KR20230094599A - 초음파세척을 이용한 히트파이프 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 초음파세척을 이용한 히트파이프 제조방법에 관한 것이다.
본 발명의 일실시예에 의하면, 히트파이프 제조 단계에 초음파세척단계를 접목함으로써, 종래 니켈 도금 방식 대비 히트파이프의 방열 효율을 높일 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 일실시예에 의하면, 히트파이프 제조 단계에 초음파세척단계를 접목함으로써, 종래 니켈 도금 방식 대비 히트파이프의 방열 효율을 높일 수 있는 효과가 있다.
Description
본 발명은 초음파세척을 이용한 히트파이프 제조방법에 관한 것이다.
히트파이프(HEAT PIPE)는 열전도율과 상전이의 원리를 병합하여 효율적으로 두 고체의 계면 간에 열을 전달하는 열교환기이다.
히트파이프는 동작해야 하는 온도에 따라 작동 유체(working fluid)가 선택되는데, 실온에서의 대부분의 히트파이프는 암모니아, 알콜(메탄올 또는 에탄올) 또는 물을 작동 유체로 사용한다.
구리/물 히트파이프는 구리로 밀폐되어 있으며 물을 작동 유체로 사용하며 일반적으로 -40℃ ~ 150℃ 범위의 온도에서 동작한다.
한편, 일반적으로 종래 히트파이프는, 제조시 니켈 도금 처리를 수행하게 된다.
다만, 종래 니켈 도금 처리 공정을 제외 또는 대체하면서도 더 우수한 방열 효율을 달성할 수 있는 기술의 개발이 요구된다.
이에 본 발명은 전술한 배경에서 안출된 것으로, 히트파이프 제조 단계에 초음파세척단계를 접목함으로써, 종래 니켈 도금 방식 대비 히트파이프의 방열 효율을 높일 수 있도록 하는 초음파세척을 이용한 히트파이프 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 목적은 여기에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일실시예는 히트파이프를 제조하는 방법에 있어서, (a) 모재인 동관을 소정길이로 절단하는 절단단계; (b) 절단된 동관을 기설정된 히트파이프 규격에 대응되도록 벤딩하는 벤딩단계; 및 (c) PH10 내지 PH12의 알칼리성 세정제와 물이 혼합된 45℃ 내지 55℃의 세척수가 담긴 세정조에, 벤딩된 동관을 침습시킨 후 초음파로 세척하는 초음파세척단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 초음파세척을 이용한 히트파이프 제조방법을 제공한다.
본 발명의 일실시예에 의하면, 히트파이프 제조 단계에 초음파세척단계를 접목함으로써, 종래 니켈 도금 방식 대비 히트파이프의 방열 효율을 높일 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 초음파세척을 이용한 히트파이프 제조방법을 나타낸 순서도이다.
도 2는 초음파세척 히트파이프가 장착된 히트플레이트(섹션.1(빨강))와 종래 니켈 도금 히트파이프가 장착된 히트플레이트(섹션.2(파랑)를 보여주는 도면이다.
도 3은 초음파세척을 이용한 히트파이프와, 종래 니켈 도금 방식으로 만들어진 히트파이프의 방열 효율 비교실험을 보여주는 도면이다.
도 4 내지 도 6은 초음파세척을 이용한 히트파이프와, 종래 니켈 도금 방식으로 만들어진 히트파이프의 방열 효율을 비교한 실험데이터이다.
도 2는 초음파세척 히트파이프가 장착된 히트플레이트(섹션.1(빨강))와 종래 니켈 도금 히트파이프가 장착된 히트플레이트(섹션.2(파랑)를 보여주는 도면이다.
도 3은 초음파세척을 이용한 히트파이프와, 종래 니켈 도금 방식으로 만들어진 히트파이프의 방열 효율 비교실험을 보여주는 도면이다.
도 4 내지 도 6은 초음파세척을 이용한 히트파이프와, 종래 니켈 도금 방식으로 만들어진 히트파이프의 방열 효율을 비교한 실험데이터이다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 초음파세척을 이용한 히트파이프 제조방법을 나타낸 순서도이다. 도 2는 초음파세척 히트파이프가 장착된 히트플레이트(섹션.1(빨강))와 종래 니켈 도금 히트파이프가 장착된 히트플레이트(섹션.2(파랑)를 보여주는 도면이다. 도 3은 초음파세척을 이용한 히트파이프와, 종래 니켈 도금 방식으로 만들어진 히트파이프의 방열 효율 비교실험을 보여주는 도면이다. 도 4 내지 도 6은 초음파세척을 이용한 히트파이프와, 종래 니켈 도금 방식으로 만들어진 히트파이프의 방열 효율을 비교한 실험데이터이다.
이들 도면들에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따르면, 히트파이프를 제조하는 방법에 있어서, (a) 모재인 동관을 소정길이로 절단하는 절단단계; (b) 절단된 동관을 기설정된 히트파이프 규격에 대응되도록 벤딩하는 벤딩단계; 및 (c) PH10 내지 PH12의 알칼리성 세정제와 물이 혼합된 45℃ 내지 55℃의 세척수가 담긴 세정조에, 벤딩된 동관을 침습시킨 후 초음파로 세척하는 초음파세척단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하, 각 단계별로 설명한다.
(a) 단계는, 모재인 동관을 소정길이로 절단하는 절단단계이다.
여기서, 동관이 절단되는 길이는, 최종 만들어진 히트파이프가 장착되는 다양한 장비 각각의 규격에 따라 다양하게 결정된다.
물론, (a) 단계에서 모재인 동관은 고속 회전하는 컷팅날이 구비된 컷팅기에 의해 소정길이로 절단될 수 있다.
이어서, (b) 단계는, 절단된 동관을 기설정된 히트파이프 규격에 대응되도록 벤딩하는 벤딩단계이다.
일예로, (b) 단계에서 절단된 동관은, 벤딩되는 부분이 150° 내지 170°를 이루도록 절곡될 수 있다.
물론, 절단된 동관의 벤딩 영역은, 최종 만들어진 히트파이프가 장착되는 다양한 장비 각각의 규격에 따라 다양하게 선택될 수 있다.
이어서, (c) 단계는, PH10 내지 PH12의 알칼리성 세정제와 물이 혼합된 45℃ 내지 55℃의 세척수가 담긴 세정조에, 벤딩된 동관을 침습시킨 후 초음파로 세척하는 초음파세척단계이다.
(c) 단계인 초음파세척단계를 거치게 되면, 벤딩된 동관 표면에 존재하는 오일 및 이물질이 제거된다.
한편, 세정조의 온도와 PH는 1일 2회 주기로 점검된다.
이와 같은 초음파세척단계인 (c) 단계를 거쳐 만들어진 최종 히트파이프가, 종래 니켈 도금 방식으로 만들어진 히트파이프 대비 우수한 방열효율을 갖는 근거는 후술한다.
한편, 본 발명의 일실시예에 따른 초음파세척을 이용한 히트파이프 제조방법은, (d) PH8 내지 PH9의 약알칼리성 세정제와 물이 혼합된 25℃ 내지 35℃의 표면안정수가 담긴 표면안정조에, 초음파세척된 동관을 침습시킨 후 동관의 표면을 안정화하는 표면안정화단계;를 더 포함할 수 있다.
(d) 단계인 표면안정화단계를 거치게 되면, 초음파세척된 동관 표면의 변색 또는 산화가 방지된다.
한편, 표면안정조의 온도와 PH는 1일 2회 주기로 점검된다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 초음파세척을 이용한 히트파이프 제조방법은, (e) 표면안정화된 동관을, 1 내지 3rpm으로 회전하는 탈수기에 인입하고, 소정의 시간동안 탈수를 진행하여 잔류물기를 제거하는 탈수건조단계;를 더 포함할 수 있다.
(e) 단계인 탈수건조단계를 거치게 되면, 표면안정화된 동관의 표면에 잔류하는 물기(수분 등)가 제거된다.
한편, 탈수가 진행되는 시간은, 일예로 1분 내지 3분이 될 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 초음파세척을 이용한 히트파이프 제조방법은, (f) 탈수건조 완료된 동관 내에 냉매를 충진하는 냉매충진단계;를 더 포함한다.
여기서, 동관 내에 충진되는 냉매는, 일예로, 암모니아, 알콜(메탄올 또는 에탄올) 또는 물이 될 수 있다.
그리고 본 발명의 일실시예에 따른 초음파세척을 이용한 히트파이프 제조방법은, (g) 냉매가 충진된 동관 양단의 개구부분을 압착하여 밀봉하는 밀봉단계;를 더 포함한다.
이러한 (g) 단계인 밀봉단계를 거치면서, 냉매가 충진된 동관은 히트파이프 제품으로 완성된다.
도면들을 참고하여, 본 발명의 일실시예에 따른 초음파세척을 이용한 히트파이프와, 종래 니켈 도금 방식으로 만들어진 히트파이프의 방열 효율을 비교한다.
도 2는 초음파세척 히트파이프가 장착된 히트플레이트(섹션.1(빨강))와 종래 니켈 도금 히트파이프가 장착된 히트플레이트(섹션.2(파랑)를 보여주고 있다.
도 3은 초음파세척을 이용한 히트파이프와, 종래 니켈 도금 방식으로 만들어진 히트파이프의 방열 효율 비교실험을 보여주고 있다.
빨강 포인트인 1,3,5(CH.1, CH.3, CH.5)는 초음파세척 히트파이프에 의한 방열 효율 측정을 위해 히트플레이트에 온도센서가 부착된 것을 나타내고, 파랑 포인트인 2,4,6(CH.2, CH.4, CH.6)은 종래 니켈 도금 히트파이프에 의한 방열 효율 측정을 위해 히트플레이트에 온도센서가 부착된 것을 나타내며, 녹색 포인트인 7(CH.7)은 대기온도 측정을 위한 온도센서가 부착된 것을 나타낸다.
도 4 내지 도 6의 실험결과에서 알 수 있듯이, 특히 초음파세척 히트파이프에 의해 CH.3(포인트 3)과 CH.5(포인트 5)의 온도가 종래 니켈 도금 히트파이프에 의한 CH.4(포인트 4)와 CH.6(포인트 6) 대비 시간이 지날수록 더 낮아짐을 알 수 있다.
이는 본 발명의 실시예에 의한 초음파세척 히트파이프에 의한 방열효율이 종래 니켈 도금 히트파이프에 의한 방열효율보다 더 우수함을 나타낸다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 의하면, 히트파이프 제조 단계에 초음파세척단계를 접목함으로써, 종래 니켈 도금 방식 대비 히트파이프의 방열 효율을 높일 수 있는 효과가 있다.
이상에서, 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합되거나 결합되어 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
섹션.1 : 초음파세척 히트파이프 ASS'Y 구간
섹션.2 : 종래 니켈 도금 히트파이프 ASS'Y 구간
섹션.2 : 종래 니켈 도금 히트파이프 ASS'Y 구간
Claims (5)
- 히트파이프를 제조하는 방법에 있어서,
(a) 모재인 동관을 소정길이로 절단하는 절단단계;
(b) 절단된 동관을 기설정된 히트파이프 규격에 대응되도록 벤딩하는 벤딩단계; 및
(c) PH10 내지 PH12의 알칼리성 세정제와 물이 혼합된 45℃ 내지 55℃의 세척수가 담긴 세정조에, 벤딩된 동관을 침습시킨 후 초음파로 세척하는 초음파세척단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 초음파세척을 이용한 히트파이프 제조방법. - 제 1 항에 있어서,
(d) PH8 내지 PH9의 약알칼리성 세정제와 물이 혼합된 25℃ 내지 35℃의 표면안정수가 담긴 표면안정조에, 초음파세척된 동관을 침습시킨 후 동관의 표면을 안정화하는 표면안정화단계;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 초음파세척을 이용한 히트파이프 제조방법. - 제 2 항에 있어서,
(e) 표면안정화된 동관을, 1 내지 3rpm으로 회전하는 탈수기에 인입하고, 소정의 시간동안 탈수를 진행하여 잔류물기를 제거하는 탈수건조단계;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 초음파세척을 이용한 히트파이프 제조방법. - 제 3 항에 있어서,
(f) 탈수건조 완료된 동관 내에 냉매를 충진하는 냉매충진단계;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 초음파세척을 이용한 히트파이프 제조방법. - 제 4 항에 있어서,
(g) 냉매가 충진된 동관 양단의 개구부분을 압착하여 밀봉하는 밀봉단계;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 초음파세척을 이용한 히트파이프 제조방법.
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