KR102031865B1 - 이차전지 파우치 전극리드 밀봉장치 - Google Patents

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Abstract

피가열재를 유도가열하는 유도가열장치에 있어서,
상기 피가열재의 일측과 타측에서 상기 피가열재를 가압하며 전류의 공급에 따라 자력을 발생하되 적어도 일측과 타측에서 설정된 위치만큼 상기 피가열재의 폭방향을 따라 어긋나게 배치되며, 상기 자력을 가이드하는 코어가 배치되며, 내부에는 냉각수가 이동되는 유로가 형성되어 유로의 이동에 따라 냉각되는 한 쌍의 코일을 포함하는
것을 특징으로 하는 유도가열장치.

Description

이차전지 파우치 전극리드 밀봉장치{SECONDARY BATTERY POUCH ELECTRODE LEAD SEALING DEVICE}
본 기술은 피가열재를 유도 가열하는 유도가열장치에 관한 것이다.
특히 피가열재의 단부측이 과열되는 현상을 방지하고, 코일 및 코어 등이 열로 인하여 효율이 저하되는 것을 방지하도록 코일 및 코어를 효율적으로 냉각하는 유도가열장치에 관한 것이다.
피가열재의 고주파 전류에 의한 유도 가열은, 담금질을 비롯하여 열처리를 하기 위하여 널리 사용되고 있다. 강판이나 알루미늄 판 등의 철이나 비철의 박판의 제조 과정에서 재질을 제어하는 목적과, 가열 속도를 증가시켜 생산성의 향상이나 생산량을 자유로이 조정하는 목적 등으로, 종래의 가스 가열이나 전기 가열에 의한 간접 가열을 대체하는 가열 방식으로서 사용되고 있다.
피가열재를 유도 가열하는 경우에는, 크게 2 가지 방식이 있다. 하나는, 피가열재의 주위를 둘러싼 유도 코일에 고주파 전류를 흐르게 하여, 발생한 자속이 금속판의 폭 방향을 관통하고, 피가열재의 단면 내에 유도 전류를 발생시켜 가열하는 이른바 LF(종단 자속 가열) 방식으로 불리는 유도 가열 방식이고, 다른 하나는, 피가열재를 코일들 사이에 배치하고, 코일에 전류를 인가하여 발생된 자속이 피가열재를 횡단하여 통과함으로써, 금속판의 평면에 유도 전류를 발생시켜 유도 가열하는 TF(횡단 가열) 방식이다.
LF 방식의 유도 가열은 온도 분포의 균일성이 양호하지만, 발생하는 유도 전류는 판 단면 내를 순환하는데, 전류 침투 깊이의 관계로부터, 피가열재의 두께가 얇은 경우에는 전원의 주파수를 높게 하지 않으면 유도 전류가 발생하지 않고, 더욱이, 비자성재 또는 자성재이더라도 퀴리점 온도를 넘은 것은 전류의 침투 깊이가 깊어지기 때문에, 판 두께가 얇은 것은 가열을 할 수 없다고 하는 과제가 있다.
한편, TF 방식의 유도 가열은, 자속이 피가열재의 평면을 관통하므로, 피가열재의 두께나 자성·비자성의 구별 없이 가열할 수 있다는 특징, 또는 자기 저항코일을 이용함으로써 누설 자속을 적게 할 수 있고, 피가열재의 양단에 대향하여 배치된 코일들 사이에 자속을 집중시키는 것이 가능하므로 가열 효율이 높다는 특징이 있다.
그러나 TF 방식의 유도 가열은 온도 분포의 불균일이 발생하기 쉽다는 문제나, 금속판이 대향하는 인덕터들의 중심에 위치하지 않는 경우에, 자성재에는 어느 하나의 코일측으로 흡인되어 더욱 온도 편차가 발생하기 쉬워진다는 문제가 있다. 더욱이, TF 방식의 유도 가열의 경우에, 금속판의 판 폭 변경이나 연속 통판 라인에서 사행(蛇行)하였을 경우의 대응이 어렵다는 결점이 있다.
도 1은 TF방식에서 위에서 설명한 종래의 문제점을 도시한 것이다.
도면을 통하여 종래의 문제점을 다시 설명하면, 피가열재는 중심부에서 유도가열로 평균적인 온도로 유지되며 가열된다. 그러나 중심이 아닌 단부측으로 가까워 질수록 낮은 온도로 가열되며, 피가열재의 가장 끝단부는 오히려 중심부보다 높은 온도로 가열되어 균일하게 가열되지 않는 문제점이 있었다.
또한, 종래의 TF방식은 자체적으로 발생되는 열에 의하여 효율이 저하되는 문제점이 발생되었다. 코일에 전류가 인가되어 자력이 발생되면 코일 그 자체도 점점 가열되게 되고 그 결과 피가열재를 횡단하는 자력이 점점 감소하게 되는데 이는 시간이 지날수록 이 발생되는 열이 점점 높아짐으로써 피가열재를 유도가열 시 효율이 저하되는 문제점이 발생되었다.
국내 등록특허 등록번호 "10-1658727" "이동형 철심을 이용한 초전도 자석 장치 및 그의 유도가열장치 (Superconducting magnet apparatus using movement and Induction heating apparatus thereof)" 국내 공개특허 공개번호 "10-2016-0089416" "유도가열 장치 (INDUCTION HEATER) 국내 등록특허 등록번호 "10-1600555" "도전성의 판재를 가열하기 위한 유도 가열 장치 (Induction Heating Apparatus for Heating Conductive Sheet)"
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로 피가열재를 균일하게 유도가열할 수 있는 유도가열장치를 제공하는데 목적이 있다.
특히나, 종래의 유도 가열장치와는 다르게, 피가열재는 고정되어 있고, 피가열재를 각각 상측과 하측에서 압박하며 유도가열하여 피가열재를 유도가열하는 유도가열장치를 제공하는데 목적이 있다.
또한, 본 발명은 유도가열을 수행하는 각 구성을 효율적으로 냉각하여 자체적으로 발생되는 열에 의하여 효율이 저하되는 문제점이 발생되지 않는 유도가열장치를 제공하는데 목적이 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명인 유도가열장치는 피가열재를 유도가열한다.
본 발명의 일실시예에 의한 유도가열장치는 피가열재의 일측과 타측에서 상기 피가열재를 가압하며 전류의 공급에 따라 자력을 발생하되 적어도 일측과 타측에서 설정된 위치만큼 상기 피가열재의 폭방향을 따라 어긋나게 배치되며, 상기 자력을 가이드하는 코어가 배치되며, 내부에는 냉각수가 이동되는 유로가 형성되어 유로의 이동에 따라 냉각되는 한 쌍의 코일을 포함한다.
여기서, 한쌍의 코어의 외측에는, 상기 코어의 열을 상기 코일 및 냉각수로 전도시키는 열전도판이 설치되는 것을 특징으로 한다.
여기서, 한 쌍의 코일은 동일한 측면에 연결도체가 각각 동일한 측면에 두 개씩 형성되며, 상기 한 쌍의 코일에 형성된 연결도체는 상호 연결되고, 나머지 연결되지 않은 연결도체는 전류공급부와 각각 연결되어 상기 전류공급부와 한 쌍의 코일은 직렬로 연결되는 것을 특징으로 한다.
여기서, 한 쌍의 코일 및 코어에는 상기 피가열재를 균일하게 가압하기 위하여 가압판이 설치되고, 상기 가압판은 설정된 방향으로 형성되어 외장에 고정되는 고정브라켓을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일실시예에 의한 유도가열장치는 제1코일과 제2코일의 중심이 어긋나게 배치되어 제1코일과 제2코일 사이에 배치된 피가열재가 균일하게 가열된다.
특히나, 피가열재를 일측에서는 상측 타측에서는 하측을 가압하며 가열하여 피가열재가 균일하게 가열되며, 가열의 효과가 높아질 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 의한 유도가열장치는 제1코일과 제2코일의 내측에 냉각수가 이동될 수 있는 유로가 형성되어 냉각수에 의하여 냉각되어 장시간 가동되어도 효율이 저하되지 않는다.
또한, 본 발명의 일실시예에 의한 유도가열장치는 코어에 발생된 열이 코일을 통하여 냉각수로 전도되어 방열된다. 따라서 장시간 가동되어도 효율이 저하되지 않는다.
도 1은 TF방식에서 위에서 설명한 종래의 문제점을 도시한 것이다.
도 2는 제1실시예에 의한 가압판이 설치된 제1실시예에 의한 유도가열장치의 사시도이다.
도 3a는 본 발명의 제2실시예에 의한 유도가열장치의 요부만을 도시한 사시도이고, 도 3b는 제2실시예에 의한 유도가열장치의 요부만을 도시한 측면도이며, 도 3c는 제2실시에에 의한 유도가열장치의 요부만을 도시한 상면도이며, 도 3d는 제2실시예에 의한 유도가열장치의 사시도이다.
도 4a는 본 발명의 제3실시예에 의한 유도가열장치의 분해도이고, 도 4b는 본 발명의 제3실시예에 의한 유도가열장치의 사시도이다.
도 5는 본 발명의 제4실시예에 의한 유도가열장치이다.
이하, 본 발명의 일실시예를 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 그러나 이는 본 발명의 범위를 한정하려고 의도된 것은 아니다.
각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있다. 또한, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 것일 뿐이고, 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니다.
본 발명인 유도가열장치는 전술한 문제점을 해결한 것으로, 제1코일(100), 제2코일(200)의 중심이 일치되지 않고, 각각 피가열재(10)의 중심에서 편심되어 배치되어 피가열재(10)의 어느 일부분이 높은 온도로 가열되지 않고 모든 부분이 균일하게 가열될 수 있다.
또한, 제1코일(100), 제2코일(200)의 내부에는 냉각수가 유입되고, 배출될 수 있도록 구성되어 제1코일(100), 제2코일(200)이 전류에 의하여 가열되지 않아서 효율이 저하되지 않는다.
도 2는 제1실시예에 의한 가압판이 설치된 제1실시예에 의한 유도가열장치의 사시도이다.
피가열재(10)는 고정되어 있다. 여기서, 피가열재(10)를 중심으로 대칭된 위치에서 제1코일(100) 및 제1코어(140)가 제1가압판(110)을 통하여 피가열재(10)를 일측면의 하측에서 가압하고, 제2코일(200) 및 제2코어(240)가 제2가압판(210)을 통하여 피가열재(10)를 타측면의 상측에서 가압하여 피가열재(10)를 유도가열한다.
여기서, 제1코일(100) 및 제1코어(140)가 제1가압판(110) 및 제2코일(200) 및 제2코어(240)가 제2가압판(210)은 가압위치가 피가열재(10)의 크기에 따라 변경될 수 있다.
제1코일(100)은 피가열재(10)의 일측면에 위치하고, 제2코일(200)은 피가열재(10)의 타측면에 위치된다. 제1코일(100)과 제2코일(200)은 전류가 공급되면 자력이 발생되어 피가열재(10)를 유도가열한다. 여기서 제1코일(100)과 제2코일(200)에서 형성된 자력은 피가열재(10)를 횡으로 지나가도록 형성된다.
제1코일(100)에는 제1유로가 형성된다. 제1유로에는 냉각수가 인입되어 제1코일(100)을 이동될 수 있다. 따라서 제1코일(100)에 전류가 인가되어 제1코일(100)에 열이 발생되어도 냉각수에 의하여 냉각될 수 있다. 제2코일(200)에는 제2유로가 형성된다. 제2유로는 제1유로와 동일한 역할을 한다.
제1코일(100)과 제2코일(200)은 대칭되는 형태로 형성된다. 그러나 제1코일(100)의 중심(C2)과 제2코일(200)의 중심(C3)은 적어도 피가열재(10)의 폭방향 상에서 일치되지 않는 위치에 배치된다. 일예시적으로, 제1코일(100)의 중심(C2)은 피가열재(10)의 중심(C1)에서 하측으로 편심된 위치에 배치되고, 제2코일(200)의 중심(C3)은 피가열재(10)의 중심(C1)에서 상측으로 편심된 위치에 배치된다.
제1코일(100)과 제2코일(200)은 대칭되어 형성됨으로 길이가 동일하다. 즉, 도 2에서 확인될 수 있듯이, 제1코일(100)의 길이(l2+l3)와 제2코일(200)의 길이(l1+l2)는 동일하다. 즉, 제2코일(200)이 피가열재(10)의 상측으로 돌출된 부분의 길이(l1)는 제1코일(100)이 피가열재(10)의 하측으로 돌출된 부분의 길이(l3)와 동일하다.
즉, 제1코일(100)의 상측단부 또는 하측단부 중 어느 하나는 피가열재(10)의 상측단부 또는 하측단부 중 어느 하나와 대응되도록 배치되고, 제2코일(200)은 제1코일(100)이 피가열재(10)와 맞닿은 부분과 대칭되는 부분이 맞닿으며 배치된다.
도 2에서 확인될 수 있듯이, 일예시적으로 제1코일(100)의 상측단부는 피가열재(10)의 상측단부와 맞닿으며 배치된다. 따라서, 제1코일(100)은 피가열재(10)의 하측으로 돌출된 형태로 배치된다. 제2코일(200)은 제1코일(100)과 반대로 대응되며 배치되므로 제2코일(200)의 하측단부가 피가열재(10)의 하측단부와 맞닿으며 배치된다.
이처럼 피가열재(10)의 중심에서 제1코일(100)과 제2코일(200)이 각각 동일한 위치만큼 편심되어 위치됨으로써 종전 동일한 위치에서 제1코일(100)과 제2코일(200)이 배치되어 피가열재(10) 중심과 일측, 그리고 최일측의 온도가 상이한 것이 상호 보완된다.
한편, 피가열재(10)의 중심(C1)을 기준으로 제1코일(100)과 제2코일(200)의 중심(C2, C3)이 각각 편심되어 피가열재(10)와 맞닿는 경우에 피가열재(10)를 양측에서 균일한 압력으로 압박할 수 없다. 정위치에서 벗어나서 제1코일(100) 및 제2코일(200)에 의하여 발생되는 자력이 횡방향으로 이동되지 못함으로 피가열재(10)를 일측면 및 타측면에서 균일하게 압박하여 고정할 필요성이 요구된다.
본 발명인 유도가열장치는 위와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제1코일(100)에는 제1가압판(110)이, 제2코일(200)에는 제2가압판(210)이 설치된다. 도 2에서 확인될 수 있듯이, 제1코일(100)과 피가열재(10) 사이에는 플랫한 형태로 제1가압판(110)이 배치되고, 제2코일(200)가 피가열재(10) 사이에는 플랫한 형태의 제2가압판(210)이 배치된다.
이 제1가압판(110)과 제2가압판(210)은 제1코일(100), 제2코일(200)을 보호하고, 양 자에 균일한 간격을 유지하며 접착을 위한 압박이 가능하도록 한다.
제1가압판(110)과 제2가압판(210)은 동일한 길이를 가지고 형성된다. 다만, 적어도 제1코일(100)의 길이(l2+l3) 및 제2코일(200)의 길이(l1+l2)보다 작지 않게 형성된다. 즉, 제1가압판(110)은 예를 들어 제1코일(100)의 길이(l2+l3)에 피가열재(10)에서 상측으로 돌출된 제2코일(200)의 길이만큼 더해진 길이(l1)보다 길게 형성된다. 제2가압판(210)은 예를 들어 제2코일(200)의 길이(l1+l2)에 피가열재(10)에서 하측으로 돌출된 제1코일(100)의 길이(l3)만큼 더해진 길이보다 길게 형성된다. 이를 통하여 피가열재(10)는 동일한 크기를 가지는 제1가압판(110)과 제2가압판(210) 사이에 배치되어 편심된 힘으로 밀려지지 않는다.
제1코일(100) 및 제2코일(200)은 수직부, 수평부로 구성된다. 또한, 설명의 편의를 위하여 제1코일(100)의 수직부, 수평부는 이하에서 제1수직부(120), 제1수평부(130)라고 명명하며 가장 길게 형성된 구성에서 짧게 형성된 구성으로 갈수록 설명의 편의를 위하여 제1a수직부(120a), 제1b수평부(130b), 제1c수직부(120c) 등으로 명명하겠다. 또한, 이는 제2코일(200)의 수직부, 수평부도 마찬가지이다. 즉, 제2코일(200)의 수직부, 수평부는 제2수직부(220), 제2수평부(230)로 명명되고, 길이순으로 제2a수직부, 제2b수평부, 제2c수직부(220c), 제2g수직부(220g) 등으로 명명하도록 하겠다.
또한, 도 2에서 임의로 x, y, z좌표를 설정하여 x, y, z좌표를 기준으로 설명하도록 하겠다.
수직부와 수평부는 상호 교차되는 방향으로 연결된다. 수직부가 y축 방향으로 배치되면 수평부는 x축 방향으로 배치된다. 제1코일(100)과 제2코일(200)은 내부에 냉각수가 이동될 수 있는 유로가 형성된 관의 형상으로 형성된 수직부와 수평부가 교차되는 방향으로 연결되어 되되, 중심을 향하여 롤링된 형상으로 형성되도록 점진적으로 길이가 작아지며 상호 연결된다.
예를 들면 제1a수직부(120a), 제1b수평부(130b), 제1c수직부(120c), 제1d수평부(130d), 제1e수직부(120e), 제1f수평부(130f), 제1g수직부(120g) 순으로 연결되되, 제1코일(100)의 중심을 향하여 롤되며 연결된다. 즉, 제1a수직부(120a), 제1b수평부(130b), 제1c수직부(120c), 제1d수평부(130d)는 제1코일(100)의 외측을 형성하고, 제1e수직부(120e), 제1f수평부(130f), 제1g수직부(120g)는 제1a수직부(120a), 제1b수평부(130b), 제1c수직부(120c), 제1d수평부(130d)의 내측에 배치된다.
위와 같은 구성 및 연결관계는 제2코일(200)도 마찬가지이다.
위와 같이 구성된 제1코일(100), 제2코일(200)은 내부의 냉각수가 이동되는 제1유로, 제2유로가 각각 형성되여 냉각수도 제1코일(100), 제2코일(200)의 형상에 따라 롤되며 이동되어 제1코일(100), 제2코일(200)을 충분하게 냉각시킨다. 따라서, 제1코일(100), 제2코일(200)은 전류가 인가되어 자체적으로 발생되는 열이 충분하게 냉각될 수 있다.
또한, 제1코일(100)과 제2코일(200)에는 냉각수유입부(300) 및 냉각수배출부(310)가 형성될 수 있다. 냉각수유입부(300)와 냉각수배출부(310)는 수직부 또는 수평부와 교차되는 방향으로 형성된다. 도 3b를 통하여 이를 설명하면 냉각수유입부(300)와 냉각수배출부(310)는 z축을 따라 형성됨으로 y축을 따라 형성된 수직부, x축을 따라 형성된 수평부와 교차되는 방향으로 형성된다.
여기서, 냉각수유입부(300)는 제1코일(100), 제2코일(200)의 각각의 중심에서 수직부 또는 수평부를 향하여 가상의 선을 그렸을 때 가장 길게 그려지는 위치에 형성된다. 즉, 도 2b를 통하여 이를 살펴보면 전술한 제1a수직부(120a)의 하측단부에 냉각수유입부(300)가 형성된다. 냉각수배출부(310)는 제1코일(100) 또는 제2코일(200)을 충분하게 순환한 냉각수가 배출되어야 함으로 제1코일(100) 또는 제2코일(200)의 위치, 즉, 수직부 또는 수평부 중 각각 수평부, 수직부가 연결되지 않은 부분에 형성되어야 한다. 도 2를 통하여 이를 살펴보면 제1코일(100)을 기준으로 제1g수직부(120g)의 하측에 형성된다.
한편, 냉각수유입부(300)와 냉각수배출부(310)는 각각 전류공급부(600)와 연결될 수 있는데, 자세한 내용은 후술하여 하도록 하겠다.
도 3a는 본 발명의 제2실시예에 의한 유도가열장치의 요부만을 도시한 사시도이고, 도 3b는 제2실시예에 의한 유도가열장치의 요부만을 도시한 측면도이며, 도 3c는 제2실시에에 의한 유도가열장치의 요부만을 도시한 상면도이며, 도 3d는 제2실시예에 의한 유도가열장치의 사시도이다.
제2실시예를 통하여 제1코어(140), 제2코어(240)의 역할을 조금 더 구체적으로 살펴보면, 제1코일(100)에는 제1코어(140)가 제2코일(200)에는 제2코어(240)가 설치되며, 코어는 제1코일(100), 제2코일(200)에 전류가 인가되어 발생된 자력을 피가열재(10) 방향으로 이동되도록 가이드한다.
제1코어(140)와 제2코어(240)는 각각 제1코일(100)와 제2코일(200)에서 발생된 자력이 순환이 되는 방향으로 피가열재(10)를 두께 방향으로 관통되어 이동되도록 한다. 여기서, 제1코어(140)와 제2코어(240)는 일예시적으로 영구자석으로 형성될 수 있다.
제1코어(140)와 제2코어(240)는 각각 제1설치공간, 제2설치공간에 형성된다. 제1설치공간은 도 3a에서 확인될 수 있듯이, 제1코어(140)의 중심을 향하여 롤되며 배치된 수직부, 수평부로 둘러싸인 공간이다. 제2설치공간은 제1코어(140)와 마찬가지로 제2코어(240)의 중심을 향하여 롤되며 배치된 수직부, 수평부로 둘러싸인 공간이다.
제1코어(140)와 제2코어(240)는 각각 제1설치공간, 제2설치공간에 배치됨으로 안정적으로 배치될 수 있다. 한편, 제1코어(140)와 제2코어(240)는 더욱 안정적으로 고정되기 위하여 가장 긴 길이를 가지는 수직부의 양측면과 맞닿으며 고정된다.
이를 위하여 코어는 중심부와 연장부로 구성된다.
즉, 제1코어(140)는 제1중심부(141), 제1연장부(142)로 구성되고, 제2코어(240)는 제2중심부(241), 제2연장부(242)로 구성된다. 제1코어(140)와 제2코어(240)는 그 형태가 대칭되어 형성됨으로 제1코어(140)를 기준으로 설명하도록 하겠다.
제1코어(140)의 제1중심부(141)는 제1설치공간에 배치된다. 여기서, 제1중심부(141)는 제1d수평부(130d), 제1e수직부(120e), 제1f수평부(130f), 제1g수직부(120g)에 둘러싸이며 배치된다. 제1중심부(141)의 두께는 수직부, 수평부의 두께보다 크게 형성된다. 따라서 제1설치공간에 제1중심부(141)가 배치되면 제1중심부(141)는 제1e수직부(120e)의 양측으로 돌출된다.
제1중심부(141)의 양측에는 제1연장부(142)가 형성된다. 제1연장부(142)는 설정된 길이(S3)를 가지며 형성된다. 여기서, 설정된 길이는 도 3a에서 확인될 수 있듯이, 제1e수직부(120e)의 두께(S1), 제1a수직부(120a)의 두께(S2)를 합한 것보다 적어도 작지 않게 형성된다. 따라서, 제1연장부(142)는 가장 긴 길이를 가지는 제1a수직부(120a)의 양측면과 맞닿으며 고정된다. 이는 제2코일(200)도 마찬가지이다.
위와 같은 형태로 배치되는 제1코어(140), 제2코어(240)는 제1코일(100), 제2코일(200)에서 발생된 자력의 이동방향을 가이드하며, 제1설치공간, 제2설치공간에 안정적으로 설치될 수 있다. 또한, 제1코일(100), 제2코일(200)은 제1코어(140), 제2코어(240)에 의하여 이동이 방지되도록 고정될 수 있다.
한편, 제1코어(140)와 제2코어(240)에 발생되는 열은 각각 제1열전도판(160), 제2열전도판(260)을 통하여 열을 코일 및 냉각수로 전달하여 배출한다. 제1열전도판(160), 제2열전도판(260)은 일예시적으로 동판으로 형성될 수 있다.
제1코어(140)의 외측에는 제1열전도판(160)판이 둘러싸는 형태로 설치되고, 제2코일(240)의 외측에는 제2열전도판(260)이 설치된다. 제1열전도판(160)과 제2열전도판(260)은 각각 제1코어(140), 제2코어(240)의 외측을 둘러싸는 형태로 형성되므로 각각 제1코일(100), 제2코일(200)과 맞닿는다.
따라서 제1열전도판(160)과 제2열전도판(260)은 각각 제1코일(100), 제2코일(200)을 흐르는 냉각수에 제1코어(140), 제2코어(240)에 발생한 열을 전달한다. 여기서, 제1열전도판(160)과 제2열전도판(260)은 각각 제1코일(100) 및 제2코일(200)과 브레이징 용접 또는 납땜을 통하여 연결될 수 있다.
한편, 제1열전도판(160)과 제1코어(140) 사이, 제2열전도판(260)과 제2코어(240) 사이에는 각각 제1절연판(161), 제2절연판(261)이 설치된다. 제1절연판(161)과 제2절연판(261)은 각각 제1코어(140)와 제1열전도판(160) 사이와, 제2코어(240)와 제2열전도판(260) 사이를 절연한다. 따라서 제1열전도판(160)과 제2열전도판(260) 사이에 열은 전달되되 절연되도록 한다.
본 발명의 제3실시예에 의한 유도가열장치는 제1연결도체(400), 제2연결도체(410)를 포함한다. 제1연결도체(400)는 제1홀이 형성되고, 제2연결도체(410)는 제2홀이 형성된다.
제1홀은 냉각수유입부(300)가 삽입되어 설치된다. 제2홀은 냉각수배출부(310)가 삽입되어 설치된다.
제1연결도체(400) 및 제2연결도체(410)는 각각 이격된 위치에서 전류공급부(600)와 연결된다. 따라서, 전류공급부(600)에 의하여 인가되는 전류는 코일에 인가될 수 있다. 예를 들면 전류공급부(600)의 +극은 제1연결도체(400)와 연결되고 -극은 제2연결도체(410)와 연결될 수 있다. 여기서, 전류공급부(600)가 인가하는 전류는 교류이므로, 연결된 극이 변경될 수 있음은 당연할 것이다.
제1연결도체(400)와 제2연결도체(410)는 설정된 형상의 도형이 대칭되지 않은 형상으로 분할된 형상으로 형성된다. 여기서, 적어도 제1연결도체(400)는 제2연결도체(410)의 크기보다 크지 않게 형성된다.
예를 들어, 도 3d를 통하여 이를 살펴보면 제1연결도체(400)와 제2연결도체(410)는 사각형의 단면을 가지는 도형의 형상으로 형성된다. 여기서, 제1연결도체(400)는 제1홀을 통하여 냉각수공급부와 연결되고, 제2연결도체(410)는 제2홀을 통하여 냉각수배출부(310)와 연결되는데, 전류공급부(600)는 제1연결도체(400) 및 제2연결도체(410)의 하측에서 연결된다. 이 전류공급부(600)가 연결된 하측을 기준으로 제1연결도체(400)는 가장 긴 길이를 가지는 제1a수직부(120a)의 하측에 형성된 냉각수공급부와 연결되고, 제2연결도체(410)는 냉각수공급부와 비교 시 상대적으로 코일의 중심과 가까운 위치에 배치된 냉각수배출부(310)에 연결된다. 따라서 사각의 도형을 분할하는 경우, 제1연결도체(400)는 제2연결도체(410)보다 작은 크기를 가지도록 분할될 것이다.
여기서, 제1연결도체(400)와 제2연결도체(410) 사이에는 절연을 위한 절연체가 배치되어 전기적으로 분리될 수 있다.
전류공급부(600)와 제1연결도체(400), 제2연결도체(410)는 연결암부를 통하여 연결될 수 있다. 연결암부는 제1코일(100)에 배치된 제1연결도체(400)와 제2코일(200)에 배치된 제1연결도체(400)를 연결하는 제1연결암부(500)와, 제1코일(100)에 배치된 제2연결도체(410)와 제2코일(200)에 배치된 제2연결도체(410)와 연결되는 제2연결암부(510)으로 구성된다.
여기서, 제2연결암부(510)는 전류공급부(600)와 연결된다.
여기서, 제1연결암부는 피가열재(10)의 중심(C1)을 기준으로 하측으로 중심(C2)이 편심된 제1코일(100)과 상측으로 중심(C3)가 편심된 제2코일(200)에 배치된 제1연결도체(400)를 상호 연결함으로 대응되는 형상이 아닌 일측이 상측으로 올라간 “U”의 형태로 관찰될 수 있다.
또한, 제1코일(100)에 배치된 제2연결도체(410)에 일측이 연결되고 타측이 전류공급부(600)와 연결된 제2연결암부(510)의 길이는 제2코일(200)에 배치된 제2연결도체(410)와 일측이 연결되고, 타측이 전류공급부(600)에 제2연결암부(510)의 길이보다 당연하게도 작은 길이를 가진다.
한편, 위와 같이 연결된 이유는 제1코일(100)과 제2코일(200)이 직렬로 연결되어 전류공급부(600)의 전류에 따라 한 번에 동작되어 자력을 발생시키기 위함이다. 즉, 전류공급부(600)가 인가하는 전류를 효율적으로 활용할 수 있다. 한편, 제1코일(100)측에 형성된 냉각수유입부(300), 냉각수배출부(310)와 각각 연결된 이는 제2코일(200)의 중심(C3) 피가열재(10)의 중심(C1)을 기준으로 상측으로 편심되어 위치하고, 제1코일(100)은 하측으로 편심되어 위치되므로 각각 제1연결도체(400), 제2연결도체(410)가 하측을 기준으로 위치한 높이가 다르기 때문이다.
제2연결암부(510)는 제어기(미도시)의 제어신호에 따라 각각 이동될 수 있다. 제1코일(100)과 제2코일(200)에 연결된 제2연결암부(510)는 각각 제2연결도체(410)를 매개로 하여 다른 구성들과 연결되어 있음으로 제2연결암부(510)가 이동되면 다른 구성들도 함께 이동될 수 있다.
따라서 제1코일(100), 제2코일(200)은 각각 제2연결암부(510)의 동작에 따라 그 사이가 멀어지거나 가까워질 수 있다.
도 4a는 본 발명의 제3실시예에 의한 유도가열장치의 분해도이고, 도 4b는 본 발명의 제3실시예에 의한 유도가열장치의 사시도이다.
제3실시예에 의한 유도가열장치는 슬라이드홀더를 포함한다.
제1코어(140)에는 제1슬라이드홀더(150)이, 제2코어(240)에는 제2슬라이드홀더(250)이 설치된다.
제1슬라이드홀더(150), 제2슬라이드홀더(250) 각각은 코일, 코어, 매개도체가 설치될 수 있는 배치공간이 형성된다.
제1슬라이드홀더(150)과 제2슬라이드홀더(250)은 대칭되는 형태로 형성된다. 그러나 배치공간은 상이한 위치에 형성된다.
제1슬라이드홀더(150)과 제2슬라이드홀더(250)은 피가열재(10)를 사이에 두고 배치된 제1코일(100)의 길이(l2+l3), 제2코일(200)의 길이(l1+l2)에 피가열재(10)를 기준으로 상측 하측으로 돌출된 제1코일(100)의 길이(l1), 제2코일(200)의 길이(l3)의 합보다 적어도 작지 않은 길이를 가진다.
즉, 제1슬라이드홀더(150)과 제2슬라이드홀더(250)의 길이는 전술한 제1가압판(110), 제2가압판(210)의 길이보다 적어도 작지 않은 길이를 가진다.
따라서 제1슬라이드홀더(150)과 제2슬라이드홀더(250)은 상측단부와 하측단부가 매칭되어 배치될 수 있다. 그러나 제1코일(100)은 피가열재(10)의 중심을 기준으로 하측으로 편심되어 있고, 제2코일(200)은 피가열재(10)의 중심을 기준으로 상측으로 편심되어 있음으로 제1슬라이드홀더(150)의 제1배치공간(151)은 피가열재(10)의 중심을 기준으로 하측으로 편심되어 형성되며, 제2슬라이드홀더(250)의 제2배치공간(251)은 피가열재(10)의 중심을 기준으로 상측으로 편심되어 형성된다.
따라서, 외측에서 보는 경우 제1슬라이드홀더(150)과 제2슬라이드홀더(250)은 대칭되게 관찰될 수 있지만, 내부의 각각의 배치공간에 배치된 제1코일(100), 제1코어(140), 제1, 2 연결도체(400, 410) 등은 피가열재(10)를 기준으로 하측에 배치되고, 제2코일(200), 제2코어(240), 제1, 2연결도체(400, 410) 등은 피가열재(10)를 기준으로 상측에 배치된다.
제1슬라이드홀더(150), 제2슬라이드홀더(250)은 제1코일(100)과 제2코일(200)이 피가열재(10)를 기준으로 대칭되며 어긋나게 배치될 때 어긋나는 간격을 조절한다. 이는 앞서서도 설명하였지만 전원이 제1코일(100), 제2코일(200)로 인가되면 각 코일의 끝단(엣지)이 과열되는데, 피가열재(10)의 일측에 배치되는 제1코일(100)과 타측에 배치되는 제2코일(200)이 상호 어긋나게 배치되면 피가열재(10)가 균등하게 가열될 수 있기 때문이다.
도 5는 본 발명의 제4실시예에 의한 유도가열장치의 사시도이다.
제4실시예에 의하는 경우 제1가압판(110), 제2가압판(210)은 각각 제1고정브라켓(110a), 제2고정브라켓(210a)에 배치된 후 설치된다. 제1고정브라켓(110a)과 제2고정브라켓(210a)은 각각 평평하게 형성되어 제1가압판(110)과 제2가압판(210)을 배치하고, 길이방향을 따라서 형성된 설치공에 설치부재를 배치하여 각각 제1슬라이드홀더(150), 제2슬라이드홀더(250)에 고정될 수 있다.
이를 통하여 제1가압판(110)과 제2가압판(210)은 각각 제1슬라이드홀더(150) 및 제2슬라이드홀더(250)에 고정될 수 있다.
또한, 제1슬라이드홀더(150)와 제2슬라이드홀더(250)에는 각각 설정된 개수의 제1고정홀(152)와 제2고정홀(252)가 형성될 수 있다. 제1고정홀(152)와 제2고정홀(252)에는 고정볼트가 설치되어 제1슬라이드홀더(150)와 제2슬라이드홀더(250)가 안정적으로 고정된다.
또한, 편의를 위하여 냉각수유입부(300), 냉각수배출부(310)의 위치가 변경될 수 있으며, 제1슬라이드홀더(150)과 제2슬라이드홀더(250)에 각각에 결합되는 제1연결도체(400)와 제2연결도체(410)의 결합형태가 변경될 수 있다. 그러나 냉각수가 유입되고, 연결도체들에 전원이 공급됨은 당연할 것이다.
본 발명은 특정한 실시 예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
10 : 피가열재 100 : 제1코일
110 : 제1가압판 110a : 제1고정브라켓
120 : 제1수직부 120a : 제1a수직부
120c : 제1c수직부 120e : 제1e수직부
120g : 제1g수직부
130 : 제1수평부 130b : 제1b수평부
130d : 제1d수평부 130f : 제1f수평부
140 : 제1코어 141 : 제1중심부
142 : 제1연장부
150 : 제1슬라이드홀더 151 : 제1배치공간
152 : 제1고정홀 160 : 제1열전도판
161 : 제1절연판
200 : 제2코일 210 : 제2가압판
210a : 제2고정브라켓 220 : 제2수직부
220c : 제2c수직부 220g : 제2g수직부
230 : 제2수평부 240 : 제2코어
241 : 제2중심부 242 : 제2연장부
250 : 제2슬라이드홀더 251 : 제2배치공간
252 : 제2고정홀 260 : 제2열전도판
261 : 제2절연판
300 : 냉각수유입부 310 : 냉각수배출부
400 : 제1연결도체 410 : 제2연결도체
500 : 제1연결암부 510 : 제2연결암부
600 : 전류공급부

Claims (4)

  1. 피가열재를 유도가열하는 유도가열장치에 있어서,
    상기 피가열재의 일측과 타측에서 상기 피가열재를 가압하며 전류의 공급에 따라 자력을 발생하되 적어도 일측과 타측에서 설정된 위치만큼 상기 피가열재의 폭방향을 따라 어긋나게 배치되며,
    상기 자력을 발생하는 코일은, 상기 피가열재의 종방향으로 세워져 배치되며, 상기 피가열재와 맞닿는 측에는 자력을 가이드 하는 U자형 코아가 배치되며,
    내부에는 냉각수가 이동되는 유로가 형성되어 유로의 이동에 따라 냉각되는 한 쌍의 코일을 포함하는
    것을 특징으로 하는 유도가열장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 한쌍의 코어의 외측에는,
    상기 코어의 열을 상기 코일 및 냉각수로 전도시키는 열전도판이 설치되는 것
    을 특징으로 하는 유도가열장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 한 쌍의 코일은
    동일한 측면에 연결도체가 각각 동일한 측면에 두 개씩 형성되며,
    상기 한 쌍의 코일에 형성된 연결도체는 상호 연결되고, 나머지 연결되지 않은 연결도체는 전류공급부와 각각 연결되어 상기 전류공급부와 한 쌍의 코일은 직렬로 연결되는 것
    을 특징으로 하는 유도가열장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 한 쌍의 코일 및 코어에는 상기 피가열재를 균일하게 가압하기 위하여 가압판이 설치되고,
    상기 가압판은 설정된 방향으로 형성되어 하우징에 고정되는 고정브라켓을 포함하는 것을 특징으로 하는 유도가열장치.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20230129708A (ko) 2022-03-02 2023-09-11 (주)오성하이텍 높낮이가 다른 코어 부재를 포함하여 폭방향 균일한 가열을 보장하는 유도 가열 코일

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3123073B2 (ja) * 1990-11-08 2001-01-09 日本電気株式会社 半導体記憶装置の製造方法
JP2009259588A (ja) * 2008-04-16 2009-11-05 Nippon Steel Corp 金属板の誘導加熱装置および誘導加熱方法

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3123073U (ja) * 2006-03-29 2006-07-06 株式会社サン・フロンティア・テクノロジー Ｕ字型磁性コアによる電磁誘導加熱式ラジエーター
KR101983388B1 (ko) * 2012-02-14 2019-05-28 토쿠덴 가부시기가이샤 유도가열장치
KR101714869B1 (ko) * 2015-04-16 2017-03-10 주식회사 피에스텍 유도 가열 장치용 코일 어셈블리 및 이를 포함하는 유도 가열 장치

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3123073B2 (ja) * 1990-11-08 2001-01-09 日本電気株式会社 半導体記憶装置の製造方法
JP2009259588A (ja) * 2008-04-16 2009-11-05 Nippon Steel Corp 金属板の誘導加熱装置および誘導加熱方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20230129708A (ko) 2022-03-02 2023-09-11 (주)오성하이텍 높낮이가 다른 코어 부재를 포함하여 폭방향 균일한 가열을 보장하는 유도 가열 코일

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