KR101243947B1 - 중계기용 히트 싱크 - Google Patents

Abstract

본 발명은 중계기용 히트 싱크에 관한 것으로서, 내측면과 상기 내측면으로부터 이격된 외측면을 가지는 방열 핀 플레이트; 및 상기 방열 핀 플레이트의 내측면에 구비되되, 냉각 유체가 흐를 수 있는 내부 공간이 형성되고, 상기 냉각 유체와 접촉되는 면에 복수의 굴곡 구간을 가지며 상호 동일한 간격으로 이격된 복수 개의 방열 핀을 포함한다.
본 발명은 중계기의 발열 모듈로부터 발생되는 열을 방열시키기 위해 보다 넓은 면적으로 냉각 유체와 접촉될 수 있도록 내부 공간과 굴곡 구간이 형성되어 있는 중계기용 히트 싱크를 제공할 수 있다.

Description

중계기용 히트 싱크{HEAT SINK FOR REPEATERS}

본 발명은 중계기용 히트 싱크에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전자 장치로부터 발생되는 열을 발산시키는 방열 효과를 극대화 시킬 수 있도록 한 중계기용 히트 싱크에 관한 것이다.

일반적으로 전파를 발산하거나 전파를 중계하는 전파 중계기 등의 전자 장치는 전자 장치 내부에 다수의 부품들이 집적화되어 있어 많은 열이 발생한다.

전자 장치로부터 발생하는 열은 소정의 냉각 장치 등을 통해 외부로 방출되어야 하며 전자 장치 내부의 열이 적절히 방출되지 않는 경우 전자 장치 자체의 온도가 상승하여 전자 장치에 불량이 발생하거나 전자 장치에 오작동이 발생한다.

위와 같이 과열로 인한 전자 장치의 불량 및 오작동을 최소화하기 위해 사용되는 열 방출수단의 하나로 방열판 즉 히트 싱크(Heat sink)가 이용된다.

히트 싱크는 통상적으로 열전도도가 높은 금속 등으로 형성되어, 열이 발생하는 전자 장치와 접촉하여 전자 장치로부터 전도되는 열을 공기와 접하고 있는 다수의 방열 핀을 통하여 외부로 방출함으로써 과열을 방지한다.

한편, 이러한 히트 싱크는 방열 핀이 금속으로 형성되면, 재질의 특성으로 인해 무게가 많이 나가 전자 장치를 포함한 장비 전체의 중량이 증가되는 원인이 되었다.

또한, 히트 싱크의 방열 효과가 중량이 비례하게 나타나는 것이 아니므로 중량을 감소시켜 비용을 절감할 수 있는 동시에 방열 효과가 보다 더 향상된 히트 싱크의 개발이 필요한 실정이다.

본 발명은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 그 목적은 전자 장치로부터 발생되는 열을 발산시키기 위해 보다 넓은 면적으로 냉각 유체와 접촉되는 중계기용 히트 싱크를 제공하고자 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의하면, 내측면과 상기 내측면으로부터 이격된 외측면을 가지는 방열 핀 플레이트; 및 상기 방열 핀 플레이트의 내측면에 구비되되, 냉각 유체가 흐를 수 있는 내부 공간이 형성되고, 상기 냉각 유체와 접촉되는 면에 복수의 굴곡 구간을 가지며 상호 동일한 간격으로 이격된 복수 개의 방열 핀을 포함하는 중계기용 히트 싱크를 제공한다.

여기서, 상기 방열 핀은, 상기 방열 핀 플레이트의 내측면에 결합된 결합면; 상기 결합면의 일측에 상기 결합면과 교차하는 방향으로 연결된 제 1 교차면; 상기 결합면의 타측에 상기 제 1 교차면과 마주보며 연결된 제 2 교차면; 및 상기 제 1 교차면과 상기 제 2 교차면을 연결하며 절곡되어 형성된 굴곡면을 포함할 수 있다.

상기 굴곡 구간은 상기 제 1 교차면 및 상기 제 2 교차면의 y축 방향을 따라 형성될 수 있다.

상기 굴곡 구간은 상기 제 1 교차면 및 상기 제 2 교차면의 외측 방향으로 돌출된 제 1 돌출부; 및 상기 제 1 교차면 및 상기 제 2 교차면의 내측 방향으로 돌출된 제 2 돌출부를 포함하고, 상기 제 1 돌출부와 상기 제 2 돌출부는 순차적으로 반복 형성될 수 있다.

상기 굴곡 구간은 톱니 형태로 형성될 수 있다.

상기 제 1 돌출부 및 상기 제 2 돌출부는 U자 형태로 형성될 수 있다.

상기 제 1 돌출부 및 상기 제 2 돌출부는 V자 형태로 형성될 수 있다.

상기 내부 공간은, 상기 결합면, 상기 제 1 교차면, 상기 제 2 교차면 및 상기 굴곡면이 연결되어 형성될 수 있다.

상기 방열 핀은, 상기 방열 핀의 z축 방향을 따라 양 측을 폐쇄시키는 측면을 더 포함할 수 있다.

상기 냉각 유체는 메탄, 질소, 물, 에탄올 및 수은 중 적어도 하나의 물질로 이루어질 수 있다.

본 발명은 중계기의 발열 모듈로부터 발생되는 열을 방열시키기 위해 보다 넓은 면적으로 냉각 유체와 접촉될 수 있도록 내부 공간과 굴곡 구간이 형성되어 있는 중계기용 히트 싱크를 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 중계기용 히트 싱크가 도시된 사시도이다.
도 2는 도 1에 따른 중계기용 히트 싱크의 부분 사시도이다.
도 3은 도 1에 따른 중계기용 히트 싱크를 평면에서 본 단면도이다.
도 4는 도 3에 따른 단면도의 일부분을 확대 도시한 것이다.
도 5는 본 발명에 따른 중계기용 히트 싱크의 굴곡 구간의 또 다른 실시예이다.
도 6은 도 1에 따른 중계기용 히트 싱크의 적용예가 도시된 사시도이다.

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

도 1은 본 발명에 따른 중계기용 히트 싱크가 도시된 사시도이고, 도 2는 도 1에 따른 중계기용 히트 싱크의 부분 사시도이며, 도 3은 도 1에 따른 중계기용 히트 싱크를 평면에서 본 단면도이고, 도 4는 도 3에 따른 단면도의 일부분을 확대 도시한 것이며, 도 5는 본 발명에 따른 중계기용 히트 싱크의 굴곡 구간의 또 다른 실시예이다.

도 1 및 도 5를 참조하면 본 발명에 따른 중계기용 히트 싱크는, 내측면(11)과, 내측면(11)으로부터 이격된 외측면(13)을 가지는 방열 핀 플레이트(10)와, 방열 핀 플레이트(10)의 내측면(11)에 구비되되, 냉각 유체가 주입될 수 있는 내부 공간(120)이 형성되고, 냉각 유체(120)가 접촉되는 면에 복수의 굴곡 구간을 가지는 방열 핀(100)을 포함한다.

먼저 방열 핀 플레이트(10)는 전술한 바와 같이 내측면(11)과, 내측면(11)으로부터 이격된 외측면(13)을 가지고 있으며 방열 핀 플레이트(10)의 양 측 즉, 도 1 또는 도 4를 참조하였을 때 x축 방향으로의 양 측은 방열 핀 플레이트(10)의 내측면(11) 및 외측면(13)과 교차하는 방향으로 절곡 된다.

방열 핀 플레이트(10)의 절곡된 부분은, 방열 핀(100)이 구비되는 방향과 동일하게 구비되어 있으며 절곡되는 각도는 직각, 예각 및 둔각의 각도로 절곡될 수 있으나 직각인 90˚각도로 형성되는 것이 일반적이며 본실시예에서도 직각으로 절곡된다.

방열 핀(100)은 방열 핀 플레이트(10)의 내측면(11) 상에 복수 개 구비되는데, 이 때 복수 개의 방열 핀(100)은 상호간 동일한 간격으로 이격되어 구비된다.

복수 개의 방열 핀(100) 중 하나의 방열 핀(100)에 대해 살펴보면, 방열 핀(100)은 방열 핀 플레이트(10)의 내측면(11)에 결합된 결합면(110)과, 결합면(110)의 일측에 결합면(110)과 교차하는 방향으로 연결된 제 1 교차면(130)과, 결합면(110)의 타측에 제 1 교차면(110)과 마주보며 연결된 제 2 교차면(150)과, 제 1 교차면(130)과 제 2 교차면(150)을 연결하며 굴곡지게 형성된 굴곡면(170)을 포함한다.

그리고 도 1을 참조하였을 때 방열 핀(100)의 z축 방향을 따라 양 측을 폐쇄시키는 측면(140)을 더 포함한다.

결합면(110)은 방열 핀(100)이 방열 핀 플레이트(10)에 구비될 때 방열 핀 플레이트(10)의 내측면(11)과 결합되는 면으로, 결합면(110)과 내측면(11)은 본딩 또는 체결 부재에 의한 결합 등 다양한 방법으로 결합될 수 있다.

한편, 전술한 굴곡 구간은 제 1 교차면(130) 및 제 2 교차면(150)에 형성되는 도 1 또는 도 4에 도시된 y축 방향을 따라 형성된다. 도 4를 참조하여 보면 도 4는 본 발명에 따른 중계기용 히트 싱크를 평면에서 보았을 때의 단면도로써, 도시된 바와 같이 y축 방향은 방열 핀(100)의 높이 방향이 되고, 따라서 굴곡 구간은 방열 핀(100)의 높이 방향을 따라 제 1 교차면(130) 및 제 2 교차면(150)에 형성된다 할 수 있다.

굴곡 구간은 제 1 교차면(130) 및 제 2 교차면(150)의 외측 방향으로 돌출되는 제 1 돌출부(131, 151)와, 제 1 교차면(130) 및 제 2 교차면(150)의 내측 방향 즉 내부 공간(120)을 향하는 방향으로 돌출되는 제 2 돌출부(133, 153)를 포함한다.

그리고 제 1 돌출부(131, 151)와 제 2 돌출부(133, 153)가 순차적으로 반복되면서 형성되고, 이에 따라 굴곡 구간을 z축에 교차하는 단면으로 확인하였을 때 전체적으로 톱니 형태로 형성될 수 있다.

한편, 제 1 돌출부(131, 151) 및 제 2 돌출부(133, 153)는 U자 형태로 형성될 수도 있고, V자 형태(131', 151')(133', 153')로 형성될 수도 있으며 예시로 기재된 두 형태 외에도 다양한 형태로 형성될 수 있다. 본 실시예에서는 제 1 돌출부(131, 151) 및 제 2 돌출부(133, 153)는 U자 형태로 형성된다.

냉각 유체가 주입되는 공간인 내부 공간(120)은 방열 핀(100)의 결합면(110), 제 1 교차면(130), 제 2 교차면(150) 및 굴곡면(150)의 연결에 의해 형성된다.

방열 핀(100)은 내부 공간(120)에 주입되는 냉각 유체에 따라 방열 핀(100)의 z축 양 측이 개구되어 형성되거나, 폐쇄되어 형성될 수 있다. 즉 방열 핀(100)의 z축 양 측이 개구되는 경우에는 전술한 측면(140)이 구비되지 않고, 방열 핀(100)의 z축 양 측이 폐쇄되는 경우에는 전술한 측면(140)이 구비된다.

그리고 측면(140)의 구비 유무에 따라 내부 공간(120)도 개방된 내부 공간(120)으로 형성되거나 폐쇄된 내부 공간(120)으로 형성될 수 있다.

즉, 내부 공간(120)에 주입되는 냉각 유체가 액체인 경우에는 방열 핀(100)의 z축 양 측이 도 1에 도시된 바와 같이 측면(140)에 의해 폐쇄되므로 내부 공간(120)은 폐쇄된 내부 공간(120)으로 형성되고, 냉각 유체가 기체인 경우에는 방열 핀(100)의 z축 양 측이 개구되어 내부 공간(120)에 개방된 내부 공간(120)으로 형성되는 것이다.

그러나 일반적으로는 내부 공간(120)에 주입되는 냉각 유체의 성질과 상관없이 방열 핀(100)의 z축 양 측을 폐쇄하여 폐쇄된 내부 공간(120)의 형태로 형성하므로 본 실시예에서도 도 1에 도시된 바와 같이 방열 핀(100)의 z축 방향으로 양 측이 측면(140)에 의해 폐쇄되어 폐쇄된 내부 공간(120)의 형태로 형성된다.

내부 공간(120)에 주입되는 냉각 유체로는 다양한 냉매가 사용될 수 있는데 본 실시예에서는 메탄, 질소, 물, 에탄올, 수은 중 적어도 하나의 물질이 작동 온도에 따라 냉매로 사용된다.

한편, 도 6은 본 발명에 따른 중계기용 히트 싱크의 적용 예를 도시한 사시도로서, 도 6을 참조하여 보면 히트 싱크는 중계기 함체 내부에 장착되는 발열 모듈(1)의 방열을 위해 발열 모듈(1)에 장착된다.

히트 싱크의 방열 핀 플레이트(10)의 외측면(13)이 발열 모듈(1)와 접하여 구비되면 히트 싱크가 발열 모듈(1)로부터 이탈하지 않도록 발열 모듈(1)과 방열 핀 플레이트(10)는 체결 부재(미도시)를 이용하여 결합 고정시킬 수 있다.

그리고 발열 모듈(1)과 반대측으로 히트 싱크의 방열 핀(100)을 보호하기 위한 브라켓(3)이 방열 핀(100)을 감싸며 구비되는데, 브라켓(3)에는 방열 핀(100)의 방열 효율이 저하되는 것을 방지하기 위하여 도면에 도시된 바와 같이 방열 핀(100)들의 굴곡면(170)과 접하는 측에 관통된 홀이 형성된다.

브라켓(3)은 방열 핀 플레이트(10)와 마찬가지로 양 측이 브라켓(3)과 교차하는 방향으로 절곡되어 있으며, 절곡된 브라켓(3)의 양 측은 히트 싱크와 결합될 때, 방열 핀 플레이트(10)의 절곡된 양 측과 체결부재에 의해 체결 고정된다.

본 발명과 같은 중계기용 히트 싱크는, 중계기로부터 발산되는 열을 방열시키기 위해 구비되는 히트 싱크의 방열 핀에 굴곡 구간이 형성되기 때문에 냉각 유체와 접촉되는 면적이 커지므로 굴곡 구간이 없는 방열 핀 보다 방열 효과가 증대하는 효과가 있다.

또한 본 발명의 방열 핀은 내부 공간이 형성되어 있어 내부 공간이 형성되지 않는 방열 핀 보다 중량이 감소되고 이로 인해 히트 싱크 전체의 중량을 감소시키는 동시에 비용이 절감되는 효과를 얻을 수 있다.

그리고 방열 핀의 내부 공간에 냉각 유체가 주입되는 동시에 방열 핀의 외측으로도 기체 상태의 냉각 유체가 접촉할 수 있어 방열 효과를 증대시킬 수 있다.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.

본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

1: 발열 모듈 3: 브라켓
10: 방열 핀 플레이트 11: 내측면
13: 외측면 100: 방열 핀
110: 결합면 120: 내부 공간
130: 제 1 교차면 140: 측면
150: 제 2 교차면 170: 굴곡면

Claims (10)

1. 중계기용 히트 싱크(Heat sink)에 있어서,
   내측면과 상기 내측면으로부터 이격된 외측면을 가지는 방열 핀 플레이트; 및
   상기 방열 핀 플레이트의 내측면에 구비되되, 냉각 유체가 흐를 수 있는 내부 공간이 형성되고, 상기 냉각 유체와 접촉되는 면에 복수의 굴곡 구간을 가지며 상호 동일한 간격으로 이격된 복수 개의 방열 핀을 포함하되,
   상기 복수 개의 방열 핀은,
   상기 방열 핀 플레이트의 내측면에 결합된 결합면;
   상기 결합면의 일측에 상기 결합면과 교차하는 방향으로 연결된 제 1 교차면;
   상기 결합면의 타측에 상기 제 1 교차면과 마주보며 연결된 제 2 교차면;
   상기 제 1 교차면과 상기 제 2 교차면을 연결하며 절곡되어 형성된 굴곡면; 및
   상기 방열 핀의 z축 방향을 따라 양 측을 폐쇄시키는 측면을 각각 포함하고,
   상기 굴곡 구간은 상기 제 1 교차면 및 상기 제 2 교차면의 y축 방향을 따라 형성되는 중계기용 히트 싱크.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 굴곡 구간은 상기 제 1 교차면 및 상기 제 2 교차면의 외측 방향으로 돌출된 제 1 돌출부; 및
   상기 제 1 교차면 및 상기 제 2 교차면의 내측 방향으로 돌출된 제 2 돌출부를 포함하고,
   상기 제 1 돌출부와 상기 제 2 돌출부는 순차적으로 반복 형성되는 중계기용 히트 싱크.
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 굴곡 구간은 톱니 형태로 형성된 중계기용 히트 싱크.
6. 제 4 항에 있어서,
   상기 제 1 돌출부 및 상기 제 2 돌출부는 U자 형태로 형성된 중계기용 히트 싱크.
7. 제 4 항에 있어서,
   상기 제 1 돌출부 및 상기 제 2 돌출부는 V자 형태로 형성된 중계기용 히트 싱크.
8. 제 1 항에 있어서,
   상기 내부 공간은,
   상기 결합면, 상기 제 1 교차면, 상기 제 2 교차면 및 상기 굴곡면이 연결되어 형성된 중계기용 히트 싱크.
9. 삭제
10. 제 1 항에 있어서,
    상기 냉각 유체는 메탄, 질소, 물, 에탄올 및 수은 중 적어도 하나의 물질로 이루어지는 중계기용 히트 싱크.

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