[공학]히트파이프

소개

히트파이프와 나노유체의 이용

목차

히트파이프 [Heat Pipe]
히트파이프 원리
히트 파이프 실용
히트 파이프에 나노유체적용

본문내용

히트파이프 [Heat Pipe]
전열관(傳熱管)이라고도 한다. 우주선의 방열용으로 1942년 미국의 제너럴모터스 사(社)에서 제작되었으나 실용화된 것은 1963년경부터이다.
내부를 배기한 파이프로 작은 구멍이 많이 뚫려 있는 안쪽에 휘발성 액체를 가득 넣은 것이다. 이 파이프의 한쪽 끝에 열을 가하면 액체는 증발하여 열에너지를 가지면서 다른 끝으로 이동한다. 파이프의 다른 끝에서 방열하고, 속을 지나 본래의 위치로 돌아오는 구조로 되어 있다.
본체의 재료는 구리 ·스테인리스 강 ·세라믹스 ·텡스텐 등이 사용되고, 안벽은 다공질의 파이버 등이 사용된다. 내부의 휘발성 물질로는 메탄올 ·아세톤 ·물 ·수은 등이 사용된다.
히트파이프 원리
증발부,단열부,응축부로 구성
외벽(용기), 윅 또는 그루브, 작동유체로 구성된다.
(윅은 금속으로 만든 틈이 가는 그물의 형상을 가지고 있으며 내벽에 부착)
- 열원으로부터 열을 흡수하여 작동유체가 기체상태로 증발하게되는 부분
- 온도가 낮은 외부에 열을 빼앗기며 기체상태의 작동유체가 응축되는 부분
히트 파이프 실용
☆ 열교환기
대형플랜트에서 폐열회수, 가열 및 냉각공정
고효율에너지 변환 및 이송, 공기조화 및 냉동장치등 열전달 요소
☆ 냉각장치
트랜지스터, IC, VLSI회로기관 또는 모듈의 냉각
마이크로히트파이프를 이용 소형회로등 작은 회로 냉각
☆ 대체에너지 분야
태양열의 액체순환식 대신 히트파이프 이용
지열의 열 이동원으로 이용
☆ 위성체 열제어용
히트 파이프에 나노유체적용
특징
열전도성은 상온에서 은이나 구리의 열전도계수 400w/mk를 수십~수백배.
소형화, 경량화, 무소음

※ 히트파이프 안의 유체로 쓰이는 것들을 대체 나노유체를 사용한다면 그효율은 다시 수십~수백배 증가함.
히트파이프에 나노유체 적용
2005년 2월 22일 티티엠에서 개발
제품명 : MTRAN(소형쿨러)
히트파이프는 나노 유체를 적용, 선형의 금속 튜브를 이용한 기존 제품과 달리1.5㎜ 두께 박판의 미세 구조를 가진 평판형인 것이 특징.

히트파이프(Heat pipe)는 파이프 형태의 밀폐된 용기에 메탄올, 아세톤과 같은 휘발성 유체를 주입한 후 진공 상태로 밀봉한 것으로, 파이프 내부에 충전된 유체가 증발 및 응축을 반복하는 과정에서 주변 물체를 냉각시키는 기술이다.

참고자료

· 없음