KR100313310B1 - Portable computer with the dissipating apparatus of electronic system - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A portable computer having a heat radiating device of an electronic system is provided to radiate a heat being generated in an electronic circuit effectively in an electronic system. CONSTITUTION: A bottom housing(20) includes a bottom surface and side surfaces. A top housing(22) is combined with the upper surface of the bottom housing(20), forms an inner space of a system, and includes a penetration hole the upper surface. A keyboard(16) is combined with the top housing(22), and the bottom surface is exposed to the inner space through the penetration hole. A circuit board is combined with the bottom surface of the bottom housing(20). A semiconductor device is mounted on the circuit board and generates a heat in an operating process. One surface of a mounting plate(50) is contacted and mounted to one surface of the semiconductor device directly. A first heat sink(32) is connected to the mounting plate(50), and one surface is contacted and mounted to the bottom surface of the keyboard(16). A fan(36) is mounted adjacent to one side of the bottom housing(20), combined with one side of the mounting plate(50), and forms an airflow in an internal space. The second heat sink is combined on the mounting plate(50) and includes a plurality of fins for guiding an airflow. A heat pipe includes at least one elbow and transmits a heat to the first heat sink(32) and the second heat sink on the mounting plate(50). The first air vent(24) is formed at a side surface of the fan(36). The second air vent(26) is formed at a side surface of the second heat sink.

Description

전자 시스템의 방열 장치가 설치된 휴대용 컴퓨터{PORTABLE COMPUTER WITH THE DISSIPATING APPARATUS OF ELECTRONIC SYSTEM}PORTABLE COMPUTER WITH THE DISSIPATING APPARATUS OF ELECTRONIC SYSTEM}

본 발명은 전자 시스템의 방열 장치가 설치된 휴대용 컴퓨터에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는 전자 시스템을 구성하는 부품에서 발생되는 열을 방열하기 위한 전자 시스템의 방열 장치가 설치된 휴대용 컴퓨터에 관한 것이다.The present invention relates to a portable computer provided with a heat dissipation device of an electronic system, and more particularly to a portable computer provided with a heat dissipation device of an electronic system for dissipating heat generated from components constituting the electronic system.

상업적으로 유용한 대부분의 컴퓨터들에는 방열 장치들이 사용되고 있다. 이 방열 장치들은 주로 CPU(central processing unit)에서 발생하는 열을 방열하기 위하여 사용된다. 대부분의 CPU를 방열하기 위한 장치들은 히트 싱크(heat sink)의 형태로 구성된다.In most commercially available computers, heat dissipation devices are used. These heat sinks are mainly used to dissipate heat generated by the central processing unit (CPU). Most of the devices for heat dissipation are configured in the form of a heat sink.

예컨대, 상기 히트 싱크는 알루미늄(aluminum) 또는 알루미늄 합금(aluminum alloy)과 같이 열전도성이 우수한 재질로 만들어지는 블록(block) 또는플레이트(plate)이다. 이 블록 또는 플레이트의 윗면에는 핀들(fins)이 형성된다. 이 블록 또는 플레이트는 열을 전달하는 매개로써 CPU의 윗면에 부착된 그리고 접촉되어 결합된다. 상기 CPU가 작동되는 동안에 열이 발생되면, 그때에 상기 히트 싱크로 전도되고, 그 다음에 주위의 대류에 의해서 제거된다. 이런 형태의 히트 싱크의 결점은 그것의 열 제거 효율이 낮다는 것이다.For example, the heat sink is a block or plate made of a material having excellent thermal conductivity such as aluminum or aluminum alloy. Fins are formed on the top of the block or plate. These blocks or plates are attached to, and in contact with, the top of the CPU as a heat transfer medium. If heat is generated while the CPU is operating, then it is conducted to the heat sink and then removed by ambient convection. The drawback of this type of heat sink is its low heat removal efficiency.

열을 제거하는 효율을 증가시키기 위하여, 히트 싱크에 팬을 추가하는 것이 제안되고 있다. 이 팬은 히트 싱크의 핀들을 통하여 강제 대류를 할 수 있도록 한다. 따라서, 컴퓨터 CPU의 열 제거 효율이 상승된다. 팬을 사용함과 관련되는 문제점은 이 팬을 설치하기 위한 공간 문제이다. 이와 같은 문제점은 노트북 컴퓨터들(notebook computers)과 같이 최소화한 휴대용 컴퓨터에서 특히 심각하다. 상기 노트북 컴퓨터들은 그와 같은 하나의 팬을 수용하기 위한 내부 공간이 매우 제한되어 있기 때문이다.In order to increase the efficiency of removing heat, it is proposed to add a fan to the heat sink. This fan allows forced convection through the fins of the heat sink. Thus, the heat removal efficiency of the computer CPU is increased. The problem associated with using a fan is the space problem for installing this fan. This problem is particularly acute in minimizing portable computers, such as notebook computers. The notebook computers have very limited internal space for accommodating such one fan.

따라서, 전자 시스템이 소형화되어 가는 추세에 대응하여 전자 시스템의 전자 회로를 구성하는 부품들로부터 발생되는 열을 효율적으로 방열할 수 있는 방열 장치가 더욱 요구되고 있다. 특히, 휴대용 컴퓨터와 같이 CPU의 용량이 증가하므로써 발생되는 열은 증가되는데 비하여 크기는 점점 작아지는 전자 시스템에서 효율적인 방열 장치는 매우 필수적이다.Accordingly, in response to the trend of miniaturization of electronic systems, there is a demand for a heat dissipation device capable of efficiently dissipating heat generated from components constituting an electronic circuit of the electronic system. In particular, an efficient heat dissipation device is essential in an electronic system that is getting smaller in size while increasing heat generated by a CPU, such as a portable computer.

본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 전자 시스템에서 전자 회로에서 발생되는 열을 효율적으로 방열할 수 있는 새로운 형태의 전자 시스템의 방열 장치가 설치된 휴대용 컴퓨터를 제공하는데 있다. 또한, 본 발명의 다른 목적은 노트북 컴퓨터와 같은 휴대용 컴퓨터의 제한된 내부 공간에서, CPU에서 발생되는 열을 효율적으로 방열할 수 있는 새로운 형태의 전자 시스템의 방열 장치가 설치된 휴대용 컴퓨터를 제공하는데 있다.The present invention has been made to solve such a conventional problem, and an object thereof is to provide a portable computer provided with a heat dissipation device of a new type of electronic system capable of efficiently dissipating heat generated from an electronic circuit in an electronic system. Another object of the present invention is to provide a portable computer provided with a heat dissipation device of a new type of electronic system capable of efficiently dissipating heat generated from a CPU in a limited internal space of a portable computer such as a notebook computer.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전자 시스템의 방열 장치가 설치된 휴대용 컴퓨터를 도시한 사시도;1 is a perspective view of a portable computer provided with a heat dissipation device of an electronic system according to an embodiment of the present invention;

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 방열 장치의 구성을 도시한 블록도;2 is a block diagram showing a configuration of a heat radiation device according to an embodiment of the present invention;

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 방열 장치가 설치되기 전의 본체부를 도시한 분해 사시도;Figure 3 is an exploded perspective view showing the main body before the heat dissipation device is installed according to an embodiment of the present invention;

도 4는 방열 장치가 결합된 후의 본체부를 도시한 사시도;4 is a perspective view showing the main body portion after the heat dissipation device is coupled;

도 5는 도 4에서 본체부의 하우징을 부분 단면하여 본 발명의 실시예에 따른 방열 장치와 열 발생 부품 사이의 결합 관계(spatial relationship)를 도시한 측면도;FIG. 5 is a side view showing a partial relationship between a heat dissipating device and a heat generating part according to an embodiment of the present invention with a partial cross section of the housing of the main body in FIG. 4; FIG.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 방열 장치의 뒷면을 도시한 사시도;Figure 6 is a perspective view showing the back of the heat dissipation device according to an embodiment of the present invention;

도 7은 방열 부재의 분해 사시도이다.7 is an exploded perspective view of the heat dissipation member.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for the main parts of the drawings

10 : 휴대용 컴퓨터 12 : 본체부10: portable computer 12: main body

14 : 디스플레이 패널부 16 : 키보드 어셈블리14 display panel unit 16 keyboard assembly

18 : 디스플레이 어셈블리 20 : 바텀 하우징18: display assembly 20: bottom housing

22 : 톱 하우징 24 : 제 1 에어 벤트22 top housing 24 first air vent

26 : 제 2 에어 벤트 28 : 제 3 에어 벤트26: 2nd air vent 28: 3rd air vent

30 : 방열 장치 32 : 제 1 히트 싱크30: heat dissipation device 32: first heat sink

34 : 히트 파이프 36 : 팬34: heat pipe 36: fan

50 : 마운팅 플레이트 54 : 서브 마운팅 플레이트50: mounting plate 54: sub mounting plate

56,56' : 레디얼 채널 60 : 제 2 히트 싱크56,56 ': Radial Channel 60: Second Heat Sink

60a,60b : 핀 70 : 마더 보드60a, 60b: Pin 70: Motherboard

72 : CPU 74 : 서어멀 패드72: CPU 74: thermal pad

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 의하면, 시스템 하우징의 내부에 설치되어 시스템의 반도체 장치(semiconductor device)에서 발생되는 열을 방열하기 위한 전자 시스템의 방열 장치는 일면이 상기 반도체 장치의 일면에 접촉되는 그리고 결합되는 마운팅 플레이트(mounting plate)와; 상기 마운팅 플레이트와 연결되고, 일면이 상기 시스템의 내부 일면과 접촉되는 그리고 결합되는 제 1 히트 싱크(heat sink)와; 상기 하우징의 일측면에 근접되어 설치되고, 상기 마운팅 플레이트의 일측면에 결합되며, 상기 하우징 내부에 공기 흐름을 형성하는 팬(fan) 및; 상기 마운팅 플레이트와 제 1 히트 싱크를 연결하고, 상기 반도체 장치로부터 발생되는 열이 상기 제 1 히트 싱크로 전달되도록 하는 히트 파이프를 포함한다.According to a feature of the present invention for achieving the above object, the heat dissipation device of the electronic system for dissipating heat generated in the semiconductor device of the system is installed on one side of the semiconductor device A mounting plate in contact with and coupled to the mounting plate; A first heat sink connected to the mounting plate and in contact with and coupled to one inner surface of the system; A fan installed adjacent to one side of the housing, coupled to one side of the mounting plate, and configured to form an air flow in the housing; And a heat pipe connecting the mounting plate and the first heat sink to transfer heat generated from the semiconductor device to the first heat sink.

이와 같은 본 발명에서 상기 팬과 결합되는 상기 마운팅 플레이트 상에 다수 개의 핀들이 형성된 제 2 히트 싱크를 부가한다. 상기 히트 파이프는 적어도 하나의 엘보우(elbow)를 갖는다. 상기 제 1 히트 싱크는 판형(flat type)이고, 상기 시스템의 내부 일면과 접촉되는 그리고 결합되는 제 1 면과 상기 제 1 면과 반대되는 제 2 면을 갖고, 상기 제 2 면에는 상기 히트 파이프가 결합된다.In the present invention as described above, a second heat sink in which a plurality of fins are formed on the mounting plate coupled to the fan is added. The heat pipe has at least one elbow. The first heat sink is flat type and has a first side that is in contact with and coupled to an inner side of the system and a second side opposite to the first side, wherein the heat pipe is Combined.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 특징에 의하면, 바닥면과 측면들을 갖는 바텀 하우징과; 상기 바텀 하우징의 상부에 결합되어 시스템의 내부 공간을 형성하고, 윗면 상에 관통홀이 형성된 톱 하우징과; 상기 톱 하우징에 결합되고, 그 바닥면이 상기 관통홀을 통하여 상기 내부 공간에 노출되는 키보드와; 상기 바텀 하우징의 바닥면에 결합되는 회로 기판과; 상기 회로 기판에 설치되고, 작동시 열이 발생되는 반도체 장치(semiconductor device)와; 일면이 상기 반도체 장치의 일면에 접촉되는 그리고 결합되는 마운팅 플레이트(mounting plate)와; 상기 마운팅 플레이트와 연결되고, 일면이 상기 키보드의 바닥면과 접촉되는 그리고 결합되는 제 1 히트 싱크(heat sink)와; 상기 바텀 하우징의 일측면에 근접되어 설치되고, 상기 마운팅 플레이트의 일측면에 결합되며, 상기 내부 공간에 공기 흐름을 형성하는 팬(fan)과; 상기 팬이 결합되는 상기 마운팅 플레이트 상에 결합되고, 상기 공기 흐름이 가로지는 다수 개의 핀들(fins)이 형성된 제 2 히트 싱크 및; 상기 마운팅 플레이트와 제 1 히트 싱크, 그리고 제 2 히트 싱크를 연결하고, 상기 반도체 장치로부터 발생되는 열이 상기 제 1 히트 싱크 및 제 2 히트 싱크로 전달되도록 하는 히트 파이프를 포함한다.According to another aspect of the present invention for achieving the above object, a bottom housing having a bottom surface and sides; A top housing coupled to an upper portion of the bottom housing to form an internal space of the system and having a through hole formed on an upper surface thereof; A keyboard coupled to the top housing, the bottom surface of the keyboard being exposed to the internal space through the through hole; A circuit board coupled to the bottom surface of the bottom housing; A semiconductor device installed on the circuit board and generating heat during operation; A mounting plate having one surface in contact with and coupled to one surface of the semiconductor device; A first heat sink connected to the mounting plate and having one surface in contact with and coupled to the bottom surface of the keyboard; A fan installed close to one side of the bottom housing, coupled to one side of the mounting plate, and configured to form an air flow in the inner space; A second heat sink coupled to the mounting plate to which the fan is coupled, the second heat sink having a plurality of fins across the air stream; And a heat pipe connecting the mounting plate, the first heat sink, and the second heat sink to transfer heat generated from the semiconductor device to the first heat sink and the second heat sink.

이와 같은 본 발명에서 두 측면이 만나는 모서리에 근접된 상기 내부 공간상에서 상기 제 2 히트 싱크를 한 측면에 근접되도록 설치하고, 상기 팬을 다른 측면에 근접되도록 설치하며, 상기 팬이 근접되는 측면에 제 1 에어 벤트(air vent)를 형성하고, 상기 제 2 히트 싱크가 근접되는 측면에는 제 2 에어 벤트를 형성하여, 상기 제 2 에어 벤트로부터 상기 제 1 에어 벤트로 향하는 공기의 흐름을 형성한다.In the present invention, the second heat sink is installed to be close to one side, the fan is installed to be close to the other side, and the fan is close to the side of the inner space adjacent to the corner where the two sides meet. A first air vent is formed, and a second air vent is formed at a side surface of the second heat sink to form a flow of air from the second air vent to the first air vent.

이와 같은 본 발명에서 상기 제 2 히트 싱크가 위치되는 상기 하우징의 바닥면 상에 형성되는 제 3 에어 벤트를 부가한다. 상기 반도체 장치는 CPU(central processing unit)를 포함한다.In this invention, a third air vent is formed on the bottom surface of the housing in which the second heat sink is located. The semiconductor device includes a central processing unit (CPU).

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면 도 1 내지 도 8에 의거하여 상세히 설명하며, 동일한 기능을 수행하는 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 번호를 병기한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, FIGS. 1 to 8, and like reference numerals denote like elements for performing the same function.

도 1에는 본 발명의 실시예에 따른 전자 시스템의 방열 장치가 설치된 휴대용 컴퓨터(10)가 도시되어 있다. 이 휴대용 컴퓨터(10)는 대표적인 노트북 컴퓨터(notebook computer)를 도시한 것으로, 랩탑 컴퓨터(laptop computer)와 팜탑 컴퓨터(palmtop computer) 등 다른 종류의 휴대용 컴퓨터로도 이해할 수 있을 것이다.1 shows a portable computer 10 equipped with a heat dissipation device for an electronic system according to an embodiment of the present invention. The portable computer 10 illustrates a representative notebook computer, and may be understood as other types of portable computers, such as a laptop computer and a palmtop computer.

일반적인 휴대용 컴퓨터(10)는 본체부(12)와 디스플레이 패널부(14)로 구성된다. 이 본체부(12)와 디스플레이 패널부(14)는 어떤 힌지 구조를 통하여 결합되는 관계를 갖는다. 이 결합 관계를 통하여 상기 디스플레이 패널부(14)는 상기 본체부(12)의 윗면에 절첩된다. 상기 본체부(12)의 윗면에는 데이터 입력과 시스템을 제어하기 위한 키보드 어셈블리가(16) 설치된다. 그리고, 상기 디스플레이 패널부(14)에는 디스플레이 어셈블리(18)가 설치된다. 따라서, 상기 디스플레이 패널부(14)는 상기 휴대용 컴퓨터(10)의 커버의 역할도 한다. 상기 본체부(12)는 바텀 하우징(20)과 톱 하우징(22)을 갖고 있다. 상기 바텀 하우징(20)은 바닥면과 측면들이 형성된다. 그리고, 상기 톱 하우징(22)은 상기 바텀 하우징(20)의 상부에결합된다. 이 톱 하우징(22)과 바텀 하우징(20)의 결합에 의해서 상기 본체부(12)의 내부 공간이 형성된다. 이 내부 공간에는 일반적으로 마더 보드(motherboard)와 다수 개의 전자 카드 어셈블리들(electronic card assemblies)이 설치된다. 이 마더 보드와 다수 개의 전자 카드 어셈블리들은 다수 개의 전자 장치들(electrical devices)들을 가지고 있다. 또한, 상기 내부 공간에는 전원 공급 장치(power supply)와 디스크 드라이브 어셈블리들(disk drive assemblies)이 설치될 수 있다. 그리고, 상기 톱 하우징(22)의 윗면에는 키보드 어셈블리(16)가 설치된다. 이 키보드 어셈블리(16)는 상기 톱 하우징(22)의 윗면에 형성된 관통홀을 통하여 그 바닥면이 상기 내부 공간으로 노출되도록 설치된다. 상기 관통홀을 통하여 상기 키보드 어셈블리(16)는 상기 내부 공간에 설치된 전자 회로와 연결된다. 이 관통홀의 크기는 제품의 종류에 따라서 그 크기가 다르게 형성될 수 있다. 나중에 설명하겠지만, 본 발명의 실시예에 따른 휴대용 컴퓨터에서는 상기 키보드의 밑면에 제 1 히트 싱크를 결합시키는 구조를 갖는다.The general portable computer 10 includes a main body 12 and a display panel unit 14. The main body portion 12 and the display panel portion 14 have a coupling relationship through some hinge structure. Through this coupling relationship, the display panel unit 14 is folded on the upper surface of the main body unit 12. The upper surface of the main body 12 is provided with a keyboard assembly 16 for controlling data input and system. In addition, the display panel unit 14 is provided with a display assembly 18. Thus, the display panel unit 14 also serves as a cover of the portable computer 10. The main body 12 has a bottom housing 20 and a top housing 22. The bottom housing 20 has a bottom surface and side surfaces. The top housing 22 is coupled to the upper portion of the bottom housing 20. The inner space of the main body 12 is formed by the coupling of the top housing 22 and the bottom housing 20. This interior space is typically equipped with a motherboard and a number of electronic card assemblies. This motherboard and the plurality of electronic card assemblies have a number of electrical devices. In addition, a power supply and disk drive assemblies may be installed in the internal space. In addition, a keyboard assembly 16 is installed on the top surface of the top housing 22. The keyboard assembly 16 is installed such that its bottom surface is exposed to the internal space through a through hole formed in the top surface of the top housing 22. The keyboard assembly 16 is connected to an electronic circuit installed in the internal space through the through hole. The size of the through hole may be formed differently according to the type of product. As will be described later, a portable computer according to an embodiment of the present invention has a structure in which a first heat sink is coupled to a bottom surface of the keyboard.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 방열 장치의 구성을 도시한 블록도이다.2 is a block diagram showing the configuration of a heat radiation device according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 방열 장치(30)는 제 1 히트 싱크(heat sink)(32), 히트 파이프(heat pipe)(34), 팬(fan)(36), 마운팅 플레이트(mounting plate)(50), 그리고 제 2 히트 싱크(60)로 구성되는 것을 알 수 있다. 상기 마운팅 플레이트(50)는 CPU(72)와 결합되는 것을 알 수 있다. 본 발명의 실시예에서는 상기 마운팅 플레이트(50)에 결합되는 부품을 상기 CPU(72)로 도시하였으나, 상기 CPU(72)는 다른 반도체 장치들(semiconductor devices)로 대체하여 인식할 수 있을 것이다. 이 반도체 장치들은 상기 CPU(72)와 같이 열이 발생되는 부품이다. 또한, 상기 마운팅 플레이트(50)에 결합되는 부품은 하나 이상의 부품이 결합될 수 있으며, 상기 마운팅 플레이트(50)는 하나 이상이 설치될 수 있다.2, a heat dissipation device 30 according to an embodiment of the present invention may include a first heat sink 32, a heat pipe 34, a fan 36, and a mounting method. It can be seen that the plate (mounting plate) 50, and the second heat sink (60). It can be seen that the mounting plate 50 is coupled to the CPU 72. In the exemplary embodiment of the present invention, the component coupled to the mounting plate 50 is illustrated as the CPU 72, but the CPU 72 may be recognized by replacing other semiconductor devices. These semiconductor devices are components that generate heat, such as the CPU 72. In addition, a component coupled to the mounting plate 50 may be coupled to one or more components, and one or more mounting plates 50 may be installed.

이와 같이 본 발명의 개념은 전자 시스템의 방열 장치를 구성함에 있어서, 다양한 형태의 두 개 이상의 히트 싱크와 팬, 그리고 히트 파이프를 사용한다는 것이다. 이때, 상기 히트 파이프는 상기 히트 싱크들을 연결하며, 상기 팬은 상기 히트 싱크의 일단에 결합되어 공기의 흐름이 형성되도록 하는 것이다. 본 발명의 실시예에서 적용된 상기 마운팅 플레이트(50)도 하나의 히트 싱크로서 역할을 한다는 것을 이 분야의 종사자들은 용이하게 이해할 수 있을 것이다.As such, the concept of the present invention is to use two or more heat sinks, fans, and heat pipes of various types in configuring a heat dissipation device of an electronic system. In this case, the heat pipes connect the heat sinks, and the fan is coupled to one end of the heat sink to form a flow of air. Those skilled in the art will readily understand that the mounting plate 50 applied in the embodiment of the present invention also serves as a heat sink.

상기 제 1 히트 싱크(32)는 판형(flat type)으로 형성하고, 전자 시스템의 내부 공간이 허락하는 크기 및 형상으로 형성할 수 있다. 이는 넓은 면적으로 통하여 방열 효율을 높이기 위한 것이다. 또한, 상기 제 1 히트 싱크(32)는 전자 시스템의 내부 일면과 접촉되고 그리고 결합되도록 할 수 있다. 나중에 설명하겠지만, 본 발명의 실시예에서는 상기 제 1 히트 싱크(32)가 키보드 어셈블리의 바닥면에 접촉되고 그리고 결합되도록 하였다. 일반적으로 히트 싱크는 양극 처리된 알루미늄(anodized aluminum)으로 구성된다. 상기 제 2 히트 싱크(60)는 다수 개의 핀들(fins)을 갖는다. 이 핀들은 상기 제 2 히트 싱크(60)의 표면적을 넓게 하는 역할을 한다. 그리고, 상기 제 2 히트 싱크(60)는 상기 팬(36)과 접하도록 설치된다. 이때, 상기 핀들은 상기 팬(36)에 수직되도록 설치된다. 이는 상기 팬(36)에 의해서 형성되는 공기의 흐름이 상기 핀들의 사이를 흐르도록 하기 위한 것이다.이는 상기 제 2 히트 싱크(60)의 방열 효율을 극대화시키도록 한다.The first heat sink 32 may be formed in a flat type, and may be formed in a size and a shape permitted by an internal space of the electronic system. This is to increase the heat radiation efficiency through a large area. In addition, the first heat sink 32 may be in contact with and coupled to one inner surface of the electronic system. As will be described later, in the embodiment of the present invention, the first heat sink 32 is brought into contact with and coupled to the bottom surface of the keyboard assembly. In general, heat sinks are composed of anodized aluminum. The second heat sink 60 has a plurality of fins. These fins serve to widen the surface area of the second heat sink 60. The second heat sink 60 is installed to be in contact with the fan 36. At this time, the pins are installed to be perpendicular to the fan 36. This is to allow the flow of air formed by the fan 36 to flow between the fins. This maximizes the heat radiation efficiency of the second heat sink 60.

상기 히트 파이프(34)는 상기 마운팅 플레이트(50)와 제 1 및 제 2 히트 싱크(32,60)를 연결하도록 구성된다. 이 히트 파이프(34)에는 엘보우(elbow)를 갖도록 하여, 다양한 형태로 연장할 수 있도록 한다. 이와 같은 구성을 갖는 히트 파이프(34)는 상기 마운팅 플레이트(50)로부터 상기 제 1 및 제 2 히트 싱크(32)로 열이 효율적으로 전달되도록 한다.The heat pipe 34 is configured to connect the mounting plate 50 with the first and second heat sinks 32, 60. The heat pipe 34 has an elbow so as to extend in various forms. The heat pipe 34 having such a configuration allows heat to be efficiently transferred from the mounting plate 50 to the first and second heat sinks 32.

도 3 내지 도 5는 방열 장치를 휴대용 컴퓨터에 적용하는 본 발명의 실시예에 도시한 도면들이다.3 to 5 are diagrams showing an embodiment of the present invention for applying a heat dissipation device to a portable computer.

방열 장치(30)는 바텀 하우징(20)과 톱 하우징(22)에 의해서 형성되는 내부 공간에 설치된다. 이 내부 공간에는 마더 보드(70)와 다수 개의 전자 카드 어셈블리들이 설치된다. 또한, 상기 내부 공간에는 전원 공급 장치와 디스크 드라이브 어셈블리들이 설치될 수 있다. 본 발명의 실시예서 상기 방열 장치(30)는 상기 마더 보드(70) 또는 전자 어셈블리 카드들의 윗면에 설치된다. 상기 마더 보드(70)와 전자 어셈블리 카드의 윗면에는 다수 개의 반도체 디바이스들(semiconductor device)이 설치되어 있다. 예컨대, 상기 다수 개의 반도체 디바이스들은 표면 실장 기술(surface mount technology)에 의해서 상기 마더 보드(70) 및 전자 어셈블리 카드들에 설치된다. 또한, 별도의 소켓을 상기 마더 보드(70)에 장착시키고, 이 소켓에 설치하는 반도체 디바이스도 있다. 본 발명의 방열 장치(30)는 이와 같은 반도체 장치들 중에서 CPU(72)와 같이 작동시 열이 발생되는 반도체 디바이스에 관한 것이다.The heat dissipation device 30 is installed in the inner space formed by the bottom housing 20 and the top housing 22. In this internal space, a motherboard 70 and a plurality of electronic card assemblies are installed. In addition, the power supply and the disk drive assemblies may be installed in the internal space. In the embodiment of the present invention, the heat dissipation device 30 is installed on the top of the motherboard 70 or the electronic assembly cards. On the upper surface of the motherboard 70 and the electronic assembly card, a plurality of semiconductor devices are installed. For example, the plurality of semiconductor devices are installed on the motherboard 70 and electronic assembly cards by surface mount technology. There is also a semiconductor device in which a separate socket is mounted on the motherboard 70 and installed in the socket. The heat dissipation device 30 of the present invention relates to a semiconductor device in which heat is generated during operation such as the CPU 72 among the semiconductor devices.

본 실시예에서 상기 방열 장치(30)에서 마운팅 플레이트(50)의 아랫면은 상기 CPU(72)의 윗면과 결합된다. 이때, 상기 마운팅 플레이트(50)와 CPU(72) 사이에는 접촉성과 전도성을 향상시키기 위하여 서어멀 패드(thermal pad)(74)를 삽입할 수 있다. 제 1 히트 싱크(32)는 판형으로 형성된다. 이 제 1 히트 싱크(32)의 윗면은 키보드 어셈블리(16)의 바닥면에 결합되도록 한다. 이 제 1 히트 싱크(32)는 상기 마운팅 플레이트(50)와 연결된다. 그리고, 상기 제 1 히트 싱크(32)는 히트 파이프(34)에 의해서 상기 마운팅 플레이트(50)와 연결된다. 상기 히트 파이프(34)는 상기 마운팅 플레이트(50)의 윗면에 결합되고, 상기 제 1 히트 싱크(32)의 뒷면에 결합된다. 상기 마운팅 플레이트(50)의 일단에는 팬(36)이 결합된다. 그리고, 상기 팬(36)이 결합되는 상기 마운팅 플레이트(50)에는 제 2 히트 싱크(60)가 설치된다. 상기 제 2 히트 싱크(60)는 다수 개의 핀들로 구성된다. 이 제 2 히트 싱크(60)를 구성하는 다수 개의 핀들은 상기 팬(36)에 의해서 형성되는 공기 흐름과 수직되도록 설치되어 방열 효과를 높이도록 한다.In the present embodiment, the bottom surface of the mounting plate 50 in the heat dissipation device 30 is coupled to the top surface of the CPU 72. In this case, a thermal pad 74 may be inserted between the mounting plate 50 and the CPU 72 to improve contact and conductivity. The first heat sink 32 is formed in a plate shape. The top surface of the first heat sink 32 is coupled to the bottom surface of the keyboard assembly 16. The first heat sink 32 is connected to the mounting plate 50. In addition, the first heat sink 32 is connected to the mounting plate 50 by a heat pipe 34. The heat pipe 34 is coupled to the top surface of the mounting plate 50 and coupled to the rear surface of the first heat sink 32. The fan 36 is coupled to one end of the mounting plate 50. In addition, a second heat sink 60 is installed on the mounting plate 50 to which the fan 36 is coupled. The second heat sink 60 is composed of a plurality of fins. A plurality of fins constituting the second heat sink 60 are installed to be perpendicular to the air flow formed by the fan 36 to increase the heat dissipation effect.

한편, 본 실시예에서는 상기 제 2 히트 싱크(60)를 상기 바텀 하우징(20)의 앞면에 근접되도록 설치하고, 상기 팬(36)을 우측면에 근접되도록 설치한다. 그리고, 상기 팬(36)이 근접되는 우측면에 제 1 에어 벤트(air vent)(26)를 형성하고, 상기 제 2 히트 싱크(60)가 근접되는 앞면에는 제 2 에어 벤트(24)를 형성한다. 이와 같은 구성에 의해서 상기 제 2 에어 벤트(24)로부터 상기 제 1 에어 벤트(26)로 향하는 공기의 흐름을 형성한다. 이 구성은 사용자가 위치되는 상기 바텀 하우징(20)의 앞면으로부터 공기가 흡입되도록 하고, 사용자가 위치되지 않은 측면으로 공기가 배기되도록 한다. 따라서, 휴대용 컴퓨터의 사용자에게 쾌적한 환경을 제공할 수 있다. 또한, 상기 제 2 히트 싱크(60)가 위치되는 상기 바텀 하우징(20)의 바닥면 상에 제 3 에어 벤트(28)를 부가하여 상기 팬(36)에 의한 공기의 흐름이 효율적으로 이루어지도록 한다.In the present embodiment, the second heat sink 60 is installed to be close to the front surface of the bottom housing 20, and the fan 36 is installed to be close to the right surface. In addition, a first air vent 26 is formed on the right side of the fan 36 to which the fan 36 is close, and a second air vent 24 is formed on the front side of the second heat sink 60 to the side of the fan 36. . This configuration forms a flow of air from the second air vent 24 to the first air vent 26. This configuration allows air to be sucked in from the front surface of the bottom housing 20 where the user is located and allows air to be exhausted to the side where the user is not located. Thus, a comfortable environment can be provided to the user of the portable computer. In addition, a third air vent 28 is added to the bottom surface of the bottom housing 20 in which the second heat sink 60 is positioned so that air flow by the fan 36 is efficiently performed. .

이와 같이 본 발명의 실시예에 따른 방열 장치는 휴대용 컴퓨터와 같이 내부 공간이 매우 좁은 전자 시스템에서 매우 유용하게 적용할 수 있다. 예컨대, CPU와 같이 열이 발생되는 반도체 디바이스에 결합되는 마운팅 플레이트와 제 1 히트 싱크는 판형으로 형성되어 좁은 내부 공간에 효율적으로 위치시킬 수 있다. 그리고, 제 2 히트 싱크는 핀들로 구성하고, 팬으로부터 형성되는 공기 흐름에 대응되도록 하였다. 또한, 상기 제 1 히트 싱크와 마운팅 플레이트에 비하여 상대적으로 높이가 큰 상기 제 2 히트 싱크와 팬을 하우징의 측면에 위치시키므로써 내부 공간을 효율적으로 사용하도록 하였다.Thus, the heat dissipation device according to the embodiment of the present invention can be very usefully applied to an electronic system having a very small internal space such as a portable computer. For example, a mounting plate and a first heat sink coupled to a heat generating semiconductor device, such as a CPU, may be formed in a plate shape to be efficiently positioned in a narrow internal space. The second heat sink is composed of fins and corresponds to the air flow formed from the fan. In addition, since the second heat sink and the fan, which are relatively taller than the first heat sink and the mounting plate, are positioned on the side of the housing, the internal space can be efficiently used.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 방열 장치의 뒷면을 도시한 사시도이고, 도 7은 방열 부재의 분해 사시도이다.6 is a perspective view illustrating a rear surface of the heat dissipation device according to the embodiment of the present invention, and FIG. 7 is an exploded perspective view of the heat dissipation member.

도 6 및 도 7을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 방열 장치(30)는 제 1 히트 싱크(32), 마운팅 플레이트(50), 제 2 히트 싱크(60), 팬(36)의 결합에 의해서 이루어지는 것을 알 수 있다. 상기 마운팅 플레이트(50)는 상술한 바와 같이 저면에 CPU와 같이 열이 발생되는 반도체 디바이스에 결합된다. 이 마운팅 플레이트(50)의 일단은 상기 제 1 히트 싱크(32)에 스크류들(42)에 의해서 결합된다. 물론, 상기 마운팅 플레이트(50)와 제 1 히트 싱크(32)를 결합시키는 방법은솔더링(soldering) 등의 다른 방법을 사용할 수도 있다. 이 마운팅 플레이트(50)는 전자 시스템의 하우징에 스크류에 의해서 결합될 수 있다. 이 스크류가 결합되는 부분(58)은 상기 마운팅 플레이트(50)에서 적당한 위치에 형성한다. 이는 시스템의 내부 공간을 효율적으로 사용하기 위한 방법이다. 한편, 상기 마운팅 플레이트(50)의 일면에는 상기 팬(36)이 스크류들(44)에 의해서 결합된다. 상기 팬(36)이 결합되는 부분에는 상기 제 2 히트 싱크(60)가 결합된다. 상기 제 2 히트 싱크(60)는 다수 개의 핀들(60a,60b)로 구성된다. 이 핀들(60a,60b)은 상기 팬(36)에 의해서 형성되는 공기 흐름과 수직되도록 상기 마운팅 플레이트(50) 상에 결합된다.6 and 7, the heat dissipation device 30 according to the embodiment of the present invention is a combination of the first heat sink 32, the mounting plate 50, the second heat sink 60, and the fan 36. It can be seen that it is made by. The mounting plate 50 is coupled to a semiconductor device that generates heat, such as a CPU, on the bottom as described above. One end of the mounting plate 50 is coupled to the first heat sink 32 by screws 42. Of course, the method of coupling the mounting plate 50 and the first heat sink 32 may use another method such as soldering. This mounting plate 50 may be coupled by screws to the housing of the electronic system. The portion 58 to which the screw is coupled is formed at a suitable position in the mounting plate 50. This is a method for efficiently using the internal space of the system. On the other hand, the fan 36 is coupled to one surface of the mounting plate 50 by screws 44. The second heat sink 60 is coupled to a portion at which the fan 36 is coupled. The second heat sink 60 is composed of a plurality of fins 60a and 60b. These pins 60a, 60b are coupled on the mounting plate 50 so as to be perpendicular to the air flow formed by the fan 36.

한편, 상기 마운팅 플레이트(50)와 제 1 및 제 2 히트 싱크(32,60)는 히트 파이프(34)에 의해서 연결된다. 상기 마운팅 플레이트(50)의 윗면에는 레디얼 채널(radial channel)(56)이 형성되어 있다. 이 마운팅 플레이트(50)의 아랫면에는 CPU와 같이 열이 발생되는 반도체 디바이스가 결합된다는 것을 전술하였다. 상기 레디얼 채널(56)은 상기 제 2 히트 싱크(60)가 결합되는 면까지 연장되어 형성된다. 상기 히트 파이프(34)는 서브 마운팅 플레이트(54)에 의해서 상기 마운팅 플레이트(54)의 윗면에 결합된다. 상기 히트 파이프(34)는 상기 제 1 히트 싱크(32) 사에서 엘보우로 형성된다. 이 엘보우는 상기 제 1 히트 싱크(32)의 형태를 상기 마운팅 플레이트(50)의 설치 방향과 다르게 설치할 수 있도록 한다. 예컨대, 본 실시예에서는 상기 마운팅 플레이트(50)와 제 1 히트 싱크(32)가 수직을 이루면서 결합되도록 한다. 상기 히트 파이프(34)는 상기 제 1 히트 싱크(32) 상에 결합될 때 박판(sheet metal)(40)에 의해서 결합된다. 이 박판(40)은 상기 제 1 히트 싱크(32)상에 솔더링 또는 브레이징(brazing) 등의 방법에 의해서 결합될 수 있다.Meanwhile, the mounting plate 50 and the first and second heat sinks 32 and 60 are connected by heat pipes 34. A radial channel 56 is formed on an upper surface of the mounting plate 50. The lower surface of the mounting plate 50 has been described above that a semiconductor device that generates heat, such as a CPU, is coupled. The radial channel 56 extends to a surface to which the second heat sink 60 is coupled. The heat pipe 34 is coupled to the top surface of the mounting plate 54 by a sub mounting plate 54. The heat pipe 34 is formed of elbows at the first heat sink 32. The elbow allows the shape of the first heat sink 32 to be installed differently from the mounting direction of the mounting plate 50. For example, in this embodiment, the mounting plate 50 and the first heat sink 32 are vertically coupled. The heat pipe 34 is joined by a sheet metal 40 when it is joined on the first heat sink 32. The thin plate 40 may be bonded to the first heat sink 32 by soldering or brazing.

이와 같이 본 발명의 실시예에서 보인 방열 장치의 구성은 다양한 형태로 사용될 수 있다는 것을 예측할 수 있을 것이다. 결국, 본 발명의 중요한 의미는 히트 파이프에 의해서 연결되는 히트 싱크들과 팬을 좁은 공간에서 효율적으로 사용할 수 있도록 하고, 방열 효과를 극대화하고자 하는 것이다.Thus, it can be expected that the configuration of the heat dissipation device shown in the embodiment of the present invention can be used in various forms. After all, an important meaning of the present invention is to make efficient use of the heat sinks and the fan connected by the heat pipe in a narrow space, and to maximize the heat dissipation effect.

이와 같은 본 발명을 적용하면 전자 시스템에서 대류와 전도를 이용한 효율적인 방열을 수행할 수 있다. 특히, 시스템의 전체적인 부분에서 방열이 이루어지도록 구성되므로, 시스템 내의 전체적인 온도의 분포를 균일하게 유지할 수 있다. 또한, 본 발명의 방열 장치는 방열하려는 부품을 팬과 근접되도록 설치하거나 직렬로 연결할 필요가 없으므로, 시스템의 내부에 설치되는 마더 보드 또는 카드 어셈블리들에서 열이 발생되는 부품의 위치를 비교적 자유롭게 배치할 수 있다. 예컨대, 휴대용 컴퓨터와 같이 내부 공간이 좁은 전자 시스템에서 좁은 공간을 효율적으로 사용할 수 있다. 또한, 방열 장치가 하나의 어셈블리로 구성되므로 시스템의 조립 및 분해를 용이하게 수행할 수 있는 장점이 있다.Applying the present invention as described above can perform efficient heat dissipation using convection and conduction in the electronic system. In particular, since the heat dissipation is performed in the entire part of the system, it is possible to maintain a uniform distribution of the overall temperature in the system. In addition, since the heat dissipation device of the present invention does not need to be installed in close proximity to the fan or connected in series, the heat dissipation device can be relatively freely positioned in the heat generating component in the motherboard or card assemblies installed inside the system. Can be. For example, a narrow space can be efficiently used in an electronic system with a narrow internal space such as a portable computer. In addition, since the heat dissipation device is composed of one assembly, there is an advantage that the assembly and disassembly of the system can be easily performed.

Claims (3)

바닥면과 측면들을 갖는 바텀 하우징과;A bottom housing having a bottom surface and side surfaces; 상기 바텀 하우징의 상부에 결합되어 시스템의 내부 공간을 형성하고, 윗면 상에 관통홀이 형성된 톱 하우징과;A top housing coupled to an upper portion of the bottom housing to form an internal space of the system and having a through hole formed on an upper surface thereof; 상기 톱 하우징에 결합되고, 그 바닥면이 상기 관통홀을 통하여 상기 내부 공간에 노출되는 키보드와;A keyboard coupled to the top housing, the bottom surface of the keyboard being exposed to the internal space through the through hole; 상기 바텀 하우징의 바닥면에 결합되는 회로 기판과;A circuit board coupled to the bottom surface of the bottom housing; 상기 회로 기판에 설치되고, 작동시 열이 발생되는 반도체 장치(semiconductor device)와;A semiconductor device installed on the circuit board and generating heat during operation; 일면이 상기 반도체 장치의 일면에 직접 접촉되는 그리고 결합되는 마운팅 플레이트(mounting plate)와;A mounting plate on one surface of which is in direct contact with and coupled to one surface of the semiconductor device; 상기 마운팅 플레이트와 연결되고, 일면이 상기 키보드의 바닥면과 접촉되는 그리고 결합되는 제 1 히트 싱크(heat sink)와;A first heat sink connected to the mounting plate and having one surface in contact with and coupled to the bottom surface of the keyboard; 상기 바텀 하우징의 일측면에 근접되어 설치되고, 상기 마운팅 플레이트의 일측면에 결합되며, 상기 내부 공간에 공기 흐름을 형성하는 팬(fan)과;A fan installed close to one side of the bottom housing, coupled to one side of the mounting plate, and configured to form an air flow in the inner space; 상기 팬이 결합되는 상기 마운팅 플레이트 상에 결합되고, 상기 팬이 결합되어 상기 공기 흐름이 가로지는 다수 개의 핀들(fins)이 형성된 제 2 히트 싱크 및;A second heat sink coupled to the mounting plate to which the fan is coupled, the second heat sink having a plurality of fins to which the fan is coupled to cross the air flow; 적어도 하나의 엘보우(elbow)를 갖으며, 상기 마운팅 플레이트상에서 상기 열을 상기 제 1 히트 싱크와 상기 제 2 히트 싱크의 양쪽 방향으로 전달하는 히트파이프를 포함하되;A heat pipe having at least one elbow, the heat pipe transferring the heat on both sides of the first heat sink and the second heat sink on the mounting plate; 상기 바텀 하우징의 두 측면이 만나는 모서리에 근접된 상기 내부 공간상에서 상기 제 2 히트 싱크를 한 측면에 근접되도록 설치하고, 상기 팬을 다른 측면에 근접되도록 설치하며, 상기 팬이 근접되는 측면에 제 1 에어 벤트(air vent)를 형성하고, 상기 제 2 히트 싱크가 근접되는 측면에는 제 2 에어 벤트를 형성하여, 상기 제 2 에어 벤트로부터 상기 제 1 에어 벤트로 향하는 공기의 흐름을 형성하는 것을 특징으로 하는 전자 시스템의 방열 장치가 설치된 휴대용 컴퓨터.The second heat sink is installed to be close to one side, the fan is installed to be close to the other side, and the first space is disposed on the inner space near the corner where two sides of the bottom housing meet. An air vent is formed, and a second air vent is formed on a side surface of the second heat sink to form an air flow from the second air vent to the first air vent. A portable computer with a heat dissipation device for an electronic system. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제 2 히트 싱크가 위치되는 상기 하우징의 바닥면 상에 형성되는 제 3 에어 벤트를 부가하는 것을 특징으로 하는 전자 시스템의 방열 장치가 설치된 휴대용 컴퓨터.And a third air vent formed on a bottom surface of the housing in which the second heat sink is located. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 반도체 장치는 CPU(central processing unit)를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 시스템의 방열 장치가 설치된 휴대용 컴퓨터.And the semiconductor device comprises a central processing unit (CPU).
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