KR101388845B1 - 다단 히트 싱크를 구비한 냉각 시스템 및 그 제어방법 - Google Patents

다단 히트 싱크를 구비한 냉각 시스템 및 그 제어방법 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 다단 히트 싱크는 냉각용 에어가 주입되는 면 방향으로 적어도 하나의 단차면을 갖고, 상기 단차면은 각각의 방열판이 굴곡을 갖고 다수 구비된 계단 형태의 단차면, 유선형의 완만한 굴곡을 갖는 방열판이 다수 구비되어 형성된 단차면, 및 다수의 방열핀이 높이차를 갖고 형성된 단차면 중 어느 하나의 단차면 형태로 형성된다.
본 발명에 따른 다단 히트싱크를 포함한 냉각 시스템은 방열 소자에서 발생하는 열을 다단 히트싱크와 에어 주입부를 이용하여 냉각시켜 열 방출량을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

다단 히트 싱크를 구비한 냉각 시스템 및 그 제어방법{COOLING SYSTEM HAVING MULTI-STAGE HEATSINKE AND METHOD FOR CONTROLLING THE SAME}
본 발명은 다단 히트 싱크를 구비한 냉각 시스템 및 그 제어방법에 관한 것이다.
광통신부품, 전기, 전자부품은 반도체 소자로 소형화함에 따라, 소형화의 문제점으로 열에 의한 잡음, 수명 단축과 출력특성의 불안정으로 냉각 및 항온화가 절대적으로 필요하다. 예컨대, PC의 경우, 고성능화 및 고속화에 따른 높은 집적도로 발전되어 왔으나, 고집적화에 따른 발열의 증대로 발생하는 열을 효율적으로 분산시키고 냉각시키기 위한 기술의 발전이 동반되어 있지 않은 실정이다.
한편, 전자칩의 고집적화에 따른 전자기기의 소형화 추세는 전자부품이나 시스템에서의 복잡한 열적인 문제의 해결을 필요로 하고 있다. 전자칩의 고집적화에 따라 발생한 열을 제거하는 문제는 점점 중요해지고 있으나, 칩의 크기와 형상, 발열량, 내부 열저항에 따라 이 문제는 매우 다양하고 복잡하다.
결국, 전자칩의 수명이나 신뢰도는 칩의 작동온도에 의해서 크게 좌우된다. 특히, 전자칩의 작동온도를 설계온도보다 10℃ 높일 때마다 칩의 수명이 50% 이상씩 감소하는 것으로 알려져 있다.
따라서, 전자칩의 온도를 낮게 유지하면서 높은 열유속을 제거할 수 있는 여러 가지 냉각 기술의 개발이 전자기기의 수명과 발전속도를 좌우한다고 하여도 과언이 아니다.
일반적으로 히트싱크는 국내공개특허공보 제 2002-0048844호(2002년 6월 24일 공개)에 기재된 바와 같이, 수직방향의 방열핀이 각각 판상인 RSF(Rectangular Straight Fin) 타입을 기본으로, SRSF(Splitted Rectangilar Straight Fin) 타입 및 PF(Pin Fin) 타입 등도 폭넓게 사용되고 있으며, 단위면적당 열방출량을 증가시키기 위한 구조로서 다공성 형태도 소개되고 있는 실정이다.
이러한 종래의 히트싱크는 발열원에서 히트싱크의 밑면인 방열판으로 열전도되어 히트싱크 밑면에서 방열핀으로 열전도되고, 다시 방열핀이 공기와 접촉하여 냉각되는 방식을 이루었다.
종래 사용되고 있는 대부분의 히트싱크는 압출형으로 사용되고 있으나 방출열량의 문제점으로 사용상의 한계를 나타내고 있으며, 히트싱크를 크게 하는 방법 이외에 특별한 대안이 없는 실정이다.
즉, 기존의 히트싱크를 구성하는 히트싱크의 수평방향의 방열판과 수직방향의 방열핀 간에 서로 끝단의 온도차가 커서 상대적으로 열 전달량이 감소할 수밖에 없어 그만큼 열 방출량에 한계를 갖는다는 문제점이 있다.
본 발명의 관점은 상기의 문제점을 해소하기 위해 다수의 단차를 갖는 구조의 다단 히트 싱크를 구비한 냉각 시스템을 제공하는 데 있다.
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본 발명의 또 다른 관점은 상기의 문제점을 해소하기 위해 다수의 단차를 갖는 구조의 다단 히트 싱크를 구비한 냉각 시스템을 이용한 냉각 제어방법을 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다단히트싱크를 구비한 냉각시스템은, 적어도 하나의 단차를 갖는 면을 구비한 다단 히트싱크; 상기 다단 히트싱크의 단차면에 결합되고, 냉각용 에어를 공급하는 에어 주입부; 및 상기 다단 히트싱크에 연결되어, 상기 다단 히트싱크와 상기 에어 주입부를 이용한 냉각을 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 에어 주입부는 하부로부터 다수의 주입공을 별도로 구비하고, 상기 제어부에 연결된 에어 펌프로부터 상기 주입공을 통해 상기 다단 히트싱크의 각 단차면으로 상기 냉각용 에어를 주입하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 다단 히트싱크는 각각의 방열판이 굴곡을 갖는 판형 부재가 다수 구비되어, 상기 냉각용 에어가 주입되는 면 방향으로 상기 단차면을 갖는 형태로 형성되는 것을 특징으로 한다.
아울러, 상기 다단 히트싱크는 유선형의 완만한 굴곡을 갖는 방열판이 다수 구비되어, 상기 냉각용 에어가 주입되는 면 방향으로 상기 단차면을 갖는 형태로 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 다단 히트싱크는 다수의 방열핀이 높이차를 갖고 형성되어, 상기 냉각용 에어가 주입되는 면 방향으로 상기 단차면을 갖는 형태로 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 다단 히트싱크의 일측에 구비된 온도감지센서를 더 포함하고, 상기 온도감지센서를 통해 검출된 상기 다단 히트싱크의 온도 정보를 상기 제어부로 전달하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제어부는 상기 에어 펌프를 통해 상기 냉각용 에어의 송풍량, 초기 온도, 및 유속을 제어하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 다단 히트싱크는 열전도성 페이스트를 매개로 하여 방열 대상의 일측에 장착되는 것을 특징으로 한다.
아울러 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 냉각제어방법은, 제어부가 에어 펌프를 제어하여 에어 주입부를 통해 다단 히트 싱크로 냉각용 에어를 주입하여 냉각 과정을 시동하는 단계; 상기 제어부는 상기 다단 히트 싱크 또는 냉각용 에어의 온도가 설정된 냉각기준온도보다 높은지를 판단하는 단계; 상기 다단 히트 싱크 또는 냉각용 에어의 온도가 설정된 냉각 기준 온도보다 높은 결과에 따라, 상기 제어부는 냉각 조건을 수정하는 단계; 및 상기 제어부는 상기 수정한 냉각 조건에 따라 상기 다단 히트 싱크와 냉각용 에어를 이용한 냉각을 수행하는 단계; 를 포함하고, 상기 냉각 과정을 시동하는 단계에서 상기 에어 주입부는 상기 다단 히트 싱크의 단차에 따라 다수의 주입공을 구비하고, 상기 주입공 각각이 상기 다단 히트 싱크의 단차면에 맞물리게 장착되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 냉각 과정을 시동하는 단계는; 상기 제어부가 상기 다단 히트 싱크의 일측에 구비된 온도감지센서를 통해 검출된 상기 다단 히트싱크의 온도 정보를 실시간으로 수신하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 냉각 조건을 수정하는 단계에서, 상기 냉각 조건은 상기 냉각용 에어의 송풍량, 상기 냉각용 에어의 초기 온도, 및 상기 냉각용 에어의 유속을 포함하는 것을 특징으로 한다.
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본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다.
이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고, 사전적인 의미로 해석되어서는 아니 되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
본 발명에 따른 다단 히트싱크를 포함한 냉각 시스템은 방열 소자에서 발생하는 열을 다단 히트싱크와 에어 주입부를 이용하여 냉각시켜 열 방출량을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
본 발명에 따른 다단 히트싱크를 이용한 냉각 제어 방법은 다단 히트싱크와 에어 주입부를 이용하여 냉각 효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 다단 히트싱크를 구비한 냉각 시스템을 설명하기 위한 구성도.
도 2a는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 다단 히트싱크의 사시도.
도 2b는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 다단 히트싱크의 사시도.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 다단 히트싱크의 측단면도.
도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 다단 히트싱크를 전력 반도체 모듈에 적용한 사시도.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따라 다단 히트싱크를 구비한 냉각 시스템에서 냉각 제어방법을 설명하기 위한 순서도.
도 6은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 다단 히트싱크를 구비한 냉각 시스템과 종래의 히트싱크를 구비한 냉각 시스템에서 각각 검출된 냉각 그래프.
도 7은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 다단 히트싱크의 방열 특성을 설명하기 위한 시뮬레이션.
본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 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. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 다단 히트싱크를 구비한 냉각 시스템을 설명하기 위한 구성도이고, 도 2a는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 다단 히트싱크의 사시도이며, 도 2b는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 다단 히트싱크의 사시도이며, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 다단 히트싱크를 전력 반도체 모듈에 적용한 사시도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 다단 히트싱크를 구비한 냉각 시스템은 다수의 단차를 갖는 다단 히트싱크(100), 다단 히트싱크(100)의 단차면에 결합되고 에어 펌프(300)를 통해 냉각용 에어를 다단 히트싱크(100)로 공급하는 에어 주입부(200), 및 다단 히트싱크(100)를 이용한 냉각과정을 전반적으로 제어하는 제어부(400)를 포함한다.
다단 히트싱크(100)는 열전도성 페이스트(101)를 통해 전력 반도체 모듈 등과 같은 방열 대상의 일측에 장착되고, 냉각용 에어가 주입되는 면 방향에 적어도 3개의 단차를 갖는 계단 형태로 각각의 방열판이 굴곡을 갖는 판형 부재로 다수 구비되며, 이러한 단차가 형성된 다수의 방열판으로 이루어진 단차면에 에어 주입부(200)가 결합한다.
이러한 다단 히트싱크(100)는 도 3에 도시된 바와 같이 단차면에 대해 반대면에 해당하는 주입된 에어가 배출되는 면의 일측에 온도감지센서(110)를 구비할 수 있고, 이런 온도감지센서(110)에 의해 검출된 온도정보는 제어부(400)로 전달될 수 있다.
또한, 다단 히트싱크(100)는 도 1에 도시된 계단 형태 이외에, 도 2a에 도시된 바와 같이 유선형의 완만한 굴곡을 갖는 방열판을 다수 구비한 제 2 실시예에 따른 다단 히트싱크(100-2), 또는 도 2b에 도시된 바와 같이 다수의 방열핀(105)이 높이차를 갖고 단차면을 이루는 제 3 실시예에 따른 다단 히트싱크(100-3)로 선택적으로 이용될 수도 있다.
도 2a에 도시된 제 2 실시예에 따른 다단 히트싱크(100-2)는 유선형의 완만한 굴곡을 갖는 단차면에 에어가 원활하게 주입되어 열교환을 용이하게 수행할 수 있고, 도 2b에 도시된 제 3 실시예에 따른 다단 히트싱크(100-3)는 다수의 방열핀(105)에 의해 주입된 에어와 접촉하는 방열 면적이 증가하여 열교환의 효율을 증가시킬 수 있다.
에어 주입부(200)는 다단 히트싱크(100)의 단차면에 맞물려 결합하도록 형성된 부재로서, 에어 펌프(300)로부터 공급된 냉각용 에어를 예를 들어, 제 1 주입공(210), 제 2 주입공(220), 및 제 3 주입공(230)을 통해 히트싱크(100)의 각 단차면으로 주입한다. 이러한 에어 주입부(200)는 제 1 주입공(210), 제 2 주입공(220), 및 제 3 주입공(230)을 이용하여 냉각용 에어의 초기 온도를 유지하면서 히트싱크(100)의 각 단차면으로 냉각용 에어를 주입할 수 있다.
구체적으로, 도 3에 도시된 바와 같이, 제 1 주입공(210)을 통해 주입된 냉각용 에어는 먼저 다단 히트싱크(100)의 하단에 대해 열교환을 수행한다.
이후, 다단 히트싱크(100)의 하단을 거친 온도가 높아진 냉각용 에어는 제 2 주입공(220)을 통해 주입된 냉각용 에어와 결합하면서 온도가 낮아지고, 제 2 주입공(220)에서 주입된 냉각용 에어와 함께 다단 히트싱크(100)의 중간 단차 부분에 대해 열교환을 수행한다.
이어서, 다단 히트싱크(100)의 중간 단차 부분을 거친 온도가 높아진 냉각용 에어는 제 3 주입공(230)을 통해 주입된 냉각용 에어와 결합하면서 온도가 다시 낮아지고, 제 3 주입공(230)을 통해 주입된 냉각용 에어와 함께 다단 히트싱크(100)의 상단 부분에 대해 열교환을 수행할 수 있다.
물론, 에어 주입부(200)는 냉각 효율을 더욱 향상시키기 위해 다단 히트싱크(100)의 단차에 따라 3개의 주입공 이상으로 다수의 주입공을 구비할 수 있다.
제어부(400)는 다단 히트싱크(100)의 온도감지센서(110)와 에어 펌프(300) 등에 연결되어 다단 히트싱크(100)를 이용한 냉각과정을 전반적으로 제어하는 부분으로, 온도감지센서(110)로부터 전달된 온도정보에 따라 에어 펌프(300)를 통해 에어 주입부(200)에서 주입되는 냉각용 에어의 송풍량, 초기 온도 또는 유속 등을 제어할 수 있다.
이와 같이 구성된 본 발명의 일실시예에 따른 냉각 시스템은 도 4에 도시된 바와 같이 기판(10) 상에 실장된 전력 반도체 소자(50)를 포함한 전력 반도체 모듈에 적용되어, 전력 반도체 소자(50)의 상부면에 본 발명의 일실시예에 따른 다단 히트싱크(100)를 장착하고 에어 주입부(200)를 통해 냉각용 에어를 주입할 수 있다.
이에 따라, 본 발명의 일실시예에 따른 냉각 시스템은 전력 반도체 소자(50)에서 발생하는 열을 다단 히트싱크(100)와 에어 주입부(200)를 이용하여 열 방출량을 향상시킬 수 있다.
이하, 본 발명의 다른 실시예에 따른 다단 히트싱크를 이용한 냉각 제어방법에 대해 도 5를 참조하여 설명한다. 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따라 다단 히트싱크를 구비한 냉각 시스템에서 냉각 제어방법을 설명하기 위한 순서도이다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 다단 히트싱크를 이용한 냉각 제어방법은 다단 히트싱크(100)를 냉각하고자하는 대상에 장착한 상태에서, 제어부(400)가 에어 펌프(300)를 제어하여 에어 주입부(200)를 통해 냉각용 에어를 주입하는 냉각을 시동한다(S510).
여기서, 냉각하고자하는 대상은 도 4에 도시된 전력 반도체 소자(50) 이외에 LED 발광소자, PC 등과 같이 방열을 위한 냉각이 필수적인 패키지 또는 장치를 포함할 수 있다.
에어 주입부(200)를 통해 냉각용 에어를 주입하면서, 제어부(400)는 다단 히트싱크(100)의 일측에 구비된 온도감지센서(110)로부터 실시간으로 에어 또는 다단 히트싱크(100)의 온도를 포함한 온도 정보를 수신한다.
이러한 온도 정보를 수신함에 따라, 제어부(400)는 온도 정보에 포함된 냉각용 에어 또는 다단 히트싱크(100)의 온도가 설정된 냉각 기준온도보다 높은지를 판단한다(S520).
즉, 다단 히트싱크(100)와 에어 주입부(200)를 이용한 냉각과정에서 냉각 기준온도로 예컨대 실온인 영상 20℃가 설정됨에 따라, 제어부(400)는 온도감지센서(110)로부터 실시간으로 수신한 냉각용 에어 또는 다단 히트싱크(100)의 온도가 영상 20℃인 냉각 기준온도보다 높은 온도로 검출되는지를 판단할 수 있다.
냉각 기준온도보다 높은 온도로 검출되는지를 판단하여 냉각용 에어 또는 다단 히트싱크(100)의 온도가 냉각 기준온도보다 높은 온도로 검출되면, 제어부(400)는 다단 히트싱크(100)와 에어 주입부(200)를 이용한 냉각조건을 수정한다(S530).
구체적으로, 제어부(400)는 냉각 기준온도보다 높은 온도로 검출되는 냉각용 에어 또는 다단 히트싱크(100)의 온도를 냉각 기준온도 이하로 낮추기 위해서, 다단 히트싱크(100)와 에어 주입부(200)를 이용한 냉각조건, 예를 들어 냉각용 에어의 송풍량, 냉각용 에어의 초기 온도, 및 냉각용 에어의 유속 등을 포함한 냉각조건을 수정할 수 있다.
특히, 제어부(400)는 에어 펌프(300)를 통해 에어 주입부(200)로 보내지는 냉각용 에어의 송풍량을 조정하여 다단 히트싱크(100)의 온도를 냉각 기준온도 이하로 용이하게 낮출 수 있다.
즉, 아래의 방열량(Q)과 송풍량(W) 사이의 관계에 관한 [수학식 1]을 통해 에어 주입부(200)를 통해 주입되는 냉각용 에어의 송풍량과 다단 히트싱크(100)의 온도와의 상관관계를 알 수 있다.
Figure 112012055137390-pat00001
(Q = 방열량, W = 냉각용 에어의 송풍량(Kg/h), C = 공기의 비열(0.24 Kcal/Kg), dt = 냉각용 에어와 피냉각 대상 사이의 온도차)
이러한 [수학식 1]을 변형하여 냉각용 에어의 송풍량과 다단 히트싱크(100)의 온도와의 상관관계를 명확히 나타내면, 아래의 [수학식 2]로 나타낼 수 있다.
Figure 112012055137390-pat00002
이러한 관계식에서처럼 냉각용 에어의 송풍량(W)과 다단 히트싱크(100)의 방열량(Q)은 비례관계를 가지며, 이런 특징에 따라 제어부(400)는 에어 주입부(200)를 통해 주입되는 냉각용 에어의 송풍량을 증가시켜 다단 히트싱크(100)의 온도를 냉각 기준온도 이하로 낮출 수 있다.
냉각조건을 수정한 후, 제어부(400)는 수정한 냉각조건에 따라 다단 히트싱크(100)와 에어 주입부(200)를 이용한 냉각을 수행한다(S540).
이러한 냉각 과정을 통해 냉각 시스템은 도 5에 도시된 "Ⅰ"와 같은 냉각 그래프로 냉각을 수행한다.
구체적으로, A 구간에서 제 1 주입공(210)을 통해 냉각용 에어의 유동이 고속으로 분사됨에 따라 다단 히트싱크(100)의 하단에 대한 열교환이 이루어지고, B 구간에서 제 2 주입공(220)을 통해 냉각용 에어가 초기 냉각 온도를 갖고 다단 히트싱크(100)의 중간 단차 부분에 직접적으로 분사되어 직접 접촉함으로써 냉각 효과를 극대화한다.
이때, 제 2 주입공(220)을 통해 분사된 냉각용 에어의 일부는 A 구간을 통과하면서 온도가 높아진 에어와 혼합되어 A 구간을 통과한 에어의 온도를 낮추게 한다.
이후, C 구간에서 제 3 주입공(230)을 통해 분사된 냉각용 에어도 마찬가지로 초기 냉각 온도를 갖고 다단 히트싱크(100)의 상단에 대한 열교환을 수행한다.
이러한 제 1 주입공(210)부터 제 3 주입공(230)까지 각 주입공은 서로 분리되어 있으므로, 다단 히트싱크(100)의 각 단차면에 냉각용 에어를 분사하기 전까지 냉각용 에어는 서로 혼합되지 않는다.
이러한 결과는 도 7에 도시된 시뮬레이션 결과에도 부합하는 것으로, 각각의 주입공(210,220,230)을 통해 주입된 에어에 의해 다단 히트싱크(100)의 각 단차에서 열교환이 순차적으로 이루어져, 다단 히트싱크(100)를 이용한 냉각 효율이 향상될 수 있다.
반면에, 도 6에 도시된 "Ⅱ"의 그래프는 단차가 없는 종래의 히트싱크를 적용한 경우의 냉각 그래프로서, 단차가 없이 방열판이 각각 판 형태인 RSF(Rectangular Straight Fin) 타입으로 구비된 히트싱크에 에어를 주입한 후 배출된 냉각용 에어의 온도를 검출한 그래프이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 단차가 없는 종래의 히트싱크를 적용한 "Ⅱ"의 냉각 그래프에 대해 본 발명의 일실시예에 따른 다단 히트싱크(100)를 이용한 "Ⅰ"의 냉각 그래프를 서로 비교하면, 종래의 히트싱크에서 배출되는 에어의 온도가 본 발명의 일실시예에 따른 다단 히트싱크(100)에서 배출되는 에어의 온도보다 높게 검출되는 것을 알 수 있다.
따라서, 본 발명의 일실시예에 따른 다단 히트싱크(100)를 이용한 냉각 효율이 종래의 히트싱크를 이용한 냉각효율보다 상당히 월등하다는 것을 알 수 있다.
본 발명의 기술사상은 상기 바람직한 실시예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 전술한 실시예들은 그 설명을 위한 것이며, 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다.
또한, 본 발명의 기술분야의 통상의 전문가라면 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 다양한 실시가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.
100: 다단 히트싱크 101: 열전도 페이스트
105: 방열핀 110: 온도감지센서
200: 에어 주입부 210: 제 1 주입공
220: 제 2 주입공 230: 제 3 주입공
300: 에어 펌프 400: 제어부

Claims (16)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 적어도 하나의 단차를 갖는 면을 구비한 다단 히트싱크;
    상기 다단 히트싱크의 단차면에 결합되고, 냉각용 에어를 공급하는 에어 주입부; 및
    상기 다단 히트싱크에 연결되어, 상기 다단 히트싱크와 상기 에어 주입부를 이용한 냉각을 제어하는 제어부를 포함하고,
    상기 에어 주입부는 하부로부터 다수의 주입공을 별도로 구비하고, 상기 제어부에 연결된 에어 펌프로부터 상기 주입공을 통해 상기 다단 히트싱크의 각 단차면으로 상기 냉각용 에어를 주입하는 냉각 시스템.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 다단 히트싱크는 각각의 방열판이 굴곡을 갖는 판형 부재가 다수 구비되어, 상기 냉각용 에어가 주입되는 면 방향으로 상기 단차면을 갖는 형태로 형성되는 냉각 시스템.
  7. 청구항 5에 있어서,
    상기 다단 히트싱크는 유선형의 완만한 굴곡을 갖는 방열판이 다수 구비되어, 상기 냉각용 에어가 주입되는 면 방향으로 상기 단차면을 갖는 형태로 형성되는 냉각 시스템.
  8. 청구항 5에 있어서,
    상기 다단 히트싱크는 다수의 방열핀이 높이차를 갖고 형성되어, 상기 냉각용 에어가 주입되는 면 방향으로 상기 단차면을 갖는 형태로 형성되는 냉각 시스템.
  9. 청구항 5에 있어서,
    상기 다단 히트싱크의 일측에 구비된 온도감지센서를 더 포함하고,
    상기 온도감지센서를 통해 검출된 상기 다단 히트싱크의 온도 정보를 상기 제어부로 전달하는 냉각 시스템.
  10. 삭제
  11. 청구항 5에 있어서,
    상기 제어부는 상기 에어 펌프를 통해 상기 냉각용 에어의 송풍량, 초기 온도, 및 유속을 제어하는 냉각 시스템.
  12. 청구항 5에 있어서,
    상기 다단 히트싱크는 열전도성 페이스트를 매개로 하여 방열 대상의 일측에 장착되는 냉각 시스템.
  13. 제어부가 에어 펌프를 제어하여 에어 주입부를 통해 다단 히트 싱크로 냉각용 에어를 주입하여 냉각 과정을 시동하는 단계;
    상기 제어부는 상기 다단 히트 싱크 또는 냉각용 에어의 온도가 설정된 냉각기준온도보다 높은지를 판단하는 단계;
    상기 다단 히트 싱크 또는 냉각용 에어의 온도가 설정된 냉각 기준 온도보다 높은 결과에 따라, 상기 제어부는 냉각 조건을 수정하는 단계; 및
    상기 제어부는 상기 수정한 냉각 조건에 따라 상기 다단 히트 싱크와 냉각용 에어를 이용한 냉각을 수행하는 단계; 를 포함하고,
    상기 냉각 과정을 시동하는 단계에서
    상기 에어 주입부는 상기 다단 히트 싱크의 단차에 따라 다수의 주입공을 구비하고, 상기 주입공 각각이 상기 다단 히트 싱크의 단차면에 맞물리게 장착되는 냉각 제어 방법.
  14. 삭제
  15. 청구항 13에 있어서,
    상기 냉각 과정을 시동하는 단계는
    상기 제어부가 상기 다단 히트 싱크의 일측에 구비된 온도감지센서를 통해 검출된 상기 다단 히트싱크의 온도 정보를 실시간으로 수신하는 냉각 제어방법.
  16. 청구항 13에 있어서,
    상기 냉각 조건을 수정하는 단계에서
    상기 냉각 조건은 상기 냉각용 에어의 송풍량, 상기 냉각용 에어의 초기 온도, 및 상기 냉각용 에어의 유속을 포함하는 냉각 제어방법.
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