KR101339593B1 - Cooler for electronic parts - Google Patents

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KR101339593B1
KR101339593B1 KR1020120074298A KR20120074298A KR101339593B1 KR 101339593 B1 KR101339593 B1 KR 101339593B1 KR 1020120074298 A KR1020120074298 A KR 1020120074298A KR 20120074298 A KR20120074298 A KR 20120074298A KR 101339593 B1 KR101339593 B1 KR 101339593B1
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Abstract

The present invention relates to a cooler for electronic components including a heat absorption and transmission member and multiple pipe-shaped members. The heat absorption and transmission member includes: a heat absorption plate part which is able to be closely combined with a heat generation component in at least one part in order to receive heat which is generated in the heat generation component; a heat transmission plate part which is extended from the heat absorption plate part; a first space which is formed to be sealed by the heat absorption plate part and the heat transmission plate part; a wick part which is formed in the inner surface of the heat absorption plate part and the heat transmission plate part which form the first space; and first operation fluid included in the first space. The multiple pipe-shaped members include a heat absorption part which receives heat from the heat transmission plate part by being combined with the heat transmission plate part of the heat absorption and transmission member; a heat emission part which emits heat by being extended from the heat absorption part; multiple groove wicks which are formed at length in a longitudinal direction on the inner surface of the heat absorption part and the heat generation part and are formed to be mutually separated in a circumference direction; a second space which is formed to be sealed in the connected inner space of the heat absorption part and the heat generation part; and second operation fluid which is included in the second space.

Description

전자부품용 냉각장치{cooler for electronic parts}Cooling device for electronic parts

본 발명은 냉각장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 컴퓨터와 같은 전자기기에 내장된 전자부품 중에 동작시 열을 발생시키는 발열부품을 냉각시키기 위하여, 다수의 냉각핀을 사용하지 않고도, 발열부품에 결합되는 부재와 이러한 부재에 결합되어 열을 방열하는 부재가 모두 일종의 히트파이프로 구성하여, 종래보다 효율적으로 발열부품에서 발생하는 열을 냉각시키는 것이 가능한 전자부품용 냉각장치에 관한 것이다. The present invention relates to a cooling device, and more particularly, to cool a heat generating part that generates heat during operation in an electronic part embedded in an electronic device such as a computer, to be coupled to the heat generating part without using a plurality of cooling fins. The present invention relates to a cooling device for an electronic component capable of cooling both heat generated from a heat generating component by forming a kind of heat pipe, both of which is a member and a member that radiates heat by being coupled to such a member.

전기전자 제품의 내부에는 동작시 열을 발생시키는 발열부품들이 내장되어 있다. 특히 컴퓨터의 내부에는 마더 보드에 실장된 CPU(central processing unit)나 그래픽 어탭터(graphic adapter)의 기판에 실장된 칩셋(chipset)과 같은 대표적인 발열부품이 있다. 이러한 발열부품의 열을 냉각시키기 위해 현재 다양한 형태의 냉각장치가 사용되고 있다. In the interior of the electric and electronic products, heat generating parts that generate heat during operation are built in. Especially inside the computer, there are representative heating components such as a central processing unit (CPU) mounted on a motherboard or a chipset mounted on a board of a graphic adapter. Various types of cooling devices are currently being used to cool the heat of these exothermic components.

종래의 냉각장치는 열전도율이 타소재에 비해 현저하게 뛰어난 히트파이프와, 이러한 히트파이프에 결합되어 열을 외부로 발산하는 방열핀들을 채용한 구성이 많이 사용되고 있다. Conventional cooling apparatuses have been widely used in which heat pipes have heat conductivity that is significantly superior to other materials, and heat dissipation fins coupled to the heat pipes to dissipate heat to the outside.

이러한 종래의 히트파이프 및 방열핀을 채용한 냉각장치는, 히트파이프의 일단부를 발열부품에 결합되어 열을 전달받는 전열블록에 결합하고, 그 타단부에는 방열핀을 결합한 구조가 대부분이다. The conventional cooling device employing a heat pipe and a heat dissipation fin has a structure in which one end of the heat pipe is coupled to a heat generating block to receive heat, and a heat dissipation fin is coupled to the other end thereof.

하지만, 이러한 구성의 냉각장치는, 발열부품의 열을 냉각시키기 위해서는, 그 발열부품에서 발생된 열이 전열블럭을 거쳐 히트파이프로 전달되고 다시 방열핀들로 전달되어야 하기 때문에, 전열블럭과 히트파이프, 그리고 다시 히트파이프와 방열핀들 간의 경계면에서 열저항이 발생하여, 열전달의 효율이 충분하지 못하다는 문제점이 있다. However, the cooling device of such a configuration, in order to cool the heat of the heat generating component, heat generated from the heat generating component must be transferred to the heat pipe through the heat transfer block and back to the heat radiation fins. And again, a heat resistance occurs at the interface between the heat pipe and the heat radiation fins, there is a problem that the efficiency of heat transfer is not enough.

또한, 전열블럭과 냉각핀의 열전도율이 히트파이프에 비해 현저히 떨어져 효율적인 냉각이 이루어지기에 부족하다는 문제점이 있다. In addition, there is a problem that the thermal conductivity of the heat transfer block and the cooling fin is significantly lower than that of the heat pipe and thus insufficient cooling is achieved.

특허 공개번호 10-2006-0028374Patent Publication No. 10-2006-0028374

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로, 발열부품에 접촉하여 열을 전달받는 구성과, 이로부터 열을 전달받아 방열하는 구성을 모두 일종의 히트파이프로 구성하여 냉각성능을 극대화시킬 수 있는 전자부품용 냉각장치를 제공함에 목적이 있다.The present invention is to solve the above problems, the configuration for receiving heat by contacting the heat generating parts, and the configuration for receiving heat from the heat dissipation of a kind of heat pipe for electronic components that can maximize the cooling performance It is an object to provide a cooling device.

본 발명은, 전자부품용 냉각장치에 관한 것으로서, 흡전열부재와, 파이프 형상이고 다수의 관형부재를 포함하여 이루어지되, 상기 흡전열부재는, 발열부품에서 발생되는 열을 전달받도록, 그 발열부품에 적어도 일부분이 밀착 결합될 수 있는 흡열판부; 상기 흡열판부로부터 연장 형성된 전열판부; 상기 흡열판부 및 전열판부에 의해 밀폐되도록 형성된 제1공간; 상기 제1공간을 형성한 상기 흡열판부 및 전열판부의 내측면에 형성된 윅(wick)부; 및 상기 제1공간에 구비된 제1작동유체;를 포함하여 구성되고, 상기 관형부재는, 상기 흡전열부재의 전열판부에 결합되어, 그 전열판부로부터 열을 전달받을 수 있는 흡열부; 상기 흡열부로부터 연장형성되어 열을 발산하는 방열부; 상기 상기 흡열부 및 방열부의 내측면에 길이방향을 따라 길게 형성되고, 원주방향으로 따라 상호 이격되도록 형성된 다수의 그루브(groove)윅; 상기 흡열부 및 방열부의 연통된 내부에 밀폐되도록 형성된 제2공간; 및 상기 제2공간에 구비된 제2작동유체를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다. The present invention relates to a cooling device for an electronic component, comprising a heat absorbing heat member and a pipe shape and a plurality of tubular members, wherein the heat absorbing heat member is configured to receive heat generated from the heat generating parts. At least a portion of the heat absorbing plate portion may be tightly coupled to; A heat transfer plate portion extending from the heat absorbing plate portion; A first space formed to be sealed by the heat absorbing plate part and the heat transfer plate part; A wick formed on inner surfaces of the heat absorbing plate portion and the heat transfer plate portion forming the first space; And a first working fluid provided in the first space, wherein the tubular member is coupled to a heat transfer plate portion of the heat absorption member and receives heat from the heat transfer plate portion. A heat dissipation unit extending from the heat absorbing unit and dissipating heat; A plurality of groove wicks formed on the inner surfaces of the heat absorbing portion and the heat dissipating portion along a length direction and spaced apart from each other in the circumferential direction; A second space formed to be sealed in communication with the heat absorbing portion and the heat radiating portion; And a second working fluid provided in the second space.

본 발명의 전자부품용 냉각장치는, 흡전열부재가 발열부품으로부터 열을 전달받고, 그 열은 흡전열부재에 결합된 관형부재로 전달됨과 동시에 관형부재에서 방열하도록 구성되어 있는데, 흡전열부재와 관형부재가 모두 열전도율이 뛰어난 히트파이프이기 때문에, 발열부품의 열이 신속하게 냉각될 수 있다는 효과가 있다. In the cooling device for an electronic component of the present invention, the heat absorbing heat member receives heat from the heat generating parts, and the heat is transferred to the tubular member coupled to the heat absorbing heat member, and is configured to radiate heat from the tubular member. Since the tubular members are all heat pipes having excellent thermal conductivity, there is an effect that the heat of the heat generating parts can be cooled quickly.

본 발명에 의하면, 종래와 같이 냉각핀을 구비하지 않고, 내측면에 그루브윅을 구비한 관형부재가 냉각핀의 역할을 하는 방열부를 구비하고 있기 때문에, 열전달 및 냉각이 동시에 일어나며 보다 빠른 냉각이 가능하다는 효과를 얻을 수 있다. According to the present invention, since the tubular member having groove grooves on the inner side does not have a cooling fin as in the related art, and has a heat dissipation unit acting as a cooling fin, heat transfer and cooling occur at the same time, thereby enabling faster cooling. Can be obtained.

도 1은 본 발명에 따른 일실시예의 전자부품용 냉각장치의 사시도,
도 2는 도 1의 냉각장치를 아래에서 바라본 도면,
도 3은 도 1의 흡전열부재 만을 도시한 도면,
도 4는 도 3의 Ⅳ-Ⅳ선에 따른 개략적 단면도,
도 5는 도 1의 관형부재 하나를 도시한 도면,
도 6은 도 5의 Ⅵ-Ⅵ선에 따른 개략적 단면도,
도 7은 본 발명에 따른 다른 실시예의 전자부품용 냉각장치의 사시도,
도 8는 도 7의 냉각장치를 아래에서 바라본 도면,
도 9와 도 10은 도 7의 흡전열부재 만을 도시한 도면,
도 11은 도 7의 관형부재 하나의 도면.1 is a perspective view of a cooling device for an electronic component according to an embodiment of the present invention;
Figure 2 is a view from below the cooling device of Figure 1,
3 is a view showing only the heat absorption member of FIG. 1;
4 is a schematic cross-sectional view taken along line IV-IV of FIG. 3;
5 is a view showing one tubular member of FIG. 1;
FIG. 6 is a schematic cross-sectional view taken along line VI-VI of FIG. 5;
7 is a perspective view of a cooling apparatus for an electronic component according to another embodiment of the present invention;
8 is a view as viewed from below the cooling device of FIG.
9 and 10 are views illustrating only the heat absorption member of FIG. 7;
FIG. 11 is a view of one tubular member of FIG. 7; FIG.

본 발명에 따른 일실시예의 전자부품용 냉각장치(1)를 도 1내지 도 6를 참조하며 설명한다. An electronic device cooling apparatus 1 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 6.

본 실시예의 전자부품용 냉각장치(1)는, 전기전자부품으로서 작동시 열을 발생시키는 발열부품, 예컨대 컴퓨터의 메인보드에 실장된 중앙처리장치(central processing unit; cpu), 혹은 그래픽 어탭터(graphic adapter)의 기판에 실장된 칩셋(chipset)과 같은 발열부품을 냉각시킨다. The cooling device 1 for an electronic component according to the present embodiment is a heat generating component that generates heat during operation as an electrical and electronic component, for example, a central processing unit (cpu) mounted on a main board of a computer, or a graphic adapter. It cools down heating elements such as chipsets mounted on the board of the adapter.

상기 전자부품용 냉각장치(1)는, 흡전열부재(10)와 관형부재(30)을 포함하여 구성된다. 한편, 도 1를 참조하면, 냉각장치(1)에는 냉각팬(50)이 구비되어 있다. 다만, 실시예에 따라서는 냉각팬이 구비되지 않고 자연대류에 의해서만 냉각이 이루어지도록 할 수도 있다. The electronic device cooling device 1 includes a heat absorption member 10 and a tubular member 30. Meanwhile, referring to FIG. 1, the cooling device 1 is provided with a cooling fan 50. However, according to the embodiment, the cooling fan may be provided only by natural convection without a cooling fan.

상기 흡전열부재(10)는, 발열부품에 결합되어 그 발열부품에서 발생되는 열을 전달받는 것은 물론 관형부재들로 그 열을 전달해주는 역할을 수행한다. 흡전열부재(10)는, 흡열판부(12), 전열판부(14), 제1공간(16), 윅부(18), 홈부(19) 및 작동유체를 포함하여 구성되어 있다. The heat absorbing heat member 10 is coupled to the heat generating parts to receive heat generated from the heat generating parts as well as to transfer the heat to the tubular members. The heat absorbing member 10 includes a heat absorbing plate portion 12, a heat transfer plate portion 14, a first space 16, a wick portion 18, a groove portion 19, and a working fluid.

본 실시예의 경우, 흡전열부재(10)는, 전체적으로 원통형상이다. 원통형상의 바닥부분이 흡열판부를 이루게 되고, 흡열판부를 제외한 나머지 부분, 즉 측면판과 상측판이 전열판부를 형성한다.In the case of this embodiment, the heat absorption member 10 is generally cylindrical in shape. The cylindrical bottom portion forms the heat absorbing plate portion, and the remaining portions except the heat absorbing plate portion, that is, the side plate and the upper plate form the heat transfer plate portion.

상기 흡열판부(12)는, 발열부품에서 발생되는 열을 전달받도록, 그 발열부품에 적어도 일부분이 밀착 결합될 수 있는 구성이다. 흡열판부(12)의 하측면의 전체 또는 일부분이 발열부품에 밀착결합되게 된다. 밀착결합시키기 위한 구성은 브라켓과 같은 종래 공지된 기술을 이용한다. 한편, 흡열판부 및 전열판부의 재질은 구리가 가장 바람직하며, 알루미늄도 가능하다. The heat absorbing plate part 12 is configured to be at least partially coupled to the heat generating part so as to receive heat generated from the heat generating part. All or part of the lower surface of the heat absorbing plate portion 12 is in close contact with the heat generating parts. The construction for tight coupling uses a conventionally known technique such as a bracket. On the other hand, the material of the heat absorbing plate portion and the heat transfer plate portion is most preferably copper, aluminum is also possible.

상기 전열판부(14)는 흡열판부(12)로부터 위를 향해 연장 형성되어 있다. 그리고 그 상측 단부에는 상측면이 있어서, 그 내부는 밀폐된다. 상기 제1공간(16)은, 흡열판부(12) 및 전열판부(14)에 의해 밀폐되도록 형성된 공간을 지시한다. 제1공간(16)은 진공상태이다. The heat transfer plate portion 14 extends upward from the heat absorbing plate portion 12. The upper end has an upper side, and the inside thereof is sealed. The first space 16 indicates a space formed to be sealed by the heat absorbing plate portion 12 and the heat transfer plate portion 14. The first space 16 is in a vacuum state.

전열판부(14)의 측면에는 횡방향의 단면이 반원인 홈부(19)가 상하방향으로 연장 형성되어 있다. 홈부(19)는 측면의 원주를 따라 상호 이격되어 다수개가 구비되어 있다. On the side surface of the heat transfer plate portion 14, a groove portion 19 having a semicircular cross section in the transverse direction extends in the vertical direction. The groove portion 19 is provided with a plurality of spaced apart from each other along the circumference of the side.

하나의 관형부재(30)의 흡열부(32)는 대응하는 하나의 홈부(19)에 결합되어 있다. 홈부(19)의 단면 형상이 반원이므로, 흡열부(32)의 외측면의 대략 반이 홈부(19)에 삽입되어 결합된다. 결합되는 방식은 솔더링 등에 의한다. The heat absorbing portion 32 of one tubular member 30 is coupled to the corresponding one groove portion 19. Since the cross-sectional shape of the groove portion 19 is a semicircle, approximately half of the outer surface of the heat absorbing portion 32 is inserted into the groove portion 19 to be coupled. The coupling method is by soldering or the like.

한편, 다른 실시예의 경우, 홈부의 단면 형상은 반원이 아닐수도 있다. 즉, 반원보다 낮은 높이로 형성될 수 있고, 이 경우 관형부재(30)는 직경의 반이 아닌 그 보다 적게 홈부에 삽입되어 결합된다. 또한 실시예에 따라서는 전열판부의 측면에 별도의 홈부가 형성되지 않을 수도 있으며, 이 경우 관형부재는 솔더링과 같은 용접 방식에 의해 전열판부의 외측면에 결합될 수 있다. On the other hand, in the other embodiment, the cross-sectional shape of the groove may not be a semicircle. That is, it can be formed at a height lower than the semicircle, in which case the tubular member 30 is inserted into the groove portion less than half of the diameter is coupled to. In addition, according to the embodiment, a separate groove may not be formed on the side of the heat transfer plate part. In this case, the tubular member may be coupled to the outer surface of the heat transfer plate part by a welding method such as soldering.

상기 윅부(18)는, 제1공간(16)을 형성한 흡열판부(12) 및 전열판부(14)의 내측면에 형성된다. 흡열판부(12)는 원통형상의 바닥면을 이루는 부재이다. 전열판부의 경우 측벽의 내측면에만 윅부가 형성될 수 있다. 본 실시예의 경우, 윅부(18)는 금속분말이 소결되어 형성된 소결윅(sintered wick)을 포함한다. The wick portion 18 is formed on the inner surfaces of the heat absorbing plate portion 12 and the heat transfer plate portion 14 having the first space 16. The heat absorbing plate portion 12 is a member forming a cylindrical bottom surface. In the case of the heat transfer plate portion, the wick portion may be formed only on the inner side surface of the side wall. In the present embodiment, the wick portion 18 includes a sintered wick formed by sintering the metal powder.

한편, 다른 실시예의 경우, 윅부는, 그루브윅(groove wick)으로 구비될 수도 있고, 또는 소결윅 및 그루브윅이 모두 구비된 컴퍼지트윅(composited wick) 일 수도 있다. Meanwhile, in another embodiment, the wick may be provided as a groove wick, or may be a composite wick provided with both a sintered wick and a grooved wick.

상기 작동유체는, 제1공간(16)에 구비되어 흡열판부(12)로 전달된 발열부품의 열에 의해 유체에서 기체로 상변화하며 상부로 이동한 후, 전열판부(14)로 열을 빼앗기며 다시 액체로 상변화된다. 작동유체로는 증류수, 알콜, 아세톤 중 어느 하나를 사용한다. The working fluid, which is provided in the first space 16 and moves upward from the fluid to the gas by the heat of the heat generating parts transferred to the heat absorbing plate part 12, is deprived of heat by the heat transfer plate part 14. Phase changes back to liquid. Distilled water, alcohol, acetone is used as the working fluid.

액체 상태의 작동유체는 윅부(18)를 따라 모세압에 의해 다시 흡열판부(12)로 이동하는데, 이렇듯 작동유체는 제1공간(16)과 윅부(18)를 순환하며 발열부품의 열을 전열판부(14)로 전달하게 된다. The working fluid in the liquid state is moved back to the heat absorbing plate part 12 by capillary pressure along the wick part 18. As such, the working fluid circulates through the first space 16 and the wick part 18 and heats the heat of the heating element. It is delivered to the unit (14).

다시 말하자면, 발열부품과 접촉되는 흡열판부(12)의 바닥면에서 증발된 증기는 증기통로를 통해 위쪽 또는 모든 방향으로 이동하고 원통측면에서 열을 빼앗겨 소결윅에 의하여 바닥면으로 액체는 다시 귀환한다. 즉 전열판부의 외측면에 접한 관형부재에 의하여 열을 빼앗기는 증기는 액체로 상변화 하고 액체는 소결윅에 의하여 바닥면으로 다시 귀환하는 반복적인 작업을 한다In other words, the vapor evaporated from the bottom surface of the heat absorbing plate portion 12 which is in contact with the heating element moves upward or in all directions through the steam passage and loses heat from the cylindrical side, and the liquid is returned back to the bottom surface by the sintering wick. . In other words, the steam which loses heat by the tubular member in contact with the outer surface of the heat transfer plate is changed into a liquid and the liquid is returned to the bottom by sintering wick.

한편, 실시예에 따라서는 흡전열부재가 원통형상이 아니고, 전체적으로 다각기둥형상일 수도 있다. 이 경우에도, 흡전열부재의 전열판부의 외측면의 적어도 일부에는 일측방향으로 연장 형성된 홈부가 다수 형성된다. 앞선 실시예와 마찬가지로, 하나의 관형부재의 흡열부는 대응하는 하나의 홈부에 결합된다. On the other hand, in some embodiments, the heat absorbing heat member is not cylindrical but may be polygonal in shape. Also in this case, a plurality of groove portions extending in one direction are formed in at least a part of the outer surface of the heat transfer plate portion of the heat absorption member. As in the previous embodiment, the heat absorbing portion of one tubular member is coupled to the corresponding one groove portion.

상기 관형부재(30)는, 내부 측면에 그루브윅(groove wick;31)을 구비한 얇은 금속 파이프로서, 내부에는 작동유체를 구비하고 있어서 히트파이프 기능을 수행한다. 중력의 역방향으로도 열전달이 가능하다. 관형부재는 구리재질이지만, 다른 실시예의 경우, 알루미늄 또는 스테인레스 스틸도 가능하다. The tubular member 30 is a thin metal pipe having a groove wick 31 on its inner side, and has a working fluid therein to perform a heat pipe function. Heat can also be transferred in the reverse direction of gravity. The tubular member is made of copper, but in other embodiments, aluminum or stainless steel is also possible.

관형부재(30)는 흡열부(32)와 방열부(34)로 구성된다. 즉, 관형부재(30)가 흡전열부재로부터 열을 전달받는 것과 동시에, 외부에 방열하는 역할을 수행한다. The tubular member 30 is composed of a heat absorbing portion 32 and a heat radiating portion 34. That is, the tubular member 30 receives heat from the heat absorbing member and at the same time serves to radiate heat to the outside.

본 냉각장치에는 별도로 구비된 방열핀들이 없다는 것이 특징적인 구성의 하나이다. 또한 히트파이프 기능의 관형부재(30)를 채용했기 때문에, 열전도율이 빨라, 냉각이 종래의 냉각핀을 이용한 냉각장치와는 비교할 수 없을 정도로 신속하게 이루어진다는 장점이 있다. This cooling device is one of the characteristic configuration is that there are no heat radiation fins provided separately. In addition, since the tubular member 30 having the heat pipe function is adopted, the thermal conductivity is high, and the cooling is faster than that of a conventional cooling apparatus using cooling fins.

흡열부(32)는, 흡전열부재(10)의 전열판부(14)의 홈부(19)에 결합되어, 그 전열판부(14)로부터 열을 전달받는다. 방열부(34)는, 흡열부(32)로부터 일체로 연장형성되어 열을 발산하는 구성이다. The heat absorbing portion 32 is coupled to the groove portion 19 of the heat transfer plate portion 14 of the heat transfer member 10 and receives heat from the heat transfer plate portion 14. The heat radiating part 34 is a structure which extends integrally from the heat absorbing part 32, and dissipates heat.

방열부(34)의 길이는 필요에 따라 변경가능하며 그 전체 형상도 필요에 따라 다양하게 구성하는 것이 가능하다. 내측면에 소결윅이 구비된 종래 히트파이프의 경우에는 변형시킬때 소결윅의 손상을 우려하였으나, 본 발명의 관형부재는 소결윅이 아닌 그루브윅을 구비하고 있기 때문에 손상의 우려가 현저히 적다. The length of the heat radiating part 34 can be changed as needed, and the whole shape can also be comprised variously as needed. In the case of a conventional heat pipe having a sintered wick on the inner side, there is a concern about damage to the sintered wick when it is deformed.

본 실시예의 경우, 관형부재의 흡열부(32)는 직선형태이다. 방열부(34)는 다수의 직선부와 다수의 곡선부를 구비하도록 연장되어 있다. 이러한 방식으로 원하는 다양한 모양이 구현될 수 있다. 또한 관형부재의 내경은 0.6mm~3mm 사이가 열전도율을 고려하여 적절하다. 그 보다 작은 경우와 큰 경우에는 전도율이 떨어지게 된다. 또한, 열전도율을 고려하면, 관형부재의 전체길이는 30~60cm 정도가 바람직하며, 두께는 0.3~0.5mm가 바람직하다. In the present embodiment, the heat absorbing portion 32 of the tubular member is straight. The heat dissipation part 34 is extended so that it may have many linear parts and many curved parts. In this way, various shapes can be implemented. In addition, the inner diameter of the tubular member is appropriate considering the thermal conductivity between 0.6mm ~ 3mm. In smaller and larger cases, the conductivity drops. In addition, in consideration of thermal conductivity, the total length of the tubular member is preferably about 30 to 60 cm, and the thickness is preferably 0.3 to 0.5 mm.

상기 그루브윅(31)은, 흡열부(32) 및 방열부(34)의 내측면에 길이방향을 따라 길게 형성된다. 그리고, 다수의 그루브윅(31)들은, 관형부재의 내측면의 원주방향으로 따라 상호 이격되도록 형성된다. The groovewick 31 is formed to extend in the longitudinal direction on the inner surfaces of the heat absorbing portion 32 and the heat dissipating portion 34. The plurality of groovewicks 31 are formed to be spaced apart from each other along the circumferential direction of the inner surface of the tubular member.

본 실시예의 경우, 그루브윅(31)의 단면 형상은 사각형이다. 다른 실시예의 경우, 삼각형도 가능하다. 그루브윅(31)의 깊이는, 0.08mm~0.12mm 사이가 열전도율을 고려할때 가장 바람직하다. 또한, 내측면의 원주방향으로, 그루브윅이 형성된 부분과 형성되지 않은 부분의 비율은 1;3 정도가 바람직하다. In the case of this embodiment, the cross-sectional shape of the groovewick 31 is square. In other embodiments, triangles are also possible. The depth of the grooved 31 is most preferably between 0.08 mm and 0.12 mm in consideration of the thermal conductivity. In addition, in the circumferential direction of the inner side, the ratio of the portion where grooved is formed and the portion not formed is preferably about 1: 3.

상기 제2공간은, 흡열부(32) 및 방열부(34) 내부에 형성되어 상호 연통된 공간으로서, 밀폐되어 있다. 제2공간에는 제2작동유체가 포함되어 있다. The second space is a space formed in the heat absorbing portion 32 and the heat dissipating portion 34 and communicated with each other and is sealed. The second space contains a second working fluid.

상기 제2작동유체는, 흡열부에서 열을 흡수하여 액체에서 증기로 상변화 하고 상변화된 증기는 증기통로를 통하여 방열부로 이동하여 방열부에서 외부공기와의 열교환으로 기체는 액체로 상변화하여 액체는 그루브윅을 통해 다시 흡열부로 이동하는 반복적인 작업을 수행한다. 여기서 방열부는 열의 이동경로와 방열의 2가지 역할을 수행한다. 반면 내경이 아주 작을 경우 증기와 액체가 단계적으로 형성되어 증기와 액체의 진동에 의한 열교환도 가능하다.The second working fluid absorbs heat from the heat absorbing part to change the phase from liquid to steam, and the phase-changed steam moves to the heat radiating part through the steam passage, and the gas changes into liquid by heat exchange with external air in the heat radiating part. Performs an iterative task of moving back to the endotherm through Groovwick. Here, the heat dissipation unit performs two roles of heat transfer path and heat dissipation. On the other hand, when the inner diameter is very small, steam and liquid are formed step by step, and heat exchange by vibration of the vapor and liquid is also possible.

한편 본 실시예의 경우, 그루브윅(31)은, 길이방향으로 직선형태로 연장형성되어 있으나, 실시예에 따라서는, 그루브윅이 길이방향으로 연장하되. 동시에 원주방향으로 약간식 회전하면서 연장형성된 나선형상(spiral)이 될 수도 있다. Meanwhile, in the present embodiment, the groovewick 31 extends in a straight line in the longitudinal direction, but according to the embodiment, the groovewick extends in the longitudinal direction. At the same time it may be an elongated spiral with a slight rotation in the circumferential direction.

상술한 구성의 전자부품용 냉각장치(1)에 의하면, 다음과 같은 작용 효과를 얻을 수 있다. According to the cooling device 1 for electronic components of the above-mentioned structure, the following effect can be acquired.

냉각핀의 구성을 채용하지 않고, 히트파이프 기능을 수행하는 흡전열부재와 관형부재만으로 냉각장치를 구성하였기 때문에, 발열부품의 열을 빠르게 효과적으로 전달받아 외부로 방열하는 것이 가능하다는 장점이 있다. Since the cooling device is composed of only the heat absorbing heat member and the tubular member which perform the heat pipe function without adopting the configuration of the cooling fin, there is an advantage that the heat of the heat generating parts can be effectively and quickly radiated to the outside.

발열부품의 열이, 두 개의 히트파이프(흡전열부재와, 관형부재)만을 거쳐 방열되기 때문에 종래 구성의 장치에 비해, 열저항이 크게 낮아 열전도 효율이 뛰어나다는 장점이 있다. Since the heat of the heat generating parts is dissipated through only two heat pipes (absorbing heat member and tubular member), the heat resistance is significantly lower than that of the conventional structure, so that the heat conduction efficiency is excellent.

관형부재가 내부에 그루브윅을 구비하고 있기 때문에, 중력방향에 영향을 받지 않게 되어, 다양한 형상의 방열부를 구성할 수 있다는 장점이 있다. Since the tubular member is provided with a grooved wick therein, the tubular member is not influenced by the direction of gravity, and thus the heat dissipation part having various shapes can be configured.

또한, 종래의 얇고 넓은 방열핀 다수를 사용하여 냉각팬을 구동하는 냉각장치의 경우, 냉각팬의 유동은 넓은 다수의 핀(피치는 좁음)을 통과해야 하므로 소음 상승, 압력감소 등의 단점이 있으나, 본 발명은 내경 약 0.6~3mm 원형 파이프로 구성되므로 바람의 저항이 작아 소음감소, 압력감소 최소화, 유동개선으로 성능향상 등의 장점이 있다.In addition, in the case of a cooling device that drives a cooling fan using a plurality of thin and wide heat dissipation fins in the related art, the flow of the cooling fan must pass through a large number of fins (narrow pitch), but there are disadvantages such as noise increase and pressure reduction. Since the present invention is composed of a circular pipe of about 0.6 ~ 3mm in diameter, the resistance of the wind is small, so there is an advantage of reducing the noise, minimizing the pressure reduction, improving the performance by improving the flow.

한편, 도 7 내지 도 11에는 본 발명에 따른 다른 실시예의 전자부품용 냉각장치(1a)가 도시되어 있다. 7 to 11 show another embodiment of the cooling apparatus 1a for an electronic component according to the present invention.

본 실시예의 냉각장치(1a)는 앞선 실시예의 냉각장치(1)와 비교하면, 흡전열부재(10a)의 형상이 다르다. 하지만, 열전달 메카니즘은 양 실시예가 동일하다. 이하에서는 앞선 실시예와 차이나는 구성에 대해서 주로 설명하며, 설명되지 않은 구성에 대해서는 앞선 실시예의 대응되는 구성에 관한 설명이 그대로 혹은 적절하게 변형되어 적용된다. The cooling device 1a of this embodiment has a different shape of the heat absorption member 10a compared with the cooling device 1 of the previous embodiment. However, the heat transfer mechanism is the same in both embodiments. Hereinafter, the configuration different from the above embodiment will be mainly described, and for the configuration not described, the description of the corresponding configuration of the previous embodiment is applied as it is or modified appropriately.

본 실시예의 전자부품용 냉각장치(1a)는, 흡전열부재(10a)가 전체적으로 납작한 판형상이다. 흡전열부재(10a)의 내부에는 제1공간(16a)이 구비된다. 제1공간(16a)을 형성하는 흡전열부재의 내측면에는 윅부(18a)가 구비되어 있다. The cooling device 1a for electronic components of this embodiment has a flat plate shape in which the heat absorbing member 10a is flat. The first space 16a is provided inside the heat absorption member 10a. The wick part 18a is provided in the inner surface of the heat absorption member which forms the 1st space 16a.

흡전열부재(10a)는, 판형상의 부재를 도 9와 도 10에 잘 도시된 바와 같은 형상으로 구부려서 얻는다. 흡전열부재(10a)의 중간부분이 흡열판부(12a)를 구성하고, 그 흡열판부(12a)의 양측에서 전열판부(14a)가 3차례 구부러지면서 상측으로 연장형성되어 있다. 연장된 양측의 전열판부(14a)의 각각의 단부는 상호 이격되어 있다. The heat absorption member 10a is obtained by bending a plate-like member into a shape as shown in FIGS. 9 and 10. The middle portion of the heat absorbing member 10a constitutes the heat absorbing plate portion 12a, and the heat transfer plate portion 14a extends upward while being bent three times on both sides of the heat absorbing plate portion 12a. Each end part of the heat-transfer plate part 14a of the extended both sides is spaced apart from each other.

전열판부(14a)의 외측면의 상부에는 연장되는 방향에 직교하는 방향으로 연장형성된 홈부(19a)가 다수 형성되어 있다. 각 홈부(19a)에는 대응하는 하나의 관형부재의 흡열부(32a)가 결합되어 있다. In the upper part of the outer side surface of the heat exchanger part 14a, the groove part 19a extended in the direction orthogonal to the extending direction is formed in multiple numbers. Each groove portion 19a is coupled with a heat absorbing portion 32a of a corresponding tubular member.

도 11을 참조하면, 본 실시예의 경우, 흡열부(32a)는 관형부재의 양단부에 구비되고, 방열부(34a)는 양단부의 흡열부를 제외한 중간 부분에 구비된다. Referring to FIG. 11, in the present embodiment, the heat absorbing portion 32a is provided at both ends of the tubular member, and the heat radiating portion 34a is provided at the middle portion except for the heat absorbing portion of both ends.

본 실시예의 경우, 관형부재의 양끝단에 흡열부(32a)를 위치시켜 최대의 열 흡수 효과 및 구배에 최소의 영향을 받도록 구성된 것이다. In this embodiment, the heat absorbing portion 32a is positioned at both ends of the tubular member so that the heat absorbing effect and the gradient are minimally affected.

다른 실시예의 경우, 납작한 판 형상의 흡전열부재는 필요에 따라 다양하게 변형될 수 있으며, 관형부재의 전체 모양 역시 다양하게 변형되는 것이 가능하다. In another embodiment, the flat plate-like heat absorption member may be variously modified as necessary, and the overall shape of the tubular member may also be variously modified.

1 ... 전자부품용 냉각장치
10 ... 흡전열부재 12 ... 흡열판부
14 ... 전열판부 16 ... 제1공간
18 ... 윅부 19 ... 홈부
30 ... 관형부재 31 ... 그루브윅
32 .. 흡열부 34 .. 방열부 1 ... cooling system for electronic components
10 ... heat absorbing member 12 ... heat absorbing plate
14 ... heat plate 16 ... first space
18 ... Wick part 19 ... Home part
30 ... tubular member 31 ... grooved
32 .. heat absorber 34 .. heat sink

Claims (9)

흡전열부재와, 파이프 형상이고 다수의 관형부재를 포함하여 이루어진 냉각
장치로서,
상기 흡전열부재는,
발열부품에서 발생되는 열을 전달받도록, 그 발열부품에 적어도 일부분이 밀
착 결합될 수 있는 흡열판부;
상기 흡열판부로부터 연장 형성된 전열판부;
상기 흡열판부 및 전열판부에 의해 밀폐되도록 형성된 제1공간;
상기 제1공간을 형성한 상기 흡열판부 및 전열판부의 내측면에 형성된 윅
(wick)부; 및
상기 제1공간에 구비된 제1작동유체;를 포함하여 구성되고,
상기 관형부재는,
상기 흡전열부재의 전열판부에 결합되어, 그 전열판부로부터 열을 전달받을 수 있는 흡열부;
상기 흡열부로부터 연장형성되어 열을 발산하는 방열부;
상기 흡열부 및 방열부의 내측면에 길이방향을 따라 길게 형성되고, 원
주방향으로 따라 상호 이격되도록 형성된 다수의 그루브(groove)윅;
상기 흡열부 및 방열부의 연통된 내부에 밀폐되도록 형성된 제2공간; 및 상기 제2공간에 구비된 제2작동유체를 포함하되,
상기 흡전열부재는, 전체적으로 납작한 판형상이고,
상기 흡전열부재의 전열판부는, 상기 흡열판부의 적어도 하나의 측면으로부터 연장형성되되, 상부로 구부러지면 연장형성되고, 그 외측면의 적어도 일부에는 연장되는 방향에 직교하는 방향으로 연장형성된 홈부가 다수 형성되고, 상기 각 관형부재의 흡열부는 상기 각 홈부에 결합된 것을 특징으로 하는 전자부품용 냉각장치. Cooling heat member and cooling consisting of a pipe and a plurality of tubular members
As an apparatus,
The heat absorption member,
At least a portion of the heating element is pushed to receive heat generated by the heating element.
Heat absorbing plate portion that can be bonded;
A heat transfer plate portion extending from the heat absorbing plate portion;
A first space formed to be sealed by the heat absorbing plate part and the heat transfer plate part;
The wick formed on the inner surface of the heat absorbing plate portion and the heat transfer plate portion forming the first space
(wick) part; And
A first working fluid provided in the first space;
The tubular member,
Is coupled to the heat transfer plate portion of the heat absorbing member, the heat absorbing portion capable of receiving heat from the heat transfer plate portion;
A heat dissipation unit extending from the heat absorbing unit and dissipating heat;
It is formed long in the longitudinal direction on the inner surface of the heat absorbing portion and the heat radiating portion,
A plurality of grooves wick formed to be spaced apart from each other along the circumferential direction;
A second space formed to be sealed in communication with the heat absorbing portion and the heat radiating portion; And a second working fluid provided in the second space,
The said heat absorption member is a flat plate shape as a whole,
The heat transfer plate portion of the heat absorbing member extends from at least one side surface of the heat absorbing plate portion, and is formed to be extended when bent upward, and at least a portion of the outer side surface is formed with a plurality of groove portions extending in a direction orthogonal to the extending direction. And the heat absorbing portion of each tubular member is coupled to each of the groove portions. 흡전열부재와, 파이프 형상이고 다수의 관형부재를 포함하여 이루어진 냉각장치로서,
상기 흡전열부재는,
발열부품에서 발생되는 열을 전달받도록, 그 발열부품에 적어도 일부분이 밀
착 결합될 수 있는 흡열판부;
상기 흡열판부로부터 연장 형성된 전열판부;
상기 흡열판부 및 전열판부에 의해 밀폐되도록 형성된 제1공간;
상기 제1공간을 형성한 상기 흡열판부 및 전열판부의 내측면에 형성된 윅
(wick)부; 및
상기 제1공간에 구비된 제1작동유체;를 포함하여 구성되고,
상기 관형부재는,
상기 흡전열부재의 전열판부에 결합되어, 그 전열판부로부터 열을 전달받을
수 있는 흡열부;
상기 흡열부로부터 연장형성되어 열을 발산하는 방열부;
상기 흡열부 및 방열부의 내측면에 길이방향을 따라 길게 형성되고, 원
주방향으로 따라 상호 이격되도록 형성된 다수의 그루브(groove)윅;
상기 흡열부 및 방열부의 연통된 내부에 밀폐되도록 형성된 제2공간; 및
상기 제2공간에 구비된 제2작동유체를 포함하되,
상기 흡전열부재의 윅부는, 소결윅(sintered wick)과 그루브윅(groove wick) 중 어느 하나이거나, 소결윅 및 그루브윅을 모두 포함한 컴퍼지트윅(composited wick)인 것을 특징으로 하는 전자부품용 냉각장치.A cooling device comprising a heat absorption member and a pipe shape and a plurality of tubular members,
The heat absorption member,
At least a portion of the heating element is pushed to receive heat generated by the heating element.
Heat absorbing plate portion that can be bonded;
A heat transfer plate portion extending from the heat absorbing plate portion;
A first space formed to be sealed by the heat absorbing plate part and the heat transfer plate part;
The wick formed on the inner surface of the heat absorbing plate portion and the heat transfer plate portion forming the first space
(wick) part; And
A first working fluid provided in the first space;
The tubular member,
Is coupled to the heat transfer plate portion of the heat absorbing member, and receives heat from the heat transfer plate portion
Endothermic portion that can be;
A heat dissipation unit extending from the heat absorbing unit and dissipating heat;
It is formed long in the longitudinal direction on the inner surface of the heat absorbing portion and the heat radiating portion,
A plurality of grooves wick formed to be spaced apart from each other along the circumferential direction;
A second space formed to be sealed in communication with the heat absorbing portion and the heat radiating portion; And
Including a second working fluid provided in the second space,
The wick portion of the heat absorption member is any one of a sintered wick and a grooved wick, or a composite wick including both a sintered wick and a grooved wick. Device. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 관형부재의 흡열부는, 상기 흡전열부재의 전열판부의 외측면에 형성된
홈부에 결합된 것을 특징으로 하는 전자부품용 냉각장치. 3. The method according to claim 1 or 2,
The heat absorbing portion of the tubular member is formed on an outer surface of the heat transfer plate portion of the heat absorbing heat member.
Cooling device for an electronic component, characterized in that coupled to the groove. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 관형부재의 흡열부는, 직선형태이고,
상기 관형부재의 방열부는, 상기 흡열부로부터 연장형성되되, 적어도 2개 이
상의 직선부와 2개 이상의 곡선부를 구비하도록 연장형성된 것을 특징으로 하는 전
자부품용 냉각장치. 3. The method according to claim 1 or 2,
The heat absorbing portion of the tubular member is a straight line shape,
The heat dissipation portion of the tubular member, extending from the heat absorbing portion, at least two
Characterized in that it is extended to have a straight portion and two or more curved portions of the phase
Cooling device for magnetic parts. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 관형부재의 내경은 0.6~3mm 의 범위이고,
상기 관형부재의 내측면에 형성된 그루브윅의 깊이는 0.08~0.12mm 의 범위이
고, 그 그루브의 단면형상은 사각형 또는 삼각형인 것을 특징으로 하는 전자부품용 냉각장치. 3. The method according to claim 1 or 2,
The inner diameter of the tubular member is in the range of 0.6 ~ 3mm,
The depth of the grooved groove formed on the inner surface of the tubular member is in the range of 0.08 ~ 0.12mm
The groove has a cross-sectional shape of a rectangular or triangular shape. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 그루브윅은 길이방향으로 연장형성되되, 원주방향으로 회전하면서 길이
방향으로 연장형성된 나선형상(spiral)인 것을 특징으로 하는 전자부품용 냉각장치.3. The method according to claim 1 or 2,
The groovewick is formed extending in the longitudinal direction, the length while rotating in the circumferential direction
Cooling device for an electronic component, characterized in that the spiral extending in the direction (spiral). 제 2항에 있어서,
상기 흡전열부재는, 전체적으로 원통형상이고,
상기 흡전열부재의 전열판부의 외측면의 적어도 일부에는 상하방향으로 연장
형성된 홈부가 다수 형성되고,
상기 각 관형부재의 흡열부는 상기 각 홈부에 결합된 것을 특징으로 하는 전
자부품용 냉각장치.3. The method of claim 2,
The heat absorption member is generally cylindrical in shape,
At least a portion of the outer surface of the heat transfer plate portion of the heat absorbing member extends in the vertical direction
Formed a plurality of grooves,
The heat absorbing portion of each tubular member is coupled to each groove portion
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