KR100806261B1 - 냉각재킷 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 발열소자로부터의 열을 효율좋게 액체 냉매에 전열하고, 나아가 비교적 적은 액체 냉매에 의해서도 충분히 냉각하는 것이 가능한 냉각재킷을 제공하는 것이다.
이를 위하여 본 발명에서는 박스체 내에 발열소자를 구비한 전자기기에 있어서, 발열소자(200)의 발열을 그 내부에 흐르는 액체 냉매에 전달하는 냉각재킷(100)은 발열소자의 표면에 접촉하는 전열면을 형성하는 덮개체(130)와, 전열면에 인접하여 형성되어 냉각재킷의 본체(120) 내부를 S자 형상으로 구불구불하게 형성된 액체 냉매의 통로(110)와, 그리고 액체 냉매의 통로에 양쪽 끝에 설치된 냉매액의 입구(111)와 출구(112)를 구비하고, 냉매통로에는 또한 종횡비가 10∼20의 단면「U」자형상의 부재(151)를 모아 형성된 분산부재(150)가 배치되어 있고, 액체 냉매를 확산하여 발열소자로부터의 열을 효율좋게 전열한다.
Description
도 1은 본 발명의 일 실시형태가 되는 냉각재킷의 전체 구성을 나타내는 전개사시도,
도 2는 상기 냉각재킷의 확산부재를 구성하는 부재의 상세 구조를 설명하는 일부 확대 단면도,
도 3은 상기 확산부재를 구성하는 부재의 변형예를 나타내기 위한 확대 사시도,
도 4는 상기 도 3에 나타낸 부재에 의하여 구성한 확산부재의 구성을 나타내는 확대 사시도,
도 5는 상기 도 3에 나타낸 부재에 의하여 구성한 확산부재의 다른 구성예를 나타내는 상면도,
도 6은 상기 냉각재킷의 덮개체를 본체부의 상면에 액밀하게 설치하여 고정하는 공정의 일례를 설명하는 도,
도 7은 상기 냉각재킷을 전자장치의 액냉 시스템으로서 노트형 퍼스널 컴푸터에 조립한 모양을 나타내는 일부 전개 사시도이다.
※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
100 : 냉각재킷 110 : 사행통로
111 : 입구 112 : 출구
120 : 본체부 130 : 덮개체
150 : 확산부재 151, 151', 152, 153 : 부재
155 : 개구부 200 : 발열소자
본 발명은 발열을 그 내부에 흐르는 액체 냉매에 전달하는 냉각재킷에 관한 것으로, 특히 예를 들면 퍼스널 컴퓨터나 서버, 또한 노트형 퍼스널 컴퓨터 등, 그 내부에 발열소자인 반도체 집적회로 소자를 탑재한 각종 전자기기에 있어서, 상기 발열소자의 효율적인 냉각을 가능하게 하는 액냉 시스템에서 사용되는 냉각재킷에 관한 것이다.
종래, 퍼스널 컴퓨터나 서버, 또한 노트형 퍼스널 컴퓨터 등의 전자기기에서는 그 박스체의 내부에 발열체인 CPU(Central Processing Unit)로 대표되는 반도체 집적회로 소자를 구비하고 있고, 그 때문에 통상 상기 발열소자의 정상적인 동작을 확보하기 위하여 냉각이 필요하게 되어 있다. 이와 같은 냉각을 실현하기 위하여 종래 일반적으로는 히트싱크라 불리우는 핀을 일체로 형성한 전열체를 상기 발열소자에 열적으로 접속하여 설치하고, 그것에 냉각풍을 보내는 팬을 구비한 소위 공냉식의 냉각 시스템에 의하여 행하여지고 있었다.
그러나, 최근 상기 발열소자인 반도체 집적회로 소자의 소형화 및 고집적화, 나아가서는 그 고기능화에 따라 발열소자에 있어서의 발열이 증대함과 동시에, 발열부위의 국소화 등도 생기고 있고, 그 때문에도 종래의 공냉식의 냉각 시스템 대신에 예를 들면 물 등의 냉매를 사용한 냉각효율이 높은 액냉식의 냉각 시스템이 주목받고, 또한 채용되어 오고 있다.
상기한 전자기기에 있어서 사용되고, 냉각효율이 높은 액냉식의 냉각 시스템으로서는, 예를 들면 이하의 특허문헌 등에 의해서도 알려진 바와 같이 일반적으로 발열체인 CPU의 표면에, 소위 수열 또는 냉각재킷이라 불리우는 부재를 직접 탑재하고, 한편, 이 수열 재킷의 내부에 형성된 유로 내에 액체 냉매를 유통시킨다. 즉, CPU로부터의 발열을 상기 재킷 내를 흐르는 냉매에 전달하고, 나아가 발열체를 높은 효율로 냉각하는 것이다. 또한 이와 같은 액냉식의 냉각 시스템에서는 통상 상기 냉각재킷을 수열부로 하여 히트 사이클이 형성되어 있고, 구체적으로는 상기 액체 냉매를 사이클 내로 순환시키기 위한 순환펌프, 상기 액체 냉매의 열을 외부로 방열하기 위한 방열부인 라디에이터, 또한 필요에 따라 사이클의 일부에 설치된 액체 냉매를 저류하기 위한 냉매 탱크를 구비하고 있고, 그리고 이들을 예를 들면 금속제의 튜브나 고무 등의 탄성체로 이루어지는 튜브를 거쳐 접속하고 있다.
[특허문헌 1]
일본국 특개평6-266474호 공보
[특허문헌 2]
일본국 특개평7-142886호 공보
그런데, 상기 종래기술에 의하여 알려진 시스템 내에 액체 냉매를 적극적으 로 순환하는 액냉 시스템에서는 발열체로부터의 열을 액체 냉매에 전열하는 냉각재킷은, 구리나 알루미늄 등의 금속제의 박스체 내에 액체 냉매의 유로를 형성하고, 또는 금속판에 금속 파이프를 용접한 구조가 일반적이었다. 그러나 최근 특히 현저한 발열소자에 있어서의 발열량의 증대에 따라, 그 냉각능력을 향상하는 것이 강하게 요구되고 있고, 예를 들면 라디에이터에서는 또한 전동팬을 설치하여 강제적으로 방열을 재촉하는 것이 행하여지고 있으나, 그러나 냉각재킷의 전열의 향상에 대해서는 반드시 충분한 개량이 행하여지고는 있지 않았다.
즉, 상기로부터도 분명한 바와 같이, 종래의 냉각재킷에서는 라디에이터로 방열되어 냉각된 액체 냉매가, 그 금속 박스체 내에 형성된 유로를 흐르나, 그 때 액체 냉매가 유로 내에서 충분히 확산되지 않기 때문에, 발열량의 증대가 현저한 최근의 CPU 등의 발열소자를 충분히 냉각하는 것이 불가능하였다. 또한 이것은 상기한 퍼스널 컴퓨터나 서버, 노트북형 퍼스널 컴퓨터 등의 전자기기에서 채용되고 있는 액냉 시스템에서는 종래의 대형 컴퓨터에서 채용되고 있던 액냉 시스템과는 달리, 상기 시스템 내를 순환하는 액체 냉매의 액량이 아주 적은 것기 때문에도 발열소자로부터의 열을 효율좋게 액체 냉매에 전열하는 것이 중요하다.
따라서 본 발명은 상기한 종래기술에 있어서의 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 구체적으로는 발열소자로부터의 열을 효율좋게 액체 냉매에 전열하는 것이 가능하고, 나아가 비교적 적은 액체 냉매에 의해서도 발열소자를 충분히 냉각하는 것이 가능한 냉각재킷을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 의하면 상기한 목적을 달성하기 위하여 먼저, 박스체 내에 발열소자를 구비한 전자기기에 사용되는 냉각재킷에 있어서, 상기 발열소자의 표면에 접촉하여 상기 발열소자의 발열을 내부에 흐르는 액체 냉매에 전달하는 전열면을 가지는 본체와, 상기 냉각재킷의 본체 내부에서 구불구불하게 형성된 액체 냉매의 통로와, 그리고 상기 액체 냉매의 통로에 양쪽 끝에 설치된 냉매액의 입구와 출구를 구비하고 있고, 상기 구불구불하게 형성된 냉매통로에는, 복수개의 판형상 부재에 의해 구성되고 상기 액체 냉매의 통로 내에서 동일 방향으로 겹쳐서 배열된 분산부재가 더 배치되고, 상기 액체 냉매의 통로는 복수의 유로로 분산됨과 동시에, 상기 분산부재에 의해 상기 분산부재 사이에 형성되는 각각의 유로의 종횡비는 10∼20의 범위인 냉각재킷이 제공되고 있다.
또, 본 발명에 의하면 상기에 기재한 냉각재킷에 있어서, 상기 분산부재는 단면 「U」자형상의 부재를 복수개 모아 형성되어 있는 것, 또는 상기 분산부재는 타원형상 단면의 파이프부재를 복수개 모아 형성되어 있는 것, 또는 상기 분산부재는 단면「C」자형상의 부재를 복수개 모아 형성되어 있는 것이 바람직하다. 또한 본 발명에서는 상기에 기재한 냉각재킷에 있어서, 상기 분산부재의 벽면에는 또한 개구부가 형성되어 있는 것이 바람직하다.
이하, 본 발명의 실시형태에 대하여 첨부 도면을 사용하여 상세하게 설명한다.
먼저, 첨부한 도 1은 본 발명의 일 실시형태가 되는 냉각재킷의 구성이, 그 전개 사시도에 의해 나타나 있다. 또한 이 냉각재킷은 예를 들면 퍼스널 컴퓨터나 서버, 또는 노트형 퍼스널 컴퓨터 등, 박스체의 내부에 발열하는 발열소자(예를 들면, CPU 등)를 구비한 전자기기에 있어서, 액체 냉매를 순환함으로써 상기 발열소자의 냉각을 효율좋게 행하는, 소위 액냉 시스템을 구성하는 것이다.
이 냉각재킷(100)은 도면에서도 분명한 바와 같이 대략 직사각형의 외형형상을 가짐과 동시에, 그 내부에 대략 「S」자형상으로 구불구불한 액체 냉매의 통로(110)를 구비한 본체부(120)와, 이 본체부(120)의 상면을 덮도록 설치되는 판형상의 덮개체(130)를 구비하고 있다. 또한 이들 본체부(120)는 예를 들면 구리, 알루미늄 등의 열전도성이 뛰어난 금속으로 형성되어 있다. 더욱 구체적으로는 예를 들면 본체부(120)는 (세로) 30 mm × (가로) 40 mm × (높이) 5 mm의 외형 치수를 가지고, 상기한 대략 「S」자형상으로 구불구불한 통로(110)를 예를 들면 절삭가공 또는 프레스가공에 의하여 형성하고 있다. 또한 도면에 있어서 부호 121은 상기 사행통로(110)의 대략 중앙부에 형성된 단차부분이고, 이 부분에는 뒤에서도 설명하나, 통로(110) 내를 흐르는 액체 냉매를 확산하기 위한 확산부재(150)가 삽입 고정된다.
또, 이 본체부(120)에는 그 내부에 형성한 상기 「S」자형상의 사행통로(110)의 양쪽 끝에는 예를 들면 금속제의 파이프(111, 112)가 삽입 고정되어 있고, 나아가 액체 냉매의 냉각재킷에의 입구 및 출구를 형성하고 있다. 또 도면에 있서의 부호 113은 본체부(120) 내에서 돌출하여 상기 「S」자형상의 사행통로(110)를 구획하는 벽면부를 나타내고 있다.
한편, 덮개체(130)도 상기 본체부(120)와 마찬가지로 구리나 알루미늄 등의 열전도성이 뛰어난 금속판(예를 들면, 두께 2 mm)을 소정의 형상, 예를 들면 (세로) 30 mm × (가로) 40 mm로 절단한 것이다. 또한 이 덮개체(130)는 도면에서도 분명한 바와 같이 냉각재킷(100)이 완성되었을 때에는 상기 본체부(120)의 위에 고정되게 되고, 그 표면을 발열소자(200)의 표면 위에 접촉하는 전열면을 형성하고 있다.
다음에 상기 본체부(120)의 「S」자형상의 사행통로(110)의 일부, 즉 「S」자형상의 사행통로의 직선부를 형성하고 있는 3개의 통로의 대략 중앙부분에서 상기 단차부분(121)에 대응하는 부분에는 상기한 확산부재(150)가 삽입 고정되는 데, 이 확산부재(150)의 더욱 상세한 구조는 첨부하는 도 2에 나타내고 있다.
먼저 도 2(a)에는 단면이 「U」자형상의 부재(151)를 복수개 모아 겹치고, 이것에 의하여 확산부재(150)로 한 예가 나타나 있으며, 이것은 상기 도 1에 나타낸 확산부재(150)와 동일하다. 또한 이들 부재(151)도 상기 본체부(120)나 덮개체(130)와 마찬가지로 역시 구리나 알루미늄 등의 열전도성이 뛰어난 금속판(예를 들면, 두께 0.3 mm)를 「U」자형상으로 구부려 형성한 것이다.
또한 이들 「U」자형상의 부재(151)는, 상기 「S」자형상의 사행통로(110)의 일부에 삽입됨으로써, 상기 통로 내를 흐르는 액체 냉매를 복수의 유로로 분산하는 작용을 한다. 그것을 위해서는 여러가지의 실험에 의하여 특히, 상기 부재(151)에 의하여 형성되는 유로(가이드홈)의 단면의 종횡비(a/b)를, 약 10∼20 정도로 설정하는 것이 적합한 것을 알았다. 또한 여기서 「a」는 도면에서도 분명한 바와 같 이 상기 부재(151)의 유로(가이드홈)의 높이, 「b」는 그 폭이다.
즉, 상기한 구성을 가지는 확산부재(150)에 의하면, 상기 냉각재킷(100)의 내부를 흐르면서 발열소자(200)로부터의 열을 흡수하는 액체 냉매는, 상기 「S」자형상의 사행통로(110)의 도중에서 열의 확산방향으로 확산되기 때문에 발열소자로부터의 열을 효율좋게 액체 냉매에 전열하는 것이 가능해지고, 나아가 비교적 적은 액체 냉매에 의해서도 발열소자를 충분히 냉각하는 것이 가능해진다.
또, 도 2(b)에는 상기 「U」자형상의 부재(151) 대신에, 타원형상 단면의 파이프부재(152)를 복수개 모아 겹치고, 이것에 의하여 확산부재(150)로 한 예가 나타나 있으며, 또한 도 2(c)에는 단면 「C」자형상의 부재(153)를 복수개 모아 겹치고, 이것에 의하여 확산부재(150)로 한 예가 나타나 있다. 또한 이들 변형예에 있어서도 이들 부재(152, 153)는 역시 구리나 알루미늄 등의 열전도성이 뛰어난 금속판(예를 들면, 두께 0.3 mm)을 소정의 글자형상으로 가공 형성한 것이다. 도 2(a), 도 2(b), 도 2(c)에 나타낸 바와 같이 확산부재(151, 152, 153)는, 끝부에 굽힘부분을 가지고 있기 때문에 유로군의 폭「b」을 균일하게 또한 용이하게 위치 결정할 수 있고, 위치 결정을 위한 특수한 지그, 부재 등을 필요로 하지 않는다. 또 액체 냉매에의 전열효율의 향상에 있어서는, 유로 폭을 작게 하여 가능한 한 확산부재의 매수를 늘려 나열하는 것이 바람직하다. 즉, 확산부재의 굽힘부분에 의한 유로 폭의 위치 결정성의 효과는, 미소한 간격으로 다수의 확산부재를 나열하는 것이 필요하게 되는 냉각재킷의 고성능화에 있어서 특히 유효한 것이 된다. 또 이들 부재(152, 153)에 의해서도 상기한 「U」자형상의 부재(151)와 마찬가지로 상기 「S」자형상의 사행통로(110) 내를 흐르는 액체 냉매가 그 도중에서 열의 확산방향으로 확산되기 때문에 발열소자로부터의 열을 효율좋게 액체 냉매에 전열하는 것이 가능해지고, 나아가 비교적 적은 액체 냉매에 의해서도 발열소자를 충분히 냉각하는 것을 가능하게 한다.
도 3에는 상기 「U」자형상의 부재(151)의 변형예로서, 상기 부재(151')의 벽면에 개구부(155)를 형성한 것을 나타내고 있다.
또한 도 4에는 이 개구부(155)를 형성한 부재(151')를 복수개 모아 겹친 상태를 나타내고 있고, 이 예에서는 서로 인접하는 부재(151')의 개구부(155)가 가로방향으로 정렬하도록 배치된 구성으로 되어 있다. 즉, 이와 같은 구성이 되는 부재(151')를 복수개 모아 겹쳐서 이루어지는 확산부재(150)에 의하면, 상기한 개구부(155)를 거쳐 그 내부를 흐르는 액체 냉매는 그 도중에서 더욱 확산되게 되어 발열소자로부터 액체 냉매로의 열의 전달을 더욱 효율좋게 실현하게 된다.
또한 상기한 변형예에서는 상기 확산부재(150)를 구성하는 복수의 부재(151')를 그 개구부(155)가 가로방향으로 정렬하도록 배치한 구성을 나타내었으나, 그러나 이것 대신에 예를 들면 첨부하는 도 5(a)에 나타내는 바와 같이 개구부(155)가 서로 소정의 간격만큼 위치를 이동하도록(어긋나게) 겹쳐도 되고, 또는 도 5(b)에 나타내는 바와 같이 랜덤하게 배치하여도 된다. 또한 이와 같은 구성에 의해서도 역시 상기 개구부(155)를 거쳐, 그 내부를 흐르는 액체 냉매는 그 도중에서 더욱 확산되게 되어 발열소자로부터 액체 냉매에의 열의 전달을 보다 효율좋게 실현하게 된다. 또한 유로벽이 개구부(155)에 의해 도중에서 끊김으로써 유로벽 근방의 액체 냉매에 생기는 온도 경계층이 분단되어, 이른바 전연(前緣)효과에 의한 열전달의 향상이 도모된다.
계속해서 이상으로 그 상세한 구성에 대하여 변형예와 함께 설명한 냉각재킷의 제조방법에 대하여 간단하게 설명하면, 이미 설명한 바와 같이 구리나 알루미늄 등의 금속을 절삭가공 또는 프레스가공에 의하여 형성되는 본체부(120) 내에, 그 사행통로(110)의 일부에 형성한 단차부분(121)에, 역시 금속의 박판을 구부려 절단하여 형성한 확산부재(150)[본 예에서는 부재(151)]를 삽입하고, 그 후, 본체부의 상면에 역시 구리나 알루미늄 등의 금속으로 이루어지는 덮개체(130)를 액밀하게 설치하여 완성된다. 또한 그 때 특히 상기 덮개체(130)를 본체부(120)의 상면에 액밀하게 설치하여 고정하는 경우, 구리나 은의 납땜에 의하여 용이하게 실현하는 것이 가능하다.
먼저 예를 들면 구리나 은의 얇은 시트형상의 납재(BR)를 상기 본체부(120)의 상면에 설치하고, 그 위에 상기 덮개체(130)를 소정의 위치에 얹는다. 그 후, 첨부하는 도 6(a)에 나타내는 바와 같이 이것을 상하 역전하여 노 내에서 가열하여 납땜을행한다. 그 때, 첨부하는 도 6(b)에 나타내는 바와 같이 용융한 납재(BR)는, 본체부(120)와 덮개체(130)와의 사이로 들어가 양자를 접속함과 동시에, 도면에 사선으로 나타내는 바와 같이, 덮개체(130)와 확산부재(150)를 구성하는 부재(151)와의 사이에 형성된 간극으로 들어간다. 확산부재(151)의 끝부[덮개체(130)와의 접합부]에는 굽힘부가 형성되어 있기 때문에, 인접한 확산부재(151)의 굽힘부와 덮개체(130)와의 접합부에 형성되는 공간으로 납재가 들어가 접착성이 향 상[즉, 덮개체(130)로부터 확산부재(151)로의 열전도 효율이 향상]함과 동시에, 유로를 형성하는 확산부재 사이로의 납재의 흘러 듦을 방지할 수 있다. 이것은 도 2(a), 도 2(b), 도 2(c)에 나타낸 「U」자형상 단면의 부재, 타원형상 단면의 파이프부재, 「C」자형상 단면의 부재 중 어느 것에 있어서도 동일한 효과를 가진다. 그 때문에 부재 내에 형성한 유로를 막히지 않게 확실하게 본체부(120)와 덮개체(130)와의 사이를 액밀하게 접속하는 것이 가능해진다.
아울러, 이상으로 그 상세한 구성을 설명한 냉각재킷을, 전자기기인 노트형 퍼스널 컴퓨터에 액냉 시스템으로서 적용한 일례를, 첨부하는 도 7에 나타낸다. 즉, 이 도 7에는 퍼스널 컴퓨터 본체(300)와 함께, 예를 들면 힌지기구에 의하여 상기 본체에 대하여 자유롭게 개폐 가능하게 설치된 덮개체(350)로 구성되는 일반적인 노트형이라 불리우는 퍼스널 컴퓨터의 구성이 나타나 있다.
또한 이 도면에 있어서는 본체측은 그 내부를 나타내기 위하여 통상은 그 표면에 설치되어 있는 키보드부를 떼어 낸 상태로 나타내고 있다. 또 소형·경량으로 운반가능한 것이 요구되는 노트형의 퍼스널 컴퓨터에서는 데스크탑형의 퍼스널 컴퓨터와는 달리, 통상 덮개체(350)의 안쪽면에 설치된 액정디스플레이의 뒷쪽에는 금속판을 배치하고, 그 표면에 금속제의 배관(353)을 구불구불하게 돌려 열을 장치의 외부로 배출하는, 소위 라디에이터부를 형성하고 있다. 또한 상기한 라디에이터부를 포함하여 순환펌프(70)와 함께 상기 냉각재킷(100)은 냉각 시스템을 형성하고 있다. 즉, 순환펌프(70)에 의하여 구동된 액체 냉매(예를 들면, 물, 또는 프로필렌글리콜 등의 소위 부동액을 소정의 비율로 혼합한 물 등)가 라디에이터부와 함 께 상기 냉각재킷(100)을 흐르고 있다.
그리고 상기 본체(300)의 바닥부에 배치된 배선 기판(210) 위에는, 발열소자 인 CPU(200)가 탑재되어 있고, 예를 들면 그 상면에는 수열 재킷(100)이 서로 면접촉한 상태로(또는, 전열성의 그리스를 개재하여) 설치되어 있다(예를 들면, 나사 등에 의해 고정한다). 또 이들 열 사이클을 구성하는 각 부 사이의 액체 냉매의 통로로서는 예를 들면 금속으로 형성되어 내부의 액체 냉매가 외부로 누설되기 어려운 튜브(배관)(81)에 의하여 접속되어 있다. 또한 도면에 있어서 부호 84는, 상기 퍼스널 컴퓨터 본체(300)와 덮개체(350)와의 사이를 연결하기 위한 힌지 파이프를 나타내고 있다.
이상으로 설명한 본 발명에 의하면, 비교적 용이하고 저렴하게 제조할 수 있고, 발열소자로부터의 열을 효율좋게 액체 냉매에 전열하는 것이 가능하며, 나아가 비교적 적은 액체 냉매에 의해서도 발열소자를 충분히 냉각하는 것이 가능한 냉각재킷을 제공한다는 뛰어난 효과를 발휘한다.
Claims (5)
- 박스체 내에 발열소자를 구비한 전자기기에 사용되는 냉각재킷에 있어서,상기 발열소자의 표면에 접촉하여, 상기 발열소자의 발열을 내부에 흐르는 액체 냉매에 전달하는 전열면을 가지는 본체와,상기 냉각재킷의 본체 내부에서,벽면으로 구획되어 구불구불하게 형성된 액체 냉매의 통로와,상기 액체 냉매의 통로에 양쪽 끝에 설치된 냉매액의 입구와 출구를 구비하고 있고, 상기 구불구불하게 형성된 냉매통로에는, 복수개의 판형상 부재에 의해 구성되고 상기 액체 냉매의 통로 내에서 동일 방향으로 겹치게 하여 배열된 분산부재가 상기 통로 내에 삽입 고정하여 배치되고, 상기 액체 냉매의 통로는 복수의 유로로 분산됨과 동시에, 상기 분산부재에 의해 상기 분산부재 사이에 형성되는 각각의 유로의 종횡비는 10∼20의 범위인 것을 특징으로 하는 냉각재킷.
- 제 1항에 있어서,상기 분산부재는, 단면이 「U」자형상의 부재를 복수개 모아 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 냉각재킷.
- 제 1항에 있어서,상기 분산부재는, 타원형상 단면의 파이프부재를 복수개 모아 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 냉각재킷.
- 제 1항에 있어서,상기 분산부재는, 단면「C」자형상의 부재를 복수개 모아 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 냉각재킷.
- 제 2항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,상기 분산부재의 벽면에는, 개구부가 더 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 냉각재킷.
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Families Citing this family (34)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8464781B2 (en) | 2002-11-01 | 2013-06-18 | Cooligy Inc. | Cooling systems incorporating heat exchangers and thermoelectric layers |
US7591302B1 (en) | 2003-07-23 | 2009-09-22 | Cooligy Inc. | Pump and fan control concepts in a cooling system |
CN100489429C (zh) * | 2006-09-29 | 2009-05-20 | 曹爱国 | 一种空调的传热水箱及其制作方法 |
US9190344B2 (en) | 2007-11-26 | 2015-11-17 | Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki | Liquid-cooled-type cooling device |
DE102008012645A1 (de) * | 2008-03-05 | 2009-09-10 | Robert Bosch Gmbh | Gehäuse mit Kühler für Leistungselektronik |
US9297571B1 (en) | 2008-03-10 | 2016-03-29 | Liebert Corporation | Device and methodology for the removal of heat from an equipment rack by means of heat exchangers mounted to a door |
JP5023020B2 (ja) * | 2008-08-26 | 2012-09-12 | 株式会社豊田自動織機 | 液冷式冷却装置 |
JP2011054778A (ja) * | 2009-09-02 | 2011-03-17 | Furukawa-Sky Aluminum Corp | 櫛型放熱ユニットを用いた熱交換器 |
US20110073292A1 (en) * | 2009-09-30 | 2011-03-31 | Madhav Datta | Fabrication of high surface area, high aspect ratio mini-channels and their application in liquid cooling systems |
DE102009051864B4 (de) * | 2009-11-04 | 2023-07-13 | Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft | Kühlvorrichtung für eine elektrische Einrichtung |
JP5813300B2 (ja) * | 2010-08-23 | 2015-11-17 | 三桜工業株式会社 | 冷却装置 |
CN102469749B (zh) * | 2010-11-12 | 2016-01-20 | 奇鋐科技股份有限公司 | 具分流的热交换结构 |
EP2641046A4 (en) * | 2010-11-17 | 2014-11-12 | Tritium Holdings Pty Ltd | HEAT TRANSFER DEVICE FOR A COOLANT |
US20120152500A1 (en) * | 2010-12-21 | 2012-06-21 | Pai-Ling Kao | Flow passage structure for water-cooling device |
US9437903B2 (en) * | 2012-01-31 | 2016-09-06 | Johnson Controls Technology Company | Method for cooling a lithium-ion battery pack |
US9279625B2 (en) * | 2013-10-29 | 2016-03-08 | Caterpillar Inc. | Heat sink device for power modules of power converter assembly |
US20160018137A1 (en) | 2014-07-16 | 2016-01-21 | Bronswerk Marine Inc. | Modular refrigeration system, e.g., for ships |
WO2016117094A1 (ja) * | 2015-01-22 | 2016-07-28 | 三菱電機株式会社 | 半導体装置 |
US9693487B2 (en) * | 2015-02-06 | 2017-06-27 | Caterpillar Inc. | Heat management and removal assemblies for semiconductor devices |
US9301422B1 (en) * | 2015-04-01 | 2016-03-29 | John O. Tate | Heat sink with internal fan |
US10107303B2 (en) * | 2015-05-22 | 2018-10-23 | Teza Technologies LLC | Fluid cooled server and radiator |
KR101815947B1 (ko) * | 2016-06-30 | 2018-01-08 | 조선대학교 산학협력단 | 액체금속을 이용한 열제어 장치 |
TWI632650B (zh) * | 2017-09-28 | 2018-08-11 | 雙鴻科技股份有限公司 | 水冷散熱系統及水冷頭 |
DE102018208232A1 (de) * | 2018-05-24 | 2019-11-28 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Bauteil mit einer durch ein Einlegeelement optimierten Kühlleistung und Kraftfahrzeug mit zumindest einem Bauteil |
JP7118788B2 (ja) * | 2018-07-19 | 2022-08-16 | 株式会社フジクラ | コールドプレート及びコールドプレートの製造方法 |
CN109193070A (zh) * | 2018-09-05 | 2019-01-11 | 江苏奥吉瑞斯新能源有限公司 | 一种冷媒冷却液混合型动力电池散热板 |
TWI686580B (zh) * | 2019-02-20 | 2020-03-01 | 龍大昌精密工業有限公司 | 冷凝器之散熱結構 |
CN113614913A (zh) | 2019-03-28 | 2021-11-05 | 三井化学株式会社 | 冷却单元、冷却装置、电池结构体及电动车辆 |
CN110134214A (zh) * | 2019-05-29 | 2019-08-16 | 英业达科技有限公司 | 可携式电子装置 |
US11278978B2 (en) * | 2019-06-21 | 2022-03-22 | International Business Machines Corporation | Pattern bonded finned cold plate |
US11280561B2 (en) * | 2020-02-06 | 2022-03-22 | Ldc Precision Engineering Co., Ltd. | Current stabilization and pressure boosting device for evaporator |
US11686539B2 (en) * | 2020-03-09 | 2023-06-27 | Raytheon Company | Coldplate with heat transfer module |
CN215935363U (zh) * | 2020-09-02 | 2022-03-01 | 春鸿电子科技(重庆)有限公司 | 液冷头 |
WO2022099089A1 (en) * | 2020-11-05 | 2022-05-12 | Deeia, Inc. | Loop thermosyphon devices and systems, and related methods |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20010027876A (ko) * | 1999-09-16 | 2001-04-06 | 김형벽 | 고효율 수냉식 히트싱크 구조 |
JP2002098454A (ja) | 2000-07-21 | 2002-04-05 | Mitsubishi Materials Corp | 液冷ヒートシンク及びその製造方法 |
JP2004295718A (ja) | 2003-03-28 | 2004-10-21 | Hitachi Ltd | 情報処理装置の液例システム |
JP2005011928A (ja) * | 2003-06-18 | 2005-01-13 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 液冷循環システム |
KR20050034526A (ko) * | 2003-10-08 | 2005-04-14 | 가부시키가이샤 히타치세이사쿠쇼 | 액체 냉각 재킷 |
KR20050051530A (ko) * | 2003-11-27 | 2005-06-01 | 엘에스전선 주식회사 | 판형 열전달 장치 |
KR20050081842A (ko) * | 2004-02-16 | 2005-08-19 | 가부시키가이샤 히타치세이사쿠쇼 | 액랭 시스템 및 그를 구비한 전자 기기 |
KR20060036249A (ko) * | 2004-10-25 | 2006-04-28 | 삼성전자주식회사 | 냉각장치 |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3327776A (en) * | 1965-10-24 | 1967-06-27 | Trane Co | Heat exchanger |
US4894709A (en) * | 1988-03-09 | 1990-01-16 | Massachusetts Institute Of Technology | Forced-convection, liquid-cooled, microchannel heat sinks |
JPH06266474A (ja) | 1993-03-17 | 1994-09-22 | Hitachi Ltd | 電子機器装置及びラップトップ型電子機器装置 |
JPH0750494A (ja) * | 1993-08-06 | 1995-02-21 | Mitsubishi Electric Corp | 冷却装置 |
JP3385482B2 (ja) | 1993-11-15 | 2003-03-10 | 株式会社日立製作所 | 電子機器 |
US5983997A (en) * | 1996-10-17 | 1999-11-16 | Brazonics, Inc. | Cold plate having uniform pressure drop and uniform flow rate |
TW556074B (en) * | 1998-12-15 | 2003-10-01 | Foxconn Prec Components Co Ltd | Heat sink and the manufacturing method thereof |
DE60140837D1 (de) * | 2000-04-19 | 2010-02-04 | Thermal Form & Function Inc | Kühlplatte mit Kühlrippen mit einem verdampfenden Kühlmittel |
US6578626B1 (en) * | 2000-11-21 | 2003-06-17 | Thermal Corp. | Liquid cooled heat exchanger with enhanced flow |
US7128131B2 (en) * | 2001-07-31 | 2006-10-31 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Heat sink for electronic devices and heat dissipating method |
US6446709B1 (en) * | 2001-11-27 | 2002-09-10 | Wuh Choung Industrial Co., Ltd. | Combination heat radiator |
DE102005025381A1 (de) * | 2005-05-31 | 2006-12-07 | Behr Industry Gmbh & Co. Kg | Vorrichtung zur Kühlung von elekronischen Bauelementen |
-
2005
- 2005-03-31 JP JP2005102328A patent/JP2006286767A/ja active Pending
-
2006
- 2006-03-06 TW TW095107455A patent/TW200634495A/zh not_active IP Right Cessation
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- 2006-03-31 EP EP06006968A patent/EP1710660A3/en not_active Withdrawn
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20010027876A (ko) * | 1999-09-16 | 2001-04-06 | 김형벽 | 고효율 수냉식 히트싱크 구조 |
JP2002098454A (ja) | 2000-07-21 | 2002-04-05 | Mitsubishi Materials Corp | 液冷ヒートシンク及びその製造方法 |
JP2004295718A (ja) | 2003-03-28 | 2004-10-21 | Hitachi Ltd | 情報処理装置の液例システム |
JP2005011928A (ja) * | 2003-06-18 | 2005-01-13 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 液冷循環システム |
KR20050034526A (ko) * | 2003-10-08 | 2005-04-14 | 가부시키가이샤 히타치세이사쿠쇼 | 액체 냉각 재킷 |
KR20050051530A (ko) * | 2003-11-27 | 2005-06-01 | 엘에스전선 주식회사 | 판형 열전달 장치 |
KR20050081842A (ko) * | 2004-02-16 | 2005-08-19 | 가부시키가이샤 히타치세이사쿠쇼 | 액랭 시스템 및 그를 구비한 전자 기기 |
KR20060036249A (ko) * | 2004-10-25 | 2006-04-28 | 삼성전자주식회사 | 냉각장치 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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