KR100975934B1 - 방열장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 방열장치에 관한 것이다. 본 발명은 열원과 열적으로 접촉되는 베이스(22)와, 상기 베이스(22)의 일면에 일체로 소정의 폭과 두께를 가지는 판상으로 다수개가 일정 간격을 가지도록 연장형성되는 방열핀(24)과, 일단부가 상기 베이스(22)의 내부에 삽입되고 타단부가 상기 방열핀(24)을 관통하여 설치되는 히트파이프(26)와, 상기 방열핀(24)과 열교환하여 열을 전달받도록 상기 방열핀(24)의 일측에서 타측 방향으로 기류를 형성하는 팬유니트(28)를 포함하여 구성된다. 상기 베이스(22)에 구비된 방열핀(24)의 폭방향 양단으로 개구되게 형성된 케이싱(20)이 구비되는데, 상기 케이싱(20)과 베이스(22)에 의해 구획되는 공간을 관통하여 상기 팬유니트(28)에 의해 형성된 기류가 통과한다. 이와 같은 본 발명에 의하면 방열장치의 제조원가가 낮아지고 열방출효율이 높아지는 이점이 있다.

열방출, 히트파이프, 방열핀

Description

방열장치{A heat radiating apparatus}

도 1은 종래 기술에 의한 방열장치의 구성을 보인 개략 사시도.

도 2는 본 발명에 의한 방열장치의 바람직한 실시예의 구성을 보인 사시도.

도 3은 본 발명 실시예의 방열장치의 내부 구성을 보인 단면도.

도 4는 본 발명 실시예를 구성하는 방열장치의 베이스와 방열핀의 구성을 보인 정면도.

도 5는 본 발명 실시예에서 히트파이프가 케이싱을 관통하는 구성을 보인 측면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

20: 케이싱 22: 베이스

24: 방열핀 26: 히트파이프

28: 팬유니트

본 발명은 방열장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전자제품 등의 열원에서 발생된 열을 강제로 방출하는 방열장치에 관한 것이다.

전자제품의 성능이 높아지면서 내부의 부품에서 발생하는 열이 크게 늘어 나는 추세에 있다. 이와 같은 열을 원활하게 방출시키기 않으면 해당 발열부품 뿐만 아니라 주변의 부품까지도 열의 영향을 받아 전자제품이 제 성능을 발휘하지 못하거나 심한 경우 부품이 손상되어 전자제품이 고장나는 문제가 발생한다.

따라서 전자제품의 열원에서 발생되는 열을 강제로 배출하기 위해 도 1에 도시된 바와 같은 방열장치가 사용된다. 도면에 도시된 바에 따르면, 케이싱(1)은 서로 대향되는 면이 개구된 육면체 형상으로 형성된다. 상기 케이싱(1)의 내부 일측면에서 타측면으로는 소정의 두께와 폭을 가지는 방열핀(3)이 일정 간격을 두고 구비된다. 상기 방열핀(3)들 사이의 간격에 의해 상기 케이싱(1)의 개구된 일측에서 타측으로 공기가 흐를 수 있는 통로가 형성된다.

상기 케이싱(1)의 일측에서 타측으로, 상기 케이싱(1)과 방열핀(3)을 관통해서는 히트파이프(5)가 설치된다. 상기 히트파이프(5)는 상기 방열핀(3)으로 열원에서 발생된 열을 강제로 전달하는 역할을 한다.

이를 위해 상기 히트파이프(5)의 일측 단부에는 열원접촉부(7)가 연결된다. 상기 열원접촉부(7)은 열전달율이 좋은 재질로 만들어지는 것으로, 열원의 일측에 접촉되어 설치된다.

한편, 상기 케이싱(1)의 일측에는 상기 방열핀(3)의 사이로 공기의 흐름을 형성하는 팬유니트(9)가 설치된다. 상기 팬유니트(9)는 상기 방열핀(3)의 사이를 통과하는 기류를 형성하여 방열핀(3)으로부터 열을 받아 외부로 방출시키게 된다.

그러나 상기한 바와 같은 종래 기술에 의한 방열장치에서는 다음과 같은 문 제점이 있다.

즉, 상기와 같은 구성을 가지는 종래의 방열장치는 상기 방열핀(3)을 케이싱(1)에 일일이 고정시켜야 한다. 따라서 방열장치를 제조하기 위한 작업공정이 번거롭게 되고 제조원가가 높아지는 문제점이 있다.

그리고, 종래 기술에서는 열원접촉부에서 방열핀(3)으로 히트파이프(5)를 통해 열이 전달되므로 상대적으로 열전달율이 떨어지는 문제점도 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로 제조가 용이하면서도 제조원가가 낮은 방열장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 열전달효율이 좋은 방열장치를 제공하는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 열원과 열적으로 접촉되는 베이스와, 상기 베이스의 일면에 일체로 소정의 폭과 두께를 가지는 판상으로 다수개가 일정 간격을 가지도록 연장형성되는 방열핀과, 일단부가 상기 베이스의 내부에 삽입되고 타단부가 상기 방열핀을 관통하여 설치되는 히트파이프와, 상기 방열핀과 열교환하여 열을 전달받도록 상기 방열핀의 일측에서 타측 방향으로 기류를 형성하는 팬유니트를 포함하여 구성된다.

상기 베이스에 구비된 방열핀의 폭방향 양단으로 개구되게 형성된 케이싱이 구비되는데, 상기 케이싱과 베이스에 의해 구획되는 공간을 관통하여 상기 팬유니트에 의해 형성된 기류가 통과한다.

상기 히트파이프는 상기 방열핀을 상기 팬유니트에 의해 형성되는 기류의 방향과 직교하는 방향으로 관통한다.

상기 베이스와 방열핀은 알루미늄을 압출하여 형성한다.

이와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 방열장치에 의하면 방열핀이 베이스에 일체로 형성되어 있어, 별도로 방열핀을 베이스에 고정하는 과정을 거치지 않아도 되므로 방열장치의 제조가 보다 용이하게 되고, 열원에 열적으로 접촉되는 베이스에 방열핀이 직접 연결되어 있어 열방출효율이 보다 원활하게 되는 이점이 있다.

이하 본 발명에 의한 방열장치의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.

도 2에는 본 발명에 의한 방열장치의 바람직한 실시예가 사시도로 도시되어 있고, 도 3에는 본 발명 실시예의 방열장치가 단면도로 도시되어 있으며, 도 4에는 본 발명 실시예를 구성하는 방열장치의 베이스와 방열핀의 구성이 정면도로 도시되어 있으며, 도 5에는 본 발명 실시예에서 히트파이프가 관통하는 케이싱의 구성을 보인 측면도가 도시되어 있다.

도면들에 도시된 바에 따르면, 케이싱(20)은 방열장치의 외관을 형성함과 동시에 내부에 기류의 통로를 형성하는 역할을 한다. 본 실시예에서 상기 케이싱(20)은 대략 'ㄷ'자 형상으로 구성된다.

베이스(22)는 열원에 열적으로 접촉되는 것으로 대략 소정의 두께를 가지는 판상으로 형성된다. 상기 베이스(22)는 상기 케이싱(20)과 협력하여 내부에 케이싱(20)을 관통하는 기류가 통과하는 유로를 형성한다.

상기 베이스(22)의 일면에는 방열핀(24)이 형성되어 있다. 상기 방열핀(24)은 소정의 두께를 가지는 판상으로 상기 베이스(22)의 일면에서 돌출되어 소정 길이 연장되어 있다. 상기 방열핀(24)은 소정의 폭과 길이를 가지는 판상이다. 상기 방열핀(24)은 다수개가 소정의 간격으로 일렬로 형성된다. 상기 방열핀(24)은 그 폭방향으로 여러개로 나누어져 구성될 수 있다.

상기 베이스(22)와 방열핀(24)은 일체로 형성되는 것으로, 열전도율이 좋은 금속으로 만들어진다. 예를 들면 알루미늄을 압출하여 베이스(22)와 방열핀(24)을 일체로 형성할 수 있다. 상기 베이스(22)와 방열핀(24)의 구성이 도 3에 도시되어 있다.

상기 베이스(22)와 방열핀(24)을 관통하여 히트파이프(26)가 설치된다. 상기 히트파이프(26)는 열을 강제로 전달하는 것으로 내부에는 열전달을 위한 작동유체가 구비되는 것이 일반적이다. 상기 히트파이프(26)의 일측은 상기 베이스(22)의 내부에 삽입되어 있고, 타측은 상기 방열핀(24)을 관통하여 설치된다. 이때, 상기 히트파이프(26)는 케이싱(20)의 일측에서 시작해서 상기 방열핀(24) 전체를 관통하여 케이싱(20)의 타측으로 돌출되도록 하는 것이 바람직하다.

상기 히트파이프(26)의 갯수는 설계조건에 따라 달리 설정될 수 있다. 즉, 방열장치의 방열용량에 따라 적절한 갯수가 구비되고, 각각의 히트파이프(26)가 상기 방열핀(24)을 관통하는 높이를 약간씩 차이를 두는 것이 바람직하다.

상기 케이싱(20)의 개구된 일측에는 팬유니트(28)가 구비된다. 상기 팬유니 트(28)는 외부에서 공기를 흡입하여 상기 케이싱(20) 내부의 방열핀(24)사이를 통과하는 기류를 형성시킨다. 상기 방열핀(24)사이를 공기가 통과하면서 열을 전달받아 외부로 방출하게 된다.

이하 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 방열장치의 작용을 상세하게 설명한다.

먼저, 본 발명의 방열장치를 구성하는 베이스(22)와 방열핀(24)을 제작하는 것을 설명한다. 상기 베이스(22)와 방열핀(24)은 동일한 재질로 일체로 형성되는 것으로, 예를 들면 알루미늄을 압출하여 형성할 수 있다. 따라서, 베이스(22)에 방열핀(24)을 일일이 고정하지 않아도 된다.

상기와 같이 만들어진 베이스(22)와 방열핀(24)을 케이싱(20)으로 둘러싸고 상기 베이스(22)와 방열핀(24)을 관통하도록 히트파이프(26)를 설치한다. 상기 히트파이프(26)가 상기 베이스(22), 방열핀(24) 및 케이싱(20)을 관통하는 부분은 베이스(22)와 방열핀(24)에 미리 형성하여 둔다.

한편, 상기 베이스(22)와 히트파이프(26) 그리고 방열핀(24)과 히트파이프(26) 사이가 보다 확실하게 밀착되어 열전달이 잘 일어날 수 있도록 하기 위해 확관공정을 수행한다. 즉, 상기 히트파이프(26)를 상기 베이스(22)와 방열핀(24)에 삽입한 후에는 상기 히트파이프(26)를 확장하여 히트파이프(26)의 외면이 상기 베이스(22)와 방열핀(24)에 밀착될 수 있도록 한다.

다음으로는 상기 팬유니트(28)를 상기 케이싱(20)의 개구된 일측에 장착한다. 상기 팬유니트(28)는 외부에서 공기를 흡입하여 상기 케이싱(20)의 내부에 구 비되는 방열핀(24)을 통과하도록 기류를 형성할 수 있게 만든다. 물론 그 반대로 케이싱(20)의 내부에서 외부로 공기가 유동되게 기류를 형성할 수도 있다.

상기와 같이 만들어진 방열장치는 상기 베이스(22)가 열원에 열적으로 접촉되게 설치된다. 따라서, 상기 열원에서 발생된 열은 먼저 상기 베이스(22)로 전도된다. 상기 베이스(22)로 전도된 열은 상기 방열핀(24)과 히트파이프(26)로 전달된다.

상기 방열핀(24)으로 전달된 열은 상기 팬유니트(28)에 의해 형성된 기류가 방열핀(24)사이를 통과할 때 공기로 전달되어 외부로 배출된다. 그리고, 히트파이프(26)로 전달된 열은 상기 방열핀(24)중 상기 베이스(22)와 상대적으로 멀리 떨어진 부분으로 전달되어 상기 팬유니트(28)에 의해 형성된 기류가 상기 방열핀(24) 사이를 통과할 때 공기로 전달되어 외부로 배출된다.

여기서 상기 히트파이프(26)는 상기 방열핀(24)중 상대적으로 낮은 온도를 가지는 영역으로 열을 전달하여 방열핀(24)전체로 볼 때, 보다 열전달이 확실하게 일어날 수 있도록 한다. 따라서, 상기 방열핀(24)의 길이를 적절하게 설계하면 상기 방열핀(24)중 상기 베이스(22)와 상대적으로 가까운 부분은 베이스(22)에서 전달받은 열을 외부로 방출하고, 베이스(22)에서 상대적으로 먼 방열핀(24)의 부분은 상기 히트파이프(26)를 통해 전달된 열을 외부로 방출할 수 있게 된다.

이와 같은 구성을 가지는 본 발명의 방열장치와 종래의 방열장치를 비교하면, 주변 온도가 약 35℃이고 열원의 온도가 70℃정도일 때 열방출능력은 본 발명의 것이 약 30%정도 높아지게 된다. 즉, 종래의 방열장치의 열방출능력이 75W라면 본 발명의 그 것은 100W정도이다.

본 발명의 권리는 위에서 설명된 실시예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.

위에서 상세히 설명한 바와 같은 본 발명에 의한 방열장치는 열원에 직접 열적으로 접촉되게 베이스를 형성하고, 상기 베이스에는 방열핀을 일체로 형성하였으며, 베이스와 방열핀을 관통하여 히트파이프를 설치하여 베이스의 열이 방열핀으로 직접 전도됨과 동시에 히트파이프를 통해서도 전달되도록 하였다.

따라서, 본 발명에 의하면 베이스에 방열핀을 일일이 부착하는 작업을 수행하지 않아도 되므로 방열장치를 만드는 공정이 매우 간소하게 되어 제조원가를 현저히 낮출 수 있다.

그리고, 열원에서 베이스로 전달된 열이 방열핀으로 직접 전도됨과 동시에 베이스에서 상대적으로 멀리 떨어져 있는 방열핀의 부분으로는 히트파이프를 통해 열이 전달되므로 방열핀에서 공기로의 열전달이 보다 효율적으로 일어나면서 상대적으로 방열장치의 열방출효율을 높아지게 되는 효과도 기대할 수 있다.

Claims (4)

1. 열원과 열적으로 접촉되는 베이스와,

   상기 베이스의 일면에 일체로 소정의 폭과 두께를 가지는 판상으로 다수개가 일정 간격을 가지도록 연장형성되는 방열핀과,

   일단부가 상기 베이스의 내부에 삽입되고 타단부가 상기 방열핀을 관통하여 설치되는 히트파이프와,

   상기 방열핀과 열교환하여 열을 전달받도록 상기 방열핀의 일측에서 타측 방향으로 기류를 형성하는 팬유니트를 포함하여 구성되고,

   상기 베이스에 구비된 방열핀의 폭방향 양단으로 개구되게 형성된 케이싱이 구비되는데, 상기 케이싱과 베이스에 의해 구획되는 공간을 관통하여 상기 팬유니트에 의해 형성된 기류가 통과하며,

   상기 히트파이프는 상기 방열핀을 상기 팬유니트에 의해 형성되는 기류의 방향과 직교하는 방향으로 관통하고,

   상기 베이스와 방열핀은 알루미늄을 압출하여 형성함을 특징으로 하는 방열장치.
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