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KR20090001415U - 히트 파이프 - Google Patents

히트 파이프

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Publication number
KR20090001415U
KR20090001415U KR2020080015023U KR20080015023U KR20090001415U KR 20090001415 U KR20090001415 U KR 20090001415U KR 2020080015023 U KR2020080015023 U KR 2020080015023U KR 20080015023 U KR20080015023 U KR 20080015023U KR 20090001415 U KR20090001415 U KR 20090001415U
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KR
South Korea
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heat
pipe
heat pipe
plate
circular
Prior art date
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Application number
KR2020080015023U
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English (en)
Inventor
이승열
Original Assignee
이승열
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Filing date
Publication date
Application filed by 이승열 filed Critical 이승열
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Publication of KR20090001415U publication Critical patent/KR20090001415U/ko
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    • F28D15/00—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies
    • F28D15/02—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes
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Abstract

통상의 히트 파이프가 대부분 원형으로 이루어지고 열원인 발열체(히터)가 판 형상으로 이루어지기 때문에 히트 파이프와 발열체와의 접촉면적이 매우 좁아 히트 파이프와 발열체와의 열 교환효율이 낮은 종래기술과는 달리 본 고안은 열이 가해지는 히트 파이프의 한쪽 끝 부분에 판 형상의 하나 혹은 그 이상의 발열체(히터)를 수납할 수 있는 수납 홈을 형성하거나 히트 파이프의 한쪽 끝 부분을 하나 혹은 그 이상의 발열체를 부착할 수 있는 평판이나 사각기둥으로 형상으로 가공하여 히트 파이프와 판 형상의 발열체와의 접촉면적을 극대화시켜 열 교환효율을 높일 수 있다.

Description

히트 파이프{heat pipe}
본 고안은 반도체 부품소자나 컴퓨터, 정보통신제품, 통신위성, 항성산업 및 온돌 난방분야 등의 다양한 산업분야의 전자제품에서 발생하는 열을 제거 혹은 교환하기 위해 사용되는 히트 파이프에 관한 것으로서 결합구조의 개선으로 히트 파이프와 발열체와의 접촉면적을 확장시켜 열 교환효율을 높일 수 있도록 하는 히트 파이프에 관한 것이다.
일반적으로 히트 파이프는 중공으로 형성된 금속 파이프의 내부에 작동 유체를 주입한 후 진공 배기한 것으로서 한쪽 끝을 가열하면 내부의 작동 유체가 기화되어 압력차에 의해 다른 한쪽으로 이동하고 주변으로 열을 방출한 후 다시 응축의 과정을 거쳐 가열부로 귀환하는 방식을 연속해서 반복적으로 수행하는 것이다.
또한 상기와 같이 열 방출 후 귀환하는 액상의 작동 유체를 모세관 현상에 의해 효율적으로 귀환할 수 있도록 금속 파이프 내벽에는 비교적 촘촘하고 얇은 망사를 부착하거나 미세한 홈을 파거나 또는 소결된 금속분말이 부착된 파이프 내부에 물(증류수), 메칠알콜, 에탄올, 아세톤 등의 작동 유체를 주입한 일자(一字) 형태의 히트 파이프가 많이 사용되고 있다.
이와 같은 종래의 일자형 히트 파이프가 대부분 원형으로 이루어지고 열원인 발열체(히터)가 판 형상으로 이루어지기 때문에 히트 파이프와 발열체와의 접촉면적이 매우 좁다. 즉, 히트 파이프와 발열체와의 접촉면적이 좁기 때문에 히트 파이프와 발열체와의 열 교환효율이 낮아 가열 혹은 냉각시간이 길어진다.
본 고안은 열이 가해지는 히트 파이프의 한쪽 끝 부분에 판 형상의 하나 혹은 그 이상의 발열체(히터)를 수납할 수 있는 수납 홈을 형성하거나 히트 파이프의 한쪽 끝 부분을 하나 혹은 그 이상을 발열체를 부착할 수 있는 평판이나 사각기둥으로 형상으로 성형하여 히트 파이프와 판 형상의 발열체와의 접촉면적을 극대화시켜 열 교환효율을 높일 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안에 의한 히트 파이프는, 원형 파이프 내에 증류수나 메칠 알콜, 에탄올, 아세톤 등의 작동 유체가 주입된 상태에서 진공 밀폐되고, 한쪽 끝 부분에 열 교환을 위한 열원인 발열체가 결합되는 히트 파이프에 있어서, 상기 발열체가 결합되는 상기 원형 파이프의 한쪽 끝 부분에 판 형상의 1 내지 4개의 발열체를 수납할 수 있는 수납 홈이 형성되거나 상기 원형 파이프의 한쪽 끝 부분이 1 내지 4개의 발열체를 부착할 수 있는 평판이나 사각기둥 형상으로 가공되는 것을 특징으로 한다.
상기 원형 파이프가 금속 재질로 성형되거나 휘거나 구부러지기 쉬운 자바라 형태로 가공될 수 있다.
상기 원형 파이프는 구리나 텅스텐, 철 등과 같은 금속으로 이루어진 금속 파이프일 수 있다.
상기 원형 파이프는 철망(wick)이나 금속 분말 또는 작동 유체가 내입된 상태에서 진공 밀폐될 수 있다.
상기 원형 파이프의 일측에 열 교환효율을 높이기 위한 방열 핀이 가공되거나 부착될 수 있다.
또한 본 고안에 의한 히트 파이프는, 원형 파이프 내에 증류수나 메칠 알콜, 에탄올, 아세톤 등의 작동 유체가 주입된 상태에서 진공 밀폐되고, 한쪽 끝 부분에 열 교환을 위한 열원인 발열체가 결합되는 히트 파이프에 있어서, 상기 원형 파이프 한쪽 끝 부분의 외주면에 판 형상을 가지는 다수개의 발열체가 부착되는 것을 특징으로 한다.
또한 본 고안에 의한 히트 파이프는, 원형 파이프 내에 증류수나 메칠 알콜, 에탄올, 아세톤 등의 작동 유체가 주입된 상태에서 진공 밀폐되고, 한쪽 끝 부분에 열 교환을 위한 열원인 발열체가 결합되는 히트 파이프에 있어서, 상기 원형 파이프 한쪽 끝 부분의 외주면에 변형이 용이한 발열체가 씌워지는 것을 특징으로 한다.
또한 본 고안에 의한 히트 파이프는, 원형 파이프 내에 증류수나 메칠 알콜, 에탄올, 아세톤 등의 작동 유체가 주입된 상태에서 진공 밀폐되고, 한쪽 끝 부분에 열 교환을 위한 열원인 발열체가 결합되는 히트 파이프에 있어서, 상기 원형 파이프의 한쪽 끝 부분 내에 판 형상을 가지는 원형의 발열체가 내입되는 것을 특징으로 한다.
또한 본 고안에 의한 히트 파이프는, 파이프 내에 증류수나 메칠 알콜, 에탄올, 아세톤 등의 작동 유체가 주입된 상태에서 진공 밀폐되고, 한쪽 끝 부분에 열 교환을 위한 열원인 발열체가 결합되는 히트 파이프에 있어서, 상기 파이프가 그의 단면이 사각형으로 이루어지고, 상기 사각형의 파이프 한쪽 끝 부분 내에 다수의 원형 발열체가 내입되는 것을 특징으로 한다.
또한 본 고안에 의한 히트 파이프는, 파이프 내에 증류수나 메칠 알콜, 에탄올, 아세톤 등의 작동 유체가 주입된 상태에서 진공 밀폐되고, 한쪽 끝 부분에 열 교환을 위한 열원인 발열체가 결합되는 히트 파이프에 있어서, 상기 파이프가 그의 단면이 사각형으로 이루어지고, 상기 사각형의 파이프 한쪽 끝 부분 내에 다수의 판 형상의 발열체가 내입되는 것을 특징으로 한다.
따라서 본 고안에 의하면, 통상의 히트 파이프가 대부분 원형으로 이루어지고 열원인 발열체(히터)가 판 형상으로 이루어지기 때문에 히트 파이프와 발열체와의 접촉면적이 매우 좁아 히트 파이프와 발열체와의 열 교환효율이 낮은 종래기술과는 달리 본 고안은 열이 가해지는 히트 파이프의 한쪽 끝 부분에 판 형상의 하나 혹은 그 이상의 발열체(히터)를 수납할 수 있는 수납 홈을 형성하거나 히트 파이프의 한쪽 끝 부분을 하나 혹은 그 이상의 발열체를 부착할 수 있는 평판이나 사각기둥으로 형상으로 성형하여 히트 파이프와 판 형상의 발열체와의 접촉면적을 극대화시켜 열 교환효율을 높임으로써 히트 파이프에 의한 열 교환시간을 대폭 줄일 수 있는 효과가 있다.
도1은 3개의 수납 홈을 가지는 본 고안에 의한 히트 파이프의 사시도이다.
도2는 도1에 개시된 히트 파이프의 부분 단면도이다.
도3은 1개의 수납 홈을 가지는 본 고안에 의한 히트 파이프의 부분 단면도이다.
도4는 한쪽 끝 부분이 판 형상으로 가공된 본 고안에 의한 히트 파이프의 측면도이다.
도5는 한쪽 끝 부분이 사각기둥 형상으로 가공된 본 고안에 의한 히트 파이프의 측면도이다.
도6 내지 도10은 히트 파이프의 다른 예를 보인 도면이다.
도11은 히터 파이프의 구조를 보인 도면이다.
- 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10, 13, 18, 21 : 금속 파이프 11, 14 : 수납 홈
12, 15, 16, 20, 27, 29, 31, 33, 35 : 발열체
17, 19, 23 : 외측 평면 25 : 내측 평면
26, 28, 30 : 원형 파이프 32 : 파이프
36 : 히트 파이프
본 고안에 의한 히트 파이프는 원형 파이프 즉, 구리나 텅스텐, 철 등과 같은 금속 재질의 금속 파이프 내에 증류수나 메칠 알콜, 에탄올, 아세톤 등과 같은 작동 유체나 소결된 금속 분말, 철망(wick) 등이 내입된 상태에서 진공 밀폐되고, 한쪽 끝 부분에 열 교환을 위한 열원인 발열체가 결합된 구조를 갖는다.
상기 원형 파이프는 구리나 텅스텐, 철과 같은 금속 재질로 성형될 수도 있을뿐더러 휘거나 구부러지기 쉬운 자바라 형태로 가공될 수 있다. 여기서 자바라 형태의 원형 파이프는 작동 유체나 금속 분말, 철망 등의 내입과 진공형성에 의해 변형되지 않는 재질이나 구조를 가져야 함은 물론이다.
뿐만 아니라 본 고안은 원형 파이프의 일측에 열 교환효율을 높이기 위한 방열 핀이 가공되거나 부착될 수 있다.
이하에서는 원형 파이프 즉, 금속 파이프에 발열체를 부착하기 위한 구조에 대한 여러 가지 실시 예를 설명한다.
도1 및 도2는 3개의 수납 홈을 가지는 본 고안에 의한 히트 파이프를 보인 것으로서 원통 형상의 금속 파이프(10)의 한쪽 끝 부분에 3개의 수납 홈(11)이 가공되고, 이 수납 홈(11)에 판 형상의 발열체(12)가 각각 수납되므로 금속 파이프(10)와 발열체(12)와의 접촉면적이 확장되어 히트 파이프의 열 교환효율을 높일 수 있다.
여기서 금속 파이프(10) 내부와 수납 홈(11) 사이가 용접 등과 같은 방법에 의해 격리되어 있으므로 금속 파이프(10) 내부가 통상의 히트 파이프와 마찬가지로 진공상태가 유지된다. 이하의 실시 예도 마찬가지다.
도3은 1개의 수납 홈을 가지는 본 고안에 의한 히트 파이프를 보인 것으로서 도1 및 도2의 경우와 마찬가지로 금속 파이프(13)의 한쪽 끝 부분에 수납 홈(14)이 가공될 뿐더러 외측 면에 평평한 외측 평면(17)이 가공되어, 이 수납 홈(14)에 판 형상의 발열체(15)가 내입될 뿐더러 외측 평면(17)에도 판 형상의 발열체(16)가 각각 부착되므로 금속 파이프(13)와 발열체(15)(16)의 접촉면적이 확장되어 히트 파이프의 열 교환효율을 높일 수 있다.
도4는 한쪽 끝 부분이 판 형상으로 가공된 본 고안에 의한 히트 파이프를 보인 것으로서 도3의 경우와 마찬가지로 금속 파이프(18)의 한쪽 끝 부분이 평평한 외측 평면(19)을 가지도록 가공되고, 이 외측 평면(19)에 발열체(20)가 부착된 구조를 갖는다. 수납 홈은 가공되지 않는다.
도5는 한쪽 끝 부분이 사각기둥 형상으로 가공된 본 고안에 의한 히트 파이프를 보인 것으로서 금속 파이프(21)의 한쪽 끝 부분이 사각기둥 형상으로 가공되고, 이 금속 파이프(21)의 각 외측 평면(23)에 발열체(22)가 부착된 구조를 갖는다. 물론, 발열체(24)가 금속 파이프(21)의 외측 평면(23) 뿐만 아니라 내측 평면(25)에 부착되어도 동일한 효과를 얻을 수 있다.
상기한 실시 예에서는 금속, 즉 파이프의 끝 부분을 가공하는 것을 예로 설명하였으나, 본 고안은 이에 한정되지 않고 파이프의 끝 부분을 원형 그대로 혹은 사각형상으로 가공하여도 발열체의 발열효과를 높일 수 있다.
즉, 본 고안은 도6에서와 같이 원형 파이프(26) 한쪽 끝 부분의 외주면에 판 형상을 가지는 다수개의 발열체(27)가 부착되거나 도7에서와 같이 원형 파이프(28) 한쪽 끝 부분의 외주면에, 접하게 되는 상대 물체의 외형에 맞추어 쉽게 구부려져서 접촉 면적을 늘일 수 있도록 변형이 용이한 발열체(29)가 씌워지거나 혹은 도8에서와 같이 원형 파이프(30)의 한쪽 끝 부분 내에 판 형상을 가지는 원형과 사각 및 다각형의 발열체(31)가 내입될 수도 있다.
또한 파이프(32)의 단면을 사각형으로 가공한 경우 도9에서와 같이 사각형의 파이프(32) 한쪽 끝 부분 내에 다수의 원형과 사각 및 다각형의 발열체(33)가 내입되거나 도10에서와 같이 사각형의 파이프(34) 한쪽 끝 부분 내에 다수의 판 형상의 발열체(35)가 내입될 수 있다.
뿐만 아니라 본 고안은 도11에서와 같이 여러 개의 히트 파이프(36)의 한쪽 끝 부분을 일체형으로 성형하고, 그의 끝 부분에 그대로 혹은 다양한 형상으로 가공한 후 발열체를 부착할 수도 있다.
물론, 도6 내지 도11에 도시한 바와 같은 실시 예의 히트 파이프 역시 도1 내지 도5에 도시한 바와 같은 히트 파이프의 내부 구조를 가질 수 있다.

Claims (1)

  1. 원형 파이프 내에 작동 유체가 주입된 상태에서 진공 밀폐되고, 한쪽 끝 부분에 열 교환을 위한 열원인 발열체가 결합되는 히트 파이프에 있어서,
    상기 원형 파이프 한쪽 끝 부분의 외주면에, 접하게 되는 상대 물체의 외형에 맞추어 쉽게 구부려져서 접촉 면적을 늘일 수 있도록 변형이 용이한 발열체가 씌워지는 것을 특징으로 하는 히트 파이프.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101426337B1 (ko) * 2012-09-24 2014-09-11 (주)제이엔엠시스템 부품에 관을 밀착시키는 방법
KR20150136249A (ko) * 2014-05-27 2015-12-07 엘지전자 주식회사 와치타입 이동 단말기

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