KR20130111148A - 방열 모듈 - Google Patents

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칭-시앙 유
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델타 일렉트로닉스 아이엔시.
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Abstract

방열 모듈은 전자 장치 내에 배치된다. 상기 방열 모듈은 하나 이상의 진동 요소, 브래킷 및 구동 유닛을 포함한다. 진동 요소는 자유 단부 및 작동 부분을 포함한다. 브래킷은 하나 이상의 진동 요소의 작동 부분과 연결된다. 구동 유닛은 브래킷과 연결된다. 상기 구동 유닛이 진동 주파수에서 브래킷을 진동시킬 때 진동 요소는 브래킷과 함께 이동하고, 공진 진동에 따라 상기 진동 요소의 자유 단부가 이동하며 이에 따라 기류는 상기 전자 장치를 냉각시키기 위해 상기 진동 요소의 자유 단부에서 생성된다.

Description

방열 모듈{HEAT-DISSIPATING MODULE}
본 발명은 방열 모듈, 더욱 구체적으로는 공진 효과를 사용하여 기류를 생성하기 위한 방열 모듈에 관한 것이다.
오늘날, 다수의 전자 장치가 소형화, 휴대성 및 고성능을 위해 개발되어진다. 따라서, 이들 전자 장치 내의 전자 부품은 고 전력 또는 고 집적 수준을 가져야 한다. 전자 장치의 작동 중에, 전자 부품은 소산시키기가 어렵고 용이하게 축적되는 열의 형태인 에너지를 발생시킬 수 있다. 충분한 열을 주변 공기로 전달하기 위해 적합한 방열 기구가 제공되지 않는 경우에, 상승된 작동 온도는 전자 부품의 손상, 전체 전자 장치의 고장 또는 작동 효율의 감소를 야기할 수 있다. 따라서, 전자 장치의 온도를 제어하고 전자 부품으로부터 열을 소산시키는 것이 중요하다.
일반적으로, 전자 장치 내에서 사용된 방열 기구는 능동 방열 기구 및 활성 방열 기구로 분할된다.
능동 방열 기구에 따라서, 축류 팬 또는 블로워는 상대적으로 더 높은 용량의 기류를 야기하기 위해 전자 장치 내에 배치된다. 따라서, 전자 장치에 의해 발생된 열은 주변으로 효과적으로 방출될 수 있다. 그러나, 축류 팬이 작동 중에 바람직하지 못한 소음이 발생된다. 추가로 축류 팬은 큰 부피를 갖는다. 게다가, 블로워 또는 축류 팬의 수명이 길지 않기 때문에, 블로워 또는 축류 팬은 열을 소산시키기 위해 소형 또는 휴대용 전자 장치 내에서 적절히 사용되지 못한다.
수동 방열 기구에 따라서, 열 파이프 및/또는 핀(fin)은 전자 장치 내에 배열된다. 열 파이프 및/또는 핀에도 불구하고, 전자 장치의 전자 부품에 의해 생성된 열은 전자 장치의 케이싱에 전달된다. 열은 자연 대류(natural convection)에 의해 주변 공기로 추가로 전달된다. 그러나, 수동 방열 기구의 방열 효율은 능동 방열 기구에 비해 떨어진다. 게다가, 수동 방열 기구의 방열 효율을 증가시키기 위하여, 열 파이프와 핀이 높은 열전도 재료로 제조되어야 한다. 이 조건 하에서, 제조 비용은 증가되고 재료 선택은 제한된다.
상기 단점을 해결하기 위해, 압전 구동기를 사용하는 일부 그 외의 다른 방열 기구가 개시되었다. 압전 구동기의 사용은 기류를 생성하기 위해 블레이드의 진동을 생성할 수 있다.
도 1에는 "비차단된 기류를 갖는 소형 압전 공기 펌프"라는 명칭의 미국 특허 제7061161호에 개시된 종래의 방열 기구가 예시적으로 도시된다. 도 2에는 미국 특허 제7061161호를 우선권 주장하는 미국 특허 제735864호에 개시된 종래의 방열 기구가 예시적으로 도시된다. 이들 개시에서, T-형 블레이드의 단부는 압전 요소와 연결된다. 압전 요소는 T-형 블레이드의 그 외의 단부를 상하로 진동시킨다. 따라서, 기류는 전자 장치를 냉각시키기 위해 제공된다.
도 3에는 "전자 장치를 냉각하기 위한 피에조 팬"이라는 명칭의 미국 특허 제7742299호에 개시된 종래의 방열 기구가 예시적으로 도시된다. 이 실시예에서, 하나 이상이 피에조 팬은 인쇄 회로 기판(PCB)의 후방 측면에 배치된다. 피에조 팬이 작동 중에, 기류는 PCB를 냉각하기 위해 생성된다.
도 4에는 "압전 팬 장치를 사용하는 압전 팬 장치 및 냉각 장치"라는 명칭의 미국 특허 공보 제20110014069호에 기재된 종래의 방열 기구가 예시적으로 도시된다. 압전 팬은 블레이드 및 구동기를 포함한다. 압전 팬은 지지 부재 상에 고정된다. 전원에 의해 제공된 전압이 지지 부재를 통하여 구동기에 인가될 때, 구동기는 블레이드를 진동시킨다. 따라서, 기류가 생성된다.
도 5에는 "비-프로펠러 팬"이라는 명칭의 미국 특허 공보 제20110150669호에 기재된 종래의 방열 기구가 예시적으로 도시된다. 가요성 멤브레인의 양 단부는 고정된다. 가요성 멤브레인의 진동을 형성하기 위하여 전자기력을 이용함으로써, 정해진 방향으로의 기류가 생성된다.
도 6에는 "제트 생성 장치 및 전자 장치"라는 명칭의 미국 특허 제7793709호에 개시된 종래의 방열 기구가 예시적으로 도시된다. 진동 플레이트는 하우징 내에 배치된다. 진동 플레이트에 의해, 하우징은 상측 챔버 및 하측 챔버로 분할된다. 보이스 코일 모터는 하우징 내에 배치되고, 부분적으로 진동 플레이트 상에 부착된다. 보이스 코일 모터는 진동 플레이트를 진동시킬 수 있다. 진동 플레이트의 사인 곡선형 진동에 따라 상측 챔버와 하측 챔버 내의 부피가 증가 또는 감소된다. 상측 챔버와 하측 챔버 내의 부피의 변화에 따라 기류는 노즐로부터 배출된다.
전술된 종래의 방열 기구가 단일의 방향으로 열을 소산시킬 수 있기 때문에, 기류 방향은 제한되고, 이는 전자 장치의 부피를 감소시키가 어렵다.
따라서, 종래 기술에 따른 단점을 제거하기 위해 개선된 방열 모듈을 제공할 필요가 있다.
본 발명은 방열 모듈을 제공한다. 상기 방열 모듈은 하나 이상의 진동 요소, 브래킷, 구동 유닛 및 기판을 포함한다. 진동 요소는 자유 단부 및 작동 부분을 포함한다. 진동 요소의 작동 부분은 브래킷을 통해 구동 유닛과 연결된다. 구동 유닛은 진동 요소를 상하로 진동시킬 수 있다. 게다가, 공진 진동으로 인해 진동 요소의 자유 단부는 큰 변위를 생성한다. 따라서, 기류는 전자 장치의 열원을 냉각시키기 위해 생성된다. 진동 요소가 축류 팬 또는 핀보다 작고 얇기 때문에, 방열 모듈의 전체 부피와 두께는 현저히 감소되고, 전자 장치의 공간 이용이 향상되며, 전자 장치는 슬림해진다.
본 발명의 양태에 따라서, 방열 모듈이 제공된다. 상기 방열 모듈은 하나 이상의 진동 요소, 브래킷 및 구동 유닛을 포함한다. 진동 요소는 자유 단부 및 작동 부분을 포함한다. 브래킷은 하나 이상의 진동 요소의 작동 부분과 연결된다. 구동 유닛은 브래킷과 연결된다. 상기 구동 유닛이 진동 주파수에서 브래킷을 진동시킬 때 진동 요소는 브래킷과 함께 이동하고, 공진 진동에 따라 상기 진동 요소의 자유 단부가 이동하며 이에 따라 기류는 상기 전자 장치를 냉각시키기 위해 상기 진동 요소의 자유 단부에서 생성된다.
본 발명의 또 다른 양태에 따라서, 방열 모듈이 제공된다. 상기 방열 모듈은 하나 이상의 진동 요소 및 구동 유닛을 포함한다. 진동 요소는 자유 단부 및 작동 부분을 포함한다. 구동 유닛은 하나 이상의 진동 요소와 연결된다. 상기 구동 유닛이 진동 주파수에서 하나 이상의 진동 요소를 진동시킬 때 공진 진동에 따라 상기 진동 요소의 자유 단부가 이동하며 이에 따라 기류가 진동 요소의 자유 단부에서 생성된다.
본 발명의 추가 양태에 따라서, 방열 모듈이 제공된다. 상기 방열 모듈은 전자 장치 내에 배열된다. 진동 요소는 자유 단부 및 작동 부분을 포함한다. 구동 유닛은 하나 이상의 진동 요소와 연결된다. 상기 구동 유닛이 진동 주파수에서 하나 이상의 진동 요소를 진동시킬 때, 공진 진동에 따라 상기 진동 요소의 자유 단부가 이동하며 이에 따라 기류는 상기 전자 장치를 냉각시키기 위해 상기 진동 요소의 자유 단부에서 생성된다.
본 발명의 상기 내용이 하기 상세한 설명 및 첨부된 도면을 참조한 후 당업자에게 더욱 명확해질 것이다.
도 1은 미국 특허 제7061161호에 개시된 종래의 방열 기구를 예시적으로 도시하는 도면.
도 2는 미국 특허 제7358614호에 개시된 종래의 방열 기구를 예시적으로 도시하는 도면.
도 3은 미국 특허 제7742299호에 개시된 종래의 방열 기구를 예시적으로 도시하는 도면.
도 4는 미국 특허 공보 제20110014069호에 개시된 종래의 방열 기구를 예시적으로 도시하는 도면.
도 5는 미국 특허 공보 제20110150669호에 개시된 종래의 방열 기구를 예시적으로 도시하는 도면.
도 6은 미국 특허 제7793709호에 개시된 종래의 방열 기구를 예시적으로 도시하는 도면.
도 7은 본 발명의 제1 실시에에 따르는 방열 모듈을 예시적으로 도시하는 도면.
도 8은 도 7의 방열 모듈의 구동 유닛, 브래킷 및 진동 요소 간의 상관 관계를 예시적으로 도시하는 도면.
도 9는 도 7의 방열 모듈의 변형예를 예시적으로 도시하는 도면.
도 10은 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이 방열 모듈의 작동을 예시적으로 도시하는 도면.
도 11은 본 발명의 제2 실시예에 따르는 방열 모듈을 예시적으로 도시하는 도면.
도 12는 도 11의 방열 모듈의 변형예를 예시적으로 도시하는 도면.
이제, 본 발명은 하기 실시예에 따라 더욱 구체적으로 기재될 것이다. 본 발명의 선호되는 실시예의 하기 기술내용은 단지 예시 및 기술의 목적으로 본 명세서에서 제시된다. 이는 전적이거나 또는 개시된 정확한 형태로 제한하기 위함은 아니다.
도 7에는 본 발명의 제1 실시예에 따르는 방열 모듈(heat-dissipating module)이 예시적으로 도시된다. 도 8에는 도 7의 방열 모듈의 진동 요소, 브래킷 및 구동 유닛 간의 상관 관계가 예시적으로 도시된다. 본 발명의 방열 모듈(1)은 소형 및 휴대용 전자 장치(도시되지 않음)에 적용될 수 있다. 소형 및 휴대용 전자 장치의 예시는 태블릿 퍼스널 컴퓨터 또는 e-북을 포함하지만 이로 한정되지 않는다. 추가로, 방열 모듈(1)은 전자 장치를 냉각하기 위한 기류 생성 장치(airflow generation device)로서 사용될 수 있다. 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 방열 모듈(1)은 하나 이상의 진동 요소(10), 브래킷(11), 구동 유닛(12) 및 기판(13)을 포함한다. 진동 요소(10)의 실시예는 가요성 멤브레인을 포함하지만 이로 한정되지 않는다. 예를 들어, 가요성 멤브레인은 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)로 구성된다. 게다가, 진동 요소(10)는 작동 부분(working part, 101) 및 자유 단부(102)를 포함한다. 브래킷(11)은 하나 이상의 진동 요소(10)의 작동 부분(101)과 연결된다. 구동 유닛(12)은 기판(13) 상에 배열되고 브래킷(11)과 연결된다. 구동 유닛(12)은 진동 주파수(F)로 진동하도록 브래킷(11)을 구동한다. 진동 요소(10)의 작동 부분(101)이 브래킷(11)과 연결되기 때문에, 작동 부분(101)은 브래킷(11)과 함께 이동한다. 진동 주파수(F)는 진동 요소(10)의 고유 주파수(natural frequency, f)와 매칭된다. 공진 주파수로 인해, 진동 요소(10)의 자유 단부(102)는 변위부를 갖는다. 따라서, 방열 모듈(1)은 전자 장치를 냉각시키기 위해 진동 요소(10)의 자유 단부에서 기류를 생성한다. 이 실시예에서, 브래킷(11)은 연결 암(110), 제1 표면(111), 및 제2 표면(112)을 포함한다. 브래킷(11)의 제1 표면(111)과 제2 표면(112)은 서로 마주본다. 진동 요소(10)는 연결 암(110)의 변부(110a)에 위치되고, 브래킷(11)의 제1 표면(111) 상에 배치된다. 구동 유닛(12)은 연결 암(110)의 중간 부분(110b) 상에 배열되고, 브래킷(11)의 제2 표면(112)과 연결된다. 이 실시예에서, 구동 유닛(12)의 구동 부분(121)은 접착 수단 또는 부착 수단에 의해 브래킷(11)과 연결된다. 대안적으로, 일부 실시예에서, 진동 요소(10)의 작동 부분(101)은 접착 수단 또는 부착 수단(도 9 참조)에 의해 구동 유닛(12)의 구동 부분(121)과 직접 연결된다. 이 실시예에서, 구동 유닛(12)은 보이스 코일 모터(voice coil motor) 또는 압전 구동기(piezoelectric actuator)이다. 보이스 코일 모터와 압전 구동기의 작동 원리는 종래 기술에 잘 공지되었으며, 본 명세서에서는 중복하여 기재되지 않는다.
이 실시예에서, 진동 요소(10)는 섹터-형태의 프로파일(sector-shaped profile)을 갖는다. 게다가, 진동 요소(10)의 작동 부분(101)은 연결 암(110)의 변부(110a)에 위치되고, 브래킷(11)의 제1 표면(111) 상에 배치된다. 구동 유닛(12)은 브래킷(11)의 진동을 생성할 수 있으며, 이에 따라 진동 요소(10)의 작동 부분(101)의 구동 움직임이 야기된다. 일부 실시예에서, 진동 요소(10)는 10~200Hz의 고유 주파수를 갖는 가요성 멤브레인이다. 바람직하게는, 진동 요소(10)는 얇고 경량의 재료(예를 들어, PET)로 제조된다. 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 방열 모듈(1)은 2개의 진동 요소(10)를 갖는다. 추가로, 이들 2개의 진동 요소(10)는 브래킷(11)의 연결 암(110)의 2개의 변부(110a)에 대칭 구조로 배열된다. 따라서, 방열 모듈(1)은 2개의 구역에서 열원을 냉각시킬 수 있다. 진동 요소(10)의 개수는 실제 요건에 따라 변화할 수 있다. 예를 들어, 일부 실시예에서, 방열 모듈은 2개 초과의 진동 요소(10)(예를 들어, 3개)를 가질 수 있다. 게다가, 방열 효율을 증가시키기 위해, 진동 요소의 위치와 치수는 전자 장치의 케이싱 상에서 기류 입구/출구의 위치 및 전자 장치 내에서 열-생성 부품(도시되지 않음)의 위치에 따라 결정될 수 있다. 예를 들어, 방열 모듈이 단일의 진동 요소를 갖는다면, 방열 모듈에 의해 생성된 기류는 단일의 방향으로 특정 가열원으로 흐를 수 있다. 게다가, 대형 크기의 진동 요소가 다량의 기류를 생성하기 위해 사용될 수 있다.
도 10에는 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이 방열 모듈의 작동이 예시적으로 도시된다. 구동 유닛(12)이 작동 가능 시에, 구동 부분(121)은 브래킷(11)을 상하로 진동하도록 구동할 수 있으며, 이에 따라 브래킷(11)의 변위(T)가 생성된다. 진동 요소(10)의 작동 부분(101)은 브래킷(11)과 연결되고, 진동 요소(10)의 작동 부분(101)은 또한 상하로 진동한다. 구동 유닛(12)의 진동 주파수(F)가 진동 요소(10)의 고유 주파수(F)와 매칭된다면, 공진 현상이 발생된다. 공진 현상으로 인해, 진동 요소(10)의 자유 단부(102)는 상하로 진동하고, 변위(H)를 생성한다. 변위(H)는 변위(T)보다 크다. 즉, 진동 요소(10)의 작동 부분(101)이 작은 변위(T)를 야기하도록 구동 유닛(1)에 의해 구동될 때, 진동 요소(10)의 자유 단부(102)는 더 큰 변위(H)를 생성할 수 있다. 따라서, 기류는 진동 요소(10)의 자유 단부(102)에서 생성되어 전자 장치의 전자 부품으로부터 열을 소산시킨다. 게다가, 종래의 방열 기구에서 사용되는 측류 팬 또는 핀은 본 발명의 방열 모듈(1)의 진동 요소(10)에 의해 대체될 수 있다. 진동 요소(10)가 축류 팬 또는 핀보다 작고 얇기 때문에, 방열 모듈(1)의 전체 부피와 두게는 현저히 감소된다. 이러한 환경 하에서, 전자 장치는 슬림해진다(slim).
방열 모듈(1)의 진동 요소(10)의 프로파일은 실제 요건에 따라 변화할 수 있다. 도 11에는 본 발명의 제2 실시예에 따르는 방열 모듈이 예시적으로 도시된다. 도 11에 도시된 바와 같이, 방열 모듈(2)은 진동 요소(20), 브래킷(21), 구동 유닛(22), 및 기판(23)을 포함한다. 구동 유닛(22) 및 기판(23)의 형상은 제1 실시예의 것과 유사하며, 반복적으로 본 명세서에서 기술되지 않는다. 이 실시예에서, 진동 요소(20)는 원형 디스크 프로파일을 갖는다. 진동 요소(20)는 작동 부분(201)과 자유 단부(202)를 포함한다. 진동 요소(20)의 작동 부분(201)은 브래킷(21)과 연결된다. 구동 유닛(22)은 브래킷(21)의 중간 부분과 연결된다. 구동 유닛(22)이 작동 개시될 수 있을 때, 구동 유닛(22)은 브래킷(21)을 상하로 진동시킨다. 진동 요소(20)의 작동 부분(201)이 브래킷(21)과 연결되기 때문에, 진동 요소(20)의 작동 부분(201)은 또한 상하로 진동한다. 구동 유닛(22)의 진동 주파수(F)가 진동 요소(20)의 고유 주파수(f)와 매칭된다면, 공진 현상이 발생된다. 공진 현상으로 인해, 진동 요소(20)의 자유 단부(202)는 상하로 진동하고, 변위를 생성한다. 진동 요소(20)의 작동 부분(201)이 구동 유닛(22)에 의해 구동되어 작은 변위를 생성할 때, 진동 요소(20)의 자유 단부(202)는 더 큰 변위를 생성할 수 있다. 따라서, 전자 장치의 전자 부품으로부터 열을 소산하기 위해 진동 요소(20)의 자유 단부(202)에 기류가 생성된다. 게다가, 진동 요소(20)는 원형 디스크 프로파일을 가지며, 진동 요소(20)의 원형 자유 단부(202)에 생성된 기류는 완전한 원형 기류이다. 완전한 원형 기류로 인해, 평평한 전자 장치의 방열 효율이 향상된다.
대안적으로, 일부 그 외의 다른 실시예에서, 방열 모듈(2)의 진동 요소는 링-형태의 프로파일을 가질 수 있다. 형상 및 작동 원리는 상기 실시예와 유사하며, 중복적으로 본 명세서에 기재되지 않는다. 게다가, 진동 요소(20)의 프로파일을 변화시킴으로써, 진동 요소(20)의 진동 모드 및 고유 주파수는 조절될 수 있다. 예를 들어, 진동 요소(20)의 중량을 증가 또는 감소시킴으로써, 진동 요소(20)의 진동 모드와 고유 주파수가 조절될 수 있다. 도 12에는 도 11의 방열 모듈의 다양한 실시예가 예시적으로 도시된다. 도 12에 도시된 바와 같이, 진동 요소(20)는 하나 이상의 조절 구조물(203)을 추가로 포함한다. 조절 구조물(203)은 진동 요소(20)의 진동 모드 및 고유 주파수를 조절하기 위해 사용된다. 게다가, 구동 유닛(22)에 인가된 전압의 주파수를 교대로(alternately) 변경함으로써, 진동 요소(20)의 상이한 구역이 대안으로 공진 현상을 생성한다. 실시예에서, 조절 구조물(203)은 복수의 중량 구조물(weight structure, 2031)을 포함한다. 이들 중량 구조물(2031)은 진동 요소(20)의 총 중량을 증가시키기 위한 진동 요소(20)의 자유 단부(202)에 배열된다. 예를 들어, 2개의 중량 구조물(2031)은 진동 요소(20)의 총 중량을 증가시키기 위해 진동 요소(20)의 자유 단부(202)의 2개의 마주보는 제1 구역(202a)에 배치된다. 게다가, 중량 구조물(2031)은 호-형태이며(이에 한정되지 않음), 중량 구조물(2031)의 변부는 진동 요소(20)의 자유 단부(202)의 변부와 매칭될 수 있다(match). 중량 구조물(2031)은 자유 단부(202)의 변부를 따라 진동 요소(20)의 표면에 부착 또는 접착된다. 일부 그 외의 다른 실시예에서, 조절 구조물(203)은 진동 요소(20)의 중량을 감소시키기 위해 진동 요소(20)의 표면 내에 형성되는 복수의 천공(2032) 또는 복수의 오목한 구조물(도시되지 않음)을 추가로 포함한다. 따라서, 진동 요소(20)의 고유 주파수는 이에 대응하여 조절된다.
방열 모듈(2)의 구동 유닛(22) 내로 인가된 전압의 주파수를 교대로 변경함으로써, 구동 유닛(22)의 진동 주파수가 대응하도록 변경된다. 구동 유닛(22)의 진동 주파수에 따라서, 조절 구조물(203)을 포함하는 진동 요소(20)의 진동 모드가 변경된다. 따라서, 진동 요소(20)의 상이한 구역이 교대로 공진 현상을 생성한다. 예를 들어, 조절 구조물(203)(예를 들어, 진동 구조물(2031) 및 천공(2032))을 포함하는 진동 요소(20)는 복수의 고유 주파수(예를 들어, 제1 고유 주파수(f1) 및 제2 고유 주파수(f2)를 갖는다. 진동 요소(20)의 제1 고유 주파수(f1)와 구동 유닛(22) 내로 인가된 전압의 제1 주파수(F1)가 매칭되면, 진동 요소(20)의 제1 단부(202)의 제1 영역(202a)에서 공진 현상이 발생된다. 따라서, 구동 유닛(22)은 제2 구역(202b)에 비해 제1 영역(202a)을 상하로 더 큰 진폭으로 진동시킨다. 이 조건 하에서, 열-생성 모듈(2)의 제1 영역(202a)으로부터 더 큰 기류가 생성된다. 반면, 구동 유닛(22)에 인가된 전압의 제2 주파수(F2)가 진동 요소(2)의 제2 고유 주파수(f2)와 매칭되면, 진동 요소(20)의 자유 단부(202)의 제2 구역(202b)에서 공진 현상이 발생된다. 따라서, 구동 유닛(22)은 제1 구역(202a)에 비해 제2 영역(202b)을 상하로 더 큰 진폭으로 진동시킨다. 이 조건 하에서, 열-생성 모듈(2)의 제2 영역(202b)으로부터 더 큰 기류가 생성된다. 즉, 진동 요소(20)는 구동 유닛(22)에 인가된 전압의 주파수를 변경시킴으로써 상이한 진동 주파수로 상이한 진동 모드로 진동할 수 있다. 구동 유닛(22)은 진동 요소(20)의 자유 단부(202)의 상이한 영역을 선택적으로 구동시키기 때문에, 기류의 방향은 전자 장치의 상이한 열원을 냉각시키기 위해 변화할 수 있다.
상기 기술 내용으로부터, 본 발명의 방열 모듈은 하나 이상의 진동 요소, 브래킷, 구동 유닛 및 기판을 포함한다. 진동 요소는 작동 부분 및 자유 단부를 포함한다. 진동 요소의 작동 부분은 브래킷을 통해 구동 유닛과 연결된다. 구동 유닛은 진동 요소를 상하로 진동시킬 수 있다. 게다가, 공진 진동으로 인해 진동 요소의 자유 단부는 큰 변위를 생성한다. 따라서, 기류는 전자 장치의 열원을 냉각시키기 위해 생성된다. 게다가, 진동 요소는 축류 팬 또는 핀보다 작고 얇다. 따라서, 방열 모듈의 전체 부피와 두게는 현저히 감소되고, 전자 장치의 공간 이용은 증대되며, 전자 장치는 슬림해진다. 게다가, 방열 효율을 증가시키기 위해 진동 요소의 위치 및 개수는 전자 장치의 케이싱 상에서 기류 입구/출구의 위치 및 전자 장치 내에서 열-생성 부품(도시되지 않음)의 위치에 따라 결정될 수 있다.
본 발명이 가장 실제적이며 선호되는 실시예에 따라 기술될지라도, 본 발명은 개시된 실시예에 제한되지 않는 것으로 이해된다. 역으로, 모든 변형 및 유사 구조를 포함하도록 폭 넓게 해석되는 첨부된 청구항의 사상과 범위 내에 다양한 변형 및 유사 장치가 포함된다.

Claims (15)

  1. -작동 부분 및 자유 단부를 포함하는 하나 이상의 진동 요소,
    -하나 이상의 진동 요소의 상기 작업 부분과 연결된 브래킷, 및
    -상기 브래킷과 연결된 구동 유닛 - 상기 구동 유닛이 진동 주파수에서 상기 브래킷을 진동시킬 때 상기 진동 요소는 상기 브래킷과 함께 이동하고 공진 진동은 상기 진동 요소의 상기 자유 단부를 이동시켜 기류가 상기 진동 요소의 상기 자유 단부에서 생성됨 - 을 포함하는 방열 모듈.
  2. 제1항에 있어서, 상기 진동 주파수는 상기 진동 요소의 고유 주파수와 매칭되는 방열 모듈.
  3. 제2항에 있어서, 상기 고유 주파수는 10 Hz 내지 200 Hz의 범위인 방열 모듈.
  4. 제1항에 있어서, 상기 진동 요소는 가요성 멤브레인인 방열 모듈.
  5. 제4항에 있어서, 가요성 멤브레인은 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)로 제조되는 방열 모듈.
  6. 제1항에 있어서, 상기 방열 모듈은 기판을 추가로 포함하고, 상기 구동 유닛은 상기 기판 상에 배열되는 방열 모듈.
  7. 제1항에 있어서, 상기 브래킷은 연결 암, 제1 표면, 및 제2 표면을 포함하고, 상기 진동 요소의 상기 작동 부분은 상기 연결 암과 연결되고 상기 브래킷의 제1 표면상에 배치되며, 구동 유닛은 브래킷의 상기 제2 표면과 연결되는 방열 모듈.
  8. 제1항에 있어서, 상기 구동 유닛은 압전 구동기 또는 보이스 코일 모터인 방열 모듈.
  9. 제1항에 있어서, 진동 요소는 섹터-형태의 프로파일(sector-shaped profile), 원형 디스크 프로파일 또는 링-형태의 프로파일을 갖는 방열 모듈.
  10. 제1항에 있어서, 상기 진동 요소는 하나 이상의 조절 구조물을 추가로 포함하고, 상기 하나 이상의 조절 구조물은 진동 요소의 중량을 증가 또는 감소시키기 위해 상기 진동 요소의 표면상에 배치되고, 이에 따라 진동 요소의 고유 주파수가 변경되는 방열 모듈.
  11. 제10항에 있어서, 상기 조절 구조물은 상기 진동 요소의 중량을 증가시키기 위한 중량 구조물인 방열 모듈.
  12. 제10항에 있어서, 상기 조절 구조물은 상기 진동 요소의 중량을 감소시키기 위해 상기 진동 요소의 표면 내에 형성된 천공 또는 오목한 구조물인 방열 모듈.
  13. 제1항에 있어서, 구동 요소 내로 인가된 전압의 주파수를 교대로 변화시킴으로써 상기 진동 요소는 상이한 진동 모드를 가지며 이에 따라 상기 기류의 방향이 조절가능한 방열 모듈.
  14. -자유 단부 및 작동 부분을 포함하는 하나 이상의 진동 요소 및
    -하나 이상의 진동 요소와 연결된 구동 유닛 - 상기 구동 유닛이 진동 주파수에서 상기 하나 이상의 진동 요소를 진동시킬 때 공진 진동에 따라 상기 진동 요소의 자유 단부가 이동하여 기류가 상기 진동 요소의 자유 단부에 생성됨 - 을 포함하는 방열 모듈.
  15. 전자 장치 내에 배치된 방열 모듈로서, 상기 방열 모듈은
    -자유 단부 및 작동 부분을 포함하는 하나 이상의 진동 요소 및
    -하나 이상의 진동 요소와 연결된 구동 유닛 - 상기 구동 유닛이 진동 주파수에서 상기 하나 이상의 진동 요소를 진동시킬 때 공진 진동에 따라 상기 진동 요소의 자유 단부가 이동하며 이에 따라 기류는 상기 전자 장치를 냉각시키기 위해 상기 진동 요소의 자유 단부에서 생성됨 - 을 포함하는 방열 모듈.
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