KR200377070Y1 - Internally disposed cooling device for electronic apparatus - Google Patents
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Abstract
내장형 냉각 장치가 제공된다. 상기 냉각 장치는 냉각 부재 및 도켓 부재를 포함한다. 냉각 부재는 제 1 냉각 유닛, 제 2 냉각 유닛, 및 냉각 소자를 포함한다. 냉각 소자는 제 1 냉각 유닛과 접촉하는 저온 표면, 및 제 2 냉각 유닛과 접촉하는 고온 표면을 구비한다. 상기 냉각 소자의 저온 표면의 온도가 상온 보다 상당히 낮기 때문에, 제 1 냉각 유닛은 저온의 건조한 공기를 제공하여 전자 장치를 냉각시킬 수 있다. 한편, 제 2 냉각 유닛은 상기 냉각 소자로부터 발생된 열을 발산하는데 이용된다. There is a built-in cooling device. The cooling device includes a cooling member and a docking member. The cooling member includes a first cooling unit, a second cooling unit, and a cooling element. The cooling element has a low temperature surface in contact with the first cooling unit, and a high temperature surface in contact with the second cooling unit. Since the temperature of the low temperature surface of the cooling element is considerably lower than room temperature, the first cooling unit can provide low temperature dry air to cool the electronic device. On the other hand, the second cooling unit is used to dissipate heat generated from the cooling element.
Description
본 고안은 대체적으로 내장형 냉각 장치에 관한 것이며, 특히 전자 장치내에 설치된 내장형 냉각 장치에 관한 것이다. The present invention generally relates to an embedded cooling device, and more particularly, to an embedded cooling device installed in an electronic device.
컴퓨터 본체 및 통신 장비와 같은 현대의 전자 장치들은 여러 가지 고속 연산 소자를 포함한다. 대부분의 전자 장치들이 하우징내에 수용되기 때문에, 그러한 전자 장치의 연산 소자에 의해 발생되는 열은 하우징내에 축적되기 쉬우며, 그에 따라 하우징내의 온도가 증가하게 될 것이다. 그러한 고온 환경하에서, 전자 장치는 오류를 포함하는 결과를 낳거나 또는 손상되기 쉽다. 그에 따라, 일반적으로, 내부의 온도를 줄이기 위해 냉각 장치가 전자 장치내에 필요하게 된다. Modern electronic devices such as computer bodies and communication equipment include a variety of high speed computing elements. Since most electronic devices are housed in a housing, the heat generated by the computing elements of such electronic devices are likely to accumulate in the housing, thus increasing the temperature in the housing. Under such high temperature environments, electronic devices are prone to damaging or resulting in errors. Thus, generally, a cooling device is required in the electronic device to reduce the internal temperature.
전자 장치의 냉각을 위한 가장 일반적인 방식은 전자 장치의 하우징에 냉각 팬을 설치하는 것이다. 냉각 팬은 외부 공기를 하우징내로 안내하여, 하우징내의 온도를 낮춘다. 그러나, 이러한 방식에서, 상온의 외부 공기만이 전자 장치내로 안내된다. 그러나, 하절기에 상온은 35℃가 될 수도 있으며, 이는 전자 장치를 충분히 냉각시킬 수 있을 정도로 저온이 아니다. 따라서, 얼마나 많은 냉각 팬이 설치되었는지에 관계 없이, 전자 장치의 하우징내의 열이 효과적으로 발산되지 않게 된다. 또한, 전자 장치의 하우징은 그러한 많은 수의 팬을 설치할 충분한 공간을 제공하지도 않는다. The most common way to cool an electronic device is to install a cooling fan in the housing of the electronic device. The cooling fan guides outside air into the housing, lowering the temperature in the housing. In this manner, however, only ambient air at room temperature is guided into the electronic device. However, in summer the ambient temperature may be 35 ° C., which is not low enough to sufficiently cool the electronic device. Thus, no matter how many cooling fans are installed, heat in the housing of the electronic device is not effectively dissipated. In addition, the housing of the electronic device does not provide enough space to install such a large number of fans.
컴퓨터 본체에 사용되는 여러가지 종래의 냉각 장치들이 공지되어 있다. 예를 들어, 대만 특허 공보 제505378호 및 제526959호에는 하드 디스크 드라이브 또는 광학 디스크 드라이브를 위한 컴퓨터 케이스의 하나의 슬롯에 배치된 분리가능한 냉각 장치가 개시되어 있다. 그러나, 베어본(barebone) 시스템과 같은 대부분의 최신 컴퓨터 시스템은 기껏해야 하드 디스크 드라이브 및 광학 디스크 드라이브를 설치하기 위한 두개의 슬롯을 포함하고 있다. 따라서, 그러한 종류의 냉각 장치를 배치하기 위한 여분의 슬롯이 없는 경우가 많다. 상기 특허에 개시된 종래의 냉각 장치는 최신 컴퓨터 시스템에는 적용될 수 없다. Various conventional cooling devices are known for use in a computer body. For example, Taiwan Patent Publication Nos. 550378 and 526959 disclose a detachable cooling device disposed in one slot of a computer case for a hard disk drive or an optical disk drive. However, most modern computer systems, such as barebone systems, contain at most two slots for installing hard disk drives and optical disk drives. Therefore, there are often no spare slots for arranging cooling devices of that kind. The conventional cooling device disclosed in this patent cannot be applied to a modern computer system.
본 고안은 전자 장치의 하우징내의 온도를 낮출 수 있는 내장형 냉각 장치를 제공한다. The present invention provides a built-in cooling device that can lower the temperature in the housing of the electronic device.
또한, 본 고안은 냉각 소자(cryogenic element)를 가지는 내장형 냉각 장치를 제공한다. 그러한 냉각 장치는 전자 장치 하우징내의 열 뿐만 아니라 그 냉각 소자로부터 발생된 열을 발산시킨다. The present invention also provides an embedded cooling device having a cryogenic element. Such cooling devices dissipate heat generated from the cooling elements as well as heat in the electronics housing.
따라서, 본 고안의 냉각 장치는 냉각 부재(cooling member) 및 도켓(docket) 부재를 포함한다. 냉각 부재는 제 1 냉각 유닛, 제 2 냉각 유닛, 및 냉각 소자를 포함한다. 냉각 소자는 저온 표면 및 고온 표면을 포함하며, 상기 저온 표면의 온도는 상온 보다 상당히 낮으며, 상기 냉각 소자로부터 발생된 열은 고온 표면을 통해 발산된다. 도켓 부재는 상단 벽 및 다수의 측벽을 포함한다. 상단 벽은 냉각 부재의 냉각 소자의 배치를 위해 중심부에 형성된 홀(hole)을 구비한다. 상단 벽 및 측벽은 공기 통로를 형성한다. 제 1 냉각 유닛은 제 2 냉각 유닛과 커플링되며, 그들 사이에는 상단 벽 및 냉각 소자가 위치된다. 결과적으로, 제 1 냉각 유닛은 저온 표면과 접촉하고, 제 2 냉각 유닛은 고온 표면과 접촉한다. 또한, 제 1 냉각 팬이 제 1 냉각 유닛에 대응되게 배치되어 전자 장치의 냉각을 위한 저온 공기를 생성할 수 있다. 유사하게, 제 2 냉각 팬이 제 2 냉각 유닛에 대응되게 배치되어 냉각 소자를 작동 온도 이하로 유지한다. Thus, the cooling device of the present invention includes a cooling member and a docking member. The cooling member includes a first cooling unit, a second cooling unit, and a cooling element. The cooling element comprises a low temperature surface and a high temperature surface, the temperature of the low temperature surface being considerably lower than room temperature, and heat generated from the cooling element is dissipated through the high temperature surface. The dock member includes a top wall and a plurality of side walls. The top wall has a hole formed in the center for disposition of the cooling element of the cooling member. The top wall and sidewalls form an air passage. The first cooling unit is coupled with the second cooling unit, between which the top wall and the cooling element are located. As a result, the first cooling unit is in contact with the low temperature surface and the second cooling unit is in contact with the high temperature surface. In addition, the first cooling fan may be disposed to correspond to the first cooling unit to generate low temperature air for cooling the electronic device. Similarly, a second cooling fan is arranged corresponding to the second cooling unit to keep the cooling element below the operating temperature.
도 1 내지 도 6 에는, 본 고안의 제 1 실시예에 따른 내장형 냉각 장치가 도시되어 있다. 도 1 및 도 2 에 도시된 바와 같이, 냉각 장치는 도켓 부재(1) 및 냉각 부재(2)를 포함한다. 냉각 부재(2)는 제 1 냉각 유닛(24), 제 2 냉각 유닛(25) 및 냉각 소자(21)를 포함한다. 이러한 특정 실시예에서, 제 1 및 제 2 냉각 유닛(24, 25)은 도 1 및 도 2 에 도시된 바와 같이 냉각 핀(fin) 세트이다. 냉각 소자(21)는 냉각 칩(chip)을 포함하며, 상기 냉각 칩은 제 1 냉각 유닛(24)과 접촉하는 저온 표면(22) 및 제 2 냉각 유닛(25)과 접촉하는 고온 표면(23)을 포함한다. 도켓 부재(1)는 상단 벽(11) 및 다수의 측벽(12)을 포함한다. 냉각 부재(2)의 냉각 소자(21) 배치를 위해, 상단 벽(11)의 중앙부에는 개구부(13)가 형성된다. 상단 벽(11) 및 측벽(12)은 통로(14)를 형성한다. 또한 상단 벽(11) 및 측벽(12)은 각각 적어도 전방부(15)를 포함한다. 상기 전방부(15)는 냉각 장치를 전자 장치에 설치하는데 사용된다. 제 1 냉각 유닛(24) 및 제 2 냉각 유닛(25)은 다수의 스크류(26)에 의해 서로 견고하게 연결되며, 그에 따라 그들 사이에는 상단 벽(11) 및 냉각 소자(21)가 위치된다. 1 to 6 show a built-in cooling device according to a first embodiment of the present invention. As shown in FIGS. 1 and 2, the cooling device comprises a docking member 1 and a cooling member 2. The cooling member 2 includes a first cooling unit 24, a second cooling unit 25 and a cooling element 21. In this particular embodiment, the first and second cooling units 24, 25 are sets of cooling fins as shown in FIGS. 1 and 2. The cooling element 21 comprises a cooling chip, the cooling chip having a low temperature surface 22 in contact with the first cooling unit 24 and a high temperature surface 23 in contact with the second cooling unit 25. It includes. The docking member 1 comprises a top wall 11 and a plurality of side walls 12. In order to arrange the cooling element 21 of the cooling member 2, an opening 13 is formed in the center of the top wall 11. Top wall 11 and sidewall 12 form passage 14. The top wall 11 and the side wall 12 also each comprise at least a front 15. The front part 15 is used to install a cooling device in an electronic device. The first cooling unit 24 and the second cooling unit 25 are firmly connected to each other by a plurality of screws 26, whereby the top wall 11 and the cooling element 21 are located between them.
도 3 및 도 4 에는, 본 고안의 냉각 장치를 구비한 전자 장치(3)가 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 전자 장치(3)는 다수의 연산 소자들을 수용하고 있는 하우징(31)을 포함한다. 상기 하우징(31)은 제 1 공기 유입구(32), 제 2 공기 유입구(33), 및 고온 공기 배출용 홀(34)을 포함한다. 냉각 장치를 전자 장치(3)의 하우징(31)에 설치할 때, 냉각 장치의 제 1 냉각 유닛(24)은 제 1 공기 유입구(32)에 대응하도록 정렬된다. 냉각 장치의 제 2 냉각 유닛(25)은 제 2 공기 유입구(33)에 대응하도록 정렬된다. 또한, 공기 통로(14)의 배출구는 공기 배출용 홀(34)에 대응하도록 정렬된다. 이 때, 공기 통로(14)의 배출구는 공기를 외부로 유동시키는 개구부를 의미한다. 또한, 제 1 냉각 팬(41)은 제 1 공기 유입구(32)에 대응하여 하우징(31)에 설치되고, 제 2 냉각 팬(42)은 제 2 공기 유입구(33)에 대응하여 하우징에 설치된다. 3 and 4 show an electronic device 3 with a cooling device of the present invention. As shown, the electronic device 3 includes a housing 31 that houses a number of computing elements. The housing 31 includes a first air inlet 32, a second air inlet 33, and a hot air discharge hole 34. When installing the cooling device in the housing 31 of the electronic device 3, the first cooling unit 24 of the cooling device is aligned to correspond to the first air inlet 32. The second cooling unit 25 of the cooling device is arranged to correspond to the second air inlet 33. In addition, the outlet of the air passage 14 is aligned to correspond to the air discharge hole 34. At this time, the outlet of the air passage 14 means an opening for flowing air to the outside. In addition, the first cooling fan 41 is installed in the housing 31 corresponding to the first air inlet 32, and the second cooling fan 42 is installed in the housing corresponding to the second air inlet 33. .
도 5 에는 냉각 장치 및 덮개 판(39)을 포함하는 전자 장치(3)가 도시되어 있다. 상기 덮개 판(39)은 제 1 냉각 팬(41) 및 제 2 냉각 팬(42)에 대응하는 다수의 홀(38)을 포함하며, 그에 따라 공기가 하우징(31)내로 유입될 수 있게 허용한다. 5 shows an electronic device 3 comprising a cooling device and a cover plate 39. The cover plate 39 includes a plurality of holes 38 corresponding to the first cooling fan 41 and the second cooling fan 42, thereby allowing air to enter the housing 31. .
도 6 에는 본 고안의 제 1 실시예에 따른 전자 장치(3)의 단면이 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 전자 장치(3)는 하우징(31)의 바닥에 배치된 다수의 패드(37)를 포함한다. 상기 패드(37)는 전자 장치(3)를 상승시켜, 고온 공기 배출용 홀(34)을 위한 공간을 형성함으로써 공기가 외부로 향할 수 있게 한다. 6 shows a cross section of an electronic device 3 according to a first embodiment of the present invention. As shown, the electronic device 3 includes a plurality of pads 37 arranged at the bottom of the housing 31. The pad 37 raises the electronic device 3 to form a space for the hot air discharge hole 34 so that the air can be directed to the outside.
도 7 에는 본 고안의 제 1 실시예에 따른 냉각 장치의 작동 상태가 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 제 1 냉각 팬(41)은 상온의 공기를 주변으로부터 하우징(31)내로 안내한다. 이어서 그 공기는 제 1 냉각 유닛(24)을 통해 유동한다. 제 1 냉각 유닛(24)이 냉각 소자(21)의 저온 표면(22)에 접촉하며, 상기 제 1 냉각 유닛(24)의 온도는 공기의 온도 보다 상당히 낮다. 상기 제 1 냉각 유닛(24)을 통해 유동한 후에, 공기는 냉각되고 건조되어 전자 장치를 효과적으로 냉각시킬 수 있게 된다. 비록, 냉각 소자(21)가 상온 보다 상당히 낮은 온도의 저온 표면(22)을 제공하지만, 그 냉각 소자는 고온 표면(23)에서 열을 발생시킨다. 그에 따라, 상기 냉각 소자(21)의 발산(고온) 표면(23)으로부터 발생된 열은 상기 고온 표면(23)과 접촉하는 제 2 냉각 유닛(25)으로 전달된다. 제 2 냉각 팬(42)을 이용하여 공기를 제 2 냉각 유닛(25)으로 향하게 함으로써, 제 2 냉각 유닛(25)이 냉각되고, 그에 따라 냉각 칩이 작동 온도 이하로 유지된다. 7 shows an operating state of the cooling device according to the first embodiment of the present invention. As shown, the first cooling fan 41 guides air at room temperature from the surroundings into the housing 31. The air then flows through the first cooling unit 24. The first cooling unit 24 contacts the low temperature surface 22 of the cooling element 21, the temperature of the first cooling unit 24 being significantly lower than the temperature of the air. After flowing through the first cooling unit 24, the air is cooled and dried to effectively cool the electronic device. Although the cooling element 21 provides a low temperature surface 22 at a temperature significantly lower than room temperature, the cooling element generates heat at the high temperature surface 23. Thus, heat generated from the divergent (hot) surface 23 of the cooling element 21 is transferred to the second cooling unit 25 in contact with the hot surface 23. By directing air to the second cooling unit 25 using the second cooling fan 42, the second cooling unit 25 is cooled, whereby the cooling chip is kept below the operating temperature.
도 8 에는 본 고안의 제 2 실시예에 따른 전자 장치(3)가 단면 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 냉각 장치는 전자 장치(3)내에 설치된다. 이러한 특정 실시예에서, 냉각 장치는 90도 만큼 시계방향으로 회전된다. 비록, 제 2 실시예에서의 냉각 장치의 배치가 제 1 실시예에서의 냉각 장치 배치와 상이하나, 기타 특징 및 기능들은 실질적으로 동일하다. 8 shows a cross-sectional view of an electronic device 3 according to a second embodiment of the present invention. As shown, the cooling device is installed in the electronic device 3. In this particular embodiment, the cooling device is rotated clockwise by 90 degrees. Although the arrangement of the cooling device in the second embodiment is different from that of the cooling device in the first embodiment, the other features and functions are substantially the same.
도 9 에는 전자 장치의 다른 부분에 설치된 냉각 장치가 개략적으로 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 냉각 장치는 전자 장치(3)의 후방부에 설치된다. 비록, 냉각 장치의 설치를 위한 두개의 가능한 위치가 도시되고 설명되었지만, 그 외의 다른 위치들에도 냉각 장치를 설치할 수 있다는 것을 이해할 것이다. 9 schematically shows a cooling device installed in another part of the electronic device. As shown, the cooling device is installed in the rear portion of the electronic device 3. Although two possible locations for the installation of the cooling device are shown and described, it will be appreciated that the cooling device can be installed in other locations.
도 10 에는 본 고안의 제 3 실시예에 따른 냉각 장치를 가지는 전자 장치(3)가 단면 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 스탠드(stand; 30)가 전자 장치(3)를 지지하고 상승시켜, 하우징(31)의 베이스(35) 하부에 자유 공간을 형성한다. 그 자유 공간은 공기 통로(14)를 형성하는데 사용된다. 냉각 유닛(2)을 직접 설치하기 위한 홀(36)이 베이스(35)에 형성되어, 냉각 유닛(2)의 고온 표면과 저온 표면(22)을 분리한다. 또한, 제 1 공기 유입구(32)가 냉각 유닛(2)의 저온 표면(22) 위치에 대응하여 전자 장치의 하우징(31)에 형성된다. 제 2 공기 유입구(33)는 상기 공기 통로(14)에 대응하여 장식용 전방 덮개(5)상에 형성되며, 상기 공기 통로내에는 냉각 유닛(2)의 고온 표면(23)이 배치된다. 결과적으로, 냉각 장치의 제 2 냉각 유닛(25)은 전자 장치의 하우징(31)의 완전히 외부에 배치된다. 그에 따라, 냉각 칩(21)으로부터 발생되는 열은, 전자 장치(3)의 하우징(31) 내로 공기를 유입시키지 않고도, 제 2 냉각 유닛(25)을 통해 발산될 수 있다. 10 shows a cross-sectional view of an electronic device 3 having a cooling device according to a third embodiment of the present invention. As shown, a stand 30 supports and lifts the electronic device 3 to form a free space under the base 35 of the housing 31. The free space is used to form the air passage 14. A hole 36 for directly installing the cooling unit 2 is formed in the base 35 to separate the high temperature surface and the low temperature surface 22 of the cooling unit 2. In addition, a first air inlet 32 is formed in the housing 31 of the electronic device corresponding to the location of the low temperature surface 22 of the cooling unit 2. A second air inlet 33 is formed on the decorative front lid 5 corresponding to the air passage 14, in which the hot surface 23 of the cooling unit 2 is arranged. As a result, the second cooling unit 25 of the cooling device is disposed completely outside of the housing 31 of the electronic device. Thus, heat generated from the cooling chip 21 can be dissipated through the second cooling unit 25 without introducing air into the housing 31 of the electronic device 3.
전술한 바와 같이 본 고안을 상세히 설명하였지만, 본 고안의 범위는 그러한 설명으로 한정되지 않는다. 소위 당업자가 전술한 특징들에 비추어 여러 가지 균등한 변형예 또는 개량예를 용이하게 도출해 낼 수 있기 때문에, 본 고안의 범위는 이하의 청구범위에 따라 규정된다는 것을 이해할 것이다. 따라서, 이하의 청구범위내에 기재된 바와 같은 청구 대상 범위 내에 있는 그러한 모든 변형예 또는 개량예는 본 고안의 사상 및 범위내에 있는 것으로 간주될 것이다. Although the present invention has been described in detail as described above, the scope of the present invention is not limited to such description. It will be understood that the scope of the present invention is defined in accordance with the following claims, as the skilled person can readily derive various equivalent modifications or improvements in light of the above-described features. Accordingly, all such modifications or improvements that fall within the scope of the claims as set forth in the claims below will be considered to be within the spirit and scope of the present invention.
본 고안은 전자 장치의 하우징내의 온도를 낮출 수 있는 내장형 냉각 장치를 제공한다. 또한, 본 고안은 냉각 소자를 가지는 내장형 냉각 장치를 제공한다. 그러한 냉각 장치는 전자 장치 하우징내의 열 뿐만 아니라 그 냉각 소자로부터 발생된 열을 발산시킨다. The present invention provides a built-in cooling device that can lower the temperature in the housing of the electronic device. The present invention also provides a built-in cooling device having a cooling element. Such cooling devices dissipate heat generated from the cooling elements as well as heat in the electronics housing.
도 1 은 본 고안의 제 1 실시예에 따른 냉각 장치의 전개도이다.1 is an exploded view of a cooling apparatus according to a first embodiment of the present invention.
도 2 는 본 고안의 제 1 실시예에 따른 냉각 장치의 사시도이다.2 is a perspective view of a cooling apparatus according to a first embodiment of the present invention.
도 3 은 본 고안의 제 1 실시예에 따른 냉각 장치를 포함하는 전자 장치의 전개도이다. 3 is an exploded view of an electronic device including a cooling device according to a first embodiment of the present invention.
도 4 는 본 고안의 제 1 실시예에 따른 냉각 장치를 포함하는 전자 장치의 사시도이다. 4 is a perspective view of an electronic device including a cooling device according to a first embodiment of the present invention.
도 5 는 본 고안의 제 1 실시예에 따른 냉각 장치 및 덮개 판을 포함하는 전자 장치의 사시도이다. 5 is a perspective view of an electronic device including a cooling device and a cover plate according to the first embodiment of the present invention.
도 6 은 본 고안의 제 1 실시예에 따른 전자 장치의 단면도이다. 6 is a cross-sectional view of an electronic device according to a first embodiment of the present invention.
도 7 은 본 고안의 제 1 실시예에 따른 냉각 장치의 작동 상태를 도시한 도면이다. 7 is a view showing an operating state of the cooling apparatus according to the first embodiment of the present invention.
도 8 은 본 고안의 제 2 실시예에 따른 전자 장치의 단면도이다.8 is a cross-sectional view of an electronic device according to a second embodiment of the present invention.
도 9 는 전자 장치의 다른 부분에 설치된 냉각 장치를 도시한 개략도이다.9 is a schematic diagram illustrating a cooling device installed in another portion of the electronic device.
도 10 은 본 고안의 제 3 실시예에 따른 냉각 장치의 단면도이다. 10 is a cross-sectional view of a cooling device according to a third embodiment of the present invention.
Claims (10)
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Cited By (1)
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2004
- 2004-09-17 KR KR20-2004-0026729U patent/KR200377070Y1/en not_active IP Right Cessation
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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REGI | Registration of establishment | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20051222 Year of fee payment: 3 |
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LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |