KR100910667B1 - Method For Making A Water Block For Water Cooling System - Google Patents
Method For Making A Water Block For Water Cooling SystemInfo
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Abstract
본 발명은 미세 채널의 워터 블록을 간단한 제작 공정을 통하여 염가로 제작할 수 있는 수냉식 장치용 워터 블록 제작방법에 관한 것이다. The present invention relates to a water block manufacturing method for a water-cooled device that can be produced at a low cost through a simple manufacturing process of the fine channel water block.
본 발명은, 동판이나 알루미늄판을 판금 절단하여 다수의 핀을 제작하는 단계; 다수의 핀들을 일정 높이만큼 적층 형태가 일정하도록 적층하는 단계; 상기 적층된 다수의 핀들을 브레이징 접합하여 미세 채널 판과 접합 판을 갖는 핀 어셈블리를 제작하는 단계; 프레스 금형가공으로 덮개를 제작하고 상기 덮개에 입 출구 포트를 연결하여 덮개 부를 제작하는 단계; 상기 핀 어셈블리의 미세 채널 판와 접합 판을 상기 덮개의 내부 공간에 맞는 원하는 형상으로 밀링 가공하는 단계; 및 상기 덮개의 내부에 핀 어셈블리의 미세 채널 판을 삽입하고, 상기 덮개와 핀 어셈블리의 접합 판을 브레이징 결합시켜 내부에 미세 채널을 갖는 워터 블록을 제작하는 단계;를 포함하는 수냉식 장치용 워터 블록 제작방법을 제공한다.The present invention comprises the steps of sheet metal cutting a copper plate or an aluminum plate to produce a plurality of pins; Stacking the plurality of pins to have a constant stacking shape by a predetermined height; Brazing the stacked plurality of pins to produce a pin assembly having a microchannel plate and a junction plate; Manufacturing a cover by press molding and manufacturing a cover part by connecting an inlet port to the cover; Milling the microchannel plate and junction plate of the pin assembly into a desired shape that fits into the interior space of the cover; And inserting the microchannel plate of the fin assembly into the cover, and manufacturing the water block having the microchannel therein by brazing the bonding plate of the cover and the pin assembly to produce a water block. Provide a method.
본 발명에 의하면 공정이 간단하고, 대량 생산이 가능하며, 염가로 제작이 가능하여 타제품에 비하여 가격 경쟁력을 가질 수 있고, 수냉식시스템의 효율이 크게 제고되어 시장점유율을 크게 높일 수 있는 유용한 효과가 얻어진다.According to the present invention, the process is simple, can be mass-produced, can be manufactured at low cost, and can have a competitive price compared to other products. Lose.
Description
본 발명은 컴퓨터의 수냉식시스템에 사용되는 워터 블록의 제작방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 컴퓨터와 같은 전자기기의 열원에 장착되어 우수한 열전달 성능을 발휘함으로써 전자기기의 냉각효율을 크게 향상시키고, 그에 따른 전자기기 성능을 향상시킬 수 있는 미세 채널의 워터 블록을 간단한 제작 공정을 통하여 염가로 제작할 수 있는 수냉식 냉각용 미세체널 워터 블록 제작방법에 관한 것이다. The present invention relates to a method of manufacturing a water block used in a water-cooled system of a computer, and more particularly, it is mounted on a heat source of an electronic device such as a computer to exhibit excellent heat transfer performance, thereby greatly improving the cooling efficiency of the electronic device. The present invention relates to a method for manufacturing a micro-channel water block for water-cooling cooling, which can produce a water channel of a fine channel capable of improving electronic device performance at a low cost through a simple manufacturing process.
일반적으로 가정용 또는 산업용으로 사용되는 컴퓨터는 수많은 반도체와 기타 주변기기의 조합으로 구성되어 작동되며, 이러한 여러 부품의 작동으로 인해 발생하는 열을 외부로 방출시키기 위하여 종래에는 팬과 같은 대기 순환을 이용하는 냉각 시스템이 적용되고 있다.Computers typically used for home or industrial use are made up of a combination of numerous semiconductors and other peripherals, and a cooling system that uses a conventional circulation system such as a fan to dissipate heat generated by the operation of these components to the outside. This is being applied.
특히 CPU, 그래픽 카드 및 전원공급장치 등과 같이 발열이 상대적으로 많이 발생하는 부품은 독립적으로 방열판과 팬의 조합인 냉각 장치를 가지고 있으며, 그 외의 부속들은 방열판과 같은 냉각장치가 장착되어 있기도 하다.In particular, components that generate relatively high heat, such as CPUs, graphics cards, and power supplies, have a cooling device that is a combination of a heat sink and a fan. Other parts may be equipped with a cooling device such as a heat sink.
이와 같은 종래의 컴퓨터 냉각 시스템은 컴퓨터의 CPU에서 발생하는 발열을 제거하기 위하여 주로 히트 파이프(Heat Pipe)에 핀(Fin)을 접착하여 팬(Fan)으로 CPU의 열을 제거하는 것이 일반적이다. 하지만 컴퓨터의 고성능화에 따라서 CPU 발열이 크게 증가하고 있으며, 그에 따라서 더 이상 히트 파이프(Heat Pipe) 만으로 CPU의 열을 제거하는 데에는 한계가 있다. 이를 해결하기 위해서 최근에는 물을 사용하는 수냉식 컴퓨터 냉각 시스템이 개발되어 시장에서 판매되고 있다. In such a conventional computer cooling system, in order to remove heat generated from the CPU of the computer, it is common to attach a fin to a heat pipe to remove heat of the CPU with a fan. However, as the computer's high performance increases, CPU heat is greatly increased, and accordingly, there is a limit to removing heat of the CPU by only a heat pipe. In order to solve this problem, recently, water-cooled computer cooling systems using water have been developed and marketed.
현재 시장에서 판매되고 있는 수냉식 컴퓨터 냉각 시스템(200)은 도 1에 도시된 바와 같이, 열원(205)에 접촉하는 워터 블록(Water Block)(210), 펌프(Pump)(215), 리저버 탱크(Reservoir tank)(220), 라디에이터(Radiator)(225), 팬(Fan)(230) 및 배관(235) 등으로 구성되어 있다. The water-cooled computer cooling system 200 currently marketed includes a water block 210, a pump 215, and a reservoir tank that contact the heat source 205, as shown in FIG. 1. Reservoir tank 220, a radiator (225), a fan (Fan) 230 and the pipe 235 and the like.
특히 종래의 수냉식 컴퓨터 냉각 시스템(200)에서 성능에 가장 큰 영향을 미치는 것이 워터 블록(Water block)(210)이다. 종래의 워터 블록(210)은 단조나 기계가공에 의하여 제작되며, 내부에 냉각수가 흐르고, 워터 블록(210)의 외면은 열원(205), 예를 들면 CPU 등에 면 접촉하여 열원(205)의 고열을 냉각수가 흡수하는 구조가 대부분이다. In particular, the water block 210 has the greatest impact on performance in the conventional water-cooled computer cooling system 200. The conventional water block 210 is manufactured by forging or machining, and a coolant flows therein, and the outer surface of the water block 210 contacts the heat source 205, for example, a CPU, so that the high heat of the heat source 205 is obtained. Most of the structure that absorbs the cooling water.
이와 같은 종래의 워터 블록(210)은 제작단가가 저렴하다는 측면에서 단조나 주조공정을 이용하여 제작되고 있다. 그러나 단조나 주조공정은 정밀한 치수제작이 어려워 성능향상에는 한계가 있다. 이를 해결하기 위해서 최근에는 미세 채널 워터 블록이 대안으로 대두되고 있는데, 미세 채널 워터 블록의 제작방법으로는 마이크로 밀링가공, 마이크로 EDM(Electrodischarge Machining)등의 공정을 들 수 있다. 그러나 이러한 공정들은 대량생산이 불가능하고, 미세 채널의 폭과 높이를 크게 하는데 한계가 있으며, 가격이 대단히 비싸다는 단점이 있다.Such a conventional water block 210 is manufactured using a forging or casting process in terms of low production cost. However, the forging or casting process is difficult to precisely dimension, so there is a limit in improving performance. In order to solve this problem, a fine channel water block has recently emerged as an alternative, and the manufacturing method of the fine channel water block includes a process such as micro milling and micro EDM (Electrodischarge Machining). However, these processes cannot be mass-produced, have limitations in increasing the width and height of the microchannels, and are very expensive.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위한 것으로서, 그 목적은대량 생산이 가능하고, 염가로 제작이 가능하여 가격 경쟁력을 가질 수 있는 수냉식 장치용 워터 블록 제작방법을 제공함에 있다. The present invention is to solve the conventional problems as described above, the object is to provide a water block manufacturing method for a water-cooled device that can be mass-produced, can be manufactured at a low cost and have a competitive price.
그리고 본 발명은 다른 목적으로서 내부의 미세 채널로 인하여 컴퓨터와 같은 전자기기의 열원에 장착되어 우수한 열전달 성능을 발휘함으로써 수냉식시스템의 냉각효율을 크게 향상시키고, 그에 따른 전자기기의 성능을 향상시킬 수 있는 장점으로 인하여 수냉식시스템의 시장점유율을 크게 높일 수 있는 수냉식 장치용 워터 블록 제작방법을 제공하는 데 있다.And another object of the present invention is to be mounted on the heat source of an electronic device such as a computer due to the internal micro-channels to exhibit excellent heat transfer performance can greatly improve the cooling efficiency of the water-cooled system, thereby improving the performance of the electronic device It is an advantage to provide a water block manufacturing method for a water-cooled device that can greatly increase the market share of the water-cooled system.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 수냉식시스템에 사용되는 워터 블록의 제작방법에 있어서, In order to achieve the above object, the present invention, in the manufacturing method of the water block used in the water-cooled system,
동판이나 알루미늄판을 판금 절단하여 다수의 핀을 제작하는 단계;Manufacturing a plurality of pins by cutting the copper sheet or the aluminum sheet;
다수의 핀들을 일정 높이만큼 적층 형태가 일정하도록 적층하는 단계;Stacking the plurality of pins to have a constant stacking shape by a predetermined height;
상기 적층된 다수의 핀들을 브레이징 접합하여 미세 채널 판과 접합 판을 갖는 핀 어셈블리를 제작하는 단계;Brazing the stacked plurality of pins to produce a pin assembly having a microchannel plate and a junction plate;
프레스 금형가공으로 덮개를 제작하고 상기 덮개에 입 출구 포트를 연결하여 덮개 부를 제작하는 단계;Manufacturing a cover by press molding and manufacturing a cover part by connecting an inlet port to the cover;
상기 핀 어셈블리의 미세 채널 판와 접합 판을 상기 덮개의 내부 공간에 맞는 원하는 형상으로 밀링 가공하는 단계; 및Milling the microchannel plate and junction plate of the pin assembly into a desired shape that fits into the interior space of the cover; And
상기 덮개의 내부에 핀 어셈블리의 미세 채널 판을 삽입하고, 상기 덮개와 핀 어셈블리의 접합 판을 브레이징 결합시켜 내부에 미세 채널을 갖는 워터 블록을 제작하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 수냉식 장치용 워터 블록 제작방법을 제공한다.Inserting the microchannel plate of the fin assembly into the inside of the cover, and brazing the bonding plate of the cover and the pin assembly to produce a water block having a microchannel therein; Provides a water block manufacturing method.
그리고 본 발명은 바람직하게는 상기 핀은 일정두께의 미세 채널 판과 상기 미세 채널 판의 하부 측에 두께가 두꺼운 접합 판으로 제작되는 것임을 특징으로 하는 수냉식 장치용 워터 블록 제작방법을 제공한다.And the present invention preferably provides a method for manufacturing a water block for a water-cooled device, characterized in that the fin is made of a thick channel plate and a thickness of the microchannel plate of a predetermined thickness on the lower side of the microchannel plate.
또한 본 발명은 바람직하게는 상기 핀은 다수의 정방형 핀-휜(Pin-Fin) 돌기들을 갖는 정방형 핀-휜(Pin-Fin) 판과 상기 정방형 핀-휜(Pin-Fin) 판의 하부 측에 두께가 두꺼운 접합 판으로 제작되는 것임을 특징으로 하는 수냉식 장치용 워터 블록 제작방법을 제공한다.In addition, the present invention preferably has a pin on the lower side of the square pin-fin plate and the square pin-fin plate having a plurality of square pin-fin protrusions. Provided is a water block manufacturing method for a water-cooled device, characterized in that it is made of a thick laminated plate.
그리고 본 발명은 바람직하게는 상기 핀은 2열로 나란하게 배치된 메트릭스를 형성하도록 프레스 펀칭 가공 또는 에칭으로 형성되는 것임을 특징으로 하는 수냉식 장치용 워터 블록 제작방법을 제공한다.And the present invention preferably provides a water block manufacturing method for a water-cooled device, characterized in that the fin is formed by press punching processing or etching to form a matrix arranged side by side in two rows.
또한 본 발명은 바람직하게는 상기 핀은 지그를 이용하여 각각의 모서리가 서로 일치하는 정렬상태를 유지하면서 적층하는 것임을 특징으로 하는 수냉식 장치용 워터 블록 제작방법을 제공한다.In another aspect, the present invention preferably provides a method of manufacturing a water block for a water-cooled device, characterized in that the pins are laminated while maintaining the alignment state of each corner coinciding with each other using a jig.
그리고 본 발명은 바람직하게는 상기 핀은 지그를 이용하여 각각의 모서리가 지그재그로 배치되는 정렬상태를 유지하면서 적층하는 것임을 특징으로 하는 수냉식 장치용 워터 블록 제작방법을 제공한다.And the present invention preferably provides a water block manufacturing method for a water-cooled device, characterized in that the pin is laminated while maintaining the alignment state each corner is arranged in a zigzag using a jig.
또한 본 발명은 바람직하게는 상기 핀은 지그를 이용하여 미세 채널 판의 유로를 확보한 상태로 접합 판에서 브레이징 접합이 이루어지는 것임을 특징으로 하는 수냉식 장치용 워터 블록 제작방법을 제공한다.In another aspect, the present invention preferably provides a method for producing a water block for a water-cooled device, characterized in that the pin is made of brazing bonding in the bonding plate while securing the flow path of the fine channel plate using a jig.
또한 본 발명은 바람직하게는 상기 핀은 미세 채널 판을 나란하게 접합하여 미세 채널 판의 사이에서 유로가 형성되는 것임을 특징으로 하는 수냉식 장치용 워터 블록 제작방법을 제공한다.In another aspect, the present invention preferably provides a method for producing a water block for a water-cooled device, characterized in that the fin is joined to the microchannel plate side by side to form a flow path between the microchannel plate.
그리고 본 발명은 바람직하게는 상기 핀은 정방형 핀-휜(Pin-Fin) 판을 나란하게 접합하여 정방형 핀-휜(Pin-Fin) 판의 사이와, 서로 나란하게 배치된 정방형 핀-휜(Pin-Fin) 돌기들의 사이에서 유로가 형성되는 것임을 특징으로 하는 수냉식 장치용 워터 블록 제작방법을 제공한다.And the present invention preferably the pin is a square pin-pin (Pin-Pin) plate side by side bonding between the square pin-Pin (Pin-Fin) plate, and are arranged parallel to each other -Fin) Provides a water block manufacturing method for a water-cooled device, characterized in that the flow path is formed between the projections.
또한 본 발명은 바람직하게는 상기 핀은 정방형 핀-휜(Pin-Fin) 판을 지그재그로 접합하여 정방형 핀-휜(Pin-Fin) 판의 사이와, 서로 지그재그로 배치된 정방형 핀-휜(Pin-Fin) 돌기들의 사이에서 유로가 형성되는 것임을 특징으로 하는 수냉식 장치용 워터 블록 제작방법을 제공한다.In addition, the present invention is preferably the pin is a square pin-fin (Pin) disposed between the square pin-fin plate by zigzag bonded to a square pin-fin plate, and zigzag with each other -Fin) Provides a water block manufacturing method for a water-cooled device, characterized in that the flow path is formed between the projections.
그리고 본 발명은 바람직하게는 상기 미세 채널은 그 채널 폭이 0.1mm~2.0mm 사이로 형성되며, 아스펙트 비(채널 깊이/채널 폭)는 1.0 내지 100.0의 범위를 갖는 것임을 특징으로 하는 수냉식 장치용 워터 블록 제작방법을 제공한다.And the present invention is preferably the fine channel is formed between the channel width of 0.1mm ~ 2.0mm, the aspect ratio (channel depth / channel width) is water for water-cooled device, characterized in that it has a range of 1.0 to 100.0. Provides a block manufacturing method.
본 발명의 수냉식 장치용 워터 블록 제작방법에 의하면 동판이나 알루미늄판을 판금 절단하고, 이들을 적층하여 브레이징 접합하며, 덮개 부로 에워싸서 미세 채널을 갖는 워터 블록을 제작하기 때문에 공정이 간단하고, 대량 생산이 가능하며, 염가로 제작이 가능하여 타제품에 비하여 가격 경쟁력을 가질 수 있는 효과가 얻어진다.According to the water block manufacturing method of the water-cooled apparatus of the present invention, the copper sheet or aluminum sheet is cut into a sheet metal, laminated and brazed, and a water block having a fine channel is formed by enclosing the lid and the process is simple. It is possible to manufacture at low cost, and thus, the effect of having a price competitiveness over other products is obtained.
그리고 본 발명에 의하면 워터 블록의 내부의 형성된 미세 채널로 인하여 열원으로부터 우수한 열전달 능력을 갖기 때문에 수냉식시스템의 냉각효율을 크게 향상시키고, 그에 따라서 전자기기의 성능을 향상시킬 수 있는 장점을 갖는다. Further, according to the present invention, since the fine channel formed inside the water block has excellent heat transfer capability from the heat source, the cooling efficiency of the water-cooled system is greatly improved, and thus, the performance of the electronic device can be improved.
이와 같은 경우 컴퓨터와 같은 전자 기기에 적용되는 수냉식시스템의 효율이 크게 제고되어 시장점유율을 크게 높일 수 있는 유용한 효과를 얻을 수 있다.In this case, the efficiency of the water-cooled system applied to an electronic device such as a computer is greatly improved, and thus, a useful effect of greatly increasing the market share can be obtained.
도 1은 종래의 구조에 따른 컴퓨터용 수냉각 장치를 도시한 구성도;1 is a block diagram showing a water cooling device for a computer according to a conventional structure;
도 2의 a)는 본 발명에 따라서 동판 또는 알루미늄판을 이용하여 미세 채널 판의 핀을 제작하는 공정을 도시한 설명도, b)는 2열의 매트릭스 형태로 미세 채널 판의 핀을 제작하는 공정을 도시한 설명도; Figure 2a) is an explanatory diagram showing a process of manufacturing the fin of the microchannel plate using a copper plate or an aluminum plate according to the present invention, b) is a process of producing a fin of the microchannel plate in the form of a matrix of two rows Explanatory diagram shown;
도 3의 a)는 본 발명에 따라서 미세 채널 판의 핀을 적층하는 공정을 도시한 측면도, b)는 본 발명에 따라서 미세 채널 판의 핀을 적층하는 공정을 도시한 사시도; Figure 3a is a side view showing the process of laminating the pins of the microchannel plate according to the present invention, b) is a perspective view showing the process of laminating the pins of the microchannel plate according to the present invention;
도 4의 a)는 본 발명에 따라서 미세 채널 판의 핀을 브레이징 접합하여 핀 어셈블리를 제작하는 공정을 도시한 측면도, b)는 본 발명에 따라서 미세 채널 판의 핀을 브레이징 접합하여 핀 어셈블리를 제작하는 공정을 도시한 사시도;Figure 4 a) is a side view showing a process of manufacturing a pin assembly by brazing bonding the pins of the microchannel plate according to the present invention, b) is a pin assembly by brazing bonding the pins of the microchannel plate according to the present invention A perspective view showing a process of making;
도 5의 a)는 본 발명에 따라서 덮개의 양측 중앙에 유입 포트와 배출 포트를 구비한 구조를 도시한 사시도, b)는 본 발명에 따라서 덮개의 양측 모서리에 유입 포트와 배출 포트를 구비한 구조를 도시한 사시도;Figure 5a is a perspective view showing a structure having an inlet port and an outlet port in the center of both sides of the cover according to the present invention, b) is a structure having an inlet port and an outlet port at both corners of the cover according to the present invention A perspective view of the;
도 6의 a)는 본 발명에 따라서 제작된 미세 채널 판의 핀 어셈블리를 도시한 사시도, b)는 본 발명에 따라서 제작된 미세 채널 판의 핀 어셈블리의 다양한 형상을 도시한 평면도;Figure 6a) is a perspective view showing the pin assembly of the microchannel plate made in accordance with the present invention, b) is a plan view showing various shapes of the pin assembly of the microchannel plate made in accordance with the present invention;
도 7은 본 발명에 따라서 제작된 수냉식 장치용 워터 블록을 도시한 사시도;7 is a perspective view showing a water block for a water-cooled device manufactured according to the present invention;
도 8의 a)는 본 발명에 따라서 동판 또는 알루미늄판을 이용하여 정방형 핀-휜(Pin-Fin) 판의 핀을 제작하는 공정을 도시한 설명도, b)는 2열의 매트릭스 형태로 정방형 핀-휜(Pin-Fin) 판의 핀을 제작하는 공정을 도시한 설명도; 8A is an explanatory diagram showing a process of manufacturing a pin of a square pin-fin plate using a copper plate or an aluminum plate according to the present invention, and b) a square pin- in a matrix form of two rows. Explanatory drawing which shows the process of manufacturing the pin of a pin-fin board;
도 9의 a)는 본 발명에 따라서 정방형 핀-휜(Pin-Fin) 판의 핀을 적층하는 공정을 도시한 측면도, b)는 본 발명에 따라서 정방형 핀-휜(Pin-Fin) 판의 핀을 적층하는 공정을 도시한 사시도; Fig. 9A is a side view showing a process of laminating pins of a square pin-fin plate according to the present invention, and b) is a pin of a square pin-fin plate according to the present invention. A perspective view illustrating a process of laminating a film;
도 10의 a)는 본 발명에 따라서 정방형 핀-휜(Pin-Fin) 판의 핀을 브레이징 접합하여 핀 어셈블리를 제작하는 공정을 도시한 측면도, b)는 본 발명에 따라서 정방형 핀-휜(Pin-Fin) 판의 핀을 브레이징 접합하여 핀 어셈블리를 제작하는 공정을 도시한 사시도;FIG. 10A is a side view illustrating a process of manufacturing a pin assembly by brazing a pin of a square pin-fin plate according to the present invention, and b) is a square pin-pin according to the present invention. -Fin) a perspective view illustrating a process of manufacturing a pin assembly by brazing a pin of a plate;
도 11의 a)는 본 발명에 따라서 제작된 정방형 핀-휜(Pin-Fin) 판의 핀 어셈블리를 도시한 사시도, b)는 본 발명에 따라서 제작된 정방형 핀-휜(Pin-Fin) 판의 핀 어셈블리의 다양한 형상을 도시한 평면도;Figure 11 a) is a perspective view showing the pin assembly of the square pin-fin plate made in accordance with the present invention, b) is a perspective view of the square pin-fin plate made in accordance with the present invention. A plan view showing various shapes of the pin assembly;
도 12의 a)는 본 발명에 따라서 정방형 핀-휜(Pin-Fin) 판의 핀을 지그재그형으로 적층하는 공정을 도시한 측면도, b)는 본 발명에 따라서 정방형 핀-휜(Pin-Fin) 판의 핀을 지그재그형으로 적층하는 공정을 도시한 사시도; Fig. 12A is a side view showing a process of laminating a pin of a square Pin-Fin plate in a zigzag shape according to the present invention, and b) is a Square Pin-Fin according to the present invention. A perspective view showing a step of laminating a pin of a plate in a zigzag shape;
도 13의 a)는 본 발명에 따라서 정방형 핀-휜(Pin-Fin) 판의 핀을 지그재그형으로 브레이징 접합하여 핀 어셈블리를 제작하는 공정을 도시한 측면도, b)는 본 발명에 따라서 정방형 핀-휜(Pin-Fin) 판의 핀을 지그재그형으로 브레이징 접합하여 핀 어셈블리를 제작하는 공정을 도시한 사시도;Figure 13 a) is a side view showing a process of fabricating a pin assembly by zigzag brazing the pins of the square pin-fin plate in accordance with the present invention, b) is a square pin- in accordance with the present invention A perspective view showing a process of fabricating a pin assembly by brazing a pin of a pin-pin plate in a zigzag shape;
도 14의 a)는 본 발명에 따라서 지그재그형으로 제작된 정방형 핀-휜(Pin-Fin) 판의 핀 어셈블리를 도시한 사시도, b)는 본 발명에 따라서 지그재그형으로 제작된 정방형 핀-휜(Pin-Fin) 판의 핀 어셈블리의 다양한 형상을 도시한 평면도이다.Figure 14 a) is a perspective view showing the pin assembly of the square pin-fin plate made in a zigzag form according to the present invention, b) is a square pin-pin (zig) made in a zigzag form according to the present invention Pin-Fin) This is a plan view showing various shapes of the pin assembly of the plate.
< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Major Parts of Drawings>
1..... 본 발명에 따라 제작된 워터 블록1 ..... Water blocks made according to the invention
10,50.... 핀 12.... 미세 채널 판10,50 .... pin 12 .... fine channel plate
14.... 접합 판 16.... 동판이나 알루미늄판14 .... bonding plate 16 .... copper plate or aluminum plate
18a,18b... 프레스 부재 20.... 연결 부재18a, 18b ... press member 20 .... connecting member
30,70.... 핀 어셈블리 32,60.... 미세 채널30,70 .... pin assembly 32,60 .... fine channel
40.... 덮개 부 42.... 덮개40 .... cover part 42 .... cover
44a,44b.... 입 출구 포트 46.... 하부측 모서리44a, 44b .... inlet port 46 .... lower edge
52.... 정방형 핀-휜(Pin-Fin) 돌기 54.... 정방형 핀-휜(Pin-Fin) 판52 .... Square Pin-Fin Protrusion 54 .... Square Pin-Fin Plate
56.... 접합 판 200.... 종래의 수냉식 컴퓨터 냉각 시스템56 .... Junction 200 .... Conventional Water-cooled Computer Cooling System
205.... 열원 210.... 워터 블록(Water Block)205 ... heat source 210 ... Water Block
215.... 펌프(Pump) 220.... 리저버 탱크(Reservoir tank)215 .... Pump 220 .... Reservoir tank
225.... 라디에이터(Radiator) 230.... 팬(Fan)225 .... Radiator 230 .... Fan
235.... 배관 235 .... Plumbing
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
본 발명에 따른 수냉식 장치용 워터 블록 제작방법으로 제작된 워터 블록(1)은 동이나 알루미늄의 재질을 사용하며 내부에 직사각형 미세 채널(Rectangular micro channel), 정방형이나 지그재그형 핀-휜 미세 채널(Pin-fin micro channel)의 형태를 가진다. The water block 1 manufactured by the method for manufacturing a water block for a water-cooled device according to the present invention uses a material of copper or aluminum, and has a rectangular micro channel, a square or zig-zag pin- 핀 micro channel therein. -fin micro channel).
본 발명에 따른 수냉식 장치용 워터 블록 제작방법은 도 2에 도시된 바와 같이, 동판이나 알루미늄판(16)을 판금 절단하여 다수의 핀(10)을 제작하는 단계가 이루어진다.In the method for manufacturing a water block for a water-cooled device according to the present invention, as shown in FIG. 2, a step of manufacturing a plurality of fins 10 is performed by cutting a copper plate or an aluminum plate 16.
상기 핀(10)은 일정두께의 미세 채널 판(12)과 상기 미세 채널 판(12)의 하부 측에 두께가 두꺼운 접합 판(14)을 갖도록 제작되는데, 이는 동판이나 알루미늄판(16)을 일정크기로 판금 절단한 다음, 도 2a)에 도시된 바와 같이, 상하 프레스 부재(18a)(18b) 사이에 넣고서 고압으로 프레스 가공하여 도 2b)에 도시된 바와 같은 2열로 핀(10)들이 나란하게 배치된 메트릭스를 형성하도록 가공된다. The pin 10 is made to have a predetermined thickness of the fine channel plate 12 and a thick bonding plate 14 on the lower side of the fine channel plate 12, which is fixed to the copper plate or aluminum plate 16 After cutting the sheet metal to size, as shown in Fig. 2a), the pins 10 are placed side by side in two rows as shown in Fig. 2b by placing them between the upper and lower press members 18a and 18b and pressing them at high pressure. It is processed to form the placed matrix.
이와 같은 핀(10)은 상기 접합 판(14)의 두께와 길이가 상기 미세 채널 판(12)의 두께 및 길이보다 크게 형성된 것으로서, 상기 접합 판(14)은 이와 같은 구조를 통하여 이후에 적층되고 브레이징 접합되는 경우, 고열에 의한 상기 핀(10)들의 형태 변형을 효과적으로 방지하게 된다.The pin 10 is formed such that the thickness and length of the junction plate 14 is greater than the thickness and length of the fine channel plate 12, the junction plate 14 is subsequently laminated through such a structure When brazed, the shape deformation of the pins 10 due to high heat is effectively prevented.
상기 2열로 나란하게 배치된 메트릭스 형태로 제작되는 다수의 핀(10)들은 각각 연결 부재(20)들을 통하여 다수 개가 하나의 판형으로 제작되고, 이들을 각각 끊어서 적층시켜 핀 어셈블리(30)로 조립하게 된다. The plurality of pins 10 manufactured in a matrix form arranged side by side in two rows are each manufactured in a single plate shape through the connecting members 20, and the pins 30 are cut and stacked to assemble the pin assembly 30. .
이와 같이 2열로 핀(10)들이 나란하게 배치된 메트릭스 형태, 즉 2 x X(매수)의 구조로 제작되면 작업시 다루기 쉽고, 한번에 여러 개의 핀(10)들을 가공할 수 있음으로써 더욱 작업 효율을 높일 수 있다. As described above, when the pins 10 are arranged in two rows in a matrix form, that is, a structure of 2 x X (number of sheets), it is easy to handle the work and can process several pins 10 at once. It can increase.
한편 본 발명은 상기와 같은 핀(10) 가공 작업에서 프레스 펀칭을 이용하는 작업 대신에 화학적 부식액을 사용하는 에칭(Etching) 공정을 통하여 제작될 수 있다.Meanwhile, the present invention may be manufactured through an etching process using a chemical corrosion solution instead of a press punching operation in the fin 10 processing as described above.
이와 같은 에칭을 통한 핀 제작 공정은 PCB 기판을 제작하는 공정에서 활용되는 것과 같은 유사한 방식을 이용하면 되므로 이에 대한 보다 상세한 설명은 생략한다. The pin fabrication process through etching may be performed in a similar manner as used in the process of fabricating a PCB substrate, and thus a detailed description thereof will be omitted.
그리고 본 발명은 다음 공정으로서 도 3에 도시된 바와 같이, 다수의 핀(10)들을 일정 높이만큼 적층 형태가 일정하도록 적층하는 단계가 이루어진다. 이와 같이 핀(10)을 적층하는 단계는 지그(도시하지 않음)를 이용하여 각각의 모서리가 서로 일치하는 정렬상태를 유지하면서 적층하게 된다.In the present invention, as shown in FIG. 3, as shown in FIG. 3, the plurality of pins 10 are stacked to have a predetermined height by a predetermined height. As described above, the stacking of the pins 10 is performed by using a jig (not shown) to keep the edges aligned with each other.
즉 다수의 핀(10)들의 미세 채널 판(12)과 접합 판(14)들을 차례로 나란하게 적층하면 상기 미세 채널 판(12)들의 사이에서 미세 채널(32) 유로가 형성된다. That is, when the fine channel plate 12 and the bonding plate 14 of the plurality of fins 10 are stacked in a row, a fine channel 32 flow path is formed between the fine channel plates 12.
이와 같이 적층 공정에서는 각각의 핀(10)들 사이에서 형성되는 미세 채널(32) 유로의 내측에 지그(도시하지 않음) 들이 위치되도록 하고, 상기 핀(10)들을 외측에서 감싸서 고정하는 외측 지그(도시하지 않음)들을 사용하여 정확하게 배치된 상태로 정렬할 수 있다.As described above, in the lamination process, the jig (not shown) is positioned inside the flow path of the microchannel 32 formed between the fins 10, and the outer jig is wrapped around the fins 10 and fixed from the outside. (Not shown) can be used to align accurately.
그리고 본 발명은 다음으로 상기 적층된 다수의 핀(10)들을 브레이징 접합하여 미세 채널 판(12)와 접합 판(14)를 갖는 핀 어셈블리(30)를 제작하는 단계가 이루어진다.In the present invention, a step of manufacturing the fin assembly 30 having the fine channel plate 12 and the bonding plate 14 is performed by brazing the plurality of stacked pins 10.
이와 같은 경우, 상기 적층된 다수의 핀(10)들은 접합 판(14)에서 브레이징 접합이 이루어지는데, 이와 같은 경우, 상기 핀(10)은 지그(도시하지 않음)를 이용하여 미세 채널 판(12)의 유로를 확보하고, 핀의 외측을 지그(도시하지 않음)로 고정하여 최대한 열변형을 방지할 수 있는 상태로 접합 판(14)에서 브레이징 접합이 이루어져서 도 6에 도시된 바와 같이 제작된다.In this case, the stacked plurality of fins 10 are brazed at the bonding plate 14, in which case, the fins 10 are formed using a jig (not shown) to form the fine channel plate 12. ) To secure a flow path, and to fix the outside of the pin with a jig (not shown) to prevent heat deformation as much as possible, the brazing bonding is performed on the joining plate 14, and thus is manufactured as shown in FIG. 6.
따라서 접합 판(14)를 통하여 서로 일체로 브레이징 고정된 다수의 핀(10) 들은 미세 채널 판(12)들의 사이사이에서 직사각형의 유로를 가진 미세 채널(32)을 형성하고 핀 어셈블리(30)로 제작된다.Thus, the plurality of fins 10 brazed integrally with each other through the bonding plate 14 form a microchannel 32 having a rectangular flow path between the microchannel plates 12 and into the pin assembly 30. Is produced.
상기에서 상기 미세 채널(32)은 그 채널 폭이 0.1mm~2.0mm 사이로 형성되며, 아스펙트 비(채널 깊이/채널 폭)는 1.0 내지 100.0의 범위를 갖는 것이다.In the above, the fine channel 32 has a channel width of 0.1 mm to 2.0 mm, and an aspect ratio (channel depth / channel width) is in the range of 1.0 to 100.0.
상기 미세 채널(32)은 폭 0.1mm 이하인 경우는 제작하기 곤란하고, 폭이 2.0mm 이상은 본 발명에서 원하는 성능을 얻기 곤란하여 미세 채널(32)의 폭은 0.1mm ~ 2.0mm 사이가 바람직하며, 아스펙트 비(채널 깊이/채널 폭) 역시 1.0 내지 100.0의 범위가 실질적으로 제작하기 편리하며, 원하는 열전달 성능을 얻을 수 있다. The fine channel 32 is difficult to produce when the width is less than 0.1mm, the width is more than 2.0mm is difficult to achieve the desired performance in the present invention, the width of the fine channel 32 is preferably between 0.1mm ~ 2.0mm The aspect ratio (channel depth / channel width) is also practically convenient to manufacture in the range of 1.0 to 100.0, and the desired heat transfer performance can be obtained.
다음으로 본 발명은 프레스 금형가공으로 덮개(42)를 제작하고, 상기 덮개(42)에 입 출구 포트(44a)(44b)를 연결하여 덮개 부(40)를 제작하는 단계가 이루어진다.Next, in the present invention, the cover 42 is manufactured by press die processing, and the inlet port 44a and 44b are connected to the cover 42 to produce the cover part 40.
상기 덮개 부(40)를 제작하는 단계는 도 5에 도시된 바와 같이, 핀 어셈블리(30)와는 별도로 제작되는데, 상기 덮개 부(40)는 동판 또는 알루미늄판을 프레스 금형가공으로 절곡하여 덮개(42)를 제작하고, 그 이음매를 브레이징 접합한 다음, 그 측면에 입 출구 포트(44a)(44b)를 연결하여 완성한다. 따라서 상기 덮개 부(40)는 그 내부에 공간이 형성되고, 상기 공간으로는 이후에 설명되는 바와 같이, 핀 어셈블리(30)의 미세 채널(32)이 위치된다. The manufacturing of the cover part 40 is made separately from the pin assembly 30, as shown in FIG. 5, wherein the cover part 40 is bent by pressing die processing of a copper plate or an aluminum plate to cover the cover 42. ), The joints are brazed, and the inlet and outlet ports 44a and 44b are connected to each other to complete the joints. Therefore, the cover part 40 has a space formed therein, and as the space, as described later, the microchannel 32 of the pin assembly 30 is located.
그리고 본 발명은 다음으로 상기 핀 어셈블리(30)의 미세 채널 판(12)와 접합 판(14)를 상기 덮개(42)의 내부 공간에 맞는 원하는 형상으로 밀링 가공하는 단계가 이루어진다.In the present invention, the microchannel plate 12 and the bonding plate 14 of the pin assembly 30 are milled into a desired shape to fit the inner space of the cover 42.
이와 같은 경우, 상기 핀 어셈블리(30)의 미세 채널 판(12)는 덮개 부(40)의 내측 공간으로 삽입되는 크기로 가공되고, 접합 판(14)은 덮개 부(40)의 하부측 모서리(46)에 맞닿는 크기로 가공된다.In this case, the fine channel plate 12 of the pin assembly 30 is processed to a size that is inserted into the inner space of the cover portion 40, the bonding plate 14 is the lower edge ( 46) is sized to abut.
상기 덮개 부(40)의 내측으로 삽입되는 미세 채널(32)은 도 6에 도시된 바와 같이, 워터 블록의 유입 포트(44a)와 배출 포트(44b)로 향하여 다양하게 형성된다. 본 발명에 따라서 제작된 미세 채널(32)의 워터 블록(1)은 높은 열전달 성능이 얻어지지만, 이에 따라 내부의 냉각수 흐름 압력손실도 증가하기 때문에 펌프(215)에 무리를 줄 수 있다. 따라서 이러한 펌프(215)에서의 부하가 증대되는 문제를 해결하기 위해서 직사각형, 평행 사면형 등 다양한 형태로 미세 채널 판(12)과 미세 채널(32) 형상을 가질 수 있고, 이와 같은 형태로 밀링 가공될 수 있다.As shown in FIG. 6, the microchannel 32 inserted into the cover part 40 is variously formed toward the inlet port 44a and the outlet port 44b of the water block. The water block 1 of the microchannel 32 fabricated in accordance with the present invention has a high heat transfer performance, but may increase the internal pressure of the coolant flow pressure, thereby imparting pressure on the pump 215. Therefore, in order to solve the problem that the load in the pump 215 is increased, it may have the shape of the fine channel plate 12 and the fine channel 32 in various forms such as rectangular, parallel slope type, milling processing in such a form Can be.
그리고 본 발명은 상기 덮개(42)의 내부에 핀 어셈블리(30)의 미세 채널 판(12)를 삽입하고, 상기 덮개(42)와 핀 어셈블리(30)의 접합 판(14)를 브레이징 결합시켜 내부에 미세 채널(32)을 갖는 워터 블록(1)을 제작하는 단계를 포함한다. 이는 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 덮개(42)의 하단 모서리(46)와 핀 어셈블리(30)의 접합 판(14)를 브레이징 결합시켜 워터 블록(1)을 제작하는 것이다.The present invention inserts the microchannel plate 12 of the pin assembly 30 into the inside of the cover 42, and brazes the junction plate 14 of the cover 42 and the pin assembly 30 to the inside. Producing a water block 1 having a fine channel 32. As shown in FIG. 7, the bottom edge 46 of the cover 42 and the bonding plate 14 of the pin assembly 30 are brazed to form the water block 1.
상기와 같은 공정을 통하여 제작된 미세 채널(32)의 워터 블록(1)은 컴퓨터와 같은 전자 기기의 열원에 장착되어 펌프(215)로부터 냉각수가 공급되면, 내부에 형성된 미세 채널 판(12) 사이의 직사각형 유로들을 통하여 냉각수가 흐르게 된다. The water block 1 of the microchannel 32 manufactured through the above process is mounted on a heat source of an electronic device such as a computer, and when cooling water is supplied from the pump 215, between the microchannel plates 12 formed therein. Cooling water flows through the rectangular flow paths.
이와 같은 과정에서 상기 워터 블록(1)은 상기 열원의 열이 냉각수로 전달되고, 상기 직사각형 유로로 이루어진 미세 채널(32)은 높은 열전달 면적을 갖추게 되어 냉각수로 전열 능력이 큰 열전달 성능을 구현할 수 있다.In this process, the water block 1 transfers the heat of the heat source to the coolant, and the microchannel 32 formed of the rectangular flow path has a high heat transfer area, thereby realizing a heat transfer performance with high heat transfer capability to the coolant. .
한편 본 발명은 상기 핀(10)의 미세 채널 판(12) 대신에 정방형 핀-휜(Pin-Fin)의 구조로 이루어질 수 있다. Meanwhile, the present invention may have a structure of a square pin-fin instead of the fine channel plate 12 of the fin 10.
즉 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 핀(50)은 다수의 정방형 핀-휜(Pin-Fin) 돌기(52)들을 갖는 정방형 핀-휜(Pin-Fin) 판(54)과 상기 정방형 핀-휜(Pin-Fin) 판(54)의 하부 측에 두께가 두꺼운 접합 판(56)으로 제작되는 구조일 수 있다.That is, as shown in FIG. 8, the pin 50 has a square pin-fin plate 54 and the square pin- having a plurality of square pin-fin protrusions 52. It may be a structure that is made of a thick bonding plate 56 on the lower side of the (Pin-Fin) plate 54.
이와 같은 경우, 상기 핀(50)의 정방형 핀-휜(Pin-Fin) 판(54)과 접합 판(56)은 2열로 나란하게 배치된 메트릭스를 형성하도록 프레스 펀칭 가공 또는 에칭으로 형성될 수 있다. 이와 같은 핀(50)의 가공 공정은 도 2a),b)를 참조하여 설명한 바와 같은 프레스 펀칭가공 또는 에칭 공정을 통하여 제작될 수 있으므로 이에 대한 보다 상세한 설명은 생략하기로 한다. In such a case, the square Pin-Fin plate 54 and the joining plate 56 of the pin 50 may be formed by press punching or etching to form a matrix arranged side by side in two rows. . Since the process of the fin 50 may be manufactured through a press punching process or an etching process as described with reference to FIGS. 2a) and b), a detailed description thereof will be omitted.
또한 이와 같이 제작된 각각의 핀들은 정방형 핀-휜(Pin-Fin) 판(54)과 접합 판(56)의 모서리들이 서로 일치하는 상태를 유지하면서 적층되도록 도 9에 도시된 바와 같이 정렬된다.In addition, each of the pins manufactured as described above is aligned as shown in FIG. 9 such that the corners of the square pin-fin plate 54 and the bonding plate 56 are stacked while keeping the same state.
그리고 상기 핀(50)은 지그(도시하지 않음)를 이용하여 도 10에 도시된 바와 같이, 정방형 핀-휜(Pin-Fin) 판(54)의 유로를 확보한 상태로 접합 판(56)에서 브레이징 접합이 이루어지고, 도 11에 도시된 바와 같이, 핀 어셈블리(70)로 제작된 다음, 직사각형, 평행 사면형 등 다양한 형태로 정방형 핀-휜(Pin-Fin) 판(54)으로 이루어진 미세 채널(60) 형상을 가질 수 있도록 밀링 가공된다.As shown in FIG. 10 using a jig (not shown), the pin 50 is formed in the joining plate 56 in a state in which a flow path of the square pin-fin plate 54 is secured. A brazing joint is made, and as shown in FIG. 11, a microchannel made of a pin assembly 70 and then made of a square pin-fin plate 54 in various shapes such as rectangular, parallelepiped, and the like. 60 is milled to have a shape.
이와 같이 밀링 가공된 핀 어셈블리(70)는 상기 핀(50)의 정방형 핀-휜(Pin-Fin) 판(54)을 나란하게 접합한 구조이기 때문에 정방형 핀-휜(Pin-Fin) 판(54)의 사이와, 서로 나란하게 배치된 정방형 핀-휜(Pin-Fin) 돌기(52)들의 사이에서 미세 채널(60)이 형성되는 구조이다. 이러한 경우 상기 미세 채널(60)은 그 채널 폭이 상기 미세 채널 판(12)에 관련하여 설명한 바와 같이, 0.1mm~2.0mm 사이로 형성되며, 아스펙트 비(채널 깊이/채널 폭)는 1.0 내지 100.0의 범위를 갖는 것이다.Since the pin assembly 70 milled as described above is a structure in which the square pin-fin plate 54 of the pin 50 is joined side by side, the square pin-fin plate 54 is formed. ) And the fine channel 60 is formed between the square pin-fin protrusions 52 arranged in parallel with each other. In this case, the fine channel 60 has a channel width of 0.1 mm to 2.0 mm, as described in relation to the fine channel plate 12, and an aspect ratio (channel depth / channel width) is 1.0 to 100.0. It is to have a range.
이와 같은 정방형 핀-휜(Pin-Fin) 판(54)의 미세 채널(60) 구조는 미세 채널 판(12) 사이의 직사각형 유로의 미세 채널(32)에 비하여 그 내측을 통하여 흐르는 냉각수에 더욱더 난류 흐름을 부여하여 전자 기기의 열원(205)으로부터 냉각 성능을 더욱 우수하게 하는 것이다. The structure of the microchannel 60 of the square pin-fin plate 54 is more turbulent in the cooling water flowing through the inside of the microchannel 32 in the rectangular flow path between the microchannel plates 12. The flow is applied to further improve the cooling performance from the heat source 205 of the electronic device.
그리고 상기와 같은 핀 어셈블리(70)는 도 5에 도시된 바와 같은 공정을 통하여 제작된 덮개 부(40)의 덮개(42) 내측으로 정방형 핀-휜(Pin-Fin) 판(54)이 삽입되고, 덮개(42)의 하단 모서리(46)와 핀 어셈블리(70)의 접합 판(56)를 브레이징 결합시켜서 정방형 핀-휜(Pin-Fin) 판(54)의 미세 채널(60)을 갖는 워터 블록(1)을 제작하는 것이다.In the pin assembly 70 as described above, a square pin-fin plate 54 is inserted into the cover 42 of the cover part 40 manufactured through the process as shown in FIG. 5. A water block having a fine channel 60 of a square pin-fin plate 54 by brazing the bottom edge 46 of the lid 42 and the junction plate 56 of the pin assembly 70. (1) is to produce.
이와 같은 워터 블록(1)도 컴퓨터와 같은 전자 기기의 열원(205)에 장착되어 펌프(215)로부터 냉각수가 공급되면, 내부에 형성된 정방형 핀-휜(Pin-Fin) 판(54)의 나란하게 정렬된 돌기(52)들 사이의 미세 채널(60)들을 통하여 냉각수가 흐르게 된다. The water block 1 is also mounted on a heat source 205 of an electronic device such as a computer, and when cooling water is supplied from the pump 215, parallel to the square pin-fin plate 54 formed therein. Cooling water flows through the microchannels 60 between the aligned protrusions 52.
이와 같은 과정에서 상기 워터 블록(1)은 상기 열원(205)의 열이 냉각수로 전달되고, 상기 미세 채널(60)은 높은 열전달 면적을 갖추게 되어 냉각수로 전열 능력이 큰 열전달 성능을 구현할 수 있다.In this process, the water block 1 may transfer heat from the heat source 205 to the coolant, and the microchannel 60 may have a high heat transfer area, thereby realizing a heat transfer performance with high heat transfer capability to the coolant.
그리고 본 발명은 상기 핀(50)이 정방형 핀-휜(Pin-Fin)의 구조로 이루어지되, 지그(도시하지 않음)를 이용하여 각각의 모서리가 지그재그로 배치되는 정렬상태로 이루어진 구조를 가질 수 있다.And the present invention is a pin 50 is made of a square pin-pin (Pin-Fin) structure, using a jig (not shown) may have a structure consisting of an alignment state in which each corner is arranged in a zigzag. have.
즉 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 핀(50)은 다수의 정방형 핀-휜(Pin-Fin) 돌기(52)들을 갖는 정방형 핀-휜(Pin-Fin) 판(54)과 상기 정방형 핀-휜(Pin-Fin) 판(54)의 하부 측에 두께가 두꺼운 접합 판(56)으로 제작된 다음, 이들 각각의 핀(50)들은 정방형 핀-휜(Pin-Fin) 판(54)과 접합 판(56)의 모서리들이 서로 지그재그로 어긋난 상태를 유지하면서 적층되도록 도 12에 도시된 바와 같이 정렬된다.That is, as shown in FIG. 8, the pin 50 has a square pin-fin plate 54 and the square pin- having a plurality of square pin-fin protrusions 52. After being made of thick bonded plate 56 on the lower side of the Pin-Fin plate 54, each of these fins 50 is bonded with a square Pin-Fin plate 54. The corners of the plate 56 are aligned as shown in FIG. 12 so that the edges of the plate 56 are stacked while being staggered from each other.
또한 상기 핀(10)은 지그(도시하지 않음)를 이용하여 도 13에 도시된 바와 같이, 다수의 정방형 핀-휜(Pin-Fin) 돌기(52)들을 갖는 정방형 핀-휜(Pin-Fin) 판(54)의 유로를 확보한 상태로 접합 판(56)에서 브레이징 접합이 이루어지고, 핀 어셈블리(70)로 제작된 다음, 도 14에 도시된 바와 같이, 직사각형, 평행 사면형 등 다양한 형태로 정방형 핀-휜(Pin-Fin) 판(54)과 미세 채널(60) 형상을 가질 수 있도록 밀링 가공된다.The pin 10 also has a square pin-fin having a plurality of square pin-fin protrusions 52 as shown in FIG. 13 using a jig (not shown). Brazing bonding is made in the joining plate 56 while securing the flow path of the plate 54, and is made of the pin assembly 70, and then, as shown in Figure 14, in various forms such as rectangular, parallel slope type It is milled to have the shape of a square pin-fin plate 54 and a fine channel 60.
이와 같이 밀링 가공된 핀 어셈블리(70)는 상기 핀(50)의 정방형 핀-휜(Pin-Fin) 판(54)의 돌기(52)들을 지그재그로 배치하여 접합한 구조이기 때문에 정방형 핀-휜(Pin-Fin) 판(54)의 사이와, 서로 지그재그로 어긋나게 배치된 정방형 핀-휜(Pin-Fin) 돌기(52)들의 사이에서 유로가 형성되는 구조이다.Since the pin assembly 70 milled as described above is a structure in which the protrusions 52 of the square pin-fin plate 54 of the pin 50 are arranged in a zigzag manner and joined together, the square pin-pin ( The flow path is formed between the Pin-Fin plate 54 and between the square Pin-Fin protrusions 52 which are arranged in a staggered manner with each other.
이러한 미세 채널(60)도 그 채널 폭이 상기 미세 채널 판(12)에 관련하여 설명한 바와 같이, 0.1mm~2.0mm 사이로 형성되며, 아스펙트 비(채널 깊이/채널 폭)는 1.0 내지 100.0의 범위를 갖는 것이다.The fine channel 60 also has a channel width between 0.1 mm and 2.0 mm, as described in relation to the fine channel plate 12, and the aspect ratio (channel depth / channel width) is in the range of 1.0 to 100.0. To have.
이와 같은 유로의 구조는 그 내측을 통하여 흐르는 냉각수에 더욱더 난류 흐름을 부여하여 전자 기기의 열원(205)으로부터 냉각 성능을 우수하게 하는 것이다. Such a structure of the flow path is such that turbulent flow is further given to the cooling water flowing through the inside thereof, thereby improving the cooling performance from the heat source 205 of the electronic device.
그리고 상기와 같은 핀 어셈블리(70)는 도 5에 도시된 바와 같은 공정을 통하여 제작된 덮개 부(40)의 덮개(42) 내측으로 정방형 핀-휜(Pin-Fin) 판(54)이 삽입되고, 덮개(42)의 하단 모서리(46)와 핀 어셈블리(70)의 접합 판(56)를 브레이징 결합시켜서 돌기(52)들이 서로 지그재그로 어긋난 상태의 정방형 핀-휜(Pin-Fin) 판(54)의 미세 채널(60)을 갖는 워터 블록(1)을 제작하는 것이다.In the pin assembly 70 as described above, a square pin-fin plate 54 is inserted into the cover 42 of the cover part 40 manufactured through the process as shown in FIG. 5. Brazing the bottom edge 46 of the lid 42 and the joining plate 56 of the pin assembly 70 to form a square pin-fin plate 54 in which the protrusions 52 are zigzag-shifted. Is to produce a water block (1) having a fine channel (60).
이와 같은 워터 블록(1)도 컴퓨터와 같은 전자 기기의 열원(205)에 장착되어 펌프(215)로부터 냉각수가 공급되면, 내부에 형성된 정방형 핀-휜(Pin-Fin) 판(54)과 서로 어긋나게 정렬된 돌기(52)들 사이의 유로들을 통하여 냉각수가 흐르게 된다. The water block 1 is also mounted on a heat source 205 of an electronic device such as a computer, and when cooling water is supplied from the pump 215, the water block 1 is displaced from the square pin-fin plate 54 formed therein. Cooling water flows through the flow path between the aligned protrusions 52.
이와 같은 과정에서 상기 워터 블록(1)은 상기 열원(205)의 열이 냉각수로 전달되고, 상기 미세 채널(32)은 높은 열전달 면적을 갖추게 되어 냉각수로 전열 능력이 큰 열전달 성능을 구현할 수 있다.In this process, the water block 1 may transfer heat from the heat source 205 to the coolant, and the microchannel 32 may have a high heat transfer area, thereby realizing a heat transfer performance with high heat transfer capability to the coolant.
상기와 같이 본 발명의 수냉식 장치용 워터 블록 제작방법에 의하면 동판이나 알루미늄판(16)을 판금 절단하고, 이들을 적층하여 브레이징 접합하며, 덮개 부(40)로 에워싸서 미세 채널을 갖는 워터 블록(1)을 제작하기 때문에 공정이 매우 간단하다.According to the water block manufacturing method for a water-cooled device of the present invention as described above, a water block 1 having a fine channel by cutting a sheet metal, laminating them by brazing, and enclosing the cover 40 with a fine channel 1 ), So the process is very simple.
따라서 본 발명의 수냉식 장치용 워터 블록 제작방법에 의하면 워터 블록(1)의 대량 생산이 가능하며, 염가로 제작이 가능하여 타제품에 비하여 우수한 가격 경쟁력을 가질 수 있다.Therefore, according to the method for manufacturing a water block for a water-cooled device of the present invention, the mass production of the water block 1 is possible, and the production of the water block can be performed at a low cost, and thus, it may have an excellent price competitiveness compared to other products.
뿐만 아니라 본 발명에 의하면 워터 블록(1)의 내부의 형성된 미세 채널로 인하여 열원(205)으로부터 우수한 열전달 능력을 갖기 때문에 수냉식시스템의 냉각효율을 크게 향상시키고, 그에 따라서 전자기기의 성능을 향상시킬 수 있다. 따라서 컴퓨터와 같은 전자 기기에 적용되는 수냉식시스템의 효율이 크게 제고되어 시장점유율을 크게 높일 수 있는 유용한 효과를 얻을 수 있다.In addition, according to the present invention, since the fine channel formed inside the water block 1 has excellent heat transfer capability from the heat source 205, the cooling efficiency of the water-cooled system can be greatly improved, and thus the performance of the electronic device can be improved. have. Therefore, the efficiency of the water-cooled system applied to electronic devices such as computers is greatly improved, and thus a useful effect of greatly increasing the market share can be obtained.
본 발명은 상기에서 도면을 참조하여 특정 실시 예에 관련하여 상세히 설명하였지만 본 발명은 이와 같은 특정 구조에 한정되는 것은 아니다. 당 업계의 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술 사상 및 권리범위를 벗어나지 않고서도 본 발명의 실시 예를 다양하게 수정 또는 변경시킬 수 있을 것이다. 그렇지만 그와 같은 단순한 실시 예의 수정 또는 설계변형 구조들은 모두 명백하게 본 발명의 권리범위 내에 속하게 됨을 미리 밝혀 두고자 한다.Although the present invention has been described in detail with reference to the accompanying drawings, the present invention is not limited to such a specific structure. Those skilled in the art will be able to variously modify or change the embodiments of the present invention without departing from the spirit and scope of the present invention as set forth in the claims below. Nevertheless, it will be apparent that all such modifications or design modifications to such simple embodiments will clearly fall within the scope of the present invention.
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