KR100316120B1 - 전자 장치의 냉각 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 주위에 대해 밀봉된 외부 엔클로저(enclosure) 내에 설치된 부품을 갖는 전자 장치의 냉각 구조에 관한 것이다. 상기 엔클로저는 열 전도성 재료로 제조되고 일부 부품들은 엔클로저의 하나 이상의 벽과 열 전도 가능하게 설치되고, 하나 이상의 가열 파이프(heat pipe)는 상기 한 일부 부품과 인접한 엔클로저의 벽과 열 전도 접촉하는 증발기를 가진다. 전자 장치의 응축기는 엔클로저 외부에 위치하고 열 전도성 핀을 구비한다. 다량의 열을 발생하는 부품들은 국부적인 열점(hot spots)을 감소시키는 다른 냉각장치를 구비할 수 있다. 엔클로저는 온화한 기후에서 더욱 큰 시장을 목적으로 설계될 수 있고 열대기후에 맞게 변형될 수 있다.

Description

전자 장치의 냉각 구조{Cooling structure for electronic apparatus}

본 발명은 주위에 대해 밀봉된 외부 엔클로저(enclosure) 내에 설치된 부품을 갖는 전자 장치의 냉각 구조에 관한 것이다.

많은 전자 장치는 냉각 작용을 필요로 한다. 많은 경우에, 이러한 냉각작용은 엔클로저를 통해서 구멍을 경유하여 바람을 송풍함으로써 실행된다. 엔클로저 내에서 다량의 열을 발생시키는 부품이 히트 싱크에 개별적으로 또는 그룹으로 설치될 수 있다. 어떤 상황, 예를 들어, 장치가 외부에서 사용될 때, 외부 엔클로저는 주위 환경에 대해 밀봉되어야 한다. 한 보기는 발신기/수신기, 파워 증폭기, 프로세서 및 다른 유닛을 포함하는 엔클로저가 외부, 즉, 한 전극에 설치된 이동 통신 네트워크를 위한 베이스 스테이션 설비이다. 주위에 대해 밀봉하면 공기가 엔클로저를 통해서 송풍되는 것을 방지한다. 종래에는, 엔클로저가 표면적을 증가시키도록 연장된 표면을 가질 수 있으므로, 전체 엔클로저가 대류 작용으로 냉각되도록 허용한다. 그러나, 어떤 경우에, 특히 상대적으로 다량의 열을 발생시키는 부품 영역에서 엔클로저를 충분히 냉각시키는 것이 어렵다.

이러한 배경으로, 주위에 대해 밀봉된 외부 엔클로저 내에 설치된 부품을 갖는 전자 장치의 냉각 구조가 제공되며, 상기 엔클로저는 열 전도성 재료로 제조되고, 상기 부품중에서 한 부품은 엔클로저의 하나 이상의 벽과 열 전도 가능하게 설치되고, 복수의 가열 파이프가 상기 한 부품에 인접한 엔클로저의 벽과 열 전도가 가능하게 접촉하고 엔클로저 내부에서 연장되는 증발기와, 엔클로저 외부에 위치하고 열 전도성 핀이 제공된 응축기를 구비하며, 엔클로저는 조인트를 따라 함께 밀봉되는 두 부분으로 되고, 이 두 부분은 컨테이너의 적어도 하나의 벽이 두 부분으로 되도록 각 부품을 개별적으로 수용하며, 적어도 하나의 가열 파이프는 상기 하나의 벽의 각 부분을 관통해서 연장되고 엔클로저의 각 부분의 다른 벽과 열전도 가능하게 접촉하는 증발기를 가진다. 다량의 열을 발생하는 부품은 국부적인 열점(hot spots)을 감소시키는 다른 냉각장치를 구비할 수 있다. 엔클로저는 온화한 기후에서 더욱 큰 시장을 목적으로 설계될 수 있고 열대 기후에 맞게 변형될 수 있다.

상기 구성에서, 가열 파이프는 엔클로저의 두 부분 사이의 조인트를 따르는 방향으로 서로 이격될 수 있다.

본 장치는 적어도 한 부분의 외부 엔클로저에서 복수의 가열 파이프를 포함할 수 있다.

상기 구성에서, 적어도 한 부분의 외부 엔클로저에 있는 가열 파이프 상의 핀은 다른 부분의 외부 엔클로저에 있는 가열 파이프의 핀으로부터 이격될 수 있다.

각 부분의 외부 엔클로저에 있는 가열 파이프의 핀은 다른 부분의 외부 엔클로저에 있는 가열 파이프를 수용하도록 양호하게 노치(notch)된다.

가열 파이프의 냉각효과는 송풍기를 사용하여 공기를 가열 파이프의 응축기를 가로질러 송풍함으로써 크게 증가시킬 수 있다.

본 발명의 한 실시예는, 보기를 사용하여, 첨부된 도면을 참고로 하기에 기술될 것이다.

도 1은 이동 통신 네트워크를 위한 베이스 스테이션 설비의 형태로 본 발명을 실현하는 장치의 수직 단면도.

도 2는 커버 상부를 제거한 도 1의 설비의 평면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

2 : 엔클로저 4 : 발신기/수신기 유닛

6 : 증폭기 10 : 보드

30 : 구멍 44 : 트랜지스터

46 : 가열 파이프

도면에 있어서, 이동 통신 네트워크용 베이스 스테이션 설비는, 예를 들어, 두 플랜지(2c) 사이의 조인트 주위에서 이 주위에 대해 밀봉된 경금속으로써 두 부분(2a,2b)으로 주조된 열 전도성을 갖는 두 외부 엔클로저(2)를 가지며, 이 엔클로저는 두 발신기/수신기 유닛(4)과, 두 파워 증폭기(6)와, 두 듀플렉서 (duplexers: 8) 및 프로세서 보드(10)를 수용한다. 발신기/수신기 유닛(4)과 파워 증폭기(6)는 알루미늄 케이스(12,14)에 의해 라디오 주파수 방출로부터 보호된다. 두 파워 증폭기(6)는 컨테이너의 벽(16)에 나란히 설치되며, 도 1에는 단지 하나만 도시된다. 유사하게, 두 듀플렉서(8)는 벽(16)에 나란히 설치된다. 파워 증폭기와 듀플렉서는 그에 의해서 벽(16)과 열전도 접촉한다. 회로 보드(20)는 보드의 부품들이 벽(16)과 전도성 결합하도록 케이스(14)의 벽(22)에 접촉하도록 설치된다. 즉, 부품에 의해 발생된 열은 케이스(14)의 벽(22)과 회로 보드(20)를 경유하여 벽(16)에 전도될 수 있다.

프로세서 보드(10)는 벽(16)에 대향하는 벽(24)에 직접 열전도 가능하게 접촉하도록 설치된다. 프로세서 보드(10)의 부품은 벽(24)과 열전도 결합한다.

발신기/수신기 유닛(4)은 프로세서 보드(10)에 대해 필러(pillar;26)에 설치된다.

외부 엔클로저(2)는 바닥(32)에 있는 배기 구멍(30)과, 측벽(36)의 공기 흡입구(louvres;34)와 상부 부근의 측벽(36)에서 그릴(38)로 커버된 구멍을 갖는 환기 케이스(28)에 의해 수용된다. 벽(16,24)은 엔클로저(2)와 케이스(28) 사이의공기 통로(42)로 돌출된 연장표면(40)을 가진다.

엔클로저의 부품은 연장 표면에 걸쳐서 자연 대류에 의하여 엔클로저(2)의 벽(16,24)을 통해서 열전도로 냉각된다.

일부 부품 즉, 파워 트랜지스터(44)는 다량의 열을 발생시키므로, 상기 기술된 냉각방식으로는 불충분하다. 국부적인 열점은 가열 파이프(46)에 의해 냉각된다. 각 가열 파이프(46)의 증발기는 상대적으로 다량의 열을 발생시키는 파워 트랜지스터(44)와 같은 부품의 영역에서의 열점으로 연장되기 위해, 벽(16 또는 24)의 홈(48)으로 가압된다. 각 가열 파이프는 홈(48)으로부터 부분(52a 또는 52b) 또는 각 가열 파이프가 설치된 엔클로저의 부분(2a 또는 2b)에 속한 상부벽(52)에 있는 구멍(50)을 통해서 연장된다. 가열 파이프는, 예를 들어, 실리콘 밀봉제에 의해서 그 구멍에서 밀봉될 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 가열 파이프는 플랜지(2c) 사이의 조인트를 따르는 방향으로 이격된다. 한 세트의 열전도성 가로핀(54a)은 엔클로저의 부분(2a)으로부터 연장되는 가열 파이프(46)의 증발기에 공통된다. 핀(54a)은 엔클로저의 다른 부분(2b)으로부터 연장되는 가열 파이프를 수용하기 위해 노치(56a)를 가진다. 유사하게, 한 세트의 열전도 가로핀(54b)은 엔클로저의 다른 부분(2b)으로부터 연장되는 가열 파이프에 공통된다. 핀(54b)은 핀(54a) 사이에 끼워진다. 핀(54b)은 엔클로저의 다른 부분(2b)으로부터 연장되는 가열 파이프를 수용하기 위해 노치(56b)를 가진다.

핀 가열 파이프를 제공하면 특히 상기 파이프가 끝나는 열점에서 냉각작용을 크게 개선한다.

핀에 대해 환류시킴으로써 다른 개선점을 얻을 수 있다. 그 목적을 위해, 전기 구동팬(58) 형태의 송풍기는 하나 또는 양 구멍(38) 내부에 제공된다.

도시된 실시예에서, 가열 파이프의 증발기는 엔클로저의 상부벽을 통과한다. 다른 실시예(도시생략)에서, 증발기는 엔클로저의 벽 외부에 있는 홈으로 가압된다.

Claims (7)

1. 주위에 대해 밀봉된 외부 엔클로저(2) 내에 설치된 부품을 갖는 전자 장치의 냉각 구조에 있어서,

   상기 엔클로저는 열 전도성 재료로 제조되고, 상기 부품중에서 한 부품은 엔클로저(2)의 하나 이상의 벽과 열 전도 가능하게 설치되고, 복수의 가열 파이프(46)가 상기 한 부품에 인접한 엔클로저(2)의 벽과 열 전도가 가능하게 접촉하고 엔클로저 내부에서 연장되는 증발기와, 엔클로저 외부에 위치하고 열 전도성 핀(54a)이 제공된 응축기를 구비하며, 엔클로저는 조인트(2c)를 따라 함께 밀봉되는 두 부분(2a, 2b)으로 되고, 이 두 부분(2a, 2b)은 컨테이너의 적어도 하나의 벽(52)이 두 부분(52a, 52b)으로 되도록 각 부품을 개별적으로 수용하며, 적어도 하나의 가열 파이프(46)는 상기 하나의 벽(52)의 각 부분(52a, 52b)을 관통해서 연장되고 엔클로저의 각 부분(2a, 2b)의 다른 벽(16, 24)과 열전도 가능하게 접촉하는 증발기를 구비하는 전자 장치의 냉각 구조.
2. 청구항2는 삭제 되었습니다.
3. 제 1 항에 있어서, 복수의 가열 파이프(46)는 외부 엔클로저의 두 부분 사이의 조인트(2c)를 따르는 방향으로 서로 이격되어 있는 전자 장치의 냉각 구조.
4. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서, 적어도 한 부분의 외부 엔클로저에서 복수의 가열 파이프를 포함하는 전자 장치의 냉각 구조.
5. 제 4 항에 있어서, 적어도 한 부분의 외부 엔클로저에 있는 가열 파이프 상의 핀(54a, 54b)은 다른 부분의 외부 엔클로저에 있는 가열 파이프의 핀(54b, 54a)으로부터 이격되는 전자 장치의 냉각 구조.
6. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서, 각 부분의 외부 엔클로저에 있는 가열 파이프의 핀은 다른 부분의 외부 엔클로저에 있는 가열 파이프를 수용하도록 노치(56a, 56b)가 형성되는 전자 장치의 냉각 구조.
7. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서, 공기를 가열 파이프의 응축기를 가로질러 송풍하는 송풍기(58)를 더 포함하는 전자 장치의 냉각 구조.