KR101317750B1 - Air cooler apparatus using thermoelement - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 랙장치를 위한 에어쿨러에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 10kV 이상의 고전압이 인가되는 랙장치에 설치된 파워서플라이를 효과적으로 냉각시킬 수 있는 랙장치를 위한 에어쿨러에 관한 것이다.
The present invention relates to an air cooler for a rack apparatus, and more particularly, to an air cooler for a rack apparatus capable of effectively cooling a power supply installed in a rack apparatus to which a high voltage of 10 kV or more is applied.
통상적으로, 파워 서플라이는 각종 전기 기기에 전원을 공급하는 수단으로서, UPS(Uninterruptible Power Supply), SMPS(Switching Mode Power Supply) 등이 있다. 특히, 상기 SMPS는 일반적인 리니어 방식의 파워 서플라이에 비해 효율이 높고, 내구성이 강하며, 소형/경량화에 유리하므로, 유무선 통신, 컴퓨터, 의료 기기 및 기타 산업 분야 등에 널리 활용되고 있다.Generally, a power supply is a means for supplying power to various electric devices, such as an uninterruptible power supply (UPS), a switching mode power supply (SMPS), and the like. In particular, the SMPS is widely used for wired / wireless communication, computers, medical instruments, and other industrial fields because it is more efficient than a general linear type power supply, is strong in durability, and is advantageous in size and weight.
한편, 파워 서플라이의 방열 구조는 크게 방열핀 또는 방열판만 있는 패시브 히트싱크(Passive heatsink) 구조와, 방열핀 또는 방열판 이외에 방열팬이 설치된 액티브 히트싱크(Active heatsink) 구조로 구분된다. Meanwhile, the power supply structure of the power supply includes a passive heatsink structure having only a heat dissipation fin or a heat dissipation plate, and an active heat sink structure having a heat dissipation fan in addition to a heat dissipation fin or a heat dissipation plate.
상기 액티브 히트싱크 구조는 패시브 히트싱크에 비해 방열 효과는 우수하지만, 방열팬이 차지하는 공간으로 인해 소형화에 한계를 가지고 있고, 상기 SMPS와 같이 소형의 파워 서플라이에는 패시브 히트싱크 구조를 주로 적용한다.The active heat sink structure has a heat dissipation effect superior to that of a passive heat sink. However, the active heat sink structure has a limitation in downsizing due to a space occupied by the heat dissipation fan, and a passive heat sink structure is mainly applied to a small power supply such as the SMPS.
여기서 한국 등록실용신안 20-0261263에는 열전소자를 이용하여 컴퓨터 내부를 냉각시키는 구조를 제시되어 있고, 종래 열전소자를 이용하여 냉각을 실시하는 경우, 냉각면이 아닌 발열면에서 발생된 열을 효과적으로 배기시키지 못하는 문제점이 있다. Here, Korean Utility Model No. 20-0261263 discloses a structure for cooling the interior of a computer using a thermoelectric element. In the case where cooling is performed using a conventional thermoelectric element, heat generated from the heat surface, not the cooling surface, There is a problem that can not be done.
한편, 반도체, LCD 또는 LED의 제조 장치에 사용되는 파워서플라이는 냉각공간이 협소한 랙장치에 슬라이드 형태로 삽입되어 설치되고, 협소한 공간으로 인해 효과적인 냉각이 이루어지기 어려운 문제점이 있다. On the other hand, a power supply used in a semiconductor, LCD, or LED manufacturing apparatus is inserted in a slidable manner in a rack device having a narrow cooling space, and it is difficult to effectively cool the device due to a narrow space.
특히, 반도체, LCD 또는 LED의 제조를 위한 장치에는 공정의 특성 상 10kV 이상의 고전압이 사용되고, 고전압이 인가되는 랙장치에 설치된 파워서플라이에서는 소량의 습기 또는 응축수만으로도 쇼트가 발생되기 때문에, 오직 공기를 통해서만 냉각을 실시해야 하는 어려움이 있다.
Particularly, in a device for manufacturing semiconductor, LCD or LED, high voltage of 10 kV or more is used due to the characteristics of the process. In a power supply installed in a rack apparatus to which a high voltage is applied, short circuit is generated by only a small amount of moisture or condensed water. There is a difficulty in performing cooling.
본 발명은 10kV 이상의 고전압이 인가되는 랙장치에 설치된 파워서플라이를 효과적으로 냉각시킬 수 있는 랙장치를 위한 에어쿨러를 제공하는데 목적이 있다.
An object of the present invention is to provide an air cooler for a rack device capable of effectively cooling a power supply installed in a rack device to which a high voltage of 10 kV or more is applied.
본 발명의 일측면은 10kV 이상의 고전압이 인가되고, 전면(11) 및 후면(12)만이 개방된 랙장치(10)의 에어쿨러에 있어서, 상기 랙장치(10)에 삽입되어 적층되고, 후면(42)에만 통공(45)이 형성된 케이스(40)를 포함하는 파워서플라이모듈(20); 상기 케이스(40)의 후면(42)을 관통하게 설치되는 열전모듈(30)을 포함하고, 상기 열전모듈(30)은 상기 케이스(40)의 후면(42)을 관통하여 배치되고, 상기 케이스(40) 내측에 냉각공간(31)이 형성되고 상기 케이스(40) 외측에 방열공간(33)이 형성된 열전하우징(32); 상기 열전하우징(32) 내부에 설치되어 상기 열전하우징(32) 내부를 상기 냉각공간(31) 및 상기 방열공간(33)으로 분리시키고, 인가된 전원에 의해 상기 냉각공간(31)에는 냉기를 발생시키고 상가 방열공간(33)에는 열기를 발생시키는 열전소자(35); 상기 열전소자(35)의 냉각면에 설치되는 냉각히트파이프(36); 상기 열전소자(35)의 발열면에 설치되는 방열히트파이프(37); 상기 냉각히트파이프(36)에 설치되어 상기 냉각공간(31)으로 공기를 토출시키는 냉각팬(38); 상기 방열히트파이프(37)에 설치되어 상기 방열공간(33)으로 공기를 토출시키는 방열팬(39)을 포함하는 랙장치를 위한 에어쿨러를 제공한다. One side of the present invention is an air cooler of the
상기 케이스(40) 내부에 배치된 상기 열전하우징(32)의 좌우측에는 상기 냉각공간(31)과 연통되는 냉각슬릿(31a)이 형성되고, 상기 케이스(40) 외부에 배치된 상기 열전하우징(32)의 상하측에는 상기 방열공간(33)과 연통되는 방열슬릿(33a)이 형성되고, 상기 냉각슬릿(31a) 및 방열슬릿(33a)은 서로 직교하게 배치될 수 있다.
상기 열전소자(35)는 상기 케이스(40)의 후면(42)과 일치하게 배치될 수 있다. The
상기 냉각히트파이프(36)는 냉각핀(36a) 및 히트파이프(36b)를 포함하고, 상기 냉각핀(36a)은 수평방향으로 배치되어 상기 냉각슬릿(31a)과 평행하게 배치될 수 있다. The
상기 방열히트파이프(37)는 냉각핀(37a) 및 히트파이프(37b)를 포함하고, 상기 냉각핀(37a)은 수직방향으로 배치되어 상기 방열슬릿(33a)과 평행하게 배치될 수 있다.
The heat
본 발명에 따른 랙장치를 위한 에어쿨러는 고전압이 인가되는 반도체 제조장치, LCD 제조장치, LED 제조장치, solar 제조공정에 공기의 흐름에 최적화되어 랙 장치 내부에 설치된 파워서플라이모듈을 냉각시킬 수 있는 효과가 있다. The air cooler for the rack device according to the present invention is optimized for the flow of air in the semiconductor manufacturing device, LCD manufacturing device, LED manufacturing device, solar manufacturing process to which high voltage is applied can cool the power supply module installed inside the rack device It works.
또한 본 발명에 따른 랙장치를 위한 에어쿨러는 케이스 내부로 토출되는 공기에 직진성을 부가하여 상기 케이스 내부의 공기 순환을 향상시키는 효과가 있다.
In addition, the air cooler for the rack device according to the present invention has the effect of improving the air circulation inside the case by adding the straightness to the air discharged into the case.
도 1은 본 발명의 1 실시예에 따른 랙장치의 사시도
도 2는 도 1의 배면 사시도
도 3은 도 1에 도시된 파워서플라이모듈의 사시도
도 4는 도 3의 내부가 도시된 평면도
도 5는 도 3에 도시된 열전모듈의 사시도
도 6은 도 5의 내부가 도시된 평면도
도 7은 본 발명의 2 실시예에 따른 열전모듈의 평면도
도 8은 본 발명의 3 실시예에 따른 열전모듈이 도시된 평단면도1 is a perspective view of a rack apparatus according to an embodiment of the present invention;
2 is a rear perspective view of FIG.
3 is a perspective view of the power supply module shown in FIG.
4 is a plan view showing the inside of FIG.
5 is a perspective view of the thermoelectric module shown in FIG.
6 is a plan view showing the inside of FIG.
7 is a plan view of a thermoelectric module according to an exemplary embodiment of the present invention.
8 is a plan sectional view showing a thermoelectric module according to a third embodiment of the present invention.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대해 구체적으로 살펴보기로 한다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
다만, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. 용어가 동일하더라도 표시하는 부분이 상이하면 도면 부호가 일치하지 않음을 미리 말해두는 바이다.In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear. Even if the terms are the same, it is to be noted that when the portions to be displayed differ, the reference signs do not coincide.
그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 설정된 용어들로서 이는 실험자 및 측정자와 같은 사용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있으므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.The terms to be described below are terms set in consideration of functions in the present invention, and may be changed according to a user's intention or custom such as an experimenter and a measurer, and the definitions should be made based on the contents throughout the present specification.
본 명세서에서 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다. The terms first, second, etc. in this specification may be used to describe various elements, but the elements should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may also be referred to as a first component. And / or < / RTI > includes any combination of a plurality of related listed items or any of a plurality of related listed items.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다. The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the relevant art and are to be interpreted in an ideal or overly formal sense unless explicitly defined in the present application Do not.
또한, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. Also, when a part is referred to as "including " an element, it does not exclude other elements unless specifically stated otherwise.
이하, 도면을 참고로 본 발명의 구체적인 내용을 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
도 1은 본 발명의 1 실시예에 따른 랙장치의 사시도이고, 도 2는 도 1의 배면 사시도이고, 도 3은 도 1에 도시된 RF 제너레이터의 사시도이고, 도 4는 도 3의 내부가 도시된 평면도이고, 도 5는 도 3의 에어쿨러 사시도이다.1 is a perspective view of a rack apparatus according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a rear perspective view of Figure 1, Figure 3 is a perspective view of the RF generator shown in Figure 1, Figure 4 is an interior of Figure 3 is shown 5 is a perspective view of the air cooler of FIG. 3.
도시된 바와 같이 본 실시예에 따른 랙장치(10)는 반도체, LED 또는 LCD 제조공정에 설치되고, 설치 공간을 최소화시키기 위해서 내부에 다수개의 장치가 집적되어 적층된다. As shown, the
여기서 상기 랙장치(10)에 설치되는 장비는 플라즈마를 발생시키기 위한 RF 제너레이터 등을 예로 들 수 있고, 상기 RF 제너레이터에는 10kV 이상의 고전압이 인가된다.The equipment installed in the
상기 랙장치(10)는 전/후면(11)(12)이 개방되고, 상/하/좌/우면은 밀폐되어 형성된다. 그래서 상기 랙장치(10)는 전면(11) 또는 후면(12)으로면 공기의 소통이 가능하고 상/하/좌/우면으로는 공기가 소통되지 못하는 구조를 가지고 있다. The
특히 상기 랙장치(10)에는 고전압이 인가되는 바, 약간의 물기만으로도 고전압차에 의한 누전이 발생되어 전체 장치에 손상이 발생되는 바, 공기를 제외한 다른 매체(냉각수 또는 냉매)를 통해 냉각이 이루어지지 못할 뿐만 아니라 랙장치(10)와 주변 공기와의 온도차가 이슬점을 벗어나는 경우에도 상기 랙장치(10)에 응축수가 발생되어 장치에 손상을 일으키게 된다. In particular, a high voltage is applied to the
여기서 상기 랙장치(10) 내부에는 RF 제너레이터와 같이 고전압을 통해 작동되는 파워서플라이모듈(20)이 다수개 배치된다.Here, a plurality of
상기 파워서플라이모듈(20)은 전면(41) 및 후면(42)이 상기 랙장치(10)의 전/후면(11)(12)을 통해 노출되고, 상/하/좌/우면은 상기 랙장치(10) 또는 인접한 파워서플라이모듈에 밀착되어 밀폐된 상태로 설치된다.The
상기 파워서플라이모듈(20)은 상기 랙장치(10)에 삽입되어 고정되는 케이스(40)와, 상기 케이스(40)를 관통하게 설치된 열전모듈(30)을 포함한다. The
상기 파워서플라이모듈(20)은 본 실시예에 따른 명칭일 뿐, RF 제너레이터와 같이 반도체, LCD, LED 제조공정 등에서 사용되는 일반적으로 사용되는 장치의 전압공급장치이다. The
상기 케이스(40)는 상기 랙장치(10) 내부에 삽입되어 적층되는 것으로서, 본 실시예에서는 후면(42)에만 통공(45)이 형성되고 전/상/하/좌/우면에는 공기가 소통되는 통공이 형성되지 않는다.The
특히 전면(41)에는 사용자의 조작신호를 입력받기 위한 다이얼 및 장치의 상태를 나타내는 각종 게이지 또는 디스플레이가 설치되는 바, 통공이 형성되지 못하고, 후면(42)에만 공기를 소통시키기 위한 통공(45)이 형성되고, 일측면을 통한 공기 순환을 통해 상기 케이스(40) 내부를 냉각시켜야만 한다. In particular, the
상기 열전모듈(30)은 상기 케이스(40)의 후면(42)을 관통하여 배치되고, 상기 케이스(40) 내측에 냉각공간(31)이 형성되고 상기 케이스(40) 외측에 방열공간(33)이 형성된 열전하우징(32)과, 상기 열전하우징(32) 내부에 설치되어 상기 열전하우징(32) 내부를 상기 냉각공간(31) 및 상기 방열공간(33)으로 분리시키고, 인가된 전원에 의해 상기 냉각공간(31)에는 냉기를 발생시키고 상가 방열공간(33)에는 열기를 발생시키는 열전소자(35)와, 상기 열전소자(35)의 냉각면에 설치되는 냉각히트파이프(36)와, 상기 열전소자(35)의 발열면에 설치되는 방열히트파이프(37)와, 상기 냉각히트파이프(36)에 설치되어 상기 냉각공간(31)으로 공기를 토출시키는 냉각팬(38)과, 상기 방열히트파이프(37)에 설치되어 상기 방열공간(33)으로 공기를 토출시키는 방열팬(39)을 포함한다. The
상기 열전하우징(32)은 상기 열전소자(35)에 의해 내부가 상기 냉각공간(31) 및 방열공간(33)으로 구획되고, 상기 냉각공간(31) 및 방열공간(33)의 공기 소통은 차단된다.The
여기서 상기 열전소자(35)의 위치는 상기 케이스(40)의 후면(42) 경계에 위치되고, 상기 케이스(40)의 외부 공기는 상기 방열공간(33)으로 흡입되도록 구성되고, 상기 케이스(40)의 내부 공기는 상기 냉각공간(31)으로 흡입되어 토출되도록 구성된다.Here, the position of the
즉, 상기 열전소자(35)는 상기 열전하우징(32)의 내부를 구획하면서 상기 케이스(40) 내외측의 공기가 서로 혼합되는 것을 방지하고, 상기 케이스(40)의 후면(42)과 일치하도록 배치된다. That is, the
여기서 상기 열전하우징(32)은 상기 케이스(40) 내부에 배치되는 쪽에 상기 냉각공간(31)과 연통되는 냉각슬릿(31a)이 형성되고, 상기 케이스(40) 외부에 노출되는 쪽에 상기 방열공간(33)과 연통되는 방열슬릿(33a)이 형성된다.Here, the
상기 냉각슬릿(31)은 상기 열전하우징(32)의 좌우측에 각각 형성되고, 상기 방열슬릿(33a)은 상기 열전하우징(32)의 상하측에 각각 형성된다. The cooling slits 31 are formed on the left and right sides of the
상기 열전소자(35)는 상기 케이스(40)의 내측면에 위치된 면에서 냉각이 발생되고, 상기 케이스(40)의 외측에 위치된 면에서 히팅이 발생된다.The
상기 열전소자(35, thermoelectric element , 熱電素子)는 크게 전기저항의 온도 변화를 이용한 소자인 서미스터, 온도 차에 의해 기전력이 발생하는 현상인 제베크효과를 이용한 소자, 전류에 의해 열의 흡수(또는 발생)가 생기는 현상인 펠티에효과를 이용한 소자인 펠티에소자 등이 있다. 서미스터는 온도에 의해 전기저항이 크게 변화하는 일종의 반도체소자로서, 전기저항이 온도의 상승에 의해 감소되는 NTC 서미스터(negative temperature coefficient thermistor), 온도 상승에 의해 저항이 증가하는 정온도계수 서미스터(PTC:positive temperature coefficient thermistor) 등을 사용한다. 서미스터는 몰리브데넘·니켈·코발트·철 등 산화물을 복수 성분으로 배합하여 이것을 소결해서 만들며, 회로의 안정화와 열·전력·빛 검출 등에 사용한다. The
그리고 제베크효과는 2종류 금속의 양끝을 접속하여, 그 양끝 온도를 다르게 하면 기전력이 생기는 현상으로, 열전기쌍을 이용한 온도 측정에 응용한다. The Seebeck effect is a phenomenon in which both ends of two kinds of metals are connected to each other and the temperatures at the two ends are different from each other, resulting in an electromotive force. This is applied to temperature measurement using a thermocouple pair.
그리고 펠티에효과는 2종류의 금속 끝을 접속시켜, 여기에 전류를 흘려보내면, 전류 방향에 따라 한쪽 단자는 흡열하고, 다른 쪽 단자는 발열을 일으키는 현상이다. 2종류의 금속 대신 전기전도 방식이 다른 비스무트·텔루륨 등 반도체를 사용하면, 효율성 높은 흡열·발열 작용을 하는 펠티에소자를 얻을 수 있다. 이것은 전류 방향에 따라 흡열·발열의 전환이 가능하고, 전류량에 따라 흡열·발열량이 조절되므로, 용량이 적은 냉동기 또는 상온 부근의 정밀한 항온조(恒溫槽) 제작에 응용한다. The Peltier effect is a phenomenon in which two kinds of metal ends are connected to each other and a current is supplied thereto, one terminal is absorbed by the current direction and the other terminal generates heat. If semiconductors such as bismuth and tellurium having different electric conduction methods are used instead of the two kinds of metals, a Peltier device having an efficient endothermic and heat generating effect can be obtained. It is possible to switch the endotherm and the heat generation in accordance with the current direction, and the endotherm and the heat generation amount are adjusted in accordance with the amount of the current, and thus it is applied to the manufacture of a precision refrigerator with a small capacity or a precision thermostat near normal temperature.
이하 상기 열전소자의 작동원리는 당업자에게 일반적인 기술인 바 상세한 설명을 생략한다. Hereinafter, the operating principle of the thermoelectric element is a general technique to those skilled in the art, so a detailed description thereof will be omitted.
상기 열전소자(35)는 상기 케이스(40)의 후면(42)과 일치하게 배치되어 상기 케이스(40)에 지지되게 함으로써, 상기 냉각팬(38) 및 방열팬(39)의 작동으로 인해 발생되는 각 진동이 서로 상쇄되게 한다. The
즉 상기 열전소자(35)를 기준으로 내측 및 외측의 하중을 조절하여 상기 냉각팬(38) 및 방열팬(39)의 회전 발생되는 진동이 서로 상쇄되도록 할 뿐만 아니라 상기 열전하우징(32)에 전달된 진동은 상기 케이스(40)에 지지되어 흡수되도록 한다. That is, by adjusting the load of the inside and the outside of the
상기 냉각히트파이프(36) 및 방열히트파이프(37)는 동일한 구조로 형성되고, 전열관이라고도 하고, 내부를 배기(排氣)한 파이프로 작은 구멍이 많이 뚫려 있는 안쪽에 휘발성 액체를 가득 넣은 것이다. 이 파이프의 한쪽 끝에 열을 가하면 액체는 증발하여 열에너지를 가지면서 다른 끝으로 이동하고, 파이프의 다른 끝에서 방열하면서 응축된 후 초기 위치로 돌아오는 구조로 되어 있고, 상기 액체의 증발 및 응축과정에서 열을 이동시키게 된다. The cooling
본체(本體)의 재료는 구리 ·스테인리스강 ·세라믹스 ·텅스텐 등이 사용되고, 안벽은 다공질의 파이버 등이 사용된다. 내부의 휘발성 물질로는 메탄올 ·아세톤 ·물 ·수은 등이 사용된다. Copper, stainless steel, ceramics, tungsten, and the like are used as the material of the main body, and porous fibers and the like are used for the inner wall. Methanol, acetone, water, mercury, etc. are used as an internal volatile substance.
상기 냉각히트파이프(36) 및 방열히트파이프(37)는 복수개의 냉각핀(36a)(37a)과, 상기 냉각핀(36a)(37a)을 관통하게 배치된 히트파이프(36b)(37b)로 구성되고, 상기 냉각핀(36a)(37a)의 형성방향이 서로 직교하도록 배치된다.The cooling
즉, 상기 냉각히트파이프(36)의 냉각핀(36a)은 수평한 방향으로 배치되고, 상기 방열히트파이프(37)의 냉각핀(37a)은 수직한 방향으로 배치된다. That is, the cooling
여기서 상기 냉각슬릿(31a)을 통해 상기 열전하우징(32) 내부로 흡입된 공기는 평행하게 배치된 상기 냉각히트파이프(36)의 냉각핀(36a) 사이로 유동되고, 유동과정에서 상기 냉각핀(36a)과의 저항이 최소화되어 공기의 유속이 저감되는 것을 방지한다.Here, the air sucked into the
그리고 상기 케이스(40)는 랙(10)에 삽입되어 설치되는 구조인 바, 상하높이에 비해 좌우 폭이 넓게 형성되는 바, 케이스(40) 내부의 공기를 좌우방향으로 흡입하여야 공기의 순환이 원활하게 이루어진다.And the
또한 상기 방열슬릿(33a)은 상기 냉각슬릿(31a)의 형성방향과 직교되게 배치되고, 상기 방열공간(33)에 배치된 냉각핀(37a)도 상기 방열슬릿(33a)과 평행하게 상하방향으로 배치되어 공기와의 저항을 최소화시키도록 한다.In addition, the
상기 케이스(40) 외부, 즉 랙장치(10) 외부에는 작업공간의 공기를 순환시키도록 공기가 순환되고 있는 바, 상측에서 냉각된 공기가 하측으로 유동된다.The outside of the
여기서 상기 방열슬릿(33a)은 상하 방향으로 유동되는 작업공간의 공기가 용이하게 유입되도록 상하방향으로 설치되어 공기의 순환을 원활하게 하고, 저항을 최소화시킴으로서 냉각핀(37a)과의 열교환이 원활하게 이루어지도록 한다. The
상기 냉각팬(38) 및 방열팬(39)은 인가된 전원에 의해 작동되면서 상기 냉각히트파이프(36) 및 방열히트파이프(37)의 열교환을 촉진시킨다. The cooling
여기서 상기 냉각팬(38)은 상기 케이스(40) 내측(정면 측)으로 공기를 토출시키고, 상기 방열팬(39)은 상기 케이스(40) 외측(배면 측)으로 공기를 토출시켜 토출되는 공기의 간섭을 원천적으로 차단시킨다. Here, the cooling
이와 같이 본 실시예에 따른 랙장치를 위한 에어쿨러는 고전압이 인가되는 반도체 제조장치, LCD 제조장치, LED 제조장치, solar 제조공정에 공기의 흐름에 최적화되어 랙장치 내부에 설치된 파워서플라이모듈을 냉각시킬 수 있는 효과가 있다.
As such, the air cooler for the rack device according to the present embodiment is optimized for the flow of air in a semiconductor manufacturing device, an LCD manufacturing device, an LED manufacturing device, and a solar manufacturing process to which a high voltage is applied to cool a power supply module installed in the rack device. It can be effected.
도 7은 본 발명의 2 실시예에 따른 열전모듈의 평면도이다.7 is a plan view of a thermoelectric module according to an exemplary embodiment of the present invention.
도시된 바와 같이 본 실시예에 따른 열전모듈(30)은 상기 1 실시예와 달리 냉각공간(31)의 토출 측 공기에 직진성을 부가시키는 에어가이드(50)가 설치된다. As illustrated, the
상기 에어가이드(50)는 상기 열전하우징(32)의 내부 토출 측에 결합되는 에어가이드바디(52)와, 상기 에어가이드바디(52) 내측면에 스파이럴 형상으로 돌출되어 형성된 가이드(54)를 포함하여 형성된다.The
여기서 상기 에어가이드바디(52)의 흡입 측(50a) 단면적보다 토출 측(50b) 단면적이 작게 형성되어 공기의 토출 시 유속이 증가되도록 하고, 흡입되는 공기를 상기 가이드(54)를 통해 회전시켜 토출 공기의 직진성을 증가시킨다.Here, the cross-sectional area of the
상기 케이스(40) 내부는 협소한 공간에 발열을 발생시키는 콘덴서 등의 전자부품이 배치되는 바, 공기의 유동과정에서 설치된 전자부품과의 간섭이 발생되고, 이로 인해 냉각된 공기가 케이스(40) 전면(41) 측까지 효과적으로 도달되지 않는다. In the
여기서 상기 에어가이드(50)는 상기 냉각된 공기에 직진성을 부가하여 상기 케이스(40) 전면 측까지 냉각된 공기가 도달되게 할 수 있고, 직진성이 부가된 공기로 인해 케이스(40) 내부의 공기가 보다 원활하게 순환되어 냉각슬릿(31a)으로 유입될 수 있다. In this case, the
이하 나머지 구성은 상기 1 실시예와 동일하게 때문에 상세한 설명을 생략한다.
The rest of the configuration is the same as that of the first embodiment, so a detailed description will be omitted.
도 8은 본 발명의 3 실시예에 따른 열전모듈이 도시된 평단면도이다.8 is a plan sectional view showing a thermoelectric module according to an embodiment of the present invention.
도시된 바와 같이 본 실시예에 따른 열전모듈(30)은 상기 1 실시예와 달리 상기 케이스(40)의 외부에 돌출되게 설치되고, 상기 냉각공간(31) 만이 상기 케이스(40) 내부와 연통되게 설치되어 냉각된 공기를 상기 케이스(40) 내부로 토출시킨다. As shown, unlike the first embodiment, the
여기서 상기 냉각공간(31) 및 방열공간(33)에는 모두 케이스(40) 외부의 공기가 흡입될 수 있고, 이를 통해 상기 열전소자(32)의 효율을 증가시킬 수 있다. Here, both the cooling
또한 상기 냉각슬릿(31a) 및 방열슬릿(33a)의 형성방향이 서로 직교되게 배치되기 때문에, 상기 케이스(40) 외부에 노출되어도 흡입되는 공기의 방향이 서로 달라 간섭되는 것을 최소화시킬 수 있다. In addition, since the direction in which the cooling slits 31a and the
특히, 본 실시예에 따른 열전모듈(30)은 상기 냉각공간(31)에 유입되는 공기가 상기 케이스(40) 외부의 공기이기 때문에 상기 열전소자(35)에 의한 냉각효과가 더 우수하다. In particular, the
왜냐하면, 상기 케이스(40) 내부에서 순환되는 공기는 소정 온도로 가열된 상태에서 순환되기 때문에 상기 케이스(40) 외부의 온도에 비해 높을 수밖에 없다. 그래서 상기 케이스(40) 내부에서 순환되는 공기를 상기 열전소자(35)를 통해 냉각시킨 후 상기 케이스(40) 내부로 토출하는 것보다 온도가 낮은 상기 케이스(40) 외부공기를 유입시켜 냉각시킨 후 상기 케이스(40) 내부로 냉각된 공기를 토출하는 것이 더 효과적이다. Because the air circulated in the
한편 본 실시예에는 미도시되었으나 상기 2 실시예의 에어가이드가 설치되어도 무방하다. Meanwhile, although not shown in the present embodiment, the air guide of the second embodiment may be installed.
이하 나머지 구성은 상기 1 실시예와 동일하게 때문에 상세한 설명을 생략한다.
The rest of the configuration is the same as that of the first embodiment, so a detailed description will be omitted.
이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined in the appended claims. It will be possible.
10 : 랙장치 11 : 전면
12 : 후면 20 : 파워서플라이모듈
30 : 열전모듈 31 : 냉각공간
31 : 냉각슬릿 32 : 열전하우징
33 : 방열공간 33a : 방열슬릿
35 : 열전소자 36 : 냉각히트파이프
37 : 방열히트파이프 38 : 냉각팬
39 : 방열팬 40 : 케이스
41 : 전면 42 : 후면10 rack device 11: front
12: rear 20: power supply module
30: thermoelectric module 31: cooling space
31: cooling slit 32: thermoelectric housing
33:
35: thermoelectric element 36: cooling heat pipe
37: heat dissipation heat pipe 38: cooling fan
39: heat dissipation fan 40: case
41: front 42: rear
Claims (5)
상기 랙장치(10)에 삽입되어 적층되고, 후면(42)에만 통공(45)이 형성된 케이스(40)를 포함하는 파워서플라이모듈(20);
상기 케이스(40)의 후면(42)을 관통하게 설치되는 열전모듈(30)을 포함하고,
상기 열전모듈(30)은
상기 케이스(40)의 후면(42)을 관통하여 배치되고, 상기 케이스(40) 내측에 냉각공간(31)이 형성되고 상기 케이스(40) 외측에 방열공간(33)이 형성된 열전하우징(32);
상기 열전하우징(32) 내부에 설치되어 상기 열전하우징(32) 내부를 상기 냉각공간(31) 및 상기 방열공간(33)으로 분리시키고, 인가된 전원에 의해 상기 냉각공간(31)에는 냉기를 발생시키고 상가 방열공간(33)에는 열기를 발생시키는 열전소자(35);
상기 열전소자(35)의 냉각면에 설치되는 냉각히트파이프(36);
상기 열전소자(35)의 발열면에 설치되는 방열히트파이프(37);
상기 냉각히트파이프(36)에 설치되어 상기 냉각공간(31)으로 공기를 토출시키는 냉각팬(38);
상기 방열히트파이프(37)에 설치되어 상기 방열공간(33)으로 공기를 토출시키는 방열팬(39)을 포함하고,
상기 케이스(40) 내부에 배치된 상기 열전하우징(32)의 좌우측에는 상기 냉각공간(31)과 연통되는 냉각슬릿(31a)이 형성되고, 상기 케이스(40) 외부에 배치된 상기 열전하우징(32)의 상하측에는 상기 방열공간(33)과 연통되는 방열슬릿(33a)이 형성되고, 상기 냉각슬릿(31a) 및 방열슬릿(33a)은 서로 직교하게 배치된 랙장치를 위한 에어쿨러.
In the air cooler of the rack apparatus 10 in which a high voltage of 10 kV or more is applied and only the front face 11 and the rear face 12 are opened,
A power supply module 20 inserted into the rack apparatus 10 and stacked, and including a case 40 having a through hole 45 formed only at a rear surface thereof;
It includes a thermoelectric module 30 is installed to penetrate the rear surface 42 of the case 40,
The thermoelectric module 30 is
The thermoelectric housing 32 is disposed to penetrate the rear surface 42 of the case 40, a cooling space 31 is formed inside the case 40, and a heat dissipation space 33 is formed outside the case 40. ;
Installed inside the thermoelectric housing 32 to separate the inside of the thermoelectric housing 32 into the cooling space 31 and the heat dissipation space 33, and generates cold air in the cooling space 31 by the applied power. And the heat dissipation space 33, the thermoelectric element 35 for generating heat;
A cooling heat pipe 36 installed on the cooling surface of the thermoelectric element 35;
A heat dissipation heat pipe 37 installed on a heat generating surface of the thermoelectric element 35;
A cooling fan 38 installed in the cooling heat pipe 36 to discharge air to the cooling space 31;
A heat dissipation fan 39 installed in the heat dissipation heat pipe 37 and discharging air to the heat dissipation space 33;
Cooling slits 31a communicating with the cooling space 31 are formed at left and right sides of the thermoelectric housing 32 disposed in the case 40, and the thermoelectric housing 32 disposed outside the case 40. The upper and lower sides of the heat dissipation slit 33a is formed in communication with the heat dissipation space 33, the cooling slit (31a) and the heat dissipation slit (33a) is an air cooler for a rack device disposed perpendicular to each other.
상기 열전소자(35)는 상기 케이스(40)의 후면(42)과 일치하게 배치된 랙장치를 위한 에어쿨러.
The method according to claim 1,
The thermoelectric element 35 is an air cooler for a rack device arranged to match the rear surface 42 of the case 40.
상기 냉각히트파이프(36)는 냉각핀(36a) 및 히트파이프(36b)를 포함하고, 상기 냉각핀(36a)은 수평방향으로 배치되어 상기 냉각슬릿(31a)과 평행하게 배치된 랙장치를 위한 에어쿨러.
The method according to claim 1,
The cooling heat pipe 36 includes a cooling fin (36a) and the heat pipe (36b), the cooling fin (36a) is arranged in a horizontal direction for the rack device arranged in parallel with the cooling slit (31a) Air cooler.
상기 방열히트파이프(37)는 냉각핀(37a) 및 히트파이프(37b)를 포함하고, 상기 냉각핀(37a)은 수직방향으로 배치되어 상기 방열슬릿(33a)과 평행하게 배치된 랙장치를 위한 에어쿨러.
The method according to claim 1,
The heat dissipation heat pipe 37 includes a cooling fin 37a and a heat pipe 37b, and the cooling fins 37a are disposed in a vertical direction and arranged in parallel with the heat dissipation slit 33a. Air cooler.
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KR101692308B1 (en) * | 2016-09-20 | 2017-01-03 | (주)지인테크 | The protective radiation cooling housing for cctv |
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2013
- 2013-05-22 KR KR1020130057845A patent/KR101317750B1/en not_active IP Right Cessation
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