KR100297342B1 - 팬 모터용 히트 싱크 - Google Patents

Abstract

본 발명은 팬 모터에 의해서 외기가 유입되어 유동하게 되는 바닥면으로 층류 유도홈을 다수개로 형성되게 하므로서 팬 블레이드에 의한 흡입 공기의 원활한 유동이 촉진시키는 동시에 유동부하가 제거되게 하므로서 팬 모터의 구동력 손실 방지 및 냉각효율이 보다 상승되도록 하는 팬 모터용 히트 싱크에 관한 것으로서, 상기한 목적을 달성시키기 위한 수단으로 본 발명은 외주연 바닥면으로는 상향 돌출되게 일정 간격으로 방열핀(11)을 마련하고, 그 내측의 바닥면에는 팬 블레이드에 의해 흡입되는 공기가 유도로(14)를 따라 방열핀(11)측으로 유동될 수 있도록 모터의 회전방향으로 다수의 가이드(13)를 형성한 히트 싱크에 있어서,

상기 방열핀(11)측으로 흡입 공기를 유도하는 가이드(13)들간의 유도로(14)에는 바닥면에 다수의 층류 유도홈(20)이 요설되게 하여 유도로(14)를 따라 흡입 공기가 원활하게 유동하면서 방출될 수 있도록 하는 구성이 특징이다.

Description

팬 모터용 히트 싱크

본 발명은 팬 모터에 장착되어 유입되는 외기를 냉각한 후 외부로 방출되게 하므로서 기기의 과열이 방지되도록 하는 히트 싱크에 관한 것으로서, 상세하게는 히트 싱크의 가이드에 의해 안내되는 유도로의 바닥면에 다수의 층류 유도홈을 형성하여 팬 블레이드의 회전시 유도홈내에서의 기류가 균일하게 유동되게 하므로서 원활한 방출과 진동 및 소음이 저감될 수 있도록 하는 팬 모터용 히트 싱크에 관한 것이다.

일반적으로 컴퓨터의 중앙 제어 장치(CPU)나 최근의 고성능 비디오 카드등에 사용되는 히트 싱크는 팬 모터와 일체로 제작되거나 팬 모터에 별도의 체결수단으로 체결되도록 하여 사용된다.

이러한 히트 싱크는 부품의 과도한 구동에 의해 발생되는 구동열을 외기를 이용하여 강제적으로 냉각시키기 위해 구비하게 되는 것으로서, 그 형상은 도 3에서 보는바와 같이 공기의 흐름이 원활하게 이루어질 수 있는 구조로 형성되도록 하고 있다.

히트 싱크는 그 자체가 열을 잘 흡수할 수 있는 재질로 형성되고, 바깥측으로는 일정 높이 상향 돌출되게 한 방열핀(110)이 구비되며, 내측에는 중앙에 모터가 안착될 수 있도록 하는 안착홈(120)이 요설되고, 방열핀(110)과 안착홈(120)간에는 모터에 의해 흡입된 공기를 방열핀(110)으로 원활하게 유도될 수 있도록 팬 블레이드의 회전방향으로 가이드(130)가 바닥면으로부터 미세한 높이로 돌출되도록 하고 있다.

이때 가이드(130)가 형성되는 부위는 팬 모터의 팬 블레이드가 지나게 되므로 팬 블레이드와의 접촉이 방지되는 높이로서 가이드(130)가 돌출되게 한다.

따라서 팬 모터가 구동하기 시작하여 팬 블레이드가 회전을 하게 되면 팬 블레이드에 의해 외기가 흡입되고, 흡입된 외기는 팬 블레이드에 의해 히트 싱크(100)의 바닥면으로 유도되면서 가이드(130)들간 유로를 통해 방열핀(110)간을 통과하면서 냉각되어 다시 외부로 방출된다.

하지만 종전과 같은 히트 싱크에서는 도 4에서 보는바와 같이 팬 블레이드(200)에 의해 히트 싱크의 바닥면으로 유도된 공기는 팬 블레이드(200)를 지나면서 유동상태가 대단히 불안한 난류를 형성하게 된다.

이러한 난류는 히트 싱크내에서의 압력을 상승시키게 되는 동시에 공기를 유동시키는데 부하로 작용하게 되므로 모터의 구동력 손실을 초래하게 되고, 원활한 방출을 저해하게 되므로 냉각효율이 대폭 저하될 뿐만 아니라 소음과 진동을 유발시키게 되는 원인이 되기도 한다.

이에 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명은 팬 모터에 의해서 외기가 유입되어 유동하게 되는 바닥면으로 층류 유도홈을 다수개로 형성되게 하므로서 팬 블레이드에 의한 흡입 공기의 원활한 유동이 촉진되게 하므로서 유동부하를 제거시켜 팬 모터의 구동력 손실이 방지되게 하면서 냉각효율이 보다 상승되도록 하는 팬 모터용 히트 싱크를 제공하는데 주된 목적이 있다.

또한 본 발명은 유동 공기의 원활한 방출에 의해 진동 및 소음이 저감되면서 성능이 보다 향상되도록 하는데 다른 목적이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 히트 싱크의 평면도,

도 2는 본 발명에 의한 기류의 유동상태를 도시한 요부 확대도,

도 3은 종래 팬 모터의 히트 싱크의 평면도,

도 4는 종래의 기류 유동상태를 도시한 요부 확대도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 히트 싱크(heat sink) 11 : 방열핀

12 : 가이드 20 : 층류 유도홈

30 : 팬 블레이드(fan blade)

상기한 목적을 달성시키기 위한 수단으로 본 발명은 외주연 바닥면으로는 상향 돌출되게 일정 간격으로 방열핀을 마련하고, 그 내측의 바닥면에는 팬 블레이드에 의해 흡입되는 공기가 유도로를 따라 방열핀측으로 유동될 수 있도록 모터의 회전방향으로 다수의 가이드를 형성한 히트 싱크에 있어서,

상기 방열핀측으로 흡입 공기를 유도하는 가이드들간의 유도로에는 바닥면에 다수의 층류 유도홈이 요설되게 하여 유도로를 따라 흡입 공기가 원활하게 유동하면서 방출되도록 하는데 주된 특징이 있다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 히트 싱크의 평면 구조를 도시한 것으로서, 히트 싱크(10)에는 외측의 바닥면으로 상향 돌출되게 일정 간격으로 방열핀(11)이 형성되도록 하고, 중앙에는 모터 안착홈(12)이 형성되고, 방열핀(11)과 모터 안착홈(12)의 사이에는 팬 모터에 의해서 흡입되는 공기를 방열핀(11)으로 유도되도록 모터의 회전방향으로 다수개의 가이드(13)를 형성시킨 구조는 종전과 동일하다.

다만 본 발명은 모터의 팬 블레이드에 의해서 히트 싱크의 안쪽으로 흡입되는 공기를 바끝측의 방열핀(11)으로 유도하기 위하여 구비시킨 가이드(13)들간의 유도로(14)에 다수개의 층류 유도홈(20)이 형성되도록 하는 것이 가장 두드러진 특징이다.

즉 모터의 팬 블레이드에 의해 흡입되는 외기는 우선 히트 싱트의 가이드(13)들간 유도로(14)로 모여지게 되며, 이렇게 모여지게 되는 공기는 히트 싱트(10)에서 흡수한 열을 재흡수하면서 외기가 지속적으로 유입되는 외압에 의해 가이드(13)를 따라 유동하게 되어 외측의 방열핀(11)간을 통해 재차 외부로 방출된다.

한편 층류 유도홈(20)은 히트 싱크(10)의 바닥면을 반구형 또는 원호형으로 요입시킨 형상으로 되도록 하는 것이 가장 바람직하다.

상기와 같은 층류 유도홈(20)을 형성한 히트 싱크(10)에서의 공기 유동은 도 2에서 보는바와 같다.

즉 팬 모터에 의해 흡입되는 외기는 히트 싱크(10)의 가이드(13)에 의해 안내되는 유도로(14)로 모이게 되며, 이때 유도로(14)의 바닥면은 통상 팬 블레이드(30)와는 미세한 간격을 두고 이격되어 있으므로 그 사이로 유동하게 되는 것이다.

유도로(14)와 블레이드(30)간 좁은 틈으로 공기가 유동시 종전에는 유동 공기의 흐름이 갑자기 불규칙적으로 변하면서 난류를 형성하게 되는데 반해 본 발명에서는 흡입 공기가 바닥면에 형성시킨 층류 유도홈(20)을 통과하면서 불규칙적으로 변하게 되는 난기류를 층류가 되게 하여 유동 흐름을 안정시키게 된다.

이때 층류 유도홈(20)을 통해 유동하게 되는 공기는 층류 유도홈(20)에 의해서 바닥면과의 접촉되는 면적이 확대되고, 이로서 히트 싱크(10)의 바닥면을 통해 흡수하게 되는 열량이 많아지게 되므로 냉각효율은 보다 향상된다.

특히 층류 유도홈(20)에 의해서는 히트 싱크내에서의 공기 유동 저항이 저감되므로 팬 모터의 팬 블레이드를 별다른 저항없이 원활하게 구동시킬 수가 있게 되므로 팬 모터를 구동시키는데 필요한 소비 전력을 저감시킬 수가 있게 된다.

이와같은 원활한 공기 유동은 공기 유동 소음을 대폭적으로 줄이게 되면서 진동을 방지시키게 되어 결과적으로 더욱 성능의 향상을 도모할 수가 있게 된다.

그러므로 본 발명은 팬 모터와 일체로 결합시켜 사용하는 히트 싱크의 바닥면으로 다수의 층류 유도홈(20)을 형성시키는 간단한 개선에 의해 히트 싱크내에서의 흡입 공기의 유동성을 증대시키고, 열접촉 면적을 확대하여 냉각효율을 높이면서 진동 및 소음을 저감시켜 성능을 향상시킴과 동시에 모터의 구동력 저항을 제거시켜 모터 구동에 필요한 소비전력을 저감시킬 수 있게 되는 매우 유용한 효과가 있게 되는 것이다.

Claims (3)

1. 외주연 바닥면으로는 상향 돌출되게 일정 간격으로 방열핀을 마련하고, 그 내측의 바닥면에는 팬 블레이드에 의해 흡입되는 공기가 유도로를 따라 방열핀측으로 유동될 수 있도록 모터의 회전방향으로 다수의 가이드를 형성한 히트 싱크에 있어서,

   상기 방열핀측으로 흡입 공기를 유도하는 가이드들간의 유도로에는 바닥면에 다수의 층류 유도홈이 요설되게 하여 유도로를 따라 흡입 공기가 원활하게 유동하면서 방출되도록 하는 팬 모터용 히트 싱크.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 층류 유도홈은

   반구형상으로 형성되는 팬 모터용 히트 싱크.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 층류 유도홈은

   원호형상인 팬 모터용 히트 싱크.