KR20000005345U - 컴퓨터 시스템의 방열 구조 - Google Patents

Abstract

반도체 디바이스에서 발생되는 열을 효율적으로 방열하기 위한 컴퓨터 시스템의 방열 구조에 관한 것으로, 시스템 하우징의 내부에 설치된 반도체 디바이스에서 발생되는 열을 방열하기 위한 컴퓨터 시스템의 방열 구조에 있어서, 상기 하우징의 일측면에 설치되고, 일면이 하우징 외부로 노출되는 리어 브라켓과; 일면이 상기 반도체 디바이스의 일면에 접촉되는 그리고 결합되는 히트 싱크와; 상기 히트 싱크와 리어 브라켓에 각각 접촉되어 결합되고, 상기 반도체 디바이스로부터 발생되는 열이 상기 리어 브라켓으로 전달되도록 하는 히트 비임으로 이루어진다.

Description

컴퓨터 시스템의 방열 구조(A RADIATOR STRUCTURE FOR COMPUTER SYSTEM)

본 고안은 컴퓨터 시스템의 방열 구조에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는 반도체 디바이스에서 발생되는 열을 효율적으로 방열하기 위한 컴퓨터 시스템의 방열 구조에 관한 것이다.

상업적으로 유용한 대부분의 컴퓨터들에는 방열 장치들이 사용되고 있다. 이 방열 장치들은 주로 CPU(central processing unit)에서 발생하는 열을 방열하기 위하여 사용된다. 대부분의 CPU를 방열하기 위한 장치들은 히트 싱크(heat sink)의 형태로 구성된다.

도 1은 일반적인 히트 싱크가 장착되는 휴대용 컴퓨터의 분리 사시도이다. 예컨대, 상기 히트 싱크(110)는 도 1에 도시된 바와 같이 블록 또는 플레이트로 이루어지며, 이 들은 열을 전달하는 매개로써 휴대용 컴퓨터(100)의 보드(102)상에 설치된 CPU(120)의 윗면에 부착된 그리고 접촉되어 결합된다. 상기 CPU(120)가 작동되는 동안에 열이 발생되면, 그 열은 상기 히트 싱크(110)로 전도되어 주위의 대류에 의해서 방열된다. 이러한 종래 방열 구조는 그것의 열 제거 효율이 낮다는 것이다. 이러한 문제 해소를 위하여 히트 싱크에 방열 팬(미도시됨)을 추가하는 것이 제안되고 있다. 그러나, 이러한 방열 팬을 사용한 방열 구조에서는 방열 팬을 설치하기 위한 공간 확보와 팬 회전으로 인한 진동 및 소음 등의 문제점이 발생된다. 특히, 상술한 문제점들은 노트북 컴퓨터들(notebook computers)과 같은 휴대용 컴퓨터에서 더욱 심각하다.

따라서, 컴퓨터 시스템이 소형화되어 가는 추세에 대응하여 컴퓨터 시스템의 전자 부품들로부터 발생되는 열을 효율적으로 방열할 수 있는 방열 구조가 더욱 요구되고 있다. 특히, 휴대용 컴퓨터와 같이 CPU의 용량이 증가하므로써 발생되는 열은 증가되는데 비하여 크기는 점점 작아지는 컴퓨터 시스템에서 효율적인 방열 구조는 매우 필수적이다.

본 고안은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 컴퓨터 시스템에서 전자 부품에서 발생되는 열을 효율적으로 방열할 수 있는 새로운 형태의 컴퓨터 시스템의 방열 구조를 제공하는데 있다.

도 1은 일반적인 휴대용 컴퓨터의 방열 구조를 보여주는 도면;

도 2 및 도 3은 본 고안의 실시예에 따른 컴퓨터 시스템의 방열 구조가 적용된 휴대용 컴퓨터를 보여주는 도면;

도 4는 도 2에 도시된 휴대용 컴퓨터의 방열 작용을 설명하기 위한 부분 단면도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

10 : 휴대용 컴퓨터 12 : 본체부

14 : 디스플레이 패널부 20 : 보드

22 : CPU 30 : 히트 싱크

40 : 히트 비임 50 : 리어 브라켓

60 : 스크류

상술한 목적을 달성하기 위한 본 고안의 특징에 의하면, 시스템 하우징의 내부에 설치된 반도체 디바이스에서 발생되는 열을 방열하기 위한 컴퓨터 시스템의 방열 구조에 있어서, 일면이 상기 반도체 디바이스의 일면에 접촉되는 그리고 결합되는 히트 싱크와; 상기 하우징의 일측면에 설치되고, 일면이 하우징 외부로 노출되는 리어 브라켓과; 상기 히트 싱크와 리어 브라켓에 각각 접촉되어 결합되고, 상기 반도체 디바이스로부터 발생되는 열을 상기 리어 브라켓으로 전달시키기 위한 히트 비임을 포함한다.

이하, 본 고안의 실시예를 첨부된 도면 도 2 내지 도 4를 참조하면서 보다 상세히 설명한다. 상기 도면들에 있어서 동일한 기능을 수행하는 구성요소에 대해서는 동일한 참조번호가 병기되어 있다.

도 2에는 본 고안의 실시예에 따른 컴퓨터 시스템의 방열 구조가 적용된 휴대용 컴퓨터가 도시되어 있다. 이 휴대용 컴퓨터는 대표적인 노트북 컴퓨터를 도시한 것으로, 랩탑 컴퓨터, 팜탑 컴퓨터등 다른 종류의 휴대용 컴퓨터로도 이해할 수 있을 것이다.

도 2 및 도 4에 도시된 바와 같이, 일반적인 휴대용 컴퓨터(10)는 본체(12)와 디스플레이 패널부(14)로 구성된다. 이 본체부(12)와 디스플레이 패널부(14)는 어떤 힌지 구조를 통하여 결합되는 관계를 갖는다. 이 결합 관계를 통하여 상기 디스플레이 패널부(14)는 상기 본체부(12)의 윗면에 절첩된다. 상기 본체부(12)의 윗면에는 키보드 어셈블리가(16) 설치된다. 상기 본체부(12)는 바텀 하우징(12b)과 톱 하우징(12a)을 갖으며, 이들의 결합에 의해서 상기 본체부(12)의 내부 공간이 형성된다. 이 내부 공간에는 일반적으로 보드(motherboard)(20)와 다수개의 전자 카드 어셈블리들(electronic card assemblies)과 CPU(22)가 설치된다.

다시, 도 2를 참조하면, 본 고안의 실시예에 따른 방열 구조는 히트 싱크(heat sink)(30), 히트 비임(heat pipe)(40), 리어 브라켓(rear bracket)(50)과의 어셈블리로 이루어지는 것을 알 수 있다. 상기 히트 싱크(30)는 상기 CPU(22)에 접촉되어 결합되는 것을 알 수 있다. 상기 히트 싱크(30)는 CPU(22)의 상부면에 면 접촉되도록 설치되며 휴대용 컴퓨터(10)의 내부 공간이 허락 하는 크기 및 형상으로 형성할 수 있다. 이 히트 싱크(30)는 스크류(60)에 의해 상기 본체부(12)에 결합될 수 있다. 이 스크류가 결합되는 부분은 상기 히트 싱크(30)에서 적당한 위치에 형성한다. 예컨대, 본 고안의 실시예에서는 상기 히트 싱크에 결합되는 부품을 상기 CPU(22)로 설명,도시하였으나, 상기 CPU(22)는 다른 반도체 장치들(semiconductor devices)로 대체하여 인식할 수 있을 것이다.

상기 리어 브라켓(50)은 바텀 하우징(12b)의 일측면에 설치되되, 그 일면은 바텀 하우징 외부로 노출되도록 설치된다. 상기 리어 브라켓(50)은 통상적인 보드에 설치된 그리고 주변 장치측 포트들(미도시됨)과 연결되는 복수개의 다양한 형태의 주변 장치 포트들을 지지하기 위한 브라켓이다.

상기 히트 비임(40)은 상기 히트 싱크(30)로부터 상기 리어 브라켓(50)으로 열을 전달하기 위한 구성이다. 이 히트 비임(40)의 양단은 히트 싱크(30)와 리어 브라켓(50)과의 접촉 면적을 넓게 하여, 상기 히트 싱크(30)로부터 상기 리얼 브라켓(50)으로 열이 효율적으로 전달되도록 한다. 이 히트 싱크(30)의 양단은 상기 히트 싱크(30)의 상면과 리어 브라켓(50)의 상단에 각각 스크류들(60)에 의해서 결합된다. 물론, 상기 히트 싱크(30)와 리어 브라켓(50)에 히트 비임(40)을 결합시키는 방법은 솔더링(soldering) 등의 다른 방법을 사용할 수도 있다. 예컨대, 본 고안의 히트 싱크와 히트 비임은 알류미늄(aluminum) 또는 알류미늄 합금(aluminum alloy)과 같이 열전도성이 우수한 재질로 만들는 것이 바람직하다. 이 히트 싱크(30)와 히트 비임(40)의 일면에는 핀들(fins)이 형성될 수 있다.

상술한 바와 같이 본 고안의 구조적인 특징은 컴퓨터 시스템의 방열 구조를 구성함에 있어서, 히트 싱크(30), 히트 비임(40), 그리고 리어 브라켓(50)을 사용한다는 것이다. 이때, 상기 히트 비임(40)은 상기 히트 싱크(30)와 리어 브라켓(50)을 연결하여 열이 리어 브라켓(50)을 통해 외부로 자연 방열되도록 하는 것이다. 본 고안의 실시예에서 적용된 상기 리어 브라켓(50)도 하나의 히트 싱크로서 역할을 한다는 것을 이 분야의 종사자들은 용이하게 이해할 수 있을 것이다.

이와 같이 이루어진 방열 구조에 따른 열 방출 작용을 설명하면 다음과 같다. 휴대용 컴퓨터(10)가 작동되기 시작하면, 상기 CPU(22)가 구동되면서 열이 발생된다. 상기 CPU(22)에서 발생되는 열은 도 3에 도시된 바와 같이, 그 상부면에 부착된 히트 싱크(30)를 통하여 상기 히트 비임(40)으로 전달된다. 그 열은 히트 비임(40)을 통해 상기 리어 브라켓(50)으로 분산 전달되고 본체부(12) 외부로 자연 방열된다.

이와 같이 본 고안의 실시예에서 보인 방열 구조의 구성은 다양한 형태로 사용될 수 있다는 것을 예측할 수 있을 것이다. 결국, 본 고안의 중요한 의미는 히트 싱크와 리어 브라켓이 히트 비임에 의해서 연결된 구조적인 특징에 있다. 따라서, 열이 히트 싱크에서 히트 비임을 통해 리어 브라켓으로 전도되고, 그 전도된 열은 외부로 노출된 리어 브라켓을 통해 외부로 방열되므로써 그 방열을 극대화 하고자하는 것이다.

이와 같은 본 고안을 적용하면 CPU에서 발생되는 열이 히트 비임을 통해 히트 싱크에서 리어 브라켓으로 전달되기 때문에 열 분산 면적이 넓고, 리어 브라켓으로 전달된 열은 외부의 대류에 의해 방열된다. 따라서 그 방열 효과가 매우 뛰어나다.

Claims (1)

1. 시스템 하우징의 내부에 설치된 반도체 디바이스(semiconductor device)에서 발생되는 열을 방열하기 위한 컴퓨터 시스템의 방열 구조에 있어서,

   일면이 상기 반도체 디바이스의 일면에 접촉되는 그리고 결합되는 히트 싱크와;

   상기 하우징의 일측면에 설치되고, 일면이 하우징 외부로 노출되는 리어 브라켓과;

   상기 히트 싱크와 리어 브라켓에 각각 접촉되어 결합되고, 상기 반도체 디바이스로부터 발생되는 열을 상기 리어 브라켓으로 전달시키기 위한 히트 비임을 포함하여,

   상기 반도체 디바이스로부터 발생되는 열이 상기 히트 싱크에서 히트 비임을 통하여 리어 브라켓으로 전달되어 외부의 대류에 의해 방열되는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 시스템의 방열 구조.