KR20110033596A - Cooler for electronic parts - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 전자부품용 냉각장치에 관한 것으로, 특히 컴퓨터와 같은 전자제품에 내장된 발열부품을 효과적으로 냉각시킬 수 있도록 구조가 개선된 전자부품용 냉각장치에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE
전자제품의 내부에는 동작시 열을 발생시키는 발열부품들이 내장되어 있다. 특히 컴퓨터의 내부에는 마더 보드에 실장된 CPU(central processing unit)나 그래픽 어탭터(graphic adapter)의 기판에 실장된 칩셋(chipset)과 같은 대표적인 발열부품이 있다. 이러한 발열부품의 열을 냉각시키기 위해 현재 다양한 형태의 냉각장치가 사용되고 있다. 특히 최근의 냉각장치는 열전도율이 타소재에 비해 현저하게 뛰어난 히트파이프와, 이러한 히트파이프에 결합되어 열을 외부로 발산하는 방열핀들을 채용한 구성이 많이 사용되고 있다. Inside the electronics, heat generating parts that generate heat during operation are embedded. Especially inside the computer, there are representative heating components such as a central processing unit (CPU) mounted on a motherboard or a chipset mounted on a board of a graphic adapter. Various types of cooling devices are currently used to cool the heat of the heat generating parts. In particular, the cooling device of the recent years has been used a lot of configurations employing a heat pipe that is significantly superior in thermal conductivity compared to other materials, and heat dissipation fins are coupled to the heat pipe to dissipate heat to the outside.
도1 및 도2는 이러한 종래 냉각장치의 일례를 도시한다. 도1은 종래 냉각장치의 개략적인 사시도이며, 도2는 도1의 요부를 발췌한 단면도이다. 도2는 보드(1)에 탑재된 발열부품(2)에 종래 냉각장치(6)가 설치된 상태의 개략적인 단면을 도시한다.1 and 2 show an example of such a conventional cooling apparatus. Figure 1 is a schematic perspective view of a conventional cooling apparatus, Figure 2 is a cross-sectional view of the main portion of FIG. FIG. 2 shows a schematic cross section of a state in which a
도1 및 도2에 도시된 바와 같이, 종래 냉각장치(6)는, 발열부품(2)과 접촉하는 전열블럭(3)과, 상기 전열블럭(3)에 결합하는 다수의 히트파이프(4)와, 상기 히트파이프(4)에 결합되는 복수의 방열핀(5)을 구비한다. As shown in Figs. 1 and 2, the
상기 전열블럭(3)에는 상기 히트파이프(4)가 삽입되는 수용홈(3a)이 전열블럭(3)의 상면에 형성되며, 히트파이프(4)는 전체적으로 "U"형으로 형성된다. 상기 방열핀(5)의 가장자리에는 상기 히트파이프(4)가 결합되는 관통공(5a)이 형성된다. Receiving grooves 3a into which the
그러나, 이와 같은 종래 냉각장치(6)는, 발열부품의 고집적화, 고용량화로 부품의 단위면적당 발열량이 증가하는데 비하여 발열부품의 열을 효과적으로 냉각시키지 못하는 문제가 있다.However, such a
구체적으로, 첫째 종래 냉각장치(6)는 보드(1)에 탑재된 발열부품(2)의 열이 전열블럭(3)에 일차적으로 흡수된 후 히트파이프(4)에 전달되므로, 전열블럭(3)이 열전달 경계면을 형성하여 발열부품(2)의 열이 효과적으로 히트파이프(4)에 전달되지 않게 된다. Specifically, the first conventional cooling device (6) is the heat of the heating element (2) mounted on the board (1) is first absorbed by the heat transfer block (3), and then transferred to the heat pipe (4), the heat transfer block (3) ) Forms a heat transfer interface so that heat of the
둘째, 히트파이프(4)가 삽입결합되는 관통공(5a)은 방열핀(5)의 가장자리에 집중적으로 배치되므로, 팬에서 불어온 공기유동을 효과적으로 이용하지 못하게 되고, 관통공(5a)의 밀집도가 상대적으로 낮은 방열핀(5)의 중앙부는 가장자리보다 상대적으로 방열효율이 떨어지는 문제가 있다. Second, since the through-
한편, 최근 히트파이프를 직접 발열부품에 닿도록 구성하는 시도가 있으나, 이러한 냉각장치 역시 전열블럭에 "U"형의 히트파이프를 결합한 것으로, 상기 두번째의 문제점을 해결하지 못하는 문제가 있다. On the other hand, there is an attempt to configure the heat pipe to directly contact the heat generating parts, but such a cooling device also combines the heat pipe of the "U" type to the heat transfer block, there is a problem that does not solve the second problem.
본 발명은 상술한 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 별도의 전열블럭을 구비하지 않고 발열부품의 열을 효과적으로 전달하여 냉각효율을 개선한 전자부품용 냉각장치를 제공함을 그 목적으로 한다. The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and an object thereof is to provide a cooling device for an electronic component, which improves cooling efficiency by effectively transferring heat of a heat generating part without providing a separate heat transfer block.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명의 전자부품용 냉각장치는, 발열부품과 접촉하는 접촉면과, 상기 접촉면에 형성된 적어도 하나의 수용홈을 구비하며, 내주면에 윅이 형성된 제1 히트파이프와; 상기 수용홈에 삽입되며 상기 발열부품과 접촉하는 접촉부를 구비하며, 상기 윅이 내주면에 형성된 제2 히트파이프와; 상기 발열부품의 상측에 서로 이격배치되며, 상기 제1 히트파이프와 상기 제2 히트파이프에 결합되는 복수의 방열핀을 포함하는 것을 특징으로 한다. In order to achieve the above object, the present invention provides a cooling device for an electronic component, comprising: a first heat pipe having a contact surface in contact with a heat generating part and at least one receiving groove formed in the contact surface, and having a wick formed on an inner circumferential surface thereof; A second heat pipe inserted into the receiving groove and having a contact portion in contact with the heat generating part, wherein the wick is formed on an inner circumferential surface thereof; Spaced apart from each other on the upper side of the heat generating component, characterized in that it comprises a plurality of heat dissipation fins coupled to the first heat pipe and the second heat pipe.
또한, 상기 접촉부는 상기 발열부품과 면접촉하는 것이 바람직하다. In addition, the contact portion is preferably in surface contact with the heat generating part.
또한, 상기 제1 히트파이프의 횡단면, 및 상기 접촉부로부터 연장되며 상기 방열핀이 결합되는 상기 제2 히트파이프의 연장부의 횡단면은 원형으로 이루어지며, 상기 제1 히트파이프의 내경은 상기 연장부의 내경보다 큰 것이 바람직하다. In addition, the cross section of the first heat pipe and the cross section of the extension portion of the second heat pipe extending from the contact portion and the heat dissipation fins are formed in a circular shape, the inner diameter of the first heat pipe is larger than the inner diameter of the extension portion It is preferable.
또한, 상기 제1 히트파이프는 상기 접촉면으로부터 수직으로 연장되며, 상기 접촉부로부터 연장되며, 상기 방열핀이 결합되는 상기 제2 히트파이프의 연장부는 상기 제1 히트파이프와 평행하게 배치되는 것이 바람직하다. In addition, the first heat pipe extends vertically from the contact surface, extends from the contact portion, and an extension of the second heat pipe to which the heat dissipation fins are coupled is preferably disposed in parallel with the first heat pipe.
또한, 상기 제1 히트파이프는 상기 방열핀의 중앙부에 결합되고, 상기 제2 히트파이프는 상기 방열핀의 가장자리에 결합되는 것이 바람직하다. In addition, the first heat pipe is coupled to the central portion of the heat dissipation fin, it is preferable that the second heat pipe is coupled to the edge of the heat dissipation fin.
또한, 상기 제1 히트파이프는 상기 접촉면의 직상측에 배치되는 베이스부와, 상기 베이스부로부터 연장되는 파이프부를 구비하며, 상기 베이스부의 횡단면적은 상기 파이프부의 횡단면적보다 큰 것이 바람직하다. In addition, the first heat pipe may include a base portion disposed directly above the contact surface and a pipe portion extending from the base portion, and a cross sectional area of the base portion is larger than a cross sectional area of the pipe portion.
또한, 상기 파이프부의 횡단면적은 상기 제2 히트파이프의 횡단면적보다 큰 것이 바람직하다. In addition, the cross-sectional area of the pipe portion is preferably larger than the cross-sectional area of the second heat pipe.
또한, 상기 제1 히트파이프의 횡단면은 원형, 사각형, 삼각형, 또는 육각형 중 어느 하나인 것이 바람직하다. In addition, the cross section of the first heat pipe is preferably any one of a circle, a square, a triangle, or a hexagon.
또한, 상기 접촉면은 원형, 사각형, 또는 육각형 중 어느 하나인 것이 바람직하다. In addition, the contact surface is preferably any one of a circle, a square, or a hexagon.
또한, 상기 수용홈은 상기 접촉면에 직선으로 형성된 것이 바람직하다. In addition, the receiving groove is preferably formed in a straight line on the contact surface.
또한, 상기 수용홈 중 적어도 하나는 곡선으로 형성된 것이 바람직하다. In addition, at least one of the receiving groove is preferably formed in a curved line.
또한, 상기 수용홈이 상기 제1 히트파이프의 내주면으로부터 돌출되어 형성된 것이 바람직하다. In addition, the receiving groove is preferably formed to protrude from the inner peripheral surface of the first heat pipe.
또한, 상기 수용홈은 상기 접촉면의 좌측에서 우측을 지나도록 3개가 형성되며, 상기 접촉면의 중앙부를 지나는 상기 수용홈은 직선으로 이루어지고, 상기 중앙부를 마주하고 형성된 상기 수용홈은 상기 중앙부를 향하여 점진적으로 가까워지는 곡선으로 이루어진 것이 바람직하다. In addition, three receiving grooves are formed so as to pass from the left side to the right side of the contact surface, the receiving groove passing through the center portion of the contact surface is made of a straight line, the receiving groove formed facing the center portion is gradually toward the center portion. It is preferable that the curve is made close to.
본 발명에 따른 전자부품용 냉각장치는, 종래처럼 전열블럭을 구비하지 않 고, 발열부품과 접촉하는 접촉면을 구비하는 제1 히트파이프에 의해 발열부품의 열이 직접 전달되어 방열효율을 증대시키고, 상기 접촉면에 형성된 수용홈에 제2 히트파이프가 수용되되 상기 제2 히트파이프도 발열부품과 접촉하도록 하여 방열효율을 증대시킨다. 제1 히트파이프의 내경을 제2 히트파이프의 내경보다 크게 하여, 방열효율이 비약적으로 증대된다. In the cooling device for electronic components according to the present invention, the heat of the heat generating parts is directly transmitted by the first heat pipe, which does not include the heat transfer block and has a contact surface in contact with the heat generating parts, thereby increasing heat dissipation efficiency, The second heat pipe is accommodated in the receiving groove formed in the contact surface, but the second heat pipe is also in contact with the heat generating component to increase the heat dissipation efficiency. The inner diameter of the first heat pipe is made larger than that of the second heat pipe, and the heat radiation efficiency is dramatically increased.
또한, 상기 제1 히트파이프는 방열핀의 중앙부에 결합되고, 제2 히트파이프는 방열핀의 가장자리에 결합되므로, 발열부품의 열이 방열핀 전체에 고루 전달되는 효과를 제공한다. In addition, the first heat pipe is coupled to the center portion of the heat dissipation fins, and the second heat pipe is coupled to the edge of the heat dissipation fins, thereby providing an effect that the heat of the heat generating parts is evenly transmitted to the entire heat dissipation fins.
또한, 제1 히트파이프는 방열핀의 중앙부에 결합되므로, 방열핀의 중앙부를 경유하는 공기는 제1 히트파이프에 부딪혀 유동되어 방열효과를 개선한다. In addition, since the first heat pipe is coupled to the center portion of the heat dissipation fin, air passing through the center portion of the heat dissipation fin impinges on the first heat pipe and flows to improve the heat dissipation effect.
본 발명에 따른 전자부품용 냉각장치는, 컴퓨터와 같은 전자기기에 내장된 전자부품 중에서 동작시 열을 발생시키는 발열부품을 냉각시키는데 사용된다. 예컨대, 컴퓨터의 메인보드에 실장된 중앙처리장치(central processing unit;CPU)나, 그래픽카드에 실장된 칩셋 등과 같은 발열부품의 냉각을 위해 사용된다. The cooling device for electronic components according to the present invention is used to cool a heat generating component that generates heat during operation among electronic components embedded in an electronic device such as a computer. For example, it is used for cooling a heat generating component such as a central processing unit (CPU) mounted on a main board of a computer or a chipset mounted on a graphics card.
본 발명의 일 실시예에 따른 전자부품용 냉각장치를 도3 내지 도6을 참조하여 상세히 설명한다. A cooling apparatus for an electronic component according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 3 to 6.
도3은 본 발명 일 실시예에 따른 전자부품용 냉각장치의 개략적인 사시도이고, 도4는 도3의 측면도이다. 도5는 도3의 Ⅴ-Ⅴ선을 따라 절개한 단면도이며, 도6은 도3의 저면도이다. 3 is a schematic perspective view of a cooling apparatus for an electronic component according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a side view of FIG. FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line VV of FIG. 3, and FIG. 6 is a bottom view of FIG. 3.
먼저 도3을 참조하면, 본 발명에 따른 전자부품용 냉각장치(100)는, 발열부품과 접촉하는 접촉면(12)과, 상기 접촉면(12)에 형성된 적어도 하나의 수용홈(14)을 구비하며, 내주면에 윅(16)이 형성된 제1 히트파이프(10)와; 상기 수용홈(14)에 삽입되며 상기 발열부품과 접촉하는 접촉부(22)를 구비하며, 상기 윅(16)이 내주면에 형성된 제2 히트파이프(20)와; 상기 발열부품의 상측에 서로 이격배치되며, 상기 제1 히트파이프(10)와 상기 제2 히트파이프(20)에 결합되는 복수의 방열핀(30)을 포함하여 구성된다.First, referring to FIG. 3, the electronic
상기 제1 히트파이프(10)의 접촉면(12)은 발열부품과 직접 접촉하여 발열부품으로부터 발생되는 열을 전달받으며, 상기 접촉면(12)은 발열부품과 접하도록 평탄하게 이루어진다. 상기 접촉면(12)은 제1 히트파이프(10)의 바닥면에 해당하는 부분으로, 본 실시예에서 제1 히트파이프(10)는 음료수 캔 형태로 일체로 형성되어 있다. 도6에 도시된 바와 같이, 본 실시예에서, 상기 접촉면(12)은 원형으로 이루어진다. 물론, 상기 접촉면(12)의 형상은 원형 이외에 사각형, 삼각형, 육각형 등의 다양한 형태로 이루어질 수 있다. The
상기 제1 히트파이프(10)는 상기 접촉면(12)으로부터 수직으로 연장되며, 상기 방열핀(30)의 중앙부에 결합된다. 상기 제1 히트파이프(10)의 상단부는 폐쇄되어 있으며, 별도의 마감부재를 사용하여 제1 히트파이프(10)의 상단부를 폐쇄시킬 수도 있다. The
본 실시예에서, 상기 제1 히트파이프(10)의 횡단면은 원형으로 이루어진다. 물론, 제1 히프파이프의 횡단면은 원형 이외에, 사각형, 또는 육각형 등 다양하게 변화가능하다. 상기 제1 히트파이프(10)는 발열부품의 열을 흡수하여 방열핀(30)으로 전달함과 동시에, 상기 방열핀(30)의 중앙부에 위치하여 방열핀(30)의 중앙부를 통하여 이동하는 공기를 유동시키는 역할을 한다. 즉, 팬을 사용하거나, 또는 무팬(fanless)형의 다양한 공기유동유발장치로부터 발생된 공기가 제1 히트파이프(10)에 부딪혀 공기 흐름이 변경됨으로써, 방열핀(30)의 전영역에 공기가 전달되어 냉각효율이 개선된다. In this embodiment, the cross section of the
도4 및 도5에 도시된 바와 같이, 상기 수용홈(14)은 상기 접촉면(12)에 적어도 하나가 구비된다. 본 실시예에서, 상기 수용홈(14)은 상기 접촉면(12)으로부터 내측으로 함몰되어 형성된다. 즉, 상기 수용홈(14)은 상기 제1 히트파이프(10)의 내주면으로부터 돌출되어 형성된다. 상기 수용홈(14)이 제1 히트파이프(10)의 내주면으로부터 돌출되어 상기 윅의 기화표면적(발열부품으로부터 전달된 열에 의해 작동유체가 액상에서 기체상태로 상변화될 때의 표면적)을 넓히게 된다. 상기 수용홈(14)은 상기 접촉면(12)에 직선으로 형성되거나, 복수의 수용홈(14)이 형성되는 경우에 적어도 하나는 곡선으로 형성될 수 있다. As shown in FIGS. 4 and 5, at least one receiving
도6에 도시된 바와 같이, 본 실시예에서, 수용홈(14)은 3개가 구비되며, 상기 접촉면(12)을 좌우를 관통하여 경유하도록 직선형으로 이루어진다. 물론, 수용홈(14)의 개수와, 형태는 발열부품의 크기, 형상, 방열효율 등을 고려하여 변경될 수 있다. 즉, 본 실시예에서는, 수용홈(14)의 연장방향이 접촉면(12)을 경유하는 방향을 기준으로 직선형으로 이루어지나, 곡선형으로 이루어지거나, 직선형 또는 곡선형이 결합된 형태로 이루어질 수 있다. 또한, 본 실시예에서, 수용홈(14)은 접 촉면(12)으로부터 내측으로 함몰되어 그 내주면이 곡면으로 이루어지나, 다각형의 형태를 가질 수도 있다. 수용홈(14)의 형태에 대하여는 자세히 후술하도록 한다. As shown in Fig. 6, in the present embodiment, three receiving
상기 제1 히트파이프(10)의 내주면에는 윅(16)이 형성된다. 상기 제1 히트파이프(10)는 열전도율이 좋은 구리, 알루미늄 등과 같은 금속으로 이루어지며, 상기 윅(16)은 작동유체를 모세압에 의해 이동시키는 통로 역할을 한다. 본 실시예에 있어서, 상기 윅(16)은 상기 제1 히트파이프(10)의 내주면에 금속분말이 소결되어 형성된 소결윅이다. 물론, 상기 윅(16)은 금속분말이 소결된 소결윅 뿐만 아니라, 다양한 형태의 윅(16)이 사용될 수 있다. 예컨대, 극소직경의 선재로 촘촘히 짜여진 망사형태의 메쉬부재가 사용될 수 있다. 따라서, 윅(16)은 소결윅으로만 한정되지 않는다.A
참고적으로, 본 실시예에 사용된 윅(16), 즉 소결윅을 형성하기 위해서, 맨드럴(mandrel)를 사용한다. 상기 맨드럴은 제1 히트파이프(10)의 내경보다 작은 내경을 갖는 원기둥 형태의 부재로, 상기 맨트럴의 외주면이 제1 히트파이프(10)의 내주면과 일정간격 이격되도록, 상기 제1 히트파이프(10) 내부에 삽입한 후, 이격공간에 금속분말을 채워넣고 소결시켜 소결윅을 형성한다. 또한, 상기 제1 히트파이프(10)에는 작동유체가 채워지게 된다. 상기 작동유체는 액상에서 기상으로 상변화를 반복하면서 제1 히트파이프(10)를 순환하여 고온부의 열을 저온부로 전달하는 역할을 하며, 이때 상기 소결윅은 상기 작동유체를 모세관력에 의해 이동시키는 통로 역할을 한다. 상기 작동유체는 종래 히트파이프에서 사용되는 물질과 동일한 물질을 사용한다. For reference, a mandrel is used to form the
상기 제2 히트파이프(20)는 상기 제1 히트파이프(10)의 수용홈(14)에 삽입되고, 발열부품에 접촉하는 접촉부(22)를 구비한다. 상기 제2 히트파이프(20)는 상기 제1 히트파이프(10)와 마찬가지로 직접적으로 발열부품의 열을 전달받도록 구성된다. The
도3 및 도4를 참조하면, 상기 제2 히트파이프(20)는 전체적으로 "U"형으로 이루어지며, 제1 히트파이프(10)의 내경보다 작은 내경을 갖는다. 상기 제2 히트파이프(20)의 양단부는 폐쇄되어 있다. 3 and 4, the
상기 제2 히트파이프(20)는 접촉부(22)와 밴딩부(24)와 연장부(26)를 포함하여 구성된다. The
도5를 참조하면, 상기 접촉부(22)는 상기 수용홈(14)에 삽입되는 부분 중에서 제1 히트파이프(10)의 접촉면(12)과 동일한 평면에 위치하여 발열부품과 접촉하는 부분을 말한다. 상기 밴딩부(24)는 상기 수용홈(14)을 빠져나온 부분 중에서 상방향으로 절곡된 부분이다. 상기 연장부(26)는 상기 밴딩부(24)로부터 상측으로 연장되는 부분이며, 상기 방열핀(30)이 결합되는 부분이다. Referring to FIG. 5, the
상기 접촉부(22)는 관형의 제2 히트파이프(20)가 수용홈(14)에 삽입된 후, 후공정에 의해 접촉면(12)과 동일한 평면이 되도록 가압되어 형성되거나, 또는 제2 히트파이프(20)에 접촉부(22)를 가압하여 형성한 후에, 상기 수용홈(14)에 삽입될 수 있다. 따라서, 상기 접촉부(22)는 발열부품과 면접촉하므로, 발열부품의 열을 효과적으로 전달받는다. The
상기 연장부(26)는 제1 히트파이프(10)와 마찬가지로, 상방향으로 연장되며 제1 히트파이프(10)와 평행하게 배치된다. 상기 연장부(26)는 상기 방열핀(30)의 가장자리에 결합된다. 상기 연장부(26)의 횡단면은 원형으로 이루어지며, 상기 연장부(26)의 내경은 제1 히트파이프(10)의 내경보다 작게 이루어진다. Like the
상기 제2 히트파이프(20)의 내주면에는, 상기 제1 히트파이프(10)의 내주면에서와 마찬가지로 윅(16)이 형성되며, 작동유체가 채워진다. 상기 윅(16)과 작동유체의 형성 및 기능에 대하여 상술한 바, 구체적인 설명은 생략한다.A
상기 방열핀(30)은 발열부품의 상측에 서로 이격되어 복수개가 배치되며, 상기 제1 히트파이프(10) 및 제2 히트파이프(20)와 결합된다. 상기 방열핀(30)에는 상기 제1 히트파이프(10)가 결합되는 제1 히트파이프 결합공(31)이 중앙부에 형성되고, 상기 제2 히트파이프(20)가 결합되는 제2 히트파이프 결합공(32)이 가장자리에 형성된다. 본 실시예에서, 상기 방열핀(30)은 서로 일정간격으로 상하방향으로 이격되어 있으며, 제2 히트파이프 결합공(32)의 수는 제1 히트파이프(10)의 수용홈(14)에 결합되는 제2 히트파이프(20)의 개수에 따라 증감가능하다. 물론, 방열핀(30)의 형상은 도3에 도시된 이외의 형상도 가능하다. The plurality of
이하, 상기 구성에 의한 전자부품용 냉각장치(100)의 작용 및 효과를 구체적으로 설명한다. Hereinafter, the operation and effect of the
제1 히트파이프(10)의 접촉면(12)과, 상기 접촉면(12)에 형성된 수용홈(14)에 삽입된 제2 히트파이프(20)의 접촉부(22)는 발열부품과 직접적으로 접촉하여 열을 전달받게 된다. 물론, 본 실시예에서 모든 제2 히트파이프(20)의 접촉부(22)는 발열부품과 직접적으로 접촉되나, 예컨대, 발열부품의 크기가 매우 작은 경우에, 일부의 제2 히트파이프(20)의 접촉면(12)은 수용홈(14)에 삽입된 상태에서 간접적으로 발열부품의 열을 전달받을 수도 있다.The
먼저, 상기 제1 히트파이프(10)의 접촉면(12)에 전달된 열은 제1 히트파이프(10) 내부에 수용된 작동유체를 기화시키게 되고, 기화된 작동유체가 제1 히트파이프(10) 상측으로 이동하면서 방열핀(30)으로 열을 전달한다. 방열핀(30)으로 열을 전달한 작동유체는 액상으로 상변화하고, 윅(16)의 모세관력에 의해 다시 발열부품 측으로 이동된다. 이와 같이, 작동유체가 순환하면서 제1 히트파이프(10)에 의해 발열부품이 냉각되게 된다. First, the heat transferred to the
제2 히트파이프(20)도 제1 히트파이프(10)와 마찬가지로, 접촉부(22)로부터 발열부품의 열을 직접 전달받아 제2 히트파이프(20) 내부에 수용된 작동유체를 기화시킨다. 기화된 작동유체는 상측으로 연장된 연장부(26) 측으로 이동하면서 열을 방열핀(30)으로 전달한 후, 액상으로 상변화하여 윅(16)에 의해 발열부품 측을 이동한다. 이와 같이, 작동유체가 순환하면서 제2 히트파이프(20)에 의한 발열부품의 냉각이 이루어진다. Like the
이처럼, 본 실시예에 따른 전자부품용 냉각장치(100)는, 발열부품과 직접적으로 접촉하는 접촉면(12)을 구비하고, 접촉면(12)으로부터 상측으로 연장되는 제1 히트파이프(10)와, 상기 접촉면(12)에 형성된 수용홈(14)에 삽입되며 발열부품과 직접 접촉하는 제2 히트파이프(20)를 구비하므로, 발열부품의 열을 효과적으로 전달받아 냉각효율을 현저히 향상시킨다. 또한, 제1 히트파이프(10)의 내경을 제2 히트파이프(20)이 내경보다 크게 하여 냉각효율을 극대화시킨다.As described above, the electronic
즉, 종래에는 전열블럭에 히트파이프가 결합되고, 상기 히트파이프에 방열핀(30)이 결합된 구조이므로, 전열블럭이 열전달 경계면을 형성하여 발열부품의 열을 히트파이프에 효과적으로 전달하지 못하게 되고, 전열블럭은 본 발명의 제1 히트파이프(10)와 같은 냉각작용을 하지 못하는 한계가 있다. 따라서, 본 발명 실시예에 따른 전자부품 냉각장치(100)에 채용된 제1 히트파이프(10)는 발열부품의 열을 직접 전달받음과 동시에 냉각작용을 겸하게 되므로, 냉각효율이 극대화되는 효과를 제공한다.That is, in the related art, since the heat pipe is coupled to the heat transfer block, and the
또한, 제1 히트파이프(10)는 방열핀(30)의 중앙부에 결합되고, 제2 히트파이프(20)는 방열핀(30)의 가장자리에 결합되므로, 방열핀(30)의 전영역에 걸쳐 고루 열을 전달하여 방열핀(30)의 전면적을 효과적으로 활용할 수 있다. 종래 방열핀(30)의 가장자리에 히트파이프가 결합된 형태에서는, 방열핀(30)은 가장자리 부분에 집중적으로 열을 받게 되어 방열핀(30)의 면적을 효과적으로 활용하지 못하는 문제가 있었으나, 본 발명은 이러한 문제를 효과적으로 해결한다.In addition, since the
또한, 방열핀(30)으로 들어오는 공기는 방열핀(30)의 중앙부에 배치되는 제1 히트파이프(10)에 부딪히면서 유동하게 되어, 냉각효율을 극대화시키게 된다. 구체적으로, 방열핀(30)의 중앙부에 제1 히트파이프(10)가 존재하지 않는 경우에, 방열핀(30)의 중앙부를 지나는 공기는 상기 중앙부를 그대로 관통하여 방열핀(30)을 빠져나가게 된다. 그리고, 방열핀(30)의 가장자리를 지나는 공기는 제2 히트파이프(20)에 충돌하지만, 공기흐름방향과 동일한 방향으로 배치된 제2 히트파이프(20) 중 일부는 공기와 충분히 접촉되지 못한다. 즉, 앞쪽에 위치한 제2 히트파이프(20) 는 불어오는 공기와 직접 부딪히나, 상기 앞쪽에 위치한 제2 히트파이프(20)의 뒤쪽에 배치된 제2 히트파이프(20)에는 공기가 충분히 흐르지 않게 된다. 반면에, 본 발명은, 방열핀(30)의 중앙부를 흐르는 공기가 제1 히트파이프(10)의 외주면과 부딪혀 유동되어, 상기 뒤쪽에 배치된 제2 히트파이프(20)에도 공기가 전달되도록 한다. 제2 히트파이프(20)가 공기 흐름 방향과 동일한 방향으로 배치되더라고, 제1 히트파이프(10)에 의해 유동된 공기가 모든 제2 히트파이프(20)에 고루 전달되어 냉각효율을 개선하게 된다. In addition, the air entering the
한편, 본 발명에 따른 전자부품용 냉각장치는, 상술한 실시예 이외에 여러 가지 다른 변형된 실시예로 구현될 수 있다. 아래 변형된 실시예를 설명함에 있어서, 도3의 실시예와 동일한 기능을 수행하는 구성요소에 대하여는 동일한 참조번호를 부여하고, 그 구체적인 설명은 생략한다. Meanwhile, the cooling device for an electronic component according to the present invention may be implemented in various other modified embodiments in addition to the above-described embodiment. In the following modified embodiment, the same reference numerals are assigned to components that perform the same functions as the embodiment of FIG. 3, and a detailed description thereof will be omitted.
도7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전자부품용 냉각장치(200)의 측면도이고, 도8은 도7의 저면도이다. FIG. 7 is a side view of the
본 실시예에 따른 전자부품용 냉각장치(200)는, 도3의 실시예와 달리, 제1 히트파이프(10)가 베이스부(17)와 파이프부(18)로 이루어진다. 상기 베이스부(17)는 접촉면(12)의 직상측에 배치되는 부분이고, 상기 파이프부(18)는 상기 베이스부(17)로부터 상측으로 연장되는 부분이다. 상기 베이스부(17)와 상기 파이프부(18)는 일체로 형성된다. 상기 제1 히트파이프(10)의 접촉면(12)의 형상은 원형으로 이루어지며, 수용홈(14)은 접촉면(12)의 좌우방향으로 직선으로 지나도록 형성된다.Unlike the embodiment of FIG. 3, in the electronic
상기 베이스부(17)의 횡단면적은 상기 파이프부(18)의 횡단면적보다 넓게 이루어지며, 상기 베이스부(17) 및 파이프부(18)의 내주면에는 윅(16)이 형성되어 있다. 상기 베이스부(17)의 바닥면이 접촉면(12)을 구성하게 되며, 베이스부(17)의 횡단면적은 상기 파이프부(18)의 횡단면적보다 넓으므로 비교적 넓은 접촉면(12)을 갖게 된다. 본 실시예에 따르면, 상술한 전자부품용 냉각장치(200)에 비하여 더 넓은 접촉면(12)을 구성할 수 있는 장점이 있다. The cross-sectional area of the
본 실시예에 있어서, 상기 파이프부(18)의 횡단면적은 상기 제2 히트파이프(20)의 횡단면적보다 크게 이루어지며, 상기 횡단면의 형상은 모두 원형으로 이루어진다. 그 외 본 실시예에 따른 구성, 작용 및 효과는, 도3의 실시예와 유사하므로 구체적인 설명은 생략한다. In this embodiment, the cross-sectional area of the
도9 및 도10은 본 발명에 따른 또 실시예를 도시한다. 본 실시예에 따른 전자부품용 냉각장치(300)는 도3의 실시예와 달리, 제1 히트파이프(10)의 접촉면(12)의 형상 및 제1 히트파이프(10)의 횡단면이 사각형으로 이루어진다. 제1 히트파이프(10)가 접촉할 발열부품의 면이 사각형인 경우에 접촉면(12)을 사각형으로 형성하여, 발열부품의 열을 효과적으로 전달받을 수 있게 된다.9 and 10 show another embodiment according to the present invention. Unlike the embodiment of FIG. 3, in the electronic
도11 내지 도13에 개시된 실시예에 따른면, 수용홈(14)의 형상이 다양한 형태로 변형가능함을 이해할 수 있다. 11 to 13, it can be understood that the shape of the receiving
도11에 따른 전자부품용 냉각장치(400)는 접촉면(12)을 좌우로 지나는 3개의 수용홈(14)이 구비되며, 접촉면(12)의 중앙부를 지나는 수용홈(14)은 직선형으로 형성되고, 상기 중앙부를 마주하고 형성된 수용홈(14)은 상기 중앙부를 향하여 점 진적으로 가까워지는 곡선형으로 이루어진다. 본 실시예에 따른 전자부품용 냉각장치(400)는, 발열부품과 접촉하는 제2 히트파이프(20)의 접촉부(22)를 발열부품에 집중시켜 냉각효율을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.11 is provided with three receiving
도12에 따른 전자부품용 냉각장치(500)는, 접촉면(12)을 좌우로 지나는 3개의 수용홈(14)이 구비되며, 접촉면(12)의 중앙부를 지나는 수용홈(14)은 직선형으로 형성된다. 상기 중앙부를 마주하고 형성된 수용홈(14) 중에서, 상부에 위치한 수용홈(14)은 아래로 오목한 "∪" 형상으로 이루어지고, 하부에 위치한 수용홈(14)은 위로 볼록한 "∩" 형상으로 이루어진다. 12 is provided with three receiving
도13에 따른 전자부품용 냉각장치(600)는, 수용홈(14)이 접촉면(12)을 좌우로 관통하지 아니하며, 접촉면(12)의 좌측 및 우측 각각으로부터 고리형으로 형성된다. 즉, 제2 히트파이프(20)가 좌측 및 우측에 각각 결합되며, 그 일단부가 고리형으로 접촉면(12)에 삽입되도록 수용홈(14)이 고리형으로 형성된다. 상술한 전자부품용 냉각장치(400,500,600)에 의해, 발열부품의 형상에 따라서 수용홈(14)의 형태가 적절히 변형가능하다는 것을 이해할 수 있다. In the
도14에 따른 전자부품용 냉각장치(700)는, 제1 히트파이프(10)의 접촉면(12)의 두께를, 도3의 실시예에 따른 접촉면의 두께보다 두껍게 하여, 제1 히트파이프(10)의 바닥면의 내주면이 상측으로 돌출되지 않도록 형성되어 있다. In the electronic
도15에 따른 전자부품용 냉각장치(800)는, 제1 히트파이프(10)의 접촉면(12)이 별도의 하부마감부재에 형성되어, 분리된 형태로 이루어질 수 있음을 보여준다. 도3의 실시예에 따르면, 제1 히트파이프(10)의 바닥면이 곧 접촉면(12)을 형성하여 일체로 형성되나, 본 실시예는 하부마감부재의 바닥부 외주면이 접촉면(12)을 형성하고, 그 접촉면(12)에 수용홈(14)이 형성되며, 내주면에 윅(16)이 형성되어 있다. 상기 하부마감부재와 상측의 관형부재가 결합되어 제1 히트파이프(10)를 구성하게 된다. The
도16 내지 도21은 또 다른 실시예를 개시하며, 특히 도7에 따른 전자부품용 냉각장치(200)의 변형례가 될 수 있다. 16 to 21 disclose yet another embodiment, and in particular, may be a modification of the
도16 내지 도21에 따른 전자부품용 냉각장치(900,1000,1100,1200,1300,1400)는, 도7의 실시예와 달리 베이스부(17)가 분리되어 별도로 구비된 형태이며, 상측에 관형부재가 결합하여 제1 히트파이프(10)를 구성한다. 16 to 21, the cooling device for the electronic component (900, 1000, 1100, 1200, 1300, 1400), unlike the embodiment of Figure 7, the
도16의 전자부품용 냉각장치(900)는, 베이스부(17)의 가장자리에 수용홈(14)이 형성되고, 중앙부에 상기 관형부재가 결합하는 홈이 형성되어 있다. 상기 베이스부(17)와 관형부재가 결합된 후, 내주면에 윅(16)을 형성한다. 본 실시예는, 접촉면(12)의 중앙부에서는 제1 히트파이프(10)에 의해 냉각이 주로 이루어지고, 접촉면(12)의 가장자리에서는 제2 히트파이프(20)에 의해 냉각이 주로 이루어지게 된다.In the electronic
도17의 전자부품용 냉각장치(1000)는, 도16의 실시예와 마찬가지로, 별도로 구비된 베이스부(17)와 관형부재가 결합하여 제1 히트파이프(10)를 구성한다. 다만, 수용홈(14)이 도16에 개시된 수용홈보다 접촉면(12)의 중앙부 측으로 접근하여 형성되며, 도16의 홈이 경사지게 형성되어 관형부재가 삽입되도록 구성된다. 상기 관형부재의 내주면에는 윅(16)이 형성된다.In the electronic
도18의 전자부품용 냉각장치(1100)는, 도17의 실시예와 달리, 베이스부(17)에 4개의 수용홈(14)이 형성되어 있으며, 상측에 관형부재가 삽입되도록 경사진 홈이 형성되어 있다. 상기 관형부재의 하단부는 도17의 실시예보다 횡단면적이 좁게 형성된 것이 다르다. 도16 내지 도18의 전자부품용 냉각장치(900,1000,1100)에 의해, 발열부품과 접촉될 제2 히트파이프(20)의 위치는 다양하게 변화가능함이 이해될 것이다. In the
도19의 전자부품용 냉각장치(1200)는, 도16의 실시예와 달리, 베이스부(17)의 가장자리와, 중앙부에 수용홈(14)이 형성된다. 상기 베이스부(17)의 중앙부에 형성된 수용홈(14)은 상방향으로 돌출되어 있다. 또한, 중앙부에는 상측에서 상기 관형부재가 결합하는 홈이 형성되어 있다. 상기 베이스부(17)와 관형부재가 결합된 후, 내주면에 윅(16)을 형성한다. In the
도20의 전자부품용 냉각장치(1300)는, 도19의 실시예와 마찬가지로, 별도로 구비된 베이스부(17)와 관형부재가 결합하여 제1 히트파이프(10)를 구성한다. 다만, 베이스부(17)의 가장자리에 형성된 수용홈(14)이 도19에 개시된 수용홈보다 접촉면(12)의 중앙부 측으로 접근하여 형성되며, 도19의 홈이 경사지게 형성되어 관형부재가 삽입되도록 구성된다. 상기 관형부재의 내주면에는 윅(16)이 형성된다.In the
도21의 전자부품용 냉각장치(1400)는, 도20의 실시예와 달리, 베이스부(17)에 5개의 수용홈(14)이 형성되어 있으며, 상측에 관형부재가 삽입되도록 경사진 홈이 형성되어 있다. 상기 관형부재의 하단부는 도20의 실시예보다 횡단면적이 좁게 형성된 것이 다르다. In the
도16 내지 도21의 전자부품용 냉각장치(900,1000,1100,1200,1300,1400)에 의해, 발열부품과 접촉될 제2 히트파이프(20)의 위치 및 개수는 다양하게 변화가능함이 이해될 것이다. It is understood that the position and number of the
이상, 본 발명을 바람직한 실시예들에 대하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예들에 한정되지 않으며, 본 발명의 범주를 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 많은 변형이 제공될 수 있다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.As mentioned above, although the present invention has been described in detail with reference to preferred embodiments, the present invention is not limited to the above embodiments, and many various modifications may be provided without departing from the scope of the present invention. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the technical spirit of the appended claims.
도1은 종래 전자부품용 냉각장치의 개략적인 사시도,1 is a schematic perspective view of a conventional cooling device for electronic components;
도2는 도1의 냉각장치가 보드에 설치된 상태의 개략적인 단면도,FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of the cooling apparatus of FIG. 1 installed on a board; FIG.
도3은 본 발명 일 실시예에 따른 전자부품용 냉각장치의 개략적인 사시도,3 is a schematic perspective view of a cooling apparatus for an electronic component according to an embodiment of the present invention;
도4는 도3의 측면도, 4 is a side view of FIG. 3;
도5는 도3의 Ⅴ-Ⅴ선을 따라 절개한 단면도,5 is a cross-sectional view taken along the line VV of FIG. 3;
도6은 도3의 저면도,6 is a bottom view of FIG. 3;
도7은 본 발명 다른 실시예에 따른 측면도,7 is a side view according to another embodiment of the present invention;
도8은 도7의 저면도, 8 is a bottom view of FIG. 7;
도9는 본 발명 또 다른 실시예에 따른 사시도,9 is a perspective view according to another embodiment of the present invention;
도10은 도9의 저면도,10 is a bottom view of FIG. 9;
도11 내지 도13은 본 발명 또 다른 실시예에 따른 전자부품용 냉각장치의 저면을 도시한 도면, 11 to 13 are views illustrating a bottom surface of a cooling device for an electronic component according to still another embodiment of the present invention;
도14 내지 도21은 본 발명 또 다른 실시예에 따른 전자부품용 냉각장치의 단면을 개략적으로 도시한 도면이다. 14 to 21 are schematic cross-sectional views of a cooling apparatus for an electronic component according to still another embodiment of the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for main parts of the drawings>
10... 제1 히트파이프 12... 접촉면10 ...
14... 수용홈 16... 윅14 ...
17... 베이스부 18... 파이프부17 ...
20... 제2 히트파이프 22... 접촉부 20 ...
24... 밴딩부 26... 연장부24 ... banding
30... 방열핀 30 ... heat sink fins
Claims (13)
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E601 | Decision to refuse application |