KR100708809B1 - Cooling device using water for computer and control method thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 컴퓨터용 수냉식 냉각장치 및 그 제어방법에 관한 것으로, 그 수냉식 냉각장치는, 컴퓨터의 해당 전자부품에 전력을 공급하고 케이스의 일부분이 개구된 파워서플라이와; 이 파워서플라이의 케이스 내부에 구비되고 적어도 일부분이 개구되며, 내부 또는 외부에 펌프가 구비되는 저수조와; 이 저수조의 펌프에 호스를 매개로 하여 연결되고 컴퓨터 본체 내의 발열체 상에 장착되어 그 발열체로부터 발생되는 열을 냉각수를 통해 외부로 방열시키며, 적어도 상기 발열체의 온도를 감지하는 온도센서가 구비된 발열체자켓과; 일단이 호스를 매개로 하여 상기 발열체자켓과 연결되고 타단이 다른 호스를 매개로 하여 상기 저수조와 연결되며, 그 저수조와 마주하는 상태로 상기 파워서플라이의 일측에 구비되어 상기 발열체자켓으로부터 유입되는 가열된 냉각수를 소정 유체흐름경로를 따라 외부로 안내하는 라디에이터와; 이 라디에이터와 마주하도록 상기 파워서플라이의 일측에 부착되어 컴퓨터 본체 내의 공기를 그 라디에이터를 통해 외부로 배출시켜 열교환작용을 통해 상기 라디에이터로부터 컴퓨터의 외부로 냉각수의 열을 배출시키는 송풍팬과; 상기 펌프와 송풍팬에 전기적으로 연결되어 그 펌프와 송풍팬을 통해 상기 발열체자켓과 결합된 발열체를 적정온도범위 내로 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a water-cooled cooling device for a computer and a control method thereof, comprising: a power supply for supplying electric power to a corresponding electronic component of a computer and having a portion of a case opened; A reservoir provided inside the case of the power supply and having at least a portion thereof opened therein and having a pump provided therein; A heating element jacket, which is connected to the pump of the water tank through a hose and mounted on a heating element in the computer main body, dissipates heat generated from the heating element to the outside through cooling water, and has a temperature sensor for detecting at least the temperature of the heating element. and; One end is connected to the heating element jacket via a hose and the other end is connected to the reservoir via another hose, and is provided on one side of the power supply in a state facing the reservoir and heated from the heating element jacket. A radiator for guiding the coolant to the outside along a predetermined fluid flow path; A blowing fan attached to one side of the power supply so as to face the radiator and discharging air in the computer body to the outside through the radiator to discharge heat of cooling water from the radiator to the outside of the computer through heat exchange; And a controller electrically connected to the pump and the blowing fan to control the heating element coupled to the heating element jacket through the pump and the blowing fan within an appropriate temperature range.
Description
도 1은 본 발명에 따른 컴퓨터용 수냉식 냉각장치의 전체구성을 보여주는 개략 블록도.1 is a schematic block diagram showing the overall configuration of a water-cooled cooling device for a computer according to the present invention.
도 2는 본 발명에 따른 컴퓨터용 수냉식 냉각장치의 전체 개략 분해 사시도.Figure 2 is an overall schematic exploded perspective view of a water-cooled cooling device for a computer according to the present invention.
도 3은 본 발명에 따른 컴퓨터용 수냉식 냉각장치의 파워서플라이로부터 상부케이스를 분리한 상태의 개략 부분분해 사시도.Figure 3 is a schematic partial exploded perspective view of the upper case is separated from the power supply of the water-cooled cooling device for a computer according to the present invention.
도 4는 본 발명에 따른 컴퓨터용 수냉식 냉각장치의 파워서플라이와 발열체자켓의 연결 상태도.Figure 4 is a connection state of the power supply and the heating element jacket of the water-cooled cooling device for a computer according to the present invention.
도 5는 본 발명에 따른 컴퓨터용 수냉식 냉각장치에 적용되는 라디에이터의 개략 평면도.5 is a schematic plan view of a radiator applied to a water-cooled cooling device for a computer according to the present invention.
도 6은 도 5의 라디에이터의 개략 측면도.6 is a schematic side view of the radiator of FIG. 5;
도 7은 본 발명의 컴퓨터용 수냉식 냉각장치에 적용되는 일실시예의 라디에이터를 보여주는 개략 분해 사시도.Figure 7 is a schematic exploded perspective view showing a radiator of one embodiment applied to the water-cooled cooling device for a computer of the present invention.
도 8은 도 7의 라디에이터에 적용되는 방열튜브를 보여주는 개략 부분확대 사시도.FIG. 8 is a schematic partially enlarged perspective view illustrating a heat dissipation tube applied to the radiator of FIG. 7; FIG.
도 9는 도 7의 라디에이터에 적용되는 방열핀의 개략 평면도.9 is a schematic plan view of a heat radiation fin applied to the radiator of FIG.
도 10은 본 발명에 따른 컴퓨터용 수냉식 냉각장치에 적용되는 파워서플라이내의 저수조 및 그 저수조 내에 구비되는 펌프의 배치구조를 보여주는 개략 평면도.10 is a schematic plan view showing the arrangement of the reservoir in the power supply and the pump provided in the reservoir applied to the computer water-cooled cooling apparatus according to the present invention.
도 11은 도 10의 파워서플라이 내의 저수조 및 그 저수조 내의 펌프의 배치구조를 보여주는 개략 단면도.FIG. 11 is a schematic cross-sectional view showing the arrangement of the reservoir in the power supply of FIG. 10 and the pump in the reservoir;
도 12는 도 4의 발열체자켓의 전체구성을 보여주는 개략 분해 사시도.12 is a schematic exploded perspective view showing the overall configuration of the heating element jacket of FIG.
도 13은 본 발명에 따른 컴퓨터용 수냉식 냉각장치의 제어방법을 설명하기 위한 흐름도.13 is a flow chart for explaining a control method of a water-cooled cooling device for a computer according to the present invention.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
1: 케이스 1a: 하부케이스1:
1b: 상부케이스 2: 파워서플라이1b: upper case 2: power supply
3: 펌프 4: 저수조3: pump 4: reservoir
5: 호스 6: 발열체5: hose 6: heating element
7: 발열체자켓 7a: 베이스자켓7:
7bb: 방열핀 7b: 전도성 열교환패널7bb: heat sink fin 7b: conductive heat exchanger panel
7c: 커버자켓 7cc: 보스7c: cover jacket 7cc: boss
8: 라디에이터 9: 송풍팬8: Radiator 9: Blower Fan
9a: 프레임 10: 제어부9a: frame 10: control unit
11: 전자부품 12a: 개구부11:
12b: 절곡부 12bb: 결합홀12b: bend 12bb: coupling hole
12: 장착부 13, 25b: 실링부재12: mounting
14aa, 14cc, 19bb, 19'bb, 20aa, 23aa: 관통홀14aa, 14cc, 19bb, 19'bb, 20aa, 23aa: through hole
14a, 14c: 측벽 14b: 지지리브14a, 14c:
14: 용기 14d, 19aa: 격벽14
15: 유입포트 16: 배출포트15: inlet port 16: outlet port
17: 커버 18: 냉각수보충부17: cover 18: coolant filler
19, 19': 탱크부 19a, 19'a: 탱크19, 19 ':
19b, 19'b: 트레이 20: 방열부19b, 19'b: tray 20: heat dissipation unit
20a: 방열튜브 20b: 방열핀20a:
21a: 통기공 21: 직선형부재21a: vent 21: straight member
22: 고정부 22a, 22b: 보스22:
22bb: 나사홀 22c: Z형부재22bb:
22': 고정편 23: 고정브래킷22 ': Fixed piece 23: Fixed bracket
23a: 크로스부재 23b: 지지부재23a:
24: 기판 25aa: 연통홀24: substrate 25aa: communication hole
25a: 수용부 25c: C-링25a:
25d: 니플 25e: 너트25d: nipple 25e: nut
25dd: 돌기부25dd: protrusion
본 발명은 컴퓨터용 수냉식 냉각장치 및 그 제어방법에 관한 것으로, 특히 수냉식 냉각장치를 구성하는 구성요소중 일부를 컴퓨터의 파워서플라이 내부에 구비하여 수냉식 냉각장치와 파워서플라이를 콤팩트하게 단일화된 형태로 모듈화함으로써 그 모듈화된 수냉식 냉각장치와 파워서플라이를 편리하게 운반 또는 취급할 수 있게 하고, 그 모듈화된 수냉식 냉각장치와 파워서플라이를 컴퓨터 본체 내에 편리하게 조립할 수 있게 하며, 나아가 컴퓨터 본체 내에 구비되는 CPU 등과 같은 발열체로부터 발생되는 열을 효과적으로 외부로 배출시켜 궁극적으로 컴퓨터의 성능을 최적으로 유지시킬 수 있도록 하는 컴퓨터용 수냉식 냉각장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.The present invention relates to a water-cooled cooling device for a computer and a control method thereof. In particular, a part of the components constituting the water-cooled cooling device is provided inside a power supply of a computer to modularize the water-cooled cooling device and the power supply into a compact unified form. This makes it possible to conveniently transport or handle the modular water-cooled chiller and power supply, and to conveniently assemble the modular water-cooled chiller and power supply in the computer body, and furthermore, such as a CPU provided in the computer body. The present invention relates to a water-cooled cooling device for a computer and a control method thereof, which effectively discharge heat generated from a heating element to the outside to ultimately maintain optimal computer performance.
최근, 컴퓨터 하드웨어 기술의 비약적인 발전으로 개인용 컴퓨터(Personal Computer)를 비롯한 각종 컴퓨터에는 초고속 정보처리가 가능한 중앙처리장치(CPU)가 탑재되어 출시되고 있으며, 앞으로도 중앙처리장치 분야의 기술은 지속적으로 발전을 거듭할 것으로 예견되고 있다.In recent years, due to the rapid development of computer hardware technology, various computers including personal computers have been equipped with a central processing unit (CPU) capable of high-speed information processing, and the technology in the central processing unit field has been continuously developed. It is expected to repeat.
컴퓨터의 중앙처리장치는 컴퓨터 시스템 전체를 제어하는 장치로서, 다양한 입력장치로부터 데이터를 받아 처리한 후, 그 결과를 출력장치로 보내는 일련의 과정을 제어하고 조정하는 일을 수행한다. 이와 같이 주요기능을 담당하는 컴퓨터의 중앙처리장치는 미세하게 설계된 다수 개의 저항, 트랜지스터, 커패시터 등이 작은 공간 안에 고밀도로 집적되어 이루어져 있다.The central processing unit of a computer is a device that controls the entire computer system, and controls and adjusts a series of processes that receive data from various input devices and process the result, and then send the result to the output device. As such, the central processing unit of a computer that performs a main function is composed of a plurality of finely designed resistors, transistors, capacitors, etc., compactly integrated in a small space.
그러나, 이러한 초고속 정보처리가 가능한 중앙처리장치는 그 동작속도가 빨 라지는 만큼 발열량이 증가하게 되며, 만일 중앙처리장치를 시기마다 적절히 냉각시키지 않는 경우, 그 중앙처리장치의 온도가 급상승되어 처리속도가 감소되고, 아울러 처리결과의 오류 가능성이 증가하게 되며, 더 심한 경우 컴퓨터의 기능정지로 이어져 작업중인 데이터가 손실되는 결과를 초래할 수 있다.However, the central processing unit capable of processing such high-speed information increases the heat generation rate as the operation speed increases. If the central processing unit is not properly cooled at each time, the temperature of the central processing unit rapidly increases and the processing speed is increased. In addition, the probability of error in the processing result is increased, and in more severe cases, it may lead to computer malfunction, resulting in the loss of working data.
종래에는 전술한 바와 같은 문제점을 방지하기 위한 냉각장치로서 냉각팬과 방열판을 배치한 공냉식 냉각장치가 주로 사용되어 왔으나, 이러한 공냉식 냉각장치는 주로 컴퓨터 본체 내의 공기를 순환시켜 발열체를 냉각시키는 방식이었기 때문에 컴퓨터를 장시간 동안 사용하는 경우 중앙처리장치 및 주변기기로부터 발생되는 발열량이 공냉식 냉각장치의 냉각성능 범위를 벗어나게 되는 과열현상이 발생하였다.Conventionally, an air-cooled cooling device in which a cooling fan and a heat sink are disposed has been mainly used as a cooling device for preventing the above-mentioned problems, but such an air-cooled cooling device mainly circulates air in a computer body to cool a heating element. When the computer is used for a long time, the overheating phenomenon occurs that the heat generated from the central processing unit and the peripheral device is out of the cooling performance range of the air-cooled cooling unit.
그에 따라, 중앙처리장치 및 주변기기에 의해 데워진 채 외부로 미처 배출되지 못한 주변의 더운 공기가 냉각팬을 통해 다시 그 중앙처리장치 및 주변기기에 공급됨으로써 냉각장치의 냉각효율을 떨어뜨렸으며, 특히 처리속도가 2GHz급 이상의 중앙처리장치의 경우 전술한 바와 같은 과열현상이 빈번히 발생하였고, 게다가 냉각팬의 회전속도도 증가되어 소음이 커지게 됨으로써 PC 사용자에게 불편을 주게 되는 문제점이 있었다.As a result, the surrounding hot air, which is warmed up by the central processing unit and the peripherals and not discharged to the outside, is supplied to the central processing unit and the peripherals through the cooling fan again, thereby lowering the cooling efficiency of the cooling unit. In the case of the central processing unit of 2GHz or more, the overheating phenomenon as described above frequently occurs, and the rotation speed of the cooling fan is also increased to increase the noise, which causes inconvenience to PC users.
이에, 본 발명은 전술한 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 그 목적은 수냉식 냉각장치를 구성하는 구성요소중 일부를 컴퓨터의 파워서플라이 내부에 구비하여 수냉식 냉각장치와 파워서플라이를 콤팩트하게 단일화된 형태로 모듈화함으 로써 그 모듈화된 수냉식 냉각장치와 파워서플라이를 편리하게 운반 또는 취급할 수 있도록 하는 컴퓨터용 수냉식 냉각장치를 제공하는 것이다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above-described problems, the object of which is to provide a part of the components constituting the water-cooled cooling device in the power supply of the computer in a compact unitary form of the water-cooled cooling device and the power supply. It is to provide a water-cooled chiller for the computer that can be transported or handled by the modular water-cooled chiller and power supply by modularizing the furnace.
본 발명의 다른 목적은 그 모듈화된 수냉식 냉각장치와 파워서플라이를 컴퓨터 본체 내에 편리하게 조립할 수 있도록 하는 컴퓨터용 수냉식 냉각장치를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a water-cooled cooling device for a computer that allows the modular water-cooled cooling device and the power supply to be conveniently assembled in a computer body.
본 발명의 또 다른 목적은 컴퓨터 본체 내에 구비되는 CPU 등과 같은 발열체로부터 발생되는 열을 효과적으로 외부로 배출시켜 궁극적으로 컴퓨터의 성능을 최적으로 유지시킬 수 있도록 하는 컴퓨터용 수냉식 냉각장치의 제어방법을 제공하는 것이다.It is still another object of the present invention to provide a control method of a water-cooled cooling device for a computer that effectively discharges heat generated from a heating element such as a CPU provided in a computer main body to the outside and ultimately maintains optimal computer performance. will be.
전술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 컴퓨터의 해당 전자부품에 전력을 공급하고 케이스의 일부분이 개구된 파워서플라이와; 이 파워서플라이의 케이스 내부에 구비되고 적어도 일부분이 개구되며, 내부 또는 외부에 펌프가 구비되는 저수조와; 이 저수조의 펌프에 호스를 매개로 하여 연결되고 컴퓨터 본체 내의 발열체 상에 장착되어 그 발열체로부터 발생되는 열을 냉각수를 통해 외부로 방열시키며, 적어도 상기 발열체의 온도를 감지하는 온도센서가 구비된 발열체자켓과; 일단이 호스를 매개로 하여 상기 발열체자켓과 연결되고 타단이 다른 호스를 매개로 하여 상기 저수조와 연결되며, 그 저수조와 마주하는 상태로 상기 파워서플라이의 일측에 구비되어 상기 발열체자켓으로부터 유입되는 가열된 냉각수를 소정 유체흐름경로를 따라 외부로 안내하는 라디에이터와; 이 라디에이터와 마주하도록 상기 파워 서플라이의 일측에 부착되어 컴퓨터 본체 내의 공기를 그 라디에이터를 통해 외부로 배출시켜 열교환작용을 통해 상기 라디에이터로부터 컴퓨터의 외부로 냉각수의 열을 배출시키는 송풍팬과; 상기 펌프와 송풍팬에 전기적으로 연결되어 그 펌프와 송풍팬을 통해 상기 발열체자켓과 결합된 발열체를 적정온도범위 내로 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a power supply for supplying power to a corresponding electronic component of a computer and a portion of the case is opened; A reservoir provided inside the case of the power supply and having at least a portion thereof opened therein and having a pump provided therein; A heating element jacket, which is connected to the pump of the water tank through a hose and mounted on a heating element in the computer main body, dissipates heat generated from the heating element to the outside through cooling water, and has a temperature sensor for detecting at least the temperature of the heating element. and; One end is connected to the heating element jacket via a hose and the other end is connected to the reservoir via another hose, and is provided on one side of the power supply in a state facing the reservoir and heated from the heating element jacket. A radiator for guiding the coolant to the outside along a predetermined fluid flow path; A blowing fan attached to one side of the power supply so as to face the radiator and discharging air in the computer body to the outside through the radiator to discharge heat of cooling water from the radiator to the outside of the computer through heat exchange; And a controller electrically connected to the pump and the blowing fan to control the heating element coupled to the heating element jacket through the pump and the blowing fan within an appropriate temperature range.
또한, 본 발명은 컴퓨터를 온시킨 후 발열체의 정상온도범위를 상한치와 하한치, 그리고 여유온도범위를 그 보다 밖의 여유 상한치와 여유 하한치로 미리 설정해 두는 단계와; 상기 발열체의 온도를 일정시간 마다 온도센서를 통해 측정하는 단계와; 상기 온도센서를 통해 측정된 발열체의 온도값을 그 발열체의 각 상,하한치와 비교하여 그 발열체의 온도값이 발열체의 정상온도범위와 여유온도범위중 어느 쪽에 속하는지의 여부를 판단하는 단계와; 상기 판단결과, 그 측정된 온도값이 발열체의 정상온도범위에 속하는 것으로 판명되면 각 펌프와 송풍팬의 작동시간 및 회전속도를 정상작동모드로 가동하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the present invention comprises the steps of setting the normal temperature range of the heating element to the upper limit and the lower limit, and the marginal temperature range to other marginal upper and lower limits after the computer is turned on; Measuring the temperature of the heating element through a temperature sensor every predetermined time; Comparing the temperature value of the heating element measured by the temperature sensor with each of the upper and lower limits of the heating element to determine whether the temperature value of the heating element falls within the normal temperature range and the marginal temperature range of the heating element; As a result of the determination, if it is determined that the measured temperature value is within the normal temperature range of the heating element, the operation time and the rotational speed of each pump and the blowing fan are characterized by including the step of operating in the normal operation mode.
이하, 본 발명의 실시예를 도 1 내지 도 13을 참조하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 13.
도 1은 본 발명에 따른 컴퓨터용 수냉식 냉각장치의 전체구성을 보여주는 개략 블록도이고, 도 2는 본 발명에 따른 컴퓨터용 수냉식 냉각장치의 전체 개략 분해 사시도이다.1 is a schematic block diagram showing the overall configuration of a water-cooled cooling device for a computer according to the present invention, Figure 2 is an overall schematic exploded perspective view of the water-cooled cooling device for a computer according to the present invention.
본 발명에 따른 컴퓨터용 수냉식 냉각장치는 도 1과 도 2에 도시된 바와 같이, 컴퓨터의 해당 전자부품에 전력을 공급하고 케이스(1)의 일부분이 개구된 파워 서플라이(2)와;1 and 2, the water supply cooling apparatus for a computer according to the present invention comprises: a
이 파워서플라이의 케이스(1) 내부에 구비되고 적어도 일부분이 개구되며, 내부 또는 외부에 펌프(3)가 구비되는 저수조(4)와;A
이 저수조의 펌프(3)에 호스(5)를 매개로 하여 연결되고 컴퓨터 본체 내의 발열체(6) 상에 장착되어 그 발열체로부터 발생되는 열을 냉각수를 통해 외부로 방열시키며, 상기 발열체(6) 또는 그 발열체와 직접적으로 접하는 부분의 온도를 감지하는 온도센서(도시되지 않음)가 구비된 발열체자켓(7)과;The
일단이 호스(5)를 매개로 하여 상기 발열체자켓(7)과 연결되고 타단이 다른 호스(5)를 매개로 하여 상기 저수조(4)와 연결되며, 그 저수조와 마주하는 상태로 상기 파워서플라이(2)의 일측에 구비되어 상기 발열체자켓(7)으로부터 유입되는 가열된 냉각수를 소정 유체흐름경로를 따라 외부로 안내하는 라디에이터(8)와;One end is connected to the
이 라디에이터와 마주하도록 상기 파워서플라이(2)의 일측에 부착되어 컴퓨터 본체 내의 공기를 그 라디에이터(8)를 통해 외부로 배출시켜 열교환작용을 통해 상기 라디에이터(8)로부터 컴퓨터의 외부로 냉각수의 열을 배출시키는 송풍팬(9)과;Attached to one side of the
상기 펌프(3)와 송풍팬(9)에 전기적으로 연결되어 그 펌프와 송풍팬을 통해 상기 발열체자켓(7)과 결합된 발열체(6)를 적정온도범위 내로 제어하는 제어부(10)를 포함하는 구조로 이루어져 있다.And a
여기에서, 상기 파워서플라이(2)의 케이스(1)는 각종 전자부품(11)을 수용하는 하부케이스(1a)와, 이 하부케이스와 짝을 이루고 상부부분에 상기 송풍팬(9)을 위한 개구부(12a)를 갖는 장착부(12)가 형성된 상부케이스(1b)로 구성되어 있다(도 2 참조).Here, the
상기 장착부(12)의 개구부(12a) 양측에는 상기 송풍팬(9)의 프레임(9a)을 고정할 수 있도록 상호 마주하는 형태로 각각의 절곡부(12b)가 더 구비되고, 이 각 절곡부의 양단부에는 나사 등과 같은 패스너(도시되지 않음)를 매개로 하여 상기 송풍팬(9)의 프레임(9a)을 고정할 수 있도록 결합홀(12bb)이 형성될 수 있다(도 2 내지 도 4 참조).Each
상기 저수조(4)는 일정깊이의 수용공간을 갖고 일측벽(14a)에 실링부재(13)를 매개로 하여 전기케이블을 수밀되게 고정할 수 있도록 관통홀(14aa)이 형성된 용기(14)와, 이 용기의 상부에 패스너를 매개로 하여 착탈 가능하게 고정되고 두 개소 부분에 각각 유입포트(15)와 배출포트(16)가 구비되는 커버(17)로 이루어져 있다. 또한, 상기 저수조(4)는 작업자가 그 저수조 내의 냉각수의 수위를 외부에서 시각적으로 체크할 수 있도록 적어도 일부분이 투명한 재질로 이루어지는 것이 바람직하다(도 2, 도 3, 도 10 및 도 11 참조).The
상기 용기(14)의 하방에는 펌프(3)가 장착될 수 있도록 적어도 두 개소에 지지리브(14b)가 구비되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 용기(14)의 측벽에는 냉각수보충부(18)가 구비되는 것이 바람직하다(도 2 참조).It is preferable that the
또한, 상기 냉각수보충부(18)는 바닥으로부터 일정높이에 관통홀(14cc)이 형성된 상기 용기(14)의 측벽(14c)과, 그 측벽의 관통홀(14cc)에 끼워지는 실링부재(13)와, 이 실링부재를 매개로 하여 상기 측벽(14c)의 관통홀(14cc)에 착탈 가능하 게 끼워지는 마개(도시되지 않음)로 이루어져 있다(도 10 및 도 11 참조).In addition, the
상기 용기(14)의 내부에는 냉각수의 급격한 유동을 방지할 수 있도록 하방 중간부분에 일정높이의 격벽(14d)이 구비되는 것이 바람직하다(도 11 참조).Inside the
상기 라디에이터(8)는 선택적으로 내부에 격벽(19aa)이 구비된 탱크(19a, 19'a) 및 이 해당 탱크와 수밀되게 결합되고 길이를 따라 일정간격으로 다수 개의 관통홀(19bb, 또는 19'bb)이 형성된 트레이(19b, 19'b)로 구성되는 두 개의 탱크부(19, 19')와; 이 두 탱크부의 사이에 배치되고 상기 해당 탱크(19a, 19'a)의 격벽(19aa)과 트레이(19b, 19b')의 관통홀(19bb, 또는 19'bb)을 통해 소정경로를 따라 냉각수를 유도하는 다수 개의 방열튜브(20a) 및 이 각 방열튜브 사이에 구비된 긴 방열핀(20b)으로 구성되는 방열부(20)로 이루어지고, 상기 두 탱크부(19, 19')중 어느 하나 또는 양측에 유입포트(15)와 배출포트(16)가 짝을 이루도록 구비된 구조로 이루어져 있다(도 2, 도 3, 도 5 내지 도 7 참조).The radiator (8) is a tank (19a, 19'a) optionally provided with a partition 19aa therein and a plurality of through holes (19bb, or 19 'tightly coupled to the corresponding tank and at regular intervals along its length two
상기 방열부(20)의 각 방열튜브(20a)에는 냉각수의 열교환 효율을 높일 수 있도록 길이를 따라 적어도 두 개의 관통홀(20aa)이 형성된 구조로 이루어져 있다(도 8 참조). 또한, 상기 방열부(20)의 각 방열핀(20b)은 물결파형부재(도시되지 않음) 또는 일정간격을 두고 상하방으로 통기공(21a)이 형성된 직선형부재(21)로 이루어질 수 있다. 상기 직선형부재(21)의 다수 개의 통기공(21a)은 프레스 타발공법에 의해 간단하게 가공되어질 수 있다(도 7 및 도 9 참조).Each of the
상기 저수조(4)의 커버(17) 상에는 상기 라디에이터(8)의 일측부를 고정하는 고정부(22), 그리고 상기 케이스(1)의 대응 내벽에는 상기 라디에이터(8)의 타측부 를 지지할 수 있도록 나사 등과 같은 패스너를 매개로 하여 고정되는 고정편(22')이 각각 구비되며, 상기 고정부(22)는 그 라디에이터(8)의 두 탱크부(19)중 한쪽 트레이(19b)를 고정 가능하게 하는 두 개소의 보스(22a)와, 그 두 보스로부터 일정거리를 두고 테두리부분에 구비되고 중앙에 나사홀(22bb)이 형성된 한 개소의 보스(22b)와, 이 보스 상에 일단이 정렬되고 타단이 상기 탱크(19a)의 모서리 상에 배치되어 패스너(도시되지 않음)를 매개로 하여 고정되는 Z형부재(22c)로 이루어져 있다(도 2 및 도 10 참조).On the
상기 발열체(6)는 중앙처리장치, 메인보드, 그래픽카드, 하드디스크드라이브, 파워서플라이로 구성되는 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 구성요소일 수 있다.The
상기 발열체자켓(7)은 해당 발열체(6)와 직접적으로 결합되는 베이스자켓(7a)과, 이 베이스자켓의 내부에 수용되고 적어도 일측에 다수 개의 방열핀(7bb)이 구비된 전도성 열교환패널(7b)과, 이 전도성 열교환패널을 감싸는 형태로 실링부재(13)를 매개로 하여 상기 베이스자켓(7a)과 긴밀하게 결합되고 외측에 유입포트(15)와 배출포트(16)가 각각 구비되는 커버자켓(7c)으로 구성되어 있다(도 2, 도 4 및 도 12 참조).The
상기 전도성 열교환패널(7b)의 각 방열핀(7bb)은 원추형 절두체 형태로 이루어질 수 있다. 상기 각 방열핀(7bb)은 냉각수가 주변으로 넓게 확산되도록 인접하는 다른 열의 방열핀과 엇갈리게 배치되는 것이 바람직하다(도 12 참조).Each of the heat dissipation fins 7bb of the conductive
상기 발열체자켓(7)은 고정브래킷(23)에 의해 착탈 가능하게 더 고정되고, 그 고정브래킷은 상기 커버자켓(7c)의 중앙부분을 가로지르는 크로스부재(23a)와, 이 크로스부재의 양단을 각각 가로지는 지지부재(23b)로 이루어지고, 이 각 지지부재의 양단은 나사 등과 같은 패스너(도시되지 않음)를 매개로 하여 그 발열체(6)가 구비된 기판(24)에 고정되어 있다(도 12 참조).The
상기 커버자켓(7c)의 중앙부분에는 일정높이로 보스(7cc)가 형성되고, 이 보스에 상응하여 상기 고정브래킷(23)의 크로스부재(23a)에는 관통홀(23aa)이 형성되는 것이 바람직하다(도 12 참조).It is preferable that a boss 7cc is formed at a predetermined height in the central portion of the
상기 각 포트(15, 또는 16)는 해당 고정구조물{저수조(4)의 커버(17), 라디에이터(8)의 탱크부(19), 또는 발열체자켓(7)의 커버자켓(7c)}의 소정부위에 구비되고 내부에 연통홀(25aa)이 형성된 수용부(25a)와, 이 수용부의 일측에 실링부재(25b)를 매개로 하여 수밀되게 끼워지고 그 수용부의 타측에 C-링(25c)을 매개로 하여 착탈 가능하게 고정되는 니플(25d)과, 이 니플과 해당 호스(5)를 결합하는 너트(25e)를 포함하는 구조로 이루어질 수 있다. 상기 각 니플(25d)의 선단부는 해당 호스(5)가 이탈되지 않도록 반경방향 외측으로 돌기부(25dd)가 형성되는 것이 바람직하다(도 7, 도 10 및 도 12 참조).Each of the
상기 제어부(10)는 발열체(6)의 온도허용범위가 미리 메모리부에 설정된 표준정보에 기초하여 상기 펌프(3)와 송풍팬(9)의 가동을 제어하도록 되어 있다. 또한, 상기 제어부(10)는 온도센서(도시되지 않음)를 통해 감지된 발열체(6)의 온도값이 기설정된 온도허용범위의 상한치를 초과하면 컴퓨터의 전원을 오프시키도록 되어 있다(도 1 참조).The
또한, 본 발명에 따른 컴퓨터용 수냉식 냉각장치는 상기 온도센서를 통해 감지된 온도값이 기설정된 온도허용범위의 상한치에 근접하면 이를 경보할 수 있도록 경보수단(도시되지 않음)을 더 포함할 수 있다.In addition, the water-cooled cooling device for a computer according to the present invention may further include an alarm means (not shown) to alert the temperature value detected by the temperature sensor to the upper limit of the preset temperature allowable range. .
상기 컴퓨터 본체 내에는 습도센서(도시되지 않음)가 더 구비되고, 이 습도센서는 제어부(10)와 전기적으로 연결되어 있다. 상기 습도센서로부터 감지된 습도값이 미리 메모리부에 설정된 허용습도범위의 상한치를 초과하면 상기 제어부(10)는 컴퓨터 본체 내의 다른 송풍팬(도시되지 않음)의 회전속도를 증가시켜 습도를 조절하도록 되어 있다.A humidity sensor (not shown) is further provided in the computer body, and the humidity sensor is electrically connected to the
한편, 본 발명에 따른 컴퓨터용 수냉식 냉각장치는 발열체(6)와 결합되는 발열체자켓(7)이 호스(5)를 매개로 하여 저수조(4)측 펌프(3)와 라디에이터(8) 사이에 배치되어 발열체(6)를 냉각하는 것뿐만 아니라, 호스(5)를 매개로 하여 상기 라디에이터(8)와 저수조(4) 사이에 배치되어 발열체(6)를 냉각하는 기술까지도 모두 포함하는 것으로 이해되어야 한다.On the other hand, in the water-cooled cooling device for a computer according to the present invention, a heating element jacket (7) coupled to the heating element (6) is disposed between the pump (3) side pump (3) and the radiator (8) via a hose (5). In addition to cooling the
전술한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 컴퓨터용 수냉식 냉각장치의 작용을 도 1 내지 도 12를 참조하여 설명하면 다음과 같다.Referring to Figures 1 to 12 the operation of the computer water-cooled cooling apparatus according to the present invention configured as described above are as follows.
컴퓨터에 전원이 인가되면, 파워서플라이(2) 내의 저수조(4)측에 구비된 펌프(3)가 가동되어 그 저수조(4) 내의 냉각수를 일정 압력과 유속으로 호스(5)를 통해 컴퓨터 본체 내의 발열체자켓(7)측으로 이송한다.When power is applied to the computer, the
이때, 상기 발열체자켓(7)의 일측에는 CPU 등과 같은 발열체(6)가 금속 대 금속의 관계로 직접 접해 있으며, 그에 따라 그 발열체로부터 발생되는 열은 상기 발열체자켓(7)측으로 신속히 전도될 수 있게 된다.At this time, one side of the heating element jacket (7) is in direct contact with the heating element (6), such as the CPU in a metal-to-metal relationship, so that the heat generated from the heating element can be quickly conducted to the heating element jacket (7) side do.
그러면, 상기 발열체자켓(7)의 유입포트(15)를 통해 들어온 냉각수는 그 발열체자켓의 베이스자켓(7a)과 커버자켓(7c) 사이에 구비된 전도성 열교환패널(7b)의 방열핀(7bb) 사이의 빈공간을 통해 주변으로 확산된 후 배출포트(16)를 통해 라디에이터(8) 쪽으로 이송된다.Then, the cooling water introduced through the
이때, 상기 전도성 열교환패널(7b)의 각 방열핀(7bb)과 냉각수 간에는 활발한 열교환이 이루어지게 되며, 그에 따라 상기 발열체(6)로부터 발생된 열은 발열체자켓(7) 내부의 냉각수로 신속히 흡수될 수 있게 된다.At this time, active heat exchange is performed between each of the heat dissipation fins 7bb of the conductive
그런 다음, 상기 라디에이터(8)의 일측 탱크부(19)의 탱크(19a)의 유입포트(15)를 통해 들어온 냉각수는 그 탱크(19a)의 격벽(19aa)에 의해 안내되는 상태로 인접한 트레이(19b)의 6개 관통홀(19bb)을 통해 각 방열튜브(20a)의 관통홀(20aa)을 따라 반대편 타측 탱크부(19')의 트레이(19'b)의 대응 관통홀(19'bb)을 통해 다른 탱크(19'a)로 유입된다. 이어서, 그 탱크(19'a)로 유입된 냉각수는 인접한 트레이(19'b)의 다른 6개 관통홀(19'bb)과 나머지 6개 방열튜브(20a)의 관통홀(20aa)을 통해 상기 탱크(19a)의 격벽(19aa) 타측 공간으로 유입된 후 배출포트(16)를 통해 저수조(4) 쪽으로 이송된다.Then, the coolant entering through the
이때, 상기 각 방열튜브(20a) 내의 관통홀(20aa)을 따라 흐르는 냉각수와 상기 각 방열튜브(20a) 사이의 긴 방열핀(20b) 간에는 활발한 열교환이 이루어지게 되며, 이와 동시에 상기 각 방열핀(20b)으로 전달된 열은 상기 라디에이터(8) 상에 배치된 송풍팬(9)으로부터 가해지는 바람에 의해 열교환되어 컴퓨터의 외부로 신속 히 배출될 수 있게 된다.At this time, active heat exchange is performed between the cooling water flowing along the through holes 20aa in each of the
한편, 본 발명에 따른 컴퓨터용 수냉식 냉각장치의 제어방법을 도 13을 참조하여 설명하면 다음과 같다.On the other hand, the control method of the computer water-cooled cooling apparatus according to the present invention will be described with reference to FIG.
먼저, 컴퓨터를 온시킨 후 발열체(6)의 정상온도범위를 상한치와 하한치, 그리고 여유온도범위를 그 보다 밖의 여유 상한치와 여유 하한치로 미리 설정해 둔다(S1300).First, after the computer is turned on, the normal temperature range of the
그런 다음, 상기 발열체(6)의 온도를 일정시간 마다 온도센서(도시되지 않음)를 통해 측정한다(S1310).Then, the temperature of the
그런 다음, 상기 온도센서를 통해 측정된 발열체(6)의 온도값을 그 발열체의 각 상,하한치와 비교한 후(S1320), 그 발열체(6)의 온도값이 발열체의 정상온도범위와 여유온도범위중 어느 쪽에 속하는지의 여부를 판단한다(S1330과 S1350).Then, after comparing the temperature value of the
상기 판단결과, 그 측정된 온도값이 발열체(6)의 정상온도범위에 속하는 것으로 판명되면 각 펌프(3)와 송풍팬(9)의 작동시간 및 회전속도를 정상작동모드로 가동한다(S1340).As a result of the determination, when the measured temperature value is found to be within the normal temperature range of the
그와는 달리, 상기 판단결과, 그 측정된 온도값이 발열체(6)의 여유온도범위에 속하는 것으로 판명되면, 그 발열체의 온도가 정상온도범위 안으로 들어올 때까지 상기 각 펌프(3)와 송풍팬(9)의 작동시간 및 회전속도를 증감한다(S1360).On the contrary, if it is determined that the measured temperature value falls within the allowable temperature range of the
또한 그와는 달리, 상기 판단결과, 그 측정된 온도값이 발열체(6)의 정상온도범위와 여유온도범위를 모두 벗어난 것으로 판명되면, 즉시 경고음을 발생시키고 컴퓨터의 전원을 오프시킨다(S1370).On the contrary, if it is determined that the measured temperature value is out of both the normal temperature range and the allowable temperature range of the
전술한 바와 같이, 본 발명은 수냉식 냉각장치를 통해 CPU 등과 같은 발열체의 성능을 최적으로 유지시킬 수 있게 한다.As described above, the present invention makes it possible to optimally maintain the performance of a heating element such as a CPU through a water-cooled cooling device.
또한, 본 발명은 수냉식 냉각장치와 파워서플라이를 단일화된 제품의 형태로 모듈화함으로써 그 수냉식 냉각장치와 파워서플라이를 편리하게 운반 또는 취급할 수 있게 하고, 아울러 그 수냉식 냉각장치와 파워서플라이를 컴퓨터 본체 내에 조립할 시에도 편리성을 제공할 수 있게 한다.In addition, the present invention is to modularize the water-cooled chiller and power supply in the form of a unified product to facilitate the transport or handling of the water-cooled chiller and power supply, and also to provide the water-cooled chiller and power supply in the computer body. It is possible to provide convenience even when assembling.
나아가, 본 발명은 제어부를 통해 펌프 및 송풍팬을 긴밀하게 제어함으로써 CPU 등과 같은 발열체의 온도를 최적으로 유지시켜 궁극적으로 컴퓨터의 성능을 향상시킬 수 있게 한다.Furthermore, the present invention allows the pump and the blower fan to be tightly controlled through the control unit so as to optimally maintain the temperature of the heating element such as the CPU, thereby ultimately improving the performance of the computer.
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