KR20220117258A

KR20220117258A - 외부 냉각 모듈

Info

Publication number: KR20220117258A
Application number: KR1020227022910A
Authority: KR
Inventors: 크리스토퍼 재거스; 콘스탄틴 콘래드 피터 베니젤로스
Original assignee: 어드밴스드 마이크로 디바이시즈, 인코포레이티드
Priority date: 2019-12-23
Filing date: 2020-11-04
Publication date: 2022-08-23
Also published as: US20210191461A1; WO2021133470A1; CN114902155A; EP4081882A4; EP4081882A1; JP2023507731A

Abstract

외부 모듈은 지정된 컴퓨팅 디바이스와 함께 사용하기 위한 것이다. 외부 모듈은 중공 챔버를 형성하는 본체를 포함한다. 외부 공기 흡입구가 본체에 형성되어 챔버의 제1 포털과 연결된다. 공기 출구는 챔버의 벽을 따라 본체에 형성되고 외부 모듈이 컴퓨팅 디바이스에 대해 지정된 관계로 위치될 때 지정된 컴퓨팅 디바이스의 냉각 공기 흡입구와 정렬되도록 구성된다. 송풍기는 외부 공기 흡입구를 통해 챔버로 공기를 강제 이송하고 챔버 내의 양의 공기 압력을 유지하도록 위치되어 공기 출구가 냉각 공기 흡입구와 정렬될 때 컴퓨팅 디바이스의 냉각 공기 흡입구의 적어도 일부에 대해 양의 공기 압력이 유지될 수 있게 한다.

Description

외부 냉각 모듈

컴퓨터 시스템에는 전형적으로 컴퓨터의 중앙 처리 유닛(CPU), 기타 집적 회로 및 전원 공급 회로부에서 생성되는 열을 소산하기 위한 냉각 서브시스템 포함된다. 냉각 서브시스템은 종종 CPU에 장착된 열 블록을 포함하고, 이는 히트 싱크 또는 하나 이상의 전열관(heat pipe)에 열적으로 연결되어 있다. 전열관을 사용하는 경우, 전형적으로, 열 확산기 또는 히트 싱크는 CPU로부터 전열관의 반대쪽 단부에 열적으로 연결된다. 내부 팬이 종종 사용되어 공기를 히트 싱크 위로 지향시켜 대류를 통해 발산되는 열의 양을 증가시킨다.

소비자 컴퓨터에서, 이러한 냉각 서브시스템은 종종 전형적으로 CPU가 대부분의 시간에 저 또는 중간 전력량을 소비하는 전형적인 동작 프로파일에 대해 설계되지만, 때로는 무거운 처리 부하를 처리하기 위해 부스트되며, 그 동안 더 많은 전력을 소비하고 더 많은 열을 생성하게 된다. 게임이나 비디오 편집과 같은 프로세서 집약적인 애플리케이션에 사용할 때 이러한 컴퓨터는 과도한 열을 생성하는 경향이 있어 프로세서가 전력을 덜 소비하고 열을 덜 생성하도록 "스로틀링(throttle)"되거나 느려지게 된다. 태블릿 컴퓨터 및 일부 노트북 유형 컴퓨터와 같은 일부 컴퓨터는 팬이 없으며 대부분의 열을 소산하기 위해 복사 및 주변 공기 흐름에 의존한다. 냉각 능력이 떨어지기 때문에, 랩탑, 태블릿 및 노트북 컴퓨터의 CPU 성능은 종종 그 능력보다 더 낮은 양으로 제한된다.

때때로, 컴퓨터의 냉각을 돕기 위해 외부 냉각 패드가 사용된다. 전형적으로, 냉각 패드에는 컴퓨터의 외부 표면 또는 "외피(skin)"로 공기를 지향시키는 하나 이상의 팬을 포함한다.

도 1은 일부 실시예에 따른 외부 냉각 모듈의 상면 사시도이다.
도 2는 도 1의 외부 냉각 모듈의 저면 사시도이다.
도 3은 도 1의 외부 냉각 모듈의 절결 상면 사시도이다.
도 4는 도 1의 외부 냉각 모듈이 함께 동작하도록 지정된 노트북 컴퓨터의 저면 사시도이다.
도 5는 일부 실시예에 따른 컴퓨터와 쌍을 이루는 외부 냉각 모듈을 혼합 단면도 및 블록도 형태로 예시한다.
도 6은 일부 실시예에 따른 컴퓨터 냉각 공기 흡입구와 정렬된 중공 챔버의 일부를 도시하고 있는 단면 블록도이다.
도 7은 추가적인 실시예에 따른 컴퓨터 냉각 공기 흡입구와 정렬된 다른 중공 챔버의 일부를 도시하고 있는 단면 블록도이다.
도 8은 일부 실시예에 따른 컴퓨터와 쌍을 이루는 외부 냉각 모듈의 단면 블록도이다.
도 9는 일부 실시예에 따른 컴퓨터와 쌍을 이루는 다른 외부 냉각 모듈의 단면 블록도이다.
다음 설명에서, 상이한 도면에서 동일한 참조 번호의 사용은 유사하거나 동일한 항목을 나타낸다. 달리 명시되지 않는 한, "결합된"이라는 단어 및 관련 동사 형태는 본 기술 분야에 알려진 수단에 의한 직접 연결 및 간접 전기적 연결 모두를 포함하며, 달리 명시되지 않는 한, 직접 연결에 대한 임의의 설명은 적절한 형태의 간접 전기적 연결을 사용하는 대안 실시예도 암시한다.

방법은 컴퓨팅 디바이스의 냉각 시스템에서 기류를 증가시키기 위해 외부 냉각 모듈을 사용한다. 방법은 외부 냉각 모듈의 챔버의 공기 출구를 컴퓨팅 디바이스의 냉각 공기 흡입구와 정렬하는 단계를 포함한다. 공기는 공기 흡입구에서 챔버로 드라이빙되어 양의 공기 압력으로 챔버를 가압한다. 방법은 컴퓨팅 디바이스의 냉각 시스템을 통한 기류를 증가시키기 위해 컴퓨팅 디바이스의 냉각 공기 흡입구의 적어도 일부에 대해 양의 공기 압력을 유지하는 단계를 포함한다.

시스템은 휴대용 컴퓨팅 디바이스와 외부 모듈을 포함한다. 휴대용 컴퓨팅 디바이스는 냉각 공기 흡입구, 휴대용 컴퓨팅 디바이스의 선택된 컴포넌트를 향해 공기를 지향시키도록 위치된 팬, 및 선택된 컴포넌트를 통과한 후 공기를 배출하도록 위치된 공기 출구를 갖는 냉각 서브시스템을 포함한다. 외부 모듈은 휴대용 컴퓨팅 디바이스와 쌍을 이루도록 구성되며, 본체, 챔버, 외부 공기 흡입구, 공기 출구 및 송풍기를 포함한다. 본체는 본체에 형성되고 챔버의 제1 포털에 연결되는 외부 공기 흡입구를 갖는 챔버를 형성한다. 공기 출구는 챔버의 벽을 따라 본체에 형성되고 외부 모듈이 휴대용 컴퓨팅 디바이스에 대해 지정된 관계로 위치될 때 휴대용 컴퓨팅 디바이스의 냉각 공기 흡입구와 정렬되도록 구성된다. 송풍기는 외부 공기 흡입구를 통해 챔버로 공기를 강제 이송하고 챔버 내의 양의 공기 압력을 유지하도록 위치되어 공기 출구가 냉각 공기 흡입구와 정렬될 때 휴대용 컴퓨팅 디바이스의 냉각 공기 흡입구의 적어도 일부에 대해 양의 공기 압력이 유지될 수 있게 한다.

도 1은 일부 실시예에 따른 외부 냉각 모듈(100)의 상면 사시도이다. 이 구현에서, 외부 냉각 모듈(100)은 상부측(104) 및 전면측(106)을 갖는 본체(102)를 포함한다. 본체(102)는 상부측(104)을 따라 지정된 특정 노트북 컴퓨터를 홀딩할 수 있는 크기이다. 만입부(108)는 지정된 노트북 컴퓨터가 외부 냉각 모듈(100) 위에 지정된 관계로 배치될 때 노트북 컴퓨터를 안정화하기 위해 지정된 노트북 컴퓨터의 다리부(feet)를 홀딩하도록 위치된다. 지지 다리부(110)는 외부 냉각 모듈(100)의 저부면을 따라 제공되며, 외부 냉각 모듈(100)이 경질 표면에 배치될 때 그 아래에 기류를 허용할 만큼 충분히 높아야 한다. 외부 냉각 모듈(100)의 냉각 요소를 도 2 및 도 3에 관하여 더 설명할 것이다.

도 2는 도 1의 외부 냉각 모듈(100)의 저면 사시도이다. 도 3은 도 1의 외부 냉각 모듈(100)의 절결(cutaway) 상면 사시도이다. 도 1 내지 도 3을 참조하면, 일반적으로 본체(102)는 상부측(104)을 따라 제공된 공기 출구(121)를 갖는 중공 챔버(120)를 형성한다. 중공 챔버(120)는 상부측(104), 저부측(105), 및 상부측(104)에서 저부측(105)까지 걸쳐지는 본체(102)의 내부 벽(124)에 의해 형성된다. 본체(102)는 경질 플라스틱으로 형성되지만 플라스틱 복합재 또는 금속과 같은 다른 재료가 다른 형태에서 사용된다. 저부측(105)에 결합된 조립 포스트(130)는 상부측(104)을 저부측에 조립하기 위한 조립 나사를 수용하기 위한 나사 구멍을 제공한다.

공기 출구(121)는 중공 챔버(120)의 상부 벽을 따라 본체(102)에 형성되고 외부 냉각 모듈(100)이 노트북 컴퓨터에 대해 지정된 관계로 위치될 때- 이 경우에는 노트북 컴퓨터가 그 위에 놓여짐 - 지정된 노트북 컴퓨터의 냉각 공기 흡입구와 정렬되도록 구성된다. 구조적 지지 부재(122)는 공기 출구(121)를 둘러싼다. 이 실시예에서, 공기 출구(121)는 지정된 노트북 컴퓨터의 냉각 공기 흡입구와 실질적으로 동일한 평면적을 가지며, 외부 냉각 모듈(100)이 지정된 컴퓨팅 디바이스에 대해 지정된 관계로 위치될 때 지정된 노트북 컴퓨터의 냉각 공기 흡입구를 덮도록(cover) 위치된다. 다른 형태는 아래에서 추가로 설명되는 바와 같이 냉각 공기 흡입구에 대한 공기 출구(121)의 다른 크기 관계를 사용한다.

도 2에는 본체(102)에 형성되고 중공 챔버(120)의 제1 포털(portal)(125)(도 3)에 연결된 외부 공기 흡입구(128)가 도시되어 있다. 팬과 같은 송풍기는 외부 공기 흡입구(128)를 통해 중공 챔버(120)로 공기를 강제 이송하도록 위치된다. 이 형태에서, 송풍기는 외부 공기 흡입구(128) 내부에 위치한다. 외부 전원 연결부(114)는 전원 스위치(112)에 의해 제어되는 송풍기에 전력을 공급한다. 전원 스위치(112)에 의해 작동되면 송풍기는 공기 출구(121)가 냉각 공기 흡입구와 정렬될 때 지정된 노트북 컴퓨터의 냉각 공기 흡입구의 적어도 일부에 대해 양의 공기 압력이 유지되도록 중공 챔버(120)의 양(positive)의 공기 압력을 유지한다. 이 실시예에서, 공기 출구(121)는 지정된 노트북 컴퓨터의 냉각 공기 흡입구와 실질적으로 동일한 면적이다.

도 4는 외부 냉각 모듈(100)(도 1)이 동작하도록 지정된 노트북 컴퓨터(400)의 저면 사시도이다. 다양한 실시예에서, 본 출원의 기술을 사용하는 외부 냉각 모듈은 다양한 지정된 컴퓨팅 디바이스와 쌍을 이루고, 공기 출구는 지정된 컴퓨팅 디바이스의 냉각 공기 흡입구와 정렬되도록 위치된다. 노트북 컴퓨터(400)가 예로서 도시되어 있지만, 데스크탑 컴퓨터, 블레이드 서버 컴퓨터 및 태블릿 컴퓨터와 같은 다른 컴퓨터 유형은 다양한 실시예에서 외부 냉각 모듈과 쌍을 이룬다. 노트북 컴퓨터(400)는 본체(402), 냉각 공기 흡입구(404), 및 지지 다리부(406)를 포함한다. 노트북 컴퓨터(400)의 측면에는 따뜻한 공기 출구가 존재한다.

컴퓨터(400)의 본체(402)는 하부면을 따라 위치된 냉각 공기 흡입구(404)를 갖는다. 공기 출구(121)(도 1, 도 3)는 노트북 컴퓨터(400)가 외부 냉각 모듈(100) 위에 위치될 때 냉각 공기 흡입구(404)와 정렬되도록 배치된다. 노트북 컴퓨터(400)는 만입부(108)(도 1)에 놓여지는 다리부(406)를 갖고, 이는 본체(402)가 외부 냉각 모듈(100)의 상부측(104)에 더 가깝거나 그와 같은 높이에 놓이게 한다. 양압으로 컴퓨터의 냉각 공기 흡입구를 통해 공기를 강제 이송하는 외부 냉각 모듈을 사용함으로써, 노트북 컴퓨터(400)의 CPU는 외부 냉각 모듈이 없는 시스템보다 주어진 작업 부하에 대해 더 저온으로 동작하거나 대안적으로 주어진 주위 온도에서 더 높은 성능 능력을 갖는다.

도 5는 일부 실시예에 따른 컴퓨터(50)와 쌍을 이루는 외부 냉각 모듈(500)의 혼합 단면도 및 블록도 형태를 예시한다. 다양한 도시된 부분은 축척에 따르지 않는다. 외부 냉각 모듈(500)은 본체(502), 전원 스위치(512), 제어 회로(515), 중공 챔버(520), 공기 출구(521), 외부 공기 흡입구(528) 및 송풍기(530)를 포함한다.

중공 챔버(520)는 본체(102)의 내부에 형성된다. 공기 출구(521)는 중공 챔버(520)의 상부 벽을 따라 형성되고 외부 냉각 모듈(100)이 컴퓨터(50)에 대해 지정된 관계로 위치될 때 컴퓨터(50)의 냉각 공기 흡입구와 정렬되도록 구성된다. 이 실시예에서, 공기 출구(521)는 컴퓨터(50)의 냉각 공기 흡입구와 실질적으로 동일한 평면적을 가지며 외부 냉각 모듈(100)이 컴퓨터(50)에 대해 지정된 관계로 위치될 때 컴퓨터(50)의 냉각 공기 흡입구를 덮도록 위치된다. 중공 챔버(520)는 내부 지지 구조를 포함할 수 있지만, 일반적으로 벽과 공기 출구(521)에 대해 압력이 유지되게 하는 폐쇄 공간을 제공한다.

이 실시예에서, 송풍기(530)는 컴퓨터 냉각에 일반적으로 채용되는 것과 유사한 농형 팬(squirrel cage fan)이다. 일부 형태에서는 축방향 장착식 팬(axial mounted fan)과 같은 다른 팬 유형이 사용된다. 본 출원에 사용된 송풍기는 팬 및 공기 증배기와 같은 다른 송풍 요소를 포함한다. 동작시, 송풍기(530)는 외부 공기 흡입구(528)로부터 중공 챔버(520)로 공기를 강제 이송하여 중공 챔버(520)에서 양의 공기 압력을 유지하며, 따라서, 공기 출구(521)가 컴퓨터의 냉각 공기 흡입구(50)와 정렬될 때 컴퓨터(50)의 냉각 공기 흡입구에 대해 양의 공기 압력이 유지될 수 있게 한다.

컴퓨터(50) 자체는 냉각 공기 흡입구를 통해 공기를 이동시키도록 위치된 팬(52), 및 적어도 하나의 온도 센서(56) 및 제어기(58)를 포함하는 냉각 서브시스템(54)을 포함한다. 도시되지 않았지만, 외부 냉각 모듈(500)과 쌍을 이루는 특정 컴퓨터에 따라 컴퓨터(50)의 다양한 내부 냉각 컴포넌트가 종종 존재한다. 이러한 컴포넌트는 원하는 컴포넌트에 걸쳐 냉각 공기를 지향시키기 위한 하나 이상의 공기 덕트, 컴퓨터 중앙 처리 유닛(CPU) 및 그래픽 처리 유닛(GPU)에 결합된 열 블록, 열 블록에서 열을 멀리 전도하는 전열관 및 전열관에 열적으로 결합되거나 열 블록에 직접 열적으로 결합된 열 확산기를 포함한다. 일부 컴퓨터는 내부 공기 덕트를 사용하고 일부는 덕트 없이 컴퓨터 본체를 통해 공기가 유동하도록 한다. 하나 이상의 온도 센서(56)는 전형적으로 CPU 또는 GPU에 열적으로 결합된다. 제어기(58)는 온도 센서(들)(56)로부터 판독값을 수신하고 냉각 공기 흡입구에 위치된 팬(52)과 같은 하나 이상의 내부 팬의 속도를 제어한다. 팬은 공기 출구에 제공될 수 있다(예컨대, 아래 도 9의 구성). 제어기(58)는 전형적으로 열 관리를 담당하는 내장형 제어기이며 컴퓨터(50)의 다른 하드웨어와 인터페이싱하는 것과 같은 다른 기능을 수행할 수 있다.

일부 실시예에서, 외부 냉각 모듈(500)은 전원, 네트워크, 및 도킹될 때 컴퓨터(50)에 연결되는 입력/출력 커넥터를 포함하는 노트북 컴퓨터 도크에서 구현된다. 노트북 컴퓨터 도크로서의 모듈(500)의 일부 형태는 컴퓨팅 디바이스의 온도 상태를 나타내는 신호를 컴퓨팅 디바이스로부터 수신하고 신호에 기초하여 송풍기(530)를 조절하도록 구성된 제어 회로(514)를 포함한다. 원하는 온도 상태 정보를 획득하고 이를 USB(universal serial bus) 연결 또는 무선 링크와 같은 도시된 연결 직렬 링크를 통해 제어 회로(514)에 제공하기 위해 컴퓨터(50)에 드라이버 소프트웨어가 채용될 수 있다.

특정 컴퓨터에서 냉각 팬의 수와 위치는 다양하지만 일반적으로 냉각 시스템은 팬에서 요구되는 지정된 또는 정격 기류로 설계된다. 그러나, 팬 소음, 가격 및 기류 경로의 특정 배열과 같은 다수의 이유로 팬이 그 정격 기류를 달성하지 못하는 경우가 많다. 또한, 특정 냉각 시스템에 대해 지정된 기류는 종종 냉각 시스템에 채용되는 열 블록, 전열관, 열 확산기 또는 기타 히트 싱크 배열의 최대 적용 가능한 열 전달 용량으로 열을 제거하기에 충분하지 않다.

동작시, 송풍기(530)는 중공 챔버(520)에서 양의 공기 압력을 유지하여 도시된 바와 같이 냉각 공기 흡입구와 정렬될 때 컴퓨터(50)의 냉각 공기 흡입구에 대해 양의 공기 압력이 유지될 수 있게 한다. 이와 같이, 공기 유량이 증가되어 컴퓨터(50)를 더 잘 냉각시키고 내부의 냉각 컴포넌트의 더 많은 냉각 용량을 사용한다. 양압은 팬(52)을 보완하여 컴퓨터(50)의 냉각 기류 경로(들)를 통해 더 많은 공기를 드라이빙한다. 냉각 공기 흡입구에 대해 유지되는 양의 공기 압력은 컴퓨터(50)의 냉각 시스템이 정격화된 기류량을 적어도 두 배가 되게 하기에 충분한 것이 바람직하다. 이러한 배열은 본 출원에 설명된 모든 실시예와 함께 사용하기에 유익하다. 예를 들어, 냉각 서브시스템이 5 CFM(cubic feet per minute)으로 정격화된다면, 이 특징을 가진 실시예는 적어도 10 CFM에 대해 정격화된 송풍기(530)를 제공한다. 기류를 적어도 두 배가 되게 하는 것이 설명되어 있지만, 본 발명자는 컴퓨터의 팬(이 예에서는 팬(52))에 의해 제공되는 기류의 2-3배로 정격화된 송풍기가 전형적으로 컴퓨터의 냉각 시스템 요소의 냉각 용량의 대부분을 활용할 수 있음을 발견했다.

도 6은 일부 실시예에 따른 컴퓨터 냉각 공기 흡입구와 정렬된 중공 챔버(620)의 일부를 도시하고 있는 단면 블록도이다. 중공 챔버(620)의 상부는 외부 모듈의 상부측(604)에 의해 형성되는 것으로 도시되어 있다. 공기 출구(621)는 중공 챔버(620)의 상부 벽에 형성되고, 덕트(64)로 공기를 강제 이송하는 흡입 팬(62)이 위치하는 컴퓨터의 냉각 공기 흡입구와 정렬되어 도시되어 있다. 이 형태에서는 덕트가 도시되지만, 다른 컴퓨터에서는 덕트를 사용하지 않는다. 밀봉부(605)는 공기 출구(621)의 둘레를 따라 위치되고 외부 모듈이 도시된 바와 같이 컴퓨터에 대해 지정된 관계로 위치될 때 중공 챔버(620)와 컴퓨터의 냉각 공기 흡입구 사이의 연결을 밀봉하도록 구성된다. 밀봉부(605)는 바람직하게는 발포체(foam) 또는 고무와 같은 연질 재료로 제조된다. 밀봉부를 사용하면 냉각 공기 흡입구에 대해 양의 공기 압력을 유지하는 데 도움이 된다.

도 7은 추가적인 실시예에 따른 컴퓨터 냉각 공기 흡입구와 정렬된 다른 중공 챔버(720)의 일부를 도시하고 있는 단면 블록도이다. 이 실시예에서, 외부 냉각 모듈이 쌍을 이루도록 설계된 컴퓨터는 덕트(74)로 공기를 강제 이송하기 위해 그 길이를 따라 위치된 2개의 흡입 팬(72)과 함께 세장형 냉각 공기 흡입구를 갖는다. 중공 챔버(720)는 외부 모듈의 상부측(704)에 형성된 2개의 공기 출구를 가지며, 이들 각각은 컴퓨터의 냉각 공기 흡입구의 일부에 대해서만 양의 공기 압력을 유지하도록 위치된다. 이 실시예에서, 공기 출구(721)는 흡입 팬(72)과 정렬된다.

도 8은 일부 실시예에 따른 컴퓨터(80)와 쌍을 이루는 외부 냉각 모듈(800)의 단면 블록도이다. 이 형태에서, 외부 냉각 모듈(800)은 저부측을 따라서가 아니라 측벽을 따라서 위치된 냉각 공기 흡입구를 갖는 컴퓨터(80)와 쌍을 이루도록 설계되었다. 외부 냉각 모듈(800)은 본체(802), 전원 스위치(812), 중공 챔버(820), 공기 출구(821), 냉각 공기 흡입구(828) 및 송풍기(830)를 포함한다. 일부 실시예에서 외부 냉각 모듈(800)은 또한 컴퓨터(80)로부터 온도 상태 정보를 수신하고 온도 상태 정보에 기초하여 송풍기(830)를 제어하기 위한 제어 회로(514)(도 5)와 같은 제어 회로를 포함한다.

컴퓨터(80)는 냉각 공기 흡입구를 통해 공기를 이동시키도록 위치된 팬(82), 및 적어도 하나의 온도 센서(86) 및 제어기(88)를 포함하는 냉각 서브시스템(84)을 포함한다. 앞서 설명된 컴퓨터(80)의 다양한 다른 내부 냉각 컴포넌트가 컴퓨터(80)의 다양한 구현에 존재한다.

외부 냉각 모듈(800)을 참조하면, 본체(802)는 컴퓨터(80) 냉각 공기 흡입구의 높이를 지나 수직으로 연장되는 좌측의 도시된 측면을 따라 형성된 수직 연장부를 포함한다. 중공 챔버(820)는 본체(802)의 내부에 형성된다. 중공 챔버(820)는 컴퓨터(80)의 냉각 공기 흡입구 높이까지 수직 연장부 내로 연장된다.

공기 출구(821)는 수직으로 연장하는 부분에서 중공 챔버(820)의 측벽을 따라 형성된다. 공기 출구(821)는 외부 냉각 모듈(800)이 컴퓨터(80)에 대해 지정된 관계로 도시된 바와 같이 위치될 때 컴퓨터(80)의 냉각 공기 흡입구와 정렬되도록 구성된다. 이 실시예에서, 공기 출구(821)는 컴퓨터(80)의 냉각 공기 흡입구와 실질적으로 동일한 평면적을 가지며 외부 냉각 모듈(800)이 도시된 바와 같이 위치될 때 컴퓨터(80)의 냉각 공기 흡입구를 덮도록 위치된다. 일부 실시예에서, 공기 출구(821)는 냉각 공기 흡입구보다 더 작은 평면적, 또는 5% 또는 10% 더 큰 것과 같이 약간 더 큰 평면적을 갖는다. 동작시, 송풍기(830)는 중공 챔버(820)에서 양의 공기 압력을 유지하여 도시된 바와 같이 냉각 공기 흡입구와 정렬될 때 컴퓨터(80)의 냉각 공기 흡입구에 대해 양의 공기 압력이 유지될 수 있게 한다. 이와 같이 외부 냉각 모듈은 컴퓨터(80)를 통한 기류를 개선하기 위해 컴퓨터(80)의 팬(82)을 보완하여 앞서 설명된 개선된 기류 이점을 제공한다.

도 9는 일부 실시예에 따른 컴퓨터(90)와 쌍을 이루는 다른 외부 냉각 모듈(900)의 단면 블록도이다. 이 형태에서, 외부 냉각 모듈(900)은 컴퓨터(90)의 따뜻한 공기 출구에 위치한 팬(92)을 갖는 컴퓨터(90)와 쌍을 이루도록 설계되었다.

외부 냉각 모듈(900)은 본체(902), 전원 스위치(912), 중공 챔버(920), 공기 출구(921), 냉각 공기 흡입구(929) 및 송풍기(930)를 포함한다. 일부 실시예에서 외부 냉각 모듈(900)은 또한 컴퓨터(90)로부터 온도 상태 정보를 수신하고 온도 상태 정보에 기초하여 송풍기(930)를 제어하기 위한 제어 회로(514)(도 5)와 같은 제어 회로를 포함한다.

공기 출구(921)는 중공 챔버(920)의 상부 벽을 따라 형성되며, 외부 냉각 모듈(900)이 컴퓨터(90)에 대해 지정된 관계로 도시된 바와 같이 위치될 때 컴퓨터(90)의 냉각 공기 흡입구와 정렬되도록 구성된다. 이 실시예에서, 공기 출구(921)는 컴퓨터(90)의 냉각 공기 흡입구와 실질적으로 동일한 평면적을 가지며 외부 냉각 모듈(900)이 도시된 바와 같이 위치될 때 컴퓨터(90)의 냉각 공기 흡입구를 덮도록 위치된다. 동작시, 송풍기(928)는 중공 챔버(920)에서 양의 공기 압력을 유지하여 도시된 바와 같이 냉각 공기 흡입구와 정렬될 때 컴퓨터(90)의 냉각 공기 흡입구에 대해 양의 공기 압력이 유지될 수 있게 한다. 이와 같이, 외부 냉각 모듈은 컴퓨터(90)를 통한 기류를 개선하기 위해 컴퓨터(90)의 팬(92)을 보완하여 앞서 설명된 개선된 기류 이점을 제공한다.

컴퓨터(90)는 따뜻한 공기 출구 밖으로 공기를 이동시키도록 위치된 팬(92)을 포함한다. 일부 형태에서, 공기는 따뜻한 공기 출구를 빠져나가기 전에 열 확산기(별도로 도시되지 않음) 위로 지향된다. 컴퓨터(90)는 또한 적어도 하나의 온도 센서(96) 및 제어기(98)를 포함하는 냉각 서브시스템(94)을 포함한다. 앞서 설명된 컴퓨터(90)의 다양한 다른 내부 냉각 컴포넌트가 컴퓨터(90)의 다양한 구현에 존재한다. 이 형태에서는 공기 덕트가 사용되지 않고 냉각 공기가 컴퓨터(90) 본체 내부로 유동한다. 다른 형태에서, 컴퓨터(90)는 냉각 공기 흡입구로부터 냉각 서브시스템(94)의 히트 싱크 또는 열 확산기 위로 그리고 따뜻한 공기 출구로 밖으로 기류를 지향시키기 위해 내부 공기 덕트를 포함할 수 있다. 일부 형태는 또한 공기를 컴퓨터(90) 본체로 강제 이송하는 하나 이상의 팬을 냉각 공기 흡입구에 포함한다.

특정 실시예가 설명되었지만, 본 기술 분야의 숙련자는 이들 실시예에 대한 다양한 수정을 명백히 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 본 출원에 설명된 컴퓨터에는 냉각 팬이 있지만 팬이 없는 냉각 시스템을 갖는 다른 컴퓨터 또한 본 출원에 있는 기술을 사용하여 외부 냉각 모듈과 쌍을 이룰 수 있다. 게다가, 외부 냉각 모듈의 공기 출구는 컴퓨터의 냉각 공기 흡입구의 위치와 더 잘 일치하도록 크기 또는 위치가 조절될 수 있고, 이에 의해 외부 냉각 모듈이 다른 지정된 컴퓨팅 디바이스와 작동하도록 조절할 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 활주 패널이 중공 챔버 에지의 전부 또는 일부에 채용되어 공기 출구의 크기 및/또는 위치를 조절할 수 있게 할 수 있다. 따라서, 첨부된 청구범위는 개시된 실시예의 범위 내에 속하는 개시된 실시예의 모든 수정을 포함하는 것을 의도한다.

Claims

지정된 컴퓨팅 디바이스와 함께 사용하기 위한 외부 모듈로서,
중공 챔버를 형성하는 본체;
상기 본체에 형성되고 상기 챔버의 제1 포털(portal)과 연결되는 외부 공기 흡입구(external air intake);
상기 챔버의 벽을 따라 상기 본체에 형성되고 상기 외부 모듈이 상기 컴퓨팅 디바이스에 대해 지정된 관계로 위치될 때 상기 지정된 컴퓨팅 디바이스의 냉각 공기 흡입구와 정렬되도록 구성된 공기 출구; 및
상기 외부 공기 흡입구를 통해 상기 챔버로 공기를 강제 이송하고 상기 챔버 내의 양(positive)의 공기 압력을 유지하도록 위치되어 상기 공기 출구가 상기 냉각 공기 흡입구와 정렬될 때 상기 컴퓨팅 디바이스의 상기 냉각 공기 흡입구의 적어도 일부에 대해 양의 공기 압력이 유지될 수 있게 하는 송풍기(blower)를 포함하는, 외부 모듈.
제1항에 있어서,
상기 공기 출구는 상기 지정된 컴퓨팅 디바이스의 상기 냉각 공기 흡입구와 실질적으로 동일한 평면적(planar area)을 가지며, 상기 외부 모듈이 상기 지정된 컴퓨팅 디바이스에 대해 지정된 관계로 위치될 때 상기 지정된 컴퓨팅 디바이스의 상기 냉각 공기 흡입구를 덮도록 위치되는, 외부 모듈.
제1항에 있어서,
상기 공기 출구는 상기 지정된 컴퓨팅 디바이스의 상기 냉각 공기 흡입구보다 더 크지 않은, 외부 모듈.
제3항에 있어서,
상기 공기 출구는 상기 지정된 컴퓨팅 디바이스의 상기 냉각 공기 흡입구의 일부에 대해서만 양의 공기 압력을 유지하도록 위치되고, 상기 일부는 상기 지정된 컴퓨팅 디바이스의 흡입 팬과 정렬되는, 외부 모듈.
제1항에 있어서,
상기 냉각 공기 흡입구에 대해 유지되는 상기 양(positive)의 공기 압력은 상기 지정된 컴퓨팅 디바이스의 냉각 시스템이 정격화된 기류량(airflow rate)을 적어도 두 배로 하기에 충분한, 외부 모듈.
제1항에 있어서,
상기 본체는 상기 지정된 컴퓨팅 디바이스에 전기적으로 그리고 물리적으로 결합되도록 구성된 노트북 컴퓨터 도크(notebook computer dock)를 포함하는, 외부 모듈.
제6항에 있어서,
상기 노트북 컴퓨터 도크는 상기 컴퓨팅 디바이스로부터 상기 컴퓨팅 디바이스의 온도 상태를 나타내는 신호를 수신하고, 상기 신호에 기초하여 상기 송풍기를 조절하도록 구성된 제어 회로를 포함하는, 외부 모듈.
제1항에 있어서,
상기 외부 모듈이 상기 컴퓨팅 디바이스에 대해 지정된 관계로 위치될 때, 상기 공기 출구의 둘레를 따라 위치되고 상기 챔버와 상기 컴퓨팅 디바이스의 상기 냉각 공기 흡입구 사이의 연결을 밀봉하도록 구성된 밀봉부(seal)를 더 포함하는, 외부 모듈.
방법으로서,
외부 냉각 디바이스의 챔버의 공기 출구를 컴퓨팅 디바이스의 냉각 공기 흡입구와 정렬하는 단계;
공기 흡입구로부터 챔버로 공기를 드라이빙(drive)하여 양(positive)의 공기 압력으로 상기 챔버를 가압하는 단계; 및
상기 컴퓨팅 디바이스의 냉각 시스템을 통한 기류를 증가시키기 위해 상기 컴퓨팅 디바이스의 상기 냉각 공기 흡입구의 적어도 일부에 대해 양의 공기 압력을 유지하는 단계를 포함하는, 방법.
제9항에 있어서,
상기 공기 출구는 지정된 컴퓨팅 디바이스의 상기 냉각 공기 흡입구보다 더 크지 않은, 방법.
제9항에 있어서,
상기 냉각 공기 흡입구에 대해 유지되는 상기 양의 공기 압력은 지정된 컴퓨팅 디바이스의 냉각 시스템이 정격화된 기류량을 적어도 두 배로 하기에 충분한, 방법.
제9항에 있어서,
상기 컴퓨팅 디바이스로부터 상기 컴퓨팅 디바이스의 온도 상태를 나타내는 신호를 수신하고, 상기 신호에 기초하여, 공기가 상기 챔버로 드라이빙되는 속도(rate)를 조절하는 단계를 더 포함하는, 방법.
제9항에 있어서,
상기 공기 출구를 상기 컴퓨팅 디바이스의 상기 냉각 공기 흡입구에 대해 밀봉하는 단계를 더 포함하는, 방법.
시스템으로서,
휴대용 컴퓨팅 디바이스로서, 냉각 공기 흡입구, 상기 휴대용 컴퓨팅 디바이스의 선택된 컴포넌트를 향해 공기를 지향시키도록 위치된 팬, 및 상기 선택된 컴포넌트를 통과한 후 공기를 배출하도록 위치된 공기 출구를 갖는 냉각 서브시스템을 포함하는, 상기 휴대용 컴퓨팅 디바이스;
상기 휴대용 컴퓨팅 디바이스와 쌍을 이루도록 구성되는 외부 모듈을 포함하고, 상기 외부 모듈은,
챔버를 형성하는 본체;
상기 본체에 형성되어 상기 챔버의 제1 포털과 연결되는 외부 공기 흡입구;
상기 챔버의 벽을 따라 상기 본체에 형성되고, 상기 외부 모듈이 상기 휴대용 컴퓨팅 디바이스에 대해 지정된 관계로 위치될 때 상기 휴대용 컴퓨팅 디바이스의 냉각 공기 흡입구와 정렬되도록 구성된 공기 출구; 및
상기 외부 공기 흡입구를 통해 상기 챔버로 공기를 강제 이송하고, 상기 챔버 내의 양의 공기 압력을 유지하도록 위치되어 상기 공기 출구가 상기 냉각 공기 흡입구와 정렬될 때 상기 휴대용 컴퓨팅 디바이스의 상기 냉각 공기 흡입구의 적어도 일부에 대해 상기 양의 공기 압력이 유지될 수 있게 하는 송풍기(blower)를 포함하는, 시스템.
제14항에 있어서,
상기 공기 출구는 상기 휴대용 컴퓨팅 디바이스의 상기 냉각 공기 흡입구와 실질적으로 동일한 평면적이고, 상기 외부 모듈이 상기 휴대용 컴퓨팅 디바이스에 대해 지정된 관계로 위치될 때 상기 휴대용 컴퓨팅 디바이스의 상기 냉각 공기 흡입구를 덮도록 위치되는, 시스템.
제14항에 있어서,
상기 공기 출구는 상기 휴대용 컴퓨팅 디바이스의 상기 냉각 공기 흡입구보다 더 크지 않은, 시스템.
제16항에 있어서,
상기 공기 출구는 상기 휴대용 컴퓨팅 디바이스의 상기 냉각 공기 흡입구의 일부에 대해서만 양의 공기 압력을 유지하도록 위치되고, 상기 일부는 상기 휴대용 컴퓨팅 디바이스의 흡입 팬과 정렬되는, 시스템.
제14항에 있어서,
상기 냉각 공기 흡입구에 대해 유지되는 상기 양의 공기 압력은 상기 휴대용 컴퓨팅 디바이스의 냉각 서브시스템이 정격화된 기류량을 적어도 두 배로 하기에 충분한, 시스템.
제18항에 있어서,
상기 외부 모듈은 상기 휴대용 컴퓨팅 디바이스의 온도 상태를 나타내는 신호를 상기 휴대용 컴퓨팅 디바이스로부터 수신하고, 상기 신호에 기초하여 상기 송풍기의 속도를 조절하도록 구성된 제어 회로를 포함하는, 시스템.
제14항에 있어서,
상기 팬은 상기 휴대용 컴퓨팅 디바이스의 상기 공기 출구 밖으로 공기를 강제 이송하도록 위치되는, 시스템.