KR102310261B1 - Heat pipe apparatus - Google Patents

Heat pipe apparatus Download PDF

Info

Publication number
KR102310261B1
KR102310261B1 KR1020190043203A KR20190043203A KR102310261B1 KR 102310261 B1 KR102310261 B1 KR 102310261B1 KR 1020190043203 A KR1020190043203 A KR 1020190043203A KR 20190043203 A KR20190043203 A KR 20190043203A KR 102310261 B1 KR102310261 B1 KR 102310261B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
heat transfer
transfer promoting
promoting layer
flat portion
heat pipe
Prior art date
Application number
KR1020190043203A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20200120367A (en
Inventor
연장흠
박상우
이진규
Original Assignee
주식회사 나이스엘엠에스
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 주식회사 나이스엘엠에스 filed Critical 주식회사 나이스엘엠에스
Priority to KR1020190043203A priority Critical patent/KR102310261B1/en
Publication of KR20200120367A publication Critical patent/KR20200120367A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102310261B1 publication Critical patent/KR102310261B1/en

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D15/00—Heat-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
    • F28D15/02—Heat-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
    • F28D15/0233—Heat-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 the conduits having a particular shape, e.g. non-circular cross-section, annular
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D15/00—Heat-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
    • F28D15/02—Heat-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
    • F28D15/0275—Arrangements for coupling heat-pipes together or with other structures, e.g. with base blocks; Heat pipe cores
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F13/00—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing
    • F28F13/18—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing by applying coatings, e.g. radiation-absorbing, radiation-reflecting; by surface treatment, e.g. polishing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/61—Types of temperature control
    • H01M10/613—Cooling or keeping cold
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/655—Solid structures for heat exchange or heat conduction
    • H01M10/6552—Closed pipes transferring heat by thermal conductivity or phase transition, e.g. heat pipes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F13/00—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing
    • F28F2013/001—Particular heat conductive materials, e.g. superconductive elements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F13/00—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing
    • F28F2013/005—Thermal joints
    • F28F2013/006—Heat conductive materials
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

본 발명은 히트 파이프의 절곡부에서 발생되는 열전달 저하 현상을 해결할 수 있게 하는 히트 파이프 장치에 관한 것으로서, 적어도 하나의 대상물에 접촉되고, 내부에 수용 공간이 형성되는 히트 파이프 본체; 상기 수용 공간에 수용되는 냉매; 및 상기 히트 파이프 본체의 절곡된 절곡부의 열전달을 촉진시킬 수 있도록 상기 절곡부를 포함하는 부분에 형성되는 열전달 촉진부;를 포함할 수 있다.The present invention relates to a heat pipe device capable of solving a heat transfer degradation phenomenon occurring in a bent portion of a heat pipe, comprising: a heat pipe body in contact with at least one object and having an accommodating space therein; a refrigerant accommodated in the accommodating space; and a heat transfer promoting part formed in a portion including the bent part to promote heat transfer of the bent bent part of the heat pipe body.

Description

히트 파이프 장치{Heat pipe apparatus}Heat pipe apparatus

본 발명은 히트 파이프 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 히트 파이프의 절곡부에서 발생되는 열전달 저하 현상을 해결할 수 있게 하는 히트 파이프 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a heat pipe device, and more particularly, to a heat pipe device capable of solving a heat transfer degradation phenomenon occurring in a bent portion of a heat pipe.

일반적으로, 가정용 에너지 저장 장치나 하이브리드 자동차 또는 전기차 등에 적용되는 배터리 모듈 조립체(Battery Module Assembly, BMA)는 복수개의 셀 모듈 조립체(Cell Module Assembly, CMA)들이 결합된 배터리 모듈들이 서로 적층되거나 밀집된 형태로 이루어질 수 있다.In general, a battery module assembly (BMA) applied to a home energy storage device, a hybrid vehicle, or an electric vehicle is a battery module in which a plurality of cell module assemblies (CMA) are combined in a stacked or dense form. can be done

이들 배터리 모듈 조립체들은 충방전을 반복하는 것으로서, 이러한 충방전 과정에서 필연적으로 열이 발생하게 되는 데, 리튬 이온 배터리 등의 특성상 같은 양의 전류로 충전한다 하더라도 단위 셀들의 위치에 따라 온도 편차가 발생되고, 이러한 온도 편차로 인하여 단위 셀들 간의 전압 차이가 발생되면 곧바로 충방전 효율이 떨어지는 등의 문제점이 있었다. These battery module assemblies repeat charging and discharging, and heat is inevitably generated during this charging and discharging process. Even when charging with the same amount of current due to the characteristics of a lithium ion battery, a temperature deviation occurs depending on the location of the unit cells. and, when a voltage difference between unit cells is generated due to such a temperature deviation, there is a problem such as a decrease in charging/discharging efficiency immediately.

종래에 이러한 배터리 모듈들의 온도 편차를 해결하기 위해서, 각종 공냉식 구조나, 수냉식 냉각 라인 등을 적용하였으나, 이들 공냉식 또는 수냉식 장치들의 냉각 효율이 높지 않고, 구조가 복잡해지는 등 많은 문제점들이 있었다.Conventionally, in order to solve the temperature deviation of these battery modules, various air-cooled structures or water-cooled cooling lines have been applied. However, the cooling efficiency of these air-cooled or water-cooled devices is not high, and the structure is complicated. There were many problems.

한편, Gaugler가 1942년 최초로 제안한 히트 파이프(heat pipe)는 이상(two phase) 유동을 이용한 열전달 기기로써, 가장 효율적으로 열을 전달할 수 있는 단일 기기이다.Meanwhile, a heat pipe first proposed by Gaugler in 1942 is a heat transfer device using two-phase flow, and is a single device capable of transferring heat most efficiently.

이러한, 히트 파이프는 증발부(evaporator), 단열부(adiabatic section), 응축부(condenser)와 파이프 전체를 감싸고 있는 관벽(container), 그 안쪽에 다공성 물질인 윅(wick)과 이것을 적시고 있는 작동 유체, 즉 냉매로 구성될 수 있다.Such a heat pipe includes an evaporator, an adiabatic section, a condenser and a tube wall surrounding the entire pipe, a wick, which is a porous material, and a working fluid wetted therein. , that is, it may be composed of a refrigerant.

히트 파이프의 작동 원리는 증발부에 열이 가해지면 작동 유체가 열을 흡수하여 증기가 되고, 상기 증기는 밀도 및 압력이 상승하게 되어 상대적으로 밀도와 압력이 낮은 응축부로 이동하여 응축되면서 열을 방출하게 된다. 액화된 증기는 윅의 모세관 작용(capillary action)으로 인해 다시 증발부로 돌아오게 된다.The principle of operation of the heat pipe is that when heat is applied to the evaporator, the working fluid absorbs heat and becomes steam, and the steam moves to a condensing unit with relatively low density and pressure as the density and pressure increase to condense and release heat. will do The liquefied vapor is returned to the evaporator due to capillary action of the wick.

그러나, 이러한 히트 파이프는 절곡된 부분에서는 냉매의 흐름이 원활하지 못하고, 이로 인하여 열전달시 절곡부에 의한 열전달 저하 현상이 발생되어 냉각 효율이 크게 떨어지기 때문에 복수개의 배터리 모듈들이 서로 적층된 형태의 배터리 모듈 조립체에는 적용하기 어려웠었던 문제점이 있었다. However, in such a heat pipe, the flow of refrigerant is not smooth in the bent portion, and this causes a decrease in heat transfer due to the bent portion during heat transfer, resulting in greatly reduced cooling efficiency. There was a problem that was difficult to apply to the module assembly.

본 발명은 상기와 같은 문제점들을 포함하여 여러 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 배터리 모듈과 배터리 모듈 사이에 히트 파이프 본체를 지그 재그 형상으로 형성하고, 절곡부에서 발생될 수 있는 열전달 저하 현상을 열전달 촉진부를 이용하여 해결함으로써 배터리 모듈 조립체에 적용이 가능하고, 배터리 적층 구조에서도 매우 우수한 냉각 효율을 달성할 수 있게 하는 히트 파이프 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.The present invention is to solve various problems, including the above problems, by forming a heat pipe body in a zig-zag shape between a battery module and a battery module, and reducing the heat transfer degradation that may occur in the bent part by using a heat transfer promoting part An object of the present invention is to provide a heat pipe device that can be applied to a battery module assembly and achieve very good cooling efficiency even in a battery stack structure by solving the problem. However, these problems are exemplary, and the scope of the present invention is not limited thereto.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 사상에 따른 히트 파이프 장치는, 적어도 하나의 대상물에 접촉되고, 내부에 수용 공간이 형성되는 히트 파이프 본체; 상기 수용 공간에 수용되는 냉매; 및 상기 히트 파이프 본체의 절곡된 절곡부의 열전달을 촉진시킬 수 있도록 상기 절곡부를 포함하는 부분에 형성되는 열전달 촉진부;를 포함할 수 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided a heat pipe device, comprising: a heat pipe body in contact with at least one object and having an accommodating space therein; a refrigerant accommodated in the accommodating space; and a heat transfer promoting part formed in a portion including the bent part to promote heat transfer of the bent bent part of the heat pipe body.

또한, 본 발명에 따르면, 상기 대상물은 배터리 모듈이고, 상기 열전달 촉진부는, 적어도 그래핀(Graphene) 성분, 그라파이트 성분, 탄소나노튜브, 탄소나노섬유, 그라파이프 나노시트, 탄소 성분 및 이들의 조합들 중 어느 하나 이상을 포함하는 코팅층일 수 있다. Further, according to the present invention, the object is a battery module, and the heat transfer promoting unit includes at least a graphene component, a graphite component, a carbon nanotube, a carbon nanofiber, a graphite nanosheet, a carbon component, and combinations thereof. It may be a coating layer including any one or more.

또한, 본 발명에 따르면, 상기 히트 파이프 본체는, 제 1 대상물의 상면과 대응되도록 평면 형태로 형성되는 제 1 평면부; 상기 제 1 평면부와 연결되고, 상기 제 1 대상물의 측면과 대응되도록 상기 제 1 대상물의 상기 측면을 따라 절곡된 형태로 형성되는 제 1 곡면부; 및 상기 제 1 대상물의 하면 또는 제 2 대상물의 상면과 대응되도록 평면 형태로 형성되는 제 2 평면부;를 포함할 수 있다.In addition, according to the present invention, the heat pipe body may include: a first flat portion formed in a planar shape to correspond to the upper surface of the first object; a first curved portion connected to the first flat portion and formed in a bent shape along the side surface of the first object to correspond to the side surface of the first object; and a second flat portion formed in a planar shape to correspond to the lower surface of the first object or the upper surface of the second object.

또한, 본 발명에 따르면, 상기 열전달 촉진부는, 상기 제 1 평면부에서 상기 제 1 곡면부를 거쳐 상기 제 2 평면부로 전달되는 열전달을 촉진시킬 수 있도록 상기 제 1 평면부의 적어도 일부분에서 상기 제 1 곡면부의 적어도 일부분까지 형성되는 제 1 열전달 촉진층; 및 상기 제 1 평면부에서 상기 제 1 곡면부를 거쳐 상기 제 2 평면부로 전달되는 열전달을 촉진시킬 수 있도록 상기 제 1 곡면부의 적어도 일부분에서 상기 제 2 평면부의 적어도 일부분까지 연장되는 형상으로 형성되는 제 2 열전달 촉진층;을 포함할 수 있다.In addition, according to the present invention, the heat transfer facilitating portion may include at least a portion of the first curved portion in the first flat portion to promote heat transfer from the first flat portion through the first curved portion to the second flat portion. a first heat transfer promoting layer formed at least in part; and a second shape extending from at least a portion of the first curved portion to at least a portion of the second flat portion so as to promote heat transfer from the first flat portion to the second flat portion through the first curved portion. It may include a heat transfer promoting layer.

또한, 본 발명에 따르면, 상기 제 1 열전달 촉진층은, 상기 냉매와 열접촉되도록 상기 제 1 평면부의 내표면의 일부분 및 상기 제 1 곡면부의 내표면의 일부분에 내측으로 도포되는 제 1-1 열전달 촉진층; 및 상기 냉매와 열접촉되도록 상기 제 1 평면부의 내표면의 일부분 및 상기 제 1 곡면부의 내표면의 일부분에 외측으로 도포되는 제 1-2 열전달 촉진층;을 포함하고, 상기 제 2 열전달 촉진층은, 상기 냉매와 열접촉되도록 상기 제 1 곡면부의 내표면의 일부분 및 상기 제 2 평면부의 내표면의 일부분에 내측으로 도포되는 제 2-1 열전달 촉진층; 및 상기 냉매와 열접촉되도록 상기 제 1 곡면부의 내표면의 일부분 및 상기 제 2 평면부의 내표면의 일부분에 외측으로 도포되는 제 2-2 열전달 촉진층;을 포함할 수 있다.In addition, according to the present invention, the first heat transfer promoting layer is a 1-1 heat transfer that is applied to a portion of the inner surface of the first flat portion and a portion of the inner surface of the first curved portion inwardly so as to be in thermal contact with the refrigerant. facilitation layer; and a first 1-2 heat transfer accelerating layer applied outwardly to a portion of the inner surface of the first flat portion and a portion of the inner surface of the first curved portion so as to be in thermal contact with the refrigerant, wherein the second heat transfer promoting layer comprises: , a 2-1 heat transfer promoting layer applied inward to a portion of the inner surface of the first curved portion and a portion of the inner surface of the second flat portion so as to be in thermal contact with the refrigerant; and a 2-2 heat transfer promoting layer applied to the outside of a portion of the inner surface of the first curved portion and a portion of the inner surface of the second flat portion so as to be in thermal contact with the refrigerant.

또한, 본 발명에 따르면, 상기 히트 파이프 본체는, 상기 제 2 평면부와 연결되고, 상기 제 2 대상물의 측면과 대응되도록 상기 제 2 대상물의 상기 측면을 따라 절곡된 형태로 형성되는 제 2 곡면부; 및 상기 제 2 대상물의 하면 또는 제 3 대상물의 상면과 대응되도록 평면 형태로 형성되는 제 3 평면부;를 더 포함할 수 있다.In addition, according to the present invention, the heat pipe body is connected to the second flat portion, and a second curved portion formed in a bent shape along the side surface of the second object so as to correspond to the side surface of the second object. ; and a third flat portion formed in a planar shape to correspond to the lower surface of the second object or the upper surface of the third object.

또한, 본 발명에 따르면, 상기 열전달 촉진부는, 상기 제 2 평면부에서 상기 제 2 곡면부를 거쳐 상기 제 3 평면부로 전달되는 열전달을 촉진시킬 수 있도록 상기 제 2 평면부의 적어도 일부분에서 상기 제 2 곡면부의 적어도 일부분까지 형성되는 제 3 열전달 촉진층; 및 상기 제 2 평면부에서 상기 제 2 곡면부를 거쳐 상기 제 3 평면부로 전달되는 열전달을 촉진시킬 수 있도록 상기 제 2 곡면부의 적어도 일부분에서 상기 제 3 평면부의 적어도 일부분까지 연장되는 형상으로 형성되는 제 4 열전달 촉진층;을 포함할 수 있다.In addition, according to the present invention, the heat transfer promoting unit, the second curved portion in at least a portion of the second flat portion so as to promote heat transfer from the second flat portion through the second curved portion to the third flat portion. a third heat transfer promoting layer formed at least in part; and a fourth formed in a shape extending from at least a portion of the second curved portion to at least a portion of the third flat portion so as to promote heat transfer from the second flat portion through the second curved portion to the third flat portion It may include a heat transfer promoting layer.

또한, 본 발명에 따르면, 상기 제 3 열전달 촉진층은, 상기 냉매와 열접촉되도록 상기 제 2 평면부의 내표면의 일부분 및 상기 제 2 곡면부의 내표면의 일부분에 내측으로 도포되는 제 3-1 열전달 촉진층; 및 상기 냉매와 열접촉되도록 상기 제 2 평면부의 내표면의 일부분 및 상기 제 2 곡면부의 내표면의 일부분에 외측으로 도포되는 제 3-2 열전달 촉진층;을 포함하고, 상기 제 4 열전달 촉진층은, 상기 냉매와 열접촉되도록 상기 제 2 곡면부의 내표면의 일부분 및 상기 제 3 평면부의 내표면의 일부분에 내측으로 도포되는 제 4-1 열전달 촉진층; 및 상기 냉매와 열접촉되도록 상기 제 2 곡면부의 내표면의 일부분 및 상기 제 3 평면부의 내표면의 일부분에 외측으로 도포되는 제 4-2 열전달 촉진층;을 포함할 수 있다.In addition, according to the present invention, the third heat transfer promoting layer is a 3-1 heat transfer that is applied to a portion of the inner surface of the second flat portion and a portion of the inner surface of the second curved portion inwardly so as to be in thermal contact with the refrigerant. facilitation layer; and a 3-2 heat transfer accelerating layer applied outwardly to a portion of the inner surface of the second flat portion and a portion of the inner surface of the second curved portion so as to be in thermal contact with the refrigerant. a 4-1 heat transfer promoting layer applied inwardly to a portion of the inner surface of the second curved portion and a portion of the inner surface of the third flat portion so as to be in thermal contact with the refrigerant; and a 4-2 heat transfer promoting layer applied outwardly to a portion of the inner surface of the second curved portion and a portion of the inner surface of the third flat portion so as to be in thermal contact with the refrigerant.

또한, 본 발명에 따르면, 상기 제 1 열전달 촉진층은, 상기 냉매와 열접촉되도록 상기 제 1 평면부의 외표면의 일부분 및 상기 제 1 곡면부의 외표면의 일부분에 내측으로 도포되는 제 1-3 열전달 촉진층; 및 상기 냉매와 열접촉되도록 상기 제 1 평면부의 외표면의 일부분 및 상기 제 1 곡면부의 외표면의 일부분에 외측으로 도포되는 제 1-4 열전달 촉진층;을 포함하고, 상기 제 2 열전달 촉진층은, 상기 냉매와 열접촉되도록 상기 제 1 곡면부의 외표면의 일부분 및 상기 제 2 평면부의 외표면의 일부분에 내측으로 도포되는 제 2-3 열전달 촉진층; 및 상기 냉매와 열접촉되도록 상기 제 1 곡면부의 외표면의 일부분 및 상기 제 2 평면부의 외표면의 일부분에 외측으로 도포되는 제 2-4 열전달 촉진층;을 포함할 수 있다.In addition, according to the present invention, the first heat transfer promoting layer, the first to third heat transfer applied to a portion of the outer surface of the first flat portion and a portion of the outer surface of the first curved portion inwardly so as to be in thermal contact with the refrigerant facilitation layer; and a 1-4 th heat transfer accelerating layer applied outwardly to a portion of the outer surface of the first flat portion and a portion of the outer surface of the first curved portion so as to be in thermal contact with the refrigerant. , a second 2-3 heat transfer promoting layer applied inward to a portion of the outer surface of the first curved portion and a portion of the outer surface of the second flat portion so as to be in thermal contact with the refrigerant; and a second to fourth heat transfer promoting layer applied to the outside of a portion of the outer surface of the first curved portion and a portion of the outer surface of the second flat portion so as to be in thermal contact with the refrigerant.

상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 여러 실시예에 따른 히트 파이프 장치는, 배터리 모듈과 배터리 모듈 사이에 히트 파이프 본체를 지그 재그 형상으로 형성하고, 절곡부에서 발생될 수 있는 열전달 저하 현상을 열전달 촉진부를 이용하여 해결함으로써 배터리 모듈 조립체에 적용이 가능하고, 배터리 적층 구조에서도 매우 우수한 냉각 효율을 달성할 수 있는 효과를 갖는 것이다. 물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.In the heat pipe device according to various embodiments of the present invention made as described above, the heat pipe body is formed in a zig-zag shape between the battery module and the battery module, and the heat transfer facilitating part is formed to reduce heat transfer degradation that may occur in the bent part. It can be applied to a battery module assembly by solving the problem using a battery, and has the effect of achieving very good cooling efficiency even in a battery stack structure. Of course, the scope of the present invention is not limited by these effects.

도 1은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 히트 파이프 장치를 나타내는 외관 사시도이다.
도 2는 도 1의 히트 파이프 장치를 나타내는 부품 분해 사시도이다.
도 3은 도 1의 히트 파이프 장치의 III-III 절단면을 나타내는 도면이다.
도 4는 도 3의 히트 파이프 장치의 제 1-1 열전달 촉진층을 나타내는 확대 단면도이다.
도 5는 도 3의 히트 파이프 장치의 제 1-2 열전달 촉진층을 나타내는 확대 단면도이다.
도 6은 도 3의 히트 파이프 장치의 제 2-1 열전달 촉진층을 나타내는 확대 단면도이다.
도 7은 도 3의 히트 파이프 장치의 제 2-2 열전달 촉진층을 나타내는 확대 단면도이다.
도 8은 본 발명의 일부 다른 실시예들에 따른 히트 파이프 장치를 나타내는 외관 사시도이다.
도 9는 도 8의 히트 파이프 장치의 제 1-3 열전달 촉진층을 나타내는 확대 단면도이다.
도 10은 도 8의 히트 파이프 장치의 제 1-4 열전달 촉진층을 나타내는 확대 단면도이다.
도 11은 도 8의 히트 파이프 장치의 제 2-3 열전달 촉진층을 나타내는 확대 단면도이다.
도 12는 도 8의 히트 파이프 장치의 제 2-4 열전달 촉진층을 나타내는 확대 단면도이다.1 is an external perspective view illustrating a heat pipe device according to some embodiments of the present disclosure;
FIG. 2 is an exploded perspective view of parts showing the heat pipe device of FIG. 1 .
FIG. 3 is a view illustrating a III-III cross-section of the heat pipe device of FIG. 1 .
4 is an enlarged cross-sectional view illustrating a 1-1 heat transfer promoting layer of the heat pipe device of FIG. 3 .
FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view illustrating a first and second heat transfer promoting layer of the heat pipe device of FIG. 3 .
6 is an enlarged cross-sectional view illustrating a 2-1 heat transfer promoting layer of the heat pipe device of FIG. 3 .
FIG. 7 is an enlarged cross-sectional view illustrating a 2-2 heat transfer promoting layer of the heat pipe device of FIG. 3 .
8 is an external perspective view illustrating a heat pipe device according to some other embodiments of the present invention.
9 is an enlarged cross-sectional view illustrating a 1-3 heat transfer promoting layer of the heat pipe device of FIG. 8 .
FIG. 10 is an enlarged cross-sectional view illustrating a 1-4 heat transfer promoting layer of the heat pipe device of FIG. 8 .
FIG. 11 is an enlarged cross-sectional view illustrating a second and third heat transfer promoting layer of the heat pipe device of FIG. 8 .
FIG. 12 is an enlarged cross-sectional view showing a heat transfer promoting layer 2-4 of the heat pipe device of FIG. 8 .

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 여러 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, several preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려 이들 실시예들은 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다. 또한, 도면에서 각 층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장된 것이다.Examples of the present invention are provided to more completely explain the present invention to those of ordinary skill in the art, and the following examples may be modified in various other forms, and the scope of the present invention is as follows It is not limited to an Example. Rather, these embodiments are provided so as to more fully and complete the present disclosure, and to fully convey the spirit of the present invention to those skilled in the art. In addition, in the drawings, the thickness or size of each layer is exaggerated for convenience and clarity of description.

도 1은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 히트 파이프 장치(100)를 나타내는 외관 사시도이고, 도 2는 도 1의 히트 파이프 장치(100)를 나타내는 부품 분해 사시도이다.FIG. 1 is an external perspective view showing the heat pipe device 100 according to some embodiments of the present invention, and FIG. 2 is an exploded perspective view of parts showing the heat pipe device 100 of FIG. 1 .

먼저, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 실시예들에 따른 히트 파이프 장치(100)는, 예컨대, 4개의 대상물(1)(2)(3)(4) 사이에서 U자 형상이나 또는 지그 재그 형태로 접촉되도록 설치되는 히트 파이프 본체(10)를 포함할 수 있다.First, as shown in FIGS. 1 and 2 , the heat pipe device 100 according to some embodiments of the present invention is, for example, a U between four objects ( 1 ) ( 2 ) ( 3 ) ( 4 ). It may include a heat pipe body 10 that is installed to be in contact with a ruler shape or a zigzag shape.

이러한, 상기 히트 파이프 본체(10)는, 반드시 4개의 대상물(1)(2)(3)(4)에만 국한되지 않고, 적어도 하나 이상 접촉되는 것으로서, 내부에 냉매를 수용할 수 있도록 수용 공간이 형성될 수 있다.The heat pipe body 10 is not necessarily limited to the four objects 1, 2, 3, and 4, but is in contact with at least one, and has an accommodating space to accommodate the refrigerant therein. can be formed.

여기서, 상기 대상물(1)(2)(3)(4)은 가정용 에너지 저장 장치나, 하이브리드 자동차나 전기차 등에 적용될 수 있는 적층형 배터리 모듈일 수 있다. 그러나, 이에 반드시 국한되지 않고 판 형상이 모든 배터리 모듈에 적용될 수 있다.Here, the objects 1, 2, 3, and 4 may be a stacked battery module applicable to a home energy storage device, a hybrid vehicle, an electric vehicle, or the like. However, the present invention is not necessarily limited thereto and the plate shape may be applied to all battery modules.

도 3은 도 1의 히트 파이프 장치(100)의 III-III 절단면을 나타내는 도면이다.FIG. 3 is a view illustrating a III-III cross-section of the heat pipe device 100 of FIG. 1 .

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 실시예들에 따른 히트 파이프 장치(100)는, 상기 히트 파이프 본체(10)의 절곡된 절곡부(10a)의 열전달을 촉진시킬 수 있도록 상기 절곡부(10a)를 포함하는 부분에 형성되는 열전달 촉진부(30)를 포함할 수 있다.As shown in FIG. 3 , in the heat pipe apparatus 100 according to some embodiments of the present disclosure, the bent portion may promote heat transfer of the bent bent portion 10a of the heat pipe body 10 . It may include a heat transfer promoting portion 30 formed in the portion including (10a).

예컨대, 상기 열전달 촉진부(30)는, 적어도 그래핀(Graphene) 성분, 그라파이트 성분, 탄소나노튜브, 탄소나노섬유, 그라파이프 나노시트, 탄소 성분 및 이들의 조합들 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다. 이외에도 상기 탄소계 성분을 표면에 고착시키는 각종 열전달 바인더 성분을 포함하는 각종 물질들이 모두 적용될 수 있으며, 이러한 열전달 바인더 성분은 구리나 알루미늄이나 은이나 백금이나 금 성분을 포함하는 각종 파우더나 용액 형태로 이루어질 수 있다. 기타 나노 탄소 성분 등 매우 다양한 성분이 포함될 수 있다.For example, the heat transfer promoting unit 30 may include at least any one or more of a graphene component, a graphite component, a carbon nanotube, a carbon nanofiber, a graphite nanosheet, a carbon component, and combinations thereof. have. In addition, various materials including various heat transfer binder components for fixing the carbon-based component to the surface may be applied, and these heat transfer binder components may be in the form of various powders or solutions containing copper, aluminum, silver, platinum, or gold components. can A wide variety of components such as other nano-carbon components may be included.

또한, 이러한 열전달 촉진부(30)의 코팅 방법은, 스프레이 방식 이외에도 스프레이 이후 상기 그래핀 성분이 얇은 초박형 박막을 형성하도록 물이나 알코올 등의 용제로 나머지 성분들을 제거하는 세정 방식 등 매우 다양할 수 있다. In addition, the coating method of the heat transfer promoting unit 30 may be very diverse, such as a cleaning method in which the remaining components are removed with a solvent such as water or alcohol, so that the graphene component forms a thin ultra-thin film after spraying, in addition to the spray method. .

더욱 구체적으로 예를 들면, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 히트 파이프 본체(10)는, 제 1 대상물(1)의 상면과 대응되도록 평면 형태로 형성되는 제 1 평면부(P1)와, 상기 제 1 평면부(P1)와 연결되고, 상기 제 1 대상물(1)의 측면과 대응되도록 상기 제 1 대상물(1)의 상기 측면을 따라 절곡된 형태로 형성되는 제 1 곡면부(R1)와, 상기 제 1 대상물(1)의 하면 또는 제 2 대상물(2)의 상면과 대응되도록 평면 형태로 형성되는 제 2 평면부(P2)와, 상기 제 2 평면부와 연결되고, 상기 제 2 대상물(2)의 측면과 대응되도록 상기 제 2 대상물(2)의 상기 측면을 따라 절곡된 형태로 형성되는 제 2 곡면부(R2) 및 상기 제 2 대상물(2)의 하면 또는 제 3 대상물(3)의 상면과 대응되도록 평면 형태로 형성되는 제 3 평면부(P3)를 포함할 수 있다.More specifically, for example, as shown in FIG. 3 , the heat pipe body 10 includes a first flat portion P1 formed in a planar shape to correspond to the upper surface of the first object 1 , and the A first curved portion (R1) connected to the first flat portion (P1) and formed in a bent shape along the side surface of the first object (1) so as to correspond to the side surface of the first object (1); A second flat portion P2 formed in a planar shape to correspond to the lower surface of the first object 1 or the upper surface of the second object 2, is connected to the second flat portion, and the second object 2 ) of the second curved surface portion R2 formed in a bent shape along the side surface of the second object 2 and the lower surface of the second object 2 or the upper surface of the third object 3 to correspond to the side surface of the second object 2 ). It may include a third planar portion P3 formed in a planar shape to correspond to the .

여기서, 도면에서는 상기 히트 파이프 본체(10)가 4개의 대상물, 즉 배터리 모듈들을 지그 지그 형태로 접촉되는 것을 예시하였지만, U자 형태나 L자 형태 등 기타 다양한 형태로 열적으로 접촉되는 것이 모두 가능하다.Here, although the figure illustrates that the heat pipe body 10 is in contact with four objects, ie, battery modules, in a jig-jig form, it is possible to thermally contact the heat pipe body 10 in various other forms such as a U-shape or an L-shape. .

따라서, 본 발명의 일부 실시예들에 따른 히트 파이프 장치(100)는, 구조를 단순화하여 복수개의 적층형 배터리 모듈들을 하나의 단일 기기로 면적촉 및 열접촉할 수 있다.Accordingly, the heat pipe device 100 according to some embodiments of the present invention may simplify the structure and make area contact and thermal contact with a plurality of stacked battery modules as one single device.

또한, 예컨대, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 열전달 촉진부(30)는, 상기 제 1 평면부(P1)에서 상기 제 1 곡면부(R1)를 거쳐 상기 제 2 평면부(P2)로 전달되는 열전달을 촉진시킬 수 있도록 상기 제 1 평면부(P1)의 적어도 일부분에서 상기 제 1 곡면부(R1)의 적어도 일부분까지 형성되는 제 1 열전달 촉진층(31) 및 상기 제 1 평면부(P1)에서 상기 제 1 곡면부(R1)를 거쳐 상기 제 2 평면부(P2)로 전달되는 열전달을 촉진시킬 수 있도록 상기 제 1 곡면부(R1)의 적어도 일부분에서 상기 제 2 평면부(P2)의 적어도 일부분까지 연장되는 형상으로 형성되는 제 2 열전달 촉진층(32)을 포함할 수 있다.In addition, for example, as shown in FIG. 3 , the heat transfer promoting unit 30 is transferred from the first flat portion P1 to the second flat portion P2 through the first curved portion R1 . A first heat transfer promoting layer 31 and the first flat portion P1 formed from at least a portion of the first flat portion P1 to at least a portion of the first curved portion R1 to promote heat transfer in at least a portion of the first curved portion R1 to facilitate heat transfer to the second flat portion P2 via the first curved portion R1 in at least the second flat portion P2. A second heat transfer promoting layer 32 formed in a shape extending to a portion may be included.

도 4는 도 3의 히트 파이프 장치(100)의 제 1-1 열전달 촉진층(31-1)을 나타내는 확대 단면도이고, 도 5는 도 3의 히트 파이프 장치(100)의 제 1-2 열전달 촉진층(31-2)을 나타내는 확대 단면도이고, 도 6은 도 3의 히트 파이프 장치(100)의 제 2-1 열전달 촉진층(32-1)을 나타내는 확대 단면도이고, 도 7은 도 3의 히트 파이프 장치(100)의 제 2-2 열전달 촉진층(32-2)을 나타내는 확대 단면도이다.FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view illustrating the 1-1 heat transfer promoting layer 31-1 of the heat pipe device 100 of FIG. 3 , and FIG. An enlarged cross-sectional view showing the layer 31-2, FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view showing the 2-1 heat transfer promoting layer 32-1 of the heat pipe device 100 of FIG. 3, and FIG. 7 is the heat pipe device 100 of FIG. It is an enlarged cross-sectional view showing the 2-2 heat transfer promoting layer 32 - 2 of the pipe device 100 .

더욱 구체적으로 예를 들면, 도 3 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 제 1 열전달 촉진층(31)은, 절곡된 부분에 부분적 또는 전체적으로 형성될 수 있는 것으로서, 상기 냉매(20)와 열접촉되도록 상기 제 1 평면부(P1)의 내표면의 일부분 및 상기 제 1 곡면부(R1)의 내표면의 일부분에 내측으로 도포되는 제 1-1 열전달 촉진층(31-1) 및 상기 냉매(20)와 열접촉되도록 상기 제 1 평면부(P1)의 내표면의 일부분 및 상기 제 1 곡면부(R1)의 내표면의 일부분에 외측으로 도포되는 제 1-2 열전달 촉진층(31-2)을 포함할 수 있다.More specifically, for example, as shown in FIGS. 3 to 7 , the first heat transfer promoting layer 31 may be partially or entirely formed in the bent portion, and is in thermal contact with the refrigerant 20 . The 1-1 heat transfer promoting layer 31-1 and the refrigerant 20 are applied to a portion of the inner surface of the first flat portion P1 and a portion of the inner surface of the first curved portion R1 so as to be inside. ) and a first 1-2 heat transfer promoting layer 31-2 applied outward to a portion of the inner surface of the first flat portion P1 and a portion of the inner surface of the first curved portion R1 so as to be in thermal contact with may include

또한, 예컨대, 도 3 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 제 2 열전달 촉진층(32) 역시, 절곡된 부분에 부분적 또는 전체적으로 형성될 수 있는 것으로서, 상기 냉매(20)와 열접촉되도록 상기 제 1 곡면부(R1)의 내표면의 일부분 및 상기 제 2 평면부(P2)의 내표면의 일부분에 내측으로 도포되는 제 2-1 열전달 촉진층(32-1) 및 상기 냉매(20)와 열접촉되도록 상기 제 1 곡면부(R1)의 내표면의 일부분 및 상기 제 2 평면부(P2)의 내표면의 일부분에 외측으로 도포되는 제 2-2 열전달 촉진층(32-2)을 포함할 수 있다.In addition, for example, as shown in FIGS. 3 to 7 , the second heat transfer promoting layer 32 may also be partially or entirely formed in the bent portion, and the second heat transfer promoting layer 32 may be in thermal contact with the refrigerant 20 . Heat with the 2-1 th heat transfer promoting layer 32-1 and the refrigerant 20 applied to a portion of the inner surface of the first curved portion R1 and a portion of the inner surface of the second flat portion P2. It may include a 2-2 heat transfer promoting layer 32-2 applied outwardly to a portion of the inner surface of the first curved portion R1 and a portion of the inner surface of the second flat portion P2 so as to be in contact with each other. have.

또한, 예컨대, 도 3 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 열전달 촉진부(30)는, 상기 제 2 평면부(P2)에서 상기 제 2 곡면부(R2)를 거쳐 상기 제 3 평면부(P3)로 전달되는 열전달을 촉진시킬 수 있도록 상기 제 2 평면부(P2)의 적어도 일부분에서 상기 제 2 곡면부(R2)의 적어도 일부분까지 형성되는 제 3 열전달 촉진층(33) 및 상기 제 2 평면부(P2)에서 상기 제 2 곡면부(R2)를 거쳐 상기 제 3 평면부(P3)로 전달되는 열전달을 촉진시킬 수 있도록 상기 제 2 곡면부(R2)의 적어도 일부분에서 상기 제 3 평면부(P3)의 적어도 일부분까지 연장되는 형상으로 형성되는 제 4 열전달 촉진층(34)을 포함할 수 있다.In addition, for example, as shown in FIGS. 3 to 7 , the heat transfer facilitating part 30 is formed from the second flat part P2 through the second curved part R2 to the third plane part P3 . ), a third heat transfer promoting layer 33 formed from at least a portion of the second flat portion P2 to at least a portion of the second curved portion R2, and the second flat portion to promote heat transfer to the In (P2) at least a portion of the second curved portion R2 through the second curved portion R2 to promote heat transfer to the third flat portion P3, the third flat portion P3 ) may include a fourth heat transfer promoting layer 34 formed in a shape extending to at least a portion.

더욱 구체적으로 예를 들면, 도 3 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 제 3 열전달 촉진층(33)은, 상기 냉매(20)와 열접촉되도록 상기 제 2 평면부(P2)의 내표면의 일부분 및 상기 제 2 곡면부(R2)의 내표면의 일부분에 내측으로 도포되는 제 3-1 열전달 촉진층(33-1) 및 상기 냉매(20)와 열접촉되도록 상기 제 2 평면부(P2)의 내표면의 일부분 및 상기 제 2 곡면부(R2)의 내표면의 일부분에 외측으로 도포되는 제 3-2 열전달 촉진층(33-2)을 포함할 수 있다.More specifically, for example, as shown in FIGS. 3 to 7 , the third heat transfer promoting layer 33 is in thermal contact with the refrigerant 20 on the inner surface of the second flat portion P2. The second flat portion P2 so as to be in thermal contact with a portion and a portion of the inner surface of the second curved portion R2 in thermal contact with the third-first heat transfer promoting layer 33-1 and the refrigerant 20 applied to the inside. It may include a 3-2 heat transfer promoting layer 33-2 applied to the outside of a portion of the inner surface of the second curved portion R2 and a portion of the inner surface of the second curved portion R2.

또한, 상기 제 4 열전달 촉진층(34)은, 상기 냉매(20)와 열접촉되도록 상기 제 2 곡면부(R2)의 내표면의 일부분 및 상기 제 3 평면부(P3)의 내표면의 일부분에 내측으로 도포되는 제 4-1 열전달 촉진층(34-1) 및 상기 냉매(20)와 열접촉되도록 상기 제 2 곡면부(R2)의 내표면의 일부분 및 상기 제 3 평면부(P3)의 내표면의 일부분에 외측으로 도포되는 제 4-2 열전달 촉진층(34-2)을 포함할 수 있다.In addition, the fourth heat transfer promoting layer 34 is formed on a portion of the inner surface of the second curved portion R2 and a portion of the inner surface of the third flat portion P3 so as to be in thermal contact with the refrigerant 20 . A portion of the inner surface of the second curved portion R2 and the inner surface of the third flat portion P3 so as to be in thermal contact with the 4-1 th heat transfer promoting layer 34 - 1 and the refrigerant 20 applied to the inside It may include a 4-2 heat transfer promoting layer 34-2 applied to the outside on a portion of the surface.

도면에 도시하지 않았지만, 이들 열전달 촉진층들은 서로 분리되어 부분적으로 형성되거나 연결되어 일체형으로 형성되는 등 매우 다양한 형태로 형성될 수 있다. Although not shown in the drawings, these heat transfer promoting layers may be formed in a wide variety of forms, such as being partially formed separately from each other, or integrally formed by being connected.

그러므로, 상술된 바와 같이, 배터리 모듈과 배터리 모듈 사이에 상기 히트 파이프 본체(10)를 지그 재그 형상으로 형성하고, 절곡부에서 발생될 수 있는 열전달 저하 현상을 상기 열전달 촉진부(30)를 이용하여 해결함으로써 배터리 모듈 조립체에 적용이 가능하고, 배터리 적층 구조에서도 매우 우수한 냉각 효율을 달성할 수 있다.Therefore, as described above, the heat pipe body 10 is formed in a zigzag shape between the battery module and the battery module, and heat transfer degradation that may occur in the bent portion is reduced by using the heat transfer promoting part 30 . By solving this, it can be applied to a battery module assembly, and a very good cooling efficiency can be achieved even in a battery stack structure.

도 8은 본 발명의 일부 다른 실시예들에 따른 히트 파이프 장치(200)를 나타내는 외관 사시도이다. 그리고, 도 9는 도 8의 히트 파이프 장치(200)의 제 1-3 열전달 촉진층(31-3)을 나타내는 확대 단면도이고, 도 10은 도 8의 히트 파이프 장치(200)의 제 1-4 열전달 촉진층(31-4)을 나타내는 확대 단면도이고, 도 11은 도 8의 히트 파이프 장치(200)의 제 2-3 열전달 촉진층(32-3)을 나타내는 확대 단면도이고, 도 12는 도 8의 히트 파이프 장치(200)의 제 2-4 열전달 촉진층(32-4)을 나타내는 확대 단면도이다.8 is an external perspective view illustrating a heat pipe device 200 according to some other embodiments of the present invention. And, FIG. 9 is an enlarged cross-sectional view showing the 1-3 heat transfer promoting layer 31-3 of the heat pipe device 200 of FIG. 8 , and FIG. 10 is an enlarged cross-sectional view of the heat pipe device 200 of FIG. 8 . FIG. 11 is an enlarged cross-sectional view showing the heat transfer promoting layer 31-4, FIG. 11 is an enlarged cross-sectional view showing the 2-3th heat transfer promoting layer 32-3 of the heat pipe device 200 of FIG. 8, and FIG. 12 is FIG. It is an enlarged cross-sectional view showing the 2-4th heat transfer promoting layer 32-4 of the heat pipe device 200 of FIG.

도 8 내지 도 12에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 다른 실시예들에 따른 히트 파이프 장치(200)의 제 1 열전달 촉진층(31)은, 상기 히트 파이프 본체(10)의 외표면에 형성될 수 있는 것으로서, 상기 냉매(20)와 열접촉되도록 상기 제 1 평면부(P1)의 외표면의 일부분 및 상기 제 1 곡면부(R1)의 외표면의 일부분에 내측으로 도포되는 제 1-3 열전달 촉진층(31-3) 및 상기 냉매(20)와 열접촉되도록 상기 제 1 평면부(P1)의 외표면의 일부분 및 상기 제 1 곡면부(R1)의 외표면의 일부분에 외측으로 도포되는 제 1-4 열전달 촉진층(31-4)을 포함할 수 있다.8 to 12 , the first heat transfer promoting layer 31 of the heat pipe device 200 according to some other embodiments of the present invention is formed on the outer surface of the heat pipe body 10 . As may be, a portion of the outer surface of the first flat portion (P1) and a portion of the outer surface of the first curved portion (R1) are inwardly applied to the inside to be in thermal contact with the refrigerant (20) 1-3 first A portion of the outer surface of the first flat portion P1 and a portion of the outer surface of the first curved portion R1 to be in thermal contact with the heat transfer promoting layer 31-3 and the refrigerant 20 to the outside A 1-4 th heat transfer promoting layer 31-4 may be included.

또한, 상기 제 2 열전달 촉진층(32) 역시, 상기 히트 파이프 본체(10)의 외표면에 형성될 수 있는 것으로서, 상기 냉매(20)와 열접촉되도록 상기 제 1 곡면부(R1)의 외표면의 일부분 및 상기 제 2 평면부(P2)의 외표면의 일부분에 내측으로 도포되는 제 2-3 열전달 촉진층(32-3) 및 상기 냉매(20)와 열접촉되도록 상기 제 1 곡면부(R1)의 외표면의 일부분 및 상기 제 2 평면부(P2)의 외표면의 일부분에 외측으로 도포되는 제 2-4 열전달 촉진층(32-4)을 포함할 수 있다.In addition, the second heat transfer promoting layer 32 may also be formed on the outer surface of the heat pipe body 10 , and may be in thermal contact with the refrigerant 20 , the outer surface of the first curved portion R1 . The first curved portion R1 so as to be in thermal contact with the second-third heat transfer promoting layer 32-3 and the refrigerant 20, which are applied inwardly to a portion of the second flat portion P2 and a portion of the outer surface of the second flat portion P2. ) and a portion of the outer surface of the second flat portion (P2) may include a 2-4 heat transfer promoting layer (32-4) applied to the outside on a portion of the outer surface.

이러한, 상기 히트 파이프 본체(10)의 외표면에 형성되는 상기 제 1 열전달 촉진층(31) 및 상기 제 2 열전달 촉진층(32)은 냉매와 직접적으로 접촉되지 않지만, 상기 히트 파이프 본체(10)의 외표면에 쉽게 도포하거나 형성할 수 있어서 이 역시, 절곡부에서 발생될 수 있는 열전달 저하 현상을 상기 열전달 촉진부(30)를 이용하여 해결함으로써 배터리 모듈 조립체에 적용이 가능하고, 배터리 적층 구조에서도 우수한 냉각 효율을 달성할 수 있다.Although the first heat transfer promoting layer 31 and the second heat transfer promoting layer 32 formed on the outer surface of the heat pipe body 10 are not in direct contact with the refrigerant, the heat pipe body 10 Since it can be easily applied or formed on the outer surface of Excellent cooling efficiency can be achieved.

또한, 예컨대, 도시하진 않았지만, 상기 제 1 열전달 촉진층(31)은, 도 3의 상기 제 1-1 열전달 촉진층(31-1) 및 상기 제 1-2 열전달 촉진층(31-2)과 함께 도 8의 상기 제 1-3 열전달 촉진층(31-3) 및 상기 제 1-4 열전달 촉진층(31-4)이 모두 함께 적용되는 것도 가능하다. 즉, 상기 히트 파이프 본체(10)의 내표면과 외표면에 상기 열전달 촉진층이 모두 형성되는 것도 가능하다. 이외에도 일부는 내표면에 형성되고, 일부는 외표면에 형성되는 등 매우 다양한 실시예들이 모두 적용될 수 있다.In addition, for example, although not shown, the first heat transfer promoting layer 31 includes the 1-1 heat transfer promoting layer 31-1 and the 1-2 heat transfer promoting layer 31-2 of FIG. It is also possible that both the 1-3 th heat transfer accelerating layer 31-3 and the 1-4 th heat transfer accelerating layer 31-4 of FIG. 8 are applied together. That is, both the heat transfer promoting layer may be formed on the inner surface and the outer surface of the heat pipe body 10 . In addition, some are formed on the inner surface, some are formed on the outer surface, and so on, a wide variety of embodiments may be applied.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to the embodiment shown in the drawings, which is merely exemplary, those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. Therefore, the true technical protection scope of the present invention should be determined by the technical spirit of the appended claims.

1: 제 1 대상물
2: 제 2 대상물
3: 제 3 대상물
4: 제 4 대상물
10: 히트 파이프 본체
10a: 절곡부
20: 냉매
30: 열전달 촉진부
P1: 제 1 평면부
P2: 제 2 평면부
P3: 제 3 평면부
R1: 제 1 곡면부
R2: 제 2 곡면부
31: 제 1 열전달 촉진층
31-1: 제 1-1 열전달 촉진층
31-2: 제 1-2 열전달 촉진층
31-3: 제 1-3 열전달 촉진층
31-4: 제 1-4 열전달 촉진층
32: 제 2 열전달 촉진층
32-1: 제 2-1 열전달 촉진층
32-2: 제 2-2 열전달 촉진층
32-3: 제 2-3 열전달 촉진층
32-4: 제 2-4 열전달 촉진층
33: 제 3 열전달 촉진층
33-1: 제 3-1 열전달 촉진층
33-2: 제 3-2 열전달 촉진층
34: 제 4 열전달 촉진층
34-1: 제 4-1 열전달 촉진층
34-2: 제 4-2 열전달 촉진층
100, 200: 히트 파이프 장치1: first object
2: second object
3: third object
4: fourth object
10: heat pipe body
10a: bend
20: refrigerant
30: heat transfer promoting part
P1: first flat part
P2: second flat part
P3: third flat part
R1: first curved portion
R2: second curved portion
31: first heat transfer promoting layer
31-1: 1-1 heat transfer promoting layer
31-2: 1-2 heat transfer promoting layer
31-3: 1-3 heat transfer promoting layer
31-4: 1-4 heat transfer promoting layer
32: second heat transfer promoting layer
32-1: 2-1 heat transfer promoting layer
32-2: 2-2 heat transfer promoting layer
32-3: 2-3 heat transfer promoting layer
32-4: 2-4 heat transfer promoting layer
33: third heat transfer promoting layer
33-1: 3-1 heat transfer promoting layer
33-2: 3-2 heat transfer promoting layer
34: fourth heat transfer promoting layer
34-1: 4-1 heat transfer promoting layer
34-2: 4-2 heat transfer promoting layer
100, 200: heat pipe device

Claims (9)

적어도 하나의 대상물에 접촉되고, 내부에 수용 공간이 형성되는 히트 파이프 본체;
상기 수용 공간에 수용되는 냉매; 및
상기 히트 파이프 본체의 절곡된 절곡부의 열전달을 촉진시킬 수 있도록 상기 절곡부를 포함하는 부분에 형성되는 열전달 촉진부;를 포함하고,
상기 히트 파이프 본체는,
제 1 대상물의 상면과 대응되도록 평면 형태로 형성되는 제 1 평면부;
상기 제 1 평면부와 연결되고, 상기 제 1 대상물의 측면과 대응되도록 상기제 1 대상물의 상기 측면을 따라 절곡된 형태로 형성되는 제 1 곡면부; 및 상기 제 1 대상물의 하면 또는 제 2 대상물의 상면과 대응되도록 평면 형태로 형성되는 제 2 평면부;
상기 열전달 촉진부는,
상기 제 1 평면부에서 상기 제 1 곡면부를 거쳐 상기 제 2 평면부로 전달되는 열전달을 촉진시킬 수 있도록 상기 제 1 평면부의 적어도 일부분에서 상기 제 1 곡면부의 적어도 일부분까지 형성되는 제 1 열전달 촉진층; 및
상기 제 1 평면부에서 상기 제 1 곡면부를 거쳐 상기 제 2 평면부로 전달되는 열전달을 촉진시킬 수 있도록 상기 제 1 곡면부의 적어도 일부분에서 상기 제 2 평면부의 적어도 일부분까지 연장되는 형상으로 형성되는 제 2 열전달 촉진층;을 포함하는, 히트 파이프 장치.a heat pipe body in contact with at least one object and having an accommodating space therein;
a refrigerant accommodated in the accommodating space; and
a heat transfer promoting part formed in a portion including the bent part so as to promote heat transfer of the bent bent part of the heat pipe body;
The heat pipe body,
a first flat portion formed in a planar shape to correspond to the upper surface of the first object;
a first curved portion connected to the first flat portion and formed in a bent shape along the side surface of the first object to correspond to the side surface of the first object; and a second flat portion formed in a planar shape to correspond to the lower surface of the first object or the upper surface of the second object.
The heat transfer promoting unit,
a first heat transfer promoting layer formed from at least a portion of the first flat portion to at least a portion of the first curved portion to promote heat transfer from the first flat portion through the first curved portion to the second flat portion; and
A second heat transfer formed in a shape extending from at least a portion of the first curved portion to at least a portion of the second flat portion so as to promote heat transfer from the first flat portion through the first curved portion to the second flat portion A heat pipe device comprising a facilitation layer. 제 1 항에 있어서,
상기 대상물은 배터리 모듈이고,
상기 열전달 촉진부는, 적어도 그래핀(Graphene) 성분, 그라파이트 성분, 탄소나노튜브, 탄소나노섬유, 그라파이프 나노시트, 탄소 성분 및 이들의 조합들 중 어느 하나 이상을 포함하는 코팅층인, 히트 파이프 장치.The method of claim 1,
The object is a battery module,
The heat transfer promoting unit is a coating layer comprising at least any one of a graphene component, a graphite component, a carbon nanotube, a carbon nanofiber, a graphite nanosheet, a carbon component, and combinations thereof, the heat pipe device. 삭제delete 삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 열전달 촉진층은,
상기 냉매와 열접촉되도록 상기 제 1 평면부의 내표면의 일부분 및 상기 제 1 곡면부의 내표면의 일부분에 내측으로 도포되는 제 1-1 열전달 촉진층; 및
상기 냉매와 열접촉되도록 상기 제 1 평면부의 내표면의 일부분 및 상기 제 1 곡면부의 내표면의 일부분에 외측으로 도포되는 제 1-2 열전달 촉진층;을 포함하고,
상기 제 2 열전달 촉진층은,
상기 냉매와 열접촉되도록 상기 제 1 곡면부의 내표면의 일부분 및 상기 제 2 평면부의 내표면의 일부분에 내측으로 도포되는 제 2-1 열전달 촉진층; 및
상기 냉매와 열접촉되도록 상기 제 1 곡면부의 내표면의 일부분 및 상기 제 2 평면부의 내표면의 일부분에 외측으로 도포되는 제 2-2 열전달 촉진층;을 포함하는, 히트 파이프 장치.The method of claim 1,
The first heat transfer promoting layer,
a 1-1 heat transfer promoting layer applied to a portion of the inner surface of the first flat portion and a portion of the inner surface of the first curved portion inwardly so as to be in thermal contact with the refrigerant; and
a first and second heat transfer promoting layer applied outwardly to a portion of the inner surface of the first flat portion and a portion of the inner surface of the first curved portion so as to be in thermal contact with the refrigerant; and
The second heat transfer promoting layer,
a 2-1 heat transfer promoting layer applied to a portion of the inner surface of the first curved portion and a portion of the inner surface of the second flat portion to be in thermal contact with the refrigerant; and
A heat pipe device comprising a; a second heat transfer promoting layer applied outwardly to a portion of the inner surface of the first curved portion and a portion of the inner surface of the second flat portion so as to be in thermal contact with the refrigerant. 제 1 항에 있어서,
상기 히트 파이프 본체는,
상기 제 2 평면부와 연결되고, 상기 제 2 대상물의 측면과 대응되도록 상기 제 2 대상물의 상기 측면을 따라 절곡된 형태로 형성되는 제 2 곡면부; 및
상기 제 2 대상물의 하면 또는 제 3 대상물의 상면과 대응되도록 평면 형태로 형성되는 제 3 평면부;
를 더 포함하는, 히트 파이프 장치.The method of claim 1,
The heat pipe body,
a second curved portion connected to the second flat portion and formed in a bent shape along the side surface of the second object to correspond to the side surface of the second object; and
a third flat portion formed in a planar shape to correspond to the lower surface of the second object or the upper surface of the third object;
Further comprising, a heat pipe device. 제 6 항에 있어서,
상기 열전달 촉진부는,
상기 제 2 평면부에서 상기 제 2 곡면부를 거쳐 상기 제 3 평면부로 전달되는 열전달을 촉진시킬 수 있도록 상기 제 2 평면부의 적어도 일부분에서 상기 제 2 곡면부의 적어도 일부분까지 형성되는 제 3 열전달 촉진층; 및
상기 제 2 평면부에서 상기 제 2 곡면부를 거쳐 상기 제 3 평면부로 전달되는 열전달을 촉진시킬 수 있도록 상기 제 2 곡면부의 적어도 일부분에서 상기 제 3 평면부의 적어도 일부분까지 연장되는 형상으로 형성되는 제 4 열전달 촉진층;
을 포함하는, 히트 파이프 장치.7. The method of claim 6,
The heat transfer promoting unit,
a third heat transfer promoting layer formed from at least a portion of the second flat portion to at least a portion of the second curved portion to promote heat transfer from the second flat portion through the second curved portion to the third flat portion; and
A fourth heat transfer formed in a shape extending from at least a portion of the second curved portion to at least a portion of the third flat portion so as to promote heat transfer from the second flat portion through the second curved portion to the third flat portion facilitation layer;
comprising, a heat pipe device. 제 7 항에 있어서,
상기 제 3 열전달 촉진층은,
상기 냉매와 열접촉되도록 상기 제 2 평면부의 내표면의 일부분 및 상기 제 2 곡면부의 내표면의 일부분에 내측으로 도포되는 제 3-1 열전달 촉진층; 및
상기 냉매와 열접촉되도록 상기 제 2 평면부의 내표면의 일부분 및 상기 제 2 곡면부의 내표면의 일부분에 외측으로 도포되는 제 3-2 열전달 촉진층;을 포함하고,
상기 제 4 열전달 촉진층은,
상기 냉매와 열접촉되도록 상기 제 2 곡면부의 내표면의 일부분 및 상기 제 3 평면부의 내표면의 일부분에 내측으로 도포되는 제 4-1 열전달 촉진층; 및
상기 냉매와 열접촉되도록 상기 제 2 곡면부의 내표면의 일부분 및 상기 제 3 평면부의 내표면의 일부분에 외측으로 도포되는 제 4-2 열전달 촉진층;을 포함하는, 히트 파이프 장치.8. The method of claim 7,
The third heat transfer promoting layer,
a 3-1 heat transfer promoting layer applied inwardly to a portion of the inner surface of the second flat portion and a portion of the inner surface of the second curved portion so as to be in thermal contact with the refrigerant; and
and a 3-2 heat transfer promoting layer applied outwardly to a portion of the inner surface of the second flat portion and a portion of the inner surface of the second curved portion so as to be in thermal contact with the refrigerant.
The fourth heat transfer promoting layer,
a 4-1 heat transfer promoting layer applied to a portion of the inner surface of the second curved portion and a portion of the inner surface of the third flat portion to be in thermal contact with the refrigerant; and
A heat pipe device comprising a; a 4-2 heat transfer promoting layer applied outwardly to a portion of the inner surface of the second curved portion and a portion of the inner surface of the third flat portion so as to be in thermal contact with the refrigerant. 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 열전달 촉진층은,
상기 냉매와 열접촉되도록 상기 제 1 평면부의 외표면의 일부분 및 상기 제 1 곡면부의 외표면의 일부분에 내측으로 도포되는 제 1-3 열전달 촉진층; 및
상기 냉매와 열접촉되도록 상기 제 1 평면부의 외표면의 일부분 및 상기 제 1 곡면부의 외표면의 일부분에 외측으로 도포되는 제 1-4 열전달 촉진층;을 포함하고,
상기 제 2 열전달 촉진층은,
상기 냉매와 열접촉되도록 상기 제 1 곡면부의 외표면의 일부분 및 상기 제 2 평면부의 외표면의 일부분에 내측으로 도포되는 제 2-3 열전달 촉진층; 및
상기 냉매와 열접촉되도록 상기 제 1 곡면부의 외표면의 일부분 및 상기 제 2 평면부의 외표면의 일부분에 외측으로 도포되는 제 2-4 열전달 촉진층;을 포함하는, 히트 파이프 장치. The method of claim 1,
The first heat transfer promoting layer,
a 1-3 heat transfer promoting layer applied to a portion of the outer surface of the first flat portion and a portion of the outer surface of the first curved portion inwardly so as to be in thermal contact with the refrigerant; and
Containing a;
The second heat transfer promoting layer,
a second 2-3 heat transfer promoting layer applied to a portion of the outer surface of the first curved portion and a portion of the outer surface of the second flat portion inwardly so as to be in thermal contact with the refrigerant; and
A heat pipe device including;
KR1020190043203A 2019-04-12 2019-04-12 Heat pipe apparatus KR102310261B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190043203A KR102310261B1 (en) 2019-04-12 2019-04-12 Heat pipe apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190043203A KR102310261B1 (en) 2019-04-12 2019-04-12 Heat pipe apparatus

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20200120367A KR20200120367A (en) 2020-10-21
KR102310261B1 true KR102310261B1 (en) 2021-10-08

Family

ID=73034820

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190043203A KR102310261B1 (en) 2019-04-12 2019-04-12 Heat pipe apparatus

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102310261B1 (en)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005518642A (en) * 2002-02-19 2005-06-23 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー Temperature control apparatus and method for high energy electrochemical cells
JP2017504149A (en) * 2014-11-10 2017-02-02 エスゼット ディージェイアイ テクノロジー カンパニー リミテッドＳｚ Ｄｊｉ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏ．，Ｌｔｄ Battery, thermal management device thereof, and UAV having this battery

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005518642A (en) * 2002-02-19 2005-06-23 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー Temperature control apparatus and method for high energy electrochemical cells
JP2017504149A (en) * 2014-11-10 2017-02-02 エスゼット ディージェイアイ テクノロジー カンパニー リミテッドＳｚ Ｄｊｉ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏ．，Ｌｔｄ Battery, thermal management device thereof, and UAV having this battery

Also Published As

Publication number Publication date
KR20200120367A (en) 2020-10-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2403034B1 (en) Battery pack
TWI481096B (en) Bus bar with novel structure
JP5256324B2 (en) Battery module
KR101108191B1 (en) Battery Pack
US10535905B2 (en) Cooling device and battery module having the same
US20130164594A1 (en) Electrical energy storage cell and apparatus
KR20170070795A (en) Battery module, battery pack comprising the battery module and vehicle comprising the battery pack
KR101743700B1 (en) Battery Module
CN103227354A (en) A cooling and heating structure
JP5589016B2 (en) Battery module
CN113224408A (en) High-capacity battery with good heat dissipation performance
JP2022542355A (en) battery cooling system
US10193196B1 (en) Internal battery cell cooling with heat pipe
CN106558723B (en) Fuel cell stack
KR102310261B1 (en) Heat pipe apparatus
CN218241969U (en) Battery pack
JP2024504226A (en) Battery pack that blocks heat transfer between battery cells
JP2015002105A (en) Cooling device for battery module
JP6561756B2 (en) Battery pack
EP4164031A1 (en) Battery cell cooling device, battery pack including same, and method for cooling battery cell by using same
CN215299343U (en) High-capacity battery with good heat dissipation performance
KR102633200B1 (en) battery module
CN221137686U (en) Cooling charging harness and charging cooling device with same
WO2022237804A1 (en) High-capacity battery
CN115275249B (en) Heat pipe bipolar plate for fuel cell and fuel cell stack

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right