KR101306207B1 - Thermal Switch - Google Patents

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이선규
정수헌
문희곤
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광주과학기술원
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    • F28F2013/005—Thermal joints
    • F28F2013/008—Variable conductance materials; Thermal switches

Abstract

본 발명은 열 스위치에 관한 것이다. 보다 상세하게는 유체 저장 채널에 저장 또는 유체 저장 채널로 공급된 열전달 유체를 미세하게 다른 지름을 갖는 다수개의 홀로 공급하여 홀의 상부로 노출된 열전달 유체의 기둥이 열전달 대상인 패널에 면접촉을 하도록 함으로써, 원하는 위치에 대해서만 열적 연결을 가능하도록 제어하고 열전달 효율을 증가시킬 뿐만 아니라, 열전달 유체를 이용한 열적 연결의 개폐를 용이하게 제어할 수 있도록 하는 열 스위치에 관한 것이다. The present invention relates to a thermal switch. More specifically, by supplying the heat transfer fluid stored in the fluid storage channel or supplied to the fluid storage channel to a plurality of holes having a slightly different diameter so that the column of heat transfer fluid exposed to the upper portion of the hole makes a surface contact with the panel to be heat transferred. The present invention relates to a thermal switch for controlling the thermal connection only to a desired position and increasing the heat transfer efficiency, as well as easily controlling the opening and closing of the thermal connection using the heat transfer fluid.

열 스위치, 열전달, 열전달 유체, 홀, 유체 기둥 Thermal switch, heat transfer, heat transfer fluid, hole, fluid column

Description

열 스위치{Thermal Switch}Thermal Switch {Thermal Switch}

본 발명은 열 스위치에 관한 것이다. 보다 상세하게는 유체 저장 채널에 저장 또는 유체 저장 채널로 공급된 열전달 유체를 미세하게 다른 지름을 갖는 다수개의 홀로 공급하여 홀의 상부로 노출된 열전달 유체의 기둥이 열전달 대상인 패널에 면접촉을 하도록 함으로써, 원하는 위치에 대해서만 열적 연결을 가능하도록 제어하고 열전달 효율을 증가시킬 뿐만 아니라, 열전달 유체를 이용한 열적 연결의 개폐를 용이하게 제어할 수 있도록 하는 열 스위치에 관한 것이다. The present invention relates to a thermal switch. More specifically, by supplying the heat transfer fluid stored in the fluid storage channel or supplied to the fluid storage channel to a plurality of holes having a slightly different diameter so that the column of heat transfer fluid exposed to the upper portion of the hole makes a surface contact with the panel to be heat transferred. The present invention relates to a thermal switch for controlling the thermal connection only to a desired position and increasing the heat transfer efficiency, as well as easily controlling the opening and closing of the thermal connection using the heat transfer fluid.

열 스위치는 고온부와 저온부 사이에서 온도 제어를 목적으로 사용되는 것으로서, 사용 조건에 따라 고온부와 저온부를 연결 또는 연결 해제하여 고온부의 열이 저온부로 전달되는 것을 제어하는 기능을 한다. The thermal switch is used for temperature control between the high temperature part and the low temperature part, and functions to control the transfer of heat from the high temperature part to the low temperature part by connecting or disconnecting the high temperature part and the low temperature part according to the use condition.

종래의 열 스위치로서 미국 특허공개공보 제2006/0066434호(2006. 3. 30. 공개)에는 유체 방울을 이용하여 고온부와 저온부의 열 전달을 제어하도록 하는 기술이 개시되어 있다. US Patent Publication No. 2006/0066434 (published on March 30, 2006) as a conventional thermal switch discloses a technique for controlling the heat transfer of the hot and cold portions using fluid droplets.

도 1은 종래 열 스위치의 일례를 도시한 것으로서, 도 1의 (a)는 OFF된 상태를 나타내고 도 1의 (b)는 ON된 상태를 나타낸다. 1 shows an example of a conventional thermal switch, in which FIG. 1A shows an OFF state and FIG. 1B shows an ON state.

종래 열 스위치(10)는 제 1 전도판(12) 및 제 2 전도판(16)과, 이들의 간격을 유지하는 스페이서(14)를 포함한다. 제 1 전도판(12)에는 컨택트 패드(18)가 구비되고 컨택트 패드(18)의 상부에는 유체 방울(20)이 구비된다. 유체 방울(20)과 컨택트 패드(18)와의 표면 장력에 의해 유체 방울(20)은 컨택트 패드(18)에 접하게 된다. The conventional thermal switch 10 includes a first conducting plate 12 and a second conducting plate 16 and spacers 14 that maintain their spacing. The first conductive plate 12 is provided with a contact pad 18, and a fluid drop 20 is provided over the contact pad 18. The surface drop between the fluid drop 20 and the contact pad 18 causes the fluid drop 20 to contact the contact pad 18.

여기서 제 2 전도판(16)은 유연한 재질로 이루어지도록 하여 굴곡 가능하도록 구성한다. 제 1 전도판(12)에 부착된 제 1 전극(22a)과 제 2 전도판(16)에 구비된 제 2 전극(22b)에 전원을 공급하여 제 1 전극(22a)과 제 2 전극(22b)에 상호 인력이 작용하도록 함으로써 제 2 전도판(16)의 하부면이 유체 방울(18)에 접하도록 하여 열 스위치를 ON 시킨다. 도 1의 (b)는 이러한 상태를 나타낸 것이다. 이로써 제 1 전도판(12)과 제 2 전도판(16)이 열적으로 연결되게 된다. 한편, 제 2 전도판(16)의 굴곡을 위해서는 상술한 전극(22a, 22b)의 구성과는 다른 방식으로, 제 2 전도판(16)에 압전 소자(Piezoelectric Element)를 구비하도록 하는 구성을 취할 수도 있다. The second conductive plate 16 is configured to be bent to be made of a flexible material. Power is supplied to the first electrode 22a attached to the first conductive plate 12 and the second electrode 22b provided on the second conductive plate 16 to supply the first electrode 22a and the second electrode 22b. By causing mutual attraction to act), the lower surface of the second conductive plate 16 is brought into contact with the fluid drop 18 to turn on the thermal switch. Figure 1 (b) shows this state. As a result, the first conductive plate 12 and the second conductive plate 16 are thermally connected. On the other hand, in order to bend the second conductive plate 16, a structure in which the piezoelectric element is provided in the second conductive plate 16 in a manner different from that of the electrodes 22a and 22b described above may be taken. It may be.

도 2는 종래 열 스위치의 또 다른 일례를 도시한 것으로서, 도 2의 (a)는 OFF된 상태를 나타내고 도 2의 (b)는 ON된 상태를 나타낸다. Figure 2 shows another example of the conventional thermal switch, Figure 2 (a) shows the OFF state and Figure 2 (b) shows the ON state.

도 2에 도시된 열 스위치(10)는 제 1 전도판(12)과 제 2 전도판(16)을 구비하고, 제 1 전도판(12)의 상부에 컨택트 패드(18)와 유체 방울(20)이 구비되도록 한다. 도 1에 있어서는 제 2 전도판(16)을 유연한 재료로 구성함으로서 제 2 전도판(16)이 유체 방울(20)에 접하도록 하였으나, 도 2에 있어서는 제 2 전도판(16)을 상하 이동시킴으로써 제 2 전도판(16)이 유체 방울(20)에 접하도록 하였다. The thermal switch 10 shown in FIG. 2 has a first conducting plate 12 and a second conducting plate 16, and a contact pad 18 and a fluid drop 20 on top of the first conducting plate 12. ) Is provided. In FIG. 1, the second conductive plate 16 is made of a flexible material so that the second conductive plate 16 is in contact with the fluid drop 20. In FIG. 2, the second conductive plate 16 is moved up and down. The second conductive plate 16 is in contact with the fluid drop 20.

이러한 종래 열 스위치의 경우에는 제 1 전도판과 제 2 전도판을 상호 연결하여 열전도가 이루어지는 것을 ON, OFF 할 수 있는 특징이 있으나, 고정된 두 물체 사이에서는 적용할 수 없는 문제점이 있다. In the case of the conventional thermal switch, the first and second conductive plates are interconnected to each other so that the thermal conduction may be turned on or off, but there is a problem that cannot be applied between two fixed objects.

또한, 종래 열 스위치의 경우에는 특정 위치의 열전달을 제어할 수 없는 문제점이 존재하였다. 즉, 종래 열 스위치의 경우에는 전도판의 일측의 형상을 변형시키거나 전도판 자체를 이동시킴으로써 열적 연결이 가능하도록 함에 따라 열전달 제어가 용이하지 않은 단점이 존재하였다. In addition, the conventional thermal switch has a problem that can not control the heat transfer at a specific position. That is, in the case of the conventional thermal switch, there is a disadvantage that the heat transfer control is not easy as the thermal connection is possible by changing the shape of one side of the conductive plate or by moving the conductive plate itself.

또한 종래 열 스위치의 경우에는 유체 방울이 전도판과 컨택트 패드에 각각 접하는 접점에 의해 열적 연결이 이루어짐으로써 열전달량이 충분하지 않은 단점이 존재하였다. In addition, in the case of the conventional heat switch, there is a disadvantage in that the heat transfer amount is not sufficient because the thermal connection is made by the contact of the fluid drop in contact with the conductive plate and the contact pad, respectively.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 특히 원하는 위치에 대해서만 열적 연결을 가능하도록 제어하고 열전달 효율을 증가시킬 뿐만 아니라, 열전달 유체를 이용한 열적 연결의 개폐를 용이하게 제어할 수 있도록 하는 열 스위치를 제공하는 데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems, in particular to control the thermal connection only to the desired position and to increase the heat transfer efficiency, so as to easily control the opening and closing of the thermal connection using the heat transfer fluid. The purpose is to provide a thermal switch.

상기 목적을 달성하기 위하여 안출된 본 발명에 따른 열 스위치는 히트 소스(heat source)와 히트 싱크(heat sink) 사이의 열 전달을 제어하는 열 스위치에 있어서, 메인 패널; 상기 메인 패널의 하부면에 구비되어 열전달 유체가 내장 또는 상기 열전달 유체가 공급되는 홈 형상의 유체 저장 채널; 및 상기 메인 패널의 상부면에 구비되고 상기 유체 저장 채널과 연통되어 상기 유체 저장 채널로부터 상기 열전달 유체를 공급받아 유체 기둥을 형성하는, 서로 다른 지름을 갖는 복수개의 홀을 포함하여 상기 홀에서의 상기 유체 기둥의 형성 유무를 조절하여 상기 히트 소스와 상기 히트 싱크 사이의 열전달을 제어하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, a heat switch according to the present invention includes a heat switch for controlling heat transfer between a heat source and a heat sink, the main panel; A groove-shaped fluid storage channel provided on a lower surface of the main panel to which a heat transfer fluid is embedded or to which the heat transfer fluid is supplied; And a plurality of holes having different diameters which are provided on an upper surface of the main panel and communicate with the fluid storage channel to receive the heat transfer fluid from the fluid storage channel to form a fluid column. It is characterized by controlling the heat transfer between the heat source and the heat sink by adjusting the formation of the fluid column.

또한, 상기 유체 저장 채널의 일측에는 상기 유체 저장 채널에 저장된 상기 열전달 유체의 양을 조절하는 열전달 유체 조절부가 구비될 수 있다.In addition, one side of the fluid storage channel may be provided with a heat transfer fluid control unit for adjusting the amount of the heat transfer fluid stored in the fluid storage channel.

또한, 상기 홀은 상기 열전달 유체 조절부로부터 멀어질수록 지름이 점점 작아지도록 배열되거나, 지름의 크기가 서로 다른 것들이 혼합되어 배열될 수 있다.In addition, the holes may be arranged to be smaller in diameter as the distance from the heat transfer fluid control unit, or may be arranged in a mixture of different diameters.

또한, 상기 홀의 내주면은 소수성 재료로 코팅될 수 있다.In addition, the inner circumferential surface of the hole may be coated with a hydrophobic material.

또한, 본 발명의 다른 측면에 따른 열 스위치는 히트 소스와 히트 싱크 사이의 열 전달을 제어하는 열 스위치에 있어서, 메인 패널; 상기 메인 패널의 상부면과 하부면을 관통하여 형성되며 서로 다른 지름을 갖는 복수의 홀이 어레이 형태로 배열된 홀 어레이; 및 상기 메인 패널의 하부면에 구비되며 상기 홀 어레이에 열전달 유체를 공급하여 상기 홀 어레이에 유체 기둥을 형성하도록 하는 복수의 유체 저장 채널을 포함하여 상기 홀 어레이에서의 상기 유체 기둥의 형성 유무를 조절하여 상기 히트 소스와 상기 히트 싱크 사이의 열전달을 제어하는 것을 특징으로 한다.In addition, the thermal switch according to another aspect of the present invention, the thermal switch for controlling the heat transfer between the heat source and the heat sink, the main panel; A hole array formed through the upper and lower surfaces of the main panel and having a plurality of holes having different diameters arranged in an array; And a plurality of fluid storage channels provided on a lower surface of the main panel and supplying a heat transfer fluid to the hole array to form a fluid column in the hole array to control the formation of the fluid column in the hole array. To control heat transfer between the heat source and the heat sink.

또한, 상기 각 유체 저장 채널의 일측에는 상기 각 유체 저장 채널에 저장된 상기 열전달 유체의 양을 조절하는 열전달 유체 조절부가 개별적으로 구비될 수 있다.In addition, one side of each fluid storage channel may be provided with a heat transfer fluid control unit for adjusting the amount of the heat transfer fluid stored in each fluid storage channel individually.

또한, 상기 열전달 유체 조절부는 상기 유체 저장 채널 각각에 대해 개별적으로 제어될 수 있다.In addition, the heat transfer fluid control unit may be individually controlled for each of the fluid storage channels.

본 발명에 의하면 한 개의 유체 저장 채널에 여러 개의 유체 기둥을 형성할 수 있도록 하여, 한 개의 유체 조절 장치를 사용하여 홀을 통해 원하는 위치에 따라 유체 기둥을 순차적으로 고온부와 저온부 사이에 형성, 제거함으로써 고온부와 저온부의 열전달을 원하는 위치에 따라 제어할 수 있고, 그에 따른 고온부나 저온부의 온도 분포 조절이 가능하다는 효과가 있다.According to the present invention, it is possible to form a plurality of fluid pillars in one fluid storage channel, by forming and removing the fluid pillars sequentially between the hot and cold parts according to the desired position through the holes using one fluid control device. It is possible to control the heat transfer of the high temperature portion and the low temperature portion according to the desired position, and there is an effect that the temperature distribution of the high temperature portion or the low temperature portion can be adjusted accordingly.

또한, 본 발명에 의하면 열전달 유체의 움직임을 열전달 유체 조절부 혹은 팽창체의 작동을 통해 조절함으로써 고정된 고온부와 저온부 사이의 열전달을 용이하게 제어할 수 있는 효과가 있다.In addition, according to the present invention by controlling the movement of the heat transfer fluid through the operation of the heat transfer fluid control unit or the expansion body there is an effect that can easily control the heat transfer between the fixed hot and cold parts.

또한, 본 발명에 의하면 고온부와 저온부를 열적으로 분리시켜 고온부의 열용량에 따른 영향이 적어 보다 정확한 온도 제어가 가능하고, 고온부와 저온부의 열전달이 열전달 유체에 의해 이루어지므로 열전달량을 증가시킬 수 있는 효과가 있다.In addition, according to the present invention, the high temperature part and the low temperature part are thermally separated so that the influence of the heat capacity of the high temperature part is less accurate, and thus the temperature control is more accurate, and the heat transfer is performed by the heat transfer fluid of the high temperature part and the low temperature part, thereby increasing the amount of heat transfer. There is.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings, the same reference numerals are used to designate the same or similar components throughout the drawings. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear. In addition, the preferred embodiments of the present invention will be described below, but it is needless to say that the technical idea of the present invention is not limited thereto and can be variously modified by those skilled in the art.

먼저, 본 발명의 일 실시예에 따른 열 스위치에 대해 설명한다.First, a thermal switch according to an embodiment of the present invention will be described.

도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따른 열 스위치의 사시도이고, 도 3b는 도 3a의 A-A' 단면도이고, 도 3c는 도 3b의 변형례를 도시한 단면도이다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 열 스위치의 ON된 상태의 단면도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 열 스위치의 OFF된 상태의 단면도이다. 3A is a perspective view of a thermal switch according to an exemplary embodiment of the present invention, FIG. 3B is a cross-sectional view taken along line AA ′ of FIG. 3A, and FIG. 3C is a cross-sectional view showing a modification of FIG. 3B. 4 is a cross-sectional view of the ON state of the thermal switch according to an embodiment of the present invention, Figure 5 is a cross-sectional view of the OFF state of the thermal switch according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 일 실시예에 따른 열 스위치(100)는, 도 3a 및 도 3b를 참조하면, 히트 소스 또는 발열체를 이루거나 이에 연결된 제1 패널(120)과, 히트 싱크 또는 냉각부를 이루거나 이에 연결된 제2 패널(122)의 사이에 구비된다. 열 스위치(100)는 제1 패널(120)과 제2 패널(122) 사이의 열적 연결을 개폐함으로써 제1 패널(120)과 제2 패널(122) 사이의 열 전달을 제어하게 된다. 즉, 제1 패널(120)은 고온부가 되고, 제2 패널(122)은 저온부가 되며, 열 스위치(100)는 고온부인 제1 패널(120)과 저온부인 제2 패널(122) 사이에서 열 전달을 제어하게 되는 것이다. 그러나, 본 발명의 실시에 있어서 제1 패널(120)을 저온부로 하고 제2 패널(122)을 고온부로 하는 것이 가능함은 물론이다. 3A and 3B, the thermal switch 100 according to an embodiment of the present invention may include a first panel 120 that forms or is connected to a heat source or a heating element, and forms or is connected to a heat sink or cooling unit. It is provided between the second panels 122. The thermal switch 100 controls heat transfer between the first panel 120 and the second panel 122 by opening and closing a thermal connection between the first panel 120 and the second panel 122. That is, the first panel 120 becomes the high temperature part, the second panel 122 becomes the low temperature part, and the thermal switch 100 heats between the first panel 120 which is the high temperature part and the second panel 122 that is the low temperature part. It will control the delivery. However, in the practice of the present invention, it is, of course, possible to make the first panel 120 a low temperature portion and the second panel 122 a high temperature portion.

이를 위해 본 발명의 일 실시예에 따른 열 스위치(100)는, 판상의 메인 패널(102)과, 메인 패널(102)의 상하면을 관통하여 형성된 복수개의 홀(104)과, 홀(104)의 하부에 구비되어 열전달 유체(112)를 저장하는 유체 저장 채널(108)과, 유체 저장 채널(108)에 열전달 유체(112)를 공급하기 위한 열전달 유체 공급관(132) 및 열전달 유체 공급관(132)을 통해 열전달 유체(112)를 공급 또는 배출시킴으로써 유체 저장 채널(108)에 저장되는 열전달 유체(112)의 양을 조절하는 열전달 유체 조절부(130)를 포함하여 형성된다. To this end, the thermal switch 100 according to an embodiment of the present invention, the plate-shaped main panel 102, a plurality of holes 104 formed through the upper and lower surfaces of the main panel 102, and the hole 104 of A fluid storage channel 108 provided below and storing the heat transfer fluid 112, a heat transfer fluid supply pipe 132 and a heat transfer fluid supply pipe 132 for supplying the heat transfer fluid 112 to the fluid storage channel 108. And a heat transfer fluid control unit 130 for controlling the amount of heat transfer fluid 112 stored in the fluid storage channel 108 by supplying or discharging the heat transfer fluid 112 through.

판상의 메인 패널(102)은 열전달 계수가 낮은 재질로 이루어짐이 바람직하다. 이는 제1 패널(120)과 제2 패널(122) 사이에 메인 패널(102)이 설치된 후 메인 패널(102)을 통해 제1 패널(120)과 제2 패널(122)의 열전달이 이루어지는 것을 방지하기 위한 것이다. 메인 패널(102)은 유리, 파이렉스 글래스(Pyrex Glass), 석 영, 실리콘(Silicon), 폴리머(Polymer) 등의 재료로 이루어질 수 있으며, 메인 패널(102)을 통한 열전달을 방지하기 위해 메인 패널(102)의 상부면 또는 하부면 중 어느 하나 이상에 단열 재료를 적층시켜 구성할 수도 있다.The plate-shaped main panel 102 is preferably made of a material having a low heat transfer coefficient. This prevents heat transfer between the first panel 120 and the second panel 122 through the main panel 102 after the main panel 102 is installed between the first panel 120 and the second panel 122. It is to. The main panel 102 may be made of a material such as glass, pyrex glass, quartz, silicon, polymer, etc., and the main panel 102 may be used to prevent heat transfer through the main panel 102. The heat insulating material may be laminated on any one or more of the upper and lower surfaces of 102.

메인 패널(102)의 가공에 있어서는 기계적 방식에 의한 가공 방법을 사용할 수 있으며, MEMS(Micro Electro Mechanical System) 기술 분야에 적용하기 위한 가공 방식으로 반도체 웨이퍼를 식각하여 형성하는 것도 가능하다.In the processing of the main panel 102, a mechanical processing method may be used, and a semiconductor wafer may be etched and formed in a processing method for applying to a MEMS (Micro Electro Mechanical System) technology.

전술한 바와 같이 열 스위치(100)의 메인 패널(102)은 열전달 계수가 낮은 것이 바람직하나, 열전달 유체(112)는 열전달 계수가 높은 것이 바람직하다. 이를 위해 열전달 유체(112)는 액체 금속(Liquid Metal)으로 이루어지거나 물을 포함하는 수용액일 수 있다. 액체 금속으로는 수은, 갈륨, 또는 인듐과 같은 금속이나 갈륨-인듐 합금과 같은 합금일 수 있다.As described above, the main panel 102 of the heat switch 100 preferably has a low heat transfer coefficient, but the heat transfer fluid 112 preferably has a high heat transfer coefficient. To this end, the heat transfer fluid 112 may be made of a liquid metal or an aqueous solution containing water. The liquid metal may be a metal such as mercury, gallium or indium or an alloy such as gallium-indium alloy.

홀(104)의 내주면은 소수성 재료로 코팅되는 것이 바람직하며, 유체 저장 채널(108)의 내면은 친수성 재료로 코팅되는 것이 바람직하다. 홀(104)의 내주면은 유체가 접촉하여 유체 기둥을 형성하는 표면이므로, 열전달 유체 공급관(132)을 통해 유체가 흡수되는 경우 유체 기둥을 제거가 용이하게 이루어질 수 있도록 할 필요가 있다. 반면, 유체 저장 채널(108)의 내면은 열전달 유체(112)가 저장되는 곳이므로, 열전달 유체(112)가 잘 머무를 수 있도록 친수성 재료로 코팅되는 것이 바람직하다.The inner circumferential surface of the hole 104 is preferably coated with a hydrophobic material, and the inner surface of the fluid storage channel 108 is preferably coated with a hydrophilic material. Since the inner circumferential surface of the hole 104 is a surface in which the fluid is in contact with each other to form a fluid column, it is necessary to easily remove the fluid column when the fluid is absorbed through the heat transfer fluid supply pipe 132. On the other hand, since the inner surface of the fluid storage channel 108 is where the heat transfer fluid 112 is stored, the heat transfer fluid 112 is preferably coated with a hydrophilic material so that the heat transfer fluid 112 can stay well.

한편, 도 3c를 참조하면 메인 패널(102)의 상면 중 홀(104) 상단의 주변에는 대략 삼각형의 삼각 돌기(105)가 형성될 수도 있다. 삼각 돌기(105)가 형성된 부분 에서 홀(104)의 내주면으로는 급격한 경사를 이루며, 메인 패널(102)의 상면 방향으로는 완만한 경사를 이룬다. 이에 따라 열전달 유체(112)가 홀(104) 내부로 차오르는 경우 삼각 돌기(105)의 단부에서 열전달 유체(112)가 메인 패널(102)의 상부 방향의 면과 이루는 각도가 작음으로써 접촉각을 감소시킬 수 있다. 따라서, 홀(104)의 열전달 유체(112)는 메인 패널(102)의 상면 방향으로 이동하는 것이 방지되어 열 스위치의 역할을 충분히 수행할 수 있고 오작동의 위험이 최소화된다. 더불어, 삼각 돌기(105)의 표면에는 소수성 재료가 코팅되어 유체 기둥의 제거를 더욱 용이하게 할 수도 있음은 물론이다.Meanwhile, referring to FIG. 3C, an approximately triangular triangular protrusion 105 may be formed around the upper end of the hole 104 among the upper surfaces of the main panel 102. At the portion where the triangular protrusion 105 is formed, the inner circumferential surface of the hole 104 is inclined sharply, and the upper surface of the main panel 102 is gently inclined. Accordingly, when the heat transfer fluid 112 is filled into the hole 104, the angle at which the heat transfer fluid 112 forms with the upper surface of the main panel 102 at the end of the triangular protrusion 105 may be reduced. Can be. Therefore, the heat transfer fluid 112 of the hole 104 is prevented from moving upward in the upper surface direction of the main panel 102 so that it can fully perform the role of the heat switch and minimize the risk of malfunction. In addition, a hydrophobic material may be coated on the surface of the triangular protrusion 105 to further facilitate the removal of the fluid column.

열전달 유체 조절부(130)는 펌프 또는 실린더와 같은 구성요소로 이루어져 상기 유체 저장 채널(108)에 저장되는 열전달 유체(112)의 양을 조절함으로써 홀(104)에 유체 기둥이 형성되거나 제거되도록 한다. The heat transfer fluid control unit 130 is composed of components such as a pump or a cylinder to adjust the amount of heat transfer fluid 112 stored in the fluid storage channel 108 to form or remove a fluid column in the hole 104. .

이러한 구성에 따른 열 스위치(100)의 작동에 대해 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the thermal switch 100 according to this configuration as follows.

본 설명에서 열 스위치(100)가 'OFF'되었다 함은 제1 패널(120)과 제2 패널(122)이 열적으로 연결되지 않은 상태를 의미하고, 'ON'되었다 함은 열전달 유체(112)에 의해 제1 패널(120)과 제2 패널(122)이 열적으로 연결된 상태를 의미한다.In the present description, 'OFF' of the heat switch 100 means that the first panel 120 and the second panel 122 are not thermally connected, and 'ON' means that the heat transfer fluid 112 is turned on. The first panel 120 and the second panel 122 are thermally connected by each other.

도 4의 최상단 도면과 같이 열전달 유체 조절부(130)가 작동하지 않는 경우에는 열전달 유체(112)가 제1 패널(120)에 접촉하지 않은 상태이므로 열 스위치(100)는 OFF된 상태에 있다. 이러한 상태에서 도 4의 두 번째 도면과 같이 열전달 유체 조절부(130)를 작동시켜 열전달 유체 공급관(132)을 통해 열전달 유 체(112)를 공급하면, 유체 저장 채널(108)에 저장된 열전달 유체(112)는 홀(104)의 상부로 이동하여 제1 패널(120)에 접함으로써 유체 기둥을 형성하게 된다. 유체 저장 채널(108)은 하방으로 개방되어 있는 상태이므로 열전달 유체(112)의 하부는 제2 패널(122)에 접한 상태로서, 제1 패널(120)과 제2 패널(122)은 열전달 유체(112)를 매개로 하여 열적으로 연결된다. When the heat transfer fluid control unit 130 does not operate as shown in the top view of FIG. 4, since the heat transfer fluid 112 does not contact the first panel 120, the heat switch 100 is in an OFF state. In this state, when the heat transfer fluid control unit 130 is operated as shown in FIG. 4 to supply the heat transfer fluid 112 through the heat transfer fluid supply pipe 132, the heat transfer fluid stored in the fluid storage channel 108 ( 112 moves to the top of the hole 104 to abut the first panel 120 to form a fluid column. Since the fluid storage channel 108 is open downward, the lower portion of the heat transfer fluid 112 is in contact with the second panel 122, and the first panel 120 and the second panel 122 are connected to the heat transfer fluid ( Thermally connected via 112).

한편, 복수개의 홀(104)은 열전달 유체 조절부(130)로부터 멀어질수록 지름이 점점 작아지도록 배열되어 있다. 따라서, 열전달 유체 조절부(130)를 통해 유체를 유체 저장 채널(108)로 공급하게 되면 유체는 지름이 가장 큰 구멍에서부터 지름이 작은 구멍 순으로 순차적으로 유체 기둥을 형성하게 된다. 즉, 유체 기둥은 복수개의 홀(104) 중 열전달 유체 조절부(130)에 가장 근접한 홀(104)부터 열전달 유체 조절부(130)에서 멀어지는 방향에 위치하는 홀(104)의 순서로 형성된다. 도 4의 두 번째 도면과 같이 열전달 유체 조절부(130)로부터 첫 번째 홀부터 유체 기둥이 형성되기 시작하여, 순차적으로 유체 기둥이 형성되며, 열전달 유체(112)의 공급이 계속되면 결국 다섯 번째 도면과 같이 홀 전체에 유체 기둥이 형성된다. On the other hand, the plurality of holes 104 are arranged so that the diameter gradually decreases away from the heat transfer fluid control unit 130. Therefore, when the fluid is supplied to the fluid storage channel 108 through the heat transfer fluid controller 130, the fluid forms the fluid column sequentially from the largest diameter hole to the smallest diameter hole. That is, the fluid pillars are formed in the order of the holes 104 located in the direction away from the heat transfer fluid control unit 130 from the hole 104 closest to the heat transfer fluid control unit 130 among the plurality of holes 104. As shown in the second drawing of FIG. 4, the fluid column starts to form from the first hole from the heat transfer fluid control unit 130, and thus the fluid column is sequentially formed. A fluid column is formed throughout the hole as shown.

이와 같이 지름이 큰 홀(104)부터 순차적으로 유체 기둥이 형성되는 이유는 다음과 같다. 유체가 구멍으로부터 배출되기 위해서는 수학식 1로 표현되는 임계 압력 이상의 압력이 가해져야 한다.The reason why the fluid column is sequentially formed from the large hole 104 is as follows. In order for the fluid to be discharged from the hole, a pressure above the critical pressure represented by Equation 1 must be applied.

Figure 112007072412333-pat00001
Figure 112007072412333-pat00001

(σlg는 표면장력, θ는 접촉각, β는 채널 확대각, r은 홀 반지름)(σ lg is surface tension, θ is contact angle, β is channel enlargement angle, r is hole radius)

수학식 1에 의하면 홀의 지름이 작은 경우 이를 통해 유체가 배출될 수 있는 임계 압력이 커지게 된다. 따라서, 유체가 공급될 때에는 큰 지름을 가지는 홀부터 유체 기둥이 형성되는 것이다. 또한, 하나의 유체 기둥이 형성된 뒤에 다음 홀에 유체 기둥이 형성되기 위한 임계 압력은 이미 형성되어 있는 유체 기둥의 압력값이 더해지므로 수학식 2와 같이 된다.According to Equation 1, when the diameter of the hole is small, the critical pressure through which the fluid can be discharged is increased. Therefore, when the fluid is supplied, a fluid column is formed from a hole having a large diameter. In addition, the critical pressure for forming the fluid column in the next hole after the formation of one fluid column is equal to Equation 2 since the pressure value of the fluid column already formed is added.

Figure 112007072412333-pat00002
Figure 112007072412333-pat00002

(r1은 홀의 지름, r2는 형성된 유체 기둥의 지름)(r 1 is the diameter of the hole, r 2 is the diameter of the formed fluid column)

이에 따르면, 열전달 유체 조절부(130)로부터 공급되는 유체의 양을 제어함으로써 열전달을 수행하고자 하는 특정 위치를 지정할 수 있다. 예를 들어, 열전달 유체 조절부(130)로부터 근접한 두 개의 홀만 ON시키기 위해서는 공급되는 유체의 양을 제어하여 도 4의 세 번째 도면과 같이 두 개의 유체 기둥만 형성시킬 수 있다. 이를 통해 본 발명의 일 실시예에 따른 열 스위치(100)는 특정 위치의 열전달을 제어할 수 있다. 도시되지 않았으나, 도 4와 같이 지름의 크기를 순차적으로 배열하는 대신 지름의 크기가 서로 다른 홀들이 혼합되도록 배열하는 경우, 열전달을 수행하고자 하는 특정 위치를 지정할 수도 있음은 물론이다. Accordingly, by controlling the amount of the fluid supplied from the heat transfer fluid control unit 130, it is possible to designate a specific position to perform heat transfer. For example, in order to turn on only two holes adjacent to the heat transfer fluid controller 130, only two fluid columns may be formed as shown in the third drawing of FIG. 4 by controlling the amount of fluid supplied. Through this, the thermal switch 100 according to an embodiment of the present invention may control heat transfer at a specific position. Although not shown, as shown in FIG. 4, instead of sequentially arranging the sizes of the diameters, holes having different diameters may be mixed so that a specific position to perform heat transfer may be designated.

도 5를 참조하면 유체 기둥이 제거되는 순서는 유체 기둥이 형성되는 순서의 역순을 따르게 된다. 도 5의 첫 번째 도면은 도 3의 다섯 번째 도면과 같이 모든 홀에 유체 기둥이 형성되어 있는 상태이며, 열전달 유체 조절부(130)를 통해 유체 저장 채널(108)에 저장되어 있는 열전달 유체(112)를 흡수하면 지름이 가장 작은 홀의 유체 기둥부터 제거된다. 즉, 도 5의 두 번째 도면과 같이 열전달 유체 조절부(130)에서 가장 멀리 떨어진 홀부터 유체 기둥이 제거되어 홀의 지름이 점점 커지는 순서로 유체 기둥이 순차 제거된다. 그 이유는 유체가 홀로부터 제거되는 경우에는 임계 압력이 큰 쪽에서부터, 즉 유체 기둥을 형성하려는 힘이 작은 쪽에서부터 기둥이 제거되기 때문이다. 이때, 홀 간의 지름 크기 변화량을 수 % 이하로 하여 미세하게 조절하면 하나의 열전달 유체 조절부로도 열 스위치를 다양하게 작동시킬 수 있다.Referring to FIG. 5, the order in which the fluid columns are removed follows the reverse order in which the fluid columns are formed. The first view of FIG. 5 is a state in which fluid pillars are formed in all holes as shown in the fifth view of FIG. 3, and the heat transfer fluid 112 stored in the fluid storage channel 108 through the heat transfer fluid control unit 130. ) Absorbs from the fluid column of the smallest hole. That is, as shown in the second drawing of FIG. 5, the fluid column is removed from the farthest hole in the heat transfer fluid control unit 130 to sequentially remove the fluid column in order of increasing diameter of the hole. This is because when the fluid is removed from the hole, the column is removed from the side where the critical pressure is large, that is, the side from which the force to form the fluid column is small. At this time, if the size of the diameter change between the holes to be finely adjusted to several percent or less, even one heat transfer fluid control unit can operate the heat switch in various ways.

한편, 도시되지 않았으나 열전달 유체 조절부(130)를 통해 유체 저장 채널(108) 내부의 열전달 유체(112)의 양을 조절하는 대신, 유체 저장 채널 내에 팽창용 유체가 내장된 팽창체를 구비하여, 팽창체로 공급되는 팽창용 유체의 양을 조절함으로써 팽창체의 부피를 조절할 수도 있다. 팽창체의 부피가 조절되면 유체 저장 채널 내부의 열전달 유체의 양을 조절할 수 있다. 팽창체는 고무와 같이 신축성 있는 재료로 이루어지고, 팽창용 유체는 기체 또는 액체로 이루어져 실린더 또는 펌프 등으로 팽창용 유체의 양을 조절할 수 있도록 한다.On the other hand, although not shown, instead of adjusting the amount of the heat transfer fluid 112 inside the fluid storage channel 108 through the heat transfer fluid control unit 130, it is provided with an inflating fluid embedded in the fluid storage channel, It is also possible to adjust the volume of the expander by adjusting the amount of expansion fluid supplied to the expander. Adjusting the volume of the expander can control the amount of heat transfer fluid inside the fluid storage channel. The expander is made of a flexible material such as rubber, and the expandable fluid is made of gas or liquid so that the amount of the expandable fluid can be controlled by a cylinder or a pump.

다음으로, 본 발명의 다른 실시예에 따른 열 스위치에 대해 설명한다.Next, a thermal switch according to another embodiment of the present invention will be described.

도 6a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 열 스위치의 상부 사시도이고, 도 6b 는 본 발명의 다른 실시예에 따른 열 스위치의 하부 사시도이다. 도 6a의 실시예는 복수개의 홀이 일렬로 배열하는 대신 매트릭스 타입의 어레이(array) 형상으로 배열된다는 점 이외에는 도 3a의 실시예와 유사하므로, 차이점을 중심으로 설명한다. 또한, 도 6a에서 제1 패널과 제2 패널의 도시는 생략하였음을 밝혀 둔다.6A is a top perspective view of a thermal switch according to another embodiment of the present invention, and FIG. 6B is a bottom perspective view of a thermal switch according to another embodiment of the present invention. The embodiment of FIG. 6A is similar to the embodiment of FIG. 3A except that the plurality of holes are arranged in an array shape of a matrix type instead of being arranged in a line, and thus the description will be mainly focused on differences. In addition, in FIG. 6A, the illustration of the first panel and the second panel is omitted.

본 발명의 다른 실시예에 따른 열 스위치는, 도 6a 및 도 6b를 참조하면, 판상의 메인 패널(202)과, 메인 패널(202)의 상하면을 관통하여 형성된 복수개의 홀 어레이(204)와, 홀 어레이(204)의 하부에 구비되어 열전달 유체를 저장하는 유체 저장 채널(208)과, 유체 저장 채널(208)에 열전달 유체를 공급하기 위한 열전달 유체 공급관(232) 및 열전달 유체 공급관(232)을 통해 열전달 유체를 공급 또는 배출시킴으로써 유체 저장 채널(208)에 저장되는 열전달 유체의 양을 조절하는 열전달 유체 조절부(230)를 포함하여 형성된다. 6A and 6B, a thermal switch according to another embodiment of the present invention includes a plate-shaped main panel 202, a plurality of hole arrays 204 formed through upper and lower surfaces of the main panel 202, and A fluid storage channel 208 provided under the hole array 204 to store heat transfer fluid, a heat transfer fluid supply pipe 232 and a heat transfer fluid supply pipe 232 for supplying a heat transfer fluid to the fluid storage channel 208. And a heat transfer fluid controller 230 for controlling the amount of heat transfer fluid stored in the fluid storage channel 208 by supplying or discharging the heat transfer fluid therethrough.

홀 어레이(204)는 도 6a와 같이 매트릭스 타입의 어레이(array) 형상으로 배열된다. 각 열을 이루는 홀들(종방향)은 동일한 유체 저장 채널(208)의 상부에 위치하며, 각 유체 저장 채널(208)에는 개별적으로 별도의 열전달 유체 조절부(230)가 구비된다. 각 열을 이루는 홀들은 열전달 유체 조절부(230)에서 멀어질수록 지름이 작아지도록 배열된다. 한편, 각 행을 이루는 홀들(횡방향)끼리는 서로 지름이 동일할 수도 있고 그렇지 않을 수도 있다. 각 행을 이루는 홀들끼리 서로 지름이 동일할 경우 복수개의 열전달 유체 조절부(230)끼리의 제어량의 기준이 서로 동일하므로 보다 용이하게 제어할 수 있는 장점이 있다.The hole array 204 is arranged in an array shape of a matrix type as shown in FIG. 6A. Each row of holes (longitudinal direction) is located above the same fluid storage channel 208, and each fluid storage channel 208 is provided with a separate heat transfer fluid controller 230. The holes forming each row are arranged to have a smaller diameter as they move away from the heat transfer fluid control unit 230. On the other hand, the holes (lateral directions) forming each row may or may not have the same diameter. When the holes forming each row have the same diameter as each other, the reference values of the control amounts of the plurality of heat transfer fluid control units 230 are the same, so that there is an advantage that the holes can be easily controlled.

열전달 유체 조절부(230)는 유체 저장 채널(208) 각각에 대하여 개별적으로 제어된다. 따라서, 특정한 열전달 유체 조절부(230)를 선택함으로써 특정 행에 존재하는 홀을 제어할 수 있다. 특정 열에 존재하는 홀을 제어하기 위해서는 개별 유체 저장 채널(208)로 공급되는 열전달 유체의 양을 조절하면 되며, 이는 도 3a의 실시예에서 이미 설명한 바 있다. 한편, 열전달 유체 조절부(230) 대신에 팽창체가 구비될 수도 있음은 상기에서 언급한 바와 같다.The heat transfer fluid regulator 230 is individually controlled for each fluid storage channel 208. Therefore, by selecting the specific heat transfer fluid control unit 230, it is possible to control the holes present in the specific row. In order to control the holes present in a particular row, the amount of heat transfer fluid supplied to the individual fluid storage channels 208 may be adjusted, as already described in the embodiment of FIG. 3A. On the other hand, it is as mentioned above that the expansion body may be provided in place of the heat transfer fluid control unit 230.

이와 같이 홀 어레이를 구성함으로써, 열전달을 수행하고자 하는 위치를 2차원적으로 특정할 수 있게 된다.By constructing the hole array in this way, it becomes possible to specify two-dimensionally the position to perform the heat transfer.

다음으로, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 열 스위치에 대해 설명한다.Next, a thermal switch according to another embodiment of the present invention will be described.

도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 열 스위치의 사시도이다. 도 7의 실시예는 홀 어레이를 구성하는 홀들이 지름의 크기에 따라 순차적으로 배열되는 대신, 열전달을 하고자 하는 특정 위치에 맞도록 랜덤하게 배열된다는 점 이외에는 도 6a의 실시예와 유사하므로, 차이점을 중심으로 설명한다.7 is a perspective view of a thermal switch according to another embodiment of the present invention. The embodiment of FIG. 7 is similar to the embodiment of FIG. 6A except that the holes constituting the hole array are randomly arranged to fit a specific position to be heat-transferred instead of being sequentially arranged according to the size of the diameter. The explanation is centered.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 열 스위치는, 도 7을 참조하면, 메인 패널(302) 상에 홀 어레이(304)가 형성되되 지름의 크기가 서로 다른 홀들이 혼합되어 배열된다. 각 유체 저장 채널에는 개별적으로 별도의 열전달 유체 조절부(330)및 열전달 유체 공급관(332)이 구비되고, 열전달 유체 조절부(330)는 유체 저장 채널 각각에 대하여 개별적으로 제어됨은 도 6a의 실시예에서 설명한 바와 같다.In the thermal switch according to another embodiment of the present invention, referring to FIG. 7, a hole array 304 is formed on the main panel 302, and holes having different diameters are mixed. Each fluid storage channel is provided with a separate heat transfer fluid control unit 330 and heat transfer fluid supply pipe 332, the heat transfer fluid control unit 330 is individually controlled for each fluid storage channel is the embodiment of Figure 6a As described above.

특정한 열전달 유체 조절부(330)를 선택하여 유체 저장 채널에 열전달 유체를 공급하면 종방향으로 동일한 열에 존재하는 홀들 중에서 가장 지름이 큰 홀부터 유체 기둥이 생성되기 시작하고, 이와 인접해 있지 않더라도 그 다음으로 지름이 큰 홀에 유체 기둥이 생성된다. 따라서, 위치에 따라 미세한 열전달이 이루어져야 하는 경우 홀 어레이(304)를 열전달의 설계 사항에 맞도록 제조하고, 각 열전달 유체 조절부(330)의 공급량 또는 흡수량을 조절함으로써 위치에 따라 보다 구체적이고 세밀한 열전달이 가능해진다.When a heat transfer fluid is supplied to the fluid storage channel by selecting a specific heat transfer fluid control unit 330, a fluid column starts to be generated from the hole having the largest diameter among the holes in the same column in the longitudinal direction, This creates a column of fluid in a large diameter hole. Therefore, when fine heat transfer is to be performed according to the position, the hole array 304 is manufactured to meet the heat transfer design requirements, and the heat transfer fluid control unit 330 controls the supply amount or the absorption amount of the heat transfer to provide more specific and detailed heat transfer. This becomes possible.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications, substitutions and substitutions are possible, without departing from the scope and spirit of the invention as disclosed in the accompanying claims. will be. Accordingly, the embodiments disclosed in the present invention and the accompanying drawings are not intended to limit the technical spirit of the present invention but to describe the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by the embodiments and the accompanying drawings. . The protection scope of the present invention should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the equivalent scope should be interpreted as being included in the scope of the present invention.

본 발명은 고온부와 저온부 사이에서 온도 제어를 목적으로 사용되는 열 스위치에 관한 것으로서, 본 발명의 개량된 구성에 의하면 목적에 맞게 홀 형상을 설계하여 유체의 압력차를 발생시키고 결과적으로 유체 기둥을 순차적으로 형성시켜 원하는 부위의 열전달 제어 및 가열, 냉각 등을 실현할 수 있어 산업상 이용가능성이 매우 높으며 다양한 응용분야에 활용할 수 있다.The present invention relates to a thermal switch used for temperature control between a high temperature portion and a low temperature portion, and according to an improved configuration of the present invention, a hole shape is designed according to the purpose to generate a pressure difference of a fluid, and consequently to sequentially It is possible to realize the heat transfer control, heating, cooling, etc. of the desired portion by forming a high degree of industrial applicability and can be used for various applications.

도 1은 종래 열 스위치의 일례를 도시한 것으로서, 도 1의 (a)는 OFF된 상태를 나타내고 도 1의 (b)는 ON된 상태를 나타낸다. 1 shows an example of a conventional thermal switch, in which FIG. 1A shows an OFF state and FIG. 1B shows an ON state.

도 2는 종래 열 스위치의 또 다른 일례를 도시한 것으로서, 도 2의 (a)는 OFF된 상태를 나타내고 도 2의 (b)는 ON된 상태를 나타낸다. Figure 2 shows another example of the conventional thermal switch, Figure 2 (a) shows the OFF state and Figure 2 (b) shows the ON state.

도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따른 열 스위치의 사시도이다.3A is a perspective view of a thermal switch in accordance with one embodiment of the present invention.

도 3b는 도 3a의 A-A' 단면도이다.3B is a cross-sectional view taken along the line A-A 'of FIG. 3A.

도 3c는 도 3b의 변형례를 도시한 단면도이다.3C is a cross-sectional view illustrating a modification of FIG. 3B.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 열 스위치의 ON된 상태의 단면도이다.4 is a cross-sectional view of an ON state of a thermal switch according to an embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 열 스위치의 OFF된 상태의 단면도이다. 5 is a cross-sectional view of an OFF state of a thermal switch according to an embodiment of the present invention.

도 6a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 열 스위치의 상부 사시도이다.6A is a top perspective view of a thermal switch in accordance with another embodiment of the present invention.

도 6b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 열 스위치의 하부 사시도이다.6B is a bottom perspective view of a thermal switch in accordance with another embodiment of the present invention.

도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 열 스위치의 사시도이다.7 is a perspective view of a thermal switch according to another embodiment of the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

100 - 열 스위치 102, 202, 302 - 메인 패널100-Thermal Switch 102, 202, 302-Main Panel

104 - 홀 204, 304 - 홀 어레이104-Hole 204, 304-Hole Array

108, 208 - 유체 저장 채널 112 - 열전달 유체108,208-Fluid Storage Channel 112-Heat Transfer Fluid

130, 230, 330 - 열전달 유체 조절부130, 230, 330-Heat Transfer Fluid Control

132, 232, 332 - 열전달 유체 공급관132, 232, 332-heat transfer fluid supply lines

Claims (8)

히트 소스(heat source)와 히트 싱크(heat sink) 사이의 열 전달을 제어하는 열 스위치에 있어서,A heat switch for controlling heat transfer between a heat source and a heat sink, 메인 패널;Main panel; 상기 메인 패널의 하부면에 구비되어 열전달 유체가 내장 또는 상기 열전달 유체가 공급되는 홈 형상의 유체 저장 채널; 및A groove-shaped fluid storage channel provided on a lower surface of the main panel to which a heat transfer fluid is embedded or to which the heat transfer fluid is supplied; And 상기 메인 패널의 상부면에 구비되고 상기 유체 저장 채널과 연통되어 상기 유체 저장 채널로부터 상기 열전달 유체를 공급받아 유체 기둥을 형성하는, 서로 다른 지름을 갖는 복수개의 홀A plurality of holes having different diameters provided on an upper surface of the main panel and communicating with the fluid storage channel to receive the heat transfer fluid from the fluid storage channel to form a fluid column; 을 포함하여 상기 홀에서의 상기 유체 기둥의 형성 유무를 조절하여 상기 히트 소스와 상기 히트 싱크 사이의 열전달을 제어하는 것을 특징으로 하는 열 스위치.And controlling the heat transfer between the heat source and the heat sink by adjusting the formation of the fluid column in the hole. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 유체 저장 채널의 일측에는 상기 유체 저장 채널에 저장된 상기 열전달 유체의 양을 조절하는 열전달 유체 조절부가 구비되는 것을 특징으로 하는 열 스위치.And a heat transfer fluid controller configured at one side of the fluid storage channel to adjust an amount of the heat transfer fluid stored in the fluid storage channel. 제2항에 있어서,3. The method of claim 2, 상기 홀은 상기 열전달 유체 조절부로부터 멀어질수록 지름이 점점 작아지도록 배열된 것을 특징으로 하는 열 스위치.And the hole is arranged so that the diameter becomes smaller as it moves away from the heat transfer fluid control unit. 제2항에 있어서,3. The method of claim 2, 상기 홀은 지름의 크기가 서로 다른 것들이 혼합되어 배열된 것을 특징으로 하는 열 스위치.The hole is a thermal switch, characterized in that arranged in a mixture of different diameter sizes. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,5. The method according to any one of claims 1 to 4, 상기 홀의 내주면은 소수성 재료로 코팅된 것을 특징으로 하는 열 스위치.The inner circumferential surface of the hole is coated with a hydrophobic material. 히트 소스와 히트 싱크 사이의 열 전달을 제어하는 열 스위치에 있어서,A thermal switch for controlling heat transfer between a heat source and a heat sink, 메인 패널;Main panel; 상기 메인 패널의 상부면과 하부면을 관통하여 형성되며 서로 다른 지름을 갖는 복수의 홀이 어레이 형태로 배열된 홀 어레이; 및A hole array formed through the upper and lower surfaces of the main panel and having a plurality of holes having different diameters arranged in an array; And 상기 메인 패널의 하부면에 구비되며 상기 홀 어레이에 열전달 유체를 공급하여 상기 홀 어레이에 유체 기둥을 형성하도록 하는 복수의 유체 저장 채널A plurality of fluid storage channels provided on a lower surface of the main panel to supply heat transfer fluid to the hole array to form a fluid column in the hole array; 을 포함하여 상기 홀 어레이에서의 상기 유체 기둥의 형성 유무를 조절하여 상기 히트 소스와 상기 히트 싱크 사이의 열전달을 제어하는 것을 특징으로 하는 열 스위치.And controlling the heat transfer between the heat source and the heat sink by controlling the formation of the fluid column in the hole array. 제6항에 있어서,The method according to claim 6, 상기 각 유체 저장 채널의 일측에는 상기 각 유체 저장 채널에 저장된 상기 열전달 유체의 양을 조절하는 열전달 유체 조절부가 개별적으로 구비되는 것을 특징으로 하는 열 스위치.One side of each fluid storage channel is a heat switch, characterized in that the heat transfer fluid control unit for adjusting the amount of the heat transfer fluid stored in each fluid storage channel is provided separately. 제7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 열전달 유체 조절부는 상기 유체 저장 채널 각각에 대해 개별적으로 제어되는 것을 특징으로 하는 열 스위치.And the heat transfer fluid controller is individually controlled for each of the fluid storage channels.
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