KR20010037159A - Radiator using heat pipe - Google Patents

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KR20010037159A
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Abstract

PURPOSE: A radiator using heat transfer pipe is provided to quickly and uniformly raise the temperature of indoor area by discharging hot air onto the bottom surface of the indoor area through a forced blow. CONSTITUTION: A radiator(100) comprises a heat pipe(20) having an electric heater(21) penetrating through an interior of the heat pipe; a heat transfer pipe(10) consisting of a plurality of branch pipes(30) arranged in multiple columns and rows at the outer periphery of the heat pipe; a blower fan(40) for taking outdoor air and discharging, to an outlet port(60), the heat radiated from the heat transfer pipe; and a radiation shield box(50) installed within the radiator and which has the outlet port spaced apart from the bottom surface and the inner wall of an outer case(70) such that the radiated heat is readily guided to the outlet port by the blower fan, and an upper surface opened to allow the outdoor air to enter trough the upper surface. The air entered through the upper surface of the radiation shield plate is mixed with the heat transferred from the heat transfer pipe of the radiator, and the mixture is discharged through the outlet port arranged at the front surface of the radiation shield box.

Description

전열히트파이프를 이용한 방열기 {RADIATOR USING HEAT PIPE}Radiator using electric heat pipe {RADIATOR USING HEAT PIPE}

본 발명은 실내에서 간단하게 전기를 이용하여 난방을 목적으로 온기를 배출토록 하는 방열기에 관한 것으로서,The present invention relates to a radiator for discharging warmth for the purpose of heating simply by using electricity in the room,

더욱 상세하게는 전기히터로 생성된 열원을 열전도매체에 의해 히트파이프에 전달한 후 이것을 송풍기로 강제 방열시켜서 실내의 온도를 상승토록 하는 전열히트파이프를 이용한 방열기에 관한 것이다.More particularly, the present invention relates to a radiator using a heat transfer pipe which transfers a heat source generated by an electric heater to a heat pipe by a heat conducting medium and then forcibly radiates it with a blower to raise a room temperature.

일반적으로 가정이나 사무실 또는 공장 등의 실내 온도를 상승시키기 위해 쓰이는 방열기로는 물을 주입하여 가열함으로서 최고 100℃ 이하의 열만을 방열할 수 있는 라디에이터 등이 쓰여지고 있다.In general, as a radiator used to increase the indoor temperature of a home, office, or factory, a radiator is used that can radiate only heat up to 100 ° C. or less by heating water by injecting water.

이는, 실제 방열온도가 50℃∼60℃에 지나지 않아 열효율적 면에서 미흡하며 이를 향상시키기 위해서는 실내에 다수 개 설치해야만 하는 문제점이 있는 것이다.This is because the actual heat dissipation temperature is only 50 ℃ ~ 60 ℃ is insufficient in terms of thermal efficiency and there is a problem that must be installed in a large number in order to improve this.

또한, 가열기와 순환에 필요한 구성 등을 필요로 함으로서 부피 및 무게가 매우 증가됨으로서 설치가 용이하지 않는 문제점이 있는 것이다.In addition, there is a problem in that the installation is not easy as the volume and weight are greatly increased by requiring a heater and a configuration necessary for circulation.

또한, 상기의 이유로서 많은 비용과 함께 열 효율이 미흡함으로서 생성되는 난방비의 증가 또한 무시할 수 없는 현실인 것이다.In addition, the increase of the heating cost generated by the lack of thermal efficiency as well as the high cost for the above reason is also a reality that can not be ignored.

이에 대해서 비점이 높은 불연성 액체를 히트파이프에 주입하여 전기히터 등을 이용한 방열기가 선출원 실용신안공보(공고번호 88-4020 :‘히트파이프를 이용한 난로’)에 공지되어 있으며 이를 설명하면 다음과 같다.On the other hand, a radiator using an electric heater by injecting a high-boiling nonflammable liquid into a heat pipe is known from a prior application model publication (Notice No. 88-4020: 'Heating using a heat pipe').

고온의 열매체를 층입한 액체통에 히트파이프를 연결한 공지의 구조에 있어서, 히트파이프의 외면에 방사상 휜을 형성하고 이를 액체통의 상단에 수직 원주상으로 배열함으로서 히트파이프의 방열 면적이 넓고 또, 사면으로 대류되게 함을 특징으로 하는 구성을 갖고 있다.In a known structure in which a heat pipe is connected to a liquid container laminated with a high temperature heat medium, the heat dissipation area of the heat pipe is widened by forming a radial fin on the outer surface of the heat pipe and arranging them in a vertical column on the top of the liquid container. It has a configuration characterized by convection to a slope.

그러나, 상기와 같은 종래구성은 히트파이프의 상단에 휜을 수직 원주상으로만 배열하여 방열을 하고 있는 것으로 전기히터에 의해 가열된 액체통의 열매체가 강제순환방식이 아닌 상기 휜으로 이동하여 방열하기에는 그 방열면적이 미흡하여 상기 히터가 과열되거나 휜이 충분한 방열량을 갖지 못하는 결점이 있는 것이다.However, in the conventional configuration as described above, heat is radiated by arranging the fins on the top of the heat pipe only in a vertical circumferential manner, so that the heat medium of the liquid cylinder heated by the electric heater moves to the fins rather than the forced circulation method to dissipate heat. The heat dissipation area is insufficient so that the heater is overheated or the heat does not have sufficient heat dissipation.

또한, 단지 원주상으로만 배치하여 방열하게 됨으로서 보다 많은 면적에 열기를 공급하기 위해서는 원형이 둘레가 커지는 결점이 있는 것이다.In addition, since only the circumferential arrangement of heat dissipation provides a drawback of increasing the circumference in order to supply heat to a larger area.

그리고, 상기의 종래구성은 사면이 개방되어 열을 사면으로 방출하고 있으나 이는 주변에서 쉽게 접촉되는 유아나 발화물질 등이 일정공간 이내 또는 신체의 일부가 닿을 경우 매우 위험함을 초래할 뿐만 아니라, 항상 실내의 중앙부에만 놓여지므로 벽이나 코너 등에서도 쉽게 사용하지 못하는 공간상의 제약이 따르는 결점이 있는 것이다.In addition, the conventional configuration is that the slope is open to release the heat to the slope, but this is not only causes a very dangerous when the infant or ignition material, etc. easily touched in the surroundings or a part of the body touches, always indoors Since it is placed only at the center of the wall, it is a defect that comes with space restrictions that cannot be easily used in walls or corners.

또한, 실내에서 사용할 경우 방열된 열이 단지 대류현상에 의해 승강할 뿐이므로 상기 종래고안의 주변만을 국부적으로 방열하여 실제 실내전체의 온도는 그다지 상승하지 않는 결점이 있는 것이다.In addition, when used indoors, since the heat dissipated is only elevated by convection, there is a drawback that the temperature of the entire indoor area does not rise so much by locally dissipating only the periphery of the conventional design.

따라서, 본 발명의 목적은 일정한 좁은 면적내에서도 장소의 제약을 받지 않고 충분한 열이 골고루 순환하여 실내의 온도를 상승시키도록 하는 것인바 전기히터에 의해 가열된 열이 충분히 순환하여 실내로 방열할 수 있는 히트파이프의 구성과 함께 실내의 온도를 골고루 상승시키도록 하는 송풍방식을 갖는 전열히트파이프를 이용한 방열기를 제공하는데 있다.Accordingly, an object of the present invention is to allow sufficient heat to be circulated evenly within a certain narrow area to circulate evenly to increase the temperature of the room, and the heat heated by the electric heater circulates enough to radiate heat into the room. The present invention provides a heat radiator using a heat transfer pipe having a blowing method for uniformly raising a room temperature together with a configuration of a heat pipe.

도 1은 본 발명의 결합된 상태를 계략적으로 보인 결합사시도.1 is a perspective view schematically showing a coupled state of the present invention.

도 2는 본 발명의 전열히트파이프를 보인 요부발취사시도.Figure 2 is a partial exploded perspective view showing the heat transfer pipe of the present invention.

도 3은 본 발명의 결합된 상태의 방열기의 측단면을 보인 단면도.Figure 3 is a cross-sectional view showing a side cross-section of the radiator of the combined state of the present invention.

도 4는 본 발명의 결합된 상태의 방열기의 정단면을 보인 단면도.Figure 4 is a cross-sectional view showing a front cross-section of the radiator of the combined state of the present invention.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

10-전열히트파이프 11-열전도매체 20-히트파이프10-Heat Pipe 11-Heat Conductor 20-Heat Pipe

21-전기히터 22-받침판 30-분기관21-electric heater 22-support plate 30-branch

31-방열핀 40-송풍팬 50-방열차단판31-heat sink fin 40-blowing fan 50-heat shield

60-토출구 70-외부케이스 71-제어판60-discharge outlet 70-outer case 71-control panel

72-가습기 100-방열기72-humidifier 100-heat radiator

따라서, 본 발명에 따르는 가장 바람직한 실시예를 ‘도1’에 의해 설명하면 다음과 같다.Therefore, the most preferred embodiment according to the present invention will be described with reference to 'Fig. 1'.

우선, 관형상의 내면에는 전원을 인가 받아 발열하는 전기히터(21)를 관통 삽입하여서 된 증발부를 이루는 히트파이프(20)와, 그 원주면에는 수 개의 가지형태로 내통된 분기관(30)을 수직으로 다행, 다열 배치시켜서 된 응축부를 이루어 고진공상태에서 열전도매체(11)를 주입, 밀봉하여서 된 구성의 전열히트파이프(10)를 구비한 것을 특징으로 한다.First, a heat pipe 20 constituting an evaporation part formed by inserting an electric heater 21 through which heat is generated by applying power to a tubular inner surface, and a branch pipe 30 which is introduced in several branches on the circumferential surface thereof. It is characterized by comprising a heat transfer pipe (10) having a configuration in which the heat conducting medium (11) is injected and sealed in a high vacuum state by forming a condensation portion arranged vertically and multi-row.

또한, 상기 분기관(30)의 외면 길이방향으로는 방열면적을 상승시키기 위해 다수 개의 돌출된 원판형의 방열핀(31)을 구비한 것을 특징으로 한다.In addition, in the longitudinal direction of the outer surface of the branch pipe 30 is characterized in that it is provided with a plurality of protruding disk-shaped heat dissipation 31 to increase the heat dissipation area.

이에 대한 전열히트파이프의 구성에 대해서 ‘도2’에 의해 좀더 자세히 설명하면 다음과 같다.The configuration of the heat transfer pipe for this is described in more detail by 'Fig. 2' as follows.

전열히트파이프(10)는 내부에 관통 삽입한 전기히터(21)를 구비하여 가열시킨 열이 열전도매체(11)에 의해 전열되어지는 히트파이프(20)인 증발부와,The heat transfer pipe 10 includes an evaporator, which is a heat pipe 20 in which the heated heat is provided by the heat conducting medium 11 with the electric heater 21 inserted therethrough;

증발부를 이루는 상기 히트파이프(20)의 외주면에 길이방향으로 다수 개 내통되어 수직 연장된 분기관(30)인 응축부를 일체로 하여 이루어져 있다.It consists of a condensation unit which is a branch pipe 30 vertically extending in a plurality of inner cylinders in the longitudinal direction to the outer peripheral surface of the heat pipe 20 forming the evaporation unit integrally.

또한, 상기 히트파이프(20)의 저면은 가열된 열이 쉽게 방열되기 쉽도록 하기 위해 저면과 일정거리 이격시키는 받침판(22)을 더 구비하였다.In addition, the bottom of the heat pipe 20 was further provided with a support plate 22 spaced apart from the bottom by a predetermined distance in order to facilitate the heat dissipation easily.

이때, 열전도매체(11)는 액체 또는 겔상의 열전도성 조성물로서 국부적으로 가열된 열을 빠른 속도와 균일한 온도로 전체에 전달시켜주는 것이며, 일반적으로 불연성 에틸렌그레콜 또는 그리세린 등의 방염제를 첨가한 무독성 고온 열매체가 쓰여지고 있다.At this time, the thermal conductive medium 11 is a liquid or gel-like thermal conductive composition that transfers the locally heated heat to the whole at a high speed and at a uniform temperature. Generally, a flame retardant such as incombustible ethylene glycol or glycerine is added. A nontoxic hot medium is being used.

그리고, 본 발명의 전열히트파이프를 이용한 방열기의 구조에 대해서 설명하면 다음과 같다.And, the structure of the heat sink using the heat transfer pipe of the present invention will be described.

정면에는 전기히터(21)에 의해 발열된 열을 실내로 배출토록 되는 토출구(60)와,Discharge port 60 for discharging the heat generated by the electric heater 21 to the interior,

배면에는 외부의 공기를 흡기하여 내부의 전열히트파이프(10)에서 방열된 열을 상기 토출구(60)로 배출토록 하는 송풍팬(40)과,A blower fan 40 which sucks outside air to discharge heat radiated from the heat transfer heat pipe 10 to the discharge port 60;

방열기(100)의 외부케이스(70) 및 제어판(71) 등이 전열히트파이프(10)의 열에 의해 온도가 상승됨을 억제함과 동시에 방열된 열기가 송풍팬(40)에 의해 쉽게 상기 토출구(60)로 안내되도록 외부케이스(70)의 바닥면 및 내부면과 일정간격 이격되어져 상기 방열을 배출토록 하는 토출구(60) 및 외부의 공기가 유입되는 일측면만을 개구시킨 방열차단판(50)을 내부에 더 구비한 것을 특징으로 한다.The outer case 70 of the radiator 100, the control panel 71, and the like suppress the temperature rise due to the heat of the heat transfer pipe 10, and at the same time, the heat dissipated is easily discharged by the blower fan 40. Spaced apart from the bottom surface and the inner surface of the outer case 70 so as to be guided by the inside) and the heat dissipation blocking plate 50 which opens only one side surface through which the air is discharged and the outlet port 60 for discharging the heat radiation. It is characterized by further comprising.

이때, 상기 방열차단판(50)에서 외부의 공기가 유입되는 면은 상측면 또는 배면 등으로 할 수 있으나 본 발명에서의 가장 바람직한 실시예로는 상측면을 개구한 것을 나타낸 것이다.At this time, the surface into which the outside air flows from the heat shield plate 50 may be an upper side or a rear side, but the most preferred embodiment of the present invention shows that the upper side is opened.

이것은, 전열히트파이프(10)의 방열된 열이 상측으로 승강함으로 이를 상측부에서 부터 하단에 구비된 토출구(60)로 강제 송풍함으로서 방열된 열이 내부에 서 확실히 순환, 배출하는 작용을 하는 것이다.This is a function of circulating and discharging the heat dissipated reliably in the interior by forcibly blowing the heat dissipated heat of the heat transfer pipe 10 to the upper side by forcibly blowing it from the upper portion to the discharge port 60 provided at the bottom. .

또한, 상기 토출구(60)에는 셔터 등을 구비하여서 송풍방향을 상, 하 또는 좌, 우로 전환시킬 수도 있는 것이며 모터 등의 동력에 의해 자동으로 제어할 수도 있는 것이다.In addition, the discharge port 60 may be provided with a shutter or the like to switch the blowing direction up, down, left, or right and may be automatically controlled by power of a motor or the like.

그리고, 상기 방열기(100)의 외부케이스(70) 상부면에는 전열히트파이프(10)의 열을 이용한 가습을 하여서 되는 가습기(72)와,In addition, the upper surface of the outer case 70 of the radiator 100, the humidifier 72 to be humidified by using the heat of the heat transfer pipe 10, and

상황표시등 및 온도조절와 온, 오프 등을 할 수 있는 스위치를 구비한 제어판(71)을 더 구비하였다.A control panel 71 was further provided with a status indicator and a switch for temperature control and on / off.

이와 같은 전열히트파이프를 이용한 방열기의 방열과정 및 작용에 대해 ‘도3’과 ‘도4’에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다The heat dissipation process and action of the heat radiator using the heat transfer pipe will be described in detail with reference to FIGS. 3 and 4 as follows.

먼저, 증발부를 이루는 전기히터(21)에서 가열된 열은 히트파이프(20) 내에 충입된 열전도매체(11)를 가열하게 되는 것이다.First, the heat heated in the electric heater 21 forming the evaporator heats the heat conducting medium 11 filled in the heat pipe 20.

이후, 열전도매체(11)가 기화하며, 대류에 의해 승강하여서 응축부를 이루는 다수개의 분기관(30)으로 이동하게 되는 것이다.Thereafter, the heat conducting medium 11 vaporizes and is moved up and down by convection to move to the plurality of branch pipes 30 forming the condensation unit.

이때, 상기 분기관(30)은 히트파이프(20)의 원주에 다수 개 가지형태의 분기관(30)으로 형성되어져 직접 빠르게 이동 가능하여 전기히터(21)의 과열을 방지하게 되는 것이며, 효율적으로 분산 이동시켜 방열할 수 있는 것이다.At this time, the branch pipe 30 is formed of a plurality of branch pipes 30 in the circumference of the heat pipe 20 is directly movable to prevent overheating of the electric heater 21, and efficiently It can dissipate and dissipate heat.

이후, 응축부를 이루는 분기관(30)에 이동되어진 열전도매체(11)는 응축되어지고 상기 다수개의 분기관(30)의 외주면에 돌출 구비된 방열핀(31)과 더불어 넓은 방열면적에 의해 다량의 열을 방출하게 되는 것이다.Thereafter, the heat conducting medium 11 moved to the branch pipe 30 forming the condensation part is condensed, and the heat radiation fin 31 protrudes on the outer circumferential surfaces of the plurality of branch pipes 30 together with a large amount of heat by a large heat dissipation area. Will be emitted.

또한, 다량의 열을 방출한 열전도매체(11)는 다시 증발부로 귀환하는 과정을 반복하여서 되는 것이다.In addition, the heat conducting medium 11 that has released a large amount of heat is to repeat the process of returning back to the evaporator.

그리고, 상기 방열기(100)의 내부에 구비된 방열차단판(50)은 토출구(60)와 상부면이 개구되어 있음으로 해서 상부면으로 유입된 공기가 내부의 전열히트파이프(10)에서 생성된 열을 전도받아 정면에 구비된 토출구(60)로 배출하도록 되는 것이다.In addition, the heat dissipation blocking plate 50 provided in the heat dissipator 100 has a discharge opening 60 and an upper surface thereof, so that air introduced into the upper surface is generated in the heat transfer heat pipe 10. The heat is to be discharged to the discharge port 60 provided in the front.

이때, 배면에 마련된 송풍팬(40)은 먼저 외부의 냉기를 내부에 마련된 방열차단판(50)과 외부케이스(70)의 이격부를 이루는 사이의 공간에서 냉기, 순환시킴을 한 이후 방열차단판(50)의 일측 개구부를 관통하여 전열히트파이프(10)의 열을 토출구(60)로 배출토록 하는 것이다.At this time, the blower fan 40 provided on the rear surface of the heat radiation blocking plate after the cold air, circulating in the space between the heat shielding plate 50 and the outer case 70 provided in the outer cold air formed therein ( The heat of the heat transfer pipe 10 is discharged to the discharge port 60 through the opening of one side of 50.

그리고, 상기 토출구(60)는 정면의 하단에 마련되어 있는 것으로 이는, 종래 사면으로 복사됨을 이용하지 않고, 실내의 저면을 향해 강제송풍 하도록 함으로서 실내의 저면부터 온도를 상승시켜 대류현상에 의해 결과적으로 실내전체를 빠르고 균일하게 냉방 가능토록 한 것이다.In addition, the discharge port 60 is provided at the lower end of the front surface, which does not use the conventional copying to the slope, and causes the air to be forced toward the bottom of the room, thereby raising the temperature from the bottom of the room, resulting in convection. It is possible to cool the whole quickly and uniformly.

상기와 같은 발명의 구성은 좁은면적에서도 히트파이프의 원주면에 수 개의 가지형태로 내통된 분기관을 이용한 방열로 증발부에서 가열된 열을 빠르고 신속하게 응축부인 분기관으로 순환, 가능토록 하여 충분한 열이 방열토록 한 효과가 있는 것이다.The configuration of the invention as described above is sufficient to circulate and enable the heat heated in the evaporator part to the branch pipe which is the condensation part quickly and quickly by the heat dissipation using branch pipes which are in the form of several branches on the circumferential surface of the heat pipe even in a small area. It is effective to dissipate heat.

그리고, 방열차단판에 의해서 전열히트파이프에서 생성된 고온의 열이 외부케이스에 전달되지 않아 주변에 쉽게 노출되는 유아나 발화물질 등에 접촉 되는 위험으로부터 안전한 효과가 있는 것이다.In addition, the high temperature heat generated from the heat transfer pipe by the heat dissipation blocking plate is not transferred to the outer case, thereby having a safe effect from the risk of contact with infants or ignition materials easily exposed to the surroundings.

또한, 토출구로만 온풍이 배출됨으로 실내의 중앙부 뿐만 아니라 벽체 또는 코너 등의 공간적 제약을 받지 않고 설치할 수 있는 것이며, 강제 송풍에 의해서 온기를 실내의 저면을 향해 토출 하므로 대류현상에 의해 빠르고 균일하게 실내전체의 온도를 상승시키는 효과가 있는 것이다.In addition, the hot air is discharged only through the discharge port so that it can be installed without any space constraints such as walls or corners as well as the central part of the room. There is an effect of raising the temperature of.

Claims (3)

관형상의 내면에는 전원을 인가 받아 발열하는 전기히터(21)를 관통 삽입하여서 된 증발부를 이루는 히트파이프(20)와, 그 원주면에는 수 개의 가지형태로 내통된 분기관(30)을 수직으로 다행, 다열 배치시켜서 된 응축부를 이루어 고진공상태에서 열전도매체(11)를 주입, 밀봉하여서 된 구성의 전열히트파이프(10)를 구비한 것을 특징으로 하는 전열히트파이프를 이용한 방열기.On the inner surface of the tubular shape, a heat pipe 20 constituting an evaporation portion formed by inserting an electric heater 21 through which heat is applied and heat is generated, and a branch pipe 30 in the form of several branches is vertically formed on the circumferential surface thereof. A heat radiator using a heat transfer pipe, characterized by comprising a heat transfer pipe (10) configured to inject and seal a heat conducting medium (11) in a high vacuum state by forming a condensation unit arranged in a multi-row arrangement. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 분기관(30)의 외면 길이방향으로는 방열면적을 상승시키기 위해 다수 개의 돌출된 원판형의 방열핀(31)을 구비한 것을 특징으로 하는 전열히트파이프를 이용한 방열기.Radiator using a heat transfer pipe, characterized in that provided with a plurality of protruding disk-shaped heat dissipation fin 31 in order to increase the heat dissipation area in the longitudinal direction of the outer surface of the branch pipe (30). 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 정면에는 전기히터(21)에 의해 발열된 열을 실내로 배출토록 되는 토출구(60)와,Discharge port 60 for discharging the heat generated by the electric heater 21 to the interior, 배면에는 외부의 공기를 흡기하여 내부의 전열히트파이프(10)에서 방열된 열을 상기 토출구(60)로 배출토록 하는 송풍팬(40)과,A blower fan 40 which sucks outside air to discharge heat radiated from the heat transfer heat pipe 10 to the discharge port 60; 방열기(100)의 외부케이스(70) 및 제어판(71) 등이 전열히트파이프(10)의 열에 의해 온도가 상승됨을 억제함과 동시에 방열된 열기가 송풍팬(40)에 의해 쉽게 상기 토출구(60)로 안내되도록 외부케이스(70)의 바닥면 및 내부면과 일정간격 이격되어져 상기 방열을 배출토록 하는 토출구(60) 및 외부의 공기가 유입되는 일측면만을 개구시킨 방열차단판(50)을 내부에 더 구비한 것을 특징으로 하는 전열히트파이프를 이용한 방열기.The outer case 70 of the radiator 100, the control panel 71, and the like suppress the temperature rise due to the heat of the heat transfer pipe 10, and at the same time, the heat dissipated is easily discharged by the blower fan 40. Spaced apart from the bottom surface and the inner surface of the outer case 70 so as to be guided by the inside) and the heat dissipation blocking plate 50 which opens only one side surface through which the air is discharged and the outlet port 60 for discharging the heat radiation. Radiator using a heat transfer pipe, characterized in that further provided.
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