KR20000034904A - 전자기기 냉각방법 및 이를 이용한 전자기기 - Google Patents

Abstract

컴퓨터와 같은 전자기기를 냉각시키는 냉각방법 및 이를 이용한 전자기기가 개시되어 있다. 본 발명의 목적은 전자기기의 내부를 거의 완전히 밀폐함으로써, 먼지로부터 전자기기 내부를 보호하고, 전자기기 내부에서 발생되는 소음이 외부로 전달되는 것을 차단하면서 전자기기의 각 발열부품이 냉각되는 전자기기를 제공하는데 있다. 본 발명에 따른 전자기기 냉각방법은 케이스로 전자기기 내부를 완전히 밀폐시키고, 밀폐된 케이스 내부에서 발생되는 열을 강제 공냉식으로 케이스의 외부로 방열되도록 한다. 이를 위하여 본 발명은 바람직하기로는 상기 케이스 내부에서 공기를 강제 순환시켜 열이 발생되는 부품에 설치된 히트싱크를 통하여 냉각시키고, 덥혀진 케이스 내부의 공기의 열이 케이스 및/또는 케이스에 설치된 보조냉각수단에 전달되도록 하여 전자기기 내부의 열을 외부로 방열시킨다.

Description

전자기기 냉각방법 및 이를 이용한 전자기기{Method for cooling electronic device and electronic device using the same}

본 발명은 전자기기를 냉각시키는 냉각방법 및 이를 이용한 전자기기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전자기기를 둘러싸고 있는 케이스를 완전히 밀폐하여, 내부의 공기 순환에 의해 발열부로부터의 열이 케이스 및/또는 케이스에 부착된 보조냉각수단을 통하여 외부로 방열하여 전자기기를 냉각시키는 냉각방법 및 이를 이용한 전자기기에 관한 것이다.

일반적으로 내부에 발열부품을 포함하는 관계로 냉각장치를 요하는 전자기기에는 컴퓨터, TV, VCR, TV프로젝터, 파워공급부유니트, 영사기, 슬라이더, 오버헤드프로젝터, 팩시밀리, 프린터, 복사기 등이 있으며, 전자기기 내부의 주요 발열부품으로, CPU, 하드디스크드라이브(이하 HDD), 파워공급부유닛, LCD모듈 등이 있다. 이와 같은 전자기기들은 사용함에 따라 내부에 설치된 발열부품에서 열이 발생되며, 발생되는 열을 냉각시키기 위하여 냉각팬등의 냉각장치들이 설치되어 소음의 발생원이 되고 있다.

컴퓨터를 예를 들어 설명하면, 도 1에 도시된 바와 같이, 컴퓨터의 베이스프레임(1)에는 전원장치(2), 주기판(3), 보조기억장치(4)가 설치되어 있으며, 주기판(3)에는 중앙처리장치(5)가 설치되어 있다. 중앙처리장치(5), 전원장치(2), 베이스프레임(1)에는 냉각팬들(6)이 각각 설치되어 있으며, 상기 장치들은 케이스에 의하여 외부와 차단된 내부공간에 위치된다. 전원장치(2)는 110V 또는 220V의 교류 전원을 소정 볼트의 직류 전원으로 바꾸어 주기판(3), 중앙처리장치(5), 보조기억장치(4) 그리고 냉각팬들(6)에 공급한다. 냉각팬들(6)은 열이 많이 발생하는 전원장치(2) 및 중앙처리장치(5)에 각각 설치되어 그 전원장치(2) 및 중앙처리장치(5)를 중점적으로 냉각하고, 부수적으로 다른 열발생부품들을 냉각한다.

이와 같이 전원장치(2)와 중앙처리장치(5) 및 다른 열발생부품들을 냉각하는 이유는 자체적으로 발생하는 열이 각 장치 및 부품들의 수명을 단축시키거나, 심할 때에는 작동을 정지시키기 때문이다. 특히 전원장치(2)는 과열되면 불이 날 염려가 있으며, 중앙처리장치(5)는 과열되면 처리 속도가 느려지며, 수명이 단축되며, 심할 경우에는 작동이 정지된다. 한편, 컴퓨터에는 HDD, CD-ROM드라이브, DVD-ROM드라이브와 같은 보조기억장치가 설치되는데, 이러한 보조기억장치는 작동됨에 따라 소음(26∼30dB) 및 열을 발생시키며, 먼지 및 열에 의하여 제품의 성능이 저하되거나 고장이 날 염려가 많다.

지금까지는 중앙처리장치(5)와 전원장치(2) 및 다른 열발생부품들을 냉각시키기 위한 냉각장치로서 주로 냉각팬(6)을 이용하고 있다. 냉각팬(6)은 전원장치(2)와 중앙처리장치(5)에 각각 설치되어 있으며, 보조적으로 베이스프레임(1)에도 냉각팬(6)이 설치되어 있다. 즉 냉각팬(6)은 전원장치(2)로부터 전원을 공급받아 외부의 공기를 케이스 내부로 유입시키고, 케이스 내부의 공기를 외부로 유출시켜 컴퓨터 내부의 부품들을 냉각시킨다. 그러나, 냉각팬(6)을 회전시켜 공기를 내외부로 순환시킴에 따라, 냉각팬(6)에서 발생되는 소음이 작업환경에 나쁜 영향을 미치는 문제점이 있으며, 냉각팬에 의하여 외부의 공기가 컴퓨터 내부로 유입될 때 외부의 먼지 또한 컴퓨터 내부로 유입되어 각 부품의 방열 및 신뢰성을 저하시키는 문제점이 있다.

상술한 바와 같은 종래의 컴퓨터는 냉각팬으로부터 소음(30dB이상)이 많이 발생되며, 유입되는 먼지에 의하여 고장을 많이 일으키는 문제점이 있다. 또한, 냉각팬이 고장이 나는 경우 컴퓨터 전체 및 일부품이 동작되지 않는 경우가 발생하는 문제점이 있다. 또한, 보조기억장치의 동작시 발생되는 소음을 제거할 수는 없었다.

본 발명의 목적은 상술한 문제점을 감안하여, 전자기기의 내부를 먼지로부터 보호하고, 내부의 소음이 외부로 전달되는 것을 차단하고, 전자기기의 각 발열부품을 냉각시킬 수 있는 전자기기 냉각방법을 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 상술한 문제점을 감안하여, 전자기기의 내부를 먼지로부터 보호하고, 내부의 소음이 외부로 전달되는 것을 차단하고, 전자기기의 각 발열부품을 냉각시킬 수 있는 전자기기 냉각방법을 이용한 전자기기를 제공하는 데 있다.

본 발명의 또다른 목적은 상술한 문제점을 감안하여, 전자기기의 내부에 설치된 보조기억장치를 먼지로부터 보호하고, 상기 보조기억장치 내부의 소음이 외부로 전달되는 것을 차단함과 동시에, 상기 보조기억장치를 냉각시킬 수 있는 전자기기 냉각방법을 이용한 전자기기를 제공하는 데 있다.

도 1은 종래의 일반적인 컴퓨터 본체의 사시도이다.

도 2는 본 발명에 따른 전자기기 냉각방법을 설명하기 위한 컴퓨터 케이스, CPU, 팬을 도시한 개념도이다.

도 3a와 도 3b는 각각 종래 및 본 발명에 따른 전자기기 냉각방법에 따라 냉각되는 컴퓨터의 외부온도, 내부온도, CPU온도를 도시한 그래프이다.

도 4는 본 발명에 따른 전자기기 냉각방법을 이용한 컴퓨터 본체를 분리하여 도시한 분리사시도이다.

도 5는 본 발명에 따른 전자기기 냉각방법을 이용하는, 도 4에 도시한 바와 같은 컴퓨터 본체의 조립사시도이다.

도 6은 본 발명에 따른 전자기기 냉각방법을 이용한 컴퓨터 본체의 케이스에 형성된 방열핀이 보이도록 도시한 사시도이다.

도 7은 도 4에 도시된 열전소자의 흡열면 및 방열면에 부착될 수 있는 플라워형 히트싱크의 사시도이다.

도 8은 도 4에 도시된 열전소자에 부착되어 열전소자의 열을 흡열하거나 열전소자의 열을 공기중으로 방열하는 와이어 방열기를 도시한 사시도이다.

도 9는 본 발명에 적용되는 무소음 HDD 케이스의 분리사시도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10...케이스 20...CPU 30...팬

40...내부공기 50...외부공기 60...메인보드

70...보조기억장치 80...열전소자 90...전선구멍

91...구멍마개

본 발명에 따른 전자기기 냉각방법은 적어도 하나의 발열부품들을 내부에 포함하는 전자기기를 케이스로 둘러싸서 소음 및 먼지가 차단되도록 밀폐시키고, 상기 밀폐된 케이스 내부의 발열부품들이 강제공냉되면서 상기 발열부품들에서 발생되는 열이 상기 케이스로 이동 전달되도록 상기 케이스 내부의 공기를 강제순환시켜, 상기 발열부품들의 열을 외부로 방열시킨다.

또한, 본 발명의 전자기기 냉각방법은 상기 케이스의 내부로 표면적이 확장된 흡열부가 형성되고 상기 케이스 외부로 표면적이 확장된 방열부가 형성된 보조냉각수단이 상기 케이스에 설치되어, 상기 강제순환된 공기에 의해 상기 흡열부로 전달된 열을 상기 방열부를 통하여 외부로 방열시키는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 전자기기 냉각방법은 상기 보조냉각수단의 흡열부 또는 방열부가 표면적이 크게 형성되는 플라워형 히트싱크를 이용하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 전자기기 냉각방법은 상기 보조냉각수단의 흡열부 및 방열부 사이에 설치되어 전기가 인가됨에 따라 상기 흡열부에서 상기 방열부로 열을 강제로 이동시키는 열전소자를 통하여 상기 발열부품들의 열이 방열된다.

또한, 본 발명의 전자기기 냉각방법은 상기 발열부품들의 적어도 하나에 밀착되어 상기 발열부품들의 열을 상기 케이스의 내부 공기 중으로 방열하는 플라워형 히트싱크를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 태양에 의하면 적어도 하나의 발열부품들을 포함하는 전자기기에 있어서, 전자기기의 외부에 대해서 소음 및 먼지를 차단하며 내부에서 발생된 열을 외부로 방열하도록 하는 케이스; 및 상기 케이스 내에 설치되어 내부의 공기를 강제순환시켜 상기 발열부품들이 강제공냉되도록 하면서 상기 발열부품들의 열이 상기 케이스를 통하여 상기 케이스 외부로 전달되도록 하는 것을 촉진하는 적어도 하나의 공기순환팬을 구비하는 것을 특징으로 하는 전자기기를 제공한다.

또한, 본 발명의 전자기기는 상기 케이스의 내부로 표면적이 확장된 흡열부가 형성되고 상기 케이스 외부로 표면적이 확장된 방열부가 형성되어 상기 케이스에 설치된 보조냉각수단을 더 구비하여, 상기 공기순환팬에 의하여 강제 순환된 공기에 의해 상기 흡열부로 전달된 열이 상기 방열부를 통하여 외부로 방열되도록 하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 전자기기는 상기 보조냉각수단의 흡열부 및 방열부 사이에 설치되어 전기가 인가됨에 따라 상기 흡열부에서 상기 방열부로 열을 강제로 이동시키는 열전소자를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 전자기기는 상기 발열부품들 중 적어도 하나에 밀착되어 상기 발열부품들의 열을 상기 케이스의 내부 공기 중으로 방열하는 플라워형 히트싱크를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 전자기기는 상기 케이스에 설치된 제1 및 제2 열전소자; 상기 제1 및 제2 열전소자의 발열면에 각각 부착된 제1 및 제2 유체탱크; 상기 제1 및 제2 열전소자의 흡열면에 부착된 히트싱크; 상기 케이스의 외면에 설치되고, 상기 제1 및 제2 유체탱크를 연결하여 상기 제1 및 제2 열전소자들 중 전기가 인가된 열전소자로부터 흡열된 열은 유체탱크내의 유체로 전달됨으로써 기화된 유체가 이동될 때 유체에 전달된 열이 냉각되는 방열기; 및 상기 제1 및 제2 열전소자에 전기를 인가하거나 차단하는 제어기;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 전자기기는 상기 케이스의 내부 및 외부에는 방열핀이 형성된 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 태양에 의하면 케이스와, 상기 케이스내의 베이스프레임에 설치되는 회로기판과, 상기 회로기판에 설치되어 열이 발생되는 적어도 하나의 발열부품들과, 상기 베이스프레임에 설치되는 보조기억장치를 구비하는 전자기기에 있어서, 상기 보조기억장치가 소음과 먼지로부터 밀폐차단되도록 감싸 상기 베이스프레임에 고정시키는 커버; 및 상기 커버 내부에 설치되어 상기 커버 내부 공기를 순환시키는 공기순환팬을 구비하는 것을 특징으로 하는 전자기기를 제공한다.

또한, 본 발명의 전자기기는 상기 커버의 내부로 표면적이 확장된 흡열부가 형성되고 상기 커버의 외부로 표면적이 확장된 방열부가 형성되어 상기 커버에 설치된 적어도 하나의 보조냉각수단을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 전자기기는 상기 발열부품들중의 적어도 하나에 부착되는 보조냉각수단과; 상기 베이스프레임에 설치되어 소음이 거의 발생되지 않는 속도로 날개가 회전되면서 공기를 송풍하는 적어도 하나의 공기순환팬을 더 구비하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 전자기기는 상기 보조냉각수단이 플라워형 히트싱크로 되는 것을 특징으로 한다.

이와 같은 본 발명에 따른 전자기기 냉각방법 및 이를 이용한 전자기기는 전자기기의 내부를 먼지로부터 보호하고, 소음이 없이 전자기기의 각 부분을 냉각시킬 수 있다.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 전자기기 냉각방법 및 그를 이용한 전자기기의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다.

도 2를 참조하면, 컴퓨터 케이스(10) 내부에 설치된 CPU(20)의 온도는 팬(30)에서 일으키는 바람(풍량 및 풍압) 및 케이스(10) 내부 공기(40)의 온도에 따라 변화된다. 즉, 케이스(10) 내부의 온도가 30℃로 유지된 상태에서 한쪽변의 길이가 29mm인 팬(30)을 2400rpm으로 회전시켜 풍량 및 풍압이 1.18㎥/min, 3mmH2O일 때 CPU(20)의 온도가 40℃로 유지된다면, 케이스(10) 내부 공기(40)의 온도가 35℃로 유지된 상태에서 팬(30)을 3600rpm으로 회전시켜 풍량 및 풍압을 1.58㎥/min, 7.0mmH2O로 하면 CPU(20)의 온도가 40℃로 유지된다. 요약하면, 케이스(10) 내부 공기의 온도변화를 감안하여 팬(30)의 회전수를 조절하면 CPU(20)의 온도를 원하는 온도로 유지시킬 수 있다.

상기 CPU(20)의 히트싱크는 도 7에 도시된 바와 같은 플라워형 히트싱크(83)로 되는 것이 바람직하다. 상기 플라워형 히트싱크는 구리나 알루미늄과 같은 금속으로 만들어졌으며, 고정구멍이 형성된 꽃잎형상의 단위히트싱크들이 하부에서 상호 포개어지고 상부에서는 상호 포개지지 않도록 소정의 각도로 펼쳐지도록 형성되어 개화된 꽃잎형상으로 이루어져 열전달경로가 짧고 방열면적이 크게 설계되어 열저항이 낮아 CPU에서 발생되는 열을 효과적으로 방열시킬 수 있다.

한편, 상기 케이스(10) 내부 공기(40)의 온도가 케이스(10) 외부의 온도보다 높으면 케이스(10) 내부에 있는 열은 케이스(10)를 통하여 케이스(10) 외부로 방열된다. 이때, 케이스(10)가 열을 전달할 수 있는 물질로 만들어지고, 케이스(10)와 내부공기(40)와의 접촉면적 및 케이스(10)와 외부공기(50)의 접촉면적이 크면 클수록, 또한 케이스(10) 내부 및 외부 공기의 온도차가 크면 클수록 케이스(10) 내부에서 발생되는 열은 케이스(10)를 통하여 외부로 많이 방열된다. 예를 들면, 알루미늄으로 만든 케이스(10) 내부에서 발생되는 열량이 40W일 때 케이스 외부 공기(50)의 온도가 25℃라면 케이스(10) 내부에 있는 열은 케이스를 통하여 외부로 지속적으로 방열되어, 케이스(10) 내부 공기의 온도가 35℃로 유지된다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 전자기기 냉각방법 및 그를 이용한 전자기기는 열이 전달되는 케이스(10)를 이용하여 열이 발생되는 부품, 예를들어 CPU(20)를 거의 완전히 밀폐시키고, 케이스(10)에 의하여 밀폐된 케이스(10) 내부 공기(40)의 온도가 상승되면 케이스(10) 내부에서 발생되는 열을 케이스(10)를 통하여 외부로 원활히 방열되도록 하면서, 상기 케이스(10) 내부의 공기(40)를 냉각팬(30)을 이용하여 상기 케이스(10) 내부에서 빠르게 순환시켜 열이 발생되는 CPU(20)의 온도를 적절히 유지시키는 것이다.

도 1, 도 2, 도 3a, 도 3b를 참조하면, 컴퓨터 외부 공기가 곡선 A와 같이 25℃를 유지하고 있을 때 밀폐되지 않은 종래의 컴퓨터(도 1참조)가 작동됨에 따라 컴퓨터 내부 공기(40')의 온도는 곡선 B(도 3a참조)와 같이 상승되어 소정 시간 후에 평형상태에 도달되며, 이때 CPU(5)온도는 곡선 D(도 3a참조)와 같이 상승되어 소정 시간 후에 평형상태에 도달한다. 반면에, 본 발명에 따른 밀폐된 컴퓨터(도 2참조) 내부 공기(40)의 온도는 곡선 B'(도 3b참조)와 같이 상승되어 소정 시간 후에 평형상태에 도달되며, 팬(30)의 회전수를 높여 내부 공기(40)의 풍량 및 풍속이 큰 위치에 노출된 CPU(20)온도는 종래의 CPU온도와 같이 곡선 D'(도 3b참조)와 같이 상승되어 소정 시간 후에 평형상태에 도달된다. 만약, 밀폐된 컴퓨터의 CPU가 종래의 팬의 회전수와 같은 환경에 놓이게 되면 CPU(20)온도는 곡선 E(도 3b참조)와 같이 상승된다.

이와 같이, 본 발명에 따른 전자기기는 부품이 케이스에 의하여 소음과 먼지가 거의 완전히 차단되도록 밀폐됨에 따라 케이스 내부에서 발생되는 소음은 외부로 유출되지 않으며, 외부의 먼지는 내부로 유입되지 않으며, 케이스 내부에서 발생되는 열은 케이스 외부로 원활히 방열될 수 있도록 하며, 내부 발열부품의 온도를 내부에 설치된 팬의 크기 및 회전수를 조절하여 원하는 온도로 유지시킬 수 있다. 내부 발열부품의 온도를 센싱하여 냉각팬의 회전수를 조절함으로써 냉각효율을 제어하는 기술은 본 발명의 냉각방법의 다른 실시예로서 당업자에게 명백하므로 이에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다. 또한 발열부품의 발열량에 따른 냉각팬의 크기 등과 같은 냉각용량의 설계에 관한 사항에 대해서도 본 발명과는 무관하므로 에에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

이하 첨부된 도면들을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전자기기의 구성 및 동작에 대해서 상세히 설명한다.

도 4 및 도 5를 참조하면, 컴퓨터 내부에는 메인보드(60), CPU(20), 전원공급장치(71), 보조기억장치(70), 팬(30)이 설치되어 있으며, 이러한 부품들은 케이스(10)에 의하여 외부와 밀폐차단되어 있다. 보조기억장치(70)에 기록매체를 삽입 및 인출할 수 있도록 케이스(10)에는 문(11)이 설치되어 있다. 컴퓨터 내부에서 외부로 연결되는 전선(미도시)은 전선구멍(90)을 통하여 외부로 연결되어 있으며, 전선구멍(90)에는 구멍마개(91)가 설치되어 내부의 소음이 외부로 유출되지 않으며 외부의 먼지가 내부로 진입되는 것을 방지하도록 하였다.

케이스(10)는 열을 잘 전도시키는 알루미늄, 구리, 철과 같은 금속으로 만들어지는 것이 바람직하나, 컴퓨터 내부에서 발생되는 열량을 감안하여 비교적 열전도도가 낮은 유리, 플라스틱, 아크릴수지 등의 비금속 재료로 만들어져도 좋다. 방음 및 비용을 고려한다면 방음성이 좋은 유리, 플라스틱, 아크릴수지로 케이스(10) 및 문(11)을 만들고, 케이스(10) 내부의 열을 보다 많이 외부로 방열시키기 위하여 보조냉각수단으로서 일반 히트싱크 또는 도 7에 도시된 플라워형 히트싱크(83)를 사용하는 것이 바람직하며, 방열할 열량을 고려하여 케이스의 내부의 열을 그 외부로 강제로 이동시키는 열전소자를 상기 히트싱크와 함께 사용하는 것이 바람직하다.

도 7에 도시된 플라워형 히트싱크(83)는 고정구멍이 형성된 다수의 단위히트싱크를 겹쳐서 하부에 흡열면이 형성되도록 하고 상기 단위히트싱크에 형성된 돌출부에 의해 소정 각도 굽혀 펼쳐지도록 하여 발열면을 형성하고 전체적으로 플라워형상을 하고 있으므로 주어진 흡열면에 비해서 방열면이 커져서 냉각효과를 크게 증진시킬 수 있다. 이러한 플라워형 히트싱크의 형상은 도 7에 도시된 것에 한정되는 것은 아니고 냉각하고자 하는 발열부품들에 맞추어 다양한 변형이 가능하다.

열전소자(80)는 방열면보다 흡열면의 온도가 높으면 높을수록 열이동 성능이 우수해지기 때문에, 본 발명에 따른 전자기기의 열전소자(80)는 흡열면과 방열면에 보조냉각수단으로서 히트싱크(81,82)를 부착하여 열전소자(80)가 컴퓨터 내부의 열을 외부로 원활히 방열시키도록 하는 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는 도 7에 도시된 플라워형 히트싱크(83)를 사용하는 것이 좋으며, 더욱더 바람직하게는 도 8에 도시된 바와 같이 2개의 제1 및 제2열전소자(80a,80b)와 파이프방열기(100)를 사용하는 것이 좋다.

상기 파이프방열기(100)는 케이스에 설치되는 제1열전소자(80a)의 발열면에 접촉하여 열을 흡열하는 제1탱크(101)와, 케이스에 설치되는 제2열전소자(80b)의 발열면에 접촉하여 열을 흡열하는 제2탱크(102)와, 케이스의 외부에 설치되고 상기 제1탱크와 제2탱크를 연결하는 유체통로(103)와, 상기 유체탱크 내에서 흡열하여 기화하고 상기 유체통로를 거치면서 냉각되어 액화되는 유체를 포함한다. 상기 제1탱크(101)와, 제2탱크(102)와, 유체통로(103) 내부의 압력은 상기 유체가 원하는 온도에서 기화 및 응축될 수 있도록 조절되어 있다. 제어기(미도시)에 의하여 상기 제1열전소자(80a)에 전기가 인가되고, 제2열전소자(80b)에 전기가 차단되면 제1열전소자(80a)는 발열부품 또는 케이스내부의 열을 흡열하여 제1탱크(101)와 그 내부의 유체로 전달되며, 제1탱크(101)에 있는 유체는 기화되어 제1탱크(101) 내부의 압력에 의하여 유체통로(103)를 통하여 제2탱크(102)로 이동된다. 제어기에 의하여 상기 제2열전소자(80b)에 전기가 인가되고, 제1열전소자(80a)에 전기가 차단되면 제2열전소자(80b)는 발열부품 또는 케이스내부의 열을 흡열하여 제2탱크(102)와 그 내부의 유체로 전달되며, 제2탱크(102)에 있는 유체는 기화되어 다시 제1탱크(101)로 이동된다. 이와 같이, 유체가 이동되면서 유체로 전달된 열은 가늘고 긴 유체통로(103)에서 방열되어 내부에서 발생된 열을 외부로 방열 냉각한다.

도 6에 도시된 바와 같이, 방열면적을 증가시키기 위하여 케이스(10)를 가공하여 방열핀(12)을 형성시키면, 케이스(10)의 내부 및 외부공기와의 접촉면적이 넓어져 더 많이 방열될 수 있다. 즉, 컴퓨터의 내부가 케이스(10)에 의하여 밀폐되어, 케이스(10) 외부의 온도보다 케이스(10) 내부의 온도가 상승되어 있는 상태에서, 케이스(10)와 내부 공기 및 외부 공기 사이의 접촉면적이 넓으면, 케이스(10) 내부의 열이 케이스(10) 외부로 효과적으로 전달되기 때문이다.

한편, 무소음 컴퓨터를 달성하기 위해서는 컴퓨터 전체를 밀폐시키지 않고 본 발명의 전자기기 냉각방법을 채용하여 발열원이자 소음원의 하나인 HDD를 방음부재 및 케이스를 이용하여 밀폐시켜 구현할 수 있다. 그런 다음 컴퓨터 내에 설치되어 소음을 제공하는 전원공급장치의 냉각팬, CPU냉각팬은 소음이 거의 발생되지 않는 회전수로 회전시키면 소음 문제를 해결할 수 있다.

도 9를 참조하면, HDD(200)는 방음부재(201)와 커버(202)에 의하여 거의 완전히 밀폐되어 있으며, 커버(202) 내부에는 팬(203)이 설치되어 있으며, 커버(202)에는 히트싱크(204)가 설치되어 있다. 따라서, HDD(200)의 소음은 커버(202)와 방음부재(201)에 의하여 차단되며, HDD(200)에서 발생되는 열은 팬(203)에 의하여 발생되는 공기 대류에 실려 내부히트싱크(204a)로 이동되며, 외부히트싱크(204b)에서 외부 공기로 방열된다. 전원공급장치의 냉각팬 및 CPU냉각팬을 소음이 발생되지 않는 회전수로 회전시킬 때에는 전원공급장치 및 CPU의 냉각이 잘 이루어질 수 있도록 냉각팬의 크기를 크게 하여 송풍량을 많게 하고, 방열면적이 넓은 히트싱크를 쓰는 것이 바람직하다. CPU히트싱크는 도 7에 도시된 플라워형 히트싱크를 사용하는 것이 바람직하다.

한편, 커버(202) 내부에 설치된 팬(203)이 고장나거나 기타 다른 이유로 인하여 커버(202) 내부의 온도가 적정온도를 초과하여 HDD(200)가 손상 당할 수 있다. 따라서, 사람이 커버(202) 내부의 과도한 온도 상승을 알 수 있도록 커버 내부온도 및 팬(203)의 회전을 센싱하여 부저(206)나 경고등(미도시)을 작동시키는 전자회로가 설치될 수 있다. 바람직하게는, 상기 전자회로는 상기 커버(202) 내부에 설치된 온도스위치(205)와 상기 커버(202) 내부 또는 외부에 설치되는 부저(206)를 포함하여, 상기 커버 내부 온도가 미리 정해진 온도에 도달될 때 상기 온도스위치(205)가 작동되어 상기 부저(206)를 작동시키는 회로로 되는 것이 바람직하다.

상술한 바와 같이, 전자기기의 내부를 소음이 차단되도록 밀폐시키고, 전자제품 내부 공기의 흐름을 강하게 하여, 부품의 온도를 적절히 유지시킬 수 있도록 하면서, 케이스 내부에서 발생되는 열을 케이스 외부로 원활히 방열될 수 있도록 하여, 컴퓨터 내부에서 발생되는 소음은 외부로 유출되지 않도록 하고, 외부의 먼지가 컴퓨터 내부로 유입되지 않도록 하였다.

첨부된 참조 도면에 의해 설명된 본 발명의 바람직한 실시예들은 단지 하나의 실시예에 불과하다. 당해 기술 분야에 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 바람직한 실시예를 충분히 이해하여 유사한 형태의 전자기기 냉각방법 및 이를 이용한 전자기기를 구현할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서 정해져야 할 것이다.

본 발명의 전자기기 냉각방법 및 그를 이용한 전자기기는 전자기기를 밀폐시키고 전자기기 내부에서 발생되는 열을 강제공냉식으로 외부로 방열되도록 하며, 전자기기 내부에서 발생되는 소음은 외부로 유출되지 않도록 하며, 전자기기 외부의 먼지는 전자기기 내부로 유입되지 않도록 할 수 있다.

Claims (16)

1. 적어도 하나의 발열부품들을 내부에 포함하는 전자기기를 케이스로 둘러싸서 소음 및 먼지가 차단되도록 밀폐시키고,

   상기 밀폐된 케이스 내부의 발열부품들이 강제공냉되면서 상기 발열부품들에서 발생되는 열이 상기 케이스로 이동 전달되도록 상기 케이스 내부의 공기를 강제순환시켜, 상기 발열부품들의 열을 외부로 방열시키는 전자기기의 냉각방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 케이스의 내부로 표면적이 확장된 흡열부가 형성되고 상기 케이스 외부로 표면적이 확장된 방열부가 형성된 보조냉각수단이 상기 케이스에 설치되어, 상기 강제순환된 공기에 의해 상기 흡열부로 전달된 열을 상기 방열부를 통하여 외부로 방열시키는 것을 특징으로 하는 전자기기의 냉각방법.
3. 제2항에 있어서, 상기 보조냉각수단의 흡열부 또는 방열부는 표면적이 크게 형성되는 플라워형 히트싱크로 되는 것을 특징으로 하는 전자기기 냉각방법.
4. 제1항 내지 제3항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 보조냉각수단의 흡열부 및 방열부 사이에 설치되어 전기가 인가됨에 따라 상기 흡열부에서 상기 방열부로 열을 강제로 이동시키는 열전소자를 통하여 상기 발열부품들의 열이 방열되는 전자기기 냉각방법.
5. 제1항 내지 제4항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 발열부품들의 적어도 하나에 밀착되어 상기 발열부품들의 열을 상기 케이스의 내부 공기 중으로 방열하는 플라워형 히트싱크를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자기기 냉각방법.
6. 적어도 하나의 발열부품들을 포함하는 전자기기에 있어서,

   전자기기의 외부에 대해서 소음 및 먼지를 차단하며 내부에서 발생된 열을 외부로 방열하도록 하는 케이스; 및

   상기 케이스 내에 설치되어 내부의 공기를 강제순환시켜 상기 발열부품들이 강제공냉되도록 하면서 상기 발열부품들의 열이 상기 케이스를 통하여 상기 케이스 외부로 전달되도록 하는 것을 촉진하는 적어도 하나의 공기순환팬을 구비하는 것을 특징으로 하는 전자기기.
7. 제6항에 있어서, 상기 케이스의 내부로 표면적이 확장된 흡열부가 형성되고 상기 케이스 외부로 표면적이 확장된 방열부가 형성되어 상기 케이스에 설치된 보조냉각수단을 더 구비하여, 상기 공기순환팬에 의하여 강제 순환된 공기에 의해 상기 흡열부로 전달된 열이 상기 방열부를 통하여 외부로 방열되도록 하는 것을 특징으로 하는 전자기기.
8. 제7항에 있어서, 상기 보조냉각수단의 흡열부 및 방열부 사이에 설치되어 전기가 인가됨에 따라 상기 흡열부에서 상기 방열부로 열을 강제로 이동시키는 열전소자를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 전자기기.
9. 제6항 내지 제8항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 발열부품들 중 적어도 하나에 밀착되어 상기 발열부품들의 열을 상기 케이스의 내부 공기 중으로 방열하는 플라워형 히트싱크를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자기기.
10. 제6항에 있어서, 상기 케이스에 설치된 제1 및 제2 열전소자; 상기 제1 및 제2 열전소자의 발열면에 각각 부착된 제1 및 제2 유체탱크; 상기 제1 및 제2 열전소자의 흡열면에 부착된 히트싱크; 상기 케이스의 외면에 설치되고, 상기 제1 및 제2 유체탱크를 연결하여 상기 제1 및 제2 열전소자들 중 전기가 인가된 열전소자로부터 흡열된 열은 유체탱크내의 유체로 전달됨으로써 기화된 유체가 이동될 때 유체에 전달된 열이 냉각되는 방열기; 및 상기 제1 및 제2 열전소자에 전기를 인가하거나 차단하는 제어기;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자기기.
11. 제6항 내지 제10항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 케이스의 내부 및 외부에는 방열핀이 형성된 것을 특징으로 하는 전자기기.
12. 케이스와, 상기 케이스내의 베이스프레임에 설치되는 회로기판과, 상기 회로기판에 설치되어 열이 발생되는 적어도 하나의 발열부품들과, 상기 베이스프레임에 설치되는 보조기억장치를 구비하는 전자기기에 있어서,

    상기 보조기억장치가 소음과 먼지로부터 밀폐차단되도록 감싸 상기 베이스프레임에 고정시키는 커버; 및 상기 커버 내부에 설치되어 상기 커버 내부 공기를 순환시키는 공기순환팬을 구비하는 것을 특징으로 하는 전자기기.
13. 제12항에 있어서, 상기 커버의 내부로 표면적이 확장된 흡열부가 형성되고 상기 커버의 외부로 표면적이 확장된 방열부가 형성되어 상기 커버에 설치된 적어도 하나의 보조냉각수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자기기.
14. 제13항에 있어서, 상기 발열부품들중의 적어도 하나에 부착되는 보조냉각수단과; 상기 베이스프레임에 설치되어 소음이 발생되지 않는 속도로 날개가 회전되면서 공기를 송풍하는 적어도 하나의 공기순환팬을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 전자기기.
15. 제13항 또는 제14항에 있어서, 상기 보조냉각수단은 플라워형 히트싱크로 되는 것을 특징으로 하는 전자기기.
16. 제12항 내지 제14항 중 한 항에 있어서, 상기 커버 내부에 설치된 온도스위치와 상기 커버 내부 또는 외부에 설치되는 부저 또는 경고등을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자기기.