KR20040013392A - Heat sink - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 히트싱크에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 발열원에서 나온 열을 대기중의 공기와 접촉시켜 외부로 방출하는 히트싱크에 관한 것이다.The present invention relates to a heat sink, and more particularly, to a heat sink that discharges heat from a heat source to the outside in contact with air in the atmosphere.
최근에 전자장비가 고성능화 및 소형화되면서 장비 내부의 각종 부품이 고집적화되고 있다. 따라서 상기 부품에서 발생하는 열을 외부로 원활하게 방출하는 것이 장비의 동작을 원활하게 하는 관건이다. 이를 위해 발열원에서 발생한 열을 대기중으로 방출하는 히트싱크가 사용되고 있다.Recently, as the electronic equipment has been improved in performance and miniaturization, various components inside the equipment have been highly integrated. Therefore, the smooth discharge of heat generated from the components to the outside is the key to smooth operation of the equipment. To this end, a heat sink that emits heat generated from a heat source to the atmosphere is used.
도 1에는 종래 기술에 의한 히트싱크가 채용된 히트싱크조립체의 구성이 도시되어 있다. 이에 도시된 바에 따르면, 종래 기술의 히트싱크조립체(1)는 히트싱크(3)와 팬유니트(7)로 구성된다.1 shows a configuration of a heat sink assembly employing a heat sink according to the prior art. As shown here, the heat sink assembly 1 of the prior art is composed of a heat sink 3 and a fan unit 7.
상기 히트싱크(3)는 발열원에 밀착되는 베이스(4)와 상기 베이스(4)의 상면에 상부로 돌출되어 형성되는 다수개의 방열핀(5)으로 구성된다. 상기 방열핀(5)의사이로는 상기 팬유니트(7)에 의해 형성되는 기류가 통과하면서 방열핀(5)의 표면과 접촉하여 방열작용을 하게 된다. 상기 방열핀(5)는 전체가 베이스(4)의 상면에 일정한 방향으로 형성된다.The heat sink 3 is composed of a base 4 in close contact with the heat generating source and a plurality of heat dissipation fins 5 protruding upward from the upper surface of the base 4. The airflow formed by the fan unit 7 passes between the heat dissipation fins 5 and comes into contact with the surface of the heat dissipation fins 5 to radiate heat. The heat dissipation fins 5 are formed on the upper surface of the base 4 in a predetermined direction.
상기와 같은 구성을 가지는 히트싱크(3)는 주로 열전도율이 우수한 금속재질로 만들어지는데, 가격, 무게 및 열전도도 등의 이유에서 알루미늄이 많이 사용된다.The heat sink 3 having the above configuration is mainly made of a metal material having excellent thermal conductivity, and aluminum is widely used for reasons such as price, weight, and thermal conductivity.
그리고 상기 히트싱크(3)의 방열핀(5)의 구성은 다양한 것이 제시되었다. 예를 들면, 스퀘어 채널 핀(square channel fin), 패러럴 플레이트 핀(parallel plate fin) 등이 있고, 도 1에 도시된 것은 핀 핀(pin fin)방식이다. 이와 같은 다양한 방열핀(5)은 압출(extrusion), 기계절삭(machining), 단조(forging) 등의 제조공정에 의해 제작된다.And the configuration of the heat dissipation fins 5 of the heat sink 3 has been presented a variety. For example, square channel fins, parallel plate fins, and the like are shown in FIG. 1, which is a pin fin method. Such various heat radiation fins 5 are manufactured by manufacturing processes such as extrusion, machining, forging, and the like.
한편, 상기 팬유니트(7)는 상기 방열핀(5) 사이를 통과하는 기류를 형성하는 것으로, 팬과 그 팬을 구동하기 위한 모터로 구성된다. 상기 팬유니트(7)는 상기 방열핀(5)의 선단에 해당되는 위치에 안착되어 기류를 형성하게 된다.On the other hand, the fan unit 7 forms an air flow passing between the heat dissipation fins 5, and comprises a fan and a motor for driving the fan. The fan unit 7 is seated at a position corresponding to the tip of the heat dissipation fin 5 to form an air flow.
그러나 상기한 바와 같은 종래 기술에서는 다음과 같은 문제점이 있다.However, the prior art as described above has the following problems.
히트싱크(3)에서 효율적인 열방출이 이루어지기 위해서는, 우선 방열핀(5)의 표면적을 최대화하여 공기와의 접촉면적을 늘여야 한다. 하지만, 종래와 같은 구성의 방열핀(5)으로는 그 표면적을 늘이는데 한계가 있다. 이는 기계적 가공방식에 의한 제한 때문에 상대적으로 표면적이 넓고 열방출을 위해 최적화된 핀의 형상을 구현하는 것이 용이하지 않기 때문이다.In order to achieve efficient heat dissipation in the heat sink 3, first, the surface area of the heat dissipation fins 5 should be maximized to increase the contact area with air. However, there is a limit to increasing the surface area of the heat radiation fins 5 having the same configuration as the prior art. This is because, due to the limitations due to the mechanical processing method, it is not easy to implement a fin shape that is relatively large in surface area and optimized for heat dissipation.
그리고, 종래 기술에서는 방열핀(5)이 일방향으로만 연장되어 구성되므로 방열핀(5) 주위에 형성되는 기류 또한 상기 방열핀(5)의 연장방향으로 층류가 되어 방열핀(5)으로부터 기류로 열전달이 활발하게 이루어지지 않게 되는 문제점도 있었다.In addition, in the prior art, since the heat dissipation fins 5 extend only in one direction, the airflow formed around the heat dissipation fins 5 also becomes laminar in the extension direction of the heat dissipation fins 5, thereby actively transferring heat from the heat dissipation fins 5 to the air flow. There was also a problem that is not made.
또한 종래의 방열핀(5)은 일방향으로 길게 형성되는 구조를 가지고 있어 상대적으로 강도가 약해 외부로부터 가해지는 충격에 의해 쉽게 변형되거나 파손되는 문제점도 있었다.In addition, the conventional heat radiation fin (5) has a structure that is formed long in one direction, the relative strength is weak, there was also a problem that is easily deformed or damaged by the impact from the outside.
따라서, 본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 표면적이 극대화된 방열핀을 구비하는 히트싱크를 제공하는 것이다.Accordingly, an object of the present invention is to solve the problems of the prior art as described above, and to provide a heat sink having a heat dissipation fin with a maximum surface area.
본 발명의 다른 목적은 방열핀 주위에 난류를 형성시켜 방열핀과 기류사이의 열전달이 원활하게 되도록 하는 것이다.Another object of the present invention is to form a turbulent flow around the heat sink fins to facilitate the heat transfer between the heat sink fins and the airflow.
본 발명의 또 다른 목적은 히트싱크를 구성하는 방열핀의 강도를 높여주는 것이다.Another object of the present invention is to increase the strength of the heat radiation fins constituting the heat sink.
도 1은 종래 기술에 의한 히트싱크가 채용된 히트싱크조립체의 구성을 보인 분해사시도.1 is an exploded perspective view showing the configuration of a heat sink assembly employing a heat sink according to the prior art;
도 2는 본 발명에 의한 히트싱크의 바람직한 실시예의 구성을 보인 사시도.Figure 2 is a perspective view showing the configuration of a preferred embodiment of a heat sink according to the present invention.
도 3a는 도 2에 도시된 실시예를 구성하는 방열핀의 최소단위의 구성을 보인 사시도.Figure 3a is a perspective view showing the configuration of the minimum unit of the heat radiation fin constituting the embodiment shown in FIG.
도 3b는 도 2에 도시된 실시예를 구성하는 방열핀의 최소단위가 다수개 연결된 것을 보인 사시도.Figure 3b is a perspective view showing that a plurality of minimum units of the heat radiation fins constituting the embodiment shown in FIG.
도 4a는 본 발명의 다른 실시예를 구성하는 방열핀의 최소단위의 구성을 보인 사시도.Figure 4a is a perspective view showing the configuration of the minimum unit of the heat radiation fin constituting another embodiment of the present invention.
도 4b는 본 발명의 다른 실시예를 구성하는 방열핀의 최소단위가 연결되는 것을 보인 사시도.Figure 4b is a perspective view showing that the minimum unit of the heat radiation fins constituting another embodiment of the present invention is connected.
도 4c는 본 발명의 다른 실시예의 구성을 보인 사시도.Figure 4c is a perspective view showing the configuration of another embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예를 구성하는 방열핀의 최소단위를 보인 사시도.5 is a perspective view showing a minimum unit of the heat dissipation fin constituting another embodiment of the present invention.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예의 구성을 보인 사시도.Figure 6 is a perspective view showing the configuration of another embodiment of the present invention.
도 7은 본 발명 실시예의 히트싱크가 구비된 히트싱크조립체의 구성을 보인사시도.Figure 7 is a perspective view showing the configuration of the heat sink assembly with a heat sink of the embodiment of the present invention.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
10,10': 히트싱크20: 베이스10,10 ': Heat sink 20: Base
25: 기둥부27: 코어25: pillar 27: core
30: 방열핀31: 기둥핀30: heat radiation fin 31: pillar fin
33: 연결핀33: connecting pin
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 발열원에 접촉되어 설치되는 베이스와; 상기 베이스상에 소정 높이로 돌출되어 형성되는 것으로, 상기 발열원의 반대쪽으로 연장되는 다수개의 기둥핀과, 상기 기둥핀에 소정 간격마다 기둥핀의 연장방향에 수직방향으로 다수개가 연장되어 기둥핀 사이를 연결하는 연결핀으로 구성되는 방열핀;을 포함하여 구성된다.According to a feature of the present invention for achieving the above object, the present invention includes a base which is installed in contact with the heating source; It is formed to protrude on the base to a predetermined height, a plurality of pillar pins extending to the opposite side of the heat generating source, and a plurality of pillar pins extending in a direction perpendicular to the extension direction of the pillar pins at predetermined intervals to the pillar pins It is configured to include; a heat radiation fin consisting of a connecting pin for connecting.
상기 연결핀은 상기 기둥핀을 중심으로 사방으로 연장되어 연결핀과 기둥핀이 규빅모양을 형성한다.The connecting pin extends in all directions around the pillar pin to form a cubic shape of the connecting pin and the pillar pin.
상기 연결핀은 상기 기둥핀을 중심으로 120° 간격으로 형성되어 연결핀과 기둥핀이 하니콤모양을 형성한다.The connecting pins are formed at intervals of 120 ° with respect to the pillar pins so that the connecting pins and the pillar pins form a honeycomb shape.
상기 베이스 상에서 상기 다수개의 기둥핀들 사이에 기둥핀의 연장방향으로 돌출되어 베이스로부터 열을 전달받아 그 주변의 기둥핀들로 열을 전달하는 기둥부가 더 구비된다.A pillar portion protruding in the extension direction of the pillar pin on the base and extending from the base to receive heat from the base to transfer heat to the surrounding pillar pins is further provided.
상기 기둥부의 중앙에는 히트싱크의 재질보다 열전달율이 상대적으로 높은 금속으로 구성된 코어가 구비된다.In the center of the pillar portion is provided a core made of a metal having a relatively higher heat transfer rate than the material of the heat sink.
상기 기둥핀은 상기 베이스의 표면에 대해 45°∼ 90°사이의 각도를 가진다.The pillar pins have an angle between 45 ° and 90 ° with respect to the surface of the base.
상기 연결핀의 직경은 상기 기둥핀의 직경과 같거나 작다.The diameter of the connecting pin is equal to or smaller than the diameter of the pillar pin.
이와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 히트싱크는 방열핀의 표면적이 상대적으로 넓어지고, 기류의 방향을 횡으로 가로지르는 연결핀이 구비되어 난류가 형성되어 열교환효율이 상대적으로 높아지는 이점이 있다.Heat sink according to the present invention having such a configuration has an advantage that the surface area of the heat radiation fin is relatively wide, the connection pin is provided transversely in the direction of the air flow is formed turbulent flow, heat exchange efficiency is relatively high.
이하 본 발명에 의한 히트싱크의 바람직한 실시예들을 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the heat sink according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2에는 본 발명에 의한 히트싱크의 바람직한 실시예가 사시도로 도시되어 있고, 도 3에는 도 2에 도시된 실시예를 구성하는 방열핀의 구성이 상세도로 도시되어 있다.2 is a perspective view showing a preferred embodiment of the heat sink according to the present invention, Figure 3 is shown in detail the configuration of the heat sink fins constituting the embodiment shown in FIG.
이들 도면에 도시된 바에 따르면, 본 실시예의 히트싱크(10)는 크게 베이스(20)와 방열핀(30)으로 구성된다. 상기 베이스(20)는 발열원에 접촉되어 설치되는 것으로 소정의 면적을 가진다. 상기 베이스(20)는 본 실시예에서 4각의 플레이트 형상으로 도시되었으나, 반드시 그러할 필요는 없으며 발열원의 표면 형상에 맞도록 다양하게 구성될 수 있다. 상기 베이스(20)는 일반적으로 알루미늄으로 만들어지나, 설계조건에 따라서는 구리합금과 같이 열전달효율이 상대적으로 좋은 것을 사용한다.As shown in these figures, the heat sink 10 of the present embodiment is largely composed of a base 20 and a heat dissipation fin 30. The base 20 is installed in contact with a heating source and has a predetermined area. Although the base 20 is illustrated in the form of a quadrangular plate in this embodiment, it is not necessary to do so and may be variously configured to fit the surface shape of the heating source. The base 20 is generally made of aluminum, but depending on the design conditions, a relatively good heat transfer efficiency such as copper alloy is used.
상기 베이스(20) 상에는 방열핀(30)이 구비된다. 상기 방열핀(30)은 열전도성이 좋은 금속재질, 예를 들면 알루미늄이나 구리 등으로 제작된다. 상기 방열핀(30)은 상기 베이스(20)의 표면에서 상부로 돌출되는 기둥핀(31)과 상기 기둥핀(31) 사이를 연결하는 연결핀(33)으로 구성된다. 상기 기둥핀(31)의 연장방향은 상기 베이스(20)의 표면에 대해 수직으로 된다. 이와 같은 기둥핀(31)은 상기 베이스(20) 표면상에 일정 간격으로 다수개가 구비되어 상기 베이스(20)로부터 열을 전달받아 상기 연결핀(33)으로 전달함과 동시에 공기로 전달하는 역할을 한다.The heat dissipation fin 30 is provided on the base 20. The heat dissipation fin 30 is made of a metal material having good thermal conductivity, for example, aluminum or copper. The heat dissipation fin 30 is composed of a pillar pin 31 protruding upward from the surface of the base 20 and a connecting pin 33 connecting the pillar pin 31. The extending direction of the pillar pin 31 is perpendicular to the surface of the base 20. The pillar pins 31 are provided on the surface of the base 20 at regular intervals, and receive heat from the base 20 and transfer the heat to the connection pin 33 and to the air at the same time. do.
상기 연결핀(33)은 상기 기둥핀(31) 사이를 연결하여 기둥핀(31)에서 전달된 열을 외부로 배출하는 것으로, 도 3a에 도시된 바와 같이, 각각의 기둥핀(31)의 외주면 특정 위치에 다수개가 연결되게 형성된다. 도 3a에는 기둥핀(31)과 연결핀(33)이 최소단위로 형성된 것이 도시되어 있다.The connecting pin 33 is connected to the pillar pins 31 to discharge the heat transferred from the pillar pins 31 to the outside, as shown in Figure 3a, the outer peripheral surface of each pillar pin 31 The plurality is formed to be connected to a specific position. 3a shows that the pillar pin 31 and the connecting pin 33 are formed in the minimum unit.
참고로 상기 방열핀(30)은 도 3a에 도시된 바와 같은 최소단위로 각각이 형성되어 이들을 도 3b에 도시된 바와 같이 각각 연결하여 하나의 층을 형성하고, 이들을 각각 적층하여 도 2에 도시된 바와 같이 다수개의 층으로 형성할 수 있다. 이때 이들 사이의 연결은 브레이징용접을 이용할 수 있다.For reference, the heat dissipation fins 30 are each formed in a minimum unit as shown in FIG. 3A, and are connected to each other as shown in FIG. 3B to form a single layer. It can be formed as a plurality of layers. At this time, the connection between them may use brazing welding.
그리고, 방열핀(30)의 하나의 층을 한번에 다이캐스팅으로 형성할 수도 있다. 이와 같이 다이캐스팅으로 형성된 각각의 층을 서로 적층하여 브레이징용접하여 고정하면 도 2에 도시된 방열핀(30)이 된다.In addition, one layer of the heat dissipation fins 30 may be formed by die casting at a time. As such, when each layer formed by die casting is laminated and fixed by brazing welding, the heat dissipation fins 30 shown in FIG. 2 are formed.
다음으로, 소정의 층으로 형성된 방열핀(30)을 한번에 형성할 수도 있다. 이는 소실주형법(LOST WAX PROCESS))을 이용하는 것으로, 세라믹 주형내에서 방열핀(30)의 기둥핀(31)과 연결핀(33)이 형성되고 나면, 그 사이에 있는 주형재를 기계적 또는 화학적 방식으로 제거하는 것이다.Next, the heat radiation fins 30 formed of a predetermined layer may be formed at one time. This method uses the LOST WAX PROCESS. After the pillar fin 31 and the connecting pin 33 of the heat dissipation fin 30 are formed in the ceramic mold, the mold member therebetween is mechanically or chemically modified. To remove it.
한편, 상기 연결핀(33)은 상기 기둥핀(31)의 특정 위치에서 기둥핀(31)의 외주면을 둘러 일정 각도 간격으로 형성된다. 본 실시예에서는 상기 연결핀(33)사이의 각도가 90°로 설계되었다. 따라서, 최종적으로 만들어진 방열핀(30)에서는 상기 기둥핀(31)과 연결핀(33)이 각각 규빅모양을 형성하게 된다.On the other hand, the connecting pin 33 is formed at a predetermined angle interval surrounding the outer circumferential surface of the pillar pin 31 at a specific position of the pillar pin 31. In this embodiment, the angle between the connecting pins 33 is designed to be 90 °. Therefore, in the finally produced heat radiation fins 30, the pillar pins 31 and the connection pins 33 form a cubic shape, respectively.
다음으로 도 4에는 본 발명의 다른 실시예가 도시되어 있다. 여기서는 상기 방열핀(30)을 구성함에 있어, 도 4a에 잘 도시된 바와 같이, 기둥핀(31)의 특정 위치에서 외주면을 둘러 연결핀(33)이 120°각도로 형성된다. 따라서, 이와 같은 각도로 연결핀(33)이 형성된 것을 연결하면, 도 4b에 도시된 바와 같이, 기둥핀(31)과 연결핀(33)이 하니콤모양으로 형성된다. 이와 같이 방열핀(30)의 내부구성이 하니콤모양으로 되면 상대적으로 방열핀(30)의 강도가 높아지게 된다.Next, another embodiment of the present invention is shown in FIG. In the configuration of the heat dissipation fin 30, as shown in Figure 4a, the connection pin 33 is formed around the outer circumferential surface at a specific position of the column fin 31 is formed at an angle of 120 °. Therefore, when connecting the connection pins 33 formed at such an angle, as shown in Figure 4b, the column pin 31 and the connection pins 33 are formed in a honeycomb shape. As such, when the internal structure of the heat dissipation fin 30 becomes a honeycomb shape, the strength of the heat dissipation fin 30 is relatively increased.
다음으로, 도 5에는 본 발명의 또 다른 실시예가 도시되어 있다. 여기서는상기 방열핀(30)을 구성함에 있어서 기둥핀(31)이 베이스(20)에 대해 45°~ 90°사이의 각도를 가지도록 하는 것이다. 즉, 도 2에서 도 4에 도시된 실시예에서는 기둥핀(31)이 베이스(20)의 표면에 직각으로 돌출되게 형성되었으나, 본 실시예에서는 기둥핀(31)이 베이스(20)에 대해 소정의 각도를 가지고 기울어지도록 하고 있다.Next, another embodiment of the present invention is shown in FIG. Here, in configuring the heat dissipation fins 30, the pillar fins 31 have an angle between 45 ° and 90 ° with respect to the base 20. That is, in the embodiment illustrated in FIG. 2 to FIG. 4, the pillar pin 31 is formed to protrude at a right angle to the surface of the base 20, but in the present embodiment, the pillar pin 31 is predetermined with respect to the base 20. Tilt at an angle of.
그리고 상기 기둥핀(31)의 외주면을 둘러 형성되는 연결핀(33)은 상기 외주면에 소정 각도 간격으로 배치된다. 따라서 본 실시예에서 방열핀(30)을 상부에서 평면도로 보면, 각각의 층의 연결핀(33)을 볼 수 있다. 여기서 각각의 층의 연결핀(33)이 보이는 정도는 상기 기둥핀(31)이 기울어진 각도에 따라 달라진다. 참고로, 도 2에서 도 4에 도시된 실시예에서는 가장 상층의 연결핀(33)만이 방열핀(30)의 상부에서 보인다.In addition, the connection pins 33 formed around the outer circumferential surface of the pillar pin 31 are disposed at predetermined angle intervals on the outer circumferential surface. Accordingly, in the present embodiment, when the heat dissipation fins 30 are viewed from the top, the connection fins 33 of the respective layers can be seen. The extent to which the connecting pin 33 of each layer is visible depends on the inclination angle of the pillar pin 31. For reference, in the embodiment illustrated in FIG. 2 to FIG. 4, only the uppermost connection pins 33 are visible from the top of the heat dissipation fins 30.
한편, 상기 모든 실시예들에서 상기 연결핀(33)의 직경은 상기 기둥핀(31)의 직경과 같거나 작게 형성되는 것이 바람직하다. 이는 방열핀(30)의 내부에서 상대적으로 기류가 원활하게 유동될 수 있도록 하기 위함이다. 그리고 상기 기둥핀(31)과 연결핀(33)은 그 단면 형상이 원형 그리고 사각형, 육각형 등 다각형상으로 형성될 수 있다.On the other hand, in all the embodiments the diameter of the connecting pin 33 is preferably formed to be the same or smaller than the diameter of the pillar pin (31). This is to allow the airflow to flow relatively smoothly inside the heat dissipation fins 30. In addition, the pillar pin 31 and the connecting pin 33 may be formed in a polygonal shape such as a cross-section and a circle, a square, a hexagon, and the like.
다음으로, 도 6에는 본 발명의 또 다른 실시예가 도시되어 있다. 이에 도시된 바에 따르면, 본 실시예의 히트싱크(10')는 플레이트 형상으로 발열원에 접촉되는 베이스(20)의 표면 중앙에 기둥부(25)가 형성된다. 상기 기둥부(25)는 베이스(20)의 표면에 상부로 돌출되게 형성되는 것으로 아래에서 설명될방열핀(30)의 높이와 같은 높이로 형성되는 것이 바람직하다. 상기 기둥부(25)의 중앙을 관통하여서는 코어(27)가 구비된다. 상기 코어(27)는 상기 기둥부(25)는 그 하단부가 상기 베이스(20)의 하면(발열원과 접촉되는 면)을 통해 노출되도록 형성하는 것이 가장 바람직하다. 물론 상기 코어(27)는 반드시 상기 베이스(20)를 관통할 필요는 없으나, 열전달의 효율성을 고려할 때 베이스(20)의 하면으로 노출되어 발열원과 접촉되는 것이 바람직하다.Next, another embodiment of the present invention is shown in FIG. According to this, the heat sink 10 ′ of the present embodiment has a columnar portion 25 formed at the center of the surface of the base 20 in contact with the heat generating source in a plate shape. The pillar portion 25 is formed to protrude upward on the surface of the base 20 is preferably formed at the same height as the height of the heat radiation fin 30 to be described below. The core 27 penetrates through the center of the pillar portion 25. The core 27 is most preferably formed such that the pillar portion 25 is exposed at its lower end through a lower surface (surface in contact with the heat generating source) of the base 20. Of course, the core 27 does not necessarily need to penetrate the base 20, but in consideration of heat transfer efficiency, the core 27 is preferably exposed to the bottom surface of the base 20 to be in contact with a heat generating source.
상기 베이스(20)의 상면에는 방열핀(30)이 구비된다. 상기 방열핀(30)은 위에서 설명된 실시예들과 마찬가지로 베이스(20)에서 상부로 연장되어 형성되는 기둥핀(31)과 상기 기둥핀(31) 사이를 연결하는 연결핀(33)으로 구성된다. 상기 기둥핀(31)과 연결핀(33)사이의 연결 및 그 구성 등은 상기 실시예들과 동일하므로 더 이상의 설명은 생략한다.The top surface of the base 20 is provided with a heat radiation fin (30). The heat dissipation fin 30 is composed of a pillar pin 31 formed to extend upward from the base 20 and a connection pin 33 connecting the pillar pin 31 as in the above-described embodiments. Since the connection between the pillar pin 31 and the connecting pin 33 and the configuration thereof are the same as those of the above embodiments, further description thereof will be omitted.
한편, 상기 기둥부(25)의 외면에는 상기 기둥핀(31) 및 연결핀(33)이 접촉되거나 연결된다. 이와 같이 함에 의해 상기 기둥부(25)를 통해 전달된 열이 상기 방열핀(30)을 통해 외부로 배출될 수 있다. 참고로 상기 기둥부(25)의 외면 형상은 상기 기둥핀(31)의 외주면에 상기 연결핀(33)이 연결되는 간격에 따라 달라질 수 있다.Meanwhile, the pillar pin 31 and the connection pin 33 are in contact with or connected to the outer surface of the pillar portion 25. In this way, the heat transferred through the pillar portion 25 may be discharged to the outside through the heat dissipation fins 30. For reference, the outer surface shape of the pillar portion 25 may vary depending on the interval at which the connecting pin 33 is connected to the outer circumferential surface of the pillar pin 31.
이하 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 히트싱크의 작용을 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, the operation of the heat sink according to the present invention having the configuration as described above will be described in detail.
먼저, 본 발명의 히트싱크(10,10')에서는, 도 7에 잘 도시된 바와 같이, 방열핀(30)의 상단에 팬유니트(40)가 안착되어 사용된다. 상기 팬유니트(40)는 상기방열핀(30)의 내부를 통과하는 기류를 형성하게 된다. 즉, 상기 방열핀(30)의 측방향을 통해 공기가 방열핀(30)의 내부로 흡입되고, 상기 팬유니트(40)의 흡입력에 의해 상기 방열핀(30)의 내부에서 상부로 이동한다.First, in the heat sinks 10 and 10 'of the present invention, as shown in FIG. 7, the fan unit 40 is mounted on the upper end of the heat dissipation fin 30. The fan unit 40 forms an airflow passing through the heat radiating fin 30. That is, air is sucked into the heat dissipation fin 30 through the lateral direction of the heat dissipation fin 30, and moves upward from the inside of the heat dissipation fin 30 by the suction force of the fan unit 40.
상기 방열핀(30) 내부에서 공기는 상기 기둥핀(31)과 연결핀(33)의 외면과 접촉하면서 열을 전달받는다. 그리고, 상기 팬유니트(40)로 흡입되어 팬유니트(40)의 상부로 배출된다. 물론, 위에서 설명된 것과 반대로 기류방향을 형성할 수도 있다. 즉, 상기 팬유니트(40)로 외부의 공기가 흡입되게 하고, 상기 방열핀(30)의 내부로 공기가 전달되게 하여 방열핀(30)의 4 측면으로 공기가 토출되게 할 수 있다.In the heat dissipation fins 30, the air receives heat while contacting the outer surfaces of the pillar fins 31 and the connection pins 33. Then, it is sucked into the fan unit 40 and discharged to the upper portion of the fan unit 40. Of course, it is also possible to form the airflow direction as opposed to the one described above. That is, the fan unit 40 may allow the outside air to be sucked, and the air may be delivered to the inside of the heat dissipation fin 30 to allow the air to be discharged to four sides of the heat dissipation fin 30.
이와 같은 과정에서 상기 공기는 상기 방열핀(30)을 구성하는 기둥핀(31)과 연결핀(33)의 외면과 접촉하면서 열을 전달받게 된다. 이때, 상기 기둥핀(31)에 비해 상기 연결핀(33)이 적어도 그 직경이 작으므로 상대적으로 공기의 유동이 원활하게 일어난다. 이에 더해 상기 연결핀(33)은 대체로 공기의 흐름방향을 가로질러 위치되므로, 상기 연결핀(33)에 의해 난류가 발생하면서 열방출이 보다 원활하게 일어나도록 한다.In this process, the air receives heat while being in contact with the outer surfaces of the column fin 31 and the connection pin 33 constituting the heat dissipation fin 30. At this time, since the connecting pin 33 is at least smaller in diameter than the pillar pin 31, relatively smooth air flow occurs. In addition, since the connecting pins 33 are generally located across the flow direction of air, heat dissipation is caused by the connecting pins 33 so that heat dissipation occurs more smoothly.
한편, 도 5에서 설명된 실시예에서는 상기 기둥핀(31)이 소정 각도 기울어지게 형성됨에 의해 상기 연결핀(33)들이 공기의 흐름내에 골고루 위치하게 되어 공기의 흐름이 원활하게 된다. 따라서 상대적으로 열방출이 원활하게 이루어지게 된다.Meanwhile, in the embodiment described with reference to FIG. 5, the pillar pins 31 are inclined at a predetermined angle so that the connection pins 33 are evenly positioned in the flow of air so that the air flows smoothly. Therefore, the heat dissipation is relatively smooth.
그리고 도 6에 도시된 실시예에서는 상기 코어(27)와 기둥부(25)가 발열원으로부터 열을 보다 빨리 상기 방열핀(30)의 상부로 전달하게 된다. 따라서 상기 방열핀(30)으로 보다 신속하게 열이 전달되면서 방열이 보다 빨리 원활하게 이루어지게 된다.In the embodiment shown in FIG. 6, the core 27 and the pillar portion 25 transfer heat from the heat source to the upper portion of the heat dissipation fin 30 more quickly. Therefore, as heat is transferred to the heat dissipation fin 30 more quickly, heat dissipation is smoothly made faster.
마지막으로 본 발명에서는 기둥핀(31)에 대해 연결핀(33)이 몇가지의 각도를 가지고 배열되는 것만을 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 다양한 각도로 배열될 수 있다.Lastly, in the present invention, the connection pins 33 with respect to the pillar pins 31 have been described with only a few angles, but the present invention is not limited thereto and may be arranged at various angles.
위에서 상세히 설명한 바와 같은 본 발명의 히트싱크는 방열핀의 표면적을 상대적으로 넓게 형성하고, 방열핀중 연결핀이 공기의 흐름방향에 횡방향으로 위치하도록 하여 난류가 발생하도록 하였으므로 상대적으로 열방출이 원활하게 이루어지게 된다.Heat sink of the present invention as described in detail above was formed to relatively wide the surface area of the heat sink fins, so that the connection fins of the heat sink fins in the transverse direction in the flow direction of the air to generate turbulence relatively heat dissipation is made smoothly You lose.
그리고, 본 발명에서는 히트싱크를 구성하는 베이스의 중앙에 상부로 돌출되게 기둥부를 형성하고 상기 기둥부의 중앙에는 열전달율이 좋은 코어를 설치하여 발열원에서 발생된 열을 방열핀에 보다 골고루 전달하도록 하고 있다. 따라서 상대적으로 열방출이 원활하게 이루어지게 된다.In the present invention, a pillar portion is formed to protrude upward in the center of the base constituting the heat sink, and a core having a good heat transfer rate is installed at the center of the pillar portion to more evenly transfer heat generated from the heat generating source to the heat dissipation fins. Therefore, the heat dissipation is relatively smooth.
또한 방열핀이 대략 서로 직각으로 연결되는 기둥핀과 연결핀으로 구성되므로 전체적으로 강도가 보강되어 쉽게 변형되거나 파손되지 않는 이점도 가진다.In addition, since the heat radiation fins are composed of pillar pins and connection pins that are connected at approximately right angles to each other, the overall strength is strengthened, so that the heat radiation fins do not easily deform or break.
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| KR20210154286A (en) * | 2020-06-11 | 2021-12-21 | 한국생산기술연구원 | A heat transfer structure having a flow path consist of cell structures, a wafer chuck including the same, manufacturing methods of the same, and optimal design methods of the same |
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