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전자부품 냉각을 위한 증기압축 냉동 시스템과 방법

전문가 제언: ○ 현재의 전자산업에 있어서는 전자기기의 고성능화, 콤팩트화, 저가격화 추세에 따라 각종 회로소자들을 고집적화한다. 즉, 하나의 회로를 1칩 안에 집적시키는 SoC(시스템온칩) 등과 같이 다수의 회로소자를 단일 칩(single chip)으로 집적화한다. 또한 이와 함께 고집적화 된 칩은 고속화, 대용량화됨에 따라 전력밀도가 커져 동일 크기의 칩으로부터 더 많은 열을 제거해야 한다.

○ 그러나 이 경우 공기냉각에 의한 히트 싱크와 같은 종래의 공기냉각 방식으로는 발생되는 열을 충분히 효과적으로 제거할 수 없다. 따라서 종래 기술에 의한 공기냉각 방식 대신 보다 효율적인 냉각 방법이 필요하다.

○ 이에 따른 고효율 냉각 방법 중의 하나로 증기압축 냉동 사이클을 이용하여 액체 냉매의 증발현상으로 열 흡수 기능이 있는 증발기를 전자부품 냉각에 이용한다. 이 방식으로 공기냉각 방식보다 크게 증가된 냉각능력을 통해 효율적으로 전자부품을 냉각시킬 수 있다.

○ 전자부품을 냉각시키는 방법은 본 발명에서와 같은 증기압축 냉동 시스템 방법과 공기냉각식 히트 싱크 방법 이외에 히트 파이프, 열사이펀, 공명 냉각장치 등 다양한 방식이 있다. 이러한 방법들은 각각 독특한 특성과 장단점이 있다. 따라서 적용에 따르는 비용과 효과를 감안하여 용도에 맞는 적합한 방법을 선택할 필요가 있다.

○ 발열량이 비교적 적은 보통의 전자기기의 경우에는 공기냉각의 히트 싱크 방식이 적합하다. 특히 정숙을 요하는 기기의 경우에는 구동부가 없고 구조가 단순한 히트 파이프 등을 적용하는 것도 바람직하다. 본 발명에 의한 증기압축 냉동 시스템은 압축기, 증발기 등 사이클 부품으로 구성, 설치 공간이 커지고 진동·소음이 수반된다. 따라서 발열량이 많고 크기가 큰 중대형 컴퓨터 시스템 등과 같은 장치에 적합하다.

저자: INTERNATIONAL BUSINESS MACHINES CORPORATION
자료유형: 특허정보