KR200306449Y1

KR200306449Y1 - heating pipe

Info

Publication number: KR200306449Y1
Application number: KR20-2002-0035248U
Authority: KR
Inventors: 이강희; 황재용; 허보영
Original assignee: (주) 루이테크
Priority date: 2002-11-26
Filing date: 2002-11-26
Publication date: 2003-03-11

Abstract

본 고안은 건축물, 농, 수산물 건조용, 농사용 온실(비닐하우스) 등에 난방을 위해 설치되는 히트 파이프에 관한 것으로, 파이프몸체 내부에 작동유체를 봉입한 후 진공상태를 유지시켜 된 통상의 히트 파이프에 있어서,The present invention relates to a heat pipe that is installed for heating in buildings, agriculture, aquatic products, agricultural greenhouses (vinyl houses), etc. In

상기 파이프몸체(2) 내부로 관통되게 설치되는 일정 길이의 열원파이프(3)와; 상기 열원파이프(3)가 관통되어지며 상기 파이프몸체(2) 양단부에 봉입되는 내부캡(4)과; 상기 내부캡(4)의 외측에 씌워져 봉인되는 외부캡(6)을 포함하여 구성된 것이다.A heat source pipe 3 having a predetermined length installed to penetrate the pipe body 2; An inner cap (4) through which the heat source pipe (3) is penetrated and enclosed at both ends of the pipe body (2); It is configured to include an outer cap (6) is covered by the outer cap of the inner cap (4).

따라서 결합구조를 개선하여 제조가 용이하고 시공이 간편하며, 특히 내부에 열원파이프가 직접 삽입됨으로써 작동유체의 열전달효율이 극대화되어 열원의 소모량을 감소시켜 에너지 소비율을 절감시킬 수 있도록 하였다.Therefore, it is easy to manufacture and easy to construct by improving the coupling structure, in particular, the heat source pipe is directly inserted into the inside to maximize the heat transfer efficiency of the working fluid to reduce the consumption of heat source to reduce the energy consumption rate.

Description

Heat pipe {heating pipe}

본 고안은 건축물, 농, 수산물 건조용, 농사용 온실(비닐하우스) 등에 난방을 위해 설치되는 히트 파이프에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 히트 파이프의 구조를 개선하여 제작과 설치가 용이하게 하고, 열교환 효율을 향상시킴으로써 에너지를 절감시킬 수 있도록 한 히트 파이프에 관한 것이다.The present invention relates to a heat pipe installed for heating in buildings, agriculture, aquatic product drying, agricultural greenhouses (vinyl houses), and more specifically, to improve the structure of the heat pipe to facilitate the manufacture and installation, heat exchange efficiency The invention relates to a heat pipe that can save energy by improving energy efficiency.

일반적으로 히트 파이프(A")는 도 6a에 도시된 바와 같이, 진공상태의 파이프몸체(2") 내부에 주입구(42")를 통해 일정량의 작동유체(열전달매체)를 주입하고 봉인하여 제조되는 구조를 갖는 것으로, 도 6b에 도시된 바와 같이 파이프몸체(2")의 한쪽 끝에 열원파이프(3")가 설치되어 이로부터 열이 가해지면 작동유체는 증발하여 다른쪽 끝으로 이동하면서 열에너지를 전달하여 방열하고, 열교환에 의해 다시 액체로 응축된 작동유체는 파이프몸체의 내부 원래 위치로 복귀한다.In general, the heat pipe A ″ is manufactured by injecting and sealing a certain amount of working fluid (heat transfer medium) through the injection port 42 ″ inside the pipe body 2 ″ in a vacuum state as shown in FIG. 6A. As shown in FIG. 6B, as shown in FIG. 6B, a heat source pipe 3 ″ is installed at one end of the pipe body 2 ″, and when heat is applied therefrom, the working fluid evaporates and moves to the other end to transfer heat energy. And the working fluid condensed back into the liquid by heat exchange returns to its original position inside the pipe body.

상기에서 작동유체로는 물, 에탄올, 아세톤, 암모니아, 프로페탄올, R121B, R122B 등이 사용되고, 파이프몸체의 재료로는 구리, 알루미늄, 스테인레스강 등이 사용된다.As the working fluid, water, ethanol, acetone, ammonia, propetanol, R121B, R122B, and the like are used, and the material of the pipe body is copper, aluminum, stainless steel, or the like.

상기와 같이 이루어지는 히트 파이프는 외부동력을 사용하지 않고도 등온상태에서 높은 열전달특성을 나타내므로, 건축물의 난방, 반도체 냉각, 폐열 회수,농작물 하우스난방 등의 다양한 용도의 열교환기로 널리 이용된다.Since the heat pipe formed as described above exhibits high heat transfer characteristics in an isothermal state without using external power, it is widely used as a heat exchanger for various uses such as heating of buildings, semiconductor cooling, waste heat recovery, and crop house heating.

그런데 이와 같은 종래 히트 파이프는 몸체의 두께가 얇아 고온에 의한 용접으로 양단의 캡을 봉인하기는 과정이 매우 까다롭고, 특히 작동유체를 주입한 후 주입구를 용접하는 과정에서 용접열에 의해 작동유체의 성질이 변형되는 문제점이 발생되었다.However, such a conventional heat pipe is very difficult to seal the caps of both ends by welding by high temperature because the thickness of the body is thin, in particular, the properties of the working fluid by the heat of welding in the process of welding the inlet after the injection of the working fluid This deforming problem has arisen.

또한 종래의 히트 파이프는 바닥에 시공할 때는 후단으로 갈수록 약간 상향경사지게 설치함으로써 열원과 접한 전단에서 증발된 작동유체가 후단으로 이동하면서 열전도가 이루어지게 함이 가장 바람직한 설치방법이나 실제 현장에서 설치할 경우 일일이 경사도를 설정하기가 번거로워 대개 수평으로 시공을 하는 관계로 열전도가 제대로 이루어지지 않아 난방 효율이 저하되는 문제점이 있었다.In addition, the conventional heat pipe is installed on the floor to be slightly inclined upward toward the rear end so that the working fluid evaporated from the front end in contact with the heat source is moved to the rear end to achieve thermal conduction. Since it is cumbersome to set the inclination, there is a problem in that the heating efficiency is lowered due to poor heat conduction due to the horizontal construction.

그리고 종래 히트 파이프는 파이프몸체의 일단에 열원 즉, 온수파이프가 접하도록 설치되므로 내부의 작동유체가 증발 및 열전도가 발생하는데 비교적 시간이 오래걸리고, 열원의 소모량이 많이 발생되므로 에너지 소비율이 증대되는 문제점이 있었다.In addition, since a heat source, that is, a hot water pipe is installed at one end of the pipe body in contact with the conventional heat pipe, it takes relatively long time for the internal working fluid to evaporate and generate heat conduction, and a large amount of heat source is consumed, thereby increasing energy consumption. There was this.

본 고안은 상기 종래 기술의 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 파이프몸체의 양단 캡의 결합구조를 개선하여 제조가 용이하게 하며, 내부에 열원파이프를 직접 설치함으로써 작동유체의 열전달효율을 극대화시키고, 또한 열원의 소모량을 감소시켜 에너지 소비율을 절감시킬 수 있도록 한 히트 파이프를 제공하는데 그목적이 있다.The present invention is devised to solve the problems of the prior art, to improve the coupling structure of the cap of both ends of the pipe body to facilitate the manufacture, by maximizing the heat transfer efficiency of the working fluid by installing a heat source pipe directly inside, It also aims to provide a heat pipe that can reduce energy consumption by reducing heat source consumption.

본 고안의 다른 목적은 상기 히트 파이프몸체 내에 별도의 급수파이프를 설치함으로써 난방효과와 병행하여 온수도 제공할 수 있도록 하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide a separate water supply pipe in the heat pipe body to provide hot water in parallel with the heating effect.

본 고안의 또다른 목적은 상기 히트 파이프 시공시 빠르고 쉽게 설치할 수 있도록 등간격으로 다수의 돌출봉과 결합홈을 갖는 바닥판을 구비하는 데 있다.Still another object of the present invention is to provide a bottom plate having a plurality of protrusions and coupling grooves at equal intervals so that the heat pipe can be installed quickly and easily.

도 1은 본 고안에 따른 히트 파이프의 구조를 보여주는 분해사시도1 is an exploded perspective view showing the structure of a heat pipe according to the present invention

도 2는 본 고안에 따른 히트 파이프의 결합된 단면도2 is a combined cross-sectional view of the heat pipe according to the present invention

도 3은 본 고안에 따른 히트 파이프의 다른 실시예를 보여주는 단면도(삼중관)Figure 3 is a cross-sectional view (triple tube) showing another embodiment of the heat pipe according to the present invention

도 4는 본 고안에 따른 히트 파이프의 일실시상태를 개략적으로 보여주는 사시도(바닥용)Figure 4 is a perspective view (for floor) schematically showing one embodiment of the heat pipe according to the present invention

도 5는 본 고안에 따른 히트 파이프의 다른 실시상태를 보여주는 사시도(온실용)Figure 5 is a perspective view (for greenhouse) showing another embodiment of the heat pipe according to the present invention

도 6a는 종래 히트 파이프를 개략적으로 보여주는 단면도Figure 6a is a cross-sectional view schematically showing a conventional heat pipe

도 6b는 종래 히트 파이프의 실시예를 보여주는 사시도Figure 6b is a perspective view showing an embodiment of a conventional heat pipe

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

2 : 파이프몸체 3 : 열원파이프2: pipe body 3: heat source pipe

4 : 내부캡 6 : 외부캡4: inner cap 6: outer cap

22 : 요철부 42 : 주입공22: uneven portion 42: injection hole

44, 62 : 통공 46 : 나사44, 62: through hole 46: screw

50 : 가열기 70 : 바닥재50: heater 70: flooring

82 : 돌출봉 84 : 결합홈82: protrusion bar 84: coupling groove

이하 본 고안의 바른 실시예를 첨부된 도면을 토대로 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 고안에 따른 히트 파이프의 구조를 보여주는 분해사시도이고, 도 2는 본 고안에 따른 히트 파이프의 결합단면도이다.1 is an exploded perspective view showing the structure of a heat pipe according to the present invention, Figure 2 is a cross-sectional view of the coupling of the heat pipe according to the present invention.

상술한 목적을 달성하기 위해 본 고안에 따른 히트 파이프(A)는In order to achieve the above object, the heat pipe (A) according to the present invention is

파이프몸체 내부에 작동유체를 봉입한 후 진공상태를 유지시켜 된 통상의 히트 파이프에 있어서,In a typical heat pipe in which a working fluid is sealed inside a pipe body and maintained in a vacuum state,

상기 파이프몸체(2) 내부로 관통되게 설치되는 일정 길이의 열원파이프(3)와; 상기 열원파이프(3)가 관통되어지며 상기 파이프몸체(2) 양단부에 봉입되는 내부캡(4)과; 상기 내부캡(4)의 외측에 씌워져 봉인되는 외부캡(6)을 포함하여 이루어짐을 특징으로 한다.A heat source pipe 3 having a predetermined length installed to penetrate the pipe body 2; An inner cap (4) through which the heat source pipe (3) is penetrated and enclosed at both ends of the pipe body (2); It characterized in that it comprises an outer cap (6) is covered by the outer cap of the inner cap (4).

또한 본 고안은 상기 파이프몸체(2)가 삽입되는 결합홈(84)과 이를 고정시키는 돌출봉(82)이 등간격으로 다수 형성된 바닥판(8);을 포함하여 이루어짐을 특징으로 한다.In addition, the present invention is characterized in that the pipe body (2) is inserted into the coupling groove 84 and the protrusion bar 82 for fixing it are formed at a plurality of equal intervals; bottom plate (8).

상기 파이프몸체(2)는 열전도도가 높은 구리, 알루미늄, 스테인리스강,·세라믹스,·텅스텐이 주재료로 사용되며, 내주연에는 도 3에서 보이듯이, 열교환효율을 증대시키기 위해 길이방향으로 다수의 요철부(groove)(22)가 형성될 수 있고, 또한 외면을 통상의 원형뿐만 아니라 사각형상이나 기타 필요한 형상으로 제작할 수 있다.The pipe body (2) is a high thermal conductivity of copper, aluminum, stainless steel, ceramics, tungsten is used as the main material, as shown in Figure 3, the inner periphery, a plurality of irregularities in the longitudinal direction to increase the heat exchange efficiency Grooves 22 can be formed and the outer surface can be fabricated in a rectangular or other desired shape as well as the usual circular shape.

상기 내부캡(4)은 내열성을 갖는 연질의 플라스틱 재질로써 하부측에 상기 열원파이프(3)가 끼워지는 통공(44)이 형성되고, 상부측에는 미세한 주입공(42)이 형성된 것으로, 상기 파이프몸체(2)의 양단 개구부의 내주연에 밀착되게 끼워짐으로써 봉입된다.The inner cap 4 is a soft plastic material having heat resistance, and a through hole 44 into which the heat source pipe 3 is fitted is formed at a lower side thereof, and a fine injection hole 42 is formed at an upper side thereof. It is sealed by being put in close contact with the inner periphery of the opening of both ends of (2).

그리고 상기 주입공(42)을 통해 작동유체를 주입한 후 내부공기를 제거하여 진공상태로 만든 다음 나사(46)를 상기 주입공(42)에 체결시킴으로써 밀봉시킨다.After injecting the working fluid through the injection hole 42, the internal air is removed to make a vacuum state, and then sealed by fastening the screw 46 to the injection hole 42.

즉 상기 주입공(42)은 연질의 재질에 미세하게 형성되어 있어, 이보다 직경이 큰 나사(46)를 가압하여 체결시키면 상기 주입공(42)이 손쉽게 밀봉될 수 있다.That is, the injection hole 42 is finely formed in a soft material, and when the screw 46 having a larger diameter is pressed and fastened, the injection hole 42 can be easily sealed.

본 고안의 실시예에서는 상기 내부캡(4)의 소재로써 실리콘수지를 사용했으나 이에 한정되지는 않는다.In the embodiment of the present invention, but the silicone resin as a material of the inner cap 4 is not limited thereto.

상기 외부캡(6)은 하부측에 상기 열원파이프(3)가 끼워지는 통공(62)이 형성된 금속재질로써 상기 내부캡(4)이 결합된 파이프몸체(2)의 양단부 외측에 씌워진 후 봉인되는 것이다.The outer cap 6 is a metal material formed with a through-hole 62 into which the heat source pipe 3 is fitted at the lower side and is sealed after being covered on both ends of the pipe body 2 to which the inner cap 4 is coupled. will be.

이때 상기 외부캡(6)을 봉인시키기 위해 그 외주연을 파이프몸체(2)에 압착시키거나 또는 상기 외부캡(6)의 내주연에 나사부를 형성시키고, 이와 대응되는 상기 파이프몸체(2)의 외주연에 나사부를 형성시킴으로써 나사결합에 의해 외부캡을 봉인시킬 수도 있다.At this time, in order to seal the outer cap 6, the outer periphery is compressed to the pipe body 2 or a screw portion is formed at the inner periphery of the outer cap 6, and the corresponding of the pipe body 2 The outer cap may be sealed by screwing by forming a screw portion on the outer circumference.

한편 도 3은 본 고안에 따른 히트 파이프의 다른 실시예를 도시한 것으로, 열원파이프(3')가 내설된 파이프몸체(2') 내에 별도의 급수파이프(5')를 설치함으로써 작동유체의 열전달에 의해 난방은 물론 온수도 제공받을 수 있도록 한 히트 파이프(A')이다.Meanwhile, FIG. 3 shows another embodiment of the heat pipe according to the present invention, and heat pipe of the working fluid is installed by installing a separate water supply pipe 5 'in the pipe body 2' in which the heat source pipe 3 'is installed. It is a heat pipe (A ') that can be supplied with hot water as well as heating.

또한 상기 히트 파이프(A')의 급수파이프(5')에 냉수를 공급함으로써 파이프몸체(2') 내부의 온도를 너무 뜨겁지 않은 온도로 적절하게 조절할 수 있어 화학플랜트의 열원으로도 사용될 수 있게 한 것이다.Also, by supplying cold water to the feed pipe 5 'of the heat pipe A', the temperature inside the pipe body 2 'can be properly adjusted to a temperature that is not too hot so that it can be used as a heat source of a chemical plant. will be.

한편 상기 바닥판(8)은 다수의 돌출봉(82)이 등간격으로 형성되고, 돌출봉과 돌출봉 사이에는 상기 파이프몸체(2)가 삽입되어지는 결합홈(84)이 형성된 것으로, 상기 히트 파이프(A)를 보다 손쉽게 설치할 수 있고, 또한 상기 결합홈(84)이 통로역할을 하므로 가열된 공기가 연통되도록 하여 난방효율을 극대화시킬 수 있다.Meanwhile, the bottom plate 8 includes a plurality of protrusion rods 82 formed at equal intervals, and a coupling groove 84 into which the pipe body 2 is inserted is formed between the protrusion rods and the protrusion rods. (A) can be more easily installed, and also the coupling groove 84 serves as a passage so that heated air can communicate to maximize heating efficiency.

이와 같이 구성된 본 고안의 설치과정을 본 고안의 일실시예인 바닥난방용으로 설치할 때를 참조하여 설명하면 다음과 같다.Referring to the installation process of the present invention configured as described above with reference to when installing the floor heating is an embodiment of the present invention.

대구경의 파이프몸체(2) 내에 소구경의 열원파이프(3)를 관통되게 삽입한 후파이프몸체(2)의 양단부에 내부캡(4)을 봉입시킨다.After inserting the small-diameter heat source pipe 3 through the large-diameter pipe body 2, the inner cap 4 is sealed at both ends of the pipe body 2.

이때 상기 내부캡(4)의 통공(44)을 열원파이프(3)가 밀착되게 관통하도록 하여 기밀상태가 유지되게 한다.At this time, the heat source pipe 3 is in close contact with the through hole 44 of the inner cap 4 to maintain the airtight state.

이후 상기 내부캡(4)의 주입공(42)을 통해 작동유체를 주입시키되 작동유체가 파이프몸체(2)의 내부의 절반정도를 차지하면 주입을 중지한다.Thereafter, the working fluid is injected through the injection hole 42 of the inner cap 4, but when the working fluid occupies about half of the inside of the pipe body 2, the injection is stopped.

이후 상기 주입공(42)을 통해 파이프몸체(2) 내부의 공기를 빼내어 진공상태로 만든 후 상기 주입공(42)에 나사(46)를 체결시켜 밀봉시킨다.Thereafter, the air inside the pipe body 2 is drawn out through the injection hole 42 to make a vacuum state, and then the screw 46 is fastened to the injection hole 42 to seal it.

이때 나사(46)가 주입공(42)의 내주연에 밀착되도록 하여 기밀상태를 유지함이 바람직하다.At this time, the screw 46 is preferably in close contact with the inner circumference of the injection hole 42 to maintain the airtight state.

이후 상기 내부캡(4)의 외측에 외부캡(6)을 씌운 후 압착시켜 봉인되도록 한다.Thereafter, the outer cap 6 is put on the outside of the inner cap 4 to be compressed and sealed.

상기 열원파이프(3)는 별도의 가열기(50)에 연결된 것으로, 가열매체로는 대개 온수와 같은 액체가 적당하나 이에 한정되지 않고 열선코일이 사용될 수도 있다.The heat source pipe 3 is connected to a separate heater 50, a liquid such as hot water is usually suitable as a heating medium, but a heat wire coil may be used.

이와 같이 조립이 완료된 상기 히트 파이프(A)를 바닥판(8)의 결합홈(84)에 안착시키고, 상기 바닥판(8)의 상면에 통상의 바닥재(70)를 설치함으로써 도 5에 도시된 바와 같이, 바닥난방용의 히트 파이프 시공이 완료된다.The heat pipe A, thus assembled, is seated in the coupling groove 84 of the bottom plate 8, and a normal flooring material 70 is installed on the top surface of the bottom plate 8 so as to be shown in FIG. 5. As described above, the construction of the heat pipe for floor heating is completed.

한편 도 5는 본 고안의 다른 실시상태를 도시한 것으로, 작물재배 및 건조용도로 사용되는 온실(200)에 설치될 수도 있다.Meanwhile, FIG. 5 illustrates another embodiment of the present invention and may be installed in the greenhouse 200 used for crop cultivation and drying.

이때는 도면에서 보이듯이, 일측의 히트 파이프(A)에 삽입된 열원파이프(3)의 일단과 타측의 히트 파이프(A)에 삽입된 열원파이프(3)의 타단을 유니온(UNION)과 같은 통상의 배관연결부재(10)로 연결시킴으로써 연속되게 한 것이다.At this time, as shown in the drawing, one end of the heat source pipe 3 inserted into the heat pipe A on one side and the other end of the heat source pipe 3 inserted into the heat pipe A on the other side are conventional as a union. It is made continuous by connecting to the pipe connecting member (10).

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 고안에 따른 히트 파이프는 파이프몸체의 양단 캡의 결합구조를 개선하여 제조가 용이하고 시공이 간편하며, 특히 내부에 열원파이프가 직접 삽입됨으로써 작동유체의 열전달효율을 극대화되어 열원의 소모량을 감소시켜 에너지 소비율을 절감시킬 수 있도록 하는 유용한 효과가 제공된다.As described above, the heat pipe according to the present invention is easy to manufacture and easy to construct by improving the coupling structure of the caps of both ends of the pipe body, in particular by maximizing the heat transfer efficiency of the working fluid by inserting the heat source pipe directly inside A useful effect is provided to reduce the consumption of heat source, thereby reducing the energy consumption rate.

Claims

In a typical heat pipe in which a working fluid is sealed inside a pipe body and maintained in a vacuum state,

A heat source pipe 3 having a predetermined length installed to penetrate the pipe body 2; An inner cap 4 coupled to one side of the heat source pipe 3 and enclosed at both ends of the pipe body 2; Heat pipe, characterized in that the heat source pipe (3) is coupled to one side and comprises an outer cap (6) which is sealed to the outside of the inner cap (4).

According to claim 1, The inner periphery of the pipe body 2 is formed with a plurality of grooves (groove) 22 to increase the thermal conductivity, and to form an uneven portion corresponding to the outer periphery of the inner cap (4) Heat pipe, characterized in that the inner cap (4) is fitted so that the airtightness is maintained on the inner periphery of both ends of the pipe body (2).

According to claim 1 or 2, wherein the inner cap (4) is made of a soft plastic material having heat resistance, the through-hole 44 into which the heat source pipe (3) is fitted on the lower side is formed, the screwing on the upper side Heat pipe, characterized in that the fine injection hole 42 is sealed by.