KR20110081731A - 냉각공기를 컴퓨터 본체 내에 유입시켜 냉각하는 장치 - Google Patents

냉각공기를 컴퓨터 본체 내에 유입시켜 냉각하는 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 냉각공기를 컴퓨터 본체 내에 유입시켜 냉각하는 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 컴퓨터 본체에서 발생되는 열을 냉각시키는 장치에 있어서, 상기 컴퓨터 본체의 일측에 탈/장착방식으로 설치하는 케이스의 내부에 설치되는 냉매탱크 내의 냉매를 펌핑 작동으로 공급-순환-수거하는 과정을 통해 열교환장치에서 냉각 공기를 생성하고, 상기 열교환장치에서 생성된 냉각 공기를 송풍팬의 송풍력을 이용하여 컴퓨터 본체의 내부로 공급하도록 구성하는 것을 특징으로 하는 냉각공기를 컴퓨터 본체 내에 유입시켜 냉각하는 장치를 구성하는 것을 특징으로 하여; 냉매를 열교환장치에 강제순환 시키면서 냉각공기를 생성하여 컴퓨터 본체의 내부로 강제 공급함으로써 컴퓨터 냉각공기를 컴퓨터 본체 내에 유입시켜 본체를 냉각하는 효과가 있다.

Description

냉각공기를 컴퓨터 본체 내에 유입시켜 냉각하는 장치{Computer cooling system using cooling air}
본 발명은 냉각공기를 컴퓨터 본체 내에 유입시켜 냉각하는 장치에 관한 것으로, 특히 냉각공기를 컴퓨터 본체 내에 유입시켜 냉각하는 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 컴퓨터를 포함하는 전자 기기들은 일반적으로 열을 발생시키는 부품들을 포함한다는 것은 잘 알려져 있다.
전자 기기, 예컨대 컴퓨터를 작동 온도범위 내에서 유지시키기 위해 발열부품으로부터 열을 제거하기 위한 다양한 유형의 냉각장치가 제안되어 왔다.
즉, 현재까지 개발되어 사용되고 있는 종래의 장치들 중에는 수냉식, 공냉식 또는 가스와 냉매를 조합한 방식을 채용한 장치 등 여러 가지가 있으나 팬을 이용한 강제공냉식을 채용한 장치가 주류를 이루고 있다.
그러나, 이와 같은 종래의 장치들은 많은 결점들을 가지고 있다. 종래의 냉각장치들의 결점들 중 한 가지로는 냉각능력의 부족을 들 수 있다. 현재 주류를 이루고 있는 공냉식의 냉각장치는 전자 산업의 눈부신 발전 속도로 부품의 집적 밀도가 나날이 높아지고 있고 그에 따른 발열 밀도 또한 같이 높아져서 냉각 팬의 지속적인 성능 향상에도 불구하고 발생되는 열을 충분히 해결하기에는 한계에 도달하였다.
또한, 냉각능력을 증대시키기 위한 노력의 결과로서 냉각장치가 대형화 및/또는 복잡화되는 문제점도 발생되고 있다.
그리고, 공냉식의 냉각장치는 상기와 같은 충분치 못한 냉각능력 이외에도 팬을 사용함으로 인해 소음이 발생된다는 문제점을 가지고 있다.
즉, 상기 공냉식 냉각장치는 컴퓨터 본체가 설치된 위치에 크게 영향을 받게 되는데 공기 순환이 원활하지 않거나 컴퓨터 내부의 더운 공기를 외부로 원활히 배출하지 못 할 경우 컴퓨터 내부의 작동 기기들의 냉각효율은 현저하게 감소되어 기기들이 오작동을 일을키는 문제점이 있었다.
이로 인하여, 기존의 공냉식 방식과 더불어 냉각 공기를 컴퓨터 본체 내로 유입시켜 컴퓨터 내부의 작동 기기들이 발열을 빠르게 냉각시켜 작동 효율이 저감되지 않도록 하는 컴퓨터 냉각장치가 절실히 요구되는 실정이다.
이에 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 감안하여 안출한 것으로 냉매를 열교환장치에 강제순환 시키면서 냉각공기를 생성하여 컴퓨터 본체의 내부로 강제 공급함으로써 냉각공기를 컴퓨터 본체 내에 유입시켜 냉각하는 장치를 제공하는데 목적이 있다.
그리고, 본 발명의 다른 목적은 탈/장착 방식으로 부착과 해체가 가능하여 필요에 따라 선택적으로 사용가능하도록 하는 데 있다.
더불어, 본 발명의 또 다른 목적은 컴퓨터의 내부 온도를 체크하여 디스플레이 함으로써 냉각을 조절할 수 있어 냉각효율과 컴퓨터 부품의 작동 안정화를 이룰수 있도록 하는 데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 컴퓨터 본체에서 발생되는 열을 냉각시키는 장치에 있어서, 상기 컴퓨터 본체의 일측에 탈/장착방식으로 설치하는 케이스의 내부에 설치되는 냉매탱크 내의 냉매를 펌핑 작동으로 공급-순환-수거하는 과정을 통해 냉각수단에서 냉각 공기를 생성하고, 상기 열교환장치에서 생성된 냉각 공기를 송풍팬의 송풍력을 이용하여 컴퓨터 본체의 내부로 공급하도록 구성하는 것을 특징으로 하는 냉각공기를 컴퓨터 본체 내에 유입시켜 본체를 냉각하는 장치를 제공한다.
이상에서와 같이 본 발명은 냉매를 열교환장치에 강제순환 시키면서 냉각공기를 생성하여 컴퓨터 본체의 내부로 강제 공급함으로써 컴퓨터 냉각공기를 컴퓨터 본체 내에 유입시켜 본체를 냉각하는 효과가 있다.
그리고, 탈/장착 방식으로 부착과 해체가 가능하여 필요에 따라 선택적으로 사용가능하도록 하는 효과가 있다.
더불어, 컴퓨터의 내부 온도를 체크하여 디스플레이할 수 있어 냉각을 조절함으로써 냉각효율과 컴퓨터 부품의 작동 안정화를 이룰수 있도록 하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 냉각공기를 컴퓨터 본체 내에 유입시켜 냉각하는 시스템 장치의 일부분 분해 사시도,
도 2는 냉각공기를 컴퓨터 본체 내에 유입시켜 냉각하는 간략적인 작동 상태도,
도 3은 본 발명에 따른 냉각공기를 컴퓨터 본체 내에 유입시켜 냉각하는 장치와 컴퓨터 본체의 분해 사시도,
도 4는 발명에 따른 냉각공기를 컴퓨터 본체 내에 유입시켜 냉각하는 장치의 투영 사시도,
도 5는 발명에 따른 냉각공기를 컴퓨터 본체 내에 유입시켜 냉각하는 장치의 구성도,
도 6은 발명에 따른 냉각공기를 컴퓨터 본체 내에 유입시켜 냉각하는 장치를 이용한 컴퓨터 본체의 냉각 상태를 도시한 예시도이다.
이에 상기한 바와같은 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 냉각공기를 컴퓨터 본체 내에 유입시켜 냉각하는 장치는 컴퓨터 본체(10)에서 발생되는 열을 냉각시키는 장치에 관한 것으로, 상기 컴퓨터 본체(10)의 일측에 탈/장착방식으로 설치하는 케이스(20)의 내부에 설치되는 냉매탱크(30) 내의 냉매를 펌핑 작동으로 공급-순환-수거하는 과정을 통해 냉각수단(80)에서 냉각 공기를 생성하고, 상기 열교환장치(40)에서 생성된 냉각 공기를 송풍팬(50)의 송풍력을 이용하여 컴퓨터 본체(10)의 내부로 공급하도록 구성한다.
먼저, 상기 컴퓨터 본체(10)의 일측에 탈/장착방식으로 설치하는 케이스(20)의 내부에 설치되는 냉매탱크(30) 내의 냉매를 펌핑 작동으로 공급-순환-수거하는 과정을 통해 냉각수단(80)에서 냉각 공기를 생성한다.
여기서, 상기 케이스(20)의 전,후방 벽면에는 배기를 위한 배기홀(21)이 형성되고, 상기 배기홀(21)의 맞은편에는 냉각 공기가 공급되는 냉각공기홀(22)이 형성된다.
여기서, 상기 냉각수단(80)는 냉매탱크(30)가 내부에 설치되며 저온, 저압의 기체 냉매를 응축 액화할 수 있는 응축온도에 해당되는 포화압력까지 압력을 높여주는 압축기(81)를 형성한다.
더불어, 상기 냉매탱크(30)내 저장된 냉매를 펌핑작용으로 공급받는 고온 고압의 기체 상태의 냉매를 차갑게 냉각된 저온의 액체 상태의 냉매로 변화시킬 때 발생되는 열은 응축기팬(82a)의 송풍으로 외부로 배출하는 응축기(82)를 형성한다.
이러한, 상기 응축기(82)는 배기홀(21)의 후방으로 설치되며, 다수개의 일렬 배치된 방열판(42)을 지그재그 형태로 냉매파이프(41)가 통과하여 구성되고, 상기 배기홀(21)이 형성된 방열판(42)의 반대측에는 냉매파이프(41)에 간섭되지 않은 상태로 방열판(42)의 일부분 절단되어 형성되는 홈 형상의 내부로 응축기팬(82a)이 설치된다.
그리고, 상기 응축기(82)는 케이스(20)에 부착되는 커버(82b)로 이용하여 사방을 감싸도록 형성되어 응축기(82)에서 발생되는 뜨거운 열이 케이스(20)의 내부로 유입되지 않도록 구성한 것이다.
아울러, 상기 응축기(82)를 거친 액화된 냉매를 좁은 통로에서 넓은 통로로 이동시킬 때 압력이 감소되면서 증발하는 팽창변(83)을 형성한다.
또한, 상기 팽창변(83)을 통과한 저온, 저압의 기체 냉매의 증발열을 이용해 찬 공기를 얻으며 압축기(81)로 저온, 저압의 기체 냉매를 전달하도록 연결되는 증발기(84)로 구성하는 것이다.
이때, 상기 증발기(84)는 냉각공기홀(22)의 후방으로 설치되며, 상기 냉각공기홀(22)의 후방으로 설치되며, 다수개의 일렬 배치된 방열판(42)을 지그재그 형태로 냉매파이프(41)가 통과하여 구성되고, 상기 냉각공기홀(22)이 형성된 방열판(42)의 반대측에는 냉매파이프(41)에 간섭되지 않은 상태로 방열판(42)의 일부분 절단되어 형성되는 홈 형상의 내부로 송풍팬(50)이 설치된다.
도 3 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 냉각공기를 컴퓨터 본체 내에 유입시켜 냉각하는 장치는 컴퓨터 본체(10)에서 발생되는 열을 냉각시키는 장치에 관한 것으로, 케이스(20)의 내부에 냉매가 저장된 상태로 보관되는 냉매탱크(30)와, 상기 냉매탱크(30)로부터 공급되는 냉매가 순환하는 열교환장치(40)와, 상기 열교환장치(40)에서 생성된 냉각 공기를 강제로 컴퓨터 본체(10)의 내부로 공급하는 송풍팬(50)으로 컴퓨터냉각장치(100)가 구성된다.
상기 케이스(20)는 컴퓨터 본체(10)의 일측에 설치하는 것으로, 상기 케이스(20)의 일 측에는 송풍팬(50)의 작동여부, 컴퓨터 본체(10) 내의 온도를 나타내는 디스플레이(60)가 형성된다.
그리고, 상기 송풍팬(50), 냉매를 강제 순환시키는 냉매순환펌프(31)의 전원 제어를 위한 전원스위치(71) 및 작동을 제어하는 작동스위치(72)를 구성한다.
여기서, 상기 케이스(20)는 금속 재나 플라스틱 재로 제조할 수 있으며, 본 발명에서는 컴퓨터 본체(10)과 탈/장착이 용이하도록 직육면체 형상으로 제작한다.
이러한, 상기 케이스(10)의 내부에 설치되는 냉매탱크(30) 내의 냉매를 펌핑 작동으로 공급-순환-수거하면서 냉각 공기를 열교환장치(40)에서 생성한다.
즉, 상기 냉매순환펌프(31)에 의해 냉매탱크(30) 내의 냉매를 펌핑 작동으로 공급-순환-수거하게 되는 것이다.
이때, 상기 열교환장치(40)는 냉매탱크(30)의 냉매가 순환되는 냉매파이프(41)가 지그재그 형태로 위치되고, 상기 냉매파이프(41)의 사이 사이에는 열을 발산하는 방열판(42)이 결합되어 구성된다.
즉, 상기 열교환장치(40)에서 발생된 냉각 공기를 송풍팬(50)의 강제 송풍력을 이용하여 컴퓨터 본체(10)의 내부로 공급하도록 구성하는 것이다.
더불어, 상기 케이스(20)는 컴퓨터 본체(10)에 탈/장착 방식으로 부착될 수 있다.
그리고, 상기 송풍팬(50)과 냉매순환펌프(31)는 전원을 컴퓨터 본체(10)나 별도로 전원을 공급받아 작동되도록 구성할 수도 있다.
아울러, 상기 케이스(20)는 양 측면 중 컴퓨터 본체(10)와 반대편 일 측면이 외부와 접촉되도록 개방되어 있어 열교환장치(40)의 방열판(42)이 노출되도록 구성되며, 타 측면에는 송풍팬(50)이 노출되도록 개방되어 있어 냉각 공기를 컴퓨터 본체(10)의 내부로 공급할 수 있는 것이다.
그리고, 상기 송풍팬(50)에 흡입력에 의해 개방된 부분을 통해 유입되는 외부 공기에 함유된 이물질을 제거하기 위한 필터를 추가적으로 열교환장치(40)의 전면에 설치가능할 것이다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 작동 및 작용을 설명하면 다음과 같다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 컴퓨터냉각장치(100)의 상기 냉각수단(80)는 압축기(81)에서 저온, 저압의 기체 냉매를 응축 액화할 수 있는 응축온도에 해당되는 포화압력까지 압력을 높여준 상태로 응축기(82)로 전달한다.
그리고, 상기 응축기(82)에 전달된 냉매는 고온 고압의 기체 상태의 냉매를 차갑게 냉각된 저온의 액체 상태의 냉매로 변화시켜 팽창변(83)으로 전달한다.
이때, 상기 응축기(82)에서 발생되는 열은 커버(82b)에 의해 케이스(20)의 내부로 유동되지 못하고 응축기팬(82a)에 송풍작용으로 배기홀(21)을 통해 외부로 배출된다.
이렇게, 상기 팽창변(83)으로 전달된 액화된 냉매는 좁은 통로에서 넓은 통로로 이동시킬 때 압력이 감소되면서 증발하면서 증발기(84)로 전달된다.
아울러, 상기 증발기(84)로 공급된 저온, 저압의 기체 냉매의 증발열을 이용해 찬 공기를 얻게 되는데 송풍팬(50)의 작동으로 컴퓨터 본체(10) 내부로 송풍시킨다.
즉, 상기 증발기(84)는 다수 개로 설치되는 방열판(42)의 공기는 급냉되어 찬공기를 형성하는 것이다.
또한, 상기 증발기(84)로 전달된 저온, 저압의 기체 냉매는 압축기(81)로 전달되는 것이다.
이때, 상기 압축기(81) -> 응축기(82) -> 팽창변(83) ->증발기(84)로 순환하는 냉매는 냉매순환펌프(31)의 펌핑작동으로 유동된다.
도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 컴퓨터냉각장치(100)를 사용하기 위해서는 컴퓨터 본체(10)의 일측면에 냉각 공기가 공급될 공급홀(11)을 형성한다.
이때, 상기 공급홀(11)은 단일 개수로 형성할 수도 있으며 작은 홀을 다수 개로 구성할 수도 있을 것이다.
이후, 상기 컴퓨터냉각장치(100)의 케이스(20)의 송풍팬(50)이 노출되는 일 측면을 공급홀(11)에 일치시켜 컴퓨터 본체(10)에 부착한다.
이러한, 상기 케이스(20)와 컴퓨터 본체(10)의 부착 방식은 자력을 이용하거나 볼트를 체결하여 결합할 수 있는 본 발명에서는 볼트를 이용하여 체결하는 방식을 예로 들어 설명한다.
다음으로, 상기 냉매탱크(30)의 냉매순환펌프(31)와 송풍팬(50)에 전원을 공급하는데 본 발명에서는 컴퓨터 본체(10)의 전원공급부(12)에서 공급받는 것을 일 예로 들어 설명한다.
이렇게, 상기 냉매순환펌프(31)에 전원이 공급되면 냉매탱크(30)에 저장된 냉매를 열교환장치(40)에 공급한다.
이와 같이, 상기 냉매순환펌프(31)의 작동에 의한 냉매가 열교환장치(40)의 냉매파이프(41)로 냉매가 순환되는 동시에 송풍팬(50)이 작동을 하게 된다.
이때, 상기 냉매파이프(41)를 통해 순환되는 냉매에 의해 열교환장치(40)의 주변 공기는 냉각되어지고 송풍팬(50)의 작동에 의해 컴퓨터냉각장치(100)의 외부에서 열교환장치(40)의 방열판(42)을 지나면서 유동되는 공기는 냉각되어져 컴퓨터 본체(10)의 공급홀(11)을 통해 유동된다.
이렇게, 냉각되어진 냉각공기는 컴퓨터 본체(10)의 공급홀(11)을 통해 내부로 유입되어 컴퓨터 본체(10)의 씨피유 보드, 그래픽 카드 등의 장치들이 작동할 때 발생되는 열을 냉각시키게 된다.
이로써, 기존의 컴퓨터 본체(10)내의 장치의 작동시 발생되는 열을 외부로 배출하는 방식을 탈피하여 냉각공기를 외부에서 내부로 유입시켜 냉각효율을 증대시킬 수 있는 이점이 있다.
또한, 필요에 따라서 컴퓨터냉각장치(100)를 탈/장착할 수 있어 여건에 따른 사용상 필요에 따라 선택적으로 사용할 수 있는 장점이 있다.
이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예를 예를들어 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.
10 : 컴퓨터 본체 11 : 공급홀
12 : 전원공급부 20 : 케이스
30 : 냉매탱크 40 : 열교환장치
41 : 냉매파이프 42 : 방열판
50 : 송풍팬 60 : 디스플레이
71 : 전원스위치 72 : 작동스위치
80 : 냉각장치 81 : 압축기
82 : 응축기 82a : 응축기팬
82b : 커버 83 : 팽창변
84 : 증발기 100 : 컴퓨터냉각장치

Claims (5)

  1. 컴퓨터 본체(10)에서 발생되는 열을 냉각시키는 장치에 있어서,
    상기 컴퓨터 본체(10)의 일측에 탈/장착방식으로 설치하는 케이스(20)의 내부에 설치되는 냉매탱크(30) 내의 냉매를 펌핑 작동으로 공급-순환-수거하는 과정을 통해 냉각수단(80)에서 냉각 공기를 생성하고,
    상기 열교환장치(40)에서 생성된 냉각 공기를 송풍팬(50)의 송풍력을 이용하여 컴퓨터 본체(10)의 내부로 공급하도록 구성하는 것을 특징으로 하는 냉각공기를 컴퓨터 본체 내에 유입시켜 본체를 냉각하는 장치.
  2. 제 2항에 있어서, 상기 냉각수단(80)는 냉매탱크(30)가 내부에 설치되며 저온, 저압의 기체 냉매를 응축 액화할 수 있는 응축온도에 해당되는 포화압력까지 압력을 높여주는 압축기(81)를 형성하고,
    상기 냉매탱크(30)내 저장된 냉매를 펌핑작용으로 공급받는 고온 고압의 기체 상태의 냉매를 차갑게 냉각된 저온의 액체 상태의 냉매로 변화시킬 때 발생되는 열은 응축기팬(82a)의 송풍으로 외부로 배출하는 응축기(82)를 형성하며,
    상기 응축기(82)를 거친 액화된 냉매를 좁은 통로에서 넓은 통로로 이동시킬 때 압력이 감소되면서 증발하는 팽창변(83)을 형성하고,
    상기 팽창변(83)을 통과한 저온, 저압의 기체 냉매의 증발열을 이용해 찬 공기를 얻으며 압축기(81)로 저온, 저압의 기체 냉매를 전달하도록 연결되는 증발기(84)로 구성하는 것을 특징으로 하는 냉각공기를 컴퓨터 본체 내에 유입시켜 본체를 냉각하는 장치.
  3. 컴퓨터 본체(10)에서 발생되는 열을 냉각시키는 장치에 있어서,
    상기 컴퓨터 본체(10)의 일측에 탈/장착방식으로 설치하는 케이스(20)의 내부에 설치되는 냉매탱크(30) 내의 냉매를 펌핑 작동으로 공급-순환-수거하는 과정을 통해 열교환장치(40)에서 냉각 공기를 생성하고,
    상기 열교환장치(40)에서 생성된 냉각 공기를 송풍팬(50)의 송풍력을 이용하여 컴퓨터 본체(10)의 내부로 공급하도록 구성하는 것을 특징으로 하는 냉각공기를 컴퓨터 본체 내에 유입시켜 본체를 냉각하는 장치.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 케이스(20)의 일 측에는 송풍팬(50)의 작동여부, 컴퓨터 본체(10) 내의 온도를 나타내는 디스플레이(60)가 형성되고,
    상기 송풍팬(50), 열교환장치(40)로 냉매를 강제 순환시키는 냉매순환펌프(31)의 전원 제어를 위한 전원스위치(71) 및 작동을 제어하는 작동스위치(72)를 구성하는 것을 특징으로 하는 냉각공기를 컴퓨터 본체 내에 유입시켜 본체를 냉각하는 장치.
  5. 제 4항에 있어서, 상기 케이스(20)는 컴퓨터 본체(10)에 탈/장착 방식으로 부착될 수 있으며, 송풍팬(50)과 냉매순환펌프(31)는 전원을 컴퓨터 본체(10)나 별도로 전원을 공급받아 작동되도록 구성하는 것을 특징으로 하는 냉각공기를 컴퓨터 본체 내에 유입시켜 본체를 냉각하는 장치.
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