KR20090104555A - 냉각 모듈 및 냉각 모듈이 설치된 컴퓨터 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따르면, 외부로부터 유입된 공기가 히트싱크에 의해 가열된 직후 컴퓨터 본체의 외부로 배출되도록 함으로써 컴퓨터 본체 내부에 열이 축적되지 않고, 공기가 방열핀을 거친 후 송풍기를 거치게 되므로 방열핀의 틈새에 먼지 또는 이물질이 누적되는 것이 감소된다. 또한, 냉각 모듈에 시로코 팬을 사용하여 축류팬을 사용하는 경우에 비하여 소음의 발생이 감소되고, 컴퓨터의 측면에 통기구가 형성되지 않으므로 외관이 미려해지고 슬림화가 가능해진다.

냉각 모듈, 쿨링 모듈, 쿨링 팬, 컴퓨터, 발열소자

Description

냉각 모듈 및 냉각 모듈이 설치된 컴퓨터{COOLING MODULE AND COMPUTER WITH THE SAME}

본 발명은 발열소자를 냉각시키는 냉각 모듈 및 냉각 모듈이 설치된 컴퓨터에 관한 것이다.

전자제품에 사용되는 다양한 전자소자들 중에는 작동할 때에 열이 발생되는 발열소자가 있다. 특히 컴퓨터의 중앙처리장치(이하, CPU라 칭함)나 영상처리 프로세서와 같은 발열소자는 작동 중에 매우 많은 열을 발생시킨다. 이러한 열은 발열소자 자체는 물론 발열소자 주변에 있는 다른 전자소자들을 열화(劣化)시키거나 성능을 저하시키고, 전자소자의 수명을 단축시키거나 고장을 발생시키기도 한다. 따라서, 발열소자에서 발생되는 열을 냉각시키는 방법, 즉 발열소자에서 발생되는 열을 전자제품 외부로 신속히 이동시켜서 전자제품 내부에 열이 누적되지 않도록 하는 방법이 필요하다.

그러나, 전자제품은 고성능 및 다기능화 되는 반면, 그 형상은 소형화 및 슬림화됨에 따라 전자제품 내부가 고집적화 되어, 전자제품 내부에 발열소자에서 발생된 열이 축적되는 경향이 증가되고 있다. 특히 컴퓨터의 경우, 사용자가 슬림형 컴퓨터 및 노트북 컴퓨터를 선호하는 추세이므로, 냉각 효율은 높으면서도 공간을 적게 점유하는 냉각 모듈의 개발을 위해 활발한 연구가 진행되고 있는 실정이다.

현재에는 발열소자에 히트싱크(heat sink), 히트파이프(heat pipe) 등에 팬을 설치하여 주변의 공기를 유동시켜 냉각효과를 높이는 방법이 사용되고 있다. 이러한 팬으로는 주로 축류팬(axial flow fan)이 사용되고 있는데, 축류팬은 부피가 크고 무거우며 소음이 많이 발생되므로 슬림형 컴퓨터 또는 노트북 등에 적용하기 곤란하였다.

또한, 축류팬에 의해 발생되는 공기의 유동방향이 히트싱크에 형성된 방열핀을 향하기 때문에, 컴퓨터 본체 내부로 유입된 먼지 등의 이물질이 방열핀의 사이에 누적되는 경우가 빈번하였으며, 발열소자에 의해 가열된 공기가 컴퓨터 내를 유동한 후에 컴퓨터의 외부로 배출되므로, 주변에 설치된 다른 전자소자도 가열되는 경우가 있었다. 그리고, 축류팬이 적용된 냉각 모듈을 적용한 슬림형 컴퓨터의 경우에는, 주로 메인 보드에 설치되는 CPU의 위치에 상응하여 슬림형 컴퓨터 본체의 측면에 외부의 공기를 유입시키기 위하여 팬의 직경에 상응하는 크기의 통공을 형성하여야 하므로, 외관이 미려하지 못하고 많은 소음이 발생되는 경우가 있었다.

본 발명은 방열핀에 먼지 또는 이물질이 누적되는 양을 감소시키고, 발열소자에 의해 가열된 공기를 컴퓨터 본체 외부로 즉시 배기시켜 컴퓨터 본체 내부에 열이 누적되는 것을 방지하며, 팬에 의해 발생되는 소음을 감소시키고, 컴퓨터 본 체의 측면에 팬의 직경에 상응하는 크기의 통기구가 필요하지 않은 냉각 모듈 및 이러한 냉각 모듈이 설치된 컴퓨터를 제공한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 컴퓨터 본체 내부에 설치된 발열소자를 냉각시키는 냉각 모듈로서, 발열소자 상에 설치되는 히트싱크, 히트싱크에 그 흡입구가 인접 설치되는 원심송풍기를 포함하고, 컴퓨터 본체 내부의 공기가 히트싱크를 거쳐 원심송풍기의 측면에 형성된 토출구를 통하여 컴퓨터 본체 외부로 배출되는 것을 특징으로 하는 냉각 모듈이 제공된다.

원심송풍기는 시로코형 원심송풍기일 수 있다. 토출구에 일단부가 연결되는 덕트를 더 포함하고, 덕트의 타단부는 컴퓨터 본체의 배면에 형성된 배기구에 연결될 수 있다. 덕트는 토출부에 연결된 부분으로부터 배기구에 연결된 부분으로 갈수록 단면적이 넓어지는 형상을 가질 수 있다. 히트싱크에는 히트파이프가 더 포함될 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 컴퓨터 본체 내부에 설치된 발열소자를 냉각시키는 냉각 모듈이 설치된 컴퓨터로서, 냉각 모듈은, 발열소자 상에 설치되는 히트싱크, 히트싱크에 그 흡입구가 인접 설치되는 원심송풍기를 포함하고, 컴퓨터 본체 내부의 공기가 히트싱크를 거쳐 원심송풍기의 측면에 형성된 토출구를 통하여 컴퓨터 본체 외부로 배출되는 것을 특징으로 하는 냉각 모듈이 설치된 컴퓨터가 제공된다.

컴퓨터 본체의 두 측면 중 적어도 한 측면의 가장자리에는 다수의 통공이 형 성된 통기부가 형성될 수 있다. 컴퓨터 본체의 저면에는 착탈 가능하게 설치되는 스탠드가 더 포함될 수 있고, 그 저면에는 통기구가 형성될 수 있으며, 스탠드의 통기구와 인접한 부분에는 개구가 형성될 수 있다. 통기구가 형성된 컴퓨터 본체 내부의 저면에는 통기팬이 설치될 수 있다. 원심송풍기는 시로코형 원심송풍기를 사용할 수 있다. 히트싱크에 설치되는 히트파이프가 더 포함될 수 있다. 토출구에 일단부가 연결되는 덕트가 더 포함될 수 있고, 덕트의 타단부는 컴퓨터 본체의 배면에 형성된 배기구에 연결될 수 있다. 덕트는 토출부에 연결된 부분으로부터 상기 배기구에 연결된 부분으로 갈수록 단면적이 넓어지는 형상을 갖게 형성될 수 있다.

본 발명에 따른 냉각 모듈 및 냉각 모듈이 설치된 컴퓨터는 외부로부터 유입된 공기가 히트싱크에 의해 가열된 직후 컴퓨터 본체 외부로 배출되도록 함으로써 컴퓨터 본체 내부에 열이 축적되지 않고, 공기가 방열핀을 거친 후 송풍기를 거치게 되므로 방열핀의 틈새에 먼지 또는 이물질이 누적되는 것이 감소된다. 또한, 송풍기에 시로코 팬을 사용하여 축류팬을 사용하는 경우에 비하여 소음의 발생이 감소되고, 컴퓨터의 측면에 통기구가 형성되지 않으므로 외관이 미려해지고 슬림화가 가능해진다.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발 명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면들을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

도 1에는 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각 모듈의 원심송풍기의 사시도가 도시되어 있다.

원심송풍기(10)는 기류를 발생시키기 위한 수단이다. 원심송풍기(10)의 내부에는 시로코 팬(Sirocco, 16) 및 시로코 팬(16)을 회전시키는 전동기(도시되지 않음)가 설치된다. 따라서, 원심송풍기(10)는 시로코 팬(16)이 설치된 시로코형 원심송풍기이다.

시로코 팬(16)은 날개(blade)가 다수 구비되는 다익형(多翼型) 팬으로서, 공기를 회전축(도시되지 않음) 방향으로부터 원심방향, 즉 시로코 팬(61)의 반경 방향으로 유동시키는 특징이 있다. 또한, 시로코 팬(16)은 다른 형식의 팬에 비하여 동일한 용량일 때 상당히 적은 회전수를 요하므로, 다른 형식의 팬을 사용하는 경우에 비하여 시로코 팬(16)을 회전시키는 전동기(도시되지 않음)의 회전속도를 낮출 수 있으므로 소음이 적게 발생된다는 특징이 있다.

시로코 팬(16)을 감싸고 있는 하우징(11)의 일면에는 공기가 시로코 팬(16)의 회전축(도시되지 않음) 방향으로 유입되는 흡입구(12)가 형성된다. 하우징(11) 의 측면에는 흡입구(12)를 통하여 유입된 공기가 유출되는 토출구(13)가 형성된다. 그리고, 하우징(11)의 측면 중 토출구(13)가 형성되지 않은 부분에는 복수의 돌출부(14)가 형성되고, 복수의 돌출부(14)에는 각각 고정홀(15)이 형성된다. 하우징(11)의 일부분에는 시로코 팬(16)을 회전시키기 위한 전동기(도시되지 않음)에 전력을 공급하기 위한 급전부(17)가 형성된다.

도 2에는 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각 모듈의 분해 사시도가 도시되어 있다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 냉각 모듈에는 원심송풍기(10), 덕트(30) 및 히트싱크(70)가 포함된다.

덕트(30)의 일측에는 사각기둥 형상의 배기부(33)가 형성되고, 타측에는 원심송풍기(10)가 설치되는 안착부(31)가 형성된다.

안착부(31)의 가장자리 부분에는 복수의 고정돌기(37)가 돌출 형성되는데, 고정돌기(37)의 수 및 위치는 돌출부(14)에 형성되는 고정홀(15)의 수 및 위치에 상응하게 형성된다. 따라서, 원심송풍기(10)가 안착부(31)에 놓이게 되면, 복수의 고정돌기(37)가 각각 상응하는 고정홀(15)에 삽입되면서 원심송풍기(10)와 덕트(30)를 결합시킨다.

안착부(31)의 중심 부분에는 개구(35)가 형성된다. 개구(35)는 원심송풍기(10)와 덕트(30)가 결합되었을 때의 흡입구(도 1의 12)의 위치와 상응하는 위치에 형성되고, 흡입구(도 1의 12)로 공기가 유입되는 경우에 공기의 유동을 방해하지 않게 하기 위하여 개구(35)의 직경은 흡입구(도 1의 12)와 같거나 더 크게 형성 된다.

원심송풍기(10)가 덕트(30)와 결합되면 토출구(13)는 배기부(33)의 일단부와 연결되어, 토출구(13)에서 유출되는 공기가 배기부(33)를 통하여 배기부(33)의 타단부 방향으로 유동된다. 이때, 토출구(13) 및 배기부(33)의 일단부는 잘 밀착되도록 제작되어, 토출구(13)를 통하여 유출되는 공기가 덕트(30)의 배기부(30) 이외의 부분으로 새어 나가지 않는다.

프레임(50)의 저면 가장자리 부분에는 복수의 지지대(51)가 형성되고, 각 지지대(51)는 프레임(50)의 상면으로부터 지지대(51)의 하단부까지 관통하는 고정홀(53)이 형성된다. 각 고정홀(53)에는 고정부재(90)가 삽입되는데, 고정단부(91)가 고정홀(53)의 하단부를 관통하여 일부분이 돌출되도록 형성된다. 도 2에는 편의상 하나의 고정부재(90)만 도시하였으나, 고정부재(90)는 복수의 고정홀(53)에 각각 하나씩 삽입된다.

프레임(50)의 두 측면에는 한 쌍 이상의 클립부(57)가 형성된다. 클립부(57)는 원심송풍기(10)를 프레임(50)에 고정시킨다. 이때, 클립부(57)를 탄성재질로 제작하면, 클립부(57)가 하우징(11)의 측면을 탄지하여 원심송풍기(10)를 프레임(50)에 고정시킬 수 있고, 클립부(57)와 하우징(11)이 접촉되는 부분에 각각 돌기 및 홈을 형성하여 원심송풍기(10)가 프레임(50)에 더욱 견고하게 결합되도록 할 수도 있다.

프레임(50)의 중심 부분에는 개구(55)가 형성된다. 프레임(55)의 개구(55)는 덕트(30)의 개구(35)와 상응하는 위치에 상응하는 직경으로 형성되어, 원심송풍 기(10) 및 덕트(30)의 결합체가 프레임(50)과 결합되었을 때에 흡입구(12) 및 개구(35)로 유동되는 공기의 흐름을 방해하지 않도록 한다.

히트싱크(70)는 열의 양도체로 제작되고 전자기기(도시되지 않음)의 발열소자(도시되지 않음)와 열적으로 접촉되는 베이스부(71)와, 베이스부(71)에 설치되거나 돌출 형성되는 복수의 방열핀(73)으로 구성된다. 발열소자(도시되지 않음)로부터 베이스부(71)로 전달되는 열을 방열핀(73)으로 더 신속히 전달하기 위해 하나 이상의 히트파이프(75)가 더 설치될 수 있다. 복수의 방열핀(73)은 일정한 방향성을 가져서, 그 사이로 공기가 쉽게 유동할 수 있는 형상으로 제작될 수 있다.

히트싱크(70)는 프레임(50)에 형성된 복수의 지지대(51) 사이의 공간으로 삽입되어 프레임(50)의 하부에 결합된다. 따라서, 지지대(51)는 히트싱크(70)의 높이를 고려하여, 상술한 지지대(51) 하단부로 돌출되는 고정단부(91)가 베이스부(71)의 저면 보다 더 돌출될 수 있는 길이를 갖도록 형성된다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 의한 냉각 모듈은 덕트(30) 및 프레임(50)에 의해 원심송풍기(10)의 흡입구(도 1의 12)가 히트싱크(70)에 인접하게 설치되는 구조를 갖는다.

도 3에는 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각 모듈의 공기 유동을 설명하기 위한 분해 사시도가 도시되어 있다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 다른 냉각 모듈이 작동될 경우에 주변의 공기의 유동이 화살표로 표시되어 있다.

급전부(17)에 전력이 공급되어 시로코 팬(도 1의 16)이 회전하면, 공기가 하 우징(11)에 형성된 흡입구(도 1의 12)로 유입되어 토출구(13)를 통하여 유출된다. 이때, 하우징(11)이 안착부(도 2의 31)에 결합되고, 덕트(30)의 저면은 프레임(50)의 상면에 접하고 있으며, 프레임(50)의 저면은 방열핀(73)들의 상부를 덮고 있으므로, 공기는 방열핀(73)들의 사이로 유입되어 프레임(50)의 개구(도 2의 55) 및 덕트(30)의 개구(도 2의 35)를 거쳐 원심송풍기(10)의 흡입구(12)로 유입된다.

흡입구(12)로 유입된 공기는 다시 토출구(13)로 유출되는데, 토출구(13)에는 덕트(30)의 배기부(33)가 연결되어 있으므로, 토출구(13)로 유출되는 공기는 사각기둥 형상의 배기부(33)를 통하여 유동된다.

발열소자(도시되지 않음)에서 발생된 열은, 발열소자(도시되지 않음)와 열적으로 접촉된 베이스부(71)로 전달되고, 베이스부(71)와 열적으로 접촉된 방열핀(73)들 및 히트파이프(75)로 전달된다. 이때, 원심송풍기(10)가 작동되어 공기가 방열핀(73)들 사이로 유동되면, 공기와 방열핀(73)들 사이에 열교환이 발생되어 공기의 온도는 상승되고 방열핀(73)들의 온도는 낮아진다. 따라서 방열핀(73)들의 온도가 낮아지게 되고, 방열핀(73)들과 열적으로 접촉된 히트파이프(75) 및 베이스부(71)의 온도 또한 낮아져 발열소자(도시되지 않음)가 냉각된다. 상술한 과정에 의해 가열된 공기는 배기부(33)를 통하여 유출된다.

도 4에는 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각 모듈이 설치된 컴퓨터의 내부 구성도가 도시되어 있다. 여기서, 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각 모듈을 명확하게 도시하기 위하여 일부 부품은 생략하였다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각 모듈이 설치된 컴퓨 터(100)의 본체(21)에는 통기부(23), 배기구(25) 및 통기구(27)가 형성된다. 여기서, 배기구(25)는 본체(21)의 후면에, 흡기구(27)는 본체(21)의 저면에, 타공부(23)는 일 측면 또는 양 측면의 가장자리 부분에 위치한다. 통기부(23), 배기구(25), 통기구(27)는 공기가 원활히 소통될 수 있도록, 망상 구조 또는 격자 구조의 판을 설치하거나, 다수의 통공을 형성하는 방법을 이용할 수 있다.

여기서, 본체(21)의 정면은 사용자가 컴퓨터(100)를 편리하게 사용할 수 있도록 전원스위치(도시되지 않음), USB포트(도시되지 않음), 광학디스크드라이브(이하, ODD라 칭함) 등이 장착된 면을 지칭한다. 본체(21)의 배면은 정면의 반대쪽 면을 지칭한다. 본체(21)의 저면은 사용자가 컴퓨터(100)를 사용 중일 경우에 본체(21)를 거치한 바닥면과 본체(21)가 접촉되는 면을 지칭한다. 그 외의 두 면은 측면이라고 지칭한다.

본체(21)의 저면에는 본체(21)를 세워놓았을 때 바닥면과 접촉되는 스탠드(90)가 착탈 가능하게 설치된다. 스탠드(90)의 저면에는 복수의 받침돌기(85)가 돌출 형성되고, 받침돌기(85)들 각각에는 탄성편(87)이 부착된다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각 모듈이 설치된 컴퓨터(100)의 본체(21)를 책상 위, 건축물의 바닥 등에 놓고 사용할 때에는, 바닥면(도시되지 않음)과 탄성편(87)이 접촉되어, 컴퓨터(100)의 본체(21)에서 발생되는 진동을 흡수함으로써 책상 또는 바닥으로 전달되는 진동을 감소시킨다.

한편, 스탠드(80)에는 개구(81)가 형성된다. 개구(81)는 스탠드(80)가 본체(21)의 저면에 설치된 상태일 때에 통기구(27)의 위치에 상응되는 위치에 형성되 고, 그 크기 또한 통기구(27)의 위치에 상응하거나, 더 넓게 형성된다.

본체(21)의 내부에는 하드 디스크 드라이브(61, 이하, HDD라 칭함), ODD(62), 메인보드(63), CPU(64), 전력공급장치(65) 및 급기팬(66) 등이 설치된다. 대표적인 발열소자인 CPU(64)와 히트싱크(70)의 베이스부(도 2의 71)가 열적으로 접촉되어 효율적인 열전달이 되도록 하기 위하여, CPU(64)와 베이스부(도 2의 71)의 접촉면들 사이에는 서멀 그리스(thermal grease) 등을 도포하여 공극을 최소화할 수 있다.

덕트(30)는 원심송풍기(10)의 토출구(도 2의 13)에 설치되어 토출구(도 2의 13)와 배기구(25)를 연결시킨다. 도 4에서는 설명 상의 편의를 위하여 배기구(25)와 덕트(30)의 배기부(도 2의 33) 사이에 간격이 있는 것으로 도시하였으나, 실제로는 배기부(도 2의 33)가 배기구(25)와 밀착 연결되어 배기부(도 2의 33)를 통하여 유동되는 공기가 배기구(25) 외의 부분으로 새어 나오지 않는다. 따라서, 배기부(도 2의 33)에 의하여 토출구(도 2의 13) 및 배기구(25)가 연결되므로, 배기부(도 2의 33)를 통하여 유출되는 공기가 본체(21)의 내부로 순환되지 않고, 모두 본체(21)의 외부로 배출된다.

이때, 덕트(30)의 배기부(도 2의 33)는 원심송풍기(10)로부터 배기구(25) 방향, 즉 공기가 유동되어 본체(21) 외부로 배기되는 방향으로 갈수록 단면적이 넓어지는 형상을 갖는다. 공기가 관로이동을 할 경우, 관의 단면적이 증가되면 유속이 감소된다. 따라서, 배기구(25)를 통하여 배출되는 공기의 유동속도는 원심송풍기(10)의 토출구(도 2의 13)로부터 유출되는 공기의 유동속도보다 감소되어, 배기 구(25) 주변에 존재할 가능성이 있는 먼지나 이물질이 공기의 유동에 의해 부유하는 현상을 감소시키고, 배기구(25)를 통하여 공기가 배출될 때 발생될 수 있는 소음도 감소시킨다.

CPU(64)에는 원심송풍기(10) 및 히트싱크(70)가 포함되는 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각 모듈이 설치된다. 지지대(도 2의 51)의 단부로 돌출된 고정단부(도 2의 91)가 CPU(64), CPU소켓(도시되지 않음) 또는 메인보드(63)에 고정되어 설치된다.

본체(21)의 일 측면에는 커버(41)가 착탈 가능하게 결합된다. 커버(41)의 일 측 가장자리에는 통기부(43)가 형성된다. 통기부(43)는 커버(41)가 본체(21)와 결합될 때에 본체(21)의 통기부(23) 중 상면 측의 내부로 삽입되어 커버(41)를 지지하는 부분으로, 통기부(23)를 통한 공기 유동에 지장을 초래하지 않기 위하여 다수의 통공이 형성된다.

도 5에는 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각 모듈이 설치된 컴퓨터 본체 내부의 공기의 유동을 설명하기 위한 도면이 도시되어 있다. 단, 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각 모듈의 작동을 명확하게 설명하기 위하여 일부 부품은 생략하였다.

도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각 모듈이 설치된 컴퓨터 본체 내부의 공기의 유동이 점선 및 화살표로 표시되어 있다.

원심송풍기(10)가 작동되면, 상술한 바와 같이 본체(21) 내부의 공기가 히트싱크(도 4의 70)를 거친 후, 원심송풍기(10)에 의해 배기구(도 4의 25)를 통하여 본체(21) 외부로 배출된다. 따라서, 본체(21) 내부는 본체(21) 외부에 비하여 상대 적으로 기압이 낮아지므로, 본체(21) 외부의 공기가 통기부(23) 및 통기구(도 4의 27)를 통하여 본체(21) 내부로 유입된다.

통기부(23)는 본체(21)의 양 측면 또는 일 측면의 가장자리 부분을 따라 광범위하게 형성되므로, 통기부(23)를 통하여 외부에서 유입된 공기는 본체(21) 내부의 상부 및 중간부에 위치한 부품 사이를 유동하면서 CUP(64) 외에 HDD(61) 및 ODD(62) 등 다소 열이 발생되는 부품, 메인보드(63)에 실장된 발열소자(도시되지 않음) 및 비디오 카드(도시되지 않음)에 실장된 화상처리 프로세서(도시되지 않음) 등을 냉각시킨다. 이후, 본체(21) 내부를 유동하던 공기는 히트싱크(도 4의 70) 방향으로 유동하여 배기구(25)를 통하여 본체(21) 외부로 배출된다.

한편, 본체(21) 저면의 통기구(27)에는 통기팬(66)이 설치된다. 통기팬(66)은 통기구(도 4의 27)를 통하여 본체(21) 내부 보다 상대적으로 온도가 낮은 본체(21) 외부의 공기를 본체(21) 내부로 유입시킨다. 통기팬(66)에 의하여 통기구(27)로 유입된 본체(21) 외부의 공기는 본체(21) 하부에 설치된 전력공급장치(65) 등의 부품(도시되지 않음) 및 발열소자(도시되지 않음) 등을 냉각시킨 후, 히트싱크(도 4의 70) 방향으로 유동하여 배기구(25)를 통하여 본체(21) 외부로 배출된다.

통기팬(66)에 의하여 본체(21) 내부로 유입되는 공기량이 원심송풍기(10)에 의해 배기구(도 4의 25)를 통하여 본체(21) 외부로 배출되는 공기량과 비슷할 경우에는, 통기부(23)를 통하여 본체(21) 내부로 유입되는 공기량이 적어져서 본체(21) 상부 및 중간부로 유동되는 공기량이 적어진다. 이 경우, 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각 모듈이 설치되지 않은 부품들에서 발생되는 열에 의해 본체(21) 내부의 온도가 상승될 수 있다.

그리고, 통기팬(66)의 용량이 원심송풍기(10)의 용량 보다 더 큰 경우에는, 통기팬(66)에 의해 본체(21) 내부로 유입된 공기량에서 원심송풍기(10)에 의해 배기구(도 4의 25)로 배출되는 공기량을 제외한 양 만큼의 공기가 통기부(23)를 통하여 본체(21) 외부로 배출된다. 이 경우, 통기팬(66)은 충분한 공기량을 얻기 위하여 고속으로 회전하여야 하고, 스탠드(80)와 본체(21)의 저면 및 바닥면(도시되지 않음) 사이의 협소한 공간을 통하여 다량의 공기가 유동되어야 하므로 소음이 발생될 수 있다. 또한, 상술한 대로 스탠드(80)와 본체(21)의 저면 및 바닥면(도시되지 않음) 사이의 협소한 공간으로 공기가 고속 유동하여야 하므로, 바닥면(도시되지 않음)에 있는 먼지 또는 이물질이 본체(21) 내부로 공기와 함께 유입될 가능성이 높아진다.

따라서, 통기팬(66)의 용량은 본체(21) 내부의 전체적인 공기 유동을 고려하여 결정한다.

한편, 상술한 바와 같이, 원심송풍기(10)는 히트싱크(도 4의 70)를 거쳐 가열된 공기를 본체(21) 외부로 배출하므로, 방열핀(도 2의 73) 사이에 낀 이물질 또는 먼지 등이 제거되는 효과를 얻을 수 있다.

또한, 사용자가 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각 모듈이 설치된 컴퓨터(100)의 사용을 마치고 전원을 끄는 경우, 원심송풍기(10) 및 통기팬(66)의 작동이 중지된다. 이때, 본체(21) 내부의 발열소자는 아직 가열된 상태이므로, 본 체(21) 내부의 온도가 상승된다. 온도가 상승된 공기는 본체(21) 상부로 이동되어 통기부(23)를 통하여 본체(21) 외부로 배출되고, 본체(21) 외부로 배출된 공기의 양만큼 외부의 공기가 통기구(도 4의 27)를 통하여 유입되는 대류현상이 발생되어 본체(21) 내부의 잔열이 본체(21) 외부로 배출된다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각 모듈은, 현재 널리 사용되고 있는 축류팬에 비해 용량이 큰 원심송풍기(10)를 사용하므로 소음의 발생이 상대적으로 적다. 그리고, 원심송풍기(10)의 특성상 공기의 유입방향에 대하여 공기의 유출방향이 수직방향이므로 본체(21)의 측면에 배기를 위한 통공을 형성하지 않아도 되므로, 본체(21)의 외관이 미려해진다. 또한, 축류팬에 비해 원심송풍기(10)의 높이를 낮게 제작할 수 있으므로, 내부 공간에 협소한 슬림형 컴퓨터 또는 노트북 컴퓨터에 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각 모듈을 적용시킬 수 있다.

한편, CPU(도 4의 64)가 메인보드(63)에 실장되는 위치가 변경되는 경우에도 덕트(30)의 길이 및 방향을 변경시켜 제작하면 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각 모듈을 설치할 수 있다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각 모듈은 발열소자의 위치에 구애 받지 않고 설치할 수 있다.

참고로, 도 5에 도시된 HDD(61), ODD(62) 및 전력공급장치(65) 등의 부품들은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각 모듈이 설치된 컴퓨터(100)를 설명하기 위한 예시일 뿐, 각 부품들의 위치는 경우에 따라 변동될 수 있다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

예를 들어, 원심송풍기(10)의 토출구(도 1의 13)의 형상을 배기부(도 2의 33)와 같이 제작하면, 즉 토출구(도 1의 13)의 단부를 배기구(도 4의 25)에 직접 연결하면, 덕트(30)를 별도로 설치하지 않고 히트싱크(70)에 직접 조립하는 것이 가능하다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각 모듈의 송풍기의 사시도.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각 모듈의 분해 사시도.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각 모듈의 공기 유동을 설명하기 위한 분해 사시도.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각 모듈이 설치된 컴퓨터의 내부 구성도.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각 모듈이 설치된 컴퓨터 본체 내부의 공기의 유동을 설명하기 위한 도면.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 송풍기 16 : 시로코 팬

21 : 본체 23 : 통기부

30 : 덕트 33 : 배기부

50 : 프레임 66 : 통기팬

70 : 히트싱크 73 : 방열핀

75 : 히트파이프

Claims (13)

1. 컴퓨터 본체 내부에 설치된 발열소자를 냉각시키는 냉각 모듈로서,

   상기 발열소자 상에 설치되는 히트싱크; 및

   상기 히트싱크에 그 흡입구가 인접 설치되는 원심송풍기를 포함하고,

   상기 컴퓨터 본체 내부의 공기가 상기 히트싱크를 거쳐 상기 원심송풍기의 측면에 형성된 토출구를 통하여 상기 컴퓨터 본체 외부로 배출되는 것을 특징으로 하는 냉각 모듈.
2. 제1항에 있어서,

   상기 원심송풍기는 시로코형 원심송풍기인 것을 특징으로 하는 냉각 모듈.
3. 제1항에 있어서,

   상기 토출구에 일단부가 연결되는 덕트를 더 포함하고,

   상기 덕트의 타단부는 상기 컴퓨터 본체의 배면에 형성된 배기구에 연결되는 것을 특징으로 하는 냉각 모듈.
4. 제3항에 있어서,

   상기 덕트는 상기 토출부에 연결된 부분으로부터 상기 배기구에 연결된 부분으로 갈수록 단면적이 넓어지는 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 냉각 모듈.
5. 제1항에 있어서,

   상기 히트싱크에 설치되는 히트파이프를 더 포함하는 냉각 모듈.
6. 컴퓨터 본체 내부에 설치된 발열소자를 냉각시키는 냉각 모듈이 설치된 컴퓨터로서,

   상기 냉각 모듈은,

   상기 발열소자 상에 설치되는 히트싱크; 및

   상기 히트싱크에 그 흡입구가 인접 설치되는 원심송풍기를 포함하고,

   상기 컴퓨터 본체 내부의 공기가 상기 히트싱크를 거쳐 상기 원심송풍기의 측면에 형성된 토출구를 통하여 상기 컴퓨터 본체 외부로 배출되는 것을 특징으로 하는 냉각 모듈이 설치된 컴퓨터.
7. 제6항에 있어서,

   상기 컴퓨터 본체의 두 측면 중 적어도 한 측면의 가장자리에는 다수의 통공이 형성된 통기부가 형성되는 것을 특징으로 하는 냉각 모듈이 설치된 컴퓨터.
8. 제6항에 있어서,

   상기 컴퓨터 본체의 저면에 착탈 가능하게 설치되는 스탠드를 더 포함하고,

   상기 저면에는 통기구가 형성되며, 상기 스탠드의 상기 통기구와 인접한 부분에는 개구가 형성되는 것을 특징으로 하는 냉각 모듈이 설치된 컴퓨터.
9. 제8항에 있어서,

   상기 통기구가 형성된 상기 컴퓨터 본체 내부의 저면에는 통기팬이 설치되는 것을 특징으로 하는 냉각 모듈이 설치된 컴퓨터.
10. 제6항에 있어서,

    상기 원심송풍기는 시로코형 원심송풍기인 것을 특징으로 하는 냉각 모듈이 설치된 컴퓨터.
11. 제6항에 있어서,

    상기 히트싱크에 설치되는 히트파이프를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 냉각 모듈이 설치된 컴퓨터.
12. 제6항에 있어서,

    상기 토출구에 일단부가 연결되는 덕트를 더 포함하고,

    상기 덕트의 타단부는 상기 컴퓨터 본체의 배면에 형성된 배기구에 연결되는 것을 특징으로 하는 냉각 모듈이 설치된 컴퓨터.
13. 제12항에 있어서,

    상기 덕트는 상기 토출부에 연결된 부분으로부터 상기 배기구에 연결된 부분으로 갈수록 단면적이 넓어지는 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 냉각 모듈이 설치된 컴퓨터.

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