KR20220062731A - Pulsating heat pipe and electronic device with the same - Google Patents
Pulsating heat pipe and electronic device with the same Download PDFInfo
- Publication number
- KR20220062731A KR20220062731A KR1020200148270A KR20200148270A KR20220062731A KR 20220062731 A KR20220062731 A KR 20220062731A KR 1020200148270 A KR1020200148270 A KR 1020200148270A KR 20200148270 A KR20200148270 A KR 20200148270A KR 20220062731 A KR20220062731 A KR 20220062731A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- channel
- housing
- unit
- heat pipe
- directional valve
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
- H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
- H05K7/2029—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating using a liquid coolant with phase change in electronic enclosures
- H05K7/20336—Heat pipes, e.g. wicks or capillary pumps
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D15/00—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies
- F28D15/02—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes
- F28D15/0233—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes the conduits having a particular shape, e.g. non-circular cross-section, annular
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F1/00—Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
- G06F1/16—Constructional details or arrangements
- G06F1/20—Cooling means
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Human Computer Interaction (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)
- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
Abstract
Description
본 발명의 실시예는 진동형 히트 파이프와 관련된다.Embodiments of the present invention relate to vibrating heat pipes.
최근, 전자 장치들이 소형화 되고 집적화 되면서 좁은 공간 내에서 높은 효율로 방열할 수 있는 냉각 시스템에 대한 필요성이 높아지고 있다. 이러한 방열 장치로는 히트 파이프(Heat Pipe)가 주로 사용된다. 히트 파이프는 내부에 빈 공간과 윅(Wick) 구조를 포함하고 있으며, 윅 구조로 인해 두께를 얇게 할수록 기화된 작동 유체가 이동하는 공간이 좁아져 성능이 급격히 감소하는 문제점이 있다. Recently, as electronic devices are miniaturized and integrated, the need for a cooling system capable of dissipating heat with high efficiency in a narrow space is increasing. A heat pipe is mainly used as such a heat dissipation device. The heat pipe includes an empty space and a wick structure inside, and as the thickness of the heat pipe decreases due to the wick structure, the space through which the vaporized working fluid moves is narrowed, and thus performance is rapidly reduced.
이를 극복하기 위해 개발된 것이 진동형 히트 파이프(Pulsating Heat Pipe)이다. 진동형 히트 파이프는 윅 구조 없이 매끈한 관 다발로 구성되며, 관 내부에 액상 슬러그와 기포 플러그가 진동을 하면서 열을 전달하게 된다. 그러나, 종래의 진동형 히트 파이프는 국부적인 핫 스팟(Hot Spot)에서의 고발열을 해결하기에 어려움이 있다. To overcome this, a pulsating heat pipe was developed. The vibrating heat pipe is composed of a smooth tube bundle without a wick structure, and the liquid slug and bubble plug vibrate inside the tube to transfer heat. However, the conventional vibrating heat pipe has difficulty in solving high heat generation in a local hot spot.
본 발명은 작동 유체를 고르게 확산시킬 수 있는 진동형 히트 파이프 및 이를 구비하는 전자 기기를 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a vibrating heat pipe capable of evenly spreading a working fluid, and an electronic device having the same.
본 발명은 작동 유체의 순환력을 증가시킬 수 있는 진동형 히트 파이프 및 이를 구비하는 전자 기기를 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a vibrating heat pipe capable of increasing the circulation force of a working fluid and an electronic device having the same.
한편, 본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.On the other hand, the technical problems to be achieved in the present invention are not limited to the technical problems mentioned above, and other technical problems not mentioned are clearly to those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs from the description below. can be understood
개시되는 일 실시예에 따른 진동형 히트 파이프는, 하우징부; 상기 하우징부 내에서 상기 하우징부의 기 설정된 중심 영역에 마련되고, 발열체로부터 발생되는 열을 흡수하는 증발부; 및 상기 하우징부 내에서 상기 증발부의 외측 영역에 마련되고, 상기 증발부에서 흡수한 열을 외부로 방출하는 응축부를 포함하며, 상기 증발부 및 상기 응축부는, 작동 유체가 통과하는 채널을 포함하고, 상기 채널은, 상기 하우징부의 중심을 기준으로 방사 형태로 마련된다.A vibration type heat pipe according to an embodiment of the present disclosure includes: a housing; an evaporation unit provided in a predetermined central region of the housing unit within the housing unit and absorbing heat generated from the heating element; and a condensing unit provided in an area outside the evaporating unit within the housing and discharging heat absorbed by the evaporating unit to the outside, wherein the evaporating unit and the condensing unit include a channel through which a working fluid passes, The channel is provided in a radial shape with respect to the center of the housing part.
상기 하우징부는, 기 설정된 제1 반경을 갖는 원 형상으로 마련되고, 상기 증발부는, 상기 하우징부의 중심을 기준으로 상기 제1 반경 보다 작은 제2 반경을 갖는 원 형상의 영역을 포함하며, 상기 응축부는, 상기 증발부의 외측에 링 형상의 영역을 포함할 수 있다.The housing part is provided in a circular shape having a preset first radius, and the evaporator includes a circular region having a second radius smaller than the first radius with respect to the center of the housing part, and the condensing part , it may include a ring-shaped region on the outside of the evaporator.
상기 제2 반경은, 상기 제1 반경의 1/10 ~ 1/2로 마련될 수 있다.The second radius may be provided as 1/10 to 1/2 of the first radius.
상기 채널은, 상기 하우징부의 중심을 기준으로 전 방향에 일정 간격으로 마련되고, 상기 채널이 차지하는 영역은, 상기 하우징부의 중심에서 상기 하우징부의 외주면 측으로 갈수록 폭이 넓어지도록 마련될 수 있다.The channels may be provided at regular intervals in all directions with respect to the center of the housing part, and the area occupied by the channels may be provided to increase in width from the center of the housing part toward the outer peripheral surface of the housing part.
상기 채널은, 상기 하우징부의 중심을 기준으로 전 방향에 일정 간격으로 마련되고, 상기 하우징부의 중심 영역에서 상기 하우징부의 외주면 측으로 마련되는 제1 채널; 상기 제1 채널과 이격되고, 상기 하우징부의 중심 영역에서 상기 하우징부의 외주면 측으로 마련되는 제2 채널; 상기 제1 채널의 종단 및 상기 제2 채널의 종단을 연결하며 마련되는 제1 연결부; 및 상기 제2 채널에서 외측으로 연결되어 상기 채널과 이웃하는 다른 채널과 연결되는 제2 연결부를 포함할 수 있다.The channel may include: a first channel provided at regular intervals in all directions with respect to the center of the housing unit and provided toward an outer peripheral surface of the housing unit in the central region of the housing unit; a second channel spaced apart from the first channel and provided toward an outer peripheral surface of the housing in a central region of the housing; a first connection unit provided to connect an end of the first channel and an end of the second channel; and a second connector connected to the outside from the second channel and connected to another channel adjacent to the channel.
상기 제1 채널 및 상기 제2 채널은, 상기 하우징부의 중심 영역에서 상기 하우징부의 외주면 측으로 갈수록 폭이 넓어지도록 마련될 수 있다.The first channel and the second channel may be provided so as to increase in width from a central region of the housing part toward an outer peripheral surface of the housing part.
상기 제2 채널의 폭은 상기 제1 채널의 폭 보다 좁게 마련될 수 있다.A width of the second channel may be narrower than a width of the first channel.
상기 제1 채널 및 상기 제2 채널 간의 간격은, 상기 하우징부의 중심 영역에서 상기 하우징부의 외주면 측으로 갈수록 넓어지도록 마련될 수 있다.A distance between the first channel and the second channel may be provided to increase from a central region of the housing part toward an outer peripheral surface of the housing part.
상기 제1 채널의 일단은, 상기 제2 채널의 일단보다 상기 하우징부의 중심 방향으로 연장되어 마련될 수 있다.One end of the first channel may be provided to extend in a central direction of the housing unit than one end of the second channel.
상기 제1 연결부는, 상기 채널에서 가장 넓은 폭을 가지며 마련될 수 있다.The first connection part may be provided to have the widest width in the channel.
상기 채널은, 상기 제1 채널에서 상기 작동 유체가 상기 하우징부의 중심 영역에서 외주면 방향으로 이동하도록 하는 제1 방향성 밸브; 및 상기 제2 채널에서 상기 작동 유체가 상기 하우징부의 외주면에서 중심 영역 방향으로 이동하도록 하는 제2 방향성 밸브를 더 포함할 수 있다.The channel may include: a first directional valve configured to allow the working fluid to move from a central region of the housing to an outer circumferential direction in the first channel; and a second directional valve configured to allow the working fluid to move from an outer circumferential surface of the housing portion toward a central region in the second channel.
상기 제1 방향성 밸브는, 상기 제1 채널의 일측변에 마련되는 제1-1 방향성 밸브 및 상기 제1 채널의 타측변에 마련되는 제1-2 방향성 밸브를 포함하고, 상기 제2 방향성 밸브는, 상기 제2 채널의 일측변에 마련되는 제2-1 방향성 밸브 및 상기 제2 채널의 타측변에 마련되는 제2-2 방향성 밸브를 포함할 수 있다.The first directional valve includes a 1-1 directional valve provided on one side of the first channel and a 1-2 directional valve provided on the other side of the first channel, wherein the second directional valve includes: , a 2-1 directional valve provided on one side of the second channel and a 2-2 th directional valve provided on the other side of the second channel.
본 발명의 실시예에 따르면, 채널이 하우징부의 중심을 기준으로 방사 형태로 마련함으로써, 열이 전방향으로 고르게 확산될 수 있으며, 그로 인해 증발부의 핫 스팟(Hot Spot)에서의 고발열 문제를 해결할 수 있게 된다.According to an embodiment of the present invention, since the channel is provided in a radial form with respect to the center of the housing part, heat can be evenly spread in all directions, thereby solving the problem of high heat in the hot spot of the evaporation part. there will be
또한, 제1 채널의 일단을 제2 채널의 일단보다 증발부의 중심 방향으로 연장하여 마련함으로써, 제1 채널에서 기체 팽창에 의한 유체 펌핑 효과를 높여 작동 유체가 빠르게 확산되도록 할 수 있다.In addition, by providing one end of the first channel to extend in the central direction of the evaporator than one end of the second channel, it is possible to increase the fluid pumping effect due to gas expansion in the first channel so that the working fluid is rapidly spread.
또한, 제2 채널의 폭을 제1 채널의 폭 보다 좁게 마련(채널을 비대칭으로 형성)함으로써, 제2 채널에서 응축된 액체가 증발부로 보다 용이하게 귀환할 수 있으며, 그로 인해 작동 유체의 순환력을 높일 수 있게 된다.In addition, by making the width of the second channel narrower than the width of the first channel (forming the channel asymmetrically), the liquid condensed in the second channel can more easily return to the evaporator, so that the circulating force of the working fluid can be increased
또한, 제1 채널 및 제2 채널에 방향성 밸브를 추가함으로써, 채널에서 작동 유체가 한 방향으로 이동하도록 할 수 있으며, 그로 인해 작동 유체의 순환력을 더욱 높일 수 있게 된다.In addition, by adding a directional valve to the first channel and the second channel, it is possible to make the working fluid move in one direction in the channel, thereby further increasing the circulating force of the working fluid.
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.On the other hand, the effects obtainable in the present invention are not limited to the above-mentioned effects, and other effects not mentioned will be clearly understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs from the description below. will be able
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 진동형 히트 파이프의 내부를 나타낸 사시도
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 진동형 히트 파이프의 평면 투사도
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 채널을 나타낸 도면
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 진동형 히트 파이프의 구조를 나타낸 평면 투사도
도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 진동형 히트 파이프의 구조를 나타낸 평면 투사도1 is a perspective view showing the inside of a vibrating heat pipe according to a first embodiment of the present invention;
2 is a plan perspective view of a vibrating heat pipe according to a first embodiment of the present invention;
3 is a diagram illustrating a channel according to an embodiment of the present invention;
4 is a plan perspective view showing the structure of a vibrating heat pipe according to a second embodiment of the present invention;
5 is a plan perspective view showing the structure of a vibrating heat pipe according to a third embodiment of the present invention;
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면들을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다. 본 발명의 실시 예는 여러 가지 형태로 변형할 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래의 실시 예들로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시 예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해 과장되었다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings. Embodiments of the present invention may be modified in various forms, and the scope of the present invention should not be construed as being limited to the following embodiments. This embodiment is provided to more completely explain the present invention to those of ordinary skill in the art. Accordingly, the shapes of elements in the drawings are exaggerated to emphasize a clearer description.
본 발명이 해결하고자 하는 과제의 해결 방안을 명확하게 하기 위한 발명의 구성을 본 발명의 바람직한 실시 예에 근거하여 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명하되, 도면의 구성요소들에 참조번호를 부여함에 있어서 동일 구성요소에 대해서는 비록 다른 도면상에 있더라도 동일 참조번호를 부여하였으며 당해 도면에 대한 설명 시 필요한 경우 다른 도면의 구성요소를 인용할 수 있음을 미리 밝혀둔다.The configuration of the invention for clarifying the solution to the problem to be solved by the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings based on a preferred embodiment of the present invention, but the same in assigning reference numbers to the components of the drawings The same reference numbers are assigned to the components even if they are on different drawings, and it is to be noted in advance that components of other drawings can be cited when necessary in the description of the drawings.
한편, 상측, 하측, 일측, 타측 등과 같은 방향성 용어는 개시된 도면들의 배향과 관련하여 사용된다. 본 발명의 실시예의 구성 요소는 다양한 배향으로 위치 설정될 수 있으므로, 방향성 용어는 예시를 목적으로 사용되는 것이지 이를 제한하는 것은 아니다.Meanwhile, directional terms such as upper side, lower side, one side, the other side, etc. are used in connection with the orientation of the disclosed drawings. Since components of embodiments of the present invention may be positioned in various orientations, the directional terminology is used for purposes of illustration and not limitation.
또한, 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소도 제1 구성 요소로 명명될 수 있다.Also, terms such as first and second may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The above terms may be used for the purpose of distinguishing one component from another component. For example, without departing from the scope of the present invention, a first component may be referred to as a second component, and similarly, a second component may also be referred to as a first component.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 진동형 히트 파이프의 내부를 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 진동형 히트 파이프의 평면 투사도이다.1 is a perspective view showing the inside of a vibrating heat pipe according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a plan perspective view of the vibrating heat pipe according to the first embodiment of the present invention.
도 1 및 도 2를 참조하면, 진동형 히트 파이프(100)는 하우징부(102), 증발부(104), 및 응축부(106)를 포함할 수 있다. 1 and 2 , the vibrating
예시적인 실시예에서, 진동형 히트 파이프(100)는 스마트 폰, 태블릿 PC, 노트북, 데스크 탑 PC, 디스플레이 장치, 배터리 등 동작 시 열이 발생하는 다양한 전자 기기에 적용하여 열을 외부로 방출시킬 수 있다. In an exemplary embodiment, the vibrating
하우징부(102)는 진동형 히트 파이프(100)의 외관을 구성할 수 있다. 하우징부(102)는 진동형 히트 파이프(100)의 내부 구성을 외부 환경으로부터 보호하는 역할을 할 수 있다. 예시적인 실시예에서, 하우징부(102)는 평판 형태로 마련될 수 있다. 하우징부(102)는 일정 두께를 가지며 마련될 수 있다. 또한, 하우징부(102)는 원 형상으로 마련될 수 있다. 하우징부(102)는 제1 반경(R1)을 갖는 원 형상으로 이루어질 수 있다. 하우징부(102)는 예를 들어, 실리콘과 같은 반도체 물질, 플라스틱과 같은 고분자 물질, 구리와 같은 금속 물질, 세라믹 등 다양한 재질로 이루어질 수 있다. The
증발부(104)는 하우징부(102) 내에서 하우징부(102)의 중심 영역에 마련될 수 있다. 증발부(104)는 하우징부(102)의 중심을 기준으로 기 설정된 제2 반경(R2)을 갖는 영역에 마련될 수 있다. 즉, 개시되는 실시예에서, 증발부(104)는 제2 반경(R2)을 갖는 원 형상의 영역으로 이루어질 수 있다. The
예시적인 실시예에서, 증발부(104)가 형성되는 영역의 제2 반경(R2)은 제1 반경(R1)의 1/10 ~ 1/2이 될 수 있다. 증발부(104)는 발열체(미도시)(예를 들어, 전자 장치, 배터리, 조명 등과 같은 열이 발생되는 물체)로부터 열을 흡수할 수 있다.In an exemplary embodiment, the second radius R2 of the region where the
응축부(106)는 하우징부(102) 내에서 증발부(104)의 외측 영역에 마련될 수 있다. 응축부(106)는 증발부(104)에서 흡수한 열을 외부로 방출하는 역할을 할 수 있다. 응축부(106)는 하우징부(102)의 제1 반경(R1)을 갖는 영역에서 증발부(104)의 제2 반경(R2)을 갖는 영역을 뺀 영역(즉, R1 - R2 영역)에 마련될 수 있다. 즉, 응축부(106)는 제1 반경(R1) - 제2 반경(R2)의 폭을 갖는 링(Ring) 형상의 영역으로 이루어질 수 있다.The
한편, 증발부(104) 및 응축부(106)는 작동 유체가 통과하는 채널(108)을 포함할 수 있다. 증발부(104)가 발열체(미도시)로부터 열을 흡수하는 경우, 증발부(104)의 채널(108)에서 채널(108)과 작동 유체 사이의 특정 온도 조건을 만족하면, 핵 형성(Nucleation)이 일어나 기포가 생성되고 기포가 점점 커지게 된다. 증발부(104)의 채널(108)에서 생성되는 기포 플러그는 낮은 압력의 응축부(106)로 이동(즉, 압력 차이로 인해 채널(108)을 통해 증발부(104)에서 응축부(106)로 이동)하게 되고, 온도가 낮은 응축부(106)에서 응축되어 외부로 열을 전달하게 된다.Meanwhile, the
개시되는 실시예에서는, 하우징부(102)가 원 형상으로 마련되고, 증발부(104)가 하우징부(102)의 중심에서 원 형상으로 마련되며, 응축부(106)는 하우징부(102) 내에서 증발부(104)의 외측에 링 형상으로 마련됨으로써, 증발부(104)에서 응축부(106)로 채널(108)이 방사 형태로 형성되게 된다. In the disclosed embodiment, the
즉, 하우징부(102)의 중심을 기준으로 채널(108)이 전방향(360도 방향)으로 방사 형태로 형성되게 된다. 예시적인 실시예에서, 채널(108)은 하우징부(102)의 중심을 기준으로 일정 간격으로 마련될 수 있다. 이 경우, 방사 형태의 채널(108)을 통해 열이 전방향으로 확산될 수 있으며, 국부적인 영역의 증발부(104)에서 응축부(106)로 열이 빠르게 이동하여 전달될 수 있게 된다. 그로 인해, 증발부(104)의 핫 스팟(Hot Spot)에서의 고발열 문제를 해결할 수 있게 된다.That is, the
하우징부(102)에서 채널(108)이 차지하는 영역은 하우징부(102)의 중심에서 하우징부(102)의 바깥으로 갈수록 면적이 넓어지도록 마련될 수 있다. The area occupied by the
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 채널(108)을 나타낸 도면이다. 여기서는, 설명의 편의상 2개의 채널(108-1, 108-2)을 도시하였다. 도 3을 참조하면, 채널(108-1)은 제1 채널(108a), 제1 연결부(108b), 제2 채널(108c), 및 제2 연결부(108d)를 포함할 수 있다. 3 is a diagram illustrating a
제1 채널(108a)은 하우징부(102)의 중심 영역에서 하우징부(102)의 외주면 측으로 마련될 수 있다. 제1 채널(108a)은 하우징부(102)의 중심 영역에서 하우징부(102)의 외주면 측으로 갈수록 폭이 넓어지도록 마련될 수 있다. The
제1 연결부(108b)는 제1 채널(108a)과 제2 채널(108c)을 연결하며 마련될 수 있다. 제1 연결부(108b)는 제1 채널(108a)의 종단과 제2 채널(108c)의 종단을 연결하며 마련될 수 있다. 예시적인 실시예에서, 제1 연결부(108b)는 채널(108-1)에서 가장 넓은 폭을 가지며 마련될 수 있다. The
제2 채널(108c)은 하우징부(102)의 중심 영역에서 하우징부(102)의 외주면 측으로 마련될 수 있다. 제2 채널(108c)의 일단은 제1 채널(108a)의 일단보다 하우징부(102)의 중심에서 이격되어 마련될 수 있다. 즉, 제1 채널(108a)의 일단이 제2 채널(108c)의 일단보다 하우징부(102)의 중심에 가깝도록 연장될 수 있다. 다시 말하면, 제1 채널(108a)의 일단은 제2 채널(108c)의 일단보다 증발부(104)의 중심 방향으로 연장되어 마련될 수 있다.The
한편, 증발부(104)가 발열체(미도시)의 열을 흡수하는 경우, 작동 유체가 액체에서 기체로 상 변화를 하는데 이 과정에서 기체가 팽창하게 된다. 개시되는 실시예에서는, 제1 채널(108a)의 일단을 제2 채널(108c)의 일단보다 증발부(104)의 중심 방향으로 연장하여 마련함으로써, 제1 채널(108a)에서 기체 팽창에 의한 유체 펌핑 효과를 높일 수 있게 된다. On the other hand, when the
그로 인해, 작동 유체는 제1 채널(108a)에서 제2 채널(108c)의 방향으로 흐르게 된다. 이와 같이, 채널(108)에서 작동 유체가 흐르는 방향을 제1 채널(108a)에서 제2 채널(108c)의 한 방향으로 함으로써, 진동형 히트 파이프(100)에서 작동 유체의 이동 형태는 진동(Pulsation) 보다는 순환(Circulation)이 지배적이 되며, 그로 인해 유동 저항이 줄어 들어 열이 보다 빠르게 확산될 수 있게 된다.Thereby, the working fluid flows in the direction of the
제2 채널(108c)은 하우징부(102)의 중심 영역에서 하우징부(102)의 외주면 측으로 갈수록 폭이 넓어지도록 마련될 수 있다. 예시적인 실시예에서, 제2 채널(108c)은 제1 채널(108a)과 동일한 폭을 가지도록 마련될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 제1 채널(108a)과 제2 채널(108c) 간의 간격은 하우징부(102)의 중심 영역에서 하우징부(102) 외주면 측으로 갈수록 넓어질 수 있다. The
제2 연결부(108d)는 채널(108-1) 및 채널(108-1)과 이웃한 채널(108-2)을 연결하며 마련될 수 있다. 제2 연결부(108d)는 제2 채널(108c)의 일단에서 외측으로 돌출되어 이웃 채널(108-2)의 제1 채널(108a)과 연결될 수 있다. 이와 같이, 개시되는 실시예에서 각 채널(108)은 이웃하는 채널(108)들과 상호 연결될 수 있다. The
여기서, 제1 채널(108a) 및 제2 채널(108c)이 하우징부(102)의 중심 영역에서 하우징부(102)의 외주면 측으로 갈수록 폭이 넓어지도록 함으로써, 채널(108)에서 추가적인 압력 변화를 발생하게 되며, 채널(108)이 좁아지는 방향(즉, 하우징부(102)의 중심을 향하는 방향)으로 모세관력이 증가하여 응축부(106)에서 응축된 액체가 증발부(104)로 보다 빠르게 귀환 할 수 있게 된다.Here, by making the
개시되는 실시예에 의하면, 하우징부(102)를 원 형상으로 형성하고, 증발부(104)에서 응축부(106)로 채널(108)들이 방사 형태로 형성됨으로써, 방사 형태의 채널(108)들을 통해 열이 전방향으로 확산될 수 있으며, 증발부(104)에서 응축부(106)로 열이 빠르게 확산되어 열 전달 효율을 높일 수 있게 된다. According to the disclosed embodiment, the
또한, 채널(108)에서 제1 채널(108a)의 일단을 제2 채널(108c)의 일단보다 증발부(104)의 중심 방향으로 연장하여 마련함으로써, 제1 채널(108a)에서 기체 팽창에 의한 유체 펌핑 효과를 높여 작동 유체가 제1 채널(108a)에서 제2 채널(108c)의 한 방향으로 흐르게 할 수 있으며, 그로 인해 유동 저항을 줄여 열이 보다 빠르게 확산되도록 할 수 있게 된다.In addition, by providing one end of the
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 진동형 히트 파이프의 구조를 나타낸 평면 투사도이다. 여기서는 도 1 내지 도 3에 도시된 실시예와 차이가 나는 부분을 중점적으로 설명하기로 한다. 4 is a plan perspective view showing the structure of a vibrating heat pipe according to a second embodiment of the present invention. Here, a part different from the embodiment shown in FIGS. 1 to 3 will be mainly described.
도 4를 참조하면, 채널(108)에서 제1 채널(108a)의 폭과 제2 채널(108c)의 폭이 다르게 마련될 수 있다. 예시적인 실시예에서, 제2 채널(108c)의 폭은 제1 채널(108a)의 폭 보다 좁게 마련될 수 있다. Referring to FIG. 4 , in the
앞에서 살펴본 바와 같이, 제1 채널(108a)에서 기체 팽창에 의한 유체 펌핑 효과를 높임으로써, 작동 유체는 제1 채널(108a)에서 제2 채널(108c)의 방향으로 흐르게 된다. 이때, 제2 채널(108c)에서는 응축부(106)에서 응축된 액체가 증발부(104)로 귀환하게 된다.As described above, by increasing the fluid pumping effect due to gas expansion in the
여기서, 제2 채널(108c)의 폭을 제1 채널(108a)의 폭 보다 좁게 마련함으로써, 제2 채널(108c)에서 응축된 액체가 증발부(104)로 보다 용이하게 귀환하게 된다.Here, by providing the width of the
도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 진동형 히트 파이프의 구조를 나타낸 평면 투사도이다. 여기서는 도 1 내지 도 3에 도시된 실시예와 차이가 나는 부분을 중점적으로 설명하기로 한다. 5 is a plan perspective view showing the structure of a vibrating heat pipe according to a third embodiment of the present invention. Here, a part different from the embodiment shown in FIGS. 1 to 3 will be mainly described.
도 5를 참조하면, 진동형 히트 파이프(100)는 방향성 밸브(110)를 더 포함할 수 있다. 방향성 밸브(110)는 채널(108)에 형성될 수 있다. 방향성 밸브(110)는 제1 채널(108a)에 형성되는 제1 방향성 밸브(110-1) 및 제2 채널(108c)에 형성되는 제2 방향성 밸브(110-2)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 5 , the vibration
그리고, 제1 방향성 밸브(110-1)는 제1 채널(108a)의 일측변에 마련되는 제1-1 방향성 밸브(110-1a) 및 제1 채널(108a)의 타측변에 마련되는 제1-2 방향성 밸브(110-1b)를 포함할 수 있다. 제2 방향성 밸브(110-2)는 제2 채널(108c)의 일측변에 마련되는 제2-1 방향성 밸브(110-2a) 및 제2 채널(108c)의 타측변에 마련되는 제2-2 방향성 밸브(110-2b)를 포함할 수 있다.In addition, the first directional valve 110-1 includes a 1-1 directional valve 110-1a provided on one side of the
여기서, 방향성 밸브(110)는 채널(108)에서 작동 유체가 일 방향으로 흐르도록 하기 위해 마련된 것이다. 예를 들어, 제1 방향성 밸브(110-1)는 제1 채널(108-1)에서 작동 유체가 하우징부(102)의 중심에서 외주면 방향으로 흐르도록 하기 위해 마련될 수 있다. 제2 방향성 밸브(110-2)는 제2 채널(108-2)에서 작동 유체가 하우징부(102)의 외주면에서 중심 방향으로 흐르도록 하기 위해 마련될 수 있다. Here, the
예시적인 실시예에서, 제1 방향성 밸브(110-1) 및 제2 방향성 밸브(110-2)는 테슬라 밸브(Tesla Valve)가 사용될 수 있다. 테슬라 밸브는 기 공지된 기술이므로 이에 대한 자세한 설명은 생략하기로 한다. 이러한 테슬라 밸브를 사용하면, 채널(108)에서 작동 유체가 한쪽 방향으로만 이동하도록 하여 작동 유체의 순환력을 증가시킬 수 있게 된다.In an exemplary embodiment, a Tesla valve may be used as the first directional valve 110 - 1 and the second directional valve 110 - 2 . Since the Tesla valve is a known technology, a detailed description thereof will be omitted. If such a Tesla valve is used, it is possible to increase the circulation force of the working fluid by allowing the working fluid to move in only one direction in the
이상의 상세한 설명은 본 발명을 예시하는 것이다. 또한 전술한 내용은 본 발명의 바람직한 실시 형태를 나타내어 설명하는 것이며, 본 발명은 다양한 다른 조합, 변경 및 환경에서 사용할 수 있다. 즉 본 명세서에 개시된 발명의 개념의 범위, 저술한 개시 내용과 균등한 범위 및/또는 당업계의 기술 또는 지식의 범위 내에서 변경 또는 수정이 가능하다. 저술한 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 구현하기 위한 최선의 상태를 설명하는 것이며, 본 발명의 구체적인 적용 분야 및 용도에서 요구되는 다양한 변경도 가능하다. 따라서 이상의 발명의 상세한 설명은 개시된 실시 상태로 본 발명을 제한하려는 의도가 아니다. 또한 첨부된 청구범위는 다른 실시 상태도 포함하는 것으로 해석되어야 한다.The above detailed description is illustrative of the present invention. In addition, the above description shows and describes preferred embodiments of the present invention, and the present invention can be used in various other combinations, modifications, and environments. That is, changes or modifications are possible within the scope of the concept of the invention disclosed herein, the scope equivalent to the written disclosure, and/or within the scope of skill or knowledge in the art. The written embodiment describes the best state for implementing the technical idea of the present invention, and various changes required in the specific application field and use of the present invention are possible. Therefore, the detailed description of the present invention is not intended to limit the present invention to the disclosed embodiments. Also, the appended claims should be construed as including other embodiments.
100 : 진동형 히트 파이프
102 : 하우징부
104 : 증발부
106 : 응축부
108 : 채널
108a : 제1 채널
108b : 제1 연결부
108c : 제2 채널
108d : 제2 연결부
110 : 방향성 밸브
110-1 : 제1 방향성 밸브
110-1a : 제1-1 방향성 밸브
110-1b : 제1-2 방향성 밸브
110-2 : 제2 방향성 밸브
110-2a : 제2-1 방향성 밸브
110-2b : 제2-2 방향성 밸브100: vibration type heat pipe
102: housing part
104: evaporator
106: condensing unit
108: channel
108a: first channel
108b: first connection part
108c: second channel
108d: second connection part
110: directional valve
110-1: first directional valve
110-1a: 1-1 directional valve
110-1b: 1-2 directional valve
110-2: second directional valve
110-2a: 2-1 directional valve
110-2b: 2-2 directional valve
Claims (13)
하우징부;
상기 하우징부 내에서 상기 하우징부의 기 설정된 중심 영역에 마련되고, 발열체로부터 발생되는 열을 흡수하는 증발부; 및
상기 하우징부 내에서 상기 증발부의 외측 영역에 마련되고, 상기 증발부에서 흡수한 열을 외부로 방출하는 응축부를 포함하며,
상기 증발부 및 상기 응축부는, 작동 유체가 통과하는 채널을 포함하고,
상기 채널은, 상기 하우징부의 중심을 기준으로 방사 형태로 마련되는, 진동형 히트 파이프.
A vibrating heat pipe comprising:
housing unit;
an evaporation unit provided in a predetermined central region of the housing unit within the housing unit and absorbing heat generated from the heating element; and
and a condensing unit provided in an outer region of the evaporating unit within the housing unit and discharging heat absorbed by the evaporating unit to the outside;
The evaporator and the condensing unit include a channel through which the working fluid passes,
The channel is provided in a radial form with respect to the center of the housing part, the vibration type heat pipe.
상기 하우징부는, 기 설정된 제1 반경을 갖는 원 형상으로 마련되고,
상기 증발부는, 상기 하우징부의 중심을 기준으로 상기 제1 반경 보다 작은 제2 반경을 갖는 원 형상의 영역을 포함하며,
상기 응축부는, 상기 증발부의 외측에 링 형상의 영역을 포함하는, 진동형 히트 파이프.
The method according to claim 1,
The housing unit is provided in a circular shape having a preset first radius,
The evaporation unit includes a circular region having a second radius smaller than the first radius with respect to the center of the housing unit,
The condensing unit may include a ring-shaped region outside the evaporating unit.
상기 제2 반경은, 상기 제1 반경의 1/10 ~ 1/2로 마련되는, 진동형 히트 파이프.
3. The method according to claim 2,
The second radius is provided as 1/10 to 1/2 of the first radius, the vibration type heat pipe.
상기 채널은, 상기 하우징부의 중심을 기준으로 전 방향에 일정 간격으로 마련되고,
상기 채널이 차지하는 영역은, 상기 하우징부의 중심에서 상기 하우징부의 외주면 측으로 갈수록 폭이 넓어지도록 마련되는, 진동형 히트 파이프.
The method according to claim 1,
The channels are provided at regular intervals in all directions with respect to the center of the housing part,
The area occupied by the channel is provided to increase in width from the center of the housing part toward the outer peripheral surface of the housing part.
상기 채널은, 상기 하우징부의 중심을 기준으로 전 방향에 일정 간격으로 마련되고,
상기 하우징부의 중심 영역에서 상기 하우징부의 외주면 측으로 마련되는 제1 채널;
상기 제1 채널과 이격되고, 상기 하우징부의 중심 영역에서 상기 하우징부의 외주면 측으로 마련되는 제2 채널;
상기 제1 채널의 종단 및 상기 제2 채널의 종단을 연결하며 마련되는 제1 연결부; 및
상기 제2 채널에서 외측으로 연결되어 상기 채널과 이웃하는 다른 채널과 연결되는 제2 연결부를 포함하는, 진동형 히트 파이프.
The method according to claim 1,
The channels are provided at regular intervals in all directions with respect to the center of the housing part,
a first channel provided from a central region of the housing unit toward an outer circumferential surface of the housing unit;
a second channel spaced apart from the first channel and provided toward an outer peripheral surface of the housing in a central region of the housing;
a first connection unit provided to connect an end of the first channel and an end of the second channel; and
and a second connection part connected to the outside from the second channel and connected to another channel adjacent to the channel.
상기 제1 채널 및 상기 제2 채널은,
상기 하우징부의 중심 영역에서 상기 하우징부의 외주면 측으로 갈수록 폭이 넓어지도록 마련되는, 진동형 히트 파이프.
6. The method of claim 5,
The first channel and the second channel are
The vibration-type heat pipe is provided such that the width increases from the central region of the housing part toward the outer peripheral surface of the housing part.
상기 제2 채널의 폭은 상기 제1 채널의 폭 보다 좁게 마련되는, 진동형 히트 파이프.
7. The method of claim 6,
and a width of the second channel is provided to be narrower than a width of the first channel.
상기 제1 채널 및 상기 제2 채널 간의 간격은,
상기 하우징부의 중심 영역에서 상기 하우징부의 외주면 측으로 갈수록 넓어지도록 마련되는, 진동형 히트 파이프.
6. The method of claim 5,
The interval between the first channel and the second channel is
The vibration-type heat pipe is provided to become wider from the central region of the housing part toward the outer peripheral surface of the housing part.
상기 제1 채널의 일단은,
상기 제2 채널의 일단보다 상기 하우징부의 중심 방향으로 연장되어 마련되는, 진동형 히트 파이프.
6. The method of claim 5,
One end of the first channel,
The vibrating heat pipe is provided to extend in a central direction of the housing unit from one end of the second channel.
상기 제1 연결부는,
상기 채널에서 가장 넓은 폭을 가지며 마련되는, 진동형 히트 파이프.
6. The method of claim 5,
The first connection part,
A vibrating heat pipe provided with the widest width in the channel.
상기 채널은,
상기 제1 채널에서 상기 작동 유체가 상기 하우징부의 중심 영역에서 외주면 방향으로 이동하도록 하는 제1 방향성 밸브; 및
상기 제2 채널에서 상기 작동 유체가 상기 하우징부의 외주면에서 중심 영역 방향으로 이동하도록 하는 제2 방향성 밸브를 더 포함하는, 진동형 히트 파이프.
6. The method of claim 5,
The channel is
a first directional valve configured to allow the working fluid to move from a central region of the housing to an outer peripheral surface in the first channel; and
and a second directional valve configured to allow the working fluid to move from an outer circumferential surface of the housing portion toward a central region in the second channel.
상기 제1 방향성 밸브는, 상기 제1 채널의 일측변에 마련되는 제1-1 방향성 밸브 및 상기 제1 채널의 타측변에 마련되는 제1-2 방향성 밸브를 포함하고,
상기 제2 방향성 밸브는, 상기 제2 채널의 일측변에 마련되는 제2-1 방향성 밸브 및 상기 제2 채널의 타측변에 마련되는 제2-2 방향성 밸브를 포함하는, 진동형 히트 파이프.
12. The method of claim 11,
The first directional valve includes a 1-1 directional valve provided on one side of the first channel and a 1-2 directional valve provided on the other side of the first channel,
The second directional valve includes a 2-1 directional valve provided on one side of the second channel and a 2-2 directional valve provided on the other side of the second channel.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020200148270A KR102481850B1 (en) | 2020-11-09 | 2020-11-09 | Pulsating heat pipe and electronic device with the same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020200148270A KR102481850B1 (en) | 2020-11-09 | 2020-11-09 | Pulsating heat pipe and electronic device with the same |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20220062731A true KR20220062731A (en) | 2022-05-17 |
KR102481850B1 KR102481850B1 (en) | 2022-12-26 |
Family
ID=81802990
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020200148270A KR102481850B1 (en) | 2020-11-09 | 2020-11-09 | Pulsating heat pipe and electronic device with the same |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR102481850B1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2024162635A1 (en) * | 2023-02-03 | 2024-08-08 | 한국과학기술원 | Circulation-inducing valve and oscillating heat pipe comprising same |
KR102703131B1 (en) * | 2023-12-15 | 2024-09-05 | 주식회사 키프코우주항공 | Heat exchanger |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009283672A (en) * | 2008-05-22 | 2009-12-03 | Yaskawa Electric Corp | Electronic apparatus cooling device |
KR101081548B1 (en) * | 2010-09-06 | 2011-11-08 | 주식회사 자온지 | Led lighting apparatus and streetlight having the same |
JP2013251174A (en) * | 2012-06-01 | 2013-12-12 | Sumitomo Light Metal Ind Ltd | Heat radiation member |
KR101832432B1 (en) | 2017-03-31 | 2018-02-26 | 한국과학기술원 | Plate pulsating heat spreader with artificial cavities |
-
2020
- 2020-11-09 KR KR1020200148270A patent/KR102481850B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009283672A (en) * | 2008-05-22 | 2009-12-03 | Yaskawa Electric Corp | Electronic apparatus cooling device |
KR101081548B1 (en) * | 2010-09-06 | 2011-11-08 | 주식회사 자온지 | Led lighting apparatus and streetlight having the same |
JP2013251174A (en) * | 2012-06-01 | 2013-12-12 | Sumitomo Light Metal Ind Ltd | Heat radiation member |
KR101832432B1 (en) | 2017-03-31 | 2018-02-26 | 한국과학기술원 | Plate pulsating heat spreader with artificial cavities |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2024162635A1 (en) * | 2023-02-03 | 2024-08-08 | 한국과학기술원 | Circulation-inducing valve and oscillating heat pipe comprising same |
KR102703131B1 (en) * | 2023-12-15 | 2024-09-05 | 주식회사 키프코우주항공 | Heat exchanger |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR102481850B1 (en) | 2022-12-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN212205767U (en) | Temperature equalizing plate | |
US10077945B2 (en) | Heat dissipation device | |
US10451355B2 (en) | Heat dissipation element | |
US10119766B2 (en) | Heat dissipation device | |
US8037927B2 (en) | Cooling device for an electronic component | |
US6619384B2 (en) | Heat pipe having woven-wire wick and straight-wire wick | |
US20030042009A1 (en) | Non-inverted meniscus loop heat pipe/capillary pumped loop evaporator | |
US10107558B2 (en) | Thermal module | |
US20120111541A1 (en) | Plate type heat pipe and heat sink using the same | |
US20040112572A1 (en) | Micro heat pipe with poligonal cross-section manufactured via extrusion or drawing | |
KR102481850B1 (en) | Pulsating heat pipe and electronic device with the same | |
US4880053A (en) | Two-phase cooling apparatus for electronic equipment and the like | |
KR102174500B1 (en) | Pulsating heat pipe with multi loop and manufacturing method thereof | |
US10247485B2 (en) | Pipe member, heat pipe, and cooling device | |
TW201105225A (en) | Heat-dissipating device and electronic apparatus having the same | |
US20220163267A1 (en) | Three-dimensional heat exchanger | |
US20220057143A1 (en) | Slim heat-dissipation module | |
US20200232717A1 (en) | Heat dissipation unit and heat dissipation device using same | |
US11371784B2 (en) | Heat dissipation unit and heat dissipation device using same | |
JP4304576B2 (en) | Heat transport device and electronic equipment | |
TWM584591U (en) | Heat dissipation device | |
US11953272B2 (en) | Cycling heat dissipation module | |
KR20110103387A (en) | Heat pipe and electronic device | |
EP3518072A1 (en) | Heat transferring module | |
CN112584671A (en) | Vapor chamber for cooling electronic components |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant |