KR101006767B1

KR101006767B1 - 컴퓨터부품용 복합냉각장치

Info

Publication number: KR101006767B1
Application number: KR1020100076913A
Authority: KR
Inventors: 이광로
Original assignee: 이광로
Priority date: 2010-06-11
Filing date: 2010-08-10
Publication date: 2011-01-10

Abstract

본 발명은 컴퓨터부품용 복합냉각장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 공랭식 냉각효과와 수냉식 냉각효과 이외에도 기화열을 이용한 냉각효과까지 복합적으로 구비함에 따라서 예를 들어 시피유(CPU; 중앙처리유닛), 지피유(GPU), 노스브리지(north bridge), 사우스브리지(south bridge)와 같은 컴퓨터부품으로부터 발열되는 열을 보다 효과적으로 냉각하도록 함으로써 컴퓨터부품의 수명이 더욱 향상될 수 있도록 하는 컴퓨터부품용 복합냉각장치에 관한 것이다.

Description

컴퓨터부품용 복합냉각장치{MULTI-COOLING APPARATUS FOR COMPUTER'S PART}

일반적으로 컴퓨터본체 내부에는 데이터의 연산처리를 비롯한 컴퓨터의 모든 작동을 제어하는 시피유(CPU)와, 그래픽 연산처리를 담당하는 지피유(GPU)와, 컴퓨터 메인보드에서 가운데를 기준으로 시피유 소켓 측의 집적 회로로서 일반적으로 시스템 컨트롤러를 지칭하는 노스브릿지(north bridge)와, 컴퓨터 메인보드에서 가운데를 기준으로 PCI(peripheral component interconnect) 슬롯 측에 있는 집적회로로 전원관리나 USB 인터페이스 등을 관리하는 사우스브릿지(south bridge) 등과 같은 다양한 부품이 구비되어진다.

상기와 같은 컴퓨터부품들은 컴퓨터의 구동에 따라 비교적 많은 양의 열을 발산하게 되는데, 이러한 뜨거운 열이 제대로 냉각되거나 또는 방열되지 않을 경우에 컴퓨터 부품에 치명적인 고장을 일으키는 문제점이 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 일반적으로는 컴퓨터 본체에 외부공기를 강제유입시켜 컴퓨터부품들을 공랭시키도록 하는 냉각팬이 일체로 구비되어지거나 또는 시피유와 같은 컴퓨터부품 자체에 방열판과 냉각팬이 일체로 구비되어진다.

그러나 상기와 같은 종래의 냉각팬만으로는 컴퓨터부품의 냉각 또는 방열이 효과적으로 일어날 수 없다는 한계가 있어서, 냉각수를 별도로 공급하여 컴퓨터부품을 수냉시키는 구조가 개발되었지만, 역시 이러한 종래의 컴퓨터부품용 수냉식 냉각장치의 경우에도 컴퓨터부품의 냉각 또는 방열에 있어 한계가 있는 치명적인 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 공랭식 및 수냉식 냉각장치가 가지는 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 공랭식 냉각효과와 수냉식 냉각효과 이외에도 기화열을 이용한 냉각효과까지 복합적으로 제공되도록 함으로써, 컴퓨터부품으로부터 발생되는 열이 더욱 효과적으로 냉각되어 컴퓨터부품의 수명이 대폭 향상될 수 있도록 하는 컴퓨터부품용 복합냉각장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

상기한 목적을 달성하고 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명의 선호적인 일 실시예에 따라서 컴퓨터본체 내부에 구비되어지며, 공랭식 냉각효과와 수냉식 냉각효과 이외에도 기화열을 이용한 냉각효과까지 복합적으로 제공되어 컴퓨터부품을 냉각시키는 컴퓨터부품용 복합냉각장치는, 일측에는 수직으로 배열되는 컴퓨터부품에 면접되는 접촉부가 구비되고 타측에는 다수의 방열핀이 수평으로 연장되는 방열기본체와; 상기 방열기본체에 결합되고 상기 방열핀이 내부에 수용되도록 하는 하우징과; 일측단부는 상기 하우징의 상단에 연결되고 타측단부는 상기 하우징의 하단에 연결되며, 상기 하우징의 상단으로 냉각수를 공급하고 상기 하우징의 하단으로부터 배출되는 냉각수를 다시 수집하는 냉각수공급유닛과; 상기 하우징 내에서 방열핀의 상부에 구비되고 냉각수공급유닛으로부터 공급되는 냉각수가 유입되며 상기 방열핀에 냉각수를 공급하기 위한 다수의 배수공이 형성되는 급수대와; 상기 하우징에 구비되고 상기 하우징 내로 외부공기를 강제유입시켜 상기 방열기본체의 방열핀에 공급하는 흡기팬과; 그리고 상기 하우징에 구비되고 상기 하우징 내로 유입되어 상기 방열기본체의 방열핀에 공급된 외부공기를 강제배출시키는 배기팬;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 급수대의 하부에 각각 구비되어 하부로 연장되고 상기 방열핀들에 접합됨으로써 상기 급수대의 배수공을 통해 배수되는 냉각수가 타고 흘러내리면서 상기 방열핀들에 균일하게 전달되도록 하는 다수의 빗형 급수가이드핀을 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하며, 상기 냉각수공급유닛은 컴퓨터본체의 일측에 구비되고 냉각수가 저장되는 수조와, 상기 수조와 하우징의 상단을 연결하는 냉각수공급관로와, 상기 수조 내의 냉각수를 상기 냉각수공급관로를 통해서 강제토출시키는 펌프와, 상기 하우징의 하단과 상기 수조를 연결하는 냉각수회수관로를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 수조 내부에는 내부순환펌프가 구비되고, 설정온도보다 수온이 올라갈 시 돔형 수조천장 벽면에 원형노즐을 통해서 냉각수를 강제순환시키고, 수온냉각팬으로 수조 내부에 순환되는 냉각수를 공냉시켜 냉각수를 추가적으로 냉각시키며, 냉각으로 인해 습해진 공기는 배기구와 흡기팬을 통해 강제순환 시킴으로써 냉각장치의 냉각효율을 유지하며, 냉각성능을 향상시키고 더불어 돔형천장과 유선형 수면벽부를 통해 소음을 최소화하는 것을 특징으로 하며, 상기 하우징 내에서 흡기팬과 배기팬 사이에는 상기 흡기팬에 의해 내부로 유입된 외부공기가 배기팬에 의해 바로 배출되는 것을 방지하는 구획격판을 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하고, 상기 하우징의 바닥면에는 냉각수의 배수를 용이하게 하기 위한 경사면이 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 방열기본체의 접촉부에는 냉각수공급유닛, 흡기팬 및 배기팬의 작동여부를 결정하기 위한 온도센서가 추가적으로 구비되어질 수 있으며, 상기 방열기본체의 접촉부에는 전위차부식이 발생될 때 방열기본체보다 먼저 부식되도록 함으로써 방열핀의 부식을 방지하도록 하는 아연금속체가 부착되어 질 수 있고, 상기 하우징 내에는 흡기팬에 의해 유입된 외부공기가 방열핀에 균일하게 제공되도록 와류를 형성하는 메인냉각팬이 설치되어질 수 있으며, 나아가 상기 컴퓨터부품은 시피유(CPU), 지피유(GPU), 노스브리지(north bridge) 및 사우스브리지(south bridge) 중 어느 하나인 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 방열기본체의 접촉부 내부에는 열전소자가 부착되어지며 상기 열전소자의 열면부는 방열기본체의 접촉부에 장착되어짐으로써, 공랭식 냉각효과와 수냉식 냉각효과 그리고 기화열을 이용한 냉각효과 이외에도 열전소자를 이용한 냉각이 추가적으로 이루어지며, 상기 열전소자의 열면부에 부착된 방열기본체는 열전소자가 작동하지 않는 평상시에는 공냉과 수냉 그리고 기화열을 이용한 냉각을 통하여 컴퓨터부품을 냉각하며, 컴퓨터부품의 온도가 온도센서의 설정온도를 초과하면 기화열을 이용하여 열전소자 열면부의 열을 방출시키는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있으며, 특정 실시예들은 도면에 예시하고 상세한 설명에서 구체적으로 설명한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해서 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 도면부호를 사용하였다.

한편 본 출원에서 사용하는 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, “포함하다” 또는 “가지다” 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

본 발명에 따른 컴퓨터부품용 복합냉각장치는 냉각수공급유닛과 급수대에 의해 냉각수로 적셔진 방열핀에 흡기팬과 배기팬에 의한 외부공기순환에 의해 풍량이 제공됨으로써 종래의 공랭식 냉각효과와 수냉식 냉각효과 이외에도 방열핀에 공급된 냉각수가 기화됨에 따른 기화열을 이용한 냉각효과까지 제공됨에 따라 컴퓨터부품으로부터 발생되는 열을 복합적으로 냉각함으로서 컴퓨터부품의 수명이 더욱 향상되는 우수한 효과가 있을 뿐만 아니라, 급수대의 하부에 설치된 다수의 빗형 급수가이드핀이 방열핀들의 열 사이사이에 배열되어 방열핀들에 교차되도록 접함에 따라 급수대의 배수공을 통해 배수되는 냉각수가 빗형 급수가이드핀을 타고 흘러내리면서 방열핀들에 균일하게 공급되고, 하우징 내에 설치된 메인냉각팬에 의해 방열핀들에 흡기공기가 균일하게 제공됨에 따라 컴퓨터부품으로부터 발생되는 열이 더욱 효과적으로 냉각되는 장점이 있다.

나아가, 본 발명에 따른 컴퓨터부품용 복합냉각장치는 방열기본체 내부에 열전소자를 부착시키고 상기 열전소자의 열면부를 방열기본체에 장착시켜 공랭식 냉각효과와 수냉식 냉각효과 그리고 기화열을 이용한 냉각효과 이외에도 열전소자를 이용한 냉각이 추가적으로 이루어지도록 함으로써, 컴퓨터부품으로부터 발생되는 열이 더욱 효과적으로 냉각될 수 있도록 하는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 선호적인 실시예에 따른 컴퓨터부품용 복합냉각장치의 전체적인 개략구조도
도 2는 본 발명의 선호적인 실시예에 따른 컴퓨터부품용 복합냉각장치의 정면도
도 3은 본 발명에 따른 컴퓨터부품용 복합냉각장치의 평면도
도 4는 본 발명에 따른 컴퓨터부품용 복합냉각장치의 측면도
도 5는 본 발명의 선호적인 실시예에 따른 컴퓨터부품용 복합냉각장치의 급수대를 도시한 구조도
도 6은 본 발명에 선호적인 실시예에 따른 컴퓨터부품용 복합냉각장치의 빗형 급수가이드핀의 설치구조도
도 7은 본 발명의 선호적인 실시예에 따른 컴퓨터부품용 복합냉각장치의 수온냉각기와 수조의 설치구조도

이하에서는 본 발명의 선호적인 실시예와 첨부된 도면을 참고로 하여 더욱 상세하게 설명한다.

본 명세서에서는 본 발명을 설명하기 위한 선호적인 실시예로서 시피유, 지피유, 노스브릿지, 사우스브릿지와 같은 컴퓨터부품을 중심으로 설명이 진행되지만, 본 발명의 새로운 복합냉각장치는 여기에 한정되는 것이 아니라 열을 발산하는 모든 컴퓨터부품에도 구현될 수 있음은 본 발명이 속하는 분야의 당업자들에게 자명한 사실이라 할 것이다.

도 1은 본 발명의 선호적인 실시예에 따른 컴퓨터부품용 복합냉각장치의 전체적인 개략구조도이며, 도 2 내지 도 4는 각각 본 발명의 선호적인 실시예에 따른 컴퓨터부품용 복합냉각장치의 정면도, 평면도, 측면도이며, 도 5는 본 발명의 선호적인 실시예에 따른 컴퓨터부품용 복합냉각장치의 급수대를 도시한 구조도이며, 도 6 및 도 7은 본 발명에 선호적인 실시예에 따른 컴퓨터부품용 복합냉각장치의 빗형 급수가이드핀의 설치구조도 및 수온냉각기와 수조의 설치구조도이다.

상기 도면들에서 도시된 바와 같이, 본 발명의 선호적인 실시예에 따른 컴퓨터부품용 복합냉각장치(1)는 컴퓨터본체(3) 내부에 구비되어 시피유(CPU), 지피유(GPU), 노스브리지(north bridge) 또는 사우스브리지(south bridge)와 같은 컴퓨터부품(5)을 냉각시키며 일측부는 수직으로 배열되는 컴퓨터부품(3)에 면접되는 접촉부(11)가 구비되고 타측부는 다수의 방열핀(13)이 수평으로 연장되는 방열기본체(10)와; 그리고 상기 방열기본체(10)에 결합되고 방열핀(13)이 내부에 수용되도록 하는 하우징(20)과; 일측단부는 상기 하우징(20)의 상단에 연결되고 타측단부는 하우징(20)의 하단에 연결되며, 상기 하우징(20)의 상단으로 냉각수를 공급하고 하우징(20)의 하단으로부터 배출되는 냉각수를 다시 수집하는 냉각수공급유닛(30)과; 상기 하우징(20) 내에서 방열핀(13)의 상부에 구비되고 냉각수공급유닛(30)으로부터 공급되는 냉각수가 유입되며 방열핀(13)에 냉각수를 공급하기 위한 다수의 배수공(41)이 형성되어지는 급수대(40)와; 상기 하우징(20)에 구비되고 하우징(20) 내부로 외부공기를 강제유입시켜 방열기본체(10)의 방열핀(13)에 외부공기를 공급하는 흡기팬(50)과; 상기 하우징(10)에 구비되고 하우징(10) 내부로 유입되어 방열기본체(10)의 방열핀(13)에 공급된 외부공기를 강제배출시키는 배기팬(60)을 포함하도록 구성되어진다.

이하, 상기한 본 발명의 기본적인 구성요소에 대해서 보다 상세하게 설명한다. 먼저 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 선호적인 실시예에 따른 방열기본체(10)는 컴퓨터본체(3) 내부에 설치된 시피유(CPU), 지피유(GPU), 노스브리지(north bridge) 또는 사우스브리지(south bridge)와 같은 컴퓨터부품(5)에 실제 접촉되어 컴퓨터부품(5)으로부터 발생되는 열을 1차적으로 전도방열시키는 구성요소이다. 상기 방열기본체(10)의 일측에는 수직으로 배열되는 컴퓨터부품(3)에 면접되는 접촉부(11)가 구비되어지고, 타측에는 다수의 방열핀(13)이 수평으로 연장되어진다.

한편 상기 방열기본체(10)의 접촉부(11)는 방열효과가 증대될 수 있도록 컴퓨터부품(5)으로부터 외측으로 갈수록 횡단면적이 확장되는 것이 선호되며, 상기 방열핀(13)은 공기저항이 최소화될 수 있도록 단부가 뾰족한 침 형상으로 형성되고 단면적의 확장을 통해 방열효과가 극대화될 수 있도록 다수개가 간격이 좁은 격자형태로 배열되는 것이 선호되지만, 동일한 목적과 기능을 달성할 수 있는 범위 내에서 다른 형상의 사용을 배제하는 것은 아니다.

또한 상기 방열기본체(10)의 접촉부(11)에는 온도센서(15)가 추가적으로 구비되도록 함으로써, 미리 설정된 온도보다 높은 온도가 감지될 경우에만 (도시되지 않은) 컨트롤러의 제어에 의해 다음에서 설명하는 냉각수공급유닛(30), 흡기팬(50) 및 배기팬(60)이 작동되어지도록 할 수도 있다. 나아가 본 발명의 다른 선호적인 실시예에 따르면, 전위차부식이 발생되는 경우에 방열핀(13)을 포함하는 방열기본체(10)보다 먼저 부식되도록 함으로써 방열핀(13)의 부식을 방지하도록 하는 아연금속체(17)가 상기 접촉부(11)에 부착되어질 수도 있다.

한편 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 방열기본체(10)는 예를 들어 구리 또는 구리합금 등과 같이 열전도도가 우수한 금속재로 제조되는 것이 선호되며, 선택적으로는 접촉부(11)와 방열핀(13)이 일체로 형성되거나 또는 각각 분리형성된 이후에 체결구에 의해 결합될 수도 있지만, 동일한 목적과 기능을 달성할 수 있는 범위 내에서 다른 재료 및 다른 결합방식의 사용을 배제하는 것은 아니다.

다음으로 본 발명의 다른 주요 구성요소인 하우징(20)에 대해서 설명한다. 본 발명의 선호적인 실시예에 따르면, 하우징(20)은 상기 방열기본체(10)에 결합되어지는데, 상기 하우징(20)은 방열핀(13)을 내부에 수용함에 따라 방열핀(13)에 대해 공랭식 냉각작용와 수냉식 냉각작용 이외에도 기화열을 이용한 냉각작용까지 일어날 수 있는 작용공간을 형성하는 구성요소로서, 박스형 케이스로 형성되는 것이 선호된다.

한편 상기 하우징(20)은 냉각수공급유닛(30)과 서로 연결되어지는데, 상기 냉각수공급유닛(30)은 하우징(20) 내부에 수용된 방열기본체(10)의 방열핀(13)에 냉각수를 공급함으로써 1차적으로 수냉효과를 발생시키고, 이와 동시에 방열핀(13)과 열교환된 후 하우징(20)의 하단으로부터 배출되는 냉각수를 다시 수집하는 역할을 하는 구성요소이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 냉각수공급유닛(30)은 컴퓨터본체(3)의 일측에 구비되고 냉각수가 저장되는 수조(31)와, 상기 수조(31)와 하우징(20)의 상단을 연결하는 냉각수공급관로(33)와, 상기 냉각수공급관로(33) 상에 구비되어 수조(31) 내의 냉각수를 냉각수공급관로(33)를 통해 강제토출시키는 펌프(35)와, 하우징(10)의 하단과 수조(31)를 연결함에 따라 하우징(20)의 하단으로부터 배출되는 냉각수가 다시 수조(31) 내로 수집되도록 하는 냉각수회수관로(37)를 포함한다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 냉각수회수관로(37)에 의한 냉각수의 배수를 용이하게 이루어질 수 있도록 하우징(20)의 바닥면에는 방열핀(132)에 공급된 후 하우징(20)의 바닥면으로 떨어진 냉각수가 냉각수회수관로(37)로 자동으로 이동될 수 있도록 경사면(23)이 형성되는 것이 선호되며, 나아가 하우징(20) 내에서 자연스러운 공기유동을 통해 방열핀(13)에 균일한 외부공기가 공급될 수 있도록 하우징(20)의 내벽의 모서리 부분은 곡면으로 형성되는 것이 선호된다.

한편 본 발명의 선호적인 실시예에 따른 수조(31)에는 부력구와 같은 수위센서를 통해서 수위가 낮아질 경우 외부 공급원으로부터 냉각수가 자동으로 공급되도록 하는 (도시되지 않음) 자동급수유닛이 추가적으로 부설될 수 있으며, 선택적으로는 수동으로 냉각수를 공급할 수 있도록 상부면에 개폐도어가 구비될 수도 있다. 특히 전자의 경우에는, 도 7에서 도시된 바와 같이, 수조(31) 내의 냉각수의 온도를 측정하여 미리 설정된 온도 이상일 경우에는 수조(31)내의 수온냉각기가 작동하여, 수조내부순환 펌프(35)가 냉각수를 수조(31) 상단에 위치한 원형노즐(38)을 통해 뿜어내어 순환시키고, 뿜어낸 냉각수는 수조(31)의 돔형천장을 타고 흘러내리도록 한다. 이때 다수의 내부순환팬(39)이 작동하여 벽면을 타고 흐르는 냉각수를 추가로 냉각시킬 수 있으며, 내부순환으로 습기를 머금은 공기는 수조(31) 내부의 흡기팬(50)을 통해 들어오는 건조한 공기와 같은 양만큼 배기구(45)를 통해 외부로 배기된다. 이때 수온이 특정온도(미리 설정된 하한온도)까지 떨어지면, 수온냉각기(펌프(35), 수온냉각팬(39), 흡기팬(50))는 자동으로 정지됨으로써 불필요한 전력의 낭비를 방지하고 기기의 수명을 늘릴 수 있다. 상기 수조(31) 내부는 돔형천장과 더불어 부력구를 통해 유지되는 수면벽면부분도 곡면으로 처리하여 냉각시 발생하는 소음을 최소화 할 수 있다.

다음으로 본 발명의 또 다른 주요 구성요소인 급수대(40)에 대해서 설명한다. 본 발명의 선호적인 실시예에 따르면, 상기 하우징(20) 내에서 방열핀(13)의 상부에는 급수대(40)가 구비되어진다. 상기 급수대(40)는 냉각수공급유닛(30)으로부터 공급되는 냉각수를 집수하여 방열핀(13)에 냉각수를 균일하게 공급하는 역할을 하는 구성요소로서, 도 5에 도시된 바와 같이 바닥면에 냉각수가 하방으로 뿌려질 수 있도록 다수의 배수공(41)이 형성되는 수조형태로 형성되는 것이 선호되지만, 동일한 목적과 기능을 달성할 수 있는 범위 내에서 다른 형상의 사용을 배제하는 것은 아니다.

다음으로 본 발명의 다른 구성요소인 흡기팬(50)과 배기팬(60)에 대해서 설명한다. 먼저 상기 하우징(20)에는 흡기팬(50)이 구비되어지는데, 상기 흡기팬(50)은 하우징(20) 내부로 외부공기를 강제로 유입시켜 방열기본체(10)의 방열핀(13)에 공급함으로써 1차적으로 공랭효과를 발생시킴과 동시에 냉각수공급유닛(30)과 급수대(40)에 의해 냉각수가 제공된 방열핀(13)에 풍량을 제공함으로써 기화열을 이용한 냉각효과까지 복합적으로 제공될 수 있도록 하는 구성요소이다. 한편 상기 하우징(10)에는 배기팬(60)이 설치되어지는데, 상기 배기팬(60)은 하우징(10) 내부로 유입되어 방열기본체(10)의 방열핀(13)에 공급된 외부공기를 강제로 배출시킴으로써 하우징(20) 내의 공기가 기화로 인해 포화되는 것을 방지하는 역할을 하는 구성요소이다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 흡기팬(50)과 배기팬(60)은 통상의 팬 구조로 형성되어지며, 흡기팬(50)은 하우징(20)의 상부면에 2개가 구비되어지고 배기팬(50)은 하우징(20)의 측면 상부에 2개가 구비되어지는 것이 선호되지만, 동일한 목적과 기능을 달성할 수 있는 범위 내에서 다른 구조 및 다른 개수의 사용을 배제하는 것은 아니다.

한편 본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 흡기팬(50)과 배기팬(60)은 하우징에 측면에 구비되기 때문에 흡기팬(50)에 의해 내부로 유입된 외부공기가 배기팬(60)에 의해 바로 배출될 문제점이 있는데, 이러한 문제점을 방지하기 위하여 하우징(10) 내부에서 흡기팬(50)과 배기팬(60) 사이에는 구획격판(21)이 추가적으로 설치되어질 수도 있다.

또한 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 급수대(40)의 하부에는 다수의 빗형 급수가이드핀(70)이 각각 구비되어 하부로 연장되어질 수 있는데, 상기 빗형 급수가이드핀(70)은 하방으로 연장되면서 각각 방열핀(13)에 접합됨에 따라서 급수대(40)의 배수공(41)을 통해 배수되는 냉각수가 타고 흘러내리면서 방열핀(13)에 균일하게 전달되도록 하는 역할을 한다. 따라서 도 6에 도시된 바와 같이, 빗형 급수가이드핀(70)은 마치 빗과 유사한 형태로 형성되어 방열핀(13)의 각각의 열 사이사이에 배열되어 방열핀(13)에 교차되게 접하도록 구성되며, 하우징(20)의 하측에는 다수의 빗형 급수가이드핀(70)의 하단을 지지고정하기 위한 구조물이 추가적으로 설치되어질 수도 있다.

한편 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 방열기본체(10)의 접촉부(13) 내에는 수냉관로가 구비되어질 수도 있는데, 상기 수냉관로는 접촉부(13)의 내부로 냉각수가 관류되도록 함으로써 컴퓨터부품(5)으로부터 접촉부(13)로 전도된 열이 냉각되도록 하는 역할을 한다. 상기 수냉관로의 일측단부는 냉각수공급관로(31)에 분기연결되어지고 수냉관로의 타측단부는 냉각수회수관로(37)에 분기연결되어져서, 냉각수공급유닛(30)의 수조(31) 내의 냉각수를 공통으로 사용하는 것이 선호된다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 하우징(20) 내부에는 메인냉각팬(90)이 방열핀(13)의 단부 인접부위에 설치되는 것이 선호된다. 도 2 및 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 메인냉각팬(90)은 흡기팬(50)에 의해 유입된 외부공기가 방열핀(13)에 균일하게 제공되도록 와류를 형성하는 역할을 하는 구성요소로서, 통상의 팬 구조로 형성되어진다.

상기와 같이 본 발명의 선호적인 실시예에 따른 컴퓨터부품용 복합냉각장치(1)는, 냉각수공급유닛(30)과 급수대(40)에 의해 냉각수로 적셔진 방열핀(13)에 흡기팬(50)과 배기팬(50)에 의한 외부공기순환에 의해서 풍량이 제공됨으로써 종래의 공랭식 냉각효과와 수냉식 냉각효과 이외에도, 방열핀(13)에 공급된 냉각수가 기화됨에 따른 기화열을 이용한 냉각효과까지 복합적으로 제공됨에 따라 시피유(CPU), 지피유(GPU), 노스브리지(north bridge) 또는 사우스브리지(south bridge)와 같은 컴퓨터부품(5)으로부터 발생되는 열이 효과적으로 냉각되어 컴퓨터부품(5)의 수명이 더욱 향상되어진다.

또한 본 발명의 선호적인 실시예에 따른 컴퓨터부품용 복합냉각장치(1)는, 급수대(40)의 하부에 설치된 다수의 빗형 급수가이드핀(70)이 방열핀들(13)의 열 사이사이에 배열되어 방열핀들(13)에 교차되게 접함에 따라 급수대(40)의 배수공(43)을 통해 배수되는 냉각수가 빗형 급수가이드핀(70)을 타고 흘러내리면서 방열핀들(13)에 균일하게 공급되고, 하우징(20) 내에 설치된 메인냉각팬(90)에 의해 방열핀들(13)에 흡기공기가 균일하게 제공됨에 따라 컴퓨터부품(5)으로부터 발생되는 열이 효과적으로 냉각되어 컴퓨터부품의 수명이 대폭 향상될 수 있게 될 뿐만 아니라, 방열기본체(10)의 접촉부(11)에 수냉관로가 구비됨에 따라 컴퓨터부품(5)에 의한 1차적인 전도열이 효과적으로 방열될 수 있게 된다.

한편 본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 방열기본체(10)의 접촉부(13) 내부에는 열전소자(thermoelectric element, 80)가 부착되어질 수 있다. 상기 열전소자(80)는 열면부(발열부)를 본 발명에 따른 방열기본체(10)의 접촉부(13)에 장착시킴으로써, 공랭식 냉각효과와 수냉식 냉각효과 그리고 기화열을 이용한 냉각효과 이외에도 열전소자를 이용한 냉각이 추가적으로 이루어질 수 있도록 한다.

즉 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 본 발명의 선호적인 실시예에 따른 열전소자(80, 펠티어소자)는 결합나사(16)에 의해서 단부에서 방열기본체(10)의 접촉부(13) 내부에 부착되어지며, 상기 열전소자(80)의 일측단부에는 열전소자의 전원선(18)이 연결되어 전류를 흘려보냄으로써 한쪽 단자는 흡열하고 다른 쪽 단자는 발열을 일으키게 된다.

한편 열전소자의 냉각효율을 극대화하기 위해서는 열전소자(80)의 열면부(발열부)를 지속적으로 냉각시켜야만 한다. 따라서 본 발명의 다른 선호적인 실시예에 따르면, 열전소자(80)의 열면부(발열부)에 부착된 방열기본체(10)는 열전소자가 작동하지 않는 평상시에는 공냉과 수냉 그리고 기화열을 이용한 냉각을 통하여 컴퓨터부품을 냉각하며, 컴퓨터부품의 온도가 지속적으로 뜨거워져서 온도센서의 설정온도를 초과하는 경우 기화열을 이용하여 열전소자 열면부의 열을 방출시켜 열전소자의 냉각효율을 상승시킴으로써, 본 발명에 따른 복합냉각장치의 성능을 극대화하도록 한다.

상기에서 기술된 구성과 효과를 가진 본 발명은 다양한 방법으로 변형이 가능하며, 상기에서 기술된 내용은 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 또한 본 발명의 사상과 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형과 수정이 가능하며, 본 발명이 속한 분야의 당업자에게 자명한 변형은 다음의 특허청구범위 범위 내에 포함되어진다.

1 : 컴퓨터부품용 복합냉각장치 3 : 컴퓨터본체
5 : 컴퓨터부품 10 : 방열기본체
11 : 접촉부 13 : 방열핀
15 : 온도센서 16 : 결합나사
17 : 아연금속체 18 : 열전소자 전원선
20 : 하우징 21 : 구획격판
23 : 경사면 30 : 냉각수공급유닛
31 : 수조 32 : 수도연결관로
33 : 냉각수공급관로 35 : 펌프
37 : 냉각수회수관로 38 : 원형노즐
39 : 수온냉각팬 40 : 급수대
41 : 배수공 45 : 배기구
50 : 흡기팬 60 : 배기팬
70 : 빗형 급수가이드핀 80 : 열전소자
90 : 메인냉각팬

Claims

컴퓨터본체 내부에 구비되어지며, 공랭식 냉각효과와 수냉식 냉각효과 이외에도 기화열을 이용한 냉각효과까지 복합적으로 제공되어 컴퓨터부품을 냉각시키는 컴퓨터부품용 냉각장치에 있어서, 상기 컴퓨터부품용 냉각장치는,
일측에는 수직으로 배열되는 컴퓨터부품(5)에 면접되는 접촉부(11)가 구비되고 타측에는 다수의 방열핀(13)이 수평으로 연장되는 방열기본체(10)와;
상기 방열기본체(10)에 결합되고 상기 방열핀(13)이 내부에 수용되도록 하는 하우징(20)과;
일측단부는 상기 하우징(20)의 상단에 연결되고 타측단부는 상기 하우징(20)의 하단에 연결되며, 상기 하우징(20)의 상단으로 냉각수를 공급하고 상기 하우징(20)의 하단으로부터 배출되는 냉각수를 다시 수집하는 냉각수공급유닛(30)과;
상기 하우징(20) 내에서 방열핀(13)의 상부에 구비되고 냉각수공급유닛(30)으로부터 공급되는 냉각수가 유입되며 상기 방열핀(13)에 냉각수를 공급하기 위한 다수의 배수공(41)이 형성되는 급수대(40)와;
상기 하우징(20)에 구비되고 상기 하우징(20) 내로 외부공기를 강제유입시켜 상기 방열기본체(10)의 방열핀(13)에 공급하는 흡기팬(50)과; 그리고
상기 하우징(20)에 구비되고 상기 하우징(20) 내로 유입되어 상기 방열기본체(10)의 방열핀(13)에 공급된 외부공기를 강제배출시키는 배기팬(60);을 포함하여 이루어지며,
상기 급수대(40)의 하부에 각각 구비되어 하부로 연장되고 상기 방열핀(13)들에 접합됨으로써 상기 급수대(40)의 배수공(41)을 통해 배수되는 냉각수가 타고 흘러내리면서 상기 방열핀(13)들에 균일하게 전달되도록 하는 다수의 빗형 급수가이드핀(70)을 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터부품용 복합냉각장치
제 1 항에 있어서, 상기 냉각수공급유닛(30)은 컴퓨터본체(3)의 일측에 구비되고 냉각수가 저장되는 수조(31)와, 상기 수조(31)와 하우징(20)의 상단을 연결하는 냉각수공급관로(33)와, 상기 수조(31) 내의 냉각수를 상기 냉각수공급관로(33)를 통해서 강제토출시키는 펌프(35)와, 상기 하우징(20)의 하단과 상기 수조(31)를 연결하는 냉각수회수관로(37)를 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터부품용 복합냉각장치
제 2 항에 있어서, 상기 수조(31) 내부에는 내부순환펌프가 구비되고, 수온이 설정온도를 초과하면 돔형 수조천장 벽면에 원형노즐(38)을 통해서 냉각수를 강제순환시키고, 수온냉각팬(39)으로 수조(31) 내부에 순환되는 냉각수를 공냉시켜 냉각수를 추가적으로 냉각시키며, 냉각으로 인해 습해진 공기는 배기구(45)와 흡기팬(50)을 통해 강제순환 시킴으로써 냉각장치의 냉각효율을 유지하며, 냉각성능을 향상시키고 더불어 돔형천장과 유선형 수면벽부를 통해 소음을 최소화하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 부품용 복합냉각장치
제 1 항에 있어서, 상기 하우징(20) 내에서 흡기팬(50)과 배기팬(60) 사이에는 상기 흡기팬(50)에 의해 내부로 유입된 외부공기가 배기팬(60)에 의해 바로 배출되는 것을 방지하는 구획격판(21)을 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터부품용 복합냉각장치
제 4 항에 있어서, 상기 하우징(20)의 바닥면에는 냉각수의 배수를 용이하게 하기 위한 경사면(23)이 형성되는 것을 특징으로 하는 컴퓨터부품용 복합냉각장치
제 1 항에 있어서, 상기 방열기본체(10)의 접촉부(11)에는 냉각수공급유닛(30), 흡기팬(50) 및 배기팬(60)의 작동여부를 결정하기 위한 온도센서가 추가적으로 구비되는 것을 특징으로 하는 컴퓨터부품용 복합냉각장치
제 6 항에 있어서, 상기 방열기본체(10)의 접촉부(11)에는 전위차부식이 발생될 때 방열기본체(10)보다 먼저 부식되도록 함으로써 방열핀(130)의 부식을 방지하도록 하는 아연금속체(17)가 부착되는 것을 특징으로 하는 컴퓨터부품용 복합냉각장치
제 1 항에 있어서, 상기 하우징(20) 내에는 흡기팬(50)에 의해 유입된 외부공기가 방열핀(13)에 균일하게 제공되도록 와류를 형성하는 메인냉각팬(90)이 설치되어지는 것을 특징으로 하는 컴퓨터부품용 복합냉각장치
제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 하나의 항에 있어서, 방열기본체(10)의 접촉부(13) 내부에는 열전소자(80)가 부착되어지며 상기 열전소자(80)의 열면부는 방열기본체(10)의 접촉부에 장착되어짐으로써, 공랭식 냉각효과와 수냉식 냉각효과 그리고 기화열을 이용한 냉각효과 이외에도 열전소자를 이용한 냉각이 추가적으로 이루지는 것을 특징으로 하는 컴퓨터부품용 복합냉각장치
제 9 항에 있어서, 상기 열전소자(80)의 열면부에 부착된 방열기본체(10)는 열전소자가 작동하지 않는 평상시에는 공냉과 수냉 그리고 기화열을 이용한 냉각을 통하여 컴퓨터부품을 냉각하며, 컴퓨터부품의 온도가 온도센서의 설정온도를 초과하면 기화열을 이용하여 열전소자 열면부의 열을 방출시키는 것을 특징으로 하는 컴퓨터부품용 복합냉각장치
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