KR20120082503A - A device for coating fiber with carbon solution for making heat-radiating yarn - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A carbon coating apparatus for grey yarn is provided to maximize spatial utilization and to improve production rate. CONSTITUTION: A carbon coating apparatus for grey yarns comprises: a grey yarn supply unit(10) for supplying the grey yarns(12) unwound from a bobbin(11); a carbon solution dipping bath(20) for coating the grey yarns with carbon; a chamber for drying the grey yarns; a circulation roller(32) for recirculating the grey yarn to the carbon solution dipping bath; 10-20 drying rollers(33) for drying the coated grey yarns in the chamber; a drying chamber(30) which is integrally formed by a circulation duct(34) which supplies heated air; and rolling unit(40) having a rolling bobbin(41) and rolling motor.

Description

발열사 제조를 위한 원사의 탄소 코팅 장치{A device for coating fiber with carbon solution for making heat-radiating yarn}A device for coating fiber with carbon solution for making heat-radiating yarn

본 발명은 발열사 제조를 위하여 원사를 탄소 원액으로 코팅하기 위한 장치에 관한 것으로서, 발열사로 사용되는 탄소 코팅 섬유를 효율적이고 경제적으로 제조할 수 있는 원사의 탄소 코팅 장치에 관한 것이다.
The present invention relates to an apparatus for coating a yarn with a carbon stock solution for the production of a heating yarn, and relates to a carbon coating apparatus of a yarn that can efficiently and economically produce a carbon coated fiber used as a heating yarn.

섬유에 탄소를 코팅하여 제조된 섬유(이하, '탄소 코팅 섬유'라 칭함)는 전기를 인가할 경우 저항을 발생하므로 발열사로 이용될 수 있다. 이러한 탄소 코팅 섬유를 발열사로 이용하여 직조된 발열 직물은 발열사의 높은 전기 저항 특성으로 인해 짧은 시간에 원하는 온도까지 쉽게 온도를 올릴 수 있고 기존의 전기 매트와는 달리 전자파가 전혀 발생하지 않으며, 일정 온도에 도달하면 더 이상 온도가 증가하지 않는 항온 특성을 가지므로 전력 사용을 최소화할 수 있고 화상을 입을 염려가 없으므로 건강용 소재로서 최근 각광을 받고 있다. Fibers (coupling, hereinafter referred to as 'carbon coated fibers') prepared by coating carbon on the fibers may be used as heat generating yarns because they generate resistance when electricity is applied. The heating fabric woven by using the carbon coated fiber as a heating yarn can easily raise the temperature to a desired temperature in a short time due to the high electrical resistance characteristic of the heating yarn, and unlike the conventional electric mat, no electromagnetic wave is generated, and a certain temperature When it reaches, it has a constant temperature characteristic that the temperature does not increase any more, so it can minimize the use of power and there is no risk of getting burned.

이러한 탄소 코팅 섬유는 또한, 그 자체로 열효율이 매우 좋고 건강에 좋은 원적외선이 발생하며 복사열로 난방에 이용할 수 있으므로 난방용 장판, 난방용 매트, 난방용 벽걸이 용품, 전열 시트, 발열선, 등산 또는 건강 의류, 침구 등의 소재로서 활용될 수 있기 때문에 종래의 전기 매트나 전열기구를 대체할 수 있는 신소재로서 특히 관심이 고조되고 있다. These carbon-coated fibers are also very thermally efficient and generate healthy far-infrared rays on their own, and can be used for heating by radiant heat, so heating sheets, heating mats, heating wall accessories, heat sheets, heating wires, mountaineering or health clothing, bedding, etc. Since it can be used as a material of the interest is particularly increasing as a new material that can replace the conventional electric mat or heating apparatus.

이러한 탄소 코팅 섬유를 제조하기 위한 방법으로 기존의 방법들은 섬유에 탄소를 코팅함에 있어 균일한 코팅이 이루어지지 않아 전류 값이 불안하고 원하는 안정된 저항값을 갖기 위해서는 DC 전류를 사용하지 못하고 AC 전류만 사용하는 문제점이 있었다. As a method for manufacturing such carbon coated fibers, the existing methods do not have a uniform coating in coating carbon on the fibers, so that the current value is unstable and only AC current is used without using DC current to have a desired stable resistance value. There was a problem.

이러한 문제점을 해결하기 위한 방법으로서, 대한민국 등록 특허 제0754322호는 탄소 코팅 용액이 담긴 함침조 통과시 좌사 또는 우사로 되어 있는 원사를 좌회전 또는 우회전시키면서 통과되도록 하는 회전 수단을 제공하고 함침조에서 배출된 원사가 다듬질 부재의 중공을 통과하는 과정에서 적절한 코팅층 두께와 균일도를 갖도록 하여 탄소사의 균일한 코팅이 이루어지도록 하는 방법을 제안하였다. 그러나, 여기에 기재된 방법은 실이 우사인 경우와 좌사인 경우를 일일이 확인하여 회전 수단을 조정해야 하는 불편이 있고 원사 회전 수단과 권취 모터의 속도가 서로 균형이 맞지 않을 경우에는 사절이 일어나는 문제가 있다. 또한, 여기에 기재된 장치는 함침-다듬질부재-건조의 과정을 별도로 각각 3번씩 진행해야 하고 별도의 에이징이 필요하므로 탄소 코팅 섬유의 전체 제조 시간이 오래 걸리고 장치를 위한 공간이 많이 필요하다는 문제점이 있다. As a method for solving this problem, the Republic of Korea Patent No. 054322 provides a rotation means for passing the left yarn or right yarn to the left or right when passing through the impregnation tank containing the carbon coating solution and discharged from the impregnation tank In the process of the yarn passing through the hollow of the finishing member to have a suitable coating layer thickness and uniformity to propose a uniform coating of the carbon yarn. However, the method described here is inconvenient to adjust the rotating means by checking the case of the right and the left yarn, and the trimming occurs when the speed of the yarn rotating means and the winding motor is not balanced with each other. have. In addition, the apparatus described herein has a problem in that the process of impregnation-finishing member-drying must be separately performed three times each, and a separate aging process takes a long time to manufacture the carbon-coated fibers and requires a lot of space for the apparatus. .

또한, 대한민국 등록 특허 제0942805호는 코팅 공정과 건조 공정을 나누어서 코팅을 먼저 저온(약 65℃ 정도)에서 3회 실시하고, 이어서 건조 챔버로 원사를 이동시킨 후 별도로 고온(200~300℃)에서 건조시키며, 다듬질 부재 대신 스푼 형태의 가이드 지그를 사용하여 다듬질함으로써 탄소 코팅의 균일성을 향상시키는 방법을 제안하였다. 그러나, 여기에 기재된 방법은 코팅 챔버가 3개가 필요하여 장치가 과도하게 커지고 복잡하며, 또한 긴 터널 형태의 건조 챔버를 두고 있으므로 이를 통과하는데까지 시간이 지나치게 많이 걸리며, 원사 공급부로부터 최종 권취부까지의 길이가 너무 길어져서 장치를 위한 공간이 지나치게 많이 필요하다는 문제가 있다. 또한, 건조 챔버에서 건조를 위한 온도가 지나치게 높아 원사가 열악해질 수 있고 전력이 많이 소모되는 문제가 있으며, 장치가 길어지기 때문에 코팅 챔버 상부에 체인 구동부를 두어 원사를 구동 모터에 의해 이동시켜야 하므로 전체 장치가 과도하게 복잡해지고 커지며, 구동 모터의 속도(RPM)와 권취 모터의 속도가 균형이 맞지 않을 경우 품질 불량이 발생하거나 사절이 일어나는 문제가 있었다.
In addition, the Republic of Korea Patent No. 0942805 divides the coating process and the drying process, the coating is first carried out three times at a low temperature (about 65 ℃), and then moving the yarn to the drying chamber and then separately at a high temperature (200 ~ 300 ℃) A method of improving the uniformity of the carbon coating by drying and finishing using a guide jig in the form of a spoon instead of the finishing member has been proposed. However, the method described here requires three coating chambers, which makes the device excessively large and complex, and also has a long tunnel-type drying chamber, which takes too much time to pass through, from the yarn supply to the final winding. The problem is that the length is so long that too much space is required for the device. In addition, the drying temperature in the drying chamber is too high, there is a problem that the yarn may be poor and consume a lot of power, and because the device is long, the chain drive on the top of the coating chamber to move the yarn by the drive motor If the device is excessively complex and large, and the speed of the drive motor (RPM) and the speed of the take-up motor is not balanced, there was a problem that a quality defect occurs or trimming occurs.

이에, 본 발명은 상기와 같은 종래 탄소 원액 코팅 장치의 문제점을 개선하기 위한 것이다. Accordingly, the present invention is to improve the problems of the conventional carbon stock coating device as described above.

따라서 본 발명은 좁은 장소에서도 탄소 코팅 공정이 가능한 컴팩트한 제조 장치를 구현할 수 있고 품질 불량이나 사절의 문제가 없으며 건조시의 온도를 높게 유지하기 않아도 되므로 전력 소모를 줄일 수 있는 탄소 코팅 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
Therefore, the present invention can implement a compact manufacturing apparatus capable of a carbon coating process even in a narrow place, there is no problem of poor quality or trimming, and do not have to maintain a high temperature during drying to provide a carbon coating apparatus that can reduce power consumption For that purpose.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 The present invention to achieve the above object

(1) 원사보빈에서 풀리는 원사를 공급하는 원사 공급부;(1) a yarn supply unit for supplying yarn loosened from the yarn bobbin;

(2) 상기 원사 공급부에서 공급되는 원사를 탄소 코팅하는 탄소 원액 함침조;(2) a carbon stock solution impregnation tank for carbon coating the yarn supplied from the yarn supply unit;

(3) 상기 탄소 원액 함침조에서 탄소를 함침한 원사를 공급받아 원사를 건조하는 챔버, 상기 챔버 내에서 탄소 코팅된 원사를 탄소 원액 함침조로 재순환시키는 순환 롤러, 상기 순환된 탄소 코팅 원사를 챔버 내에서 건조시키기 위한 10~20개의 건조 롤러 및 상기 챔버의 상부 또는 하부에 연결되어 챔버 내부의 온도가 일정하게 유지되도록 가열공기를 공급하는 순환덕트로 이루어진 일체형 건조 챔버; 및(3) a chamber for drying the yarn by receiving the carbon impregnated yarn in the carbon stock impregnation tank, a circulation roller for recycling the carbon coated yarn in the carbon stock impregnation tank, and the circulated carbon coated yarn in the chamber An integrated drying chamber comprising 10 to 20 drying rollers for drying in a circulation duct and connected to an upper or lower portion of the chamber to supply heated air to maintain a constant temperature in the chamber; And

(4) 상기 일체형 건조 챔버로부터 공급되는 코팅사를 권취하기 위한 권취보빈과 권취 모터로 이루어진 권취부(4) a winding section consisting of a winding bobbin and a winding motor for winding a coated yarn supplied from the integrated drying chamber;

를 포함하는 원사의 탄소 코팅 장치를 제공한다.
It provides a carbon coating device of a yarn comprising a.

본 발명에 따른 원사의 탄소 원액 코팅 장치는 하기와 같은 장점을 갖는다. Carbon stock solution coating yarn of the present invention has the following advantages.

(1) 우선 컴팩트한 장치가 가능하다. 기존 방법인 대한민국 등록 특허 제0754322호나 대한민국 등록 특허 제0942805호에 기재된 장치는 코팅공정이 3개의 공정으로 분리되고 건조 과정이 또한 수평 방향으로 길게 늘어지기 때문에 전체 장치를 설치하는데 필요한 공간이 수십 미터 내지 수백 미터에 이르는 문제가 있었다. 그러나, 본 발명은 코팅을 위한 롤러를 일체형 롤러 하나만 사용하고 건조 롤러도 수평 방향이 아닌 수직방향으로 길게 이동하는 롤러를 여러 개 사용하는 동시에, 코팅과 건조를 하나의 일체화된 챔버 내에서 할 수 있으므로 장치 설치를 위한 공간을 대폭 절감하였다. 따라서 본 발명에 따른 장치는 불과 수 미터만으로도 설치가 가능하므로 종전 장치와 동일한 공간을 사용할 경우 장치를 수개 내지 수십개 설치할 수 있으므로 공간 효율성을 극대화할 수 있다. (1) First, a compact device is possible. The apparatus described in Korean Patent Registration No. 054322 or Korean Patent Registration No. 0942805, which is an existing method, has a space required for installing the entire apparatus because the coating process is separated into three processes and the drying process is also elongated in the horizontal direction. There were problems of hundreds of meters. However, the present invention uses only one roller for coating and one or more rollers that move long in the vertical direction rather than the horizontal direction, and at the same time can be coated and dried in one integrated chamber Significantly reduced space for installation. Therefore, the device according to the present invention can be installed by only a few meters, so when using the same space as the previous device can be installed several or dozens of devices can maximize the space efficiency.

(2) 또한, 기존의 방법에서 사용되던 다듬질 부재나 가이드 지그를 사용할 필요가 없다. 본 발명에 따른 장치는 그 자체로 충분히 탄소 원액 코팅이 일어나므로 별도의 지그나 다듬질 장치를 설치할 필요가 없다. (2) Moreover, there is no need to use the finishing member or the guide jig used in the conventional method. The device according to the invention itself does not require a separate jig or finishing device, as the coating of the carbon stock is sufficient.

(3) 또한, 전체 장치가 짧기 때문에 권취 모터의 구동력만으로도 충분히 원사의 이동이 가능하여 별도의 원사 이동을 위한 구동 모터나 체인이 필요없다. (3) Moreover, since the whole apparatus is short, the yarn can be fully moved only by the driving force of the winding motor, and there is no need for a separate drive motor or chain for yarn movement.

(4) 또한, 건조 챔버의 온도를 80~120℃로 유지해도 충분히 건조가 일어나므로 기존 방법에서 200℃ 이상 유지해야 건조가 일어나는 것과 비교하여 전력소모량을 대폭 줄일 수 있고 원사의 물리적 성질을 유지할 수 있다.
(4) In addition, since drying occurs sufficiently even if the temperature of the drying chamber is maintained at 80 to 120 ° C., it should be maintained at 200 ° C. or higher in the conventional method to drastically reduce power consumption and maintain physical properties of the yarn as compared to drying. have.

도 1은 기존 방법인 대한민국 등록 특허 제0754322호에 기재된 탄소 원액 코팅 장치를 나타내는 도면이다.
도 2는 기존 방법인 대한민국 등록 특허 제0942805호에 기재된 탄소 원액 코팅 장치를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 일체형 코팅 장치를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 순환 롤러 및 탄소 원액 함침조 내의 원사 가이드 롤러의 일 예를 나타내는 도면이다.
1 is a view showing a carbon stock solution coating apparatus described in the Republic of Korea Patent No. 054322 of the existing method.
2 is a view showing a carbon stock solution coating apparatus described in the Republic of Korea Patent No. 0942805, which is an existing method.
3 shows an integrated coating apparatus according to the present invention.
4 is a view showing an example of a circulating roller and a yarn guide roller in a carbon stock impregnation tank according to the present invention.

이와 같은 본 발명을 상세하게 설명을 하면 다음과 같다.The present invention will be described in detail as follows.

본 발명의 원사의 탄소 코팅 장치는Carbon coating device of the yarn of the present invention

(a) 원사보빈(11)에서 풀리는 원사(12)를 공급하는 원사 공급부(10);(A) yarn supply unit 10 for supplying the yarn 12 released from the yarn bobbin (11);

(b) 상기 원사 공급부(10)에서 공급되는 원사(12)를 탄소 코팅하는 탄소 원액 함침조(20);(b) a carbon stock solution impregnation tank 20 for carbon coating the yarn 12 supplied from the yarn supply unit 10;

(c) 상기 탄소 원액 함침조(20)에서 탄소를 함침한 원사를 공급받아 원사를 건조하는 챔버(31), 상기 챔버(31) 내에서 탄소 코팅된 원사를 탄소 원액 함침조(20)로 재순환시키는 순환 롤러(32), 상기 순환된 탄소 코팅 원사를 챔버 내에서 건조시키기 위한 10~20개의 건조 롤러(33) 및 상기 챔버의 상부 또는 하부에 연결되어 챔버 내부의 온도가 일정하게 유지되도록 가열공기를 공급하는 순환덕트(34, 35)로 이루어진 일체형 건조 챔버(30); 및(c) a chamber 31 for drying the yarn by receiving the carbon impregnated yarn from the carbon stock impregnation tank 20, and recycling the carbon coated yarn in the chamber 31 to the carbon stock impregnation tank 20. Circulating roller 32, 10 to 20 drying rollers 33 for drying the circulated carbon coated yarn in the chamber, and connected to the upper or lower portion of the chamber so that the temperature inside the chamber is kept constant. Integrated drying chamber 30 consisting of a circulation duct (34, 35) for supplying; And

(d) 상기 일체형 건조 챔버(30)로부터 공급되는 코팅사를 권취하기 위한 권취보빈(41)과 권취 모터(42)로 이루어진 권취부(40)를 포함하는 것을 특징으로 한다. (d) a winding unit 40 comprising a winding bobbin 41 and a winding motor 42 for winding the coated yarn supplied from the integrated drying chamber 30.

본 발명에 있어서 원사보빈에서 공급되는 원사는 일반적인 탄소 코팅 섬유로서 사용되는 섬유는 제한없이 사용될 수 있으며, 예로서는 면이나 마 등의 천연섬유, 나일론, 폴리에스테르, 폴리프로필렌 등의 합성 섬유, 레이온, 아세테이트 등의 재생섬유나 반합성 섬유 등이 이용될 수 있다. In the present invention, the yarn supplied from the yarn bobbin can be used without limitation as the fiber used as a general carbon coated fiber, for example, natural fibers such as cotton or hemp, synthetic fibers such as nylon, polyester, polypropylene, rayon, acetate Regenerated fibers, semisynthetic fibers, etc. may be used.

본 발명에서 원사는 1개 이상의 공급 롤러(13)로 인도될 수 있으며, 필요에 따라 회전 릴이나 Y형 가이드 등이 사용될 수 있다. 원사의 공급은 별도의 구동 모터 없이 권취 모터(42)에서 발생하는 구동력에 의하여 자연적으로 공급된다. In the present invention, the yarn may be guided to one or more feed rollers 13, and a rotary reel or a Y-shaped guide may be used as necessary. The yarn is naturally supplied by the driving force generated in the winding motor 42 without a separate drive motor.

본 발명에서 탄소 원액을 원사에 공급하는 함침조(21)는 본 발명에서 통상적으로 사용되는 탄소 원액을 포함할 수 있다. 예를 들어, 카본분말, 흑연분말 등의 고형분에 마그네슘옥사이드, 지르코늄 카바이트, 실리콘 카바이트 등의 도전성 필러, 커플링제, 원적외선 방사 물질 및 분산제, 소포제, 산화방지제 등의 첨가제 및 자일렌 등의 용매를 포함하는 탄소 원액이 사용될 수 있으며, 본 발명에서는 발열사에 사용될 수 있을 정도의 충분한 저항을 부여할 수 있는 탄소 원액 조성이면 특별히 제한하지 않는다. In the present invention, the impregnation tank 21 for supplying the carbon stock solution to the yarn may include a carbon stock solution that is commonly used in the present invention. For example, solid fillers such as carbon powder and graphite powder include conductive fillers such as magnesium oxide, zirconium carbide, silicon carbide, coupling agents, far-infrared radiation substances and dispersants, antifoaming agents, additives such as antioxidants, and solvents such as xylene. A carbon stock solution may be used, and the present invention is not particularly limited as long as it is a carbon stock composition capable of imparting sufficient resistance to be used for exothermic yarns.

본 발명에 따른 장치에 있어서, 함침조에 원액이 부족하게 되면 센서에 의해 작동하는 원액 공급 장치(미도시)에 의해 함침조로 원액이 자동 공급되므로 일정한 수위를 유지할 수 있다. In the apparatus according to the present invention, when the stock solution is insufficient in the impregnation tank, the stock solution is automatically supplied to the impregnation tank by the stock solution supply device (not shown) operated by the sensor, thereby maintaining a constant level.

본 발명에서 함침조를 거쳐 탄소가 함침된 원사는 별도의 다듬질 부재나 지그가 필요 없이 바로 건조 챔버로 들어갈 수 있다. 이 때 건조 챔버 내에는 1개의 일체형 순환롤러가 존재하며 이러한 순환롤러는 탄소 원액이 코팅된 원사를 다시 탄소 원액 함침조로 보내도록 안내한다. 이렇게 다시 탄소 원액으로 유도하는 것은 1회의 함침만으로는 충분하고 균일한 저항을 확보하기 어렵기 때문에 적어도 3회 이상, 바람직하게는 3회 내지 5회의 함침을 시키기 위함이다. 본 발명에서 순환롤러는 1개로서 일체형이므로 원사를 3회 이상 실시하기 위해서는 원사가 서로 겹치지 않도록 하는 것이 중요하다. 이 때 함침 회수를 달리하는 원사들이 적당한 간격으로 순환롤러를 돌아가도록 설정할 수 있으나, 이러한 원사들이 겹치지 않는 것을 확보하도록 돌기(36)를 부착한 순환롤러를 사용하는 것도 가능하다. 또한, 하나의 중심 축을 고정시키고 3개 내지 5개의 롤러를 그 중심축에 부착하여 각 롤러를 통해 원사가 안내되도록 하는 것도 가능하다. 도 4에서는 이러한 돌기를 가진 순환롤러의 일 예를 도시하였으나, 이에 한정하지 않고 띠 형태의 돌기를 갖는 것, 전체적으로 굴곡이 있도록 돌기가 구성된 것 등 다양한 응용이 가능하다. 또한, 중심축이 고정되고 각 롤러가 안내하는 형태는 챔버의 외부로 원사가 안내된 후 탄소 원액 함침조로 안내되도록 설계하는 것도 가능하며, 이 모두 본 발명의 범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다. In the present invention, the yarn impregnated with carbon through the impregnation tank may directly enter the drying chamber without the need for a separate finishing member or jig. At this time, there is one integrated circulation roller in the drying chamber, and the circulation roller guides the carbon-coated raw yarn back to the carbon stock impregnation tank. In order to induce the carbon stock again in this way, at least three or more times, preferably three to five times of impregnation are performed because only one impregnation is sufficient to ensure sufficient and uniform resistance. In the present invention, since the circulation roller is one-piece, it is important that the yarns do not overlap each other in order to carry out the yarn three or more times. At this time, although the yarns with different impregnation times may be set to rotate the circulation rollers at appropriate intervals, it is also possible to use the circulation rollers with the projections 36 to ensure that these yarns do not overlap. It is also possible to fix one central axis and attach three to five rollers to the central axis so that the yarn is guided through each roller. 4 illustrates an example of a circulation roller having such protrusions, but not limited thereto, and various applications are possible, such as having a strip-shaped protrusion and a protrusion configured to be bent as a whole. In addition, the central axis is fixed and the shape guided by each roller can be designed to be guided to the carbon stock impregnation tank after the yarn is guided out of the chamber, all of which should be interpreted as falling within the scope of the present invention.

상기 순환롤러(32)를 통해 인도되는 원사는 다시 직립 하향으로 진행하여 탄소 원액 함침조로 투입되어 탄소가 다시 함침되고 이와 같이 하여 순환롤러와 함침조의 함침롤러(22) 사이를 3회 이상, 바람직하게는 3회 내지 5회 순환한다. 이 때 원사는 순환롤러를 순환하는 과정에서 일부 표면의 다듬질이 일어날 수 있다. The yarn guided through the circulation roller 32 goes back upright and is introduced into the carbon stock impregnation tank to impregnate carbon again. Thus, the circulation roller and the impregnation roller 22 of the impregnation tank are three or more times, preferably. Cycles 3 to 5 times. In this case, the finishing of some surfaces may occur in the process of circulating the circulating roller.

순환롤러와 함침롤러 사이를 순환하여 충분히 탄소 원액이 함침된 원사는 이후 건조 과정을 거친다. 본 발명에서 건조는 별도의 건조 챔버를 사용하지 않고 상기 함침을 위한 순환 과정을 포함하는 일체형 챔버를 사용한다. 일체형 챔버의 건조 롤러는 수직 방향으로 길게 진행하는 것이 특징이다. 종래 기술에서는 별도의 건조 챔버를 사용하였고 또한 건조 챔버 내에서도 수평형으로 건조가 진행하도록 하였으므로 건조 챔버가 터널형으로 길게 늘어져 차지하는 공간이 매우 큰 문제점이 있었다. Yarn circulated between the circulation roller and the impregnation roller and sufficiently impregnated with the carbon stock is then dried. In the present invention, the drying uses an integrated chamber including a circulation process for the impregnation without using a separate drying chamber. The drying roller of the integrated chamber is characterized in that it runs long in the vertical direction. In the prior art, since a separate drying chamber was used and drying was also performed horizontally in the drying chamber, the space occupied by the drying chamber was elongated in a tunnel type, and there was a very big problem.

본 발명에서는 이러한 문제를 건조 챔버에서의 원사의 건조가 수직 방향으로 길게 진행되도록 함에 의하여 해결하였다. 또한 건조가 충분히 진행될 수 있도록 롤러는 최소한 10개 이상 설치하는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 10개 내지 20개가 적당하다. 20개를 초과하면 건조가 이미 충분히 진행된 상태에서 공간만 늘어나게 되므로 적절하지 않다. In the present invention, this problem is solved by allowing the drying of the yarn in the drying chamber to proceed in the vertical direction. In addition, it is preferable to install at least 10 rollers, more preferably 10 to 20, so that drying can proceed sufficiently. If it exceeds 20, it is not suitable because only space is increased while drying is already sufficiently performed.

또한, 상기 일체형 건조 챔버(30)에는 순환덕트를 연결하여 가열 공기를 불어넣어 준다. 가열 공기는 가급적 일체형 건조 챔버의 후반부 쪽에 입구(34)를 두어 가열공기가 공급되도록 하고, 일체형 건조 챔버의 전반부 쪽에 배출구(35)를 두어 가열공기가 배출되도록 연결하는 것이 건조 효율을 위해 바람직하나, 본 발명의 범위가 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 순환덕트의 위치는 필요에 따라 자유롭게 변형이 가능하다. In addition, the integrated drying chamber 30 is connected to the circulation duct to blow the heating air. Preferably, the heating air is provided with an inlet 34 at the rear side of the integrated drying chamber to supply the heated air, and a discharge port 35 is provided at the front side of the integrated drying chamber to connect the heated air for drying efficiency. The scope of the present invention is not necessarily limited thereto, and the position of the circulation duct may be freely modified as necessary.

본 발명에서 순환덕트는 일체형 건조 챔버의 내부 온도가 80~120℃ 정도로 유지되도록 가열 공기를 공급하는 것이 바람직하다. 상기 온도가 지나치게 낮으면 건조 효율이 떨어지고 120℃를 초과하면 건조 효율은 좋으나 순환롤러에 순환하는 원사가 갑자기 고열과 접촉하여 균일도가 떨어질 수 있고 전력 소비량이 증가하게 되므로 바람직하지는 않다. In the present invention, the circulation duct is preferably supplied with heating air so that the internal temperature of the integrated drying chamber is maintained at about 80 ~ 120 ℃. If the temperature is too low, the drying efficiency is lowered, and if the temperature exceeds 120 ° C., the drying efficiency is good, but the yarn circulating in the circulating roller suddenly comes into contact with high heat, which is not preferable because the uniformity may be reduced and power consumption is increased.

종래 기술에서는 코팅 원사의 건조 효율을 높이기 위해 건조 챔버 온도를 대부분 200℃ 이상 설정하도록 하였다. 이에 따라 전력 소비량이 많고 원사가 고열에 노출되어 물리적 성질이 열악해지며, 아울러 챔버 외부에서 권취하기 전에 별도의 에이징 시간을 두어야 하는 문제가 있어 전체 제조 공정 시간이 더 늘어나는 문제가 있었다. 본 발명에서는 이러한 문제 역시 일체형 건조 챔버의 온도를 상대적으로 저온으로 설정하도록 함으로써 별도의 에이징 시간 없이도 자연 냉각에 의해 냉각될 수 있도록 하였다. In the prior art, most of the drying chamber temperature is set to 200 ° C. or more to increase the drying efficiency of the coating yarn. As a result, the power consumption is high, the yarn is exposed to high heat, the physical properties are poor, and there is a problem in that a separate aging time must be placed before winding out of the chamber, thereby increasing the overall manufacturing process time. In the present invention, such a problem is to set the temperature of the integrated drying chamber to a relatively low temperature so that it can be cooled by natural cooling without a separate aging time.

본 발명에서 상기 일체형 건조 챔버(30)에는 순환롤러 및 건조롤러 외에는 다른 장치가 없다. 즉, 종래 기술에서와 같이 체인 구동 장치나 별도의 구동 모터가 없다. 이와 같이 별도의 모터가 필요없는 것은 탄소 원액 코팅에서부터 권취까지 전체 길이가 매우 짧고 그에 따라 권취 모터의 구동력 만으로도 충분히 원사를 전체적으로 이동시킬 수 있기 때문이다. In the present invention, there is no device other than the circulation roller and the drying roller in the integrated drying chamber 30. That is, there is no chain drive or separate drive motor as in the prior art. Such a separate motor is not necessary because the entire length from the carbon stock coating to the winding is very short, and thus, the driving force of the winding motor can sufficiently move the yarn as a whole.

본 발명에서 원사의 이송 속도는 5~12m/분의 속도로 이송하도록 속도를 설정하는 것이 바람직하나, 필요에 따라 더 빠르게 하거나 더 느리게도 할 수 있다. In the present invention, the feed speed of the yarn is preferably set to a speed to feed at a speed of 5 ~ 12m / min, but can be faster or slower as needed.

본 발명에서 상기 일체형 건조 챔버에서 나온 탄소가 코팅된 원사는 자연 냉각에 의하여 냉각된 후 권취 보빈(41)에 감긴다. 권취 보빈(41)의 아래에는 권취 보빈을 구동하는 권취 모터(42)가 위치한다. 이러한 권취 모터는 권취 보빈에 감기는 섬유 다발의 직경에 따라 그 구동 속도가 달라지는 클러치 모터를 사용하는 것이 바람직하다. 이와 같이 클러치 모터를 사용할 경우에는 권취 보빈에 감기는 섬유 다발의 직경이 달라져도 원사가 이동되는 속도는 일정하게 유지될 수 있기 때문에 탄소 코팅 섬유의 저항 균일성을 확보할 수 있게 된다.
In the present invention, the carbon coated yarn from the integrated drying chamber is wound on the winding bobbin 41 after being cooled by natural cooling. The winding motor 42 which drives a winding bobbin is located under the winding bobbin 41. It is preferable that such a winding motor uses a clutch motor whose driving speed varies depending on the diameter of the fiber bundle wound around the winding bobbin. When the clutch motor is used as described above, even if the diameter of the fiber bundle wound on the winding bobbin is changed, the speed at which the yarn is moved can be kept constant, thereby securing the uniformity of resistance of the carbon coated fiber.

본 발명에 따른 장치는 위에서도 설명된 바와 같이 장치를 컴팩트하게 구성함으로써 공간 활용성을 극대화시킨 것이 가장 큰 특징이다. 종래 기술에서의 탄소 코팅 섬유 제조 장치는 수회 실시되는 탄소 원액 코팅이 각각 별개의 챔버에서 수행되고 또한 건조 챔버가 매우 길어서 공간적으로 매우 비효율적이었다. 본 발명은 이러한 종래의 문제점을 개선하여 컴팩트한 장치를 구현함으로써 종래의 장치 1개가 차지하는 동일 면적에 설치할 경우 수개 내지 수십개를 설치할 수 있기 때문에 그만큼 생산 속도를 향상시킬 수 있는 것이다. 아울러 구동 모터를 하나만 사용하고 건조 챔버 내부의 온도도 종래 기술보다 훨씬 낮출 수 있으므로 전력 소모량에 있어서도 매우 유리하다고 할 수 있다.
The device according to the present invention is characterized by maximizing space utilization by compactly configuring the device as described above. The carbon coated fiber manufacturing apparatus in the prior art has been very inefficient spatially because the carbon stock coating, which is carried out several times, is carried out in separate chambers each, and the drying chamber is very long. The present invention can improve the production problems by implementing a compact device to improve the conventional problems can be installed in the same area occupied by one conventional device because several to dozens can be installed. In addition, since only one drive motor is used and the temperature inside the drying chamber can be much lower than in the prior art, it can be said to be very advantageous in terms of power consumption.

이상, 본 발명을 도면을 참조하여 그 장치의 구조 및 특징에 관하여 구체적으로 설명하였으나, 본 발명은 당업자에 의하여 다양한 변형 및 변경이 가능하고 이러한 변형 및 변경은 본 발명의 보호범위에 속하는 것으로 해석되어야 할 것이다.
In the above, the present invention has been described in detail with reference to the drawings and the structure and features of the device, the present invention can be variously modified and changed by those skilled in the art and such modifications and variations should be construed as belonging to the protection scope of the present invention. something to do.

10: 원사공급부 11: 원사보빈
12: 원사 13: 원사 공급 롤러
20: 탄소 원액 함침조 21: 탄소 원액
22: 원사 가이드 롤러 30: 일체형 건조 챔버
31: 검토 챔버 32: 순환 롤러
33: 건조 롤러 34: 순환 덕트
35: 순환 덕트 36: 돌기
40: 권취부 41: 권취 보빈
42: 권취 롤러
10: Yarn Supply Unit 11: Yarn Bobbin
12: Yarn 13: Yarn Feed Roller
20: carbon stock impregnation tank 21: carbon stock
22: yarn guide roller 30: integral drying chamber
31: review chamber 32: circulation roller
33: drying roller 34: circulation duct
35: circulation duct 36: protrusion
40: winding part 41: winding bobbin
42: winding roller

Claims (6)

(a) 원사보빈에서 풀리는 원사를 공급하는 원사 공급부;
(b) 상기 원사 공급부에서 공급되는 원사를 탄소 코팅하는 탄소 원액 함침조;
(c) 상기 탄소 원액 함침조에서 탄소를 함침한 원사를 공급받아 원사를 건조하는 챔버, 상기 챔버 내에서 탄소 코팅된 원사를 탄소 원액 함침조로 재순환시키는 순환 롤러, 상기 순환된 탄소 코팅 원사를 챔버 내에서 건조시키기 위한 10~20개의 건조 롤러 및 상기 챔버의 상부 또는 하부에 연결되어 챔버 내부의 온도가 일정하게 유지되도록 가열공기를 공급하는 순환덕트로 이루어진 일체형 건조 챔버; 및
(d) 상기 일체형 건조 챔버로부터 공급되는 코팅사를 권취하기 위한 권취보빈과 권취 모터로 이루어진 권취부
를 포함하는 원사의 탄소 코팅 장치.
(a) a yarn supply unit for supplying yarn loosened from the yarn bobbin;
(b) a carbon stock solution impregnation tank for carbon coating the yarn supplied from the yarn supply unit;
(c) a chamber for drying the yarn by receiving the carbon impregnated yarn in the carbon stock impregnation tank, a circulation roller for recycling the carbon coated yarn in the carbon stock impregnation tank, and the circulated carbon coated yarn in the chamber An integrated drying chamber comprising 10 to 20 drying rollers for drying in a circulation duct and connected to an upper or lower portion of the chamber to supply heated air to maintain a constant temperature in the chamber; And
(d) a winding unit comprising a winding bobbin and a winding motor for winding the coated yarn supplied from the integrated drying chamber;
Carbon coating device of the yarn comprising a.
청구항 1에 있어서, 상기 (c)의 순환 롤러는 원사를 탄소 원액에 3~5회 순환하도록 일체형으로 설치된 것을 특징으로 하는 원사의 탄소 코팅 장치.
The carbon coating apparatus of claim 1, wherein the circulation roller of (c) is integrally installed to circulate the yarn in the carbon stock solution 3 to 5 times.
청구항 1에 있어서, 상기 건조 챔버에는 별도의 원사 이동을 위한 구동모터 또는 체인이 구비되지 않고 권취 모터의 구동력만으로 원사의 공급 및 이동이 이루어지도록 하는 것을 특징으로 하는 원사의 탄소 코팅 장치.
The method of claim 1, wherein the drying chamber is not provided with a separate drive motor or chain for yarn movement, the carbon coating device of the yarn, characterized in that the supply and movement of the yarn is made only by the driving force of the winding motor.
청구항 1에 있어서, 상기 (c)의 순환덕트는 일체형 건조 챔버의 후반부에 가열공기가 공급되고 전반부에 배출구가 있도록 연결되는 것을 특징으로 하는 원사의 탄소 코팅 장치.
The carbon coating apparatus of claim 1, wherein the circulation duct of (c) is connected so that the heating air is supplied to the second half of the integrated drying chamber and the outlet of the first half is provided.
청구항 1에 있어서, 상기 (c)의 순환덕트는 일체형 건조 챔버의 내부 온도가 80~120℃로 유지되도록 가열공기를 공급하는 것을 특징으로 하는 원사의 탄소 코팅 장치.
The carbon coating apparatus of claim 1, wherein the circulation duct of (c) supplies heated air to maintain the internal temperature of the integrated drying chamber at 80 to 120 ° C.
청구항 1에 있어서, 상기 (d)의 권취부의 권취 모터는 클러치 모터인 것을 특징으로 하는 원사의 탄소 코팅 장치. The carbon coating apparatus of claim 1, wherein the winding motor of the winding unit of (d) is a clutch motor.
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