KR101302314B1 - 와인딩 와이어 및 그 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 와인딩 와이어의 제조 방법은, 복수의 에나멜 와이어를 균일한 형태로 꼬아 집합시킨 제1 와이어를 구성하는 단계; 상기 제1 와이어의 외측면을 제1 원사로 감싸는 단계; 상기 제1 원사의 외측면을 아세톤에 반응하여 녹는 제2 원사로 감싸는 단계; 상기 제2 원사에 뿌려지는 아세톤과 상기 제2 원사가 반응하는 단계; 및 상기 제2 원사와 상기 아세톤이 반응하여 상기 제2 원사가 녹아 상기 와인딩 와이어를 본딩시키는 단계를 포함한다.

Description

와인딩 와이어 및 그 제조 방법 {Winding wire and method for producing the wire}
본 발명은 와인딩 와이어 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 더 구체적으로는 열 또는 전류를 통한 방법이 아닌 다른 방법으로 와인딩 와이어를 본딩시켜 코일을 제조하고, 상기 다른 방법을 통해 제조되기 위한 구조의 와인딩 와이어에 관한 것이다.
일상 생활에서 사용하는 거의 모든 가전 제품, 휴대기기와 사무용 기기 그리고 산업용 기기들은 발전소에서 유선으로 공급되는 전기에너지를 사용하고 일상 생활에서 사용하는 거의 모든 가전 제품, 휴대기기와 사무용 기기 그리고 산업용 기기들은 발전소에서 유선으로 공급되는 전기에너지를 사용하고 있다. 지금까지는 유선으로 전력을 공급하는 것에 큰 불편함을 느끼지 못하였으나 최근 다양한 휴대기기의 발달과 광범위한 사용은 유선 전력 공급이 휴대기기에 적합한 전력공급원이 아님을 보여주고 있다.
특히, 이제 일상 생활의 필수품이 된 휴대폰의 경우 배터리를 모두 소모한 경우 쉽게 아무 곳에서나 충전하기가 어려운 문제도 발생한다. 또한, 노트북 컴퓨터의 사용이 늘어나면서 이러한 전력공급의 문제는 더욱 부각되고 있는데, 휴대폰에서보다 배터리의 용량과 무게의 문제는 더욱 심각한 상황이다.
따라서, 이러한 문제점을 해결하기 위하여 무선 에너지 전송 기술이 도입되었다.
전자기 유도를 이용한 무선 에너지 전송 기술의 경우 코일이 필요하게 되며 이 코일을 이용하여 무선으로 에너지를 전송할 수 있으며 원하는 휴대용 기기 등을 무선 충전할 수 있다.
또한, 이와 같은 무선 에너지 전송 기술에서뿐 아니라 자기 유도 등을 통한 기술이 적용되는 분야에서는 와인딩 와이어를 이용한 코일이 널리 필요하다.
도 1은 이러한 코일에 사용되는 일반적인 리츠 와이어(Litz Wire)(200)를 나타내고, 도 2는 도 1의 리츠 와이어의 단면도를 나타낸다.
도 1 및 도 2에서 볼 수 있는 것처럼 일반적인 리츠 와이어(200)는 에나멜(Enamel)로 절연되어 있는 에나멜 와이어(210)가 다수 포함된 형상으로, 에나멜 와이어(210) 여러 가닥을 균일한 형태로 꼬아 집합시킨 형태에 해당하는 것으로, 일종의 전자기 와이어(Electromagnetic Wire)를 의미한다.
일반적으로, 사용되는 기기의 주파수나 전류의 양에 따라 리츠 와이어(200)의 설계를 하게 되며, 복수의 에나멜 와이어(210)가 포함된 리츠 와이어(200)의 구조에 의해 표피 효과(skin effect)의 극대화를 이룰 수 있다. 즉, 주파수가 낮을 때에는 전류가 도체에 안정적으로 흐르지만 주파수가 증가함에 따라 전류의 흐름이 불안정해지고 그 손실도 많아지므로 리츠 와이어(200)의 확장된 표피의 면적으로 인하여 사용하고자 하는 전류의 양을 도체의 확장 없이도 확보할 수 있다.
여기서, 표피 효과란 도체에 교류전류가 흐를 때 도체의 중심부에는 전류밀도가 낮아져서 대부분의 전류가 도체 표면에 집중되어 흐르는 현상으로 도체의 중심부 일수록 쇄교 자속수가 많아져 인덕턴스가 커지면서 그로 인해 교류전류가 흐르기 어렵기 때문에 발생되는 것을 의미한다.
이와 같은 리츠 와이어(200)를 가지고 제작되는 와인딩 와이어(예컨대, USTC 와이어)를 이용하여 구현된 코일을 무선 충전 기기 등에 적용시킬 수 있다.
도 3은 일반적인 USTC 와이어의 일 실시예를 나타낸다. 도 4는 도 3의 USTC 와이어의 단면도를 나타낸다.
USTC 와이어는 개개의 에나멜 와이어(210) 또는 리츠 와이어(200)의 모양을 유지하도록 섬유 원사(220)로 감싼 와이어에 해당한다.
도 3 및 도 4를 참고하면, 현재 USTC 와이어의 경우, 개개의 에나멜 와이어(210) 또는 리츠 와이어(200)의 모양을 유지하기 위해 리츠 와이어(200)의 외주면을 감싸는 섬유 원사로 PET 원사(Polyethylene terphethalate Yarn Fiber)(220)를 사용한다.
상기 PET 원사(220)는 열에 의해 용융되어 접착되는 특성을 가지므로, 상기 PET 원사(220)에 열을 가한 이후 냉각시키는 과정을 통해 USTC 와이어의 형상을 유지하게 된다.
하지만, 이러한 방식의 USTC 와이어는 코일 제조를 위하여 열을 가하는 과정 및 냉각시키는 과정과 같은 복수의 과정이 요구되므로, 보다 간편한 다른 방법으로 코일을 제조하기 위한 방안이 요구된다.
따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 현재 사용되는 와인딩 와이어 와 다른 형태의 와인딩 와이어를 제조하기 위한 방법을 제공하고, 그 방법을 위한 와인딩 와이어 구조를 제공하려는 것이다.
또한, 제조된 상기 와인딩 와이어를 이용한 코일을 제공하려는 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 와인딩 와이어의 제조 방법은, 복수의 에나멜 와이어를 균일한 형태로 꼬아 집합시킨 제1 와이어를 구성하는 단계; 상기 리츠 와이어의 외측면을 제1 원사로 감싸는 단계; 상기 제1 원사의 외측면을 아세톤에 반응하여 녹는 제2 원사로 감싸는 단계; 상기 제2 원사에 뿌려지는 아세톤과 상기 제2 원사가 반응하는 단계; 및 상기 제2 원사와 상기 아세톤이 반응하여 상기 제2 원사가 녹아 상기 와인딩 와이어를 본딩시키는 단계를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따른 와인딩 와이어의 제조 방법은, (a) 복수의 에나멜 와이어를 균일한 형태로 꼬아 집합시킨 제1 와이어를 구성하는 단계; (b) 상기 제1 와이어의 외측면을 제1 원사로 감싸는 단계; (c) 상기 제1 원사의 외측면을 아세톤에 반응하여 녹는 제2 원사로 감싸는 단계; (d) 상기 (a) 내지 (c)를 통해 제작된 와이어를 알파 권선 형태로 권선하는 단계; (e) 알파 권선 형태로 권선한 후, 외부에 위치한 상기 제2 원사에 아세톤이 뿌려져 상기 아세톤과 상기 제2 원사가 반응하는 단계; 및 (f) 상기 제2 원사와 상기 아세톤이 반응하여 상기 제2 원사가 녹아 상기 와인딩 와이어를 본딩시키는 단계를 포함한다.
상기 제1 원사는, DTY(Draw Textured Yarn) 또는 FDY(Fully Draw Yarn) 중 어느 하나에 해당한다.
상기 제2 원사는, 아세테이트(Acetate), 아세테이트 실크(Acetate Silk) 또는 아세틸셀룰로오스(Acetylcellulose) 중 어느 하나에 해당한다.
상기 제2 원사의 중량 %는 상기 와인딩 와이어의 전체 중량의 1.5 중량 % 내지 15 중량 %에 해당한다.
상기 제1 원사의 중량 %는 상기 와인딩 와이어의 전체 중량의 1.5 중량 % 내지 15 중량 %에 해당한다.
본 발명의 실시예에 따른 와인딩 와이어는, 복수의 에나멜 와이어; 상기 복수의 에나멜 와이어의 외주면을 감싸는 제1 원사; 및 상기 제1 원사의 외주면을 감싸는 제2 원사;를 포함하고, 상기 제2 원사는 아세톤에 반응하는 것을 특징으로 하고, 상기 반응을 통해 상기 제2 원사가 녹아 상기 와인딩 와이어를 본딩시키는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 제1 원사는, DTY(Draw Textured Yarn) 또는 FDY(Fully Draw Yarn) 중 어느 하나에 해당한다.
여기서, 상기 제2 원사는, 아세테이트(Acetate), 아세테이트 실크(Acetate Silk) 또는 아세틸셀룰로오스(Acetylcellulose) 중 어느 하나에 해당한다.
여기서, 상기 제2 원사의 중량 %는 상기 와인딩 와이어의 전체 중량의 1.5 중량 % 내지 15 중량 %에 해당하고, 상기 제1 원사의 중량 %는 상기 와인딩 와이어의 전체 중량의 1.5 중량 % 내지 15 중량 %에 해당한다.
본 발명의 실시예에 따른 와인딩 와이어의 제조 방법은, 복수의 에나멜 와이어를 균일한 형태로 꼬아 집합시킨 제1 와이어를 구성하는 단계; 상기 제1 와이어의 외측면을 아세톤에 반응하여 녹는 제2 원사로 감싸는 단계; 상기 제2 원사에 뿌려지는 아세톤과 상기 제2 원사가 반응하는 단계; 및 상기 제2 원사와 상기 아세톤이 반응하여 상기 제2 원사가 녹아 상기 와인딩 와이어를 본딩시키는 단계를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따른 와인딩 와이어는 복수의 에나멜 와이어; 및 상기 복수의 에나멜 와이어의 외주면을 감싸는 아세톤에 반응하는 제2 원사;를 포함하고, 상기 제2 원사는 아세톤에 반응하는 것을 특징으로 하여, 상기 제2 원사에 뿌려지는 아세톤과의 반응을 통해 상기 제2 원사가 녹아 상기 와인딩 와이어를 본딩시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 와인딩 와이어 및 그 제조 방법에 의하면, 열 또는 전류에 의하지 않는 다른 방법을 통해 와인딩 와이어를 본딩하여 코일을 제조할 수 있고, 코일의 제작 과정이 종래에 비해 단순하여 보다 효율적으로 코일을 제조할 수 있는 효과를 가진다.
또한, 본 발명에 따른 와인딩 와이어 및 그 제조 방법에 의하면, 열 또는 전류에 의한 방식보다 빠르게 코일을 제조할 수 있는 효과를 가진다.
본 발명의 상세한 설명에서 인용되는 도면을 보다 충분히 이해하기 위하여 각 도면의 간단한 설명이 제공된다.
도 1은 일반적인 리츠 와이어(Litz Wire) 를 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1의 리츠 와이어의 단면도를 나타내는 도면이다.
도 3은 일반적인 USTC 와이어의 일 실시예를 나타내는 도면이다.
도 4는 도 3의 USTC 와이어의 단면도를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 와인딩 와이어를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 와인딩 와이어를 제조하기 위한 방법을 설명하는 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 와인딩 와이어 제조 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 와인딩 와이어 제조 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 9는 일반적인 와인딩 와이어를 이용한 코일에 해당한다.
도 10은 본 발명에 따른 방법을 통해 제조된 와인딩 와이어를 이용한 알파 권선 형태의 코일에 해당한다.
도 11은 도 10에 대해 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 와인딩 와이어를 제조하기 위한 방법을 설명하는 도면이다.
도 13은 도 12에 대한 와인딩 와이어(winding wire) 제조 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 14는 도 13의 방법에 의해 제조된 와인딩 와이어를 이용한 코일을 나타내는 도면이다.
도 15는 도 8의 방법에 의해 제조된 와인딩 와이어를 이용한 코일 및 도 13의 방법에 의해 제조된 와인딩 와이어을 이용한 코일을 나타낸다.
본 명세서 또는 출원에 개시되어 있는 본 발명의 실시 예들에 대해서 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명에 따른 실시 예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명에 따른 실시 예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본 명세서 또는 출원에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다.
본 발명에 따른 실시예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러가지 형태를 가질 수 있으므로 특정실시 예들을 도면에 예시하고 본 명세서 또는 출원에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예를 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1 및/또는 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기구성 요소들은 상기용어들에 의해 한정되어서는 안된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만, 예컨대 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소는 제1 구성요소로도 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 와인딩 와이어를 나타내는 도면이다.
도 5를 참고하면, 본 발명에 따른 와인딩 와이어(100)는 구리선 등이 에나멜(Enamel)로 절연되어 있는 에나멜 와이어(110)가 다수 포함된 제1 와이어 (예컨대, 리츠 와이어)의 외주면을 제1 원사(120)가 감싸고 있으며, 상기 제1 원사(120)의 외주면을 다시 제2 원사(130)가 감싸고 있는 형태에 해당한다.
상기 제1 와이어는 상기 복수의 에나멜 와이어(110)를 균일한 형태로 꼬아 집합시킨 형태에 해당할 수 있으며, 리츠 와이어에 해당될 수 있으나 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니며, 리츠 와이어로 명칭되지는 않더라도 상술한 방식으로 구성된 모든 형태를 포함할 수 있다
상기 제1 원사(120)는 일반적인 경우와 달리 DTY(Draw Textured Yarn) 또는 FDY(Fully Draw Yarn)에 해당할 수 있으나, 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니며, PET 원사(Polyethylene terphethalate Yarn Fiber) 및 그 밖의 다른 원사도 해당될 수 있다.
상기 제1 원사(120)가 상기 에나멜 와이어(110)가 다수 포함된 제1 와이어의 외주면을 감싸는 경우, 상기 제1 원사(120)의 중량 %는 상기 와인딩 와이어(100)의 전체 중량의 1.5 중량 % 내지 15 중량 %인 것을 특징으로 한다.
일반적으로는 에나멜 와이어(110)가 다수 포함된 리츠 와이어의 외주면을 감싸는 것이 PET 원사(Polyethylene terphethalate Yarn Fiber)에 해당하지만 본 발명의 경우에는 DTY(Draw Textured Yarn) 또는 FDY(Fully Draw Yarn)를 이용한 것을 특징으로 한다.
상기 제2 원사(130)는 아세테이트(Acetate), 아세테이트 실크(Acetate Silk) 또는 아세틸셀룰로오스(Acetylcellulose)에 해당할 수 있으며, 상기 제2 원사(130)가 상기 제1 원사(120)의 외주면을 감싸는 경우, 상기 제2 원사(120)의 중량 %는 상기 와인딩 와이어(100)의 전체 중량의 1.5 중량 % 내지 15 중량 %인 것을 특징으로 한다.
상기 제2 원사(130)는 아세톤(Acetone)과 반응하는 것을 특징으로 하고, 상기 제2 원사(130)가 아세톤과 반응하여 상기 제2 원사(130)가 녹아 상기 와인딩 와이어(100)를 본딩(bonding)시키는 것을 특징으로 한다. 이에 관해 도 6을 참조하기로 한다.
이때, 상기 제2 원사(130)는 열에 의해 융착되지 않고, 단지 아세톤과 반응을 통해 녹음으로써 상기 와인딩 와이어(100)를 본딩(bonding)시키는 것을 특징으로 할 수 있다.
이처럼 본 발명은 아세톤을 이용하여 열 또는 전류를 공급하지 않고 아세톤만을 이용하여 본딩된 와인딩 와이어를 제공할 수 있는 효과를 가진다.
이때, 상기 와인딩 와이어(100)는 USTC 와이어에 해당할 수 있으나, 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니고, 상술한 방식에 의해 제작된 모든 형태의 와이어가 본 발명의 권리범위 내에 포함될 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 와인딩 와이어를 제조하기 위한 방법을 설명하는 도면이다.
도 6을 참고하면, 상기 제2 원사(130)를 아세톤(140)과 반응시키기 위하여 상기 아세톤(140)을 자동화 또는 수동화된 디스펜서(Dispenser)(310)를 통해 분출시킬 수 있고, 분출된 아세톤(140)이 상기 제2 원사(130)에 닿아 서로 반응이 일어날 수 있다.
여기서, 상기 아세톤(140)을 분출시키는 것은 상기 디스펜서(310)에 한정되지 않고, 주사기를 포함하는 기타 다른 장비에 해당할 수 있다. 또한, 특정 장비를 통하지 않고, 본 발명에 관련한 통상의 지식을 가진자에 의해, 본 발명은 상기 아세톤(140)이 상기 제2 원사(130)에 반응할 수 있게도록 하는 모든 형태의 방법으로 확장될 수 있을 것이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 와인딩 와이어(winding wire) 제조 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 도 7의 제조 방법은 와인딩 와이어를 제조하기 위한 장치를 통해 이루어질 수 있다.
도 7을 참고하면, 먼저 복수의 에나멜 와이어를 집합시켜 제1 와이어를 구성한다(S110). 이때, 상기 제1 와이어는 상기 복수의 에나멜 와이어를 균일한 형태로 꼬아 집합시킨 형태에 해당할 수 있으며, 리츠 와이어에 해당될 수 있으나 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니며, 리츠 와이어로 명칭되지는 않더라도 상술한 방식으로 구성된 모든 형태를 포함할 수 있다.
다음으로 상기 제1 와이어의 외주면을 상기 제1 원사(120)를 이용하여 덮는다(S120). 이때, 상기 제1 원사(120)는 DTY(Draw Textured Yarn) 또는 FDY(Fully Draw Yarn)에 해당하며, 상기 제1 원사(120)가 상기 에나멜 와이어(110)가 다수 포함된 제1 와이어의 외주면을 감싸는 경우, 상기 제1 원사(120)의 중량 %는 상기 와인딩 와이어(100)의 전체 중량의 1.5 중량 % 내지 15 중량 %이다.
다음으로 상기 제1 원사(120)의 외주면을 제2 원사(130)를 이용하여 덮는다(S130). 이때, 상기 제2 원사(130)는 아세톤(Acetone)과 반응하는 것을 특징으로 하여, 이를 위해 아세테이트(Acetate), 아세테이트 실크(Acetate Silk) 또는 아세틸셀룰로오스(Acetylcellulose)에 해당할 수 있다.
상기 제2 원사(130)는 열에 의해 융착되지 않고, 단지 아세톤과 반응을 통해 녹음으로써 상기 와인딩 와이어(100)를 본딩(bonding)시킨다. 이때, 상기 와인딩 와이어는 USTC 와이어에 해당할 수 있으나, 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니고, 상술한 방식에 의해 제작된 모든 형태의 와이어가 본 발명의 권리범위 내에 포함될 수 있다.
또한, 상기 제2 원사(130)가 상기 제1 원사(120)의 외주면을 감싸는 경우, 상기 제2 원사(120)의 중량 %는 상기 와인딩 와이어(100)의 전체 중량의 1.5 중량 % 내지 15 중량 %이다.
다음으로 상기 제2 원사(130)에 아세톤을 뿌려 상기 제2 원사(130)와 상기 아세톤을 반응시킴으로써 본딩된 와인딩 와이어를 제조한다(S140). 상기 제2 원사(130)는 아세톤에 반응하여 녹으며, 녹은 제2 원사(130)에 의해 와인딩 와이어가 본딩된다.
이상 도 7의 설명은 상기 제2 원사(130)가 아세톤에 반응하여 와인딩 와이어(100)가 본딩되는 것으로 이루어졌으나, 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니며, 설계 변경에 따라 상기 제2 원사(130)가 다른 화학 물질에 반응하여 와인딩 와이어(100)가 본딩될 수 있다.
본 발명에 따르면, 상기 제2 원사(130)가 아세톤에 반응하여 녹아 와인딩 와이어(100)를 본딩시키는 것을 통해, 열 또는 전류를 가하는 것 없이 와인딩 와이어의 본딩 과정을 수행할 수 있다.
열 또는 전류를 가하는 것 없이 본 발명에 따른 본딩 과정이 수행된 와인딩 와이어(또는 코일)의 경우에도 그 형상이 변형되는 것 없이 본딩이 이루어지며, 열 또는 전류를 가하는 방식에 비해 본딩 과정이 수행된 와인딩 와이어(또는 코일)를 쉽고 효율적으로 제작할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 본딩 과정이 수행된 와인딩 와이어(또는 코일)는 열에 강한 특징을 가지므로, 열이 가해지더라도 그 형상이 변형되지 않는 효과를 가진다.도 7의 방법을 통해 일반 권선 형태 뿐만 아니라 알파 권선 형태의 와인딩 와이어 제조도 가능하다.
또한, 도 7의 방법에 의해 본딩된 와인딩 와이어가 실제적으로 코일에 해당할 지라도, 상술한 본딩 과정이 와인딩 와이어를 제조하기 위한 방법 중 하나의 스텝(step)으로 포함되더라도 본 발명에 관한 통상의 지식을 가진자가 본 발명을 해석하는 데에는 문제가 발생되지 않을 것이다. 이 내용은 이하에 설명되는 다른 방법의 와인딩 와이어 제조 방법의 경우에도 적용될 수 있을 것이다.도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 와인딩 와이어 제조 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 도 8의 제조 방법은 와인딩 와이어를 제조하기 위한 장치를 통해 이루어질 수 있다.
도 8을 참고하면, 먼저 복수의 에나멜 와이어를 집합시켜 제1 와이어를 구성한다(S210). 이때, 상기 제1 와이어는 상기 복수의 에나멜 와이어를 균일한 형태로 꼬아 집합시킨 형태에 해당할 수 있으며, 리츠 와이어에 해당될 수 있으나 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니며, 리츠 와이어로 명칭되지는 않더라도 상술한 방식으로 구성된 모든 형태를 포함할 수 있다.
다음으로 상기 제1 와이어의 외주면을 상기 제1 원사(120)를 이용하여 덮는다(S220). 이때, 상기 제1 원사(120)는 일반적인 경우와 달리 DTY(Draw Textured Yarn) 또는 FDY(Fully Draw Yarn)에 해당하나, 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니며, PET 원사(Polyethylene terphethalate Yarn Fiber) 및 그 밖의 다른 원사도 해당될 수 있다. 상기 제1 원사(120)가 상기 에나멜 와이어(110)가 다수 포함된 제1 와이어의 외주면을 감싸는 경우, 상기 제1 원사(120)의 중량 %는 상기 와인딩 와이어(100)의 전체 중량의 1.5 중량 % 내지 15 중량 %이다.
다음으로 상기 제1 원사(120)의 외주면을 제2 원사(130)를 이용하여 덮는다(S230). 이때, 상기 제2 원사(130)는 아세톤(Acetone)과 반응하는 것을 특징으로 하여, 이를 위해 아세테이트(Acetate), 아세테이트 실크(Acetate Silk) 또는 아세틸셀룰로오스(Acetylcellulose)에 해당할 수 있다.
상기 제2 원사(130)는 열에 의해 융착되지 않고, 단지 아세톤과 반응을 통해 녹음으로써 상기 와인딩 와이어(100)를 본딩(bonding)시킨다. 이때, 상기 와인딩 와이어는 USTC 와이어에 해당할 수 있으나, 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니고, 상술한 방식에 의해 제작된 모든 형태의 와이어가 본 발명의 권리범위 내에 포함될 수 있다.
또한, 상기 제2 원사(130)가 상기 제1 원사(120)의 외주면을 감싸는 경우, 상기 제2 원사(120)의 중량 %는 상기 와인딩 와이어(100)의 전체 중량의 1.5 중량 % 내지 15 중량 %이다.
다음으로 S210 내지 S230을 통해 형성된 와이어를 권선하여 알파 권선 형태로 제작한다(S240). 여기서, 상기 알파 권선 형태라 함은 그 형태가 알파 모양을 이루고 있는 것을 의미하는 것으로, 도 10 및 도 11에 그 형태가 도시되는 바 이하 도 10 및 도 11을 참고하여 설명하기로 한다.
도 10은 본 발명에 따른 방법을 통해 제조된 와인딩 와이어를 이용한 알파 권선 형태의 코일에 해당하고, 도 11은 도 10에 대해 설명하기 위한 도면이다.
도 10 및 도 11와 같이 본 발명에 따른 방법을 통해 제조된 와인딩 와이어를 이용한 알파 권선 형태의 코일은 도 9에 도시된 일반적인 코일과 비교하여 하나의 와이어를 같은 부피당 더 많이 감을 수가 있는 효과를 가진다.
더 구체적으로, 하나의 와이어가 알파 권선 형태을 이루는 경우 도 11처럼 구성되어 부피를 차지할 것이지만, 알파 권선 형태가 아닌 경우에는 도 9와 같은 형태가 되어 더 적게 감기거나 더 많은 부피를 차지하게 될 것이다.도 11에서는 하나의 와이어를 통해 알파 권선 형태를 이루는 것을 도시하였으나, 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니고, 설계 변경을 통해 2개 이상의 와이어를 통해 알파 권선 형태를 이루는 것도 포함할 수 있음은 물론이다.
S240의 다음으로 상기 제2 원사(130)에 아세톤을 뿌려 상기 제2 원사(130)와 상기 아세톤을 반응시킴으로써 본딩된 와인딩 와이어를 제조한다(S250). 상기 제2 원사(130)는 아세톤에 반응하여 녹으며, 녹은 제2 원사(130)에 의해 와인딩 와이어가 본딩된다.
이상 도 8의 설명은 상기 제2 원사(130)가 아세톤에 반응하여 와인딩 와이어(100)가 본딩되는 것으로 이루어졌으나, 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니며, 설계 변경에 따라 상기 제2 원사(130)가 다른 화학 물질 에 반응하여 와인딩 와이어(100)가 본딩될 수 있다. 이때, 상기 와인딩 와이어는 USTC 와이어에 해당할 수 있으나, 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니고, 상술한 방식에 의해 제작된 모든 형태의 와이어가 본 발명의 권리범위 내에 포함될 수 있다.
도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 와인딩 와이어(400)를 제조하기 위한 방법을 설명하는 도면이고, 도 13은 도 12에 대한 와인딩 와이어(winding wire) 제조 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 도 13의 제조 방법은 와인딩 와이어를 제조하기 위한 장치를 통해 이루어질 수 있다.
도 12를 참고하면, 상기 제2 원사(130)를 아세톤(140)과 반응시키기 위하여 상기 아세톤(140)을 자동화 또는 수동화된 디스펜서(Dispenser)(310)를 통해 분출시킬 수 있고, 분출된 아세톤(140)이 상기 제2 원사(130)에 닿아 서로 반응이 일어날 수 있다.
여기서, 상기 아세톤(140)을 분출시키는 것은 상기 디스펜서(310)에 한정되지 않고, 주사기를 포함하는 기타 다른 장비에 해당할 수 있다. 또한, 특정 장비를 통하지 않고, 본 발명에 관련한 통상의 지식을 가진자에 의해, 본 발명은 상기 아세톤(140)이 상기 제2 원사(130)에 반응할 수 있도록 하는 모든 형태의 방법으로 확장될 수 있을 것이다.
도 13을 참고하면, 먼저 복수의 에나멜 와이어를 집합시켜 제1 와이어를 구성한다(S310). 이때, 상기 제1 와이어는 상기 복수의 에나멜 와이어를 균일한 형태로 꼬아 집합시킨 형태에 해당할 수 있으며, 리츠 와이어에 해당될 수 있으나 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니며, 리츠 와이어로 명칭되지는 않더라도 상술한 방식으로 구성된 모든 형태를 포함할 수 있다.
다음으로 상기 제1 와이어의 외주면을 아세톤에 반응하는 제2 원사(130)를 이용하여 덮는다(S320). 이때, 상기 제2 원사(130)는 아세톤(Acetone)과 반응하는 것을 특징으로 하여, 이를 위해 아세테이트(Acetate), 아세테이트 실크(Acetate Silk) 또는 아세틸셀룰로오스(Acetylcellulose)에 해당할 수 있다.
상기 제2 원사(130)는 열에 의해 융착되지 않고, 단지 아세톤과 반응을 통해 녹음으로써 상기 와인딩 와이어(100)를 본딩(bonding)시킨다. 이때, 상기 와인딩 와이어는 USTC 와이어에 해당할 수 있으나, 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니고, 상술한 방식에 의해 제작된 모든 형태의 와이어가 본 발명의 권리범위 내에 포함될 수 있다.
또한, 상기 제2 원사(130)가 상기 제1 와이어의 외주면을 감싸는 경우, 상기 제2 원사(120)의 중량 %는 상기 와인딩 와이어(100)의 전체 중량의 1.5 중량 % 내지 15 중량 %이다.
다음으로 상기 제2 원사(130)에 아세톤을 뿌려 상기 제2 원사(130)와 상기 아세톤을 반응시킴으로써 본딩된 와인딩 와이어를 제조한다(S140). 상기 제2 원사(130)는 아세톤에 반응하여 녹으며, 녹은 제2 원사(130)에 의해 와인딩 와이어가 본딩된다.
이상 도 12 및 도 13의 설명은 상기 제2 원사(130)가 아세톤에 반응하여 와인딩 와이어(100)가 본딩되는 것으로 이루어졌으나, 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니며, 설계 변경에 따라 상기 제2 원사(130)가 다른 화학 물질에 반응하여 와인딩 와이어(100)가 본딩될 수 있다.
도 14는 도 13의 방법에 의해 제조된 와인딩 와이어를 이용한 코일을 나타내는 도면이고, 도 15는 도 8의 방법에 의해 제조된 와인딩 와이어를 이용한 코일 및 도 13의 방법에 의해 제조된 와인딩 와이어를 이용한 코일을 나타낸다.
도 14의 경우, 도 13의 방법에 의해 제조된 것으로 알파 권선 형태로 제조된 것이다. 도 13의 방법을 통해 도 14와 같은 알파 권선 형태뿐 아니라 일반 권선 형태로도 제조할 수 있다.
도 15의 상단(화이트 컬러)이 도 8의 방법에 의해 제조된 와인딩 와이어를 이용한 코일이며, 도 15의 하단(구리빛 컬러)이 도 13의 방법을 통해 제조된 와인딩 와이어를 이용한 코일이다.
또한, 본 발명의 실시예들에 따른 와인딩 와이어는 무선 에너지 전송을 위한 코일에 적용될 수 있을 것이다.
본 발명은 도면에 도시된 일 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
100: 와인딩 와이어
110: 에나멜 와이어
120: 제1 원사
130: 제2 원사
140: 아세톤

Claims (11)

  1. 와인딩 와이어의 제조 방법에 있어서,
    복수의 에나멜 와이어를 균일한 형태로 꼬아 집합시킨 제1 와이어를 구성하는 단계;
    상기 제1 와이어의 외측면을 제1 원사로 감싸는 단계;
    상기 제1 원사의 외측면을 아세톤에 반응하여 녹는 특징을 가지는 제2 원사로 감싸는 단계;
    상기 제2 원사에 아세톤을 뿌리는 단계;
    상기 제2 원사에 뿌려지는 아세톤과 상기 제2 원사가 반응하는 단계; 및
    상기 제2 원사와 상기 아세톤이 반응하여 상기 제2 원사가 녹아 상기 와인딩 와이어를 본딩시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 와인딩 와이어의 제조 방법.
  2. 와인딩 와이어의 제조 방법에 있어서,
    (a) 복수의 에나멜 와이어를 균일한 형태로 꼬아 집합시킨 제1 와이어를 구성하는 단계;
    (b) 상기 제1 와이어의 외측면을 제1 원사로 감싸는 단계;
    (c) 상기 제1 원사의 외측면을 아세톤에 반응하여 녹는 제2 원사로 감싸는 단계;
    (d) 상기 (a) 내지 (c)를 통해 제작된 와이어를 알파 권선 형태로 권선하는 단계;
    (e) 알파 권선 형태로 권선한 후, 외부에 위치한 상기 제2 원사에 아세톤이 뿌려져 상기 아세톤과 상기 제2 원사가 반응하는 단계; 및
    (f) 상기 제2 원사와 상기 아세톤이 반응하여 상기 제2 원사가 녹아 상기 와인딩 와이어를 본딩시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 와인딩 와이어의 제조 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 원사는,
    DTY(Draw Textured Yarn) 또는 FDY(Fully Draw Yarn) 중 어느 하나에 해당하는 것을 특징으로 하는 와인딩 와이어의 제조 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제2 원사는,
    아세테이트(Acetate), 아세테이트 실크(Acetate Silk) 또는 아세틸셀룰로오스(Acetylcellulose) 중 어느 하나에 해당하는 것을 특징으로 하는 와인딩 와이어의 제조 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제2 원사의 중량 %는 상기 와인딩 와이어의 전체 중량의 1.5 중량 % 내지 15 중량 %인 것을 특징으로 하고,
    상기 제1 원사의 중량 %는 상기 와인딩 와이어의 전체 중량의 1.5 중량 % 내지 15 중량 %인 것을 특징으로 하는 와인딩 와이어의 제조 방법.
  6. 와인딩 와이어에 있어서,
    복수의 에나멜 와이어;
    상기 복수의 에나멜 와이어의 외주면을 감싸는 제1 원사; 및
    상기 제1 원사의 외주면을 감싸는 제2 원사;를 포함하고,
    상기 제2 원사는 아세톤에 반응하는 것을 특징으로 하고, 상기 제2 원사와 상기 아세톤이 반응하여 상기 제2 원사가 녹아 상기 와인딩 와이어를 본딩시키는 것을 특징으로 하는 와인딩 와이어.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1 원사는,
    DTY(Draw Textured Yarn) 또는 FDY(Fully Draw Yarn) 중 어느 하나에 해당하는 것을 특징으로 하는 와인딩 와이어.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제2 원사는,
    아세테이트(Acetate), 아세테이트 실크(Acetate Silk) 또는 아세틸셀룰로오스(Acetylcellulose) 중 어느 하나에 해당하는 것을 특징으로 하는 와인딩 와이어.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제2 원사의 중량 %는 상기 와인딩 와이어의 전체 중량의 1.5 중량 % 내지 15 중량 %인 것을 특징으로 하고,
    상기 제1 원사의 중량 %는 상기 와인딩 와이어의 전체 중량의 1.5 중량 % 내지 15 중량 %인 것을 특징으로 하는 와인딩 와이어.
  10. 와인딩 와이어의 제조 방법에 있어서,
    복수의 에나멜 와이어를 균일한 형태로 꼬아 집합시킨 제1 와이어를 구성하는 단계;
    상기 제1 와이어의 외측면을 아세톤에 반응하여 녹는 제2 원사로 감싸는 단계;
    상기 제2 원사에 뿌려지는 아세톤과 상기 제2 원사가 반응하는 단계; 및
    상기 제2 원사와 상기 아세톤이 반응하여 상기 제2 원사가 녹아 상기 와인딩 와이어를 본딩시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 와인딩 와이어의 제조 방법.
  11. 와인딩 와이어에 있어서,
    복수의 에나멜 와이어; 및
    상기 복수의 에나멜 와이어의 외주면을 감싸는 아세톤에 반응하는 제2 원사;를 포함하고,
    상기 제2 원사는 아세톤에 반응하는 것을 특징으로 하여, 상기 제2 원사에 뿌려지는 아세톤과의 반응을 통해 상기 제2 원사가 녹아 상기 와인딩 와이어를 본딩시키는 것을 특징으로 하는 와인딩 와이어.
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