KR100364048B1 - A heat exchanger - Google Patents

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Abstract

본 발명은 관로를 가열하여 열전달을 수행하는 열전달 장치에 있어서, 히트 파이프에 위크를 설치한후 작동유체를 충진하여 히트 파이프가 가열되면 가열부의 위크에 침적되는 작동유체가 기화되어 전체로 이동되면서 증발잠열에 의해 히트 파이프에 열전달을 수행하고, 열전달이 완료되면 기화되는 작동유체가 응축됨과 동시에 모세관 현상을 통하여 위크에 다시금 흡입되어 열원에 의해 기화되며, 상기의 동작을 반복수행함으로써 히트 파이프에 열을 전달토록 하는 열교환 장치에 관한 것이다.The present invention is a heat transfer apparatus for performing heat transfer by heating a pipe, the working fluid is deposited on the heat pipe after the wick is installed in the heat pipe is filled with the working fluid vaporized working fluid deposited in the wick of the heating part is evaporated while moving to the whole The heat transfer is performed to the heat pipe by latent heat, and when the heat transfer is completed, the evaporated working fluid is condensed and is sucked back into the wick through the capillary phenomenon and vaporized by the heat source, and heat is applied to the heat pipe by repeating the above operation. The present invention relates to a heat exchange device for transferring.

Description

열 교환장치 {A HEAT EXCHANGER}Heat Exchanger {A HEAT EXCHANGER}

본 발명은 온수등의 유동에 의한 발열용 배관을 이용하는 난방장치에 있어서, 히트 파이프의 내측에 부분 설치되는 위크와 이에 침적토록 충진되는 작동유체를 이용한 히트 파이프의 신속한 열전도 특성을 통하여 뛰어난 열효율 및 균일한 온도분포와 규모나 형태의 무제한성을 온돌 난방등에 용이하게 이용할수 있도록 하는 열 교환장치에 관한 것이다.The present invention is a heating device using a heat generating pipe by the flow of hot water, etc., excellent thermal efficiency and uniformity through the heat conduction characteristics of the heat pipe using the wick and the working fluid which is partially filled in the inside of the heat pipe and deposited therein It relates to a heat exchange device that makes it easy to use a temperature distribution and unlimited size or shape for ondol heating.

일반적으로 알려져 있는 난방장치에 있어서는, 일정공간에 밀집도를 향상시키도록 동이나 플라스틱 재질로 이루어 지는 난방용 파이프를 ㄹ자형상으로 절곡하여 설치하고, 상기 난방용 파이프의 내측으로 보일러등을 통하여 공급되는 고온,고압 상태의 난방수가 흐르게 하여 고온상태의 난방수가 그 온도를 외부(온돌)에 방출하며, 상기 난방파이프를 통과하면서 열 방출을 수행한 난방수는 다시금 보일러에 순환되어 고온고압상태로 되고, 상기 동작을 되풀이 하여 난방을 수행토록 되는 것이다.In the known heating apparatus, heating pipes made of copper or plastic materials are bent into a L-shape in order to improve the compactness in a predetermined space, and high temperature and high pressure are supplied to the inside of the heating pipes through a boiler or the like. The heating water in the state flows, and the heating water in the high temperature state is discharged to the outside (ondol), and the heating water which has discharged heat while passing through the heating pipe is circulated again to the boiler to become a high temperature and high pressure state, and the operation It will be repeated heating.

그러나, 상기와 같은 난방장치는, 일정 지역에 밀집도를 향상토록 설치되는 난방파이프의 유체이동 통로가 길게 되어 통로의 후반부에서는 온도가 저하되어 전체적으로 균일한 난방을 수행할수 없게 되고, 난방 파이프의 소요량이 증가하여 과대한 비용 발생이 이루어 진다.However, in the heating device as described above, the fluid movement passage of the heating pipe, which is installed to improve the compactness in a certain region, becomes long, so that the temperature decreases in the latter part of the passage, so that the entire heating cannot be performed uniformly. Increasing costs are incurred.

또한, 다수의 굴곡부 등으로 이루어 지는 배관의 구조가 복잡하여 파손의 염려가 있고, 물에 의한 열전달을 수행하여 부식발생 및 이에따른 누수의 염려와 동파의 위험이 따름은 물론 수압에 의한 파손이 빈번하게 발생되며, 물에 의해 다수의 스케일이 발생되어 난방 파이프의 열전도성을 현저하게 저하시키게 되는 단점이 있다In addition, there is a risk of breakage due to the complicated structure of the pipe, which is composed of a plurality of bends, and the like, as the heat transfer by water causes corrosion and consequent leakage, and the risk of freezing, as well as breakage by water pressure. Is generated, and a plurality of scales are generated by water, which significantly reduces the thermal conductivity of the heating pipe.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 종래의 난방장치는 도1에 도시한 바와같이, 열원(10)에 일단이 접촉토록 설치되는 히트 파이프(20)의 내경측에 작동유체(30)를 충진하고, 상기 작동유체(30)가 침적되는 금속망사(40)가 히트 파이프(20)의 전체에 설치되는 구성으로 이루어져 작동유체(30)가 침적되는 금속망사(40)가 히트 파이프(20)에 열원(10)에 접촉될 때 그 열원에 의해 연속적으로 기화하여 히트파이프(20) 전체에 열전달을 수행하고, 기화되는 작동유체는 열전달을 수행한후 응축되어 금속망사(40)에 다시금 침적토록 되며, 상기와 동작을 반복하여 열전달을 수행하게 되는 것이다.Conventional heating apparatus for solving the above problems, as shown in Figure 1, the working fluid 30 is filled in the inner diameter side of the heat pipe 20 is installed so that one end is in contact with the heat source 10, The metal mesh 40 in which the working fluid 30 is deposited is installed in the entirety of the heat pipe 20, so that the metal mesh 40 in which the working fluid 30 is deposited is a heat source (2) in the heat pipe 20. 10) is vaporized continuously by the heat source when it is in contact with the heat pipe to perform heat transfer throughout the heat pipe 20, the working fluid to be vaporized is condensed after performing the heat transfer to be deposited on the metal mesh 40 again, the The heat transfer is performed by repeating the operation.

그러나, 상기와 같은 난방장치는, 히트 파이프(20)의 내측에 금속망사(40)가 전체적으로 설치되어 금속망사(40)가 증가함은 물론 이에따른 생산비가 증가하고, 상기 히트 파이프(20)의 길이가 긴 경우 금속망사(40)가 히트 파이프(20)의 전체 내벽에 밀착하도록 하는 설치공정상의 어려움이 발생하는 단점이 있다.However, the heating device as described above, the metal mesh 40 is installed inside the heat pipe 20 as a whole, the metal mesh 40 is increased as well as the production cost accordingly increases, If the length is long, there is a disadvantage in that the installation process to make the metal mesh 40 is in close contact with the entire inner wall of the heat pipe 20 occurs.

또한, 히트 파이프(20)의 전체 내벽에 설치되는 금속망사(40)에 의해 증발된 기체의 이동에 따른 저항이 발생하여 열전달 효율을 현저히 저하시키고 되고, 작동유체(30)가 금속망사(30)에 항상 침적되는 상태가 되어 금속망사(30)의 모든 부분에서 작동유체(30)의 응축에 따른 침적과 증발동작이 동시에 수행되어 증발 효율을 저하시키게 되는 문제점이 있는 것이다.In addition, the resistance caused by the movement of the evaporated gas is generated by the metal mesh 40 installed on the entire inner wall of the heat pipe 20 to significantly reduce the heat transfer efficiency, the working fluid 30 is the metal mesh 30 There is a problem that the deposition is always in the state to be deposited and the evaporation operation is performed at the same time by the condensation of the working fluid 30 in all parts of the metal mesh 30 to reduce the evaporation efficiency.

본 발명은 상기와 같은 종래의 여러 문제점들을 개선시키기 위한 것으로서 그 목적은, 난방배관의 부식과 파손 및 이에 따른 누수를 완벽하게 방지하고, 난방배관내의 스케일 발생이 방지되어 이에 따른 효율저하나 파손이 방지되며, 난방배관이 배설되는 방바닥 전체의 온도를 균일하게 유지하고, 난방배관내 고온의 유체가 흐르지 않아 최소의 유량으로 보일러의 용량을 증가 시킬수 있고, 히트 파이프의 가열이 신속하게 이루어짐은 물론 난방효율을 상승토록 하는 열 교환장치를 제공하는데 있다.The present invention is to improve the various problems as described above, the object of the present invention is to completely prevent corrosion and breakage of the heating pipe and the leakage accordingly, and prevent the occurrence of scale in the heating pipe, thereby reducing efficiency or damage It prevents and maintains the temperature of the entire floor where the heating pipe is discharged uniformly, and because the high temperature fluid does not flow in the heating pipe, it can increase the capacity of the boiler at the minimum flow rate. It is to provide a heat exchanger to increase the efficiency.

도1은 종래의 열교환용 히트 파이프를 도시한 개략도1 is a schematic diagram showing a conventional heat pipe for heat exchange.

도2A,B는 본 발명에 따른 열교환용 히트 파이프를 도시한 단면 개략도2A and 2B are cross-sectional schematic diagrams illustrating heat pipes for heat exchange according to the present invention;

도3a,b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 열교환용 히트 파이프를 도시한 개략도Figure 3a, b is a schematic diagram showing a heat pipe for heat exchange according to another embodiment of the present invention

도4a,b,c는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 히트 파이프의 단면 상태도Figure 4a, b, c is a cross-sectional view of the heat pipe according to another embodiment of the present invention

도5a,b,c는 본 발명의 따른 히트 파이프의 장착 상태를 도시한 개략도5a, b, c are schematic views showing the mounting state of the heat pipe according to the present invention;

도6은 본 발명에 따른 히트 파이프의 시간에 따른 온도상태를 종래와 비교하여 도시한 그래프Figure 6 is a graph showing the temperature state over time of the heat pipe according to the present invention in comparison with the conventional

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *

210...작동유체 310A...미세홈210 ... Operating fluid 310A ... Micro groove

310B...위크 320...기화부310B ... Week 320 ... Carburetor

400...연결심지400 ... connection core

상기 목적들을 달성하기 위한 기술적인 구성으로서 본 발명은, 진공상태인 밀폐공간을 갖도록 형성되는 히트 파이프와,As a technical configuration for achieving the above object, the present invention, a heat pipe formed to have a closed space in a vacuum state,

상기 히트 파이프의 내측에서 기화에 의한 열전달이 가능토록 일정액 충진되는 작동유체 및,A working fluid filled with a certain liquid to allow heat transfer by vaporization inside the heat pipe,

진공상태의 밀폐공간을 갖는 히트 파이프의 내측으로 작동유체가 충진되고, 상기 히트 파이프의 내측 일부에는 위크가 취부된 기화부가 설치되는 열 교환장치에 있어서,상기 히트 파이프에는 전체 길이에 대해 열원에 적어도 일부분이 접히도록 1~30%의 길이를 갖는 위크가 취부되며, 상기 히트 파이프의 내측에 삽입되는 위크는, 100~300메쉬를 갖도록 되어 1~5회 권선되는 구성으로 이루어진 열 교환장치를 마련함에 의한다.이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.A heat exchange device in which a working fluid is filled into an inside of a heat pipe having a vacuum-closed space, and a vaporized portion provided with a wick is installed in a portion of the inside of the heat pipe, wherein the heat pipe has at least a heat source with respect to its entire length. A wick having a length of 1 to 30% is mounted so that a part is folded, and the wick inserted into the heat pipe has a 100 to 300 mesh so as to prepare a heat exchanger having a configuration of winding 1 to 5 times. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도2는 본 발명에 따른 열교환용 히트 파이프를 도시한 단면 개략도이고, 도3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 열교환용 히트 파이프를 도시한 개략도이며, 도4 A,B,C는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 히트 파이프의 단면 상태도이고, 도5 A,B는 본 발명의 따른 히트 파이프의 장착 상태를 도시한 개략도이며, 도6은 본 발명에 따른 히트 파이프의 시간에 따른 온도상태를 종래와 비교하여 도시한 그래프로서 본 발명은, 히트 파이프(100)와 작동유체(210) 및 기화부(320)로서 이루어 진다.상기 히트 파이프(100)는, 내경측에 일정공간을 형성하여 그 양측을 밀폐토록 하여 진공상태의 밀폐공간(미도시)이 일체로 형성되며, 상기 히트 파이프(100)는, 구리재질이나 스테인레스 재질의 금속 파이프로 이루어져 일자형 또는 U자 형상과 여러 가지 변형형상으로 구성이 가능하여 형상의 제한이 없다.상기 히트 파이프(100)의 내측에 설치되는 작동유체(210)는, 기화에 증발잠열(Latent Heat)을 통하여 열전달이 가능토록 강 기화(强氣化)성재인 알콜이나 아세톤등으로서 이루어 지는 작동유체(210)가 히트 파이프(100)의 내측에 5~30% 삽입된다.Figure 2 is a schematic cross-sectional view showing a heat pipe for heat exchange according to the present invention, Figure 3 is a schematic diagram showing a heat pipe for heat exchange according to another embodiment of the present invention, Figure 4 A, B, C Figure 5 is a cross-sectional state diagram of a heat pipe according to another embodiment, Figure 5 A, B is a schematic diagram showing the mounting state of the heat pipe according to the present invention, Figure 6 is a temperature state over time of the heat pipe according to the present invention As a graph shown in comparison with the related art, the present invention comprises a heat pipe 100, a working fluid 210, and a vaporization unit 320. The heat pipe 100 forms a predetermined space on an inner diameter side thereof. A sealed space (not shown) in a vacuum state is integrally formed to seal both sides, and the heat pipe 100 is made of a copper or stainless metal pipe, and has a straight or U-shape and various deformation shapes. This The working fluid 210 installed inside the heat pipe 100 may be an alcohol that is a strong vaporizing material so that heat transfer is possible through evaporation latent heat. The working fluid 210 made of acetone or the like is inserted into the heat pipe 100 by 5 to 30%.

상기 작동유체(210)를 기화 시키는 기화부(320)은, 히트 파이프(100)의 내측으로 열원의 접촉부 일측에 위치토록 설치되며, 내경측에 일체로 형성되는 미세홈(310A)이나 내경측에 삽입되는 위크(310B)로서 이루어 지고, 상기 미세홈(310A)이나 위크(310B)는 각각 별도로 설치되거나 일체로 설치된다.The vaporization part 320 for vaporizing the working fluid 210 is installed to be located on one side of the contact portion of the heat source inwardly of the heat pipe 100, the micro groove 310A or the inner diameter side which is integrally formed on the inner diameter side. It is made as a wick 310B to be inserted, and the microgroove 310A or the wick 310B are installed separately or integrally, respectively.

또한, 상기 위크(310B)나 미세홈(310A)는, 히트 파이프(100)의 전체 길이에 대하여 1~30%의 길이를 갖도록 형성되고, 상기 위크(310B)는, 히트 파이프(100)의 재질에 따라 동일 재질(열전도성이 높은 구리재질의 경우 구리나 청동재의 재질이 사용되며, 스테인레스 재질의 경우 스테인레스재질)로서 이루어 진다.In addition, the wick 310B or the fine groove 310A is formed to have a length of 1 to 30% with respect to the entire length of the heat pipe 100, and the wick 310B is made of a material of the heat pipe 100. According to the same material (copper or bronze material is used in the case of a high thermal conductivity copper material, stainless material is made of stainless material).

이때, 도2B에서와 같이, 히트 파이프(100)에 부분적으로 설치되는 위크(310B)에 연결심지(400)를 일체로 연결하여 히트 파이프(100)의 하단에 고정시키면 가열부분이 응축 부위보다 약간 높을 경우에도 액체의 상태로 응축된 작동유체(210)가 연결심지(400)에 흡입되면서 위크(310B)쪽으로 지속적으로 운반되므로 지속적인 기화와 응축이 연속적으로 반복 수행토록 된다.At this time, as shown in FIG. 2B, when the connection wick 400 is integrally connected to the wick 310B partially installed in the heat pipe 100 and fixed to the lower end of the heat pipe 100, the heating part is slightly smaller than the condensation part. Even when high, the working fluid 210 condensed in a liquid state is continuously sucked into the wick 310B while being sucked into the connection wick 400, so that continuous vaporization and condensation are continuously performed repeatedly.

그리고, U자 형상의 히트 파이프(100)에 부분적인 위크(310B)를 설치할 경우 열원의 접촉부에 위치토록 양단부에 각각 설치되어 연결심지(400)로서 일체로 연결되는 구성으로 이루어 진다.본 발명에서 연결심지는 삼투압작용이 원활한 섬유사, 광섬유, 철선 등을 여러가닥 꼬은 것이나 펄프, 화학스폰지 등을 사용할 수 있다.In addition, when the partial wick 310B is installed in the U-shaped heat pipe 100, each end portion of the wick 310B is disposed at the contact portion of the heat source and is integrally connected as the connection wick 400. The connecting wick can be twisted into multiple strands such as fiber yarn, optical fiber, iron wire, etc., with smooth osmotic pressure, pulp, and chemical sponge.

이와같은 구성으로 이루어진 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the present invention made of such a configuration as follows.

도2 내지 도6에 도시한 바와같이, 상기 히트 파이프(100)는, 내경측에 일정공간을 형성하여 그 양측을 밀폐토록 함으로써 진공상태의 밀폐공간(110)이 일체로 형성되며, 이때 히트 파이프(100)는, 열 전도성이 우수한 구리나 스테인레스 재질의 금속 파이프로 이루어진다.As shown in Figures 2 to 6, the heat pipe 100, by forming a predetermined space on the inner diameter side to close both sides of the vacuum sealed space 110 is formed integrally, where the heat pipe 100 consists of a metal pipe of copper or stainless steel which is excellent in thermal conductivity.

또한, 상기 히트 파이프(100)는, 전기적 발열에 의하거나 고온의 유체가 흐르는 열원에 접촉토록 설치되어 열전달을 수행토록 하고, 상기 히트 파이프(100)는 일자형으로 형성되어 열원에 각각 접촉되거나 U자 형상으로 형성되는 히트 파이프(100)의 단부가 열원 주위에 접촉토록 연결되며, 상기 히트파이프(100)의 형상은 설치장소에 따라 사용자가 임의로 변형하여 설치할수 있다.In addition, the heat pipe 100 is installed to be in contact with a heat source through which electrical heat or a high temperature fluid flows to perform heat transfer, and the heat pipe 100 is formed in a straight shape to be in contact with the heat source or U-shaped, respectively. An end of the heat pipe 100 formed in the shape is connected to contact around the heat source, the shape of the heat pipe 100 can be installed by the user arbitrarily deformed according to the installation place.

그리고, 상기 히트 파이프(100)의 내측에는 기화에 증발잠열(Latent Heat)을 통하여 열전달을 수행토록 강 기화성재인 알콜이나 아세톤등으로서 이루어 지는 작동유체(210)가 히트 파이프(100)의 내측에 5~30% 충진된다.In addition, the inside of the heat pipe 100 is a working fluid 210 made of alcohol or acetone, etc., which is a strongly vaporizable material so as to conduct heat transfer through evaporation latent heat (Latent Heat) 5 inside the heat pipe 100. ~ 30% filled.

이때, 상기 히트 파이프(100)에 충진되는 작동유체(210)의 량이 5% 이하이면 수평상태로 설치되는 히트 파이프(100)의 하부에만 위치토록 되어 위크(310B)와 접촉이 어렵게 됨으로써 지속적인 동작이 불가능하게 된다.At this time, when the amount of the working fluid 210 filled in the heat pipe 100 is 5% or less, it is positioned only in the lower portion of the heat pipe 100 installed in a horizontal state, making contact with the wick 310B difficult, thereby maintaining continuous operation. It becomes impossible.

또한, 상기 작동유체(210)의 량이 30% 이상이 되면, 히트 파이프(100)에 전달되는 열을 작동유체(210)가 흡수토록 함으로써 온도가 저하되어 기화의 속도가 느려짐은 물론 기화된 기체의 운반에 저항을 받도록 되어 열전달 효율이 50% 이하로 저하된다.In addition, when the amount of the working fluid 210 is 30% or more, the working fluid 210 absorbs the heat transferred to the heat pipe 100 so that the temperature is lowered and the rate of vaporization is lowered as well as that of the vaporized gas. Resistant to transport reduces heat transfer efficiency to 50% or less.

상기 작동유체(210)를 기화 시키는 기화부(320)는, 히트 파이프(100)의 내측으로 열원의 접촉부에 설치토록 되면서 미세홈(310A)이나 위크(310B)로서 이루어지거나 미세홈(310A)이나 위크(310B)가 일체로 설치되어 이에 접촉토록 되는 작동유체(100)가 열원에서 전달되는 고온에 의해 순식간에 기화되어 열전달을 수행토록 된다.The vaporization unit 320 for vaporizing the working fluid 210 is made to be installed in the contact portion of the heat source to the inside of the heat pipe 100 is made as a fine groove (310A) or wick (310B) or fine groove (310A) or The working fluid 100, which is integrally installed with the wick 310B and is in contact with the wick 310B, is vaporized in an instant by a high temperature transmitted from a heat source to perform heat transfer.

이때, 상기 기화부(320)는, 히트 파이프(100)의 전체 길이에 대하여 1~30%의 길이를 갖도록 형성되며, 상기 위크(310B)는, 히트파이프(100)가 구리재질의 경우 구리 또는 청동재의 재질이 사용되고, 스테인레스 재질의 경우 스테인레스재질로서 이루어 지며, 위크(310B)가 30%이상의 길이로 형성될 경우 재료량이 증가되어 생산비가 증가됨은 물론 위크(310B)를 삽입하는 제조공정 자체가 어려워져 도표에서 도시한 바와같이 열효율이 저하된다.At this time, the vaporization unit 320 is formed to have a length of 1 to 30% of the total length of the heat pipe 100, the wick 310B, the heat pipe 100 is made of copper or copper Bronze material is used, stainless material is made of stainless material, if the wick (310B) is formed to a length of more than 30%, the amount of material is increased to increase the production cost, as well as the manufacturing process itself is difficult to insert the wick (310B) As shown in the lower graph, the thermal efficiency is lowered.

또한, U 형상의 히트 파이프(100)가 형성되어 열원에 접촉토록 되는 단부 내측에 위크(310B)를 각각 설치한후 상기 위크(310B)를 연결심지(400)로서 연결하여 U자형 히트 파이프(100)의 내측에 충진되는 작동유체(210)를 각각의 위크(310B)에 신속하게 이동시켜 원활한 기화가 가능토록 한다.In addition, the U-shaped heat pipe 100 is formed and each of the wick 310B is installed inside the end to be in contact with the heat source, and then the wick 310B is connected as the connection wick 400 to the U-shaped heat pipe 100 The moving fluid 210 filled in the inside of the) is quickly moved to each wick 310B to enable a smooth vaporization.

그리고, 상기 기화부(320)를 구성하는 미세홈(310A)은, 그 내측에 유입되는 작동유체(210)가 일정 막 형상을 갖도록 일정 깊이로 형성되어 위크(310B)와 별도로 설치되거나 일체로 설치되고, 상기 위크(310B)는, 히트 파이프(100)의 전체 길이에 대하여 1~30%의 길이로 형성되면서 100~300 Mesh의 규격을 갖도록 형성되어 작동유체(210)의 증발작용을 수행토록 한다.In addition, the fine groove 310A constituting the vaporization part 320 is formed to a predetermined depth so that the working fluid 210 introduced into the inner portion has a predetermined membrane shape, and is installed separately from the wick 310B or integrally installed. The wick 310B is formed to have a size of 100 to 300 Mesh while being formed at a length of 1 to 30% with respect to the entire length of the heat pipe 100 to perform the evaporation of the working fluid 210. .

상기 위크(310B)의 메쉬(Mesh)는 그 크기가 100이하가 되면 모세관 현상의 감소로 인하여 증발의 효율이 저하되어 신속한 열전달이 불가능하고, 300이상이 되면 기화는 신속하게 이루어지나 메시 자체가 너무 미세하여 히트 파이프(100)의 내부에 접촉되도록 설치하는데 어려움이 있음은 물론 열에 의한 손상과 삽입시 파손이 발생하게 된다.When the size of the mesh 310 of the wick 310B is less than 100, evaporation efficiency is reduced due to the reduction of capillary effect, and rapid heat transfer is impossible, and when 300 or more, the vaporization is performed quickly, but the mesh itself is too much. It is difficult to install so as to be in contact with the inside of the heat pipe 100 to be fine, as well as damage caused by heat and breakage during insertion occurs.

상기와 같이, 히트 파이프(100)의 내측에 열원(410)에 위치토록 위크(310B)를 설치한후 작동유체(210)를 충진하여 진공상태를 형성하고, 상기 히트 파이프(100)를 열원(410)에 접촉시키면 고온 상태의 열원에 의해 위크(310B)가 삽입되는 쪽의 히트 파이프(100)를 가열하게 된다.As described above, after the wick 310B is installed at the heat source 410 in the heat pipe 100, the working fluid 210 is filled to form a vacuum state, and the heat pipe 100 is heat source ( In contact with 410, the heat pipe 100 on which the wick 310B is inserted is heated by a heat source in a high temperature state.

이때, 상기 부분 위크(310B)는, 일정 형태의 메시(약 100~300)를 갖도록 되어 각각의 메시에 미세한 망 형상으로 형성되는 작동유체(210)를 기화시켜 히트 파이프(100) 전체에 기체가 이동하게 되고, 이때 잠열을 갖는 기체가 히트 파이프(100)의 전체에 기화잠열을 전달하고, 상기 잠열이 히트 파이프(100)의 외측에 열을 발산한다.At this time, the partial wick 310B has a mesh (about 100 to 300) of a certain shape, and vaporizes the working fluid 210 formed in a fine mesh shape on each mesh so that gas is provided in the entire heat pipe 100. The gas having latent heat transfers the latent heat of vaporization to the entire heat pipe 100, and the latent heat radiates heat to the outside of the heat pipe 100.

계속하여, 상기 기체는 히트 파이프(100)의 내경측에서 응축되어 저면에 모이게 되고, 이는 유체 상호간의 응집력 및 유체가 수평을 유지하려는 작용과 히트 파이프(100)의 내측에 삽입되는 위크(310B)의 모세관 현상에 의해 부분적으로 설치되는 위크(310B)에서 기화와 동시에 흡입토록 되는 동작을 통하여 작동유체(210)를 계속 공급함으로써 열원(410)에 의해 열의 지속적인 공급시 기화와 응축 및 유체의 흡입동작을 연속하여 수행토록 한다.Subsequently, the gas condenses on the inner diameter side of the heat pipe 100 and collects on the bottom surface, which is a wick 310B inserted into the heat pipe 100 and the cohesive force between the fluids and the action of keeping the fluid horizontal. Evaporation, condensation, and suction of fluid during continuous supply of heat by the heat source 410 by continuously supplying the working fluid 210 through the operation to simultaneously suck and vaporize the wick 310B partially installed by the capillary phenomenon To be run continuously.

또한, U자 형상의 히트 파이프(100)의 경우, 열원(410)의 접촉부 내경측에 각각 위치토록 설치되는 위크(310B)가 연결심지(400)에 의해 일체로 연결되어 위크(310B)에 침적되는 작동유체(210)가 기화후 응축될 때 상기 응축되는 작동유체(210)를 위크(310B)에 용이하게 전달토록 한다.In addition, in the case of the U-shaped heat pipe 100, the wicks 310B, which are installed to be positioned at the inner diameter side of the contact portion of the heat source 410, are integrally connected by the connection wick 400 to be deposited on the wicks 310B. When the working fluid 210 to be condensed after evaporation, the condensed working fluid 210 is easily delivered to the wick 310B.

그리고, 히트 파이프(100)의 내측에 부분적으로 설치되는 위크(310B)에 연결심지(400)를 연결하여 히트 파이프(100)의 하단에 고정시키면 가열부분이 응축 부위보다 약간 높을 경우에도 액체의 상태로 응축된 작동유체(210)가 연결심지(400)에 흡입되면서 위크(310B)쪽으로 지속적으로 운반되므로 지속적인 기화와 응축이 연속적으로 수행토록 된다.In addition, when the connection wick 400 is connected to the wick 310B partially installed inside the heat pipe 100 and fixed to the lower end of the heat pipe 100, the liquid state is maintained even when the heating part is slightly higher than the condensation part. As the working fluid 210 condensed into the connection wick 400 is continuously transported toward the wick 310B, continuous vaporization and condensation are continuously performed.

그리고, 상기 히트 파이프(100)의 내경측에 설치되는 기화부(320)는 다수의 미세홈(310A)을 갖도록 되어 일정깊이의 미세홈(310A)에 작동유체(210)가 흡입될 때 위크와 동일한 효과를 가져온다.In addition, the vaporization unit 320 installed on the inner diameter side of the heat pipe 100 has a plurality of fine grooves 310A so that when the working fluid 210 is sucked into the fine grooves 310A of a predetermined depth, the wick and Has the same effect.

더하여, 상기 기화부(320)는, 미세홈(310A) 및 위크(310B)가 일체로 형성되어 그 효과를 배가 시킬수 있도록 된다.In addition, the vaporization unit 320, the microgroove 310A and the wick 310B is integrally formed to double the effect.

계속하여, 상기 히트 파이프(100)가 수평상태로 설치될 때 응축되는 작동유체(210)는, 중력의 작용에 의해 수면이 수평상태를 유지토록 되어 위크(310B)에 접촉토록 됨으로써 신속한 유체의 이송이 가능토록 되다.실시예 Subsequently, when the heat pipe 100 is installed in a horizontal state, the working fluid 210 that is condensed may keep the water level horizontal by the action of gravity and contact the wick 310B so as to rapidly transfer the fluid. This becomes possible. Example

본 발명은, 내외경이 각각 10Ф, 12Ф이고, 길이가 3m인 구리재질의 히트파이프(100)를 사용하고, 상기 히트 파이프(100)의 내측에 삽입되는 위크(310B)는, 10㎝의 길이에 150mesh의 규격을 사용하였으며, 그 권선 횟수는 2회로 한정하였고, 작동유체(210)는 전체 부피에 대하여 10%의 알콜을 사용하여 시험하였으며, 상기 지점은 T1이 열원에 접촉토록 되는 히트 파이프(100)의 단부로부터 20㎝지점, T2는 90㎝지점, T3는 160㎝지점, T4는 230㎝지점, T5는 300㎝지점에 각각 위치토록 된다. In the present invention, the inner and outer diameters are 10? And 12 ?, respectively, and a length of 3 m is used, and the wick 310B inserted inside the heat pipe 100 is 10 cm in length. The size of 150mesh was used, and the number of windings was limited to 2 times, and the working fluid 210 was tested using 10% alcohol based on the total volume, and the point was a heat pipe 100 in which T1 was in contact with the heat source. 20 cm, T2 is 90 cm, T3 is 160 cm, T4 is 230 cm, and T5 is 300 cm from the ends of the c).

도표1 및 2는 도5A에서와 같이 열원(410)에 일단이 각각 접촉토록 설치되는 3개의 히트파이프(100)를 5개의 지점에서 그 온도를 측정하였고, 그 결과 상기에서와 같이 약 20% 이상의 효율 증가를 가져왔다.Tables 1 and 2 measure the temperature of three heat pipes 100, one end of which is installed in contact with the heat source 410 at five points as shown in FIG. 5A, and as a result, about 20% or more as described above. It brought about an increase in efficiency.

뿐만 아니라, 위크(310B)의 량을 최소화 하여 생산비를 감소시키고, 도6에서와 같이 각부분의 온도차를 최소화 하며, 신속한 열 전달이 가능토록 되었다.In addition, the production cost is reduced by minimizing the amount of the wick 310B, and as shown in FIG. 6, the temperature difference between each part is minimized and rapid heat transfer is possible.

이와같이 본 발명에 따른 열 교환장치에 의하면, 난방배관의 부식과 파손 및 이에 따른 누수를 완벽하게 방지하고, 난방배관내의 스케일 발생이 방지되어 이에 따른 효율저하나 파손이 방지되며, 난방배관이 배설되는 방바닥 전체의 온도를 균일하게 유지하고, 난방배관내 고온의 유체가 흐르지 않아 최소의 유량으로 보일러의 용량을 증가 시킬수 있으며, 히트 파이프의 과열이 신속하게 이루어짐은 물론 히트 파이프의 생산가 및 불량율을 현저하게 감축시키고, 난방효율을 상승토록 하는 우수한 효과가 있다.Thus, according to the heat exchange device according to the present invention, the corrosion and breakage of the heating pipe and the leakage accordingly completely prevented, the generation of scale in the heating pipe is prevented, thereby reducing the efficiency or damage, and the heating pipe is disposed The temperature of the entire floor is maintained uniformly, and the high-temperature fluid does not flow in the heating pipe to increase the capacity of the boiler at the minimum flow rate.The heat pipe is rapidly overheated, and the production cost and the defective rate of the heat pipe are remarkably increased. It has an excellent effect of reducing and raising the heating efficiency.

Claims (6)

진공상태의 밀폐공간을 갖는 히트 파이프(100)의 내측으로 작동유체(210)가 충진되고, 상기 히트 파이프(100)의 내측 일부에는 위크(310B)가 취부된 기화부를 갖춘 열교환장치에 있어서,In a heat exchanger having a vaporization portion in which a working fluid 210 is filled into a heat pipe 100 having a vacuum sealed space, and a wick 310B is mounted on a portion of the heat pipe 100. 상기 작동유체(210)는 상기 히트 파이프(100)의 내경측 부피에 대하여 5~30%의 부피를 갖는 강 기화성 유체이고, 상기 작동유체(210)가 침적토록 상기 히트 파이프(100)의 전체 길이에 대한 열원(410)에 적어도 일부분이 접히도록 1~30%의 길이를 갖고, 100~300메쉬를 갖도록 1~5회 권선되는 위크(310B)가 상기 히트 파이프(100)의 내측에 삽입되는 구성으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 열 교환장치.The working fluid 210 is a refractory fluid having a volume of 5 to 30% with respect to the volume of the inner diameter of the heat pipe 100, and the entire length of the heat pipe 100 so that the working fluid 210 is deposited. At least a portion of the heat source 410 to be folded to have a length of 1 to 30%, wick 310B is wound 1 to 5 times to have a 100 to 300 mesh is inserted into the inside of the heat pipe 100 Heat exchanger characterized in that consisting of. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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