KR101801597B1 - 수냉식 방열판 - Google Patents

Abstract

본 발명은 수냉식 방열판에 관한 것으로, 이의 구성은 열교환실(20a)과 연통되게 입구(20b)와 출구(20c)가 형성되는 본체(20); 본체(20)의 개방된 열교환실(20a)을 폐쇄하는 덮개(30); 액체를 분리하여 일정구간 격리된 상태로 흐름을 유도할 수 있도록 박판형상의 몸체 길이방향이 입구(20b)방향과 일치되고 일단부가 입구(20b) 중앙부분에 근접되거나 부착되게 열교환실(20a) 내부에 고정되며, 타단부 내측면에는 격리되어 내측면을 따라 흐르는 액체를 측방향으로 유도하는 차단돌기(40a)(50a)가 돌출되는 입구측 가이드부재(40); 박판형상의 몸체 길이방향이 출구(20c)방향과 일치되고 일단부가 출구(20c) 중앙부분에 근접되거나 부착되게 열교환실(20a) 내부에 고정되고, 타단부 내측면에는 입구(20b)를 지나 측방향으로 흐르는 액체를 격리하여 출구(20c)방향으로 유도하는 차단돌기(40a)(50a)가 돌출되는 출구측 가이드부재(50); 및 열교환실(20a) 양측 길이방향을 따라 입구측 유로(A)와 출구측 유로(B)를 형성할 수 있도록 열교환실(20a) 폭보다 더 좁은 폭을 가지고 입구측 가이드부재(40)와 출구측 가이드부재(50) 사이에 배치 고정되고, 입구측 유로(A)방향에서 출구측 유로(B)방향으로 액체의 흐름을 안내하는 통로(C)가 형성되는 열교환핀(60);을 포함한다.

Description

수냉식 방열판{Water-cooled heat sink}

본 발명은 수냉식 방열판에 관한 것으로, 더 구체적으로는 열교환실에 내장되는 열교환핀의 단면적을 넓혀 냉각효율을 높이고, 또한 열교환실의 길이방향 양측에 입구측 유로와 출구측 유로를 형성하여 입구측 유로로 공급되는 액체가 유턴하지 않고 열교환핀의 횡방향을 통과한 후 출구측 유로를 지나 배출토록 함으로써 열교환핀 통과시간을 단축시켜 냉각효율을 더욱 높이며, 더 나아가 입,출구측 유로상에 액체를 분할하여 일정구간 격리된 상태로 흐름을 안내하는 가이드부재를 설치하여 이들 가이드부재가 형성하는 별도의 유로를 통해 액체가 열교환핀 횡방향으로 신속하게 통과할 때 압력편차 및 유속편차가 줄어들어 전체적으로 균일한 압력과 속도로 흐르도록 함으로써 그의 외부에 장착된 냉각 목적물들을 균일하게 냉각할 수 있도록 하는 수냉식 방열판에 관한 것이다.

방열판은 그의 외부에 밀접하게 접촉된 상태로 고정되는 발열체의 온도를 수냉식 또는 공냉식으로 낮추는 열교환기이다.

이러한 방열판은 크게 수냉식과 공냉식으로 구분되며, 공냉식 방열판은 공기 중에 열을 방열하는 단순한 형태로서 송풍팬과 함께 사용하는 것이 일반적이다. 수냉식 방열판은 펌프 구동에 의해 내부 열교환실을 출입하는 액체가 발열체에서 열교환실로 전달되는 열을 흡수한 후 외부로 배출되어 열을 방열한 다음 냉각된 후 다시 열교환실로 유입되는 것을 반복하면서 발열체를 냉각시키는 것으로 공냉식보다 복잡하지만 냉각효율이 좋은 장점이 있다.

도 1은 종래 일반적인 수냉식 방열판(1)을 도시한 것이다. 이 수냉식 방열판(1)은 펌프의 구동에 의해 순환된 액체가 입,출구(2a)(2b)를 통해 내부 열교환실을 순환하면서 몸체(2) 또는 몸체(2) 상부를 폐쇄하는 덮개(3)에 부착된 발열체인 냉각 목적물을 냉각시킨다. 본 발명에서는 발열체인 냉각 목적물을 열전반도체소자(4)의 예를 들어 설명한다. 참고로 열전반도체소자(4)는 전원이 공급되면 어느 일측면은 차가워져 냉각면이 되고, 상기 냉각면이 지속적으로 냉각된 상태를 유지할 수 있도록 타측면은 냉각면의 열을 빼앗아 외부로 방열하는 방열면이 된다.

종래 수냉식 방열판(1)은 열교환실과 연통된 입구(2a)와 출구(2b)가 몸체(2) 길이방향 단부에 위치하고, 내장된 열교환핀(5)이 도 2와 같이 상기 입,출구(2a)(2b) 사이에 위치하고 있다. 그러므로 입구(2a)로 유입된 액체는 길이가 긴 열교환핀(5)의 길이방향을 따라 흐르면서 열교환을 수행하기 때문에 열교환핀(5)과 접촉하는 시간 증가로 열교환 시간이 길어져 냉각성능이 낮아지는 문제를 피할 수 없었다.

더 구체적으로, 도 3과 같이 입구(2a)로 유입된 액체가 각각의 열에 배치된 6개의 열교환핀(5)을 모두 통과하게 되므로 그 만큼 열교환 시간이 증가하고 열교환 대상물도 많아 온도가 상승할 수 밖에 없고, 그 결과 냉각 효율이 낮아진다. 이와 같이 실질적으로 냉각을 수행하는 액체가 열교환핀(5)과 장시간 열교환을 수행하여 자신의 온도가 상승하면 그 만큼 상대방의 열을 흡수하지 못하게 된다.

또한, 종래 수냉식 방열판(1)에 사용되는 열교환핀(5)은 도 4와 같이 지그재그식으로 형성된 열교환핀(5)이 단순히 다단식으로 적층되어 있다. 도 4에서는 열교환핀(5)이 3층으로 적층되어 있는 것을 보이고 있다. 열교환핀(5)들은 그들 사이에 위치한 격벽(5a)으로 차단되어 있으므로, 각층을 흐르는 액체는 다른 층으로 이동하지 못하고 해당층의 열교환핀(5)의 길이방향을 따라 이동하였다. 그러므로 가장 외측 열교환핀(5)을 통과하는 액체는 열전반도체소자(4)와 근접되므로 빨리 가열되고, 중앙에 위치한 열교환핀(5)을 통과하는 액체는 늦게 가열되는데, 열교환 효율을 높이려면 빨리 가열된 액체와 늦게 가열된 액체가 섞여 혼합된 상태로 흘러 온도를 낮추어야 한다. 그러나 상기 구조에서는 액체가 격벽(5a)에 의해 차단되어 섞이지 못하므로 열교환 효율이 좋지 못하는 단점이 있었다.

종래 특허공보를 통해 공개된 방열판은 공개특허 10-2013-0130578호의 수냉식 방열판이 있다. 이 방열판은 액상의 열교환매체가 저장실을 출입할 수 있도록 상기 저장실과 연통되게 입,출구가 형성되고, 상기 저장실은 덮개에 의해 수밀가능하게 밀폐되는 하우징; 및 이격되게 적층된 복수 개의 플레이트 사이에 열교환매체가 흐를 수 있도록 통로를 가진 블록이 면접촉 상태로 고정되고, 상기 하우징의 저장실에 수납되어 외측 양측면이 상기 하우징의 바닥면과 덮개에 면접촉 상태로 고정되는 열교환패널;을 포함하고 있다.

그러나, 상기 공개된 수냉식 방열판의 경우도 액체가 열교환실을 길이방향으로 통과하기 때문에 이동거리가 멀어 출구에 도달하기 전에 가열되어 열교환 효율이 낮은 문제점이 있을 뿐만 아니라 발열체의 열을 전달하는 열교환패널이 단순히 지그재그식으로 구성되므로 단면적이 넓지 않아 열교환 효율이 좋지 못하였다.

따라서, 열교환핀의 단면적을 가능한한 넓게 하면서도 액체의 흐름에 방해 되지 않고, 또한 열교환핀을 횡방향으로 단시간에 통과하여 열교환효율을 높일 수 있는 수냉식 방열판이 절실히 요구되고 있다.

대한민국 공개특허 10-2013-0130578호

이에 본 발명은 상술한 바와 같은 종래 수냉식 방열판의 제반 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 열교환실에 내장되는 열교환핀의 단면적을 넓혀 냉각효율을 높일 수 있는 수냉식 방열판을 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 열교환실의 길이방향 양측에 입구측 유로와 출구측 유로를 형성하여 입구측 유로로 공급되는 액체가 유턴하지 않고 열교환핀의 횡방향을 통과한 후 출구측 유로를 지나 배출토록 함으로써 열교환핀 통과시간을 단축시켜 냉각효율을 더욱 높일 수 있는 수냉식 방열판을 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 입,출구측 유로상에 액체를 분할하여 일정구간 격리된 상태로 흐름을 안내하는 가이드부재를 설치하여 이들 가이드부재가 형성하는 별도의 유로를 통해 액체가 열교환핀 횡방향으로 신속하게 통과할 때 압력편차 및 유속편차가 줄어들어 전체적으로 균일한 압력과 속도로 흐르도록 함으로써 그의 외부에 장착된 냉각 목적물들을 균일하게 냉각할 수 있도록 하는 수냉식 방열판을 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 수냉식 방열판은 상부가 개방된 열교환실을 가지며, 상기 열교환실과 연통되게 입구와 출구가 형성되는 본체;

상기 개방된 열교환실을 폐쇄하는 덮개;

상기 입구를 통해 열교환실로 공급되는 액체를 분리하여 일정구간 격리된 상태로 흐름을 유도할 수 있도록 박판형상의 몸체 길이방향이 입구방향과 일치되고 일단부가 상기 입구 중앙부분에 근접되거나 부착되게 열교환실 내부에 고정되며, 타단부 내측면에는 격리되어 내측면을 따라 흐르는 액체를 측방향으로 유도하는 차단돌기가 돌출되는 입구측 가이드부재;

박판형상의 몸체 길이방향이 출구방향과 일치되고 일단부가 상기 출구 중앙부분에 근접되거나 부착되게 열교환실 내부에 고정되고, 타단부 내측면에는 상기 입구를 지나 측방향으로 흐르는 액체를 격리하여 출구방향으로 유도하는 차단돌기가 돌출되는 출구측 가이드부재; 및

상기 열교환실 양측 길이방향을 따라 입구측 유로와 출구측 유로를 형성할 수 있도록 열교환실 폭보다 더 좁은 폭을 가지고 상기 입구측 가이드부재와 출구측 가이드부재 사이에 배치 고정되고, 상기 입구측 유로방향에서 출구측 유로방향으로 액체의 흐름을 안내하는 통로가 형성되는 열교환핀;을 포함하고,

여기서, 상기 입구를 통해 열교환실의 입구측 유로로 공급된 액체는 입구측 가이드부재 구간에서 양측으로 격리되어, 가이드부재 내측으로 흐르는 액체는 차단돌기에 의해 막혀 열교환핀의 통로를 통해 출구측 가이드부재 방향으로 이동한 후 상기 가이드부재의 차단돌기에 막혀 출구측 가이드부재의 측면을 따라 출구로 배출되고;

상기 가이드부재 외측으로 흐르는 액체는 상기 입구측 가이드부재를 지나 열교환핀의 통로를 경유하여 출구측 유로로 진입한 다음 출구측 가이드부재 외측을 통해 출구로 배출되는 것;을 특징으로 한다.

본 발명은 상기 입구측 가이드부재와 출구측 가이드부재는 대칭형태로 배치된다.

본 발명은 상기 입구측 유로는 입구와 일치되게 동일방향으로 형성되고, 상기 출구측 유로는 출구와 일치되게 동일방향으로 형성된다.

본 발명의 열교환핀은 상기 열교환핀은 금속박판의 몸체 세로방향 형상이 제1볼록부와 제1오목부가 제1연결부로 이음되어 연속된 파형상의 형태를 갖는 전방핀이 길이방향으로 연장되고, 이 전방핀 후방에 제2볼록부와 제2오목부가 제2연결부로 이음되어 연속된 파형상의 형태를 가지되 상기 제2볼록부와 제2오목부의 위치가 그 전방에 위치한 제1볼록부와 제1오목부와 높낮이 위치가 불일치되게 길이방향으로 연장되며, 제1,2볼록부 경계부, 제1,2오목부 경계부에 틈새가 형성되고, 상기 전방핀과 후방핀은 서로 교호되게 길이방향으로 반복 배치되는 단위 열교환을 구비하고,

상기 단위 열교환핀 복수 개가 병렬로 밀접하게 끼워맞춤식으로 조립되어 어셈블리 형태로 구성되어, 제1볼록부, 제1오목부, 제1연결부, 제2볼록부, 제2오목부 및 제2연결부들이 병렬로 배치되어 제1볼록부들 사이의 간격, 제1오목부들 사이의 간격, 제2볼록부들 사이의 간격, 및 제2오목부들 사이의 간격이 통로를 형성하는 것을 포함한다.

본 발명은 상기 입구측 가이드부재와 출구측 가이드부재는 입구측 유로와 출구측 유로에 각각 1열로 2개 이상이 간격을 두고 배치될 수 있다.

본 발명은 상기 입구측 유로와 출구측 유로에는 액체의 흐름을 차단하여 열교환핀으로 유도하는 안내돌기가 형성될 수 있다.

이상과 같이 구성된 본 발명은 단위 열교환핀 복수 개가 세로방향 병렬로 밀접하게 끼워맞춤식으로 조립되므로 볼록부들과 오목부들은 각각 이웃하는 것들끼리 조밀하게 배치되어 액체의 흐름을 방해하지 않으면서도 단면적이 현저히 증가된다. 열교환기의 냉각효율은 면적이 넓은 냉각핀이 많은 열을 흡수하여 열교환시키므로 냉각핀의 단면적에 비례한다.

그러므로 본 발명은 상기와 같이 냉각핀의 단면적이 현저히 증가하므로 그에 비례하여 냉각효율을 높일 수 있는 장점을 가진다.

또한, 병렬로 배치된 볼록부들과 오목부들은 각각 이웃하는 것들 사이에 액체가 흐르는 통로가 무수히 많이 형성되고, 더 중요한 것은 모든 통로가 서로 연통되어 있으므로 이 통로를 통과하는 액체는 상부에서 하부로 하부에서 상부로 자유롭게 난류상태로 이동하면서 열교환실 내부 전역을 고르게 냉각시키므로, 종래 방열판의 문제점, 즉 액체가 해당층의 열교환핀의 길이방향을 따라 이동하여 열교환이 원활하지 않은 문제점을 간단히 해결할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명은 입구측 유로로 공급되는 액체가 길이가 짧은 열교환핀의 횡방향을 단시간에 통과한 후 출구측 유로를 경유하여 배출토록 함으로써 열교환핀 및 방열판의 통과시간을 단축시켜 냉각효율을 더욱 높일 수 있는 장점을 가진다.

또한, 입,출구측 유로상에 액체를 분할하여 일정구간 격리된 상태로 흐름을 안내하는 가이드부재를 설치하여, 이 가이드부재가 자신의 길이 단위로 액체를 구획하여 열교환핀 횡방향으로 흐르도록 유도함으로써 가이드부재에 의해 구획된 액체가 압력편차 및 유속편차가 줄어든 상태로 열교환핀을 통과하여 외부에 밀착된 복수 개의 열전반도체소자들을 균일하게 냉각시킬 수 있는 장점을 가진다.

도 1은 종래 수냉식 방열판에 열전반도체소자가 부착된 상태를 보인 사시도
도 2는 종래 수냉식 방열판의 덮개를 제거하여 냉각핀이 장착된 열교환실 내부를 보인 평면도
도 3은 종래 수냉식 방열판의 입구로 유입된 액체가 길이방향에 설치된 모든 열전반도체를 경유하여 통과흔 것을 보인 개념도
도 4는 종래 수냉식 방열판에 사용된 냉각핀을 보인 사시도
도 5는 본 발명에 따른 수냉식 방열판의 본체와 덮개를 분해한 사시도
도 6은 본 발명에 따른 수냉식 방열판의 열교환실에 냉각핀이 장착된 상태를 보인 평면도
도 7은 본 발명에 따른 수냉식 방열판을 통과하는 액체의 흐름을 화살표로 표시한 개념도
도 8은 본 발명에 따른 수냉식 방열판을 흐르는 액체의 유로가 2개로 분할 격리되어 흐르면서 각각 대응되는 열전반도체소자를 냉각시키는 개념도
도 9는 본 발명의 다른 실시예 따른 수냉식 방열판의 열교환실에 냉각핀이 장착된 상태를 보인 평면도
도 10은 본 발명에 따른 다른 실시예 수냉식 방열판을 보인 내부 평면도
도 11은 본 발명의 열교환실에 냉각핀이 장착된 상태를 확대해서 보인 정면 상세도
도 12는 본 발명에 따른 단위 열교환핀의 사시도
도 13은 본 발명에 따른 단위 열교환핀의 조립 전 상태를 보인 개념도
도 14는 본 발명에 따른 단위 열교환핀의 조립 후 상태를 보인 개념도
도 15는 본 발명에 따른 열교환핀의 샘플을 보인 정면 사진

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 수냉식 방열판의 구성을 상세히 설명한다.

상기 첨부된 도면에서와 같이 본 발명의 수냉식 방열판(10)은 크게 구분하면, 열교환실(20a)이 구비되는 본체(20), 상기 본체(20)의 열교환실(20a)을 폐쇄하는 덮개(30), 상기 열교환실(20a)의 입구측 유로(A)에 설치되는 입구측 가이드부재(40), 상기 열교환실(20a)의 출구측 유로(B)에 설치되는 출구측 가이드부재(50)를 포함한다.

상기 본체(20)는 열교환핀(60)을 수납하고 액체를 저장할 수 있는 장소를 제공하는 것으로, 냉각 목적물인 열전반도체소자(4)의 열을 열교환핀(60)과 액체에 전달해야 하므로 열전달이 우수한 금속재로 구성된다. 예컨대, 열전달이 우수한 금속으로는 은, 알루미늄, 동, 마그네슘, 아연, 니켈 등 비철금속 또는 철금속이 사용될 수 있으며, 가격이 싸고 구입이 쉬우면서도 열전달이 우수한 알루미늄을 사용하는 것이 좋다.

상기 본체(20)는 두께가 얇은 직육면체 형상으로 구성되며 그 내부에 열교환핀(60)을 장착하고 액체가 순환할 수 있도록 상부가 개방된 열교환실(20a)이 구비되고, 일측면에는 내부 열교환실(20a)과 연통되게 입,출구(20b)(20c)가 형성되며, 상기 입,출구(20b)(20c)에는 액체가 순환하는 유로를 제공하는 파이프(P)가 연결될 수 있도록 입구측 연결블록(20b-1)과 출구측 연결블록(20c-1)이 장착된다. 또한 본체(20)는 다른 목적물에 고정되거나 다른 목적물을 고정시킬 수 있도록 가장자리에 체결공(20d)이 관통된다. 상기 입,출구(20b)(20c)는 폭이 좁은 측면에 형성되는 것이 바람직하다. 그 이유는 도 6과 같이 열교환실(20a) 길이방향 양측에 입,출구(20b)(20c)와 대응되게 입구측 유로(A)와 출구측 유로(B)를 형성하여 입구측 유로(A)를 흐르는 액체가 열교환핀(60)의 횡방향을 가로질러 통과토록하여 냉각효율을 높일 수 있도록 하기 위한 것이다.

만약, 입구(20b)로 유입된 액체가 도 2와 같이 열교환실(20a)의 길이방향을 따라 이동하여 배출된다면 이동거리가 길어 그 만큼 열교환실(20a)에서 지체된 시간이 증가하고, 지체된 시간이 증가하면 종래와 같이 열교환핀(60)과 열교환시간이 길어져 온도가 상승하여 냉각효율이 낮아지는 문제가 발생한다. 간단히 정리하면 열전반도체소자(4)를 냉각시키기 위해서는 열교환실(20a)을 통과하는 액체는 온도가 낮아야 하는데, 지체시간이 증가하면 열교환에 의해 자신의 온도가 상승되어 냉각효율이 낮아진다.

한편, 상기 본체(20) 상면은 도 11과 같이 내측에 덮개(30)의 조립위치를 안내하는 단턱(20e)이 형성된다. 본체(20)의 저면은 평면이고 이 평면에 열전반도체소자(4)가 밀착될 경우에는 그 평면을 매끈하게 가공하는 것이 요구된다.

상기 덮개(30)는 개방된 열교환실(20a) 상부를 폐쇄하는 것으로, 본체(20)와 함께 하우징을 형성하므로 재질은 본체(20)와 동일한 것으로 사용한다. 덮개(30)는 외부 표면에 열전반도체소자(4)가 긴밀하게 밀착 장착되므로 매끈하게 가공하는 것이 요구된다.

상기 입구측 가이드부재(40)는 입구(20b)로 유입되는 액체를 입구(20b)부분에서 분할하여 자신의 길이만큼 격리된 상태로 흐르도록 하고, 그 영역에서 분할된 액체의 압력을 높인 상태로 열교환핀(60) 방향으로 유도하여 입구(20b) 근처를 흐르는 액체의 압력이 입구와 마주보는 열교환실 내측벽(20a-1) 부분을 흐르는 액체 압력과 거의 균일한 압력으로 열교환핀(60)을 통과토록하는 본 발명의 중요 구성요소이다.

더 구체적으로, 상기 입구측 가이드부재(40)는 상기 입구(20b)를 통해 열교환실(20a)로 공급되는 액체를 분리시켜 일정구간 격리된 상태로 흐름을 유도할 수 있도록 박판형상의 몸체 길이방향이 상기 입구방향과 일치되고 일단부가 상기 입구(20b) 중앙부분에 근접되거나 부착되게 열교환실(20a) 내부에 고정된다. 입구측 가이드부재(40)의 타단부 내측면에는 격리되어 내측면을 따라 직진하는 액체를 측방향으로 유도하여 열교환핀(60)을 통과할 수 있도록 차단돌기(40a)가 돌출형성된다.

열교환핀(60)이 도 11 내지 도 15와 같이 형성된 열교환핀(60)이 열교환실(20a) 내부에 조립 장착되므로 이 열교환핀(60) 일측단과 그와 인접된 열교환실(20a) 내측벽 사이의 공간은 액체가 흐르는 입구측 유로(A)가 된다. 상기 입구측 가이드부재(40)는 상기 입구측 유로(A)의 길이방향으로 배치되어 그 일단이 입구(20b)와 대응되고, 타단에 형성된 차단돌기(40a)가 열교환핀(60) 방향으로 돌출된다. 그러므로 입구(20b)를 지나 열교환실(20a) 내부로 유입되는 액체는 상기 입구측 가이드부재(40)에 의해 내외측으로 분할 격리된 상태로 흐르게 되고, 내측으로 격리된 액체는 차단돌기(40a)에 막혀 직진하지 못하고 열교환핀(60)을 횡방향으로 가로질러 통과하게 된다. 한편 입구측 가이드부재(40) 외측으로 분할 격리된 상태로 흐르는 액체는 직진하여 입구(20b)와 마주보는 방향에 위치한 열교환실(20a) 내측벽(20a-1)에 막혀 열교환핀(60)을 횡방향으로 가로질러 통과하게 된다.

만약, 입구측 가이드부재(40)와 출구측 가이드부재(50)가 없다면, 액체는 펌프(P)의 압송에 의해 입구(20b)로 유입된 후 직진하여 입구측 유로(A)를 지나면서 측면에 위치한 열교환핀(60)을 횡방향으로 가로질러 통과하게 된다. 이 과정에서 입구측 유로(A)를 흐르는 액체는 직진방향으로 압송되어 입구(20b)와 마주보는 내측벽(20a-1)에 부딪치게 되므로 상기 내측벽(20a-1) 부분에서 압력이 높게 된다.

그러므로 입구(20b)로 막 유입된 액체는 펌프(P)의 압송에 의해 직진하는 힘이 강하기 때문에 열교환핀(60) 방향으로 진로를 변경하는 힘이 약하여 열교환핀(60) 횡방향을 천천히 통과하게 되고, 펌프(P)의 압송력에 의해 입구(20b)와 마주보는 내측벽(20a-1) 근처까지 도달한 액체는 유로가 차단됨에 따라 압력이 상승하여 열교환핀(60) 횡방향으로 진로를 변경할 수 밖에 없어 강한 힘으로 열교환핀(60)을 빠른 속도로 통과하게 된다.

그러므로, 상기 수압차이에 의해 입구측 유로(A)를 흐르는 액체는 입구(20b) 부분에서 열교환핀(60) 방향으로 흐를 때 압력이 약해 천천히 이동함에 따라 열교환시간 증가로 온도가 상승하여 냉각효율이 낮아지고, 입구(20b)와 마주보는 내측벽(20a-1) 부분에서 열교환핀(60) 방향으로 흐를 때 압력이 강해 빨리 이동함에 따라 열교환시간 감소로 온도가 낮아져 냉각효율이 높아진다.

이에 따라 도 1과 같이 수냉식 냉각핀(10) 외부에 장착된 많은 열전반도체소자(4) 중 입구(20b)에 가까운 곳에 설치된 것들은 액체의 온도 상승으로 냉각상태가 좋지 않게 된다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위해 입구측 유로(A)와 출구측 유로(B)에 입구측 가이드부재(40)와 출구측 가이드부재(50)를 설치하여, 입구(20b) 근처를 흐르는 액체의 압력을 높여 열교환핀(60) 횡방향을 빨리 통과토록 하여 열전반도체소자(4)를 균일하게 냉각시키도록 하였다.

상기 출구측 가이드부재(50)는 입구측 가이드부재(40)에 의해 분할된 상태로 흐르는 액체가 계속 분할된 상태를 유지하면서 출구(20c)로 배출되도록 유도하는 것으로 입구측 가이드부재(40)와 함께 본 발명의 중요 구성요소이다.

상기 출구측 가이드부재(50)는 박판형상의 몸체 길이방향이 출구(20c)방향과 일치되고 일단부가 상기 출구(20c) 중앙부분에 근접되거나 부착되게 열교환실(20a) 내부에 고정되고, 타단부 내측면에는 상기 입구(20b)를 지나 열교환핀(60)을 횡방향으로 가로질러 흐르는 액체를 격리하여 출구방향으로 유도하는 차단돌기(50a)가 돌출된다.

도 6에서 확인할 수 있는 바와 같이 열교환핀(60) 타측단과 열교환실(20a) 내측벽 사이의 공간은 액체가 흐르는 출구측 유로(B)가 되고, 이 출구측 유로(B)에 상기 출구측 가이드부재(50)가 장착되는데, 상기 입구측 가이드부재(40)와 대칭되게 배치되어 입구측 가이드부재(40)의 차단돌기(40a)와 출구측 가이드부재(50)의 차단돌기(50a)는 횡방향 동일선상에 위치하게 된다.

그러므로, 입구측 가이드부재(40) 내측으로 분할되어 흐르는 액체는 그의 차단돌기(40a)에 막혀 압력이 상승하게 되고, 압력이 상승한 상태에서 열교환핀(60)을 횡방향으로 가로질러 흐른 후 출구측 가이드부재(50)에 도달하지만 출구측 차단돌기(50a)가 분할되어 액체의 흐름을 차단하게 되므로 이 액체는 출구측 가이드부재(50)의 안내에 따라 출구(20c)로 배출된다.

따라서, 입구측 가이드부재(40) 내측으로 분할되어 흐르는 액체는 차단돌기(40a)에 막혀 고압상태에서 열교환핀(60)을 횡방향으로 통과한 후 출구측 가이드부재(50)의 안내에 따라 출구(20c)로 배출되므로, 입구측 가이드부재(40) 외측으로 분할되어 흐르는 액체와 혼합되지 않는다. 물론 열교환핀(60)을 횡방향으로 가로질러 통과할 때 그 경계부에서는 약간 혼합될 수 있으나 혼합되더라도 문제는 없다.

여기서, 상기 입구측 유로(A)의 방향은 입구(20b)와 일치되게 동일방향으로 형성되고, 상기 출구측 유로(B)의 방향은 출구(20c)와 일치되게 동일방향으로 형성된다.

이상과 같이 입구측 가이드부재(40)와 출구측 가이드부재(50)에 의해 열교환핀(60)을 횡방향으로 가로질러 흐르는 액체는 그 횡방향 유로가 상기 입,출구측 가이드부재(40)(50)의 사용 수량에 따라 결정된다. 도 6 내지 도 8은 입,출구측 가이드부재(40)(50)가 양측에 1개 배치되고 그 길이가 약 열교환실(20a) 절반에 해당하는 길이를 가지므로 열교환핀(60)을 향한 분할된 횡방향 유로는 2개가 된다. 그 중 하나는 입구측 가이드부재(40) 내측으로 흐르고 차단돌기(40a)에 막혀 열교환핀(60)을 횡방향으로 가로지르는 액체가 흐르는 구간, 나머지 하나는 입구측 가이드부재(40) 외측으로 흘러 입구측 가이드부재(40)의 차단돌기(40a)를 벗어난 지점부터 입구(20b)와 마주보는 내측벽(20a-1)에서 열교환핀(60)을 횡방향으로 가로지는 액체가 흐르는 구간이 된다. 따라서 상기 2개의 횡방향 유로는 입,출구측 가이드부재(40)(50)가 없는 단일 유로와 대비하면, 유로가 2개롤 분리되므로 액체의 압력편차와 이에 의해 발생하는 열교환핀(60)을 횡방향으로 가로질러 흐르는 속도편차를 각각 1/2로 줄이게 된다.

한편, 본 발명은 도 9와 같이 상기 입구측 가이드부재(40)와 출구측 가이드부재(50)는 입구측 유로(A)와 출구측 유로(B)에 각각 1열로 2개 이상이 간격을 두고 배치할 수 있으며, 도 9는 2개가 배치됨을 보이고 있다. 이와 같이 입구측 가이드부재(40)와 출구측 가이드부재(50)에 2개가 배치되면, 열교환핀(60)을 향한 분할된 액체의 유로는 3개가 되어 단일 유로에 비해 액체의 압력편차와 이에 의해 발생하는 열교환핀(60)을 횡방향으로 가로질러 흐르는 속도편차를 각각 1/3로 줄이게 된다.

따라서, 입구측 가이드부재(40)와 출구측 가이드부재(50)가 일렬로 많이 배치되면 분할된 액체의 유로가 증가하여 액체의 압력편차와 속도편차는 그 만큼 줄어들어 외부에 부착된 많은 냉각목적물, 즉 열전반도체소자(4)를 균일하게 냉각시킬 수 있는 효과가 있다.

상기 열교환핀(60)은 열교환실(20a) 내부에 고정되어 열전반도체소자(4)에서 발생하는 열을 전달받아 열교환실(20a)을 통과하는 액체에 전달하여 방열시키는 기능을 한다. 그러므로 열교환핀(60)은 액체가 충돌하면서 난류상태로 흐르면서 원활하게 통과할 수 있는 통로를 갖추어야 하고, 또한 열전반도체소자(4)의 열을 많이 흡수할 수 있도록 단면적이 증가하는 2가지 조건을 갖추는 것이 요구된다.

본 발명의 열교환핀(60)은 상기 2가지 조건을 모두 만족하고 있다. 즉, 상기 열교환핀(60)은 열교환실(20a) 양측 길이방향을 따라 입구측 유로(A)와 출구측 유로(B)를 형성할 수 있도록 열교환실(20a) 폭보다 더 좁은 폭을 가지고 상기 입구측 가이드부재(40)와 출구측 가이드부재(50) 사이, 더 구체적으로 도 6과 같이 입구(20b)와 출구(20c) 사이에 배치 고정된다. 열교환핀(60)은 브레이징 방식으로 외측면이 본체(20)와 덮개(30)에 고정된다. 이렇게 되면 입구(20b)를 통해 입구측 유로(A)를 흐르는 액체의 흐름을 방해하지 않게 되고, 또한 열교환핀(60)을 통과하여 출구(20c)로 배출되기 위해 출구측 유로(B)를 흐르는 액체의 흐름을 방해하지 않게 된다.

상기 열교환핀(60)은 도 14 내지 도 15와 같이 복수 개의 단위 열교환핀(61) 복수 개가 세로방향으로 근접되게, 즉 병렬로 근접되게 배치되어 서로 이웃하는 단위 열교환핀(61) 사이에 액체의 흐름을 안내하는 통로(C)가 형성된다. 상기 통로(C)의 시작부분은 입구측 유로(A)와 연통되고 끝부분은 출구측 유로(B)와 연통되게 열교환실(20a) 폭방향을 향하도록 배치된다. 따라서 입구측 유로(A)를 흐르는 액체는 상기 통로(C)를 통해 열교환핀(60) 횡방향을 가로질러 통과한 다음 출구측 유로(B)를 지나 출구(20c)로 배출되므로 열교환핀(60)을 신속히 통과하여 냉각효율을 높이게 된다.

상기 열교환핀(60)은 도 11 내지 도 15와 같이 복수 개의 단위 열교환핀(61)들이 세로방향으로 근접되게 배치된 어셈블리 형태로 구성된다. 그러므로 단위 열교환핀(61)들이 병렬로 배치되어 형성된 길이가 어셈블리 형태의 열교환핀(60) 길이방향이 되고, 단위 열교환핀(61)의 길이방향이 어셈블리 형태의 열교환핀(60) 폭방향이 된다.

본 발명의 열교환핀(60)을 구성하는 낱개의 단위 열교환핀(61) 구성은 도 12와 같이 금속박판의 몸체 세로방향 형상이 제1볼록부(62a)와 제1오목부(62b)가 제1연결부(62c)로 이음되어 연속된 파형상의 형태를 갖는 전방핀(62)이 길이방향으로 연장되고, 이 전방핀(62) 후방에 제2볼록부(63a)와 제2오목부(64b)가 제2연결부(63c)로 이음되어 연속된 파형상의 형태를 가지되 상기 제2볼록부(63a)와 제2오목부(64b)의 위치가 그 전방에 위치한 제1볼록부(62a)와 제1오목부(62b)와 높낮이 위치가 불일치되게 길이방향으로 연장되며, 제1,2볼록부(62a)(63a)의 경계부, 제1,2오목부(62b)(63b)의 경계부에 틈새(H)가 형성되고, 상기 전방핀(62)과 후방핀(63)은 서로 교호되게 길이방향으로 반복 배치되어 측면에서 보았을 때 제1,2볼록부(62a)(63a) 및 제1,2오목부(62b)(63b)가 지그재그식으로 배치된 형태가 된다.

이와 같이 구성된 본 발명의 열교환핀(60)은 상기 단위 열교환핀(61) 복수 개가 병렬로 밀접하게 끼워맞춤식으로 조립되어 각 단위 열교환핀(61)들은 제1볼록부(62a)들이 간격을 두고 조립되고, 제1오목부(62b)들이 간격을 두고 조립되고, 제2볼록부(63a)들이 간격을 두고 조립되고, 제2오목부(64b)들이 간격을 두고 조립된다. 따라서 제1볼록부(62a)들 사이의 간격, 제1오목부(62b)들 사이의 간격, 제2볼록부(63a)들 사이의 간격, 및 제2오목부(64b)들 사이의 간격이 모두 통로(C)가 된다.

도 12 내지 14를 참조하면, 액체가 흐르는 통로(C)는 전방핀(62)의 제1볼록부(62a)와 그 양측에 연결된 제1연결부(62c)로 이루어진 볼록한 공간이 되고, 제1오목부(62b)와 그 양측에 연결된 제1연결부(62c)로 이루어진 오목한 공간이 된다. 또한 통로(C)는 후방핀(63)의 제2볼록부(63a)와 그 양측에 연결된 제2연결부(63c)로 이루어진 볼록한 공간이 되고, 제2오목부(64b)와 그 양측에 연결된 제2연결부(63c)로 이루어진 오목한 공간이 된다. 상기 전,후방핀(62)(63)의 공간들은 불일치되어 전방핀(62)의 볼록한 공간에 후방핀(63)의 제2연결부(63c)가 위치하고 있고, 전방핀(62)의 오목한 공간에 후방핀(63)의 제2연결부(63c)가 위치하고 있다.

따라서, 전방핀(62)의 볼록한 공간을 흐르는 액체는 후방핀(63)의 제2연결부(63c)와 부딪쳐 난류상태로 흐르면서 도 12 내지 도 13의 틈새(H)를 통해 상,하로 이동하여 열교환핀(60) 전역을 자유롭게 흐르면서 출구(20c)로 배출된다. 또한 전방핀(62)의 오목한 공간을 흐르는 액체는 후방핀(63)의 제2연결부(63c)와 부딪쳐 난류상태로 흐르면서 역시 틈새(H)를 통해 상,하로 이동하여 열교환핀(60) 전역을 자유롭게 흐르게 된다. 같은 흐름으로 후방핀(63)의 볼록한 공간과 오목한 공간을 흐른 액체도 틈새(H)를 통해 상,하로 이동하므로 열교환핀(60) 전역을 자유롭게 흐르게 된다.

이상과 같이 열교환핀(60)이 구성되므로, 이 열교환핀(60)의 통로(C)를 흐르는 액체는 난류상태로 흐르면서 길이가 짧은 횡방향을 신속하게 통과하게 되므로 온도가 낮은 상태에서 열전반도체소자(4)에서 방열된 열을 빼앗아 열교환실(20a)을 빠져나가므로 냉각효율을 향상시킨다.

상기와 같이 구성된 본 발명은 입구(20b)로 유입된 액체가 입구측 가이드부재(40)에 의해 분할 격리되어 흐르면서 입,출구측 가이드부재(40)(50)의 차단돌기(40a)(50a)를 경계로 열교환핀(60)의 횡방향을 통과하면서 도 8과 같이 각각의 유로를 통과하면서 2개의 열전반도체소자를 거치면서 출구측 가이드부재(50)의 안내에 따라 격리된 상태에서 출구(20c)로 배출된다. 이와 같이 본 발명은 액체가 열교환핀(60) 횡방향을 통과하면서 2개의 열전반도체소자(4)만 통과하므로 도 3의 종래 방열판이 6개를 통과하는 것과 현저히 대비되므로 그 만큼 온도가 낮은 상태로 순환하므로 냉각 효율을 높일 수 있다.

이 과정에서, 액체는 펌프(P)의 구동력에 의해 일정한 힘으로 순환되므로 입구(20b)와 출구(20c)에서의 시간당 속도와 유량은 펌프(P)에 의해 이미 결정된다. 그러므로 입구(20b)를 통해 열교환실(20a) 내부로 공급되어 입구측 가이드부재(40) 내측으로 분할 격리된 액체는 차단돌기(40a)에 막혀 측방향에 위치한 열교환핀(60) 방향으로 이동하게 된다. 이때 상기 차단돌기(40a)에 막힌 액체는 차단돌기(40a)와 가까운 부분이 압력이 높고 입구(20b)방향으로 갈수록 압력이 낮아지므로, 상기 압력차에 의해 차단돌기(40a)부분에 위치한 액체는 속도가 빨라 열교환핀(60)의 횡방향으로 신속히 통과하고 점차 입구(20b)측으로 갈수록 속도가 느린 액체는 그 만큼 열교환핀(60)을 느리게 통과하지만, 분할된 횡방향 유로는 2개가 되어 독립된 열교환실(20a) 길이방향에 비해 그 길이가 2/1로 짧아지므로, 압력차와 속도차도 그 만큼 줄어들어 각 횡방향 유로를 통과하는 액체는 거의 동일한 압력과 속도을 유지하여 열교환실(20a) 외부 표면에 고정된 열전반도체소자(4)를 균일하게 냉각시킬 수 있다.

만약, 입,출구측 가이드부재(40)(50)가 없다면, 입구(20b)로 유입된 액체는 펌프(P)에 의해 열교환실(20a) 길이방향을 따라 길게 형성된 입구측 단일 유로를 따라 흘러 입구(20b)와 마주보는 반대편 내측벽(20a-1)으로 압송되므로 그 부분의 압력이 상승하여 측방향에 위치한 열교환핀(60) 방향으로 이동하게 된다. 이 때 열교환실(20a) 내측벽(20a-1)에 막힌 액체는 내측벽(20a-1)과 가까운 부분이 압력이 높고 입구(20b)방향으로 갈수록 압력이 낮아 이 구간에서 압력차가 발생하는데, 이 구간의 길이가 열교환실(20a) 길이방향 길이와 같아 그 길이가 상당하여 압력차가 크게 발생하므로 입구(20b)와 마주보는 내측벽(20a-1) 부분에 위치한 액체는 높은 압력으로 속도가 빨라 열교환핀(60)의 횡방향으로 신속히 통과하고 점차 입구측으로 갈수록 속도가 느린 액체는 그 만큼 열교환핀(60)을 느리게 통과하게 된다.

그러므로 입구(20b) 근처에서 열교환핀(60)을 통과하는 액체는 낮은 압력에 의해 열교환핀(60)을 천천히 통과하게 되므로 열교환핀(60)에 장시간 노출되어 온도가 상승하여 냉각효과가 낮아지는 문제를 발생시킨다. 냉각효율을 높이기 위해서는 입구(20b)로 유입된 액체는 열교환핀(60)을 최대한 빨리 통과하여야 한다.

이러한 문제는 입구(20b)와 마주보는 열교환실(20a) 내측벽(20a-1)을 흐르는 고압의 액체와 막 입구(20b)로 유입된 저압의 액체 사이에 발생하는 압력차에서 기인하므로, 이 압력차를 줄여 입구측 유로(A)상을 흐르는 액체가 펌프(P) 압송에 의한 본래의 속도를 유지하면서 열교환핀(60)을 신속하게 통과하면 냉각효율을 향상시킬 수 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위해 본 발명은 이미 설명한 입,출구측 가이드부재(40)(50)를 각각 입구측 유로(A)와 출구측 유로(B)에 설치하여 압력편차 및 속도편차를 줄였다.

한편, 본 발명은 도 6에서 확인할 수 있는 바와 같이 입,출구측 가이드부재(40)(50)를 벗어난 입구측 유로(A)와 출구측 유로(B) 각각에 입구측 유로(A) 및 출구측 유로(B)를 흐르는 액체의 압력을 높일 수 있도록 안내돌기(70)가 형성된다. 상기 안내돌기(70)는 액체의 흐름을 방해하여 입구측 유로(A)와 출구측 유로(B)를 흐르는 액체의 압력을 높여 속도를 증가시켜 입구(20b)와 출구(20c)로부터 멀리 이동하는 액체를 빨리 흐르게 하여 열교환 효율을 높이도록 하였다.

본 발명의 다른 실시예는 도 10에 도시하였다.

본 발명은 열교환실 내부를 통과하는 액체의 유로를 분할하고, 각 분할된 액체가 열교환핀 횡방향을 가로질러 통과한 후 출구로 배출되도록 하는 것이 기술적 사상 중 하나이므로 도 10에 도시된 다른 실시예 구성으로도 실현할 수 있다.

상기 다른 실시예의 수냉식 방열판은 상부가 개방된 열교환실(20a)을 가지며, 상기 열교환실(20a)과 연통되게 입구(20b)와 출구(20c)가 형성되는 본체(20);

상기 본체(20)의 개방된 열교환실(20a)을 폐쇄하는 덮개(30);

입구측 유로 길이방향에 복수 개가 간격을 두고 고정되고, 입구측 유로를 흐르는 액체의 흐름을 열교환실 횡방향으로 안내하는 입구측 가이드블록(80);

출구측 유로 길이방향에 복수 개가 간격을 두고 고정되고, 상기 입구측 가이드블록(80)에 의해 열교환실 횡방향을 가로질러 흐르는 액체를 출구 방향으로 안내하는 출구측 가이드블록(90); 및

상기 열교환실(20a) 양측 길이방향을 따라 입구측 유로(A)와 출구측 유로(B)를 형성할 수 있도록 열교환실(20a) 폭보다 더 좁은 폭을 가지고 상기 입구측 가이드블록(80)과 출구측 가이드블록(90) 사이에 배치 고정되고, 상기 입구측 유로(A)방향에서 출구측 유로(B)방향으로 액체의 흐름을 안내하는 통로(C)가 형성되는 열교환핀(60);을 포함한다.

상기 수냉식 방열판은 먼저 설명한 실시예의 입구측 가이드부재(40)를 입구측 가이드블록(80)으로 대체하고, 출구측 가이드부재(50)를 출구측 가이드블록(90)으로 대체한 것이다.

상기 복수 개의 입구측 가이드블록(80)들은 입구(20b)에서부터 입구(20b)와 마주보는 내측벽(20a-1)으로 갈수록 면적이 점차 커져 입구측 유로(A)의 폭을 점차 좁게 형성되도록 한다. 즉 상기 복수 개의 입구측 가이드블록(80)은 입구측 유로(A)에 간격을 두고 일렬로 배치되는데, 입구(20b)에서부터 입구(20b)와 마주보는 내측벽(20a-1)으로 갈수록 면적이 커져 입구측 유로(A) 개도량을 점차 좁게 형성하도록 한다. 이렇게 되면 입구측 유로(A)를 흐르는 액체는 입구측 가이드블록(80)들에 의해 여러 구간으로 분할되어 열교환핀(60) 횡방향을 통과하고, 이 과정에서 입구(20b)와 가까운 곳에서 분할된 액체는 천천히 통과하게 되고 입구(20b)와 마주보는 내측벽(20a-1)으로 갈수록 액체는 빨리 통과하게 되므로 압력편차와 속도편차가 줄어들어 본 발명의 목적을 달성할 수 있다.

상기 목적을 달성하기 위해 복수 개의 출구측 가이드블록(90)들은 입구(20b)와 마주보는 내측벽(20a-1)에서부터 입구(20b)로 갈수록 면적이 점차 작아져 출구측 유로의 폭을 점차 넓게 형성하게 된다.

상기 입구측 가이드블록(80)과 출구측 가이드블록(90)은 도 10과 같이 외부에 고정된 발열체인 열전반도체소자(4) 사이에 고정되는 것을 바람직하다.

이상과 같이 구성되는 본 발명은 입구(20b)로 유입된 액체가 입,출구측 가이드부재(40)(50)의 차단돌기(40a)(50a)를 경계로 열교환핀(60)을 가로질러 흐르는 횡방향 유로가 분리되므로, 독립된 유로에 비해 유로의 수 만큼 액체의 압력편차 및 속도편차가 줄어들게 되므로 그 만큼 외부에 부착된 냉각 목적물, 즉 열전반도체소자(4)를 균일하게 냉각시킬 수 있는 장점이 있는 유익한 발명이라 하겠다.

10 : 수냉식 방열판 20 : 본체
30 : 덮개 40 : 입구측 가이드부재
40a : 차단돌기 50 : 출구측 가이드부재
50a : 차단돌기 60 : 열교환핀
61 : 단위 열교환핀 62 : 전방핀
62a : 제1볼록부 62b : 제1오목부
62c : 제1연결부 63 : 후방핀
63a : 제2볼록부 63b : 제2오목부
63c : 제2연결부 70 : 안내돌기
80 : 입구측 가이드블록 90 : 출구측 가이드블록
A : 입구측 유로 B : 출구측 유로 C : 통로

Claims (10)

1. 상부가 개방된 열교환실(20a)을 가지며, 상기 열교환실(20a)과 연통되게 입구(20b)와 출구(20c)가 형성되는 본체(20);
   상기 본체(20)의 개방된 열교환실(20a)을 폐쇄하는 덮개(30);
   상기 입구(20b)를 통해 열교환실(20a)로 공급되는 액체를 분리하여 일정구간 격리된 상태로 흐름을 유도할 수 있도록 박판형상의 몸체 길이방향이 입구(20b)방향과 일치되고 일단부가 상기 입구(20b) 중앙부분에 근접되거나 부착되게 열교환실(20a) 내부에 고정되며, 타단부 내측면에는 격리되어 내측면을 따라 흐르는 액체를 측방향으로 유도하는 차단돌기(40a)(50a)가 돌출되는 입구측 가이드부재(40);
   박판형상의 몸체 길이방향이 출구(20c)방향과 일치되고 일단부가 상기 출구(20c) 중앙부분에 근접되거나 부착되게 열교환실(20a) 내부에 고정되고, 타단부 내측면에는 상기 입구(20b)를 지나 측방향으로 흐르는 액체를 격리하여 출구(20c)방향으로 유도하는 차단돌기(40a)(50a)가 돌출되는 출구측 가이드부재(50); 및
   상기 열교환실(20a) 양측 길이방향을 따라 입구측 유로(A)와 출구측 유로(B)를 형성할 수 있도록 열교환실(20a) 폭보다 더 좁은 폭을 가지고 상기 입구측 가이드부재(40)와 출구측 가이드부재(50) 사이에 배치 고정되고, 상기 입구측 유로(A)방향에서 출구측 유로(B)방향으로 액체의 흐름을 안내하는 통로(C)가 형성되는 열교환핀(60);을 포함하고,
   
   여기서, 상기 입구(20b)를 통해 열교환실(20a)의 입구측 유로(A)로 공급된 액체는 입구측 가이드부재(40) 구간에서 양측으로 격리되어, 가이드부재 내측으로 흐르는 액체는 차단돌기(40a)(50a)에 의해 막혀 열교환핀(60)의 통로(C)를 통해 출구측 가이드부재(50) 방향으로 이동한 후 상기 가이드부재의 차단돌기(40a)(50a)에 막혀 출구측 가이드부재(50)의 측면을 따라 출구(20c)로 배출되고;
   상기 가이드부재 외측으로 흐르는 액체는 상기 입구측 가이드부재(40)를 지나 열교환핀(60)의 통로(C)를 경유하여 출구측 유로(B)로 진입한 다음 출구측 가이드부재(50) 외측을 통해 출구(20c)로 배출되는 것;을 특징으로 하는 수냉식 방열판.
   
2. 청구항 1에 있어서, 상기 입구측 가이드부재(40)와 출구측 가이드부재(50)는 대칭형태로 배치되는 것을 특징으로 하는 수냉식 방열판.
   
3. 청구항 1에 있어서, 상기 입구측 유로(A) 방향은 입구(20b)와 일치되게 동일방향으로 형성되고, 상기 출구측 유로(B) 방향은 출구(20c)와 일치되게 동일방향으로 형성되는 것을 특징으로 하는 수냉식 방열판.
   
4. 청구항 1에 있어서, 상기 열교환핀(60)은 금속박판의 몸체 세로방향 형상이 제1볼록부(62a)와 제1오목부(62b)가 제1연결부(62c)로 이음되어 연속된 파형상의 형태를 갖는 전방핀(62)이 길이방향으로 연장되고, 이 전방핀(62) 후방에 제2볼록부(63a)와 제2오목부(64b)가 제2연결부(63c)로 이음되어 연속된 파형상의 형태를 가지되 상기 제2볼록부(63a)와 제2오목부(64b)의 위치가 그 전방에 위치한 제1볼록부(62a)와 제1오목부(62b)와 높낮이 위치가 불일치되게 길이방향으로 연장되며, 제1,2볼록부(62a)(63a)의 경계부, 제1,2오목부(62b)(63b)의 경계부에 틈새(H)가 형성되고, 상기 전방핀(62)과 후방핀(63)은 서로 교호되게 길이방향으로 반복 배치되는 단위 열교환핀(61)을 구비하고;
   상기 단위 열교환핀(61) 복수 개가 병렬로 밀접하게 끼워맞춤식으로 조립되어 어셈블리 형태로 구성되어, 제1볼록부(62a), 제1오목부(62b), 제1연결부(62c), 제2볼록부(63a), 제2오목부(64b) 및 제2연결부(63c)들이 병렬로 배치되어 제1볼록부(62a)들 사이의 간격, 제1오목부(62b)들 사이의 간격, 제2볼록부(63a)들 사이의 간격, 및 제2오목부(64b)들 사이의 간격이 통로(C)를 형성하는 것을 특징으로 하는 수냉식 방열판.
   
5. 청구항 1에 있어서, 상기 입구측 가이드부재(40)와 출구측 가이드부재(50)는 입구측 유로(A)와 출구측 유로(B)에 각각 1열로 2개 이상이 간격을 두고 배치되는 것을 특징으로 하는 수냉식 방열판.
   
6. 청구항 1에 있어서, 상기 입구측 가이드부재(40)와 출구측 가이드부재(50)를 벗어난 입구측 유로(A)와 출구측 유로(B) 각각에 입구측 유로(A) 및 출구측 유로(B)를 흐르는 액체의 압력을 높일 수 있도록 안내돌기(70)가 형성되는 것을 특징으로 하는 수냉식 방열판.
   
7. 상부가 개방된 열교환실(20a)을 가지며, 상기 열교환실(20a)과 연통되게 입구(20b)와 출구(20c)가 형성되는 본체(20);
   상기 본체(20)의 개방된 열교환실(20a)을 폐쇄하는 덮개(30);
   입구측 유로 길이방향에 복수 개가 간격을 두고 고정되고, 입구측 유로(A)를 흐르는 액체의 흐름을 열교환실 횡방향으로 안내하는 입구측 가이드블록(80);
   출구측 유로(B) 길이방향에 복수 개가 간격을 두고 고정되고, 상기 입구측 가이드블록(80)에 의해 열교환실 횡방향을 가로질러 흐르는 액체를 출구(20c) 방향으로 안내하는 출구측 가이드블록(90); 및
   상기 열교환실(20a) 양측 길이방향을 따라 입구측 유로(A)와 출구측 유로(B)를 형성할 수 있도록 열교환실(20a) 폭보다 더 좁은 폭을 가지고 상기 입구측 가이드블록(80)과 출구측 가이드블록(90) 사이에 배치 고정되고, 상기 입구측 유로(A)방향에서 출구측 유로(B)방향으로 액체의 흐름을 안내하는 통로(C)가 형성되는 열교환핀(60);을 포함하는 것을 특징으로 하는 수냉식 방열판.
   
8. 청구항 7에 있어서, 상기 복수 개의 입구측 가이드블록(80)들은 입구(20b)에서부터 입구와 마주보는 내측벽(20a-1)으로 갈수록 면적이 점차 커져 입구측 유로(A)의 폭을 점차 좁게 형성하는 것을 특징으로 하는 수냉식 방열판.
   
9. 청구항 7에 있어서, 상기 복수 개의 출구측 가이드블록(90)들은 입구(20b)와 마주보는 내측벽(20a-1)에서부터 입구(20b)로 갈수록 면적이 점차 작아져 출구측 유로(B)의 폭을 점차 넓게 형성하는 것을 특징으로 하는 수냉식 방열판.
   
10. 청구항 7에 있어서, 상기 입구측 가이드블록(80)과 출구측 가이드블록(90)은 외부에 고정된 열전반도체소자(4) 사이에 고정되는 것을 특징으로 하는 수냉식 방열판.
    

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