KR20020027623A

KR20020027623A - 열 발생 부품 및 열 흡수 부품을 구비한 전자 장치

Info

Publication number: KR20020027623A
Application number: KR1020027002978A
Authority: KR
Inventors: 오오토리야스히로
Original assignee: 구타라기 켄; 가부시키가이샤 소니 컴퓨터 엔터테인먼트
Priority date: 1999-09-06
Filing date: 2000-09-01
Publication date: 2002-04-13
Also published as: CA2384164A1; US6400566B1; AU6868600A; BR0013830A; JP2001077568A; CN1295950C; RU2002107437A; DE60020576T2; MXPA02002454A; DE60020576D1; CN1372784A; EP1210852A1; KR100710566B1; ATE297110T1; EP1210852B1; JP4388174B2; WO2001019153A1; TWM252467U

Abstract

본 발명의 목적은 열 발생 부품들의 효율적인 냉각을 실현하고 작은 크기로 될 수 있는 전자 장치를 제공하는 것이다. 본 발명의 전자 장치에 따르면, 사각형 히트 싱크는 CPU의 열을 흡수하고 전원 유닛의 냉각 공기 흡입 채널(71) 상류에 위치된다. 전원 유닛으로부터 발산되는 열을 함유하지 않은 저온 냉각 공기를 사각 히트 싱크로 불게 하는 것에 의해, 사각 히트 싱크가 냉각되고, CPU 열 분산이 촉진된다. 이 방법에서, CPU는 효율적으로 냉각될 수 있어서 전자 장치는 종래 형태의 종래 장치들보다 작은 크기로 만들어질 수 있다.

Description

열 발생 부품 및 열 흡수 부품을 구비한 전자 장치{Electronic device with heat generating parts and heat absorbing parts}

고속으로 막대한 양의 멀티미디어 정보를 처리하기 위해 보다 고속의 계산, CPU(central processing unit)의 다른 처리 능력 및 비디오 게임 장치들, 개인용 컴퓨터들 및 다른 전자 장치의 다른 전자 부품들이 요구되었다.

처리 능력의 속도를 증가시키기 위해 시도하는 경우, CPU는, 신호 송신과 수신의 더 높은 속도와 CPU 내의 더 복잡한 와이어링(wiring) 및 이들 부품들로부터 발생된 더 많은 양의 열로 인해, 더 많은 열을 발생한다. 증가된 열 발생은 장치 내부의 온도를 올리고, 이는 CPU 뿐만 아니라 다른 전자 부품들의 조작에서의 불안정성을 유도한다. 이는 이와 같은 열을 방출하는 전자 장치, 즉, 열 발생 부품용 고효율 냉각 방법의 요구를 유도한다.

한편, 휴대성과 사용 편리성을 위해, 전자 장치들의 체적을 줄이는 것에 의해 전자 장치의 크기를 줄이는 것이 발달되었다. 또한, 이들 크기를 줄이는 것은 전자 장치들 내부의 공간을 줄이고, 열 발생 부품들로부터의 열은 장치 내부의 온도를 빠르게 올려서, 전자 장치들의 크기를 줄이는 것에 따라, 열을 발생하는 전자 부품들을 효과적으로 냉각시키는 구조가 요구되었다.

본 발명은 열을 발생하는 열 발생 부품과 전술한 열 발생 부품에 전기력을 제공하는 전원 공급기를 갖는 전자 장치에 관한 것이다.

도 1은 본 발명의 실시형태의 비디오 게임 장치의 개략적인 사시도이다.

도 2은 도 1의 비디오 게임 장치의 정면도이다.

도 3은 도 1과 도 2의 비디오 게임 장치의 사시도이다.

도 4는 본 발명의 전자 장치의 하우징을 도시한 분해 사시도이다.

도 5는 전술한 도면의 비디오 게임 장치의 내부 구조의 사시도이다.

도 6은 도 5의 선 VI-VI를 따른 단면도이다.

도 7은 열 복사와 전자 장치의 CPU의 쉴드 구조를 도시한 단면도이다.

도 8은 상부 케이스, 중앙 섀시 및 도 4의 하우징의 하부 케이스의 연결 위치를 보인 개략 평면도이다.

도 9는 도 8의 선 IX-IX를 따른 장치의 상부 단면도이다.

도 10은 도 8의 선 X-X를 따른 장치의 하부 단면도이다.

도 11은 도 8의 선 XI-XI를 따른 단면도이다.

본 발명의 목적은 열 발생 부품들이 효과적으로 냉각되면서 더 작게 만들어질 수 있는 전자 장치를 제공하는 것이다.

전술된 그리고 다른 목적들을 얻기 위해, 본 발명의 전자 장치는 열을 방출하는 열 발생 부품들; 전술된 열 발생 부품들에 전기력을 공급하는 전원 공급기를 포함한다. 냉각 채널들은 장치의 외부로부터 냉각 공기로 전자 장치의 내부로 공기를 인도하고 냉각 공기로 전자 장치의 내부를 냉각하고; 그리고 냉각 부재들은 전술한 열 발생 부품들을 냉각하며, 여기서 냉각 부재들은 전술된 전원 유닛으로부터 냉각 채널 상류에 배치된다.

여기서, 장치의 부품들인 냉각 부재들로써, 열 발생 부품들로부터 누출된 열을 흡수하고 외부로 열을 누출하여, 열 발생 부품들을 냉각한다.

이와 같은 전자 장치에서, 전원 유닛 또한 전력이 외부 전원으로부터 공급되고 열을 발생하여서, 전원 유닛이 냉각 채널의 상류에 위치되는 경우, 전원 유닛으로부터 발생된 열은 냉각 공기와 함께 열 발생 부품들로 불어지고, 열 발생 부품들이 효과적으로 냉각되는 것이 불가능하게 만든다.

그리하여, 전원 유닛의 냉각 채널 상류에 냉각 부재를 위치하는 것은 전원 유닛으로부터 발산된 열을 함유하지 않은 냉각 부재 저온 냉각 공기가 불어지는 것이 가능하게 하며, CPU 및 다른 열 발생 부품들을 효과적으로 냉각시키는 것을 가능하게 한다.

열 발생 부품들이 효과적으로 냉각될 수 있기 때문에, 전자 장치는 보다 소형으로 만들어질 수 있다.

전술된 바에서, 냉각 부재들은 열 발생 부품들로부터 발산된 열을 흡수하고 장치의 내부에 이 열을 내보내는 히트 싱크를 포함하기 위해 구성되는 것이 바람직하다.

이 방법에서, 열 발생 부품들로부터 방출된 열은 히트 싱크에 의해 장치의 내부로 강제적으로 내보내지고, 큰 표면적을 갖는 히트 싱크를 사용한 경우, 히트 싱크는 열을 능동적으로 흡수하고 내보내어, 열 발생 부품들이 냉각되는 효율이 더욱 향상되게 된다.

또한, 히트 싱크와 열 발생 부품들은 열 전도 부재들에 의해 연결되는 것이 바람직하다.

이 방법에서, 열 전도 부재는 열 발생 부품들로부터 히트 싱크로 열의 운송을 촉진시킨다.

히트 싱크와 열 발생 부품들의 위치가 다른 부품들의 위치로부터 떨어진 위치인 경우일지라도, 열 전도 부재들은 히트 싱크와 열 발생 부품들에 단단히 연결될 수 있어서, 열 발생 부품들을 확실히 냉각시키는 것을 가능하게 한다.

또한, 본 발명의 전자 장치는 열을 방출하는 열 발생 부품들, 열 발생 부품들에 전원을 공급하는 전원 유닛을 포함하고, 열 발생 부품들은 전자 장치가 수평방향인 경우 장치의 내부 바닥에 배열된다.

이와 같은 전자 장치에 따르면, 전자 장치가 수평 방향으로 놓인 경우, 열 발생 부품들이 전자 장치의 내부 바닥에 배열되기 때문에, 열 발생 부품에 의해 방출된 열은 전자 장치의 위로 배출될 수 있어서, 열 발생 부품들의 냉각을 촉진한다. 이는 열 발생 부품들이 냉각되는 효율을 향상시킬 수 있다. 그리고, 열 발생 부품들이 효과적으로 냉각되기 때문에, 장치는 보다 소형으로 만들어질 수 있다.

다음에서, 도면들을 참조로, 본 발명의 실시형태가 설명될 것이다.

(1) 장치의 전체 배열

도 1~5는 본 발명의 실시형태의 전자 장치인 비디오 게임 장치(1)의 개략도이고, 도 1은 위에서 본 장치(1)의 사시도, 도 2는 정면에서 본 장치(1)의 정면도, 도 3은 후면에서 본 장치(1)의 사시도, 도 4는 하우징(3)의 분해 사시도, 도 5는 위에서 본 장치(1)의 내부 사시도이다.

비디오 게임 장치(1)는, 예를 들면, 광 디스크 또는 다른 매체에 기록된 게임 프로그램을 판독하고, 사용자들(게임 플레이어들)로부터 명령에 따라 이를 실행한다. "게임 실행"은 주로 게임의 진행뿐만 아니라 표시와 음향을 조종하는 것을 의미한다.

비디오 게임 장치(1)는 장치의 본체(2), 본체(2)를 수용하는 비디오 게임 장치용 하우징(3; 이후 "하우징(3)"이라 한다)을 포함한다.

도 4에 도시된 바와 같이, 하우징(3)은 본체(2)가 제공되는 중앙 섀시(4; chassis)와 중앙 섀시(4)를 사이에 두고 고정하는 하우싱 부재로서 작용하고 본체(2)를 수용하는 상부 케이스(5)와 하부 케이스(6)를 갖는다. 중앙 섀시(4)는 평면 사각형이고 정면에서 대략 L 모양으로 형성된다.

도 1에 도시된 바와 같이, 상부 케이스(5)의 전면 우측(정면에서 보았을 때 우측)에 비디오 게임 응용 프로그램이 기록된 저장 매체인 CD-ROM(compact disk read-only memory), DVD-ROM(digital video disk read-only memory) 또는 다른 광 디스크의 실행을 제어하는 디스크 장치(11)가 제공되고, 디스크 장치(11)의 디스크 트레이(11B)가 노출된다.

디스크 트레이(11B)가 배열된 우측(정면에서 보았을 때 우측)에서, 상부와 바닥에, 디스크 트레이(11B)가 상부 케이스(5)로부터 삽입하거나 배출하는 조작을 수행하기 위한 전원 스위치(16)와 트레이 조작 스위치(17)가 배열된다.

상부 케이스(5)의 전면 좌측(정면에서 보았을 때 좌측)에, 두 개의 슬롯(18)이 노출된다. 각 슬롯(18)은 상부에 위치된 메모리 카드 삽입 유닛(61)과 바닥에 위치된 조종기 연결 유닛(62)을 갖는다.

메모리 카드 또는 다른 외부 보조 메모리 장치는 메모리 카드 삽입 유닛(61)에 삽입되고, 이 삽입 홀(61A; 도 2 참조)은 수평 방향에서 긴 사각의 모양으로 형성된다. 이 메모리 카드 삽입 유닛(61)에는 내부에 제공된 연결 단자를 보호하기 위한 셔터(61B; shutter)가 제공된다.

조종기 연결 유닛(62)은 입력 신호를 입력하고 출력 신호를 출력하기 위한 입-출력 단자이다. 연결 단자는 조종기 연결 유닛에 연결된다. 연결 단자는 조작 수단인 조종기로부터 확장하는 조종기 케이블의 종단에 형성된다. 삽입 홀(62A; 도 1 참조)은 하부 모서리가 상부 모서리보다 더 둥근 모양으로, 세로 방향으로 긴 대략 사각형으로 형성된다.

이 방법에서 삽입 홀(62A)을 형성하는 것에 의해, 조종기의 연결 단자는 윗부분이 아래로 연결되는 것이 방지된다. 그리고, 삽입홀(62A)의 모양이 메모리 카드 삽입 유닛(61)의 삽입 홀(61A)의 모양과 다른 구조로 주어지기 때문에, 외부 보조 메모리 장치가 삽입 홀(62A)로 잘못 삽입되는 위험이 없다.

두개의 조종기 연결 유닛(62)을 갖는 것은 두개의 조종기들을 연결하는 것이가능하게 하고, 두명의 사용자들이 대전 게임 등을 플레이할 수 있게 한다.

조종기 연결 유닛(62)에 연결된 각 조종기들의 조작 결과들은 각 조종기 위에 위치된 메모리 카드 삽입 유닛(61)에 삽입된 외부 보조 메모리 장치에 기록된다.

하우징(3)의 하부 케이스(6)의 전면 표면과 우측 표면(정면에서 보았을 때 우측의 측부 표면)은 상부 케이스(5)의 대응하는 전면 표면과 우측 표면의 안쪽에 놓인다. 다시 말하면, 하부 케이스(6)의 폭과 깊이는 상부 케이스(5)의 폭과 깊이보다 작고, 하부 케이스(6)의 체적은 상부 케이스(5)의 체적보다 작다. 한편, 하부 케이스(6)의 좌측 표면(정면에서 보았을 때 좌측의 측부 표면)은 대응하는 상부 케이스(5)와 매치한다. 그리하여 하우징(3)은 중앙 섀시(4)에 대해 비대칭으로 조립된다(도 2,6 참조).

하부 케이스(6)의 전면과 측면들에 의해 둘러싸인 평면은 바닥 표면(도시되지 않음)과 접촉하는 하부 표면을 구성한다. 즉, 비디오 게임 장치(1)는 바닥의 표면에 닿는 하부 케이스(6)의 하부 표면과 함께, 수평으로 확장하는 수평 방향으로 설치된다.

하부 케이스(6)의 전면 좌측(정면에서 보았을 때 왼쪽 모서리)에는 데이타 전송 단자(19)와 외부 장치들과의 연결을 위한 두 개의 외부 장치 연결 단자(20; 도 2 참조)가 노출된다.

데이타 전송 단자(19)는 IEEE 1394 표준을 따르고, 이 단자에 연결된 케이블을 디지탈 카메라나 비디오 데크 등에 연결하여, 디지탈 카메라나 비디오 데크에기록된 사진과 음향 등을 비디오 게임 장치(1)로 취할 수 있다.

두 개의 외부 장치 연결 단자들(20)은 USB(universal serial bus) 표준을 따르고, 키보드나 다른 입력 장치, 마우스나 다른 포인팅 장치, 프린터나 다른 프린팅 장치, 또는 외부 메모리 장치, 광자기(magnetooptical) 디스크나 다른 자기 매체를 사용하는 기타 장치를 연결하게 한다.

하부 케이스(6)의 전면에, 세로 방향을 따라, 외측으로부터 취해진 공기를 장치(1)의 내부로 냉각 공기로서 내보내는 슬릿형 개구부들(6A)이 형성된다.

도 3,4 에 도시된 바와 같이, 중앙 섀시(4)는 비디오 게임 장치(1)의 후표면을 형성하는 후표면 부품(41)과 일체로 형성되고, 후표면 부품(41)의 중앙 부품에 높이 방향에서 수직이 되기 위해 제공되는 판형 중앙 선반(42)을 갖는다.

하우징(3)의 후표면을 덮는 후표면 부품(41)은 대략 사각형의 모양으로 형성되고 상부 케이스(5)의 후표면의 부품을 막을 만큼 기다란 상부 후표면 부품(43)과 대략 사각형의 모양으로 형성되고 하부 케이스(6)의 후표면의 부품을 막을 만큼 기다란 하부 후표면 부품(44)으로 구성된다.

도 4에 도시된 바와 같이, 사각형 절취부(43A)는 도 3의 상부 후표면 부품(43)의 도 3에 도시된 오른쪽 단부 모서리 근처에 형성된다. 이 절취부(43A)는 외부 전원으로부터 본체(2)로 전원을 공급하기 위한 전원 공급기인 AC 인렛(32A; inlet)과 외부 전원 공급기로부터 전원의 공급을 조작하는 주전원 스위치(32B)가 배열된다.

하부 후표면 부품(44)의 오른쪽 단부 모서리 근처와 절취부(43A)의 하부에광 디스크에 기록된 비디오, 오디오 등의 신호를 텔레비젼 또는 다른 표시 장치에 출력하기 위한 비디오-오디오 출력 단자(21)가 노출된다.

비디오-오디오 출력 단자(21) 다음에는 외부 장치와 통신하기 위한 통신 단자(22)가 노출된다. 통신 단자(22)는 적외선을 사용한 데이타 통신의 표준인 IrDA(Infrared Data Association) 표준을 따르고, 이 단자가 외부 장치에 제공된 경우, 데이타는 장치(1)와 외부 장치 사이에 게이블 등의 연결을 필요로 하지 않으면서, 적외선 통신에 의해 송신 및 수신 될 수 있다.

도 3에서 하부 후표면 부품(44)의 왼쪽 모서리 근처에는, 메모리 카드 또는 모뎀 카드와 같은 PCMCIA(personal computer memory card international association) 표준을 따르는 다양한 카드형 주변 장치들이 삽입되는 PCMCIA 슬롯(23)이 노출된다. PCMCIA 슬롯(23)에 삽입되는 카드형 주변 장치는 PCMCIA 슬롯(23)의 측면에 노출된 이젝트 버튼(23A)을 누르는 것에 의해 제거될 수 있다.

후표면 부품(41)의 대략 중앙에는 배출 개구부(41A)가 제공되고, 이를 통해 비디오 게임 장치(1) 내부의 공기가 배출된다.

중앙 섀시(4)의 중앙 선반(42)은 상부 케이스(5)와 대략 같은 폭을 갖고 상부 케이스(5)와 대략 같은 깊이를 갖는 판의 형태로 형성되고, 상부 후표면 부품(43)과 하부 후표면 부품(44)의 경계부에서 수직으로 제공된다.

배출 팬(15)을 수용하기 위한 절취부(42A)는 후표면 부품(41)에 제공된 배출 개구부(41A)에 대응하는 중앙 선반(42)의 부품에 형성된다.

(2)비디오 게임 장치의 내부 구조

도 5~7은 비디오 게임 장치(1)의 내부 구조를 보인다. 도 5는 비디오 게임 장치(1)의 내부의 개략 사시도이고; 도 6은 비디오 게임 장치(1)의 수직 단면도이고, 도 7은 요부의 단면을 확대한 도면이다.

이 도면들에서, 중앙 섀시(4)에 제공된 본체(2)는 하우징(3)의 상부 케이스(5)와 하부 케이스(6)에 의해 둘러싸인 내부에 조립된다.

본체(2)는 디스크 장치(11), 전원 유닛(12), 주 제어 회로 기판인 메인 보드(13) 및 입-출력 신호 제어 보드(14) 등을 포함한다.

여기서, 디스크 장치(11)와 전원 유닛(12)은 중앙 섀시(4)의 중앙 선반(42)에 배열되고, 메인 보드(13)와 입-출력 신호 제어 보드(14)는 장치(1) 내부의 하부에 위치된 중앙 선반(42)과 하부 케이스(6)에 의해 형성된 공간에서 층으로 배열된다. 즉, 디스크 장치(11)와 전원 유닛(12), 메인 보드(13)와 입-출력 신호 제어 보드(14)는 중앙 섀시(14)를 사이에 두고 서로 대향하게 배치된다.

전원 유닛(12)은 중앙 섀시(4)의 중앙 선반(42)에 탑재된 전원 회로 기판(31)과 외부 전원으로부터 전기력이 입력되는 전원 유닛(32)을 갖는다.

전원 유닛(32)은 전술한 AC 인렛(32A)과 주 전원 스위치(32B)를 갖고, 커넥터(31B)를 경유하여 전원 회로 기판(31)에 연결된다. 즉, 외부 전원으로부터의 전기력은 주 전원 스위치(32B)를 켜는 것에 의해 AC 인렛(32A)을 통해 전원 회로 기판으로 공급된다.

전원 회로 기판(31)은 중앙 선반(42)의 평면 영역의 대략 절반을 차지하고, 외부 전원으로부터 공급된 전기력은 전원 회로 기판(31)을 만드는 커패시터들, 코일들, 변압기들 및 다른 회로 요소(31A)에 의해 소정의 전압으로 변압된다. 여기서, 전원 회로 기판(31)에는 하부 케이스(6)의 전면 표면에 형성된 개구부(6A)를 통해 들여온 소정 방향의 냉각 공기를 향하는 평판형 L모양 안내 플레이트(31C)가 제공된다.

이 방법에서, 전원 유닛(12)은 전원 회로 기판(31)에 의해 얻어진 전원을 디스크 장치(11) 및 기판들(13,14) 등에 공급한다.

전원 유닛(12)의 배출 아웃렛(41A)의 측면에는 배출 아웃렛(41A)에 대응하는 위치에 배출 팬(15)이 부착된다. 배출 팬(15)은 또한 전원 유닛(12)으로부터의 전기력에 의해 구동된다.

전원 유닛(12)의 배출 아웃렛(41A)의 측면과 대향하는 측면의 개구부(6A)의 근처에는 후술되는 사각형 히트 싱크(54)와 슬롯(18)이 배열된다.

CD-ROM, DVD-ROM 및 다른 광 디스크를 플레이하는 디스크 장치(11)는 내부에 광 픽업 유닛(도시되지 않음)이 수용된 본체(11A)와 광 디스크가 본체(11A)로 로드되게 하는 디스크 트레이(11B)를 포함하고, 전원 유닛(12)의 다음 공간에서 중앙 선반(42)에 위치된다.

제어 시스템(도시되지 않음)을 갖는 메인 보드(13)는 열을 발생하는 열 발생 부품인 CPU(51; Central Processing Unit)와 주변 장치 등과 화상을 만드는 영상 처리 장치로 구성된 그래픽 시스템(도시되지 않음) 및 음악과 음향 효과 등을 발생하는 오디오 처리 시스템으로 구성된 음향 시스템(도시되지 않음)을 포함하고, 메인 보드(13)는 중앙 선반(42)의 하부 표면의 근처에 대향되는 위치에 제공된다.

제어 시스템은 전술한 CPU(51), 인터럽트 제어와 DMA(direct memory access)데이타 전송 등의 제어를 수행하는 주변 장치 제어기, RAM으로 구성된 메인 메모리, 메인 메모리, 그래픽 시스템 및 음향 시스템 등을 제어하는 소위 운영 시스템(operating system)과 같은 프로그램들이 저장된 ROM을 갖는다. "메인 메모리"는 여기서 프로그램이 실행될 수 있는 메모리를 말한다.

ROM에 저장된 운영 시스템을 실행하여 전체로서 비디오 게임 장치(1)를 제어하는 CPU(51)는 예를 들면, 128 비트 RISC(reduced instruction set computer) CPU로 구성된다.

그래픽 시스템은 CPU(51)로부터의 그리기(drawing) 명령으로 화상을 만드는 영상 처리 장치와 이 영상 장치에 의해 만들어진 영상이 저장되는 프레임 버퍼를 갖는다.

영상 처리 장치는 CPU(51)로부터의 드로잉 명령에 따라 프레임 버퍼에 폴리곤들 등을 그린다. 영상 처리 장치는 약 초당 7천5백만 폴리곤 이상을 그릴 수 있다.

음향 시스템은 CPU(51)로부터의 명령하에 배경 음악 및 음향 효과 등을 플레이하는 오디오 처리 장치와 이 오디오 처리 장치에 의해 저장된 파형 데이타 등이 저장되는 음향 버퍼를 갖는다.

CPU(51)의 상부에 높은 열전도성 알루미늄으로 만들어진 열 전도 부재가 접착제(52B)에 의해 부착된다. 열 전도 부재(52)의 상부 표면에는 다수의 T-형 핀들이 소정의 간격으로 제공된다.

CPU(51)와 열 도전 부재(52)는 금속으로 만들어진 실딩 부재(53)에 의해 덮혀진다.

더 상세하게는, 실딩 부재(53)는 열 도전 부재(52)의 상부 표면과 접촉하는 평형 실딩 부품(55)과 평형 실딩부품(55)의 양 종단으로부터 메인 보드(13)의 상부 표면까지 확장하는 L형 단면을 갖는 측부 실딩 부품들(56)을 포함한다.

평형 실딩 부품(55)에는 열 도전 부재(52)의 상부 표면에 제공되는 핀들(52A)에 대응하게 위치된 홀들(55B)이 형성된다. 즉, 핀들(52A)을 홀들(55B)에 삽입하고 핀들(52A)의 상부를 평형 실딩 부품(55)의 상부 표면에 대해 튀어나오게 만드는 것에 의해, 평형 실딩 부품(55)은 핀들(52A)에 의해 맞물리게 되고 열 도전 부재(52)에 고정된다.

각 측부 실딩 부품(56)은 평형 실딩 부품(55)의 단부로부터 아래로 확장하는 수직 부품(56A)과 수직 부품(56A)의 단부로부터 수평으로 외부로 확장하는 수평 부품(56B)을 갖고, 하부 표면은 메인 보드(13)의 상부 표면과 접촉한다.

실딩 부재(53)를 제공하는 것은 입출력 신호 제어 기판(14) 또는 전원 유닛(12)으로부터 발생된 잡음과 같은 외부 장애들이 CPU(51)로 침입하는 것으로부터 방지하기 쉽게 만들고, CPU(51)의 안정적인 동작을 안전하게 유지하는 것이 가능하게 만든다.

열 도전 부재(52)의 단부의 상부 표면에는 CPU로부터 발생된 열을 흡수하고 비디오 게임 장치(1)의 내부로 열을 발산하는 사각형 히트 싱크(54)가 제공된다. 사각형 히트 싱크(54)는 열 도전 부재(52)의 상부 표면으로부터 상부 케이스(5)의상부 근처까지 확장하고, 큰 표면적을 갖는다. 그리하여, 도 4,7에 도시된 바와 같이, 개구부들(42B,55A)이 사각형 히트 싱크(54)가 제공된 곳에 대응하는 위치에서 중앙 선반(42)과 평형 실딩 부품(55)에 형성된다.

사각형 히트 싱크(54)는 전원 유닛(12)으로부터 하부 케이스 개구부(6A)의 측부에 배열된다.

그리하여, CPU(51)에 의해 발생된 열을 열 도전 부재(52)와 사각형 히트 싱크(54)를 따라 보내고 장치(1)내로 분산하는 것에 의해, CPU(51)는 간단한 방법으로 냉각될 수 있다. 동시에, 개구부(6A)를 통해 냉각 공기를 취하고 배출 팬(15)으로 비디오 게임 장치(1)의 외부로 장치(1)내에서 만들어진 열을 배출하는 것에 의해, CPU(51)에 냉각 효과가 쉽게 향상된다.

메인 보드(13)의 아래에 배치되는 입출력 신호 제어 기판(14)은 응용 프로그램들이 저장된 광 디스크의 제어를 수행하는 광 디스크 제어기(도시되지 않음)뿐만 아니라 사용자로부터의 명령들이 입력되는 조종기로부터의 신호, 조종기에 대해 출력되는 신호들 및 비디오 게임 설정 등을 저장하는 외부 보조 메모리 장치들로부터의 데이타의 입력과 출력을 제어하는 통신 제어기(도시되지 않음)를 갖는다.

광 디스크 제어기는 예를 들면 첨가된 오류 정정 코드(ECC)와 같이 기록된 프로그램들과 데이타를 디코드하는 디코더와, 디스크 장치(11)로부터 임시로 저장된 데이타에 의해 광 디스크로부터 데이타의 판독 속도를 높이는 버퍼를 갖는다.

도시되지는 않았지만, 조종기 연결 유닛(62)으로 각각 구성된 슬롯들(18)의 한 종단과 메모리 카드 삽입 유닛(6)이 통신 제어기에 전기적으로 연결된다. 사용자로부터의 명령들이 입력되는 조종기로부터의 신호, 조종기에 대해 출력되는 신호들 및 비디오 게임 설정 등을 저장하는 외부 보조 메모리 장치들로부터의 데이타의 입력과 출력이 이들 유닛으로 제어된다. 또한 통신 제어기에 슬롯들(18)외에, 데이타 전송 단자(19), 외부 장치 연결 단자(20), 통신 단자(22) 및 PCMCIA 슬롯(23) 등이 전기적으로 연결되어, 이에 의해 통신 제어기는 또한 이들 단자들 등에 연결되고 삽입된 외부 장치들의 신호들의 입력과 출력을 제어한다.

전술한 내부 구조를 갖는 비디오 게임 장치(1)에서, 주 전원 스위치(32B)가 켜지고 전원 스위치(16)가 눌려지는 경우, CPU(51)는 ROM에 기록된 운영 시스템을 실행하고 이에 의해 비디오 게임 장치를 제어한다. 이후, CPU(51)는 그래픽 시스템, 음향 시스템 등을 제어한다.

운영 시스템이 실행된 경우, CPU(51)는 동작 등의 확인을 포함하는 비디오 게임 장치(1)의 모든 것을 초기화한 후, 디스크 장치(11)를 제어하고 광 디스크에 기록된 게임 또는 다른 응용 프로그램을 실행한다. 이 게임 또는 다른 프로그램의 실행에 의해, CPU(51)는 사용자로부터의 입력에 따라 그래픽 시스템과 음향 시스템을 제어하고, 영상들의 표시와 음향 효과들과 배경 음악들의 발생을 제어한다.

다음으로, 비디오 게임 장치(1) 내부의 공기 채널들이 상세하게 기술될 것이다.

도 1,3에서 화살표로 도시된 바와 같이, 비디오 게임 장치(1)에는 주로 냉각 채널인 냉각 공기 흡입 채널(71)과 배출 채널(72)이 형성된다. 그러나 채널들(71,72)을 통해 흐르는 공기는 도면에 도시된 화살표를 따라 정확하게 흐르는 것이 아니라, 장치의 구성 부품들 사이의 틈을 통해 화살표에 의해 표시된 바와 같이 대략적으로 다소 흡입되고 배출된다.

냉각 공기 흡입 채널(71)은 하부 케이스(6)에서 개구부(6A)를 통해 장치(1)의 내부로 흡입된 냉각 공기인 냉각 공기 채널이다. 냉각 공기는 CPU(51)와 사각형 히트 싱크(54) 등을 냉각한 후, 배출 채널(72)을 통해 배출 팬(15)에 의해 장치(1)의 외부로 배출된다.

배출 채널(72)은 중앙 선반(42)의 하부 표면과 하부 케이스(6)의 하부 표면 내부 사이에 형성된 제1 배출 채널(73)과, 중앙 선반(42)의 상부 표면과 상부 케이스(5)의 상부 표면 내부 사이에 형성된 제2 배출 채널(74)을 갖는다. CPU(51)를 냉각하는 제1 배출 채널은 중앙 선반(42)의 아래를 통과하고 배출 팬(15)에 의해 배출 개구부(41A)를 통해 비디오 게임 장치(1)의 외부로 배출된다.

제2 배출 채널(74)은 사각형 히트 싱크(54)를 냉각하고; 제1 배출 채널(73)을 통해 통과하는 냉각 공기의 일부는 개구부(42B)를 통해 중앙 선반(42)의 위로 들어가고 전원 유닛(12)의 전원 회로 기판(31)을 넘어 통과하며 안내 플레이트(31C)에 의해 배출 팬(15)으로 인도되고, 배출 팬(15)에 의해 배출 개구부(41A)를 통해 비디오 게임 장치(1)의 외부로 배출된다. 즉, 사각형 히트 싱크(54)는 전원 유닛(12)의 냉각 채널 상류에 위치된다.

제2 배출 채널(74)을 통해 흐르는 냉각 공기는 개구부(6A)를 통해 오는 것 외에, 메모리 카드 삽입 유닛(61)과 조종기 연결 유닛(62)으로부터 공급된다.

전술한 냉각 채널들을 가짐으로 인해, CPU(51) 등은 다음과 같이 냉각된다;

먼저, CPU(51)에 의해 발생된 열은 열 도전 부재(52)를 따라 이동된 후, 사각형 히트 싱크(54)로 흡입된다. 이 열은 히트 싱크(54)로부터 장치(1) 내부로 분산된다. 해제된 열은 전원 유닛(12)과 디스크 장치(11)로부터 발생된 열과 함께, 비디오 게임 장치(1)의 외부로 배출 팬(15)에 의해 배출된다.

동시에, 사각형 히트 싱크(54), CPU(51), 전원 유닛(12) 등이 개구부(6A)를 통해 비디오 게임 장치(1)로 흡입된 냉각 공기에 의해 냉각된다. 냉각 공기가 비디오 게임 장치(1)의 내부를 냉각한 후에, 안내 플레이트(31C) 등에 의해 인도되고, 배출 팬(15)에 의해 배출 개구부(41A)를 통해 비디오 게임 장치의 후측으로 배출된다.

(3) 하우징 조립 구조

도 8~11은 하우징(3)의 조립 구조를 도시한다. 도 8은 상부 케이스(5), 중앙 섀시(4) 및 하부 케이스(6)의 연결을 도시한 개략도이다. 도 9,10은 우측 전면으로부터 본 단면이고, 도 11은 좌측 전면으로부터 본 단면이다.

상부 케이스(5)의 내측 표면에는 도 9에 도시된 바와 같이, 중앙 섀시(4)를 향하는 막대형 돌출부(5A)가 제공된다. 돌출부(5A)의 끝은 중앙 섀시(4)의 상부 표면에 고정되는 소켓(42C)에 피트된다(이 위치는 도 8에서 원형 D로 도시된다)

나사들(10D)이 내부에 삽입되는 다수의 나사 홀들(42E)은 중앙 섀시(4)의 하부 표면에 형성된다. 나사 홀들(42E)의 상부에는 상부 케이스의 내측 표면으로부터 아래로 튀어나온 스페이서들(5C)이 배열된다. 이들 스페이서들(5C)의 내부에는 나사산이 형성된다(도 8에서 원형 A로 나타난 위치).

즉, 상부 케이스(5)와 중앙 섀시(4)는 돌출부(5A)와 소켓을 함께 일체로 피트하고, 나사 홀들(42E)을 통해 나사들(10D)을 삽입하고, 스페이서들(5C)의 나사산으로 나사들(10D)을 조여서 만들어진다.

도 10에 도시된 바와 같이, 나사들(10A,10B)가 내부에 삽입되는 다수의 나사 홀들(6B)은 하부 케이스(6)의 하부 표면에 형성된다. 이들 나사 홀들(6B)의 위에 배열된 스페이서들(42D)은 중앙 섀시(4)의 하부 표면으로부터 아래로 튀어나온다. 나사산이 이들 스페이서들(42D)의 내부에 형성된다. 그러므로 하부 케이스(6)와 중앙 섀시(4)는 나사 홀들(6B)을 통해 나사들(10A,10B)을 삽입하고, 나사들(10A,10B)을 스페이서들(42D)의 나사산 내부로 죄어서 일체로 만들어진다(도 8에서 원형 B로 도시된 부분).

도 11에 도시된 바와 같이, 몇몇 나사 홀들(6B)의 위에, 특히 나사 홀(6C)의 위에는 중앙 섀시(4)를 통해 상부 케이스(5)의 내측 표면으로부터 나사 홀(6C)까지 튀어나오는 관통 스페이서(5B)가 제공된다. 즉, 하부 케이스(6), 중앙 섀시(4) 및 상부 케이스(5)는 이 나사 홀(6C)를 통해 나사(10C)를 넣고, 관통 스페이서(5B)의 나사산으로 이 나사(10C)를 죄는 것에 의해 일체로 연결(일체로 만들어지게)된다(도 8에서 원형 C로 도시된 부분).

본 발명의 전술된 실시형태는 다음 효과들을 갖는다:

사각형 히트 싱크(54)가 전원 유닛(12)으로부터 냉각 채널에서 상류에 위치되기 때문에, 전원 유닛(12)으로부터 배출된 열을 함유하지 않은 저온 냉각 공기가 사각형 히트 싱크(54)로 불어질 수 있는데, 이는 CPU(51)와 장치의 다른 열 발생부품들을 효과적으로 냉각하는 것이 가능하게 한다. 또한, CPU가 효과적으로 냉각될 수 있기 때문에, 장치는 고려된 형태의 종래 비디오 게임 장치와 비교하여 더 작게 만들어질 수 있다.

큰 표면적을 갖는 사각형 히트 싱크(54)가 사용되기 때문에, 열은 사각형 히트 싱크(54)에 의해 활발히 흡수되고 해제되어, CPU(51)와 다른 열 발생 부품들의 냉각 효율을 보다 향상시킨다.

또한, 사각형 히트 싱크(54)와 CPU(51)가 열 도전 부재(52)에 의해 연결되기 때문에, CPU(51)로부터 사각형 히트 싱크(54)까지의 열 도전은 열 도전 부재에 의해 촉진된다.

사각형 히트 싱크(54)와 CPU(51)가 열 도전 부재(52)에 의해 완전히 연결될 수 있기 때문에, CPU(51)의 냉각은 보증될 수 있다.

또한, CPU(51)가 비디오 게임 장치(1)의 내부 바닥에 위치되기 때문에, CPU(51)에 의해 발산된 열은 장치(1)의 내부 상부로 빠져나갈 수 있게 되어, CPU(51)의 냉각을 촉진한다. 이는 CPU(51)의 냉각 효율을 향상시킬 수 있다. CPU(51)의 냉각이 효율적으로 이루어질 수 있기 때문에, 장치(1)는 더 작게 만들어질 수 있다.

본 발명은 전술한 실시형태에 한정되지 않고, 본 발명의 목적을 이룰 수 있는 다른 구성 등을 포함한다.

다음과 같은 수정들은 본 발명에 또한 포함된다;

예를 들면, CPU(51)와 사각형 히트 싱크(54)가 제공되어 서로 접촉하면, 열도전 부재(52)를 경유하는 연결이 필요하지 않다.

그리고 냉각 부재는 사각형 히트 싱크(54)에 한정되지 않는다; 예를 들면, 열 흡수 표면과 열 방사 표면을 갖는 열 교환 부품이 CPU(51)에 제공될 수 있다. 냉각 팬은 CPU(51)에서 외측으로부터 공기를 강제적으로 불게 하기 위해 개구부(6A)의 내측 표면에 제공될 수 있다. 짧게는, 모양, 구성 등은 CPU(51) 냉각의 목적을 제공할 수 있는 어떤 것일 수도 있다.

전술한 바와 같이, 본 발명의 전자 장치는 열 발생 부품들을 효과적으로 냉각할 수 있고 보다 작은 크기를 허용하는 효과를 갖는다.

Claims

열을 발생하는 열 발생 부품들과 상기 열 발생 부품들에 전원을 공급하는 전원 유닛을 갖는 전자 장치로서,

냉각 공기로서 받은 외부 공기를 상기 전자 장치의 내부로 보내는 냉각 채널 및

상기 열 발생 부품들을 냉각하는 냉각 부재를 포함하고,

상기 냉각 부재는 상기 전원 유닛의 상기 냉각 채널 상류에 위치되는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
제1항에 있어서, 상기 냉각 부재는 상기 열 발생 부품들로부터 배출된 열을 흡수하고 상기 전자 장치의 내부로 상기 열을 방출하는 히트 싱크를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
제2항에 있어서, 상기 히트 싱크와 상기 열 발생 부품들은 열 도전 부재를 경유하여 연결되는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
제1항에 있어서, 상기 열 발생 부품들은 CPU를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
높이 방향에서 상대적으로 얇은 크기를 갖는 사각 평행육면체 형태를 갖는 하우징,

상기 높이 방향의 중앙 부분에서, 상기 하우징의 내측에 위치된 중앙 섀시;

상기 중앙 섀시에 대응하는 상기 하우징 내의 한 공간에 위치되는 열 발생 부품들;

상기 중앙 섀시에 대해 상기 하우징 내의 다른 공간에 위치되고 상기 열 발생 부품들에 열적으로(thermally) 연결된 히트 싱크 부재;

상기 하우징의 측부 단부에 제공되는 배출 팬;

상기 하우징 내의 상기 배출 팬에 대향하는 측부에 배치되는 개구부; 및

상기 배출 팬과 상기 하우징 개구부 사이의 제1 및 제2 냉각 공기 채널들을 포함하고,

상기 제1 냉각 공기 채널은 상기 중앙 섀시에 대해 상기 다른 공간에 형성되고, 상기 제2 냉각 공기 채널은 상기 중앙 섀시에 대해 상기 한 공간에 형성되는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
제5항에 있어서, 상기 전자 장치의 사용 상태에서 열 발생을 고려하여 상기 전자 장치가 분할되는 경우, 반드시 상기 열 발생 부품들만이 상기 중앙 섀시에 대해 상기 하우징의 내측의 상기 한 공간에 위치되고, 상기 히트 싱크 부재는 상기 열 발생 부품들에 열적으로 연결되고, 다른 전자 부품들은 상기 중앙 섀시에 대해 상기 하우징의 내측의 상기 다른 공간에 위치되는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
제5항에 있어서, 상기 열 발생 부품들은 상기 열 도전 부재들을 경유하여 상기 히트 싱크 부재에 열적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
제5항에 있어서, 전원 유닛을 더 포함하며, 상기 전원 유닛은 상기 히트 싱크 부재의 상기 제2 냉각 공기 채널 하류에 위치되는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
제5항에 있어서, 상기 히트 싱크 부재와 상기 열 발생 부품들은 상기 열 도전 부재를 경유하여 연결되는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
제5항에 있어서, 상기 전자 장치는 수평 방향과 수직 방향에서 상기 하우징과 함께 사용될 수 있고, 상기 제1 및 제2 냉각 공기 채널들은 양 방향에서 대략 수평으로 형성되는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
열을 방사하는 열 발생 부품들, 그리고

상기 열 발생 부품들에 전기력을 공급하는 전원을 포함하고,

상기 열 발생 부품들은 전자 장치가 수평 방향인 경우, 상기 장치의 바닥에 위치되는 것을 특징으로 하는 전자 장치.