KR101785292B1 - 진공함침장치 및 이를 이용한 상안정 상변화물질 제조 방법 - Google Patents

진공함침장치 및 이를 이용한 상안정 상변화물질 제조 방법 Download PDF

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위승환
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숭실대학교산학협력단
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Abstract

본 발명은 진공함침장치 및 이를 이용한 상안정 상변화물질 제조 방법을 개시한다. 본 발명의 일 측면에 따른 진공함침장치는, 미리 설정된 배합비를 기초로 배합된 다공성 물체와 상변화물질이 투입되는 교반통, 상기 교반통의 하부에 위치하며 온도를 조절하는 온도조절장치를 포함하는 플레이트, 상기 교반통에 투입된 다공성 물체와 상변화물질을 교반하는 교반기, 상기 교반기에 연결되어 교반기를 회전시키는 교반모터 및 상기 교반통이 위치한 진공함침장치의 내부를 진공상태로 만드는 진공펌프를 포함하는 교반부; 및 상기 교반부의 온도, 교반, 진공의 정도를 제어하는 제어부;를 포함한다.

Description

진공함침장치 및 이를 이용한 상안정 상변화물질 제조 방법{VACCUM IMPREGNATION APPARATUS AND METHOD FOR PREPARING OF PHASE-STABILIZED PHASE CHANGE MATERIAL USING THE SAME}
본 발명은 진공함침장치 및 이를 이용한 상안정 상변화물질 제조 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 필터링 및 분쇄 과정이 필요없는 진공함침장치 및 이를 이용한 상안정 상변화물질 제조 방법에 관한 것이다.
PCM(Phase Change Materials : 이하 상변화물질)은 잠열의 형태로 열을 저장하고 방출하여 건물에 적용시 냉방 및 난방 부하를 저감시킬 수 있다. 상변화물질의 상변화 온도에 따라 건물 외피뿐만 아니라 내장재, 구조체 등에 다양하게 적용할 수 있다. 상변화물질을 건물에 적용하기 위해서는 상변화물질이 녹을 때 발생하는 상누출에 대한 문제를 해결해야 하며, 이 방법 중에 하나가 진공함침방법이다. 종래의 진공함침방법은 진공상태에서 액체상태의 상변화물질을 다공성 물체에 함침시키는 방법이다. 종래의 진공함침방법의 경우에는 상변화물질을 다공성 물체에 충분히 잠기도록 사용하고, 이어지는 과정에서 필터링 과정을 거치게 된다. 그러나 전체 프로세스에서 필터링 과정이 가지는 시간적인 소모량이 매우 큰 단점을 갖는다. 또한, 제조가 완료된 상안정 상변화물질을 분쇄하여 사용해야하기 때문에 분쇄과정에서도 상당한 시간을 소모하게 되고 1회에 만들어지는 상안정 상변화물질의 양도 제한적이다.
따라서, 적은 시간이 소요되면서, 1회에 다량의 상안정 상변화물질을 제조할 수 있는 연구가 필요한 실정이다.
한국등록특허 제10-1592753호(2016.02.11 공고)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 다공성 물체와 상변화물질을 미리 설정된 배합비에 따라 배합하고 교반시켜 상안정 상변화물질을 제조하는 진공함침장치 및 이를 이용한 상안정 상변화물질 제조 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 일 실시 예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허청구범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 진공함침장치는, 미리 설정된 배합비를 기초로 배합된 다공성 물체와 상변화물질이 투입되는 교반통, 상기 교반통의 하부에 위치하며 온도를 조절하는 온도조절장치를 포함하는 플레이트, 상기 교반통에 투입된 다공성 물체와 상변화물질을 교반하는 교반기, 상기 교반기에 연결되어 교반기를 회전시키는 교반모터 및 상기 교반통이 위치한 진공함침장치의 내부를 진공상태로 만드는 진공펌프를 포함하는 교반부; 및 상기 교반부의 온도, 교반, 진공의 정도를 제어하는 제어부;를 포함한다.
상기 교반부는, 교반기의 속도와 교반 시간의 조절을 통해 서로 다른 크기의 상안정 상변화물질을 제조할 수 있다.
상기 배합비는, 종래의 진공함침방법으로 제조된 상안정 상변화물질을 열중량분석기(TGA)를 이용해 분석한 결과를 토대로 도출될 수 있다.
상기 제어부는, 상기 상변화물질을 용용된 상태로 유지시켜 교반시키기 위해, 상기 온도조절장치를 0℃ 내지 100℃의 범위 이내에서 조절할 수 있다.
상기 다공성 물체는 개질흑연, 규조토 중 어느 하나일 수 있다.
상기 상변화물질은 헥사데칸, 옥타데칸, 파라핀 중 어느 하나일 수 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따른 진공함침장치에서의 상안정 상변화물질 제조 방법은, 미리 설정된 배합비를 기초로 다공성 물체와 상변화물질을 배합하여 교반통에 투입하는 단계; 상기 교반통의 하부에 위치한 플레이트에 포함된 온도조절장치를 이용해 온도를 조절하여 상기 교반통에 담긴 상변화물질을 액체상태로 유지시키는 단계; 상기 교반통이 위치한 진공함침장치의 내부를 진공펌프를 이용해 진공상태로 유지시키는 단계; 및 상기 교반통에 투입된 다공성 물체와 상변화물질을 교반기를 이용해 교반하는 단계;를 포함한다.
상기 다공성 물체와 상변화물질을 교반하는 단계에서는, 교반기의 속도와 교반 시간의 조절을 통해 서로 다른 크기의 상안정 상변화물질을 제조할 수 있다.
상기 배합비는, 종래의 진공함침방법으로 제조된 상안정 상변화물질을 열중량분석기(TGA)를 이용해 분석한 결과를 토대로 도출할 수 있다.
상기 다공성 물체와 상변화물질을 교반하는 단계에서는, 상기 상변화물질을 용용된 상태로 유지시켜 교반시키기 위해, 상기 온도조절장치가 0℃ 내지 100℃의 범위 이내에서 조절될 수 있다.
상기 다공성 물체는 개질흑연, 규조토 중 어느 하나일 수 있다.
상기 상변화물질은 헥사데칸, 옥타데칸, 파라핀 중 어느 하나일 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 진공함침장치는, 상안정 상변화물질을 제조함에 있어서 필터링 과정 및 분쇄과정을 생략할 수 있어 균일, 균질한 상안정 상변화물질을 빠르게 제조할 수 있는 효과가 있다.
본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 것이며, 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용들과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 종래 기술에 따른 진공함침방법의 모식도,
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 진공함침장치를 도시한 도면,
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 다양한 컨트롤러들을 개략적으로 도시한 도면,
도 4는 도 2의 진공함침장치의 개략적인 구성도,
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 교반부를 개략적으로 도시한 도면,
도 6은 종래 기술의 방법에 따라 제조된 상안정 상변화물질을 열중량분석기를 통해 분석한 결과 그래프,
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 상안정 상변화물질 제조방법의 흐름도이다.
상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 “포함”한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 “…부” 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 진공함침방법의 모식도이다.
도 1을 참조하여, 종래 기술에 따른 진공함침방법을 설명하면 아래와 같다.
1. 다공성 물체에 액상의 상변화물질을 함침시키는 단계
50g의 건조된 다공성 물체(xGnP)을 플라스크 안에 넣고 관을 통해 진공 펌프와 연결한다. 진공 펌프를 작동하여 플라스크를 진공상태로 만들고 90분 동안 유지시킨다. 이후, 밸브를 열어 상변화물질이 다공성 물체에 푹 잠기도록 하고 30분간 유지시킨다.
2. 함침되지 않은 상변화물질의 필터링하는 단계
상기 다공성 물체에 액상의 상변화물질을 함침시키는 단계 이후에, 진공을 풀고 필터링 과정을 통해 함침되지 못한 상변화물질을 걸러낸다. 필터링 과정은 단순한 필터링이 아닌 상변화물질의 상 변화 온도에 따라 조절이 가능하도록 후드 안에서 수행한다. 이러한 온도 조절을 통하여 필터링 과정에서 상변화물질이 응고되어 여과지를 고체 상변화물질이 막는 현상을 방지할 수 있다. 탄소나노재료 및 나노 크기의 다공성 물체와 함침되지 못한 상변화물질을 걸러내기 위해 1㎛ 미만의 여과 사이즈를 가진 유리섬유 재질의 여과지를 2장을 겹쳐 설치하여 함침되지 못한 상변화물질의 필터링을 수행한다.
3. 다공성 물체에 함침된 상변화물질을 건조.
상기 필터링 단계 후, 진공건조기를 통해 다공성 물체에 함침된 상변화물질을 건조시킨다. 진공 건조는 진공 건조기로 상변화물질의 종류에 따라 시간을 달리하여 일정온도에서 건조할 수 있다. 예컨대, 헥사데칸이 함침된 샘플은 24시간, 옥타데칸이 함침된 샘플은 48시간, 파라핀이 함침된 샘플은 72시간 동안 80℃에서 진공 건조하여 상안정 상변화물질을 제조한다.
상술한 바와 같은, 종래 기술에 따른 진공함침방법은 액체상태의 상변화물질(PCM)을 진공상태에서 다공성 물체에 함침시키는 것이다. 이때, 함침이란 가스 상태나 액체로 된 물질을 물체 안에 침투하게 하는 것으로, 그 물체의 특성을 사용 목적에 따라 개선할 수 있다. 상술한 바와 같은 종래 기술에 따른 진공함침방법에서는, 상변화물질을 다공성 물체에 충분히 잠기도록 사용하고, 이어지는 과정에서 필터링 과정(함침되지 못한 상변화물질을 걸러내는 과정)을 거치게 되는데, 전체 프로세스에서 필터링 과정이 가지는 시간적인 소모량은 매우 크다. 또한, 상술한 종래 기술에 따른 진공함침방법을 이용하여 제조가 완료된 상안정 상변화물질은 사용을 위해 분쇄과정을 거쳐야 하는데, 이러한 분쇄과정 또한 상당한 시간이 소요된다. 그리고, 상술한 바와 같은 종래 기술에 따른 진공함침방법을 이용하여 상안정 상변화물질을 제조하는 경우, 1회에 만들어지는 양이 상당히 제한적이다. 따라서, 이러한 문제점을 해결하기 위해 필터링 과정 및 분쇄 과정을 생략할 수 있는 장치를 개발하였으며, 이에 대한 자세한 설명은 후술하기로 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 진공함침장치를 도시한 도면, 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 다양한 컨트롤러들을 개략적으로 도시한 도면, 도 4는 도 2의 진공함침장치의 개략적인 구성도, 도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 교반부를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 실시 예에 따른 진공함침장치는 상부와 하부로 나뉠 수 있으며, 상부는 온도, 교반, 진공을 조절하기 위한 다양한 컨트롤러들을 포함하는 제어부(100), 하부는 실제 교반이 이루어지는 교반부(200)를 포함할 수 있다. 이때, 제어부(100)에 포함되는 컨트롤러들은 자동과 수동 모드 중 어느 하나의 동작 모드가 선택되어 사용될 수 있다. 컨트롤러들은, 도 3에 도시된 바와 같이 메인타이머, 온도조절기, 히터타이머, 교반모터 타이머, 진공펌프 타이머, 교반속도 조절기, 하부 플레이트 하강,상승 조절기 및 각종 스위치(히터, 교반모터, 진공펌프, 메인 전원)일 수 있다. 하부 플레이트 하강,상승 조절기는 진공함침장치 내부에 교반통을 교반 날개와 밀착시키기 위해 사용될 수 있다. 하부 플레이트 하강,상승 조절기는 유압을 이용하여 플레이트를 하강 또는 상승시킬 수 있다.
도 4를 참조하면, 본 실시 예에 따른 진공함침장치는 교반부(200) 및 제어부(100)를 포함한다.
교반부(200)는 다공성 물체와 상변화물질을 교반하기 위한 것이다. 이때, 다공성 물체는, 개질흑연(exfoliated Graphite nanoPlate : xGnP), 규조토(Diatomite) 중 어느 하나일 수 있다. 또한, 상변화물질은 헥사데칸(n-Hexadecane), 옥타데칸(n-octadecane), 파라핀(paraffin) 중 어느 하나일 수 있다. 본 실시 예에 따르면, 교반부(200)는 진공함침장치의 하부에 설치될 수 있다. 도 5에 도시된 바와 같이, 교반부(200)는, 교반통(520)을 올려놓을 수 있는 플레이트(510), 교반모터(530), 진공펌프(540) 및 교반모터(530)와 연결되어 교반통(520)에 수용된 다공성 물체와 상변화물질을 실질적으로 교반시키는 교반기(agitator)(550)를 포함할 수 있다.
교반통(520)은 미리 설정된 배합비를 기초로 배합된 다공성 물체와 상변화물질을 수용할 수 있다. 플레이트(510)는 온도조절장치(미도시)를 포함할 수 있다. 플레이트(510)는 교반통(520)의 하부에 위치하며 온도조절장치를 이용해 온도를 조절할 수 있다. 교반기(550)는 교반통에 투입된 다공성 물체와 상변화물질을 교반할 수 있다. 교반기(550)는 유압에 의해 상, 하로 이동할 수 있다. 교반모터(530)는 교반기(550)에 연결되어 교반기(550)를 회전시킬 수 있다. 진공펌프(540)는 교반통(520)이 위치한 진공함침장치의 내부를 진공상태로 만들 수 있다.
교반부(200)는 다공성 물체와 상변화물질이 교반통(520)에 투입되면, 교반통(520)이 위치한 장치의 내부를 진공상태로 만들고, 온도를 조절하여 다공성 물체와 상변화물질을 교반시킬 수 있다. 이때, 교반통(520)에 투입되는 다공성 물체와 상변화물질은 미리 설정된 배합비를 기초로 배합되어 투입될 수 있다. 배합비는, 도 1에 도시된 바와 같은 종래의 진공함침방법으로 제조된 상안정 상변화물질을 열중량분석기(Thermo Gravimetric Analyzer : TGA)를 이용해 분석한 결과를 토대로 도출할 수 있다. 열중량분석기를 이용해 분석한 결과를 토대로 배합비를 도출하는 구체적인 내용은 도 6을 통해 후술하기로 한다.
도 6은 종래 기술의 방법에 따라 제조된 상안정 상변화물질을 열중량분석기를 통해 분석한 결과 그래프이다.
도 6을 참조하면, 상변화물질(n-octadecane : 옥타데칸)을 다공성 물체(xGnP : 개질흑연)에 함침시켜 상안정 상변화물질을 제조하였으며, 제조된 상안정 상변화물질을 열중량분석기(TGA)를 통해 분석하여 그 결과를 도출하였다.
도 6에 도시된 바와 같이, 다공성 물체(xGnP)가 600℃의 온도에서 증발하지 않기 때문에 그래프 A에서 상변화물질(n-octadecane)이 55.94% 적용되었음을 알 수 있다. 따라서, 이것을 비율로 계산하면 다공성 물체(xGnP) : 상변화물질(n-octadecane)은 1 : 1.27이다. 이에 따라, 도출된 비율을 배합비로 설정하여 상안정 상변화물질을 제조하면 균일, 균질한 상안정 상변화물질을 제조할 수 있어, 종래 기술에 있어서의 필터링 과정을 생략할 수 있다. 상기 도출된 배합비는 최초 1회에 한해 관리자에 의해 장치에 입력되어 설정될 수 있다. 한편, 상술한 배합비 이외에 다른 배합비를 통해 제조를 하길 원할 경우, 도 1에 도시된 바와 같은 종래의 진공함침방법으로 다른 배합비를 찾아 적용시킬 수 있다.
본 실시 예에 있어서, 교반기(550)는 4개의 날개로 구성될 수 있다. 하지만 이에 한하지 않으며, 교반을 보다 효율적으로 수행할 수 있는 개수로 구성될 수 있다. 한편, 교반기(550)는 교반 속도와 교반 시간이 모두 개별적으로 조절될 수 있다. 본 실시 예에 따르면, 교반 속도와 교반 시간을 서로 다르게 설정하여 다공성 물체와 상변화물질을 교반시킴에 따라 제조되는 상안정 상변화물질은, 서로 다른 크기로 생성될 수 있다. 진공펌프(540)는 진공함침장치의 내부에 설치되어 진공함침장치 내의 압을 진공상태로 만들 수 있다. 이때, 별도의 장치(센서)를 진공상태가 이루어지는 진공함침장치의 내부에 설치하여 음압의 크기를 측정할 수 있다.
플레이트(510)는 교반통(520)을 올려놓기 위한 구성일 수 있다. 플레이트(510)는 온도조절장치(미도시)를 포함할 수 있으며, 제어부(100)의 제어에 따라 온도를 조절하여 플레이트(510)를 가열할 수 있다. 이때, 플레이트(510)를 가열하는 이유는, 플레이트 상부에 위치한 교반통(520)의 온도를 조절하여 교반통(520)에 포함된 상변화물질을 용융상태로 유지시켜 상변화물질과 다공성 물체를 교반시키기 위함이다.
교반모터(530)는 교반기(550)를 회전시키는 동력원으로, 본 실시 예에서는 최대 1500rmp의 속도로 회전할 수 있다. 하지만, 이에 한하지 않으며, 회전 속도는 교반모터의 스펙에 따라 다양하게 설정될 수 있다.
교반부(200)는 서로 다른 크기의 상안정 상변화물질을 제조할 수 있다. 교반부(200)는 교반기(550)의 속도와 교반 시간의 조절을 통해 서로 다른 크기의 상안정 상변화물질을 제조할 수 있다.
제어부(100)는 인공함침장치를 전반적으로 제어할 수 있다. 제어부(100)는 선택되는 자동 또는 수동 모드 동작에 따라 장치를 제어할 수 있다. 예컨대, 제어부(100)는 자동 모드 동작이 선택되면, 사전에 미리 설정된 시간동안 장치를 제어하여 상안정 상변화물질을 제조한 후, 종료될 수 있다. 한편, 제어부(100)는 수동 모드 동작이 선택되면, 관리자가 제어부(100)에 포함된 상술한 바와 같은 스위치(메인타이머, 온도조절기, 히터타이머, 교반장치 타이머, 진공펌프 타이머, 교반속도 조절기)를 동작시킴에 따라 발생하는 동작 신호를 기초로 장치를 제어하여 상안정 상변화물질을 제조할 수 있다.
제어부(100)는 교반통(520)의 하부에 위치한 플레이트(510)에 포함된 온도조절장치를 조절할 수 있다. 즉, 제어부(100)는 상변화물질을 용융된 상태로 유지시켜 교반시키기 위해, 교반통(520)의 하부에 위치한 플레이트(510)에 포함된 온도조절장치를 조절할 수 있다. 이때, 온도조절장치는 0℃ 내지 100℃ 이내의 온도 범위에서 조절될 수 있다.
한편, 본 실시 예에 따른 진공함침장치는 제어부(100)에 포함된 각 컨트롤러들을 별도로 구성할 수 있어 온도, 교반, 진공의 정도를 개별적으로 조절할 수 있다.
한편, 본 실시 예에 따른 진공함침장치는 상술한 구성 이외에 도 2에 도시된 바와 같이, 오른쪽 중앙부에 장치의 내부 음압을 측정하여 그 결과를 도출하는 모니터(110)가 설치될 수 있다. 상기 모니터(110)는 장치의 내부에 설치된 음압 측정 센서로부터 결과를 수신하고 표시할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 상안정 상변화물질 제조방법의 흐름도이다.
도 7을 참조하여 상안정 상변화물질 제조방법을 설명하면 다음과 같다.
본 실시 예를 설명함에 있어서, 다공성 물체는, 개질흑연(exfoliated Graphite nanoPlate : xGnP), 규조토(Diatomite) 중 어느 하나일 수 있다. 또한, 상변화물질은 헥사데칸(n-Hexadecane), 옥타데칸(n-octadecane), 파라핀(paraffin) 중 어느 하나일 수 있다.
먼저, 미리 설정된 배합비를 기초로 다공성 물체와 상변화물질을 배합하여 교반통(520)에 투입한다(710). 배합비는, 도 1에 도시된 바와 같은 종래의 진공함침방법으로 제조된 상안정 상변화물질을 열중량분석기(Thermo Gravimetric Analyzer : TGA)를 이용해 분석한 결과를 토대로 도출할 수 있다.
다음으로 교반통(520)의 하부에 위치한 플레이트에 포함된 온도조절장치를 이용해 온도를 조절하여 교반통에 담긴 상변화물질을 액체상태로 유지시키고, 교반통(520)이 위치한 진공함침장치의 내부를 진공펌프(540)를 이용해 진공상태로 유지시킨다(730). 인공함침장치는 플레이트(510)에 포함된 온도조절장치를 제어하여 온도를 조절할 수 있다. 플레이트(510)는 교반통(520) 올려놓기 위한 구성으로, 온도조절장치를 포함할 수 있으며, 제어부(100)의 제어에 따라 온도를 조절하여 플레이트(510)를 가열할 수 있다. 이때, 플레이트(510)를 가열하는 이유는, 플레이트(510) 상부에 위치한 교반통(520)의 온도를 조절하여 교반통(520)에 포함된 상변화물질을 용융상태로 유지시켜 상변화물질과 다공성 물체를 교반시키기 위함이다. 이때, 온도조절장치는 0℃ 내지 100℃ 이내의 온도 범위에서 조절될 수 있다.
마지막으로, 교반통(520)에 투입된 다공성 물체와 상변화물질을 교반기(550)를 이용해 교반시킨다(750). 이때, 진공함침장치는, 교반기(550)의 속도와 교반 시간의 조절을 통해 서로 다른 크기의 상안정 상변화물질을 제조할 수 있다. 또한, 상기 교반기(550)는 유압에 의해 상, 하로 이동할 수 있다.
상술한 바와 같은 본 실시 예에 따르면, 다공성 물체와 상변화물질을 미리 설정된 배합비에 따라 배합하고 교반시킴으로써, 필터링 및 분쇄 과정이 필요없게 되어 보다 빠르고, 균일, 균질한 상안정 상변화물질을 제조할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 방법들은 애플리케이션으로 구현되거나 다양한 컴퓨터 구성요소를 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령어의 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체는 프로그램 명령어, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록되는 프로그램 명령어는, 본 발명을 위한 특별히 설계되고 구성된 것들이거니와 컴퓨터 소프트웨어 분야의 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체의 예에는, 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체, CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체, 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media) 및 ROM, RAM, 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령어를 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령어의 예에는, 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드도 포함된다. 상기 하드웨어 장치는 본 발명에 따른 처리를 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
본 명세서는 많은 특징을 포함하는 반면, 그러한 특징은 본 발명의 범위 또는 특허청구범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 또한, 본 명세서의 개별적인 실시 예에서 설명된 특징들은 단일 실시 예에서 결합되어 구현될 수 있다. 반대로, 본 명세서의 단일 실시 예에서 설명된 다양한 특징들은 개별적으로 다양한 실시 예에서 구현되거나, 적절히 결합되어 구현될 수 있다.
도면에서 동작들이 특정한 순서로 설명되었으나, 그러한 동작들이 도시된 바와 같은 특정한 순서로 수행되는 것으로 또는 일련의 연속된 순서, 또는 원하는 결과를 얻기 위해 모든 설명된 동작이 수행되는 것으로 이해되어서는 안 된다. 특정 환경에서 멀티태스킹 및 병렬 프로세싱이 유리할 수 있다. 아울러, 상술한 실시 예에서 다양한 시스템 구성요소의 구분은 모든 실시 예에서 그러한 구분을 요구하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 상술한 앱 구성요소 및 시스템은 일반적으로 단일 소프트웨어 제품 또는 멀티플 소프트웨어 제품에 패키지로 구현될 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시 예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것은 아니다.
100 : 제어부
200 : 교반부
510 : 플레이트
520 : 교반통
530 : 교반모터
540 : 진공펌프
550 : 교반기(agitator)

Claims (12)

  1. 다공성 물체에 상변화 물질을 함침시켜 만들어지는 상안정 상변화물질의 제조를 위한 진공함침장치에 있어서,
    상기 상안정 상변화 물질 제조 전에 상기 상변화 물질과 동일한 상변화 물질을 상기 다공성 물체와 동일한 다공성 물체에 함침시킨 상태에서, 온도를 증가시켜 상기 다공성 물체와 동일한 다공성 물체에 함침된 상기 상변화 물질와 동일한 상변화 물질의 질량 비율을 산출하고, 상기 질량 비율에 따라 상기 다공성 물체와 상기 상변화물질의 배합비가 미리 설정되고, 상기 미리 설정된 배합비를 기초로 배합된 다공성 물체와 상변화물질이 투입되는 교반통, 상기 교반통의 하부에 위치하며 온도를 조절하는 온도조절장치를 포함하는 플레이트, 상기 교반통에 투입된 다공성 물체와 상변화물질을 교반하는 교반기, 상기 교반기에 연결되어 교반기를 회전시키는 교반모터 및 상기 교반통이 위치한 진공함침장치의 내부를 진공상태로 만드는 진공펌프를 포함하는 교반부; 및
    상기 교반부의 온도, 교반, 진공의 정도를 제어하는 제어부;를 포함하되,
    상기 상변화 물질와 동일한 상변화 물질의 질량 비율을 산출하는 것은,
    상기 상안정 상변화 물질 제조 전에 상기 상변화 물질과 동일한 상변화 물질을 상기 다공성 물체와 동일한 다공성 물체에 함침시킨 상태에서, 열중량분석기(TGA)를 이용해 분석한 결과를 토대로 도출되는 것을 특징으로 하는 상안정 상변화물질 제조를 위한 진공함침장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 교반부는,
    교반기의 속도와 교반 시간의 조절을 통해 서로 다른 크기의 상안정 상변화물질을 제조하는 것을 특징으로 하는 상안정 상변화물질 제조를 위한 진공함침장치.
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 상변화물질을 용용된 상태로 유지시켜 교반시키기 위해, 상기 온도조절장치를 0℃ 내지 100℃의 범위 이내에서 조절하는 것을 특징으로 하는 상안정 상변화물질 제조를 위한 진공함침장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 다공성 물체는 개질흑연, 규조토 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 상안정 상변화물질 제조를 위한 진공함침장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 상변화물질은 헥사데칸, 옥타데칸, 파라핀 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 상안정 상변화물질 제조를 위한 진공함침장치.
  7. 다공성 물체에 상변화 물질을 함침시켜 만들어지는 상안정 상변화물질의 제조를 위한 진공함침장치에서의 상안정 상변화물질 제조 방법에 있어서,
    상기 상안정 상변화 물질 제조 전에 상기 상변화 물질과 동일한 상변화 물질을 상기 다공성 물체와 동일한 다공성 물체에 함침시킨 상태에서, 온도를 증가시켜 상기 다공성 물체와 동일한 다공성 물체에 함침된 상기 상변화 물질와 동일한 상변화 물질의 질량 비율을 산출하고, 상기 질량 비율에 따라 상기 다공성 물체와 상기 상변화물질의 배합비가 미리 설정되고, 상기 미리 설정된 배합비를 기초로 다공성 물체와 상변화물질을 배합하여 교반통에 투입하는 단계;
    상기 교반통의 하부에 위치한 플레이트에 포함된 온도조절장치를 이용해 온도를 조절하여 상기 교반통에 담긴 상변화물질을 액체상태로 유지시키는 단계;
    상기 교반통이 위치한 진공함침장치의 내부를 진공펌프를 이용해 진공상태로 유지시키는 단계; 및
    상기 교반통에 투입된 다공성 물체와 상변화물질을 교반기를 이용해 교반하는 단계;를 포함하되,
    상기 상변화 물질와 동일한 상변화 물질의 질량 비율을 산출하는 것은,
    상기 상안정 상변화 물질 제조 전에 상기 상변화 물질과 동일한 상변화 물질을 상기 다공성 물체와 동일한 다공성 물체에 함침시킨 상태에서, 열중량분석기(TGA)를 이용해 분석한 결과를 토대로 도출되는 것을 특징으로 하는 상안정 상변화물질 제조 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 다공성 물체와 상변화물질을 교반하는 단계에서는,
    교반기의 속도와 교반 시간의 조절을 통해 서로 다른 크기의 상안정 상변화물질을 제조하는 것을 특징으로 하는 상안정 상변화물질 제조 방법.
  9. 삭제
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 다공성 물체와 상변화물질을 교반하는 단계에서는,
    상기 상변화물질을 용용된 상태로 유지시켜 교반시키기 위해, 상기 온도조절장치가 0℃ 내지 100℃의 범위 이내에서 조절되는 것을 특징으로 하는 상안정 상변화물질 제조 방법.
  11. 제 7 항에 있어서,
    상기 다공성 물체는 개질흑연, 규조토 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 상안정 상변화물질 제조 방법.
  12. 제 7 항에 있어서,
    상기 상변화물질은 헥사데칸, 옥타데칸, 파라핀 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 상안정 상변화물질 제조 방법.
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