KR20040082808A - 노트북 컴퓨터용 시피유 냉각 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 노트북 컴퓨터용 시피유 냉각 장치에 관한 것으로서, 본체 케이스 내부에 수용된 메인보드에 부착되어 연산을 수행하는 시피유와, 상기 시피유의 일 측에 부착 가설되어 시피유에서 발생된 열을 방열하기 위한 방열핀과, 상기 방열핀을 냉각한 공기를 상기 본체 케이스 외부로 유출시키기 위한 송풍팬과, 상기 방열핀과 송풍팬 사이에 배관되는 공기덕트를 가설하여 구성함으로써 시피유로부터 발생된 열을 외부로 전달하는 히트 파이프가 길이가 길어짐에 따라 발생하는 열전달률 감소 및 히트파이프의 가설에 따른 문제점들을 해소시킴으로써 냉각효율의 증가에 따른 시스템의 안정성을 향상시키고 시피유를 냉각시키기 위한 소요부재 감소시켜 생산비를 절감하는 효과를 갖도록 한다.

Description

노트북 컴퓨터용 시피유 냉각 장치{COOLING DEVISE OF CPU FOR NOTEBOOK COMPUTER}

본 발명은 노트북 컴퓨터에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 본체 케이스 내부의 메인보드에 집적되어 고 발열 부품들을 보다 효과적으로 냉각시키기 위한 노트북 컴퓨터용 시피유 냉각 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 노트북 컴퓨터는 케이스 내부에 연산 동작의 전반을 제어하기 위한 시피유(CPU)와 칩셋(Chip Set) 그리고 컴퓨터가 부팅(Booting)될 때 필요한 기본적인 프로그램이 저장되어 있는 롬 바이오스(ROM BIOS) 등의 다양한 부품들이 메인보드에 고밀도로 집적되어 있다.

상기 메인보드에 집적되는 여러 부품들에서 모두 발열이 발생하지만 사람의 두뇌와 같이 각종연산과 제어를 담당하는 핵심부품인 시피유에서 가장 큰 비중을 차지한다. 이처럼 노트북 컴퓨터의 케이스 내부의 협소한 공간을 열화시켜 각각의 부품의 기능을 저하시키거나 심한 경우 발생 열에 의한 파손이 발생된다. 따라서 고발열 부품인 시피유에 대한 냉각수단이 구비되어야 한다.

이하, 종래의 노트북 컴퓨터의 고발열 부품인 시피유 냉각 장치를 첨부한 도면에 따라 설명하면 다음과 같다. 도 1은 종래 노트북 컴퓨터의 부분 절개 사시도이고, 도 2는 종래 히트 파이프를 이용한 노트북 컴퓨터용 시피유의 냉각 장치를 도시한 평면도이며, 도 3은 도 2의 측단면도이다.

도 1에서 도시한 바와 같이, 노트북 컴퓨터(1)는 본체 케이스(11) 상면에 정보를 입력하는 키보드(Key-Board)가 구비된 본체부(10)와, 상기 본체부(10)와 상측면을 임의의 각으로 개방하도록 힌지(40) 고정됨과 아울러 덮개 케이스(31) 내부에 상기 본체부(10)의 응용 정보를 가시화하기 위한 엘시디(32)가 실장되어 덮개부(30)로 구성된다.

상기 본체부(10)는 본체 케이스(11) 내부에 시피유(CPU)(13)와 칩셋(Chip Set) 그리고 롬 바이오스(ROM BIOS) 등의 여러 소자들이 고밀도로 집적되는 메인보드(12)가 수용됨과 아울러 상기 메인보드 상측에 고발열 부품인 시피유(13)를 냉각시키기 위한 냉각수단(20)이 구비된다.

상기 냉각수단(20)은, 도 2 또는 도 3에서 도시한 바와 같이, 상기 시피유(13) 상면에 부착되어 발생된 열을 방열시키기 위한 제 1 방열핀(21)과, 상기 제 1 방열핀(21)으로 전달되 열을 흡열하도록 일 측 흡열부가 방열판 상면에 접하여 가설되고 그 흡열부로부터 일정 거리 연장 형성된 타 일 측 방열부로 열을 전달하여 방출하도록 하는 각각의 히트 파이프(22)(23)와, 상기 히트파이프(22)(23)의 각 방열부에 부착되어 냉각 공기와의 접촉 면적을 넓히기 위한 각각의 제 2 방열핀(24)(25)과, 상기 제 2 방열핀(24)(25)을 냉각시키도록 공기를 강제 순환시키기 위한 각각의 송풍팬(26)(27)이 구비된다.

이에 도시한 바와 같이, 종래 노트북 컴퓨터의 시피유 냉각 장치는 노트북 컴퓨터(1)의 사용에 따라 시피유(13)에서 발생된 열이 제 1 방열핀(21)을 통해 각 히트 파이프(22)(23)의 흡열부로 전달되고, 상기 흡열부로 전달된 열은 히트파이프 내부에 진공압 상태로 존재하는 열 매체에 의해 타 일단의 방열부로 전달되며, 다시 히트 파이프(22)(23)의 방열부에서 제 2 방열핀(24)(25)으로 전달되어 열은 송풍팬(26)(27)에 의해 강제 송풍되는 케이스 내부의 공기에 의해 냉각됨으로써 결국, 시피유(13)에서 발생된 열을 대기중으로 방출시켜 냉각시킨다.

그러나, 종래의 노트북 컴퓨터의 시피유 냉각 장치의 경우 고가의 히트 파이프(22)(23)를 이용하여 열을 전달하고, 각 방열핀(21)(24)(25)과 송풍팬(26)(27)을 추가적으로 사용하기 때문에 재료비가 상승하는 문제점이 발생한다.

또한, 각 방열핀(21)(24)(25) 및 송풍팬(26)(27)의 두께에 따라 노트북 컴퓨터의 본체 케이스(11) 내부 가설 위치가 제한되기 때문에 시피유(13)로부터 열 전달을 위해 연장 가설되는 히트 파이프(21)(22)의 길이가 길어짐에 따라 열전달율이 감소되고 냉각효율이 저감되는 문제점이 발생한다.

또한, 상기 히트 파이프(21)(22)의 절곡 형성이 어렵기 때문에 가설 공간에 제한을 받는 소형의 휴대용 컴퓨터에서는 사용하기가 어렵다.

상기 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 발명에 따르면 노트북 컴퓨터의 시피유의 냉각효율을 향상시킴과 아울러 제한된 가설 공간 내에서 설치가 용이하면서도 저가로 장착이 가능한 노트북 컴퓨터의 시피유 냉각 장치의 제공을 그 목적으로 한다.

도 1은 종래 노트북 컴퓨터의 부분 절개 사시도이고,

도 2는 종래 히트 파이프를 이용한 노트북 컴퓨터용 시피유의 냉각 장치를 도시한 평면도,

도 3은 도 2의 측단면도,

도 4는 본 발명의 노트북 컴퓨터의 부분 절개 사시도,

도 5는 본 발명의 노트북 컴퓨터용 시피유의 냉각 장치를 도시한 평면도,

도 6은 도 5의 측 단면도

*도면의 주요부분에 대한 설명*

12: 마더보드 13: 시피유

120: 냉각수단 121: 방열핀

122: 공기덕트 123: 송풍팬

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 본체 케이스 내부에 수용된 메인보드에 부착되어 연산을 수행하는 시피유와, 상기 시피유의 일 측에 부착 가설되어 시피유에서 발생된 열을 방열하기 위한 방열핀과, 상기 방열핀을 냉각한 공기를 상기 본체 케이스 외부로 유출시키기 위한 송풍팬과, 상기 방열핀과 송풍팬 사이에 배관되는 공기덕트로 구성됨을 특징으로 하는 노트북 컴퓨터용 시피유 냉각 장치에 의해 달성된다.

여기서, 상기 냉각 덕트는 상기 방열핀으로부터 상기 송풍팬 쪽으로 점차 단면이 확대되는 단면 확대관으로 형성됨이 보다 바람직하다.

이하, 본 발명의 일 실시에에 따른 노트북 컴퓨터의 시피유 냉각 장치를 도시한 도면에 따라 그 구성 및 작동을 상세 설명하면 다음과 같다. 도 4는 본 발명의 노트북 컴퓨터용 시피유의 냉각 장치를 도시한 평면도이며, 도 5는 본 발명의 노트북 컴퓨터용 시피유의 냉각 장치를 도시한 측단면도이다.

이에 도시한 바와 같이, 노트북 컴퓨터(1)는 본체 케이스(11) 상면에 정보를 입력하기 위한 복수개의 키로 이루어진 키보드(Key Board)가 구비된 본체부(10)와, 상기 본체부(10)에서 응용된 정보를 가시화시키기 위한 엘시디(32)가 덮개 케이스 (31)내부에 실장됨과 아울러 상기 본체부(10)로부터 임으로 펼쳐저 고정되는 덮개부(30)로 구성된다.

상기 본체부(10)는 본체 케이스 내부에 시피유(CPU)(13)와 칩셋(Chip Set) 그리고 컴퓨터가 부팅(Booting)될 때 필요한 기본적인 프로그램이 저장되어 있는 롬 바이오스(ROM BIOS) 등의 소자들이 집적됨과 아울러 메인보드(12)와, 상기 메인보드(12)에 집적된 시피유(13)에서 발생된 열을 냉각시키는 냉각수단(120)이 구비된다.

상기 냉각수단(120)은, 도 5내지 도 6에서 도시한 바와 같이, 시피유(13)의 상면에 부착 가설되는 제 1방열핀(121)과, 상기 방열핀(121)을 냉각한 본체 케이스(11) 내부 공기를 외부로 배출시키기 위한 송풍팬(123)과, 상기 방열핀(121)과 송풍팬(123) 사이에 배관되는 공기덕트(122)로 구성된다.

상기 공기덕트(122)는 상기 방열핀(121)의 일 측에 흡입구를 위치시키고, 상기 송풍팬(123)을 토출구 쪽에 위치하도록 하며, 상기 토출구가 상기 본체 케이스의 일 측에 연통 되어 송풍팬(123)에 의해 방열핀(121)을 냉각한 내부 공기를 본체 케이스(11) 외부로 토출하도록 한다.

또한, 상기 공기덕트(122)는 높이가 낮고 폭이 넓으며 상기 방열핀(121)쪽 흡입구로부터 상기 송풍팬(123)쪽 토출구로 점차 확대 단면을 갖도록 하여 상기 방열핀(121)과 접하여 열교환한 공기가 빠르게 흡입구로 유입된 후 감속되어 토출구로 토출되도록 한다.

그리고, 노트북 컴퓨터(1)에 사용되는 시피유(13)가 50와트(W) 이상의 고 발열 제품의 경우 냉각 효율을 높이기 위하여 추가적으로 히트파이프(124)를 이용한 냉각 방식을 병행하는 것도 바람직하다.

또한, 상기 냉각 수단(120)은 노트북 컴퓨터(1)의 시피유(13) 냉각에 국한되어 사용되지 아니하며 또한, 노트북 컴퓨터(1) 이외의 전자기기의 집중적인 냉각이 필요한 고 발열부품의 냉각용으로 사용되는 것도 바람직하게 생각할 수 있다.

첨부 도면중 미설명 부호

이에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 노트북 컴퓨터용 시피유 냉각 장치의 작동은 노트북 컴퓨터의 사용에 따라 시피유(13)에서 발생된 열은 시피유(13)의 상면에 부착 가설된 방열핀(121)으로 전도되고, 상기 방열핀(121)으로 전도된 열은 방열핀(121)과 접하는 본체 케이스 내부의 공기와 열교환하여 냉각되도록 한다.

상기 방열핀(121)을 냉각한 본체 케이스(11) 내부의 공기는 송풍팬(123)에 의해 흡입구가 방열핀(121) 일 측에 가설된 공기덕트(122)를 따라 본체 케이(스11) 외부로 배출되도록 하며, 이때, 상기 송풍팬(123)은 방열핀(121)을 냉각한 공기가 공기덕트(122)의 흡입구로 흡입되는 공기의 유속을 증가시킴에 따라 방열핀(121)의 표면에 접하여 열교환하는 공기의 풍량을 증가시켜 시피유(13)의 발열량에 대응하도록 한다.

그리고, 상기 공기덕트(122)는 시피유(13)로부터 열이 전도된 방열핀(121)을 집중 냉각시키도록 함과 아울러 상기 방열핀(121)과 열교환하여 덥혀진 공기가 본체 케이스(11) 내부 가설 공간과 분리되어 시피유(13)로부터 발생된 열에 의하여 다른 부품의 파손이 발생되는 것을 방지한다.

또한, 상기 공기덕트(122)는 가설 높이 및 위치가 제한되는 본체 케이스(11) 내부 환경에 따라 높이와 폭을 가변 및 절곡부 형성이 보다 용이하여 가설하기가 용이하며 가격이 저렴하다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 시피유로부터 발생된 열이 시피유 상측에 적층된 방열핀으로 전달된 후 송풍팬에 의해 냉각덕트로 유출되는 공기에 의해 냉각됨에 따라 히트파이프를 이용하여 본체 케이스 내부의 시피유를 냉각하는 것보다 구조가 간단하고 가설이 용이하며 비용이 저감되며, 시피유에서 발생된 열이 흡수한 내부 공기를 내부로 유출시켜 시피유 이외의 다른 발열 부품들까지 냉각시킴으로써 본체 케이스 내부의 시스템을 안정화할 수 있는 분위기를 조성할수 있으며, 또한, 고발열 시피유의 경우 히트 파이프와 중복적으로 사용함에 따라 그 효과를 극대화 할 수 있다.

Claims (3)

1. 본체 케이스 내부에 수용된 메인보드에 부착되어 연산을 수행하는 시피유와, 상기 시피유의 일 측에 가설되어 시피유에서 발생된 열을 방열하기 위한 방열핀과, 상기 방열핀을 냉각한 공기를 상기 본체 케이스 외부로 유출시키기 위한 송풍팬과, 상기 방열핀과 송풍팬 사이에 배관되는 공기덕트로 구성됨을 특징으로 하는 노트북 컴퓨터용 시피유 냉각 장치
2. 제 1항에 있어서,

   상기 공기 덕트는 유로 면적이 길이 방향에 따라 가변되도록 형성함을 특징으로 하는 노트북 컴퓨터용 시피유 냉각 장치
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,

   상기 공기 덕트는 상기 방열핀으로부터 상기 송풍팬 쪽으로 점차 단면 확대관으로 형성됨을 특징으로 하는 노트북 컴퓨터용 시피유 냉각 장치.