KR101761037B1

KR101761037B1 - 히트 파이프

Info

Publication number: KR101761037B1
Application number: KR1020157021936A
Authority: KR
Inventors: 히로후미 아오끼; 마사미 이께다; 요시까쯔 이나가끼
Original assignee: 후루카와 덴키 고교 가부시키가이샤
Priority date: 2013-01-25
Filing date: 2014-01-24
Publication date: 2017-07-24
Also published as: US20150330717A1; CN205119894U; US9995537B2; WO2014115839A1; KR20150108870A; TW201530075A; JP5654186B1; JPWO2014115839A1; TWI601929B

Abstract

컨테이너의 높이 방향의 거리에 의해 제한되어 있었던 증기 유로나 액 유로의 단면적을 종래보다도 확대시킴으로써, 증기류에 의한 압력 손실이나 작동액류에 의한 압력 손실을 저감시키고, 최대 열수송량을 향상시킴과 함께 열저항을 감소시키는 것이 가능한 시트 형상의 히트 파이프를 제공한다. 히트 파이프(10)는 내부에 공동부를 형성한 컨테이너(11)와, 컨테이너(11) 내에 격납 배치된 모세관력을 발생시키는 위크 구조체(13a)와, 컨테이너(11) 내의 공동부에 봉입된 작동액을 구비하고 있다. 또한, 컨테이너(11)의 공동부는, 컨테이너(11) 내에 격납 배치된 위크 구조체(13a)에 의해 차지된 위크 점령부(13)와, 위크 구조체(13a)에 의해 차지되어 있지 않은 공간부(12)를 포함하고 있다. 히트 파이프(10)에는, 증기 유로로 되는 공간부(12)의 높이가, 액 유로로 되는 위크 점령부(13)의 높이보다도 높아지도록, 돌기부(14)가 형성되어 있다.

Description

히트 파이프{HEAT PIPE}

본 발명은 히트 파이프에 관한 것이다. 특히, 태블릿, 스마트폰, 노트북형 PC 등의 케이스 내에 실장되어 있는 반도체 소자(CPU, GPU 등) 등의 발열 부품을 효율적으로 냉각하기 위한 시트 형상의 히트 파이프에 관한 것이다.

최근 들어, 태블릿, 스마트폰, 노트북형 PC 등의 소형화, 박형화, 고성능화된 케이스 내에 실장되는 반도체 소자(CPU, GPU 등) 등의 발열 부품(피냉각 부품)을 효율적으로 냉각하기 위한 소형화, 박형화된 냉각 기구가 강하게 요망되고 있다. 그 대표적인 냉각 기구의 하나로, 히트 파이프가 있다.

히트 파이프는, 진공 탈기한 밀폐 금속관 등의 용기(컨테이너)의 내부에, 응축성의 유체를 작동액으로서 봉입한 것이며, 온도차가 발생함으로써 자동적으로 동작하고, 고온부(흡열측)에서 증발한 작동액이 저온부(방열측)로 유동하여 방열·응축됨으로써, 작동액의 잠열로서 열수송한다.

즉, 히트 파이프의 내부에는 작동액의 유로로 되는 공간이 형성되고, 그 공간에 수용된 작동액이, 증발, 응축 등의 상변화나 이동을 함으로써, 열의 이동이 행해진다. 히트 파이프의 흡열측에 있어서, 히트 파이프를 구성하는 용기의 재질 중을 열전도하여 전해져 온 피냉각 부품이 발하는 열에 의해, 작동액이 증발하고, 그 증기가 히트 파이프의 방열측으로 이동한다. 방열측에 있어서는, 작동액의 증기는 냉각되어 다시 액상 상태로 복원된다. 이와 같이 액상 상태로 복원된 작동액은 다시 흡열측으로 이동(환류)한다. 이와 같은 작동액의 상변태나 이동에 의해 열의 이동이 행해진다.

히트 파이프에는, 그 형상에 있어서, 둥근 파이프 형상의 히트 파이프, 시트 형상의 히트 파이프 등이 있다. 태블릿, 스마트폰, 노트북형 PC 등의 소형화, 박형화, 고성능화된 케이스 내에 실장되는 발열 부품의 냉각용으로서는, 발열 부품에의 설치가 용이한 점, 넓은 접촉면이 얻어지는 점에서, 시트 형상의 히트 파이프가 종종 사용된다.

종래의 시트 형상의 히트 파이프는, 도 14의 (a) 및 (b)에 도시한 바와 같이, 컨테이너(911)의 표면이 평탄한 시트 형상의 히트 파이프(900)이었다. 또한, 도 14는, 종래의 시트 형상의 히트 파이프의 일례인 히트 파이프(900)를 설명하기 위한 도면으로, (a)는 히트 파이프(900)의 개략 사시도이며, (b)는　(a)에 기재된 히트 파이프(900)의 A-A선에 있어서의 개략 단면도이다. 도 14의 (a) 및 (b)에 도시한 바와 같이, 종래의 히트 파이프(900)는 대향 배치된 시트 형상의 부재(911a, 911b)의 주위를 접합함으로써, 내부에 공동부를 형성한 컨테이너(911)를 구비하고 있고, 컨테이너(911)의 공동부는, 컨테이너(911) 내에 격납 배치된 위크 구조체(913a)에 의해 차지된 위크 점령부(913)와, 위크 구조체(913a)에 의해 차지되어 있지 않은 공간부(912)를 포함하고 있다.

또한, 종래의 컨테이너의 표면이 평탄한 시트 형상의 히트 파이프의 다른 예로서, 대향 배치된 금속 평판과 커버용 금속 평판에 의해 컨테이너가 형성된 컨테이너의 표면이 평탄한 시트 형상의 히트 파이프이며, 컨테이너의 내측으로 되는 금속 평판 부분에 얕은 홈부와 깊은 홈부를 포함하는 이형 단면 홈을 형성하고, 깊은 홈부를 증기 유로로 하고, 얕은 홈부를 액 유로로 함으로써, 박형이고, 넓은 접촉 면적을 얻을 수 있는 평면 형상의 히트 파이프를 들 수 있다(특허문헌 1).

일본 특허 공개 제2000-111281호 공보

그러나, 종래의 컨테이너의 표면이 평탄한 시트 형상의 히트 파이프에서는, 증발한 작동액의 유로인 증기 유로의 단면적 및 액상 상태의 작동액의 유로인 액 유로의 단면적이, 컨테이너의 높이 방향(시트 형상의 히트 파이프의 두께 방향)의 거리에 의해 제한되어 버리고 있었다. 그 때문에, 소형화, 박형화된 시트 형상의 히트 파이프에 있어서는, 컨테이너의 높이 방향의 거리 제한에 의해, 증기 유로나 액 유로의 단면적이 제한되어 버리고, 작동액이 증발한 증기류에 의한 압력 손실이나 위크 중을 환류하는 작동액의 액류에 의한 압력 손실이, 히트 파이프 내부의 압력 균형에 있어서 지배적으로 되어, 최대 열수송량 저하나 열저항 증가의 원인으로 된다고 하는 문제가 있었다.

또한, 시트 형상의 히트 파이프의 방열 효율을 높이기 위해, 시트 형상의 히트 파이프에 핀을 솔더링 등의 수단을 사용하여 접합시킬 필요도 있었다. 예를 들어, 도 16은, 시트 형상의 히트 파이프에 핀이 접합된 종래의 히트 싱크(930)를 설명하기 위한 도면으로, (a)는 히트 싱크(930)의 개략 사시도이며, (b)는 (a)에 기재된 히트 싱크(930)의 A-A선에 있어서의 개략 단면도이다. 도 16에 도시한 바와 같이, 히트 싱크(930)는 평평한 판재의 한쪽 면에 복수의 방열 핀(936)이 접합된 플레이트재(935)를 도 14에 도시한 시트 형상의 히트 파이프(900)의 한쪽의 표면에 접합한 구성으로 되어 있다. 그로 인해, 히트 싱크(930)는 플레이트재(935)에 접합되어 있는 방열 핀(936)을 통해, 히트 파이프(900)의 열을 방열시킴으로써, 히트 파이프(900)만의 구성보다도 높은 방열 효율로 된다.

따라서, 본 발명은 이상과 같은 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로, 컨테이너의 높이 방향의 거리에 의해 제한되어 있었던 증기 유로나 액 유로의 단면적을 종래보다도 확대시킴으로써, 증기류에 의한 압력 손실이나 작동액류에 의한 압력 손실을 저감시켜, 최대 열수송량을 향상시킴과 함께 열저항을 감소시키는 것이 가능한 시트 형상의 히트 파이프를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상술한 종래의 문제점을 해결하기 위해 하기하는 발명을 제공한다.

본 발명의 제1 형태에 따른 히트 파이프는, 내부에 공동부를 형성한 컨테이너와, 상기 컨테이너 내에 격납되고 모세관력을 발생시키는 위크 구조체와, 상기 컨테이너 내의 상기 공동부에 봉입된 작동액을 구비한 시트 형상의 히트 파이프로서, 상기 컨테이너 내의 상기 공동부는, 상기 위크 구조체에 의해 차지된 위크 점령부와, 상기 위크 구조체에 의해 차지되어 있지 않은 공간부를 포함하고, 상기 위크 점령부와 상기 공간부의 적어도 일부에는, 돌기부를 구비하고 있고, 상기 돌기부는, 그 돌기부의 짧은 방향 단면이 상기 위크 점령부와 상기 공간부의 높이 방향으로 돌출된 형상이며, 상기 돌기부의 길이 방향이 상기 컨테이너의 표면을 따라 연장되어 있으며, 상기 위크 점령부의 높이가 상기 공간부의 높이보다도 높아지도록 상기 돌기부가 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

이 구성에 의하면, 증발한 작동액의 유로(증기 유로)로 되는 공간부와, 응축된 작동액의 유로(액 유로)로 되는 위크 점령부의 적어도 일부에, 유로 형상에 맞춘 돌기부를 구비함으로써, 증기 유로의 높이와 액 유로의 높이를 상이하게 할 수 있다. 그로 인해, 종래의 컨테이너의 높이 방향의 거리 제한에 의해, 제한되어 있었던 증기 유로나 액 유로의 단면적을 확대시킬 수 있어, 증기류에 의한 압력 손실이나 작동액류에 의한 압력 손실을 저감시킬 수 있다. 그 결과, 최대 열수송량을 향상시킴과 함께 열저항을 감소시킬 수 있다.

또한, 돌기부가 핀의 역할을 하기 때문에, 컨테이너의 표면이 평탄한 종래의 시트 형상의 히트 파이프보다도, 방열 효율이 향상된다. 또한, 방열 효율의 향상에 의해, 종래 별도의 부재로서 솔더링 등에 의해 접합되어 있었던 핀을 히트 파이프에 설치할 필요가 없어지기 때문에, 핀에 관한 설치 작업 비용이나 재료 비용을 삭감할 수 있다.

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또한, 컨테이너의 높이 방향의 거리 이상으로 액 유로의 높이를 높게 할 수 있으므로, 종래의 컨테이너의 높이 방향의 거리 제한에 의해, 제한되어 있었던 액 유로의 단면적을 높이 방향으로 확대시킬 수 있어, 작동액류에 의한 압력 손실을 저감시킬 수 있다. 그 결과, 최대 열수송량을 향상시킴과 함께 열저항을 감소시킬 수 있다.

또한, 종래와 같이, 증기 유로로 되는 공간부의 높이와, 공간부를 지지하는 위크 구조체에 의해 차지되어 있는 위크 점령부의 높이가 동일한 경우, 증기 유로의 단면적을 가로 방향(증기 유로의 짧은 방향)으로 확대시키면, 즉, 위크 구조체에 의한 공간부의 지지 간격을 확대시키면, 대기압에 의해 공간부에 상당하는 컨테이너의 부분이 크게 변형되어, 증기 유로를 폐색시켜 버린다. 그로 인해, 증기 유로의 단면적을 가로 방향으로 확대시킬 수 없었다. 그러나, 본 발명의 제1 형태에 따른 히트 파이프와 같이, 위크 점령부의 높이를 공간부의 높이보다도 높게 한 구성에 의하면, 공간부의 지지 간격을 확대시켜도, 대기압에 의한 컨테이너의 변형에 의해, 증기 유로가 폐색되는 일은 없다. 따라서, 증기 유로의 단면적을 가로 방향으로 확대시킬 수 있어, 증기류에 의한 압력 손실을 저감시킬 수 있다. 그 결과, 최대 열수송량을 향상시킴과 함께 열저항을 감소시킬 수 있다.

본 발명의 제2 형태에 따른 히트 파이프는, 상술한 본 발명의 제1 형태에 따른 히트 파이프에 있어서, 상기 돌기부는, 높이 방향에 대향 배치되는 상기 컨테이너의 양면측에, 각각 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제3 형태에 따른 히트 파이프는, 상술한 본 발명의 제1 또는 2 형태에 따른 히트 파이프에 있어서, 상기 돌기부는, 그 돌기부의 짧은 방향 단면에 있어서, 짧은 방향의 상기 돌기부의 중앙 부분의 높이가, 상기 돌기부의 입상(立上)개시로 되는 바닥부의 높이보다도 높은 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제4 형태에 따른 히트 파이프는, 상술한 본 발명의 제1 내지 3 중 어느 하나의 형태에 따른 히트 파이프에 있어서, 그 돌기부의 높이가, 그 돌기부의 길이 방향을 따라 증가 또는 감소하고 있는 것을 특징으로 한다. 이와 같은 돌기부의 형상으로 함으로써, 돌기 내부에서의 증기의 압력차를 발생하기 쉽게 한다. 즉, 발열원으로부터의 잠열을 수취하여 발생한 증기는, 돌기부의 높이가 보다 높은 쪽으로 확산되기 쉬워지고, 열확산 성능이 향상된다.

본 발명의 제5 형태에 따른 히트 파이프는, 상술한 본 발명의 제1 내지 4 중 어느 하나의 형태에 따른 히트 파이프에 있어서, 길이 방향이 일 방향으로 정렬되어 병렬 배치된 복수의 상기 돌기부인 병렬 돌기부와, 상기 복수의 병렬 돌기부를 연통하는 상기 돌기부인 연통 돌기부가 일체로 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

이 구성에 의하면, 병렬 배치된 병렬 돌기부와, 그 병렬 돌기부를 연통하는 연통 돌기부에 의해, 증기 유로 또는 액 유로로 되는 돌기부가 구성되어 있기 때문에, 증발한 작동액 또는 응축된 작동액이, 컨테이너의 일 방향뿐만 아니라, 컨테이너의 면 전체로 이동하므로, 히트 파이프의 균열성이 높아지고, 방열 효율(냉각 효과)이 향상된다.

본 발명의 제1 형태에 따른 히트 싱크는, 상술한 본 발명의 제1 내지 5 중 어느 하나의 형태에 따른 히트 파이프와, 방열 핀을 구비하고 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 히트 파이프는, 증발한 작동액의 유로(증기 유로)로 되는 공간부와, 응축된 작동액의 유로(액 유로)로 되는 위크 점령부의 적어도 일부에, 유로 형상에 맞춘 돌기부를 구비함으로써, 증기 유로의 높이와 액 유로의 높이를 상이하게 할 수 있다. 그로 인해, 종래의 컨테이너의 높이 방향의 거리 제한에 의해, 제한되어 있었던 증기 유로나 액 유로의 단면적을 확대시킬 수 있어, 증기류에 의한 압력 손실이나 작동액류에 의한 압력 손실을 저감시킬 수 있다. 그 결과, 최대 열수송량을 향상시킴과 함께 열저항을 감소시킬 수 있다.

특히, 공간부의 높이를 위크 점령부의 높이보다도 높게 한 구성으로 함으로써, 컨테이너의 높이 방향의 거리 이상으로 증기 유로의 높이를 높게 할 수 있기 때문에, 증기 유로의 단면적을 높이 방향으로 확대시킬 수 있어, 증기류에 의한 압력 손실을 저감시킬 수 있다.

또한, 위크 점령부의 높이를 공간부의 높이보다도 높게 한 구성으로 함으로써, 컨테이너의 높이 방향의 거리 이상으로 액 유로의 높이를 높게 할 수 있기 때문에, 액 유로의 단면적을 높이 방향으로 확대시킬 수 있어, 작동액류에 의한 압력 손실을 저감시킬 수 있다. 또한, 공간부의 지지 간격을 확대시켜도, 대기압에 의한 컨테이너의 변형에 의해, 증기 유로가 폐색되는 일은 없기 때문에, 증기 유로의 단면적을 가로 방향으로 확대시킬 수 있어, 증기류에 의한 압력 손실을 저감시킬 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 히트 파이프는, 돌기부가 핀의 역할을 하기 때문에, 컨테이너의 표면이 평탄한 종래의 시트 형상의 히트 파이프보다도, 방열 효율이 향상된다. 또한, 방열 효율의 향상에 의해, 종래 별도의 부재로서 솔더링 등에 의해 접합되어 있었던 핀을 히트 파이프에 설치할 필요가 없어지기 때문에, 핀에 관한 설치 작업 비용이나 재료 비용을 삭감할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 히트 파이프의 일례인 히트 파이프(10)를 설명하기 위한 도면으로, (a)는 히트 파이프(10)의 개략 사시도이며, (b)는 (a)에 기재된 히트 파이프(10)의 A-A선에 있어서의 개략 단면도이다.
도 2는 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 히트 파이프의 일례인 히트 파이프(20)를 설명하기 위한 도면으로, (a)는 히트 파이프(20)의 개략 사시도이며, (b)는 (a)에 기재된 히트 파이프(20)의 A-A선에 있어서의 개략 단면도이다.
도 3은 대기압에 의한 히트 파이프(20)의 컨테이너(21)의 변형을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 돌기부의 높이와 대기압에 의한 히트 파이프의 컨테이너의 변형량의 관계를 설명하기 위한 도면으로, (a)는 히트 파이프(10)의 설명도이며, (b)는 히트 파이프(20)의 설명도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시 형태에 따른 히트 파이프의 일례인 히트 파이프(30)의 개략 횡단면도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시 형태에 따른 히트 파이프의 일례인 히트 파이프(40)의 개략 횡단면도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시 형태에 따른 히트 파이프의 일례를 도시하는 히트 파이프(50)를 설명하기 위한 도면으로, (a)는 히트 파이프(50)의 개략 사시도이며, (b)는 (a)에 기재된 히트 파이프(50)의 A-A선에 있어서의 개략 단면도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시 형태에 따른 히트 파이프의 일례인 히트 파이프(60)의 개략 횡단면도이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시 형태에 따른 히트 파이프의 일례인 히트 파이프(70)의 개략 사시도이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시 형태에 따른 히트 파이프의 일례를 도시하는 히트 파이프(80)의 개략 사시도이다.
도 11은 본 발명의 다른 실시 형태에 따른 히트 파이프의 일례를 도시하는 히트 파이프(90)의 개략 사시도이다.
도 12는 본 발명의 실시 형태에 따른 히트 싱크의 일례인 히트 싱크(200)를 설명하기 위한 도면으로, (a)는 히트 싱크(200)의 개략 사시도이며, (b)는 (a)에 기재된 히트 싱크(200)의 A-A선에 있어서의 개략 단면도이다.
도 13은 본 발명의 다른 실시 형태에 따른 히트 파이프의 일례를 도시하는 히트 파이프(100)의 개략 사시도이다.
도 14는 종래의 시트 형상의 히트 파이프의 일례인 히트 파이프(900)를 설명하기 위한 도면으로, (a)는 히트 파이프(900)의 개략 사시도이며, (b)는 (a)에 기재된 히트 파이프(900)의 A-A선에 있어서의 개략 단면도이다.
도 15는 대기압에 의한 히트 파이프(900)의 컨테이너(911)의 변형을 설명하기 위한 도면이다.
도 16은 시트 형상의 히트 파이프에 핀이 접합된 종래의 히트 싱크(930)를 설명하기 위한 도면으로, (a)는 히트 싱크(930)의 개략 사시도이며, (b)는 (a)에 기재된 히트 싱크(930)의 A-A선에 있어서의 개략 단면도이다.

이하에 본 발명의 실시 형태를 도면에 기초하여 상세하게 설명한다. 또한, 본 실시 형태에 있어서의 기술은, 본 발명에 따른 히트 파이프의 일례를 나타내는 것이며, 이것으로 한정되는 것은 아니다. 본 실시 형태에 있어서의 히트 파이프의 세부 구성 등에 관해서는, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에서 적절히 변경 가능하다.

먼저, 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 히트 파이프의 일례에 대해 설명한다. 도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 히트 파이프의 일례인 히트 파이프(10)를 설명하기 위한 도면으로, (a)는 히트 파이프(10)의 개략 사시도이며, (b)는 (a)에 기재된 히트 파이프(10)의 A-A선에 있어서의 개략 단면도이다.

도 1의 (a) 및 (b)에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 히트 파이프의 일례인 히트 파이프(10)는 대향 배치된 시트 형상의 부재(11a, 11b)의 주위를 접합함으로써, 내부에 공동부를 형성한 컨테이너(11)와, 컨테이너(11) 내에 격납 배치된 모세관력을 발생시키는 위크 구조체(13a)와, 컨테이너(11) 내의 공동부에 봉입된 작동액(도시하지 않음)을 구비하고 있다. 히트 파이프(10)는 컨테이너(11) 내에 위크 구조체(13a)를 작동액과 함께 봉입하고, 공기를 뺀 후, 컨테이너(11)를 밀폐 밀봉함으로써 형성된다.

컨테이너(11)의 공동부는, 컨테이너(11) 내에 격납 배치된 위크 구조체(13a)에 의해 차지된 위크 점령부(13)와, 위크 구조체(13a)에 의해 차지되어 있지 않은 공간부(12)를 포함하고 있다. 또한, 컨테이너(11)의 짧은 방향(X 방향)과 공간부(12)의 짧은 방향이 동일하고, 또한 컨테이너(11)의 길이 방향(Y 방향)이 공간부(12)의 길이 방향으로 되어 있고, 또한 위크 점령부(13)와 공간부(12)가 공간부(12)의 짧은 방향으로 교대로 배치되어 있다. 또한, 도 1의 (a) 및 (b)에서는, 컨테이너(11)의 짧은 방향과 공간부(12)의 짧은 방향이 동일하고, 또한 컨테이너(11)의 길이 방향과 공간부(12)의 길이 방향이 동일하지만, 이것으로 한정되는 것이 아니며, 예를 들어 컨테이너의 길이 방향과 공간부의 짧은 방향이 동일하고, 또한 컨테이너의 짧은 방향과 공간부의 길이 방향이 동일한 구성이어도 된다.

공간부(12)는 위크 구조체(13a)에 의해 공간 구조가 지지되어 있고, 증발한 작동액의 유로(증기 유로)로 되어 있다. 또한, 위크 점령부(13)는 위크 구조체(13a)의 모세관력에 의해, 응축된 작동액의 유로(액 유로)로 되어 있다. 또한, 히트 파이프(10)에는, 증기 유로로 되는 공간부(12)의 높이(Z 방향의 거리)가 액 유로로 되는 위크 점령부(13)의 높이보다도 높아지도록, 돌기부(14)가 형성되어 있다.

돌기부(14)는 가로 폭(X 방향의 폭)이 공간부(12)의 가로 폭과 대략 동일하고, 높이 방향(Z 방향)으로 돌출된 직사각형 형상의 단면(짧은 방향 단면 또는 횡단면)을 갖고, 그 돌기부(14)의 길이 방향이 컨테이너(11)의 표면을 따라, 또한 공간부(12)의 길이 방향을 따라 연장되어 있다. 즉, 돌기부(14)의 길이 방향은, 돌출된 직사각형 형상이 이어지는 방향이며, 도 1의 (a) 및 (b)에 기재된 돌기부(14)는 컨테이너(11)를 구성하는 시트 형상의 부재(11a)의 표면을 따라, 또한 공간부(12)의 길이 방향을 따라, 상기 돌기부(14)의 길이 방향이 형성되어 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 히트 파이프(10)는 돌기부(14)를 구비함으로써, 증기 유로로 되는 공간부(12)의 높이가 액 유로로 되는 위크 점령부(13)의 높이보다도 높아지고 있다. 그로 인해, 도 14의 (a) 및 (b)에서 도시한 종래의 히트 파이프(900)의 컨테이너(911)의 높이 방향의 거리 제한에 의해 제한되어 있었던 공간부(912)의 단면적보다도, 히트 파이프(10)의 공간부(12)의 단면적이, 높이 방향으로 확대되어 있다. 즉, 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 히트 파이프(10)는 종래의 히트 파이프(900)보다도, 증기 유로의 단면적이 높이 방향으로 확대된 구성으로 되어 있어, 종래의 히트 파이프(900)보다도, 증기류에 의한 압력 손실을 저감시킬 수 있다. 그 결과, 최대 열수송량을 향상시킴과 함께 열저항을 감소시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 히트 파이프(10)는 돌기부(14)가 핀의 역할을 하기 때문에, 도 14의 (a) 및 (b)에서 도시한 컨테이너(911)의 표면이 평탄한 종래의 시트 형상의 히트 파이프(900)보다도, 방열 효율이 향상된다. 또한, 방열 효율의 향상에 의해, 종래 별도의 부재로서 솔더링 등에 의해 접합되어 있었던 핀을 히트 파이프(10)에 설치할 필요가 없어지기 때문에, 핀에 관한 설치 작업 비용이나 재료 비용을 삭감할 수 있다.

이어서, 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 히트 파이프의 일례에 대해 설명한다. 도 2는 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 히트 파이프의 일례인 히트 파이프(20)를 설명하기 위한 도면으로, (a)는 히트 파이프(20)의 개략 사시도이며, (b)는 (a)에 기재된 히트 파이프(20)의 A-A선에 있어서의 개략 단면도이다.

도 2의 (a) 및 (b)에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 히트 파이프의 일례인 히트 파이프(20)는 대향 배치된 시트 형상의 부재(21a, 21b)의 주위를 접합함으로써, 내부에 공동부를 형성한 컨테이너(21)와, 컨테이너(21) 내에 격납 배치된 모세관력을 발생시키는 위크 구조체(23a)와, 컨테이너(21) 내의 공동부에 봉입된 작동액(도시하지 않음)을 구비하고 있다. 히트 파이프(20)는 컨테이너(21) 내에 위크 구조체(23a)를 작동액과 함께 봉입하고, 공기를 뺀 후, 컨테이너(21)를 밀폐 밀봉함으로써 형성된다.

컨테이너(21)의 공동부는, 컨테이너(21) 내에 격납 배치된 위크 구조체(23a)에 의해 차지된 위크 점령부(23)와, 위크 구조체(23a)에 의해 차지되어 있지 않은 공간부(22)를 포함하고 있다. 또한, 컨테이너(21)의 짧은 방향(X 방향)과 공간부(22)의 짧은 방향이 동일하고, 또한 컨테이너(21)의 길이 방향(Y 방향)이 공간부(22)의 길이 방향으로 되어 있고, 또한 위크 점령부(23)와 공간부(22)가 공간부(22)의 짧은 방향으로 교대로 배치되어 있다. 또한, 도 2의 (a) 및 (b)에서는, 컨테이너(21)의 짧은 방향과 공간부(22)의 짧은 방향이 동일하고, 또한 컨테이너(21)의 길이 방향과 공간부(22)의 길이 방향이 동일하지만, 이것으로 한정되는 것이 아니며, 예를 들어 컨테이너의 길이 방향과 공간부의 짧은 방향이 동일하고, 또한 컨테이너의 짧은 방향과 공간부의 길이 방향이 동일한 구성이어도 된다.

공간부(22)는 위크 구조체(23a)에 의해 공간 구조가 지지되어 있고, 증발한 작동액의 유로(증기 유로)로 되어 있다. 또한, 위크 점령부(23)는 위크 구조체(23a)의 모세관력에 의해, 응축된 작동액의 유로(액 유로)로 되어 있다. 또한, 히트 파이프(20)에는, 액 유로로 되는 위크 점령부(23)의 높이(Z 방향의 거리)가 증기 유로로 되는 공간부(22)의 높이보다도 높아지도록, 돌기부(24)가 형성되어 있다.

돌기부(24)는 가로 폭(X 방향의 폭)이 위크 점령부(23)의 가로 폭과 대략 동일하고, 높이 방향(Z 방향)으로 돌출된 직사각형 형상의 단면(짧은 방향 단면 또는 횡단면)을 갖고, 그 돌기부(24)의 길이 방향이 컨테이너(21)의 표면을 따라, 또한 위크 점령부(23)의 길이 방향을 따라 연장되어 있다. 즉, 돌기부(24)의 길이 방향은, 돌출된 직사각형 형상이 이어지는 방향이며, 도 2의 (a) 및 (b)에 기재된 돌기부(24)는 컨테이너(21)를 구성하는 시트 형상의 부재(21a)의 표면을 따라, 또한 위크 점령부(23)의 길이 방향을 따라, 그 돌기부(24)의 길이 방향이 형성되어 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 히트 파이프(20)는 돌기부(24)를 구비함으로써, 액 유로로 되는 위크 점령부(23)의 높이가 증기 유로로 되는 공간부(12)의 높이보다도 높아지고 있다. 그로 인해, 도 14의 (a) 및 (b)에서 도시한 종래의 히트 파이프(900)의 컨테이너(911)의 높이 방향의 거리 제한에 의해 제한되어 있었던 위크 점령부(913)의 단면적보다도, 히트 파이프(20)의 위크 점령부(23)의 단면적이, 높이 방향으로 확대되어 있다. 즉, 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 히트 파이프(20)는 종래의 히트 파이프(900)보다도, 액 유로의 단면적이 높이 방향으로 확대된 구성으로 되어 있어, 종래의 히트 파이프(900)보다도, 작동액류에 의한 압력 손실을 저감시킬 수 있다. 그 결과, 최대 열수송량을 향상시킴과 함께 열저항을 감소시킬 수 있다.

또한, 도 14의 (a) 및 (b)에서 도시한 바와 같이, 종래의 히트 파이프(900)는 증기 유로로 되는 공간부(912)의 높이와, 공간부(912)를 지지하는 위크 구조체(913a)에 의해 차지되어 있는 위크 점령부(913)의 높이가, 동일하다. 이 종래의 구성인 상태로, 공간부(912)(증기 유로)의 단면적을 가로 방향(X 방향)으로 확대시킨 경우, 즉, 공간부(912)의 지지 간격을 확대시킨 경우, 도 15에 도시한 바와 같이, 대기압에 의해 공간부(912)에 상당하는 컨테이너(911)의 부분이 크게 변형되어, 증기 유로를 폐색시켜 버린다. 그로 인해, 종래의 히트 파이프(900)는 증기 유로의 단면적을 가로 방향으로 확대시킬 수 없었다.

그러나, 상술한 바와 같이, 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 히트 파이프(20)는 돌기부(24)를 구비함으로써, 액 유로로 되는 위크 점령부(23)의 높이가 증기 유로로 되는 공간부(22)의 높이보다도 높아지고 있다. 그로 인해, 공간부(22)의 지지 간격을 확대시켜도, 즉, 공간부(22)(증기 유로)의 단면적을 가로 방향(X 방향)으로 확대시켜도, 도 3에 도시한 바와 같이, 대기압에 의한 컨테이너(21)의 변형에 의해, 증기 유로로 되는 공간부(22)가 폐색되는 일은 없다. 따라서, 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 히트 파이프(20)는 종래의 히트 파이프(900)보다도, 증기 유로의 단면적이 가로 방향으로 확대된 구성으로 할 수 있어, 증기류에 의한 압력 손실을 저감시킬 수 있다. 그 결과, 최대 열수송량을 향상시킴과 함께 열저항을 감소시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 히트 파이프(20)는 돌기부(24)가 핀의 역할을 하기 때문에, 도 14의 (a) 및 (b)에서 도시한 컨테이너(911)의 표면이 평탄한 종래의 시트 형상의 히트 파이프(900)보다도, 방열 효율이 향상된다. 또한, 방열 효율의 향상에 의해, 종래 별도의 부재로서 솔더링 등에 의해 접합되어 있었던 핀을 히트 파이프(20)에 설치할 필요가 없어지기 때문에, 핀에 관한 설치 작업 비용이나 재료 비용을 삭감할 수 있다.

상술한 본 발명의 히트 파이프(10, 20)는, 히트 파이프(10, 20)의 내압이, 히트 파이프(10, 20)의 외압(대기압)보다도 낮아지기 때문에, 도 4의 (a) 및 (b)에 도시한 바와 같이, 대기압에 의해, 공간부(12, 22)의 정상변(頂邊))에 상당하는 컨테이너(11, 21)의 부분(15, 25)이 변형된다. 이 변형에 의해, 증기 유로로 되는 공간부(12, 22)의 폐색이 발생하지 않도록 하기 위해, 본 발명의 히트 파이프(10, 20)는, 하기의 관계식 (1) 및 (2)를 만족시키는 구성으로 되어 있는 것이 바람직하다.

[관계식 (1)]

[관계식 (2)]

여기서,

T(단위:m)는, 돌기부(14, 24)의 높이이며,

ω(단위:m)는, 공간부(12, 22)의 정상변에 상당하는 컨테이너(11, 21)의 부분(15, 25)의 최대 변형량이며,

P₀(단위:㎩)은, 대기압이며,

P(단위:㎩)는, 히트 파이프(10, 20)의 내압이며,

a(단위:m)는, 인접하는 위크 구조체의 사이의 거리[공간부(12, 22)의 X 방향의 거리]이며,

h(단위:m)는, 컨테이너(11, 21)의 두께이며,

E(단위:㎩)는, 컨테이너(11, 21)의 종탄성 계수이다.

본 발명의 히트 파이프(10, 20)를, 상기한 관계식 (1) 및 (2)를 만족시키는 구성으로 함으로써, 컨테이너(11, 21)의 변형에 수반되는 공간부(12, 22)의 폐색의 발생을 일으키지 않고, 증기 유로로 되는 공간부(12, 22)의 단면적을 확대시킬 수 있다. 그 결과, 증기류에 의한 압력 손실을 저감시킬 수 있고, 최대 열수송량을 향상시킴과 함께 열저항을 감소시킬 수 있다.

또한, 상술한 본 발명의 히트 파이프(10, 20)는, 돌기부(14, 24)의 단면 형상이 직사각형 형상이었지만, 본 발명에 따른 히트 파이프의 돌기부의 단면 형상은, 직사각형 형상으로 한정되는 것은 아니다. 도 5 및 도 6은 본 발명의 다른 실시 형태에 따른 히트 파이프의 일례를 도시하는 히트 파이프(30, 40)의 개략 횡단면도(짧은 방향 단면도)이다. 도 5에 도시한 바와 같이, 돌기부(34)의 단면 형상이 원호 형상이어도 된다. 또한, 도 6에 도시한 바와 같이, 돌기부(44)의 단면 형상이 삼각 형상이어도 된다. 또한, 도 5 및 도 6에서는, 히트 파이프(30, 40)의 공간부(32, 42)에, 돌기부(34, 44)가 형성되어 있는 경우를 도시하고 있지만, 도 2의 (b)에 도시한 바와 같이, 히트 파이프의 위크 점령부에 돌기부가 형성되어 있는 경우도, 도 5 및 도 6에 도시한 바와 같이, 돌기부의 단면 형상이 원호 형상이나 삼각 형상이어도 된다.

돌기부는, 바람직하게는 상기 돌기부의 중앙 부분의 높이가, 돌기부의 입상 개시로 되는 바닥부의 높이보다도 높은 것이 바람직하다. 여기서, 돌기부의 중앙 부분이란, 도 1의 (b)에 있어서의 돌기부(14)의 정상변 부분(141)이며, 도 2의 (b)에 있어서의 돌기부(24)의 정상변 부분(241)이며, 도 5에 있어서의 돌기부(34)의 원호의 가장 높은 부분(341)이며, 도 6에 있어서의 돌기부(44)의 삼각형의 정점 부분(441)이다. 또한, 돌기부의 입상 개시로 되는 바닥부라 함은, 도 1의 (b)에 있어서의 위크 점령부(13)의 부분(131)이며, 도 2의 (b)에 있어서의 공간부(22)의 부분(221)이며, 도 5에 있어서의 위크 점령부(33)의 부분(331)이며, 도 6에 있어서의 위크 점령부(43)의 부분(431)이다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 실시 형태에 따른 히트 파이프는, 이 히트 파이프가 배치되는 케이스 내의 공간 형상이나, 피냉각 부품의 배치에 맞추어, 돌기부를 가장 적합한 단면 형상으로 함으로써, 증기 유로로 되는 공간부의 단면적이나, 액 유로로 되는 위크 점령부의 단면적을 크게 확보하여, 증기류에 의한 압력 손실이나 작동액류에 의한 압력 손실을 저감시킬 수 있다.

또한, 상술한 본 발명의 히트 파이프(10, 20)는, 도 1의 (b) 및 도 2의 (b)에 도시한 바와 같이, 돌기부(14, 24)가, 컨테이너(11, 21)를 형성하는 시트 형상의 부재(11a, 21a)에만 형성되어 있지만, 컨테이너를 형성하는 대향 배치된 2매의 시트 형상의 부재의 각각에, 돌기부가 형성되어 있어도 된다. 도 7은 본 발명의 다른 실시 형태에 따른 히트 파이프의 일례를 나타내는 히트 파이프(50)를 설명하기 위한 도면으로, (a)는 히트 파이프(50)의 개략 사시도이며, (b)는 (a)에 기재된 히트 파이프(50)의 A-A선에 있어서의 개략 단면도이다. 도 7의 (a) 및 (b)에 도시한 바와 같이, 히트 파이프(50)는 컨테이너(51)를 형성하는 시트 형상의 부재(51a, 51b)에, 돌기부(54a, 54b)가 형성되어 있다. 또한, 돌기부(54a)와 돌기부(54b)는 모두, 단면 형상이 직사각형이며, 길이 방향이 동일한 방향으로 되도록 형성되어 있다.

도 7의 (a) 및 (b)에 있어서는, 돌기부(54a)와 돌기부(54b)는 모두, 단면 형상이 직사각형이었지만, 컨테이너를 형성하는 대향 배치된 2매의 시트 형상의 부재에, 각각 형성된 돌기부의 단면 형상이 상이해도 된다. 일례로서, 도 8에, 컨테이너(61)를 형성하는 한쪽의 시트 형상의 부재(61a)에 직사각형 단면의 돌기부(64a)가 형성되고, 컨테이너(61)를 형성하는 다른 쪽의 시트 형상의 부재(61b)에 삼각형 단면의 돌기부(64b)가 형성된 히트 파이프(60)를 도시한다.

또한, 도 7의 (a) 및 (b)에 있어서는, 돌기부(54a)와 돌기부(54b)는 모두, 길이 방향이 동일한 방향으로 되도록 형성되어 있지만, 대향 배치된 2매의 시트 형상의 부재에, 각각 형성된 돌기부의 길이 방향이, 서로 상이한 방향이어도 된다. 일례로서, 도 9에, 컨테이너(71)의 한쪽 면에 형성된 돌기부(74a)는 이 돌기부(74a)의 길이 방향이 컨테이너의 길이 방향(Y 방향)으로 되고, 컨테이너(71)의 다른 쪽 면에 형성된 돌기부(74b)는 이 돌기부(74b)의 길이 방향이 컨테이너의 짧은 방향(X 방향)으로 되어 있는, 히트 파이프(70)를 도시한다.

본 발명에 따른 히트 파이프가 배치되는 케이스 내의 공기의 흐름(풍향)은 히트 파이프의 상하(Z 방향)의 양면측에서, 동일한 방향이거나, 상이한 방향이거나하여 다양하다. 상술한 바와 같이, 돌기부의 길이 방향을, 히트 파이프의 상하 각 면 상의 케이스 내의 풍향에 맞추어, 히트 파이프의 상하(Z 방향)의 양면을 동일한 방향으로 하거나, 상이한 방향으로 함으로써, 돌기부의 핀으로서의 효과가 향상되고, 방열 효율이 향상된다.

상술한 본 발명의 히트 파이프(10, 20)는, 도 1의 (a) 및 도 2의 (a)에 도시한 바와 같이, 돌기부(14, 24)가, 컨테이너(11, 21)를 형성하는 시트 형상의 부재(11a, 21a)의 전체 면에 형성되어 있지만, 시트 형상의 부재의 일부의 면 상에 형성되어 있어도 된다. 도 10은, 본 발명의 다른 실시 형태에 따른 히트 파이프의 일례를 도시하는 히트 파이프(80)의 개략 사시도이다. 도 10에 도시한 바와 같이, 히트 파이프(80)는 컨테이너(81)를 형성하는 시트 형상의 부재(81a)의 일부의 면 상에, 돌기부(84)가 형성되어 있다.

또한, 상술한 본 발명의 히트 파이프(10, 20)는, 도 1의 (a) 및 도 2의 (a)에 도시한 바와 같이, 돌기부(14, 24)의 높이가, 돌기부(14, 24)의 길이 방향을 따라 동일한 높이이지만, 돌기부의 길이 방향을 따라 돌기부의 높이가, 증가 또는 감소하도록 형성되어 있어도 된다. 도 11은, 본 발명의 다른 실시 형태에 따른 히트 파이프의 일례를 도시하는 히트 파이프(90)의 개략 사시도이다. 도 11에 도시한 바와 같이, 히트 파이프(90)는 돌기부(94)의 높이가, 상기 돌기부(94)의 길이 방향(Y 방향)을 따라 증가(또는, 감소)하도록 돌기부(94)가 형성되어 있다.

도 11에 도시한 바와 같이, 길이 방향(Y 방향)을 따라 높이를 증가(또는 감소)시킨 돌기부(94)가 공간부에 형성되어 있는 경우에는, 돌기부(94)의 높이가 낮은 쪽을 열원측으로, 또한 돌기부(94)의 높이가 높은 쪽을 방열측으로 하도록, 본 발명의 히트 파이프(90)를 케이스 내에 배치함으로써, 열원측으로부터 방열측으로 증기가 이동하기 쉬워져, 증기류에 의한 압력 손실을 저감시킬 수 있다. 그 결과, 최대 열수송량을 향상시킬 수 있다. 또한, 길이 방향(Y 방향)을 따라 높이를 증가(또는, 감소)시킨 돌기부(94)가 위크 점령부에 형성되어 있는 경우에는, 돌기부(94)의 높이가 높은 쪽을 열원측으로, 또한 돌기부(94)의 높이가 낮은 쪽을 방열측으로 하도록, 본 발명의 히트 파이프(90)를 케이스 내에 배치함으로써, 방열측으로부터 열원측으로 응축된 작동액이 환류되기 쉬워져, 작동액류에 의한 압력 손실을 저감시킬 수 있다. 그 결과, 최대 열수송량을 향상시킬 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 도 1 내지 도 11에 있어서 설명한 본 발명의 실시 형태에 따른 히트 파이프는, 돌기부를, 케이스 내의 공간 형상이나 환경 상태, 피냉각 부품의 배치에 맞추어, 가장 적합한 형상이나 배치로 되도록 구성하여, 케이스 내에 배치함으로써, 종래의 컨테이너의 높이 방향의 거리 제한에 의해 제한되어 있었던 증기 유로나 액 유로의 단면적을 확대시킬 수 있어, 증기류에 의한 압력 손실이나 작동액류에 의한 압력 손실을 저감시킬 수 있다. 그 결과, 최대 열수송량을 향상시킴과 함께 열저항을 감소시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 형태에 따른 히트 파이프는, 돌기부가 핀의 역할을 하기 때문에, 컨테이너의 표면이 평탄한 종래의 시트 형상의 히트 파이프보다도, 방열 효율이 향상된다. 또한, 방열 효율의 향상에 의해, 종래 별도의 부재로서 솔더링 등에 의해 접합되어 있었던 핀을 히트 파이프에 설치할 필요가 없어지기 때문에, 핀에 관한 설치 작업 비용이나 재료 비용을 삭감할 수 있다.

이어서, 도 1 내지 도 11에 있어서 설명한 본 발명의 실시 형태에 따른 히트 파이프와, 방열 핀을 구비한, 본 발명의 실시 형태에 따른 히트 싱크에 대해 설명한다. 도 12는, 본 발명의 실시 형태에 따른 히트 싱크의 일례인 히트 싱크(200)를 설명하기 위한 도면으로, (a)는 히트 싱크(200)의 개략 사시도이며, (b)는 (a)에 기재된 히트 싱크(200)의 A-A선에 있어서의 개략 단면도이다. 여기서는, 본 발명의 실시 형태에 따른 히트 파이프로서, 히트 파이프(10)를 일례로 들어 설명하지만, 도 1 내지 도 11에 있어서 설명한 본 발명의 실시 형태에 따른 히트 파이프 중 어느 것이어도 된다.

도 12의 (a) 및 (b)에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시 형태에 따른 히트 싱크의 일례인 히트 싱크(200)는 시트 형상의 히트 파이프(10)와, 방열 핀(210)을 구비하고 있다. 방열 핀(210)은 히트 파이프(10)의 돌기부(14)의 적어도 일부에 끼워 맞추는 구멍(211)을 구비하고 있고, 히트 파이프(10)의 돌기부(14)에 방열 핀(210)의 구멍(211)을 끼워 맞춘 후, 돌기부(14)의 정상변부(145)를 코킹하는 등의 방법에 의해, 히트 파이프(10)에 고정된다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 실시 형태에 따른 히트 싱크(200)는 솔더링 작업보다도 용이한 코킹 작업에 의해, 방열 핀(210)을 히트 파이프(10)에 고정할 수 있다. 또한, 종래의 시트 형상의 히트 파이프보다도 방열 효율이 좋은 본 발명의 실시 형태에 따른 히트 파이프에 대해 방열 핀(210)을 접합함으로써, 보다 방열 효율을 향상시킬 수 있다.

도 1의 (a) 및 도 2의 (a)에 도시한 바와 같이, 상술한 본 발명의 히트 파이프(10, 20)는, 복수의 돌기부(14, 24)가, 시트 형상의 부재(11a, 21a)의 면 상에 각각 독립적으로 병렬로 형성되어 있지만, 복수의 돌기부가 연통되도록, 시트 형상의 부재의 면 상에 형성되어 있어도 된다. 도 13은, 본 발명의 다른 실시 형태에 따른 히트 파이프의 일례를 도시하는 히트 파이프(100)의 개략 사시도이다. 도 13에 도시한 바와 같이, 히트 파이프(100)는 컨테이너(101)를 형성하는 시트 형상의 부재(101a)의 면 상에, 돌기부(104)가 형성되어 있다. 돌기부(104)는 길이 방향이 일 방향으로 정렬되어 병렬 배치된 복수의 병렬 돌기부(104a)와, 상기 복수의 병렬 돌기부(104a)를 연통하는 연통 돌기부(104b)를 갖고, 병렬 돌기부(104a)와 연통 돌기부(104b)가 일체로 형성되어 있다.

또한, 도 13에서는, 돌기부(104)는 병렬 돌기부(104a)의 길이 방향이 컨테이너(101)의 길이 방향(Y 방향)으로 되고, 연통 돌기부(104b)의 길이 방향이 컨테이너(101)의 짧은 방향(X 방향)으로 되는 구성이지만, 병렬 돌기부(104a)의 컨테이너(101)의 짧은 방향(X 방향)으로 되고, 연통 돌기부(104b)의 길이 방향이 컨테이너(101)의 길이 방향(Y 방향)으로 되는 구성이어도 되고, 돌기부(104)가 길이 방향이 일 방향으로 정렬되어 병렬 배치된 병렬 돌기부(104a)와, 상기 병렬 돌기부(104a)를 연통하는 연통 돌기부(104b)를 갖고, 또한 병렬 돌기부(104a)와 연통 돌기부(104b)가 일체로 형성된 구성이라면 된다.

본 발명의 다른 실시 형태에 따른 히트 파이프(100)는 도 1 내지 도 11에 있어서 설명한 본 발명의 실시 형태에 따른 히트 파이프에 의해 얻어지는 효과 외에, 다음과 같은 효과도 얻어진다. 상술한 바와 같이, 본 발명의 다른 실시 형태에 따른 히트 파이프(100)는 증기 유로 또는 액 유로로 되는 돌기부(104)가 병렬 배치된 병렬 돌기부(104a)와, 병렬 돌기부(104a)를 연통하는 연통 돌기부(104b)를 가진 구성으로 되어 있기 때문에, 증발한 작동액의 이동 또는 응축된 작동액의 이동이, 컨테이너(101)의 길이 방향(Y 방향)뿐만 아니고, 컨테이너(101)의 짧은 방향(X 방향)으로도 일어난다. 즉, 증발한 작동액 또는 응축된 작동액이, 컨테이너(101)의 일방향뿐만 아니라, 컨테이너(101)의 면 전체로 이동하기 때문에, 히트 파이프(100)의 균열성이 높아지고, 보다 방열 효율(냉각 효과)이 향상된다.

또한, 도 12에 도시한 히트 싱크와 같이, 상술한 히트 파이프(100)에, 방열 핀을 설치함으로써 방열 효율을 더욱 향상시킬 수도 있다.

또한, 본 발명의 실시 형태에 따른 히트 파이프는, 컨테이너와, 내부에 작동액을 배치하여 이루어진다. 컨테이너는 열전도성 재료를 포함하고, 바람직하게는 알루미늄계 재료나 구리계 재료를 포함한다. 또한, 컨테이너 내부에는, 위크 재료를 배치하면 열전도 성능을 향상시켜 바람직하다. 위크 재료는, 메쉬 재료나, 소결 재료, 금속선 등을 엮은 평면 형상 재료가 좋다. 또한, 작동액으로서는, 물이나 프레온 등이 바람직하다. 컨테이너의 단부의 용접에 대해서는 일반적인 접합 기술을 사용하면 되지만, 레이저 용접, 브레이징 용접, 확산 접합이 바람직하다.

10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100 : 히트 파이프
11, 21, 51, 61, 71, 81, 101 : 컨테이너
12, 22, 32, 42 : 공간부
13, 23, 33, 43 : 위크 점령부
13a, 23a : 위크 구조체
14, 24, 34, 44, 54a, 54b, 64a, 64b, 74a, 74b, 84, 94, 104 : 돌기부
104a : 병렬 돌기부(돌기부)
104b : 연통 돌기부(돌기부)
200 : 히트 싱크
210 : 방열 핀

Claims

내부에 공동부를 형성한 컨테이너와, 상기 컨테이너 내에 격납되고 모세관력을 발생시키는 위크 구조체와, 상기 컨테이너 내의 상기 공동부에 봉입된 작동액을 구비한 시트 형상의 히트 파이프로서，
상기 컨테이너 내의 상기 공동부는, 상기 위크 구조체에 의해 차지된 위크 점령부와, 상기 위크 구조체에 의해 차지되어 있지 않은 공간부를 포함하고,
상기 위크 점령부와 상기 공간부의 적어도 일부에는, 돌기부를 구비하고 있고,
상기 돌기부는, 그 돌기부의 짧은 방향 단면이 상기 위크 점령부와 상기 공간부의 높이 방향으로 돌출된 형상이며, 그 돌기부의 길이 방향이 상기 컨테이너의 표면을 따라 연장되어 있으며,
상기 위크 점령부의 높이가 상기 공간부의 높이보다도 높아지도록 상기 돌기부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 히트 파이프.
제1항에 있어서,
상기 돌기부는, 높이 방향에 대향 배치되는 상기 컨테이너의 양면측에, 각각 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 히트 파이프.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 돌기부는, 그 돌기부의 짧은 방향 단면에 있어서, 짧은 방향의 그 돌기부의 중앙 부분의 높이가, 그 돌기부의 입상 개시로 되는 바닥부의 높이보다도 높은 것을 특징으로 하는 히트 파이프.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 돌기부의 높이가, 그 돌기부의 길이 방향을 따라 증가 또는 감소하고 있는 것을 특징으로 하는 히트 파이프.
제1항 또는 제2항에 있어서,
길이 방향이 일 방향으로 정렬되어 병렬 배치된 복수의 상기 돌기부인 병렬 돌기부와, 상기 복수의 병렬 돌기부를 연통하는 상기 돌기부인 연통 돌기부가 일체로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 히트 파이프.
제1항 또는 제2항에 기재된 히트 파이프와, 방열 핀을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 히트 싱크.
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