KR102134282B1 - Manufacturing apparatus of heat exchange pipe, Heat exchange pipe and Heat-recovery system using the same - Google Patents

Manufacturing apparatus of heat exchange pipe, Heat exchange pipe and Heat-recovery system using the same Download PDF

Info

Publication number
KR102134282B1
KR102134282B1 KR1020190049371A KR20190049371A KR102134282B1 KR 102134282 B1 KR102134282 B1 KR 102134282B1 KR 1020190049371 A KR1020190049371 A KR 1020190049371A KR 20190049371 A KR20190049371 A KR 20190049371A KR 102134282 B1 KR102134282 B1 KR 102134282B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
heat exchange
coating layer
space
pipe
exchange pipe
Prior art date
Application number
KR1020190049371A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20190046744A (en
Inventor
김진섭
이정호
Original Assignee
한국기계연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국기계연구원 filed Critical 한국기계연구원
Priority to KR1020190049371A priority Critical patent/KR102134282B1/en
Publication of KR20190046744A publication Critical patent/KR20190046744A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102134282B1 publication Critical patent/KR102134282B1/en

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D15/00Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies
    • F28D15/02Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes
    • F28D15/0266Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes with separate evaporating and condensing chambers connected by at least one conduit; Loop-type heat pipes; with multiple or common evaporating or condensing chambers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/0013Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor using fillers dispersed in the moulding material, e.g. metal particles
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D15/00Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies
    • F28D15/02Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes
    • F28D15/0275Arrangements for coupling heat-pipes together or with other structures, e.g. with base blocks; Heat pipe cores
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D21/00Heat-exchange apparatus not covered by any of the groups F28D1/00 - F28D20/00
    • F28D21/0001Recuperative heat exchangers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F13/00Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing
    • F28F13/18Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing by applying coatings, e.g. radiation-absorbing, radiation-reflecting; by surface treatment, e.g. polishing
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F21/00Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials
    • F28F21/08Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials of metal
    • F28F21/081Heat exchange elements made from metals or metal alloys
    • F28F21/082Heat exchange elements made from metals or metal alloys from steel or ferrous alloys
    • F28F21/083Heat exchange elements made from metals or metal alloys from steel or ferrous alloys from stainless steel
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F21/00Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials
    • F28F21/08Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials of metal
    • F28F21/081Heat exchange elements made from metals or metal alloys
    • F28F21/085Heat exchange elements made from metals or metal alloys from copper or copper alloys
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F2245/00Coatings; Surface treatments
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F2255/00Heat exchanger elements made of materials having special features or resulting from particular manufacturing processes
    • F28F2255/14Heat exchanger elements made of materials having special features or resulting from particular manufacturing processes molded
    • F28F2255/143Heat exchanger elements made of materials having special features or resulting from particular manufacturing processes molded injection molded
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F2255/00Heat exchanger elements made of materials having special features or resulting from particular manufacturing processes
    • F28F2255/18Heat exchanger elements made of materials having special features or resulting from particular manufacturing processes sintered
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/10Greenhouse gas [GHG] capture, material saving, heat recovery or other energy efficient measures, e.g. motor control, characterised by manufacturing processes, e.g. for rolling metal or metal working

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)

Abstract

본 발명은 작동유체의 비등을 촉진시켜 열저항을 줄임으로써 열교환 파이프의 성능을 향상시킬 수 있는 열교환 파이프 제조장치, 열교환 파이프 및 이를 이용한 열회수 시스템에 관한 것이다.
이를 위해, 본 발명은 중공부가 마련된 금속파이프 내부에 인서트부재가 배치되도록 하여 상기 금속파이프의 내측면과 상기 인서트부재의 외측면 사이에 공간부를 형성하는 공간부 형성단계; 상기 금속파이프의 내측면에 다공성 코팅층을 형성하기 위해 상기 공간부에 금속 입자들을 포함하는 코팅층 형성재료를 충진시키는 충진단계; 상기 공간부에 충진된 상기 금속 입자들 소결시키는 소결단계; 및 상기 금속파이프 내부에 배치된 상기 인서트부재를 제거하는 인서트부재 제거단계를 포함하는 열교환 파이프 제조장치, 열교환 파이프 및 이를 이용한 열회수 시스템을 제공한다.
The present invention relates to a heat exchange pipe manufacturing apparatus, a heat exchange pipe and a heat recovery system using the same, which can improve the performance of the heat exchange pipe by reducing the heat resistance by promoting the boiling of the working fluid.
To this end, the present invention is to form a space portion between the inner surface of the metal pipe and the outer surface of the insert member by placing an insert member inside the metal pipe provided with a hollow portion; A filling step of filling a coating layer forming material containing metal particles in the space to form a porous coating layer on the inner surface of the metal pipe; A sintering step of sintering the metal particles filled in the space portion; And an insert member removing step for removing the insert member disposed inside the metal pipe.

Figure R1020190049371
Figure R1020190049371

Description

열교환 파이프 제조장치, 열교환 파이프 및 이를 이용한 열회수 시스템{Manufacturing apparatus of heat exchange pipe, Heat exchange pipe and Heat-recovery system using the same}Heat exchange pipe manufacturing apparatus, heat exchange pipe and heat recovery system using the same{Manufacturing apparatus of heat exchange pipe, Heat exchange pipe and Heat-recovery system using the same}

본 발명은 열교환 파이프 제조장치, 열교환 파이프 및 이를 이용한 열회수 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 작동유체의 비등을 촉진시켜 열저항을 줄임으로써 열교환 파이프의 성능을 향상시킬 수 있는 열교환 파이프 제조장치, 열교환 파이프 및 이를 이용한 열회수 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a heat exchange pipe manufacturing apparatus, a heat exchange pipe and a heat recovery system using the same, and more particularly, to promote the boiling of the working fluid, thereby reducing the heat resistance to improve the performance of the heat exchange pipe, heat exchange pipe manufacturing apparatus, heat exchange It relates to a pipe and a heat recovery system using the same.

써모싸이펀 열교환기는 공장 등의 폐열회수장치, 컴퓨터의 마이콤을 냉각하는 장치에 많이 활용하는 열교환기이다. 써모싸이펀 열교환기는 밀봉된 파이프 배관내에서 펌프 등 별도의 동력을 이용하지 않고 열역학적인 증발과 응축에 의한 압력차 및 중력을 이용하여 냉매가 증발부에서 응축부로 연속적으로 순환함으로서 열을 증발부로부터 응축부로 전달시키는 것이다.The thermo siphon heat exchanger is a heat exchanger that is widely used in waste heat recovery devices such as factories and devices for cooling computer microcomputers. The thermosyphon heat exchanger uses the pressure difference and gravity due to thermodynamic evaporation and condensation without using a separate power source such as a pump in the sealed pipe piping, and the refrigerant circulates continuously from the evaporation section to the condensation section. It is delivered to the condensation unit.

종래의 써모싸이펀 열교환기에 사용되는 열교환 파이프는 응축부와 증발부, 그리고 응축부와 증발부를 연결하는 연결부를 갖는다.The heat exchange pipe used in the conventional thermosyphon heat exchanger has a condensation part and an evaporation part, and a connection part connecting the condensation part and the evaporation part.

이러한 종래의 상기 열교환 파이프는 증발부를 측으로 열이 가해지면 증발부에서 작동유체가 증발하고 증기압의 차이에 의하여 증기는 연결부를 통과하여 응축부로 이동하게 된다. 이동한 증기는 응축부에서 응축하고 응축잠열은 외부로 빠져나가게 된다. 응축된 유체는 중력에 의하여 금속 파이프의 내측벽을 통하여 흘러내리고 연결부를 지나 증발부로 다시 돌아가면서 열교환이 이루어진다. In the conventional heat exchange pipe, when heat is applied to the evaporation part, the working fluid evaporates from the evaporation part and steam moves through the connection part to the condensation part due to a difference in vapor pressure. The transferred steam condenses in the condensing part and the latent heat of condensation escapes to the outside. The condensed fluid flows through the inner wall of the metal pipe by gravity and passes through the connection part and returns to the evaporation section, whereby heat exchange is performed.

최근에는 열교환 파이프의 열교환 성능을 향상시키기 위한 다양한 연구가 수행되고 있다. Recently, various studies have been conducted to improve the heat exchange performance of the heat exchange pipe.

대한민국 공개특허공보 제10-2000-005218호(발명의 명칭 : 써모싸이펀 열교환기, 2000. 08. 16. 공개)Republic of Korea Patent Publication No. 10-2000-005218 (Invention name: Thermo siphon heat exchanger, published on August 16, 2000)

본 발명의 목적은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 열교환기 파이프에 다공성 코팅층을 구비함으로써, 작동유체의 비등을 촉진시켜 열저항을 줄임으로써 에너지 효율을 극대화시킬 수 있는 열교환 파이프 제조장치, 열교환 파이프 및 이를 이용한 열회수 시스템를 제공하는 것이다. An object of the present invention is to solve the conventional problems, by providing a porous coating layer on the heat exchanger pipe, by promoting the boiling of the working fluid to reduce the heat resistance to maximize the energy efficiency by reducing heat resistance pipe manufacturing apparatus, heat exchange pipe And to provide a heat recovery system using the same.

상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 중공부가 마련된 금속파이프 내부에 인서트부재가 배치되도록 하여 상기 금속파이프의 내측면과 상기 인서트부재의 외측면 사이에 공간부를 형성하는 공간부 형성단계; 상기 금속파이프의 내측면에 다공성 코팅층을 형성하기 위해 상기 공간부에 금속 입자들을 포함하는 코팅층 형성재료를 충진시키는 충진단계; 상기 공간부에 충진된 상기 금속 입자들 소결시키는 소결단계; 및 상기 금속파이프 내부에 배치된 상기 인서트부재를 제거하는 인서트부재 제거단계를 포함하고, 상기 금속 입자의 재질은 상기 금속파이프의 재질과 열팽창률이 동일한 재질이 사용되고, 상기 인서트부재의 재질은 상기 금속 입자의 재질보다 열팽창률이 작은 재질이 사용된 것을 특징으로 하는 열교환 파이프 제조방법을 제공한다.In order to achieve the object of the present invention described above, the present invention is to form a space portion between the inner surface of the metal pipe and the outer surface of the insert member by placing an insert member inside the metal pipe provided with a hollow portion. ; A filling step of filling a coating layer forming material containing metal particles in the space to form a porous coating layer on the inner surface of the metal pipe; A sintering step of sintering the metal particles filled in the space portion; And an insert member removing step of removing the insert member disposed inside the metal pipe, wherein the material of the metal particles has the same thermal expansion coefficient as the material of the metal pipe, and the material of the insert member is the metal. Provided is a heat exchange pipe manufacturing method characterized in that a material having a smaller coefficient of thermal expansion than that of a particle is used.

여기서, 상기 금속파이프와 상기 금속 입자는 구리 또는 스테인리스 스틸 재질 중 어느 하나의 재질이 사용되고, 상기 인서트부재는 탄소재질로 형성된 탄소봉이 사용될 수 있다.Here, the metal pipe and the metal particles may be made of any one of copper or stainless steel, and the insert member may be a carbon rod formed of a carbon material.

상기 소결단계에서 상기 금속 입자는 상기 금속파이프의 내측면에만 융착되어 상기 다공성 코팅층을 형성하며, 상기 금속입자의 크기가 커질수록 상기 다공성 코팅층의 두께가 크게 형성될 수 있다.In the sintering step, the metal particles are fused to only the inner surface of the metal pipe to form the porous coating layer, and the larger the size of the metal particles, the larger the thickness of the porous coating layer can be formed.

한편, 상기 열교환 파이프 제조방법은 상기 인서트부재와, 상기 인서트부재와 일체로 형성되되 상기 금속 파이프가 삽입될 수 있는 삽입 공간부를 갖는 금형 몸체부를 포함하는 인서트 금형을 제작하는 단계를 더 포함하며, 상기 삽입 공간부는 상기 인서트부재를 둘러싸고 있는 형태를 가질 수 있다.On the other hand, the manufacturing method of the heat exchange pipe further comprises the steps of manufacturing an insert mold including an insert member and a mold body part integrally formed with the insert member and having an insertion space into which the metal pipe can be inserted, wherein the The insertion space portion may have a shape surrounding the insert member.

상기 열교환 파이프 제조방법은 상기 코팅층 형성재료를 준비하는 준비단계를 더 포함하며, 상기 코팅층 형성재료는 상기 코팅층 형성재료의 유동성을 확보하기 위한 폴리머 입자를 더 포함하며, 상기 준비단계에서는 상기 금속입자와 상기 폴리머 입자를 교반시켜 혼합할 수 있다.The manufacturing method of the heat exchange pipe further includes a preparation step of preparing the coating layer forming material, and the coating layer forming material further comprises polymer particles for securing the fluidity of the coating layer forming material, and in the preparation step, the metal particles and The polymer particles can be stirred and mixed.

여기서, 상기 충진단계는, 상기 금속 입자와 폴리머 입자가 혼합된 혼합물을 사출공정에 의해 충진될 수 있다.Here, the filling step, the mixture of the metal particles and the polymer particles may be filled by an injection process.

상기 열교환 파이프 제조방법은 상기 공간부에 충진된 상기 혼합물에 솔벤트를 넣어 상기 폴리머 입자를 융해시키는 융해단계를 더 포함할 수 있다.The manufacturing method of the heat exchange pipe may further include a melting step of melting the polymer particles by adding a solvent to the mixture filled in the space.

또한, 상기 소결단계에서, 상기 공간부에 충진된 상기 혼합물 중 상기 금속 입자들은 상기 금속파이프 내측면에 융착되고, 상기 융해단계에서 제거되지 않고 남은 폴리머가 제거될 수 있다.In addition, in the sintering step, the metal particles in the mixture filled in the space portion are fused to the inner surface of the metal pipe, and the polymer remaining without being removed in the melting step may be removed.

본 발명의 다른 실시 형태에 의하면, 본 발명은 외부의 열원과 접촉되어 내부의 작동유체를 증발시키기 위한 증발부와, 상기 증발부에서 기화된 기체상태의 작동유체를 응축시키기 위한 응축부와, 상기 증발부와 응축부를 연결하기 위한 연결부를 가지며 내부에 밀폐공간을 형성하는 금속파이프; 그리고, 상기 증발부의 내측표면에 코팅되어 상기 작동유체의 비등을 촉진시키는 다공성 코팅층;을 포함하는 열교환 파이프를 제공한다.According to another embodiment of the present invention, the present invention is in contact with an external heat source evaporation unit for evaporating the working fluid therein, and the condensation unit for condensing the working fluid in the gaseous state vaporized in the evaporation unit, the A metal pipe having a connection portion for connecting the evaporation portion and the condensation portion and forming a closed space therein; And, it is coated on the inner surface of the evaporator to provide a heat exchange pipe comprising a; porous coating layer to promote the boiling of the working fluid.

본 발명의 또 다른 실시 형태에 의하면, 상술한 열교환 파이프; 상기 열교환 파이프를 설치하기 위한 제1 측벽 및 제2 측벽을 갖는 열교환 본체; 폐열원에서 배출되는 유체와의 열교환을 위한 제1 열교환 공간부와, 외부에서 유입되는 가열대상유체와의 열교환을 위한 제2 열교환 공간부를 독립적으로 구획하기 위하여 상기 열교환 본체에 설치되는 공간 구획부재;를 포함하며, 상기 열교환 파이프의 증발부의 자유단은 상기 제1 열교환 공간부를 형성하는 상기 제1 측벽 상에 고정되고, 상기 열교환 파이프의 응축부의 자유단은 상기 제2 열교환 공간부를 형성하는 상기 제2 측벽상에 고정되되, 상기 열교환 파이프의 연결부는 상기 공간 구획부재를 관통하는 것을 특징으로 하는 열회수 시스템을 제공한다.According to another embodiment of the present invention, the heat exchange pipe described above; A heat exchange body having a first side wall and a second side wall for installing the heat exchange pipe; A space partition member installed in the heat exchange body to independently partition a first heat exchange space part for heat exchange with a fluid discharged from a waste heat source, and a second heat exchange space part for heat exchange with a heating target fluid flowing from the outside; Including, the free end of the evaporation portion of the heat exchange pipe is fixed on the first sidewall forming the first heat exchange space portion, the free end of the condensation portion of the heat exchange pipe is the second forming the second heat exchange space portion It is fixed on the side wall, the connection portion of the heat exchange pipe provides a heat recovery system characterized in that through the space partition member.

여기서, 상기 증발부의 자유단은 상기 열교환 본체 상에서 지면을 기준으로 상기 응축부의 자유단보다 낮게 설치될 수 있다.Here, the free end of the evaporation unit may be installed lower than the free end of the condensation unit based on the ground on the heat exchange body.

상기 열회수 시스템은 상기 열교환 파이프와 상기 공간 구획부재 사이에 배치되어 상기 제1 열교환 공간부와 상기 제2 열교환 공간부가 서로 연통되는 것을 방지하는 실링부재를 더 포함할 수 있다.The heat recovery system may further include a sealing member disposed between the heat exchange pipe and the space partition member to prevent the first heat exchange space part and the second heat exchange space part from communicating with each other.

본 발명에 따른 열교환 파이프 제조장치, 열교환 파이프 및 이를 이용한 열회수 시스템은 다음과 같은 효과가 있다.An apparatus for manufacturing a heat exchange pipe according to the present invention, a heat exchange pipe and a heat recovery system using the same have the following effects.

첫째, 본 발명은 열교환 파이프의 내측면에 다공성 코팅층을 구비함으로써, 증발부에 수용된 작동유체의 비등을 촉진시켜 열저항을 줄임으로써 열교환 파이프의 열전달 성능을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.First, the present invention has the advantage of improving the heat transfer performance of the heat exchange pipe by providing a porous coating layer on the inner surface of the heat exchange pipe, thereby reducing the heat resistance by promoting the boiling of the working fluid contained in the evaporator.

둘째, 본 발명은 다공성 코팅층을 형성하는 금속입자로 열교환 파이프의 금속파이프와 동일한 열팽창률을 가진 재질을 사용하고 인서트부재로 금속입자 보다 열팽창률이 작은 재질을 사용함에 따라 열교환 파이프에 다공성 코팅층을 용이하게 융착시킬 수 있는 이점이 있다.Second, the present invention facilitates the porous coating layer on the heat exchange pipe by using a material having the same thermal expansion coefficient as the metal pipe of the heat exchange pipe as the metal particles forming the porous coating layer and using a material having a lower thermal expansion rate than the metal particles as the insert member. It has the advantage of being able to fuse.

셋째, 다공성 코팅층을 갖는 열교환 파이프를 사용함으로써 폐열원에서 방출되는 유체로부터 열을 효율적으로 회수할 수 있게 되어 에너지 효율을 증대시킬 수 있는 이점이 있다. Third, by using a heat exchange pipe having a porous coating layer, it is possible to efficiently recover heat from the fluid discharged from the waste heat source, thereby increasing energy efficiency.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환 파이프의 제조공정을 순차적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 열교환 파이프의 제조공정을 순차적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 따른 열교환 파이프의 구조를 나타낸 단면도이다.
도 4는 다공성 코팅층이 없는 경우와 다공성 코팅층이 있는 경우의 열전도 성능을 비교하여 나타낸 그래프이다.
도 5는 본 발명에 따른 다공성 코팅층의 코팅 두께와 열전달계수와의 관계를 나타낸 그래프이다.
도 6은 본 발명 따른 열회수 시스템의 구조를 개략적으로 나타낸 도면이다.
1 is a view sequentially showing a manufacturing process of a heat exchange pipe according to an embodiment of the present invention.
2 is a view sequentially showing a manufacturing process of a heat exchange pipe according to another embodiment of the present invention.
3 is a cross-sectional view showing the structure of a heat exchange pipe according to the present invention.
Figure 4 is a graph showing the comparison of the heat conduction performance when there is no porous coating layer and when there is a porous coating layer.
5 is a graph showing the relationship between the coating thickness and the heat transfer coefficient of the porous coating layer according to the present invention.
6 is a view schematically showing the structure of a heat recovery system according to the present invention.

이하, 상술한 해결하고자 하는 과제가 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 바람직한 실시 예들이 첨부된 도면을 참조하여 설명된다. 본 실시 예들을 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며 이에 따른 부가적인 설명은 하기에서 생략된다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention in which the above-described problem to be solved can be realized in detail will be described with reference to the accompanying drawings. In describing these embodiments, the same name and the same code are used for the same configuration, and additional descriptions thereof are omitted below.

도 1은 본 발명에 따른 열교환 파이프 제조방법의 일 실시예에 따른 제조방법을 순차적으로 나타낸 그래프이다. 도 1을 참조하여, 본 발명의 따른 열교환 파이프 제조방법의 일 실시예를 설명하면 다음과 같다.1 is a graph sequentially showing a manufacturing method according to an embodiment of a method for manufacturing a heat exchange pipe according to the present invention. Referring to FIG. 1, an embodiment of a method for manufacturing a heat exchange pipe according to the present invention will be described as follows.

본 발명의 일 실시예에 따를 열교환 파이프 제조방법은 열교환 파이프 내측면에 다공성 코팅층을 형성하는 방법인 것으로서, 상기 열교환 파이프(100) 제조방법은 공간부 형성단계와, 충진단계와, 소결단계 및 인서트부재 제거단계를 포함한다.The method of manufacturing a heat exchange pipe according to an embodiment of the present invention is a method of forming a porous coating layer on the inner surface of the heat exchange pipe, wherein the method of manufacturing the heat exchange pipe 100 includes a space part forming step, a filling step, a sintering step and an insert. And removing the member.

먼저, 도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이, 금속파이프(10)와 인서트부재(20) 사이에 공간부(30)를 형성하는 공간부(30) 형성과정이 수행된다.First, as shown in FIGS. 1A and 1B, a process of forming a space 30 is performed to form a space 30 between the metal pipe 10 and the insert member 20.

즉, 상기 공간부 형성단계는 중공부(11)가 마련된 금속파이프(10) 내부에 인서트부재(20)가 배치되도록 하여 상기 금속파이프(10)의 내측면과 상기 인서트부재(20)의 외측면 사이에 공간부(30)를 형성하는 것이다.That is, in the forming of the space part, the insert member 20 is disposed inside the metal pipe 10 provided with the hollow part 11 so that the inner surface of the metal pipe 10 and the outer surface of the insert member 20 are provided. The space part 30 is formed between them.

이때, 상기 금속파이프(10)는 원통 형상으로 형성되고, 상기 인서트부재(20)는 금속파이프(10)와 동일한 형상인 원통 형상으로 형성되되, 상기 공간부(30)를 형성하기 위하여 상기 금속파이프(10)의 직경 보다 작은 직경을 가지도록 형성되는 것이 바람직하다. 이때, 상기 공간부(30)는 후술하는 다공성 코팅층(40)을 형성하기 위해 코팅층 형성재료가 충진되는 공간인 것이다.At this time, the metal pipe 10 is formed in a cylindrical shape, the insert member 20 is formed in a cylindrical shape having the same shape as the metal pipe 10, the metal pipe in order to form the space portion 30 It is preferably formed to have a diameter smaller than that of (10). At this time, the space portion 30 is a space in which a coating layer forming material is filled to form a porous coating layer 40 to be described later.

다음, 도 1c에 도시된 바와 같이, 상기 공간부(30)에 코팅층 형성재료를 충진시키는 충진과정이 수행된다.Next, as shown in FIG. 1C, a filling process for filling the spacer 30 with a coating layer forming material is performed.

즉, 상기 충진단계는 상기 금속파이프(10)의 내측면에 상기 다공성 코팅층(40)을 형성하기 위해 상기 공간부(30)에 금속입자(51)들을 포함하는 코팅층 형성재료를 충진시키는 것이다.That is, the filling step is to fill a coating layer forming material including metal particles 51 in the space portion 30 to form the porous coating layer 40 on the inner surface of the metal pipe 10.

본 발명의 일 실시예에서는 상기 금속입자(51)들만을 이용하여 상기 다공성 코팅층(40)을 형성시키는 것이 제시되며, 상기 금속파이프(10)의 내측면과 상기 인서트부재(20)의 외측면 사이에 형성된 상기 공간부(30)에 상기 금속입자(51)를 충진시켜 상기 다공성 코팅층(40)을 형성한다. 이때, 상기 금속입자(51)들은 디스펜서와 같은 별도의 장치에 의하여 충진될 수 있다.In one embodiment of the present invention, it is proposed to form the porous coating layer 40 using only the metal particles 51, between the inner surface of the metal pipe 10 and the outer surface of the insert member 20 Filling the metal particles 51 in the space portion 30 formed in the porous coating layer 40 is formed. At this time, the metal particles 51 may be filled by a separate device such as a dispenser.

한편, 상기 금속입자(51)의 재질은 상기 금속파이프(10)의 재질과 열팽창률이 동일한 재질이 사용되고, 상기 인서트부재(20)의 재질은 상기 금속입자(51)의 재질보다 열팽창률이 작은 재질이 사용되는 것이 바람직하다. On the other hand, the material of the metal particles 51 is a material having the same thermal expansion coefficient as the material of the metal pipe 10, and the material of the insert member 20 has a smaller thermal expansion rate than the material of the metal particles 51. It is preferred that the material is used.

이는 상기 다공성 코팅층(40)을 형성하는 상기 금속입자(51)가 상기 금속파이프(10)에 잘 융착될 수 있도록 하기 위한 것이다. 구체적으로, 상기 금속파이프(10)와 금속입자(51)가 동일한 열팽창률을 가진 재질을 사용하고, 상기 인서트부재(20)가 상기 금속입자(51)의 재질보다 열팽창률이 작은 재질을 사용하게 되면 후술하는 소결과정에서 상기 금속입자(51)는 상기 금속파이프(10)의 내측면에 융착되지만, 열팽창률이 작은 인서트부재(20)에는 융착되지 않게 된다.This is to ensure that the metal particles 51 forming the porous coating layer 40 are well fused to the metal pipe 10. Specifically, the metal pipe 10 and the metal particles 51 are made of a material having the same thermal expansion coefficient, and the insert member 20 is made of a material having a smaller thermal expansion coefficient than the material of the metal particles 51. In the sintering process described later, the metal particles 51 are fused to the inner surface of the metal pipe 10, but are not fused to the insert member 20 having a small thermal expansion coefficient.

이때, 상기 금속파이프(10) 및 상기 금속입자(51)의 재질은 구리 또는 스테인리스 스틸 재질 중 어느 한 재질일 사용될 수 있다. 즉, 상기 금속파이프(10)의 재질이 구리 재질이면 상기 금속입자(51)의 재질 또한 구리 재질이 사용되며, 상기 금속파이프(10)의 재질이 스테인리스 스틸의 재질이면 상기 금속입자(51)의 재질 또한 스테인리스 스틸 재질이 사용되는 것이다.At this time, the material of the metal pipe 10 and the metal particles 51 may be any material of copper or stainless steel. That is, if the material of the metal pipe 10 is a copper material, the material of the metal particles 51 is also a copper material. If the material of the metal pipe 10 is made of stainless steel, the metal particles 51 are The material is also made of stainless steel.

한편, 상기 인서트부재(20)는 탄소재질로 형성된 탄소봉이 사용될 수 있다. 상기 인서트부재(20)로 사용된 탄소재질은 상기 금속파이프(10)에 사용된 재질인 구리 및 스테인리스 스틸 재질보다 열팽창률이 낮은 재질이기 때문에 소결과정 시, 상기 금속입자(51)는 동일한 재질이 사용된 금속파이프(10)의 내측면에만 융착된다.On the other hand, the insert member 20 may be used a carbon rod formed of a carbon material. During the sintering process, the metal particles 51 have the same material because the carbon material used as the insert member 20 is a material having a lower thermal expansion rate than the copper and stainless steel materials, which are materials used for the metal pipe 10. It is fused only to the inner surface of the used metal pipe (10).

다음, 도 1d에 도시된 바와 같이, 상기 금속입자(51)를 소결시키는 과정이 수행된다. Next, as shown in Figure 1d, a process of sintering the metal particles 51 is performed.

상기 소결단계에서 사용되는 소결로(80)에는 소결공간(81)이 마련되어 있고, 상기 소결공간에 상기 금속입자가 충진된 상태의 금속파이프가 놓여지게 된다.A sintering space 81 is provided in the sintering furnace 80 used in the sintering step, and a metal pipe filled with the metal particles is placed in the sintering space.

즉, 상기 소결단계는 상기 공간부(30)에 상기 금속입자(51)가 충진된 상태의 금속파이프(10)를 상기 소결로(80)에 배치한 상태에서 상기 금속입자(51)에 대한 소결과정이 수행되는 것이다.That is, the sintering step is to sinter the metal particles 51 in a state where the metal pipe 10 in a state in which the metal particles 51 are filled in the space portion 30 is disposed in the sintering furnace 80. The process is carried out.

결과적으로, 소결단계에서 상기 금속입자(51)는 열팽창률이 동일한 상기 금속파이프(10)의 내측면에만 융착된 상태가 된다.As a result, in the sintering step, the metal particles 51 are fused only to the inner surface of the metal pipe 10 having the same thermal expansion coefficient.

다음, 도 1e에 도시된 바와 같이, 상기 금속파이프(10)로부터 상기 인서트부재(20)를 제거하는 제거 과정이 수행된다.Next, as illustrated in FIG. 1E, a removal process of removing the insert member 20 from the metal pipe 10 is performed.

즉, 상기 인서트부재(20) 제거단계에서는 상기 소결과정에서 상기 금속입자(51)가 금속파이프(10) 내측면에만 융착된 상태이기 때문에 상기 금속파이프(10)로부터 인서트부재(20)를 수월하게 제거할 수 있게 된다.That is, in the step of removing the insert member 20, in the sintering process, the metal particles 51 are fused only to the inner surface of the metal pipe 10, so that the insert member 20 is easier from the metal pipe 10. It can be removed.

상술한 과정을 통하여, 상기 금속파이프(10) 내측면에 금속입자(51)로 이루어진 다공성 코팅층(40)이 구비된 열교환 파이프(100)를 제작할 수 있게 된다.Through the above-described process, it is possible to manufacture the heat exchange pipe 100 provided with a porous coating layer 40 made of metal particles 51 on the inner surface of the metal pipe 10.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 열교환 파이프(100) 제조방법의 다른 실시예에 따른 제조방법을 순차적으로 나타낸 그래프이다. 도 2를 참조하여, 본 발명의 따른 열교환 파이프(100) 제조방법의 다른 실시 예를 설명하면 다음과 같다.2 is a graph sequentially showing a manufacturing method according to another embodiment of the manufacturing method of the heat exchange pipe 100 according to the embodiment of the present invention. Referring to FIG. 2, another embodiment of a method for manufacturing a heat exchange pipe 100 according to the present invention will be described.

본 발명의 다른 실시예에 따를 열교환 파이프(100) 제조방법은 열교환 파이프(100) 내측면에 다공성 코팅층(40)을 형성하는 다른 방법인 것으로서, 본 실시 예에 따른 열교환 파이프(100) 제조방법은 상술한 일 실시예에서 제시된 방법과 달리 인서트 금형(60)을 제작단계와, 준비단계와, 융해단계를 더 포함할 수 있다.The method of manufacturing the heat exchange pipe 100 according to another embodiment of the present invention is another method of forming the porous coating layer 40 on the inner surface of the heat exchange pipe 100, and the method of manufacturing the heat exchange pipe 100 according to the present embodiment is Unlike the method presented in the above-described embodiment, the insert mold 60 may further include a manufacturing step, a preparation step, and a melting step.

본 실시 예에서 인서트부재(20)는 인서트 금형(60)의 일부로 제작된다. 즉, 본 실시 예에서는 상술한 실시 예와 달리 상기 인서트부재(20)가 마련된 상기 인서트 금형(52)이 사용된 것이 제시된다.In this embodiment, the insert member 20 is manufactured as part of the insert mold 60. That is, in this embodiment, unlike the above-described embodiment, it is suggested that the insert mold 52 in which the insert member 20 is provided is used.

먼저, 도 2a에 도시된 바와 같이, 상기 인서트 금형(60)을 제작하는 단계가 수행된다.First, as shown in Figure 2a, the step of manufacturing the insert mold 60 is performed.

이때, 상기 인서트 금형(60)에는 상기 인서트부재(20)와, 상기 인서트부재(20)와 일체로 형성되되 상기 금속파이프(10)가 삽입될 수 있는 삽입 공간부(61)를 갖는 금형 몸체부(62)를 포함한다. 여기서, 삽입 공간부(61)는 상기 인서트부재(20)를 둘러싸도록 형성될 수 있다.At this time, the insert mold 60, the insert member 20 and the insert body 20 is formed integrally with the metal pipe 10, the mold body portion having an insertion space portion 61 can be inserted (62). Here, the insertion space portion 61 may be formed to surround the insert member 20.

다음, 상기 공간부(30)를 형성하는 과정이 수행된다.Next, a process of forming the space portion 30 is performed.

즉, 제조자는 상기 인서트 금형(60)에 마련된 상기 인서트부재(20)에 상기 금속파이프(10)를 삽입시켜 상기 코팅층 형성재료를 충진시키기 위한 공간부(30)를 형성한다.That is, the manufacturer inserts the metal pipe 10 into the insert member 20 provided in the insert mold 60 to form a space portion 30 for filling the coating layer forming material.

구체적으로, 상기 금속파이프(10)가 상기 인서트부재(20)에 삽입되면, 상기 금속파이프(10)는 상기 인서트 금형(60)에 마련된 상기 삽입 공간부(61)에 안착된 상태가 되고, 상기 금속파이프(10) 내측면과 상기 인서트부재(20)의 외측면 사이에는 공간부(30)가 형성된다. Specifically, when the metal pipe 10 is inserted into the insert member 20, the metal pipe 10 is seated in the insertion space portion 61 provided in the insert mold 60, the A space portion 30 is formed between the inner surface of the metal pipe 10 and the outer surface of the insert member 20.

다음, 도 2b에 도시된 바와 같이, 상기 코팅층 형성재료를 준비하는 과정이 수행된다.Next, as shown in Figure 2b, a process of preparing the coating layer forming material is performed.

한편, 본 발명에 따른 다른 실시예의 상기 코팅층 형성재료는 상기 코팅층 형성재료의 유동성을 확보하기 위한 폴리머 입자(52)를 더 포함될 수 있다. 이때, 상기 코팅층 형성재료에 상기 폴리머 입자(52)가 포함된 것은 상기 금속입자(51)가 상기 공간부(30)로 충진되는 과정에서 유동성을 확보하여 더욱 잘 충진될 수 있도록 하기 위해 포함된 것이다.On the other hand, the coating layer forming material of another embodiment according to the present invention may further include polymer particles 52 to ensure the fluidity of the coating layer forming material. At this time, the polymer particle 52 is included in the coating layer forming material is included in order to secure the fluidity in the process of filling the spacer 30 with the metal particle 51 so that it can be filled better. .

즉, 상기 준비단계에서는 상기 금속입자(51)와 상기 폴리머 입자(52)를 교반시켜 혼합하는 과정이 수행되는 것이고, 이로 인해 상기 금속입자(51)와 폴리머 입자(52)가 혼합된 혼합물이 만들어지게 된다.That is, in the preparation step, the process of mixing the metal particles 51 and the polymer particles 52 by agitation is performed. As a result, a mixture of the metal particles 51 and the polymer particles 52 is made. Lose.

다음, 도 2c에 도시된 바와 같이, 상기 혼합물을 공간부(30)에 충진시키는 충진하는 과정이 수행된다.Next, as illustrated in FIG. 2C, a filling process for filling the mixture in the space part 30 is performed.

이때, 상기 공간부(30)에 상기 금속입자(51)와 폴리머 입자(52)가 혼합된 혼합물을 충진시키는 공정은 사출공정에 의해 수행될 수 있다.At this time, the process of filling the mixture of the metal particles 51 and the polymer particles 52 in the space portion 30 may be performed by an injection process.

다음, 도시되지는 않았지만, 상기 혼합물의 충진된 금속파이프(10)로부터 상기 인서트 금형(60)을 제거하는 제거 과정이 수행된다. Next, although not shown, a removal process is performed to remove the insert mold 60 from the filled metal pipe 10 of the mixture.

다음, 도 2d에 도시된 바와 같이, 상기 금속파이프(30)의 내측면에 충진된 혼합물 중 폴리머 입자를 융해시키는 융해과정이 수행된다.Next, as shown in Figure 2d, a melting process is performed to melt the polymer particles in the mixture filled on the inner surface of the metal pipe 30.

구체적으로, 상기 융해과정은 융해 공간(71)이 마련된 융해 용기(72)에서 수행된다. 즉, 제조자는 혼합물이 충진된 상기 금속파이프(10)를 융해 공간(71)에 배치한 다음 솔벤트(70)를 공급하여 상기 폴리머 입자(52)를 융해시킨다. 상기 융해과정을 통해, 상기 혼합물 중의 폴리머 입자(52)의 상당 부분이 제거된다.Specifically, the melting process is performed in the melting container 72 in which the melting space 71 is provided. That is, the manufacturer arranges the metal pipe 10 filled with the mixture in the melting space 71 and then supplies the solvent 70 to melt the polymer particles 52. Through the melting process, a significant portion of the polymer particles 52 in the mixture are removed.

다음, 도 2e에 도시된 바와 같이, 상기 혼합물을 소결시키는 과정이 수행된다.Next, as shown in Figure 2e, the process of sintering the mixture is performed.

상기 소결과정은 소결 공간(81)이 마련된 소결로(80)에서 수행된다. 즉, 제조자는 상기 인서트 금형(60)을 상기 소결 공간(81)에 배치한 상태에서 상기 금속입자(51)를 소결시키게 된다. 이와 같은 과정을 통하면, 상기 융해과정에서 제거되지 않은 폴리머는 제거되고 상기 금속입자(51)는 상기 금속파이프(10)의 내측면에 융착된 상태가 된다.The sintering process is performed in a sintering furnace 80 provided with a sintering space 81. That is, the manufacturer will sinter the metal particles 51 in a state where the insert mold 60 is placed in the sintering space 81. Through this process, the polymer not removed in the melting process is removed and the metal particles 51 are fused to the inner surface of the metal pipe 10.

상술한 과정을 통하여, 상기 금속파이프(10) 내측면에 금속입자(51)로 이루어진 다공성 코팅층(40)이 구비된 열교환 파이프(100)가 제작될 수 있다.Through the above-described process, a heat exchange pipe 100 having a porous coating layer 40 made of metal particles 51 on the inner surface of the metal pipe 10 may be manufactured.

상기 금속파이프(10)의 내측면에 상기 다공성 코팅층(40)이 형성된 이후에는 상기 금속파이프(10)의 일단을 밀폐시키는 공정이 수행된다.After the porous coating layer 40 is formed on the inner surface of the metal pipe 10, a process of sealing one end of the metal pipe 10 is performed.

다음으로, 제조자는 작동유체를 상기 금속파이프(10)의 내부에 주입한 후, 상기 금속파이프(10)의 주입부를 실링하게 된다. 상기 금속파이프(10)의 주입부가 실링되기 전에 상기 금속파이프(10)의 내부에 존재하는 공기를 빼내어 상기 금속파이프(10)의 내부를 진공상태로 만드는 과정이 수행된다. Next, the manufacturer injects the working fluid into the inside of the metal pipe 10, and then seals the injection portion of the metal pipe 10. Before the injection portion of the metal pipe 10 is sealed, a process is performed in which the inside of the metal pipe 10 is evacuated by extracting air existing inside the metal pipe 10.

도 3은 본 발명에 따른 열교환 파이프(100)의 구조를 나타낸 도면이다. 도 3을 참조하여, 상기 전술한 방법에 의해 제작된 열교환 파이프(100)의 세부구성을 설명하면 다음과 같다.3 is a view showing the structure of a heat exchange pipe 100 according to the present invention. Referring to Figure 3, the detailed configuration of the heat exchange pipe 100 manufactured by the above-described method will be described.

본 발명에 따른 열교환 파이프(100)는 외부의 열원과 접촉되어 내부의 작동유체를 증발시키기 위한 증발부(110)와, 상기 증발부(110)에서 기화된 기체상태의 작동유체를 응축시키기 위한 응축부(120)와, 상기 증발부(110)와 응축부(120)를 연결하기 위한 연결부(130)를 가지며 내부에 밀폐공간을 형성하는 금속파이프(10) 그리고, 상기 증발부(110)의 내측표면에 코팅되어 상기 작동유체의 비등을 촉진시키는 다공성 코팅층(40)을 포함한다.The heat exchange pipe 100 according to the present invention is in contact with an external heat source to condense an evaporation unit 110 for evaporating the working fluid therein, and a condensation for vaporizing the working fluid vaporized in the evaporation unit 110 A metal pipe 10 having a connection portion 130 for connecting the portion 120, the evaporation portion 110 and the condensation portion 120 to form a closed space therein, and the inside of the evaporation portion 110 It includes a porous coating layer 40 that is coated on the surface to promote the boiling of the working fluid.

상기 금속파이프(10)의 상기 증발부(110)는 상기 금속파이프(10)에 내부에 저장된 작동유체를 증발시키기 위한 영역이다. 상기 증발부에서 액체상태의 작동유체가 고온의 외부의 열원과 접촉되면 고온 기상의 작동유체로 변환된다.The evaporation part 110 of the metal pipe 10 is an area for evaporating the working fluid stored therein in the metal pipe 10. When the working fluid in the liquid state in contact with an external heat source having a high temperature is converted into a working fluid in a high temperature gas phase in the evaporator.

상기 금속파이프(10)의 상기 응축부(120)는 상기 증발부(110)에서 기화된 기체상태의 작동유체를 응축시키기 위한 영역이다. 상기 응축부(120)에서 고온 기상의 작동유체가 저온의 외부 열원과 접촉되면, 액체상태의 작동유체로 변환된다.The condensation part 120 of the metal pipe 10 is an area for condensing the working fluid in the gaseous state vaporized in the evaporation part 110. When the working fluid of the high temperature gas phase in contact with the low temperature external heat source in the condensation unit 120, it is converted into a working fluid in a liquid state.

상기 연결부(130)는 상기 응축부(120)와 상기 증발부(110) 사이에 마련되어 상기 응축부(120)와 상기 증발부(110)를 연결시키는 영역이다. 이때, 상기 연결부(130)에서는 열교환은 이루어지지 않으며 액상과 기상의 작동유체가 공존하는 부분이고, 상기 증발부(110)에서 증발된 기체 상태의 작동유체가 유동되고, 상기 응축부(120)에서 응축된 액체상태의 작동유체가 유동된다. The connection part 130 is an area provided between the condensation part 120 and the evaporation part 110 to connect the condensation part 120 and the evaporation part 110. At this time, in the connection part 130, heat exchange is not performed, and the working fluid of the liquid phase and the gas phase coexist, and the working fluid in the gas state evaporated in the evaporation part 110 flows, and in the condensation part 120 The condensed liquid working fluid flows.

상기 다공성 코팅층(40)은 상기 증발부(110)의 내측표면에 코팅되어 상기 작동유체의 비등을 촉진시킨다.The porous coating layer 40 is coated on the inner surface of the evaporation unit 110 to promote boiling of the working fluid.

상기 다공성 코팅층(40)은 복수의 구멍들에 의하여 작동유체와 접촉되는 표면적이 증가하기 때문에 상기 작동유체와의 열교환 면적이 증가되고, 이로 인하여 상기 작동유체의 비등이 촉진되게 된다.Since the surface area of the porous coating layer 40 contacting the working fluid is increased by a plurality of holes, the heat exchange area with the working fluid is increased, thereby promoting the boiling of the working fluid.

한편, 도시되지는 않았지만, 상기 응축부(120) 내측면에는 응축된 작동유체가 상기 증발부(110)로 잘 흐를 수 있도록 요철 구조의 유로홈이 형성될 수도 있다. 상기 요철구조의 유로 홈은 외부의 저온 열원과의 열교환 면적을 넓히게 되어 상기 작동유체의 응축을 촉진시키는 기능도 함께 수행하게 된다.On the other hand, although not shown, a concave-convex flow path groove may be formed on the inner surface of the condensation unit 120 so that the condensed working fluid flows well into the evaporation unit 110. The concave-convex flow path groove expands a heat exchange area with an external low-temperature heat source, and also functions to promote condensation of the working fluid.

이상과 같은 구성된, 상기 열교환 파이프(100)는 증발부(110)에 열이 가해지면 증발부(110)에서 작동유체가 증발하고 증기압의 차이에 의하여 증기는 연결부(130)를 통과하여 응축부(120)로 이동하게 된다. The heat exchange pipe 100 is configured as described above, when heat is applied to the evaporator 110, the working fluid evaporates from the evaporator 110, and steam is passed through the connection unit 130 due to a difference in vapor pressure, and thus, the condensation unit ( 120).

이때, 상기 증발부(110)에 구비된 다공성 코팅층(40)은 증발부(110)에 수용된 작동유체의 비등을 촉진시켜 열교환 성능을 향상시킬 수 있다.At this time, the porous coating layer 40 provided in the evaporator 110 may promote the boiling of the working fluid accommodated in the evaporator 110 to improve heat exchange performance.

이동한 증기는 상기 응축부(120)에서 응축하고 응축잠열은 외부로 빠져나가게 된다. 응축된 작동유체는 중력에 의하여 상기 금속파이프(10)의 내측벽을 통하여 흘러내리고 상기 연결부(130)를 지나 증발부(110)로 다시 유입되어 열교환이 이루어지게 된다.The moved steam condenses in the condensation unit 120 and the latent heat of condensation is discharged to the outside. The condensed working fluid flows through the inner wall of the metal pipe 10 by gravity, passes through the connection part 130 and flows back into the evaporation part 110 to exchange heat.

도 4는 다공성층이 형성되지 않은 경우와, 다공성 코팅층이 형성된 경우의 열전도 성능을 비교하여 나타낸 그래프이다. 4 is a graph showing a comparison of the thermal conductivity performance when the porous layer is not formed and when the porous coating layer is formed.

도 4에 도시된 바와 같이, 다공성 코팅층이 형성된 열교환 파이프의 경우에는 외부의 열원에 노출되는 열교환 파이프의 표면온도와 작동유체의 비등이 일어나는 포화온도의 차이(ΔTsat)가 다공성 코팅층이 구비되지 않은 종래의 열교환 파이프보다 작더라도 작동유체의 비등이 일어남을 알 수 있다.As shown in FIG. 4, in the case of a heat exchange pipe having a porous coating layer, a difference (ΔTsat) between the surface temperature of the heat exchange pipe exposed to an external heat source and the saturation temperature at which the working fluid boils occurs (ΔTsat) is not provided with a porous coating layer. It can be seen that boiling of the working fluid occurs even though it is smaller than the heat exchange pipe of.

본 발명에 따른 열교환 파이프의 제조방법에 의하여 제조된 다공성 코팅층이 형성된 열교환 파이프는 다공성 코팅층이 구비되지 않은 종래의 열교환 파이프보다 열저항이 작고, 이로 인하여 비등이 촉진됨을 알 수 있다.It can be seen that the heat exchange pipe formed with the porous coating layer manufactured by the method of manufacturing the heat exchange pipe according to the present invention has less heat resistance than conventional heat exchange pipes without a porous coating layer, thereby promoting boiling.

예를 들어, 동일한 히트플럭스(q") 100(W/cm2)를 뽑아내기 위해서 본 발명의 경우에는 열교환 파이프의 표면온도와 작동유체의 비등이 일어나는 포화온도의 차이(ΔTsat)가 약 2.5도인 반면, 종래의 열교환 파이프는 20도 정도이어야 한다. For example, in order to extract the same heat flux (q") 100 (W/cm2), the difference (ΔTsat) between the surface temperature of the heat exchange pipe and the saturation temperature at which boiling of the working fluid occurs is about 2.5 degrees. , Conventional heat exchange pipe should be about 20 degrees.

즉, 동일한 열을 뽑아내는데 종래의 열교환 파이프의 표면온도는 본 발명의 경우보다 17.5도 정도 더 높아야 하기에 더 많은 열원이 공급되어야 함을 알 수 있다.That is, it can be seen that more heat sources must be supplied because the surface temperature of the conventional heat exchange pipe is about 17.5 degrees higher than that of the present invention for extracting the same heat.

결과적으로, 열교환 파이프에 상기 다공성 코팅층(40)이 구비됨에 따라 열저항이 작아지게 되어 증발부에 수용된 작동유체의 비등이 촉진됨으로써 열교환 성능이 월등하게 향상되는 것을 확인할 수 있다.As a result, as the porous coating layer 40 is provided in the heat exchange pipe, it can be seen that heat resistance is reduced and heat exchange performance is significantly improved by promoting the boiling of the working fluid contained in the evaporator.

도 5는 본 발명에 따른 다공성 코팅층의 코팅 두께와 열전달계수와의 관계를 나타낸 그래프 이다. 도 5를 참조하여, 다공성 코팅층의 코팅 두께와 열전달계수와의 관계를 설명하면 다음과 같다.5 is a graph showing the relationship between the coating thickness and the heat transfer coefficient of the porous coating layer according to the present invention. Referring to FIG. 5, the relationship between the coating thickness of the porous coating layer and the heat transfer coefficient will be described as follows.

구체적으로, 도 5는 다공성 코팅층의 두께에 따른 열전달 계수를 측정하고, 열전달 계수가 가장 높은 제1 열전달 계수를 갖는 최적두께를 기준으로 다공성 코팅층의 두께를 무차원으로 노말라이징(normalizing)시키고, 열전달 계수는 제1 열전달 계수를 기준으로 노말라이징(normalizing) 시킨 값을 나타낸 그래프이다.Specifically, FIG. 5 measures the heat transfer coefficient according to the thickness of the porous coating layer, normalizes the thickness of the porous coating layer dimensionlessly based on the optimum thickness having the first heat transfer coefficient having the highest heat transfer coefficient, and heat transfers The coefficient is a graph showing the normalized value based on the first heat transfer coefficient.

도 5를 참조하면, 다공성 코팅층은 열전달 성능이 가장 뛰어난 최적의 코팅두께가 존재함을 알 수 있다. Referring to Figure 5, it can be seen that the porous coating layer has the best coating thickness with the best heat transfer performance.

구체적으로, 다공성 코팅층의 두께가 최적의 두께보다 작은 경우 다공성 코팅층에 의한 열저항이 작동유체의 비등을 촉진시키는 정도가 약하고, 최적의 두께보다 더 두꺼울 경우 작동유체가 비등되어 다공성 코팅층을 빠져 나올 때 유동저항이 발생하게 되어 열전달 파이프의 열전달 성능이 떨어지게 된다.Specifically, when the thickness of the porous coating layer is smaller than the optimum thickness, the degree of heat resistance by the porous coating layer to promote boiling of the working fluid is weak, and when it is thicker than the optimum thickness, the working fluid boils and exits the porous coating layer. Flow resistance occurs, and the heat transfer performance of the heat transfer pipe is deteriorated.

결과적으로, 다공성 코팅층의 두께는 최적의 두께를 가지도록 설계되는 것이 바람직하며, 상기 다공성 코팅층의 두께의 최적 범위로는 100 ~ 300㎛ 이내로 형성되는 것이 바람직하다. As a result, the thickness of the porous coating layer is preferably designed to have an optimum thickness, and the optimum range of the thickness of the porous coating layer is preferably formed within 100 to 300 μm.

한편, 상기 다공층 코팅층을 형성하는 금속입자의 크기에 따라 상기 다공성 코팅층의 최적 두께가 다르게 설정된다. 예를 들면, 금속입자가 제1 입자크기를 가지는 경우에 다공성 코팅층의 최적 두께가 제1 설정두께이고, 금속입자가 상기 제1 입자크기보다 큰 제2 입자크기를 가지는 경우에 다공성 코팅층의 최적 두께가 제2 설정두께라고 한다면, 상기 제1 설정두께는 상기 제2 설정두께 보다 얇게 설정되는 것이 바람직하다.Meanwhile, the optimum thickness of the porous coating layer is set differently according to the size of the metal particles forming the porous layer coating layer. For example, when the metal particles have a first particle size, the optimum thickness of the porous coating layer is the first set thickness, and when the metal particles have a second particle size larger than the first particle size, the optimum thickness of the porous coating layer If is a second set thickness, the first set thickness is preferably set to be thinner than the second set thickness.

왜냐하면, 상기 금속입자의 크기가 작으면 작을수록 상기 다공성 코팅층에 형성되는 기공의 크기가 작기 때문에 작동유체와 접촉하는 표면적이 증가하게 되고, 상기 작동유체와의 표면적이 최적의 범위를 넘어서게 되면 오히려 유동저항이 증가하게 되어 열저항이 증가하기 때문이다. Because, the smaller the size of the metal particles, the smaller the size of the pores formed in the porous coating layer, so the surface area in contact with the working fluid increases, and when the surface area with the working fluid exceeds an optimal range, the flow This is because the resistance increases and the thermal resistance increases.

도 6은 본 발명에 따른 열교환 파이프를 이용한 열회수 시스템을 개략적 나타낸 도면이다. 도 3 및 도 6을 참조하여, 본 발명의 열회수 시스템의 세부구성을 설명하면 이하와 같다. 6 is a view schematically showing a heat recovery system using a heat exchange pipe according to the present invention. Referring to Figures 3 and 6, the detailed configuration of the heat recovery system of the present invention is as follows.

본 발명에 따른 열회수 시스템은 다공성 코팅층(40)이 구비된 열교환 파이프(100)와, 열교환 본체(200)와, 공간 구획부재(300)를 포함한다.The heat recovery system according to the present invention includes a heat exchange pipe 100 provided with a porous coating layer 40, a heat exchange body 200, and a space partition member 300.

상기 열교환 본체(200)는 상기 열교환 파이프(100)를 설치하기 위한 제1 측벽(201) 및 제2 측벽(203)을 가지고 있다. 이때, 상기 제1 측벽(201)과 상기 제2 측벽(203)은 상기 열교환 파이프(100)의 길이 방향을 따라 소정 간격 이격된 상태로 배치될 수 있다.The heat exchange body 200 has a first side wall 201 and a second side wall 203 for installing the heat exchange pipe 100. At this time, the first sidewall 201 and the second sidewall 203 may be disposed at a predetermined distance apart along the longitudinal direction of the heat exchange pipe 100.

상기 공간 구획부재(300)는 상기 열교환 본체(200)에 설치되며, 폐열원에서 배출되는 유체와의 열교환을 위한 제1 열교환 공간부(210)와, 외부에서 유입되는 가열대상유체와의 열교환을 위한 제2 열교환 공간부(230)를 독립적으로 구획한다.The space partition member 300 is installed on the heat exchange body 200, and heat exchanges between the first heat exchange space 210 for heat exchange with the fluid discharged from the waste heat source and the heating target fluid introduced from the outside. The second heat exchange space part 230 is independently partitioned.

이때, 상기 열교환 파이프(100)의 증발부(110)의 자유단은 상기 제1 열교환 공간부(210)를 형성하는 상기 제1 측벽(201) 상에 고정되고, 상기 열교환 파이프(100)의 응축부(120)의 자유단은 상기 제2 열교환 공간부(230)를 형성하는 상기 제2 측벽(203)상에 고정될 수 있다.At this time, the free end of the evaporation part 110 of the heat exchange pipe 100 is fixed on the first sidewall 201 forming the first heat exchange space part 210, and condensation of the heat exchange pipe 100 The free end of the portion 120 may be fixed on the second sidewall 203 forming the second heat exchange space portion 230.

상기 열교환 파이프(100)의 연결부(130)는 상기 공간 구획부재(300)를 관통한 상태로 설치된다.The connection portion 130 of the heat exchange pipe 100 is installed in a state penetrating the space partition member 300.

한편, 상기 열회수 시스템은 상기 열교환 파이프(100)와 상기 공간 구획부재(300) 사이에 배치되어 상기 제1 열교환 공간부(210)와 상기 제2 열교환 공간부(230)가 서로 연통되는 것을 방지하는 실링부재(400)를 더 포함할 수 있다.Meanwhile, the heat recovery system is disposed between the heat exchange pipe 100 and the space partition member 300 to prevent the first heat exchange space 210 and the second heat exchange space 230 from communicating with each other. The sealing member 400 may be further included.

물론, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 상기 열교환 파이프(100)와 상기 공간 구획부재(300)는 용접을 통하여 밀폐될 수도 있을 것이다.Of course, the present invention is not limited to this, and the heat exchange pipe 100 and the space partition member 300 may be sealed through welding.

한편, 상기 열교환 파이프(100)의 증발부(110)의 자유단은 상기 열교환 본체(200) 상에서 지면을 기준으로 상기 응축부(120)의 자유단보다 낮게 설치되는 것이 바람직하다. 이는 상기 응축부(120)에서 응축된 작동유체가 자중에 의해 상기 증발부(110)로 유동될 수 있도록 하기 위함이다.On the other hand, the free end of the evaporation unit 110 of the heat exchange pipe 100 is preferably installed lower than the free end of the condensation unit 120 based on the ground on the heat exchange body 200. This is to enable the working fluid condensed in the condensation unit 120 to flow to the evaporation unit 110 by its own weight.

이상 전술한 바와 같은 본 발명의 열회수 시스템의 작동과정을 설명하면 이하와 같다.The operation process of the heat recovery system of the present invention as described above is as follows.

폐열원에서 배출된 고온의 유체가 상기 열교환 본체(200)의 상기 제1 열교환 공간부(210)로 유입되어 액체상태의 작동유체가 내장된 상기 열교환 파이프(100)의 증발부(110)와 접촉이 이루어진다. The high temperature fluid discharged from the waste heat source flows into the first heat exchange space part 210 of the heat exchange body 200 and contacts the evaporation part 110 of the heat exchange pipe 100 in which a liquid working fluid is embedded. This is done.

이때, 상기 증발부(110)에 구비된 다공성 코팅층(40)과 접촉하고 있는 작동유체는 증발되고, 증발된 작동유체는 상기 연결부(130)를 경유하여 응축부(120)로 이동된다.At this time, the working fluid in contact with the porous coating layer 40 provided in the evaporation unit 110 is evaporated, and the evaporated working fluid is moved to the condensation unit 120 via the connection unit 130.

이때, 상기 열교환 본체(200)의 상기 제2 열교환 공간부(230)로 유입되는 온도가 낮은 외부유체와 기체상태의 작동유체가 열교환됨으로써 기체상태의 작동유체는 액체 상태로 응축된다.At this time, the external fluid having a low temperature flowing into the second heat exchange space portion 230 of the heat exchange body 200 and the working fluid in the gaseous state are exchanged to condense the working fluid in the gaseous state into a liquid state.

다음, 액체 상태로 응축된 상기 작동유체는 상기 열교환 파이프(100)의 내측면을 타고 증발부(110)로 이동된다. 이때 상기 응축부(120)는 상기 증발부(110)보다 지면을 기준으로 높은 위치에 있기 때문에 응축된 작동유체는 중력에 의하여 상기 증발부(110)로 이동하게 된다.Next, the working fluid condensed in a liquid state is moved to the evaporation unit 110 on the inner surface of the heat exchange pipe 100. At this time, since the condensation unit 120 is at a higher position relative to the ground than the evaporation unit 110, the condensed working fluid moves to the evaporation unit 110 by gravity.

이와 같은 과정을 반복함으로써, 상기 열회수 시스템은 폐열원에서 배출되는 유체로부터 열을 회수할 수 있게 된다.By repeating this process, the heat recovery system can recover heat from the fluid discharged from the waste heat source.

결과적으로, 다공성 코팅층을 갖는 열교환 파이프를 사용함으로써 폐열원에서 방출되는 유체로부터 열을 효율적으로 회수할 수 있게 되어 에너지 효율을 증대시킬 수 있게 된다. 회수된 열은 외부의 난방 장치 등에 공급되는 열원으로 사용할 수 있다. As a result, it is possible to efficiently recover heat from the fluid discharged from the waste heat source by using a heat exchange pipe having a porous coating layer, thereby increasing energy efficiency. The recovered heat can be used as a heat source supplied to an external heating device or the like.

상술한 바와 같이 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면, 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 또는 변경시킬 수 있다.Although the preferred embodiments of the present invention have been described with reference to the drawings as described above, those skilled in the art may vary the present invention without departing from the spirit and scope of the present invention as set forth in the claims below. It can be modified or changed.

10: 금속파이프 11: 중공부
20: 인서트부재 30: 공간부
40: 다공성 코팅층 51: 금속입자
52: 폴리머 입자 60: 인서트 금형
61: 삽입공간부 62: 금형 몸체부
70: 솔벤트 100: 열교환 파이프
110: 증발부 120: 응축부
130: 연결부 200: 열교환 본체
201: 제1 측벽 203: 제2 측벽
210: 제1 열교환 공간부 230: 제2 열교환 공간부
300: 공간 구획부재 400: 실링부재
10: metal pipe 11: hollow
20: insert member 30: space
40: porous coating layer 51: metal particles
52: polymer particles 60: insert mold
61: insertion space portion 62: mold body portion
70: solvent 100: heat exchange pipe
110: evaporation unit 120: condensation unit
130: connecting portion 200: heat exchange body
201: first sidewall 203: second sidewall
210: first heat exchange space portion 230: second heat exchange space portion
300: space partition member 400: sealing member

Claims (12)

중공부가 마련된 금속파이프의 내측면에 다공성 코팅층을 형성하기 위하여 구비되되, 상기 금속파이프의 내부에 배치되는 인서트부재와, 상기 인서트부재와 일체로 형성되되 상기 금속파이프가 삽입되는 삽입공간부를 갖는 금형몸체부를 포함하며, 상기 금속파이프가 상기 삽입공간부에 안착된 상태에서 상기 금속파이프의 내측면과 상기 인서트부재의 외측면 사이에 공간부를 형성하기 위한 인서트 금형;
상기 다공성 코팅층을 형성하기 위한 금속입자들과, 상기 금속입자들과 혼합되어 혼합물을 형성하되 상기 혼합물의 유동성 확보를 위한 폴리머 입자를 교반시켜 코팅층 형성재료를 준비하는 교반수단;
상기 공간부에 상기 금속입자 및 폴리머입자를 포함하는 코팅층 형성재료를 충진시키는 충진수단;
상기 코팅층 형성재료가 내측면에 충진된 금속파이프로부터 상기 인서트 금형을 제거하는 금형제거수단; 그리고,
내부에 형성되는 융해공간에 상기 코팅층 형성재료가 내측면에 충진된 금속파이프가 배치되고, 상기 융해공간에 공급된 솔벤트를 통하여 상기 코팅층 형성재료 중 폴리머 입자를 융해시킬 수 있는 융해용기;
상기 금속 입자들을 소결시키기 위한 소결공간을 갖는 소결로를 포함하되,
상기 삽입 공간부는 상기 인서트부재를 둘러싸는 홈의 형태로 형성되며,
상기 소결로에서 상기 금속입자들은 상기 금속파이프의 내측면에서 융착되어 상기 다공성 코팅층을 형성하며, 상기 금속입자들의 크기가 커질수록 상기 다공성 코팅층의 두께가 크게 형성되며, 상기 다공성 코팅층의 두께는 100㎛ ~ 300㎛ 인 것을 특징으로 하는 열교환 파이프 제조장치.
It is provided to form a porous coating layer on the inner surface of the metal pipe provided with the hollow portion, the insert member disposed inside the metal pipe, and the mold body having an insert space formed integrally with the insert member and into which the metal pipe is inserted An insert mold for forming a space between the inner surface of the metal pipe and the outer surface of the insert member in a state where the metal pipe is seated in the insert space;
Stirring means for preparing the coating layer forming material by stirring the metal particles for forming the porous coating layer and the polymer particles for mixing to form the mixture by mixing with the metal particles to secure the fluidity of the mixture;
Filling means for filling a coating layer forming material including the metal particles and polymer particles in the space portion;
Mold removing means for removing the insert mold from the metal pipe filled with the coating layer forming material on the inner surface; And,
A melting container capable of melting polymer particles in the coating layer forming material through a solvent supplied to the melting space, wherein a metal pipe filled with the coating layer forming material is disposed on an inner surface in a melting space formed therein;
It includes a sintering furnace having a sintering space for sintering the metal particles,
The insertion space portion is formed in the form of a groove surrounding the insert member,
In the sintering furnace, the metal particles are fused on the inner surface of the metal pipe to form the porous coating layer, and the larger the size of the metal particles, the larger the thickness of the porous coating layer is formed, and the thickness of the porous coating layer is 100 μm. ~ 300㎛ heat exchange pipe manufacturing apparatus characterized in that.
제1항에 있어서,
상기 금속파이프와 상기 금속 입자는 구리 또는 스테인리스 스틸 재질 중 어느 하나의 재질이 사용되고, 상기 인서트부재는 탄소재질로 형성된 탄소봉이 사용된 것을 특징으로 하는 열교환 파이프 제조장치.
According to claim 1,
The metal pipe and the metal particles are made of any one of copper or stainless steel material, the insert member is a heat exchange pipe manufacturing apparatus characterized in that a carbon rod formed of a carbon material is used.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 충진수단은 사출공정을 통하여 상기 코팅층 형성재료를 상기 공간부에 충진하는 것을 특징으로 하는 열교환 파이프 제조장치.
According to claim 1,
The filling means is a heat exchange pipe manufacturing apparatus characterized in that the filling of the coating layer forming material in the space through an injection process.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 융해용기에서 상기 코팅층 형성재료 중 폴리머 입자의 일부가 융해되고, 상기 소결로에서는 상기 금속입자들이 소결됨과 동시에 상기 코팅층 형성재료 중 상기 융해용기에서 융해되지 않은 폴리머 입자의 나머지 일부가 제거되는 것을 특징으로 하는 열교환 파이프 제조장치.
According to claim 1,
In the melting container, a part of the polymer particles in the coating layer forming material is melted, and in the sintering furnace, the metal particles are sintered and at the same time, the remaining part of the polymer particles that are not melted in the melting container in the coating layer forming material is removed. Heat exchange pipe manufacturing equipment.
제1항, 제2항, 제6항 및 제8항 중 어느 한 항에 기재된 열교환 파이프의 제조장치에 의해 제작된 열교환 파이프에 있어서,
외부의 열원과 접촉되어 내부의 작동유체를 증발시키기 위한 증발부와, 상기 증발부에서 기화된 기체상태의 작동유체를 응축시키기 위한 응축부와, 상기 증발부와 응축부를 연결하기 위한 연결부를 가지며 내부에 밀폐공간을 형성하는 금속파이프; 그리고,
상기 증발부의 내측표면에 코팅되어 상기 작동유체의 비등을 촉진시키는 다공성 코팅층;을 포함하는 열교환 파이프.
In the heat exchange pipe produced by the manufacturing apparatus of the heat exchange pipe according to any one of claims 1, 2, 6 and 8,
It has an evaporation part for evaporating the working fluid in contact with an external heat source, a condensation part for condensing the gaseous working fluid vaporized in the evaporation part, and a connection part for connecting the evaporation part and the condensation part. A metal pipe forming an enclosed space; And,
A heat exchange pipe comprising; a porous coating layer coated on the inner surface of the evaporator to promote boiling of the working fluid.
제 9항에 따른 열교환 파이프;
상기 열교환 파이프를 설치하기 위한 제1 측벽 및 제2 측벽을 갖는 열교환 본체;
폐열원에서 배출되는 유체와의 열교환을 위한 제1 열교환 공간부와, 외부에서 유입되는 가열대상유체와의 열교환을 위한 제2 열교환 공간부를 독립적으로 구획하기 위하여 상기 열교환 본체에 설치되는 공간 구획부재;를 포함하며,
상기 열교환 파이프의 증발부의 자유단은 상기 제1 열교환 공간부를 형성하는 상기 제1 측벽 상에 고정되고, 상기 열교환 파이프의 응축부의 자유단은 상기 제2 열교환 공간부를 형성하는 상기 제2 측벽상에 고정되되,
상기 열교환 파이프의 연결부는 상기 공간 구획부재를 관통하는 것을 특징으로 하는 열회수 시스템.
A heat exchange pipe according to claim 9;
A heat exchange body having a first side wall and a second side wall for installing the heat exchange pipe;
A space partition member installed in the heat exchange body to independently partition a first heat exchange space part for heat exchange with fluid discharged from a waste heat source, and a second heat exchange space part for heat exchange with a heating target fluid flowing from the outside; It includes,
The free end of the evaporation portion of the heat exchange pipe is fixed on the first side wall forming the first heat exchange space portion, and the free end of the condensation portion of the heat exchange pipe is fixed on the second side wall forming the second heat exchange space portion. It works,
The heat recovery system, characterized in that the connection portion of the heat exchange pipe passes through the space partition member.
제 10항에 있어서,
상기 증발부의 자유단은 상기 열교환 본체 상에서 지면을 기준으로 상기 응축부의 자유단 보다 낮게 설치된 것을 특징으로 하는 열회수 시스템.
The method of claim 10,
The heat recovery system, characterized in that the free end of the evaporation unit is installed lower than the free end of the condensation unit based on the ground on the heat exchange body.
제 10항에 있어서,
상기 열교환 파이프와 상기 공간 구획부재 사이에 배치되어 상기 제1 열교환 공간부와 상기 제2 열교환 공간부가 서로 연통되는 것을 방지하는 실링부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 열회수 시스템.
The method of claim 10,
And a sealing member disposed between the heat exchange pipe and the space partition member to further prevent the first heat exchange space part and the second heat exchange space part from communicating with each other.
KR1020190049371A 2019-04-26 2019-04-26 Manufacturing apparatus of heat exchange pipe, Heat exchange pipe and Heat-recovery system using the same KR102134282B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190049371A KR102134282B1 (en) 2019-04-26 2019-04-26 Manufacturing apparatus of heat exchange pipe, Heat exchange pipe and Heat-recovery system using the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190049371A KR102134282B1 (en) 2019-04-26 2019-04-26 Manufacturing apparatus of heat exchange pipe, Heat exchange pipe and Heat-recovery system using the same

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170087619A Division KR20190006657A (en) 2017-07-11 2017-07-11 Manufacturing method of heat exchange pipe, Heat exchange pipe and Heat-recovery system using the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190046744A KR20190046744A (en) 2019-05-07
KR102134282B1 true KR102134282B1 (en) 2020-07-15

Family

ID=66656671

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190049371A KR102134282B1 (en) 2019-04-26 2019-04-26 Manufacturing apparatus of heat exchange pipe, Heat exchange pipe and Heat-recovery system using the same

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102134282B1 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005308387A (en) * 2004-04-23 2005-11-04 Taida Electronic Ind Co Ltd Heat pipe and manufacturing method thereof
JP2008057806A (en) * 2006-08-29 2008-03-13 Fujikura Ltd Wick, heat pipe and heat exchanger
US20110297269A1 (en) * 2009-02-23 2011-12-08 Metafoam Technologies Inc. Metal tube with porous metal liner

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09119789A (en) * 1995-10-24 1997-05-06 Mitsubishi Materials Corp Manufacture of heat pipe
KR100451844B1 (en) 1996-04-04 2005-04-13 우포너 이노베이션 에이 비 Method and apparatus for manufacturing extruded plastic products, and this plastic products
DE19756155C5 (en) * 1997-12-17 2007-04-19 Babcock Borsig Service Gmbh Arrangement for heat exchange

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005308387A (en) * 2004-04-23 2005-11-04 Taida Electronic Ind Co Ltd Heat pipe and manufacturing method thereof
JP2008057806A (en) * 2006-08-29 2008-03-13 Fujikura Ltd Wick, heat pipe and heat exchanger
US20110297269A1 (en) * 2009-02-23 2011-12-08 Metafoam Technologies Inc. Metal tube with porous metal liner

Also Published As

Publication number Publication date
KR20190046744A (en) 2019-05-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20190154353A1 (en) Heat pipe having a wick with a hybrid profile
EP2835609B1 (en) Loop thermosiphon emergency cooling system
KR101054092B1 (en) Evaporator for Loop Heat Pipe System
JP2013506109A (en) Heat transfer system using thermal energy storage material
US20070062036A1 (en) Method of filling and sealing working fluid within heat-dissipating device
US8033017B2 (en) Method for manufacturing evaporator for loop heat pipe system
US20070246194A1 (en) Heat pipe with composite capillary wick structure
US20070131388A1 (en) Evaporator For Use In A Heat Transfer System
CN104081518A (en) Passive thermal management device
US20090166004A1 (en) Heat pipe
US20080307651A1 (en) Heat pipe dissipating system and method
KR20210033493A (en) Heat pipe with variable transmittance wick structure
TW201425855A (en) Heat pipe and method for manufacturing the same
KR102134282B1 (en) Manufacturing apparatus of heat exchange pipe, Heat exchange pipe and Heat-recovery system using the same
EP0165974A1 (en) Separate liquid flow heat pipe system.
KR20190006657A (en) Manufacturing method of heat exchange pipe, Heat exchange pipe and Heat-recovery system using the same
WO2009154323A1 (en) Evaporator for loop heat pipe system
US20210148644A1 (en) Method of manufacturing cooling device using heat pipe
TWI375006B (en) Method of manufacturing evaporator for loop heat pipe system
KR102005339B1 (en) Thermosyphon with curved perforated plate
WO2019004873A1 (en) Capillary pressure pump
EP2639162B1 (en) Starter heater for a thermal control device
US20020074108A1 (en) Horizontal two-phase loop thermosyphon with capillary structures
JP2021188890A (en) Heat transfer member and cooling device having heat transfer member
JP2008116180A (en) Boil cooling device, and manufacturing method for the same

Legal Events

Date Code Title Description
A107 Divisional application of patent
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant