KR101826341B1 - Sheet Type Heat Pipe Manufacturing Method - Google Patents

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KR101826341B1
KR101826341B1 KR1020170066250A KR20170066250A KR101826341B1 KR 101826341 B1 KR101826341 B1 KR 101826341B1 KR 1020170066250 A KR1020170066250 A KR 1020170066250A KR 20170066250 A KR20170066250 A KR 20170066250A KR 101826341 B1 KR101826341 B1 KR 101826341B1
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heat pipe
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윤호섭
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주식회사 씨지아이
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Abstract

The present invention relates to a method for manufacturing a sheet type heat pipe, including a cutting step (S10) for manufacturing a pair of plates (P1, P2); a pressing step (S20) for pressing either one of the plates (P1, P2) to form multiple protrusions (5) on one of the sides at the same time forming a throttle (T) between the protrusions (5); an assembly step (S30) for bonding an outer plate (31) where the protrusions (5) are protruded with an outer plate (32) on the other side to form a housing (3); and a finishing step (S40) for injecting a working fluid inside the housing (3) through an injection hole (35), evacuating the inside of the housing (3), and finishing the housing (3) by sealing the injection hole (35). By forming multiple protrusions on a working space inside the housing, the evaporation of working fluid, as heated on an evaporation part by the protrusions, can be suppressed. Therefore, even when an organic solvent, which has a low evaporation point, is used as a working fluid, the thickness of the heat pipe can be decreased, while the width can be enlarged, thus promoting the adoption of an ultrathin heat pipe using the organic solvent.

Description

박판형 히트파이프 제조방법{Sheet Type Heat Pipe Manufacturing Method}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a sheet-

본 발명은 박판형 히트파이프 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 작동유체가 수용되는 하우징의 상판 또는 하판 내측에 복수의 돌기를 돌출, 형성함으로써 작동유체의 기화를 억제하여, 기화점이 높은 물은 물론이고 기화점이 낮은 유기용제를 작동유체로 채용하더라도, 길이와 폭에 비해 두께를 더욱 줄여 박판화를 극대화시킬 수 있도록 한 박판형 히트파이프에 관한 것이다.The present invention relates to a method of manufacturing a thin plate heat pipe, and more particularly, to a method of manufacturing a thin plate heat pipe, in which vaporization of a working fluid is suppressed by protruding and forming a plurality of projections inside an upper plate or a lower plate of a housing, And an organic solvent having a low vaporization point is employed as a working fluid, it is possible to further reduce the thickness of the thin plate heat pipe compared to the length and the width.

일반적으로, 히트파이프는 열전도성 금속에 비해 수십 배에 이르는 열전도성을 갖도록 한 열전달 기구로, 최근에는 컴퓨터의 CPU와 같이 면적이 큰 발열부를 냉각시키기 위해 박판형으로 개발이 이루어지고 있는 바, 박판형 히트파이프는 통상 도 1에 도시된 형태(등록특허 제10-0698462호)로 제작된다.In general, a heat pipe is a heat transfer mechanism that has a thermal conductivity tens of times higher than that of a thermally conductive metal. Recently, the heat pipe has been developed as a thin plate type for cooling a heat generating portion having a large area such as a CPU of a computer. The pipe is usually made in the form shown in Fig. 1 (Patent No. 10-0698462).

즉, 일반적으로 박판형 히트파이프(101)는 도 1에 도시된 바와 같이, 상판(131)과 하판(132)의 접합으로 이루어지는 외부 하우징(103)과, 이 하우징(103) 내부에 수용되는 작동유체와 스크린 메시 등의 지지 구조물(107)에 의해 하우징(103) 내에 장착되는 윅 구조물(105)로 이루어진다.1, the thin plate heat pipe 101 generally includes an outer housing 103 formed by joining an upper plate 131 and a lower plate 132, and a working fluid accommodated in the housing 103 And a wick structure 105 mounted in the housing 103 by a support structure 107 such as a screen mesh.

따라서, 히트파이프(101)는 하우징(103) 일측에서 열을 가하면, 해당 부위의 작동유체가 내부에서 증발하여 증기의 형태로 열이 가해지지 않는 타측으로 신속히 이동하여 열을 방출한 뒤 응축됨으로써, 작동유체의 증발 잠열(latent heat) 형태로 가열부 즉, 증발부의 열을 방열부 즉, 응축부로 수송한다. 이때, 응축된 작동유체는 액체의 형태로 윅 구조물(105)의 모세관력에 의해 다시 가열부로 회수된다. 이러한 일련의 과정을 열수송 사이클이라고 할 때, 이후 히트파이프(101)는 위와 같은 열수송 사이클을 무한 반복함으로써 발열원의 열을 지속적으로 외기 또는 히트싱크와 같은 방열원으로 방출한다.Accordingly, when heat is applied from one side of the housing 103, the working fluid in the corresponding portion evaporates inside and rapidly moves to the other side where heat is not applied in the form of vapor, Evaporation of the working fluid In the form of latent heat, the heat of the heating part, that is, the evaporating part, is transferred to the heat dissipating part, that is, the condensing part. At this time, the condensed working fluid is recovered to the heating portion again by the capillary force of the wick structure 105 in the form of liquid. When this series of processes is referred to as a heat transportation cycle, the heat pipe 101 continuously discharges the heat of the heat source to outside heat or a heat sink such as a heat sink by repeating the above-mentioned heat transfer cycle.

이와 같이, 히트파이프(101)는 윅 구조물(105)로서 섬유 집합체를 활용하므로, 금속 소결 등에 의해 윅을 만드는 종래의 히트파이프에 비하여 두께를 얇게 할 수 있지만, 윅 구조물(105)이 면직물 등으로 제작되므로, 모세관력이 약하거나 거의 상실되어 윅으로서 기능할 수 없게 되는 문제점이 있었다. Since the heat pipe 101 utilizes the fibrous aggregate as the wick structure 105, the thickness of the heat pipe 101 can be made thinner than that of the conventional heat pipe making the wick by metal sintering or the like. However, since the wick structure 105 is made of cotton There is a problem that capillary force is weak or almost lost and it can not function as a wick.

또한, 섬유제의 윅 구조물(105)이 충분한 강도를 갖지 못하고 상판(131)과 하판(132)도 박판으로서 충분한 강도를 갖지 못하므로, 히트파이프(101)의 강도가 전체적으로 취약한 문제점도 있었다.Further, since the wick structure 105 of the fibrous material does not have sufficient strength and the upper plate 131 and the lower plate 132 do not have sufficient strength as a thin plate, there is a problem that the strength of the heat pipe 101 as a whole is weak.

더욱이, 작동유체로 기화점이 낮은 아세톤과 같은 유기용제를 사용할 경우, 증발부에서 가열된 작동유체가 쉽게 기화되므로, 가열된 작동유체가 쉽게 기화되므로, 작동유체로 물을 사용할 때보다 히트파이프(101) 전체길이를 충분히 길게 만들 수 없게 되는 따라서, 하우징(103)의 두께는 줄이면서 길이와 폭을 늘릴 수 없게 되어, 히트파이프(101)의 박판화와 대형화를 동시에 추구할 수 없게 되는 문제점도 있었다.Further, when an organic solvent such as acetone having a low vaporization point as the working fluid is used, the working fluid heated in the evaporator portion is easily vaporized, so that the heated working fluid is easily vaporized, The entire length of the heat pipe 101 can not be made long enough. Therefore, the thickness of the housing 103 can not be reduced and the length and width can not be increased, and the heat pipe 101 can not be made thinner and larger at the same time.

KR 10-0698462KR 10-0698462

본 발명은 위와 같은 종래의 박판형 히트파이프가 가지고 있는 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 히트파이프 내에 주입되어 열전달에 사용되는 작동유체로 물을 사용할 수 있을 뿐 아니라, 물 대신 유기용제를 사용하더라도 작동유체의 조기 기화를 억제함으로써, 히트파이프를 박형화하는 것은 물론, 박형화와 동시에 대형화할 수 있는 제조방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.The present invention has been proposed in order to solve the problems of the conventional thin plate type heat pipe as described above. In addition to being able to use water as a working fluid injected into a heat pipe for heat transfer, It is an object of the present invention to provide a manufacturing method capable of reducing the thickness of the heat pipe and increasing the size of the heat pipe at the same time by suppressing the vaporization of the fluid.

또한, 위와 같이 유기용제를 작동유체로 사용하여 박판형 히트파이프를 대형화하면서도, 히트파이프내에 섬유윅을 적용함으로써, 증발부가 위로, 응축부가 아래로 배치되는 역전 배치로도 히트파이프를 사용할 수 있도록 하는 제조방법을 제공하는 데 다른 목적이 있다.Further, by using a fibrous wick in the heat pipe while enlarging the thin plate heat pipe by using the organic solvent as the working fluid as described above, the heat pipe can be used even in the reverse arrangement in which the condensation portion is disposed above the evaporation portion There are other purposes to provide a method.

또한, 위와 같이 섬유윅을 적용함에 있어서, 섬유윅이 고온에서 저온으로 열을 전달하기 위해 고온 환경에 주기적, 장기적으로 노출되더라도 열에 의한 섬유윅의 손상 또는 변형을 최소화시킬 수 있는 히트파이프 제조방법을 제공하는 데 또 다른 목적이 있다.Also, in applying the fiber wick as described above, a heat pipe manufacturing method capable of minimizing the damage or deformation of the fiber wick due to heat even if the fiber wick is periodically or periodically exposed to a high temperature environment in order to transfer heat from a high temperature to a low temperature There is another purpose in providing.

또한, 하우징을 이루는 외판의 내측면에 복수의 돌기를 돌출시킴으로써, 하우징 외판의 벽두께를 얇게 하더라도 돌기를 통해 강도를 유지할 수 있는 히트파이프 제조방법을 제공하는 데 또 다른 목적이 있다.Another object of the present invention is to provide a method of manufacturing a heat pipe capable of maintaining strength through protrusions even when the wall thickness of the shell sheathing plate is made thin by projecting a plurality of projections on the inner side surface of the shell plate constituting the housing.

이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명은 금속판재를 하우징의 외판으로 되기에 알맞은 크기 및 형태를 갖도록 절단하여 한 쌍의 원판을 만드는 재단단계; 상기 재단단계에서 절단하여 만든 한 쌍의 상기 원판 중 어느 한 쪽을 프레스 가공하여, 그 일측면에 복수의 돌기를 돌출시키는 동시에 상기 돌기들 사이에 교축로를 형성하는 프레스단계; 상기 한 쌍의 원판 중 상기 프레스단계에서 상기 돌기가 돌출된 상기 어느 한 쪽 외판과 다른 한 쪽 외판을 접합하여 상기 하우징을 형성하는 조립단계; 및 상기 조립단계에서 형성된 상기 하우징 내에 주입구를 통해 작동유체를 주입하고, 상기 주입구를 통해 상기 하우징 내부를 진공화시킨 다음, 상기 주입구를 밀봉하여 상기 하우징을 마감 처리하는 마감단계;를 포함하여 이루어지는 박판형 히트파이프 제조방법을 제공한다.In order to accomplish the above object, the present invention provides a method of manufacturing a metal plate, comprising: a cutting step of cutting a metal plate so as to have a size and shape suitable for being a shell plate of a housing to form a pair of circular plates; A pressing step of pressing one of a pair of the original plates cut at the cutting step to protrude a plurality of protrusions on one side thereof and form a throttle between the protrusions; An assembling step of joining the one outer plate and the other outer plate protruding from the protrusions of the pair of discs in the pressing step to form the housing; And a finishing step of injecting a working fluid through the injection port into the housing formed in the assembling step, evacuating the inside of the housing through the injection port, sealing the injection port, and finishing the housing. A method of manufacturing a heat pipe is provided.

또한, 상기 프레스단계는 상기 한 쌍의 원판 중 어느 한 쪽을 또는 양쪽 모두를 프레스하여 윅공간을 형성하도록 되어 있고, 상기 조립단계는 한 쌍의 상기 외판을 접합하기 전에, 상기 외판 사이에서 상기 윅공간에 섬유윅을 개재시키도록 되어 있는 것이 바람직하다.Further, in the pressing step, the wick space is formed by pressing one or both of the pair of the discs, and in the assembling step, before joining the pair of outer plates, It is preferable that the fiber wick is interposed in the space.

또한, 상기 섬유윅은 친수성을 갖도록 가열 처리한 아라미드 섬유로 이루어진 것이 바람직하다.The fibrous wick is preferably made of aramid fibers heat-treated to have hydrophilicity.

또한, 상기 마감단계는 상기 하우징에 주입된 상기 작동유체를 외부에서 가열하여 상기 작동유체 중에 포함된 공기를 제거한 뒤, 상기 주입구를 밀봉하여 상기 하우징을 마감 처리하도록 되어 있는 것이 바람직하다.Preferably, the finishing step is performed by heating the working fluid injected into the housing from the outside to remove air contained in the working fluid, and then sealing the injection port to finish the housing.

본 발명의 박판형 히트파이프 제조방법에 따르면, 하우징의 외판 즉, 상판 및/또는 하판의 내측면에 복수의 돌기가 균일하게 돌출 형성되므로, 히트파이프의 박판화로 인해 얇아질 수밖에 없는 외판의 기계적인 강도를 일층 강화시킬 수 있게 된다.According to the method for manufacturing a thin plate heat pipe of the present invention, since a plurality of protrusions are uniformly protruded on the inner plate of the outer plate of the housing, that is, the upper plate and / or the lower plate, Can be strengthened.

또한, 작동유체로 기화점이 낮은 아세톤과 같은 유기용제를 사용하더라도, 위와 같이 외판의 내측면에 복수의 돌기를 돌출시키므로, 이들 돌기에 의해 작동유체의 조기 기화를 억제할 수 있으며, 따라서 조기 기화되지 않는 물 뿐만 아니라, 물에 비해 조기에 기화되는 유기용제를 작동유체로 사용면서도 하우징의 두께에 비해 길이와 폭 즉, 넓이를 넓힐 수 있게 되어, 히트파이프의 박형화는 물론 대형화를 도모할 수 있게 된다.Further, even when an organic solvent such as acetone having a low vaporization point is used as a working fluid, since a plurality of protrusions are protruded on the inner surface of the outside sheath as described above, it is possible to suppress the premature evaporation of the working fluid by these protrusions, It is possible to expand the length and the width, that is, the width, compared with the thickness of the housing, while using an organic solvent which is vaporized earlier than water as an operating fluid, .

또한, 위와 같은 복수의 돌기와 함께 섬유윅이 히프파이프 내에 설치되므로, 박형화 및 대형화된 히트파이프 내에 물은 물론, 유기용제를 작동유체로 사용할 수 있을 뿐 아니라, 증발부가 위로, 응축부가 아래로 배치되는 역전 배치로도 히트파이프를 사용할 수 있게 된다.In addition, since the fiber wick is provided in the bottom pipe together with the plurality of projections as described above, it is possible to use an organic solvent as a working fluid as well as water in a thin and large-sized heat pipe, The heat pipe can also be used for the reverse placement.

또한, 위와 같은 섬유윅의 소재로 아라미드 섬유를 사용할 수 있으므로, 히트파이프의 박형화를 가속화할 수 있을 뿐 아니라, 히트파이프 내에서 고온 환경에 주기적, 장기적으로 노출되더라도, 열에 의한 섬유윅의 손상 또는 변형을 최소화시킬 수 있게 된다.In addition, since the aramid fiber can be used as the material of the fiber wick as described above, not only the thinning of the heat pipe can be accelerated, but even if the heat pipe is exposed to the high temperature environment periodically or in the long term, Can be minimized.

도 1은 종래의 히트파이프 분해 사시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 히트파이프 제조방법을 순차적으로 도시한 블록도.
도 3은 도 2에 도시된 히트파이프 제조방법을 개략적으로 순차 도시한 도면.
도 4는 도 3의 제조방법에 의해 최종 완성된 히트파이프의 개략 단면도.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 히트파이프 제조방법 중 원판 조립단계를 실시 형태 별로 도시한 도면.
도 6은 도 5에 따라 조립이 완료된 히트파이프를 실시 형태 별로 도시한 도면.1 is an exploded perspective view of a conventional heat pipe;
2 is a block diagram sequentially illustrating a method of manufacturing a heat pipe according to an embodiment of the present invention;
Fig. 3 schematically shows a heat pipe manufacturing method shown in Fig. 2 in a schematic manner; Fig.
Fig. 4 is a schematic cross-sectional view of a heat pipe finally completed by the manufacturing method of Fig. 3; Fig.
FIG. 5 is a view illustrating a disk assembly step of the heat pipe manufacturing method according to another embodiment of the present invention. FIG.
Fig. 6 is a view showing, by way of example, a heat pipe having been assembled according to Fig. 5; Fig.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 박판형 히트파이프의 제조방법을 첨부 도면을 참조로 상세히 설명한다.Hereinafter, a method of manufacturing a thin plate heat pipe according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명의 히트파이프 제조방법은 도 2에 도시된 바와 같이 크게 재단단계(S10), 프레스단계(S20), 조립단계(S30), 및 마감단계(S40)를 포함하여 이루어진다.The heat pipe manufacturing method of the present invention includes a cutting step S10, a pressing step S20, an assembling step S30, and a finishing step S40 as shown in FIG.

여기에서, 먼저 상기 재단단계(S10)는 도 2에 도시된 바와 같이, 금속판재(M)로부터 한 쌍의 원판(原版;P1,P2)을 재단하는 단계로서, 도 3에 도시된 것처럼 통상 롤 형태로 감겨 보관되는 금속판재(M)를 하우징(3)의 외판(31,32)으로 되기에 알맞은 크기 및 형태를 갖도록 절단한다. 이때, 한 쌍의 원판(P1,P2)은 도 3 및 도 4에 도시된 것처럼 어느 하나(P1)가 외판(31,32) 중에서 예컨대 상판(31)으로 되고, 다른 하나(P2)가 상판(31)으로 된다. 따라서, 원판(P1,P2) 중 어느 하나(P1)는 예컨대 상판(31)이 되기에 알맞은 크기와 형태를 갖도록 절단되며, 다른 하나(P2)는 예컨대 하판(32)이 되기에 알맞은 크기와 형태를 갖도록 절단된다.As shown in FIG. 2, the cutting step S10 is a step of cutting a pair of original plates P1 and P2 from the metal plate M, The metal plate M is cut to have a size and shape suitable for forming the outer plates 31 and 32 of the housing 3. [ 3 and 4, one of the pair of circular plates P1 and P2 is made of, for example, the upper plate 31 of the outer plates 31 and 32, 31). One of the original plates P1 and P2 is cut to have a size and shape suitable for forming the upper plate 31 and the other one is cut in a size and shape suitable for forming the lower plate 32, .

상기 프레스단계(S20)는 도 2에 도시된 바와 같이, 위 재단단계(S10)에서 재단된 한 쌍의 원판(P1,P2) 중 어느 한 쪽을 프레스 가공하는 단계로서, 도 3에 도시된 바와 같이, 위 원판(P1,P2) 중 어느 한 쪽 예컨대, 상판(31)을 프레스 가공하여, 그 일측면 즉, 내측면에 도 3 및 도 4에 도시된 것처럼 복수의 돌기(5)를 돌출, 형성한다.As shown in FIG. 2, the pressing step S20 is a step of pressing one of the pair of circular plates P1 and P2 cut in the upper cutting step S10, as shown in FIG. 3 Likewise, one of the upper and lower disks P1 and P2, for example, the upper plate 31, is pressed to project and protrude a plurality of protrusions 5 as shown in Figs. 3 and 4 on one side, .

이와 같이, 상판(31)의 내측면에 돌출된 복수의 돌기(5)는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 증발부(E)에서 가열된 작동유체의 기화를 억제하는 수단으로서, 하우징(3) 내부의 작동공간(S)을 횡단하도록 돌출되는 바, 작동공간(S) 내에 격자와 같은 모양을 이루면서 규칙성을 갖고 배열되며, 따라서 작동공간(S) 내에서 도면 상 전후좌우 사방으로 작동유체의 유동을 허용하는 교축로(T)를 형성한다. 이때, 작동유체는 교축로(T)를 통해 유동하는 동안 돌기(5)에 의해 저항을 받아 기화가 억제된다. 즉, 작동유체 입자는 온도 상승에도 불구하고 복수의 돌기(5)로부터의 압박에 의해 팽창이 억제된다. 이때, 복수의 돌기(5)는 다양한 형태로 배열이 가능하다. 한편, 상판(31)은 프레스 가공에 의해 테두리 부분이 단차져 접착플랜지(33)를 형성하며, 접착플랜지(33) 일측 부분에 작동공간(S)과 외부를 연결하는 주입구(35)가 형성된다.3 and 4, the plurality of protrusions 5 protruding from the inner surface of the upper plate 31 are provided as means for suppressing the vaporization of the working fluid heated in the evaporator E, Are arranged in the working space S with a regular shape in the same shape as the lattice in the working space S and are thus arranged in the working space S in the front, Thereby forming an throttling path T which allows the flow of the working fluid. At this time, the working fluid is resisted by the protrusion 5 while flowing through the throttling path T, and vaporization is suppressed. That is, the working fluid particles are prevented from expanding by the pressure from the plurality of projections 5 despite the temperature rise. At this time, the plurality of projections 5 can be arranged in various forms. On the other hand, the upper plate 31 is press-formed so that the rim portion thereof is stepped to form the adhesive flange 33, and an injection port 35 for connecting the working space S to the outside is formed at one side of the adhesive flange 33 .

아울러, 한 쌍의 원판(P1,P2) 중 나머지 다른 한 쪽 예컨대, 하판(32)도 필요에 따라 상판(31)과 동일하거나 상이한 다양한 형태로 프레스 가공을 할 수 있다. 즉, 하판(32)도 상판(31)과 동일하게 복수의 돌기를 돌출시킬 수도 있고, 접착플랜지로 될 테두리 부분을 제외하고 테두리 안쪽 부분 전체를 오목하게 가공하여 함입부를 형성할 수도 있다.The other of the pair of circular plates P1 and P2, for example, the lower plate 32, can also be press-formed in various forms, which are the same as or different from those of the upper plate 31, if necessary. In other words, the lower plate 32 may protrude a plurality of protrusions like the upper plate 31, or may form concave portions by recessing the entire inside of the rim except for the rim to be the flange.

상기 조립단계(S30)는 도 2에 도시된 바와 같이, 위 프레스단계(S20)에서 원판(P1,P2)을 선택적으로 프레스 가공하여 생산한 외판(31,32) 즉, 상판(31)과 하판(32)을 조립하는 단계로서, 예컨대, 프레스 가공된 상판(31)과, 선택적으로 프레스 가공된 하판(32)을 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 접합하여 하우징(3)을 조립하게 된다. 여기에서, 하판(32)을 선택적으로 프레스 가공한다는 것은 필요에 따라 하판(32)을 프레스 가공하지 않거나 프레스 가공을 하는 경우 상판(31)과 동일하게 또는 다르게 프레스 가공하는 것을 의미한다. 한편, 상판(31)과 하판(32)의 접합은 접착플랜지(33)와 예컨대 하판(32)의 테두리 부분을 브레이징 등과 같은 각종의 금속 접합방식에 의해 접합함으로써 이루어진다.2, the assembling step S30 is a step of pressing the outer plates 31 and 32 produced by selectively pressing the discs P1 and P2 in the upper press step S20, that is, 3 and 4, the housing 3 is assembled by, for example, joining the press-formed upper plate 31 and the selectively press-formed lower plate 32 as shown in FIGS. 3 and 4 . Here, the selective press processing of the lower plate 32 means that the lower plate 32 is not press-formed or press-processed if necessary, and press-processed similarly or differently to the upper plate 31. The joining of the upper plate 31 and the lower plate 32 is performed by joining the rim of the joining flange 33 and the lower plate 32 by various metal joining methods such as brazing or the like.

상기 마감단계(S40)는 도 2에 도시된 바와 같이, 위 조립단계(S30)에서 외판(31,32)의 상호 접합에 의해 형성된 하우징(3)을 마감 처리하여 히트파이프를 완성하는 단계로, 도 3에 도시된 바와 같이, 하우징(3)의 내부에 형성된 작동공간(S)에 작동유체를 주입하고, 주입 이후 작동공간(S)을 진공화시킨 다음, 하우징(3)을 밀봉 마감함으로써 일련의 히트파이프 제조공정을 완료하게 된다.The finishing step S40 is a step of finishing the housing 3 formed by mutual joining of the outer plates 31 and 32 in the upper assembling step S30 as shown in FIG. 2 to complete the heat pipe, 3, a working fluid S is injected into the working space S formed inside the housing 3, the working space S is vacuumed after the injection, and the housing 3 is sealed to form a series Thereby completing the heat pipe manufacturing process.

이를 위해, 하우징(3)은 주입구(35)를 통해 또는 주입구(35)와 주입구(35)에 착탈되는 필튜브(37;fill tube)를 통해 외부에서 작동공간(S)으로 작동유체(WF)가 주입된다. 또, 작동유체 주입이 완료되면, 외부에서 주입구(35)를 통해 연결되는 진공원에 의해 작동공간(S)이 진공 처리된다. 최종적으로, 작동공간(S)의 진공화가 완료된 뒤, 주입구(35)를 밀봉시킴으로써, 하우징(3)은 마감 처리된다.To this end, the housing 3 is filled with the working fluid WF from the outside into the working space S through the injection port 35 or through the fill tube 37, which is attached to and detached from the injection port 35 and the injection port 35. [ . When the injection of the working fluid is completed, the working space S is vacuum-treated by a vacuum source connected from the outside through the injection port 35. Finally, after the evacuation of the working space S is completed, by sealing the injection port 35, the housing 3 is finished.

이때, 작동유체는 하우징(3) 일측단의 증발부(E)에 가해진 열을 타측단의 응축부(C)로 전달하여 방출하는 열전달 매체로서, 증발부(E)에 가해진 열에 의해 기화한 뒤, 응축부(C)에서 냉각, 응축되어 증발부(E)로 복귀함으로써, 지속적으로 증발부(E) 측의 발열원으로부터 빼앗은 열을 응축부(C)를 통해 외기로 방출하는 역할을 한다. 이때, 작동유체로는 상대적으로 접촉각이 큰 물이 사용될 수 있으며, 접촉각이 물보다 작은 예컨대, 아세톤, HFC, HFE, HFO 계열의 일군의 유기용제 중에서 선택된 유기용제가 사용될 수도 있다.The working fluid is a heat transfer medium which transfers heat applied to the evaporation section E at one end of the housing 3 to the condensation section C at the other end and evaporates by heat applied to the evaporation section E And is cooled and condensed in the condensing portion C and returns to the evaporating portion E to continuously discharge the heat taken from the heat source on the evaporating portion E side through the condensing portion C to the outside air. At this time, as the working fluid, water having a relatively large contact angle may be used, and an organic solvent selected from a group of organic solvents such as acetone, HFC, HFE, and HFO series whose contact angle is smaller than water may be used.

한편, 작동공간(S)에 주입된 작동유체는 진공 처리가 완료되기 전후 또는 동일 시점에 주입구(35)를 밀봉하지 않은 상태에서 하우징(3) 외부로부터 가열되어, 내부에 함유한 공기 등 불순 기체를 기포 형태로 방출, 제거함으로써, 주입구(35) 밀봉 이후 하우징(3)의 진공도를 더욱 높일 수 있게 된다.On the other hand, the working fluid injected into the working space S is heated from the outside of the housing 3 in a state in which the injection port 35 is not sealed before or after the completion of the vacuum treatment or at the same time, It is possible to further increase the degree of vacuum of the housing 3 after the injection port 35 is sealed.

또한, 히트파이프(20)는 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 섬유윅(7)을 더 포함할 수 있는 바, 이를 위해 본 발명은 다른 실시 형태로서 도 5 및 도 6에 도시된 것처럼 섬유윅(7)을 추가하기 위한 공정을 더 포함하게 된다.5 and 6, the heat pipe 20 may further include a fibrous wick 7. To this end, the present invention may be embodied in other embodiments as shown in Figs. 5 and 6 And further includes the step of adding the fibrous wick 7. [

즉, 상기 프레스단계(S20)에서 한 쌍의 원판(P1,P2)은 도 5에 도시된 것처럼, 어느 한 쪽에만 또는 양쪽 모두에 섬유윅(7)을 설치하기 위한 윅공간(W)을 형성할 수 있다. 이를 위해, 예컨대 도 5 (a)에 도시된 것처럼, 상판(31)만을 프레스 가공하여, 상판(31)에 복수의 돌기(5)와 윅공간(W)을 상하로 나란히 형성할 수 있다. 따라서, 하판(32)은 재단단계(S10)에서 절단한 상태 그대로 조립공정에 보내진다. 또, 도 5 (b)에 도시된 것처럼, 상판(31)에는 돌기(5)를, 하판(32)에는 윅공간(W)을 서로 마주보게 형성할 수 있는데, 이 경우가 외형 상으로 가장 안정적인 형태를 취한다. 또, 도 5 (c)에 도시된 것처럼, 상판(31)에 돌기(5)와 윅공간(W) 일부를, 하판(32)에 윅공간(W)의 나머지 일부를 각각 형성하여 상판(31)과 하판(32)의 조립에 의해 전체 윅공간(W)이 형성되도록 할 수도 있다. That is, in the pressing step S20, as shown in FIG. 5, the pair of circular plates P1 and P2 forms a wick space W for installing the fiber wick 7 on only one side or both sides can do. For this purpose, for example, as shown in Fig. 5 (a), only the upper plate 31 is press-formed so that a plurality of projections 5 and wick spaces W can be formed vertically on the upper plate 31. [ Thus, the lower plate 32 is sent to the assembling process in the cutting state in the cutting step S10. 5 (b), the projections 5 may be formed on the upper plate 31 and the wick spaces W may be formed on the lower plate 32 so as to face each other. In this case, Take shape. 5 (c), the projections 5 and the wick space W are partially formed in the upper plate 31 and the remaining portions of the wick space W are formed in the lower plate 32, And the lower plate 32, the entire wick space W may be formed.

한편, 조립단계(S30)에서는 한 쌍의 외판(31,32)을 접합하기 전에, 위 프레스단계(S20)에서 상판(31) 및/또는 하판(32)에 형성된 윅공간(W)에 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이 섬유윅(7)을 개재시킬 수 있다.On the other hand, in the assembling step S30, the wick space W formed in the upper plate 31 and / or the lower plate 32 in the upper press step S20 before bonding the pair of outer plates 31, And a fiber wick 7 as shown in Fig.

여기에서, 섬유윅(7)은 하우징(3)의 작동공간(S) 내에 작동유체와 함께 수용되어, 응축부(C)에서 응축된 작동유체를 모세관력에 의해 증발부(E)로 복귀시키는 역할을 한다. 즉, 섬유윅(7)은 다공성의 섬유를 이용한 것이므로, 모세관력을 발생시켜 응축부(C)에서 응축된 작동유체를 증발부(E)로 원활하게 이동시킨다. 따라서, 섬유윅(7)이 적용된 경우 박판형 히트파이프(1)는 역전된 상태로 배치되더라도 즉, 증발부(E)가 위로, 응축부(C)가 아래로 배치되더라도 원활한 열전달 성능을 발휘한다.Here, the fibrous wick 7 is accommodated together with the working fluid in the working space S of the housing 3, and the working fluid condensed in the condensing portion C is returned to the evaporating portion E by the capillary force It plays a role. That is, since the fibrous wick 7 uses porous fibers, the capillary force is generated to smoothly move the working fluid condensed in the condensing portion C to the evaporating portion E. Therefore, even when the thin plate heat pipe 1 is disposed in the reversed state, that is, when the evaporator E is upward and the condenser C is disposed downward, the fibrous wick 7 exerts a smooth heat transfer performance.

이와 같은 섬유윅(7)은 박판형으로 넓고 얇게 제작되는 것이 바람직한데, 이를 위해 아라미드 소재를 채용하는 것이 바람직하다. 이 아라미드 소재는 열에 강하고 인장강도가 높은 폴리아라미드 섬유로 이루어지며, 다공성의 내부 구조를 가지므로, 강력한 모세관력을 발생시켜 응축부(C)에서 응축된 작동유체를 증발부(E)로 원활하게 이동시킨다. 특히, 아라미드 섬유의 일종인 케블라 섬유는 대부분이 알킬기(alkylic) 보다 강력하고 불에도 강한 방향족(aromatic)으로 구성되어서 방탄용 등 특수 용도로 많이 쓰이는데, 매우 가는 극세사 또는 초극세사 수준의 섬유(fiber)를 만드는 제조공정 상의 특수 조건으로 인하여 표면이 매우 안정화되어 있다.It is preferable that the fibrous wick 7 is made thin and thin as a thin plate, and it is preferable to use an aramid material for this purpose. Since this aramid material is made of polyaramid fiber having high heat resistance and high tensile strength and has a porous internal structure, a strong capillary force is generated to smooth the working fluid condensed in the condensation portion C to the evaporation portion E . Especially, Kevlar fiber, which is a kind of aramid fiber, is composed mostly of aroma stronger than alkylic and strong against fire and is used for special purpose such as bulletproofing. It has very fine fiber or microfiber fiber Due to the special conditions in the manufacturing process, the surface is very stable.

다만, 섬유윅(7)은 물 등의 접촉각이 큰 액체를 작동유체로 사용하는 경우, 아라미드 섬유가 친수성을 갖도록 하여야 하는 바, 일정 시간 동안 고온에 노출시켜 소수 코팅성분을 제거하는 친수처리를 통하여, 아라미드 섬유가 가지고 있는 소수성을 제거하여야 한다. 그러나, 작동유체로 위에서 언급한 유기용제를 사용하는 경우, 아라미드 섬유가 친수성을 갖도록 할 필요가 없으므로, 섬유윅(7)은 달리 친수처리를 하지 않아도 된다.However, when a liquid having a large contact angle such as water is used as a working fluid, the fiber wick (7) is required to have a hydrophilic property for the aramid fiber, and the hydrophilic treatment is performed by removing the hydrophobic coating component , The hydrophobicity of the aramid fiber should be removed. However, when the above-mentioned organic solvent is used as the working fluid, it is not necessary to make the aramid fibers hydrophilic, so that the fibrous wick 7 need not be subjected to the hydrophilic treatment.

이러한 과정을 거쳐 준비된 섬유윅(7)을 사이에 개재시킨 채로 상판(31)과 하판(32)을 위 마감단계에서와 같이 마감처리하면, 도 6에 도시된 바와 같은 다양한 배치구조의 박판형 히트파이프(20)를 조립, 생산할 수 있게 된다.When the upper plate 31 and the lower plate 32 are finished as in the above-mentioned finishing step while interposing the fiber wicks 7 prepared through the above process, the thin plate heat pipes (20) can be assembled and produced.

이제, 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 제조된 박판형 히트파이프(20)의 작용을 설명하면 다음과 같다.Now, the operation of the thin plate heat pipe 20 manufactured according to the preferred embodiment of the present invention will be described as follows.

도 6에 도시된 히트파이프(20)의 증발부(E)를 열원에, 응축부(C)를 외기 중에 노출되도록 배치하면, 증발부(E)에 있던 작동유체는 증발하면서 열원의 열을 빼앗게 되고, 기화된 작동유체는 응축부(C)로 이동한다. 이를 위해, 가열된 작동유체는 도 3에 도시된 복수의 돌기(5)들 사이 교축로(T)를 통해 응축부(C)에 도달하여 외기 중으로 열을 내놓고 액화되어 증발부(E)로 되돌아간다.When the evaporator E of the heat pipe 20 shown in Fig. 6 is disposed in a heat source and the condenser C is exposed in the outside air, the working fluid in the evaporator E evaporates while the heat of the heat source is taken And the vaporized working fluid moves to the condensation portion C. To this end, the heated working fluid reaches the condensation portion C via the throttle path T between the plurality of projections 5 shown in FIG. 3, and is discharged into the outside air and is liquefied and returned to the evaporation portion E Goes.

이와 같이, 작동유체는 가열된 상태로 교축로(T)를 통과하는 동안 복수의 돌기(5)로 인해 기화가 억제되므로, 기화점이 낮은 아세톤과 같은 유기용제를 작동유체로 사용하더라도, 증발부(E)와 응축부(C) 사이의 거리를 기화점이 높은 물을 작동유체로 사용하는 경우만큼 충분히 길게 설정할 수 있게 된다.Since the working fluid is prevented from being vaporized by the plurality of protrusions 5 while passing through the throat passage T in a heated state, even if an organic solvent such as acetone having a low vaporization point is used as the working fluid, E) and the condensing portion C can be set to be sufficiently long as in the case of using water having a high vaporization point as a working fluid.

최종적으로, 응축부(C)에서 액화된 작동유체는 섬유윅(7)을 통하여 증발부(E)로 이동하여 다시 증발하는 과정을 반복함으로써 열원의 열을 외기 중으로 전달, 방출하게 된다. 이 과정에서, 섬유윅(7)은 증발부(E)에서 작동유체를 증발시키는 역할, 응축된 작동유체를 모세관력에 의해서 증발부(E)로 전달하는 역할, 및 기화된 기체의 통로(path road) 역할까지를 할 수 있다.Finally, the working fluid liquefied in the condensing section C is transferred to the evaporating section E through the fiber wick 7 and is repeatedly evaporated, thereby transferring the heat of the heat source to the outside air and discharging it. In this process, the fiber wick 7 serves to evaporate the working fluid in the evaporator E, to transfer the condensed working fluid to the evaporator E by the capillary force, and to the path of the vaporized gas road role can be played.

3 : 하우징 5 : 돌기
7 : 섬유윅 10, 20 : 히트파이프
31 : 상판 32 : 하판
33 : 접착플랜지 35 : 주입구
37 : 필튜브 C : 응축부
E : 증발부 S : 작동공간
T : 교축로 W : 윅공간3: housing 5: projection
7: fiber wick 10, 20: heat pipe
31: top plate 32: bottom plate
33: Adhesive flange 35:
37: Phil tube C: Condensation part
E: evaporator S: working space
T: Throat W: Wick space

Claims (4)

삭제delete 삭제delete 금속판재(M)를 하우징(3)의 외판(31,32)으로 되기에 알맞은 크기 및 형태를 갖도록 절단하여 한 쌍의 원판(P1,P2)을 만드는 재단단계(S10);
상기 재단단계(S10)에서 절단하여 만든 한 쌍의 상기 원판(P1,P2) 중 어느 한 쪽을 프레스 가공하여, 그 일측면에 복수의 돌기(5)를 돌출시키는 동시에 상기 돌기(5)들 사이에 교축로(T)를 형성하는 프레스단계(S20);
상기 한 쌍의 원판(P1,P2) 중 상기 프레스단계(S20)에서 상기 돌기(5)가 돌출된 상기 어느 한 쪽 외판(31)과 다른 한 쪽 외판(32)을 접합하여 상기 하우징(3)을 형성하는 조립단계(S30); 및
상기 조립단계(S30)에서 형성된 상기 하우징(3) 내에 주입구(35)를 통해 작동유체를 주입하고, 상기 주입구(35)를 통해 상기 하우징(3) 내부를 진공화시킨 다음, 상기 주입구(35)를 밀봉하여 상기 하우징(3)을 마감 처리하는 마감단계(S40);를 포함하여 이루어지며,
상기 프레스단계(S20)는 상기 한 쌍의 원판(P1,P2) 중 어느 한 쪽을 또는 양쪽 모두를 프레스하여 윅공간(W)을 형성하도록 되어 있고,
상기 조립단계(S30)는 한 쌍의 상기 외판(31,32)을 접합하기 전에, 상기 외판(31,32) 사이에서 상기 윅공간(W)에 섬유윅(7)을 개재시키도록 되어 있고,
상기 섬유윅(7)은 친수성을 갖도록 가열 처리한 아라미드 섬유로 이루어진 것을 특징으로 하는 박판형 히트파이프 제조방법.A cutting step (S10) of cutting a metal plate (M) so as to have a size and shape suitable for forming the outer plates (31, 32) of the housing (3), thereby forming a pair of circular plates (P1, P2);
One of the pair of the original plates P1 and P2 made by cutting in the cutting step S10 is pressed to project a plurality of protrusions 5 to one side thereof and to press the protrusions 5 between the protrusions 5 A pressing step (S20) of forming a throttling path (T) in the tie-rod;
One of the outer plates 31 and the other outer plate 32 on which the protrusions 5 are protruded in the pressing step S20 among the pair of circular plates P1 and P2 is joined to the housing 3, An assembling step (S30) of forming an electrode terminal And
The working fluid is injected into the housing 3 formed in the assembling step S30 through the injection port 35 and the inside of the housing 3 is evacuated through the injection port 35, And a finishing step (S40) of finishing the housing (3) by sealing the top surface of the housing (3)
The pressing step S20 presses one or both of the pair of circular plates P1 and P2 to form a wick space W,
The assembling step S30 includes interposing a fibrous wick 7 between the outer plates 31 and 32 in the wick space W before joining the pair of outer plates 31 and 32,
Wherein the fiber wick (7) is made of aramid fibers heat treated to have hydrophilicity. 청구항 3에 있어서,
상기 마감단계(S40)는 상기 하우징(3)에 주입된 상기 작동유체를 외부에서 가열하여 상기 작동유체 중에 포함된 공기를 제거한 뒤, 상기 주입구(35)를 밀봉하여 상기 하우징(3)을 마감 처리하도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 박판형 히트파이프 제조방법.The method of claim 3,
In the finishing step S40, the working fluid injected into the housing 3 is externally heated to remove the air contained in the working fluid. Then, the injection port 35 is sealed to finish the housing 3 Wherein the heat pipe is made of a metal.
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