KR200337398Y1 - Heat-pipe having a cotton-wick - Google Patents

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KR200337398Y1
KR200337398Y1 KR20-2003-0031486U KR20030031486U KR200337398Y1 KR 200337398 Y1 KR200337398 Y1 KR 200337398Y1 KR 20030031486 U KR20030031486 U KR 20030031486U KR 200337398 Y1 KR200337398 Y1 KR 200337398Y1
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KR20-2003-0031486U
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정홍식
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서머솔루션 주식회사
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    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D15/00Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies
    • F28D15/02Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes

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Abstract

본 고안은, 길이방향의 양 단부가 폐쇄되고 진공상태를 이루도록 밀폐되며, 길이방향의 일단은 열이 흡수되는 가열부가 형성되고 타단은 열이 방출되는 방열부가 형성된 중공 파이프상의 컨테이너를 갖는 히트파이프에 관한 것으로서, 상기 컨테이너 내부에 길이방향을 따라 길게 배치되어 작동유체의 이동을 안내하는 코튼체(綿)와, 상기 코튼체를 고정하기 위해 상기 컨테이너의 길이방향을 따라 길게 배치된 고정부재를 포함하는 코튼윅과; 상기 컨테이너 내부에 수용되어 외부로부터의 열에 의해 상기 가열부와 방열부 간을 순환하면서 증발과 응축을 반복하는 작동유체를 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention is a heat pipe having a container on a hollow pipe having both ends of the longitudinal direction closed and sealed to achieve a vacuum state, one end of the longitudinal direction is formed with a heat-absorbing portion for the heat is absorbed, the other end The present invention relates to a container, comprising: a cotton body disposed in the container in the longitudinal direction to guide the movement of the working fluid, and a fixing member disposed in the container in the longitudinal direction to fix the cotton body. Cottonwick; It is characterized in that it comprises a working fluid which is accommodated in the container and repeats evaporation and condensation while circulating between the heating part and the radiating part by heat from the outside.

이에 의하여, 코튼윅을 사용함으로써, 중력방향에 무관하게 작동유체의 순환이 가능해져 열교환 효율을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 제작이 간편하고 제조원가를 절감할 수 있게 된다.Accordingly, by using the cotton wick, it is possible to circulate the working fluid irrespective of the gravity direction to improve the heat exchange efficiency, as well as to simplify the manufacturing and to reduce the manufacturing cost.

Description

코튼윅을 갖는 히트파이프{HEAT-PIPE HAVING A COTTON-WICK}Heat pipe with cotton wick {HEAT-PIPE HAVING A COTTON-WICK}

본 고안은, 코튼윅을 갖는 히트파이프에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 코튼(綿)을 이용하여 윅을 형성함으로써, 열전달 효율을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 제작이 간편하고 원가를 절감할 수 있도록 한 코튼윅을 갖는 히트파이프에 관한 것이다.The present invention relates to a heat pipe having a cotton wick, and more particularly, by forming a wick using cotton, not only to improve heat transfer efficiency, but also to simplify manufacturing and reduce costs. A heat pipe having a cotton wick.

히트파이프(heat pipe)는 진공상태의 금속관 내에 비점이 낮고 증발잠열이 큰 작동유체를 주입하여 제작한 것으로 저압의 조건에서 작동유체가 쉽게 액체에서 증기로 상변화한다는 특징을 이용하여 상변화시의 잠열로써 열을 전달하는 장치이다. 히트파이프는 작용온도범위가 0℃에서 200℃의 범위에 속하는 것으로 일반 공조 및 냉난방, 전자기기의 냉각, 중온범위의 폐열회수, 태양열의 집열 등에 효율적인 열전달 요소로 사용될 수 있다. 히트파이프의 장점은 무엇보다도 별도의 동력원 없이 구리의 최고 수천 배에 달하는 열전도 성능을 낼 수 있다는 것이다.Heat pipe is made by injecting a working fluid with low boiling point and high evaporation latent heat into a metal tube in a vacuum state.The heat pipe can be easily changed from liquid to vapor under low pressure. It is a device that transfers heat with latent heat. Heat pipe has a working temperature range of 0 ° C to 200 ° C and can be used as an efficient heat transfer element for general air conditioning and heating, cooling of electronic devices, waste heat recovery in the middle temperature range, and solar heat collection. The advantage of heatpipes is that they can deliver up to thousands of times the thermal conductivity of copper without a separate power source.

이러한 히트파이프는 양단이 밀봉되어 진공을 형성하는 컨테이너 내부에 증발매체인 작동유체를 소량 봉입하여 형성되며, 작동유체는 메탄올, 아세톤, 물(증류수)를 주로 사용한다.The heat pipe is formed by encapsulating a small amount of working fluid, which is an evaporation medium, inside a container that is sealed at both ends to form a vacuum. The working fluid mainly uses methanol, acetone, and water (distilled water).

컨테이너의 일측 단부는 열이 가해지는 가열부를 형성하고, 타측 단부는 열이 방출되는 방열부를 형성한다. 여기서, 가열부에서는 열이 가해져 작동유체가 증발하여 증기상태로 변환되고, 증기상태의 작동유체는 열을 방출하면서 방열부에 도달하면서 응축되어 액상으로 변환된 후, 다시 가열부로 복귀하게 된다. 이러한 순환이 반복되면서 가열부로부터의 열이 방열부로 전달되며, 이에 따라, 히트파이프 전체에 걸쳐 동일한 온도를 갖도록 신속한 초열전도 특성이 일어나고, 이 때의 열전달 속도는 음속에 가까운 속도로 매우 빠르게 일어난다.One end of the container forms a heating portion to which heat is applied, and the other end forms a heat dissipation portion from which heat is released. Here, in the heating section, heat is applied to the working fluid to evaporate and convert to a vapor state, and the working fluid in the vapor state condenses as it reaches the heat dissipating unit while releasing heat, is converted into a liquid phase, and then returns to the heating section. As this cycle is repeated, heat from the heating portion is transferred to the heat dissipation portion, whereby rapid superheat conduction occurs to have the same temperature throughout the heat pipe, and the heat transfer rate at this time occurs very quickly at a speed close to the speed of sound.

이러한 히트파이프의 성능은 작동유체의 종류 및 주입량, 파이프몸체 즉 컨테이너 내부의 진공상태 및 청결 등 여러 가지 변수에 영향을 받을 수 있으나, 그 중 작동유체의 순환능력에 의해 히트파이프의 성능이 좌우된다. 이에, 작동유체의 순환능력을 향상시키기 위해, 컨테이너 내부에 촘촘하고 얇은 금속망사를 부착한 메쉬 스크린(Mesh Screen)형 윅을 장착하거나, 컨테이너의 내벽에 촘촘하고 미세한 홈을 형성한 그루브(Groove)를 형성하거나, 컨테이너의 내벽에 금속분말을 일정 두께로 피복 소결한 소결(Sinter)형 윅을 장착하는 등의 방법이 제안되어 있다. 이렇게 윅을 인입하거나 내벽에 홈을 가공함으로써, 모세관력이 생기도록 하여 작동유체를 순환시켜 흡열부와 응축부의 온도를 등온으로 유지시킬 수 있다.The performance of the heat pipe may be affected by various variables such as the type and amount of injection fluid, the vacuum and cleanliness of the pipe body, that is, the container, but the performance of the heat pipe depends on the circulation capacity of the working fluid. . Therefore, in order to improve the circulation capacity of the working fluid, a mesh screen type wick attached with a dense and thin metal mesh inside the container is installed, or a groove having a dense and fine groove formed on the inner wall of the container. Or a sintered wick in which the metal powder is coated and sintered to a predetermined thickness on the inner wall of the container. By drawing in the wick or processing the groove in the inner wall, the capillary force is generated to circulate the working fluid so that the temperature of the heat absorbing portion and the condensation portion can be kept isothermal.

그러나 이러한 종래의 히트파이프는 작동유체의 상변화로 방출되는 잠열(Latent Heat)을 이용하여 흡열부에서 응축부로 열을 전달하는 구조가 컨테이너 내부에서 증발과 귀환이 진행되는 단순한 형태로 이루어짐으로써 열전달 방향이 중력의 역방향 즉 응축부에서 흡열부로 향하는 열전달이 필요할 경우, 응축부에서 작동유체 간에 마찰이 발생되어 작동이 되지 않거나 작동이 되더라도 열손실이 커 실제 적용상에 문제점이 있다. 그리고 히트파이프를 수직으로 배치시킨 상태에서는 열전달이 쉽게 이루어지나, 히트파이프를 수평으로 배치시키게 되면 열전달이 제대로 열전달이 이루어지지 않는다는 문제점이 있다.However, such a conventional heat pipe has a structure in which heat is transferred from the heat absorbing portion to the condensing portion by using latent heat emitted by a phase change of the working fluid, and thus the evaporation and return process are carried out inside the container. If heat transfer from the condenser to the heat absorbing part is required in the opposite direction of gravity, friction occurs between working fluids in the condenser, which causes problems in actual application due to a large heat loss even when it is not operated or operated. In addition, heat transfer is easily performed in a state in which heat pipes are arranged vertically. However, when heat pipes are arranged horizontally, heat transfer is not performed properly.

메쉬 스크린형 히트파이프의 경우, 투과율이 작아 작동유체의 이동시 압력손실이 크며 열저항도 크다는 단점과 함께, 제조상 내벽에 촘촘한 금속망사를 접착시켜야 하므로 히트파이프가 가늘거나 긴 경우 제작이 어렵고, 이에 따라 제조경비가 상승하게 된다는 단점이 있다. 그리고 그루브를 형성한 경우는 모세관경이 크므로모세관력이 작고, 부분 과열 건조상태에서 작동능력이 낮고, 비등한계가 급격하게 발생하여 급격한 온도상승 현상이 일어난다는 단점이 있다.In the case of mesh screen type heat pipes, it is difficult to manufacture when the heat pipe is thin or long because a thin permeable metal mesh is attached to the inner wall in manufacturing, with the disadvantage that the transmittance is small, the pressure loss is large and the thermal resistance is large. There is a disadvantage that the manufacturing cost increases. In the case of forming the groove, the capillary diameter is large, so the capillary force is small, the operating capacity is low in the partially overheated dry state, and the boiling limit is suddenly generated, resulting in a sudden temperature rise.

한편, 소결형 윅의 경우 구성 입자와 입자 사이가 매우 조밀하여 일반적으로 그루브 윅(grooved wick)나 메쉬 스크린형 윅(mesh screen wick) 보다 모세관력이 크고 메쉬 스크린형 윅보다 열전도도가 높고 비교적 큰 열유속 성능을 나타낸다. 그리고 거의 유일하게 히트파이프를 열전달 방향의 역방향으로 배치하거나 수평으로 배치시킨 상태에서도 열전달이 비교적 원활하다는 장점을 가지고 있기는 하나, 제조공정이 복잡하고 이에 따른 가격 상승이 수반되고 중량이 무겁다는 문제점이 있다.On the other hand, in the case of sintered wicks, the constituent particles and the particles are very dense so that capillary forces are generally higher than that of grooved wicks or mesh screen wicks, and thermal conductivity is relatively higher than that of mesh screen wicks. Heat flux performance. In addition, the heat transfer is relatively smooth even when the heat pipe is disposed in the heat transfer direction in the reverse direction or horizontally, but the manufacturing process is complicated, the price increases, and the weight is heavy. have.

이에, 히트파이프를 수평으로 배치시킨 상태에서도 열전달이 원활하도록 모세관현상이 우수하며, 제작이 간편하고 원가를 절감할 수 있는 새로운 재료로 윅을 제작할 필요가 있다.Therefore, the capillary phenomenon is excellent to facilitate heat transfer even when the heat pipe is horizontally disposed, and it is necessary to manufacture the wick with a new material that is easy to manufacture and can reduce the cost.

따라서, 본 고안의 목적은, 히트파이프를 수평으로 배치시킨 상태에서도 열전달이 원활하며, 제작이 간편하고 원가를 절감할 수 있도록 하는 코튼윅을 갖는 히트파이프를 제공하는 것이다.Accordingly, it is an object of the present invention to provide a heat pipe having a cotton wick that enables heat transfer to be smooth even in a state where the heat pipes are horizontally arranged, and is easy to manufacture and to reduce cost.

도 1은 본 고안의 일 실시예에 따른 히트파이프의 측단면도,1 is a side cross-sectional view of a heat pipe according to an embodiment of the present invention,

도 2는 도 1의 히트파이프의 정단면도,FIG. 2 is a front sectional view of the heat pipe of FIG. 1;

도 3은 본 고안의 다른 실시예에 따른 히트파이프의 측단면도,3 is a side cross-sectional view of a heat pipe according to another embodiment of the present invention;

도 4는 도 3의 히트파이프의 정단면도,4 is a front sectional view of the heat pipe of FIG. 3;

도 5는 본 고안의 또 다른 실시예에 따른 히트파이프의 측단면도,Figure 5 is a side cross-sectional view of a heat pipe according to another embodiment of the present invention,

도 6은 도 5의 히트파이프의 정단면도이다.FIG. 6 is a sectional front view of the heat pipe of FIG. 5.

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

10 : 히트파이프 11 : 컨테이너10 heat pipe 11: container

13 : 작동유체 15, 25 : 지지봉13 working fluid 15, 25 support rod

17, 27, 37 : 코튼체(綿) 20, 30, 40 : 코튼윅17, 27, 37: Cotton body 20, 30, 40: Cottonwick

35 : 지지판35: support plate

상기 목적은, 본 고안에 따라, 길이방향의 양 단부가 폐쇄되어 진공상태를 이루도록 밀폐되며, 길이방향의 일단에는 열이 흡수되는 가열부(a)가 형성되고 타단에는 열이 방출되는 방열부(b)가 형성된 중공 파이프상의 컨테이너(11)를 갖는히트파이프에 있어서, 상기 컨테이너(11) 내부에 길이방향을 따라 길게 배치되어 작동유체(13)의 이동을 안내하는 코튼체(綿)(17,27,37)와, 상기 코튼체(17,27,37)를 고정하기 위해 상기 컨테이너(11)의 길이방향을 따라 길게 배치된 고정부재(15,25,35)를 포함하는 코튼윅(20,30,40)과; 상기 컨테이너(11) 내부에 수용되어 외부로부터의 열에 의해 상기 가열부(a)와 방열부(b) 간을 순환하면서 증발과 응축을 반복하는 작동유체(13)를 포함하는 것을 특징으로 하는 코튼윅을 갖는 히트파이프에 의해 달성된다.The object is, according to the present invention, both ends of the longitudinal direction is closed to achieve a vacuum state, a heat dissipation portion (a) is formed at one end of the longitudinal direction to absorb heat and the other end of the heat dissipation ( In the heat pipe having the container 11 on the hollow pipe in which b) was formed, it is arranged in the container 11 along the longitudinal direction and guides the movement of the working fluid 13 to the cotton body 17, 27, 37, and cotton wicks 20, including fixing members 15, 25, and 35 arranged in a lengthwise direction of the container 11 to fix the cotton bodies 17, 27, 37. 30,40); Cottonwick, which is contained in the container 11 and includes a working fluid 13 for repeating evaporation and condensation while circulating between the heating part a and the heat radiating part b by heat from the outside. Achieved by a heat pipe having

여기서, 상기 고정부재(15)는 중공상의 파이프 형태로 형성되며, 상기 코튼체(17,27,37)는 상기 파이프내에 길이방향을 따라 삽입된 것이 바람직하다.Here, the fixing member 15 is formed in the shape of a hollow pipe, the cotton body (17, 27, 37) is preferably inserted in the pipe along the longitudinal direction.

상기 고정부재(25)는 막대상으로 형성되며, 상기 막대의 외주면에는 그 길이방향을 따라 전영역에 걸쳐 상기 코튼체(17,27,37)가 부착될 수 있다.The fixing member 25 is formed in a rod shape, the cotton body 17, 27, 37 may be attached to the outer peripheral surface of the rod over the entire area along the longitudinal direction.

상기 고정부재(35)는 길이방향을 따라 긴 판상으로 형성되며, 상기 코튼체(17,27,37)는 상기 판의 양판면에 길이방향을 따라 길게 부착될 수 있다.The fixing member 35 is formed in a long plate shape along the longitudinal direction, the cotton body (17, 27, 37) may be long attached to the both sides of the plate in the longitudinal direction.

상기 코튼체(17,27,37)는 코튼사를 땋아서 직조한 것이 바람직하다.The cotton bodies 17, 27, 37 are preferably woven by braiding cotton yarn.

이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 고안에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail for the subject innovation.

본 코튼윅을 갖는 히트파이프는, 모세관 현상이 우수한 코튼사를 땋아 고정부재에 고정하여 코튼윅을 형성함으로써, 컨테이너를 열전달 방향의 역방향이나 수평으로 배치하더라도 열전달이 가능하며, 제작이 간편할 뿐만 아니라 원가를 절감할 수 있다.Heat pipe with this cotton wick, by braiding cotton yarn with excellent capillary phenomenon to the fixing member to form a cotton wick, heat transfer is possible even if the container is placed in the reverse or horizontal direction of the heat transfer direction, and is easy to manufacture. Cost can be reduced.

도 1은 본 고안의 일 실시예에 따른 코튼윅을 갖는 히트파이프의 측단면도이고, 도 2는 도 1의 정단면도이다. 도시된 바와 같이, 본 히트파이프(10)는, 일측으로 긴 금속 파이프로 형성된 컨테이너(11)를 가지며, 컨테이너(11) 내에는 메탄올, 아세톤, 물(증류수) 등으로 형성된 작동유체(13)가 수용되어 있다.1 is a side cross-sectional view of a heat pipe having a cotton wick in accordance with an embodiment of the present invention, Figure 2 is a front sectional view of FIG. As shown, the heat pipe 10 has a container 11 formed of a long metal pipe on one side, and the working fluid 13 formed of methanol, acetone, water (distilled water), etc. is formed in the container 11. It is accepted.

이러한 컨테이너(11)는 길이방향을 따라 일측 단부는 열이 가해지는 가열부(a)가 형성되고, 타측 단부는 열이 방출되는 방열부(b)가 형성된다. 가열부(a)에 열이 가해지면, 컨테이너(11) 내의 작동유체(13)가 증발하여 증기상태로 변환되고, 증기상태의 작동유체(13)는 컨테이너(11)의 길이방향을 따라 이동하면서 컨테이너(11)와 열교환하여 온도가 점차로 하강하고, 방열부(b)에 도달하면 액상으로 변환된다.The container 11 has a heating portion (a) to which heat is applied to one end of the container 11 along the longitudinal direction, and a heat dissipation portion (b) to which heat is discharged to the other end. When heat is applied to the heating part a, the working fluid 13 in the container 11 is evaporated and converted into a vapor state, and the working fluid 13 in the vapor state moves along the longitudinal direction of the container 11. When the heat exchanges with the container 11, the temperature gradually decreases, and when it reaches the heat radiating part b, it is converted into a liquid phase.

컨테이너(11)의 내부 중공에는 그 길이방향을 따라 코튼윅(20)이 장착되어 있다. 코튼윅(20)은, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 양측이 개구된 파이프 형상으로 형성된 고정부재인 지지봉(15)과, 지지봉(15)내에 길이방향을 따라 균일하게 배치된 코튼체(綿)(17)를 갖는다.The cotton wick 20 is mounted in the inner hollow of the container 11 along its longitudinal direction. 1 and 2, the cotton wick 20 is a support rod 15, which is a fixing member formed in a pipe shape having both sides opened, and a cotton body uniformly disposed in the support rod 15 along the longitudinal direction. (V) 17.

지지봉(15)은 금속관이나 플라스틱관으로 형성되어 액체에 침지될 경우 지지력이 거의 없는 코튼체(17)를 지지하게 되며, 그 길이가 컨테이너(11)의 가열부(a)와 방열부(b)를 연결할 만큼 충분히 길게 형성된다. 코튼체(17)는, 코튼사를 땋아서 제작된 Braided 타입으로 형성되며, 그 폭은 지지봉(15)의 내경과 거의 동일하게 형성되어 지지봉(15)내에 균일하게 삽입될 수 있도록 한다. 이러한 코튼체(17)의 길이는 지지봉(15)의 길이보다 충분히 길게 형성되며, 코튼체(17)의 양단부에는 지지봉(15)의 외측에서 매듭이 형성되어 코튼체(17)가 지지봉(15)으로부터 이탈되거나 불균일하게 배치되는 것을 방지한다. 이 때, 코튼체(17)의 양단부가 충분히 길게 형성되어 컨테이너(11)의 양단, 즉 가열부(a)와 방열부(b)에 직접 접촉하도록 함으로써, 가열부(a)와 방열부(b) 간의 작동유체(13)의 순환을 원활하게 수행할 수 있다. 이러한 매듭 이외에 코튼체(17)의 단부를 클립이나 오링 등으로 고정할 수 있음은 물론이며, 클립이나 오링으로 고정하는 경우에도 코튼체(17)의 단부를 충분히 길게 형성하여 코튼체(17)의 양단부가 각각 가열부(a)와 방열부(b)에 접촉하도록 한다. 한편, 코튼윅(20)은 컨테이너(11) 내부에 별도의 고정장치 없이 수용되므로, 히트파이프(10)가 장착되는 위치에서 컨테이너(11)의 하부 영역에 인접하게 배치되며, 이에 따라, 액상의 작동유체(13)에 어느 정도 침지된 상태를 유지하게 된다.The support rod 15 is formed of a metal tube or a plastic tube to support a cotton body 17 having little support force when immersed in a liquid, and the length of the support rod 15 is a heating part (a) and a heat radiating part (b) of the container 11. It is formed long enough to connect. Cotton body 17 is formed of a braided type braided cotton yarn, the width thereof is formed almost the same as the inner diameter of the support bar 15 to be inserted into the support bar 15 uniformly. The length of the cotton body 17 is formed longer than the length of the support bar 15, the knot is formed on the outside of the support bar 15 on both ends of the cotton body 17, the cotton body 17 is the support bar 15 To prevent deviations from or uneven placement. At this time, the both ends of the cotton body 17 are formed long enough to make direct contact with both ends of the container 11, that is, the heating part a and the heat dissipation part b, thereby heating the a part and the heat dissipating part b. The circulation of the working fluid 13 between) can be performed smoothly. In addition to the knot, the end of the cotton body 17 can be fixed with a clip or an O-ring, and of course, and the end of the cotton body 17 is formed long enough to fix the end of the cotton body 17 even when the clip or O-ring is fixed. Both ends are in contact with the heating part (a) and the heat dissipation part (b), respectively. On the other hand, since the cottonwick 20 is accommodated without a separate fixing device inside the container 11, the cottonwick 20 is disposed adjacent to the lower region of the container 11 at the position where the heat pipe 10 is mounted, and accordingly, It is maintained to some extent immersed in the working fluid (13).

이러한 구성에 의하여, 히트파이프(10)의 가열부(a)를 가열하면, 작동유체(13)가 증발하면서 증기상태로 상변화하고, 증기상태로 상변화된 작동유체(13)는 히트파이프(10)의 상부영역을 길이방향을 따라 이동하면서 컨테이너(11)와 열교환한다. 이에 따라, 방열부(b)에 도달하면 작동유체(13)가 액상으로 변화하며, 액상으로 변화된 작동유체(13)는 컨테이너(11)의 단부까지 연장된 코튼윅(20)의 코튼체(17)에 바로 흡수되고, 흡수된 작동유체(13)는 코튼윅(20)을 따라 이동하여 가열부(a)로 복귀하게 된다. 그런 다음, 가열부(a)에서는 코튼윅(20)에 흡수된 상태에서 바로 작동유체(13)가 증기상태로 증발하게 된다.By such a configuration, when the heating part a of the heat pipe 10 is heated, the working fluid 13 phase changes to a vapor state while evaporating, and the working fluid 13 phase changed to a vapor state is a heat pipe 10. Heat exchange with the container 11 while moving the upper region of the () along the longitudinal direction. Accordingly, when the heat dissipation part b reaches the working fluid 13, the working fluid 13 changes to a liquid phase, and the working fluid 13 changed into the liquid phase is the cotton body 17 of the cotton wick 20 extending to the end of the container 11. The absorbed working fluid 13 moves directly along the cottonwick 20 and returns to the heating part a. Then, in the heating part (a), the working fluid 13 immediately evaporates in the vapor state in the state absorbed by the cottonwick 20.

이러한 코튼윅(20)은 그 재질이 순수한 코튼으로 형성됨에 따라, 코튼 고유의 다공성 구조로 인하여 모세관 현상이 우수하므로, 컨테이너(11) 내부에서 작동유체(13)의 흡수력이 높아 중력방향에 거의 영향을 받지 않는다. 따라서 방열부(b)를 하부에 가열부(a)를 상부에 배치한 것과 같이 중력방향의 역방향으로 히트파이프(10)를 배치시키거나, 히트파이프(10)를 수평으로 배치한 경우에도 작동유체(13)의 순환이 원활하게 이루어진다. 또한, 코튼은 재료 자체가 순수한 상태이기 때문에, 합성사와는 달리, 컨테이너(11) 내부에서 변질되거나 기포를 발생시키는 등의 화학적인 반응이 일어날 가능성이 없으므로, 히트파이프(10)의 수명을 연장시킬 수 있다.Since the cottonwick 20 is formed of pure cotton, the cottonwick 20 has excellent capillary phenomenon due to its unique porous structure, and thus, the absorbing force of the working fluid 13 inside the container 11 is high, which almost affects the direction of gravity. Do not receive. Therefore, even when the heat pipe 10 is disposed in the reverse direction of the gravity direction or the heat pipe 10 is disposed horizontally, as in the heat dissipating part b, the heating part a is disposed at the bottom, the working fluid The circulation of (13) takes place smoothly. In addition, since the material itself is in a pure state, unlike synthetic yarns, there is no possibility of chemical reactions such as deterioration or foaming inside the container 11, and thus the life of the heat pipe 10 may be extended. Can be.

한편, 상술한 실시예에서는, 고정부재를 중공체인 파이프 형상으로 형성한 지지봉(15) 내에 코튼체(17)를 삽입하여 코튼윅(20)을 형성하였으나, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 고정부재를 막대상의 지지봉(25)으로 형성하고, 코튼체(27)는 지지봉(25)의 외표면을 둘러싸도록 장착시켜 코튼윅(30)을 형성할 수도 있다. 이에 따라, 코튼체(27)의 직조시, 중앙영역에 지지봉(25)을 삽입할 수 있는 지지봉(25) 삽입용 공이 형성되도록 하거나, 지지봉(25)을 둔 상태에서 지지봉(25)의 외표면에 직접 코튼체(27)를 직조하는 방법을 사용하여 코튼윅(30)을 제작할 수 있다.Meanwhile, in the above-described embodiment, the cotton wick 20 is formed by inserting the cotton body 17 into the supporting rod 15 having the fixing member in a pipe shape, which is a hollow body, as shown in FIGS. 3 and 4. , The fixing member is formed of a rod-shaped support rod 25, and the cotton body 27 may be mounted to surround the outer surface of the support rod 25 to form the cottonwick 30. Accordingly, when weaving the cotton body 27, a ball for inserting the support rod 25 into which the support rod 25 can be inserted is formed in the central region, or the outer surface of the support rod 25 with the support rod 25 placed thereon. Cotton wick 30 can be manufactured using a method of weaving cotton body 27 directly.

또한, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 고정부재를 파이프나 막대상으로 형성하지 아니하고 판상으로 제작할 수도 있다. 지지판(35)으로 제작될 경우, 지지판(35)의 양판면에 각각 코튼체(37)를 배치시켜 지지판(35)의 양측면에서 작동유체(13)가 흡수되어 순환될 수 있도록 하며, 지지판(35)의 폭을 컨테이너(11)의 폭보다 좁게 형성함으로써, 코튼윅(40)이 항상 컨테이너(11) 내의 저부에 위치할 수있도록 한다.In addition, as shown in Figures 5 and 6, the fixing member may be manufactured in a plate shape without forming a pipe or a rod. When the support plate 35 is manufactured, the cotton bodies 37 are disposed on both sides of the support plate 35 so that the working fluid 13 is absorbed and circulated on both sides of the support plate 35, and the support plate 35 is disposed. By making the width of N) narrower than the width of the container 11, the cottonwick 40 can always be located at the bottom in the container 11.

이와 같이, 본 코튼윅(20,30,40)을 갖는 히트파이프(10)는, 컨테이너(11) 내부에 코튼사를 땋아 직조한 코튼체(綿)(17,27,37)를 이용한 코튼윅(20,30,40)을 장착시킴으로써, 흡수성이 우수한 다공성 코튼의 특성을 이용할 수 있도록 한다. 즉, 코튼윅(20,30,40)을 컨테이너(11)의 양단부까지 연장시켜 방열부(b)로부터 가열부(a)로의 작동유체(13)의 복귀가 원활하도록 함으로써, 작동유체(13)의 순환속도를 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 히트파이프(10)를 중력방향에 대해 역방향으로 배치하거나, 수평으로 배치한 경우에도 작동유체(13)의 순환이 이루어지도록 할 수 있다.As described above, the heat pipe 10 having the cotton wicks 20, 30 and 40 is made of cotton wicks using cotton bodies 17, 27 and 37 braided with cotton yarn inside the container 11. By attaching (20, 30, 40), it is possible to utilize the properties of porous cotton having excellent water absorption. In other words, by extending the cottonwick (20, 30, 40) to both ends of the container 11 to facilitate the return of the working fluid 13 from the heat radiating portion (b) to the heating portion (a), the working fluid (13) In addition to improving the circulation speed, the heat pipe 10 may be arranged in a reverse direction with respect to the gravity direction, or horizontally, so that the working fluid 13 may be circulated.

한편, 이렇게 코튼윅(20,30,40)을 사용할 경우에는 코튼체(17,27,37)를 고정부재에 간단히 장착시켜 사용함으로써, 종래에 메쉬 스크린형 윅이나 소결형 윅을 사용할 때 발생하는 제작상의 어려움을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 제조원가를 절감할 수 있게 된다.On the other hand, in the case of using the cotton wick (20, 30, 40) by simply mounting the cotton body (17, 27, 37) to the fixing member, which is generated when using a mesh screen type wick or sintered wick conventionally Not only manufacturing difficulties can be prevented, but manufacturing costs can be reduced.

한편, 종래에는 히트파이프(10)를 채용하여 주택난방, 농업용 난방장치 등의 난방자재로 사용할 경우, 작동유체(13)의 귀환을 돕기 위하여 히트파이프(10)를 경사지게 설치하여 열원으로부터 멀리 위치하는 히트파이프(10)의 단부측을 높게 설치하여 사용하고 있다. 이에 따라, 그 설비과정이 복잡하고, 히트파이프(10)를 경사지게 설치하기 위해 바닥을 일정 두께 이상으로 설계하여야 한다는 문제점이 있었다.On the other hand, conventionally employing the heat pipe (10) when used as a heating material, such as home heating, agricultural heating, etc., in order to assist the return of the working fluid 13 to install the heat pipe 10 inclined to be located away from the heat source The end side of the heat pipe 10 is set high and used. Accordingly, the installation process is complicated, there is a problem that the floor should be designed to a predetermined thickness or more in order to install the heat pipe 10 inclined.

그러나 본 코튼윅(20,30,40)을 갖는 히트파이프(10)를 사용할 경우, 히트파이프(10)를 수평으로 설치하더라도 열교환이 원활하므로, 히트파이프(10)를 경사지게 설비할 필요가 없고 바닥을 얇게 설계해도 된다. 따라서 설비작업이 간편하고 설비원가가 절감된다.However, in the case of using the heat pipe 10 having the cotton wick 20, 30, 40, even if the heat pipe 10 is installed horizontally, the heat exchange is smooth, so that the heat pipe 10 does not need to be inclined and installed on the floor. You may design thinner. Therefore, the installation work is simple and the equipment cost is reduced.

이상 설명한 바와 같이, 본 고안에 따르면, 코튼윅(20,30,40)을 사용함으로써, 중력방향에 무관하게 작동유체(13)의 순환이 이루어져 열교환 효율을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 제작이 간편하고 제조원가를 절감할 수 있게 된다.As described above, according to the present invention, by using the cotton wick (20, 30, 40), the working fluid 13 can be circulated regardless of the gravity direction to improve the heat exchange efficiency, it is easy to manufacture And manufacturing cost can be reduced.

Claims (5)

길이방향의 양 단부가 폐쇄되어 진공상태를 이루도록 밀폐되며, 길이방향의 일단에는 열이 흡수되는 가열부(a)가 형성되고 타단에는 열이 방출되는 방열부(b)가 형성된 중공 파이프상의 컨테이너(11)를 갖는 히트파이프에 있어서,Both ends of the longitudinal direction are closed and sealed to form a vacuum state, and a heating pipe (a) is formed at one end of the longitudinal direction to absorb heat, and a heat pipe (b) having a heat dissipation part (b) at which the other end is discharged. In the heat pipe having 11), 상기 컨테이너(11) 내부에 길이방향을 따라 길게 배치되어 작동유체(13)의 이동을 안내하는 코튼체(綿)(17,27,37)와, 상기 코튼체(17,27,37)를 고정하기 위해 상기 컨테이너(11)의 길이방향을 따라 길게 배치된 고정부재(15,25,35)를 포함하는 코튼윅(20,30,40)과;A cotton body (17, 27, 37) and the cotton body (17, 27, 37) for guiding the movement of the working fluid 13 is disposed in the container 11 in the longitudinal direction to fix the cotton body (17, 27, 37) Cotton wick (20, 30, 40) including a fixing member (15, 25, 35) disposed long along the longitudinal direction of the container (11); 상기 컨테이너(11) 내부에 수용되어 외부로부터의 열에 의해 상기 가열부(a)와 방열부(b) 간을 순환하면서 증발과 응축을 반복하는 작동유체(13)를 포함하는 것을 특징으로 하는 코튼윅을 갖는 히트파이프.Cottonwick, which is contained in the container 11 and includes a working fluid 13 for repeating evaporation and condensation while circulating between the heating part a and the heat radiating part b by heat from the outside. Heat pipe having. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 고정부재(15)는 중공상의 파이프 형태로 형성되며, 상기 코튼체(17,27,37)는 상기 파이프내에 길이방향을 따라 삽입된 것을 특징으로 하는 코튼윅을 갖는 히트파이프.The fixing member (15) is formed in the shape of a hollow pipe, and the cotton body (17, 27, 37) is a heat pipe having a cotton wick, characterized in that inserted along the longitudinal direction in the pipe. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 고정부재(25)는 막대상으로 형성되며, 상기 막대의 외주면에는 그 길이방향을 따라 전영역에 걸쳐 상기 코튼체(17,27,37)가 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 코튼윅을 갖는 히트파이프.The fixing member 25 is formed in a rod shape, and the cotton body 17, 27, 37 is attached to the outer circumferential surface of the rod over the entire area along its length direction, the heat having a cotton wick pipe. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 고정부재(35)는 길이방향을 따라 긴 판상으로 형성되며, 상기 코튼체(17,27,37)는 상기 판의 양판면에 길이방향을 따라 길게 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 코튼윅을 갖는 히트파이프.The fixing member 35 is formed in a long plate shape along the longitudinal direction, the cotton body (17, 27, 37) has a cotton wick characterized in that it is attached to the both sides of the plate long along the longitudinal direction Heat pipe. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 4, 상기 코튼체(綿)(17,27,37)는 코튼사를 땋아서 직조한 것을 특징으로 하는 코튼윅을 갖는 히트파이프.The cotton body (綿) (17, 27, 37) is a heat pipe having a cotton wick, characterized in that woven by braided cotton yarn.
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