KR20140071029A

KR20140071029A - 냉각 장치

Info

Publication number: KR20140071029A
Application number: KR1020120138875A
Authority: KR
Inventors: 이세현
Original assignee: 엘지이노텍 주식회사
Priority date: 2012-12-03
Filing date: 2012-12-03
Publication date: 2014-06-11
Also published as: KR102063648B1

Abstract

실시 예에 따른 냉각 장치는, 내부에 상층 및 하층으로 구분되는 수용 공간이 형성되어 있으며, 하면에 적어도 하나의 유동 홀이 형성되어 있는 케이스; 상기 케이스의 수용 공간 중 하층에 수용되며, 상면에 적어도 하나의 제 1 발열 소자가 부착된 제 1 인쇄회로기판; 상기 케이스의 수용 공간 중 상층에 수용되며, 상면에 적어도 하나의 제 2 발열 소자가 부착된 제 2 인쇄회로기판; 상기 케이스의 하부에 형성되어 상기 케이스의 하면과 접하며, 냉매가 순환되는 유로가 형성된 냉각 모듈; 및 상기 케이스에 형성된 유동 홀 위에 부착되며, 상기 냉각 모듈의 유로를 통해 순환되는 냉매를 상기 케이스의 수용 공간 내로 유입시켜, 상기 제 2 인쇄회로기판에 부착된 제 2 발열 소자를 냉각시키는 연결관을 포함한다.

Description

냉각 장치{COOLING APPARATUS}

실시 예는, 냉각장치에 관한 것으로, 특히 2층 구조를 가지는 인쇄회로기판을 효율적으로 냉각시키기 위한 냉각장치에 관한 것이다.

근래에, 환경 보전에 대한 요망이 높아지고, 이와 같은 요망을 반영하는 것의 하나로써, 전기자동차(하이브리드 개념 포함)가 실용화되었다.

전기 자동차는, 종래의 내연 기관과 전기 모터를 조합하여, 이것을 동력원으로 이용한 것이다. 전기 모터는 감속시 등에 회생 발전을 행하여 전기 에너지를 회수하는 것도 가능하며, 배터리에는 상기 회생 발전에 의한 전력이나 상기 내연 기관의 출력을 이용하여 발전한 전력이 저장될 수 있다.

한편, 배터리로부터 공급하게 되는 전압은 전력 변환 장치에 의해 강압되고, 상기 강압된 전압은 헤드 라이트 등의 적재 기기에 배전하게 된다. 또한, 상기 강압된 전력은 인버터에 의해 상기 전기 모터로 배전하게 된다.

이와 같은 전력 변환 장치는 입력 전압의 잡음을 제거하는 입력 평활 회로와, 직류 전력을 교류 전력으로 변환하는 스위칭 회로와, 강압을 행하는 메인 트랜스와, 교류 전력을 직류 전력으로 변환하는 정류 회로와, 출력 전압의 잡음을 제거하는 출력 평활 회로 등을 포함하게 된다.

상기와 같이 구성된 전력 변환 장치 중, MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor) 등의 스위칭 소자를 가지는 스위칭 회로나, 반도체 다이오드를 가지는 정류 회로는, 전력 변환 동작시에 수백℃ 이상의 고온이 된다.

이에 따라, 상기와 같은 요소에 대하여 방열 대책이 취해지는 것이 일반적이다.

도 1 및 2는 종래 기술에 따른 냉각 장치를 설명하기 위한 도면이다.

먼저, 도 1을 참조하면, 냉각 장치는 적어도 하나의 발열 소자(10)가 부착된 인쇄회로기판(20)과, 상기 인쇄회로기판(20)이나 발열 소자(10)를 보호하기 위해 상기 인쇄회로기판(20)을 감싸는 케이스(30) 및 상기 케이스(30)의 하면에 부착되는 냉각 모듈(40)을 포함한다.

이와 같은 구조의 냉각 장치는, 상기 냉각 모듈(40)을 통해 상기 케이스(30)의 하부(바람직하게는, 상기 인쇄회로기판의 하부)로 냉각수(수냉식)나 냉각 가스(공냉식)를 공급하여, 상기 냉각 모듈(40)과 접촉한 인쇄회로기판(20)에 부착되어 있는 발열 소자(10)에서 발생한 열을 빼주게 된다.

또한, 도 2를 참조하면, 냉각 장치는 적어도 하나의 발열 소자가 부착된 제 1 인쇄회로기판(50)과, 적어도 하나의 발열 소자가 부착된 제 2 인쇄회로기판(60)과, 상기 제 1 및 2 인쇄회로기판(50, 60)을 감싸는 케이스(70)와, 상기 제 1 및 2 인쇄회로기판(50, 60) 사이에 형성되는 냉각 모듈(80)을 포함한다.

즉, 냉각 장치는, 상기 냉각 모듈(80)이 제 1 인쇄회로기판(50)의 하면과 접촉함과 동시에 상기 제 2 인쇄회로기판(60)의 상면과 접촉하는 구조를 갖는다.

이에 따라, 상기 냉각 모듈(80)을 통해 냉각수(수냉식)나 냉각 가스(공냉식)를 공급하여, 상기 냉각 모듈(80)과 접촉한 제 1 및 2 인쇄회로기판(50, 60)을 냉각시킨다.

도 3은 종래 기술에 따른 다른 냉각 장치의 구조를 설명하는 도면이다.

도 3을 참조하면, 2층 구조의 제 1 인쇄회로기판(110)과 제 2 인쇄회로기판(120), 상기 제 1 및 2 인쇄회로기판(110, 120)을 감싸는 케이스(130) 및 상기 케이스(130)의 하부에 형성된 냉각 모듈(140)을 포함한다.

상기와 같은 냉각 모듈(140)은 도 1에 도시된 냉각 모듈(40)과 동일한 역할을 한다.

그러나, 도 3에 의하면, 상기 2층 구조의 인쇄회로기판 중 제 1 인쇄회로기판(110)은 상기 냉각 모듈(140)과 접촉하지만, 상기 제 2 인쇄회로기판(120)은 상기 냉각 모듈(140)과 접촉하지 않는다.

이에 따라, 상기 제 1 인쇄회로기판(110)에 부착된 발열 소자에 대해서는 냉각이 가능하지만, 상기 제 2 인쇄회로기판(120)에 부착된 발열 소자의 냉각은 불가능하게 된다.

다시 말해서, 2층 구조의 인쇄회로기판을 포함하는 냉각 장치는, 냉각 모듈과 접촉하고 있는 인쇄회로기판에 대해 냉각이 가능하지만, 상기 냉각 모듈과 접촉하지 않은 인쇄회로기판에 대해서는 냉각이 불가능한 문제점이 있다.

또한, 이를 해결하기 위해 냉각 모듈을 상기 2층 구조의 인쇄회로기판을 감싸는 케이스의 전면에 형성할 수도 있겠지만, 이와 같은 경우에는 냉각 모듈의 전체적인 사이즈가 증가하고, 이에 따라 전력 변환 장치의 전체 사이즈가 증가하게 되며, 이로 인한 제조비 상승 및 공정 복잡화 등의 문제가 발생하게 된다.

실시 예에서는, 발열 소자를 냉각 효율을 증가시킬 수 있는 냉각 장치를 제공하도록 한다.

또한, 실시 예에서는, 2층 구조의 인쇄회로기판이 적용된 냉각 장치에서, 하층에 위치한 인쇄회로기판뿐만 아니라, 상층에 위치한 인쇄회로기판도 효율적으로 냉각시킬 수 있는 냉각 장치를 제공하도록 한다.

또한, 실시 예에서는 냉각 모듈에 별도의 연결관을 부착하여 상기 냉각 모듈과 접촉하지 않는 발열 소자에 대해서도 효율적인 냉각이 가능하도록 한 냉각 장치를 제공하도록 한다.

제안되는 실시 예에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 제안되는 실시 예가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

실시 예에 따른 냉각 장치는, 내부에 수용 공간이 형성되어 있으며, 하면에 냉매를 유입시키기 위한 적어도 하나의 유동 홀이 형성되어 있는 케이스; 상기 케이스의 수용 공간 내에 수용되며, 상면에 적어도 하나의 발열 소자가 부착된 인쇄회로기판; 상기 케이스의 하부에 형성되어 상기 케이스의 하면과 접하며, 냉매가 순환되는 유로가 형성된 냉각 모듈; 및 상기 케이스의 수용 공간 내에 수용되며, 상기 유동 홀 위에 부착되어 상기 냉각 모듈을 통해 순환되는 냉매를 상기 케이스의 수용 공간 내로 유입시키는 연결관을 포함한다.

또한, 상기 인쇄회로기판에는, 상기 연결관의 삽입을 위한 적어도 하나의 삽입 홀이 형성되어 있으며, 상기 연결관은, 상기 삽입 홀에 삽입되어, 상기 인쇄회로기판 위에 부착된 발열 소자의 적어도 일면과 접한다.

또한, 상기 냉각 모듈은, 상기 케이스의 하부와 접하여, 상기 인쇄회로기판에 부착된 발열 소자의 하면을 냉각시키고, 상기 연결관은, 상기 발열 소자의 적어도 일 측면 및 상면 중 적어도 하나의 면과 접하여, 상기 접한 면을 냉각시킨다.

또한, 상기 유동 홀은, 제 1 유동 홀 및 제 2 유동 홀을 포함하며, 상기 연결관은, 상기 제 1 유동 홀 위에 형성되며, 상기 케이스의 하면으로부터 수직 방향으로 형성된 제 1 연결관과, 상기 제 1 연결관의 끝단으로부터 수직 방향으로 연장된 제 2 연결관과, 상기 제 2 연결관의 끝단으로부터 수직 방향으로 연장되며, 상기 제 2 유동 홀 위에 형성된 제 3 연결관을 포함하는 ㄷ 자 형상을 가진다.

또한, 상기 연결관은, 상기 제 1 연결관이 상기 발열 소자의 제 1 측면과 접하거나, 상기 제 2 연결관이 상기 발열 소자의 상면과 접하거나, 상기 3 연결관이 상기 발열 소자의 제 2 측면과 접하도록 형성된다.

또한, 상기 제 1 유동 홀은, 상기 냉각 모듈을 통해 흐르는 냉매를 상기 제 1 연결관 내로 유입시키기 위한 냉매 유입 홀이고, 상기 제 2 유동 홀은, 상기 제 1 내지 3 연결관 내를 순환하는 냉매를 상기 냉각 모듈로 배출시키기 위한 냉매 배출 홀이다.

또한, 상기 유동 홀의 주변에는 결합 홈이 형성되며, 상기 연결관의 적어도 일단에는 결합 홀이 형성되어 있으며, 상기 연결관은, 상기 결합 홀 및 결합 홈에 삽입되어, 상기 케이스 위에 상기 연결관을 고정하는 결합 부재를 더 포함한다.

또한, 상기 연결관은, 상기 연결관과 상기 케이스 사이에 형성되며, 상기 연결관을 통해 흐르는 냉매를 누출을 방지하는 누출 방지 부재를 더 포함한다.

또한, 상기 연결관은, 일단이 개방되어 상기 유동 홀과 연결되고, 타단이 막혀있는 I자 형상을 가지며, 상기 연결관의 일단으로 유입된 냉매는, 상기 타단을 순환한 후 다시 상기 일단으로 배출되며, 상기 연결관의 일면은, 상기 발열 소자의 측면과 접한다.

한편, 다른 실시 예에 따른 냉각 장치는, 내부에 상층 및 하층으로 구분되는 수용 공간이 형성되어 있으며, 하면에 적어도 하나의 유동 홀이 형성되어 있는 케이스; 상기 케이스의 수용 공간 중 하층에 수용되며, 상면에 적어도 하나의 제 1 발열 소자가 부착된 제 1 인쇄회로기판; 상기 케이스의 수용 공간 중 상층에 수용되며, 상면에 적어도 하나의 제 2 발열 소자가 부착된 제 2 인쇄회로기판; 상기 케이스의 하부에 형성되어 상기 케이스의 하면과 접하며, 냉매가 순환되는 유로가 형성된 냉각 모듈; 및 상기 케이스에 형성된 유동 홀 위에 부착되며, 상기 냉각 모듈의 유로를 통해 순환되는 냉매를 상기 케이스의 수용 공간 내로 유입시켜, 상기 제 2 인쇄회로기판에 부착된 제 2 발열 소자를 냉각시키는 연결관을 포함한다.

또한, 상기 케이스에는, 상기 케이스의 하면으로부터 돌출되어 있으며, 상기 상층에 수용되는 제 2 인쇄회로기판을 지지하는 적어도 하나의 돌출부가 형성되어 있다.

또한, 상기 제 1 인쇄회로기판에는, 상기 연결관의 삽입을 위한 적어도 하나의 제 1 삽입 홀이 형성되고, 상기 제 2 인쇄회로기판에는, 상기 연결관의 삽입을 위한 적어도 하나의 제 2 삽입 홀이 형성되며, 상기 연결관은, 상기 제 1 및 2 삽입 홀에 삽입되어, 상기 제 2 인쇄회로기판 위에 부착된 제 2 발열 소자의 측면 및 상면 중 적어도 일면과 접한다.

또한, 상기 제 1 인쇄회로기판에는, 상기 연결관의 삽입을 위한 적어도 하나의 제1 삽입 홀이 형성되며, 상기 연결관은 상기 제 1 삽입 홀에 삽입되어, 상기 제 2 인쇄회로기판의 하면과 접한다.

또한, 상기 유동 홀은, 제 1 유동 홀 및 제 2 유동 홀을 포함하며, 상기 연결관은, 상기 제 1 유동 홀 위에 형성되며, 상기 케이스의 하면으로부터 수직 방향으로 형성된 제 1 연결관과, 상기 제 1 연결관의 끝단으로부터 수직 방향으로 연장된 제 2 연결관과, 상기 제 2 연결관의 끝단으로부터 수직 방향으로 연장되며, 상기 제 2 유동 홀 위에 형성된 제 3 연결관을 포함한다.

또한, 상기 제 2 연결관은, 상기 제 2 발열 소자 위로 돌출되어, 상기 제 2 발열 소자의 상면과 접한다.

또한, 상기 제 2 연결관은, 상기 제 1 인쇄회로기판과 제 2 인쇄회로기판 사이에 형성되어, 상기 제 2 인쇄회로기판의 하면과 접한다.

또한, 상기 제 1 유동 홀은, 상기 냉각 모듈을 통해 흐르는 냉매를 상기 연결관 내로 유입시키기 위한 유입 홀이고, 상기 제 2 유동 홀은, 상기 연결관 내로 유입된 냉매를 상기 냉각 모듈로 배출시키기 위한 배출 홀이다.

또한, 상기 연결관은, 일단이 개방되어 상기 유동 홀과 연결되고, 타단이 막혀있는 I자 형상을 가지며, 상기 연결관의 일단으로 유입된 냉매는, 상기 타단을 순환한 후 다시 상기 일단으로 배출되며, 상기 연결관의 일면은, 상기 제 2 발열 소자의 측면과 접한다.

또한, 상기 유동 홀은, 제 1 유동 홀 및 제 2 유동 홀을 포함하며, 상기 연결관은, 상기 제 1 유동 홀 위에 형성되며, 상기 케이스의 하면으로부터 수직 방향으로 형성된 제 1 연결관과, 상기 제 2 유동 홀 위에 형성되며, 상기 케이스의 하면으로부터 수직 방향으로 연장된 제 2 연결관과, 일단이 상기 제 1 연결관의 일 중간 지점과 연결되고, 타단이 상기 제 2 연결관의 일 중간 지점에 연결되는 제 3 연결관을 포함하며, 상기 제 1 내지 3 연결관은 단면이 전체적으로 H 형상을 가진다.

또한, 상기 제 3 연결관은, 상기 제 2 발열 소자의 하면 및 상기 제 1 발열 소자의 상면 중 어느 하나와 접촉한다.

또한, 상기 유동 홀은, 제 1 유동 홀 및 제 2 유동 홀을 포함하며, 상기 연결관은, 상기 제 1 유동 홀 위에 형성되며, 상기 케이스의 하면으로부터 수직 방향으로 형성된 제 1 연결관과, 상기 제 2 유동 홀 위에 형성되며, 상기 케이스의 하면으로부터 수직 방향으로 연장된 제 2 연결관과, 일단이 상기 제 1 연결관의 일 중간 지점과 연결되고, 타단이 상기 제 2 연결관의 일 중간 지점에 연결되는 제 3 연결관과, 일단이 상기 제 1 연결관의 끝단과 연결되고, 타단이 상기 제 2 연결관의 끝단과 연결되는 제 4 연결관을 포함하며, 상기 제 1 내지 4 연결관은 단면이 전체적으로 'ㅂ'형상을 가진다.

실시 예에 의하면, 냉각 모듈에 별도의 연결관을 부착하여, 상기 냉각 모듈에 의해 발생한 냉각수나 냉각 가스를 상기 연결관으로 제공함으로써, 상기 냉각 모듈과 직접적으로 접촉하고 있는 인쇄회로기판뿐만 아니라, 다른 인쇄회로기판도 냉각시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 실시 예에 의하면, 케이스 내부의 잔여 공간을 활용하여 냉각 모듈과 연결된 연결관을 형성함으로써, 제품의 전체적인 사이즈를 증가시키지 않고도 냉각 효율을 상승시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1 내지 3은 종래 기술에 따른 냉각 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 냉각 장치의 결합 도면이다.
도 5는 도 4의 냉각 장치에서 상부 케이스를 분해한 도면이다.
도 6은 도 4의 냉각 장치에서 각 구성 요소들을 분해한 분해 도면이다.
도 7은 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 냉각 장치를 분해한 분해 도면이다.
도 8은 도 7에 도시된 냉각 장치의 단면도이다.
도 9는 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 냉각장치를 나타낸 단면도이다.
도 10은 본 발명의 제 4 실시 예에 따른 냉각장치를 나타낸 단면도이다.
도 11은 본 발명의 제 5 실시 예에 따른 냉각장치를 나타낸 단면도이다.
도 12는 본 발명의 제 6 실시 예에 따른 냉각장치를 나타낸 단면도이다.
도 13은 본 발명의 제 7 실시 예에 따른 냉각장치를 나타낸 단면도이다.
도 14는 본 발명의 제 8 실시 예에 따른 냉각장치를 나타낸 단면도이다.

이하의 내용은 단지 본 발명의 원리를 예시한다. 그러므로 당업자는 비록 본 명세서에 명확히 설명되거나 도시되지 않았지만 본 발명의 원리를 구현하고 본 발명의 개념과 범위에 포함된 다양한 장치를 발명할 수 있는 것이다. 또한, 본 명세서에 열거된 모든 조건부 용어 및 실시 예들은 원칙적으로, 본 발명의 개념이 이해되도록 하기 위한 목적으로만 명백히 의도되고, 이와 같이 특별히 열거된 실시 예들 및 상태들에 제한적이지 않는 것으로 이해되어야 한다.

또한, 본 발명의 원리, 관점 및 실시 예들뿐만 아니라 특정 실시 예를 열거하는 모든 상세한 설명은 이러한 사항의 구조적 및 기능적 균등물을 포함하도록 의도되는 것으로 이해되어야 한다. 또한 이러한 균등물들은 현재 공지된 균등물뿐만 아니라 장래에 개발될 균등물 즉 구조와 무관하게 동일한 기능을 수행하도록 발명된 모든 소자를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

도 4는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 냉각 장치의 결합 도면이고, 도 5는 도 4의 냉각 장치에서 상부 케이스를 분해한 도면이며, 도 6은 도 4의 냉각 장치에서 각 구성 요소들을 분해한 분해 도면이다.

이하에서, 상부 케이스와 하부 케이스는 하우징이라 이름할 수 있으며, 냉각수나 냉각 가스는 냉매라 이름할 수 있을 것이다.

도 4 내지 7을 참조하면, 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 냉각 장치는 상부 케이스(210), 하부 케이스(220), 인쇄회로기판(230), 발열 소자(240), 냉각 모듈(260), 연결관(250), 결합 부재(252) 및 누출 방지 부재(254)를 포함한다.

상부 케이스(210)는 냉각 장치의 외관 중 상부를 형성한다.

상기 상부 케이스(210)에는 상기 하부 케이스(220)와의 결합을 위한 결합 홈(도시하지 않음)이 형성될 수 있다.

하부 케이스(220)는 내부에 수용 공간이 형성되어 있으며, 그에 따라 상기 수용 공간 내에는 상기 발열 소자(240)가 형성되어 있는 인쇄회로기판(230), 연결관(250) 등이 수용된다.

상기 하부 케이스(220)의 하면에는 추후 상기 연결관(250)이 결합할 위치에 대응하여 유동 홀(222)이 형성되어 있다.

상기 유동 홀(222)은 추후 상기 하부 케이스(220)의 하부에 부착되는 냉각 모듈(260)에서 흐르는 냉각수나 냉각가스를 상기 하부 케이스(220)에 결합하는 연결관(250)으로 유입시키거나, 상기 유입된 냉각수나 냉각 가스를 상기 냉각 모듈(260) 내로 배출시키기 위한 홀이다.

한편, 도면상에는 도시되어 있지 않지만, 상기 유동 홀(222)의 주변에는 추후 연결관(250)과의 결합을 위한 결합 홈이 형성되어 있다. 상기 결합 홈은 적어도 1개로 구성되어 있으며, 바람직하게는 상기 유동 홀(222)의 형상에 대응하여, 4개의 모서리에 각각 형성될 수 있다.

상기 하부 케이스(220)의 수용 공간 내에는 인쇄회로기판(230)이 수용된다.

인쇄회로기판(230)은 절연층으로 이루어져 있으며, 상면에는 적어도 하나의 발열 소자(240)가 부착되어 있다.

상기 절연층을 형성하는 기판은 열경화성 또는 열가소성 고분자 기판, 세라믹 기판, 유-무기 복합 소재 기판, 또는 글라스 섬유 함침 기판일 수 있으며, 고분자 수지를 포함하는 경우, 에폭시계 절연 수지를 포함할 수 있으며, 이와 달리 폴리이미드계 수지를 포함할 수도 있다.

상기 발열 소자에는 스위칭 소자, 초크 코일, 다이오드, 콘덴서, 트랜스 등이 포함될 수 있다. 하지만, 본 발명은 이에 국한되지 않고, 상기 인쇄회로기판(230) 위에는 열을 발생하는 발열 소자라면 어느 것이라도 부착될 수 있을 것이다.

한편, 상기 인쇄회로기판(230)에도 상기 유동 홀(222)에 대응하는 위치에 삽입 홀(232)이 형성되어 있다.

이때, 삽입 홀(232)은 추후 설명할 연결관(250)을 삽입시켜, 상기 연결관(250)을 상기 하부 케이스(220)에 결합시키기 위한 것이다.

이때, 상기 유동 홀(222)과 삽입 홀(232)의 위치는, 상기 인쇄회로기판(230)에서 상기 발열 소자(240)가 형성된 위치에 대응하게 된다.

연결관(250)은 상기 삽입 홀(232)에 삽입되며, 그에 따라 하부 케이스(220)에 결합된다. 한편, 상기 연결관(250)에도 상기 하부 케이스(220)에 형성된 결합 홈에 대응하는 위치에 결합 홀(256)이 형성되어 있다.

이때, 상기 연결관(250)의 결합은, 상기 연결관(250)에 형성된 결합 홀(256) 내에 상기 결합 부재(252)가 삽입되고, 그에 따라 상기 삽입된 결합 부재(252)가 상기 하부 케이스(220)에 형성된 결합 홈 내에 삽입됨으로 이루어진다.

상기 결합 부재(252)는 일반적으로 사용되는 스크류(screw)가 이용될 수 있으며, 상기 하부 케이스(220)에 형성된 결합 홈은 상기 스크류의 나선 모양 및 크기에 대응하게 형성될 수 있다.

이때, 상기 연결관(250)과 하부 케이스(220) 사이에는 냉각수나 냉각 가스의 누출을 막기 위한 누출 방지 부재(254)가 형성되는 것이 바람직하다.

상기 누출 방지 부재는 상기 냉각수나 냉각 가스의 누출을 막기 위해 흔히 사용되는 ㅇ링이 사용될 수 있다.

상기 설명한 바와 같이 상기 연결관(250)은 상기 설명한 바와 같이 상기 인쇄회로기판(230)에서 발열 소자(240)가 형성된 위치에 형성된다.

이때, 상기 연결관(250)은 단면이 전체적으로 'ㄷ' 형상을 가질 수 있으며, 그에 따라 상기 인쇄회로기판(230) 위에 부착된 발열 소자(240)를 감쌀 수 있다.

다시 말해서, 상기 연결관(250)은 일부가 상기 발열 소자(240)의 일 측면과 접촉하고, 다른 일부가 상기 발열 소자(240)의 다른 일 측면과 접촉하며, 나머지 다른 일부가 상기 발열 소자(240)의 상면과 접촉한 상태에서 상기 하부 케이스(220) 위에 결합될 수 있다.

한편, 도면상에는 상기 연결관(250)이 상기 발열 소자(240)의 4개의 측면 중 2개의 측면과 접촉하며 형성된다고 도시하였지만, 이는 일 실시 예에 불과할 뿐, 상기 연결관(250)은 상기 발열 소자(240)의 4개의 측면과 모두 접촉하며 형성될 수도 있을 것이다.

이는, 상기 연결관(250)의 단면이 가지는 전체적인 형상을 변경시킴에 따라 가능하다.

상기 상부 케이스(210)와 하부 케이스(220)의 결합은, 상기 인쇄회로기판의 삽입 홀(232) 내에 연결관(250)을 삽입한 상태에서 상기 인쇄회로기판(230)을 상기 하부 케이스(220) 위에 고정시킴과 동시에 상기 연결관(250)을 상기 하부 케이스(220) 위에 결합시킨 후 상기 하부 케이스(220) 위에 상기 상부 케이스(210)를 결합시킴에 의해 이루어진다.

상기 하부 케이스(220) 하부에는 냉각 모듈(260)이 형성된다.

상기 냉각 모듈(260) 내부에는 냉각수나 냉각 가스가 이동할 수 있는 유로가 형성되어 있다.

이때, 상기 유로는 복수 개의 굴곡부를 가지는 것이 바람직하다. 이를 위해, 상기 냉각 모듈(260)의 내부는 복수 개의 격벽(262)이 형성되어 있으며, 상기 복수 개의 격벽(262)은 상기 냉각 모듈(260) 내에 형성되는 유로가 미앤더 형상을 가지도록 형성된다. 이에 따라, 상기 냉각수나 냉각 가스는 상기 냉각 모듈(260) 내에서 지그재그 흐름에 따라 이동한다.

이는, 상기 냉각수나 냉각 가스가 상기 냉각 모듈 내에서 최대의 이동 거리를 가지며 이동하도록 하여, 상기 발열 소자(240)를 효율적으로 냉각시킴과 동시에, 상기 냉각 모듈(260)의 길이를 줄이기 위함이다.

한편, 도면상에는 설명하지 않았지만, 상기 냉각 모듈(260)은 냉각수나 냉각 가스가 유입되는 유입부와, 상기 유입된 냉각수나 냉각 가스가 배출되는 배출부가 형성되어 있다.

즉, 상기 유입부를 통해 상기 냉각수나 냉각 가스가 유입되고, 그에 따라 상기 유입된 냉각수나 냉각 가스는 상기 냉각 모듈(260) 내에 형성된 유로를 따라 이동하여, 상기 배출부를 통해 배출된다.

이에 따라, 상기 유입부와 배출부는 상기 냉각 모듈(260) 내에서 서로 반대 방향에 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 냉각수나 냉각 가스의 흐름성을 높이기 위해, 상기 냉각 모듈에는 흐름 촉진 부재가 형성될 수 있으며, 상기 흐름 촉진 부재에는 일반적인 에어가 사용될 수 있다.

한편, 상기 냉각 모듈(260) 내로 유입된 냉각수나 냉각 가스는 상기 냉각 모듈(260) 내에서만 이동하지 않고, 상기 연결관(250)으로도 유입된다.

즉, 상기 하부 케이스(220)에는 상기 설명한 바와 같이 유동 홀(222)이 형성되어 있다.

상기 유동 홀(222)은 상기 냉각 모듈(260) 내부를 노출시켜, 상기 냉각 모듈(260)과 상기 연결관(250)을 연결시켜 준다.

이에 따라, 상기 냉각 모듈(260) 내로 유입된 냉각수나 냉각 가스는 상기 냉각 모듈 내의 유로를 거쳐 이동할 뿐만 아니라, 일부는 상기 유동 홀(222)을 통해 연결관(250) 내부를 이동하게 된다.

이때, 도면상에도 도시한 바와 같이, 상기 유동 홀(222)은 2개로 형성될 수 있으며, 이에 따라 상기 유동 홀(222) 중 하나는 상기 냉각수나 냉각 가스를 상기 연결관(250) 내로 유입시키기 위한 홀이고, 다른 하나는 상기 연결관(250) 내로 유입된 냉각수나 냉각 가스를 상기 냉각 모듈(260) 내로 배출시키기 위한 홀이다.

상기 설명한 바와 같이, 상기 발열 소자(240)의 하면은 상기 냉각 모듈(260) 내부를 흐르는 냉각수나 냉각 가스에 의해 냉각된다.

또한, 상기 발열 소자(240)의 측면이나 상면은 상기 발열 소자(240)의 측면이나 상면과 접촉하는 연결관(250) 내부를 흐르는 냉각수나 냉각 가스에 의해 냉각된다.

상기와 같이, 본 발명의 제 1 실시 예에 따르면, 상기 냉각 모듈(260) 이외에도 상기 냉각 모듈(260) 내부를 흐르는 냉각수나 냉각 가스를 상기 하부 케이스(220) 내부로 유입시켜, 발열 소자(240)를 냉각시키기 위한 연결관(250)을 제공한다.

이에 따라, 본 발명의 제1 실시 예에 의하면, 상기와 같은 연결관(250)을 형성시킴으로써, 별도의 냉각 모듈을 추가로 설치하지 않으면서 상기 발열 소자의 냉각 효율을 증가시킬 수 있다.

또한, 상기 본 발명의 제1 실시 예에 의하면, 상기와 같이 연결관(250)이 하부 케이스 내부의 공간에 형성되기 때문에, 냉각 장치의 전체 사이즈를 증가시키지 않으면서, 발열 소자를 효율적으로, 냉각시킬 수 있다.

상기 제 1 실시 예에서는, 인쇄회로기판이 1층으로 형성된 경우에 대한 냉각 장치에 대해 설명하였지만, 이하에서는 인쇄회로기판이 복수의 층으로 형성된 경우에 대한 냉각 장치에 대해 설명하기로 한다.

이때, 상기 인쇄회로기판은 2층, 3층....., N층으로 형성될 수 있다.

이하의 도면상에는 상기 인쇄회로기판이 2층으로 형성된 경우를 예로 하여 설명하기로 한다. 그러나, 상기 인쇄회로기판은 도면상에 도시된 2층뿐만 아니라, 3층, 4층 및 그 이상의 층으로 형성될 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자에게는 자명한 사항일 것이다.

도 7은 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 냉각 장치를 분해한 분해 도면이고, 도 8은 도 7에 도시된 냉각 장치의 단면도이다.

도 7 내지 8을 참조하면, 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 냉각 장치는 상부 케이스(310), 하부 케이스(320), 제 1 인쇄회로기판(330), 제 2 인쇄회로기판(340), 냉각 모듈(360), 연결관(350)을 포함한다.

상부 케이스(310)는 냉각 장치의 외관 중 상부를 형성한다.

상기 상부 케이스(310)에는 상기 하부 케이스(320)와의 결합을 위한 결합 홈(도시하지 않음)이 형성될 수 있다.

하부 케이스(320)는 내부에 수용 공간이 형성되어 있으며, 그에 따라 상기 수용 공간 내에는 상기 제 1 발열 소자(332)가 형성되어 있는 제 1 인쇄회로기판(330), 제 2 발열 소자(342)가 형성되어 있는 제 2 인쇄회로기판(340) 및 연결관(350) 등이 수용된다.

상기 하부 케이스(320)의 하면에는 추후 상기 연결관(350)이 결합할 위치에 대응하여 유동 홀(322)이 형성되어 있다.

상기 유동 홀(322)은 추후 상기 하부 케이스(320)의 하부에 부착되는 냉각 모듈(360)에서 흐르는 냉각수나 냉각가스를 상기 하부 케이스(320)에 결합하는 연결관(350)으로 유입시키거나, 상기 유입된 냉각수나 냉각 가스를 상기 냉각 모듈(360) 내로 배출시키기 위한 홀이다.

한편, 도면상에는 도시되어 있지 않지만, 상기 유동 홀(322)의 주변에는 추후 연결관(250)과의 결합을 위한 결합 홈이 형성되어 있다. 상기 결합 홈은 적어도 1개로 구성되어 있으며, 바람직하게는 상기 유동 홀(322)의 형상에 대응하여, 4개의 모서리에 각각 형성될 수 있다.

또한, 상기 하부 케이스(320)의 적어도 일 모서리에는 돌출부(324)가 형성되어 있다.

상기 돌출부(324)는 상기 하부 케이스(320) 내에서 상기 제 1 인쇄회로기판(330) 위에 제 2 인쇄회로기판(340)을 결합시키기 위한 것이다.

즉, 돌출부(324) 위에는 상기 제 2 인쇄회로기판(340)이 결합되며, 그에 따라 상기 제 2 인쇄회로기판(340)은 상기 돌출부(324)에 의해 지지된다.

상기 하부 케이스(320)의 수용 공간 내에는 제 1 및 2 인쇄회로기판(330, 340)이 수용된다.

제 1 및 2 인쇄회로기판(330, 340)은 절연층으로 이루어져 있으며, 상면에는 적어도 하나의 발열 소자(332, 342)가 각각 부착되어 있다.

상기 발열 소자에는 스위칭 소자, 초크 코일, 다이오드, 콘덴서, 트랜스 등이 포함될 수 있다. 하지만, 본 발명은 이에 국한되지 않고, 상기 제 1 및 2 인쇄회로기판(330, 340) 위에는 열을 발생하는 발열 소자라면 어느 것이라도 부착될 수 있을 것이다.

한편, 상기 제 1 인쇄회로기판(330)에도 상기 유동 홀(322)에 대응하는 위치에 제 1 삽입 홀(334)이 형성되어 있다.

이때, 제 1 삽입 홀(332)은 추후 설명할 연결관(350)을 삽입시켜, 상기 연결관(350)을 상기 하부 케이스(320)에 결합시키기 위한 것이다.

또한, 상기 제 2 인쇄회로기판(340)에도 상기 제 1 삽입 홀(334) 및 유동 홀(322)에 대응하는 위치에 제 2 삽입 홀(344)이 형성되어 있다.

이때, 상기 유동 홀(322), 제 1 삽입 홀(334) 및 제 2 삽입 홀(344)의 위치는, 상기 제 2 인쇄회로기판(340)에서 상기 발열 소자(342)가 형성된 위치에 대응하게 된다.

한편, 상기 제 2 인쇄회로기판(340)의 적어도 일 모서리에는 제 1 결합 홀(348)이 형성되어 있다.

이에 따라, 상기 제 2 인쇄회로기판(340)은 상기 돌출부(324) 위에 안착되며, 그에 따라 상기 제 2 인쇄회로기판(340)의 제 1 결합 홀(348)과 상기 돌출부(324) 사이에 제 1 결합 부재(346)가 형성된다.

상기 돌출부(324) 위에 상기 제 2 인쇄회로기판(340)이 안착됨으로써, 상기 하부 케이스(320) 내에는 제 1 인쇄회로기판(330)과 제 2 인쇄회로기판(340)이 2층 구조를 이루며 수용된다.

연결관(350)은 상기 제 1 및 2 삽입 홀(334, 344)에 삽입되며, 그에 따라 하부 케이스(320)에 결합된다. 한편, 상기 연결관(350)에도 상기 하부 케이스(320)에 형성된 결합 홈에 대응하는 위치에 제 2 결합 홀(도시하지 않음, 이는 제 1 실시 예에서 이미 설명하였으므로 생략하기로 함)이 형성되어 있다.

이때, 상기 연결관(350)의 결합은, 상기 연결관(350)에 형성된 제 2 결합 홀 내에 상기 제 2 결합 부재(352)가 삽입되고, 그에 따라 상기 삽입된 결합 부재(352)가 상기 하부 케이스(320)에 형성된 결합 홈 내에 삽입됨으로 이루어진다.

상기 제 1 및 2 결합 부재(346, 352)는 일반적으로 사용되는 스크류(screw)가 이용될 수 있으며, 상기 하부 케이스(320)에 형성된 결합 홈은 상기 스크류의 나선 모양 및 크기에 대응하게 형성될 수 있다.

이때, 상기 연결관(350)과 하부 케이스(320) 사이에는 냉각수나 냉각 가스의 누출을 막기 위한 누출 방지 부재(354)가 형성되는 것이 바람직하다.

상기 설명한 바와 같이 상기 연결관(350)은 상기 설명한 바와 같이 상기 제 2 인쇄회로기판(340)에서 발열 소자(342)가 형성된 위치에 형성된다.

이때, 상기 연결관(350)은 단면이 전체적으로 'ㄷ' 형상을 가질 수 있으며, 그에 따라 상기 제 2 인쇄회로기판(340) 위에 부착된 발열 소자(342)를 감쌀 수 있다.

다시 말해서, 상기 연결관(350)은 일부가 상기 발열 소자(342)의 일 측면과 접촉하고, 다른 일부가 상기 발열 소자(342)의 다른 일 측면과 접촉하며, 나머지 다른 일부가 상기 발열 소자(342)의 상면과 접촉한 상태에서 상기 하부 케이스(320) 위에 결합될 수 있다.

한편, 도면상에는 상기 연결관(350)이 상기 발열 소자(342)의 4개의 측면 중 2개의 측면과 접촉하며 형성된다고 도시하였지만, 이는 일 실시 예에 불과할 뿐, 상기 연결관(350)은 상기 발열 소자(342)의 4개의 측면과 모두 접촉하며 형성될 수도 있을 것이다.

이는, 상기 연결관(350)의 단면이 가지는 전체적인 형상을 변경시킴에 따라 가능하다.

상기 상부 케이스(310)와 하부 케이스(320)의 결합은, 상기 제 1 및 2 삽입 홀(334, 344) 내에 연결관(350)을 삽입한 상태에서 상기 제 1 및 2 인쇄회로기판(330, 340)을 상기 하부 케이스(320) 위에 고정시킴과 동시에 상기 연결관(350)을 상기 하부 케이스(320) 위에 결합시킨 후 상기 하부 케이스(320) 위에 상기 상부 케이스(310)를 결합시킴에 의해 이루어진다.

상기 하부 케이스(320) 하부에는 냉각 모듈(360)이 형성된다.

상기 냉각 모듈(360) 내부에는 냉각수나 냉각 가스가 이동할 수 있는 유로가 형성되어 있다.

이때, 상기 유로는 복수 개의 굴곡부를 가지는 것이 바람직하다. 이를 위해, 상기 냉각 모듈(360)의 내부는 복수 개의 격벽(362)이 형성되어 있으며, 상기 복수 개의 격벽(362)은 상기 냉각 모듈(360) 내에 형성되는 유로가 미앤더 형상을 가지도록 형성된다. 이에 따라, 상기 냉각수나 냉각 가스는 상기 냉각 모듈(360) 내에서 지그재그 흐름에 따라 이동한다.

이는, 상기 냉각수나 냉각 가스가 상기 냉각 모듈 내에서 최대의 이동 거리를 가지며 이동하도록 하여, 상기 발열 소자를 효율적으로 냉각시킴과 동시에, 상기 냉각 모듈(360)의 길이를 줄이기 위함이다.

한편, 상기 냉각 모듈(360) 내로 유입된 냉각수나 냉각 가스는 상기 냉각 모듈(360) 내에서만 이동하지 않고, 상기 연결관(350)으로도 유입된다.

즉, 상기 하부 케이스(320)에는 상기 설명한 바와 같이 유동 홀(322)이 형성되어 있다.

상기 유동 홀(322)은 상기 냉각 모듈(360) 내부를 노출시켜, 상기 냉각 모듈(360)과 상기 연결관(350)을 연결시켜 준다.

이에 따라, 상기 냉각 모듈(360) 내로 유입된 냉각수나 냉각 가스는 상기 냉각 모듈 내의 유로를 거쳐 이동할 뿐만 아니라, 일부는 상기 유동 홀(322)을 통해 연결관(350) 내부를 이동하게 된다.

이때, 도면상에도 도시한 바와 같이, 상기 유동 홀(322)은 2개로 형성될 수 있으며, 이에 따라 상기 유동 홀(322) 중 하나는 상기 냉각수나 냉각 가스를 상기 연결관(350) 내로 유입시키기 위한 홀이고, 다른 하나는 상기 연결관(350) 내로 유입된 냉각수나 냉각 가스를 상기 냉각 모듈(360) 내로 배출시키기 위한 홀이다.

상기 설명한 바와 같이, 상기 제 1 인쇄회로기판(330)에 형성된 발열 소자(332)는 상기 하부 케이스(320)의 하부에 형성된 냉각 모듈(360)에 의해 냉각된다.

또한, 상기 제 2 인쇄회로기판(340)에 형성된 발열 소자(342)는 상기 발열 소자(340)의 적어도 일면과 접촉하는 연결관(350) 내부를 흐르는 냉각수나 냉각 가스에 의해 냉각된다.

상기와 같이, 본 발명의 제 2 실시 예에 따르면, 상기 냉각 모듈(360) 이외에도 상기 냉각 모듈(360) 내부를 흐르는 냉각수나 냉각 가스를 상기 하부 케이스(320) 내부로 유입시키기 위한 연결관(350)을 제공함에 있어서, 상기 연결관(350)이 2층 구조의 인쇄회로기판 중 상층에 위치에 인쇄회로기판의 발열 소자와 접촉하도록 한다.

이에 따라, 2층 구조의 인쇄회로기판에서 하층에 위치한 인쇄회로기판의 발열 소자는 상기 냉각 모듈에 의해 냉각되도록 하고, 상층에 위치한 인쇄회로기판의 상기 연결관에 의해 냉각되도록 한다.

도 9는 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 냉각장치를 나타낸 단면도이다.

도 9에 도시된 냉각장치는 도 8에 도시된 냉각장치의 거의 유사하며, 연결관의 배치 구조에 있어서만 상이하다.

도 9를 참조하면, 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 냉각장치는, 상부 케이스(410), 하부 케이스(420), 제 1 인쇄회로기판(430), 제 2 인쇄회로기판(440), 냉각 모듈(460), 연결관(450)을 포함한다.

이때, 상기 제 2 실시 예에서는, 상기 연결관(350)이 상기 제 2 인쇄회로기판(340) 위로 돌출되어, 상기 제 2 인쇄회로기판(340)에 부착된 발열 소자의 상면과 접촉하였다.

그러나, 제 3 실시 예에서는, 상기 연결관(450)이 상기 제 2 인쇄회로기판(440)에 부착된 발열 소자(440)의 하면과 접촉하도록 형성한다.

이를 위해, 상기 제 2 실시 예에서 변경되는 부분은, 상기 연결관(450)이 가지는 높이와, 상기 제 2 인쇄회로기판에 제 2 삽입 홀을 형성하지 않는 부분이다.

즉, 상기 제 2 실시 예에 따르면, 연결관을 제 2 인쇄회로기판 위로 돌출시키기 위해, 상기 제 2 인쇄회로기판에 연결관 삽입을 위한 삽입 홀을 형성해야 하였다.

그러나, 제 3 실시 예에서는 상기 연결관이 제 2 인쇄회로기판 위로 돌출되지 않기 때문에, 상기 제 1 인쇄회로기판에만 삽입 홀을 형성하면 된다.

이에 따라, 상기 삽입 홀을 형성하지 않음에 따른 제조 공정을 간소화할 수 있다.

또한, 상기 제 2 실시 예서는 상기 연결관이 제 2 인쇄회로기판의 발열 소자 위로 돌출되었기 때문에, 최종적인 냉각장치의 높이는 상기 연결관의 높이가 포함되었다.

그러나, 제 3 실시 예에서는 상기 연결관이 상기 제 2 인쇄회로기판 위로 돌출되지 않기 때문에, 최종적인 냉각장치의 높이는 상기 연결관의 높이가 포함되지 않음에 따른 사이즈를 소형화할 수 있다.

도 10은 본 발명의 제4 실시 예에 따른 냉각장치를 나타낸 단면도이다.

도 10에 도시된 냉각장치는 도 8에 도시된 냉각장치의 거의 유사하며, 연결관의 구조에 있어서만 상이하다.

도 10을 참조하면, 본 발명의 제 4 실시 예에 따른 냉각장치는, 상부 케이스(510), 하부 케이스(520), 제 1 인쇄회로기판(530), 제 2 인쇄회로기판(540), 냉각 모듈(560), 제 1 연결관(550a) 및 제 2 연결관(550b)을 포함한다.

즉, 상기 제 2 및 3 실시 예에 따른 연결관은 단면이 전체적으로 'ㄷ' 형상을 가지고 있다.

그러나, 제 4 실시 예에 따른 연결관(550a, 550b)은 단면이 전체적으로 'I' 형상을 가지게 된다.

즉, 상기 제 1 연결관(550a) 및 제 2 연결관(550b)은 기둥 형상을 가지며, 서로 독립적으로 상기 하부 케이스(520) 위에 결합된다.

이때, 상기 도면에는 복수의 연결관이 서로 독립적으로 기둥 형상을 가지며 형성된다고 하였지만, 1개로 연결관만이 형성될 수도 있을 것이다.

상기 제 1 연결관(550a) 및 제 2 연결관(550b) 각각은 하부 케이스에 형성된 하나의 유동 홀 위에 결합되며, 그에 따라 하부는 냉각수나 냉각 가스의 유동을 위해 개방되어있고, 상부는 막혀있다.

즉, 상기 제 1 연결관(550a) 및 제 2 연결관(550b) 각각은 일단이 개방되어 상기 유동 홀과 연결되고, 타단이 막혀있는 I자 형상을 가지며, 상기 제 1 연결관(550a) 및 제 2 연결관(550b) 각각의 일단으로 유입된 냉매는, 상기 타단을 순환한 후 다시 상기 일단으로 배출된다.

이때, 상기와 같은 구조의 제 1 연결관(550a) 및 제 2 연결관(550b)을 가지고, 냉각수나 냉각가수의 흐름성을 높이기 위해서는, 상기 에어와 같은 흐름 촉진 부재의 동작 제어를 수행한다.

즉, 상기 연결관이 1개의 통로를 가지며 형성되기 때문에, 상기 에어를 동작시켜 상기 연결관 내로 상기 냉각수나 냉각 가스를 유입시키고, 그에 따라 상기 에어의 동작을 정지시켜, 상기 유입된 냉각수나 냉각 가스를 냉각 모듈 내로 배출되도록 한다.

결론적으로, 상기 제 2 및 3 실시 예에 의한 연결관은 양 부가 모두 개방되어 있는 형상을 가지지만, 제 4 실시 예에 의한 연결관은 한쪽만 개방되어 있는 형상을 가진다.

도 11은 본 발명의 제 5 실시 예에 따른 냉각장치를 나타낸 단면도이다.

도 11을 참조하면, 본 발명의 제 5 실시 예에 따른 냉각장치는, 상부 케이스(610), 하부 케이스(620), 제 1 인쇄회로기판(630), 제 2 인쇄회로기판(640), 냉각 모듈(660), 연결관(650)을 포함한다.

이때, 상기 제 5 실시 예에서는, 상기 연결관(650)의 단면이 전체적으로 H 형상을 가지는 것을 특징으로 한다.

이에 따라, 상기 연결관(650)은 상기 냉각 모듈(660)과 연통되어, 상기 제 2 인쇄회로기판(640)에 부착된 발열 소자(642)의 일 측면과 접촉하는 제 1 연결관과, 상기 제 1 연결관의 일 중간지점으로부터 수직 방향으로 연장되어, 상기 발열 소자(642)의 하면과 접촉하는 제 2 연결관과, 상기 제 2 연결관 및 냉각 모듈(660)과 연결되어, 상기 발열 소자(642)의 다른 일 측면과 접촉하는 제 3 연결관으로 구성될 수 있다.

상기와 같은 제 5 실시 예에서는, 제 2 실시 예에의 냉각장치에서, 상기 발열 소자(642)의 상면과 접촉하는 연결관을 상기 발열 소자(642)의 하면과 접촉하도록 구조 변경을 하였다.

도 12는 본 발명의 제 6 실시 예에 따른 냉각장치를 나타낸 단면도이다.

도 12를 참조하면, 본 발명의 제 6 실시 예에 따른 냉각장치는, 상부 케이스(710), 하부 케이스(720), 제 1 인쇄회로기판(730), 제 2 인쇄회로기판(740), 냉각 모듈(760), 연결관(750)을 포함한다.

이때, 상기 제 6 실시 예에서는, 상기 연결관(750)의 단면이 전체적으로 H 형상을 가지는 것을 특징으로 한다.

이에 따라, 상기 연결관(750)은 상기 냉각 모듈(760)과 연통되어, 상기 제 2 인쇄회로기판(740)에 부착된 발열 소자(742)의 일 측면과 접촉하는 제 1 연결관과, 상기 제 1 연결관의 일 중간지점으로부터 수직 방향으로 연장되어, 상기 제 1 인쇄회로기판 위에 부착된 발열 소자(도면부호 생략)의 상면과 접촉하는 제 2 연결관과, 상기 제 2 연결관 및 냉각 모듈(760)과 연결되어, 상기 발열 소자(742)의 다른 일 측면과 접촉하는 제 3 연결관으로 구성될 수 있다.

상기와 같은 제 6 실시 예에서는, 제 5 실시 예에의 냉각장치에서, 상기 발열 소자(742)의 하면과 접촉하는 연결관을 상기 제 1 인쇄회로기판에 부착된 발열 소자의 상면과 접촉하도록 구조 변경을 하였다.

도 13은 본 발명의 제 7 실시 예에 따른 냉각장치를 나타낸 단면도이다.

도 13을 참조하면, 본 발명의 제 7 실시 예에 따른 냉각장치는, 상부 케이스(810), 하부 케이스(820), 제 1 인쇄회로기판(830), 제 2 인쇄회로기판(840), 냉각 모듈(860), 연결관(850)을 포함한다.

이때, 상기 제 8 실시 예에서는, 상기 연결관(850)의 단면이 전체적으로 'ㅂ' 형상을 가지는 것을 특징으로 한다.

이에 따라, 상기 연결관(850)은 상기 냉각 모듈(860)과 연통되어, 상기 제 2 인쇄회로기판(840)에 부착된 발열 소자(842)의 일 측면과 접촉하는 제 1 연결관과, 상기 제 1 연결관의 일 중간지점으로부터 수직 방향으로 연장되어, 상기 제 2 인쇄회로기판 위에 부착된 발열 소자(842)의 하면과 접촉하는 제 2 연결관과, 상기 제 1 연결관의 끝단으로부터 수직 방향으로 연장되어, 상기 제 2 인쇄회로기판 위에 부착된 발열 소자(842)의 상면과 접촉하는 제 3 연결관과, 상기 제 2, 3 연결관 및 냉각 모듈(860)과 연결되어, 상기 발열 소자(842)의 다른 일 측면과 접촉하는 제 4 연결관으로 구성될 수 있다.

상기와 같은 제 7 실시 예에서는, 제 3 실시 예에의 냉각장치에서, 상기 발열 소자(842)의 하면과 접촉하는 연결관을 추가하는 구조 변경을 하였다.

도 14는 본 발명의 제 8 실시 예에 따른 냉각장치를 나타낸 단면도이다.

도 14를 참조하면, 본 발명의 제 8 실시 예에 따른 냉각장치는, 상부 케이스(910), 하부 케이스(920), 제 1 인쇄회로기판(930), 제 2 인쇄회로기판(940), 냉각 모듈(960), 연결관(950)을 포함한다.

이때, 상기 제 9 실시 예에서는, 상기 연결관(950)의 단면이 전체적으로 'ㅂ' 형상을 가지는 것을 특징으로 한다.

이에 따라, 상기 연결관(950)은 상기 냉각 모듈(960)과 연통되어, 상기 제 2 인쇄회로기판(940)에 부착된 발열 소자(942)의 일 측면과 접촉하는 제 1 연결관과, 상기 제 1 연결관의 일 중간지점으로부터 수직 방향으로 연장되어, 상기 제 1 인쇄회로기판 위에 부착된 발열 소자(도면부호 생략)의 상면과 접촉하는 제 2 연결관과, 상기 제 1 연결관의 끝단으로부터 수직 방향으로 연장되어, 상기 제 2 인쇄회로기판 위에 부착된 발열 소자(942)의 상면과 접촉하는 제 3 연결관과, 상기 제 2, 3 연결관 및 냉각 모듈(960)과 연결되어, 상기 발열 소자(942)의 다른 일 측면과 접촉하는 제 4 연결관으로 구성될 수 있다.

상기와 같은 제 8 실시 예에서는, 제 7 실시 예에의 냉각장치에서, 상기 발열 소자(842)의 하면과 접촉하는 연결관이 상기 제 1 인쇄회로기판 위에 부착된 발열 소자의 상면과 접촉하도록 하는 구조 변경을 하였다.

또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형 실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안 될 것이다.

310: 상부 케이스
320: 하부 케이스
330: 제 1 인쇄회로기판
340: 제 2 인쇄회로기판
350: 연결관
360: 냉각 모듈

Claims

내부에 수용 공간이 형성되어 있으며, 하면에 냉매를 유입시키기 위한 적어도 하나의 유동 홀이 형성되어 있는 케이스;
상기 케이스의 수용 공간 내에 수용되며, 상면에 적어도 하나의 발열 소자가 부착된 인쇄회로기판;
상기 케이스의 하부에 형성되어 상기 케이스의 하면과 접하며, 냉매가 순환되는 유로가 형성된 냉각 모듈; 및
상기 케이스의 수용 공간 내에 수용되며, 상기 유동 홀 위에 부착되어 상기 냉각 모듈을 통해 순환되는 냉매를 상기 케이스의 수용 공간 내로 유입시키는 연결관을 포함하는
냉각 장치.
제 1항에 있어서,
상기 인쇄회로기판에는,
상기 연결관의 삽입을 위한 적어도 하나의 삽입 홀이 형성되어 있으며,
상기 연결관은,
상기 삽입 홀에 삽입되어, 상기 인쇄회로기판 위에 부착된 발열 소자의 적어도 일면과 접하는
냉각 장치.
제 2항에 있어서,
상기 냉각 모듈은,
상기 케이스의 하부와 접하여, 상기 인쇄회로기판에 부착된 발열 소자의 하면을 냉각시키고,
상기 연결관은,
상기 발열 소자의 적어도 일 측면 및 상면 중 적어도 하나의 면과 접하여, 상기 접한 면을 냉각시키는
냉각 장치.
제 1항에 있어서,
상기 유동 홀은, 제 1 유동 홀 및 제 2 유동 홀을 포함하며,
상기 연결관은,
상기 제 1 유동 홀 위에 형성되며, 상기 케이스의 하면으로부터 수직 방향으로 형성된 제 1 연결관과,
상기 제 1 연결관의 끝단으로부터 수직 방향으로 연장된 제 2 연결관과,
상기 제 2 연결관의 끝단으로부터 수직 방향으로 연장되며, 상기 제 2 유동 홀 위에 형성된 제 3 연결관을 포함하며,
상기 제 1 내지 3 연결관은 단면이 전체적으로 ㄷ 자 형상을 가지는
냉각 장치.
제 4항에 있어서,
상기 연결관은,
상기 제 1 연결관이 상기 발열 소자의 제 1 측면과 접하거나,
상기 제 2 연결관이 상기 발열 소자의 상면과 접하거나,
상기 3 연결관이 상기 발열 소자의 제 2 측면과 접하도록 형성되는
냉각 장치.
제 5항에 있어서,
상기 제 1 유동 홀은,
상기 냉각 모듈을 통해 흐르는 냉매를 상기 제 1 연결관 내로 유입시키기 위한 냉매 유입 홀이고,
상기 제 2 유동 홀은,
상기 제 1 내지 3 연결관 내를 순환하는 냉매를 상기 냉각 모듈로 배출시키기 위한 냉매 배출 홀인
냉각 장치.
제 1항에 있어서,
상기 유동 홀의 주변에는 결합 홈이 형성되며,
상기 연결관의 적어도 일단에는 결합 홀이 형성되어 있으며,
상기 연결관은,
상기 결합 홀 및 결합 홈에 삽입되어, 상기 케이스 위에 상기 연결관을 고정하는 결합 부재를 더 포함하는
냉각 장치.
제 7항에 있어서,
상기 연결관은,
상기 연결관과 상기 케이스 사이에 형성되며, 상기 연결관을 통해 흐르는 냉매를 누출을 방지하는 누출 방지 부재를 더 포함하는
냉각 장치.
제 1항에 있어서,
상기 연결관은,
일단이 개방되어 상기 유동 홀과 연결되고, 타단이 막혀있는 I자 형상을 가지며,
상기 연결관의 일단으로 유입된 냉매는, 상기 타단을 순환한 후 다시 상기 일단으로 배출되며,
상기 연결관의 일면은,
상기 발열 소자의 측면과 접하는
냉각 장치.
내부에 상층 및 하층으로 구분되는 수용 공간이 형성되어 있으며, 하면에 적어도 하나의 유동 홀이 형성되어 있는 케이스;
상기 케이스의 수용 공간 중 하층에 수용되며, 상면에 적어도 하나의 제 1 발열 소자가 부착된 제 1 인쇄회로기판;
상기 케이스의 수용 공간 중 상층에 수용되며, 상면에 적어도 하나의 제 2 발열 소자가 부착된 제 2 인쇄회로기판;
상기 케이스의 하부에 형성되어 상기 케이스의 하면과 접하며, 냉매가 순환되는 유로가 형성된 냉각 모듈; 및
상기 케이스에 형성된 유동 홀 위에 부착되며, 상기 냉각 모듈의 유로를 통해 순환되는 냉매를 상기 케이스의 수용 공간 내로 유입시켜, 상기 제 2 인쇄회로기판에 부착된 제 2 발열 소자를 냉각시키는 연결관을 포함하는
냉각 장치.
제 10항에 있어서,
상기 케이스에는,
상기 케이스의 하면으로부터 돌출되어 있으며, 상기 상층에 수용되는 제 2 인쇄회로기판을 지지하는 적어도 하나의 돌출부가 형성되어 있는
냉각 장치.
제 10항에 있어서,
상기 제 1 인쇄회로기판에는,
상기 연결관의 삽입을 위한 적어도 하나의 제 1 삽입 홀이 형성되고,
상기 제 2 인쇄회로기판에는,
상기 연결관의 삽입을 위한 적어도 하나의 제 2 삽입 홀이 형성되며,
상기 연결관은,
상기 제 1 및 2 삽입 홀에 삽입되어, 상기 제 2 인쇄회로기판 위에 부착된 제 2 발열 소자의 측면 및 상면 중 적어도 일면과 접하는
냉각 장치.
제 10항에 있어서,
상기 제 1 인쇄회로기판에는,
상기 연결관의 삽입을 위한 적어도 하나의 제1 삽입 홀이 형성되며,
상기 연결관은 상기 제 1 삽입 홀에 삽입되어, 상기 제 2 인쇄회로기판의 하면과 접하는
냉각 장치.
제 10항에 있어서,
상기 유동 홀은, 제 1 유동 홀 및 제 2 유동 홀을 포함하며,
상기 연결관은,
상기 제 1 유동 홀 위에 형성되며, 상기 케이스의 하면으로부터 수직 방향으로 형성된 제 1 연결관과,
상기 제 1 연결관의 끝단으로부터 수직 방향으로 연장된 제 2 연결관과,
상기 제 2 연결관의 끝단으로부터 수직 방향으로 연장되며, 상기 제 2 유동 홀 위에 형성된 제 3 연결관을 포함하는
냉각 장치.
제 14항에 있어서,
상기 제 2 연결관은,
상기 제 2 발열 소자 위로 돌출되어, 상기 제 2 발열 소자의 상면과 접하는
냉각장치.
제 14항에 있어서,
상기 제 2 연결관은,
상기 제 1 인쇄회로기판과 제 2 인쇄회로기판 사이에 형성되어, 상기 제 2 인쇄회로기판의 하면과 접하는
냉각 장치.
제 14항에 있어서,
상기 제 1 유동 홀은,
상기 냉각 모듈을 통해 흐르는 냉매를 상기 연결관 내로 유입시키기 위한 유입 홀이고,
상기 제 2 유동 홀은,
상기 연결관 내로 유입된 냉매를 상기 냉각 모듈로 배출시키기 위한 배출 홀인
냉각 장치.
제 10항에 있어서,
상기 연결관은,
일단이 개방되어 상기 유동 홀과 연결되고, 타단이 막혀있는 I자 형상을 가지며,
상기 연결관의 일단으로 유입된 냉매는, 상기 타단을 순환한 후 다시 상기 일단으로 배출되며,
상기 연결관의 일면은,
상기 제 2 발열 소자의 측면과 접하는
냉각 장치.
제 10항에 있어서,
상기 유동 홀은, 제 1 유동 홀 및 제 2 유동 홀을 포함하며,
상기 연결관은,
상기 제 1 유동 홀 위에 형성되며, 상기 케이스의 하면으로부터 수직 방향으로 형성된 제 1 연결관과,
상기 제 2 유동 홀 위에 형성되며, 상기 케이스의 하면으로부터 수직 방향으로 연장된 제 2 연결관과,
일단이 상기 제 1 연결관의 일 중간 지점과 연결되고, 타단이 상기 제 2 연결관의 일 중간 지점에 연결되는 제 3 연결관을 포함하며,
상기 제 1 내지 3 연결관은 단면이 전체적으로 H 형상을 가지는
냉각 장치.
제 19항에 있어서,
상기 제 3 연결관은,
상기 제 2 발열 소자의 하면 및 상기 제 1 발열 소자의 상면 중 어느 하나와 접촉하는
냉각 장치.
제 10항에 있어서,
상기 유동 홀은, 제 1 유동 홀 및 제 2 유동 홀을 포함하며,
상기 연결관은,
상기 제 1 유동 홀 위에 형성되며, 상기 케이스의 하면으로부터 수직 방향으로 형성된 제 1 연결관과,
상기 제 2 유동 홀 위에 형성되며, 상기 케이스의 하면으로부터 수직 방향으로 연장된 제 2 연결관과,
일단이 상기 제 1 연결관의 일 중간 지점과 연결되고, 타단이 상기 제 2 연결관의 일 중간 지점에 연결되는 제 3 연결관과,
일단이 상기 제 1 연결관의 끝단과 연결되고, 타단이 상기 제 2 연결관의 끝단과 연결되는 제 4 연결관을 포함하며,
상기 제 1 내지 4 연결관은 단면이 전체적으로 'ㅂ'형상을 가지는
냉각 장치.
제 21항에 있어서,
상기 제 3 연결관은,
상기 제 2 발열 소자의 하면 및 상기 제 1 발열 소자의 상면 중 어느 하나와 접촉하는
냉각 장치.