KR200336360Y1 - 소결금속판과 압축공기를 사용한 단열장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 소결금속판과 압축공기를 사용한 단열장치에 관한 것이다.

본 고안의 소결금속판과 압축공기를 사용한 단열장치는, 단열재를 대신하여 두 물체 사이를 차단하도록 설치된 다공질의 소결금속판과 상기 소결금속판의 내부에 압축공기를 분사 가능하도록 된 압축공기공급장치로 구성되어 소결금속판의 내부에 분사된 압축공기가 소결금속판에 형성된 작은 구멍을 통해 외부로 서서히 배출됨에 따라 단열이 이루어지도록 되어 있다.

본 고안의 소결금속판과 압축공기를 사용한 단열장치를 사용하면, 소결금속판의 내부에 압축공기가 분사되어 공기가 지속적으로 교체됨에 따라 소결금속판이 높은 온도에 장시간 위치되어 있더라도 소결금속판이 가열되지 않으므로 단열효율이 저하되지 않는다.

Description

소결금속판과 압축공기를 사용한 단열장치{THE HEAT INSULATING APPARATUS USING SINTER METAL PLATE AND COMPRESSED AIR}

본 고안은 단열장치에 관한 것이다.

열의 전도를 방지하기 위하여 다양한 형태의 단열장치가 안출되어 있다.

가장 일반적인 것이 발포폴리스티렌(expanded polystyrene) 재질의 단열재이다.

단열재는 소재(素材) 자체의 열전도율(熱傳導率)이 작은 것이 바람직하나, 대부분은 열전도율이 그다지 작지 않기 때문에 열전도율을 작게 하기 위하여 단열재를 다공질(多孔質)이 되도록 만들어 기공(氣孔) 속에 위치되는 공기의 단열성을 이용하는 것이 일반적이다.

이와 같은 단열재로는 한국 실용신안등록 제0282026호(무기질 발포체 및 이를 포함하는 무기질 단열재, 2002. 03. 21.출원)와 같은 것이 있다.

그런데, 종래의 단열재는 기공 속의 공기가 교체되는 것이 아니기 때문에 높은 온도의 단열조건에서 장시간 사용될 경우 단열효율이 저하되는 문제점을 갖는다.

또한, 통상적으로 단열재는 100℃ 정도 이하에서 사용하도록 만들어지며, 고온의 조건에서 오랫동안 사용 가능하도록 된 것들은 특수 제작된 것들로서 소재 자체가 매우 비싸고 부피가 커진다는 문제점을 가지고 있었다.

본 고안에서는 단열을 위한 두 물체 사이에 단열재를 대신하여 위치시킨 후내부에 압축공기를 분사함으로써 높은 온도에서 장시간 사용하더라도 단열효율이 저하되지 않는 소결금속판과 압축공기를 사용한 단열장치를 제공하려는데 목적이 있다.

또, 소결금속판에 분사되는 압축공기의 분사속도 및 온도를 조절 가능하도록 하여 다양한 조건에 따른 적절한 분사속도와 압축공기의 온도를 설정하여 우수한 단열효과를 얻을 수 있도록 하려는 목적도 있다.

도 1은 씨오지 본더의 열판과 열판구동장치 사이에 본 고안의 소결금속판과 압축공기를 사용한 단열장치가 설치된 상태의 개략도

도 2는 씨오지 본더에 설치된 본 고안의 소결금속판과 압축공기를 사용한 단열장치의 압축공기 공급을 설명하기 위한 개략도

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

1. 열판 1a. 발열체

2. 열판구동장치 2a. 가이드수단

2b. 실린더 10. 소결금속판

20. 압축공기공급장치 21. 솔레노이드밸브

30. 압축공기속도조절장치 40. 압축공기온도조절장치

본 고안은 소결금속판과 압축공기를 사용한 단열장치에 관한 것이다.

본 고안에서는 다공질의 소결금속판이 단열재를 대신하여 단열장소인 두 물체 사이에 위치되어 두 물체의 사이를 차단하도록 하고, 이 소결금속판의 내부에 압축공기를 분사하여 소결금속판의 내부에 분사된 압축공기가 소결금속판에 형성된 작은 구멍을 통해 외부로 서서히 배출됨에 따라 고온에서 장시간의 단열이 이루어지는 경우에도 단열효과가 저하되지 않도록 한다.

이하, 본 고안의 기술적 사상을 첨부된 도면을 사용하여 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

그러나, 첨부된 도면은 본 고안의 기술적 사상을 보다 구체적으로 설명하기 위하여 도시한 일 예에 불과하므로 본 고안의 기술적 사상이 첨부된 도면에 한정되는 것은 아니다.

단열재는 열전달이 잘 이루어지지 않는 재질이기는 하지만 열전달이 전혀 일어나지 않는 것은 아니다.

따라서, 장시간 고온에 노출되어 있으면 열이 서서히 전달되면서 단열효율이 떨어지게 된다.

이러한 단열효율의 저하는 고온일 수록 빠르게 진행된다.

예를 들어, 엘시디(LCD) 글래스(GLASS)에 칩(CHIP)을 부착시키는 장비인 씨오지 본더(COG BONDER)나 에프오지 본더(FOG BONDER)는 칩의 부착을 위해 부품에 200℃정도의 고열을 가하는 방식이며, 자동화된 장비이기 때문에 열판(1)은 항상 200℃정도를 유지하여야 하는 반면 열판구동장치(2)는 과열되지 않는 상태를 유지하도록 하여야 작업의 정밀도를 유지할 수 있고 장치의 수명단축을 방지할 수 있다.

그런데, 열판(1)과 열판구동장치(2) 사이에 통상의 단열재를 위치시키는 종래의 방법에 의하면, 장비를 장시간 구동시킬 경우 단열효율이 서서히 저하되어 결국 열판구동장치(2)가 서서히 열을 받아 과열되는 결과를 가져온다.

상기와 같은 이유로 본 고안에서는 단열을 위해 단열재가 위치될 부분 즉, 단열을 위한 두 물체 사이에 소결금속판(10)을 위치시켜 두 물체 사이를 차단하고 압축공기공급장치(20)를 통해 상기 소결금속판(10)의 내부에 압축공기를 분사한다.

소결금속판(10)은 아주 작은 구멍이 많이 형성되어 있는 금속으로서 필터의 용도 등으로 주로 사용된다.

이러한 소결금속판의 제조방법 등에 대하여는 한국 특허출원 제10-2000-7009077호(다공의 소결 금속판 제조방법, 2000. 08. 18.출원) 및 한국 특허출원 제10-1996-0043518호(다공질 소결금속판의 제조방법 및 제조장치, 1996. 09. 15.출원)등에 구체적으로 설명되어 있다.

상기와 같이 다공질인 소결금속판(10)의 내부에 압축공기를 분사할 경우 분사된 압축공기는 소결금속판(10)에 형성된 작은 구멍을 통과하여 외부로 배출되는데 구멍은 소결금속판(10) 전체에 걸쳐 미로처럼 연결되어 있어 압축공기가 소결금속판(10)의 전체에 걸쳐 고르게 분포하게 되고 이로 인하여 열의 전도속도를 늦추게 된다.

또, 소결금속판(10)이 장시간 고온 상태에 놓이더라도 압축공기의 지속적인 공급으로 소결금속판(10) 내에 존재하는 압축공기가 과열되지 않고 이로 인하여 소결금속판(10)이 과열되지 않으며, 이는 곧 단열효율이 저하되지 않도록 하는 결과를 가져오게 되는 것이다.

뿐만 아니라 소결금속판(10)에 형성된 구멍을 통하여 외부로 배출되는 압축공기는 기류를 발생시키지 못할 정도로 분산되어 서서히 배출되기 때문에 정밀한 작업을 요하는 씨오지 본더(COG BONDER)나 에프오지 본더(FOG BONDER) 등에 적용하더라도 작업의 정밀성에 악영향을 미치지 않는 것이다.

이하, 본 고안의 작용을 본 고안의 기술적 사상이 씨오지 본더(COG BONDER)에 적용된 도 1을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 1에서와 같이 소결금속판(10)은 열판(1)과 열판구동장치(2) 사이에 설치되어 있다.

열판(1)은 칩의 부착을 위해 200℃ 정도의 고온을 유지하고 있기 때문에 이 열은 상대적으로 온도가 낮은 소결금속판(10)에 전달된다.

그러나, 소결금속판(10)에 낮은 온도(열판이 위치되어 있는 장소의 공기가 갖는 온도에 해당하는 정도의 온도)의 압축공기를 분사하면 소결금속판(10)은 낮은 온도의 공기를 포함하고 있게 되며, 이 공기는 과열되지 못하고 지속적으로 외부로 배출되는 것이기 때문에 결국 소결금속판(10)은 과열되지 않게 되는 것이다.

따라서, 열판(1)이 갖는 온도가 열판구동장치(2)에 까지 영향을 미치지 못하게 된다.

한편, 본 고안의 구성요소인 소결금속판(10) 내부에 분사되는 압축공기의 흐름속도를 조절하는 압축공기속도조절장치(30)를 더 구비하여 소결금속판(10)의 입도 등을 감안한 적정한 속도의 압축공기를 분사함으로써 진동 및 강한 기류가 발생되지 않도록 하는 것이 바람직하다.

즉, 너무 빠른 속도의 압축공기를 분사하면 소결금속판(10)이 분사되는 압축공기로 인하여 진동을 일으킬 수 있고, 외부로 배출될 때 너무 빠르게 배출되어 기류를 발생시킬 수 있는데 이러한 진동과 기류는 정밀한 작업을 요하는 씨오지 본더나 에프오지 본더 등의 장비에는 작업의 정밀도를 저해하는 결과를 낳는다.

따라서, 본 고안의 단열장치가 상기와 같이 정밀한 작업이 요구되는 장치에 사용되는 경우에는 분사되는 압축공기를 적절하게 제어할 필요가 있다.

상기와 같은 압축공기속도조절장치(30)는 이미 공지되어 있는 것과 같은 압축공기속도조절장치를 사용할 수 있다.

또, 본 고안의 단열장치는 소결금속판(10)에 분사되는 압축공기의 온도를 조정 가능하도록 구성하여 단열을 위한 장소의 온도에 적절하게 대응할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

예를 들어 씨오지 본더나 에프오지 본더의 열판이 200℃정도이고 이 열판이 위치된 장소의 온도가 25℃ 정도의 상온이라고 할 때 는 압축공기의 온도를 20℃ 내지 25℃정도로 설정하여야 열판의 온도가 떨어지는 것을 방지할 수 있는 동시에 단열이 이루어지도록 할 수 있다.

그러나 열판의 온도가 250℃라고 할 때는 소결금속판(10)의 구멍에 위치되어 있는 공기가 보다 빠르게 가열된다.

이와 같은 경우 압축공기를 보다 빠르게 공급함으로써 상기와 같은 문제점을 해소할 수 있지만 경우에 따라서는 진동 및 기류발생으로 인하여 속도를 높일 수 없는 경우도 있으므로 이와 같은 경우에는 온도를 조금 더 낮추어 상기와 같은 문제점을 해소할 수 있는 것이다.

또, 압축공기의 온도를 너무 낮출 경우에는 열판이 냉각되는 결과를 가져오게 되므로 이러한 주변 상황을 적절히 고려하여 압축공기의 온도를 조절할 필요성이 있는 것이다.

미설명 부호 40은 압축공기온도조절장치이다.

본 고안의 소결금속판과 압축공기를 사용한 단열장치를 사용하면, 다공질인 소결금속판이 단열재를 대신하여 단열장소에 위치되고 이 소결금속판의 내부에 압축공기가 분사되어 공기가 지속적으로 교체됨에 따라 소결금속판이 높은 온도에 장시간 위치되어 있더라도 소결금속판이 가열되지 않으므로 단열효율이 저하되지 않는다.

또, 소결금속판에 분사되는 압축공기의 분사속도 및 온도를 조절 가능하여 다양한 조건을 갖는 장소에 높은 단열효율을 갖는 단열장치로서 사용할 수 있다.

Claims (4)

1. 단열장치에 있어서,

   단열재를 대신하여 두 물체 사이를 차단하도록 설치된 다공질의 소결금속판과 상기 소결금속판의 내부에 압축공기를 분사 가능하도록 된 압축공기공급장치로 구성되어 소결금속판의 내부에 분사된 압축공기가 소결금속판에 형성된 작은 구멍을 통해 외부로 서서히 배출됨에 따라 단열이 이루어지도록 된, 소결금속판과 압축공기를 사용한 단열장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 소결금속판에 분사되는 압축공기의 흐름속도를 조절하는 압축공기속도조절장치;가 더 구비된 것을 특징으로 하는, 소결금속판과 압축공기를 사용한 단열장치.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,

   상기 소결금속판에 분사되는 압축공기의 온도를 조정 가능하도록 된 것을 특징으로 하는, 소결금속판과 압축공기를 사용한 단열장치.
4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,

   상기 소결금속판은 엘시디(LCD) 글래스(GLASS)에 칩(CHIP)을 열로 부착시키는 장비인 씨오지 본더(COG BONDER)나 에프오지 본더(FOG BONDER)의 열판과 열판구동장치 사이에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는, 소결금속판과 압축공기를 사용한 단열장치.