KR20100100357A

KR20100100357A - 히트파이프 및 그 제조장치

Info

Publication number: KR20100100357A
Application number: KR1020090019209A
Authority: KR
Inventors: 이봉임
Original assignee: 이봉임
Priority date: 2009-03-06
Filing date: 2009-03-06
Publication date: 2010-09-15
Also published as: KR101052722B1

Abstract

본 발명은, 히트파이프 및 그 제조장치에 관한 것이다.

이는 특히, 파이프를 지지하는 척이 구비되면서 그 일측에 1,2실링부재 및 충전밸브의 지지를 위한 스토퍼와 패킹자리를 형성하는 가압로울러가 구비되는 파이프가공부;

상기 파이프가공부의 일측에 구비되면서 실링부재를 용접토록 설치되는 파이프용접부;

상기 파이프용접부의 일측에 설치되면서 열매체의 주입이 가능토록 하는 열매주입부를 포함하는 구성으로 이루어 진다.

이에 따라서, 히트파이프의 내측에 열매체의 주입작업이 신속하게 이루어 질 수 있도록 하고, 히트파이프 내측의 기밀을 완벽하게 유지할 수 있도록 하는 것이다.

히트파이프, 실링부재, 충전밸브, 지지턱

Description

히트파이프 및 그 제조장치{A heat pipe and method for manufacture thereof}

본 발명은 파이프가공부와 파이프용접부 및 열매주입부를 구비하는 구성을 통하여 히트파이프 내측에 주입되는 열매체를 누설없이 신속하게 저장하여 동작시킬 수 있도록 하는 히트파이프 및 그 제조장치에 관한 것이다.

일반적으로 히트파이프란 파이프 일측단을 용접이나 압착로링 방식으로 밀봉한 후 파이프의 타측은 열매체를 주입할 수 있도록 상단부에 개구된 상태로 밀봉하며, 이 개구된 주입구를 통하여 진공작업을 실시한 다음 그 내부에 열매체인 메탄올, 증류수 및 알코올을 투입하여 난방용 기구로 사용하는 것이다.

그러나 이러한 히트파이프의 경우는, 종래에는 그 제작공정도 여러 단계를 거쳐야 하기 때문에 제작원가가 높아 주택난방용으로 쉽게 접목시키지 못하고 난방용으로 개발하여 시중에 공급된 지 10년 이상 지난 현재에도 복잡한 제조공정 때문에 제작원가를 줄이지 못하여 고급주택 난방용으로만 분류되어 한정적으로 소비가 되고 있으며 일반화되지 못하고 있다.

더욱이 이러한 히트파이프 제조방법의 단점은 모든 히트파이프 내부진공작업 이 수동으로 이루어지고 있으니 파이프 내부의 진공상태가 몇 퍼센트(%)로 이루어져 있는지 정확하게 알 수가 없고 파이프 내부에 주입된 열매체 양이 어느 정도 남아 있는지 두 가지 부분 모두 정확하지 않으며 일정하지 않은 이러한 상태에서 파이프를 밀봉처리하니 히트파이프 제조과정중 불량품이 발생하여 히트파이프 생산성이 떨어지고 불량률이 높아지는 것이다.

이와같은 기술과 관련되어 등록특허공보 제687541호에 히트파이프(100)가 개시되어 있으며 그 구성은 도1에서와 같이, 파이프(10) 일측단에는 "U"자 형태의 하부마개(11)가 용접 결합되고, 상기 원통형의 파이프(10) 타단에는 체크밸브(20)를 용접 결합되고, 상기 체크밸브(20)의 일측에 컵 형태의 마감마개(17)가 결합되는 구성으로 이루어 진다.

그리고, 상기 체크밸브(20)는, 일측이 지름이 적은 흡배기관(21)이 형성되고, 타측에는 관통공(22)이 형성된 밸브몸체(23)가 있고, 상기 관통공(22)에서 흡배기관(21)의 끝단까지 이어지면서 탄성스프링(27)이 개배되는 디스크핀(24)과, 그 중간 부분에 원형으로 돌출성형 되면서 실리콘링(A)을 갖는 디스크판(25)으로 이루어진 밸브판(26)이 구비되는 구성으로 이루어 진다.

그러나, 상기 파이프(10)의 양단에 밀착되는 하부마개(11)와 체크밸브(20)를 용접에 의해서만 결합하는 구성으로 열매의 주입시 체크밸브(20)에 작용하는 압력에 의하여 누설등이 발생될 염려가 있으며, 용접부의 위치결정이 힘들에 용접의 신뢰성을 저하시키게 되는 등의 문제점이 있는 것이다.

상기와 같은 종래의 문제점들을 개선하기 위한 본 발명의 목적은, 히트파이프의 내측에 열매체의 주입작업이 신속하게 이루어 질 수 있도록 하고, 히트파이프 내측의 기밀을 완벽하게 유지할 수 있도록 하며, 적정량의 열매체 주입이 가능할 수 있도록 하고, 용접면적을 넓혀 열매체의 누설에 의한 제품의 신뢰성 저하현상을 방지할 수 있도록 하며, 동일품질을 갖는 히트파이프를 대량 생산할수 있도록 하는 히트파이프 및 그 제조장치를 제공하는 데 있다.

본 발명은 상기 목적을 달성하기 위하여, 파이프를 지지하는 척이 구비되면서 그 일측에 1,2실링부재 및 충전밸브의 지지를 위한 스토퍼와 패킹자리를 형성하도록 가압로울러가 구비되는 파이프가공부;

상기 파이프가공부 또는 열매주입부의 일측에 구비되면서 실링부재를 용접토록 설치되는 파이프용접부;

상기 파이프용접부 또는 파이프가공부의 일측에 설치되면서 충전밸브를 개방한 후 열매체의 주입이 가능토록 설치되는 열매주입부를 포함하는 구성으로 이루어 진 히트파이프 제조장치를 제공한다.

또한, 본 발명은 단부를 향하여 직경이 감소되는 제1,2실링부재가 양단에 용접되며, 상기 제1실링부재의 일측에 스토퍼가 일체로 형성되고, 상기 제2실링부재의 내측에 밀착요홀을 갖는 충전밸브가 밀착지지되는 구성으로 이루어 진 히트파이 프를 제공한다.

이상과 같이 본 발명에 의하면, 히트파이프의 내측에 열매체의 주입작업이 신속하게 이루어 지고, 히트파이프 내측의 기밀을 완벽하게 유지하며, 적정량의 열매 체주입이 가능하고, 용접면적을 넓혀 열매체의 누설에 의한 제품의 신뢰성 저하현상을 방지하며, 동일품질을 갖는 히트파이프를 대량으로 생산하는 효과가 있는 것이다.

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도2는 본 발명에 따른 히트파이프를 도시한 단면도이고, 도3은 본 발명에 따른 히트파이프 제조장치를 도시한 단면도이며, 도4 및 도5는 본 발명에 따른 히트파이프 제조장치의 파이프가공부와 열매주입부를 도시한 요부사시도이다.

본 발명의 히트파이프(200)는, 파이프몸체(210)의 단부를 향하여 직경이 감소되는 제1,2실링부재(253)(255)가 파이프몸체(210)의 양단에 용접재(230)로서 용접결합된다.

그리고, 상기 제1실링부재(253)이 밀착토록 제1스토퍼(215)가 일체로 형성되고, 상기 제2실링부재(255)의 내측에 밀착요홀을 갖는 충전밸브(270)가 밀착지지된다.

계속하여, 상기 충전밸브(270)는, 밸브몸체(271)의 내측에 형성되는 유로(미 도시)에 스프링(273)을 개재하여 밸브시트(277)가 장착되는 구성으로 이루어지며, 상기 밸브몸체(271)의 외경측에 패킹부재(260)가 장착되는 장착홀(279)이 일체로 형성된다.

이때, 상기 장착홀(279)에 대응되는 제2스토퍼(219)가 일체로 형성된다.

한편, 본 발명의 히트파이프 제조장치(300)는, 파이프가공부(310)와 파이프용접부(330) 및 열매주입부(350)로서 이루어 진다.

상기 파이프가공부(310)는, 파이프몸체(210)를 지지하여 회전토록 구동모터(미도시)가 연결되는 제1척(313)을 구비하면서 그 일측에 1실링부재(253) 및 충전밸브(270)를 지지하도록 제1,2스토퍼를 형성하는 가압로울러(315)가 구비된다.

상기 파이프용접부(330)는, 상기 파이프가공부(310) 또는 열매주입부(350)의 일측에 구비되면서 내경측에 고온의 발열부를 형성하는 발열유니트(333)와 파이프몸체(210)를 지지하여 회전시키는 제2척(335)으로 이루어 진다.

상기 열매주입부(350)는, 충전밸브(270)를 개방하는 작동구(351)가 돌출되면서 진공라인(353)과 연결되어 부압을 형성하는 제1관통공(355) 및 열매체라인(357)과 연결되는 제2관통공(359)이 지지블럭(356)의 일측에 분리설치된다.

이때, 상기 진공라인은 진공펌프와 열매체라인은 열매체탱크와 연결된다.

그리고, 상기 지지블럭(356)의 일측에는 파이프몸체(210)를 제3척(358-1)으로 지지하여 이에 연결되는 실린더(354)의 구동시 지지블럭을 가압하는 가압블럭(358)이 구비되는 구성으로 이루어 진다.

상기와 같은 구성으로 이루어 진 본 발명의 동작을 설명한다.

도2 내지 도4에서 도시한 바와같이, 본 발명의 히트파이프(200)는 그 일측에 구비되는 제1스토퍼(215)를 통하여 제1실링부재(253)가 전진이 방지되는 상태로 위치결정되어 정위치에서 견고한 결합이 가능토록 된다.

또한, 상기 히트파이프(200)의 내측에 장착되는 충전밸브(270)는 밸브몸체(271)에 함몰형성되는 장착홀(279)을 통하여 이에 대응되는 제2스토퍼(219)가 지지될 때 충전밸브(270)가 제2스토퍼(219)에 걸려 유동이 방지되면서 상기 장착홀(279)에 장착되는 패킹부재(260)를 통하여 파이프몸체(210)에 충진되는 열매의 누설이 방지토록 된다.

그리고, 상기 제1,2실링부재(253)(255)는, 파이프몸체(210)의 단부를 향하여 직경이 감소되는 사다리꼴 형상으로 형성되어 파이프몸체(210)와 실링부재사이에 용접재(230)의 투입공간이 증가되어 용접시 그 결합에 신뢰성을 제공하게 된다.

한편, 상기와 같은 히트파이프(200)의 제작장치는, 먼저 파이프몸체(210)를 파이프가공부(310)의 제1척(313)에 삽입하여 회전시키면서 가압로울러(315)를 밀착시켜 제1스토퍼(215)를 형성한다.

이어서, 상기 제1스토퍼(215)에 밀착토록 제1실링부재(253)를 삽입한 후 파이프용접부(330)의 제2척(335)에 삽입하여 회전시킨다.

이때, 상기 제1실링부재(253)의 둘레 또는 파이프몸체(210)의 단부에는 동등으로 이루어진 용접재(230)가 미리 도포되어 있어 발열유니트(333)의 내경측에 진입되어 회전될 때 고온에 의해 브레이징 용접토록 된다.

그리고, 상기 파이프몸체(210)의 타단에 충전밸브(270)를 삽입한다.

이때, 상기 충전밸브(270)는, 상기 파이프가공부(310)의 일측에 구비되면서 전후진되는 가이드바(317)의 전진시 가압되어 그 삽입위치가 결정될 때 상기 가압로울러(315)가 장착홀(279)의 둘레에 위치되어 가압시 파이프몸체에 충전밸브가 긴밀하게 밀착토록 된다.

계속하여, 상기 파이프몸체(200)를 열매주입부(350)의 가압블럭(358)에 구비되는 제3척(358-1)에 삽입한 후 실린더(354)를 동작시키면 상기 가압블럭(358)이 전진하여 파이프몸체(200)의 단부가 지지블럭(356)에 밀착된다.

이때, 상기 지지블럭(356)에 형성되는 작동구(351)가 충전밸브(270)의 밸브시트를 가압하여 유로를 개방하면서 제1관통공(355)을 통하여 부압을 형성하게 되고, 부압의 형성이 완료되면서 제1관통공(355)에 연결되는 진공라인을 닫은 후 열매체라인을 열어 제2관통공(359)을 통해 열매를 주입토록 한다.

계속하여, 상기 제2관통공(359)의 주입은 열매체라인의 개방시간에 의해 결정된다.

그리고, 상기 제1,2관통공(355)(359)을 닫은 후 가압블럭(358)을 후진시켜 파이프몸체(200)를 배출한다.

더하여, 열매체가 충진되는 파이프몸체(210)의 충전밸브(270) 일측에 제2실링부재(255)를 장착한 후 상기에서 설명드린 제1실링부재와 동일한 구성으로 제2실링부재를 파이프몸체(200)에 용접 결합한다.

더하여, 상기 파이프용접부(330) 및 열매주입부(350)는 히트파이프가 장착될 때 일측을 향하여 하향경사토록 설치되어 열매체가 용이하게 주입되거나 가열시 열 매체의 가열을 최소화 하게 된다.

이상과 같이 히트파이프의 제작 및 열매의 충진작업을 한번의 공정에 의해 수행하도록 하는 것이다.

도1은 종래의 히트파이프를 도시한 단면도이다.

도2는 본 발명에 따른 히트파이프를 도시한 단면도이다.

도3은 본 발명에 따른 히트파이프 제조장치를 도시한 단면도이다.

도4 및 도5는 본 발명에 따른 히트파이프 제조장치의 파이프가공부와 열매주입부를 도시한 요부사시도이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

200...히트파이프 230...용접재

270...충전밸브 277...밸브시트

315...가압로울러 333...발열유니트

356...지지블럭

Claims

파이프몸체(210)의 일단부에 제1실링부재(253)가 용접재(230)로서 용접결합될 때 타단에 장착홀(279)을 갖는 충전밸브(270)가 상기 장착홀(279)에 제2스토퍼(219)로서 가압되는 패킹부재(260)로서 밀착고정되는 구성으로 이루어진 히트파이프.
제1항에 있어서, 상기 제1실링부재(253)는, 파이프몸체(210)의 일단에서 위치결정토록 제1스토퍼(215)가 구비되는 것을 특징으로 하는 히트파이프.
제1항에 있어서, 상기 파이프몸체(210)는, 충전밸브(270)의 일측에 용접재(230)로서 용접결합되는 제2실링부재(255)가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 히트파이프.
제1항 또는 제3항에 있어서, 상기 제1,2실링부재는, 파이프몸체(210)의 단부를 향하여 직경이 감소되는 형상으로 용접재와의 밀착면적이 증가되는 구성으로 이루어진 것을 특징으로 하는 히트파이프
제1항 또는 제3항에 있어서, 상기 충전밸브(270)는, 밸브몸체(271)의 내측에 형성되는 유로에 스프링(273)을 개재하여 밸브시트(277)가 장착되는 구성으로 이루 어지며,

상기 밸브몸체(271)의 외경측에 패킹부재(260)가 장착되는 장착홀(279)이 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 히트파이프.
파이프가공부(310)와 파이프용접부(330) 및 열매주입부(350)로서 이루어 지며,

상기 파이프가공부(310)는, 파이프몸체(210)를 지지하여 회전토록 구동모터가 연결되는 제1척을 구비하면서 그 일측에 제1,2스토퍼를 형성하는 가압로울러(315)가 구비되고,

상기 파이프용접부(330)는, 상기 파이프가공부(310) 또는 열매주입부(350)의 일측에 구비되면서 내경측에 고온의 발열부를 형성하도록 하는 발열유니트(333)와 파이프몸체(210)를 지지하여 회전시키는 제2척(335)이 구비되며,

상기 열매주입부(350)는, 상기 파이프가공부(310) 또는 파이프용접부(330)의 일측에 구비되면서 부압의 진공을 형성하는 제1관통공(355)과 열매체가 투입되는 제2관통공(359)이 분리설치되는 지지블럭(356)과 그 일측에서 히트파이프를 지지하여 가압하는 가압블럭(358)의 연결구조로 이루어진 히트파이프 제조장치.
제6항에 있어서, 상기 열매주입부(350)는, 충전밸브(270)를 개방하는 작동구(351)가 돌출되면서 진공라인(353)와 연결되어 부압을 형성하는 제1관통공(355) 및 열매라인(357)과 연결되는 제2관통공(359)이 지지블럭(356)의 일측에 분리설치 되고,

상기 지지블럭(356)의 일측에는 파이프몸체(210)를 제3척(358-1)으로 지지하여 이에 연결되는 실린더(354)의 구동시 지지블럭을 가압하는 가압블럭(358)이 구비되는 구성으로 이루어 지는 것을 특징으로 하는 히트파이프 제조장치.
제6항에 있어서, 상기 파이프용접부(330) 및 열매주입부(350)는 히트파이프의 장착시 일측을 항하여 하향 경사지도록 설치되는 것을 특징으로 하는 히트파이프 제조장치.
제6항에 있어서, 상기 파이프가공부(310)는, 히트파이프의 충전밸브를 이동시키는 가이드바(317)가 구비되는 것을 특징으로 하는 히트파이프 제조장치.