KR20110075104A - 카본히터용 단자 고정장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 카본사를 소결하여 리본 띠나 원통형 형상의 카본체를 열원으로 사용한 카본히터를 이루도록 카본체(10)의 양단 외면을 끼움 고정하는 원통형 외부 카본링(40);

카본체(10)의 양단 내면에 끼움 고정하면서 원통을 이루고 분할 가능토록 이루어진 한 쌍의 반원통체(51,52)로 된 내부 카본링(50); 및

내부 카본링(50)의 내경부(54)에 각 반원통체(51,52)를 분리시켜 카본체(10)를 내외면 양측에서 동축으로 고정시키는 힘을 제공하는 스프링링(61)과, 스프링링(61)의 양단에서 상기 반원통체(51,52)의 길이방향 이동을 제한하는 정지링(63,64)을 가지는 중간단자체(60)로 이루어진 것을 특징으로 하는 카본히터용 단자 고정장치이다.

카본히터,단자고정장치

Description

카본히터용 단자 고정장치{Carbon fiber heater connecter}

본 발명은 카본히터용 단자 고정장치에 관한 것으로, 카본히터를 이루는 원통형 카본체의 단부 내경에는 분발되는 내부카본링을 두고, 내부카본링 내부에는 스프링형상의 중간단자체를 끼우고, 카본체 양측의 외경부에는 외부카본링을 결합하고, 중간단자체를 이루는 스프링링의 길이방향 양단에는 내부카본링을 정위치에서 고정하는 정지링을 일체로 형성한 카본히터용 단자 고정장치에 관한 것이다.

일반적으로 카본히터는 카본사를 열원으로 사용하도록 이루어진다. 이러한 기술의 예로는 미국특허 제 6534904호로 알려진 것을 예시할 수 있는바, 이는 도 1 과 같이 나선형으로 감은 카본리본형의 카본체(2)를 진공밀폐용기(3) 내에 안치시

키고, 카본체(2)의 양단은 콘넥터(1)를 통하여 외부 전원을 공급받도록 구성한다. 이 경우 카본체(2)는 진공밀폐용기의 길이(B)의 1.5배 이상의 길이를 가지도록 구성하여 원하는 출력을 제공토록 한다. 그러나 이러한 기술은 카본체(2)를 지지하

는 구성요소가 없어 카본체(2)가 늘어져서 밀폐용기(3)의 내벽에 닿고, 이로 인한 과열로 내구성이 약해져 실질적으로는 산업상 사용이 어려운 문제점이 있다.

이를 위하여 미국특허공개2001-0055478호로 알려진 기술이 사용되고 있는바, 이를 요약하면, 이는 도 2 와 같이 진공밀폐용기(3)의 양단은 리드선(4)을, 진공밀폐용기(3)의 양단을 누름 고정하는 평면단자부(3-1)에는 상기 리드선(4)과 도통

토록 안치되는 전극편(4-1)을 안치시키고, 코일밴드형의 카본사필라멘트인 카본체(10)는 진공밀폐용기(3)의 내벽에 지지되도록 일정 길이마다 스페이스 홀더(13)를 설치한다. 상기 카본사필라멘트의 카본체(10)의 양단은 전원 인가용 슬리브(20-1)를 가지는 고정단자(20)를 설치하고, 고정단자(20)는 슬리브(20-1)와, 슬리브(20-1)에 일체로 되어 중간단자(20-3)와 결합하는 접속편(20-2)을 포함하여 구성한다.

상기 고정단자(20)의 일 실시 예로는 도 2의 A-A 선 단면도로 보인 도 3 과 같이 계단형으로 절곡된 접속편(20-2)과, 절곡된 상단 수평부가 다시 절곡된 슬리브(20-1)와, 상기 슬리브(20-1)와 접속편(20-2)의 공간에 안치되어 코일형 카본사

카본체(10)를 도통 가능토록 감싸는 그라파이트지(20-4)를 포함하는 구성을 이룬다. 상기 고정단자(20)의 다른 실시 예로는 도 2의 A-A 선 단면도로 보인 도 4 와 같이 원통형의 슬리브(20-1)와, 슬리브(20-1) 내경에 끼움 안치되는 코일형 카본사 필라멘트 카본체(10)와, 카본사 필라멘트 카본체(10)의 내외측 부분을 감싸는 내외측 그라파이트지(20-4, 20-41)와, 상기 내측 그라파이트지(20-4)의 내측에서 그라파이트지(20-4)와 카본사필라멘트 카본체(10)를 슬리브(20-1)의 내경 부분을 향하여 밀착 고정토록 탄발력을 가지고 끼움 고정하는 내측슬리브(20-5)와, 내측 슬리브(20-5)의 중앙에서 단부로 연장되어 중간단자(20-3)와 접속하는 접속편(20-2)으로 이루어진다.

그러나 이러한 기술은 카본사필라멘트 카본체(10)를 단순히 고정단자(20)에 고정하는 기능을 수행하는 것이어서, 진공밀폐용기(3)의 중앙에 위치토록 하는 기능이 약하여 별도의 스페이스홀더(13)를 설치하여야 하는데, 이를 진공밀폐용기(3)

의 내벽에 설치하여야 하는 제조상의 어려움이 있다. 또한, 고정단자로 카본체를 고정하기 위하여 프레스 등으로 누름 작업을 하여야 하는데 누름 작업시 카본체가 손상되는 문제점이 있다.

이러한 스페이스홀더의 설치의 어려움 때문에 최근에는 카본체의 적어도 일 측에 인장스프링을 달아 카본체가 탄성력을 유지하도록 하는 기술이 개발되기도 하였으나, 스프링을 설치하면서 용기의 양단에 고정시키는 제조가 쉽지 않고 원가 상

승의 요인이 된다. 또한, 카본체의 양단을 스프링으로 고정하여 외부 단자와 접속하도록 하는 기술이 개발되었으나 접속 기능을 하는 스프링과 카본체가 상호 점접촉 상태를 이루므로 사용시 스파크 발생의 요인이 되어 내구성이 저하되는 문제점이 있다.

이를 위하여 국내실용신안등록 제20-0424238호가 개발되었는바, 도 5 는 그 결합상태의 일 예를 보인 단면도, 도 6 은 고정단자의 분해도, 도 7 은 도 6의 결합 상태를 나타낸 단면도로, 도 5 와 같이 진공밀폐용기(3) 내부에 카본체(10)를 안치시키고, 카본체(10)의 양단에는 내열성 중간단자(62)를 두고, 중간단자(62)는 평면단자부(3-1)에 안치되는 전극편(4-1)에 결합하고, 전극편(4-1)을 통하여 외부 리드선(4)과 결합시키는 구성을 이룬다. 상기 중간단자(62)는 카본체(10)의 외면을 감싸는 외부 카본링(40)과 전기적으로 도통되는 구성을 이룬다. 외부카본링(40)의 내면에는 카본체(10)의 내경을 외부카본체(40) 방향으로 밀착시켜 고정하는 내부 카본링(50)을 고정시킨다.

상기 외부 카본링(40)은 도 6 및 도 7 과 같이 원통형이나 나선형의 카본체(10)의 외부를 감싸는 구성의 링 형상을 이룬다. 카본체(10)의 양단 내면에는 또한 끼움 고정하면서 원통을 이루고 분할 가능토록 이루어진 한 쌍의 반원통체(51,52)로 된 내부 카본링(50)을 끼움 결합시킨다. 또한, 내부 카본링(50)의 내경부에는 각 반원통체(51,52)를 분리시켜(직경을 확장시켜) 카본체(10)를 내외면 양측에서 동 축으로 고정시키는 힘을 제공하는 스프링링(61)을 끼움 고정시킨다. 스프링링(61)의 일단은 수평으로 연장하여 중간단자(62)를 이루도록 한다. 스프링링(61) 및 중간단자(62)는 일체로 이루므로 이를 중간단자체(60)로 명기한다.

내부 카본링(50)을 이루는 각 반원통체(51,52)의 외단부에는 외부 카본링(40)의 내경보다는 큰 직경을 이루는 슬리브(53)를 일체로 결합시킨다. 슬리브(53)는 각 반원통체(51,52)가 외부 카본링(40)과의 결합을 이탈하여 안쪽으로 들어가 분리

되는 것을 막아주는 스토퍼 기능을 겸한다. 내부 카본링(50)의 내경(R1)은 스프링링(61)의 외경(R2)보다 작도록 구성하여야 상호 분할되면서 외면으로의 힘을 가하

여 내부와 카본링이 카본체(10)를 밀착 고정하는 기능을 할 수 있도록 이루어진다.

그러나 이러한 구조는 결합 및 고정에 유리하나, 반원통체(51,52)로 된 내부 카본링(50)을 카본체(10)의 내부에 고정시키고, 내부 카본링(50)의 내경부에는 중간단자체(60)의 스프링링(61)을 끼움 고정하여야 하므로, 끼움 결합시 반원통체(51,52)를 진원 상태로 결합하기가 어렵고, 수직상으로도 삐뚤어지기도 하여, 결합된 카본체(10)의 결합부위가 매끄럽지 못하는 불량 발생이 발생하는 문제점이 있었다.

본 발명은 이를 해결하고자 하는 것으로, 본 발명의 목적은 원통형 카본체에 전원을 인가하는 고정단자가 항상 일정한 상태를 이루도록 내부카본링의 위치를 정위치를 유지시켜주도록 하는 카본히터용 단자 고정장치를 제공하려는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 원통형 카본체의 단부를 고정하는 외부카본링의 카본체중앙을 향한 외부카본링 측 내단부에 카본체를 긴밀히 고정하는 테이퍼부를 두어 고정던자의 이탈이 없이 정위치를 유지토록 하는 카본히터용 단자 고정장치를 제공하려는 것이다.

이를 위하여 본원발명은 카본사를 소결하여 리본띠나 원통형 형상의 카본체를 열원으로 사용한 카본히터를 이루도록 카본체의 양단 외면을 끼움 고정하는 원통형 외부 카본링;

카본체의 양단 내면에 끼움 고정하면서 원통을 이루고 분할 가능토록 이루어진 한 쌍의 반원통체로 된 내부 카본링; 및

내부 카본링의 내경부에 각 반원통체를 분리시켜 카본체를 내외면 양측에서 동축으로 고정시키는 힘을 제공하는 스프링링과, 스프링링의 양단에서 상기 반원통체의 길이방향 이동을 제한하는 정지링을 가지는 중간단자체로 이루어진 카본히터용 단자 고정장치를 제공한다.

본 발명은 원통형 카본체에 전원을 인가하는 고정단자가 항상 일정한 상태를 이루도록 내부카본링의 위치를 정위치를 유지시켜주도록 한다.

본 발명은 원통형 카본체의 단부를 고정하는 외부카본링의 카본체중앙을 향한 외부카본링 측 내단부에 카본체를 긴밀히 고정하는 테이퍼부를 두어 고정던자의 이탈이 없이 정위치를 유지토록 한다.

이하 본원발명의 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 8 은 본 발명의 분해 단면도, 도 9 는 본 발명의 결합 단면도로, 카본사를 소결하여 리본띠나 원통형 형상의 카본체를 열원으로 사용한 카본히터를 이루도록 카본체(10)의 양단 외면을 끼움 고정하는 원통형 외부 카본링(40);

카본체(10)의 양단 내면에 끼움 고정하면서 원통을 이루고 분할 가능토록 이루어진 한 쌍의 반원통체(51,52)로 된 내부 카본링(50); 및

내부 카본링(50)의 내경부에 각 반원통체(51,52)를 분리시켜 카본체(10)를 내외면 양측에서 동축으로 고정시키는 힘을 제공하는 스프링링(61)과, 스프링링(61)의 양단에서 상기 반원통체(51,52)의 길이방향 이동을 제한하는 정지링(63,64)을 가지는 중간단자체(60)로 이루어진다.

상기, 외부 카본링(40)의 길이는, 스프링링(61)에 더하여진 정지링(63)의 길이만큼 더한 길이를 가지도록 구성한다.

상기, 정지링(63)에 대응하는 외부 카본링(40)의 대응 내단부에는 테이퍼부(42)를 부가한 것이 좋다.

상기 테이퍼부(42)에 의한 내경(R4)은 정지링(63)의 외경(R3)보다 크도록 구성하고, 내부 카본링(40)의 내경보다는 작도록 구성한 것이 좋다.

이와같이 구성한 본원발명은 중간단자체(60)를 이루며 길이(L1)로 이루어진 스프링링(61)의 양단에 역시 길이(L1)를 가지는 반원통체(51,52)를 안치시켜, 반원통체(51,52)가 정지링(63,64)에 의하여 고정되도록 한다. 따라서 번원통체(51,52)가 항상 정위치에서 전원을 이루도록 결합된다.

이어 원통형 카본체(10)의 내경부에 중간단자체(60)가 결합된 내부카본링(50)의 외경이 오도록 끼움 결합시킨다. 이 경우 정지링(63)의 외경(R3)은 내부카본링(50)의 내경(R1) 보다는 커서 내부카본링(50)의 좌우 이동을 막아서 정위치를 유지토록 하고, 동시에 정지링(63)의 외경(R3)은 내부카본링(50)의 와경 보다는 작아서 카본체(10)의 끼움 작용에는 지장이 없도록 한다.

특히 본 발명에서 외부카본링(40)의 카본체(10) 중앙측단부의 내면에 테이퍼부(42)를 형성하여 카본체(10)를 긴밀히 말착하도록 작용하고 카본체(10) 대응 내 면부에는 정지링(63)을 두어 카본체(10)를 지지하도록 작용하여 카본체(10)의 변형을 차단하고 형태유지를 항상 일정하도록 작용한다. 이는 테이퍼부(42)의 내경(R4)이 외부카본링(40)의 내경보다는 작도록 구성하였기에 가능하다.

도 1은 일반적인 카본히터의 일 예를 나타낸 단면도,

도 2는 일반적인 카본히터의 다른 예를 보인 도면,

도 3은 도 2의 A-A 선 단면도,

도 4는 도 3의 다른 예를 보인 단면도,

도 5는 종래 카본히터의 일 예를 보인 단면도,

도 6은 도 5의 단자 고정장치의 분해도,

도 7은 도 6의 결합 상태를 나타낸 단면도,

도 8 은 본 발명의 분해 단면도,

도 9 는 본 발명의 결합 단면도이다.

도면의 주요 부분에 대함 부호의 설명

10;카본체 40;외부 카본링 42;테이퍼부 50;내부 카본링 51,52;반원통체 53;슬리브 54;내경부

Claims (4)

1. 카본사를 소결하여 리본띠나 원통형 형상의 카본체를 열원으로 사용한 카본히터를 이루도록 카본체(10)의 양단 외면을 끼움 고정하는 원통형 외부 카본링(40);

   카본체(10)의 양단 내면에 끼움 고정하면서 원통을 이루고 분할 가능토록 이루어진 한 쌍의 반원통체(51,52)로 된 내부 카본링(50); 및

   내부 카본링(50)의 내경부(54)에 각 반원통체(51,52)를 분리시켜 카본체(10)를 내외면 양측에서 동축으로 고정시키는 힘을 제공하는 스프링링(61)과, 스프링링(61)의 양단에서 상기 반원통체(51,52)의 길이방향 이동을 제한하는 정지링(63,64)을 가지는 중간단자체(60)로 이루어진 것을 특징으로 하는 카본히터용 단자 고정장치.
2. 제 1 항에 있어서, 외부 카본링(40)의 길이는, 스프링링(61)에 더하여진 정지링(63)의 길이만큼 더한 길이를 가지도록 구성한 것을 특징으로 하는 카본히터용 단자 고정장치.
3. 제 2 항에 있어서, 정지링(63)에 대응하는 외부 카본링(40)의 대응 내단부에 는 테이퍼부(42)를 부가한 것을 특징으로 하는 카본히터용 단자 고정장치.
4. 제 3항에 있어서, 테이퍼부(42)에 의한 내경(R4)은 정지링(63)의 외경(R3)보다 크도록 구성하고, 내부 카본링(50)의 내경부(54)의 내경(R1)보다는 작도록 것을 특징으로 하는 카본히터용 단자 고정장치.

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