KR20050120557A - 액체냉매를 이용한 외장형 냉각 장치 - Google Patents

Abstract

본 의장은 액체 냉매를 이용한 냉각장치에 대한 것으로서, 더욱 상세하게는 컴퓨터 내부의 주요 부품에서 발생한 열을 액체 냉매를 이용하여 냉각을 하며, 열을 흡수한 액체 냉매를 기존에 사용되던 라지에이터와 팬을 사용하여 냉각을 하였으나 이와 다르게 액체 냉매를 저장하는 수조와 자연적인 발열 구조를 이용하여 냉각을 하는 장치이다.

이를 위해, 본 의장은 컴퓨터에서 주요 열을 발생하는 부품에 열을 흡수하는 장치를 장착하고, 장착된 장치로 액체 냉매를 통과하도록 하여, 냉각을 시키고 다시 열을 흡수한 액체 냉매를 외부의 자연 냉각 장치로 이동하여 흡수한 열을 자연적으로 발산을 하는 장치로 이동하여 냉각을 시키는 장치에 대한 것이다.

상기와 같이 이루어지는 본 의장은 액체 냉매를 컴퓨터 외부에 장착하여 기존에 내부에 장착한 것에 비해 장착이 쉬우며, 컴퓨터 내부를 간소화할 수 있으며, 팬을 이용한 냉각이 없기 때문에 소음이 발생하지 않으며, 외장형 기구 또한 미려한 디자인으로 인하여 장식의 기능을 더한다.

Description

액체냉매를 이용한 외장형 냉각 장치{Computer Cooling case using the liquid refrigerant}

본 발명은 액체 냉매를 이용한 냉각 장치로서, 더욱 상세하게는 컴퓨터 내부에서 열이 발생하는 부위에 열 흡수 장치를 장착하고, 액체 냉매가 흐르는 통로를 형성하여 열을 흡수한 액체 냉매를 냉각장치로 전달하여 냉각을 한 후 다시 폐순환하는 동작을 한다. 이와같은 냉각 장치는 기본적으로 컴퓨터의 열을 발생하는 장치에 열 흡수 장치와 냉각을 위한 라지에이터와 팬, 펌프가 장착되어 있는 구조로 되어 있다.

기존의 전자기기 냉각 방법으로 일반적으로 많이 쓰이는 방법으로 기존에는 팬과 방열판을 열이 발생하는 전자기기에 장착하여 방열판이 열을 흡수하고 팬이 열을 흡수한 방열판을 냉각시키는 구조를 갖는다. 이러한 장치는 냉각 효율이 떨어지며, 냉각 효율을 높이기 위해 팬을 높은 속도로 회전을 시켜 풍량을 늘려 냉각을 한다. 하지만 팬의 회전을 높이면 소음이 발생해 컴퓨터를 사용하는 사용자로 하여금 작업능률을 낮추는 원인이 된다.

도 1은 팬과 방열판에 따른 소음의 문제와 냉각 효율이 떨어지는 문제를 해결하기 위하여 액체 냉매(물)를 이용한 냉각 방식을 나타낸 것이다.

액체 냉매를 사용하는 것을 특징으로 하는 시스템은 기본적으로 열이 방생하는 전자기기에 장착하는 CPU 냉각 블럭(52)과 팬과 같이 부착된 방열기(54), 액체 냉매를 넣어두는 수조를 포함한 펌프(50)가 컴퓨터 케이스(10) 내부에 모두 장착이 되며, 펌프로 액체 냉매를 폐순환 시키며, CPU 냉각 블럭(54)에서 전자기기에서 발생한 열을 흡수하고, 흡수된 열을 방열기(54)에서 냉각을 하는 것을 특징으로 한다.

이러한 케이스(10)에 내장된 냉각 방식은 케이스 케이스 내부를 비좁게 하여 케이스 내부의 공기 순환을 어렵게 하며, 설치 또는 분해시 사용자로 하여금 어려운 단점을 갖고 있으며, 액체 냉매가 누수 되었을시에 전자기기에 악영향을 줄 수 있다.

상기에서와 같은 구조를 갖는 냉각 장치의 경우 컴퓨터 내부에 장착이 될 경우, 내부 공간을 차지하는 동시에 내부에서 냉각을 함으로써 컴퓨터 내부에 열이 보존되는 역효과가 나타난다. 또한 설치된 팬에 의해 소음이 발생하여 사용자에게 소음에 의한 스트레스나 컴퓨터를 이용한 작업시 방해 요인으로 작용을 한다.

이와 같이 기존의 냉각 시스템은 컴퓨터 내부에 장착이 됨으로써 내부의 온도를 올리는 효과와 내부 공간이 협소해지는 것과 동시에 소음을 발생시키는 문제점을 갖고 있었다.

본 발명의 목적은 상술한 목적을 감안하여, 액체 냉매를 이용하여 컴퓨터 내부의 주요 열 발생 부위의 부품에 열을 흡수하는 동시에 액체 냉매에 열을 전달할 수 있는 구조를 갖는 열 흡수 장치와 기존의 액체 냉매를 이용한 냉각 방식이 내부에 장착된 라지에이터와 팬을 제거하고, 외부에 자연 냉각을 위한 장치를 위치하여 컴퓨터 내부의 열을 흡수한 액체 냉매를 원활하게 전달하는 구조를 갖으며, 또한 자연 냉각 장치 또한 외부와의 접촉 면적을 크게 갖는 구조로 냉각을 원활하게 하는 구조를 갖도록 하여야 한다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출한 것으로서, 외장형 냉각 장치를 설치하여 컴퓨터 내부에서 발생한 열을 액체 냉매를 이용하여 흡수하여 외장형 냉각 장치로 순환하여 냉각된 뒤에 다시 컴퓨터 보내어지는 폐순환을 통하여 컴퓨터케이스 내부에 설치된 각종장치로부터 발생되는 열을 외부로 신속하게 배출시키면서 큰 냉각 효율을 얻는 동시에 액체 냉매를 컴퓨터 케이스의 외부에 장치하여 원활하게 냉각시키는 장치를 제작하는데 그 안출의 목적이 있다.

본 발명은 컴퓨터 내부에서 발생하는 열을 효과적으로 흡수할 수 있는 장치와 열을 포함하는 액체 냉매의 열을 효율적으로 냉각시키는 것과 동시에 흡수 장치와 냉각 장치의 폐순환하는 액체 냉매를 원활하게 순환하도록 하는데 안출의 목적이 있다.

본 발명에 따른 전자기기 냉각 방법은 적어도 하나 이상의 발열부품을 내부에 포함하는 컴퓨터 케이스에 있어서, 액체 냉매를 이용하여 전자 기기의 열을 외부로 전달하는 것을 특징으로 한다.

또한, 전자기기에 있어서 발열 부품에는 전자기기에 맞는 블럭을 제작하여 열을 원활하게 흡수 할 수 있는 구리 또는 알루미늄으로 제작된 블럭을 장착하는 것을 특징으로 한다.

또한, 열을 흡수한 블럭은 입수구와 출수구를 갖고 있으며, 이를 통해 액체 냉매를 순환하면서 전자기기로부터 흡수한 열을 냉각시키는 것을 특징으로 한다.

또한, 열을 흡수한 액체 냉매를 컴퓨터 케이스 내부에서 냉각시키는 것이 아니라 컴퓨터 케이스 외부의 방열기로 전달하는 것을 특징으로 한다.

또한, 외부로 전달된 액체 냉매는 하나 또는 그 이상의 방열기를 튜브를 통하여 전달되는 것을 특징으로 한다.

또한, 방열기는 하나의 단일 구조 또는 그이상의 방열기를 튜브를 연결하는 것을 특징으로 한다.

또한, 방열기에 냉각 성능을 높이기 위해 방열판을 설치하는 것을 특징으로 한다.

또한, 방열기에 저소음의 팬을 장착하거나 또는 공기의 흐름을 원활하게 해주는 덮개를 장착하는 것을 특징으로 한다.

또한, 폐순환하는데 있어 펌프는 방열기에 장착 또는 외부에 장착 가능한 것을 특징으로 한다.

또한, 방열기는 냉각 성능을 위해 알루미늄 또는 동과 같은 재질로 제작되는 것을 특징으로 한다.

이와 같은 본 발명에 따른 액체 냉매를 이용한 외장형 냉각방법 및 냉각 장치는 컴퓨터 케이스 내에서 발생한 열을 외부로 전달하여 무소음으로 냉각시킬 수 있다.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 전자기기 냉각방법 및 그를 이용한 전자기기 냉각장치의 바람직한 실시예들을 설명한다.

도 2를 참조하면, 컴퓨터 케이스 내에 설치되는 메인보드에서 열이 발생하는 대표적인 부품인 CPU의 위에 냉각 블럭(3)을 장착하고 냉각 블럭에 원터치(one-touch) 또는 투터치(two-touch) 휘팅(fitting)을 장착하고 튜브(5)를 연결한다. 휘팅에 연결된 튜브(5)는 액체 냉매의 입수구와 출수구가 된다. 출수구를 중공형으로 제작된 알루미늄 또는 구리의 열 흡수가 용이한 재질로 제작된 ㄱ자형의 방열기(1)로 전달이 된다. 이곳에서 CPU로부터 열을 흡수한 액체 냉매의 열을 자연 냉각을 한다. 다음 방열기(1)로 이동이 된 액체 냉매는 펌프(2)에 의해 튜브를 따라 냉각 블럭으로 이동을 한다. 요약을하면 액체 냉매는 열이 발생하는 부위에 장착된 냉각 블럭(3)에서 열을 흡수하여 튜브(5)를 따라 중공형의 방열기(1)로 전달되어 냉각이 된 뒤에 펌프(2)에 의해 냉각 블럭(3)으로 이동하는 폐순환을 반복하여 열을 흡수 및 방출을 한다.

이와같이, 본 발명에 따른 냉각 장치는 컴퓨터 케이스에 장착되는 메인보드와 열이 발생하는 주요 부품에 냉각블럭(3)과 일부 튜브만이 케이스의 내부를 차지할 뿐 방열기(1)는 케이스의 외부에 장착하며, 냉각팬을 전혀 사용하지 않아 소음이 발생하지 않는다.

이하 첨부된 도면들을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 액체 냉매를 이용한 외장형 냉각장치의 구성 및 동작에 대해서 상세히 설명한다.

도 3은 방열기(1)와 같은 재질인 알루미늄, 구리, 철과 같은 금속으로 만들어지며, 도2와 같이 옆면이 평평한 것이 아닌 방열판(6)이 부착이 된 구조이다. 방열판(6)은 방열 면적을 넓혀 주어 냉각 성능을 높이는 효과를 갖는다. ㄱ자 형태로 된 방열기를 도 3의 그림과 같이 붙여 놓고 내부에 모터와 방열기(6)에 장착된 휘팅(4)과 2개의 방열기(1)는 튜브(5)로 연결이 되며, 방열기(1) 사이의 틈으로 튜브를 설치하여 컴퓨터 케이스 내부의 전자기기와 연결을 한다.

도 4는 도 3에서 냉각 성능을 높이기 위해서 냉각팬(7)을 추가로 방열기(1)의 위에 장착하여 아래 방향으로 공기를 통과시켜 냉각효율을 높인다. 이때 냉각팬(7)만을 위에 장착을 할 경우 아래 방향으로 흐르는 공기의 흐름이 원활하지 않으므로 덮개(8)를 장착하여 냉각팬(7)에서 보내는 공기가 전부 아래로 흐르도록 하여 냉각 성능을 높일 수 있다. 덮개(8)의 재질은 열전달을 위하여 알루미늄, 철과 같은 금속 재질도 가능하나 미관을 고려하여 유리, 알루미늄, 아크릴 수지를 이용하여 만들어도 무방하다.

도 5는 ㅣ자형의 방열기(1)를 튜브(5)와 휘팅(4)을 이용하여 각각 연결한뒤 펌프(2)로 액체 냉매를 순환하는 구조로 되어있다. ㅣ자형의 경우 ㄱ자형이나 ㅁ자형에 비해 제작이 쉬우면서도 방열을 하는 면적은 다른형태와 같게 할 수 있는 장점이 있다.

도 6은 ㅁ자형 방열기(1)를 나타낸 도이다. ㅁ자형의 방열기(1)는 도에서 보는바와 같이 중공형 형태의 ㅁ자형에 방열판(6)을 연결하여 튜브(5)를 통해 입수된 액체 냉매가 중공형의 ㅁ자형 방열기(1)를 통과하면서 방열핀(6)으로 흡수한 열을 전달하여 높은 냉각 효율을 보인다.

이상에서 본 바와 같이, 본 발명에 따른 액체냉매를 이용한 외장형 냉각장치에 의하면,

첫째, 컴퓨터 케이스 내부에서 발생한 열을 외부로 방출시켜 냉각시켜 냉각의 효율을 높일 수 있다.

둘째, 종래에 컴퓨터 케이스 내부에 액체냉매가 내부에 위치한 냉각 방식에 비해 외부에 장착하여 컴퓨터 내부에 열이 보존되지 않으므로 냉각 효율을 높일 수 있다.

셋째, 본 발명은 컴퓨터 케이스 내에 냉각 장치가 없이 외장형 장치를 이용하여 컴퓨터 케이스 내부의 공간을 차지하는 비중을 줄여 내부 공간을 활용하기 쉽게 하여 준다.

넷째, 본 발명은 냉각 장치에 팬이 장착되지 않으므로 소음이 발생되지 않아 사용자로 하여금 작업하기 좋은 쾌적한 환경을 제공하여 준다.

도 1은 일반적인 액체 냉매를 이용한 냉각장치의 사시도,

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 외장형 방열기를 갖는 구조의 사시도,

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 다른 형태의 외장형 방열기 구조의 사시도,

도 4는본 발명의 실시예에 따른 외장형 냉각 장치에 냉각팬과 외부 덮개를 추가한 구조의 사시도,

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 여러개의 방열기 연결하여 장착한 확장된 형태의 외장형 냉각 장치 구조의 사시도,

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 단일 형태의 방열기와 방열판이 장착된 형태의 외장형 냉각 장치 구조의 사시도.

Claims (6)

1. 전자기기용 방열기를 소정 두께의 중공형으로 성형하는 동시에 중공형의 내부에 액체 냉매를 순환시켜, 컴퓨터 내부의 전자기기에서부터 흡수한 열을 중공형의 외장형 방열기의 폐순환을 통하여 외부로 열을 전달하는 것을 특징으로 하는 외장형 방열기.
2. 제 1항에 있어서, 방열기는 1자형, ㄱ자형 또는 ㄷ자형, ㅁ자형, 곡선형의 형태를 갖는 것을 특징으로 하는 외장형 방열기.
3. 제 1항과 2항에 있어서, 방열기는 단일 구성 또는 두개 이상의 구성으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 외장형 방열기.
4. 제 3항에 있어서, 두개 이상의 방열기로 구성된 외장형 방열기의 연결은 튜브를 이용하여 연결되며, 펌프는 방열기에 부착 또는 내부에 장착되는 것을 특징으로 하는 외장형 방열기.
5. 제 3항에 있어서, 방열기의 냉각 성능을 높이기 위해서 방열기의 외부에 방열핀이 일체형으로 부착되는 것을 특징으로 하는 외장형 방열기.
6. 제 5항에 있어서, 방열기의 냉각 성능을 극대화하기 위하여 저소음의 팬을 장착하고 외장형 덮개를 장착하는 것을 특징으로 하는 외장형 방열기.