KR102558468B1 - 온열매트 제조용 용융 접합장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 열선이 포설(鋪設)되는 온열매트(또는 전기장판)를 제조하는 공정에서 바닥시트와 쿠션폼이 접합된 상태에서 열선이 포설된 다음 상부시트와 쿠션폼을 용융접합하기 위한 장치에 관한 것으로, 파이프형 버너를 구성하는 파이프의 분사구멍에는 메쉬망을 밀착시키고 메쉬망 위에 커버를 고정하여 가스가 메쉬망에 의하여 미세하게 분산되어 분사되면서 연소됨으로써 넓은 면적에서 가스가 골고루 연소되는 형태가 되어 불꽃이 안정적이면서 균일한 용융접합을 이룩할 수 있도록 하며, 파이프형 버너는 일측에 가스를 파이프형 버너의 중앙으로 공급하는 가스주입구와 그 외부로 산소가 공급되어 혼합될 수 있도록 산소주입구를 갖는 로터리 조인트 방식의 연결구를 설치함을 특징으로 한다.

Description

온열매트 제조용 용융 접합장치{Melt bonding device for manufacturing heating mat}

본 발명은 열선이 포설(鋪設)되는 온열매트(또는 전기장판)를 제조하는 공정에서 바닥시트와 쿠션폼이 접합된 상태에서 열선이 포설된 다음 상부시트와 쿠션폼을 용융접합하기 위한 장치에 관한 것이다.

주지된 바와 같이 열선을 이용하는 온열매트는 열선의 안전성과 전자파문제 등이 해결되면서 근래 급격히 그 수요가 증대되고 있다.

이러한 온열매트는 통상 바닥에 밀착되는 바닥시트 위에 열선이 포설되면서 쿠션역할을 하는 쿠션폼이 접합되고 다시 그 위에 상부시트(장판)가 용융접합 되어 구성된다.

상기와 같은 제조과정 중에서 열선을 포설한 다음에는 쿠션폼과 상부시트 사이에 파이프 형의 버너를 이용하여 화염을 분사하면서 쿠션폼과 상부시트의 표면을 살짝 용융시키면서 압착을 통하여 접합되도록 하고 있다.

이러한 용융접합으로 위한 종래의 버너장치를 살펴보면 파이프형의 버너를 설치하여 쿠션폼과 상부시트 사이로 설치하고 파이프 형의 버너 일측에는 가스가 공급되도록 연결하였으며, 파이프버너의 길이방향으로 일정한 간격의 분사구멍을 형성하여 분사되는 가스에 불을 점화하여 불꽃을 일으키는 것이다.

이러한 종래 용융 접합장치의 문제점으로는 용융을 위한 화염이 불균일하다는 것인데, 각 분사구멍에서 직접 가스가 분사되고 여기에 불꽃을 점화하면, 분사된 후에 산소와 결합하여 연소하는 방식이므로 화염이 각 분사구멍 간격만큼 이격되면서 길이가 길게 불꽃이 일어나는 연소방식이다. 이에 따라서 이러한 화염의 간격 발생으로 쿠션폼과 상부시트에 화염이 골고루 접촉하지 못하고 화염이 일어나는 부분에만 열이 집중되는 형상이 발생하여 균일한 용융접합이 어렵다는 것이다.

또한, 이러한 불균일한 화염에 의한 용융의 불균일 문제를 해결하려면 화염이 더 넓게 번지도록 크게 만들어야 하는데, 이러한 경우에는 너무 강한 온도와 화염으로 인하여 과도한 용융이 발생하는 문제도 뒤따랐다.

종래 용융 접합장치의 또 다른 문제점으로는 파이프형 버너에 불꽃을 점화한 후 일부 각도를 회전시켜 쿠션폼과 상부시트 사이로 화염이 분사되도록 하여야 하는데, 종래에는 파이프형 버너가 이러한 회전에 대응하는 구성이 없어서 가스공급을 하는 호스가 꼬이는 문제가 발생하고 호스에 회전응력이 반복적으로 작용하여 호스의 수명이 단축되는 문제로 이어졌던 것이다.

대한민국 특허등록 제10-1787395(공고: 2017.10.19)

상기 종래 작업공정에 의한 문제점을 해결하기 위한 본 발명은, 용융접합을 위한 파이프형 버너를 구성함에 있어서, 가스가 파이프형 버너에서 분사되기 전에 산소와 결합할 수 있도록 하며, 아울러 불꽃이 파이프형 버너의 길이방향으로 전체적으로 균일하게 발생하면서 화염이 완전한 연소에 의한 파란 불꽃 형태로 연소되도록 하여 종래와 같이 길이가 길고 큰 형태의 화염에 의한 불균일한 용융이나 과도한 용융이 일어나는 것을 방지함을 목적으로 하는 것이다.
또 상기와 같이 불꽃을 균일하게 하기 위한 구성이 파이프형 버너의 외주면에 견고하고 안정적으로 설치되도록 하고 메쉬망의 교체도 가능하도록 함을 목적으로 한다.

아울러 가스의 공급과 산소의 공급을 동시에 하여 연소되기 전에 미리 가스와 산소와 결합될 수 있는 장치를 로터리조인트 방식으로 개선하여 파이프형 버너의 회전작용시에도 산소공급호스 및 가스공급호스가 꼬이거나 회전응력을 받는 문제를 해결하는 것을 목적으로 한다.

결국, 온열매트의 제조에 있어서 균일한 용융접합을 도모하고 불량 접합을 방지하는 등 온열매트의 안전성과 품질향상을 이룩할 수 있도록 함을 목적으로 하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 열선 포설이 완료된 작업대상 매트가 이동을 하고 그 위에서 상부시트가 근접하는 위치에 파이프형 버너가 설치되어 작업대상 매트와 상부시트가 밀착되는 지점을 향하여 화염을 방사하도록 작동하는 구조를 갖는 용융 접합장치에 있어서, 파이프형 버너를 구성하는 파이프의 분사구멍에는 메쉬망을 밀착시키고 메쉬망 위에 커버를 고정하여 가스가 메쉬망에 의하여 미세하게 분산되어 분사되면서 연소됨으로써 넓은 면적에서 가스가 골고루 연소되는 형태가 되어 불꽃이 안정적이면서 균일한 용융접합을 이룩할 수 있는 것을 특징으로 한다.

아울러 파이프형 버너는 일측에 가스를 파이프형 버너의 중앙으로 공급하는 가스주입구와 그 외부로 산소가 공급되어 혼합될 수 있도록 산소주입구를 갖는 로터리 조인트 방식의 연결구를 설치함으로써 산소와 결합된 가스가 파이프형 버너에서 분사되도록 함을 특징으로 한다.

상기와 같은 본 발명에 의하면, 가스가 파이프형 버너에서 분사되기 전에 산소와 결합하게 되므로 불꽃이 파이프형 버너의 길이방향으로 전체적으로 균일하게 발생하면서 화염이 완전한 연소에 의한 파란 불꽃 형태로 연소되도록 하므로 안정적인 용융접합이 가능하게 되는 것이다.

또한, 가스와 산소를 동시에 공급하는 장치를 로터리조인트 방식으로 개선하여 파이프형 버너의 회전작용시에도 산소공급호스 및 가스공급호스가 꼬이거나 회전응력을 받는 문제를 해결하고 원활한 공급이 가능하게 된다.

이에 따라 온열매트를 제조함에 있어서 균일한 용융접합을 도모하고 불량 접합을 방지하는 등 온열매트의 안전성과 품질향상을 이룩하게 되는 효과가 있다.

도 1은 본 발명이 설치되는 포설장치의 전체 정면도
도 2는 본 발명의 용융 접합장치에 대한 정면도
도 3은 도 2의 확대도
도 4는 도 2의 작용상태 측면도
도 5는 본 발명 파이프형 버너의 조립전후 단면도
도 6은 본 발명의 포설유닛 작용상태도

이하, 본 발명의 온열매트 제조용 용융 접합장치에 대한 구성을 첨부된 도면을 기준으로 상세히 설명하고자 하는바, 이어지는 설명은 본 발명을 구현하기 위한 실시 예를 기준으로 한 것으로, 본 발명의 권리범위는 본 문서에 기재된 실시 예에 기재된 실시 형태로 한정하려는 것이 아니며, 본 발명 실시 예의 다양한 변경(modifications), 균등물(equivalents) 및/또는 대체물(alternatives)을 포함하는 것으로 이해되어야 할 것이다.

본 발명이 설치되는 포설장치를 먼저 살펴보면, 베이스(1)의 위에 바닥시트(101)와 쿠션폼(102)이 접합된 작업대상 매트(100)가 안착된 상태에서 그 위를 포설유닛(10)이 지그재그로 이동하면서 포설홈(103)을 절개함과 동시에 열선(110)을 포설홈(103) 내에 삽입되는 방식으로 포설하는 것이며, 포설유닛(10)은 베이스(1)의 길이방향으로 이동하도록 구성된 이동프레임(30)에 설치되어 이동프레임(30)을 따라 베이스(1)의 폭 방향으로 이동이 가능하도록 설치된다.

포설유닛(10)에 대하여 좀 더 살펴보면, 맨 위에는 열선의 유입을 가이드하는 스프링(11)을 설치하여 열선(110)이 일직선으로 유입되지 않더라도 스프링(11)이 휘어질 수 있으므로 마찰을 줄이면서 열선(110)이 공급되도록 한 것이다.

스프링(11)의 아래에는 열선공급관(13)을 설치하여 열선(110)이 통과하도록 하였으며, 열선공급관(13)의 하단에는 롤러설치판(15)을 연결하여 롤러설치판(15)이 열선공급관(13)과 함께 회전할 수 있도록 하였으며, 롤러설치판(15)의 아래 일측에는 절단칼(16)이 설치되어 있는데, 칼날(16')은 롤러설치판(15)이 이동하는 방향을 향하도록 설치되고 하부로 갈수록 끝이 포설롤러(17)를 향하도록 설치되며, 절단칼(16)의 그 옆에는 열선(110)이 칼날(16')에 의해 만들어진 포설홈(103) 내부로 삽입되도록 포설롤러(17)를 설치하였으며, 포설롤러(17)에는 열선(110)의 직경과 같은 반경의 라운드홈(17')을 형성하여 열선(110)이 라운드홈(17')에 안착되는 상태로 포설롤러(17)가 회전하면서 한쪽 끝이 고정된 열선이 포설홈(103) 내에 연속 삽입되는 상태로 포설이 이루어지는 것이다.

상기와 같이 베이스(1) 위에서 포설유닛(10)을 포함한 포설장치에 의하여 작업대상 매트(100)의 쿠션폼(102)에 포설홈(103)이 절개됨과 동시에 열선(110)이 포설홈(103)의 내부에 삽입되어 포설이 완료된다.

본 발명은 상기와 같이 작업대상 매트(100)에 열선이 포설 완료된 다음, 이동하면서 상부에서 공급되는 상부시트(104)와 용융접합이 이루어진다.

용융접합 과정을 먼저 상세히 살펴보면 열선(110) 포설이 완료된 작업대상 매트(100)가 이동을 하고 그 위에서 상부시트(104)가 근접하는 위치에 파이프형 버너(20)가 설치되는데, 베이스(1)의 위에서 작업대상 매트(100)와 상부시트(104)가 근접하는 위치로부터 조금 이격된 위치에 대기하고 있다가 점화한 후 이동하여 작업대상 매트(100)와 상부시트(104)가 밀착되는 지점을 향하여 화염을 방사하도록 작동하는 구조를 갖는다.

이에 관한 구성을 살펴보면, 베이스(1)의 폭 방향 양측에 설치되는 실린더(21)에 의하여 회동작동하는 작동판(22)을 구성하고 작동판(22)에는 길이조절이 가능하도록 버너설치판(23)이 연결된다. 상기 양측 버너설치판(23)을 관통하는 형태로 파이프형 버너(20)를 설치한다.

파이프형 버너(20)는 일측에 가스를 파이프형 버너(20)의 중앙으로 공급하는 가스주입구(24)와 그 외부로 산소가 공급되어 혼합될 수 있도록 산소주입구(25)를 갖는 로터리 조인트 방식의 연결구(26)를 설치하여 파이프형 버너(20)가 회동하더라도 로터리 조인트형 연결구(26)에 의해서 회전하지 않게 되므로 가스호스(24') 및 산소호스(25')가 회전력이나 응력을 전달받지 않고 고정된 상태에서 공급기능을 유지할 수 있게 된다.

그리고 본 발명의 파이프형 버너(20)는 파이프(30)에 길이방향으로 다수 연속 형성한 분사구멍(31) 주변에 평면부(32)를 형성하고 평면부(32)와 분사구멍(31)을 감싸도록 미세한 간격을 가진 메쉬망(33)을 밀착시키고 커버(34)를 이용하여 메쉬망(33)을 고정시켰는데, 커버(34)는 중앙에 상기 평면부(32)에 대응하여 메쉬망(33)을 밀착시키는 직선부(34-1)를 갖고 직선부(34-1)의 양측에는 일정각도 경사지면서 파이프(30)에 접촉하도록 하면서 파이프의 중앙방향으로 고정나사(35)를 체결할 수 있도록 고정부(34-2)를 구성한 것이다.

상기와 같은 구성으로 된 본 발명의 작용을 작동순서에 따라 살펴보면 다음과 같다.

본 발명이 구성되는 포설장치에서는 바닥시트(101)와 쿠션폼(102)이 접합된 상태에서 포설장치에 의하여 포설홈(103)을 형성함과 동시에 포설홈(103)의 내부로 열선(110)을 삽입하는 포설작업이 이루어지며, 포설작업이 완료된 작업대상 매트(100)가 이동을 하면서 위에서 공급되는 상부시트(104)와 용융접합이 이루어진다.

먼저, 실린더(21)의 로드가 상승하여 파이프형 버너(20)가 상승한 상태에서 가스와 산소 공급밸브를 열고 불을 점화한다. 이후 실린더(21)의 작동으로 로드가 전진하면 작동판(22)과 버너설치판(23)이 회동하여 화염이 접합되기 직전의 쿠션폼(102)과 상부시트(104) 사이를 향하게 하여 용융을 시킴과 동시에 압착으로 접합이 이루어지게 하는 것이다.

특히 본 발명에 의하면 로터리조인트 방식의 연결구(26)를 이용하였으므로 상기와 같은 파이프형 버너(20)의 회동작용이 이루어지더라도 연결구(26)는 회전하지 않으면서 가스 및 산소의 공급작용이 원활하게 유지된다.

또한, 가스가 파이프형 버너(20)에서 분출되기 전에 산소와 결합하여 연소가 이루어지므로 화염이 크거나 길지 않으면서 안정적이고 원활한 완전연소를 이룩할 수 있는 것이다. 이에 따라 그을음이 발생할 우려도 없다.

또 본 발명에 의하면 파이프형 버너(20)에서 산소와 혼합된 가스가 메쉬망(33)에 의하여 미세하게 분산되어 분사되면서 연소되는 것으로, 넓은 면적에서 가스가 골고루 연소되는 형태가 되어 불꽃이 안정적이면서 균일한 용융접합을 이룩할 수 있는 것이며, 메쉬망(33)이 파이프형 버너(20)의 외주면에 견고하고 안정적으로 설치되고, 메쉬망(33)의 교체도 용이하다.

한편 포설유닛(10)은 절단칼(16)의 칼날(16')이 쿠션폼(102)을 적당한 깊이 즉, 열선(110)이 매립되는 깊이보다 조금 더 깊은 깊이로 포설홈(103)을 절개하며, 그 뒤에서 곧바로 동시 이동하는 포설롤러(17)의 라운드홈(17')에 권취된 상태로 끝이 고정된 열선(110)이 포설홈(103) 내에 삽입되게 하는 것이므로 열선이 적절한 깊이로 균일하게 포설되므로 용융접합 과정에서 손상되는 것을 방지할 수 있다.

이와 같이 본 발명의 구성과 작용에 대한 실시 예를 설명한바, 예시된 구성에 따른 작용 및 효과를 명시적으로 기재하여 설명되지 않은 부분이 있을지라도, 해당 구성에 의해 예측 가능한 작용 및 효과 또한 인정되어야 함은 당연할 것이다.

1: 베이스
10: 포설유닛
11: 스프링
13: 열선공급관
15: 롤러설치판
16: 절단칼 16': 칼날
17: 포설롤러 17': 라운드홈
20: 파이프형 버너
21: 실린더
22: 작동판
23: 버너설치판
24: 가스주입구
25: 산소주입구
26: 연결구
30: 파이프
31: 분사구멍
32: 평면부
33: 메쉬망
34: 커버 34-1: 직선부 34-2: 고정부

Claims (2)

1. 베이스(1)의 위에 바닥시트(101)와 쿠션폼(102)이 접합된 작업대상 매트(100)가 안착된 상태에서 열선공급관(13)과 절단칼(16)과 포설롤러(17)가 설치된 포설유닛(10)이 베이스의 위를 이동하면서 포설홈(103)을 절개함과 동시에 열선(110)을 포설홈(103) 내에 삽입되는 방식으로 포설작업을 하며,
   포설유닛에는 열선이 통과하는 열선공급관(13)을 설치하고 열선공급관(13)의 하단에는 롤러설치판(15)을 연결하여 롤러설치판(15)이 열선공급관(13)과 함께 회전할 수 있도록 하며, 롤러설치판(15)의 아래 일측에는 절단칼(16)이 설치되어 있는데, 칼날(16')은 롤러설치판(15)이 이동하는 방향을 향하도록 설치되고 하부로 갈수록 끝이 포설롤러(17)를 향하도록 설치되며,
   열선(110) 포설이 완료된 작업대상 매트(100)가 이동을 하고 그 위에서 상부시트(104)가 근접하는 위치에 파이프형 버너(20)가 설치되어 작업대상 매트(100)와 상부시트(104)가 밀착되는 지점을 향하여 화염을 방사하도록 작동하는 구조를 갖는 용융 접합장치에 있어서,
   열선(110) 포설이 완료된 작업대상 매트(100)가 이동을 하고 그 위에서 상부시트(104)가 근접하는 위치에 파이프형 버너(20)를 설치하되, 베이스(1)의 위에서 작업대상 매트(100)와 상부시트(104)가 근접하는 위치로부터 이격된 위치에 대기하고 있다가 점화한 후 이동하여 작업대상 매트(100)와 상부시트(104)가 밀착되는 지점을 향하여 화염을 방사하도록 작동하는 구조로서,
   베이스(1)의 폭 방향 양측에 설치되는 실린더(21)에 의하여 회동작동하는 작동판(22)을 구성하고 작동판(22)에는 길이조절이 가능하도록 버너설치판(23)이 연결되며, 상기 양측 버너설치판(23)을 관통하는 형태로 파이프형 버너(20)를 설치하여, 실린더(21)의 작동으로 로드가 전진하면 작동판(22)과 버너설치판(23)이 회동하여 화염이 접합되기 직전의 쿠션폼(102)과 상부시트(104) 사이를 향하게 하여 용융을 시킴과 동시에 압착으로 접합이 이루어지게 하며,
   파이프형 버너(20)는 파이프(30)에 길이방향으로 다수 연속 형성한 분사구멍(31) 주변에 평면부(32)를 형성하고 평면부(32)와 분사구멍(31)을 감싸도록 미세한 간격을 가진 메쉬망(33)을 밀착시키며, 커버(34)를 이용하여 메쉬망(33)을 고정시키되, 커버(34)는 중앙에 상기 평면부(32)에 대응하여 메쉬망(33)을 밀착시키는 직선부(34-1)를 갖고 직선부(34-1)의 양측에는 일정각도 경사지면서 파이프(30)에 접촉하도록 하면서 파이프의 중앙방향으로 고정나사(35)를 체결할 수 있도록 고정부(34-2)를 구성함으로써,
   메쉬망이 견고하게 평면부에 밀착되면서 교체도 용이하며, 메쉬망(33)에 의하여 가스가 미세하게 분산되어 분사되면서 연소됨으로써 넓은 면적에서 골고루 연소되는 형태가 되어 불꽃이 안정적이면서 균일한 용융접합을 이룩할 수 있는 것을 특징으로 하는 온열매트 제조용 용융 접합장치.
2. 제1항에 있어서,
   파이프형 버너(20)는 일측에 가스를 파이프형 버너(20)의 중앙으로 공급하는 가스주입구(24)와 그 외부로 산소가 공급되어 혼합될 수 있도록 산소주입구(25)를 갖는 로터리 조인트 방식의 연결구(26)를 설치함으로써 산소와 결합된 가스가 파이프형 버너에서 분사되도록 하며, 파이프형 버너(20)가 회동하더라도 로터리 조인트형 연결구(26)에 의해서 회전하지 않게 되므로 가스호스(24') 및 산소호스(25')가 회전력이나 응력을 전달받지 않고 고정된 상태에서 공급기능을 유지할 수 있게 구성한 것을 특징으로 하는 온열매트 제조용 용융 접합장치.