KR20140085011A - air cooling system - Google Patents

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KR20140085011A
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Abstract

The present invention relates to an air cooling apparatus, and more specifically, to an air cooling apparatus which can quickly and efficiently discharge the heat generated by a heat emission module. The air cooling apparatus according to the present invention includes: the heat emission module with a lower surface coupled to multiple cooling pins; and a heat sink which is coupled to the lower part of the heat emission module to discharge the heat generated by the heat emission module and has a flow path formed in a front-rear direction to let a fluid pass through, and includes insertion holes where the cooling pins are inserted to have the ends exposed to the outside. Protruding jaws are formed on the lower surface in the flow path to protrude to the direction toward the cooling pins from the opposite direction to make the front side of the section space of the flow path narrower than that of the rear side.

Description

공냉식 냉각장치 { AIR COOLING SYSTEM }[0001] AIR COOLING SYSTEM [0002]

본 발명은 공냉식 냉각장치에 관한 것으로서, 특히 발열모듈에서 발생된 열을 보다 신속하고 효율적으로 외부로 방열할 수 있는 공냉식 냉각장치에 관한 것이다.The present invention relates to an air cooling type cooling apparatus, and more particularly to an air cooling type cooling apparatus capable of dissipating heat generated from a heat generation module to the outside more quickly and efficiently.

현재 하이브리드 및 전기 차량에는 차량의 하이브리드 시스템을 제어하는 인버터가 장착된다. Currently, hybrid and electric vehicles are equipped with inverters that control the hybrid system of the vehicle.

인버터는 DC 전압을 모터 구동용 AC 3상 전압으로 변환하는 역할을 한다.The inverter functions to convert DC voltage to AC three-phase voltage for motor drive.

여기에 핵심 부품이 파워모듈이다. The key component here is the power module.

파워모듈은 동작시 열을 발생하게 되는데 얼마나 방열을 잘 하느냐에 따라 성능 및 수명에 영향을 끼치게 된다. Power modules generate heat during operation, which affects performance and lifetime depending on how well they are dissipated.

따라서 인버터는 성능에 따라 공냉식과 수냉식 인버터로 구분된다. Therefore, the inverter is divided into air-cooled type and water-cooled type inverter according to performance.

전기자 모드로 동작하는 풀 하이브리드 시스템에 적용되는 인버터는 고성능으로 좀 더 높은 냉각성능을 필요로 하기 때문에 수냉식으로 개발되고, 엔진을 보조하는 소프트 하이브리드 시스템의 경우 상대적으로 요구성능이 낮아 공냉식 인버터가 적용된다. An inverter applied to a full-hybrid system operating in armature mode is developed as a water-cooled type because it requires higher cooling performance and a higher performance. In the case of a soft hybrid system supporting an engine, the air cooling type inverter is applied because the required performance is relatively low .

최근에는 수냉식의 성능을 향상시키기 위해 직접냉각방식의 파워모듈을 적용하고 있는 추세이다. In recent years, direct cooling type power modules have been applied to improve water-cooled performance.

수냉식 인버터는 냉각수를 이용하여 냉각하는 방식으로 냉각유로의 사이즈가 작은 장점이 있지만 냉각수를 씰링하기 위한 기술이 필요하다. Water-cooled inverters are cooled by cooling water, which is advantageous in that the size of the cooling channel is small, but a technique for sealing the cooling water is required.

공냉식 인버터는 공기 블로워를 이용하여 냉각하는 방식으로 수냉식 대비 히트싱크의 사이즈가 증가하게 된다. The air-cooled inverter is cooled using an air blower, which increases the size of the water-cooled type heat sink.

종래의 공냉식 인버터는 간접냉각방식의 파워모듈을 적용하여 파워모듈에서 발생하는 열이 별도로 구성된 히트싱크의 냉각핀을 통하여 외부로 빠져나가게 된다. In a conventional air-cooled inverter, an indirect cooling type power module is applied so that the heat generated in the power module is discharged to the outside through the cooling pin of the heat sink.

즉, 파워모듈(발열모듈)에 냉각핀이 직접적으로 형성되어 있지 않고, 히트싱크에 냉각핀이 형성되어 있어, 상기 파워모듈에서 발생된 열은 상기 히트싱크를 거쳐 상기 냉각핀을 통해 외부로 방출되는바, 직접이 아닌 간접냉각을 하게 되어 방열성능이 저하된다.That is, a cooling fin is not directly formed in the power module (heat-generating module), and a cooling fin is formed in the heat sink. Heat generated in the power module is discharged to the outside through the heat sink through the cooling fin As a result, indirect cooling is performed instead of direct cooling, and the heat radiation performance is lowered.

또한, 공기의 유속을 증대시킬 수 없어 공급되는 공기의 속도에만 의존하게 되는바, 히트싱크를 크게 제작하여야 하는 등 방열성능을 향상시키는데 한계가 있었다.In addition, since the flow velocity of the air can not be increased, it depends only on the speed of the supplied air. Thus, there has been a limit to improving the heat radiation performance, such as making a large heat sink.

대한민국 공개특허공보 제10-2012-0052509호Korean Patent Publication No. 10-2012-0052509 대한민국 공개특허공보 제10-2012-0110891호Korean Patent Publication No. 10-2012-0110891

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로써, 발열모듈에서 발생된 열을 냉각핀으로 곧바로 직접 이동시킬 수 있고 공급되는 공기의 속도를 증대시켜 방열성능을 향상시킬 수 있으며, 히트싱크의 크기를 작게 할 수 있는 공냉식 냉각장치를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to directly transfer heat generated from a heat generating module to a cooling fin and increase the speed of supplied air to improve heat dissipation performance, Cooled cooling device capable of reducing the size of the air-cooled cooling device.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 공냉식 냉각장치는, 하면에 다수개의 냉각핀이 결합된 발열모듈과; 상기 발열모듈의 하부에 결합되어 상기 발열모듈에서 발생된 열을 외부로 방출하고, 전후방향으로 유체가 통과하는 유로가 관통 형성되어 있으며, 상기 냉각핀의 끝단이 상기 유로에 노출되게 상기 냉각핀이 삽입되는 삽입공이 형성된 히트싱크를 포함하여 이루어지되, 상기 유로의 내측 하면에는 상기 냉각핀의 반대방향에서 상기 냉각핀 방향으로 돌출되어 상기 유로의 단면공간을 전방 및 후방보다 좁히는 돌출턱이 형성된 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided an air cooling type cooling device comprising: a heat generation module having a plurality of cooling fins coupled to a lower surface thereof; A heat transfer module connected to a lower portion of the heat generation module to discharge heat generated in the heat generation module to the outside and a flow passage through which the fluid flows in the forward and backward direction is passed through the cooling fin, And a protruding protrusion protruding in the direction of the cooling fin in a direction opposite to the cooling fin and narrowing the cross-sectional space of the flow passage than the front and rear sides is formed on the inner bottom surface of the flow passage .

상기 돌출턱은, 상기 냉각핀의 끝단과 이격되어 대면하는 돌출면과; 상기 돌출면의 일단에서 상기 유로의 전방으로 하향 경사지게 형성된 제1경사면과; 상기 돌출면의 타단에서 상기 유로의 후방으로 하향 경사지게 형성된 제2경사면으로 이루어진다.Wherein the protruding jaw has a protruding surface facing away from an end of the cooling fin; A first inclined surface formed at one end of the protruded surface and inclined downward forwardly of the flow path; And a second inclined surface formed on the other end of the protruding surface and inclining downwardly to the rear of the flow path.

상기 돌출면의 전후방 길이는 상기 삽입공의 전후방 길이보다 작도록 한다.And the front and rear lengths of the projecting surfaces are smaller than the front and rear lengths of the insertion hole.

상기 유로는, 상기 냉각핀이 노출되는 메인유로와; 상기 메인유로의 측부에서 전후방으로 관통 형성된 보조유로를 포함하여 이루어진다.The flow path includes: a main flow path in which the cooling fin is exposed; And an auxiliary flow path formed in the side portion of the main flow path so as to extend in the front and rear direction.

또는, 상기 유로는, 상기 돌출턱이 형성된 냉각부와; 상기 냉각부의 전방에 형성된 전방부와; 상기 냉각부의 후방에 형성된 후방부로 이루어지되, 상기 전방부 및 후방부는 상기 냉각부 방향으로 갈수록 양측벽간의 거리가 점점 좁아지게 형성될 수도 있다.Alternatively, the flow path may include: a cooling part formed with the projecting step; A front portion formed in front of the cooling portion; And a rear portion formed at a rear portion of the cooling portion. The front portion and the rear portion may be formed such that the distance between the both side walls gradually decreases toward the cooling portion.

이때, 상기 전방부에는 상기 냉각부 방향으로 다수개의 가이드판이 수직으로 상호 이격되어 형성된다.At this time, a plurality of guide plates are vertically spaced from each other in the direction of the cooling unit.

그리고, 상기 냉각핀은 상기 발열모듈의 하면에 일체로 형성됨이 바람직하다.Preferably, the cooling fin is integrally formed on a lower surface of the heat-generating module.

또한, 상기 발열모듈에는 발열소자가 장착되어 있되, 상기 냉각핀은 상기 발열소자가 위치한 하부에서 상기 발열소자가 없는 위치의 하부보다 더 고밀도로 배치된다.In addition, the heat generating module is mounted with a heat generating element, and the cooling fin is disposed at a higher density than a lower portion of the lower portion where the heat generating element is located, at a position where the heat generating element is absent.

이때, 상기 냉각핀은 단면이 특정원형보다 큰 표면적을 갖는 마름모 형상으로 형성되되, 상기 냉각핀 상호간의 간격은 상기 냉각핀의 최소 단면폭보다 작도록 할 수도 있다.At this time, the cooling fin may be formed in a rhombic shape having a surface area larger than a specific circular cross section, and the interval between the cooling fins may be smaller than the minimum cross-sectional width of the cooling fin.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 공냉식 냉각장치에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.According to the air cooling type cooling device of the present invention as described above, the following effects can be obtained.

히트싱크에 돌출턱을 형성하여 냉각핀이 배치된 유로의 단면공간을 좁힘으로써, 공기의 유속을 증대시키고 공기가 냉각핀에 접촉하도록 유도시킬 수 있어, 방열효율을 증대시킬 수 있다.By forming a projecting step in the heat sink to narrow the cross-sectional space of the flow path in which the cooling fins are disposed, it is possible to increase the flow velocity of the air and induce air to come into contact with the cooling fins, thereby increasing the heat radiation efficiency.

또한, 본 발명에 의한 공냉식 냉각장치는 유입되는 공기의 유속을 빠르게 할 수 있어 냉각핀의 크기를 작게 하여도 방열효율이 우수한바, 히트싱크를 소형화시킬 수 있다.Also, the air cooling type cooling apparatus according to the present invention can speed up the flow rate of the air to be introduced, so that even when the size of the cooling fin is reduced, the heat radiation efficiency is excellent, and the heat sink can be downsized.

또한, 유입되는 공기를 냉각핀 방향으로 집중시켜 방열효율을 더욱 증대시킬 수 있고, 발열소자의 하부에 냉각핀을 집중시킴으로써 보다 높은 방열효율을 얻을 수 있다.In addition, the heat radiation efficiency can be further increased by concentrating the incoming air in the direction of the cooling pin, and a higher heat radiation efficiency can be obtained by concentrating the cooling fin in the lower part of the heat generating element.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 공냉식 냉각장치의 사시도,
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 공냉식 냉각장치의 분해사시도,
도 3은 도 1의 A-A'선을 취하여 본 단면도,
도 4는 도 1의 B-B'선을 취하여 본 단면도,
도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 냉각핀의 다양한 배열구조를 도시한 평면도,
도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 공냉식 냉각장치의 사시도,
도 7은 본 발명의 제2실시예에 따른 공냉식 냉각장치의 분해사시도,
도 8은 도 6의 C-C'선을 취하여 본 단면도,
도 9는 도 6의 D-D'선을 취하여 본 단면도,1 is a perspective view of an air cooling type cooling apparatus according to a first embodiment of the present invention,
2 is an exploded perspective view of the air cooling type cooling apparatus according to the first embodiment of the present invention,
3 is a sectional view taken along the line A-A 'in FIG. 1,
4 is a sectional view taken along line B-B 'in Fig. 1,
5 is a plan view showing various arrangements of cooling fins according to the first embodiment of the present invention,
6 is a perspective view of the air cooling type cooling apparatus according to the second embodiment of the present invention,
7 is an exploded perspective view of the air cooling type cooling apparatus according to the second embodiment of the present invention,
8 is a sectional view taken along the line C-C 'in Fig. 6,
Fig. 9 is a sectional view taken along the line D-D 'in Fig. 6,

제1실시예First Embodiment

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 공냉식 냉각장치의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 공냉식 냉각장치의 분해사시도이며, 도 3은 도 1의 A-A'선을 취하여 본 단면도이고, 도 4는 도 1의 B-B'선을 취하여 본 단면도이며, 도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 냉각핀의 다양한 배열구조를 도시한 평면도이다.FIG. 1 is a perspective view of an air-cooled cooling device according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is an exploded perspective view of an air-cooled cooling device according to a first embodiment of the present invention, FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line B-B 'in FIG. 1, and FIG. 5 is a plan view showing various arrangements of the cooling fins according to the first embodiment of the present invention.

본 발명의 공냉식 냉각장치는 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 발열모듈(100)과, 히트싱크(200)로 이루어진다.1 to 4, the air cooling type cooling apparatus of the present invention comprises a heat generating module 100 and a heat sink 200.

상기 발열모듈(100)은 다이오드, IGBT 등의 발열소자(110)가 장착된 파워모듈 등으로 이루어진다.The heating module 100 includes a power module having a heating element 110 such as a diode and an IGBT mounted thereon.

상기 발열모듈(100)의 하면에는 다수개의 냉각핀(120)이 결합되어 있다.A plurality of cooling fins 120 are coupled to a lower surface of the heat generating module 100.

상기 냉각핀(120)은 상기 발열모듈(100)과 별개의 부품으로 이루어져 결합될 수도 있으나, 상기 발열모듈(100)의 하면에 일체로 형성됨이 바람직하다.The cooling fin 120 may be formed as a separate component from the heat generating module 100, but may be integrally formed on the lower surface of the heat generating module 100.

상기 냉각핀(120)을 상기 발열모듈(100)에 일체로 형성함으로써, 종래에 발열모듈과 히트싱크를 결합하기 위해 사용되는 써멀그리스와 같은 구성을 제외시킬 수 있어 생산성 향상 및 비용 절감을 이룰 수 있다.Since the cooling fin 120 is formed integrally with the heat generating module 100, it is possible to eliminate a configuration such as a thermal grease used to combine the heat generating module with the heat sink conventionally, thereby improving the productivity and reducing the cost have.

상기 냉각핀(120)은 상기 히트싱크(200)의 상면두께와 같거나 약간 크게 형성된다.The cooling fin 120 is formed to be equal to or slightly larger than the thickness of the top surface of the heat sink 200.

상기 히트싱크(200)는 상기 발열모듈(100)의 하부에 결합되어 상기 발열모듈(100)에서 발생된 열을 외부로 방출하는 기능을 한다.The heat sink 200 is coupled to a lower portion of the heat generating module 100 to discharge heat generated from the heat generating module 100 to the outside.

이러한 상기 히트싱크(200)의 내부에는 전후방향으로 유체가 통과하는 유로(210)가 관통 형성되어 있다.In the heat sink 200, a flow path 210 through which fluid flows in the front-rear direction is formed.

그리고, 상기 히트싱크(200)의 상면에는 상기 냉각핀(120)이 삽입되는 삽입공(220)이 형성되어 있으며, 상기 삽입공(220)에 삽입된 상기 냉각핀(120)의 끝단은 상기 유로(210)에 노출되게 된다.An end of the cooling fin 120 inserted into the insertion hole 220 is inserted into the insertion hole 220 of the heat sink 200. The insertion hole 220 is formed in the upper surface of the heat sink 200 to receive the cooling fin 120, (Not shown).

따라서, 상기 유로(210)를 통과하는 공기에 의해 상기 냉각핀(120)은 상기 발열모듈(100)에서 발생된 열을 발산하게 된다.Therefore, the cooling fin 120 radiates heat generated in the heat generating module 100 by the air passing through the flow path 210.

또한, 상기 유로(210)의 내측 하면에는 상기 냉각핀(120)의 반대방향 즉 상기 삽입공(220)의 반대방향에서 상기 냉각핀(120) 방향으로 돌출되어 상기 유로(210)의 단면공간을 전방 및 후방보다 좁히는 돌출턱(230)이 형성되어 있다.The inner surface of the flow path 210 protrudes in the direction opposite to the cooling fin 120, that is, in the direction opposite to the insertion hole 220 in the direction of the cooling fin 120, And protruding jaws 230 that are narrower than the front and rear sides are formed.

상기 냉각핀(120)은 상기 발열모듈(100)에 일체로 형성되고 그 굵기가 얇기 때문에 그 길이를 너무 길게 할 수 없어, 방열성능을 특정치 이상으로 증대시키데 한계가 있다.Since the cooling fin 120 is formed integrally with the heat generating module 100 and has a small thickness, the cooling fin 120 can not be made too long, and there is a limit to increase the heat dissipating performance beyond a specific value.

그러나, 본 발명에서는 상기 유로(210)를 통해 공급된 공기를 상기 돌출턱(230)을 통해 상기 냉각핀(120) 방향으로 유도시킴으로써, 상기 냉각핀(120)에 보다 많은 공기가 접촉되도록 할 수 있고, 또한 상기 돌출턱(230)에 의해 유로(210)의 단면공간이 좁아져 공기의 속도를 증대시킬 수 있어, 방열성능을 더욱 증대시킬 수 있다.However, in the present invention, air supplied through the flow path 210 is guided to the cooling fin 120 through the protruding protrusion 230 so that more air can be brought into contact with the cooling fin 120 And the cross-sectional space of the flow path 210 is narrowed by the projecting step 230, so that the speed of the air can be increased, and the heat radiation performance can be further increased.

이로 인해, 상기 냉각핀(120)의 크기를 작게 하여도 방열성능을 증대시킬 수 있어, 히트싱크(200)의 크기를 전체적으로 소형화시킬 수 있다.Therefore, even if the size of the cooling fin 120 is reduced, the heat dissipation performance can be increased, and the size of the heat sink 200 can be reduced as a whole.

그리고, 상기 돌출턱(230)은, 상기 냉각핀(120)의 끝단과 이격되어 대면하는 돌출면(231), 상기 돌출면(231)의 일단에서 상기 유로(210)의 전방으로 하향 경사지게 형성된 제1경사면과, 상기 돌출면(231)의 타단에서 상기 유로(210)의 후방으로 하향 경사지게 형성된 제2경사면(233)으로 이루어진다.The protruding jaw 230 includes a protruding surface 231 spaced apart from the end of the cooling fin 120 and a protruding surface 231 formed at one end of the protruding surface 231, And a second inclined surface 233 inclined downward from the other end of the protruded surface 231 toward the rear of the flow path 210. [

상기 돌출면(231)의 전후방 길이는 상기 삽입공(220)의 전후방 길이보다 작게 형성되어, 상기 유로(210)의 전방을 통해 유입된 공기가 막힘없이 상기 냉각핀(120)으로 이동되도록 할 수 있다.The front and rear lengths of the projecting surface 231 are formed to be smaller than the front and rear lengths of the insertion hole 220 so that the air introduced through the front of the flow path 210 can be moved to the cooling fin 120 without clogging. have.

본 실시예에서, 상기 유로(210)는, 상기 냉각핀(120)이 노출되는 메인유로(211)와, 상기 메인유로(211)의 측부에서 전후방으로 관통 형성된 보조유로(212)로 이루어져 있다.The flow path 210 includes a main flow path 211 in which the cooling fin 120 is exposed and an auxiliary flow path 212 formed in the side of the main flow path 211 and extending forward and backward.

상기 보조유로(212)에 의해 상기 히트싱크(200)에 흡수된 열을 외부로 보다 많이 방출할 수 있게 된다.The heat absorbed by the heat sink 200 can be dissipated more to the outside by the auxiliary flow path 212.

한편, 상기 냉각핀(120)은 도 4에 도시된 바와 같이 동일한 밀도를 가지고 배열될 수도 있으나, 도 5에 도시된 바와 같이 그 위치에 따라 서로 다른 밀도를 가지며 배열될 수도 있다.The cooling fins 120 may be arranged at the same density as shown in FIG. 4, but they may be arranged at different densities according to their positions as shown in FIG.

구체적으로, 상기 냉각핀(120)은, 상기 발열모듈(100)의 상부에 장착된 상기 발열소자(110)가 위치한 하부에서의 밀도가, 상기 발열소자(110)가 없는 위치의 하부에서의 밀도보다 높도록 한다.Specifically, the cooling fin 120 has a density in a lower portion where the heating element 110 mounted on the upper portion of the heating module 100 is located, a density in a lower portion of the position where the heating element 110 is absent .

즉, 상기 냉각핀(120)은 상기 발열소자(110)가 배치된 하부에서 더욱 촘촘하게 배치되어 고밀도로 배열된다.That is, the cooling fins 120 are densely arranged at a lower portion where the heat generating elements 110 are disposed, and are arranged at a high density.

이로 인해, 상기 발열소자(110)에서 발생된 열을 상기 냉각핀(120)에서 보다 신속하게 방출시킬 수 있다.Accordingly, the heat generated by the heat generating element 110 can be dissipated more quickly from the cooling fin 120.

또한, 상기 냉각핀(120)은 도 5(a)에 도시된 바와 같이 그 단면이 원형으로 형성될 수도 있고, 도 5(b)에 도시된 바와 같이 그 단면이 마름모 형상으로 형성될 수도 있다.5 (a), the cooling fin 120 may have a circular section or may have a rhombic cross section as shown in FIG. 5 (b).

도 5(b)에 도시된 바와 같이 상기 냉각핀(120)의 단면이 마름모 형상으로 형성된 경우에는, 도 5(a)에 도시된 원형 단면보다 큰 표면적을 갖도록 한다.As shown in FIG. 5 (b), when the end surface of the cooling fin 120 is formed in a rhombic shape, the surface area is larger than the circular cross-section shown in FIG. 5 (a).

이로 인해, 마름모 형상의 냉각핀(120)의 방열표면적이 커져 방열성능을 증대시킬 수 있다.As a result, the heat radiating surface area of the cooling fin 120 in the rhombic shape is increased, and the heat radiation performance can be increased.

이때, 상기 냉각핀(120) 상호간의 간격은 상기 냉각핀(120)의 최소 단면폭보다 작도록 하여, 방열 표면적을 더욱 증대시키도록 한다.At this time, the interval between the cooling fins 120 is made smaller than the minimum cross-sectional width of the cooling fins 120 so that the heat radiation surface area is further increased.

위와 같은 본 발명의 공냉식 냉각장치에 의해, 상기 발열모듈(100)을 직접적으로 냉각시킬 수 있으며, 또한 냉각핀(120)이 공기와 보다 많이 접촉하고 공기의 흐름속도를 증대시켜 방열성능을 더욱 향상시킬 수 있다.With the air cooling type cooling device of the present invention as described above, the heat generating module 100 can be directly cooled, and the cooling fin 120 can make more contact with air and increase the flow speed of the air, .

본 발명의 공냉식 냉각장치는 하이브리드 또는 전기 차량의 인버터 등에 장착되어, 높은 냉각성능을 발휘하도록 할 수 있다.
The air cooling type cooling apparatus of the present invention can be mounted on an inverter or the like of a hybrid or electric vehicle, thereby achieving high cooling performance.

제2실시예Second Embodiment

도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 공냉식 냉각장치의 사시도이고, 도 7은 본 발명의 제2실시예에 따른 공냉식 냉각장치의 분해사시도이며, 도 8은 도 6의 C-C'선을 취하여 본 단면도이고, 도 9는 도 6의 D-D'선을 취하여 본 단면도이다.6 is an exploded perspective view of the air-cooling type cooling apparatus according to the second embodiment of the present invention, and FIG. 8 is a cross-sectional view taken along the line C-C ' And FIG. 9 is a sectional view taken along the line D-D 'in FIG.

제2실시예의 공냉식 냉각장치는 도 6 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 발열모듈(100)과, 히트싱크(200)로 이루어진다.6 to 9, the air cooling type cooling apparatus of the second embodiment includes a heat generating module 100 and a heat sink 200. [

상기 발열모듈(100) 및 냉각핀(120)은 제1실시예와 동일한 바 이에 대한 자세한 설명은 생략하고, 이하 상기 히트싱크(200)를 중심으로 설명한다.The heat generating module 100 and the cooling fin 120 are the same as those of the first embodiment, and a detailed description thereof will be omitted. Hereinafter, the heat sink 200 will be mainly described.

상기 히트싱크(200)에 형성된 유로(210)는, 냉각부(213)와, 전방부(214)와, 후방부(215)로 구분된다.The flow path 210 formed in the heat sink 200 is divided into a cooling portion 213, a front portion 214, and a rear portion 215.

상기 냉각부(213)는 하면에 상기 돌출턱(230)이 상방향으로 돌출 형성되어 있고, 상기 돌출턱(230)은 제1실시예에서의 구조와 동일하다.The protrusion 230 is protruded upward from the lower surface of the cooling unit 213, and the protrusion 230 is the same as that of the first embodiment.

상기 전방부(214)는 상기 냉각부(213)의 전방에 형성되고, 상기 냉각부(213) 방향으로 갈수록 양측벽간의 거리가 점점 좁아지게 형성된다.The front part 214 is formed in front of the cooling part 213 and the distance between both side walls becomes gradually smaller toward the cooling part 213.

상기 후방부(215)는 상기 냉각부(213)의 후방에 형성되고, 상기 냉각부(213) 방향으로 갈수록 양측벽간의 거리가 점점 좁아지게 형성된다.The rear portion 215 is formed on the rear side of the cooling portion 213 and the distance between both side walls becomes gradually smaller toward the cooling portion 213.

즉, 상기 전방부(214) 및 후방부(215)는 그 양측벽이 상기 냉각부(213) 방향으로 경사지게 배치되어, 상기 냉각부(213)의 폭이 상기 전방부(214) 및 후방부(215)의 최소폭과 동일하게 된다.That is, the front and rear portions 214 and 215 are arranged such that both side walls of the front portion 214 and the rear portion 215 are inclined toward the cooling portion 213. The width of the cooling portion 213 is larger than the width of the front portion 214 and the rear portion 215).

이로 인해, 상기 전방부(214)를 통해 유입되는 공기는 상기 냉각부(213) 방향으로 이동하면서 점점 압축되어 그 유속이 빨라지게 되고, 이는 상기 냉각핀(120)에 공기를 집중시켜 상기 냉각핀(120)에 의한 방열성능을 높이게 된다.As a result, the air flowing through the front part 214 moves toward the cooling part 213 and is gradually compressed to speed up the flow of the air, thereby concentrating the air on the cooling fin 120, The heat radiation performance by the heat sink 120 is improved.

또한, 상기 전방부(214)에는 상기 냉각부(213) 방향으로 다수개의 가이드판(240)이 수직으로 상호 이격되게 형성되어, 상기 전방부(214)를 통해 공급되는 공기가 상기 냉각부(213)로 보다 잘 이동하도록 할 수 있다.A plurality of guide plates 240 are vertically spaced apart from each other in the direction of the cooling unit 213 so that the air supplied through the front unit 214 is guided to the cooling unit 213 As shown in FIG.

그외 다른 사항은 제1실시예와 동일한 바, 이에 대한 자세한 설명은 생략한다.Other details are the same as those of the first embodiment, and a detailed description thereof will be omitted.

본 발명인 공냉식 냉각장치는 전술한 실시예에 국한하지 않고, 본 발명의 기술 사상이 허용되는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수 있다.The air cooling type cooling apparatus of the present invention is not limited to the above-described embodiments, but can be variously modified and embodied within the scope of the technical idea of the present invention.

100 : 발열모듈, 110 : 발열소자, 120 : 냉각핀,
200 : 히트싱크, 210 : 유로, 211 : 메인유로, 212 : 보조유로, 213 : 냉각부, 214 : 전방부, 215 : 후방부, 220 : 삽입공, 230 : 돌출턱, 231 : 돌출면, 232 : 제1경사면, 233 : 제2경사면, 240 : 가이드판, 100: heating module, 110: heating element, 120: cooling pin,
The present invention relates to a heat sink and a method of manufacturing the same, and more particularly, to a heat sink, : First inclined surface, 233: second inclined surface, 240: guide plate,

Claims (9)

하면에 다수개의 냉각핀이 결합된 발열모듈과;
상기 발열모듈의 하부에 결합되어 상기 발열모듈에서 발생된 열을 외부로 방출하고, 전후방향으로 유체가 통과하는 유로가 관통 형성되어 있으며, 상기 냉각핀의 끝단이 상기 유로에 노출되게 상기 냉각핀이 삽입되는 삽입공이 형성된 히트싱크를 포함하여 이루어지되,
상기 유로의 내측 하면에는 상기 냉각핀의 반대방향에서 상기 냉각핀 방향으로 돌출되어 상기 유로의 단면공간을 전방 및 후방보다 좁히는 돌출턱이 형성된 것을 특징으로 하는 공냉식 냉각장치.A heat generating module having a plurality of cooling fins coupled to a lower surface thereof;
A heat transfer module connected to a lower portion of the heat generation module to discharge heat generated in the heat generation module to the outside and a flow passage through which the fluid flows in the forward and backward direction is passed through the cooling fin, And a heat sink having an insertion hole formed therein,
And a protruding protrusion protruding in the direction of the cooling fin from a direction opposite to the cooling fin and narrowing a cross-sectional space of the flow path than the front and rear sides is formed on an inner bottom surface of the flow path. 청구항1에 있어서,
상기 돌출턱은,
상기 냉각핀의 끝단과 이격되어 대면하는 돌출면과;
상기 돌출면의 일단에서 상기 유로의 전방으로 하향 경사지게 형성된 제1경사면과;
상기 돌출면의 타단에서 상기 유로의 후방으로 하향 경사지게 형성된 제2경사면으로 이루어진 것을 특징으로 하는 공냉식 냉각장치.The method according to claim 1,
The protruding jaw
A protruding surface facing away from an end of the cooling fin;
A first inclined surface formed at one end of the protruded surface and inclined downward forwardly of the flow path;
And a second inclined surface formed on the other end of the protruding surface so as to be inclined downwardly to the rear of the flow path. 청구항2에 있어서,
상기 돌출면의 전후방 길이는 상기 삽입공의 전후방 길이보다 작은 것을 특징으로 하는 공냉식 냉각장치.The method of claim 2,
Wherein the front and rear lengths of the projecting surfaces are smaller than the front and rear lengths of the insertion holes. 청구항1에 있어서,
상기 유로는,
상기 냉각핀이 노출되는 메인유로와;
상기 메인유로의 측부에서 전후방으로 관통 형성된 보조유로를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 공냉식 냉각장치.The method according to claim 1,
The flow path includes:
A main flow path through which the cooling fin is exposed;
And an auxiliary flow path formed in a side portion of the main flow path so as to pass through in a front and a back direction. 청구항1에 있어서,
상기 유로는,
상기 돌출턱이 형성된 냉각부와;
상기 냉각부의 전방에 형성된 전방부와;
상기 냉각부의 후방에 형성된 후방부로 이루어지되,
상기 전방부 및 후방부는 상기 냉각부 방향으로 갈수록 양측벽간의 거리가 점점 좁아지게 형성된 것을 특징으로 하는 공냉식 냉각장치.The method according to claim 1,
The flow path includes:
A cooling part formed with the projecting step;
A front portion formed in front of the cooling portion;
And a rear portion formed at the rear of the cooling portion,
Wherein the front portion and the rear portion are formed such that a distance between both side walls becomes gradually smaller toward a direction of the cooling portion. 청구항5에 있어서,
상기 전방부에는 상기 냉각부 방향으로 다수개의 가이드판이 수직으로 상호 이격되어 형성된 것을 특징으로 하는 공냉식 냉각장치.The method of claim 5,
Wherein a plurality of guide plates are vertically spaced apart from each other in the direction of the cooling unit. 청구항1에 있어서,
상기 냉각핀은 상기 발열모듈의 하면에 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 공냉식 냉각장치.The method according to claim 1,
Wherein the cooling fin is integrally formed on a lower surface of the heat-generating module. 청구항1 내지 청구항7 중 어느 한 항에 있어서,
상기 발열모듈에는 발열소자가 장착되어 있되,
상기 냉각핀은 상기 발열소자가 위치한 하부에서 상기 발열소자가 없는 위치의 하부보다 더 고밀도로 배치된 것을 특징으로 하는 공냉식 냉각장치.The method according to any one of claims 1 to 7,
Wherein the heat generating module is equipped with a heat generating element,
Wherein the cooling fins are arranged at a higher density than a lower portion of the lower portion where the heat generating elements are located, in which the heat generating elements are absent. 청구항8에 있어서,
상기 냉각핀은 단면이 특정원형보다 큰 표면적을 갖는 마름모 형상으로 형성되되,
상기 냉각핀 상호간의 간격은 상기 냉각핀의 최소 단면폭보다 작은 것을 특징으로 하는 공냉식 냉각장치.
The method of claim 8,
Wherein the cooling fin is formed in a rhombic shape having a surface area larger than a specific circular cross section,
Wherein an interval between the cooling fins is smaller than a minimum cross-sectional width of the cooling fins.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023090646A1 (en) * 2021-11-16 2023-05-25 한양대학교 산학협력단 Heat sink for power module
US20230314091A1 (en) * 2022-04-01 2023-10-05 Hamilton Sundstrand Corporation Varying topology heat sinks
US11965702B1 (en) * 2022-10-21 2024-04-23 Amulaire Thermal Technology, Inc. Low pressure drop automotive liquid-cooling heat dissipation plate and enclosed automotive liquid-cooling cooler having the same

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005116578A (en) * 2003-10-03 2005-04-28 Sumitomo Electric Ind Ltd Heat dissipation structure
JP2007036094A (en) * 2005-07-29 2007-02-08 Mitsubishi Materials Corp Cooler and power module
JP2010027735A (en) * 2008-07-16 2010-02-04 Honda Motor Co Ltd Sealing part structure of power module
JP2011035267A (en) * 2009-08-04 2011-02-17 Mitsubishi Electric Corp Semiconductor module
KR20120052509A (en) 2010-11-16 2012-05-24 엘지이노텍 주식회사 Fin of heatsink
KR20120110891A (en) 2011-03-30 2012-10-10 엘지전자 주식회사 Inverter apparatus and electric vehicle having the same

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005116578A (en) * 2003-10-03 2005-04-28 Sumitomo Electric Ind Ltd Heat dissipation structure
JP2007036094A (en) * 2005-07-29 2007-02-08 Mitsubishi Materials Corp Cooler and power module
JP2010027735A (en) * 2008-07-16 2010-02-04 Honda Motor Co Ltd Sealing part structure of power module
JP2011035267A (en) * 2009-08-04 2011-02-17 Mitsubishi Electric Corp Semiconductor module
KR20120052509A (en) 2010-11-16 2012-05-24 엘지이노텍 주식회사 Fin of heatsink
KR20120110891A (en) 2011-03-30 2012-10-10 엘지전자 주식회사 Inverter apparatus and electric vehicle having the same

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023090646A1 (en) * 2021-11-16 2023-05-25 한양대학교 산학협력단 Heat sink for power module
US20230314091A1 (en) * 2022-04-01 2023-10-05 Hamilton Sundstrand Corporation Varying topology heat sinks
US11965702B1 (en) * 2022-10-21 2024-04-23 Amulaire Thermal Technology, Inc. Low pressure drop automotive liquid-cooling heat dissipation plate and enclosed automotive liquid-cooling cooler having the same

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