KR100977371B1 - 무소음 냉각을 갖는 컴퓨터 시스템 - Google Patents

Abstract

컴퓨터 시스템은 무소음 냉각을 제공하는 대용량의 열 싱크를 사용하여, 소음이 매우 심할 수 있는 종래의 냉각 팬이 불필요하다. 열 싱크는 컴퓨터의 마더보드와 하드 드라이브를 포함하는 섀시의 일부를 형성한다. 마더보드와 하드 드라이브는 마더보드 상의 마이크로프로세서와 하드 드라이브로부터 대기로 열을 소산시키는 열 싱크로의 열전도를 제공하도록 섀시 내에 장착된다. 강화된 EMI 차폐가 마더보드와 하드 드라이브를 포함하는 섀시에 걸쳐 상부 및 하부로 통기되는 쉬라우드를 배치하여 제공된다.

마이크로프로세서, 마더보드, 하드 드라이브, 섀시, 열 싱크

Description

무소음 냉각을 갖는 컴퓨터 시스템 {COMPUTER SYSTEM WITH NOISELESS COOLING}

본 발명은 컴퓨터 하드웨어에 관한 것이며, 특히 개인용 컴퓨터의 냉각 부품용 기구에 관한 것이다.

종래의 개인용 컴퓨터들은 소음이 심한 장치들이다. 종래의 개인용 컴퓨터에 의해 발생되는 소음의 주요 원인은 컴퓨터 하우징 내의 냉각 팬이다. 팬은 컴퓨터 하우징에 수납된 부품에 공냉을 제공하는데 필요하다. 냉각은 컴퓨터의 마이크로프로세서 집적 회로(IC)에 특히 중요하다. 모뎀 컴퓨터의 마이크로프로세서는 계속 강력해지기 때문에, 마이크로프로세서 IC의 장치 밀도는 매우 높아진다. 적절한 냉각이 없으면, 마이크로프로세서 IC 내의 다수의 장치에서 발생되는 열이 IC를 과열시켜 IC를 손상시킨다. 상당한 양의 열과 소음을 발생시키는 다른 부품은 컴퓨터가 작동 상태에 있을 때 신속하게 입력/출력하기 위해 계속적으로 회전하는 하드 디스크이다. 컴퓨터 하우징 내의 부품에 의해 발생되며 수백 와트(watt)까지 도달하는 모든 열을 제거하기 위해, 팬은 상당히 강력해서 컴퓨터 하우징을 통과하는 다량의 공기 스트림을 발생하도록 고속으로 회전해야만 한다. 공기 유동과 팬 의 기계적 진동의 소음은 종래의 개인용 컴퓨터의 시끄러운 소음의 대부분을 형성한다.

종래의 팬-냉각식 컴퓨터의 시끄러운 소음은 매우 바람직하지 못하다. 집 또는 사무실의 개인용 컴퓨터에 의해 발생되는 소음은 집중력을 감소시키고 불쾌감을 조성하여 사용자의 생산성에 부정적인 영향을 미친다. 사용자들이 소음을 무시하려고 노력하는 경우에도, 소음은 계속해서 사용자들에게 육체적으로나 정신적으로 악영향을 줄 수 있다. 소비자들은 종종 시끄러운 소음이 수면이나 음악 감상과 같은 활동을 방해할 수 있는 집안 위치에 개인용 컴퓨터를 놓는 것을 꺼려하기도 한다. 또한, 시끄러운 소음은 많은 분야에서 팬-냉각식 컴퓨터의 유용함에 직접적으로 악영향을 미칠 수 있다. 예컨대, 컴퓨터로부터의 소음 발산은 컴퓨터에 내장된 마이크로폰의 신호 대 소음비(SNR)에 악영향을 미쳐 음성 입력에 신뢰성을 떨어뜨린다. 또한, 음악 데이터를 처리하는데 있어서의 모뎀 개인용 컴퓨터의 강력한 성능에도 불구하고, 팬-냉각식 컴퓨터는 일반적으로 너무 시끄러워서 녹음실에서 직접 사용될 수 없으며, 소음을 피하기 위해 다른 방에서 마이크로폰을 사용하는 것이 요구될 수 있다.

따라서, 컴퓨터 내의 냉각 팬에 의한 시끄러운 소음의 감소 또는 제거는 사무실과 집 환경 모두에서 컴퓨터 사용자의 생산성을 잠재적으로 개선할 수 있으며, 소음이 고려되는 용도에서 컴퓨터를 사용할 수 있게 한다. 또한, 소비자가 집 또는 작업장의 임의의 장소에 개인용 컴퓨터를 용이하게 배치하는 것은 차세대 개인용 컴퓨터의 성공에 필수적이다. 현재의 팬-냉각식 컴퓨터의 시끄러운 소음의 제 거는 이러한 목적을 달성하는데 있어 상당한 요소일 수 있다.

소음뿐만 아니라, 냉각을 제공하기 위해 팬을 사용하는 것은 다른 단점을 갖는다. 팬 자체는 컴퓨터 전원으로부터의 전력으로 작동되기 때문에 컴퓨터의 전력 소모를 증가시키고 컴퓨터로부터 제거될 열의 총량에 열을 부가한다. 팬 냉각이 갖는 다른 중요한 문제점은 팬이 컴퓨터의 고장의 중요한 점이 된다는 것이다. 팬이 고장나면, 전체 컴퓨터가 사용 불능이 된다.

상술된 점을 고려하면, 본 발명은 컴퓨터의 부품, 특히 마이크로프로세서와 하드 드라이브를 위한 무소음 냉각을 제공하는 개인용 컴퓨터의 구성에 대한 새로운 접근을 제공한다. 본 발명에 따른 냉각 기구는 시끄러운 팬과 내부 부품들을 수납하는데 사용되는 종래의 컴퓨터 케이스를 제거한다. 대신에, 대용량의 열 싱크가 마더보드와 하드 드라이브를 포함하는 섀시의 일부로서 사용된다. 열 싱크는 열 소산을 위해 외부 대기에 노출된다. 마이크로프로세서와 하드 드라이브에 의해 발생된 열이 열 싱크로 전도되어 열 싱크에 의해 소산될 수 있게 하기 위해 마이크로프로세서와 하드 드라이브 모두가 열 싱크에 대해 단단하게 고정되도록 마더보드와 하드 드라이브가 섀시 내에 지지된다. 필요한 경우, 종래의 컴퓨터에 사용되는 팬 보다 조용한 저출력 송풍기가 컴퓨터의 섀시를 통해 공기 유동을 돕기 위해 사용될 수 있다. 저출력 송풍기의 수명 또는 신뢰성은 종래의 컴퓨터 팬보다 상당히 우수하다. 열 싱크에 의해 제공된 패시브(passive) 냉각을 사용하여, 종래의 시끄러운 고출력 냉각 팬이 제거되어, 무소음 컴퓨터를 실현한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 마이크로프로세서가 장착된 마더보드, 하드 드라이브, 및 마더보드와 하드 드라이브가 장착된 섀시를 포함하고, 섀시는 마더보드와 하드 드라이브 양자 모두를 덮기에 충분한 크기의 접촉면을 가지며 열 싱크(heat sink)로서 기능하도록 동작가능하고, 섀시의 일부가 외부 대기에 직접적 으로 노출되며, 마더보드와 하드 드라이브 양자 모두가 접촉면에 인접하게 장착되어 접촉면에 기계적으로 결합되고, 접촉면이 마더보드와 하드 드라이브 양자 모두를 덮어서, 마이크로프로세서와 하드 드라이브에 의해 발생된 열이 섀시로 전도되어 외부 대기로 소산될 수 있도록 마이크로프로세서 및 하드 드라이브가 접촉면과 직접적인 열 접촉 상태에 있는 컴퓨터가 제공된다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 마이크로프로세서가 장착된 마더보드, 하드 드라이브, 마더보드와 하드 드라이브가 장착된 섀시로서, 섀시는 마더보드와 하드 드라이브 양자 모두를 덮기에 충분한 크기의 제1 접촉면과 제1 접촉면으로부터 대향 이격되어 배치된 지지 부재를 포함하며 열 싱크로서 기능하도록 동작가능하고, 섀시의 일부가 외부 대기에 직접적으로 노출되며, 마더보드와 하드 드라이브가 지지 부재에 장착되고 제1 접촉면과 인접하게 장착되어 제1 접촉면에 기계적으로 결합되며, 제1 접촉면이 마더보드와 하드 드라이브 양자 모두를 덮어서, 마이크로프로세서와 하드 드라이브에 의해 발생된 열이 섀시로 전도되어 외부 대기로 소산될 수 있도록 마이크로프로세서 및 하드 드라이브가 제1 접촉면과 직접적인 열 접촉 상태에 있는 섀시, 및 섀시가 장착된 기부를 포함하는 컴퓨터가 제공된다.

본 발명에 따르면, 컴퓨터의 부품, 특히 마이크로프로세서와 하드 드라이브를 위한 무소음 냉각이 제공된다.

유사한 도면 부호가 유사한 구성 요소를 나타내는 도면들을 참조하면, 도1은 본 발명에 따른 개인용 컴퓨터의 구성에 대해 일반적인 몇몇 부품들을 도시한다. 종래의 개인용 컴퓨터 설계에서, 이 부품들은 그들이 시끄러운 고출력 팬에 의해 냉각되는 컴퓨터 하우징 내에 수납될 수 있다. 반면에, 이하 상세하게 설명되는 바와 같이, 컴퓨터(200)에 사용되는 고출력 팬은 없다. 대신에, 대형의 열 싱크가 무소음 냉각을 제공하도록 사용되고, 최소한 마더보드와 하드 드라이브는 열 싱크가 일부분인 섀시(220)에 장착된다. (도2 참조)

도1에 도시된 바와 같이, 컴퓨터(200)는 마이크로프로세서 집적 회로(IC)(112)가 장착된 마더보드(110)를 포함한다. 또한, 일반적으로 데이터의 임시 또는 영구적 저장을 위한 하나 이상의 메모리 칩(114)과 시동 중 컴퓨터를 돕는 BIOS 칩(116)이 마더보드에 장착된다. 마더보드(110)에 장착된 부품들 간의 통신 링크를 제공하기 위해, 시스템 버스 및 PCI 버스와 같은 다양한 통신 버스(122)가 마더보드 상에 제공된다.

또한, 마더보드(116)는 마더보드 상에 위치되지 않은 부품들에 대한 연결을 위한 인터페이스 슬롯(118)을 포함한다. 컴퓨터는 새로운 기능성 장치를 나중에 추가하기 위해 확장 슬롯(120)을 추가로 포함할 수 있다. 종래의 컴퓨터 구성에서, 확장 슬롯들은 통상 마더보드 상에 위치된다. 하지만, 본 발명의 양호한 실시예에서는, 마더보드(110)가 열 싱크와 매우 근접하여 위치되고 슬롯과 슬롯에 삽입되는 확장 보드를 위한 공간 및 접근성을 제공하는 것이 용이하기 때문에, 확장 슬롯이 컴퓨터의 기부(202) 내에 위치된다. (도2 참조)

마더보드(110) 상에 직접 장착되지 않은 다른 많은 부품들도 도1에 도시된 다. 이하 상세하게 설명되는 바와 같이, 비 휘발성 데이터 기억장치의 일 형태를 제공하는 하드 드라이브(130) 역시 열 싱크에 의해 부분적으로 형성된 섀시(220) 상에 장착된다. 다른 부품들은 플로피 드라이브(132), 광 드라이브(134) 및 모뎀(136)을 포함한다. 이하 상세하게 설명되는 양호한 실시예에서, 이러한 부품들은 컴퓨터의 기부(202)에 위치된다. 컴퓨터 시스템은 키보드(140), 모니터(142) 및 마우스(144)와 같은 주변 장치를 추가로 포함할 수 있다.

도2를 참조하면, 본 발명은 컴퓨터(200)의 부품에 대한 무소음 또는 저소음 냉각을 제공하는 새로운 컴퓨터 구성에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 냉각은 매우 시끄러울 수 있는 종래의 고출력 팬을 사용하여 제공되지 않는다. 대신에 본 발명은 패시브 공냉을 제공하도록 대형의 열 싱크(222)를 포함하는 새로운 구성을 사용한다. 도2에 도시된 바와 같이, 열 싱크(222)는 적어도 마더보드(110)와 하드 드라이브(130)를 포함하는 섀시(220)의 일부를 형성한다. 종종 종래의 컴퓨터의 하우징 내에 개별 부품 상에 장착되는 작은 열 싱크와 달리, 열 싱크(222)는 폐쇄 박스에 수납되지 않는다. 오히려, 열 싱크(222)는 마더보드와 하드 드라이브(130) 모두를 덮기에 충분히 크고 외부 환경의 대기에 노출된 컴퓨터 섀시(220)의 일부이다. 마이크로프로세서와 드라이브에 의해 발생된 열이 열 싱크(222)로 전도된 후, 대기로 상기 열을 소산시키기 위해 마이크로프로세서 칩(112)과 하드 드라이브 모두가 열 싱크(222)에 대해 단단하게 고정되도록, 마더보드(110)와 하드 드라이브(130)가 섀시(220)에 장착된다. 새시(220)는 냉각 공기가 하부로부터 섀시로 유동할 수 있도록 기부(202) 상에 장착된 짧은 다리(또는 스탠드 오프들)(276)에 의 해 컴퓨터가 착좌된 지지 표면으로부터 상승된다.

도시된 실시예에서, 섀시(220)는 두 개의 대형의 열 싱크(222, 224)에 의해 주로 형성된다. 열 싱크는 알루미늄과 같은 높은 열전도성을 갖는 재료로 이루어진다. 압출 성형된 알루미늄 열 싱크들은 용이하게 구입 가능하고 저렴하다. 도5에 도시된 바와 같이, 열 싱크들은 외측으로 돌출된 수직 핀(254)들을 갖는다. 핀(254)들을 포함하는 것은 열 싱크의 표면적을 증가시켜 열 싱크의 열 소산 성능을 개선한다.

도2에 도시된 실시예에서, 마더보드와 하드 드라이브를 포함하는 섀시(220)가 기부(202)에 장착되어 연결된다. 또한, 기부(202)는 모니터(142)를 지지한다. 도시된 실시예의 모니터(142)는 평면 패널 디스플레이지만, 음극선관 유형과 같은 다른 유형의 모니터가 사용될 수 있다. 기부(202)는 모니터(142)를 지지하고 섀시(220)를 위한 크레이들(cradle)을 제공하는 편평한 상부 구조를 갖는다. 모니터와 섀시(220)를 지지하기 위한 구조물을 제공하는 것 이외에도, 기부(202)는 섀시(220) 내측의 비교적 조밀한 공간에 적합하지 않은 컴퓨터 부품들을 포함하기 위한 공간을 제공한다. 예컨대, 상술된 바와 같이, 기부(202)는 확장 슬롯과 관련 확장 카드를 포함할 수 있다. 또한, 기부(202)는 플로피 드라이브(132), 광 디스크 드라이브(134), 파워 서플라이 및 모뎀과 같은 다른 부품들을 포함한다. 도2 및 도3에 도시된 바와 같이, 기부(202)는 또한 전원 스위치(204), 전원 표시 광(206) 및 오디오 출력 스피커(208)를 합체한다.

섀시(220)와 그 내부의 부품들의 구조는 도4에 더욱 잘 도시된다. 도시된 실시예에서는, 증가된 열 소산 성능을 제공하기 위해, 두 개의 열 싱크(222, 224)가 사용된다. 하지만, 열 싱크(224)는 제2 열 싱크에 의해 제공되는 추가의 열 소산이 불필요한 경우, 도6의 다른 실시예의 지지 부재(286)와 같은 간단한 평면 부재에 의해 대체될 수 있다. 도4에 도시된 바와 같이, 제1 열 싱크(222)와 제2 열 싱크(224)는 대향하도록 배치되고, 그들 각각의 접촉면(236, 238)은 내향하고 일반적으로 서로에 대해 평행하며 열 핀들을 갖는 그들의 측면(230, 232)들은 외향한다. 두 개의 열 싱크(222, 224)들은 섀시(202)를 형성하고, 마더보드 및 하드 드라이브는 두 개의 열 싱크 사이의 갭(240) 내측에서 열 싱크에 장착된다. 따라서, 열 싱크들은 무소음 냉각 뿐만 아니라 내부에 포함된 컴퓨터 부품을 위한 구조적 지지부 및 보호를 제공한다. 섀시(220)의 갭(240)을 통한 공기 유동 역시 섀시 내의 부품들을 냉각하는 것을 돕는다. 갭(240) 내에 부품들의 장착을 용이하게 하기 위해, 열 싱크들의 접촉면(236, 238)들은 일반적으로 장방형 외형을 갖는 평면으로 형성되는 것이 양호하다.

마더보드(110)는 통상 복수의 회로가 장착된 대향하는 제1 및 제2 표면(242, 244)을 갖는 장방형 보드이다. 도시된 실시예에서는, 마이크로프로세서(112)는 마더보드(110)의 제1 표면(242) 상에 존재한다. 마더보드(110)는 열 싱크(224)의 접촉면(238)에 장착되고, 마더보드의 제2 표면(244)은 일반적으로 제2 접촉면(238)과 평행하게 오프셋된다.

마이크로프로세서(112)에 의해 발생되는 열을 소산시키기 위해, 마더보드(110)는 마이크로프로세서(112)의 상부(246)가 제1 열 싱크(222)의 접촉면(236) 을 갖는 열 접촉부 내에 배치된다. 본원에서 사용되는 "열 접촉부"는 열이 하나의 구조물로부터 다른 구조물로의 전도에 의해 전달되는 접촉부를 의미한다. 열 접촉부는 반드시 물리적인 접촉부만을 의미하지는 않는다. 예컨대, 도4에 도시된 실시예에서, 열 파이프(250)가 마이크로프로세서((112)의 상부면(246)과 열 싱크(222)의 접촉면(236) 사이의 갭을 연결하도록 사용된다. 열 파이프(250)는 금속과 같은 열 전도성 물질로 이루어지며, 적절한 크기의 알루미늄 블록만큼이나 간단할 수 있다. 다르게는, 열 파이프는 열 싱크(222)와 일체로 형성될 수도 있다. 마이크로프로세서(112)로부터 열 싱크(222)로의 양호한 열 전달을 보장하기 위해, 열 전도성 그리스 등이 마이크로프로세서(112)와 열 파이프(250) 사이의 접촉부와 열 파이프와 열 싱크(222) 사이의 접촉부에 도포될 수 있다.

프로세서(112)와 열 싱크(222)의 제1 접촉면(236) 사이의 기밀한 열접촉을 보장하기 위해, 압력이 열 싱크(222) 쪽으로 마더보드(110)에 가해져서 마이크로프로세서(112)는 열 파이프(250)에 대해 확고하게 가압된 후, 열 싱크(222)에 대해 확고하게 가압된다. 따라서, 도시된 실시예에서는, 마더보드(110)는 마더보드를 다른 열 싱크(222)로 가압하여 마이크로프로세서(112)의 상부측(246)이 열 파이프(250)에 대해 확고하게 가압되게 하는 스프링식 장착부(252)로 제2 열 싱크(224)에 장착된다.

섀시(220) 내의 부품들은 공냉의 효율 및/또는 섀시(202) 내의 공간의 사용을 최대화하기 위해 많은 다양한 방식으로 배치될 수 있다. 예컨대, 도4의 실시예에서, 마더보드(110)는 하드 드라이브(130)의 위로 수직하게 섀시(220)에 장착된 다. 도5에 도시된 다른 실시예에서, 마더보드(110)는 섀시 내에 하드 드라이브와 나란하게 장착되어 열이 각각의 부품으로부터 더욱 자유롭게 상승할 수 있다.

마더보드(110)가 갭(240) 내에 위치하기 때문에, 통상 마더보드에 장착되는 도1에 도시된 다른 부품들도 제1 및 제2 열 싱크(222, 224)에 의해 안전하게 커버된다. 도4에 도시된 실시예에서, 이 부품들은 메모리 칩(114)과 BIOS 칩(116)을 포함한다. 메모리 칩(114)과 BIOS 칩(116)은 통상 프로세서(112)만큼의 열을 생성하지 않기 때문에, 이 부품들은 열 싱크(222, 224)와 열 접촉할 필요는 없다. 대신에, 메모리 칩(114)과 BIOS 칩(116)에 의해 발생된 열은 갭(240)을 통과하는 공기 유동으로 직접 소산될 수 있다. 냉각 시스템의 다른 실시예에서, 추가의 열 파이프가 제1 열 싱크(222)와 열 접촉하는 이 부품들을 배치하도록 제1 접촉면(236)으로부터 메모리 칩(114)과 BIOS 칩(116)으로 연장될 수 있다.

또한, 하드 드라이브(130)는 두 개의 열 싱크(222, 224)들 사이의 갭(240)에 장착된다. 하드 드라이브(130)는 통상 제1 측면(256)과 제2 측면(258)을 갖는 장방형 구조이다. 도4에 도시된 실시예에서, 하드 드라이브(130)는 제1 측면(256)이 제1 열 싱크(222)의 접촉면(236)에 대해 가압되고 제2 측면(258)이 제2 열 싱크(224)의 접촉면(238)에 대해 가압되도록 장착된다. 따라서, 하드 드라이브(130)는 제1 및 제2 열 싱크(222, 224) 사이에 개재된다. 하드 드라이브(130) 내에 수납된 회전 디스크가 하드 드라이브를 열 싱크(222, 224)에 대해 시끄럽게 요동하게 하는 것을 방지하기 위해, 두 시트의 진동-흡수재(260)가 접촉면(236, 238)과 하드 드라이브의 제1 및 제2측면(256, 258) 사이에 배치된다. 양호하게는, 진동 흡수 재(260)는 예컨대, 하드 드라이브(130)로부터의 소음 진동을 흡수하고 진동을 소량의 열로 전환하는 비닐과 한 층의 같은 유연한 재료다. 하드 드라이브에 의해 발생된 열은 제1 및 제2 접촉면(236, 238)을 거쳐 제1 및 제2 열 싱크(222, 224)로 전도된다.

진동-흡수재의 시트(260)의 사용과 더불어, 다른 구성들이 열 싱크 조립체(220) 내의 소음 발생 진동 및 요동을 감소시키기 위해 사용될 수 있다. 예컨대, 제1 및 제2 열 싱크(222, 224)는 갭(240)을 가로질러 연장하는 스프링식 장착부(262)의 제2 세트와 함께 연결될 수 있다. 스프링식 장착부(262)는 열 싱크에 장착된 다른 부품들에 의해 발생되는 진동을 완충한다. 또한, 마더보드(110)를 제2 열 싱크(224)에 장착시키는 스프링식 장착부(252)의 제1 세트도 마더보드로의 진동과 마더보드로부터의 진동을 격리시킨다.

대형의 열 싱크(222, 224)들은 대부분의 경우에 부품에 충분한 패시브 냉각을 제공할 것으로 기대되지만, 몇몇 예에서는, 갭(240) 내에 저출력 송풍기(264)를 통합하는 것이 바람직할 수 있다. 예컨대, 도4에 도시된 바와 같이, 저출력 송풍기(264)가 제1 접촉면(236)에 장착된다. 갭(240) 내에 위치될 때, 저출력 송풍기(264)는 부품의 냉각을 강화하기 위해 작은 통풍구를 생성한다. 저출력 송풍기(264)는 단지 열 싱크(222, 224) 사이의 갭을 통한 공기 유동을 돕고 대부분의 열이 열 싱크에 의해 소산되기 때문에, 송풍기(264)는 매우 강력할 필요가 없으며 상대적으로 저속으로 회전할 수 있다. 이것은 매우 조용하고 일반적인 작동 환경에서 사용자들이 인지하지 못하는 것을 가능하게 한다.

열 싱크(222, 224)는 고주파(즉, 다중 MHz 범위 내에서)로 전기 신호들을 발생시키는 다양한 부품들에 매우 근접하기 때문에, 대형 노출 섀시는 전자기 간섭("EMI")을 위한 전도체 및 안테나가 될 수 있다. 도6에 도시된 바와 같이, EMI를 방지하기 위해, 섀시(220)는 EMI 차폐를 제공하는 쉬라우드(270) 내에 수납될 수 있다. 쉬라우드는 열 굴뚝이 열 싱크벽과 쉬라우드 사이에 형성되도록 성형된다. 양호하게는, 쉬라우드(270)는 스퍼터링 적층 기술에 의해 내부 벽면에 적층된 얇은 금속층을 갖는 플라스틱과 같은 경량의 재료로 제조된다. 효율적인 차폐를 제공하기 위해, 쉬라우드(270)는 섀시(220)보다 약간 높은 높이를 갖는 것이 양호하다. 열 싱크(222, 224)의 핀들이 대기에 충분하게 노출되는 것을 보장하기 위해, 쉬라우드(270)는 상부에 통기구(272)와 하부에 개구(274)를 구비한다. 다리(276)는 쉬라우드(270)의 하부에 제공되어 차가운 대기가 하부 개구(274)를 통해 쉬라우드에 진입할 수 있도록 쉬라우드를 상승시킨다. 쉬라우드에 진입하는 공기는 열 싱크의 표면을 거쳐 상향 유동하여 열을 빼앗고 상부 통기구(272)를 통해 상승한다.

EMI 차폐의 유효성을 보장하기 위해, 금속 스크린(278, 280)이 하부 개구(274)와 상부 통기구(272)를 각각 덮도록 사용되었다. 상기 스크린들은 개구를 통한 EMI 누설을 감소시키고 의도되지 않은 상태로 물체가 쉬라우드로 삽입되는 것을 방지한다. 사용자가 통기구(272)의 상부에 책이나 다른 물체를 놓아 쉬라우드(270) 내의 공기 유동을 차폐하는 것을 방지하기 위해, 도6의 쉬라우드(270)의 상부는 사용자가 쉬라우드를 통한 공기 유동을 방해할 수 있는 책 또는 종이와 같 은 물체를 놓을 수 있는 편평한 면을 제공하는 것을 방지하도록 경사진다.

본 발명의 원리가 적용될 수 있는 많은 다양한 실시예를 고려하면, 도면을 참조로 본원에 설명된 실시예들은 단지 예시를 의미할 뿐이며 본 발명의 범주를 제한하지는 않는다는 것이 이해될 것이다. 따라서, 본원에 설명된 발명은 후속하는 청구항과 동등물의 범주 내에서 구현될 수 있는 모든 실시예를 포함한다.

도1은 본 발명에 따른 컴퓨터 시스템에 포함된 일반적인 부품들을 도시하는 기능적 블록선도.

도2는 무소음 냉각을 제공하기 위해 대용량의 열 싱크를 사용하는 본 발명에 따라 구성된 개인용 컴퓨터의 일 실시예의 부분 개략 측면도.

도3은 도2의 개인용 컴퓨터의 정면도.

도4는 두 개의 열 싱크에 의해 형성되고 컴퓨터의 마더보드 및 하드 드라이브를 포함하는 컴퓨터의 섀시의 상세 측면도.

도5는 마더보드 및 하드 드라이브의 상이한 배열을 내부에 갖는 섀시의 다른 실시예의 측면도.

도6은 마더보드 및 하드 드라이브가 장착된 열 싱크가 RF 차폐용 쉬라우드(또는 굴뚝)에 둘러싸인 또 다른 실시예의 측면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

110 : 마더보드

112 : 마이크로프로세서 집적 회로

114 : 메모리 칩

116 : BIOS 칩

118 : 인터페이스 슬롯

122 : 통신 버스

130 : 하드 드라이브

134 : 광 드라이브

200 : 컴퓨터

202 : 기부

220 : 섀시

222, 224 : 열 싱크

254 : 핀

270 : 쉬라우드

Claims (23)

1. 마이크로프로세서가 장착된 마더보드;

   하드 드라이브; 및

   상기 마더보드와 상기 하드 드라이브가 장착된 열 싱크(heat sink)를 포함하는 섀시

   를 포함하고,

   상기 열 싱크는 상기 마더보드와 상기 하드 드라이브 양자 모두를 덮기에 충분한 크기의 접촉면을 가지며, 상기 열 싱크는 상기 섀시의 일부를 형성하고 상기 열 싱크는 외부 대기에 직접적으로 노출되며 상기 섀시에 대한 구조적 지지를 제공하도록 위치되고, 상기 마더보드와 상기 하드 드라이브 양자 모두가 상기 접촉면에 장착되어 상기 접촉면에 기계적으로 결합되고, 상기 접촉면이 상기 마더보드와 상기 하드 드라이브 양자 모두를 덮어서, 상기 마이크로프로세서와 상기 하드 드라이브에 의해 발생된 열이 상기 열 싱크로 열 전도되어 외부 대기로 소산될 수 있도록 상기 마이크로프로세서 및 상기 하드 드라이브가 상기 접촉면을 향하여 배치된 컴퓨터.
2. 제1항에 있어서, 상기 섀시는 상기 접촉면에 대향하여 이격된 지지 부재를 포함하고, 상기 마더보드는 상기 지지 부재에 장착되는 컴퓨터.
3. 제2항에 있어서, 상기 지지 부재는 접촉면을 갖는 열 싱크이며, 상기 마더보드는 상기 열 싱크의 상기 접촉면에 장착되는 컴퓨터.
4. 제2항에 있어서, 상기 마더보드는 스프링식 장착부에 의해 상기 지지 부재에 장착되는 컴퓨터.
5. 제2항에 있어서, 상기 하드 드라이브는 상기 지지 부재와 상기 접촉면의 접촉면 사이에서 압착되는 컴퓨터.
6. 제2항에 있어서, 상기 접촉면과 상기 지지 부재는 스프링식 장착부에 의해 연결되는 컴퓨터.
7. 제6항에 있어서, 진동 감쇠를 위해, 상기 하드 드라이브와 상기 접촉면 사이 및 상기 하드 드라이브와 상기 지지 부재 사이에 삽입되는 유연한 시트를 추가로 포함하는 컴퓨터.
8. 제1항에 있어서, 상기 섀시가 장착된 기부를 추가로 포함하는 컴퓨터.
9. 제8항에 있어서, 상기 기부 상에 지지되는 모니터를 추가로 포함하는 컴퓨터.
10. 제8항에 있어서, 상기 기부는 광 디스크 드라이브를 포함하는 컴퓨터.
11. 제1항에 있어서, 상기 섀시를 통해 공기를 이동시키기 위해 섀시 내측에 장착된 송풍기를 추가로 포함하는 컴퓨터.
12. 제1항에 있어서, 전자기 간섭 차폐를 위해 섀시 주위에 배치된 쉬라우드를 추가로 포함하는 컴퓨터.
13. 제12항에 있어서, 상기 쉬라우드는 공기 순환을 위해 상부 및 하부 개구를 갖는 컴퓨터.
14. 제1항에 있어서, 상기 마이크로프로세서로부터 상기 접촉면으로 열을 전도하기 위해 상기 마이크로프로세서와 상기 접촉면의 접촉면 사이에 배치된 열 전도 부재를 포함하는 컴퓨터.
15. 마이크로프로세서가 장착된 마더보드;

    하드 드라이브;

    상기 마더보드와 상기 하드 드라이브가 장착된 열 싱크를 포함하는 섀시로서, 상기 열 싱크는 상기 마더보드와 상기 하드 드라이브 양자 모두를 덮기에 충분한 크기의 제1 접촉면과 상기 제1 접촉면으로부터 대향 이격되어 배치된 지지 부재를 포함하며, 상기 열 싱크는 상기 섀시의 일부를 형성하고 상기 열 싱크는 외부 대기에 직접적으로 노출되며 상기 섀시에 대한 구조적 지지를 제공하도록 위치되고, 상기 마더보드와 상기 하드 드라이브가 상기 지지 부재에 장착되고 상기 제1 접촉면에 기계적으로 결합되며, 상기 제1 접촉면이 상기 마더보드와 상기 하드 드라이브 양자 모두를 덮어서, 상기 마이크로프로세서와 상기 하드 드라이브에 의해 발생된 열이 상기 열 싱크로 열 전도되어 외부 대기로 소산될 수 있도록 상기 마이크로프로세서 및 상기 하드 드라이브가 상기 제1 접촉면을 향하여 배치된 섀시; 및

    상기 섀시가 장착된 기부를 포함하는 컴퓨터.
16. 제15항에 있어서, 상기 지지 부재는 제2 접촉면을 갖는 제2 열 싱크인 컴퓨터.
17. 제15항에 있어서, 상기 하드 드라이브는 상기 제1 접촉면와 상기 지지 부재 사이에서 압착되고, 진동 감쇠를 제공하도록 상기 제1 접촉면와 상기 하드 드라이브 사이 및 상기 하드 드라이브와 상기 지지 부재 사이에 삽입되는 유연한 시트를 추가로 포함하는 컴퓨터.
18. 제17항에 있어서, 상기 마이크로프로세서로부터 상기 제1 접촉면으로 열을 전도하도록 상기 마이크로프로세서와 상기 제1 접촉면 사이에 배치된 열 전도 부재를 추가로 포함하는 컴퓨터.
19. 제15항에 있어서, 상기 마더보드는 스프링식 장착부에 의해 상기 지지 부재 상에 장착되는 컴퓨터.
20. 제18항에 있어서, 상기 제1 접촉면과 상기 지지 부재는 스프링식 장착부에 의해 연결되는 컴퓨터.
21. 제15항에 있어서, 전자기 간섭 차폐를 위해 섀시 위에 배치된 쉬라우드를 추가로 포함하는 컴퓨터.
22. 제15항에 있어서, 상기 기부 상에 지지된 모니터를 추가로 포함하는 컴퓨터.
23. 제15항에 있어서, 상기 기부는 광 디스크 드라이브를 포함하는 컴퓨터.

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