KR100431500B1 - Micro cooler device - Google Patents

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KR100431500B1
KR100431500B1 KR10-2001-0075179A KR20010075179A KR100431500B1 KR 100431500 B1 KR100431500 B1 KR 100431500B1 KR 20010075179 A KR20010075179 A KR 20010075179A KR 100431500 B1 KR100431500 B1 KR 100431500B1
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    • F28D15/046Heat-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 with tubes having a capillary structure characterised by the material or the construction of the capillary structure

Abstract

본 발명은 초소형 냉각장치에 관한 것이며, 상세하게는 소형화 및 고발열화되어 가고 있는 반도체 칩의 열을 효과적으로 방출하기 위한 냉각장치에 관한 것으로서, 초소형으로 제작할 수 있으면서도 높은 냉각 효율을 가질 수 있도록 한 것이다.The present invention relates to an ultra-compact cooling device, and more particularly, to a cooling device for effectively dissipating heat of a semiconductor chip, which is becoming smaller and more heat-producing, so that it can be manufactured in a very small size and have high cooling efficiency.

본 발명은 발열체(1)인 CPU와 MPU 등의 발생열을 방열할 수 있도록 발열체(1)에 착탈가능하게 결합되는 초소형 냉각 장치 본체에 있어서, 상기 초소형 냉각 장치 본체(10)의 하판(11) 및 상판(12)에 형성됨과 아울러 내부에 충진된 작동유체가 발열체(1)의 열로인해 기체상태로 변화될 수 있도록 하는 증발부(20)와, 상기 증발부(20)의 출구와 일정 길이의 증기 이송관(21)을 통해 연통됨과 아울러 지그재그식으로 형성되어 기체상태의 작동유체를 액체상태로 응축시키는 응축부(30)와, 상기 응축부(30)의 단부와 증발부(20)의 입구 사이에 연결되어 응축된 작동유체를 증발부(20)로 귀환시키는 액체 이송관(31)으로 이루어진 것이다.The present invention provides a micro cooling apparatus main body detachably coupled to a heating element (1) so as to dissipate heat generated by the CPU (1) and the CPU (MPU), the lower plate (11) of the micro cooling apparatus main body (10) and The evaporator 20 is formed on the upper plate 12 and allows the working fluid filled therein to be changed into a gas state due to the heat of the heating element 1, and the outlet of the evaporator 20 and steam having a predetermined length. The condenser 30 communicates through the transfer pipe 21 and is zigzag-shaped to condense a gas working fluid into a liquid state, and between an end of the condenser 30 and an inlet of the evaporator 20. Is connected to the condensed working fluid is made of a liquid transfer pipe 31 for returning to the evaporator (20).

Description

초소형 냉각장치 {MICRO COOLER DEVICE}Micro Chiller {MICRO COOLER DEVICE}

본 발명은 초소형 냉각장치에 관한 것이며, 상세하게는 소형화 및 고발열화되어 가고 있는 반도체 칩의 열을 효과적으로 방출하기 위한 냉각장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ultra-compact cooling device, and more particularly, to a cooling device for effectively dissipating heat of a semiconductor chip which is becoming smaller and more heat-generating.

일반적으로 알려진 바와 같이 최근에 개발되고 있는 중앙처리장치 등의 대용량 데이터 처리용 집적회로장치는 단위 면적당 발열량이 매우 큰 것으로서, 상기 집적회로장치에서 발열되는 열을 제거하지 않을 경우 장치의 성능 저하나 수명 단축 및 장치의 파손으로 이어져 장치 자체는 물론 이를 이용한 제품의 신뢰도를 극히 저하시키는 것이다.As is generally known, a large-capacity data processing integrated circuit device, such as a central processing unit, which has been recently developed, has a large heat generation amount per unit area, and if the heat generated from the integrated circuit device is not removed, the performance of the device may be degraded or the service life thereof may be reduced. This leads to shortening and damage to the device, which greatly reduces the reliability of the device itself and the products using the device.

이러한 문제를 해결하기 위한 종래의 방식중 대표적인 기술이 냉각 핀(Fin)과 팬(Fan)을 이용한 강제 대류식의 냉각 방식이다. 그러나 이러한 방식은 그 냉각 효율이 낮은 관계로 단위 면적당 발열량이 높은 발열체를 냉각하는 데에는 적합하지 않고, 팬에 별도의 전원이 필요하게 되며, 나아가서는 팬 자체가 발열을 하게 되면서 냉각 효율이 저하되는 등의 문제점이 있었다.A representative technique of the conventional methods for solving this problem is a forced convection cooling method using the cooling fin (Fin) and fan (Fan). However, this method is not suitable for cooling a heating element having a high heat generation amount per unit area due to its low cooling efficiency, and requires a separate power source for the fan. Furthermore, the cooling efficiency is lowered as the fan generates heat. There was a problem.

따라서, 보다 높은 냉각 효율을 달성하기 위한 방식으로 유체의 상변화를 야기하며 발열체를 냉각하는 방식이 대두되고 있는 것으로서, 상기 방식은 발열하는 부위에서 액체 상태의 유체가 기체로 변화하는 잠열을 이용하여 발열부의 열을 흡수하여 처리하는 방식이다. 최근의 소형 냉각 장치로는 유체의 상변화 및 온도차에 의한 압력차, 미세 구조물 내지는 윅 구조물을 이용한 모세관력 등을 이용한 히트 파이프라는 장치가 있다.Therefore, a method of causing a phase change of the fluid and cooling the heating element in order to achieve higher cooling efficiency is emerging. The method uses latent heat in which the fluid in the liquid state changes to gas at the site of heating. It is a method of absorbing and treating heat of the heat generating unit. Recent compact cooling apparatuses include a device called a heat pipe using a capillary force using a microstructure or a wick structure, a pressure difference caused by a phase change and a temperature difference of a fluid.

상기 히트 파이프는 증발부와 응축부를 따로 분리시켜 각각의 성능 최적화를유도할 수 있고, 분리된 증발부와 응축부가 이송관을 통하여 연결됨으로써 설치 장소의 제약이 비교적 적은 모세관 펌프 루프(Capillary Pumped Loop; 이하 CPL이라함)라는 장치가 있으며, 상기 CPL은 증발부에서 작동유체의 상변화에 의한 잠열을 이용하여 발열부의 열을 흡수한 작동유체는 증기 이송관을 거쳐 응축부로 이동하게 되고, 응축부에서 응축된 작동유체는 액체 이송관을 통하여 증발부로 되돌아오게 되는 루프를 형성하면서 작동을 하는 것이다.The heat pipe may separate the evaporator and the condenser separately to induce respective performance optimization, and the separated evaporator and the condenser may be connected through a transfer pipe, so that the restriction of the installation site is relatively small. The CPL is a CPL, and the working fluid absorbing the heat of the heat generating part by using latent heat caused by the phase change of the working fluid in the evaporation part is moved to the condensation part through the steam transfer pipe. The condensed working fluid works by forming a loop that is returned to the evaporator through the liquid conveying pipe.

상기 CPL은 구동력이 모세관력, 온도차에 의한 압력차 등으로 기계적인 힘을 필요로 하지 않으면서 큰 열부하, 큰 열유속(Heat Flux)에서의 동작 특성이 좋은 장점이 있다. 또한 상기 히트 파이프와는 달리 작동유체의 흐름의 방향이 한 쪽으로만 구성되므로 구동력을 저하시키는 요인이 없는 것이다.The CPL has an advantage that the driving force is good at operating at large heat loads and large heat fluxes without requiring mechanical force due to capillary force, pressure difference due to temperature difference, and the like. In addition, unlike the heat pipe, since the direction of the flow of the working fluid is configured in only one side, there is no factor that lowers the driving force.

한편, 상기한 히트 파이프는 CPL과 구동력에서 비슷한 구성을 보이지만 중력에 절대적인 영향을 받는 점과 소형화시에 윅 구조물을 삽입하는 방법이 어렵다는 문제점이 있고, 열원의 반대편에서 작동유체를 응축시키므로 지나친 소형화는 냉각 효율을 낮게하게 된다는 단점도 있는 것이다.On the other hand, the heat pipe has a similar configuration in the CPL and the driving force, but there is a problem that it is absolutely affected by gravity and the method of inserting the wick structure at the time of miniaturization is difficult, and excessive miniaturization because it condenses the working fluid on the other side of the heat source Another disadvantage is that the cooling efficiency is lowered.

본 발명은 상기한 문제점을 시정하여, 초소형으로 제작할 수 있으면서도 높은 냉각 효율을 가질 수 있도록 한 초소형 냉각장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a micro cooling apparatus capable of correcting the above-described problems and having a high cooling efficiency while being able to manufacture a micro compact.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 발열체에 착탈가능하게 결합되는 초소형 냉각 장치 본체에 있어서, 상기 초소형 냉각 장치 본체에 형성됨과 아울러내부에 작동유체가 충진되는 증발부와, 상기 증발부의 출구와 증기 이송관을 통해 연통됨과 아울러 지그재그식으로 형성되는 응축부와, 상기 응축부의 단부와 증발부의 입구 사이에 연결되는 액체 이송관으로 이루어지는 것이다.In order to achieve the above object, the present invention is an ultra-compact cooling device body detachably coupled to a heating element, formed in the ultra-compact cooling device body and the working fluid is filled therein, the outlet of the evaporation unit and The condenser is formed in a zigzag form and communicates with the vapor transport tube, and the liquid transport tube is connected between the end of the condenser and the inlet of the evaporator.

도 1은 본 발명의 실시예의 설치도,1 is an installation diagram of an embodiment of the present invention,

도 2는 본 발명의 실시예의 하판을 나타낸 평면도,2 is a plan view showing a lower plate of an embodiment of the present invention,

도 3은 본 발명의 실시예의 증발부를 나타낸 평면도,3 is a plan view showing an evaporation unit according to an embodiment of the present invention;

도 4는 도 3의 A-A선을 나타낸 단면도,4 is a cross-sectional view showing a line A-A of FIG.

도 5는 도 3의 B-B선을 나타낸 단면도,5 is a cross-sectional view showing the B-B line of FIG.

도 6은 본 발명의 실시예의 증발부의 다른예를 나타낸 평면도,6 is a plan view showing another example of the evaporation unit of the embodiment of the present invention;

도 7은 본 발명의 실시예의 응축부를 나타낸 평면도,7 is a plan view showing a condensation unit of the embodiment of the present invention;

도 8 및 도 9는 본 발명의 실시예의 하판의 다른예를 나타낸 평면도이다.8 and 9 are plan views showing another example of the lower plate of the embodiment of the present invention.

<도면의 주요부분에 사용된 부호의 설명><Description of the code used in the main part of the drawing>

10: 초소형 냉각 장치 본체 20: 증발부10: ultra-compact cooling device body 20: evaporation unit

21: 증기 이송관 30: 응축부21: steam transfer pipe 30: condensation unit

31: 액체 이송관 40: 그루브31: liquid transfer pipe 40: groove

50,55: 폴50,55: Paul

본 발명은 도 1 내지 도 9에 도시한 바와 같이, 발열체(1)인 CPU와 MPU 등의 발생열을 방열할 수 있도록 발열체(1)에 착탈가능하게 결합되는 초소형 냉각 장치 본체에 있어서, 상기 초소형 냉각 장치 본체(10)의 하판(11) 및 상판(12)에 형성됨과 아울러 내부에 충진된 작동유체가 발열체(1)의 열로인해 기체상태로 변화될 수 있도록 하는 증발부(20)와, 상기 증발부(20)의 출구와 일정 길이의 증기 이송관(21)을 통해 연통됨과 아울러 지그재그식으로 형성되어 기체상태의 작동유체를 액체상태로 응축시키는 응축부(30)와, 상기 응축부(30)의 단부와 증발부(20)의 입구 사이에 연결되어 응축된 작동유체를 증발부(20)로 귀환시키는 액체 이송관(31)으로 이루어진 것이다.1 to 9, in the micro cooling apparatus main body detachably coupled to the heating element 1 so as to dissipate the generated heat of the CPU and the MPU, which is the heating element 1, the micro cooling An evaporator 20 formed on the lower plate 11 and the upper plate 12 of the apparatus main body 10 and allowing the working fluid filled therein to be changed into a gas state due to heat of the heating element 1, and the evaporation The condenser 30 communicates with the outlet of the part 20 through a steam transport pipe 21 having a predetermined length and is formed in a zigzag form to condense a gas working fluid into a liquid state, and the condenser 30 The liquid transfer pipe 31 is connected between the end of the inlet and the inlet of the evaporator 20 to return the condensed working fluid to the evaporator 20.

상기 증발부(20)는 발열체(1)의 열을 흡수함과 아울러 하판(11)과 상판(12)중 어느 일측에 형성되는 것으로서, 상기 증발부(20) 내부에 수평 또는 수직방향으로 다수개의 그루브(groove; 40)를 형성함과 아울러 상기 그루브(40)에 작동유체를 적정량 충진하고, 상기 증발부(20)의 입출구에 높이가 다른 폴(50,55)을 복수개 형성하는 것이다. 상기 그루브(40)에 충진된 작동유체는 발열체(1)의 열에 따라 기체화되는 것이고, 상기 형성된 기체는 증발부(20)의 출구측에 연통된 증기 이송관(21)을 통해 응축부(30)로 이동하는 것이며, 상기 기체로 변화될 때발열체(1)의 열을 빼앗는 것이다.The evaporator 20 absorbs heat from the heating element 1 and is formed on one side of the lower plate 11 and the upper plate 12, and the plurality of evaporator 20 is horizontally or vertically disposed inside the evaporator 20. Forming a groove (40) and filling the groove (40) with an appropriate amount of working fluid, and forming a plurality of poles (50, 55) of different heights at the inlet and outlet of the evaporator (20). The working fluid filled in the groove 40 is gasified according to the heat of the heating element 1, and the formed gas is condensed through the vapor transfer pipe 21 connected to the outlet side of the evaporator 20. It moves to), and takes away the heat of the heating element (1) when it is changed to the gas.

상기 그루브(40)는 바닥에 모세관력을 발생시키고 증발면적을 확보해주는 역할을 하는 것으로서, 상기 그루브(40)는 증발부(20)의 크기에 따라서 달라지며, 그 크기는 모세관력을 효과적으로 이용할 수 있도록 폭이 50-200㎛, 높이가 100-200㎛, 길이는 증발부(20) 전체 길이에서 증발부(20) 입출구의 폴(50,55) 설치 영역을 제외한 길이가 적당하다.The groove 40 serves to generate a capillary force at the bottom and to secure an evaporation area. The groove 40 varies depending on the size of the evaporator 20, and the size of the groove 40 can effectively use the capillary force. The width is 50-200 μm, the height is 100-200 μm, and the length is suitable for the length of the evaporator 20 except the poles 50 and 55 installation area of the evaporator 20 inlet and outlet.

상기한 증발부(20)의 폴(50,55)은 높이가 다르게 형성되는 것으로서, 상기 증발부(20)의 입구측에 형성된 폴(50)은 작동유체의 역류현상을 방지하기 위하여 상판(12)의 내벽면에 접촉되도록 형성되고, 상기 증발부(20)의 출구측에 형성된 폴(55)은 기체화된 작동유체가 폴(55)을 타고넘어 증기 이송관(21)으로 이동할 수 있도록 상판(12)의 내벽면에 접촉되지 않는 위치로 형성되는 것이다.The poles 50 and 55 of the evaporator 20 are formed to have different heights, and the poles 50 formed on the inlet side of the evaporator 20 have a top plate 12 to prevent the backflow of the working fluid. And a pawl 55 formed at the outlet side of the evaporator 20 to allow the gasified working fluid to move over the pawl 55 to the vapor transfer pipe 21. It is formed in the position which does not contact the inner wall surface of (12).

상기 증발부(20)의 입구측 폴(50)은 정상 상태에서는 증발부(20)에서 상변화한 작동유체가 액체 이송관(31)쪽으로 역류하는 것을 막고, 시동시에는 액체 이송관(31)쪽으로의 유동 저항의 역할을 하여 자연스럽게 증기가 증기 이송관(21)을 통하여 나가도록 하였다. 상기 폴(50)의 크기는 10-50㎛으로 그루브보다 작아서 모세관력을 충분히 발휘하여 액체 상태의 작동유체를 충분히 머금을 수 있으며, 상기 액체 상태의 작동유체를 빠르게 귀환하도록 돕는다. 상기 증발부(20)에서 증기 이송관(21)으로 나가는 쪽의 폴(55)은 작동유체가 상변화하지 않고, 액체상태로 증기 이송관(21)을 통해 순환하는 것을 막기 위한 것으로 크기는 증발부(20) 입구측의 폴(50) 크기와 동일하지만 증기가 빠져나가는 부분에 유동저항을 줄이기 위해 높이는 그루브(40)와 같다.The inlet side pole 50 of the evaporator 20 prevents the working fluid changed in the evaporator 20 from flowing back toward the liquid feed tube 31 in the normal state, and at the start of the liquid transfer tube 31. It acted as a flow resistance to the side to allow the steam to naturally pass through the steam transport pipe (21). The pole 50 has a size of 10-50 μm, which is smaller than a groove, so that the capillary force can be sufficiently exerted to sufficiently retain the working fluid in the liquid state, and helps to quickly return the working fluid in the liquid state. The pawl 55 on the side of the evaporator 20 exiting from the vapor conveying tube 21 is intended to prevent the working fluid from circulating through the vapor conveying tube 21 in a liquid state without evaporating. Same as the size of the pawl 50 at the inlet side of the part 20, but the height is the same as the groove 40 to reduce the flow resistance at the part where the steam escapes.

그리고 상기 폴(50,55)은 작동유체의 이동을 안내하는 것으로서, 상기 증발부(20)의 출구와 동일한 방향으로 그루브(40)가 형성되는 경우에는 증발부(20)의 출구측에 폴(55)을 형성하는 것이고, 상기 증발부(20)의 출구와 직각을 이루도록 그루브(40)가 형성되는 경우에는 증발부(20)의 출구측에 폴(55)을 형성하지 않는 대신 증발부(20)의 입구에 폴(50)을 형성하는 것이다.(도 6 참조)The pawls 50 and 55 guide the movement of the working fluid. When the grooves 40 are formed in the same direction as the outlet of the evaporator 20, the pawls 50 and 55 are provided at the outlet side of the evaporator 20. 55, and when the groove 40 is formed to be perpendicular to the outlet of the evaporator 20, the evaporator 20 does not form the pole 55 at the outlet side of the evaporator 20. ) To form a pole 50 at the inlet (see FIG. 6).

상기 응축부(30)는 증발부(20)에서 흡수한 열을 외부로 방출할 수 있도록 액체에서 기체로 상변화한 작동유체를 응축시켜 열을 버리고 오도록 하는 것으로서, 상기 응축부(30)는 한정된 면적에서 최대의 열교환 능력을 갖으면서 유동저항을 적게 받도록 하기 위해 지그재그식으로 접혀지게 형성되는 것이며, 상기 응축부(30)에서 응축된 작동유체는 액체 이송관(31)을 통해 증발부(20)로 귀환되는 것이다. 또한 상기 응축부(30)는 각 증발부(20)에 하나의 응축부(30)를 대응되도록 하여 최적의 성능을 갖도록 하였으며, 상기 응축부(30)는 증발부(20)의 위치에 유동적이도록 길이나 통로의 방향이 바뀌어 최적의 성능을 내도록 한다.The condensation unit 30 condenses the working fluid changed from liquid to gas so as to dissipate heat so that the heat absorbed by the evaporation unit 20 can be discharged to the outside, and the condensation unit 30 is limited. It is formed to be folded in a zigzag form in order to have a maximum heat exchange capacity in the area to receive less flow resistance, the working fluid condensed in the condensation unit 30 is the evaporation unit 20 through the liquid transfer pipe 31 Will be returned. In addition, the condensation unit 30 has one condensation unit 30 corresponding to each evaporation unit 20 so as to have an optimum performance, and the condensation unit 30 is to be fluid at the position of the evaporation unit 20. The length and direction of the passages are changed to ensure optimal performance.

이상과 같은 본 발명은 초소형으로 제작할 수 있으면서도 중력의 영향을 적게 받아 위치와 설치 방법에 제한을 받지 않고 뛰어난 냉각 효율을 가질 수 있는 것으로서, 하판(11)과 상판(12)으로 구비된 초소형 냉각 장치 본체(10)를 초소형으로 제작함과 아울러 상기 초소형 냉각 장치 본체(10)의 하판(11) 또는 상판(12) 내부에 증발부(20)와 응축부(30) 및 증기 이송관(21)과 액체 이송관(31)을 형성하는 것이다. 상기 증발부(20)와 증기 이송관(21) 및 응축부(30)와 액체 이송관(31)은순서적으로 연결된 상태에서 작동유체를 상변화 및 이송하는 것이고, 상기 작동유체는 상변화 및 이송되면서 발열체의 열을 외부로 발산하는 것이다.The present invention as described above can be manufactured in a very small size, but is less affected by gravity and can have an excellent cooling efficiency without being limited to the position and installation method, the ultra-compact cooling device provided with the lower plate 11 and the upper plate 12 The main body 10 is manufactured in a very small size, and the evaporator 20, the condenser 30, and the steam transport pipe 21 are disposed in the lower plate 11 or the upper plate 12 of the ultra-cooling apparatus main body 10. The liquid transfer pipe 31 is formed. The evaporator 20, the vapor transfer pipe 21, the condensation unit 30, and the liquid transfer pipe 31 are phase change and transfer of the working fluid in a state connected in sequence, and the working fluid is phase change and transfer. Will be dissipating heat of the heating element to the outside.

상기한 증발부(20)는 열원인 발열체(1)로부터 발생한 열을 효과적이고 신속하게 흡수하는 역할을 하는 것이며, 상기 증발부(20)에서 형성된 기체상의 작동유체는 폴(55)을 타고넘은 후 증기 이송관(21)으로 이동하고, 상기 증기 이송관(21)으로 위치된 기체상의 작동유체는 응축부(30)로 이송되어 응축되는 것이다. 상기 응축부(30)에서 응축된 작동유체는 액체 이송관(31)을 통해 증발기(20)의 폴(50)사이로 유입되게 되며, 상기 증발기(20)의 폴(50)사이로 유입된 액체상의 작동유체는 증발기(20) 내부로 귀환되어 기체상으로 변화되는 것을 대기하는 것이다.The evaporator 20 serves to effectively and quickly absorb heat generated from the heat generator 1 as a heat source, and the gaseous working fluid formed in the evaporator 20 passes over the pole 55. The gaseous working fluid, which is moved to the steam transport pipe 21 and located in the steam transport pipe 21, is transferred to the condensation unit 30 to condense. The working fluid condensed in the condensation unit 30 is introduced between the poles 50 of the evaporator 20 through the liquid transfer pipe 31, and the liquid phase flows between the poles 50 of the evaporator 20. The fluid is to be returned to the inside of the evaporator 20 to wait to change to the gas phase.

한편, 도 8 및 도 9는 하판(11)의 다른 형태를 나타낸 것으로서 도 2와 동일 기능을 수행하는 것이며, 증발부(20) 내부에 수평 또는 수직방향으로 다수개의 그루브를 형성함과 아울러 상기 그루브(40)에 작동유체를 적정량 충진하고, 상기 증발부(20)의 입출구에 높이가 다른 폴을 복수개 형성하는 것이다. 상기 그루브(40)에 충진된 작동유체는 발열체(1)의 열에 따라 기체화되는 것이고, 상기 형성된 기체는 증발부(20)의 출구측에 연통된 증기 이송관(21)을 통해 응축부(30)로 이동하는 것이며, 상기 기체로 변화될 때 발열체(1)의 열을 신속하게 빼앗는 것이다.Meanwhile, FIGS. 8 and 9 show another form of the lower plate 11, which performs the same function as FIG. 2, and forms a plurality of grooves in the evaporation unit 20 in the horizontal or vertical direction, and the grooves. The working fluid is filled in an appropriate amount to 40, and a plurality of poles having different heights are formed at the inlet and outlet of the evaporator 20. The working fluid filled in the groove 40 is gasified according to the heat of the heating element 1, and the formed gas is condensed through the vapor transfer pipe 21 connected to the outlet side of the evaporator 20. ), And rapidly deprives heat of the heating element 1 when it is changed into the gas.

이상과 같이 본 발명은 초소형 냉각 장치 본체에 증발부와 증기 이송관 및 응축부와 액체 이송관을 형성하는 것으로서, 상기 증발부에서 흡수된 열은 응축부에서 신속하게 발산되는 것이고, 상기 응축부는 증발부의 위치에 유동적이도록 그길이를 길게함과 아울러 통로의 방향을 바꿈으로써 최적의 성능이 유지되는 것이다.As described above, the present invention forms an evaporation unit, a vapor transfer tube, a condensation unit, and a liquid transfer tube in the ultra-compact cooling device, wherein the heat absorbed by the evaporator is quickly dissipated from the condensation unit, and the condensation unit is evaporated. Optimum performance is maintained by lengthening the fluid so as to be fluid at the negative position and by changing the direction of the passage.

그리고 상기 증발부에 그루브를 형성하여 모세관력을 발생시킴과 아울러 증발면적이 적정하게 확보되는 것이고, 상기 증발부의 입출구에 폴을 형성함으로써 작동유체의 흐름 및 액체 이송관쪽으로의 역류현상을 방지하는 것이다.In addition, grooves are formed in the evaporator to generate capillary force, and an evaporation area is appropriately secured. A pole is formed at the inlet and outlet of the evaporator to prevent the flow of the working fluid and backflow toward the liquid transfer pipe. .

Claims (4)

발열체(1)에 착탈가능하게 결합되는 초소형 냉각 장치 본체에 있어서, 상기 초소형 냉각 장치 본체(10)에 형성됨과 아울러 내부에 작동유체가 충진되는 증발부(20)와, 상기 증발부(20)의 출구와 증기 이송관(21)을 통해 연통됨과 아울러 지그재그식으로 형성되는 응축부(30)와, 상기 응축부(30)의 단부와 증발부(20)의 입구 사이에 연결되는 액체 이송관(31)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 초소형 냉각장치.In the ultra-compact cooling device body detachably coupled to the heating element (1), the evaporator (20) and the evaporator (20) formed in the ultra-cooling device main body 10 and filled with a working fluid therein; The condensation part 30 which is communicated through the outlet and the vapor conveyance pipe 21 and is formed zigzag, and the liquid conveying pipe 31 connected between the end of the condensation part 30 and the inlet of the evaporation part 20. Miniature cooling device characterized in that consisting of. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 증발부(20)에 그루브(40)를 형성하고, 상기 증발부(20)의 입출구에 폴(50,55)을 형성하는 것을 특징으로 하는 초소형 냉각장치.The groove (40) is formed in the evaporator (20), the ultra-compact device characterized in that to form a pole (50, 55) at the inlet and outlet of the evaporator (20). 제1항 또는 제2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 증발부(20)의 입구측에 형성된 폴(50)은 상판(12)의 내벽면에 접촉되고, 증발부(20)의 출구측에 형성된 폴(55)은 상판(12)의 내벽면에 접촉되지 않도록 하는 것을 특징으로 하는 초소형 냉각장치.The pawl 50 formed at the inlet side of the evaporator 20 is in contact with the inner wall surface of the upper plate 12, and the pawl 55 formed at the outlet side of the evaporator 20 is provided at the inner wall surface of the upper plate 12. Miniature chiller, characterized in that the contact does not. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 증발부(20)의 출구와 직각을 이루도록 그루브(40)가 형성된 경우에는증발부(20)의 출구측에 폴(55)을 형성하지 않는 것을 특징으로 하는 초소형 냉각장치.When the groove 40 is formed to be perpendicular to the outlet of the evaporator 20, the ultra-compact device, characterized in that the pole 55 is not formed on the outlet side of the evaporator 20.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100497819B1 (en) * 2002-10-10 2005-07-01 주식회사 에이팩 Manufacture method and it's manufacture goods of micro cooler device

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108770321A (en) * 2018-08-17 2018-11-06 深圳市嘉姆特通信电子有限公司 Heat cooler
CN109579585B (en) * 2019-01-10 2023-09-12 中国科学院上海技术物理研究所 Multi-evaporator loop heat pipe

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06260783A (en) * 1993-03-02 1994-09-16 Mitsubishi Alum Co Ltd Cooling apparatus
JPH08313178A (en) * 1995-05-19 1996-11-29 Mitsubishi Alum Co Ltd Evaporator for heat exchanger
JPH10111735A (en) * 1996-10-04 1998-04-28 Diamond Electric Mfg Co Ltd Cooler
JP2000222070A (en) * 1999-01-29 2000-08-11 Mitsubishi Electric Corp Information device
JP2000227821A (en) * 1999-02-08 2000-08-15 Komatsu Ltd Cooling device for electronic component
KR20000021171U (en) * 1999-05-21 2000-12-26 윤종용 A radiation device for using portable computer
KR20010000110A (en) * 1999-06-04 2001-01-05 이정현 Micro-cooling system

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06260783A (en) * 1993-03-02 1994-09-16 Mitsubishi Alum Co Ltd Cooling apparatus
JPH08313178A (en) * 1995-05-19 1996-11-29 Mitsubishi Alum Co Ltd Evaporator for heat exchanger
JPH10111735A (en) * 1996-10-04 1998-04-28 Diamond Electric Mfg Co Ltd Cooler
JP2000222070A (en) * 1999-01-29 2000-08-11 Mitsubishi Electric Corp Information device
JP2000227821A (en) * 1999-02-08 2000-08-15 Komatsu Ltd Cooling device for electronic component
KR20000021171U (en) * 1999-05-21 2000-12-26 윤종용 A radiation device for using portable computer
KR20010000110A (en) * 1999-06-04 2001-01-05 이정현 Micro-cooling system

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100497819B1 (en) * 2002-10-10 2005-07-01 주식회사 에이팩 Manufacture method and it's manufacture goods of micro cooler device

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