KR100873843B1 - 반도체소자의 수냉식 냉각장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 반도체소자와 직접적으로 접촉하여 상기 반도체소자에서 발생되는 열을 흡수하는 워터 블록 내의 냉매가 분산되어 방열기능의 다음 부품으로 이송되도록 함으로써, 상기 워터 블록으로 냉매를 공급하는 펌프의 부하를 줄여 결국 정보처리단말기의 성능을 유지할 수 있도록 한 반도체소자의 수냉식 냉각장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 반도체소자의 일측에 설치되는 워터 블록과; 상기 워터 블록에서 열교환을 이룬 상태로 토출되는 냉매가 유입되는 저장기와; 상기 저장기에서 발열이 이루어진 냉매가 유입되는 라디에이터와; 상기 라디에이터를 순환하면서 발열이 이루어진 냉매를 다시 상기 워터 블록으로 공급하는 펌프 및; 상기 라디에이터와 저장기로 송풍하는 송풍팬을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

컴퓨터, 정보처리단말기, 반도체소자, 냉각, 냉각장치

Description

반도체소자의 수냉식 냉각장치{Liquid cooling system of semiconductor device}

도 1은 종래의 반도체소자의 수냉식 냉각장치의 작동원리를 나타내기 위한 구성도.

도 2는 본 발명에 따른 반도체소자의 수냉식 냉각장치의 사시도.

도 3은 본 발명에 따른 반도체소자의 수냉식 냉각장치의 작동원리를 설명하기 위한 분해사시도.

도 4는 도 2에서 커버가 씌워진 상태의 사시도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100 : 냉각장치 110 : 워터 블록

112,122 : 방열핀 114,124,132 : 배관

120 : 저장기 130 : 펌프

140 : 라디에이터 142 : 유입단

144 : 토출단 150 : 송풍팬

160 : 커버 162 : 배출공

본 발명은 반도체소자의 수냉식 냉각장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 컴퓨터 등의 정보처리단말기 작동시 발생되는 열을 효과적으로 냉각시킬 뿐만 아니라, 구성의 일체화로 컴팩트하여 설치공간이 크지 않고 그 설치가 쉬운 반도체소자의 수냉식 냉각장치에 관한 것이다.

일반적으로, 컴퓨터 등의 정보처리단말기는 정보, 즉 데이터를 입력하는 입력부와, 상기 입력부를 통해 입력되는 데이터를 원하는 상태로 처리하는 씨피유(CPU : Central Processing Unit)와, 상기 씨피유에 의해 처리된 데이터를 출력시키는 출력부를 포함하여 이루어져 있다.

따라서, 사용자가 입력부를 통해 데이터를 입력하면 그 입력된 데이터가 반도체소자의 대표적 부품인 씨피유에 의해 처리되어 출력부를 통하여 출력되는 것이다.

여기서, 상기 씨피유는, 다수개의 칩이 실장되는 메인보드와, 각종데이터를 저장하는 하드디스크와, 상기 입력부, 출력부와 신호를 주고받는 각종 연결부품들과 함께 본체에 설치되는데, 이러한 본체 내의 각종 전기소자들은 정보처리단말기의 구동에 따라 열을 발생하게 된다.

이와 같이, 열이 발생되면 전기소자 자체는 물론, 본체 전체에 열이 전달되어 각종 전기소자들의 성능이 저하되거나 수명이 단축되는 문제점이 있게 된다.

특히, 본체에 설치되는 다수의 전기소자들 중, 가장 중요한 기능을 담당하는 씨피유의 경우 고열이 발생되면, 정보처리단말기의 전체 기능이 상실될 우려가 있기 때문에, 별도의 냉각장치를 두어 열을 식히도록 하고 있다.

즉, 종래에는 본체의 케이스에 배기팬을 설치하여 본체 내부의 고열을 외부로 방출시키는 것에 의해 본체 내부의 온도를 낮추어 각종 전기소자의 성능 및 사용수명을 유지하도록 하고 있다.

또한, 핵심장치인 씨피유의 경우에는 별도의 히트싱크를 설치하고, 이 히트싱크와 씨피유의 열교환을 통해 씨피유의 고열을 히트싱크쪽으로 흡수하여 씨피유를 냉각시킬 수 있도록 하고 있으며, 더욱이 히트싱크에 냉각팬을 부가 설치하여 히트싱크의 표면에 공기의 흐름을 유도함으로써, 열교환효율을 높여 씨피유의 냉각성능을 더욱 향상시키도록 하고 있다.

그러나, 종래의 씨피유 냉각장치는, 대부분 협소한 공간내에 설치되고, 히트싱크는 여러 개의 방열핀을 형성한 구성이므로, 히트싱크의 열교환 표면적을 증대시키기 위한 방열핀의 수를 증가시키는데 한계가 있고, 냉각팬에 의한 공기의 흐름에 있어서도 공기와 히트싱크의 접촉시간이 짧기 때문에, 냉각효율을 높일 수 없으며, 씨피유로부터 발생한 고열이 본체 내부로 방출되므로, 본체 내부의 온도를 상승시키는 주요 원인이 되는 단점을 가지고 있었다.

또한, 하드웨어의 지속적인 발전으로 고용량의 정보처리단말기가 보급됨으로써, 씨피유 또한 그 능력치가 향상됨으로써 더욱 냉각의 효율이 증대되어야 하나, 종래의 공랭식 냉각장치로는 그 목적의 달성이 어려운 것이 현실이었다.

이에, 최근에는 냉매를 사용하여 씨피유의 열을 보다 효과적으로 냉각시키기 위한 수냉식 냉각장치가 널리 보급되고 있는 실정이다.

도 1은 종래에 제공되고 있는 반도체소자의 핵심부품인 씨피유의 수냉식 냉각장치의 작동원리를 나타내기 위한 구성도로서, 도시된 바와 같이, 종래의 씨피유 수냉식 냉각장치(10)는, 씨피유(20)의 일측에 설치되어 열교환이 이루어지는 워터 블록(Water Block)(30)과, 상기 워터 블록(30)을 통과한 냉매가 이동되면서 송풍에 의해 방열되는 라디에이터(40)와, 상기 라디에이터(40)를 통과한 냉매가 저장되는 저장탱크(50)와, 상기 저장탱크(50)의 냉매를 다시 상기 워터 블록(30)으로 압송하는 펌프(60)를 포함하여 이루어져 있다.

여기서, 상기 워터 블록(30), 라디에이터(40), 저장탱크(50) 및 펌프(60)는, 하나의 순환식 배관(70)으로 연결되어 있다.

따라서, 정보처리단말기의 구동으로 씨피유(20)가 작동되면, 펌프(60)가 구동하여 저장탱크(50)에 저장되어 있는 냉매를 압송하여 워터 블록(30)으로 보내게 된다.

이와 같이 워터 블록(30)에 모인 냉매는 씨피유(20)에서 발생되는 열을 흡수하여 라디에이터(40)로 이동하게 되고, 열을 흡수한 냉매는 라디에이터(40)를 순환하면서 송풍팬(42)에 의해 송풍되는 공기에 의해 방열된 후, 다시 저장탱크(50)로 포집된다.

따라서, 씨피유(20)에서 발생되는 열을 흡수한 냉매는 라디에이터(40)에 설치된 송풍팬(42)에 의해 방열됨으로써, 결국 씨피유(20)의 열은 외부로 방출되게 되는 것이다.

다시 말해서, 냉매의 계속적인 순환을 통해 씨피유(20)에서 발생되는 열은 외부로 방출됨으로써, 씨피유(20)의 냉각이 이루어지게 되는 것이다.

그러나, 상기와 같은 구성으로 이루어진 종래의 씨피유의 수냉식 냉각장치(10)는, 각 부품들 즉, 워터 블록(30), 라디에이터(40), 저장탱크(50) 및 펌프(60)가 하나의 배관(70)을 이용하여 순환되게 연결된 구조로 이루어져 있는 바, 배관(70)의 일부에서 누설이 이루어지게 되면 냉각기능이 완전히 상실될 우려가 있었다.

또한, 씨피유(20)와 열교환을 이루는 냉매가 한쪽 방향으로만 순환되는 구조로 이루어져 있는 바, 열을 흡수하는 냉매의 이동량이 한정되어 있음으로 인하여 상기 씨피유(20)의 발열량이 클 경우, 냉매의 이동속도를 증대시켜야 함으로써, 펌프(60)에 부하가 걸릴 수 있게 되는 문제점이 있었다.

상기와 같이 펌프(60)에 부하가 걸리면 원활한 냉매의 이송이 어렵게 되고, 이에 따라 냉각장치(10)의 기능이 저하됨으로써, 씨피유(20)의 원활한 냉각이 어려워지게 되는 바, 결국 정보처리단말기 자체의 성능이 저하되는 문제점을 야기하게 된다.

또한, 각 부품들이 병렬식으로 연결되어 있어서 설치 공간을 많이 차지할 수밖에 없었으며, 그로 인하여 설치가 쉽지 않은 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점들에 착안하여 안출된 것으로서, 반도체소자와 직접적으로 접촉하여 상기 반도체소자에서 발생되는 열을 흡수하는 워터 블록 내의 냉매가 분산되어 방열기능의 다음 부품으로 이송되도록 함으로써, 상기 워터 블록으로 냉매를 공급하는 펌프의 부하를 줄여 결국 정보처리단말기의 성능을 유지할 수 있도록 한 반도체소자의 수냉식 냉각장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 워터 블록에서 열교환을 이룬 냉매가 2단계에 걸쳐 방열이 이루어지도록 함으로써, 냉각효율을 증대시키도록 한 반도체소자의 수냉식 냉각장치를 제공하는데에도 목적이 있다.

또한, 본 발명은 각 부품들을 직렬식으로 조립하여 일체화시킴으로써, 그 전체적인 크기를 줄여 컴팩트화하여, 그 설치면적을 줄이고 그에 따라 설치가 쉽도록 한 반도체소자의 수냉식 냉각장치를 제공하는데에도 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 반도체소자의 일측에 설치되는 워터 블록과; 상기 워터 블록에서 열교환을 이룬 상태로 토출되는 냉매가 유입되는 것으로서, 그 외면에 일정면적을 갖는 방열핀이 나선형으로 형성된 저장기와; 상기 저장기에서 방열이 이루어진 냉매가 유입되는 라디에이터와; 상기 라디에이터를 순환하면서 방열이 이루어진 냉매를 다시 상기 워터 블록으로 공급하되, 상기 워터 블록과 별도의 배관으로 연결되지 않고 수밀이 이루어지도록 직접 접촉되어 연결되는 펌프 및; 상기 라디에이터와 저장기로 송풍하는 송풍팬을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 워터 블록은 적어도 하나 이상의 배관으로 저장기와 연결되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 라디에이터는 냉매가 유입되는 유입단과, 냉매가 토출되는 토출단을 포함하며, 상기 토출단은 펌프와 연결되도록 하는 것이 바람직하다.

한편, 본 발명은 반도체소자의 일측에 설치되는 워터 블록과; 상기 워터 블록에서 열교환을 이룬 상태로 토출되는 냉매가 유입되는 라디에이터와; 상기 라디에이터를 순환하면서 방열이 이루어진 냉매가 유입되는 것으로서, 상기 라디에이터와 동일선상에 직렬로 설치되되, 그 외면에 일정면적을 갖는 방열핀이 나선형으로 형성된 저장기와; 상기 저장기에서 방열이 이루어진 냉매를 다시 워터 블록으로 공급하되, 상기 워터 블록과 별도의 배관으로 연결되지 않고 수밀이 이루어지도록 직접 접촉되어 연결되는 펌프 및; 상기 라디에이터와 저장기로 송풍하는 송풍팬을 포함하여 이루어진 것도 특징으로 한다.

여기서, 상기 워터 블록은 적어도 하나 이상의 배관으로 라디에이터와 연결되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 라디에이터는 냉매가 유입되는 유입단과, 냉매가 토출되는 토출단을 포함하며, 상기 토출단은 저장기와 연결되도록 하는 것이 바람직하다.

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또, 상기 저장기와 라디에이터 및 송풍팬은 동일선상에 위치되게 설치되는 것이 바람직한데, 더욱 바람직하게는 상기 송풍팬이 송풍하는 방향으로 상기 저장 기 및 라디에이터가 동일선상에 위치되게 설치되는 것이다.

한편, 상기 워터 블록, 펌프, 저장기, 라디에이터를 감싸고, 상기 송풍팬에 의해 송풍된 공기가 빠져나가기 위한 다수의 배출공이 형성된 커버를 더 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 예시도면에 의거하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 반도체소자의 수냉식 냉각장치의 사시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 반도체소자의 수냉식 냉각장치의 작동원리를 설명하기 위한 분해사시도이며, 도 4는 도 2에서 커버가 씌워진 상태의 사시도이다.

참고로, 본 발명을 설명함에 있어서, 반도체소자는 씨피유(CPU)를 일 예로 들어 설명하기로 한다.

도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 반도체소자의 수냉식 냉각장치(100)는, 반도체소자(CPU,미도시됨)의 일측에 설치되어서 상기 씨피유에서 발열되는 열을 직접적으로 흡수하게 되는 워터 블록(110)과, 상기 워터 블록(110)에서 열교환을 이룬 상태로 배출되는 냉매가 유입되는 저장기(120)와, 상기 저장기(120)에서 1차로 방열이 이루어진 냉매가 유입되는 라디에이터(140)와, 상기 라디에이터(140)를 순환하면서 2차로 방열이 이루어진 냉매를 다시 상기 워터 블록(110)으로 공급하는 펌프(130) 및, 상기 라디에이터(140)와 저장기(120)로 송풍하는 송풍팬(150)을 포함하여 이루어져 있다.

상기 워터 블록(110)은 씨피유와 베이스 플레이트(170)(도 4 참조)에 의해 직접 접촉방식으로 설치되는 것으로서, 냉매가 공급되어 일정기간 머무를 수 있는 공간이 형성된 것이다.

상기 워터 블록(110)의 내부에는 일정면적을 갖는 방열핀(112)이 일정간격마다 복수개 형성되어 있다. 따라서, 상기 워터 블록(110)으로 유입된 냉매는 복수의 방열핀(112)들 사이를 장시간 순환하면서 씨피유에서 발열되는 열을 흡수하여 열교환을 이루게 된다.

상기 워터 블록(110)의 양쪽으로는 저장기(120)의 양쪽과 나란하게 배관(114)들로 연결되어 있다.

따라서, 상기 워터 블록(110)으로 유입된 냉매는 씨피유에서 발열되는 열을 흡수하여 열교환을 이룬 후, 양쪽의 배관(114)을 통해 저장기(120)로 분산되어 토출된다.

상기 워터 블록(110)과 저장기(120)는 양쪽으로 나란하게 한 쌍의 배관(114)들로 연결된 것으로 도시하여 설명하였으나, 필요에 따라서는 2개 이상이어도 무방하며 적어도 하나 이상이면 될 것인 바, 그 개수에는 한정을 두지 않는다.

한편, 상기 저장기(120)는 냉매가 저장되어 1차로 방열을 시키는 것으로서, 그 양쪽으로는 상기한 바와 같이 워터 블록(110)과 양쪽으로 배관(114)이 연결되는 원통형으로 이루어져 있으며, 그 외면에는 일정면적을 갖는 방열핀(122)이 나선형으로 형성되어 있다.

상기 저장기(120)는 후술되는 송풍팬(150)에 의해 송풍되는 공기에 의해 1차 적으로 열을 방출하여 냉매의 온도를 낮추는 기능을 담당하게 된다.

상기 저장기(120)의 일측으로부터는 상기 라디에이터(140)의 유입단(142)과 배관(124)으로 연결되어 있다. 따라서, 상기 워터 블록(110)으로부터 토출된 냉매가 유입되어 공기에 의해 1차적으로 방열이 이루어진 냉매는 다시 라디에이터(140)의 유입단(142)과 연결된 배관(124)을 통해 라디에이터(140)로 토출된다.

상기 라디에이터(140)는 각각 양측에 유입단(142)과 토출단(144)이 형성되어 있는데, 상기 토출단(144)은 다시 워터 블록(110)으로 냉매를 공급하는 펌프(130)와 배관(132)으로 연결되어 있다.

따라서, 상기 저장기(120)에서 1차적으로 방열이 이루어진 냉매는 배관(124)을 통해 라디에이터(140)의 유입단(142)으로 유입된 후, 라디에이터(140)를 순환하여 송풍팬(150)에 의해 송풍되는 공기와 열교환을 이루어 2차적으로 열을 방출하여 냉매의 온도를 낮추게 된다.

이와 같이, 저장기(120)와 라디에이터(140)에 의해 2단계에 걸쳐 열교환을 이루어 온도가 낮아진 냉매는 다시 라디에이터(140)의 토출단(144)을 통해 배관(132)을 따라 펌프(130)로 공급되고, 펌프(130)는 다시 낮은 온도의 냉매를 워터 블록(110)으로 공급하여 반도체소자에서 발열되는 열을 흡수한 후, 연속적으로 순환시키면서 씨피유를 냉각시키게 되는 것이다.

여기서, 상기 송풍팬(150)은 라디에이터(140)와 저장기(120)에 모두 공기를 송풍할 수 있도록 라디에이터(140) 및 저장기(120)와 동일선상에 위치되는 것이 바람직하며, 상기 라디에이터(140)와 저장기(120)는 상기 송풍팬(150)으로부터 송풍 되는 공기와 접촉이 이루어진다면 상호 그 위치는 바뀌어도 무방할 것이다.

즉, 바람직하게는 송풍팬(150), 라디에이터(140), 저장기(120)의 순으로 동일선상에 위치되게 설치하는 것이나, 송풍팬(150), 저장기(120), 라디에이터(140)의 순으로 동일선상에 위치되게 설치하여도 무방하다.

여기서, 상기 송풍팬(150), 라디에이터(140), 저장기(120), 펌프(130), 워터 블록(110)이 직렬로 동일선상에 위치되게 설치하는 것이 더욱 바람직하다.

그 이유는, 서로 직렬로 동일선상에 설치하게 되면, 냉매의 순환통로인 배관의 길이를 줄일 수 있어 더욱 컴팩트하게 조립이 가능하기 때문이다.

또한, 상기 송풍팬(150)에 의해 송풍되는 공기에 의해 라디에이터(140)를 유동하는 냉매와, 저장기(120)를 유동하는 냉매를 2단계에 걸쳐 냉각시킬 수 있게 되고, 이에 더하여 상기 펌프(130)와, 워터 블록(110)에 존재하는 냉매도 냉각시킬 수 있기 때문에 냉각효율이 극대화 될 수 있기 때문이다.

또한, 상기 펌프(130)와 워터 블록(110)은 직접 접촉에 의해 수밀 있게 연결시켜 일체화되게 조립함으로써, 별도의 연결 배관이 배제되는 바, 역시 더욱 컴팩트한 냉각장치(100)의 구현이 가능하다.

한편, 도 4에 도시된 바와 같이, 워터 블록(110), 펌프(130), 저장기(120) 및 라디에이터(140)를 감싸고, 상기 송풍팬(150)에 의해 송풍된 공기가 라디에이터(140)와 저장기(120)를 순환하는 냉매와 열교환을 이룬 다음 외부로 배출되기 위한 복수의 배출공(162)이 형성된 커버(160)가 더 구비되어 있다.

상기 커버(160)는 앞서 설명한 바와 같이, 워터 블록(110), 펌프(130), 저장 기(120) 및 라디에이터(140)를 감싼 상태로 조립됨으로써, 더욱 일체화된 냉각장치(100)의 제공을 구현하게 되는 기능도 담당하게 된다.

상기와 같은 구성으로 이루어진 반도체소자의 수냉식 냉각장치(100)의 작동관계를 설명하면 다음과 같다.

정보처리단말기가 구동되면, 펌프(130)가 구동되어 냉매를 워터 블록(110)으로 공급하게 됨과 동시에 송풍팬(150)이 작동하여 공기를 라디에이터(140) 및 저장기(120) 쪽으로 송풍하게 된다.

상기 워터 블록(110)으로 공급된 냉매는 복수의 방열핀(112) 사이를 통과하면서 씨피유에서 발열되는 열을 흡수하여 열교환을 이룬 후, 그 양쪽에 형성된 배관(114)들을 통해 저장기(120)로 토출된다.

이와 같이 저장기(120)로 공급된 냉매는 많은 열을 흡수하고 있기 때문에 매우 고온인 상태인데, 이때 상기 저장기(120)의 외면으로는 송풍팬(150)에 의해 송풍되는 공기가 나선형의 방열핀(122) 사이를 통과하면서 상기 냉매의 열을 흡수하여 열교환을 이루게 되는 바, 1차로 방열이 이루어지게 된다.

상기 저장기(120)를 순환하는 냉매와 열교환을 이룬 공기는 커버(160)의 배출공(162)을 통해 냉각장치(100) 외부로 빠져나가게 된다.

상기 저장기(120)를 순환하면서 1차로 열교환을 이루어 온도를 일정부분 낮춘 냉매는 다시 배관(124)을 통해 라디에이터(140)의 유입단(142)으로 토출된다.

상기 유입단(142)으로 공급된 냉매는 라디에이터(140)를 순환하면서, 송풍팬(150)에 의해 송풍되는 공기와 열교환을 이루어 2차로 방열이 이루어지게 된다.

즉, 상기 송풍팬(150)에 의해 송풍되는 공기가 라디에이터(140)를 순환하는 냉매의 열을 흡수하여 커버(160)의 배출공(162)을 통해 냉각장치(100) 외부로 빠져나가게 됨으로써, 상기 라디에이터(140)를 순환한 냉매는 더욱 그 온도가 낮아지게 된다.

이와 같이, 저장기(120) 및 라디에이터(140)에 의해 2단계에 걸쳐 열교환을 이루어 그 온도가 낮아진 냉매는, 상기 라디에이터(140)의 토출단(144)과 펌프(130) 사이에 연결된 배관(132)을 통해 펌프(130)로 공급되고, 상기 펌프(130)는 다시 이 냉매를 워터 블록(110)으로 공급하게 된다.

따라서, 상기 워터 블록(110), 저장기(120), 라디에이터(140) 및 펌프(130)를 순환하는 냉매는, 씨피유에서 발열되는 열을 워터 블록(110)에서 흡수하여 저장기(120)와 라디에이터(140)에서 2단계에 걸쳐 방열시키는 과정을 반복하면서 씨피유의 열을 냉각시키게 되는 것이다.

한편, 도시되지는 않았지만, 앞서 설명한 바와 같이, 라디에이터(140)와 저장기(120)의 위치가 바뀌어도 무방하다고 하였는데, 여기서 상기 라디에이터(140)와 저장기(120)의 냉매순환 순서가 바뀌어도 될 것이다.

즉, 워터 블록(110)으로부터 토출된 냉매가 라디에이터(140)로 공급된 후, 다시 저장기(120)로 공급되고, 상기 저장기(120)에서 펌프(130)로 공급이 이루어지도록 배관들을 연결할 수도 있다.

즉, 워터 블록(110)으로부터 토출된 냉매가 라디에이터(140)로 공급되어 송풍팬(150)에 의한 송풍으로 1차 방열이 이루어지고, 다시 저장기(120)로 공급되어 상기 송풍팬(150)에 의한 송풍으로 2차 방열이 이루어지도록 한 후, 저온으로 된 냉매를 펌프(130)로 공급하도록 구성될 수도 있을 것이다.

이의 경우에도, 상기 송풍팬(150), 라디에이터(140), 저장기(120)는 동일선상에 직렬로 설치되는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 상기 송풍팬(150)의 송풍방향으로 라디에이터(140) 및 저장기(120)가 동일선상에 직렬로 설치되는 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 반도체소자의 수냉식 냉각장치에 의하면, 반도체소자와 직접적으로 접촉하여 상기 반도체소자에서 발생되는 열을 흡수하는 워터 블록 내의 냉매가 분산되어 방열 기능의 부품으로 이송됨으로써, 상기 워터 블록으로 냉매를 공급하는 펌프의 부하가 줄어들고, 이에 따라 냉각성능의 저하가 불식되는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 워터 블록에서 열교환을 이룬 냉매가 저장기와 라디에이터에 의해 2단계에 걸쳐 방열이 이루어짐으로써, 냉각효율이 증대되는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 각 부품들이 직렬식으로 조립되어 일체화됨으로써, 그 전체적인 크기가 줄어 컴팩트화되는 바, 설치면적이 줄고 그에 따라 설치가 쉽게 되는 효과도 있다.

Claims (12)

1. 반도체소자의 일측에 설치되는 워터 블록과;

   상기 워터 블록에서 열교환을 이룬 상태로 토출되는 냉매가 유입되는 것으로서, 그 외면에 일정면적을 갖는 방열핀이 나선형으로 형성된 저장기와;

   상기 저장기에서 방열이 이루어진 냉매가 유입되는 라디에이터와;

   상기 라디에이터를 순환하면서 방열이 이루어진 냉매를 다시 상기 워터 블록으로 공급하되, 상기 워터 블록과 별도의 배관으로 연결되지 않고 수밀이 이루어지도록 직접 접촉되어 연결되는 펌프 및;

   상기 라디에이터와 저장기로 송풍하는 송풍팬을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 반도체소자의 수냉식 냉각장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 워터 블록은 적어도 하나 이상의 배관으로 저장기와 연결된 것을 특징으로 하는 반도체소자의 수냉식 냉각장치.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 라디에이터는 냉매가 유입되는 유입단과, 냉매가 토출되는 토출단을 포함하며, 상기 토출단은 펌프와 연결된 것을 특징으로 하는 반도체소자의 수냉식 냉각장치.
4. 반도체소자의 일측에 설치되는 워터 블록과;

   상기 워터 블록에서 열교환을 이룬 상태로 토출되는 냉매가 유입되는 라디에이터와;

   상기 라디에이터를 순환하면서 방열이 이루어진 냉매가 유입되는 것으로서, 상기 라디에이터와 동일선상에 직렬로 설치되되, 그 외면에 일정면적을 갖는 방열핀이 나선형으로 형성된 저장기와;

   상기 저장기에서 방열이 이루어진 냉매를 다시 워터 블록으로 공급하되, 상기 워터 블록과 별도의 배관으로 연결되지 않고 수밀이 이루어지도록 직접 접촉되어 연결되는 펌프 및;

   상기 라디에이터와 저장기로 송풍하는 송풍팬을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 반도체소자의 수냉식 냉각장치.
5. 제 4항에 있어서,

   상기 워터 블록은 적어도 하나 이상의 배관으로 라디에이터와 연결된 것을 특징으로 하는 반도체소자의 수냉식 냉각장치.
6. 제 4항에 있어서,

   상기 라디에이터는 냉매가 유입되는 유입단과, 냉매가 토출되는 토출단을 포함하며, 상기 토출단은 저장기와 연결된 것을 특징으로 하는 반도체소자의 수냉식 냉각장치.
7. 제 1항 또는 제 4항에 있어서,

   상기 워터 펌프에는 일정면적을 갖는 복수개의 방열핀이 일정간격으로 형성된 것을 특징으로 하는 반도체소자의 수냉식 냉각장치.
8. 삭제
9. 삭제
10. 제 1항 또는 제 4항에 있어서,

    상기 저장기와 라디에이터 및 송풍팬은 동일선상에 위치되게 설치된 것을 특징으로 하는 반도체소자의 수냉식 냉각장치.
11. 제 10항에 있어서,

    상기 송풍팬이 송풍하는 방향으로 상기 저장기 및 라디에이터가 동일선상에 위치되게 설치된 것을 특징으로 하는 반도체소자의 수냉식 냉각장치.
12. 제 1항 또는 제 4항에 있어서,

    상기 워터 블록, 펌프, 저장기, 라디에이터를 감싸고, 상기 송풍팬에 의해 송풍된 공기가 빠져나가기 위한 다수의 배출공이 형성된 커버를 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 반도체소자의 수냉식 냉각장치.

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