KR200472451Y1 - 히트 싱크 모듈 - Google Patents

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KR200472451Y1
KR200472451Y1 KR2020130001011U KR20130001011U KR200472451Y1 KR 200472451 Y1 KR200472451 Y1 KR 200472451Y1 KR 2020130001011 U KR2020130001011 U KR 2020130001011U KR 20130001011 U KR20130001011 U KR 20130001011U KR 200472451 Y1 KR200472451 Y1 KR 200472451Y1
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Abstract

히트 싱크 모듈은 대향하는 상부벽과 하부벽, 상기 상부벽에 위치된 삽입 그루브, 상기 하부벽에 위치된 히트 파이프 그루브, 및 상기 상부벽과 하부벽을 관통하여 상기 삽입 그루브와 상기 히트 파이프 그루브 사이에 연통하고, 상기 삽입 그루브와 매칭하는, 균등하게 이격된 홀의 행을 구비하는 베이스 블록과; 상기 베이스 블록의 히트 파이프 그루브에 장착된 히트 파이프; 및 상기 베이스 블록의 삽입 그루브에 각각 장착된 방열핀을 포함하며, 각 방열핀은, 상기 히트 파이프로부터 열을 발산하기 위해 홀에 각각 삽입되고 히트 파이프에 접하여 중단되는 히트 파이프 맞물림 에지를 구비한다.

Description

히트 싱크 모듈{HEAT SINK MODULE}
본 고안은 히트 싱크 기술에 관한 것이고, 보다 상세하게는 신속한 열 발산을 위해 방열핀이 베이스 블록의 하부측에 있는 히트 파이프와 직접 접촉하게 베이스 블록을 통해 부분적으로 삽입될 수 있게 하는 히트 싱크 모듈에 관한 것이다.
종래의 히트 싱크는 일반적으로 베이스 블록, 복수의 방열핀 및 하나 이상의 히트 파이프를 포함한다. 방열핀은 베이스 블록의 상부벽에 배열된다. 베이스 블록은 그 하부 벽에 하나 이상의 히트 파이프 그루브를 제공한다. 각 히트 파이프는 베이스 블록의 하부 벽에 하나의 각 히트 파이프 그루브에 억지 끼워맞춰진 일 단부와, 굴곡되어 있고 방열핀을 통해 삽입되는 타 단부를 구비한다. 대만 특허 출원 번호 1359254는 "Heat sink with attached heat pipe"라는 명칭의 히트 싱크 모듈을 개시한다. 대만 실용신안 번호 M416756은 "Heat sink with paralleled heat pipes"라는 명칭의 히트 싱크 설계를 개시한다. 본 고안자에 의해 고안된 이들 2개의 종래 기술의 설계에 따르면, 히트 파이프 그루브는 베이스 블록의 하부 벽에 제공되고, 히트 파이프는 히트 파이프 그루브에 억지 끼워맞춰지고, 히트 소스(예를 들어, CPU)와 직접 접촉하기 위해 베이스 블록의 하부 벽과 동일 높이에 유지된다.
대만 실용신안 번호 M421693은 "Radiation fin type heat sink structure"라는 명칭의 히트 싱크 설계를 개시한다. 이 설계에 따르면, 히트 파이프는 베이스 블록과 방열핀 사이에 장착된다. 베이스 블록은 히트 싱크 구조물의 적용 동안 히트 소스(예를 들어, CPU)에 부착될 때, 이 히트 파이프는 히트 소스(CPU)와 직접 접촉하지 않는다. 따라서, 폐기열은 단순히 추가적인 발산을 위해 히트 소스(CPU)로부터 베이스 블록에 의해 히트 파이프와 방열핀으로 전달될 수 있다.
히트 파이프와 매칭(matching)하는 히트 파이프 그루브를 사용하는 전술된 기술은 종래 기술의 히트 싱크 모듈에서 일반적으로 사용된다. 이 기술에 따르면, 방열핀은 히트 소스(CPU)와 직접 접촉하지 않고 베이스 블록의 상부벽에 단순히 고정될 수 있다. 그 결과, 히트 파이프는 흡수된 열을 방열핀으로 직접 전달할 수 없다. 이 경우에, 방열핀은 단순히 간접적으로 열을 발산할 수 있다.
나아가, 종래 기술의 베이스 블록의 하부벽에 있는 히트 파이프 그루브의 깊이는 히트 파이프가 히트 파이프 그루브에 억지 끼워맞춰져 베이스 블록의 하부벽과 동일 높이에 있을 수 있도록 적절히 제어되어야 한다. 히트 파이프 그루브의 깊이가 불충분하면, 예를 들어, 히트 파이프의 반경보다 더 짧으면, 히트 파이프는 히트 파이프 그루브에 완전히 끼워질 수 없다. 히트 파이프 그루브의 깊이가 증가하면, 베이스 블록은 적절한 거리(두께)가 히트 파이프 그루브와 베이스 블록의 상부벽 사이에 유지될 수 있도록 상대적으로 더 두꺼워지게 만들어져야 한다. 그러나, 베이스 블록의 두께를 증가시키는 것은 상대적으로 물질(알루미늄, 구리 또는 그 합금)의 소비 및 그 관련된 비용을 증가시킨다.
본 고안은 상기 상황을 감안하여 달성되었다.
본 고안의 히트 싱크 모듈은 상부벽과 그 대향하는 하부벽, 상기 상부벽에 위치된 복수의 삽입 그루브, 및 상기 하부벽에 위치된 적어도 하나의 히트 파이프 그루브를 구비하는 베이스 블록; 베이스 블록의 삽입 그루브에 각각 장착된 복수의 방열핀; 및 베이스 블록의 적어도 하나의 히트 파이프 그루브에 장착된 적어도 하나의 히트 파이프를 포함하며, 여기서 상기 베이스 블록은 상기 상부벽과 하부벽을 관통하여 상기 삽입 그루브와 상기 적어도 하나의 히트 파이프 그루브 사이에 연통하고 상기 삽입 그루브와 매칭하는 균등하게 이격된 적어도 하나의 행의 홀을 더 포함하며; 상기 방열핀은 각각 적어도 하나의 히트 파이프 맞물림 에지를 포함하며, 상기 히트 파이프 맞물림 에지는 각각은 홀 안으로 각각 삽입되고 적어도 하나의 히트 파이프로부터 열을 신속히 발산하기 위해 적어도 하나의 히트 파이프에 접하여 중단된다.
나아가, 베이스 블록의 하부 벽에서 히트 파이프 그루브의 깊이는 베이스 블록의 상부벽에 근접하여 있도록 한정되어 히트 파이프 그루브와 상부벽 사이의 거리(두께)를 단축시켜서, 그리하여 베이스 블록의 두께가 베이스 블록의 총 중량과 물질 비용을 감소시키도록 최소화될 수 있다.
또한, 각 방열핀은 적어도 하나의 히트 파이프 맞물림 에지에서 종료하는 접힌(folded) 핀 부분을 포함한다. 접힌 핀 부분의 설계는 각 히트 파이프와 직접 접촉하게 적어도 하나의 히트 파이프 맞물림 에지를 대응하는 홀에 끼우기 위해 각 방열핀이 베이스 블록의 하나의 삽입 그루브에 종래 방식으로 억지 끼워맞춰질 수 있게 한다.
또한 각 방열핀의 각 히트 파이프 맞물림 에지는 하나의 각 히트 파이프와 직접 접촉할 수 있는 평평한 에지, 아치형 에지 또는 사다리꼴 에지일 수 있다.
도 1은 본 고안에 따른 히트 싱크 모듈의 분해도;
도 2는 도 1의 것을 다른 각도에서 본 것을 도시하는 도면;
도 3은 본 고안에 따른 히트 싱크 모듈의 조립도;
도 4는 도 3의 평면도;
도 5는 도 4의 라인 A-A를 따라 취한 단면도;
도 6은 도 5의 분해도;
도 7은 본 고안에 따른 히트 싱크 모듈의 대안적인 형태의 일부 분해 단면도;
도 8은 도 7의 조립 단면도;
도 9는 도 4의 라인 B-B를 따라 취한 단면도;
도 10은 본 고안에 따른 히트 싱크 모듈의 다른 대안적인 형태의 조립 사시도.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 고안에 따른 히트 싱크 모듈은 베이스 블록(1), 복수의 방열핀(2) 및 복수의 히트 파이프(3)를 포함한다.
베이스 블록(1)은 대향하는 상부벽(1a)과 하부벽(1b), 상기 상부벽(1a)에 평행하게 배열된 복수의 삽입 그루브(11), 상기 하부벽(1b)에 위치된 복수의 히트 파이프 그루브(12), 및 상기 삽입 그루브(11)와 매칭하도록 상기 상부벽(1a)과 상기 하부벽(1b)을 관통하여 상기 상부벽(1a)에 있는 삽입 그루브(11)와 상기 하부벽(1b)에 있는 히트 파이프 그루브(12) 사이를 연통하는, 균등하게 이격된 일렬의 홀(13)을 포함한다.
상기 방열핀(2)은 베이스 블록(1)의 상부벽(1a)에 있는 삽입 그루브(11)에 각각 억지 끼워맞춰지고, 각 방열핀은 각 히트 파이프 그루브(12)에 있는 하나의 각 홀(13)에 대응하는 복수의 히트 파이프 맞물림 에지(mating edge)(21)를 구비한다.
히트 파이프(3)는 베이스 블록(1)의 하부벽(1b)에 있는 히트 파이프 그루브(12)에 억지 끼워맞춰지고 베이스 블록(1)의 하부벽(1b)과 동일 높이에 유지된다(도 3, 도 4 참조). 히트 파이프(3)는 굴곡되어 있어 방열핀(2)을 관통해 타이트하게(tightly) 삽입될 수 있다. 그러나, 방열핀(2)에는 형상적 제한이 없다.
전술된 구조 설계에 따르면, 히트 파이프(3)와 접하게 히트 파이프 맞물림 에지(21)를 베이스 블록(1)의 홀(13)에 끼우기 위해 베이스 블록(1)의 상부벽(1a)에 있는 삽입 그루브(11)에 방열핀(2)이 억지 끼워맞춰진다. 따라서, 방열핀(2)은 히트 파이프(3)로부터 폐기열을 직접 전달할 수 있어 열 발산 효율을 개선시킬 수 있다.
도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 본 고안의 설계적 사상은 베이스 블록(1)의 하부벽(1b)에 있는 히트 파이프 그루브(12)의 깊이(D)가 베이스 블록(1)의 상부벽(1a)에 근접하여 있도록 한정되어 히트 파이프 그루브(12)와 상부벽(1a) 사이의 거리(T1)(두께)를 단축시켜서 그리하여 베이스 블록(1)의 두께(T2)가 베이스 블록(1)의 총 중량과 물질 비용을 감소시키도록 최소화될 수 있다는 것이다.
도시된 바와 같이, 각 방열핀(2)의 하부 부분은 히트 파이프 맞물림 에지(21)를 구비하는 접힌(folded) 핀 부분(22)을 형성하도록 굴곡되어 있고, 이 히트 파이프 맞물림 에지는 각 홀(13) 안에 끼워져 각 히트 파이프(3)와 직접 접촉하게 된다.
방열핀(2)의 히트 파이프 맞물림 에지(21)는 히트 파이프(3)와 직접 접촉할 수 있는 평평한 에지, 아치형 에지 또는 사다리꼴 에지일 수 있다. 도 5 및 도 6에 도시된 실시예에서, 히트 파이프(3)는 실질적으로 반원형 단면을 구비하며; 방열핀(2)의 히트 파이프 맞물림 에지(21)는 히트 파이프(3)의 아치형 외부 주변과 끼워맞춰지도록 평활하게 아치형으로 형성되며; 도 7 및 도 8에 도시된 실시예에서, 히트 파이프(3')는 사다리꼴 단면을 구비하며; 방열핀(2')의 히트 파이프 맞물림 에지(21')는 히트 파이프(3')의 사다리꼴 외부 주변에 끼워맞춰지도록 구성된다.
전술된 바와 같이, 베이스 블록(1)의 히트 파이프 그루브(12)는 히트 파이프(3)의 단면과 매칭하도록 여러 형상으로 형성될 수 있다. 또한, 히트 파이프(3)는 베이스 블록(1)의 히트 파이프 그루브(12)에 억지 끼워맞춰질 수 있고 베이스 블록(1)의 하부벽(1b)과 동일 높이에서 평평해질 수 있다. 따라서, 히트 파이프(3)의 형상은 히트 파이프 그루브(12)의 형상에 따라 변하며 베이스 블록(1)과 히트 파이프(3) 사이에 연결의 타이트함을 개선시킬 수 있다.
도 9는 도 4의 라인 B-B를 따라 취한 단면도이다. 도시된 바와 같이, 방열핀(2)의 히트 파이프 맞물림 에지(21)는 베이스 블록(1)의 홀(13)에 끼워지고 히트 파이프(3)로부터 열의 신속한 전달을 위해 히트 파이프(3)와 직접 접촉한다.
첨부된 도면에 도시된 바와 같이, 히트 파이프(3)는 굴곡되어 있고, 각 히트 파이프는 베이스 블록(1)의 하부벽(1b)에 있는 하나의 각 히트 파이프 그루브(12)에 억지 끼워맞춰진 일 단부와, 방열핀(2)을 통해 타이트하게 삽입된 타 단부를 구비한다. 히트 파이프(3)는 도 3에 도시된 바와 같이 하나의 동일한 측에 배열되고 하나의 동일한 방향으로 방열핀(2)을 통해 삽입될 수 있다. 대안적으로, 히트 파이프(3)는 도 10에 도시된 바와 같이 2개의 대향하는 측에 배열될 수 있고 역 방향으로 방열핀(2)을 통해 삽입될 수 있다.
또한, 베이스 블록(1)은 하부벽(1b)의 높이 아래에 2개의 대향하는 측방향 측면에 배치된 2개의 장착 플랜지(14)와, 이 장착 플랜지(14)에 위치된 복수의 장착 홀(141)을 포함한다. 장착 홀(141)에 의하여, 베이스 블록(1)은 나사 또는 다른 고정 부재에 의하여 외부 물체에 고정될 수 있다.
본 고안의 특정 실시예가 예시를 위하여 상세히 기술되었으나, 여러 변형과 개선이 본 고안의 사상과 범위를 벗어남이 없이 이루어질 수 있다. 따라서, 본 고안은 첨부된 청구범위에 의한 것을 제외하고는 제한되어서는 아니된다.

Claims (10)

  1. 히트 싱크 모듈로서,
    상부벽과 그 대향하는 하부벽, 상기 상부벽에 위치된 복수의 삽입 그루브, 상기 하부벽에 위치된 적어도 하나의 히트 파이프 그루브를 구비하는 베이스 블록; 상기 베이스 블록의 상기 삽입 그루브에 각각 장착된 복수의 방열핀; 및 상기 베이스 블록의 상기 적어도 하나의 히트 파이프 그루브에 장착된 적어도 하나의 히트 파이프를 포함하며,
    상기 베이스 블록은, 상기 상부벽과 상기 하부벽을 관통하여 상기 삽입 그루브와 상기 적어도 하나의 히트 파이프 그루브 사이에 연통하며 상기 삽입 그루브와 매칭하는, 균등하게 이격된 적어도 하나의 행의 홀을 포함하고,
    상기 방열핀 각각은 상기 홀에 각각 삽입된 적어도 하나의 히트 파이프 맞물림 에지를 포함하며 상기 히트 파이프 맞물림 에지는 상기 적어도 하나의 히트 파이프로부터 열을 발산하기 위해 상기 적어도 하나의 히트 파이프에 접하여 중단되는 것을 특징으로 하는 히트 싱크 모듈.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 베이스 블록의 상기 삽입 그루브들은 평행하게 배열되는 것을 특징으로 하는 히트 싱크 모듈.
  3. 제 1 항에 있어서, 하나의 상기 히트 파이프 그루브에 억지 끼워맞춰진 각 상기 히트 파이프의 부분은 상기 베이스 블록의 하부벽과 동일 높이에 유지되는 것을 특징으로 하는 히트 싱크 모듈.
  4. 제 1 항에 있어서, 각 상기 방열핀은 상기 적어도 하나의 히트 파이프 맞물림 에지에서 종료하는 접힌 핀 부분을 포함하는 것을 특징으로 하는 히트 싱크 모듈.
  5. 제 1 항에 있어서, 각 상기 방열핀의 각 상기 히트 파이프 맞물림 에지는 평평한 에지인 것을 특징으로 하는 히트 싱크 모듈.
  6. 제 1 항에 있어서, 각 상기 방열핀의 각 상기 히트 파이프 맞물림 에지는 아치형 에지인 것을 특징으로 하는 히트 싱크 모듈.
  7. 제 1 항에 있어서, 각 상기 방열핀의 각 상기 히트 파이프 맞물림 에지는 주름진 에지인 것을 특징으로 하는 히트 싱크 모듈.
  8. 제 1 항에 있어서, 하나의 동일한 측에 상기 베이스 블록에 배열되고 하나의 동일한 방향으로 상기 방열핀을 통해 삽입되는 복수의 히트 파이프를 포함하는 것을 특징으로 하는 히트 싱크 모듈.
  9. 제 1 항에 있어서, 2개의 대향하는 측에 상기 베이스 블록에 배열되고 역방향으로 상기 방열핀을 통해 삽입되는 복수의 히트 파이프를 포함하는 것을 특징으로 하는 히트 싱크 모듈.
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 베이스 블록은 상기 하부벽의 높이 아래에 2개의 대향하는 측방향 측면에 배치된 2개의 장착 플랜지와, 상기 장착 플랜지에 위치된 복수의 장착 홀을 포함하는 것을 특징으로 하는 히트 싱크 모듈.
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