KR20050029125A - 전기 및/또는 전자 부품, 특히 컴퓨터 장치용 냉각 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 특히, 개선된 냉각을 갖는 전기 및/또는 전자 부품 케이싱, 특히 컴퓨터 장치 케이싱에 관한 것이다. 케이싱은 프레임 및 다수의 벽을 포함하며, 냉각 공기용 흡기구 및 배기구가 형성되어 있으며, 흡기구에는 필터재가 제공되어 있다. 케이싱에는 흡기구와 배기구 사이에 배치된 다수의 팬이 제공되어 있어, 흐름이 반경 방향 또는 원심 성분으로 발생된다. 각 팬은 연결부 및/또는 호스를 통하여 해당하는 전기 및/또는 전자 부품에 연결될 수 있고, 냉각 블록이 각각의 전기 및/또는 전자 부품에 연결될 수 있다. 본 발명은 또한, 상기 케이싱에 사용되는 팬과 냉각 블록 및 연결부에 관한 것이다.

Description

전기 및/또는 전자 부품, 특히 컴퓨터 장치용 냉각 구조{IMPROVEMENTS IN OR RELATING TO COOLING OF ELECTRICAL AND/OR ELECTRONIC COMPONENTS, SPECIFICALLY COMPUTER EQUIPMENT}

본 발명은 전기 및/또는 전자 부품, 특히 컴퓨터 장치를 냉각시키는 개선안 및 그에 관한 것이다. 보다 자세하게는, 본 발명은 전기 및/또는 전자 부품, 특히 컴퓨터 장치, 및 냉각을 개선시키기 위해서 선택적으로 내장될 부품, 즉 팬, 냉각 블록 (cooling block) 및 연결부를 위한 개선된 케이싱에 관한 것이다.

전기 및 전자 부품의 소형화가 증가하고 또한 그 전력의 증가로 인해, 상당히 좁은 공간에는 상기 부품으로 인해 상당량의 열이 발생하게 된다. 따라서, 이러한 구성품의 냉각은 점점 더 문제점을 야기하게 되었다. 게다가, 열전달에 이용될 표면적이 상당히 작아짐으로써 이 문제는 더 심해졌다.

이러한 문제점을 제거하기 위해서, 더 크고 더 강력한 팬이 상당히 사용되었고, 이로 인해 구성품을 따라서 더 많은 냉각 공기가 흐를 수 있었다. 또한, 큰 치수의 냉각 블록이 선택될 수 있다. 또한, 부품 크기의 감소로 인해, 사용가능한 공간의 획득이 상당히 어렵게 되었다. 또한, 더 높은 전력의 팬은 더 많은 전류를 필요로 하고 더 많은 공기 이동으로 소음이나 먼지에 대한 문제점을 야기하였다.

도 1 은 본 발명에 따른 전기 및/또는 전자 부품, 특히 컴퓨터 장치용 케이싱의 사시도이다.

도 2 는 도 1 의 화살표 (Ⅱ) 를 따라 취한 상세도로서, 탈착가능한 필터가 빼내진 위치로 도시되어 있다.

도 3 은 도 1 의 케이싱의 다수의 부품의 개략적인 사시도이다.

도 4 는 도 3 의 화살표 (Ⅳ) 를 따라 취한 부분 정단면도로서, 다수의 저장 장치 및 관련된 냉각 팬이 도시되어 있다.

도 5 는 도 1 의 케이싱의 최상부의 일부를 분해한 사시도이다.

도 6a 는 도 3 의 화살표 (Ⅵ) 를 따라 취한 상세도로서, 결정된 프로세서에 이용하기 위한 냉각 핀의 제 1 실시예와 연결부를 도시하고 있다.

도 6b 는 도 6a 의 냉각 블록과 연결부의 정면도이다.

도 7 은 도 6b 에 상응하는 도면으로서, 다른 프로세서에 이용하기 위한 냉각 블록의 대안 실시예와 연결부를 도시하고 있다.

도 8 은 도 3 의 화살표 (Ⅷ) 를 따라 취한 케이싱 후면의 단면도이다.

도 9 는 냉각 팬의 절단 사시도이다.

도 10 은 케이싱의 벽을 펼쳐진 위치로 도시하는 평면도이다.

도 11 은 케이싱을 통해 냉각 공기를 송풍하는 냉각 팬의 대안 실시예를 길이 방향 단면으로 도시하고 있다.

본 발명의 목적은, 상기의 문제점을 더 줄이거나 제거하기 위해서, 전기 및/전자 부품을 냉각하는 분야에서 개선안을 제공하는 것이다. 제 1 태양에 있어서, 본 발명은 상기 목적을 위해서 전기 및/또는 전자 부품, 특히 컴퓨터 장치를 위한 케이싱을 제공하고, 상기 컴퓨터 장치에는 프레임과 이 프레임을 실질적으로 모든 측면에서 둘러싸는 다수의 벽이 형성되어 있고, 또한 그 내부에는 냉각 공기용 1 이상의 흡기구와 1 이상의 배기구가 형성되어 있으며, 상기 1 이상의 흡기구에는 필터재가 형성되어 있다. 이 필터재를 사용으로 냉각 공기에 먼지가 혼입되는 것을 방지할 수 있다.

필터재는 용이하게 세척되거나 교체될 수 있도록 케이싱내에 탈착가능하게 배열되는 것이 바람직하다.

1 이상의 몇몇 벽들이 일체로 형성되어 프레임 주위에서 접혀질 때, 조립 및 밀봉이 간단한 케이싱이 얻어진다.

통상적으로, 본 발명에 따른 케이싱은 내장된 부품(들)에 접근하도록 하는 개구를 구비하고 있다. 가능한한 케이싱 안으로 먼지가 침투하지 않게 하여 냉각 공기의 흡입이 최적으로 진행되도록 하기 위해서, 케이싱은 1 이상의 몇몇 접근 개구를 실질적으로 기밀하는 수단을 구비하는 것이 바람직하다.

냉각 공기가 케이싱을 통하여 흐르도록 하기 위해서, 케이싱에는 흡기구(들) 와 배기구(들) 사이에 배치된 1 이상의 팬이 형성되는 것이 바람직하다. 형성된 냉각 공기의 유동이 반경방향 또는 원심방향 성분을 가지도록 1 이상의 팬이 구체화될 때, 단지 적은 전력만을 필요로 하는 매우 효율적인 냉각이 달성된다.

1 이상의 배기구의 주변에 1 이상의 팬이 배열될 때, 냉각 공기는 케이싱을 통하여 유출되는 대신에 케이싱내로 유입되어서, 부품을 따른 보다 균일한 유동을 보장해준다. 따라서, 가열된 공기가 케이싱의 외부로 직접 유출하여 순환될 위험이 없게 된다.

따뜻한 공기의 상승하려는 고유 경향을 최적으로 사용하도록, 흡기구(들)는 케이싱의 바닥에 근접하게 배열되고, 팬(들)과 배기구(들)는 케이싱의 상부에 근접하게 배열되는 것이 바람직하다.

1 이상의 프로세서, 1 이상의 전원 공급 장치, 및 1 이상의 저장 장치를 포함할 수 있는 케이싱에서, 이러한 부품과 별개로 팬이 형성될 때, 다른 부품들을 최적으로 냉각시킬 수 있다. 냉각 공기를 양호하게 안내하기 위해서, 본원에서는, 각 팬이 연결부 및/또는 호스를 통하여 관련된 전기 및/또는 전자 부품에 연결될 것을 필요로 한다. 각 연결부가 신속 작동 커플링 (rapid-action coupling) 을 포함할 때 신속한 설치가 보장된다. 이 경우에 있어서, 다수의 저장 장치는, 케이싱에 배열되고, 관련된 팬에 이르는 공통의 덕트에 연결되는 것이 바람직하며, 이로 인해 이 저장 장치를 따른 냉각 공기의 순환을 최적화할 수 있다.

보다 나은 냉각을 위해서, 본 발명에 따른 케이싱에 전기 및/또는 전자 부품에 연결된 1 이상의 냉각 블록이 더 내장된다. 각 냉각 블록이 냉각시킬 부품에 연결되는 베이스와 그로부터 돌출한 실질적으로 평행한 다수의 냉각 핀을 포함할 때, 효율적인 열전달이 얻어질 수 있다.

또한, 본 발명은, 특히 전술한 케이싱에 사용하기에 적합한 전기 및/또는 전자 부품을 위한 냉각 공기를 이끌어내는 팬에 관한 것이다. 이러한 팬은 종래 방식으로 1 이상의 흡기구, 1 이상의 배기구, 및 다수의 블레이드를 지지하고 축선에서 회전하도록 흡기구와 배기구 사이에 배열된 1 이상의 휠을 갖춘 하우징을 포함한다. 컴퓨터 장치를 냉각시키는 팬은, 지금까지는, 흡기구, 배기구, 블레이드 휠이 관형의 하우징내에 동축으로 배열되는 반경방향 팬으로서만 구체화되었다. 축방향 팬은 비교적 효율이 낮아서, 높은 냉각 용량을 달성하기 위해서는 비교적 큰 팬이 사용되어야 하고, 상당한 회전 속도를 달성해야 한다. 이로 인해 축방향 팬의 소음이 비교적 커지게 된다.

본 발명의 목적은, 적은 전력을 필요로 하는 비교적 작은 팬으로 단위 시간당 대량의 냉각 공기를 이동시킬 수 있는 팬과 같이 개선하는 것이다. 본 발명에 따라서, 이는, 형성된 냉각 공기의 유동이 반경방향 또는 원심방향 성분을 가지도록 휠내의 블레이드가 배치 및 구체화되는 전술한 유형의 팬에 의해 달성된다. 원심방향 팬 또는 소위 혼합 유동 팬을 사용함으로써, 팬의 에너지 소모와 그의 소음 형성이 제한되면서 대량의 냉각 공기 유동이 형성된다.

이러한 팬의 구조적으로 간단한 실시형태는, 블레이드가 휠의 회전축선에 적어도 부분적으로 평행하게 연장하는 것을 특징으로 한다. 당해 블레이드는, 회전가능한 링상에 분포 배열되어 이 링의 회전축선에 실질적으로 평행하게 연장한 기다란 형상의 슬레이트 (slats) 로 형성된다. 이 경우에 있어서, 흡기구는 슬레이트에 의해 형성된 주변부내에 있을 수 있는 것이 바람직하다.

냉각 공기의 배출 속도 및 이로 인한 소음 발생을 제한하기 위해서, 하우징은 휠로부터 나선형상으로 블레이드 휠의 회전 방향으로 이동하는 내부벽을 구비하는 것이 바람직하고, 이로 인해 배출 덕트의 단면은 점차적으로 증가한다. 당해 배기구는 블레이드 휠의 회전축선의 실질적으로 횡방향으로 배향될 수 있는 것이 바람직하다.

본 발명은, 특히 전술한 케이싱에 사용하기에 적합한 전기 및/전자 부품용 냉각 블록에 관한 것이다. 종래의 냉각 블록은 냉각시킬 부품에 연결하는 베이스와 그로부터 돌출한 실질적으로 평행한 다수의 냉각 핀을 포함한다. 본 발명의 목적은 열전달이 개선된 냉각 블록을 제공하는 것이다. 본 발명에 따라서, 유동을 편향시키기 위해서 냉각 핀의 실질적으로 횡방향으로 되어 있는 1 이상의 벽을 냉각 블록에 형성함으로써 개선된 냉각이 달성된다. 이러한 유동의 편향으로 냉각 블록을 통한 긴 경로에 걸쳐서 냉각 공기를 덮을 수 있음을 보장하여, 냉각 리브와 그에 따라서 형성된 공기 부싱 간의 열전달에 이용되는 시간이 더 길어지게 된다.

인접한 냉각 핀을 통하여 형성되어 있는 절취부에 구부러진 벽이 내장될 때 구조적으로 간단한 실시형태가 얻어진다. 다른 부품의 개수를 제한하기 위해서, 구부러진 벽은 냉각 블록상에 배열된 연결부의 일부를 형성하는 것이 바람직하다. 따라서 하나의 부품에 상이한 기능을 일체화할 수 있다.

마지막으로, 본 발명은, 팬이나 팬 호스의 마우스피스 (mouthpiece) 를 전기 또는 전자 부품에 고정시키는 연결부에 관한 것으로, 이는 특히 전술한 유형의 컴퓨터 장치용 케이싱내에 사용하기에 적합하다. 이러한 연결부는, 종래 방식으로, 파우스피스용 고정 수단을 갖춘 프레임과 이 프레임을 전기 또는 전자 부품에 연결시키는 수단을 포함하고, 본 발명에 따라서 상기 연결 수단은 신속 작동 커플링을 포함하는 것을 특징으로 한다. 당해 조립 작업은 간단하다.

이 신속 작동 커플링은 바람직하게는 전기 부품 또는 전자 부품 주위를 맞물림하는 적어도 2 개의 후크부와 후크부에 연결되는 인장 수단 (tensioning means) 을 구비한다. 커플링은 냉각용 부품 (들) 의 돌출부 뒤에 후크부를 배치하고 이어서 인장부를 배치함으로써 신속하고 신뢰할 수 있게 작용할 수 있다. 2 개 이상의 후크부와 인장부를 사용함으로써, 체결부와 냉각용 부품 사이에 둘러싸인 냉각 블록이 부품 위에 균일하게 가압된다. 작동이 용이한 인장부는 스프링력을 받는 레버를 구비한다.

기밀 연결을 위해, 프레임은 부품에 연결되는 냉각 블록의 적어도 일부 둘레를 클로즈 핏팅하게 배치될 수 있도록 형성되는 것이 바람직하다. 편향 벽을 배치하기 위해 절취부를 갖는 냉각 블록에 고정하도록 연결부가 의도될 때, 프레임은 냉각 핀을 통해 이어지는 절취부에 수납되는 적어도 하나의 벽부분을 포함할 수 있다.

프로세서 (2) (도 3), 그래픽 카드, 전원 공급 장치 (3) 및, 예컨대, 다수의 하드 디스크 스테이션 (4), CD-롬 및/또는 DVD 플레이어 및/또는 라이터 (5) 와 같은 저장 장치와 함께 마더보드 (motherboard) 와 같은 전기 및/또는 전자 부품용 케이싱 (1) 은 프레임 (6), 정면 벽 (7), 2 개의 측면 벽 (8), 후면 벽 (9), 상부 벽 (10) 및 베이스 (11) 를 구비한다 (도 1).

벽 (7 내지 10) 은 실제로 모든 측면에서 프레임 (6) 을 둘러싸, 실질적으로 기밀 케이싱을 형성한다. 도시된 실시예에서, 프레임 (6) 은 금속으로 제조되는 한편 정면 벽 (7), 상부 벽 (10), 후면 벽(9) 및 측면 벽 (8) 은 예컨대, 부직포 (felt) 와 같은 흡음재(sound-damping material) 층이 내부에 선택적으로 덮여진 플라스틱으로 일체로 형성된다 (도 10). 이들 벽 (7 내지 10) 은 접혀지는 선 (17) 에 의해 서로 연결되며, 케이싱 (1) 이 조립된 상태에서, 프레임 (6) 의 프로파일 (19) 에 맞물리는 내부 돌출 스트립 (18) 을 갖는다 (도 8). 또한, 정면 벽 (7) 과 측면 벽 (8) 에는 클램핑 스트립 (20, 21) 이 이들 벽의 하부 가장자리를 따라 제공되며, 이 클램핑 스트립은 프레임 (6) 의 하부 가장자리 (22) 둘레를 스냅 (snap) 하여 이들 벽 (7 내지 10) 을 프레임 (6) 에 고정한다.

베이스 (11) 가 개방되어 있으므로, 흡기구 (12) 를 형성하는 한편, 다수의 배기구 (13) 가 케이싱 (1) 의 상부 벽 (10) 에 형성된다. 이들 개구 (12, 13) 를 통해 냉각 공기가 케이싱 (1) 에 유입되고 (화살표 S 방향), 다시 유출된다 (화살표 B 방향). 도시된 실시예에서, 팬 (14) 은 배기구 (13) 에 가깝게 배치된다. 팬 (14) 은 팬을 통해 냉각 공기를 유입시키지 않고, 케이싱 (1) 을 통해 냉각 공기를 유입시킨다. 여기서, 배기구 (13) 가 상부 벽 (10) 에 배치된다. 이 구조에 의해, 따뜻한 공기를 상승시키는 자연적인 경향을 향상시키는 케이싱 (1) 을 통해 바닥으로부터 최상부로 기류가 발생된다.

본 발명에 따른 케이싱 (1) 은 종래의 컴퓨터 하우징보다 상당히 높은 냉각 성능을 발휘하며, 특히 케이싱 (1) 을 통해 유입하는 냉각 공기량을 증가시킨다. 취약한 전자 부품의 작동에 영향을 미칠 수 있는 대량의 먼지가 케이싱에 축적되는 것을 방지하기 위해, 흡기구 (12) 를 형성하는 베이스 (11) 에 필터재 (15) 를 덮어씌운다. 이 필터재 (15) 는 드로어 (16) 에 탈착 가능하게 수납된 매트 형태이며, 이 드로어는 필터재 (15) 를 용이하게 교체하거나 청소할 수 있도록 정면 벽 (7) 의 바닥면 가장자리에 가까운 개구 (23) 에 슬라이딩 가능하게 수납된다.

또한, 정면 벽 (7) 에 개구 (24) 가 형성되어, 개구에 DVD 플레이어 (5) 가 장착될 수 있다. 이들 개구 (24) 가 사용중이 아닐 때, 예컨대, 구성 부품이 최대수보다 작기 때문에, 이들 개구는 스냅 온 (snap-on) 커버 (도시되지 않음) 에 의해 기밀된다. 개구 (24) 를 통해 공기가 유입하는 것을 가능한 한 방지하기 위해, 밀봉재 예컨대, 부직포가 개구 (24) 둘레에 더 배치된다. 또한, 유사한 밀봉재가 필터 드로어 (16) 용 개구 (23) 를 따라 배치될 수 있다.

후면 벽 (9) 에는 비교적 큰 개구 (25) 가 형성되어, 이 개구를 통해 필수 케이블이 마더보드 (2), 그래픽 카드 (들) 및 전원 공급 장치 (3) 를 단순한 방식으로 연결할 수 있다. 이들 케이블은 특히, 전원 케이블, 모니터, 키보드, 프린터 등과 같은 주변 장치에 연결하는 케이블이다. 개구 (25) 를 통해 공기가 유입하는 것을 가능한 방지하기 위해, 개구는 개구 (25) 의 주변 가장자리 (27) 에 벨크로 (velcro) 를 사용하여 외부를 향해 테이퍼진 슬리브 (26) 에 의해 밀봉되며, 이 슬리브는 작은 구멍 (28) 을 구비하며, 그 구멍을 통해 공급되는 케이블 둘레를 클로즈-핏팅 방식으로 벨크로를 사용하여 덮는다.

전술한 대책의 조합은 냉각 공기가 이 목적을 위해 특별히 형성된 흡기구 및 배기구 (12, 13) 를 통해 다시 케이싱 (1) 에 진입하거나 케이싱을 떠나는 것만을 보장한다. 이에 의해, 케이싱 (1) 을 통한 냉각 공기의 안내 흐름이 이루어진다.

케이싱 (1) 을 통한 냉각 기류의 안내는 도시된 실시예에서 더욱 최적화되며, 이 실시예에서는, 냉각을 위해 다른 부품 (2 내지 5) 이 냉각 호스 (29) 및/또는 덕트 (30) 를 통해 관련된 팬 (들) 에 연결된다. 이는 케이싱 (1) 을 통해 따뜻한 공기가 이 부품 (2 내지 5) 을 자유롭게 순환하는 것을 방지한다. 또한, 팬 (14) 은 케이싱 (1) 의 최상부 측에 자체적으로 폐쇄된 격벽 (compartment) (31) 에 각각 수용된다. 격벽 (31) 사이를 분리하는 벽 (32) 은 가능한 잡음 발생을 제한하기 위해 예컨대, 부직포와 같은 흡수재 층으로 덮여질 수 있다. 도시된 실시예에서, 흡음재 (33) 의 다른 층이 케이싱 (1) 으로부터 주변 공간으로 사운드가 나가는 것을 가능한 제한하기 위해 격벽 (31) 위에 더 배치된다. 흡음 매트 대신에, 예컨대, 냉각 공기가 케이싱 (1) 을 나가야 할 때 통과하는 래비린스 구조 (labyrinth) 를 사용할 수 있다.

서로 연결하기 위해 부품 (2) 과 냉각 호스 (29) 사이의 가장 가능한 기밀 구조로서 연결부 (34) 가 사용된다. 도시된 실시예에서, 이 연결부 (34) 는 발생된 열을 전달하여 가능한 효율적으로 냉각 공기를 흐르게 하도록, 부품 (2) (도 6 및 도 7) 에 연결된 냉각 블록 (35) 위에 클로즈 핏팅하여 연결되게 형성된다.

도시된 실시예에서, 냉각 블록 (35) 은 냉각용 부품, 여기서는 프로세서 (20) 를 갖는 마더보드에 연결되는 베이스 (36), 및 베이스 (36) 로부터 돌출하는 다수의 병렬 냉각 핀 (cooling fin) (37) 을 구비한다. 베이스 및 냉각 핀은 예컨대, 구리 또는 구리 합금과 같은 고 열전도성 재료에 의해 일체로 형성된다.

흐르는 냉각 공기와 냉각 핀 (37) 사이의 접촉을 강화하기 위해, 두 개의 편향 벽 (38) 이 냉각 핀 (37) 의 횡방향으로 형성되어 있고, 이 편향 벽은 냉각 핀 (37) 의 자유 모서리로부터 베이스 (36) 방향으로 냉각 핀 (37) 의 높이보다 일부가 길게 신장되어 있다. 이에 따라 냉각 공기는 냉각 핀 (37) 사이에서 통풍로(화살표 C) 를 따르도록 힘을 받고, 이에 의해 흐름 속도는 감소되고 접촉 시간은 증가된다. 편향 벽 (38) 은 냉각 핀 (37) 에 형성된 절취부 (39) 를 수용한다.

절반 높이의 편향 벽 (38) 에 더하여, 또한 냉각 블록 (35) 은 베이스 (36) 에서부터 냉각 핀 (37) 의 전체 길이보다 길게 신장되어 있는 두 개의 편향 벽 (75) 을 구비하고 있다. 이 편향 벽 (75) 은 냉각 블록 (35) 의 양쪽에서 발생하는 냉각 공기의 흐름이 블록의 중앙에서 서로 만나는 것을 방해하는 역할을 한다. 이것은 큰 소용돌이 및 이에 따른 압력 손실을 야기할 수 있다. 편향 벽 (75) 은 제어된 방법으로 냉각 공기의 흐름을 편향하여 냉각 공기가 베이스 (36) 의 거의 횡방향으로 흐르고, 냉각 블록 (35) 을 지나간 뒤에는 균일한 흐름 패턴을 제공한다. 편향 벽 (75) 들의 사이에는 냉각 공기를 유입할 수 있는 공간 (76) 이 한정된다. 필요하다면, 냉각 핀 (37) 의 횡방향으로 놓인 제 2 냉각 핀 (77) 이 추가로 이 공간 (76) 에 배치될 수 있다. 또한 사이 공간 (76) 을 가진 두 개의 편향 벽 (75) 대신에 단일 중앙 편향 벽 (75) 이 사용될 수 있다.

도시된 실시 형태에서, 상기 편향 벽 (38) 은 연결부 (34) 의 프레임 (41) 의 두 평행한 측벽 부분 (40) 에 의해 형성되어 있다. 추가로 이 프레임 (41) 은 사이 거리가 냉각 블록 (35) 의 폭과 같은 두 개의 횡벽 (42) 을 포함하고, 상부 플레이트 (43) 를 포함한다. 상부 플레이트 (43) 에는 냉각 공기를 냉각 호스 (29) 로 유출하거나 직접 팬 (14) 으로 유출하는 구멍 (44) 이 형성되어 있다. 또한 상부 플레이트 (43) 는 그것에 냉각 호스 (29) 의 꼭지 (45) (도 8) 또는 팬 (14) 의 바닥 플레이트 (46) (도 9) 중 하나를 고정시키는 수단 (78) 을 포함한다. 이 고정 수단 (78) 에는 스크류나 볼트를 수용하는 네 개의 구멍이 형성되어 있다.

이에 더하여, 연결부 (34) 는 냉각을 위해 구성품 (2 ~ 5) 에 프레임 (41) 을 연결하는 수단 (47) 이나 부가적으로 그 위에 장착되는 냉각 블록 (35) 이 구비되어 있다. 빠르고 간단한 방법으로 이러한 연결의 효과를 이루기 위해, 연결 수단 (47) 에는 신속 작동 커플링이 형성되어 있다.

도시된 실시 형태에서 신속 작동 커플링은 두 개의 고리부 (48) 와 각 고리부 (48) 에 연결되는 인장부 (49) 에 의해 형성되어 있다. 각 고리부 (48) 는 냉각용 구성품의 돌출부 (51) 주위로 밀어 넣을 수 있는 다수의 구멍 (50) 이 형성된 판이나 스트립으로 되어 있다. 각각의 고리부 (48) 는 인장부 (49) 를 통해 프레임 (41) 에 연결되어 있다. 이 인장부 (49) 는 프레임 (41) 에 장착된 샤프트 (54) 를 축으로 하여 회전가능한 레버 (52) 를 포함한다. 레버 (52) 는 두 개의 신축식 다리(telescopic leg)의 외부 튜브 (73) 에 고정된 횡방향 캐리어 (53) 를 가지고 있다. 대응하는 내부 튜브 (74) 는 대응하는 고리부 (48) 에 고정된다. 신축식 다리는 신장된 위치에서 압축 스프링 (55) 에 의해 압력을 받는다. 각각의 레버 (52) 는, 도 6B 의 오른쪽에 도시된 바와 같이 스프링 (55) 이 압력을 받지 않는 위치와 도 6B 의 왼쪽에 도시된 바와 같이 레버 (53) 가 프레임 (41) 에 놓이고 스프링 (55) 이 인장되어 냉각 블록 (35) 에 대해 팽팽하게 연결부 (34) 를 잡아당기는 약 180°회전한 위치 사이에서, 화살표 (P) 를 따라 회전 가능하다.

다른 프로세서 (2) 를 가진 마더보드의 다른 실시 형태에 적용되는 연결부 (34) 의 다른 실시 형태에서, 각각의 고리부 (48) 는 두 개의 돌출부 (50) 를 가지고 있고 마더보드는 구멍 (51) 을 구비하고 있다. 이 실시 형태에서 각 레버 (52) 의 횡방향 캐리어 (53) 는 두 개의 드로우 스프링(draw spring) (55) 에 의해 고리부 (48) 에도 연결된다.

저장 장치 (4, 5) 으로부터 오는 공기를 인도하기 위해, 도시된 실시 형태에서는 냉각 호스 (29) 와 연결부 (34) 가 아니라 저장 장치 (4, 5) 을 따라 "굴뚝" 형태로 신장된 덕트 (30) 가 사용된다(도 3). 이 덕트 (30) 는 하드 디스크 스테이션 (4) 을 따라 배치된 하부 (56) 와 이에 연결되어 CD-롬 또는 DVD 스테이션 (5) 을 따라 배치된 상부 (57) 에 의해 형성된다. 구멍 (58) 은 덕트 (30) 에서 저장 장치 (4, 5) 이 연결될 수 있는 위치에 형성되어 있다(도 4). 냉각용 저장 장치 (4, 5) 이 관련된 위치에 존재하지 않을 때는, 이 구멍 (58) 이 기밀식 방법으로 커버 (59) 에 의해 닫혀서 냉각 공기가 사실상 케이싱 (1) 에 장착된 저장 장치 (4, 5) 을 따라서만 이동한다.

설명된 바와 같이, 도시된 실시 형태에서는 케이싱 (1) 에 수용된 4 개의 팬 (14) 이 있는데, 하나는 저장 장치 (4, 5) 을 냉각하고, 또 하나는 전원 공급 장치 (3) 를 냉각하고, 나머지 둘은 각각 두 개의 마더보드 (2) 를 냉각하기 위한 것이다. 케이싱 (1) 에 마더보드 (2) 가 단지 하나만 있는 때에는, 세 개의 팬 (14) 으로 충분하다. 그렇지 않으면 전원 공급 장치 (3) 는 냉각 호스 (29) 또는 덕트 (30) 의 삽입 없이, 관련된 팬 (14) 에 직접 연결된다.

본 발명에 따라 팬 (14) 은 유동을 발생시키기 위해 반경 방향 또는 원심형 구성품으로 되어 있다. 도시된 실시 형태에서, 이러한 목적으로 각 팬 (14) 은 흡기구 (61), 배기구 (62), 및 그 사이에서 샤프트 (64) 에 대해 회전 가능하고 다수의 블레이드 (65) 가 있는 휠 (63) 과 함께 하우징 (60) 을 구비한다(도 9). 하우징 (60) 은 흡기구 (61) 가 있는 바닥 플레이트 (46), 배기구 (62) 가 있는 나선형 측벽 (66), 그리고 상부 플레이트 (67) 에 의해 형성되어 있다. 바닥 플레이트 (46) 는 연결부 (34) 에, 냉각 호스 (29) 의 단부 (69) 에, 또는 격실 (31) 의 바닥 (70) 에 팬 (14) 을 고정하는 수단 (68) 을 구비하고 있다. 연결부 (68) 는 스크류, 볼트, 또는 그 밖의 체결 부품을 수용하는 다수의 구멍의 형태로 되어 있다.

블레이드 (65) 는 휠 (63) 의 회전 샤프트 (64) 에 평행하게 신장되어 있고, 두 개의 회전가능한 고리 (71) 사이에 분배되어 있는 기다란 판으로 형성되어 있다. 판 (65) 은 흡기구 (61) 외부에 놓여 있다. 회전 샤프트 (64) 는 상부 플레이트 (67) 에 장착되고, 블레이드 휠 (63) 은 상부 플레이트 (67) 에서 샤프트 (64) 주위에 장착된 모터 (72), 예를 들면 전기 모터에 의해 구동된다.

블레이드 휠 (63) 이 모터 (72) 에 의해 화살표 (R) 방향으로 회전을 시작할 때, 냉각 공기는 바닥 플레이트 (46) 의 구멍 (61) 을 통해 유입되고, 샤프트 (64) 의 거의 횡방향으로 하우징 (60) 에서 유출된다. 블레이드 휠 (63) 과 하우징의 나선형 측벽 (66) 사이의 공간은 도시된 바와 같이 회전 방향으로 점점 증가하고, 이것에 의해 냉각 공기 의 흐름은 점차 느려지고 상기 공기는 비교적 낮은 속도로 배기구 (62) 를 통해 팬 (14) 을 빠져나간다. 여기에서 소음의 발생은 제한되어 있다. 블레이드 휠 (65) 의 형태와 배치에 의해, 상당한 양의 공기가 비교적 낮은 회전 속도로 교체될 수 있고, 이것에 의해 냉각 능력이 비교적 크다. 예를 들어, 팬 (14) 은 약 3500 rpm 의 회전속도를 가지고, 축방향 팬의 경우에는 회전 속도가 일반적으로 7000 rpm 으로 적용된다.

상기 설명되고 도시된 팬 (14) 이 공기를 유입하도록 배치되어 있지만, 그것은 또한 그것의 형상에 의한 이점들을 가지고 있는 한 냉각 공기를 유출하는데 사용될 수 있다. 이러한 목적으로 흡기구 (61) 는 케이싱 (1) 의 흡기구 (12) 에 연결되어 있고, 반면에 배기구 (62) 는 커플링 (79) 을 통해 연결부 (34) 에 고정된다(도 11). 이 연결부 (34) 는 냉각용 구성품과 그 위에 배치된 냉각 블록 (35) 에 공지된 방법으로 차례로 고정된다. 상기 흐름이 배기구 (62) 에서부터 연결부 (34) 까지 균일하게 배분되도록 유도하기 위해, 두 개의 배플(baffle) (80) 이 또한 커플링 (79) 에 배치되어 있다.

따라서 본 발명은 전기 및/또는 전자 부품이 비교적 단순한 방법으로 적절히 냉각될 수 있도록 하는 케이싱을 구비한다. 이것은 밀집된 범위의 케이싱, 예를 들어 서버에서 볼 수 있는, 다수의 고전력 부품을 수용할 수 있도록 한다. 기본예의 측정은, 심지어 매우 높은 프로세서 로드에서도, 본 발명에 따른 케이싱 (1) 안의 마더보드 (2) 의 온도는 약 25℃ 이하가 되고, 반면에 상기 프로세서 자체의 온도는 40 과 50℃ 사이에서 다양하다는 것을 보여준다. 본 발명에 따른 개선된 냉각이 없지만 동일한 크기와 배열을 가진 케이싱 안의 이상적인 마더보드는 약 55 ~ 60℃ 의 동일한 로드에서 어느 온도에 이른다. 프로세서의 이 온도는 거의 85℃에 달한다.

본 발명은 상기 다수의 실시 형태를 기초로 명백하게 설명되지만, 그것에 한정되지 않으며, 청구항의 범위로부터 벗어나지 않고도 많은 방법으로 다양하게 될 수 있다는 것이 명백할 것이다. 또한, 팬, 연결부 및 냉각 블록과 같이, 케이싱의 다른 부분은 관련된 이점을 보유하면서 다른 결합 형태로도 적용될 수 있다는 것이 명백할 것이다.

따라서 본 발명의 범위는 이하의 청구항에 의해서만 한정된다.

Claims (28)

1. 전기 및/또는 전자 부품용 케이싱, 특히 컴퓨터 케이싱으로서,

   프레임 및 모든 면에서 실질적으로 프레임을 둘러싸는 다수의 벽을 구비하며, 이 벽에는 냉각 공기용 하나 이상의 흡기구 (suction opening) 및 하나 이상의 배기구 (outlet opening) 가 형성되어 있으며, 적어도 흡기구에는 필터재 (filter material) 가 제공되는 전기 및/또는 전자 부품용, 특히 컴퓨터 케이싱.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 필터재는 케이싱 내에 탈착가능하게 배치되는 것을 특징으로 하는 전기 및/또는 전자 부품용 케이싱, 특히 컴퓨터 케이싱.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 적어도 다수의 벽은 일체로 형성되어 있으며, 프레임 둘레를 감싸는 것을 특징으로 하는 전기 및/또는 전자 부품용 케이싱, 특히 컴퓨터 케이싱.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 개구에는 부품이 수납될 수 있으며, 또한 적어도 다수의 개구를 실질적으로 기밀 (airtight) 하게 밀봉하는 수단이 수납될 수 있는 것을 특징으로 하는 전기 및/또는 전자 부품용 케이싱, 특히 컴퓨터 케이싱.
5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 하나 이상의 팬이 상기 흡기구와 배기구 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 전기 및/또는 전자 부품용 케이싱, 특히 컴퓨터 케이싱.
6. 제 5 항에 있어서, 하나 이상의 팬은 발생된 냉각 공기의 흐름이 반경 방향 또는 원심 성분을 가지도록 형성되는 것을 특징으로 하는 전기 및/또는 전자 부품용 케이싱, 특히 컴퓨터 케이싱.
7. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서, 하나 이상의 팬은 하나 이상의 배기구 부근에 배치되는 것을 특징으로 하는 전기 및/또는 전자 부품용 케이싱, 특히 컴퓨터 케이싱.
8. 제 5 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 흡기구 (들) 는 케이싱 바닥 가까이에 배치되고, 팬 (들) 및 배기구 (들) 는 케이싱 최상부 가까이에 배치되는 것을 특징으로 하는 전기 및/또는 전자 부품용 케이싱, 특히 컴퓨터 케이싱.
9. 제 5 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서, 전기 전자 부품은 하나 이상의 프로세서와, 하나 이상의 전원 공급 장치 및 하나 이상의 저장 장치를 포함하며, 개별 팬이 상기 프로세서, 전원 공급 장치 및 저장 장치의 각각에 설치되는 것을 특징으로 하는 전기 및/또는 전자 부품용 케이싱, 특히 컴퓨터 케이싱.
10. 제 9 항에 있어서, 상기 각각의 팬은 연결부 및/또는 호스를 통해 관련된 전기 전자 부품과 연결되는 것을 특징으로 하는 전기 및/또는 전자 부품용 케이싱, 특히 컴퓨터 케이싱.
11. 제 10 항에 있어서, 각각의 연결부는 신속 작동 커플링 (rapid-action coupling) 을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 및/또는 전자 부품용 케이싱, 특히 컴퓨터 케이싱.
12. 제 9 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서, 다수의 저장 장치는 상기 관련 팬으로 유도되는 공통 덕트 (common duct) 에 연결되는 것을 특징으로 하는 전기 및/또는 전자 부품용 케이싱, 특히 컴퓨터 케이싱.
13. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서, 하나 이상의 냉각 블록은 상기 전기 전자 부품에 연결되는 것을 특징으로 하는 전기 및/또는 전자 부품용 케이싱, 특히 컴퓨터 케이싱.
14. 제 13 항에 있어서, 상기 각각의 냉각 블록은 냉각용 부품을 연결하는 베이스 및 베이스로부터 돌출하는 다수의 실질적으로 평행한 냉각 핀을 구비하는 것을 특징으로 하는 전기 및/또는 전자 부품용 케이싱, 특히 컴퓨터 케이싱.
15. 전기 및/또는 전자 부품용 케이싱, 특히, 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 따른 케이싱에 사용하는 냉각 공기를 유입시키는 팬으로서,

    하나 이상의 흡기구를 갖는 하우징과, 하나 이상의 배기구 및, 축선 상에서 회전하기 위해 흡기구와 배기구 사이에 배치되어 다수의 블레이드 (blade) 를 갖는 하나 이상의 휠을 포함하는 상기 팬에 있어서,

    상기 휠에 블레이드가 배치되고, 블레이드에 의해 발생된 냉각 공기의 흐름이 반경 방향 또는 원심 성분을 갖도록 형성되는 것을 특징으로 하는 팬.
16. 제 15 항에 있어서, 상기 블레이드는 상기 휠의 회전 축선에 대해 적어도 부분적으로 평행하게 이루어지는 것을 특징으로 하는 팬.
17. 제 16 항에 있어서, 상기 블레이드는 회전가능한 링에 배치되며, 상기 링의 회전 축선에 실질적으로 평행하게 연장하는 연신 프로파일된 슬레이트 (slat) 로 형성되는 것을 특징으로 하는 팬.
18. 제 17 항에 있어서, 상기 흡기구는 상기 슬레이트에 의해 규정된 둘레 내부로 뻗어져 있는 것을 특징으로 하는 팬.
19. 제 15 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하우징은 상기 블레이드 휠의 회전 방향으로 상기 휠로부터 멀어지는 나선형상으로 이동하는 내벽을 갖는 것을 특징으로 하는 팬.
20. 제 15 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 배기구는 상기 블레이드 휠의 회전 축선에 실질적으로 횡방향으로 배향되는 것을 특징으로 하는 팬.
21. 전기 및/또는 전자 부품용 냉각 블록, 특히 제 13 항 또는 제 14 항에 따른 케이싱에 사용하는 냉각 블록으로서,

    냉각용 부품과 연결하는 베이스 및 베이스로부터 돌출하는 다수의 실질적으로 평행한 냉각 핀을 구비하는 상기 냉각 블록에 있어서,

    하나 이상의 벽이 흐름의 편향을 위해 냉각 핀을 실질적으로 횡방향으로 이어지는 것을 특징으로 하는 냉각 블록.
22. 제 21 항에 있어서, 상기 편향 벽은 인접한 냉각 핀을 통해 절취부에 수납되는 것을 특징으로 하는 냉각 블록.
23. 제 22 항에 있어서, 상기 편향 벽은 상기 냉각 블록에 배치된 연결부의 일부를 형성하는 것을 특징으로 하는 냉각 블록.
24. 전기 및/또는 전자 부품에, 특히 제 10 항 또는 제 11 항에 따른 케이싱 사용하는 전기 및/또는 전자 부품에 팬의 마우스피스 (mouthpiece) 또는 팬 호스 (fan hose) 를 고정하기 위한 연결부로서,

    마우스피스용 고정 수단을 갖는 프레임과 전기 또는 전자 부품에 프레임을 연결하는 수단을 구비하는 상기 연결부에 있어서,

    상기 연결 수단은 신속 작동 커플링을 구비하는 것을 특징으로 하는 연결부.
25. 제 24 항에 있어서, 상기 신속 작동 커플링은 전기 또는 전자 부품 둘레를 맞물림하는 2 개 이상의 후크부와 이 후크부에 연결되는 인장 수단 (tensioning means) 을 구비하는 것을 특징으로 하는 연결부.
26. 제 25 항에 있어서, 상기 인장 수단은 스프링력을 받는 레버 (spring-loaded lever) 를 포함하는 것을 특징으로 하는 연결부.
27. 제 24 항 내지 제 26 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 프레임은 프레임이 상기 부품과 연결된 냉각 블록의 적어도 일부 둘레를 클로즈 핏팅 방식 (close-fitting manner) 으로 배치될 수 있도록 형성되는 것을 특징으로 하는 연결부.
28. 제 27 항에 있어서, 제 23 항의 냉각 블록을 고정되며, 상기 프레임은 상기 냉각 핀을 통해 형성된 절취부에 수용되는 하나 이상의 벽부분을 포함하는 것을 특징으로 하는 연결부.