KR100902070B1 - 열전소자가 구비된 코어드릴 및 이의 냉각방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 다이아몬드 팁과 콘크리트구조물이 마찰되면서 발생되는 과열을 열전소자에 의해 신속하게 흡수시키고, 외부공기로 열전소자를 냉각시켜 천공작업의 효율성을 증대시키도록 한 열전소자가 구비된 코어드릴 및 이의 냉각방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 열전소자가 구비된 코어드릴은 회전축을 구성하는 원통형상의 샹크와, 상기 샹크의 선단에 콘크리트구조물을 천공하기 위해 부착되는 다이아몬드팁으로 이루어지는 코어드릴과; 상기 샹크의 상단에 나사 결합되는 원통체와; 상기 원통체의 상단이 외부와 차단되도록 고정 설치되는 덮개와; 상기 원통체의 내부의 소정의 위치에 고정 설치되는 상광하협의 공기증폭관과; 상기 공기증폭관으로부터 하향으로 일정거리 이격된 상태에 고정 설치되며, 펠티어 효과가 생기는 N형 또는 P형의 열전반도체를 분말야금의 소결체로 링형상으로 형성된 열전소자로 구성됨을 특징으로 한다.
또한, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 열전소자가 구비된 코어드릴 냉각방법은 회전축을 구성하는 원통형상의 샹크와, 상기 샹크의 선단에 콘크리트구조물을 천공하기 위해 부착되는 다이아몬드팁으로 이루어지는 코어드릴를 이용하여 콘크리트구조물을 천공시 다이아몬드팁 및 샹크에 발생된 과열을 냉각시키기 위한 열전소자를 구비된 코어드릴 냉각방법으로서, 상기 열전소자가 구비된 코어드릴의 내부에 설치된 열전소자로 다이아몬드팁 및 샹크의 과열을 열전도성 재료 에 열전도에 의해서 흡수하고, 상기 열전소자가 구비된 코어드릴의 상부에 설치된 흡기팬을 통해 원통체의 내부로 공기를 유입시킨 후, 상기 공기를 공기증폭관을 통과시키면서 가속화시킨 후, 상기 공기증폭관을 통과한 공기로 열전소자를 냉각함을 특징으로 한다.
코어드릴, 다이아몬드팁, 샹크, 열전소자, 공기증폭관, 흡기팬, 열전도성 재료

Description

열전소자가 구비된 코어드릴 및 이의 냉각방법{core drill thermoelectric element has and this cooling method}
본 발명은 열전소자가 구비된 코어드릴 및 이의 냉각방법에 관한 것으로, 특히 다이아몬드팁과 콘크리트구조물이 마찰되면서 발생되는 열을 열전소자를 이용하여 신속하게 흡수시키고, 상기 열전소자를 외부공기로 냉각시켜 천공작업의 효율성을 향상시킬 수 있도록 하는 열전소자가 구비된 코어드릴 및 이의 냉각방법에 관한 것이다.
일반적인 코어드릴(1)은 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 원통형 샹크(3)의 하단 둘레에 상기 샹크(3)의 직경과 동일한 곡면을 갖는 다수개의 다이아몬드 팁(4)이 일정간격으로 결합되거나, 또는 상기 샹크(3)의 직경과 같은 원통형상의 다이아몬드팁(4)이 결합되며, 상기 샹크(3)의 상단에는 결합부(5)가 형성된 구조이다.
상기한 바와 같은 구성으로 이루어진 종래의 코어드릴(1)은 다이아몬드팁(4)으로 콘크리트구조물(C)을 천공시에 발생되는 마찰열을 냉각시키지 못하여 다이아몬드팁(4)의 마모가 계속되어 전체적으로 코어드릴(1)의 내구수명이 떨어지는 문제 점이 있다.
이에, 본 발명은 상기한 바와 같은 제문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 다이아몬드팁과 콘크리트구조물이 마찰되면서 발생되는 열을 열전소자에 의해 신속하게 흡수시키고, 상기 열전소자를 외부공기로 냉각시켜 천공작업의 효율성을 증대시키도록 한 열전소자가 구비된 코어드릴 및 이의 냉각방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 열전소자가 구비된 코어드릴은 회전축을 구성하는 원통형상의 샹크와, 상기 샹크의 선단에 콘크리트구조물을 천공하기 위해 부착되는 다이아몬드팁으로 이루어지는 코어드릴과; 상기 샹크의 상단에 나사 결합되는 원통체와; 상기 원통체의 상단이 외부와 차단되도록 고정 설치되는 덮개와; 상기 원통체의 내부의 소정의 위치에 고정 설치되는 상광하협의 공기증폭관과; 상기 공기증폭관으로부터 하향으로 일정거리 이격된 상태에 고정 설치되며, 펠티어 효과가 생기는 N형 또는 P형의 열전반도체를 분말야금의 소결체로 링형상으로 형성된 열전소자로 구성됨을 특징으로 한다.
또한, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 열전소자가 구비된 코어드릴 냉각방법은 회전축을 구성하는 원통형상의 샹크와, 상기 샹크의 선단에 콘크리트구조물을 천공하기 위해 부착되는 다이아몬드팁으로 이루어지는 코어드릴를 이 용하여 콘크리트구조물을 천공시 다이아몬드팁 및 샹크에 발생된 과열을 냉각시키기 위한 열전소자를 구비된 코어드릴 냉각방법으로서, 상기 열전소자가 구비된 코어드릴의 내부에 설치된 열전소자로 다이아몬드팁 및 샹크의 과열을 열전도성 재료에 열전도에 의해서 흡수하고, 상기 열전소자가 구비된 코어드릴의 상부에 설치된 흡기팬을 통해 원통체의 내부로 공기를 유입시킨 후, 상기 공기를 공기증폭관을 통과시키면서 가속화시킨 후, 상기 공기증폭관을 통과한 공기로 열전소자를 냉각함을 특징으로 한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 열전소자가 구비된 코어드릴 및 냉각방법은 다이아몬드팁과 콘크리트구조물이 마찰되면서 발생되는 과열을 열전소자에 의해 신속하게 흡수시키고, 상기 열전소자를 외부공기로 냉각시킴으로써, 다이아몬드팁 및 샹크의 마모를 억제시킴과 동시에 코어드릴의 수명을 연장시킬 수 있으며, 천공작업의 효율성이 증대되는 이점이 있다.
이하, 본 발명을 첨부한 예시도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명에 따른 열전소자가 구비된 코어드릴을 도시한 사시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 열전소자가 구비된 코어드릴을 도시한 단면도이며, 도 5는 본 발명에 따른 열전소자가 구비된 코어드릴을 분해 도시한 사시도이다.
이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 열전소자가 구비된 코어드릴은 회전축을 구성하는 원통형상의 샹크(3)와, 상기 샹크(3)의 선단에 콘크리트구조 물을 천공하기 위해 부착되는 다이아몬드팁(4)으로 이루어지는 코어드릴(1)과; 상기 샹크(3)의 상단에 나사 결합되는 원통체(10)와; 상기 원통체(10)의 상단이 외부와 차단되도록 고정 설치되는 덮개(20)와; 상기 원통체(10)의 내부의 소정의 위치에 고정 설치되는 상광하협의 공기증폭관(30)과; 상기 공기증폭관(30)으로부터 하향으로 일정거리 이격된 상태에 고정 설치되며, 펠티어 효과가 생기는 N형 또는 P형의 열전반도체를 분말야금의 소결체로 링형상으로 형성된 열전소자(40)로 구성된다.
즉, 본 발명에 따른 열전소자가 구비된 코어드릴은 코어드릴(1), 원통체(10), 덮개(20), 공기증폭관(30) 및 열전소자(40)가 유기적으로 결합되어 이루어진 장치이다.
여기서, 상기 원통체(10)에는 도 7에 도시된 바와 같이, 그 내부에 공기튜브(50)가 내장 설치되되, 상기 공기튜브(50)의 일측은 흡기팬(26)의 중공(25)에 연결되고, 타측은 공기증폭관(30)을 관통하여 연결 설치된다.
또한, 상기 덮개(20)에는 가운데에 축공(22)이 천공 형성되고, 상기 축공(22)의 주위에 다수개의 기공(24)이 천공 형성되며, 상기 축공(22)에 가운데에 중공(25)이 형성된 흡기팬(26)이 축결합된다.
특히, 상기 흡기팬(26)은 복수개 이상의 날개(28)로 구성되고, 가운데에 중공(25)이 형성되어, 코어드릴(1)의 회전과 함께 흡기팬(26)의 날개(28)가 공기를 가두어서 기공(22)으로 유입시키거나, 또는 중공(25)으로 유입시키는 기능을 한다.
그리고, 상기 공기증폭관(30)은 베르누이정리를 이용한 상광하협의 관으로서, 공기의 속도를 공기증폭관(30)의 압력에 의해서 가속화시키는 것이다.
특히, 상기 공기증폭관(30)의 측면에 공기튜브(50)가 삽입되어, 상기 공기튜브(50)을 통한 외부공기의 유입으로 인하여 공기의 속도를 더욱 더 증가시킬 수도 있음을 밝혀둔다.
그리고, 상기 열전소자(40)는 펠티어 효과가 생기는 N형 또는 P형의 열전반도체를 분말야금의 소결체로 링형상으로 형성된 것이다.
상기한 링형 열전소자(40)는 N형 열전반도체 링 소자 및 P형 열전반도체 링 소자를 교대로 소정의 간격을 가진 상태로 동일중심 위로 평행하게 배열하고, 이들이 인접하는 2개의 N형 반도체 열전반도체 링 소자 및 P형 열전반도체 링 소자의 외주부에 교대로 외측 구리링 등의 전기양도체를 부착하고, 상기 내주부에는 동일한 내측 구리링을 이용하여 인접하는 링의 내주부를 전기적 직렬상태로 접속하여 제조하는 것이다.
특히, 상기 링형 열전소자(40)는 통상의 분말소결법, 또는 고밀도의 성형체를 얻을 수 있는 열간정수압법에 의해 제조된다.
여기서, 상기 열전소자(40)는 열전도성 재료(70)에 의해서 전도된 과열을 흡수 및 냉각시키는 기능을 수행한다.
한편, 상기 샹크(3)의 내주면에는 도 7에 도시된 바와 같이, 소정의 부분이 일정깊이로 절취되는 요홈부(60)가 형성되고, 상기 요홈부(60)에 열전도성 재료(70)가 삽입된다.
상기 열전도성 재료(70)는 알루미늄, 구리, 금, 은, 텅스텐 중의 어느 하나 로 구성된다.
이와 같은 열전도성 재료(70)는 다이아몬드팁(4) 및 샹크(3)의 과열을 열전소자로 전도시키는 기능을 한다.
상기한 바와 같은 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 열전소자가 구비된 코어드릴의 냉각에 대해 설명한다.
도 6은 본 발명에 따른 열전소자가 구비된 코어드릴의 작동상태를 도시한 예시도이다.
이 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 열전소자가 구비된 코어드릴 냉각방법은 회전축을 구성하는 원통형상의 샹크(3)와, 상기 샹크(3)의 선단에 콘크리트구조물(C)을 천공하기 위해 부착되는 다이아몬드팁(4)으로 이루어지는 코어드릴(1)를 이용하여 콘크리트구조물(C)을 천공시 다이아몬드팁(4) 및 샹크(3)에 발생된 과열을 냉각시키기 위한 열전소자를 구비된 코어드릴 냉각방법으로서,
상기 열전소자가 구비된 코어드릴(D)의 내부에 설치된 열전소자(40)로 다이아몬드팁(4) 및 샹크(3)의 과열을 열전도성 재료(70)에 열전도에 의해서 흡수하고, 상기 열전소자가 구비된 코어드릴(D)의 상부에 설치된 흡기팬(26)을 통해 원통체(10)의 내부로 공기를 유입시킨 후, 상기 공기를 공기증폭관(30)을 통과시키면서 가속화시킨 후, 상기 공기증폭관(30)을 통과한 공기로 열전소자(40)를 냉각한다.
여기서, 상기 열전소자가 구비된 코어드릴(D)은 회전축을 구성하는 원통형상의 샹크(3)와, 상기 샹크(3)의 선단에 콘크리트구조물을 천공하기 위해 부착되는 다이아몬드팁(4)으로 이루어지는 코어드릴(1)과; 상기 샹크(3)의 상단에 나사 결합되는 원통체(10)와; 상기 원통체(10)의 상단이 외부와 차단되도록 고정 설치되는 덮개(20)와; 상기 원통체(10)의 내부의 소정의 위치에 고정 설치되는 상광하협의 공기증폭관(30)과; 상기 공기증폭관(30)으로부터 하향으로 일정거리 이격된 상태에 고정 설치되며, 펠티어 효과가 생기는 N형 또는 P형의 열전반도체를 분말야금의 소결체로 링형상으로 형성된 열전소자(40)로 구성된다.
또한, 상기 덮개(20)에는 가운데에 축공(22)이 천공 형성되고, 상기 축공(22)의 주위에 다수개의 기공(24)이 천공 형성되며, 상기 축공(22)에 가운데에 중공(25)이 형성된 흡기팬(26)이 축결합된다.
그리고, 상기 원통체(10)에는 그 내부에 공기튜브(50)가 내장되되, 상기 공기튜브(50)의 일측은 흡기팬(26)의 중공(25)에 연결되고, 타측은 공기증폭관(30)을 관통하여 연결되어, 상기 공기튜브(50)에 의해서 공기증폭관(30)에 공기를 유입시킨다.
또한, 상기 샹크(3)의 내주면 소정의 부분이 일정깊이로 절취되는 요홈부(60)가 형성하고, 상기 요홈부(60)에 열전도성 재료(70)가 삽입하여, 샹크(3)에 발생된 과열을 알루미늄, 구리, 금, 은, 텅스텐 중의 어느 하나로 이루어진 열전도성 재료(70)에 의해서 전도시켜 열전소자(40)로 과열을 흡수한다.
즉, 본 발명에 따른 열전소자가 구비된 코어드릴 냉각방법은 샹크(3)와 팁(4)에 발생된 과열은 열전도성 재료(70)에 의해서 열전소자(40)로 전도되어, 열전소자(40)에서 과열을 흡수하고, 상기 과열을 흡수한 열전소자(40)에 외부공기를 원통체(10)내로 유입시켜 열전소자(40)를 냉각시키는 것이다.
상기한 바와 같은 방법으로 이루어진 본 발명에 따른 열전소자가 구비된 코어드릴 냉각방법은 코어드릴(1)의 다이아몬드팁(4)과 콘크리트구조물(C)이 마찰되면서 발생되는 샹크(3)의 열을 열전소자(40)에 의해 신속하게 흡수시킴으로써, 다이아몬드팁(4)의 마모를 억제시킴과 동시에 코어드릴(1)의 수명을 연장시킬 수 있으며, 천공작업의 효율성이 증대되는 작용효과가 있다.
도 1은 종래의 코어드릴을 도시한 사시도,
도 2는 종래의 코어드릴의 작동상태를 도시한 예시도,
도 3은 본 발명에 따른 열전소자가 구비된 코어드릴을 도시한 사시도,
도 4는 본 발명에 따른 열전소자가 구비된 코어드릴을 도시한 단면도,
도 5는 본 발명에 따른 열전소자가 구비된 코어드릴을 분해 도시한 사시도,
도 6은 본 발명에 따른 열전소자가 구비된 코어드릴의 작동상태를 도시한 예시도,
도 7은 본 발명에 따른 열전소자가 구비된 코어드릴의 실시예를 도시한 단면도.
- 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명-
1: 코어드릴 3: 샹크
4: 팁 5: 결합부
10: 원통체 20: 덮개
22: 축공 24: 기공
25: 중공 26: 흡기팬
28: 날개 30: 공기증폭관
40: 열전소자 50: 공기튜브
60: 요홈부 70: 열전도성 재료
C: 콘크리트구조물 D: 열전소자를 이용한 코어드릴

Claims (11)

  1. 회전축을 구성하는 원통형상의 샹크(3)와, 상기 샹크(3)의 선단에 콘크리트구조물을 천공하기 위해 부착되는 다이아몬드팁(4)으로 이루어지는 코어드릴(1)과; 상기 샹크(3)의 상단에 나사 결합되는 원통체(10)와; 상기 원통체(10)의 상단이 외부와 차단되도록 고정 설치되는 덮개(20)와; 상기 원통체(10)의 내부의 소정의 위치에 고정 설치되는 상광하협의 공기증폭관(30)과; 상기 공기증폭관(30)으로부터 하향으로 일정거리 이격된 상태에 고정 설치되며, 펠티어 효과가 생기는 N형 또는 P형의 열전반도체를 분말야금의 소결체로 링형상으로 형성된 열전소자(40)로 구성되고, 상기 덮개(20)에는 가운데에 축공(22)이 천공 형성되고, 상기 축공(22)의 주위에 다수개의 기공(24)이 천공 형성되며, 상기 축공(22)에 가운데에 중공(25)이 형성된 흡기팬(26)이 축결합됨을 특징으로 하는 열전소자가 구비된 코어드릴.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 원통체(10)에는 그 내부에 공기튜브(50)가 내장 설치되되, 상기 공기튜브(50)의 일측은 흡기팬(26)의 중공(25)에 연결되고, 타측은 공기증폭관(30)을 관통하여 연결 설치됨을 특징으로 하는 열전소자가 구비된 코어드릴.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 샹크(3)의 내주면 소정의 부분이 일정깊이로 절취되는 요홈부(60)가 형성되고, 상기 요홈부(60)에 열전도성 재료(70)가 삽입됨을 특징으로 하는 열전소자가 구비된 코어드릴.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 열전도성 재료(70)는 알루미늄, 구리, 금, 은, 텅스텐 중의 어느 하나로 구성됨을 특징으로 하는 열전소자가 구비된 코어드릴.
  6. 회전축을 구성하는 원통형상의 샹크(3)와, 상기 샹크(3)의 선단에 콘크리트구조물(C)을 천공하기 위해 부착되는 다이아몬드팁(4)으로 이루어지는 코어드릴(1)를 이용하여 콘크리트구조물(C)을 천공시 다이아몬드팁(4) 및 샹크(3)에 발생된 과열을 냉각시키기 위한 열전소자를 구비된 코어드릴 냉각방법으로서,
    상기 열전소자가 구비된 코어드릴(D)의 내부에 설치된 열전소자(40)로 다이아몬드팁(4) 및 샹크(3)의 과열을 열전도성 재료(70)에 열전도에 의해서 흡수하고, 상기 열전소자가 구비된 코어드릴(D)의 상부에 설치된 흡기팬(26)을 통해 원통체(10)의 내부로 공기를 유입시킨 후, 상기 공기를 공기증폭관(30)을 통과시키면서 가속화시킨 후, 상기 공기증폭관(30)을 통과한 공기로 열전소자(40)를 냉각함을 특징으로 하는 열전소자가 구비된 코어드릴 냉각방법.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 열전소자가 구비된 코어드릴(D)은 회전축을 구성하는 원통형상의 샹크(3)와, 상기 샹크(3)의 선단에 콘크리트구조물을 천공하기 위해 부착되는 다이아몬드팁(4)으로 이루어지는 코어드릴(1)과; 상기 샹크(3)의 상단에 나사 결합되는 원통체(10)와; 상기 원통체(10)의 상단이 외부와 차단되도록 고정 설치되는 덮개(20)와; 상기 원통체(10)의 내부의 소정의 위치에 고정 설치되는 상광하협의 공기증폭관(30)과; 상기 공기증폭관(30)으로부터 하향으로 일정거리 이격된 상태에 고정 설치되며, 펠티어 효과가 생기는 N형 또는 P형의 열전반도체를 분말야금의 소결체로 링형상으로 형성된 열전소자(40)로 구성됨을 특징으로 하는 열전소자가 구비된 코어드릴 냉각방법.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 덮개(20)에는 가운데에 축공(22)이 천공 형성되고, 상기 축공(22)의 주위에 다수개의 기공(24)이 천공 형성되며, 상기 축공(22)에 가운데에 중공(25)이 형성된 흡기팬(26)이 축결합됨을 특징으로 하는 열전소자가 구비된 코어드릴 냉각방법.
  9. 제 7항에 있어서,
    상기 원통체(10)에는 그 내부에 공기튜브(50)가 내장되되, 상기 공기튜 브(50)의 일측은 흡기팬(26)의 중공(25)에 연결되고, 타측은 공기증폭관(30)을 관통하여 연결됨을 특징으로 하는 열전소자가 구비된 코어드릴 냉각방법.
  10. 제 7항에 있어서,
    상기 샹크(3)의 내주면 소정의 부분이 일정깊이로 절취되는 요홈부(60)가 형성하고, 상기 요홈부(60)에 열전도성 재료(70)를 삽입함을 특징으로 하는 열전소자가 구비된 코어드릴 냉각방법.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 열전도성 재료(70)는 알루미늄, 구리, 금, 은, 텅스텐 중의 어느 하나로 이루어짐을 특징으로 하는 열전소자가 구비된 코어드릴 냉각방법.
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