KR20120006522A - 소형 장비용 냉각 시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 냉각될 열원(F)을 내부에 구비하고 전자 회로를 구비한 형식의 소형 장치용 냉각 시스템을 제공하는 데, 상기 냉각 시스템은 열원으로부터 열을 흡수하는 열흡수부(11)와 전자 장비(E) 내에 장착된 열발산 장치(10)와, 전자 장치( E)의 외부로 열을 발산하는 전자 장비(E)의 외부로부터 접근가능한 열발산부(12)와, 상기 전자 장비(E)의 외부의 보조 냉각 회로(CA)와, 상기 열원(F)으로부터 받은 열의 적어도 일부분을 상기 열발산부(12)에 의해 대류에 의해 발산하고 상기 열발산부(12)에 선택적으로 결합되는 열흡수 수단(20)과, 상기 전자 장비(E)의 외부 환경으로 열을 방출하는 열발산 수단(30)을 구비한다.
Description
본 발명은 열원으로부터 흡수된 열을 장비의 외부 환경으로 배출하도록 배열된 열발산부와 열원으로부터 열을 흡수하도록 배열된 열흡수부를 포함하고, 장비에 장착된 열발산 장치를 구비한 작은 크기의 시스템에서 냉각될 열원이 내부에 구비되고, 전자 회로를 구비한 장비와 같은 소형 장비를 위한 냉각 시스템에 관한 것이다.
본 발명의 냉각 시스템은 일반적으로 마이크로프로세서, 랩탑 또는 노트북 컴퓨터 등과 같은 전자 부품을 냉각하기에 특별히 적절하다.
일반적으로, 랩탑, 노트북 컴퓨터와 같은 휴대용 컴퓨터를 포함하는 컴퓨터와 같은 전자 장비는 통상적으로, 이들 장비의 동작 특성을 보장하기 위하여 최대 한계보다 낮은 미리 결정된 일정한 온도 범위 내에서 유지되어야 양호한 기능을 하는 전자 회로와 장치로 형성된다.
결정된 기능을 실행할 때, 상기 전자 장비는 동작에 사용되는 전기 에너지의 일부가 열이나 소음 등으로 변하게 된다. 열에너지로 변환된 에너지의 일부는 부품들이 적절한 온도 범위로 동작할 수 있도록, 높은 수준의 신뢰성 및 효율성을 제공하도록 열관리를 적절하게 허용하도록 장비로부터 배출시키는 것이 바람직하다.
통상적으로, 상기 장비에 있어서, 전자 회로는 보호를 위하여 케이싱 또는 캐비닛 내에 수용되어 있고 열을 발생시키는 많은 부품과 장치는 외부로부터 접근하기 곤란한 내측에 위치되어 있다. 이들 경우에 있어서, 열을 발생시키는 전자 장치는 전자 장비의 내측에 위치되고, 따라서, 발생된 열에너지는 동작하는 장비, 조립체의 외부 환경으로 배출되어야만 한다. 그들의 배치 공간에 의해, 발산 레벨이 낮거나 적절하게 에너지를 발산하는 장비의 내부에서 공기에 노출되는 면적을 통상적으로 증가시켜 준다. 이러한 과정은 배출 장치 또는 캐비넷 자체에 팬을 설치하여 강제 순환의 도움 또는 도움없이 이루어질 수도 있다. 팬의 존재 또는 위치와는 독립적으로, 공기는 이들의 동작에 사용되는 에너지의 일부에서 열의 형태로 발산될 수 있도록 전자 장비의 다른 부품에 의해 이미 사전 가열되는 장치에 도달하는 발산 장치로부터 열을 흡수할 수 있다. 이러한 예열은 냉각하기를 희망하는 부품으로부터 열 전달 과정의 효율성을 감소시킨다. 이러한 효과를 감소시키기 위하여, 열은 통상적으로, 냉각될 장비로부터 열 에너지가 예열없이 장비의 동작 환경 내의 공기에 의해 흡수될 수 있는 장비의 측면에 근접한 영역으로 효과적으로 전도된다. 이를 위하여 몇 개의 부품이 효율적으로 에너지를 전달하도록 구비되어 있다. 이들 부품으로부터 열을 발산하기 위한 공지의 해결책은, 예를 들면 고체 매체 내에서의 열전도, 열파이프, 열사이폰, 액체 펌핑 회로, 기계적 증기 압축(도 5 내지 도 5d)에 의한 냉각 회로와 같은 수동 장치에 기초한다.
현존하는 모든 실시예에 있어서, 발산 장치는 냉각될 장비의 내부에 내장 또는 내장되지 않을 수도 있다.
도 5 내지 도 5d는 전자 장비에 지지되어 있는 발산장치를 도시한다. 도 5 내지 도 5d에 도시된 해결책에 있어서, 열 발산 영역은 열을 외부 환경으로 배출이 용이하게 하기 위하여 장비의 외측부에 위치된다. 열원으로부터 장비의 외부 환경으로 열 전달의 효율은 순환펌프(도 5c)에 의해 배출되는 상을 변경하거나 변경하지 않고 작업 유체를 순환시켜 고 유량에 의해 도 5a, 5b, 5d에 도시된 해결책에서 행해지는 바와 같이 작업 유체 상변화 과정에 의해 얻어질 수 있다. 기계적 증기 압축(도 5d)을 제외하고는 통상적으로 작업 유체로서 물이 사용된다. 열파이프(도 5a)와 열사이폰(도 5b)의 경우에 있어서, 내장된 작업 유체는 액상의 유체에 의해 점유된 용적의 일부와 기상의 유체에 의해 점유되는 다른 부분이 균형을 이룬다. 액상은 액체와 기상 내에 잠겨 있는 다공성 요소에 의해 제공되는 모세관 효과 또는 중력 배향에 의해 열원에 결합된 영역으로 향하게 한다. 기화된 후에, 기상의 이러한 작업 유체는 에너지가 발산되는 외부 환경 공기에 노출되는 부품의 차가운 부분, 열파이프, 열사이폰으로 이동된다. 열의 제거는 기상으로부터 액상으로 작업 유체의 상이 변하게 하며 이에 의해 사이클이 재개시된다.
유체 펌핑 회로에 있어서, 액상의 작업 유체는 열원으로부터 회로의 찬부분으로 연속적으로 배출되고 열원으로부터 통상적으로, 펌프인 배출 장치에 의해 배출되는 고 유량으로 외부 환경 공기로 에너지가 전달된다.
그런 다음에, 작업 유체는 열원과 접촉할 때와 외부 환경 공기에 노출되어 후에 냉각될 때, 가열된다. 열원에 위치하는 핀을 가진 발산 장치에 의해 구비된 장치보다 더 효율적인 방법이나, 유체 펌핑은 더 이상 상변화가 없고 추진 요소가 에너지를 소모하지 않으면 열파이프, 열사이폰으로 구성된 발산장치보다 덜 효율적이다. 열파이프(US7116552)를 사용하는 공지의 종래 기술의 해결책 중의 하나에 있어서, 컴퓨터의 가열된 영역으로부터의 열의 제거는 각각 열파이프로 형성된 수동 타입(열파이프)의 두 개의 냉각 회로를 가진 열 발산 시스템을 통하여 행해진다. 이러한 구성에 있어서, 제 1 냉각 회로는 컴퓨터의 가열 영역에 부착된 제 1 단부를 가진 제 1 열파이프와, 제 2 냉각 회로의 제 2 열파이프의 제 1 단부 부분을 내장하며 열교환 장치 내에 장착된 제 2 단부를 가지며, 제 1 열파이프의 제 2 단부와 상기 열교환 장치 내에서 일어나는 제 2 열파이프의 제 1 단부 부분 사이에서 열교환이 일어난다. 이러한 구성에 있어서, 열교환 장치의 제 1 열파이프의 제 2 단부와 상기 제 2 열파이프의 제 1 단부 부분 사이에서 열교환이 이루어진 후, 열은 컴퓨터의 과열 영역으로부터 미리 전도되고 그런 다음에 외부 환경으로 방출된다.
이러한 구성이 그들의 이용가능한 면적과 타협하지 않고 휴대용 컴퓨터에 적용할 수 있을지라도 모세관 펌프의 작용에 의해서 열전달 및 열방출은 기계적 증기 압축 장치를 사용하는 냉각 시스템에서 얻어지는 것보다 덜 효과적이다. 기계적 증기 압축에 의해 냉각 시스템을 사용하여 열에너지의 전도를 제공하는 기계적 해결책에 있어서, 열원에 결합된 증발기로부터 나오는 기상의 작업 유체는 압축기에서 압축되고 외부 환경 공기로 배출되어 응축기로 향한다.
기상의 작업 유체가 액상으로 되돌아오는 응축기라 불리는 이러한 열교환기에 있어서, 열에너지는 외부 환경 공기에 의해 제거되고 응축된 작업 유체는 압력을 줄이기 위하여 팽창장치로 향하게 하며, 이는 증발기 내에서 증발되고 사이클을 완성하여 압축기에 의해 후에 압축된다. 냉각 사이클을 통하여 작업 유체가 두 개의 별개의 압력(증발기에서 저압, 응축기에서 고압)으로 존재하기 때문에 온도 변동에 따라 에너지 전도 과정이 허용되고, 이 때문에 전자 부품은 다른 모든 부품에서 온도 이하의 온도 레벨로 냉각될 수 있고, 외부 환경 공기 온도 이하의 온도에 오를 때까지 냉각된다.
그럼에도 불구하고, 기계적 증기 압축에 의한 이러한 냉각 시스템의 사용은 압축기를 최소화해줄 뿐만 아니라 처리장치 등의 유용한 치수를 감소시킬 때, 공지의 증발기의 효율에 관해서 몇몇 장벽이 존재한다. 그 밖에도, 전자 장비의 열관리에 이용가능한 모든 시스템에 있어서, 장비에 의해 실행되는 냉각시스템은 작동 범위로 치수결정되고, 즉 장비가 동작하는 동안에 제거될 에너지의 결정된 레벨로 실시된다. 공간과 에너지 소비의 관점에서, 이러한 시스템은 피크 작업시에 가장 높은 효율을 제공하도록 치수 결정되어 있지 않고 이 때문에 이들은 감소된 시간 기간 또는 간헐적인 시간 간격으로 일어난다.
주로 휴대형 컴퓨터의 경우에 있어서, 냉각 시스템은 워드 작업, 인터넷 검색, 이미지 편집 등과 같은 작업시 일어나는 낮고 적절한 처리 레벨 하에서 장비의 정상적인 동작을 위한 치수를 가진다. 처리 레벨이 여러 개이거나 과도한 작업의 빈도가 요구될 때, 냉각 시스템은 만족할만하게 작동되지 않고 더 높은 냉각 용량이 요구된다.
본 발명의 목적은, 예를 들면 내부 전자회로를 구비한 소형 장비의 내부로부터 열을 제거하는데 선택적이고 실제적으로 효율을 증가시키는 감소된 치수를 가진 냉각 시스템을 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 다른 동작 조건에서 장비에서 발생되는 열에너지의 함수로서 선택적으로 규정되는 냉각 용량을 가진 냉각 시스템을 제공하는 데 있다.
본 발명의 이들 목적 및 다른 목적은 냉각될 열원을 내부에 구비하는 전자 회로를 구비한 장비와 같은 소형 장비용 냉각 시스템을 제공하여 달성되는데, 상기 시스템은: 장비 내에 장착된 열 발산 장치와, 열원으로부터 열을 흡수하기 위하여 배열된 열흡수부를 포함하고, 열흡수부는 열원으로부터 장비의 외부 환경으로 흡수된 열을 방출하도록 배열되어 있고, 열발산부는 장비의 외부로부터 접근가능하다.
장비용 냉각 시스템은 열원으로부터 받은 열의 적어도 일부와 열발산부에 의해 발산되어 전도에 의해 받을 수 있도록 열발산부에 선택적으로 결합되는 열흡수 수단과, 열을 장비의 외부 환경으로 배출하기 위한 열발산 수단을 구비하여 장비의 외부에 보조 냉각 회로를 더 구비한다.
예를 들면, 보조 냉각 회로는 열흡수 수단과 열발산 수단 사이에서의 열 전달을 제공하는 작업 유체를 사용하는 형태의 것일 수 있다.
본 발명의 하나의 양태에 따라서, 열발산 장치는 열흡수부로부터 열발산부로 열을 전달하기 위하여 고체 매체, 열파이프, 열사이폰, 순환 유체 펌핑, 기계적인 증기 압축기에서 열을 전도하는 형식의 냉각 시스템 중의 어느 하나로 구성할 수 있다.
본 발명을 실시하는 방법에 따라서, 열발산부와 열흡수 수단 부품 중의 하나는 열교환벽에 의해 적어도 부분적으로 형성된 적어도 하나의 열교환 하우징을 형성하고, 다른 부품의 다른 하나는 외측 열교환 표면에 의해 적어도 부분적으로 형성된 적어도 하나의 플러그 요소를 구비하고, 상기 플러그는 각각의 열교환 하우징의 내부에 제거가능하게 단단하게 부착되고, 이 때문에 열발산부에 열흡수부의 결합을 제공하며 상기 부품 중의 외측 열교환면과 열교환벽 사이에서 일어나는 전도에 의해 열교환을 허용한다.
본 발명의 상기에 기재된 구성에 따라서, 열교환 하우징은 높은 열전도 재료로 만들어진 몸체에 구비되고 열발산부와 열흡수 수단 중의 하나에 의해 열적으로 결합되고 수행되는 긴 구멍이고, 상기 긴 구멍의 열교환벽은 긴 구멍의 내부에 결합될 때, 플러그 요소의 열교환 표면과 접촉하고 타이트하게 둘러싼다.
본 발명에 따라서, 내부적으로 냉각될 소형 장비는 결정된 동작 체계하에서 적절한 온도로 장비를 유지하기에 충분한 열교환 용량을 가질 때, 열발산 장치만으로 동작시킬 수도 있다.
장비가 어떤 체계로 동작할 때, 열발산 장치의 열교환 용량보다 우월한 레벨로 열에너지를 발생시키고, 보조 냉각 회로는 상기 시스템을 적절한 온도로 동작하는 상기 장비를 유지하게 허용하고 상기 냉각 시스템의 용량을 상당히 증가시키는 열발산 장치의 열발산부에 물리적 및 열적으로 결합되는 열교환 수단을 가진다.
본 발명을 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 이하에서 설명한다.
도 1 및 도 2는 내부에 전자 회로를 가지며 본 발명의 열발산 수단과 열흡수 수단을 포함하는 보조 냉각 회로가 결합된 열발산 장치를 구비한 소형 장비의 전방 사시도 및 후방 사시도를 각각 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 보조 냉각 회로를 형성하는, 도 1의 장비의 내부를 냉각시킬 장비에 결합되어 있지 않은 소형 구조 모듈의 사시도를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4는 열파이프 형식으로 냉각될 장비의 내부에 열발산 장치에 열적으로 및 물리적으로 결합되는 기계적 증기 압축을 사용하는 형식의 보조 냉각 회로로 형성된 본 발명의 냉각 시스템의 블럭 다이어그램을 도시한 도면이다.
도 5, 5a, 5b, 5c, 5d는 열원에 고체 매체, 열파이프, 열사이폰, 순환 유체 펌핑 및 기계적인 증기 압축 시스템에 의해 각각 형성된 다른 열발산 장치를 가지고 전자 회로를 내부에 구비하는 소형 장비를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 6은 열파이프 형식의 열발산 장치를 가진 소형 장비의 개략적인 부분 사시도로서, 장비에 결합되고 보조 냉각 회로를 가진 소형 구조의 모듈을 또한 도시한 도면이다.
도 7은 보조 냉각 회로의 열흡수 수단을 내부에 내장하고 열적으로 결합된 도 6에 부분적으로 도시한 장비에 도시된 열발산부의 사시도이다.
도 8은 열발산부가 내장되고 보조 냉각 회로의 플러그 요소 형태의 열흡수 수단이 내장되고 열파이프 형태의 열발산 장치의 사시도이다.
도 9는 열발산 장치의 작업 유체 덕트를 위한 한 쌍의 크래들을 가진 몸체와, 도 8에 도시된 플러그 요소의 피팅 하우징을 긴 구멍이 형성하는 높은 열전도성 재료로 만들어진 몸체의 약간 개략적이며 부분적으로 단면을 도시한 사시도이다.
도 10은 본 발명의 플러그 요소를 위한 구성의 개략적인 사시도이다.
도 11은 도 9의 XI-XI선을 취한 도 3, 7, 9, 10에 도시된 플러그 요소의 개략적인 종단면도이다.
도 12는 도 11의 XII-XII선을 취한 도 3, 7, 9, 10, 11에 도시된 플러그 요소의 개략적인 단면도이다.
도 13은 플러그 요소의 개략적인 분해 사시도이다.
도 14는 높은 열전도율 재료로 만들어진 긴 구멍에 의해 형성된 하우징 내에 삽입될 플러그 요소가 장착된 상태를 도시한 개략적인 사시도이다.
도 1 및 도 2는 내부에 전자 회로를 가지며 본 발명의 열발산 수단과 열흡수 수단을 포함하는 보조 냉각 회로가 결합된 열발산 장치를 구비한 소형 장비의 전방 사시도 및 후방 사시도를 각각 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 보조 냉각 회로를 형성하는, 도 1의 장비의 내부를 냉각시킬 장비에 결합되어 있지 않은 소형 구조 모듈의 사시도를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4는 열파이프 형식으로 냉각될 장비의 내부에 열발산 장치에 열적으로 및 물리적으로 결합되는 기계적 증기 압축을 사용하는 형식의 보조 냉각 회로로 형성된 본 발명의 냉각 시스템의 블럭 다이어그램을 도시한 도면이다.
도 5, 5a, 5b, 5c, 5d는 열원에 고체 매체, 열파이프, 열사이폰, 순환 유체 펌핑 및 기계적인 증기 압축 시스템에 의해 각각 형성된 다른 열발산 장치를 가지고 전자 회로를 내부에 구비하는 소형 장비를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 6은 열파이프 형식의 열발산 장치를 가진 소형 장비의 개략적인 부분 사시도로서, 장비에 결합되고 보조 냉각 회로를 가진 소형 구조의 모듈을 또한 도시한 도면이다.
도 7은 보조 냉각 회로의 열흡수 수단을 내부에 내장하고 열적으로 결합된 도 6에 부분적으로 도시한 장비에 도시된 열발산부의 사시도이다.
도 8은 열발산부가 내장되고 보조 냉각 회로의 플러그 요소 형태의 열흡수 수단이 내장되고 열파이프 형태의 열발산 장치의 사시도이다.
도 9는 열발산 장치의 작업 유체 덕트를 위한 한 쌍의 크래들을 가진 몸체와, 도 8에 도시된 플러그 요소의 피팅 하우징을 긴 구멍이 형성하는 높은 열전도성 재료로 만들어진 몸체의 약간 개략적이며 부분적으로 단면을 도시한 사시도이다.
도 10은 본 발명의 플러그 요소를 위한 구성의 개략적인 사시도이다.
도 11은 도 9의 XI-XI선을 취한 도 3, 7, 9, 10에 도시된 플러그 요소의 개략적인 종단면도이다.
도 12는 도 11의 XII-XII선을 취한 도 3, 7, 9, 10, 11에 도시된 플러그 요소의 개략적인 단면도이다.
도 13은 플러그 요소의 개략적인 분해 사시도이다.
도 14는 높은 열전도율 재료로 만들어진 긴 구멍에 의해 형성된 하우징 내에 삽입될 플러그 요소가 장착된 상태를 도시한 개략적인 사시도이다.
본 발명의 냉각 시스템은 냉각되어야 할 열원(F)을 내장하고 있는 랩탑 또는 노트북 컴퓨터와 같은 소형 전자 기기에 사용되는 집적회로와 일반적으로 마이크로프로세서의 케이스와 같은 내부에 전자회로를 일반적으로 가지는 소형 전자 장비(E)에 적용할 수 있다.
이러한 형식의 전자 장비(E)는 그 내부에 이미 냉각 시스템이 존재하는 데, 냉각 시스템은 상기 전자 장비(E)의 마이크로프로세서와 일반적으로 관련되어 있는 열원(F)으로부터 열을 제거하여 동작되고 상기 열은 강제 순환 장치를 가지거나 가지지 않고 핀 시스템을 통하여 정자 장비(E)로부터 외부 환경으로 향하게 한다.
이러한 전자 장비(E)로부터 열 제거를 증가시킬 필요가 있는 경우에, 본 발명은 이하에서 기술할 보조 냉각 회로를 선택적으로 제거가능한 결합체를 제공한다. 본 발명의 냉각 시스템은 전자 장비(E)의 내부에 장착되어 있는 열발산 장치(10)와, 열원(F)에 의해 발생되는 열의 적어도 일부를 전도에 의해 받을 수 있도록 열발산 장치(10)의 외부에 선택적으로 결합시킬 수 있는 열흡수 수단(20)을 가지고 전자 장비(E)의 외부의 보조 냉각 장치(10)와, 전자 장비(E)의 외부 환경으로 상기 열을 방출하기 위한 열발산 수단(30)을 구비한다. 전도에 의한 열의 전달은 이하에서 기술된 바와 같이 열흡수 수단(20)과 열발산 장치(10)의 부품들 사이에서 접촉하고 있는 영역에서 이루어진다.
열발산 장치(10)는 열원(F)으로부터의 열을 흡수하도록 배열된 열흡수부(11)와, 열원(F)으로부터 전자 장비(E)의 외부 환경으로 흡수된 열을 배출하도록 배열되고 전자 장비(E)의 외부를 통하여 접근가능한 열발산부(12)를 포함한다. 열흡수부(20)는 열원(F)으로부터 받은 열의 적어도 일부를 상기 열발산부(12)에 의해 발산되어 전도에 의해 받을 수 있도록 한 열발산부(12)에 선택적으로 결합된다. 본 발명에 따라서, 열발산 장치(10)는 열흡수부(11)로부터 열발산부(12)로 열을 전달하기 위하여 고체 매체(도 5)에서의 열전도, 열파이프(도 5a), 열사이폰(도 5b), 순환 유체 순환(도 5c), 기계적 증기 압축(도 5d) 형식의 냉각 시스템 중 어느 하나로 형성할 수 있다. 열발산부(12)에 의해 발산되고 열흡수 수단(20)에 의해 흡수되지 않은 열은 강제 공기 유동 대류 및 자연 대류에 의해 및 방사에 의해 규정되는 열에너지 전달 모드 중의 적어도 하나에 의해 전자 장비(E)의 외부 환경으로 발산된다.
특별한 형태의 구성에 있어서, 전자 장비(E)는 열흡수 수단(20)에 의해 흡수되지 않은 열과 강제 공기 유동 대류에 의해 외부 환경으로 발산하도록 공지의 형식의 팬(V)이 내부에 구비되어 있다. 전자 장비(E)는 전자 장비(E)의 외곽으로부터 외측으로 개방되는 적어도 하나의 창(1)(도 1, 2, 5 내지 5d, 6)을 구비하고 열발산부(12)에 결합되고 이에 인접하게 핀(12a)이 구비되고, 전자 장비(E)의 외부 환경으로 창(1)을 향하여 핀(12a)을 통하여 공기 유동 통로에 대향하는 팬(V)이 구비되어 있다. 도 6에 도시된 구성에 있어서, 전자 장비(E)는 전자 장비(E)의 내부에 배열된 공기 유입창(도시 안됨)과, 전자 장비(E) 내에 측면 후방에 구비된 창(1)을 구비하고 이는 열발산부(12)로부터 나오는 열을 자연 공기 유동 또는 강제 공기 유동이 전자 장비(E)의 외측으로 향하게 하는 배기 구멍을 형성한다. 본 발명에 따라서, 열발산 장치(10)의 구성과 열흡수 수단(20)의 구성과는 독립적으로, 열발산부(12)와 열흡수 수단(20) 중의 하나의 부품은 열교환벽(40a)에 의해 적어도 부분적으로 형성된 적어도 하나의 열교환 하우징(40)을 형성하고, 상기 부품들의 다른 부품은 외측 열교환면(50a)에 의해 적어도 부분적으로 형성된 적어도 하나의 플러그 요소(50)를 구비하고, 상기 플러그 요소(50)는 플러그 요소(50)의 외측 열교환면(50a)과 열교환 하우징(40)의 열교환벽(40a) 사이에서 전도에 의해 열교환이 행해지고 열발산부(12)에 열흡수 수단(20)의 결합을 제공하도록 각각의 열교환 하우징(40)의 내부에 제거가능하게 결합되어 있다. 특별한 형태의 본 발명에 있어서, 열발산부(12)에 의해 받은 상당 부분의 열은 전도에 의해 열흡수 수단(20)으로 전도되고, 열교환 하우징(40)은 전체의 벽이 열전도성 재료로 되어 있고, 열흡수 수단(20)의 전체 외표면은 열교환 하우징(40)을 형성하는 열전도성 재료로 형성되는 것이 바람직하다. 이러한 구성에 있어서, 플러그 요소(50)는 열교환 하우징(40)으로 완전히 둘러싸여 있고, 이 때문에 플러그 요소(50)의 외측 열교환면(50a)은 열교환 하우징(40)의 내부벽에 놓여져 있다. 이러한 놓여짐이 완전히 행해지기 위하여, 열교환 하우징(40)과 플러그 요소(50)는 열교환 하우징(40)의 내부에 상기 플러그 요소(50)를 단단하게 결합되도록 하기 위하여 같은 형상의 단면을 가진다.
본 발명에 따라서, 플러그 요소(50)는 플러그 요소(50)의 전길이 또는 대부분의 길이가 긴 구멍(41)으로 둘러 싸여질 때까지 열교환 하우징(40)의 내부에, 예를 들면 슬라이딩에 의해 도입된다. 본원에 개시된 냉각 시스템이 동작하는 동안에 증가하는 압력은 열교환 접촉을 증가시키고 상호 결합되어 보유되어 있는 부품들 사이에서 간섭을 증가시키는 열교환 하우징(40)과 플러그 요소(50)의 결합 부분을 변형되게 한다. 플러그 요소(50)와 열교환 하우징(40)의 구조적 특성 및 동작 특성에 관하여 본원에 기술된 양태는 보조 냉각 회로를 가지거나 열교환 장치를 가진 이들 요소에 종속되지 않는다.
본 발명에 따라서, 열교환 하우징(40)은 긴 구멍(41)의 내부에 삽입될 때, 플러그 요소(50)의 열교환면(50a)과 접촉하고 단단하게 둘러싸고 있는 긴 구멍(41)의 열교환벽과, 열발산부(12)와 열흡수 수단(20) 중의 하나의 부품에 의해 지지되고 열적으로 결합된 높은 열전도성 재료로 만들어진 몸체(C) 내에 구비된 긴 구멍(41)의 형태를 가진다.
플러그 요소(50)는 입구측 단부(51a)와 출구측 단부(51b)를 가진 냉매 유체 튜브(51)에 의해 형성되고, 종방향으로 측방향으로 배열된 복수의 외주 채널(53)과, 중심 채널(54)과, 냉매 유체 튜브(51)의 유입구 단부(51a)에 연결되어 있는 외주 채널(53)의 제 1 단부(53a)를 구비하고, 외주 채널(53)의 제 2 단부(53b)는 중심 채널(54)의 제 1 단부(54a)로 개방되고, 중심 채널(54)의 제 2 단부(54b)는 냉매 유체 튜브(51)의 출구측 단부(51b)로 개방되어 있다.
플러그 요소(50)는 상기 플러그 요소(50)를 형성하는 튜브의 내부에 장착된 핀에 의해 형성된 다른 형태나, 플러그 요소(50)를 형성하는 튜브를 압출하는 동안에 얻어지는 종방향 채널 내에서 압축된 튜브의 형태를 가질 수 있다.
도시된 구성에 있어서, 외주 채널(53)의 각각의 제 1 단부(53a)는 몸체(C)에 부착된 관형 헤드(55)의 내부로 개방되어 있고 냉매 유체 튜브(51)의 유입구 단부(51a)를 형성하는 노즐(55a)을 가진다. 관형 헤드(55)는, 예를 들면 용접에 의해 냉매 유체 튜브(51)에 용이하고 밀봉가능하게 부착될 수 있는 적절한 물질로 형성한다.
본 발명에 따라서, 중심 채널(54)의 제 2 단부(54b)는 외측으로 관형 헤드(55)를 통하여 돌출되어 있다. 도시된 구성에 있어서, 관형 헤드(55)는 냉매 유체 튜브(51)의 출구측 단부(51b)를 형성하도록 상기 관형 헤드(55)의 외부에서 중심 채널(54)의 제 2 단부(54b)와 관형 헤드(55)의 내부에 대하여 단단한 상태로 연통되는 중심 덕트(55b)가 방사 방향으로 배열된 노즐(55a)을 지지한다.
본 발명에 따라서, 각각의 외주 채널(53)의 제 2 단부(53b)는 폐쇄 단부(56a)와 개방 단부(56b)와 함께 관형 케이싱(56)의 일부의 내부로 개방되는 것이 바람직하고, 상기 관형 케이싱(56)은 몸체(C)의 폐쇄 단부 부분에 의해 둘러싸여 있다.
본 발명을 실시하는 방법에 있어서, 관형 케이싱(56)은, 예를 들면 열교환 하우징(40)을 형성하는 몸체(C)의 종방향 구멍의 내부에 냉매 유체 튜브(51)를 장착하기 전에 형성된 외주 채널(53)의 제 2 단부(53b)의 영역에 근접하게 냉매 유체 튜브(51)에 밀봉가능하게 부착된 개방 단부(56b)를 가진다. 도시된 구성에 있어서, 관형 케이싱(56)은 상기 관형 튜브(56)와 윤곽이 일치하는 몸체(C)의 내부면에 대하여 놓여 진다.
본 발명에 따라서, 관형 케이싱(56)과 중심 채널(54) 부품 중의 하나는 중심 채널(54)의 제 1 단부(54a)에 연결된 제 1 단부(57a)와 관형 케이싱(56)의 내부로 향한 방사 방향 구멍(57c)을 구비한 제 2 단부(57b)를 가진 축방향 관형 허브(57)를 지지한다. 본 발명을 실시하기 위한 방법에 있어서, 관형 케이싱(56)은 축방향 관형 허브(57)와 단일편으로 내부에 결합될 수 있다. 그러나, 본원에 도시된 실시예에 있어서, 축방향 관형 허브(57)는 관형 케이싱(56)을 냉매 유체 튜브(51)를 장착하기 전에 중심 채널(54)에 부착된다. 관형 케이싱(56)은 냉각 시스템의 압축실 내로 액체 유체가 들어오는 것을 방지하기 위하여 냉매 유체가 액체 상태로 유지하게 한다. 본 발명에 따라서, 본 발명의 냉각 시스템의 보조 냉각 회로(CA)는 열흡수 수단(20)으로부터 열발산 수단(30)으로 열을 전달하도록 고체 매체의 열전도, 열파이프, 열사이폰, 순환 유체 펌핑 및 기계적 증기 압축 형식의 냉각 시스템 중의 어느 하나로 형성할 수 있다. 전자 장비(E)에서 열을 제거하는 작업에 사용될 보조 냉각 회로(CA)를 결합하기 위하여 본원에서 선택적으로 제거가능하다는 개념은 열발산 장치(10)와 보조 냉각 회로(CA)의 각각의 구성 부품에 의존되지 않고 전자 장비(E)로부터의 열의 제거는 동일한 부품, 동일 형식의 부품 또는 별개의 부품을 결합하여 행할 수도 있다는 것을 알아야 한다.
도 1, 2, 3, 6에 도시된 바와 같이, 보조 냉각 회로(CA)는 원통형 핀(도시된 실시예), 원추형 핀 또는 편평한 핀 형태의 플러그 요소(50)가 연장부의 일부로부터 외측으로 돌출된 소형 케이싱(CC)의 내부에 구비될 수 있다. 본원에 도시된 바와 같이, 플러그 요소(50)가 전자 장비(E)의 몸체의 외측으로 개방되어 있고 측벽 중의 하나를 통하여 보조 냉각 회로(CA)의 케이싱(CC)을 통하여 전자 장비(E)에 결합되어 있다. 도시된 구성에 있어서, 보조 냉각 회로(CA)의 케이싱(CC)의 장착은 전자 장비(E)로부터 열간 공기를 배출하기 위한 창(1)을 방해하지 않도록 제조된다. 이를 위하여, 케이싱(CC)의 인접부는 적어도 하나의 창(1)을 구비하고 있는 전자 장비(E)의 벽과 직접 접촉하는 것으로부터 약간 이격되어 배열되어 있다. 케이싱(CC)을 위하여 도시된 이러한 구성적 배열 이외에, 다른 실시예가 전자 장비(E)의 단부에 인접하게 배열된 긴 케이싱(CC)과 같은 다른 실시예도 가능하다. 보조 냉각 회로(CA)의 케이싱(CC)의 치수는 전자 장비(E)의 외곽선을 벗어나지 않도록 형성하는 것이 강제적이지는 않지만 벗어나지 않는 것이 바람직하다.
본 발명을 실시하는 바람직한 방법에 있어서, 보조 냉각 회로(CA)는 열흡수 수단(20)을 열발산 수단(30)에 열적으로 연결하기 위한 작업 유체를 내장하는 냉각 회로이다. 특히, 보조 냉각 회로(CA)는 냉각 유체의 형태로 작업 유체를 사용한다. 보조 냉각 회로(CA)를 형성하는 가능한 구성적 형태 중에서, 높은 냉각 효율을 가지는 기계적 증기 압축(도 4, 5 내지 도 5d)은 본원에서 고려된 형식의 전자 장비(E)에 밀접하게 선택적으로 결합되어 사용된다.
본원에 고려된 형식의 장비의 선택적인 보조의 냉각을 위한 기계적 증기 압축에 대한 회로의 사용은 본원에 개시한 바와 같은 증발 회로와 함께 본 출원인의 계류중인 브라질 특허 출원, PCT/BR06/000246 과 PCT/BR07/00098에 개시되어 있는 바와 같은 압축 회로를 특별히 최소화하기 위하여 사용될 냉각회로의 최소화를 가능하게 한다. 도시된 바람직한 구성적 형태에 있어서, 본 발명의 보조 냉각 회로(CA)는 냉매 유체와 같은 순환 작업 유체를 사용하는 형식의 기계적 증기 압축에 의한 냉각 회로이다. 도시된 실시예에 있어서, 보조 냉각 회로(CA)는 압축기(70), 압축기(70)로부터 냉매 유체를 받아 팽창 장치(80)로 방출하고 열흡수 수단(20)의 플러그 요소(50)에 의해 형성된 증발기(21)로 보내는 응축기(31)를 포함하는 냉매 유체의 기계적 압축에 의한 냉매 회로이다.
본 발명을 실시하는 방법에 따라서, 높은 열전도성 재료의 몸체(C)는 순환 유체를 담고 있는 적어도 하나의 열도관(13)을 통하여 열원(F)에 열적으로 연결되어 있다. 도 4, 7, 8, 9에 도시된 본 발명의 구성적 형태에 있어서, 열발산 장치(10)는 열발산부(12)의 적어도 하나의 열도관(13)에 의해 형성되는 일차 응축기(12b)와, 열흡수부(11)를 형성하는 일차 증발기(11a)를 구비한 열파이프를 통하여 일차 냉각 회로에 의해 형성되고, 상기 열도관(13)은 일차 증발기(11a) 내에서 증기화된 순환 유체를 유입구 단부(13a)를 통하여 받고 응축된 순환 유체를 일차 증발기(11a)로 되돌리고 출구측 단부(13b)로 해제한다. 이러한 구성에 있어서, 열도관(13)의 유입구 단부와 출구측 단부는 각각 일차 응축기(12b)의 작업 유체 유입구와 출구를 형성한다. 이러한 구성에 대하여, 열 발산부(12)는 적어도 하나의 열도관(13)에 의해 열흡수부(11)에 열적으로 결합된다.
본 발명에 따라서, 몸체(C)는 놓여지고 보유되는 열도관(13)의 외측 표면의 대응 부분에 대하여 열접촉 표면을 가지는 적어도 한 개의 크래들(C1)을 구비한다.도시된 구성에 있어서, 몸체(C)는 서로 이격되어 있으며 몸체(C)의 부분에 의해 긴 구멍(41)으로부터 이격되어 있는 한 쌍의 크래들(C1)을 가진다.
도시된 특정 형태(도 7, 8, 9, 12, 13, 14)에 있어서, 크래들(C1)은 열교환 하우징(40)을 형성하는 긴 구멍(41)에 측방향으로 구비된 각각의 긴 채널(C1a)에 의해 형성된다. 크래들(C1)은 몸체(C)의 표면과 열도관(13) 사이에서 열접촉과 열전달을 최적화하기 위하여 놓여져 내장된 열도관(13)의 일부와 같은 동일한 외주 윤곽을 가진다. 예를 들면, 냉매 유체 튜브(51)와 열도관(13) 부품들 사이에서 구조적 결합을 허용하는 이외에 구리 또는 알루미늄과 같은 높은 열전도성 재료로 구성된다.
도 5, 8, 9, 10에 도시된 열도관(13)을 통하는 냉각 회로는 증기 튜브(14)와 모세관 펌프(15)를 더 구비하고, 상기 증기관(14)은 일차 증발기(11a)로부터 작업 유체를 받고 일차 응축기의 도관에 대하여 증기화되어 있는 작업 유체를 수용하고 일차 응축기 도관에 증기화된 작업 유체를 받고 일차 응축기(12b)의 도관으로 증기화된 작업 유체를 방출한다. 모세관 펌프(15)는 일차 증발기(11a)에 작업 유체를 전도하는 일차 응축기(12b)의 출구측 단부의 도관으로부터 나오는 응축된 작업 유체를 받는다.
열도관(13)을 통하는 이러한 냉각 회로에 있어서, 상기 부품들 사이에서의 유체 연통은 통상적인 도관을 통하여 이루어지고 일차 증발기(11a)와 일차 응축기(12b)는 작업 유체 상태의 변화가 실시되는 열파이프 형식의 열교환기 형태로 구성된다. 냉매 유체의 기계적인 압축에 의한 냉각 회로는 냉장고 또는 공기 조화기에 적용된 가정용 냉각 시스템과 유사하나, 예를 들면 휴대용 컴퓨터에서 사용되는 전자 장치에 특별히 적용되는 소형의 냉각 시스템에 사용하기 위하여 소형화되어 있다. 감소된 치수의 이들 냉각 회로에 있어서, 압축기는 부품 또는 전자 기기를 냉각하도록 생산되는 냉각기를 자동 조절하기 위하여 가변 속도(VCC) 기능을 가지는 직선 형식의 것일 수 있다.
직선형 압축기의 예를 들면, 브라질 특허 출원 PCT/BR06/000246 및PCR/BR07/000098에 개시된 형식의 것이 있다.
그럼에도 불구하고, 본원에 개시된 청구된 발산 시스템은 컴퓨터뿐만 아니라 예와 같이 존재하는 압축기 또는 모터 형식에도 한정되지 않는다.
냉매 유체의 기계적 압축에 의한 냉각 회로에 있어서, 압축기(70)는 냉매 유체를 폐쇄된 냉각 회로를 통하여 응축기(31)로 펌핑된다.
이러한 구성으로서, 보조 냉각 회로(CA)의 증발기(21)를 통하여 통과하는 냉매 유체에 의해 일차 응축기(12b)로부터 제거되는 열은 상기 보조 냉각 회로(CA)의 응축기(31)에 도달함에 따라 대기로 방출된다.
본 발명에 따라서, 증발기(20)를 형성하는 플러그 요소(50)는 응축기 배출구(31)와, 팽창 장치(80)를 통하여 압축기(70)의 흡인부에 결합된 배출구 단부(51b)에 결합된 유입구 단부(51a)를 가진 냉매 유체 튜브(51)를 포함한다. 냉매 유체 튜브(51)의 유입구 단부(51a)와 배출구 단부(51b)는 증발기(21)에 대하여 냉매 유체의 유입구와 배출구를 각각 형성한다.
도시된 구성적 형태에 따라서, 증발기(21)의 냉매 유체 튜브(51)는 원통형이고 핀을 가지거나 가지지 않고 매끄럽게 만곡되어 압출될 수 있다. 상기 냉매 유체 튜브는 또한 원추형 또는 편평하거나 열발산 장치(12)에 결합되어 지지되도록 나사를 가지고 외측에 구비된다. 냉매 유체 튜브(51)와 열도관(13) 사이에서 높은 열전달을 제공하기 위하여, 상기 냉매 유체 튜브, 상기 열도관과 몸체(C)는 황동으로 제조하여야 한다. 비록 도시되지는 않았지만, 각각의 크래들(C1)은 열교환 하우징(40)의 형태와 같은 몸체(C)의 길이를 통하여 구비된 구멍 형태를 또한 가진다. 그럼에도 불구하고, 이러한 구성적 옵션은 열도관(13)의 장착을 곤란하게 할 뿐만 아니라 전자 회로에서 항상 허용할 수 있지 않은 큰 장착 면적을 필요로 한다.
압축기가 동작하는 동안에, 외주 채널(53)을 통하여 냉매 유체 튜브(51)에 도달하는 응축된 냉매 유체는 일차 응축기(12b)의 열도관(13)을 통하여 통과하는 증기화된 작업 유체와 열교환함으로써 증기화되고, 전자 장비(E)의 내부에 구비된 열원(F)으로부터 제거된 열이 대기로 방출되도록 응축기(31)에 연결되고 냉매 유체의 기계적 압축에 의해 냉각 회로의 압축기(70)에 의해 배출되도록 중심 채널(54)을 통하여 축방향 관형 허브(57)의 축방향 방사 방향 구멍(57c)을 통하여 향하게 된다. 냉매 유체 튜브(51)에 도달하는 응축된 냉매 유체는 외주 채널(53)을 통하여 통과하고, 여기에서 상기 냉매 유체의 상변화가 중심 채널(54)을 통하여 통과함에 따라 반대 방향으로 일어나고 압축기(70)의 흡인구로 향하게 한다. 증발된 후, 냉매 유체는 중심 채널(54)을 통하여 압축기(70)의 흡입구로 되돌아와 배출구에 도달할 때까지 복귀한다. 본원에 기술되고 도시된 해결책은, 예를 들면 휴대용 컴퓨터의 열원(F)에서 발견되는 환경에 증발기(21)만 도입되는 것을 허용한다. 예를 들면, 압축기(70), 팽창장치(80)와 같은 다른 부품은 본 발명이 적용되는 소형 장비 형식의 다른 장치의 외부에 장착할 수도 있다.
본원에 제안된 냉각 시스템은 추가의 냉각이 휴대형 컴퓨터와 같은 본원에 개시된 형식의 전자 장비(E)에 요구되는 상황에서 전자 장비에 대하여 높은 냉각 능력을 제공하도록 사용되는 냉각 시스템의 부가적인 결합을 허용하고, 상기와 같은 결합된 냉각 시스템은 독립적이며 휴대형 냉각 시스템이다. 그러므로, 정상적인 작업 조건하에서 전자 장비는 그 내부의 냉각 시스템으로 냉각되고 높은 수준의 열이 발생될 때(예를 들면, 컴퓨터에서 게임을 실행할 때), 본원에 제안된 보조 냉각 시스템이 사용된다. 보조 냉각 회로의 모든 증발기의 구성에 있어서, 열교환 하우징은 슬라이딩 또는 원통형, 원추형 또는 편평한 표면에 의해 상기 보조 냉각 회로를 쉽게 장착하고 분리할 수 있도록 상기 증발기를 수용하도록 고려되어 있다.
그 밖에도, 예를 들면 높은 증발 온도와 같은 몇몇 작동 조건에 있어서, 증발기 직경의 증가는 의도적으로 내부 증발 압력을 증가시키도록 구비되어 있고, 그러므로, 증발기의 방사방향으로의 탄성 변형은 현존의 전자 장비의 냉각 시스템의 열교환 하우징과 열접촉을 개선하는데 사용될 수 있고, 또한 열교환 하우징의 내부로 상기 증발기를 더 잘 부착할 수 있게 해준다.
첨부된 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 냉각 시스템의 보조 냉각 회로는 높은 냉각 능력이 요구되는 전자 장비에 "플러그 앤 플레이"방식으로 용이한 결합을 제공하도록 특별하게 설계된 소형의 증발기를 가진다.
소형이며 용이하게 작동되기 때문에, 본 발명의 냉각 시스템은 본원에 기술한 형식의 전자 장비에 통상적으로 구비되고 이미 공지된 어느 하나의 냉각 장치를 결합할 수 있다.
본 해결책의 냉각 시스템은 기계적 증기 압축에 의해 냉각 사이클로 동작하도록 하나 이상의 증발기, 압축기, 응축기와 팽창 장치를 가진다.
본 발명의 보조 냉각 회로의 증발기는 본원에 개시된 것 이외에 다른 기하를 가질 수도 있고, 또한 전자 장비(E)의 내부 냉각 시스템의 응축기에 보조 냉각 회로의 상기 증발기를 결합하는 다른 형태의 것일 수도 있다.
증발기의 내부 채널은 본원에 개시된 것 이외에 다른 형태의 것도 또한 가능하다.
바람직하게는, 증발기는 액상과 기상의 작업 유체가 향하도록 형성된 내부 채널을 가진 원통형상을 가진다. 그러나, 다른 형태의 외부 결합도 또한 가능하다는 것을 알아야 한다.
모든 실시예에 있어서, 내부 채널은 액상의 작업 유체가 다른 채널로 향하게 하여 발산 장치로부터 에너지를 흡수하고, 내부 채널을 통하여 상이 변경되어 기상으로 복귀하도록 배열되어 있다.
증발기의 외형 이외에도, 원통형 증발기의 내부 채널은 도시된 바와 같이 여로 형태를 가질 수 있다.
E : 전자 장치 F : 열원
10 : 열발산 장치 20 : 열흡수 수단
30 : 열발산 수단 50 : 플러그 요소
53 : 외주 채널 53a : 제 1 단부
53b : 제 2 단부 54 : 중심 채널
55 : 관형 헤드 56 : 관형 케이싱
10 : 열발산 장치 20 : 열흡수 수단
30 : 열발산 수단 50 : 플러그 요소
53 : 외주 채널 53a : 제 1 단부
53b : 제 2 단부 54 : 중심 채널
55 : 관형 헤드 56 : 관형 케이싱
Claims (19)
- 전자 장비(E) 내에 장착되어 있고 열원(F)으로부터의 열을 흡수하는 열흡수부(11)를 포함하는 열흡수 장치(10)와, 상기 열원(F)으로부터 흡수된 열을 상기 전자 장비의 외부 환경으로 방출하도록 배열된 열발산부(12)를 구비하고, 냉각될 열원(F)을 내부에 구비하고 전자 회로를 포함하는 전자 장비와 같은 소형 장비용 냉각 시스템에 있어서,
상기 열발산부(11)는 상기 전자 장비(E)의 외부로부터 접근가능하며 상기 전자 장비(E)의 외부에 보조 냉각 회로(CA)를 더 구비하고, 열원(F)으로부터 받은 적어도 일부의 열을 열발산부(12)로 발산하도록 대류에 의해 열발산부(12)에 선택적으로 결합된 열흡수 수단(20)을 가지고, 상기 열을 상기 전자 장비(E)의 외부로 방출하는 열발산 수단(30)을 구비한 것을 특징으로 하는 소형 장비용 냉각 시스템.
- 청구항 1에 있어서,
상기 열발산부(12)에 의해 발산된 열과 상기 열흡수 수단(20)에 의해 흡수되지 않은 열은 방사, 자연 대류와 강제 공기 유동 대류에 의해 형성되는 열에너지 전달 모드 중의 적어도 하나로 상기 전자 장비(E)의 외부 환경으로 방출되는 것을 특징으로 하는 소형 장비용 냉각 시스템.
- 청구항 2에 있어서,
상기 열흡수 수단(20)에 의해 흡수되지 않은 열을 강제 공기 유동 대류에 의해 방출하는 상기 전자 장비(E)의 내부에 구비되어 있는 팬(V)을 구비한 것을 특징으로 하는 소형 장비용 냉각 시스템.
- 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
상기 전자 장비(E)의 창(1)에 인접하게 배열된 핀(12a)을 결합하는 상기 열발산부(12)을 가지고 외측으로 개방된 적어도 하나의 창(1)을 구비한 것을 특징으로 하는 소형 장비용 냉각 시스템.
- 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 열발산 장치(10)는 상기 열흡수부(11)로부터 상기 열발산부(12)로 열을 전달하기 위하여 고체 매체 내에서의 열전도, 열파이프, 열사이폰, 순환 유체 펌핑, 기계적 증기 압축 중의 어느 하나의 냉각 시스템으로 형성된 것을 특징으로 하는 소형 장비용 냉각 시스템.
- 청구항 5에 있어서,
상기 열발산부(12)와 열흡수 수단(20)의 부품들 중의 하나는 열교환벽(40a)에 의해 적어도 부분적으로 형성된 적어도 하나의 열교환 하우징(40)을 형성하고, 상기 부품들 중의 다른 부품은 외측 열교환면(50a)에 의해 적어도 부분적으로 형성된 적어도 하나의 플러그 요소(50)를 구비하고, 상기 플러그 요소(50)는 상기 열발산부(12)에 상기 열흡수 수단(20)의 결합을 제공하도록 각각의 열교환 하우징(40)의 내부에 제거가능하게 단단하게 결합되고 상기 열교환벽(40a)과 상기 부품들의 상기 외측 열교환면(50a) 사이에서 전도에 열교환이 이루지도록 한 것을 특징으로 하는 소형 장비용 냉각 시스템.
- 청구항 6에 있어서,
상기 열교환 하우징(40)은 높은 열전도성 재료로 제조된 몸체(C) 내에 구비된 긴 구멍(41)이고, 상기 열발산부(12)와 열흡수 수단(20) 부품들 중의 하나에 열적으로 연결되며, 상기 긴 구멍(41)의 상기 열교환벽(40a)은 상기 긴 구멍(41)의 내부에 결합될 때, 상기 플러그 요소(50)의 상기 열교환면(50a)을 단단하게 둘러싸고 접촉하는 것을 특징으로 하는 소형 장비용 냉각 시스템.
- 청구항 7에 있어서,
상기 보조 냉각 회로(CA)는 상기 열흡수 수단(20)을 상기 열발산 수단(30)에 열적으로 연결하기 위한 작업 유체를 포함하는 냉각 회로인 것을 특징으로 하는 소형 장비용 냉각 시스템.
- 청구항 8에 있어서,
상기 보조 냉각 회로(CA)는 압축기(70)와, 상기 열발산 수단(30)을 형성하며 상기 압축기(70)로부터 냉각 유체를 받아 팽창 장치(80)와 상기 열흡수 수단(20)의 플러그 요소(50)에 의해 형성된 증발기(21)로 방출하는 응축기(31)를 포함하는 냉매 유체의 기계적 압축에 의한 냉각 회로인 것을 특징으로 하는 소형 장비용 냉각 시스템.
- 청구항 8 또는 청구항 9에 있어서,
상기 플러그 요소(50)는 유입구 단부(51a)와 배출구 단부(51b)와 종방향 측면으로 복수의 외주 채널(53)과 중심 채널(54)을 가진 냉각 유체 튜브(51)에 의해 형성되고, 상기 외주 채널(53)의 제 1 단부(53a)는 상기 냉각 유체 튜브(51)의 상기 유입구 단부(51a)에 연결되어 있고, 상기 외주 채널(53)의 제 2 단부(53b)는 상기 중심 채널(54)의 제 1 단부(54a)로 개방되어 있고, 상기 중심 채널(54)의 제 2 단부(54b)는 상기 냉각 유체 튜브(51)의 상기 배출구 단부(51b)로 개방되어 있는 것을 특징으로 하는 소형 장비용 냉각 시스템.
- 청구항 10에 있어서,
상기 외주 채널(53)의 상기 제 1 단부(53a)는 상기 몸체(C)에 부착된 관형 헤드(55)의 내부로 개방되어 있고 상기 냉매 유체 튜브(51)의 유입구 단부(51a)를 형성하는 노즐(55a)을 가진 것을 특징으로 하는 소형 장비용 냉각 시스템.
- 청구항 11에 있어서,
상기 중심 채널(54)의 상기 제 2 단부(54b)는 관형 헤드(55)를 통하여 관형헤드로부터 외측으로 돌출되어 있는 것을 특징으로 하는 소형 장비용 냉각 시스템.
- 청구항 10 내지 청구항 12 중 어느 한 항에 있어서,
상기 외주 채널(53)의 상기 제 2 단부(53b)는 상기 몸체(C)에 대하여 부착되어 있는 폐쇄 단부(56a)와 개방 단부(56b)를 가지고 관형 케이싱(56)의 일부의 내부로 개방되어 있는 것을 특징으로 하는 소형 장비용 냉각 시스템.
- 청구항 13에 있어서,
상기 관형 케이싱(56)은 상기 몸체(C)의 단부 부분에 의해 둘러싸여 있는 것을 특징으로 하는 소형 장비용 냉각 시스템.
- 청구항 14에 있어서,
상기 관형 케이싱(56)과 중심 채널(54) 부품 중의 하나의 부품은 상기 중심 채널(54)의 상기 제 1 단부(54a)에 연결된 단부(57a)를 가진 축방향 관형 허브(57)와 상기 관형 케이싱(56)의 내부로 향해 있는 방사방향 구멍(57c)을 구비하고 있는 제 2 단부(57b)를 가진 것을 특징으로 하는 소형 장비용 냉각 시스템.
- 청구항 7 내지 청구항 15 중 어느 한 항에 있어서,
상기 열교환 하우징(40)을 형성하는 긴 구멍(41)을 구비한 몸체(C)는 순환 유체가 담겨 있는 적어도 하나의 열 도관(13)을 통하여 상기 열발산부(12)에 열적으로 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 소형 장비용 냉각 시스템.
- 청구항 11에 있어서,
상기 열발산 장치(10)는 상기 열흡수부(11)를 형성하는 일차 증발기(11a)와, 순환 유체를 상기 일차 증발기(11a)로 복귀시키고 배출구 단부 내에서 방출하는 상기 일차 증발기(11a) 내에서 증기화되고 순환 유체가 유입구 단부를 수용하는 적어도 하나의 열도관(13)에 의해 상기 열흡수부(11)에 열적으로 연결된 상기 열흡수부(11)에 상기 열발산부(12)를 형성하는 일차 응축기를 구비하는 일차 냉각 회로에 의해 형성된 것을 특징으로 하는 소형 장비용 냉각 시스템.
- 청구항 17에 있어서,
상기 몸체(c)는 한 쌍의 크래들(C1)을 포함하고 이들 각각은 상기 열도관(13)의 외표면의 대응 부분에 놓여지고 지지되는 열 접촉 표면을 가지고, 상기 크래들(C1)은 상기 몸체(C)의 부분에 의해 긴 구멍(41)으로부터 서로 이격되어 있는 것을 특징으로 하는 소형 장비용 냉각 시스템.
- 청구항 18에 있어서,
상기 크래들(C1)은 각각 긴 채널(C1a)에 의해 형성된 것을 특징으로 하는 소형 장비용 냉각 시스템.
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