KR101275094B1 - 컴퓨터 부품의 수냉식 냉각장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 컴퓨터 부품의 수냉식 냉각장치는 냉매가 유입 및 유출되는 관이 연결되는 캡 형상의 관연결부재, 상기 관연결부재가 상부에 끼워지고, 외부로 돌출된 다수의 냉각핀들이 절구형으로 형성되어 본체를 형성하는 방열핀; 상기 관연결부재와 상기 방열핀 사이에 형성되어 상기 관연결부재와 상기 방열핀을 밀착시키는 상부실링, 상기 방열핀 내부에 삽입되며, 상기 관연결부재를 통해 유입된 냉매가 순환하는 유로가 형성된 유로형성원통체, 일측이 상기 관연결부재와 연결되고, 타측이 상기 유로형성원통체와 연결되어, 상기 관연결부재로부터 유입된 냉매가 상기 유로형성원통체로 유입되도록 하는 입수구파이프, 일측이 상기 방열핀 하부에 끼워지고, 타측이 발열부품과 접촉하는 컵 형상의 발열부품접촉부재, 상기 방열핀과 상기 발열부품접촉부재 사이에 형성되어 상기 방열핀과 상기 발열부품접촉부재를 밀착시키는 하부실링, 상기 하부실링 외측에 부착되어 냉각장치를 지지하는 고정브라켓을 포함한다.
이를 통해 본 발명은 방열핀 내부에 냉매 유입을 위한 유입로와 냉매 유출을 위한 유출로가 형성된 유로형성원통체를 삽입하여 냉각장치를 구성함으로써, 간단한 구조로 발열부품의 열을 효과적으로 냉각하여 냉각효율을 개선하는 효과가 있다.

Description

컴퓨터 부품의 수냉식 냉각장치{WATRER COOLING SYSTEM OF COMPUTER COMPONENTS}

본 발명은 컴퓨터 부품의 수냉식 냉각장치에 관한 것으로, 특히 컴퓨터 내의 발열부품에서 발생하는 열을 순환하는 냉매를 이용하여 냉각시키는 컴퓨터 부품의 수냉식 냉각장치에 관한 것이다.

컴퓨터의 내부에 장착된 부품들 중에는 동작시 열을 발생시키는 부품, 예컨대 CPU, 그래픽 어댑터의 기판에 실장된 칩셋, 램 혹은 FET등과 같은 발열부품이 있다. 이러한 발열부품에서는 작동시 많은 열이 발생되는데, 이러한 열을 효과적으로 냉각시키지 못하면, 발열부품의 온도가 적정온도를 넘어서게 되어 그 발열부품은 작동상의 오류를 발생시키거나 심할 경우 파손될 수도 있다. 더욱이, 과학기술의 급속한 발전에 따라 컴퓨터 내부에 장착되어 동작하는 각종 발열부품들은 점차 집적화되고 고용량화되어 발생시키는 열의 양 또한 더욱 증가되고 있다. 따라서 발열부품에는 발생하는 열을 적절하고 효과적으로 냉각시킬 수 있는 냉각장치가 반드시 필요하게 되었다.

이러한 발열부품의 열을 냉각시키기 위해 현재 다양한 형태의 냉각장치가 사용되고 있으나, 구조가 복잡하고 부피가 큰 문제점이 있었다.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 방열핀 내부에 냉매 유입을 위한 유입로와 냉매 유출을 위한 유출로가 형성된 유로형성원통체를 삽입하여 냉각장치를 구성함으로써, 간단한 구조로 발열부품의 열을 효과적으로 냉각하여 냉각효율을 개선한 컴퓨터 부품의 수냉식 냉각장치를 제공함에 그 목적이 있다.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 컴퓨터 부품의 수냉식 냉각장치는 냉매가 유입 및 유출되는 관이 연결되는 캡 형상의 관연결부재, 상기 관연결부재가 상부에 끼워지고, 외부로 돌출된 다수의 냉각핀들이 절구형으로 형성되어 본체를 형성하는 방열핀; 상기 관연결부재와 상기 방열핀 사이에 형성되어 상기 관연결부재와 상기 방열핀을 밀착시키는 상부실링, 상기 방열핀 내부에 삽입되며, 상기 관연결부재를 통해 유입된 냉매가 순환하는 유로가 형성된 유로형성원통체, 일측이 상기 관연결부재와 연결되고, 타측이 상기 유로형성원통체와 연결되어, 상기 관연결부재로부터 유입된 냉매가 상기 유로형성원통체로 유입되도록 하는 입수구파이프, 일측이 상기 방열핀 하부에 끼워지고, 타측이 발열부품과 접촉하는 컵 형상의 발열부품접촉부재, 상기 방열핀과 상기 발열부품접촉부재 사이에 형성되어 상기 방열핀과 상기 발열부품접촉부재를 밀착시키는 하부실링, 상기 하부실링 외측에 부착되어 냉각장치를 지지하는 고정브라켓을 포함한다.

또한 상기 관연결부재는 테두리부, 상기 테두리부 보다 직경은 작으며, 상기 방열핀 상부에 끼워지는 원통형수직연장부, 상기 냉매가 유입되는 관이 연결되는 유입구, 및 상기 냉매가 유출되는 관이 연결되는 유출구를 포함한다.

또한 상기 유로형성원통체는 상기 냉매가 유입되도록 길이 방향으로 내부를 관통하며 형성된 유입로, 상기 냉매가 순환하도록 일측에 공간이 형성되고, 상기 공간의 둘레를 따라 요철형태로 홈이 형성된 순환공간, 상기 냉매가 유축되도록 외부 둘레를 따라 길이 방향으로 반구 형태의 홈이 다수개 형성된 유출로를 포함한다.

또한 상기 발열부품접촉부재는 테두리부, 상기 테두리부 보다 직경은 작으며, 상기 방열핀 하부에 끼워지는 원통형수직연장부, 발열부품과 접촉하는 접촉면을 포함한다.

또한 상기 고정브라켓은 상기 냉각장치를 지지하기 위한 다리부, 다리부 일측에 나사가 관통하는 나사관통공을 포함한다.

또한 상기 상부실링 및 상기 하부실링은 고무재질의 실링이다.

본 발명은 방열핀 내부에 냉매 유입을 위한 유입로와 냉매 유출을 위한 유출로가 형성된 유로형성원통체를 삽입하여 냉각장치를 구성함으로써, 간단한 구조로 발열부품의 열을 효과적으로 냉각하여 냉각효율을 개선하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 컴퓨터 부품의 수냉식 냉각장치의 사시도,
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 컴퓨터 부품의 수냉식 냉각장치의 상면도,
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 컴퓨터 부품의 수냉식 냉각장치의 하면도,
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 컴퓨터 부품의 수냉식 냉각장치의 분해 사시도,
도 5는 도 1의 A-A선에 따른 단면도,
도 6은 도 1의 B-B선에 따른 단면도,
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 컴퓨터 부품의 수냉식 냉각장치의 실사도,
도 8은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 컴퓨터 부품의 수냉식 냉각장치의 실사도.

이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 컴퓨터 부품의 수냉식 냉각장치의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 컴퓨터 부품의 수냉식 냉각장치의 상면도이며, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 컴퓨터 부품의 수냉식 냉각장치의 하면도이다.

도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이 컴퓨터에 내장된 부품 중 작동시 열을 발생시키는 발열부품을 냉각시키기 위한 컴퓨터 부품의 수냉식 냉각장치는 발열부품의 열을 냉각시키기 위해 냉매가 유입되는 배관과 유입된 냉매가 유출되는 배관이 각각 연결되는 관연결부재(200)와 관연결부재(200)를 통해 유입된 냉매가 순환하도록 유입로(402) 및 유출로(403)가 형성된 유로형성원통체(401), 유로형성원통체(401)가 내부에 결합되는 절구형의 방열핀(400), 일측이 상기 관연결부재(200)와 연결되고 타측이 상기 유로형성원통체(401)의 유입로(402)와 연결되어 상기 관연결부재를 통해 유입된 냉매가 상기 유입로(402)로 전달되도록 하는 입수구파이프(302), 관연결부재(200)와 방열핀(400)의 상부 사이에 형성되어 관연결부재(200)와 방열핀(400) 상부가 밀착되도록 하는 고무재질의 상부실링(300), 방열핀(400) 하부에 밀착되며, 발열부품이 접촉되는 발열부품접촉부재(600), 발열부품접촉부재(600)와 방열핀(400) 하부 사이에 형성되어 발열부품접촉부재(600)와 방열핀(400) 하부 사이에 형성되는 고무재질의 하부실링(500), 하부실링(500) 외측에 결합되어 컴퓨터 부품의 수냉식 냉각장치를 지지하는 고정브라켓(700)을 포함하여 이루어진다.

한편, 본 발명의 상세한 설명에서는 냉매가 보관된 물탱크, 냉매를 순환시키는 펌프 및 상기 냉각장치와 펌프의 동작을 제어하는 제어부의 구성은 생략하여 설명한다.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 컴퓨터 부품의 수냉식 냉각장치의 분해 사시도이고, 도 5는 도 1의 A-A선에 따른 단면도이며, 도 6은 도 1의 B-B선에 따른 단면도이다.

관연결부재(200)는 방열핀(400)에 끼워지기 위해 캡 형태로 형성되며, 테두리부(203)와 방열핀(400)의 입구 직경과 동일한 크기의 원통형수직연장부(204)가 형성된다.

또한 관연결부재(200)에는 냉매가 유입되는 배관이 연결되기 위한 유입구(201)와 냉매가 배출되는 배관이 연결되기 위한 배출구(202)가 형성된다.

방열핀(400)은 냉매가 흐르는 유로형성원통체(401)가 내부에 삽입되도록 유로형성원통체(401)의 직경과 동일한 크기의 내부공간이 형성되어있으며, 외측면에 외부로 돌출된 다수의 냉각핀들이 절구형으로 형성된다.

이때 방열핀(400)의 냉각핀들을 절구형으로 형성함으로써, 바람의 순환을 원활하게 하여 외기의 자연대류에 의한 냉각효과도 얻을 수 있으며, 컴퓨터 부품의 수냉식 냉각장치를 발열부품상에 설치할 때 작업공간을 확보할 수 있다.

상부실링(300)은 관연결부재(200)와 방열핀(400)을 밀착 고정하기 위해 관연결부재(200)의 테두리부(203)와 방열핀(400) 사이에 끼워지며, 고무재질로 형성되는 것이 바람직하다.

유로형성원통체(401)는 도 6에 도시된 바와 같이 관연결부재(200)의 유입구(201)를 통해 유입되는 냉매가 흐르도록 유입로(402)가 일측에 형성되고, 유입로(402)를 통해 유입된 냉매가 유출되도록 외부 둘레를 따라 반구 형태의 유출로(403)가 형성된다.

이때 유로형성원통체(401)에 형성되는 유입로(402)는 도 5에 도시된 바와 같이 관연결부재(200)의 유입구(201)와 동일한 위치에 동일한 크기로 형성되는 것이 바람직하고, 유출로(403)는 냉매의 빠른 유출을 위해 다수개 형성되는 것이 바람직하며, 유출로(403)의 개수는 얼마든지 변형가능함은 물론이다.

유로형성원통체(401)는 방열핀(400)의 상부에 끼워지는 관연결부재(200)와 소정 거리를 두고 방열핀(400) 내부에 삽입되며, 유로형성원통체(401)의 상부는 유출로(403)를 통해 유출된 냉매가 집결하여 배출구(202)를 통해 배출되도록 집수공간(301)이 형성된다.

이때 유로형성원통체(401)의 일면은 유출로(403)를 통해 유출된 냉매가 배출구(202)를 통해 원활히 배출되도록 도 5에 도시된 바와 같이 평평한 형상으로 형성되는 것이 바람직하다.

또한 유로형성원통체(401) 타면는 방열핀(400)의 하부에 끼워지는 발열부품접촉부재(600)와 맞닿으며, 유입로(402)를 통해 유입된 냉매가 순환되지 못할 것을 고려하여, 도 5에 도시된 바와 같이 유입로(402)를 통해 유입된 냉매가 집결하였다가 유출로(403)를 통해 이동하도록 순환공간(501)이 형성된다.

이렇게 형성된 순환공간(501)은 유입로(402)를 통해 유입된 냉매가 집결하였다가 유출로(403)를 통해 유출되도록 도 5에 도시된 바와 같이 다수개의 순환홈을 포함하여 형성되며, 순환공간(501) 둘레에 형성된 순환홈은 사이사이가 절개된 요철 형상인 것이 바람직하다.

입수구파이프(302)는 파이프 형상으로, 일측이 관연결부재(200)의 유입구(201)와 연결되고, 타측이 유로형성원통체(401)의 유입로(402)와 연결된다. 이때 입수구파이프(302)는 유입구(201) 및 유입로(402)와 동일한 직경으로 연결되거나, 유입구(201) 및 유입로(402)에 끼워지도록 조금 작은 직경으로 형성되는 것이 바람직하며, 유입구(201)를 통해 유입되는 냉매가 유입로(402)로 흐르도록 한다.

발열부품접촉부재(600)는 도 5에 도시된 바와 같이 방열핀(400) 하부에 끼워져 유로형성원통체(401) 하부와 맞닿기 위해 컵 형상으로 형성되며, 발열부품과 접촉하는 접촉면(601), 테두리부(602) 및 방열핀(400)의 입구 직경과 동일한 크기의 원통형수직연장부(603)가 형성된다.

하부실링(500)은 도 5에 도시된 바와 같이 발열부품접촉부재(600)와 방열핀(400)을 밀착 고정하기 위해 발열부품접촉부재(600)의 테두리부(602)와 방열핀(400) 사이에 끼워지며, 고무재질로 형성되는 것이 바람직하다.

고정브라켓(700)은 하부실링(500) 외측에 형성되고, 네 개의 귀퉁이 부분이 외측을 향해 연장 형성된 다리부(701)와 각 다리부(701) 일측에 나사가 관통하도록 나사관통공(702)이 형성된다.

이렇게 고정브라켓(700)에 형성된 다리부(701) 및 나사관통공(702)은 컴퓨터 부품의 수냉식 냉각장치를 기판(미도시)에 고정하고, 발열부품의 일면에 발열부품접촉부재(600)의 접촉면(601)이 밀착고정되도록 한다.

한편, 본 발명의 실시 예에서는 고정브라켓(700)에 네 개의 다리부(701)가 형성된 것으로 설명하였으나, 컴퓨터 부품의 수냉식 냉각장치를 고정하기 위해서라면 다리부(701)의 개수는 변경 가능하다.

도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 컴퓨터 부품의 수냉식 냉각장치의 실사도이다.

도 7에 도시된 컴퓨터 부품의 수냉식 냉각장치는 관연결부재(200)의 유입구(201) 및 배출구(202)에 냉매가 유입 및 유출되는 배관을 연결하기 위한 90˚ 절곡 형태의 연결구(703)가 설치되고, 고정브라켓(700)에 형성된 나사관통공(702)에 나사를 끼워 컴퓨터 부품의 수냉식 냉각장치를 발열부품 위에 고정하였음을 볼 수 있다.

이렇게 함으로써, 연결구(703)에 냉매가 흐르는 배관을 각각 연결하고, 펌프(미도시) 및 물탱크(미도시)를 통해 냉매가 컴퓨터 부품의 수냉식 냉각장치에 흐르도록 함으로써, 발열부품의 열을 냉각시킬 수 있다.

도 8은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 컴퓨터 부품의 수냉식 냉각장치의 실사도이다.

도 8에 도시된 컴퓨터 부품의 수냉식 냉각장치에는 관연결부재(200)에 형성된 유입구(201)와 배출구(202)에 냉매가 유입 및 유출되는 배관을 연결하기 위한 직선 형태의 연결관(703)이 설치될 수 있으며, 고정브라켓(700)에 두 개의 다리부(701)만을 형성할 수 있고, 두 개의 다리부(701)에 6개의 나사관통공(702)을 형성하여 컴퓨터 부품의 수냉식 냉각장치를 발열부품 위에 고정할 수 있다.

즉, 본 발명의 실시 예에 다른 컴퓨터 부품의 수냉식 냉각장치의 유입구(201) 및 배출구(202)에는 45˚, 90˚, 직선과 같은 다양한 형태의 연결관(703)이 설치될 수 있으며, 고정브라켓(700)에 형성되는 다리부(701)의 개수 및 나사관통공(702)의 개수는 얼마든지 변경가능함은 물론이다.

이상의 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 제시하여 설명하였으나, 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경할 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.

200: 관연결부재 201: 유입구
202: 배출구 203: 테두리부
204: 원통형수직연장부 300: 상부실링
301: 집수공간 302: 입수구파이프
400: 방열핀 401: 유로형성원통
402: 유입로 403: 유출로
500: 하부실링 501: 순환공간
600: 발열부품접촉부재 601: 접촉면
602: 테두리부 603: 원통형수직연장부
700: 고정브라켓 701: 다리부
702: 나사관통공 703: 연결관

Claims (6)

1. 냉매가 유입 및 유출되는 관이 연결되는 캡 형상의 관연결부재;
   상기 관연결부재가 상부에 끼워지고, 외부로 돌출된 다수의 냉각핀들이 절구형으로 형성되어 본체를 형성하는 방열핀;
   상기 관연결부재와 상기 방열핀 사이에 형성되어 상기 관연결부재와 상기 방열핀을 밀착시키는 상부실링;
   상기 방열핀 내부에 삽입되되, 상기 관연결부재를 통해 냉매가 유입되도록 길이 방향으로 내부를 관통하며 형성된 유입로와, 상기 냉매가 순환하도록 일측에 공간이 형성되고 그 공간의 둘레를 따라 요철형태로 홈이 형성된 순환공간과, 상기 냉매가 유출되도록 외부 둘레를 따라 길이 방향으로 반구 형태의 홈이 다수개 형성된 유출로를 포함하는 유로형성원통체와;
   일측이 상기 관연결부재와 연결되고, 타측이 상기 유로형성원통체와 연결되어, 상기 관연결부재로부터 유입된 냉매가 상기 유로형성원통체로 유입되도록 하는 입수구파이프;
   일측이 상기 방열핀 하부에 끼워지고, 타측이 발열부품과 접촉하는 컵 형상의 발열부품접촉부재;
   상기 방열핀과 상기 발열부품접촉부재 사이에 형성되어 상기 방열핀과 상기 발열부품접촉부재를 밀착시키는 하부실링;
   상기 하부실링 외측에 부착되어 냉각장치를 지지하는 고정브라켓을 포함하여 이루어진 컴퓨터 부품의 수냉식 냉각장치.
   
2. 제1 항에 있어서, 상기 관연결부재는,
   테두리부;
   상기 테두리부 보다 직경은 작으며, 상기 방열핀 상부에 끼워지는 원통형수직연장부;
   상기 냉매가 유입되는 관이 연결되는 유입구; 및
   상기 냉매가 유출되는 관이 연결되는 유출구를 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 부품의 수냉식 냉각장치.
   
3. 삭제
4. 제1 항에 있어서, 상기 발열부품접촉부재는,
   테두리부;
   상기 테두리부 보다 직경은 작으며, 상기 방열핀 하부에 끼워지는 원통형수직연장부;
   발열부품과 접촉하는 접촉면을 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 부품의 수냉식 냉각장치.
   
5. 제1 항에 있어서, 상기 고정브라켓은,
   상기 냉각장치를 지지하기 위한 다리부;
   다리부 일측에 나사가 관통하는 나사관통공을 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 부품의 수냉식 냉각장치.
   
6. 제1 항에 있어서, 상기 상부실링 및 상기 하부실링은
   고무재질의 실링인 것을 특징으로 하는 컴퓨터 부품의 수냉식 냉각장치.
   

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