KR100902675B1 - Heat pipe typic cooling apparatus using multi-tubules - Google Patents

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Abstract

A heat pipe type cooling device without a wick is provided to reduce the manufacturing process and to simplify the manufacturing process. A heat pipe type cooling device comprises: an evaporator(10), a condenser(20), a plurality of steam pipes(30a) and a plurality of liquid pipes(30b). The evaporator is contacted with a heating source(40) whose bottom plane is the heat source. The condenser is located in the same level of the evaporator and is made of a chamber. A plurality of steam pipes has one side connected to the evaporator and the other side connected to the condenser. A plurality of liquid pipes has one side connected to the condenser and the other side connected to the evaporator. A plurality of steam pipes and liquid pipes are consisting of multiple-tubules whose inner diameter is less than 5mm.

Description

다중 세관을 이용한 히트파이프식 냉각 장치{heat pipe typic cooling apparatus using multi-tubules}Heat pipe typic cooling apparatus using multi-tubules

본 발명은 다중 세관을 이용한 히트파이프식 냉각장치에 관한 것이다. The present invention relates to a heat pipe type cooling apparatus using multiple tubules.

히트싱크는 발열부의 열을 효율적으로 제거하기 위해 이용하는 냉각장치이다. 상기 히트싱크는 사용방법에 따라 홴을 이용하는 강제대류식 및 대기를 이용한 자연대류식으로 분류되고 있다. The heat sink is a cooling device used to efficiently remove heat from the heat generating portion. The heat sinks are classified into a forced convection type using heat and a natural convection type using air according to a method of use.

상기 히트싱크의 제조 공법으로서는 프레스, 압출, 본딩, 히트파이프, 브레이징 등이 있으며, 재질, 중량, 공법에 따라 가격 및 성능 차이가 있으며, 최근에는 특수한 형태의 가공물도 많이 개발되고 있으나 방열면적, 열전도율, 공기의 순환 등을 고려할 때 브레이징 공법이 가장 앞선 기술로 인정 받고 있다. 히트싱크의 기존제품 현황을 분류하면 다음과 같다. As the manufacturing method of the heat sink, press, extrusion, bonding, heat pipe, brazing, and the like, there is a difference in price and performance according to the material, weight, and method, and in recent years, a lot of special types of workpieces have been developed, but heat dissipation area and thermal conductivity Considering the air circulation, the brazing method is recognized as the most advanced technology. The current status of heat sinks is classified as follows.

1세대 히트싱크는 도 1에 도시된 바와 같이, 대부분 알루미늄 재질을 이용한 주물제품으로서, 저발열 부분에서는 자연대류식으로, 고발열 부분에서는 강제대류식을 채용하고 있다. As shown in FIG. 1, the first generation heat sink is a cast product using mostly aluminum, and adopts natural convection in the low heat generation portion and forced convection in the high heat generation portion.

2세대 히트싱크는, 도 2에 도시된 바와 같이, 1세대 히트싱크에 비해 발열부 분(열발생부)의 접촉 열전도율을 높이기 위해, 기존 알루미늄 주물 제품인 히트싱크의 밑면에 열전도율이 우수한 동(구리)을 채용하고 있다. As shown in FIG. 2, the second-generation heat sink has excellent thermal conductivity on the bottom surface of the heat sink, which is a conventional aluminum casting product, in order to increase the contact thermal conductivity of the heat generating portion (heat generating portion), as compared to the first generation heat sink. I adopt).

또한 상기 2세대 히트싱크에서는 공기와 접촉하는 부분(응축기)에서 가능한 알루미늄을 잘게 짤라 공기와의 접촉이 더욱 우수하게 이루어져 있다. 특히, 각종 열전도율을 높일 수 있는 도료가 코팅된 칼라형 히트싱크가 대량 선보이고도 있다. In addition, in the second generation heat sink, aluminum is chopped as much as possible in a part (condenser) in contact with air, thereby making contact with air more excellent. In particular, a large amount of color-coated heat sinks coated with paints for increasing various thermal conductivity have been introduced.

3세대 히트싱크로서는, 이미 제 1, 2세대를 거치면서 기존 히트싱크의 한계를 깨달아(열전도율 및 소음 등), 히트싱크의 고효율화가 추진되어, 기존 히트싱크에 히트파이프를 접목하기도 하고, 또한 최근에는 수냉식(도 3참조), 냉매식(도 4참조) 및 증기챔버(vapor champer; 도 5참조) 기술을 이용한 고효율의 히트싱크 제품이 생산되고 있는 실정이다.As the 3rd generation heat sinks, the first and second generations have already been realized, and the limitations of the existing heat sinks have been realized (heat conductivity and noise, etc.), so that the heat sink has been improved in efficiency, and the heat pipes have been applied to the existing heat sinks. For example, high-efficiency heatsink products using water-cooled (see FIG. 3), refrigerant (see FIG. 4), and vapor champer (see FIG. 5) technologies are being produced.

이와 같이 고성능 히트싱크의 개발은 전자기기의 급속한 발달과 함께 반드시 해결해야할 과제이지만, 기존의 제품에서는 부대설비의 설치(수냉액순환장치, 냉매액순환장치), 제조단가의 상승(스카이빙, 윅식 히트파이프), 증기챔버의 미세가공기술의 한계, 공기측 전열면적의 확대에 따른 중량 증가, 설치 공간의 한계 등의 문제가 존재하고 있다고 할 수 있다. The development of high-performance heat sinks is a problem that must be solved with the rapid development of electronic devices. However, in the existing products, the installation of auxiliary equipment (water coolant circulating device, refrigerant liquid circulating device), and manufacturing cost increase (skying, wick type) Heat pipes), steam chamber micro-processing technology limitations, the increase in weight due to the expansion of the air-side heat transfer area, there is a problem such as the limitation of the installation space.

특히, 최근의 반도체 적용 장치들에서는 소형/대용량이 추구되고 있으므로, 이로 인해 필연적으로 발생되는 열적인 측면에서는 고성능의 방열장치 개발이 요구된다.In particular, in recent years, since small / large capacity is pursued in semiconductor application devices, development of high-performance heat dissipation device is required in terms of thermal inevitably generated.

특히, 최근에 가장 범용적으로 많이 사용되는 히트파이프는, 도 6에 도시된 바와 같이, 일반적으로 원통형의 밀폐용기로서 열을 받는 증발부, 방열을 행하는 응축부 및 외부와의 열출입이 없는 단열부로 구성된다. In particular, the most widely used heat pipes in recent years, as shown in Figure 6, generally a cylindrical closed container heat evaporation unit, heat dissipation condensation unit and heat-insulation without heat in and out It consists of wealth.

상기 히트파이프 내에는 일정량의 액체가 작동유체로서 봉입이 되어 있다. 열의 유입에 따라 증발부에서 작동유체가 비등, 증발되고, 발생된 증기는 히트파이프 중심의 코아부를 통과하여 응축부에 이동되어 응축부에서 방열되어, 이에 의해 액으로 되는 증발잠열의 형태로서 열을 증발부로부터 응축부로 전달한다. A certain amount of liquid is sealed in the heat pipe as a working fluid. The working fluid is boiled and evaporated at the evaporation part as heat enters, and the generated steam moves through the core part of the heat pipe, moves to the condensation part, and radiates heat from the condensation part. Transfer from the evaporator to the condenser.

상기 응축부에서 증발부로 액을 귀환시키는 방법으로서는 모세관력, 중력, 원심력, 전기유체력, 침투압력 및 초유동법 등이 있다. 가장 많이 이용되는 것은 모세관력을 이용하는 방법으로서 이 모세관력을 생성시키는 것이 윅(wick)으로서, 도 6에 도시된 바와 같이, 히트파이프의 관벽을 따라 설치되어 이 윅을 통해 응축부의 액은 증발부로 돌아오는 구조로 되어 있다. As a method for returning the liquid from the condensation unit to the evaporation unit, there are capillary force, gravity, centrifugal force, electric fluid force, penetration pressure, superfluid flow method, and the like. The most commonly used method is the use of capillary force, which generates the capillary force, which is a wick, which is installed along the pipe wall of the heat pipe, as shown in FIG. It is a structure to return.

하지만, 이 윅은 일반적으로 유동저항이 크게 되므로 지상에서 사용되는 경우에는 중력을 이용하여 액의 귀환이 행하여 지는 것이 일반적으로서, 이와같은 경우에는 윅을 설치하지 않는다. However, since the wick generally has a large flow resistance, it is generally used to return liquid using gravity when used on the ground. In such a case, the wick is not installed.

이와같은 구조의 히트파이프를 윅이 없는 히트파이프(wickless 히트파이프) 또는 열사이펀이라고 한다. Heat pipes having such a structure are called wickless heat pipes or thermosiphons.

이러한 열사이펀은 액 귀환에 중력을 사용하므로 증발부가 응축부에 비해 아래에 있어야 하므로 바닥가열모드(bottom heat mode)에서만 작동되는 것에 반해, 윅을 사용하는 히트파이프는 가열형태의 제한을 받지 않는 다는 것이 특징이다.These thermosiphons use gravity for liquid return, so the evaporator must be below the condensate, so it works only in the bottom heat mode, whereas the heat pipe using the wick is not limited by the type of heating. Is characteristic.

특히, 전자장비에 이용되는 대부분의 냉각장치는, 액체 순환식을 제외하고 대부분 시스템 공간 내부에 발열량을 방출하므로 효율적인 방열이 어렵다. 그러나 액체 순환식의 경우에는 발열부에 히트싱크를 설치하고 시스템의 외부에 냉각부를 설치하여 시스템 내부에서 발생한 열을 시스템 외부에서 처리하는 시스템이지만, 순환펌프, 홴 및 액배관 등의 부대설비가 필수적이며 특히, 펌프가 고장인 경우에는 발열부 냉각이 전혀 이루어지지 않는 단점을 가지고 있다고 할 수 있다.In particular, most of the cooling devices used in electronic equipment, except for the liquid circulation type, emits heat in most system spaces, so that efficient heat dissipation is difficult. However, in the case of liquid circulation type, a heat sink is installed in the heat generating part and a cooling part is installed outside of the system to treat heat generated inside the system from the outside of the system. However, auxiliary equipment such as a circulating pump, a pump and a liquid pipe is essential. In particular, in the case of a failure of the pump can be said to have the disadvantage that the cooling of the heating portion is not made at all.

본 발명은 액체 순환식 냉각장치처럼 발열부에 히트싱크를 설치하고 전자장비의 시스템 외부에 냉각부를 설치할 수 있을 정도로 증발기와 응축기의 자세에 구애받지 않는 냉각장치로서 윅(심지)이 없는 히트파이프 타입의 냉각장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention is a heat pipe type that does not have a wick as a cooling device irrespective of the evaporator and the condenser so that a heat sink may be installed in a heat generating unit and a cooling unit outside the system of electronic equipment, like a liquid circulation cooling device. An object of the present invention is to provide a cooling device.

본 발명은 윅이 없는 히트파이프 타입의 냉각장치로서, 밑면이 발열원인 열원에 접촉되어 있는 챔버로 이루어진 증발부, 상기 증발부의 레벨보다 높은 레벨에 위치되어 챔버로 이루어진 응축부, 및 일단이 상기 증발부의 윗면을 관통하여 상기 증발부의 내부 공간과 유통가능하게 상기 증발부에 접속되고, 타단이 상기 응축부의 밑면을 관통하여 상기 응축부의 내부 공간과 유통가능하게 상기 응축부에 접속된 복수개의 세관을 포함하고 있으며, 상기 복수개의 세관은 내경 5mm 이하의 세관으로 되어 있는 냉각 장치에 의해 상기 과제를 해결할 수 있다.The present invention relates to a heat pipe type cooling device without a wick, comprising: an evaporation unit consisting of a chamber having a bottom surface in contact with a heat source as a heat generating source, a condensation unit consisting of a chamber located at a level higher than the evaporation unit, and one end of the evaporation unit A plurality of tubules connected to the evaporator so as to be circulated with the inner space of the evaporator through an upper side of the condenser, and the other end thereof is connected to the condensator so as to be able to communicate with an inner space of the condenser at the other end; The said subject can be solved by the cooling apparatus which becomes the tubule of 5 mm or less of internal diameters.

본 발명은 다른 실시예의 냉각장치로서, 밑면이 발열원인 열원에 접촉되어 있는 챔버로 이루어진 증발부; 상기 증발부의 레벨과 동일한 레벨에 위치되어 챔버로 이루어진 응축부; 일단이 상기 증발부의 상단 일측부를 관통하여 상기 증발부의 내부 공간과 유통가능하게 상기 증발부에 접속되고, 타단이 상기 응축부의 상단 일측부를 관통하여 상기 응축부의 내부 공간과 유통가능하게 상기 응축부에 접속된 세관으로서의 복수개의 증기관; 및 일단이 상기 응축부의 하단 일측부를 관통하여 상기 응축부의 내부 공간과 유통가능하게 상기 응축부에 접속되고, 타단이 상기 증발부의 하단 일측부를 관통하여 상기 증발부의 내부 공간과 유통가능하게 상기 증발부에 접속된 세관으로서의 복수개의 액관을 포함하고 있으며, 상기 복수개의 세관인 증기관과 액관은 내경 5mm 이하의 세관으로 되어 있는 냉각 장치에 의해 상기 과제를 해결할 수 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided a cooling apparatus, comprising: an evaporator comprising a chamber in which a bottom surface is in contact with a heat source that is a heat source; A condenser formed at the same level as the evaporator and formed of a chamber; One end is connected to the evaporator so as to pass through the upper end side of the evaporator and flows into the inner space of the evaporator, and the other end is connected to the condenser to pass through the upper side of the condensate and to the inner space of the condensate. A plurality of steam pipes as the customs pipe; And one end penetrates through one lower end of the condenser and is connected to the condenser so as to be circulated with the inner space of the condenser, and the other end penetrates through one lower end of the evaporator and can communicate with the inner space of the evaporator. The said subject can be solved by the cooling apparatus which consists of a some liquid pipe as a connected tubule, and the said steam pipe and liquid pipe which are the said plurality of tubules become a tubule with a diameter of 5 mm or less.

본 발명은 또 다른 실시예의 냉각장치로서, 일측면이 발열원인 열원에 접촉되어 있는 챔버로 이루어진 증발부; 상기 증발부의 레벨보다 낮은 레벨에 위치되어 챔버로 이루어진 응축부; 일단이 상기 증발부의 윗벽을 관통하여 상기 증발부의 내부 공간과 유통가능하게 상기 증발부에 접속되고, 타단이 상기 응축부의 윗벽을 관통하여 상기 응축부의 내부 공간과 유통가능하게 상기 응축부에 접속된 세관으로서의 복수개의 증기관; 및 일단이 상기 응축부의 바닥벽을 관통하여 상기 응축부의 내부 공간과 유통가능하게 상기 응축부에 접속되고, 타단이 상기 증발부의 바닥벽을 관통하여 상기 증발부의 내부 공간과 유통가능하게 상기 증발부에 접속된 세관으로서의 복수개의 액관을 포함하고 있으며, 상기 복수개의 세관인 증기관과 액관은 내경 5mm 이하의 세관으로 되어 있는 냉각 장치에 의해 상기 과제를 해결할 수 있다.The present invention provides a cooling device according to another embodiment, comprising: an evaporator comprising a chamber in which one side is in contact with a heat source that is a heat source; A condenser comprising a chamber positioned at a level lower than the level of the evaporator; One end of the tubular body connected to the condensation unit through the upper wall of the evaporation unit and circulating with the internal space of the evaporation unit, and the other end is connected to the condensation unit so as to circulate with the inner space of the condensation unit. A plurality of steam pipes as; And one end penetrates through the bottom wall of the condenser and is connected to the condenser so as to be circulated with the inner space of the condenser, and the other end penetrates through the bottom wall of the evaporator and communicates with the inner space of the evaporator. The said subject can be solved by the cooling apparatus which consists of a some liquid pipe as a connected tubule, and the said steam pipe and liquid pipe which are the said plurality of tubules become a tubule with a diameter of 5 mm or less.

본 발명은, 상기와 같은 구성에 의해, 증발기와 응축기의 자세에 구애받지 않고서도 저렴한 비용을 냉각시킬 수 있는 냉각장치를 제공하는 것을 가능하게 할 수 있다.This invention can make it possible to provide the cooling apparatus which can cool low cost, regardless of the attitude | position of an evaporator and a condenser by the above structures.

또한, 본 발명은 내부 공간에서 발생하는 발열을 외부공간으로 이송하여 열을 방출시키는 것이 가능하게 하여, 내부 공간의 온도 상승 억제가 가능하고, 열수송관으로서 윅이 없는 세관을 사용하므로 기존의 윅구조 히트파이프에 비해 제조 공정이 단순하여 제조비용을 저렴하게 하며, 히트파이프 가열모드를 하부가열, 수평가열 및 상부가열이 가능하므로 적용대상에 따라 냉각장치 설계를 용이하게 할 수 있게 하고, 아울러 가요성 전열관으로서 세관이 사용될 수 있기 때문에, 좁은 장소에도 적합한 시스템 제작이 가능하게 한다. In addition, the present invention makes it possible to transfer heat generated in the inner space to the outer space to release the heat, it is possible to suppress the temperature rise of the inner space, and the conventional wick structure because the use of the wick without the wick as a heat transport pipe Compared to the heat pipe, the manufacturing process is simpler, making the manufacturing cost cheaper, and the heat pipe heating mode can be lowered, horizontally heated, and upper heated, thereby making it easier to design a cooling device according to the application. Since customs can be used as the heat pipe, it is possible to manufacture a system suitable for a narrow space.

또한, 본 발명은 국부적인 냉각이 필요한 IC, LSI 등의 칩냉각에도 적용될 수 있다.In addition, the present invention can be applied to chip cooling, such as IC, LSI, which requires local cooling.

이하, 본 발명에 따른 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, an embodiment according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 7에는 발열원을 냉각시키기 위한 냉각장치로서 바닥 가열모드의 제 1냉각장치가 부호 100으로서 지시되어 있다.In Fig. 7, the first cooling device in the bottom heating mode is indicated by reference numeral 100 as the cooling device for cooling the heat generating source.

상기 제 1냉각장치는 윅(심지)이 없는 히트파이프 타입의 냉각장치로서, 이를 상세히 설명하면 다음과 같다.The first cooling device is a heat pipe type cooling device without a wick, which will be described in detail as follows.

상기 제1 냉각장치(100)는, 도 7에 도시된 바와같이, 밑면이 발열원인 열원(40)에 접촉되어 있는 챔버로 이루어진 증발부(10), 상기 증발부(10)의 레벨보다 높은 레벨에 위치되어 챔버로 이루어진 응축부(20), 일단이 상기 증발부(10)의 윗면을 관통하여 상기 증발부(10)의 내부 공간과 유통가능하게 상기 증발부(10)에 접속되고, 타단이 상기 응축부(20)의 밑면을 관통하여 상기 응축부(20)의 내부 공간과 유통가능하게 상기 응축부(20)에 접속된 복수개의 세관(30)을 포함하고 있다.As illustrated in FIG. 7, the first cooling device 100 has a level higher than that of the evaporator 10 and the evaporator 10, the evaporator 10 having a chamber in contact with a heat source 40 that is a heat source. Condensation unit 20 is formed in the chamber, one end is penetrated through the upper surface of the evaporation unit 10 is connected to the evaporation unit 10 so as to circulate with the internal space of the evaporation unit 10, the other end is It includes a plurality of tubules (30) connected to the condensation unit 20 so as to pass through the bottom surface of the condensation unit 20 and the internal space of the condensation unit 20.

상기 복수개의 세관(30)은 열을 수송하기 위해 내경 5mm 이하의 세관이다. 이와같이 세관(30)에서는 증발부(10) 내의 작동유체가 발열원인 열원(40)에 의해 열을 받아 기화 및 증발된 기체상태의 작동유체가 압력차에 의해 상기 세관(30)의 코어부를 따라 응축부(20)에 유입되게 되고, 응축부(20)에서는 외기와 열교환된 후 액상태로 되어서, 액상의 작동유체가 상기 세관(30)을 경유하여 모세관력에 의해 상기 세관(30)의 내벽을 따라 상기 증발부(10)로 액 귀환되게 하는 데 있어서, 모세관력을 이용하기 위함이다. The plurality of tubules 30 are tubules having an inner diameter of 5 mm or less for transporting heat. As described above, in the tubule 30, the working fluid in the evaporator 10 is vaporized and evaporated by the heat source 40, which is a heat source, to condense along the core of the tubule 30 due to the pressure difference. In the condensation part 20, the condensation part 20 is in a liquid state after being heat-exchanged with the outside air, and a liquid working fluid passes through the capillary 30 to form an inner wall of the capillary 30 by capillary force. Accordingly, in the liquid return to the evaporator 10, it is to use the capillary force.

따라서, 기존의 히트파이프는 액 귀환을 위해 내부에 윅을 설치하지만, 본 발명에서는 세관을 이용하기 때문에 윅을 설치하지 않는 히트파이프 구조이므로 제조 및 원가 측면에서 매우 유리하다고 할 수가 있다.Therefore, the existing heat pipe is installed inside the wick for the liquid return, but in the present invention, because the heat pipe structure does not install the wick because of the use of customs can be said to be very advantageous in terms of manufacturing and cost.

특히, 본 발명의 히트파이프 냉각장치의 가열모드는 세관의 모세관력에 의해원활한 액 귀환이 가능하기 때문에, 상기된 바와 같은 바닥가열모드(bottom heat mode) 뿐만 아니라, 이하에서 별도의 실시예로서 설명되는 수평가열모드(horizontal heat mode) 및 상부가열모드(top heat mode)가 가능하지만, 종래기술에 위에서 언급한 윅이 없는 열사이펀의 경우에는 반드시 바닥가열모드에서만 사용이 가능하게 된다. In particular, since the heating mode of the heat pipe cooling apparatus of the present invention enables smooth liquid return by capillary force of the capillary tube, as well as the bottom heating mode as described above, it will be described as a separate embodiment below. Horizontal heat mode and top heat mode are possible, but in the case of the thermosiphon without the wick mentioned above in the prior art, it is possible to use only in the bottom heating mode.

그 이유는 고온부(증발부)에서의 핵비등에 의해 생성된 기포의 체적팽창과 저온부(응축부)에서의 기포가 응축되어 생기는 증발기와 응축기 간의 압력차와 모 세관력에 의해 작동유체가 내부에서 자연적으로 순환되는 구조로서 작동유체의 잠열에 의한 열수송이 수행되므로 열전도에 의한 방식보다 매우 빠른 열방출이 가능하다.The reason is that due to the volume expansion of bubbles generated by nuclear boiling in the hot part (evaporation part) and the pressure difference and capillary force between the evaporator and the condenser caused by the condensation of the bubbles in the cold part (condensation part), As a natural circulation structure, heat transfer is performed by the latent heat of the working fluid, and thus heat dissipation is much faster than that by heat conduction.

바닥가열모드의 경우에는 하부에서 열원으로부터 열을 흡수하여 기화 증발한 작동유체가 세관의 코아부를 통하여 응축부로 유입되며, 응축부에서는 외기와 열이 교환됨으로써 작동유체가 액으로 되어 모세관력(중력)에 의해 세관의 내벽을 타고 흘러내려 증발부로 지속적인 액을 공급하게 된다. In the bottom heating mode, the working fluid evaporated and vaporized by absorbing heat from the heat source in the lower part flows into the condensation part through the core part of the tubule, and in the condensing part, the working fluid becomes liquid by exchanging heat with the outside air . It flows down the inner wall of the customs and supplies continuous liquid to the evaporator.

통상 윅이 없는 구조의 히트파이프 일명 열사이펀의 경우에는 수평가열모드에서 히트파이프로서 작동을 하지 않는다. 하지만, 본 제2실시예에 따른 제 2냉각장치(200)에서는, 도 8에 도시된 바와 같이, 다중관 중 상부관으로는 증발부에서 기화증발한 고온의 증기가 흐르게 되며, 하부관의 경우에는 응축부에서 응축된 저온의 액이 흐르는 구조로서 자연순환적인 흐름의 형태가 취해지게 된다. 특히, 증기관과 액관이 서로 분리되어 있다는 것이 위에서 언급한 제 1냉각장치(100)와는 다른 특징을 가지고 있다.In general, heat pipes with no wicks, also known as thermosiphons, do not operate as heat pipes in horizontal heating mode. However, in the second cooling device 200 according to the second embodiment, as shown in Figure 8, the high temperature vapor evaporated in the evaporator flows to the upper tube of the multi-tube, the case of the lower tube In the condensation unit is a structure in which the low-temperature liquid flows in the form of a natural circulation flow. In particular, the fact that the steam pipe and the liquid pipe are separated from each other has a different feature from the above-mentioned first cooling device (100).

상기 제 2냉각장치(200)는, 도 8에 도시된 바와 같이, 밑면이 발열원인 열원(40)에 접촉되어 있는 챔버로 이루어진 증발부(10); 상기 증발부(10)의 레벨과 동일한 레벨에 위치되어 챔버로 이루어진 응축부(20); 일단이 상기 증발부(10)의 상단 일측부를 관통하여 상기 증발부(10)의 내부 공간과 유통가능하게 상기 증발부(10)에 접속되고, 타단이 상기 응축부(20)의 상단 일측부를 관통하여 상기 응축부(20)의 내부 공간과 유통가능하게 상기 응축부(20)에 접속된 세관으로서의 복수개의 증기관(30a); 및 일단이 상기 응축부(20)의 하단 일측부를 관통하여 상기 응축부(20)의 내부 공간과 유통가능하게 상기 응축부(20)에 접속되고, 타단이 상기 증발부(10)의 하단 일측부를 관통하여 상기 증발부(10)의 내부 공간과 유통가능하게 상기 증발부(10)에 접속된 세관으로서의 복수개의 액관(30b)을 포함하고 있다.As shown in FIG. 8, the second cooling device 200 includes an evaporator 10 formed of a chamber in which a bottom surface thereof is in contact with a heat source 40 that is a heating source; A condenser 20 formed at the same level as the level of the evaporator 10 and formed of a chamber; One end penetrates through one upper end of the evaporator 10 and is connected to the evaporator 10 so as to be distributed with the internal space of the evaporator 10, and the other end penetrates through one upper end of the condenser 20. A plurality of steam pipes (30a) as fine pipes connected to the condensation unit (20) so as to be circulated with the internal space of the condensation unit (20); And one end penetrates through one lower end side of the condensation unit 20 and is connected to the condensation unit 20 so that the inner space of the condensation unit 20 can flow, and the other end is connected to the lower end side of the evaporator 10. A plurality of liquid pipes 30b serving as tubules connected to the evaporator 10 so as to flow through the internal space of the evaporator 10 are included.

상기 복수개의 세관인 증기관과 액관(30a, 30b)은 서로에 평행하게 배열되어 열을 수송하기 위해 내경 5mm 이하의 세관이다. 이와같이 증기관(30a)에서는 증발부(10) 내의 작동유체가 발열원인 열원(40)에 의해 열을 받아 기화 및 증발된 기체상태의 작동유체가 압력차에 의해 상기 증기관(30a)을 따라 응축부(20)에 유입되고, 응축부(20)에서 외기와 열교환 된 후 액상태로 되어서, 액상의 작동유체를 상기 액관(30b)을 경유하여 모세관력에 의해 상기 액관(30b)의 내벽을 따라 상기 증발부(10)로 액 귀환시키는 데 있어서 모세관력을 이용하기 위함이다. The plurality of tubules, the steam tube and the liquid tube 30a, 30b, are arranged in parallel to each other and are tubules having an inner diameter of 5 mm or less for transporting heat. As described above, in the steam pipe 30a, the working fluid in the vaporized and evaporated working state of the working fluid in the evaporator 10 receives heat by the heat source 40, which is a heat generating source, along the steam pipe 30a due to the pressure difference. 20), and after being heat-exchanged with the outside air in the condenser 20, the liquid state, the liquid working fluid is evaporated along the inner wall of the liquid pipe (30b) by capillary force via the liquid pipe (30b) This is to use the capillary force in returning the liquid to the part (10).

또한, 본 발명의 제 3실시예에 따른 제 3냉각장치(300)에서는, 도 9에 도시된 바와 같은 상부가열모드에서도 작용유체의 순환이 가능하다. In addition, in the third cooling device 300 according to the third embodiment of the present invention, it is possible to circulate the working fluid in the upper heating mode as shown in FIG.

즉, 도 9에 도시된 바와 같이, 제 3실시예의 제 3냉각장치(300)는 일측면이 발열원인 열원(40)에 접촉되어 있는 챔버로 이루어진 증발부(10); 상기 증발부(10)의 레벨보다 낮은 레벨에 위치되어 챔버로 이루어진 응축부(20); 일단이 상기 증발부(10)의 윗벽을 관통하여 상기 증발부(10)의 내부 공간과 유통가능하게 상기 증발부(10)에 접속되고, 타단이 상기 응축부(20)의 윗벽을 관통하여 상기 응축부(20)의 내부 공간과 유통가능하게 상기 응축부(20)에 접속된 세관으로서의 복수개의 증기관(30a); 및 일단이 상기 응축부(20)의 바닥벽을 관통하여 상기 응축부(20)의 내부 공간과 유통가능하게 상기 응축부(20)에 접속되고, 타단이 상기 증발부(10)의 바닥벽을 관통하여 상기 증발부(10)의 내부 공간과 유통가능하게 상기 증발부(10)에 접속된 세관으로서의 복수개의 액관(30b)을 포함하고 있다.That is, as shown in FIG. 9, the third cooling device 300 of the third embodiment includes an evaporator 10 formed of a chamber in which one side is in contact with a heat source 40 that is a heating source; A condenser 20 positioned at a level lower than that of the evaporator 10 and configured as a chamber; One end penetrates through an upper wall of the evaporator 10 and is connected to the evaporator 10 so as to be circulated with the internal space of the evaporator 10, and the other end penetrates through an upper wall of the condenser 20. A plurality of steam pipes (30a) as fine pipes connected to the condensation unit (20) so as to be able to flow through the internal space of the condensation unit (20); And one end penetrates through the bottom wall of the condenser 20 and is connected to the condenser 20 so as to be circulated with the internal space of the condenser 20, and the other end of the bottom wall of the evaporator 10. A plurality of liquid pipes 30b serving as tubules connected to the evaporator 10 so as to flow through the internal space of the evaporator 10 are included.

상기 복수개의 세관인 증기관과 액관(30a, 30b)은 서로에 평행하게 배열되어 열을 수송하기 위해 내경 5mm 이하의 세관이다. 이와같이 증기관(30a)에서는 증발부(10) 내의 작동유체가 발열원인 열원(40)에 의해 열을 받아 기화 및 증발된 기체상태의 작동유체가 압력차에 의해 상기 증기관(30a)을 따라 응축부(20)에 유입되고, 응축부(20)에서 외기와 열교환 된 후 액상태로 되어서, 액상의 작동유체를 상기 액관(30b)을 경유하여 모세관력에 의해 상기 액관(30b)의 내벽을 따라 상기 증발부(10)로 액 귀환시키는 데 있어서 모세관력을 이용하기 위함이다.The plurality of tubules, the steam tube and the liquid tube 30a, 30b, are arranged in parallel to each other and are tubules having an inner diameter of 5 mm or less for transporting heat. As described above, in the steam pipe 30a, the working fluid in the vaporized and evaporated working state of the working fluid in the evaporator 10 receives heat by the heat source 40, which is a heat generating source, along the steam pipe 30a due to the pressure difference. 20), and after being heat-exchanged with the outside air in the condenser 20, the liquid state, the liquid working fluid is evaporated along the inner wall of the liquid pipe (30b) by capillary force via the liquid pipe (30b) This is to use the capillary force in returning the liquid to the part (10).

특히, 본 실시에서 제시된 응축부는 열교환 효율의 극대화 측면에서 다양한 구조로 개발되어 사용될 수 있으며, 일예로서 도 10에 도시된 바와 같이, 챔버로 되어 있는 응축부(20)의 윗벽에 복수개의 방열핀(20a)을 돌출시켜 부착하고 상기 복수개의 발열핀(20a)에 외기를 불어 줄 수 있게 공냉식 휀(20b)이 배치될 수 있게 구성될 수 있다.In particular, the condensation unit presented in the present embodiment may be developed and used in various structures in terms of maximizing heat exchange efficiency. As an example, as shown in FIG. 10, a plurality of heat dissipation fins 20a are provided on the top wall of the condensation unit 20 as a chamber. ) And an air-cooled fin 20b may be arranged to protrude and attach the air to blow the outside air to the plurality of heating fins 20a.

도 1은 종래의 히트싱크의 예를 도시한 도면,1 is a view showing an example of a conventional heat sink,

도 2는 다른 종래의 히트싱크의 예를 도시한 도면,2 is a diagram showing an example of another conventional heat sink;

도 3은 또 다른 종래의 히트싱크의 예를 도시한 도면, 3 is a view showing another example of a conventional heat sink,

도 4는 또 다른 종래의 히트싱크의 예를 도시한 도면,4 shows another example of a conventional heat sink;

도 5는 또 다른 종래의 히트싱크의 예를 도시한 도면,5 is a view showing an example of another conventional heat sink,

도 6은 종래의 히트파이프의 예를 도시한 도면,6 is a view showing an example of a conventional heat pipe,

도 7은 본 발명의 제 1실시예를 도시한 도면,7 shows a first embodiment of the present invention;

도 8은 본 발명의 제 2실시예를 도시한 도면,8 is a view showing a second embodiment of the present invention;

도 9는 본 발명의 제 3실시예를 도시한 도면,9 shows a third embodiment of the present invention;

도 10은 본 발명의 실시예들에 구비되는 응축부에 대한 발열구조를 도시한 도면.10 is a view showing a heat generating structure for the condensation unit provided in the embodiments of the present invention.

Claims (4)

삭제delete 윅이 없는 히트파이프 타입의 냉각장치로서,Wickless heat pipe type chiller, 밑면이 발열원인 열원(40)에 접촉되어 있는 챔버로 이루어진 증발부(10); An evaporator 10 formed of a chamber whose bottom surface is in contact with a heat source 40 that is a heat source; 상기 증발부(10)의 레벨과 동일한 레벨에 위치되어 챔버로 이루어진 응축부(20); A condenser 20 formed at the same level as the level of the evaporator 10 and formed of a chamber; 일단이 상기 증발부(10)의 상단 일측부를 관통하여 상기 증발부(10)의 내부 공간과 유통가능하게 상기 증발부(10)에 접속되고, 타단이 상기 응축부(20)의 상단 일측부를 관통하여 상기 응축부(20)의 내부 공간과 유통가능하게 상기 응축부(20)에 접속된 세관으로서의 복수개의 증기관(30a); 및 One end penetrates through one upper end of the evaporator 10 and is connected to the evaporator 10 so as to be distributed with the internal space of the evaporator 10, and the other end penetrates through one upper end of the condenser 20. A plurality of steam pipes (30a) as fine pipes connected to the condensation unit (20) so as to be circulated with the internal space of the condensation unit (20); And 일단이 상기 응축부(20)의 하단 일측부를 관통하여 상기 응축부(20)의 내부 공간과 유통가능하게 상기 응축부(20)에 접속되고, 타단이 상기 증발부(10)의 하단 일측부를 관통하여 상기 증발부(10)의 내부 공간과 유통가능하게 상기 증발부(10)에 접속된 세관으로서의 복수개의 액관(30b)을 포함하고 있으며,One end penetrates one lower end side of the condenser 20 and is connected to the condensation unit 20 so as to be able to pass through the inner space of the condensation unit 20, and the other end penetrates one lower end side of the evaporator 10. And a plurality of liquid pipes 30b serving as tubules connected to the evaporator 10 so as to be able to pass through the internal space of the evaporator 10. 상기 복수개의 세관인 증기관과 액관(30a, 30b)은 내경 5mm 이하의 세관인 것을 특징으로 하는 다중 세관을 이용한 히트파이프식 냉각 장치.The plurality of steam pipes and the liquid pipes (30a, 30b) is a heat pipe type cooling apparatus using multiple tubing, characterized in that the tubing having an inner diameter of 5mm or less. 윅이 없는 히트파이프 타입의 냉각장치로서,Wickless heat pipe type chiller, 일측면이 발열원인 열원(40)에 접촉되어 있는 챔버로 이루어진 증발부(10);An evaporator 10 formed of a chamber in which one side is in contact with a heat source 40 that is a heat source; 상기 증발부(10)의 레벨보다 낮은 레벨에 위치되어 챔버로 이루어진 응축부(20); A condenser 20 positioned at a level lower than that of the evaporator 10 and configured as a chamber; 일단이 상기 증발부(10)의 윗벽을 관통하여 상기 증발부(10)의 내부 공간과 유통가능하게 상기 증발부(10)에 접속되고, 타단이 상기 응축부(20)의 윗벽을 관통하여 상기 응축부(20)의 내부 공간과 유통가능하게 상기 응축부(20)에 접속된 세관으로서의 복수개의 증기관(30a); 및 One end penetrates through an upper wall of the evaporator 10 and is connected to the evaporator 10 so as to be circulated with the internal space of the evaporator 10, and the other end penetrates through an upper wall of the condenser 20. A plurality of steam pipes (30a) as fine pipes connected to the condensation unit (20) so as to be able to flow through the internal space of the condensation unit (20); And 일단이 상기 응축부(20)의 바닥벽을 관통하여 상기 응축부(20)의 내부 공간과 유통가능하게 상기 응축부(20)에 접속되고, 타단이 상기 증발부(10)의 바닥벽을 관통하여 상기 증발부(10)의 내부 공간과 유통가능하게 상기 증발부(10)에 접속된 세관으로서의 복수개의 액관(30b)을 포함하고 있으며,One end penetrates the bottom wall of the condenser 20 and is connected to the condenser 20 so as to be able to pass through the inner space of the condenser 20, and the other end penetrates the bottom wall of the evaporator 10. And a plurality of liquid pipes 30b serving as tubules connected to the evaporator 10 so as to be able to pass through the internal space of the evaporator 10. 상기 복수개의 세관인 증기관과 액관(30a, 30b)은 내경 5mm 이하의 세관인 것을 특징으로 하는 다중 세관을 이용한 히트파이프식 냉각 장치.The plurality of steam pipes and the liquid pipes (30a, 30b) is a heat pipe type cooling apparatus using multiple tubing, characterized in that the tubing having an inner diameter of 5mm or less. 제 2항 또는 제 3항에 있어서,The method of claim 2 or 3, 상기 응축부(20)의 일측벽에는 복수개의 방열핀(20a)이 돌출되어 부착되고, 상기 복수개의 발열핀(20a)에 외기를 불어 줄 수 있게 공냉식 휀(20b)이 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 다중 세관을 이용한 히트파이프식 냉각 장치.A plurality of heat dissipation fins 20a protrude and attach to one side wall of the condensation unit 20, and an air-cooled fin 20b is disposed to blow external air to the plurality of heat generating fins 20a. Heat pipe type cooling device using multiple tubing.
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