KR20050026649A - A cooling apparatus of the exothermic parts - Google Patents

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KR20050026649A KR1020030063372A KR20030063372A KR20050026649A KR 20050026649 A KR20050026649 A KR 20050026649A KR 1020030063372 A KR1020030063372 A KR 1020030063372A KR 20030063372 A KR20030063372 A KR 20030063372A KR 20050026649 A KR20050026649 A KR 20050026649A
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조규백
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Abstract

A device for cooling an exothermic computer part of a semiconductor thermoelectric module type with a reduced size/volume is provided to minimize a cooling system by simplifying a cooling device for cooling the exothermic parts in a system and cool the exothermic parts at a proper temperature by enabling a user to adjust a cooling temperature. The first heat radiating plate(20) absorbs heat by contacting with the CPU(10). The second heat radiating plate(40) emits the heat by receiving the heat absorbed in the first heat radiating plate through a transfer pipe(30). A thermoelectric element(50) contacts with the second heat radiating plate, and cools the second heat radiating plate by emitting the heat absorbed from the second heat radiating plate to air. A temperature sensor(60) measures the temperature of the CPU. A controller(70) controls the thermoelectric element by receiving temperature data from the temperature sensor.

Description

반도체 열전 모듈 방식의 컴퓨터 발열 부품의 냉각 장치{A COOLING APPARATUS OF THE EXOTHERMIC PARTS}A cooling device for a computer heating part of a semiconductor thermoelectric module type {A COOLING APPARATUS OF THE EXOTHERMIC PARTS}

본 발명은 시스템 내부에서의 발열 부품을 냉각시키기 위한 장치로서, 특히 발열 부품의 냉각을 위한 관련 장비를 줄여 시스템의 크기와 부피를 감소시키고 발열 부품을 원하는 온도에서 냉각시키는 것을 가능하게 하는 반도체 열전 모듈 방식의 컴퓨터 발열 부품의 냉각 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a device for cooling a heating element inside a system, in particular a semiconductor thermoelectric module which makes it possible to reduce the size and volume of the system and to cool the heating element at a desired temperature by reducing related equipment for cooling the heating element. It relates to a cooling device of a computer heating component of the method.

일반적으로 어떤 시스템을 구성하는 전자적 부품들은 특정 기능을 하기 위하여 전선이나 케이블을 통하여 전기적으로 서로 연결되어 있거나 회로 기판을 통하여 유기적으로 연결되어 있다.In general, the electronic components that make up a system are electrically connected to each other through wires or cables or organically through a circuit board to perform a specific function.

그런데 상기의 전자적 부품들은 전자기술의 발달로 인하여 특정 동작을 하기위한 기능이 시간이 지나감에 따라 강화되고, 특히 동작의 정확성과 처리 속도에 있어 매우 개선되어 가고 있다. However, due to the development of electronic technology, the electronic components have been strengthened over time, and in particular, the accuracy and the processing speed of the operation have been greatly improved.

그러나, 상기와 같이 전자적 부품들의 처리 속도 등의 기술발전은 도래하였지만, 전자적 부품들은 특정 동작을 하기 위해서는 많은 열에너지를 발생하게 되었다. 이와 같은 불필요한 열에 의하여 전자적 부품은 수명이 단축되고 기능이 저하되는 문제점일 발생하게 된다.However, although the technological developments such as the processing speed of the electronic components have come, as described above, the electronic components generate a lot of thermal energy in order to perform a specific operation. Due to such unnecessary heat, the electronic component may be shortened in life and deteriorated in function.

따라서, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 불필요한 열에너지를 발생하는 전자적 부품에는 이들을 냉각시키기 위하여 냉각 장치 내지는 시스템을 설치하게 된다.Therefore, in order to solve the above problems, an electronic component generating unnecessary heat energy is provided with a cooling device or a system to cool them.

그런데, 종래에는 발열부품, 예를 들면 중앙처리장치(CPU)에서 발생하는 열을 냉각시키기 위해서는 도 1에서 보는 것처럼 중앙처리장치(1) 위에 방열판(2)을 부착하고, 방열판 위에 팬(FAN(3))을 부착하여 냉각하는 방식을 취하고 있다. 이와 같은 종래 기술에 의한다면, 시스템(예로서 컴퓨터 시스템)의 크기가 커지고 높이가 높아짐에 따라 최근 소형화 또는 슬립형의 전자 시스템의 선호라는 추세에 부흥하지 못하는 단점이 발생한다.However, conventionally, in order to cool the heat generated by the heat generating parts, for example, the CPU, a heat sink 2 is attached to the CPU 1, and a fan (FAN) is mounted on the heat sink. 3)) is attached and cooled. According to such a prior art, as the size of the system (for example, a computer system) increases in size and height, there is a disadvantage that the recent trend toward the miniaturization or slip type electronic system is not revived.

또, 종래에는 대기 중의 공기를 통하여 대기 온도에 의해서만 발열 부품을 냉각시킬 수 있어 대기 온도보다 낮은 온도로 냉각시킬 필요가 있는 경우에는 대응하지 못하는 문제점이 발생한다. In addition, conventionally, the heat generating parts can be cooled only by the atmospheric temperature through the air in the air, and thus, when it is necessary to cool the temperature below the atmospheric temperature, there is a problem that cannot be coped.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로, 시스템 내부의 발열 부품을 냉각하기 위한 냉각 장치를 간소화하여 냉각 시스템을 최소화하고, 발열 부품의 냉각을 위한 온도를 조절할 수 있는 반도체 열전 모듈 방식의 컴퓨터 발열 부품의 냉각 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다. The present invention has been made to solve the problems of the prior art as described above, to minimize the cooling system by simplifying the cooling device for cooling the heating element inside the system, a semiconductor that can adjust the temperature for cooling the heating element It is an object of the present invention to provide a cooling device for a thermoelectric modular computer heating element.

상기과 같은 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명인 반도체 열전 모듈 방식의 컴퓨터 발열 부품의 냉각 장치를 이루는 구성수단은, 발열 부품을 냉각시키는 장치에 있어서,In the device for forming a cooling device for a semiconductor thermoelectric module type computer heating component of the present invention for achieving the above technical problem, in the device for cooling the heating component,

발열 부품에 접촉이 되어 열을 흡수하는 제 1방열판과;A first heat dissipation plate in contact with the heat generating part to absorb heat;

상기 제 1방열판에서 흡수한 열을 이송관을 통하여 전달받아 열을 발산하는 제 2방열판과;A second heat dissipation plate receiving heat absorbed by the first heat dissipation plate through a transfer pipe and dissipating heat;

상기 제 2방열판에 접촉하고, 방열판에서 발산하는 열을 흡수하여 이를 다시 공기 중으로 발산하여 제 2방열판을 냉각시키는 열전소자와;A thermoelectric element in contact with the second heat sink and absorbing heat emitted from the heat sink and radiating it back into the air to cool the second heat sink;

상기 발열 부품의 온도를 측정하는 온도 센서와;A temperature sensor measuring a temperature of the heat generating component;

상기 온도 센서에로부터 온도 데이터를 전달받아 상기 열전소자를 제어하는 제어부;를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하고,And a controller configured to control the thermoelectric element by receiving temperature data from the temperature sensor.

상기 열전소자에서 발생하는 열을 흡수하여 공기 중에 발산하기 위해 시스템 외부에 팬(Fan)을 더 포함하는 것을 특징으로 하며,And further comprising a fan (Fan) outside the system in order to absorb the heat generated by the thermoelectric element to dissipate in the air,

상기 제 1방열판 및 제 2 방열판은 구리 또는 알루미늄의 재질로 이루어진 것을 특징으로 한다. The first heat sink and the second heat sink are characterized in that made of a copper or aluminum material.

이하, 본 발명인 냉각 장치의 구성도를 보여주는 도 2를 참조하여 상기와 같은 구성수단을 가지는 본 발명인 반도체 열전 모듈 방식의 컴퓨터 발열 부품의 냉각 장치의 각 구성요소들의 작용과 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to Figure 2 showing the configuration of the present invention the cooling device of the present invention, the operation of the respective components of the cooling device of the semiconductor thermoelectric module type computer heating component having the above configuration means and the preferred embodiment of the present invention It explains in detail.

중앙처리장치(CPU(10))는 전자 시스템에서 필수적으로 필요로 하는 전자 부품으로서 개인 컴퓨터에서도 데이터 처리 및 연산 등 대부분의 중요한 기능을 하는 전자부품이다. 이 중앙처리장치는 시스템에서 요구하는 속도로 데이터 등을 처리해야 하므로 복잡하고 성능이 좋은 시스템일수록 해당 속도로 동작을 하기 때문에 그에 상응하는 열에너지를 발생한다. 본 발명은 이와 같은 열을 발생하는 전자적 부품을 냉각시켜 정상적인 동작을 유지할 수 있도록 한다.The central processing unit (CPU 10) is an electronic component that is essential for an electronic system, and is an electronic component that performs most important functions such as data processing and arithmetic even in a personal computer. Since the central processing unit needs to process data at the speed required by the system, a complex and high performance system operates at the corresponding speed, thereby generating corresponding thermal energy. The present invention is to maintain the normal operation by cooling the electronic component that generates such heat.

방열판 1(20)은 열전도의 원리를 이용하여 뜨거워진 칩셋 등의 발열 부품의 열기를 방열판이 전달받아 발열 부품들을 식혀주게 되는데, 방열판에서 식히는 작업을 극대로 하기위해서는 공기에 노출된 면적이 크면 클수록 좋다. 이를 달성하기 위하여 방열판에 요철을 많이 형성하는데 그 이유는 공기와의 접촉면을 늘리면 그만큼 빨리 열을 방출할 수 있기 때문이다. 상기와 같은 원리로 제 1방열판은 전자적 발열 부품(도 2에서는 중앙처리장치)에서 발생하는 열을 흡수한다.The heat sink 1 (20) cools the heat generating parts by receiving heat from the heat generating parts such as chipset, which is heated by using the principle of heat conduction. In order to maximize the cooling work in the heat sink, the larger the area exposed to air, good. To achieve this, a large amount of irregularities are formed on the heat sink, because increasing the contact surface with air can dissipate heat as quickly as possible. As described above, the first heat sink absorbs heat generated from the electronic heating component (the central processing unit in FIG. 2).

한편, 방열판의 효능을 극대화하기 위하여 열전도율이 높은 구리 또는 알루미늄 같은 재질이라면 더욱 방열이 잘될 것이다. 즉, 방열판은 비용대비 효과면에서 보통 알루미늄 또는 구리를 많이 사용하게 되는 것이다.On the other hand, in order to maximize the effectiveness of the heat sink, if the material such as high thermal conductivity copper or aluminum will be more heat dissipation. In other words, the heat sink is usually a lot of aluminum or copper in terms of cost effectiveness.

이송관(30)은 제 1방열판과 제 2방열판 사이에서 이동하는 냉매의 이동 공간이다. 즉, 제 1방열판에서 중앙처리장치의 열을 흡수하여 냉각시켜주면 제 1방열판 내부에 존재하는 액체 상태의 냉매는 기화를 하여 뜨거운 기체 상태로 되는데, 대류 현상에 의하여 이송관을 통하여 제 2 방열판으로 이동을 하게 된다. 그러면, 여기서 기체 상태의 냉매는 열전소자에 의해 열교환이 이루어져 기체 상태의 냉매는 액체 상태의 냉매로 상변환하여 다시 제 1방열판으로 이동을 하게 된다.The transfer pipe 30 is a moving space of the refrigerant moving between the first heat sink and the second heat sink. That is, when the first heat sink absorbs and cools the heat of the central processing unit, the liquid refrigerant present in the first heat sink is vaporized into a hot gas state. The condensation phenomenon causes the second heat sink to flow to the second heat sink. You will move. Then, the gaseous refrigerant is heat-exchanged by the thermoelectric element so that the gaseous refrigerant is phase-converted to the liquid refrigerant and then moved back to the first heat sink.

제 2방열판(40)은 상기 제 1 방열판에서 설명한 내용을 포함한다. 다만, 제 1방열판과는 몇가지 차이점이 있는데, 제 1방열판은 중앙처리장치에서 발생하는 뜨거운 열을 흡수하는 작용을 하지만 제 2방열판은 상기 제 1방열판에서 흡수한 열을 이송관을 통하여 전달받아 열전소자에 의해 냉각되는(발열하는) 작용을 한다. 그리고 제 2방열판 내부에서는 기체 상태의 냉매가 열을 발산하여 액체 상태의 냉매로 상변환을 한다.The second heat sink 40 includes the contents described in the first heat sink. However, there are some differences from the first heat sink, in which the first heat sink absorbs hot heat generated from the central processing unit, but the second heat sink receives the heat absorbed from the first heat sink through the transfer pipe. Act as cooling (heating) by the device. In the second heat sink, the gaseous refrigerant dissipates heat to phase-convert to a liquid refrigerant.

열전소자(50)는 열과 전기의 상호작용으로 나타나는 각종 효과를 이용한 소자를 의미하는데, 크게 전기저항의 온도 변화를 이용한 소자인 서미스터, 온도 차에 의해 기전력이 발생하는 현상인 제베크 효과를 이용한 소자, 전류에 의해 열의 흡수(또는 발생)가 생기는 현상인 펠티에 효과를 이용한 소자인 펠티에 소자 등이 있다.The thermoelectric device 50 refers to a device using various effects represented by the interaction between heat and electricity. Thermistor, which is a device using a temperature change of electrical resistance, and a device using the Seebeck effect, in which electromotive force is generated by a temperature difference. And a Peltier element, which is an element using the Peltier effect, which is a phenomenon in which heat absorption (or generation) occurs due to a current.

제베크 효과는 2종류 금속의 양끝을 접속하여, 그 양끝 온도를 다르게 하면 기전력이 생기는 현상으로, 열전기쌍을 이용한 온도 측정에 응용한다. 펠티에효과는 2종류의 금속 끝을 접속시켜, 여기에 전류를 흘려보내면, 전류 방향에 따라 한쪽 단자는 흡열하고, 다른 쪽 단자는 발열을 일으키는 현상이다.The Seebeck effect is a phenomenon in which electromotive force is generated when two ends of two kinds of metals are connected and the temperature of both ends is different, and it is applied to temperature measurement using a thermoelectric pair. The Peltier effect is a phenomenon in which two types of metal ends are connected and a current is flowed therein so that one terminal absorbs heat and the other terminal generates heat in the current direction.

본 발명에 적용되는 열전소자는 상기의 펠티에 효과를 이용한 반도체 소자로서, 2종류의 금속 대신 전기전도 방식이 다른 비스무트(Bi), 텔루르(Te) 등 반도체를 사용하면, 효율성 높은 흡열/발열작용을 하는 펠티에소자를 얻을 수 있다. 이것은 전류방향에 따라 흡열/발열 전환이 가능하고, 전류량에 따라 흡열량/발열량 조절되므로 냉각 온도를 조절할 수 있는 것이다.The thermoelectric device applied to the present invention is a semiconductor device using the Peltier effect described above. Peltier element can be obtained. It is possible to switch the endothermic / exothermic according to the current direction, the endothermic amount / calorific value is adjusted according to the amount of current can adjust the cooling temperature.

즉, 상기 열전소자(50)는 뜨거운 기체 상태의 냉매를 내부에 가지고 있는 제 2방열판과는 흡열반응이 일어나는 쪽과 접촉하여 뜨거운 기체상태의 냉매와 열교환을 하여 제 2 방열판의 냉매를 차가운 액체 상태의 냉매로 변환시킨다. 그러면, 이 냉매가 다시 제 1방열판으로 이동을 하여 열을 발생하는 발열 부품인 중앙처리장치를 냉각시키는 것이다.That is, the thermoelectric element 50 is in contact with the second heat radiation plate having a hot gas refrigerant inside the endothermic reaction and the heat exchange with the hot gas refrigerant to exchange the refrigerant of the second heat sink in the cold liquid state Is converted into a refrigerant. Then, the refrigerant is moved back to the first heat sink to cool the central processing unit, which is a heat generating component that generates heat.

한편, 상기 열전소자의 발열 반응이 일어나는 쪽에서 발생하는 열을 식히기 위해서 전자 시스템 외부에 팬을 설치하여 공기 중으로 열을 발산시킬 수 있다. 예를 들면, 개인 컴뷰터 본체 밖에 팬을 설치할 수 있다.On the other hand, in order to cool the heat generated in the exothermic reaction of the thermoelectric element may be installed outside the electronic system fan to dissipate heat into the air. For example, a fan can be installed outside the body of the personal composer.

온도 센서(60)는 중앙처리장치에서 발생하는 열에 대한 온도를 측정하여 그 데이터를 제어기 전달해주는 역할을 한다. 본 발명이 대기 온도가 아닌 사용자가 원하는 온도로 냉각시키기 위해 필요하는 필수 구성요소이다.The temperature sensor 60 measures the temperature of heat generated from the central processing unit and serves to transfer the data to the controller. The present invention is an essential component needed to cool to the desired temperature, not the ambient temperature.

제어기(70)는 냉각 시스템이 정상적으로 동작을 하고 적정한 온도에서 발열 부품을 냉각시키기 위한 구성요소로서, 온도 센서로부터 온도 데이터를 전달받아 열전소자를 제어한다. 즉, 온도 센서로부터 전달받은 온도 데이터가 적정 냉각 온도보다 낮은 경우에는 열전 소자의 흡열 반응을 더욱 강하게 일어나도록 열전소자를 제어하고, 온도 데이터가 적정 냉각 온도보다 높은 경우에는 열전소자의 흡열 반응을 약화되도록 열전소자를 제어한다.The controller 70 is a component for operating the cooling system normally and cooling the heating component at an appropriate temperature. The controller 70 controls the thermoelectric element by receiving temperature data from a temperature sensor. That is, when the temperature data received from the temperature sensor is lower than the proper cooling temperature, the thermoelectric element is controlled to cause the endothermic reaction of the thermoelectric element to be stronger. When the temperature data is higher than the proper cooling temperature, the thermoelectric element is weakened. The thermoelectric element is controlled as much as possible.

다음은, 상기와 같은 작용을 하는 본 발명을 이루는 구성수단들에 의한 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.Next, a preferred embodiment by the constituent means constituting the present invention having the above function will be described in detail.

먼저 본 발명은 종래처럼 냉각 팬을 시스템 내부에 설치하지 않고 얇은 방열판을 이용하여 냉각 시스템을 구성하기 때문에 시스템의 크기는 소형화가 되고, 냉각 온도 제어가 가능한 시스템이다.First of all, since the present invention configures a cooling system using a thin heat sink without installing a cooling fan in the system as in the related art, the size of the system is miniaturized and the cooling temperature can be controlled.

제 1방열판은 시스템 내부에 있는 발열 부품 위에 부착하게 된다. 이 제 1방열판은 열전도율이 좋은 얇은 판으로 구성될 것이고, 내부에는 냉매를 저장하고 있을 것이다.The first heat sink is attached to the heating element inside the system. This first heat sink will consist of a thin plate with good thermal conductivity, and will contain a refrigerant therein.

상기 제 1방열판이 발열 부품 중의 하나인 중앙처리장치위에 부착되어 있으면, 중앙처리장치에서 발생하는 열을 흡수하게 된다. 그러면, 제 1방열판 내부에 있는 액상의 냉매는 열 교환에 의하여(열을 받아) 기화가 되어 기체상태의 냉매가 된다. When the first heat sink is attached to the central processing unit, which is one of the heat generating parts, the first heat sink absorbs heat generated from the central processing unit. Then, the liquid refrigerant inside the first heat sink is evaporated (collected by heat) to become a gaseous refrigerant.

상기 기체상태의 냉매는 대류 현상에 의해 자연적으로 A 이송관을 통하여 제 2방열판으로 이동을 하게된다. 이때의 이동은 대류현상에 의하여 이루어지지만, 대류 현상이 약하거나 냉매의 이동과 순환이 부적절한 경우를 대비하여 펌프(미도시)를 방열판들과 연결하여 냉매의 순환을 도울 수 있을 것이다.The gaseous refrigerant is naturally moved to the second heat sink through the A feed pipe by the convection phenomenon. At this time, the movement is made by the convection phenomenon, but in case the convection phenomenon is weak or the movement and circulation of the refrigerant is inappropriate, the pump (not shown) may be connected to the heat sink to help the circulation of the refrigerant.

상기 제 2방열판으로 이동한 뜨거운 기체의 냉매는 제 2 방열판 내부에서 열을 발산하여 액체 상태의 냉매로 전환한다. 즉, 제 2방열판은 열전소자의 흡열 반응을 일으키는 쪽과 접촉하고 있어 내부에 있는 뜨거운 기체 상태의 냉매는 열을 빼앗겨 액상의 냉매로 변환되는 것이다.The refrigerant of the hot gas that has moved to the second heat sink is converted into a liquid refrigerant by dissipating heat inside the second heat sink. That is, the second heat sink is in contact with the endothermic reaction of the thermoelectric element, so that the refrigerant in the hot gas state inside is taken away and converted into a liquid refrigerant.

상기 열전소자에 의해 열을 빼앗겨 액체상태로 전환된 냉매는 B 이송관을 통하여 다시 제 1방열판으로 이동을 하여 중앙처리장치에서 발생하는 열을 흡수하여 발열 부품을 냉각시킨후 다시 기화를 하여 기체 상태의 냉매로 변환하고, A 이송관을 통하여 제 2방열판으로 이동한다. The refrigerant, which has been deprived of heat by the thermoelectric element and converted into a liquid state, moves back to the first heat sink through the B transfer pipe to absorb heat generated from the central processing unit, cools the heat-generating component, and vaporizes it again to form a gas state. Is converted into a refrigerant and moves to the second heat sink through the A feed pipe.

상기와 같은 동작이 계속적으로 반복이 되면서 중앙처리장치에서 발생하는 열을 냉각시키는 것이다.As the above operation is repeated repeatedly to cool the heat generated from the central processing unit.

한편, 상기 중앙처리장치에서 발생하는 열에너지가 너무 많아 특정 냉각 온도로서는 적정한 냉각을 할 수 없는 경우에는 온도센서와 제어장치의 동작에 의해 사용자가 적정 냉각 온도를 조절할 수 있다.On the other hand, when there is too much heat energy generated in the central processing unit to prevent proper cooling at a specific cooling temperature, the user can adjust the proper cooling temperature by the operation of the temperature sensor and the control device.

다시 말하면, 온도 센서는 지속적으로 중앙처리장치에서 발생하는 열의 온도를 측정하여 제어기에 전달을 한다. 그러면 제어기는 상기 온도 데이터를 전달받아 적정 온도를 유지하기 위하여 열전소자를 제어한다. In other words, the temperature sensor continuously measures the temperature of heat generated by the central processing unit and delivers it to the controller. The controller then receives the temperature data and controls the thermoelectric element to maintain the proper temperature.

온도 센서에서 측정한 온도 데이터가 적정 온도 이하인 경우에는 냉각을 더 시켜주어야 하므로 액상 냉매의 온도를 더 낮추는 제어를 하여야 한다. 따라서 이 경우는 열전소자의 전류를 제어를 통해 흡열 반응이 더 강하게 일어나게 하여 제 2 방열판에서 더 차가운 액상 냉매로 전환되게 하여야 한다. 그러면 더 차가워진 액상냉매에 의하여 중앙처리장치의 열을 적정하게 냉각시킬 수 있는 것이다.If the temperature data measured by the temperature sensor is below the proper temperature, cooling should be added. Therefore, the temperature of the liquid refrigerant should be further controlled. Therefore, in this case, the endothermic reaction occurs more strongly by controlling the current of the thermoelectric element so that the second heat sink is converted into a cooler liquid refrigerant. Then, the coolant can cool the heat of the central processing unit properly by the coolant liquid.

반면, 온도 센서에서 측정한 온도 데이터가 적정 온도 이상인 경우에는 냉각을 약하게 하여야 하므로 액상 냉매의 온도를 더 높여주는 제어를 하여야 한다. 따라서 이 경우는 열전소자의 전류를 제어를 통해 흡열 반응이 더 약하게 일어나게 제어를 하여 적정 온도에서 중앙처리장치의 냉각이 가능하게 된다.On the other hand, if the temperature data measured by the temperature sensor is higher than the appropriate temperature, the cooling should be weakened, so the control of raising the temperature of the liquid refrigerant should be further controlled. Therefore, in this case, the endothermic reaction is controlled to be weaker by controlling the current of the thermoelectric element so that the central processing unit can be cooled at an appropriate temperature.

이상과 같이 본 발명은 제 1방열판과 제 2방열판 그리고 이송관을 통한 냉매의 순환에 의해 발열 부품인 중앙처리장치를 효과적으로 냉각시킬 수 있다. 효과적인 냉각을 위하여 열전소자를 사용하고, 적정한 온도로서 냉각하기 위해 제어기에 의해 상기 열전소자의 전류가 제어된다. As described above, the present invention can effectively cool the central processing unit, which is a heat generating component, by circulation of the refrigerant through the first heat sink, the second heat sink, and the transfer pipe. The thermoelectric element is used for effective cooling, and the current of the thermoelectric element is controlled by a controller to cool it at an appropriate temperature.

한편, 기존처럼 대기 온도로 발열부품을 냉각시키는 것이 아니라, 사용자가 원하는 온도로서 발열 부품을 냉각하기 위한 또 다른 실시예를 도 3을 참조하여 설명하면 다음과 같다.Meanwhile, referring to FIG. 3, another embodiment for cooling the heat generating parts to a desired temperature by the user, rather than cooling the heat generating parts to the ambient temperature as follows, is as follows.

발열 부품인 중앙처리장치(CPU(81)) 위에 열전소자(82)의 흡열 반응이 일어나는 쪽을 접촉하여 부착한다. 그러면, 열전소자의 흡열 반응에 의해 중앙처리장치에서 발생하는 열은 방출되고 냉각되게 된다.On the central processing unit (CPU 81), which is a heat generating component, the side in which the endothermic reaction of the thermoelectric element 82 occurs is attached in contact. Then, heat generated in the central processing unit by the endothermic reaction of the thermoelectric element is released and cooled.

이때 온도 센서(84)는 계속해서 중앙처리장치에서 발생하는 열의 온도를 측정하여 그 온도 데이터를 제어기(85)에 전달하다. 사용자에 의해 결정된 적정 냉각 온도를 벗어나는 경우에는 제어기가 열전소자를 제어함에 따라 적정 냉각 온도를 유지할 수 있다.At this time, the temperature sensor 84 continuously measures the temperature of the heat generated by the central processing unit and transmits the temperature data to the controller 85. If it is out of the proper cooling temperature determined by the user can maintain the proper cooling temperature as the controller controls the thermoelectric element.

즉, 온도 센서에서 전달받은 온도 데이터가 적정 냉각 온도 이상이면 중앙처리장치의 냉각을 더 강화해야 하므로 열전소자의 흡열 반응이 더 강하게 일어날 수 있도록 열전소자의 전류를 제어해야 한다. 반대로 온도 데이터가 적정 냉각 온도 이하이면, 중앙처리장치의 냉각을 하강해야 하므로 열전소자의 흡열 반응이 더 약하게 일어날 수 있도록 열전소자의 전류를 제어한다.In other words, if the temperature data received from the temperature sensor is higher than the appropriate cooling temperature, the cooling of the central processing unit needs to be further strengthened. Therefore, the current of the thermoelectric element should be controlled so that the endothermic reaction of the thermoelectric element occurs more strongly. On the contrary, if the temperature data is less than the proper cooling temperature, since the cooling of the central processing unit needs to be lowered, the current of the thermoelectric element is controlled so that the endothermic reaction of the thermoelectric element occurs more weakly.

한편 방열판(83)은 열전소자에서 발생하는 발열의 에너지를 공기 중으로 발산하는 역할을 하고, 관련 구조와 내용은 위에서 살펴본 제 1방열판 또는 제 2방열판과 동일하다.On the other hand, the heat sink 83 serves to dissipate the energy of the heat generated from the thermoelectric element into the air, and the related structure and contents are the same as the first heat sink or the second heat sink described above.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 시스템의 구성을 최소화 시키고 대기 온도가 아닌 사용자가 원하는 적정 냉각 온도에 의해 중앙처리장치와 같은 시스템 내부의 발열부품을 냉각시킬 수 있다. 상기와 같은 냉각 시스템은 개인 컴퓨터 시스템에서만 적용되는 것이 아니라 발열 부품을 포함하고 있는 전자적 장치에서도 모두 적용될 수 있는 것은 자명하다 할 것이다. As described above, the present invention can minimize the configuration of the system and cool the heat generating parts inside the system, such as the central processing unit, by the proper cooling temperature desired by the user rather than the atmospheric temperature. It will be apparent that such a cooling system is applicable not only to a personal computer system but also to an electronic device including a heating component.

상기와 같은 구성수단과 바람직한 실시예를 가지는 본 발명인 반도체 열전 모듈 방식의 컴퓨터 발열 부품의 냉각 장치에 의하면, 발열 부품에서 발생하는 열을 부피가 작은 열전소자에 의하여 냉각을 시킬 수 있어 냉각 시스템의 소형화를 달성할 수 있으며, 사용자에 의해 냉각 온도를 조절할 수 있어 적정한 온도에 의해 발열 부품을 냉각시킬 수 있어 효율적인 냉각을 달성할 수 있는 효과가 있다.According to the cooling device of the semiconductor thermoelectric module-type computer heating element having the above-described configuration means and preferred embodiments, the heat generated from the heating component can be cooled by a bulky thermoelectric element, thereby miniaturizing the cooling system. It is possible to achieve, and the cooling temperature can be adjusted by the user can cool the heating parts by the appropriate temperature has the effect of achieving efficient cooling.

도 1은 종래의 발열 부품의 냉각 장치의 구성도이다.1 is a configuration diagram of a cooling apparatus of a conventional heat generating component.

도 2는 본 발명인 발열 부품의 냉각 장치의 구성도이다.It is a block diagram of the cooling device of the heat generating component of this invention.

도 3은 본 발명과 관련되는 또 다른 구성도이다.3 is another configuration diagram related to the present invention.

Claims (3)

발열 부품을 냉각시키는 장치에 있어서,An apparatus for cooling a heat generating part, 발열 부품에 접촉되어 열을 흡수하는 제 1방열판과;A first heat dissipation plate in contact with the heat generating parts to absorb heat; 상기 제 1방열판에서 흡수한 열을 이송관을 통하여 전달받아 열을 발산하는 제 2방열판과;A second heat dissipation plate receiving heat absorbed by the first heat dissipation plate through a transfer pipe and dissipating heat; 상기 제 2방열판에 접촉하고, 방열판에서 발산하는 열을 흡수하여 이를 다시 공기 중으로 발산하여 제 2방열판을 냉각시키는 열전소자와;A thermoelectric element in contact with the second heat sink and absorbing heat emitted from the heat sink and radiating it back into the air to cool the second heat sink; 상기 발열 부품의 온도를 측정하는 온도 센서와;A temperature sensor measuring a temperature of the heat generating component; 상기 온도 센서에로부터 온도 데이터를 전달받아 상기 열전소자를 제어하는 제어부;를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 반도체 열전 모듈 방식의 컴퓨터 발열 부품의 냉각 장치.And a controller for controlling the thermoelectric element by receiving temperature data from the temperature sensor. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 열전소자에서 발생하는 열을 흡수하여 공기 중에 발산하기 위해 시스템 외부에 팬(Fan)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 열전 모듈 방식의 컴퓨터 발열 부품의 냉각 장치.Cooling device for a semiconductor thermoelectric module type computer heating element further comprises a fan (Fan) outside the system to absorb the heat generated by the thermoelectric element and to dissipate in the air. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 제 1방열판 및 제 2 방열판은 구리 또는 알루미늄의 재질로 이루어진 것을 특징으로 하는 반도체 열전 모듈 방식의 컴퓨터 발열 부품의 냉각 장치. The first heat dissipation plate and the second heat dissipation plate is a cooling device for a semiconductor thermoelectric module type computer heating element, characterized in that made of a material of copper or aluminum.
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KR20200056865A (en) 2018-11-15 2020-05-25 주식회사 에이텍 CPU cooling apparatus using computer heat dissipation

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