KR20210002271A

KR20210002271A - Pcb 냉각 장치

Info

Publication number: KR20210002271A
Application number: KR1020190078140A
Authority: KR
Inventors: 정국진
Original assignee: 주식회사 비엠이
Priority date: 2019-06-28
Filing date: 2019-06-28
Publication date: 2021-01-07

Abstract

본 발명은 PCB 냉각 장치에 관한 것으로, 해결하고자 하는 기술적 과제는 PCB에 대한 보다 효율적인 냉각 및 방열을 위한 PCB 냉각 장치를 제공하는데 있다.
일례로, 내부에 PCB가 마련된 냉각 챔버; 상기 냉각 챔버의 하부와 연결되어 상기 PCB의 냉각을 위한 냉각수를 저장하는 냉각수 탱크; 상기 냉각수 탱크의 냉각수를 상기 냉각 챔버로 공급하고, 상기 냉각 챔버로 공급되는 냉각수를 상기 PCB로 분사하기 위한 냉각수 공급분사 장치부; 및 상기 냉각수 탱크의 내부에서 외부 사이로 냉매가 순환되도록 설치된 적어도 하나의 히트파이프를 포함하는 PCB 냉각 장치를 개시한다.

Description

PCB 냉각 장치{DEVICE FOR COOLING PRINTED CIRCUIT BOARD}

본 발명은 PCB를 냉각시키기 위한 장치에 관한 것이다.

일반적으로 무정전 전원 장치나 인버터 내부에 설치되는 PCB(Printed Circuit Board)에는 복수의 반도체 소자나 수동소자가 배치되어 있고, 동작 중에 많은 열이 발생되므로, 적당한 방열 장치를 필요로 한다.

PCB 상에서 발생되는 열을 방출시키지 않으면, 열에 의한 오동작, 소자의 손상, 화재 발생 등 많은 문제가 발생하게 된다.

이렇게, PCB 상에 발생되는 열을 방출시키기 위하여는 크게 대류에 의한 방열과 전도에 의한 방열로 나뉘어진다. 대류에 의한 방열은 쉽고, 간편하며 효과가 크지만, 반도체 소자가 사용되는 영역에 따라 보다 효율적인 냉각 또는 방열 장치나 시스템의 개발이 필요하다.

본 발명의 실시예는, PCB에 대한 보다 효율적인 냉각 및 방열을 위한 PCB 냉각 장치를 제공한다.

본 발명의 실시예에 따른 PCB 냉각 장치는, 내부에 방수코팅한 PCB가 마련된 냉각 챔버; 상기 냉각 챔버의 하부와 연결되어 상기 PCB의 냉각을 위한 냉각수를 저장하는 냉각수 탱크; 상기 냉각수 탱크의 냉각수를 상기 냉각 챔버로 공급하고, 상기 냉각 챔버로 공급되는 냉각수를 상기 PCB로 분사하기 위한 냉각수 공급분사 장치부; 및 상기 냉각수 탱크의 내부에서 외부 사이로 냉매가 순환되도록 설치된 적어도 하나의 히트파이프를 포함한다.

또한, 상기 냉각 챔버 상부에 설치되어 상기 냉각 챔버 내부의 수증기와 공기를 외부로 배출하기 위한 에어 벤트를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 냉각 챔버와 상기 냉각수 탱크 사이를 분리하며, 상기 PCB의 냉각을 위해 사용된 냉각수를 상기 냉각수 탱크로 유입시키기 위한 배수구가 형성된 플레이트를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 플레이트의 일부를 상기 배수구를 향해 경사지도록 틸팅시키기 위한 제1 틸팅 구동부를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 냉각수 공급분사 장치부는, 상기 PCB를 향해 냉각수가 분사되도록 상기 냉각 챔버 내부에 설치된 분사 노즐; 및 상기 냉각수 탱크에 저장된 냉각수를 상기 분사 노즐로 공급하기 위한 공급 펌프를 포함할 수 있다.

또한, 상기 히트파이프는, 상기 냉각수 탱크 내부에 배치되고, 지그재그 형태로 서로 나란히 형성되되, 지면에 대하여 수직 방향으로 배치된 제1 순환 히트파이프; 상기 냉각 챔버보다 높게 위치하고, 지그재그 형태로 서로 나란히 형성되되, 지면에 대하여 수직하게 배치된 제2 순환 히트파이프; 및 상기 제1 순환 히트파이프 중 최상층 파이프와 상기 제2 순환 히트파이프의 최하층 파이프 간을 연결하는 제1 단위 히트파이프, 및 상기 제1 순환 히트파이프의 최하층 파이프와 상기 제2 순환 히트파이프의 최상층 파이프 간을 연결하는 제2 단위 히트파이프를 포함하는 제3 순환 히트파이프를 포함할 수 있다.

또한, 상기 히트파이프는, 상기 제2 순환 히트파이프의 최하층 파이프와 상기 제1 단위 히트파이프 간이 서로 직교되도록 연결하되, 일정 각도 범위 내에서 회전 가능하게 연결하는 제1 파이프 회전관절부재; 및 상기 제2 순환 히트파이프의 최상층 파이프와 상기 제2 단위 히트파이프 간이 서로 직교되도록 연결하되, 일정 각도 범위 내에서 회전 가능하게 연결하는 제2 파이프 회전관절부재를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 제1 파이프 회전관절부재는, 상기 제1 단위 히트파이프의 단부를 이루고, 해당 단부의 양측면 중 일측면에 상기 제1 단위 히트파이프와 직교하는 방향으로 원형의 제1 개방부가 형성되며, 타측면에 제1 결합홀이 형성된 제1 연결부재; 및 상기 제2 순환 히트파이프 중 최하층 파이프의 단부를 이루고, 해당 단부의 양측면 중 일측면에 상기 제2 순환 히트파이프와 직교하는 방향으로 원형의 제2 개방부가 형성되며, 타측면 내부로부터 돌출되어 상기 제1 결합홀에 삽입 관통되는 제1 결합부재가 형성된 제2 연결부재를 포함하고, 상기 제2 파이프 회전관절부재는, 상기 제2 단위 히트파이프의 단부를 이루고, 해당 단부의 양측면 중 일측면에 상기 제2 단위 히트파이프와 직교하는 방향으로 원형의 제3 개방부가 형성되며, 타측면에 제2 결합홀이 형성된 제3 연결부재; 및 상기 제2 순환 히트파이프 중 최상층 파이프의 단부를 이루고, 해당 단부의 양측면 중 일측면에 상기 제2 순환 히트파이프와 직교하는 방향으로 원형의 제4 개방부가 형성되며, 타측면 내부로부터 돌출되어 상기 제2 결합홀에 삽입 관통되는 제2 결합부재가 형성된 제4 연결부재를 포함하고, 상기 제1 개방부와 상기 제2 개방부이 대면하고, 상기 제3 개방부와 상기 제4 개방부가 대면할 수 있다.

또한, 상기 히트파이프는, 상기 제2 순환 히트파이프의 하부에 설치되어 상기 제2 순환 히트파이프의 무게를 감지하기 위한 무게 센서부; 및 상기 제2 순환 히트파이프의 하부에 설치되어 상기 무게 센서부를 통해 상기 제2 히트파이프의 무게가 미리 설정된 기준 무게 값 이상인 경우 상기 제2 순환 히트파이프를 상하 방향으로 왕복 이동시켜 흔들리게 하기 위한 실린더 구동부를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 히트파이프가 다수 개가 구비되는 경우, 다수 개의 히트파이프는 일정 거리를 두고 서로 병렬 형태로 나란히 배치될 수 있다.

또한, 상기 냉각 챔버 내에서 상기 PCB를 일정 각도 범위로 틸팅시키기 위한 제2 틸팅 구동부를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 따르면, PCB에 대한 보다 효율적인 냉각 및 방열을 위한 PCB 냉각 장치를 제공할 수 있다.

도 1 내지 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 PCB 냉각 장치의 전체 구성을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 히트파이프의 단일 구성을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 히트파이프의 세트 구성을 나타낸 도면이다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 제1 파이프 회전관절부재의 구성과 동작을 나타낸 도면이다.
도 8 및 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 제2 파이프 회전관절부재의 구성과 동작을 나타낸 도면이다.

본 명세서에서 사용되는 용어에 대해 간략히 설명하고, 본 발명에 대해 구체적으로 설명하기로 한다.

본 발명에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.

명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "...부", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

도 1 내지 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 PCB 냉각 장치의 전체 구성을 나타낸 도면이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 히트파이프의 단일 구성을 나타낸 도면이고, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 히트파이프의 세트 구성을 나타낸 도면이고, 도 6 및 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 제1 파이프 회전관절부재의 구성과 동작을 나타낸 도면이며, 도 8 및 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 제2 파이프 회전관절부재의 구성과 동작을 나타낸 도면이다.

우선, 도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 PCB 냉각 장치(100)는 냉각 챔버(1000), 냉각수 탱크(2000), 냉각수 공급분사 장치부(3000) 및 히트파이프(4000)를 포함한다. 더불어, 본 실시예의 PCB 냉각 장치(100)는 에어 벤트(5000), 플레이트(6000), 제1 틸팅 구동부(7000) 및 제2 틸팅 구동부(8000) 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.

상기 냉각 챔버(1000)는, 그 내부에 냉각 대상인 PCB(10)가 마련되어 있으며, PCB(10) 뿐만 아니라 PCB(10)의 냉각을 위한 다수의 구성요소가 수용되어 있을 수 있다. 여기서, PCB(10)은 절연 코팅 또는 절연 패키징되어 제공될 수 있다.

상기 냉각수 탱크(2000)는 냉각 챔버(1000)의 하부와 연결되어 PCB(10)의 냉각을 위한 냉각수를 저장할 수 있다. 이러한 냉각수 탱크(2000)는 냉각 챔버(1000)의 내부 중 하부에 위치한 형태로 실시할 수 있고, 냉각 챔버(1000)와 개별적으로 구성된 상태에서 냉각 챔버(1000)의 하부와 연결된 형태로 실시할 수도 있다.

상기 냉각수 공급분사 장치부(3000)는, 냉각수 탱크(2000)의 냉각수를 냉각 챔버(1000)로 공급하고, 냉각 챔버(1000)로 공급되는 냉각수를 PCB(10)로 분사할 수 있다. 이를 위해 냉각수 공급분사 장치부(3000)는 분사 노즐(3100)과 공급 펌프(3200)를 포함할 수 있다.

상기 분사 노즐(3100)은 PCB(10)를 향해 냉각수가 분사되도록 냉각 챔버(1000)의 내부에 설치될 수 있다. 이러한 분사 노즐(3100)은 라인 형태의 노즐들이 세로로 수직하게 세워진 상태가 병렬 조합되어 이루어지거나, 플레이트 형태에 분사 홀이 매트릭스 형태로 배열된 구조로 이루어질 수 있으나, 본 실시예에서는 분사 노즐(3100)의 구현 형태에 대하여 한정하는 것은 아니며, 다양한 형태로의 변경이 가능하다.

상기 공급 펌프(3200)는 냉각수 탱크(2000) 내부에 설치되고, 분사 노즐(3100)과 연결되어 냉각수 탱크(2000)에 저장된 냉각수를 분사 노즐(3100)로 공급할 수 있다.

상기 히트파이프(4000)는 냉각수 탱크(2000)의 내부에서 외부 사이로 냉매가 순환되도록 설치되며, 적어도 하나 이상의 세트로 구성될 수 있다. 이를 위해 히트파이프(4000)는 제1 순환 히트파이프(4100), 제2 순환 히트파이프(4200) 및 제3 순환 히트파이프(4300)를 포함할 수 있다.

상기 제1 순환 히트파이프(4100)는, 냉각수 탱크(2000) 내부에 배치되고, 지그재그 형태로 서로 나란히 형성되되, 지면에 대하여 수직 방향으로 배치될 수 있다.

상기 제2 순환 히트파이프(4200)는, 냉각 챔버(1000)보다 높은 위치에 배치되고, 지그재그 형태로 서로 나란히 형성되되, 지면에 대하여 수직하게 배치될 수 있다.

상기 제3 순환 히트파이프(4300)는 제1 단위 히트파이프(4310)와 제2 단위 히트파이프(4320)을 포함할 수 있다. 여기서, 제1 단위 히트파이프(4310)는, 제1 순환 히트파이프(4100) 중 최상층 파이프와 제2 순환 히트파이프(4200)의 최하층 파이프 간을 연결할 수 있다. 그리고, 제2 단위 히트파이프(4320)는, 제1 순환 히트파이프(4100)의 최하층 파이프와 제2 순환 히트파이프(4200)의 최상층 파이프 간을 연결할 수 있다. 이러한 제1 및 제2 단위 히트파이프(4310, 4320)는 지면에 대하여 대략 수직한 방향으로 각각 설치될 수 있다.

냉각수 탱크(2000)에 저장된 냉각수가 공급 펌프(3200)에 의해 분사 노즐(3100)로 공급되어 PCB(10)를 향해 분사되면, PCB(10)는 분사되는 냉각수에 의해 방열될 수 있다. PCB(10)의 열을 흡수한 냉각수는 하부로 떨어지게 되고, 그 하부에 위치한 냉각수 탱크(2000)로 모이게 된다.

이러한 냉각 프로세스를 지속적으로 반복하게 되면, 냉각수 탱크(2000)에 저장되는 냉각수의 온도가 점차 상승하게 되는데, 이때 히트파이프(4000) 중 냉각수 탱크(2000) 내부에 위치한 제1 순환 히트파이프(4100)에서는 냉각수의 온도 상승에 따라 해당 부분을 순환 중인 냉매가 기화되고, 이렇게 기화된 냉매는 제3 순환 히트파이프(4300) 중 제2 단위 히트파이프(4320)를 따라 외부로 빠져 나가 제2 순환 히트파이프(4200)로 들어가게 된다.

이렇게 제2 순환 히트파이프(4200)로 들어간 기화 상태의 냉매는 온도 하강에 따라 액화되고, 액화된 냉매는 제2 순환 히트파이프(4200)에서 제1 단위 히트파이프(4310)를 따라 제1 순환 히트파이프(4100)로 흘러 들어감으로써 냉매의 기화 및 액화의 반복 순환이 이루어질 수 있으며, 이에 따라 냉각수의 온도도 자연스럽게 낮출 수 있게 된다.

더불어, 히트파이프(4000)는 제1 파이프 회전관절부재(4400), 제2 파이프 회전관절부재(4500), 무게 센서부(4500) 및 실린더 구동부(4700) 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.

상기 제1 파이프 회전관절부재(4400)는, 제2 순환 히트파이프(4200)의 최하층 파이프와 제1 단위 히트파이프(4310) 간이 서로 직교되도록 연결하되, 일정 각도 범위 내에서 회전 가능하게 연결할 수 있다. 이를 위해 제1 파이프 회전관절부재(4400)는 제1 연결부재(4410)와 제2 연결부재(4420)을 포함할 수 있다.

상기 제1 연결부재(4410)는, 도 6에 도시된 바와 같이, 제1 단위 히트파이프(4310)의 일단부를 이루고, 해당 일단부의 양측면 중 일측면에 제1 단위 히트파이프(4310)와 직교하는 방향으로 원형의 제1 개방부(4411)가 형성되며, 타측면에 제1 결합홀(4414)이 형성될 수 있다.

또한, 제1 개방부(4411)의 외주면에는 제1 가이드 홈(4412)과 제1 가이드 돌기(4413)가 형성될 수 있다. 이러한 제1 가이드 홈(4412)과 제1 가이드 돌기(4413)은 제1 개방부(4411)의 외주면 중 상하부에 설치될 수 있으며, 원형의 제1 개방부(4411)의 중앙점을 기준으로 상호 대칭적인 위치에 형성될 수 있다. 제1 가이드 홈(4412)은 원호와 같은 형태로 이루어질 수 있다.

이러한 제1 가이드 홈(4412)과 제1 가이드 돌기(4413)는 제2 연결부재(4420)의 회전각도를 제한하기 위한 가이드 및 스토퍼 역할을 할 수 있다.

상기 제2 연결부재(4420)는, 도 6에 도시된 바와 같이 제2 순환 히트파이프(4200) 중 최하층 파이프의 일단부를 이루고, 해당 일단부의 양측면 중 일측면에 제2 순환 히트파이프(4200)와 직교하는 방향으로 원형의 제2 개방부(4421)가 형성되며, 타측면 내부로부터 돌출되어 제1 결합홀(4414)에 삽입 관통됨으로써, 제2 연결부재(4420)를 제1 연결부재(4410)에 결합시키는 제1 결합부재(4424)가 형성될 수 있다. 여기서, 제1 결합부재(4424)는 제1 결합홀(4414)에 회전 가능하게 결합되며, 제1 결합홀(4414)을 관통하여 외부로 돌출된 부분이 직경이 제1 및 제2 연결부재(4410, 4420)의 내부에서 연장 돌출된 부분의 직경보다 크게 형성됨으로써, 제1 및 제2 연결부재(4410, 4420) 간이 서로 견고히 결합될 수 있다.

또한, 제2 개방부(4421)의 외주면에는 제2 가이드 홈(4422)와 제2 가이드 돌기(4423)이 형성될 수 있다. 이러한 제2 가이드 홈(4422)와 제2 가이드 돌기(4423)는 제2 개방부(4421)는 제2 개방부(4421)의 외주면 중 상하부에 설치될 수 있으며, 원형의 제2 개방부(4421)의 중앙점을 기준으로 상호 대칭적인 위치에 형성될 수 있다. 좀 더 구체적으로, 제1 및 제2 개방부(4411, 4421)가 서로 대면하여, 제2 가이드 홈(4422)에는 제1 가이드 돌기(4413)가 대응 삽입되고, 제2 가이드 돌기(4423)는 제1 가이드 홈(4412)에 대응 삽입될 수 있다.

이러한 제2 가이드 홈(4422)과 제2 가이드 돌기(4423)는 제1 가이드 홈(4412) 및 제1 가이드 돌기(4413)와 함께 제2 연결부재(4420)의 회전각도를 제한하기 위한 가이드 및 스토퍼 역할을 할 수 있다.

상기 제2 파이프 회전관절부재(4500)는 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 제2 순환 히트파이프(4200)의 최상층 파이프와 제2 단위 히트파이프(4320) 간이 서로 직교되도록 연결하되, 일정 각도 범위 내에서 회전 가능하게 연결될 수 있다. 이러한 제2 파이프 회전관절부재(4500)는 상술한 제1 파이프 회전관절부재(4400)와 동일하게 구성되므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

상기 제1 및 제2 파이프 회전 관절부재(4400, 4500)은 제2 순환 히트파이프(4200)가 제3 순환 히트파이프(4300)를 중심으로 상하 방향에 대하여 소정의 각도만큼 회전이 용이할 수 있도록 구성된 것으로, 후술하는 제1 틸팅 구동부(7000)의 상하 운동에 따라 물리적인 충격을 최소화할 수 있으며, 제1 틸팅 구동부(7000)에 대한 상세한 설명은 후술한다.

상기 무게 센서부(4500)는, 제2 순환 히트파이프(4200)의 하부에 설치되어 제2 순환 히트파이프(4200)의 무게를 감지할 수 있으며, 측정된 무게 값과 미리 설정된 기준 무게 값을 비교하여 측정된 무게 값이 기준 무게 값 이상인 경우 실린더 구동부(4700)의 구동 제어 신호를 출력할 수 있다.

상기 실린더 구동부(4700)는, 제2 순환 히트파이프(4200)의 하부에 설치되고, 무게 센서부(4500)를 통해 구동 제어 신호를 수신하면, 제2 순환 히트파이프(4200)를 상하 방향으로 왕복 이동시킴으로써 제2 순환 히트파이프(4200)가 흔들리도록 할 수 있다.

이와 같은 무게 센서부(4500)와 실린더 구동부(4700)는 제2 순환 히트파이프(4200)에 존재하는 냉매가 액체 상태에서 잘 흐르지 않고 특정 부위에 고여 있거나 유속이 빠르지 않는 경우 제2 순호나 히트파이프(4200)를 상하 방향으로 일정 횟수 흔들어 일정한 유속을 얻어 액체 상태의 냉매의 원활한 순환을 돕기 위한 것이다.

상기 에어 벤트(5000)는, 냉각 챔버(1000) 상부에 설치되어 냉각 챔버(1000) 내부의 수증기와 공기를 외부로 배출할 수 있다. PCB(10)의 냉각 동작 중에 냉각 챔버(1000)에는 PCB(10)의 방열에 따른 수증기와 공기가 발생되고, 이에 따라 냉각 챔버(1000) 내부의 온도 상승 및 수증기 응결 현상이 발생될 수 있는데, 이를 방지하기 위하여 에어 벤트(5000)는 냉각 챔버(1000)에 존재하는 수증기와 공기를 외부로 배출할 수 있다.

상기 플레이트(6000)는, 냉각 챔버(1000)와 냉각수 탱크(2000) 사이를 분리하며, PCB(10)의 냉각을 위해 사용된 냉각수를 냉각수 탱크(2000)로 유입시키기 위한 배수구가 형성될 수 있다. 이러한 플레이트(6000)는 냉각 챔버(1000)와 냉각수 탱크(2000) 사이를 분리하는 역할도 수행할 수 있다.

상기 제1 틸팅 구동부(7000)는 플레이트(6000)의 일부를 배수구를 향해 경사지도록 틸팅시킬 수 있다. 이러한 제1 틸팅 구동부(7000)에 의해 배수구를 향해 경사진 플레이트(6000)의 일부는 PCB(10)로부터 튀어 나오는 냉각수를 받아서 배수구로 빠질 수 있도록 안내할 수 있다.

상기 제2 틸팅 구동부(8000)는 냉각 챔버(1000) 내에서 PCB(10)를 일정 각도 범위로 틸팅시킬 수 있다. 제2 틸팅 구동부(8000)에 의해 경사진 PCB(10)는 그 표면에 도달한 냉각수가 경사면을 타고 내려오게 되는데, 수직 상태의 PCB(10)보다 냉각수의 접촉시간이 상대적으로 더 길기 때문에 발열 효과에 도움을 줄 수 있다.

이상에서 설명한 것은 본 발명에 의한 PCB 냉각 장치를 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.

100: PCB 냉각 장치 1000: 냉각 챔버
2000: 냉각수 탱크 3000: 냉각수 공급분사 장치부
3100: 분사 노즐 3200: 공급 펌프
4000: 히트파이프 4100: 제1 순환 히트파이프
4200: 제2 순환 히트파이프 4300: 제3 순환 히트파이프
4310: 제1 단위 히트파이프 4320: 제2 단위 히트파이프
4400: 제1 파이프 회전관절부재 4410: 제1 연결부재
4411: 제1 개방부 4412: 제1 가이드 홈
4413: 제1 가이드 돌기 4414: 제1 결합홀
4420: 제2 연결부재 4421: 제2 개방부
4422: 제2 가이드 홈 4423: 제2 가이드 돌기
4424: 제1 결합부재 4500: 제2 파이프 회전관절부재
4510: 제3 연결부재 4511: 제3 개방부
4512: 제3 가이드 홈 4513: 제3 가이드 돌기
4514: 제2 결합홀 4520: 제4 연결부재
4521: 제4 개방부 4522: 제4 가이드 홈
4523: 제4 가이드 돌기 4524: 제2 결합부재
4600: 무게 센서부 4700: 실린더 구동부
5000: 에어 벤트 6000: 플레이트
7000: 제1 틸팅 구동부 8000: 제2 틸팅 구동부
10: PCB

Claims

내부에 PCB가 마련된 냉각 챔버;
상기 냉각 챔버의 하부와 연결되어 상기 PCB의 냉각을 위한 냉각수를 저장하는 냉각수 탱크;
상기 냉각수 탱크의 냉각수를 상기 냉각 챔버로 공급하고, 상기 냉각 챔버로 공급되는 냉각수를 상기 PCB로 분사하기 위한 냉각수 공급분사 장치부; 및
상기 냉각수 탱크의 내부에서 외부 사이로 냉매가 순환되도록 설치된 적어도 하나의 히트파이프를 포함하는 것을 특징으로 하는 PCB 냉각 장치.
제1항에 있어서,
상기 냉각 챔버 상부에 설치되어 상기 냉각 챔버 내부의 수증기와 공기를 외부로 배출하기 위한 에어 벤트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 PCB 냉각 장치.
제1항에 있어서,
상기 냉각 챔버와 상기 냉각수 탱크 사이를 분리하며, 상기 PCB의 냉각을 위해 사용된 냉각수를 상기 냉각수 탱크로 유입시키기 위한 배수구가 형성된 플레이트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 PCB 냉각 장치.
제3항에 있어서,
상기 플레이트의 일부를 상기 배수구를 향해 경사지도록 틸팅시키기 위한 제1 틸팅 구동부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 PCB 냉각 장치.
제1항에 있어서,
상기 냉각수 공급분사 장치부는,
상기 PCB를 향해 냉각수가 분사되도록 상기 냉각 챔버 내부에 설치된 분사 노즐; 및
상기 냉각수 탱크에 저장된 냉각수를 상기 분사 노즐로 공급하기 위한 공급 펌프를 포함하는 것을 특징으로 하는 PCB 냉각 장치.
제1항에 있어서,
상기 히트파이프는,
상기 냉각수 탱크 내부에 배치되고, 지그재그 형태로 서로 나란히 형성되되, 지면에 대하여 수직 방향으로 배치된 제1 순환 히트파이프;
상기 냉각 챔버보다 높게 위치하고, 지그재그 형태로 서로 나란히 형성되되, 지면에 대하여 수직하게 배치된 제2 순환 히트파이프; 및
상기 제1 순환 히트파이프 중 최상층 파이프와 상기 제2 순환 히트파이프의 최하층 파이프 간을 연결하는 제1 단위 히트파이프, 및 상기 제1 순환 히트파이프의 최하층 파이프와 상기 제2 순환 히트파이프의 최상층 파이프 간을 연결하는 제2 단위 히트파이프를 포함하는 제3 순환 히트파이프를 포함하는 것을 특징으로 하는 PCB 냉각 장치.
제6항에 있어서,
상기 히트파이프는,
상기 제2 순환 히트파이프의 최하층 파이프와 상기 제1 단위 히트파이프 간이 서로 직교되도록 연결하되, 일정 각도 범위 내에서 회전 가능하게 연결하는 제1 파이프 회전관절부재; 및
상기 제2 순환 히트파이프의 최상층 파이프와 상기 제2 단위 히트파이프 간이 서로 직교되도록 연결하되, 일정 각도 범위 내에서 회전 가능하게 연결하는 제2 파이프 회전관절부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 PCB 냉각 장치.
제7항에 있어서,
상기 제1 파이프 회전관절부재는,
상기 제1 단위 히트파이프의 단부를 이루고, 해당 단부의 양측면 중 일측면에 상기 제1 단위 히트파이프와 직교하는 방향으로 원형의 제1 개방부가 형성되며, 타측면에 제1 결합홀이 형성된 제1 연결부재; 및
상기 제2 순환 히트파이프 중 최하층 파이프의 단부를 이루고, 해당 단부의 양측면 중 일측면에 상기 제2 순환 히트파이프와 직교하는 방향으로 원형의 제2 개방부가 형성되며, 타측면 내부로부터 돌출되어 상기 제1 결합홀에 삽입 관통되는 제1 결합부재가 형성된 제2 연결부재를 포함하고,
상기 제2 파이프 회전관절부재는,
상기 제2 단위 히트파이프의 단부를 이루고, 해당 단부의 양측면 중 일측면에 상기 제2 단위 히트파이프와 직교하는 방향으로 원형의 제3 개방부가 형성되며, 타측면에 제2 결합홀이 형성된 제3 연결부재; 및
상기 제2 순환 히트파이프 중 최상층 파이프의 단부를 이루고, 해당 단부의 양측면 중 일측면에 상기 제2 순환 히트파이프와 직교하는 방향으로 원형의 제4 개방부가 형성되며, 타측면 내부로부터 돌출되어 상기 제2 결합홀에 삽입 관통되는 제2 결합부재가 형성된 제4 연결부재를 포함하고,
상기 제1 개방부와 상기 제2 개방부이 대면하고, 상기 제3 개방부와 상기 제4 개방부가 대면하는 것을 특징으로 하는 PCB 냉각 장치.
제7항에 있어서,
상기 히트파이프는,
상기 제2 순환 히트파이프의 하부에 설치되어 상기 제2 순환 히트파이프의 무게를 감지하기 위한 무게 센서부; 및
상기 제2 순환 히트파이프의 하부에 설치되어 상기 무게 센서부를 통해 상기 제2 히트파이프의 무게가 미리 설정된 기준 무게 값 이상인 경우 상기 제2 순환 히트파이프를 상하 방향으로 왕복 이동시켜 흔들리게 하기 위한 실린더 구동부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 PCB 냉각 장치.
제6항에 있어서,
상기 히트파이프가 다수 개가 구비되는 경우, 다수 개의 히트파이프는 일정 거리를 두고 서로 병렬 형태로 나란히 배치되는 것을 특징으로 하는 PCB 냉각 장치.
제1항에 있어서,
상기 냉각 챔버 내에서 상기 PCB를 일정 각도 범위로 틸팅시키기 위한 제2 틸팅 구동부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 PCB 냉각 장치.