KR20080035487A - 컴퓨터 시스템의 냉각 시스템 및 그 제조 방법 - Google Patents

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KR20080035487A KR1020070105067A KR20070105067A KR20080035487A KR 20080035487 A KR20080035487 A KR 20080035487A KR 1020070105067 A KR1020070105067 A KR 1020070105067A KR 20070105067 A KR20070105067 A KR 20070105067A KR 20080035487 A KR20080035487 A KR 20080035487A
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Abstract

컴퓨터 시스템(10)의 냉각 시스템(12)은 제 1 공기 순환 장치(20), 제 2 공기 순환 장치(22) 및 그 사이에 배치된 마더보드(44)를 포함하는 섀시(28)를 포함하되, 상기 제 1 공기 순환 장치(20)가 카드(50,52,54)의 일 측면 상에 배치되고 상기 제 2 공기 순환 장치(22)가 상기 카드(50,52,54)의 반대 측면 상에 배치되도록 상기 마더보드(44)에 결합된 상기 카드(50,52,54)가 배치되게 상기 마더보드(44)는 배향된다.
냉각 시스템, 공기 순환 장치, 마더보드, 카드

Description

컴퓨터 시스템의 냉각 시스템 및 그 제조 방법{COMPUTER SYSTEM COOLING SYSTEM}
본 발명은 컴퓨터 시스템의 냉각 시스템 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
컴퓨터 시스템은 상당한 수준의 열 에너지를 발생시키는 부품(예를 들어, 그래픽 카드, 프로세서 등)을 포함한다. 이와 같은 컴퓨터 시스템이 충분히 냉각되지 않으면, 컴퓨터 시스템에 대한 손상 및/또는 수명 감소가 야기될 수 있다. 컴퓨터 시스템 내에 배치된 팬 및 열 교환기(때때로 열 파이프와 연계함)가 사용되어 컴퓨터 시스템 내로부터의 열 에너지를 방산한다. 그러나, 컴퓨터 시스템 내의 다양한 부품들의 배치 및 컴퓨터 시스템 내의 열 방산 부품의 배치로 인하여, 공기흐름 "곤란 지역"이 발생하고, 따라서 컴퓨터 시스템을 통과하는 공기흐름은 균일한 분포를 이루지 못하게 되며 또한 열 에너지의 방산은 충분하지 못하게 된다.
본 발명은 컴퓨터 시스템을 통과하는 공기 흐름을 균일하게 분포되게 하여 열 에너지의 방산을 용이하게 하기 위한 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 제 1 공기 순환 장치, 제 2 공기 순환 장치 및 마더보드를 내부에 배치하여 포함하는 섀시를 포함하되, 상기 제 1 공기 순환 장치가 카드의 일 측면 상에 배치되고 상기 제 2 공기 순환 장치가 상기 카드의 반대 측면 상에 배치되도록 상기 마더보드에 결합된 상기 카드가 배치되게 상기 마더보드가 배향되는 냉각 시스템을 제공한다.
본 발명에 따르면, 컴퓨터 시스템을 통과하는 공기 흐름을 균일하게 분포되게 하여 열 에너지의 방산을 용이하게 할 수 있다.
본 발명의 보다 완벽한 이해를 돕기 위해 또한 본 발명의 목적 및 장점에 대해, 첨부한 도면과 연계하여 후속하는 상세한 설명을 참조한다.
본 발명의 바람직한 실시예 및 그의 장점은 도 1 내지 도 3을 참조하여 가장 잘 이해되며, 여러 도면에 걸쳐 유사한 및 대응 부분에 대해 유사한 참조번호가 사용된다.
도 1은 냉각 시스템(12)의 실시예가 바람직하게 채용되는 컴퓨터 시스템(10)을 나타내며, 도 2는 도 1의 냉각 시스템(12)의 측면도이다. 도 1 및 도 2에 예시되어 있는 실시예에서, 컴퓨터 시스템(10)은 데스크탑 컴퓨터 시스템(14)을 포함하지만, 컴퓨터 시스템(10)은 임의의 유형의 전자 컴퓨터 시스템, 예를 들어 미니-타워 컴퓨터 시스템, 오버헤드 프로젝터, 케이블 셋톱 박스 또는 임의의 유형의 컴퓨팅/전자 시스템을 포함할 수 있으나, 그에 제한되는 것은 아니다.
도 1 및 도 2에 예시되어 있는 실시예에서, 컴퓨터 시스템(14)은 전면 벽(20), 후면 벽(32), 상단 벽(34), 하단 벽(36) 및 한 쌍의 측벽(38,40)을 포함하는 섀시(28)를 포함한다. 도 1 및 도 2에 예시되어 있는 실시예에서, 섀시(28)는 컴퓨터 시스템(14) 내에 사용되거나/되고 그 시스템을 형성하는 전자 동작 부품(42)을 지탱하고 수납한다. 몇몇 실시예에서, 동작 부품(42)은 전원(46)과, 중앙 처리 장치(CPU) 어셈블리(48) 및 한 쌍의 칩(49a,49b)을 포함하는 마더보드(44)와, 그래픽 카드(50)와, 비디오 카드(52), 및 사운드 카드(54)를 포함한다. 동작 부품(42)은 하드디스크 드라이브(56,58)와, 광 디스크 드라이브(60,62), 및 예를 들어 프린터, 마우스, 스캐너 및/또는 라우터(여기에 제한되는 것은 아님)와 같은 외부 장치를 컴퓨터 시스템(14)에 연결하는 입/출력 모듈(64)을 포함한다. 그러나, 다른 및/또는 추가적인 동작 부품(42)이 컴퓨터 시스템(14) 내에 배치될 수 있고/있거나 그 시스템의 일부를 형성할 수 있음을 이해해야 한다.
도 1 및 도 2에 예시되어 있는 실시예에서, 마더보드(44)는 측벽(38)에 인접하게 또한 평행하게 배향되어 CPU 어셈블리(48)는 하단 벽(36)에 가깝게 또는 인접하게 배치된다. 도 1 및 도 2에 도시되어 있는 실시예에서, 하단 벽(36)은 섀시(28)의 벽(30,32) 사이에서 수직으로 연장한다. 마더보드(44)는 그와 다르게 배치될 수 있는데, 예를 들어 마더보드(44)를 측벽(40)에 인접하고 그에 평행하게 배치하여 CPU 어셈블리(48)를 벽(34)에 가깝게 즉 인접하게 배치되도록 한다.
도 1 및 도 2에 예시되어 있는 실시예에서, 카드(50,52, 54)는 후면 벽(32)에 인접하게 (상단 벽(34) 및 하단 벽(36)에 평행하고 마더보드(44)에 수직으로) 배치되고 후면 벽(32)을 통해 연장하는 제각기의 카드(50,52,54)용 대응 커넥터 포트(66,68,70)에 장착된다. 카드(50,52,54)는 섀시(28) 내의 중간 위치에 또한 적어도 부분적으로는 공기 순환 장치(20,22) 사이에 배치되어 사실상 공기 흐름 장치(20,22)를 격리시킨다(예를 들어, 공기 순환 장치(20,22) 사이에 직접 배치된 하나 이상의 카드(50,52,54) 중 적어도 일부분). 예를 들어, 공기 순환 장치(20)가 카드(52)의 일 측면 상에 배치되고 공기 순환 장치(22)가 카드(52)의 반대 측면 상에 배치되어, 카드(52)의 양 측면을 가로질러 공기 흐름이 가능하게 카드(52)를 배치하도록 마더보드(44)가 배향된다. 카드(50,52 및/또는 54)는 공기 흐름이 카드(50,52 및/또는 54)의 반대 측면(opposite sides)을 가로질러 생성되도록 섀시(28) 내의 중간 위치에서 유지되면서 공기 흐름 장치(20,22) 사이에 직접적으로 또는 물리적으로 배치될 필요는 없음을 이해해야 한다. 각 카드(50,52 및/또는 54)는 6개의 측면(예를 들어, 특정 카드의 폭, 길이 또는 두께의 반대 측면)을 가 지도록 구성되며 그에 따라 카드(50,52 및/또는 54) 중 하나의 반대 측면은 카드(50,52 및/또는 54)의 폭, 길이 또는 두께 중 임의의 것의 양단에 걸쳐 측정되는 반대 측면을 포함한다. 도 1에 예시되어 있는 실시예에서, 하드디스크 드라이브(56,58)는 적어도 하나의 공기흐름 흡입구(16)에 인접하게 또한 대체로 수평한 배향으로 (예를 들어, 상단 벽(34) 및 하단 벽(36)에 평행하게) 배치되어 하드 디스크 드라이브(56,58)의 주변에 또한 그 드라이브 사이에 공기 흐름이 가능하도록 한다. 그러나, 하드디스크 드라이브(56,58)는 그와 달리 배향될 수 있음을 이해해야 한다(예를 들어, 측벽(38,40)에 평행하도록 수직으로 배향될 수 있다).
도 1 및 도 2에 예시되어 있는 실시예에서, 냉각 시스템(12)은 공기흐름 흡입구(16)와 냉각 공기가 컴퓨터 시스템(14)을 통과하여 컴퓨터 시스템(14) 내에서 발생한 열 에너지를 방산시키도록 하는 공기 순환 장치(20,22)를 포함한다. 도 1에 도시되어 있는 실시예에서, 공기 순환 장치(20)는 전원 팬(24)을 포함하고 공기 순환 장치(22)는 시스템 냉각 팬(26)을 포함한다. 컴퓨터 시스템(14)으로부터의 열 에너지 방산을 증가시키기 위해 추가적인 공기 흡입구 및 공기 순환 장치가 사용될 수 있음을 이해해야 한다. 예를 들어, 도 2에 예시되어 있는 실시예에서, 섀시(28)는 광학 드라이브(60,62) 사이에 배치된 흡입구(76), 입/출력 모듈(64) 사이에 배치된 흡입구(78)와 후면 벽(32) 상에 배치된 흡입구(82,84,86)를 포함한다. 일부 실시예에서, 추가적인 흡입구는 측벽(38 및/또는 40) 상에 제공될 수 있다.
도 1 및 도 2에 예시되어 있는 실시예에서, 팬(24,26)은 후면 벽(32) 상에 또는 그에 인접하게 배치되고 또한 일반적으로 섀시(28)의 코너(72,74)(예를 들어, 후면 벽(32)이 상단 벽(34) 및 하단 벽(36)과 제각각 이루는 교차부 또는 그 교차부 근처)에 위치하여 공기 흡입구(16,76,78,82,84 및/또는 86)를 지나 섀시(28)를 통과하는 냉각 공기를 야기한다. 일부 실시예에 따르면, 팬(24,26)은 제한적 의미가 아닌 예로서 그래픽 카드(50), 비디오 카드(52) 및 사운드 카드(54)와 같은 하나 이상의 동작 부픔이 적어도 부분적으로 팬(24,26) 사이에 배치되어 카드(50,52,54) 중 적어도 하나의 각각의 측면 또는 반대 측면들 상에 별도의 공기흐름을 야기하도록 이격된다(예를 들어, 도 1 및 도 2에서, 공기흐름은 적어도 카드(50,52,54)의 두께를 가로질러 측정되는 카드(50,52,54)의 적어도 하나의 반대 측면 상에 존재한다). 팬(24,26)은 그와 달리 위치할 수 있음을 이해해야 한다(예를 들어, 전면 벽(30), 측벽(38,40) 상에 또는 그에 인접하게 배치될 수 있고, 또는 팬(24,26)은 팬(24)이 코너(74)에 인접하고 팬(26)은 코너(72)에 인접하도록 스위칭될 수 있다). 동작시, 팬(24,24)은 주변 공기를 흡입구(16,76,78,82,84 및/또는 86)를 통하여 섀시(28) 내로 끌어드린다. 공기가 섀시(28)를 통과하여 동작 부품(42)을 가로질러 이동함에 따라, 동작 부품(42)에 의해 발생되는 열 에너지는 섀시(28)로부터 제거된다.
도 2에서, 컴퓨터 시스템(14)의 섀시(28)를 통과하는 공기흐름 경로(80a-80g)가 도시되어 있다. 도 2에 도시되어 있는 실시예에서, 컴퓨터 시스템(14)은 전면 벽(30) 상에 공기흐름 흡입구(16,76,78)를 포함하고 후면 벽(32) 상에는 공기흐름 흡입구(82,84,86)를 포함한다. 동작시, 공기흐름 경로(80a-80g)로 나타낸 바와 같이, 팬(24,26)은 주변 공기를 흡입구(16,76,78,82,84,86)를 통해 섀시(28) 내 로 끌어들여 팬(24,26) 쪽으로 향하게 한다. 공기가 경로(80a-80g)를 따라 흐름에 따라, 예를 들어 디스크 드라이브(60,62), 하드드라이브(56,58), 그래픽 카드(50) 및 칩(49a,49b)과 같은 부품(42)에 의해 발생된 열 에너지는 동작 부품(42) 각각의 주변에 흐르는 냉각 공기에 의해 방산된다. 예를 들어, 도 2에 예시되어 있는 실시예에서, 공기흐름 경로(80a)는 개구부(76)를 통해 또한 광 드라이브(60,62) 사이를 통해 전원 팬(24)쪽으로 흐른다. 광학 장치(60,62) 사이로 공기가 흐름에 따라, 장치 사이에서 축적된 임의의 열 에너지는 전원 팬(24) 쪽으로 흘러 섀시(28)밖으로 방출된다. 유사하게, 공기흐름 경로(80b)는 전원 팬(24)에 의해 개구부(78)를 통과하여 형성된다. 공기흐름 경로(80b)는 전원 팬(24)에 의해 광학 드라이브(62)의 밑면을 따라 또한 카드(54)의 적어도 일부분을 가로질러 연장한다. 따라서, 전원 팬(24)에 의해서 공기흐름 경로(80b)를 따라 진행하는 냉각 공기는 제한적 의미가 아닌 예로서 광학 장치(62) 및 카드(50,52,54)와 같은 동작 부품에 의해 발생된 과도한 열을 이동시킨다. 공기흐름 경로(80c,80d)는 하드디스크 드라이브(56,58)를 가로질러 또한 그 사이에서 흐르는 개구부(16)를 통과하는 냉각 공기를 도시한다. 도 2에 도시되어 있는 바와 같이, 공기흐름 경로(80c,80d)는 마더보드(44) 및 CPU(48)를 가로질러 시스템 팬(26)쪽으로 이어진다. 도 2에 도시되어 있는 실시예에서, 공기흐름 경로(80e,80f,80g)는 제각각 개구부(82,84,86)를 통해 섀시(28)로 진입한다. 도 2에 예시되어 있는 실시예에서, 공기흐름 경로(80e)는 카드(54)의 윗면 위로 냉각 공기를 이동시켜 그에 의해 생성된 과도 열을 제거한다. 냉각 공기흐름이 카드(54) 위를 이동함에 따라, 데워진 냉각 공기는 전원 팬(24)의 하단면 상의 개구부(23)를 지나 전원 팬(24)을 통과하여 섀시(28) 밖으로 배출된다. 도 2에 도시되어 있는 바와 같이, 냉각 공기흐름 경로(80f)는 카드(52,54)의 길이를 따라 카드(52,54) 사이를 통과하고 팬(24)에 의해 섀시(28)로부터 제거된다. 마찬가지로, 냉각 공기흐름 경로(80g)는 카드(50,52) 사이를 통과하여 열 에너지를 이동시켜 열 에너지가 시스템 팬(26)을 통과하도록 하여 데워진 냉각 공기를 섀시(28)로부터 제거한다. 도 2에 예시되어 있는 실시예에서, 팬(24)은 적어도 섀시(28)를 통과하는 공기흐름 경로(80a)를 생성하며 팬(22)은 적어도 섀시(28)를 통과하는 공기흐름 경로(80d)를 생성한다.
몇몇 실시예에 따르면, 도 1 및 도 2에 도시되어 있는 바와 같이, 코너(72,74)에 또는 그 근처에 각각 팬(26,28)을 배치함으로써, 또한 더 나아가 CPU(48)가 섀시(28)의 하단 벽(36)에 인접하도록 배치되고 카드(50,52,54)가 적어도 부분적으로 팬(24,26) 사이에 및/또는 섀시(28) 내의 중간 위치에 배치되도록 마더보드(44)를 배향시킴으로써, 냉각 공기는 섀시(28) 내에서 보다 균일하게 분배된다. 이러한 구성은 고르게 분산되는 전면 벽에서 후면 벽으로의 공기흐름(예를 들어, 전면 벽(30)과 후면 벽(32) 사이의 방향에서 진행하는, 상단 및 하단 벽(34,36) 사이에서 실질적으로 평행한 공기흐름 경로)을 가능하게 하여 섀시(28) 내의 임의의 정체된 영역을 효과적으로 방산시키고 감소시키며 및/또는 제거한다. 따라서, 시스템 팬(22)과 전원 팬(24) 모두는 열 발생 동작 부품(42), 예를 들어 그래픽 카드(54)로부터의 열을 방산시킨다. 또한, 마더보드(44)의 현재 배향은 마더보드(44) 상의 커넥터 부재(90)가 입/출력 모듈(64)에 대체로 근접하게 배치되도 록 하여 다수의 케이블(88)이 입/출력 모듈(64)을 마더보드(44)와 통신가능하게 연결할 수 있다. 따라서, 최소 길이의 접속 케이블이 사용될 수 있다.
도 3은 냉각 시스템(12)의 또 다른 실시예를 나타낸다. 도 3에 예시되어 있는 실시예에서, 공기 순환 장치(22)는 (예를 들어, 도 1 및 도 2에 예시되어 있는 바와 같이) 섀시(28)의 후면 벽(32) 상에 배치되는 대신 섀시(28)의 전면 벽(30) 근처에 및/또는 그 상에 배치된다. 도 3에 도시되어 있는 실시예에서, 공기 순환 장치(20,22)는 각각 섀시(28)를 통과하는 공기흐름 경로를 창출 및/또는 그와 달리 생성하는 섀시(28)의 다른 벽 상에 배치된다. 따라서, 도 3에 도시되어 있는 바와 같이, 공기 순환 장치(20,22)는 섀시(28)를 통과하는 적어도 두 개의 상이한 공기흐름 경로 또는 방향을 산출 및/또는 그와 달리 생성한다. 더 나아가, 도 3에 예시되어 있는 바와 같이, 제각기의 공기 순환 장치(20,22)에 의해 생성된 공기흐름 경로는 하나 이상의 카드(50,52,54)의 적어도 두 개의 반대 측면을 지나 연장된다.
따라서, 실시예는 섀시(28)를 통과하며 동작 부품(42) 위를 지나는 고르게 분포된 공기흐름 경로(80a-80g)를 가능하게 하여 동작 부품(42) 간의 와이어링/케이블링의 양을 줄이면서 열 에너지를 방산시킬 수 있다.
도 1은 냉각 시스템에 대한 실시예가 바람직하게 채용되는 컴퓨터 시스템을 나타내는 도면,
도 2는 도 1에 예시되어 있는 컴퓨터 시스템을 통한 공기흐름 경로를 나타내는 도 1의 냉각 시스템에 대한 측면도,
도 3은 컴퓨터 시스템의 냉각 시스템의 또 다른 실시예에 대한 측면을 나타내는 도면.

Claims (10)

  1. 컴퓨터 시스템(10)의 냉각 시스템(12)에 있어서,
    제 1 공기 순환 장치(20), 제 2 공기 순환 장치(22) 및 마더보드(44)를 내부에 배치하여 포함하는 섀시(28)를 포함하되,
    상기 제 1 공기 순환 장치(20)가 카드(50,52,54)의 일 측면 상에 배치되고 상기 제 2 공기 순환 장치(22)가 상기 카드(50,52,54)의 반대 측면 상에 배치되도록 상기 마더보드(44)에 결합된 상기 카드(50,52,54)가 배치되게 상기 마더보드(44)가 배향되는
    냉각 시스템(12).
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 마더보드(44)는 적어도 부분적으로 상기 제 1 및 제 2 공기 순환 장치(22) 사이에 상기 카드(50,52,54)를 배치하도록 배향되는 냉각 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 공기 순환 장치(20,22) 중 적어도 하나는 시스템 팬(26)을 포함하는 냉각 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 공기 순환 장치(20,22) 중 적어도 하나는 전원 팬(24)을 포함하는 냉각 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 공기 순환 장치(20)는 상기 카드의 상기 일 측면을 지나가는 제 1 공기흐름 경로(80a)를 생성하고 상기 제 2 공기 순환 장치(22)는 상기 카드(50,52,54)의 또 다른 측면을 지나는 제 2 공기흐름 경로(80d)를 생성하는 냉각 시스템.
  6. 컴퓨터 시스템(10)의 냉각 시스템(12)을 제조하는 방법에 있어서,
    섀시(28) 내에 제 1 공기 순환 장치(20), 제 2 공기 순환 장치(22) 및 마더보드(44)를 배치하는 단계와,
    상기 제 1 공기 순환 장치(20)가 카드(50,52,54)의 일 측면 상에 배치되고 상기 제 2 공기 순환 장치(22)가 상기 카드(50,52,54)의 반대 측면 상에 배치되도록 마더보드(44)에 결합된 상기 카드(50,52,54)를 배치하게 상기 마더보드(44)를 배향시키는 단계를 포함하는
    냉각 시스템 제조 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 카드가 적어도 부분적으로 상기 제 1 및 제 2 공기 순환 장치(22) 사이 에 배치되도록 상기 마더보드(44)를 배향하는 단계를 더 포함하는 냉각 시스템 제조 방법.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 공기 순환 장치(20,22) 중 적어도 하나에 시스템 팬(26)을 제공하는 단계를 더 포함하는 냉각 시스템 제조 방법.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 공기 순환 장치(20,22) 중 적어도 하나에 전원 팬(24)을 제공하는 단계를 더 포함하는 냉각 시스템 제조 방법.
  10. 제 6 항에 있어서,
    상기 마더 보드를 가로지르는 평행한 공기흐름 경로(80a,80b,80c,80d,80e,80f,80g)를 생성하도록 상기 제 1 및 제 2 공기 순환 장치(20,22)를 배향시키는 단계를 더 포함하는 냉각 시스템 제조 방법.
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