KR102247062B1 - Cooling device - Google Patents
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Abstract
본 발명의 실시예에 따른 냉각 소자는 그 내부에 냉매를 저장하며, 상부에 밸브 구조체가 형성된 냉매 저장부 상기 냉매 저장부 상에 배치되고, 그 내부에 유로가 형성된 방열구조체 및 상기 방열구조체의 표면부터 연장된 방열핀을 포함하는 방열부; 상기 냉매 저장부 및 상기 방열부의 사이에 배치되고, 상기 냉매 저장부의 내부와 상기 방열부의 유로를 연결하는 연결부; 및 상기 냉매 저장부, 상기 방열부 및 상기 연결부를 둘러싸도록 배치되어, 상기 냉매 저장부, 상기 방열부 및 상기 연결부를 밀폐하는 하우징을 포함하되, 상기 밸브 구조체는 온도 변화에 따라 부피가 변하는 온도 반응성 물질을 포함할 수 있다.The cooling element according to an embodiment of the present invention stores a refrigerant therein, a refrigerant storage unit having a valve structure formed thereon, a heat dissipation structure having a flow path formed therein, and a surface of the heat dissipation structure. A radiating part including a radiating fin extending from; A connection part disposed between the refrigerant storage part and the heat dissipation part, and connecting the inside of the refrigerant storage part and the flow path of the heat dissipation part; And a housing disposed so as to surround the refrigerant storage unit, the heat dissipation unit, and the connection unit to seal the refrigerant storage unit, the heat dissipation unit, and the connection unit, wherein the valve structure is temperature-responsive in which a volume changes according to a temperature change. It may contain substances.
Description
본 발명은 냉각 소자에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 밀폐형의 냉각 소자에 관한 것이다.The present invention relates to a cooling element, and more particularly, to a closed type cooling element.
현존하는 냉각 소자들은 발열부의 온도 이하로 냉각을 할 수 있는지의 여부에 따라 능동형과 수동형으로 구분할 수 있다. 능동형에는 냉매의 상변화를 이용하는 소자와 펠티어 소자가 대표적이고, 수동형에는 열원 경계에 온도가 낮은 물을 강제 순환시키는 수냉식 방법의 소자, 팬을 돌려서 대류열전달을 늘리는 방식의 소자, 열전달 면적을 늘리는 히트 싱크 또는 열을 외부로 전달하는 히트 파이프 등이 있을 수 있다. 상기의 소자들 중 대부분은 경우 외부 전력에 의해 구동된다. 히트 싱크나 히트 파이프 등 은 외부 전원 없이도 동작이 가능하나, 발열부의 열을 소산하는 능력이 떨어질 수 있다. 위 언급된 소자들은 각각의 장단점을 가지고 있으므로, 응용처에 따라 다양하게 선택되어 이용되고 있다. Existing cooling elements can be classified into an active type and a passive type depending on whether or not they can cool below the temperature of the heating part. In the active type, a device that uses the phase change of the refrigerant and a Peltier device are typical, and in the passive type, a water-cooled device that forcibly circulates low-temperature water at the boundary of a heat source, a device that increases convective heat transfer by rotating a fan, and a heat that increases the heat transfer area. There may be a sink or a heat pipe that transfers heat to the outside. Most of the above devices are driven by external power in the case. A heat sink or heat pipe can operate without an external power source, but the ability to dissipate heat from the heating unit may decrease. Since the above-mentioned devices have their respective advantages and disadvantages, they are variously selected and used depending on the application.
최근, IOT 등 새로운 기술분야의 발전에 따라, 전원 공급 없이 사용될 수 있고, 유연하며, 또한, 초소형의 크기를 갖는 냉각 소자에 대한 요구가 늘어나고 있다. 그러나, 기존의 냉각소자들은 상기의 요구를 완전히 충족시키고 있지 못하다. 예를 들어 체열 기반 열전소자를 이용하여 전기를 생성하는 경우 열전소자의 양 단의 온도 차를 유지하는 것이 매우 중요한데 가장 많이 사용되는 핀 형 히트싱크의 경우 열을 빼내는 능력이 적어서 열전소자 양 단의 온도차가 일정하지 않으면서도 시간에 따라 감소하는 특성을 보인다. 아울러 크기나 형태 면에서도 신체 착용형 열전발전 소자에 적용되기 위해서도 핀형 히트싱크의 경우 크기나 두께 그리고 유연성 면에서 제한적이다. In recent years, with the development of new technical fields such as IOT, there is an increasing demand for a cooling element that can be used without a power supply, is flexible, and has a very small size. However, existing cooling devices have not fully satisfied the above requirements. For example, when generating electricity using body heat-based thermoelectric elements, it is very important to maintain the temperature difference between both ends of the thermoelectric element. Although the temperature difference is not constant, it shows a characteristic that decreases with time. In addition, in terms of size and shape, the fin-type heat sink is limited in size, thickness, and flexibility in order to be applied to body-worn thermoelectric devices.
본원 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 냉각효율이 능동적으로 조절될 수 있는 밀폐형의 냉각 소자를 제공하는데 있다. The technical problem to be solved by the present invention is to provide a closed type cooling element in which cooling efficiency can be actively controlled.
본 발명의 실시예들에 따른 냉각 소자는 그 내부에 냉매를 저장하며, 상부에 밸브 구조체가 형성된 냉매 저장부; 상기 냉매 저장부 상에 배치되고, 그 내부에 유로가 형성된 방열구조체 및 상기 방열구조체로 표면부터 연장된 방열핀을 포함하는 방열부; 상기 냉매 저장부 및 상기 방열부의 사이에 배치되고, 상기 냉매 저장부의 내부와 상기 방열부의 유로를 연결하는 연결부; 및 상기 냉매 저장부, 상기 방열부 및 상기 연결부를 둘러싸도록 배치되어, 상기 냉매 저장부, 상기 방열부 및 상기 연결부를 밀폐하는 하우징을 포함하되, 상기 밸브 구조체는 온도 변화에 따라 부피가 변하는 온도 반응성 물질을 포함할 수 있다.A cooling element according to embodiments of the present invention includes a refrigerant storage unit storing a refrigerant therein and having a valve structure formed thereon; A heat dissipation unit disposed on the refrigerant storage unit and including a heat dissipating structure having a flow path therein and a heat dissipating fin extending from a surface of the heat dissipating structure; A connection part disposed between the refrigerant storage part and the heat dissipation part, and connecting the inside of the refrigerant storage part and the flow path of the heat dissipation part; And a housing disposed so as to surround the refrigerant storage unit, the heat dissipation unit, and the connection unit to seal the refrigerant storage unit, the heat dissipation unit, and the connection unit, wherein the valve structure is temperature-responsive in which a volume changes according to a temperature change. It may contain substances.
본 발명의 실시예들에 따르면, 스스로 온도 제어를 수행할 수 있는 능동형 냉각 소자를 제공할 수 있다. 본 발명의 실시예들에 따르면, 유체의 잠열을 이용하여 냉각성능을 극대화하면서도, 유체의 손실 또한 발생하지 않는 냉각 소자가 제공될 수 있다. 본 발명의 실시예들에 따르면, 전자적인 제어 동작 없이 능동적인 온도 제어가 가능하며, 구동 에너지가 필요하지 않고, 소형화가 가능한 냉각 소자가 제공될 수 있다.According to embodiments of the present invention, it is possible to provide an active cooling element capable of performing temperature control by itself. According to embodiments of the present invention, while maximizing cooling performance by using latent heat of fluid, a cooling element that does not cause loss of fluid may be provided. According to embodiments of the present invention, a cooling element capable of active temperature control without an electronic control operation, no driving energy, and miniaturization may be provided.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 냉각 소자를 나타내는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예들에 따른 냉매 저장부를 나타내는 사시도이다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 실시예들에 따른 벨브 구조체의 동작을 설명하기 위한 평면도들이다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 실시예들에 따른 벨브 구조체를 설명하기 위한 확대 평면도들로, 도 3a의 A부분에 대응된다.1 is a cross-sectional view showing a cooling device according to embodiments of the present invention.
2 is a perspective view showing a refrigerant storage unit according to embodiments of the present invention.
3A and 3B are plan views illustrating an operation of a valve structure according to embodiments of the present invention.
4 and 5 are enlarged plan views illustrating a valve structure according to embodiments of the present invention, and correspond to portion A of FIG. 3A.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전문에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.Advantages and features of the present invention, and a method of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described below in detail together with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but may be implemented in a variety of different forms. It is provided to completely inform the scope of the invention to the possessor, and the invention is only defined by the scope of the claims. The same reference numerals refer to the same constituent elements throughout the entire specification.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 ‘포함한다(comprises)’ 및/또는 ‘포함하는(comprising)’은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.The terms used in the present specification are for describing exemplary embodiments and are not intended to limit the present invention. In this specification, the singular form also includes the plural form unless specifically stated in the phrase. As used in the specification,'comprises' and/or'comprising' refers to the presence of one or more other elements, steps, actions and/or elements, and/or elements, steps, actions and/or elements mentioned. Or does not preclude additions.
또한, 본 명세서에서 기술하는 실시예들은 본 발명의 이상적인 예시도인 단면도 및/또는 평면도들을 참고하여 설명될 것이다. 도면들에 있어서, 막 및 영역들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. 따라서, 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 제조 공정에 따라 생성되는 형태의 변화도 포함하는 것이다. 예를 들면, 직각으로 도시된 식각 영역은 라운드지거나 소정 곡률을 가지는 형태일 수 있다. 따라서, 도면에서 예시된 영역들은 개략적인 속성을 가지며, 도면에서 예시된 영역들의 모양은 소자의 영역의 특정 형태를 예시하기 위한 것이며 발명의 범주를 제한하기 위한 것이 아니다.Further, the embodiments described in the present specification will be described with reference to sectional views and/or plan views, which are ideal exemplary views of the present invention. In the drawings, thicknesses of films and regions are exaggerated for effective description of technical content. Accordingly, the shape of the exemplary diagram may be modified due to manufacturing techniques and/or tolerances. Accordingly, embodiments of the present invention are not limited to the specific form shown, but also include a change in form generated according to the manufacturing process. For example, the etched area shown at a right angle may be rounded or may have a shape having a predetermined curvature. Accordingly, the regions illustrated in the drawings have schematic properties, and the shapes of the regions illustrated in the drawings are for illustrating a specific shape of the region of the device and are not intended to limit the scope of the invention.
이하 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들에 대해 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 냉각 소자를 나타내는 단면도이다. 도 2는 본 발명의 실시예들에 따른 냉매 저장부를 나타내는 사시도이다. 도 3a 및 도 3b는 본 발명의 실시예들에 따른 벨브 구조체의 동작을 설명하기 위한 평면도들이다.1 is a cross-sectional view showing a cooling device according to embodiments of the present invention. 2 is a perspective view showing a refrigerant storage unit according to embodiments of the present invention. 3A and 3B are plan views illustrating an operation of a valve structure according to embodiments of the present invention.
도 1 내지 도 3b를 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 냉각 소자는 냉매 저장부(SP), 방열부(RP) 및 연결부(CP)를 포함할 수 있다. 냉매 저장부(SP), 방열부(RP) 및 연결부(CP)는 그들을 둘러싸는 하우징(400)에 의해 밀폐될 수 있다.1 to 3B, a cooling element according to embodiments of the present invention may include a refrigerant storage unit SP, a heat dissipation unit RP, and a connection unit CP. The refrigerant storage unit SP, the heat dissipation unit RP, and the connection unit CP may be sealed by a
냉매 저장부(SP)가 냉각 소자의 하부에 배치될 수 있다. 냉매 저장부(SP)는 하우징(400)의 하부 및 밸브 구조체(150)에 의해 정의되는 내부 공간을 가질 수 있다. 냉매 저장부(SP)의 내부 공간에 냉매(130)가 저장될 수 있다. 냉매(130)는 외부 열원으로부터 열을 흡수하여 증발될 수 있다. 냉매(130)는, 예컨대, 물일 수 있다. The refrigerant storage unit SP may be disposed under the cooling element. The refrigerant storage unit SP may have an inner space defined by the lower portion of the
밸브 구조체(150)가 냉매 저장부(SP)의 상부에 형성될 수 있다. 밸브 구조체(150)는 다수의 개구들(O)을 가질 수 있다. 밸브 구조체(150)는 개구들(O)의 크기를 능동적으로 조절함으로써 냉매 저장부(SP)의 내부 공간 내의 냉매(130)의 증발량을 조절할 수 있다. The
구체적으로, 도 2에 도시된 바와 같이, 밸브 구조체(150)는 지지판(110) 및 지지판(110)에 의해 지지되는 온도 반응성 구조체(120)를 포함할 수 있다. 밸브 구조체(150)는 지지판(110) 및 온도 반응성 구조체(120)를 상하로 관통하는 다수의 개구들(O)을 포함할 수 있다. 온도 반응성 구조체(120)는 온도에 따라 냉매를 흡수 하거나 또는 방출함으로써 부피가 조절될 수 있다. 온도 반응성 구조체(120)의 부피 변화에 따라 개구들(O)의 크기가 조절될 수 있다.Specifically, as shown in FIG. 2, the
지지판(110)은 하부 지지판(114) 및 상부 지지판(112)을 포함할 수 있다. 하부 지지판(114) 및 상부 지지판(112)은 온도 반응성 구조체(120)의 하면 및 상면을 각각 지지할 수 있다. 지지판(110)은, 예컨대, 강성이 높은 물질을 포함할 수 있다. 지지판(110)이 온도 반응성 구조체(120)의 부피 변화와 함께 휘어지는 경우, 개구들(O)의 크기 변화량이 작아질 수 있다. 지지판(110)이 강성이 높은 물질을 포함함에 따라, 온도 변화에 따른 개구들(O)의 크기 변화량이 증가될 수 있다.The
온도 반응성 구조체(120)는 온도 변화에 따라 부피가 변하는 온도 반응성 물질을 포함할 수 있다. 온도 반응성 물질은 온도 반응성 고분자일 수 있다. 온도 반응성 물질은 하이드로젤(hydrogel)을 포함할 수 있다. 온도 반응성 고분자는, 예컨대, PNIPAm(Poly(N -isopropylacrylamide))을 포함할 수 있다. 이와 달리, 온도 반응성 고분자는 hydroxypropylcellulose, poly(N-vinyllactam), polyvinyl methyl ether 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있다.The temperature
좀 더 구체적으로, 온도 반응성 구조체(120)는 개구 조절부(122) 및 연장부(124)를 포함할 수 있다. 개구 조절부(122)는 상부 지지판(112)과 하부 지지판(114)의 사이에 배치될 수 있다. 연장부(124)는 개구 조절부(122)로부터 하부 지지판(114)을 관통하여 냉매 저장부(SP)의 내부로 연장될 수 있다.More specifically, the temperature
온도 반응성 구조체(120)는 온도 변화에 따라 부피가 변할 수 있다. 일 예로, 온도 반응성 구조체(120)는 온도 변화에 따라 표면 에너지가 변화되어, 친수성 또는 소수성을 선택적으로 가질 수 있다. 예컨대, 온도 반응성 구조체(120)는 임계온도 이상에서 소수성을 가질 수 있으며, 임계온도 이하에서 친수성을 가질 수 있다. 온도 반응성 구조체(120)가 친수성을 갖는 경우, 냉매(130)의 내에 침지된 연장부(124)가 냉매(130)를 흡수할 수 있다. 이로써, 온도 반응성 구조체(120)에 함유되는 냉매(130)의 양이 증가되어 온도 반응성 구조체(120) 전체 부피가 증가될 수 있다. 온도 반응성 구조체(120)의 부피가 증가함에 따라, 도 3b에 도시된 바와 같이, 개구들(O)의 크기가 감소될 수 있다. 반면에, 온도 반응성 구조체(120)가 소수성을 갖는 경우 밸브 구조체(150)에 함유되는 냉매(130)의 양이 감소되어 밸브 구조체(150)의 전체 부피가 감소할 수 있다. 온도 반응성 구조체(120)의 부피가 감소함에 따라, 도 3a에 도시된 바와 같이, 개구들(O)의 크기가 증가될 수 있다.The volume of the temperature-
온도 반응성 구조체(120)의 부피 변화에 따라 냉매(130)의 증발량이 능동적으로 조절될 수 있다. 일 예로, 도 3a와 같이, 개구들(O)의 크기가 증가함에 따라, 냉매(130)가 냉매 저장부(SP)의 외부로의 노출되는 면적이 증가될 수 있고, 냉매(130)의 증발량이 증가할 수 있다. 냉매(130)의 증발량이 증가됨에 따라, 증발 잠열에 의해 냉각 소자의 냉각 기능이 촉진될 수 있다. The amount of evaporation of the refrigerant 130 may be actively adjusted according to the volume change of the temperature
반면, 도 3b와 같이, 온도 반응성 구조체(120)의 온도가 임계 온도보다 낮아질 경우 개구들(O)의 크기가 작아지며, 냉매(130)가 냉매 저장부(SP)의 외부로의 노출되는 면적이 감소될 수 있다. 뿐만 아니라, 온도 반응성 구조체(120)에 흡수된 냉매(130)는 냉매 저장부(SP) 내의 냉매(130)보다 증발량이 작을 수 있다. 이로써, 냉매(130)의 증발량이 감소할 수 있으며, 냉각 소자의 냉각 기능이 억제될 수 있다.On the other hand, as shown in FIG. 3B, when the temperature of the temperature-
냉매(130)의 온도와 냉매(130)의 증발량이 임계 온도를 기준으로 음성 피드백 관계에 놓이므로, 냉각 소자는 일정한 온도로 유지시켜 주는 역할을 수행할 수 있다. 따라서, 전자적인 제어 동작 없이 능동적인 온도 제어가 가능하며, 구동 에너지가 필요하지 않고, 소형화가 가능한 냉각 소자가 제공될 수 있다.Since the temperature of the refrigerant 130 and the amount of evaporation of the refrigerant 130 are in a negative feedback relationship based on the critical temperature, the cooling element may play a role of maintaining a constant temperature. Accordingly, an active temperature control is possible without an electronic control operation, a cooling element that does not require driving energy and can be miniaturized can be provided.
다시 도 1을 참조하면, 방열부(RP)가 냉매 저장부(SP) 상에 배치될 수 있다. 방열부(RP)는 방열 구조체(310) 및 방열 구조체(310)의 표면으로부터 연장된 방열핀(320)을 포함할 수 있다. 방열부(RP)는 증발된 냉매(130)로부터 열을 흡수하여, 증발된 냉매(130)를 액화시킬 수 있다.Referring back to FIG. 1, the heat dissipation unit RP may be disposed on the refrigerant storage unit SP. The radiating part RP may include a radiating
방열 구조체(310)는, 속이 빈 원뿔 또는 속이 빈 다각뿔의 형상을 가질 수 있다. 방열 구조체(310)는, 예컨대, 속이 빈 삼각뿔의 형상을 가질 수 있다. 방열 구조체(310)는 그의 내부에 형성된 제1 유로(312, first fluid path)를 포함할 수 있다. 냉매 저장부(SP)의 내부 공간에서 증발된 냉매(130)는 연결부(CP)를 통과하여 방열 구조체(310)의 제1 유로(312)로 유입될 수 있다. 제1 유로(312)로 유입된 냉매(130)는 방열 구조체(310)에 열을 전달하고 액화될 수 있다. 방열 구조체(310)는 열 전도도가 높은 물질을 포함할 수 있다. 방열 구조체(310)는 금속 또는 실리콘을 포함할 수 있다. 예컨대, 냉매(130)가 물인 경우, 방열 구조체(310)는 표면 산화를 고려하여 스테인레스 스틸을 포함할 수 있다. 방열 구조체(310)가 열 전도도가 높은 물질을 포함함에 따라, 증발된 냉매(130)의 액화가 촉진될 수 있다. 액화된 냉매(130)는, 모세관력 및/또는 중력에 의해, 방열 구조체(310)의 제1 유로(312)의 표면을 따라 냉매 저장부(SP)를 향하여 흐를 수 있다.The
방열핀(320)이 방열 구조체(310)로부터 연장될 수 있다. 방열핀(320)은 방열부(RP)의 표면적을 증가시킴으로써 방열부(RP)의 열 방출 효율을 향상시킬 수 있다. 방열핀(320)은 열 전도도가 높은 물질을 포함할 수 있다. 예컨대, 방열핀(320) 방열 구조체(310)와 동일한 물질을 포함할 수 있다. 방열핀(320)은 서로 인접한 방열 구조체들(310)을 연결할 수 있다. 이로써 방열 구조체들(310) 간의 열 교환이 활발하게 발생할 수 있으며, 열 방출 효율이 향상될 수 있다. 방열핀(320)은 방열 구조체(310)와 하우징(400)을 연결할 수 있다. 이로써, 열 방출에 관여하는 구조체의 표면적이 더욱 증가될 수 있다.The radiating
연결부(CP)가 방열부(RP) 및 냉매 저장부(SP)의 사이에 배치될 수 있다. 연결부(CP)는 방열부(RP) 및 냉매 저장부(SP)의 사이에서, 냉매(130)의 이동 경로를 제공할 수 있다. 연결부(CP)는 방열부(RP)의 제1 유로(312)와 냉매 저장부(SP)의 내부 공간을 연결하는 제2 유로(212)를 포함할 수 있다. 제2 유로(212)는 연결부(CP)의 내측면들에 의해 정의될 수 있다. 제2 유로(212)는 원뿔 형상 또는 다각뿔 형상을 가질 수 있다. 제2 유로(212)는, 예컨대, 삼각뿔의 형상을 가질 수 있다. 연결부(CP)는 낮은 열전도도를 갖는 물질을 포함할 수 있다. 연결부(CP)가 낮은 열전도도를 가짐에 따라, 냉매 저장부(SP)와 방열부(RP) 사이의 직접적인 열 교환이 방지되어, 방열부(RP)에 유입된 증발된 냉매(130)의 액화 현상이 더욱 촉진될 수 있다. 또한, 연결부(CP)는 다공성 소재를 포함할 수 있다. 이로써, 냉매(130)의 이동 경로가 증가되어 냉매(130)에 의한 냉매 저장부(SP)의 급격한 온도 변화가 방지될 수 있다. 이로써, 냉각소자를 인체에 착용하는 경우, 냉각소자의 급격한 온도 변화에 따른 불쾌감이 방지될 수 있다. 연결부(CP)는, 예컨대, 제올라이트를 포함할 수 있다. 제올라이트는 미로형 구조를 가질 수 있다. The connection part CP may be disposed between the heat dissipation part RP and the refrigerant storage part SP. The connection part CP may provide a moving path of the refrigerant 130 between the heat dissipation part RP and the refrigerant storage part SP. The connection part CP may include a
도 4 및 도 5는 본 발명의 실시예들에 따른 벨브 구조체를 설명하기 위한 확대 평면도들로, 도 3a의 A부분에 대응된다.4 and 5 are enlarged plan views illustrating a valve structure according to embodiments of the present invention, and correspond to portion A of FIG. 3A.
도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 벨브 구조체(150)는 지지판(110)을 관통하는 제1 개구(O1) 및 온도 반응성 구조체(120)를 관통하는 제2 개구(O2)를 포함할 수 있다. 제1 개구(O1)는 복수의 제2 개구들(O2)과 중첩될 수 있다. 일 예에 따르면, 도 4에 도시된 바와 같이, 제2 개구(O2)는 원 형상을 가질 수 있다. 다른 예에 따르면, 도 5에 도시된 바와 같이, 제2 개구(O2)는 지그재그의 형상을 가질 수 있다. 4 and 5, the
본 발명의 실시예들에 따르면, 스스로 온도 제어를 수행할 수 있는 능동형 냉각 소자를 제공할 수 있다. 본 발명의 실시예들에 따르면, 유체의 잠열을 이용하여 냉각성능을 극대화하면서도, 유체의 손실 또한 발생하지 않는 냉각 소자가 제공될 수 있다. 본 발명의 실시예들에 따르면, 전자적인 제어 동작 없이 능동적인 온도 제어가 가능하며, 구동 에너지가 필요하지 않고, 소형화가 가능한 냉각 소자가 제공될 수 있다.According to embodiments of the present invention, it is possible to provide an active cooling element capable of performing temperature control by itself. According to embodiments of the present invention, while maximizing cooling performance by using latent heat of fluid, a cooling element that does not cause loss of fluid may be provided. According to embodiments of the present invention, a cooling element capable of active temperature control without an electronic control operation, no driving energy, and miniaturization may be provided.
이상, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예에는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.In the above, embodiments of the present invention have been described with reference to the accompanying drawings, but those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can be implemented in other specific forms without changing the technical spirit or essential features. You can understand that there is. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative in all respects and not limiting.
Claims (10)
상기 냉매 저장부 상에 배치된 방열부, 상기 방열부는 내부에 제1 유로가 형성된 방열구조체를 포함하고;
상기 냉매 저장부 및 상기 방열부의 사이에 배치된 연결부, 상기 연결부는 상기 냉매 저장부의 내부와 제1 유로를 연결하는 제2 유로를 포함하고; 및
상기 냉매 저장부, 상기 방열부 및 상기 연결부를 둘러싸도록 배치되어, 상기 냉매 저장부, 상기 방열부 및 상기 연결부를 밀폐하는 하우징을 포함하되,
상기 밸브 구조체는 온도 변화에 따라 부피가 변하는 온도 반응성 물질을 포함하는 온도 반응성 구조체를 포함하는 냉각 소자. A refrigerant storage unit storing a refrigerant therein and having a valve structure formed thereon;
A heat dissipation unit disposed on the refrigerant storage unit, and the heat dissipation unit includes a heat dissipation structure having a first flow path therein;
A connection part disposed between the refrigerant storage part and the heat dissipation part, the connection part including a second flow path connecting the inside of the refrigerant storage part and the first flow path; And
And a housing disposed so as to surround the refrigerant storage unit, the heat dissipation unit and the connection unit, and sealing the refrigerant storage unit, the heat dissipation unit, and the connection unit,
The valve structure is a cooling element including a temperature-responsive structure including a temperature-reactive material whose volume changes according to temperature change.
상기 온도 반응성 구조체는 그를 상하로 관통하는 제1 개구들을 갖는 냉각 소자.The method of claim 1,
The temperature responsive structure is a cooling element having first openings vertically penetrating therethrough.
상기 제1 개구들은 상기 제2 유로를 통하여 상기 제1 유로와 연결되는 냉각 소자.The method of claim 2,
The first openings are connected to the first flow path through the second flow path.
상기 밸브 구조체는 상기 온도 반응성 구조체 상의 지지부를 더 포함하고,
상기 지지부는 상기 제1 개구들과 중첩된 제2 개구들을 갖는 냉각 소자.The method of claim 2,
The valve structure further includes a support on the temperature responsive structure,
The support portion is a cooling element having second openings overlapping with the first openings.
상기 온도 반응성 구조체는 상기 지지부를 관통하여 상기 연결부와 멀어지는 방향으로 연장된 연장부를 포함하는 냉각 소자.The method of claim 4,
The temperature-responsive structure includes an extension portion extending in a direction away from the connection portion through the support portion.
상기 온도 반응성 물질은 Poly(N-isopropylacrylamide), hydroxypropylcellulose, poly(N-vinyllactam), polyvinyl methyl ether 중 하나를 포함하는 냉각 소자.The method of claim 1,
The temperature-reactive material is a cooling element comprising one of poly(N-isopropylacrylamide), hydroxypropylcellulose, poly(N-vinyllactam), and polyvinyl methyl ether.
상기 방열구조체의 표면부터 연장된 방열핀을 더 포함하는 냉각 소자.The method of claim 1,
Cooling element further comprising a radiating fin extending from the surface of the radiating structure.
상기 제1 유로는 상기 냉매 저장부로부터 멀어질수록 감소된 폭을 갖는 냉각 소자.The method of claim 1,
The first flow path is a cooling element having a reduced width as the distance from the refrigerant storage unit.
상기 방열구조체는 삼각뿔의 형상을 갖는 냉각 소자.The method of claim 1,
The heat dissipation structure is a cooling element having the shape of a triangular pyramid.
상기 제2 유로는 상기 냉매 저장부로부터 멀어질수록 감소된 폭을 갖는 냉각 소자.The method of claim 1,
The second flow path is a cooling element having a reduced width as a distance from the refrigerant storage unit.
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