KR20010006584A

KR20010006584A - Heat pipe

Info

Publication number: KR20010006584A
Application number: KR1020000002717A
Authority: KR
Inventors: 이현상
Original assignee: 이현상
Priority date: 1999-06-26
Filing date: 2000-01-20
Publication date: 2001-01-26

Abstract

PURPOSE: A heat pipe is provided to deice road surface in an easy manner by a phase change material filling the heat pipe. CONSTITUTION: A stainless tube(512) with a trapezoid cross section has a water pipe(514) arranged within the stainless tube. The water pipe is filled with water heated by solar heat or subterranean heat. The inner space of the stainless tube is completely separated from the water pipe, and the stainless tube is maintained at vacuum state. The stainless tube is filled with a mixture of methane gas and phase change material which changes, when the temperature is higher than a predetermined level, from a solid state into a liquid state, releases heat and is solidified. Then, the material drops down onto the water pipe. When the water of a temperature higher than a predetermined level flows within the water pipe, the phase change material dropped on the water pipe repeatedly changes from the solid state into the liquid state, releases heat and is solidified. The water pipe has both ends protruded from the stainless tube so as to be connected with a water supply hose.

Description

Heat pipe

본 발명은 도로나 공황활주로 등의 지면에 설치하여 결빙시 축열장치에 의하여 용수를 공급함므로써 도로의 노면을 해빙하는 열파이프에 관한 것이다.The present invention relates to a heat pipe for thawing the road surface by supplying water by the heat storage device when the ice is installed on the ground, such as a road or panic runway.

일반적으로 도로나 공황활주로는 동절기에 눈, 비에 의한 결빙시 도로나 공황활주로의 기능을 제대로 수행하지 못하므로 염화칼슘이나 다른 화학물질로 해빙시킨다.In general, roads or panic runways do not function properly as roads or panic runways during freezing due to snow or rain in winter, so they are thawed with calcium chloride or other chemicals.

또한, 필요한 경우 도로나 공황활주로에 제설장비나, 열원을 강제적으로 공급하여 해빙시킨다.In addition, if necessary, snow equipment or a heat source is forcibly supplied to the road or the runway to thaw.

상기한 화학물질에 의한 해빙과, 강제적으로 장비나 열원을 공급하여 해방하는 방법은 고비용이 소요되고, 해빙 작업도 어려운 문제점이 있다.The thawing by the above chemicals and a method of forcibly supplying equipment or a heat source to release them are expensive and have a difficult problem of thawing.

본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 태양열이나 지열 풍력 등을 축열하였다가 온도 변화에 따라 열을 공급하여 도로나 공황활주로 등의 결빙을 방지하고, 결빙된 부분을 해빙하기 위한 것이다.The present invention has been made in order to solve the problems as described above, by accumulating solar heat or geothermal wind, etc. and supplying heat according to temperature changes to prevent freezing of roads or panic runways, and to thaw the frozen part. It is for.

상기의 목적을 달성하기 위하여 열의 흐름과 중력에 의한 완충역할과 피라밋에 의한 꼭지점으로 정확한 열전달과 안전성을 고려한 열파이프를 제공한다.In order to achieve the above object, a heat pipe and a buffer role by gravity and a vertex by pyramid provide a heat pipe considering accurate heat transfer and safety.

도 1은 본 발명의 열파이프의 사시도1 is a perspective view of a heat pipe of the present invention

도 2는 본 발명의 열파이프의 단면도2 is a cross-sectional view of the heat pipe of the present invention

도 3은 본 발명의 열파이프의 일실시예를 나타낸 도면Figure 3 is a view showing an embodiment of a heat pipe of the present invention

＜도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명＞<Description of the code | symbol about the principal part of drawing>

510 : 열파이프 512 : 스테인레스 튜브510: heat pipe 512: stainless steel tube

514 : 용수관 516 : 집열기514: water pipe 516: collector

518 : 저장탱크 520 : 보조 히터518: storage tank 520: auxiliary heater

522 : 노면 524 : 호스522: road surface 524: hose

본 발명은 스테인레스 튜브의 내부로 용수관이 설치되고, 상기 스테인레스 튜브와 용수관이 상호 격리되어 있으며, 상기 스테인레스 튜브를 진공상태로 유지하고, 그 내부에는 메탄가스와 상변화물질이 혼합되어 충진되어 있으며, 상기 상변화물질은 상기 용수관내로 흐르는 용수에 의하여 가열되어 액체에서 고체로 상변화하면서 열을 발산한 후, 상기 용수관의 양단은 연장되어 상기 스트레인레스 튜브의 외측으로 돌출되어 형성된 것을 특징으로 하는 열파이프에 관한 것이다.According to the present invention, a water pipe is installed inside a stainless tube, and the stainless tube and the water pipe are mutually isolated from each other, the stainless tube is kept in a vacuum state, and methane gas and a phase change material are mixed and filled therein. The phase change material is heated by the water flowing into the water pipe to dissipate heat while changing phase from liquid to solid, and then both ends of the water pipe are extended to protrude out of the strain tube. It relates to a heat pipe.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다. 도 1은 본 발명의 도로 결빙용 열파이프의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 도로 결빙용 열파이프의 단면도이며, 도 3은 본 발명의 도로 결빙용 열파이프가 설치된 상태의 단면도이다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. 1 is a perspective view of a heat pipe for freezing road of the present invention, Figure 2 is a cross-sectional view of the heat pipe for freezing road of the present invention, Figure 3 is a cross-sectional view of the heat pipe for freezing road of the present invention is installed.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 열파이프는 스테인레스 튜브와 용수관으로 이루어져 있다.As shown in Figures 1 to 3, the heat pipe consists of a stainless tube and water tube.

즉, 단면이 마름모 형태의 스테인레스 튜브(512)가 형성되고, 상기한 스테인레스 튜브(512)의 내부에는 용수관(514)이 설치된다.That is, a stainless tube 512 having a rhombus cross section is formed, and a water pipe 514 is installed inside the stainless tube 512.

상기한 용수관(514)은 태양열이나 지열등에 의하여 가열된 용수가 지속적으로 통과하고, 스테인레스 튜브(512)의 내부 공간과 용수관(514)은 상호 완전히 격리되어 있으며, 스테인레스 튜브 (512)의 내부가 진공상태로 유지한다.The water pipe 514 is a continuous passage of water heated by solar or geothermal heat, the interior space of the stainless tube 512 and the water pipe 514 is completely isolated from each other, the interior of the stainless tube 512 Is kept in vacuum.

스테인레스 튜브(512)의 공간내에는 메탄가스와 상변화물질이 혼합되어 충진되어 있다. 상기의 상변화물질은 일정 온도 이상이 되면, 고체에서 액체로 상변화하면서 열을 발산한 후 냉각 응고되어 용수관(514) 위로 떨어진다. 상기한 용수관 (514)에 일정 온도 이상의 용수를 유통시키면 그 위에 떠어진 상변화물질이 또 다시 고체에서 액체로 상변화하면서 열을 발산한 후 냉각 응고되는 과정을 반복하게 된다.Methane gas and a phase change material are mixed and filled in the space of the stainless tube 512. When the phase change material is above a certain temperature, the phase change from the solid to the liquid to dissipate heat, and then cooled and solidified to fall on the water pipe 514. When water is passed through a predetermined temperature or more in the water pipe 514, the phase change material floated thereon is repeatedly changed from solid to liquid to dissipate heat and then cooled and solidified.

용수관(514)의 양측은 스테인레스 튜브(512)의 외측으로 연장되어 돌출되어 있으며, 상기 연장부위는 용수를 공급할 수 있는 호스를 연결하기 위한 것이고, 스테인레스 튜브를 마름모 형태로 하여 하부 보다 상부를 넓게 형성한 것은 열발산면을 증가시키기 위한 것이다.Both sides of the water pipe 514 is extended to the outside of the stainless tube 512 and protrudes, the extension portion is for connecting a hose for supplying water, the stainless tube in a rhombus shape wider than the bottom It is for increasing the heat dissipation surface.

상기한 바와 같은 열파이프를 이용한 일실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.An embodiment using the heat pipe as described above will be described with reference to the accompanying drawings.

도 4는 본 발명의 도로 결빙용 열파이프의 일실시예를 나타낸 도면이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 태양열을 집열하는 집열기(516)가 설치되고, 집열기(516)기에슨 집열된 열로 용수를 가열하여 가열된 용수를 저장하는 저장탱크(518)가 설치된다.Figure 4 is a view showing an embodiment of the heat pipe for road ice of the present invention. As shown in FIG. 4, a collector 516 for collecting solar heat is installed, and a storage tank 518 is installed for storing the heated water by heating the water with the heat collected by the collector 516.

저장탱크(518)의 일측에는 저장탱크(518)내에 저장된 가열된 용수로 필요한 해빙열량이 부족할 때에 사용하는 보조히터(520)가 설치되어 있다.One side of the storage tank 518 is provided with an auxiliary heater 520 for use when the amount of thawing heat required by the heated water stored in the storage tank 518 is insufficient.

저장탱크(518)는 도로나 공황활주로의 일측에 설치하되, 내장된 용수가 냉각되지 않도록 적절한 단열설비를 하여야 한다.Storage tank 518 is to be installed on one side of the road or panic runway, but should be equipped with appropriate insulation to prevent the built-in water is cooled.

도로나 공황활주로에 일정간격으로 열파이프를 매설한다. 설치시에는 도로나 공황활주로의 노면(522)의 진행방향이나 직각방향으로 설치하는데, 어느 방향으로 설치하여도 무방하다.Buried heat pipes on the road or panic runway at regular intervals. At the time of installation, although it installs in the traveling direction or a right angle direction of the road surface 522 of a road or a panic runway, you may install in any direction.

열파이프는 도로나 공황할주로의 노면(522)에서 수센티미터 깊이로 매설하여 노면위를 통과하는 차나 비행기의 바퀴가 누르는 압력에 의하여 파손되지 않도록 한다.The heat pipe is buried a few centimeters deep on the road surface 522 of the road or panic road so as not to be damaged by the pressure of the wheels of the car or airplane passing over the road surface.

또한 노면(522)에서 너무 깊이 설치하면 열파이프(510)에서 방열된 열이 노면까지 도달하는데 장애요인이 되므로 이점을 고려하여 설치한다.In addition, if the road surface 522 is installed too deep, the heat dissipated from the heat pipe 510 becomes a barrier to reaching the road surface, and is installed considering the advantage.

설치된 열파이프(510)의 용수관(514)에는 저장탱크(518)와 호스(524)로 연결하여 저장탱크(518)의 용수를 용수관(514)으로 계속하여 공급할 수 있도록 한다.The water pipe 514 of the installed heat pipe 510 is connected to the storage tank 518 and the hose 524 so that the water in the storage tank 518 can be continuously supplied to the water pipe 514.

상기한 바와 같은 구성의 작용은 도로나 공황활주로의 노면(522)의 결빙시 저장탱크(518)의 용수를 열파이프내(510)의 용수관(514)으로 순환시켜 용수관(514) 위에 진공상태로 충진되어 있는 상변화물질을 가열시켜 상변화물질이 고체에서 액체로 상변화하면서 열을 발산하여 스테인레스 튜브(512)의 최상부로 열을 이동시키고, 최상부로 이동된 열은 노면을 가열하여 해빙시킨다.The operation of the configuration as described above causes the water in the storage tank 518 to circulate into the water pipe 514 of the heat pipe 510 in the heat pipe when the road surface 522 of the road or panic runway freezes and is vacuumed on the water pipe 514. The phase change material filled in the state is heated to dissipate heat while the phase change material changes from solid to liquid to transfer heat to the top of the stainless tube 512, and the heat moved to the top heats the road surface and thaws. Let's do it.

고체에서 액체로 상변화하면서 열을 발산한 상변화물질은 열을 발산한 후에 응고되어 용수관 위로 떨어지게 되고, 용수관 위로 떨어진 상변화물질은 지속적으로 일정하게 공급되는 용수에 의하여 가열되어 다시 액화하면서 주위의 열을 흡수한 후 열을 발산하는 작용을 반복적으로 수행하게 된다.The phase change material that emits heat while changing phase from solid to liquid coagulates after dissipating heat and falls on the water pipe, and the phase change material falling on the water pipe is heated and liquefied again by the constantly supplied water. After absorbing the surrounding heat, the heat dissipation is repeatedly performed.

전술한 바와 같은 본 발명의 효과는 도로나 공황활주로등의 노면의 결빙시 태양열이나 지열등과 같은 자연력을 무동력을 축열하였다가, 필요시 열파이프내로 유통시킴으로서, 열파이프내에 내장된 상변화물질에 의하여 노면의 결빙을 신속하고 용이하게 해빙시킬 수 있다.As described above, the effect of the present invention is to regenerate the natural force such as solar heat and geothermal heat during the freezing of roads such as roads or panic runways, and distribute the non-motor force into the heat pipes if necessary, thereby providing a phase change material embedded in the heat pipes. This can quickly and easily thaw the ice on the road surface.

Claims

A water pipe is installed inside the stainless tube, and the stainless tube and the water pipe are separated from each other, the stainless tube is kept in a vacuum state, and methane gas and a phase change material are mixed and filled therein. After the phase change material is heated by the water flowing into the water pipe to dissipate heat while changing the phase from liquid to solid, both ends of the water pipe is extended and formed to protrude out of the strain tube pipe.