KR100438497B1 - 방열기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전자 소자와 같이 열을 발생하는 발열체의 열을 방열시켜서 그 성능을 정상 상태로 유지시켜 주기 위한 방열기에 관한 것이다.

본 발명은 열을 발생하는 발열체의 열을 방열시켜 주는 방열기에 있어서, 상기 발열체의 일면에 그 일면이 접촉되는 베이스와; 상기 발열체의 폭과 같은 폭을 갖는 열 전도성이 우수한 소재로 된 박판을 이용하여 주름 형성되어, 상기 베이스의 일면에 그 일단부가 용접되어 결합된 방열부로 구성된다.

Description

방열기{Radiator of Heat}

본 발명은 방열기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전자 소자와 같이 열을 발생하는 발열체의 열을 방열시켜서 그 성능을 정상 상태로 유지시켜 주기 위한 방열기에 관한 것이다.

일반적으로, 고밀도 집적회로나 저항 소자, 트랜지스터, 다이오드 등의 경우에는 동작에 따른 열이 많이 발생하기 때문에 열을 방출시켜서 적정 온도 이하로 유지해주어야만 해당 소자가 정상적으로 동작한다.

특히, 다량의 열을 발생하는 전자 소자의 경우에 열을 방출시키지 않으면 과열로 인하여 소자가 파괴는 현상이 발생하기 때문에 반드시 열을 방출시켜 주어야 한다.

종래의 방열판은 도 1에 나타낸 바와 같이, 전자 소자의 방열을 위하여 주로 알루미늄을 요철 구조로 압출하여 형성함으로써, 발열체로부터 발생되는 열을 베이스(5)를 통하여 흡수한 후에 방열 핀(fin, 3)을 통하여 방열시키도록 최대한의 표면적을 갖는 구조로 되어 있다.

그러나, 상기와 같은 종래의 방열판은 단순 압출 공법상 방열 효과 면에서보면 열을 방출하는 핀(3)의 두께를 얇게 압출할수록 그 효과가 크지만, 그 두께를 얇고 길게 압출하는 데에는 약 1mm 정도로 한계가 있었다.

따라서, 방열판의 핀(3)의 두꺼울수록 열의 전달 속도는 저하되므로, 이를 만회하기 위하여 별도의 냉각팬을 추가 장착하여 방열 효율을 높여야만 하는 문제점을 안고 있었다.

따라서, 본 발명은 종래 기술의 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 그 목적은 열전도성이 우수한 금속 소재를 박판으로 가공하여, 이를 최대한의 표면적을 갖는 구조로 성형한 후에 발열체에 장착하고, 방열 부분에서 공기의 유통이 활발하게 이루어지도록 함으로써, 방열 효과를 최대한 높여 주는 방열기를 제공하는데 있다.

도 1은 종래의 방열판 구조를 설명하기 위한 예시도.

도 2는 본 발명에 따른 방열기의 기본 구조인 제 1실시예를 설명하기 위한 사시도.

도 3은 본 발명의 제 2실시예를 설명하기 위한 사시도.

도 4는 본 발명의 제 3실시예를 설명하기 위한 측면도.

도 5는 본 발명의 제 4실시예를 설명하기 위한 측면도 및 측단면도.

도 6은 본 발명의 제 5실시예를 설명하기 위한 측면도 및 측단면도.

도 7은 본 발명의 제 6실시예를 설명하기 위한 정면도.

도 8은 본 발명의 제 7실시예를 설명하기 위한 정면도.

도 9는 본 발명의 제 3실시예를 수직으로 설치했을 때의 공기 흐름 상태를 설명하기 위한 예시도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 *

10 : 방열부 12 : 공기 구멍

13 : 제 1방열편 14 : 제 2방열편

18 : 보조 방열부 20 : 베이스

22 : 보조 베이스 25 : 격판

30 : 제 1용접부 35 : 제 2용접부

37 : 제 3용접부 38 : 제 4용접부

40 : 발열체 50 : 고정부

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 열을 발생하는 발열체의 열을 방열시켜 주는 방열기에 있어서, 상기 발열체의 일면에 그 일면이 접촉되는 베이스와; 열 전도성이 우수한 소재로 된 박판을 이용하여 주름 형성되어, 상기 베이스의 일면에 그 일단부가 용접되어 결합된 방열부를 포함하는 것을 특징으로 하는 방열기를 제공한다.

상기 베이스는 두꺼운 판 구조를 갖는 것을 특징으로 하거나, 상기 베이스는 그 상하부면을 연결시켜 열전달 통로를 넓혀 주는 다수의 격판이 구비된 것을 특징으로 한다.

상기 방열부는 다수의 공기 구멍이 형성되거나, 다수의 돌출부가 형성되어공기와의 접촉 효율을 높여서 방열 효율을 높이는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 베이스와 같은 구조를 갖고 상기 방열부의 상단부에 부착되는 보조 베이스와, 상기 방열부와 같은 구조를 갖고 상기 보조 베이스의 일면에 부착되는 보조 방열부를 더 포함함으로써, 베이스에 의한 열 흡수 면적에 대하여 방열부 및 보조 방열부에 의한 방열 면적을 최대한으로 넓혀서 방열 효율을 높여 주는 것을 특징으로 하고, 상기 베이스와 방열부, 상기 방열부와 보조 베이스, 상기 보조 베이스와 보조 방열부의 접촉부는 브레이징 용접법으로 용접되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 베이스를 발열체에 밀착시키기 위하여 탄성 소재로 되어, 그 일단이 베이스에 결합되고, 그 타단이 발열체의 측단에 탄성적으로 결합되는 고정부를 더 포함으로써, 열 전달을 원활하게 하는 것을 특징으로 하며, 상기 베이스, 방열부, 보조 베이스, 보조 방열부는 동과 알루미늄 중에서 어느 한 소재로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

그리고, 본 발명은 열을 발생하는 발열체의 열을 방열시켜 주는 방열기를 제조하는 방법에 있어서, 열전도성이 우수한 금속 소재를 박판으로 가공하는 단계와; 상기 단계에서 가공된 박판을 주름 형태를 갖는 방열체로 형성하는 단계와; 방열체의 표면에 부착되는 베이스를 형성하는 단계와; 상기 단계에서 형성된 베이스에 주름 형태로 가공된 방열체를 부착하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방열기 제조 방법을 아울러 제공한다.

상기한 바와 같이 본 발명에서는 발열체에서 발생하는 다량의 열을 넓은 표면적을 갖는 방열기로 효율적으로 방열시킴으로써, 발열체가 과열로 인하여 파손되는 것을 방지해 준다.

(실시예)

이하에 상기한 본 발명을 바람직한 실시예가 도시된 첨부 도면을 참고하여 더욱 상세하게 설명한다.

첨부한 도면, 도 2는 본 발명에 따른 방열기의 기본 구조인 제 1실시예를 설명하기 위한 사시도, 도 3은 본 발명의 제 2실시예를 설명하기 위한 사시도, 도 4는 본 발명의 제 3실시예를 설명하기 위한 측면도, 도 5는 본 발명의 제 4실시예를 설명하기 위한 측면도 및 측단면도, 도 6은 본 발명의 제 5실시예를 설명하기 위한 측면도 및 측단면도, 도 7은 본 발명의 제 6실시예를 설명하기 위한 정면도, 도 8은 본 발명의 제 7실시예를 설명하기 위한 정면도, 도 9는 본 발명의 제 3실시예를 수직으로 설치했을 때의 공기 흐름 상태를 설명하기 위한 예시도이다.

본 발명에 따른 방열기의 구조를 본 발명의 기본 구조인 제 1실시예를 도 2를 참조하여 설명한다.

도 2에서 보면, 열을 발생하는 발열체(40, 열을 발생하는 전자 소자)의 크기 및 일면의 넓이에 맞게 알루미늄 소재를 이용하여 베이스(20)를 성형한다.

상기 베이스(20)는 기본적으로, 두꺼운 두께를 갖는 후판(厚板)으로 된 판 형태인데, 이 후판 구조는 열 전달 경로 면적이 넓어서 발열체(40)에 흡수된 열이 상기 방열부(10)로 빠르게 전달된다.

상기와 같은 구조를 갖는 베이스(20)는 알루미늄 소재로 이루어져 있기 때문에 그 표면에 치밀한 구조를 갖는 산화알루미늄막이 코팅되어 있어서 다른 소재와 결합을 방해하므로, 용접성이 가능하면서 클래딩(cladding) 처리되는 재료를 사용하여 그 표면을 처리한다.

상기와 같은 구조를 갖는 베이스(20)의 일면에 부착되는 방열부(10)는 다음과 같은 구조를 갖는다.

방열부(10)는 동이나 알루미늄 박판을 이용하여 주름 형태를 갖도록 절곡시켜서 상기 베이스(20)에 부착시키는데, 절곡하는 과정은 일정 폭(W)을 갖도록 절단한 후에 일정 피치(P)와 높이(H)를 유지하도록 연속 벤딩하여 일정 길이(L)를 갖는 주름 형태로 절곡한다.

상기와 같이 성형된 방열부(10)의 하단부를 베이스(20)의 상부면에 용접 결합시키는데, 서로 접촉되는 제 1용접부(30)는 브레이징 용접법에 의하여 용접된다.

본 발명의 제 2실시예는 도 3에 나타낸 바와 같이, 상기 제 1실시예에 대하여 베이스(20)의 구조를 달리한 것으로, 베이스(20)의 내부에 다수의 격판(25)을 형성한 것이다.

이 구조는 베이스(20)의 내부로 공기 통로를 형성하면서, 상기 격판(25)은 열 전달 경로를 확보하기 위한 것이다.

이 구조는 베이스(20)의 하부면을 판으로 가공한 후에, 상부면을 형성할 때에 적당한 간격을 갖도록 요철 형상으로 연속 절곡하여 그 중간에 격판(25)이 연속적으로 형성되도록 한다.

그리고, 상기와 같이 연속 절곡되어 격판(25)을 형성하면, 베이스(20)의 하부 내측면과 격판(25)의 하단부가 접하는 부분이 발생한다. 이 부분은 상기 제 1용접부(30)와 마찬가지로 브레이징 용접법으로 용접하여 제 2용접부(35)를 형성한다.

본 발명의 제 3실시예는 도 4에 나타낸 바와 같이, 방열부(10)에 다수의 공기 구멍(12)을 형성함으로써, 발열체(40)에 발생되는 열을 베이스(20)를 통하여 흡수하여 방열부(10)를 통하여 방열하면서, 상기 공기 구멍(12)에 의하여 방열부(10)와 공기와의 접촉 효율이 높아져 방열 성능이 높아진다.

특히, 도 9에 나타낸 바와 같이, 방열기를 수직으로 설치했을 경우에는 방열기의 하부에서 상부쪽으로 대류에 의한 공기 흐름이 형성되면서, 공기가 공기 구멍(12) 주변을 통과하면서 공기 구멍(12)과의 간섭 등에 의하여 공기가 바로 상승하지 않고 와류를 형성하면서 상승하기 때문에 방열부(10)와 공기간의 접촉 효율이 높아지는 것이다.

이러한 공기와의 접촉 효율 상승은 아래의 각 실시예에서도 마찬가지로 작용하는 특징이다.

본 발명의 제 4실시예는 도 5에 나타낸 바와 같이, 방열부(10)에 상하로 그 일단을 제외하고 장방형으로 절개하여(도 5의 (A)에 나타낸 측면도 참조), 어느 한 쪽으로 절곡시켜서(도 5의 (B)에 나타낸 단면도 참조) 돌출 구조를 갖는 제 1방열편(13)을 다수 형성한다.

상기와 같이 제 1방열편(13)을 다수 형성하면, 방열부(10)에 공기와의 접촉 공간이 더 넓어지고, 펼쳐진 제 1방열편(13)에 의해서 열 확산 공간이 넓어지기 때문에 열 방출 효과가 높아진다.

본 발명의 제 5실시예는 도 6에 나타낸 바와 같이, 방열부(10)에 상하 양단을 제외하고 좌우 양단을 절개한 후에(도 6의 (A)에 나타낸 측면도 참조), 어느 한 방향으로 가압하여 돌출시켜서 돌출 구조를 갖는 제 2방열편(14)을 형성한다(도 6의 (B)에 나타낸 단면도 참조).

상기와 같이 방열부(10)의 수직면을 기준으로 어느 한 방향으로 돌출된 다수의 제 2방열편(14)이 형성되면, 상기 제 4실시예와 마찬가지로 방열부(10)에 공기 접촉 공간이 더 넓어지고, 펼쳐진 제 2방열편(14)에 의해서 열 확산 공간이 넓어지기 때문에 열 방출 효과가 높아진다.

본 발명의 제 6실시예는 도 7에 나타낸 바와 같이, 상기 제 1실시예와 같은 베이스(20)와 방열부(10)로 구성된 기본 구조 위에 다시 보조 베이스(22)를 얹고, 그 위에 상기 방열부(10)와 같은 구조를 갖는 보조 방열부(18)를 부착한다.

상기 베이스(20)와 방열부(10)는 제 1용접부(30)에 의하여 용접되고, 상기 방열부(10)와 보조 베이스(22)의 하부면은 제 3용접부(37)에 의하여 용접되며, 상기 보조 베이스(22)의 상부면과 보조 방열부(18)의 하단부는 제 4용접부에 의하여 용접된다.

상기와 같이 2단으로 형성된 본 발명의 제 6실시예는 방열기를 장착하는 면적이 좁으면서 발열량이 많은 발열체에 장착하면, 열 발산 면적이 제 1실시예와 같은 기본 구조에 비하여 훨씬 넓어지므로, 열 방출 효율이 높아진다.

본 발명의 제 7실시예는 상기 제 1∼6실시예와 같이 구성된 본 발명에 따른 방열기를 발열체(40)에 장착하기 위한 고정부(50)의 구조를 설명하기 위한 것으로,베이스(20)의 하부면에 그 일단이 접촉되어 나사(55)로 결합되면서, 그 타단을 발열체(40)의 측단부를 고정시킬 수 있는 구조로 절곡되어 있어, 발열체(40)를 베이스(20)의 하부면에 밀착시켜 주는 작용을 한다.

그리고, 베이스(20)를 발열체(40)에 밀착시키기 위해서는 상기 고정부(50)를 탄성력이 있는 소재를 이용하고, 탄력성이 지속적으로 유지되는 구조를 갖도록 제조해야 한다.

상기한 바와 같이 이루어진 본 발명은 전자 소자와 같은 발열체에서 발생하는 열을 방열시켜 주는 방열기의 표면적을 최대한 넓게 함으로써, 방열 효율을 높여 준다.

특히, 방열기에 공기 유통을 원활하게 하는 구조를 형성함으로써 열 확산 공간을 최대한 확보함으로써 방열 효율을 더욱더 높여 주는 효과를 제공한다.

이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예를 예로 들어 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.

Claims (10)

1. 열을 발생하는 발열체의 열을 방열시켜 주는 방열기에 있어서,

   판 구조와, 그 내부에 중공부가 형성되고 대응되는 내부면을 연결시켜 열전달 통로를 넓혀 주는 다수의 격판을 구비한 중공 구조 중에서 선택된 어느 한 구조로 이루어져 상기 발열체의 일면에 그 일면이 접촉되는 베이스와;

   금속 박판으로 주름 형성되어, 그 주름의 일단이 상기 베이스의 일면에 용접에 의하여 결합되며, 다수의 공기 구멍 또는 돌출부가 형성된 방열부를 포함하는 것을 특징으로 하는 방열기.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 제 1항에 있어서, 상기 베이스와 같은 구조를 갖고 상기 방열부의 상단부에 부착되는 보조 베이스와, 상기 방열부와 같은 구조를 갖고 상기 보조 베이스의 일면에 부착되는 보조 방열부를 더 포함함으로써, 베이스에 의한 열 흡수 면적에 대하여 방열부 및 보조 방열부에 의한 방열 면적을 최대한으로 넓혀서 방열 효율을 높여 주는 것을 특징으로 하는 방열기.
7. 제 1항 또는 제 6항에 있어서, 상기 베이스와 방열부, 상기 방열부와 보조 베이스, 상기 보조 베이스와 보조 방열부의 접촉부는 브레이징 용접법으로 용접되는 것을 특징으로 하는 방열기.
8. 제 1항에 있어서, 상기 베이스를 발열체에 밀착시키기 위하여 탄성 소재 및 구조로 되어, 그 일단이 베이스에 결합되고, 그 타단이 발열체의 측단에 탄성적으로 결합되는 고정부를 더 포함으로써, 열 전달을 원활하게 하는 것을 특징으로 하는 방열기.
9. 제 6항에 있어서, 상기 베이스, 방열부, 보조 베이스, 보조 방열부는 각각 동과 알루미늄 중에서 선택된 어느 한 소재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 방열기.
10. 삭제