모세운동을 통한 열 전달 유체의 표면 장력의 "펌프" 작용은 액체를 저온에서 고온으로 이동시켜 (그런 다음 증기 형태를 두 온도에서 구동력의 차이로 반환) 열 냉각 영역에서 열을 전달하기에 충분할 수 있습니다. 이 폐쇄 시스템에는 외부 펌프가 필요하지 않으며, 관심 있는 증기 압력은 원자로 코어의 복사열에 특히 관심이 있는 공간으로 이동할 수 있습니다. 원자로 시스템의 힘은 반드시 중력인 경우에만 모세관을 극복하고 증기를 끌어 통로를 통과해야 한다. "라고 말했습니다
1964 및 1966 년, RCA 는 히트 파이프 상용 응용 프로그램을 개발한 최초의 회사입니다 (그들의 업무는 주로 미국 정부가 후원했지만). 1960 년대 말, 미국 항공우주국은 열관 발전에서 중요한 역할을 했으며, Grover 의 건의에 따라 우주비행 후 열관의 응용과 신뢰성에 관한 많은 연구를 지원했다. NASA 의 매력적인 히트 파이프 냉각 시스템은 가볍고, 열유속이 높으며, 전력 소비량이 0 인 것으로 이해할 수 있다. 그러나 그들의 주요 관심사는 시스템이 무중력 환경에서 작업할 때 악영향을 받지 않는다는 사실에 기반을 두고 있다. 열균형 위성 전달기에 열관을 처음 응용하다. 위성 궤도는 태양의 직접 복사에 노출되어 있고, 다른 쪽은 완전히 어둡고, 매우 깊은 추운 공간에 노출되어 있다. 이로 인해 응답기의 심각한 온도 편차 (신뢰성 및 정확도 포함) 가 발생할 수 있습니다. 이를 위해 설계된 히트 파이프 냉각 시스템은 고열량을 관리하며 중력의 영향으로 완벽한 작동을 보여주지 않습니다. 냉각 시스템은 증발기의 열 흐름 또는 온도를 능동적으로 조절하는 최초의 가변 열 파이프입니다.
Feldman, Eastman 및 Katzoff 는 1967 및 1968 의 간행물에서 먼저 열 파이프의 응용 분야에 대해 논의했습니다. 정부의 관심과 분류 (예: 에어컨, 엔진 냉각 시스템, 전자 냉각 등) 는 고온에서 떨어지지 않았습니다. 이 문헌들은 처음으로 탄성, 동맥, 편평한 열관을 언급했다. 출판물 1969 에 소개된 회전 열 파이프 개념과 터빈 블레이드 냉각에서의 응용 및 저온에서의 열 파이프 적용에 대해 처음 논의했습니다.
1980 년대부터 소니는 소비자 전자제품에 열관, 일부 지역에서 강제 대류 및 수동 핀 라디에이터의 냉각 방안을 도입하기 시작했다. 처음에는 그들이 사용하는 튜너와 증폭기가 다른 고열류 전자 제품으로 빠르게 확산되었다. 1990 년대 말, 마이크로컴퓨터가 날로 치열해지는 CPU 분쟁으로 인해 미국에서 히트 파이프의 특허 출원량이 두 배로 늘어났다. 열관은 전문화된 공업열 전달 요소로서 미국에서 아시아로 가는 소비재에서 개발되고 생산된다. 현대 CPU 열관은 보통 구리로 만들어졌으며, 물을 작업유체로 사용한다.
그로버와 그의 동료들은 극한의 온도 조건 하에서 원자력 전지 우주선의 냉각 시스템을 연구하고 있다. 열관은 우주선에 광범위하게 사용되어 내부 온도를 관리하는 수단으로 쓰인다.
방열판이 있는 열 파이프는 많은 현대 컴퓨터 시스템에서 광범위하게 사용되며, 그 중 증가된 전력 요구 사항과 그에 따른 열 복사로 인해 냉각 시스템에 대한 수요가 더 커집니다. 히트 파이프는 일반적으로 라디에이터에서 환경의 CPU 및 GPU 로 열을 분산시키는 데 사용됩니다. 예를 들면 다음과 같습니다
열관은 태양열 활용과 수열 응용 및 진공관 태양열 수집기 배열의 조합에도 널리 사용됩니다. 이러한 응용 프로그램에서 증류수는 일반적으로 진공 유리관과 태양을 향하는 밀폐된 구리 튜브의 열 전달 유체로 사용됩니다. 태양열 온수 가열과 개인 흡수관 진공 집열관을 적용하면 기존' 평면 태양열 집열기' 보다 최대 40% 의 효율을 제공할 수 있다. 이것은 주로 대류와 전도 열 손실을 늦추는 파이프의 존재와 파이프 내부의 진공이 있기 때문이다. 진공관 시스템의 상대적 효율성은 "판" 집열기보다 구멍 지름 크기가 더 크고 면적당 더 많은 태양 에너지를 흡수할 수 있기 때문에 낮아집니다. 즉, 단일 진공관은 더 나은 절연 (저수준 전도 및 대류 손실) 을 가지고 있지만, 파이프에서 발생하는 진공으로 인해 완성된 태양전지 모듈 배열의 튜브가 단위 면적당 더 적은 에너지를 흡수한다는 것을 알 수 있습니다. 또한 태양열 진공 집열기의 원형 설계로 인해 흡수 표면이 줄어든다는 것을 알 수 있습니다. 그래서 현실 세계에서 두 디자인의 효율성은 비슷하다.
진공관 집열기는 부동액 첨가제를 추가해야 하는 진공을 줄여 열 손실을 줄이는 데 도움이 된다. 그러나 오랫동안 동결 온도에 노출된 열 전달 유체는 여전히 동결되며, 동결된 액체가 진공관을 손상시키지 않도록 설계에서 예방 조치를 취해야 합니다. 설계된 태양열 온수기는-3 C 이상으로 부동할 수 있으며, 남극의 물을 가열하는 특수 첨가제가 있습니다.
건물의 영구 동토층은 어렵다. 영구 동토층이 구조의 열에서 녹기 때문이다. 불안정한 위험을 피하기 위해 경우에 따라 열관을 사용한다. 예를 들어 알래스카 배관 시스템을 가로지르는 잔류 지열 오일, 파이프 지지 다리의 지지 고정과 운동 석유의 마찰과 난류로 인한 녹은 동토에 있다. 이로 인해 파이프가 가라앉고 손상될 수 있습니다. 이를 방지하기 위해 각 수직 지지 부재에 4 개의 수직 열 파이프가 설치되었습니다.
칭하이-티베트 철도를 따라 히트 파이프 냉각에도 사용할 수 있습니다. 노반과 궤도는 태양의 열을 흡수한다. 양쪽 수직 열관의 형성은 열이 주변 지면으로 더 확산되는 것을 방지한다.
회사가 에너지 변환 시스템을 통해 개발한 최초의 상용 열관 제품인' 열마 요리침' 은 1966 편에 판매됐다. 요리 바늘은 물을 작업유체로 사용한다. 케이스 안에는 스테인리스강, 내부 구리층의 호환성이 있습니다. 작동 중에 열 파이프가 베이킹 도장을 통과한다. 파이프의 한쪽 끝이 흡열 중간 오븐까지 뻗어 있다. 열관의 유효 열전도율이 높아 고기 덩어리의 요리 시간을 반으로 줄였다.
이 원리는 이미 캠핑로, 캠핑 등에 적용되어 대량의 열량을 이용하여 저온으로 구운 물품을 이용하여 다른 요리를 요리한다. 이 분야의 한 가지 예는 베이커 시스템입니다.
난방, 환기 및 공조 시스템에서 에어컨 및 히트 파이프는 공기 흐름을 공급 및 배출하거나 열을 회수하기 위해 산업 중 배기 가스 범위 내에 있는 공기 처리 시스템에 있습니다.
이 장치는 배터리로 구성되며, 배터리에 여러 개의 핀이 달린 열관은 공기 공급 및 배기 공기 흐름에 있습니다. 열관의 배기측 내부에서는 냉매의 열이 증발하고 공기가 그 안에서 추출된다. 냉방제 증기는 파이프의 냉단으로 옮겨져 공기 쪽에 공급되는 장비로, 그곳에서 응결되어 열을 방출한다. 중력과 모세관 중 연소 코어의 작용이 결합되어 응결된 냉매에 도움이 된다. 따라서 열은 배출된 공기 흐름에서 관벽을 통과하는 냉매로 전달된 다음 관벽을 통과하는 냉매의 공급 공기 흐름에서 전달됩니다.
이런 기구의 특성으로 인해 더 높은 효율을 얻을 수 있다. 이렇게 하면 장치가 배기 측면에 설치되어 공기 공급 측면에 수직으로 배치될 때 빠르게 흐르는 액체 냉매가 중력 작용에 의해 증발기로 돌아갈 수 있습니다. 일반적으로 총 열 전달 효율이 75% 에 달하는 제조업체는
1990 년대 초부터 많은 원자로 전력 시스템은 열관을 사용하여 열원자로 코어와 전력 변환 시스템 간에 첫 번째 원자로에서 생성된 전력 [13] 을 13,2012 년 9 월 시연할 것을 제안했다.
히트 파이프는 특정 냉각 조건에 적응해야 합니다. 파이프의 재료, 크기 및 냉각수는 모두 열관이 최적의 온도에서 작동하도록 하기 위해 선택됩니다.
가열이 일정 온도를 초과할 때, 열관 안의 공질은 전부 증발하여 응결되지 않는다. 이 경우 열 전도성이 있는 고체 금속 셸은 열 파이프의 열 전도성을 효과적으로 낮춥니다. 히트 파이프의 소재는 대부분 구리 (열전도율이 높은 금속) 이기 때문에 과열 히트 파이프는 일반적으로 약 1/80 의 원래 열전도율로 계속 가열됩니다.
또한 일정 온도에서 작동 유체는 상전이되지 않으며 열전도도는 고체 금속 케이스로 떨어집니다. 작동 유체를 선택하는 주요 기준 중 하나는 적용에 필요한 작동 온도 범위입니다. 하한 온도는 보통 작동 유체의 빙점보다 몇 도 높다.
재료 제한 (1.6mm 의 슬라이버를 만들 수 있지만) 으로 인해 대부분의 제조업체는 지름이 3mm 이상인 기존 열 파이프를 만들 수 있습니다. 실험은 삼각형 또는 다이아몬드 파이프와 같은 날카로운 가장자리가 있는 파이프를 사용하여 마이크로 열 파이프에서 수행되었습니다. 이러한 경우 날카로운 가장자리가 모세작용을 통해 유체를 운반하므로 코어를 태울 필요가 없습니다.