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KR100633922B1 - Flat Plate Heat Transferring Apparatus - Google Patents

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KR100633922B1
KR100633922B1 KR1020040022676A KR20040022676A KR100633922B1 KR 100633922 B1 KR100633922 B1 KR 100633922B1 KR 1020040022676 A KR1020040022676 A KR 1020040022676A KR 20040022676 A KR20040022676 A KR 20040022676A KR 100633922 B1 KR100633922 B1 KR 100633922B1
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KR
South Korea
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mesh layer
plate
heat
refrigerant
heat transfer
Prior art date
Application number
KR1020040022676A
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Korean (ko)
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KR20050051530A (en
Inventor
이용덕
오민정
장성욱
김현태
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엘에스전선 주식회사
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Priority to TW093136086A priority patent/TWI290612B/en
Priority to JP2006541036A priority patent/JP2007518953A/en
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Abstract

본 발명은 판형 열전달 장치에 대한 것이다. 본 발명은, 열원과 열방출부 사이에 설치되며, 상기 열원에서 열을 흡수하면서 증발하고 상기 열방출부에서 열을 방출하면서 응축되는 냉매가 수용된 열전도성 판형 케이스; 및 상기 판형 케이스 내부에 설치되며, 액상 냉매의 유동경로를 제공하는 조밀 메쉬 레이어와 액상 냉매의 유동경로 및 기상 냉매의 확산경로를 동시에 제공하는 성긴 메쉬 레이어가 적층된 구조를 가지는 메쉬 레이어 집합체;를 포함한다. 경우에 따라, 상기 성긴 메쉬 레이어와 조밀 메쉬 레이어는 번갈아가며 반복 적층 가능하고, 상기 조밀 메쉬 레이어는 윅구조체로 대체 가능하다. 바람직하게, 상기 성긴 메쉬 레이어는 메쉬 와이어 직경이 0.2mm 이상 0.4mm 이하이고, 메쉬수가 10 이상 20 이하인 스크린 메쉬이다.The present invention relates to a plate heat transfer apparatus. The present invention is provided between a heat source and a heat dissipation unit, a heat conductive plate-shaped case accommodating while absorbing heat from the heat source and condensed while releasing heat from the heat dissipation unit; And a mesh layer assembly installed in the plate-shaped case and having a structure in which a dense mesh layer providing a flow path of the liquid refrigerant and a coarse mesh layer providing the flow path of the liquid refrigerant and the diffusion path of the vapor phase refrigerant at the same time. Include. In some cases, the coarse mesh layer and the dense mesh layer may be alternately stacked alternately, and the dense mesh layer may be replaced with a wick structure. Preferably, the sparse mesh layer is a screen mesh having a mesh wire diameter of 0.2 mm or more and 0.4 mm or less, and a mesh number of 10 or more and 20 or less.

본 발명에 따르면, 응축된 냉매를 신속하고도 원활하게 열원 근처로 공급할 수 있고, 냉매의 기화와 확산을 동시 다발적으로 유발시킬 수 있고, 특히 기화 및 응축을 위한 큰 표면적을 확보할 수 있으므로, 판형 열전달 장치의 열전달 성능이 증대된다.According to the present invention, it is possible to supply the condensed refrigerant to the heat source quickly and smoothly, to cause the vaporization and diffusion of the refrigerant at the same time, and in particular to ensure a large surface area for vaporization and condensation, The heat transfer performance of the plate heat transfer apparatus is increased.

Description

판형 열전달 장치{Flat Plate Heat Transferring Apparatus}Flat Plate Heat Transferring Apparatus

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술하는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.The following drawings attached to this specification are illustrative of preferred embodiments of the present invention, and together with the detailed description of the invention to serve to further understand the technical spirit of the present invention, the present invention is a matter described in such drawings It should not be construed as limited to.

도1은 종래기술에 따른 판형 열전달 장치의 구성 단면도이다.1 is a cross-sectional view of a plate heat transfer device according to the prior art.

도2는 본 발명의 제1실시예에 따른 판형 열전달 장치의 구성 단면도이다.2 is a cross-sectional view of a plate heat transfer apparatus according to a first embodiment of the present invention.

도3은 본 발명의 제1실시예에 따른 메쉬 레이어 집합체를 구성하는 메쉬 레이어의 격자 평면도이다.3 is a grid plan view of a mesh layer constituting the mesh layer assembly according to the first embodiment of the present invention.

도4는 도3의 A-A'선에 따른 단면도이다.4 is a cross-sectional view taken along line AA ′ of FIG. 3.

도5는 본 발명의 제1실시예에 따른 메쉬 레이어 집합체에서 인접하는 조밀 메쉬 레이어와 성긴 메쉬 레이어에 존재하는 액막이 서로 연결된 모습을 도시한 도면이다.FIG. 5 is a view illustrating a state in which adjacent dense mesh layers and liquid films existing in a coarse mesh layer are connected to each other in the mesh layer assembly according to the first embodiment of the present invention.

도6은 본 발명의 제1실시예에 따른 성긴 메쉬 레이어에서 메쉬 와이어 교차점에 형성된 액막이 서로 연결된 모습을 도시한 도면이다.FIG. 6 is a view illustrating a liquid film formed at an intersection point of mesh wires in a coarse mesh layer according to a first embodiment of the present invention.

도7은 본 발명의 제2실시예에 따른 판형 열전달 장치의 구성 단면도이다.7 is a cross-sectional view of a plate heat transfer apparatus according to a second embodiment of the present invention.

도8 내지 도10은 본 발명의 메쉬 레이어 집합체의 다양한 변형예를 도시한 장치 단면도들이다.8 to 10 are cross-sectional views of apparatuses showing various modifications of the mesh layer assembly of the present invention.

도11 내지 도13은 본 발명의 실시예에 따른 판형 열전달 장치의 사시도들이다.11 to 13 are perspective views of a plate heat transfer apparatus according to an embodiment of the present invention.

도14 내지 도16은 본 발명의 실시예에 따른 판형 케이스의 구성 단면도들이다.14 to 16 are sectional views showing the configuration of a plate-shaped case according to an embodiment of the present invention.

본 발명은 냉매의 기화 및 응축을 통한 냉매의 순환으로 열원에서 열을 방출시킬 수 있는 판형 열전달 장치에 대한 것으로서, 보다 상세하게는 우수한 열전달 및 열확산 구조를 가지면서도 극박화가 가능한 판형 열전달 장치에 대한 것이다.The present invention relates to a plate heat transfer apparatus capable of releasing heat from a heat source through circulation of a refrigerant through vaporization and condensation of a refrigerant. More particularly, the present invention relates to a plate heat transfer apparatus that can be made extremely thin while having an excellent heat transfer and heat diffusion structure. will be.

최근, 노트북 컴퓨터나 PDA와 같은 전자장비는 고집적화 기술의 발전으로 크기가 소형화되고 두께도 점차 얇아지고 있다. 아울러, 전자장비의 고응답성과 기능 향상에 대한 요구가 높아짐으로써 소비전력 또한 점차 증가하고 있는 추세이다. 이에 따라 전자장비의 작동 중에 그 내부의 전자 부품으로부터 많은 열이 발생하게 되는데, 이러한 열을 외부로 방출하기 위해 다양한 판형 열전달 장치가 사용되고 있다.In recent years, electronic devices such as notebook computers and PDAs have become smaller and smaller in thickness due to the development of high integration technology. In addition, as the demand for high responsiveness and function improvement of electronic equipment increases, power consumption is also gradually increasing. Accordingly, a lot of heat is generated from the electronic components therein during the operation of the electronic equipment, various plate heat transfer devices are used to release the heat to the outside.

종래의 판형 열전달 장치의 대표적인 예로는 판형 금속 케이스를 진공 상태로 감압하고 냉매를 주입한 후 밀봉한 히트 파이프를 들 수 있다.Representative examples of the conventional plate heat transfer apparatus include a heat pipe sealed after depressurizing a plate metal case in a vacuum state and injecting a refrigerant.

상기 히트 파이프는 일부 영역이 열을 발생시키는 전자부품(열원)에 접촉되 도록 설치되면, 열원 부근에 있는 냉매는 가열되어 기화된 후 상대적으로 온도가 낮은 영역으로 확산하게 된다. 그러면 기화된 냉매는 열을 외부로 방출하면서 다시 응축되어 액체 상태가 되고 다시 본래의 위치로 복귀하게 된다. 이처럼 판형 금속 케이스 내부에서 이루어지는 냉매의 순환 메카니즘에 의해 열원으로부터 발생된 열은 외부로 방출되며 이에 따라 전자 부품의 온도가 적정한 선에서 유지되게 된다.When the heat pipe is installed such that a portion of the heat pipe is in contact with an electronic component (heat source) that generates heat, the refrigerant near the heat source is heated to vaporize and diffuses into a relatively low temperature region. The vaporized refrigerant then condenses again, releasing heat to the outside, becoming a liquid state and returning to its original position. As described above, heat generated from the heat source is released to the outside by the circulation mechanism of the refrigerant inside the plate-shaped metal case, thereby maintaining the temperature of the electronic component at an appropriate line.

도1은 종래의 판형 열전달 장치(10)가 열원(20)과 히트싱크(30) 사이에 설치되어 열을 열원(20)에서 히트싱크(30)로 전달하는 과정을 보다 구체적으로 보여준다.FIG. 1 illustrates a conventional plate-shaped heat transfer device 10 installed between the heat source 20 and the heat sink 30 to transfer heat from the heat source 20 to the heat sink 30 in more detail.

도면을 참조하면, 종래의 판형 열전달 장치(10)는 내부(40)에 냉매가 충진되어 있는 금속 케이스(50)로 이루어진다. 그리고 상기 금속 케이스(50)의 내면에는 냉매의 효율적인 순환 메카니즘을 제공하기 위해 윅구조체(wick structure)(60)가 형성된다.Referring to the drawings, the conventional plate heat transfer device 10 is made of a metal case 50 in which a refrigerant is filled in the interior 40. In addition, a wick structure 60 is formed on an inner surface of the metal case 50 to provide an efficient circulation mechanism of the refrigerant.

상기 열원(20)에서 발생된 열은 열원(20)과 접하고 있는 판형 열전달 장치(10) 내부의 윅구조체(60)로 전달된다. 그러면 열원(20)의 직 상방 근처의 윅구조체(60)('냉매 기화부'로 기능한다)에 함체되어 있던 냉매는 기화되어 내부 공간(40)을 통해 사방으로 확산된 뒤, 히트싱크(30) 직 하방 근처의 윅구조체(60)('냉매 응축부'로 기능한다)에서 열을 방출하고 응축된다. 응축된 냉매는 윅구조체(60)에 함체된 후 모세관력에 의해 다시 냉매 기화부로 회귀하게 되며, 열원(20)의 온도가 냉매의 기화온도보다 높으면 다시 기화하여 확산, 응축 및 회귀하는 과정을 반복하게 된다. 냉매의 응축 시 방출된 열은 히트싱크(30)로 전달되며, 팬(70)에 의한 강제대류방식으로 외부로 방출된다.The heat generated from the heat source 20 is transferred to the wick structure 60 inside the plate heat transfer device 10 in contact with the heat source 20. Then, the refrigerant contained in the wick structure 60 (functioning as a 'coolant vaporization portion') directly above the heat source 20 is vaporized and diffused in all directions through the internal space 40, and then the heat sink 30. The heat dissipates and condenses in the wick structure 60 (functioning as a 'coolant condensation unit') directly below. The condensed refrigerant is contained in the wick structure 60 and then returned to the refrigerant vaporization unit by capillary force. When the temperature of the heat source 20 is higher than the vaporization temperature of the refrigerant, the refrigerant is evaporated again to diffuse, condense, and return. Done. The heat released during the condensation of the refrigerant is transferred to the heat sink 30 and is discharged to the outside by a forced convection method by the fan 70.

상기 판형 열전달 장치(10)의 열전달 성능을 높이기 위해서는 단위 시간 당 많은 량의 냉매를 순환시켜야만 한다. 그러기 위해서는, 냉매의 기화 및 응축을 위한 큰 표면적을 확보하여야 하고, 기화된 냉매가 효율적으로 확산될 수 있는 증기유로와 응축된 냉매가 가능한 빨리 열원(20) 근방으로 유동할 수 있는 액체유로가 확보되어야 한다.In order to increase the heat transfer performance of the plate heat transfer device 10, a large amount of refrigerant must be circulated per unit time. To this end, a large surface area for vaporization and condensation of the refrigerant must be secured, and a vapor passage through which the vaporized refrigerant can be efficiently diffused and a liquid passage through which the condensed refrigerant can flow near the heat source 20 as soon as possible. Should be.

그런데 종래의 판형 열전달 장치(10)에 있어서는 냉매가 기화 또는 응축될 수 있는 표면이 열원(20) 또는 히트싱크(30)와 면한 금속 케이스(50)의 안쪽 표면에만 국한되기 때문에, 냉매의 기화 또는 응축을 위한 큰 표면적 확보에 한계가 있다.However, in the conventional plate heat transfer apparatus 10, since the surface on which the refrigerant may be vaporized or condensed is limited only to the inner surface of the metal case 50 facing the heat source 20 or the heat sink 30, vaporization of the refrigerant or There is a limit to securing a large surface area for condensation.

또한 종래의 판형 열전달 장치(10)에 있어서, 응축된 냉매는 금속 케이스(50)의 안쪽 표면에 구비된 윅구조체(60)의 요철에 함체되어 모세관력에 의해 냉매 기화부로 유동한다. 즉, 응축된 냉매가 유동할 수 있는 유로는 금속 케이스(50)의 안쪽 표면을 따라서만 한정적으로 형성된다.In addition, in the conventional plate heat transfer apparatus 10, the condensed refrigerant is contained in the concave-convex of the wick structure 60 provided on the inner surface of the metal case 50 and flows to the refrigerant vaporization portion by capillary force. That is, the flow path through which the condensed refrigerant may flow is limitedly formed along the inner surface of the metal case 50.

이에 따라, 액체유로를 통한 응축 냉매의 유동거리는 증기유로를 통한 기화 냉매의 유동거리의 수배에 달하며, 그 결과 응축된 냉매의 회귀 시간이 기화된 냉매의 확산 시간보다 상대적으로 훨씬 더 길게 된다. 이와 같이 응축 냉매의 회귀와 기화 냉매의 확산 사이에 큰 시간차가 존재하면 그 만큼 단위 시간 당 순환시킬 수 있는 냉매의 유량이 작아지게 되고, 이에 따라 판형 열전달 장치의 열전달 성능 또한 저하되는 문제가 발생한다.Accordingly, the flow distance of the condensed refrigerant through the liquid passage reaches several times the flow distance of the vaporized refrigerant through the vapor passage, so that the return time of the condensed refrigerant is much longer than the diffusion time of the vaporized refrigerant. As such, when there is a large time difference between the return of the condensation refrigerant and the diffusion of the vaporized refrigerant, the flow rate of the refrigerant that can be circulated per unit time decreases accordingly, thereby causing a problem that the heat transfer performance of the plate heat transfer device also decreases. .

나아가, 판형 열전달 장치(10)의 내부는 실질적 진공으로 감압된 상태에 있으므로, 외부의 기계적 충격에 취약한 측면이 있다. 따라서 판형 열전달 장치(10)의 제조시나 취급시에 기계적 충격이 가해지면 금속 케이스(50)가 찌그러질 우려가 있다.Furthermore, since the inside of the plate heat transfer apparatus 10 is in a reduced pressure with a substantially vacuum, there is a side that is vulnerable to external mechanical shock. Therefore, if a mechanical shock is applied during the manufacture or handling of the plate heat transfer device 10, the metal case 50 may be crushed.

따라서, 본 발명은 상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 판형 열전달 장치의 열전달 성능을 극대화하기 위하여 응축 냉매의 유동거리를 감소시키고, 액상 냉매의 유동과 기상 냉매의 유동을 동시에 유발하여 판형 열전달 장치의 열전달 메카니즘을 그대로 유지하면서도 장치의 기계적 강도를 증대시킬 수 있는 구조물을 판형 열전달 장치에 도입하는데 있다.Therefore, the present invention was devised to solve the above-mentioned problems of the prior art, and in order to maximize the heat transfer performance of the plate heat transfer device, the flow distance of the condensation refrigerant is reduced, and the flow of the liquid refrigerant and the flow of the gaseous refrigerant are simultaneously induced. Therefore, to maintain the heat transfer mechanism of the plate heat transfer device as it is to introduce a structure that can increase the mechanical strength of the device to the plate heat transfer device.

본 발명의 다른 목적은, 보다 많은 량의 냉매가 기화되고 응축됨으로써 열전달 효율을 극대화할 수 있는 기하학적 구조를 가진 판형 열전달 장치를 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide a plate heat transfer apparatus having a geometry that can maximize heat transfer efficiency by vaporizing and condensing a larger amount of refrigerant.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 판형 열전달 장치는, 열원과 열방출부 사이에 설치되며, 상기 열원에서 열을 흡수하면서 증발하고 상기 열방출부에서 열을 방출하면서 응축되는 냉매가 수용된 열전도성 판형 케이스; 및 상기 판형 케이스 내부에 설치되며, 모세관력에 의한 액상 냉매의 유동경로를 제공하는 윅구조체와 모세관력에 의한 액상 냉매의 유동경로 및 기상 냉매의 확산경로를 동시에 제공하는 성긴 메쉬 레이어가 서로 접하면서 적층된 구조를 가 지는 메쉬 레이어 집합체;를 포함하되, 상기 성긴 메쉬 레이어는 와이어 직경이 0.2mm 이상 0.4mm 이하이고, 메쉬수는 10 이상 20 이하인 것을 특징으로 한다.The plate heat transfer device according to an aspect of the present invention for achieving the above technical problem, is installed between the heat source and the heat dissipation unit, the refrigerant is evaporated while absorbing heat from the heat source and condensed while releasing heat from the heat dissipation unit A thermally conductive plate-shaped case accommodated therein; And a wick structure that is installed inside the plate-shaped case and provides a flow path of the liquid refrigerant by capillary force and a coarse mesh layer that simultaneously provides a flow path of the liquid refrigerant by capillary force and a diffusion path of the gaseous refrigerant. Including the mesh layer assembly having a laminated structure; wherein, the sparse mesh layer is characterized in that the wire diameter is 0.2mm or more and 0.4mm or less, the number of mesh is 10 or more and 20 or less.

바람직하게, 상기 성긴 메쉬 레이어는 모세관력에 의해 수평 및 수직 방향으로 액상 냉매가 유동할 수 있는 경로를 동시에 제공한다. 그리고 상기 성긴 메쉬 레이어는 열전달 성능의 향상을 위해 금속 재질로 구성하는 것이 바람직하다.Preferably, the coarse mesh layer provides a path through which the liquid refrigerant can flow in the horizontal and vertical directions by capillary force. In addition, the coarse mesh layer is preferably composed of a metal material for improving heat transfer performance.

선택적으로, 상기 메쉬 레이어 집합체는 상기 성긴 메쉬 레이어를 사이에 두고 상기 윅구조체와 대향하도록 상기 성긴 메쉬 레이어와 서로 접하는 다른 윅구조체를 더 포함할 수 있다.Optionally, the mesh layer assembly may further include another wick structure in contact with the coarse mesh layer so as to face the wick structure with the coarse mesh layer interposed therebetween.

본 발명에서, 상기 윅구조체는 구리, 스테인레스, 알루미늄 또는 니켈 파우더를 소결하여 제작된 것이거나, 폴리머, 실리콘, 실리카(SiO2), 동판, 스테인레스, 니켈 또는 알루미늄판을 에칭 가공하여 제작된 것일 수 있다.In the present invention, the wick structure may be produced by sintering copper, stainless, aluminum or nickel powder, or may be produced by etching a polymer, silicon, silica (SiO 2 ), copper plate, stainless steel, nickel or aluminum plate. have.

대안적으로, 상기 윅구조체는 상기 성긴 메쉬 레이어보다 상대적으로 메쉬수가 크고 와이어 직경이 작은 조밀 메쉬 레이어로 대체 가능하다. 이러한 경우, 상기 조밀 메쉬 레이어는 직경이 0.03mm 이상 0.13mm 이하인 메쉬 와이어로 직조되거나, 메쉬수가 80 이상 400이하인 스크린 메쉬이다.Alternatively, the wick structure may be replaced with a dense mesh layer having a larger mesh number and a smaller wire diameter than the coarse mesh layer. In this case, the dense mesh layer is woven from mesh wire having a diameter of 0.03 mm or more and 0.13 mm or less, or a screen mesh having a mesh number of 80 or more and 400 or less.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따른 판형 열전달 장치는, 열원과 열방출부 사이에 설치되며, 상기 열원에서 열을 흡수하면서 증발하고 상기 열방출부에서 열을 방출하면서 응축되는 냉매가 수용된 열전도성 판형 케이스; 및 상기 판형 케이스 내부에 설치되며, 조밀 메쉬 레이어와 성긴 메쉬 레이 어가 교대로 반복 적층된 구조를 가지는 메쉬 레이어 집합체;를 포함하는 것을 특징으로 한다.Plate heat transfer apparatus according to another aspect of the present invention for achieving the above technical problem, is installed between the heat source and the heat dissipating unit, the refrigerant is evaporated while absorbing heat from the heat source and condensed while releasing heat from the heat dissipating unit A thermally conductive plate-shaped case accommodated therein; And a mesh layer assembly installed inside the plate-shaped case and having a structure in which a dense mesh layer and a coarse mesh layer are alternately stacked repeatedly.

상기 조밀 메쉬 레이어와 상기 성긴 메쉬 레이어는 서로 접하도록 교대로 적층되는 것이 바람직하다. 그리고 성긴 메쉬 레이어 및 상기 조밀 메쉬 레이어는 금속, 폴리머, 플라스틱 또는 유리섬유로 이루어진 메쉬 와이어로 직조된 것이 바람직하다.Preferably, the dense mesh layer and the coarse mesh layer are alternately stacked to contact each other. And the coarse mesh layer and the dense mesh layer are preferably woven from mesh wire made of metal, polymer, plastic or fiberglass.

상기 메쉬 레이어 집합체 구조의 일 예는, 하부에서 상부로 가면서, 조밀 메쉬 레이어, 성긴 메쉬 레이어, 조밀 메쉬 레이어, 성긴 메쉬 레이어 및 조밀 메쉬 레이어 순으로 적층되어 있는 구조일 수 있다.An example of the mesh layer assembly structure may be a structure in which a dense mesh layer, a coarse mesh layer, a dense mesh layer, a coarse mesh layer, and a dense mesh layer are stacked in order from the bottom to the top.

상기 메쉬 레이어 집합체 구조의 다른 예는, 하부에서 상부로 가면서, 조밀 메쉬 레이어, 성긴 메쉬 레이어, 조밀 메쉬 레이어 및 성긴 메쉬 레이어 순으로 적층되어 있는 구조일 수 있다.Another example of the mesh layer aggregate structure may be a structure in which a dense mesh layer, a coarse mesh layer, a dense mesh layer, and a coarse mesh layer are stacked in order from the bottom to the top.

상기 메쉬 레이어 집합체 구조의 또 다른 예는, 하부에서 상부로 가면서, 2층 이상의 조밀 메쉬 레이어, 성긴 메쉬 레이어, 조밀 메쉬 레이어 및 성긴 메쉬 레이어 순으로 적층되어 있는 구조일 수 있다.Another example of the mesh layer aggregate structure may be a structure in which two or more dense mesh layers, a coarse mesh layer, a dense mesh layer, and a coarse mesh layer are stacked in order from top to bottom.

상기 메쉬 레이어 집합체 구조의 또 다른 예는, 하부에서 상부로 가면서, 2층 이상의 조밀 메쉬 레이어, 성긴 메쉬 레이어, 조밀 메쉬 레이어, 성긴 메쉬 레이어 및 2층 이상의 조밀 메쉬 레이어의 순으로 적층되어 있는 구조일 수 있다.Another example of the mesh layer aggregate structure may be a structure in which two or more dense mesh layers, a coarse mesh layer, a dense mesh layer, a coarse mesh layer, and two or more dense mesh layers are stacked in order from bottom to top. Can be.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 측면에 따른 판형 열전달 장치는, 열원과 열방출부 사이에 설치되며, 상기 열원에서 열을 흡수하면서 증발하고 상기 열방출부에서 열을 방출하면서 응축되는 냉매가 수용된 열전도성 판형 케이스; 및 상기 판형 케이스 내부에 설치되며, 모세관력에 의한 액상 냉매의 유동경로를 제공하는 윅구조체와 모세관력에 의한 액상 냉매의 유동경로 및 기상 냉매의 확산경로를 동시에 제공하는 성긴 메쉬 레이어가 서로 접하면서 교대로 반복 적층된 구조를 가지는 메쉬 레이어 집합체;를 포함하는 것을 특징으로 한다.The plate heat transfer apparatus according to another aspect of the present invention for achieving the above technical problem, is installed between the heat source and the heat dissipation unit, and is condensed while absorbing heat from the heat source to evaporate and release heat from the heat dissipation unit A thermally conductive plate-shaped case containing a refrigerant; And a wick structure that is installed inside the plate-shaped case and provides a flow path of the liquid refrigerant by capillary force and a coarse mesh layer that simultaneously provides a flow path of the liquid refrigerant by capillary force and a diffusion path of the gaseous refrigerant. It characterized in that it comprises a; mesh layer assembly having a structure that is alternately stacked repeatedly.

본 발명에 있어서, 상기 판형 케이스는 금속, 전도성 폴리머, 전도성 폴리머가 코팅된 금속 또는 전도성 플라스틱으로 이루어질 수도 있고, 전해동박으로 이루어질 수도 있다. 후자의 경우, 상기 전해동박의 요철 있는 면이 상기 케이스의 안쪽 면을 구성하는 것이 바람직하다. 상기 판형 케이스의 밀봉은 레이저 용접, 플라즈마 용접, TIG 용접, 초음파 용접, 브레이징 접합, 솔더링 접합 또는 열압착 라미네이션법으로 이루어질 수 있다.In the present invention, the plate-shaped case may be made of a metal, a conductive polymer, a metal coated with a conductive polymer or a conductive plastic, or may be made of an electrolytic copper foil. In the latter case, the uneven surface of the electrolytic copper foil preferably constitutes the inner surface of the case. The sealing of the plate-shaped case may be made by laser welding, plasma welding, TIG welding, ultrasonic welding, brazing bonding, soldering bonding or thermocompression lamination.

본 발명에 있어서, 상기 판형 케이스 내에 주입되는 냉매는 물, 메탄올, 에탄올, 아세톤, 암모니아, CFC계 냉매, HCFC계 냉매, HFC계 냉매 또는 이들의 혼합냉매일 수 있다.In the present invention, the refrigerant injected into the plate-shaped case may be water, methanol, ethanol, acetone, ammonia, CFC-based refrigerant, HCFC-based refrigerant, HFC-based refrigerant or a mixed refrigerant thereof.

이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Prior to this, terms or words used in the present specification and claims should not be construed as being limited to the common or dictionary meanings, and the inventors should properly explain the concept of terms in order to best explain their own invention. Based on the principle that can be defined, it should be interpreted as meaning and concept corresponding to the technical idea of the present invention. Therefore, the embodiments described in the specification and the drawings shown in the drawings are only the most preferred embodiments of the present invention and do not represent all of the technical idea of the present invention, various equivalents that may be substituted for them at the time of the present application It should be understood that there may be water and variations.

본 발명의 제1실시예에 따른 판형 열전달 장치(100)는 도2에 도시된 바와 같이, 열원(110)과 히트싱크와 같은 열방출부(120) 사이에 설치되는 판형 케이스(130), 및 상기 케이스(130) 내부에 삽입된 다수의 메쉬 레이어로 구성된 메쉬 레이어 집합체(140)를 포함한다. 상기 판형 케이스(130) 내부에는 열원(110)으로부터 발생된 열을 흡수하여 기화하고 열방출부(120)에 열을 방출하며 응축되는 냉매가 주입된다.Plate heat transfer apparatus 100 according to the first embodiment of the present invention, as shown in Figure 2, the plate-shaped case 130 is installed between the heat source 110 and the heat dissipation unit 120, such as a heat sink, and It includes a mesh layer assembly 140 composed of a plurality of mesh layers inserted into the case 130. Inside the plate-shaped case 130, the refrigerant generated by absorbing and evaporating heat generated from the heat source 110 and dissipating heat to the heat dissipation unit 120 is injected.

상기 메쉬 레이어 집합체(140)는 조밀 메쉬 레이어(140a), 성긴 메쉬 레이어(140b) 및 조밀 메쉬 레이어(140a)를 포함한다. 상기 조밀 메쉬 레이어들(140a, 140b)은 성긴 메쉬 레이어(140b)와 접촉 계면을 형성하면서 서로 대향한다.The mesh layer assembly 140 includes a dense mesh layer 140a, a coarse mesh layer 140b, and a dense mesh layer 140a. The dense mesh layers 140a and 140b face each other while forming a contact interface with the coarse mesh layer 140b.

상기 조밀 메쉬 레이어(140a)와 성긴 메쉬 레이어(140b)는 도3에 도시된 바와 같이 횡선 와이어(160a)와 종선 와이어(160b)가 상하로 서로 교번되도록 직조된 스크린 메쉬인 것이 바람직하다. 여기서, 종선 와이어(160b)는 메쉬 레이어의 직조시 길이 방향으로 열지어 배치된 메쉬 와이어를 칭하고, 횡선 와이어(160a)는 종선 와이어(160b)를 기준으로 수직방향에서 배치되는 메쉬 와이어를 칭한다.As shown in FIG. 3, the dense mesh layer 140a and the coarse mesh layer 140b may be screen meshes woven so that the horizontal wire 160a and the vertical wire 160b alternate with each other up and down. Here, the vertical wires 160b refer to mesh wires arranged in the longitudinal direction when the mesh layer is woven, and the horizontal wires 160a refer to mesh wires arranged in the vertical direction with respect to the vertical wires 160b.

상기 메쉬 와이어(160a, 160b)는 금속, 폴리머, 유리섬유 또는 플라스틱 중 에서 어느 하나의 재질로 구성한다. 다만, 금속이 다른 물질보다는 열전달 성능이 우수하므로, 상기 메쉬 레이어(140a, 140b)는 금속 와이어로 직조된 것을 채용하는 것이 열전달 효율의 측면에서 바람직하다. 바람직하게, 상기 금속은 구리, 알루미늄, 스텐레스스틸 또는 몰리브덴 중의 어느 하나 또는 이들의 합금이다.The mesh wires 160a and 160b are made of any one of metal, polymer, glass fiber, or plastic. However, since the metal has better heat transfer performance than other materials, it is preferable to adopt a mesh wire of the mesh layers 140a and 140b in terms of heat transfer efficiency. Preferably, the metal is any one of copper, aluminum, stainless steel or molybdenum or alloys thereof.

도3을 참조하면, 상기 메쉬 레이어(140a, 140b)의 단위 격자에 존재하는 빈 공간의 폭(a)은 일반적으로 하기 수학식1과 같이 표시된다. 상기 폭(a)은 메쉬 레이어(140a, 140b)의 기능적 특징을 결정하는데 주요한 파라미터가 된다.Referring to FIG. 3, the width a of the empty space existing in the unit grid of the mesh layers 140a and 140b is generally expressed as Equation 1 below. The width a is a major parameter in determining the functional characteristics of the mesh layers 140a and 140b.

a = (1 - Nd)/Na = (1-Nd) / N

여기서, d는 메쉬 와이어의 직경(단위:인치)이고, N은 1인치의 길이에 존재하는 메쉬의 격자수이다. 예를 들어 N이 100이면 1인치의 길이에 100개의 메쉬 격자가 존재하게 된다.Where d is the diameter of the mesh wire in inches and N is the number of lattice meshes that are 1 inch in length. For example, if N is 100, there are 100 mesh grids that are 1 inch long.

상기 열원(110)의 온도가 냉매의 기화 온도보다 낮아 장치(100)가 열전달 동작을 하지 않을 경우, 상기 메쉬 레이어(140a, 140b)를 이루는 와이어의 표면과 와이어의 교차점에는 물리적으로 흡착된 냉매가 존재한다. 상기 성긴 메쉬 레이어(140b)의 경우는 메쉬 격자의 빈 공간 전부가 냉매의 액막에 의해 채워지지 않지만, 상기 조밀 메쉬 레이어(140a)의 경우는 격자의 빈 공간 전부가 냉매의 액막에 의해 채워진다.When the temperature of the heat source 110 is lower than the vaporization temperature of the refrigerant, and thus the device 100 does not perform heat transfer, the physically adsorbed refrigerant is formed at the intersection of the wires and the surfaces of the wires forming the mesh layers 140a and 140b. exist. In the case of the coarse mesh layer 140b, all of the empty spaces of the mesh lattice are not filled by the liquid film of the refrigerant, but in the case of the dense mesh layer 140a, all of the empty spaces of the lattice are filled by the liquid film of the refrigerant.

상기 판형 열전달 장치(100)는 열원(110)의 온도가 냉매의 기화 온도보다 높은 경우에 열원(110)으로부터 열방출부(120)로의 열전달 동작을 개시한다. 구체적 으로, 상기 열원(110)에서 발생되는 열은 인접한 조밀 메쉬 레이어(140a)에 전달되므로, 조밀 메쉬 레이어(140a)에서는 냉매의 기화가 유발된다. 물론 성긴 메쉬 레이어(140b)에서도 냉매의 기화가 유발되기는 하지만, 그 양은 조밀 메쉬 레이어(140a)에서 유발되는 냉매의 기화 양보다는 작다. 이렇게 기화된 냉매는 인접하는 성긴 메쉬 레이어(140b)를 통하여 사방으로 확산되며, 상기 판형 케이스(130)의 안쪽 표면 중 냉매의 기화 온도보다 낮은 온도를 가진 영역, 실질적으로는 열방출부(120)의 직 하방 근처에 있는 조밀 메쉬 레이어(140a)에서 응축된다.The plate heat transfer apparatus 100 starts a heat transfer operation from the heat source 110 to the heat dissipation unit 120 when the temperature of the heat source 110 is higher than the vaporization temperature of the refrigerant. Specifically, since the heat generated from the heat source 110 is transferred to the adjacent dense mesh layer 140a, vaporization of the refrigerant is caused in the dense mesh layer 140a. Of course, the vaporization of the coolant is also caused in the coarse mesh layer 140b, but the amount is smaller than the amount of vaporization of the coolant caused in the dense mesh layer 140a. The vaporized refrigerant is diffused in all directions through the adjacent coarse mesh layer 140b, and a region having a temperature lower than the vaporization temperature of the refrigerant among the inner surfaces of the plate-shaped case 130, substantially the heat dissipation unit 120. It is condensed in the dense mesh layer 140a near immediately below.

냉매의 기화 및 응축 과정이 반복되는 과정에서, 냉매는 열원(110)으로부터 열을 빼앗아 열방출부(120)로 전달하게 된다. 열방출부(120)로 전달된 열은 팬(150)에 의해 강제대류 방식으로 외부로 방출되고, 이에 따라 열원(110)의 온도가 적정한 선에서 유지되게 된다. 이상적인 경우, 냉매의 증발과 응축에 의한 열전달 메카니즘은 열원(110)의 온도와 열방출부(120)의 온도가 실질적으로 동일하게 될 때까지 계속된다.In the process of evaporating and condensing the refrigerant, the refrigerant takes heat from the heat source 110 and transfers the heat to the heat dissipation unit 120. The heat transferred to the heat dissipation unit 120 is discharged to the outside by the forced convection method by the fan 150, and thus the temperature of the heat source 110 is maintained at an appropriate line. In an ideal case, the heat transfer mechanism by evaporation and condensation of the refrigerant continues until the temperature of the heat source 110 and the temperature of the heat dissipating part 120 become substantially the same.

상기 판형 열전달 장치(100) 내에서 냉매의 기화 및 응축이 유발되면, 상기 메쉬 레이어 집합체(140) 내에는 계면 에너지의 평형 상태가 교란된다. 여기서, 계면 에너지는 메쉬 레이어(140a, 140b)의 표면과 액상 냉매의 접촉 계면을 말한다. 즉, 냉매의 기화가 유발된 지점에서는 열전달이 일어나기 전(평형상태)보다 계면 에너지가 증가하고, 냉매의 응축이 유발된 지점에서는 열전달이 일어나기 전(평형상태)보다 계면 에너지가 감소한다. 그 결과, 상기 메쉬 레이어 집합체(140) 내에 서는 계면 에너지의 교란을 해소하려는 경향이 발생된다.When vaporization and condensation of the refrigerant is induced in the plate heat transfer device 100, the equilibrium state of interfacial energy is disturbed in the mesh layer assembly 140. Here, the interface energy refers to the contact interface between the surfaces of the mesh layers 140a and 140b and the liquid refrigerant. That is, at the point where the refrigerant evaporates, the interfacial energy increases before heat transfer occurs (equilibrium), and at the point where the refrigerant condenses occurs, the interfacial energy decreases before the heat transfer occurs (equilibrium). As a result, there is a tendency to solve the disturbance of the interfacial energy in the mesh layer assembly 140.

이에 따라, 냉매가 기화된 지점으로는 주변으로부터 냉매가 유입되려는 경향이 생기고 냉매가 응축된 지점에서는 주변으로 냉매를 배출하려는 경향이 생기게 됨으로써, 상기 메쉬 레이어 집합체(140) 내에서는 응축 냉매의 유동이 발생한다. 평균적으로, 응축 냉매의 유동은 열방출부(120)에서 메쉬 레이어 집합체(140)의 외곽 주변부로, 다시 외곽 주변부에서 열원(110) 방향으로 일어나게 된다.Accordingly, there is a tendency for the refrigerant to flow from the periphery to the point where the refrigerant is vaporized, and a tendency for the refrigerant to be discharged to the periphery at the point where the refrigerant is condensed, whereby the flow of the condensed refrigerant in the mesh layer assembly 140 Occurs. On the average, the flow of the condensation refrigerant occurs from the heat dissipation part 120 to the outer periphery of the mesh layer assembly 140 and again from the outer periphery toward the heat source 110.

상기 판형 열전달 장치(100)에서, 상기 성긴 메쉬 레이어(100b)는 전술한 바와 같이 주로 기화된 냉매의 확산 경로를 제공한다. 구체적으로, 상기 성긴 메쉬 레이어(140b)에는 도4에 도시된 바와 같이 횡선 와이어(160a)와 종선 와이어(160b)가 상하로 교차되면서 생기는 쐐기 모양의 공간이 존재하게 되는데 이 공간이 증기가 확산될 수 있는 증기확산 유로(170)로 기능하게 된다.In the plate heat transfer apparatus 100, the sparse mesh layer 100b mainly provides a diffusion path of the vaporized refrigerant as described above. Specifically, in the sparse mesh layer 140b, as shown in FIG. 4, there is a wedge-shaped space generated by crossing the horizontal wire 160a and the vertical wire 160b up and down. It will function as a steam diffusion passage 170 that can.

상기 증기 확산유로(170)의 기하학적 면적(A)은 하기 수학식2와 같이 계산된다.The geometric area A of the vapor diffusion flow path 170 is calculated as in Equation 2 below.

Figure 112004013630360-pat00001
Figure 112004013630360-pat00001

상기 수학식2를 참조하면, 증기확산 유로(170)의 기하학적 면적은 메쉬수(N)가 감소하고 메쉬 와이어의 직경(d)이 커질수록 증가한다.Referring to Equation 2, the geometric area of the vapor diffusion flow path 170 increases as the mesh number N decreases and the diameter d of the mesh wire increases.

상기 성긴 메쉬 레이어(140b)의 격자에는 이웃하는 격자와 공유되는 총 4개의 증기 확산유로(170)가 존재하므로, 기상 냉매의 확산은 메쉬 격자의 중심(도3의 'O' 참조)을 기준으로 사방으로 이루어진다(도3의 화살표 '↔' 참조).In the lattice of the sparse mesh layer 140b, there are four vapor diffusion passages 170 which are shared with the neighboring lattice, so that the diffusion of the gaseous refrigerant is based on the center of the mesh lattice (see 'O' in FIG. 3). It is made in all directions (see arrow '↔' in Fig. 3).

한편 본 발명에 따른 판형 열전달 장치(100)가 실제 작동될 때 상기 성긴 메쉬 레이어(140b)에는 도5에 도시된 바와 같이 증기확산 유로(170)의 쐐기 모양 틈새에 액상 냉매에 의한 액막(180)이 형성되게 된다. 상기 액막(180)은 도6에 도시된 바와 같이 성긴 메쉬 와이어(160b)의 교차 지점 모두에 형성되며, 바로 옆에 인접하는 교차 지점에 형성된 액막은 서로 연결된다(190 참조).Meanwhile, when the plate heat transfer device 100 according to the present invention is actually operated, the coarse mesh layer 140b has a liquid film 180 formed by a liquid refrigerant in a wedge-shaped gap of the vapor diffusion flow path 170 as shown in FIG. 5. Will be formed. As shown in FIG. 6, the liquid film 180 is formed at all intersection points of the coarse mesh wire 160b, and the liquid films formed at adjacent intersection points adjacent to each other are connected to each other (see 190).

액막(180)의 연결은 성긴 메쉬 레이어(140b)의 파라미터 중 메쉬 격자의 폭(N) 및/또는 메쉬 와이어의 직경(d)을 적절하게 제어하면 가능하고, 모세관력에 의한 냉매의 수평 유동을 유발시키는 작용을 한다. 따라서 성긴 메쉬 레이어(140b)에서는 주로 증기 확산 유로(170)를 통해 기상 냉매의 확산이 유발되기도 하지만, 연결된 액막(180)에 야기되는 모세관력에 의해 액상 냉매의 수평 유동이 유발되기도 한다. 이 때 유발되는 수평 유동 유량은 조밀 메쉬 레이어(140a)에서 유발되는 그것과 비교할 때는 그 양이 상대적으로 작다.The liquid film 180 can be connected by appropriately controlling the width N of the mesh lattice and / or the diameter d of the mesh wire among the parameters of the coarse mesh layer 140b, and the horizontal flow of the refrigerant by capillary force is controlled. It acts to induce. Therefore, in the coarse mesh layer 140b, the diffusion of the gaseous refrigerant is mainly induced through the vapor diffusion passage 170, but a horizontal flow of the liquid refrigerant is caused by the capillary force caused by the connected liquid film 180. The horizontal flow flow rate induced at this time is relatively small in comparison with that induced at the dense mesh layer 140a.

상기 액막들(180)은 도5에 도시된 바와 같이 성긴 메쉬 레이어(140b) 내에서 뿐만 아니라 직상부와 직하부에 존재하는 조밀 메쉬 레이어(140a)에 존재하는 액막과도 연결된다(200 참조). 층을 달리하는 메쉬 레이어 간의 액막 연결은 성긴 메쉬 레이어(140b)와 조밀 메쉬 레이어(140a)간에 형성된 접촉 계면을 통하여 이루어진다. 상기 판형 열전달 장치(100)의 작동 과정에서, 성긴 메쉬 레이어(140b)에 존재하는 액막과 조밀 메쉬 레이어(140a)에 존재하는 액막의 상호 연결은 서로 다른 레이어 층 사이에서 액상 냉매의 원활한 수직유동을 가능하게 해 준다.The liquid films 180 are connected not only in the coarse mesh layer 140b as shown in FIG. 5 but also in the liquid film existing in the dense mesh layer 140a which is directly and directly below (see 200). . The liquid film connection between the different mesh layers is made through a contact interface formed between the coarse mesh layer 140b and the dense mesh layer 140a. In the operation of the plate heat transfer apparatus 100, the interconnection of the liquid film present in the coarse mesh layer 140b and the liquid film present in the dense mesh layer 140a provides smooth vertical flow of the liquid refrigerant between the different layer layers. Make it possible.

전술하였듯이, 상기 조밀 메쉬 레이어(140a)의 영역 중 열원(110)의 직 상방 근처에 있는 영역에서는 열전달 과정에서 액상 냉매의 기화가 지속적으로 유발되므로, 이에 상응하여 액상 냉매의 지속적인 공급이 이루어져야 한다. 그런데, 상기 메쉬 레이어 집합체(140)의 기하학적 구조 상 조밀 메쉬 레이어(140a)로 액상 냉매의 공급이 지속적으로 이루어지려면, 조밀 메쉬 레이어(140a) 사이에 배치된 성긴 메쉬 레이어(140b)가 응축 냉매의 수직유동에 대한 가교 역할을 수행하여야만 한다. 이러한 냉매의 수직 이동은 바로 조밀 메쉬 레이어(140a)와 성긴 메쉬 레이어(140b)에 존재하는 액막(180)의 수직 연결(도5의 200 참조)에 의해 가능해 진다. 즉, 상기 액막(180)의 수직 연결은 수직 방향으로 모세관력을 유지시켜줌으로써, 응축된 냉매가 수직 방향으로도 원활하게 유동할 수 있게 해 주는 것이다.As described above, vaporization of the liquid refrigerant is continuously induced in the heat transfer process in an area near the top of the heat source 110 among the areas of the dense mesh layer 140a, so that the liquid refrigerant must be continuously supplied accordingly. However, in order to continuously supply the liquid refrigerant to the dense mesh layer 140a due to the geometry of the mesh layer assembly 140, the coarse mesh layer 140b disposed between the dense mesh layers 140a may be formed of the condensed refrigerant. It must serve as a bridge to vertical flow. This vertical movement of the refrigerant is made possible by the vertical connection of the liquid film 180 present in the dense mesh layer 140a and the coarse mesh layer 140b (see 200 in FIG. 5). That is, the vertical connection of the liquid film 180 maintains the capillary force in the vertical direction, thereby allowing the condensed refrigerant to flow smoothly in the vertical direction.

위와 같이, 성긴 메쉬 레이어(140b)는 증기확산 유로(170)를 제공함으로써 조밀 메쉬 레이어(140a)에서 기화된 냉매가 열원(110)보다 온도가 낮은 영역으로 신속하게 확산할 수 있도록 해주는 기능을 수행하는 동시에, 인접하는 조밀 메쉬 레이어(140a)로 응축된 냉매가 원활하게 공급될 수 있도록 냉매의 수직 유동에 대한 가교역할을 수행한다. 이에 따라 판형 열전달 장치(100)의 작동 과정에서 열원(110) 근처로 응축 냉매의 공급이 원활하게 이루어짐으로써 장치(100)의 열전달 효율이 극대화된다. 아울러, 상기 성긴 메쉬 레이어(140b)는 판형 케이스(130)를 지지하는 역할도 수행함으로써 판형 열전달 장치(100)의 기계적 강도를 증대시켜 주기 때문에 장치(100)의 극박화도 가능하게 해 준다.As described above, the coarse mesh layer 140b provides a vapor diffusion flow path 170 so that the refrigerant vaporized in the dense mesh layer 140a can quickly diffuse into a region having a lower temperature than the heat source 110. At the same time, a crosslinking role for the vertical flow of the refrigerant is performed so that the refrigerant condensed into the adjacent dense mesh layer 140a can be smoothly supplied. Accordingly, the heat transfer efficiency of the apparatus 100 is maximized by smoothly supplying the condensed refrigerant near the heat source 110 during the operation of the plate heat transfer apparatus 100. In addition, the coarse mesh layer 140b also serves to support the plate-shaped case 130, thereby increasing the mechanical strength of the plate-shaped heat transfer device 100, thereby making it possible to make the device 100 ultra-thin.

상기 성긴 메쉬 레이어(140b)에서는 기상 냉매의 확산과 액상 냉매의 유동이 동시에 일어나야 하므로, 메쉬수와 메쉬 와이어의 직경을 적절하게 선택하는 것이 바람직하다. 이 때, 성긴 메쉬 레이어(140b)의 메쉬수가 아주 크고 메쉬 와이어의 직경이 아주 작아지게 되면, 증기확산 유로(170)의 면적이 줄어들어 기상 냉매의 유동 저항이 증가되고 표면장력에 의해 증기확산 유로(170) 자체가 액상 냉매로 채워지게 되어 기상 냉매의 확산이 유발되지 않는다는 사실을 감안하여야 한다.In the sparse mesh layer 140b, the diffusion of the gaseous refrigerant and the flow of the liquid refrigerant should occur at the same time. Therefore, it is preferable to appropriately select the mesh number and the diameter of the mesh wire. At this time, when the number of meshes of the coarse mesh layer 140b is very large and the diameter of the mesh wire is very small, the area of the vapor diffusion flow path 170 is reduced to increase the flow resistance of the gaseous refrigerant and the vapor diffusion flow path by the surface tension ( 170 It should be taken into account that the self-filled liquid phase does not cause diffusion of the gaseous refrigerant.

이러한 점을 감안하여, 상기 성긴 메쉬 레이어(140b)로서 ASTM 사양 E-11-95를 따르는 스크린 메쉬를 사용할 경우, 메쉬수는 10 이상 20 이하이고, 메쉬 와이어의 직경은 0.2mm 이상 0.4 mm 이하인 스크린 메쉬를 선택하는 것이 바람직하다. 이러한 조건의 스크린 메쉬를 선택하면, 성긴 메쉬 레이어(140b)에서 기상 냉매의 확산과 액상 냉매의 수평 및 수직 유동이 동시에 유발된다.In view of this, when the screen mesh according to ASTM specification E-11-95 is used as the coarse mesh layer 140b, the number of meshes is 10 or more and 20 or less, and the screen diameter of the mesh wire is 0.2 mm or more and 0.4 mm or less. It is desirable to select a mesh. Selecting the screen mesh in such a condition, the diffusion of the gaseous refrigerant and the horizontal and vertical flow of the liquid refrigerant in the coarse mesh layer 140b is caused at the same time.

상기 열원(110)의 근처에 있는 조밀 메쉬 레이어(140a)는 판형 열전달 장치(100)의 작동 과정에서 액상 냉매의 기화가 유발되고, 열방출부(120)의 근처에 있는 조밀 메쉬 레이어(140a)에서는 기상 냉매의 응축이 유발된다. 이러한 과정에서, 수평방향 또는 수직방향으로 야기되는 모세관력에 의해 평균적으로는 열방출부(120)의 하부에서 열원(110)의 상부로 액상 냉매의 지속적인 공급이 원활하게 이루어져야 한다.The dense mesh layer 140a near the heat source 110 causes vaporization of the liquid refrigerant during the operation of the plate heat transfer device 100, and the dense mesh layer 140a near the heat radiating unit 120. In this case, condensation of the gaseous refrigerant is caused. In this process, the continuous supply of the liquid refrigerant to the upper portion of the heat source 110 from the lower portion of the heat dissipating portion 120 on the average due to the capillary force caused in the horizontal or vertical direction should be made smoothly.

이를 위해, 조밀 메쉬 레이어(140a)의 와이어 교차점에는 모세관력을 제공하는 상호 연결된 액막(180)이 존재하면서도 격자의 빈 공간은 상기 액막에 의해 채워지는 것이 바람직하다. 이는 조밀 메쉬 레이어(140a)의 메쉬수와 와이어 직경을 적절하게 선택하는 것에 의해 달성된다.To this end, it is preferable that an empty space of the lattice is filled by the liquid film while there is an interconnected liquid film 180 that provides capillary force at the wire crossing point of the dense mesh layer 140a. This is achieved by appropriately selecting the mesh number and wire diameter of the dense mesh layer 140a.

상기 조밀 메쉬 레이어(140a)로서 ASTM 사양 E-11-95를 따르는 스크린 메쉬를 사용할 경우, 메쉬수가 80 이상 400 이하이고 메쉬 와이어의 직경이 0.03mm 이상 0.13mm 이하인 스크린 메쉬를 선택하는 것이 바람직하다.When using a screen mesh according to ASTM specification E-11-95 as the dense mesh layer 140a, it is preferable to select a screen mesh having a mesh number of 80 or more and 400 or less and a mesh wire having a diameter of 0.03 mm or more and 0.13 mm or less.

상술한 본 발명의 제1실시예에서, 조밀 메쉬 레이어(140a)는 윅구조체로 교체 가능하고, 경우에 따라 열방출부(120) 하부에 있는 조밀 메쉬 레이어(140a)는 생략하여도 무방하다. 이 경우 도 5 및 도 6에서와 같이 성긴 메쉬 레이어(140b)에서 액막의 형성되고 이 부분에서 냉매가 응축되므로, 성긴 메쉬 레이어 자체가 응축부의 역할을 수행한다. 상기 윅구조체는 구리, 스테인레스, 알루미늄 또는 니켈 파우더를 소결하여 제작된 것이거나, 폴리머, 실리콘, 실리카, 동판, 스테인레스, 니켈 또는 알루미늄판을 에칭가공한 것일 수 있다. 나아가, 상기 윅구조체는 벤슨(benson) 등에게 허여된 미국 특허 제6,056,044호에 개시된 마이크로기공(micromachining) 방법에 의해 제작된 것일 수도 있다.In the first embodiment of the present invention described above, the dense mesh layer 140a may be replaced with a wick structure, and in some cases, the dense mesh layer 140a under the heat dissipation part 120 may be omitted. In this case, since the liquid film is formed in the coarse mesh layer 140b and the refrigerant is condensed in this portion, as shown in FIGS. 5 and 6, the coarse mesh layer itself serves as a condenser. The wick structure may be produced by sintering copper, stainless, aluminum, or nickel powder, or may be one obtained by etching a polymer, silicon, silica, copper plate, stainless steel, nickel, or aluminum plate. Furthermore, the wick structure may be manufactured by the micromachining method disclosed in US Pat. No. 6,056,044 to Benson et al.

본 발명에서, 메쉬 레이어 집합체(140)가 수납되는 판형 케이스(130)는 그 내부가 진공으로 감압된 상태에 있고, 그 재질은 열원(110)으로부터 열을 흡수하고 다시 열방출부(120)에 열을 방출하기 용이하도록 열전도성이 우수한 금속, 전도성 폴리머, 전도성 폴리머가 코팅된 금속 또는 열전도성 플라스틱으로 이루어진다.In the present invention, the plate-shaped case 130 in which the mesh layer assembly 140 is accommodated is in a state in which the inside thereof is depressurized by a vacuum, and the material absorbs heat from the heat source 110 and returns to the heat radiating part 120 again. It is made of a metal with high thermal conductivity, a conductive polymer, a metal coated with a conductive polymer, or a thermally conductive plastic so as to easily release heat.

바람직하게, 상기 금속은 구리, 알루미늄, 스텐레스스틸 또는 몰리브덴 중의 어느 하나 또는 이들의 합금이다. 특히 상기 판형 케이스(130)가 한쪽 면에 10㎛ 내외의 작은 요철이 형성되어 있는 전해동박으로 이루어질 경우, 요철이 있는 면을 판형 케이스(130)의 내면을 향하도록 하는 것이 바람직하다. 이러한 경우 판형 케 이스(130)의 안쪽 표면에서도 모세관력에 의한 냉매의 유동이 유발되어 열원(110) 근방으로의 냉매 회귀가 보다 원활하게 이루어지게 되고, 이에 따라 판형 열전달 장치(100)의 열전달 성능이 더 증가하게 된다. 상기 판형 케이스(130)는 열전도 특성과 기계적 강도 특성을 감안할 때 그 두께가 0.01mm 이상 3.0mm 이하인 것이 바람직하다.Preferably, the metal is any one of copper, aluminum, stainless steel or molybdenum or alloys thereof. In particular, when the plate-shaped case 130 is made of an electrolytic copper foil having a small unevenness of about 10㎛ on one side, it is preferable to face the surface with the unevenness toward the inner surface of the plate-shaped case 130. In this case, the flow of the refrigerant by capillary forces is induced on the inner surface of the plate case 130, so that the refrigerant is returned to the heat source 110 in the vicinity of the heat source 110, and thus the heat transfer performance of the plate heat transfer device 100. This will increase further. The plate-shaped case 130 preferably has a thickness of 0.01 mm or more and 3.0 mm or less in view of thermal conductivity and mechanical strength.

도7은 본 발명의 제2실시예에 따른 판형 열전달 장치의 구성을 도시한다. 본 발명의 제2실시예는 메쉬 레이어 집합체의 적층 방식이 전술한 제1실시예와 차이를 보일 뿐 나머지 구성은 실질적으로 동일하다.7 shows the configuration of a plate heat transfer apparatus according to a second embodiment of the present invention. In the second embodiment of the present invention, the stacking method of the mesh layer assembly differs from the first embodiment described above, and the rest of the configuration is substantially the same.

도7을 참조하면, 본 발명의 제2실시예에 따른 판형 열전달 장치(100')는, 번갈아가며 적층된 조밀 메쉬 레이어(140a)와 성긴 메쉬 레이어(140b)가 메쉬 레이어 집합체(140)를 구성한다. 여기서, 상기 조밀 메쉬 레이어(140a)와 성긴 메쉬 레이어(140b)는 제1실시예의 그것과 동일하며 적층 방향에서 서로 접한다.Referring to FIG. 7, in the plate heat transfer apparatus 100 ′ according to the second embodiment of the present invention, a dense mesh layer 140a and a coarse mesh layer 140b alternately stacked form a mesh layer assembly 140. do. Here, the dense mesh layer 140a and the coarse mesh layer 140b are the same as those of the first embodiment and contact each other in the stacking direction.

상기와 같은 메쉬 레이어 집합체(140)의 구성은 도2에 도시된 판형 열전달 장치(100)보다 상대적으로 우수한 열전달 성능을 보장한다. 이러한 우수한 열전달 성능의 발현은, 복수의 조밀 메쉬 레이어(140a)에서 냉매의 증발을 동시 다발적으로 유발시킨 후 인접하는 복수의 성긴 메쉬 레이어(140b)를 통한 동시 다발적인 냉매 증기의 신속한 확산을 유발하고, 성긴 메쉬 레이어(140b)가 증기 확산 유로의 기능은 물론 응축된 액상 냉매의 수직 유동에 대한 가교 기능을 동시에 수행함으로써, 냉매의 회귀 시간 단축과 열원(110) 부근으로의 단위 시간당 냉매 공급 유량의 증가를 가져오기 때문에 가능하다.The configuration of the mesh layer assembly 140 as described above ensures a relatively better heat transfer performance than the plate heat transfer apparatus 100 shown in FIG. Expression of such excellent heat transfer performance causes simultaneous evaporation of the refrigerant in the plurality of dense mesh layers 140a and then causes rapid diffusion of simultaneous multiple refrigerant vapors through the plurality of adjacent coarse mesh layers 140b. In addition, the coarse mesh layer 140b simultaneously functions as a vapor diffusion passage and crosslinks the vertical flow of the condensed liquid refrigerant, thereby reducing the return time of the refrigerant and supplying the refrigerant per unit time to the heat source 110. This is possible because it brings an increase.

상기 메쉬 레이어 집합체(140)에 있어서, 번갈아 적층되는 메쉬 레이어의 단위는 1개 층으로만 한정되지 않는다. 다만 조밀 메쉬 레이어(140a)는 3개 층 이상으로 구성할 경우, 증발된 냉매가 조밀 메쉬 레이어(140a)의 적층 구조 내에 포집되어 액상 냉매의 유동을 방해할 우려가 있다. 따라서 조밀 메쉬 레이어(140a)는 2개 층 이하로 적층하는 것이 바람직하다.In the mesh layer assembly 140, the units of the mesh layers stacked alternately are not limited to only one layer. However, when the dense mesh layer 140a is composed of three or more layers, the evaporated refrigerant may be trapped in the laminated structure of the dense mesh layer 140a, thereby preventing the flow of the liquid refrigerant. Therefore, the dense mesh layer 140a is preferably laminated in two layers or less.

상기 판형 열전달 장치(100')의 동작 과정에서, 열원(110)에서 발생되는 열은 인접한 조밀 메쉬 레이어(140a) 뿐만 아니라, 인접하지 않은 조밀 메쉬 레이어(140a)에도 전달되므로, 각각의 조밀 메쉬 레이어(140a)에서는 냉매의 기화가 동시 다발적으로 유발된다. 이에 따라, 단위 시간당 열전달 성능이 향상된다. 냉매의 기화는 성긴 메쉬 레이어(140b)에서도 유발되지만, 그 양은 조밀 메쉬 레이어(140a)에서 유발되는 냉매의 기화 양보다는 작다.During the operation of the plate heat transfer apparatus 100 ′, heat generated in the heat source 110 is transferred to not only the adjacent dense mesh layer 140a but also to the non-adjacent dense mesh layer 140a, so that each dense mesh layer At 140a, vaporization of the coolant is caused simultaneously. Accordingly, the heat transfer performance per unit time is improved. The vaporization of the refrigerant is also caused in the coarse mesh layer 140b, but the amount is smaller than the amount of vaporization of the refrigerant caused in the dense mesh layer 140a.

기화된 냉매는 조밀 메쉬 레이어(140a)에 인접한 복수의 성긴 메쉬 레이어(140b)를 통하여 사방으로 확산되며, 상기 판형 케이스(130)의 안쪽 표면 중 냉매의 기화 온도보다 낮은 온도를 가진 영역, 실질적으로는 열방출부(120)의 직 하방 근처에서 응축된다. 그리고 응축된 냉매는 열방출부(120)를 통하여 외부로 방출된다.The vaporized refrigerant diffuses in all directions through the plurality of coarse mesh layers 140b adjacent to the dense mesh layer 140a, and is a region having a temperature lower than the vaporization temperature of the refrigerant in the inner surface of the plate case 130, substantially. Is condensed in the immediate vicinity of the heat dissipation unit 120. The condensed refrigerant is discharged to the outside through the heat dissipation unit 120.

응축된 냉매는 메쉬 레이어 집합체(400) 내에 야기되는 모세관력에 의해 평균적으로는 열원(110) 근처로 유동한다. 이 때, 응축 냉매의 유동은 조밀 메쉬 레이어(140a)와 성긴 메쉬 레이어(140b)의 자체 층 내에서도 일어나지만, 주로 서로 다른 층을 이루는 조밀 메쉬 레이어(140a)와 성긴 메쉬 레이어(140b) 사이에서 유 발된다. 서로 다른 층을 이루는 메쉬 레이어간의 냉매 유동은 각 메쉬 레이어간의 접촉 계면을 통하여 이루어진다. 이 때, 냉매의 수직 유동과 관련된 메카니즘은 전술한 실시예의 경우와 실질적으로 동일하다.The condensed refrigerant flows near the heat source 110 on average due to capillary forces caused in the mesh layer assembly 400. At this time, the flow of the condensation refrigerant occurs even in its own layer of the dense mesh layer 140a and the coarse mesh layer 140b, but mainly between the dense mesh layer 140a and the coarse mesh layer 140b constituting different layers. Is triggered. Refrigerant flow between mesh layers forming different layers is achieved through contact interfaces between the mesh layers. At this time, the mechanism associated with the vertical flow of the refrigerant is substantially the same as in the above-described embodiment.

특히, 상기 성긴 메쉬 레이어(140b)는 증기확산 유로를 제공함으로써 조밀 메쉬 레이어(140a)에서 기화된 냉매가 열원(110)보다 온도가 낮은 영역으로 신속하게 확산할 수 있도록 해주는 기능을 수행하는 동시에, 인접하는 조밀 메쉬 레이어(140a)로 응축된 냉매가 원활하게 공급될 수 있도록 냉매의 수직 유동에 대한 가교역할을 수행한다. 이에 따라 판형 열전달 장치(100')의 작동 과정에서 열원(110) 근처로 응축 냉매의 공급이 원활하게 이루어짐으로써 장치(100')의 열전달 효율이 극대화된다.In particular, the sparse mesh layer 140b provides a vapor diffusion flow path so that the vaporized refrigerant in the dense mesh layer 140a can quickly diffuse into a region having a lower temperature than the heat source 110, A crosslinking role is performed for vertical flow of the refrigerant so that the refrigerant condensed into the adjacent dense mesh layer 140a may be smoothly supplied. Accordingly, the heat transfer efficiency of the apparatus 100 ′ is maximized by smoothly supplying the condensed refrigerant near the heat source 110 during the operation of the plate heat transfer apparatus 100 ′.

본 발명의 제2실시예에서, 조밀 메쉬 레이어(140a)와 성긴 메쉬 레이어(140b)를 이용하여 메쉬 레이어 집합체(140)를 구성하는 방법은 도7에 도시된 예를 다양하게 변형시킬 수 있다. 도8 내지 도10은 이러한 다양한 변형예를 보여준다.In the second embodiment of the present invention, the method of constructing the mesh layer assembly 140 using the dense mesh layer 140a and the coarse mesh layer 140b may variously modify the example shown in FIG. 7. 8 to 10 show various such modifications.

도7과 도8 내지 10을 대비하여 참조하면, 일 예로 상기 메쉬 레이어 집합체(140)를 구성함에 있어서는 최상층에 있는 조밀 메쉬 레이어(140a)를 생략할 수 있다(도8 참조). 다른 예로, 최 상부와 최 하부를 복수의 조밀 메쉬 레이어(140a)로 구성할 수 있다(도10 참조). 또 다른 예로, 최상층의 조밀 메쉬 레이어(140a)를 생략하고 최 하부를 복수의 조밀 메쉬 레이어(140a) 층으로 구성할 수 있다(도9 참조).Referring to FIGS. 7 and 8 to 10, for example, the dense mesh layer 140a on the uppermost layer may be omitted in configuring the mesh layer assembly 140 (see FIG. 8). As another example, the top and bottom may be composed of a plurality of dense mesh layers 140a (see FIG. 10). As another example, the topmost dense mesh layer 140a may be omitted and the bottom may be composed of a plurality of dense mesh layers 140a (see FIG. 9).

한편, 본 발명의 제2실시예 및 그 변형예에서, 메쉬 레이어 집합체를 구성하는 조밀 메쉬 레이어는 제1실시예와 마찬가지로 본 발명이 속하는 기술분야에서 공지된 다양한 윅구조체로 대체될 수 있다.On the other hand, in the second embodiment and its modifications, the dense mesh layer constituting the mesh layer assembly may be replaced with various wick structures known in the art as in the first embodiment.

본 발명에 따른 판형 열전달 장치는, 도11 내지 13에 도시된 바와 같이, 정사각형, 직사각형, T자형 등 다양한 형상으로 구성할 수 있다. 그리고 판형 열전달 장치의 판형 케이스는 도14 및 15에 도시된 바와 같이 상판 케이스(130a)와 하판 케이스(130b)의 별도 조합으로 구성할 수도 있고, 도16에 도시된 바와 같이 하나의 케이스로만 구성할 수도 있다.The plate-shaped heat transfer apparatus according to the present invention, as shown in Figures 11 to 13, can be configured in a variety of shapes, such as square, rectangular, T-shaped. The plate-shaped case of the plate heat transfer device may be configured by a separate combination of the upper plate case 130a and the lower plate case 130b, as shown in FIGS. 14 and 15, or may be configured as only one case as shown in FIG. It may be.

본 발명에서, 판형 케이스의 최종적인 밀봉은 그 내부를 진공 수준으로 감압한 상태에서 냉매를 충전한 후 이루어진다. 상기 밀봉은 레이저 용접, 플라즈마 용접, TIG 용접, 초음파 용접, 브레이징 접합, 솔더링 접합, 열압착 라미네이션법 등으로 이루어진다.In the present invention, the final sealing of the plate-shaped case is carried out after the refrigerant is charged in a state where the inside is decompressed to a vacuum level. The sealing is made of laser welding, plasma welding, TIG welding, ultrasonic welding, brazing bonding, soldering bonding, thermocompression lamination, or the like.

상기 판형 케이스 내에 주입되는 냉매로는 물, 메탄올, 에탄올, 아세톤, 암모니아, CFC계 냉매, HCFC계 냉매, HFC계 냉매 또는 이들의 혼합냉매가 채용 가능하다.As the refrigerant injected into the plate-shaped case, water, methanol, ethanol, acetone, ammonia, CFC-based refrigerant, HCFC-based refrigerant, HFC-based refrigerant, or a mixed refrigerant thereof may be employed.

이상에서 상술한 본 발명에 따른 판형 열전달 장치에 있어서, 성긴 메쉬 레이어는 증기 유로로서의 역할 뿐만 아니라, 액상 냉매의 수평 유동은 물론이고 수직 유동을 위한 가교 역할까지도 수행한다. 이러한 성긴 메쉬 레이어의 이중적 작용은, 본 발명에 따른 판형 열전달 장치의 필수적인 사항으로서, 성긴 메쉬 레이어 가 가지는 메쉬수와 메쉬 와이어의 직경을 적절하게 선택함으로써 달성된다.In the plate heat transfer apparatus according to the present invention described above, the sparse mesh layer not only serves as a vapor flow path, but also performs a role of crosslinking for vertical flow as well as horizontal flow of the liquid refrigerant. The dual action of such coarse mesh layer is an essential matter of the plate-shaped heat transfer apparatus according to the present invention, and is achieved by appropriately selecting the number of meshes and the diameter of the mesh wire that the coarse mesh layer has.

이하에서는 본 발명에서 채용되는 성긴 메쉬 레이어의 메쉬수와 와이어 직경에 따른 열전달 장치의 성능 의존도를 실제로 측정함으로써, 성긴 메쉬 레이어가 2중적 작용을 하기 위한 조건을 하기 실험1을 통하여 도출하여 보았다.Hereinafter, by actually measuring the performance dependence of the heat transfer device according to the mesh number and the wire diameter of the coarse mesh layer employed in the present invention, the conditions for the coarse mesh layer to perform a dual action was derived through Experiment 1.

<실 험1><Experiment 1>

성긴 메쉬 레이어로는 하기 표1의 각 케이스에 따른 구리 재질의 스크린 메쉬를 선택하였다. 그리고, 조밀 메쉬 레이어로는, 재질은 구리이고, 메쉬수는 100, 메쉬 와이어 직경은 0.11mm 인 스크린 메쉬를 선택하였다. 그런 다음, 도2에 도시된 바와 같은 구조로 메쉬 레이어 집합체 11개를 구성하였다.As the coarse mesh layer, a screen mesh made of copper according to each case of Table 1 was selected. As the dense mesh layer, a screen mesh having a material of copper, a mesh number of 100, and a mesh wire diameter of 0.11 mm was selected. Then, 11 mesh layer aggregates were constructed in a structure as shown in FIG.

<표 1>TABLE 1

케이스case 와이어 직경[mm]Wire diameter [mm] 메쉬수 #/inchMesh # / inch R[℃/W]R [℃ / W] 1One 0.200.20 1515 0.700.70 22 0.200.20 2424 0.740.74 33 0.200.20 5050 44 0.350.35 1010 0.670.67 55 0.350.35 1212 0.630.63 66 0.350.35 1414 0.610.61 77 0.350.35 1616 0.650.65 88 0.350.35 1818 0.670.67 99 0.350.35 3030 1010 0.480.48 1010 0.780.78 1111 0.710.71 88

이어서, 복수의 메쉬 레이어 집합체 각각을 상하로 분리된 판형 케이스에 실장하고, 일본 덴카(DENKA)사가 제조한 변성 아크릴계 이성분 본드(상품명은 HARDLOC임)를 사용하여 냉매 주입구를 남겨두고 밀봉하였다. 이 때, 상기 판형 케이스로는 두께가 0.2mm인 무산소 동판을 사용하였고, 판형 케이스의 가로 및 세로는 각각 80mm 및 70mm 로 하였다.Subsequently, each of the plurality of mesh layer assemblies was mounted in a plate-shaped case separated up and down, and sealed using a modified acrylic two-component bond (trade name: HARDLOC) manufactured by DENKA, Japan. At this time, an oxygen-free copper plate having a thickness of 0.2 mm was used as the plate-shaped case, and the width and length of the plate-shaped case were 80 mm and 70 mm, respectively.

상기와 같이 판형 케이스를 밀봉한 다음, 로터리 진공펌프와 확산 진공펌프를 사용하여 판형 케이스 내부를 1.0 × 10-7torr 까지 감압한 후, 냉매인 증류수를 0.23cc를 충진하고 최종적으로 밀봉 처리를 함으로써, 총 11개의 판형 열전달 장치 샘플을 제작하였다.After sealing the plate-shaped case as described above, using a rotary vacuum pump and a diffusion vacuum pump to depressurize the inside of the plate-shaped case to 1.0 × 10 -7 torr, and then filled with 0.23 cc of refrigerant distilled water and finally sealing A total of 11 plate heat transfer device samples were prepared.

각각의 판형 열전달 장치를 제작한 다음, 각 장치에 대한 열전달 성능을 다음과 같이 측정하고 상기 표1의 열저항 컬럼에 나타내었다.After each plate heat transfer device was fabricated, the heat transfer performance for each device was measured as follows and shown in the heat resistance column of Table 1 above.

먼저, 열전달 장치의 상부에 가로 및 세로가 각각 30mm인 구리블럭 열원을 부착하였다. 상기 구리블럭의 내부에는 240V에서 50W의 열을 내는 카트리지형의 히터를 두개 설치하였다. 구리블럭의 표면에는 열전대를 부착하여 구리표면의 온도를 측정할 수 있도록 하였다. 열전달 장치의 하부에는 구리로 제작된 핀히트싱크를 부착하여 열방출부로 기능할 수 있도록 하였다.First, a copper block heat source having a width of 30 mm and a length of 30 mm was attached to the top of the heat transfer device. Inside the copper block, two cartridge-type heaters generating 50W of heat at 240V were installed. A thermocouple was attached to the surface of the copper block to measure the temperature of the copper surface. A pin heat sink made of copper was attached to the bottom of the heat transfer device to function as a heat dissipation unit.

이러한 구성을 통해, 냉매의 귀환이 중력의 역방향이 되도록 하였고, 각 열전달 장치마다 냉매의 귀환력이 상호 비교될 수 있도록 하였다. 상기 핀히트싱크의 가로 및 세로 크기는 열전달 장치의 크기와 동일하다.Through such a configuration, the return of the refrigerant is reversed to gravity, and the return force of the refrigerant can be compared with each other for each heat transfer device. The horizontal and vertical sizes of the fin heat sink are the same as those of the heat transfer device.

구체적인 실험에서, 카트리지형 히터를 통하여 총 90W의 열량을 공급하였다. 그런 다음, 외기의 온도 22℃에서 구리블럭의 표면온도를 측정하였다. 그런 다음, 구리블럭의 표면온도와 외기온도와의 차이에 기초하여 열저항( R[℃/W])값을 계산하였다.In a specific experiment, a total of 90 W of heat was supplied through the cartridge heater. Then, the surface temperature of the copper block was measured at an outdoor temperature of 22 ° C. Then, the thermal resistance (R [° C./W]) value was calculated based on the difference between the surface temperature of the copper block and the ambient temperature.

각 열전달 장치에 대한 열저항 값은 상기 표1에 나타내었다. 실험결과, 와이 어의 직경이 0.35mm이고 메쉬수가 14일 때 열저항이 가장 낮았다. 와이어의 직경이 0.35mm 일 때, 메쉬수가 14보다 감소하거나 증가함에 따라 열저항이 증가하였다.Thermal resistance values for each heat transfer device are shown in Table 1 above. As a result, the wire resistance was lowest when the diameter of wire was 0.35mm and the number of mesh was 14. When the diameter of the wire was 0.35 mm, the thermal resistance increased as the number of meshes decreased or increased than 14.

와이어 직경이 0.35mm일 때, 메쉬수가 14 보다 감소하는 경우 기하학적으로 증기유로의 면적은 증가한다. 그런데, 열저항이 상승한 것은 성긴 메쉬 레이어의 단면에 형성되는 쐐기 모양의 액막이 차지하는 면적이 함께 증가하여 순수 증기유로의 면적 증가는 거의 없는 반면, 메쉬수 감소에 의해 성긴 메쉬 레이어에 의한 열전달량이 감소되었기 때문이다. 이로부터, 성긴 메쉬 레이어의 재질이 열전달 장치의 성능에 영향을 미친다는 것을 알 수 있다. 따라서, 열전달 장치를 구성할 때에는 성긴 메쉬 레이어의 재질을 금속으로 하는 것이 바람직하다.When the wire diameter is 0.35 mm, the area of the vapor flow path increases geometrically when the number of meshes is less than 14. However, the increase in the thermal resistance is due to the increase in the area occupied by the wedge-shaped liquid film formed in the cross-section of the coarse mesh layer. Because. From this, it can be seen that the material of the coarse mesh layer affects the performance of the heat transfer device. Therefore, when constructing a heat transfer apparatus, it is preferable that the material of a coarse mesh layer is metal.

또한 와이어 직경이 0.35mm 일 때, 메쉬수가 14 보다 증가할 경우 열저항이 증가한 것은 증기유로의 감소로 인한 유동저항의 증가에 따른 열저항의 증가분이 성긴 메쉬 레이어의 열전도에 의한 열전달량 증기분보다 컷기 때문이다.In addition, when the wire diameter is 0.35mm, the increase in the heat resistance when the number of meshes is greater than 14 means that the increase in the heat resistance due to the increase in flow resistance due to the decrease in the steam flow path is higher than the heat transfer amount due to the heat conduction of the coarse mesh layer Because it is a cut.

특히, 와이어 직경이 0.2mm 이고 메쉬수가 50일 때는 구리표면의 온도가 지속적으로 상승되어 결과를 얻을 수 없었다. 이는 증기유로가 너무 감소되어 증기가 판형 열전달장치의 전부분으로 확산되지 못하여 증기가 응축되지 못하였기 때문이다.In particular, when the wire diameter is 0.2mm and the number of meshes is 50, the temperature of the copper surface is continuously raised to obtain a result. This is because the steam flow path was reduced so much that steam could not diffuse to the entire portion of the plate heat transfer device and condensed steam.

본 실험결과를 통하여 본 출원인은 성긴 메쉬 레이어를 구성하는 와이어의 직경과 메쉬수의 변화에 따른 판형 열전달장치의 성능을 유추할 수 있었으며, 성긴 메쉬 와이어의 직경이 0.2mm 이상 0.4mm 이하이고 메쉬수가 10 이상 20 이하이면, 판형 열전달 장치가 실제 냉각장치로서 유효한 기능을 발휘할 수 있다는 것을 확인 하였다.Through the results of the experiment, the applicant was able to infer the performance of the plate heat transfer apparatus according to the change of the diameter and the number of meshes of the coarse mesh layer. The diameter of the coarse mesh wire is 0.2 mm or more and 0.4 mm or less and the number of meshes If it is 10 or more and 20 or less, it was confirmed that the plate heat transfer device can exert an effective function as an actual cooling device.

다음으로, 본 출원인은 본 발명의 제1실시예와 제2실시예에 따른 판형 열전달 장치의 열전달 성능을 서로 대비함으로써, 메쉬 레이어 집합체 구조에 의한 장치의 열전달 성능에 관한 상관관계를 하기 실험2를 통하여 확인하였다.Next, the Applicant compares the heat transfer performance of the plate-shaped heat transfer apparatus according to the first and second embodiments of the present invention with each other, thereby performing correlation 2 regarding the heat transfer performance of the apparatus by the mesh layer aggregate structure. It was confirmed through.

<실 험2><Experiment 2>

본 출원인은 본 발명에 따른 판형 열전달 장치의 효과를 알아보기 위하여 가로, 세로 및 높이가 각각 150mm, 50mm 및 2.25mm가 되도록 판형 열전달 장치(이하, 샘플1이라 함)를 제작하였다. 판형 케이스는 상부 판형 케이스와 하부 판형 케이스를 별도로 조합하여 구성하였으며, 그 재질은 0.1mm의 두께를 갖는 압연 동박을 사용하였다.Applicant has produced a plate heat transfer device (hereinafter referred to as sample 1) so that the width, length and height are 150 mm, 50 mm and 2.25 mm, respectively, in order to examine the effect of the plate heat transfer device according to the present invention. The plate case was configured by separately combining the upper plate case and the lower plate case, the material was used a rolled copper foil having a thickness of 0.1mm.

상기 판형 케이스 내부에 실장될 메쉬 레이어 집합체는 구리 함유량이 99%이상인 구리 스크린 메쉬를 이용하여 도7에 도시된 바와 같이 적층하였다. 성긴 메쉬 레이어로는, 재질은 구리이고, 와이어 직경은 0.35mm, 레이어의 두께는 0.74mm, 및 메쉬수는 14인 스크린 메쉬가 사용되었다. 그리고 조밀 메쉬 레이어로는, 재질은 구리이고, 와이어 직경은 0.11mm, 레이어의 두께는 0.24mm, 및 메쉬수는 100인 스크린 메쉬가 사용되었다.The mesh layer assembly to be mounted inside the plate-shaped case was laminated as shown in FIG. 7 using a copper screen mesh having a copper content of 99% or more. As the coarse mesh layer, a screen mesh having a material of copper, a wire diameter of 0.35 mm, a layer thickness of 0.74 mm, and a mesh number of 14 was used. As the dense mesh layer, a material was copper, a screen mesh having a wire diameter of 0.11 mm, a layer thickness of 0.24 mm, and a mesh number of 100 was used.

본 실험에서 사용될 샘플1을 제조하기 위해 먼저 상판 케이스와 하판 케이스 사이에 메쉬 레이어 집합체를 실장하고, 일본 덴카(DENKA)사가 제조한 변성아크릴계 이성분 본드(상품명은 HARDLOC임)를 사용하여 냉매 주입구를 남겨두고 밀봉하였 다.In order to prepare Sample 1 to be used in this experiment, a mesh layer assembly was first mounted between the upper case and the lower case, and a refrigerant inlet was used using a modified acrylic bicomponent bond (trade name: HARDLOC) manufactured by DENKA, Japan. Leave it sealed.

그런 다음 냉매를 주입하기 전 로터리 진공펌프와 확산 진공펌프를 사용하여 판형 케이스 내부를 1.0 × 10-7torr 까지 감압한 후, 냉매인 증류수를 3.91cc를 충진하고 최종적으로 밀봉 처리를 하였다.Then, after the refrigerant was injected into the plate case by using a rotary vacuum pump and a diffusion vacuum pump to reduce the pressure to 1.0 × 10 -7 torr, the refrigerant was filled with 3.91cc and finally sealed.

한편 위와 같이 제작된 판형 열전달 장치와 성능을 비교하기 위하여 조밀 메쉬 레이어와 성긴 메쉬 레이어가 단순 적층된 구조로 판형 열전달 장치(이하, 샘플2라 함)를 제작하였다. 상기 샘플2의 제조를 위해 사용된 조밀 메쉬 레이어와 성긴 메쉬 레이어는 샘플1의 제조를 위해 사용된 것과 동일하다. 샘플2는 그 두께가 1.35mm이고, 냉매의 충진 량이 3.12cc인 것을 제외하고는, 샘플1과 동일한 방법으로 제조하였다.Meanwhile, in order to compare the performance with the plate heat transfer device manufactured as described above, a plate heat transfer device (hereinafter, referred to as Sample 2) was manufactured with a simple stacked structure of a dense mesh layer and a coarse mesh layer. The dense mesh layer and the coarse mesh layer used for the preparation of Sample 2 are the same as those used for the preparation of Sample 1. Sample 2 was prepared in the same manner as Sample 1, except that the thickness thereof was 1.35 mm and the amount of refrigerant charged was 3.12 cc.

위와 같이 하여 샘플1 및 2를 준비한 다음, 샘플1 및 샘플2의 상부 면에 밑면의 가로 및 세로가 각각 80mm 및 61mm이고 높이가 40mm인 핀히트싱크를 설치하고 그 상부에 냉각팬을 장착하였다. 그리고 샘플1 및 샘플2의 하부 면에는 가로 및 세로가 각각 31mm인 구리블럭 열원을 부착하였다. 그런 다음 동일한 외기 조건 및 일정한 팬속도에서 열원의 발열량이 70W일 때, 열원 표면의 온도를 측정하였다.After preparing the samples 1 and 2 as described above, a fin heat sink having a width of 80 mm and a width of 61 mm and a height of 40 mm, respectively, was installed on the upper surfaces of the samples 1 and 2, and a cooling fan was mounted thereon. And the lower surface of the sample 1 and the sample 2 was attached to a copper block heat source of 31mm in width and length respectively. Then, when the calorific value of the heat source was 70W under the same ambient conditions and constant fan speed, the temperature of the heat source surface was measured.

실험결과, 주위 온도가 25℃일 때, 샘플2의 경우 열원의 발열량이 70W에서 열원의 온도는 69℃이었으며, 샘플1의 경우 열원의 온도는 58℃로 나타났다. 이로부터, 조밀 메쉬 레이어와 성긴 메쉬 레이어를 교대하여 적층한 결과 판형 열전달 장치의 열전달 성능이 향상된 것을 알 수 있다.As a result of the experiment, when the ambient temperature is 25 ℃, in the heat generation amount of the heat source in the sample 2 was 70W, the temperature of the heat source was 69 ℃, in the case of sample 1 the temperature of the heat source was 58 ℃. From this, it can be seen that the heat transfer performance of the plate-shaped heat transfer device is improved as a result of alternately laminating the dense mesh layer and the coarse mesh layer.

상기와 같은 실험을 통하여, 본 발명의 제2실시예에 따른 판형 열전달 장치와 같이 성긴 메쉬 레이어와 조밀 메쉬 레이어를 교대로 반복 적층하면, 기화된 냉매의 확산이 복수의 성긴 메쉬 레이어에서 동시 다발적으로 이루어지고, 성긴 메쉬 레이어를 통하여 응축된 액상 냉매의 원활한 귀환이 유발됨으로써, 열전달 성능이 향상된다는 것을 알 수 있다.Through the above experiments, when the coarse mesh layer and the dense mesh layer are alternately repeatedly stacked as in the plate heat transfer apparatus according to the second embodiment of the present invention, diffusion of vaporized refrigerant occurs simultaneously in a plurality of coarse mesh layers. It can be seen that by making the smooth return of the liquid refrigerant condensed through the coarse mesh layer, the heat transfer performance is improved.

이상에서는 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명하였다. 하지만, 본 발명의 실시예들은 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 다양한 변형이나 응용이 가능하며, 본 발명에 따른 기술적 사상의 범위는 하기되는 특허청구범위에 의하여 정해져야 할 것이다.In the above described with reference to the accompanying drawings, preferred embodiments of the present invention in detail. However, embodiments of the present invention may be variously modified or applied by those skilled in the art, the scope of the technical idea according to the present invention should be determined by the claims below. will be.

본 발명의 일 측면에 따르면, 판형 케이스 내부에 조밀 메쉬 레이어(또는 윅구조체)와 성긴 메쉬 레이어를 적층시켜 모세관력에 의한 수직 방향으로의 냉매 유동을 야기함으로써 응축 냉매를 신속하고도 원활하게 열원 근처로 공급할 수 있다.According to an aspect of the present invention, by stacking a dense mesh layer (or wick structure) and a coarse mesh layer inside the plate-shaped case to cause the refrigerant flow in the vertical direction by capillary force to quickly and smoothly near the heat source Can be supplied as

본 발명의 다른 측면에 따르면, 메쉬 레이어 집합체 내에서 냉매의 기화와 확산을 동시 다발적으로 유발시킬 수 있고, 특히 교대로 적층된 스크린 메쉬에서 냉매의 기화 및 응축을 위한 큰 표면적을 확보할 수 있으므로, 판형 열전달 장치의 열전달 성능이 극대화된다.According to another aspect of the present invention, it is possible to simultaneously induce multiple vaporization and diffusion of the refrigerant in the mesh layer assembly, in particular to ensure a large surface area for vaporization and condensation of the refrigerant in the alternately stacked screen mesh The heat transfer performance of the plate heat transfer device is maximized.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 메쉬 레이어 집합체에 의해 판형 케이스가 지지되므로, 기계적인 충격이 인가되더라도 장치가 변형되는 것을 방지할 수 있다.According to another aspect of the present invention, since the plate-shaped case is supported by the mesh layer assembly, it is possible to prevent the device from being deformed even when a mechanical shock is applied.

Claims (31)

열원과 열방출부 사이에 설치되며, 상기 열원에서 열을 흡수하면서 증발하고 상기 열방출부에서 열을 방출하면서 응축되는 냉매가 수용된 열전도성 판형 케이스; 및A thermally conductive plate-shaped case installed between the heat source and the heat dissipating unit and containing a refrigerant condensed while absorbing heat from the heat source and dissipating heat from the heat dissipating unit; And 상기 판형 케이스 내부에 설치되며, 조밀 메쉬 레이어와 성긴 메쉬 레이어가 마주 보며 적층된 구조를 가지는 메쉬 레이어 집합체;를 포함하고,And a mesh layer assembly installed inside the plate-shaped case and having a structure in which a dense mesh layer and a coarse mesh layer face each other. 상기 성긴 메쉬 레이어는 스크린 메쉬로서, 와이어 직경이 0.20mm 이상 0.40mm 이하이고, 메쉬수가 10 이상 20 이하인 것을 특징으로 하는 판형 열전달 장치.The coarse mesh layer is a screen mesh, the wire diameter of 0.20mm or more and 0.40mm or less, the plate-shaped heat transfer device, characterized in that 10 to 20 or less. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 성긴 메쉬 레이어를 사이에 두고 상기 조밀 메쉬 레이어와 대향하면서 상기 성긴 메쉬 레이어에 접하는 다른 조밀 메쉬 레이어를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 판형 열전달 장치.And another dense mesh layer facing the dense mesh layer while facing the dense mesh layer with the coarse mesh layer interposed therebetween. 제1항 또는 제2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 조밀 메쉬 레이어는 직경이 0.03mm 이상 0.13mm 이하인 메쉬 와이어로 직조되거나, 메쉬수가 80 이상 400 이하인 스크린 메쉬인 것을 특징으로 하는 판형 열전달 장치.The dense mesh layer is a plate-type heat transfer device, characterized in that the woven mesh wire of 0.03mm or more and 0.13mm or less, or the screen mesh of 80 to 400 mesh number. 제1항 또는 제2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 성긴 메쉬 레이어는 금속 재질로 이루어진 것을 특징으로 하는 판형 열전달 장치.The sparse mesh layer is a plate heat transfer device, characterized in that made of a metal material. 열원과 열방출부 사이에 설치되며, 상기 열원에서 열을 흡수하면서 증발하고 상기 열방출부에서 열을 방출하면서 응축되는 냉매가 수용된 열전도성 판형 케이스; 및 A thermally conductive plate-shaped case installed between the heat source and the heat dissipating unit and containing a refrigerant condensed while absorbing heat from the heat source and dissipating heat from the heat dissipating unit; And 상기 판형 케이스 내부에 설치되며, 조밀 메쉬 레이어와 성긴 메쉬 레이어가 마주 보며 적층된 구조를 가지는 메쉬 레이어 집합체;를 포함하고,And a mesh layer assembly installed inside the plate-shaped case and having a structure in which a dense mesh layer and a coarse mesh layer face each other. 상기 성긴 메쉬 레이어는, 와이어 직경이 0.20mm 이상 0.40mm 이하이고 메쉬수가 10 이상 20 이하인 금속 재질의 스크린 메쉬이고, 액상 냉매가 모세관력에 의해 수평 및 수직 방향으로 유동할 수 있는 경로와 기상 냉매의 확산 경로를 제공하는 것을 특징으로 하는 판형 열전달 장치.The sparse mesh layer is a screen mesh of metal material having a wire diameter of 0.20 mm or more and 0.40 mm or less and a mesh number of 10 or more and 20 or less, and a path through which a liquid refrigerant flows in a horizontal and vertical direction by capillary force and a gaseous refrigerant. A plate heat transfer device characterized by providing a diffusion path. 열원과 열방출부 사이에 설치되며, 상기 열원에서 열을 흡수하면서 증발하고 상기 열방출부에서 열을 방출하면서 응축되는 냉매가 수용된 열전도성 판형 케이스; 및A thermally conductive plate-shaped case installed between the heat source and the heat dissipating unit and containing a refrigerant condensed while absorbing heat from the heat source and dissipating heat from the heat dissipating unit; And 상기 판형 케이스 내부에 설치되며, 윅구조체와 성긴 메쉬 레이어가 마주 보며 적층된 구조를 가지는 메쉬 레이어 집합체;를 포함하고,And a mesh layer assembly installed inside the plate-shaped case and having a stacked structure facing the wick structure and the coarse mesh layer. 상기 성긴 메쉬 레이어는 스크린 메쉬로서, 와이어 직경이 0.20mm 이상 0.40mm 이하이고, 메쉬수가 10 이상 20 이하인 것을 특징으로 하는 판형 열전달 장치.The coarse mesh layer is a screen mesh, the wire diameter of 0.20mm or more and 0.40mm or less, the plate-shaped heat transfer device, characterized in that 10 to 20 or less. 제6항에 있어서,The method of claim 6, 상기 성긴 메쉬 레이어를 사이에 두고 상기 윅구조체와 대향하면서 상기 성긴 메쉬 레이어에 접하는 다른 윅구조체를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 판형 열전달 장치.And another wick structure facing the coarse mesh layer while facing the wick structure with the coarse mesh layer interposed therebetween. 제6항 또는 제7항에 있어서,The method according to claim 6 or 7, 상기 윅구조체는 구리, 스테인레스, 알루미늄 또는 니켈 파우더를 소결하여 제작된 것임을 특징으로 하는 판형 열전달 장치.The wick structure is a plate heat transfer device, characterized in that produced by sintering copper, stainless, aluminum or nickel powder. 제6항 또는 제7항에 있어서,The method according to claim 6 or 7, 상기 윅구조체는 폴리머, 실리콘, 실리카(SiO2), 동판, 스테인레스, 니켈 또는 알루미늄판을 에칭 가공하여 제작된 것임을 특징으로 하는 판형 열전달 장치.The wick structure is a plate heat transfer device, characterized in that produced by etching the polymer, silicon, silica (SiO 2 ), copper plate, stainless steel, nickel or aluminum plate. 제6항 또는 제7항에 있어서,The method according to claim 6 or 7, 상기 성긴 메쉬 레이어는 금속 재질로 이루어진 것을 특징으로 하는 판형 열 전달 장치.The coarse mesh layer is a plate heat transfer device, characterized in that made of a metal material. 열원과 열방출부 사이에 설치되며, 상기 열원에서 열을 흡수하면서 증발하고 상기 열방출부에서 열을 방출하면서 응축되는 냉매가 수용된 열전도성 판형 케이스; 및A thermally conductive plate-shaped case installed between the heat source and the heat dissipating unit and containing a refrigerant condensed while absorbing heat from the heat source and dissipating heat from the heat dissipating unit; And 상기 판형 케이스 내부에 설치되며, 윅구조체와 성긴 메쉬 레이어가 마주 보며 적층된 구조를 가지는 메쉬 레이어 집합체;를 포함하고,And a mesh layer assembly installed inside the plate-shaped case and having a stacked structure facing the wick structure and the coarse mesh layer. 상기 성긴 메쉬 레이어는, 와이어 직경이 0.20mm 이상 0.40mm 이하이고 메쉬수가 10 이상 20 이하인 금속 재질의 스크린 메쉬이고, 액상 냉매가 모세관력에 의해 수평 및 수직 방향으로 유동할 수 있는 경로와 기상 냉매의 확산 경로를 제공하는 것을 특징으로 하는 판형 열전달 장치.The sparse mesh layer is a screen mesh of metal material having a wire diameter of 0.20 mm or more and 0.40 mm or less and a mesh number of 10 or more and 20 or less, and a path through which a liquid refrigerant flows in a horizontal and vertical direction by capillary force and a gaseous refrigerant. A plate heat transfer device characterized by providing a diffusion path. 열원과 열방출부 사이에 설치되며, 상기 열원에서 열을 흡수하면서 증발하고 상기 열방출부에서 열을 방출하면서 응축되는 냉매가 수용된 열전도성 판형 케이스; 및 A thermally conductive plate-shaped case installed between the heat source and the heat dissipating unit and containing a refrigerant condensed while absorbing heat from the heat source and dissipating heat from the heat dissipating unit; And 상기 판형 케이스 내부에 설치되며, 조밀 메쉬 레이어와 성긴 메쉬 레이어가 교대로 반복 적층된 구조를 가지는 메쉬 레이어 집합체;를 포함하는 것을 특징으로 하는 판형 열전달 장치.And a mesh layer assembly installed inside the plate case and having a structure in which a dense mesh layer and a coarse mesh layer are alternately stacked repeatedly. 제12항에 있어서,The method of claim 12, 상기 성긴 메쉬 레이어는 직경이 0.2 이상 0.4mm 이하인 메쉬 와이어로 직조되고 메쉬수가 10 이상 20 이하인 스크린 메쉬인 것을 특징으로 하는 판형 열전달 장치.The sparse mesh layer is a plate-shaped heat transfer device, characterized in that the screen mesh is woven from mesh wire having a diameter of 0.2 or more and 0.4 mm or less and the number of meshes is 10 or more and 20 or less. 제12항에 있어서,The method of claim 12, 상기 조밀 메쉬 레이어는 직경이 0.03 이상 0.13mm 이하인 메쉬 와이어로 직조되거나, 메쉬수가 80 이상 400 이하인 스크린 메쉬인 것을 특징으로 하는 판형 열전달 장치.The dense mesh layer is a plate-shaped heat transfer device, characterized in that the woven mesh wire of 0.03 or more and 0.13mm or less in diameter, or the screen mesh of 80 to 400 mesh number. 제12항에 있어서,The method of claim 12, 상기 조밀 메쉬 레이어와 상기 성긴 메쉬 레이어는 서로 접하도록 교대로 적층되는 것을 특징으로 하는 판형 열전달 장치.And the dense mesh layer and the coarse mesh layer are alternately stacked to be in contact with each other. 제12항에 있어서,The method of claim 12, 상기 메쉬 레이어 집합체의 구조는, 하부에서 상부로 가면서,The structure of the mesh layer assembly is going from bottom to top, 조밀 메쉬 레이어, 성긴 메쉬 레이어, 조밀 메쉬 레이어, 성긴 메쉬 레이어 및 조밀 메쉬 레이어 순으로 적층되어 있는 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 판형 열전달 장치.A plate heat transfer apparatus having a structure in which a dense mesh layer, a coarse mesh layer, a dense mesh layer, a coarse mesh layer, and a dense mesh layer are stacked in this order. 제12항에 있어서,The method of claim 12, 상기 메쉬 레이어 집합체의 구조는, 하부에서 상부로 가면서,The structure of the mesh layer assembly is going from bottom to top, 조밀 메쉬 레이어, 성긴 메쉬 레이어, 조밀 메쉬 레이어 및 성긴 메쉬 레이어 순으로 적층되어 있는 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 판형 열전달 장치.A plate heat transfer apparatus having a structure in which a dense mesh layer, a coarse mesh layer, a dense mesh layer, and a coarse mesh layer are stacked in this order. 제12항에 있어서,The method of claim 12, 상기 메쉬 레이어 집합체의 구조는, 하부에서 상부로 가면서,The structure of the mesh layer assembly is going from bottom to top, 2층 이상의 조밀 메쉬 레이어, 성긴 메쉬 레이어, 조밀 메쉬 레이어 및 성긴 메쉬 레이어 순으로 적층되어 있는 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 판형 열전달 장치.A plate heat transfer device having a structure in which two or more layers are stacked in order of a dense mesh layer, a coarse mesh layer, a dense mesh layer, and a coarse mesh layer. 제12항에 있어서,The method of claim 12, 상기 메쉬 레이어 집합체의 구조는, 하부에서 상부로 가면서,The structure of the mesh layer assembly is going from bottom to top, 2층 이상의 조밀 메쉬 레이어, 성긴 메쉬 레이어, 조밀 메쉬 레이어, 성긴 메쉬 레이어 및 2층 이상의 조밀 메쉬 레이어의 순으로 적층되어 있는 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 판형 열전달 장치.A plate heat transfer apparatus having a structure in which two or more dense mesh layers, a coarse mesh layer, a dense mesh layer, a coarse mesh layer, and two or more dense mesh layers are stacked in this order. 제12항에 있어서,The method of claim 12, 상기 조밀 메쉬 레이어는 액상 냉매의 유동경로를 제공하는 것을 특징으로 하는 판형 열전달 장치.The dense mesh layer is a plate heat transfer device, characterized in that to provide a flow path of the liquid refrigerant. 제12항에 있어서,The method of claim 12, 상기 성긴 메쉬 레이어는 액상 냉매의 유동경로와 기상 냉매의 확산경로를 동시에 제공하는 것을 특징으로 하는 판형 열전달 장치.The sparse mesh layer is a plate-type heat transfer device, characterized in that to provide a flow path of the liquid refrigerant and the diffusion path of the gaseous refrigerant at the same time. 제1항, 제5항, 제6항, 제11항 및 제12항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1, 5, 6, 11 and 12, 상기 판형 케이스는 전해동박으로 이루어지고,The plate case is made of an electrolytic copper foil, 상기 전해동박의 요철 있는 면이 상기 케이스의 안쪽 면을 구성하는 것을 특징으로 하는 판형 열전달 장치.The plate-shaped heat transfer apparatus characterized by the uneven surface of the said electrolytic copper foil comprise the inner surface of the said case. 제12항에 있어서,The method of claim 12, 상기 성긴 메쉬 레이어 및 상기 조밀 메쉬 레이어는 금속, 폴리머, 플라스틱 또는 유리섬유로 이루어진 메쉬 와이어로 직조된 것임을 특징으로 하는 판형 열전달 장치.And said coarse mesh layer and said dense mesh layer are woven from mesh wire made of metal, polymer, plastic or fiberglass. 제1항, 제5항, 제6항, 제11항 및 제12항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1, 5, 6, 11 and 12, 상기 판형 케이스는 금속, 전도성 폴리머, 전도성 폴리머가 코팅된 금속 또는 전도성 플라스틱으로 이루어진 것을 특징으로 하는 판형 열전달 장치.The plate-shaped case is a plate, heat transfer device, characterized in that made of a metal, a conductive polymer, a metal or conductive plastic coated with a conductive polymer. 제24항에 있어서,The method of claim 24, 상기 금속은 구리, 알루미늄, 스텐레스스틸, 몰리브덴 또는 이들의 합금인 것을 특징으로 하는 판형 열전달 장치.And said metal is copper, aluminum, stainless steel, molybdenum or an alloy thereof. 제1항, 제5항, 제6항, 제11항 및 제12항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1, 5, 6, 11 and 12, 상기 판형 케이스는 레이저 용접, 플라즈마 용접, TIG 용접, 초음파 용접, 브레이징 접합, 솔더링 접합 또는 열압착 라미네이션법으로 밀봉된 것을 특징으로 하는 판형 열전달 장치.And said plate case is sealed by laser welding, plasma welding, TIG welding, ultrasonic welding, brazing bonding, soldering bonding or thermocompression lamination. 제1항, 제5항, 제6항, 제11항 및 제12항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1, 5, 6, 11 and 12, 상기 냉매는 물, 메탄올, 에탄올, 아세톤, 암모니아, CFC계 냉매, HCFC계 냉매, HFC계 냉매 또는 이들의 혼합냉매인 것을 특징으로 하는 판형 열전달 장치.And the refrigerant is water, methanol, ethanol, acetone, ammonia, CFC refrigerant, HCFC refrigerant, HFC refrigerant or a mixed refrigerant thereof. 열원과 열방출부 사이에 설치되며, 상기 열원에서 열을 흡수하면서 증발하고 상기 열방출부에서 열을 방출하면서 응축되는 냉매가 수용된 열전도성 판형 케이스; 및A thermally conductive plate-shaped case installed between the heat source and the heat dissipating unit and containing a refrigerant condensed while absorbing heat from the heat source and dissipating heat from the heat dissipating unit; And 상기 판형 케이스 내부에 설치되며, 모세관력에 의한 액상 냉매의 유동경로를 제공하는 윅구조체와 모세관력에 의한 액상 냉매의 유동경로 및 기상 냉매의 확산경로를 동시에 제공하는 성긴 메쉬 레이어가 서로 접하면서 교대로 반복 적층된 구조를 가지는 메쉬 레이어 집합체;를 포함하는 것을 특징으로 하는 판형 열전달 장치.Installed inside the plate-shaped case, the wick structure providing a flow path of the liquid refrigerant by capillary force and the coarse mesh layer providing the flow path of the liquid refrigerant by the capillary force and the diffusion path of the gaseous refrigerant at the same time are alternately in contact with each other. And a mesh layer assembly having a repeatedly stacked structure as a plate-shaped heat transfer apparatus. 제28항에 있어서,The method of claim 28, 상기 윅구조체는 구리, 스테인레스, 알루미늄 또는 니켈 파우더를 소결하여 제작된 것임을 특징으로 하는 판형 열전달 장치.The wick structure is a plate heat transfer device, characterized in that produced by sintering copper, stainless, aluminum or nickel powder. 제28항에 있어서,The method of claim 28, 상기 윅구조체는 폴리머, 실리콘, 실리카(SiO2), 동판, 스테인레스, 니켈 또는 알루미늄판을 에칭 가공하여 제작된 것임을 특징으로 하는 판형 열전달 장치.The wick structure is a plate heat transfer device, characterized in that produced by etching the polymer, silicon, silica (SiO 2 ), copper plate, stainless steel, nickel or aluminum plate. 제28항에 있어서,The method of claim 28, 상기 윅구조체 또는 상기 성긴 메쉬 레이어는 2층 이상으로 이루어진 것을 특징으로 하는 판형 열전달 장치.The wick structure or the coarse mesh layer is a plate-shaped heat transfer device, characterized in that composed of two or more layers.
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