KR20030079166A - 열흡수블럭과 히트파이프 조립방법 및 그 조립체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 열흡수블럭과 히트파이프 조립방법 및 그 조립체에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 컴퓨터의 메인 보드에 장착되는 중앙처리장치에서 발생되는 열을 신속히 방출하기 위한 냉각장치로서 열흡수블럭과 초열전도소자인 히트파이프의 조립방법 및 그 조립체에 관한 것이다.

이에 본 발명에 따르면, 양단이 관통되게 삽입공(11)이 형성됨과 아울러 상기 삽입공(11)의 인접면에 삽입공(11)을 따라 비드(12)가 형성되는 열흡수블럭(10)과, 상기 열흡수블럭(10)의 삽입공(11)에 삽입됨과 아울러 상기 비드(12)의 가압/변형에 의해 압착고정되는 히트파이프(20)의 일측을 만곡되게 절곡 형성하여 상기 히트파이프(20)의 선단부에 방열체(30)를 설치하는 것을 특징으로 한다. 따라서 상기 열흡수블럭(10)과 히트파이프(20)가 압착에 의해 견고하게 고정이 가능하고, 냉각성능 효율이 높아지며, 공간을 최대한 활용 할 수 있는 것이다.

Description

열흡수블럭과 히트파이프 조립방법 및 그 조립체{heat Absorption block and heat pipe assembly method and the assembly}

본 발명은 열흡수블럭과 히트파이프 조립방법 및 그 조립체에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 컴퓨터의 메인 보드에 장착되는 중앙처리장치(Central Processing Unit; 이하 CPU 라함)에서 발생되는 열을 신속히 방출하기 위한 냉각장치로서 열흡수블럭과 초열전도소자인 히트파이프(Heat Pipe)의 조립방법 및 그 조립체에 관한 것이다.

일반적으로 현대 사회는 급속히 정보화 사회로 발전되면서 많은 량의 정보 및 데이터를 연산(처리)할 수 있는 컴퓨터가 요구되고 있으며, 이러한 소비자들의 욕구를 충족시키기 위하여 속도가 빠르면서도 많은 량의 데이터를 처리할 수 있는 CPU가 개발되고 있다.

상기와 같은 CPU는 데이터를 처리하는 과정에서 많은 양의 열이 발생하게 되는 바, 상기 CPU는 자체적으로 발생되는 열이 일정한 온도 이상으로 상승하게되면 시스템의 운영에 악 영향을 주게되는 것이고, 상기 악 영향으로 인해서 시스템의오류가 발생 된다.

이러한 오류를 방지하기 위해서는 CPU에서 발생되는 열을 방출시켜서 적정한 온도, 즉 50~60℃ 이하로 유지시켜 주어야 하며, 온도가 100℃ 이상 상승하게 되면 시스템의 운영은 불안해지게 되어 다운되는 현상이 발생하게 되는 것으로 CPU가 항상 제 기능을 발휘할 수 있도록 열을 강제적으로 방출시켜 주어야 한다.

CPU에서 발생되는 열을 강제적으로 냉각시켜 주도록 하는 종래의 장치로서는 도 1에 도시된 냉각장치(1)가 주로 사용되었다.

도시된 바와 같이, 종래의 냉각장치(1)는 히트싱크 본체(2) 상측에 볼트와 같은 고정수단에 의해 냉각팬(3)이 고정되며, 상기 히트싱크 본체(2) 내부에는 복수개의 방열판들이 일체형으로 형성되고, 상기 냉각장치(1)는 CPU의 상측면에 밀착되어 장착되게 된다.

상기와 같이 구성된 종래의 냉각장치(1)는 CPU에서 발생되는 열이 히트싱크 본체(2)의 플레이트를 통해 방열판으로 전열 되어지고, 히트싱크 본체(2) 상측에서는 냉각팬(3)이 작동하게 된다.

냉각팬(3)이 작동하게 되면 히트싱크 본체(2)의 방열판으로 전열되는 열기들은 냉각팬(3)에서 발생되는 바람이 방열판의 사이사이로 유입되어 통과하는 바람에 의해 식혀지게 되며, 따라서 CPU에서 발생되는 열기는 식혀지게 되는 것이다.

그러나, 상기와 같은 종래의 냉각장치(1)는 금속재질로 된 히트싱크 본체(2)에 CPU 열기가 전열 되어지도록 되어 있으므로 플레이트와 방열판의 상단부에 온도차가 심하게 나는 것으로서 열전도율이 떨어지게 되고 따라서 열기를 효율적으로배출시킬 수 없어 냉각효율이 떨어짐과 아울러 시스템이 불안정해지는 문제점이 있었다.

이러한 문제를 해결하기 위하여 도 2에 도시한 바와 같이, 열전달수단으로 히트파이프를 이용한 냉각장치가 제시되어 있다.

상기 히트파이프는 종래에 공지된 히트파이프이므로 구체적인 구조와 설명은 생략한다.

상기의 냉각장치는 열흡수블럭(10)에 히트파이프(20)를 삽입할 수 있는 삽입공을 구비하고, 상기 삽입공에 히트파이프(20)를 삽입하여 고정하게 되며 상기 히트파이프(20)의 선단부는 열을 방출할 수 있도록 방열체(30)가 설치됨과 아울러 상기 방열체(30)에는 별도의 냉각팬(미도시)이 장착된다.

따라서, 상기 냉각장치는 CPU의 상측면에 밀착되어 장착되게 된다. 그리고 CPU에서 방생되는 열은 상기 열흡수블럭(10)으로 전열되어 히트파이프(20)에 열을 전달하게 되고, 상기 히트파이프(20)의 흡열부에 존재하는 작동유체는 증발하여 방열체(30)가 설치된 방열부까지 이동하게 되며, 상기 방열부로 이동된 작동유체는 열을 방출함과 동시에 상기 작동유체가 응축되어 다시 흡열부로 귀환한다.

상기 과정을 계속 반복하여 CPU에서 발생되는 열을 효과적으로 방출할 수 있는 것이다.

그러나, 상기 냉각장치는 상기 열흡수블럭(10)의 삽입공과 히트파이프(20)의 고정 방법으로 상기 삽입공에 히트파이프(20)를 삽입한 후 히트파이프(20)를 확관하여 고정하거나 억지끼움하여 고정하는 방법을 사용하기 때문에 그 작업이 난해하거나 정확한 고정이 힘들어 상기 히트파이프(20)가 고정된 후에도 유동이 발생하는 문제점이 있다.

또한, 일반 데스크탑 컴퓨터에 장착을 할 경우에도 상기 냉각장치를 장착할 공간이 매우 협소하여서 장착시 많은 어려움이 발생하였다.

상기한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 상기 열흡수블럭의 삽입공에 히트파이프를 간단한 공정으로 견고히 고정이 가능한 열흡수블럭과 히트파이프 조립방법를 제공하는데 있다.

또 다른 목적은 상기 데스크탑 컴퓨터의 공간을 최대한 활용하여 냉각효율을 극대화한 열흡수블럭과 히트파이프 조립체를 제공하는데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 양단이 관통되는 삽입공과, 상기 삽입공의 인접면에 삽입공을 따라 비드가 형성되는 열흡수블럭을 준비하는 단계와; 상기 열흡수블럭의 삽입공에 히트파이프를 삽입하는 단계와; 상기 히트파이프가 삽입된 후, 상기 비드를 가압하여 비드를 변형시킴과 동시에 상기 히트파이프를 압착고정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 열흡수블럭과 히트파이프 조립방법을 제공한다.

또한, 양단이 관통되게 삽입공이 형성됨과 아울러 상기 삽입공의 인접면에 삽입공을 따라 비드가 형성되는 열흡수블럭과, 상기 열흡수블럭의 삽입공에 삽입됨과 아울러 상기 비드의 가압/변형에 의해 압착고정되는 히트파이프로 이루어진 것을 특징으로 하는 열흡수블럭과 히트파이프 조립체를 제공한다.

도 1은 일반적인 냉각장치를 보인 사시도,

도 2는 종래의 냉각장치를 보인 사시도,

도 3은 본 발명의 열흡수블럭과 히트파이프의 조립방법을 나타내는 블럭도,

도 4는 도 3에서의 각 단계를 도시한 사시도,

도 5는 본 발명의 열흡수블럭과 히트파이프 조립체를 나타내는 사시도.

도 6은 본 발명의 열흡수블럭과 히트파이프 조립체를 메인보드에 장착하는 상태를 나타내는 사시도,

도 7은 본 발명의 열흡수블럭과 히트파이프 조립체의 다른 실시예를 나타내는 사시도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호설명>

1: 냉각장치 2: 히트싱크 본체

3: 냉각팬 4: 메인보드

5: 중앙처리장치 10: 열흡수블럭

11: 삽입공 12: 비드

13: 클립 삽입홈 14: 압착부

20: 히트파이프 30: 방열체

31: 냉각핀 32: 냉각팬 가이드

60: 클립 100: 조립체

S1: 열흡수블럭 S2: 히트파이프 삽입

S3: 가압/압착 S4: 완료

이하, 본 발명을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명의 열흡수블럭과 히트파이프의 조립방법을 나타내는 블럭도이고, 도 4는 도 3에서의 각 단계를 도시한 사시도이다.

도시한 바와 같이, 양단이 관통되는 삽입공(11)과, 상기 삽입공(11)의 인접면에 삽입공(11)을 따라 비드(12)가 형성되는 열흡수블럭(10)을 준비하는 단계(S1)와, 상기 열흡수블럭(10)의 삽입공(11)에 히트파이프(20)의 일단부를 삽입하는 단계(S2)와, 상기 히트파이프(20)가 삽입된 후, 상기 열흡수블럭(10)의 비드(12)를 가압하여 비드(12)를 변형시킴과 동시에 상기 열흡수블럭(10)의 삽입공(11)이 변형되어 히트파이프(20)를 압착고정하는 단계(S3)로 상기 열흡수블럭(10)과 히트파이프의 조립이 완료(S4)되게 된다.

여기서 상기 열흡수블럭(10)의 비드(12)는 프레스(Press)나 압연롤러를 이용하여 가압하는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 열흡수블럭(10)의 비드(12)를 가압하여 상기 히트파이프(20)를 압착고정하는 단계(S3)에서는 압착부(14)가 형성되게 된다.

상기한 조립방법에 따른 열흡수블럭과 히트파이프 조립체는 다음과 같이 구성된다.

도 5는 본 발명의 열흡수블럭과 히트파이프 조립체를 나타내는 사시도이고, 도 6은 본 발명의 열흡수블럭과 히트파이프 조립체를 메인보드에 장착하는 상태를 나타내는 사시도이다.

도시한 바와 같이, 상기 조립체(100)는 열흡수블럭(10)과 히트파이프(20) 그리고 방열체(30)로 대별된다.

상기 열흡수블럭(10)은 양단이 관통되게 복수개의 삽입공(11)이 형성되는데, 상기 삽입공은 CPU(5) 접촉면과 근접하게 형성된다.

그리고, 상기 열흡수블럭(10)의 CPU(5) 접촉면 반대측에는 클립(60)을 이용하여 상기 열흡수블럭(10)을 메인보드(4)에 장착하기 위한 클립 삽입홈(13)을 형성한다.

상기 히트파이프(20)는 상기 열흡수블럭(10)의 삽입공(11)에 일단부가 삽입되어 외부의 가압력으로 압착 고정됨과 아울러 일측을 만곡되게 절곡 형성하여 그 선단부에 방열체(30)를 설치한다.

상기 외부의 가압력은 프레스나 압연롤러를 사용할 수 있다.

상기 방열체(30)는 복수개의 냉각핀(31)을 상기 히트파이프(20) 선단부에 등간격으로 설치 고정하고, 상기 냉각핀(31)을 모두 포함되게 결합되는 냉각팬 가이드(32)로 구성된다.

그리고, 도면에는 도시하지 않았지만 상기 방열체(30)의 냉각팬 가이드(32) 상측에 냉각팬(미도시)이 장착된다.

도 7은 본 발명의 열흡수블럭과 히트파이프 조립체의 다른 실시예를 나타내는 사시도로써, 상기 열흡수블럭(10)과 히트파이프(20)의 조립방법은 상기한 조립체(100)와 동일하며, 상기 열흡수블럭(10)에 고정된 히트파이프(20)의 일측 선단부에 방열체(30)를 설치하여 상기 열흡수블럭(10)과 방열체(30)가 수평선상에 위치하도록 한다.

따라서, 본 발명에 따르면 상기한 조립체(100)는 상기 열흡수블럭(10)의 클립 삽입홈(13)에 클립(60)을 장착하여 CPU(5) 상측면과 밀착되게 위치시킨 후, 상기 메인보드(4)에 클립(60)으로 고정되게 된다.

한편, 상기 CPU(5)에서 발생하는 열은 상기 열흡수블럭(10)으로 전열되어 상기 열흡수블럭(10)과 일체로 고정되어 있는 히트파이프(20)의 흡열부에 열을 전달하게 되고, 이때 상기 히트파이프(20) 내의 작동유체는 증발하여 상기 방열체(30)가 설치되어 있는 방열부까지 이동하게 된다.

여기서, 상기 방열체(30)의 상측에 장착된 냉각팬(미도시)의 작동으로 바람이 상기 각 냉각핀(31) 사이를 통과하면서 냉각핀(31)을 냉각시킴과 아울러 상기 히트파이프(20)의 방열부로 이동된 작동유체는 상기 냉각핀(31)으로 열을 방출함과 동시에 응축되어 다시 히트파이프(20)의 흡열부로 귀환하게 된다.

상기 과정을 계속 반복하여 CPU(5)에서 발생되는 열을 효율적으로 방출시킬 수 있는 것이다.

또한, 상기 조립체(100)는 열흡수블럭(10) 상측과 이격되어 방열체(30)가 위치하기 때문에 데스크탑 컴퓨터의 내부 공간을 최대한 활용할 수 있음과 동시에 상기 방열체(30)의 크기를 상기 열흡수블럭(10) 보다 크게 제작을 하여도 주변의 다른 부품 등에 영향을 미치지 않아 냉각효율을 더욱 높일 수 있다.

그리고, 상기 열흡수블럭(10)과 히트파이프(20)의 조립과정에서 상기 열흡수블럭(10)의 삽입공(11)에 히트파이프(20)가 삽입된 상태에서 상기 삽입공(11)의 인접면에 돌출 형성된 비드(12)를 가압하게 되면, 상기 비드(12)는 주변과 동일한 높이의 평면으로 압착이 되고, 상기 압착된 비드 만큼 삽입공(11)의 일측면이 압착 변형됨과 동시에 상기 히트파이프(20)의 일측면을 압착고정 시키게 된다.

상기한 본 발명의 조립방법에 따르면, 상기 열흡수블럭의 삽입공에 히트파이프를 삽입한 후 상기 삽입공의 인접면에 돌출 형성된 비드를 가압함으로써 간단한 공정으로 상기 열흡수블럭과 히트파이프를 견고히 고정 할 수 있다.

또한, 상기 조립체에 따르면, 상기 열흡수블럭에 고정된 히트파이프의 일측을 만곡되게 절곡하여 그 선단부에 방열체를 설치함으로써 데스크탑 컴퓨터의 내부 공간을 최대한 활용하여 장착 가능함과 동시에 상기 방열체의 크기를 상기 열흡수블럭 보다 크게 제작이 가능하여 냉각효율을 더욱 높일 수 있는 것이다.

Claims (6)

1. 양단이 관통되는 삽입공(11)과, 상기 삽입공(11)의 인접면에 삽입공(11)을 따라 비드(12)가 형성되는 열흡수블럭(10)을 준비하는 단계(S1)와;

   상기 열흡수블럭(10)의 삽입공(11)에 히트파이프(20)를 삽입하는 단계(S2)와;

   상기 히트파이프(20)가 삽입된 후, 상기 비드(12)를 가압하여 비드(12)를 변형시킴과 동시에 상기 히트파이프(20)를 압착고정하는 단계(S3)를 포함하는 것을 특징으로 하는 열흡수블럭과 히트파이프 조립방법.
2. 양단이 관통되게 삽입공(11)이 형성됨과 아울러 상기 삽입공(11)의 인접면에 삽입공(11)을 따라 비드(12)가 형성되는 열흡수블럭(10)과,

   상기 열흡수블럭(10)의 삽입공(11)에 삽입됨과 아울러 상기 비드(12)의 가압/변형에 의해 압착고정되는 히트파이프(20)로 이루어진 것을 특징으로 하는 열흡수블럭과 히트파이프 조립체.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 삽입공(11)은 상기 열흡수블럭(10)의 어느 한 면과 근접하게 형성되는 것을 특징으로 하는 열흡수블럭과 히트파이프 조립체.
4. 제 2 항에 있어서,

   상기 열흡수블럭(10)은 어느 한 면에 클립 삽입홈(13)이 형성되는 것을 특징으로 하는 열흡수블럭과 히트파이프 조립체.
5. 제 2 항에 있어서,

   상기 열흡수블럭(10)에 고정된 히트파이프(20)의 일측을 만곡되게 절곡 형성함과 아울러 상기 히트파이프(20)의 선단부에 방열체(30)를 설치하는 것을 특징으로 하는 열흡수블럭과 히트파이프 조립체.
6. 제 2 항에 있어서,

   상기 열흡수블럭(10)에 고정된 히트파이프(20)의 일측 선단부에 방열체(30)를 설치하는 것을 특징으로 하는 열흡수블럭과 히트파이프 조립체.