KR100450326B1

KR100450326B1 - 방열면적을 크게한 씨피유냉각용 히트싱크구조

Info

Publication number: KR100450326B1
Application number: KR10-2002-0003539A
Authority: KR
Inventors: 성이제
Original assignee: 성이제
Priority date: 2002-01-22
Filing date: 2002-01-22
Publication date: 2004-09-30
Also published as: KR20020023388A

Abstract

본 발명은 개인용 컴퓨터(P.C)의 중앙처리장치(CPU)를 냉각하는 히트싱크에 관한 것으로서, 특히, 유로의 방열면적을 크게 한 히트싱크에 관한 것이다.

본 발명은 상면의 중심에 요홈으로 형성된 공급단과, 상기 공급단으로 부터 외측으로 연장되고 4각형상의 나선형으로 형성된 외측에 배출단이 형성된 유로와, 상기 유로의 사이벽 양측면과 바닥면 수평상에 다수열의 요철이 형성된 본체와;

상기 본체의 상측에 장착되는 중심에는 상기 공급단으로 냉각유체를 공급하도록 구비된 공급구와, 상기 배출단의 상측에 구비되어 승온된 냉각유체의 배출이 용이하도록 하는 배출구가 구비된 뚜껑을 포함하여 구성된다.

본 발명에 의하면, 상기 유로를 평면에서 바라볼 때, 4각형상으로 형성하여 표면적을 크게함과 동시에 상기 유로의 측면과 바닥면에 단면상으로 요철을 형성하여 단면적을 크게하여 방열량을 극대화한 효과가 있다.

Description

방열면적을 크게한 씨피유냉각용 히트싱크구조{HEAT SINK CONSTRUCTION OF LARGEST RADIANT HEAT AREA}

본 발명은 개인용 컴퓨터(P.C)의 중앙처리장치(CPU)를 냉각하는 히트싱크에 관한 것으로, 더욱 더 상세하게는 유로를 평면에서 볼 때, 4각형으로 형성하여 표면적을 증대시킴과 동시에 상기 유로의 양측면과 바닥면에 수평상으로 다양한 형태의 요홈 또는 돌기로 된 요철을 다수열 형성하여 방열면적을 크게한 CPU냉각용 히트싱크구조에 관한 것이다.

일반적으로, 개인용 컴퓨터(Personal Computer)의 핵심이라할 수 있는 중앙처리장치(CPU)를 냉각하도록 하는 히트싱크에 대해서는 여러가지가 사용되어 오고 있다.

예를 들면, 도 1a와 도 1b에 도시한 바와 같은 히트싱크(HS)가 대표적으로 사용되어 오고 있는 형태의 것이다.

도시한 바와 같이, 종래에는 상측의 뚜껑(CA)과 하측의 본체(MB)로 대별되고, 원형으로 나선형 유로(FL)가 형성되어 중심의 상측에 구비된 공급구(SS)를 통해 냉각유체를 공급하고, 상기 냉각유체는 나선형으로 흐르며 하측에 면접한 중앙처리장치(C)(이하, "CPU"라 칭함.)을 냉각시키는 것이다.

또한, 상기한 바와 같이, 냉각되며 승온된 냉각유체는 외측단에 구비된 배출구(OS)를 통해 배출되고, 상술한 바와 같이, 순환을 반복하는 것이다.

그러나, 상기한 바와 같은 히트싱크는 본체 표면에 원형으로 형성된 유로에 의해 본체의 표면적을 활용하지 못해 냉각유체와 열교환을 일으키는 표면적과 순환하는 냉각유체의 유량을 좌, 우하는 단면적이 감소하는 문제가 있었다.

또한, 상기한 바와 같이, 표면적과 단면적이 감소함으로써, 냉각효율이 떨어지는 문제가 있었다.

또한, 유로의 표면적과 단면적이 작아짐으로써, 발생하는 냉각유체의 유량 감소에 대한 대책으로 더 큰 용량의 펌프를 사용하여 순환량을 강제로 증가시키도록 함으로써, 제조원가가 높게 형성되는 문제가 있었다.

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 본 발명의 목적은 히트싱크본체의 표면적을 최대한 활용하여 냉각유체와 열교환을 일으키는 표면적과 단면적을 크게하여 순환하는 냉각유체가 안정적인 유량으로 순환하도록 하는데 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 상기한 바와 같이, 표면적과 단면적을 증대하여 안정적인 유량이 순환하도록 하여 방열면적을 크게함으로써, 냉각효율을 향상시키도록 하는데 있다.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은 유로의 단면적을 최대한 크게하여 적은 용량의 펌프로도 안정적인 유량을 구비함으로써, 제조원가를 절감하도록 하는데 있다.

도 1a에 도시한 것은 종래 히트싱크의 구조를 도시한 평면도이고,

도 1b는 도 1a "A"-"A"선의 단면도이고,

도 2는 본 발명 히트싱크의 구성에 대해 상세히 설명하기 위해 도시한 분해사시도이고,

도 3의 가)는 본 발명 히트싱크의 유로(流路) 형상에 대해 설명하기 위해 도시한 도 2 "b"-"b"선에서 바라본 평면도이고, 나)는 본 발명 유로의 단면구조에 대해서 설명하기 위해 도시한 상기 도 3 나) "B"-"B"선의 단면도이고,

도 4의 가)와 나)는 본 발명 히트싱크 유로의 다른 실시예를 도시한 부분단면도이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1;히트싱크 10;본체

11;유로 11a;공급단

11b;배출단 11c;사이벽

12;요철 20;뚜껑

21;공급구 22;배출구

본 발명은 개인용 컴퓨터(P.C)의 중앙처리장치를 냉각하는 히트싱크에 관한 것으로서, 특히, 유로의 방열면적을 크게 한 히트싱크에 관한 것이다.

본 발명은 상면의 중심에 요홈으로 형성된 공급단과, 상기 공급단으로 부터 외측으로 연장되고 4각형상의 나선형으로 형성된 외측단에는 배출단이 형성된 유로와, 상기 유로의 측면과 바닥면에 수평상으로 다수열의 요철이 형성된 본체와;

또한, 본 발명의 유로는 단면상으로 라운드형, 또는 크랭크형, 삼각형중 어느 것 하나로 하여 방열면적을 크게한 특징이 있는 것이다.

이하, 첨부한 예시도를 참조로 하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명 히트싱크의 구성에 대해 상세히 설명하기 위해 도시한 분해사시도이고, 도 3의 가)는 본 발명 히트싱크의 유로(流路) 형상에 대해 설명하기 위해 도시한 도 2 "b"-"b"선에서 바라본 평면도이고, 나)는 본 발명 유로의 단면구조에 대해서 설명하기 위해 도시한 상기 도 3 나) "B"-"B"선의 단면도이고, 도 4의가)와 나)는 본 발명 히트싱크 유로의 다른 실시예를 도시한 부분단면도이다.(이하, 종래의 구성과 동일한 구성은 동일명칭을 붙여 설명하되, 부호만 달리 붙여 설명한다.)

도 2에 도시한 바에 의해, 본 발명 히트싱크(1)의 방열면적을 최대화하도록 하는 구성에 대해 상세히 설명한다.

도시한 바와 같이, 본 발명의 히트싱크(1)는 유로(11)가 나선으로 형성되되, 평면에서 볼 때, 전체적으로 4각형상을 구비하고 있다.

상기한 바와 같이, 4각으로 유로(11)를 형성한 이유로는 본체(10)의 형상이 4각형으로 형성되어 있으므로, 상기 본체(10)의 표면적을 최대한 활용할 수 있도록 하기 위한 것이다.

상기 유로(11)는 전체적으로 소정의 깊이를 갖는 요홈으로 형성되고, 중심에는 상기 뚜껑(20)의 중심에 구비된 공급구(21)로 냉각유체가 공급되는 공급단(供給段)(11a)이 형성된다.

또한, 상기 유로(11)는 상기 중심에 형성된 공급단(10a)으로 부터 외측으로 상기 유로(11)를 나선형으로 순환하며 하측의 CPU(C)를 냉각하는데, 상기한 바와 같이, 평면상 4각으로 형성되어 상기 CPU(C)의 접촉면이 전면적으로 냉각되어 냉각효율을 크게하는 것이다.

또한, 상기 나선형 유로(11)의 사이에는 사이벽(11c)이 형성되는데, 상기 사이벽(11c)의 양측면과 바닥면에는 수평방향으로 요철(12)이 형성되어 상기 냉각유체의 흐름을 용이하도록 하였다.

다시 말해서, 상기 요철(12)이 형성된 이유로는 첫째로, 상기 공급단(10a)으로 부터 외측의 배출단(10b)으로 순환할 때, 상기 냉각유체의 저항이 발생하지 않고 안정적으로 흐르도록 가이드역할을 하는 것이고, 두번째로는 상기 CPU(C)로 부터 전달되는 열의 방열면적을 최대한 크게 하도록 하기 위한 것이다.

도 3의 가)와 나)에 도시한 바와 같이, 상기 요철(12)은 상기 유로(11)의 바닥면과 상기 유로(11) 사이의 사이벽(11c)의 양측면에 형성되어 있다.

가)에 도시한 바와 같이, 순환하는 냉각유체는 유로(11) 내측에 전면적으로 형성된 요철(12)에 의해 용이하게 순환하도록 하는 것이다.

또한, 나)에 상세 도시한 바와 같이, 상기 요철(12)은 라운드형상으로 형성하여 단면적을 크게 하였고, 상기 라운드가 만나는 부위에도 라운드(R)를 형성하여 단면적을 크게함과 동시에 상기 유로(11)를 순환하는 냉각유체가 저항없이 원활한 흐름을 갖도록 하였다.

상기한 바와 같이, 원활한 흐름에 의해 소용량의 펌프(미도시)를 구비한 냉각시스템도 유량과 유속이 증가하여 상기 CPU(C)를 냉각하는 냉각효율이 높아짐으로, 적은 용량의 펌프에 의해 상기 CPU(C)의 냉각시스템의 제조원가를 절감할 수 있었다.

도 4에 도시한 것은 본 발명의 다른 실시예를 도시한 것이다.

먼저, 가)에 도시한 것은 상술한 바와 같은 요철(12)을 소정의 간격을 구비한 삼각형요홈으로 형성된 것을 도시한 것이고, 나)에 도시한 것은 사각형요홈으로 형성된 크랭크식 요철(12)을 도시한 것이다.

상기 가)와 나)에 도시한 각각의 요철(12)도 각 단면형상이 만나는 코너부위에도 라운드(R)를 형성하여 유체의 저항을 최소화하도록 함과 동시에 단면적도 크게 하였다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 히트싱크(1)는 상기 중심의 공급단(11a)으로 냉각유체가 공급되고, 외측으로 열교환되며 승온된 냉각유체는 외측의 배출단(11b)으로 배출되어 도시하지 않은 냉각탱크로 보내짐으로써, 상기 CPU(C)에 이슬맺힘이 방지된다.

또한, 상기 냉각탱크로 보내진 승온유체는 상기 냉각탱크의 방열수단에 의해 방열되고, 다시 냉각유체로 변환되어 상술한 바와 같은 순환동작을 반복한다.

본 발명은 상술한 특정 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위내에 있게된다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 히트싱크본체의 표면적을 최대한 활용하여 냉각유체와 열교환을 일으키는 표면적과 단면적을 증대하여 순환하는 냉각유체가 안정적인 유량으로 순환하도록 하여 방열면적을 크게함으로써, 냉각효율을 향상시킨 효과가 있다.

또한, 유로의 단면적을 최대한 크게하여 적은 용량의 펌프로도 안정적인 유량을 구비함으로써, 제조원가를 절감한 효과가 있다.

또한, 상술한 요철은 의해 단면적을 크게함과 동시에 냉각유체의 흐름방향인 수평으로 형성되어 순환하는 냉각유체에 마찰저항이 발생하지 않아 유량과 유속이 안정되도록 한 효과가 있다.

Claims

개인용 컴퓨터(P.C)의 중앙처리장치(CPU)를 냉각하는 히트싱크 있어서,

상면의 중심에 요홈으로 형성된 공급단과, 상기 공급단으로 부터 외측으로 연장되고 4각형상의 나선형으로 형성된 외측에 배출단이 형성된 유로와, 상기 유로의 사이벽 양측면과 바닥면 수평상에 냉매의 유동방향과 동일한 방향으로 다수열의 요철이 형성된 본체와;

상기 본체의 상측에 장착되는 중심에는 상기 공급단으로 냉각유체를 공급하도록 구비된 공급구와, 상기 배출단의 상측에 구비되어 승온된 냉각유체의 배출이 용이하도록 하는 배출구가 구비된 뚜껑을 포함하여 구성되되,

상기 요철은 단면상으로 라운드형, 또는 크랭크형, 삼각형 요철 중 어느 것 하나를 사용함으로써,

상기 공급단으로부터 공급되는 냉각유체가 상기 CPU로부터 열이 전달된 사이벽의 양측면과 바닥면을 따라 유동 시 상기 사이벽의 양측면과 바닥면에 형성된 다수열의 요철 사이에 형성된 요홈의 안내를 받아 유동되게 하여 유동 시 저항을 최소화하는 것과 더불어 냉각유체가 신속하게 유동되기 때문에 상기 CPU에 이슬맺힘을 방지하며 또한, 냉각유체와 접촉되는 면적을 극대화하여 CPU를 신속하게 냉각시키는 것을 특징으로 하는 방열면적을 크게한 CPU냉각용 히트싱크구조.
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