KR20050090733A - 컴퓨터 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 중앙처리장치를 포함한 복수의 하드웨어를 수용하는 본체케이싱을 구비한 컴퓨터에 관한 것으로서, 상기 중앙처리장치 상부에 배치되며, 열발산을 위한 제1방열부재와, 상기 제1방열부재를 향해 송풍하는 제1냉각팬을 갖는 제1방열장치와; 상기 본체케이싱의 일영역에 관통형성된 공기통과공에 인접하게 배치되며, 열발산을 위한 제2방열부재와, 상기 공기통과공을 통해 외부의 공기를 상기 제2방열부재로 송풍하는 제2냉각팬을 갖는 제2방열장치와; 상기 중앙처리장치로부터 발생되는 열이 분기되어 제1 및 제2방열장치 각각에서 방열되도록, 상기 제1방열장치와 상기 제2방열장치를 연결하는 전열부재를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의하여, 중앙처리장치의 냉각효율을 향상시킬 수 있는 컴퓨터가 제공된다.

Description

컴퓨터{Computer}

본 발명은, 컴퓨터에 관한 것으로서, 중앙처리장치의 냉각효율이 향상된 컴퓨터에 관한 것이다.

일반적으로 컴퓨터본체의 전원버튼을 온동작시키게 되면 전원공급장치에 의해 컴퓨터본체 내부의 해당 구성요소로 전원이 공급되면서 컴퓨터가 작동되며, 이때 전원공급장치는 물론 메인보드에 실장된 중앙처리장치 및 각종 전자부품을 포함하여 하드디스크나 각종 콘트롤러 및 드라이브로부터 작동열이 발생된다.

이렇게 컴퓨터 본체 내부에서 발생되는 작동열은 컴퓨터 시스템의 오동작을 발생시킬 수 있을 뿐만 아니라 컴퓨터의 구성부품 및 컴퓨터 자체의 사용수명을 단축시킬 수 있으므로 컴퓨터가 최적의 성능을 발휘하기 위해서는 이러한 작동열을 효율적으로 방열시킬 수 있어야 한다.

이에 한 예로 도 7에 도시된 바와 같이, 본체케이싱(101) 내부에 수용된 메인보드(107)의 중앙처리장치(미도시) 상측에는 중앙처리장치로부터 발생되는 열을 효율적으로 방열시키기 위한 방열장치가 마련되어 있다.

방열장치는, 중앙처리장치의 상부에 배치되며 열발산을 위한 복수의 방열핀(111)을 갖는 방열부재(112)와, 방열부재(112)의 상측에 배치되어 방열부재(112)를 냉각시키는 냉각팬(120)을 포함한다.

방열부재(112)의 바닥면이 중앙처리장치에 밀착배치될 수 있도록 평평한 판형상이며, 복수의 방열핀(111)은 상호 일정한 간격을 두고 바닥면에 대해 상향기립형성되어 있다. 이에 방열핀(111)들 간의 이격간격을 통해 공기가 원활하게 유동할 수 있기 때문에 방열핀(111)으로 전도되는 열은 신속하게 방출될 수 있는 것이다.

냉각팬(120)은, 방열부재(112)의 바닥면을 통해 중앙처리장치의 열이 전달된 방열핀(111)을 냉각시키기 위한 것으로, 도시하지 않은 전원공급부에 의해 구동되는 블레이드(121)의 회전으로 송풍력을 생성할 수 있는 것이다. 이 냉각팬(120)에 의해 생성된 바람이 방열핀(111) 측으로 강제대류됨으로써 방열부재(112)의 방열핀(111)에 전도된 열을 신속하게 대기중으로 방열시킨다.

그러나 최근 들어 발열량이 큰 중앙처리장치의 컴퓨터 적용이 증가하고 있는 반면 이를 수용하는 컴퓨터본체는 슬림화되어 가는 추세이므로, 전술한 방열장치로는 발열량이 큰 중앙처리장치를 효과적으로 냉각시킬 수 없고 크기가 큰 방열장치를 사용하여 냉각효율을 향상시키고자 하여도 슬림화된 컴퓨터본체 내부공간에 제약을 받게 된다.

따라서, 발열량이 큰 중앙처리장치를 신속히 냉각시켜 중앙처리장치의 큰 발열량으로 발생하는 시스템 오동작 등의 부정적 영향을 억제함과 동시에, 슬림화되어 가는 컴퓨터본체의 한정된 내부공간의 활용도를 높일 수 있는 방열장치가 제시된다면 바람직할 것이다.

따라서, 본 발명의 목적은, 중앙처리장치의 냉각효율을 향상시킬 수 있는 컴퓨터를 제공하는 것이다.

상기 목적은, 본 발명에 따라, 중앙처리장치를 포함한 복수의 하드웨어를 수용하는 본체케이싱을 구비한 컴퓨터에 있어서, 상기 중앙처리장치 상부에 배치되며, 열발산을 위한 제1방열부재와, 상기 제1방열부재를 향해 송풍하는 제1냉각팬을 갖는 제1방열장치와; 상기 본체케이싱의 일영역에 관통형성된 공기통과공에 인접하게 배치되며, 열발산을 위한 제2방열부재와, 상기 공기통과공을 통해 외부의 공기를 상기 제2방열부재로 송풍하는 제2냉각팬을 갖는 제2방열장치와; 상기 중앙처리장치로부터 발생되는 열이 분기되어 제1 및 제2방열장치 각각에서 방열되도록, 상기 제1방열장치와 상기 제2방열장치를 연결하는 전열부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터에 의해 달성된다.

그리고, 상기 전열부재는 일측이 상기 제1방열장치에 결합되고 타측이 상기 제2방열장치에 결합되어 상기 중앙처리장치로부터의 열을 상기 제2방열장치로 전달하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 제1방열부재는 상기 중앙처리장치에 접촉되는 제1베이스부와, 상기 제1베이스부에 기립설치되는 복수의 제1방열핀을 포함하고, 상기 제2방열부재는 상기 본체케이싱의 일영역의 판면에 대해 기립방향으로 배치되는 복수의 제2방열핀과, 상기 제2방열핀을 지지하는 제2베이스부를 포함할 수 있다.

또한, 상기 제2방열핀에는 판면에 대해 가로방향으로 관통형성된 삽입공이 형성되어 있으며, 상기 전열부재는 일측이 상기 제1베이스부에 고정되고, 타측이 상기 삽입공에 삽입설치되는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 제2방열부재는 상기 제2베이스부로부터 연장형성되어 상기 제1방열부재의 후방영역에 고정되는 연결부를 더 포함하는 것이 바람직하다.

한편, 상기 제2방열장치는 상기 본체케이싱의 내측 후방벽에 마련되는 것이 바람직하다.

그리고 상기 공기통과공은 상기 본체케이싱의 내측 후방벽에 형성되어 있으며, 상기 제2냉각팬은 상기 공기통과공과 상기 제2방열부재 사이에 개재되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 전열부재는 히트파이프인 것이 바람직하다.

한편, 상기 본체케이싱은 일측에 출입개구를 가지고 내부에 상기 중앙처리장치를 포함한 복수의 하드웨어를 수용하는 고정케이싱부와, 상기 고정케이싱부에 회동가능하게 결합되어 상기 출입개구를 개폐하는 케이싱커버부를 포함할 수 있다.

이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.

도 1 및 도 2는 본 발명에 따른 따른 컴퓨터의 사시도이고, 도 3은 도 2의 제1방열장치와 제2방열부재의 사시도이며, 도 4는 도 3의 분해사시도이고, 도 5는 도 3의 후방영역의 일부 확대도이며, 도 6은 제1 및 제2방열장치 작동도이다.

본 발명에 따른 컴퓨터 본체는 도 1에 도시된 바와 같이, 복수의 하드웨어가 수용되며 출입개구(4)가 형성된 고정케이싱부(2)와, 출입개구(4)를 개폐하는 케이싱커버부(3)를 갖는 본체케이싱(1)과, 출입개구(4)의 후방에 마련되어 케이싱커버부(3)를 고정케이싱부(2)에 대해 회동 가능하도록 지지하는 힌지부(5)와, 고정케이싱부(2)에 대해 케이싱커버부(3)를 차단위치에서 록킹 및 록킹 해제하는 록킹수단(미도시)을 갖는다.

본체케이싱(1)은 일측에 출입개구(4)가 형성된 내부공간을 형성하며, 내부공간에는 중앙처리장치(6) 및 램(미도시) 등이 장착되는 메인보드(7)와, 하드디스크드라이브(미도시)를 포함한 다수의 하드웨어가 설치되어 있다.

한편, 본체케이싱(1) 내부에는 중앙처리장치(6)에서 발생되는 작동열을 나누어 각각 방열시키는 제1방열장치(10) 및 제2방열장치(20)가 마련되어 있고, 제1방열장치(10)와 제2방열장치(20)는 전열부재인 히트파이프(30)에 의해 연결되어 있다.

제1방열장치(10)는 중앙처리장치(6) 위에 배치되는 제1방열부재(11)와, 제1방열부재(11) 위에 마련되어 제1방열부재(11)를 향해 송풍하는 제1냉각팬(12)을 포함한다.

제1방열부재(11)는 중앙처리장치(6)의 위에서 접촉배치되는 제1베이스부(13)와, 제1베이스부(13)의 상부에 마련되는 복수의 제1방열핀(14)으로 구성되며, 이러한 제1방열부재(11)의 하부 둘레영역에는 제1베이스부(13)가 삽입되어 중앙처리장치(6) 위에 접촉배치될 수 있도록 중앙처리장치(6)를 향한 하향개구(41)가 형성된 지지프레임(40)이 결합되어 있으며, 제1방열부재(11)의 후방영역에는 히트파이프(30)의 일측이 삽입될 수 있는 절취부(15)가 형성되고, 절취부(15)의 내부에는 소정의 이격간격을 두고 형성되어 복수의 히트파이프(30)를 안내하는 복수의 안내리브(16)가 마련되어 있다.

제1베이스부(13)는 평평한 판형상으로, 지지프레임(40)의 하향개구(41)를 통해 중앙처리장치(6) 위에 접촉배치되어 중앙처리장치(6)로부터의 열을 복수의 제1방열핀(14)으로 전달하며, 제1베이스부(13)의 상부영역에는 안내리브(16)를 따라 절취부(15)를 통과한 히트파이프(30)의 일측단부가 용접에 의해 고정된다.

복수의 제1방열핀(14)은 상호 일정한 간격을 두고 제1베이스부(13)의 상부면으로부터 기립형성되어 있으며, 이러한 제1방열핀(14)들 간의 이격간격을 통해 공기가 원활하게 유동할 수 있기 때문에 제1베이스부(13)를 통해 제1방열핀(14)으로 전도되는 열은 신속하게 방출될 수 있는 것이다. 그리고 복수의 제1방열핀(14)의 상단부영역은 전체적으로 도 5에 도시된 바와 같이 물결형상을 갖는다.

제1냉각팬(12)은, 복수의 제1방열핀(14) 상측에 배치되어 제1베이스부(13)를 통해 중앙처리장치(6)의 열이 전달된 제1방열핀(14)을 냉각시키기 위한 것으로, 도시하지 않은 전원공급부에 의해 구동되며 회전하는 것에 의해 송풍력을 생성하는 제1블레이드(17)와, 제1블레이드(17)를 둘러싸는 제1팬하우징(18)을 갖는다. 이에 제1블레이드(17)의 회전에 의해 생성된 바람은 제1방열핀(14)측으로 강제대류됨으로써 복수의 제1방열핀(14)에 전도된 열을 신속하게 대기중으로 방열시키게 된다.

제2방열장치(20)는 중앙처리장치(6)가 실장된 메인보드(7)에 대해 수직배치된 본체케이싱(1)의 내측 후방벽(8)에 마련되며, 본체케이싱(1)의 내측 후방벽(8)에 형성된 공기통과공(9)에 대응하는 위치에 배치되는 제2냉각팬(22)과, 제2냉각팬(22) 위에 배치되는 제2방열부재(21)를 포함한다.

제2방열부재(21)는 본체케이싱(1)의 내측 후방벽(8)에 대해 기립배치되는 복수의 제2방열핀(23)과, 제2방열핀(23)의 둘레영역을 지지하는 제2베이스부(24)로 구성되며,이 제2베이스부(24)는 제2베이스부(24)의 양측면으로부터 각각 연장형성되어 제1방열부재(11)의 후방에 마련된 절취부(15) 상측에 체결볼트(54)에 의해 고정되는 한 쌍의 연결부(50)를 더 포함한다.

여기서 제2방열핀(23)에는 제2방열핀(23) 판면에 대해 가로방향으로 관통형성되어 후술할 히트파이프(30)의 타단부영역이 삽입결합되는 복수의 삽입공(27)이 마련되어 있고, 각 연결부(50)는 제2베이스부(24)로부터 연장된 연장부분(51)과 연장부분(51)으로부터 절곡형성되어 볼트체결공(53)이 관통형성된 절곡부분(52)으로 구성된다. 이에 연결부(50)의 절곡부분(52)에 형성된 볼트체결공(53)으로 삽입된 체결볼트(54)가 제1방열부재(11)의 후방에 마련된 절취부(15) 상측에 형성된 볼트체결공(미도시)에 체결됨에 따라 제2방열부재(21)의 연결부(50)와 제1방열부재(11)가 상호 결합되는 것이다.

제2냉각팬(22)은, 본체케이싱(1)의 내측 후방벽(8)에 형성된 공기통과공(9)과 복수의 제2방열핀(23) 사이에 개재되어 히트파이프(30)를 통해 중앙처리장치(6)의 열이 전달된 제2방열핀(23)을 냉각시키기 위한 것으로, 도시하지 않은 전원공급부에 의해 구동되며 회전하는 것에 의해 송풍력을 생성하는 제2블레이드(25)와, 제2블레이드(25)를 둘러싸는 제2팬하우징(26)을 갖는다. 이에 제2블레이드(25)가 회전하면 본체케이싱(1) 외부의 공기가 공기통과공(9)을 통과하여 제2방열핀(23)측으로 강제대류됨으로써 복수의 제2방열핀(23)에 전도된 열을 신속하게 대기중으로 방열시키게 된다.

히트파이프(30)는 내부에 공간이 형성된 관형상으로 소량의 작동유체를 넣어 진공상태에서 밀봉하여 마련되었으며, 중앙처리장치(6)로부터 발생되는 열이 분기되어 제1 및 제2방열장치(10,20) 각각에서 방열되도록 제1방열장치(10)와 제2방열장치(20)를 연결하는 역할을 한다.

이에 히트파이프(30)는 일단이 제1방열부재(11)의 안내리브(16)를 따라 절취부(15)를 통과하여 제1베이스부(13)의 상부면 용접에 의해 고정되고 타단이 제2방열핀(23)에 형성된 삽입공(27)에 삽입결합되고 고정부재(31)에 의해 삽입결합이 고정됨으로써, 중앙처리장치(6)로부터의 열을 제2방열핀(23)으로 전달한다. 즉, 중앙처리장치(6)로부터 열이 발생하였을 때, 이때의 열은 중앙처리장치(6)(12)에 접촉된 제1베이스부(13)재에 일단이 고정된 히트파이프(30)를 따라 이동하여 제2방열핀(23)에 도달하게 하게 되는 것이다.

이러한 구성을 갖는 컴퓨터에 있어서, 중앙처리장치(6)로부터의 열의 방열은 다음과 같이 이루어진다.

중앙처리장치(6)에서 열이 발생하게 되면 본 발명에서는 도 6에 도시된 바와 같이, 중앙처리장치(6)로부터의 열은 제1방열장치(10)와 제2방열장치(20)로 나뉘어서 즉 분기되어 이동하고 제1 및 제2방열장치(10,20) 각각에서 방열된다.(열의 이동방향은 도 6의 진한 화살표 참조)

즉, 중앙처리장치(6)에서 발생하는 열의 일부는 중앙처리장치(6)의 상측에 배치된 제1베이스부(13)를 통해 제1방열핀(14)으로 이동하여 제1방열핀(14)을 향해 송풍하는 제1냉각팬(12)에 의해 신속하게 방열되고, 중앙처리장치(6)에서 발생하는 열의 나머지는 중앙처리장치(6)의 상측에 배치된 제1베이스부(13)에 일단부가 접촉고정된 히트파이프(30)를 따라 이동하여 제2방열핀(23)에 도달되어 본체케이싱(1)의 외부의 공기를 공기통과공(9)을 통해 제2방열핀(23)으로 향해 송풍하는 제2냉각팬(22)에 의해 신속하게 방열된다.(송풍방향은 도 6의 얇은 선 화살표 참조)

한편, 발열량의 큰 중앙처리장치(6)가 적용된 경우, 바람직한 중앙처리장치(6)의 온도인 73도를 초과하여 80도가 수 있으나, 본 발명에 따르면 중앙처리장치(6)로부터의 열이 제1 및 제2방열장치(10,20)로 분기되어 제1 및 제2방열장치(10,20) 각각에서 방열됨에 따라 80도에서 9도감소하여 73도 이하로 할 수 있으므로, 이를 통해서도 본 발명에 따른 우수한 냉각효과를 확인할 수 있는 것이다.

전술한 실시예에서는 케이싱커버부가 고정케이싱부에 대해 회동가능하도록 설치되어 있으나, 본 발명은 케이싱커버부가 고정케이싱부에 대해 착탈가능하게 결합되는 컴퓨터 본체에도 적용될 수 있음은 물론이다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 중앙처리장치의 냉각효율을 향상시킬 수 있는 컴퓨터가 제공된다.

도 1 및 도 2는 본 발명에 따른 따른 컴퓨터의 사시도,

도 3은 도 2의 제1방열장치와 제2방열부재의 사시도,

도 4는 도 3의 분해사시도,

도 5는 도 3의 후방영역의 일부 확대도,

도 6은 제1 및 제2방열장치 작동도,

도 7은 종래 컴퓨터의 사시도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1 : 본체케이싱 2 : 고정케이싱부

3 : 케이싱커버부 5 : 힌지부

6 : 중앙처리장치 7 : 메인보드

10 : 제1방열장치 20 : 제2방열장치

30 : 히트파이프 40 : 지지프레임

50 : 연결부

Claims (9)

1. 중앙처리장치를 포함한 복수의 하드웨어를 수용하는 본체케이싱을 구비한 컴퓨터에 있어서,

   상기 중앙처리장치 상부에 배치되며, 열발산을 위한 제1방열부재와, 상기 제1방열부재를 향해 송풍하는 제1냉각팬을 갖는 제1방열장치와;

   상기 본체케이싱의 일영역에 관통형성된 공기통과공에 인접하게 배치되며, 열발산을 위한 제2방열부재와, 상기 공기통과공을 통해 외부의 공기를 상기 제2방열부재로 송풍하는 제2냉각팬을 갖는 제2방열장치와;

   상기 중앙처리장치로부터 발생되는 열이 분기되어 제1 및 제2방열장치 각각에서 방열되도록, 상기 제1방열장치와 상기 제2방열장치를 연결하는 전열부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터.
2. 제1항에 있어서,

   상기 전열부재는 일측이 상기 제1방열장치에 결합되고 타측이 상기 제2방열장치에 결합되어 상기 중앙처리장치로부터의 열을 상기 제2방열장치로 전달하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터.
3. 제2항에 있어서,

   상기 제1방열부재는 상기 중앙처리장치에 접촉되는 제1베이스부와, 상기 제1베이스부에 기립설치되는 복수의 제1방열핀을 포함하고,

   상기 제2방열부재는 상기 본체케이싱의 일영역의 판면에 대해 기립방향으로 배치되는 복수의 제2방열핀과, 상기 제2방열핀을 지지하는 제2베이스부를 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터.
4. 제3항에 있어서,

   상기 제2방열핀에는 판면에 대해 가로방향으로 관통형성된 삽입공이 형성되어 있으며,

   상기 전열부재는 일측이 상기 제1베이스부에 고정되고, 타측이 상기 삽입공에 삽입설치되는 것을 특징으로 하는 컴퓨터.
5. 제4항에 있어서,

   상기 제2방열부재는 상기 제2베이스부로부터 연장형성되어 상기 제1방열부재의 후방영역에 고정되는 연결부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 제2방열장치는 상기 본체케이싱의 내측 후방벽에 마련되는 것을 특징으로 하는 컴퓨터.
7. 제6항에 있어서,

   상기 공기통과공은 상기 본체케이싱의 내측 후방벽에 형성되어 있으며,

   상기 제2냉각팬은 상기 공기통과공과 상기 제2방열부재 사이에 개재되는 것을 특징으로 하는 컴퓨터.
8. 제7항에 있어서,

   상기 전열부재는 히트파이프인 것을 특징으로 하는 컴퓨터.
9. 제8항에 있어서,

   상기 본체케이싱은 일측에 출입개구를 가지고 내부에 상기 중앙처리장치를 포함한 복수의 하드웨어를 수용하는 고정케이싱부와, 상기 고정케이싱부에 회동가능하게 결합되어 상기 출입개구를 개폐하는 케이싱커버부를 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터.