KR20200038076A - Cooling device - Google Patents

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KR20200038076A
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여지원
오동훈
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Abstract

The present invention provides a cooling device which can increase a cooling effect. The cooling device comprises: a condensation unit cooling a working fluid; an evaporation unit in which the working fluid moves and exchanges heat; a first pipe in which the working fluid moves from the condensation unit to the evaporation unit; and a second pipe in which the working fluid is vaporized from the evaporation unit to move to the condensation unit. The evaporation unit is divided into a first moving space and a second moving space through a heating unit, and a first moving passage connecting the first moving space and the second moving space is formed in one region of the heating unit. The working fluid flowing through the first moving space moves to the second moving space through the first moving passage.

Description

냉각 장치{Cooling device}Cooling device

실시예는 냉각 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 기계 장치에 사용되는 센서, 제어기 등의 국부적인 발열을 냉각시키기 위한 냉각 장치에 관한 것이다.The embodiment relates to a cooling device. More specifically, the present invention relates to a cooling device for cooling local heat generated by sensors and controllers used in the mechanical device.

최근 환경 문제 대책의 일환으로서, 모터의 구동력을 이용하는 하이브리드 차량, 연료전지 차량, 전기 차량 등의 발전이 더욱 더 주목받고 있다.Recently, as a part of countermeasures against environmental problems, power generation of hybrid vehicles, fuel cell vehicles, and electric vehicles using a driving force of a motor has attracted more attention.

상술한 바와 같은 차량은 일반적으로, HSG 제어를 위한 전자소자와, 모터 제어를 위한 전자소자가 필수로 구비되며, 이러한 전자소자들은 구동을 위하여 전력(electricity) 공급 시 가열되기 때문에, 반드시 별도의 냉각수단이 필요하다.The vehicle as described above is generally provided with an electronic device for HSG control and an electronic device for motor control. Since these electronic devices are heated when power is supplied for driving, they must be separately cooled. Means are needed.

이와 관련된 기술로, 일본공개특허 제2001-245478호(공개일 2001.09.07, 명칭 : 인버터의 냉각 장치)에는 IGBT 등의 반도체 소자와 다이오드를 내장한 반도체 모듈이 사용되는 인버터가 개시된 바 있으며, 일본공개특허 제2008-294283호(공개일 2008.12.04, 명칭 : 반도체 장치)에는 반도체 소자의 하측면에 접하도록 설치되며, 내부에 유체가 흐르면서 열교환하도록 형성되는 히트싱크가 개시된 바 있다.As a related art, Japanese Patent Publication No. 2001-245478 (Publication Date 2001.09.07, Name: Inverter Cooling Device) discloses an inverter in which semiconductor devices such as IGBTs and semiconductor modules incorporating diodes are used. Publication No. 2008-294283 (published on 2008.12.04, name: semiconductor device) has been disclosed to be installed to contact the lower surface of the semiconductor element, a heat sink formed to heat exchange while flowing a fluid therein.

도 1을 참조하면, 종래에는 차량의 엔진 룸에 구비된 각각의 전자소자(e)를 냉각시키기 위하여, 배관 라인(l)을 통하여 냉매를 이송 후 냉매와 전자소자(e)를 열교환 시켰던 것이다.Referring to FIG. 1, in the related art, in order to cool each electronic element e provided in the engine room of the vehicle, the refrigerant is transferred through the pipe line 1 and the refrigerant is exchanged with the electronic element e.

그러나, 이러한 종래의 전자소자 냉각 방식은 냉매를 각각의 전자소자(e)로 이송하기 위한 배관 라인(l)과, 냉매가 배관 라인(l)을 따라 이동하기 위한 동력을 생산하는 펌프(p)가 필요하므로, 엔진 룸의 구조를 복잡하게 만들 뿐만 아니라, 펌프를 구동시키기 위한 추가 동력이 필요한 문제점이 있다.However, such a conventional electronic device cooling method includes a pipe line (l) for transferring refrigerant to each electronic element (e) and a pump (p) for producing power for the refrigerant to move along the pipe line (l). Since it is required, it not only complicates the structure of the engine room, but also requires additional power to drive the pump.

또한, 최근 자율주행이 각광을 받으면서 그에 필요한 센서, 영상처리 장치 측 전자소자의 열이 추가로 발생하게 되었다. 이 열에 대한 냉각방식으로 기존의 위와 같은 방식을 채택할 경우, 배관 라인이 길어질 뿐만 아니라, 내부 공간적 상황은 더 열악해 질 수 있으며, PC의 전자소자 냉각 방식으로 양산되고 있는 히트 파이프(Heat pipe)를 적용할 경우, 소재의 부식 문제가 제기 될 수 있기 때문에, 내구성을 가져야 하는 차량에 적합하지 않은 문제점이 있다.In addition, recently, as autonomous driving has come into the spotlight, heat required for sensors and electronic devices on the image processing device side is additionally generated. When the above method is adopted as the cooling method for this heat, not only the piping line becomes longer, but the internal spatial situation may become worse, and heat pipes mass produced by the PC electronic device cooling method When is applied, since the corrosion problem of the material may be raised, there is a problem that is not suitable for a vehicle having durability.

따라서, 이러한 종래의 냉각 장치가 가지는 단점을 해소할 수 있는 새로운 냉각 장치의 필요성이 대두되고 있다.Therefore, there is a need for a new cooling device that can solve the disadvantages of the conventional cooling device.

(특허문헌 1) 특허문헌 1) 국내공개 특허공보 제2017-0079177호(명칭: 전자소자 냉각용 열교환기, 공개일: 2017.07.10)(Patent Document 1) Patent Document 1) Domestic Publication Patent Publication No. 2017-0079177 (Name: Electronic device cooling heat exchanger, Publication date: 2017.07.10)

실시예는 열을 발생시키는 부재에 직접 부착되어 펌프 없이 순환하는 냉매 냉각 방식을 이용하는 냉각 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a cooling device that is attached directly to a member that generates heat and uses a refrigerant cooling method that circulates without a pump.

또한, 증발부의 구성을 다층구조로 분리하여 열흡수 효과를 증대시키는 것을 목적으로 한다.In addition, it is an object to increase the heat absorption effect by separating the structure of the evaporator into a multi-layer structure.

또한, 가열부를 이용하여 작동유체의 상태나 주변환경에 따라 작동유체의 온도를 조절할 수 있는 냉각 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.In addition, an object of the present invention is to provide a cooling device capable of adjusting the temperature of the working fluid according to the state of the working fluid or the surrounding environment.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급된 과제에 국한되지 않으며 여기서 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problems to be solved by the present invention are not limited to the problems mentioned above, and other problems not mentioned herein will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

본 발명의 실시예는, 작동유체를 냉각시키는 응축부; 상기 작동유체가 이동하여 열교환을 하는 증발부; 상기 응축부로부터 상기 증발부로 상기 작동유체가 이동하는 제1 배관; 및 상기 증발부로부터 상기 작동유체가 기화되어 상기 응축부로 이동하는 제2 배관;을 포함하며, 상기 증발부는 가열부를 통해 제1 이동공간과 제2 이동공간으로 나눠지며, 상기 가열부의 일 영역에는 상기 제1 이동공간과 상기 제2 이동공간을 연결하는 제1 이동통로가 형성되고, 상기 제1 이동공간을 통해 유입되는 상기 작동유체는 상기 제1 이동통로 통해 상기 제2 이동공간으로 이동하는 냉각장치를 제공한다.An embodiment of the present invention, the condensation unit for cooling the working fluid; An evaporation part in which the working fluid moves to exchange heat; A first pipe through which the working fluid moves from the condensation unit to the evaporation unit; And a second pipe through which the working fluid is vaporized from the evaporation part and moves to the condensation part, wherein the evaporation part is divided into a first moving space and a second moving space through the heating part, and in one region of the heating part, A first moving passage connecting the first moving space and the second moving space is formed, and the working fluid flowing through the first moving space moves to the second moving space through the first moving passage Provides

바람직하게는, 상기 가열부는 열전소자가 사용되며, 상기 열전소자는 상기 제1 이동공간으로 발열부가 배치되며, 상기 제2 이동공간으로 흡열부가 배치될 수 있다.Preferably, the heating unit is a thermoelectric element is used, the thermoelectric element may be a heat generating portion is disposed in the first moving space, the heat absorbing portion is disposed in the second moving space.

바람직하게는, 상기 가열부의 동작을 제어하는 제어부;를 더 포함하며, 상기 제어부는 상기 작동유체의 상태에 따라 가열부의 동작을 제어하는 것을 특징으로 할 수 있다.Preferably, further comprising a control unit for controlling the operation of the heating unit, the control unit may be characterized in that it controls the operation of the heating unit according to the state of the working fluid.

바람직하게는, 상기 제어부는 전자소자의 초기 동작시, 상기 전자소자의 전원이 약한 경우 또는 주변의 온도가 낮은 경우 중 적어도 하나의 경우 상기 가열부의 동작을 제어할 수 있다.Preferably, the control unit may control the operation of the heating unit in at least one of a case in which the power of the electronic device is weak or the ambient temperature is low during the initial operation of the electronic device.

바람직하게는, 상기 제2 이동공간 내부에는 복수의 돌기가 배치되는 것을 특징으로 할 수 있다.Preferably, a plurality of protrusions may be arranged inside the second moving space.

본 발명의 또 다른 실시예는, 작동유체를 냉각시키는 응축부; 상기 작동유체가 이동하여 열교환을 하는 증발부; 상기 응축부로부터 상기 증발부로 상기 작동유체가 이동하는 제1 배관; 및 상기 증발부로부터 상기 작동유체가 기화되어 상기 응축부로 이동하는 제2 배관을 포함하며, 상기 증발부는 상기 작동유체가 이동하는 제1 이동공간을 구비하는 제1 본체, 상기 작동유체가 이동하는 제2 이동공간을 구비하는 제2 본체, 및 상기 제1 본체 및 상기 제2 본체 사이에 배치되는 가열부를 구비하며, 상기 제1 이동공간과 상기 제2 이동공간은 제3 배관을 통해 연결되는 것을 특징으로 하는 냉각장치를 제공한다.Another embodiment of the present invention, the condensation unit for cooling the working fluid; An evaporation part in which the working fluid moves to exchange heat; A first pipe through which the working fluid moves from the condensation unit to the evaporation unit; And a second pipe through which the working fluid is vaporized from the evaporating part and moves to the condensing part, wherein the evaporating part includes a first body having a first moving space through which the working fluid moves, and a working fluid in which the working fluid moves. 2, a second body having a moving space, and a heating unit disposed between the first body and the second body, wherein the first moving space and the second moving space are connected through a third pipe It provides a cooling device.

바람직하게는, 상기 가열부는 열전소자가 사용될 수 있다.Preferably, the heating unit may be a thermoelectric element.

바람직하게는, 상기 제3 배관은 상기 제1 본체와 상기 제2 본체의 하부를 연결하는 것을 특징으로 할 수 있다.Preferably, the third pipe may be characterized by connecting the lower portion of the first body and the second body.

바람직하게는, 상기 제2 본체의 내부에는 복수의 돌기가 형성되어 열교환면적을 증대시키는 것을 특징으로 할 수 있다.Preferably, a plurality of protrusions are formed inside the second body to increase the heat exchange area.

바람직하게는, 상기 가열부의 동작을 제어하는 제어부;를 더 포함하며, 상기 제어부는 상기 작동유체의 상태에 따라 가열부의 동작을 제어하는 것을 특징으로 할 수 있다.Preferably, further comprising a control unit for controlling the operation of the heating unit, the control unit may be characterized in that it controls the operation of the heating unit according to the state of the working fluid.

바람직하게는, 상기 제어부는 전자소자의 초기 동작시, 상기 전자소자의 전원이 약한 경우 또는 주변의 온도가 낮은 경우 중 적어도 하나의 경우 상기 가열부의 동작을 제어할 수 있다.Preferably, the control unit may control the operation of the heating unit in at least one of a case in which the power of the electronic device is weak or the ambient temperature is low during the initial operation of the electronic device.

바람직하게는, 상기 제2 본체에는 상기 작동유체가 이동하기 위한 유출부가 통로구조로 마련될 수 있다.Preferably, the second body may be provided with an outlet portion for moving the working fluid as a passage structure.

실시예에 따르면, 전자소자의 일측에 부착되어 전자소자의 냉각 효율을 증대시킬 수 있다.According to the embodiment, it is attached to one side of the electronic device to increase the cooling efficiency of the electronic device.

또한, 작동 유체의 부족으로 인한 dry-out을 예방할 수 있는 효과가 있다.In addition, there is an effect that can prevent the dry-out due to the lack of working fluid.

또한, 전열면의 비등 효과로 냉각되지 못하고 초과되는 열량을 전도를 통해 다른 층에 전달하여 냉각 효율을 증대할 수 있는 효과가 있다.In addition, there is an effect of increasing the cooling efficiency by transferring the excess amount of heat to other layers through conduction without being cooled due to the boiling effect of the heat transfer surface.

또한, 전열면(후면)으로 유입되기 전에 전면을 거쳐가기 때문에, 작동유체가 균일하게 흐를 수 있을 뿐만 아니라, 전도를 통한 열전달로 작동유체의 과냉도를 줄일 수 있어 냉각 효과를 증대할 수 있다.In addition, since it passes through the front surface before entering the heat transfer surface (rear surface), the working fluid can flow uniformly, and the heat transfer through conduction can reduce the supercooling degree of the working fluid, thereby increasing the cooling effect.

또한, 기체가 빠져나갈 수 있는 공간을 구비하여 전열면적에 기포 누적으로 인한 성능 저하를 예방할 수 있는 효과가 있다.In addition, by providing a space through which the gas can escape, there is an effect that can prevent the performance degradation due to the accumulation of bubbles in the heat transfer area.

또한, 가열부를 이용하여 냉각효율을 증대할 수 있는 효과가 있다.In addition, there is an effect that can increase the cooling efficiency by using a heating unit.

또한, 열전소자를 이용하여 전자소자가 배치되는 상황에 따라 냉각장치의 효율을 증대할 수 있는 효과가 있다. In addition, there is an effect that can increase the efficiency of the cooling device according to the situation in which the electronic device is disposed using a thermoelectric element.

본 발명의 다양하면서도 유익한 장점과 효과는 상술한 내용에 한정되지 않으며, 본 발명의 구체적인 실시형태를 설명하는 과정에서 보다 쉽게 이해될 수 있을 것이다.The various and beneficial advantages and effects of the present invention are not limited to the above, and will be more readily understood in the course of describing specific embodiments of the present invention.

도 1은 종래에 차량의 엔진 룸에 구비된 각각의 전자소자를 냉각시키기 위한 구조를 나타내는 도면이고,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 냉각장치의 전방사시도이고,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 냉각장치의 후방사시도이고,
도 4는 본 발명의 구성요소인 증발부를 후방에서 바라본 분해사시도이고,
도 5는 도 4의 구성인 본체부의 후면을 바라본 도면이고,
도 6은 본 발명의 구성요소인 증발부를 전방에서 바라본 분해사시도이고,
도 7은 도 6의 구성요소인 본체부의 전면을 바라본 도면이고,
도 8은 본 발명의 구성요소인 증발부의 일실시예를 바라본 분해사시도이고,
도 9는 도 8의 구성요소인 본체부의 전면을 바라본 도면이고,
도 10은 본 발명에서 작동유체의 냉각흐름을 나타내는 도면이고,
도 11은 본 발명의 구성요소인 가열부의 제1 실시예의 기본구조를 나타내는 도면이고,
도 12는 도 11의 가열부의 제1 실시예의 세부구조를 나타내는 도면이고,
도 13은 본 발명의 구성요소인 가열부의 제2 실시예의 기본구조를 나타내는 도면이고,
도 14는 도 13의 구성요소인 가열부의 구조를 전방에서 바라본 분해사시도이고,
도 15는 도 13의 구성요소인 제2 본체의 구조를 나타내는 도면이고,
도 16은 도 13의 구성요소인 가열부의 구조를 후방에서 바라본 분해사시도이고,
도 17은 도 13의 구성요소인 제2 본체의 구조를 나타내는 도면이고,
도 18은 본 발명의 구성요소인 냉각부의 기본구조를 나타내는 도면이다.1 is a view showing a structure for cooling each electronic device provided in an engine room of a vehicle in the related art,
2 is a front perspective view of a cooling device according to an embodiment of the present invention,
3 is a rear perspective view of a cooling device according to an embodiment of the present invention,
Figure 4 is an exploded perspective view of the evaporation part of the present invention as viewed from the rear,
5 is a view looking at the rear of the main body of the configuration of Figure 4,
Figure 6 is an exploded perspective view of the evaporation part of the present invention as viewed from the front,
FIG. 7 is a view of the front of the main body which is a component of FIG. 6;
8 is an exploded perspective view of an embodiment of the evaporator which is a component of the present invention,
FIG. 9 is a view of the front of the main body which is a component of FIG. 8;
10 is a view showing the cooling flow of the working fluid in the present invention,
11 is a view showing the basic structure of the first embodiment of the heating element which is a component of the present invention,
12 is a view showing the detailed structure of the first embodiment of the heating unit of FIG. 11,
13 is a view showing the basic structure of the second embodiment of the heating element which is a component of the present invention,
14 is an exploded perspective view of the structure of the heating element of FIG. 13 as viewed from the front,
15 is a view showing the structure of a second body that is a component of FIG. 13,
16 is an exploded perspective view of the structure of the heating element that is the component of FIG. 13 when viewed from the rear;
17 is a view showing the structure of a second body that is a component of FIG. 13,
18 is a view showing the basic structure of a cooling unit that is a component of the present invention.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예를 도면에 예시하고 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명 실시 예를 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 실시 예의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.The present invention can be applied to various changes and may have various embodiments, and specific embodiments will be illustrated and described in the drawings. However, this is not intended to limit the embodiments of the present invention to specific embodiments, and should be understood to include all modifications, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the embodiments.

제 1, 제 2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 실시 예의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 2 구성 요소는 제 1 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 1 구성 요소도 제 2 구성 요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.Terms including ordinal numbers such as first and second may be used to describe various components, but the components are not limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from other components. For example, the second component may be referred to as the first component, and similarly, the first component may be referred to as the second component without departing from the scope of rights of the embodiment. The term and / or includes a combination of a plurality of related described items or any one of a plurality of related described items.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명 실시 예를 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.Terms used in the present application are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the embodiments of the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In this application, terms such as “include” or “have” are intended to indicate the presence of features, numbers, steps, actions, components, parts, or combinations thereof described in the specification, one or more other features. It should be understood that the existence or addition possibilities of fields or numbers, steps, actions, components, parts or combinations thereof are not excluded in advance.

실시 예의 설명에 있어서, 어느 한 element가 다른 element의 "상(위) 또는 하(아래)(on or under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, 상(위) 또는 하(아래)(on or under)는 두 개의 element가 서로 직접(directly)접촉되거나 하나 이상의 다른 element가 상기 두 element 사이에 배치되어(indirectly) 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 "상(위) 또는 하(아래)(on or under)"으로 표현되는 경우 하나의 element를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.In the description of the embodiment, when one element is described as being formed "on (top) or below (bottom)" (on or under) of another element, the top (top) or bottom (bottom) (on or under) includes both two elements directly contacting each other or one or more other elements formed indirectly between the two elements. Also, when expressed as "on (up) or down (on or under)", it may include the meaning of the downward direction as well as the upward direction based on one element.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings, but the same or corresponding components are assigned the same reference numbers regardless of reference numerals, and overlapping descriptions thereof will be omitted.

도 1 내지 도 10은, 본 발명을 개념적으로 명확히 이해하기 위하여, 주요 특징 부분만을 명확히 도시한 것이며, 그 결과 도해의 다양한 변형이 예상되며, 도면에 도시된 특정 형상에 의해 본 발명의 범위가 제한될 필요는 없다.1 to 10, in order to conceptually and clearly understand the present invention, only the main feature parts are clearly shown, and as a result, various modifications of the illustration are expected, and the scope of the present invention is limited by specific shapes shown in the drawings. It doesn't have to be.

도 1 내지 도 10은, 본 발명을 개념적으로 명확히 이해하기 위하여, 주요 특징 부분만을 명확히 도시한 것이며, 그 결과 도해의 다양한 변형이 예상되며, 도면에 도시된 특정 형상에 의해 본 발명의 범위가 제한될 필요는 없다.1 to 10, in order to conceptually and clearly understand the present invention, only the main feature parts are clearly shown, and as a result, various modifications of the illustration are expected, and the scope of the present invention is limited by specific shapes shown in the drawings. It doesn't have to be.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 냉각장치의 전방사시도이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 냉각장치의 후방사시도이다.2 is a front perspective view of a cooling device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a rear perspective view of a cooling device according to an embodiment of the present invention.

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 냉각장치(1)는 응축부(100), 증발부(200), 제1 배관(110) 및 제2 배관(120)을 포함할 수 있다.2 and 3, the cooling device 1 according to an embodiment of the present invention includes a condensation unit 100, an evaporation unit 200, a first pipe 110 and a second pipe 120 You can.

응축부(100)는 작동유체를 냉각하여 증발부(200)로 공급할 수 있다. 응축부(100)는 증발부(200)에서 열교환이 되어 기화된 작동유체를 냉각하여 증발부(200)로 공급할 수 있다. 응축부(100)의 냉각방법은 제한이 없으며, 자연냉각 또는 강제냉각 등 다양한 방법이 사용될 수 있다. The condensation unit 100 may cool the working fluid and supply it to the evaporation unit 200. The condensation unit 100 may exchange heat from the evaporation unit 200 to cool the vaporized working fluid and supply it to the evaporation unit 200. The cooling method of the condensing unit 100 is not limited, and various methods such as natural cooling or forced cooling may be used.

증발부(200)는 응축부(100)로부터 작동유체를 공급받으며, 작동유체는 증발부(200) 내부를 순환할 수 있다. 증발부(200)는 전기장치에 사용되는 반도체 장치, 다이오드, 트랜지스터, 저항 및 콘덴서 등의 열을 발생하는 전자소자와 접촉할 수 있다. 이러한 전자소자는 일반적으로 온도가 일정온도 이상 높아질 경우, 성능이 저하되거나 작동이 되지 않는 문제점이 존재한다.The evaporation unit 200 receives the working fluid from the condensation unit 100, and the working fluid may circulate inside the evaporation unit 200. The evaporator 200 may contact electronic devices that generate heat, such as semiconductor devices, diodes, transistors, resistors, and capacitors used in electrical devices. In general, such an electronic device has a problem that performance is deteriorated or does not work when the temperature is higher than a certain temperature.

본 발명의 증발부(200)는 전자소자와 연결되어 열교환을 하여 전자소자의 성능저하를 방지하며, 전자소자의 발열로 인해 작동유체는 비등하여 기체상태로 변환하게 된다. The evaporator 200 of the present invention is connected to an electronic device to exchange heat to prevent deterioration of the performance of the electronic device, and due to the heat generated by the electronic device, the working fluid boils and converts into a gaseous state.

증발부(200)는 열교환을 용이하게 하도록 금속 재질로 구비될 수 있다. 일실시예로, 증발부(200)는 알루미늄이 사용될 수 있으나, 이에 한정되지 않으며 열전도도가 높은 다양한 재질이 사용될 수 있다.The evaporation unit 200 may be provided with a metal material to facilitate heat exchange. In one embodiment, the evaporator 200 may be aluminum, but is not limited thereto, and various materials having high thermal conductivity may be used.

또한, 증발부(200)는 제1 외벽(230), 제2 외벽(240) 및 제1 외벽(230)과 제2 외벽(240) 사이에 배치되는 본체부(210)를 포함하는 복수의 층상구조로 구비될 수 있다. 복수의 층상구조는 제작상의 편의를 위한 것으로 층의 수나 연결구조는 제한되지 않는다. 증발부(200)의 구조는 아래에서 다시 설명하도록 한다.In addition, the evaporation unit 200 includes a plurality of layered layers including a first outer wall 230, a second outer wall 240, and a body portion 210 disposed between the first outer wall 230 and the second outer wall 240. It may be provided as a structure. The plurality of layered structures is for convenience in production, and the number of layers and connection structures are not limited. The structure of the evaporator 200 will be described again below.

제1 배관(110)은 응축부(100)로부터 증발부(200)로 작동유체가 이동될 수 있다. 제1 배관(110)의 형상은 제한이 없으며, 다양한 형상으로 변형실시될 수 있다. 일실시예로, 제1 배관(110)은 응축부(100)의 하부에 연결되어 중력에 의해 증발부(200)로 공급될 수 있다. The working fluid may be moved from the condensation unit 100 to the evaporation unit 200 in the first pipe 110. The shape of the first pipe 110 is not limited, and may be modified in various shapes. In one embodiment, the first pipe 110 is connected to the lower portion of the condensation unit 100 and may be supplied to the evaporation unit 200 by gravity.

제2 배관(120)은 증발부(200)에서 기화된 작동유체가 응축부(100)로 이동될 수 있다. 제2 배관(120)은 응축부(100)의 상부에 연결될 수 있다. 기화된 작동유체는 응축부(100)의 상부로 유입되어 냉각되며, 액화된 작동유체는 중력에 의해 자동적으로 아래측에 위치하는 제1 배관(110)을 향해 이동할 수 있다.In the second pipe 120, the working fluid vaporized in the evaporation unit 200 may be moved to the condensation unit 100. The second pipe 120 may be connected to the upper portion of the condensation unit 100. The vaporized working fluid flows into the upper portion of the condensation unit 100 to be cooled, and the liquefied working fluid can automatically move toward the first pipe 110 located at the lower side by gravity.

제1 배관(110)과 제2 배관(120)은 제1 외벽(230) 또는 제2 외벽(240) 중 어느 일측에 함께 연결될 수 있다. 이는 냉각장치(1)가 전자소자와 연결을 용이하도록 하기 위함이다.The first pipe 110 and the second pipe 120 may be connected to either side of the first outer wall 230 or the second outer wall 240 together. This is to facilitate the cooling device 1 to connect with the electronic device.

도 4는 본 발명의 구성요소인 증발부(200)를 후방에서 바라본 분해사시도이고, 도 5는 도 4의 구성인 본체부(210)의 후면을 바라본 도면이고, 도 6은 본 발명의 구성요소인 증발부(200)를 전방에서 바라본 분해사시도이고, 도 7은 도 6의 구성요소인 본체부(210)의 전면을 바라본 도면이다.4 is an exploded perspective view of the evaporation part 200 which is a component of the present invention as viewed from the rear, FIG. 5 is a view of the rear surface of the main body 210 that is the configuration of FIG. 4, and FIG. 6 is a component of the present invention It is an exploded perspective view of the phosphorus evaporation part 200 as viewed from the front, and FIG. 7 is a view of the front surface of the main body part 210 as a component of FIG. 6.

도 4 내지 도 7을 참조하면, 증발부(200)는 구획벽(211)을 통해 작동유체가 이동하는 제1 이동공간(212)과 제2 이동공간(213)으로 구획되는 본체부(210), 제1 이동공간(212)의 전면에 연결되어 제1 이동공간(212)을 밀폐하는 제1 외벽(230) 및 제2 이동공간(213)의 전면에 연결되어 제2 이동공간(213)을 밀폐하는 제2 외벽(240)을 포함할 수 있다. 4 to 7, the evaporation unit 200 is a main body 210 divided into a first moving space 212 and a second moving space 213 through which the working fluid moves through the partition wall 211. , It is connected to the front surface of the first moving space 212 and is connected to the front surface of the first outer wall 230 and the second moving space 213 that seals the first moving space 212 and the second moving space 213. A second outer wall 240 to be sealed may be included.

본체부(210)는 구획벽(211)을 통해 작동유체가 이동할 수 있는 제1 이동공간(212)과 제2 이동공간(213)을 구획될 수 있으며, 구획벽(211)의 하부에는 제1 이동공간(212)과 제2 이동공간(213)을 연결하는 제1 이동통로(214)가 형성될 수 있다.The main body 210 may partition the first moving space 212 and the second moving space 213 through which the working fluid can move through the partition wall 211, and the first moving space may be divided into a lower portion of the partition wall 211. A first moving passage 214 connecting the moving space 212 and the second moving space 213 may be formed.

제1 이동공간(212)으로 유입되는 작동유체는 중력에 의해 아래로 하강하게 되며, 하강된 작동유체는 제1 이동통로(214)를 통해 제2 이동공간(213)으로 이동할 수 있다. 제2 이동공간(213)으로 이동한 작동유체는 제2 외벽(240)과 연결되는 전자소자와 열교환을 하여 기화되어 응축부로 이동할 수 있다.The working fluid flowing into the first moving space 212 descends by gravity, and the lowered working fluid can move to the second moving space 213 through the first moving passage 214. The working fluid moved to the second moving space 213 may be vaporized by exchanging heat with an electronic element connected to the second outer wall 240 to move to the condensing unit.

일실시예로, 제1 이동공간(212)은 구획벽(211)과 구획벽(211)의 양측에 배치되는 제1 내벽(210b)과 제2 내벽(210c)을 통해 형성될 수 있으며, 제1 이동통로(214)는 구획벽(211) 하부에 가로방향으로 세장형으로 형성될 수 있다. 제1 내벽(210b)의 상측에는 내측으로 함입되는 유입부(210a)가 배치되며, 유입부(210a)는 응축부(100)로부터 공급되는 작동유체가 유입될 수 있다.In one embodiment, the first moving space 212 may be formed through the first inner wall 210b and the second inner wall 210c disposed on both sides of the partition wall 211 and the partition wall 211, and 1 The movement passage 214 may be formed in an elongated shape in the horizontal direction under the partition wall 211. An inflow part 210a that is inwardly disposed is disposed on an upper side of the first inner wall 210b, and the working fluid supplied from the condensation part 100 may be introduced into the inflow part 210a.

세장형으로 마련되는 제1 이동통로(214)는 유입부(210a)를 통해 공급되는 작동유체가 제2 이동공간(213) 전체로 공급될 수 있도록 한다. 이러한 제1 이동통로(214)는 제2 이동공간(213)에서 작동유체가 가열되는 경우 일측으로 치우치는 공급이 아닌 전체적으로 작동유체를 공급하여 냉각효율을 증대할 수 있다.The first moving passage 214 provided in an elongate shape allows the working fluid supplied through the inlet 210a to be supplied to the entire second moving space 213. When the working fluid is heated in the second moving space 213, the first moving passage 214 may increase the cooling efficiency by supplying the working fluid as a whole rather than supply biased to one side.

제2 이동공간(213)은 구획벽(211)을 통해 구획되며, 구획벽(211)의 상부에는 제2 이동통로(216)가 형성되고, 구획벽(211)의 하부에는 제1 이동공간(212)과 연결되는 제1 이동통로(214)가 형성될 수 있다.The second moving space 213 is partitioned through the partition wall 211, a second moving passage 216 is formed on the upper portion of the partition wall 211, and a first moving space is provided below the partition wall 211 ( 212) may be formed with a first movement passage 214.

제2 이동통로(216)는 제2 이동공간(213)으로 유입된 작동유체가 가열되어 비등되며, 기화된 작동유체가 이동할 수 있다. The second movement passage 216 is heated to boil the working fluid flowing into the second moving space 213, the vaporized working fluid can be moved.

제2 이동통로(216)의 일측에는 제2 내벽(210c)보다 내측으로 합입된 유출부(216a)가 형성되며, 제2 이동통로(216)로 이동된 작동유체는 유출부(216a)를 통해 빠져나가 응축부(100)로 이동할 수 있다. On one side of the second movement passage 216, an outflow part 216a incorporated into the inner side of the second inner wall 210c is formed, and the working fluid moved into the second movement passage 216 is through the outflow part 216a. It can escape and move to the condensation unit 100.

제2 이동통로(216)는 구획벽(211)을 관통하나, 제1 이동공간(212)에 구비되는 구획부(219)에 의해 제1 이동공간(212)과는 차단될 수 있다. 이는 기체가 유입부(210a)로 들어가는 것을 방지하기 위함이다. The second movement passage 216 penetrates the partition wall 211, but may be blocked from the first movement space 212 by the partition 219 provided in the first movement space 212. This is to prevent the gas from entering the inlet 210a.

구획부(219)의 일영역에는 제1 이동공간(212)과 제2 이동통로(216)를 연결하는 제3 이동통로(217)가 형성될 수 있다. 일실시예로, 제3 이동통로(217)는 제1 이동공간(212)의 제2 내벽(210c)의 상측에 배치될 수 있다. 제3 이동통로(217)는 제1 이동공간(212)에서 발생되는 기포나 제2 이동공간(213)에서 발생된 기포가 제1 이동통로(214)를 넘어들어오는 경우, 이를 다시 제2 이동통로(216)로 이동시킬 수 있다.A third moving passage 217 connecting the first moving space 212 and the second moving passage 216 may be formed in one region of the partition 219. In one embodiment, the third moving passage 217 may be disposed above the second inner wall 210c of the first moving space 212. The third movement passage 217, when the air bubbles generated in the first movement space 212 or the air bubbles generated in the second movement space 213 flows over the first movement passage 214, it is again the second movement passage (216).

구획부(219)는 작동유체의 가열로 발생된 기포가 유입부(210a)로 들어가는 것으로 방지하기 위해 경사를 가지도록 배치될 수 있으며, 구획부(219)의 일 영역에는 돌출턱(219a)이 형성되어 기포가 유입부(210a)로 들어가는 것으로 차단할 수 있다.The compartment 219 may be arranged to have a slope to prevent bubbles generated by heating of the working fluid from entering the inlet 210a, and a protruding jaw 219a is provided in one region of the compartment 219 It can be formed to block the air bubbles from entering the inlet 210a.

또한, 제2 이동통로(216)는 유입부(210a)보다 상측에 배치될 수 있다. 이는 제2 이동공간(213)에서 기화되어 상승하는 기체가 유입부(210a)로 흘러들어가지 않도록 하기 위함이다.In addition, the second movement passage 216 may be disposed above the inflow portion 210a. This is to prevent the gas vaporized in the second moving space 213 from rising and flowing into the inlet 210a.

제2 이동공간(213)을 형성하는 구획벽(211) 또는 제2 외벽(240) 중 어느 하나에는 제2 이동공간(213)을 향하도록 복수의 돌기(215)가 형성될 수 있다. 복수의 돌기(215)는 제2 외벽(240)에 접촉하는 전자소자에서 발생되는 열을 작동유체로 전달시 열전달 효율을 증대하는 것을 목적으로 한다. 도면에서는 돌기(215)가 구획벽(211)에서 돌출되는 것으로 나타나고 있으나, 이에 한정되지 않으며, 제2 외벽(240)에서 제2 이동공간(213)을 향하도록 돌출되는 구조로 배치될 수 있다.A plurality of protrusions 215 may be formed on either the partition wall 211 or the second outer wall 240 forming the second moving space 213 to face the second moving space 213. The plurality of protrusions 215 is intended to increase heat transfer efficiency when transferring heat generated from an electronic device contacting the second outer wall 240 to the working fluid. In the drawing, the protrusion 215 is shown as protruding from the partition wall 211, but is not limited thereto, and may be disposed in a structure protruding from the second outer wall 240 toward the second moving space 213.

구획벽(211)은 제1 이동공간(212)과 제2 이동공간(213)을 구획하며, 제2 이동공간(213)에서 가열된 작동유체는 구획벽(211)을 통해 제1 이동공간(212)에 위치하는 작동유체로 열을 전달하게 된다.The partition wall 211 partitions the first moving space 212 and the second moving space 213, and the working fluid heated in the second moving space 213 is the first moving space through the partition wall 211 ( Heat is transferred to the working fluid located at 212).

이는 비등을 통해 열량이 높아진 제2 이동공간(213)의 작동유체가 구획벽(211)을 통해 제1 이동공간(212)에 존재하는 작동유체로 열을 전달하기 때문에 제2 이동공간(213)에서는 열확산이 발생하며, 제1 이동공간(212)의 작동유체는 과냉도를 줄일 수 있어 증발부(200)의 성능을 향상시킬 수 있다.This is because the working fluid of the second moving space 213 whose heat amount is increased through boiling transfers heat to the working fluid existing in the first moving space 212 through the partition wall 211, so the second moving space 213 In the thermal diffusion occurs, the working fluid of the first moving space 212 can reduce the supercooling degree, thereby improving the performance of the evaporator 200.

돌기(215)는 제2 외벽(240)과 면접촉을 할 수 있다. 이는 제2 외벽(240)과 접촉하는 전자소자의 열을 작동유체로 전달하는 효율을 증대할 수 있다. The protrusion 215 may make a surface contact with the second outer wall 240. This can increase the efficiency of transferring the heat of the electronic device in contact with the second outer wall 240 to the working fluid.

돌기(215)는 구획벽(211)으로부터 수직으로 돌출될 수 있다. 일실시예로, 돌기(215)는 사각기둥의 형상으로 마련될 수 있다. 사각기둥 형상의 돌기(215)는 상면이 제2 외벽(240)과 접촉하여 전자소자에서 발생하는 열을 돌기(215)로 전달하며, 사각기둥의 측벽은 작동유체로 열을 전달할 수 있다.The protrusion 215 may protrude vertically from the partition wall 211. In one embodiment, the projection 215 may be provided in the shape of a square pillar. The rectangular pillar-shaped protrusion 215 has an upper surface in contact with the second outer wall 240 to transfer heat generated in the electronic device to the protrusion 215, and the side wall of the square pillar can transfer heat to the working fluid.

구획벽(211)에 수직으로 돌출되는 구조를 구비하는 돌기(215)로 인해 그 부분에서 작동유체의 표면장력이 생기게 되며, 용이하게 머무를 수 있게 된다.Due to the projection 215 having a structure projecting perpendicular to the partition wall 211, the surface tension of the working fluid is generated in the portion, and it is possible to easily stay.

또한, 수직으로 형성되는 측벽은 구획벽(211)과 접촉하는 영역에서 비등을 통해 기포가 발생되며, 수직으로 연결되는 측벽에 발생된 기포는 측벽으로부터 이탈이 용이하게 된다.In addition, air bubbles are generated through boiling in a region where the vertically formed sidewalls contact the partition wall 211, and bubbles generated in the vertically connected sidewalls are easily separated from the sidewalls.

또한, 복수의 돌기(215)는 기포의 자유도를 증대시켜 기체 유동에 따른 dry-out을 늦출 수 있다.In addition, the plurality of protrusions 215 may increase the degree of freedom of bubbles to slow dry-out due to gas flow.

또한, 복수의 돌기(215)는 서로 다른 높이를 구비할 수 있다. 일실시예로, 복수의 돌기(215)는 제1 이동통로(214)에서 제2 이동통로(216)의 방향으로 비율적으로 돌기(215)의 높이가 낮아질 수 있으며, 이는 작동유체의 액막에 의한 냉각 혹은 커진 기포들의 유동을 용이하게 하여 성능을 높일 수 있다.In addition, the plurality of protrusions 215 may have different heights. In one embodiment, the plurality of protrusions 215 may be proportionally lowered in height in the direction of the first moving passage 214 to the second moving passage 216, which is in the liquid film of the working fluid. It is possible to increase the performance by facilitating the cooling or the flow of large bubbles.

복수로 마련되는 돌기(215)는 일정간격을 배열되어 작동기체를 전체적으로 고르게 가열할 수 있다. 이를 통해 전자소자로부터 전달되는 열에 의한 부등가열을 방지할 수 있다.The plurality of protrusions 215 are arranged at regular intervals to uniformly heat the working gas. Through this, it is possible to prevent uneven heating due to heat transferred from the electronic device.

제1 외벽(230)은 제1 이동공간(212)의 전면에 결합하여 제1 이동공간(212)을 밀폐할 수 있다. 제1 외벽(230)에는 제1 연결홀(231)과 제2 연결홀(232)이 형성될 수 있다.The first outer wall 230 may be coupled to the front surface of the first moving space 212 to seal the first moving space 212. A first connection hole 231 and a second connection hole 232 may be formed in the first outer wall 230.

제1 연결홀(231)은 제1 이동공간(212)에 배치되는 유입부(210a)의 전면에 배치되어 제1 배관(110)의 일측 단부가 연결될 수 있다. 제1 연결홀(231)을 통해 유입되는 액상의 작동유체는 제1 이동공간(212)으로 이동할 수 있다.The first connection hole 231 is disposed on the front of the inlet 210a disposed in the first moving space 212 so that one end of the first pipe 110 can be connected. The liquid working fluid flowing through the first connection hole 231 may move to the first moving space 212.

제2 연결홀(232)은 제2 이동공간(213)의 제2 이동통로(216)에 배치되는 유출부(216a)의 전면에 배치될 수 있다. 제2 연결홀(232)은 작동유체가 제1 이동공간(212)에서 제2 이동공간(213)으로 이동하는 경우, 전자소자의 열을 받아 비등이 일어나게 되며, 기화된 작동유체가 이동하는 통로의 역할을 할 수 있다. 제2 연결홀(232)을 통해 유입되는 기상의 작동유체는 제2 배관(120)에 의해 응축부(100)로 이동할 수 있다.The second connection hole 232 may be disposed on the front surface of the outlet portion 216a disposed in the second movement passage 216 of the second movement space 213. In the second connection hole 232, when the working fluid moves from the first moving space 212 to the second moving space 213, boiling occurs by receiving heat from the electronic device, and the passage through which the vaporized working fluid moves Can play the role of The working fluid of the gas phase flowing through the second connection hole 232 may be moved to the condensation unit 100 by the second pipe 120.

제2 외벽(240)은 제2 이동공간(213)의 전면에 결합하여 제2 이동공간(213)을 밀폐할 수 있다. 제2 외벽(240)은 전자소자와 접촉하여 열을 작동유체로 전달하며, 제2 외벽(240)의 형상은 접촉하는 전자소자의 형상과 밀착되도록 다앙하게 변형실시될 수 있다. The second outer wall 240 may be coupled to the front surface of the second moving space 213 to seal the second moving space 213. The second outer wall 240 contacts the electronic device to transfer heat to the working fluid, and the shape of the second outer wall 240 can be variously modified to be in close contact with the shape of the contacting electronic device.

도 8은 본 발명의 구성요소인 증발부(200)의 일실시예를 바라본 분해사시도이고, 도 9는 도 8의 구성요소인 본체부(210)의 전면을 바라본 도면이다.8 is an exploded perspective view of an embodiment of the evaporation part 200 that is a component of the present invention, and FIG. 9 is a view of the front surface of the body part 210 that is a component of FIG. 8.

도 8 및 도 9를 참조하면, 본 발명의 구성요소인 증발부(200)의 일실시예는 가이드부(218)를 포함할 수 있다.8 and 9, an embodiment of the evaporation part 200 which is a component of the present invention may include a guide part 218.

가이드부(218)는 제1 이동공간(212)에 경사를 가지도록 배치되어 제1 이동통로(214)를 통해 유입되는 기포를 제3 이동통로(217)로 가이드할 수 있다. 가이드부(218)는 제1 내벽(210b) 및 제2 내벽(210c)과 이격되도록 배치될 수 있다. 이는 제1 내벽(210b)과 가이드부(218)의 일측 단부의 이격통로를 통해 제1 이동공간(212) 내부로 작동유체를 공급하기 위함이다. 또한, 제2 내벽(210c)과 가이드부(218)의 타측 단부의 이격 통로는 제1 이동통로(214)로 유입되는 작동유체의 기포를 유출부(216a)로 이동시킬 수 있다.The guide unit 218 may be disposed to have an inclination in the first moving space 212 to guide air bubbles introduced through the first moving passage 214 to the third moving passage 217. The guide part 218 may be disposed to be spaced apart from the first inner wall 210b and the second inner wall 210c. This is to supply the working fluid into the first moving space 212 through the separation passages at one end of the first inner wall 210b and the guide portion 218. In addition, the separation passage between the second inner wall 210c and the other end of the guide portion 218 may move air bubbles in the working fluid flowing into the first movement passage 214 to the outlet portion 216a.

일실시예로, 가이드부(218)는 돌출된 막대형상을 구비할 수 있으며, 가이드부(218)는 구획벽(211)과 곡면으로 연결될 수 있다. 이는 가이드부(218)에서 작동유체가 기화되는 것을 방지하기 위함이다. 곡면의 형상에는 제한이 없으며, 다양한 형태로 연결 가능하다.In one embodiment, the guide portion 218 may have a projecting rod shape, and the guide portion 218 may be connected to the partition wall 211 in a curved surface. This is to prevent the working fluid from being vaporized in the guide portion 218. There is no restriction on the shape of the curved surface, and various shapes can be connected.

도 10은 본 발명에서 작동유체의 냉각흐름을 나타내는 도면이다. 도 10의 (a)는 증발부(200)의 제1 이동공간(212)에서 바라본 작동유체의 흐름을 나타내는 도면이고, 도 10의 (b)는 증발부(200)의 측면에서 바라본 작동유체의 흐름을 나타내는 도면이고, 도 10의 (c)는 증발부(200)의 제2 이동공간(213)에서 바라본 작동유체의 흐름을 나타내는 도면이다.10 is a view showing the cooling flow of the working fluid in the present invention. 10 (a) is a view showing the flow of the working fluid viewed from the first moving space 212 of the evaporator 200, Figure 10 (b) of the working fluid viewed from the side of the evaporator 200 10 (c) is a view showing the flow of the working fluid as viewed from the second moving space 213 of the evaporator 200.

도 10을 참조하면, 유입부(210a)를 통해서 유입되는 작동유체는 제1 이동공간(212)에서 하방으로 이동하여 제1 이동통로(214)를 통해 제2 이동통로(216)로 이동하게 된다.Referring to FIG. 10, the working fluid flowing through the inlet 210a moves downward from the first moving space 212 to move to the second moving passage 216 through the first moving passage 214. .

제2 이동공간(213)으로 유입되는 작동유체는 하부에서부터 가열되기 시작하여 상부로 이동하게 되며, 이동과정에서 비등을 통해 기화되어 상승하게 된다. 상승된 기체는 제2 이동통로(216)에서 유출부(216a)로 이동하여 제2 배관(120)을 타고 응축부(100)로 이동하면서 열교환이 발생된다.The working fluid flowing into the second moving space 213 starts to be heated from the bottom to move to the top, and vaporizes through boiling during the moving process to rise. The elevated gas moves from the second moving passage 216 to the outlet portion 216a, and transfers to the condensing portion 100 by riding the second pipe 120 to generate heat.

또한, 제2 이동공간(213)에서 제1 이동통로(214)를 통해 제1 이동공간(212)으로 유입되는 기포는 가이드부(218)를 통해 유출부(216a)로 이동하게 된다.In addition, air bubbles flowing into the first moving space 212 from the second moving space 213 through the first moving passage 214 are moved to the outlet 216a through the guide part 218.

이하, 본 발명의 냉각장치의 구성요소로 가열부를 포함하는 실시예에 대해 설명한다.Hereinafter, an embodiment including a heating unit as a component of the cooling apparatus of the present invention will be described.

도 11 내지 도 12는 가열부를 포함하는 냉각장치의 제1 실시예를 나타낸다.11 to 12 show a first embodiment of a cooling device including a heating unit.

도 11은 본 발명의 구성요소인 가열부의 제1 실시예의 기본구조를 나타내는 도면이다.11 is a view showing the basic structure of the first embodiment of the heating element which is a component of the present invention.

도 11을 참조하면, 본 발명의 구성요소인 가열부(300)는 제1 배관(110)으로 유입되는 작동유체를 가열하여 냉각장치의 효율을 증대할 수 있다.Referring to FIG. 11, the heating unit 300 which is a component of the present invention can increase the efficiency of the cooling device by heating the working fluid flowing into the first pipe 110.

일반적으로 전자소자(10)는 일정한 온도 이내에서 작동하게 된다. 기준 온도 이상 또는 이하가 되면 전자소자(10)의 동작에 문제가 발생하게 된다. 냉각장치는 이러한 전자소자(10)의 작동온도 상한선을 초과하지 않도록 하는 것이 기존 냉각장치의 기본 기능이나, 하한선을 기준으로 할때는 오히려 소자의 발열로 주위 온도를 데워주는 것이 좋다.In general, the electronic device 10 operates within a certain temperature. When the temperature is above or below the reference temperature, a problem occurs in the operation of the electronic device 10. The cooling device is a basic function of the existing cooling device that does not exceed the upper limit of the operating temperature of the electronic device 10, but when it is based on the lower limit, it is better to heat the ambient temperature by heating the device.

이는 주위온도가 낮고 소자의 발열이 작으면 냉각장치가 정상상태에 이르기까지 생각보다 많은 시간이 소요될 수 있다. 또한, 소자의 부하에 따라 발열량이 달라지는 경우 안정적인 성능확보가 힘들어질 수 있다.This may take more time than expected until the cooling device reaches a normal state when the ambient temperature is low and the heating of the device is small. In addition, when the heat generation amount varies according to the load of the device, it may be difficult to secure stable performance.

본 발명의 구성요소인 가열부(300)는 작동유체를 일정온도로 가열하여 전자소자(10)의 온도를 낮추는 작동유체의 효율을 증대할 수 있다.The heating unit 300 that is a component of the present invention can increase the efficiency of the working fluid to lower the temperature of the electronic device 10 by heating the working fluid to a constant temperature.

증발부(200)는 상기 언급한 것과 같이 구획벽(211)을 통해 구획되는 제1 이동공간(212)과 제2 이동공간(213)으로 나눠질 수 있다. 가열부(300)는 제1 이동공간(212)으로 유입되는 작동유체를 가열할 수 있다. 일실시예로, 가열부(300)는 응축부(100)로부터 작동유체가 공급되는 제1 배관(110)의 외주면에서 작동유체를 가열할 수 있다.As described above, the evaporator 200 may be divided into a first moving space 212 and a second moving space 213 partitioned through the partition wall 211. The heating unit 300 may heat the working fluid flowing into the first moving space 212. In one embodiment, the heating unit 300 may heat the working fluid from the outer circumferential surface of the first pipe 110 to which the working fluid is supplied from the condensing unit 100.

제1 이동공간(212)에서 가열된 작동유체는 제2 이동공간(213)으로 이동할 수 있으며, 제2 이동공간(213)을 이동하는 작동유체는 전자소자(10)와 열교환을 할 수 있다.The working fluid heated in the first moving space 212 may move to the second moving space 213, and the working fluid moving the second moving space 213 may exchange heat with the electronic device 10.

가열부(300)는 제1 이동공간(212)을 형성하는 제1 외벽(230)의 일측에 연결되어 제1 이동공간(212)을 이동하는 작동유체를 가열할 수 있다.The heating unit 300 may be connected to one side of the first outer wall 230 forming the first moving space 212 to heat the working fluid moving the first moving space 212.

일실시예로, 가열부(300)는 열전소자가 사용될 수 있다.In one embodiment, the heating unit 300 may be a thermoelectric element.

열전소자는 전류를 흘리면 한쪽의 발열부는 방열 작용을 하고, 다른 쪽의 냉각부는 열을 흡수하여 냉각작용을 하는 펠티에 효과(Peltier effect)를 일으키는 소자를 의미한다.The thermoelectric element refers to a device that generates a Peltier effect, which flows through a current and radiates heat on one side and absorbs heat on the other side to cool.

펠티에 효과는 2종류의 금속 끝을 접속시켜 전류를 흘려보내면, 전류 방향에 따라 한쪽 단자는 흡열하고, 다른 쪽 단자는 발열을 일으키는 효과를 말한다. 2 종류의 금속 대신 전기 전도 방식이 다른 반도체를 사용하면 효율성이 높은 흡열 발열 작용을 하는 펠티에 소자를 얻을 수 있다. 이러한 펠티에 소자는 전류 방향에 따라 흡열 발열의 전환이 가능하며, 전류량에 따라 흡열 발열량을 조절할 수 있다.The Peltier effect refers to the effect that when two types of metal ends are connected and current flows, one terminal absorbs heat and the other terminal generates heat depending on the current direction. If a semiconductor having a different electrical conduction method is used instead of two types of metal, a Peltier device having high efficiency of endothermic heating can be obtained. The Peltier element can switch endothermic heat according to the current direction, and can adjust the endothermic heat according to the amount of current.

열전소자는 제1 외벽(230)의 일측에 연결될 수 있으며, 전류를 흘려 가열되는 일측이 제1 외벽(230)과 접촉하여 작동유체를 가열하게 된다. 이때, 펠티에 효과에 의해 발생되는 타측의 냉기는 응축부(100)로 전달되어 작동유체의 냉각효율을 증대할 수 있다. 냉기의 전달에 관한 실시예는 아래에서 다시 설명하도록 한다.The thermoelectric element may be connected to one side of the first outer wall 230, and one side heated by flowing a current contacts the first outer wall 230 to heat the working fluid. At this time, the cold air on the other side generated by the Peltier effect can be transferred to the condensation unit 100 to increase the cooling efficiency of the working fluid. Examples of the delivery of cold air will be described again below.

도 12는 도 11의 가열부(300)의 제1 실시예의 세부구조를 나타내는 도면이다.12 is a view showing the detailed structure of the first embodiment of the heating unit 300 of FIG. 11.

가열부(300)에는 제어부(500)가 연결될 수 있다. 가열부(300)의 실시예인 열전소자는 전류의 방향이나 전류량에 따라 발열량이 조절될 수 있다. 제어부(500)는 작동유체의 상태에 따라 가열부(300)의 동작을 제어할 수 있다.The control unit 500 may be connected to the heating unit 300. In the thermoelectric element, which is an embodiment of the heating unit 300, the amount of heat generated may be adjusted according to the direction of the current or the amount of current. The control unit 500 may control the operation of the heating unit 300 according to the state of the working fluid.

일실시예로, 제어부(500)는 전자소자(10)의 초기 동작시, 전자소자(10)의 전원이 약한 경우, 주변의 온도가 낮은 경우 중 적어도 하나의 경우 가열부(300)의 동작을 제어할 수 있다.In one embodiment, the control unit 500 performs the operation of the heating unit 300 in at least one of the case where the power of the electronic device 10 is weak and the ambient temperature is low during the initial operation of the electronic device 10. Can be controlled.

또한, 작동유체가 기설정된 온도 이하로 판단되는 경우, 가열부(300)를 동작시킬 수 있다.In addition, when the working fluid is determined to be below a preset temperature, the heating unit 300 may be operated.

이는 증발부(200) 내부를 이동하는 작동유체가 과냉도 상태인 경우, 전자소자(10)로부터 열원을 전달받더라도 포화비등을 위해서는 추가적인 열량이 필요하게 된다. 본 발명의 가열부(300)는 작동유체를 일정온도로 미리 가열하여 작동유체의 비등을 용이하게 할 수 있다.This means that when the working fluid moving inside the evaporator 200 is in a supercooled state, an additional amount of heat is required for saturation boiling even if a heat source is transmitted from the electronic device 10. The heating unit 300 of the present invention can easily boil the working fluid by heating the working fluid to a predetermined temperature in advance.

제어부(500)는 전자소자(10)의 상황이나 주변환경 등의 정보를 수신하고, 이를 계산하여 작동유체의 비등이 일어나기 위한 최적의 온도상태를 제공할 수 있다.The control unit 500 may receive information such as the situation of the electronic device 10 or the surrounding environment, and calculate it to provide an optimal temperature state for boiling of the working fluid.

또한, 열전소자에서 발생되는 냉각공기는 응축부(100)로 전달되어 응축부(100)의 효율을 증대할 수 있다. In addition, the cooling air generated in the thermoelectric element can be transferred to the condensation unit 100 to increase the efficiency of the condensation unit 100.

제2 이동공간(213)에서 비등을 통해 상승하는 작동유체는 응축부(100)로 유입되어 냉각된다. 이때, 열전소자에서 발생되는 냉각공기는 응축부(100)로 전달될 수 있다.The working fluid rising through boiling in the second moving space 213 flows into the condensation unit 100 and is cooled. At this time, the cooling air generated in the thermoelectric element may be transferred to the condensation unit 100.

일실시예로, 열전소자와 응축부(100)는 이동관(400)으로 연결되어 열전소자에서 발생되는 냉각공기가 응축부(100)로 이동할 수 있다. In one embodiment, the thermoelectric element and the condensing unit 100 are connected to the moving tube 400 so that the cooling air generated in the thermoelectric element can move to the condensing unit 100.

이동관(400)의 일측은 열전소자의 전면에 배치될 수 있으며, 열전소자에서 발생되는 냉각공기는 이동관(400)을 따라 응축부(100)로 이동할 수 있다. One side of the moving tube 400 may be disposed on the front surface of the thermoelectric element, and the cooling air generated in the thermoelectric element may move to the condensing unit 100 along the moving tube 400.

이동관(400)의 타측은 응축부(100)와 연결될 수 있다. 일실시예로, 응축부(100)는 공랭식 구조로 마련될 수 있다. 공랭식 구조의 응축부(100)는 팬이 동작하여 공기를 흡입하게 된다. 이때, 팬이 회전하여 공기를 흡입시 열전소자에서 발생하는 냉각공기가 이동관(400)을 따라 응축부(100)로 전달되어 작동유체의 냉각효율을 증대할 수 있다.The other side of the moving pipe 400 may be connected to the condensation unit 100. In one embodiment, the condensation unit 100 may be provided in an air-cooled structure. The condensation unit 100 of the air-cooled structure is operated by a fan to suck air. At this time, when the fan rotates to suck air, cooling air generated from the thermoelectric element is transferred to the condensation unit 100 along the moving tube 400 to increase the cooling efficiency of the working fluid.

또한, 이동관(400)의 타측은 응축부(100)의 하부에 연결될 수 있다. 비등을 통해 상승한 공기는 응축부(100)에서 자중에 의해 하부로 이동하게 된다. 이때, 이동관(400)을 응축부(100)의 하부에 배치하여 작동유체의 냉각효율을 더욱 증대할 수 있다.In addition, the other side of the moving pipe 400 may be connected to the lower portion of the condensation unit 100. The air rising through boiling moves from the condensation unit 100 to its lower portion by its own weight. At this time, it is possible to further increase the cooling efficiency of the working fluid by disposing the moving pipe 400 under the condensing unit 100.

이동관(400)의 일 영역에는 유입구(410)가 형성될 수 있다. 유입구(410)는 공랭식 구조의 응축부(100)에서 공기를 흡입하는 경우 공기가 유입되는 통로로 역할할 수 있다. 일실시예로, 유입구(410)는 열전소자에 가깝게 형성되어 냉각공기의 손실을 방지할 수 있다.An inlet 410 may be formed in one region of the moving pipe 400. The inlet 410 may serve as a passage through which air is introduced when air is sucked from the condensation unit 100 having an air-cooled structure. In one embodiment, the inlet 410 is formed close to the thermoelectric element to prevent loss of cooling air.

이동관(400)은 제2 배관(120)을 이동하는 작동유체를 냉각시킬 수 있다.The moving pipe 400 may cool the working fluid moving the second pipe 120.

이동관(400)은 제2 배관(120)을 이동하는 작동유체를 냉각함과 동시에 응축부(100)로 냉각공기를 전달하여 작동유체의 냉각효율을 더욱 증대할 수 있다. 이 경우, 이동관(400)은 제2 배관(120)을 감싸는 형태로 마련되어, 제2 배관(120)과 이동관(400)의 외측면이 접촉하는 형태로 마련될 수 있다. 이때, 이동관(400)은 나선 구조로 마련될 수 있으며, 금속재질로 마련되어 열이 전도되는 형태로 열교환을 할 수 있다. 또한, 이동관(400)을 이동하는 냉각공기가 제2 배관(120)과 직접 접촉하여 열 교환하는 구조를 구비할 수 있다.The moving pipe 400 may cool the working fluid moving the second pipe 120 and simultaneously transfer cooling air to the condensing unit 100 to further increase the cooling efficiency of the working fluid. In this case, the moving pipe 400 may be provided in a form surrounding the second pipe 120, and may be provided in a shape in which the second pipe 120 and the outer surface of the moving pipe 400 contact. At this time, the moving tube 400 may be provided in a spiral structure, and may be formed of a metal material to exchange heat in a form in which heat is conducted. In addition, the cooling air moving the moving pipe 400 may be provided with a structure for direct heat contact with the second pipe 120 to exchange heat.

일실시예로, 제2 배관(120)은 이동관(400)을 관통하는 구조로 마련될 수 있다.In one embodiment, the second pipe 120 may be provided in a structure penetrating the moving pipe 400.

이때, 제2 배관(120)은 이동관(400)의 일 영역을 관통하여 응축부(100)의 상부에 연결될 수 있다.At this time, the second pipe 120 may be connected to the upper portion of the condensation unit 100 through a region of the moving pipe 400.

도 13 내지 도 17은 가열부(300)를 포함하는 냉각장치의 제2 실시예를 나타낸다.13 to 17 show a second embodiment of the cooling device including the heating unit 300.

도 13은 본 발명의 구성요소인 가열부(300)의 제2 실시예의 기본구조를 나타내는 도면이다.13 is a view showing the basic structure of the second embodiment of the heating unit 300 which is a component of the present invention.

도 13을 참조하면, 냉각장치의 제2 실시예는 작동유체를 냉각시키는 응축부(100), 작동유체가 이동하여 열교환을 하는 증발부(200), 응축부(100)로부터 증발부(200)로 작동유체가 이동하는 제1 배관(110) 및 증발부(200)로부터 상기 작동유체가 기화되어 상기 응축부(100)로 이동하는 제2 배관(120)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 13, the second embodiment of the cooling device includes a condensation unit 100 for cooling the working fluid, an evaporation unit 200 for operating fluid to exchange heat, and an evaporation unit 200 from the condensation unit 100 The working pipe may include a first pipe 110 through which the working fluid moves and a second pipe 120 through which the working fluid is vaporized from the evaporation unit 200 and moves to the condensing unit 100.

이 경우, 증발부(200)는 가열부(300)를 통해 제1 이동공간(212)과 제2 이동공간(213)으로 나눠지며, 가열부(300)의 일 영역에는 제1 이동공간(212)과 제2 이동공간(213)을 연결하는 제1 이동통로(214)가 형성되고, 제1 이동공간(212)을 통해 유입되는 작동유제는 제1 이동통로(214)를 통해 제2 이동공간(213)으로 이동할 수 있다. In this case, the evaporation unit 200 is divided into the first moving space 212 and the second moving space 213 through the heating unit 300, and the first moving space 212 is located in one region of the heating unit 300. ) And the first moving passage 214 connecting the second moving space 213 is formed, and the working fluid flowing through the first moving space 212 is the second moving space through the first moving passage 214. (213).

가열부(300)는 전기소자가 연결되어 작동유체와 열교환을 하는 제2 이동공간(213)의 작동유체를 가열하여 전지소자와 함께 작동유체를 가열하여 비등을 용이하게 할 수 있다. The heating unit 300 may heat the working fluid of the second moving space 213 in which the electrical elements are connected to heat exchange with the working fluid to heat the working fluid together with the battery elements to facilitate boiling.

일실시예로, 가열부(300)는 열전소자가 사용될 수 있다. 열전소자는 제1 실시예에서 설명한 것과 동일한 동작 및 기능을 수행할 수 있다.In one embodiment, the heating unit 300 may be a thermoelectric element. The thermoelectric element can perform the same operations and functions as described in the first embodiment.

가열부(300)로 열전소자가 사용되는 경우, 발열부(가열)는 제1 이동공간(212)을 향해 배치될 수 있으며, 흡열부(냉각)는 제2 이동공간(213)을 향하도록 배치될 수 있다.When a thermoelectric element is used as the heating part 300, the heating part (heating) may be arranged toward the first moving space 212, and the heat absorbing part (cooling) may be arranged toward the second moving space 213. Can be.

이러한 배치는 제1 이동공간(212)을 이동하는 작동유체의 냉각효율을 증대할 수 있으며, 제2 이동공간(213)에서 가열을 통해 비등하는 작동유체의 가열효율을 더욱 증대할 수 있다.Such an arrangement can increase the cooling efficiency of the working fluid moving the first moving space 212 and further increase the heating efficiency of the working fluid boiling through heating in the second moving space 213.

또한, 냉각소자는 제어부(500)를 더 포함할 수 있다. In addition, the cooling element may further include a control unit 500.

제어부(500)는 제1 실시예와 마찬가지로 작동유체의 상태에 따라 가열부(300)의 동작을 제어할 수 있다. 일실시예로, 제어부(500)는 전자소자(10)의 초기 동작시, 상기 전자소자(10)의 전원이 약한 경우 또는 주변의 온도가 낮은 경우 중 적어도 하나의 경우 상기 가열부(300)의 동작을 제어할 수 있다.As in the first embodiment, the control unit 500 may control the operation of the heating unit 300 according to the state of the working fluid. In one embodiment, the control unit 500, the initial operation of the electronic device 10, when the power of the electronic device 10 is weak, or at least one of the case where the ambient temperature is low, of the heating unit 300 You can control the operation.

도 14는 도 13의 구성요소인 가열부(300)의 구조를 전방에서 바라본 분해사시도이고, 도 15는 도 13의 구성요소인 제2 본체(1300)의 구조를 나타내는 도면이고, 도 16은 도 13의 구성요소인 가열부(300)의 구조를 후방에서 바라본 분해사시도이고, 도 17은 도 13의 구성요소인 제2 본체(1300)의 구조를 나타내는 도면이다. 14 is an exploded perspective view of the structure of the heating unit 300 which is a component of FIG. 13 when viewed from the front, FIG. 15 is a view showing the structure of the second body 1300 which is a component of FIG. 13, and FIG. 16 is a diagram of FIG. 13 is an exploded perspective view of the structure of the heating element 300 as a component viewed from the rear, and FIG. 17 is a view showing the structure of the second body 1300 as a component of FIG. 13.

도 14 내지 도 17을 참조하면, 증발부(200)는 작동유체가 이동하는 제1 이동공간(212)을 구비하는 제1 본체(1200), 작동유체가 이동하는 제2 이동공간(213)을 구비하는 제2 본체(1300), 및 제1 본체(1200)와 제2 본체(1300) 사이에 배치되는 가열부(300)를 구비할 수 있으며, 제1 이동공간(212)과 제2 이동공간(213)은 제3 배관(130)을 통해 연결될 수 있다.14 to 17, the evaporator 200 includes a first body 1200 having a first moving space 212 through which the working fluid moves, and a second moving space 213 through which the working fluid moves. A second body 1300 may be provided, and a heating unit 300 disposed between the first body 1200 and the second body 1300 may be provided, and the first moving space 212 and the second moving space may be provided. 213 may be connected through the third pipe 130.

이는 가열부(300)를 관통하는 구조와 달리 별도의 구조로 결합하여 가열부(300)에 문제가 발생하는 경우 분해하여 교체가 가능한 구조를 구비할 수 있다. 상기 실시예에서는 가열부(300)를 관통하는 이동통로를 통해 작동유체가 이동하였으나, 분리가능한 구조로 마련되는 가열부(300)는 별도의 제3 배관(130)을 구비할 수 있다.This may have a structure that can be disassembled and replaced when a problem occurs in the heating unit 300 by combining it with a separate structure, unlike the structure penetrating the heating unit 300. In the above embodiment, the working fluid is moved through a movement passage through the heating part 300, but the heating part 300 provided in a separable structure may include a separate third pipe 130.

제2 본체(1300)에는 작동유체가 이동하는 제2 이동공간(213)이 배치될 수 있으며, 제2 이동공간(213)에는 복수의 돌기(215)가 형성될 수 있다. 제2 본체(1300)는 제2 외벽(240)과 결합하여 제2 이동공간(213)을 밀폐할 수 있다.A second moving space 213 through which the working fluid moves may be disposed in the second body 1300, and a plurality of protrusions 215 may be formed in the second moving space 213. The second body 1300 may be coupled to the second outer wall 240 to seal the second moving space 213.

제2 외벽(240)은 전자소자(10)와 접촉하도록 연결되며, 작동유체는 제2 이동공간(213)으로 전달되는 열을 흡수하여 비등하게 된다.The second outer wall 240 is connected to contact the electronic device 10, and the working fluid absorbs heat transmitted to the second moving space 213 and boils.

제2 본체(1300)의 하부에는 제1 연결통로(1210)가 배치되어 제1 이동공간(212)으로부터 작동유체가 공급될 수 있다. 제2 연결통로(1310)의 형상은 제한이 없으나, 작동유체의 열교환의 효율을 증대하기 위해 제1 이동공간(212)의 최하단에 형성되는 것이 바람직하다.A working fluid may be supplied from the first moving space 212 by arranging a first connection passage 1210 under the second body 1300. The shape of the second connection passage 1310 is not limited, but is preferably formed at the bottom of the first moving space 212 to increase the efficiency of heat exchange of the working fluid.

또한, 제2 본체(1300)의 상부에는 응축부(100)로 비등된 작동유체가 이동하기 위한 유출부(216a)가 배치될 수 있다.In addition, an outlet portion 216a for moving the working fluid boiled to the condensing portion 100 may be disposed on the upper portion of the second body 1300.

유출부(216a)는 통로구조로 마련될 수 있으며, 형상이나 방향에는 제한이 없으며, 유출부(216a)는 제2 배관(120)을 통해 응축부(100)와 연결될 수 있다. 비등한 작동유체는 상부로 이동하는바, 유출부(216a)는 제1 이동공간(212)의 상부에 배치되는 것이 바람직하다.The outlet portion 216a may be provided with a passage structure, and there is no limitation in shape or direction, and the outlet portion 216a may be connected to the condensing portion 100 through the second pipe 120. The boiling working fluid moves to the upper bar, and the outlet portion 216a is preferably disposed on the upper portion of the first moving space 212.

일실시예로, 제1 이동공간(212)을 형성하는 상부면은 경사를 가지도록 마련되어 비등하는 작동유체의 이동을 가이드할 수 있다.In one embodiment, the upper surface forming the first moving space 212 is provided to have a slope to guide the movement of the boiling working fluid.

가열부(300)는 제1 본체(1200)와 제2 본체(1300)의 사이에 배치될 수 있다. 일실시예로, 가열부(300)로 열전소자가 사용되는 경우 발열(가열)측은 제2 본체(1300)를 향하도록, 흡열(냉각)측은 제1 본체(1200)를 향하도록 배치되어 작동유체와 열교환을 할 수 있다.The heating unit 300 may be disposed between the first body 1200 and the second body 1300. In one embodiment, when a thermoelectric element is used as the heating unit 300, the heat generating (heating) side is disposed to face the second body 1300, and the heat absorbing (cooling) side is disposed to face the first body 1200 to operate fluid. And heat exchange.

도 13 내지 도 17을 참조하여, 가열부(300)를 포함하는 냉각장치의 제2 실시예의 동작을 설명한다.13 to 17, the operation of the second embodiment of the cooling device including the heating unit 300 will be described.

우선 제1 배관(110)을 통해 이동하는 작동유체는 유입부(210a)를 통해 제1 이동공간(212)으로 유입될 수 있다. 유입된 작동유체는 제1 이동공간(212)에서 열전소자에 의해 냉각될 수 있으며, 제2 연결통로(1310)와 제1 연결통로(1210)를 연결하는 제3 배관(130)을 통해 제2 이동공간(213)으로 유입될 수 있다.First, the working fluid moving through the first pipe 110 may be introduced into the first moving space 212 through the inlet 210a. The introduced working fluid may be cooled by a thermoelectric element in the first moving space 212, and the second through the third pipe 130 connecting the second connecting passage 1310 and the first connecting passage 1210. It may be introduced into the moving space 213.

제2 이동공간(213)으로 유입된 작동유체는 전기소자와 열교환을 일으키게 된다. 이때, 제2 이동공간(213)에 배치되는 돌기(215)는 작동유체와의 열교환을 더욱 용이하게 할 수 있다. 열전소자는 제2 이동공간(213)에 위치하는 작동유체에 열을 가하게 되며, 작동유체는 전기소자에서 발생되는 열과 열전소자에서 발생되는 열을 흡수하여 비등이 발생되게 된다. The working fluid introduced into the second moving space 213 causes heat exchange with the electric element. At this time, the protrusion 215 disposed in the second moving space 213 may further facilitate heat exchange with the working fluid. The thermoelectric element applies heat to the working fluid located in the second moving space 213, and the working fluid absorbs heat generated from the electric element and heat generated from the thermoelectric element to generate boiling.

비등이 발생된 작동유체는 상부로 상승하게 되며, 상승된 작동유체는 유출부(216a)를 통해 제2 배관(120)을 따라 응축부(100)로 이동하여 냉각되게 된다.The working fluid with boiling is raised upwards, and the raised working fluid is cooled by moving to the condensing unit 100 along the second pipe 120 through the outlet portion 216a.

도 18은 본 발명의 구성요소인 냉각부의 기본구조를 나타내는 도면이다.18 is a view showing the basic structure of a cooling unit that is a component of the present invention.

도 18을 참조하면, 냉각부(600)를 포함하는 냉각장치는 작동유체를 냉각시키는 응축부(100), 작동유체가 이동하여 열교환을 하는 증발부(200), 응축부(100)로부터 증발부(200)로 작동유체가 이동하는 제1 배관(110) 및 증발부(200)로부터 작동유체가 기화되어 상기 응축부(100)로 이동하는 제2 배관(120)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 18, the cooling device including the cooling unit 600 includes a condensing unit 100 for cooling the working fluid, an evaporating unit 200 for heat exchange by moving the working fluid, and an evaporating unit from the condensing unit 100 It may include a first pipe 110 to which the working fluid moves to 200 and a second pipe 120 to which the working fluid is vaporized from the evaporation unit 200 and moves to the condensation unit 100.

이때, 증발부(200)는 구획벽(211)을 통해 제1 이동공간(212)과 제2 이동공간(213)으로 나눠지며, 구획벽(211)의 일 영역에는 제1 이동공간(212)과 제2 이동공간(213)을 연결하는 제1 이동통로(214)가 형성되고, 상기 제1 이동공간(212)을 통해 유입되는 작동유체는 상기 제1 이동통로(214) 통해 상기 제2 이동공간(213)으로 이동하며, 상기 제2 이동공간(213)의 외측에는 냉각부(600)가 배치될 수 있다.At this time, the evaporation unit 200 is divided into the first moving space 212 and the second moving space 213 through the partition wall 211, and the first moving space 212 is located in one region of the partition wall 211. A first moving passage 214 connecting the second moving space 213 is formed, and the working fluid flowing through the first moving space 212 moves the second through the first moving passage 214. Moving to the space 213, a cooling unit 600 may be disposed outside the second moving space 213.

냉각부(600)는 전자소자(10)와 접촉하여 전자소자(10)에서 발생하는 열을 흡수하는 역할을 수행할 수 있다. 일실시예로, 냉각부(600)는 열전소자가 사용될 수 있다.The cooling unit 600 may serve to absorb heat generated by the electronic device 10 in contact with the electronic device 10. In one embodiment, the cooling unit 600 may be a thermoelectric element.

상기 언급한 것과 같이 증발부(200)는 구획벽(211)을 통해 제1 이동공간(212)과 제2 이동공간(213)으로 구획되는 본체부(210), 제1 이동공간(212)을 밀폐하는 제1 외벽(230) 및 제2 이동공간(213)을 밀폐하는 제2 외벽(240)을 포함할 수 있다.As mentioned above, the evaporation unit 200 includes a main body 210 and a first moving space 212 which are divided into a first moving space 212 and a second moving space 213 through the partition wall 211. The first outer wall 230 to be sealed and the second outer wall 240 to close the second moving space 213 may be included.

열전소자는 제2 외벽(240)과 전자소자(10) 사이에 배치될 수 있다. The thermoelectric element may be disposed between the second outer wall 240 and the electronic element 10.

이때, 열전소자의 발열(가열)측은 제2 외벽(240)을 향하도록 배치되며, 흡열(냉각)측은 전자소자(10)를 향하도록 배치될 수 있다.At this time, the heat (heating) side of the thermoelectric element may be arranged to face the second outer wall 240, and the endothermic (cooling) side may be arranged to face the electronic element 10.

제2 외벽(240)과 전자소자(10)의 재질은 금속으로 마련되어 열전소자와 전도에 의한 열전달을 수행할 수 있다.Materials of the second outer wall 240 and the electronic device 10 may be made of metal to perform heat transfer by the thermoelectric element and conduction.

이와 같이 열전소자는 전자소자(10)와 연결되어 전자소자(10)의 발열을 냉각하는 역할을 수행할 수 있으며, 냉각유체는 열전소자에서 발생하는 열을 냉각시키는 역할을 수행할 수 있다.As described above, the thermoelectric element may be connected to the electronic element 10 to cool the heat generated by the electronic element 10, and the cooling fluid may serve to cool the heat generated in the thermoelectric element.

전자소자(10)가 배치되는 위치 및 환경은 다양하다. 그러나, 전자소자(10)의 냉각을 위해 기존의 공랭식 방식을 사용하는 경우 전자소자(10)의 온도를 주위 온도보다 낮추는 것이 불가능하다는 문제가 있다.The location and environment in which the electronic device 10 is disposed are various. However, when using the conventional air-cooled method for cooling the electronic device 10, there is a problem that it is impossible to lower the temperature of the electronic device 10 than the ambient temperature.

열전소자를 이용하는 냉각부(600)는 전류를 조절하여 냉각온도를 조절할 수 있는바, 더운 환경에서 공랭식의 냉각장치의 문제점을 해결할 수 있다.The cooling unit 600 using the thermoelectric element can control the cooling temperature by controlling the current, and thus solve the problem of the air-cooled cooling device in a hot environment.

또한, 열전소자는 제어부(500)에 의해서 동작이 제어될 수 있다.In addition, operation of the thermoelectric element may be controlled by the control unit 500.

제어부(500)는 작동유체의 상태에 따라 열전소자의 동작을 제어할 수 있다. 일실시예로, 제어부(500)는 전자소자(10)의 발열량이 기설정된 발열량보다 많거나 또는 주변의 온도가 기설정된 온도보다 높은 경우 중 적어도 하나의 경우 열전소자의 동작을 제어할 수 있다.The controller 500 may control the operation of the thermoelectric element according to the state of the working fluid. In one embodiment, the control unit 500 may control the operation of the thermoelectric element in at least one of cases in which the amount of heat generated by the electronic device 10 is greater than a predetermined amount of heat or the ambient temperature is higher than a predetermined temperature.

열전소자는 전자소자(10)를 냉각시키며, 열전소자에서 발생되는 열은 증발부(200)를 통해 흡수되어 응축부(100)로 이동하게 된다.The thermoelectric element cools the electronic element 10, and heat generated in the thermoelectric element is absorbed through the evaporation unit 200 and moves to the condensation unit 100.

이상으로 본 발명의 실시 예에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 살펴보았다.The embodiments of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains may make various modifications, changes, and substitutions without departing from the essential characteristics of the present invention. will be. Therefore, the embodiments and the accompanying drawings disclosed in the present invention are not intended to limit the technical spirit of the present invention, but to explain the scope of the technical spirit of the present invention. . The scope of protection of the present invention should be interpreted by the claims below, and all technical spirits within the scope equivalent thereto should be interpreted as being included in the scope of the present invention.

1 : 냉각장치 10 : 전자소자
100 : 응축부 110 : 제1 배관
120 : 제2 배관 130 : 제3 배관
200 : 증발부
210 : 본체부 210a : 유입부
210b : 제1 내벽 210c : 제2 내벽
211 : 구획벽 212 : 제1 이동공간
213 : 제2 이동공간 214 : 제1 이동통로
215 : 돌기 216 : 제2 이동통로
216a : 유출부 217 : 제3 이동통로
218 : 가이드부 219 : 구획부
219a : 돌출턱 230 : 제1 외벽
231 : 제1 연결홀 232 : 제2 연결홀
240 : 제2 외벽
300 : 가열부 400 : 이동관
410 : 유입구 500 : 제어부
1200 : 제1 본체 1210 : 제1 연결통로
1300 ; 제2 본체 1310 : 제2 연결통로1: Cooling device 10: Electronic device
100: condensation unit 110: first pipe
120: second pipe 130: third pipe
200: evaporation section
210: body portion 210a: inlet
210b: first inner wall 210c: second inner wall
211: partition wall 212: first moving space
213: second moving space 214: first moving passage
215: projection 216: second passage
216a: Outflow part 217: 3rd passage
218: guide unit 219: compartment
219a: protruding jaw 230: first outer wall
231: 1st connection hole 232: 2nd connection hole
240: second outer wall
300: heating unit 400: moving tube
410: inlet 500: control
1200: 1st body 1210: 1st connection passage
1300; 2nd main body 1310: 2nd connection passage

Claims (12)

작동유체를 냉각시키는 응축부;
상기 작동유체가 이동하여 열교환을 하는 증발부;
상기 응축부로부터 상기 증발부로 상기 작동유체가 이동하는 제1 배관; 및
상기 증발부로부터 상기 작동유체가 기화되어 상기 응축부로 이동하는 제2 배관;
을 포함하며,
상기 증발부는 가열부를 통해 제1 이동공간과 제2 이동공간으로 나눠지며, 상기 가열부의 일 영역에는 상기 제1 이동공간과 상기 제2 이동공간을 연결하는 제1 이동통로가 형성되고,
상기 제1 이동공간을 통해 유입되는 상기 작동유체는 상기 제1 이동통로 통해 상기 제2 이동공간으로 이동하는 냉각장치.A condensing unit for cooling the working fluid;
An evaporation part in which the working fluid moves to exchange heat;
A first pipe through which the working fluid moves from the condensation unit to the evaporation unit; And
A second pipe through which the working fluid is vaporized from the evaporation part and moves to the condensation part;
It includes,
The evaporator is divided into a first moving space and a second moving space through a heating part, and a first moving passage connecting the first moving space and the second moving space is formed in one region of the heating part,
The working fluid flowing through the first moving space is a cooling device that moves to the second moving space through the first moving passage. 제1 항에 있어서,
상기 가열부는 열전소자가 사용되며,
상기 열전소자는 상기 제1 이동공간으로 발열부가 배치되며, 상기 제2 이동공간으로 흡열부가 배치되는 냉각장치.According to claim 1,
The heating unit is a thermoelectric element is used,
The thermoelectric element is a cooling device in which a heat generating part is disposed in the first moving space, and a heat absorbing portion is disposed in the second moving space. 제2 항에 있어서,
상기 가열부의 동작을 제어하는 제어부;
를 더 포함하며,
상기 제어부는 상기 작동유체의 상태에 따라 가열부의 동작을 제어하는 것을 특징으로 하는 냉각장치.According to claim 2,
A control unit that controls the operation of the heating unit;
Further comprising,
The control unit is a cooling device, characterized in that for controlling the operation of the heating unit in accordance with the state of the working fluid. 제3 항에 있어서,
상기 제어부는
전자소자의 초기 동작시, 상기 전자소자의 전원이 약한 경우 또는 주변의 온도가 낮은 경우 중 적어도 하나의 경우 상기 가열부의 동작을 제어하는 냉각장치.According to claim 3,
The control unit
In the initial operation of the electronic device, the cooling device that controls the operation of the heating unit in the case where the power of the electronic device is weak or the ambient temperature is low. 제2 항에 있어서,
상기 제2 이동공간 내부에는 복수의 돌기가 배치되는 것을 특징으로 하는 냉각장치.According to claim 2,
A cooling device, characterized in that a plurality of protrusions are arranged inside the second moving space. 작동유체를 냉각시키는 응축부;
상기 작동유체가 이동하여 열교환을 하는 증발부;
상기 응축부로부터 상기 증발부로 상기 작동유체가 이동하는 제1 배관; 및
상기 증발부로부터 상기 작동유체가 기화되어 상기 응축부로 이동하는 제2 배관을 포함하며,
상기 증발부는
상기 작동유체가 이동하는 제1 이동공간을 구비하는 제1 본체,
상기 작동유체가 이동하는 제2 이동공간을 구비하는 제2 본체, 및
상기 제1 본체 및 상기 제2 본체 사이에 배치되는 가열부를 구비하며,
상기 제1 이동공간과 상기 제2 이동공간은 제3 배관을 통해 연결되는 것을 특징으로 하는 냉각장치.A condensing unit for cooling the working fluid;
An evaporation part in which the working fluid moves to exchange heat;
A first pipe through which the working fluid moves from the condensation unit to the evaporation unit; And
And a second pipe through which the working fluid is vaporized from the evaporation part and moves to the condensation part.
The evaporation part
A first body having a first moving space to which the working fluid moves,
A second body having a second moving space through which the working fluid moves, and
It has a heating unit disposed between the first body and the second body,
The first moving space and the second moving space is a cooling device, characterized in that connected through a third pipe. 제6 항에 있어서,
상기 가열부는 열전소자가 사용되는 냉각장치.The method of claim 6,
The heating unit is a cooling device using a thermoelectric element. 제7 항에 있어서,
상기 제3 배관은 상기 제1 본체와 상기 제2 본체의 하부를 연결하는 것을 특징으로 하는 냉각장치.The method of claim 7,
The third pipe is a cooling device, characterized in that for connecting the lower portion of the first body and the second body. 제8 항에 있어서,
상기 제2 본체의 내부에는 복수의 돌기가 형성되어 열교환면적을 증대시키는 것을 특징으로 하는 냉각장치.The method of claim 8,
A cooling device characterized in that a plurality of protrusions are formed inside the second body to increase the heat exchange area. 제6 항 내지 제9 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 가열부의 동작을 제어하는 제어부;
를 더 포함하며,
상기 제어부는 상기 작동유체의 상태에 따라 가열부의 동작을 제어하는 것을 특징으로 하는 냉각장치.The method according to any one of claims 6 to 9,
A control unit that controls the operation of the heating unit;
Further comprising,
The control unit is a cooling device, characterized in that for controlling the operation of the heating unit in accordance with the state of the working fluid. 제10 항에 있어서,
상기 제어부는
전자소자의 초기 동작시, 상기 전자소자의 전원이 약한 경우 또는 주변의 온도가 낮은 경우 중 적어도 하나의 경우 상기 가열부의 동작을 제어하는 냉각장치.The method of claim 10,
The control unit
In the initial operation of the electronic device, the cooling device that controls the operation of the heating unit in the case where the power of the electronic device is weak or the ambient temperature is low. 제8 항에 있어서,
상기 제2 본체에는 상기 작동유체가 이동하기 위한 유출부가 통로구조로 마련되는 냉각장치.The method of claim 8,
A cooling device in which the outlet portion for moving the working fluid is provided as a passage structure in the second body.
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