KR20160000086U

KR20160000086U - 현장 작업용 자립식 세라믹 전열날 적용 폴리스티렌류 단열재 절단기

Info

Publication number: KR20160000086U
Application number: KR2020150008187U
Authority: KR
Inventors: 한태규
Original assignee: 한태규
Priority date: 2015-12-11
Filing date: 2015-12-11
Publication date: 2016-01-08

Abstract

건축공사 현장에서 단열재 이음부의 틈새는 열교(Thermal Bridge)를 형성하여 결로 하자의 직접적인 원인이 되기 때문에, 단열재 이음부 작업은 비교적 높은 수준의 시공정밀도를 요구한다.
근래 건축공사에서 폴리스티렌류(압출법, 비드법 등) 단열재를 주로 사용하고 있고, 이음부 절단가공은 대체로 노출 열선절단기 사용을 권장하고 있으나, 노출 열선절단기는 절단과정에서 가해진 힘에 의해 열선이 쉽게 끊어지고, 작업 중 긴 열선의 정리가 안 되어 열선에 의한 작업자의 화상 피해가 잦고, 주변 도체와 열선이 접촉되어 누전 및 감전 사고가 발생하기 때문에 작업자들이 노출 열선절단기의 사용을 기피하는 경향이다. 또한 노출 열선절단기는 절단면의 각도를 정확하게 90도로 가공하는 것이 현실적으로 어렵다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하고자 우선 온도감지 기능을 갖추고 착탈이 가능한 자립식 캔틸레버형 전열날을 고안·적용함으로써 전열선의 끊어짐, 누전 문제를 해소하고, 화상 피해를 현저하게 줄일 수 있도록 하였고, 전열날의 온도를 필요한 온도에 맞게 조절하고, 전열날의 각도를 90도에서 좌우 30도까지 조절하고, 절단 폭을 조절할 수 있는 방식을 고안하여, 알루미늄판 소재의 몸체에 적용함으로써, 작업정밀도, 견고성, 작업성, 휴대 편의성 등을 개선한 폴리스티렌류 단열재 절단기이다.

Description

현장 작업용 자립식 세라믹 전열날 적용 폴리스티렌류 단열재 절단기{Self erection method, ceramic electrical heating blade cutter to cut polystyrene thermal insulation for working in construction field}

본 고안은 건축공사 현장에서 주로 사용하는 폴리스티렌류 단열재의 절단 가공 작업을 위한 폴리스티렌류 단열재 절단기에 관한 것이다.

알루미늄 소재의 몸체에 온도감지 기능을 갖추고 착탈이 가능한 자립식 캔틸레버형 세라믹 전열날과, 요구되는 온도에 맞춰 일정 온도를 유지하는 전원공급기와, 단열재 절단 각도 및 폭을 조절할 수 있는 기능을 결합·활용하여 편의성, 안정성, 안전성 및 절단 정밀성을 제고한 폴리스티렌류 단열재 절단기이다.

특허 10-2000-7001061 세라믹히터 및 그 제조방법 및 발열체용 도전 페이스트 특허 10-2001-0023201 고강도.고열저도성 히터용 세라믹 기타 및 그 제조방법 특허 10-2007-0081674 스티로폼 절단기 실용신안 20-0293609 스티로폼 가공장치 실용신안 20-0389735스티로폼 열선 절단기 실용신안 20-0284900 스티로폼 컷팅장치

건축공사 현장에서 단열재 이음부의 틈새는 열교(Thermal Bridge)를 형성하여 결로하자의 직접적인 원인이 되기 때문에, 단열재 이음부 작업은 비교적 높은 수준의 시공정밀도를 요구한다.

근래 건축공사에서 폴리스티렌류(압출법, 비드법 등) 단열재를 주로 사용하고 있고, 이음부 절단가공은 대체로 노출 열선절단기 사용을 권장하고 있으나, 노출 열선절단기는 절단과정에서 가해진 힘에 의해 열선이 쉽게 끊어지고, 작업 중 긴 열선의 정리가 안 되어 열선에 의한 작업자의 화상 피해가 잦고, 주변 도체와 열선이 접촉되어 누전 및 감전 사고가 발생하기 때문에 작업자들이 노출 열선절단기의 사용을 기피하는 경향이다.

또한 노출 열선절단기는 절단면의 각도를 정확하게 90도로 가공하는 것이 현실적으로 어렵다.

온도감지 기능을 갖추고 착탈이 가능한 자립식 캔틸레버형 세라믹 전열날을 고안·적용함으로써 전열선의 끊어짐, 누전 문제를 해소하고, 화상 피해를 현저하게 줄일 수 있도록 하였다.

전열날의 온도를 필요한 온도에 맞게 조절할 수 있는 전원공급기를 적용함으로써 안정적인 작업이 가능토록 하였다.

전열날의 각도를 90도에서 좌우 30도까지 정확하게 조절할 수 있는 방식을 고안하여 현장 여건에 맞춰 정밀하게 절단할 수 있도록 하였다.

전열날과의 간격을 정확하게 조절·유지할 수 있는 간격조절 방식을 고안하여, 단열재 폭을 정밀하게 맞춰 절단할 수 있도록 하였다.

폴리스티렌류 단열재 절단기의 몸체 소재로 알루미늄판을 사용하고, 그 몸체에 상기 기능을 컴팩트하게 구성하고, 세라믹 전열날을 착탈식으로 하여, 휴대 편의성, 견고성, 작업성 등을 좋게 하였다.

기존의 폴리스티렌류 단열재 절단방식인 노촐 전열선 절단기의 문제점인 전열선의 끊어짐, 누전 문제를 해소하고, 화상 피해 가능성을 현저하게 줄였고, 착탈이 가능한 캔틸레버형 자립식 세라믹 전열날에 의해 작업공구가 간단해졌고, 절단 각도를 90도에서 좌우 30도까지 현장 여건에 맞춰 정밀하게 절단할 수 있고, 단열재 폭을 필요한 폭 만큼 정밀하게 맞춰 절단할 수 있다. 또한 절단기의 휴대 편의성, 견고성, 작업성 등을 좋게 하였다.

[ 도 1 ] 제1도는 고안의 작업측 사시도
[ 도 2 ] 제2도는 고안의 작업 반대측 사시도
[ 도 3 ] 제3도는 고안의 평면도
[ 도 4 ] 제4도는 고안의 정면도
[ 도 5 ] 제5도는 고안의 우측면도
[ 도 6 ] 제6도는 고안의 배면도
[ 도 7 ] 제7도는 절단 각도 조절과 절단간격조절바 조절시 모양 도시
[ 도 8 ] 제8도는 절단날 각도조절부 부분 사시도 1
[ 도 9 ] 제9도는 절단날 각도조절부 부분 사시도 2
[ 도 10 ] 제10도는 절단간격조절바 부분 사시도와 조절 롤러 및 고정조임볼트 사시도
[ 도 11 ] 제11도는 절단날 장착부 부분 사시도
[ 도 12 ] 제12도는 세라믹 절단날 사시도
[ 도 13 ] 제13도는 세라믹 절단날 내부 회로 구성도
[ 도 14 ] 제14도는 세라믹 절단날 평면도

본 고안의 제반 기능을 취부하고, 폴리스티렌류 단열재를 올려놓고 절단 가공하는 작업대가 되는 본체부(1)와

본체부(1)의 작업대 좌측에 세로 방향으로 취부하는 전열날(2)과 전열날(2)이 얇은 두께의 캔틸레버형으로 단열재 절단 높이까지 작업면과 수직으로 자립할 수 있게 하는 강도와, 내부에 전기 회로를 구성할 수 있는 절연 성능과, 내부 전열선의 고온을 효율적으로 전달하여 단열재의 절단 가공을 쉽게 하는 성질 등을 갖춘 세라믹 소재의 전열날 몸체(2)와;

상기 세라믹 전열날 몸체 내부의 전열선(22)이 단열재를 용이하게 절단할 수 있는 온도까지 발열할 수 있도록 하는 회로 구성과 회로 구성에 있어서, 전류에 의한 발열 성능을 갖춘 전열선(22)을 전열날 앞쪽 단부에 단열재를 절단할 수 있는 높이까지 수직으로 배치하는 배열과 회로 구성에 있어서, 전열선으로부터 연장하여 내열 전류공급기판(24)까지 전류의 흐름을 유지하고, 전열선에서 발열된 고온이 절단 가공 부위에 국한될 수 있도록 하는 내열 전선(23)과 상기 내열 전선(23)으로부터 연장하여 전열날 몸체 내부에서 전류 흐름을 유지하고, 공급측 전류와 전열날(2)의 탈착 방식으로 접속되게 하는 납작한 기판 형태의 내열 전류공급기판(24)의 구성과 공급측 전류와 탈착 방식의 접속을 용이하게 하기 위하여 작은 사각육면체 형태로 세라믹 몸체 하부를 파내어 내열 전류공급기판(24)을 노출시킨 전원접촉면(25)과 전열날(2) 내부에 온도 제어를 위한 온도센서와;

상기 전열날(2)을 탈착식으로 장착하는 전열날장착부(26)와 전열날장착부의 한 쪽면을 조임볼트로 조여서 전열날을 견고하게 고정하는 조임판(28) 및 조임볼트(29)와 상기 전열날장착부의 상단부에 전열날의 고열을 완화시켜주는 전열날 유격공간(27)과 상기 전열날(2)의 단열재 절단 각도를 조절하기 위한 전열날장착부 길이방향 양 단부의 상단에 길이 방향으로 연장되는 원형 회전축(44)과 상기 전열날(2)의 단열재 절단 각도를 조절하기 위한 전열날장착부 길이방향 양 단부의 하단에 길이 방향으로 연장되는 각도 조절 레바 및 조임볼트(43)와;

상기 전열날(2)에 전류를 공급하는 전원공급부(3)와 상기 전원공급부에 외부 교류 전원을 공급받기 위한 전원콘센트(31)와 상기 전원콘센트로 공급받은 전류의 전압을 조절하여 전열날의 발열 온도를 조정하는 전압조절기(32)와 상기 전원공급부의 전원을 끄고 켜는 전원 스위치(33)와 상기 전원공급부의 전원이 켜져있는 상태를 표시하는 전원표시램프(34)와;

상기 본체부(1)에 전열날장착부(26)의 전열날 각도조절을 위한 회전축(44)과 각도조절레바 및 조임볼트(43)를 지지하고, 기능을 수행할 수 있도록 구성하는 각도조절보강판(47) 및 각도조절 홈(42)과 상기 본체부(1)에 전열날 각도조절을 정확하게 할 수 있게 각도조절회전축에서 각도조절 홈까지 그어진 각도조절 눈금(41)과 상기 각도조절 눈금에 정확히 가늠하기 위해 각도조절 회전축에서 부터 각도조절레바 및 조임볼트까지 고정한 좁은 판형의 눈금조절쇠(46)와;

상기 본체부의 작업면에서 단열재의 절단폭을 조절하는 간격조절바(5)와 상기 간격조절바(5)의 간격폭을 정밀하게 하기 위해 작업면에 세로방향으로 그은 간격조절 눈금(54)과 상기 간격조절바를 고정하기 위한 간격조절바 조임볼트(51)와 상기 간격조절바를 작업면 좌우로 이동할 수 있게 하고, 간격조절바를 고정할 때 지지 역할을 하는 본체부의 간격조절바 이동홈(52)과 상기 간격조절바가 원활하게 이동하게 하고, 간격조절바의 고정시 지지 역할을 하는 간격조절바 이동롤러(53)로 구성되는 구조로 하는 폴리스티렌류 단열재 절단기이다.

상기 전열날(2)의 전열선(22) 구성 및 온도 제어에 대하여는 전열날의 전열선(22)은 [ 도 13 ] 와 같이 구성하여, 절단 가공할 단열재와 처음 접촉하는 전열날 단부의 온도를 절단 온도로 유지한다. 절단 온도를 유지하는 길이는 폴리스티렌류 단열재 두께를 감안하여 정하고, 전열선은 직경 0.5mm, 기준저항 0.62643Ω으로 할 경우 절단온도 550℃를 유지하는데 필요한 전류치는 4.07amp 정도([그림 1]삼우와이어 자료 참조)이므로 [표 1] 과 같다.

상기 [표 1] 과 같이 전열선의 배열 갯수에 따라, 대체로 소요전압 5~20V, 소요전력 20~80W 정도임을 알 수 있고, 여러 가지 변수를 감안하여 전원공급부의 전압조절기로 절단온도를 유지할 수 있는 적정한 전압을 적용한다.

[그림 1] (주)삼우와이어 홈페이지 자료

상기 전열날(2)의 자립성에 대하여는 전열날(2) 몸체를 절연체인 세라믹판으로 압축강도 2,000Mpa, 굴곡강도 350Mpa 적용시, 판이 자립하는 캔틸레버 부분의 폭과 길이를 150*210mm로 하면

[그림 2]

지점 A의 모멘트가 외력(P) 곱하기 지점 A와 외력 작용점인 단부까지의 거리 이므로 아래 [표 2] 와 같다.

상기 [표 2] 와 같이 전열날의 뚜께가 1.0~2.0mm인 경우 대략 외력(P) 25~50kg 정도를 받을 수 있으므로 적절한 두께로 자립식 전열날을 적용할 수 있다.

상기 전열날에 대한 기존 제품의 사례를 살펴보면, 세라믹 전열판은 온수기, 미용기구, 납땜인두, 난방기구, 가전 및 산업용 히터 등 폭 넓게 활용되고 있는바, 생산 및 유통되고 있는 세라믹 전열판의 물성 및 기능 등을 참고자료로 예시한다.

[그림 3] 한국 (주)씨엠테크사 제품

[그림 4] 중국 켄터키사 제품

[그림 5] Li ling xing tai long special ceramic co ltd 세라믹판 제품 물성

1 : 본체부
2 : 전열날
21 : 세라믹판
22 : 전열선
23 : 내열 전선
24 : 내열 전류공급기판
25 : 전원접촉면
26 : 전열날 장착부
27 : 전열날 유격공간
28 : 전열날 조임판
29 : 전열날 조임판 조임볼트
291 : 조임틈
3 : 전원공급부
31 : 전원콘센트
32 : 전압조절기
33 : 전원스위치
34 : 전원표시램프
4 : 각도조절부
41 : 각도조절 눈금
42 : 각도조절 홈
43 : 각도조절 레바 및 조임볼트
44 : 각도조절 회전축
45 : 각도조절 공간
46 : 눈금 조절쇠
47 : 각도조절 보강판
5 : 간격조절바
51 : 간격조절바 조임볼트
52 : 간격조절바 이동홈
53 : 간격조절바 이동 롤러
54 : 간격조절 눈금
55 : 간격조절바 이동 롤러바퀴

Claims

본 고안의 제반 기능을 취부하고, 폴리스티렌류 단열재를 올려놓고 절단 가공하는 작업대가 되는 본체부(1)와;
상기 본체부의 작업대 좌측에 세로 방향으로 취부하는 전열날(2)과;
상기 전열날이 얇은 두께의 캔틸레버형으로 단열재 절단 높이까지 작업면과 수직으로 자립할 수 있게 하는 강도와, 내부에 전기 회로를 구성할 수 있는 절연 성능과, 내부 전열선의 고온을 효율적으로 전달하여 단열재의 절단 가공을 쉽게 하는 성질 등을 갖춘 세라믹 소재의 전열날 몸체(2)와;
상기 세라믹 전열날 몸체 내부의 전열선(22)이 단열재를 용이하게 절단할 수 있는 온도까지 발열할 수 있도록 하는 회로 구성과;
상기 회로 구성에 있어서, 전류에 의한 발열 성능을 갖춘 전열선(22)을 전열날 앞쪽 단부에 단열재를 절단할 수 있는 높이로 수직 배치하는 배열과;
상기 회로 구성에 있어서, 전열선으로부터 연장하여 내열 전류공급기판(24)까지 전류의 흐름을 유지하고, 전열선에서 발열된 고온이 절단 가공 부위에 국한될 수 있도록 하는 내열 전선(23)과;
상기 내열 전선(23)으로부터 연장하여 전열날 몸체 내부에서 전류 흐름을 유지하고, 공급측 전류와 전열날(2)의 탈착 방식으로 접속되는 납작한 기판 형태의 내열 전류공급기판(24)의 구성과;
상기 공급측 전류와 탈착 방식의 접속을 용이하게 하기 위하여 작은 사각육면체 형태로 세라믹 몸체 하부를 파내어 내열 전류공급기판(24)을 노출시킨 전원접촉면(25)과;
상기 전열날(2) 내부에 온도 제어를 위한 온도센서와;
상기 전열날(2)을 탈착식으로 장착하는 전열날장착부(26)와;
상기 전열날장착부의 한 쪽 면을 조임볼트로 조여서 전열날을 견고하게 고정하는 조임판(28) 및 조임볼트(29)와;
상기 전열날장착부의 상단부에 전열날의 고열을 완화시켜주는 전열날 유격공간(27)과;
상기 전열날(2)의 단열재 절단 각도를 조절하기 위한, 전열날장착부 길이방향 양 단부의 상단에서 길이 방향으로 연장되는 원형 회전축(44)과;
상기 전열날(2)의 단열재 절단 각도를 조절하기 위한, 전열날장착부 길이방향 양 단부의 하단에서 길이 방향으로 연장되는 각도 조절 레바 및 조임볼트(43)와;
상기 전열날(2)에 전류를 공급하는 전원공급부(3)와;
상기 전원공급부에 외부 교류 전원을 공급받기 위한 전원콘센트(31)와;
상기 전원콘센트로 공급받은 전류의 전압을 조절하여 전열날의 발열 온도를 조정하는 전압조절기(32)와;
상기 전원공급부의 전원을 끄고 켜는 전원 스위치(33)와;
상기 전원공급부의 전원이 켜져있는 상태를 표시하는 전원표시램프(34)와;
상기 전열날장착부(26)의 전열날 각도조절을 위한 회전축(44)과 각도조절레바 및 조임볼트(43)를 지지하고, 기능을 수행할 수 있도록 본체부(1)에 구성하는 각도조절보강판(47) 및 각도조절 홈(42)과;
상기 본체부(1)에 전열날 각도조절을 정확하게 할 수 있게 각도조절회전축에서 각도조절홈까지 그어진 각도조절 눈금(41)과:
상기 각도조절 눈금에 정확히 가늠하기 위해 각도조절 회전축으로부터 각도조절레바 및 조임볼트까지 고정한 좁은 판형의 눈금조절쇠(46)와;
상기 본체부의 작업면에서 단열재의 절단폭을 조절하는 간격조절바(5)와;
상기 간격조절바(5)의 간격폭을 정밀하게 하기 위해 작업면에 세로방향으로 그은 간격조절 눈금(54)과;
상기 간격조절바를 고정하기 위한 간격조절바 조임볼트(51)와;
상기 간격조절바를 작업면 좌우로 이동할 수 있게 하고, 간격조절바를 고정할 때 지지 역할을 하는 본체부의 간격조절바 이동홈(52)과;
상기 간격조절바가 원활하게 이동하게 하고, 간격조절바의 고정시 지지 역할을 하는 간격조절바 이동롤러(53)로 구성되는 구조인 것을 특징으로 하는 폴리스티렌류 단열재 절단기.