KR20020005564A - 열 방출을 위한 고성능 초음파 변환기 배열 - Google Patents

Abstract

본 발명은 산업적 응용을 위한 특별한 열 방출을 위한 고성능 초음파 변환기 배치에 관한 것이다.

본 발명의 목적은 고성능 초음파 변환기의 지속적인 작동을 현재까지 알려지지 않은 더욱 효과적인 열 추출로 방출 방지 실행내에서나/와 고습도의 환경내에서 보장하는 열 방출 장치와 관련된 분야를 발전시키기 위해, 실리콘 생고무같은 진동 흡수층 2 와 석영 모래같은 열 추출층 3 을 포함하는 냉각 시스템으로 둘러 쌓인 초음파 변환기 1 를 고안해 내는 것이다.

Description

열 방출을 위한 고성능 초음파 변환기 배열{ARRANGEMENT FOR HEAT DISCHARGE, PARTICULARLY FOR ULTRASONIC TRANSDUCERS WITH HIGH PERFORMANCE RATING}

일반적으로 고용량 초음파 변환기가 전기 에너지의 기계 에너지로의 변환과 피에조 전기 소자들의 내부마찰, 전기 손실 결과로 발생되는 열을 방출하기 위해 냉각한다고 알려져 있다.

대부분의 기존의 냉각 시스템은 초음파 변화기를 둘러싸고 있는 대류로 인해 추출된 열이 통과하는 개방 단자들이 있는 케이싱만으로 이루어져 있다.(Bandelin electronic사의 안내서 "Sonorex" Ultrasonic Disintergrators", Sonopuls HD 60) 이런 종류의 냉각 시스템은 고성능 수행에는 충분하지 않다.

팬의 부가적인 냉각작용으로 먼지와 습기는 케이싱부분으로 이동되고, 브릿지형상의 증기로 야기되는 전길적인 단락의 위험이 있다.

물을 냉각시키기 위해 구리 냉각판으로의 열 방출을 더 효과적으로 만드는 초음파 변환기에 설치된 호른-플랜지-케이싱-연결방법에 의한 열의 추출도 잘 알려져 있다. (TELSONIC 사의 안내서 " Ultrasonic High Performance Reactor, Series SRR) 이런 경우에도, 고성능 수행과 지속적인 작동을 위한 열 방출은 충분하지 않다. 티타늄의 낮은 전도율에 부가해서 이 장치를 고려할 때 진동 노드 (제로 포인트)의 호른부분에 좁게 연결된 부분만이 진동 이탈 전이를 만들에 내기 위해 인식될 수 있다. 이와 함께, 열원으로부터 고성능 단계에서의 지속적인 작동에는 충분하지 않은 냉각 시스템으로 전달된 적은 열만이 있다. 용량이 손실되고 추가 열 증가가 있을 경우에는 냉각 시스템으로의 진동 전달은 발생하지 않는다.

예를 들어 냉각 공기나 고압 공기와 같은 것들로 이루어진 케이싱들 같은 냉각 시스템의 여러 변형들이 알려져 있다. 이런 시스템들은 전기단락의 위험이 있음이 지적되었다. 또한 팬들과 내부에서 외부로 열 교환으로 이루어진 폐쇄 시스템들도 알려져 있다. 그러나 이런 것들은 장치 기술 관점에서는 단순하며 제한된 열 추출만을 가능하게 한다.

독일 특허 43 39 786 A1에서 열 방출 장치에 관해 기술된 바에 의하면, 냉각 작용을 하기 위해 케이싱 표면에 연결된 실리콘 폴리머로 형성된 열 전도 플라스틱 몸체는 전기 원소 케이싱의 표면에서 전기 원소의 즉각적인 열 방출을 위해 만들어져 있다.

독일 특허 35 28 291 A1에서 전기 구성 요소들의 냉각 장치에 관해 기술된 바에 의하면, 대량 물질들이 열을 양도받아 구성요소들에서 냉각몸체로 보낸다. 모래나 유리알 같은 특정한 그레인 크기를 가진 대량 물질들이 보내지는 물질들이다.

또한 이 배열들은 냉각 몸체를 지닌 복잡하고 소모적인 냉각 시스템을 필요로 하며이것들과 관련된 단점들을 가지고 있다.

기존에 알려진 해결과 관련된 단점은 특히 습기가 있는 환경내에서의 실행을 위해서나 폭발 방지 실행을 위한 고성능 초음파 변환기의 지속적인 작동이 성능의 중요한 저하 및 또는, 큰 소비없이 가능하다라는 것이 보장될 수 없다는 사실이다.

본 발명은 산업적 응용을 위한 열 방출을 위한 고성능 초음파 변환기 배치에 관한 것이다.

도 1 은 냉각 시스템이 있는 초음파 변환기의 개략적인 단면도이다.

도 2 는 도 1의 초음파 변환기를 통과하는 A-A의 부분도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 초음파 변환기 2 : 진동 흡수층

3 : 열 방출층 4 : 케이싱

5 : 톱니바퀴 6 : 냉각 핀(fin)

본 발명의 목적은 열 방출을 위한 고성능 초음파 변환기 배열을 발전시키는 것으로서 특히 고성능 초음파 변환기의 지속적인 작동을 보장하는 초음파 변환기를 현재까지 알려지지 않은 더욱 효과적인 열 추출로 폭발 방지 실행내에서 및 또는, 고습도의 순환 환경내에서 발전시키는 것이다.

본 발명의 관점은 청구항 1에서 나타낸 배치결과에 따른다. 실리콘 생고무같은 얇은 진동 흡수 탄력 레이어와 석영 모래같은 열 방출 레이어를 포함하는 초음파 변환기를 가진 상기 냉각 시스템에 의해 열 용량의 전이동안 어떤 기계적인 손실도 초래하지 않는 상태가 가능하게 되는데, 이는 진동 흡수 레이어가 다음 단계의 레이어로 어떤 진동도 전달하지 않기 때문이다. 이 기판의 초음파 변환기로의 직접적인 응용은 장애에 동시에 민감하고 상당히 복잡한 기구없이 효과적이며 넓은 표면의 열 방출을 발생시킨다.

본 발명의 목적을 달성하기 이한 더욱 향상된 관점은 종속청구항에 개시되어 있다.

본 발명은 도면에서 보여지는 초음파 변환기를 위한 열 방출 장치의 실시예에서 더욱 상세히 설명된다.

kW 범위내에서 고 성능 초음파 변환기를 위해, 기술 응용에서 안정적이고 지속적인 작동을 확실시하기 위하여 대용량의 열 방출이 이루어진다.

도 1의 단면도와 도 2의 상세한 그림에서 초음파 변환기를 위한 냉각 시스템 장치를 알아볼 수 있다.

초음파 변환기의 표면(1)은 실리콘 생고무와 같은 탄력있는 진동 흡수 레이어(2)로 코팅되어 있고, 두께는 0.05mm에서 0.5mm이다.

이 레이어(2)은 초음파 변환기에서 발생되는 진동을 받은 후 흡수하여 레이어(2)의 표면에는 어떤 진동도 일어나지 않는다.

열 전도 레이어(3)은 레이어(2)위로 적용된다. 이 열 전도 레이어(3)은 석영 모래같은 것으로 구성되고 두께는 0.2mm에서 2mm사이 이다. 초음파 변환기(1)의 열은 변환기 전체 표면대신 레이어(2)로 방출된 후 레이어(3)으로 방출된다.

열 전도 레이어(3)은 다시 알루미늄 지속 케이싱같은 케이싱(4)와 긴밀히 연결되는데, 이는 냉각 핀과 외부로 담을 가진다. 공기나 물, 기름 혹은 비슷한 물질같은 열 전도 매체는 냉각 핀들 사이에 위치한다. 또한 통풍이나 다른 기존의 냉각 시스템들을 가지고 기존의 방법으로 레이어(3)에서 열 추출이 가능하다.

본 발명은 여기에 명시된 실시예에만 제한되지는 않으며 본 발명의 기본틀을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특징들을 혼합하여 다른 실시예를 제시할 수 있다.

실리콘 생고무와 같은 진동 흡수 탄력 레이어(2)와, 상기의 레이어(2)에 직접 접촉하는 석영 모래 같은 열 방출 레이어(1)가 냉각시킬 목적물을 둘러쌓는 냉각시스템을 형성하는 것을 특징으로 하는 산업에 응용하기 위한 고성능 초음파 변환기의 열 방출을 위한 배열이다.

Claims (4)

1. 실리콘 생고무와 같은 진동 흡수 탄력 레이어(2)와, 상기의 레이어(2)에 직접 접촉하는 석영 모래 같은 열 방출 레이어(1)가 냉각시킬 목적물을 둘러쌓는 냉각시스템을 형성하는 것을 특징으로 하는 산업에 응용하기 위한 고성능 초음파 변환기의 열 방출을 위한 배열.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 냉각시스템은 하나의 초음파 변환기(1)를 포함하는 것을 특징으로 하는 고성능 초음파 변환기의 열 방출을 위한 배열.
3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,

   진동흡수 레이어(2)와, 초음파 변환기와 직접 접촉되는 상기 레이어(2)위에 붙여진 열 방출 레이어(1)와,

   상기 열 방출 레이어(1)은 넓은 표면의 외부로의 열 방출을 위한 케이싱(4)과 밀접하여 연결되는 것을 특징으로 하는 고성능 초음파 변환기의 열 방출을 위한 배열.
4. 청구항 3에 있어서,

   상기 케이싱(4)은 알루미뉴 같은 열전도 물질로 이루어져 있고, 부재(5)를사이에 놓여 공기, 물 또는 기름과 같은 열전도 매체를 통과하는 냉각핀(6)을 구비하는 것을 특징으로 하는 고성능 초음파 변환기의 열 방출을 위한 배열