KR20040000282A - Safety means of heat pipe - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 히트 파이프의 안전구조에 관한 것으로서, 상세하게는 히트 파이프의 온도 및 압력이 일정 이상으로 가변될 때 자동적으로 개방되게 하는 히트 파이프의 안전구조에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a safety structure of a heat pipe, and more particularly, to a safety structure of a heat pipe that automatically opens when the temperature and pressure of the heat pipe are changed to a certain level or more.
일반적으로 알려진 바와 같이 전자장비에서 발생하는 열을 방열(열 이송)시키기 위해 히트 싱크(Heat Sink)를 사용하는 것으로서, 상기 히트 싱크는 사무용기기인 개인용 컴퓨터의 CPU(Central Processor Unit), 서버급 워크 스테이션의 MPU(Multiple Processor Unit), VGA Chip, PDA, PCMCIA, 휴대전화, 하드디스크 등의 발열체에서 발생되는 열을 외부로 방열시키는 것이며, 상기 발열체의 열을 방열시키지 못하게 되면 표면 온도가 점차적으로 상승하면서 과열로 인한 발열체의 오동작과 파손 등의 현상이 나타나게 되는 것이다.As is generally known, a heat sink is used to dissipate (heat transfer) heat generated from electronic equipment. The heat sink is a central processor unit (CPU), a server-class workstation of a personal computer which is an office device. This is to dissipate heat generated from heating elements such as MPU (Multiple Processor Unit), VGA Chip, PDA, PCMCIA, mobile phone, hard disk to the outside, and if the heat of the heating element is not dissipated, the surface temperature gradually rises. Malfunctions and breakage of the heating element due to overheating will appear.
상기한 히트 싱크는 내부에 히트 파이프를 설치하는 것으로서, 상기 히트 파이프는 작동 유체의 증발 잠열을 이용하여 작은 온도차에서도 무동력으로 열을 효과적으로 이송할 수 있게 히트 파이프 내부에 작동 유체를 넣고 밀봉하여 진공이 유지되게 하는 것이며, 열원이 있는(발열체의 고온부분) 증발부에서 작동 유체가 증기로 변화되는 것이고, 상기 증발부에서 증발된 증기는 파이프 내부로 확산되면서 응축부로 이동하여 열을 방출하는 것이며, 상기 열이 방출됨과 동시에 응축된 액체가 증발부로 귀환하면서 다시 열을 받아 증발하는 과정을 반복하면서 증발부측의 열을 신속히 방열시키는 것이다.The heat sink is a heat pipe installed therein, and the heat pipe uses a latent heat of evaporation of the working fluid to seal the working fluid inside the heat pipe so as to effectively transfer heat without a small temperature difference even without a vacuum. It is to be maintained, the working fluid is changed to steam in the evaporator having a heat source (hot part of the heating element), the vapor evaporated in the evaporator is moved to the condensing unit to release heat while diffusing into the pipe, At the same time as the heat is released, the condensed liquid returns to the evaporator and receives heat again and evaporates the heat rapidly.
상기한 히트 파이프는 히트 싱크에 설치되어 그 기능을 발휘하는 것으로 설명하였으나, 상기 히트 파이프를 단독적으로 사용하여 신속한 열 이송 및 균일한 열 발생이 이루어지게 할 수도 있는 것이다.Although the heat pipe has been described as being installed in the heat sink to exhibit its function, the heat pipe may be used alone to allow rapid heat transfer and uniform heat generation.
종래의 히트 파이프는 도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이, 내부에 작동 유체가 충진됨으로써 작동 유체의 증발 잠열을 이용하여 작은 온도차에서도 무동력으로 열을 효과적으로 이송(전원 인가시 균일한 열 발생)하는 것으로서, 히트 파이프(1)의 일측은 필튜브(Fill Tube)(3)를 형성하여 작동 유체가 주입된 후 밀봉처리되는 것이다.As shown in FIGS. 1 to 3, a conventional heat pipe is filled with a working fluid therein to efficiently transfer heat with no power even at a small temperature difference (even heat generated when power is applied) by using latent heat of evaporation of the working fluid. As one side of the heat pipe 1 forms a fill tube 3 to be sealed after the working fluid is injected.
상기 필튜브(3)는 그 길이를 적정하게 유지시킴과 아울러 필튜브(3)의 단부는 용접을 통한 웰딩부(5)가 형성되게 하는 것이다. 상기 웰딩부(5)는 히트 파이프(1) 내부의 열이 일정 이상으로 상승됨에 따른 포화 증기압이 증가하게 되는 것이고, 상기 포화 증기압이 증가되면서 폭발로 인한 안전 사고를 미연에 방지하고자 웰딩부(5)를 형성하는 것으로서, 상기 포화 증기압이 증가하면 웰딩부(5)가 파손되면서 히트 파이프(1) 내부의 작동 유체가 외부로 토출되는 것이다.The fill tube 3 maintains its length appropriately, and the ends of the fill tube 3 allow the welding portion 5 to be formed by welding. The welding part 5 is to increase the saturated vapor pressure as the heat inside the heat pipe 1 is raised above a certain level, and the welding part 5 to prevent a safety accident due to an explosion as the saturated vapor pressure is increased. In this case, when the saturated vapor pressure increases, the welding part 5 is broken and the working fluid inside the heat pipe 1 is discharged to the outside.
한편, 히트 파이프(1)의 타측은 초기 밀봉부(7)를 형성하여 작동 유체의 충진을 대기하는 것로서, 상기 초기 밀봉부(7)는 그 길이를 최소화시킴과 아울러 초기 밀봉부(7)의 단부는 용접을 통한 웰딩부(5)가 형성되게 하는 것이다. 상기 웰딩부(5)는 히트 파이프(1) 내부의 열이 일정 이상으로 상승됨에 따른 포화 증기압이 증가하게 되는 것이고, 상기 포화 증기압이 증가되면서 폭발로 인한 안전 사고를 2차적으로 방지하고자 웰딩부(5)를 형성하는 것으로서, 상기 포화 증기압이 증가하여 필튜브(3)가 개방되지 않는 경우에 웰딩부(5)가 파손되면서 히트 파이프(1)내부의 작동 유체가 외부로 토출되는 것이다.On the other hand, the other side of the heat pipe (1) forms an initial seal (7) to wait for the filling of the working fluid, the initial seal (7) minimizes the length and the initial seal (7) The end of is to cause the welding portion 5 to be formed by welding. The welding part 5 is to increase the saturated vapor pressure as the heat inside the heat pipe 1 rises above a certain level, and to increase the saturated vapor pressure to prevent secondary accidents due to explosion. 5), when the saturation vapor pressure is increased and the fill tube 3 is not opened, the welding part 5 is broken and the working fluid inside the heat pipe 1 is discharged to the outside.
그러나 상기한 히트 파이프는, 일측 필튜브(3)에 웰딩부(5)를 형성하고 있기 때문에 히트 파이프(1)의 온도 상승으로 인한 포화 증기압이 일정 이상으로 상승된다 하더라도 웰딩부(5)의 개방이 신속하게 이루어지지 않으므로 히트 파이프(1)의폭발 현상이 종종 발생되는 문제점이 있었다.However, since the above-mentioned heat pipe forms the welding part 5 in the one side fill tube 3, even if the saturation vapor pressure resulting from temperature rise of the heat pipe 1 rises more than a fixed level, the welding part 5 opens. Since this is not done quickly, there was a problem that the explosion phenomenon of the heat pipe 1 often occurs.
또한 타측 초기 밀봉부(7)에 웰딩부(5)를 형성하고 있기 때문에 히트 파이프(1)의 온도 상승으로 인한 포화 증기압이 일정 이상으로 상승된다 하더라도 웰딩부(5)의 개방이 신속하게 이루어지지 않으므로 히트 파이프(1)의 폭발 현상이 종종 발생되는 단점도 있었다.In addition, since the welding portion 5 is formed on the other side initial sealing portion 7, even if the saturated vapor pressure due to the temperature rise of the heat pipe 1 rises above a certain level, the welding portion 5 cannot be opened quickly. Therefore, there was also a disadvantage that an explosion phenomenon of the heat pipe 1 is often generated.
본 발명은 상기한 문제점을 시정하여, 히트 파이프의 폭발 현상을 완전하게 방지할 수 있도록 한 히트 파이프의 안전구조를 제공하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a safety structure of a heat pipe that can correct the above problems and completely prevent an explosion phenomenon of the heat pipe.
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 제 1 실시예는 열 흡수 또는 열발생을 통한 열전달이 이루어지게 내부에 작동 유체가 충진된 히트 파이프에 있어서, 상기 히트 파이프의 필튜브 단부가 핀치 가공으로 곡률면이 형성됨과 아울러 상기 곡률면에 의해서 필튜브가 밀봉되는 것이다.In order to achieve the above object, the first embodiment of the present invention is a heat pipe filled with a working fluid therein for heat transfer through heat absorption or heat generation, wherein the fill tube end of the heat pipe is pinched A curved surface is formed and the fill tube is sealed by the curved surface.
또한 본 발명의 제 2 실시예는 열 흡수 또는 열 발생을 통한 열전달이 이루어지게 내부에 작동 유체가 충진된 히트 파이프에 있어서, 상기 히트 파이프의 초기 밀봉부 단부 내측에 형성되는 확장관과, 상기 확장관에 위치되어 초기 밀봉부가 차단되게 하는 솔더부로 이루어지는 것이다.In addition, the second embodiment of the present invention is a heat pipe filled with a working fluid therein for heat transfer through heat absorption or heat generation, the expansion pipe formed inside the initial seal end of the heat pipe, and the expansion It consists of a solder that is placed in the tube to block the initial seal.
도 1은 일반적인 히트 파이프를 나타낸 정면도,1 is a front view showing a typical heat pipe,
도 2는 도 1의 A부를 나타낸 종래의 것의 확대도,2 is an enlarged view of a conventional one showing part A of FIG. 1;
도 3은 도 1의 B부를 나타낸 종래의 것의 확대도,3 is an enlarged view of a conventional one showing part B of FIG. 1;
도 4는 도 1의 A부에 대응되는 본 발명의 제 1 실시예의 확대도,4 is an enlarged view of a first embodiment of the present invention corresponding to part A of FIG. 1;
도 5는 도 1의 B부에 대응되는 본 발명의 제 2 실시예의 확대도이다.FIG. 5 is an enlarged view of a second embodiment of the present invention corresponding to part B of FIG. 1.
〈도면의 주요부분에 사용된 부호의 설명〉<Description of the code used in the main part of the drawing>
1: 히트 파이프 3: 필튜브1: heat pipe 3: fill tube
7: 초기 밀봉부 10: 곡률면7: initial seal 10: curvature plane
15: 접합면 20: 확장관15: joint surface 20: expansion tube
25: 솔더부25: solder part
본 발명의 제 1 실시예는 도 1에서 참조되고 도 4에 도시한 바와 같이, 열 흡수 또는 열 발생을 통한 열전달이 이루어지게 내부에 작동 유체가 충진된 히트 파이프(1)에 있어서, 상기 히트 파이프(1)의 일측 단부에 형성되는 필튜브(3) 단부가 핀치 롤러(pinch roller)(미도시)를 통한 핀치 가공으로 곡률면(10)을 형성함과 아울러 상기 곡률면(10)에 의해서 필튜브(3)가 밀봉되는 것이다. 상기 필튜브(3)의 단부 외측은 핀치 롤러의 압착에 의해서 곡률면(10)이 형성되는 것이고, 상기 필튜브(3)의 단부 내측은 핀치 롤러의 압착에 의해서 접합면(15)이 형성되는 것으로서, 상기 곡률면(10)은 핀치 롤러와 대응되는 것이고, 상기 접합면(15)은 히트 파이프(1) 내부의 열이 일정 이상으로 상승됨에 따른 포화 증기압이 증가할 때 점차적으로 분리되는 것이며, 상기 포화 증기압이 적정 이상으로 상승되면 완전한 분리가 진행되게 되면서 히트 파이프(1) 내부의 작동 유체가 외부로 토출되는 것이다.As shown in FIG. 1 and shown in FIG. 4, the first embodiment of the present invention is a heat pipe 1 filled with a working fluid therein for heat transfer through heat absorption or heat generation, wherein the heat pipe The end of the fill tube (3) formed at one end of the (1) forms a curvature surface (10) by pinch processing through a pinch roller (not shown), and fills by the curvature surface (10). The tube 3 is sealed. The outer side of the end of the fill tube 3 is a curvature surface 10 is formed by the pressing of the pinch roller, the end of the end of the fill tube 3 is joined to the surface 15 is formed by the pressing of the pinch roller As the curvature surface 10 corresponds to the pinch roller, the bonding surface 15 is gradually separated when the saturated vapor pressure increases as the heat inside the heat pipe 1 rises above a certain level, When the saturated vapor pressure rises above a proper level, complete separation proceeds and the working fluid inside the heat pipe 1 is discharged to the outside.
이상과 같은 본 발명의 제 1 실시예는 히트 파이프의 폭발 현상을 완전하게 방지할 수 있도록 하는 것으로서, 히트 파이프(1)의 필튜브(3)를 마감 처리할 때 핀치 롤러를 이용하여 핀치 가공하는 것이다. 상기 필튜브(3)의 단부가 핀치 가공됨에 따라 필튜브(3) 외측은 곡률면(10)이 형성됨과 아울러 내측의 접합면(15)은 수평선상으로 유지되는 것이고, 상기 필튜브(15)의 접합면(15) 단부측은 커팅되면서 밀봉되는 것이다.The first embodiment of the present invention as described above to completely prevent the explosion phenomenon of the heat pipe, the pinch processing using a pinch roller when finishing the fill tube (3) of the heat pipe (1) will be. As the end of the fill tube 3 is pinched, the outer surface of the fill tube 3 is formed with a curvature surface 10, and the inner joining surface 15 is maintained on a horizontal line. Bonding surface 15 of the end side is to be sealed while cutting.
상기 상태에서 히트 파이프(1)의 온도가 적정 이상으로 상승되면, 히트 파이프(1) 내부의 압력이 상승되고, 상기 히트 파이프(1) 내부의 압력이 상승되게 되면서 히트 파이프(1) 내부에 과압력이 형성되면 필튜브(3)의 접합면(15)이 분리되는 것이다. 상기 필튜브(3)의 접합면(15)이 점차적으로 분리되어 외부로의 개방이 이루어지게 되면 히트 파이프(1)의 포화 증기압이 신속하게 저하되는 것이고, 상기포화 증기압이 현저하게 저하됨과 동시에 히트 파이프(1)의 폭발 현상이 방지되는 것이다.In this state, when the temperature of the heat pipe 1 rises above the proper level, the pressure inside the heat pipe 1 is increased, and the pressure inside the heat pipe 1 is increased, thereby overheating the inside of the heat pipe 1. When the pressure is formed, the bonding surface 15 of the fill tube 3 is separated. When the joint surface 15 of the fill tube 3 is gradually separated and opened to the outside, the saturated vapor pressure of the heat pipe 1 is rapidly lowered. The explosion phenomenon of the pipe 1 is prevented.
본 발명의 제 2 실시예는 도 1에서 참조되고 도 5에 도시한 바와 같이, 열 흡수 또는 열 발생을 통한 열전달이 이루어지게 내부에 작동 유체가 충진된 히트 파이프(1)에 있어서, 상기 히트 파이프(1)의 초기 밀봉부(7) 단부 내측에 원추상으로 형성되는 확장관(20)과, 상기 확장관(20)에 위치되어 초기 밀봉부(7)가 적정 압력으로 차단되게 하는 솔더부(25)로 이루어지는 것이다.A second embodiment of the present invention is referred to in FIG. 1 and as shown in FIG. 5, in a heat pipe 1 filled with a working fluid therein for heat transfer through heat absorption or heat generation, wherein the heat pipe (1) the expansion tube 20 is formed in a conical shape inside the end of the initial sealing portion (7), and the solder portion positioned in the expansion tube 20 to block the initial sealing portion 7 at an appropriate pressure ( 25).
상기 확장관(20)은 히트 파이프(1)의 내측에서 외측으로 확장되는 원추상으로 형성된 것으로서, 상기 히트 파이프(1) 내부의 압력이 적정 이상으로 상승될 때 필튜브(3)의 개방이 이루어지지 않는 경우에 2차적으로 오픈되도록 하는 것이며, 상기 확장관(20)에 결합되는 솔더부(25)는 땜납(solder)으로 형성됨에 따라 히트 파이프(1) 내부의 압력이 적정 이상으로 상승될 때 자연적으로 확장관(20)과 분리되게 하는 것이다.The expansion pipe 20 is formed as a conical shape that extends from the inside of the heat pipe 1 to the outside, the opening of the fill tube (3) is made when the pressure inside the heat pipe (1) is raised above the proper If not, it is to be opened secondarily, when the solder portion 25 coupled to the expansion pipe 20 is formed of solder (solder) when the pressure inside the heat pipe (1) is raised above the proper It is to be separated from the expansion tube 20 naturally.
상기 히트 파이프(1)의 내부 압력인 포화 증기압은 히트 파이프(1)의 열이 일정 이상으로 상승될 때 형성되는 것으로서, 상기 포화 증기압이 적정 이상으로 증가할 때 확장관(20)과 솔더부(25)가 점차적으로 분리되는 것이며, 상기 포화 증기압이 최대로 증가되면 솔더부(25)의 완전한 분리가 진행되게 되면서 히트 파이프(1) 내부의 작동 유체가 외부로 토출되는 것이다.The saturated vapor pressure, which is an internal pressure of the heat pipe 1, is formed when the heat of the heat pipe 1 rises above a certain level. When the saturated vapor pressure increases above a proper level, the expansion pipe 20 and the solder portion ( 25 is gradually separated, and when the saturated vapor pressure is increased to the maximum, complete separation of the solder portion 25 proceeds, and the working fluid inside the heat pipe 1 is discharged to the outside.
이상과 같은 본 발명의 제 2 실시에는 히트 파이프의 폭발 현상을 완전하게 방지할 수 있도록 하는 것으로서, 히트 파이프(1)의 초기 밀봉부(7)를 마감 처리할때 원추상의 확장관(20)을 형성함과 아울러 상기 확장관(20)에 솔더부(25)를 적정 크기로 형성하는 것이다.In the second embodiment of the present invention as described above, it is possible to completely prevent the explosion phenomenon of the heat pipe, and when the initial sealing portion 7 of the heat pipe 1 is closed, the conical expansion pipe 20 In addition to forming the solder portion 25 in the expansion tube 20 to the appropriate size.
상기 상태에서 히트 파이프(1)의 온도가 적정 이상으로 상승되면, 히트 파이프(1) 내부의 압력이 상승되고, 상기 히트 파이프(1) 내부의 압력이 상승되게 되면서 히트 파이프(1) 내부에 과압력이 형성되면 필튜브(3)가 개방되는 것이나 상기 필튜브(3)가 개방되지 않는 경우에는 확장관(20)측으로 히트 파이프(1)의 내부 압력이 증폭되는 것이며, 상기 확장관(20)측으로 압력이 전달되게 되면 솔더부(25)가 확장관(20)과 분리되는 것이다.In this state, when the temperature of the heat pipe 1 rises above the proper level, the pressure inside the heat pipe 1 is increased, and the pressure inside the heat pipe 1 is increased, thereby overheating the inside of the heat pipe 1. When the pressure is formed, the fill tube (3) is opened or, if the fill tube (3) is not opened, the internal pressure of the heat pipe (1) is amplified toward the expansion tube 20 side, the expansion tube (20) When the pressure is transmitted to the side is the solder portion 25 is separated from the expansion tube (20).
상기 확장관(20)으로부터 솔더부(25)가 점차적으로 분리되어 외부로의 개방이 이루어지게 되면 히트 파이프(1)의 포화 증기압이 신속하게 저하되는 것이고, 상기 포화 증기압이 현저하게 저하됨과 동시에 히트 파이프(1)의 폭발 현상이 방지되는 것이다.When the solder portion 25 is gradually separated from the expansion pipe 20 and opened to the outside, the saturated vapor pressure of the heat pipe 1 is rapidly lowered, and the saturated vapor pressure is significantly lowered and at the same time, the heat is released. The explosion phenomenon of the pipe 1 is prevented.
이상과 같이 본 발명은 히트 파이프의 필튜브를 형성할 때 핀치 롤러를 통한 핀치 가공으로 마감처리 하는 것으로서, 상기 히트 파이프의 온도 상승으로 인한 내부 압력이 비정상적으로 상승될 때 곡률면의 압력으로 인하여 형성된 필튜브의 접합면이 신속하게 개방되게 되면서 히트 파이프의 폭발 현상을 미연에 방지하는 것이고, 상기 히트 파이프의 폭발 현상이 발생하지 않음에 따라 상품성 및 신뢰성이 향상되는 것이다.As described above, the present invention is to finish the pinch processing through the pinch roller when forming the fill tube of the heat pipe, formed by the pressure of the curvature surface when the internal pressure due to the temperature rise of the heat pipe abnormally increased The joint surface of the fill tube is quickly opened to prevent the explosion of the heat pipe in advance, and as the explosion phenomenon of the heat pipe does not occur, the merchandise and reliability are improved.
또한 히트 파이프의 초기 밀봉부를 형성할 때 확장관을 형성함과 아울러 상기 확장관에 솔더부를 형성하는 것으로서, 상기 히트 파이프의 온도 상승으로 인한 내부 압력이 비정상적으로 상승될 때 필튜브의 개방이 이루어지지 않아 히트 파이프의 폭발 위험성이 발생하는 것이나, 상기 필튜브의 개방이 이루어지지 않을 때 2차적으로 확장관의 솔더부가 분리되어 개방되게 되면서 히트 파이프의 폭발 현상을 미연에 방지하는 것이고, 상기 히트 파이프의 폭발 현상이 발생하지 않음에 따라 상품성 및 신뢰성이 향상되는 것이다.In addition, when forming the initial sealing portion of the heat pipe to form an expansion tube and a solder portion in the expansion tube, the opening of the fill tube is not made when the internal pressure is abnormally increased due to the temperature rise of the heat pipe. Therefore, there is a risk of explosion of the heat pipe, but when the fill tube is not opened, the solder part of the expansion tube is separated and opened secondly, thereby preventing the explosion of the heat pipe in advance. As the explosion does not occur, the merchandise and reliability are improved.
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| KR20170050868A (en) * | 2015-11-02 | 2017-05-11 | 티티엠주식회사 | Internal over pressure discharge type heat pipe |
| KR20190088880A (en) * | 2016-05-02 | 2019-07-29 | 타타 스틸 리미티드 | Smelting process and apparatus |
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