KR100908428B1 - 방열기 히트파이프의 헤드 - Google Patents

Abstract

본 발명은 히트파이프가 체결되어 라디에이터나 기타 난방용 도구로 사용될 수 있는 히트파이프 헤드에 관한 것이다. 더욱 상세히 설명하자면, 1단헤드와 다수의 2단헤드를 스크류 결합하는 방식으로 선택된 히트파이프를 서로 연결하여 보다 간편하지만 견고하고, 더욱 안정적인 난방의 효과를 가져올 수 있는 방열기 히트파이프의 헤드이다.

따라서 본 발명은 다수의 헤드를 간단한 스크류 작동만으로 서로 연결이 가능하며 그에 따라 그 방열기나 라디에이터의 크기가 어떠한 종류의 것인지 또는 난방을 위한 방열기가 설치되는 장소의 환경이 어떠한지 모두 적정한 형태로 적응되어 설치가 가능한 유용한 발명이다.

1단헤드, 2단헤드, 히트파이프, 스크류부

Description

방열기 히트파이프의 헤드{The head of heatpipe}

본 발명은 히트파이프가 체결되어 라디에이터나 기타 난방용 도구로 사용될 수 있는 히트파이프 헤드에 관한 것이다. 더욱 상세히 설명하자면, 1단헤드와 다수의 2단헤드를 스크류 결합하는 방식으로 선택된 히트파이프를 서로 연결하여 보다 간편하지만 견고하고, 더욱 안정적인 난방의 효과를 가져올 수 있는 방열기 히트파이프의 헤드이다.

일반적으로 히트파이프는 관내에 특수 열 매체를 투입하여 관을 진공상태로 밀폐시킨 후 열 싸이론 구조로서 작동되는 원리이다. 즉, 진공된 관내의 특수 열 매체가 증발부에서 열을 흡수하여 분자의 확산을 일으켜 순간적으로 빠르게 관 전체에 균일하게 열 전달이 이루어지며 각 부분의 온도가 같은 온도를 유지하게 된다.

또한 히트파이프는 저온의 열에서도 관내의 열매체를 기체화하여 열 매체 체적의 1,600-41,800배로 팽창을 시켜 아주 적은 열 에너지원으로부터 높은 열효율을 얻을 수 있는 장점을 가지고 있다. 특히 히트파이프는 열원이 가열부만 접촉하므로 기존의 난방 자재보다 관수량 및 스팀, 용적량이 1/8 정도밖에 되지 않으며 유동 저항이 없고 관내 스케일이 생기지 않아 열효율을 최대로 할 수 있으며 관수량이 적어 보일러의 전용효율을 높여 주어 불필요한 연소로 인한 연료소비를 줄 일 수 있어 초기 에너지(900%) 및 전체 사용에너지의 35% 이상을 절감 할 수 있는 경제성이 우수한 제품이다.

그런데 종래에는 이렇게 우수한 제품을 이용하여 라디에이터 등의 방열기를 가온시켜 실내의 온도를 유지시킬 수 있는 수단이 특별히 제작될 수 없었다. 물론 그 제작이 가능하여 실시된 경우도 있지만, 거의 일체형의 헤드를 가진 방열기 등이 사용되고 있기에 그 조립이나 시공이 어려운 문제점이 있다.

본 발명은 히트파이프가 체결되어 라디에이터나 기타 난방용 도구로 사용될 수 있는 히트파이프 헤드에 관한 것이다. 더욱 상세히 설명하자면, 1단헤드와 다수의 2단헤드를 스크류 결합하는 방식으로 선택된 히트파이프를 서로 연결하여 보다 간편하지만 견고하고, 더욱 안정적인 난방의 효과를 가져올 수 있는 방열기 히트파이프의 헤드이다.

본 발명은 방열기의 헤드에 있어서, 일단이 개구되어 내부에 스크류부(11)를 가진 프렌지부(12)와, 상기 프렌지부(12)와 연통되며 직각방향으로 원통형의 몸체(13)의 상단에 히트파이프(50) 체결부(40)를 가지고, 상기 프렌지부(12)의 타측으로 외주면에 스크류부(14)를 형성한 원형의 결합부(15)로 이루어진 1단헤드(10)와; 일단이 개구되어 내부에 스크류부(21)를 가진 짧은프렌지부(22)와, 상기 짧은프렌지부(22)와 연통되며 직각방향으로 원통형의 몸체(23)의 상단에 히트파이프(50) 체결부(40)를 가지고, 상기 짧은프렌지부(22)의 타측으로 외주면에 스크류부(24)를 형성한 원형의 결합부(25)로 이루어진 2단헤드(20)가; 서로 결합하되, 1단헤드(10)와 2단헤드(20) 간의 다수의 유기적인 결합으로 히트파이프(50)에 열원을 공급하는 방열기 히트파이프의 헤드이다.

본 발명에 따라 상기 체결부(40)는, 외주면 끝단에서 일정 간격을 두고 둥굴게 돌출된 외부단턱(41)과, 그 상부 외주면을 둘레로 형성된 스크류부(42)와, 내주면에서 둥글게 돌출된 내부단턱(43)과, 상기 내부단턱(43)의 내측에 끼워지는 오링(44)과 와셔(45)로 이루어진 몸체체결부(46)와; 상기 몸체체결부(46)의 외주면 스크류부(42)에 끼워지게 내주면에 대응 스크류부(47)를 형성하고, 상단으로 관통된 관통공(48)을 형성한 체결마개(49)가; 결합하되, 상기 몸체체결부(46)에 체결마개(49)를 결합시켜 히트파이프(50)를 견고히 붙잡는 방열기 히트파이프의 헤드이다.

전술된 것처럼 본 발명은 다수의 헤드를 간단한 스크류 작동만으로 서로 연결이 가능하며 그에 따라 그 방열기나 라디에이터의 크기가 어떠한 종류의 것인지 또는 난방을 위한 방열기가 설치되는 장소의 환경이 어떠한지 모두 적정한 형태로 적응되어 설치가 가능한 유용한 발명이다.

또한 본 발명은 물의 가온되는 온도를 이용하여 히트파이프를 데우는 방식을 사용하기에 히트파이프가 고온에 의해 터지는 물리적인 파손 현상이 적어 그 내구성이 증대되며, 조립성이 능하여 설치비용이 절감된다.

본 발명은 방열기의 헤드에 관한 것으로, 도시된 도 1 내지 6의 도면과 함께 그 구성과 작용을 상세히 설명한다.

본 발명은 그일단이 개구되어 내부에 스크류부(11)를 가진 프렌지부(12)와, 상기 프렌지부(12)와 연통되며 직각방향으로 원통형의 몸체(13)의 상단에 히트파이프(50) 체결부(40)를 가지고, 상기 프렌지부(12)의 타측으로 외주면에 스크류부(14)를 형성한 원형의 결합부(15)로 이루어진 1단헤드(10)가 있고, 일단이 개구되어 내부에 스크류부(21)를 가진 짧은프렌지부(22)와, 상기 짧은프렌지부(22)와 연통되며 직각방향으로 원통형의 몸체(23)의 상단에 히트파이프(50) 체결부(40)를 가지고, 상기 짧은프렌지부(22)의 타측으로 외주면에 스크류부(24)를 형성한 원형의 결합부(25)로 이루어진 2단헤드(20)가 있다. 따라서 상기 1단헤드(10)와 2단헤드(20) 간의 다수의 유기적인 결합으로 히트파이프(50)에 열원을 공급하는 것이다.

즉, 본 발명에서는 그 시공되어 열원을 제공하는 배관도가 도 1에 상세히 도시되어 있다. 이 도시된 도면에서처럼, 보일러(90)를 통해 그 배관(91)의 온수가 가온되면, 온수는 그 배관(91)을 타고 팽창하며 이동하게 된다. 물론 이러한 물의 흐름은 리싸이클 작용에 따라 다시 보일러(90)로 입수되어 다시 데워져 배출되는 과정을 반복하는 것이다. 바로 이때 이 보일러(90)에 의해 데워진 온수가 히트파이프(50)를 가온시켜 방열기(100)에서 열기가 발산되도록 유도하게 된다. 본 발명은 여기에서 상기 히트파이프(50)가 라디에이터와 같은 방열기(100) 내부에 적절한 형태로 고정되거나 제 위치를 확보할 수 있는 헤드(10, 20)이다. 결국 본 발명이란 상기 중간 열원이 될 수 있는 히트파이프(50)를 고정시키되, 열원인 보일러(90)의 온수에서 발생된 열을 수분이 새거나 빠져나가지 않고 유지시킬 수 있도록 하는 역할을 하는 것이다.

도시된 도 4에서처럼, 본 발명은 1단헤드(10)와 2단헤드(20) 간의 스크류 결합을 통해서 결합되는데, 상기 1단헤드(10)와 2단헤드(20)와의 차이점이란 1단헤드(10)는 도면에서 좌측에 형성된 프렌지부(12)가 2단헤드(20)에 비하여 긴 상태라는 점에만 차이가 있다. 이는 상기 1단헤드(10)는 라디에이터와 같은 방열기(100)에 부착되었을 경우에, 그 방열기(100)의 몸체 외부로 돌출된 상태를 유지해야만 할 경우가 있어, 다소 긴 형태로 제작됨이 바람직하다. 이러한 상기 1단헤드(10)와 2단헤드(20)와의 결합은, 1단헤드(10)의 우측에 마련된 결합부(15)를 통해서 이루어지는데, 이 결합부(15)는 단순히 외주면에 스크류부(14)를 형성시키는 단순한 체결구조이다. 따라서 이 결합부(15)의 스크류부(14)는 대응되는 2단헤드(20)의 짧은프렌지부(22)의 내주면에 형성된 스크류부(21)에 체결되는 방식으로 연결된다. 물론 이러한 결합방식은 연장되어, 상기 2단헤드(20)의 결합부(25)에는 또 다른 2단헤드(20)의 짧은프렌지부(22)가 스크류 결합되는 방식으로 선택된 숫자만큼의 헤드(20)가 결합될 수 있다. 이는 아주 중요한 것으로 종래의 헤드에서는 볼 수 없었던 장점인데, 본 발명은 필요한 만큼 이렇게 헤드(10, 20)를 연결하여 사용이 가능하다는 것이다. 따라서 시공이 용이하고 작업환경에 따른 다양한 설치가 가능하여 활용가능성이 크다.

또한 본 발명의 상기 헤드(10, 20)는 도시된 도 2와 3에서처럼 별도의 체결부(40)를 가지고 있어, 이 체결부(40)에 히트파이프(50)가 결합될 수 있는 배려를 하고 있다. 즉, 상기 체결부(40)는, 외주면 끝단에서 일정 간격을 두고 둥굴게 돌출된 외부단턱(41)과, 그 상부 외주면을 둘레로 형성된 스크류부(42)와, 내주면에서 둥글게 돌출된 내부단턱(43)과, 상기 내부단턱(43)의 내측에 끼워지는 오링(44)과 와셔(45)로 이루어진 몸체체결부(46)가 있고, 상기 몸체체결부(46)의 외주면 스크류부(42)에 끼워지게 내주면에 대응 스크류부(47)를 형성하고, 상단으로 관통된 관통공(48)을 형성한 체결마개(49)가 있다. 따라서 이들이 결합하되, 상기 몸체체결부(46)에 체결마개(49)를 결합시켜 히트파이프(50)를 견고히 붙잡는 것이다. 사실상 본 발명은 그 헤드(10, 20)에 히트파이프(50)를 얼마나 견고히 결합시키느냐, 그리고 그 결합력이 얼마나 우수하여 온도 변화에도 누수의 발생이 안 생기느냐가 주안점이 된다. 본 발명은 이를 완벽하게 해결한 체결구조를 갖추고 있는데, 이것이 바로 와셔(45), 오링(44) 및 체결마개(49)를 통한 스크류 결합이다.

보다 상세히 설명하자면, 상기 체결마개(49)의 상단에는 도시된 관통공(48)이 형성되어 있는데, 이 관통공(48)에 본 발명의 히트파이프(50)를 삽입시킨다. 그리고 이 히트파이프(50)는 헤드(10, 20)의 체결부(40)를 통해 몸체(23) 내부로 끼어 들어가게 되는데, 외주면에는 스크류부(42)가 형성된 상태로 상기 스크류부(42)의 내주면 안에는 도시된 내부단턱(43)이 형성된다. 본 발명에서는 바로 이 내부단 턱(43)의 상부로 링 형태의 오링(44)을 끼워 넣는다. 물론 실리콘이나 고무재질로 끼워짐이 바람직하며, 이 오링(44)을 수평된 상태로 가압시킬 수 있는 별도의 와셔(45)가 끼워진다. 그리고 본 발명의 상기 체결마개(49)가 끼워져 그 체결마개(49) 내주면에 형성된 스크류부(47)가 몸체체결부(46)의 외주면에 형성된 스크류부(42)와 회전결합되는데, 이 강한 회전결합은 체결마개(49)의 전진을 가져오며 이 전진에 따라 오링(44)을 짖눌리면서 히트파이프(50)의 외주면을 타고 혹시 흘러내릴 수 있는 수분을 철저히 차단할 수 있다. 이때 상기 체결마개(49)의 내주면에서 하향된 상태로 내려온 원형의 돌출부가 상기 와셔(45)를 누르는 것이 바람직하다. 이 돌출부는 와셔(45)의 폭에 비해 좁거나 같은 것이 바람직하며, 이 돌출부가 체결마개(49)의 회전과 하향에 따라 같이 하향하여 와셔(45)를 누르고, 그 와셔(45)가 오링(44)을 누름으로 본 발명의 체결은 누수를 방지하는 기능도 하는 완벽한 결합이 되는 것이다.

그럼 본 발명의 전체적인 작동의 모습을 살펴본다. 우선 보일러(90)를 통해 물이 가온되어 그 물이 회전을 시작하면, 그 물이 회전하면서 상기 1단헤드(10)와 2단헤드(20)가 결합된 라디에이터와 같은 방열기(100)로 들어가게 된다. 정확하게는 바로 헤드(10, 20)의 내부로 이동하는 것이다. 그러면 상기 헤드(10, 20)에 그 끝단이 끼워진 히트파이프(50)의 일단을 가온시키게 된다. 히트파이프(50)란 그 내부에 액상의 열매체가 일부 채워지고, 진공으로 형성된 상태이며, 상기 보일러(90)의 물에 의해 히트파이프(50)의 끝단이 가온되면, 그 가온된 에너지에 의해 상기 열매체는 기화하면서 운동에너지를 확대하며, 히트파이프(50) 전체를 가온시키는 결과를 가져온다. 바로 이 열을 통해 본 발명의 방열기(100)는 실내를 따뜻하게 유지시키게 된다.

도 1은 본 발명의 보일러에 연결된 히트파이트의 배관 상태를 도시한 배관도,

도 2는 본 발명의 히트파이프가 끼워지는 그 헤드를 분해하여 도시한 도면,

도 3은 본 발명의 히트파이프 헤드에 히트파이프가 끼워진 모습을 도시한 단면도,

도 4는 본 발명의 히트파이프 헤드가 서로 결합된 상태를 도시한 단면도,

도 5는 본 발명의 히트파이프가 결합된 라디에이터의 모습을 도시한 사시도이다.

<도시된 도면의 주요부호에 대한 간단한 설명>

10; 1단헤드 11; 스크류부

12; 프렌지부 13; 몸체

14; 스크류부 15; 결합부

20; 2단헤드 21; 스크류부

22; 짧은프렌지부 23; 몸체

24; 스크류부 40; 체결부

41; 외부단턱 42; 스크류부

43; 내부단턱 44; 오링

45; 와셔 46; 몸체체결부

47; 스크류부 48; 관통공

49; 체결마개 50; 히트파이프

Claims (2)

1. 방열기의 헤드에 있어서,

   일단이 개구되어 내부에 스크류부(11)를 가진 프렌지부(12)와,

   상기 프렌지부(12)와 연통되며 직각방향으로 원통형의 몸체(13)의 상단에 형성되되, 외주면 끝단에서 일정 간격을 두고 둥굴게 돌출된 외부단턱(41)과, 그 상부 외주면을 둘레로 형성된 스크류부(42)와, 내주면에서 둥글게 돌출된 내부단턱(43)과, 상기 내부단턱(43)의 내측에 끼워지는 오링(44)과 와셔(45)로 이루어진 몸체체결부(46)가 형성되고, 상기 몸체체결부(46)의 외주면 스크류부(42)에 끼워지게 내주면에 대응 스크류부(47)를 형성하고, 상단으로 관통된 관통공(48)을 형성한 체결마개(49)가 형성된 히트파이프(50) 체결부(40)를 가지고, 상기 프렌지부(12)의 타측으로 외주면에 스크류부(14)를 형성한 원형의 결합부(15)로 이루어진 1단헤드(10)와;

   일단이 개구되어 내부에 스크류부(21)를 가진 짧은프렌지부(22)와, 상기 짧은프렌지부(22)와 연통되며 직각방향으로 원통형의 몸체(23)의 상단에 상기 체결부(40)를 가지고, 상기 짧은프렌지부(22)의 타측으로 외주면에 스크류부(24)를 형성한 원형의 결합부(25)로 이루어진 2단헤드(20)가; 서로 결합하되, 1단헤드(10)와 2단헤드(20) 간의 다수의 유기적인 결합으로 히트파이프(50)에 열원을 공급하는 것을 특징으로 하는 방열기 히트파이프의 헤드.
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