KR20120079290A - A high efficiency heat insulation board using shape memory alloy - Google Patents

A high efficiency heat insulation board using shape memory alloy Download PDF

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KR20120079290A
KR20120079290A KR1020110000507A KR20110000507A KR20120079290A KR 20120079290 A KR20120079290 A KR 20120079290A KR 1020110000507 A KR1020110000507 A KR 1020110000507A KR 20110000507 A KR20110000507 A KR 20110000507A KR 20120079290 A KR20120079290 A KR 20120079290A
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shape memory
memory alloy
heat sink
heat dissipation
heat
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KR1020110000507A
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최승복
한영민
전준철
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인하대학교 산학협력단
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    • H05K7/00Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
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Abstract

PURPOSE: A high efficiency cooling pin using a shape memory alloy is provided to increase thermal conductivity through wide surface by expanding pins according to increase of temperature. CONSTITUTION: A plurality of radiation fins(22) is formed in a long band form by using an elastic body. The elastic body has excellent thermal conductivity. A plurality of the radiation pins is attached to a shape memory alloy. The shape memory alloy is transformed according to temperature. A plurality of the radiation pins has a rounded shape.

Description

형상기억합금을 이용한 고효율 방열판{A high efficiency heat insulation board using shape memory alloy}High efficiency heat insulation board using shape memory alloy {A high efficiency heat insulation board using shape memory alloy}

본 발명은 컴퓨터 등 여러 분야에 걸쳐 각종 기기에 적용되는 방열판에 관한 것으로, 더 상세하게는, 형상기억합금(shape memory alloy)을 이용하여, 종래의 방열판의 핀을 가늘고 긴 띠와 같은 형상을 가지는 핀으로 대체함으로써, 상온에서는 최소한의 핀 체적을 가지도록 하면서도, 장치가 작동하여 온도가 상승하게 되면 각각의 핀이 팽창하여 주어진 공간에서 방열판의 표면적을 최대화하도록 구성된 것을 특징으로 하는 형상기억합금을 이용한 고효율 방열판에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to heat sinks applied to various devices in various fields, such as computers, and more particularly, by using shape memory alloys, fins of conventional heat sinks have a shape like a long strip. By replacing with fins, the shape memory alloy is characterized in that it is configured to maximize the surface area of the heat sink in a given space by expanding each fin when the device is operated and the temperature rises, while maintaining a minimum fin volume at room temperature. It relates to a high efficiency heat sink.

일반적으로, 방열판은 기계나 각종 장치의 온도를 외부로 방출시켜 주는 역할을 하는 것으로, 넓은 표면적과 열전도도가 좋아야 한다는 조건을 가진다. In general, the heat sink serves to release the temperature of the machine or various devices to the outside, and has a condition that the large surface area and the thermal conductivity should be good.

이러한 종래의 방열판은, 대부분 변형이 불가능한 고정체로서 설치되므로 넓은 표면적을 가지기 위하여 상대적으로 큰 부피가 필요하며, 이로 인해 각종 장치의 부피를 필요 이상으로 증가시키고, 소형화에 방해요인이 되는 동시에, 설치하는데에도 장소를 많이 차지하게 되는 등의 여러 가지 어려움의 요인이 된다. Since the conventional heat sink is installed as a fixture that is mostly non-deformable, a relatively large volume is required to have a large surface area, thereby increasing the volume of various devices more than necessary, and preventing the miniaturization and installing them. Even though it takes up a lot of places, it becomes a factor of various difficulties.

상기한 바와 같은 종래의 방열판 구성의 예로서는, 예를 들면, 한국 등록특허공보 제10-0446958호(2004.08.24. 등록)에 기재된 바와 같은 "휴대용 컴퓨터의 방열 장치"가 있다. As an example of the conventional heat sink structure as described above, there is a "heat radiating device for a portable computer" as described, for example, in Korean Patent Publication No. 10-0446958 (registered on August 24, 2004).

상기한 등록특허 제10-0446958호의 "휴대용 컴퓨터의 방열 장치"는, 휴대용 컴퓨터의 본체 내부에서 발생되는 전기적 발열을 디스플레이부로 전달하여 외부로 방출하는 휴대용 컴퓨터의 방열장치에 관한 것이다. The above-described heat dissipation device of a portable computer of the Patent No. 10-0446958 relates to a heat dissipation device of a portable computer that transmits electrical heat generated inside the main body of the portable computer to a display unit and discharges it to the outside.

즉, 더 상세하게는, 상기한 등록특허 제10-0446958호의 "휴대용 컴퓨터의 방열 장치"는, 종래의 형상기억 합금을 이용한 방법은 형상기억합금이 직접적인 열전도 역할을 수행하지 않고 단지 전기적 방열장치의 보조수단에 한정되어 있기 때문에 휴대용 컴퓨터에 내장되는 고집적화된 장치의 전기적 발열을 해소하기에는 역부족이었던 문제점을 해결하기 위해, 휴대용 컴퓨터의 본체 내부에서 발생된 전기적 발열을 디스플레이부를 통하여 효과적으로 방출함으로써 본체 내부에 장착된 전자회로가 안정적으로 동작할 수 있도록 하는 방열장치를 제공하는 것을 목적으로 하는 것이다. That is, more specifically, the "heat radiation device of a portable computer" of the above Patent No. 10-0446958, the method using a conventional shape memory alloy, the shape memory alloy does not play a role of direct heat conduction, but only of the electrical heat radiation device In order to solve the problem that it was not sufficient to solve the electric heat generated by the integrated device built into the portable computer because it is limited to the auxiliary means, by mounting the inside of the main body by effectively discharging the electric heat generated inside the main body of the portable computer through the display unit It is an object of the present invention to provide a heat dissipation device capable of stably operating an electronic circuit.

이를 위해, 상기한 등록특허 제10-0446958호의 "휴대용 컴퓨터의 방열 장치"는, 휴대용 컴퓨터의 본체 내부에서 발생되어 디스플레이부로 전달된 전기적 발열을 외부로 방출하기 위해, 상기 디스플레이부는 리어케이스 외측에 부착된 전열 핀을 추가로 포함하고, 상기 전열 핀은 형상기억합금으로 구성되는 것을 특징으로 한다. To this end, the "heat radiation device of a portable computer" of the Patent No. 10-0446958 described above, the display unit is attached to the outside of the rear case in order to discharge the electric heat generated inside the main body of the portable computer and transmitted to the display unit to the outside. It further comprises a heat transfer fin, characterized in that the heat transfer fin is composed of a shape memory alloy.

즉, 상기한 등록특허는, 전열 핀이 벽면의 온도에 따라 온도가 올라가면 구부러지고 온도가 내려가면 평평하게 되는 양방향 형상기억합금으로 구성되어, 벽면의 온도가 낮을 때에는 벽면에 달라붙어서 수납되어 있다가, 벽면의 온도가 올라가면 전열 핀 이 구부러지면서 주위의 유체 속으로 깊이 침투하여, 핀의 돌출부와 벽 부착점 사이에 높은 온도차가 발생하는 것에 의해 열전달을 증진시키게 되는 것이다. That is, the above-mentioned patent is composed of a bidirectional shape memory alloy that the heat transfer fin is bent when the temperature rises according to the temperature of the wall surface and flattened when the temperature is lowered, and is attached to the wall surface when the temperature of the wall surface is low. When the wall temperature rises, the heat transfer fins bend and penetrate deeply into the surrounding fluid, thereby increasing heat transfer by generating a high temperature difference between the protrusions of the fins and the wall attachment point.

그러나 상기한 등록특허의 방열장치는 열을 전달하는 핀의 구성이 하나뿐으로, 그 방열면적이 작아 적용 분야가 노트북 컴퓨터, 휴대전화, 오디오 등의 비교적 소형의 전자제품에 한정되는 것이었다. However, the heat dissipation device of the registered patent has only one configuration for transmitting heat, and its heat dissipation area is small, so that the application field is limited to relatively small electronic products such as notebook computers, mobile phones, and audio.

또한, 이러한 종래기술의 다른 예로서, 예를 들면, 한국 등록특허 제10-0220508호(1999.06.22. 등록)에 기재된 바와 같은 "형상기억 합금을 이용한 오디오 앰프의 방열장치"가 있다. In addition, as another example of such a prior art, there is a "heat radiation device of an audio amplifier using a shape memory alloy" as described, for example, in Korean Patent No. 10-0220508 (registered on June 22, 1999).

상기한 등록특허 제10-0220508호에 기재된 바와 같은 "형상기억 합금을 이용한 오디오 앰프의 방열장치"는, 앰프 내부에서 발생하는 열을 외부로 배출시키기 위해 형성된 방열구를 통해 먼지 등과 같은 이물질이 앰프 내부로 유입되므로서 제품 성능을 저하시키는 것을 방지할 뿐만 아니라, 냉각 성능을 향상시키도록 해주는 형상기억합금을 이용한 오디오 앰프의 방열장치에 관한 것으로서, 종래의 앰프는 그 위에 튜너 또는 레이저 디스크 플레이어 등을 놓고 사용하므로 상부 방열구로는 열의 방출이 이루어지지 않을 뿐만 아니라, 앰프 내에 냉각팬을 설치하면 팬에서 발생되는 소음으로 인해 음악감상에 방해가 되는 문제점 등을 해결하고자 하는 것이다. As described in the above-mentioned Patent No. 10-0220508, "The heat dissipation device of the audio amplifier using the shape memory alloy", the foreign matter such as dust through the heat dissipation hole formed to discharge the heat generated inside the amplifier to the outside of the amplifier This is a heat dissipation device of an audio amplifier using a shape memory alloy that not only prevents product performance from being lowered and improves cooling performance, but a conventional amplifier has a tuner or a laser disc player placed thereon. Since the upper heat dissipation is not used to emit heat, and to install a cooling fan in the amplifier is to solve the problem of disturbing the music enjoyment due to the noise generated from the fan.

이를 위해, 상기한 등록특허 제10-0220508호의 "형상기억 합금을 이용한 오디오 앰프의 방열장치"는, 앰프 케이스의 상부 방열구를 없애는 대신 앰프의 측면부에 형상기억합금 스프링에 의해 좌, 우로 벌려지는 개폐판을 설치함으로써 앰프내에 이물질의 유입을 방지할 뿐만 아니라, 향상된 방열효과를 얻도록 하는 것을 특징으로 한다. To this end, the "radiating device of the audio amplifier using the shape memory alloy" of the Patent No. 10-0220508, the opening and closing of the left and right opening by the shape memory alloy spring on the side of the amplifier instead of removing the upper heat dissipation opening of the amplifier case. The installation of the plate not only prevents foreign matter from entering the amplifier, but also improves heat dissipation.

그러나 상기한 등록특허 제10-0220508호의 방열장치는, 개폐판의 개폐를 통해 환기를 행하는 구성일 뿐, 엄밀히 말하면 방열판과 같은 구조를 통해 직접적인 방열을 행하는 구성은 아니었다. However, the heat dissipation device of Patent No. 10-0220508 is only a configuration for performing ventilation through opening and closing of the opening and closing plate, not strictly a direct heat dissipation through a structure such as a heat sink.

아울러, 상기한 바와 같은 종래기술의 또 다른 예로서, 예를 들면, 한국 공개특허공보 제10-1996-0028746호(1996.07.22. 공개)에 기재된 "전자제품의 방열장치"와 같은 것이 있다. In addition, as another example of the prior art as described above, there is, for example, such as the "heat radiating device of electronic products" described in Korea Patent Publication No. 10-1996-0028746 (published on July 22, 1996).

상기한 공개특허공보 제10-1996-0028746호의 "전자제품의 방열장치"는, 전자제품 내부의 PCB상에 설치된 방열판의 수직상방에 해당되는 상부패널 일부를 절개하여 형성되는 방열뚜껑과, 방열판 상면의 소정위치와 이에 대응하는 방열뚜껑의 저면 소정위치 사이에 설치되어 방열판의 온도가 소정온도이상이 되면 신장되고 이하면 수축되어 방열뚜껑을 자동으로 개폐시키는 다수개의 형상기억합금 스프링과, 방열뚜껑의 형태에 따라 형성되는 상부패널상의 개폐공 측면으로부터 중심쪽으로 돌출되어 방열뚜껑의 닫힘 동작시 방열뚜껑이 상부패널과 동일 수평면을 유지하도록 하는 받침턱을 포함하여 구성된다. The above-mentioned "heat dissipation device of electronic products" of the Patent Publication No. 10-1996-0028746, the heat dissipation lid formed by cutting a portion of the upper panel corresponding to the vertical upper portion of the heat dissipation plate installed on the PCB inside the electronics, and the heat sink upper surface And a plurality of shape memory alloy springs installed between the predetermined position of the heat sink and the bottom surface of the corresponding heat dissipation lid, and extending when the temperature of the heat sink is above the predetermined temperature, and then contracting to automatically open and close the heat dissipation lid. Protruding toward the center from the side of the opening and closing hole on the upper panel formed in accordance with the shape is configured to include a support jaw to maintain the same horizontal plane as the upper panel during the closing operation of the heat dissipation lid.

따라서 상기한 바와 같은 구성에 의해, 상기한 공개특허공보 제10-1996-0028746호의 "전자제품의 방열장치"는, 전자제품의 장시간 사용에 따라 PCB상의 방열판이 과열되면 상부패널의 일부분이 자동적으로 들려지도록 하여 열이 효율적으로 방출되도록 하고, 온도가 떨어지면 자동적으로 닫혀지도록 구성된다. Therefore, according to the configuration as described above, the "heat radiating device of the electronic product" of the above-mentioned Patent Publication No. 10-1996-0028746, a part of the upper panel automatically when the heat sink on the PCB is overheated with a long time use of the electronic products It is configured to be lifted so that heat can be efficiently released and automatically closed when the temperature drops.

그러나 상기한 공개특허공보 제10-1996-0028746호의 "전자제품의 방열장치"도, 상기한 등록특허 제10-0220508호와 마찬가지로 일종의 환기수단으로서의 방열수단을 기재하고 있고, 방열장치 자체의 크기를 줄이는 방법이나 방열면적을 확대할 수 있는 방법에 대하여는 전혀 기재되어 있지 아니하였다. However, the above-mentioned "heat dissipation device for electronic products" of the Patent Publication No. 10-1996-0028746 also describes a heat dissipation means as a kind of ventilation means, similar to the above-mentioned Patent No. 10-0220508, the size of the heat dissipation device itself The method of reducing or increasing the heat dissipation area is not described at all.

따라서 상기한 바와 같이, 방열판의 구성에 있어서, 설치 전에는 작은 부피를 차지하여 설치가 용이하고, 설치 후에는 충분한 열전도도를 가지기 위해 넓은 면적을 가지는 방열판을 제공하는 것이 필수적으로 요구되나, 아직까지 그러한 요구를 모두 만족시키는 방열판의 구조나 형성방법은 제공되지 못하고 있는 실정이다. Therefore, as described above, in the configuration of the heat sink, it is essential to provide a heat sink having a large area in order to have a small volume before installation and to be easy to install, and to have sufficient thermal conductivity after installation. The structure and the formation method of the heat sink which satisfy all the requirements are not provided.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 방열판의 문제점들을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 따라서 본 발명의 목적은, 설치 전에는 적은 부피를 차지하여 설치가 용이하고, 설치 후에는 무수히 많은 핀들이 온도의 상승에 따라 팽창하여, 넓은 면적을 통하여 충분한 열전도도를 가짐으로써 적은 부피로 효율적인 방열효과를 제공할 수 있는 새로운 형상기억합금을 이용한 고효율 방열판을 제공하고자 하는 것이다. The present invention has been devised to solve the problems of the conventional heat sink as described above. Therefore, the object of the present invention is to occupy a small volume before installation and to facilitate the installation, and after installation, a myriad of fins are used to increase the temperature. In accordance with the expansion, it is to provide a high efficiency heat sink using a new shape memory alloy that can provide an efficient heat dissipation effect in a small volume by having sufficient thermal conductivity through a large area.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따르면, 형상기억합금을 이용한 고효율 방열판에 있어서, 높은 열전도도를 가지는 재질로 형성되어 상기 방열판의 본체를 이루는 베이스와, 유연성이 크고 열전도도가 좋은 탄성체를 이용하여 긴 띠 형태로 형성되고, 그 중앙부에 온도에 따라 변형되는 형상기억합금이 부착된 구조를 가지며, 그 일단에서부터 둥글게 감겨져 있는 형태를 가지는 다수의 방열핀을 포함하여 구성되고, 상기 방열판의 온도가 적정 온도 이상으로 상승하게 되면 상기 형상기억합금에 변형이 발생하여 상기 방열판이 감긴 형태에서 펼쳐진 형태로 변형됨으로써 방열작용이 이루어지도록 구성되고, 그것에 의해, 상기 방열판의 설치에 요구되는 공간을 감소하는 동시에, 방열면적을 크게 하여 우수한 방열효과를 가지도록 구성된 것을 특징으로 하는 형상기억합금을 이용한 고효율 방열판이 제공된다. In order to achieve the above object, according to the present invention, in the high-efficiency heat sink using the shape memory alloy, formed of a material having a high thermal conductivity and the base forming the main body of the heat sink, the flexibility and good thermal conductivity It is formed in the form of an elongated band using an elastic body, and has a structure attached to the shape memory alloy that is deformed according to the temperature in the center portion, and comprises a plurality of heat radiation fins having a shape wound round from one end, When the temperature rises above the proper temperature, the shape memory alloy is deformed and deformed from the wound form to the unfolded form, so that the heat dissipation action is performed, thereby reducing the space required for the installation of the heat sink. At the same time, the heat dissipation area is increased to have an excellent heat dissipation effect. The high-efficiency heat sink using a shape memory alloy, characterized in that the generated is provided.

여기서, 상기 베이스는, 구리, 알루미늄, 또는 그들의 합금과 같은 재질로 만들어지는 것을 특징으로 한다. Here, the base is characterized in that it is made of a material such as copper, aluminum, or their alloys.

또한, 상기 방열핀은, 얇은 알루미늄판, 탄소섬유와 같은 소재를 이용하여 형성되는 것을 특징으로 한다. In addition, the heat radiation fin is characterized in that it is formed using a material such as a thin aluminum plate, carbon fiber.

아울러, 상기 방열핀을 구성하는 탄성체는, 소성변형이 쉽게 일어나지 않으며 열전도도가 높은 재질인 것을 특징으로 한다. In addition, the elastic body constituting the heat dissipation fin is characterized in that the plastic deformation does not easily occur and is a material having high thermal conductivity.

상기한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 금속과 같은 고정체를 사용하는 종래의 일반적인 방열판을 대신하여, 열전도도가 좋은 탄성체에 온도에 따라 형상이 변형되는 형상기억합금을 적용하여 적은 부피로 효율적인 방열효과를 제공할 수 있는 새로운 형상기억합금을 이용한 고효율 방열판을 제공할 수 있다. As described above, according to the present invention, in place of the conventional general heat sink using a fixture such as metal, by applying a shape memory alloy whose shape is deformed according to temperature to an elastic body having good thermal conductivity, efficient heat dissipation with a small volume It is possible to provide a high efficiency heat sink using a new shape memory alloy that can provide an effect.

따라서 본 발명에 따르면, 설치 전에는 적은 부피를 차지하여 설치가 용이하고, 설치 후에는 온도가 상승함에 따라 팽창하여 넓은 면적을 통하여 충분한 열전도도를 가짐으로써, 적은 부피로 효율적인 방열효과를 제공할 수 있는 새로운 형상기억합금을 이용한 고효율 방열판을 제공할 수 있다. Therefore, according to the present invention, it is easy to install by taking up a small volume before installation, and after installation, it expands as the temperature rises and has sufficient thermal conductivity through a large area, thereby providing efficient heat dissipation effect with a small volume. It is possible to provide a high efficiency heat sink using a new shape memory alloy.

도 1은 종래에 사용되고 있는 방열판의 일례로서, 컴퓨터에 설치된 방열판을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 형상기억합금을 이용한 고효율 방열판의 전체적인 구성을 개략적으로 나타내는 개념도이며, 방열판에 열이 전달되기 전에 방열핀이 감긴 상태를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 형상기억합금을 이용한 고효율 방열판에 적용되는 방열핀의 구성을 개략적으로 나타내는 개념도이며, 방열판에 열이 전달되어 방열핀이 펼쳐진 상태를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 형상기억합금을 이용한 고효율 방열판에 적용되는 방열핀의 구성을 개략적으로 나타내는 개념도이다.
1 is a view showing a heat sink installed in a computer as an example of a heat sink used in the related art.
2 is a conceptual view schematically showing the overall configuration of a high-efficiency heat sink using a shape memory alloy according to the present invention, a view showing a state in which the heat radiation fin is wound before heat is transferred to the heat sink.
3 is a conceptual view schematically showing the configuration of the heat radiation fins applied to the high efficiency heat sink using the shape memory alloy according to the present invention, the heat is transferred to the heat sink is a view showing a state where the heat radiation fins are unfolded.
4 is a conceptual diagram schematically showing a configuration of a heat radiation fin applied to a high efficiency heat sink using a shape memory alloy according to the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 형상기억합금을 이용한 고효율 방열판의 구체적인 실시예에 대하여 설명한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, a specific embodiment of a high efficiency heat sink using a shape memory alloy according to the present invention will be described.

여기서, 이하에 설명하는 내용은 본 발명을 실시하기 위한 실시예일 뿐이며, 본 발명은 이하에 설명하는 실시예의 내용으로만 한정되는 것은 아니라는 사실에 유념해야 한다. Here, it should be noted that the contents described below are only examples for carrying out the present invention, and the present invention is not limited to the contents of the embodiments described below.

즉, 본 발명은 온도에 따라 반응하는 형상기업 합금을 사용하여 방열판의 형상이 온도에 따라 변형되도록 구성함으로써, 좁은 부피에서도 넓은 방열면적을 가지는 방열판을 제공하고자 하는 것이다. That is, the present invention is to provide a heat sink having a wide heat dissipation area even in a narrow volume by configuring the shape of the heat sink to be deformed according to the temperature by using a shape alloy alloy reacting with temperature.

이를 위해, 본 발명에 따르면, 종래의 일반적인 고정체를 사용하는 방열판을 대신하여, 열전도도가 좋은 탄성체에 온도에 따라 형상이 변형되는 형상기억합금을 접목하여 설치에 요구되는 공간을 감소하는 동시에, 형상기억합금의 변형을 통해 설치면적에 비하여 넓은 방열면적을 가지는 형상기억합금을 이용한 고효율 방열판이 제공된다. To this end, in accordance with the present invention, in place of the heat sink using a conventional fixed fixture, by combining a shape memory alloy that is deformed according to temperature to an elastic body having good thermal conductivity, while reducing the space required for installation, Through the deformation of the shape memory alloy, a high efficiency heat sink using a shape memory alloy having a larger heat dissipation area than the installation area is provided.

여기서, 본 발명에 따른 형상기억합금을 이용한 고효율 방열판의 상세한 내용을 설명하기 전에, 먼저 형상기억합금의 특징에 대하여 설명한다. Here, before describing the details of the high efficiency heat sink using the shape memory alloy according to the present invention, the features of the shape memory alloy will be described.

형상기억합금(shape memory alloy)이란, 일반적으로, 온도의 변화에 따라 금속의 결정구조가 변화되어 일정한 형상을 기억할 수 있는 성질을 지닌 합금을 의미하며, 일반적인 금속은 비교적 저온에서 외부 응력에 의하여 변형을 받으면 초기에는 탄성 거동을 보이다가 곧이어 소성변형이 일어나 영구 변형이 일어나게 된다. Shape memory alloy generally refers to an alloy having a property of changing a crystal structure of a metal according to a change of temperature and having a characteristic of storing a certain shape. A general metal is deformed by external stress at a relatively low temperature. When it is received, it initially shows elastic behavior, and then plastic deformation occurs and permanent deformation occurs.

그러나 일부 합금에서는 소성변형이 일어난 후에도 재료를 특정온도 이상으로 가열하면 변형되기 이전의 원래 형상으로 회복되는 현상이 일어나는 것이 발견되었고, 이와 같은 현상을 형상기억 효과(shape memory effect ; SME)라 하며, 이러한 효과를 나타내는 합금을 형상기억 합금(shape memory alloy ; SMA) 이라 부르게 되었다. However, in some alloys, it has been found that even after plastic deformation occurs, when the material is heated above a certain temperature, the phenomenon of returning to the original shape before deformation is found, and this phenomenon is called a shape memory effect (SME). The alloy that exhibits this effect is called shape memory alloy (SMA).

이러한 형상기억 합금의 종류로는 10여 종류 이상이 알려져 있으나, 그 성격이나 제조상의 문제점 등으로 실제 공업적으로 사용되고 있는 것은 현재 Ni-Ti 합금과 Cu-Zn-Al 합금 등이 있다. More than 10 types of such shape memory alloys are known, but those currently used industrially due to their characteristics and manufacturing problems include Ni-Ti alloys and Cu-Zn-Al alloys.

또한, 이러한 특성에 의해, 형상기억합금은 현재 각종 기계장치나 전자제품 및 의복에 이르기까지 다양한 분야에 걸쳐 널리 이용되고 있다. In addition, due to these characteristics, shape memory alloys are now widely used in various fields ranging from various mechanical devices, electronic products, and garments.

계속해서, 도 1을 참조하여, 현재 널리 사용되고 있는 종래의 방열판의 개략적인 구성에 대하여 설명한다. Subsequently, with reference to FIG. 1, the schematic structure of the conventional heat sink currently widely used is demonstrated.

도 1을 참조하면, 도 1은 종래의 방열판의 예로서, 컴퓨터 본체(10)에 설치된 방열판(11)의 모습을 나타내고 있다. Referring to FIG. 1, FIG. 1 illustrates a heat sink 11 installed in a computer main body 10 as an example of a conventional heat sink.

즉, 도 1에 나타낸 바와 같이, 기존의 방열판(11)은, 사각형 또는 원형으로 형상이 결정되어 있으며, 그에 따라 컴퓨터 본체(10) 내에서 다른 부품들에 비하여 상대적으로 큰 부피를 차지하고 있지만, 주어진 공간을 충분히 활용하지 못함으로 인해 복잡하고 협소한 설치공간에서 방열면적이 상당히 제한적이며 방열효과가 한정되어 있다는 단점을 가지고 있다. That is, as shown in Figure 1, the existing heat sink 11 is determined in a square or circular shape, and thus occupies a relatively large volume in comparison with other components in the computer body 10, Due to inadequate utilization of space, the heat dissipation area in the complicated and narrow installation space is quite limited and the heat dissipation effect is limited.

이러한 단점을 해결하기 위해, 본 발명은, 이하와 같이 형상기억합금을 이용하여 방열판을 구성하였다. In order to solve this disadvantage, the present invention, the heat sink using a shape memory alloy as follows.

계속해서, 도 2를 참조하여, 본 발명에 따른 형상기억합금을 이용한 고효율 방열판의 전체적인 구성에 대하여 설명한다. Next, with reference to FIG. 2, the whole structure of the high efficiency heat sink using the shape memory alloy which concerns on this invention is demonstrated.

도 2를 참조하면, 도 2는 본 발명에 따른 형상기억합금을 이용한 고효율 방열판의 전체적인 구성을 개략적으로 나타내는 개념도 및 부분 확대도이다. Referring to FIG. 2, FIG. 2 is a conceptual view and a partially enlarged view schematically showing the overall configuration of a high efficiency heat sink using a shape memory alloy according to the present invention.

즉, 도 2에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 형상기억합금을 이용한 고효율 방열판(20)은, 구리 또는 알루미늄과 같이 열전도도가 높은 물질로 형성되어 방열판(20)의 본체를 이루는 베이스(21)와, 유연성이 큰 물질로 가늘고 긴 띠 형태로 형성되어 실제로 방열작용이 이루어지는 무수히 많은 방열핀(22)을 포함하여 구성되어 있다. That is, as shown in Figure 2, the high-efficiency heat sink 20 using the shape memory alloy according to the present invention is formed of a material having a high thermal conductivity such as copper or aluminum to form the base 21 of the body of the heat sink 20 And, it is composed of a myriad of heat radiation fins 22 are formed in a long elongated strip form of a material having a high flexibility to actually perform a heat radiation action.

여기서, 베이스(21)는, 예를 들면, 구리, 알루미늄, 또는 그들의 합금 등의 재질로 만들어지고, 방열핀(22)은, 예를 들면, 얇은 알루미늄판, 탄소섬유 등과 같은 소재를 이용할 수 있다. Here, the base 21 is made of a material such as copper, aluminum, or an alloy thereof, and the heat dissipation fin 22 may be made of a material such as a thin aluminum plate or carbon fiber, for example.

더 상세하게는, 먼저, 베이스(21)에 열이 발생하기 전에는 각각의 방열핀(22)이 도 2에 나타낸 바와 같은 초기상태, 즉, 둥글게 감긴 상태로 형성되어 큰 부피를 차지하지 않으며, 그것에 의해, 좁은 면적에도 방열판의 설치가 용이하게 된다. More specifically, first, before heat is generated in the base 21, each of the heat dissipation fins 22 is formed in an initial state as shown in FIG. The heat sink can be easily installed even in a small area.

또한, 설치된 후에 베이스(21)에 열이 발생하여 방열이 필요하게 되면, 방열핀(22)에 부착된 형상기억합금이 열로 인해 변형하여, 도 3에 나타낸 바와 같이 펼쳐진 상태로 변형되어, 베이스(21)에 열이 발생하기 전에 최초의 감긴 상태에 비하여 매우 높은 방열효율을 가지게 된다. In addition, when heat is generated in the base 21 after installation and heat dissipation is required, the shape memory alloy attached to the heat dissipation fin 22 deforms due to heat, and deforms in an unfolded state as shown in FIG. ) Before heat is generated, it has very high heat dissipation efficiency compared to the initial wound state.

여기서, 이러한 방열핀(22)의 변형은, 도 4에 나타낸 바와 같이 방열핀(22)에 형상기억합금(41)이 부착되어 있는 구조로, 가늘고 긴 띠 형태로 방열핀(22)이 형성되는 것에 기인한 것이다. Here, the deformation of the heat dissipation fins 22 is a structure in which the shape memory alloy 41 is attached to the heat dissipation fins 22, as shown in FIG. 4, due to the formation of the heat dissipation fins 22 in the form of an elongated strip. will be.

즉, 도 4를 참조하면, 도 4는 상기한 바와 같은 띠 형태의 방열핀(22)의 구성을 구체적으로 나타내는 개념도이다. That is, referring to FIG. 4, FIG. 4 is a conceptual view illustrating the configuration of the heat dissipation fin 22 having a band shape as described above.

도 4에 나타낸 바와 같이, 방열핀(22)은, 가늘고 긴 띠와 같은 형상을 가지는 미세 핀으로, 상기한 바와 같이, 예를 들면, 얇은 알루미늄판, 탄소섬유 등과 같은, 유연성이 크고 열전도도가 좋은 소재로 형성되는 동시에, 온도에 따라 변형되는 형상기억합금(41)이 그 중앙부에 부착된 구조를 가지는 것이다. As shown in Fig. 4, the heat dissipation fin 22 is a fine fin having a shape such as an elongated band. As described above, for example, a thin aluminum plate, carbon fiber, or the like, has a high flexibility and good thermal conductivity. The shape memory alloy 41, which is formed of a material and deforms with temperature, is attached to the center portion thereof.

따라서 상기한 바와 같이 하여 형상기억합금(41)이 부착된 구조로 방열핀(22)을 구성함으로써, 방열판(20)의 온도가 적정 온도 이상으로 상승하게 되면 형상기억합금(41)에 변형이 발생하고, 그 길이 차이로 인하여 방열핀(22)이 도 2에 나타낸 바와 같은 감긴 상태에서, 도 3에 나타낸 바와 같은 펼쳐진 상태로 변형되게 된다. Therefore, by forming the heat dissipation fins 22 in a structure in which the shape memory alloy 41 is attached as described above, deformation occurs in the shape memory alloy 41 when the temperature of the heat sink 20 rises above an appropriate temperature. Due to the difference in length, the heat dissipation fin 22 is deformed into the unfolded state as shown in FIG. 3 in the wound state as shown in FIG. 2.

상기한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 열전도도가 좋은 탄성체에 온도에 따라 형상이 변형되는 형상기억합금을 접합하여 무수히 많은 방열판의 형상이 온도에 따라 변형되도록 구성함으로써, 종래의 일반적인 고정체를 사용하는 방열판을 대신하여 설치에 요구되는 공간을 감소하는 동시에, 형상기억합금의 변형을 통해 좁은 면적에서도 우수한 방열효과를 가지는 형상기억합금을 이용한 고효율 방열판을 제공할 수 있다. As described above, according to the present invention, by joining the shape memory alloy that the shape is deformed according to the temperature to the elastic body having good thermal conductivity, so that the shape of the myriad heat sink is deformed according to the temperature, using a conventional general fixture It is possible to provide a high efficiency heat sink using a shape memory alloy having a good heat dissipation effect even in a small area through the deformation of the shape memory alloy while reducing the space required for installation in place of the heat sink.

이상, 상기한 바와 같은 본 발명의 실시예를 통하여 본 발명에 따른 형상기억합금을 이용한 고효율 방열판의 상세한 내용에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 기재된 내용으로만 한정되는 것은 아니며, 따라서 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 설계상의 필요 및 기타 다양한 요인에 따라 여러 가지 수정, 변경, 결합 및 대체 등이 가능한 것임은 당연한 일이라 하겠다. As described above, the details of the high-efficiency heat sink using the shape memory alloy according to the present invention have been described through the embodiments of the present invention as described above, but the present invention is not limited only to the contents described in the above embodiments. It is a matter of course that the present invention can be modified, changed, combined and replaced by a person skilled in the art according to the design needs and various other factors.

10. 컴퓨터 본체 11. 방열판
20. 방열판 21. 베이스
22. 방열핀 41. 형상기억합금
10. Computer Base 11. Heat Sink
20. Heat sink 21. Base
22. Heat radiation fins 41. Shape memory alloy

Claims (4)

형상기억합금을 이용한 고효율 방열판에 있어서,
높은 열전도도를 가지는 재질로 형성되어 상기 방열판의 본체를 이루는 베이스와,
유연성이 크고 열전도도가 좋은 탄성체를 이용하여 긴 띠 형태로 형성되고, 그 중앙부에 온도에 따라 변형되는 형상기억합금이 부착된 구조를 가지며, 그 일단에서부터 둥글게 감겨져 있는 형태를 가지는 다수의 방열핀을 포함하여 구성되고,
상기 방열판의 온도가 적정 온도 이상으로 상승하게 되면 상기 형상기억합금에 변형이 발생하여 상기 방열판이 감긴 형태에서 펼쳐진 형태로 변형됨으로써 방열작용이 이루어지도록 구성되고, 그것에 의해, 상기 방열판의 설치에 요구되는 공간을 감소하는 동시에, 방열면적을 크게 하여 우수한 방열효과를 가지도록 구성된 것을 특징으로 하는 형상기억합금을 이용한 고효율 방열판.
In the high efficiency heat sink using the shape memory alloy,
A base formed of a material having high thermal conductivity and forming a main body of the heat sink;
It is formed in the form of a long band using an elastic body having high flexibility and good thermal conductivity, and has a structure in which a shape memory alloy is attached to a central portion thereof, which is deformed according to temperature, and includes a plurality of heat dissipation fins having a shape wound round from one end thereof. Configured by
When the temperature of the heat sink rises above the proper temperature, the deformation occurs in the shape memory alloy, and the heat sink is deformed into a unfolded form in a wound form, whereby a heat dissipation action is performed, whereby it is required to install the heat sink. A high efficiency heat sink using a shape memory alloy, which is configured to reduce space and increase heat dissipation area to have an excellent heat dissipation effect.
제 1항에 있어서,
상기 베이스는, 구리, 알루미늄, 또는, 그들의 합금과 같은 재질로 만들어지는 것을 특징으로 하는 형상기억합금을 이용한 고효율 방열판.
The method of claim 1,
The base is a high-efficiency heat sink using a shape memory alloy, characterized in that made of a material such as copper, aluminum, or their alloys.
제 1항에 있어서,
상기 방열핀은, 얇은 알루미늄판, 또는, 탄소섬유와 같은 소재를 이용하여 형성되는 것을 특징으로 하는 형상기억합금을 이용한 고효율 방열판.
The method of claim 1,
The heat radiation fin is a high efficiency heat sink using a shape memory alloy, characterized in that formed using a thin aluminum plate, or a material such as carbon fiber.
제 1항에 있어서,
상기 방열핀을 구성하는 탄성체는 소성변형이 쉽게 일어나지 않으며 열전도도가 높은 재질인 것을 특징으로 하는 형상기억합금을 이용한 고효율 방열판.
The method of claim 1,
The elastic body constituting the heat dissipation fin is a high-efficiency heat sink using a shape memory alloy, characterized in that the plastic deformation does not occur easily and the material has high thermal conductivity.
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