KR102454253B1 - 온열 매트용 발열체의 제조방법 및 제조장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 온열 매트에 설치되는 발열체의 제조 방법과 그에 따른 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 열선 및 온수관, 온도센서 등을 기제작된 금형의 요입홈으로 요입, 고정시켜 부직포와 라미네이팅 처리되도록 형성함으로써, 온열 매트에 내장되는 발열체의 열선 및 온수관을 간격을 일정하게 하고, 터널형 공간에 열선 및 온수관이 유동되도록 위치되기 때문에, 열선 및 온수관의 신장과 수축에 따른 길이 보상이 가능하여, 열선과 온수관의 신축에 의한 발열체의 오그라들거나 변형하는 현상을 차단할 수 있을 뿐만 아니라, 온도센서 등의 정렬 및 고정 과정에서 별도의 접착테이프 등을 사용하지 않고 정렬, 고정시킬 수 있기 때문에, 온열매트 발열체의 작업효율을 향상시키고 대량생산이 가능할 수 있으며, 온열 매트용 발열체의 제작 과정 및 사용 과정에서 나타나는 발열체의 불량 및 고장을 미연에 방지하도록 한 것이다.

Description

온열 매트용 발열체의 제조방법 및 제조장치 { Manufacturing methods and apparatus for heating element of heating mat }

본 발명은 온열 매트에 설치되는 발열체를 제조하는 방법 및 그에 따른 장치에 관한 것으로, 특히 열선이나 온수관 및 온도센서 등을 금형의 요입홈으로 요입, 고정시켜 접착되도록 형성함으로써, 요입홈에 의해 터널 형태의 공간으로 열선 및 온수관 등을 위치시킬 수 있기 때문에, 열선 및 온수관 등의 신축에 의한 유동이 가능할 수 있을 뿐만 아니라, 별도의 접착테이프 등을 사용하지 않기 때문에, 대량생산 및 비용절감을 할 수 있고, 발열체의 제조가 신속하고 간편할 수 있고, 발열체의 불량 및 고장을 미연에 방지하도록 한 것이다.

일반적으로 온열 매트는 내부에 설치된 열선이나 온수관의 발열에 의해, 온열 매트에 설정된 적정 온도를 유지하도록 한 난방기구이다.

이러한 온열 매트에 설치되는 발열체는 카본 등의 전열선이나 PTC 등의 면상발열체 등의 발열 방식으로 제작하였고, 근래에는 전자파 차단용으로 온수관을 통해 고온의 용수를 순환시키도록 하는 보일러 방식의 온수 매트를 제작, 판매되고 있다.

상기한 온열 매트의 쿠션 및 바닥 부위 등의 사이에서 지그재그 방식으로 일정 간격 정렬시킨 열선을 부직포 등에 고정시켜 제작된 발열체를 매트의 내부에 설치되도록 하였다.

이와 같은 카본 등의 열선이나 온수관 등을 부직포 등에 고정시키는 발열체를 제작하도록 하는 방법 및 장치에 관련한 종래의 선행기술문헌으로는, 대한민국 등록특허공보 제10-1075082호의 발명의 명칭 ‘ 온열매트용 부직포의 열선 장착기 및 이를 이용한 열선 장착방법 ’이 있다.

상기한 종래의 발명은 열선을 온열매트용 부직포 상에 지그재그 방식으로 배열하여 한 번에 부착하되, 자동화 방식으로 한 번에 부착하여 열선 장착 시간을 단축하고 제품의 생산성을 향상시키며 작업성을 향상시킬 수 있도록 한 온열매트용 부직포의 열선 장착기를 제공하도록 한 것이다.

그리고 다른 종래의 선행기술문헌으로, 대한민국 등록특허공보 제10-1369439호의 발명의 명칭 ‘ 전기매트용 열선 자동 정렬 공급장치 ’는, 몸체부 하부 양측의 전후 길이 방향을 따라 다수 설치되는 지지축의 스프로켓에 좌우 지그 재그로 감아 무한 궤도 형태로 설치되는 체인을 따라 열선을 지지축의 열선 안내롤에 좌우 지그 재그 형태로 자동 정렬하여 공급하므로 작업성 및 제조 생산성을 우수하게 제공하도록 한 것이다.

그러나 상기한 종래의 온열매트용 발열체의 제조방법과 장치는, 열선이나 온수관 등을 양겹의 원단이나 부직포 등에 정렬하여 봉재되도록 하고, 별도의 접착테이프 등을 사용하여 온도센서 등을 고정되도록 하기 때문에, 그 발열체를 제작하는 과정이 번거롭고 불편하기 때문에, 발열체의 제작 시간이 장시간 소요되고 작업효율을 떨어뜨리는 문제점이 발생하였다.

또한, 열선 및 온수관 등을 지그재그의 일정 간격으로 정렬시키고 부직포에 접착 공정이 진행되도록 하였으나, 열선 및 온수관이 부직포에 고정된 상태이기 때문에, 열선과 온수관의 신장과 수축에 대한 길이 보상이 전무하여, 발열체가 오그라드는 현상이 발생하였을 뿐만 아니라, 수작업으로 정렬하는 온도센서의 제작이 번거로웠으며, 규격화된 제품이 없고 수입에 의존하여, 제작비 절감 및 대량생산이 어렵고, 제작 과정에서 잦은 불량 현상이 발생하는 요인이 되는 실정이었다.

상기한 문제점을 해결하기 위해 본 발명은, 열선 및 온수관, 온도센서 등을 기제작된 금형의 요입홈으로 요입, 고정시켜 부직포와 접착 처리되도록 형성함으로써, 온열 매트에 내장되는 발열체의 열선 및 온수관을 간격을 일정하게 하고, 터널형 공간에 열선 및 온수관이 유동하도록 위치되어, 열선 및 온수관의 신축에 따른 발열체의 오그라드는 변형 현상을 차단할 뿐만 아니라, 별도의 접착테이프 등을 사용하지 않고 온도센서 등을 정렬, 고정시킬 수 있도록 하여, 온열매트 발열체의 작업효율을 향상시키고 대량생산이 가능할 수 있으며, 온열 매트용 발열체의 제작 과정 및 사용 과정에서 나타나는 발열체의 불량 및 고장을 미연에 방지하도록 한 것이다.

본 발명은 금형의 상면에 일정 크기의 부직포를 위치시키도록 한 부직포 위치공정과;

부직포 위치공정에서 금형의 상면에 위치된 부직포의 상면으로 열선과 온도센서를 일정 간격의 형태로 배열, 정렬시키도록 하는 정렬공정과;

정렬공정에서 부직포의 상면에 정렬된 열선은 금형을 통과하고 부직포를 관통, 상승한 다수 개의 고정핀에 의해 일정 간격으로 유지, 고정되도록 하는 고정공정과;

고정공정에서 고정핀에 의해 정렬, 고정된 열선의 상면에 접착 원단을 위치시키고, 로울러를 이용하여 열압착시켜 접착 원단과 부직포를 접착 처리되도록 하는 접착 공정과;

접착 공정에서 접착원단과 부직포를 융착시키게 되면, 고정핀을 원위치로 하강시키도록 하고, 상온에서 냉각 및 건조시키도록 하는 고정핀 하강 및 건조공정;

으로 구성되는 것을 특징으로 한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 열선 및 온수관, 온도센서 등을 기제작된 금형의 요입홈으로 요입, 고정시켜 부직포와 접착 처리되도록 형성함으로써, 온열 매트에 내장되는 발열체의 열선 및 온수관을 간격을 일정하게 하고, 터널형 공간에 열선 및 온수관이 유동되도록 위치되기 때문에, 열선 및 온수관의 신장과 수축에 따른 길이 보상이 가능하여, 열선과 온수관의 신축에 의한 발열체의 오그라드는 변형 현상을 차단할 수 있도록 한 유익한 발명인 것이다.

또한, 본 발명은 온도센서 등의 정렬 및 고정 과정에서 별도의 접착테이프 등을 사용하지 않고 정렬, 고정시킬 수 있기 때문에, 온열매트 발열체의 작업효율을 향상시키고 대량생산이 가능할 수 있으며, 온열 매트용 발열체의 제작 과정 및 사용 과정에서 나타나는 발열체의 불량 및 고장을 미연에 방지하도록 한 유익한 발명인 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예를 나타낸 순서도이고, 본 발명의 실시예를 나타낸 사시도이고, 도 3은 본 발명의 고정공정을 나타낸 사시도이고, 도 4는 본 발명의 고정공정을 나태난 측단면도이고, 도 5는 본 발명의 접착 공정을 나타낸 측단면도이고, 도 6은 본 발명의 로울러 부재를 나타낸 사시도이고, 도 7은 본 발명의 로울러 부재를 나타낸 단면도이다.
우선 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 있어서, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

부직포 위치공정 (S1)

기성형된 금형의 상면에 일정 크기의 부직포를 위치시키도록 한다.

정렬공정 (S2)

상기 부직포 공정(S1)에서 금형의 상면에 위치된 부직포의 상면으로 열선과 온도센서를 일정 간격의 지그재그 등의 형태로 정렬시키도록 한다.

이때, 열선은 카본 등의 각종 발열선을 사용할 수 있을 뿐만 아니라, 온수매트용 온수관 등을 적용할 수 있도록 하는 것이 바람직하고, 반드시 그 열선의 종류를 한정하는 것은 아니다.

고정공정 (S3)

상기 정렬 공정(S2)에서 부직포의 상면에 정렬 및 배열된 열선과 온도센서는 금형을 통과하고 부직포를 관통, 상승한 다수 개의 고정핀에 의해 일정 간격을 유지하여 고정되도록 한다.

접착 공정 (S4)

상기 고정공정(S3)에서 고정핀에 의해 정렬, 고정된 열선과 온도센서의 상면에 접착 원단을 위치시키고, 로울러 등을 이용하여 열압착시켜 부직포와 접착 원단을 융착 및 라미네이팅 처리되도록 한다.

이때, 열압착 과정에서 금형의 요홈으로 부직포와 열선이 요입되어, 부직포와 열선이 접촉하는 부위는 융착 및 라미네이팅 처리되지 않도록 한다.

상기 접착 원단은 라미네이팅 및 열융착되도록 각종 라미네이팅 부직포 또는 점착성 원단을 사용하는 것이 바람직하며, 그 원단의 종류를 반드시 한정하는 것은 아니다.

고정핀 하강 및 건조공정 (S5)

상기 접착 공정(S4)에서 접착 원단을 융착시키게 되면, 고정핀을 원위치로 하강시키도록 하고, 상온에서 일정 시간 동안 냉각 및 건조시키도록 한다.

이하, 본 발명의 온열 매트용 발열체의 제조 장치의 구성 및 작용효과를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명은 부직포와 열선 및 온도센서를 위치시키도록 하는 금형(10)과, 상승 및 하강하여 열선을 고정시키도록 하는 고정핀 부재(20)와, 부직포와 접착 원단름을 열압착시키도록 하는 로울러(30)로 구성된다.

상기 금형(10)은 열선이나 온수관, 온도센서 등이 요입되도록 하는 열선과 온도센서 배열 형태의 요입홈(11)과, 고정핀이 관통되도록 하는 다수 개의 통공(12)을 형성한다.

상기 금형(10)의 열선 및 온수관 등이 요입되는 열선 배열 부분을 음각의 요입홈으로 형성하거나, 열선이나 온수관이 요입되는 열선 배열 부분 외의 부위를 양각으로 형성할 수 있도록 하고, 그 어느 방식을 반드시 한정하는 것은 아니다.

상기 고정핀 부재(20)는 금형(10)의 통공(12)을 통과하고 부직포를 관통하도록 하여 열선을 고정, 지지하도록 상승, 하강하는 다수 개의 고정핀(21)을 형성한다.

상기 고정핀 부재(20)는 공압 또는 유압 등의 별도의 구동장치에 의해 상, 하강 이동되도록 형성하도록 하는 것이 바람직하다.

상기 로울러 부재(30)는 접착 원단을 부직포에 열압착시키도록 하는 로울러(31)를 형성한다.

상기 로울러 부재(30)는 로울러(31)를 회전, 동작시키도록 하는 전동기 및 동력전달수단 등의 구동장치를 구비하고, 가스 라미네이팅 방식 또는 로울러(31)에 일정 온도를 유지시키도록 가열하는 별도의 히팅장치를 구비하는 방식을 사용하도록 한다.

상기 로울러(31)는 상승 돌출된 고정핀(21)을 통과시키도록 하는 요홈(31a)과, 로울러 표면에 열압착을 위해 일정 온도를 유지하고 열에 의하여 변형을 방지하도록 하는 금속 소재의 보강판(31b)을 구비하도록 한다.

미설명 부호 F는 부직포이고, H은 열선이고, S는 온도센서이고, L는 접착 원단이다.

이하, 본 발명의 구성 및 실시예에 따른 작용 및 효과를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

열선과 온도센서의 배열 형태의 요입홈(11)이 구비된 금형(10)의 상면에 부직포(F)를 위치시키고, 그 부직포(F)의 상면에 열선(H)과 온도센서(S)를 지그재그 등의 일정 형태로 배열시켜 정렬되도록 한다.

그리고, 접착 원단(L)을 부직포(F) 및 열선(H), 온도센서(S)의 상부에 위치시킨 후에, 고정핀 부재(20)를 동작시키게 되면, 고정핀(21)은 금형(10)의 통공(12)을 통과하고 부직포(F) 및 접착 원단(L)을 관통하게 되면서, 열선(H) 및 온수관 등의 절곡된 부위 등의 적정 위치에서 다수 개의 고정핀(21)으로 열선(H)을 지지하면서 열선의 배열 형태를 고정할 수 있게 되는 것이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 고정핀(21)으로 열선(H)의 배열 형태를 고정하게 되면, 로울러 부재(30)의 일정 온도로 예열된 로울러(31)를 이용하여 접착 원단(L)과 부직포(F)를 가압하여 열압착시키도록 한다.

이때, 금형(10)의 요입홈(11)으로 부직포(F) 및 열선(H)이나 온수관은 요입되어 접착되지 않고, 요입홈 이외의 부직포와 라미네이팅 부분은 열융착되기 때문에, 견고하게 접착됨과 동시에, 열선 및 온수관은 요입홈에 의해 터널 형태의 공간에 위치되고 신장 및 수축에 따른 길이를 보상하여 발열체의 변형을 차단할 수 있는 것이다.

또한, 로울러(31)의 요홈(31a)에 의해, 상승 돌출된 고정핀(21)을 통과시키기 때문에, 방해받지 않고 로울러(31)의 열압착 작업을 진행할 수 있고, 로울러(31)의 금속 소재의 보강판(31b)을 통해 로울러의 변형을 방지하고 적정한 열융착 온도를 유지할 수 있기 때문에, 원활한 융착 및 라미네이팅 작업을 수행할 수 있는 것이다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.

따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다.

본 발명의 보호 범위는 아래 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

도면 주요 부분에 대한 부호의 설명
S1 : 부직포 위치공정 S2 : 정렬공정
S3 : 고정공정 S4 : 접착 공정
S5 : 고정핀 하강 및 건조공정
10 : 금형 11 : 요입홈
12 : 통공 20 : 고정핀 부재
21 : 고정핀 30 : 로울러 부재
31 : 로울러 31a : 요홈
31b : 보강판

Claims (5)

1. 삭제
2. 삭제
3. 열선과 온도센서가 요입되도록 하는 열선과 온도센서 배열 형태의 요입홈(11)과, 고정핀이 관통되도록 하는 다수 개의 통공(12)을 형성한 금형(10)과;
   금형(10)의 통공(12)을 통과하고 부직포를 관통하도록 하여 열선을 고정, 지지하도록 상승, 하강하는 다수 개의 고정핀(21)을 형성한 고정핀 부재(20)와;
   로울러 부재(30)는 접착 원단을 부직포에 열압착시키도록 하는 로울러(31)를 형성한 로울러 부재(30);
   로 구성되되,
   상기 금형(10)은,
   열선이 요입되는 열선 배열 부분을 음각의 요입홈으로 형성하거나, 열선이 요입되는 열선 배열 부분 외의 부위를 돌출시킨 양각으로 형성하는 것 중 어느 하나로 형성하도록 구성되고,
   상기 로울러 부재(30)의 로울러(31)는,
   상승 돌출된 고정핀(21)을 통과시키도록 하는 요홈(31a)과, 로울러 표면에 열압착을 위해 일정 온도를 유지하고 변형을 차단하는 금속 소재의 보강판(31b)을 형성하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 온열 매트용 발열체의 제조 장치.
   
4. 삭제
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