KR20080082814A - 컴퓨터 냉각장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 컴퓨터 냉각장치에 관한 것으로서, 내부에 각종 발열부품이 장착되는 저장공간이 형성된 케이스를 포함하는 컴퓨터 냉각장치에 있어서, 상기 케이스는 상기 저장공간을 외부로부터 밀폐하며, 상기 저장공간에는 상기 발열부품과 함께 액상의 비전도성 및 비활성 냉매가 채워져 상기 발열부품으로부터 발생된 열을 상기 케이스 외부로 방출하는 것을 특징으로 한다.
이에 의해, 액상의 냉매로 케이스 내부를 채움으로써 각종 발열부품으로부터 발생된 열을 냉매의 자연대류에 의해 케이스 외부로 전달하여 효과적으로 각 발열부품을 냉각할 수 있다.
또한, 케이스의 내외부가 밀폐되어 있으므로, 케이스 내부에 각종 먼지나 이물질이 축적되지 않아 이로 인한 오작동을 미연에 방지할 수 있다.
또한, 각 발열부품 마다 별도의 방열장치를 장착할 필요가 없으므로 이를 위한 공간을 절약할 수 있으며, 각 발열부품도 서로 밀착하여 설계할 수 있으므로 케이스 전체의 부피를 최소화활 수 있다.

Description

컴퓨터 냉각장치{COMPUTER COOLING APPARATUS}
도 1은 본 발명에 따른 컴퓨터 냉각장치의 분해사시도,
도 2는 본 발명에 따른 컴퓨터 냉각장치의 단면사시도,
도 3은 본 발명에 따른 컴퓨터 냉각장치의 결합사시도이다.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
1 : 컴퓨터 냉각장치 20 : 접속부
30 : 발열부품 31 : 중앙처리장치
33 : 그래픽처리장치 35 : 전원공급장치
40 : 회로기판 51, 53 : 방열부
55 : 순환펌프 60 : 외부 저장장치
70 : 히트펌프 100 : 케이스
110 : 케이스본체 120 : 개폐부
121 : 주입구 123 : 주입구커버
130 : 접속부수용부 140 : 전원버튼
150 : 케이스커버 160 : 순환부
161 : 순환유로 163, 165 : 순환구
167 : 순환부커버 180 : 수용부
200 : 냉매 S : 저장공간
본 발명은 컴퓨터 냉각장치에 관한 것으로서, 특히, 각종 전자부품에 직접 접촉되어도 오작동을 유발하지 않는 안정한 액상 냉매를 이용하여 각종 발열부품에서 발생된 열을 효과적으로 방출하기 위한 컴퓨터 냉각장치에 관한 것이다.
컴퓨터의 내부에는 중앙처리장치(CPU) 또는 그래픽카드 등과 같이 작동시 필수적으로 열이 발생되는 부품들이 포함되어 있다.
이러한 발열부품들은 전원이 공급되어 작동되거나 제어될 때 자체적으로 많은 열을 발생하게 되는데, 이렇게 발생된 열을 그대로 방치할 경우에는 부품 자체의 성능이 저하되고, 수명이 단축되며, 심한 경우에는 작동이 정지되는 등 컴퓨터 성능 자체에 심각한 영향을 미치게 된다.
따라서, 이러한 발열부품들에 발생된 열을 외부로 방출하기 위한 각종 냉각장치가 제안되고 있다.
이러한 컴퓨터용 냉각장치의 일예는 공냉식 냉각장치로서, 컴퓨터 케이스 내부에 각 발열부품을 향하여 냉각공기를 발생시키는 냉각팬을 설치하고, 각 발열부품에는 증가된 발열면적을 갖는 히트싱크를 마련하는 것이 그것이다.
그런데, 전술한 공냉식 냉각장치의 경우에는 컴퓨터 케이스 내부에서만 공기를 순환시킬 경우에는 케이스 내부의 전체 온도가 상승하게 되므로, 케이스의 내외 부로 공기를 순환시킬 수 밖에 없었다.
따라서, 이러한 순환과정에서 외부의 먼지나 각종 이물질이 케이스 내부로 유입되어 발열부품 사이에 축적됨으로써, 케이스 내부가 더러워지고 심한 경우에는 오작동을 발생시키는 문제점이 있었다.
또한, 각 발열부품마다 별도의 히트싱크를 장착해야 하기 때문에 이를 위한 공간이 더 필요하게 되며, 각 발열부품간 열적 영향을 최소화하기 위하여 최소한의 이격거리 이상으로 설계해야 하는 등 컴퓨터장치 전체의 부피가 증가하게 되는 문제점이 있었다.
한편, 수냉식의 경우에는 공냉식에 비해 방열효율이 좋다는 장점이 있으나, 설치비용이 공냉식에 비해 상대적으로 고가이며, 사용중 냉매가 새어나가 전자부품에 접촉되는 경우 오작동을 발생하거나, 심한 경우 컴퓨터 자체를 폐기해야 하는 등 사용상의 신뢰성이 낮다는 등의 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명의 목적은, 각종 전자부품에 직접 접촉되어도 오작동을 유발하지 않는 안정한 액상 냉매를 이용하여 각종 발열부품에서 발생된 열을 효과적으로 방출하기 위한 컴퓨터 냉각장치를 제공하는 데 있다.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 내부에 각종 발열부품이 장착되는 저장공간이 형성된 케이스를 포함하는 컴퓨터 냉각장치에 있어서, 상기 케이스는 상기 저장공간을 외부로부터 밀폐하며, 상기 저장공간에는 상기 발열부품과 함께 액상의 비전 도성 및 비활성 냉매가 채워져 상기 발열부품으로부터 발생된 열을 상기 케이스 외부로 방출하는 컴퓨터 냉각장치에 의해 달성된다.
여기서, 상기 케이스의 외측면 중 하나 이상에는 상기 액상 냉매로부터 상기 케이스로 전달된 열을 외부로 방출하는 방열부재가 더 마련될 수 있다.
상기 케이스의 내측면 중 하나 이상에는 상기 저장공간으로부터 구획되어 상기 냉매가 순환되는 순환부가 마련될 수 있다.
상기 순환부는 상기 케이스의 내부 일측면 전체에 걸쳐 마련될 수 있다.
상기 발열부품들 중 하나 이상에 마련되어, 상기 발열부품과 상기 냉매의 접촉면적을 증가시키는 방열부를 더 포함할 수 있다.
상기 케이스의 내부 일측에 마련되어 상기 냉매를 강제순환시키는 순환펌프를 더 포함할 수 있다.
상기 케이스의 외부 일측면에는 시디롬드라이브 등 외부 저장장치가 장착되는 수용부가 형성될 수 있다.
상기 케이스의 일측에는 상기 냉매의 주입 및 배출을 위한 개폐부가 형성될 수 있다.
여기서, 일단은 상기 케이스 내부로 연장되고, 타단은 상기 케이스의 외부로 연장되어 상기 케이스 내부의 열을 외부로 방출하는 히트파이프를 더 포함할 수 있다.
또는, 일측은 상기 케이스 내부를 향하고 타측은 외부를 향하도록 상기 케이스에 마련되어 전원인가시 상기 케이스 내부로부터 케이스 외부로 열을 이동시키는 펠티어소자를 더 포함할 수도 있다.
상기 액상 냉매는 플루오르화 케톤으로 마련될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 컴퓨터 냉각장치(1)는, 내부에 각종 발열부품(30)이 장착되는 저장공간(S)이 형성된 케이스(100)를 포함하는 컴퓨터 냉각장치(1)에 있어서, 케이스(100)는 저장공간(S)을 외부로부터 밀폐하며, 저장공간(S)에는 발열부품(30)과 함께 액상의 비전도성 및 비활성 냉매(200)로 채워져 발열부품(30)으로부터 발생된 열을 케이스(100) 외부로 방출한다.
케이스(100)는 다양한 형상으로 마련될 수 있으며, 예를 들어, 저장공간(S)이 형성되며 일측에 개구가 형성된 케이스본체(110)와, 상기 개구를 개폐하는 케이스커버(150)로 마련될 수 있다.
케이스본체(110)에는 중앙처리장치(CPU)(31)나 그래픽처리장치(GPU : Graphics Processing Unit)(33) 등 각종 전자부품이 실장된 회로기판(40)과, 저장공간(S) 내의 각종 전자부품에 전원을 공급하는 전원공급장치(Power Supply)(35) 등의 발열부품(30) 들이 장착된다.
케이스커버(150)는 케이스본체(110)의 개구에 결합되며, 저장공간(S)을 외부로부터 밀폐시킨다.
케이스본체(110)와 케이스커버(150)를 결합하여 저장공간(S)을 외부로부터 밀폐시키는 것은 액상의 냉매 (예를 들어, 플루오르화 케톤(CF3CF2(O)CF(CF3)2)이 케이스(100)의 외부로 유출되는 것을 방지하기 위함이다.
여기서, 케이스본체(110)와 케이스커버(150)의 밀폐방법은 액상 물질을 보존하기 위해 사용되는 종래의 공지된 다양한 방법을 사용할 수 있다.
밀폐된 케이스(100)의 내부에는 도 2에 도시된 바와 같이, 액상의 냉매(200)가 채워진다.
상기 액상 냉매(200)는 비전도성 및 비활성을 갖는 냉매로서, 예를 들어, 플루오르화 케톤으로 마련될 수 있다.
플루오르화 케톤은 미국의 '3M'사가 방화액의 용도로 개발한 것으로서, 케톤의 분자에서 탄소(C) 원자를 불소(또는 플루오르, F)로 치환해 만든 것이다.
여기서, 플루오르(F)는 비활성으로서 안정된 성질을 가지고 있으므로, 전기가 통하지 않고, 접촉한 물질과도 산화반응을 일으키지 않는다.
따라서, 케이스(100) 내의 각종 발열부품(30)들이 직접 플루오르화 케톤에 담가져 있더라도 안정적으로 작동할 수 있게 된다.
따라서, 본 발명에 따른 컴퓨터 냉각장치(1)는 액상의 냉매(200)로 케이스(100) 내부를 채움으로써 각종 발열부품(30)으로부터 발생된 열을 냉매(200)의 자연대류에 의해 케이스(100) 외부로 전달함으로써 효과적으로 각 발열부품(30)을 냉각할 수 있다.
또한, 케이스(100)의 내외부가 밀폐되어 있으므로, 케이스(100) 내부에 각종 먼지나 이물질이 축적되지 않아 이로인한 오작동을 미연에 방지할 수 있다.
또한, 각 발열부품(30) 마다 별도의 방열장치를 장착할 필요가 없으므로 이를 위한 공간을 절약할 수 있으며, 각 발열부품(30)도 서로 밀착하여 설계할 수 있으므로 저장공간(S)의 부피를 최소화활 수 있다.
한편, 플루오르화 케톤은 무색, 무취에다 점성이 물(H20)과 거의 비슷해 용기에 따르거나 흘려보낼 때도 물과 같은 성질을 보인다.
따라서, 케이스(100)의 일측에 주입구(121)와 주입구커버(123)로 구성된 개폐부(120)를 마련함으로써, 케이스(100) 내부로 냉매(200)를 채우거나, 전자부품의 교체/수리 등을 위해 저장공간(S)을 개방할 필요가 있을 때에는 개폐부(120)를 통해 냉매(200)를 배출시킬 수 있도록 한다.
한편, 케이스(100)의 외측면 중 하나 이상에는 냉매(200)로부터 전달된 열을 효과적으로 외부로 방출하기 위해 방열부재(170)가 형성될 수 있다.
방열부재(170)의 형상은 다양하게 마련될 수 있으며, 케이스(100)의 일측면 전체 또는 일부분에만 마련될 수도 있고, 케이스(100)의 전체면 또는 일측면에만 마련될 수도 있다.
순환부(160)는 케이스(100)의 내측면 중 하나 이상에 마련되어, 저장공간으로부터 구획되어 냉매가 순환되도록 마련된다.
순환부(160)는 다양하게 마련될 수 있으며, 예를 들어, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 케이스(100)의 내측면에 구획되어 냉매가 순환하는 순환유로(161) 와, 순환유로(161)의 각 단부에 형성된 순환구(163, 165)로 마련될 수 있다.
순환부(160)는 케이스(100)의 일측면 전체에 마련될 수도 있으며, 도 2에 도시된 바와 같이, 일부에만 마련될 수도 있다.
여기서, 미설명부호 167은 순환유로(161)를 개폐하는 순환부커버(167)를 나타낸다.
한편, 냉매(200)가 순환유로(161)를 통해 원활히 순환될 수 있도록 순환펌프(55)를 마련할 수도 있다.
순환펌프(55)는 다양한 종류로 마련될 수 있으며, 예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같이, 순환팬으로 마련될 수 있다.
여기서, 순환펌프(55)는 순환부(160)가 마련되지 않는 경우에도 케이스(100) 내부에서 냉매(200)의 원활한 순환을 위해 마련될 수 있음은 물론이다.
즉, 각 발열부품(30) 중 특히 많은 열을 발생하는 중앙처리장치(31)의 경우에는 중앙처리장치(31)에 인접하게 순환펌프(55)를 마련하여 중앙처리장치(31)를 향하여 냉매(200)를 집중적으로 유동시켜 집중 냉각할 수도 있다.
또는, 중앙처리장치(31)와 그래픽처리장치(33)와 같은 일부 발열부품(30)에는 방열부(51, 53)를 별도로 마련할 수도 있다.
이 경우, 방열부(51, 53)는 다양한 종류로 마련될 수 있으며, 예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같이, 증가된 방열면적을 갖는 히트싱크로 마련됨으로써 발열부품(30)과 냉매(200)의 접촉면적을 증가시켜 열전달이 효율적으로 이루어지게 한다.
한편, 케이스(100)의 외부 일측면에는 시디롬드라이브, DVD 드라이브, 플로 피 디스크 드라이브 등 외부 저장장치(60)가 장착되는 수용부(180)가 형성된다.
외부 저장장치(60)는 케이스(100) 내부에 장착될 경우에 저장공간(S)의 밀폐성을 보장하기 어렵기 때문이다.
수용부(180)는 다양한 위치에 마련될 수 있으며, 예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같이, 케이스(100)의 일측면에 마련될 수도 있고, 케이스(100)의 상부에 마련될 수도 있다.
케이스(100)의 타측면에는 저장공간(S)에 장착된 각종 전자부품과 외부를 연결하기 위한 접속부(20)가 장착되는 접속부수용부(130)가 마련된다.
한편, 케이스(100) 외부로의 열방출을 용이하게 하기 위한 히트펌프(70)를 더 마련할 수 있다.
히트펌프는 다양한 종류로 마련될 수 있으며, 예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이, 펠티어(Peltier)소자로 마련될 수도 있고, 히트파이프로 마련될 수도 있다.
펠티어소자는 전류가 공급될 경우, 일측면으로부터 타측면으로 열을 이동시키는 열전소자의 일종이다.
이 경우, 펠티어소자의 일측면은 케이스(100)의 내부를 향하고, 타측면은 케이스(100)의 외부를 향하도록 마련하고, 전원공급장치(35)로부터 전원을 공급받아 케이스(100) 내부의 열을 외부로 방출하도록 구성할 수 있다.
또는, 히트펌프(70)가 히트파이프로 마련될 경우에는, 히트파이프의 일단은 케이스(100)의 내부로 연장되고, 타단은 케이스(100)의 외부로 연장되도록 할 수 있다.
따라서, 본 발명에 따른 컴퓨터 냉각장치는 플루오르화 케톤이라는 액상의 냉매로 케이스 내부를 채움으로써 각종 발열부품으로부터 발생된 열을 냉매의 자연대류에 의해 케이스 외부로 전달하여 효과적으로 각 발열부품을 냉각할 수 있다.
또한, 케이스의 내외부가 밀폐되어 있으므로, 케이스 내부에 각종 먼지나 이물질이 축적되지 않아 이로 인한 오작동을 미연에 방지할 수 있다. 또한, 각 발열부품 마다 별도의 방열장치를 장착할 필요가 없으므로 이를 위한 공간을 절약할 수 있으며, 각 발열부품도 서로 밀착하여 설계할 수 있으므로 케이스 전체의 부피를 최소화할 수 있다.

Claims (11)

  1. 내부에 각종 발열부품이 장착되는 저장공간이 형성된 케이스를 포함하는 컴퓨터 냉각장치에 있어서,
    상기 케이스는 상기 저장공간을 외부로부터 밀폐하며, 상기 저장공간에는 상기 발열부품과 함께 액상의 비전도성 및 비활성 냉매가 채워져 상기 발열부품으로부터 발생된 열을 상기 케이스 외부로 방출하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 냉각장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 케이스의 외측면 중 하나 이상에는 상기 액상 냉매로부터 상기 케이스로 전달된 열을 외부로 방출하는 방열부재가 더 마련되는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 냉각장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 케이스의 내측면 중 하나 이상에는 상기 저장공간으로부터 구획되어 상기 냉매가 순환되는 순환부가 마련되는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 냉각장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 순환부는 상기 케이스의 내부 일측면 전체에 걸쳐 마련되는 것을 특징 으로 하는 컴퓨터 냉각장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 발열부품들 중 하나 이상에 마련되어, 상기 발열부품과 상기 냉매의 접촉면적을 증가시키는 방열부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 냉각장치.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 케이스의 내부 일측에 마련되어 상기 냉매를 강제순환시키는 순환펌프를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 냉각장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 케이스의 외부 일측면에는 시디롬드라이브 등 외부 저장장치가 장착되는 수용부가 형성되는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 냉각장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 케이스의 일측에는 상기 냉매의 주입 및 배출을 위한 개폐부가 형성된 것을 특징으로 하는 컴퓨터 냉각장치.
  9. 제1항에 있어서,
    일단은 상기 케이스 내부로 연장되고, 타단은 상기 케이스의 외부로 연장되 어 상기 케이스 내부의 열을 외부로 방출하는 히트파이프를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 냉각장치.
  10. 제1항에 있어서,
    일측은 상기 케이스 내부를 향하고 타측은 외부를 향하도록 상기 케이스에 마련되어 전원인가시 상기 케이스 내부로부터 케이스 외부로 열을 이동시키는 펠티어소자를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 냉각장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 액상 냉매는 플루오르화 케톤인 것을 특징으로 하는 컴퓨터 냉각장치.
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CN106468517A (zh) * 2012-07-11 2017-03-01 边疆 一种机箱
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KR102341614B1 (ko) * 2020-09-17 2021-12-22 경영시스템(주) 유냉식 밀폐형 컴퓨터 케이스
WO2022027782A1 (zh) * 2020-08-07 2022-02-10 苏州艾宾斯信息技术有限公司 一种计算机主机用可移动散热装置

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