히트파이프와 휜을 이용한 고성능 외장하드 방열설계

소개

히트파이프와 휜을 이용한 고성능 외장하드 방열설계

목차

1. 서론

2. 연구배경 및 목적
2.1 연구배경
2.2 연구목적

3. 실험장치 설계·제작 및 결과
3.1 Heat Pipe
3.1.1 Straight Heat Pipe
3.1.2 Bended Heat Pipe
3.2 전체 방열 시스템
3.2.1 First System
3.2.2 Second System

4. 결론

본문내용

Key Words: Cooling System(냉각시스템), Heat Pipe(히트파이프), Heat Fin(휜), Natural Convection(자연대류), Thermal Resistance(열저항), Hard Disk(하드디스크)
초록 : 고성능 HDD의 발열문제를 해결하기 위해 상용 HDD를 실험한 결과, 특정 chip 두 개에서 발열이 심각하였다. 무동력 방열을 위해 넓은 면적을 갖는 heat fin을 사용해야 하지만, 전자회로가 복잡하고 공간이 협소하였다. 결국 하나의 구부린 heat pipe를 이용하여 두 개의 chip의 열량을 표면으로 이송한 후, heat fin을 이용하여 방열하는 방법을 설계하였다. 상용 heat pipe의 성능을 시험하고, 이를 구부린 후의 성능도 평가하였다. 각각 2W와 0.6W의 열량을 이송하는 것에 본 heat pipe가 적합함을 확인하였고, HDD에 장착하기 전 모사실험도 수행하여 가능성을 확인하였다. HDD에 장착 후 여러 조건들이 달라지면서 전체 방열성능이 요구사항을 초과하였다. 즉, fin의 크기를 줄일 수 있으므로 계산을 다시 하여 원래 크기의 20%면 충분하다는 결론을 내렸다. 하지만 실험실 제작환경의 제약으로 인해 면적을 50%만 줄이고 실험하여 시스템의 크기를 줄이는 가능성을 보았다.

Abstract : High-end HDD has thermal problem; Temperatures in the two electronic chips are too high. We have to use wide heat fin for heat radiation system without power, but the electronic circuit is complicated and has limited space. So we decided to transfer heat from inside of the two chips to case`s surface using one bended heat pipe, and to make heat radiated by heat fin. As we tested straight heat pipe and bended heat pipe, it showed the heat pipe is enough to transfer 2W and 0.6W heat value, so that we took copy test and confirmed the possibility. Despite installing the heat radiation system on a HDD, we found that the system was beyond the demanded heat radiation efficiency. So we calculated again to find the appropriate size of heat fin to suit this system, and concluded that 20% from the first size is suitable for the heat radiation. Even we could only cut 50% smaller than it was, because of limitation of equipment at the laboratory. But it showed the possibility available to reduce the size of heat fin.

참고자료

· (1) G. P. Peterson, An Introduction to Heat Pipes, A Wiley-Interscience Publication
· (2) Yunus A. Cengel, Michael A. Boles, Thermodynamics, Mc Graw Hill