KR200377069Y1 - 공조 열 발산 시스템 - Google Patents

Abstract

공조 열 발산 시스템은 열 발산 장치 및 밀폐부를 포함한다. 열 발산 장치는 서로 고정된 상단 열 싱크 및 하단 열 싱크, 그리고 상기 상단 및 하단 열 싱크들 사이에 끼워진 냉각 칩을 구비한다. 상기 밀폐부는 박스 조립체 및 그 박스 조립체의 일 측부로부터 연장하는 평면형 조립체를 구비한다. 상기 박스 조립체는 열 발산 장치를 내부에 수용하며, 상기 평면형 조립체는 상기 박스 조립체와 연통하는 일 단부 및 외부에 개방된 타 단부를 구비하는 채널을 포함한다.

Description

공조 열 발산 시스템{AIR CONDITIONING HEAT DISSIPATION SYSTEM}

본 고안은 대체적으로 공조(air conditioning) 열 발산 시스템에 관한 것으로서, 특히 컴퓨터 호스트와 같은 호스트 시스템에 사용되는 공조 열 발산 장치에 관한 것이다. 공조 열 발산 시스템은 호스트 시스템의 온도를 낮추기 위한 저온 공기를 생성하도록 작동되어, 호스트 시스템의 열 발산 성능을 강화한다.

작동중에 열을 발산하는 수동형(passive) 소자 또는 장치들이 컴퓨터 시스템과 같은 대부분의 최신 호스트 시스템에 설치된다. 열 발생 소자 또는 장치는 예를 들어 중앙 처리 유닛, 전력 공급부, 및 하드 드라이브 등을 포함한다. 통상적으로, 호스트 시스템은 모든 열 발생 소자들을 수용하는 하우징을 포함하기 때문에, 그러한 호스트 시스템의 온도는 쉽게 낮아지지 않는다. 따라서, 호스트 시스템내의 온도를 발산시켜 수동형 소자의 정상적인 작동이 과도하게 높은 온도에 의해 영향을 받지 않도록 하기 위해, 열 발산 장치가 요구된다. 통상적으로, 열 장치는 하우징의 후방면에 부착되어 주변 공기를 하우징내로 유입함으로써 그 하우징 내부의 온도를 낮추는 팬을 포함한다.

상기 열 발산 장치는 호스트 시스템의 하우징내로 외부 공기를 유입시켜, 하우징 내부의 온도를 낮춘다. 상온(호스트 시스템의 주변 온도)이 높은 경우, 외부 공기의 도입에 의한 냉각 효과는 매우 제한적이 된다. 그러한 상황하에서, 수동형 소자 또는 여러 가지 장치에 의해서 발생되는 열은 하우징내에 축적된다. 하우징내로 유동하는 외부 공기의 유량을 크게 하기 위해 다수의 팬들이 사용되는 경우에도, 열 발산 효과는 매우 제한적이 된다.

전술한 바와 같은 종래의 열 발산 장치에 의한 문제점들을 해결하기 위해, 해당 분야의 수년간의 경험을 바탕으로, 이하와 같은 공조 열 발산 시스템을 개발하였다.

본 고안은 호스트의 작동 안정성 향상을 위해 호스트 내부의 온도를 효과적으로 낮출 수 있는 공조 열 발산 시스템을 제공한다.

본 고안은 호스트 시스템내부에서 열을 발생하지 않는 공조 열 발산 시스템을 추가로 제공한다. 그 대신에, 호스트 시스템의 내부 온도가 크게 감소되도록, 공조 열 발산 시스템에 의해 발생되는 열이 호스트 시스템의 외부에 위치된다.

공조 열 발산 시스템은 열 발산 소자 및 밀폐부를 포함한다. 열 발산 소자는 서로 고정된 상단 및 하단 열 싱크(heat sink), 그리고 상기 상단 및 하단 열 싱크들 사이에 끼워진 냉각 칩을 포함한다. 밀폐부는 박스 조립체 및 상기 박스 조립체의 일 측부로부터 연장하는 평면형 조립체를 포함한다. 박스 조립체는 내부에 열 발산 소자를 수용하고, 평면형 조립체는 일단부가 박스 조립체와 연통하고 타단부가 외부로 개방된 채널을 포함한다.

일 실시예에서, 냉각 칩은 하단 열 싱크에 인접한 냉각 면 및 상단 열 싱크에 인접한 가열 면을 포함한다. 열 발산 소자는 상단 열 싱크의 상단에 장착된 상단 팬 및 하단 열 싱크의 하단에 장착된 하단 팬을 더 포함한다. 바람직하게, 박스 조립체는 다수의 통기 홀(venting hole)이 천공된 하단면 및 상단면을 포함한다. 평면형 조립체는 두개의 외부 측벽상에 형성된 한 쌍의 트랙(track)을 포함한다. 평면형 조립체를 내부에 수용하기 위해 홀더가 사용된다. 홀더는 평면형 조립체가 내부에 설치되기에 앞서서 호스트내에 설치된다. 홀더는 한 쌍의 내부 측벽상에 형성된 한 쌍의 트랙을 포함한다. 평면형 조립체의 트랙들은 홀더에 형성된 트랙들과 결합될 수 있다. 상기 시스템은 상단 및 하단 팬, 그리고 냉각 칩의 작동을 제어하기 위한 제어 소자를 더 포함한다. 제어 소자는 회로 기판, 그리고 그 회로 기판상에 형성된 다수의 연결 인터페이스(interface) 및 스위치를 포함한다.

본 고안의 이러한 목적 및 기타 목적은 바람직한 실시예에 관한 이하의 설명으로부터 소위 당업자는 용이하게 이해할 수 있을 것이다.

전술한 대체적인 설명 및 이하의 상세한 설명 모두는 예시적인 것이고, 청구범위에 기재된 본 고안의 추가적인 설명을 위한 것임을 이해할 수 있을 것이다.

본 고안의 상기 목적 및 이점들은, 첨부 도면을 참조한 구체적인 실시예에 관한 설명에 의해 보다 명확해 질 것이다.

이하에서는 본 고안의 바람직한 실시예들에 관해 상세하게 설명한다. 그러한 실시예들 중 일부가 첨부 도면에 도시되어 있다. 도면 및 상세한 설명에서, 동일한 부분 또는 유사한 부분에는 가능한 한 동일한 참조부호를 부여하였다.

도 1 에 도시된 바와 같이, 공조 열 발산 시스템(100)은 열 발산 장치(10) 및 밀폐부(20)를 포함한다. 열 발산 장치(10)는 제 1 열 싱크(1) 및 제 2 열 싱크(2)를 포함한다. 이러한 실시예에서, 제 1 및 제 2 열 싱크(1 및 2) 각각은 기판 및 그 기판으로부터 실질적으로 수직 연장하는 다수의 핀을 포함한다. 상기 핀들은 예를 들어 압출 알루미늄으로 제조된다. 바람직하게, 제 1 열 싱크(1)는 뒷면과 뒷면이 접하는 방식으로 제 2 열 싱크(2) 상에 적층된다. 즉, 제 1 및 제 2 열 싱크(1 및 2)의 기판들은 서로 근접한다. 이어서, 나사와 같은 체결 부재(101)를 사용하여 제 1 및 제 2 열 싱크(1 및 2)의 기판들을 함께 고정한다. 이러한 실시예에서, 팬(3 및 4)이 제 1 및 제 2 열 싱크(1 및 2)에 각각 장착될 수 있다. 도시된 바와 같이, 팬(3 및 4)은 기판으로부터 먼 쪽의 측면상에서 핀에 장착된다. 팬(3 및 4)의 회전 방향은 서로 동일하거나 상이할 수 있다.

공조 열 발산 시스템(100)은 상기 제 1 및 제 2 열 싱크(1 및 2)의 기판들 사이에 끼워진 냉각 칩(5)을 더 포함한다. 작동중에, 냉각 칩(5)의 한 면은 냉각 면으로서 작용하는 반면, 냉각 칩(5)의 다른 면은 가열 면으로서 작용한다. 따라서, 냉각 칩(5)의 작동시에 가열 면 주위의 주변 온도는 보다 높아진다. 이러한 실시예에서, 냉각 칩(5)의 냉각 면은 제 1 열 싱크(1) 하부의 제 2 열 싱크(2)의 기판에 접한다. 대조적으로, 냉각 칩(5)의 가열 면은 제 2 열 싱크(2) 위쪽의 제 1 열 싱크(1)의 기판에 접한다. 따라서, 조립되었을 때, 제 1 열 싱크(1)(도 1 및 도 2 에 도시된 바와 같이) 또는 제 2 열 싱크(2)를 차폐하기 위해 마스크(6)를 사용할 수도 있다.

다시 도 1 을 참조하면, 상단 리드(lid)(7) 및 하단 리드(8)를 포함하는 하우징(20)을 사용하여 제 1 열 싱크(1), 냉각 칩(5) 및 제 2 열 싱크(2)의 조립체를 둘러싼다. 상단 리드(7)는 사각형 박스 부재(71) 및 상기 박스 부재(71)의 개방 엣지(edge)로부터 연장하는 평면형 플레이트(73)를 포함한다. 상단 리드(7)에 유사하게, 하단 리드(8) 역시 실질적으로 사각형인 박스 부재(81) 및 그 박스 부재(81)의 개방 엣지로부터 연장하는 평면형 플레이트(83)를 포함한다. 박스 부재(71 및 81)는 제 1 및 제 2 열 싱크(1 및 2)를 내부에 수용하기 위해 사용된다. 박스 부재(71 및 81)의 상단면 및 하단면에는 통기용 홀로서 작용하는 다수의 홀(72)이 천공된다. 하단 리드(8)의 평면형 플레이트(83)는 길이 방향을 따라 상향 연장하는 한 쌍의 분할 보드(84)를 포함한다. 상단 리드(7) 및 하단 리드(8)가 서로를 덮을 때, 분할 보드(84)와 평면형 플레이트(73 및 83)들 사이에 채널(85)이 형성된다. 도 3 에 도시된 바와 같이, 제 1 열 싱크(1)가 내부에 수용될 때 그 제 1 열 싱크(1)의 각 측면에 채널(201)이 형성되도록, 박스 부재(71)의 크기가 결정된다. 채널(201)은 채널(85)의 일 단부와 연통하고, 채널(85)의 타 단부(851)는 외부로 개방된다. 도 3 을 다시 참조하면, 이러한 실시예에서, 채널(85)은 제 2 열 싱크(2)와 높이가 맞춰진다.

제어 장치(86)가 하단 리드(8)내에 설치되어, 팬(3 및 4)과 냉각 칩(5)의 작동을 제어한다. 상기 제어 장치(86)는 회로 기판(861), 스위치(862), 및 상기 회로 기판(861)에 형성된 다수의 연결 인터페이스(863)를 포함한다. 상기 연결 인터페이스(863)는 팬(3 및 4)과 냉각 칩(5)으로의 전기적 연결부를 제공한다. 회로 기판(862)은 다수의 배선(864)을 통해 전력 커넥터(865)와 전기적으로 연통된다. 전력 커넥터(865)는 전력 공급원에 연결된다. 또한, 조립체(10)가 호스트(200)의 홀더(9)에 장착될 수 있도록, 하단 리드(8)의 평면형 플레이트(83)의 두개의 외부 측벽에 트랙(87)들을 형성할 수 있다.

도 2 및 도 3 에 도시된 바와 같이, 냉각 칩(5)은 제 1 및 제 2 열 싱크(1 및 2)가 나사 부재(101)에 의해 서로 고정되기 전에 제 1 열 싱크와 제 2 열 싱크 사이에 배치된다. 이어서, 팬(3 및 4)은 제 1 및 제 2 열 싱크(1 및 2)의 상단 및 하단에 장착된다. 팬(4)은 마스크(6)에 의해 차폐되고, 이어서 제 2 열 싱크(2)는 하단 리드(8)의 박스 부재(81)내에 배치된다. 이어서, 냉각 칩(5) 및 팬(3 및 4)의 전력선이 제어 장치(86)의 연결 인터페이스(863)에 연결된다. 그 후에, 상단 리드(7)가 하단 리드(8)상에 장착되어, 도 3 에 도시된 바와 같은 공조 열 발산 시스템(100)이 얻어진다.

도 4 에 도시된 바와 같이, 홀더(9)를 사용하여 공조 열 발산 시스템(100)과 여러 가지 타입의 전자적 주변장치를 조립할 수 있다. 상기 홀더는 상단 패널(panel), 하단 패널, 및 상기 상단 패널의 3 엣지로부터 하향 연장하는 한 쌍의 측면 패널을 포함한다. 상기 후방 패널은 상기 측면 패널들 사이에 배치된다. 그에 따라, 평면형 플레이트(73 및 83)의 조립체를 수용하기 위한 조립 공간(91)이 형성된다. 한 쌍의 트랙(92)이 상기 측면 패널들의 내부 측벽에 형성된다. 그에 따라, 트랙(87)들과 트랙(92)들의 결합에 의해, 평면형 플레이트(73 및 83)의 조립체가 삽입될 수 있다. 전력 커넥터(865)에 연결하기 위한 소켓(93)이 후방 패널상에 형성될 수 있다.

도 5 를 참조하면, 공조 열 발산 시스템(100)이 홀더(9)의 조립 공간(91)내에 설치되고, 트랙(87)들이 트랙(92)들과 정렬되고, 이어서 트랙(92)을 따라 트랙(87)을 활주시킴으로써 평면형 플레이트(73 및 83)의 조립체가 조립 공간(91)내로 삽입된다.

도 6 은 컴퓨터 호스트 시스템(200)에 적용된 공조 열 발산 시스템(100)을 도시한다. 도시된 바와 같이, 홀더(9)가 호스트(200)내에 설치되고, 소켓(93)은 컴퓨터 호스트(200)의 전력 공급원에 연결된다. 공조 열 발산 시스템(100)의 평면형 플레이트들의 조립체는 홀더(9)내로 삽입되는 반면, 제 1 및 제 2 열 싱크(1 및 2)의 조립체는 호스트(200)의 외부에 배치된다.

도 8 을 참조하면, 작동 중에, 외부 공기가 통기 홀(72 및 82)을 통해 밀폐부(20) 내로 순환되도록 팬(3 및 4)과 냉각 칩(5)을 활성화시킨다. 냉각 칩(5)의 냉각 면이 제 2 열 싱크(2)에 부착되기 때문에, 제 2 열 싱크(2) 주위의 주변 온도가 낮아진다. 팬(4)에 의해 순환된 외부 공기 유동은 채널(85)을 통해 컴퓨터 호스트(200)내로 유동하는 저온 공기가 되며, 그에 따라 컴퓨터 호스트(200)의 온도를 효과적으로 낮춘다.

한편, 냉각 칩(5)에 의해 발생된 열은 제 1 열 싱크(1)에 부착된 가열 면을 통해서 상향으로 전달된다. 또한, 그 열은 팬(3)에 의해 통기 홀(72)을 통해 밀폐부(20) 외부로 안내된다. 그에 따라, 냉각 칩(5)에 의해 발생된 열은 호스트(200)내로 유입되지 않을 것이다.

상기 내용에 따라, 공조 열 발산 시스템(100)은 호스트의 온도를 효과적으로 낮춰, 그 호스트의 작동 안정성을 개선한다. 열 공급원이 호스트의 외부에 배치됨에 따라, 그리고 열 발산 기구가 시스템에 의해 발생되는 열을 효과적으로 발산하도록 설치됨에 따라, 열 발산 성능이 보다 개선된다.

상기 시스템(100)은 또한 도 9 에 도시된 바와 같이 후방 패널로부터 호스트내로 삽입될 수도 있다.

본원 고안의 바람직한 실시예를 참조하여 본원 고안을 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 규정되는 본 고안의 범위 및 사상 내에서도 여러 가지 변화가 가능하다는 것을 소위 당업자는 이해할 것이다.

본 고안의 공조 열 발산 시스템은 호스트 시스템의 온도를 낮추기 위한 저온 공기를 생성하도록 작동되어, 호스트 시스템의 열 발산 성능을 강화한다.

도 1 은 본 고안의 일 실시예에 따른 공조 열 발산 시스템의 사시도이다.

도 2 는 도 1 에 도시된 열 발산 시스템의 전개도이다.

도 3 은 도 2 에 도시된 열 발산 시스템의 단면도이다.

도 4 는 열 발산 시스템 및 위치결정 프레임의 사시도이다.

도 5 는 열 발산 시스템 및 위치결정 프레임의 조립된 상태를 도시한 도면이다.

도 6 은 호스트에 적용된 열 발산 시스템의 사시도이다.

도 7 은 열 발산 시스템 및 호스트의 조립 상태를 도시한 도면이다.

도 8 은 열 발산 시스템의 작동을 도시한 도면이다.

도 9 는 호스트와 조립된 열 발산 시스템의 사시도이다.

Claims (17)

1. 공조 열 발산 장치로서:

   서로 고정된 상단 및 하단 열 싱크, 그리고 상기 상단 및 하단 열 싱크들 사이에 끼워진 냉각 칩을 포함하는 열 발산 장치; 및

   박스 조립체와 상기 박스 조립체의 일측부로부터 연장하는 평면형 조립체를 포함하는 밀폐부를 포함하며;

   상기 박스 조립체는 상기 열 발산 장치를 내부에 수용하며, 상기 평면형 조립체는 상기 박스 조립체와 연통하는 일 단부 및 외부에 개방된 타 단부를 구비하는 채널을 포함하는 공조 열 발산 장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 냉각 칩은 상기 하단 열 싱크에 인접한 냉각 면 및 상기 상단 열 싱크에 인접한 가열 면을 포함하는 공조 열 발산 장치.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 열 발산 장치는 상기 상단 열 싱크의 상단부에 장착된 상단 팬 및 상기 하단 열 싱크의 바닥에 장착된 하단 팬을 더 포함하는 공조 열 발산 장치.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 박스 조립체는 다수의 통기용 홀이 천공된 하단 표면 및 상단 표면을 포함하는 공조 열 발산 장치.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 평면형 조립체는 그 평면형 조립체의 두개의 외부 측벽에 형성된 한 쌍의 트랙을 포함하는 공조 열 발산 장치.
6. 제 5 항에 있어서, 상기 평면형 조립체를 내부에 수용하기 위한 홀더를 더 포함하는 공조 열 발산 장치.
7. 제 5 항에 있어서, 상기 홀더는 상기 평면형 조립체가 내부에 설치되기에 앞서서 호스트내에 설치되는 공조 열 발산 장치.
8. 제 5 항에 있어서, 상기 홀더는 그 홀더의 한 쌍의 내부 측벽들에 형성된 한 쌍의 트랙을 포함하는 공조 열 발산 장치.
9. 제 8 항에 있어서, 상기 평면형 조립체의 트랙들은 상기 홀더에 형성된 트랙들과 결합가능한 공조 열 발산 장치.
10. 제 1 항에 있어서, 상기 상단 및 하단 팬 그리고 상기 냉각 칩의 작동을 제어하기 위한 제어 장치를 더 포함하는 공조 열 발산 장치.
11. 제 1 항에 있어서, 상기 제어 장치는 회로 기판 및 스위치, 그리고 상기 회로 기판상에 형성된 다수의 연결 인터페이스를 포함하는 공조 열 발산 장치.
12. 열-발생 호스트내에서 발생된 열을 발산하기 위한 공조 열 발산 시스템으로서:

    열 발산 장치, 하나 이상의 체결 부재, 및 채널을 포함하며;

    상기 열 발산 장치는 제 1 기판 및 상기 제 1 기판으로부터 연장하는 다수의 제 1 핀을 구비하는 제 1 열 싱크, 제 2 기판 및 상기 제 2 기판으로부터 연장하는 다수의 제 2 핀을 구비하는 제 2 열 싱크, 및 상기 제 1 및 제 2 열 싱크들 사이에 위치된 냉각 칩을 포함하며;

    상기 체결 부재는 상기 제 1 및 제 2 기판을 체결하며;

    상기 채널은 상기 열 발산 장치와 상기 호스트 사이에서 연통하는 공조 열 발산 시스템.
13. 제 12 항에 있어서, 상기 열 발산 장치는 상기 제 1 열 싱크에 장착된 제 1 팬 및 상기 제 2 열 싱크에 장착된 제 2 팬을 더 포함하는 공조 열 발산 시스템.
14. 제 13 항에 있어서, 상기 냉각 칩은 상기 제 1 기판에 인접한 냉각 면 및 상기 제 2 기판에 인접한 가열 면을 포함하는 공조 열 발산 시스템.
15. 제 13 항에 있어서, 상기 채널은 상기 제 2 열 싱크와 높이가 맞춰지는 공조 열 발산 시스템.
16. 제 13 항에 있어서, 상기 제 2 팬은 마스크내에 배치되는 공조 열 발산 시스템.
17. 제 12 항에 있어서, 상기 열 발산 장치를 둘러싸는 밀폐부 및 상기 밀폐부 내부의 채널을 더 포함하는 공조 열 발산 시스템.