KR101443168B1 - 컴퓨팅 장치 필터 시스템 - Google Patents

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마크 에스. 트레이시
폴 제이 도지
조나단 알 해리스
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휴렛-팩커드 디벨롭먼트 컴퍼니, 엘.피.
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Abstract

냉각팬(38)과 열 교환기(40)를 갖는 컴퓨팅 장치(10), 및 열 교환기(40)와 냉각팬(38) 사이에 배치된 필터(15)를 포함하는 컴퓨팅 장치 필터 시스템(14)이 개시된다.
냉각팬, 열 교환기, 컴퓨팅 장치, 필터

Description

컴퓨팅 장치 필터 시스템{COMPUTING DEVICE FILTER SYSTEM}
랩톱 또는 노트북 컴퓨터들과 같은 컴퓨팅 장치들은 컴퓨팅 장치에 의해 생성된 열 에너지를 방산시키기 위해 냉각 시스템들을 포함한다. 이러한 냉각 시스템들은 흔히 하나 이상의 컴퓨터 동작 컴포넌트들로부터의 열을 방산시키기 위해 냉각 공기가 열 교환기를 통하도록 하는 공기 순환 장치를 포함한다. 그러나, 동작시에, 먼지 및 다른 원하지 않는 미립자들이 냉각 시스템 내부, 및 구체적으로는, 열 교환기 위 또는 내부에 모임으로써, 열 교환기에 의한 열 방산의 효율성을 저감시킨다.
도 1은 필터 시스템의 실시예를 채용하여 이익이 되는 컴퓨팅 장치를 예시하는 도면.
도 2는 선 2-2를 따라 취해진 도 1의 컴퓨팅 장치의 단면도.
도 3은 선 3-3을 따라 취해진 도 1의 컴퓨팅 장치의 확대 단면도.
도 4는 필터 관리 모듈의 실시예를 갖는 도 1의 컴퓨팅 장치를 예시하는 블록도.
본 발명의 다양한 실시예들 및 이익들은 도 1 내지 도 4를 참조함으로써 가 장 잘 이해될 수 있으며, 다양한 도면들의 동일하고 대응하는 부분들에 대해서는 동일한 참조번호가 이용된다.
도 1은 필터 시스템(14)의 실시예를 채용하여 이익이 되는 냉각 시스템(12)을 포함하는 컴퓨팅 장치(10)를 예시하는 도면이다. 도 1에 예시된 실시예에서, 컴퓨팅 장치(10)는 랩톱 또는 노트북 컴퓨터(16)를 포함하지만, 컴퓨팅 장치(10)는 이것으로 한정되지 않지만 태블릿 개인용 컴퓨터, 개인 휴대 정보 단말기(personal digital assistant), 데스크톱 컴퓨터 또는 임의의 다른 유형의 휴대용 또는 비-휴대용 컴퓨팅 장치와 같은 임의 유형의 컴퓨팅 장치를 포함할 수 있다는 것을 이해해야 한다. 도 1에 예시된 실시예에서, 컴퓨팅 장치(10)는 베이스 부재(base member)(20)에 회전가능하게 연결된 디스플레이 부재(18)를 포함한다. 디스플레이 부재(18) 및 베이스 부재(20)는 각각 다수의 벽을 갖고 형성된 하우징(21 및 22)을 각각 포함한다. 예를 들어, 하우징(22)은 상면 벽/작업 표면(24), 하면 벽(26), 전면 벽(28), 후면 벽(30) 및 측벽 쌍(32 및 34)을 포함한다.
도 1에 예시된 실시예에서, 냉각 시스템(12)은 베이스 부재(20)의 하우징(22) 내에 배치되며, 베이스 부재(20)의 내부 영역으로부터의 열 에너지 및/또는 하우징(22) 내에 배치된 하나 이상의 특정 컴퓨터 동작 컴포넌트들(36)에 의해 생성된 열 에너지를 방산 및/또는 그렇지 않으면 제거하도록 구성된다. 냉각 시스템(12)의 전부 또는 일부는 (예를 들어, 컴퓨팅 장치(10)의 디스플레이 부재(18) 내에 또는 디스플레이 부재(18)와 베이스 부재(20) 둘다 내에) 달리 배치될 수 있다는 것을 이해해야 한다.
도 1에 예시된 실시예에서, 냉각 시스템(12)은 공기 흐름 장치(airflow device) 또는 냉각팬(38), 열 교환기(40)로서 구성된 열 방산 요소, 및 적어도 하나의 컴퓨터 동작 컴포넌트(36)를 열 교환기(40)에 열적으로 연결하는 열 수송 요소(42)를 포함한다. 열 수송 요소(42)는 동작 컴포넌트(36)로부터 열 교환기(40)로 열을 전달할 수 있는 임의 유형의 열 전도성 요소를 포함할 수 있다. 예를 들어, 일부 실시예들에서, 열 수송 요소(42)는 열 전달 성능을 증가시키기 위해 증발가능한 액체로 채워진 열 파이프(44)를 포함한다. 도 1에 예시된 실시예에서, 열 교환기(40)는 열 교환기(40)로부터의 열 에너지 방산을 용이하게 하기 위해 복수의 핀(fin)(46)을 포함한다. 동작시에, 동작 컴포넌트(36)에 의해 생성된 열 에너지를 방산하고 및/또는 하우징(22) 내에서 달리 생성된 열 에너지를 방산하기 위해 주위 냉각 공기가 냉각팬(38)으로부터 열 교환기(40)를 통하도록 향해진다.
도 1에 예시된 실시예에서, 필터(14) 시스템은 열 교환기(40) 내부 또는 위의 불순물들의 축적 가능성을 방지 및/또는 실질적으로 줄이기 위해 냉각 공기가 열 교환기(40)에 도달하기 전에 냉각 공기로부터 모래, 먼지, 머리카락, 및 다른 부스러기와 같은 불순물들을 추출하도록 구성된 필터(15)를 포함한다. 도 1에 예시된 실시예에서, 필터(15)는 열 교환기(40)에 들어가기 전에 냉각 공기를 필터링하기 위해 냉각팬(38)과 열 교환기(40) 사이에 배치된다. 그러나, 필터는 달리 위치될 수 있다는 것을 이해해야 한다.
도 2는 선 2-2를 따라 취해진 도 1의 컴퓨팅 장치(10)의 단면도이다. 도 2에서, 열 교환기(40)는 따뜻해진 냉각 공기가 교환기(40) 및 하우징(22)을 빠져나 갈 수 있게 하기 위해서 하우징(22) 내의 출구(41)와 함께 정렬되고 및/또는 달리 출구(41) 근처에 배치된다. 도 2에 예시된 실시예에서, 필터(15)는 냉각팬(38)의 배출면(exhaust face)(39)과 열 교환기(40)의 흡입면(intake face)(41) 사이에 배치된다. 그러나, 필터(14)는 예를 들어, 열 교환기(40)에 들어가기 전에 냉각 공기를 필터링하기 위해 냉각팬(38)의 흡입면(48)에 인접한 곳에 또는 하우징(22) 내의 임의의 다른 위치에 달리 배치될 수 있다는 것을 이해해야 한다.
동작시에, 냉각팬(38)은 하면 벽(26) 상에 배치된 입구(23)를 통해 하우징(22) 내부에 주위 냉각 공기를 끌어들인다. 냉각팬(38)은 공기가 필터(15)를 통하게 함으로써, 열 교환기(40)에 들어가기 전에 거기에 있는 불순물들의 제거를 가능하게 한다. 냉각 공기는 핀들(46)에 의해 운반되는 열 에너지를 방산시키기 위해 열 교환기(40)를 통해 이동한다. 따뜻해진 냉각 공기는 출구(41)를 통해 하우징(22)을 빠져나간다. 따라서, 냉각팬(38)은 입구(23)와 출구(41) 사이에 연장하는 공기 흐름 경로(51)를 생성하며, 여기서 필터(15)는 공기 흐름 경로(51)를 따르는 어떤 중간 위치에 배치된다. 본원에서 목적들을 위해, 중간 위치는 예를 들어, 냉각팬(38)의 배출면(39)과 열 교환기(40)의 흡입면(41) 사이와 같은 공기 흐름 경로(51)를 따르는 어떤 위치에 입구(23) 및 출구(41)로부터 떨어져서 위치되거나 이격되어 있음을 의미한다.
도 3은 도 1의 선 3-3을 따라 취해진 도 1의 컴퓨팅 장치의 단면도이다. 도 3에 예시된 실시예에서, 베이스 부재(20)는 하우징(22)에 대한 필터(15)의 삽입 및 제거를 용이하게 하기 위해 필터(15)가 하우징(22)의 개구부(50)를 통해 쉽게 접근 가능하도록 하우징(22) 내에 개구부(50)를 포함한다. 본원에서 정의되는 바와 같이, "쉽게 접근가능(readily accessible)"이라는 용어는 필터(15)에 접근하기 위해 (예를 들어, 접근 도어(access door)의 제거와 같은, 개구부(50)를 통한 접근을 제공하는 것 이외에) 하우징(22)을 분해하지 않고 접근가능함을 의미한다. 도 3에 예시된 실시예에서, 개구부(50)는 하우징(22)에 대한 필터(15)의 삽입 및 제거를 용이하게 하도록 필터(15)의 말단부들에의 접근을 제공하기 위해 핑거 리세스들(finger recesses)(52 및 54)을 포함한다.
일부 실시예들에서, 필터(15)는 하우징(22)의 내부에 필터(15)를 확실하게 고정시키기 위해 로킹(locking) 메커니즘 쌍(56 및 58)을 포함한다. 도 3에 예시된 실시예에서, 로킹 메커니즘들(56 및 58)은 각각 하우징(22) 내부에 배치된 대응하는 리세스(65 및 67) 내의 삽입을 위해 각각 멈춤쇠(detent)(64 및 66)를 갖는 연성 아암들(arms)(60 및 62)을 포함한다. 하우징(22)으로부터의 필터(15)의 제거를 용이하게 하도록 각각의 리세스들(65 및 67)로부터 멈춤쇠들(64 및 66)을 풀기 위해서는, 사용자는 그의 손가락을 핑거 리세스들(52 및 54) 내부에 삽입하고, 아암들(60 및 62)을 안쪽으로 및/또는 서로를 향하게 하여, 그의 대응하는 리세스들(65 및 67)로부터 멈춤쇠들(64 및 66)을 제거한다. 일단 멈춤쇠들(64 및 66)이 리세스들(65 및 67)로부터 제거되면, 필터(15)는 하우징(22)으로부터 인출될 수 있다. 예를 들어, 단일 멈춤쇠(64 또는 66)만을 이용하는 것 또는 하우징(22) 내에 필터(14)를 고정하는 임의의 다른 방법과 같은 로킹 메커니즘들(56 및 58)의 다른 구성들이 이용될 수 있다는 것을 이해해야 한다. 도 2 및 도 3에 예시된 실시예에 서, 베이스 부재(20)는 하우징(22)에 부스러기가 들어갈 가능성을 저감 및/또는 제거하면서 개구부(50)를 통한 공기 흐름을 저감 및/또는 제거하도록 개구부(50)를 에워싸기 위해 베이스 부재(20)에 제거가능하게 연결가능한 접근 도어(68)를 포함한다. 도 2 및 도 3에서, 접근 도어(68)는 한 쌍의 나사(68a 및 68b)를 통해 하우징(22)에 연결가능하지만, 접근 도어(68)는 개구부(50)를 에워싸도록 달리 고정될 수 있다는 것을 이해해야 한다. 도 2 및 도 3에 예시된 실시예에서, 개구부(50)는 하면 벽(26) 상에 배치되지만, 개구부(52)는 (예를 들어, 벽(24, 28, 30, 32 및/또는 34) 상에) 달리 배치될 수 있다는 것을 이해해야 한다.
도 2 및 도 3에 예시된 실시예들에서, 필터(15)는 프레임(15b)에 의해 둘러싸인 필터 요소(15a)를 포함한다. 일부 실시예들에 따르면, 프레임(15b)은 냉각팬(38) 및 열 교환기(40)로부터 냉각 공기가 흐름에 따라 필터(15)와 냉각팬(38)과 열 교환기(40) 사이의 갭들 및/또는 누설을 최소화하기 위해 배출면(39) 및/또는 흡입면(41)을 밀봉되게(sealingly) 맞물리도록 구성된다.
도 4는 필터 관리 모듈(70)의 실시예를 갖는 도 1의 컴퓨팅 장치(10)를 예시하는 블록도이다. 도 4에서, 컴퓨팅 장치(10)는 메모리(74), 센서(76) 및 경고 표시기(78)에 연결된 프로세서(72)를 포함한다. 도 4에 예시된 실시예에서, 메모리(74)는 필터 관리 모듈(70)을 포함한다. 필터 관리 모듈(70)은 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어, 또는 그 조합을 포함할 수 있다. 도 3에서, 필터 관리 모듈(70)은 프로세서(72)에 의해 접근가능 및/또는 실행가능하도록 메모리(74)에 저장되는 것으로 예시되어 있지만, 필터 관리 모듈(70)은 달리 저장될 수 있다는 것을 이해 해야 한다. 필터 관리 모듈(70)은 필터(15)가 서비스(예를 들어, 세정, 수리, 및/또는 교체)되어야 하는지를 결정하기 위해 센서(76)로부터 수신된 신호들을 분석하는 데 이용된다. 동작시에, 필터 관리 모듈(70)이 필터(15)가 서비스되어야 함을 표시하는 신호를 수신한 것에 응답하여, 필터 관리 모듈(70)은 필터(15)의 서비스 상태에 대해 사용자에게 통지하도록 경고 표시기(78)를 작동 및/또는 그렇지 않으면 턴 온(turn on)하기 위해 신호를 전송한다.
도 4에 예시된 실시예에서, 센서(76)는 필터(15)가 서비스되어야 하는지를 필터 관리 모듈(70)이 결정할 수 있게 하기 위해 임의 유형의 센서/장치를 포함한다. 예를 들어, 센서(76)는 경고 표시기(78)의 작동을 가능하게 하기 위해 미리 결정된 간격, 예를 들어, 컴퓨팅 장치(10)의 미리 결정된 수의 동작 시간 후에 또는 미리 결정된 날짜 간격으로(예를 들어, 6개월 간격, 12개월 간격 등) 필터 관리 모듈(70)에 신호를 전송하도록 구성된 시계, 타이머 또는 다른 메커니즘을 포함할 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 센서(76)는 열 교환기(40)를 통한 냉각 공기의 흐름율(flow rate)을 모니터하기 위해 흐름율 센서(예를 들어, 열 교환기(40) 내 또는 어느 다른 곳에 배치됨)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 냉각팬(38)이 동작하고 있을 때 필터(15)를 통한 공기 흐름율의 감소를 검출한 것에 응답하여, 센서(76)는 필터 관리 모듈(70)이 필터(15)가 서비스되어야 함을 나타내도록 경고 표시기(78)를 작동시키기 위해 필터 관리 모듈(70)에 신호를 전송한다. 다른 실시예에 따르면, 센서(76)는 열 교환기(40) 내부의 온도를 모니터하기 위해 온도계를 포함할 수 있다. 예를 들어, 냉각팬(38)이 동작하고 있을 때 필터(14)를 통한 공기 흐름율의 감소에 응답하여, 센서(76)는 열 교환기(40)를 냉각시키는 냉각 공기 흐름의 감소된 양으로 인해 열 교환기(40) 내부의 또는 열 교환기(40) 근처의 온도 상승을 검출한다. 이러한 상태에서, 센서(76)는 필터 관리 모듈(70)이 필터(14)가 서비스되어야 함을 나타내도록 경고 표시기(78)를 작동시키기 위해 필터 관리 모듈(70)에 신호를 전송한다.
그러므로, 필터(15)를 이용하는 필터 시스템(14)의 실시예들은 불순물이 열 교환기(40)에 들어갈 가능성을 저감 및/또는 제거하기 위해 열 교환기(40)에 냉각 공기가 들어가기 전에 냉각 공기로부터 불순물을 제거함으로써, 열 교환기(40)에 의한 효율적인 열 방산을 유지하는 것이다. 실시예들은 또한 필터(15)가 서비스되어야 함을 사용자에게 나타내도록 경고 표시기(78)를 작동시키기 위해 필터 관리 모듈(70)을 제공한다.

Claims (10)

  1. 컴퓨팅 장치 필터 시스템으로서,
    냉각팬, 열 교환기, 및 상기 열 교환기의 상태를 감지하고 상기 상태에 기초하여 신호를 생성하는 센서를 갖는 컴퓨팅 장치;
    상기 냉각팬으로부터의 냉각 공기가 상기 열 교환기로 들어가기 전에 상기 냉각 공기를 필터링하기 위하여, 상기 열 교환기와 상기 냉각팬 사이에 배치된 필터; 및
    상기 센서로부터의 상기 신호를 수신 및 분석하여 상기 필터가 서비스되어야 하는지를 결정하는 필터 관리 모듈
    을 포함하는 컴퓨팅 장치 필터 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 필터는 상기 열 교환기의 흡입면(intake face)에 인접하여 배치되는 컴퓨팅 장치 필터 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 센서는, 상기 열 교환기를 통하는 상기 냉각 공기의 공기 흐름율을 모니터하고,
    상기 센서에 의해 상기 열 교환기를 통하는 상기 냉각 공기의 공기 흐름율의 감소를 검출시 상기 필터 관리 모듈은 상기 필터가 서비스되어야 함을 나타내도록 경고를 발행하는, 컴퓨팅 장치 필터 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 필터 관리 모듈은, 미리 결정된 시간 간격에 따라 상기 필터를 서비스하기 위해 경고를 발행하는, 컴퓨팅 장치 필터 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 필터는 상기 컴퓨팅 장치의 하우징(housing)의 외부 표면 상의 개구부를 통해 제거가능한 컴퓨팅 장치 필터 시스템.
  6. 컴퓨팅 장치 필터 시스템으로서,
    필터의 삽입을 받기 위해 하우징에 형성된 개구부, 냉각팬, 열 교환기, 및 상기 열 교환기의 상태를 감지하고 상기 상태에 기초하여 신호를 생성하는 센서를 갖는 컴퓨팅 장치;
    상기 냉각팬으로부터의 냉각 공기가 상기 열 교환기로 들어가기 전에 상기 냉각 공기를 필터링하기 위하여, 상기 열 교환기와 상기 냉각팬 사이에 배치된 상기 필터; 및
    상기 센서로부터의 상기 신호를 수신 및 분석하여 상기 필터가 서비스되어야 하는지를 결정하는 필터 관리 모듈을 포함하며,
    상기 개구부는, 상기 하우징 내로 상기 필터를 삽입한 후에 그를 통한 공기 흐름에 대해 밀폐가능한, 컴퓨팅 장치 필터 시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 필터는 상기 열 교환기의 흡입면에 인접하여 삽입가능한 컴퓨팅 장치 필터 시스템.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 센서는, 상기 열 교환기를 통하는 상기 냉각 공기의 공기 흐름율을 모니터하고,
    상기 센서에 의해 상기 열 교환기를 통하는 상기 냉각 공기의 공기 흐름율의 감소를 검출시 상기 필터 관리 모듈은 상기 필터가 서비스되어야 함을 나타내도록 경고를 발행하는, 컴퓨팅 장치 필터 시스템.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 필터 관리 모듈은, 미리 결정된 시간 간격에 따라 상기 필터를 서비스하기 위해 경고를 발행하는, 컴퓨팅 장치 필터 시스템.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 센서는, 상기 열 교환기 내부의 온도를 모니터하고,
    상기 센서에 의해 상기 열 교환기 내부의 온도 증가를 검출시 상기 필터 관리 모듈은 상기 필터가 서비스되어야 함을 나타내도록 경고를 발행하는, 컴퓨팅 장치 필터 시스템.
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