KR20160150367A - 축전지의 전조와 커버 결합용 열판 - Google Patents

Abstract

본 발명은 축전지의 전조와 커버 결합용 열판에 관한 것으로, 축전지의 커버와 전조 사이로 진입되어 상기 커버 및 전조에 고른 발열 전이로 커버 및 전조의 융착 부위에 대한 녹는량을 일정하게 유지시키며, 커버 및 전조의 융착 결합을 유도하는 판 형상의 열판인 것을 특징으로 하는 축전지의 전조와 커버 결합용 열판.

Description

축전지의 전조와 커버 결합용 열판{Hot Plate For Attaching Container And Cover Of Storage Battery}

본 발명은 축전지의 전조와 커버 결합용 열판에 관한 것으로, 보다 상세하게는 축전지의 외관에 해당되는 커버와 전조의 융착 부위에 균일한 발열 온도를 제공하는 판 형상의 열판으로서 축전지의 전조와 커버 결합용 열판에 관한 것이다.

일반적으로 축전지는 외관에 해당되는 축전지 상자로서 커버(Cover)와 전조(Container)의 결합으로 구성되는데, 이러한 커버 및 전조의 결합 방식은 대개 융착 부위를 녹여 상호 간에 융착시킴으로써, 커버와 전조 간의 일체형 결합으로 축전지의 상자가 완제품으로 생산된다.

이러한 융착 방식으로 커버와 전조의 결합을 구현하는 종래 기술의 경우 열판을 구성하는 발열체가 균일한 발열 온도를 제공하지 못하는 관계로 커버 및 전조의 융착 부위를 녹이더라도 그 녹는 량이 일정하지 못하여 커버와 전조의 융착에 이상이 발생되는데, 이러한 이상 발생 현상으로 대부분 전해액 누출(Leak) 문제점이 대두되고 있다.

결국, 이러한 커버 및 전조 간의 융착 부위에 대한 누출 현상은 축전지 상자의 불량품으로 귀결될 수 있고, 특히 자동차의 부품 공급에 신뢰성을 주지 못하여 종국에는 자동차의 브랜드 이미지에 대한 실추까지 이어지고 있는 추세이다.

특히, 열판을 구성하는 발열체는 균일한 발열 온도도 제공하지 못할 뿐만 아니라, 이러한 이유로 인하여 발열체 열판의 중심 부위에 비해 상대적으로 가장자리 부위의 온도가 낮아 열판 전체에 대한 균일한 발열도 제공하지 못하여 상기와 같은 누출의 문제점을 더 촉발시키고 있으며, 심지어 발열체의 발열량이나 균일한 발열 온도를 모니터링 하는 센서도 구비되지 못한 실정이다.

이처럼, 열판 자체의 발열 온도 분포가 고르지 못한 관계로, 커버와 전조의 융착 부위에 대한 녹는 량이 일정하지 못하고, 이로 인하여 커버와 전조 간의 융착 지점에 누출과 같은 이상 현상이 발생되는 것이며, 이는 특히 유명 자동차 브랜드의 이미지에도 막대한 손해를 입힐 뿐만 아니라, 축전지를 사용하는 다른 기술 분야에 이르기까지 브랜드 이미지 실추가 예상된다.

한편, 축전지의 외관에 대한 열 융착 관련 기술들로는 하기의 선행기술문헌들에 개시된 특허문헌들을 참조할 수 있다.

특허문헌 001 공개특허 제10-2010-0130684호 특허문헌 002 등록특허 제10-1220485호 특허문헌 003 공개특허 제10-2012-0064229호 특허문헌 004 등록특허 제10-1100033호 특허문헌 005 등록특허 제10-1285055호 특허문헌 006 등록실용 제20-0339861호

전술된 문제점들을 해소하기 위한 본 발명은, 축전지의 외관을 구성하는 전조와 커버 간의 융착 결합에 있어 전조와 커버의 융착 부위에 대한 녹는량이 일정하게 유지될 수 있도록 고른 발열 온도를 제공할 뿐만 아니라 융착 부위의 녹는 시간에 차이를 둘 수 있는 축전지의 전조와 커버 결합용 열판을 제공함에 그 목적을 두고 있다.

전술된 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 축전지의 커버와 전조 사이로 진입되어 상기 커버 및 전조에 고른 발열 전이로 커버 및 전조의 융착 부위에 대한 녹는량을 일정하게 유지시키며, 커버 및 전조의 융착 결합을 유도하는 판 형상의 열판인 축전지의 전조와 커버 결합용 열판에 일 특징이 있다.

상기 열판은, 상기 커버 및 전조의 융착 부위를 녹일 수 있게 고른 발열 분포를 갖는 판 형상의 히터플레이트와, 상기 히터플레이트 상면의 중앙에 한 개 혹은 좌우 편에 대칭 형태로 고정되며, 상기 커버의 씌움이 가능한 블록 형상이고, 상기 커버의 융착 부위를 녹이는 한 쌍의 커버가열부와, 상기 히터플레이트 저면의 중앙에 한 개 혹은 좌우 편에 대칭 형태로 고정되며, 상기 전조의 씌움이 가능한 블록 형상이고, 상기 전조의 융착 부위를 녹이는 한 쌍의 전조가열부를 포함하는 축전지의 전조와 커버 결합용 열판에 일 특징이 있다.

상기 한 쌍의 커버가열부와 한 쌍의 전조가열부는 히터플레이트를 매개체로 동일한 위치에서 상호 간에 체결 고정되는 것이 바람직하다.

상기 히터플레이트는, 고른 발열 분포를 갖도록 전후단 방향으로 관통되며 일정한 간격으로 배열 형성된 다수의 히터홀들 각각에 내장된 히터봉과, 상기 히터봉들의 발열 온도를 감지하도록 상기 히터홀들 사이를 따라 일정한 간격으로 배열 형성된 다수의 센서홀들 각각에 내장된 센서를 더 포함하여 구성되는 축전지의 전조와 커버 결합용 열판에 일 특징이 있다.

상기 센서는 RTD 센서가 이용되는 축전지의 전조와 커버 결합용 열판에 일 특징이 있다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 의한 축전지의 전조와 커버 결합용 열판은, 축전지의 외관인 전조와 커버의 융착 부위에 고른 발열 온도를 제공하여 전조와 커버 간의 융착 결합에 누출과 같은 현상이 방지되는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 의한 축전지의 전조와 커버 결합용 열판은, 축전지의 외관인 전조와 커버의 융착 부위에 나타날 수 있는 누출과 같은 현상을 방지시킬 수 있어 축전지 외관에 대한 불량품을 현격히 줄일 수 있다.

아울러, 본 발명에 의한 축전지의 전조와 커버 결합용 열판은, 축전지 외관에 대한 전체적인 불량품을 현격히 줄일 수 있음에 따라, 축전지를 사용하는 회사 브랜드에 대한 이미지 개선이 향상될 수 있으며, 고객 신뢰도 증대에 기여할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 축전지의 전조와 커버 결합용 열판을 도시한 사시도,
도 2는 도 1에 도시된 열판에 대한 히터플레이트 및 커버가열부 및 전조가열부를 분리하여 도시한 분리 사시도,
도 3은 도 1에 도시된 열판에 대한 히터플레이트 및 커버가열부 및 전조가열부를 분리하여 다른 각도에서 본 분리 사시도,
도 4는 도 1에 도시된 열판의 평면을 도시한 도면,
도 5는 도 1에 도시된 열판의 저면을 도시한 도면,
도 6은 도 1에 도시된 열판의 좌우측 방향 중 어느 일측 방향을 도시한 도면,
도 7은 도 1에 도시된 열판의 전후측 방향 중 어느 일측 방향을 도시한 도면,
도 8은 도 1에 도시된 열판에 축전지의 커버가 씌워진 상태인 열판의 평면을 도시한 도면,
도 9는 도 1에 도시된 열판에 축전지의 커버 및 전조까지 씌워진 상태인 열판의 전후측 방향 중 어느 일측 방향을 도시한 도면,
도 10은 도 1에 도시된 열판에 축전지의 전조가 씌워진 상태인 열판의 저면을 도시한 도면,
도 11은 도 1에 도시된 열판에 축전지의 커버 및 전조까지 씌워진 상태인 열판의 좌우측 방향 중 어느 일측 방향을 도시한 도면,
도 12는 도 1에 도시된 히터플레이트를 횡 방향으로 절단하여 히터플레이트의 내부 구성을 도시한 절개 도면,
도 13은 도 1에 도시된 히터플레이트만을 사시로 도시한 도면,
도 14는 본 발명에 따른 열판을 이용하여 축전지의 커버와 전조의 결합 과정을 도시한 작업 진행 상태도이다.

본 발명에 있어 첨부된 도면은 설명의 명료성과 편의를 위해 과장되어 도시됨을 밝히고, 후술되는 실시 예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것이 아니라 본 발명의 청구범위에 제시된 구성요소의 예시적 사항에 불과하며, 다른 여러 형태로 변형 실시되는 점까지 감안한 명세서 전반에 걸친 기술적 사상을 토대로 해석되어야 한다.

아울러, 하기 본 발명에서는 실시 예로 한정되는 것이 아니라, 명세서 전반에 기재된 기술적 내용을 토대로 해석한 확장 범위까지 포함하는 권리범위로 인정되어야만 할 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참고하면서, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 축전지의 전조와 커버 결합용 열판에 대하여 설명한다.

본 발명에 의한 열판은, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 판 형상의 히터플레이트(10)와, 상기 히터플레이트(10) 상면의 중앙에서 한 개 혹은 좌우 방향으로 대칭을 이룬 상태로 결합 고정되고 블록 형상을 갖는 한 쌍의 커버가열부(20)와, 상기 히터플레이트(10) 저면의 중앙에서 한 개 혹은 좌우 방향으로 대칭을 이룬 상태로 결합 고정되고 블록 형상을 갖는 한 쌍의 전조가열부(30)로 구성된다.

상기 한 쌍의 커버가열부(20) 및 상기 한 쌍의 전조가열부(30)는 히터플레이트(10)를 매개로 히터플레이트의 상면과 저면의 중앙에서 하나 혹은 좌우편에서 대칭형으로 배치되어 구성되는데, 이 경우 상호 간의 배치 지점이 동일하게 일치되는 특성이 있다. 이처럼 커버가열부(20) 및 전조가열부(30)의 배치 지점이 동일한 이유는 이들 상호 간의 결합으로 히터플레이트(10)의 상면과 저면에 고정되어 축전지의 외관인 커버(CVR)와 전조(CTR)의 씌움에 통일을 기하기 위함이다.

상기 히터플레이트(10)는 상면과 저면 모두에 중앙을 구획하는 구획로(11)가 형성되고, 히터플레이트의 전후방 방향으로 히터홀(12)들이 일정한 간격을 유지하며 히터플레이트의 내부에 형성되며, 상기 히터홀(12) 사이로 일정한 간격을 유지하며 센서홀(13)들도 히터플레이트의 내부에 형성되고, 상기 히터플레이트의 상면과 저면 모두에 형성된 구획로(11)의 좌우편에 인접된 형태로 집결된 체결홀(14)들까지 형성되어 있다.

상기 히터플레이트(10)의 상면에 형성된 구획로(11)을 기준으로 구획로의 좌우편에 대칭 형태의 커버가열부(20)가 각각 결합고정되고, 히터플레이트(10)의 저면에 형성된 구획로(11)를 기준으로 구획로의 좌우편에 대칭 형태의 전조가열부(30)가 각각 결합고정된다. 즉, 상기 커버가열부(20) 및 전조가열부(30)는 상기의 체결홀(14)들에 삽입되는 장볼트와 너트의 체결로 상호 간에 체결될 수 있다.

각각의 상기 히터홀(12)들에는 히터봉 타입이 삽입되어 내장될 수 있고, 각각의 센서홀(13)들에는 상기 히터봉의 온도를 감지하기 위한 센서들이 삽입되어 내장될 수 있다. 물론, 상기 히터봉 타입 대신에 히터열선 타입을 채용하여도 무방하다.

상기 센서들은 RTD센서(Resistance Temperature Detector, RTD)를 이용함이 바람직한데, 이는 상기의 히터봉이나 히터열선들의 온도가 균일하게 분포하고 있는지를 정밀하게 감지할 수 있는 용도로 적격이기 때문이다.

따라서, 본 발명의 열판은 히터플레이트(10)의 상면과 하면에서 좌우편으로 대칭된 상태의 커버가열부(20) 및 전조가열부(30)가 각각 결합 고정되고, 이는 도면 도 4 내지 도 7을 참조할 수 있다.

한편, 히터플레이트(10)를 기준으로 상면과 저면에 결합 고정된 커버가열부(20) 및 전조가열부(30)에는, 축전지의 커버(CVR) 및 전조(CTR)가 씌워지는 방식으로 설치되는바, 이는 도 8 내지 도 11에 도시된 도면들에서와 같이, 즉 축전지의 커버(CVR)는 한 쌍의 커버가열부(20)에 각각 씌워지고, 축전지의 전조(CTR)는 한 쌍의 전조가열부(30)에 각각 씌워지게 된다.

다시 말해, 상기 한 쌍의 커버가열부(20) 및 전조가열부(30)는 블록 형상으로 경계테두리(21,31)들을 형성하고 있어, 축전지의 커버(CVR) 및 전조(CTR)를 씌움 방식으로 설치할 수 있게 된다. 즉, 한 쌍의 커버가열부(20)에 각각 형성된 경계테두리(21)에 커버(CVR)가 씌워지고, 한 쌍의 전조가열부(30)에 각각 형성된 경계테두리(31)에 전조(CTR)가 씌워지는 형태로, 커버(CVR) 및 전조가열부(CTR)의 설치가 이루어진다.

이와 같이, 히터플레이트(10)를 기준으로 히터플레이트의 상면에서 좌우편으로 결합 고정된 한 쌍의 커버가열부(20)에는 축전지의 커버(CVR)가 씌워진 상태이고, 히터플레이트(10)를 기준으로 히터플레이트의 저면에서 좌우편으로 결합 고정된 한 쌍의 전조가열부(30)에는 축전지의 전조(CTR)가 씌워진 상태를 유지하게 된다.

이 상태에서, 상기 히터플레이트(10)는 각 히터홀(20)에 삽입되어 내장된 히터봉들로부터의 발열로 인하여 고르게 가열될 뿐만 아니라 히터플레이트(10)의 상면과 저면에 결합 고정된 커버가열부(20) 및 전조가열부(30)까지 가열된다.

이 상태에서, 각 센서홀(13)들에 내장된 센서들은 각 히터봉들의 가열 온도를 감지하여 각 히터봉들의 고른 가열을 유도시킴에 따라 종국에는 상기 히터플레이트(10)의 전체에 대한 가열의 고른 분포를 도모할 수 있게 된다.

만일 각 히터봉들의 가열 온도에 차이가 있을 경우, 센서들이 이를 감지하고 각 히터봉들의 가열 온도를 통일되게 조절 유도할 수 있음에 따라, 히터플레이트(10)에 대한 각 부위별온도를 균일하게 조정 가능함으로써 가장 자리에 나타나는 온도 저온 현상을 방지할 수 있게 된다. 또한, 열판의 열 분포에 따라 히터봉 사이의 간격을 다르게 배치하여 열판 전체의 균일한 온도 분포를 유지할 수도 있다.

축전지의 경우 전조(CTR)과 커버(CVR)의 결합으로 축전지의 외관이 되는 축전지 상자가 완성되는데, 대개 전조(CTR)의 가장자리 부위를 커버(CVR)가 감싸는 형태로 씌워지면서 융착 방식으로 결합되는 관계로, 커버(CVR)의 융착 면적이 상대적으로 전조(CTR)의 융착 면적보다 넓은 요인에 비중을 둠으로써, 상호 간의 융착 부위에 대한 녹이는 시간에 차이를 둬 양 방향의 융착량을 일정하게 조절할 수도 있다.

도 12 내지 도 13에 도시된 바와 같이, 히터플레이트()10)를 횡 방향으로 절개한 단면을 살펴보면, 히터홀(12)들은 일정한 간극을 유지하며 히터플레이트(10) 후단 측에서부터 전단 측에 이르기까지 관통되어 있으며, 센서홀(13)들은 상기 히터홀(12)들의 사이에서 일정한 간극을 유지하며 후단 측에서부터 전단 측 방향으로 형성되되 전단 측에 이르기까지 관통되어 있지는 않다. 물론, 센서홀(13)들은 전단 측에서부터 후단 측 방향으로 형성되어도 관계없다.

하기에서는 본 발명의 열판을 이용하여 축전지의 커버 및 전조의 융착 결합에 대한 작용 관계를 설명하기로 한다.

설명에 앞서 열판 및 커버 및 전조는 자동화된 공정에 구축된 실린더나 다른 기계적 장치들에 의해 자동으로 동작되는 바, 이들에 대한 설명은 생략하기로 한다.

도 14에 도시된 바와 같이, 열판이 상 하부에 위치된 커버(CVR) 및 전조(CTR) 사이로 진입하게 되면, 커버(CVR)는 히터플레이트(10)의 상면 좌우편에 구성된 한 쌍의 커버가열부(20) 방향으로 각각 수직하강하여 커버가열부(20)에 각각 씌워지게 된다.

물론, 이때 전조(CTR)는 히터플레이트(10)의 저면 좌우편에 구성된 한 쌍의 전조가열부(30) 방향으로 각각 수직 상승하여 전조가열부(30)에 각각 씌워지게 된다.

이 상태에서, 히터플레이트(10)의 각 히터홀(12)에 내장된 히터봉들이 가열되는 상태이고, 이러한 히터봉들의 가열 온도를 각 센서홀()들에 내장된 센서가 감지하게 된다.

만일, 히터봉들의 가열 온도에 차이가 발생되는 경우 이를 센서들이 감지하여 히터봉들의 가열 온도를 조절 유도하게 된다.

이때, 센서들은 RTD 센서를 이용함이 바람직한데, 이는 정확한 온도 측정용으로 적합하기 때문이고, RTD 센서의 경우 정밀한 저항값을 얻을 수 있는 온도 측정용 저항소자로서 장기간 안정적 사용이 가능하며, 안전성과 반복성을 제공하기 때문에 온도와 민감한 상관관계에 있는 축전지 상자의 융착 작업성에 적격이다.

이러한 RTD 센서는 세라믹 소자, MICA 소자, FILM 소자 방식으로 보호관 안에 고정시켜 사용할 수 있는바, 본 발명에서는 각 센서홀(13)들에 내장 상태로 고정되어 사용될 수 있다.

이와 같이 히터봉들의 고른 가열에 따라 히터플레이트(10) 전체가 균일한 온도 분포로 가열 상태를 유지하게 되고, 이로 인하여 커버가열부(20)에 씌워진 커버(CVR) 및 전조가열부(30)에 씌워진 전조(CTR)의 융착 부위가 녹기 시작하게 된다.

이때, 커버(CVR) 및 전조가열부(30)는 융착 부위 면적이 서로 다르기 때문에 녹는 시간에 차이를 둠에 따라 융착량을 조절할 수 있다.

커버(CRV)와 전조(CTR)의 융착 부위를 녹인 후에는, 커버(CRV)는 커버가열부(20)에서 다시 수직 상부 방향으로 상승하게 되고, 전조(CTR)는 전조가열부(30)에서 다시 수직 하부 방향으로 하강하게 된다.

커버(CRV) 및 전조(CTR)의 승강이 완료되면, 열판은 다시 원래 위치인 후방으로 후진 작동한 다음에, 상기 커버(CRV)는 다시 수직으로 하강되고 상기 전조(CTR)는 다시 상승됨에 따라 커버(CRV)와 전조(CTR) 상호 간의 녹여진 부위가 융착됨으로써 축전지 상자인 커버(CRV) 및 전조(CTR)의 일체형 결합이 완료된다.

10: 히터플레이트
11: 구획로 12: 히터홀
13: 센서홀 14: 체결홀
20: 커버가열부 21: 경계테두리
30: 전조가열부 31: 경계테두리
SB: 축전지박스
CTR: 전조 CVR: 커버

Claims (4)

1. 축전지의 커버와 전조 사이로 진입되어 상기 커버 및 전조에 고른 발열 전이로 커버 및 전조의 융착 부위에 대한 녹는량을 일정하게 유지시키며, 커버 및 전조의 융착 결합을 유도하는 판 형상의 열판인 것을 특징으로 하는 축전지의 전조와 커버 결합용 열판.
2. 제1항에 있어서,
   상기 열판은,
   상기 커버 및 전조의 융착 부위를 녹일 수 있게 고른 발열 분포를 갖는 판 형상의 히터플레이트;
   상기 히터플레이트 상면의 중앙에 한 개 또는 좌우 편에 대칭 형태로 고정되며, 상기 커버의 씌움이 가능한 블록 형상이고, 상기 커버의 융착 부위를 녹이는 한 쌍의 커버가열부; 및
   상기 히터플레이트 저면의 중앙에 한 개 또는 좌우 편에 대칭 형태로 고정되며, 상기 전조의 씌움이 가능한 블록 형상이고, 상기 전조의 융착 부위를 녹이는 한 쌍의 전조가열부;
   를 포함하고,
   상기 한 쌍의 커버가열부와 한 쌍의 전조가열부는 히터플레이트를 매개체로 동일한 위치에서 상호 간에 체결 고정되는 것을 특징으로 하는 축전지의 전조와 커버 결합용 열판.
3. 제2항에 있어서,
   상기 히터플레이트는,
   고른 발열 분포를 갖도록 전후단 방향으로 관통되며 일정한 간격으로 배열 형성된 다수의 히터홀들 각각에 내장된 히터봉;
   상기 히터봉들의 발열 온도를 감지하도록 상기 히터홀들 사이를 따라 일정한 간격으로 배열 형성된 다수의 센서홀들 각각에 내장된 센서;
   를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 축전지의 전조와 커버 결합용 열판.
4. 제3항에 있어서,
   상기 센서는 RTD 센서가 이용되는 것을 특징으로 하는 축전지의 전조와 커버 결합용 열판.

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