KR200350151Y1 - 도금된 와이어 메쉬 스크린 윅을 갖는 히트파이프 - Google Patents

Abstract

본 고안은 와이어 메쉬 스크린 윅의 표면도, 내식성, 안정성을 향상시켜 작동유체의 순환흐름 및 품질특성을 현저히 향상시키며, 산화가 방지되어 수명이 극대화되도록 하는 도금된 와이어 메쉬 스크린 윅을 갖는 히트파이프에 관한 것이다.

이를 실현하기 위한 본 고안은 길이방향의 양 단부가 폐쇄되어 진공상태를 이루도록 밀폐되며, 길이방향의 일단에는 열이 흡수되는 흡열부가 형성되고 타단에는 열이 방출되는 방열부가 형성된 중공의 컨테이너(10) 내에 작동유체의 순환능력을 향상시키기 위해 설치되는 와이어 메쉬 스크린 윅(Wire Mesh Screen Wick)이 장착되는 히트파이프에 있어서, 상기 와이어 메쉬 스크린 윅(50)은 도금된 와이어(51)로 이루어짐을 특징으로 하는 것으로서,

바람직하기는 상기 와이어(51)는 구리선(51a)에 주석으로 도금되고, 상기 도금된 와이어(51)로 이루어진 와이어 메쉬 스크린 윅은 직물조직 또는 길이방향으로 중공이 형성되는 와이어튜브조직(50')으로 이루어진다.

Description

도금된 와이어 메쉬 스크린 윅을 갖는 히트파이프{HEAT-PIPE HAVING A PLATED WIRE MESH SCREEN WICK}

본 고안은 히트파이프의 윅에 관한 것으로서 특히 와이어 메쉬 스크린 윅의 표면도, 내식성, 안정성을 향상시켜 작동유체의 순환흐름 및 품질특성을 현저히 향상시키며, 산화가 방지되어 수명이 극대화되도록 하는 도금된 와이어 메쉬 스크린 윅을 갖는 히트파이프에 관한 것이다.

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 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.

이러한 히트파이프는 양단이 밀봉되어 진공을 형성하는 컨테이너 내부에 증발매체인 작동유체를 소량 봉입하여 형성되며, 작동유체는 메탄올, 아세톤, 물(증류수)을 주로 사용한다.

컨테이너의 일측 단부는 열이 가해지는 흡열부를 형성하고, 타측 단부는 열이 방출되는 방열부를 형성한다. 상기 흡열부에서는 흡열에 의하여 작동유체가 증발 및 증기상태로 변환되고, 증기상태의 작동유체는 열을 방출하며 방열부에 도달하면서 응축되어 액상으로 변환된 후, 다시 흡열부로 복귀하게 된다. 이러한 순환이 반복되면서 흡열부로부터의 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.

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 와이어 메쉬 스크린(Wire 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.

이와 같은 히트파이프의 작동유체의 유로를 형성하기 위한 윅의 구성에서 종래기술의 상기 와이어 메쉬 스크린형 윅(150)은 순수 구리선이 사용되며 도 6에 도시된 바와 같이 씨줄과 날줄을 서로 직각으로 교차시켜 직조되는 직물조직으로 형성되어 있다.

상기 구성의 종래기술은 작동유체의 상변화로 방출되는 잠열(Latent Heat)을이용하여 흡열부에서 응축 방열부로 열을 전달함에 있어서 표면도가 거칠게 형성됨으로 작동유체의 순환흐름을 지체시키고, 순수구리선이 작동유체에 노출되어 반응함으로써 불안정가스가 발생되어 히트파이프의 품질특성을 저하시키는 문제점이 있었다.

뿐만 아니라 산화 부식이 발생되어 표면에 이물질이 증착됨으로 성능저하와 함께 수명을 단축시키게 되는 문제점이 있었다.

본 고안은 상기한 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로서,

본 고안의 목적은 와이어 메쉬 스크린 윅의 와이어가 도금처리됨으로 표면도, 내식성, 안정성을 향상시켜 작동유체의 순환흐름 및 품질특성이 현저히 향상되는 도금된 와이어 메쉬 스크린 윅을 갖는 히트파이프를 제공함에 있다.

본 고안의 다른 목적은 와이어의 산화가 방지됨으로 수명이 극대화되도록 하는 도금된 와이어 메쉬 스크린 윅을 갖는 히트파이프를 제공함에 있다.

도 1은 본 고안에 따른 일 실시예의 히트 파이프의 구성을 보이는 단면도

도 2는 도 1의 A-A선 단면도

도 3은 본고안에 따른 일 실시예의 와이어 메쉬 스크린 윅의 와이어의 단면 상세도

도 4는 본고안에 따른 일 실시예의 와이어 메쉬 스크린 윅의 구성도

도 5는 본 고안에 따른 다른 일 실시예의 단면도

도 6은 종래 기술의 와이어 메쉬 스크린 윅의 구성도

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1: 본 고안의 히트파이프 10: 컨테이너

30: 작동유체 50, 50': 와이어 메쉬 스크린 윅

51: 와이어 51b: 도금층

150: 종래 기술의 와이어 메쉬 스크린 윅

상기한 목적을 달성하는 본 고안에 따른 도금된 와이어 메쉬 스크린 윅을 갖는 히트파이프는 길이방향의 양 단부가 폐쇄되어 진공상태를 이루도록 밀폐되며, 길이방향의 일단에는 열이 흡수되는 흡열부가 형성되고 타단에는 열이 방출되는 방열부가 형성된 중공의 컨테이너 내에 작동유체의 순환능력을 향상시키기 위해 설치되는 와이어 메쉬 스크린 윅(Wire Mesh Screen Wick)이 장착되는 히트파이프에 있어서, 상기 와이어 메쉬 스크린 윅은 도금된 와이어로 이루어짐을 특징으로 한다.

이하, 본 고안의 도금된 와이어 메쉬 스크린 윅을 갖는 히트파이프에 대한 일 실시예를 첨부도면을 참조하여 보다 상세히 설명한다.

도 1은 본 고안에 따른 일 실시예의 히트파이프의 구성을 보이는 단면도, 도 2는 도 1의 A-A선 단면도, 도 3은 본 고안에 따른 와이어 메쉬 스크린 윅의 와이어의 상세 단면도이다.

본 고안에 따른 일 실시예의 도금된 와이어 메쉬 스크린 윅을 갖는 히트파이프(10)는 길이방향의 양 단부가 폐쇄되어 진공상태를 이루도록 밀폐되며, 길이방향의 일단에는 열이 흡수되는 흡열부(a)가 형성되고 타단에는 열이 방출되는 방열부(b)가 형성된 중공의 컨테이너(10) 내에 작동유체(30)의 순환능력을 향상시키기 위해 설치되는 와이어 메쉬 스크린 윅(Wire Mesh Screen Wick)이 장착되되, 상기 와이어 메쉬 스크린 윅(50)은 도금된 와이어(51)로 이루어지는 것이다.

바람직하기는 상기 와이어(51)는 구리선(51a)에 열전도성과 내식성 및 표면도가 우수한 주석으로 도금됨이 바람직하다. (51b)는 도금층이다.

또한, 상기 와이어(51)의 도금재(51b)는 니켈 또는 크롬으로 이루어져도 무방하다.

또한 도금된 와이어(51)로 이루어진 와이어 메쉬 스크린 윅(50)은 씨줄과 날줄이 직교하는 직물조직으로 이루어질 수 있으나, 바람직하게는 도 4에 도시된 바와 같이 길이방향으로 중공이 형성되는 와이어튜브조직(50')으로 이루어진다.

한편, 상기 컨테이너(10)는 도 2에 도시된 바와 같은 원통관형 뿐만 아니라 사각관형, 얇은 슬림사각관형 등 다양한 형상으로 이루어진다.

이와 같은 구성의 와이어 메쉬 스크린 윅(50)은 특히 광택 및 표면도가 우수한 주석으로 도금되어 표면이 매끄럽게 됨으로 작동유체의 순환흐름을 현저히 향상시키고 히트파이프의 품질특성을 향상시킨다.

또한, 내식성이 강한 주석도금으로 인하여 산화 및 이물질 증착이 방지되어 히트파이프의 품질특성과 함께 수명을 극대화시킨다.

또한, 와이어가 도금됨으로 구리선과 작동유체의 접속 반응이 차단되어 불안정가스의 발생이 방지되고 히트파이프의 품질특성을 향상시키게 된다.

또한, 상기 와이어 메쉬 스크린 윅의 짜임조직에서 상기 와이어튜브조직(50')으로 형성될 경우, 씨줄, 날줄 구별없이 모두 길이방향으로 짜여짐으로 씨줄과 날줄이 직각 교차되는 직물조직에 비하여 작동유체의 흐름을 현저히 향상시키며 히트파이프의 품질특성을 더욱 향상시킨다.

이상, 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조로 설명하였다. 여기서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 본 고안의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 고안의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 고안의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

이상에서 상세히 살펴본 바와 같이, 본 고안에 따른 도금된 와이어 메쉬 스크린 윅을 갖는 히트파이프는,

와이어 메쉬 스크린 윅의 와이어가 도금처리됨으로 표면도, 내식성, 안정성을 향상시켜 작동유체의 순환흐름 및 품질특성을 현저히 향상시키는 한편 산화가 방지됨으로 수명이 극대화되는 효과가 있다.

Claims (5)

1. 길이방향의 양 단부가 폐쇄되어 진공상태를 이루도록 밀폐되며, 길이방향의 일단에는 열이 흡수되는 흡열부가 형성되고 타단에는 열이 방출되는 방열부가 형성된 중공의 컨테이너(10) 내에 작동유체의 순환능력을 향상시키기 위해 설치되는 와이어 메쉬 스크린 윅(Wire Mesh Screen Wick)이 장착되는 히트파이프에 있어서,

   상기 와이어 메쉬 스크린 윅(50)은 도금된 와이어(51)로 이루어짐을 특징으로 하는 도금된 와이어 메쉬 스크린 윅을 갖는 히트파이프.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 와이어(51)는 구리선(51a)에 주석으로 도금된 것을 특징으로 하는 도금된 와이어 메쉬 스크린 윅을 갖는 히트파이프.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 와이어의 도금재(51)는 니켈 또는 크롬으로 이루어짐을 특징으로 하는 도금된 와이어 메쉬 스크린 윅을 갖는 히트파이프.
4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 도금된 와이어(51)로 이루어진 와이어 메쉬 스크린 윅은 직물조직 또는 길이방향으로 중공이 형성되는 와이어튜브조직(50')으로 이루어짐을 특징으로 하는 도금된 와이어 메쉬 스크린 윅을 갖는 히트파이프.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 컨테이너(10)는 원통관형 또는 사각관형으로 이루어짐을 특징으로 하는 도금된 와이어 메쉬 스크린 윅을 갖는 히트파이프.