KR20090131533A - Evaporator for loop heat pipe system - Google Patents

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KR20090131533A
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sintered wick
wick
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KR1020080057458A
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김철주
서민환
성병호
유정현
최지훈
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잘만테크 주식회사
성균관대학교산학협력단
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Abstract

PURPOSE: An evaporator for a loop heat pipe system is provided to increase contact conductance by improving a contacting state by connecting a sintered wick and a heating plate simultaneously with sintering. CONSTITUTION: The evaporator for a loop heat pipe system includes: a heating plate(10) of a metal material transmitted heat from a heating source; a sintered wick(20) transmitted the heat by being connected to one side of the heating plate; and a groove(30) formed on the contact surface of the heating plate and the sintered wick, and functioning as a path that a gas phase-changed in the sintered wick can flow out through a gas transfer tube(220). The groove is formed on one side of the heating plate in the shape of a groove with the bottom side and both sides. The sintered wick is touched to at least one of both sides of the groove by a part thereof inserted in the groove.

Description

루프 히트파이프 시스템용 증발기{Evaporator for loop heat pipe system}Evaporator for loop heat pipe system

본 발명은, 응축기, 기체이송관 및 액체이송관과 함께 루프 히트파이프 시스템을 이루는 증발기에 관한 것으로서, 특히 증발기를 구성하는 소결윅과 가열판 사이의 접촉면적을 증대시키는 것이 가능한 증발기에 관한 것이다. The present invention relates to an evaporator which forms a loop heat pipe system together with a condenser, a gas conveying tube and a liquid conveying tube, and more particularly, to an evaporator capable of increasing the contact area between a sinter wick and a heating plate constituting the evaporator.

컴퓨터 등의 각종 전자장치에 쓰이는 CPU나 반도체 칩과 같은 전자부품은 동작시 많은 열이 발생하게 된다. 이러한 전자제품은 통상 상온에서 제 기능을 하도록 설계되어 있기 때문에, 동작시에 발생하는 열을 효과적으로 냉각시키지 못하게 되면, 그 성능이 현저히 떨어지게 되는 것은 물론 경우에 따라서는 제품의 손상에까지 이르게 된다.Electronic components such as CPUs and semiconductor chips used in various electronic devices such as computers generate a lot of heat during operation. Since such electronic products are usually designed to function properly at room temperature, if the heat generated during operation is not effectively cooled, their performance may be remarkably degraded and, in some cases, even damage to the product.

이러한 전자부품의 열을 냉각시키기 위한 냉각방식으로 히트싱크를 이용한 열전도 방식, 공기의 자연대류 및 복사를 이용한 방식, 팬을 이용한 강재대류 방식, 액체 순환을 이용한 방식 또는 잠수냉각 방식 등 여러 기술들이 개발되어 사용되고 있다.Various technologies such as heat conduction method using heat sink, natural convection and radiation method of air, steel convection method using fan, liquid circulation method or submersible cooling method have been developed as a cooling method for cooling the heat of electronic components. It is used.

그러나 전자제품이 점점 슬림화되면서 동작시 열을 발생하는 전자부품 사이의 설치간격이 계속 좁혀지고 있어 전자제품 사용시에 발생하는 열을 제대로 냉각 시키지 못하고 있는 실정이다. 또한 전자부품의 고집적화와 고성능화로 인해 전자부품의 발열부하가 지속적으로 증가하고 있기 때문에 상술한 종래의 냉각방식으로는 전자부품을 효과적으로 냉각할 수 없는 문제가 발생하고 있다.However, as electronic products become slimmer, installation intervals between electronic components that generate heat during operation continue to narrow, and thus, heat generated when using electronic products is not properly cooled. In addition, since the heat load of the electronic components continues to increase due to the high integration and high performance of the electronic components, the above-described conventional cooling method may not effectively cool the electronic components.

이러한 문제를 해결하려는 신기술로, 최근 단위당 열부하 밀도가 높은 전자부품의 냉각이 가능한 상변화 열전달 시스템(phase change heat transport system)의 도입이 확대되고 있다. 이러한 상변화 열전달 시스템의 예로는 열 사이펀(thermosyphon)과 원통형 히트파이프(heat pipe)를 들 수 있다. As a new technology to solve this problem, the introduction of a phase change heat transport system capable of cooling an electronic component having a high heat load density per unit has recently been expanded. Examples of such phase change heat transfer systems include thermal siphon (thermosyphon) and cylindrical heat pipes.

열 사이펀은 작동유체의 기-액(liquid-vapor) 상변화와 비중 차이에 따른 중력장 내에서의 자연순환 방식으로 냉각이 이루어지는 방식이고, 일반적인 원통형 히트파이프(100)는 도 1에 예시된 바와 같이, 파이프 내벽에 설치된 소결윅(Wick, 심지)의 모세 펌핑력(capillary pumping force)을 이용하여 작동유체를 순환시키며 냉각이 이루어지는 방식이다. 열원(101)으로부터 열을 전달받으면 소결윅(102)에 포함되어 있는 작동유체는 기화되고 증기흐름으로 표시된 화살표(103)를 따라 이동한 후 히트싱크(104)에 열을 빼앗기면서 다시 액화된 후 모세펌핑력에 의해 액체흐름을 표시하는 화살표(105)를 따라 소결윅(102)을 이동하며 순환된다. Thermal siphon is a method in which the cooling is performed in a natural circulation method in the gravitational field according to the liquid-vapor phase change of the working fluid and the difference in specific gravity, and a typical cylindrical heat pipe 100 is illustrated in FIG. 1. By using the capillary pumping force of the sinter wick installed on the inner wall of the pipe, the working fluid is circulated and cooled. When the heat is transferred from the heat source 101, the working fluid contained in the sintered wick 102 is vaporized and moved along the arrow 103 indicated by the steam flow, and then liquefied again while losing heat to the heat sink 104. The sintering wick 102 is circulated while moving along the arrow 105 indicating the liquid flow by capillary pumping force.

하지만, 열사이펀은 응축부가 증발부보다 높이 있어야 하고, 히프파이프도 열 사이펀보다는 중력장에 대한 의존성이 낮기는 하지만, 여전히 중력장 내에서 응축부가 증발부보다 아래쪽에 위치해 있을 경우 열전달 능력이 크게 떨어지는 등 두 시스템에는 구성요소들 간의 위치관계에 제한이 있기 때문에 이를 냉각시스템으로 채용한 전자제품의 슬림화에 제약조건으로 작용한다는 단점이 있다.However, thermosiphons require condensation to be higher than the evaporator, while bottom pipes are less dependent on the gravitational field than thermal siphons. Since the system has a limited positional relationship between the components, it has a disadvantage that it acts as a constraint on the slimming of electronic products employing it as a cooling system.

또한, 열 사이펀과 원통형 히트파이프는 직선형 관 내부에서 증기와 액체가 서로 반대방향으로 유동하기 때문에 관 내부의 중간에서 증기와 액체가 혼합되는 일이 발생한다. 이러한 혼합은 이론상으로 전달할 수 있는 열량보다 실제로 전달되는 열량을 상당한 정도로 적게 만들고 있다는 큰 문제점도 있다.In addition, in the heat siphon and the cylindrical heat pipe, since the vapor and the liquid flow in opposite directions in the straight tube, the mixing of the vapor and the liquid occurs in the middle of the tube. There is also a big problem that this mixing makes a substantial amount of heat actually delivered rather than theoretically transferable.

이러한 문제점들, 즉 공간 및 위치상의 제약에 따른 문제점과, 증기와 액체 간의 혼합에 따른 문제점을 해결할 수 있는 이상적인 열전달 시스템으로 제안된 것이 루프 히트파이프(Loop Heat Pipe, LHP) 시스템이다. The Loop Heat Pipe (LHP) system has been proposed as an ideal heat transfer system that can solve these problems, namely, space and location constraints, and steam and liquid mixing.

루프 히트파이프 시스템은 인공위성용 통신장비나 전자장비 등에서 발생하는 대용량의 열을 냉각시키기 위해 미국 NASA에서 개발한 CLP(Capillary Pumped Loop Heat Pipe)기술의 일종이다. Loop heat pipe system is a kind of CLP (Capillary Pumped Loop Heat Pipe) technology developed by NASA in USA to cool large amount of heat generated from satellite communication equipment and electronic equipment.

소형화된 루프 히트파이프 시스템에 관한 종래 기술로는 국내등록특허 제671041호(발명의 명칭: 루프 히프파이프)가 있다. 도 2는 이러한 종래기술에 개시된 루프 히트파이프 시스템(110)의 개념도로서, 종래 루프 히트파이프 시스템(110)은, 응축기(112), 증발기(114), 그리고 이들을 연결하는 증기라인(116)과 액체라인(118)이 각각 연결되어 루프를 이루고 있다. 루프 히트파이프 시스템(110)의 경우 이전의 종래 직선형 히트파이프(도 1 참조)와는 달리 증발기(114)에만 소결윅(wick, 120)이 설치되어 있다. As a related art related to a miniaturized loop heat pipe system, Korean Patent No. 671041 (name of the invention: loop hip pipe) is provided. 2 is a conceptual diagram of the loop heat pipe system 110 disclosed in the prior art, in which the conventional loop heat pipe system 110 includes a condenser 112, an evaporator 114, and a vapor line 116 and a liquid connecting them. Lines 118 are each connected to form a loop. In the case of the loop heat pipe system 110, unlike the conventional straight heat pipe (see FIG. 1), the sinter wick 120 is installed only in the evaporator 114.

한편, 본 명세서에서 루프 히트파이프는 루프 히트파이프 시스템이라고도 칭하며 양 호칭은 같은 의미로 혼용하고, 증발기 및 응축기는 각각 증발부 및 응축부와 같은 의미이다. Meanwhile, in the present specification, the loop heat pipe is also referred to as a loop heat pipe system, and both names are used interchangeably in the same sense, and the evaporator and the condenser have the same meaning as the evaporator and the condenser, respectively.

이러한 구성의 루프 히트파이프 시스템(110)이 작동하는 원리는 다음과 같다. The principle of the operation of the loop heat pipe system 110 of this configuration is as follows.

먼저, 소결윅(120)이 삽입된 증발기의 하측부재가 가열판(122)으로서 열원(heat source)에 의해 가열되면, 가열판(122)에 접하는 부분으로 전달된 열에 의해 소결윅(120)에 스며들어 있던 작동유체가 포화온도까지 가열되어 기체로 상변화 하게 된다. 이때 발생한 기체는 증발기(114) 일측에 연결된 증기라인(116)을 따라 응축기(112)로 이동된다. 이어서, 상기 기체가 응축기(112)를 지나면서 외부로 열을 방출하여 액화되면, 그 액화된 작동유체가 응축기(112) 일측의 액체라인(118)을 따라 다시 증발기(114)로 이동되어 앞의 과정을 반복하게 되며, 열원을 냉각시키게 된다.First, when the lower member of the evaporator into which the sintered wick 120 is inserted is heated by a heat source as the heating plate 122, the sintered wick 120 penetrates into the sintered wick 120 by the heat transferred to the portion in contact with the heating plate 122. The working fluid is heated to saturation temperature and changes phase into gas. At this time, the generated gas is moved to the condenser 112 along the steam line 116 connected to one side of the evaporator 114. Subsequently, when the gas liquefies by releasing heat to the outside while passing through the condenser 112, the liquefied working fluid is moved back to the evaporator 114 along the liquid line 118 on one side of the condenser 112, The process is repeated and the heat source is cooled.

한편, 소결윅(120)에 스며들어 있던 작동유체가 기화하는 과정을 보다 구체적으로 설명한다. 도 3에 도시된 소결윅을 설명의 편의상 180 도 뒤집어 도시한 도 4를 참조하면, 가열판(122)을 대면하는 소결윅(120)의 면(126)은, 가열판(122)과 접촉하는 면(접촉면; 126b)이 있고, 발생하는 증기의 통로 역할을 하는 미세채널(126a)이 형성되어 있다. 따라서, 소결윅(120)은 가열판(122)과 접촉하는 면(126b)으로부터 열을 전달받는 것이며, 이 열에 의해 소결윅(120)에 스며들어 있던 작동유체가 기화된다. 발생한 기체는 소결윅(120)에 대면하는 면(126)에 형성된 미세 채널(126a)을 통해 증발부(114) 일측에 연결된 증기라인(116)을 따라 응축기(112)로 이동하게 되는 것이다. On the other hand, it will be described in more detail the process in which the working fluid infiltrated into the sintering wick 120 evaporates. Referring to FIG. 4, in which the sintered wick illustrated in FIG. 3 is flipped 180 degrees for convenience of description, the surface 126 of the sintered wick 120 facing the heating plate 122 may have a surface in contact with the heating plate 122. There is a contact surface 126b, and a microchannel 126a is formed to serve as a passage for the generated steam. Therefore, the sintered wick 120 receives heat from the surface 126b which is in contact with the heating plate 122, and the working fluid that has penetrated the sintered wick 120 is vaporized by this heat. The generated gas is moved to the condenser 112 along the steam line 116 connected to one side of the evaporator 114 through the fine channel 126a formed on the surface 126 facing the sintered wick 120.

이때, 본 발명의 관심의 대상이 되고, 전자부품과 같은 열원으로부터 열을 빼앗는 역할을 하는 증발기의 성능은, 열원에서 발생하여 가열판으로 전달된 열이 소결윅으로 얼마나 잘 전달되는 지의 여부에 크게 좌우된다. 이들 사이의 열전달에 직접적으로 영향을 미치는 요인으로 접촉 컨덕턴스(contact conductance)를 들 수 있다. At this time, the performance of the evaporator, which is an object of interest of the present invention and serves to take heat away from a heat source such as an electronic component, greatly depends on how well the heat generated from the heat source and transferred to the heating plate is transferred to the sintering wick. do. One factor that directly affects heat transfer between them is contact conductance.

접촉 컨덕턴스는, 어떤 금속이 서로 다른 금속과 면접촉되어 있고 이들 사이에 열전달이 일어나는 경우, 발생하는 열저항(thermal resistance) 과 관련이 있다. 접촉 컨덕턴스는 접촉한 두 금속의 접촉면적에 비례한다. 즉, 접촉면적을 늘수록 접촉 컨덕턴스의 값도 커지게 되고, 접촉 컨덕턴스의 값이 클수록 열전달은 더욱 잘 일어나게 되는 것이다. Contact conductance is related to the thermal resistance that occurs when a metal is in surface contact with another metal and heat transfer occurs between them. Contact conductance is proportional to the contact area of the two metals in contact. In other words, as the contact area increases, the value of the contact conductance increases, and as the value of the contact conductance increases, heat transfer occurs better.

그런데, 이러한 종래 루프 히트파이프 시스템용 증발기는 증기통로(미세채널)의 존재로 인해 소결윅과 가열판 사이의 접촉면적이 줄어들게 되어 접촉컨덕턴스의 값이 상대적으로 작다는 단점이 있다. 즉, 가열판(122)과, 증기통로(126a)를 구비한 소결윅(120)이 결합된 상태의 단면을 도 3의 단면 방향과는 90도를 이루는 단면방향으로 개략적으로 예시한 도 5를 참조하면, 증기통로(126a)에 의해 소결윅(120)과 가열판(122)이 접촉하는 접촉면(126b)이 작아지게 되고, 이로 인해 전달될 수 있는 열량 역시 감소하게 된다. However, the conventional evaporator for a loop heat pipe system has a disadvantage in that the contact area between the sinter wick and the heating plate is reduced due to the existence of a vapor passage (microchannel), so that the value of the contact conductance is relatively small. That is, referring to FIG. 5, which schematically illustrates a cross section of a state in which a heating plate 122 and a sintered wick 120 having a steam passage 126a are coupled to each other in a cross sectional direction that is 90 degrees from the cross sectional direction of FIG. 3. In this case, the contact surface 126b contacting the sintered wick 120 and the heating plate 122 is reduced by the vapor passage 126a, thereby reducing the amount of heat that can be transferred.

본 발명은, 상술한 문제점들을 해결하고자 제안된 것으로서, 루프 히프파이프 시스템용 증발기에 있어서, 가열판과 금속 소결 윅 사이의 접촉면적을 증가시켜 접촉 컨덕턴스의 값이 증가된 증발기를 제공하는 것에 그 목적이 있다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been proposed to solve the above problems, and an object thereof is to provide an evaporator having an increased value of contact conductance by increasing the contact area between a heating plate and a metal sintered wick in an evaporator for a loop bottom pipe system. have.

본 발명에 따른 증발기는, 금속분말이 소결되어 형성된 소결윅(wick)을 포함하여 구성되고, 상기 소결윅의 공극사이에 스며들어 있던 작동유체가 가열되어 기체로 상변화되는 증발기; 상기 증발기에서 전달받은 기체가 액체로 상변화되는 응축기; 상기 증발기에서 상변화된 기체가 상기 응축기로 이송될 수 있도록 상기 증발기와 응축기를 연결하는 기체 이송관; 과 상기 응축기에서 상변화된 액체가 다시 상기 증발기로 공급될 수 있도록 상기 응축기와 증발기를 연결하는 액체 이송관을 포함하여 구성된 루프 히트파이프 (LHP; Loop Heat Pipe) 시스템에 채용된 증발기로서, 상기 증발기는, 열원으로부터 열을 전달받는 금속재질의 가열판; 상기 가열판의 일측면에 결합되어 열을 전달받는 소결윅; 상기 가열판과 상기 소결윅이 접하는 면에 형성되되, 상기 소결윅에서 상변화된 기체가 상기 기체 이송관을 통해 빠져나갈 수 있는 통로 역할을 하도록 형성된 그루브(groove);를 포함하여 이루어지고, 상기 그루브는, 바닥면과 양측면을 가진 홈 형상으로 상기 가열판의 일측면에 형성되고, 상기 소결윅은, 그 일부분이 상기 그루브 내부로 삽입되어 그루브 양측면 중 적어도 일부분에 접촉결합된 것을 특징으로 한다. An evaporator according to the present invention comprises an evaporator including a sinter wick formed by sintering a metal powder, wherein the working fluid permeated between the pores of the sinter wick is heated to change into a gas; A condenser in which the gas delivered from the evaporator is changed into a liquid; A gas transfer pipe connecting the evaporator and the condenser so that the gas changed in the evaporator is transferred to the condenser; And a liquid transfer pipe connecting the condenser and the evaporator so that the phase-change liquid in the condenser can be fed back to the evaporator. The evaporator employed in a loop heat pipe (LHP) system configured to include A heating plate made of metal receiving heat from the heat source; A sintered wick coupled to one side of the heating plate to receive heat; And a groove formed on a surface where the heating plate is in contact with the sintered wick, and formed to serve as a passage through which the gas changed in the sintered wick may escape through the gas transfer pipe. A groove is formed on one side of the heating plate in a groove shape having a bottom surface and both sides, and the sintered wick is inserted into the groove to be in contact with at least a portion of both sides of the groove.

한편, 상기 그루브로 삽입된 소결윅의 일부분은 삽입부분이고, 상기 삽입부분의 양측면의 각각은 상기 그루브의 양측면에 각각 접촉결합되고, 상기 삽입부분의 하면은, 아래로 볼록한 형태, 위로 볼록한 형태 및 평평한 형태 중 어느 하나인 것이 바람직하다. On the other hand, a portion of the sintered wick inserted into the groove is an insertion portion, each of the both sides of the insertion portion is in contact with each other on both sides of the groove, the lower surface of the insertion portion is convex down, convex up and It is preferable that it is either of the flat forms.

한편, 상기 가열판은, 원판 형상의 하판부과 그 하판부의 원주부로부터 위로 연장 형성된 벽부로 구성되고, 상기 소결윅은, 상기 가열판의 하판부의 상면 및 벽부의 내부면으로 구성된 내측면에 결합되어 있고, 상기 가열판의 벽부의 상단부에는 덮개부재가 구비되되, 그 덮개부재에는 상기 액체 이송관이 결합되어 있는 것이 바람직하다. On the other hand, the heating plate is composed of a disk-shaped lower plate portion and a wall portion extending upward from the circumference of the lower plate portion, the sintered wick is coupled to an inner surface composed of the upper surface of the lower plate portion of the heating plate and the inner surface of the wall portion, The upper end of the wall portion of the heating plate is provided with a cover member, it is preferable that the liquid transfer pipe is coupled to the cover member.

본 발명에 따른 루프 히트파이프 시스템용 증발기에 의하면, 가열판과 소결윅이 접하는 면적이 종래보다 증가하게 되어, 접촉컨덕턴스의 값이 증가하게 되는 효과를 얻을 수 있다. According to the evaporator for a loop heat pipe system according to the present invention, the area in which the heating plate and the sintered wick are in contact with each other is increased, and thus the value of the contact conductance can be increased.

본 발명은, 응축기, 기체이송관 및 액체이송관과 함께 루프 히트파이프 시스템을 이루는 증발기에 관한 것이다. 도 6에는 본 발명의 증발기(1)를 포함한 루프 히트파이프 시스템의 전체구성이 개략적으로 도시되어 있다. 루프 히트파이프 시스템은 증발기(1), 응축기(210), 기체이송관(220) 및 액체이송관(230) 을 포함하여 이루어져 있다. The present invention relates to an evaporator comprising a condenser, a gas conveying tube and a liquid conveying tube forming a loop heat pipe system. 6 schematically shows the overall configuration of a loop heat pipe system including the evaporator 1 of the present invention. The loop heat pipe system includes an evaporator 1, a condenser 210, a gas transfer tube 220, and a liquid transfer tube 230.

상기 응축기(210)는, 증발기(1)에서 전달받은 기체 상태의 작동유체를 액체 로 상변화시키는 곳이다. 응축기(210)는 작동유체로부터 열을 빼앗아 외부 대기 중으로 내보낸다. The condenser 210 is a place where the working fluid in the gaseous state received from the evaporator 1 is changed into a liquid. The condenser 210 takes heat from the working fluid and sends it to the outside atmosphere.

상기 기체이송관(220)은, 증발기(1)에서 상변화된 기체가 응축기(210)로 이송될 수 있도록 증발기(1)와 응축기(210)를 연결하는 관부재이고, 상기 액체이송관(230)은 응축기(210)에서 상변화된 액체가 다시 증발기(1)로 공급될 수 있도록 응축기(210)와 증발기(1)를 연결하는 관부재이다. The gas transfer pipe 220 is a pipe member connecting the evaporator 1 and the condenser 210 so that the gas phase changed in the evaporator 1 is transferred to the condenser 210, the liquid transfer pipe 230 is a condenser It is a pipe member connecting the condenser 210 and the evaporator 1 so that the liquid phase-changed at 210 can be supplied to the evaporator 1 again.

한편, 응축기(210)와 기체 이송관(220) 및 액체 이송관(230)에 관한 일반적인 설명 및 작용에 관하여는, 앞서 배경기술 란에서 설명한 것이 그대로 적용된다.On the other hand, with respect to the general description and operation of the condenser 210, the gas transfer pipe 220 and the liquid transfer pipe 230, what has been described in the background section above is applied as it is.

상기 증발기(1)는, 본 발명의 대상이 되는 것으로서, 응축기(210), 액체, 기체이송관(220, 230)과 함께 루프 히트파이프 시스템을 이루는 구성요소의 하나이다. The evaporator 1, which is the object of the present invention, is one of the components constituting the loop heat pipe system together with the condenser 210, the liquid, and the gas transport pipes 220 and 230.

도 6의 증발기(1)의 개략적 단면도인 도 7를 참조하면, 증발기(1)는 그 내부에 금속분말이 소결되어 형성된 소결윅(wick, 20)을 포함하여 구성된다. 소결윅(20)의 내부에 형성된 공극사이에 스며들어 있던 작동유체는 열에 의해 가열되면 기체로 상변화된다. Referring to FIG. 7, which is a schematic cross-sectional view of the evaporator 1 of FIG. 6, the evaporator 1 includes a sintered wick 20 formed by sintering metal powder therein. The working fluid that has infiltrated between the pores formed in the sintered wick 20 is phase-changed to gas when heated by heat.

증발기(1)는, 가열판(10), 소결윅(20) 및 그루브(30)을 포함하여 이루어진다. The evaporator 1 includes a heating plate 10, a sintered wick 20, and a groove 30.

상기 가열판(10)은, 금속재질이며, 작동시 열을 발생시키는 전자부품과 같은 열원(heat source)으로부터 열을 전달받는다. The heating plate 10 is made of metal and receives heat from a heat source such as an electronic component that generates heat during operation.

본 실시예의 경우, 가열판(10)은 하판부(12)와 벽부(14)로 이루어져 있다. 하판부(12)는, 원판 형상으로 되어 있으며, 벽부(14)는 하판부(12)의 원주부로부터 위로 연장 형성된다. In the present embodiment, the heating plate 10 is composed of a lower plate portion 12 and a wall portion 14. The lower plate part 12 has a disk shape, and the wall part 14 extends upward from the circumference of the lower plate part 12.

하판부(12)와 측벽부(14)는 일체로 형성될 수도 있고, 각각 별도로 제작된 후 결합될 수도 있다. The lower plate part 12 and the side wall part 14 may be integrally formed, or may be separately manufactured and then combined.

하판부(12)의 하면은 열원과 접하여 열을 전달받는다. 하판부(12)로 전달된 열은 하판부(12)와 연결되어 있는 벽부(14)에도 전도에 의해 전달된다. The lower surface of the lower plate 12 is in contact with the heat source receives the heat. The heat transferred to the lower plate portion 12 is also transmitted by conduction to the wall portion 14 connected to the lower plate portion 12.

또한, 본 실시예의 경우, 가열판(10)의 측벽부의 상단부에는 덮개부재(16)가 구비된다. 덮개부재(16)에는 액체 이송관(230)이 결합되어 있어서 응축기(210)로부터 액체상태의 작동유체가 증발기(1)이 내부공간으로 유입된다. In addition, in the present embodiment, the cover member 16 is provided at the upper end of the side wall portion of the heating plate 10. The liquid transport tube 230 is coupled to the cover member 16 such that the working fluid in the liquid state from the condenser 210 flows into the internal space of the evaporator 1.

그리고, 증발기(1)의 덮개부재(16)에는, 액체이송관(230)이 연결되어 액체가 유입될 수 있는 유입구(17)가 형성되어 있으며, 가열판(10)에는 기체이송관(220)이 연결되어 기체가 유출될 수 있는 유출구(18)가 형성되어 있다. In addition, the cover member 16 of the evaporator 1, the liquid transfer pipe 230 is connected to the inlet port 17 through which the liquid can be formed, the heating plate 10 is connected to the gas transfer pipe 220 is An outlet 18 through which gas can flow is formed.

한편, 본 실시예의 경우 하판부(12)가 원판형상이고 측벽부(14)는 하판부(12)를 둘러싸는 형상으로 되어 있고 그 상부에는 원판 형태의 덮개부재(16)로 이루어져 있어서, 증발기(1)를 전체적으로 보면 속이 비어 있는 원기둥형상을 가진다. 하지만, 본 발명이 이러한 형상으로 한정되는 것은 아니며, 다양한 형상, 예컨데 하판부가 사각형과 같은 다각형의 판형상으로 변형되는 것도 가능하다. On the other hand, in the present embodiment, the lower plate portion 12 is in the shape of a disc and the side wall portion 14 has a shape surrounding the lower plate portion 12, and the upper portion is made of a cover member 16 in the form of a disc, so that the evaporator ( Looking at 1) as a whole, it has a hollow cylindrical shape. However, the present invention is not limited to such a shape, and various shapes, for example, the lower plate portion may be modified into a polygonal plate shape such as a rectangle.

상기 소결윅(20)은 가열판(10)의 일측면에 결합되어 열을 전달받는다. 전달받은 열에 의해 소결윅(20)의 공극에 포함되어 있던 액체상태의 작동유체가 기체상태로 기화된다. 소결윅(20)은 금속분말을 소결시켜 결합시킨 것으로서, 그 내부에 는 수많은 공간(=공극)이 형성되어 있어서, 유체상태의 작동유체가 스며들 수 있다. The sintered wick 20 is coupled to one side of the heating plate 10 to receive heat. The working fluid in the liquid state contained in the pores of the sintered wick 20 is vaporized in the gaseous state by the received heat. The sintered wick 20 is formed by sintering metal powder, and a large number of spaces (= voids) are formed therein, so that a working fluid in a fluid state can be permeated.

상기 그루브(30)는 가열판(10)과 소결윅(20)이 접하는 면에 형성되되, 소결윅(20)에서 상변화된 기체가 유출구(18)를 거쳐 기체 이송관(220)을 통해 빠져나갈 수 있는 통로 역할을 하도록 형성된다. 따라서, 형성된 그루브(30) 들은 유출구(18)와도 소통되도록 형성되어 있어서, 기체가 기체이송관(220)을 통해 증발기(1)의 외부로 나갈 수 있도록 구성된다. The groove 30 is formed on the surface in contact with the heating plate 10 and the sintered wick 20, the gas phase change in the sintered wick 20 can exit through the gas transfer pipe 220 through the outlet 18. It is formed to serve as a passage. Therefore, the formed grooves 30 are formed to be in communication with the outlet 18, so that the gas can exit to the outside of the evaporator 1 through the gas transfer pipe 220.

본 실시예의 경우, 하판부(12)의 상면에 형성된 직선형의 그루브(30)들은 서로 이격되어 나란하게 배치되어 있고, 각 그루브(30)의 양단부에는 원주를 따라 공간이 형성되어 있다. 그리고, 벽부(14)에는 원주를 따라 그루브(30)들이 형성되어 있고, 이들을 관통하고 유출구(18)와 소통하는 공간이 형성되어 있다. 따라서, 가열판(10)의 하판부(12)에 형성된 그루브(30) 내에서 발생한 기체는 원주부분에 형성된 공간으로 나오게 되고, 기체는 이 공간을 따라 유출구(18)로 통해 기체 이송관(220)으로 배출되도록 구성되어 있다. 또한, 가열판(10)의 벽부(14)에 형성된 그루브(30) 내에서 발생한 기체도 이들을 관통하는 공간을 따라 유출구(18)로 이동한 후 외부로 배출되도록 구성되어 있다. In the present embodiment, the linear grooves 30 formed on the upper surface of the lower plate part 12 are spaced apart from each other and are arranged side by side, and spaces are formed at both ends of the grooves 30 along the circumference. In addition, grooves 30 are formed along the circumference of the wall portion 14, and a space penetrating them and communicating with the outlet 18 is formed. Therefore, the gas generated in the groove 30 formed in the lower plate portion 12 of the heating plate 10 is discharged into the space formed in the circumferential portion, the gas flows through the outlet port 18 along the space through the gas delivery pipe 220 It is configured to be discharged. In addition, the gas generated in the groove 30 formed in the wall portion 14 of the heating plate 10 is also configured to be discharged to the outside after moving to the outlet port 18 along the space therethrough.

각 그루브(30)는 바닥면(32)과 양측면(34)을 가진 홈 형상이고, 가열판(10)의 일측면에 형성된다. Each groove 30 has a groove shape having a bottom surface 32 and both side surfaces 34, and is formed on one side surface of the heating plate 10.

한편, 본 실시예의 경우, 가열판(10)의 “일측면”은 하판부(12)의 상면 및 벽부(14)의 내부를 대면하는 내부면을 함께 가리키는 “내측면”과 같은 의미이다. 따라서, 그루브(30)는 가열판(10)의 하판부(12)의 상면과 벽부(14)의 내부면을 가리키는 내측면(=일측면)에 형성되어 있다. On the other hand, in the present embodiment, the "one side" of the heating plate 10 has the same meaning as the "inner side" pointing together the inner surface facing the upper surface of the lower plate portion 12 and the inside of the wall portion 14. Therefore, the groove 30 is formed in the inner surface (= one side surface) which points to the upper surface of the lower board part 12 of the heating plate 10, and the inner surface of the wall part 14. As shown in FIG.

상기, 소결윅(20)은, 가열판(10)의 내측면에 결합되어 열을 전달받도록 되어 있는데, 특히 소결윅(20)은, 그 일부분이 그루브(30) 내부로 삽입되어 그루브(30)의 양측면(34) 중 적어도 일부분에 접촉결합되어 있다. The sintered wick 20 is coupled to the inner surface of the heating plate 10 so as to receive heat. Particularly, the sintered wick 20 is partially inserted into the groove 30 to form the groove 30. It is in contact with at least a portion of both sides 34.

본 실시예의 경우, 그루브(30)로 삽입된 소결윅(20)의 일부분을 삽입부분(22)이라 칭한다. 삽입부분(22)의 양측면(24)의 각각은 그루브(30)의 양측면(34)의 상부에 각각 접촉결합되어 있다. 삽입부분(22)은 그루브(30) 높이의 대략 1/3 정도 만큼 삽입되어 있고, 삽입부분(22)의 하면(26)은 평평한 형태로 되어 있다. 이때, 삽입부분(22)의 그루브(30)안으로의 삽입길이(t)는, 삽입부분(22)의 양측면이 대칭이라고 가정하고, 삽입부분(22)의 양측면이 그루브(30)의 양측면에 결합된 길이를 의미하는 것으로 정의한다. In the present embodiment, a portion of the sintered wick 20 inserted into the groove 30 is called the insertion portion 22. Each of the two side surfaces 24 of the insertion portion 22 is in contact with the top of the two side surfaces 34 of the groove 30, respectively. The insertion part 22 is inserted by about 1/3 of the height of the groove 30, and the lower surface 26 of the insertion part 22 is flat. At this time, the insertion length t of the insertion portion 22 into the groove 30 assumes that both sides of the insertion portion 22 are symmetrical, and both sides of the insertion portion 22 are coupled to both sides of the groove 30. Defined as meaning the length.

하지만, 삽입부분(22)의 삽입길이(t)와 그 하면(26)의 형태는, 가열판(10)과 소결윅(20)의 접촉면적 및 기체의 통로로서의 그루브의 역할을 위한 공간확보의 필요성, 작동유체가 기화될 수 있는 표면적의 넓이 등의 요소들을 상호 복합적으로 고려하여 변형될 수 있다. However, the insertion length t of the insertion portion 22 and the shape of the lower surface 26 have a necessity of securing a space for the contact area between the heating plate 10 and the sintered wick 20 and the role of the groove as a gas passage. It can be modified in consideration of factors such as the area of the surface area where the working fluid can be vaporized.

즉, 삽입부분(22)의 길이는, 상기 요소들을 고려하여, 소정의 값으로 정할 수 있으며, 삽입길이의 변화와 조합적으로 삽입부분(22a)의 하면(26a)의 형상은 아래로 볼록한 형태(도 8 참조)가 될 수도 있고, 또는 삽입부분(22b)의 하면(26b)의 형상은 위로 볼록한 형태(도 9 참조)를 가지도록 형성될 수도 있다. That is, the length of the insertion portion 22 may be determined to a predetermined value in consideration of the above elements, and the shape of the lower surface 26a of the insertion portion 22a is convex downward in combination with the change of the insertion length. (See FIG. 8) or the shape of the lower surface 26b of the insertion portion 22b may be formed to have a convex shape (see FIG. 9) upward.

도 10을 참조하면, 소결윅(20)의 삽입부분(22c)의 그루브 측면(34)과의 접촉길이(t)는 그루브(30)의 높이와 거의 동일하고, 삽입부분의 하면(26c)은 위로 볼록하게 형성되어 있다. 이러한 형상은 소결윅(20)의 양측면(24)과 가열판(10)의 그루브(30)의 양측면(34)과의 접촉면적을 최대로 하면서도, 그루브(30)의 기체통로로서의 역할수행 및 기화표면인 삽입부분 하면(26c)의 면적 확보도 가능하도록 하는 형상이라 할 것이다. Referring to FIG. 10, the contact length t with the groove side surface 34 of the insertion portion 22c of the sintered wick 20 is substantially the same as the height of the groove 30, and the lower surface 26c of the insertion portion is Convex up. This shape maximizes the contact area between the two side surfaces 24 of the sintered wick 20 and the two side surfaces 34 of the groove 30 of the heating plate 10, and also serves as a gas passage of the groove 30 and the vaporization surface thereof. It will be referred to as a shape to enable the area secured to the lower surface of the insertion portion 26c.

한편, 본 발명의 루프 히트파이프 시스템용 증발기에 있어서, 소결윅의 삽입부분이 가열판에 형성된 그루브에 삽입되어 그루브의 약측면에 접촉결함됨으로써, 접촉면적이 어느 정도 증가하는 지에 대해서 도 11과 도 12를 참조하며 설명한다. On the other hand, in the evaporator for a loop heat pipe system of the present invention, the insertion portion of the sintered wick is inserted into the groove formed in the heating plate to be brought into contact with the weak side surface of the groove, so that the contact area increases with respect to FIGS. 11 and 12. It is explained with reference to.

도 11은 소결윅과 가열판이 결합된 상태의 개략적 단면도이고, 도 12는 그루브가 형성된 가열판을 개략적으로 도시한 사시도이다. 다만, 도 11과 도 12에 도시된 소결윅과 가열판은 계산의 간편화를 위해 각각 원형이 아닌 사각판의 형태이고, 가열판에는 동일한 길이의 그루브가 정수 n 만큼 형성되어 있으며, 삽입부분의 하면은 평평하다고 가정한다. 따라서, 앞선 도 7에 예시된 실시예와는 동일한 형상이 아니므로 지시번호에‘d'를 붙여 구별한다. FIG. 11 is a schematic cross-sectional view of a state in which a sintered wick and a heating plate are coupled, and FIG. 12 is a perspective view schematically illustrating a heating plate in which grooves are formed. However, the sintered wick and the heating plate shown in FIGS. 11 and 12 are in the form of a square plate rather than a circular shape for ease of calculation, respectively, and grooves of the same length are formed by an integer n on the heating plate, and the lower surface of the insertion part is flat. Assume that Therefore, since it is not the same shape as the embodiment illustrated in FIG. 7, it is distinguished by attaching 'd' to the reference number.

도 10과 도 11에 표시된 각 지시문자의 의미는 다음과 같다. The meanings of the indicators shown in FIGS. 10 and 11 are as follows.

W' : 가열폭 W: 그루브 폭 H: 그루브 높이W ': heating width W: groove width H: groove height

L:그루브 길이 n: 그루브 개수 rtw:삽입부분의 침투비율L: Groove length n: Number of grooves r tw : Penetration rate of insertion part

A': 접촉 면적 rw: 접촉길이 비율A ': contact area r w : contact length ratio

A: 증기 증발 면적 Atw: 침투 면적 At:총면적A: vapor evaporation area A tw : penetration area A t : total area

W'×L = A' , W×L = A, At = n(A'+A)W '× L = A', W × L = A, A t = n (A '+ A)

* 총면적 대비 가열면적의 비* Ratio of heating area to total area

rw=W/W' 라 하면, If r w = W / W ',

nA'/At = nW'L/(n(W'L+WL) = W'/(W'+W)= 1/(1+rw) 이고, nA '/ A t = nW'L / (n (W'L + WL) = W' / (W '+ W) = 1 / (1 + r w ),

만역 그루브 내부로 소결윅이 침투하여 t 깊이 만큼 결합되고, 그루브 양쪽으로 대칭된다고 가정하면 접촉면적의 증가량은 다음과 같다. Assuming that the sintered wick penetrates into the reversible groove and is coupled by t depth, and is symmetrically on both sides of the groove, the increase in the contact area is as follows.

rtw=2t/W 라 하면, Atw= 2tL = rtwWLIf r tw = 2t / W, A tw = 2tL = r tw WL

따라서 접촉면적은, Therefore, the contact area is

A'= n(W'L) + n(rtwWL) = nL(W' + rtwW) 가 된다. A '= n (W'L) + n (r tw WL) = nL (W' + r tw W).

따라서 그루브 내부로 소결윅이 침투되어 증가하는 가열면적의 비는, Therefore, the ratio of the heating area to the sintered wick that penetrates into the groove increases.

nA'/At = nL(W'+rtwW)/(nL(W'+W) = (W' + rtwW)/(W'+W) = (1+rtwrw)/(1+rw) nA '/ A t = nL (W' + r tw W) / (nL (W '+ W) = (W' + r tw W) / (W '+ W) = (1 + r tw r w ) / (1 + r w )

가 된다. Becomes

일반적으로 구루브의 크기 및 개수는 시스템의 사양에 따라 결정되어지나 접촉면적의 증가는 열유속(Heat flux : W/㎡)의 값을 낮추어 주므로 그 값이 크면 클수록 좋다. 접촉길이 비율(rw) 이 0.5일 경우 침투비(rtw)가 0.1~0.5로 증가하는 경우 접촉 면적비는 0.7~0.83으로 증가한다. 침투비가 0인 경우와 비교해 보면 0.67 에서 0.7~0.83으로 증가하므로 0.03~0.17만큼 더 증가하게 된다. 따라서 침투비(rw)가 1인 경우, 즉 t=W/2인 경우, 또는 1 이상이 되는 경우에는 입사되는 면적에 상응 또는 그 이상의 접촉면적을 가지게 된다. In general, the size and number of grooves are determined by the specifications of the system, but the increase in contact area lowers the value of heat flux (W / ㎡), so the larger the value is, the better. If the contact length ratio r w is 0.5, the penetration area ratio r tw increases from 0.1 to 0.5, and the contact area ratio increases from 0.7 to 0.83. Compared to the case where the penetration ratio is 0, it increases from 0.67 to 0.7 ~ 0.83, so it increases by 0.03 ~ 0.17. Therefore, when the penetration ratio r w is 1, that is, when t = W / 2, or 1 or more, the contact area has a contact area corresponding to or larger than the incident area.

한편, 소결윅(20)을 가열판(10)의 일측면에 결합시키는 방법에는, 소결윅(20)을 형성하기 위해 금속분말을 소결하게 되는 데 이와 동시에 소결윅(20)이 가열판(10)에 결합되도록 하는 동시소결방법과, 우선 소결윅(20)을 형성한 후에 그 소결윅(20)을 그루브(30)가 형성된 가열판(10)에 결합시키는 결합방법이 있다. 결합방법에는 다시 단순압착 결합방법과 금속결합방법이 있다. Meanwhile, in the method of bonding the sintered wick 20 to one side of the heating plate 10, the metal powder is sintered to form the sintered wick 20, and at the same time, the sintered wick 20 is applied to the heating plate 10. There is a co-sintering method to be bonded, and a bonding method for bonding the sintered wick 20 to the heating plate 10 on which the grooves 30 are formed after forming the sintered wick 20. Joining methods are simple compression bonding method and metal bonding method.

우선, 동시소결방법에 대해 간단히 설명한다. First, the simultaneous sintering method will be briefly described.

금속의 가열판에 그루브를 형성하고, 형성시킬 소결윅의 삽입부분의 삽입길이와 그 하면의 형상을 고려하여, 승화성 고체물질을 그루브에 충진한다. 즉, 도 7 내지 도 9에서 그루브에 삽입된 삽입부분를 고려하여 그루브의 빈공간에 해당하는 부분 만큼 승화성 고체물질을 충진하는 것이다. 그리고 나서, 가열판 위에 지그를 소결윅의 두께 만큼을 이격시켜 배치한다. 가열판과 지그를 위에 금속분말을 충진한 후, 금속분말의 종류에 따라 적당한 온도와 시간으로 가열하여 소결시킨다. 금속분말은 소결되면서 가열판에 결합되게 된다. 또한, 금속분말이 소결됨과 동시에, 그루브에 충진되었던 승화성 고체물질은 승화되어 외부로 빠져 나가게 되고, 의도된 형상의 빈공간과 함께, 그루브로 삽입된 소결윅의 삽입부분이 의도된 형상으로 형성되게 된다. A groove is formed in the metal heating plate, and the sublimable solid material is filled into the groove in consideration of the insertion length of the insertion portion of the sintered wick to be formed and the shape of the bottom surface thereof. That is, in consideration of the insertion portion inserted into the groove in FIGS. 7 to 9, the sublimable solid material is filled by the portion corresponding to the empty space of the groove. Then, the jig is placed on the heating plate, spaced apart by the thickness of the sintered wick. After the metal plate is filled with the heating plate and the jig, it is heated and sintered at a suitable temperature and time according to the type of the metal powder. The metal powder is sintered and bonded to the heating plate. In addition, as the metal powder is sintered, the sublimable solid material that is filled in the grooves is sublimed and exited to the outside, and the insertion portion of the sintered wick inserted into the groove is formed into the intended shape together with the empty space of the intended shape. Will be.

다음으로 결합방법의 단순압착결합방법과 금속결합방법에 대해 설명한다. Next, the simple compression bonding method and the metal bonding method of the bonding method will be described.

상기 단순압착결합방법은, 미리 제조된 금속 소결윅을 가열판에 접촉시킨 후 일정한 하중을 가하여 결합시키는 방법이다. 그리고, 금속결합방법은, 미리 제조된 금속 소결윅을 가열판에 접촉시킨후, 다시 열을 가하여 재 소결(혹은 2차 소결)함으로써, 소결윅을 가열판에 결합시키는 방법이다. The simple compression bonding method is a method in which a metal sintered wick prepared in advance is brought into contact with a heating plate and then bonded by applying a constant load. The metal bonding method is a method of bonding a sintered wick to a heating plate by contacting a previously prepared metal sintered wick with a heating plate and then applying heat to resinter (or secondary sintering).

소결윅(20)을 가열판(10)의 일측면에 결합시키는 방법은 상술한 방법들 중에서 어느 하나가 적절하게 선택되면 된다. The method of bonding the sintered wick 20 to one side of the heating plate 10 may be appropriately selected from any of the above-described methods.

이상에서 설명한 바와 같은, 본 발명에 따른 루프 히트파이프 시스템용 증발기에 의하면, 가열판과 소결윅이 접하는 면적이 종래보다 증가하게 되어, 접촉컨덕턴스의 값이 증가하게 되는 장점이 있다. 즉, 종래의 경우 증기통로의 역할을 하는 그루브의 폭에 대응하는 넓기를 제외하고 가열판과 소결윅이 접하고 있었지만, 본 발명의 증발기의 경우 그루브의 양측면에 소결윅의 일부분이 삽입되어 접촉결합되어 있기 때문에 그만큼 가열판과 소결윅의 접촉면적이 증가하게 되는 것이다. As described above, according to the evaporator for a loop heat pipe system according to the present invention, the area in which the heating plate and the sintered wick are in contact with each other is increased, and the value of the contact conductance is increased. That is, in the prior art, the heating plate and the sintered wick were in contact with each other, except for the width corresponding to the width of the groove that serves as a steam passage. Therefore, the contact area between the heating plate and the sintered wick increases.

또한, 본 발명의 루프 히트파이프 시스템용 증발기에 의하면, 그루브의 내부로 삽입된 소결윅 부분(삽입부분)의 하면의 형상을 다양하게 하는 것이 가능하게 때문에, 가열판과 소결윅의 접촉면적을 증가시킨 상태에서 추가적으로 기체통로의 단면적의 조정 및 기화표면적의 조정이 가능하여 상호 요소의 역할을 고려하여 여건에 맞는 최적의 효율을 얻을 수 있다는 장점도 있다. Further, according to the evaporator for the loop heat pipe system of the present invention, it is possible to vary the shape of the lower surface of the sintered wick portion (insertion portion) inserted into the groove, thereby increasing the contact area between the heating plate and the sintered wick. In addition, it is possible to adjust the cross-sectional area and gasification surface area of the gas passage additionally to obtain the optimum efficiency according to the conditions considering the role of mutual elements.

또한, 소결윅을 가열판에 결합시키는 방법으로 동시소결방법에 의하면, 제조공정이 단순하여 증발기를 제조하는 경비가 저렴하며, 특히 소결윅과 가열판 사이 의 결합이 소결과 동시에 진행되기 때문에 접촉상태가 향상되어 접촉컨덕턴스가 증가하게 되는 장점이 있다. 또한 승화성 물질의 그루브에 충진하는 상태를 조절하게 되면, 소결윅의 삽입부분의 어떠한 형상도 형성할 수 있다는 장점이 있다. In addition, according to the simultaneous sintering method of bonding the sintered wick to the heating plate, the manufacturing process is simple and the cost of manufacturing the evaporator is low, and in particular, the contact state is improved because the bonding between the sintering wick and the heating plate proceeds simultaneously with the sintering. There is an advantage that the contact conductance is increased. In addition, by controlling the state of filling the groove of the sublimable material, there is an advantage that any shape of the insertion portion of the sintered wick can be formed.

한편, 소결윅을 가열판에 결합방법에 의해 결합시키게 되면, 상술한 동시소결방법에 비해서는 소결윅과 금속 가열판 사이의 결합상태가 다소 떨어지기는 하지만, 삽입부분의 측면이 그루브의 측면에 결합되기 때문에, 종래기술에 비해서는 소결윅과 가열판 사이의 접촉면적이 증대된다는 장점을 여전히 얻을 수 있다. 또한, 소결윅의 삽입부분을 기계적인 가공에 의해 원하는 형상으로 가공하는 것이 가능하다는 장점도 있다. On the other hand, when the sintered wick is bonded to the heating plate by the bonding method, the bonding state between the sintered wick and the metal heating plate is slightly lower than the co-sintering method described above. Compared with the prior art, it is still possible to obtain the advantage that the contact area between the sintered wick and the heating plate is increased. In addition, there is an advantage that the insert portion of the sintered wick can be processed into a desired shape by mechanical processing.

도 1은 종래 원통형 히트파이프의 동작을 설명하는 개략적 도면, 1 is a schematic diagram illustrating the operation of a conventional cylindrical heat pipe;

도 2는 종래 루프 히트파이프시스템의 개념도, 2 is a conceptual diagram of a conventional loop heat pipe system;

도 3은 도 2의 종래 증발기의 개략적 단면도, 3 is a schematic cross-sectional view of the conventional evaporator of FIG.

도 4는 도 3의 소결윅을 180도 회전한 개략적 사시도, 4 is a schematic perspective view of rotating the sintered wick of FIG. 3 by 180 degrees;

도 5는 도 2의 종래 증발기의 소결윅과 가열판 부분의 개략적 단면도, 5 is a schematic cross-sectional view of a sinter wick and a heating plate portion of the conventional evaporator of FIG.

도 6은 본 발명에 따른 일실시예의 증발기를 포함하는 루프 히트파이프 시스템의 개략적 전제구성도,6 is a schematic preliminary diagram of a loop heat pipe system including the evaporator of one embodiment according to the present invention;

도 7은 도 6의 증발기의 개략적 단면도, 7 is a schematic cross-sectional view of the evaporator of FIG. 6,

도 8, 9, 10은 각각 도 7의 소결윅의 변형 실시예,8, 9 and 10 are modified examples of the sintered wick of FIG. 7, respectively.

도 11은 소결윅과 가열판이 결합된 상태의 개략적 단면도, 11 is a schematic cross-sectional view of a state in which the sintered wick and the heating plate are combined;

도 12는 그루브가 형성된 가열판을 개략적으로 도시한 사시도.12 is a perspective view schematically showing a heating plate in which grooves are formed.

Claims (3)

금속분말이 소결되어 형성된 소결윅(wick)을 포함하여 구성되고, 상기 소결윅의 공극사이에 스며들어 있던 작동유체가 가열되어 기체로 상변화되는 증발기;An evaporator configured to include a sintered wick formed by sintering a metal powder, wherein the working fluid permeated between the pores of the sintered wick is heated to change into a gas; 상기 증발기에서 전달받은 기체가 액체로 상변화되는 응축기;A condenser in which the gas delivered from the evaporator is changed into a liquid; 상기 증발기에서 상변화된 기체가 상기 응축기로 이송될 수 있도록 상기 증발기와 응축기를 연결하는 기체 이송관; 과A gas transfer pipe connecting the evaporator and the condenser so that the gas changed in the evaporator is transferred to the condenser; and 상기 응축기에서 상변화된 액체가 다시 상기 증발기로 공급될 수 있도록 상기 응축기와 증발기를 연결하는 액체 이송관을 포함하여 구성된 루프 히트파이프 (LHP; Loop Heat Pipe) 시스템에 채용된 증발기로서, An evaporator employed in a loop heat pipe (LHP) system including a liquid conveying pipe connecting the condenser and the evaporator so that the liquid phase-changed in the condenser can be supplied to the evaporator again. 상기 증발기는, The evaporator, 열원으로부터 열을 전달받는 금속재질의 가열판;A metal heating plate receiving heat from a heat source; 상기 가열판의 일측면에 결합되어 열을 전달받는 소결윅;A sintered wick coupled to one side of the heating plate to receive heat; 상기 가열판과 상기 소결윅이 접하는 면에 형성되되, 상기 소결윅에서 상변화된 기체가 상기 기체 이송관을 통해 빠져나갈 수 있는 통로 역할을 하도록 형성된 그루브(groove);를 포함하여 이루어지고, And a groove formed on a surface where the heating plate and the sintered wick contact each other, and formed to serve as a passage through which the gas changed in the sintered wick may escape through the gas transfer pipe. 상기 그루브는, 바닥면과 양측면을 가진 홈 형상으로 상기 가열판의 일측면에 형성되고, The groove is formed on one side of the heating plate in a groove shape having a bottom surface and both sides, 상기 소결윅은, 그 일부분이 상기 그루브 내부로 삽입되어 그루브 양측면 중 적어도 일부분에 접촉결합된 것을 특징으로 하는 루프 히트파이프 시스템용 증 발기. The sintered wick is evaporator for a loop heat pipe system, characterized in that a portion of the groove is inserted into the groove in contact with at least a portion of both sides of the groove. 제2항에 있어서, The method of claim 2, 상기 그루브로 삽입된 소결윅의 일부분은 삽입부분이고, A portion of the sintered wick inserted into the groove is an insertion portion, 상기 삽입부분의 양측면의 각각은 상기 그루브의 양측면에 각각 접촉결합되고, Each of both sides of the insertion portion is in contact with each other on both sides of the groove, 상기 삽입부분의 하면은, 아래로 볼록한 형태, 위로 볼록한 형태 및 평평한 형태 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 루프 히트파이프 시스템용 증발기.The bottom surface of the insertion portion is an evaporator of the loop heat pipe system, characterized in that any one of the convex shape, the convex shape and the flat shape. 제2항에 있어서, The method of claim 2, 상기 가열판은, 원판 형상의 하판부과 그 하판부의 원주부로부터 위로 연장 형성된 벽부로 구성되고, The heating plate is composed of a disk-shaped lower plate portion and a wall portion extending upward from the circumference portion of the lower plate portion, 상기 소결윅은, 상기 가열판의 하판부의 상면 및 벽부의 내부면으로 구성된 내측면에 결합되어 있고, The sintered wick is coupled to an inner surface composed of an upper surface of the lower plate portion and an inner surface of the wall portion of the heating plate, 상기 가열판의 벽부의 상단부에는 덮개부재가 구비되되, 그 덮개부재에는 상기 액체 이송관이 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 루프 히트파이프 시스템용 증발기.An upper end of the wall portion of the heating plate is provided with a cover member, the cover member is evaporator for a loop heat pipe system, characterized in that the liquid transfer pipe is coupled.
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