KR102704167B1 - Manifold mini-channel heat sink - Google Patents
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Abstract
본 발명의 실시예에 따른 히트싱크는 하면이 개방되고, 제1 방향으로 너비를 가지고 제2 방향으로 길이를 가지는 제1 채널 및 제2 채널을 포함하는 제1 플레이트; 상기 제1 플레이트의 하부에 배치되고, 상기 제1 채널과 연통되는 제1 연통홀 및 상기 제2 채널과 연통되는 제2 연통홀을 포함하는 제트 플레이트;
상기 제트 플레이트의 하부에 배치되고, 상기 제1 연통홀과 상기 제2 연통홀을 연결하는 분배채널을 포함하는 제2 플레이트; 상기 제1 채널과 연통되는 유입홀을 포함하는 유입부; 및 상기 제2 채널과 연통되는 유출홀을 포함하는 유출부를 포함할 수 있다.A heat sink according to an embodiment of the present invention comprises: a first plate having an open lower surface and including a first channel and a second channel having a width in a first direction and a length in a second direction; a jet plate disposed at a lower portion of the first plate and including a first communication hole communicating with the first channel and a second communication hole communicating with the second channel;
It may include a second plate disposed below the jet plate and including a distribution channel connecting the first communication hole and the second communication hole; an inlet portion including an inlet hole communicating with the first channel; and an outlet portion including an outlet hole communicating with the second channel.
Description
본 발명은 매니폴드 유로 히트싱크에 관한 것으로, 보다 상세하게는 제트유동을 생성하는 제트 플레이트를 이용하여 매니폴드 유로에서 유체가 균일한 유량을 가지도록 하여 냉각성능을 향상시킨 히트싱크에 관한 것이다.The present invention relates to a manifold euro heat sink, and more particularly, to a heat sink that improves cooling performance by ensuring a uniform flow rate of fluid in a manifold euro using a jet plate that generates jet flow.
본 연구는 NRF의 재원으로 MIST의 연구비 지원(과제번호 2020R1A5A1018153)을 받아 수행된 연구이다. (This work was supported by the National Research Foundation of Korea(NRF) grant funded by the Korea government (MSIT) (No. 2020R1A5A1018153))This study was supported by the National Research Foundation of Korea (NRF) grant funded by the Korea government (MSIT) (No. 2020R1A5A1018153)
일반적으로 전기, 전자 장치 및 부품이 열을 발생시키는 경우, 열에 의해 장치에 오작동이 일어나는 것을 방지하기 위하여 방열장치를 장착한다. 방열장치는 열전도율이 높은 금속을 사용하여 장치 또는 부품 내의 열이 빠르게 방출될 수 있도록 한다. 방열장치에 관한 기술로는 핀(fin)과 팬(fan) 방식, 열전소자(peltier) 방식, 냉각수순환방식, 히트파이프(heat pipe) 방식 등이 있다.In general, when electrical and electronic devices and parts generate heat, a heat sink is installed to prevent the device from malfunctioning due to heat. The heat sink uses a metal with high thermal conductivity to allow the heat inside the device or part to be quickly released. Technologies related to heat sinks include the fin and fan method, the thermoelectric element (Peltier) method, the cooling water circulation method, and the heat pipe method.
최근 전기자동차 수요가 증가함에 따라서 배터리의 열관리를 위한 기술이 활발히 연구되고 있다.As demand for electric vehicles has increased recently, technologies for battery thermal management are being actively researched.
특히, 배터리 용량의 증가 및 경량화가 요구되어, 각형 혹은 판형 배터리 사이에 알루미늄 등의 고전도성을 갖는 금속으로 만든 박막판을 삽입하고 박막판의 번들을 냉각하는 방식이 널리 쓰이고 있다.In particular, as battery capacity increases and weight reductions are required, a method of inserting a thin film plate made of a highly conductive metal such as aluminum between square or plate-shaped batteries and cooling a bundle of thin film plates is widely used.
하지만, 이는 냉각판에 가해지는 열 유속이 증가한다는 문제점이 있어, 낮은 열 저항 및 높은 온도 균일성을 갖는 냉각장치가 요구된다.However, this has the problem that the heat flux applied to the cooling plate increases, so a cooling device with low thermal resistance and high temperature uniformity is required.
본 발명은 유체의 이동 시, 제트유동이 열원 벽면에 충돌함에 따라 유체의 열 경계층이 얇아지게 하여 효율적으로 열원을 냉각시킬 수 있는 히트싱크를 제공하기 위한 것이다.The present invention provides a heat sink capable of efficiently cooling a heat source by thinning the thermal boundary layer of a fluid as the jet flow collides with the heat source wall during movement of the fluid.
또한, 본 발명은 마이크로 채널에 의해 단면적을 증가시켜 열교환 면적이 증대되어 열전달 성능을 향상시킬 수 있는 히트싱크를 제공하기 위한 것이다.In addition, the present invention provides a heat sink capable of improving heat transfer performance by increasing the cross-sectional area through microchannels to increase the heat exchange area.
또한, 본 발명은 보조 마이크로 채널을 추가 배치하여 양면 모두 열원과 접할 수 있어 효율적으로 열원을 냉각시킬 수 있는 히트싱크를 제공하기 위한 것이다.In addition, the present invention provides a heat sink capable of efficiently cooling a heat source by additionally arranging auxiliary micro channels so that both sides can come into contact with a heat source.
또한, 본 발명은 제트 플레이트의 형상의 변형을 통해 국부적인 냉각이 가능하도록 하여 효율적으로 열원을 냉각시킬 수 있는 히트싱크를 제공하기 위한 것이다.In addition, the present invention provides a heat sink capable of efficiently cooling a heat source by enabling local cooling through deformation of the shape of a jet plate.
한편, 본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 공정분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.Meanwhile, the technical tasks to be achieved in the present invention are not limited to the technical tasks mentioned above, and other technical tasks not mentioned can be clearly understood by a person having ordinary knowledge in the process field to which the present invention belongs from the description below.
본 발명의 실시예에 따른 히트싱크는 하면이 개방되고, 제1 방향으로 너비를 가지고 제2 방향으로 길이를 가지는 제1 채널 및 제2 채널을 포함하는 제1 플레이트; 상기 제1 플레이트의 하부에 배치되고, 상기 제1 채널과 연통되는 제1 연통홀 및 상기 제2 채널과 연통되는 제2 연통홀을 포함하는 제트 플레이트; A heat sink according to an embodiment of the present invention comprises: a first plate having an open lower surface and including a first channel and a second channel having a width in a first direction and a length in a second direction; a jet plate disposed on a lower portion of the first plate and including a first communication hole communicating with the first channel and a second communication hole communicating with the second channel;
상기 제트 플레이트의 하부에 배치되고, 상기 제1 연통홀과 상기 제2 연통홀을 연결하는 분배채널을 포함하는 제2 플레이트; 상기 제1 채널과 연통되는 유입홀을 포함하는 유입부; 및 상기 제2 채널과 연통되는 유출홀을 포함하는 유출부를 포함할 수 있다.It may include a second plate disposed below the jet plate and including a distribution channel connecting the first communication hole and the second communication hole; an inlet portion including an inlet hole communicating with the first channel; and an outlet portion including an outlet hole communicating with the second channel.
본 발명의 실시예에 따른 히트싱크는 상기 제1 채널 및 상기 제2 채널이 제1 방향으로 교대로 배치될 수 있다.A heat sink according to an embodiment of the present invention may have the first channel and the second channel alternately arranged in the first direction.
상기 분배채널은 제1 채널 및 제2 채널과 수직한 제1 방향으로 길이를 가질 수 있다.The above distribution channel can have a length in a first direction perpendicular to the first channel and the second channel.
복수 개의 상기 제1 연통홀 및 복수개의 상기 제2 연통홀 각각은 제2 방향으로 배치되고, 상기 제1 연통홀 및 상기 제2 연통홀은 제1 방향으로 교대로 배치되고, 상기 제1 연통홀의 단면적의 크기는 상기 제2 연통홀보다는 작을 수 있다.Each of the plurality of first communication holes and the plurality of second communication holes is arranged in the second direction, the first communication holes and the second communication holes are alternately arranged in the first direction, and the size of the cross-sectional area of the first communication hole may be smaller than that of the second communication hole.
상기 제트 플레이트의 기 설정된 영역에는 상기 제1 연통홀과 상기 제2 연통홀이 배치되지 않을 수 있다.The first communication hole and the second communication hole may not be arranged in the preset area of the jet plate.
상기 제1 플레이트는 상면이 개방된 제3 채널 및 제4 채널을 더 포함하고, 상기 제1 플레이트의 상부에 배치되고, 본 발명의 실시예에 따른 히트싱크는 상기 제3 채널과 연통되는 제3 연통홀 및 상기 제4 채널과 연통되는 제4 연통홀을 포함하는 보조 제트 플레이트; 및 상기 보조 제트 플레이트의 상부에 배치되고, 상기 제3 연통홀과 상기 제4 연통홀을 연결하는 보조 분배채널을 포함하는 제3 플레이트를 더 포함하고, 상기 제3 채널은 상기 제1 방향으로 상기 제1 채널 또는 상기 제2 채널과 이웃하고, 상기 제4 채널은 상기 제1 방향으로 상기 제1 채널 또는 상기 제2 채널과 이웃할 수 있다.The first plate further includes a third channel and a fourth channel having an open upper surface, and the heat sink according to an embodiment of the present invention is disposed on the first plate, and further includes an auxiliary jet plate including a third communication hole communicating with the third channel and a fourth communication hole communicating with the fourth channel; and a third plate disposed on the auxiliary jet plate and including an auxiliary distribution channel connecting the third communication hole and the fourth communication hole, and the third channel may be adjacent to the first channel or the second channel in the first direction, and the fourth channel may be adjacent to the first channel or the second channel in the first direction.
상기 제3 채널 및 상기 제4 채널은 제1 방향으로 교대로 배치될 수 있다.The third channel and the fourth channel can be arranged alternately in the first direction.
상기 보조 분배채널은 제1 방향의 길이를 가질 수 있다.The above auxiliary distribution channel can have a length in the first direction.
복수 개의 상기 제3 연통홀 및 복수개의 상기 제4 연통홀은 제2 방향으로 나열되고, 상기 제3 연통홀 및 상기 제4 연통홀은 제1 방향에서 교대로 배치되고, 상기 제3 연통홀의 단면적의 크기는 상기 제4 연통홀보다는 작을 수 있다.A plurality of the third communication holes and a plurality of the fourth communication holes are arranged in the second direction, the third communication holes and the fourth communication holes are alternately arranged in the first direction, and the size of the cross-sectional area of the third communication hole may be smaller than that of the fourth communication hole.
상기 보조 제트 플레이트의 기 설정된 영역에는 상기 제3 연통홀과 상기 제4 연통홀이 배치되지 않을 수 있다.The third communication hole and the fourth communication hole may not be arranged in the preset area of the auxiliary jet plate.
상기 제2 플레이트는 하면이 개방된 끼움 홈을 포함하고, 본 발명의 실시예에 따른 히트싱크는 상기 끼움 홈에 끼움 결합되는 방열판을 더 포함할 수 있다.The second plate may include a fitting groove having an open lower surface, and the heat sink according to an embodiment of the present invention may further include a heat sink that is fitted into the fitting groove.
본 발명의 실시예에 따른 히트싱크는 상기 제2 플레이트와 상기 방열판 사이에 개재되는 써멀패드를 더 포함할 수 있다.A heat sink according to an embodiment of the present invention may further include a thermal pad interposed between the second plate and the heat dissipation plate.
본 발명은 유체의 이동 시, 제트유동이 열원 벽면에 충돌함에 따라 유체의 열 경계층이 얇아지게 하여 효율적으로 열원을 냉각시킬 수 있는 히트싱크를 제공할 수 있다.The present invention can provide a heat sink capable of efficiently cooling a heat source by thinning the thermal boundary layer of a fluid as the jet flow collides with the heat source wall when the fluid moves.
또한, 본 발명은 마이크로 채널에 의해 단면적을 증가시켜 열교환 면적이 증대되어 열전달 성능을 향상시킬 수 있는 히트싱크를 제공할 수 있다.In addition, the present invention can provide a heat sink that can improve heat transfer performance by increasing the cross-sectional area through microchannels to increase the heat exchange area.
또한, 본 발명은 보조 마이크로 채널을 추가 배치하여 양면 모두 열원과 접할 수 있어 효율적으로 열원을 냉각시킬 수 있는 히트싱크를 제공할 수 있다.In addition, the present invention can provide a heat sink capable of efficiently cooling a heat source by additionally arranging auxiliary micro channels so that both sides can come into contact with a heat source.
또한, 본 발명은 제트 플레이트의 형상의 변형을 통해 국부적인 냉각이 가능하도록 하여 효율적으로 열원을 냉각시킬 수 있는 히트싱크를 제공할 수 있다.In addition, the present invention can provide a heat sink capable of efficiently cooling a heat source by enabling local cooling through deformation of the shape of a jet plate.
한편, 본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.Meanwhile, the effects obtainable from the present invention are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned can be clearly understood by a person having ordinary skill in the technical field to which the present invention belongs from the description below.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 히트싱크의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 다른 히트싱크의 분해도이다.
도 3은 도 2의 'A'부 확대도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 제트 플레이트의 사시도이다.
도 5은 도 2의 'B'부 확대도이다.
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 냉각 유체의 CFD 해석 결과이다.
도 7는 본 발명의 제2 실시예에 따른 제트 플레이트의 사시도이다.
도 8은 본 발명의 제3 실시예에 따른 히트싱크의 분해도이다.
도 9는 도 8의 'C'부 확대도이다.
도 10은 본 발명의 제3 실시예에 따른 보조 제트 플레이트의 사시도이다.
도 11은 도 8의 ' C' '부 확대도이다.
도 12는 본 발명의 제4 실시예에 따른 히트싱크의 예시도이다.
도 13은 도 12의 'D'부 확대도이다.FIG. 1 is a perspective view of a heat sink according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an exploded view of a heat sink according to a first embodiment of the present invention.
Figure 3 is an enlarged view of part ‘A’ of Figure 2.
FIG. 4 is a perspective view of a jet plate according to the first embodiment of the present invention.
Figure 5 is an enlarged view of section 'B' of Figure 2.
Figure 6 is a CFD analysis result of a cooling fluid according to the first embodiment of the present invention.
Figure 7 is a perspective view of a jet plate according to a second embodiment of the present invention.
Figure 8 is an exploded view of a heat sink according to a third embodiment of the present invention.
Figure 9 is an enlarged view of section 'C' of Figure 8.
FIG. 10 is a perspective view of an auxiliary jet plate according to a third embodiment of the present invention.
Figure 11 is an enlarged view of section 'C''of Figure 8.
FIG. 12 is an exemplary diagram of a heat sink according to the fourth embodiment of the present invention.
Figure 13 is an enlarged view of section 'D' of Figure 12.
본 발명의 이점 및/또는 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다. 이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.The advantages and/or features of the present invention, and the methods for achieving them, will become clear with reference to the embodiments described in detail below together with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but may be implemented in various different forms, and the present embodiments are provided only to make the disclosure of the present invention complete and to fully inform those skilled in the art of the scope of the invention, and the present invention is defined only by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 히트싱크의 사시도이다. 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 다른 히트싱크의 분해도이다. 도 3은 도 2의 'A'부 확대도이다. 도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 제트 플레이트의 사시도이다. 도 5은 도 2의 'B'부 확대도이다. 도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 냉각 유체의 CFD 해석 결과이다. FIG. 1 is a perspective view of a heat sink according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is an exploded view of a heat sink according to a first embodiment of the present invention. FIG. 3 is an enlarged view of portion 'A' of FIG. 2. FIG. 4 is a perspective view of a jet plate according to the first embodiment of the present invention. FIG. 5 is an enlarged view of portion 'B' of FIG. 2. FIG. 6 is a CFD analysis result of a cooling fluid according to the first embodiment of the present invention.
도 1 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예 히트싱크는 유입부(100), 제1 플레이트(200), 제트 플레이트(300), 제2 플레이트(400) 및 유출부(500)를 포함한다.Referring to FIGS. 1 to 6, the first embodiment of the heat sink of the present invention includes an inlet portion (100), a first plate (200), a jet plate (300), a second plate (400), and an outlet portion (500).
유입부(100)는 직육면체의 형상을 가질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The inlet (100) may have a rectangular solid shape, but is not limited thereto.
유입부(100)는 유입구(101)를 포함할 수 있다.The inlet (100) may include an inlet port (101).
유입구(101)는 외부와 연통되어 유체가 유입하는 홀을 의미한다.The inlet (101) refers to a hole that is connected to the outside and through which fluid flows in.
유입부(100)의 측면(110)에는 제1 플레이트(200) 측으로 개방된 유입홀(111)을 포함할 수 있다.The side (110) of the inlet portion (100) may include an inlet hole (111) that is open toward the first plate (200).
유입홀(111)은 복수개 존재할 수 있으며 유체가 제1 플레이트(200)에 분배되도록 할 수 있다.There may be multiple inlet holes (111) and the fluid can be distributed to the first plate (200).
제1 플레이트(200)는 제1 채널(210), 제2 채널(220) 및 제1 분리벽(230)을 포함할 수 있다.The first plate (200) may include a first channel (210), a second channel (220), and a first separating wall (230).
제1 플레이트(200)는 폴디드 핀으로 구성될 수 있다. 폴디드 핀은 낮은 생산단가의 장점을 가지는 바, 비용절감의 효과를 거둘 수 있다.The first plate (200) may be composed of a folded pin. The folded pin has the advantage of low production cost, so that a cost-saving effect can be achieved.
제1 채널(210) 및 제2 채널(220)은 하면이 개방되고, 제1 방향(X축 방향)으로 너비를 가지고 제2 방향(Y축 방향)으로 길이를 가질 수 있다.The first channel (210) and the second channel (220) may have an open bottom and may have a width in the first direction (X-axis direction) and a length in the second direction (Y-axis direction).
또한, 제1 채널(210) 및 제2 채널(220)은 제1 방향(X축 방향)에서 교대로 배치될 수 있다. 한편, 도 3에서는 제1 채널(210) 및 제2 채널(220)이 하나씩 교대 배치되는 것으로 도시되어 있으나, 이는 설명의 편의를 위한 것이고 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.In addition, the first channel (210) and the second channel (220) may be arranged alternately in the first direction (X-axis direction). Meanwhile, in FIG. 3, the first channel (210) and the second channel (220) are illustrated as being arranged alternately one by one, but this is for convenience of explanation and the present invention is not limited thereto.
제1 채널(210)은 제1 방향(X축 방향) 상에서 유입홀(111)에 대응되는 위치에 배치될 수 있다. 이에 의해, 유입홀(111)로부터 유입된 유체가 제1 채널(210)로 흐를 수 있다.The first channel (210) can be positioned at a position corresponding to the inlet hole (111) in the first direction (X-axis direction). Accordingly, the fluid introduced from the inlet hole (111) can flow into the first channel (210).
제1 분리벽(230)은 제1 방향(X축 방향)으로 제1 채널(210) 및 제2 채널(220)의 사이에 배치되고, 제3 방향(Z축 방향)으로 제1 채널(210) 및 제2 채널(220)의 하단에 대응하는 위치에 배치된다. 이에 따른 효과는 아래의 제트 플레이트(300)와 함께 후술한다.The first separation wall (230) is arranged between the first channel (210) and the second channel (220) in the first direction (X-axis direction) and is arranged at a position corresponding to the bottom of the first channel (210) and the second channel (220) in the third direction (Z-axis direction). The effect thereof will be described later together with the jet plate (300) below.
제트 플레이트(300)는 제1 플레이트(200)의 하부에 배치될 수 있다. 이에 의해, 제트 플레이트(300)의 상면은 제1 플레이트(200)의 하면과 맞닿을 수 있다. The jet plate (300) can be placed under the first plate (200). Accordingly, the upper surface of the jet plate (300) can come into contact with the lower surface of the first plate (200).
구체적으로, 제트 플레이트(300)의 상면은 제1 분리벽(230)과 맞닿을 수 있다. 이에 의해, 제1 채널(210) 및 제2 채널에(220)에 유입된 유체가 각 채널(210, 220)을 이탈하지 않고 채널(210, 220)의 길이방향인 제2 방향(Y축 방향)을 따라 이동할 수 있다.Specifically, the upper surface of the jet plate (300) can be in contact with the first separation wall (230). As a result, the fluid flowing into the first channel (210) and the second channel (220) can move along the second direction (Y-axis direction), which is the longitudinal direction of the channel (210, 220), without leaving each channel (210, 220).
또한, 제트 플레이트(300)는 제1 연통홀(310) 및 제2 연통홀(320)을 포함할 수 있다.Additionally, the jet plate (300) may include a first communication hole (310) and a second communication hole (320).
여기서, 제1 연통홀(310)은 제1 채널(210)과 연통될 수 있고, 제2 연통홀(320)은 제2 채널(220)과 연통될 수 있다. Here, the first communication hole (310) can be communicated with the first channel (210), and the second communication hole (320) can be communicated with the second channel (220).
복수 개의 제1 연통홀(310)은 제2 방향(Y축 방향)을 따라 배치될 수 있고, 복수개의 제2 연통홀(320)은 제2 방향(Y축 방향)을 따라 배치될 수 있고, 제1 연통홀(310) 및 제2 연통홀(320)은 제1 채널(210) 및 제2 채널(220) 각각에 대응되도록 제1 방향(X축 방향)에서 교대로 배치될 수 있다. A plurality of first communication holes (310) can be arranged along the second direction (Y-axis direction), a plurality of second communication holes (320) can be arranged along the second direction (Y-axis direction), and the first communication holes (310) and the second communication holes (320) can be arranged alternately in the first direction (X-axis direction) to correspond to the first channel (210) and the second channel (220), respectively.
예를 들면, 복수개의 제1 연통홀(310) 및 복수개의 제2 연통홀(320)은 각각 제2 방향(Y축 방향)으로 하나의 하나의 열로 배치될 수 있으며, 각 하나의 열의 제1 연통홀(310) 및 제2 연통홀(320)이 교대로 배치될 수 있다.For example, a plurality of first communication holes (310) and a plurality of second communication holes (320) may be arranged in one row in the second direction (Y-axis direction), and the first communication holes (310) and the second communication holes (320) of each row may be arranged alternately.
이에 의해, 제1 플레이트(200)에 유입된 유체는 균일한 유동을 가지고 분배될 수 있어 히트싱크의 냉각효율이 증대될 수 있다.Accordingly, the fluid introduced into the first plate (200) can be distributed with a uniform flow, thereby increasing the cooling efficiency of the heat sink.
이는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 복수개의 제1 연통홀(310) 및 복수개의 제2 연통홀(320)을 포함하는 제트 플레이트(300)를 설명하기 위한 것이며, 이에 한정하는 것은 아닌 바 본 발명의 특성을 살릴 수 있는 한 어떤 형태로든 가능하다.This is intended to explain a jet plate (300) including a plurality of first communication holes (310) and a plurality of second communication holes (320) according to a preferred embodiment of the present invention, but is not limited thereto and may be formed in any form as long as the characteristics of the present invention can be utilized.
또한, 제1 연통홀(310)의 단면적의 크기는 제2 연통홀(320)보다는 작을 수 있다. 이에 의해, 유체가 제1 연통홀(310) 통과시 제트유동이 형성될 수 있으며, 제2 연통홀(320) 통과시 수두의 손실을 최소화할 수 있다.In addition, the size of the cross-sectional area of the first communication hole (310) may be smaller than that of the second communication hole (320). Accordingly, a jet flow may be formed when the fluid passes through the first communication hole (310), and head loss may be minimized when passing through the second communication hole (320).
한편, 제트 플레이트(300)는 제2 방향(Y축 방향)에서 구분되는 나머지 영역(301)과 기 설정된 영역(302)을 포함할 수 있다.Meanwhile, the jet plate (300) may include a remaining area (301) and a preset area (302) that are distinguished in the second direction (Y-axis direction).
기 설정된 영역(302)에는 제1 연통홀(310)과 제2 연통홀(320)이 배치되지 않을 수 있다.The first communication hole (310) and the second communication hole (320) may not be placed in the preset area (302).
여기서, 기 설정된 영역(302)은 제1 방향(X축 방향)의 길이 및 제2 방향(Y축 방향)의 폭을 가지는 영역으로 적어도 하나이상 존재할 수 있다. Here, the preset area (302) may be at least one area having a length in the first direction (X-axis direction) and a width in the second direction (Y-axis direction).
또한, 기 설정된 영역(302)을 제외한 영역은 나머지 영역(301)으로 정의할 수 있다.Additionally, an area other than a preset area (302) can be defined as a remaining area (301).
기 설정된 영역(302)은 열원 냉각을 위한 필요 영역인지에 따라 설정할 수 있다. 예를 들면, 열원이 배치되는 위치에 상응하는 제트 플레이트(300)의 위치에는 기 설정된 영역(302)을 배치하여 유체가 흐르지 않고, 나머지 영역(301)으로 유체가 더 많은 유량의 유체가 흐르도록 하여 효율적인 냉각을 수행할 수 있다.The preset area (302) can be set depending on whether it is a necessary area for cooling the heat source. For example, the preset area (302) can be placed at a position of the jet plate (300) corresponding to the position where the heat source is placed so that no fluid flows, and a greater amount of fluid flows to the remaining area (301), thereby performing efficient cooling.
제2 플레이트(400)는 제트 플레이트(300)의 하부에 배치될 수 있다. The second plate (400) can be placed below the jet plate (300).
제2 플레이트(400)는 분배채널(410) 및 제2 분리벽(420)을 포함할 수 있다.The second plate (400) may include a distribution channel (410) and a second separating wall (420).
분배채널(410)은 상면이 개방되어, 제1 연통홀(310)과 제2 연통홀(320)을 연결할 수 있다.The distribution channel (410) has an open upper surface and can connect the first communication hole (310) and the second communication hole (320).
구체적으로, 제1 플레이트(200)의 제1 채널(210)에 유입된 유체는 제트 플레이트(300)의 제1 연통홀(310)을 통해 분배채널(410)로 유입될 수 있고, 분배채널(410)에 유입된 유체는 제2 연통홀(320)을 통해 제2 채널(220)로 유입될 수 있다.Specifically, the fluid flowing into the first channel (210) of the first plate (200) can flow into the distribution channel (410) through the first communication hole (310) of the jet plate (300), and the fluid flowing into the distribution channel (410) can flow into the second channel (220) through the second communication hole (320).
분배채널(410)은 제1 채널(210) 및 제2 채널(220)과 수직한 제1 방향(X축 방향)으로 길이를 가질 수 있다. 이에 의해, 분배채널(410)에 유입된 유체가 히트싱크의 전체로 분배될 수 있다.The distribution channel (410) may have a length in a first direction (X-axis direction) perpendicular to the first channel (210) and the second channel (220). Accordingly, the fluid introduced into the distribution channel (410) may be distributed throughout the entire heat sink.
제2 분리벽(420)은 제2 방향(Y축 방향)으로 각 분배채널(410)의 사이에 배치될 수 있으며, 제3 방향(Z축 방향)으로 각 분배채널(410)의 상단에 대응하는 위치에 배치될 수 있다.The second separation wall (420) can be placed between each distribution channel (410) in the second direction (Y-axis direction) and can be placed at a position corresponding to the top of each distribution channel (410) in the third direction (Z-axis direction).
이에 의해, 제2 플레이트(400)는 제트 플레이트(300)의 하면과 맞닿을 수 있다. 구체적으로, 제2 플레이트(400)의 상면인 제2 분리벽(420)이 제트 플레이트(300)의 하면과 맞닿을 수 있다.By this, the second plate (400) can come into contact with the lower surface of the jet plate (300). Specifically, the second separating wall (420), which is the upper surface of the second plate (400), can come into contact with the lower surface of the jet plate (300).
따라서, 제2 분리벽(420)은 분배채널(410)에 유입된 유체가 이탈하지 않도록 할 수 있으며, 분배채널(410)의 길이방향인 제1 방향(X축 방향)을 따라 이동하도록 할 수 있다.Accordingly, the second separation wall (420) can prevent the fluid introduced into the distribution channel (410) from escaping and can move along the first direction (X-axis direction), which is the longitudinal direction of the distribution channel (410).
또한, 제2 플레이트(400)는 폴디드 핀으로 구성될 수 있다. 폴디드 핀은 낮은 생산단가의 장점을 가지는 바, 비용절감의 효과를 거둘 수 있다.In addition, the second plate (400) may be composed of a folded pin. The folded pin has the advantage of low production cost, so that a cost-saving effect can be achieved.
유출부(500)는 직육면체의 형상을 가질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The outlet (500) may have a rectangular solid shape, but is not limited thereto.
유출부(500)는 유출구(미도시)을 포함할 수 있다.The outlet (500) may include an outlet (not shown).
유출구(미도시)는 외부와 연통되어 유체가 유출되는 홀을 의미한다.An outlet (not shown) is a hole that is connected to the outside and through which fluid flows out.
유입부(500)의 측면(510)에는 제1 플레이트(200) 측으로 개방된 유출홀(511)을 포함할 수 있다.The side (510) of the inlet (500) may include an outlet hole (511) open toward the first plate (200).
유출홀(511)은 제2 채널(220)과 연통될 수 있다. 구체적으로, 유출홀(511)은 제1 방향(X축 방향)으로 제2 채널(220)과 대응되는 위치에 배치될 수 있다. The outlet hole (511) may be connected to the second channel (220). Specifically, the outlet hole (511) may be positioned corresponding to the second channel (220) in the first direction (X-axis direction).
이에 의해, 제2 채널(220)에 유입된 유체는 유출홀(511)을 통해 유출부(500)로 이동할 수 있다.By this, the fluid flowing into the second channel (220) can move to the outlet (500) through the outlet hole (511).
유출홀(511)은 복수개 존재할 수 있다.There may be multiple leak holes (511).
도 7는 본 발명의 제2 실시예에 따른 제트 플레이트의 사시도이다.Figure 7 is a perspective view of a jet plate according to a second embodiment of the present invention.
도 7을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 히트싱크는 도 1 내지 도 6에 도시된 본 발명의 제1 실시예 따른 히트싱크에 비해 제트 플레이트(300')의 구성이 상이하므로, 이하에서는 차별되는 제트 플레이트(300') 구성에 대해서만 상세히 설명하며 동일한 구성에 중복되는 도면부호에 대해서는 상세한 설명은 생략한다.Referring to FIG. 7, the heat sink according to the second embodiment of the present invention has a different configuration of the jet plate (300') compared to the heat sink according to the first embodiment of the present invention illustrated in FIGS. 1 to 6, and therefore, only the configuration of the different jet plate (300') will be described in detail below, and detailed descriptions of overlapping drawing symbols for the same configuration will be omitted.
제트 플레이트(300')는 제1 연통홀(310') 및 제2 연통홀(320')을 포함할 수 있다.The jet plate (300') may include a first communication hole (310') and a second communication hole (320').
제1 연통홀(310') 및 제2 연통홀(320')은 제1 방향(X축 방향)에서 교대로 배치될 수 있다.The first communication hole (310') and the second communication hole (320') can be arranged alternately in the first direction (X-axis direction).
제1 연통홀(310')의 단면적의 크기는 제2 연통홀(320')보다는 작을 수 있다. 이에 의해, 유체가 제1 연통홀(310') 통과시 제트유동이 형성될 수 있으며, 제2 연통홀(320') 통과시 수두의 손실을 최소화할 수 있다.The size of the cross-sectional area of the first communication hole (310') may be smaller than that of the second communication hole (320'). Accordingly, a jet flow may be formed when the fluid passes through the first communication hole (310'), and head loss may be minimized when passing through the second communication hole (320').
도 8은 본 발명의 제3 실시예에 따른 히트싱크의 분해도이다. 도 9는 도 8의 'C'부 확대도이다. 도 10은 본 발명의 제3 실시예에 따른 보조 제트 플레이트의 사시도이다. 도 11은 도 8의 ' C' '부의 확대도이다.Fig. 8 is an exploded view of a heat sink according to a third embodiment of the present invention. Fig. 9 is an enlarged view of a portion 'C' of Fig. 8. Fig. 10 is a perspective view of an auxiliary jet plate according to a third embodiment of the present invention. Fig. 11 is an enlarged view of a portion 'C' 'of Fig. 8.
도 8 내지 도 11를 참조하면, 본 발명의 제3 실시예에 따른 히트싱크는 도 1 내지 도 6에 도시된 본 발명의 제1 실시예 따른 히트싱크에 비해 제1 플레이트(200), 보조 제트 플레이트(600) 및 제3 플레이트(700)의 구성이 상이하므로, 이하에서는 차별되는 제1 플레이트(200), 보조 제트 플레이트(600) 및 제3 플레이트(700)의 구성에 대해서만 상세히 설명하며 동일한 구성에 중복되는 도면부호에 대해서는 상세한 설명은 생략한다. Referring to FIGS. 8 to 11, the heat sink according to the third embodiment of the present invention has different configurations of the first plate (200), the auxiliary jet plate (600), and the third plate (700) compared to the heat sink according to the first embodiment of the present invention illustrated in FIGS. 1 to 6, and therefore, only the configurations of the first plate (200), the auxiliary jet plate (600), and the third plate (700) that are different will be described in detail below, and detailed descriptions of overlapping drawing symbols for the same configuration will be omitted.
제1 플레이트(200)는 제3 채널(240), 제4 채널(250) 및 보조 분리벽(260)을 더 포함할 수 있다.The first plate (200) may further include a third channel (240), a fourth channel (250), and an auxiliary separating wall (260).
제3 채널(240) 및 제4 채널(250)은 상면이 개방된 형상을 가질 수 있다. The third channel (240) and the fourth channel (250) may have an open top shape.
제3 채널(240)은 제1 방향(X축 방향)으로 제1 채널(210) 또는 상기 제2 채널(220)과 이웃할 수 있다.The third channel (240) may be adjacent to the first channel (210) or the second channel (220) in the first direction (X-axis direction).
제4 채널(250)은 제1 방향(X축 방향)으로 제1 채널(210) 또는 제2 채널(220)과 이웃할 수 있다.The fourth channel (250) may be adjacent to the first channel (210) or the second channel (220) in the first direction (X-axis direction).
따라서, 제3 채널(240) 또는 제4 채널(250)의 하면이 제1 분리벽(230)으로 구성될 수 있다.Accordingly, the lower surface of the third channel (240) or the fourth channel (250) may be formed as the first separating wall (230).
제3 채널(240) 및 제4 채널(250)은 제1 방향(X축 방향)으로 교대로 배치될 수 있으나, 반드시 이에 한정하는 아닌 바 본 발명의 특성을 살릴 수 있는 한 어떤 형태로든 가능하다.The third channel (240) and the fourth channel (250) may be arranged alternately in the first direction (X-axis direction), but are not necessarily limited thereto and may be arranged in any form as long as the characteristics of the present invention can be utilized.
보조 분리벽(260)은 제1 방향(X축 방향)에서 제3 채널(240) 및 제4 채널(250)의 사이에 배치될 수 있다.The auxiliary separation wall (260) can be placed between the third channel (240) and the fourth channel (250) in the first direction (X-axis direction).
따라서, 보조 분리벽(260)은 제1 채널(210) 및 제2 채널(220)의 상면이 될 수 있다.Accordingly, the auxiliary separation wall (260) can be the upper surface of the first channel (210) and the second channel (220).
보조 제트 플레이트(600)는 제1 플레이트(200)의 상부에 배치될 수 있다. 이에 의해, 보조 제트 플레이트(600)의 하면은 제1 플레이트(200)의 상면인 보조 분리벽(260)과 맞닿을 수 있다. The auxiliary jet plate (600) can be placed on the upper side of the first plate (200). Accordingly, the lower surface of the auxiliary jet plate (600) can come into contact with the auxiliary separating wall (260), which is the upper surface of the first plate (200).
따라서, 보조 분리벽(260)은 제3 채널(240) 및 제2 채널(250)에 유입되는 유체가 이탈되지 않고 각 채널(240, 250)의 길이 방향인 제1 방향(X축 방향)을 따라 이동하도록 할 수 있다.Accordingly, the auxiliary separation wall (260) can allow the fluid flowing into the third channel (240) and the second channel (250) to move along the first direction (X-axis direction), which is the longitudinal direction of each channel (240, 250), without being separated.
보조 제트 플레이트(600)는 제3 연통홀(610) 및 제4 연통홀(620)을 포함할 수 있다.The auxiliary jet plate (600) may include a third communication hole (610) and a fourth communication hole (620).
제3 연통홀(610)은 제3 채널(240)과 연통되고, 제4 연통홀(620)은 제4 채널(250)과 연통될 수 있다.The third communication hole (610) can be connected to the third channel (240), and the fourth communication hole (620) can be connected to the fourth channel (250).
제3 플레이트(700)는 보조 제트 플레이트(600)의 상부에 배치될 수 있다.The third plate (700) can be placed on top of the auxiliary jet plate (600).
제3 플레이트(700)는 제3 연통홀(610)과 제4 연통홀(620)을 연결할 수 있다.The third plate (700) can connect the third communication hole (610) and the fourth communication hole (620).
여기서, 제3 연통홀(610)은 제3 채널(240)과 연통될 수 있고, 제4 연통홀(620)은 제4 채널(250)과 연통될 수 있다. Here, the third communication hole (610) can be communicated with the third channel (240), and the fourth communication hole (620) can be communicated with the fourth channel (250).
복수 개의 제3 연통홀(610)은 제2 방향(Y축 방향)으로 배치될 수 있고, 복수개의 제4 연통홀(620) 제2 방향(Y축 방향)으로 배치될 수 있다. A plurality of third communication holes (610) can be arranged in the second direction (Y-axis direction), and a plurality of fourth communication holes (620) can be arranged in the second direction (Y-axis direction).
제3 연통홀(610) 및 제4 연통홀(620)은 제1 방향(X축 방향)으로 교대로 배치될 수 있다. The third communication hole (610) and the fourth communication hole (620) can be alternately arranged in the first direction (X-axis direction).
예를 들면, 복수개의 제3 연통홀(610) 및 복수개의 제4 연통홀(620)은 각각 제2 방향(Y축 방향)으로 하나의 열로 배치될 수 있으며, 각 하나의 열의 제3 연통홀(610) 및 제4 연통홀(620)이 교대로 배치될 수 있다.For example, a plurality of third communication holes (610) and a plurality of fourth communication holes (620) may be arranged in one row in the second direction (Y-axis direction), and the third communication holes (610) and fourth communication holes (620) in each row may be arranged alternately.
이에 의해, 제3 채널(240) 및 제4 채널(250)에 유입된 유체는 균일한 유동을 가지고 분배될 수 있어 히트싱크의 냉각효율이 증대될 수 있다.Accordingly, the fluid flowing into the third channel (240) and the fourth channel (250) can be distributed with a uniform flow, thereby increasing the cooling efficiency of the heat sink.
이는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 복수개의 제3 연통홀(610) 및 복수개의 제4 연통홀(620)을 포함하는 제트 플레이트를 설명하기 위한 것이며, 이에 한정하는 것은 아닌바 본 발명의 특성을 살릴 수 있는 한 어떤 형태로든 가능하다.This is intended to explain a jet plate including a plurality of third communication holes (610) and a plurality of fourth communication holes (620) according to a preferred embodiment of the present invention, but is not limited thereto and may be formed in any form as long as the characteristics of the present invention can be utilized.
또한, 제3 연통홀(610)의 단면적의 크기는 제4 연통홀(620)보다는 작을 수 있다. 이에 의해, 유체가 제3 연통홀(610) 통과시 제트유동이 형성될 수 있으며, 제4 연통홀(620) 통과시 수두의 손실을 최소화할 수 있다.In addition, the size of the cross-sectional area of the third communication hole (610) may be smaller than that of the fourth communication hole (620). Accordingly, a jet flow may be formed when the fluid passes through the third communication hole (610), and head loss may be minimized when passing through the fourth communication hole (620).
보조 제트 플레이트(600)의 기 설정된 영역(602)에는 제3 연통홀(610)과 제4 연통홀(620)이 배치되지 않을 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.The third communication hole (610) and the fourth communication hole (620) may not be arranged in the preset area (602) of the auxiliary jet plate (600), but are not necessarily limited thereto.
여기서, 기 설정된 영역(602)은 제1 방향(X축 방향)의 길이 및 제2 방향(Y축 방향)의 폭을 가지는 영역으로 적어도 하나이상 존재할 수 있다. Here, the preset area (602) may be at least one area having a length in the first direction (X-axis direction) and a width in the second direction (Y-axis direction).
또한, 기 설정된 영역(602)을 제외한 영역은 나머지 영역(601)으로 정의할 수 있다.Additionally, an area other than a preset area (602) can be defined as a remaining area (601).
기 설정된 영역(602)은 열원 냉각을 위한 필요 영역인지에 따라 설정할 수 있다. 예를 들면, 열원이 배치되는 위치에 상응하는 보조 제트 플레이트(600)의 위치에는 기 설정된 영역(602)을 배치하여 유체가 흐르지 않고, 나머지 영역(601)에 영역에 더 많은 유량의 유체가 통과하도록 하여 효율적인 냉각을 수행할 수 있다.The preset area (602) can be set depending on whether it is a necessary area for heat source cooling. For example, the preset area (602) can be placed at a position of the auxiliary jet plate (600) corresponding to the position where the heat source is placed so that no fluid flows, and more fluid can pass through the remaining area (601) to perform efficient cooling.
제3 플레이트(700)는 보조 분배 채널(710)을 더 포함할 수 있다.The third plate (700) may further include an auxiliary distribution channel (710).
구체적으로, 보조 분배채널(710)은 제1 플레이트(200)로부터 제3 연통홀(610)을 통해 유체를 전달받을 수 있으며, 제4 연통홀(620)을 통해 제3 플레이트(700)로 유체를 전달할 수 있다.Specifically, the auxiliary distribution channel (710) can receive fluid from the first plate (200) through the third communication hole (610) and can deliver fluid to the third plate (700) through the fourth communication hole (620).
보조 분배채널(710)은 제1 채널(210) 및 제2 채널(220)과 수직한 제1 방향(X축 방향)으로 길이를 가질 수 있다. 이에 의해, 보조 분배 채널(710)에 유입된 유체가 히트싱크의 전체로 분배될 수 있다.The auxiliary distribution channel (710) may have a length in a first direction (X-axis direction) perpendicular to the first channel (210) and the second channel (220). Accordingly, the fluid introduced into the auxiliary distribution channel (710) may be distributed throughout the heat sink.
또한, 제3 플레이트(700)는 폴디드 핀으로 구성될 수 있다. 폴디드 핀은 낮은 생산단가의 장점을 가지는 바, 비용절감의 효과를 거둘 수 있다.In addition, the third plate (700) may be composed of a folded pin. The folded pin has the advantage of low production cost, so that a cost-saving effect can be achieved.
도 12은 본 발명의 제4 실시예에 따른 히트싱크의 예시도이다. 도 13는 도 12의 'D'부 확대도이다.Fig. 12 is an exemplary diagram of a heat sink according to the fourth embodiment of the present invention. Fig. 13 is an enlarged view of section 'D' of Fig. 12.
본 발명의 제4 실시예에 따른 히트싱크는 도 1 내지 도 6에 도시된 본 발명의 제1 실시예에 따른 히트싱크에 비해 제2 플레이트(400), 방열판(800) 및 써멀패드(900)의 구성이 상이하므로, 이하에서는 차별되는 제2 플레이트(400), 방열판(800) 및 써멀패드(900)의 구성에 대해서만 상세히 설명하며 동일한 구성에 중복되는 도면부호에 대해서는 상세한 설명은 생략한다.The heat sink according to the fourth embodiment of the present invention has a different configuration of the second plate (400), the heat sink (800), and the thermal pad (900) compared to the heat sink according to the first embodiment of the present invention illustrated in FIGS. 1 to 6. Therefore, only the configurations of the second plate (400), the heat sink (800), and the thermal pad (900) that are different will be described in detail below, and detailed descriptions of overlapping drawing symbols for the same configuration will be omitted.
도 12 및 도 13를 참조하면, 제2 플레이트(400)는 하면이 개방된 끼움 홈(430)을 포함할 수 있다.Referring to FIGS. 12 and 13, the second plate (400) may include an open fitting groove (430) on its lower surface.
끼움 홈(430)은 제2 방향(Y축 방향)으로 분배채널(410)의 사이에 배치될 수 있으며, 하면이 개방된 홈일 수 있다.The insertion groove (430) can be arranged between the distribution channels (410) in the second direction (Y-axis direction) and can be an open groove on the lower surface.
방열판(800)은 끼움 홈(430)에 끼움 결합될 수 있다. 예를 들면 방열판(800)은 알루미늄 판 등 열전도도가 높은 재질일 수 있다. 이에 의해, 방열판(800)이 간편하게 고정될 수 있으며 방열판(800)을 고정하기 위한 접촉저항을 감소시킬 수 있다.The heat sink (800) can be fitted into the fitting groove (430). For example, the heat sink (800) can be made of a material with high thermal conductivity, such as an aluminum plate. As a result, the heat sink (800) can be easily fixed, and the contact resistance for fixing the heat sink (800) can be reduced.
방열판(800) 사이에는 열원을 배치하여 히트싱크에 의해서 열을 교환하도록 할 수 있다. 구체적으로 방열판(800)사이에 제3 방향(Z축 방향)으로 길이를 갖는 열원(3)을 복수개 배치할 수 있어 복수개의 열원(3)을 동시에 냉각시킬 수 있다.A heat source can be placed between the heat sinks (800) to exchange heat through the heat sink. Specifically, a plurality of heat sources (3) having a length in the third direction (Z-axis direction) can be placed between the heat sinks (800), so that a plurality of heat sources (3) can be cooled simultaneously.
열원(3)은 열이 발생되는 근원을 의미하는 것으로 본 발명에서는 베터리인 것이 바람직하나, 반드시 이에 한정하는 것은 아니다. The heat source (3) refers to the source of heat generation. In the present invention, it is preferably a battery, but is not necessarily limited thereto.
써멀패드(900)는 제2 플레이트(400)와 방열판(800) 사이에 개재될 수 있다.A thermal pad (900) can be interposed between the second plate (400) and the heat sink (800).
써멀패드(900)는 열완화 패드를 의미하는 내열 및 절연 등 화학적 효과와 유연성 및 탄성 밀착 등 물리적 특징을 갖는 것을 의미한다. Thermal pad (900) means a heat-relieving pad having chemical effects such as heat resistance and insulation, and physical characteristics such as flexibility and elastic adhesion.
지금까지 본 발명에 따른 구체적인 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 청구범위뿐 아니라 이와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다. 이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 이는 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명 사상은 아래에 기재된 청구범위에 의해서만 파악되어야 하고, 이의 균등 또는 등가적 변형 모두는 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.Although specific embodiments of the present invention have been described so far, it is obvious that various modifications are possible without departing from the scope of the present invention. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be determined not only by the claims described below but also by equivalents thereof. Although the present invention has been described by limited embodiments and drawings as described above, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications and variations are possible from this description by those skilled in the art to which the present invention pertains. Therefore, the spirit of the present invention should be understood only by the claims described below, and all equivalent or equivalent modifications thereof should fall within the scope of the spirit of the present invention.
100: 유입부
101: 유입구
110: 유입부의 측면
111: 유입홀
200: 제1 플레이트
201: 제1 채널
220: 제2 채널
230: 제1 분리벽
240: 제3 채널
250: 제4 채널
300: 제트 플레이트
310: 제1 연통홀
320: 제2 연통홀
400: 제2 플레이트
410: 분배채널
420: 제2 분리벽
500: 유출부
600: 보조 제트 플레이트
700: 제3 플레이트
800: 방열판
900: 써멀패드100: Inlet
101: Inlet
110: Side of the inlet
111: Inlet hole
200: 1st plate
201:
220: Channel 2
230: 1st Separation Wall
240: Third Channel
250: Channel 4
300: Jet Plate
310: 1st chimney
320: Second connecting hall
400: 2nd plate
410: Distribution Channel
420: Second Separation Wall
500: Outlet
600: Auxiliary jet plate
700: 3rd plate
800: Heatsink
900: Thermal Pad
Claims (13)
상기 제1 플레이트의 하부에 배치되고 상기 제1 채널과 연통되는 제1 연통홀 및 상기 제2 채널과 연통되는 제2 연통홀을 포함하여, 상기 제1 플레이트에 유입된 유체가 균일한 유동을 가지고 분배되도록 마련되는 제트 플레이트;
상기 제트 플레이트의 하부에 배치되고, 상기 제1 연통홀과 상기 제2 연통홀을 연결하는 복수 개의 분배채널 및 상기 복수 개의 분배채널 중 상호 이웃하는 분배채널의 사이에 배치되는 제2 분리벽을 포함하여, 폴디드 핀 형상을 가지는 제2 플레이트;
상기 제1 채널과 연통되는 유입홀을 포함하는 유입부; 및
상기 제2 채널과 연통되는 유출홀을 포함하는 유출부를 포함하고,
상기 제1 채널 및 상기 제2 채널은, 상기 제1 방향으로 너비를 가지고 상기 제1 방향과는 수직한 제2 방향으로 길이를 가지되, 하면이 개방된 볼록한 철형의 단면을 가지고,
상기 분배채널은, 상기 제1 방향으로 길이를 가지되, 상면이 개방된 오목한 요형의 단면을 가지는 히트 싱크.
A first plate having a folded pin shape, comprising a plurality of first channels and a plurality of second channels alternately arranged in a first direction, and a first separating wall provided between the first channels and the second channels;
A jet plate, which is arranged at the lower portion of the first plate and includes a first communication hole communicating with the first channel and a second communication hole communicating with the second channel, so that the fluid introduced into the first plate is distributed with a uniform flow;
A second plate having a folded fin shape, which is arranged at the lower portion of the jet plate and includes a plurality of distribution channels connecting the first communication hole and the second communication hole, and a second separating wall arranged between adjacent distribution channels among the plurality of distribution channels;
An inlet section including an inlet hole communicating with the first channel; and
Including an outlet section including an outlet hole communicating with the second channel,
The first channel and the second channel have a width in the first direction and a length in the second direction perpendicular to the first direction, and have a convex iron-shaped cross-section with an open lower surface.
The above distribution channel is a heat sink having a concave cross-section with a length in the first direction and an open upper surface.
복수 개의 상기 제1 연통홀 및 복수개의 상기 제2 연통홀 각각은 제2 방향으로 배치되고,
상기 제1 연통홀 및 상기 제2 연통홀은 제1 방향으로 교대로 배치되고,
상기 제1 연통홀의 단면적의 크기는 상기 제2 연통홀보다는 작은 히트싱크.
In the first paragraph,
Each of the plurality of first communication holes and the plurality of second communication holes is arranged in the second direction,
The above first communication hole and the above second communication hole are alternately arranged in the first direction,
A heat sink in which the cross-sectional area of the first communication hole is smaller than that of the second communication hole.
상기 제트 플레이트의 기 설정된 영역에는 상기 제1 연통홀과 상기 제2 연통홀이 배치되지 않는 히트싱크.
In the fourth paragraph,
A heat sink in which the first communication hole and the second communication hole are not arranged in the preset area of the jet plate.
상기 제1 플레이트는 상면이 개방된 제3 채널 및 제4 채널을 더 포함하고,
상기 제1 플레이트의 상부에 배치되고, 상기 제3 채널과 연통되는 제3 연통홀 및 상기 제4 채널과 연통되는 제4 연통홀을 포함하는 보조 제트 플레이트; 및
상기 보조 제트 플레이트의 상부에 배치되고, 상기 제3 연통홀과 상기 제4 연통홀을 연결하는 보조 분배채널을 포함하는 제3 플레이트를 더 포함하는 히트싱크.
In the first paragraph,
The above first plate further includes a third channel and a fourth channel having an open upper surface,
An auxiliary jet plate disposed on the upper portion of the first plate and including a third communication hole communicating with the third channel and a fourth communication hole communicating with the fourth channel; and
A heat sink further comprising a third plate disposed on top of the auxiliary jet plate and including an auxiliary distribution channel connecting the third communication hole and the fourth communication hole.
상기 제3 채널 및 상기 제4 채널은 제1 방향으로 교대로 배치되는 히트싱크.
In Article 6,
A heat sink in which the third channel and the fourth channel are alternately arranged in the first direction.
상기 보조 분배채널은 제1 방향의 길이를 갖는 히트싱크.
In Article 6,
The above auxiliary distribution channel is a heat sink having a length in the first direction.
복수 개의 상기 제3 연통홀 및 복수개의 상기 제4 연통홀은 제2 방향으로 나열되고,
상기 제3 연통홀 및 상기 제4 연통홀은 제1 방향에서 교대로 배치되고,
상기 제3 연통홀의 단면적의 크기는 상기 제4 연통홀보다는 작은 히트싱크.
In Article 6,
A plurality of the third communication holes and a plurality of the fourth communication holes are arranged in the second direction,
The third communication hole and the fourth communication hole are arranged alternately in the first direction,
A heat sink in which the cross-sectional area of the third communication hole is smaller than that of the fourth communication hole.
상기 보조 제트 플레이트는 상기 제3 연통홀 및 상기 제4 연통홀이 배치되는 냉각 영역; 및
상기 제3 연통홀 및 상기 제4 연통홀이 배치되지 않는 비 냉각영역을 포함하고,
상기 제3 채널은 상기 제1 방향으로 상기 제1 채널 또는 상기 제2 채널과 이웃하고,
상기 제4 채널은 상기 제1 방향으로 상기 제1 채널 또는 상기 제2 채널과 이웃하는 히트싱크.
In Article 9,
The above auxiliary jet plate comprises a cooling area in which the third communication hole and the fourth communication hole are arranged; and
Including a non-cooling area where the third communication hole and the fourth communication hole are not arranged,
The third channel is adjacent to the first channel or the second channel in the first direction,
The fourth channel is a heat sink adjacent to the first channel or the second channel in the first direction.
상기 제2 플레이트는 하면이 개방된 끼움 홈을 포함하고,
상기 끼움 홈에 끼움 결합되는 방열판을 더 포함하는 히트싱크.
In the first paragraph,
The second plate includes an open fitting groove on the lower surface,
A heat sink further comprising a heat sink that is fit-fitted into the above-described fitting groove.
상기 제2 플레이트와 상기 방열판 사이에 개재되는 써멀패드를 더 포함하는 히트싱크.
In Article 11,
A heat sink further comprising a thermal pad interposed between the second plate and the heat sink.
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US20060232932A1 (en) * | 2005-04-15 | 2006-10-19 | Curtis Robert B | Heatsink for electronic heat generating components |
JP2007335588A (en) * | 2006-06-14 | 2007-12-27 | Toyota Motor Corp | Heat sink and condenser |
JP2008103400A (en) * | 2006-10-17 | 2008-05-01 | T Rad Co Ltd | Watercooled heat sink and manufacturing method thereof |
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US20060232932A1 (en) * | 2005-04-15 | 2006-10-19 | Curtis Robert B | Heatsink for electronic heat generating components |
JP2007335588A (en) * | 2006-06-14 | 2007-12-27 | Toyota Motor Corp | Heat sink and condenser |
JP2008103400A (en) * | 2006-10-17 | 2008-05-01 | T Rad Co Ltd | Watercooled heat sink and manufacturing method thereof |
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