KR200215781Y1 - 이중밀봉 히트파이프 제조장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 히트파이프를 진공시키고 열매체를 주입한 후 주입구에 밀봉나사를 체결하여 밀봉시키므로써 보다 신속, 간편하면서 확실하게 밀봉시킬 수 있도록 하는 이중밀봉 히트파이프 제조장치에 관한 것이다.

이러한 본 고안은 히트파이프 제조장치는, 히트파이프(10)를 삽입시켜 기밀하게 고정시키도록 된 진공실을 구비하고, 이 진공실을 진공시키는 진공펌프(23), 고정된 히트파이프(10)에 열매체를 주입하는 열매체주입장치(30)가 구성된 히트파이프 제조장치(20)에 있어서, 히트파이프 제조장치(20)의 안내구멍(22)에 기밀하게 삽입되어 상하 승하강하면서 밀봉나사(18)를 안내하는 나사안내관(31)을 설치하고, 상기 나사안내관(31)의 내부에 상하 슬라이딩 이동 가능하게 삽입설치 되는 가이드(44)를 구성하고, 상기 나사안내관(31)의 상부에 노출된 가이드(44)의 상단에는 회전용 손잡이(36)가 설치되어 구성된 것이다.

이러한 본 고안의 히트파이프 제조장치에 의해 파이프 내부를 진공시키고 열매체를 주입한 후 주입구를 밀봉시킬 때 별도의 밀봉나사를 통해 밀봉시키고 또 밀봉캡을 끼워 용접하므로써 보다 신속, 간편하면서 확실하게 밀봉시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

이중밀봉 히트파이프 제조장치{Double-sealed heat pipe}

본 고안은 히트파이프를 진공시키고 열매체를 주입한 후 주입구에 밀봉나사를 체결하여 밀봉시키도록 하므로써 보다 신속, 간편하면서 확실하게 밀봉시킬 수 있도록 하는 이중밀봉 히트파이프 제조장치에 관한 것이다.

일반적으로 히트파이프는 관의 내부에 열매체를 충진하여 일측에 열을 가하면 열매체가 팽창하여 이동하고 또 열교환된 열매체는 응축되어 다시 귀환하는 작용을 반복하면서 신속한 열교환작용을 하도록 한 것이다.

이러한 히트파이프 제조할 때에는 파이프를 일정한 길이로 절단하고 양측단부에 마개를 삽입하여 용접한 다음 그 일측 마개에 주입구를 형성하여 이를 용접장치가 설치된 열매체 주입장치를 통해 진공을 시키면서 열매체를 충진시킨 다음 용접장치로 주입구를 용접하여 밀봉시키도록 되어 있다.

그러나 이러한 방법에 의해 제조되는 히트파이프는 용접이 어렵고, 또 용접후 크랙이 발생하는 등 용접 불량이 많이 발생함과 아울러 수명이 짧아지는 폐단이 있다.

또 이와 같이 히트파이프의 불량이 발생하면 용접된 부위를 절단하고 다시 용접공정을 거쳐야 하기 때문에 많은 재료손실을 초래한다. 이러한 점으로 인하여 용접공정을 신중하게 실시해야 하기 때문에 생산성이 떨어지는 폐단이 있을 뿐만 아니라 히트파이프의 신뢰성에 큰 장애물로 작용하고 있었다.

본 고안은 종래의 폐단을 해소하기 위해 안출된 것으로, 그 목적은 히트파이프에 열매체주입장치를 통해 열매체를 주입시킬 때 주입구에 밀봉나사를 체결하는 구조를 갖도록 하여 진공상태에서 열매체를 주입한 후 주입구에 밀봉나사를 체결하여 밀봉시킴으로써 보다 신속, 간편하면서 확실하게 밀봉시킬 수 있도록 하는 이중밀봉 히트파이프 제조장치를 제공하는데 있다.

도 1은 본 고안에 따른 히트파이프 제조장치의 구조를 나타낸 단면도.

도 2는 본 고안에 따른 히트파이프 밀봉부의 확대 분리사시도.

도 3은 본 고안에 따른 히트파이프 밀봉부의 확대 단면도.

도 4는 본 고안에 따른 히트파이프의 구조를 나타낸 단면도.

도 5a,5b는 본 고안의 나사장착헤드의 구조를 나타낸 부분 확대 단면도.

도 6은 본 고안의 자동 밀봉나사체결장치의 구조를 나타낸 단면도.

[도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명]

10 - 히트파이프 11 - 파이프 13,14 - 마개

15 - 주입구 16 - 요홈 17 - 암나사부

18 - 밀봉나사 19 - 밀봉캡 20 - 히트파이프 제조장치

21 - 고정구멍 22 - 안내구멍 23 - 진공펌프

30 - 열매체주입장치 31 - 나사안내관 32 - 플랜지

33 - 나사장착헤드 34 - 신축튜브 35 - 드라이버 축부

36 - 손잡이 38 - 나사삽입구멍

(도 6)

41 - 나사안내관 42 - 가동프레임 43 - 승하강실린더

44 - 가이드 46 - 드라이버 축부 47 - 승하강실린더

48 - 회전구동장치

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안의 히트파이프는, 상부에 기밀을 유지하면서 상하출몰가능하고 또 내부에는 드라이버 축부가 기밀하게 슬라이딩되도록 2중으로 설치된 나사안내관과; 외부로 노출된 상기 나사안내관을 결합하여 지지하면서 상기 나사안내관의 안정된 승하강작동을 유도하는 가동프레임과; 상기 가동프레임을 승하강 시키는 승하강장치와; 상기 가동프레임에 드라이버 축부를 회전시키도록 설치된 회전수단과; 상기 가동프레임에 드라이버 축부를 상하 수직 이동시키는 승하강장치에 의해 제조된다.

이하, 본 고안의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 고안에 따른 히트파이프 제조장치의 구조를 나타낸 단면도이고,

도 2는 본 고안에 따른 히트파이프 밀봉부의 확대 분리사시도이며, 도 3은 본 고안에 따른 히트파이프 밀봉부의 확대 단면도이고, 도 4는 본 고안에 따른 히트파이프의 구조를 나타낸 단면도이다.

히트파이프(10)는 양측단부에 밀봉을 위해 마개(13)(14)가 끼워져 용접되는데, 일측마개(14)는 주입구(15)가 형성되어 있고, 다른 일측 마개(13)는 주입구(15)가 없다.

주입구(15)가 형성된 마개(14)는 외측면 중앙부에 요홈(16)이 형성되어 있고, 그 요홈(16) 내부 중앙에 주입구(15)가 관통 형성되어 있으며, 주입구(15)의 내주면에는 암나사부(17)가 형성되어 있고 또 이에 체결되는 밀봉나사(18)가 구비되어 있다. 요홈(16)의 바닥면은 암나사부(17)로 밀봉나사(18)를 안내하는 겨아면이 형성되어 있다.

즉, 진공상태에서 주입구(15)를 통해 열매체를 주입시킨 후 밀봉나사(18)를 암나사부(17)에 체결하여 밀봉시키기 위한 것이다.

또한 밀봉상태를 완벽하게 유지하기 위해 요홈(16)부의 상단에 밀봉캡(19)을 끼우고 그 둘레를 용접하여 2중으로 밀봉효과를 얻도록 되어 있다.

이러한, 히트파이프(10)는, 1차로 파이프(11)를 필요한 만큼의 길이로 절단한 후 그 양측에 주입구(15)가 없는 마개(13)와 상술한 주입구(15)에 암나사부(17)가 있는 마개(14)를 각각 끼우고 용접하여 기밀하게 결합시킨다.

2차로 주입구(15)가 형성된 마개(14)쪽 파이프(11) 단부를 히트파이프 제조장치(20)내에 삽입시키고 진공펌프(23)를 작동시켜 히트파이프 제조장치(20)의 내부와 파이프(11)를 진공 시킨다.

3차로 진공 완료되면 열매체주입장치(30)를 작동시켜 열매체가 주입구(15)를 통해 파이프(11) 내로 주입시킨다.

4차로 열매체가 주입 완료되면 히트파이프 제조장치(20)의 상부에 설치된 나사안내관(31)을 주입구(15)로 접근시키고, 그 내부에 설치된 드라이버 축부(35)를 회전시켜 밀봉나사(18)를 주입구(15)에 체결시킨다.

이와 같이 밀봉나사(18)를 주입구(15)에 체결함으로써 히트파이프(10)를 밀봉시킬 수도 있지만 더욱더 완벽을 기하기 위해 마개(14)의 요홈(16) 상단에 밀봉캡(19)을 끼우고 밀봉시킬 수 있다.

이때 밀봉캡(19)을 결합하는 공정은 히트파이프 제조장치(20)의 내부에서 실시할 수도 있지만, 히트파이프(10)를 히트파이프 제조장치(20)로부터 분리시킨 후 밀봉캡(19)을 끼우고 용접작업을 실시할 수도 있다.

이러한 히트파이프 제조는 히트파이프 제조장치(20)가 뒷받침해줌으로써 가능하다.

히트파이프(10)를 제조하는 히트파이프 제조장치(20)는 일측에 히트파이프(10)가 삽입 고정되는 히트파이프 고정구멍(21)이 형성되어 있고 그 반대측부에는 밀봉나사(18)체결장치가 설치되는 안내구멍(22)이 설치되어 있으며, 일측에는 진공펌프(23)가 설치되어 있고, 다른 일측에는 열매체주입장치(30)가 설치되어 있다. 이때 히트파이프(10)가 삽입 고정되는 고정구멍(21)과 후술될 밀봉나사(18)체결장치의 나사안내관(31)이 삽입되는 구멍내부에는 진공시 외부의 공기가 유입되지 않도록 밀봉유지장치가 다겹으로 설치되어 있다. 또 히트파이프 제조장치의 측면부에는 도면에 도시되지는 않았지만 밀봉작업 상태를 외부에서 확인할 수 있도록 투시창이 설치되어 있다.

이러한 본 고안의 장치에 있어서, 요부는 밀봉나사(18) 체결장치이다.

밀봉나사(18) 체결장치는 히트파이프 제조장치(20)의 안내구멍(22)에 기밀하게 삽입되어 상하 승하강하면서 밀봉나사(18)를 안내하는 나사안내관(31)과, 그 내부에 이중으로 설치되는 드라이버 축부(35)로 구성되어 있다.

나사안내관(31)의 상단은 플랜지(32)가 설치되어 있고, 하단부에는 밀봉나사(18)를 히트파이프 마개(14)의 주입구(15)까지 이송 가능하도록 도 5a와 같이 나사장착헤드(33)가 설치되어 있다.

이 나사장착헤드(33)는 나사안내관(31)의 하단이 상광하협된 형상을 갖도록 하여 밀봉나사(18)의 머리부가 걸리도록 하고, 또 이와 동시에 둘레로 절결홈(331)이 일정한 간격으로 형성되어 세팅된 밀봉나사(18)를 하부로 가압하면 벌어져 배출되도록 되어 있다. 이때 나사장착헤드(33) 대신 도 5b와 같이 밀봉나사(18)머리보다 작은 직경을 갖는 신축성이 좋은 신축튜브(34)가 씌워질 수도 있다.

또한 드라이버 축부(35)는 나사안내관(31)보다 길이가 길어 상단이 나사안내관(31)의 외부로 노출되어 있고, 그 부위에는 드라이버 축부(35)를 회전시키기 용이하도록 손잡이(36)가 설치되어 있다.

또한 나사안내관(31)과 드라이버 축부(35)는 히트파이프 제조장치(20)의 내부로 출몰 작동하도록 되어 있기 때문에 진공효율을 위해 기밀성을 유지해야 한다.

진공효율을 저해할 수 있는 부분은 나사안내관(31)과 히트파이프 제조장치(20)의 안내구멍(22) 그리고 나사안내관(31)과 그 내부의 드라이버 축부(35)사이의 공간이 가장 취약한 부분이다.

나사안내관(31)과 히트파이프 제조장치(20)의 안내구멍(22) 사이의 공간은 안내구멍(22)에 설치된 기밀장치에 의해 기밀성을 유지할 수 있고, 나사안내관(31)과 드라이버 축부(35)사이의 공간은 드라이버 축부(35)의 둘레에 오링홈을 형성하고, 이에 오링을 설치하거나, 나사안내관(31)의 내벽에 오링을 설치하므로써 양호한 기밀성을 유지할 수 있다.

이러한 구조의 밀봉나사(18)체결장치가 설치된 히트파이프 제조장치로 히트파이프를 밀봉시킬 때에는 먼저,

주입구(15)를 갖는 파이프(11) 단부를 히트파이프 제조장치(20)의 고정구멍(21)에 삽입시켜 고정시킴과 아울러 나사안내관(31)의 하부에 밀봉나사(18)를 끼워 장착한 다음 나사안내관(31)을 히트파이프 제조장치(20)의 나사안내관(31)에 1차적으로 삽입시킨다. 밀봉나사(18)를 나사안내관(31)에 장착할 때 나사안내관(31)의 상단부에서 삽입시킬 수도 있고 하단부에서 직접 삽입시킬 수도 있으나, 측부에 형성된 나사삽입구멍(38)을 형성하여 이를 통해 장착하면 용이하게 장착된다.

이 상태에서 드라이버 축부(35)를 나사안내관(31)의 상부로 삽입시킨 다음 안내구멍(22)을 통해 진공실 내부로 삽입시키고, 히트파이프 제조장치(20)를 작동시켜 진공실을 진공시킨 후 열매체주입장치(30)를 통해 열매체를 파이프(11)의 주입구(15)로 주입한다.

파이프(11)내에 열매체가 충진되면 나사안내관(31)을 밀어 넣어 그 단부를 파이프(11) 주입구(15)로 접근시키고, 드라이버 축부(35)를 하강시켜 밀봉나사(18)를 밀면서 회전시킨다. 이 작동에 의해 밀봉나사(18)는 나사안내관(31)의 나사장착헤드(33) 또는 신축튜브(34)를 빠져 나오게 되고 주입구(15)에 견고히 체결되므로 밀봉된다.

이 상태에서 진공실의 진공상태를 해제시키고 히트파이프(10)를 히트파이프 제조장치(20)로부터 분리시킨 다음 요홈(16)부 상단에 밀봉캡(19)을 넣고 용접시켜 완성한다.

도 6은 본 고안의 자동 밀봉나사체결장치의 구조를 나타낸 단면도로서, 상술한 바와 같이 히트파이프 제조장치에 밀봉나사체결장치를 수동으로 작동시킬 수도 있으나, 도 6와 같이 자동으로 작동시킬 수도 있다.

자동 밀봉나사(18) 체결장치는 히트파이프 제조장치(20)의 안내구멍(22)에 기밀하게 삽입되어 상하 승하강하면서 밀봉나사(18)를 세팅하는 나사안내관(41)과, 그 내부에 이중으로 설치되는 드라이버 축부(46)와, 나사안내관(41)을 승하강 시키는 구동장치와, 드라이버 축부(46)를 상하 이동 가능하게 하는 승하강장치 및 드라이버 축부(46)를 회전시켜 밀봉나사(18)를 히트파이프 마개(14)의 주입구(15)에 체결하는 회전구동장치(48)로 구성되어 있다.

나사안내관(41)을 승하강시키는 구동장치는 저면에 나사안내관(41)을 결합하여 승하강 가능하게 지지하는 가동프레임(42)과, 이 가동프레임(42)을 승하강시키는 승하강실린더(43)로 구성된다.

가동프레임(42)은 둘레에 나사안내관(41)이 수직으로 승하강 작동되도록 가이드(44)가 설치되어 있고, 그 중앙부에 상술한 승하강실린더(43)가 설치된다.

또한 가동프레임(42)의 상부에는 나사안내관(41) 내부의 가이드(44)를 상하 이동 가능하게 하는 승하강실린더(47) 및 가이드(44)를 회전시켜 밀봉나사(18)를 히트파이프 마개(14)의 주입구(15)에 체결하는 회전구동장치(48)가 설치되어 결국 나사안내관(41)과 함께 승하강 되면서 가이드(44)는 독립적으로 승하강 및 회전운동 가능하도록 되어 있다.

이러한 구조에 의해 히트파이프(10)를 밀봉시킬 때에는 주입구(15)를 갖는 파이프(11) 단부를 히트파이프 제조장치(20)의 고정구멍(21)에 삽입시켜 고정시킴과 아울러 나사안내관(41)의 하부에 밀봉나사(18)를 끼워 장착한 다음 승하강실린더(43)를 작동시켜 나사안내관(41)을 히트파이프 제조장치(20)의 나사안내관(41)에 1차적으로 삽입시킨다. 밀봉나사(18)를 나사안내관(41)에 장착할 때 나사안내관(41)의 측부에 형성된 나사삽입구멍(38)을 통해 장착하면 용이하게 장착된다.

이 상태에서 진공펌프(23)를 작동시켜 진공실 내부를 진공시킨 후 열매체주입장치(30)를 통해 파이프(11)의 주입구(15)로 열매체를 주입한다.

파이프(11)내에 열매체가 충진되면 다시 승하강실린더(43)를 작동시켜 나사안내관(41)의 단부를 마개의 주입구(15)로 접근시켜 주입구(15)에 밀봉나사(18)가 위치하도록 한다.

그리고는 드라이버축부(46)를 승하강시키는 승하강실린더(47)를 작동시킴과 동시에 회전구동장치(48)를 작동시켜 드라이버축부(46)를 하강시키면서 밀봉나사(18)를 회전시킨다. 이 작동에 의해 밀봉나사(18)는 나사안내관(41)의 나사장착헤드(33) 또는 신축튜브(34)를 빠져 나오면서 회전하여 주입구(15)에 견고히 체결되어 밀봉된다.

이 상태에서 진공실의 진공상태를 해제시키고 히트파이프(10)를 히트파이프 제조장치(20)로부터 분리시킨 다음 요홈(16)부 상단에 밀봉캡(19)을 넣고 용접시켜 완성한다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 고안의 이중밀봉 히트파이프는 본 고안의 제조장치에 의해 내부를 진공시키고 열매체를 주입한 후 주입구를 밀봉시킬 때 밀봉나사안내관내의 나사를 드라이버 축부로 주입구로 체결함으로써 보다 신속, 간편하면서 확실하게 밀봉시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (5)

1. 히트파이프(10)를 삽입시켜 기밀하게 고정시키도록 된 진공실을 구비하고, 이 진공실을 진공시키는 진공펌프(23), 고정된 히트파이프(10)에 열매체를 주입하는 열매체주입장치(30)가 구성된 히트파이프 제조장치(20)에 있어서,

   히트파이프 제조장치(20)의 안내구멍(22)에 기밀하게 삽입되어 상하 승하강하면서 밀봉나사(18)를 안내하는 나사안내관(31)을 설치하고, 상기 나사안내관(31)의 내부에 상하 슬라이딩 이동 가능하게 삽입설치 되는 가이드(44)를 구성하고, 상기 나사안내관(31)의 상부에 노출된 가이드(44)의 상단에는 회전용 손잡이(36)가 설치된 것을 특징으로 하는 이중밀봉 히트파이프 제조장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 나사안내관(31)의 하단부에 상광하협된 형상을 가져 밀봉나사(18)의 머리부가 걸리도록 함과 동시에 일정한 간격으로 절결홈을 가져 일정압으로 밀봉나사(18)를 밀면 벌어져 배출되도록 하는 나사장착헤드(33)가 구비된 것을 특징으로 하는 이중밀봉 히트파이프 제조장치.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 나사안내관(31)의 하단부에 밀봉나사(18)머리보다 직경이 작은 나사세팅용 신축튜브(34)가 씌워진 것을 특징으로 하는 이중밀봉 히트파이프 제조장치.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 나사안내관(31)의 측부에 나사삽입구멍(38)이 형성된 것을 특징으로 하는 이중밀봉 히트파이프 제조장치.
5. 제 1 항에 있어서, 외부로 노출된 상기 나사안내관(41)을 결합하여 지지하면서 상기 나사안내관(41)의 안정된 승하강작동을 유도하는 가동프레임(42)과;

   상기 가동프레임(42)을 승하강시키는 승하강실린더(43)와;

   상기 가동프레임(42)에 드라이버축부(46)를 회전시키도록 설치된 회전구동장치(48)와;

   상기 가동프레임(42)에 드라이버축부(46)를 상하 수직 이동시키는 승하강실린더(47)가 더 구성된 것을 특징으로 하는 이중밀봉 히트파이프 제조장치.