KR102203235B1 - Heat radiating apparatus using ion flow - Google Patents
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Abstract
본 발명의 실시예에 따른 이온풍 방열장치는, 발열 부품에 열접촉된 방열판; 방열판에서 상측으로 돌출된 방열핀; 방열핀의 상측에 배치된 상판; 및 상판에 형성된 관통공에 장착되고 방열판을 향해 유동되는 이온풍을 발생시키는 이온풍 모듈을 포함할 수 있다. 상판에는, 관통공과 이격되고 방열판에 부딪힌 이온풍이 유출되는 유출홀이 형성될 수 있다.An ion wind heat dissipation device according to an embodiment of the present invention includes a heat sink in thermal contact with a heating component; A heat radiating fin protruding upward from the heat sink; An upper plate disposed on the upper side of the radiating fin; And an ion wind module mounted in the through hole formed on the upper plate and generating an ion wind flowing toward the heat sink. An outflow hole may be formed in the upper plate, which is spaced apart from the through hole and through which the ion wind hitting the heat sink is discharged.
Description
본 발명은 이온풍을 이용하여 방열을 수행하는 이온풍 방열장치에 관한 것이다.The present invention relates to an ion wind heat dissipation device for performing heat dissipation using ion wind.
일반적으로, 전자장비는 동작 중 많은 열을 발생하며, 발생된 열은 전자장비의 성능을 저하시키는 요인으로 작용한다. 따라서, 전자장비에는 방열장치가 필수적이다.In general, electronic equipment generates a lot of heat during operation, and the generated heat acts as a factor deteriorating the performance of the electronic equipment. Therefore, a heat dissipation device is essential for electronic equipment.
전자장비의 소형화 추세와 더불어 초소형 전자소자의 집적밀도가 갈수록 높아지고 있으나, 점점 소형화되고 용량이 커지면서 열 집적도가 증가하여 전자기기로부터 발생되는 열이 많으며, 이 열을 외부로 충분히 배출하지 않는다면 전자제품의 성능과 수명이 낮아지고 열로 인한 변형으로 인해 고장의 원인이 된다. 이에 따라, 냉각장치 역시 소형화 및 성능 향상이 요구된다.With the trend of miniaturization of electronic equipment, the integration density of micro electronic devices is getting higher and higher.However, as the density of microelectronic devices is getting smaller and larger, the degree of heat integration increases, so there is a lot of heat generated from electronic devices.If this heat is not sufficiently discharged to the outside, the Performance and lifespan are lowered, and it may cause failure due to deformation due to heat. Accordingly, the cooling device is also required to be miniaturized and improved in performance.
종래의 전자장비의 발열소자에 부착된 방열구조체를 냉각하기 위해서 히트 싱크(heat sink)를 통한 자연대류를 이용하거나, 송풍팬을 이용하여 냉각하였다. 이 중, 히트싱크를 이용하는 경우 부피와 면적을 증가시켜야 하므로 전자기기를 소형화시키기 어려운 문제점이 있다. 또한, 송풍팬을 이용하여 방열하는 경우 공기를 강제적으로 유동시키기 때문에, 그로 인하여 생기는 이물질이 회전체에 충돌하여 회전체가 마모됨으로써 수명이 단축되고, 진동 및 소음이 발생하며 기계적 구조상 소형화가 어려운 문제점이 있다.In order to cool the heat dissipation structure attached to the heating element of the conventional electronic equipment, natural convection through a heat sink is used or a blower fan is used to cool it. Among them, when using a heat sink, there is a problem in that it is difficult to miniaturize electronic devices because the volume and area must be increased. In addition, since air is forcibly flowed in the case of heat dissipation using a blower fan, the resulting foreign matter collides with the rotating body and wears the rotating body, shortening the lifespan, causing vibration and noise, and making it difficult to miniaturize the mechanical structure. There is this.
히트 싱크 또는 송풍팬에 의한 방열의 문제점을 해결하기 위하여, 이온풍을 이용하는 방열장치가 제시되었다. 이온풍은 탐침이나 가는 와이어 같은 전극에 높은 전압을 가하여 코로나 방전을 일으켜 공기를 이온화시킨 뒤, 강한 전기장으로 이동시킬 때 주위의 공기가 함께 움직이며 발생하는 바람을 말한다.In order to solve the problem of heat dissipation by a heat sink or a blowing fan, a heat dissipation device using ion wind has been proposed. Ion wind refers to the wind generated when the air is ionized by applying a high voltage to an electrode such as a probe or a thin wire to cause a corona discharge and then moving it in a strong electric field.
이러한 이온풍을 이용한 냉각은 기존의 송풍팬과 달리 모터로 구동되는 요소가 존재하지 않아 고신뢰성, 저소음, 저전력, 소형화 등 여러장점을 지닌다.This cooling using ion wind has several advantages, such as high reliability, low noise, low power, and miniaturization, since there is no element driven by a motor unlike the conventional blower fan.
본 발명이 해결하고자 하는 일 과제는, 이온풍의 유동 경로를 개선되고 열교환 효율이 향상된 이온풍 방열장치를 제공하는 것이다.One problem to be solved by the present invention is to provide an ion wind heat dissipating device with improved ion wind flow path and improved heat exchange efficiency.
본 발명의 실시예에 따른 이온풍 방열장치는, 방열판에 부딪힌 충돌제트가 유출되는 유출홀이 상판에 형성됨으로써 충돌제트의 방열판에 대한 냉각 효율이 향상될 수 있다.In the ion wind heat dissipation apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention, an outflow hole through which the collision jet hitting the heat sink is formed is formed in the upper plate, so that the cooling efficiency of the collision jet for the heat sink may be improved.
좀 더 상세히, 발열 부품에 열접촉된 방열판; 상기 방열판에서 상측으로 돌출된 방열핀; 상기 방열핀의 상측에 배치된 상판; 및 상기 상판에 형성된 관통공에 장착되고 상기 방열판을 향해 유동되는 이온풍을 발생시키는 이온풍 모듈을 포함할 수 있다. 상기 상판에는, 상기 관통공과 이격되고 상기 방열판에 부딪힌 이온풍이 유출되는 유출홀이 형성될 수 있다.In more detail, a heat sink in thermal contact with the heating element; A radiating fin protruding upward from the radiating plate; An upper plate disposed on the upper side of the radiating fin; And an ion wind module mounted in the through hole formed in the upper plate and generating ion wind flowing toward the heat sink. The upper plate may be spaced apart from the through hole and may have an outlet hole through which the ion wind hitting the heat dissipating plate flows out.
상기 상판은 상기 방열핀의 상단에 접하여 지지될 수 있다.The upper plate may be supported by contacting the upper end of the heat dissipation fin.
상기 상판의 두께는 상기 방열판의 두께보다 얇을 수 있다.The thickness of the upper plate may be thinner than that of the heat sink.
상기 이온풍 모듈은, 전압이 인가되는 와이어; 및 상기 와이어의 하측에 배치되고 전기적으로 접지되는 메쉬를 포함할 수 있다.The ion wind module may include a wire to which a voltage is applied; And a mesh disposed under the wire and electrically grounded.
상기 와이어는 상기 방열판과 나란한 방향으로 길게 형성될 수 있다.The wire may be elongated in a direction parallel to the heat sink.
상기 와이어와 상기 메쉬 사이의 상하 거리는, 상기 방열판의 상면과 저면 사이의 상하 거리보다 짧을 수 있다.The vertical distance between the wire and the mesh may be shorter than the vertical distance between the upper and lower surfaces of the heat sink.
상기 이온풍 모듈은, 상기 와이어 및 메쉬가 고정되고 상기 관통공에 삽입되며 상면 및 저면이 개방된 삽입 바디를 더 포함할 수 있다.The ion wind module may further include an insertion body in which the wire and the mesh are fixed, inserted into the through hole, and open upper and lower surfaces.
상기 와이어는 상기 삽입바디의 상부에 배치되고, 상기 메쉬는 상기 삽입바디의 하부에 배치될 수 있다.The wire may be disposed above the insertion body, and the mesh may be disposed below the insertion body.
상기 삽입 바디는 절연 재질을 포함할 수 있다.The insertion body may include an insulating material.
상기 상판은 금속 재질을 포함할 수 있다.The upper plate may include a metal material.
일 관통공 및 상기 일 관통공과 인접한 타 관통공의 중심 간 거리는, 상기 일 관통공 및 상기 일 관통공과 인접한 유출홀의 중심 간 거리보다 멀 수 있다.A distance between the centers of the one through hole and the other through hole adjacent to the one through hole may be greater than the distance between the center of the one through hole and the one through hole and the adjacent outlet hole.
상기 유출홀은, 제1방향에 대해 한 쌍의 이온풍 모듈 사이에 위치하고, 상기 제1방향과 교차하는 제2방향에 대해 다른 한 쌍의 이온풍 모듈 사이에 위치할 수 있다.The outlet hole may be positioned between a pair of ion wind modules in a first direction, and may be positioned between another pair of ion wind modules in a second direction crossing the first direction.
상기 방열핀은 핀(pin) 형상일 수 있다.The radiating fin may have a pin shape.
본 발명의 실시예에 따른 이온풍 방열장치는, 발열 부품에 열접촉된 방열판; 상기 방열판에서 상측으로 돌출된 방열핀; 상기 방열핀의 상측에 배치된 상판; 상기 상판에 형성된 관통공을 통해 상기 방열판으로 유동되는 이온풍을 발생시키는 와이어; 및 상기 와이어와 상기 방열판 사이에 배치되고 전기적으로 접지된 메쉬를 포함할 수 있다. 상기 상판에는, 상기 관통공과 이격되고 상기 방열판에 부딪힌 이온풍이 유출되는 유출홀이 형성될 수 있다.An ion wind heat dissipation device according to an embodiment of the present invention includes a heat sink in thermal contact with a heating component; A radiating fin protruding upward from the radiating plate; An upper plate disposed on the upper side of the radiating fin; A wire for generating ion wind flowing to the heat sink through a through hole formed in the upper plate; And a mesh disposed between the wire and the heat sink and electrically grounded. In the upper plate, an outlet hole may be formed that is spaced apart from the through hole and through which the ion wind hitting the heat dissipating plate flows out.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 이온풍 모듈에서 발생한 이온풍은 방열판에 부딪히는 충돌 제트를 형성하며, 방열판에 부딪힌 충돌 제트는 유출홀로 유출될 수 있다. 이로써, 적은 유량과 낮은 유속을 갖는 충돌 제트가 방열판과 상판 사이에서 정체되지 않고 원활하게 유동될 수 있다.According to a preferred embodiment of the present invention, the ion wind generated in the ion wind module forms an impinging jet hitting the heat sink, and the impinging jet hitting the heat sink may flow out into the outlet hole. Thus, the impinging jet having a low flow rate and a low flow rate can flow smoothly without being stagnated between the heat sink and the upper plate.
또한, 기존의 팬에 비해 컴팩트한 이온풍 모듈을 다수개 포함함으로써 충분한 방열 성능이 확보되면서도 이온풍 방열장치가 컴팩트해질 수 있다.In addition, by including a plurality of ion wind modules that are more compact than conventional fans, the ion wind heat dissipation device can be compact while securing sufficient heat dissipation performance.
또한, 방열핀이 핀-핀(pin-fin)으로 형성됨으로써 방열판에 부딪힌 충돌 제트가 고르게 퍼져 주변의 유출홀로 원활하게 유동될 수 있다.In addition, since the heat dissipation fin is formed as a pin-fin, the impinging jet hitting the heat dissipation plate is spread evenly and smoothly flows into the peripheral outlet hole.
또한, 이온풍 모듈과 유출홀이 행렬을 이루며 고르게 배열됨으로써 이온풍의 유동이 균일해지고 열교환 효율이 향상될 수 있다.In addition, since the ion wind module and the outlet hole are arranged evenly in a matrix, the flow of the ion wind becomes uniform and heat exchange efficiency can be improved.
또한, 상판이 얇게 형성되고 와이어와 메쉬 사이의 거리가 짧아짐으로써 이온화된 입자가 주변에 붙는 것을 최소화할 수 있다. 이로써 이온풍의 유량이 줄어들거나 유속이 느려지는 것을 방지할 수 있다.In addition, since the upper plate is formed thin and the distance between the wire and the mesh is shortened, it is possible to minimize the adhesion of ionized particles to the surroundings. Accordingly, it is possible to prevent the flow rate of the ion wind from decreasing or the flow rate from being slowed down.
또한, 전기적으로 접지된 메쉬를 통과하는 이온풍은 전하적으로 중성화되어 안정될 수 있다. 이로써 이온풍 방열장치의 주변에 배치된 전자부품 등에 끼치는 의도하지 않은 영향을 최소화할 수 있다.In addition, ion wind passing through the electrically grounded mesh may be electrically neutralized and stabilized. As a result, it is possible to minimize unintended effects on electronic components disposed around the ion wind heat dissipation device.
또한, 전압이 인가되는 와이어는 방열판과 나란한 방향으로 길게 형성되고, 전기적으로 접지된 메쉬는 와이어의 하측에 위치할 수 있다. 이로써 와이어와 메쉬 사이의 전기장에 의해 방열판을 향하는 충돌제트가 형성될 수 있다.In addition, the wire to which the voltage is applied is formed long in a direction parallel to the heat sink, and the electrically grounded mesh may be located under the wire. As a result, a collision jet toward the heat sink may be formed by the electric field between the wire and the mesh.
또한, 이온풍 모듈은 와이어 및 메쉬가 고정되며 상판의 관통공에 삽입되는 삽입 바디를 포함할 수 있다. 이로써 이온풍 모듈의 장착이 용이해질 수 있다.In addition, the ion wind module may include an insertion body in which the wire and the mesh are fixed and inserted into the through hole of the upper plate. This can facilitate the installation of the ion wind module.
또한, 삽입 바디는 절연 재질을 포함할 수 있다. 이로써, 와이어 주변에서 이온화된 입자가 삽입 바디의 내둘레에 붙는 것이 방지되고, 이온풍의 유량이 줄어들거나 유속이 느려지지 않을 수 있다.In addition, the insertion body may include an insulating material. Accordingly, ionized particles around the wire are prevented from adhering to the inner circumference of the insertion body, and the flow rate of the ion wind may be reduced or the flow rate may not be slowed down.
또한, 상판은 금속 재질을 포함하고 방열핀의 상단에 접할 수 있다. 따라서 이온풍 방열장치의 냉각 성능이 향상될 수 있다.In addition, the upper plate may include a metal material and may be in contact with the upper end of the radiating fin. Therefore, the cooling performance of the ion wind heat dissipation device can be improved.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 이온풍 방열장치의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 이온풍 모듈의 사시도이다.
도 3은 도 1의 A-A`에 대한 단면도이다.
도 4는 도 1의 B-B`에 대한 단면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 이온풍 방열장치의 평면도이다.1 is a perspective view of an ion wind heat dissipating device according to an embodiment of the present invention.
2 is a perspective view of an ion wind module according to an embodiment of the present invention.
3 is a cross-sectional view taken along AA′ of FIG. 1.
4 is a cross-sectional view taken along BB′ of FIG. 1.
5 is a plan view of an ion wind heat dissipating device according to an embodiment of the present invention.
이하에서는 본 발명의 구체적인 실시 예를 도면과 함께 상세히 설명하도록 한다. Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described in detail together with the drawings.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 이온풍 방열장치의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 이온풍 모듈의 사시도이다.1 is a perspective view of an ion wind heat dissipating device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a perspective view of an ion wind module according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 실시예에 따른 이온풍 방열장치는, 방열판(10)과, 방열핀(20)과, 상판(30)과, 이온풍 모듈(60)을 포함할 수 있다.The ion wind heat dissipation apparatus according to an embodiment of the present invention may include a
방열판(10)은 발열 부품(미도시)에 열접촉될 수 있다. 방열판(10)은 상기 발열 부품의 상면에 접촉하고, 발열 부품의 열이 방열판으로 전도될 수 있다.The
방열핀(20)은 후술할 이온풍과의 열접촉 면적을 늘림으로써 방열 효율을 높일 수 있다.The
방열핀(20)은 방열판(10)에서 상측으로 돌출될 수 있다. 방열핀(20)은 핀(pin) 형상일 수 있다. 따라서 방열핀(20)은 핀-핀(pin-fin)으로 명명될 수 있다. 방열핀(20)은 상하로 길게 형성되며 방열판(10)에 직교할 수 있다.The radiating
방열핀(20)은 복수개가 형성될 수 있다. 복수개의 방열핀(20)은 서로 이격될 수 있다. A plurality of radiating fins 20 may be formed. The plurality of radiating
상판(30)은 방열핀(20)의 상측에 배치될 수 있다. 즉, 상판(30)은 방열판(10)과 상하로 이격될 수 있다. 상판(30)은 방열판(10)과 나란할 수 있다. 상판(30)은 방열핀(20)의 상단에 접하여 지지될 수 있다.The
상판(30)의 크기 및 형상은 방열판(10)과 동일 또는 유사할 수 있다.The size and shape of the
방열판(10), 방열핀(20) 및 상판(30)은 열전도도가 높은 재질을 포함할 수 있다. 일례로, 방열판(10), 방열핀(20) 및 상판(30)은 금속 재질을 포함할 수 있다. 방열판(10), 방열핀(20) 및 상판(30)은 함께 히트 싱크(heat sink)로 작용할 수 있다.The
상판(30)에는 관통공(40)이 형성될 수 있다. 관통공(40)은 상판(30)에 상하로 관통될 수 있다.A through
관통공(40)은 서로 이격된 복수개가 형성될 수 있다. 복수개의 관통공(40)은 적어도 하나의 행(row) 및 적어도 하나의 열(column)을 이루도록 배열될 수 있다. A plurality of through
또한, 상판(30)에는 유출홀(50)이 형성될 수 있다. 유출홀(50)은 상판(30)에 상하로 관통될 수 있다.In addition, an
유출홀(50)은 서로 이격된 복수개가 형성될 수 있다. 복수개의 유출홀(50)은 적어도 하나의 행(row) 및 적어도 하나의 열(column)을 이루도록 배열될 수 있다.The
유출홀(50)은 관통공(40)과 이격될 수 있다. 유출홀(50)의 크기는 관통공(40)보다 작음이 바람직하나 이에 한정되는 것은 아니다.The
방열판(10)에 부딪힌 이온풍 유동은 유출홀(50)을 통해 상판(30)의 상측으로 유출될 수 있다.The flow of ion wind hitting the
이온풍 모듈(60)은 방열판(10)을 향해 유동되는 이온풍을 발생시킬 수 있다. 이온풍 모듈(60)은 상판(30)에 형성된 관통공(40)에 장착될 수 있다.The
이온풍 모듈(60)은 복수개가 구비될 수 있다. 복수개의 이온풍 모듈(60)은 복수개의 관통공(40) 각각에 장착될 수 있다.A plurality of
좀 더 상세히, 이온풍 모듈(60)은 삽입바디(61), 와이어(62) 및 메쉬(63)를 포함할 수 있다.In more detail, the
삽입바디(61)는 상판(30)의 관통공(40)에 삽입될 수 있다. 삽입 바디(61)는 환형 또는 중공통 형상일 수 있다. 바람직하게는, 삽입 바디(61)는 원형 링 형상 또는 원형 중공통 형상일 수 있다. 또한, 삽입 바디(61)의 상면 및 저면은 개방될 수 있다.The
삽입 바디(61)의 상하 높이는, 상판(30)의 두께와 동일하거나 유사할 수 있다.The upper and lower heights of the
삽입 바디(61)는 절연 재질을 포함할 수 있다. 따라서, 삽입 바디(61)에 연결된 와이어(62) 및 메쉬(63)를 전기적으로 분리시킬 수 있다. 또한, 금속 재질을 갖는 상판(30)을 와이어(62) 및 메쉬(63)에 대해 전기적으로 분리시킬 수 있다.The
와이어(62)는 전압이 인가되어 이온풍을 발생시킬 수 있다. 와이어(70)는 전극으로 작용할 수 있으며, 전기가 통하는 재질을 포함할 수 있다. 일례로 와이어(70)는 금속 재질을 포함할 수 있다.The
와이어(62)는 삽입바디(61)의 개방된 상면에 배치되거나, 삽입바디(61)의 상부에 고정될 수 있다.The
와이어(62)에 충분히 높은 전압이 인가되면 코로나 방전에 의해 와이어(62) 주변의 공기가 이온화 될 수 있고, 전기장에 의해 하방으로 이동하며 이온풍을 발생시킬 수 있다.When a sufficiently high voltage is applied to the
와이어(62)는 방열판(10) 및 상판(30)과 나란한 방향으로 길게 형성될 수 있다. 복수개의 이온풍 모듈(60)에 각각 포함된 와이어(62)의 길이 방향은 서로 나란함이 바람직하다.The
메쉬(63)(mesh)는 와이어(62)와 이격될 수 있다. 메쉬(63)는 와이어(62)의 하측에 위치할 수 있다. 메쉬(63)는 삽입바디(61)의 개방된 저면을 커버하거나, 삽입바디(61)의 하부에 고정될 수 있다.The mesh 63 (mesh) may be spaced apart from the
메쉬(63)는 전기가 통하는 재질을 포함할 수 있다. 메쉬(63)는 전기적으로 접지(grounding)될 수 있다.The
전압이 인가되는 와이어(62)와 접지된 메쉬(63) 사이에는 전기장이 형성될 수 있다. 와이어(62) 주변의 이온화된 입자는 상기 전기장에 의해 메쉬(63) 쪽으로 이동하여 이온풍이 생성될 수 있다. 따라서, 와이어(62)에 의해 생성된 이온풍은 메쉬(63)를 통과하여 방열판(10)을 향해 유동될 수 있다.An electric field may be formed between the
이온화된 공기는 접지된 메쉬(63)를 통과하며 전하적으로 중성화될 수 있고, 이후 관성에 의해 방열판(10)을 향해 유동될 수 있다. 이온풍이 메쉬(63)를 통과하며 중성화 되므로, 이온풍 방열장치와 인접하게 배치된 전자 부품 등에 영향을 끼칠 우려를 최소화할 수 있는 이점이 있다. The ionized air may pass through the grounded
메쉬(63)를 통과한 이후의 유동은 전하적으로 안정되므로 엄밀히는 "이온"풍이 아닐수도 있으나, 본 명세서에서는 설명의 편의를 위해 이온풍으로 통칭하였다.Since the flow after passing through the
앞서 설명한 바와 같이 삽입 바디(61)는 절연 재질을 포함하므로, 삽입 바디(61)는 와이어(62)와 메쉬(63) 사이의 전기장에 영향을 끼치지 않는다. 따라서, 삽입 바디(61)의 내둘레를 통과하는 이온풍의 유량 및 유속이 약해지는 것을 방지할 수 있다.As described above, since the
이온풍 모듈(60)의 구성이 상기 설명에 한정되는 것은 아니다. 다른 예로, 이온풍 모듈(60)은 삽입 바디(61)를 포함하지 않을 수 있다. 이 경우, 와이어(62) 및 메쉬(63)는 관통공(40)의 상측 및 하측에 위치하도록 상판(30)에 직접 연결될 수 있다. 다만, 와이어(62) 및 메쉬(63)가 상판(30)에 직접 연결되면 상판(30)은 절연 재질을 포함해야 하므로, 상판(30)이 금속 재질을 포함하는 경우와 비교하여 열교환 효율이 떨어질 수 있다.The configuration of the
도 3은 도 1의 A-A`에 대한 단면도이고, 도 4는 도 1의 B-B`에 대한 단면도이다.FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line A-A′ of FIG. 1, and FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line B-B′ in FIG. 1.
삽입 바디(61)가 절연 재질을 포함하더라도, 삽입 바디(61)의 내둘레를 통과하는 이온풍의 경로가 길어지면 이온화된 입자가 삽입 바디의 내둘레에 붙는 현상이 발생할 수 있다. 이를 방지하기 위해, 와이어(62) 주변에서 이온화된 입자들이 메쉬(63)를 통과하기까지의 이동 거리가 충분히 짧도록 함이 바람직하다.Even if the
좀 더 상세히, 상판(30)의 두께(t2)는 방열판(10)의 두께(t1)보다 얇을 수 있다. 삽입 부재(61)의 상하 길이는 방열판(10)의 상면과 저면 사이의 상하 거리(t1)보다 짧을 수 있다. 와이어(62)와 메쉬(63) 사이의 상하 거리는, 방열판(10)의 상면과 저면 사이의 상하 거리(t1)보다 짧을 수 있다.In more detail, the thickness t2 of the
이로써 와이어(62)에서 메쉬(63)를 향하는 이온화 입자들이 삽입 바디(61)의 내둘레에 붙기 전에 메쉬(63)를 통과하며 전하적으로 중성화될 수 있고, 이온풍이 방열판(10)을 향해 원활하게 유동될 수 있다.Thereby, the ionized particles from the
이온풍 모듈(60)에서 발생한 이온풍은 방열판(10)의 상면에 부딪히는 충돌 제트를 형성할 수 있다. 상기 충돌 제트는 방열판(10)에 직접적으로 충돌하므로 방열판(10)을 효율적으로 냉각시킬 수 있다.The ion wind generated in the
방열판(10)에 충돌한 충돌제트는 주변으로 펴져나가고 그 중 적어도 일부는 상판(30)에 형성된 복수개의 유출홀(50)을 통해 상판(30)의 상측으로 유출될 수 있다.The collision jet colliding with the
만일 상판(30)에 유출홀(50)이 형성되지 않는다면, 상판(30)의 중앙부에 위치한 일 이온풍 모듈(60)에서 발생하여 방열판(10)에 충돌한 충돌 제트는 방열판(10)의 가장자리와 상판(30)의 가장자리 사이로 서서히 유동될 수 있다. 이온풍 모듈(60)에 의해 생성된 이온풍의 유량 및 유속은 기존의 팬(fan)에 의해 생성된 유동과 비교하여 약하기 때문에 상판(30)과 방열판(10) 사이에서 유동의 흐름이 매우 적은 구간이 발생할 수 있다. 따라서, 방열판(10)의 상면에는 유동 경계층이 두껍게 형성될 수 있다. 상기 유동 경계층은 타 이온풍 모듈(60)에서 방열판(10)을 향하는 충돌 제트와 간섭하여 충돌 제트가 방열판(10)에 충돌하는 것을 방해할 수 있다. 즉, 방열판(10)의 방열 성능이 낮아질 수 있다. If the
반면 상판(30)에 유출홀(50)이 형성되면, 상판(30)의 중앙부에 위치한 일 이온풍 모듈(60)에서 발생하여 방열판(10)에 충돌한 충돌 제트의 대부분이 방열판 상측의 유출홀(50)로 유출될 수 있다. 따라서, 방열판(10)의 상면에 형성되는 유동 경계층이 형성되지 않거나 얇게 형성될 수 있고, 타 이온풍 모듈(60)에서 방열판(10)을 향하는 충돌 제트가 유동 경계층과 간섭하는 것이 최소화될 수 있다. 즉, 충돌 제트에 의한 방열판(10)의 냉각 효율이 높아지는 이점이 있다.On the other hand, when the
또한, 충돌제트는 이온풍 모둘(60)에서 방열판(10)으로 유동되며 방열핀(20)과 열교환하고, 방열판(10)에서 유출홀(50)로 유동되며 방열핀(20)과 다시 열교환할 수 있다. 따라서, 방열핀(20)의 냉각효율이 높아질 수 있다.In addition, the collision jet flows from the
방열핀(20)은 핀-핀(pin-fin)으로 형성되므로, 충돌 제트와의 열교환 면적이 최대화될 수 있고, 방열판(10)에 충돌한 충돌 제트가 유출홀(50)로 용이하게 유출될 수 있다.Since the
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 이온풍 방열장치의 평면도이다.5 is a plan view of an ion wind heat dissipation device according to an embodiment of the present invention.
복수개의 관통공(40) 및 복수개의 통공(50)은 각각 적어도 하나의 행(row) 및 적어도 하나의 열(column)을 이루도록 배열될 수 있다.The plurality of through
일례로, 상판(30)에는 4개의 행(M1, M2, M3, M4)과 7개의 열(N1, N2, N3, N4, N5, N6, N7)로 이루어진 28개의 관통공(40)이 형성될 수 있다. 또한, 상판(30)에는 3개의 행(I1, I2, I3)과 6개의 열(J1, J2, J3, J4, J5, J6)로 이루어진 18개의 유출홀(50)이 형성될 수 있다.As an example, 28 through-
상판(30)의 가장자리를 기준으로, 복수개의 관통공(40)이 이루는 행렬 중에서 가장 외측에 위치한 행(M1, M4) 및 열(N1, N7)은, 복수개의 유출홀(50)이 이루는 행렬 중에서 가장 외측에 위치한 행(I1, I3) 및 열(J1, J6)보다 더 가까울 수 있다.Based on the edge of the
복수개의 유출홀(50)이 이루는 행(I1, I2, I3)은 복수개의 관통공(40)이 이루는 행(M1, M2, M3, M4)과 나란할 수 있다. 또한, 복수개의 유출홀(50)이 이루는 열(J1, J2, J3, J4, J5, J6)은 복수개의 관통공(40)이 이루는 열(N1, N2, N3, N4, N5, N6, N7)과 나란할 수 있다.The rows I1, I2, and I3 formed by the plurality of outlet holes 50 may be parallel to the rows M1, M2, M3, and M4 formed by the plurality of through
복수개의 유출홀(50)이 이루는 행(I1, I2, I3)은 복수개의 관통공(40)이 이루는 한 쌍의 행(M1, M2, M3, M4) 사이에 위치할 수 있다. 따라서, 복수개의 유출홀(50)이 이루는 행(I1, I2, I3)의 개수는 복수개의 관통공(40)이 이루는 행(M1, M2, M3, M4)의 개수보다 하나 적을 수 있다.The rows I1, I2, and I3 formed by the plurality of outlet holes 50 may be located between a pair of rows M1, M2, M3, and M4 formed by the plurality of through
복수개의 유출홀(50)이 이루는 열(J1, J2, J3, J4, J5, J6)은 복수개의 관통공(40)이 이루는 한 쌍의 열(N1, N2, N3, N4, N5, N6, N7) 사이에 위치할 수 있다. 따라서, 복수개의 유출홀(50)이 이루는 열(J1, J2, J3, J4, J5, J6)의 개수는 복수개의 관통공(40)이 이루는 열(N1, N2, N3, N4, N5, N6, N7)의 개수보다 하나 적을 수 있다.The rows (J1, J2, J3, J4, J5, J6) formed by the plurality of outflow holes 50 are a pair of rows (N1, N2, N3, N4, N5, N6) formed by the plurality of through
또한, 각 유출홀(50)은 제1방향(X1)에 대해 한 쌍의 이온풍 모듈(60) 사이에 위치하고, 상기 제1방향(X1)과 교차하는 제2방향(X2)에 대해 다른 한 쌍의 이온풍 모듈(60) 사이에 위치할 수 있다. 상기 제1방향(X1) 및 제2방향(X2)은 복수개의 유출홀(50) 및 복수개의 관통공(40)이 이루는 행 및 열에 대한 대각선 방향일 수 있다.In addition, each
복수개의 관통공(40)이 형성하는 각 행(M1, M2, M3, M4)은 서로 제1거리(L1)만큼 이격될 수 있다. 복수개의 관통공(40)이 형성하는 각 열(N1, N2, N3, N4, N5, N6, N7)은 서로 제2거리(L2)만큼 이격될 수 있다. 상기 제1거리(L1)와 상기 제2거리(L2)는 서로 동일하거나 상이할 수 있다.Each of the rows M1, M2, M3, and M4 formed by the plurality of through
복수개의 유출홀(50)이 형성하는 각 행(I1, I2, I3)은 서로 제3거리(L3)만큼 이격될 수 있다. 복수개의 유출홀(50)이 형성하는 각 열(J1, J2, J3, J4, J5, J6)은 서로 제4거리(L4)만큼 이격될 수 있다. 상기 제3거리(L3)와 상기 제4거리(L4)는 서로 동일하거나 상이할 수 있다.Each of the rows I1, I2, and I3 formed by the plurality of outlet holes 50 may be spaced apart from each other by a third distance L3. Each row (J1, J2, J3, J4, J5, J6) formed by the plurality of outlet holes 50 may be spaced apart from each other by a fourth distance L4. The third distance L3 and the fourth distance L4 may be the same or different from each other.
상기 제3거리(L3)는 상기 제1거리(L1)와 동일할 수 있다. 상기 제4거리(L4)는 상기 제2거리(L2)와 동일할 수 있다.The third distance L3 may be the same as the first distance L1. The fourth distance L4 may be the same as the second distance L2.
일 관통공(40) 및 상기 일 관통공(40)과 인접한 타 관통공(40)의 중심 간 거리(L1 또는 L2)는, 상기 일 관통공(40) 및 상기 일 관통공(40)과 인접한 유출홀(50)의 중심 간 거리(L5)보다 멀 수 있다.The distance (L1 or L2) between the centers of one through-
상기 이온풍 모듈(60) 및 유출홀(50)의 일정한 배열에 의해 이온풍 모듈(60)에서 발생되어 방열판(10)에 충돌하고 유출홀(50)로 유출되는 이온풍의 유동이 균일해질 수 있다. 또한, 한정된 크기의 상판에 다수의 관통공(40) 및 유출홀(50)이 형성될 수 있다.The
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. The above description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains will be able to make various modifications and variations without departing from the essential characteristics of the present invention.
따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. Accordingly, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical idea of the present invention, but to explain the technical idea, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments.
본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The scope of protection of the present invention should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the scope equivalent thereto should be interpreted as being included in the scope of the present invention.
10: 방열판 20: 방열핀
30: 상판 40: 관통공
50: 유출홀 60: 이온풍 모듈
61: 삽입 바디 62: 와이어
63: 메쉬10: heat sink 20: heat sink fin
30: top plate 40: through hole
50: outlet hole 60: ion wind module
61: insert body 62: wire
63: mesh
Claims (14)
상기 방열판에서 상측으로 돌출된 방열핀;
상기 방열핀의 상측에 배치된 상판; 및
상기 상판에 형성된 복수의 관통공에 각각 장착되고 상기 방열판을 향해 유동되는 이온풍을 발생시키는 복수의 이온풍 모듈을 포함하고,
상기 상판에는, 상기 관통공과 이격되고 상기 방열판에 부딪힌 이온풍이 유출되는 복수의 유출홀이 형성되고,
상기 복수의 관통공과 상기 복수의 유출홀은 각각 적어도 하나의 행 및 적어도 하나의 열을 이루도록 배열되고,
상기 유출홀은,
제1방향에 대해 한 쌍의 이온풍 모듈 사이에 위치하고, 상기 제1방향과 교차하는 제2방향에 대해 다른 한 쌍의 이온풍 모듈 사이에 위치된 이온풍 방열장치.A heat sink in thermal contact with the heating element;
A radiating fin protruding upward from the radiating plate;
An upper plate disposed on the upper side of the radiating fin; And
A plurality of ion wind modules each mounted in a plurality of through-holes formed in the upper plate and generating ion wind flowing toward the heat sink,
In the upper plate, a plurality of outlet holes are formed which are spaced apart from the through hole and through which the ion wind hitting the heat sink is discharged,
The plurality of through holes and the plurality of outlet holes are arranged to form at least one row and at least one column, respectively,
The outlet hole,
An ion wind heat dissipating device positioned between a pair of ion wind modules with respect to a first direction and between a pair of ion wind modules with respect to a second direction crossing the first direction.
상기 상판은 상기 방열핀의 상단에 접하여 지지되는 이온풍 방열장치.The method of claim 1,
The upper plate is an ion wind heat dissipating device supported by contacting an upper end of the heat dissipating fin.
상기 상판의 두께는 상기 방열판의 두께보다 얇은 이온풍 방열장치.The method of claim 1,
The thickness of the upper plate is thinner than that of the heat radiation plate.
상기 이온풍 모듈은,
전압이 인가되는 와이어; 및
상기 와이어의 하측에 배치되고 전기적으로 접지되는 메쉬를 포함하는 이온풍 방열장치.The method of claim 1,
The ion wind module,
A wire to which voltage is applied; And
Ion wind heat dissipation device comprising a mesh disposed under the wire and electrically grounded.
상기 와이어는 상기 방열판과 나란한 방향으로 길게 형성된 이온풍 방열장치.The method of claim 4,
The wire is an ion wind heat dissipating device formed to be elongated in a direction parallel to the heat sink.
상기 와이어와 상기 메쉬 사이의 상하 거리는, 상기 방열판의 상면과 저면 사이의 상하 거리보다 짧은 이온풍 방열장치.The method of claim 4,
Ion wind heat dissipation device in which the vertical distance between the wire and the mesh is shorter than the vertical distance between the upper and lower surfaces of the heat sink.
상기 이온풍 모듈은,
상기 와이어 및 메쉬가 고정되고 상기 관통공에 삽입되며 상면 및 저면이 개방된 삽입 바디를 더 포함하는 이온풍 방열장치.The method of claim 4,
The ion wind module,
Ion wind heat dissipation device further comprising an insertion body in which the wire and the mesh are fixed and inserted into the through hole, and the top and bottom surfaces are open.
상기 와이어는 상기 삽입바디의 상부에 배치되고,
상기 메쉬는 상기 삽입바디의 하부에 배치된 이온풍 방열장치.The method of claim 7,
The wire is disposed above the insertion body,
The mesh is an ion wind heat dissipating device disposed under the insertion body.
상기 삽입 바디는 절연 재질을 포함하는 이온풍 방열장치.The method of claim 7,
The insert body is an ion wind heat dissipating device comprising an insulating material.
상기 상판은 금속 재질을 포함하는 이온풍 방열장치.The method of claim 9,
The upper plate is an ion wind heat dissipating device comprising a metal material.
일 관통공 및 상기 일 관통공과 인접한 타 관통공의 중심 간 거리는, 상기 일 관통공 및 상기 일 관통공과 인접한 유출홀의 중심 간 거리보다 먼 이온풍 방열장치.The method of claim 1,
The distance between the centers of the one through hole and the other through hole adjacent to the one through hole is greater than the distance between the center of the one through hole and the one through hole and the adjacent outlet hole.
상기 방열핀은 핀(pin) 형상인 이온풍 방열장치.The method of claim 1,
The heat dissipation fin is an ion wind heat dissipation device having a pin shape.
상기 방열판에서 상측으로 돌출된 방열핀;
상기 방열핀의 상측에 배치된 상판; 및
상기 상판에 형성된 복수의 관통공에 각각 장착되고 상기 방열판을 향해 유동되는 이온풍을 발생시키는 복수의 이온풍 모듈을 포함하고,
상기 이온풍 모듈은,
상기 관통공을 통해 상기 방열판으로 유동되는 이온풍을 발생시키는 와이어; 및
상기 와이어와 상기 방열판 사이에 배치되고 전기적으로 접지된 메쉬를 포함하고,
상기 상판에는, 상기 관통공과 이격되고 상기 방열판에 부딪힌 이온풍이 유출되는 복수의 유출홀이 형성되고,
상기 유출홀은,
제1방향에 대해 한 쌍의 이온풍 모듈 사이에 위치하고, 상기 제1방향과 교차하는 제2방향에 대해 다른 한 쌍의 이온풍 모듈 사이에 위치된 이온풍 방열장치.A heat sink in thermal contact with the heating element;
A radiating fin protruding upward from the radiating plate;
An upper plate disposed on the upper side of the radiating fin; And
A plurality of ion wind modules each mounted in a plurality of through-holes formed in the upper plate and generating ion wind flowing toward the heat sink,
The ion wind module,
A wire for generating ion wind flowing to the heat sink through the through hole; And
It includes a mesh disposed between the wire and the heat sink and electrically grounded,
In the upper plate, a plurality of outlet holes are formed which are spaced apart from the through hole and through which the ion wind hitting the heat sink is discharged,
The outlet hole,
An ion wind heat dissipating device positioned between a pair of ion wind modules with respect to a first direction and between a pair of ion wind modules with respect to a second direction crossing the first direction.
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