KR20150096291A - 남땜 인두 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 남땜 인두 장치에 관한 것으로, 땜납을 용융시키는 선단부와, 상기 선단부의 후단에서 선단부를 따라 형성되고 상기 후단측으로 개구된 원기둥 또는 원추형 모양의 히터 삽입부와, 상기 히터 삽입부에 위치하고 코일 형상으로 보빈에 권취된 히터 권선으로 이루어지는 히터부를 포함하는 인두 팁과, 상기 선단부의 온도를 감지하는 온도감지기를 구비한 남땜 인두 장치에 있어서, 상기 온도감지기는 (+)극의 제1 소자선과, (-)극의 제2 소자선으로 이루어진 써모커플 소자선이며, 상기 제1 소자선과 제2 소자선은 서로 꼬이지 않도록 간격을 두고 평행하게 연장되되 연장된 선단부분에서 상호 점 용접되는 써모커플 점용접부를 형성한 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 온도감지 응답속도를 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 인두 팁의 온도가 손실 없이 온도감지기에 전달되게 되어 온도를 정밀하게 감지할 수 있는 효과가 있다.

Description

남땜 인두 장치{SOLDERING IRON APPARATUS}

본 발명은 남땜 인두 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 인두 팁의 온도를 측정하기 위한 온도감지부의 구조 및 위치를 개선하여 정확한 온도감지로부터 고속 납땜작업을 효율적으로 운영할 수 있는 남땜 인두 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 납땜 인두 장치는 전자회사의 생산현장, 전자기판 실험실, 학생 실습실 등에서 사용되며, 주로 인쇄회로기판(PCB)에 전원 또는 회로를 패턴(Pattern)화 시키고 이 패턴부에 I,C 등의 부품이나 전기 및 전자소자를 납으로 융착하여 이들을 고정 설치하기 위한 것이다.

이하, 도 1을 참조하여 종래기술에 따른 남땜 인두 장치에 대하여 설명한다.

도시한 바와 같이 종래기술에 따른 남땜 인두 장치는 원뿔 부분(23) 및 원뿔 부분(23)의 저면과 동일한 직경을 갖는 원기둥 부분(24)이 일체로 형성되고 열전도성이 우수한 재료로 이루어지는 선단부(21)와 원기둥 부분(24)의 외주면에 강제 삽입 등에 의해 고정된 스텐레스 파이프(P)를 구비하고 있다.

상기 선단부(21)에는 원형의 단면을 갖는 후단측의 중심에서 선단측을 향해 원기둥 모양의 공동으로 형성되는 삽입요부(25)가 마련되고, 상기 삽입 요부(25)의 후단측에 마련된 히터 삽입부(25a)에는 각 부재가 삽입된다.

상기 히터 삽입부(25a)에는 히터(30)가 삽입되고, 히터(30)는 대표적인 예로 칸탈선으로 이루어지는 알루미늄을 함유한 철-크롬계의 금속 재료에 의해 코일 형상으로 이루어진다.

칸탈선을 도시하지 않은 코어재에 원하는 회수만큼 감아 코일 형상으로 형성하고, 소정 온도(예를 들면 1100~1200℃)의 퍼니스에 소정 시간 동안 넣어 고온 산화시킴으로써 히터(30)를 형성한다.

이와 같이, 상기 히터(30)를 고온 산화시켰을 경우, 상기 히터(30)의 선재(예를 들면 칸탈선)의 표면에는 흑색의 산화막이 선재를 피복하도록 형성되고, 이 흑색의 산화막은 상기 칸탈선에 함유되어 있는 알루미늄이 산화되어 형성된 산화 알루미늄(알루미나)이다.

즉, 산화 알루미늄(알루미나)은 전기적 절연성을 가지므로 히터(30)의 표면은 절연 산화막으로 피복되는 것이다.

그리고, 상기 히터 삽입부(25a)에는 제1 원통부재(31)와 제2 원통부재(32)가 삽입되며, 상기 히터(30)는 제1 원통부재(31)에 권선이 이루어진다.

상기 제1 원통부재(31)는 전기 절연성 및 내열성이 우수한 세라믹 재료로 이루어지고, 상기 제2 원통부재(32)에는 온도감지기 삽입부(25b)까지 진입하며 상기 온도감지기 삽입부(25b)와 제2 원통부재(32) 사이에는 검출 케이블(34)을 이용한 온도감지기(33)가 설치된다.

그러나, 종래기술에 따른 온도감지기(33)는 도 1b에 도시한 바와 같이 써모커플(E(+),K(-))타입의 구조로써, 온도감지를 위한 두개의 소자선(+,-)이 서로 꼬여 있는 상태로 길게 연장된다. 이러한 꼬임 구조의 써모커플 타입은 수작업이 아닌 고속의 납땜 인두 장치에 적용할 경우 온도감지를 위한 응답속도가 느림으로 인하여 전원 투입시 인두 팁(20) 온도와 연속작업 시 인두 팁 간의 온도 편차로 인하여 온도를 정밀하게 감지할 수 없는 단점이 있었다.

한국등록특허공보 제0732782호(2007.06.20)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 발명의 목적은 인두 팁의 온도를 측정하기 위한 온도감지부의 구조 및 위치를 개선하여 정확한 온도감지로부터 고속 납땜작업을 효율적으로 운영할 수 있는 남땜 인두 장치를 제공하는데 있다.

전술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 남땜 인두 장치는 땜납을 용융시키는 선단부와, 상기 선단부의 후단에서 선단부를 따라 형성되고 상기 후단측으로 개구된 원기둥 또는 원추형 모양의 히터 삽입부와, 상기 히터 삽입부에 위치하고 코일 형상으로 보빈에 권취된 히터 권선으로 이루어지는 히터부를 포함하는 인두 팁과, 상기 선단부의 온도를 감지하는 온도감지기를 구비한 남땜 인두 장치에 있어서, 상기 온도감지기는 (+)극의 제1 소자선과, (-)극의 제2 소자선으로 이루어진 써모커플 소자선이며, 상기 제1 소자선과 제2 소자선은 서로 꼬이지 않도록 간격을 두고 평행하게 연장되되 연장된 선단부분에서 상호 점 용접되는 써모커플 점용접부를 형성한 것을 특징으로 한다.

상기 히터 삽입부의 선단에는 상기 온도감지기를 별도로 수용하는 수용홈이 추가적으로 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 히터 권선은 인입선과 인출선으로 이루어진 2개의 선으로 구성되며, 상기 인입선과 인출선의 끝단은 상호 전기적인 연결을 위한 히터선 점용접부에 의해 연결되는 것을 특징으로 한다.

상기 써모커플 점용접부와 히터선 점용접부는 적어도 3mm이상 이격된 위치에 각각 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 써모커플 점용접부와 히터선 점용접부는 상기 인두 팁의 중심부에 각각 위치하는 것을 특징으로 한다.

전술한 바와 같은 구성의 본 발명에 따르면, 온도감지기는 제1 소자선과 제2 소자선이 서로 교차하는 방식으로 꼬이지 않고 이격된 평행상태에서 선단부만이 점용접되는 써모커플 점용접부를 형성함으로써, 온도감지 응답속도를 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 인두 팁의 온도가 손실 없이 온도감지기에 전달되게 되어 온도를 정밀하게 감지할 수 있는 효과가 있다.

도 1a 및 도 1b는 종래기술에 따른 남땜 인두 장치의 인두 팁 부분을 나타낸 단면도 및 온도감지기의 형상을 나타낸 확대도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 남땜 인두 장치의 인두 팁 부분을 나타낸 단면도.
도 3은 도 2의 온도감지기의 구성 및 구조를 나타낸 확대도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 남땜 인두 장치의 인두 팁 부분을 나타낸 단면도.

이하, 첨부된 도 2 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다.

도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 남땜 인두 장치는 크게 선단부(130)를 구비한 인두 팁(120)과, 상기 인두 팁(120)에 설치되며 땜납을 용융시키기 위한 히터부와, 상기 인두 팁(120)의 후단에 결합되는 몸체부(110)로 구성된다.

먼저, 상기 인두 팁(120)의 선단부(130)는 열전도율이 높은 동 재질의 봉형상으로 이루어지고, 납땜과 집적 접속되는 부위인 선단부(130)의 외주면에는 부식방지를 위하여 철도금층이 형성된다.

구체적으로, 상기 인두 팁(120)은 원뿔 부분(131)과 원기둥 부분(133)으로 구분되며, 상기 원기둥 부분(133)은 외주면이 상기 몸체부(110)에 대하여 기계적 고정결합이 이루어질 수 있도록 일정 길이로 연장형성된다.

또한, 인두 팁(120) 내부는 원형의 단면을 갖고 후단측의 중심에서 선단측을 향해 원기둥 또는 원추형 모양의 공동으로 형성되는 히터 삽입부(240)가 마련된다.

그리고, 상기 히터 삽입부(240)의 선단에는 후술할 온도감지기(200)를 별도로 수용하는 수용홈(240a)이 추가적으로 형성된다.

상기 히터 삽입부(240)와 수용홈(240a)은 서로 연통되는 구조이며, 히터 삽입부(240)는 원기둥 부분(133)의 내에 형성되고, 상기 수용홈(240a)은 원뿔 부분(131) 내에 형성되되 상기 수용홈(240a)은 원기둥 또는 원추형 형태로 형성되며, 그 내경의 크기는 상기 히터 삽입부(240)의 단면 내경보다 작은 크기로 이루어진다.

또한, 도 4는 본 발명의 다른 실시예를 나타낸 것으로, 상기 히터 삽입부(240)에 대하여 별도의 수용홈(240a)을 형성하지 않고 상기 히터 삽입부(240) 전방 안쪽에 온도감지기(200)를 설치하는 구조로 제작할 수도 있다.

상기 히터 삽입부(240)에는 히터부(230)가 삽입되고, 히터부(230)는 전기 절연성 및 내열성이 우수한 세라믹으로 이루어진 보빈(231)과, 보빈(231)에 권선되는 히터 권선(232)으로 이루어진다.

상기 수용홈(240a)에는 상기 히터부(230)에 의해 가열된 인두 팁(120)의 온도를 검출하기 위한 온도감지기(200)가 설치된다.

구체적으로, 상기 히터 권선(232)은 코일 형상으로 이루어지고 코일의 재질은 대표적인 예로 니켈크롬 계열의 금속으로 이루어진다.

또한, 히터 권선(232)은 원하는 회수만큼 코일 형상으로 감기고, 코일이 감긴 히터부(230)상에 열전도성 접착제를 도포하여 소정온도 소정시간 동안 경화시킨다.

즉, 히터부(230)의 히터 권선(232)은 열전도성 접착제에 의하여 고온에서 전기적 절연성을 가진다.

아울러, 상기 히터 권선(232)은 인입선(232a)과 인출선(232b)으로 이루어진 2개의 선으로 구성되며, 상기 인입선(232a)과 인출선(232b)의 끝단은 상호 전기적인 연결을 위한 히터선 점용접부(232c)에 의해 연결된다.

한편, 상기 온도감지기(200)는 선단부(130)의 온도 검출을 하기 위한 것으로, 선단부(130)의 수용홈(240a)에 형성된 공간의 제일 앞 부분에 위치하고, 그 내주면과 접촉하지 않으므로, 금속과 금속의 접촉 및 마찰에 의한 부식을 방지한다.

그리고, 상기 온도감지기(200)의 사양은 본 분야에서 공지된 써모커플(Thermo couple K type)이 사용된다.

여기서, 상기 온도감지기(200)는 (+)극의 제1 소자선(201)과, (-)극의 제2 소자선(202)으로 이루어진 써모커플 소자선이며, 상기 제1 소자선(201)과 제2 소자선(202)은 서로 꼬이지 않도록 간격을 두고 평행하게 연장되되 연장된 선단부분에서 상호 점 용접되는 써모커플 점용접부(203)를 형성한 구조이다.

즉, 도 3에 도시한 바와 같이 본 발명에 따른 온도감지기(120)는 제1 소자선(201)과 제2 소자선(202)이 서로 교차하는 방식으로 꼬이지 않고 이격된 평행상태에서 선단부만이 서로 점용접된 상태를 유지함으로써, 기존의 트위스트 되어 용접된 경우 (+)극과 (-)극의 조형물이 융합할 때 서로 혼합되어 온도가 떨어지는 현상이 발생하지 아니하므로 온도 편차가 줄어드는 만큼 그에 따른 온도감지 응답속도를 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 상기 인두 팁(120)의 온도가 손실 없이 온도 감지기(200)에 전달되게 되어 정밀한 온도감지가 가능하다.

또한, 상기 써모커플 점용접부(203)와 히터선 점용접부(232c)는 적어도 3mm이상 이격된 위치에 각각 형성하는 것이 바람직하다.

이는 상기 히터선 점용접부(232c)에서 발생하는 열기가 상기 써모커플 점용접부(203)에 전달되는 것을 최소화시킬 수 있도록 하기 위함이다.

그리고, 상기 써모커플 점용접부(203)와 히터선 점용접부(232c)는 상기 인두 팁(120)의 중심부에 각각 위치한다.

한편, 몸체부(110)는 상기 인두 팁(120)의 후단측을 수용하는 것으로, 일정 길이로 연장되며 그 후단에는 전원을 통전시키는 콘센트 케이블(미도시)이 형성된다.

또한, 도면에는 도시하지 않았지만 상기 몸체부(110)의 길이방향 외측에는 수작업시 상기 몸체부(110)의 파지를 용이하게 하는 손잡이부가 마련되고, 내부에는 절연 트랜스포머를 구비한 콘트롤러 장치(도시하지 않음)가 내장되어 있다.

본 분야의 공지된 구성으로서 구체적인 도시를 하지 않지만, 절연 트랜스포머는 전원으로부터 공급된 전력을 납땜 인두(100)의 작동에 적합한 전원으로 변환시켜 인두 팁(120)내에 배치된 히터부(230)와 온도 콘트롤러로 공급한다.

콘트롤러 장치에 마련된 온도 콘트롤러는 인두 팁(120)내에 배치되는 온도감지기(200)와 전기적으로 접속되어 있고, 온도감지기(200)의 피드백에 따라 상기 히터부(230)의 전원 공급을 온 또는 오프 시킨다.

온도 콘트롤러에 의한 히터부(230)의 온 오프에 의해 인두 팁(120)의 온도가 소정 온도로 유지되도록 조절되고, 콘트롤러 장치는 몸체부(110)의 내부에 장착되는 것에 한정되지 않고 콘트롤러 박스의 형태로 몸체부(110) 외부에 마련될 수도 있다.

120 : 인두 팁
110 : 몸체부
200 : 온도감지기
201 : 제1 소자선
202 : 제2 소자선
203 : 써모커플 점용접부
230 : 히터부
231 : 보빈
232 : 히터 권선
232c : 히터선 점용접부

Claims (5)

1. 땜납을 용융시키는 선단부와, 상기 선단부의 후단에서 선단부를 따라 형성되고 상기 후단측으로 개구된 원기둥 또는 원추형 모양의 히터 삽입부와, 상기 히터 삽입부에 위치하고 코일 형상으로 보빈에 권취된 히터 권선으로 이루어지는 히터부를 포함하는 인두 팁과, 상기 선단부의 온도를 감지하는 온도감지기를 구비한 남땜 인두 장치에 있어서,
   상기 온도감지기는 (+)극의 제1 소자선과, (-)극의 제2 소자선으로 이루어진 써모커플 소자선이며, 상기 제1 소자선과 제2 소자선은 서로 꼬이지 않도록 간격을 두고 평행하게 연장되되 연장된 선단부분에서 상호 점 용접되는 써모커플 점용접부를 형성한 것을 특징으로 하는 남땜 인두 장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 히터 삽입부의 선단에는 상기 온도감지기를 별도로 수용하는 수용홈이 추가적으로 형성된 것을 특징으로 하는 남땜 인두 장치.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 히터 권선은 인입선과 인출선으로 이루어진 2개의 선으로 구성되며, 상기 인입선과 인출선의 끝단은 상호 전기적인 연결을 위한 히터선 점용접부에 의해 연결되는 것을 특징으로 하는 남땜 인두 장치.
   
4. 제3항에 있어서,
   상기 써모커플 점용접부와 히터선 점용접부는 적어도 3mm이상 이격된 위치에 각각 형성되는 것을 특징으로 하는 남땜 인두 장치.
   
5. 제4항에 있어서,
   상기 써모커플 점용접부와 히터선 점용접부는 상기 인두 팁의 중심부에 각각 위치하는 것을 특징으로 하는 남땜 인두 장치.
   

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