KR101600667B1 - Thin Type Heat Pipe Provided with a Wick Fixed Obliquely - Google Patents
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Abstract
본 발명은 엇댄 구조의 윅을 갖는 박형 히트파이프에 관한 것으로, 길이나 폭에 비해 두께가 얇은 판상의 외체를 이루는 하우징(3); 상기 하우징(3) 일측의 증발부에서 증발된 뒤, 타측의 응축부에서 응축됨으로써 상기 증발부의 열을 상기 응축부로 전달하는 작동유체; 및 상기 응축부에서 응축된 상기 작동유체가 상기 증발부로 되돌아오도록 길이방향으로 연장된 윅(5);을 포함하여 이루어지되, 상기 윅(5)은 상기 작동공간(S)의 폭방향 유동단면적을 일정하게 유지하도록, 상기 각각의 평판체(11) 내주면에 폭방향으로 서로 엇갈리게 각각 배치되는 것을 특징으로 하며, 따라서 탈기에 필요한 주입구의 단면적은 충분히 확보되면서도, 비등한 작동유체가 액상의 덩어리 상태로 배출되는 것을 막을 수 있게 되므로, 히트파이프의 품질 및 생산 효율성의 향상을 기대할 수 있게 된다.The present invention relates to a thin heat pipe having a wick of a staggered structure, comprising: a housing (3) constituting a plate-like outer body thinner than a length or width; A working fluid which is evaporated in an evaporating section of one side of the housing (3) and then is condensed in a condensing section of the other side to transfer heat of the evaporating section to the condensing section; And a wick (5) extending in the longitudinal direction so that the working fluid condensed in the condensing portion is returned to the evaporator, wherein the wick (5) has a flow cross sectional area in the width direction of the working space (S) So that the cross-sectional area of the injection port required for degassing is sufficiently secured, and even when the boiling working fluid is discharged into the liquid-phase lump state It is possible to expect an improvement in the quality and production efficiency of the heat pipe.
Description
본 발명은 히트파이프에 관한 것으로, 보다 상세하게는 응축부에서 응축된 작동유체를 발열부로 회수하도록 하우징 내부에 상하로 배치된 윅을 서로 엇갈리게 배치함으로써 제조과정에서 작동유체의 수율을 높여 생산 효율성을 향상시킨 엇댄 구조의 윅을 갖는 박형 히트파이프에 관한 것이다.The present invention relates to a heat pipe, and more particularly, to a heat pipe, in which wicks arranged vertically in the housing are arranged alternately so as to collect the working fluid condensed in the condenser to the heat generating portion, The present invention relates to a thin heat pipe having an improved staggered wick.
일반적으로, 히트파이트는 은, 구리, 알루미늄 등의 고 열전도성 금속에 비해 열전도성이 수십 배에서 수백 배 크다. 따라서, 히트파이프는 적용 범위가 매우 광범위하여 컴퓨터의 CPU와 같이 특정 위치의 발열부를 냉각시키거나, 배기가스의 열을 회수하고자 하는 경우, 지열 또는 태양열을 포집하고자 할 경우 등 다양한 분야에서 유용하게 적용되고 있는 열수송 장치이다. Generally, the heat flux is tens or hundreds of times larger than that of a high heat conductive metal such as silver, copper, or aluminum. Therefore, the heat pipe has a very wide range of applications, which is useful in various fields such as cooling of a heat part at a specific position such as a CPU of a computer, recovery of exhaust gas heat, collection of geothermal heat or solar heat Is a heat transfer device that is being used.
또한, 히트파이프는 스테인레스강, 구리, 알루미늄과 같은 금속 등의 기밀성 고체로 만들어지며, 관 등의 형태로 폐쇄 공간 즉, 하우징을 만들어 내부에 작동유체를 담는다. 따라서, 하우징 일측에서 열을 가하면, 해당 가열부의 내부 공간에서 작동유체가 증발되고, 증발된 증기는 열이 가해지지 않는 타측으로 신속히 이동하여 응축함으로써, 유체의 잠열(latent heat)이 증발부에서 응축부로 수송되는 기능을 한다. 응축된 액체는 하우징 내부에 마련된 윅(wick) 구조에 의한 모세관력에 의해 다시 가열부로 되돌온다. 이후, 위와 같은 열수송 사이클이 무한 반복됨으로써 가열부의 열은 지속적으로 응축부로 이동된다. The heat pipe is made of a gas-tight solid such as stainless steel, copper, or aluminum, and forms a closed space, that is, a housing, in the form of a tube or the like, to contain a working fluid therein. Therefore, when the heat is applied from one side of the housing, the working fluid evaporates in the internal space of the heating part, and the evaporated steam rapidly moves to the other side where the heat is not applied and is condensed so that latent heat of the fluid is condensed It functions to be transported to department. The condensed liquid is returned to the heating section by the capillary force by the wick structure provided inside the housing. Thereafter, the heat transfer cycle is repeated infinitely, so that the heat of the heating section is continuously transferred to the condensation section.
위와 같이 작동하는 히트파이프는 다른 열수송 장치에 비해 비교적 간단한 구조이지만 열수송 능력(히트파이프의 성능)에 영향을 미치는 기본 인자 즉, 작동유체의 종류, 작동유체가 충진되는 하우징의 재질 및 형상, 윅의 재질 및 구조, 잔존하는 불응축(non-condensable) 가스 등을 세심히 고려하여 설계 및 제작되어야 한다. 특히, 히트파이프의 생산자는 수치계산 및 시뮬레이션 등의 이론적 접근으로 열수송의 극대화를 위해 작동유체, 하우징, 윅의 재질과 형상 등을 결정하여 히트파이프를 설계할 수 있다. 그러나, 제조 공정 상 불응축가스를 차단 또는 제거하지 못할 경우, 히트파이프는 시간이 지남에 따라 열성능이 저하되는 것은 물론이고, 가용수명이 현저하게 단축된다.Although the above-described heat pipe operates in a relatively simple structure as compared with other heat transfer devices, the basic factors affecting the heat transfer performance (heat pipe performance), namely, the type of the working fluid, the material and shape of the housing, The material and structure of the wick and the remaining non-condensable gas should be carefully designed and manufactured. In particular, manufacturers of heat pipes can design heat pipes by determining the material, shape, etc. of working fluid, housing, and wick to maximize heat transfer by theoretical approaches such as numerical calculation and simulation. However, if the non-condensable gas can not be shut off or removed in the manufacturing process, the heat pipe is not only deteriorated in thermal performance over time, but also has an extremely short service life.
즉, 히트파이프 내에 발생하는 불응축가스는 히트파이프의 성능 저하를 가져오는 주요 원인이 된다. 왜냐하면, 작동유체는 고온부에서의 증발과 저온부에서의 응축을 반복해야 열전달이 유지되어 효과적인 열평형에 도달할 수 있지만, 작동유체 내에 불응축가스가 포함될 경우 증발되는 작동유체의 양과 응축되는 작동유체의 양이 상대적으로 감소하여 열평형 성능의 감소를 가져오기 때문이다. 또한, 작동 중에 불응축가스는 응축부 일단에 축적되어, 점차 블록화되며 이는 가스 및 작동유체 증기의 경계면에서 급격한 온도강하를 가져오기 때문이다.That is, the non-condensed gas generated in the heat pipe is a major cause of degradation of the heat pipe. This is because the working fluid must be repeatedly evaporated at the high temperature portion and condensed at the low temperature portion to maintain the heat transfer to reach the effective thermal equilibrium. However, the amount of the working fluid evaporated when the noncondensing gas is contained in the working fluid, This is because the amount is relatively reduced and the thermal equilibrium performance is reduced. Also, during operation, the non-condensable gas accumulates at one end of the condenser and gradually becomes blocked, which results in a sudden temperature drop at the interface of the gas and working fluid vapors.
또한, 히트파이프는 작동유체에 따라 최적의 성능을 발휘할 수 있는 작동유체의 양이 존재하는 바, 일반적으로 불응축가스를 최소화한 상태에서 하우징 내부 부피의 15 내지 55 %까지 유체 부피를 유지할 경우 히트파이프의 열평형 성능이 발휘되며, 바람직하게는 20 내지 40 %, 더 바람직하게는 25 내지 35 %의 작동유체가 유지된 때, 가장 우수한 히트파이프의 성능이 발휘된다. 해당 범위 이하의 작동유체가 존재할 경우에는 히트파이프의 가열부에서 기화하여 기체가 되는 양이 응축부에서 응축되어 가열부로 되돌아오는 양보다 많아지게 되므로 가열부에서의 드라이아웃(dry-out) 현상이 발생하여 히트파이프로서의 작동이 중단된다. 또한 해당 범위 이상의 작동유체가 존재할 경우에는 가열부에서 유체를 증발시키기 위한 인가 열량이 커지게 되므로 가열 시간이 오래 소요되고, 발생한 증기가 이동할 수 있는 공간이 부족하게 되며, 다량의 유체가 존재하므로 응축부에서 응축되는 증기가 가열부까지 도달하기 이전에 액상과 혼합되어 열전달이 제대로 이루어지지 않는다.In addition, the heat pipe has an amount of working fluid that can exhibit the optimum performance depending on the operating fluid. Generally, when the fluid volume is maintained to 15 to 55% of the inner volume of the housing with minimizing the non-condensing gas, The heat pipe performance of the pipe is exerted, and when the operating fluid is maintained at 20 to 40%, more preferably 25 to 35%, the best heat pipe performance is exhibited. If there is a working fluid below the applicable range, the amount of gasified vaporized gas in the heating part of the heat pipe is condensed in the condensing part and becomes greater than the amount of the condensed part returned to the heating part, so that the dry- And the operation as a heat pipe is interrupted. In addition, when there is a working fluid over the range, the amount of applied heat for evaporating the fluid in the heating part becomes long. Therefore, it takes a long time for heating, a space for moving the generated steam is insufficient, The steam condensed in the boiler is mixed with the liquid phase before the boiler reaches the heating section, and the heat transfer is not properly performed.
불응축가스의 발생원인은 다양한데, 우선, 하우징(또는 컨테이너)과 열수송을 담당하는 하우징 내부의 작동유체가 화학반응하여 부식을 일으킴으로써 하우징 및 작동유체 원래의 물질특성 및 형상 등이 변화되고, 그에 따라 수소, 산소 등의 불응축가스가 발생되는 것을 하나의 원인으로 들 수 있다. 하우징 재질은 상온용 히트파이프(사용온도 범위 230 내지 500 K)의 경우, 스테인레스, 구리, 알루미늄, 니켈 등을 사용할 수 있으며, 작동유체로는 메탄올, 에탄올, 암모니아, 에세톤, 불화탄화계 화합물, 그리고 물(water) 등을 사용할 수 있다. 화학반응에 의한 불응축가스의 발생은 하우징 재질과 작동유체를 적절히 조합할 경우 근본적으로 차단할 수 있다. 예를 들면, 구리와 암모니아의 조합 또는 알루미늄과 물의 조합은 화학반응이 발생하여 불응축가스가 발생하는 부적절한 조합이므로 사용할 수 없으나, 다른 조합인 구리와 물, 알루미늄과 아세톤 등의 조합은 화학반응 및 그로 인한 불응축가스의 발생을 방지할 수 있다. Non-condensable gas can be generated in various ways. First, the housing (or the container) and the working fluid inside the housing responsible for heat transfer are chemically reacted to cause corrosion, thereby changing the characteristics and shape of the original material of the housing and the working fluid, This is one of the causes of the generation of non-condensable gas such as hydrogen and oxygen. The material of the housing may be stainless steel, copper, aluminum, nickel or the like in the case of a heat pipe for room temperature (use temperature range 230 to 500 K). Examples of the working fluid include methanol, ethanol, ammonia, And water can be used. The generation of non-condensable gas by chemical reaction can be fundamentally interrupted if the housing material and working fluid are properly combined. For example, a combination of copper and ammonia or a combination of aluminum and water can not be used because it is an improper combination in which a chemical reaction occurs to generate a non-condensing gas. However, the combination of copper and water, aluminum and acetone, So that the generation of non-condensable gas due to this can be prevented.
불응축가스는 또한, 화학반응과는 무관하게 제조 공정에서도 발생할 수 있다. 일반적으로 대기 중에 노출된 대부분의 고체물질은 먼지, 기름 등의 오물을 적절한 방법으로 제거한 세척 상태에서도 표면에 질소, 산소, 수분 등이 흡착(adsorption)되며, 작동유체로 사용하는 액체는 비록 초기 상태에서 불순물이 제거된 고 순도라고 하더라도, 해당 액체 속에는 질소 등이 용존 상태로 존재할 수 있고, 아세톤이나 암모니아와 같은 유체는 대기 중의 습기를 흡수할 수 있다. 따라서, 공정 중에 불응축가스가 발생할 수 있는 요인을 제거해야 한다.Non-condensable gases can also occur in the manufacturing process, regardless of the chemical reaction. Generally, most of the solid material exposed to the air adsorbs nitrogen, oxygen, water, etc. on the surface even when the dust, oil and other dirt are properly removed in a clean state, and the liquid used as the working fluid, Nitrogen and the like may be present in a dissolved state in the liquid, and a fluid such as acetone or ammonia may absorb moisture in the atmosphere. Therefore, factors that may cause non-condensable gases during the process should be removed.
이와 같은 히트파이프는 불응축가스의 제거를 핵심으로 한 진공주입법 또는 가열탈기법에 의해 제조되는 바, 이 중 가열탈기법(heating and degassing)에 따르면, 도 1에 도시된 바와 같이, 히트파이프(101)의 하우징(103)과 작동유체는 전처리 공정을 통해 가열되어 내부 표면에 흡착되거나 용존하는 불응축가스 분자 및 이물질을 제거한다. 그리고 나서, 이렇게 준비된 하우징(103)에, 히트파이프(101)가 최적 조건으로 완성되었을 때의 작동유체의 양보다 많은 양의 작동유체를 주사기 등의 도구로 주입한다. 그 다음, 작동유체가 주입된 하우징(103) 하단 일부를 오일욕조(105) 등의 가열장치로 가열한다. 이에 따라, 가열에 의해 하우징(103) 내의 작동유체가 끓기 시작하면서 작동유체와 하우징(103) 벽에서 그리고 작동유체 내부에서 불응축가스 등의 기포가 발생하고, 이들 기포는 액상 또는 기상의 작동유체와 함께 상부로 이동하여 외부로 배출된다. Such a heat pipe is manufactured by a vacuum injection method or a heating deaeration method, which is the core of the removal of the noncondensing gas. According to the heating and degassing process, as shown in FIG. 1, 101 and the working fluid are heated through a pretreatment process to remove non-condensable gas molecules and foreign substances adsorbed or dissolved on the inner surface. Then, a working fluid such as a syringe or the like is injected into the thus prepared
이와 같이 액상 또는 기상의 작동유체가 가열탈기 공정에서 불응축가스와 함께 외부로 배출될 수 있기 때문에, 탈부착이 가능한 덮개(107)로 적절한 시간 경과 후에 신속히 상단의 작동유체 주입구(109)를 밀폐한다. 그러나, 1회의 가열에 의한 불응축가스의 배출은 하우징(103) 내부 및 유체에 포함된 불응축가스를 충분히 배출하기에 부족하다. 따라서, 덮개(107)로 밀폐한 하우징(103)을 냉각욕조(111) 등의 냉각장치에서 하부 또는 전체를 냉각하여 하우징(103) 상부에 잔존하는 작동유체의 가스를 액화시킨다. 이 과정에서 불응축가스는 하단부로 다시 내려앉는다. 일정 시간의 냉각 기간이 경과된 후에 다시 밀폐된 하우징(103)의 일단을 작동유체의 비등점 이상까지 가열하고 주입구(109)를 열어 불응축가스를 재차 배출시킨다. 이러한 공정을 2 내지 3 회 반복한 후, 최종적으로 주입단(109)을 폐쇄한 상태에서 계획된 위치를 핀치에 의해 압착 또는 압착/용접하여 밀봉함으로써 히트파이프(101)를 완성한다.Since the liquid or gaseous working fluid can be discharged to the outside together with the non-condensing gas in the heating / degassing process, the upper end working
그런데, 이론적으로 대기압 조건의 비등점에서 1기압인 작동유체의 증기압은 온도가 상승하면서 지속적으로 상승하므로, 실제로 하우징(103)의 온도가 비등점에 가까워짐에 따라 액상 또는 기상의 작동유체가 팽창하는 것은 물론이고, 작동유체 내부에서 또는 작동유체와 하우징(103)의 접촉면에서 기포가 불규칙하고 불균일하게 발생하기 때문에, 작동유체 증기와 불응축가스는 일부 액상의 작동유체와 함께 하우징(103) 주입구(109)를 통해 급격히 배출된다.Theoretically, the vapor pressure of the working fluid, which is one atmosphere at the boiling point of the atmospheric pressure condition, continuously rises as the temperature rises. Actually, as the temperature of the
이에 따라, 하우징 주입구(109)는 가열 탈기 직후에 착탈식 덮개(107)로 차단된 상태에서 하우징(103)을 핀치 등에 의해 압착, 밀봉되는데, 이 경우 주입구(109)의 단면적이 넓기 때문에, 작동유체의 유실을 방지하기 위해서는 주입구(109)를 통한 배출이 본격적으로 일어나기 전에 주입구(109)를 차단해야 한다. 또한, 유체주입 후 주입구(109)의 밀봉 압착(또는 용접)을 용이하게 하기 위해서는, 히트파이프(101)의 직경보다 작은 크기의 주입관 또는 어댑터를 별도로 준비하여 주입구(109)에 용접, 브레이징, 솔더링 등으로 접합하거나, 원형튜브의 경우에는 스웨이징(swaging) 압축공정에 의해 주입구(109)를 하우징(103) 원래의 직경보다 축소시켜야 한다.Thus, the
따라서, 가열 시에 하우징(103) 내에서 팽창된 액상 및 기상의 작동유체는 넓은 주입구(109)를 통해 불응축가스와 함께 외부로 배출되므로, 불응축가스만을 선별하여 제거하는 것이 불가능하며, 동반 배출되는 작동유체는 주입구(109)에서 불규칙적으로 솟아올라 제어할 수 없을 뿐 아니라, 허용할 수 있는 범위의 양보다 많은 양이 외부로 유실되는 것은 물론이고, 히트파이프(101)로서 필요한 작동유체의 적정량을 맞추기가 어려운 문제점이 있다.Accordingly, since the working fluid in the liquid phase and the gas phase expanded in the
또한, 위와 같이 불응축가스와 동반하여 다량의 작동유체가 배출됨으로써 발생하는 작동유체의 유실을 방지하기 위해, 가열시 주입구(109)가 열려있는 시간을 제한적으로 단속해야 하고, 이로 인해 불응축가스가 충분히 배출되지 않기 때문에, 동일한 가열 및 냉각 공정을 반복하여 불응축가스를 배출시켜야 하므로 공정시간이 길어지고 대량 생산 시 생산성 향상에 한계가 따르는 문제점이 있다.In addition, in order to prevent the loss of the working fluid generated by discharging a large amount of the working fluid accompanying the non-condensing gas as described above, it is necessary to limit the time during which the
특히, 도 2에 도시된 바와 같이, 히트파이프(201)가 박형으로 제작되는 경우, 하우징(203)의 작동공간(S) 중에서 윅(205)이 차지하는 비중이 상대적으로 커지기 때문에, 하우징(203) 주입구(217)의 간격(g)이 윅(205)의 돌기(221) 사이에서는 크게 좁아지고, 홈(223) 사이에서는 크게 벌어지므로 돌기(221) 사이의 간격을 기준으로 주입구(217) 간격을 맞추는 경우에는 탈기 시 홈(223) 사이에서 작동유체가 액상의 덩어리 상태로 유실되고, 반대로 홈(223) 사이의 간격을 기준으로 주입구(217) 간격을 맞추는 경우에는 돌기(221) 사이의 간격이 지나치게 좁아져 작동유체의 유동저항을 높여 히트파이프(201)의 열저항을 증대시키는 문제점이 있다. 2, when the
또한, 탈기 후 주입구(217)를 핀치 등에 의해 밀봉하는 과정에서도 도 3에 도시된 바와 같이, 상하의 돌기(221)가 먼저 접촉하여 주입구(217) 즉, 홈(223)과 홈 사이 간격의 밀폐를 지연시키므로, 탈기 후 신속을 요하는 주입구(217) 밀봉작업이 길어지고, 따라서 작동유체의 유실량을 정밀하게 조절할 수 없게 되어 히트파이프(1)의 품질이 저하되는 문제점도 있다.3, the upper and
본 발명은 위와 같은 종래의 히트파이프가 가지고 있는 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 하우징 내에서 윅이 차지하는 작동공간의 비중이 상대적으로 큰 박형 히트파이프에 있어서 하우징 상하면 형성되는 윅을 서로 엇갈리게 배치함으로써, 히트파이프 제조 중 불응축가스 등을 제거하는 탈기 작업 시에 가열에 의해 내부 압력을 더 높이지 않도록 하우징 주입구의 단면적을 충분히 확보하면서도, 비등점까지 가열된 작동유체가 액상의 덩어리 상태로 배출되는 것을 막아 탈기 시 불응축가스의 배출율은 높이고, 작동유체의 유실율은 낮추고자 하는 데 그 목적이 있다.The present invention has been proposed in order to solve the problems of the conventional heat pipe as described above. In the thin heat pipe having a relatively large specific gravity of the working space occupied by the wick in the housing, the wicks formed on the upper and lower surfaces of the housing are staggered , The working fluid heated to the boiling point is discharged in a liquid-state lump state while sufficiently securing the cross-sectional area of the housing injection port so as not to further increase the internal pressure by heating in the degassing operation for removing the condensed gas during the production of the heat pipe It is an object of the present invention to increase the discharge rate of the noncondensing gas at the time of clogging and to reduce the loss rate of the working fluid.
이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명은 마주보도록 배열된 한 쌍의 평판체와, 상기 평판체의 양측단을 연결하여 내부에 작동공간을 형성하는 한 쌍의 측벽체에 의해, 길이나 폭에 비해 두께가 얇은 판상의 외체를 이루는 하우징; 상기 작동공간에 밀봉 상태로 수용되어, 상기 하우징 일측의 증발부에서 증발된 뒤, 타측의 응축부에서 응축됨으로써 상기 증발부의 열을 상기 응축부로 전달하는 작동유체; 및 상기 각각의 평판체 내주면에 마주 형성되어, 상기 응축부에서 응축된 상기 작동유체가 상기 증발부로 되돌아오도록 길이방향으로 연장된 윅;을 포함하여 이루어지되, 상기 윅은 상기 작동공간(S)의 폭방향 유동단면적을 일정하게 유지하도록, 상기 각각의 평판체 내주면에 폭방향으로 서로 엇갈리게 각각 배치되며, 상기 윅은, 상기 각각의 평판체 내주면에 폭방향으로 일정한 거리를 두고 돌출된 복수의 돌기; 및 상기 복수의 돌기 사이에 형성되어, 상기 응축부에서 응축된 상기 작동유체의 이동로를 형성하는 복수의 홈;으로 이루어지는 엇댄 구조의 윅을 갖는 박형 히트파이프를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a flat panel display comprising a pair of flat plates arranged to face each other, and a pair of side walls connecting the opposite ends of the flat plate to form an operating space therein, A housing having a thin plate-like outer body; A working fluid contained in the operating space in a sealed state and evaporated in an evaporating portion of one side of the housing and then condensed in another condensing portion to transfer heat of the evaporating portion to the condensing portion; And a wick formed to face the inner circumferential surface of each flat plate and extending in the longitudinal direction so that the working fluid condensed in the condensing portion returns to the evaporator, A plurality of protrusions protruding from the inner circumferential surface of each of the flat plate bodies in a transverse direction at a predetermined distance in the inner circumferential surface of each of the flat plate bodies; And a plurality of grooves formed between the plurality of projections and forming a path for the working fluid to be condensed in the condensing portion.
또한, 상기 하우징은 상기 한 쌍의 측벽체의 내주면이 상기 윅의 엇갈린 방향과 같은 방향으로 기울어져 있는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that the inner circumferential surfaces of the pair of side walls are inclined in the same direction as the staggered direction of the wick.
또한, 상기 하우징은 상기 작동공간에 배열된 복수의 격벽에 의해 폭방향으로 구획되어 복수의 채널을 형성하는 다채널 구조로 이루어지되, 상기 격벽은 그 내주면이 상기 윅의 엇갈린 방향과 동일한 방향으로 기울어져 있는 것이 바람직하다.The housing has a multi-channel structure that is divided in the width direction by a plurality of partition walls arranged in the working space to form a plurality of channels, wherein the partition wall has its inner peripheral surface inclined in the same direction as the staggered direction of the wicks .
또한, 상기 하우징 주입구는 간격(g)이 0.1 내지 0.4 ㎜인 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that the gap g of the housing inlet is 0.1 to 0.4 mm.
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또한, 일측 상기 평판체의 상기 돌기 또는 상기 홈과 그에 대응하는 타측 상기 평판체의 상기 홈 또는 돌기는 상기 하우징을 압착한 때, 서로 맞물림되도록 형성되는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that the protrusions or the grooves of the one side of the flat plate and the grooves or the protrusions of the other side of the flat plate corresponding thereto are formed to be engaged with each other when the housing is compressed.
또한, 상기 돌기는 상기 한 쌍의 측벽체 또는 상기 격벽의 내주면의 경사방향과 같은 방향으로 기울어져 있는 것이 바람직하다.It is preferable that the projection is inclined in the same direction as the inclination direction of the inner surface of the pair of side walls or the partition wall.
또한, 상기 각각의 돌기는 삼각형, 사각형, 반원형 또는 반타원형 중에서 선택된 어느 하나의 단면 형상을 가지는 것이 바람직하다.It is preferable that each of the projections has a cross-sectional shape selected from a triangle, a quadrangle, a semicircle, or a semi-ellipse.
본 발명의 엇댄 구조의 윅을 갖는 박형 히트파이프에 따르면, 하우징의 상하측 평판체에 형성되는 윅이 서로 엇갈리게 배치되므로, 작동공간 내에서 폭방향으로 발생하는 유동의 유동단면적이 일정하게 유지되어 주입구의 단면적이 일정하다는 전제 하에서 작동유체의 유동저항을 크게 줄일 수 있고, 또 탈기 시 탈기에 필요한 주입구의 단면적을 충분히 확보할 수 있게 되면서도, 탈기 시 가열된 작동유체가 비등하여 액상의 덩어리 상태로 배출되는 것을 막을 수 있게 된다. According to the present invention, since the wicks formed on the upper and lower flat plates of the housing are staggered from each other, the flow cross-sectional area of the flow generated in the width direction in the working space is kept constant, The flow resistance of the working fluid can be largely reduced under the assumption that the cross sectional area of the working fluid is constant, and the cross-sectional area of the injection port required for degassing can be sufficiently ensured while the working fluid heated at the time of degassing boils and discharged into a liquid- .
따라서, 주입구 동일 단면적 대비, 탈기에 의한 불응축가스 등의 배출 효율은 향상되고, 작동유체의 유실율은 크게 저하되므로, 히트파이프의 품질 향상을 기대할 수 있을 뿐 아니라, 생산 효율성을 크게 높일 수 있게 된다.Therefore, the discharge efficiency of the noncondensing gas due to the deaeration is improved compared to the same cross-sectional area of the injection port, and the loss rate of the working fluid is greatly reduced, so that the quality of the heat pipe can be expected to be improved and the production efficiency can be greatly increased .
도 1은 가열탈기법에 의한 일반적인 히트파이프 제조 과정을 설명하는 도면.
도 2는 종래의 박형 히트파이프를 도시한 횡단정면도.
도 3은 핀치에 의해 압착된 도 2의 박형 히트파이프를 도시한 횡단정면도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 박형 히트파이프의 횡단 사시도.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 박형 히트파이프의 횡단정면도.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 박형 히트파이프의 횡단정면도.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 박형 히트파이프의 횡단정면도.
도 8은 도 6에 도시된 박형 히트파이프를 핀치에 의해 압축되는 과정 중에 도시한 횡단정면도.
도 9는 도 7에 도시된 박형 히트파이프를 핀치에 의해 압축되는 과정 중에 도시한 횡단정면도.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a view for explaining a general heat pipe manufacturing process by a heating deaeration technique; Fig.
2 is a transverse front view showing a conventional thin type heat pipe.
Fig. 3 is a transverse front view showing the thin heat pipe of Fig. 2 squeezed by a pinch; Fig.
4 is a cross-sectional perspective view of a thin heat pipe according to one embodiment of the present invention.
5 is a transverse front view of a thin heat pipe according to another embodiment of the present invention.
6 is a transverse front view of a thin heat pipe according to another embodiment of the present invention.
7 is a transverse front view of a thin heat pipe according to another embodiment of the present invention.
Fig. 8 is a transverse front view showing the thin-walled heat pipe shown in Fig. 6 during a process of being compressed by a pinch; Fig.
9 is a transverse front view showing the thin-walled heat pipe shown in Fig. 7 during a process of being compressed by a pinch;
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 엇댄 구조의 윅을 갖는 박형 히트파이프를 첨부 도면을 참조로 상세히 설명한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a thin heat pipe having a staggered wick according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명의 히트파이프는 도 4 내지 도 7에 도면부호 1로 도시된 바와 같이, 크게 하우징(3), 작동유체, 및 윅(5)을 포함하여 이루어진다.The heat pipe of the present invention comprises a
여기에서, 먼저 하우징(3)은 히트파이프(1)의 외체를 이루는 부분으로, 도 4에 도시된 바와 같이, 도면 상 상하로 마주보면서 배열된 한 쌍의 평판체(11)와, 이 평판체(11)의 좌우 양측단을 연결하는 한 쌍의 측벽체(13), 도시되지 않았으나 평판체(11)의 후단을 연결하는 후벽체, 그리고 작동유체 주입 후 핀치에 의해 마감되는 전면의 마감단을 포함하여 이루어지며, 평판체(11)와 측벽체(13)는 후벽체 및 마감단과 함께 내부에 작동유체를 수용하는 작동공간(S)을 형성한다. 이 중에서 평판체(11)는 히트파이프(1)의 열전달면을 이루는 부분으로, 히트파이프(1)의 두께를 형성하는 측벽체(13)나 후벽체에 비해 길이 및/또는 폭이 현저히 길게 되어 있으므로, 히트파이프(1)가 전체적으로 얇은 판상이 되도록 한다. 이때, 하우징(3)의 재질로는 상온용 히트파이프(사용온도 범위 230 내지 500 K)의 경우, 스테인레스, 구리, 알루미늄, 니켈 등을 사용할 수 있다.4, the
또한, 하우징(3)은 평판체(11) 등에 의해 둘러싸인 작동공간(S) 전체가 하나로 될 수 있으나, 도 4 등에 도시된 것처럼, 다채널 구조인 것이 바람직하다. 이를 위해, 하우징(3)은 작동공간(S)이 복수의 격벽(15)에 의해 구획되어 복수의 채널을 형성하는 바, 각각의 격벽(15)은 작동공간(S)을 폭방향으로 일정한 거리를 두고 분할함으로써 각각의 채널이 동일한 형태를 갖도록 한다.In addition, the
상기 작동유체는 박판상의 하우징(3) 내부에 수용되어, 하우징(3) 일측단의 증발부에 가해진 열을, 타측단의 응축부로 신속히 전달하여 외부로 방출하는 열전달 매체로서, 별도로 도시하지는 않았지만 도 4에 도시된 작동공간(S)에 밀봉 상태로 수용된다. 따라서, 작동유체는 증발부에 밀착된 발열원의 열에 의해 가열되어 기화되며, 응축부에서 냉각되어 증발부로 회수된다. 이때, 작동유체로는 메탄올, 에탄올, 암모니아, 에세톤, 불화탄화계 화합물, 그리고 물(water) 등을 사용할 수 있다.The working fluid is a heat transfer medium which is accommodated in a thin plate-
상기 윅(5)은 하우징(3)의 응축부에서 냉각, 응축된 작동유체를 증발부로 되돌리는 통로로서, 도 4 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 하우징(3) 평판체(11)의 내주면에 서로 마주보도록 형성되는 바, 길이방향으로 연장된 하우징(3)의 일측단에 형성되는 증발부로부터 타측단에 형성되는 응축부에 이르도록 길이방향으로 길게 연장된다.The
이러한 윅(5)은 다양한 형태로 제작이 가능한데, 본 발명에서는 특히 도 4 이하에 도시된 것처럼, 상하 각각의 평판체(11) 내주면에 형성됨에 있어, 하우징(3)의 폭방향으로 서로 엇갈리게 배치된다. 이는 박형 히트파이프(1)의 두께 즉, 작동공간(S)의 높이가 상대적으로 작을 때, 윅(5)에 의해 작동공간(S)에 폭방향으로 형성되는 유동의 유동단면적이 일정하게 유지되도록 하기 위한 것으로, 이는 히트파이프(1) 제작공정의 효율성을 높이는 것과 밀접한 관계가 있다. The
즉, 하우징(3) 주입구(17)의 간격(g)과 관련이 깊은 가열탈기법은 위에서 언급한 바와 같이, 최종 충진량보다 많은 양의 작동유체를 하우징(3)에 주입하고, 하우징(3)을 가열하여 기포 형태로 발생된 불응축가스 등을 액상 또는 기상의 작동유체와 함께 외부로 배출하는 바, 이와 같은 불응축가스의 탈기과정에서, 작동유체의 유실을 최소화하면서도, 불응축가스의 배출은 원활하게 하기 위해서는 주입구(17)의 가로세로비 즉, 폭(w)과 간격(g)의 길이비가 핵심 요소인데, 가로세로 길이비가 클수록 즉, 예컨대, 2x2의 정사각형과 같이 주입구(17)의 가로세로비가 1인 경우, 4x1로 면적은 동일하지만 가로세로비가 4인 직사각형의 주입구(17)보다 작동유체의 유실율이 크다. 이는 동일 면적대비 가로세로비가 작을수록, 탈기를 위한 비등 시 작동유체가 액상의 덩어리 상태로 배출되는 것을 억제하기 어렵기 때문이다.That is, the heating deaeration technique, which is related to the gap g of the
그러나, 반대로 주입구(17)의 가로세로비가 너무 크면, 불응축가스 등을 배출시키기 위한 하우징(3) 내부의 압력이 높아져 작동유체를 비등점 이상의 높은 온도로 지속해서 가열하여야 하고, 따라서 작업 시간이나 비용이 증대되기 때문에, 하우징(3)의 슬림화에도 한계가 따른다. On the other hand, if the aspect ratio of the
이에 본 발명의 히트파이프(1)는 가로세로비가 큰 즉, 두께가 얇은 박형의 하우징(3)을 채용하여 주입구(17)의 가로세로비를 크게 하고, 특히 평판체(11)에 형성되는 상하 윅(5)을 서로 엇갈리게 배치하여 작동공간(S)에서 폭방향으로 형성되는 유동의 유동단면적을 일정하게 유지되도록 함으로써, 주입구(17)가 작동유체의 액상 덩어리 배출을 억제할 수 있는 범위 내에서 최대한의 단면적을 갖도록 되어 있다. 따라서, 작동유체를 비등시키는 히트파이프(1) 탈기 작업 시 본 발명의 하우징(3)은 내부의 압력이 크게 높아지지 않으면서도, 비등점까지 가열된 작동유체가 액상의 덩어리 상태로 배출되지 않게 된다. Accordingly, the
이를 위해, 주입구(17)의 간격(g)은 0.1 내지 0.4 ㎜로 유지되는 것이 바람직한데, 이 범위의 간격(g)을 갖는 주입구(17)는 작동유체의 유실을 최소화하는 동시에, 불응축가스 등 이물질을 효과적으로 배출시킬 수 있다. 다만, 주입구(17)의 간격(g)이 0.1㎜ 미만으로 너무 가늘면, 위에서 언급한 바와 같이 불응축가스 등의 이물질을 배출시키기 위한 하우징(3) 내부의 압력이 높아야 하므로, 작동유체를 비등점 이상의 높은 온도로 지속 가열해야 하고, 따라서 불응축가스 등의 배출에 필요한 시간이 길어져 생산 효율성이 떨어진다. 또한, 주입구(17) 간격(g)이 0.4㎜ 이상인 경우, 작동유체는 비등하여 기상 뿐 아니라 액상의 덩어리 상태로 주입구(17)를 통해 유실되므로, 하우징(3) 내부에 최적의 충진량 예컨대, 하우징(3) 내부체적의 28 내지 36 %를 잔류시키기 어렵게 되고, 따라서 불응축가스 등이 완전히 배출되기 전에 주입구(17)를 차단해야 한다. For this purpose, the gap g of the
또한, 하우징(3)은 단일 채널을 갖는 경우 좌우 한 쌍의 측벽체(13) 내주면만이, 다채널 구조인 경우 도 5 이하에 도시된 바와 같이 격벽(15)도 함께 윅(5)의 엇갈린 방향과 같은 방향으로 기울어지는 것이 바람직하다. 이는 도 3에 도시된 것처럼, 측벽체(13)나 격벽(15)이 윅(5)의 엇갈린 방향으로 기울어지지 않거나, 도시되지 않았지만 반대방향으로 기울어진 경우, 윅(5) 양단에서 상하 간에 유동 불균일이 초래되어 작동유체의 유동저항을 증대시키기 때문이다. In the case of a multi-channel structure, as shown in FIG. 5 and subsequent drawings, the
한편, 본 발명의 윅(5)은 도 4 이하에 도시된 바와 같이 복수의 돌기(21)와 그 사이에 형성되는 복수의 홈(23)으로 구성되는 바, 상기 돌기(21)는 위와 같은 하우징(3)의 상하 각 평판체(11)의 내주면에 돌출되어 폭방향으로 일정한 거리를 두고 형성되며, 하우징(3)의 길이방향으로 길게 연장되어, 인접한 돌기(21)와 함께 홈(23)을 형성하면서 하우징(3)의 증발부와 응축부를 연결한다. 이때, 각각의 돌기(21)는 도 5에 도시된 바와 같이, 측벽체(13)의 내주면 또는 격벽(15)의 경사방향과 같은 방향으로 기울어질 수 있는데, 이 경우 기울어진 측벽체(13)나 격벽(15)과 마찬가지로 윅(5)을 통한 작동유체의 유동저항을 줄일 수 있게 된다. 또한, 각각의 돌기(21)는 도 5 및 도 6에 도시된 것처럼, 직사각형이나 반원형의 단면을 가질 뿐 아니라, 삼각형이나 반타원형 등 다양한 형태로 변경될 수 있다.4, the
또한, 상기 홈(23)은 위에서 언급한 바와 같이, 응축부에서 응축된 작동유체를 증발부로 회수하는 이동 통로로서, 도 4 내지 도 9에 도시된 것처럼 돌기(21)와 돌기(21) 사이에 형성되어 돌기(21)와 마찬가지로 하우징(3)의 길이방향으로 길게 연장되는 바, 모세관력에 의해 응축부에서 응축된 작동유체를 증발부로 이동시킨다. As described above, the
이때, 본 발명에 따른 윅(5)은 특히, 도 4 이하에 도시된 바와 같이, 상하 평판체(11)에 형성되는 각각의 위치가 서로 어긋나있을 뿐 아니라, 탈기를 종료하고 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이 하우징(3) 주입구(17) 부분을 핀치하는 과정 중에 상하로 대응하는 돌기(21)와 홈(23)이 서로 맞물림되도록 형성되어 있기 때문에, 주입구(17) 전체의 단면적을 일정하게 유지한다는 전제 하에서, 핀치를 통해 밀폐시켜야 하는 주입구(17)의 간격(g)이 맞물림되지 않을 때보다 좁아져 주입구(17)의 밀폐가 더욱 신속히 이루어지므로, 탈기로 인한 작동유체의 유실량 즉, 완성된 히트파이프(1)의 작동유체 주입량을 더욱 정밀하게 조절할 수 있게 된다.In this case, the
이제, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 히트파이프(1)의 작용을 설명하면 다음과 같다.Now, the operation of the
본 발명의 엇댄 구조의 윅을 갖는 박형 히트파이프(1)는 발열원의 열을 방열단으로 방출하기 위해 발열원과 방열단 사이에 설치되는 바, 위에서 언급한 바와 같이, 발열원에 접한 하우징(3)의 증발부에서 작동유체가 가열되어 기화되면서 발열원의 열을 빼앗는다. 기화된 작동유체는 응축부로 이동하여 응축부에 접한 방열단으로 열을 빼앗기고 냉각되어 응축된다. 응축된 작동유체는 윅(5)을 통해 증발부로 되돌아오면서 일련의 열수송 사이클을 마치게 되며, 이러한 사이클을 무한 반복함으로써 발열원의 열을 지속적으로 방열단에 폐기하게 된다.The thin
특히, 본 발명의 히트파이프(1)는 두께가 얇은 박형의 하우징(3)을 채용하면서도 윅(5)을 서로 엇갈리게 배치함으로써, 작동공간(S)에 폭방향으로 발생되는 유동의 유동단면적을 일정하게 유지하여 주입구(17)를 포함한 작동공간(S) 내에서 작동유체의 유동저항을 줄이며, 위에서 언급한 바와 같이, 제조를 위한 탈기과정에서 비등한 작동유체가 주입구(17)를 통해 액상 덩어리 상태로 배출되는 것을 막을 수 있게 된다. 따라서, 하우징(3)은 탈기 시 내부의 압력이 크게 높아지지 않으면서도, 비등점까지 가열된 작동유체가 액상의 덩어리 상태로 유실되지 않도록 한다.Particularly, the
또한, 위에서 언급한 것처럼, 탈기가 종료되어 주입구(17)를 밀폐하기 위해 핀치 작업을 하는 과정에서도, 서로 엇갈리게 배열된 상하 윅(5)의 돌기(21)와 홈(23)이 서로 맞물림되므로, 주입구(17)의 단면적을 최대로 유지하면서도, 핀치에 의해 밀폐되어야 하는 주입구(17) 간격(g)이 좁아져 주입구(17) 밀폐를 더욱 신속히 할 수 있고, 따라서 밀폐시간이 줄어 작동유체 유실량 즉, 주입량의 조절을 더욱 정밀하게 할 수 있게 된다.As described above, since the
1 : 히트파이프 3 : 하우징
5 : 윅 11 : 평판체
13 : 측벽체 15 : 격벽
17 : 주입구 21 : 돌기
23 : 홈 S : 작동공간1: heat pipe 3: housing
5: wick 11: flat plate
13: side wall 15: partition wall
17: Injection port 21:
23: home S: working space
Claims (8)
상기 작동공간(S)에 밀봉 상태로 수용되어, 상기 하우징(3) 일측의 증발부에서 증발된 뒤, 타측의 응축부에서 응축됨으로써 상기 증발부의 열을 상기 응축부로 전달하는 작동유체; 및
상기 각각의 평판체(11) 내주면에 마주 형성되어, 상기 응축부에서 응축된 상기 작동유체가 상기 증발부로 되돌아오도록 길이방향으로 연장된 윅(5);을 포함하여 이루어지되,
상기 윅(5)은 상기 작동공간(S)의 폭방향 유동단면적을 일정하게 유지하도록, 상기 각각의 평판체(11) 내주면에 폭방향으로 서로 엇갈리게 각각 배치되며,
상기 윅(5)은,
상기 각각의 평판체(11) 내주면에 폭방향으로 일정한 거리를 두고 돌출된 복수의 돌기(21); 및
상기 복수의 돌기(21) 사이에 형성되어, 상기 응축부에서 응축된 상기 작동유체의 이동로를 형성하는 복수의 홈(23);으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 엇댄 구조의 윅을 갖는 박형 히트파이프.And a pair of side walls 13 connecting the opposite side ends of the flat plate 11 and forming an operating space S therein, A housing 3 constituting a plate-like outer body thinner than the housing 3;
A working fluid which is received in the operating space S in a sealed state and which is evaporated in the evaporator at one side of the housing 3 and then is condensed at the other condenser to transfer the heat of the evaporator to the condenser; And
And a wick (5) formed to face each other on the inner circumferential surface of the flat plate (11) and extending in the longitudinal direction so that the working fluid condensed in the condensing portion returns to the evaporator portion,
The wick 5 is disposed on the inner circumferential surface of each of the flat plates 11 so as to be offset from each other in the width direction so as to keep the flow cross sectional area in the width direction of the working space S constant,
The wick (5)
A plurality of protrusions (21) protruding from the inner circumferential surface of each flat plate (11) at a predetermined distance in the width direction; And
And a plurality of grooves (23) formed between the plurality of projections (21) and forming a path for the working fluid to be condensed in the condensing portion.
상기 하우징(3)은 상기 한 쌍의 측벽체(13)의 내주면이 상기 윅(5)의 엇갈린 방향과 같은 방향으로 기울어져 있는 것을 특징으로 하는 엇댄 구조의 윅을 갖는 박형 히트파이프.The method according to claim 1,
Wherein the housing (3) has an inner circumferential surface of the pair of side walls (13) inclined in the same direction as the staggered direction of the wick (5).
상기 하우징(3)은 상기 작동공간(S)에 배열된 복수의 격벽(15)에 의해 폭방향으로 구획되어 복수의 채널을 형성하는 다채널 구조로 이루어지되,
상기 격벽(15)은 그 내주면이 상기 윅(5)의 엇갈린 방향과 동일한 방향으로 기울어져 있는 것을 특징으로 하는 엇댄 구조의 윅을 갖는 박형 히트파이프.The method of claim 2,
The housing 3 has a multi-channel structure that is divided in the width direction by a plurality of partitions 15 arranged in the operating space S to form a plurality of channels,
Wherein the partition wall (15) has an inner circumferential surface inclined in the same direction as the staggered direction of the wick (5).
상기 하우징(3) 주입구(17)는 간격(g)이 0.1 내지 0.4 ㎜인 것을 특징으로 하는 엇댄 구조의 윅을 갖는 박형 히트파이프.The method of claim 3,
Wherein the inlet (17) of the housing (3) has a gap (g) of 0.1 to 0.4 mm.
일측 상기 평판체(11)의 상기 돌기(21) 또는 상기 홈(23)과 그에 대응하는 타측 상기 평판체(11)의 상기 홈(23) 또는 돌기(21)는 상기 하우징(3)을 압착한 때, 서로 맞물림되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 엇댄 구조의 윅을 갖는 박형 히트파이프.The method according to claim 1,
The protrusions 21 or the grooves 23 and the grooves 23 or protrusions 21 of the flat plate 11 on the other side of the flat plate 11 on one side are formed by pressing the housing 3 Wherein the wick is formed so as to be engaged with each other.
상기 돌기(21)는 상기 한 쌍의 측벽체(13)의 내주면 또는 상기 작동공간(S)에 배열된 복수의 격벽(15)의 내주면의 경사방향과 같은 방향으로 기울어져 있는 것을 특징으로 하는 엇댄 구조의 윅을 갖는 박형 히트파이프.The method of claim 6,
Characterized in that the projections (21) are inclined in the same direction as the inner peripheral surface of the pair of side wall bodies (13) or the inclined direction of the inner peripheral surface of the plurality of partition walls (15) arranged in the working space (S) A thin heat pipe with structural wick.
상기 각각의 돌기(21)는 삼각형, 사각형, 반원형 또는 반타원형 중에서 선택된 어느 하나의 단면 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 엇댄 구조의 윅을 갖는 박형 히트파이프.The method of claim 7,
Wherein each of the protrusions (21) has a cross-sectional shape selected from a triangle, a quadrangle, a semicircle, or a semi-ellipse.
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Citations (2)
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---|---|---|---|---|
JP2000028281A (en) * | 1998-07-09 | 2000-01-28 | Furukawa Electric Co Ltd:The | Plate type heat pipe and its manufacture |
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---|---|---|---|---|
JP2000028281A (en) * | 1998-07-09 | 2000-01-28 | Furukawa Electric Co Ltd:The | Plate type heat pipe and its manufacture |
KR100631050B1 (en) * | 2005-04-19 | 2006-10-04 | 한국전자통신연구원 | Flat plate type heat pipe |
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