KR20210022331A

KR20210022331A - 히트파이프 어셈블리

Info

Publication number: KR20210022331A
Application number: KR1020190101714A
Authority: KR
Inventors: 정민호
Original assignee: 정민호
Priority date: 2019-08-20
Filing date: 2019-08-20
Publication date: 2021-03-03

Abstract

본 발명에 따른 히트파이프 어셈블리는, 상면에 함몰 형성된 결합부가 형성되는 베이스유닛, 상기 결합부의 양측에 기립 형성되어 내측에 안착공간을 형성하는 한 쌍의 측벽부를 포함하여, 상기 결합부에 결합되는 연결유닛 및 상기 안착공간에 안착되는 안착부와, 상기 안착부의 일단으로부터 상부로 길게 연장되는 열 전달부를 포함하는 히트파이프를 포함한다.

Description

히트파이프 어셈블리{Heat Pipe Assembly}

본 발명은 히트파이프 어셈블리에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 연결유닛을 통해 히트파이프를 베이스유닛에 안정적으로 결합하고, 열 전달 효율을 극대화할 수 있는 히트파이프 어셈블리에 관한 것이다.

최근에는 소형 전자기기를 비롯하여 산업용 기계장치에 이르기까지 다양한 장치에서 발생하는 열을 효과적으로 냉각하기 위한 냉각장치에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다.

이와 같은 냉각장치 중 하나인 히트파이프는, 진공 상태의 금속관 등의 내부에 응축성을 가지는 유체를 봉입한 형태를 가지며, 온도 차에 따라 고온부에서 증발한 작동액이 저온부로 유동하여 방열, 응측됨으로써, 열을 효과적으로 전달하는 구조를 가지고 있다.

한편 일반적인 종래 히트파이프는 열원에 직접 접촉되고, 복수의 히트파이프를 고정시키기 위한 베이스판이 구비되며, 베이스판과 히트파이프는 서로 코킹, 솔더링 등의 방식에 의해 서로 접합된다.

다만, 이와 같은 종래의 고정 방식은 각 구성요소를 안정적으로 고정시키기 위한 별도의 지그가 필요하게 되며, 작업 소요시간이 크게 증가하게 되는 문제가 있다.

또한 이때 사용되는 솔더 페이스트와 같은 유체가 흘러내려 작업 환경을 오염시키고, 제품의 형상 불량을 야기하게 되는 문제도 있다.

따라서 이와 같은 문제점들을 해결하기 위한 방법이 요구된다.

한국공개특허 제10-2011-0052230호

본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 발명으로서, 히트파이프를 베이스판 상에 용이한 방법으로 안정적으로 결합할 수 있으며, 또한 히트파이프 자체의 열 전달 효율을 극대화할 수 있도록 하기 위한 목적을 가진다.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 히트파이프 어셈블리는, 상면에 함몰 형성된 결합부가 형성되는 베이스유닛, 상기 결합부의 양측에 기립 형성되어 내측에 안착공간을 형성하는 한 쌍의 측벽부를 포함하여, 상기 결합부에 결합되는 연결유닛 및 상기 안착공간에 안착되는 안착부와, 상기 안착부의 일단으로부터 상부로 길게 연장되는 열 전달부를 포함하는 히트파이프를 포함한다.

그리고 상기 연결유닛은, 상기 측벽부 하단부를 서로 연결하여 상기 안착공간의 하면을 형성하는 바닥부를 더 포함할 수 있다.

또한 상기 바닥부는 상기 결합부에 대응되는 형상으로 형성되어 상기 결합부 내에 삽입 가능하게 형성될 수 있다.

이때 상기 연결유닛은, 상기 한 쌍의 측벽부의 외측으로 각각 연장되어 상기 베이스유닛의 상면에 고정되는 고정부를 더 포함할 수 있다.

그리고 상기 연결유닛은 상기 측벽부 상단부 일부를 서로 연결하여 상기 안착공간의 상면을 형성하는 천장부를 더 포함할 수 있다.

또한 상기 천장부는, 상기 측벽부와 나란한 방향의 슬릿과, 상기 슬릿에 의해 분할된 천장부를 상기 측벽부와 수직한 방향으로 관통하도록 형성된 체결홀을 포함할 수 있다.

그리고 상기 베이스유닛은 서로 상하 방향으로 겹쳐진 복수의 베이스패널을 포함하고, 상기 복수의 베이스패널 중 적어도 최상부에 위치된 베이스패널에는 상기 결합부를 형성하는 통과홀이 형성될 수 있다.

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 히트파이프 어셈블리는, 히트파이프와 베이스유닛을 서로 연결시키는 연결유닛을 통해 히트파이프를 안정적으로 고정시킬 수 있으며, 또한 조립 과정이 간편하고 단순하여 작업에 소요되는 시간을 크게 감소시킬 수 있는 장점이 있다.

또한 본 발명은 히트파이프를 통한 열 전달 효율을 극대화하여 방열 효과를 크게 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 히트파이프 어셈블리의 모습을 나타낸 도면;
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 히트파이프 어셈블리에 있어서, 베이스유닛의 구조를 나타낸 도면;
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 히트파이프 어셈블리에 있어서, 히트파이프의 구조를 나타낸 도면;
도 4 및 도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 히트파이프 어셈블리에 있어서, 연결유닛의 구조를 나타낸 도면;
도 6은 본 발명의 제1실시예에 따른 히트파이프 어셈블리에 있어서, 연결유닛을 통해 히트파이프를 베이스유닛에 고정시킨 모습을 나타낸 도면;
도 7은 본 발명의 제2실시예에 따른 히트파이프 어셈블리에 있어서, 연결유닛의 구조를 나타낸 도면;
도 8은 본 발명의 제2실시예에 따른 히트파이프 어셈블리에 있어서, 연결유닛을 통해 히트파이프를 베이스유닛에 고정시킨 모습을 나타낸 도면;
도 9 및 도 10은 본 발명의 제3실시예에 따른 히트파이프 어셈블리에 있어서, 연결유닛의 구조를 나타낸 도면; 및
도 11은 본 발명의 제4실시예에 따른 히트파이프 어셈블리에 있어서, 연결유닛을 통해 히트파이프를 베이스유닛에 고정시킨 모습을 나타낸 도면이다.

이하 본 발명의 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 본 실시예를 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며 이에 따른 부가적인 설명은 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 히트파이프 어셈블리의 모습을 나타낸 도면이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 히트파이프 어셈블리는 베이스유닛(100)과, 연결유닛(200a)과, 히트파이프(300)를 포함한다.

그리고 도 2 내지 도 5에는, 베이스유닛(100)과, 히트파이프(300a) 및 연결유닛(200a) 각각이 자세히 도시된다.

베이스유닛(100)은 연결유닛(200a)과 히트파이프(300a)가 결합되는 베이스를 형성하며, 연결유닛(200a)이 결합될 수 있도록 상면에 함몰 형성된 결합부가 하나 또는 복수 개 형성된다.

특히 도 2에 도시된 바와 같이, 본 실시예에서 베이스유닛(100)은 서로 상하 방향으로 겹쳐진 복수의 베이스패널(110, 120)을 포함하고, 복수의 베이스패널(110, 120) 중 적어도 최상부에 위치된 베이스패널(110)에는 결합부를 형성하는 통과홀(112)이 형성된다.

본 실시예에서는 최상부에 위치된 베이스패널(110)에만 통과홀(112)이 형성되고, 하부에 위치되는 베이스패널(120)은 통과홀(112)의 하부를 차폐하여 결합부가 함몰된 홈 형태를 이루도록 하였다.

또한 최상부에 위치된 베이스패널(100)에는 복수 개의 통과홀(112)이 열 및 행 방향으로 배열되어, 복수의 연결유닛(200a) 및 히트파이프(300)가 결합될 수 있도록 형성된다.

다만, 본 실시예와 달리 최상부에 위치된 베이스패널(110)뿐 아니라 그 하부로 결합되는 하나 이상의 베이스패널(120)에도 통과홀(112)이 형성될 수도 있으며, 통과홀(112)의 배열 역시 다양한 형태로 이루어질 수 있음은 물론이다.

히트파이프(300)는 도 3에 도시된 바와 같이 안착부(310)와 열 전달부(320)를 포함한다.

안착부(310)는 후술할 연결유닛(200a)에 형성되는 안착공간(205, 도 4 참조)에 대응되는 형태로 형성되어 안착공간(205) 내에 안착되는 구성이며, 열 전달부(320)는 안착부(310)의 일단부로부터 꺾여 상부로 길게 연장되는 형태로 형성되고, 내부에 수용된 작동 유체의 유동 경로를 형성한다.

또한 히트파이프(300)의 양단에는 선택적으로 개폐 가능한 커버(330)가 구비되어, 내부의 작동 유체를 교체할 수 있도록 한다.

연결유닛(200a)은 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 베이스유닛(100)에 형성된 결합부에 결합될 수 있도록 형성되며, 히트파이프(300)의 안착부(310)를 수용할 수 있는 안착공간(205)을 가진다.

본 실시예의 연결유닛(200a)은 결합부에 결합된 상태를 기준으로 결합부(112)의 양측에 기립 형성되어 안착공간(205)을 형성하는 한 쌍의 측벽부(210)와, 각 측벽부(210) 하단부를 서로 연결하여 안착공간(205)의 하면을 형성하는 바닥부(220)와, 한 쌍의 측벽부(210) 외측으로 각각 연장되어 베이스유닛(100)의 상면에 고정되는 고정부(230)를 포함한다.

이때 바닥부(220)는 베이스유닛(100)의 결합부에 대응되는 형상으로 형성되어 결합부 내에 삽입 가능하게 형성된다. 즉 바닥부(220)는 한 쌍의 고정부(230)보다 하측으로 돌출된 형태를 가지며, 결합부 내에 삽입됨으로써 연결유닛(200a)이 유동되지 않도록 안정적으로 고정시킨다.

그리고 히트파이프(300)와 접촉되는 안착공간(205)의 내면은, 히트파이프(300)의 안착부(310)과 대응되는 형상을 가지도록 형성될 수 있다. 본 실시예에서 히트파이프(300)의 안착부(310)는 단면이 원형으로 형성되며, 안착공간(205)의 내면은 안착부(310)의 중단부 이하가 안정적으로 접촉될 수 있도록 라운드진 형상을 가진다.

또한 한 쌍의 고정부(230)는 베이스유닛(100)과의 체결을 위한 고정홀(232)을 가질 수 있으며, 그 개수는 제한없이 다양하게 형성될 수 있다.

도 6에는, 연결유닛(200a)을 통해 히트파이프(300)를 베이스유닛(100)에 고정시킨 모습이 도시된다. 도 6에 도시된 바와 같이, 연결유닛(200a)은 베이스유닛(100)의 결합부에 결합된 상태로 고정되며, 히트파이프(300)의 안착부(310)는 연결유닛(200a)의 안착공간(205)에 삽입 안착된 상태를 가진다.

이와 같은 상태로 히트파이프(300) 및 연결유닛(200a)의 접촉영역은 서로 솔더링 등에 의해 상호 접합되어 안정적으로 고정된다.

그리고 동일한 방법으로 각 결합부마다 연결유닛(200a)과 히트파이프(300)를 고정시키게 되면, 도 1과 같이 복수의 히트파이프(300)가 배열된 히트파이프 어셈블리가 제작된다.

이와 같이 본 발명은 연결유닛(200a)을 통해 히트파이프(300)를 베이스유닛(100) 상에 안정적으로 고정시킬 수 있는 것은 물론, 조립 과정이 간편하고 단순하여 작업에 소요되는 시간을 크게 감소시킬 수 있다.

더불어 본 발명은 히트파이프를 통한 열 전달 효율을 극대화하여 방열 효과를 크게 향상시킬 수 있으며, 솔더링 수행 시 솔더페이스트가 흘러내리는 것을 방지할 수 있다.

이상으로 본 발명의 제1실시예에 대해 설명하였으며, 이하에서는 본 발명의 다른 실시예들에 대해 설명하도록 한다.

도 7 및 도 8은 본 발명의 제2실시예에 따른 히트파이프 어셈블리가 도시되며, 본 발명의 제2실시예의 경우 연결유닛(200b)의 형태가 제1실시예와 다소 다르게 형성된다.

구체적으로 본 실시예에서 연결유닛(200b)은 결합부에 결합된 상태를 기준으로 결합부(112)의 양측에 기립 형성되어 안착공간(205)을 형성하는 한 쌍의 측벽부(210)와, 각 측벽부(210) 하단부를 서로 연결하여 안착공간(205)의 하면을 형성하는 바닥부(220)와, 한 쌍의 측벽부(210) 외측으로 각각 연장되어 베이스유닛(100)의 상면에 고정되는 고정부(230)를 포함한다는 점은 제1실시예와 동일하다.

다만, 본 실시예의 연결유닛(200b)은 위 구성요소 외에도, 한 쌍의 측벽부(210) 상단부 일부를 서로 연결하여 안착공간(205)의 상면을 형성하는 천장부(240)를 더 포함한다.

천장부(240)는 한 쌍의 측벽부(210)의 전체 길이 중 일부 길이만큼을 연결하며, 해당 영역은 안착공간(205)을 완전히 감싸는 형태를 가지게 된다.

이에 따라 도 8에 도시된 바와 같이 히트파이프(300)의 안착부(310)는 안착공간(205)의 상부가 개구된 부분을 통해 진입하여 천장부(240)가 형성된 영역의 내부로 삽입될 수 있다.

본 실시예는 천장부(240)가 구비됨으로 인해 히트파이프(300)의 안착부(310)가 연결유닛(200b)으로부터 이탈되지 않도록 체결력을 향상시킬 수 있다. 특히 천장부(240)와 안착부(310)의 상부가 서로 솔더링될 경우 보다 안정적인 고정력을 가질 수 있음은 물론이다.

도 9 및 도 10은 본 발명의 제3실시예에 따른 히트파이프 어셈블리가 도시된다.

본 발명의 제3실시예의 경우 연결유닛(200c)의 형태가 제2실시예와 같이 한 쌍의 측벽부(210), 바닥부(220), 한 쌍의 고정부(230) 및 천장부(240)를 포함하는 형태를 가진다.

다만, 본 실시예에서 천장부(240)는 측벽부(210)와 나란한 방향으로 길게 형성되는 슬릿(242)과, 슬릿(242)에 의해 양측으로 분할된 천장부(240)를 측벽부(210)에 대해 수직한 방향으로 관통하도록 형성된 체결홀(244)을 포함한다.

이와 같은 본 실시예는 도 10에 도시된 바와 같이 히트파이프(300)의 안착부(310)가 안착공간(205)에 안착된 상태에서, 체결홀(244)에 볼트 형태의 제1체결부재(C₁)를 삽입하여 관통시킨 후, 반대 측에서 너트 형태의 제2체결부재(C₂)로 제1체결부재(C₁)를 구속함으로써 안착부(310)를 안정적으로 고정시킬 수 있다.

또한 제1체결부재(C₁) 및 제2체결부재(C₂) 간의 체결도를 조절함에 따라, 슬릿(242)에 의해 양측으로 분할된 천장부(240)의 각 분할영역 간의 거리를 미세하게 조절할 수 있으며, 결과적으로 안착공간(205)의 내면이 안착부(310)에 인가하는 압력을 가변시켜 체결력을 조절할 수 있다.

도 11에는 본 발명의 제4실시예에 따른 히트파이프 어셈블리가 도시된다.

본 발명의 제4실시예의 경우 연결유닛(200d)의 구성이 전술한 다른 실시예들에 비해 크게 간소화된 형태를 가진다.

구체적으로 본 실시예의 연결유닛(200d)은, 베이스유닛(100)의 결합부의 양측에 기립 형성되어 내측에 안착공간을 형성하는 한 쌍의 측벽부(210)만을 포함한다. 그리고 한 쌍의 측벽부(210)와 히트파이프(300)의 안착부(310)는 서로 접촉영역이 솔더링에 의해 접합될 수 있다.

즉 본 실시예는 베이스유닛(100)에 측벽부(210)가 직접 부착되는 형태의 연결유닛(200d)을 통해 무게를 최소화할 수 있으며, 사용되는 자재 역시 최소화하여 원가를 크게 절감할 수 있다.

이상과 같이 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시예 이외에도 본 발명이 그 취지나 범주에서 벗어남이 없이 다른 특정 형태로 구체화될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다. 그러므로, 상술된 실시예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 여겨져야 하고, 이에 따라 본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수도 있다.

100: 베이스유닛
110, 120: 베이스패널
112: 통과홀
200a, 200b, 200c: 연결유닛
205: 안착공간
210: 측벽부
220: 바닥부
230: 고정부
240: 천장부
300: 히트파이프
310: 안착부
320: 열 전달부

Claims

상면에 함몰 형성된 결합부가 형성되는 베이스유닛(100);
상기 결합부의 양측에 기립 형성되어 내측에 안착공간(205)을 형성하는 한 쌍의 측벽부(210)를 포함하여, 상기 결합부에 결합되는 연결유닛(200a, 200b, 200c); 및
상기 안착공간(205)에 안착되는 안착부(310)와, 상기 안착부(310)의 일단으로부터 상부로 길게 연장되는 열 전달부(320)를 포함하는 히트파이프(300);
를 포함하는 히트파이프 어셈블리.
제1항에 있어서,
상기 연결유닛(200a, 200b, 200c)은,
상기 측벽부(210) 하단부를 서로 연결하여 상기 안착공간(205)의 하면을 형성하는 바닥부(220)를 더 포함하는 히트파이프 어셈블리.
제2항에 있어서,
상기 바닥부(220)는 상기 결합부에 대응되는 형상으로 형성되어 상기 결합부 내에 삽입 가능하게 형성되는 히트파이프 어셈블리.
제1항에 있어서,
상기 연결유닛(200a, 200b, 200c)은,
상기 한 쌍의 측벽부(210)의 외측으로 각각 연장되어 상기 베이스유닛(100)의 상면에 고정되는 고정부(230)를 더 포함하는 히트파이프 어셈블리.
제1항에 있어서,
상기 연결유닛(200a, 200b, 200c)은,
상기 측벽부(210) 상단부 일부를 서로 연결하여 상기 안착공간(205)의 상면을 형성하는 천장부(240)를 더 포함하는 히트파이프 어셈블리.
제5항에 있어서,
상기 천장부(240)는,
상기 측벽부(210)와 나란한 방향의 슬릿(242)과, 상기 슬릿(242)에 의해 분할된 천장부(240)를 상기 측벽부(210)와 수직한 방향으로 관통하도록 형성된 체결홀(244)을 포함하는 히트파이프 어셈블리.
제1항에 있어서,
상기 베이스유닛(100)은 서로 상하 방향으로 겹쳐진 복수의 베이스패널(110, 120)을 포함하고,
상기 복수의 베이스패널(110, 120) 중 적어도 최상부에 위치된 베이스패널(110)에는 상기 결합부를 형성하는 통과홀(112)이 형성된 히트파이프 어셈블리.