KR20030040982A - Cooler for IC - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 집적 회로 냉각 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게 설명하면 집적 회로에서 발생되는 열을 효율적으로 방열시킴과 동시에 설치와 유지보수가 용이한 집적 회로 냉각 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an integrated circuit cooling device, and more particularly, to an integrated circuit cooling device that efficiently dissipates heat generated in an integrated circuit and is easy to install and maintain.
오늘날, 전자 회로는 회로의 소형화와 신뢰성 있는 구동을 위하여 집적 회로를 많이 포함하고 있는데, 상기 집적 회로는 저항, 트랜지스터, 다이오드와 같은 회로 소자를 적은 공간에 많이 포함하는 관계로 높은 열이 발생되는 것이 일반적이다.Today, electronic circuits include a large number of integrated circuits for miniaturization and reliable driving of the circuits. The integrated circuits include a large amount of circuit elements such as resistors, transistors, and diodes in a small space. It is common.
그러나, 집적 회로 본체인 코어의 안정성 확보와 외부 회로와의 연결에 사용되는 핀의 배치를 위한 스프레더(Spreader)가 집적 회로에서 발생되는 열을 방열시키는 방열 작용도 동시에 수행함으로써, 대부분의 집적 회로는 특별한 방열 처리를 요하지 않으나 고속 연산이 이루어지는 연산 처리 집적 회로 등에서는 스프레더가 방열시킬 수 있는 열보다 높은 열이 발생하여 문제가 되고 있다. 이러한 연산 처리 집적 회로는 회로 동작의 중심상에 위치하는 것이 일반적이므로 그 동작의 안정성을 위한 방열처리는 반드시 이루어져야 하며, 이에 따라 별도의 집적 회로 냉각 장치가 사용되고 있다.However, since the spreader for securing the stability of the core, which is the integrated circuit main body, and the arrangement of the pins used for the connection to the external circuit, also performs a heat dissipation action to dissipate heat generated in the integrated circuit, most integrated circuits Although no special heat dissipation treatment is required, in a computational processing integrated circuit or the like in which high-speed operation is performed, heat is generated higher than heat that the spreader can dissipate. Since such arithmetic processing integrated circuits are generally located at the center of circuit operation, heat dissipation processing for the stability of the operation must be performed. Accordingly, a separate integrated circuit cooling apparatus is used.
도 1a, 1b, 1c는 종래의 집적 회로 냉각 장치를 나타낸 개략도이다.1A, 1B and 1C are schematic diagrams showing a conventional integrated circuit cooling device.
종래의 집적 회로 냉각 장치로 대표적인 것은 도 1a에 도시된 것과 같은 방열판(Heat sink)(20)으로서, 그 효율과 대량 생산의 용이함, 낮은 생산 원가 등의 이유로 대부분의 집적 회로에 사용이 되고 있다. 그 형태 또한 집적 회로의 형태에 따라 다양하게 변형이 가능하며, 집적 회로(10)와의 체결은 나사를 통하여 이루어지는 것이 일반적이나 도 1a에서와 같이 별도의 나사홀이 형성되어 있지 않은 CPU(Central Processing Unit, 중앙 처리 장치, 이하 'CPU'라 칭한다) 등의 집적 회로(10)와의 연결을 위하여 별도의 걸림 장치(21)가 사용되기도 한다.A typical integrated circuit cooling device is a heat sink 20 as shown in FIG. 1A, and is used in most integrated circuits due to its efficiency, ease of mass production, low production cost, and the like. The shape may also be variously modified according to the type of integrated circuit, and the connection with the integrated circuit 10 is generally made through a screw, but the CPU (Central Processing Unit) does not have a separate screw hole as shown in FIG. 1A. In addition, a separate latching device 21 may be used to connect to an integrated circuit 10 such as a central processing unit, hereinafter referred to as a CPU.
도 1a를 보다 상세하게 설명하면, 회로 기판에 형성되어 있는 하우징(11)에 상기 집적 회로(10)가 안착되고, 그 위에 상기 집적 회로(10)의 방열을 위하여 방열판(20)이 놓이게 되는데, 그 연결은 상기 집적 회로(10)와의 밀착을 위하여 별도로 구비되어 있는 상기 걸림 장치(20)와, 상기 하우징(11)에 형성되어 있는 걸림턱(11a)에 의하여 이루어진다.Referring to FIG. 1A in more detail, the integrated circuit 10 is seated on a housing 11 formed on a circuit board, and a heat sink 20 is placed thereon for dissipating the integrated circuit 10. The connection is made by the locking device 20 provided separately for close contact with the integrated circuit 10 and the locking step 11a formed in the housing 11.
이와 같이 설치함으로써, 집적 회로와 방열판을 밀착 체결시킬 수 있게 되어, 상기 집적 회로에서 발생되는 열을 효율적으로 처리할 수 있게 되므로 대부분의 집적 회로의 방열을 충족시킬 수 있다.By installing in this way, the integrated circuit and the heat sink can be tightly coupled to each other, so that heat generated in the integrated circuit can be efficiently processed, and thus heat dissipation of most integrated circuits can be satisfied.
그러나, 초고밀도 집적 회로와 같이 발열량이 많은 집적 회로의 경우에는 매우 큰 크기의 방열판이 필요할 뿐만 아니라, 빠른 열 분산을 위하여 열 전도도가 일반 방열판의 재질보다 높은 재질이 사용되어야 하므로, 그 공간적 제약이나 생산원가가 문제시되고 있다. 따라서, 이에 대한 대안으로 종래의 방열판을 그대로 사용하면서 도 1b와 같이 쿨링 팬(30)을 추가로 설치하거나, 도 1c와 같이 냉각 시스템을 추가로 설치하여 집적 회로를 냉각시키는 방법이 일반화 되어가고 있다.However, in the case of integrated circuits with high heat generation, such as ultra-high density integrated circuits, not only a very large heat sink is required but also a material having a higher thermal conductivity than that of a general heat sink is required for rapid heat dissipation. Production costs are a problem. Therefore, as an alternative to this, a method of cooling an integrated circuit by installing an additional cooling fan 30 as shown in FIG. 1B or additionally installing a cooling system as shown in FIG. .
먼저, 쿨링 팬이 추가로 설치되는 집적 회로 냉각 장치를 도 1b를 통하여 살펴보면, 일반적으로 도 1a와 같이 방열판이 설치된 구성에 추가로 쿨링 팬(30)이 설치되는데 그 연결은 나사에 의하여 이루어지고 있으며, 상기 쿨링 팬(30)에 포함된 모터의 구동 전력은 별도로 공급되고 있다. 이와 같은 방식의 집적 회로 냉각 장치는 그 냉각 효율이 기존의 방열판으로만 이루어진 냉각 장치에 비하여 높고 가격도 저렴하여 폭넓게 사용되고 있다.First, referring to FIG. 1B, an integrated circuit cooling apparatus in which a cooling fan is additionally installed, a cooling fan 30 is additionally installed in a configuration in which a heat sink is installed as shown in FIG. 1A, and the connection is made by screws. The driving power of the motor included in the cooling fan 30 is separately supplied. The integrated circuit cooling device of this type is widely used because its cooling efficiency is higher than that of a conventional cooling device consisting of only a heat sink and at a low price.
다음으로 도 1c에 도시된 바와 같은 냉각 시스템을 이용한 집적 회로 냉각 장치가 있는데, 이러한 방식은 상기한 쿨링 팬을 사용하는 방식으로도 원하는 냉각이 이뤄지지 않는 경우 사용되는 방식으로서, 일반적으로 대용량 컴퓨터 시스템에 사용되고 있다.Next, there is an integrated circuit cooling apparatus using a cooling system as shown in FIG. 1C, which is a method used when a desired cooling is not achieved even by using the above-described cooling fan. It is used.
그 구성은 일반적인 냉동 공정을 그대로 적용하고 있으므로, 압축 공정을 수행해 기체 냉매를 압축시키는 압축기(50)와, 상기 압축된 기체 냉매를 응축시켜 액체 냉매로 변환시키는 응축기(60)와, 상기 액체 냉매를 팽창시켜 분무 형태로 변환시키는 팽창기(70) 및 액체 냉매의 증발을 통하여 주위를 냉각시키는 증발기(80)를 포함하고 있는데, 상기 압축기(50), 응축기(60), 팽창기(70)는 시스템 캐비넷(90)의 하부에 위치시키고, 상기 증발기(80)만을 모듈식 기판(12)이 장착되는 기판부에 위치시키고 있다. 이렇게 구성된 냉동 시스템은 상기 증발기(80)의 온도를 영하로유지함으로써 상기 증발기(80)에 밀착되는 집적 회로(80)를 효율적으로 냉각시킬 수 있다.Since the constitution applies the general refrigeration process as it is, a compressor 50 for compressing a gas refrigerant by performing a compression process, a condenser 60 for condensing and converting the compressed gas refrigerant into a liquid refrigerant, and the liquid refrigerant An expander 70 for expanding and converting it into a spray form and an evaporator 80 for cooling the surroundings through evaporation of the liquid refrigerant. The compressor 50, the condenser 60, and the expander 70 may include a system cabinet ( 90 and the evaporator 80 is positioned in the substrate portion on which the modular substrate 12 is mounted. The refrigeration system configured as described above can efficiently cool the integrated circuit 80 in close contact with the evaporator 80 by keeping the temperature of the evaporator 80 below zero.
그러나, 이와 같은 냉각 시스템을 이용한 집적 회로 냉각 장치는 몇가지 문제점이 있는데, 우선 각 냉동 기관을 연결하는 연결 배관이 동관 같이 변형이 용이하지 않은 재질을 사용함으로써, 모듈 기판의 집적 회로 배치를 적절하게 맞추어 사용하여야 한다. 즉, 모듈 기판이 모듈에 장착되는 위치나 모듈식 기판에서의 집적 회로의 위치가 제한될 수 밖에 없어, 그 설치 및 보수가 어려운 문제점이 있다.However, the integrated circuit cooling apparatus using such a cooling system has some problems. First, the connection piping connecting each refrigeration engine is made of a material that is not easily deformed, such as a copper tube, so that the integrated circuit layout of the module board can be properly adjusted. Should be used. That is, the position where the module substrate is mounted to the module or the position of the integrated circuit in the modular substrate is inevitably limited, and thus there is a problem in that installation and maintenance thereof are difficult.
이외에 치명적인 문제점으로 냉각에 따라 발생되는 결로 현상이 있는데, 이는 증발기의 온도가 주변 온도에 비하여 대단히 낮기 때문에 발생하는 현상으로서, 이 현상에 의하여 발생된 습기가 기판에 치명적인 오류 및 기판의 파손을 유발하므로 크게 문제가 된다. 따라서, 냉각시키고자 하는 집적 회로(10)가 작동하지 않을 때는 반드시 냉동 시스템도 정지되어야 하므로, 이를 위한 온도 센서 등의 감지 장치와 냉동 시스템을 제어할 수 있는 제어 장치가 별도로 필요하며, 또한 집적 회로(10)가 동작중인 경우에도 상기 집적 회로(10)에 맞닿지 않는 증발기(80)의 반대편의 결로 현상을 방지하기 위하여 별도의 단열 처리가 이루어져야 한다. 그러나 이와 같은 대비책은 그 방법이 난이하며, 생산 원가가 높아 적용이 어려운 문제점이 있다.In addition to the fatal problem, there is condensation caused by cooling, which is caused by the temperature of the evaporator being very low compared to the ambient temperature, and the moisture generated by this phenomenon causes fatal errors and breakage of the substrate. It is a big problem. Therefore, when the integrated circuit 10 to be cooled does not operate, the refrigeration system must also be stopped. Therefore, a sensing device such as a temperature sensor and a control device capable of controlling the refrigeration system are separately required. Even when 10 is in operation, a separate thermal treatment must be performed to prevent condensation on the opposite side of the evaporator 80 which does not contact the integrated circuit 10. However, such a countermeasure is difficult to apply the method, the production cost is difficult to apply due to the high cost.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 창출된 것으로서, 높은 냉각 효율을 유지함과 동시에, 설치 및 유지 보수가 용이한 집적 회로 냉각 장치를제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been made to solve the above problems, and an object thereof is to provide an integrated circuit cooling device which is easy to install and maintain while maintaining high cooling efficiency.
도 1a, 1b, 1c는 종래의 집적 회로 냉각 장치를 나타낸 개략도.1A, 1B and 1C are schematic diagrams showing a conventional integrated circuit cooling device.
도 2는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 집적 회로 냉각 장치의 구조를 나타낸 개략도.Figure 2 is a schematic diagram showing the structure of an integrated circuit cooling apparatus according to a preferred embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 집적 회로 냉각 장치의 구조를 나타낸 개략도.3 is a schematic diagram showing a structure of an integrated circuit cooling apparatus according to another preferred embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 바람직한 또다른 실시예에 따른 집적 회로 냉각 장치의 구조를 나타낸 개략도.4 is a schematic diagram showing a structure of an integrated circuit cooling apparatus according to another preferred embodiment of the present invention.
도 5a, 5b는 본 발명의 바람직한 또다른 실시예에 따른 집적 회로 냉각 장치의 구조를 나타낸 개략도.5A and 5B are schematic views showing the structure of an integrated circuit cooling apparatus according to another preferred embodiment of the present invention.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
10..........집적 회로11..........하우징10 .......... Integrated circuits 11 ............... Housing
11a.........걸림턱20..........방열판11a ......... jamming jaw 20 .......... heat sink
21..........걸림 장치30..........쿨링 팬21 .......... Hanging Device 30 .......... Cooling Fan
12, 200.....기판50, 120.....압축기12, 200 .... substrate 50, 120 .... compressor
60, 130.....응축기70, 140.....팽창기60, 130 ... condenser 70, 140 ... expander
80, 150.....증발기90..........캐비넷80, 150 ..... Evaporator 90 .......... Cabinet
110..........CPU131.........응축 배관110 .......... CPU131 ......... Condensing Piping
121..........핀133.........냉각 유로 덕트121 .......... pin 133 ......... cooling euro duct
131'.........마이크로채널 열교환기132, 132', 132''.....팬131 '......... Microchannel Heat Exchanger132, 132', 132 '' ..... Fan
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 집적 회로 냉각 장치는 압축기, 응축기, 팽창기, 증발기가 구비된 냉각 시스템과; 상기 냉각 시스템의 증발기에서의 증발 공정에 의하여 냉각되는 집적 회로가 한개의 기판에 배치되는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, an integrated circuit cooling apparatus according to the present invention includes a cooling system including a compressor, a condenser, an expander, and an evaporator; An integrated circuit cooled by an evaporation process in an evaporator of the cooling system is arranged on one substrate.
또한, 상기 압축기 내 모터의 냉각을 위하여 상기 압축기는 응축기의 팬의 의하여 생성된 바람이 배출되는 위치에 배치되는 것이 바람직하며,In addition, for cooling the motor in the compressor, the compressor is preferably disposed at a position where the wind generated by the fan of the condenser is discharged,
추가적으로 상기 압축기로의 공기 배출이 집중적으로 이루어질 수 있도록 입구는 상기 응축기의 팬이 포함되도록 상기 응축기에 연결되어 있으며, 출구는 상기 압축기에 위치하는 냉각 유로 덕트를 응축기에 설치하고,In addition, the inlet is connected to the condenser to include a fan of the condenser so that the air discharge to the compressor can be concentrated, the outlet is installed in the condenser cooling channel ducts located in the compressor,
또한 상기 압축기에는 방열 향상을 위한 방열 핀을 추가로 형성시키는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable to further form a heat radiation fin for improving the heat radiation in the compressor.
한편, 상기한 내용과는 별도로 상기 응축기를 관내부가 마이크로 채널인 열교환기로 구성한 뒤, 상기 기판에 평행하게 배치하여 응축기의 성능 향상을 통하여 상기 냉각 시스템의 성능을 향상시키는 것도 바람직하다.On the other hand, apart from the above, it is also preferable to configure the condenser as a heat exchanger having a microchannel inside the tube, and then arrange the condenser in parallel with the substrate to improve the performance of the cooling system through the performance of the condenser.
이와 같이 본 발명에 따른 집적 회로 냉각 장치는 냉각 시스템을 이용하여 집적 회로를 냉각시킴으로써, 발열 효과가 우수하며, 한개의 기판에 냉각시키고자 하는 집적 회로와 냉각 시스템을 모두 구비함으로써, 오류 발생시 기판 전체를 분리시켜 보수하면 되므로 설치 및 유지 보수가 용이하다. 또한, 기판에 설치되는 증발기의 온도를 주변 온도와 비교하여 상대 습도가 일정 이하가 되도록 냉각 시스템을 구성하면 결로 현상을 별도의 장치 없이도 방지 가능하다.As described above, the integrated circuit cooling apparatus according to the present invention cools an integrated circuit by using a cooling system, and thus has an excellent heat generating effect. It is easy to install and maintain because it can be separated and repaired. In addition, if the cooling system is configured such that the relative humidity is below a certain level by comparing the temperature of the evaporator installed on the substrate with the ambient temperature, condensation may be prevented without a separate device.
이하, 상기한 본 발명에 따른 집적 회로 냉각 장치의 구체적인 실시예들을 도면을 참조하면서 설명한다.Hereinafter, specific embodiments of the integrated circuit cooling apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings.
먼저, 도 2는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 집적 회로 냉각 장치의 구조를 나타낸 개략도로서, 서버급의 대용량 컴퓨터에 장착되는 여러 모듈 기판 중 본 발명에 따른 집적 회로 냉각 장치가 구비되어 있는 CPU 기판을 나타내고 있다.First, Figure 2 is a schematic diagram showing the structure of the integrated circuit cooling apparatus according to an embodiment of the present invention, the CPU substrate having the integrated circuit cooling apparatus according to the present invention among the various module substrates mounted in a server-class high-capacity computer Indicates.
그 구성을 살펴보면, CPU 기판의 핵심 부재인 CPU(110)와, 상기 CPU(110)에서 발생되는 열을 발열 냉각시키기 위한 압축기(120), 응축기(130), 팽창기(140) 및 증발기(150)로 이루어져 있는 것을 알 수 있다.Looking at the configuration, the CPU 110, which is a core member of the CPU substrate, the compressor 120, the condenser 130, the expander 140 and the evaporator 150 for exothermic cooling the heat generated by the CPU 110 You can see that it consists of.
몇가지 주목할 사항을 살펴보면, 상기 압축기(120)는 냉동 공정에 사용되는 냉매를 압축하여 고온 고압의 기체 냉매로 변환시키는 부재로서, 본 실시예에서는 모듈 기판(200)에 장착이 되어야 하므로 적은 부피의 리니어 압축기가 사용되고 있다. 리니어 압축기는 주로 냉장고 등의 소형 냉동 시스템에 사용되는 압축기로서, 내부 압축 부재가 회전이 아닌 직선 운동을 그 동력원으로 하기 때문에 소형화에 유리한 장점이 있다.Looking at some notable points, the compressor 120 is a member that compresses the refrigerant used in the refrigerating process and converts the refrigerant into a high-temperature, high-pressure gaseous refrigerant. Compressors are being used. The linear compressor is a compressor mainly used in a small refrigeration system such as a refrigerator, and has an advantage in miniaturization because the internal compression member uses a linear motion instead of rotation as its power source.
상기 응축기(130)는 상기 압축기(120)에서 생성 출력되는 고온 고압의 기체 냉매를 입력받아 중온 고압의 액체 냉매로 변환시키는 부재로서, 적은 부피의 박스형 응축기가 사용된다. 상기 박스형 응축기는 지그재그로 배열된 배관과 상기 배관의 발열 면적을 확장시키는 핀으로 이루어진 응축 배관(131)과, 상기 응축배관(131)에 외부 대기를 공급하는 팬(132)으로 구성되어 있다. 한편, 도 2에서는 상기 압축기(120)를 상기 응축기(130)의 공기 출구 쪽에 위치시켜 압축기에서 생성되는 열을 응축기의 팬 풍에 의하여 방열시키고 있는데, 이렇게 함으로써 상기 압축기(120) 내의 모터에서 생성되는 열을 효율적으로 방열시킬 수 있어 상기 압축기(120)의 동작 신뢰성이 높아지게 된다.The condenser 130 receives a high temperature and high pressure gas refrigerant generated by the compressor 120 and converts it into a medium temperature high pressure liquid refrigerant. A small volume box type condenser is used. The box-type condenser is composed of a zigzag pipe, a condensation pipe 131 consisting of a fin to expand the heat generating area of the pipe, and a fan 132 for supplying the outside atmosphere to the condensation pipe 131. Meanwhile, in FIG. 2, the compressor 120 is positioned at the air outlet side of the condenser 130 to dissipate heat generated by the compressor by the fan wind of the condenser. Thus, the compressor 120 is generated by the motor in the compressor 120. Since the heat can be efficiently dissipated, the operation reliability of the compressor 120 is increased.
상기 팽창기(140)는 상기 응축기(130)를 거친 중온 고압의 액체 냉매를 저온 저압의 액체 냉매로 변환시키는 부재로서, 일반적으로 모세관이 많이 사용되고 있다.The expander 140 is a member for converting a liquid refrigerant of medium temperature and high pressure through the condenser 130 into a liquid refrigerant of low temperature and low pressure, and capillaries are generally used.
상기 증발기(150)는 상기 팽창기(140)를 거친 저온 저압의 액체 냉매를 저온 저압의 기체 냉매로 변환시키는 부재로서, 냉매가 액체에서 기체로 증발할 때 주위의 온도를 흡수하는 성질을 이용하여 주변의 온도를 냉각시키게 된다. 이러한 증발기(150)에 집적 회로(110)를 밀착시킴으로써, 상기 집적 회로(110)의 냉각이 이루어지게 되는 것이다. 이때 상기 집적 회로(110)와 증발기(150)의 사이에는 열전도 물질을 도포하여 열전도가 보다 원활히 이루어질 수 있도록 하는 것이 바람직하며, 판 스프링 등의 압착 수단을 사용하여 상기 증발기(150)가 지속적으로 상기 집적 회로(110)에 밀착되도록 하는 것이 바람직하다.The evaporator 150 is a member for converting the low-temperature low-pressure liquid refrigerant through the expander 140 into a low-temperature low-pressure gas refrigerant, by using the property of absorbing the ambient temperature when the refrigerant evaporates from the liquid to the gas To cool the temperature. By bringing the integrated circuit 110 into close contact with the evaporator 150, the integrated circuit 110 is cooled. At this time, it is preferable to apply a thermal conductive material between the integrated circuit 110 and the evaporator 150 so that the thermal conductivity can be made more smoothly, and the evaporator 150 is continuously used by pressing means such as a leaf spring. It is desirable to have close contact with the integrated circuit 110.
한편, 결로 현상의 방지를 위해서 증발기에 의해 상대 습도가 일정 이상 높아지지 않도록 설계되어야 하는데, 본 실시예서와 같이 모듈 기판이 사용되는 대용량의 컴퓨터가 일반적으로 40도의 동작 온도를 갖는 전산실에 배치되는 것을 감안할 경우, 상기 증발기(150)의 온도는 20도 정도 되도록 설계하는 것이 바람직하다.On the other hand, in order to prevent condensation, it should be designed so that the relative humidity is not increased by a certain amount or more by the evaporator. In consideration of this, the temperature of the evaporator 150 is preferably designed to be about 20 degrees.
이상에서 살펴본 바와 같이 상기 실시예에 따른 집적 회로 냉각 장치는 집적 회로를 효율적으로 방열 냉각시킬 뿐만 아니라 착탈이 가능하여 유지 보수가 용이한 장점이 있으나, 실시예에서의 CPU 기판의 폭이 슬롯 사이의 거리에 의해 제약을 받기 때문에 상기 냉각 시스템 중 비교적 큰 부피를 차지하는 압축기와 응축기의 소형화가 매우 절실한 것을 알 수 있다. 그러나 이와 같은 소형화로 인하여 냉각 시스템의 효율이 저하되어 원하는 냉각 작용의 미흡 및 정상적인 냉각 작용에 대한 신뢰성이 저하될 수 있으므로, 이를 보완하기 위한 보조 장치가 추가로 설치되는 것이 바람직한데, 그 내용은 다음과 같다.As described above, the integrated circuit cooling apparatus according to the above embodiment has the advantage that the integrated circuit is not only efficiently radiated and cooled, but also detachable and easy to maintain, but the width of the CPU substrate in the embodiment is between the slots. Since it is limited by the distance, it can be seen that miniaturization of the compressor and the condenser which occupies a relatively large volume of the cooling system is very urgent. However, due to such miniaturization, the efficiency of the cooling system may be lowered, and thus, a lack of a desired cooling action and reliability of a normal cooling action may be lowered. Therefore, it is preferable to additionally install an auxiliary device to compensate for this. Same as
먼저, 도 3에 도시된 본 발명의 다른 실시예와 같이 별도의 냉각 유로 덕트(133)를 압축기(120)와 응축기(130) 사이에 설치하는 것으로서, 상기 냉각 유로 덕트(133)는 응축기(130)에서 출력되는 공기가 상기 압축기(120)에 직접 전달되도록 한다. 그 결과 상기 압축기(120)의 표면 온도가 하강하여, 내부 모터의 방열이 원활히 이루어지므로 압축기 동작의 신뢰성이 향상된다. 이와 같은 목적으로 본 발명의 또다른 실시예를 나타낸 도 4와 같이 상기 압축기(120)의 표면에 다수의 방열 핀(121)을 적정하게 배치하는 것도 가능하다.First, as in another embodiment of the present invention shown in Figure 3 to install a separate cooling flow path 133 between the compressor 120 and the condenser 130, the cooling flow path duct 133 is a condenser 130 Air output from the) to be delivered directly to the compressor (120). As a result, the surface temperature of the compressor 120 is lowered, and thus the heat dissipation of the internal motor is smoothly performed, thereby improving the reliability of the compressor operation. For this purpose, it is also possible to appropriately arrange the plurality of heat dissipation fins 121 on the surface of the compressor 120, as shown in another embodiment of the present invention.
다음으로 도 5a에 도시된 본 발명의 또다른 실시예와 같이 응축기(130)를 박스형 응축기 대신 크기가 큰 마이크로채널 열교환기(131')를 기판에 눕혀서 사용함으로써, 압축기의 소비 전력 및 냉각 시스템 성능을 향상시킬 수 있다.Next, as shown in FIG. 5A, the condenser 130 uses the large microchannel heat exchanger 131 ′ lying on the substrate instead of the box condenser, thereby reducing power consumption and cooling system performance of the compressor. Can improve.
보다 상세하게 설명하면, 상기 마이크로채널 열교환기(131')는 두개의 헤더에 다수의 마이크로채널 배관이 연결되어 있으며, 상기 마이크로채널 배관 사이는열 확산을 위한 핀이 구비되어 있는 부재로서, 열 방출이 뛰어난 장점이 있다. 이러한 마이크로채널 열교환기(131')는 기판의 폭 문제로 상기 기판에 평행하게 설치되는데, 공기의 유입을 위하여 상기 마이크로채널 열교환기(131')가 안착되는 기판 부분은 홀이 형성되어 있거나, 상기 마이크로채널 열교환기(131')를 일정 정도 공중으로 띄워서 고정시킬 수 있는 고정 부재가 구비되어 있어야 한다. 이렇게 고정된 상기 마이크로채널 열교환기(131') 위에 팬(132')을 설치함으로써 응축기의 설치는 완료된다. 만약 상기 팬(132')의 크기가 커서 그에 따른 모터의 폭이 클 경우 기판 전체의 폭도 커지므로, 도 5b에 도시된 바와 같은 수개로 분할되어 있는 분할팬(132'')을 사용하여도 무방하다. 이와 같이 박스형 응축기보다 용량이 큰 마이크로채널 열교환기(131')를 사용함으로써 상기 압축기의 부담이 줄어들어 압축기의 효율 및 응축기의 효율이 높아지게 된다.In more detail, the microchannel heat exchanger 131 ′ is a member having a plurality of microchannel pipes connected to two headers, and having a fin for heat diffusion between the microchannel pipes. This has an outstanding advantage. The microchannel heat exchanger 131 ′ is installed in parallel with the substrate due to a width of the substrate. The substrate portion on which the microchannel heat exchanger 131 ′ is seated for the inflow of air has a hole formed therein, or The microchannel heat exchanger 131 'should be provided with a fixing member that can be fixed by floating in the air to some extent. The installation of the condenser is completed by installing the fan 132 'on the fixed microchannel heat exchanger 131'. If the size of the fan 132 ′ is large and the width of the motor is large, the overall width of the substrate is also increased. Therefore, a split fan 132 ″ divided into several parts may be used as shown in FIG. 5B. Do. As such, by using the microchannel heat exchanger 131 ′ having a larger capacity than the box-type condenser, the burden on the compressor is reduced, thereby increasing the efficiency of the compressor and the efficiency of the condenser.
이상에서 설명된 바와 같이 본 발명에 따른 집적 회로 냉각 장치는 냉각 시스템을 이용하여 집적 회로를 냉각시킴으로써, 발열 효과가 우수하며, 한개의 기판에 냉각시키고자 하는 집적 회로와 냉각 시스템을 모두 구비함으로써, 오류 발생시 기판 전체를 분리시켜 보수하면 되므로 설치 및 유지 보수가 용이한 장점이 있다.As described above, the integrated circuit cooling apparatus according to the present invention has an excellent heat generation effect by cooling an integrated circuit using a cooling system, and includes both an integrated circuit and a cooling system to be cooled on one substrate. When an error occurs, the entire board can be separated and repaired, so there is an advantage of easy installation and maintenance.
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