KR102170252B1 - Heat sink body with heat pipe and heat sink using the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 히트파이프가 냉각 대상인 전력 소자에 면 접촉 형태의 직접적인 접촉이 이루어지도록 수동 결합됨에 따라 전력 소자에서 발생되는 열이 히트파이프를 매개로 히트싱크의 방열체에 신속하게 전달되면서 방열 기능이 진행되어 전력 소자의 열 폭주 시에도 우수한 방열 기능을 통해 전력 소자를 안전하게 보호할 수 있고, 다양한 형태 및 크기의 장치들에 맞춰 전체 길이를 조절하면서 호환 적용이 용이한 동시에 적용되는 모든 종류의 전력소자, PCB, 장치들에 대해 우수한 냉각 기능을 제공할 수 있는 히트파이프 조립형 방열체 및 이를 이용한 히트싱크에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 히트싱크는 장방형으로 형성되며 일면에 히트파이프의 슬라이드 방식 삽입을 위한 슬롯이 형성되되 상기 슬롯은 삽입된 히트파이프 및 냉각 대상물 간 직접적인 면 접촉을 위해 길이방향을 따라 개방구가 형성되는 방열체와, 상기 방열체와 접하여 설치되는 냉각 대상물에 상기 개방구를 통해 면 접촉이 이루어지는 상태로 상기 슬롯에 끼워져 결합되는 히트파이프를 포함할 수 있다.In the present invention, as the heat pipe is passively coupled to make direct contact in the form of surface contact with the power element to be cooled, the heat generated from the power element is quickly transferred to the radiator of the heat sink through the heat pipe, and the heat dissipation function proceeds. In the event of thermal runaway of the power device, the power device can be safely protected through excellent heat dissipation function, and all types of power devices that are applied at the same time are easily compatible while adjusting the overall length for devices of various shapes and sizes. It relates to a heat pipe assembly type radiator that can provide excellent cooling function for PCBs and devices, and a heat sink using the same.The heat sink according to the present invention is formed in a rectangular shape and is used for inserting a slide type of a heat pipe on one side. A slot is formed, and the slot is a radiator having an opening formed along the longitudinal direction for direct surface contact between the inserted heat pipe and the cooling object, and a surface contacting the cooling object installed in contact with the radiator through the opening In this state, it may include a heat pipe inserted into and coupled to the slot.
Description
본 발명은 히트파이프가 냉각 대상인 전력 소자에 면 접촉 형태의 직접적인 접촉이 이루어지도록 수동 결합됨에 따라 전력 소자에서 발생되는 열이 히트파이프를 매개로 히트싱크의 방열체에 신속하게 전달되면서 방열 기능이 진행되어 전력 소자의 열 폭주 시에도 우수한 방열 기능을 통해 전력 소자를 안전하게 보호할 수 있고, 다양한 형태 및 크기의 장치들에 맞춰 전체 길이를 조절하면서 호환 적용이 용이한 동시에 적용되는 모든 종류의 전력소자, PCB, 장치들에 대해 우수한 냉각 기능을 제공할 수 있는 히트파이프 조립형 방열체 및 이를 이용한 히트싱크에 관한 것이다.In the present invention, as the heat pipe is passively coupled to make direct contact in the form of surface contact with the power element to be cooled, the heat generated from the power element is quickly transferred to the radiator of the heat sink through the heat pipe, and the heat dissipation function proceeds. In the event of thermal runaway of the power device, the power device can be safely protected through excellent heat dissipation function, and all types of power devices that are applied at the same time are easily compatible while adjusting the overall length for devices of various shapes and sizes. It relates to a heat pipe assembly type radiator capable of providing excellent cooling functions for PCBs and devices, and a heat sink using the same.
전력 소자는 작동 시 열을 발생하며, 이렇게 발생된 열이 전력 소자를 중심으로 외부로 방출되어야만 해당 전력 소자는 과열 현상으로부터 보호되면서 안정적이고 지속적인 작동을 할 수 있다. 다시 말해, 전력 소자는 그 작동 과정에서 지속적인 냉각 작용을 필요로 한다.The power device generates heat during operation, and only when the heat generated in this way is discharged to the outside centered on the power device, the power device can operate stably and continuously while being protected from overheating. In other words, the power device requires constant cooling during its operation.
전력 소자에서 발생되는 열을 냉각하는 방법으로는 자연적인 공기의 흐름에 의존하는 자연공냉식 또는 전력 소자의 열을 외부로 강제 발산시켜 냉각하는 강제 공냉식 내지 강제 수냉식이 있다.As a method of cooling the heat generated from the power device, there is a natural air cooling method that depends on a natural flow of air, or a forced air cooling method or a forced water cooling method in which the heat of the power device is forcibly dissipated to the outside for cooling.
자연공냉식의 일 예로써, 알루미늄 히트싱크를 이용하는 방식이 있으며, 해당 방식은 통상 히트싱크의 면적을 허용 범위 내에서 최대한 넓게 설계하고 이를 통해 히트싱크와 공기 간의 접촉 면적이 가능한 넓게 확보되는 형태로 이용된다. As an example of the natural air cooling type, there is a method using an aluminum heat sink, and this method is used in a form in which the area of the heat sink is usually designed as wide as possible within the allowable range, and the contact area between the heat sink and air is secured as wide as possible. do.
그리고 강제 공냉식으로는 발원지로부터 가까운 위치에 팬을 설치하는 방식이 널리 이용되고 있으며, 강제 수냉식으로는 냉각 기능을 위한 액체나 물을 발원지를 중심으로 순화시키는 방식이 널리 이용되고 있다.In the forced air cooling type, a method of installing a fan at a location close to the source is widely used, and the forced water cooling method is widely used to purify liquid or water for a cooling function around the source.
부연 설명하면, 전자기기의 내부에서 발생하는 열을 외부로 방출하는 일반적인 방법은 강제 또는 자연 대류(Convection) 및 전도(Conduction)를 이용하는 것이며, 흡기구 및 배기구가 있는 전자기기의 경우 팬을 이용하는 방식이 효과적이다.To further explain, the general method of discharging heat generated from the inside of an electronic device to the outside is to use forced or natural convection and conduction, and in the case of electronic devices with intake and exhaust ports, a fan is used. effective.
그러나 팬을 이용하는 방식의 경우 개인용 컴퓨터와 같이 내외부가 완전히 차단될 필요가 없는 전자기기일 때는 가능하지만, 고주파 고출력 증폭기와 같이 내외부가 완전히 차단되어야 하는 전자기기일 때는 적용이 어렵다.However, in the case of using a fan, it is possible for electronic devices that do not need to be completely cut off inside and outside, such as a personal computer, but it is difficult to apply when it is an electronic device that must be completely cut off inside and outside such as a high-frequency high-power amplifier.
따라서 후자처럼 팬의 적용이 어려운 경우, 발생되는 열을 전도를 통해 케이스로 전달하고, 케이스의 내부 전도를 통해 열을 외부로 전달하거나 케이스의 외벽을 지나는 공기 흐름을 이용하여 강제/자연 대류시켜 열을 외부로 전달하는 방식이 널리 이용되고 있다.Therefore, when it is difficult to apply a fan like the latter, the generated heat is transferred to the case through conduction, and heat is transferred to the outside through the internal conduction of the case, or by forced/natural convection using the airflow passing through the outer wall of the case. The method of delivering the message to the outside is widely used.
종합하면, 전력 소자의 경우 열로부터 치명적인 손상을 받게 되므로, 전력 소자의 발열 현상을 최소화하려는 연구 및 개발이 지속적으로 진행되고 있지만, 현재까지는 대부분의 전력 소자에서 외부의 방열체를 이용하여 냉각을 시키고 있다.In sum, power devices are subject to fatal damage from heat, so research and development to minimize the heat generation phenomenon of power devices are continuously being conducted, but until now, most power devices are cooled using an external radiator. have.
그러나 기존의 히트싱크들은 전력 소자의 열을 외부로 빠르게 전달하는데 한계가 있고, 이에 따라 전력 소자의 열이 폭주하는 상황에서 히트싱크를 통한 열 방출이 신속하게 이루어지지 못해 해당 전력 소자의 성능 저하 내지 심한 경우 고장으로 이어지고, 이는 해당 제품의 안전성 및 신뢰성 저하의 문제로도 이어진다.However, conventional heat sinks have limitations in quickly transferring heat from the power device to the outside, and accordingly, heat dissipation through the heat sink cannot be quickly performed in a situation where the heat of the power device is congested, and the performance of the power device is deteriorated. In severe cases, it leads to failure, which also leads to problems of deterioration in safety and reliability of the product.
또한, 기존의 히트싱크들은 전력 소자 내지 PCB 등에 대한 접촉 면적의 확대 및 그에 따른 냉각 성능의 향상을 위해 해당 전력 소자 내지 PCB 등에 적합한 형태로 제작되고, 이에 따라 히트싱크별 해당 금형을 제작 및 사용하는 것이 일반적이므로, 제조 가격이 상대적으로 높아지는 것이었다.In addition, conventional heat sinks are manufactured in a form suitable for the power device or PCB, etc. to expand the contact area to the power device or the PCB and improve cooling performance accordingly, and accordingly, the corresponding mold for each heat sink is manufactured and used. In general, the manufacturing price was relatively high.
한편, 히트파이프는 초기에 우주산업에서 사용되던 것이 최근 들어 일반 산업의 다양한 분야에서 사용되고 있으며, 특히 전자기기들의 소형화로 인해 열 방출을 위한 공간 확보에 어려움이 따르면서 그 필요성이 더욱 부각되는 동시에 실제 사용이 확대되는 추세에 있다.On the other hand, heat pipes, which were initially used in the space industry, are recently used in various fields of the general industry.In particular, due to the miniaturization of electronic devices, it is difficult to secure space for heat dissipation. There is a growing trend.
이러한 히트파이프의 기본적인 원리 및 구조에 대해 간략하게 설명하면, 히트파이프는 액체를 넣은 밀봉된 파이프로써, 한쪽 부분에 열을 가하면 액체가 기체로 활성화되어 이동하면서 반대쪽 부분의 차가운 부분과 만나 다시 액체로 변함과 동시에 모세관 현상에 따라 열을 가한 부분 쪽으로 유입되고, 이렇게 유입된 액체는 다시 열을 받아 기체로 변하는 일련의 현상이 되풀이 되면서 열을 빠르게 이동시키는 기술이다.Briefly explaining the basic principle and structure of such a heat pipe, a heat pipe is a sealed pipe filled with liquid. When heat is applied to one part, the liquid is activated as a gas and moves, meeting the cold part of the opposite part, and turning it back into a liquid. It is a technology that rapidly moves heat as it changes and flows into the heated part according to the capillary phenomenon, and a series of phenomena in which the introduced liquid receives heat again and turns into a gas are repeated.
그러나 히트파이프는 전력 소자에 직접 부착되기에는 구조적으로 난점이 있고, 외부로부터의 압력이나 충격에 의해 쉽게 구부러질 뿐만 아니라 압력이나 충격의 정도에 따라 파손의 우려가 크므로, 고가 소재인 특성상 전력 소자의 냉각에 사용되기에는 어려움이 있었다.However, heat pipes are structurally difficult to attach directly to power elements, and they are not only bent easily by external pressure or impact, but also have a high risk of damage depending on the degree of pressure or impact. It was difficult to use for cooling
또한, 히트싱크별 그 적용에 적합한 히트파이프의 형태가 있을 것이지만, 상술한 것처럼 히트파이프는 고가의 제품이므로 소량 제작에 난점이 있고, 따라서 특별한 용도 등의 이유로 소량 제작되는 히트싱크에는 적용이 어려운 측면이 있었다.In addition, there will be a shape of a heat pipe suitable for its application for each heat sink, but as mentioned above, since heat pipes are expensive products, it is difficult to manufacture in small quantities, and therefore, it is difficult to apply to heat sinks manufactured in small quantities due to special uses, etc. There was this.
본 발명의 실시 예는 히트파이프가 냉각 대상인 전력 소자에 면 접촉 형태로 직접 접촉되는 방식인 동시에 모체인 방열체에 기계적인 도움을 필요로 하지 않는 용이한 수동 조작의 방식으로 결합되어 전력 소자에서 발생되는 열이 이러한 히트파이프를 매개로 방열체에 신속하게 전달되면서 방열 기능이 진행되어 전체적인 냉각 기능이 극대화되도록 하는 히트파이프 조립형 방열체 및 이를 이용한 히트싱크를 제공한다.The embodiment of the present invention is a method in which the heat pipe is directly in contact with the power element to be cooled in the form of surface contact, and at the same time, it is combined in a manner of easy manual operation that does not require mechanical assistance to the heat sink, which is the parent, to occur in the power element. A heat-pipe assembly type radiator and a heat sink using the same are provided so that the heat generated is quickly transferred to the radiator through such a heat pipe and the radiating function proceeds to maximize the overall cooling function.
또한, 본 발명의 실시 예는 히트파이프의 수동 결합이 가능한 긴 압출 성형물의 형태로 이루어져, 다양한 형태 및 크기의 전력 소자 내지 PCB 및 이를 포함하는 다양한 형태 및 크기의 장치들에 호환 적용이 가능하면서도 적용되는 모든 종류의 전력소자, PCB, 장치들에 대해 우수한 냉각 기능을 제공할 수 있는 히트파이프 조립형 방열체 및 이를 이용한 히트싱크를 제공한다.In addition, an embodiment of the present invention is made in the form of a long extruded product capable of passive coupling of heat pipes, and can be applied while being compatible with power devices of various shapes and sizes, PCBs, and devices of various shapes and sizes including the same. It provides a heat pipe assembly type heat sink that can provide excellent cooling function for all kinds of power devices, PCBs, and devices that are used and a heat sink using the same.
또한, 본 발명의 실시 예는 히트파이프의 많은 영역이 모체인 방열체를 통해 보호되는 형태를 가짐에 따라, 고가인 히트파이프가 외부의 압력이나 충격으로부터 잘 보호될 수 있어, 히트파이프를 구비하면서도 해당 히트파이프를 포함한 히트싱크 전체의 내구성이 우수한 히트파이프 조립형 방열체 및 이를 이용한 히트싱크를 제공한다.In addition, according to the embodiment of the present invention, as many areas of the heat pipe are protected by the heat sink as the parent, the expensive heat pipe can be well protected from external pressure or impact, and thus, the heat pipe is provided. Provides a heat pipe assembly-type radiator with excellent durability of the entire heat sink including the heat pipe and a heat sink using the same.
본 발명의 실시 예에 따른 히트파이프 조립형 방열체는 장방형으로 형성되며 일면에 히트파이프의 슬라이드 방식 삽입을 위한 슬롯이 형성되는 본체와, 상기 본체의 타면으로부터 돌출 형성되는 하나 또는 둘 이상의 방열날개를 포함할 수 있다.The heat pipe assembly type radiator according to the embodiment of the present invention includes a body formed in a rectangular shape and having a slot for inserting the heat pipe in a slide manner on one side, and one or two or more radiating blades protruding from the other surface of the body. Can include.
또한, 상기 본체 및 방열날개는 압출 성형을 통해 동시 성형되는 압출 성형물일 수 있다.In addition, the body and the heat dissipation blade may be an extruded product that is simultaneously molded through extrusion molding.
또한, 상기 슬롯은 삽입되는 히트파이프 및 상기 본체의 일면에 접하여 설치되는 냉각 대상물 간 직접적인 면 접촉을 위해 길이방향을 따라 개방구를 형성한 것일 수 있다.In addition, the slot may have an opening formed in a longitudinal direction for direct surface contact between the inserted heat pipe and a cooling object installed in contact with one surface of the main body.
또한, 상기 슬롯은 삽입된 히트파이프의 상기 개방구를 통한 분리 방지를 위해 상부 및 하부 중 적어도 하나는 라운드형으로 형성될 수 있다.In addition, in order to prevent separation of the inserted heat pipe through the opening, at least one of the upper and lower portions of the slot may be formed in a round shape.
또한, 상기 슬롯은 상기 본체의 길이방향 또는 폭 방향으로 형성되거나 길이방향 및 폭 방향의 혼합형으로 형성될 수 있다.In addition, the slot may be formed in a longitudinal direction or a width direction of the main body, or may be formed in a combination of the longitudinal direction and the width direction.
그리고 본 발명의 실시 예에 따른 히트싱크는 장방형으로 형성되며 일면에 히트파이프의 슬라이드 방식 삽입을 위한 슬롯이 형성되되 상기 슬롯은 삽입된 히트파이프 및 냉각 대상물 간 직접적인 면 접촉을 위해 길이방향을 따라 개방구가 형성되는 방열체와, 상기 방열체와 접하여 설치되는 냉각 대상물에 상기 개방구를 통해 면 접촉이 이루어지는 상태로 상기 슬롯에 끼워져 결합되는 히트파이프를 포함할 수 있다.In addition, the heat sink according to the embodiment of the present invention is formed in a rectangular shape, and a slot for inserting the heat pipe in a slide manner is formed on one side, and the slot is opened along the longitudinal direction for direct surface contact between the inserted heat pipe and the object to be cooled. A heat dissipating body having a fart formed therein, and a heat pipe fitted and coupled to the slot in a state in which surface contact is made to a cooling object installed in contact with the heat dissipating body through the opening.
또한, 상기 방열체는 상기 히트파이프의 결합 상태를 기준으로 상기 슬롯을 형성한 일면에 대해 상기 히트파이프의 일면이 동일 내지 돌출되는 높이가 되도록 상기 슬롯의 깊이가 정해지는 것일 수 있다.In addition, the heat sink may have a depth of the slot determined so that one surface of the heat pipe is equal to or protruded from a surface of the heat pipe formed with the slot based on the coupled state of the heat pipe.
또한, 상기 방열체는 상기 슬롯을 형성한 일면으로부터 반대쪽의 일면에 하나 또는 둘 이상의 방열날개가 돌출 형성될 수 있다.In addition, the radiator may have one or two or more radiating blades protruding from the one surface on which the slot is formed.
또한, 상기 방열체는 상기 냉각 대상물의 탈착형 결합을 위한 하나 또는 둘 이상의 체결홀이 형성될 수 있다.In addition, the radiator may have one or two or more fastening holes for detachable coupling of the cooling object.
또한, 상기 히트파이프는 플랫(flat) 타입일 수 있다.In addition, the heat pipe may be of a flat type.
본 발명의 실시 예에 따르면, 히트파이프가 냉각 대상인 전력 소자에 면 접촉 형태의 직접적인 접촉이 이루어지도록 수동 결합됨에 따라, 전력 소자에서 발생되는 열이 히트파이프를 매개로 히트싱크의 방열체에 신속하게 전달되면서 방열 기능이 진행되고, 이를 통해 히트싱크의 방열체 기능이 100%에 가까운 효율로써 사용되는 동시에 전력 소자의 열 폭주 현상 시에도 이를 신속하게 방출시켜 해당 전력 소자를 안전하게 보호할 수 있게 된다.According to an embodiment of the present invention, as the heat pipe is passively coupled to make direct contact in the form of surface contact with the power element to be cooled, the heat generated from the power element is quickly transferred to the radiator of the heat sink via the heat pipe. The heat dissipation function proceeds as it is transmitted, and through this, the radiator function of the heat sink is used with an efficiency close to 100%, and at the same time, it is possible to safely protect the power device by rapidly discharging it even in the event of thermal runaway of the power device.
또한, 히트싱크의 모체에 해당하는 방열체에 히트파이프의 수동 결합이 가능한 긴 압출 성형물의 형태로 이루어짐에 따라, 다양한 형태 및 크기의 전력 소자 내지 PCB 및 이를 포함하는 다양한 형태 및 크기의 장치들에 맞춰 전체 길이를 조절하면서 호환 적용이 용이한 동시에 적용되는 모든 종류의 전력소자, PCB, 장치들에 대해 우수한 냉각 기능을 제공할 수 있고, 이에 더하여 히트싱크에 대한 히트파이프의 탈착 작업이 일반 사용자들을 통해서도 용이하게 이루어질 수 있는 동시에 그 과정에서 사용자 내지 작업자의 안전이 보다 잘 확보될 수 있게 된다.In addition, as it is made in the form of a long extruded product capable of passive coupling of the heat pipe to the heat sink corresponding to the parent body of the heat sink, it is suitable for power devices of various shapes and sizes, PCBs, and devices of various shapes and sizes including the same. While adjusting the overall length accordingly, it is easy to be compatible and applied, and at the same time, it can provide excellent cooling function for all types of power devices, PCBs, and devices applied, and in addition, the heat pipe removal work for the heat sink can help general users. It can be easily achieved through this, and at the same time, the safety of users or workers can be better secured in the process.
또한, 고가인 히트파이프가 모체인 방열체을 통해 보호됨에 따라 외부의 압력이나 충격으로부터 잘 보호될 수 있고, 이를 통해 히트파이프를 구비하면서도 해당 히트파이프를 포함한 히트싱크 전체가 우수한 내구성을 가질 수 있다.In addition, as the expensive heat pipe is protected by the heat sink as a parent, it can be well protected from external pressure or impact, and through this, the entire heat sink including the heat pipe can have excellent durability while having a heat pipe.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 히트파이프 조립형 방열체를 예시한 사시도
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 히트파이프 조립형 방열체의 측면도
도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 히트파이프 조립형 방열체를 예시한 측면도
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 히트싱크를 분해된 상태로 예시한 사시도
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 히트싱크를 결합된 상태로 예시한 사시도
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 히트싱크의 측단면도1 is a perspective view illustrating a heat pipe assembly type radiator according to an embodiment of the present invention
2 is a side view of a heat pipe assembly type radiator according to an embodiment of the present invention
3 is a side view illustrating a heat pipe assembly type radiator according to another embodiment of the present invention
4 is a perspective view illustrating a heat sink according to an embodiment of the present invention in an exploded state
5 is a perspective view illustrating a heat sink according to an embodiment of the present invention in a combined state
6 is a side cross-sectional view of a heat sink according to an embodiment of the present invention
이하의 본 발명에 관한 상세한 설명들은 본 발명이 실시될 수 있는 실시 예이고 해당 실시 예의 예시로써 도시된 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시 예는 당업자가 본 발명의 실시에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시 예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시 예에 관련하여 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시 예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 기재된 실시 예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다.The following detailed descriptions of the present invention are embodiments in which the present invention may be practiced and refer to the accompanying drawings shown as examples of the corresponding embodiments. These embodiments will be described in detail enough for those skilled in the art to practice the present invention. It should be understood that the various embodiments of the present invention are different from each other, but need not be mutually exclusive. For example, specific shapes, structures, and characteristics described herein may be embodied in other embodiments without departing from the spirit and scope of the present invention in relation to one embodiment. In addition, it should be understood that the positions or arrangements of individual components in each described embodiment may be changed without departing from the spirit and scope of the present invention.
따라서 후술되는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는 적절하게 설명된다면 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.Therefore, the detailed description to be described below is not intended to be taken in a limiting sense, and the scope of the present invention is limited only by the appended claims, along with all scopes equivalent to those claimed by the claims, if appropriately described. Like reference numerals in the drawings refer to the same or similar functions over several aspects.
본 발명에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.The terms used in the present invention have been selected from general terms that are currently widely used while considering functions in the present invention, but this may vary depending on the intention or precedent of a technician working in the field, the emergence of new technologies, and the like. In addition, in certain cases, there are terms arbitrarily selected by the applicant, and in this case, the meaning of the terms will be described in detail in the description of the corresponding invention. Therefore, the terms used in the present invention should be defined based on the meaning of the term and the overall contents of the present invention, not a simple name of the term.
발명에서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 “포함”한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 “…부”, ＂…모듈“ 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.In the present invention, when a part "includes" a certain component in the whole, this means that other components may be further included rather than excluding other components unless otherwise stated. In addition, “… Wealth”, ＂… The term “module” means a unit that processes at least one function or operation, which may be implemented as hardware or software, or a combination of hardware and software.
도 1 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 히트파이프 조립형 방열체 및 이를 이용한 히트싱크에 대해 설명한다.A heat pipe assembly type radiator according to an embodiment of the present invention and a heat sink using the same will be described with reference to FIGS. 1 to 6.
먼저, 도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 히트파이프 조립형 방열체에 대해 설명한다.First, a heat pipe assembly type radiator according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 히트파이프 조립형 방열체를 예시한 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 히트파이프 조립형 방열체의 측면도이다.1 is a perspective view illustrating a heat pipe assembly type radiator according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a side view of a heat pipe assembly type radiator according to an embodiment of the present invention.
도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 히트파이프 조립형 방열체(100: 이하 “방열체”라 약칭함)는 본체(110) 및 방열날개(120)를 포함하여 구성된다. As shown, the heat pipe assembly type radiator 100 (hereinafter abbreviated as “heat radiator”) according to an embodiment of the present invention includes a
본체(110)는 장방형으로 형성되며, 이러한 본체(110)는 일면에 히트파이프(미도시, 도 4 내지 도 6 참조)의 슬라이드 방식 삽입을 위한 슬롯(111)이 형성된다. 여기서, 슬롯(111)은 삽입되는 히트파이프 및 본체(110)의 일면에 접하여 설치되는 냉각 대상물 간 직접적인 면 접촉을 위해 길이방향을 따라 개방구(111a)를 형성한 것일 수 있다. 그리고 슬롯(111)은 삽입된 히트파이프의 개방구(111a)를 통한 분리 방지를 위해 상부 및 하부 중 적어도 하나는 라운드형으로 형성되는 것일 수 있다.The
또한, 슬롯(111)은 본체의 길이방향 또는 폭 방향으로 형성되거나 길이방향 및 폭 방향의 혼합형으로 형성되는 것일 수 있으며, 본 실시 예에서는 슬롯(111)이 본체(110)의 길이방향을 따라 형성되는 것을 예로 하였다. 또한, 본 실시 예에서는 슬롯(111)이 1열 형성되는 것을 예로 하였으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 슬롯(111)은 길이방향의 슬롯이 폭 방향을 따라 2열 이상으로 형성되는 형태 또는 폭 방향의 슬롯이 길이방향을 따라 2열 이상으로 형성되는 형태 또는 1열 이상의 길이방향 슬롯 및 1열 이상의 폭 방향 슬롯이 교차되는 형태 또는 격자형 등으로 형성될 수 있다.In addition, the
방열날개(120)는 본체(110)의 타면으로부터 하나 또는 둘 이상으로 돌출 형성된다. 이러한 방열날개(120)는 방열체(110)의 공기 중 접촉 면적을 최대화하여 방열 기능을 높이기 위한 구성이다.The
그리고 본체(110) 및 방열날개(120)는 압출 성형을 통해 동시 성형되는 압출 성형물일 수 있다. 다시 말해, 방열체(100)는 압출 성형을 통해 본체(110) 및 방열날개(120)를 구비하는 형태로 성형되는 압출 성형물일 수 있다.In addition, the
도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 히트파이프 조립형 방열체를 예시한 측면도이다. 3 is a side view illustrating a heat pipe assembly type radiator according to another embodiment of the present invention.
도시된 바와 같이, 본 실시 예에 따른 히트파이프 조립형 방열체(200: 이하 “방열체”라 약칭함)는 슬롯(211)을 형성한 본체(210) 및 방열날개(220)를 포함하는 점에서 도 1 및 도 2의 실시 예에 따른 방열체(100)와 동일하며, 다만 본 실시 예에 따른 방열체(200)는 본체(210)의 슬롯(211)이 개방구를 형성하지 않은 점에서 차이점이 있다. 따라서, 본 실시 예의 방열체(200)는 슬롯(211)을 형성한 쪽의 본체(210) 일면 및 슬롯(211) 간의 사이가 가능한 얇게 형성됨으로써, 본체(210)에 접하여 설치되는 냉각 대상물(미도시) 및 슬롯(211)에 슬라이드 방식으로 삽입되는 히트파이프 간 열전도 효율이 최대한 높아지게 할 수 있다.As shown, the heat pipe
다음은 도 4 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 히트싱크에 대해 설명한다.Next, a heat sink according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 4 to 6.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 히트싱크를 분해된 상태로 예시한 사시도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 히트싱크를 결합된 상태로 예시한 사시도이며, 도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 히트싱크의 측단면도이다.4 is a perspective view illustrating a heat sink according to an embodiment of the present invention in an exploded state, FIG. 5 is a perspective view illustrating a heat sink according to an embodiment of the present invention in a combined state, and FIG. It is a side cross-sectional view of a heat sink according to an embodiment of the present invention.
도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 히트싱크(1000)는 방열체(100) 및 히트파이프(300)를 포함하여 구성된다.As shown, the
방열체(100)는 도 1 내지 도 2를 참조하여 설명한 방열체의 구성이다. 즉, 방열체(100) 히트파이프(300)의 삽입을 위한 슬롯(111)이 하나 또는 둘 이상 형성되며, 이러한 방열체는(100)는 히트싱크(1000)의 모체를 형성하는 부분으로써, 방열체(100)의 슬롯(111)에 히트파이프(300)가 끼워져 결합되어 본 실시 예에 따른 히트싱크(1000)가 완성된다. 그리고 본 실시 예에서는 방열체(100)가 알루미늄 재질인 것을 예로 하였으나, 이는 열의 전도성 및 성형성 등을 고려하여 선택된 것일 뿐 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 실시 예에서는 방열체가 사각의 판 형상인 것을 예로 하였으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.The
히트파이프(300)는 방열체(100)의 설명에서 일부 언급된 바와 같이, 방열체(100)와 접하여 설치되는 냉각 대상물에 면 접촉이 가능한 상태로 방열체(100)의 슬롯(111)에 끼워져 결합된다. 이를 위해 방열체(100)는 히트파이프(300)의 결합 상태를 기준으로 슬롯(111)을 형성한 일면에 대해 히트파이프(300)의 일면이 동일 내지 돌출되는 높이가 되도록 슬롯(111)의 깊이가 정해지는 것일 수 있다. 그리고 상기 냉각 대상물은 전력 소자(10)일 수 있으며, 따라서 이하의 설명에서 전력 소자(10)를 예로 설명한다.The
또한, 히트파이프(300)는 전력 소자와의 접촉이 면 접촉 형태를 이루면서 접촉 면적이 최대화될 수 있도록 플랫(flat) 타입으로 형성될 수 있다.In addition, the
상술한 구성에 의해서, 히트싱크(1000)는 전력 소자(10)에서 발생되는 열이 히트파이프(300)를 매개로 방열체(100)에 신속하게 전달되면서 방열 기능이 진행되어 우수한 방열 기능을 발휘할 수 있다. 부연 설명하면, 방열체(100)의 기능이 100%에 가까운 효율로써 사용되고, 결과적으로 전력 소자(10)의 열 폭주 현상 시에도 신속한 열 방출이 이루어져 전력 소자가 이상 내지 고장을 일으키지 않으면서 안전하게 보호될 수 있다.By the above-described configuration, the
그리고 방열체(100)는 장방형으로 형성되어 슬롯(111)이 길이방향 또는 폭 방향으로 형성되거나 길이방향 및 폭 방향의 혼합형으로 형성되는 것일 수 있으므로, 히트싱크(1000)는 다양한 형태 및 크기의 전력 소자 내지 PCB 그리고 이를 포함하는 다양한 형태 및 크기의 장치들에 용이하게 호환 적용될 수 있다. 부연 설명하면, 전력 소자, PCB 내지 장치의 형태 및 크기를 고려하여 그에 적합한 길이로 방열체(100)를 절단하는 동시에 절단된 길이에 맞는 히트파이프(300)를 삽입시켜 사용하면 되는 것이므로, 전력 소자나 PCB 내지 장치별로 히트싱크용 금형을 필요로 하지 않으면서 냉각 기능이 우수한 히트싱크를 비교적 용이하게 제작 및 적용할 수 있게 된다.In addition, since the
그리고 히트파이프(300)가 방열체(100)의 슬롯(111)에 슬라이드 방식으로 끼워져 결합되는 형태이므로, 관련 기술자 내지 일반 사용자가 기계적인 도움을 필요로 하지 않으면서 수동 조작만을 통해 히트파이프(300)를 방열체(100)에 용이하게 결합시킬 수 있고, 이 과정에서 해당 기술자 내지 일반 사용자가 공구 등에 의한 부상으로부터 원천적으로 보호되어 안전이 보다 잘 확보될 수 있다.In addition, since the
그리고 방열체(100)는 전력 소자(10)의 탈착형 결합을 위한 하나 또는 둘 이상의 체결홀(112)이 형성될 수 있다. 따라서 전력 소자(10)는 결합볼트(30), 부싱(40) 등의 체결 수단을 통해 방열체(100)의 일면에 히트파이프(300)와 면 접촉을 이루는 상태로 탈착 가능하게 결합될 수 있다. 미설명 부호 20은 절연지를 예시한 것이다.In addition, the
상술한 도 1 내지 도 6의 실시 예를 통하여 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 히트파이프 조립형 방열체 및 이를 이용한 히트싱크는 히트파이프를 냉각 대상인 전력 소자에 면 접촉 형태의 직접적인 접촉이 이루어지도록 구비함에 따라, 전력 소자에서 발생되는 열이 히트파이프를 매개로 방열체에 신속하게 전달되면서 방열 기능이 진행되고, 이를 통해 방열체 기능이 100%에 가까운 효율로써 사용되는 동시에 전력 소자의 열 폭주 현상 시에도 이를 신속하게 방출시켜 해당 전력 소자를 안전하게 보호하게 된다.As can be seen from the embodiments of FIGS. 1 to 6 described above, the heat pipe assembly type radiator and the heat sink using the same according to the embodiment of the present invention direct the heat pipe to the power element to be cooled. As the contact is made, the heat generated from the power element is quickly transferred to the radiator through the heat pipe, and the heat dissipation function proceeds, and through this, the radiator function is used with near 100% efficiency and at the same time the power element Even in the event of a thermal runaway phenomenon, the power device is safely protected by releasing it quickly.
또한, 히트싱크의 모체에 해당하는 방열체가 히트파이프의 수동 결합이 가능한 긴 압출 성형물의 형태임에 따라, 다양한 형태 및 크기의 전력 소자 내지 PCB 및 이를 포함하는 다양한 형태 및 크기의 장치들에 맞춰 전체 길이를 조절하면서 호환 적용이 용이한 동시에 적용되는 모든 종류의 전력소자, PCB, 장치들에 대해 우수한 냉각 기능을 제공하고, 이에 더하여 히트싱크에 대한 히트파이프의 탈착 작업이 일반 사용자들을 통해서도 용이하게 이루어질 수 있게 하여 그 과정에서 사용자 내지 작업자의 안전이 보다 잘 확보될 수 있게 한다.In addition, as the radiator corresponding to the heat sink is in the form of a long extruded product capable of passive coupling of heat pipes, the entire heat sink is suitable for power devices of various shapes and sizes, PCBs, and devices of various shapes and sizes including the same. It is easy to apply compatibility while adjusting the length, while providing excellent cooling for all types of power devices, PCBs, and devices that are applied, and in addition, the heat pipe removal work for the heat sink can be easily performed by general users. So that the safety of users or workers can be better secured in the process.
또한, 고가인 히트파이프가 모체인 방열체을 통해 보호됨에 따라 외부의 압력이나 충격으로부터 잘 보호되고, 이를 통해 히트파이프를 구비하면서도 해당 히트파이프를 포함한 전체 구성이 우수한 내구성을 가지게 된다.In addition, as the expensive heat pipe is protected by the heat sink as a parent, it is well protected from external pressure or shock, and through this, while the heat pipe is provided, the entire configuration including the heat pipe has excellent durability.
이상과 같이 본 설명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시 예 및 도면에 의해 설명되었으나, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.As described above, in the present description, specific matters such as specific elements, etc., and limited embodiments and drawings have been described, but this is provided only to help a more general understanding of the present invention, and the present invention is limited to the above embodiments. No, various modifications and variations are possible from these descriptions by those of ordinary skill in the field to which the present invention belongs.
따라서 본 발명의 사상은 설명된 실시 예에 국한되어 정하여 저서는 안되며, 후술되는 청구범위뿐만 아니라 이 청구범위와 균등하거나 등가적인 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.Therefore, the spirit of the present invention is limited to the described embodiments and should not be written, and all things that have equivalent or equivalent modifications to the claims as well as the claims to be described later belong to the scope of the inventive concept.
10 : 전력소자 20 : 절연지
30 : 결합볼트 40 : 부싱
100,200 : 방열체 110,210 : 본체
111.211 : 슬롯 111a : 개방구
112 : 체결홀 120,220 : 방열날개
300 : 히트파이프 1000 : 히트싱크10: power device 20: insulating paper
30: coupling bolt 40: bushing
100,200: radiator 110,210: main body
111.211:
112: fastening hole 120,220: radiating blade
300: heat pipe 1000: heat sink
Claims (10)
상기 방열체와 접하여 설치되는 전력 소자에 상기 개방구를 통해 면 접촉이 이루어지는 상태로 상기 슬롯에 끼워져 결합되는 히트파이프를 포함하며,
상기 방열체는 상기 히트파이프의 결합 상태를 기준으로 상기 슬롯을 형성한 일면에 대해 상기 히트파이프의 일면이 동일 내지 돌출되는 높이가 되도록 상기 슬롯의 깊이가 정해지고,
상기 전력 소자의 형태 및 크기에 따라 압출 성형물인 상기 방열체가 절단되어 절단된 방열체의 길이에 맞는 히트파이프가 절단된 방열체의 슬롯에 슬라이딩 방식으로 삽입되어 구성되며,
상기 방열체의 일면에 전력 소자가 상기 체결홀 및 체결 수단을 통해 상기 히트파이프와 절연지를 사이에 두고 면 접촉되는 상태로 탈착 가능하게 결합되는 것을 특징으로 하는 히트싱크.It is formed in a rectangular shape, and a slot is formed on one side for inserting a slide type of a heat pipe, wherein the slot has an opening along the length direction for direct surface contact between the inserted heat pipe and the power element, and the inserted heat pipe At least one of the upper and lower portions is formed in a round shape to prevent separation through the opening of the unit, one or two or more fastening holes for detachable coupling of power elements are formed on one surface, and one or more heat dissipation on the other surface A heat dissipating body in which the blades are protruding and the heat dissipating blades are extruded through extrusion molding;
And a heat pipe inserted into and coupled to the slot in a state in which surface contact is made through the opening to a power element installed in contact with the radiator,
The heat sink has a depth of the slot so that one surface of the heat pipe is equal to or protruded from one surface of the heat pipe with respect to the one surface where the slot is formed on the basis of the combined state of the heat pipe,
According to the shape and size of the power element, the heat sink, which is an extruded product, is cut, and a heat pipe suitable for the length of the cut heat sink is inserted into the slot of the cut heat sink in a sliding manner,
A heat sink, characterized in that the power element is detachably coupled to one side of the radiator in a state in which the heat pipe and the insulating paper are in contact with each other through the fastening hole and the fastening means.
상기 히트파이프는 플랫(flat) 타입인 것을 특징으로 하는 히트싱크.The method of claim 6,
The heat pipe is a heat sink, characterized in that the flat (flat) type.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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Comment text: Notification of reason for refusal Patent event date: 20200204 Patent event code: PE09021S01D |
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Comment text: Registration of Establishment Patent event date: 20201020 Patent event code: PR07011E01D |
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