KR101194221B1

KR101194221B1 - 인덕션 히팅코일의 휴징 방법 및 휴징 장치

Info

Publication number: KR101194221B1
Application number: KR1020100089416A
Authority: KR
Inventors: 정원식; 정가영
Original assignee: 정가영; 정원식
Priority date: 2010-09-13
Filing date: 2010-09-13
Publication date: 2012-10-29
Also published as: KR20120027682A

Abstract

본 발명은 인덕션 히팅코일 단부에 단자를 고정하는 휴징(Fusing) 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 알루미늄 세선으로 이루어진 인덕션 히팅코일의 휴징 방법 및 휴징 장치에 관한 것이다.
단자 압착기의 압착구에 예열수단을 구비하여 압착과 동시에 미리 가열된 압착구가 에나멜코팅층을 가열하여 녹여주며 압착기로 인가하는 전류는 구리세선에 단자를 압착할 때 인가하는 고전류가 아닌 저전류를 사용하여 알루미늄 세선 단부에 과도한 열이 발생되지 않게 됨으로, 단자 접합시 발생되는 불량이 줄어들어 양질의 단자 결합 구조를 갖는 효과를 낼 수 있다.
따라서 본 발명으로 인해 종래 알루미늄세선의 단자불량을 해결함으로 알루미늄세선으로 인덕션 히팅코일 단부에 고정할 수 있어 경제적이며 가벼운 인덕션 히팅코일을 얻을 수 있게 되는 효과를 제공하는 것이다.

Description

인덕션 히팅코일의 휴징 방법 및 휴징 장치{Induction Heating Coil Fusing Process System And Fusing Device}

본 발명은 인덕션 히팅코일 단부에 단자를 고정하는 휴징(Fusing) 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 알루미늄 세선으로 이루어진 인덕션 히팅코일의 휴징 방법 및 휴징 장치에 관한 것이다.

원래 본 발명이 속하는 인덕션 히팅코일 방식은 전자유도 가열방식을 의미하는바, 상기 전자유도가열방식(Induction Heating)이란 고효율 자력선 유도기술을 응용한 것으로, 유도가열코일에 교류 전류를 통하면 자력선이 발생하고, 상기 자력선 근처에 금속체를 접근시키면 전기저항에 의해 금속체가 발열되는 방식이다.

따라서, 상기 금속체를 조리 용기로 대체할 경우, 상기 조리 용기가 발열되어 가열되므로, 음식물을 조리할 수 있게 되는 것이다.

최근에는 인덕션 히팅코일 방식이 다양한 조리 기구에서 상당히 널리 사용되고 있는 실정이다.

한편, 인덕션 히팅코일을 구성하는 도체로는 주로 연성이 좋으며 전도율이 높은 구리를 사용하며, 코일의 권선은 지름이 0.025～3.2mm의 다수개의 구리세선을 많이 사용하고 있으며, 절연형식은 초기에는 절연 테이프 또는 실로 감은 것이 대부분이었으나, 화학공업의 발달과 더불어 세선에 에나멜을 코팅한 에나멜선이 급속도로 증가되었다.

즉 통상의 인덕션 조리기구에 사용되는 인덕션 히팅코일은, 가느다란 구리세선을 다수개 합친 구리연선을 사용하며, 각각의 구리 세선에는 절연층인 에나멜이 코팅되어져 있다.

한편, 히팅코일에 전기를 공급하기 위해서는 코일 끝단에 단자를 결합시켜야 하며, 이 경우 단자와 결합되는 부위에 있는 에나멜 코팅층을 제거해야 하는

데, 종래에는 코일 끝단부에 솔더링(Solering)한 후 단자를 압착하는 방식이나 코일 끝단에 단자를 압착하여 결합시킨 후 순간적으로 전기 스파크를 일으켜 발생하는 열로 스폿(spot) 용접을 하여 에나멜을 제거하는 방식을 채택하고 있다.

한편, 구리선의 경우는 이와같이 전기 스파크로 스폿(Spot) 용접을 행하는 방식이 가능하지만, 본 발명이 이루고자 하는 알루미늄선에서는 적용이 곤란한 단점이 있다.

그 이유로는 구리(Cu)의 녹는 온도는 철(Fe)의 녹는 온도인 1539℃ 보다 낮은 1083℃ 이지만 알루미늄(Al)의 녹는 온도는 이보다 한참 낮은 659℃ 이므로 알루미늄세선에서는 적용이 곤란하다.

즉 코일이 구리선일 경우에는 어느 정도 내열성이 있기 때문에 스폿용접을 행해도 구리 세선 자체가 녹아서 끊어질 염려가 없으나, 본 발명처럼 알루미늄 세선으로 코일을 구성하게 되면, 알루미늄 세선은 구리 세선보다 열에 약하기 때문에 스폿용접을 행하게 되면 알루미늄 세선은 녹아서 끊어질 염려가 많아 단자 결합시 절연되는 불량율이 많이 발생하게 된다.

본 발명과 그 구성은 상이하지만 종래기술로는

대한민국 특허 등록 제 594974호 "인덕션 히팅 코일 제조방법 및 이의 제조장치",대한민국 특허 등록 제 446944호 "전선단자 압착장치 및 그 방법",대한민국 특허 등록 제 952992호 "전선의 탈피 겸용 압착장치",대한민국 특허 등록 제 922292호 "전선압착단자 가압용 다이스"등이 있다.

종래에는 인덕션 히팅 코일의 도선 재질로 구리선을 많이 사용하였다.

하지만 산업발달과 국제정세로 인한 구리등 원자재 가격상승으로 산업 전반적인 어려움에 구리보다 가격이 휠씬 저렴하면서도 구리와 같이 연선과 전성, 전도율도 좋아 구리의 장점을 살릴수 있는 알루미늄을 이용하여 인덕션 히팅코일을 알루미늄 세선을 사용하여 상당한 원자재 비용을 절감할 수 있다.

뿐만 아니라 비중이 커 제품으로 완성 시 중량이 많이 나가는 구리선의 문제점을 비중이 가벼운 알루미늄의 특성을 이용하여 종래의 구리세선보다 가벼운 경량의 인덕션 히팅코일을 얻을 수 있다.

하지만 인덕션 히팅코일을 알루미늄 세선으로 구성할 경우 인덕션 히팅코일 단부에 단자를 고정하는 휴징작업 시 종래 코일이 구리선일 경우에는 스폿용접 시킴으로서 발생된 열에 의하여 단자를 압착 결합시켰지만 알루미늄선경우에는, 이와같은 스폿용접을 행하게 되면, 알루미늄선이 녹아 끊어질 염려가 있으므로 이를 행할 수 없었다.

따라서 본 발명에서는 압착기의 압착구에 예열수단을 구비하여 압착과 동시에 미리 가열된 압착구가 에나멜코팅층을 가열하여 녹여주며 압착기로 인가하는 전류는 구리세선에 단자를 압착할 때 인가하는 고전류가 아닌 저전류를 사용하여 알루미늄 세선 단부에 과도한 열이 발생되지 않게 됨으로, 단자 접합시 발생되는 불량이 줄어들어 종래 알루미늄세선의 단자불량을 해결토록 한 것이다.

인덕션 히팅코일(21) 단부에 단자(31)를 고정하는 휴징 방법으로서, 단자 압착기의 상부압착구(12A) 및 하부압착구(12B)에 전기가 인가되어 압착시 통상 열이 발생되면서 단자를 압착하는 것에 있어서,

휴징 부위에 해당하는 인덕션 히팅 코일(21)의 한쪽 끝과 단자(31)를 단자 압착기(11)의 하부압착구(12B)에 올려 놓는 단계;

상기 단자 압착기(11)의 상부압착구(12A) 또는 하부압착구(12B) 어느 일측 히터에 의한 예열수단(13)을 가져 단자 압착기(11)의 상부압착구(12A) 또는 하부압착구(12B)를 소정의 온도로 예열시키는 단계;

상기 단자 압착기(11)의 상부압착구(12A)를 하강시켜, 인덕션 히팅코일(21)의 한쪽 끝에 단자(31)를 압착시키는 단계;

상기 단자(31)에 인덕션 히팅코일(21)이 압착될 시, 다수개의 세선으로 이루어진 인덕션 히팅코일(21)의 에나멜코팅층(22)이 녹으면서 인덕션 히팅코일(21) 단부와 단자(31)가 압착,결속되는 단계; 로 이루어지는 것을 특징으로 하는 인덕션 히팅코일의 휴징(Fusing) 방법이다.

또한 인덕션 히팅 코일을 알루미늄 세선으로 구성되는 것을 특징으로 하는 인덕션 히팅코일의 휴징(Fusing) 방법이다.

상부압착구(12A)와 하부압착구(12B)로 이루어진 단자 압착기(11)를 이용하여 인덕션 히팅코일(21) 단부에 단자(31)를 압착 결합시키는 휴징장치(10)에 있어서,

상기 단자 압착기(11)의 상부압착구(12A) 또는 하부압착구(12B) 어느 일측에 압착기를 예열시키는 예열수단(13)과 온도센서(15)를 구비하고, 상기 예열수단(13) 일측에 상기 예열수단(13)의 온도를 제어하는 온도제어장치(17)를 구비토록 한 것을 특징으로 하는 인덕션 히팅 코일의 휴징 장치이다.

이상에서 살펴본 바와 같은 본 발명에 의하면 다음과 같은 사용상의 효과를 기대할 수 있다.

통상의 인덕션 조리 기구에 사용되는 인덕션 히팅코일은 연선과 전성이 좋아 가공이 편하며 전도율이 좋은 구리를 이용하여 구리선에 절연층인 에나멜이 코팅되어진 구리 세선이 많이 사용하고 있다.

뿐만 아니라 비중이 가벼운 알루미늄의 특성을 이용하여 종래의 구리 세선보다 가벼운 경량의 인덕션 히팅코일을 얻을 수 있다.

따라서 본 발명에서는 압착기의 압착구에 예열수단을 구비하여 압착과 동시에 미리 가열된 압착구가 에나멜코팅층을 가열하여 녹여주며 압착기로 인가하는 전류는 구리세선에 단자를 압착할 때 인가하는 고전류가 아닌 저전류를 사용하여 알루미늄 세선 단부에 과도한 열이 발생되지 않게 됨으로, 단자 접합시 발생되는 불량이 줄어들어 양질의 단자 결합 구조를 갖는 효과를 낼 수 있다.

따라서 본 발명으로 인해 종래 알루미늄세선의 단자불량을 해결함으로 알루미늄세선으로 인덕션 히팅코일 단부에 고정할 수 있어 경제적이며 가벼운 인덕션 히팅코일을 얻을 수 있게 되는 효과를 제공하는 것이다.

도 1 - 본 발명의 개략 정면도.
도 2 - 본 발명에 있어 압착기 사용직전의 정면도.
도 3 - 본 발명에 있어 압착기 사용직후의 정면도.
도 4 - 본 발명에 있어 상방압착구에 히팅장치를 결합한 것을 보인 부분사시도.
도 5 - 본 발명에 있어 인덕션 히팅코일 단부에 단자를 압착하기 직전의 사용상태 사시도.
도 6 - 본 발명에 있어 인덕션 히팅코일 단부에 단자를 압착한 것을 보인 사용상태 사시도.
도 7 - 본 발명에 있어 압착기의 압착구 사이로 단자가 결합된 인덕션 히팅코일이 공급된 것을 보인 사용상태 사시도.
도 8 - 본 발명에 있어 압착기의 압착구로 단자가 결합된 인덕션 히팅코일을 압착하는 것을 보인 사용상태 사시도.
도 9 - 본 발명에 있어 압착기의 압착구로 인덕션 히팅코일 단부에 단자를압착한 직후의 사용상태 사시도.

이와같은 방법 및 장치를 갖는 본 발명을 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 있어, 가장 큰 특징은 인덕션 히팅 코일을 알루미늄 세선으로 구성할 경우, 상기 알루미늄 세선이 단자 결합시 끊어지지 않도록 하기 위한 방법 및장치이다.

이하 본 발명에 있어, 인덕션 히팅코일(21) 단부에 단자(31)를 고정하는 휴징 방법을 설명하면,

먼저, 휴징 부위에 해당하는 인덕션 히팅코일(21)의 한쪽 끝과 단자(31)를 단자 압착기(11)의 하부에 올려 놓는다.

상기에 있어, 휴징시키고자 하는 코일의 경우, 핑거라 불리우는 코일 고정장치(미도시)에 의하여 코일은 고정되며, 피더라 불리우는 단자 자동 공급장치(미도시)에 의하여 단자는 공급될수도 있다.

한편, 이렇게 코일이 고정되고 단자가 공급되면, 공급된 단자를 코일 단부에 압착 결합시키게 되는 바, 종래에는 에어 실린더를 이용하여 단자 압착기의 상부압착구를 하강시키고, 단자 압착기의 상부 및 하부압착구에 전기(고압전류)를 인가하여 스폿용접으로 발생된 열에 의하여 단자를 압착 결합시켰다.

그러나 본 발명의 경우는 히팅 코일이 구리선이 아닌 알루미늄선 이므로, 구리선에 사용하는 고압전류를 인가할 시 알루미늄선이 녹아 끊어질 염려가 있으므로 이를 행할 수 없게 된다.

따라서 본 발명에서는 압착기에 저압전기를 가해 스폿용접을 행함과 동시에 상기 단자 압착기의 상부압착구 또는 하부압착구 어느 일측에 예열수단을 구비하고 상기 예열수단으로 단자 압착기의 상부압착구 또는 하부압착구를 소정의 온도로 예열시킨 후, 상기 예열된 단자 압착기의 상부압착구를 하강시켜, 인덕션 히팅코일의 한쪽 끝에 단자를 압착시키도록 하므로 알루미늄세선이 녹아 끊어지는 불량요인을 제거토록 한 것이다.

또한, 알루미늄 세선의 굵기에 따라 융융점이 다르므로, 예열 온도를 한정할 수는 없으나, 온도제어장치를 이용하여 알루미늄 세선이 녹지 않을 정도로 예열을 유지시킨 후, 계속적으로 공급되는 단자에 알루미늄 세선으로 이루어진 인덕션 히팅 코일을 압착 결합시키면, 히팅 코일의 표면에 코팅된 에나멜코팅층이 녹으면서 인덕션 히팅코일 단부와 단자가 안정되게 결속이 이루어지게 되는 것이다.

한편, 이러한 방법을 구현하기 위한 본 발명 장치로는

휴징시키고자 하는 코일을 고정시키는 코일고정장치;

단자를 공급하는 단자공급장치;

공급된 단자에 코일을 압착시켜 결합시키는 것으로서, 상부압착구와 하부압착구로 이루어진 압착기;

상기 압착기의 상부압착구를 하강시키기 위한 이송기구;

상기 압착기에 부착되어 압착기의 상부압착구를 예열시키는 예열수단;

상기 예열수단의 온도를 제어하는 온도제어장치;

상기 각 장비가 설치되는 프레임;

상기 프레임 위에 설치된 각각의 장비에 전원을 공급하고, 작동을 제어하는 콘트롤러; 로 구성되는 바,

상기 장치에 있어, 코일고정장치, 단자공급장치, 단자 압착기, 콘트롤러 및 상기 장비들이 설치되는 프레임은 공지된 기본 장치이므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

한편, 본 발명에 있어 요부 장치는, 단자 압착기의 상부압착구 또는 하부압착구 어느 일측에 장착되어 압착기를 예열시키는 예열장치이다.

즉, 앞에서도 설명한 바와 같이, 본 발명의 히팅 코일은 구리 세선이 아닌 알루미늄 세선이므로 종래와 같이 고열이 발생되는 스폿용접은 이를 행할 수가 없다.

따라서, 알루미늄 세선은 녹지 않고, 알루미늄 세선에 코팅된 에나멜코팅층이 녹을 수 있을 정도의 온도를 갖도록 압착기를 예열하는 예열장치로 인해 작업초기에 발생되는 단자불량요인을 제거하게 된다. 즉, 본 발명의 경우는 압착기의 상부압착구 또는 하부압착구 어느 일측에 압착기를 예열시킬 수 있는 예열장치를 구비토록 하였다.

한편, 상기 예열장치로는 전기히터가 적절하며, 예열장치내에는 예열되는 온도를 감지하는 온도센서가 내장되며, 상기 온도센서에 의해 히터의 온도는 통상적인 온도제어장치로 조절하게 된다.

10 - 휴징장치
11 - 압착기
12A - 상부압착구
12B - 하부압착구
13 - 예열수단
15 - 온도센서
17 - 온도제어장치
21 - 히팅코일
22 - 에나멜코팅층
31 - 단자

Claims

알루미늄 세선으로 구성되는 인덕선 히팅코일(21) 단부에 단자 압착기의 상부압착구(12A) 및 하부압착구(12B)에 전기가 인가되어 압착시 통상 열이 발생되면서 단자(31)를 압착, 고정하는 인덕션 히팅코일의 휴징방법에 있어서,
휴징 부위에 해당하는 인덕션 히팅 코일(21)의 한쪽 끝과 단자(31)를 단자 압착기(11)의 하부압착구(12B)에 올려 놓는 단계;
상기 단자 압착기(11)의 상부압착구(12A) 또는 하부압착구(12B) 어느 일측 히터에 의한 예열수단(13)을 가져 단자 압착기(11)의 상부압착구(12A) 또는 하부압착구(12B)를 소정의 온도로 예열시키는 단계;
상기 단자 압착기(11)의 상부압착구(12A)를 하강시켜, 인덕션 히팅코일(21)의 한쪽 끝에 단자(31)를 압착시키는 단계;
상기 단자(31)에 인덕션 히팅코일(21)이 압착될 시, 다수개의 세선으로 이루어진 인덕션 히팅코일(21)의 에나멜코팅층(22)이 녹으면서 인덕션 히팅코일(21) 단부와 단자(31)가 압착,결속되는 단계; 로 이루어지는 것을 특징으로 하는 인덕션 히팅코일의 휴징(Fusing) 방법.
상부압착구(12A)와 하부압착구(12B)로 이루어진 단자 압착기(11)를 이용하여 알루미늄 세선으로 구성되는 인덕션 히팅코일(21) 단부에 단자(31)를 압착 결합시키는 인덕션 히팅코일의 휴징장치(10)에 있어서,
상기 단자 압착기(11)의 상부압착구(12A) 또는 하부압착구(12B) 어느 일측에 압착기를 예열시키는 예열수단(13)과 온도센서(15)를 구비하고, 상기 예열수단(13) 일측에 상기 예열수단(13)의 온도를 제어하는 온도제어장치(17)를 구비토록 한 것을 특징으로 하는 인덕션 히팅 코일의 휴징 장치.
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