KR20050009853A - Heat-dissipating device with dissipating fins drivable to move within an ambient fluid - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 열 방산 장치, 보다 구체적으로는 장치의 열 방산 효율을 향상시키기 위하여 주위 유체 내에서 이동하도록 구동가능한 열 방산 핀을 포함하는 열방산 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a heat dissipation device, and more particularly a heat dissipation device comprising a heat dissipation fin that is driven to move in the surrounding fluid to improve the heat dissipation efficiency of the device.
일반적으로, 종래의 열 방산 장치는 열원과 접촉되는 열 전도성 부재, 열 전도성 부재로부터 공기와 같은 주위 유체로 열을 방산시키도록 열 전도성 부재 상에 고정된 복수의 열 방산 핀, 및 핀을 향하여 공기를 불어 넣는 팬을 포함한다. 풍속 냉각 효과에 있어서, 팬으로부터 핀 상으로 흐르는 기류의 속도를 매초당 100미터를 증가시킬 때, 핀의 표면 온도는 공기와 핀 사이의 제한된 상대 속도로 보아 단지 약 1℃ 감소된다. 이와 같이, 열원이 비교적 고온일 때, 더 빠른 기류가 형성되도록 보다 큰 팬이 필요하므로 종래의 열 방산 장치의 체적 및 제조 비용이 증가하게 된다.Generally, conventional heat dissipation devices include a thermally conductive member in contact with a heat source, a plurality of thermal dissipation fins fixed on the thermally conductive member to dissipate heat from the thermally conductive member to a surrounding fluid such as air, and air toward the fins. Includes a fan to infuse. In the wind speed cooling effect, when increasing the speed of the air flow flowing from the fan onto the fins 100 meters per second, the surface temperature of the fins is reduced by only about 1 ° C in view of the limited relative velocity between air and fins. As such, when the heat source is relatively high, a larger fan is needed to create a faster air flow, thereby increasing the volume and manufacturing cost of the conventional heat dissipation device.
본 발명의 목적은 주위 유체와 핀 사이의 상대 속도를 현저하게 증가시키기 위하여 주위 유체 내에서 이동하도록 구동될 수 있는 복수의 열 방산 핀을 포함하여 장치의 열 방산 효율을 향상시키는 열 방산 장치를 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a heat dissipation device comprising a plurality of heat dissipation fins which can be driven to move in the surrounding fluid to significantly increase the relative speed between the surrounding fluid and the fins. It is.
본 발명에 있어서, 열 방산 장치는 열원과 접촉되고 열 전도성 유체를 내부에 수용하기에 적합한 중공의 하우징, 열 전도성 유체와 접촉되는 열 전도성 부재, 및 공기와 같은 주위 유체 내에서 이동하도록 구동되어 핀부로부터 주위 유체로 열을 방산시키는 열 방산 핀부를 포함한다. 이로써, 풍속 냉각 효과를 향상시키도록 주위 유체와 열 방산 핀부 사이에 비교적 높은 상대 속도를 얻을 수 있으므로, 열 방산 효율이 현저하게 증가된다.In the present invention, the heat dissipation device is driven to move within a hollow housing suitable for receiving a thermally conductive fluid therein, a thermally conductive member in contact with the thermally conductive fluid, and an ambient fluid such as air to drive the fin portion. And heat dissipation fins for dissipating heat from the surrounding fluid to the surrounding fluid. As a result, a relatively high relative speed can be obtained between the surrounding fluid and the heat dissipation fin to improve the wind speed cooling effect, and the heat dissipation efficiency is significantly increased.
도 1은 본 발명에 따른 열 방산 장치의 제1의 바람직한 실시예의 단면개략도이다.1 is a cross-sectional schematic view of a first preferred embodiment of a heat dissipation device according to the invention.
도 2는 본 발명에 따른 열 방산 장치의 제2의 바람직한 실시예의 단면개략도이다.2 is a schematic cross-sectional view of a second preferred embodiment of a heat dissipation device according to the invention.
도 3은 제2의 바람직한 실시예의 두 개의 열 방산 핀의 평면개략도이다.3 is a top schematic view of two heat dissipation fins of a second preferred embodiment.
도 4는 본 발명에 따른 열 방산 장치의 제3의 바람직한 실시예의 단면개략도이다.4 is a cross-sectional schematic view of a third preferred embodiment of a heat dissipation device according to the invention.
도 5는 본 발명에 따른 열 방산 장치의 제4의 바람직한 실시예의 개략도이다.5 is a schematic view of a fourth preferred embodiment of a heat dissipation device according to the invention.
본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하기 전에, 유사한 부재 및 구조는 설명 전체를 통하여 동일 도면 부호로 표기되었음을 이해하여야 한다.Before describing the preferred embodiments of the present invention in detail, it should be understood that like elements and structures have been designated by like reference numerals throughout the description.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 열 방산 장치의 제1의 바람직한 실시예는 열 흡수 기구(1) 및 열 방산 기구(2)를 포함하는 것으로 도시되어 있다.With reference to FIG. 1, a first preferred embodiment of a heat dissipation device according to the invention is shown to comprise a heat absorption mechanism 1 and a heat dissipation mechanism 2.
열 흡수 기구(1)는, 열 전도성 소재로 제조되고 CPU 칩과 같은 제1의 열원(3)과 접촉되기에 적합한 중공의 1차 하우징(11), 및 1차 하우징(11) 내에 수용되는 열 전도성 유체(12)를 포함하고, 제1 열원으로부터 1차 하우징(11)으로 열이 전달될 수 있고 1차 하우징으로부터 열 전도성 유체(12)로 열이 전달될 수 있다. 1차 하우징(11)은 제1의 열원(3)과 접촉되는 접촉 벽(111), 및 접촉 벽(111)과 평행하며 관통하는 원형 구멍(113)이 형성된 장착 벽(112)을 갖는다. 열 전도성 유체(12)는 기체, 액체, 또는 냉매일 수 있다.The heat absorbing mechanism 1 is a hollow primary housing 11 made of a thermally conductive material and suitable for contact with a first heat source 3 such as a CPU chip, and heat received in the primary housing 11. A conductive fluid 12, and heat can be transferred from the first heat source to the primary housing 11 and heat can be transferred from the primary housing to the thermal conductive fluid 12. The primary housing 11 has a contact wall 111 in contact with the first heat source 3, and a mounting wall 112 in which a circular hole 113 is formed which is parallel and penetrates the contact wall 111. Thermally conductive fluid 12 may be a gas, a liquid, or a refrigerant.
열 방산 기구(2)는 구동부(21), 열 전도성 부재(22), 베어링부(23), 커넥터(24), 및 두 개의 열 방산 핀(25)으로 구성된 열 방산 핀부를 포함한다. 구동부(21)는 전기 모터로 구성된다. 열 전도성 부재(22)는 구동부(21)에 의하여 회전되고 제1 말단(221) 및 제2 말단(222)을 갖는 모터 샤프트로 구성된다. 제1 말단(221)은 베어링부(23)에 의하여 1차 하우징(11) 상에 저널되고, 1차 하우징(11)의 장착 벽(112) 내 원형 구멍(113)을 관통하여 1차 하우징(11) 내로 연장된다. 제2 말단(222)은 커넥터(24)에 의하여 구동부(21)에 연결된다. 핀(25)은 열 전도성 부재(22)의 제2 말단(222)에 고정되어 연결되며 반경방향 외측으로 연장된다. 외측 플랜지(224)가 열 전도성 부재(22)의 제1 말단(221) 상에 형성되고 열 전도성유체(12)와 접촉되도록 1차 하우징(11) 내에 배치되므로 열 전도성 유체(12)로부터 열 전도성 부재(22)로 열이 전달될 수 있고, 열 전도성 부재(22)가 1차 하우징(11)으로부터 이탈하지 않도록 1차 하우징(11) 내의 원형 구멍(113)의 직경보다 더 큰 직경을 갖는다. 핀(25)은 주위 유체, 즉 공기 내에 노출된다. 이와 같이, 구동부(21)가 작동할 때, 핀(25)은 풍속 냉각 효과를 향상시키기 위하여 주위 유체에 대하여 비교적 고속으로 열 전도성 부재(22) 둘레를 회전하므로, 핀(25)으로부터 주위 유체로 열이 신속하게 전달될 수 있다. 또한, 핀(25)은 왕복 직선 운동, 선회 운동, 또는 제1 열원(3)에 대한 임의의 다른 유사한 운동을 실행하도록 구동될 수 있다.The heat dissipation mechanism 2 includes a heat dissipation fin portion composed of a drive portion 21, a heat conductive member 22, a bearing portion 23, a connector 24, and two heat dissipation fins 25. The drive part 21 is comprised with an electric motor. The thermally conductive member 22 consists of a motor shaft rotated by the drive 21 and having a first end 221 and a second end 222. The first end 221 is journaled on the primary housing 11 by the bearing portion 23, and passes through the circular hole 113 in the mounting wall 112 of the primary housing 11 to form the primary housing ( 11) extend into. The second end 222 is connected to the drive 21 by a connector 24. The pin 25 is fixedly connected to the second end 222 of the thermally conductive member 22 and extends radially outward. The outer flange 224 is formed on the first end 221 of the thermally conductive member 22 and disposed within the primary housing 11 to be in contact with the thermally conductive fluid 12 so that it is thermally conductive from the thermally conductive fluid 12. Heat can be transferred to the member 22 and has a diameter larger than the diameter of the circular hole 113 in the primary housing 11 so that the thermally conductive member 22 does not escape from the primary housing 11. The pin 25 is exposed in the surrounding fluid, ie air. As such, when the drive 21 is operated, the fin 25 rotates around the thermally conductive member 22 at a relatively high speed relative to the surrounding fluid to improve the wind speed cooling effect, and thus the fin 25 is moved from the fin 25 to the surrounding fluid. Heat can be transferred quickly. In addition, the pin 25 can be driven to perform reciprocating linear motion, swing motion, or any other similar motion with respect to the first heat source 3.
도 2 및 도 3은 구조 상으로 제1의 바람직한 실시예와 유사한, 본 발명에 따른 열 방산 장치의 제2의 바람직한 실시예의 도면이다. 제1의 바람직한 실시예와 달리, 열 전도성 부재(22)는 중공이며 중앙 구멍(220)이 형성되어 있고, 열 방산 기구(2)는 핀(25)에 각각 고정되어 연결된 두 개의 튜브(26)를 더 포함한다. 중앙 구멍(220)은 1차 하우징(11)의 내부 쳄버(110)와 유체 연통하는 개방된 말단(221), 및 구동부(21)에 근접한 폐쇄된 말단(222)을 갖는다. 튜브(26) 각각은 대응하는 핀(25) 상의 나선형 통로를 따라 연장되고, 폐쇄된 외측 말단(261) 및 열 전도성 부재(22)의 중앙 구멍(220)과 유체 연통하는 개방된 내측 말단(262)을 갖는다.2 and 3 are diagrams of a second preferred embodiment of the heat dissipation device according to the invention, which is structurally similar to the first preferred embodiment. Unlike the first preferred embodiment, the thermally conductive member 22 is hollow and has a central hole 220, and the heat dissipation mechanism 2 is two tubes 26 fixedly connected to the fins 25, respectively. It further includes. The central hole 220 has an open end 221 in fluid communication with the inner chamber 110 of the primary housing 11 and a closed end 222 proximate the drive 21. Each of the tubes 26 extends along a helical passageway on the corresponding fin 25 and is in open inner end 262 in fluid communication with the closed outer end 261 and the central hole 220 of the thermally conductive member 22. Has
도 4는 구조 상으로 제2의 바람직한 실시예와 유사한, 본 발명에 따른 열 방산 장치의 제3의 바람직한 실시예의 도면이다. 제2의 바람직한 실시예와 달리, 튜브(26)가 제공되지 않으며, 핀(25) 각각은 중공이며 폐쇄된 반경방향 외측말단(251), 및 열 전도성 부재(22)의 중앙 구멍(220)과 유체 연통하는 개방된 반경방향 내측 말단(252)을 갖는 내부 공간(250)이 형성되어 있다.4 is a diagram of a third preferred embodiment of the heat dissipation device according to the invention, which is similar in structure to the second preferred embodiment. Unlike the second preferred embodiment, no tube 26 is provided, each of the fins 25 being hollow and closed radially outer end 251, and with the central hole 220 of the thermally conductive member 22. An interior space 250 is formed having an open radially inner end 252 in fluid communication.
도 5는 구조 상으로 제3의 바람직한 실시예와 유사한, 본 발명에 따른 제4의 바람직한 실시예의 도면이다. 제3의 바람직한 실시예와 달리, 열 흡수 기구(1)는 제2 열원(3')으로부터 2차 하우징(13)으로 열을 전달 할 수 있도록 제2 열원(3')과 접촉되기에 적합한 중공의 2차 하우징(13), 및 1차 및 2차 하우징(11, 13)에 착탈가능하게 연결되고 이들 하우징과 유체 연통하는 도관(14)을 더 포함한다. 제1 및 제2 열원(3, 3')은 열원부를 구성한다.5 is a diagram of a fourth preferred embodiment according to the invention, which is similar in structure to the third preferred embodiment. Unlike the third preferred embodiment, the heat absorbing mechanism 1 is a hollow suitable for contact with the second heat source 3 'to transfer heat from the second heat source 3' to the secondary housing 13. And a conduit 14 detachably connected to and in fluid communication with the secondary housing 13, and the primary and secondary housings 11, 13. The first and second heat sources 3, 3 'constitute a heat source portion.
본 발명은 주위 유체 내에서 이동하도록 구동될 수 있는 복수의 열 방산 핀을 포함하여 주위 유체와 핀 사이의 상대 속도를 현저하게 증가시킴으로써 장치의 열 방산 효율이 향상된다.The present invention includes a plurality of heat dissipation fins that can be driven to move within the ambient fluid, thereby improving the heat dissipation efficiency of the device by significantly increasing the relative speed between the ambient fluid and the fins.
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