상으로 펼쳐지는 외주연까지 등거리를 유지시킴으로써 작업성 및 생산성을 보장할 수 있는 효과가 있다.
본 발명은 외부 케이블로부터 전원 인가시 압착단자의 팽창계수와 카본섬유 발열체의 팽창계수 상호간의 차이로 인한 카본섬유 발열체의 피로파괴 현상을 방지하도록 카본섬유 발열체의 끝단부에 동일 재질의 카본섬유 완충수단을 장착시켜 압착단자 및 카본섬유 발열체 상호간의 팽창계수의 차이로 인한 피로파괴 현상을 카본섬유 완충수단으로 상쇄시킬 수 있고, 나아가 수명 연장을 보장할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 제3선출원(2009.03.19. 출원의 10-2009-0023318; 탄소발열체 및 그 제조 방법)의 일 실시예에 의한 탄소발열체의 제조 공정도.
도 2a 내지 도 2d는 본 발명에 따른 카본섬유 발열체 제조방법을 나타내는 공정도.
도 3a는 본 발명에 따른 카본 발열체를 나타내는 요부 확대도.
도 3b는 도 3a의 A-A 단면도.
도 4a 내지 도 4c는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 카본섬유 발열체가 적용된 카본섬유 발열램프를 나타내는 요부 분해사시도.
도 2a 내지 도 2d는 본 발명에 따른 카본섬유 발열체 제조방법을 나타내는 공정도.
도 3a는 본 발명에 따른 카본 발열체를 나타내는 요부 확대도.
도 3b는 도 3a의 A-A 단면도.
도 4a 내지 도 4c는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 카본섬유 발열체가 적용된 카본섬유 발열램프를 나타내는 요부 분해사시도.
본 발명에 따른 카본섬유 발열체 제조방법의 바람직한 실시예를 도면을 참조하면서 설명하기로 하고, 그 실시예로는 다수 개가 존재할 수 있으며, 이러한 실시예를 통하여 본 발명의 목적, 특징 및 이점들을 더욱 잘 이해할 수 있게 된다.
도 2a 내지 도 2d는 본 발명에 따른 카본섬유 발열체 제조방법을 나타내는 공정도이다.
본 발명에 따른 카본섬유 발열체 제조방법은 도 2a 내지 도 2d에 도시된 바와 같이 카본 섬유사(C1)를 편직하여 카본섬유 편직띠(C2)를 마련하고(S10), 카본섬유 편직띠(C2)를 샤프트(S)에 나선형으로 감아 그 끝단을 클립(L)으로 파지하고(S20), 카본섬유 편직띠(C2)가 감겨진 샤프트(S)를 전도성 카본 윤활제(Y) 속에 디핑시키고(S30), 카본섬유 편직띠(C2)가 감겨진 샤프트(S)를 진공챔버(J) 속에 넣어 1100∼1300℃ 분위기에서 전도성 카본 윤활제(Y)가 경화되도록 하여 카본섬유 발열체(10)를 완성시킨 후(S40), 샤프트(S)로부터 카본섬유 발열체(10)를 분해하여 수득하는 스텝(S50)으로 이루어진다.
본 발명에 따른 카본섬유 발열체 제조방법은 카본섬유 편직띠(C2)를 샤프트(S)에 감고 클립(L)으로 파지한 상태에서 카본 윤활제 속에 디핑시키므로 카본섬유 편직띠(C2)의 디핑 작업을 수월하게 할 수 있고, 나아가 카본 윤활제가 씌워진 카본섬유 편직띠(C2)를 샤프트(S)에 감은 상태로 고온 분위기의 진공챔버(J) 속에 간단히 넣으므로 그 운반 및 이동이 신속 간이하며, 나아가 전류의 접속 공정 없이 곧바로 진공챔버(J)의 고온 분위기를 통해 카본 윤활제가 경화되도록 함으로써 더욱 간단히 카본 발열체를 수득할 수 있어 생산성의 향상을 보장할 수 있게 된다.
도 3a는 본 발명에 따른 카본 발열체를 나타내는 요부 확대도이고, 도 3b는 도 3a의 A-A 단면도이다.
본 발명에 따라 상기 S10 스텝에서 카본섬유 편직띠(C2)는 3 내지 20 묶음의 카본 섬유사(C1)를 편직하여 그 중심으로부터 방사상으로 펼쳐지는 외주연까지 등거리를 유지할 수 있도록 하고, 이에 따라 상기 S40 및 S50 스텝에서 카본섬유 발열체(10)로 하여금 그 중심으로부터 방사상으로 펼쳐지는 외주연까지 등거리를 유지할 수 있게 된다.
카본섬유 발열체(10)가 그 중심으로부터 방사상으로 펼쳐지는 외주연까지 등거리를 유지할 경우 단면이 원형을 이룰 수 있게 되고, 이렇게 원형으로 된 카본섬유 발열체(10)를 샤프트(S)에 나선형으로 감을 경우 하나의 두꺼운 실처럼 신속하게 감을 수 있게 되어 작업성이 월등함을 보장하여 생산성까지 크게 향상시킬 수 있게 된다.
역으로, 카본섬유 발열체(10)의 단면이 직사각으로 이루어질 경우 샤프트(S)에 감을 때 꼬이는 현상이 발생하여 작업성이 크게 떨어질 수밖에 없다.
본 발명에서는 이러한 점을 고려하여 카본섬유 발열체(10)의 단면이 원형을 이룰 수 있도록 그 중심으로부터 방사상으로 펼쳐지는 외주연까지 등거리를 유지시킴으로써 작업성 및 생산성의 보장을 도모하고자 하는 것이다.
도 4a 내지 도 4c는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 카본섬유 발열체(10)가 적용된 카본섬유 발열램프(100)를 나타내는 요부 분해사시도이다.
본 발명에 따른 카본섬유 발열체(10)는 카본섬유 발열램프(100)로서 최종 조립되는데, 이러한 카본섬유 발열램프(100)는 도 4a 내지 도 4c에 도시된 바와 같이 유리관(20) 속에 끼워지며 외부 케이블(30)에 연결되는 카본섬유 발열체(10)와, 이 카본섬유 발열체(10) 및 외부 케이블(30)을 접속시키는 매개단자(40)를 포함한다.
매개단자(40)는 카본섬유 발열체(10)의 끝단부(11)를 압착시키는 압착단자(41)와, 외부 케이블(30)에 접속되어 유리관(20)의 봉입부(21)에 봉입되는 접속단자(42)와, 압착단자(41) 및 접속단자(42)를 연결하는 연결선(43)을 포함한다.
압착단자(41)는 카본섬유 발열체(10)를 받아들이는 후방구멍(41a)을 중심으로 하여 그 전방으로 펼쳐지면서 서로 압착되어 카본섬유 발열체(10)의 끝단부(11)를 감싸는 받침부(41b) 및 덮개부(41c)를 구비하고, 특히 받침부(41b) 및 덮개부(41c)로부터 전방으로 각각 더 연장되어 연결선(43)을 사이에 두고 압착되면서 스폿 용접되는 연장 받침편(41d) 및 연장 덮개편(41e)을 핵심 구성으로 포함한다.
압착단자(41)는 카본섬유 발열체(10)의 끝단부(11)를 견고하게 압착시킬 수 있도록 니켈 금속으로 제작할 수 있고, 접속단자(42)는 팽창계수가 작은 몰리브덴 금속으로 제작하여 유리관(20)의 봉입부(21)에 몰리브덴 금속의 연결선(43)과 연결된 상태로 봉입된다.
이때, 접속단자(42)와 연결선(43)은 서로 연결된 상태로 유리관(20)의 봉입부(21)에 봉입되므로 상호 분리되거나 이탈되는 현상이 거의 일어나지 않지만, 압착단자(41)와 연결선(43)은 서로 재질이 다를 뿐만 아니라 유리관(20) 속에서 특별히 견고하게 잡아주지 못하는 상태로 놓여있어 쉽게 분리되거나 이탈되는 현상이 나타날 수 있다.
이러한 점을 감안하여, 본 발명에서는 카본섬유 발열체(10)의 끝단부(11)를 받침부(41b) 및 덮개부(41c)로 감쌀 수 있도록 함과 동시에 연장 받침편(41d) 및 연장 덮개편(41e) 사이에 연결선(43)을 배치한 상태로 스폿 용접시켜 연결선(43)을 더욱 견고하게 접속시킬 수 있도록 한다.
즉, 연장 받침편(41d)과 연결선(43)의 스폿 용접만으로 된 것이 아닌 연장 받침편(41d)과 연장 덮개편(41e) 사이에 연결선(43)을 배치시켜 감싼 상태에서 스폿 용접시키므로써 연결선(43)의 견고한 접속을 보장할 수 있게 되는 것이다.
나아가, 받침부(41b)의 양측으로부터 연장되어 덮개부(41c)를 가압시키는 절곡편(41f)을 포함하여 카본섬유 발열체(10)의 끝단부(11)를 더욱 견고하게 파지할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
한편, 카본섬유 발열체(10)보다도 니켈 금속으로 제작된 압착단자(41)의 팽창계수가 상대적으로 더 큰 값을 가지게 되는데, 이러할 경우 카본섬유 발열체(10) 및 압착단자(41) 상호간의 팽창계수의 차이로 인하여 사용기간이 길어짐에 따라 카본섬유 발열체(10)의 바로 끝단부(11)에서 피로파괴 현상이 발생하여 단수명의 원인이 되고 있다.
본 발명에서는 이러한 점을 감안하여, 외부 케이블(30)로부터 전원 인가시 압착단자(41)의 팽창계수와 카본섬유 발열체(10)의 팽창계수 상호간의 차이로 인한 카본섬유 발열체(10)의 피로파괴 현상을 방지하도록 상기 S50 스텝 이후 카본섬유 발열체(10)의 끝단부(11)에 카본섬유 완충수단(50)을 장착시킬 수 있도록 한다.
구체적으로, 카본섬유 발열체(10)의 끝단부(11)를 감싸면서 받침부(41b) 및 덮개부(41c)의 누름압력을 완충시켜 받아들이는 카본섬유 완충수단(50)을 구비시키는 것이다.
카본섬유 발열체(10)와 동일 재질의 카본섬유 완충수단(50)으로 끝단부(11)를 감싸면서 받침부(41b) 및 덮개부(41c)의 누름압력을 안충시켜 받아들일 수 있도록 함으로써 압착단자(41) 및 카본섬유 발열체(10) 상호간의 팽창계수의 차이로 인한 피로파괴 현상을 카본섬유 완충수단(50)으로 상쇄시킬 수 있게 되고, 수명 연장을 보장할 수 있게 된다.
카본섬유 완충수단(50)은 도 4a에 도시된 바와 같이 중공형으로 이루어져 카본섬유 발열체(10)의 끝단부(11)를 감싸면서 받아들일 수 있도록 설계될 수 있다.
카본섬유 완충수단(50)이 중공형으로 이루어질 경우 카본섬유 발열체(10)의 끝단부(11)를 간단히 끼워넣는 것으로 상호간의 조립을 완료할 수 있게 되어 수명 연장은 물론이거니와 조립성 및 생산성을 크게 향상시킬 수 있게 된다.
또한, 카본섬유 완충수단(50)은 도 4b에 도시된 바와 같이 사각면체[원형면체 및 다각면체 역시 동일 의미로 해석되는 것임]로 이루어져 카본섬유 발열체(10)의 끝단부(11)를 중심에 두고 감싸면서 포개어지도록 설계될 수 있다.
카본섬유 완충수단(50)이 사각면체로 이루어질 경우 사용조건(소비전력)에 따라 이중 삼중으로 감쌀 수 있게 되어 현장에서의 조건 변화에 따른 유연성을 발휘할 수 있어 더욱 바람직하게 된다.
그리고, 카본섬유 완충수단(50)은 도 4c에 도시된 바와 같이 카본섬유 발열체(10)의 끝단부(11)를 받아들이는 후방통공(51)을 중심으로 하여 그 전방으로 펼쳐지면서 서로 포개어지는 사각면체로 이루어질 수 있다.
후방통공(51) 속으로 카본섬유 발열체(10)의 끝단부(11)를 끼운 후 사각면체를 간단히 포개므로써 더욱 간소하게 조립을 완료할 수 있게 된다.
끝으로, 본 발명이 적용된 카본섬유 발열램프(100)는 카본섬유 발열램프(100)의 봉입부(21)에 세라믹 캡(60)을 합치시켜 세라믹 바인더로 접착시키므로써 그 제작을 완료할 수 있게 되고, 이러한 상태에서 외부 케이블(30)에 전원을 공급하면 유리관(20) 속에서 카본섬유 발열체(10)의 발열로서 주변에 따뜻한 온열을 제공할 수 있게 된다.
본 발명은 유리관(내열 유리관) 속에 카본섬유 발열체를 봉입시켜 전원 인가시 고온으로 발열하여 주변을 따뜻하게 해주는 전기히터 분야에 이용될 수 있다.
C1 : 카본 섬유사 C2 : 카본섬유 편직띠
S : 샤프트 L : 클립
Y : 전도성 카본 윤활제 J : 진공챔버
100 : 카본섬유 발열램프 10 : 카본섬유 발열체
11 : 끝단부 20 : 유리관
21 : 봉입부 30 : 외부 케이블
40 : 매개단자 41 : 압착단자
41a : 후방구멍 41b : 받침부
41c : 덮개부 41d : 연장 받침편
41e : 연장 덮개편 41f : 절곡편
42 : 접속단자 43 : 연결선
50 : 카본섬유 완충수단 51 : 후방통공
60 : 세라믹 캡
S : 샤프트 L : 클립
Y : 전도성 카본 윤활제 J : 진공챔버
100 : 카본섬유 발열램프 10 : 카본섬유 발열체
11 : 끝단부 20 : 유리관
21 : 봉입부 30 : 외부 케이블
40 : 매개단자 41 : 압착단자
41a : 후방구멍 41b : 받침부
41c : 덮개부 41d : 연장 받침편
41e : 연장 덮개편 41f : 절곡편
42 : 접속단자 43 : 연결선
50 : 카본섬유 완충수단 51 : 후방통공
60 : 세라믹 캡
Claims (7)
- 카본 섬유사(C1)를 편직하여 카본섬유 편직띠(C2)를 마련하는 스텝(S10)과, 상기 카본섬유 편직띠(C2)를 샤프트(S)에 나선형으로 감아 그 끝단을 클립(L)으로 파지하는 스텝(S20)과, 상기 카본섬유 편직띠(C2)가 감겨진 샤프트(S)를 전도성 카본 윤활제(Y) 속에 디핑시키는 스텝(S30)과, 상기 카본섬유 편직띠(C2)가 감겨진 샤프트(S)를 진공챔버(J) 속에 넣어 1100∼1300℃ 분위기에서 상기 전도성 카본 윤활제(Y)가 경화되도록 하여 카본섬유 발열체(10)를 완성시키는 스텝(S40)과, 상기 샤프트(S)로부터 상기 카본섬유 발열체(10)를 분해하여 수득하는 스텝(S50)을 포함하는 카본섬유 발열체 제조방법에 있어서,
상기 S50 스텝 이후 상기 카본섬유 발열체(10)의 끝단부(11)에 상기 카본섬유 발열체(10)와 동일 재질의 카본섬유 완충수단(50)을 장착시키고,
상기 카본섬유 완충수단(50)은 중공형으로 이루어져 상기 카본섬유 발열체(10)의 끝단부(11)를 감싸면서 받아들이는 것을 특징으로 하는 카본섬유 발열체 제조방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 S10 스텝에서 상기 카본섬유 편직띠(C2)는 3 내지 20 묶음의 카본 섬유사(C1)를 편직하여 그 중심으로부터 방사상으로 펼쳐지는 외주연까지 등거리를 유지하는 것을 특징으로 하는 카본섬유 발열체 제조방법. - 제 2 항에 있어서,
상기 S40 및 S50 스텝에서 상기 카본섬유 발열체(10)는 그 중심으로부터 방사상으로 펼쳐지는 외주연까지 등거리를 유지하는 것을 특징으로 카본섬유 발열체 제조방법. - 삭제
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KR101479645B1 (ko) | 2012-04-27 | 2015-01-07 | 주식회사 모닝아트 | 탄소 발열체 및 그 제조방법 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPS5535468U (ko) * | 1978-08-30 | 1980-03-07 | ||
JPH0310493U (ko) * | 1989-06-19 | 1991-01-31 | ||
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KR100909881B1 (ko) * | 2008-07-17 | 2009-07-30 | 제이씨텍(주) | 탄소발열체 및 그 제조 방법 |
-
2011
- 2011-03-29 KR KR1020110028493A patent/KR101056044B1/ko active IP Right Grant
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