KR101474256B1 - 마이크로 채널을 갖는 히트파이프 및 이의 제조방법 - Google Patents

Abstract

모세관력이 향상된 히트파이프 및 이의 제조방법이 개시되어 있다. 히트파이프는 입구에서 바닥점에 이르기까지 연속적으로 감소하는 폭을 갖고, 양측 측벽들은 마주 보는 볼록한 곡면으로 이루어지며 상기 바닥점에서 서로 만나는 상부 그루브를 구비하는 상판, 상판의 하부에 형성되며, 입구에서 바닥점에 이르기까지 연속적으로 감소하는 폭을 갖고, 양측 측벽들은 마주 보는 볼록한 곡면으로 이루어지며 상기 바닥점에서 서로 만나는 하부 그루브를 구비하는 하판 및 상판 및 하판 사이에 위치하며, 관통 영역을 구비하는 중판을 포함한다.

펨토초 레이저 어블레이션, 마이크로 히트파이프

Description

마이크로 채널을 갖는 히트파이프 및 이의 제조방법{Microchannel-based Heat Pipe and Manufacturing Method Thereof}

본 발명은 히트파이프에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 마이크로 채널을 갖는 히트파이프 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

최근 정보통신 분야의 급격한 발전과 정보통신 기기의 소형화에 따라 이에 사용되는 핵심부품이나 기기들이 신속한 정보처리를 위한 회로의 고밀도화 및 고집적화가 가속화되고 있다. 그러나 회로의 고밀도화 및 고집적화에 따른 기기의 열 발생 역시 크게 증가되어 기기의 성능 저하와 인접회로들의 오동작이 심각한 문제로 제기되고 있다.

이와 같이 고집적회로로 이루어진 핵심부품에서 발생하는 열을 효과적으로 제거하기 위해서는 히트파이프와 같은 열 제거 소자가 요구되고 있다. 히트파이프는 제조될 재료의 열적 특성, 내부에서 모세관력을 일으키는 윅(wick)의 구조 또는 유량을 결정하는 내부 체적에 따라 성능 및 효율이 결정된다.

소형 정보통신 기기 및 핵심부품의 열을 제거하기 위해서 개발된 종래의 마이크로 채널 히트파이프는 모세관력이 현저히 떨어짐으로 인해 냉각능력이 낮거나 사용하는 방향에 따라 냉각효율이 크게 달라지게 되어 소형 정보통신 기기 및 핵심부품의 열 제거 소자로 사용하기 어려운 문제점이 있다.

상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 모세관력이 향상된 히트파이프를 제공하는데 있다.

상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 다른 목적은 모세관력이 향상된 히트파이프의 제조방법을 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 입구에서 바닥점에 이르기까지 연속적으로 감소하는 폭을 갖고, 양측 측벽들은 상기 바닥점에서 서로 만나는 상부 그루브를 구비하는 상판, 상기 상판의 하부에 형성되며, 입구에서 바닥점에 이르기까지 연속적으로 감소하는 폭을 갖고, 양측 측벽들은 상기 바닥점에서 서로 만나는 하부 그루브를 구비하는 하판 및 상기 상판 및 상기 하판 사이에 위치하며, 관통 영역을 구비하는 중판을 포함하는 히트파이프를 제공한다.

상기 상부 그루브와 상기 하부 그루브 중 적어도 어느 하나의 양측 측벽들은 서로 마주보는 면이 볼록한 곡면을 갖을 수 있다.

상기 상부 그루브와 상기 하부 그루브는 펨토초 레이저 어블레이션으로 형성할 수 있다.

상기 상부 그루브 및 상기 하부 그루브는 상기 펨토초 레이저 어블레이션으 로 형성하기 전에 전조 가공 또는 프레스 가공을 수행할 수 있다.

상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명은 상판에 입구에서 바닥점에 이르기까지 연속적으로 감소하는 폭을 갖고, 양측 측벽들은 상기 바닥점에서 서로 만나는 상부 그루브를 형성하는 단계, 하판에 입구에서 바닥점에 이르기까지 연속적으로 감소하는 폭을 갖고, 양측 측벽들은 상기 바닥점에서 서로 만나는 하부 그루브를 형성하는 단계 및 상기 상판과 상기 하판 사이에 중판을 개재시켜 접합하는 단계를 포함하는 히트파이프 제조방법을 제공한다.

상기 상부 그루브 및 상기 하부 그루브는 펨토초 레이저 어블레이션을 이용하여 형성할 수 있다.

상기 상부 그루브 및 상기 하부 그루브는 상기 펨토초 레이저 어블레이션으로 형성하기 전에 전조 가공 또는 프레스 가공을 수행할 수 있다.

상기 상부 그루브와 상기 하부 그루브 중 적어도 어느 하나의 양측 측벽들은 서로 마주보는 면이 볼록한 곡면을 갖도록 형성할 수 있다.

본 발명의 일 실시예와 같이 마이크로 채널이 입구로부터 바닥점에 이르기까지의 접촉각이 점차 감소하도록 제조하고, 상기 마이크로 채널의 양측 측벽들이 볼록한 형상으로 제조되면, 마이크로 채널의 바닥점에서는 모세관력을 향상시키므로 작동유체의 이동 속도를 증가시킬 수 있다. 또한, 채널의 입구부분에서는 마이크로 채널의 폭이 증가되어, 작동유체를 많이 머금을 수 있으므로 열전달력을 향상시킬 수 있다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로 채널을 갖는 히트파이프를 나타내는 분해사시도이다.

도 1을 참조하면, 복수 개의 상부 그루브들(212)을 갖는 상판(210)이 제공된다. 상기 상부 그루브들(212)은 액체 상태의 유체가 이동하는 마이크로 채널의 역할을 한다. 상기 상부 그루브(212)는 입구에서 바닥점에 이르기까지 연속적으로 감소하는 폭을 갖고, 양측 측벽들은 상기 바닥점에서 서로 만나는 형상을 가질 수 있다.

예컨대, 상기 상부 그루브(212)는 양측 측벽들의 서로 마주보는 면이 볼록한 곡면의 형상을 가질 수 있다.

상기 상판(210)의 형상은 판상(plate shape)일 수 있으며, 재질은 은, 구리, 스테인리스강, 세라믹스 또는 텅스텐일 수 있다. 바람직하게는 상기 상판(210)의 재질은 열전도성이 우수한 은 또는 구리일 수 있다.

상기 상판(210)은 작동유체를 주입하기 위한 유체주입공(214)을 더 구비할 수 있다. 상기 유체주입공(214)은 상판(210)의 상부와 하부가 관통되어 형성될 수 있다. 상기 유체주입공(214)은 유체주입관(미도시)을 연결하여 작동유체를 주입할 수도 있다.

또한, 복수 개의 하부 그루브들(222)을 갖는 하판(220)이 제공된다. 상기 하 판(220)은 상기 상판(210)의 하부에 형성될 수 있으며, 상기 하판(220)의 형상은 판상(plate shape)일 수 있다. 상기 하부 그루브들(222)은 액체 상태의 유체가 이동하는 마이크로 채널의 역할을 한다. 상기 하부 그루브(222)는 입구에서 바닥점에 이르기까지 연속적으로 감소하는 폭을 갖고, 양측 측벽들은 상기 바닥점에서 서로 만나는 형상을 가질 수 있다.

예컨대, 상기 하부 그루브(222)는 양측 측벽들의 서로 마주보는 면이 볼록한 곡면의 형상을 가질 수 있다.

상기 하판(220)의 재질은 은, 구리, 스테인리스강, 세라믹스 또는 텅스텐일 수 있다. 바람직하게는 상기 하판(220)의 재질은 열전도성이 우수한 은 또는 구리일 수 있다.

상기 하판(220)의 크기는 상기 상판(210)과 동일하게 제작되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 상판(210) 및 상기 하판(220) 사이에는 관통영역(232)을 구비하는 중판(230)이 제공된다. 상기 중판(230)의 형상은 판상(plate shape)일 수 있다.

상기 중판(230)의 재질은 은, 구리, 스테인리스강, 세라믹스 또는 텅스텐일 수 있다. 바람직하게는 상기 상판(210)의 재질은 열전도성이 우수한 은 또는 구리일 수 있다. 상기 중판(230)의 크기는 상기 상판(210) 및 하판(220)과 동일하게 제작되는 것이 바람직하다.

상기 관통영역(232)을 통해 상기 복수 개의 상부 그루브(212) 및 상기 복수 개의 하부 그루브(222)는 서로 마주 볼 수 있다. 상기 관통영역(232)은 최종적으로 제작된 히트파이프 내에 작동유체가 주입될 경우, 압력구배에 의해 상기 기체 상태의 작동유체가 이동되는 이동통로가 될 수 있다. 상기 작동유체는 메탄올, 아세톤, 물 또는 수은일 수 있다.

도 2a 또는 도 2b는 마이크로 채널을 나타내는 모식도이다. 구체적으로, 도 2a는 종래의 삼각형 형상의 그루브를 나타내는 모식도이고, 도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 부채꼴 형상의 그루브를 나타내는 모식도이다.

도 2a를 참조하면, 삼각형 형상의 그루브에서 모세관력을 높이기 위한 조건은 폭(w)이 좁고 양측 측벽들이 형성하는 각(θ)이 좁게 형성되어 바닥점이 날카로워야 한다.

그러나, 무조건 폭이 좁고 바닥점을 날카롭게 하면 모세관력은 향상시킬 수 있지만, 작동 유체량이 감소되어 히트파이트의 열전달력이 떨어지기 때문에 모세관력을 높이면서 열전달력이 향상될 수 있는 윅구조가 필요하다.

도 2b를 참조하면, 부채꼴 형상의 그루브는 표면으로부터 깊이 방향으로 이동될 때마다 점차 폭이 감소되는 형상을 가지며, 마주보는 양측 벽면이 볼록한 그루브를 형성할 수 있다.

상기 양측 벽면의 볼록한 정도는 그루브 깊이에 따르는 선과 채널 입구에서 원호와의 접선이 이루는 각(θ′)이 되도록 형성할 수 있으며, 상기 양측 벽면의 폭은 그루브 깊이에 따르는 선과 채널의 바닥점에서 원호와의 접선이 이루는 각(θ)이 되도록 형성될 수 있다.

이와 같이 양측 측벽들의 서로 마주보는 면이 볼록한 곡면의 형상을 나타내 면, 바닥면은 더욱 날카로워지고, 입구는 더욱 넓어지기 때문에 모세관력이 더욱 향상될 수 있으며, 더 많은 작동유체를 머금을 수 있는 효과가 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 펨토초 레이저 어블레이션을 이용한 마이크로 채널의 형성방법을 나타내는 모식도이다.

도 3을 참조하면, 마이크로 채널이 입구로부터 바닥점에 이르기까지의 폭과 양측 측벽들의 접선이 형성하는 각(θ)이 함께 감소하는 형상으로 제조할 수 있다. 또한, 상기 마이크로 채널이 마주보는 양측 측벽이 볼록한 그루브를 갖도록 제조할 수 있다.

상기와 같이 마주보는 양측 측벽이 볼록한 형상을 갖는 그루브를 형성시키기 위해 가공재료의 표면을 채널의 길이 방향(l)으로 펨토초레이저빔(110)을 조사한 후 채널의 폭 방향(w)으로 이동하면서 채널의 길이 방향(l)으로 계속해서 펨토초레이저빔(110)을 조사한다.

이와 같이 채널의 길이 방향(l) 및 폭 방향(w)으로 가공재료의 표면을 원하는 면적만큼 펨토초레이저빔(110)을 조사하여 마이크로 채널의 입구를 형성한다.

그런 후 가공재료의 깊이 방향(d)으로 레이저빔의 집속점을 이동하고 상기와 같이 채널의 길이 방향(l) 및 폭 방향(w)으로 계속해서 펨토초레이저빔(110)을 조사한다. 이때 상기 펨토초레이저빔(110)을 조사하기 위한 채널의 폭(w)은 양측 측벽들이 점차 감소하도록 제조한다. 집속점은 상기 마이크로 채널의 측벽들이 서로 만나는 바닥점까지 가공되도록 한다.

예컨대, 상기 상판(210)의 표면에 레이저빔의 집속점으로부터 상기 상 판(210)의 길이방향(l)으로 50mm 펨토초레이저빔(110)을 조사한다. 그런 후 초기의 레이저빔의 시작점으로부터 마이크로 채널의 폭방향(w)으로 5㎛ 이동하고 상기와 같이 가공재료의 길이방향(l)으로 펨토초레이저빔(110)을 조사한다. 이와 같이 길이방향(l)으로 펨토초레이저빔(110)을 조사하고 마이크로 채널의 폭 방향(w)으로 이동하여 마이크로 채널의 길이 방향(l)으로 다시 펨토초레이저빔(110)을 조사하는 방법을 반복하여 상기 마이크로 채널의 입구를 형성하였다.

상기와 같이 마이크로 채널의 입구가 형성되면, 깊이방향(d)으로 30㎛ 이동하고 상기와 같이 마이크로 채널의 길이(l) 및 폭방향(w)으로 반복 가공하여 펨토초레이저빔(110)을 조사한다. 이때, 채널 길이는 상기와 같이 50mm로 유지하였으며, 채널의 폭은 양측 측벽들이 점차 감소하도록 설정하였다.

도 4a 내지 도 4b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 마이크로 채널의 형성 방법을 나타내는 모식도이다. 구체적으로 도 4a는 전조가공 과정을 나타내는 모식도이고, 도 4b는 프레스가공 과정을 나타내는 모식도이다.

후술하는 것을 제외하고는 상기 도 3과 동일한 방법을 사용하여 마이크로 채널 형성하였다.

도 4a를 참조하면, 펨토초 레이저 어블레이션을 이용하여 가공하기 이전에 전조가공을 통해 전가공을 수행할 수 있다.

평다이에 가공재료(100)를 올려놓고, 양각으로 마이크로 채널이 형성된 롤러(120)를 이용하여 상기 가공재료(100)를 압인하면, 상기 롤러(120)의 형상과 동일한 형상이 상기 가공재료(100)에 음각으로 형성될 수 있다.

상기와 같이 전조가공을 통해 대략적인 마이크로 채널 형상을 전가공하고 전조가공으로 가공하기 어려운 미세한 부분, 즉, 채널의 입구 및 바닥점은 펨토초 레이저 어블레이션을 이용하여 후가공할 수 있다.

이와 같이 전가공 후에 펨토초 레이저 어블레이션을 이용하여 마이크로 채널을 형성하면, 가공 소요시간을 단축시킬 수 있다.

도 4b를 참조하면, 펨토초 레이저 어블레이션을 이용하여 가공하기 이전에 프레스가공을 통해 전가공을 수행할 수 있다.

평다이에 가공재료(100)를 올려놓고, 양각으로 마이크로 채널이 형성된 프레스 상판(130)을 상기 가공재료(100)를 가압하면, 상기 프레스 상판(130)의 형상과 동일한 형상이 상기 가공재료(100)에 음각으로 형성될 수 있다.

도 5a 내지 5b는 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로 채널을 나타내는 이미지이다.

도 5a를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 펨토초 레이저 어블레이션을 이용하여 제작된 마이크로 채널은 양측 측벽들의 서로 마주보는 면이 볼록한 곡면의 형상을 갖는다. 이 때의 상기 마이크로 채널의 폭(w) 및 깊이(d)는 대략 1:2의 가공비를 가지며, 마이크로 채널의 폭(w) 및 깊이(d)가 각각 110㎛ 및 220㎛이었다.

도 5b를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 펨토초 레이저 어블레이션을 이용하여 형성된 채널은 폭(w) 방향 및 길이(l) 방향으로 끊어짐 없이 균일하게 가공된 것을 알 수 있다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로 채널 히트파이프의 단면을 나타내는 단면도이다.

도 6을 참조하면, 상기 상판(210), 중판(220) 및 하판(230)을 적층하고 접합하여 히트파이프를 제작할 수 있다. 상기 각 판들(210,220,230)의 접합은 용접을 이용하거나 고열에 견딜 수 있는 접착제를 이용할 수도 있다.

상기와 같이 제작된 히트파이프는 증발부(A) 외벽을 통해 열이 유입되면, 상기 열이 전도에 의해 작동 유체에 전달될 수 있다. 이와 동시에 상기 작동유체는 증발이 일어나는데, 상기와 같은 증발 현상은 관통영역(232) 내의 압력구배를 생성시키며, 기체 상태의 작동유체는 단열부(B)를 통해 응축부(C)로 이동하게 된다.

상기 응축부(C)에 도달된 상기 기체 상태의 작동유체는 히트파이프의 외벽을 따라 전도되며 열과 잠열을 발산한다. 이렇게 잠열이 전부 발산되면, 기체 상태의 작동 유체는 다시 액체 상태로 응축하게 된다.

응축된 액체 상태의 작동유체는 다시 상기와 같은 반복적인 활동으로 작동유체가 순환하여 히트파이프가 작동된다.

제조예 1: 마이크로 히트파이프 제조

도 7a 내지 도 7d는 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로 채널을 갖는 히트파이프의 제조 공정을 나타낸다.

도 7a를 참조하면, 입구에서 바닥점에 이르기까지 연속적으로 감소하는 폭을 갖고, 양측 측벽들은 상기 바닥점에서 서로 만나는 상부 그루브(212)를 구비하는 상판(210)을 제조였다. 상기 상판(210)으로서 구리를 사용하였으며, 가로, 세로 및 두께를 각각 56mm, 8mm 및 0.4mm로 제조하였다.

상기 상부 그루브(212)는 펨토초 레이저 어블레이션을 이용하였으며, 상기 펨토초 레이저 어블레이션에 사용되는 레이저는 IFRIT(Cyber laser사)를 사용하였다. 이때의 레이저 펄스에너지는 430 mJ/pulse 였으며, 가공시편의 이송속도는 3.5 mm/s 이었고, 집속 렌즈는 10배의 대물렌즈(NA=0.26, Mitutoyo Japan)를 사용하였다.

이와 같이 펨토초 레이저 어블레이션을 사용하면, 짧은 시간에 높은 강도를 갖는 레이저빔이 조사될 수 있기 때문에 열영향부가 적고, 가공재료의 변형이 적기 때문에 미세 가공이 가능한 효과가 있다. 따라서, 열전도성이 높은 은 및 구리의 미세 가공이 가능해질 수 있다.

또한, 상기 상판에 원형의 유체주입공(214)을 형성하였다. 상기 유체주입공(214)의 지름은 3mm로 하였다.

도 7b를 참조하면, 입구에서 바닥점에 이르기까지 연속적으로 감소하는 폭을 갖고, 양측 측벽들은 상기 바닥점에서 서로 만나는 하부 그루브를 구비하는 하판(220)을 제조한다.

상기 하판(220)으로서 구리를 사용하였으며, 가로, 세로 및 두께를 각각 56mm, 8mm 및 0.4mm로 제조하였다.

상기 하부 그루브(222)는 펨토초 레이저 어블레이션을 이용하였으며, 상기 펨토초 레이저 어블레이션에 사용되는 레이저는 IFRIT(Cyber laser사)를 사용하였 다. 이때의 레이저 펄스에너지는 430 mJ/pulse 였으며, 가공시편의 이송속도는 3.5 mm/s 이었고, 집속 렌즈는 10배의 대물렌즈(NA=0.26, Mitutoyo Japan)를 사용하였다.

도 7c를 참조하면, 관통영역(232)를 구비하는 중판을 형성한다. 상기 중판(230)은 구리를 사용하였으며, 크기는 가로, 세로 및 두께를 각각 56mm, 8mm 및 0.4mm로 제작하였으며, 상기 관통영역(232)의 크기는 가로 및 세로를 각각 50mm 및 6mm로 제조하였다.

도 7d를 참조하면, 도 5a 내지 도 5c에서 상술한 바와 같이 제조한 각각의 상판(210)과 하판(220) 사이에 중판(230)을 개재시켜 접합하였다. 상기 각각 판들(210,220,230)은 용접을 이용하여 접합하였다. 이와 같이 제조된 히트파이프는 가로, 세로 및 두께가 각각 56mm, 8mm, 1.3mm이었다.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로 히트파이프의 열 전달 특성을 나타내는 그래프이다. 상기 작동유체는 물을 이용하였으며, 입력전력은 1W 내지 14W의 범위에서 수행되었다.

도 8을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로 채널을 갖는 히트파이프는 입력된 단위 시간당 에너지가 커질수록 열저항이 감소되는 것으로 보아 상대적으로 열전달력이 향상되고 있음을 알 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로 채널을 갖는 히트파이프는 열전달력이 향상되다가 열전달율이 약 12W일 때 감소되는 그래프를 나타낸다. 이로써 본 발명에서는 히트파이프 내의 작동유체가 전부 증발 되어 소진한 시점을 나타내는 드라 이아웃 포인트(dryout point)는 입력된 단위 시간당 에너지가 약 12W에서 나타나는 것을 알 수 있다.

종래에는 히트파이프가 본 발명의 일 실시예와 같이 소형으로 제작될 경우 드라이아웃 포인트에서의 최대 열전달율이 약 2W로 매우 낮은 값을 나타나는데 반해 본 발명에 따른 히트파이프는 크기가 작아 작동유체의 주입량이 제한되는데도 불구하고 드라이아웃 포인트에서의 최대 열전달율이 12W까지 측정되었다.

이는, 마이크로 채널의 폭이 입구에서 바닥점에 이르기까지 연속적으로 감소하는 폭을 갖었고, 양측 측벽들이 상기 바닥점에서 서로 만나는 그루브 형상을 갖고 있기 때문에 모세관 압력이 향상된 것에 기인하는 것을 알 수 있다.

또한, 상기 마이크로 채널의 입구가 넓게 형성됨으로써 작동유체와 마이크로 채널 입구와의 접촉면이 넓어져서 작동유체를 더욱 많이 머금을 수 있기 때문에 동일 크기의 히트파이프에서 더 많은 양을 증발시킬 수 있기 때문이다.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 히트파이프의 열 전달 특성을 나타내는 그래프이다. 상기 작동유체는 물을 이용하였으며, 위치변화에 따른 열전달 특성을 알아보고자, 히트파이프를 회전시켜 측정하였다. 상기 회전 각도는 90°내지 -90°에서 수행하였다.

도 9를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 부채꼴 형태의 그루브를 구비하는 히트파이프는 증발부 부분이 중력방향을 향할 경우(+90°)로 회전하거나 응축부 부분이 중력방향을 향할 경우(-90°)로 회전하여도 단위 시간당 에너지 전달율의 변화가 거의 없는 것을 알 수 있으며, 역방향에서도 잘 작동하는 것으로 보아 모세관력이 중력의 영향에도 무리없이 잘 작동되고 있음을 알 수 있다.

종래에는 증발부 부분이 중력방향을 향할 경우(+90°) 모세관력에 중력이 더해져 성능이 향상되고 응축부 부분이 중력방향을 향할 경우(-90°) 중력이 모세관력을 줄이는 현상이 일어나게 되어 히트파이프에서 요구되는 열 소산 효과를 내기 어려웠던 문제점이 발생되었지만, 이와 같은 문제점을 해결할 수 있었다.

이상, 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분양의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 고안의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 고안을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로 채널을 갖는 히트파이프를 나타내는 분해사시도이다.

도 2a 또는 도 2b는 마이크로 채널을 나타내는 모식도이다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 펨토초 레이저 어블레이션을 이용한 마이크로 채널의 형성방법을 나타내는 모식도이다.

도 4a 내지 도 4b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 마이크로 채널의 형성 방법을 나타내는 모식도이다.

도 5a 내지 5b는 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로 채널을 나타내는 이미지이다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로 채널 히트파이프의 단면을 나타내는 단면도이다.

도 7a 내지 도 7d는 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로 채널을 갖는 히트파이프의 제조 공정을 나타낸다.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로 히트파이프의 열 전달 특성을 나타내는 그래프이다.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 히트파이프의 열 전달 특성을 나타내는 그래프이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

110: 펨토초레이저 210: 상판

212: 상부 그루브 214: 유체주입구

220: 하판 222: 하부 그루브

230: 중판 232: 관통영역

Claims (8)

1. 입구에서 바닥점에 이르기까지 연속적으로 감소하는 폭을 갖고, 양측 측벽들은 상기 바닥점에서 서로 만나는 상부 그루브를 구비하는 상판;

   상기 상판의 하부에 형성되며, 입구에서 바닥점에 이르기까지 연속적으로 감소하는 폭을 갖고, 양측 측벽들은 상기 바닥점에서 서로 만나는 하부 그루브를 구비하는 하판; 및

   상기 상판 및 상기 하판 사이에 위치하며, 관통 영역을 구비하는 중판을 포함하며,

   상기 상부 그루브 및 상기 하부 그루브의 양측 측벽들의 접촉각은 연속적으로 감소하는 것을 특징으로 하는 히트파이프.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 상부 그루브와 상기 하부 그루브 중 적어도 어느 하나의 양측 측벽들은 서로 마주보는 면이 볼록한 곡면을 갖는 히트파이프.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 상부 그루브와 상기 하부 그루브는 펨토초 레이저 어블레이션으로 형성하는 것을 특징으로 하는 히트파이프.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 상부 그루브 및 상기 하부 그루브는,

   상기 펨토초 레이저 어블레이션으로 형성하기 전에 전조 가공 또는 프레스 가공을 수행하는 것을 특징으로 하는 히트파이프.
5. 상판에 입구에서 바닥점에 이르기까지 연속적으로 감소하는 폭을 갖고, 양측 측벽들은 상기 바닥점에서 서로 만나는 상부 그루브를 형성하는 단계;

   하판에 입구에서 바닥점에 이르기까지 연속적으로 감소하는 폭을 갖고, 양측 측벽들은 상기 바닥점에서 서로 만나는 하부 그루브를 형성하는 단계; 및

   상기 상판과 상기 하판 사이에 중판을 개재시켜 접합하는 단계를 포함하며,

   상기 상부 그루브 및 상기 하부 그루브의 양측 측벽들의 접촉각은 연속적으로 감소하는 것을 특징으로 하는 히트파이프 제조방법.
6. 제 5 항에 있어서, 상기 상부 그루브 및 상기 하부 그루브는,

   펨토초 레이저 어블레이션을 이용하여 형성하는 것을 특징으로 하는 히트파이프 제조방법.
7. 제 6 항에 있어서, 상기 상부 그루브 및 상기 하부 그루브는,

   상기 펨토초 레이저 어블레이션으로 형성하기 전에 전조가공 또는 프레스 가공을 수행하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 히트파이프 제조방법.
8. 제 5 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 상부 그루브와 상기 하부 그루브 중 적어도 어느 하나의 양측 측벽들은 서로 마주보는 면이 볼록한 곡면을 갖도록 형성하는 히트파이프 제조방법.

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