KR20050060461A - Flat plate heat transferring apparatus and method for manufacturing the same - Google Patents
Flat plate heat transferring apparatus and method for manufacturing the same Download PDFInfo
- Publication number
- KR20050060461A KR20050060461A KR1020030092088A KR20030092088A KR20050060461A KR 20050060461 A KR20050060461 A KR 20050060461A KR 1020030092088 A KR1020030092088 A KR 1020030092088A KR 20030092088 A KR20030092088 A KR 20030092088A KR 20050060461 A KR20050060461 A KR 20050060461A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- mesh
- plate
- heat transfer
- heat
- dense
- Prior art date
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
- H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
- H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
- H01L23/42—Fillings or auxiliary members in containers or encapsulations selected or arranged to facilitate heating or cooling
- H01L23/427—Cooling by change of state, e.g. use of heat pipes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
- H01L2924/0002—Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
- Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)
Abstract
본 발명은 판형 열전달 장치 및 그 제조방법에 대한 것이다. 본 발명은, 일단이 열원에 접촉되고 타단이 열방출부에 접촉된 상태에서 상기 열원에서 발생된 열을 수평방향으로 열방출부에 전달하는 장치로서, 상기 열원에서 열을 흡수하면서 증발하고 상기 열방출부에서 열을 방출하면서 응축되는 냉매가 수용된 열전도성 판형 케이스; 및 상기 케이스 내부에 설치되며, 와이어들이 상하로 번갈아 교차되며 직조된 성긴 메쉬와 조밀 메쉬가 상하로 대하며 적층된 구조를 가진 메쉬 집합체;를 포함하고, 상기 성긴 메쉬는 상기 교차지점으로부터 상기 와이어의 진행 방향을 따라 상기 냉매가 증발된 증기가 유동 가능하고 단면적이 서로 다른 주방향 및 부방향 증기확산 유로를 제공하되, 단면적이 상대적으로 큰 주방향 증기확산 유로가 열전달 방향과 평행하고, 상기 조밀 메쉬는 상기 교차지점으로부터 상기 와이어의 진행방향을 따라 액체유동 유로를 제공하는 것을 특징으로 한다. The present invention relates to a plate heat transfer apparatus and a method of manufacturing the same. The present invention is a device for transferring the heat generated in the heat source in the horizontal direction in the state where one end is in contact with the heat source and the other end is in contact with the heat dissipating unit, the evaporation while absorbing heat from the heat source and A thermally conductive plate-shaped case accommodating a refrigerant condensed while releasing heat from the discharge unit; And a mesh assembly installed inside the case and having a structure in which wires alternate alternately up and down, the woven coarse mesh and the dense mesh face up and down, and have a stacked structure, wherein the coarse mesh runs from the intersection point. A vapor flow path in which the refrigerant is evaporated along the direction and provides a main and negative vapor diffusion flow path having different cross sections, wherein the main vapor diffusion flow path having a relatively large cross section is parallel to the heat transfer direction, and the dense mesh It is characterized in that to provide a liquid flow path along the traveling direction of the wire from the intersection point.
본 발명에 따른 판형 열전달 장치는, 저렴하고도 간단하게 제조가 가능하고, 메쉬 집합체를 실장하고 있어 기계적 강도가 크며, 냉매 순환유로의 방향이 최적화되어 있어 열전달 성능이 우수하다.The plate heat transfer apparatus according to the present invention can be manufactured inexpensively and simply, and has a mesh assembly mounted thereon, so that the mechanical strength is large, and the direction of the refrigerant circulation flow path is optimized, thereby providing excellent heat transfer performance.
Description
본 발명은 냉매의 기화 및 응축을 통한 냉매의 순환으로 열원에서 열을 방출시킬 수 있는 판형 열전달 장치 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 열전달 장치 케이스의 찌그러짐을 방지하고 최대 열전달 효율을 제공하는 방향으로 증기확산 유로와 액체유동 유로를 확보해 주는 판형 열전달 장치 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a plate heat transfer apparatus and a method for manufacturing the same, which can release heat from a heat source through circulation of a refrigerant through vaporization and condensation of the refrigerant, and to prevent distortion of the heat transfer case and to provide maximum heat transfer efficiency. The present invention relates to a plate heat transfer device for securing a diffusion flow path and a liquid flow flow path, and a manufacturing method thereof.
최근, 노트북 컴퓨터나 PDA와 같은 전자장비는 고집적화 기술의 발전으로 크기가 소형화되고 두께도 점차 얇아지고 있다. 아울러, 전자장비의 고응답성(higher responsiveness)과 기능 향상에 대한 요구가 높아짐으로써 소비전력 또한 점차 증가하고 있는 추세이다. 따라서 전자장비의 작동 중에 그 내부의 전자 부품으로부터 많은 열이 발생하는데, 이러한 열을 외부로 방출하기 위해 다양한 판형 열전달장치가 채용되어 왔다.In recent years, electronic devices such as notebook computers and PDAs have become smaller and smaller in thickness due to the development of high integration technology. In addition, the demand for higher responsiveness and function improvement of electronic equipment is increasing, and power consumption is also gradually increasing. Therefore, a lot of heat is generated from the electronic components therein during the operation of the electronic equipment, various plate heat transfer devices have been adopted to discharge this heat to the outside.
상기와 같이 전자 부품을 냉각하는 장치의 일 예로서 히트 파이프가 널리 알려져 있다. 히트 파이프는, 공기가 차단되도록 밀봉된 용기 내부를 진공 상태로 감압하고 냉매(working fluid)를 주입한 후 밀봉한 구조를 갖는다. 동작에 있어서, 상기 히트 파이프가 설치된 열원 부근에서 냉매는 가열되어 증기화된 후 냉각부로 유동한다. 냉각부에서 상기 증기는 열을 외부로 방출하면서 다시 응축되어 액체 상태가 되어 본래의 위치로 복귀하게 된다. 이러한 순환구조에 의해 열원으로부터 발생된 열은 외부로 방출됨으로써 장비가 냉각될 수 있는 것이다.Heat pipes are widely known as an example of an apparatus for cooling an electronic component as described above. The heat pipe has a structure in which the inside of the sealed container is blocked in a vacuum state so as to block air, and then sealed after injecting a working fluid. In operation, the refrigerant is heated, vaporized and flows to the cooling unit near the heat source in which the heat pipe is installed. In the cooling section, the vapor is condensed again while dissipating heat to the outside, and becomes a liquid state to return to its original position. The heat generated from the heat source by this circulation structure is discharged to the outside so that the equipment can be cooled.
아카치(Akachi)에게 허여된 미국 특허 제5,642,775호는 모세관 터널(capillary tunnels)이라고 불리는 미세한 채널을 가진 박판과 그 내부에 냉매가 채워진 평판 히트 파이프 구조를 개시한다. 상기 판의 일단이 가열되면 냉매는 가열되어 증기로 된 후 각 채널 타단의 냉각부로 이동하고, 다시 냉각되면서 응축되어 가열부로 이동한다. 아카치의 판형 히트 파이프는 마더보드(motherboard)의 프린트 기판(printed circuit cards) 사이에 채용될 수 있다. 그러나 제조상 압출(extrusion)에 의해서 상기와 같이 작고 촘촘한 모세관 채널을 다수 형성하는 것은 매우 어렵다.U. S. Patent No. 5,642, 775 to Akachi discloses a thin plate with fine channels called capillary tunnels and a flat plate heat pipe structure filled with refrigerant therein. When one end of the plate is heated, the refrigerant is heated to vapor and then moved to the cooling section at the other end of each channel, and again cooled to condense and move to the heating section. Akachi's plate heat pipes can be employed between printed circuit cards on a motherboard. However, it is very difficult to form a large number of such small and compact capillary channels by extrusion in manufacturing.
이토(Itoh)에게 허여된 미국 특허 제5,306,986호에는 에어 실링된 장방형의 용기와 상기 용기 내에 채워진 히트 캐리어(냉매)가 개시되어 있다. 상기 특허에서, 용기의 내측면에는 경사진 홈이 형성되어 있고, 상기 용기의 코너부는 뾰족하게 형성되어 있어서, 응축된 냉매가 용기의 전 영역에 걸쳐서 골고루 분포할 수 있고 따라서 열을 효과적으로 흡수하여 방출할 수 있게 된다.U. S. Patent No. 5,306, 986 to Itoh discloses an air sealed rectangular container and a heat carrier (refrigerant) filled therein. In this patent, an inclined groove is formed in the inner surface of the container, and the corner portion of the container is formed sharply, so that the condensed refrigerant can be evenly distributed over the entire area of the container, thus effectively absorbing heat and dissipating it. You can do it.
리(Li) 등에게 허여된 미국 특허 제6,148,906호에는 전자 장비의 본체 내부에 위치한 열원으로부터 외부에 있는 히트 싱크(heat sink)로 열을 전달하는 판형 히트 파이프가 개시되어 있다. 상기 히트 파이프는 다수의 로드(rods)가 수납되는 오목부(depression)가 형성된 금속제의 바닥판과 상기 바닥판을 덮는 상부판으로 구성된다. 상기 바닥판과 상부판 그리고 로드 사이의 공간은 감압되어 냉매로 채워지게 된다. 전술한 바와 마찬가지로, 상기 냉매는 채널 내부에서 가열부로부터 열을 흡수하여 증기상태로 냉각부로 이동하고, 냉각부에서 열을 방출하면서 응축된 냉매는 다시 가열부로 순환하는 동작을 통해 장치를 냉각시키게 된다.U. S. Patent No. 6,148, 906 to Li et al. Discloses a plate heat pipe that transfers heat from a heat source located inside a body of electronic equipment to an external heat sink. The heat pipe is composed of a metal bottom plate having a depression in which a plurality of rods are received, and a top plate covering the bottom plate. The space between the bottom plate, the top plate and the rod is decompressed and filled with the refrigerant. As described above, the refrigerant absorbs heat from the heating part inside the channel and moves to the cooling part in a vapor state, and the refrigerant condensed while releasing heat from the cooling part cools the device by circulating back to the heating part. .
도 1은 종래 냉각장치의 또 다른 예인 열확산기(10)가 열원(20)과 히트 싱크(30) 사이에 설치된 모습을 보여준다. 상기 열확산기(10)는 두께가 얇은 밀폐된 금속 케이스(50) 내부(40)에 냉매가 충진된 구조이며, 상기 금속 케이스(50)의 내면에는 윅구조체(wick structure)(60)가 형성되어 있다. 상기 열원(20)에서 발생된 열은 열원(20)과 접하고 있는 열확산기(10) 내부의 윅구조체(60)로 전달된다. 이 영역에서 윅구조체(60)에 함체되어 있던 냉매가 증발되어 내부 공간(40)을 통해 사방으로 확산된 뒤, 히트 싱크(30)가 설치된 냉각영역의 윅구조체(60)에서 열을 방출한 후 응축된다. 이러한 응축과정에서 방출된 열은 히트 싱크(30)로 전달되고, 냉각팬(70)에 의한 강제대류방식으로 외부로 방출된다.1 shows a heat spreader 10, which is another example of a conventional cooling device, installed between a heat source 20 and a heat sink 30. The heat spreader 10 is a structure in which a coolant is filled in an inner 40 of a closed thin metal case 50, and a wick structure 60 is formed on an inner surface of the metal case 50. have. The heat generated from the heat source 20 is transferred to the wick structure 60 inside the heat spreader 10 in contact with the heat source 20. After the refrigerant contained in the wick structure 60 is evaporated and diffused in all directions through the internal space 40 in this region, the heat is released from the wick structure 60 of the cooling region in which the heat sink 30 is installed. Condensation. The heat released in the condensation process is transferred to the heat sink 30, and is discharged to the outside in a forced convection method by the cooling fan 70.
상기와 같은 냉각장치들은 액체 상태의 냉매가 열원으로부터 열을 흡수하여 증발하고 증발된 증기는 다시 냉각영역으로 이동하여야 하므로, 상기 증기가 유동할 수 있는 공간이 확보되어야 한다. 그런데, 두께가 얇은 판형 열전달장치에 있어서 증기확산 유로를 확보하는 것은 쉬운 일이 아니며, 특히 판형 열전달장치 케이스 내부는 진공상태(감압상태)로 유지되므로 제조과정에서 케이스 상판과 하판이 찌그러지거나 왜곡되는 현상이 발생하게 되어 제품의 신뢰성을 저하시키게 된다. In the above cooling apparatuses, since the liquid refrigerant absorbs heat from the heat source and evaporates, and the vaporized vapor must move back to the cooling zone, a space for the vapor flow must be secured. However, in a thin plate heat transfer device, it is not easy to secure a vapor diffusion flow path. Especially, the inside of the plate heat transfer device case is maintained in a vacuum state (decompressed state), so that the top and bottom cases of the case are crushed or distorted during the manufacturing process. The phenomenon occurs, which lowers the reliability of the product.
본 발명은 상기와 같은 배경에서 창안된 것으로서, 두께가 점차 얇아지고 있는 판형 열전달장치에서 판형 케이스를 견고하게 지지하여 장치의 왜곡을 방지함으로써 제품의 신뢰성을 확보할 수 있으면서도 효과적인 열전달을 위한 최적화된 방향으로 증기확산 유로와 액체유동 유로를 확보해 주는 기하학적 구조를 가진 개선된 판형 열전달 장치를 제공하고데 그 목적이 있다.The present invention has been made in view of the above-mentioned background, and in the plate heat transfer apparatus, which is becoming thinner and thinner, the plate case is firmly supported to prevent distortion of the device, thereby ensuring the reliability of the product while ensuring the optimized direction for effective heat transfer. It is an object of the present invention to provide an improved plate heat transfer apparatus having a geometry that secures a vapor diffusion flow passage and a liquid flow passage.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 판형 열전달 장치는, 일단이 열원에 접촉되고 타단이 열방출부에 접촉된 상태에서 상기 열원에서 발생된 열을 수평방향으로 열방출부에 전달하는 장치로서, 상기 열원에서 열을 흡수하면서 증발하고 상기 열방출부에서 열을 방출하면서 응축되는 냉매가 수용된 열전도성 판형 케이스; 및 상기 케이스 내부에 설치되며, 와이어들이 상하로 번갈아 교차되며 직조된 성긴 메쉬와 조밀 메쉬가 상하로 대하며 적층된 구조를 가진 메쉬 집합체;를 포함하고, 상기 성긴 메쉬는 상기 교차지점으로부터 상기 와이어의 진행 방향을 따라 상기 냉매가 증발된 증기가 유동 가능하고 단면적이 서로 다른 주방향 및 부방향 증기확산 유로를 제공하되, 단면적이 상대적으로 큰 주방향 증기확산 유로가 열전달 방향과 평행하고, 상기 조밀 메쉬는 상기 교차지점으로부터 상기 와이어의 진행방향을 따라 액체유동 유로를 제공하는 것을 특징으로 한다.The plate-type heat transfer apparatus according to the present invention for achieving the above technical problem, as a device for transmitting the heat generated in the heat source in the horizontal direction in the state where one end is in contact with the heat source and the other end is in contact with the heat dissipation unit. A thermally conductive plate-shaped case in which a refrigerant is evaporated while absorbing heat from the heat source and condensed while releasing heat from the heat radiating unit; And a mesh assembly installed inside the case and having a structure in which wires alternate alternately up and down, the woven coarse mesh and the dense mesh face up and down, and have a stacked structure, wherein the coarse mesh runs from the intersection point. A vapor flow path in which the refrigerant is evaporated along the direction and provides a main and negative vapor diffusion flow path having different cross sections, wherein the main vapor diffusion flow path having a relatively large cross section is parallel to the heat transfer direction, and the dense mesh It is characterized in that to provide a liquid flow path along the traveling direction of the wire from the intersection point.
바람직하게, 상기 성긴 메쉬는 그 눈금폭[M=(1-Nd)/N, 단. N은 메쉬수, d는 와이어직경(inch)]이 0.19 ∼ 2.0mm 이고, 메쉬 와이어의 직경은 0.17 ∼ 0.5 mm이고, 메쉬 격자 면적은 0.036 ∼ 4.0mm2 인 것이 바람직하다. 상기 성긴 메쉬의 메쉬수는 ASTM 사양(specification) E-11-95를 기준으로 10 이상 60 이하인 것이 바람직하다.Preferably, the sparse mesh has a graduation width [M = (1-Nd) / N, provided that N is the number of meshes, d is the wire diameter (inch)] of 0.19 to 2.0 mm, the diameter of the mesh wire is 0.17 to 0.5 mm, the mesh lattice area is preferably 0.036 to 4.0 mm 2 . It is preferable that the number of meshes of the said sparse mesh is 10 or more and 60 or less based on ASTM specification E-11-95.
바람직하게, 상기 조밀 메쉬는 그 눈금폭[M=(1-Nd)/N, 단. N은 메쉬수, d는 와이어직경(inch)]이 0.019 ∼ 0.18mm 이고, 상기 메쉬 와이어의 직경은 0.02 ∼ 0.16 mm이고, 메쉬 격자 면적은 0.00036 ∼ 0.0324 mm2인 것이 바람직하다. 상기 조밀 메쉬의 메쉬수는 ASTM 사양 E-11-95를 기준으로 80 이상 400 이하인 것이 바람직하다.Preferably, the dense mesh has its graduation width [M = (1-Nd) / N, provided that. N is a mesh number, d is a wire diameter (inch)] is 0.019 to 0.18 mm, the diameter of the mesh wire is 0.02 to 0.16 mm, the mesh lattice area is preferably 0.00036 to 0.0324 mm 2 . It is preferable that the number of meshes of the said dense mesh is 80 or more and 400 or less based on ASTM specification E-11-95.
바람직하게, 상기 조밀 메쉬는 상기 열원에 근접하게 배치되고, 상기 성긴 메쉬는 상기 열방출부에 근접하게 배치된다.Preferably, the dense mesh is disposed proximate to the heat source, and the coarse mesh is disposed proximate to the heat dissipation portion.
본 발명의 일 태양에 따르면, 상기 메쉬 집합체는 2개의 조밀 메쉬를 사이에 두고 성긴 메쉬가 개재된 구조를 가진다. 이 때, 상기 조밀 메쉬 사이에 있는 성긴 메쉬의 적어도 일부 영역에 상기 조밀 메쉬들을 연결하여 액체 유로를 제공하도록 적어도 한 층 이상의 조밀 메쉬가 더 구비될 수 있다.According to one aspect of the present invention, the mesh assembly has a structure in which coarse meshes are interposed between two dense meshes. In this case, at least one layer of dense mesh may be further provided to connect the dense meshes to at least a portion of the coarse mesh between the dense meshes to provide a liquid flow path.
본 발명의 다른 태양에 따르면, 상기 메쉬 집합체는 하부에서 상부로 가면서 조밀 메쉬, 성긴 메쉬 및 중간 메쉬가 순차적으로 적층된 구조를 가진다. 여기서, 상기 중간 메쉬는 상기 성긴 메쉬의 메쉬수보다 상대적으로 크고 상기 조밀 메쉬의 메쉬수보다 상대적으로 작은 메쉬수를 가진다. 이 때, 상기 조밀 메쉬와 상기 중간 메쉬 사이에 있는 성긴 메쉬의 적어도 일부 영역에 상기 조밀 메쉬와 상기 중간 메쉬를 연결하여 유로를 제공하는 적어도 한 층 이상의 조밀 메쉬 또는 중간 메쉬가 더 구비될 수 있다.According to another aspect of the present invention, the mesh aggregate has a structure in which a dense mesh, a coarse mesh and an intermediate mesh are sequentially stacked while going from bottom to top. Here, the intermediate mesh has a mesh number that is relatively larger than the number of meshes of the coarse mesh and smaller than that of the dense mesh. In this case, at least one or more dense meshes or intermediate meshes may be further provided on at least a portion of the coarse mesh between the dense mesh and the intermediate mesh to provide a flow path by connecting the dense mesh and the intermediate mesh.
본 발명의 또 다른 태양에 따르면, 상기 메쉬 집합체는 하부 층으로 조밀 메쉬를, 상부 층으로 성긴 메쉬와 중간 메쉬를 동시에 가지는 구조를 구비하되, 상기 중간 메쉬는 열방출부와 마주보며 대하도록 배치된다. 이 때, 상기 중간 메쉬에는 상기 성긴 메쉬로부터 유입되는 증기의 유동을 돕는 증기유동공간이 구비될 수 있다.According to another aspect of the present invention, the mesh assembly has a structure having a dense mesh as a lower layer and a coarse mesh and an intermediate mesh as an upper layer, wherein the intermediate mesh is disposed to face the heat dissipation part. . At this time, the intermediate mesh may be provided with a steam flow space to help the flow of steam flowing from the sparse mesh.
본 발명에 따르면, 상기 판형 케이스 내에는 상기 메쉬 집합체와 접촉하도록 설치되며, 그 표면에는 상기 냉매가 함체되어 유동하는 동시에 상기 열원으로부터 흡수된 열에 의해 증기로 증발되어 상기 메쉬로 향하도록 요철이 형성된 윅구조체가 더 구비될 수 있다.According to the present invention, the plate-shaped case is installed in contact with the mesh assembly, the surface of the wick is enclosed with the refrigerant flows and at the same time evaporated to the vapor by the heat absorbed from the heat source to the wick is formed to the mesh The structure may be further provided.
상기 윅구조체는 구리, 스테인레스, 알루미늄 또는 니켈 파우더를 소결함으로써 형성된 것이거나, 폴리머, 실리콘, 실리카, 동판, 스테인레스, 니켈 또는 알루미늄판을 에칭가공함으로써 형성된 것일 수 있다. 대안적으로, 상기 판형 케이스는 전해동박으로 구성되되, 전해동박의 거친 면이 케이스의 내면이 되도록 할 수 있다.The wick structure may be formed by sintering copper, stainless steel, aluminum or nickel powder, or may be formed by etching a polymer, silicon, silica, copper plate, stainless steel, nickel or aluminum plate. Alternatively, the plate-shaped case is composed of an electrolytic copper foil, so that the rough surface of the electrolytic copper foil may be the inner surface of the case.
본 발명에 따르면, 상기 조밀 메쉬 및 중간 메쉬는 단면적이 서로 다른 주방향 및 부방향 유체유동 유로를 가지는데, 상기 주방향 유체유동 유로의 방향이 열전달 방향과 평행하도록 배치하는 것이 바람직하다.According to the present invention, the dense mesh and the intermediate mesh have a main flow direction and a sub-direction fluid flow path having different cross-sectional areas, and it is preferable that the direction of the main fluid flow flow path is arranged to be parallel to the heat transfer direction.
본 발명에 따르면, 상기 냉매는 물, 에탄올, 암모니아, 메탄올, 질소 또는 프레온 중에서 어느 하나이다. 상기 냉매의 충진량은 상기 판형 케이스의 내부 체적의 20 ∼ 80%인 것이 바람직하다.According to the invention, the refrigerant is any one of water, ethanol, ammonia, methanol, nitrogen or freon. The amount of filling of the refrigerant is preferably 20 to 80% of the internal volume of the plate-shaped case.
본 발명에 따르면, 상기 메쉬는, 금속, 폴리머 또는 플라스틱 중에서 어느 하나로 이루어진 것이 바람직하다. 여기서, 상기 금속은, 구리, 알루미늄, 스텐레스스틸 또는 몰리브덴 중의 어느 하나 또는 이들의 합금을 포함한다.According to the present invention, the mesh is preferably made of any one of metal, polymer or plastic. Here, the metal includes any one of copper, aluminum, stainless steel, molybdenum, or an alloy thereof.
또한, 상기 판형 케이스는, 금속, 폴리머 또는 플라스틱 중에서 어느 하나로 이루어지며, 상기 금속은 구리, 알루미늄, 스텐레스스틸 또는 몰리브덴 중의 어느 하나 또는 이들의 합금을 포함한다.In addition, the plate-shaped case is made of any one of a metal, a polymer or a plastic, the metal comprises any one or alloys of copper, aluminum, stainless steel or molybdenum.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 판형 열전달 장치의 제조방법이 제공된다. 먼저 열전도성 판형 케이스의 상판과 하판을 각각 형성한다. 그런 다음, 상기 케이스 내에, 와이어들이 상하로 번갈아 교차되며 직조된 성긴 메쉬와 조밀 메쉬가 상하로 대하여 적층된 구조를 가진 메쉬 집합체를 삽입한다. 여기서, 상기 성긴 메쉬는 증기 냉매의 증기확산 유로를 주로 제공하고, 상기 조밀 메쉬는 액체 유동유로를 주로 제공한다. 상기 성긴 메쉬는 와이어의 교차지점으로부터 와이어의 진행방향을 따라 상기 냉매가 증발된 증기가 유동 가능하고 단면적이 서로 다른 정방향 및 부방향 증기확산 유로를 가지는데, 상기 메쉬 집합체를 삽입할 때에는 단면적이 상대적으로 큰 성긴 메쉬의 정방향 증기확산 유로가 열전달 방향과 일치되도록 그 방향을 조절하는 것이 중요하다. 이어서 냉매 주입구만을 남기고 상기 상판과 하판을 접합시켜 판형 케이스를 형성한다. 그러고 나서 상기 냉매 주입구를 통하여 상기 접합된 케이스의 내부를 진공상태로 감압하고 냉매를 주입시킨다. 마지막으로 상기 냉매가 주입된 판형 케이스를 밀봉하여 판형 열전달 장치를 완성한다.According to another aspect of the present invention, a method of manufacturing a plate heat transfer apparatus is provided. First, upper and lower plates of the thermally conductive plate-shaped case are formed, respectively. Then, a mesh assembly having a structure in which wires alternate alternately up and down and a woven coarse mesh and a dense mesh are stacked up and down is inserted into the case. Here, the coarse mesh mainly provides a vapor diffusion flow path of the vapor refrigerant, and the dense mesh mainly provides a liquid flow path. The coarse mesh has forward and negative vapor diffusion flow paths in which the vapor evaporated from the refrigerant flows from the intersection point of the wire and the cross section is different from each other. It is important to adjust the direction so that the forward vapor diffusion flow path of the large coarse mesh coincides with the heat transfer direction. Subsequently, the upper plate and the lower plate are joined to each other, leaving only the refrigerant inlet, thereby forming a plate-shaped case. Then, the inside of the bonded case is decompressed to a vacuum state through the refrigerant inlet and refrigerant is injected. Finally, the plate-shaped case in which the refrigerant is injected is sealed to complete the plate-type heat transfer device.
이하, 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Prior to this, terms or words used in the present specification and claims should not be construed as being limited to the common or dictionary meanings, and the inventors should properly explain the concept of terms in order to best explain their own invention. Based on the principle that can be defined, it should be interpreted as meaning and concept corresponding to the technical idea of the present invention. Therefore, the embodiments described in the specification and the drawings shown in the drawings are only the most preferred embodiments of the present invention and do not represent all of the technical idea of the present invention, various equivalents that may be substituted for them at the time of the present application It should be understood that there may be water and variations.
도 2에는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 판형 열전달장치의 단면도가 도시되어 있다. 도면을 참조하면, 본 발명의 판형 열전달장치(100)는, 열원(110)과 히트 싱크와 같은 열방출부(120) 사이에 설치되며 상판(130a)과 하판(130b)으로 구성된 판형 케이스(130)와, 상기 판형 케이스(130) 내부에 삽입된 메쉬 집합체(G)와, 상기 케이스(130) 내부에서 열을 전달하는 매개체가 되는 냉매를 포함한다. 여기서, 상기 메쉬 집합체(G)는 와이어들이 상하로 번갈아 교차되며 직조된 조밀 메쉬(140)와 성긴 메쉬(150)가 상하로 마주 대하며 적층된 구조를 가진다. 상기 조밀 메쉬(140)와 성긴 메쉬(150)라는 용어는 메쉬 격자 조밀도의 상대적인 크기에 따라 명명된 것으로서, 조밀 메쉬(140)의 메쉬수가 성긴 메쉬(150)의 메쉬수보다 크다는 것을 미리 밝혀둔다. 2 is a cross-sectional view of a plate heat transfer apparatus according to a preferred embodiment of the present invention. Referring to the drawings, the plate-shaped heat transfer apparatus 100 of the present invention is installed between the heat source 110 and the heat dissipation unit 120, such as a heat sink, the plate-shaped case 130 consisting of an upper plate (130a) and a lower plate (130b) ), A mesh assembly G inserted into the plate-shaped case 130, and a refrigerant serving as a medium for transferring heat in the case 130. Here, the mesh assembly G has a structure in which wires alternately intersect up and down, and the woven dense mesh 140 and the coarse mesh 150 face each other up and down. The terms dense mesh 140 and coarse mesh 150 are named according to the relative size of the mesh lattice density, and it is known that the number of meshes of the dense mesh 140 is greater than that of the coarse mesh 150. .
상기 판형 케이스(130)는 열원(110)으로부터 열을 흡수하고 다시 열방출부(120)에서 열을 방출하기 용이하도록 열전도성이 우수한 금속, 전도성 폴리머 또는 열전도 플라스틱 등으로 이루어진다. The plate-shaped case 130 is made of a metal, a conductive polymer or a thermally conductive plastic having excellent thermal conductivity so as to easily absorb heat from the heat source 110 and to release heat from the heat dissipating part 120 again.
상기 메쉬 집합체(G)에 구비된 메쉬 중 성긴 메쉬(150)의 전체 평면도와 메쉬(150) 격자의 확대 평면도가 각각 도4 및 도6에 상세히 도시되어 있다. 도면들을 참조하면, 상기 성긴 메쉬(150)는 가로 와이어(150a, 150b)와 세로 와이어(150c, 150d)가 서로 교번되도록 교차하면서 직조된다. 이러한 성긴 메쉬(150)는 금속, 폴리머 또는 플라스틱 중에서 어느 하나로 제작될 수 있다. 바람직하게, 상기 금속은 구리, 알루미늄, 스텐레스스틸 또는 몰리브덴 중의 어느 하나 또는 이들의 합금이다. 아울러, 상기 성긴 메쉬(150)는 후술하는 바와 같이 정사각형, 직사각형 또는 원하는 열전달장치 케이스의 형태에 따라 다양한 모양으로 제작가능하다. The overall plan view of the sparse mesh 150 and the enlarged plan view of the mesh 150 grid among the meshes provided in the mesh assembly G are shown in detail in FIGS. 4 and 6, respectively. Referring to the drawings, the coarse mesh 150 is woven while crossing so that the horizontal wires 150a and 150b and the vertical wires 150c and 150d alternate with each other. The coarse mesh 150 may be made of any one of metal, polymer, or plastic. Preferably, the metal is any one of copper, aluminum, stainless steel or molybdenum or alloys thereof. In addition, the sparse mesh 150 may be manufactured in various shapes according to the shape of a square, a rectangle, or a desired heat transfer device case as described below.
상기 메쉬 집합체(G)에 구비된 메쉬 중 조밀 메쉬(140)의 전체 평면도는 도5에 상세히 도시되어 있다. 상기 조밀 메쉬(140)는 상기 성긴 메쉬(150)와 마주 대하며 접하는 것이 바람직하다. 상기 조밀 메쉬(140)는 전술한 성긴 메쉬(150)와 동일한 재질의 메쉬 와이어로 동일한 방식에 의해 직조된다.The overall plan view of the dense mesh 140 among the mesh provided in the mesh assembly G is shown in detail in FIG. 5. The dense mesh 140 may be in contact with the coarse mesh 150. The dense mesh 140 is woven by the same method as the mesh wire of the same material as the coarse mesh 150 described above.
한편, 본 발명에 따른 메쉬 집합체(G)는 도 3에 도시된 바와 같이 세 겹의 성긴 메쉬가 적층되어 이루어진 성긴 메쉬층(150L)과, 세 겹의 조밀 메쉬가 적층되어 이루어진 조밀 메쉬층(140L)을 포함하도록 구성하는 것도 가능하다. 하지만 상기 메쉬의 층수는 본 발명에 의해 한정되지 않으며 냉각 용량이나 전자 장비의 두께 등을 고려하여 적절하게 선택될 수 있다. Meanwhile, as shown in FIG. 3, the mesh assembly G according to the present invention has a coarse mesh layer 150L in which three coarse meshes are stacked, and a dense mesh layer 140L in which three dense meshes are stacked. It is also possible to configure to include). However, the number of layers of the mesh is not limited by the present invention and may be appropriately selected in consideration of the cooling capacity or the thickness of the electronic equipment.
다시 도 6을 참조하면, 일반적으로 메쉬(140, 150)의 눈금(opening) 폭(M)은 하기 수학식1과 같이 표시된다.Referring back to FIG. 6, in general, the opening width M of the meshes 140 and 150 is represented by Equation 1 below.
여기서, d는 메쉬 와이어의 직경(inch)을 나타내고, N은 메쉬수(1인치의 길이에 존재하는 메쉬 격자수)를 가리킨다. Here, d represents the diameter of the mesh wire (inch), and N represents the number of meshes (the number of mesh grids present in the length of 1 inch).
본 발명에 있어서, 상기 성긴 메쉬(150)는 열원(110)에 의해 증발된 냉매의 증기가 유동할 수 있는 증기확산 유로를 제공하는 수단이 된다. 보다 구체적으로, 도 6의 A-A' 선에 따라 성긴 메쉬(150)의 일부분에 대한 측 단면도를 도시한 도 7을 참조하면, 가로 와이어(150a)가 세로 와이어(150c)의 하면과 접촉하고 또 다른 세로 와이어(150d)의 상면과 접촉하는 식으로 배열되어 있다. 도면으로 도시하지 않지만, 도 6에 도시된 다른 가로 와이어(150b)는 이와 반대이다. 이때, 가로 와이어(150a)의 상면과 하면 부근에는 각각 빈공간이 생기게 되는데, 이것이 증기확산 유로(Pv)로 기능하게 된다. 상기 증기확산 유로(Pv)는 가로 와이어(150a)와 세로 와이어(150c, 150d)가 접촉하는 지점(J)으로부터 세로 와이어(150c, 150d)의 진행방향을 따라, 그 단면적은 접촉지점(J)으로부터 멀어질수록 점차로 좁아진다. In the present invention, the sparse mesh 150 serves as a means for providing a vapor diffusion passage through which the vapor of the refrigerant evaporated by the heat source 110 can flow. More specifically, referring to FIG. 7, which shows a side cross-sectional view of a portion of the sparse mesh 150 along line AA ′ of FIG. 6, the horizontal wire 150a is in contact with the bottom surface of the vertical wire 150c and is further altered. It is arranged in contact with the upper surface of the vertical wire 150d. Although not shown in the drawings, the other horizontal wire 150b shown in FIG. 6 is reversed. At this time, an empty space is formed in the vicinity of the upper and lower surfaces of the horizontal wire 150a, which functions as a vapor diffusion flow path Pv. The vapor diffusion flow path Pv is along the traveling direction of the vertical wires 150c and 150d from the point J at which the horizontal wires 150a and the vertical wires 150c and 150d contact, and the cross-sectional area thereof is the contact point J. The further away from, the narrower it becomes.
나아가, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 증기확산 유로(Pv)는 가로 와이어(150a, 150b)와 세로 와이어(150c, 150d)가 서로 교차하는 모든 지점(J)에서부터 상하좌우 모든 방향으로 형성되며, 따라서 이러한 유로를 통하여 냉매 증기가 사방으로 원활하게 확산될 수 있다. 도 6에서 상기 증기확산 유로(Pv)를 통한 냉매 증기의 확산은 화살표(↔)로 도식화되어 있다. Furthermore, as shown in FIG. 6, the vapor diffusion flow path Pv is formed in all directions up, down, left and right from all points J where the horizontal wires 150a and 150b and the vertical wires 150c and 150d cross each other. Therefore, the refrigerant vapor can smoothly diffuse in all directions through this flow path. In FIG. 6, the diffusion of the refrigerant vapor through the vapor diffusion flow path Pv is illustrated by an arrow ↔.
상기 증기확산 유로(Pv)의 최대 단면적(A)은 다음과 같이 계산된다.The maximum cross-sectional area A of the vapor diffusion flow path Pv is calculated as follows.
위 식 1 및 2에서 알 수 있는 바와 같이, 증기확산 유로의 최대 단면적(A)은 메쉬수(N)가 감소할수록, 메쉬 와이어의 직경(d)이 커질수록 증가하게 된다. As can be seen in Equations 1 and 2, the maximum cross-sectional area (A) of the vapor diffusion flow path increases as the number of meshes (N) decreases and as the diameter (d) of the mesh wire increases.
그런데, 상기 최대 단면적(A)은 가로 와이어(150a, 150b)의 진행방향(Y)에서 바라보느냐 아니면, 세로 와이어(150c, 150d)의 진행방향(X)에서 바라보느냐에 따라 달라진다. 왜냐하면 직조 스크린 메쉬는 일반적으로 가로 와이어(150a, 150b) 또는 세로 와이어(150c, 150d)를 먼저 고정한 상태에서 나머지 와이어로 직물을 짜듯이 직조함으로써 제조되므로 메쉬의 방향에 따라 텐션이 달라지기 때문이다. By the way, the maximum cross-sectional area (A) is different depending on whether viewed from the traveling direction (Y) of the horizontal wire (150a, 150b) or from the traveling direction (X) of the vertical wire (150c, 150d). Because the woven screen mesh is generally manufactured by weaving fabrics with the remaining wires while the horizontal wires 150a and 150b or the vertical wires 150c and 150d are fixed first, and thus the tension varies depending on the direction of the mesh.
만약 도 6에 도시된 성긴 메쉬(150)가 세로 와이어(150c, 150d)를 고정시킨 상태에서 직조된 스크린 메쉬라면, 상기 증기확산 유로(Pv)의 최대 단면적(A)은 X방향에서 바라보았을 때가 Y 방향에서 바라보았을 때보다 크다. If the coarse mesh 150 shown in FIG. 6 is a screen mesh woven in the state in which the longitudinal wires 150c and 150d are fixed, the maximum cross-sectional area A of the vapor diffusion flow path Pv is viewed from the X direction. Larger than when viewed in the Y direction.
구체적으로, X 방향에서 바라본 증기확산 유로(Pv)는 도 7에, 그리고 Y 방향에서 바라본 증기확산 유로(Pv)는 도 8에 도시되어 있다. 따라서 상기 성긴 메쉬(150)는 X 방향으로의 증기확산 유량이 Y축 방향으로의 증기확산 유량보다 크다. 이하, 증기확산 유량이 큰 방향을 '주방향'이라 칭하고, 증기확산 유량이 상대적으로 작은 방향을 '부방향'이라고 칭한다. 이에 따라, 주방향이 부방향보다 동일한 압력에서 유체(증기 또는 액체)가 통과할 수 있는 양이 많기 때문에 통기성(Permeability)이 더 우수하다. Specifically, the vapor diffusion flow path Pv seen in the X direction is shown in FIG. 7, and the vapor diffusion flow path Pv seen in the Y direction is shown in FIG. 8. Therefore, the sparse mesh 150 has a vapor diffusion flow rate in the X direction greater than the vapor diffusion flow rate in the Y axis direction. Hereinafter, a direction in which the vapor diffusion flow rate is large is referred to as a 'main direction', and a direction in which the vapor diffusion flow rate is relatively small is referred to as a 'negative direction'. Accordingly, permeability is better because the amount of fluid (vapor or liquid) can pass at a pressure in which the main direction is the same as the negative direction.
이러한 점을 감안하여, 본 발명에서는 도2 또는 도3과 같이 메쉬 집합체(G)를 구성할 때 성긴 메쉬(150)의 주방향을 열전달 방향, 즉 열원(110)으로부터 열방출부(120)로의 방향과 일치시킨다. 이에 따라 열전달 방향으로의 냉매 증기 유동이 원활하게 이루어져 판형 열전달 장치(100)의 열전달 성능이 최적화되게 된다. In view of this point, in the present invention, when constructing the mesh aggregate G as shown in FIG. 2 or 3, the main direction of the coarse mesh 150 is transferred from the heat transfer direction, that is, from the heat source 110 to the heat dissipation part 120. Match the direction. Accordingly, the refrigerant vapor flows smoothly in the heat transfer direction, thereby optimizing the heat transfer performance of the plate heat transfer apparatus 100.
한편, 도 9에 나타난 바와 같이, 실제 판형 열전달 장치가 작동되는 과정에서 성긴 메쉬(140)의 가로 와이어와 세로 와이어의 교차지점(J)에 있는 증기확산 유로(Pv)에는 냉매의 표면장력 때문에 액막(170)이 형성된다. 이에 따라 실제로 냉매 증기가 유동할 수 있는 실제 증기확산 유로(Pv)의 단면적은 액막(170)이 차지하는 면적만큼 줄어들게 된다. 여기서, 최대 증기확산 유로(Pv)의 단면적(A)에 대한 상기 액막(170)의 면적 비는 메쉬수(N)가 감소할수록, 그리고 와이어의 직경(d)이 증가할수록 감소한다. Meanwhile, as shown in FIG. 9, the liquid diffusion film Pv at the intersection point J of the horizontal wire and the vertical wire of the coarse mesh 140 during the operation of the actual plate heat transfer device is operated due to the surface tension of the refrigerant. 170 is formed. Accordingly, the cross-sectional area of the actual vapor diffusion flow path Pv through which the refrigerant vapor may actually flow is reduced by the area occupied by the liquid film 170. Here, the area ratio of the liquid film 170 to the cross-sectional area A of the maximum vapor diffusion flow path Pv decreases as the mesh number N decreases and as the diameter d of the wire increases.
만약 성긴 메쉬(150)의 메쉬수(N)가 아주 크고, 와이어 직경(d)이 아주 작으면, 최대 증기확산 유로(Pv)의 단면적(A)이 상당히 작아져 유동저항이 증가하며, 또한 표면장력에 의해 증기확산 유로(Pv)가 액체로 막히게 되어 증기가 유동할 수 없게 된다. 본 발명자의 실험에 따르면, ASTM 사양(specification) E-11-95를 따르는 스크린 메쉬의 경우에 메쉬수(N)가 10 이상 60 이하이면 성긴 메쉬(150)로 채용 가능하다. 이때 메쉬 와이어의 직경(d)이 0.17mm 이상이면 증기확산 유로(Pv)를 통해 냉매 증기가 유동하는데 지장이 없다. If the mesh number (N) of the coarse mesh 150 is very large and the wire diameter (d) is very small, the cross-sectional area (A) of the maximum vapor diffusion flow path (Pv) is considerably smaller, which increases the flow resistance, and also the surface Due to the tension, the vapor diffusion flow path Pv is clogged with liquid, and the vapor cannot flow. According to the experiments of the present inventors, in the case of the screen mesh according to ASTM specification E-11-95, when the mesh number N is 10 or more and 60 or less, it can be employed as the coarse mesh 150. At this time, if the diameter (d) of the mesh wire is 0.17mm or more, the refrigerant vapor flows through the vapor diffusion flow path Pv.
본 발명자의 실험에 따르면, 성긴 메쉬(150)의 와이어 직경(d)은 0.17∼0.5mm, 메쉬 눈금 폭(M)은 0.19 ∼ 2.0mm, 메쉬의 눈금 면적은 0.036 ∼ 4.0mm2인 것이 바람직하다.According to the experiment of the present inventors, it is preferable that the wire diameter d of the coarse mesh 150 is 0.17 to 0.5 mm, the mesh scale width M is 0.19 to 2.0 mm, and the scale area of the mesh is 0.036 to 4.0 mm 2 . .
아울러, 도 10에 도시된 바와 같이, 판형 열전달 장치의 작동 과정에서 성긴 메쉬(150)의 가로 와이어(150a, 150b)와 세로 와이어(150c, 150d)가 교차하는 지점(J)의 평면상으로도 냉매의 표면장력에 의해 액막(170)이 형성된다. 상기 액막(170)은 바로 옆에 인접하는 교차 지점(J)에 형성된 액막(170)과 서로 연결된다(도 10의 180 참조). In addition, as shown in FIG. 10, in the plane of the plate heat transfer device, the plane of the point J where the horizontal wires 150a and 150b and the vertical wires 150c and 150d of the coarse mesh 150 cross each other. The liquid film 170 is formed by the surface tension of the refrigerant. The liquid film 170 is connected to each other with the liquid film 170 formed at an adjacent intersection point J next to it (see 180 of FIG. 10).
도면으로 도시하지는 않지만, 조밀 메쉬(140)에도 가로 와이어와 세로 와이어의 교차 지점에 액막이 형성된다. 그리고 조밀 메쉬(140)는 열전달 장치의 작동 과정에서 후술하는 바와 같이 액체유동 유로를 주로 제공하게 되므로, 격자의 빈 공간이 액막에 의해 모두 채워져도 무방하다.Although not shown in the drawings, the dense mesh 140 also has a liquid film formed at the intersection of the horizontal wire and the vertical wire. In addition, since the dense mesh 140 mainly provides a liquid flow path as described below in the operation of the heat transfer device, the empty space of the lattice may be filled by the liquid film.
상기 액막(170)의 연결은 성긴 메쉬(150)의 파라미터 중 메쉬 격자의 폭(N) 및/또는 메쉬 와이어의 직경(d)을 제어하면 가능하고, 후술하는 바와 같이 모세관력에 의해 냉매의 수평 유동을 야기 시킨다. 따라서 성긴 메쉬(150)에서는 주로 증기확산 유로(Pv)를 통해 증발된 냉매의 확산이 유발되지만, 연결된 액막(170)에 야기되는 모세관력에 의해 액상 냉매의 수평 유동이 유발되기도 한다. 이 때 수평 유동의 평균적 방향은 열전달 방향과 반대 방향이 된다. 그리고 수평 유동량은 조밀 메쉬(140)를 통하여 유발되는 액체 냉매의 수평 유동량보다는 상대적으로 작다.The liquid film 170 may be connected by controlling the width (N) of the mesh grid and / or the diameter (d) of the mesh wire among the parameters of the coarse mesh 150. Cause flow. Therefore, in the coarse mesh 150, the diffusion of the refrigerant evaporated mainly through the vapor diffusion flow path Pv is induced, but the horizontal flow of the liquid refrigerant may be caused by the capillary force caused by the connected liquid film 170. At this time, the average direction of the horizontal flow becomes the direction opposite to the heat transfer direction. And the horizontal flow amount is relatively smaller than the horizontal flow amount of the liquid refrigerant caused through the dense mesh 140.
다시 도2를 참조하면, 상기 성긴 메쉬(150)가 증기확산 유로(Pv)를 제공하는데 반해, 상기 조밀 메쉬(140)는 액체유동 유로를 제공해준다. 이에 따라 열방출부(120)에서 응축된 냉매가 상기 액체유동 유로를 통해 다시 열원(110) 근처로 귀환한다. 구체적으로, 상기 조밀 메쉬(140)의 영역 중 열원(110)의 직 상방 근처에 있는 영역에서는 열전달 과정에서 냉매의 증발이 지속적으로 이루어진다. 증발된 냉매는 성긴 메쉬(150)의 증기확산 유로(Pv)를 통하여 냉매의 증발온도보다 낮은 온도로 유지되는 열방출부(120)로 확산한다. 그런 다음 열방출부(120) 직 하방 근처에서 응축된 후 주로 조밀 메쉬(140)의 액막으로 함체된다. Referring again to FIG. 2, the coarse mesh 150 provides a vapor diffusion flow path Pv, while the dense mesh 140 provides a liquid flow flow path. Accordingly, the refrigerant condensed in the heat dissipation unit 120 is returned to the heat source 110 near the liquid flow passage again. Specifically, in the region near the top of the heat source 110 of the region of the dense mesh 140, the refrigerant is continuously evaporated during the heat transfer process. The evaporated refrigerant diffuses through the vapor diffusion flow path Pv of the loose mesh 150 to the heat dissipation part 120 maintained at a temperature lower than the evaporation temperature of the refrigerant. Then, after being condensed near the heat dissipation unit 120 directly below, it is mainly contained in the liquid film of the dense mesh 140.
그런데 열원(110) 근처의 조밀 메쉬(140)에서는 냉매의 증발이 유발되어 냉매의 부족 현상이 발생되고, 그 반대로 열방출부(120) 직 하방 근처의 조밀 메쉬(140)에서는 냉매의 응축으로 냉매의 과잉 현상이 발생된다. 이에 따라 조밀 메쉬(140)에 존재하는 연결된 액막에서는 모세관력이 발생되어 열전달 방향과 반대방향으로 액상 냉매의 지속적인 유동이 유발된다. 즉, 조밀 메쉬(140)는 열방출부(120)에서 응축된 냉매가 열원(110)으로 공급되는데 있어서 액체유동 유로를 제공하게 되는 것이다. 조밀 메쉬(140)의 경우는 메쉬 격자의 크기가 작기 때문에 함체된 냉매의 표면장력에 의해 메쉬 격자의 빈 공간이 액체 냉매로 채워진다. 이에 따라 조밀 메쉬(140)는 증기확산 유로로서의 기능보다는 액체유동 유로로서의 기능을 수행한다. However, in the dense mesh 140 near the heat source 110, evaporation of the refrigerant is caused to cause a shortage of the refrigerant. On the contrary, in the dense mesh 140 near the heat discharge unit 120, the refrigerant is condensed by the refrigerant. Excessive phenomenon occurs. Accordingly, the capillary force is generated in the connected liquid film existing in the dense mesh 140 to cause continuous flow of the liquid refrigerant in a direction opposite to the heat transfer direction. That is, the dense mesh 140 is to provide a liquid flow path in the refrigerant condensed in the heat dissipation unit 120 is supplied to the heat source (110). In the case of the dense mesh 140, since the size of the mesh grid is small, the empty space of the mesh grid is filled with the liquid refrigerant by the surface tension of the contained refrigerant. Accordingly, the dense mesh 140 functions as a liquid flow passage rather than a vapor diffusion passage.
상기 조밀 메쉬(140)는 상기 성긴 메쉬(150)와 마찬가지 이유로 인해 액체유동 유로의 최대 단면적은 방향에 따라 차이가 있다. 따라서 상기 조밀 메쉬(140)도 동일한 압력 조건하에서 액상 냉매의 유동유량이 큰 '주방향'과 이 주방향보다는 액상 냉매의 유동유량이 상대적으로 작은 '부방향'을 가지고 있다. 본 발명에서 판형 열전달 장치의 열전달 성능을 극대화하기 위해서는 상기 조밀 메쉬(140)의 주방향이 열전달 방향과 평행하도록 메쉬 집합체(G)를 구성하는 것이 보다 바람직하다. 이렇게 되면, 성긴 메쉬(150)의 증기확산 성능뿐만 아니라 조밀 메쉬(140)의 액체유동 성능까지 최적화됨으로써 판형 열전달 장치의 열전달 성능이 보다 증진되게 된다.The dense mesh 140 has a maximum cross-sectional area of the liquid flow path due to the same reason as that of the coarse mesh 150. Accordingly, the dense mesh 140 also has a 'major direction' in which the flow rate of the liquid refrigerant is large and a 'minor direction' in which the flow rate of the liquid refrigerant is relatively smaller than the main direction under the same pressure condition. In order to maximize the heat transfer performance of the plate-shaped heat transfer apparatus in the present invention, it is more preferable to configure the mesh assembly G such that the main direction of the dense mesh 140 is parallel to the heat transfer direction. In this case, the heat transfer performance of the plate type heat transfer device is further enhanced by optimizing not only the vapor diffusion performance of the coarse mesh 150 but also the liquid flow performance of the dense mesh 140.
위와 같은 조밀 메쉬(140)의 기능을 감안할 때, 상기 조밀 메쉬(140)로 ASTM 사양 E-11-95를 따르는 직조 스크린 메쉬가 채용될 경우 메쉬수(N)가 80 이상 400 이하인 것이 바람직하다. 본 발명자의 실험에 따르면, 상기 조밀 메쉬(140)의 와이어의 직경(d)은 0.02 ∼ 0.16mm, 메쉬 눈금폭(M)은 0.019 ∼ 0.18mm, 메쉬의 눈금 면적은 0.00036 ∼ 0.0324mm2인 것이 바람직하다.In view of the function of the dense mesh 140 as described above, when the woven screen mesh according to ASTM specification E-11-95 is employed as the dense mesh 140, the mesh number (N) is preferably 80 or more and 400 or less. According to the experiment of the present inventors, the diameter (d) of the wire of the dense mesh 140 is 0.02 to 0.16mm, the mesh scale width (M) is 0.019 to 0.18mm, the grid area of the mesh is 0.00036 to 0.0324mm 2 desirable.
본 발명에 있어서, 액체상태인 냉매의 함체와 응축 및 원활한 유동을 위해 판형 케이스의 내면에 윅구조체(wick structure)를 제공할 수 있다. 바람직하게, 상기 윅구조체는 구리, 스테인레스, 알루미늄 또는 니켈 파우더를 소결하여 제조된 것일 수 있다. 또 다른 예로서, 상기 윅구조체는 폴리머, 실리콘, 실리카(SiO2), 동판, 스테인레스, 니켈 또는 알루미늄판을 에칭가공함으로써 제조된 것일 수도 있다.In the present invention, a wick structure may be provided on the inner surface of the plate-shaped case for condensation and condensation and smooth flow of the liquid refrigerant. Preferably, the wick structure may be prepared by sintering copper, stainless steel, aluminum or nickel powder. As another example, the wick structure may be prepared by etching the polymer, silicon, silica (SiO 2 ), copper plate, stainless steel, nickel or aluminum plate.
대안으로서, 상기 판형 케이스는 외부 표면은 매끄러운 반면, 그 내부 표면은 10㎛ 내외의 작은 요철로 이루어진 거친 윅구조체를 자체적으로 가진 전해동박으로 구성할 수도 있다.Alternatively, the plate-shaped case may be composed of an electrolytic copper foil having its own rough wick structure composed of small irregularities of about 10 μm while the outer surface thereof is smooth.
나아가, 본 발명의 판형 케이스에 채용될 수 있는 윅구조체는 벤슨(Benson) 등에게 허여된 미국 특허 제6,056,044호에 개시된 마이크로가공(micromachining) 방법에 의해 제작된 다양한 형태의 윅구조를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Furthermore, it is understood that the wick structure that can be employed in the plate-shaped case of the present invention includes various types of wick structures manufactured by the micromachining method disclosed in US Pat. No. 6,056,044 to Benson et al. Should be.
본 발명에 따른 판형 열전달 장치는, 바람직하게 0.5mm ~ 2.0mm의 두께를 갖도록 제작되는데, 필요에 따라서는 2.0mm 이상으로 제작될 수도 있다. 또 판형 열전달 장치는 도 11 내지 도 13에 도시된 바와 같이, 정사각형, 직사각형, T자형 등 다양한 형상으로 구성할 수 있다. 그리고 판형 열전달 장치의 판형 케이스(130)는 도 14 및 도 15에 도시된 바와 같이 상판(130a)과 하판(130b)의 별도 조합으로 구성할 수도 있고, 도 16에 도시된 바와 같이 하나의 케이스만으로 구성할 수도 있다. The plate heat transfer apparatus according to the present invention is preferably manufactured to have a thickness of 0.5 mm to 2.0 mm, and may be manufactured to 2.0 mm or more as necessary. In addition, the plate heat transfer device can be configured in various shapes, such as square, rectangular, T-shape, as shown in Figs. And the plate-shaped case 130 of the plate-shaped heat transfer device may be configured as a separate combination of the upper plate (130a) and the lower plate (130b), as shown in Figure 14 and 15, as shown in Figure 16 only one case It can also be configured.
바람직하게, 상기 판형 케이스(130)의 상판(130a)과 하판(130b)은 바람직하게 0.5mm 이하의 두께를 갖는 금속, 폴리머 및 플라스틱 등을 사용하여 제작될 수 있으며, 금속의 경우는 구리, 스테인레스, 알루미늄 및 몰리브덴 등을 사용할 수 있고, 폴리머의 경우는 열전도성 폴리머를 포함하는 열전도성이 우수한 폴리머 재질을 사용할 수 있고, 플라스틱의 경우에도 열전도성이 우수한 플라스틱이 채용가능하다. 상기 케이스(130)는 위와 같은 재료를 원하는 모양으로 절단하여 상판(130a)과 하판(130b)을 만든 후, 브레이징, 티그 용접, 납땜, 레이저 용접, 전자빔 용접, 마찰 용접 및 본딩 등 다양한 방법을 사용하여 접합할 수 있다. 접합된 케이스 내부에는 진공상태 또는 저압상태로 감압된 후 물, 에탄올, 암모니아, 메탄올, 질소 또는 프레온과 같은 냉매를 충진하고 밀봉한다. 바람직하게, 상기 냉매의 충진량은 윅 기공도(wick porosity)의 80 ∼ 150% 범위로 설정된다.Preferably, the upper plate (130a) and the lower plate (130b) of the plate-shaped case 130 may be manufactured using a metal, a polymer and a plastic, etc. preferably having a thickness of 0.5mm or less, in the case of metal, copper, stainless , Aluminum, molybdenum, and the like can be used. In the case of a polymer, a polymer material having excellent thermal conductivity including a thermally conductive polymer can be used, and in the case of plastic, a plastic having excellent thermal conductivity can be employed. The case 130 cuts the above materials into a desired shape to make the upper plate 130a and the lower plate 130b, and then uses various methods such as brazing, tig welding, soldering, laser welding, electron beam welding, friction welding, and bonding. Can be bonded. In the bonded case, the vacuum or low pressure is reduced, followed by filling and sealing with a refrigerant such as water, ethanol, ammonia, methanol, nitrogen or freon. Preferably, the filling amount of the refrigerant is set in the range of 80 to 150% of wick porosity.
그러면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 판형 열전달장치의 동작을 도 2를 참조로 살펴보기로 한다.Then, the operation of the plate-shaped heat transfer apparatus according to a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 판형 열전달 장치(100)의 하판(130a) 일단은 열원(110)과 인접하고, 상판(130b)의 일단은 히트 싱크나 냉각팬과 같은 열방출부(120)가 구비된다. 이러한 상태에서, 상기 열원(110)의 온도가 냉매의 증발온도보다 상승하게 되면 열전달 동작이 시작된다. 구체적으로, 열원(110)으로부터 발생한 열은 케이스(130)의 하판(130a)을 통하여 조밀 메쉬(140)로 전달된다. 그러면, 조밀 메쉬(140)에 함체되어 있던 냉매가 가열되어 증발되며, 증발된 증기는 성긴 메쉬(150)의 증기확산 유로를 통하여 냉각장치 내부에서 사방으로 확산된다. 그런데 평균적으로 증발된 냉매는 열방출부(120) 방향으로 확산한다. 이 때 상기 성긴 메쉬(150)의 주방향이 열전달 방향, 즉 열원(110)에서 열방출부(120)로의 방향과 일치하므로, 증발된 냉매의 확산이 최적화되어 일어나게 된다. As shown, one end of the lower plate 130a of the plate-shaped heat transfer device 100 according to the present invention is adjacent to the heat source 110, and one end of the upper plate 130b is a heat dissipation unit 120 such as a heat sink or a cooling fan. Is provided. In this state, the heat transfer operation is started when the temperature of the heat source 110 rises above the evaporation temperature of the refrigerant. Specifically, heat generated from the heat source 110 is transferred to the dense mesh 140 through the lower plate 130a of the case 130. Then, the refrigerant contained in the dense mesh 140 is heated and evaporated, and the vaporized vapor is diffused in all directions from the inside of the cooling apparatus through the vapor diffusion flow path of the coarse mesh 150. However, on the average, the evaporated refrigerant diffuses toward the heat dissipation part 120. At this time, since the main direction of the sparse mesh 150 coincides with the heat transfer direction, that is, the direction from the heat source 110 to the heat dissipation part 120, the diffusion of the evaporated refrigerant is optimized.
상기 확산된 증기는 냉매의 응축 온도보다 낮은 영역, 실질적으로는 열방출부(120)의 직 하방에 있는 조밀 메쉬(140)와 성긴 메쉬(150)에서 응축된다. 이러한 응축과정에서 발생된 응축열은 케이스 상판(130b)으로 전달되고, 이어서 전도열전달, 자연대류 혹은 예컨대, 냉각 팬에 의한 강제대류 방식에 의해 외부로 방출된다. The diffused vapor is condensed in the dense mesh 140 and the coarse mesh 150 directly below the condensation temperature of the refrigerant, substantially below the heat dissipation unit 120. The condensation heat generated in the condensation process is transferred to the case top plate 130b and then released to the outside by conduction heat transfer, natural convection, or forced convection by, for example, a cooling fan.
응축된 액체상태의 냉매는 조밀 메쉬(140) 및 성긴 메쉬(150)에 함체된 후, 열원(110) 근처에서의 지속적인 냉매의 증발로 인하여 연결된 액막에 야기된 모세관력에 의해 열원(110) 근처로 유동하여 귀환한다. 이 때 냉매 액체의 유동은 주로 조밀 메쉬(140)를 통하여 이루어진다. 상기 성긴 메쉬(150)에 함체된 응축 냉매는 수평 방향으로의 유동을 하기도 하지만, 도 10에 도시된 성긴 메쉬(150)의 교차지점(J)을 통하여 수직 유동하여 주로 조밀 메쉬(140)로 유입된다. 이상적인 경우, 이러한 냉매의 순환은 열원의 온도가 냉매의 증발온도와 실질적으로 동일하거나 그 이하가 될 때까지 계속된다.The condensed liquid refrigerant is contained in the dense mesh 140 and the coarse mesh 150 and then near the heat source 110 by capillary forces caused by the connected liquid film due to continuous evaporation of the refrigerant near the heat source 110. Flow to and return. At this time, the flow of the refrigerant liquid is mainly through the dense mesh 140. The condensed refrigerant contained in the coarse mesh 150 may flow in the horizontal direction, but vertically flows through the intersection point J of the coarse mesh 150 shown in FIG. 10 and mainly flows into the dense mesh 140. do. Ideally, the circulation of this refrigerant continues until the temperature of the heat source is substantially equal to or below the evaporation temperature of the refrigerant.
바람직한 실시예에서, 상기 조밀 메쉬(140)의 주방향은 상기 성긴 메쉬(150)와 마찬가지로 열전달 방향과 평행하므로, 냉매 액체의 유동도 최적화되어 응축된 냉매가 원활하게 열원(110) 근처로 공급되게 된다. In a preferred embodiment, since the main direction of the dense mesh 140 is parallel to the heat transfer direction similarly to the coarse mesh 150, the flow of the refrigerant liquid is also optimized so that the condensed refrigerant is smoothly supplied near the heat source 110. do.
위에서 알 수 있듯이, 상기 조밀 메쉬(140)는 열원(110)의 직 상방에서는 증발부, 열방출부(120)의 직 하방에서는 응축부, 및 전체적으로는 연결된 액막에 야기되는 모세관력에 의한 최적화된 액체유동 유로의 역할을 수행한다. As can be seen from above, the dense mesh 140 is optimized by capillary forces caused by the evaporation unit directly above the heat source 110, the condensation unit directly below the heat dissipating unit 120, and the connected liquid film as a whole. It acts as a liquid flow path.
그리고 상기 성긴 메쉬(150)는 최적화된 증기확산 유로로서의 역할과 함께 열방출부(120)의 직 하방에서는 응축부, 및 열방출부(120) 직 하방에서 응축된 액체 냉매가 그 아래에 있는 조밀 메쉬(140)로 수직 유동하여 귀환할 수 있도록 해주는 귀환로의 역할을 겸하게 된다. 특히 상기 성긴 메쉬(150)는 증기확산 유로의 역할을 하므로 별도의 증기확산 유로를 확보하기 위하여 냉각장치의 케이스(130) 내부에 빈 공간을 형성할 필요가 없다. In addition, the coarse mesh 150 serves as an optimized vapor diffusion passage, and a condensation unit directly below the heat release unit 120 and a dense liquid liquid condensed directly below the heat release unit 120. It serves as a return path that allows the vertical flow back to the mesh 140. In particular, since the coarse mesh 150 serves as a steam diffusion passage, it is not necessary to form an empty space inside the case 130 of the cooling apparatus to secure a separate steam diffusion passage.
본 발명에서, 상기 메쉬 집합체(G)는 상판(130b)과 하판(130a) 사이에 개재되어 이들을 지지하므로 냉매충진을 위한 진공작업시나 장치의 취급시 케이스가 찌그러지는 현상이 발생하지 않게 된다.In the present invention, the mesh assembly (G) is interposed between the upper plate (130b) and the lower plate (130a) to support them so that the phenomenon of the case is not distorted during the vacuum operation or the handling of the device for the refrigerant filling.
본 발명에 따르면, 도2에 도시된 메쉬 집합체(G)는 다양한 변형이 가능한데, 이들에 대한 실시예가 도 17 내지 도 23에 도시되어 있다. 이하, 이들 도면에서 동일한 구성요소는 동일한 참조부호로 표기된다.According to the present invention, the mesh assembly G illustrated in FIG. 2 may be variously modified, and embodiments thereof are shown in FIGS. 17 to 23. In the following figures, like elements are denoted by like reference numerals.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 또 다른 냉각장치가 도 17에 도시되어 있다. 도면을 참조하면, 냉각장치의 케이스(130)의 상판(130a)과 하판(130b) 내면에는 조밀 메쉬층(140L)이 형성되고, 그 조밀 메쉬층(140L) 사이에는 증기확산 유로의 역할을 하는 성긴 메쉬층(150)이 개재된다. 도면에서, 조밀 메쉬층(140L)은 적어도 한 층 이상의 조밀 메쉬를 포함하며 해칭으로 도식적으로 표현되었고, 성긴 메쉬층(150)은 적어도 한 층 이상의 성긴 메쉬로 이루어지며 역시 도트로 도시되었다. Another cooling device according to a preferred embodiment of the present invention is shown in FIG. 17. Referring to the drawings, a dense mesh layer 140L is formed on the inner surface of the upper plate 130a and the lower plate 130b of the case 130 of the cooling device, and serves as a vapor diffusion flow path between the dense mesh layer 140L. The coarse mesh layer 150 is interposed. In the figure, the dense mesh layer 140L includes at least one or more dense meshes and is schematically represented by hatching, and the coarse mesh layer 150 is made of at least one or more coarse meshes and is also shown in dots.
예를 들어, 하판(130b)이 열원(110)과 접촉하는 동시에 상판(130b)에 열방출부(120)가 구비되는 경우, 하판(130b)과 접촉하는 하부 조밀 메쉬층(140L)으로부터 증발된 냉매 증기는 성긴 메쉬층(150)의 증기확산 유로를 통하여 사방으로 확산된 후, 바람직하게 상기 상판(130a)과 접촉하는 상부 조밀 메쉬층(140H)에서 열을 방출하고 응축되어 액체상태로 된다. 상기 조밀 메쉬층(140H, 140L)의 메쉬수(N)가 성긴 메쉬층(150)에 비해 상대적으로 크므로 그 만큼 냉매 증기가 응축될 수 있는 응축점이 많아져 열방출 효율이 향상된다. 아울러, 상기 성긴 메쉬층(150)은 상부 조밀 메쉬층(140H)에서 응축된 냉매가 하부 조밀 메쉬층(140L)으로 유동할 수 있도록 복귀유로를 제공한다.For example, when the lower plate 130b is in contact with the heat source 110 and the heat dissipation part 120 is provided at the upper plate 130b, the lower plate 130b is evaporated from the lower dense mesh layer 140L in contact with the lower plate 130b. After the refrigerant vapor diffuses in all directions through the vapor diffusion flow path of the coarse mesh layer 150, the refrigerant vapor releases heat from the upper dense mesh layer 140H in contact with the upper plate 130a and condenses to become a liquid state. Since the mesh number N of the dense mesh layers 140H and 140L is relatively larger than that of the coarse mesh layer 150, the condensation point at which the refrigerant vapor can be condensed increases, thereby improving heat dissipation efficiency. In addition, the sparse mesh layer 150 provides a return flow path to allow the refrigerant condensed in the upper dense mesh layer 140H to flow into the lower dense mesh layer 140L.
바람직하게, 상기 성긴 메쉬층(150)과 조밀 메쉬층(140H, 140L)은 그 주방향이 냉각장치의 열전달 방향과 평행하도록 배치하여 증기확산과 액체유동을 최적화시킨다.Preferably, the coarse mesh layer 150 and the dense mesh layers 140H and 140L are arranged such that their major directions are parallel to the heat transfer direction of the cooling device to optimize vapor diffusion and liquid flow.
본 발명의 또 다른 실시예를 나타낸 도 18에는 열방출부(120)에서 열을 방출하고 상부 조밀 메쉬층(140H)에서 응축된 냉매가 하부 조밀 메쉬층(140L)으로 용이하게 이동할 수 있도록, 상기 조밀 메쉬층들(140H, 140L) 사이에 있는 성긴 메쉬층(150)의 적어도 일부 영역에 상기 조밀 메쉬층들(140H, 140L)을 상호 연결하여 액체 유로를 제공하는 적어도 한 층 이상의 조밀 메쉬(140M)가 도시되어 있다.18 shows another embodiment of the present invention, the heat dissipation unit 120 to dissipate heat so that the refrigerant condensed in the upper dense mesh layer 140H can easily move to the lower dense mesh layer 140L, At least one or more dense meshes 140M that interconnect the dense mesh layers 140H and 140L to at least a portion of the sparse mesh layer 150 between the dense mesh layers 140H and 140L to provide a liquid flow path. ) Is shown.
바람직하게, 상기 성긴 메쉬층(150)과 조밀 메쉬층(140H, 140M, 140L)은 그 주방향이 냉각장치의 열전달 방향과 평행하도록 배치하여 증기확산과 액체유동을 최적화시킨다.Preferably, the coarse mesh layer 150 and the dense mesh layer 140H, 140M, 140L are arranged so that the main direction thereof is parallel to the heat transfer direction of the cooling device to optimize vapor diffusion and liquid flow.
본 발명에 따르면, 3가지 이상의 메쉬수를 가지는 서로 다른 메쉬층이 복합적으로 구비될 수도 있는데, 이러한 예는 도 19에 도시되어 있다. 도 19의 열전달장치에 있어서, 열원(110)이 인접한 케이스(130)의 하판(130b) 내면에는 액체 냉매로 열을 전달하여 이를 증발시키는 적어도 한 층 이상의 조밀 메쉬로 이루어진 조밀 메쉬층(140)이 구비되고, 상기 조밀 메쉬층(140) 위에는 다시 증발된 냉매 증기에 대한 유로를 제공하기 위해 적어도 한 층 이상의 성긴 메쉬로 이루어진 성긴 메쉬층(150)이 마련된다. 또한, 열방출부(120)가 위치하는 케이스 상판(130a)의 내면에는 상기 성긴 메쉬의 메쉬수보다 상대적으로 크고, 상기 조밀 메쉬의 메쉬수보다 상대적으로 작은 메쉬수를 가지는 적어도 한 층의 중간 메쉬로 이루어진 중간 메쉬층(140')이 구비된다. 여기서, 상기 중간 메쉬층(140')은 냉매 증기의 응축열 전달을 더욱 향상시킨다.According to the present invention, different mesh layers having three or more mesh numbers may be provided in combination, an example of which is illustrated in FIG. 19. In the heat transfer device of FIG. 19, the heat source 110 has a dense mesh layer 140 formed of at least one dense mesh that transfers heat to a liquid refrigerant and evaporates it on the inner surface of the lower plate 130b of the adjacent case 130. In order to provide a flow path for the refrigerant vapor evaporated again, the coarse mesh layer 150 including at least one coarse mesh is provided on the dense mesh layer 140. In addition, at least one intermediate mesh having an inner surface of the case upper plate 130a where the heat dissipation unit 120 is located has a mesh number that is relatively larger than the number of meshes of the coarse mesh and is smaller than that of the dense mesh. An intermediate mesh layer 140 'is provided. Here, the intermediate mesh layer 140 ′ further improves condensation heat transfer of the refrigerant vapor.
바람직하게, 상기 성긴 메쉬층(150), 조밀 메쉬층(140) 및 중간 메쉬층(140')은 그 주방향이 냉각장치의 열전달 방향과 평행하도록 배치하여 증기확산과 액체유동을 최적화시킨다.Preferably, the coarse mesh layer 150, the dense mesh layer 140, and the intermediate mesh layer 140 ′ are arranged such that their main direction is parallel to the heat transfer direction of the cooling device to optimize vapor diffusion and liquid flow.
나아가, 도 20에 도시된 바와 같이, 상기 중간 메쉬층(140')에서 응축된 냉매에 대한 조밀 메쉬층(140)으로의 액체 유로를 제공하기 위해서 상기 중간 메쉬층(140')과 조밀 메쉬층(140) 사이에 있는 성긴 메쉬층(150)의 적어도 일부 영역에 상기 중간 메쉬층(140')과 조밀 메쉬층(150)을 연결하는 적어도 한 층 이상의 중간 메쉬층(140'')이 더 구비될 수 있다. 비록 도면으로 도시되지는 않았으나, 상기 중간 메쉬층(140'')은 조밀 메쉬층(140)으로 대체될 수도 있다.Further, as shown in FIG. 20, the intermediate mesh layer 140 ′ and the dense mesh layer to provide a liquid flow path to the dense mesh layer 140 for the refrigerant condensed in the intermediate mesh layer 140 ′. At least one intermediate mesh layer 140 ″ further connecting the intermediate mesh layer 140 ′ and the dense mesh layer 150 to at least a portion of the sparse mesh layer 150 between the layers 140. Can be. Although not shown in the drawings, the intermediate mesh layer 140 ″ may be replaced with a dense mesh layer 140.
도 21 내지 도 23은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 판형 열전달장치의 구조를 보여준다. 도 22는 도 21의 냉각 장치에 대한 B-B'선에 따른 평단면도이고, 도 23은 도 22의 C-C'선에 따른 측단면도이다. 본 실시예는 판형 히트 파이프로 사용되기에 더욱 적합하다.21 to 23 show the structure of a plate heat transfer apparatus according to another embodiment of the present invention. FIG. 22 is a plan sectional view along the line B-B 'of the cooling device of FIG. 21, and FIG. 23 is a side cross-sectional view along the line C-C' of FIG. This embodiment is more suitable for use as a plate heat pipe.
도면들을 참조하면, 열원(110)과 인접하는 케이스(130) 내부에는 조밀 메쉬층(140)이 마련되고, 열을 방출하여 냉매가 응축되는 열방출부(120)에는 중간 메쉬층(140')이 구비된다. 또한, 상기 조밀 메쉬층(140)과 중간 메쉬층(140')은 성긴 메쉬층(150)에 의해 연결된다. 여기서, 상기 조밀 메쉬층(140)은 냉매의 증발부로, 상기 성긴 메쉬층(150)은 증기의 유동통로로, 그리고 상기 중간 메쉬층(140')은 냉매의 응축부로 주로 기능한다. 따라서 열원(110)에서 조밀 메쉬층(140)으로 전달된 열에 의해 냉매가 증발되고, 상기 냉매 증기는 성긴 메쉬층(150)의 증기유로를 통해 상기 중간 메쉬층(140')으로 유동한다. 이어서 중간 메쉬층(140')에서 증기는 열방출부(120)로 열을 방출하고 응축된다. 응축된 액체 상태의 냉매는 다시 조밀 메쉬층(140)을 통해 모세관력에 의해 증발부로 복귀한다. Referring to the drawings, the dense mesh layer 140 is provided inside the case 130 adjacent to the heat source 110, and the intermediate mesh layer 140 ′ is provided on the heat dissipating part 120 where the refrigerant is condensed by dissipating heat. Is provided. In addition, the dense mesh layer 140 and the intermediate mesh layer 140 ′ are connected by the coarse mesh layer 150. Here, the dense mesh layer 140 functions as an evaporator of the refrigerant, the coarse mesh layer 150 serves as a flow path of steam, and the intermediate mesh layer 140 ′ serves as a condensation part of the refrigerant. Therefore, the refrigerant is evaporated by the heat transferred from the heat source 110 to the dense mesh layer 140, and the refrigerant vapor flows to the intermediate mesh layer 140 ′ through the vapor channel of the coarse mesh layer 150. The vapor in the intermediate mesh layer 140 ′ then releases heat to the heat dissipation unit 120 and condenses. The refrigerant in the condensed liquid state returns to the evaporation unit by capillary force through the dense mesh layer 140 again.
바람직하게, 상기 성긴 메쉬층(150), 조밀 메쉬층(140) 및 중간 메쉬층(140')은 그 주방향이 냉각장치의 열전달 방향과 평행하도록 배치하여 증기확산과 액체유동을 최적화시킨다.Preferably, the coarse mesh layer 150, the dense mesh layer 140, and the intermediate mesh layer 140 ′ are arranged such that their main direction is parallel to the heat transfer direction of the cooling device to optimize vapor diffusion and liquid flow.
본 실시예에 따르면, 응축열전달을 촉진시키고 액막 형성에 의한 증기확산 유로의 차단을 방지하기 위해서 상기 중간 메쉬층(140')에는, 상기 성긴 메쉬층(150)으로부터 유입되는 냉매 증기가 유동하도록 증기 유동 공간(도 22 및 도 23의 200)이 형성되는 것이 바람직하다. 이 경우, 성긴 메쉬층(150)을 통과한 증기가 중간 메쉬층(140') 구석구석으로 더욱 확산되어 응축 및 방열효과가 더욱 향상될 수 있다.According to the present exemplary embodiment, in order to promote condensation heat transfer and prevent blocking of the vapor diffusion flow path due to the formation of a liquid film, steam is introduced into the intermediate mesh layer 140 ′ so that refrigerant vapor flowing from the coarse mesh layer 150 flows. Preferably, a flow space (200 in FIGS. 22 and 23) is formed. In this case, steam passing through the coarse mesh layer 150 may be further diffused to every corner of the intermediate mesh layer 140 ′, thereby further improving condensation and heat dissipation effects.
대안으로서, 상기 중간 메쉬층(140')을 조밀 메쉬층(150)으로 대체할 수 있으며, 이 경우 조밀 메쉬층(150)에도 전술한 바와 동일한 형태의 증기 유동 공간이 형성될 수 있다. 나아가, 상기 증기 유동 공간은 본 실시예에 한정되는 것이 아니며, 성긴 메쉬와 연통되어 성긴 메쉬의 증기유로를 통과한 냉매의 증기를 응축부 또는 열방출부로 유도할 수 있도록 케이스 내부에 적절히 설계될 수 있다.Alternatively, the intermediate mesh layer 140 ′ may be replaced with the dense mesh layer 150, in which case the vapor flow space having the same shape as described above may be formed in the dense mesh layer 150. Further, the vapor flow space is not limited to this embodiment, and may be appropriately designed inside the case so as to induce the vapor of the refrigerant communicating with the sparse mesh and passing through the sparse channel of the sparse mesh to the condensation unit or the heat dissipating unit. have.
<실험예>Experimental Example
본 출원인은 0.1mm의 두께를 가지는 전해 동박으로 도15에 도시된 바와 같이 케이스 상판과 하판을 구성한 후, 도17에 도시된 바와 같이 2개의 조밀 메쉬 사이에 1개의 성긴 메쉬가 개재된 구조의 메쉬 집합체를 케이스 안에 실장시킴으로써, 판형 열전달 장치를 하기 표1과 같이 3개의 타입으로 준비하였다. Applicant is composed of an electrolytic copper foil having a thickness of 0.1mm as shown in Figure 15, the upper case and the lower plate, as shown in Figure 17, as shown in Figure 17 mesh between the two coarse mesh structure between the coarse mesh structure By mounting the aggregate in a case, a plate heat transfer device was prepared in three types as shown in Table 1 below.
<표1><Table 1>
샘플1 내지 3의 가로, 세로 및 높이는 각각 120mm, 50mm 및 1.3mm이며, 메쉬는 구리 함유량이 99% 이상인 구리 스크린 메쉬를 사용하였다. 성긴 메쉬의 경우 메쉬 와이어 직경(d)은 0.225mm, 메쉬 두께는 0.41mm, 메쉬수(N)는 15이고, 조밀 메쉬의 경우 메쉬 와이어 직경(d)은 0.11mm, 두께는 0.22mm, 메쉬수(N)는 100이었다. 케이스 상판과 하판은 일본 덴카(DENKA)사가 제조한 변성 아크릴계 이성분 본드(상표명 'HARDLOC')를 사용하여 냉매 주입구만 남기로 밀봉하였다. 냉매를 주입하기 전 케이스 내부를 로터리 펌프와 확산진공 펌프를 이용하여 1.0 × 10-7torr 까지 감압한 후 냉매인 증류수를 충진한 후 최종 밀봉하였다.The width, length and height of Samples 1 to 3 were 120 mm, 50 mm and 1.3 mm, respectively, and the mesh used copper screen mesh having a copper content of 99% or more. For coarse mesh, mesh wire diameter (d) is 0.225mm, mesh thickness is 0.41mm, mesh number (N) is 15, and for dense mesh, mesh wire diameter (d) is 0.11mm, thickness is 0.22mm, mesh number (N) was 100. The upper and lower cases of the case were sealed using a modified acrylic two-component bond (trade name 'HARDLOC') manufactured by DENKA (Japan). Before injecting the refrigerant, the inside of the case was depressurized to 1.0 × 10 -7 torr using a rotary pump and a diffusion vacuum pump, and then sealed with distilled water as a refrigerant.
위와 같이 샘플1 내지 3을 준비한 후, 도17에 도시된 바와 같이 각각의 샘플의 케이스 하판 왼쪽에 가로 및 세로가 각각 12mm인 구리 열원을 부착하고, 각각의 샘플의 케이스 상판 오른쪽에 핀 히트 싱크를 설치하고 팬을 이용하여 강제 냉각시켰다. 이러한 상태에서, 열원으로 에너지를 공급하면서 열원 중앙부의 온도를 측정하고 열원의 온도와 대기의 온도 차를 이용하여 각 샘플의 열저항을 하기 수학식3과 같이 계산하고 그 결과를 도 24에 나타내었다.After preparing the samples 1 to 3 as described above, as shown in Fig. 17, a copper heat source having a width of 12 mm and a length of 12 mm was attached to the left side of the case bottom plate of each sample, and a fin heat sink was placed on the right side of the case top plate of each sample. Installed and forcedly cooled using a fan. In this state, the temperature of the center of the heat source was measured while supplying energy to the heat source, and the thermal resistance of each sample was calculated using Equation 3 below using the difference between the temperature of the heat source and the air temperature, and the results are shown in FIG. .
도 24를 참조하면, 조밀 메쉬의 주방향과 성긴 메쉬의 주방향 모두를 열전달 방향과 평행하게 일치시킨 샘플2의 경우가, 열전달 성능이 가장 우수하다는 것을 알 수 있다. 그리고 샘플1이 샘플3보다 더 좋은 열전달 성능을 나타내었는데, 이는 성긴 메쉬의 방향성이 조밀 메쉬의 방향성보다 열전달 성능에 지배적인 영향을 미치는 것을 알 수 있다. 이로써, 증기확산과 액체유동이 최적화된 본 발명에 따른 열전달 장치는 우수한 열전달 성능을 갖기 때문에, 전자장비 냉각을 위한 열전달 장치로서 채용될 수 있다. Referring to FIG. 24, it can be seen that the sample 2 in which both the main direction of the dense mesh and the main direction of the coarse mesh coincide in parallel with the heat transfer direction has the best heat transfer performance. And sample 1 showed better heat transfer performance than sample 3, which indicates that the orientation of the coarse mesh dominates the heat transfer performance rather than that of the dense mesh. As a result, the heat transfer apparatus according to the present invention, in which steam diffusion and liquid flow are optimized, have excellent heat transfer performance, and thus may be employed as a heat transfer apparatus for cooling electronic equipment.
본 발명에 따른 냉각장치는, 메쉬를 사용하여 평면형상의 얇은 두께를 가지면서 다양한 형태로 구현될 수 있는 판형 열전달장치를 제조할 수 있다. 특히 MEMS 공정이나 에칭공정 같은 많은 비용이 소요되는 공정을 요하지 않으며, 값싼 메쉬와 케이스를 이용하여 아주 저렴한 가격으로 판형 열전달장치를 제공할 수 있다. 나아가, 냉각장치 내에 구비된 메쉬는 제조공정시의 진공처리나 공정 후에 케이스가 찌그러지거나 왜곡되는 것을 방지하므로 제품의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 이점이 있다. 아울러 본 발명의 판형 열전달 장치는 증기확산 유로와 액체유동 유로의 방향이 효과적인 열전달을 위해 최적화되어 있어 높은 열전달 성능을 나타낸다. 본 발명의 판형 열전달장치는 휴대전자장비를 포함하는 각종 전자장비의 냉각에 효율적으로 사용될 수 있다. The cooling apparatus according to the present invention can manufacture a plate heat transfer apparatus that can be implemented in various forms while having a thin thickness in a planar shape using a mesh. In particular, it does not require a costly process such as a MEMS process or an etching process, and it is possible to provide a plate type heat transfer device at a very low price by using a cheap mesh and a case. Furthermore, the mesh provided in the cooling device has an advantage of preventing the case from being crushed or distorted after the vacuum treatment or the process in the manufacturing process, thereby improving the reliability of the product. In addition, the plate heat transfer device of the present invention has a high heat transfer performance because the direction of the vapor diffusion flow path and the liquid flow path is optimized for effective heat transfer. The plate heat transfer apparatus of the present invention can be efficiently used for cooling various electronic equipment including portable electronic equipment.
본 발명은 아래 도면들에 의해 구체적으로 설명될 것이지만, 이러한 도면은 본 발명의 바람직한 실시예를 나타낸 것이므로 본 발명의 기술사상이 그 도면에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.The present invention will be described in detail with reference to the following drawings, but these drawings illustrate preferred embodiments of the present invention, and thus the technical spirit of the present invention is not limited to the drawings and should not be interpreted.
도 1은 종래기술에 따른 판형 열전달장치의 일 예를 나타낸 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing an example of a plate-shaped heat transfer apparatus according to the prior art.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 판형 열전달장치를 나타낸 단면도이다.2 is a cross-sectional view showing a plate heat transfer apparatus according to a preferred embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 판형 열전달장치를 나타낸 단면도이다.3 is a cross-sectional view showing a plate heat transfer apparatus according to another embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 채용된 성긴 메쉬의 구조를 나타낸 평면도이다.4 is a plan view showing the structure of a coarse mesh employed in accordance with a preferred embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 채용된 조밀 메쉬의 구조를 나타낸 평면도이다.5 is a plan view showing the structure of a dense mesh employed in accordance with a preferred embodiment of the present invention.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 채용된 메쉬의 일부 상세 구조를 보여주는 평면도이다.6 is a plan view showing some detailed structure of a mesh employed in accordance with a preferred embodiment of the present invention.
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 메쉬에 증기확산 유로가 형성된 모습을 X 방향에서 나타낸 측 단면도이다.Figure 7 is a side cross-sectional view showing a state in which the vapor diffusion flow path is formed in the mesh in accordance with a preferred embodiment of the present invention.
도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 메쉬에 증기확산 유로가 형성된 모습을 Y 방향에서 나타낸 측 단면도이다.8 is a side cross-sectional view showing a vapor diffusion flow path formed in the mesh in the Y direction according to the preferred embodiment of the present invention.
도 9는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 메쉬에 액막이 형성된 모습을 나타낸 측 단면도이다.9 is a side cross-sectional view showing a liquid film formed on the mesh in accordance with a preferred embodiment of the present invention.
도 10은 도 9와 유사한 도면으로서 액막이 형성된 메쉬를 보여주는 평면도이다.FIG. 10 is a plan view similar to FIG. 9, showing a mesh on which a liquid film is formed.
도 11 내지 도13은 본 발명의 실시예에 따른 판형 열전달 장치의 다양한 외관을 보여주는 사시도들이다.11 to 13 are perspective views showing various appearances of the plate heat transfer apparatus according to the embodiment of the present invention.
도 14 내지 도 16은 본 발명의 실시예에 따라 판형 케이스를 구성하는 방법을 도시한 단면도들이다. 14 to 16 are cross-sectional views illustrating a method of constructing a plate-shaped case according to an embodiment of the present invention.
도 17은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 판형 열전달장치의 구조를 나타낸 단면도이다.17 is a cross-sectional view showing the structure of a plate heat transfer apparatus according to another embodiment of the present invention.
도 18은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 판형 열전달장치의 구조를 나타낸 단면도이다.18 is a cross-sectional view showing the structure of a plate heat transfer apparatus according to another embodiment of the present invention.
도 19는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 판형 열전달장치의 구조를 나타낸 단면도이다.19 is a cross-sectional view showing the structure of a plate heat transfer apparatus according to another embodiment of the present invention.
도 20은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 판형 열전달장치의 구조를 나타낸 단면도이다.20 is a cross-sectional view showing the structure of a plate heat transfer apparatus according to another embodiment of the present invention.
도 21은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 판형 열전달장치의 구조를 나타낸 단면도이다.21 is a cross-sectional view showing the structure of a plate heat transfer apparatus according to another embodiment of the present invention.
도 22는 도 21의 B-B'선에 따른 단면도이다.FIG. 22 is a cross-sectional view taken along line BB ′ of FIG. 21.
도 23은 도 22의 C-C'선에 따른 단면도이다.FIG. 23 is a cross-sectional view taken along the line CC ′ of FIG. 22.
도 24는 본 발명의 실시예에 따른 판형 열전달 장치의 열전달 성능을 알아보기 위하여 수행된 비교 실험결과를 나타낸 그래프이다.24 is a graph showing the results of comparative experiments performed to determine the heat transfer performance of the plate-shaped heat transfer apparatus according to an embodiment of the present invention.
Claims (33)
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020030092088A KR100581115B1 (en) | 2003-12-16 | 2003-12-16 | Flat plate heat transferring apparatus and Method for manufacturing the same |
| CNA200480037671XA CN1895011A (en) | 2003-12-16 | 2004-12-14 | Flat plate heat transfer device and method for manufacturing the same |
| JP2006545231A JP2007519877A (en) | 2003-12-16 | 2004-12-14 | Plate heat transfer device and manufacturing method thereof |
| TW093138754A TWI266851B (en) | 2003-12-16 | 2004-12-14 | Flat plate heat transfer device and method for manufacturing the same |
| EP04808415A EP1695601A4 (en) | 2003-12-16 | 2004-12-14 | Flat plate heat transfer device and method for manufacturing the same |
| US10/583,514 US20070163755A1 (en) | 2003-12-16 | 2004-12-14 | Flat plate heat transfer device and method for manufacturing the same |
| PCT/KR2004/003284 WO2005060325A1 (en) | 2003-12-16 | 2004-12-14 | Flat plate heat transfer device and method for manufacturing the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020030092088A KR100581115B1 (en) | 2003-12-16 | 2003-12-16 | Flat plate heat transferring apparatus and Method for manufacturing the same |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20050060461A true KR20050060461A (en) | 2005-06-22 |
| KR100581115B1 KR100581115B1 (en) | 2006-05-16 |
Family
ID=36693436
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020030092088A KR100581115B1 (en) | 2003-12-16 | 2003-12-16 | Flat plate heat transferring apparatus and Method for manufacturing the same |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20070163755A1 (en) |
| EP (1) | EP1695601A4 (en) |
| JP (1) | JP2007519877A (en) |
| KR (1) | KR100581115B1 (en) |
| CN (1) | CN1895011A (en) |
| TW (1) | TWI266851B (en) |
| WO (1) | WO2005060325A1 (en) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100775013B1 (en) * | 2006-04-18 | 2007-11-09 | (주)셀시아테크놀러지스한국 | Flat type heat transfer device |
| KR100809587B1 (en) * | 2007-02-02 | 2008-03-04 | 이용덕 | Plate heat transfer device |
| KR20160143761A (en) * | 2014-04-07 | 2016-12-14 | 마이크로소프트 테크놀로지 라이센싱, 엘엘씨 | Thin heat transfer device for thermal management |
| KR20210056735A (en) * | 2019-11-11 | 2021-05-20 | 주식회사 아모그린텍 | Sheet type heat pipe and manufacturing method thereof |
| KR20210056739A (en) * | 2019-11-11 | 2021-05-20 | 주식회사 아모그린텍 | Sheet type heat pipe and manufacturing method thereof |
| WO2022019634A1 (en) * | 2020-07-21 | 2022-01-27 | 삼성전자 주식회사 | Heat-dissipating structure and electronic device comprising the heat-dissipating structure |
| KR20220021518A (en) * | 2020-08-14 | 2022-02-22 | 주식회사 피엠모터스 | Heat Dissipating Device For Battery Pack And Method Of Manufacturing The Same |
Families Citing this family (52)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA2644762A1 (en) * | 2006-04-03 | 2007-10-11 | Fuchigami Micro Co., Ltd. | Heat pipe |
| TWM299458U (en) | 2006-04-21 | 2006-10-11 | Taiwan Microloops Corp | Heat spreader with composite micro-structure |
| CN101014235A (en) * | 2007-02-09 | 2007-08-08 | 广州恩诺吉电子科技有限公司 | Apparatus of uniform heat transfer and method of manufacturing the same |
| TW200912237A (en) * | 2007-09-13 | 2009-03-16 | Univ Tamkang | Thermal spreader with enhancement of support strength and capillarity |
| TWM347809U (en) * | 2008-05-26 | 2008-12-21 | Xu xiu cang | Fast temperature-averaging heat conductive device |
| US8596341B2 (en) * | 2008-06-05 | 2013-12-03 | Battelle Memorial Institute | Enhanced two phase flow in heat transfer systems |
| JP4706754B2 (en) * | 2008-12-24 | 2011-06-22 | ソニー株式会社 | Heat transport device and electronic equipment |
| JP4811460B2 (en) * | 2008-12-24 | 2011-11-09 | ソニー株式会社 | Heat transport device and electronic equipment |
| JP4737285B2 (en) * | 2008-12-24 | 2011-07-27 | ソニー株式会社 | Heat transport device and electronic equipment |
| US20100200197A1 (en) * | 2009-02-09 | 2010-08-12 | International Business Machines Corporation | Liquid cooled compliant heat sink and related method |
| US8579018B1 (en) | 2009-03-23 | 2013-11-12 | Hrl Laboratories, Llc | Lightweight sandwich panel heat pipe |
| US8587944B2 (en) * | 2009-04-01 | 2013-11-19 | Harris Corporation | Multi-layer mesh wicks for heat pipes |
| WO2010123210A2 (en) * | 2009-04-21 | 2010-10-28 | 주식회사 유나티앤이 | Photovoltaic module with cooling device and manufacturing method of cooling device |
| US8573289B1 (en) | 2009-07-20 | 2013-11-05 | Hrl Laboratories, Llc | Micro-architected materials for heat exchanger applications |
| US8453717B1 (en) | 2009-07-20 | 2013-06-04 | Hrl Laboratories, Llc | Micro-architected materials for heat sink applications |
| JP2011085311A (en) * | 2009-10-15 | 2011-04-28 | Sony Corp | Heat transport device, method for manufacturing heat transport device and electronic device |
| CN102042776A (en) * | 2009-10-16 | 2011-05-04 | 富准精密工业(深圳)有限公司 | Loop heat pipe |
| US8921702B1 (en) | 2010-01-21 | 2014-12-30 | Hrl Laboratories, Llc | Microtruss based thermal plane structures and microelectronics and printed wiring board embodiments |
| US9546826B1 (en) | 2010-01-21 | 2017-01-17 | Hrl Laboratories, Llc | Microtruss based thermal heat spreading structures |
| US8771330B1 (en) | 2010-05-19 | 2014-07-08 | Hrl Laboratories, Llc | Personal artificial transpiration cooling system |
| US8857182B1 (en) | 2010-05-19 | 2014-10-14 | Hrl Laboratories, Llc | Power generation through artificial transpiration |
| US20120031587A1 (en) * | 2010-08-05 | 2012-02-09 | Kunshan Jue-Choung Electronics Co., Ltd. | Capillary structure of heat plate |
| CN102469744A (en) * | 2010-11-09 | 2012-05-23 | 富准精密工业(深圳)有限公司 | Flat plate type heat pipe |
| KR101239172B1 (en) * | 2011-08-16 | 2013-03-05 | 주식회사 에이디티 | Multi directional cooling panel |
| TWI530654B (en) * | 2011-12-26 | 2016-04-21 | 鴻準精密工業股份有限公司 | Plate type heat pipe |
| US20130213609A1 (en) * | 2012-02-22 | 2013-08-22 | Chun-Ming Wu | Heat pipe structure |
| TWI457528B (en) * | 2012-03-22 | 2014-10-21 | Foxconn Tech Co Ltd | Plate type heat pipe |
| CN103363829B (en) * | 2012-04-03 | 2016-12-28 | 富瑞精密组件（昆山）有限公司 | Heat pipe |
| WO2013157535A1 (en) * | 2012-04-16 | 2013-10-24 | 古河電気工業株式会社 | Heat pipe |
| US9405067B2 (en) | 2013-03-13 | 2016-08-02 | Hrl Laboratories, Llc | Micro-truss materials having in-plane material property variations |
| GB2525203A (en) * | 2014-04-15 | 2015-10-21 | Pa Knowledge Ltd | Radiator |
| US10458716B2 (en) * | 2014-11-04 | 2019-10-29 | Roccor, Llc | Conformal thermal ground planes |
| KR101661958B1 (en) * | 2014-12-22 | 2016-10-10 | 엘지전자 주식회사 | Printed circuit board and motor drive apparatus including the printed circuit board |
| KR20180021145A (en) * | 2015-07-27 | 2018-02-28 | 지-더 진 | Plate type temperature equalizing device |
| JP6216838B1 (en) * | 2016-06-28 | 2017-10-18 | 株式会社フジクラ | Heat dissipation module and manufacturing method thereof |
| JP6291000B2 (en) * | 2016-09-01 | 2018-03-07 | 新光電気工業株式会社 | Loop heat pipe and manufacturing method thereof |
| JP2021036175A (en) | 2017-09-29 | 2021-03-04 | 株式会社村田製作所 | Vapor chamber |
| JP6588599B1 (en) * | 2018-05-29 | 2019-10-09 | 古河電気工業株式会社 | Vapor chamber |
| TWI727194B (en) * | 2018-08-09 | 2021-05-11 | 奇鋐科技股份有限公司 | Heat dissipation unit |
| US20200166293A1 (en) * | 2018-11-27 | 2020-05-28 | Hamilton Sundstrand Corporation | Weaved cross-flow heat exchanger and method of forming a heat exchanger |
| CN110763061A (en) * | 2019-10-31 | 2020-02-07 | 东莞市合众导热科技有限公司 | Vapor chamber and processing method thereof |
| CN211656734U (en) * | 2020-01-13 | 2020-10-09 | 昇印光电（昆山）股份有限公司 | Heat dissipation assembly and electronic equipment carrying same |
| US20210247147A1 (en) * | 2020-02-09 | 2021-08-12 | Unimicron Technology Corp. | Vapor chamber structure and manufacturing method thereof |
| US11060799B1 (en) * | 2020-03-24 | 2021-07-13 | Taiwan Microloops Corp. | Vapor chamber structure |
| WO2021253682A1 (en) * | 2020-06-19 | 2021-12-23 | 深圳由莱智能电子有限公司 | Hair removal device |
| JP3242510U (en) * | 2020-06-19 | 2023-06-22 | 深▲せん▼由莱智能電子有限公司 | epilator |
| TWI813936B (en) * | 2021-01-20 | 2023-09-01 | 奕昌有限公司 | Heat sink |
| US20220243994A1 (en) * | 2021-02-04 | 2022-08-04 | Northrop Grumman Systems Corporation | Metal woodpile capillary wick |
| US20220404101A1 (en) * | 2021-06-18 | 2022-12-22 | Ming-Cheng Chen | Heat dissipation net |
| CN114199057A (en) * | 2021-12-23 | 2022-03-18 | 特能(厦门)超导科技有限公司 | Temperature-uniforming plate device and production method thereof |
| CN114894015B (en) * | 2022-03-24 | 2023-09-26 | 山东大学 | Heat pipe temperature equalizing plate and heat exchange system thereof |
| JP7362854B1 (en) * | 2022-07-28 | 2023-10-17 | レノボ・シンガポール・プライベート・リミテッド | Heat dissipation structure and electronic equipment |
Family Cites Families (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3576210A (en) * | 1969-12-15 | 1971-04-27 | Donald S Trent | Heat pipe |
| US3681843A (en) * | 1970-03-06 | 1972-08-08 | Westinghouse Electric Corp | Heat pipe wick fabrication |
| US3834457A (en) * | 1971-01-18 | 1974-09-10 | Bendix Corp | Laminated heat pipe and method of manufacture |
| US3754594A (en) * | 1972-01-24 | 1973-08-28 | Sanders Associates Inc | Unilateral heat transfer apparatus |
| DE2515753A1 (en) * | 1975-04-10 | 1976-10-14 | Siemens Ag | WARM PIPE |
| US4557413A (en) * | 1984-04-11 | 1985-12-10 | Mcdonnell Douglas | Heat pipe fabrication |
| SU1673824A1 (en) * | 1989-02-07 | 1991-08-30 | Уральский политехнический институт им.С.М.Кирова | Flat thermal pipe |
| US5076352A (en) * | 1991-02-08 | 1991-12-31 | Thermacore, Inc. | High permeability heat pipe wick structure |
| JP3164518B2 (en) * | 1995-12-21 | 2001-05-08 | 古河電気工業株式会社 | Flat heat pipe |
| US6097602A (en) * | 1998-06-23 | 2000-08-01 | Marian, Inc. | Integrated circuit package heat sink attachment |
| JP2000161878A (en) * | 1998-11-30 | 2000-06-16 | Furukawa Electric Co Ltd:The | Planar heat pipe |
| TW452642B (en) * | 1999-09-07 | 2001-09-01 | Furukawa Electric Co Ltd | Wick, plate type heat pipe and container |
| JP2001183080A (en) * | 1999-12-24 | 2001-07-06 | Furukawa Electric Co Ltd:The | Method for manufacturing compressed mesh wick and flat surface type heat pipe having compressed mesh wick |
| US6446706B1 (en) * | 2000-07-25 | 2002-09-10 | Thermal Corp. | Flexible heat pipe |
| KR100402788B1 (en) * | 2001-03-09 | 2003-10-22 | 한국전자통신연구원 | The heat pipe with woven-wire wick and straight wire wick |
| US6631078B2 (en) * | 2002-01-10 | 2003-10-07 | International Business Machines Corporation | Electronic package with thermally conductive standoff |
| US6778398B2 (en) * | 2002-10-24 | 2004-08-17 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Thermal-conductive substrate package |
-
2003
- 2003-12-16 KR KR1020030092088A patent/KR100581115B1/en not_active IP Right Cessation
-
2004
- 2004-12-14 EP EP04808415A patent/EP1695601A4/en not_active Withdrawn
- 2004-12-14 TW TW093138754A patent/TWI266851B/en active
- 2004-12-14 WO PCT/KR2004/003284 patent/WO2005060325A1/en not_active Application Discontinuation
- 2004-12-14 JP JP2006545231A patent/JP2007519877A/en active Pending
- 2004-12-14 US US10/583,514 patent/US20070163755A1/en not_active Abandoned
- 2004-12-14 CN CNA200480037671XA patent/CN1895011A/en active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100775013B1 (en) * | 2006-04-18 | 2007-11-09 | (주)셀시아테크놀러지스한국 | Flat type heat transfer device |
| KR100809587B1 (en) * | 2007-02-02 | 2008-03-04 | 이용덕 | Plate heat transfer device |
| KR20160143761A (en) * | 2014-04-07 | 2016-12-14 | 마이크로소프트 테크놀로지 라이센싱, 엘엘씨 | Thin heat transfer device for thermal management |
| KR20210056735A (en) * | 2019-11-11 | 2021-05-20 | 주식회사 아모그린텍 | Sheet type heat pipe and manufacturing method thereof |
| KR20210056739A (en) * | 2019-11-11 | 2021-05-20 | 주식회사 아모그린텍 | Sheet type heat pipe and manufacturing method thereof |
| WO2022019634A1 (en) * | 2020-07-21 | 2022-01-27 | 삼성전자 주식회사 | Heat-dissipating structure and electronic device comprising the heat-dissipating structure |
| KR20220021518A (en) * | 2020-08-14 | 2022-02-22 | 주식회사 피엠모터스 | Heat Dissipating Device For Battery Pack And Method Of Manufacturing The Same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR100581115B1 (en) | 2006-05-16 |
| JP2007519877A (en) | 2007-07-19 |
| TWI266851B (en) | 2006-11-21 |
| WO2005060325A1 (en) | 2005-06-30 |
| US20070163755A1 (en) | 2007-07-19 |
| EP1695601A1 (en) | 2006-08-30 |
| CN1895011A (en) | 2007-01-10 |
| EP1695601A4 (en) | 2010-03-03 |
| TW200523518A (en) | 2005-07-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100581115B1 (en) | Flat plate heat transferring apparatus and Method for manufacturing the same | |
| KR100495699B1 (en) | Flat plate heat transferring apparatus and manufacturing method thereof | |
| US7013958B2 (en) | Sintered grooved wick with particle web | |
| EP3405733B1 (en) | Multi-level oscillating heat pipe implementation in an electronic circuit card module | |
| JPWO2018003957A1 (en) | Vapor chamber | |
| KR100633922B1 (en) | Flat Plate Heat Transferring Apparatus | |
| US20070107875A1 (en) | Flat plate heat transfer device | |
| US20110000649A1 (en) | Heat sink device | |
| US20100018678A1 (en) | Vapor Chamber with Boiling-Enhanced Multi-Wick Structure | |
| JP6688863B2 (en) | Cooling device and cooling system using the cooling device | |
| JP2007507685A (en) | Plate heat transfer device | |
| KR101044351B1 (en) | Heat cooler | |
| CN217588912U (en) | Chip packaging shell and chip | |
| JP4676090B2 (en) | Plate heat pipe | |
| US11369042B2 (en) | Heat exchanger with integrated two-phase heat spreader | |
| KR100780144B1 (en) | Flat plate heat spreader and method for manufacturing the same | |
| KR20080053783A (en) | Heat pipe and cooling apparatus using the same | |
| KR100764308B1 (en) | A cooling apparatus having a flat plate heat spreader and method for manufacturing the same | |
| TWI786526B (en) | Ultra-thin vapor chamber device with two phase unidirectional flow | |
| KR100809587B1 (en) | Plate heat transfer device | |
| EP4295394A1 (en) | A heat spreader for transferring heat from an electronic heat source to a heat sink |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20110418 Year of fee payment: 6 |
|
| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |