KR200408043Y1 - A multiplex heat pipe - Google Patents

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KR200408043Y1
KR200408043Y1 KR2020050031360U KR20050031360U KR200408043Y1 KR 200408043 Y1 KR200408043 Y1 KR 200408043Y1 KR 2020050031360 U KR2020050031360 U KR 2020050031360U KR 20050031360 U KR20050031360 U KR 20050031360U KR 200408043 Y1 KR200408043 Y1 KR 200408043Y1
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유재복
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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 고안에 의한 다중히트파이프(100)는 다수 개의 히트파이프(110)의 튜빙(111)이 평행하게 일체로 연결되어 구성됨으로써, 위성체의 경량화가 가능하고, 열접촉저항에 의한 열전달 효율의 저하를 방지할 수 있는 다중히트파이프(100)에 관한 것이다.The multi-heat pipe 100 according to the present invention is configured by connecting the tubing 111 of the plurality of heat pipes 110 in parallel and integrally, and thus, can reduce the weight of the satellite body and reduce the heat transfer efficiency due to the thermal contact resistance. It relates to a multi-heat pipe 100 that can be prevented.

위성체, 발열패널, 히트파이프, 다중히트파이프, 윅, 그루브 Satellite, heating panel, heat pipe, multiple heat pipe, wick, groove

Description

다중히트파이프 {A multiplex heat pipe}Multiple Heat Pipes {A multiplex heat pipe}

도 1은 종래의 기술이 적용된 히트파이프를 길이 방향으로 절개한 것을 도시한 단면도1 is a cross-sectional view showing a longitudinal cut of the heat pipe to which the prior art is applied.

도 2는 도 1의 A-A'선을 따라 취한 단면도FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA ′ of FIG. 1.

도 3은 종래의 기술이 적용된 히트파이프를 다수 개 접합시켜 발열패널에 부착한 상태를 도시한 정면도3 is a front view illustrating a state in which a plurality of heat pipes to which a conventional technique is applied are attached to a heating panel;

도 4는 도 3의 C-C'선을 따라 취한 단면도4 is a cross-sectional view taken along the line CC ′ of FIG. 3.

도 5는 종래의 기술이 적용된 히트파이프가 패널에 내장된 것을 도시한 국부 절개 사시도FIG. 5 is a perspective view showing a local incision showing that a heat pipe to which a conventional technique is applied is embedded in a panel. FIG.

도 6은 종래의 기술이 적용된 히트파이프의 상호 접촉면을 도시한 확대 단면도Figure 6 is an enlarged cross-sectional view showing the mutual contact surface of the heat pipe to which the prior art is applied.

도 7은 본 고안의 기술이 적용된 다중히트파이프를 길이 방향으로 절개하여 도시한 것으로서 필튜브가 양 종단에 용착된 것을 도시한 국부 단면도7 is a partial cross-sectional view showing a cut-out of a multi-heat pipe to which the technique of the present invention is applied in a longitudinal direction, and showing that the fill tube is welded at both ends.

도 8은 본 고안의 기술이 적용된 다중히트파이프를 길이 방향으로 절개하여 도시한 것으로서 필튜브가 튜빙 측부에 용착된 것을 도시한 국부 단면도FIG. 8 is a cross-sectional view of a multi-heat pipe to which the technique of the present invention is applied in a longitudinal direction, and shows a sectional view showing that the fill tube is welded to the tubing side.

도 9는 본 고안의 기술이 적용된 다중히트파이프에 관한 것으로서 도 7의 B-B'선을 따라 취한 단면도9 is a cross-sectional view taken along line B-B 'of FIG. 7 as to a multi-heat pipe to which the technique of the present invention is applied.

도 10은 본 고안의 기술이 적용된 다중히트파이프에 관한 것으로서 패널에 내장된 것을 도시한 국부 절개 사시도10 is a perspective view of a local incision showing the built-in panel for a multi-heat pipe to which the technique of the present invention is applied.

*도면의 주요 부분에 사용된 부호의 설명** Description of the symbols used in the main parts of the drawings *

110: 히트파이프110: heat pipe

111: 튜빙111: tubing

113: 모세관 구조물113: capillary structure

115: 엔드캡115: end cap

117: 필튜브117: fill tube

135: 패널135: panel

본 고안은 다중히트파이프에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 다수 개의 히트파이프를 다중으로 일체로 형성하므로써, 인공위성 등의 위성체의 경량화가 가능하고, 열접촉저항이 방지되어 열전달 효율이 우수한 다중히트파이프에 관한 것이다.The present invention relates to a multi-heat pipe, more specifically, by forming a plurality of heat pipes integrally in multiple, it is possible to reduce the weight of satellites such as satellites, and to prevent the heat contact resistance to multi-heat pipe with excellent heat transfer efficiency It is about.

도 1은 종래의 기술이 적용된 히트파이프를 길이 방향으로 절개한 것을 도시한 단면도, 도 2는 도 1의 A-A'선을 따라 취한 단면도, 도 3은 종래의 기술이 적용된 히트파이프를 다수 개 접합시켜 발열패널에 부착한 상태를 도시한 정면도, 도 4는 도 3의 C-C'선을 따라 취한 단면도, 도 5는 종래의 기술이 적용된 히트파이프가 패널에 내장된 것을 도시한 국부 절개 사시도, 도 6은 종래의 기술이 적용된 히트파이프의 상호 접촉면을 도시한 확대 단면도로서 함께 설명한다.1 is a cross-sectional view showing a conventional heat pipe cut in the longitudinal direction, Figure 2 is a cross-sectional view taken along the line AA 'of Figure 1, Figure 3 is a plurality of heat pipes to which the prior art is applied 4 is a cross-sectional view taken along line C-C 'of FIG. 3, and FIG. 5 is a local incision showing that a heat pipe to which a conventional technique is applied is embedded in the panel. 6 is an enlarged cross-sectional view showing mutual contact surfaces of heat pipes to which the prior art is applied.

일반적으로 히트파이프(10)는 인공위성 등 항공우주관련 분야에 사용되는 것으로서, 열전달을 수행하여 과열을 방지하는 데 사용된다.In general, the heat pipe 10 is used in aerospace-related fields such as satellites, and is used to prevent overheating by performing heat transfer.

상기 히트파이프(10)는 배관 형상의 튜빙(11, tubing)과 상기 튜빙(11)의 일측 종단을 밀봉하도록 용착되는 엔드캡(15)과 상기 엔드캡(15)의 상대측 종단에 용착되어 작동 유체가 주입되어 마감되는 필튜브(17)와 상기 필튜브(17)를 통해 튜빙 (11) 내부로 주입되는 작동유체로 구성되고, 상기 튜빙(11)의 내측면에는 액체가 된 작동유체가 귀환하도록 윅(심지의 역할을 할 수 있는 다공성 구조물)이나 그루브로 형성되는 모세관 구조물(13)로 구성된다.The heat pipe 10 is welded to the end cap 15 and the opposite end of the end cap 15 which are welded to seal the tubing 11 and one end of the tubing 11 in a tubular shape, and a working fluid. Is composed of a fill tube (17) and the working fluid is injected into the tubing (11) through the fill tube (17), the inner surface of the tubing (11) so that the working fluid becomes a liquid It consists of a capillary structure 13 formed of a wick (porous structure that can serve as a wick) or groove.

상기 히트파이프(10)의 사용례를 살펴보면, 도 3에서처럼 다수 개의 브라켓(20)을 사용하여 다수 개의 히트파이프(10)가 상호 접촉된 상태에서 발열패널(30)에 부착되어 사용되거나, 도 5에서처럼 다수 개의 히트파이프(10)가 브라켓(25)에 의해 접촉된 상태로 내장된 패널(35)이 발열패널(30)에 부착되어 사용된다.Looking at the use example of the heat pipe 10, as shown in Figure 3 using a plurality of brackets 20, a plurality of heat pipes 10 are used to be attached to the heating panel 30 in contact with each other, or as shown in FIG. A panel 35 having a plurality of heat pipes 10 in contact with each other by the bracket 25 is attached to the heating panel 30 and used.

상기 발열패널(30)에 장착된 히트파이프(10)의 작동례를 살펴보면, 발열패널(30)에서 열이 발생하면, 발열부에 접촉된 히트파이프(10)의 내부에 충전된 작동유체는 기체가 되어 잠열을 흡수한 후, 튜빙(11) 내부를 따라 이동하여 냉각부에서 열을 발산 후, 액체가 되어 상기 모세관 구조물(13)을 통해 발열부로 귀환하는 사이클이 반복되어 발열부의 열을 냉각부로 전달시키는 열펌프의 역할을 하 게 된다.Looking at the operation example of the heat pipe 10 mounted on the heat generating panel 30, when heat is generated in the heat generating panel 30, the working fluid filled in the heat pipe 10 in contact with the heat generating unit is a gas After absorbing the latent heat, and moves along the inside of the tubing 11 to dissipate heat from the cooling unit, the cycle of returning to the heating unit through the capillary structure 13 to the liquid is repeated to heat the heat of the heating unit to the cooling unit It serves as a heat pump to deliver.

상기 구성과 작동에 의한 히트파이프(10)의 경우, 열전달량을 늘이기 위해서는 크기를 증대시키든지, 장착 수량을 증대시켜야 하는 데, 크기를 증대시키는 경우에는 히트파이프(10)를 내장하는 패널(35)의 크기가 커져서 위성체의 중량이 증대되는 문제점이 있었고, 장착 수량을 늘여 패널(35)에 조밀하게 구성하는 경우에는, 패널(35)의 크기를 증대시킬 필요가 없지만, 다수 개의 히트파이프(10)를 상호 접촉한 상태를 유지하기 위한 다수 개의 브라켓(25)을 사용하게 됨으로써 역시 중량의 증대를 초래하게 된다.In the case of the heat pipe 10 according to the above-described configuration and operation, the size of the heat pipe 10 must be increased or the mounting quantity must be increased in order to increase the amount of heat transfer. In the case of increasing the size, the panel 35 containing the heat pipe 10 is embedded. ), There is a problem that the weight of the satellite body increases due to the increase in size, and when the mounting quantity is increased to form the panel 35 densely, it is not necessary to increase the size of the panel 35, but a plurality of heat pipes 10 By using a plurality of brackets (25) to keep in contact with each other) will also lead to an increase in weight.

또한, 다수 개의 히트파이프(10)를 접촉시켜 사용할 경우, 열접촉저항에 의해 열전달 효율이 저조하게 된다.In addition, when a plurality of heat pipes 10 are used in contact with each other, the heat transfer efficiency is low due to the thermal contact resistance.

상기 열접촉저항은 도 6에서처럼 각 히트파이프(10)의 접촉 시. 접촉면(M)에서는 매우 제한된 수의 접촉점(P)을 통해서만 접촉되므로서 상기 접촉점(P)을 통해서는 열전도가 이루어지고 접촉면(M) 상간에 형성된 공간(W)의 유체층을 통해서는 전도 또는 대류가 발생하게 되고, 서로 마주보는 표면 사이에는 복사에 의해 열이 전달되는 데, 유발되는 열적 저항을 의미하는 데, 당해 업자라면 누구나 알 수 있는 공지된 사항이므로 보다 자세한 설명은 생략한다.The thermal contact resistance is the contact of each heat pipe 10 as shown in FIG. The contact surface M is contacted only through a very limited number of contact points P, so that heat conduction occurs through the contact point P and conduction or convection through the fluid layer of the space W formed between the contact surfaces M. Is generated, and heat is transferred by radiation between the surfaces facing each other, which means a thermal resistance induced. Therefore, a detailed description thereof is omitted since it is known to those skilled in the art.

상기 문제점을 해결하기 위해 본 고안에서는 다수 개의 히트파이프를 일체로 형성하여 다중히트파이프로 개선하므로써, 상기 히트파이프를 접촉시키기 위한 브라켓을 사용하지 않고도 발열패널에 장착할 수 있을 뿐만 아니라, 패널에 조밀하게 수용이 가능하여 위성체의 중량을 경감시킬 수 있으며, 열접촉저항이 방지되어 열전달 효율이 우수한 다중히트파이프를 제공하는 것을 목적으로 한다.In order to solve the above problems, in the present invention, a plurality of heat pipes are integrally formed to be improved by multiple heat pipes, so that the heat pipes can be mounted on the heating panel without using a bracket for contacting the heat pipes, and the panel is compact. It can be easily accommodated to reduce the weight of the satellite, and the object of the thermal contact resistance is prevented to provide a multi-heat pipe with excellent heat transfer efficiency.

이하, 첨부되는 도면과 관련하여 상기 목적을 달성하기 위한 본 고안의 구성과 효과를 살펴보면 다음과 같다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, look at the configuration and effect of the present invention for achieving the above object.

도 7은 본 고안의 기술이 적용된 다중히트파이프를 길이 방향으로 절개하여 도시한 것으로서 필튜브가 양 종단에 용착된 것을 도시한 국부 단면도, 도 8은 본 고안의 기술이 적용된 다중히트파이프를 길이 방향으로 절개하여 도시한 것으로서 필튜브가 양쪽 측부에 용착된 것을 도시한 국부 단면도, 도 9는 본 고안의 기술이 적용된 다중히트파이프에 관한 것으로서 도 7의 B-B'선을 따라 취한 단면도, 도 10은 본 고안의 기술이 적용된 다중히트파이프에 관한 것으로서 패널에 내장된 것을 도시한 국부 절개 사시도로서 함께 설명한다.FIG. 7 is a cross-sectional view showing a cut tube welded at both ends of the multi-heat pipe to which the technique of the present invention is applied, and FIG. 8 is a longitudinal view of the multi-heat pipe to which the technique of the present invention is applied. Fig. 9 is a cross-sectional view taken along the line B-B 'of Fig. 7 as a cutaway view showing a fill tube welded to both sides as shown in FIG. The present invention relates to a multi-heat pipe to which the technique of the present invention is applied, which will be described together as a local cutaway perspective view showing a built in panel.

일반적으로 히트파이프(110)는 인공위성 등 항공우주관련 분야에 사용되는 것으로서, 열전달을 수행하여 과열을 방지하는 데 사용된다.In general, the heat pipe 110 is used in aerospace-related fields such as satellites, and is used to prevent overheating by performing heat transfer.

상기 히트파이프(110)는 배관 형상의 튜빙(111, tubing)과 상기 튜빙(111)의 일측 종단을 밀봉하도록 용착되는 엔드캡(115)과 상기 엔드캡(115)의 상대측 종단에 용착되어 작동 유체가 주입되어 마감되는 필튜브(117)와 상기 필튜브(117)를 통해 튜빙(111) 내부로 주입되는 작동유체로 구성되고, 상기 튜빙(111)의 내측면에는 액체가 된 작동유체가 귀환하도록 윅(심지의 역할을 할 수 있는 다공성 구조물)이나 그루브로 형성되는 모세관 구조물(113)로 구성된다.The heat pipe 110 is welded to the end cap 115 and the opposite end of the end cap 115 welded to seal the tubing (111, tubing) of the tubular shape and one end of the tubing 111 and the working fluid Is composed of a fill tube 117 and the working fluid is injected into the tubing 111 through the fill tube 117, the working fluid becomes a liquid on the inner surface of the tubing 111 It consists of a capillary structure 113 formed of a wick (porous structure that can serve as a wick) or groove.

본 고안에서는 상기 다수 개의 히트파이프(110)의 각 튜빙(111)이 일체로 평행하게 연결되어 구성되도록 하고, 필튜브(117)는 도 7에서처럼 튜빙(111)의 종단에 형성하거나, 도 8처럼 튜빙(111)의 측면(S)에 형성하는 구조가 가능하다.In the present invention, the tubing 111 of the plurality of heat pipes 110 are integrally connected in parallel, and the fill tube 117 is formed at the end of the tubing 111 as shown in FIG. 7, or as shown in FIG. 8. The structure formed in the side surface S of the tubing 111 is possible.

상기 구성에 의하면, 다수 개의 히트파이프(110)를 접촉시켜 부착하기 위한 브라켓이 필요 없게 된다. 즉, 싱글로 형성되는 히트파이프(110)의 경우, 열접촉 저항을 줄이기 위해 다수 개의 브라켓으로 견고한 접촉이 되도록 해야 하지만, 본 고안의 경우, 각 튜빙(111)이 일체로 형성되므로써, 각 히트파이프(110)를 접촉시켜 고정하하기 위한 브라켓을 생략할 수 있다.According to the above configuration, a bracket for contacting and attaching a plurality of heat pipes 110 is unnecessary. That is, in the case of the heat pipe 110 formed of a single, it should be made a solid contact with a plurality of brackets in order to reduce the thermal contact resistance, but in the present invention, since each tubing 111 is formed integrally, each heat pipe The bracket for contacting and fixing 110 may be omitted.

따라서, 발열패널에 부착하여 사용하거나, 패널(135)에 내장하여 사용할 경우, 상기 브라켓을 생략할 수 있어 인공위성 등 위성체의 중량 저감 효과가 있다.Therefore, when attached to the heating panel or used in the panel 135, the bracket can be omitted, thereby reducing the weight of satellites such as satellites.

물론, 발열패널에 부착 시, 발열패널에 부착하기 위한 브라켓이 소수 사용됨은 물론이다.Of course, when attaching to the heating panel, a few brackets for attaching to the heating panel is of course used.

또한, 각 튜빙(111)이 일체로 형성되므로써, 모든 열이 전도에 의해서 전달되므로 열접촉저항에 의한 열전달 효율의 저하를 방지할 수 있어 신속한 열전달이 가능하다.In addition, since each tubing 111 is integrally formed, all the heat is transferred by conduction, so that a decrease in the heat transfer efficiency due to the thermal contact resistance can be prevented, thereby enabling rapid heat transfer.

상기 구성에 의한 본 고안에 의하면, 히트파이프를 다중으로 구성하기 위해 각 튜빙을 일체로 형성하므로써, 위성체의 중량을 저감시킬 수 있으며, 열접촉저항에 의한 열전달 효율의 저하를 방지할 수 있어 우주항공산업 발전에 이바지할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention by the above configuration, by forming each of the tubing integrally to configure the heat pipe in multiple, it is possible to reduce the weight of the satellite body, it is possible to prevent the degradation of heat transfer efficiency due to thermal contact resistance aerospace There is an effect that can contribute to industrial development.

Claims (1)

배관 형상의 튜빙(111)으로 구성되는 통상적인 히트파이프(110)에 있어서, In the conventional heat pipe 110 composed of tubing 111 of the tubular shape, 상기 다수 개의 히트파이프(110)가 튜빙(111)이 일체로 평행하게 연결되어 구성되는 것을 특징으로 하는 다중히트파이프.Multiple heat pipes, characterized in that the plurality of heat pipes 110 is configured in which the tubing 111 is integrally connected in parallel.
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