KR20120034182A - 열 확산 기능을 가지는 복합방열기구 - Google Patents

열 확산 기능을 가지는 복합방열기구 Download PDF

Info

Publication number
KR20120034182A
KR20120034182A KR1020120023407A KR20120023407A KR20120034182A KR 20120034182 A KR20120034182 A KR 20120034182A KR 1020120023407 A KR1020120023407 A KR 1020120023407A KR 20120023407 A KR20120023407 A KR 20120023407A KR 20120034182 A KR20120034182 A KR 20120034182A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
tube
heat
heat dissipation
base
space
Prior art date
Application number
KR1020120023407A
Other languages
English (en)
Inventor
이동락
안홍림
Original Assignee
안홍림
이동락
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 안홍림, 이동락 filed Critical 안홍림
Priority to KR1020120023407A priority Critical patent/KR20120034182A/ko
Publication of KR20120034182A publication Critical patent/KR20120034182A/ko

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/2029Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating using a liquid coolant with phase change in electronic enclosures
    • H05K7/20336Heat pipes, e.g. wicks or capillary pumps
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21VFUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V29/00Protecting lighting devices from thermal damage; Cooling or heating arrangements specially adapted for lighting devices or systems
    • F21V29/50Cooling arrangements
    • F21V29/51Cooling arrangements using condensation or evaporation of a fluid, e.g. heat pipes
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21VFUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V29/00Protecting lighting devices from thermal damage; Cooling or heating arrangements specially adapted for lighting devices or systems
    • F21V29/50Cooling arrangements
    • F21V29/70Cooling arrangements characterised by passive heat-dissipating elements, e.g. heat-sinks
    • F21V29/74Cooling arrangements characterised by passive heat-dissipating elements, e.g. heat-sinks with fins or blades
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D15/00Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies
    • F28D15/02Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes
    • F28D15/0233Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes the conduits having a particular shape, e.g. non-circular cross-section, annular
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F3/00Plate-like or laminated elements; Assemblies of plate-like or laminated elements
    • F28F3/02Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations
    • F28F3/022Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations the means being wires or pins
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/2039Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating characterised by the heat transfer by conduction from the heat generating element to a dissipating body

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)

Abstract

본 발명은 전자기기나 조명기기의 방열을 위해 사용되는 복합방열기구를 개시한다. 본 발명에 따른 복합방열기구는, 측면에는 다수의 방열핀이 형성되고 상단은 밀폐된 관체; 열원이 장착되는 부분으로서, 상기 관체의 하단에 결합되어 상기 내부공간을 밀폐하는 베이스; 상기 관체의 상기 내부공간에 주입된 냉매; 냉매기체를 상부로 원활히 이동시키기 위하여 그 주변부가 상기 관체의 내벽에 장착되는 것으로서 저면부에 상협하광의 경사면을 구비하고 중앙부에 기체유동을 위한 관통부가 형성된 디퓨저를 포함한다.
본 발명에 따르면 냉매를 수용하는 관체와 방열핀의 일체 제작이 가능하므로 냉매의 상변화에 의한 열전달과 관체 자체의 열전도에 의한 열방출이 복합적으로 이루어져 방열효율을 크게 높일 수 있다. 또한 종래의 히트파이프를 사용할 필요가 없으므로 방열기구를 보다 컴팩트하게 제작할 수 있다. 또한 구조가 간단하기 때문에 제조비용을 절감할 수 있고 무게를 줄일 수 있는 이점이 있다.

Description

열 확산 기능을 가지는 복합방열기구{Composite heat sink having heat spread function}
본 발명은 전자기기나 조명기기에 장착되는 방열기구에 관한 것으로서, 구체적으로는 열전달수단과 방열수단이 일체로 제작됨으로써 종래의 히트파이프를 사용하는 경우에 비하여 구조가 단순하고 방열효율이 우수한 복합방열기구에 관한 것이다.
일반적으로 전자기기나 조명기기에서는 동작 중에 발생하는 열이 제품의 성능이나 수명에 큰 영향을 미치기 때문에 방열기구의 사용이 필수적이다. 특히 CPU 등의 반도체패키지나 LED소자는 상당한 고열이 발생하므로 적절한 방열이 이루어지지 않으면 제품성능에 치명적인 영향을 미치게 된다.
도 1은 종래 방열기구의 일 예를 도시한 것으로서, 반도체패키지, LED 소자 등의 열원을 구비한 기판(40)이 장착되는 히트블록(10), 일단이 히트블록(10)에 삽입장착되는 히트파이프(20), 히트파이프(20)의 타단에 장착된 다수의 방열핀(30)을 포함한다. 히트파이프(20)는 작동유체의 상(相)변화를 이용하여 고온부(히트블록)의 열을 저온부(방열핀)으로 전달하는 열전달수단이다.
그런데 종래의 방열구조에서는 히트블록(10)과 히트파이프(20)간에 불가피하게 발생하는 공극으로 인해 방열효율이 낮아지는 문제점이 있다. 이러한 현상을 개선하기 위하여 히트블록(10)과 히트파이프(20)의 사이에 열전도그리스를 사용하는 경우도 있으나 열전도그리스의 열전도율이 그리 높지 않기 때문에 방열효율이 크게 개선되지는 않는다.
또한 히트블록(10)을 히트파이프(20)가 삽입될 수 있는 충분한 두께로 제작해야 하므로 이로 인한 재료비 증가와 무게증가가 불가피하고, 히트파이프(20)의 길이로 인해 많은 공간을 차지하므로 제품의 소형화에도 한계가 있는 실정이다.
본 발명은 전술한 문제를 해결하기 위한 것으로서 방열효율이 높으면서도 제조비용을 절감할 수 있고 소형화 및 경량화가 가능한 방열기구를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 전술한 목적을 달성하기 위하여, 내부공간을 구비하며, 측면에는 다수의 방열핀이 형성되고 상단은 밀폐된 관체; 열원이 장착되는 부분으로서, 상기 관체의 하단에 결합되어 상기 내부공간을 밀폐하는 베이스; 상기 관체의 상기 내부공간에 주입된 냉매; 냉매기체를 상부로 원활히 이동시키기 위하여 그 주변부가 상기 관체의 내벽에 장착되는 것으로서, 저면부에 상협하광의 경사면을 구비하고 중앙부에 기체유동을 위한 관통부가 형성된 디퓨저를 포함하는 복합방열기구를 제공한다.
본 발명의 복합방열기구에서 상기 디퓨저의 저면에는 상기 관통부와 연통하는 가이드관이 결합되며, 상기 가이드관은 상단부보다 하단부의 직경이 더 큰 것을 특징으로 할 수 있다.
또한 본 발명은, 측면에 다수의 방열핀이 형성된 제1 관체; 열원이 장착되는 부분으로서, 상기 제1관체의 하단에 결합되어 상기 제1공간을 외부와 격리시키는 베이스; 상기 제1관체의 상단에 위치하며 측면에 다수의 방열핀이 형성되고, 상기 제1관체보다 직경이 작은 제2관체; 상단부는 상기 제2관체의 하단에 결합되고 하단부는 상기 제1관체의 상단에 결합되며, 냉매기체를 상부로 원활히 이동시키기 위하여 저면부에 형성된 상협하광의 경사면과 기체유동을 위해 중앙부에 형성된 관통부를 구비하는 연결부재를 포함하는 복합방열기구를 제공한다.
또한 본 발명은, 내부공간을 구비하며, 일면에는 다수의 관통부가 형성되고 타면에는 열원이 장착되는 베이스; 상단은 밀폐되고 측면에 다수의 방열핀을 구비하며, 하단이 상기 각 관통부를 둘러싸도록 상기 베이스의 상기 일면에 장착되어 상기 각 관통부를 통해 상기 베이스의 내부공간과 각각 연통되는 다수의 관체; 상기 베이스의 내부공간에 주입된 냉매를 포함하는 복합방열기구를 제공한다.
본 발명에 따르면 냉매를 수용하는 관체와 방열핀의 일체 제작이 가능하므로 냉매의 상변화에 의한 열전달과 관체 자체의 열전도에 의한 열방출이 복합적으로 이루어져 방열효율을 크게 높일 수 있다.
또한 종래의 히트파이프를 사용할 필요가 없으므로 방열기구를 보다 컴팩트하게 제작할 수 있다. 또한 구조가 간단하기 때문에 제조비용을 절감할 수 있고 무게를 줄일 수 있는 이점이 있다.
도 1은 종래 방열기구를 예시한 도면
도 2 내지 도 4는 각각 본 발명의 제1실시예에 따른 복합방열기구의 사시도, 단면도 및 분해 단면도
도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 복합방열기구의 방열동작을 나타낸 단면도
도 6은 본 발명의 제1실시예에 따른 복합방열기구의 변형예를 나타낸 단면도
도 7은 디퓨저의 일 실시예를 나타낸 단면도
도 8은 디퓨저의 다른 실시예를 나타낸 단면도
도 9는 도 8의 디퓨저가 설치된 복합방열기구를 나타낸 단면도
도 10은 본 발명의 제1실시예에 따른 복합방열기구의 다른 변형예를 나타낸 단면도
도 11 내지 도 13은 각각 본 발명의 제2실시예에 따른 복합방열기구의 사시도, 절개사시도 및 단면도
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
제1실시예
도 2 내지 도 4는 각각 본 발명의 제1실시예에 따른 복합방열기구(100)의 사시도, 단면도 및 분해단면도이다.
본 발명의 제1실시예에 따른 복합방열기구(100)는 내부에 제1공간(111)을 가지는 제1방열부(110)와, 내부에 제2공간(121)를 가지는 제2방열부(120)가 연결부재(130)를 이용하여 상하로 연결된 것으로서, 서로 연통된 제1공간(111) 및 제2공간(111,121)에는 끓는점의 온도가 대락 40~70도의 범위에 속하는 냉매가 주입된다.
구체적으로 살펴보면, 제1방열부(110)는 제1공간(111)을 둘러싸면서 양단이 개구된 제1관체(112)와, 제1관체(112)의 측면에 방사형으로 결합된 다수의 방열핀(114)과, 제1관체(112)의 일단(도면에서는 하단)에 결합되어 제1공간(111)을 밀폐시키는 베이스(116)를 포함한다.
제2방열부(120)는 제2공간(121)을 둘러싸면서 양단이 개구된 제2관체(122)와, 제2관체(122)의 측면에 방사형으로 결합된 다수의 방열핀(124)과, 제2관체(122)의 일단(도면에서는 상단)에 결합되어 제2공간(121)을 밀폐시키는 캡(126)을 포함한다.
제1관체(112) 및 제2관체(122)는 각각 양단이 개구된 원형의 관체(管體)인 것이 바람직하지만, 경우에 따라서는 각형의 관체를 사용할 수도 있다. 제1관체(112) 및 제2관체(122)의 내벽에는 응축된 냉매의 귀환을 위한 모세관힘을 제공하기 위하여 그루브패턴(groove pattern)이 형성되거나, 메쉬(mesh)가 장착되거나, 소결파우더(sintered powder)가 접합될 수 있다.
제1관체(112)는 열원의 크기에 따라 40mm, 100mm 등 여러 직경으로 제작될 수 있다. 그리고 도시된 바와 같이 상부에 위치하는 제2관체(122)는 그 직경이 제1관체(112)보다 작은 것이 바람직하다. 다만, 후술하는 바와 같이 내부에 디퓨저를 설치할 경우에는 제1관체(112)와 제2관체(122)가 동일한 직경을 가져도 무방하며, 이 경우에는 제1 및 제2관체(112,122)를 적층하지 않고 하나의 관체만을 사용한 단층구조로 제작할 수도 있다.
제1관체(112) 및 제2관체(122)는 각각 압출성형 또는 진공다이캐스팅 등의 방법으로 방열핀(114,124)과 일체로 제작할 수 있으므로 방열효율을 극대화할 수 있다. 이와 같이 본 발명의 실시예에서는 제1관체(112)와 제2관체(122)에 방열핀(114,124)이 장착되기 때문에, 제1관체(112)와 제2관체(122)는 냉매의 상변화를 이용하는 열전달수단의 역할뿐만 아니라 베이스(116)로부터 전도된 열을 직접 방열핀(114,124)을 통해 방출시키는 열방출수단의 역할을 복합적으로 수행하게 되어 냉각효율이 증대된다.
베이스(116)의 상단에는 제1관체(112)의 하단으로 끼움장착되는 삽입부(117)가 형성되고, 하단부는 반도체패키지, LED소자 등을 탑재한 기판을 부착할 수 있어야 하므로 평탄하게 가공된다.
캡(126)은 제2관체(122)의 상단으로 끼움장착되며, 경우에 따라서는 캡(126)과 제2관체(122)가 일체로 제작될 수도 있다.
연결부재(130)의 하단에는 제1관체(112)의 상단에 끼움장착되는 제1결합부(131)가 형성되고, 상단에는 제2관체(122)의 하단에 끼움장착되는 제2결합부(133)가 형성된다.
특히 본 발명에서는 연결부재(130)의 내면에 상부로 갈수록 직경이 작아지는 경사면(135)을 형성하였다. 상기 경사면(135)으로 인해 제1관체(112)의 제1공간(111)에서 기화된 냉매기체가 제2관체(122)의 제2공간(121)으로 이동할 때 단면적이 좁아지면서 유속이 증가하게 되므로 상기 연결부재(130)는 냉매기체의 효과적인 이동을 지원하는 디퓨저(diffuser)의 역할도 수행한다.
이러한 복합방열기구(100)의 각 부재는 알루미늄 재질로 제작하는 것이 바람직하지만, 필요에 따라서는 열전도성이 우수한 다른 재질로 제작될 수도 있다.
또한 제1관체(112) 및 제2관체(122)의 내부에는 프레온, 아세톤, 에탄올, 메탄올 등의 공지된 냉매가 주입된다.
이하에서는 도 5를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 복합방열기구(100)의 동작을 설명한다.
도시된 바와 같이 제1방열부(110)의 베이스(116)에 반도체패키지, LED소자 등의 열원(50)을 장착하면, 상기 열원(50)에서 발생한 열에 의해 제1공간(111)의 저면부에 고여있던 냉매가 기화된다.
기화된 냉매기체는 제1관체(112), 제2관체(122) 및 이들과 일체로 결합된 방열핀(114,124)을 통해 외부와 열교환을 하고 응축된다. 특히, 본 발명의 실시예에서는 기화된 냉매기체가 연결부재(130)의 경사면(135)에 의해 제2방열부(120)의 제2공간(121)으로 신속히 이동하게 되므로 종래의 히트파이프에 비해 짧은 이동거리에도 불구하고 원활한 열교환이 이루어지게 된다.
응축된 냉매액체는 중력에 의해 또는 모세관힘에 의해 하부로 이동하여 다시 기화되면서 순환 냉각과정을 수행하게 된다.
또한 본 발명의 실시예에서는 제1관체(112) 및 제2관체(122)의 측면 전체에 방열핀(114,124)이 일체로 결합되어 있으므로 열원(50)에서 제1관체(112)와 제2관체(122)의 벽면을 따라 전도된 열이 방열핀(114,124)을 통해 신속히 방출되므로 냉매의 짧은 이동거리에도 불구하고 외부와 신속한 열교환이 이루어질 수 있다.
한편 본 발명의 제1실시예에 따른 복합방열기구(100)는 전술한 구조에 한정되는 것은 아니므로 여러 형태로 변형될 수 있다.
예를 들어 도 6에 도시된 바와 같이, 연결부재를 사용하지 않고 제1방열부(110)의 제1관체(112)의 상단에 제2방열부(120)의 제2관체(122)를 직접 결합할 수도 있다. 이때 제2관체(122)의 하단에 삽입부(128)를 돌출 형성하고, 상기 삽입부(128)를 제1관체(112)의 상단에 끼움장착하는 것이 바람직하다.
한편 도 6에는 제2관체(121)에 결합된 방열핀(124)이 수평방향으로 배치되었으나 이는 예시에 불과한 것이므로 도 3의 경우처럼 수직방향으로 배치하여도 무방하다. 또한 도 6에는 제2관체(121)의 상단이 밀폐된 것으로 도시하였으나 역시 예시에 불과한 것이므로 도 3의 경우처럼 분리가능한 캡을 장착할 수도 있다.
한편 연결부재를 사용하지 않는 경우에는 제1공간(111)에서 기화된 냉매가 제2공간(112)으로 효과적으로 유입시키기 위하여 제1관체(112)의 내부에 디퓨저(140)를 별도로 설치하는 것이 바람직하다. 연결부재(130)를 사용하는 경우에도 디퓨저(140)를 추가로 설치할 수도 있을 것이다.
디퓨저(140)는 도 7에 도시된 바와 같이 상협하광(上狹下廣)의 갓형상을 가지는 몸체(141), 몸체(141)의 상단 중앙부에 형성된 제1관통부(142), 몸체(141)의 주변부에 형성된 다수의 제2관통부(144)를 구비한다.
몸체(141)는 판재를 갓형상으로 가공한 것이 바람직하지만, 적어도 상협하광의 저면부가 형성된 것이라면 도시된 형상에 국한되지는 않는다.
제1관통부(142)는 상부에 위치하는 제2관체(122)의 하단 개구부보다 작거나 같은 직경을 가지는 것이 바람직하다. 그래야만 제1관통부(142)를 통과한 기체가 제2공간(121)의 내부로 원활하게 진입할 수 있기 때문이다.
이러한 디퓨저(140)는 몸체(141)의 가장자리(143)가 제1관체(112)의 내벽에 밀착되도록 제1관체(112)의 내부에, 특히 상단 부근에 장착된다. 특히 몸체(141)가 상협하광의 구조이므로 상승하는 냉매기체의 유속은 좁아지는 단면적으로 인해 점차 증가하게 되며, 이로 인해 냉매기체가 보다 신속하게 제1공간(111)에서 제2공간(121)으로 이동할 수 있게 된다.
제2관통부는(144)는 냉매기체의 유로로 사용됨과 동시에 제2공간(121)에서 응축된 냉매액체가 제1공간(111)으로 귀환하는 경로로도 사용된다.
도 8은 디퓨저(140)의 다른 실시예를 나타낸 것으로서, 상협하광(上狹下廣)의 갓형상을 가지는 몸체(141), 몸체(141)의 상단 중앙부에 형성된 제1관통부(142), 몸체(141)의 주변부에 형성된 다수의 제2관통부(144)를 구비하는 점은 도 7과 동일하지만 몸체(141)의 저면부에 하부로 갈수록 직경이 커지는 가이드관(146)이 장착된 점에 특징이 있다.
상기 가이드관(146)은 그 내부공간이 제1관통부(142)와 연통된다. 따라서 가이드관(146)의 하단부로 유입된 냉매기체는 갈수록 좁아지는 단면적으로 인해 유속이 증가하면서 제1관통부(142)를 거쳐 신속히 상부의 제2공간(121)으로 이동하게 된다. 도 9는 이러한 디퓨저(140)가 장착된 복합방열기구를 나타낸 것이다.
도 10은 본 발명의 제1실시예에 따른 복합방열기구의 다른 변형예를 나타낸 단면도이다. 즉, 제1관체(112)의 내부에 전술한 구조의 디퓨저(140)를 설치하고 제1관체(112)의 상단을 캡(126)으로 밀폐함으로써 제2관체를 생략할 수 있다. 이 경우 캡(126)의 상단에는 방열을 위한 캡방열핀(127)이 장착되는 것이 바람직하다.
비록 제1관체(112)만을 사용하였지만 제1관체(112)의 내부공간이 디퓨저(140)를 기준으로 하부공간(111a)과 상부공간(111b)으로 구획되고, 디퓨저(140)가 하부공간(111a)에서 기화된 냉매기체를 신속히 상부공간(111b)으로 이동시키는 역할을 수행한다. 따라서 비록 단층구조이긴 하지만 제1관체(112)가 적절한 길이를 가진다면 전술한 복층구조의 복합방열기구와 같은 방열효과를 얻을 수 있다.
제2실시예
본 발명의 제2실시예에 따른 복합방열기구는 상대적으로 대면적의 열원에 사용하기 위한 것으로서 베이스의 내부에도 냉매가 주입되는 점에 특징이 있다.
도 11 내지 도 13은 각각 본 발명의 제2실시예에 따른 복합방열기구(200)의 사시도, 절개사시도 및 단면도이다.
제2실시예에 따른 복합방열기구(200)는 내부에 공간을 구비하는 베이스(210), 베이스(210)의 일면(도면에는 상면)에 결합되고 그 내부의 공간이 베이스내부공간(212)과 연통되는 다수의 방열기구를 포함한다.
상기 다수의 방열기구는 각각 제1실시예의 복합방열기구(100)와 실질적으로 동일한 것으로서 내부에 제1공간(111)을 가지는 제1방열부(110)와, 내부에 제2공간(121)를 가지는 제2방열부(120)가 연결부재(130)를 이용하여 상하로 연결된 것으로서, 제1공간(111) 및 제2공간(111,121)에는 냉매가 주입된다.
제1방열부(110) 및 제2방열부(120)의 구조는 제1실시예에서 설명한 바와 동일하므로 여기서는 중복설명을 생략하기로 한다.
또한 도 11 내지 도 13에서는 디퓨저 역할을 하는 연결부재(130)를 사용하여 제1관체(112) 및 제2관체(122)를 결합한 경우만을 도시하였으나, 제1실시예에서 설명한 바와 같이 연결부재(130)를 생략하고 제1관체(112)와 제2관체(122)를 직접 결합할 수도 있다. 또한 제1관체(112)의 내부에는 전술한 바와 같은 디퓨저(140)를 설치할 수도 있다. 또한 제1 및 제2관체(112,122)가 적층된 복층구조의 방열기구뿐만 아니라 도 10에 도시된 바와 같은 단층구조의 방열기구를 베이스(210)에 장착할 수도 있다.
다만, 본 발명의 제2실시예에서는 제1방열부(110)의 제1관체(112)의 하단부가 밀폐되는 것이 아니라 베이스(210)에 형성된 베이스관통부(214)를 통해 베이스내부공간(212)과 연통된다. 따라서 방열기구의 제1 및 제2공간(111,112)은 베이스내부공간(212)과 연통된 상태가 된다.
베이스내부공간(212)은 베이스(210)의 전체 면적에 대응하는 크기를 가질 수도 있으나 열원(50)에 대응하는 크기로 형성하는 것이 바람직하다. 베이스의 측면에는 베이스내부공간(212)을 외부와 격리시키는 베이스캡(216)이 장착되고, 베이스의 상면에는 베이스방열핀(218)이 장착된다. 베이스방열핀(218)은 압출성형 또는 진공다이캐스팅 등의 방법을 통해 베이스(210)와 일체로 제작하는 것이 바람직하다.
베이스방열핀(218)은 그 높이가 제1관체(112)보다는 작은 것이 바람직하다. 그래야만 제1관체(112)에 결합된 방열핀(114)을 통해서 원활한 열교환이 이루어질 수 있기 때문이다.
이하에서는 본 발명의 제2실시예에 따른 복합방열기구(200)의 동작을 설명한다.
베이스(210)의 저면에 장착된 열원(50)에서 열이 발생하면, 베이스내부공간(212)에 채워진 냉매가 기화되고, 기화된 냉매기체는 베이스내부공간(212)에서 확산된다. 확산된 냉매기체의 일부는 수평방향으로 이동하여 베이스(210)의 단부에서 열교환한 후 응축되고, 나머지 일부는 확산 중에 제1관체(112) 및 제2관체(122)의 내부로 유입된 후 제1실시예에서 설명한 바와 같은 열교환 과정을 거쳐 응축된 후 다시 베이스내부공간(212)으로 이동한다.
즉, 제2실시예에 따른 복합방열기구(200)에서는 베이스내부공간(212)에서 냉매가 기화되고, 기화된 냉매기체가 베이스(210) 자체의 열교환 뿐만 아니라 베이스(210)에 수직방향으로 부착된 제1 및 제2관체(112, 212)에서의 열교환을 통해 응축되므로 대면적의 열원(50)에서 발생한 열을 보다 신속하게 외부로 방출할 수 있게 된다.
한편 제2실시예는 대면적 또는 대량의 열원이 베이스에 장착되는 경우에 효과적인 방열을 위해 고안된 것이지만, 단일의 열원 또는 소량의 열원에 대해서도 사용할 수 있음은 물론이다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 전술한 실시예에 한정되지 않고 다양한 형태로 변형 또는 수정되어 실시될 수 있다. 그리고 이와 같이 변형 또는 수정된 실시예가 후술하는 특허청구범위에 포함된 본 발명의 기술적 사상을 포함한다면 본 발명의 권리범위에 속함은 당연하다.
100, 200: 복합방열기구 110: 제1방열부
111: 제1공간 112: 제1관체
114: 방열핀 116: 베이스
117: 삽입부 120: 제2방열부
121: 제2공간 122: 제2관체
124: 방열핀 126: 캡
128: 삽입부 130: 연결부재
135: 경사면 140: 디퓨저
141: 몸체 142: 제1관통부
144: 제2관통부 146: 가이드관
210: 베이스 212: 베이스내부공간
214: 베이스관통부 216: 베이스캡
218: 베이스방열핀

Claims (5)

  1. 내부공간을 구비하며, 측면에는 다수의 방열핀이 형성되고 상단은 밀폐된 관체;
    열원이 장착되는 부분으로서, 상기 관체의 하단에 결합되어 상기 내부공간을 밀폐하는 베이스;
    상기 관체의 상기 내부공간에 주입된 냉매;
    냉매기체를 상부로 원활히 이동시키기 위하여 그 주변부가 상기 관체의 내벽에 장착되는 것으로서, 저면부에 상협하광의 경사면을 구비하고 중앙부에 기체유동을 위한 관통부가 형성된 디퓨저;
    를 포함하는 복합방열기구
  2. 측면에 다수의 방열핀이 형성된 제1 관체;
    열원이 장착되는 부분으로서, 상기 제1관체의 하단에 결합되는 베이스;
    상기 제1관체의 상단에 위치하며 측면에 다수의 방열핀이 형성되고, 상기 제1관체보다 직경이 작은 제2관체;
    상단부는 상기 제2관체의 하단에 결합되고 하단부는 상기 제1관체의 상단에 결합되며, 냉매기체를 상부로 원활히 이동시키기 위하여 저면부에 형성된 상협하광의 경사면과 기체유동을 위해 중앙부에 형성된 관통부를 구비하는 연결부재;
    를 포함하는 복합방열기구
  3. 내부공간을 구비하며, 일면에는 다수의 관통부가 형성되고 타면에는 열원이 장착되는 베이스;
    상단은 밀폐되고 측면에 다수의 방열핀을 구비하며, 하단이 상기 각 관통부를 둘러싸도록 상기 베이스의 상기 일면에 장착되어 상기 각 관통부를 통해 상기 베이스의 내부공간과 각각 연통되는 다수의 관체;
    상기 베이스의 내부공간에 주입된 냉매;
    를 포함하는 복합방열기구
  4. 제3항에 있어서,
    상기 다수의 관체의 각각의 내부에는, 냉매기체를 상부로 원활히 이동시키기 위하여 그 주변부가 상기 관체의 내벽에 장착되는 것으로서 저면부에 상협하광의 경사면을 구비하고 중앙부에 기체유동을 위한 관통부가 형성된 디퓨저가 설치된 것을 특징으로 하는 복합방열기구
  5. 제1항 또는 제3항에 있어서,
    상기 관체는 제1관체의 상단에 상기 제1관체보다 작은 직경의 제2관체가 결합된 복층구조인 것을 특징으로 하는 복합방열기구
KR1020120023407A 2012-03-07 2012-03-07 열 확산 기능을 가지는 복합방열기구 KR20120034182A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120023407A KR20120034182A (ko) 2012-03-07 2012-03-07 열 확산 기능을 가지는 복합방열기구

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120023407A KR20120034182A (ko) 2012-03-07 2012-03-07 열 확산 기능을 가지는 복합방열기구

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020100084643A Division KR101173767B1 (ko) 2010-08-31 2010-08-31 열 확산 기능을 가지는 복합방열기구

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20120034182A true KR20120034182A (ko) 2012-04-10

Family

ID=46136657

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020120023407A KR20120034182A (ko) 2012-03-07 2012-03-07 열 확산 기능을 가지는 복합방열기구

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20120034182A (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101410517B1 (ko) * 2012-09-12 2014-06-20 (주)우신에이펙 냉매를 이용한 탈착형 방열체를 갖는 고출력 엘이디 등기구
WO2020050690A3 (ko) * 2018-09-06 2020-04-30 엘이디라이텍(주) Led 조명 모듈

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101410517B1 (ko) * 2012-09-12 2014-06-20 (주)우신에이펙 냉매를 이용한 탈착형 방열체를 갖는 고출력 엘이디 등기구
WO2020050690A3 (ko) * 2018-09-06 2020-04-30 엘이디라이텍(주) Led 조명 모듈

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101173767B1 (ko) 열 확산 기능을 가지는 복합방열기구
TWI317006B (ko)
US8737071B2 (en) Heat dissipation device
TWI525300B (zh) 功率模組用複合式散熱器組件
US8813834B2 (en) Quick temperature-equlizing heat-dissipating device
EP2431701B1 (en) Heat dissipation device and radio frequency module with same
WO2011145618A1 (ja) 沸騰冷却器
TWI426859B (zh) 散熱模組、均溫元件及均溫元件之製造方法
EP2057678A1 (en) Three-dimensional thermal spreading in an air-cooled thermal device
JP2010010128A (ja) 受動性放熱器及び街路灯放熱装置
US20090205812A1 (en) Isothermal vapor chamber and support structure thereof
TWI443944B (zh) Thin hot plate structure
US9273909B2 (en) Heat pipe structure, and thermal module and electronic device using same
US20150129175A1 (en) Thermosyphon heat sink
US11051427B2 (en) High-performance electronics cooling system
WO2021253813A1 (zh) 热超导散热板、散热器及5g基站设备
CN111473670A (zh) 热超导传热板及散热器
KR20120034182A (ko) 열 확산 기능을 가지는 복합방열기구
CN210014478U (zh) 一种散热器、空调室外机和空调器
CN219372924U (zh) 一种散热元件及热虹吸散热器
US20100139888A1 (en) Heat spreader and heat dissipation device using same
KR101272346B1 (ko) 히트파이프가 장착된 냉각장치
CN210014475U (zh) 一种散热器、空调室外机和空调器
CN210014476U (zh) 一种散热器、空调室外机和空调器
US20110290451A1 (en) Heat cooler

Legal Events

Date Code Title Description
A107 Divisional application of patent
WITN Withdrawal due to no request for examination