KR20050045093A

KR20050045093A - Cpu cooling module

Info

Publication number: KR20050045093A
Application number: KR1020030079036A
Authority: KR
Inventors: 장성욱
Original assignee: 엘지이노텍 주식회사
Priority date: 2003-11-10
Filing date: 2003-11-10
Publication date: 2005-05-17

Abstract

본 발명은 방열면적을 향상시키도록 한 전자칩 냉각장치에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 전자칩 냉각장치는 발열체에서 발생된 열이 히트파이프를 통해 방열핀으로 구성되는 방열블록으로 전달되어 팬 모터에 의해 강제 냉각되도록 한 전자칩 냉각장치에 있어서,The present invention relates to an electronic chip cooling device to improve the heat dissipation area, the electronic chip cooling device according to the present invention is transferred to the heat dissipation block consisting of the heat dissipation fins through the heat pipe is generated by the fan motor by heat generated from the heating element In the electronic chip cooling device forcibly cooled,

상기 방열블록을 구성하고 있는 각각의 방열핀의 단면 형상을 주름형태로 제작하여 전체 방열면적이 증가되도록 하는 것을 특징으로 한다.The cross-sectional shape of each of the heat radiation fins constituting the heat dissipation block is characterized in that the entire heat radiation area is increased by making a pleat.

상기와 같은 구성으로 이루어지는 본 발명은 방열핀의 단면형상을 주름형상으로 제작하여 유속 및 정압의 감소를 최소화하고, 방열면적을 증가시키는 효과가 있다.The present invention having the configuration as described above has the effect of minimizing the reduction of the flow rate and static pressure by increasing the cross-sectional shape of the heat radiation fin in a pleated shape, and increases the heat dissipation area.

Description

Electronic Chip Cooling System {CPU Cooling Module}

본 발명은 방열면적을 향상시키도록 한 전자칩 냉각장치에 관한 것이다.The present invention relates to an electronic chip cooling device to improve the heat dissipation area.

최근 들어, 노트북 등과 같은 소형 포터블 컴퓨터들은 점차, 성능이 우수하면서도, 두께가 얇고, 가벼워지는 추세에 있다. 이러한 전자 제품들의 소형화 및 박형화를 위해서는 컴퓨터 내부에 사용되는 CPU(Central Processing Unit) 및 주변 전자장치의 소형화가 불가피한데도 불구하고, 점점 더 고속화 및 대용량화가 요구되고 있는 실정이다.In recent years, small portable computers such as laptops have become increasingly thinner and lighter in performance. For miniaturization and thinning of such electronic products, although miniaturization of the central processing unit (CPU) and peripheral electronic devices used in a computer is inevitable, speed and capacity are increasingly required.

이는, 대용량화에 필요한 냉각장치의 냉각효율의 증가를 의미하는 것으로서, 제한된 공간 내에서의 냉각효율을 극대화시킬 수 있도록 하는 여러 가지 방안들이 연구되고 있다.This means an increase in the cooling efficiency of the cooling apparatus required for large capacity, and various methods for maximizing the cooling efficiency in a limited space have been studied.

도 1은 종래 기술에 따른 전자칩 냉각장치를 나타낸 사시도로서, 동 도면에서 도시되어진 바와 같이 종래의 전자칩 냉각장치는, CPU 등과 같은 발열체에 직접 접촉되어 열을 전도시키는 역할을 하는 터미널 베이스(10)와, 상기 터미널 베이스(10) 상단에 솔더링되도록 한 히트파이프(30)와, 상기 히트파이프(30) 끝단에 각각 솔더링되는 방열블록(50)과, 방열블록(50)에 냉각유체를 공급하기 위해 그 중심부에 위치한 팬 모터(60)와, 상기 팬 모터(60) 및 터미널 베이스(10)가 고정되도록 하는 베이스 프레임(70)으로 구성된다.1 is a perspective view showing an electronic chip cooling apparatus according to the prior art, the conventional electronic chip cooling apparatus, as shown in the figure, the terminal base (10) which directly serves to conduct heat by contacting a heating element such as a CPU ), A heat pipe 30 to be soldered to an upper end of the terminal base 10, a heat dissipation block 50 soldered to each end of the heat pipe 30, and a cooling fluid to supply the heat dissipation block 50. The fan motor 60 is located in the center thereof, and the base frame 70 for fixing the fan motor 60 and the terminal base 10.

상기와 같은 구성으로 이루어지는 종래의 전자칩 냉각장치는 방열블록(50)을 구성하는 방열핀(51)에 냉각유체인 공기를 인위적으로 유동시켜 높은 온도의 방열핀(51)과 상대적으로 낮은 온도의 공기 사이에서 강제대류를 통한 열교환에 냉각이 이루어지도록 하는 것이다.The conventional electronic chip cooling device having the above configuration artificially flows air, which is a cooling fluid, into the heat dissipation fins 51 constituting the heat dissipation block 50, so that the heat dissipation fins 51 of the high temperature and the air of the relatively low temperature. In this case, cooling is performed in heat exchange through forced convection.

이러한, 냉각장치에 사용되어진 방열핀(51)의 형태는 도 2에서 보여지는 바와 같이 단면형상이 직선형상으로 제작되는 것이 일반적이었다.The shape of the heat dissipation fin 51 used in the cooling device is generally that the cross-sectional shape is made in a straight shape as shown in FIG.

그러나, 이러한 직선형 방열핀(51)을 사용하는 경우, 제한된 공간 내에서 방열 면적을 높이기 위해서는 방열핀(51)과 방열핀(51) 사이의 거리를 좁게 형성하여 방열 면적을 넓힐 수밖에 없는데, 이는 방열핀(51)과 방열핀(51) 사이의 공간이 줄어들게 되며, 냉각공기의 유동저항이 증가하게 되고, 이로 인해 유속 감소 및 정압 감소 현상이 나타나 결국 냉각성능을 저하시키는 문제가 있는 것이었다. However, in the case of using the straight heat radiation fins 51, in order to increase the heat radiation area in a limited space, the distance between the heat radiation fins 51 and the heat radiation fins 51 must be narrowed to increase the heat radiation area, which is the heat radiation fins 51. And the space between the heat sink fins 51 is reduced, the flow resistance of the cooling air is increased, resulting in a decrease in flow rate and static pressure phenomenon, which eventually had a problem of lowering the cooling performance.

따라서, 제한된 공간 내에서 냉각효율을 높이기 위해 효율적으로 방열면적을 증가시킬 수 있도록 방안이 시급히 제안되어져야 한다.Therefore, a method must be urgently proposed to increase the heat dissipation area efficiently in order to increase the cooling efficiency in the limited space.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 제안된 것으로서, 본 발명의 목적은 방열핀의 단면형상을 주름형상으로 제작하여 유속 및 정압의 감소를 최소화하고, 방열면적을 증가시킬 수 있도록 한 전자칩 냉각장치를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been proposed to solve the above problems, an object of the present invention is to produce a cross-sectional shape of the heat sink fins in a corrugated shape to minimize the reduction of flow rate and static pressure, and to increase the heat dissipation area electronic chip cooling device The purpose is to provide.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전자칩 냉각장치는 발열체에서 발생된 열이 히트파이프를 통해 방열핀으로 구성되는 방열블록으로 전달되어 팬 모터에 의해 강제 냉각되도록 한 전자칩 냉각장치에 있어서,In the electronic chip cooling apparatus according to the present invention for achieving the above object is the heat generated from the heating element is transferred to the heat dissipation block consisting of the heat radiation fins through the heat pipe to the forced cooling by the fan motor,

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 자세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 3은 본 발명에 따른 전자칩 냉각장치의 구조를 보인 사시도로서, 동 도면에서 보여지는 바와 같이, 본 발명에 따른 전자칩 냉각장치는 터미널 베이스(110), 히트파이프(130), 방열블록(150), 베이스 프레임(170), 팬 커버(180)로 구성된다.3 is a perspective view showing the structure of the electronic chip cooling apparatus according to the present invention. As shown in the figure, the electronic chip cooling apparatus according to the present invention includes a terminal base 110, a heat pipe 130, and a heat radiation block ( 150, a base frame 170, and a fan cover 180.

상기와 같은 구성의 전자칩 냉각장치는 CPU 등과 같이 고온이 발생되는 전자칩에 터미널 베이스(110) 접촉되고, 상기 터미널 베이스(110)로 전도된 열은 히트파이프(130)를 통해 각 방열블록(150)으로 이동되며, 상기 방열블록(150)으로 이동된 열은 팬 모터의 구동으로 인해 냉각유체와 열 교환되어 외부로 배출된다.The electronic chip cooling device having the above-described configuration has a terminal base 110 in contact with an electronic chip in which a high temperature is generated, such as a CPU, and the heat conducted to the terminal base 110 is transferred through each heat dissipation block (heat pipe 130). Moved to 150, the heat moved to the heat radiation block 150 is heat exchanged with the cooling fluid due to the drive of the fan motor is discharged to the outside.

이때, 상기 터미널 베이스(110)는 CPU 등과 같은 발열체에 직접 접촉되는 판형으로 제작되고, 열 전도율이 우수한 재질이 사용된다.In this case, the terminal base 110 is manufactured in a plate shape which is in direct contact with a heating element such as a CPU, and a material having excellent thermal conductivity is used.

상기 히트파이프(130)는 터미널 베이스(110)로부터의 열을 이와 떨어진 다른 곳으로 이동시키기 위한 열 전달 매체로 사용된다.The heat pipe 130 is used as a heat transfer medium for moving heat from the terminal base 110 to another place away from it.

그리고, 상기 방열블록(150)은 다수의 방열핀(151)이 일정한 간격으로 배열되어 결합된 것으로서, 히트파이프(130)의 일측 끝단에 각각 용접되어 팬 모터(160)에 의해 강제 냉각되어진다.In addition, the heat dissipation block 150 is a plurality of heat dissipation fins 151 are arranged and coupled at regular intervals, each welded to one end of the heat pipe 130 is forcedly cooled by the fan motor 160.

도 4는 본 발명에 따른 전자칩 냉각장치의 방열핀 구조를 보인 사시도로서, 동 도면에서 보여지는 바와 같이 본 발명에 따른 방열핀(151)은 그 단면형상이 주름형상으로 제작되는 것에 특징이 있다.Figure 4 is a perspective view showing a heat sink fin structure of the electronic chip cooling apparatus according to the present invention, the heat sink fin 151 according to the present invention is characterized in that the cross-sectional shape is made in a pleated shape as shown in the figure.

이와 같이 방열핀의 단면형상을 주름진 형태로 할 경우 정압 감소에 치명적인 공기의 흐름 통로가 되는 방열핀(151)과 방열핀(151) 사이의 단면적 변화는 없으나, 상대적으로 냉각공기와 방열핀(151)과의 접촉면적은 증가되어 냉각효율이 증가되는 결과를 낳게 된다.As described above, when the cross-sectional shape of the heat dissipation fin is corrugated, there is no change in the cross-sectional area between the heat dissipation fin 151 and the heat dissipation fin 151, which becomes a flow path of air that is fatal to the static pressure reduction, but relatively the contact between the cooling air and the heat dissipation fin 151. The area is increased, resulting in increased cooling efficiency.

이는, 냉각효율 정도를 가늠할 수 있는 유량공식 Q=AV를 통해 설명 할 수 있다. 여기서 Q는 유량을 나타내고, A는 열 전달 면적을 나타내며, V는 유속을 나타낸다.This can be explained through the flow rate formula Q = AV, which can measure the degree of cooling efficiency. Where Q is the flow rate, A is the heat transfer area, and V is the flow rate.

즉, 열 전달 면적 A를 넓혀주게 되면 자연히 유량(Q)이 많아져 냉각효율이 올라가게 되는 것이다. In other words, if the heat transfer area A is widened, the flow rate (Q) naturally increases, thereby increasing the cooling efficiency.

물론, 방열핀(151)과 냉각공기와의 접촉면 증가에 따라 방열핀(151) 표면에서의 유체의 점성에 의한 마찰저항이 증가할 수는 있으나, 이는 방열핀(151)의 길이가 충분히 길지 않은 대부분의 냉각장치에 있어, 이러한 마찰저항 증가로 인한 손실은 비교적 무시할 수 있는 정도로서, 본 발명의 방열 면적(A) 증가에 따른 냉각효율 상승에 비해 미치는 영향이 극히 미미한 정도이다.Of course, the frictional resistance due to the viscosity of the fluid on the surface of the heat radiation fin 151 may increase as the contact surface between the heat radiation fin 151 and the cooling air increases, but this is most of the cooling that the length of the heat radiation fin 151 is not long enough In the apparatus, the loss due to the increase in frictional resistance is relatively negligible, and the effect of the loss on the cooling efficiency due to the increase in the heat radiation area A of the present invention is extremely small.

이와 같은 본 발명은 방열핀(151)을 통과하는 유동의 정압감소, 유속감소는 최소화하면서 방열 면적 증대에 따른 냉각효율 증가가 가능해진다.As described above, the present invention enables the reduction of the static pressure of the flow passing through the heat dissipation fin 151 and the cooling rate increase by increasing the heat dissipation area while minimizing the decrease in the flow rate.

상기와 같은 구성으로 이루어지는 본 발명은 방열핀의 단면형상을 주름형상으로 제작하여 유속 및 정압의 감소를 최소화하고, 방열면적을 증가시키는 효과가 있다.The present invention having the configuration as described above has the effect of minimizing the reduction of the flow rate and static pressure by increasing the cross-sectional shape of the heat radiation fin in a pleated shape, increasing the heat dissipation area.

도 1은 종래 기술에 따른 전자칩 냉각장치를 나타낸 사시도.1 is a perspective view showing an electronic chip cooling apparatus according to the prior art.

도 2는 종래 기술의 전자칩 냉각장치의 방열블록을 나타낸 사시도.Figure 2 is a perspective view showing a heat radiation block of the electronic chip cooling apparatus of the prior art.

도 3은 본 발명에 따른 전자칩 냉각장치 구조를 보인 사시도.Figure 3 is a perspective view showing the structure of the electronic chip cooling apparatus according to the present invention.

도 4는 본 발명에 따른 전자칩 냉각장치의 방열핀 구조를 보인 사시도.Figure 4 is a perspective view showing a heat sink fin structure of the electronic chip cooling apparatus according to the present invention.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *

110: 터미널 베이스 130: 히트파이프110: terminal base 130: heat pipe

150: 방열 블록 151: 방열 핀150: heat dissipation block 151: heat dissipation fin

160: 팬 모터 170: 베이스 프레임160: fan motor 170: base frame

180: 팬 커버180: fan cover

Claims

In the electronic chip cooling device that the heat generated from the heating element is transferred to the heat radiation block consisting of the heat radiation fin through the heat pipe to be forced to be cooled by the fan motor,

Electronic chip cooling device, characterized in that to form the cross-sectional shape of each of the heat radiation fins constituting the heat radiation block in a corrugated form to increase the total heat radiation area.