KR100868675B1

KR100868675B1 - 히트 파이프 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR100868675B1
Application number: KR1020070097096A
Authority: KR
Inventors: 김대회; 김진성
Original assignee: (주)온다
Priority date: 2007-09-23
Filing date: 2007-09-23
Publication date: 2008-11-19

Abstract

본 발명은 히트 파이프 및 그 제조방법에 관한 것으로, 히트 파이프의 제조과정에 있어 열매체가 유출되는 문제점과 비등점의 차이에 따라 동작온도의 차이가 발생하는 문제점을 해결할 수 있도록 한 것이다.

즉, 본 발명은 히트 파이프 제조방법에 있어서, 히트 파이프에 증류수와 메탄올, 에탄올 및 부동액으로 조성된 열매체를 충진 후 진공 밀봉하여 제조하는 것이다.

따라서, 본 발명은 열매체를 증류수와 메탄올, 에탄올 및 부동액을 조성함으로써 열매체의 충진 후 진공작업 과정에 있어 증류수가 주 열매체 작용제인 메탄올과 에탄올의 증발 배출을 억제하여 그 충진 안정성이 향상되는 것이다.

히트 파이프

Description

히트 파이프 및 그 제조방법{HEAT PIPE AND ITS MANUFACTURING METHOD}

본 발명은 히트 파이프 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 증류수와 메탄올, 에탄올 및 부동액으로 조성된 열매체를 충진 후 진공 밀봉하여 형성하여서, 가열에 의한 증발에 의하여 그 열전달 효율을 극대화할 수 있도록 함을 목적으로 한 것이다.

일반적으로, 히트 파이프는 열매체유를 순환시키지 않고 내부에 충진된 열매체의 운동에 의하여 열원을 전달하여서 열이 고루고 균일하며 효율적으로 전달될 수 있도록 하는 것이다.

이상과 같은 히트 파이프는 온수순환에 이루어진 고전적인 난방시스템의 열전달 효율성과 열전달의 신속성을 해결할 수 있도록 한 것이다.

상기한 바와 같은 히트 파이프는 일 측 단에 열원을 가하게 되면 그 가해진 열원의 비등점이 낮아진 열매체의 분자운동에 의하여 전달되어 반대 측까지의 열전달이 신속하고 열원 측과 그 반대 측의 온도차가 거의 발생하지 않게 되는 것으로서, 바닥난방, 대류난방 등 다양한 곳에 사용되고 있는 것이다.

여기서, 상기 열매체는 메탄올과 에탄올이 단독적으로 주로 사용되고 있다.

그러나, 상기한 바와 같은 종래의 히트 파이프는 그 제조과정에 있어 파이프에 열매체를 넣고 내부의 진공상태 유지를 위하여 공기 배출시키게 되는데 이 과정에 채워진 열매체가 내부 압력 하강에 따라 비등점이 낮아지면서 기화되어 공기와 함께 일부가 배출되어서 열매체의 충진량이 극속화되어 그 효율이 떨어지는 문제점이 있었다.

또한, 사용되는 열매체에 따라 그 비등점이 상이하여 열원에 의한 가열과정에 있어 초기 동작온도가 다르게 형성되는 문제점이 있었다.

이에, 본 발명은 상술한 바와 같이 히트 파이프의 제조과정에 있어 열매체가 유출되는 문제점과 비등점의 차이에 따라 동작온도의 차이가 발생하는 문제점을 해결할 수 있도록 한 것이다.

이하, 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 히트 파이프의 제조함에 있어 열매체의 충진효율을 높이고 동작온도의 편차를 방지할 수 있도록 한 것이다.

즉, 본 발명은 히트 파이프 제조방법에 있어서, 히트 파이프(10)에 증류수와 메탄올, 에탄올 및 부동액으로 조성된 열매체(10)를 충진 후 진공 밀봉하여 제조하는 것으로서, 열매체 배합공정(110)과, 열매체 충진공정(120) 및 진공 밀봉공정(130)으로 이루어진 것이다.

여기서, 상기 열매체 배합공정(110)은 증류수 60~70중량%에 메탄올과 에탄올 및 부동액을 5~15중량%로 배합조성하되 배합되는 메탄올과 에탄올이 및 부동액이 물분자 사이에 고르게 침투되어 고른 혼합 상태가 이루어지게 증류수를 35~45℃로 가열한 상태에서 메탄올과 에탄올과 같은 주 열매체 작용제 및 부동액을 배합조성한 것이다.

상기 주 열매체 작용제는 메탄올은 그 비등점이 가장 낮아 저온에서 열매체의 작용을 하고, 증류수는 그 비등점이 높아 고온에서 분자활동에 의한 열전달 작용을 하는 것이고, 에탄올은 메탄올과 증류수의 중간 온도에서 그 역할을 하는 것이며, 부동액은 동절기에 증류수의 결빙을 방지하는 것이다.

그리고, 상기 열매체 충진공정(120)은 주 열매체 작용제인 메탄올과 에탄올의 증발손실을 방지할 수 있게 15~25℃의 온도하에서 중공 관인 히팅파이프에 체적 대비 5~25체적%로 충진하여 실시하는 것이다.

또한, 상기 진공 밀봉공정(130)은 열매체(20)가 충진된 히트 파이프(10)의 내압이 1×10^-3Pa의 진공압력을 유지하게 공기를 배출시킨 후 밀봉하여 실시하는 것이다.

한편, 본 발명의 실시에 있어서 열매체유(20)에 열흡수에 의하여 열유지 작용을 하는 염화칼슘을 메탄올,에탄올 및 부동액과 동일 중량%로 배합 조성하여 실시할 수 있는 것이다.

이하, 본 발명의 사용에 대하여 설명하면 다음과 같다.

상기한 바와 같이 히트 파이프 제조방법에 있어서, 히트 파이프(10)에 증류수와 메탄올, 에탄올 및 부동액으로 조성된 열매체(20)를 충진 후 진공 밀봉하여 제조하되, 열매체 배합공정(110)과, 열매체 충진공정(120) 및 진공 밀봉공정(130)을 통하여 제조하여 실시하게 되면, 그 제조과정에 있어 증류수를 35~45℃로 가열한 상태에서 에탄올 및 메탄올과 같은 주 열매체 작용제를 배합하는 열매체 배합공정(110)을 통하여 제조함으로써 그 배합이 균일하게 이루어지는 것이다.

그리고, 이상과 같이 배합조성된 열매체(20)의 주 열매체 작용제들이 안정된 상태를 유지하는 15~25℃의 온도에서 중공 관인 히트 파이프(10)에 5~25체적%로 충진하여 실시함으로써 열매체가 안정적으로 충진되는 것이다.

또한, 상기 열매체 충진공정(110)을 통하여 열매체를 충진한 후 히트 파이 프(10)의 내압이 1×10^-3Pa의 진공압력을 유지하게 하는 진공 밀봉공정을 통한 그 제조가 완료되는 것이다.

한편, 본 발명의 다른 실시 예와 같이 열매체에 염화캄슘을 추가하여 배합조성하여 실시하게 되면, 염화칼슘의 열흡수에 의한 열 유지 특성에 의하여 히트 팡프(10)의 온도가 일정 신가 지속 유지되게 되는 것이다.

이상과 같이 제조된 본 발명의 히트 파이프(10)는 일 측에서 열원을 가하게 되면, 초기에 메탄올이 열원에 의하여 비등 기화되면서 분자운동에 의하여 열을 전도하고 순차적으로 에탄올과 증류수가 비등 기화되면서 분자운동에 의하여 열원을 전달하는 과정을 통하여 열전달이 신속하고 균일하게 이루어지는 것이다.

상기한 바와 같이 제조된 히트 파이프(10)는 주택의 방 등에 매설하여 실시하는 바닥난방과, 팬코일 등에 적용하여 대류난방을 실시할 수 있는 것으로 통상의 히트 파이프(10)와 같이 신속하고 균일한 열전달이 요구되는 곳에 실시할 수 있는 것이다.

도 1 은 볼 발명에 따른 히트 파이프 예시 단면도.

도 2 는 본 발명에 따른 제조 공정도.

10 : 히트 파이프

20 : 열매체

110 : 열매체 배합공정

120 : 열매체 충진공정

130 : 진공 밀봉공정

Claims

히트 파이프 제조방법에 있어서,

히트 파이프(10)에 증류수와 메탄올, 에탄올 및 부동액으로 조성된 열매체(10)를 충진 후 진공 밀봉하여 제조하는 열매체 배합공정(110)과, 열매체 충진공정(120) 및 진공 밀봉공정(130)으로 이루어지되,

상기 열매체 배합공정(110)은 증류수 60~70중량%에 메탄올과 에탄올 및 부동액을 5~15중량%로 배합조성하되 배합되는 메탄올과 에탄올이 및 부동액이 물분자 사이에 고르게 침투되어 고른 혼합 상태가 이루어지게 증류수를 35~45℃로 가열한 상태에서 메탄올과 에탄올과 같은 주 열매체 작용제 및 부동액을 배합조성하고,

상기 열매체 충진공정(120)은 주 열매체 작용제인 메탄올과 에탄올의 증발손실을 방지할 수 있게 15~25℃의 온도하에서 중공 관인 히팅파이프에 체적대비 5~25체적%로 충진하며,

상기 진공 밀봉공정(130)은 열매체(20)가 충진된 히트 파이프(10)의 내압이 1×10^-3Pa의 진공압력을 유지하게 공기를 배출시킨 후 밀봉 제조하는 것을 특징으로 하는 히트 파이프 제조방법.
제 1 항에 있어서;

열매체유(20)에 열흡수에 의하여 열유지 작용을 하는 염화칼슘을 메탄올,에탄올 및 부동액과 동일 중량%로 배합 조성한 것을 특징으로 하는 히트 파이프 제조방법.
히트 파이프에 있어서,

제 1 항 또는 제 2 항과 같은 제조방법에 의하여 내부에 열매체가 5~25체적%를 충진한 것을 특징으로 하는 히트 파이프.