KR100462226B1 - Apparatus for Heat Pipe in Manufacturing Therefor - Google Patents
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Abstract
본 발명은 연속기공의 윅(Wick) 구조를 형성하는 금속분말을 히트파이프에 충진하는 히트파이프 금속분말충진장치에 관한 것이다.The present invention relates to a heat pipe metal powder filling apparatus for filling a heat pipe with a metal powder forming a wick structure of continuous pores.
그 기술적인 구성은, 장치 본체부(10) 상측에는 금속 분말통(20)이 위치되어 그 내부에 일정한 크기를 갖는 금속분말이 충진되고, 상기 금속 분말통(20)의 하측에는 다수개의 금속분말 공급노즐(30)이 다수개 횡설되어, 상기 장치 본체부(10)에 수직으로 설치되는 각각의 파이프(40) 내에 금속분말이 충진될 수 있도록 하며, 상기 장치 본체부(10)의 내측에는 삽입봉(50)이 중앙에 위치되는 파이프(40)가 각각 지지되어 고정되도록 파이프 고정레버(80)가 지지대(100) 상하측으로 이송 가능토록 설치되며, 상기 장치 본체부(10)의 하측에는 금속분말이 충진된 파이프(40)를 진동시켜 금속분말(110)의 충진 밀도를 조정하도록 바이브레이터(120)가 설치되는 것을 요지로 한다.In the technical configuration, a metal powder container 20 is positioned above the apparatus main body 10, and a metal powder having a predetermined size is filled therein, and a plurality of metal powders are provided below the metal powder container 20. A plurality of supply nozzles 30 are laid so that metal powder can be filled in each pipe 40 installed perpendicular to the apparatus main body 10, and inserted into the apparatus main body 10. The pipe fixing lever 80 is installed to be transported to the upper and lower sides of the support 100 so that the pipes 40 having the rods 50 positioned at the center thereof are supported and fixed, and the metal powder is provided at the lower side of the apparatus main body 10. The vibrator 120 is installed to vibrate the filled pipe 40 to adjust the filling density of the metal powder 110.
Description
연속기공의 윅(Wick) 구조를 형성하는 금속분말을 히트파이프에 충진하는 히트파이프 금속분말충진장치에 관한 것으로 이는 특히, 상기 히트파이프의 제조시 다수의 파이프를 파이프 가이드홈이 형성된 본체부 내에 연속적으로 장착하여 삽입봉의 삽입후, 분말통을 통해 상기 파이프 내에 금속분말을 연속적으로 충진하여 다수의 히트 파이프를 자동적으로 제작할 수 있도록 함은 물론, 이에따라 히트파이프의 제작공정이 용이하게 이루어지면서도, 파이프의 내벽면에 소결된 금속분말에 의한 연속된 미세한 기공이 형성되는 윅 구조로 개선하여, 열전도성이 우수하게 이루어질 수 있도록한 히트파이프 금속분말충진장치에 관한 것이다.The present invention relates to a heat pipe metal powder filling apparatus which fills a heat pipe with a metal powder forming a wick structure of continuous pores. In particular, in the manufacture of the heat pipe, a plurality of pipes are continuously formed in a main body where a pipe guide groove is formed. After the insertion rod is inserted into the pipe, the powder can be continuously filled with metal powder in the pipe to automatically manufacture a plurality of heat pipes, and accordingly, the heat pipe can be easily manufactured, The present invention relates to a heat pipe metal powder filling apparatus which is improved in a wick structure in which continuous fine pores are formed by sintered metal powder on the inner wall surface thereof, thereby making it possible to have excellent thermal conductivity.
일반적으로 알려져있는 모세관 현상식 히트파이프에 있어서는, 히트파이프의 내벽면에 비교적 얇은 두께의 금속 망사를 부착시키거나, 또는 상기 히트파이프 내벽면에 미세한 홈을 파거나, 또는 상기 히트파이프 내벽면에 홈을 파고 재차 얇은 망사를 부착한 파이프에 작동액체를 주입한 후, 상기 파이프를 진공으로 밀폐하여 히트파이프를 완성하는 것이다.In a generally known capillary development type heat pipe, a relatively thin metal mesh is attached to the inner wall surface of the heat pipe, a fine groove is dug into the inner wall surface of the heat pipe, or a groove is formed in the inner wall surface of the heat pipe. After digging a hole and injecting the working liquid to the pipe with a thin mesh again, the pipe is sealed with a vacuum to complete the heat pipe.
상기와같은 히트파이프는, 그 일단을 외부 열원으로 가열할 경우 가열된 부위의 작동액체의 증발로 발생하는 기체가 가열되지 않은 부위로 이동하여 증발잠열을 파이프 주위에 전달하면서 응축을 일으키게 되고, 상기와같이 응축된 액체는 모세관 현상에 의해 금속망사 또는 홈을타고 원래의 가열부위로 돌아와 재차 증발토록 되어 계속적으로 열 수송이 일어나게 되는 것이다.When the heat pipe is heated to an external heat source, the heat pipe moves to an unheated portion of the gas generated by the evaporation of the working liquid in the heated portion, and transfers latent heat of evaporation around the pipe to cause condensation. The condensed liquid, like the capillary phenomenon, gets into the metal mesh or groove and returns to the original heating part to be evaporated again, so that the continuous heat transfer occurs.
그러나, 상기와같이 촘촘한 망사가 내면에 부착되는 히트파이프는, 파이프의 전 내벽면에 촘촘한 금속망사를 접착해야 함으로써, 히트파이프가 가늘거나 긴 경우 상기 금속망사의 부착에 따른 공정상의 어려움이 있게 됨은 물론, 이에따라 히트파이프의 제작에 따른 가격이 증가하게 되며, 상기 히트파이프를 굽혀야할 경우 열 전달이 제대로 이루어지지 않게되는 단점이 있는 것이다.However, in the heat pipe to which the dense mesh is attached to the inner surface as described above, the dense metal mesh should be adhered to the entire inner wall of the pipe, so that when the heat pipe is thin or long, there is a difficulty in the process due to the attachment of the metal mesh. Of course, according to this, the price increases according to the manufacture of the heat pipe, and when the heat pipe needs to be bent, there is a disadvantage in that heat transfer is not properly performed.
한편, 미세한 홈을 이용하는 히트파이프에 있어서는, 파이프의 길이 방향으로 모세관 현상에 의한 액체의 이동은 매우 우수한 반면에 파이프 원주방향으로의 액체 이동이 순조롭지 못하게 되는 단점이 있는 것이다. 그러므로 응축이 원주방향으로 일어날때는 돌아오는 액체의 분포가 원주상으로 균일하지 못하게 되며, 이에따라 가열부위에 원주상으로 액체가 없는 부분이 생기게 된다.On the other hand, in the heat pipe using a fine groove, the liquid movement by the capillary phenomenon in the longitudinal direction of the pipe is very excellent while the liquid movement in the pipe circumferential direction is not smooth. Therefore, when the condensation takes place in the circumferential direction, the distribution of the returning liquid is not uniform in the circumferential phase, and thus there is a circumferential liquid-free portion in the heating part.
이와같은 현상을 방지하기 위하여 상기와같은 미세한 홈 위에 촘촘한 금속망사를 덮는 방식을 사용하였지만, 상기 미세한 홈과 그 위에 촘촘한 망사를 겸비한 히트파이프는 성능상 우수한 반면에, 이를 제작시 공정상의 어려움과, 이에따른 가격상승을 초래하게되어 비경제적인 문제점이 있었던 것이다.In order to prevent such a phenomenon, a method of covering a dense metal mesh on the fine groove as described above was used, but the heat pipe having the fine groove and the dense mesh thereon is excellent in performance, while in manufacturing it, It caused a price increase due to the uneconomical problem.
본 발명은 상기와 같은 종래의 여러 문제점을 개선하기 위하여 안출된 것으로서 그 목적은, 상기 히트파이프의 제조시 파이프를 원하는 길이로 구성하여 그 내부 중앙에 삽입봉을 위치시켜, 다수의 삽입봉이 삽입된 파이프를 파이프 가이드홈이 형성된 본체부 내에 연속적으로 장착하여 , 금속 분말통을 통해 상기 파이프 내에 금속분말을 연속적으로 충진하여 다수의 히트 파이프를 자동적으로 제작할 수 있도록 함은 물론, 이에따라 히트파이프의 제작공정이 용이하게 이루어지면서도, 제품의 생산원가를 저하시킬 수 있는 히트파이프 금속분말충진장치를 제공하는데 있다.The present invention has been made in order to improve the various conventional problems as described above, the object of the production of the heat pipe, the pipe having a desired length to position the insertion rod in the inner center, a plurality of insertion rod is inserted The pipe is continuously mounted in the main body portion formed with the pipe guide groove, so that the metal powder can be continuously filled in the pipe through the metal powder container to automatically manufacture a plurality of heat pipes, and accordingly, a heat pipe manufacturing process accordingly. The present invention provides a heat pipe metal powder filling apparatus that can be easily made and can reduce the production cost of a product.
도 1은 본 발명에 따른 히트파이프 금속분말충진장치의 정면 구성도.1 is a front configuration diagram of a heat pipe metal powder filling apparatus according to the present invention.
도 2는 본 발명에 의한 히트파이프 금속분말충진장치의 내부에 파이프가 연속적으로 장착된 상태를 도시한 도면.Figure 2 is a view showing a state in which the pipe is continuously mounted inside the heat pipe metal powder filling apparatus according to the present invention.
도 3은 본 발명의 히프파이프 금속분말충진장치의 파이프 고정레버에 고정되는 히트파이프의 내부구조를 나타낸 요부 단면 구조도.Figure 3 is a main cross-sectional structural view showing the internal structure of the heat pipe is fixed to the pipe fixing lever of the bottom pipe metal powder filling apparatus of the present invention.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
10...장치 본체부 20...금속 분말통10.Device main body 20 ... Metal powder canister
30...금속분말 공급노즐 40...파이프30.Metal powder supply nozzle 40 ... Pipe
50...삽입봉 70...파이프 관통홀50 ... Insertion rod 70 ... Pipe through hole
80...파이프 고정레버 90...높이 조절스크류80 ... Pipe lock lever 90 ... Height adjustment screw
100...지지대 110...금속분말100 ... support 110 ... metal powder
120...바이브레이터 130...콘트롤 패널120 ... vibrator 130 ... control panel
상기 목적을 달성하기 위한 기술적인 구성으로서 본 발명은, 장치 본체부 상측으로 위치되어 일정 크기를 갖는 금속분말이 충진토록 설치되는 금속 분말통;As a technical configuration for achieving the above object, the present invention, the metal powder container is installed to be filled with a metal powder having a predetermined size is located above the apparatus main body portion;
상기 금속 분말통의 하측으로 다수개 횡설되어 장치 본체부에 설치되는 각각의 파이프 내에 금속분말을 공급토록 설치되는 금속분말 공급노즐;A metal powder supply nozzle which is installed so as to supply metal powder in each pipe which is plurally gibbed below the metal powder container and installed in the apparatus main body;
상기 장치 본체부의 내측으로 설치되어 삽입봉이 중앙에 위치되는 파이프가 각각 지지되어 고정되도록 파이프 관통홀이 다수개 형성되고, 일측에는 높이 조절스크류가 설치되어 지지대 상하측으로 이송 가능토록 설치되는 파이프 고정레버; 및,A pipe fixing lever installed inside the main body of the apparatus so that a plurality of pipe through-holes are formed to support and fix the pipes in which the insertion rods are positioned in the center, and a height adjustment screw is installed at one side to be transported to the upper and lower sides of the support; And,
상기 장치 본체부의 하측으로 위치되어 금속분말이 충진된 파이프를 진동시켜 금속분말의 충진 밀도를 조정토록 설치되는 바이브레이터;를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.And a vibrator positioned below the apparatus main body to adjust the filling density of the metal powder by vibrating the pipe filled with the metal powder.
이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 따른 히트파이프 금속분말충진장치의 정면 구성도이고, 도 2는 본 발명에 의한 히트파이프 금속분말충진장치의 내부에 파이프가 연속적으로 장착된 상태를 도시한 도면이며, 도 3은 본 발명의 히프파이프 금속분말충진장치의 파이프 고정레버에 고정되는 히트파이프의 내부구조를 나타낸 요부 단면 구조도로서, 히트파이프 금속분말충진장치의 장치 본체부(10) 상측에는 금속 분말통(20)이 위치되어 그 내부에 일정한 크기를 갖는 금속분말이 충진되도록 하며, 상기 금속 분말통(20)의 하측에는 다수개의 금속분말 공급노즐(30)이 다수개 횡설되어, 상기 장치 본체부(10)에 수직으로 설치되는 각각의 파이프(40) 내에 금속분말이 충진될 수 있도록 한다.1 is a front configuration diagram of a heat pipe metal powder filling apparatus according to the present invention, FIG. 2 is a view illustrating a state in which a pipe is continuously mounted in the heat pipe metal powder filling apparatus according to the present invention, FIG. Is a cross-sectional structural view showing the internal structure of the heat pipe fixed to the pipe fixing lever of the bottom pipe metal powder filling apparatus of the present invention, the metal powder container 20 on the upper side of the apparatus main body 10 of the heat pipe metal powder filling apparatus; In this position, the metal powder having a predetermined size is filled therein, and a plurality of metal powder supply nozzles 30 are laid down below the metal powder container 20 to the apparatus main body 10. Metal powder may be filled in each pipe 40 installed vertically.
상기 금속 분말통(20)의 하측에는 계량부(60)가 설치되어, 각각의 금속분말 공급노즐(30)에 적정량의 금속분말이 공급될 수 있도록 설치된다.The metering unit 60 is installed at the lower side of the metal powder container 20 so as to supply an appropriate amount of metal powder to each metal powder supply nozzle 30.
또한, 상기 장치 본체부(10)의 내측에는 삽입봉(50)이 중앙에 위치되는 파이프(40)가 각각 지지되어 고정되도록 파이프 관통홀(70)이 다수개 형성되는 파이프 고정레버(80)가 설치되며, 이때 상기 파이프 고정레버(80)의 일측에는 높이 조절스크류(90)가 설치되어 지지대(100) 상하측으로 이송 가능토록 설치된다.In addition, a pipe fixing lever 80 having a plurality of pipe through-holes 70 formed therein to support and fix each of the pipes 40 having the insertion rod 50 at the center inside the apparatus main body 10 is provided. In this case, a height adjusting screw 90 is installed at one side of the pipe fixing lever 80 so as to be transported upward and downward of the support 100.
상기 파이프 고정레버(80)는, 장치 본체부(10)의 지지대(100) 상,하측 및 중앙으로 각각 설치된다.The pipe fixing lever 80 is installed on the upper, lower and center of the support 100 of the apparatus main body 10, respectively.
또한, 상기 장치 본체부(10)의 하측에는 금속분말이 충진된 파이프(40)를 진동시켜 금속분말(110)의 충진 밀도를 조정하도록 바이브레이터(120)가 설치되는 구성으로 이루어진다.In addition, the vibrator 120 is provided at the lower side of the apparatus main body 10 so as to adjust the filling density of the metal powder 110 by vibrating the pipe 40 filled with the metal powder.
도면중 미설명 부호인 '130'은 상기 장치 본체부(10)를 자동적으로 조정하기 위한 콘트롤 패널이다.In the drawing, reference numeral 130 denotes a control panel for automatically adjusting the apparatus main body 10.
이와 같은 구성으로 이루어진 본 발명의 작용 및 효과를 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation and effects of the present invention made of such a configuration as follows.
도1 내지 도 3에 도시한 바와같이, 히트파이프 금속분말충진장치의 장치 본체부(10) 상측으로 형성되는 금속 분말통(20) 내부에 80 ~ 200메쉬(mesh)의 입경을 갖는 금속분말(110)이 저장되어 중력에 의해 하방으로 공급될 수 있게 되며, 이때 상기 금속 분말통(20)의 하측에는 다수개 횡설되는 금속분말 공급노즐(30)에 상기 금속분말(110)이 유입된다.1 to 3, the metal powder having a particle size of 80 ~ 200 mesh (mesh) in the metal powder container 20 formed above the apparatus main body 10 of the heat pipe metal powder filling apparatus ( 110 is stored and can be supplied downward by gravity, wherein the metal powder 110 is introduced into a plurality of metal powder supply nozzles 30 so as to be stowed below the metal powder barrel (20).
이때, 상기 금속 분말통(20)의 하측에 설치되는 계량부(60)에 의해 각각의 금속분말 공급노즐(30)에 적정량의 금속분말이 공급될 수 있게 된다.At this time, the appropriate amount of metal powder can be supplied to each of the metal powder supply nozzles 30 by the metering unit 60 installed below the metal powder container 20.
따라서, 상기 장치 본체부(10)의 상측에 위치된 콘트롤 패널(130)의 자동 또는 수동 주입버튼을 눌러주게 되면, 상기 금속 분말노즐(30)을 통해 금속 분말이상기 장치 본체부(10)에 수직으로 설치되는 각각의 파이프(40) 내에 중력에 의해 금속분말(110)이 충진된다.Therefore, when the automatic or manual injection button of the control panel 130 located above the apparatus main body 10 is pressed, the metal powder is perpendicular to the apparatus main body 10 through the metal powder nozzle 30. The metal powder 110 is filled by gravity in each of the pipes 40 installed.
상기 파이프(40)는 도 3에 도시한 바와같이, 인발작업에 의해 내부가 중공(中空)이 형성되어 원하는 길이로 절단된 후, 상기 파이프(40)의 내부인 중공의 중앙에 삽입봉(50)이 내삽되고, 상기 금속분말 공급노즐(30)과 동축의 수직선상으로 각각 설치되어 깔대기(K)를 통해 금속분말이 파이프(40)의 내면과 삽입봉(50) 사이로 주입되어 충진된다.As shown in FIG. 3, the pipe 40 is hollowed out by a drawing operation, cut into desired lengths, and then inserted into the center of the hollow 40, which is the inside of the pipe 40. ) Is interpolated and installed in a vertical line coaxial with the metal powder supply nozzle 30, and the metal powder is injected between the inner surface of the pipe 40 and the insertion rod 50 through the funnel K to be filled.
한편, 상기 장치 본체부(10)에 수직으로 설치되는 파이프(40)는 파이프 고정레버(80)의 파이프 관통홀(70)을 관통하여지지 고정토록 되며, 이때 상기 파이프 고정레버(80)는 지지대(100)에 승하강 가능하게 설치되어, 상기 파이프 고정레버(80) 일측에 설치되는 높이 조절스크류(90)를 풀어주고 높이를 조정한 후, 상기 높이 조절스크류(90)를 조여주는 간단한 동작에 의해, 상기 지지대(100)상에 일체로 고정된다.On the other hand, the pipe 40 is installed perpendicular to the apparatus main body portion 10 is to be fixed to pass through the pipe through-hole 70 of the pipe fixing lever 80, the pipe fixing lever 80 is supported It is installed to the lifting and lowering (100), after loosening the height adjusting screw 90 installed on one side of the pipe fixing lever 80 and adjusting the height, in a simple operation of tightening the height adjusting screw 90 By this, it is fixed integrally on the support (100).
상기 파이프 고정레버(80)는, 장치 본체부(10)의 지지대(100) 상,하측 및 중앙으로 각각 설치되어, 내부 중앙에 삽입봉(50)이 내삽된 파이프(40)를 상,하측 및 중앙에서 견고하게 지지하여 고정시킬 수 있도록 한다.The pipe fixing lever 80 is installed on the upper, lower and center of the support 100 of the apparatus main body 10, respectively, the upper and lower pipe 40 is inserted into the insertion rod 50 in the inner center It should be firmly supported and fixed in the center.
계속해서, 상기와같이 내부에 금속분말이 충진된 파이프(40)는 장치 본체부(10) 하측으로 설치된 바이브레이터(120)의 진동에 의해 상기 금속분말(110)의 충진 밀도를 조정할 수 있게 되어, 다수의 히트 파이프를 자동적으로 제작할 수 있도록 함은 물론, 이에따라 히트파이프의 제작공정이 용이하게 이루어질 수 있는것이다.Subsequently, as described above, the pipe 40 filled with the metal powder can adjust the filling density of the metal powder 110 by the vibration of the vibrator 120 installed under the apparatus main body 10. It is possible to automatically produce a plurality of heat pipes, as well as to facilitate the manufacturing process of the heat pipe accordingly.
이와 같이 본 발명에 따른 히트파이프 금속분말충진장치에 의하면, 상기 히트파이프의 제조시 파이프를 원하는 길이로 구성하여 그 내부 중앙에 삽입봉을 위치시켜, 다수의 파이프를 파이프 가이드홈이 형성된 본체부 내에 연속적으로 장착하여 삽입봉의 삽입후, 금속 분말통을 통해 상기 파이프 내에 금속분말을 연속적으로 충진하여 다수의 히트 파이프를 자동적으로 제작할 수 있게 되며, 이에따라 히트파이프의 제작공정이 용이하게 이루어지면서도, 제품의 생산원가를 저하시킬 수 있는 우수한 효과가 있다.As described above, according to the heat pipe metal powder filling apparatus according to the present invention, when the heat pipe is manufactured, the pipe is formed in a desired length, and an insertion rod is positioned at the center of the inside of the heat pipe. After inserting the insertion rod continuously, the metal powder can be continuously filled with the metal powder in the pipe, so that a plurality of heat pipes can be automatically produced. Accordingly, the heat pipe can be easily manufactured. There is an excellent effect that can reduce the production cost of.
본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구의 범위에 의해 마련되는 본 발명의 정신이나 분야를 벗어나지 않는 한도내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변화될수 있다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진자는 용이하게 알수 있음을 밝혀두고자 한다.While the invention has been shown and described with respect to specific embodiments thereof, it will be appreciated that various changes and modifications can be made in the art without departing from the spirit or scope of the invention as set forth in the following claims. Those of ordinary skill will want to know easily.
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2002
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