KR100677624B1 - Liquid cooling system and electric appliances adopting the same - Google Patents

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KR100677624B1 KR1020050125449A KR20050125449A KR100677624B1 KR 100677624 B1 KR100677624 B1 KR 100677624B1 KR 1020050125449 A KR1020050125449 A KR 1020050125449A KR 20050125449 A KR20050125449 A KR 20050125449A KR 100677624 B1 KR100677624 B1 KR 100677624B1
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cooling
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최한국
윤진욱
박희성
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삼성전자주식회사
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Abstract

A liquid cooling system and an electronic device adopting the same are provided to effectively cool down heated parts by using coolant, make the liquid cooling system miniaturized and inexpensive by operating a circulation pump with a cooling fan, and improve assembly and easily install the liquid cooling system in a small space by forming the cooling fan, the circulation pump, and a heat sink as one assembly. A heat absorbing member(20) is equipped with a flow path(5) for circulating the coolant and absorbs heat of the heated circuit part(10). The heat sink(40) sinks the heat of the heated coolant. The cooling fan(50) blows air to the heat sink. The circulation pump(30) circulates the coolant between the heat absorbing member and the heat sink, and is operated by connecting to a rotor of the cooling fan. A cam is rotated by the rotor. The circulation pump is a diaphragm pump for pumping the coolant by relaxing/shrinking a diaphragm in a pumping chamber, and the diaphragm is released and shrunk by connecting to the cam as the cam is rotated.

Description

액체냉각시스템 및 이를 채용한 전자기기{Liquid cooling system and electric appliances adopting the same}Liquid cooling system and electric appliances adopting the same

도 1은 본 발명에 따른 액체냉각시스템의 일 실시예의 구성도.1 is a block diagram of an embodiment of a liquid cooling system according to the present invention.

도 2는 수열부재의 일 실시예의 사시도.2 is a perspective view of an embodiment of a heat receiving member.

도 3은 열방출기의 일 실시예의 사시도.3 is a perspective view of one embodiment of a heat emitter;

도 4와 도 5는 냉각팬을 이용하여 박막펌프를 구동하기 위한 장치의 일 실시예를 도시한 단면도.4 and 5 are cross-sectional views showing one embodiment of an apparatus for driving a thin film pump using a cooling fan.

도 6은 냉각팬을 이용하여 박막펌프를 구동하기 위한 장치의 다른 실시예를 도시한 단면도.6 is a sectional view showing another embodiment of an apparatus for driving a thin film pump using a cooling fan.

도 7은 냉각팬을 이용하여 박막펌프를 구동하기 위한 장치의 또 다른 실시예를 도시한 단면도.7 is a sectional view showing another embodiment of an apparatus for driving a thin film pump using a cooling fan.

도 8은 냉각팬을 이용하여 원심펌프를 구동하기 위한 장치의 또 다른 실시예를 도시한 단면도.8 is a cross-sectional view of yet another embodiment of an apparatus for driving a centrifugal pump using a cooling fan.

도 9는 컴퓨터의 중앙처리장치를 냉각시키기 위한 액체냉각시스템의 구성도.9 is a block diagram of a liquid cooling system for cooling a central processing unit of a computer.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>

5......순환경로 10......회로소자5 ...... 10 environmental circuits

20......수열부재 30......순환펌프20 ...... Hydraulic member 30 ...... Circulation pump

40......열방출기 50......냉각팬40 ...... Cooling fan 50 ...... Cooling fan

51......프레임 52......로터51 ...... Frame 52 ...... Rotor

53......임펠러 60......캠53 ...... Impeller 60 ...... Cam

61......경사면 63, 233......자석61 ...... Slope 63, 233 ...... Magnet

64, 65, 66......기어 100......중앙처리장치64, 65, 66 ...... Gear 100 ...... Central Processing Unit

101......메인보드 102, 103......튜브101 ...... Mainboard 102, 103 ...... Tube

104......전원공급기 110......하우징104 ...... Power supply 110 ...... Housing

본 발명은 냉각시스템에 관한 것으로서, 특히 냉각액을 사용하는 액체냉각시스템 및 이를 채용한 전자기기에 관한 것이다. The present invention relates to a cooling system, and more particularly, to a liquid cooling system using a cooling liquid and an electronic device employing the same.

중앙처리장치(CPU), 메모리 모듈을 탑재한 반도체 패키지 등의 회로소자는 동작과정에서 열이 발생된다. 회로소자의 동작속도가 빨라지면 일반적으로 발열량도 증가된다. 회로소자는 적절한 온도에서 가장 효과적으로 동작되며 온도가 상승하면 동작속도가 저하되며, 동작오류가 발생될 수 있다. 더 나아가서는 회로소자의 파손을 초래할 수도 있다. Circuit elements such as a central processing unit (CPU) and a semiconductor package including a memory module generate heat during operation. Increasing the speed of operation of a circuit device generally increases the amount of heat generated. The circuit device operates most effectively at an appropriate temperature. When the temperature rises, the operating speed decreases, and an operation error may occur. Furthermore, it may cause breakage of circuit elements.

회로소자를 식혀주기 위하여 회로소자에 냉각핀을 설치하고 이 냉각핀에 결합된 냉각팬을 이용하여 공기를 공급하여 냉각시키는 방안이 종래로부터 사용되어 왔다. 이러한 공랭식 냉각장치의 경우에는 송풍용량이 큰 냉각팬을 사용함으로써 좋은 냉각효과를 얻을 수 있다. 송풍용량이 큰 냉각팬은 일반적으로 크기가 커서, 예를 들어 컴퓨터의 중앙처리장치를 냉각시키는 경우에 컴퓨터 내에 장착하기가 어려울 수 있다. 또, 크기가 매우 작은 회로소자에는 적용하기 곤란한 경우도 있다. 냉각팬을 고속으로 구동함으로써 송풍량을 증가시킬 수 있는데, 이 경우에는 냉각팬의 작동소음이 증가될 수 있다. In order to cool the circuit elements, a conventional method has been used in which cooling fins are installed on circuit elements and air is supplied by cooling using a cooling fan coupled to the cooling fins. In the case of such an air-cooled cooling device, a good cooling effect can be obtained by using a cooling fan having a large blowing capacity. Cooling fans with high blowing capacity are generally large and can be difficult to mount in a computer, for example, when cooling the computer's central processing unit. In addition, it may be difficult to apply to a circuit element having a very small size. By driving the cooling fan at a high speed, the blowing amount can be increased, in which case the operating noise of the cooling fan can be increased.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 냉각액을 이용하여 회로소자를 냉각시키는 액체냉각시스템을 제공하는데 그 목적이 있다. 또, 본 발명은 소형화 및 저가격화가 가능한 액체냉각시스템 및 이를 채용한 전자기기를 제공하는데 그 목적이 있다. The present invention has been made to solve the above problems, and an object thereof is to provide a liquid cooling system for cooling a circuit element by using a cooling liquid. Another object of the present invention is to provide a liquid cooling system capable of miniaturization and low cost, and an electronic device employing the same.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 액체냉각시스템은, 냉각액이 흐르는 유로를 구비하며 발열체의 열을 흡수하는 수열부재; 가열된 상기 냉각액의 열을 방출시키는 열방출기; 상기 열방출기에 공기를 공급하는 냉각팬; 상기 수열부재와 상기 열방출기 사이에서 상기 냉각액을 순환시키는 것으로서, 상기 냉각팬의 로터와 연결되어 구동되는 순환펌프;를 포함한다.The liquid cooling system of the present invention for achieving the above object, the heat-receiving member having a flow path through which the coolant flows and absorbs heat of the heating element; A heat radiator for dissipating heat of the heated cooling liquid; A cooling fan supplying air to the heat emitter; And circulating the cooling liquid between the heat receiving member and the heat radiator, the circulation pump being connected to and driven by the rotor of the cooling fan.

일 실시예로서, 상기 액체냉각시스템은, 상기 로터에 의하여 회전되는 캠;을 더 구비하며, 상기 순환펌프는 펌핑 챔버 내의 박막을 이완-수축시킴으로써 냉각액을 펌핑하는 박막펌프이며, 상기 박막은 상기 캠과 연결되어 상기 캠이 회전됨에 따라 이완-수축된다. 상기 로터와 상기 캠은 자기력에 의하여 함께 회전될 수 있 다. In one embodiment, the liquid cooling system further comprises a cam rotated by the rotor, wherein the circulation pump is a thin film pump for pumping a cooling liquid by relaxing and shrinking a thin film in a pumping chamber, wherein the thin film is the cam. It is coupled to and relaxed as the cam is rotated. The rotor and the cam can be rotated together by a magnetic force.

일 실시예로서, 상기 순환펌프는 펌핑 챔버 내의 펌핑 블레이드를 회전시켜 냉각액을 펌핑하는 원심펌프이며, 상기 펌핑블레이드는 상기 로터와 연결되어 회전된다. 상기 펌핑블레이드와 상기 로터는 자기력에 의하여 서로 비접촉 상태로 연결될 수 있다. In one embodiment, the circulating pump is a centrifugal pump that rotates a pumping blade in a pumping chamber to pump a cooling liquid, and the pumping blade is connected to the rotor and rotated. The pumping blade and the rotor may be connected to each other in a non-contact state by a magnetic force.

일 실시예로서, 상기 순환펌프는 상기 냉각팬의 프레임에 결합될 수 있다. 상기 열방출기는 상기 냉각팬의 프레임에 결합될 수 있다. 이 때, 상기 순환펌프와 상기 열방출기는 상기 냉각팬을 사이에 두고 사로 마주보게 위치된다. In one embodiment, the circulation pump may be coupled to the frame of the cooling fan. The heat radiator may be coupled to the frame of the cooling fan. At this time, the circulation pump and the heat emitter are positioned to face each other with the cooling fan in between.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 전자기기는, 하우징과, 상기 하우징 내에 설치되며 회로소자가 장착된 메인보드를 포함하는 전자기기로서, 냉각액이 흐르는 유로를 구비하며 상기 회로소자에 결합되어 열을 흡수하는 수열부재; 가열된 상기 냉각액의 열을 방출시키는 열방출기; 상기 열방출기에 공기를 공급하는 냉각팬; 상기 수열부재와 상기 열방출기 사이에서 상기 냉각액을 순환시키는 것으로서, 상기 냉각팬의 로터와 연결되어 구동되는 순환펌프;를 포함하며, 상기 순환펌프와 상기 냉각팬은 서로 결합된 조립체의 형태로 상기 하우징에 설치되는 것을 특징으로 한다. An electronic device of the present invention for achieving the above object is an electronic device including a housing and a main board installed in the housing and equipped with a circuit device, the electronic device having a flow path through which a coolant flows and coupled to the circuit device to heat the electronic device. A heat receiving member for absorbing the heat; A heat radiator for dissipating heat of the heated cooling liquid; A cooling fan supplying air to the heat emitter; And circulating the cooling liquid between the heat receiving member and the heat radiator, the circulation pump being connected to and driven by the rotor of the cooling fan, wherein the circulation pump and the cooling fan are coupled to each other in the housing form. Characterized in that installed in.

일 실시예로서, 상기 열방출기는 상기 냉각팬과 결합될 수 있다. 상기 순환펌프와 상기 열방출기는 상기 냉각팬을 사이에 두고 서로 마주보게 위치된다. In one embodiment, the heat radiator may be combined with the cooling fan. The circulation pump and the heat radiator face each other with the cooling fan in between.

일 실시예로서, 상기 로터와 상기 순환펌프는 자기력에 의하여 서로 연결된다. In one embodiment, the rotor and the circulation pump are connected to each other by a magnetic force.

이하 첨부한 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 액체냉각시스템의 일 실시예의 구성도이다. 도 1을 보면, 냉각액은 순환펌프(30)에 의하여 수열부재(20)와 열방출기(40)를 포함하는 순환경로(5)를 따라 순환된다. 냉각팬(50)은 열방출기(40)에 공기를 공급한다. 1 is a block diagram of an embodiment of a liquid cooling system according to the present invention. Referring to FIG. 1, the coolant is circulated along the circulation path 5 including the heat receiving member 20 and the heat radiator 40 by the circulation pump 30. The cooling fan 50 supplies air to the heat radiator 40.

수열부재(20)는 회로소자(10)에 접촉되어 회로소자(10)에서 발생된 열을 흡수하는 것으로서 예를 들어 열전도성이 좋은 금속으로 제조된다. 수열부재(20)와 회로소자(10) 사이의 틈새를 없애기 위하여 수열부재(20)와 회로소자(10) 사이에 열전도성 그리스 등이 개재될 수 있다. 도 2에는 수열부재(20)의 일 예가 도시되어 있다. 수열부재(20)의 내부에는 냉각액이 흐르는 유로(21)가 마련된다. 유로(21) 중에는 냉각효율을 극대화하기 위하여 다수의 냉각핀(22)이 마련된다. 냉각액이 누출을 방지하기 위하여 수열부재(20)의 몸체(23)와 커버(24) 사이에는 씰링부재(25)가 개재된다. 회로소자(10)에 의하여 발생된 열은 몸체(23)를 거쳐 냉각액으로 전달된다. The heat receiving member 20 is in contact with the circuit element 10 and absorbs the heat generated by the circuit element 10. For example, the heat receiving member 20 is made of a metal having good thermal conductivity. In order to eliminate the gap between the heat receiving member 20 and the circuit device 10, a thermally conductive grease or the like may be interposed between the heat receiving member 20 and the circuit device 10. 2 illustrates an example of the heat receiving member 20. Inside the heat receiving member 20, a flow path 21 through which a coolant flows is provided. A plurality of cooling fins 22 are provided in the flow path 21 to maximize the cooling efficiency. The sealing member 25 is interposed between the body 23 and the cover 24 of the heat receiving member 20 to prevent the coolant from leaking. Heat generated by the circuit element 10 is transferred to the coolant via the body 23.

열방출기(40)는 회로소자(10)의 열을 흡수하여 온도가 상승된 냉각액을 냉각시키기 위한 것으로서, 도 3에 그 일 예가 도시되어 있다. 냉각액은 다수의 관로(41)를 따라 흐른다. 냉각팬(50)에 의하여 공급되는 공기는 다수의 관로(41)와 접촉된 주름 형태의 방열핀(42) 사이로 통과된다. 이에 의하여 냉각액의 열이 공기 중으로 방출되어 냉각액의 온도가 내려간다. 온도가 내려간 냉각액은 순환펌프(30)에 의하여 수열부재(20)로 다시 공급된다. The heat emitter 40 absorbs heat from the circuit element 10 and cools the cooling liquid whose temperature is increased. An example thereof is illustrated in FIG. 3. The coolant flows along a plurality of conduits 41. Air supplied by the cooling fan 50 is passed between the heat sink fin 42 of the corrugated form in contact with the plurality of pipes (41). As a result, heat of the cooling liquid is released into the air, thereby lowering the temperature of the cooling liquid. The coolant whose temperature is lowered is supplied back to the heat receiving member 20 by the circulation pump 30.

상술한 구성에 의하면, 냉각액을 이용하여 회로소자(10)의 열을 흡수하므로 효과적으로 회로소자(10)를 냉각시킬 수 있다. 또한, 냉각팬을 회로소자에 냉각핀에 직접 결합하는 종래의 공랭식 냉각장치와는 달리 회로소자(10)에는 수열부재(20)만이 결합되므로 액체냉각시스템을 구현하는데 있어서 회로소자(10)의 크기와 설치공간에 의한 제약이 적다. According to the above-described configuration, since the heat of the circuit element 10 is absorbed using the cooling liquid, the circuit element 10 can be cooled effectively. In addition, unlike the conventional air-cooled cooling device that directly connects the cooling fan to the cooling fins in the circuit element, since only the heat receiving member 20 is coupled to the circuit element 10, the size of the circuit element 10 in implementing the liquid cooling system. Less restrictions due to installation space

본 실시예의 액체냉각시스템은 냉각팬(50)을 이용하여 순환펌프(30)를 구동하는 것을 특징으로 한다. 도 4와 도 5를 보면, 순환펌프(30)로서 박막펌프(diaphragm pump)(130)를 채용한 실시예가 도시되어 있다. 펌핑챔버(131)는 박막(136)과 유입구(132)와 유출구(133)를 각각 개폐하는 체크밸브(134)(135)에 의하여 정의된다. 박막(136)은 인장과 수축이 가능한 탄성재료인 것이 바람직하다. 도 4에 도시된 바와 같이 박막(136)이 이완되면 펌핑챔버(131) 내에 체적이 증가되어 부압이 발생된다. 이 부압에 의하여 체크밸브(134)(135)가 각각 작동되어 유입구(132)가 개방하고 유출구(133)는 폐쇄된다. 냉각액은 유입구(132)를 통하여 펌핑챔버(131)로 흡입된다. 도 5에 도시된 바와 같이 박막(136)이 수축되면서 펌핑챔버(131) 내의 체적이 줄어들면서 압력이 상승된다. 이 압력에 의하여 체크밸브(134)(135)가 각각 작동되어 유입구(132)가 폐쇄되고 유출구(133)는 개방된다. 펌핑챔버(131) 내의 냉각액이 유출구(133)를 통하여 배출된다. Liquid cooling system of the present embodiment is characterized in that for using the cooling fan 50 to drive the circulation pump (30). 4 and 5, an embodiment employing a diaphragm pump 130 as the circulation pump 30 is shown. The pumping chamber 131 is defined by check valves 134 and 135 that open and close the thin film 136, the inlet 132, and the outlet 133, respectively. The thin film 136 is preferably an elastic material capable of stretching and shrinking. As shown in FIG. 4, when the thin film 136 is relaxed, a volume increases in the pumping chamber 131 to generate a negative pressure. The negative pressure causes the check valves 134 and 135 to operate, respectively, so that the inlet 132 is opened and the outlet 133 is closed. The coolant is sucked into the pumping chamber 131 through the inlet 132. As shown in FIG. 5, the pressure is increased as the volume of the pumping chamber 131 decreases as the thin film 136 contracts. By this pressure, the check valves 134 and 135 are operated to close the inlet 132 and the outlet 133 to open. Cooling liquid in the pumping chamber 131 is discharged through the outlet 133.

냉각팬(50)은 프레임(51)과, 송풍을 위한 임펠러(53)가 설치된 로터(52)를 구비한다. 박막(136)을 이완-수축시키기 위하여 냉각팬(50)의 로터(52)에는 캠(60)이 마련된다. 캠(60)에는 경사면(61)에 마련된다. 박막(136)은 지지부재(137)에 결 합되며, 지지부재(137)는 캠(60)의 경사면(61)에 의하여 지지된다. 탄성부재(138)는 지지부재(137)에 경사면(61)에 접촉되는 방향의 탄성력을 가한다. 박막펌프(130)는 냉각팬(50)의 프레임(51)에 결합되어 냉각팬(50)과 박막펌프(130)가 하나의 조립체가 되는 것이 바람직하다. The cooling fan 50 includes a frame 51 and a rotor 52 provided with an impeller 53 for blowing air. A cam 60 is provided in the rotor 52 of the cooling fan 50 to relax-shrink the thin film 136. The cam 60 is provided on the inclined surface 61. The thin film 136 is coupled to the support member 137, and the support member 137 is supported by the inclined surface 61 of the cam 60. The elastic member 138 applies the elastic force in the direction in contact with the inclined surface 61 to the support member 137. The thin film pump 130 is preferably coupled to the frame 51 of the cooling fan 50 so that the cooling fan 50 and the thin film pump 130 are one assembly.

캠(60)은 로터(52)와의 사이에 작용되는 자기력에 의하여 회전될 수도 있다. 일 예로서, 도 6에 도시된 바와 같이 로터(52)에는 자석(63)이 설치되고, 자성체로 된 캠(60)이 박막펌프(130)의 하우징(139)에 회전가능하게 설치될 수 있다. 또, 캠(60)에 자석(63)과 반대극성의 자석(63a)을 결합하는 것도 가능하다. 이와 같이 자석(63)을 이용함으로써 로터(52)와 박막펌프(130)를 연결하기 위한 부품을 통하여 냉각액이 유출되는 것을 방지할 수 있다. The cam 60 may be rotated by a magnetic force applied between the rotor 52 and the rotor 52. As an example, as shown in FIG. 6, a magnet 63 is installed in the rotor 52, and a cam 60 made of a magnetic material may be rotatably installed in the housing 139 of the thin film pump 130. . It is also possible to couple the magnet 63 and the magnet 63a of opposite polarity to the cam 60. By using the magnet 63 as described above, it is possible to prevent the coolant from flowing out through the parts for connecting the rotor 52 and the thin film pump 130.

박막펌프(130)가 로터(52)와 동일한 동작속도로 구동될 필요가 없는 경우에는 로터(52)와 캠(60) 사이에는 변속장치가 개재될 수 있다. 일 예로서, 도 7을 보면, 로터(52)에는 기어(64)가 결합된다. 하우징(139)에는 서로 동축이며 잇수가 서로 다른 기어(65)(66)가 설치된다. 기어(65)는 로터(53)의 기어(64)와 연결된다. 기어(66)는 캠(60)의 기어부(67)와 연결된다. 이와 같은 구성에 의하여 캠(60)이 필요한 동작속도로 회전되도록 감속할 수 있다. When the thin film pump 130 does not need to be driven at the same operating speed as the rotor 52, a transmission device may be interposed between the rotor 52 and the cam 60. As an example, referring to FIG. 7, a gear 64 is coupled to the rotor 52. The housing 139 is provided with gears 65 and 66 coaxial with each other and with different teeth. The gear 65 is connected to the gear 64 of the rotor 53. The gear 66 is connected to the gear portion 67 of the cam 60. By such a configuration, the cam 60 can be decelerated to rotate at a required operating speed.

도 8을 보면, 순환펌프(30)로서 원심펌프(230)를 채용한 실시예가 도시되어 있다. 원심펌프는 펌핑챔버(231) 내에 설치된 펌핑 블레이드(232)를 회전시켜 원심력에 의하여 유체를 펌핑한다. 도면으로 도시되지는 않았지만, 원심펌프(230)는 냉각팬(50)의 프레임(51)에 결합되어 냉각팬(50)과 원심펌프(230)가 하나의 조립체를 형성하는 것이 바람직하다. 본 명세서를 본 당업자라면 도 4를 참조하여 원심펌프(230)를 냉각팬(50)에 결합할 수 있을 것이다. 펌핑 블레이드(232)를 회전시키기 위하여 로터(52)에는 자석(63)에 설치된다. 펌핑 블레이드(232)에는 자석(63)과 반대대극성을 가지는 자석(233)이 마련된다. 펌핑챔버(231)와 캡(235) 사이에는 냉각액이 누출되지 않도록 씰링부재(234)가 개재된다. 원심펌프(230)는 펌핑 블레이드(232)가 펌핑챔버(231) 내에서 회전되기 때문에 냉각액과 직접 접촉된다. 따라서, 자석(63)(233)을 이용하여 로터(52)와 펌핑 블레이드(232)가 비접촉 상태로 연결되는 것이 펌핑챔버(231)로부터의 냉각액 누출을 방지하는데 효과적이다. Referring to FIG. 8, the embodiment employing the centrifugal pump 230 as the circulation pump 30 is illustrated. The centrifugal pump rotates the pumping blade 232 installed in the pumping chamber 231 to pump the fluid by centrifugal force. Although not shown in the drawings, the centrifugal pump 230 is preferably coupled to the frame 51 of the cooling fan 50 so that the cooling fan 50 and the centrifugal pump 230 form one assembly. Those skilled in the art will be able to combine the centrifugal pump 230 to the cooling fan 50 with reference to FIG. The rotor 52 is installed in the magnet 63 to rotate the pumping blade 232. The pumping blade 232 is provided with a magnet 233 having opposite polarity to the magnet 63. The sealing member 234 is interposed between the pumping chamber 231 and the cap 235 so that the coolant does not leak. The centrifugal pump 230 is in direct contact with the coolant because the pumping blade 232 is rotated in the pumping chamber 231. Therefore, it is effective to prevent the leakage of the coolant from the pumping chamber 231 by connecting the rotor 52 and the pumping blade 232 in a non-contact state by using the magnets 63 and 233.

상술한 바와 같은 액체냉각시스템에 의하면, 냉각팬(50)을 이용하여 순환펌프(30)를 구동할 수 있기 때문에 순환펌프(30)를 구동하기 위한 별도의 구동모터를 구비할 필요없다. 따라서, 간단한 구성의 액체냉각시스템을 구현할 수 있으며, 비용을 절감할 수 있다. According to the liquid cooling system as described above, since the circulation pump 30 can be driven using the cooling fan 50, there is no need to provide a separate drive motor for driving the circulation pump 30. Therefore, it is possible to implement a liquid cooling system of a simple configuration, it is possible to reduce the cost.

도 9는 컴퓨터의 중앙처리장치(100)을 냉각시키기 위한 액체냉각시스템의 일 실시예를 도시한 사시도이다. 도 9를 보면, 중앙처리장치(100)는 메인보드(101)에 장착된다. 수열부재(20)는 중앙처리장치(100)에 부착된다. 열방출기(40)는 하우징(110)에 결합된다. 냉각팬(50)과 순환펌프(30)가 결합된 조립체(70)는 열방출기(40) 또는 하우징(110)에 결합된다. 튜브(102)(103)는 각각 열방출기(40)와 순환펌프(30), 순환펌프(30)와 수열부재(20)를 연결하여 순환경로(5)를 형성한다. 냉각팬(50)은 메인보드(101) 또는 전원공급기(104)와 연결되어 전기를 공급받는다. 이와 같은 구성에 의하여, 냉각액이 튜브(102)(103)를 따라 순환되면서 중앙처리장치 (100)에서 발생된 열을 흡수하여 열방출기(40)를 통하여 방출함으로써 중앙처리장치(100)의 온도가 바람직한 작동온도 이상으로 올라가지 않도록 조절할 수 있다. 9 is a perspective view showing an embodiment of a liquid cooling system for cooling the central processing unit 100 of the computer. 9, the CPU 100 is mounted on the main board 101. The heat receiving member 20 is attached to the central processing unit 100. The heat emitter 40 is coupled to the housing 110. The assembly 70 in which the cooling fan 50 and the circulation pump 30 are coupled is coupled to the heat radiator 40 or the housing 110. The tubes 102 and 103 respectively form a circulation path 5 by connecting the heat radiator 40 and the circulation pump 30, the circulation pump 30, and the heat receiving member 20. The cooling fan 50 is connected to the main board 101 or the power supply 104 to receive electricity. By such a configuration, as the coolant is circulated along the tubes 102 and 103, the temperature of the central processing unit 100 is increased by absorbing heat generated by the central processing unit 100 and releasing it through the heat radiator 40. It can be adjusted so as not to rise above the desired operating temperature.

순환펌프(30)를 구동하기 위한 구동모터(미도시)를 별도로 구비하는 경우에는, 구동모터와 순환펌프(30)가 결합된 조립체의 형태가 되는 것이 일반적이다. 구동모터와 순환펌프(30)의 조립체는 수열부재(20)에 탑재되는 것이 일반적이다. 이 경우에, 구동모터에 의하여 발생되는 진동은 중앙처리장치(100)와 메인보드(101)와의 전기적인 접속에 악영향을 미칠 수 있다. In the case where a driving motor (not shown) for driving the circulation pump 30 is separately provided, the driving motor and the circulation pump 30 are generally in the form of a combined assembly. The assembly of the drive motor and the circulation pump 30 is generally mounted on the heat receiving member 20. In this case, vibration generated by the driving motor may adversely affect the electrical connection between the central processing unit 100 and the main board 101.

본 발명에 따른 액체냉각시스템에 따르면, 순환펌프(30)가 냉각팬(50)에 의하여 구동되기 때문에 순환펌프(30)를 구동시키기 위한 별도의 구동모터를 구비할 필요가 없다. 따라서, 저렴한 가격으로 소형화된 액체냉각시스템을 구현할 수 있다. 순환펌프(30)를 냉각팬(50)의 프레임(51)에 결합하여 순환펌프(30)와 냉각팬(50)을 하나의 조립체(70)로 형성하면, 컴퓨터의 하우징(110)에 순환펌프(30)와 냉각팬(50)을 각각 조립하기 위한 조립장치를 구비할 필요가 없고 또 조립 공정수도 줄어든다. 또, 순환펌프(30)를 구동하는 과정에서 발생된 진동이 중앙처리장치(100)와 메인보드(101)로는 전달되지 않는다. 더나아가서는, 순환펌프(30)와 열방출기(40)를 냉각팬(50)의 프레임(51)에 결합하여 하나의 조립체로 형성하는 것이 더 효과적이다. 그러면, 조립 편의성이 향상될 뿐 아니라 순환펌프(30)와 열방출기(40)와의 거리도 가까워지기 때문에 튜브(102)의 길이도 단축할 수 있어 펌핑압력의 손실을 줄일 수 있다. 이 경우에, 열방출기(40)와 순환펌프(30)는 냉각팬(50)을 사이에 두고 서로 대면되게 위치되는 것이 바람직하다. 도 6, 도 8에 도시된 바와 같이, 자기력을 이용하여 냉각팬(50)의 로터(52)와 순환펌프(30)를 연결하면, 순환펌프(30)로부터 냉각액이 누출되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다. According to the liquid cooling system according to the present invention, since the circulation pump 30 is driven by the cooling fan 50, there is no need to provide a separate drive motor for driving the circulation pump 30. Therefore, a compact liquid cooling system can be realized at low cost. When the circulation pump 30 is coupled to the frame 51 of the cooling fan 50 to form the circulation pump 30 and the cooling fan 50 as one assembly 70, the circulation pump in the housing 110 of the computer. It is not necessary to provide an assembling apparatus for assembling the 30 and the cooling fan 50, respectively, and the number of assembling steps is reduced. In addition, vibration generated in the process of driving the circulation pump 30 is not transmitted to the CPU 100 and the main board 101. Furthermore, it is more effective to combine the circulation pump 30 and the heat radiator 40 to the frame 51 of the cooling fan 50 to form a single assembly. Then, not only the assembly convenience is improved, but also the distance between the circulation pump 30 and the heat dissipator 40 is closer, so that the length of the tube 102 can be shortened, so that the loss of the pumping pressure can be reduced. In this case, the heat radiator 40 and the circulation pump 30 are preferably positioned to face each other with the cooling fan 50 interposed therebetween. 6 and 8, by connecting the rotor 52 and the circulation pump 30 of the cooling fan 50 using a magnetic force, it is possible to effectively prevent the cooling liquid from leaking from the circulation pump (30). have.

상술한 실시예에서는 액체 냉각시스템이 컴퓨터의 중앙처리장치를 냉각시키기 위하여 적용된 경우에 대하여 설명하였지만, 이에 의하여 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 액체냉각시스템은 컴퓨터 이외에도 다양한 전자기기에 적용될 수 있음을 당업자라면 알 수 있을 것이다. In the above embodiment, the case where the liquid cooling system is applied to cool the central processing unit of the computer has been described, but the scope of the present invention is not limited thereto. It will be appreciated by those skilled in the art that the liquid cooling system of the present invention can be applied to various electronic devices in addition to computers.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 액체냉각시스템 및 이를 채용한 전자기기에 의하면, 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다. As described above, according to the liquid cooling system and the electronic device employing the same according to the present invention, the following effects can be obtained.

첫째, 냉각액을 이용함으로써 효과적으로 발열체를 냉각시킬 수 있다.First, it is possible to effectively cool the heating element by using the cooling liquid.

둘째, 냉각팬을 이용하여 순환펌프를 구동함으로써 액체냉각시스템의 소형화, 저가격화가 가능하다.Second, by driving the circulating pump using a cooling fan, it is possible to miniaturize and lower the price of the liquid cooling system.

셋째, 냉각팬, 순환펌프, 열방출기를 하나의 조립체로 형성함으로써 조립성을 향상시킬 수 있으며, 좁은 공간 내에 액체냉각시스템을 배치하기가 용이하다.Third, assembling can be improved by forming a cooling fan, a circulation pump, and a heat dissipator into a single assembly, and it is easy to arrange a liquid cooling system in a narrow space.

넷째, 자기력을 이용하여 냉각팬과 순환펌프를 비접촉식으로 연결함으로써 순환펌프로부터 냉각액이 유출되는 것을 방지할 수 있다. Fourth, by connecting the cooling fan and the circulation pump in a non-contact manner by using a magnetic force it is possible to prevent the cooling liquid from flowing out of the circulation pump.

본 발명은 상기에 설명되고 도면에 예시된 것에 의해 한정되는 것은 아니며, 다음에 기재되는 청구의 범위 내에서 더 많은 변형 및 변용예가 가능한 것임은 물론이다.It is to be understood that the invention is not limited to that described above and illustrated in the drawings, and that more modifications and variations are possible within the scope of the following claims.

Claims (12)

냉각액이 흐르는 유로를 구비하며 발열체의 열을 흡수하는 수열부재;A heat receiving member having a flow path through which the coolant flows and absorbing heat of the heating element; 가열된 상기 냉각액의 열을 방출시키는 열방출기;A heat radiator for dissipating heat of the heated cooling liquid; 상기 열방출기에 공기를 공급하는 냉각팬;A cooling fan supplying air to the heat emitter; 상기 수열부재와 상기 열방출기 사이에서 상기 냉각액을 순환시키는 것으로서, 상기 냉각팬의 로터와 연결되어 구동되는 순환펌프;를 포함하는 것을 특징으로 하는 액체냉각시스템.And circulating the cooling liquid between the heat receiving member and the heat radiator, the circulation pump being connected to and driven by the rotor of the cooling fan. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 로터에 의하여 회전되는 캠;을 더 구비하며,And a cam rotated by the rotor. 상기 순환펌프는 펌핑 챔버 내의 박막을 이완-수축시킴으로써 냉각액을 펌핑하는 박막펌프이며, 상기 박막은 상기 캠과 연결되어 상기 캠이 회전됨에 따라 이완-수축되는 것을 특징으로 하는 액체냉각시스템.The circulation pump is a thin film pump for pumping a coolant by relaxing-shrink the thin film in the pumping chamber, wherein the thin film is connected to the cam to relax-shrink as the cam rotates. 제2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 로터와 상기 캠은 자기력에 의하여 함께 회전되는 것을 특징으로 하는 액체냉각시스템.And said rotor and said cam are rotated together by magnetic force. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 순환펌프는 펌핑 챔버 내의 펌핑 블레이드를 회전시켜 냉각액을 펌핑하는 원심펌프이며, 상기 펌핑블레이드는 상기 로터와 연결되어 회전되는 것을 특징으로 하는 액체냉각시스템.The circulation pump is a centrifugal pump that pumps a cooling liquid by rotating a pumping blade in a pumping chamber, and the pumping blade is connected to the rotor to rotate the liquid cooling system. 제4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 펌핑블레이드와 상기 로터는 자기력에 의하여 서로 비접촉 상태로 연결되는 것을 특징으로 하는 액체냉각시스템.And the pumping blade and the rotor are connected to each other in a non-contact state by a magnetic force. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 5, 상기 순환펌프는 상기 냉각팬의 프레임에 결합되는 것을 특징으로 하는 액체냉각시스템.The circulation pump is liquid cooling system, characterized in that coupled to the frame of the cooling fan. 제6항에 있어서,The method of claim 6, 상기 열방출기는 상기 냉각팬의 프레임에 결합되는 것을 특징으로 하는 액체냉각시스템.And the heat emitter is coupled to the frame of the cooling fan. 제7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 순환펌프와 상기 열방출기는 상기 냉각팬을 사이에 두고 서로 마주보게 위치되는 것을 특징으로 하는 액체냉각시스템.And the circulation pump and the heat dissipator are positioned to face each other with the cooling fan interposed therebetween. 하우징과, 상기 하우징 내에 설치되며 회로소자가 장착된 메인보드를 포함하는 전자기기에 있어서,In an electronic device comprising a housing and a main board installed in the housing, the circuit board is mounted, 냉각액이 흐르는 유로를 구비하며 상기 중앙처리장치에 결합되어 열을 흡수하는 수열부재;A heat receiving member having a flow path through which a coolant flows and coupled to the central processing unit to absorb heat; 가열된 상기 냉각액의 열을 방출시키는 열방출기;A heat radiator for dissipating heat of the heated cooling liquid; 상기 열방출기에 공기를 공급하는 냉각팬;A cooling fan supplying air to the heat emitter; 상기 수열부재와 상기 열방출기 사이에서 상기 냉각액을 순환시키는 것으로서, 상기 냉각팬의 로터와 연결되어 구동되는 순환펌프;를 포함하며, 상기 순환펌프와 상기 냉각팬은 서로 결합된 조립체의 형태로 상기 하우징에 설치되는 것을 특징으로 하는 전자기기.And circulating the cooling liquid between the heat receiving member and the heat radiator, the circulation pump being connected to and driven by the rotor of the cooling fan, wherein the circulation pump and the cooling fan are coupled to each other in the housing form. Electronic device, characterized in that installed in. 제9항에 있어서,The method of claim 9, 상기 열방출기는 상기 냉각팬과 결합되는 것을 특징으로 하는 전자기기.The heat radiator is an electronic device, characterized in that coupled with the cooling fan. 제10항에 있어서,The method of claim 10, 상기 순환펌프와 상기 열방출기는 상기 냉각팬을 사이에 두고 서로 마주보게 위치되는 것을 특징으로 하는 전자기기.The circulation pump and the heat dissipator are characterized in that the electronic device is located facing each other with the cooling fan in between. 제9항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 9 to 11, 상기 로터와 상기 순환펌프는 자기력에 의하여 서로 연결되는 것을 특징으로 하는 전자기기.The rotor and the circulation pump are connected to each other by a magnetic force.
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