KR100809587B1 - Plate heat transfer device - Google Patents

Plate heat transfer device Download PDF

Info

Publication number
KR100809587B1
KR100809587B1 KR1020070010898A KR20070010898A KR100809587B1 KR 100809587 B1 KR100809587 B1 KR 100809587B1 KR 1020070010898 A KR1020070010898 A KR 1020070010898A KR 20070010898 A KR20070010898 A KR 20070010898A KR 100809587 B1 KR100809587 B1 KR 100809587B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
plate
heat transfer
transfer device
heat
mesh structure
Prior art date
Application number
KR1020070010898A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
이용덕
Original Assignee
이용덕
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 이용덕 filed Critical 이용덕
Priority to KR1020070010898A priority Critical patent/KR100809587B1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100809587B1 publication Critical patent/KR100809587B1/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/2039—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating characterised by the heat transfer by conduction from the heat generating element to a dissipating body
    • H05K7/20509—Multiple-component heat spreaders; Multi-component heat-conducting support plates; Multi-component non-closed heat-conducting structures
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/14—Mounting supporting structure in casing or on frame or rack
    • H05K7/1417—Mounting supporting structure in casing or on frame or rack having securing means for mounting boards, plates or wiring boards

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)

Abstract

A plate heat transfer device is provided to implement miniaturization by sufficiently transmitting heat through a single plain dutch weave mesh structure inside. A plate heat transfer device includes a plate type case(10), a refrigerant, and a mesh structure(20). One end of the plate type case is in contact with a heat source unit(30) and the other end thereof is in contact with a heat discharge unit(40). The heat conductive plate case facilitates absorption and discharge of heat. The refrigerant evaporates and absorbs the heat from the heat source unit and condenses and discharges the heat from the heat discharge unit. The mesh structure is installed inside the case and supplies a vapor diffusion channel for vapor of the refrigerant by alternately crossing wires up and down. The mesh structure is a plain dutch weave mesh structure with more densely woven horizontal wires(21) than vertical wires(22).

Description

판형 열전달장치{PLATE HEAT TRANSFER DEVICE}Plate Heat Transfer Equipment {PLATE HEAT TRANSFER DEVICE}

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 판형 열전달장치의 단면도,1 is a cross-sectional view of a plate heat transfer apparatus according to an embodiment of the present invention,

도 2는 본 발명에 따른 판형 열전달장치의 내부 상세 구조를 도시한 단면도,Figure 2 is a cross-sectional view showing the detailed internal structure of the plate heat transfer apparatus according to the present invention,

도 3은 종래 기술에 따른 메쉬 구조체를 도시한 도면,3 is a view showing a mesh structure according to the prior art,

도 4는 본 발명에 따른 메쉬 구조체를 도시한 도면,4 is a view showing a mesh structure according to the present invention;

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 판형 열전달장치의 단면도,5 is a cross-sectional view of a plate heat transfer apparatus according to another embodiment of the present invention;

도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 판형 열전달장치의 단면도이다.6 is a cross-sectional view of a plate heat transfer apparatus according to another embodiment of the present invention.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* * Description of the symbols for the main parts of the drawings *

10 : 판형 케이스 11 : 판형 케이스 상판10: plate case 11: plate case top plate

12 : 판형 케이스 하판 20 : 메쉬 구조체12: plate case lower plate 20: mesh structure

21 : 횡선 와이어 22 : 종선 와이어21: horizontal wire 22: vertical wire

30 : 열원부 40 : 열방출부30: heat source portion 40: heat dissipation portion

50 : 증기유로 60 : 액막50: steam flow path 60: liquid film

70 : 윅 구조체 120 : 메쉬 구조체70: wick structure 120: mesh structure

121 : 횡선 와이어 122 : 종선 와이어121: horizontal wire 122: vertical wire

본 발명은 판형 열전달장치에 관한 것으로서, 특히 메쉬 구조체의 종선 와이어를 듬성하게 형성하고, 횡선 와이어를 조밀하게 직조한 평첩직 메쉬 구조체에 의해 증기확산 유로를 형성하며, 모세관력을 증대시켜 냉각기능을 향상시킬 수 있는 판형 열전달장치에 관한 것이다.The present invention relates to a plate-type heat transfer device, in particular, to form a vertical wire of the mesh structure, and to form a vapor diffusion flow path by a flat weave mesh structure of the lateral wire densely woven, to increase the capillary force to improve the cooling function It relates to a plate heat transfer apparatus that can be improved.

최근, 노트북 컴퓨터나 PDA와 같은 전자장비는 고집적화 기술의 발전으로 크기가 소형화되고 두께도 점차 얇아지고 있으며, 아울러 전자장비의 고응답성과 기능향상에 대한 요구가 높아짐으로써 소비전력 또한 점차 증가하고 있는 추세이다. Recently, electronic devices such as notebook computers and PDAs are becoming smaller in size and thinner due to the development of high integration technology, and power consumption is also gradually increasing due to the high demand for high responsiveness and functional improvement of electronic equipment. to be.

따라서, 전자장비의 작동 중에 그 내부의 전자부품으로부터 많은 열이 발생하는데, 이러한 열을 외부로 방출하기 위해 다양한 열전달장치가 개발되어 왔다.Therefore, a lot of heat is generated from the electronic components therein during the operation of the electronic equipment, and various heat transfer devices have been developed for dissipating such heat to the outside.

상기와 같이 전자 부품을 냉각하는 장치의 일례로서 히트파이프가 널리 알려져 있다. Heat pipes are widely known as an example of an apparatus for cooling an electronic component as described above.

히트파이프는, 공기가 차단되도록 밀봉된 용기 내부를 진공 상태로 감압하고 냉매를 주입한 후 밀봉한 구조로 열원부에서 발생하는 열을 열량의 손실 없이 빠른 시간 안에 냉각부로 전달한다. The heat pipe decompresses the inside of the sealed container to block the air in a vacuum state, injects a refrigerant, and seals the heat pipe to transfer the heat generated from the heat source to the cooling unit in a short time without loss of heat.

그리고, 냉각부에 결합된 열 교환기를 이용하여 히트파이프를 통해 전달된 열을 외부로 방출시킴으로써 열원부의 온도를 적정하게 유지한다.Then, by using the heat exchanger coupled to the cooling unit to release the heat transferred through the heat pipe to the outside to maintain the temperature of the heat source portion appropriately.

그런데, 히트파이프는 뛰어난 열전달 특성에도 불구하고 기구적 측면에서 높이의 제약이 있어 내부 공간이 협소한 전자제품에서는 사용하기가 곤란한 단점이 있다. However, the heat pipe has a disadvantage in that it is difficult to use it in an electronic product having a narrow internal space because of its height in terms of mechanical properties despite the excellent heat transfer characteristics.

또한, 히트파이프는 그 형상의 특성상 방열 표면적이 작기 때문에 방열의 효율성을 높이기 위해서는 별도의 열교환기를 병행하여 사용해야 한다는 단점이 있다. In addition, since the heat pipe has a small heat dissipation surface area due to its shape, there is a disadvantage in that a separate heat exchanger must be used in parallel to increase the heat dissipation efficiency.

이 외에도 히트파이프는 형상적 한계로 인해 일반적으로 판형의 형상을 가지는 열원부에 직접 접촉시킬 수 없으므로 히트파이프와 열원부 사이에 일종의 완충판인 플레이트를 사용해야 하는 한계가 있다.In addition, since the heat pipe is not in direct contact with the heat source having a generally plate-like shape due to its geometrical limitations, there is a limit to the use of a plate, which is a kind of buffer plate, between the heat pipe and the heat source.

판형 열전달장치는 위와 같은 히트파이프의 단점을 극복하기 위해 개발된 것으로서, 히트파이프의 작동원리를 그대로 이용하되, 히트파이프와는 달리 그 형상이 판형인 것이 특징이다. Plate heat transfer device was developed to overcome the above disadvantages of the heat pipe, using the operating principle of the heat pipe as it is, unlike the heat pipe is characterized in that the shape of the plate.

따라서, 열적으로 문제가 발생하는 부위에 적당한 방법으로 직접 부착하여 효과적으로 열을 이송·확산할 수 있다. Therefore, by directly attaching to a site where thermal problems occur in an appropriate manner, heat can be efficiently transferred and diffused.

또한, 넓은 방열 면적을 가지면서도 형상의 제약이 없고 박형으로 제작할 수 있다는 이점이 있다.In addition, while having a large heat dissipation area, there is an advantage that it can be manufactured in a thin shape without restriction of the shape.

이러한 판형 열전달장치는 판형 케이스와 윅 및 메쉬 구조체로 구성되며, 판형케이스 내부에 증발과 응축을 통해 열을 전달할 수 있는 냉매가 포함되어 있다.The plate heat transfer device is composed of a plate case, a wick and a mesh structure, and includes a refrigerant that can transfer heat through evaporation and condensation inside the plate case.

일반적으로, 판형 케이스 내부에서 냉매의 유동은 상기 메쉬 구조체와 윅 구조체를 통해 이루어지며, 상기 메쉬 구조체는 증발된 냉매의 증기확산 유로 기능을 수행하며, 윅 구조체는 모세관력에 의해 응축된 냉매의 유동 기능을 수행한다.In general, the flow of the refrigerant inside the plate-shaped case is made through the mesh structure and the wick structure, the mesh structure serves as a vapor diffusion flow path of the evaporated refrigerant, the wick structure is a flow of the refrigerant condensed by the capillary force Perform the function.

도 3에 도시된 바와 같이, 종래의 판형 열전달장치의 메쉬 구조체(120)는 증기확산 유로의 기능을 향상시키기 위해서, 횡선 와이어(121)와 종선 와이어(122)를 일정한 간격을 두어 상·하로 교차되도록 직조된 구조를 가진다.As shown in FIG. 3, the mesh structure 120 of the conventional plate-shaped heat transfer device crosses the horizontal wire 121 and the vertical wire 122 at regular intervals in order to improve the function of the vapor diffusion flow path. Have a structure woven as much as possible.

이와 같은 구조를 가진 메쉬 구조체(120)는 증기 확산 유로의 기능을 향상시킬 수 있지만, 와이어 사이의 간격이 넓어 모세관력을 발생시키기에는 용이하지 못한 문제점이 있다.The mesh structure 120 having such a structure can improve the function of the vapor diffusion flow path, but there is a problem in that it is not easy to generate a capillary force due to the wide spacing between the wires.

따라서, 종래의 판형 열전달장치는 와이어 사이의 간격이 좁은 조밀메쉬 구조체와 간격이 넓은 성긴메쉬 구조체를 적층하여 구성되거나, 모세관력을 발생시키는 윅 구조체를 추가로 포함하여 구성되고 있다.Therefore, the conventional plate heat transfer device is configured by stacking a narrow mesh structure having a narrow spacing between the wires and a coarse mesh structure having a wide spacing, or further including a wick structure generating capillary force.

하지만, 이와 같은 판형 열전달장치는 복잡한 내부구조로 인해 부피가 증가하여 소형화 추세에 있는 전자장비의 냉각모듈에는 적용하기 어려운 문제점이 있다.However, such a plate heat transfer device has a problem that it is difficult to apply to the cooling module of the electronic equipment in the miniaturization trend due to the increased volume due to the complex internal structure.

또한, 상기와 같은 종래의 메쉬 구조체는 와이어 사이의 간격이 넓어서 견고하지 못하여 메쉬 구조체의 제조시 구조의 변형이 발생할 수 있는 문제점이 있다.In addition, the conventional mesh structure as described above has a problem that the deformation of the structure may occur during the manufacture of the mesh structure is not strong because the spacing between the wire is wide.

따라서, 본 발명의 목적은 메쉬 구조체의 종선 와이어를 듬성하게 형성하고, 횡선 와이어를 조밀하게 직조한 평첩직 메쉬 구조체에 의해 증기확산 유로를 형성하며, 모세관력을 증대시켜 냉각기능을 향상시킨 판형 열전달장치를 제공하는 데 있다.Accordingly, an object of the present invention is to form a vertical wire of the mesh structure, and to form a vapor diffusion flow path by the flat woven mesh structure of the lateral wire densely woven, the plate heat transfer to improve the cooling function by increasing the capillary force To provide a device.

또한, 판형 열전달장치 내부에 상기와 같은 평첩직 메쉬 구조체를 이용하여 단일 메쉬 구조체를 통해서도 충분한 열전달을 할 수 있어서, 소형화시킬 수 있는 판형 열전달장치를 제공하는 데 있다. In addition, it is possible to provide sufficient heat transfer through a single mesh structure by using the flat mesh structure as described above inside the plate heat transfer device, and to provide a plate heat transfer device that can be miniaturized.

또한, 메쉬 구조체를 상기와 같은 견고한 평첩직 구조의 메쉬 구조체로 마련됨으로써, 메쉬 구조체의 제조시 종래의 메쉬 구조체에서 발생하는 구조의 변형현상을 방지할 수 있는 판형 열전달장치를 제공하는 데 있다. In addition, the mesh structure is provided by the mesh structure of the solid flat weave structure as described above, to provide a plate-shaped heat transfer device that can prevent the deformation of the structure occurring in the conventional mesh structure during the manufacture of the mesh structure.

상기 목적은 본 발명에 따라, 일단이 열원부에 접촉되고 타단이 열방출부에 접촉되며, 열의 흡수 방출이 용이한 열전도성의 판형 케이스와; 상기 열원부에서 열을 흡수하면서 증발하고 상기 열방출부에서 열을 방출하면서 응축되는 냉매와; 상기 케이스 내부에 설치되며, 와이어들이 상·하로 번갈아 교차됨으로써 상기 냉매의 증기에 대한 증기확산 유로를 제공하는 메쉬 구조체;를 포함하는 판형 열전달장치에 있어서, 상기 메쉬 구조체는 횡선 와이어가 종선 와이어보다 조밀하게 직조된 평첩직 메쉬 구조로 구성되는 판형 열전달장치에 의해 달성된다.According to the present invention, one end is in contact with the heat source portion and the other end is in contact with the heat dissipation portion, the heat-conductive plate-shaped case is easy to absorb and release heat; A refrigerant condensed while absorbing heat from the heat source portion and condensing while releasing heat from the heat dissipation portion; And a mesh structure installed inside the case, the wires alternately intersecting up and down to provide a vapor diffusion flow path for the vapor of the refrigerant, wherein the mesh structure has a horizontal wire having a denser wire than a vertical wire. It is achieved by a plate heat transfer device composed of a flat woven mesh structure.

여기서, 단위길이당 횡선 와이어의 수는 종선 와이어의 수의 3 ~ 50배로 구성된다.Here, the number of the horizontal wires per unit length is composed of 3 to 50 times the number of vertical wires.

바람직하게는, 종선 와이어의 수는 1인치를 단위기준으로 10 ~ 30이며, 상기 횡선 와이어의 수는 1인치를 단위기준으로 80 ~ 500으로 마련될 수 있다.Preferably, the number of vertical wires is 10 to 30 based on 1 inch, and the number of horizontal wires may be provided as 80 to 500 based on 1 inch.

또한, 상기 종선 와이어의 직경은 0.2 ∼ 1.0mm이며, 상기 횡선 와이어의 직경은 0.05 ∼ 0.3mm로 마련될 수 있다.In addition, the diameter of the vertical wire is 0.2 ~ 1.0mm, the diameter of the lateral wire may be provided with 0.05 ~ 0.3mm.

한편, 상기 메쉬 구조체는 금속, 폴리머 또는 플라스틱 중에서 어느 하나로 이루어질 수 있다.On the other hand, the mesh structure may be made of any one of metal, polymer or plastic.

여기서, 상기 금속은 구리, 알루미늄, 스테인리스강 스틸 또는 몰리브덴 중 의 어느 하나 또는 이들의 합금일 수 있다.Here, the metal may be any one of copper, aluminum, stainless steel, or molybdenum or an alloy thereof.

또한, 상기 판형 케이스는 전해동박으로 이루어지고, 상기 전해동박의 요철이 있는 면이 상기 케이스의 내측면으로 구성될 수 있다.In addition, the plate-shaped case is made of an electrolytic copper foil, the surface with the irregularities of the electrolytic copper foil may be configured as the inner surface of the case.

바람직하게는, 상기 판형 케이스는 금속, 폴리머 또는 플라스틱 중에서 어느 하나로 이루어질 수 있다.Preferably, the plate-shaped case may be made of any one of metal, polymer or plastic.

여기서, 상기 금속은 구리, 알루미늄, 스테인리스강 또는 몰리브덴 중의 어느 하나 또는 이들의 합금일 수 있다.Here, the metal may be any one of copper, aluminum, stainless steel, or molybdenum or an alloy thereof.

또한, 상기 냉매는 물, 에탄올, 암모니아, 메탄올, 질소 또는 프레온 중에서 어느 하나로 구성될 수 있다.In addition, the refrigerant may be composed of any one of water, ethanol, ammonia, methanol, nitrogen or freon.

바람직하게는, 상기 냉매는 물, 에탄올, 암모니아, 메탄올, 질소 또는 프레온 중에서 하나 이상을 혼합하는 혼합물로 구성될 수 있다.Preferably, the refrigerant may be composed of a mixture of one or more of water, ethanol, ammonia, methanol, nitrogen or freon.

한편, 상기 판형 케이스 내에 상기 메쉬와 접촉하도록 마련되며, 모세관력에 의한 냉매의 유동경로를 제공하는 요철이 형성된 윅 구조체를 추가적으로 포함할 수 있다.On the other hand, the plate-shaped case is provided in contact with the mesh, it may further include a wick structure is formed with an unevenness to provide a flow path of the refrigerant by the capillary force.

여기서, 상기 윅 구조체는 상기 케이스 하부에 위치하여 마련될 수 있다.Here, the wick structure may be provided under the case.

바람직하게는, 상기 윅 구조체는 상기 메쉬 구조체 사이에 두고 상기 케이스 상부와 하부에 위치하여 대향되도록 마련될 수 있다.Preferably, the wick structure may be disposed to face the upper and lower portions of the case while being disposed between the mesh structures.

여기서, 상기 윅 구조체는 구리, 스테인리스강, 알루미늄 또는 니켈 파우더를 소결하여 형성될 수 있다.Here, the wick structure may be formed by sintering copper, stainless steel, aluminum or nickel powder.

또한, 상기 윅 구조체는 폴리머, 실리콘, 실리카, 동판, 스테인리스강, 니켈 또는 알루미늄판을 요철형상의 미세홈으로 가공함으로써 형성될 수 있다.In addition, the wick structure may be formed by processing polymer, silicon, silica, copper plate, stainless steel, nickel or aluminum plate into irregular grooves.

또한, 상기 윅 구조체는 구리, 스테인리스강, 알루미늄, 니켈을 메쉬 구조로 가공하여 다수 적층되도록 형성될 수 있다.In addition, the wick structure may be formed to process a plurality of laminated copper, stainless steel, aluminum, nickel in a mesh structure.

여기서, 상기 윅 구조체의 메쉬수는 1인치를 단위 기준으로 80 ∼ 200으로 마련될 수 있다.The number of meshes of the wick structure may be provided as 80 to 200 based on 1 inch as a unit.

이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명에 대하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, it will be described in detail with respect to the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 판형 열전달장치는 일단이 열원부(30)에 접촉되고 타단이 열방출부(40)에 접촉되며, 열의 흡수 또는 방출이 용이한 열전도성의 판형 케이스(10)와 상기 열원부(30)에서 열을 흡수하면서 증발하고 상기 열방출부(40)에서 열을 방출하면서 응축되는 냉매와 상기 케이스 내부에 설치되며, 횡선 와이어(21)가 종선 와이어(22)보다 조밀하게 직조된 평첩직 메쉬 구조로 구성된 메쉬 구조체(20)로 구성되어 있다.Referring to FIG. 1, in the plate heat transfer apparatus according to the present invention, one end is in contact with the heat source part 30 and the other end is in contact with the heat dissipation part 40, and the heat conductive plate-shaped case 10 is easy to absorb or release heat. And a refrigerant that is evaporated while absorbing heat from the heat source part 30 and condensed while releasing heat from the heat dissipating part 40, and are installed inside the case, and the horizontal wire 21 is denser than the vertical wire 22. It consists of a mesh structure 20 composed of a flat woven mesh structure.

이하, 각 구성별로 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, each configuration will be described in detail.

판형 케이스(10)는 하부에는 열원부(30)과 접촉되어 있어 열원부(30)으로부터 열을 흡수하고, 상부에는 열방출부(40)와 접촉되어 열을 방출할 수 있도록 마련된다. The plate-shaped case 10 is provided to be in contact with the heat source portion 30 in the lower portion to absorb heat from the heat source portion 30, and to contact the heat dissipation portion 40 in the upper portion to release heat.

또한, 상기 판형 케이스(10) 내부에는 냉매가 포함되어 있으며, 상기 냉매의 유동과 확산을 용이하게 할 수 있는 메쉬 구조체(20)가 포함되어 있다.In addition, the inside of the plate-shaped case 10 includes a coolant, and includes a mesh structure 20 that can facilitate the flow and diffusion of the coolant.

여기서, 상기 판형 케이스(10)는 열원부(30)으로부터 열을 흡수하고, 다시 열방출부(40)에서 열을 방출하기 용이하도록 열전도성의 물체로 마련된다.Here, the plate-shaped case 10 is provided with a thermally conductive object so as to absorb heat from the heat source portion 30, and to easily release heat from the heat dissipation portion 40 again.

따라서, 상기 판형 케이스(10)는 열전도성이 우수한 금속, 폴리머 또는 플라스틱 중에서 어느 하나로 이루어진다.Therefore, the plate-shaped case 10 is made of any one of metal, polymer, or plastic having excellent thermal conductivity.

여기서, 상기 금속은 열전도성이 우수한 구리, 알루미늄, 스테인리스강 또는 몰리브덴 중의 어느 하나 또는 이들의 합금으로 마련될 수 있다.Here, the metal may be formed of any one of copper, aluminum, stainless steel, or molybdenum or an alloy thereof having excellent thermal conductivity.

또한, 상기 판형 케이스(10)는 열전도성이 우수한 전해동박으로 마련될 수 있으며, 이 경우, 상기 전해동박의 요철이 있는 면이 상기 케이스의 내측면으로 구성되도록 하여 상기 판형 케이스(10)의 열전달 특성을 강화시킬 수 있다.In addition, the plate-shaped case 10 may be provided with an electrolytic copper foil having excellent thermal conductivity. In this case, the surface having the unevenness of the electrolytic copper foil may be configured as the inner surface of the case, thereby improving heat transfer characteristics of the plate-shaped case 10. You can strengthen it.

냉매는 상기 판형 케이스(10)의 내부에 마련되어 상기 판형 케이스(10)의 열전달 기능을 향상시키기 위하여 상기 열원부(30)에서 열을 흡수하면서 증발하고 상기 열방출부(40)에서 열을 방출하면서 응축되는 물질로 마련된다.The refrigerant is provided inside the plate case 10 to evaporate while absorbing heat from the heat source unit 30 to improve the heat transfer function of the plate case 10 and to release heat from the heat dissipating unit 40. It is provided with a substance that condenses.

따라서, 상기 냉매는 증발이 잘 일어나며 비교적 저압에서 액화가 가능한 물질로서, 증발열이 크며, 점성도가 작고, 열전도율이 좋은 특성을 가진 물질이 사용된다.Therefore, the refrigerant evaporates well and can be liquefied at a relatively low pressure. A material having a large heat of evaporation, a low viscosity, and a good thermal conductivity is used.

이러한 냉매로 사용될 수 있는 물질로는 물, 에탄올, 아세톤, 암모니아, 메탄올, 질소 또는 프레온 등이 있다.Materials that can be used as such refrigerants include water, ethanol, acetone, ammonia, methanol, nitrogen or freon.

본 발명에서는 상기와 같은 물질을 단일물로 사용하거나 혼합물로 사용하여 냉매를 마련할 수 있다.In the present invention, a refrigerant may be prepared by using the above materials as a single material or as a mixture.

메쉬 구조체(20)는 도 2에 도시된 바와 같이, 열원부(30)과 접촉된 상기 판 형 케이스 하판(12)에서 기화된 냉매가 상기 판형 케이스 상판(11)으로 이동하는 데 있어서 증기확산 유로(50)를 제공하는 기능을 수행하며, 액막(60)을 형성하여 상기 케이스 상판(11)에서 액화된 냉매가 상기 케이스 하판(12)으로 이동할 수 있는 액상유로를 제공한다.As shown in FIG. 2, the mesh structure 20 includes a vapor diffusion flow path in which the vaporized refrigerant moves from the plate-shaped case lower plate 12 in contact with the heat source part 30 to the plate-shaped case upper plate 11. 50, and provides a liquid flow path through which a liquid film 60 is formed to move the refrigerant liquefied from the case upper plate 11 to the case lower plate 12.

또한, 상기 메쉬 구조체(20)는 내부가 진공으로 유지되는 판형 케이스(10)를 기계적으로 지지함으로써 케이스가 변형 또는 왜곡되는 것을 방지한다.In addition, the mesh structure 20 prevents the case from being deformed or distorted by mechanically supporting the plate-shaped case 10 in which the inside of the mesh structure is maintained in a vacuum.

이와 같은 기능을 수행하기 위하여, 상기 메쉬 구조체(20)는 횡선 와이어(21)와 종선 와이어(22)가 상·하로 교차되면서 직조된 구조를 가지게 된다.In order to perform such a function, the mesh structure 20 has a woven structure while the horizontal wire 21 and the vertical wire 22 cross each other up and down.

일반적으로 종래의 메쉬 구조체(120)는 도 3에 도시된 바와 같이 횡선 와이어(121)과 종선 와이어(122)가 직조된 구조를 형성하고 있다.In general, the mesh structure 120 of the related art forms a structure in which the lateral wire 121 and the vertical wire 122 are woven as shown in FIG. 3.

이러한 종래의 메쉬 구조체(120)는 메쉬수가 감소할수록, 메쉬 와이어의 직경이 증가할수록 증기확산 유로(50)의 단면적이 증가하여 상기 증기확산 유동저항이 감소하게 된다.In the conventional mesh structure 120, as the number of meshes decreases, as the diameter of the mesh wire increases, the cross-sectional area of the vapor diffusion flow path 50 increases, thereby reducing the steam diffusion flow resistance.

그러나, 증기확산 유동저항을 감소시키기 위하여 메쉬수를 감소시키고 와이어의 직경을 증가시킬수록 증발된 냉매의 확산은 용이하게 이루어지지만, 액막(60)이 용이하게 형성되지 못하며, 모세관력이 약해지기 때문에, 증발된 냉매가 응축되어 열원부(30)로 이동할 수 있는 응축된 냉매의 유동은 용이하지 못하게 되어, 열원부(30)에서 냉매부족현상이 발생하여 원활한 열전달이 이루어지지 못하게 된다.However, as the number of meshes is reduced and the diameter of the wire is increased to reduce the vapor diffusion flow resistance, the evaporated refrigerant is easily diffused, but the liquid film 60 is not easily formed, and the capillary force is weakened. The flow of the condensed refrigerant, which may be condensed by the evaporated refrigerant and may move to the heat source unit 30, may not be easy, and thus, a lack of refrigerant may occur in the heat source unit 30 to prevent smooth heat transfer.

따라서, 종래의 판형 열전달장치는 상기와 같은 증기확산을 용이하게 하기 위한 증기확산 유로를 제공하는 듬성한 성긴메쉬와 응축된 냉매를 용이하게 이동할 수 있도록 액막(60)형성과 모세관력을 증대시켜 액체유동 유로를 제공할 수 있는 조밀한 조밀메쉬의 적층구조로 형성된다.Therefore, the conventional plate heat transfer apparatus increases liquid film 60 formation and capillary force so that the thin coarse mesh and the condensed refrigerant can be easily moved to provide a vapor diffusion flow path for facilitating vapor diffusion as described above. It is formed of a laminated structure of dense dense mesh capable of providing a flow channel.

또한, 종래의 판형 열전달장치는 상기 냉매의 유동을 원활하게 하기 위해 모세관력을 증대시킬 수 있는 윅 구조체(70)를 추가로 포함하여 구성되기도 한다. In addition, the conventional plate heat transfer device may further comprise a wick structure 70 that can increase the capillary force in order to facilitate the flow of the refrigerant.

따라서, 상기와 같이 종래의 판형 열전달장치는 상기 성긴메쉬과 조밀메쉬의 적층구조로 이루어지며, 모세관력을 증대시키기 위한 윅 구조체(70)를 추가로 포함하는 등 판형 열전달장치의 내부구조가 복잡해져서, 이에 따라 판형 열전달장치의 부피가 증가하여 판형 열전달장치를 소형화하는 데 문제점이 있다.Therefore, the conventional plate heat transfer device as described above is made of a laminated structure of the coarse mesh and dense mesh, the internal structure of the plate heat transfer device is further complicated, including a wick structure 70 for increasing the capillary force, Accordingly, there is a problem in miniaturizing the plate heat transfer device by increasing the volume of the plate heat transfer device.

한편, 본 발명에 따른 판형 열전달장치의 메쉬 구조체(20)는 도 3에 도시된 바와 같은 상기 기존의 메쉬 구조체(120)와는 달리 도 4에 도시된 바와 같이 횡선 와이어(21)를 종선 와이어(22)보다 조밀하게 직조된 평첩직 메쉬구조로 구성되도록 하였다.On the other hand, the mesh structure 20 of the plate-shaped heat transfer apparatus according to the present invention is different from the conventional mesh structure 120 as shown in FIG. 3 as shown in FIG. It is designed to consist of a flat woven mesh structure that is woven more tightly.

여기서, 상기 평첩직 메쉬 구조체는 종선 와이어 사이의 간격을 단위 길이로 하였을 경우, 단위 길이당 횡선 와이어의 수는 종선 와이어의 수의 3 ~ 50배로 구성될 수 있다.Here, when the spacing between vertical wires is a unit length, the flattened mesh structure may be configured to have 3 to 50 times the number of vertical wires per unit length.

이와 같이 구성됨으로써, 상기 메쉬 구조체(20)는 횡선 와이어(21)를 조밀하게 직조함으로써, 모세관력을 증대시킬 수 있어서, 종래의 메쉬 구조체(20)에서 응축된 냉매의 유동이 원활하지 못하여 열전달이 용이하게 이루어지지 못하는 문제점을 해결할 수 있다.In this manner, the mesh structure 20 can increase the capillary force by densely weaving the lateral wire 21, and thus the heat transfer is not performed because the flow of the refrigerant condensed in the conventional mesh structure 20 is not smooth. It can solve the problem that is not easily made.

또한, 상기 메쉬 구조체(20)는 평첩직 메쉬구조로 구성되어 적층구조를 형성 되거나 윅 구조체 등의 추가적 장치를 포함하지 않아도 증기확산 유로(50)를 형성하며, 모세관력을 증대시킬 수 있어서, 종래의 판형 열전달장치에서와 같은 복잡한 구조로 구성되지 않고도 열전달 기능을 용이하게 수행할 수 있기 때문에, 판형 열전달장치의 두께를 감소시킬 수 있어 박형 판형 열전달장치의 제조에 용이하다.In addition, the mesh structure 20 is formed of a flat-woven mesh structure to form a vapor deposition flow path 50 even without forming a laminated structure or additional devices such as wick structure, and can increase the capillary force, Since the heat transfer function can be easily performed without having a complicated structure as in the plate heat transfer device, the thickness of the plate heat transfer device can be reduced, thereby facilitating the manufacture of the thin plate heat transfer device.

한편, 상기 메쉬 구조체(20)는 증기확산 유로의 기능을 제공하는 이외에 횡선 와이어(21)를 조밀하게 구성하여, 응축된 냉매를 모세관력에 의하여 열원부(30)로 유동 가능하게 하는 기능을 수행하므로, 상기 메쉬 와이어(21, 22)의 직경을 적절하게 선택하는 것이 바람직하다. On the other hand, the mesh structure 20 performs the function of allowing the condensed refrigerant to flow to the heat source unit 30 by capillary force by densely configuring the horizontal wire 21 in addition to providing the function of the vapor diffusion flow path. Therefore, it is preferable to appropriately select the diameters of the mesh wires 21 and 22.

이때, 메쉬 구조체(20)의 메쉬수가 아주 크고 메쉬 와이어의 직경이 작아지게 되면, 증기확산 유로(50)의 면적이 줄어들어 기상 냉매의 유동 저항이 증가되고, 표면장력에 의해 증기확산 유로(50) 자체가 액상 냉매로 채워지게 되어 기상 냉매의 확산이 유발되지 않으며, 메쉬 와이어(21, 22)의 직경이 커지게 되면, 상기 메쉬 구조체(20)의 액막(60) 형성이 용이하지 못하며, 모세관력이 약해져 응축된 액상 냉매의 유동이 원활하지 못하여 열전달이 용이하게 이루어지지 못하게 된다.At this time, if the mesh number of the mesh structure 20 is very large and the diameter of the mesh wire is small, the area of the vapor diffusion flow path 50 is reduced to increase the flow resistance of the vapor phase refrigerant, the vapor diffusion flow path 50 by the surface tension It is filled with the liquid refrigerant itself does not cause the diffusion of the gas phase refrigerant, when the diameter of the mesh wire (21, 22) is large, the formation of the liquid film 60 of the mesh structure 20 is not easy, capillary force This weakens the flow of the condensed liquid refrigerant is not smooth and the heat transfer is not made easily.

이러한 점을 감안하여, 상기 메쉬 구조체(20)는 상기 종선 와이어(22)의 직경은 0.2 ~ 1.0mm 이며, 상기 횡선 와이어(21)의 직경은 0.05 ∼ 0.3mm인 메쉬로 구성되는 것이 바람직하다.In view of such a point, the mesh structure 20 preferably has a diameter of the vertical wire 22 of 0.2 to 1.0 mm, and a diameter of the horizontal wire 21 of 0.05 to 0.3 mm.

또한, 상기 종선 와이어(22)와 횡선 와이어(21)의 직경에 따라 메쉬 구조체(20)는 1인치를 단위 기준으로 한 경우, 상기 종선 와이어(22)의 수는 10 ~ 30이며, 상기 횡선 와이어(21)의 수는 80 ~ 500으로 구성되는 것이 바람직하다.In addition, when the mesh structure 20 has a unit of 1 inch according to the diameter of the vertical wire 22 and the horizontal wire 21, the number of the vertical wire 22 is 10 to 30, and the horizontal wire It is preferable that the number of (21) consists of 80-500.

한편, 본 발명에 따른 판형 열전달장치에 있어서 상기 메쉬 구조체(20)는 모세관력을 향상시켜 상기 냉매의 응축 및 원활한 유동을 위해 판형 케이스(10)의 내면에 윅 구조체(70)를 제공할 수 있다. Meanwhile, in the plate heat transfer apparatus according to the present invention, the mesh structure 20 may provide a wick structure 70 on the inner surface of the plate case 10 for condensation and smooth flow of the refrigerant by improving capillary force. .

상기 윅 구조체(70)는 다공질의 모세관 구조를 가지며, 모세관 구조의 다공직 윅 구조체(70) 내부에 냉매가 주입될 수 있다.The wick structure 70 has a porous capillary structure, and refrigerant may be injected into the porous wick structure 70 having a capillary structure.

여기서, 상기 윅 구조체(70)는 상기 냉매가 판형 열전달장치가 작동되는 과정에서 상기 냉매가 이동할 수 있는 액체유동 유로를 제공한다. Here, the wick structure 70 provides a liquid flow passage through which the refrigerant can move in the course of operating the plate heat transfer device.

이와 같은 냉매의 액체유동은 모세관 현상에 의해 이루어지며, 상기 윅 구조체(70)는 모세관 현상이 잘 일어날 수 있도록 하는 구조를 형성하게 되는데 이러한 윅 구조체는 소결윅과 스크린 메쉬윅, 미세홈을 가공한 윅 구조체 등이 있다.The liquid flow of the refrigerant is made by a capillary phenomenon, the wick structure 70 forms a structure that allows the capillary phenomenon to occur well, the wick structure is processed by sintering wick, screen mesh wick, micro groove Wick structures.

여기서, 소결윅은 열전달 특성이 우수하고 다공질 형상의 제작이 용이한 금속 파우더를 소결하여 미세홈을 형성한 윅 구조체로 구리, 스테인리스강, 알루미늄 또는 니켈 파우더 등의 금속 파우더를 소결하여 마련될 수 있다.Here, the sintered wick is a wick structure in which fine grooves are formed by sintering a metal powder having excellent heat transfer characteristics and easy to manufacture a porous shape, and may be prepared by sintering metal powder such as copper, stainless steel, aluminum, or nickel powder. .

스크린 메쉬윅은 스크린 메쉬 구조체에서 모세관력을 증대시킬 수 있도록 메쉬 간격을 조밀하게 한 스크린 메쉬를 적층하여 형성되도록 마련될 수 있다.The screen mesh wick may be provided by stacking screen meshes having a tight mesh spacing to increase capillary force in the screen mesh structure.

여기서, 상기 스크린 메쉬윅은 열전달 특성이 우수한 금속재질인 구리, 스테인리스강, 알루미늄, 니켈을 메쉬 구조로 가공하여 마련될 수 있다.Here, the screen mesh wick may be provided by processing a mesh structure of copper, stainless steel, aluminum, and nickel, which are metal materials having excellent heat transfer characteristics.

바람직하게는, 상기 스크린 메쉬윅의 메쉬수는 메쉬 간격을 조밀하게 형성될 수 있도록 1인치를 단위기준으로 80 ∼ 200으로 구성될 수 있다.Preferably, the number of meshes of the screen mesh wick may be configured to 80 to 200 on a one-inch basis so that the mesh spacing can be densely formed.

미세홈을 가공한 윅 구조체는 폴리머, 실리콘, 실리카, 동판, 스테인리스강, 니켈 또는 알루미늄판을 모세관이 일어날 수 있는 다공질의 미세홈을 직접 가공하거나 에칭가공함으로써 마련될 수 있다.The wick structure in which the microgrooves are processed may be prepared by directly processing or etching a porous microgroove in which a capillary may occur in a polymer, silicon, silica, copper plate, stainless steel, nickel or aluminum plate.

또한, 상기 미세홈을 가공한 윅 구조체의 대안으로서, 상기 판형 케이스(10)는 외부 표면은 매끄러운 반면, 그 내부 표면은 작은 요철로 이루어져 윅 구조체(70)의 기능을 수행할 수 있는 전해동박으로 구성될 수도 있다.In addition, as an alternative to the wick structure in which the micro grooves are processed, the plate-shaped case 10 is composed of an electrolytic copper foil capable of performing the function of the wick structure 70 while the outer surface thereof is smooth and the inner surface thereof is made of small irregularities. May be

이하, 본 발명에 따른 판형 열전달장치의 각 실시예에 따른 동작과정을 설명하기로 한다. Hereinafter, an operation process according to each embodiment of the plate heat transfer apparatus according to the present invention will be described.

제1 실시예 ( 도 1 참조 ) First embodiment (see FIG. 1)

도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 제1 실시예에 따른 판형 열전달장치는 판형 케이스(10)와 본 판형 케이스(10) 내부에 냉매와 메쉬 구조체(20)가 구성된다.As shown in FIG. 1, the plate heat transfer apparatus according to the first exemplary embodiment of the present invention includes a plate case 10 and a refrigerant and a mesh structure 20 inside the plate case 10.

상기 판형 케이스(10)의 하판(12)은 열원부(30)과 인접하고, 상판(11)은 히트싱크나 냉각팬과 같은 열방출부(40)와 인접해 있다.The lower plate 12 of the plate-shaped case 10 is adjacent to the heat source portion 30, and the upper plate 11 is adjacent to the heat dissipation portion 40 such as a heat sink or a cooling fan.

여기서, 상기 열원부(30)의 온도가 냉매의 증발온도보다 상승하게 되면 열전달 동작이 시작된다. Here, the heat transfer operation is started when the temperature of the heat source unit 30 rises above the evaporation temperature of the refrigerant.

구체적으로 열원부(30)으로부터 발생한 열은 케이스의 하판(12)을 통하여 냉매에 전달된다.Specifically, heat generated from the heat source unit 30 is transferred to the refrigerant through the lower plate 12 of the case.

그러면, 냉매가 가열되어 증발되며, 증발된 증기는 매쉬 구조체의 증기확산 유로(50)를 통하여 냉각장치 내부에서 사방으로 확산된다. Then, the refrigerant is heated and evaporated, and the vaporized vapor is diffused in all directions inside the cooling apparatus through the vapor diffusion flow path 50 of the mesh structure.

여기서, 평균적으로 증발된 냉매는 열방출부(40) 방향으로 확산된다.Here, the average evaporated refrigerant diffuses toward the heat dissipation unit 40.

상기 확산된 증기는 냉매의 응축 온도보다 낮은 영역, 실질적으로는 열방출부(40)의 하부에 있는 케이스의 상판(11)에서 응축된다. The diffused vapor is condensed in the upper plate 11 of the case in the region lower than the condensation temperature of the refrigerant, substantially in the lower portion of the heat dissipation portion 40.

이러한 응축과정에서 발생된 응축열은 케이스 상판(11)으로 전달되고, 이어서 전도열전달, 자연대류 혹은 냉각팬에 의한 강제대류 방식 등에 의해 외부로 방출된다.The condensation heat generated in the condensation process is transferred to the case upper plate 11, and then released to the outside by conduction heat transfer, natural convection, or forced convection by a cooling fan.

응축된 액체상태의 냉매는 상기 메쉬 구조체(20)의 조밀하게 형성된 횡선 와이어(21)로 인하여 발생되는 모세관력에 의해 열원부(30) 근처로 유동하여 귀환한다. The condensed liquid refrigerant flows back to the heat source part 30 by capillary force generated by the dense wires 21 formed in the mesh structure 20.

이상적인 경우, 이러한 냉매의 순환은 열원부(30)의 온도가 냉매의 증발온도와 실질적으로 동일하거나 그 이하가 될 때까지 계속된다.In the ideal case, the circulation of the coolant continues until the temperature of the heat source portion 30 is substantially equal to or lower than the evaporation temperature of the coolant.

제2 실시예 ( 도 5 참조 ) Second embodiment (see FIG. 5)

도 5에 도시된 바와 같이 본 발명의 제2 실시예에 따른 판형 열전달장치는 제1 실시예에 따른 판형 열전달장치에서 열원부(30)과 접촉하는 상기 판형 케이스 하판(12)에 모세관력을 발생시킬 수 있는 윅 구조체(70)를 추가로 포함하여 구성되고 있다.As shown in FIG. 5, the plate heat transfer apparatus according to the second embodiment of the present invention generates capillary force on the plate case lower plate 12 contacting the heat source part 30 in the plate heat transfer apparatus according to the first embodiment. The wick structure 70 can be further included.

즉, 제2 실시예에 따른 판형 열전달장치는 모세관력을 발생시킬 수 있는 윅 구조체(70)를 추가로 포함함으로써, 상기 냉매의 증발을 보다 효과적으로 일으킬 수 있어서, 상기 제1 실시예의 열전달장치보다 열전달 효율을 향상시킬 수 있다.That is, the plate-shaped heat transfer apparatus according to the second embodiment may further include a wick structure 70 capable of generating capillary force, thereby more effectively causing the evaporation of the refrigerant, and thus heat transfer than the heat transfer apparatus of the first embodiment. The efficiency can be improved.

먼저, 상기 열원부(30)의 온도가 냉매의 증발온도보다 상승하게 되면 열전달 동작이 시작된다. First, when the temperature of the heat source unit 30 rises above the evaporation temperature of the refrigerant, the heat transfer operation starts.

구체적으로 열원부(30)으로부터 발생한 열은 케이스의 하판(12)을 통하여 케이스 하판(12)에 설치된 윅 구조체(70)에 전달된다.Specifically, heat generated from the heat source part 30 is transferred to the wick structure 70 installed in the case lower plate 12 through the lower plate 12 of the case.

다음, 상기 윅 구조체(70)의 다공성 구조 내부에 존재하는 냉매가 상기 윅 구조체에 전달된 열에 의해 가열되어 증발되며, 본 증발된 증기는 메쉬 구조체(20)의 증기확산 유로(50)를 통하여 냉각장치 내부에서 사방으로 확산된다.Next, the refrigerant present in the porous structure of the wick structure 70 is heated and evaporated by the heat transferred to the wick structure, and the vaporized vapor is cooled through the vapor diffusion passage 50 of the mesh structure 20. It spreads everywhere inside the device.

여기서, 평균적으로 증발된 냉매는 열방출부(40) 방향으로 확산된다.Here, the average evaporated refrigerant diffuses toward the heat dissipation unit 40.

상기 확산된 증기는 냉매의 응축 온도보다 낮은 영역, 실질적으로는 열방출부(40)의 하부에 있는 케이스의 상판(11)에서 응축된다. The diffused vapor is condensed in the upper plate 11 of the case in the region lower than the condensation temperature of the refrigerant, substantially in the lower portion of the heat dissipation portion 40.

이러한 응축과정에서 발생된 응축열은 케이스 상판(11)으로 전달되고, 이어서 전도열전달, 자연대류 혹은 냉각팬에 의한 강제대류 방식 등에 의해 외부로 방출된다.The condensation heat generated in the condensation process is transferred to the case upper plate 11, and then discharged to the outside by conduction heat transfer, natural convection, or forced convection by a cooling fan.

응축된 액체상태의 냉매는 상기 메쉬 구조체(20)의 조밀하게 형성된 횡선 와이어(21)로 인하여 발생되는 모세관력에 의해 열원부(30) 근처로 유동하여 귀환한다. The condensed liquid refrigerant flows back to the heat source part 30 by capillary force generated by the dense wires 21 formed in the mesh structure 20.

이상적인 경우, 이러한 냉매의 순환은 열원부(30)의 온도가 냉매의 증발온도와 실질적으로 동일하거나 그 이하가 될 때까지 계속된다.In the ideal case, the circulation of the coolant continues until the temperature of the heat source portion 30 is substantially equal to or lower than the evaporation temperature of the coolant.

제3 실시예 ( 도 6 참조 ) Third embodiment (see FIG. 6)

도 6에 도시된 바와 같이 본 발명의 제1 실시예에 따른 판형 열전달장치는 제1 실시예에 따른 판형 열전달장치에서 열원부(30)과 접해 있는 상기 판형 케이스 하판(12)과 열방출부(40)와 접해 있는 상기 판형 케이스 상판(11)에 모세관력을 발생시킬 수 있는 윅 구조체(70)를 추가로 포함하여 구성되고 있다.As shown in FIG. 6, the plate heat transfer apparatus according to the first exemplary embodiment of the present invention has the plate case lower plate 12 and the heat dissipating portion which are in contact with the heat source unit 30 in the plate heat transfer apparatus according to the first embodiment. A wick structure 70 capable of generating capillary force on the plate-shaped upper plate 11 in contact with 40 is further configured.

즉, 제3 실시예에 따른 판형 열전달장치는 모세관력을 발생시킬 수 있는 윅 구조체(70)를 상기 판형 케이스 상판(11)과 하판(12)에 추가로 포함함으로써, 상기 냉매의 증발과 응축을 보다 효과적으로 일으킬 수 있어서, 상기 제1 실시예와 상기 제2 실시예의 열전달장치보다 열전달 효율을 향상시킬 수 있다.That is, the plate heat transfer apparatus according to the third embodiment further includes a wick structure 70 capable of generating capillary force in the plate case upper plate 11 and the lower plate 12 to thereby evaporate and condense the refrigerant. The heat transfer efficiency can be improved more effectively than that of the heat transfer apparatus of the first and second embodiments.

먼저, 상기 열원부(30)의 온도가 냉매의 증발온도보다 상승하게 되면 열전달 동작이 시작된다. 구체적으로 열원부(30)으로부터 발생한 열은 케이스의 하판(12)을 통하여 케이스 하판(12)에 설치된 윅 구조체(70b)에 전달된다.First, when the temperature of the heat source unit 30 rises above the evaporation temperature of the refrigerant, the heat transfer operation starts. Specifically, the heat generated from the heat source unit 30 is transferred to the wick structure 70b installed in the case lower plate 12 through the lower plate 12 of the case.

다음, 상기 윅 구조체(70)의 다공성 구조 내부에 존재하는 냉매가 상기 윅 구조체에 전달된 열에 의해 가열되어 증발되며, 본 증발된 증기는 메쉬 구조체(20)의 증기확산 유로(50)를 통하여 냉각장치 내부에서 사방으로 확산된다.Next, the refrigerant present in the porous structure of the wick structure 70 is heated and evaporated by the heat transferred to the wick structure, and the vaporized vapor is cooled through the vapor diffusion passage 50 of the mesh structure 20. It spreads everywhere inside the device.

여기서, 평균적으로 증발된 냉매는 열방출부(40) 방향으로 확산된다.Here, the average evaporated refrigerant diffuses toward the heat dissipation unit 40.

상기 확산된 증기는 냉매의 응축 온도보다 낮은 영역, 실질적으로는 열방출부(40)의 하부에 있는 판형 케이스의 상판(11)에 설치된 윅 구조체(70a)에서 응축된다. The diffused vapor is condensed in the wick structure 70a provided in the upper plate 11 of the plate-shaped case substantially below the condensation temperature of the refrigerant, substantially below the heat dissipation part 40.

이러한 응축과정에서 발생된 응축열은 케이스 상판(11)으로 전달되고, 이어 서 전도열전달, 자연대류 혹은 냉각팬에 의한 강제대류 방식 등에 의해 외부로 방출된다.The condensation heat generated in the condensation process is transferred to the case top plate 11, and then discharged to the outside by conduction heat transfer, natural convection or forced convection by a cooling fan.

응축된 액체상태의 냉매는 상기 판형 케이스 상판에 설치된 윅 구조체(70a)와 상기 메쉬 구조체(20)의 조밀하게 형성된 횡선 와이어(21)로 인하여 발생되는 모세관력에 의해 열원부(30) 근처로 유동하여 귀환한다. The condensed liquid refrigerant flows near the heat source portion 30 by capillary forces generated by the wick structure 70a installed on the plate-shaped upper case plate and the lateral wire 21 formed in the mesh structure 20. To return.

이상적인 경우, 이러한 냉매의 순환은 열원부(30)의 온도가 냉매의 증발온도와 실질적으로 동일하거나 그 이하가 될 때까지 계속된다.In the ideal case, the circulation of the coolant continues until the temperature of the heat source portion 30 is substantially equal to or lower than the evaporation temperature of the coolant.

따라서, 본 발명에 따른 판형 열전달장치는 메쉬 구조체의 종선 와이어를 듬성하게 형성하고, 횡선 와이어를 조밀하게 직조한 평첩직 메쉬 구조체에 의해 증기확산 유로를 형성하며, 모세관력을 증대시켜 냉각기능을 향상시킬 수 있다.Accordingly, the plate heat transfer apparatus according to the present invention forms a vertical wire of the mesh structure sparsely, forms a vapor diffusion flow path by a flat weave mesh structure in which the horizontal wire is densely woven, and increases the capillary force to improve the cooling function. You can.

또한, 본 발명에 따른 판형 열전달장치는 판형 열전달장치 내부에 상기와 같은 평첩직 메쉬 구조체를 이용하여 단일 메쉬 구조체를 통해서도 충분한 열전달을 할 수 있어서, 본 판형 열전달장치룰 소형화시킬 수 있다.In addition, the plate heat transfer apparatus according to the present invention is capable of sufficient heat transfer even through a single mesh structure using the flat mesh structure as described above inside the plate heat transfer apparatus, thereby miniaturizing the present plate heat transfer apparatus.

또한, 본 발명에 따른 판형 열전달장치는 메쉬 구조체를 상기와 같은 견고한 평첩직 구조의 메쉬 구조체로 마련됨으로써, 메쉬 구조체의 제조시 종래의 메쉬 구조체에서 발생하는 구조의 변형현상을 방지할 수 있다.In addition, the plate-shaped heat transfer apparatus according to the present invention can be provided by the mesh structure of the solid flat weave structure as described above, it is possible to prevent the deformation of the structure occurring in the conventional mesh structure during the manufacture of the mesh structure.

전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 판형 열전달장치는 메쉬 구조체의 종선 와이어를 듬성하게 형성하고, 횡선 와이어를 조밀하게 직조한 평첩직 메쉬 구조체 에 의해 증기확산 유로를 형성하며, 모세관력을 증대시켜 냉각기능을 향상시킬 수 있다.As described above, the plate-shaped heat transfer apparatus according to the present invention forms the vertical wire of the mesh structure sparsely, forms a vapor diffusion flow path by the flat weave mesh structure of the horizontal wire is densely woven, increase the capillary force to cool You can improve the function.

또한, 본 발명에 따른 판형 열전달장치는 판형 열전달장치 내부에 상기와 같은 평첩직 메쉬 구조체를 이용하여 단일 메쉬 구조체를 통해서도 충분한 열전달을 할 수 있어서, 본 판형 열전달장치룰 소형화시킬 수 있다.In addition, the plate heat transfer apparatus according to the present invention is capable of sufficient heat transfer even through a single mesh structure using the flat mesh structure as described above inside the plate heat transfer apparatus, thereby miniaturizing the present plate heat transfer apparatus.

또한, 본 발명에 따른 판형 열전달장치는 메쉬 구조체를 상기와 같은 견고한 평첩직 구조의 메쉬 구조체로 마련됨으로써, 메쉬 구조체의 제조시 종래의 메쉬 구조체에서 발생하는 구조의 변형현상을 방지할 수 있다.In addition, the plate-shaped heat transfer apparatus according to the present invention can be provided by the mesh structure of the solid flat weave structure as described above, it is possible to prevent the deformation of the structure occurring in the conventional mesh structure during the manufacture of the mesh structure.

Claims (18)

일단이 열원부에 접촉되고 타단이 열방출부에 접촉되며, 열의 흡수 방출이 용이한 열전도성의 판형 케이스와;A heat conductive plate-shaped case having one end in contact with the heat source portion and the other end in contact with the heat dissipation portion, and being capable of absorbing and releasing heat easily; 상기 열원부에서 열을 흡수하면서 증발하고 상기 열방출부에서 열을 방출하면서 응축되는 냉매와;A refrigerant condensed while absorbing heat from the heat source portion and condensing while releasing heat from the heat dissipation portion; 상기 케이스 내부에 설치되며, 와이어들이 상·하로 번갈아 교차됨으로써 상기 냉매의 증기에 대한 증기확산 유로를 제공하는 메쉬 구조체;를 포함하는 판형 열전달장치에 있어서,A plate-shaped heat transfer apparatus comprising: a mesh structure installed inside the case and providing a vapor diffusion flow path for vapor of the refrigerant by alternately crossing wires up and down. 상기 메쉬 구조체는 횡선 와이어가 종선 와이어보다 조밀하게 직조된 평첩직 메쉬 구조로 구성되는 것을 특징으로 하는 판형 열전달장치.The mesh structure is a plate-type heat transfer device, characterized in that the horizontal wire is composed of a flat woven mesh structure woven more densely than the vertical wire. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 단위길이당 횡선 와이어의 수는 종선 와이어의 수의 3 ~ 50배로 구성되는 것을 특징으로 하는 판형 열전달장치.The number of horizontal wires per unit length is a plate-type heat transfer device, characterized in that consisting of 3 to 50 times the number of vertical wires. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 종선 와이어의 수는 1인치를 단위기준으로 10 ~ 30이며, 상기 횡선 와이어의 수는 1인치를 단위기준으로 80 ~ 500인 것을 특징으로 하는 판형 열전달장치. The number of vertical wires is 10 to 30 in 1 inch unit, the number of the horizontal wire is a plate-type heat transfer device, characterized in that 80 to 500 in 1 inch unit. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 종선 와이어의 직경은 0.2 ∼ 1.0mm이며, 상기 횡선 와이어의 직경은 0.05 ∼ 0.3mm인 것을 특징으로 하는 판형 열전달장치.The diameter of the said vertical wire is 0.2-1.0mm, The diameter of the said horizontal wire is 0.05-0.3mm, The plate heat transfer apparatus characterized by the above-mentioned. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 메쉬 구조체는 금속, 폴리머 또는 플라스틱 중에서 어느 하나로 이루어진 것을 특징으로 하는 판형 열전달장치.The mesh structure is a plate heat transfer device, characterized in that made of any one of metal, polymer or plastic. 제5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 금속은 구리, 알루미늄, 스테인리스강 스틸 또는 몰리브덴 중의 어느 하나 또는 이들의 합금인 것을 특징으로 하는 판형 열전달장치.The metal is a plate heat transfer device, characterized in that any one of copper, aluminum, stainless steel or molybdenum or alloys thereof. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 판형 케이스는 전해동박으로 이루어지고, 상기 전해동박의 요철이 있는 면이 상기 케이스의 내측면으로 구성되는 것을 특징으로 하는 판형 열전달장치.The plate-shaped case is made of an electrolytic copper foil, the plate-shaped heat transfer device, characterized in that the surface with the irregularities of the electrolytic copper foil is composed of the inner surface of the case. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 판형 케이스는 금속, 폴리머 또는 플라스틱 중에서 어느 하나로 이루어진 것을 특징으로 하는 판형 열전달장치.The plate-shaped case is a plate heat transfer device, characterized in that made of any one of metal, polymer or plastic. 제8항에 있어서,The method of claim 8, 상기 금속은 구리, 알루미늄, 스테인리스강 또는 몰리브덴 중의 어느 하나 또는 이들의 합금인 것을 특징으로 하는 판형 열전달장치.The metal is a plate heat transfer device, characterized in that any one of copper, aluminum, stainless steel or molybdenum or alloys thereof. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 냉매는 물, 에탄올, 암모니아, 메탄올, 질소 또는 프레온 중에서 어느 하나로 구성되는 것을 특징으로 하는 판형 열전달장치.The refrigerant is plate-type heat transfer device, characterized in that consisting of any one of water, ethanol, ammonia, methanol, nitrogen or freon. 제10항에 있어서,The method of claim 10, 상기 냉매는 물, 에탄올, 암모니아, 메탄올, 질소 또는 프레온 중에서 하나 이상을 혼합하는 혼합물로 구성되는 것을 특징으로 하는 판형 열전달장치.The refrigerant is a plate heat transfer device, characterized in that consisting of a mixture of one or more of water, ethanol, ammonia, methanol, nitrogen or freon. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 판형 케이스 내에 상기 메쉬와 접촉하도록 마련되며, 모세관력에 의한 냉매의 유동경로를 제공하는 요철이 형성된 윅 구조체를 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 판형 열전달장치.And a wick structure provided in contact with the mesh in the plate-shaped case and having a concave-convex structure to provide a flow path of the refrigerant by capillary force. 제12항에 있어서,The method of claim 12, 상기 윅 구조체는 상기 케이스 하부에 위치하여 마련되는 것을 특징으로 하는 판형 열 전달 장치.The wick structure is plate-shaped heat transfer apparatus, characterized in that provided below the case. 제12항에 있어서,The method of claim 12, 상기 윅 구조체는 상기 메쉬 구조체 사이에 두고 상기 케이스 상부와 하부에 위치하여 대향되도록 마련되는 것을 특징으로 하는 판형 열전달장치.The wick structure is disposed between the mesh structure and positioned to face the upper and lower case, characterized in that the plate-shaped heat transfer device. 제12항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 12 to 14, 상기 윅구조체는 구리, 스테인리스강, 알루미늄 또는 니켈 파우더를 소결하여 형성되는 것을 특징으로 하는 판형 열전달장치.The wick structure is a plate heat transfer device, characterized in that formed by sintering copper, stainless steel, aluminum or nickel powder. 제12항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 12 to 14, 상기 윅 구조체는 폴리머, 실리콘, 실리카, 동판, 스테인리스강, 니켈 또는 알루미늄판을 요철형상의 미세홈으로 가공함으로써 형성되는 것을 특징으로 하는 판형 열전달장치.The wick structure is formed by processing a polymer, silicon, silica, copper plate, stainless steel, nickel or aluminum plate into irregular grooves of the plate-shaped heat transfer device. 제12항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 12 to 14, 상기 윅 구조체는 구리, 스테인리스강, 알루미늄, 니켈을 메쉬 구조로 가공하여 다수 적층되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 판형 열전달장치.The wick structure is a plate-type heat transfer device, characterized in that formed by processing a plurality of copper, stainless steel, aluminum, nickel in a mesh structure laminated. 제17항에 있어서,The method of claim 17, 상기 윅 구조체의 메쉬수는 1인치를 단위 기준으로 80 ∼ 200인 것을 특징으 로 하는 판형 열전달장치.The number of mesh of the wick structure is a plate-type heat transfer device, characterized in that 80 to 200 on the basis of one inch.
KR1020070010898A 2007-02-02 2007-02-02 Plate heat transfer device KR100809587B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020070010898A KR100809587B1 (en) 2007-02-02 2007-02-02 Plate heat transfer device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020070010898A KR100809587B1 (en) 2007-02-02 2007-02-02 Plate heat transfer device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR100809587B1 true KR100809587B1 (en) 2008-03-04

Family

ID=39397492

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020070010898A KR100809587B1 (en) 2007-02-02 2007-02-02 Plate heat transfer device

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100809587B1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11497141B2 (en) 2018-09-20 2022-11-08 Samsung Electronics Co., Ltd. Heat dissipation device formed of nonmetallic material and electronic device including the same

Citations (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02162795A (en) * 1988-12-16 1990-06-22 Mitsubishi Electric Corp Electronic component cooling device
US5402004A (en) 1990-08-14 1995-03-28 Texas Instruments Incorporated Heat transfer module for ultra high density and silicon on silicon packaging applications
US5783862A (en) 1992-03-20 1998-07-21 Hewlett-Packard Co. Electrically conductive thermal interface
JPH10209356A (en) 1996-11-25 1998-08-07 Denso Corp Boiling cooler
JPH10220975A (en) 1997-01-31 1998-08-21 Akutoronikusu Kk Composite plate heat pipe
JPH10238973A (en) 1997-02-26 1998-09-11 Akutoronikusu Kk Thin composite plate heat pipe
US6037658A (en) 1997-10-07 2000-03-14 International Business Machines Corporation Electronic package with heat transfer means
JP2000161878A (en) * 1998-11-30 2000-06-16 Furukawa Electric Co Ltd:The Planar heat pipe
JP2001147084A (en) * 1999-09-07 2001-05-29 Furukawa Electric Co Ltd:The Wick and thin planar heat pipe
KR100290461B1 (en) 1998-05-25 2001-06-01 정선종 Heat pipe having a wick structure
KR20010069882A (en) * 2001-05-16 2001-07-25 천기완 The cooling apparatus of heat pipe type for a semiconductor chip and its manufacturing method
KR20030022544A (en) * 2001-09-11 2003-03-17 주식회사 에이팩 Isothermal heat spreader for an electronic machine radiation
KR20030052091A (en) * 2001-12-20 2003-06-26 한국전자통신연구원 Cooling module having a wick manufactured by a photo etched method
JP2004077120A (en) 2002-08-21 2004-03-11 Samsung Electronics Co Ltd Flat-plate type heat transfer device and its manufacturing method
KR20040034014A (en) * 2002-10-16 2004-04-28 엘지전선 주식회사 Flat plate heat transferring apparatus and manufacturing method thereof
US20040244951A1 (en) 1999-05-12 2004-12-09 Dussinger Peter M. Integrated circuit heat pipe heat spreader with through mounting holes
KR20050032888A (en) * 2003-10-02 2005-04-08 엘에스전선 주식회사 Flat plate heat transfer device
KR20050051530A (en) * 2003-11-27 2005-06-01 엘에스전선 주식회사 Flat plate heat transferring apparatus
KR100493173B1 (en) 2002-08-21 2005-06-02 삼성전자주식회사 Flat type heat transferring device and method of fabricating the same
KR20050060461A (en) * 2003-12-16 2005-06-22 엘에스전선 주식회사 Flat plate heat transferring apparatus and method for manufacturing the same
KR20060042823A (en) * 2004-11-10 2006-05-15 (주)아이큐리랩 Planar type heat transferring device and manufacturing method thereof
KR20060054251A (en) * 2006-04-24 2006-05-22 (주)아이큐리랩 Planar type cooling device and manufacturing method thereof
KR20060059926A (en) * 2006-04-24 2006-06-02 (주)아이큐리랩 Planar type heat cooling device of layered structure and chip set using this device
KR20060080653A (en) * 2005-01-06 2006-07-11 (주)셀시아테크놀러지스한국 Heat transfer device and manufacturing method thereof using hydrophilic wick
KR20060099640A (en) * 2005-03-14 2006-09-20 (주)셀시아테크놀러지스한국 Printed circuit board including heat transfer structure
KR20060109119A (en) * 2005-04-15 2006-10-19 엘에스전선 주식회사 Flat type heat transfer device

Patent Citations (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02162795A (en) * 1988-12-16 1990-06-22 Mitsubishi Electric Corp Electronic component cooling device
US5402004A (en) 1990-08-14 1995-03-28 Texas Instruments Incorporated Heat transfer module for ultra high density and silicon on silicon packaging applications
US5783862A (en) 1992-03-20 1998-07-21 Hewlett-Packard Co. Electrically conductive thermal interface
JPH10209356A (en) 1996-11-25 1998-08-07 Denso Corp Boiling cooler
JPH10220975A (en) 1997-01-31 1998-08-21 Akutoronikusu Kk Composite plate heat pipe
JPH10238973A (en) 1997-02-26 1998-09-11 Akutoronikusu Kk Thin composite plate heat pipe
US6037658A (en) 1997-10-07 2000-03-14 International Business Machines Corporation Electronic package with heat transfer means
KR100290461B1 (en) 1998-05-25 2001-06-01 정선종 Heat pipe having a wick structure
JP2000161878A (en) * 1998-11-30 2000-06-16 Furukawa Electric Co Ltd:The Planar heat pipe
US20040244951A1 (en) 1999-05-12 2004-12-09 Dussinger Peter M. Integrated circuit heat pipe heat spreader with through mounting holes
JP2001147084A (en) * 1999-09-07 2001-05-29 Furukawa Electric Co Ltd:The Wick and thin planar heat pipe
KR20010069882A (en) * 2001-05-16 2001-07-25 천기완 The cooling apparatus of heat pipe type for a semiconductor chip and its manufacturing method
KR20030022544A (en) * 2001-09-11 2003-03-17 주식회사 에이팩 Isothermal heat spreader for an electronic machine radiation
KR20030052091A (en) * 2001-12-20 2003-06-26 한국전자통신연구원 Cooling module having a wick manufactured by a photo etched method
JP2004077120A (en) 2002-08-21 2004-03-11 Samsung Electronics Co Ltd Flat-plate type heat transfer device and its manufacturing method
KR100493173B1 (en) 2002-08-21 2005-06-02 삼성전자주식회사 Flat type heat transferring device and method of fabricating the same
KR20040034014A (en) * 2002-10-16 2004-04-28 엘지전선 주식회사 Flat plate heat transferring apparatus and manufacturing method thereof
KR20050032888A (en) * 2003-10-02 2005-04-08 엘에스전선 주식회사 Flat plate heat transfer device
KR20050051530A (en) * 2003-11-27 2005-06-01 엘에스전선 주식회사 Flat plate heat transferring apparatus
KR20050060461A (en) * 2003-12-16 2005-06-22 엘에스전선 주식회사 Flat plate heat transferring apparatus and method for manufacturing the same
KR20060042823A (en) * 2004-11-10 2006-05-15 (주)아이큐리랩 Planar type heat transferring device and manufacturing method thereof
KR20060080653A (en) * 2005-01-06 2006-07-11 (주)셀시아테크놀러지스한국 Heat transfer device and manufacturing method thereof using hydrophilic wick
KR20060099640A (en) * 2005-03-14 2006-09-20 (주)셀시아테크놀러지스한국 Printed circuit board including heat transfer structure
KR20060109119A (en) * 2005-04-15 2006-10-19 엘에스전선 주식회사 Flat type heat transfer device
KR20060054251A (en) * 2006-04-24 2006-05-22 (주)아이큐리랩 Planar type cooling device and manufacturing method thereof
KR20060059926A (en) * 2006-04-24 2006-06-02 (주)아이큐리랩 Planar type heat cooling device of layered structure and chip set using this device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11497141B2 (en) 2018-09-20 2022-11-08 Samsung Electronics Co., Ltd. Heat dissipation device formed of nonmetallic material and electronic device including the same

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100495699B1 (en) Flat plate heat transferring apparatus and manufacturing method thereof
US10667430B2 (en) Vapor chamber
Zeng et al. Experimental investigation on thermal performance of aluminum vapor chamber using micro-grooved wick with reentrant cavity array
KR100581115B1 (en) Flat plate heat transferring apparatus and Method for manufacturing the same
US8813834B2 (en) Quick temperature-equlizing heat-dissipating device
US20070246194A1 (en) Heat pipe with composite capillary wick structure
US20110000649A1 (en) Heat sink device
US20070068656A1 (en) Flat plate heat transfer device
KR101205715B1 (en) Heat spreader with flat plate and manufacturing method thereof
TWI681160B (en) Flat heat pipe
JP2007518953A (en) Plate heat transfer device
KR100633922B1 (en) Flat Plate Heat Transferring Apparatus
US20100243214A1 (en) Flat plate type micro heat transport device
KR20090059449A (en) The flat plate type micro heat spreading device
TWI701991B (en) Circuit board structure
Zuo et al. Miniature high heat flux heat pipes for cooling of electronics
KR100809587B1 (en) Plate heat transfer device
CN113133283A (en) Heat dissipation device and manufacturing method thereof
TW201032696A (en) Superconducting element structure
KR20060109119A (en) Flat type heat transfer device
CN216058030U (en) Ultra-thin VC copper sheet heat dissipation plate for 5G mobile phone
KR20050121128A (en) A heat pipe
Zhou et al. Experimental study on phase change heat transfer enhancement of a novel loop heat pipe by using surface micro-structures
TWM259945U (en) Heat sink with fluid medium
TWM413159U (en) Vapor chamber with supporting structure

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
LAPS Lapse due to unpaid annual fee