KR100834461B1 - 휴대용 컴퓨터의 방열유니트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 휴대용 컴퓨터에서 발생하는 열을 외부로 방출하기 위한 방열유니트에 관한 것이다. 본 발명에 의한 방열유니트는 흡입구(29)에 의해 개방된 팬안착공간(21')을 구비하고 일측으로 출구가 형성되는 팬하우징(21)과, 상기 팬안착공간(21)에 안착되고 상기 흡입구(29)를 통해 공기를 흡입하여 상기 출구(26e)를 통과하는 기류를 형성하는 방열팬(28)과, 상기 출구(26e)와 연접하여 설치되고 상기 출구(26e)에서 나온 기류가 통과되면서 열교환을 수행시키는 방열핀(35)을 포함하여 구성되고; 상기 팬하우징(21)의 일측에는 외부공기가 흡입되어 상기 방열팬(28)에 의해 형성되는 기류가 통과하는 경로로 전달되도록 하는 흡입슬릿(30)이 형성된다. 여기서 상기 흡입슬릿(30)은 상기 흡입구(29)와 상기 방열핀(35) 사이에 해당되는 위치에 형성되고, 상기 팬하우징(21)의 상부판(27)과 바닥판(25)에 각각 형성될 수 있다. 그리고 상기 팬안착공간(21')에는 상기 흡입슬릿(30)을 통해 흡입되는 공기가 상기 출구(26e)를 향하도록 안내하는 가이드부(31)가 더 구비된다. 본 발명에 의한 방열유니트에 의하면 방열핀을 통과하는 기류의 유량을 증가시키게 되므로 방열유니트의 열교환 및 열방출효율이 높아지는 이점이 있다.

휴대용 컴퓨터, 방열, 팬, 방열핀

Description

휴대용 컴퓨터의 방열유니트{A cooling unit for portable computer}

도 1은 본 발명에 의한 방열유니트의 바람직한 실시예가 채용된 휴대용 컴퓨터를 보인 부분절결사시도.

도 2는 본 발명에 의한 방열유니트의 바람직한 실시예를 보인 분리사시도.

도 3은 도 2의 I-II에 따른 단면도.

도 4는 본 발명에 의한 방열유니트의 다른 실시예를 보인 단면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

20: 방열유니트 21: 팬하우징

21': 팬안착공간 22: 열원연결부

23: 히트파이프 25: 바닥판

26: 측벽 26e: 출구

27: 상부판 28: 방열팬

29: 흡입구 30: 흡입슬릿

31: 가이드부 35: 방열핀

본 발명은 휴대용 컴퓨터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 휴대용 컴퓨터에서 발생하는 열을 외부로 방출하기 위한 방열유니트에 관한 것이다.

본 발명은 사용자가 휴대하여 가지고 다니면서 사용하는 휴대용 컴퓨터에 관한 것으로, 일명 노트북 컴퓨터라 불리우는 것을 참고로 하여 설명한다.

노트북 컴퓨터의 내부에는 컴퓨터의 작동을 위한 다수개의 부품이 실장된 메인기판이 설치된다. 상기 부품들 중에서 마이크로프로세서(CPU) 및 칩셋, 그리고 그래픽칩 등은 컴퓨터의 주요 발열부품이다.

종래의 노트북 컴퓨터에서는 컴퓨터 내부에서 발생된 열을 외부로 방출하기 위해서 방열팬장치를 사용한다. 상기 방열팬장치의 외관을 구성하는 케이스에는 흡입구가 형성된다. 상기 케이스의 내부에 안착된 팬조립체의 구동에 의하여 상기 흡입구를 통해 컴퓨터 내부의 공기가 흡입되고, 상기 케이스의 일측에 구비된 방열핀을 통과하는 기류가 형성된다. 이때, 상기 방열핀에서 열교환이 이루어진 후 상기 컴퓨터의 외부로 열이 방출되는 구조이다.

그러나 최근 노트북 컴퓨터는 크기가 소형화되면서도 성능이 우수한 부품이 장착되므로 내부 발열량도 점점 늘어나는 추세이다. 이에 따라 컴퓨터 내부의 열을 효율적으로 방출시키는 것이 요구된다. 이를 위하여 컴퓨터 내부에 보조방열팬을 설치하거나 상기 방열팬장치를 다수개 장착하여 방열효율을 높일 수도 있으나 이러 한 장치는 공간을 많이 차지하므로 노트북 컴퓨터의 소형화에 역행하는 것이다.

따라서, 본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 방열핀에 전달되는 기류의 양을 증가시켜 냉각성능이 개선된 방열유니트를 제공하는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 흡입구에 의해 개방된 팬안착공간을 구비하고 일측으로 출구가 형성되는 팬하우징과, 상기 팬안착공간에 안착되고 상기 흡입구를 통해 공기를 흡입하여 상기 출구를 통과하는 기류를 형성하는 방열팬과, 상기 출구와 인접하여 설치되고 상기 출구에서 나온 기류가 통과되면서 열교환을 수행시키는 방열핀을 포함하여 구성되고; 상기 팬하우징의 상기 흡입구와 상기 방열핀 사이에 해당되는 위치에 흡입슬릿이 형성되어, 상기 흡입슬릿에 의해 외부 공기가 흡입되고 상기 방열팬에 의해 형성되는 기류가 통과하는 경로에 외부공기가 합류되어 방열핀을 빠져나가는 공기의 양이 증가됨을 특징으로 한다.

삭제

삭제

상기 흡입슬릿은 상기 팬하우징의 상부판과 바닥판에 각각 형성됨을 특징으로 한다.

그리고 상기 팬하우징의 내면에는 상기 흡입슬릿의 일측에서 팬안착공간으로 연장되고 상기 출구를 향하도록 단차지게 형성되며, 상기 흡입슬릿을 통해 흡입되는 공기를 상기 출구 방향으로 안내하는 가이드부가 더 구비됨을 특징으로 한다.

상기 팬하우징의 내면에는 상기 흡입슬릿의 일측에서 팬안착공간으로 연장되고 상기 출구를 향해 경사지게 형성되며, 상기 흡입슬릿을 통해 흡입되는 공기를 상기 출구 방향으로 안내하는 가이드부가 더 구비됨을 특징으로 한다.

상기 방열핀의 일측에 열적으로 접촉되고, 열원에서 발생되는 열을 상기 방열핀에 전달하는 히트파이프가 더 포함된다.

삭제

이와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 방열유니트에 의하면 방열핀을 통과하는 기류의 유량을 증가시키게되고 방열핀에 접촉되는 기류의 온도를 낮추게 되므로 방열유니트의 열방출효율이 높아지는 이점이 있다.

이하 본 발명에 의한 휴대용 컴퓨터의 방열유니트의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.

도 1에는 본 발명에 의한 방열유니트가 채용된 휴대용 컴퓨터의 바람직한 실시예가 부분절결사시도로 도시되어 있다.

이에 따르면, 휴대용 컴퓨터(1)는 납작한 육면체 판상의 본체부(3)와 상기 본체부(3)의 후단에 힌지부(4)에 의해 회동되게 디스플레이부(5)가 설치된다. 상기 본체부(3)의 상면에는 정보의 입력을 위한 키보드(6)가 설치되고, 디스플레이부(5)에는 상기 키보드(6)와 마주보는 면에 액정패널로 된 표시화면(7)이 노출되게 설치된다.

본체부(3)의 구조를 자세히 살펴보면, 상기 본체부(3)의 일측에는 내부에서 발생하는 열을 외부로 방출하기 위한 통기공(11)이 형성된다. 상기 통기공(11)은 본체부(3)의 내부와 외부를 연통시켜 공기의 유동이 발생할 수 있도록 한다.

상기 본체부(3)의 내부에는 각종 부품이 실장되는 메인기판(12)이 구비된다. 상기 메인기판(12)에 실장되는 부품들에는 예를 들면 마이크로프로세서, 그래픽 칩, 각종 커넥터 등이 있다. 여기서 상기 마이크로크로세서, 그래픽 칩 (이하 '발열부품이라고 한다.)등은 휴대용 컴퓨터의 주요 열원이다. 그리고 상기 본체부(3)에서 상기 통기공(11)과 인접하여서는 상기 발열부품(13)에서 발생하는 열을 외부로 방출하기 위해 방열유니트(20)가 설치된다.

상기 방열유니트(20)는 팬하우징(21)이 골격을 형성하는데, 상기 팬하우징(21)의 일측에는 열원연결부(22)가 구비된다. 상기 열원연결부(22)에는 체결보스(22a)가 다수개 형성된다. 상기 체결보스(22a)에는 예를 들면 메인기판(12)에의 체결을 위한 체결나사가 삽입된다.

상기 열원연결부(22)는 설계조건에 따라 다르지만, 일반적으로 열원인 발열부품(13)의 상면에 직접 접촉되게 설치된다. 그리고, 도시된 바와 같이 상기 열원연결부(22)의 상면에는 히트파이프(23)의 일단이 열적으로 연결되는데 상기 히트파이프(23)의 타단은 상기 방열유니트(20)의 상면에 접촉되도록 구비된다. 히트파이프(23)는 상대적으로 온도가 높은 곳에서 낮은 곳으로 열을 전달하는 역할을 하는 것으로, 상기 히트파이프(23)를 통해서 발열부품(13)에서 발생된 열이 상기 방열유니트(20)에 전달된다.

이하 상기 방열유니트(20)에 대하여 별도의 도면을 참고하여 더욱 자세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 의한 방열유니트의 바람직한 실시예를 도시한 분리사시도이고, 도 3은 도 2의 I-II에 따른 단면도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명 실시예의 방열유니트(20)의 외관을 팬하우징(21)이 형성한다. 상기 팬하우징(21)의 내부에는 팬안착공간(21')이 형성되며, 상기 팬안착공간(21')은 바닥판(25)과 측벽(26)으로 구성되는 하부케이스(24)와 상기 하부케이스(24)의 상면을 덮는 상부판(27)에 의해 구획된다.

상기 팬안착공간(21')에는 방열팬(28)이 설치된다. 상기 방열팬(28)은 회전구동됨으로써 상기 팬안착공간(21') 내부로 공기를 빨아들이고 일정한 방향으로 기류를 형성한다.

그리고 상기 팬하우징(21)에는 팬안착공간(21')을 외부와 연통시키기 위한 흡입구(29)가 형성된다. 상기 흡입구(29)는 상기 바닥판(25)과 상부판(27)에 각각 형성될 수 있다. 상기 흡입구(29)의 크기는 상기 방열팬(28)의 구동압력에 최적화되도록 설계된다. 또한, 상기 팬하우징(21)의 측벽(26) 중 도 1의 통기공(11)과 대응되는 면에는 외부와 연통되는 출구(26e)가 형성된다.

한편, 상기 바닥판(25)과 상부판(27) 중 적어도 어느 일측에는 흡입슬릿(30)이 관통되어 형성된다. 바람직하게는 상기 바닥판(25)과 상부판(27)에서 상기 흡입구(29)와 상기 출구(26e) 사이에 해당되는 위치에 흡입슬릿(30)이 길이방향으로 각각 형성된다. 상기 흡입슬릿(30)은 상기 팬하우징(21)의 외부에 있는 공기를 팬안착공간(21')으로 빨아들인다.

그리고 상부판(27) 및 하부판(25)의 이면에는 상기 흡입슬릿(30)의 일측에서 상기 팬안착공간(21')으로 돌출되고 상기 출구(26e)를 향해 직교하게 연장되는 가이드부(31)가 각각 구비된다. 즉, 상기 가이드부(31)는 팬안착공간(21') 내부로 돌 출되며 상기 가이드부(31)의 횡단면이 'ㄴ'자 형상이 되도록 단차지게 형성된 것이다. 상기 가이드부(31)는 상기 흡입슬릿(30)을 통해 유입된 공기가 상기 출구(26e)를 향하도록 안내하기 위한 것이다. 이와 동시에 상기 가이드부(31)는 상기 방열팬(28)의 회전에 의해 형성된 기류가 상기 흡입슬릿(30)을 통해 밖으로 빠져나가는 것을 방지한다.

상기 팬하우징(21)의 일측, 즉 출구(26e)가 형성되는 측벽(26) 외면에는 방열핀(35)이 설치된다. 상기 방열핀(35)은 그 내부를 관통하여 공기가 통과할 수 있도록 형성된 것으로 공기와의 열접촉면적이 최대가 되도록 설계된다. 상기 방열핀(35)은 상기 출구(26e)와 통기공(11) 사이에 위치되는 것이 바람직하며, 상기 출구(26e)에서 나온 공기가 상기 방열핀(35)을 통하여 본체부(3)의 통기공(11)으로 유동되면서 열교환이 이루어지도록 한다. 본 실시예에서는 하나의 방열핀이 사용되었으나 다수개의 방열핀을 설치하여 방열효율을 높이는 것도 가능하다.

한편, 상기 방열핀(35) 상부에는 히트파이프(23)가 열적으로 접촉된다. 상기 히트파이프(23)는 발열부품(13)에서 발생하는 열을 상기 방열유니트(20)로 전달하는 역할을 한다. 그리고 상기 방열유니트(20)로 전달된 열은 방열핀(35)의 열교환에 의하여 본체부(3) 외부로 방출된다.

도 4는 본 발명에 의한 방열유니트의 다른 실시예를 도시한 단면도이다. 도 3에서 보인 구성요소와 동일한 구성에 대해서 100번대의 번호를 부여하였다. 이하 도 3에 나타난 본 발명의 일실시예와 다른 부분을 중심으로 설명한다.

도 4에 도시된 바와 같이, 방열유니트의 상면과 하면을 형성하는 상부 판(127)과 바닥판(125)에는 각각 흡입슬릿(130)이 관통되어 형성된다. 그리고 상기 상부판(127) 및 바닥판(125)의 이면에는 상기 흡입슬릿(130)의 일측에서 팬안착공간(121')으로 돌출되고, 출구(126e)를 향하여 경사지게 연장되는 가이드부(131)가 각각 형성된다.

여기서 상기 가이드부(131)는 선단이 상기 출구(126e)를 향하여 경사지게 형성되어, 팬안착공간(121')에서 출구(126e)를 향하는 기류가 상기 가이드부(131)와 충돌하는 것을 줄여, 와류가 발생하지 않도록 한다.

이하 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 방열유니트의 작용을 도 1 내지 도 3을 중심으로 상세하게 설명한다. 본 실시예에서의 공기흐름은 도 3에서 화살표로 표시되어 있다.

컴퓨터가 작동함에 따라 발열부품(13)에서 발생된 열은 상기 히트파이프(23)를 통해서 팬하우징(21)측으로 전달된다. 특히, 상기 히트파이프(23)에서 상기 히트파이프(23)와 밀착되어 있는 방열핀(35)으로 열이 전달된다.

한편, 컴퓨터가 동작하는 과정에서 발생하는 열이 방출되기 위해서 상기 방열팬(28)이 구동된다. 상기 방열팬(28)의 구동에 의해 상기 방열유니트(20)의 외부에서 상기 흡입구(29)를 통해 공기가 흡입된다. 상기 방열팬(28)으로 흡입된 공기는 방열팬(28)의 원심방향으로 토출되어 상기 출구(26e)로 향하는 기류를 형성한다.

상기 출구(26e)방향으로 형성된 기류는 상기 방열핀(35)을 통과하면서 열교환을 하게 된다. 즉, 상기 방열핀(35)을 통과하는 기류가 상기 히트파이프(23)를 통해 방열핀(35)으로 전달된 열을 받아 상기 통기공(11)을 통해 외부로 배출되는 것이다.

이때, 상기 팬하우징(21)의 상부판(27) 및 바닥판(25)에 형성된 흡입슬릿(30)을 통해서 상기 팬하우징(21) 외부의 공기가 흡입된다. 이와 같은 현상은 상기 방열팬(28)에 의해 형성된 기류에 의해 팬안착공간(21')의 압력이 낮아지므로, 상기 방열유니트(20)의 외부가 상대적으로 압력이 높아져서 외부 공기가 흡입슬릿(30)을 통해 팬안착공간(21')으로 유입되는 것이다.

한편, 상기 흡입슬릿(30)의 일측에 형성된 가이드부(31)에 의하여 흡입슬릿(30)으로 들어오는 공기의 흐름이 출구(26e) 및 방열핀(35)을 향하도록 유도된다. 이와 동시에, 상기 가이드부(31)는 상기 출구(26e)를 향해 개구되도록 형성되므로 이는 상기 팬안착공간(21')에서 보면 상기 가이드부(31)가 상기 흡입슬릿(30)을 간접적으로 차폐한 것이 된다. 따라서 방열팬(28)에 의해 형성된 기류가 상기 흡입슬릿(30)을 통해 외부로 빠져나가는 것이 방지되며, 상기 기류가 출구(26e) 및 방열핀(35)을 향하도록 유도된다.

이와 같이 본 발명은 흡입슬릿(30)을 통해 방열유니트(20)의 외부 공기를 빨아들여 방열핀(35)에 접촉되는 공기의 양을 증가시키는 것이다. 방열핀(35)과 접촉하는 공기의 양이 많아지면 방열핀(35)에서 열교환이 촉진되고 열방출이 효율적으로 이루어진다.

본 발명의 권리는 위에서 설명된 실시예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기 재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.

예를 들어 본 명세서에서는 본 발명이 노트북 컴퓨터에 적용된 것으로 설명하고 있으나, 반드시 노트북 컴퓨터에만 한정되어 사용되는 것은 아니며, 다양한 모바일 기기에 적용될 수 있다.

위에서 상세히 설명한 바와 같은 본 발명에 의한 방열유니트에서는 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.

본 발명에 의하면 팬하우징에 흡입슬릿을 형성함으로써 팬하우징 내부로 흡입되는 공기의 양을 늘려 방열핀을 통과하는 기류의 유량이 증가하게 된다. 따라서 방열핀의 열교환이 촉진되고 방열핀을 통한 열방출이 보다 원활히 이루어져 방열유니트의 냉각성능이 향상되는 효과가 있다.

특히, 본 발명에서는 방열유니트를 통한 열방출이 보다 원활해지므로, 휴대용 컴퓨터의 방열효율이 좋아지며 휴대용 컴퓨터를 경박단소하게 설계하면서도 상대적으로 고성능의 발열부품을 사용할 수 있게 되는 효과가 있다.

Claims (7)

1. 흡입구에 의해 개방된 팬안착공간을 구비하고 일측으로 출구가 형성되는 팬하우징과,

   상기 팬안착공간에 안착되고 상기 흡입구를 통해 공기를 흡입하여 상기 출구를 통과하는 기류를 형성하는 방열팬과,

   상기 출구와 인접하여 설치되고 상기 출구에서 나온 기류가 통과되면서 열교환을 수행시키는 방열핀을 포함하여 구성되고;

   상기 팬하우징의 상기 흡입구와 상기 방열핀 사이에 해당되는 위치에 흡입슬릿이 형성되어, 상기 흡입슬릿에 의해 외부 공기가 흡입되고 상기 방열팬에 의해 형성되는 기류가 통과하는 경로에 외부공기가 합류되어 방열핀을 빠져나가는 공기의 양이 증가됨을 특징으로 하는 방열유니트.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 흡입슬릿은 상기 팬하우징의 상부판과 바닥판에 각각 형성됨을 특징으로 하는 방열유니트.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 팬하우징의 내면에는 상기 흡입슬릿의 일측에서 팬안착공간으로 연장되고 상기 출구를 향하도록 단차지게 형성되며, 상기 흡입슬릿을 통해 흡입되는 공기를 상기 출구 방향으로 안내하는 가이드부가 더 구비됨을 특징으로 하는 방열유니트.
4. 제 2 항에 있어서, 상기 팬하우징의 내면에는 상기 흡입슬릿의 일측에서 팬안착공간으로 연장되고 상기 출구를 향해 경사지게 형성되며, 상기 흡입슬릿을 통해 흡입되는 공기를 상기 출구 방향으로 안내하는 가이드부가 더 구비됨을 특징으로 하는 방열유니트.
5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 방열핀의 일측에 열적으로 접촉되고, 열원에서 발생되는 열을 상기 방열핀에 전달하는 히트파이프가 더 포함됨을 특징으로 하는 방열유니트.
6. 삭제
7. 삭제

Images