KR200356443Y1 - 히트파이프용 히트싱크 구조 - Google Patents

Abstract

본 고안은 열선과의 접촉면적을 현저히 증대시키고 안정적으로 접속되도록 하여 흡열효율을 획기적으로 향상시킴으로 특히 구들장타입 침대, 온열 보료 및 온돌 등의 온열에 있어서 시동가열이 신속하게 이루어지며, 온열효율이 현저히 향상되도록 하는 히트파이프용 히트싱크 구조에 관한 것이다.

이를 실현하기 위한 본 고안은 구들장타입 침대, 온열식 보료 또는 온돌에서 사용되는 히트파이프의 일단부가 삽지되기 위한 파이프삽지홈이 형성되고 열선으로부터 흡열된 열을 히트파이프로 전달하기 위한 온열수단의 히트파이프용 히트싱크에 있어서,

히트파이프가 삽지되기 위한 파이프삽지홈이 형성되는 몸체의 외부면에 적어도 1개 라인 이상의 열선삽지홈이 오목형성됨을 특징으로 한다.

Description

히트파이프용 히트싱크 구조{HEAT SINK STRUCTURE FOR HEAT PIPE}

본 고안은 히트파이프에 관한 것으로서, 특히 히트싱크에 열선이 삽지되기 위한 열선삽지홈이 오목형성됨으로써 열선과의 접촉면적을 현저히 증대시키고 안정적으로 접속되도록 하여 흡열효율을 획기적으로 향상시킴으로 특히 구들장타입 침대, 온열 보료 및 온돌등의 온열에 있어서 시동가열이 신속하게 이루어지며, 온열효율이 현저히 향상되도록 하는 히트파이프용 히트싱크 구조에 관한 것이다.

추운 겨울철을 보내야 하는 우리나라는 독특한 온돌문화를 이루고 있으며, 이에 따라 침대보다는 방바닥을 선호하는 것이 일반적이다. 따라서 온돌 외에 전열식 온열수단이 내장된 온돌침대, 돌침대, 황토침대 등, 온돌과 침대의 장점을 살려 전통적인 구들장과 같은 느낌을 누릴 수 있도록 하는 구들장타입의 침대가 널리 사용되고 있다.

이와 같은 구들장 타입의 침대, 온열식 보료 또는 전열을 이용하는 온돌은 내부에 열선 및 동판 등으로 이루어지는 온열수단이 내장되어 있고 그 상층으로 대리석, 옥돌 등의 석재, 황토 등으로 형성되는 표층부가 형성되는 구조이다.

그러나, 이와 같이 온열수단이 전열선으로 이루어짐으로써 인체에 유해한 전자파가 발생되는 등의 문제점이 있어 근래에는 에너지효율이 우수하며 유해전자파로부터 자유로운 히트파이프가 채택되고 있는 추세이다.

히트파이프(Heat pipe)는 열전달수단으로서 이미 전기, 전자 등의 산업분야 및 농업분야 등에서 널리 응용 사용되고 있는 것으로서, 진공상태의 금속관 내에 비점이 낮고 증발잠열이 큰 작동유체를 주입하여 제작되는 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 사용되며, 그 장점은 무엇보다도 별도의 동력원 없이 구리의 최고 수천 배에 달하는 열전도 성능을 낼 수 있다는 것이다.

이러한 히트파이프(2)의 일단을 도 1에 도시된 바와 같이, 전열에 의하여 가열되는 히트싱크(100)에 접속킴으로 침대 또는 보료 전체를 따뜻하게 가온시키는 것이다.

이와 같이 전열을 히트파이프에 전달하기 위한 종래 기술의 히트파이프용 히트싱크(100)는 히트파이프(2)의 일단부가 삽지되기 위한 히트파이프 삽지홈(120)이 형성되어 있으며, 일면을 통하여 열선(3)으로부터 흡열된 열을 히트파이프(2)로 전달하는 열교환 작용을 한다.

여기서, 히트파이프(2)의 가열이 원활하게 이루어지기 위하여는 히트싱크가 열원인 열선으로부터 가능한 많은 양을 안정적으로 흡열할 수 있어야 되고 그러기 위해서는 열선과의 접속구조가 매우 중요하다.

그러나, 종래 기술의 히트싱크(100)는 평탄면으로 되는 일면에 열선이 단회적으로 경유 접속되는 구조로 되어 흡열면적이 미흡하고, 열선과의 접속이 불안정하게 되어 온열효율이 저하되며 특히 시동가열이 더디게 이루어지는 문제점이 있었다.

본 고안은 상기한 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로서,

본 고안의 목적은, 히트싱크에 열선이 삽지되기 위한 열선삽지홈이 오목형성됨으로써 열선과의 접촉면적을 현저히 증대시키고 안정적으로 접속되도록 하여 흡열효율을 획기적으로 향상시킴으로 특히 구들장타입 침대, 온열 보료 및 온돌 등의 온열에 있어서 시동가열이 신속하게 이루어지며, 온열효율이 현저히 향상되도록 하는 히트파이프용 히트싱크 구조를 제공함에 있다.

도 1은 히트파이프를 이용하는 온열수단의 일 실시예도

도 2는 본 고안에 따른 일 실시예의 사시도

도 3a ∼3d는 본 고안에 따른 실시예들의 구성을 보이는 정면도

도 4a, 4b는 본 고안에 따른 실시예들의 열선 설치상태도

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1: 본 고안의 히트파이프용 히트싱크 2: 히트파이프

3: 열선 10: 히트싱크 몸체

11: 저면 12: 측면

20: 파이프 삽지홈 30: 열선삽지홈

상기한 목적을 달성하는 본 고안에 따른 히트파이프용 히트싱크 구조는,

구들장타입 침대, 온열식 보료 또는 온돌에서 사용되는 히트파이프의 일단부가 삽지되기 위한 파이프삽지홈이 형성되고 열선으로부터 흡열된 열을 히트파이프로 전달하기 위한 온열수단의 히트파이프용 히트싱크에 있어서,

히트파이프가 삽지되기 위한 파이프삽지홈이 형성되는 몸체의 외부면에 적어도 1개 라인 이상의 열선삽지홈이 오목형성됨을 특징으로 한다.

이하, 본 고안의 히트파이프용 히트싱크 구조에 대한 일 실시예를 첨부도면을 참조하여 보다 상세히 설명한다.

도 2는 본 고안에 따른 일 실시예의 구성을 보이는 사시도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 본 고안에 따른 일 실시예의 히트파이프용 히트싱크 구조(1)는 구들장타입 침대, 온열식 보료 또는 온돌에서 사용되는 히트파이프(2)의 일단부가 삽지되기 위한 파이프삽지홈이 형성되고 열선으로부터 흡열된 열을 히트파이프로 전달하기 위한 히트파이프용 히트싱크에 있어서, 히트파이프(2)가 삽지되기 위한 파이프삽지홈(20)이 형성되는 몸체(10)의 외부면에 적어도 1개 라인 이상의 열선삽지홈(30)이 오목형성되는 것이다.

상기 열선삽지홈(30)은 히트파이프(2)의 길이방향과 같은 히트싱크 몸체(10)의 길이방향으로 형성됨이 바람직하다. 이와 같이 열선삽지홈이 형성되고 그 형성방향이 몸체의 길이방향으로 이루어짐으로써 열선(3)의 유동 이탈이 방지되는 파지기능과 함께 열선(3)과의 흡열 접속면적을 증대시키게 된다. 또한, 상기 열선삽지홈(30)은 히트싱크 몸체(10)의 폭방향으로 형성되어도 무방하다.

도 3a 내지 도 3d는 본 고안에 따른 실시예들의 정면도이다.

상기 열선삽지홈(30)은 도3a 내지 도 3d에 도시된 바와 같이, 몸체(10)의 저면(11) 또는 측면(12)에 형성된다. 상기 열선삽지홈(10)은 몸체의 저면(11)과 양측면(12)에 모두 형성됨이 바람직하다.

또한, 상기 몸체(10)에는 열선삽지홈(30)이 복수 형성된 면을 포함하여 형성되어도 무방하다(도 3c, 도 3d 참조).

또한, 상기 열선삽지홈(30)은 원형상의 단면을 이루는 원형열선(3a)에 대응하여 ∪형홈(31)으로 형성된다(도 3b, 도 3c, 도 3d 참조).

또한, 상기 열선삽지홈(30)은 얇은 직사각형의 단면을 이루는 리본열선(3b)에 대응하여 사각형홈(33)으로 형성될 수 있다(도 2, 도 3 참조). 또한, 상기 열선삽지홈(30)은 ∪형홈(31)과 사각형홈(33)이 복합적으로 형성될 수도 있다(도 3의 b 참조).

상기 열선삽지홈(30)의 배열구성은 이외에도 다양하게 변형이 가능하다.

한편, 상기 파이프삽지홈(20)은 개구부인 양측면의 상단(21)이 내향 돌출되는 원호형태로 형성됨이 바람직하다.

이와 같은 구성의 본 고안에 따른 히트파이프용 히트싱크 구조(1)의 작용상태를 살펴본다.

본 고안은 히트싱크(1)에 열선이(3) 삽지되기 위한 열선삽지홈(30)이 오목형성됨으로써 열선(3)과의 접촉면적을 증대시키고 열선이 안정적으로 안착 접속되어 흡열효율을 향상시킨다.

도 4의 a도에 도시된 바와 같이, 열선삽지홈이 리본열선(3b)에 대응하는 사각형홈(33)이 저면에 형성되는 경우, 열선이 히트싱크의 길이방향으로 안착 접속되면서 인접하는 다른 히트싱크 사이에서 지그재그형태로 배열되어 종래 기술에서 히트싱크에 가로 걸치는 방향으로 접속되던 것에 비하여 접속면적이 현저히 증대되며 열선의 유동 이탈이 방지된다.

특히, 열선삽지홈(30)이 복수 라인으로 형성되는 경우, 도 4b에 도시된 바와 같이, 열선(3)이 히트싱크 몸체(10)에 다중으로 권회 접속되어 흡열면적을 현저히 증대시킴으로 열효율을 획기적으로 향상시키는 것이다.

따라서, 가열이 빠르게 진행되어 시동가열이 신속하게 이루어지며, 온열이 대단히 효율적으로 이루어진다.

또한, 열선삽지홈(30)이 U형홈(31)과 사각형홈(33)홈이 복합적으로 형성된 경우에는 원형열선(3a) 또는 리본열선(3b) 중 어느 타입의 열선이든 공통적으로 적용 가능한 장점이 있다.

한편, 파이프삽지홈(20)의 개구부인 양측 상단(21)이 내향 돌출형성됨으로써 히트파이프 삽지 후 상기 양측 상단(21)을 가압하는 것으로서 히트파이프(2)의 결합고정이 간편하게 이루어진다.

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 살펴 본 바와 같이, 본 고안에 따른 히트파이프용 히트싱크 구조는,

히트싱크에 열선이 삽지되기 위한 열선삽지홈이 오목형성됨으로써 열선과의 접촉면적을 현저히 증대시키고 안정적으로 접속되도록 하여 흡열효율을 획기적으로 향상시킴으로, 특히 구들장타입 침대, 온열 보료 및 온돌 등의 온열에 있어서 시동가열이 신속하게 이루어지며 온열효율을 현저히 향상시키는 기술이다.

Claims (9)

1. 구들장타입 침대, 온열식 보료 또는 온돌에서 사용되는 히트파이프(2)의 일단부가 삽지되기 위한 파이프삽지홈이 형성되고 열선으로부터 흡열된 열을 히트파이프로 전달하기 위한 온열수단의 히트파이프용 히트싱크에 있어서,

   히트파이프(2)가 삽지되기 위한 파이프삽지홈(20)이 형성되는 몸체(10)의 외부면에 적어도 1개 라인 이상의 열선삽지홈(30)이 오목형성됨을 특징으로 하는 히트파이프용 히트싱크 구조.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 열선삽지홈(30)은 히트파이프의 길이방향과 같은 히트싱크의 길이방향으로 형성됨을 특징으로 하는 히트파이프용 히트싱크 구조.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,

   상기 열선삽지홈(30)은 몸체(10)의 저면(11) 또는 측면(12)에 형성됨을 특징으로 하는 히트파이프용 히트싱크 구조.
4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,

   상기 열선삽지홈(10)은 몸체의 저면(11)과 양측면(12)에 모두 형성됨을 특징으로 하는 히트파이프용 히트싱크 구조.
5. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,

   상기 몸체(10)에는 복수 라인의 열선삽지홈(30)이 형성된 면을 포함하는 것을 특징으로 하는 히트파이프용 히트싱크 구조.
6. 제 1항에 있어서,

   상기 열선삽지홈(30)은 원형상의 단면을 이루는 원형열선(3a)에 대응하여 ∪형홈(31)으로 형성됨을 특징으로 하는 히트파이프용 히트싱크 구조.
7. 제 1항에 있어서,

   상기 열선삽지홈(30)은 직사각형의 단면을 이루는 리본열선(3b)에 대응하여 사각형홈(33)으로 형성됨을 특징으로 하는 히트파이프용 히트싱크 구조.
8. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,

   상기 열선삽지홈(30)은 ∪형홈(31)과 사각형홈(33)이 복합적으로 형성됨을 특징으로 하는 히트파이프용 히트싱크 구조.
9. 제 1항에 있어서,

   상기 파이프삽지홈(20)은 개구부인 양측면의 상단(21)이 내향 돌출되는 원호형태로 형성됨을 특징으로 하는 히트파이프용 히트싱크 구조.