KR20020037925A - 고효율 수냉식 히트 싱크의 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 고효율 수냉식 히트 싱크의 구조에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 대용량 고압인버터와 같은 전력변환기기에 적용되는 히트 싱크(heat sink)로 동일한 체적내에서 냉각유로의 극대화 및 접촉저항을 낮추어 냉각효과를 극대화시키기 위한 히트 싱크의 구조에 관한 것이다.

본 발명은 히트 싱크(10)의 상ㆍ하부 블록(12,14) 일측을 각각 곡선형으로 형성하고 이 상ㆍ하부 블록(12,14) 내측부에 냉각유로(16)를 최적이 되게 형성하며 상ㆍ하부 블록(12,14) 일측에 냉각유로(16)와 연통되게 각각 입구(18)와 출구(20)를 형성한다.

상기, 상ㆍ하부 블록(12,14)을 서로 겹친 상태에서 용접면(22)을 용접으로 접합한 것이다.

Description

고효율 수냉식 히트 싱크의 구조{Structure of high efficiency water-cooling heat sink}

본 발명은 고효율 수냉식 히트 싱크의 구조에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 대용량 고압인버터와 같은 전력변환기기에 적용되는 히트 싱크(heat sink)로 동일한 체적내에서 냉각유로의 극대화 및 접촉저항을 낮추어 냉각효과를 극대화시키기 위한 히트 싱크의 구조에 관한 것이다.

일반적으로, 히트 싱크(heat sink)라 함은 전자(電子) 부품이나 소자(素子)로부터 열을 흡수하여 외부로 방산시키기 위한 구조를 말하며 냉각용 방열기를 뜻하는 것이다.

그러므로, 큰 열용량을 가진 금속의 블록으로 전자 부품 등의 발생 열손실을 흡수하는 작용을 하는 것이며 흡수된 열은 냉각 매체에 의해 제거된다.

종래의 수냉식 히트 싱크는 U자형으로 가공하여 이용하거나, 동파이프를 벤딩한 상태에서 삽입한 후 압착하여 이용한다.

또한, U자형의 경우 발열소자 접촉면을 균일하게 냉각시키지 못하기 때문에 과열점(hot spot)이 발생할 수 있으며, 동파이프 벤딩의 경우 파이프의 벤딩한계가 있을 뿐 아니라, 압착이 완전하지 않을 경우 접촉 열저항이 커져 열전달 성능을 저감시킬 수 있는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 그 목적은 히트 싱크의 블록구조를 이용하여 동일한 체적내에서 냉각유로를 극대화하여 냉각성능을 향상시킬 뿐 아니라, 발열면을 균일하게 냉각을 시켜줌으로써 시스템 안정화를 도모할 수 있을 뿐 아니라 종래의 동파이프 유로방식이 아니어서 접촉저항이 없으므로 냉각효과를 극대화할 수 있는 고효율 수냉식 히트 싱크의 구조를 제공하는 것이다.

본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위하여 히트 싱크의 상ㆍ하부 블록 일측을 곡선형으로 형성하고 상ㆍ하부 블록 내측부에 냉각유로를 최적으로 형성하며 상ㆍ하부 블록 일측부에 입ㆍ출구를 각각 형성한 상태에서 히트 싱크의 상ㆍ하부 블록을 서로 겹친 상태에서 용접으로 접합한 히트 싱크를 제공함에 의해 달성된다.

도 1 은 본 발명 히트 싱크의 블록도

도 2 는 본 발명의 히트 싱크 접합구조도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

(10) : 히트 싱크

(12) : 상부 블록

(14) : 하부 블록

(16) : 냉각유로

(18) : 입구

(20) : 출구

(22) : 용접면

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구성 및 작용을 설명하면 다음과 같다.

도 1 은 본 발명 히트 싱크의 블록도를,

도 2 는 본 발명의 히트 싱크 접합구조도를 도시한 것으로서, 수냉식 히트 싱크에 있어서, 히트 싱크(10)의 상ㆍ하부 블록(12,14) 일측을 각각 곡선형으로 형성하고 이 상ㆍ하부 블록(12,14) 내측부에 냉각유로(16)를 최적이 되게 형성하며 상ㆍ하부 블록(12,14) 일측에 냉각유로(16)와 연통되게 각각 입구(18)와 출구(20)를 형성한다.

상기, 상ㆍ하부 블록(12,14)을 서로 겹친 상태에서 용접면(22)을 용접으로 접합한 구성으로 되어진 것이다.

상기와 같은 구성을 참조하여 본 발명의 작용을 설명하겠다.

상기, 히트 싱크(10)의 상ㆍ하부 블록(12,14) 일측을 곡선형으로 형성하므로 인해 블록(12,14)내 유동저항을 줄일 수 있으며 동일한 체적내에서 가공에 따라 일반적인 히트 싱크보다 상ㆍ하부 블록(12,14)내에 냉각유로(16)를 최대로 할 수 있고 히트 싱크(10)의 상ㆍ하부 블록(12,14)을 가공한 후 상ㆍ하부 블록(12,14) 양단의 용접면(22)을 용접으로 접합함으로써 기존의 동파이프를 삽입 유로 방식과 비교하면 파이프의 삽입에 의하여 발생하는 접촉저항을 없앰으로써 저항값에 의한 손실을 최대한 억제할 수 있다.

또한, 히트 싱크(10)의 입구(18)로 흡수된 물은 냉각유로(16)를 통해 흡수되면서 최적으로 형성된 냉각유로(16)에 의해 종래의 동파이프 삽입 유로 방식으로 인하여 발생되는 접촉저항이 없으므로 동일 체적내에서 냉각을 최대화하고 히트 싱크(10)의 출구(20)를 통해 배출되게 된다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

본 발명은 히트 싱크의 상ㆍ하부 블록을 곡선형으로 형성하고 상ㆍ하부 블록내에 냉각유로를 최적이 되게 형성하므로 냉각유로의 극대화를 통하여 냉각효과 및 냉각성능을 향상시킬 수 있으며 발열면을 균일하게 냉각시킴으로써 과열점(hot spot)의 결점을 없앨 수 있음과 또한 금형을 이용한 다이-케스팅(die-casting) 방식을 사용하지 않으므로 인해 제작단가를 저감시킬 수 있도록 한 매우 유용한 발명인 것이다.

Claims (2)

1. 수냉식 히트 싱크에 있어서, 히트 싱크(10)의 상ㆍ하부 블록(12,14) 일측을 각각 곡선형으로 형성하고 이 상ㆍ하부 블록(12,14) 내측부에 냉각유로(16)를 최적이 되게 형성하며 상ㆍ하부 블록(12,14) 일측에 냉각유로(16)와 연통되게 각각 입구(18)와 출구(20)를 형성한 것을 특징으로 하는 고효율 수냉식 히트 싱크의 구조.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기, 상ㆍ하부 블록(12,14)을 서로 겹친 상태에서 용접면(22)을 용접으로 접합한 것을 특징으로 하는 고효율 수냉식 히트 싱크의 구조.