KR100688728B1

KR100688728B1 - 판형 열전달 장치의 케이스 접합 방법 및 이를 이용하여제조된 장치

Info

Publication number: KR100688728B1
Application number: KR1020060016432A
Authority: KR
Inventors: 김현태; 이용덕; 권혁진; 김수현; 오환희
Original assignee: 엘에스전선 주식회사
Priority date: 2005-04-07
Filing date: 2006-02-20
Publication date: 2007-03-02
Also published as: KR20060107288A; KR100755572B1; CN101151950A; KR20060107296A

Abstract

본 발명은 브레이징을 이용한 판형 열전달 장치의 케이스 접합 방법을 개시한다. 본 발명에 따르면, 먼저 상부가 개방된 판형의 제1수납공간을 정의하는 제1측벽을 가장자리에 구비하는 제1케이스를 준비한다. 이어서, 상부가 개방된 판형의 제2수납공간을 정의하고 상기 제1측벽에 비해 바깥쪽으로 소정 거리 이격된 제2측벽을 가장자리에 구비하는 제2케이스를 준비한다. 그런 다음, 열전달 매체가 내장되도록 상기 제1 및 제2케이스를 조립하여 제1 및 제2수납공간을 정의하는 상기 제1 및 제2측벽들 사이에 공간이 한정되는 요홈을 케이스 조립체의 가장자리를 따라 마련한다. 마지막으로, 상기 요홈을 따라 용접모재를 안착하고 상기 용접모재를 용융시킴으로써 상기 제1 및 제2케이스를 접합한다.

본 발명에 따르면, 케이스 접합 과정에서 케이스 내부가 오염되는 것을 방지할 수 있고, 공정시간이 작게 소요되고, 부드러운 용접표면을 얻을 수 있으며, 케이스의 평면적 형상에 구애받지 않는다.

평판, 열전달, 히트 스프레더, heat spreader

Description

판형 열전달 장치의 케이스 접합 방법 및 이를 이용하여 제조된 장치{Method for case's bonding of flat plate heat spreader and Apparatus manufactured using the same}

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술하는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.

도1은 종래기술에 따른 TIG 또는 레이저 용접법에 의한 케이스 접합공정의 예시도이다.

도2는 종래기술에 따른 솔더링법에 의한 케이스 접합공정의 예시도이다.

도3a 및 3b는 각각 본 발명의 제1실시예에 따른 접합공정에서 사용되는 제1 및 제2케이스의 단면도들이다.

도3c는 본 발명의 제1실시예에 따른 제1 및 제2케이스의 조립이 이루어진 이후의 케이스 조립체 단면도이다.

도3d는 본 발명의 제1실시예에 따른 케이스 조립체의 가장자리에 용접모재가 안착된 이후의 케이스 조립체 단면도이다.

도3e는 본 발명의 제1실시예에 따른 케이스 조립체에 냉매 주입용 튜브가 삽 입되는 모습을 도시한 부분 사시도이다.

도4a 및 도4b는 본 발명에 따라 브레이징 용접공정을 진행하여 케이스를 접합하는 과정을 도시한 공정도이다.

도5는 본 발명의 제1실시예에 따른 케이스 접합공정이 완료된 이후의 케이스 단면도이다.

도6a는 본 발명의 제2실시예에 따른 접합공정에서 사용되는 제1케이스의 단면도이다.

도6b는 본 발명의 제2실시예에 따른 제1 및 제2케이스의 조립이 이루어진 이후의 케이스 조립체 단면도이다.

도6c는 본 발명의 제2실시예에 따른 케이스 조립체의 가장자리에 용접모재가 안착된 이후의 케이스 조립체 단면도이다.

도7은 본 발명의 제2실시예에 따른 케이스 접합공정이 완료된 이후의 케이스 단면도이다.

도8은 본 발명의 제3실시예에 따른 케이스 조립체의 가장자리에 용접모재가 안착된 이후의 케이스 조립체 단면도이다.

도9a는 본 발명의 제4실시예에 따른 접합공정에서 사용되는 제2케이스의 단면도이다.

도9b는 본 발명의 제4실시예에 따른 제1 및 제2케이스의 조립이 이루어진 이후의 케이스 조립체 단면도이다.

도9c는 본 발명의 제4실시예에 따른 케이스 조립체의 가장자리에 용접모재가 안착된 이후의 케이스 조립체 단면도이다.

도10은 본 발명의 제4실시예에 따른 케이스 접합공정이 완료된 이후의 케이스 단면도이다.

도11은 본 발명의 제5실시예에 따른 케이스 조립체의 가장자리에 용접모재가 안착된 이후의 케이스 조립체 단면도이다.

<도면의 주요 참조부호에 대한 설명>

100,300,400...제1수납공간 110...플렌지

120,320...개구 130,330,430...제2수납공간

140,440...개구 150,350,450...열전달매체

160,360,460...요홈 180,380,385,480,485...용접모재

190,390,490...튜브 200...하부 지그

220...코일 230...튜브

240...상부 지그 250...프레스 실린더

S₁...제1측벽 S₂...제2측벽

S₃...제3측벽 A,C...제1케이스

B,D...제2케이스

본 발명은 판형 열전달 장치의 제조 방법과 관련된 것으로서, 보다 상세하게는 판형 열전달 장치의 케이스를 접합하는 방법과 이 방법에 의해 제조된 판형 열전달 장치에 대한 것이다.

최근, 노트북 컴퓨터나 PDA와 같은 전자장비는 고집적화 기술의 발전으로 크기가 소형화되고 두께도 점차 얇아지고 있다. 아울러, 전자장비의 고 응답성과 기능 향상에 대한 요구가 높아짐으로써 소비전력 또한 점차 증가하고 있는 추세이다.

이에 따라, 전자장비의 작동 중에 그 내부의 전자 부품으로부터 많은 열이 발생하게 되는데, 이러한 열을 외부로 방출하기 위해 다양한 판형 열전달 장치가 사용되고 있다.

판형 열전달 장치는, 하부 케이스와 상부 케이스 사이에 스크린 메쉬와 같은 열전달 매체를 삽입하여 케이스 조립체를 구성하고 냉매 주입구만을 남기고 하부 케이스와 상부 케이스를 접합한 다음, 케이스 내부에 냉매를 주입하고 냉매 주입구를 최종 밀봉함으로써 제작 완료된다. 이때, 하부 케이스와 상부 케이스의 접합 방법으로는 주로 TIG용접법, 레이저용접법 또는 솔더링법이 이용된다.

도1은 TIG용접법 또는 레이저용접법을 이용한 종래 케이스 접합공정의 예시도이다.

도시된 접합공정에 따르면, 먼저 상부 지그(10) 및 하부 지그(20) 사이에 케이스 집합체(30)를 고정시킨다. 그런 다음, 상하부의 프레스 실린더(40, 50)로 지그(10, 20)를 가압한 상태에서 TIG 용접봉이나 레이저 용접봉(60)에 펄스 전류를 인가하여 상부 케이스(30a)와 하부 케이스(30b)가 접하는 경계를 용접한다.

그런데, 위와 같은 용접방법은 순간적인 펄스 전류를 이용한 점용접 방식이므로, 용접면이 연속적이지 못하고 복잡한 형상의 케이스 용접에는 적합하지 않다는 문제가 있다. 그리고 미세 리크(leak)의 발생으로 상부 케이스(30a)와 하부 케이스(30b)의 완전한 접합이 어려우며 공정시간이 길다는 한계가 있다.

도2는 솔더링법을 이용한 종래의 다른 케이스 접합공정의 예시도이다.

도시된 접합공정에 따르면, 상부 케이스(30a)와 하부 케이스(30b)의 조립 시 각 케이스의 접촉면 사이에 솔더링 재료(70)를 삽입한다. 그런 다음, 프레스 실린더(40, 50)를 이용해 상부 지그(10)와 하부 지그(20) 사이에 케이스 조립체(30)를 고정하고 케이스 조립체(30)의 가장자리를 가열 한다. 그러면, 솔더링 재료가 용융되면서 상부 케이스(30a)와 하부 케이스(30b)가 접합된다.

그런데, 위와 같은 접합 방법은, 케이스의 형상에 의존하지 않고 선용접의 특성상 용접면이 부드럽고 공정시간이 빠르다는 장점은 있지만, 솔더링 재료에 포함된 플럭스 등의 불순물이 케이스 내부로 침투함으로써 판형 열전달 장치의 성능을 저하시키는 단점이 있다.

본 발명은 전술한 종래기술의 문제점을 극복하기 위하여 창안된 것으로서, 판형 열전달 장치의 케이스 접합공정에서 케이스 내부의 오염을 방지하면서도 솔더링법이 가진 여러 가지 장점을 그대로 살릴 수 있는 케이스 접합 방법과 이 방법에 의해 제조된 판형 열전달 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 판형 열전달 장치의 케이스 접합 방법은, (a)상부가 개방된 판형의 제1수납공간을 정의하는 제1측벽을 가장자리에 구비하는 제1케이스를 준비하는 단계; (b)상부가 개방된 판형의 제2수납공간을 정의하고 상기 제1측벽에 비해 바깥쪽으로 소정 거리 이격된 제2측벽을 가장자리에 구비하는 제2케이스를 준비하는 단계; (c)열전달 매체가 내장되도록 상기 제1 및 제2케이스를 조립하여 제1 및 제2수납공간을 정의하는 상기 제1 및 제2측벽들 사이에 공간이 한정되는 요홈을 케이스 조립체의 가장자리를 따라 마련하는 단계; 및 (d)상기 요홈을 따라 용접모재를 안착하고 상기 용접모재를 용융시킴으로써 상기 제1 및 제2케이스를 접합하는 단계;를 포함한다.

바람직하게, 상기 (c)단계 전에, 상기 제1수납공간을 정의하는 제1측벽과 상기 제2수납공간을 정의하는 제2측벽에 냉매 주입용 튜브가 삽입될 홀을 형성하는 단계;를 더 포함하고, 상기 (d)단계 전에, 상기 홀을 통해 상기 제1수납공간의 내부까지 냉매 주입용 튜브를 삽입하는 단계;를 더 포함한다.

본 발명에 따르면, 상기 (d)단계는, 상기 케이스 조립체를 상부 지그 및 하부 지그 사이에 고정하는 단계; 및 상기 지그 내에 설치된 코일에 고주파 전원을 인가하여 상기 용접모재를 고주파 유도가열에 의해 용융시켜 상기 케이스 조립체를 접합하는 단계;를 포함한다.

바람직하게, 상기 (d)단계는, 상기 지그에 설치된 냉각 튜브로 냉매를 순환시켜 접합된 케이스 조립체를 냉각하는 단계;를 더 포함한다.

바람직하게, 상기 상부 지그와 하부 지그는 케이스 조립체의 형상에 정합되 는 홈을 구비하여 상기 케이스 조립체를 고정한다.

바람직하게, 상기 용접모재는 상기 요홈이 마련된 케이스 조립체의 가장자리 형상에 상응하도록 절곡 또는 프레싱 되고 플럭스가 포함되지 않은 용접 와이어이다.

본 발명에 있어서, 상기 제1케이스는 제1측벽으로부터 연장된 플랜지를 더 포함하고, 상기 플랜지는 상기 제2케이스의 바닥면에 밀착되어 상기 제1수납공간의 기밀을 유지하는 것이 바람직하다.

본 발명의 다른 측면에 따른 판형 열전달 장치는, 판형의 수납공간을 정의하는 제1측벽을 구비한 제1케이스; 상기 수납공간의 상부를 덮는 바닥면과 이 바닥면으로부터 연장되어 상기 제1케이스의 측벽과 함께 소정의 요홈을 정의하는 제2측벽을 구비한 제2케이스; 상기 수납공간에 삽입된 판형 열전달 매체; 상기 수납공간에 주입되어 판형 열전달 매체를 매개로 순환하는 냉매; 및 상기 요홈을 따라 융착되어 상기 제1 및 제2케이스를 접합하는 접합부재;를 포함한다.

여기서, 상기 제1케이스는 측벽으로부터 연장된 플랜지를 구비하고, 상기 플랜지는 상기 제2케이스의 바닥면에 밀착되어 있는 것이 바람직하다.

본 발명의 또 다른 측면에 따른 판형 열전달 장치의 케이스 접합 방법은, (a)상부가 개방된 판형의 제1수납공간을 정의하는 제1측벽과, 상기 제1측벽의 외측으로 소정 거리 이격되는 제3측벽과, 상기 제1측벽과 제3측벽을 연결하는 브릿지;를 구비하는 제1케이스를 준비하는 단계; (b)상부가 개방된 판형의 제2수납공간을 정의하고 상기 제1케이스의 제1측벽에 비해 바깥쪽으로 소정 거리 이격된 제2측벽 을 가장자리에 구비하는 제2케이스를 준비하는 단계; (c)열전달 매체가 내장되도록 상기 제1 및 제2케이스를 조립하는 단계; 및 (d)상기 제1측벽과 제2측벽 사이의 공간을 따라 용접모재를 안착하고 상기 용접모재를 가열을 통해 용융시킴으로써 상기 제1 및 제2케이스를 접합하는 단계;를 포함한다.

바람직하게, 상기 제2케이스의 제2측벽은 소정 길이 연장되며, 상기 (c)단계는 상기 제1케이스와 제2케이스가 조립됨에 따라 상기 제2측벽의 내측 면에 밀착되는 상기 제3측벽을 상기 제2측벽이 감싸도록, 상기 제2측벽을 절곡하는 단계;를 더 포함할 수 있다. 이때, 상기 제2측벽은 상기 제3측벽의 외기에 노출되는 면을 모두 감쌀 수 있는 만큼 연장되는 것이 더욱 바람직하다.

바람직하게, 상기 (c)단계 전에, 상기 제1측벽, 제2측벽, 및 제3측벽에 냉매 주입용 튜브가 삽입될 홀을 형성하는 단계;를 더 포함하고, 상기 (d)단계 전에, 상기 홀을 통해 상기 제1수납공간의 내부까지 냉매 주입용 튜브를 삽입하는 단계;를 더 포함한다.

바람직하게, 상기 (d)단계는, 상기 케이스 조립체를 상부 지그 및 하부 지그 사이에 고정하는 단계; 및 상기 지그를 가열하여 상기 용접모재를 용융시켜 상기 케이스 조립체를 접합하는 단계;를 포함한다.

바람직하게, 상기 상부 지그와 하부 지그는 케이스 조립체의 형상에 정합되는 홈을 구비하여 상기 케이스 조립체를 고정한다.

상기 (d)단계는, 상기 용접모재를 고주파 가열공정, 진공로를 이용한 가열공정, 또는 분위기 가스로를 이용한 가열공정을 통해 용융시킬 수 있다.

바람직하게, 상기 용접모재는 상기 요홈이 마련된 케이스 조립체의 가장자리 형상에 상응하도록 절곡 또는 프레싱 된 용접 와이어일 수 있고, 더욱 바람직하게, 상기 용접모재는 플럭스를 포함하고 n있지 않는다.

본 발명의 또 다른 측면에 따른 판형 열전달 장치는 판형의 수납공간을 정의하는 제1측벽과, 상기 제1측벽과 소정 거리 이격되고 상기 제2측벽에 밀착되는 제3측벽과, 상기 제1측벽과 제3측벽을 연결하는 브릿지를 구비한 제1케이스; 상기 수납공간의 상부를 덮는 바닥면과 이 바닥면으로부터 연장되어 상기 제1측벽과 소정 거리 이격되는 제2측벽을 구비하는 제2케이스; 상기 수납공간에 삽입된 판형 열전달 매체; 상기 수납공간에 주입되어 판형 열전달 매체를 매개로 순환하는 냉매; 및 상기 제1측벽과 제2측벽 사이에 융착되어 상기 제1 및 제2케이스를 접합하는 접합부재;를 포함한다.

상기 브릿지는 상기 제1측벽과 제3측벽 사이의 상기 제2케이스 바닥면에 밀착되어 상기 제1수납공간의 기밀을 유지한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

본 발명의 제1실시예에 따른 판형 열전달 장치의 케이스 접합 방법은, 먼저 도3a에 도시된 바와 같이, 상부가 개방된 판형의 제1수납공간(100)을 정의하는 제1측벽(S₁)을 가장자리에 구비하는 제1케이스(A)를 준비한다. 이때, 상기 제1케이스(A)는 상기 제1측벽(S₁)으로부터 연장된 소정 폭의 플랜지(110)를 구비한다. 그리고, 상기 제1측벽(S₁)에는 냉매 주입용 튜브가 삽입될 개구(120)가 마련된다.

이어서, 도3b에 도시된 바와 같이, 상부가 개방된 판형의 제2수납공간(130)을 정의하고 상기 제1케이스(A)의 제1측벽으로부터 외측으로 소정 거리 이격된 제2측벽(S₂)을 가장자리에 구비하는 제2케이스(B)를 준비한다. 상기 제2측벽(S₂)에는 냉매 주입용 튜브가 삽입될 개구(140)가 마련된다. 그리고, 상기 제2수납공간(130)은 상기 제1수납공간(100)보다 가로 폭과 세로 폭이 더 크다.

제1 및 제2케이스(A, B)가 준비되면, 도3c에 도시된 바와 같이, 상기 제1수납공간에 열전달 매체(150)를 삽입하고 상기 제1 및 제2케이스(A, B)를 조립한다. 이때, 상기 제1 및 제2측벽(S₁, S₂) 사이에서 요홈(160)이 마련되도록 한다.

바람직하게, 상기 요홈(160)은 케이스 조립체(A-B)의 둘레에 연속적으로 마련된다. 그리고, 상기 제1 및 제2케이스(A, B)의 조립 시 제1케이스(A)에 구비된 플랜지(110)는 상기 제2케이스(B)의 바닥면과 밀착된다(170 참조).

상기 열전달 매체(150)는 열전도 특성이 좋은 금속 스크린 메쉬로 구성한다. 스크린 메쉬는 기화된 냉매의 확산유로와 액화된 냉매의 유동 유로를 동시에 제공한다. 상기 열전달 매체(150)는 열전달 효율을 높이기 위해 성긴 메쉬와 조밀 메쉬의 복합층으로 구성하는 것이 바람직하다.

상기 제1 및 제2케이스(A, B)가 조립되고 나면, 도3d에 도시된 바와 같이, 상기 요홈(160)을 따라서 용접모재(180)를 안착시킨다. 용접모재(180)는 상기 요홈(160)의 형태에 따라 절곡 또는 프레싱 된 와이어 형상이 바람직하다. 그 재질로는 용접 플럭스가 포함되지 않은 브레이징 용접모재가 채용된다. 바람직하게, 상기 용접모재는 은납 합금이다.

용접모재(180)가 안착되면, 도3e에 도시된 바와 같이, 상기 제1 및 제2측벽(S₁, S₂)에 마련된 개구(120, 140)를 통해 냉매 주입용 튜브(190)를 삽입한다. 이때, 튜브(190)의 끝단은 제1케이스(A)의 제1수납공간(100)까지 이르도록 한다.

이어서, 도4a에 도시된 바와 같이, 상기 케이스 조립체(A-B)를 브레이징 용접 장비의 하부 지그(200)에 마운트한다. 상기 하부 지그(200)의 상부에는 케이스 조립체(A-B)의 하부가 긴밀하게 삽입되는 사각형의 홈(210)이 마련된다. 따라서, 상기 케이스 조립체(A-B)는 상기 홈(210)의 측벽을 따라 삽입되어 하부 지그(200) 상에 밀착 고정된다.

한편, 상기 하부 지그(200)에는 고주파 발생 코일(220)과 냉각 튜브(230)가 내장된다. 바람직하게, 상기 코일(220)과 튜브(230)는 하부 지그(200)의 가장자리 를 따라 삽입된다. 후속 단계에서 상기 코일(220)에는 고주파 전류가 인가되고, 상기 냉각 튜브(230)에는 냉매가 순환된다.

계속해서, 도4b에 도시된 바와 같이, 브레이징 용접 장비의 상부 지그(240)를 프레스 실린더(250)로 이동시켜 상기 케이스 조립체(A-B)를 덮는다. 상기 상부 지그(240)의 하부 표면에도 하부 지그(200)와 마찬가지로 상기 케이스 조립체(A-B)의 상부가 긴밀하게 삽입되는 사각형의 홈이 마련된다. 따라서, 상부 지그(240)가 케이스 조립체(A-B)를 덮게 되면, 케이스 조립체(A-B)의 상부가 상기 홈의 측벽을 따라 삽입되어 상부 지그(240)에 밀착 고정된다. 그 이후에, 프레스(250)에 압력을 인가하여 제1케이스(A)의 플랜지(110)와 제2케이스(B)의 바닥면을 밀착(도3c의 170 참조)시켜 열전달 매체(150)가 삽입된 제1수납공간(100)의 기밀을 유지한다.

위와 같이 제1수납공간(100)의 기밀이 유지된 상태에서 브레이징 용접을 실시한다. 즉, 상기 고주파 발생 코일(220)에 고주파 전류를 인가하여 고주파 유도 가열에 의해 요홈(160)에 안착된 용접모재(180)를 용융시킨다.

그러면, 도5에 도시된 바와 같이, 용융된 용접모재(180')의 점성 이동과 제1 및 제2케이스(A, B)의 접촉 계면에서 유발되는 모세관 현상에 의해 제1 및 제2케이스(A, B)가 접합된다. 동일한 원리에 의해, 냉매 주입용 튜브(190)도 제1 및 제2케이스(A, B)의 측벽에 구비된 개구에 접합된다. 상기 용접모재(180)의 용융은 케이스 조립체(A-B)의 가장자리를 따라 실질적으로 동시에 일어난다. 이에 따라, 선용접 특성을 얻을 수 있다. 즉, 용접시간이 단축되고 부드러운 용접 표면을 얻을 수 있다.

용접이 진행되는 과정에서, 열전달 매체(150)가 삽입된 제1수납공간(100)은 프레스의 압력에 의해 기밀이 유지되고 있으므로, 용융된 용접모재(180')에 의해 제1수납공간(100)이 오염되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 상기 용접모재(180)에는 플럭스가 포함되어 있지 않으므로, 플럭스에 의한 제1수납공간(100)의 오염은 발생하지 않는다.

브레이징 용접이 완료되면, 하부 지그(200)에 설치된 냉각 튜브(230)로 냉매, 예컨대 물을 순환시켜 케이스 조립체(A-B)를 냉각시킨다. 이에 따라, 제1 및 제2케이스(A, B)의 접합공정이 종료된다.

접합공정이 종료된 이후에, 진공 펌프를 이용하여 제1수납공간(100)의 압력을 진공상태로 감압하고 냉매 주입용 튜브를 통해 냉매(예컨대, 증류수)를 주입한 후 튜브(190)를 밀봉하면 판형 열전달 장치가 완성된다.

본 발명의 제2실시예에 따른 판형 열전달 장치의 케이스 접합 방법은, 제1실시예와 동일한 접합공정을 사용하되, 제1케이스의 구조가 다르다.

도 6a를 참조하면, 제1케이스(C)는 상부가 개방된 판형의 제1수납공간(300)을 정의하는 제1측벽(S₁), 상기 제1측벽(S₁)과 소정 거리 이격되는 제3측벽(S₃), 및 상기 제1측벽(S₁)과 제3측벽(S₃)을 연결하는 브릿지(310)를 구비한다. 이때, 상기 제1케이스(C)에는 상기 측벽(S₁ 및 S₃)에 냉매 주입용 튜브가 삽입될 개구(320 참조)가 마련된다.

도 6b를 참조하면, 상기 제1 및 제2케이스(C, B)의 조립시 제1케이스(C)에 구비되는 브릿지(310)는 상기 제2케이스(B)의 바닥면과 밀착된다(370 참조). 또한, 도 6c에 도시된 바와 같이, 제1케이스(C)에는 브릿지(310)를 기준으로 제1측벽(S₁)과 제3측벽(S₃) 사이에 소정의 요홈(360)이 구비되는데, 상기 요홈(360)에는 용접모재(380)가 안착된다. 이때, 용접모재(380)의 부피는 제1케이스(C)와 제2케이스(B)를 접합시키기 위해 요홈(360)의 부피보다 큰 것이 바람직하다. 이어서, 상기 요홈(360)에 안착된 용접모재(380)를 제1실시예와 동일한 방식으로 용융시킨다. 그러면, 용융된 용접모재(380)가 상기 요홈(360)을 매립하고 오버 플로우됨으로써, 제1케이스(C)의 제3측벽(S₃)과 제2케이스의 제2측벽(S₂)을 긴밀하게 접합한다. 이러한 접합공정 이후에 냉매 주입 공정을 진행하면, 도7에 도시된 바와 같은 판형 열전달 장치의 제조가 완료된다.

본 발명의 제3실시예에 따른 판형 열전달 장치의 케이스 접합 방법은, 제2실시예와 비교하여 접합공정에 사용되는 용접모재의 종류가 달라진 점을 제외하고 나머지 구성은 동일하다.

도8을 참조하면, 본 발명의 제3실시예에 따른 판형 열전달 장치의 케이스 접합공정은 제1 및 제2케이스(C, B)를 조립한 후, 제1케이스(C)의 제1측벽(S₁)과 제3측벽(S₃) 사이에 마련된 요홈에 용접모재(385)로 솔더크림을 충진한다. 이어서, 제1 및 제2실시예에서 사용된 방법과 같이 솔더크림을 용융시켜 제1 및 제2케이스(C, B)를 접합한다. 그런 다음, 냉매 충진 공정을 진행하면 열전달 장치의 제조가 완료 된다.

본 발명의 제4실시예에 따른 판형 열전달 장치의 케이스 접합 방법은, 제2실시예와 비교하여 제2케이스의 구조가 다르고 제1케이스와 제2케이스의 조립 공정이 달라진 점을 제외하고 나머지 구성은 동일하다.

도 9a를 참조하면, 제4실시예에서 사용되는 제2케이스(D)의 제2측벽(S₂)은 제1케이스(C)의 상부 벽체로부터 소정 길이 연장된 길이를 갖는다.

제1 및 제2케이스(A, B)는 가 준비되면, 도9b에 도시된 바와 같이, 상기 제1수납공간(400)에 열전달 매체(450)를 삽입하고 상기 제1 및 제2케이스(C, D)를 조립한다. 이때, 제2케이스(D)의 제2측벽(S₂)을 제1케이스(C)에 구비된 요홈(460)의 내측으로 절곡시켜 제1케이스의 제3측벽(S₃)을 긴밀하게 감싸도록 한다.

이어서, 도 9c에 도시된 바와 같이, 용접모재(480)가 요홈(460)에 삽입되고, 제2실시예와 동일한 접합공정을 적용하여 제1 및 제2케이스(C, D)를 접합한다. 그런 다음, 냉매 충진 공정을 진행하면 도10에 도시된 바와 같은 판형 열전달 장치의 제조가 완료된다.

도11은 본 발명의 제5실시예에 따라 제조된 판형 열전달 장치의 단면을 도시한다. 제5실시예에 따르면, 제4실시예와 비교하여 접합공정에서 사용되는 용접모재(485)가 솔더크림으로 달라진 점을 제외하고 나머지 구성은 실질적으로 동일하다.

상술한, 본 발명의 실시예에서는 케이스의 접합시 고주파 가열방식에 의한 브레이징 접합법이 사용되었다. 하지만, 본 발명이 이에 한정하는 것은 아니다. 따 라서, 케이스의 접합시에는 진공로를 이용한 브레이징 접합법, 분위기 가스(수소, 질소, 또는 암모니아 분위기)를 이용한 노 브레이징 접합법 등 본 발명이 속한 기술분야에서 공지된 다양한 접합방법이 사용될 수 있음은 물론이다.

이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

본 발명에 따르면, 케이스 접합 과정에서 열전달 매체가 삽입된 공간의 기밀이 유지되므로, 케이스 내부의 오염을 방지할 수 있다. 그리고 케이스 접합을 위해 사용하는 용접모재에는 플럭스가 포함되어 있지 않으므로, 플럭스에 의한 오염 문제는 전혀 발생하지 않는다. 그리고 고주파 유도 가열에 의해 용접모재가 케이스의 가장자리에서 동시적으로 용융되므로, 선용접 특성을 얻을 수 있다. 따라서, 공정시간이 단축되고 부드러운 용접 표면을 얻을 수 있으며, 케이스의 평면적 형상에 구애받지 않는다. 나아가, 열 전송능력의 개선으로 고발열 제품의 냉각모듈을 제작하는 것이 가능하고, 판형 열전달 장치의 크기를 줄여 더욱 소형화된 냉각모듈의 제작이 가능해 진다.

Claims

(a) 상부가 개방된 판형의 제1수납공간을 정의하는 제1측벽을 가장자리에 구비하는 제1케이스를 준비하는 단계;

(b) 상부가 개방된 판형의 제2수납공간을 정의하고 상기 제1케이스의 제1측벽에 비해 바깥쪽으로 소정 거리 이격된 제2측벽을 가장자리에 구비하는 제2케이스를 준비하는 단계;

(c) 열전달 매체가 내장되도록 상기 제1 및 제2케이스를 조립하여 제1 및 제2수납공간을 정의하는 상기 제1 및 제2측벽들 사이에 공간이 한정되는 요홈을 케이스 조립체의 가장자리를 따라 마련하는 단계; 및

(d) 상기 요홈을 따라 용접모재를 안착하고 상기 용접모재를 용융시킴으로써 상기 제1 및 제2케이스를 접합하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 판형 열전달 장치의 케이스 접합 방법.
제1항에 있어서,

상기 (c) 단계 전에, 상기 제1 및 제2측벽에 냉매 주입용 튜브가 삽입될 홀을 형성하는 단계;를 더 포함하고,

상기 (d) 단계 전에, 상기 홀을 통해 상기 제1수납공간의 내부까지 냉매 주입용 튜브를 삽입하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 판형 열전달 장치의 케이스 접합 방법.
제1항에 있어서, 상기 (d) 단계는,

상기 케이스 조립체를 상부 지그 및 하부 지그 사이에 고정하는 단계; 및

상기 지그 내에 설치된 코일에 고주파 전원을 인가하여 상기 용접모재를 고주파 유도가열에 의해 용융시켜 상기 케이스 조립체를 접합하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 판형 열전달 장치의 케이스 접합 방법.
제3항에 있어서, 상기 (d) 단계는,

상기 지그에 설치된 냉각 튜브로 냉매를 순환시켜 접합된 케이스 조립체를 냉각하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 판형 열전달 장치의 케이스 접합 방법.
제3항에 있어서,

상기 상부 지그와 하부 지그는 케이스 조립체의 형상에 정합되는 홈을 구비하여 상기 케이스 조립체를 고정하는 것을 특징으로 하는 판형 열전달 장치의 케이스 접합 방법.
제1항에 있어서,

상기 용접모재는 상기 요홈이 마련된 케이스 조립체의 가장자리 형상에 상응하도록 절곡 또는 프레싱 된 용접 와이어임을 특징으로 하는 판형 열전달 장치의 케이스 접합 방법.
제6항에 있어서,

상기 용접모재는 플럭스를 포함하고 있지 않은 것을 특징으로 하는 브레이징을 이용한 열전달 장치의 케이스 접합 방법.
제1항에 있어서,

상기 제1케이스는 측벽으로부터 연장된 플랜지를 더 포함하고,

상기 플랜지는 상기 제2케이스의 바닥면에 밀착되어 상기 제1수납공간의 기밀을 유지하는 것을 특징으로 하는 브레이징을 이용한 열전달 장치의 케이스 접합 방법.
(a) 판형의 수납공간을 정의하는 제1측벽을 구비한 제1케이스;

(b) 상기 수납공간의 상부를 덮는 바닥면과 이 바닥면으로부터 연장되어 상기 제1케이스의 제1측벽과 함께 소정의 요홈을 정의하는 제2측벽을 구비한 제2케이스;

(c) 상기 수납공간에 삽입된 판형 열전달 매체;

(d) 상기 수납공간에 주입되어 판형 열전달 매체를 매개로 순환하는 냉매; 및

(e) 상기 요홈을 따라 융착되어 상기 제1 및 제2케이스를 접합하는 접합부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 판형 열전달 장치.
제9항에 있어서,

상기 제1케이스는 상기 제1측벽으로부터 연장된 플랜지를 구비하고,

상기 플랜지는 상기 제2케이스의 바닥면에 밀착되어 있는 것을 특징으로 하는 판형 열전달 장치.
(a) 상부가 개방된 판형의 제1수납공간을 정의하는 제1측벽과, 상기 제1측벽의 외측으로 소정 거리 이격되는 제3측벽과, 상기 제1측벽과 제3측벽을 연결하는 브릿지;를 구비하는 제1케이스를 준비하는 단계;

(b) 상부가 개방된 판형의 제2수납공간을 정의하고 상기 제1케이스의 제1측벽에 비해 바깥쪽으로 소정 거리 이격된 제2측벽을 가장자리에 구비하는 제2케이스를 준비하는 단계;

(c) 열전달 매체가 내장되도록 상기 제1 및 제2케이스를 조립하는 단계; 및

(d) 상기 제1측벽과 제2측벽 사이의 공간을 따라 용접모재를 안착하고 상기 용접모재를 가열을 통해 용융시킴으로써 상기 제1 및 제2케이스를 접합하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 판형 열전달 장치의 케이스 접합 방법.
제11항에 있어서, 상기 브릿지는

상기 제1측벽과 제3측벽 사이의 상기 제2케이스 바닥면에 밀착되어 상기 제1수납공간의 기밀을 유지하는 것을 특징으로 하는 판형 열전달 장치의 케이스 접합 방법.
제11항에 있어서,

상기 제2케이스의 제2측벽은 소정 길이 연장되며,

상기 (c)단계는 상기 제1케이스와 제2케이스가 조립됨에 따라 상기 제2측벽의 내측 면에 밀착되는 상기 제3측벽의 노출면을 감싸도록, 상기 제2측벽을 절곡하는 단계;더 포함하는 것을 특징으로 하는 판형 열전달 장치의 케이스 접합 방법.
제13항에 있어서,

상기 제2측벽은 상기 제3측벽의 외기에 노출되는 면을 모두 감쌀 수 있는 만큼 연장되는 것을 특징으로 하는 판형 열전달 장치의 케이스 접합 방법.
제11항에 있어서,

상기 (c) 단계 전에, 상기 제1측벽, 제2측벽, 및 제3측벽에 냉매 주입용 튜브가 삽입될 홀을 형성하는 단계;를 더 포함하고,

상기 (d) 단계 전에, 상기 홀을 통해 상기 제1수납공간의 내부까지 냉매 주입용 튜브를 삽입하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 판형 열전달 장치의 케이스 접합 방법.
제11항에 있어서, 상기 (d) 단계는,

상기 케이스 조립체를 상부 지그 및 하부 지그 사이에 고정하는 단계; 및

상기 지그를 가열하여 상기 용접모재를 용융시켜 상기 케이스 조립체를 접합하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 판형 열전달 장치의 케이스 접합 방법.
제16항에 있어서,

상기 상부 지그와 하부 지그는 케이스 조립체의 형상에 정합되는 홈을 구비하여 상기 케이스 조립체를 고정하는 것을 특징으로 하는 판형 열전달 장치의 케이스 접합 방법.
제11항에 있어서,

상기 용접모재는 브레이징 모재인 것을 특징으로 하는 판형 열전달 장치의 케이스 접합 방법.
제11항에 있어서,

상기 용접모재는 크림 솔더인 것을 특징으로 하는 판형 열전달 장치의 케이스 접합 방법.
제11항, 제18항 또는 제19항에 있어서,

상기 용접모재는 고주파 가열공정을 통해 용융되는 것을 특징으로 하는 판형 열전달 장치의 케이스 접합 방법.
제11항, 제18항 또는 제19항에 있어서,

상기 용접모재는 진공로를 이용한 가열공정을 통해 용융시키는 것을 특징으로 하는 판형 열전달 장치의 케이스 접합 방법.
제11항 또는 제18항에 있어서,

상기 용접모재는 상기 케이스 조립체의 상기 제1측벽과 제2측벽 사이에 형성된 공간에 상응하도록 절곡 또는 프레싱 된 용접 와이어임을 특징으로 하는 판형 열전달 장치의 케이스 접합 방법.
제18항 또는 제19항에 있어서,

상기 용접모재는 플럭스를 포함하고 있지 않은 것을 특징으로 하는 브레이징을 이용한 열전달 장치의 케이스 접합 방법.
판형의 수납공간을 정의하는 제1측벽과, 상기 제1측벽과 소정 거리 이격되고 상기 제2측벽에 밀착되는 제3측벽과, 상기 제1측벽과 제3측벽을 연결하는 브릿지를 구비한 제1케이스;

상기 수납공간의 상부를 덮는 바닥면과 이 바닥면으로부터 연장되어 상기 제1측벽과 소정 거리 이격되는 제2측벽을 구비하는 제2케이스;

상기 수납공간에 삽입된 판형 열전달 매체;

상기 수납공간에 주입되어 판형 열전달 매체를 매개로 순환하는 냉매; 및

상기 제1측벽과 제2측벽 사이에 융착되어 상기 제1 및 제2케이스를 접합하는 접합부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 판형 열전달 장치.
제24항 있어서,

상기 브릿지는 상기 제1측벽과 제3측벽 사이의 상기 제2케이스 바닥면에 밀착되어 상기 제1수납공간의 기밀을 유지하는 것을 특징으로 하는 판형 열전달 장치.