KR100730878B1

KR100730878B1 - 히트싱크장치

Info

Publication number: KR100730878B1
Application number: KR1020060116177A
Authority: KR
Inventors: 김현종
Original assignee: 김현종
Priority date: 2006-11-23
Filing date: 2006-11-23
Publication date: 2007-06-20

Abstract

본 발명은 히트싱크장치에 관한 것으로서, 각각 열원과 접촉되는 흡열부와, 상기 흡열부의 양측방으로 증가된 방열면적을 가지며 연장되는 방열부를 갖는 제1방열유닛과 제2방열유닛을 포함하되, 상기 제1방열유닛의 흡열부에는 상기 제2방열유닛의 흡열부가 하방으로부터 삽입되는 제1결합부가 마련되고, 상기 제2방열유닛의 흡열부에는 상기 제1방열유닛의 흡열부가 수용되는 제2결합부가 마련되어, 상기 제1방열유닛 및 제2방열유닛의 각 흡열부가 상호 가로 방향으로 맞물려 결합되어 '+'형의 중앙부를 이루고, 상기 각 방열부는 상기 중앙부로부터 방사상으로 펼쳐지는 것을 특징으로 한다.

이에 의해, 2개의 방열유닛을 이용하므로 방열면적을 증가시켜 방열효율을 극대화할 수 있다.

또한, 제1방열유닛과 제2방열유닛은 제1결합부 및 제2결합부에 의해 서로 맞물려 단단히 고정되므로 별도의 고정수단 없이도 원통형의 히트싱크 형상을 구현할 수 있다.

Description

히트싱크장치{HEAT SINK DEVICE}

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 히트싱크장치의 결합사시도,

도 2는 도 2에 도시된 히트싱크장치의 분해사시도,

도 3a는 본 발명에 따른 제1방열유닛의 분해사시도,

도 3b는 본 발명의 제1실시예에 제2방열유닛에 포함된 방열플레이트의 사시도,

도 4a 및 도 4b는 본 발명의 제1실시예에 따른 히트싱크장치의 평면도로서 다양한 변형예를 도시한 도면,

도 5는 본 발명에 따른 히트싱크장치의 저면도,

도 6은 본 발명에 따른 히트싱크장치를 회로기판에 장착하는 것을 나타낸 설치도이다.

도 7은 본 발명의 제2실시예에 따른 히트싱크장치의 분해사시도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

1 : 히트싱크장치 10 : 히트싱크

20 : 제1방열유닛

30 : 제2방열유닛 25, 35 : 방열플레이트

26, 36 : 중심부 27, 37 : 연장부

29a, 39a : 절곡부 29b, 39b : 절개부

28 : 제1결합부 38 : 제2결합부

40 : 중앙부 51 : 이격부재

55 : 조임부재 56a : 본체부

56b : 결합돌기 70 : 지지유닛

71 : 지지대 72a : 관통부

72b : 숫나사부 73 : 지지봉

74 : 방열핀

75 : 고정플레이트 81 : 제1체결공

82 : 제2체결공 100 : 열원

110 : 회로기판 120 : 장착브래킷

121 ; 암나사부

본 발명은 히트싱크장치에 관한 것으로서, 특히, 열원의 열전달면을 복수의 방열유닛이 분할하여 냉각함으로써 방열면적을 증가시킬 수 있는 히트싱크장치에 관한 것이다.

히트싱크는 전자부품이나 소자로부터 열을 흡수하여 외부로 방산시키는 냉각장치를 말한다.

예를 들어, 컴퓨터의 내부에는 중앙처리장치(CPU) 또는 그래픽카드 등과 같이 작동시 필수적으로 열이 발생되는 부품들이 포함되어 있다.

이러한 발열부품들은 전원이 공급되어 작동되거나 제어될 때 자체적으로 많은 열을 발생하게 되는데, 이렇게 발생된 열을 그대로 방치할 경우에는 부품 자체의 성능이 저하되고, 수명이 단축되며, 심한 경우에는 작동이 정지되는 등 컴퓨터 성능 자체에 심각한 영향을 미치게 된다.

따라서, 이러한 발열부품들에 히트싱크를 설치함으로써 발열부품의 온도가 일정수준 이상으로 올라가지 않도록 하고 있다.

근래 컴퓨터의 성능이 비약적으로 발전함에 따라 이들 발열부품에서 발생되는 열은 증가하는 한편, 각종 전자부품이나 소자의 크기는 점차 소형화하고 있다. 따라서, 히트싱크의 크기가 크면 그만큼 방열량이 많아지기는 하지만 전술한 소형화 추세에는 적합하지 않으므로 같은 크기의 히트싱크라 하더라도 방열핀의 표면적을 보다 넓도록 제작하는 기술이 제안되고 있는 실정이다.

이를 위해, 시트형태의 방열플레이트를 다수 개 겹쳐, 중심부 측은 조여져 밀착된 상태로 열원에 접촉하여 열을 흡수하고, 방열부 측은 부채와 같은 형상으로 벌어져 증가된 방열면적을 갖는 여러 가지 종류의 히트싱크장치가 제안된 바 있다.

그러나, 이러한 종래의 히트싱크장치는 다수 개의 방열플레이트를 한 방향으로 겹쳐 하나의 군으로 이루어진 히트싱크를 사용하였다. 따라서, 방열부가 벌어질 수 있는 각도는 한계가 있기 때문에 방열부가 배치되지 못하는 빈공간이 발생하게 되며, 따라서 방열공간을 효율적으로 사용할 수 없게 되고, 결과적으로 방열효율이 저하되는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은 열원의 열전달면을 분할하여 냉각하는 2 이상의 방열유닛을 마련함으로써 흡열면적에 대비하여 방열면적을 증가시킴으로써 향상된 방열효율을 갖는 히트싱크장치를 제공하는 데 있다.

상기 목적은, 각각 열원과 접촉되는 흡열부와, 상기 흡열부의 양측방으로 증가된 방열면적을 가지며 연장되는 방열부를 갖는 제1방열유닛과 제2방열유닛을 포함하되, 상기 제1방열유닛의 흡열부에는 상기 제2방열유닛의 흡열부가 하방으로부터 삽입되는 제1결합부가 마련되고, 상기 제2방열유닛의 흡열부에는 상기 제1방열유닛의 흡열부가 수용되는 제2결합부가 마련되어, 상기 제1방열유닛 및 제2방열유닛의 각 흡열부가 상호 가로 방향으로 맞물려 결합되어 '+'형의 중앙부를 이루고, 상기 각 방열부는 상기 중앙부로부터 방사상으로 펼쳐지는 것을 히트싱크장치에 의해 달성된다.

여기서, 상기 제1방열유닛 및 제2방열유닛은 각각 중심부와, 상기 중심부의 양측으로 연장된 연장부를 갖는 시트형태의 방열플레이트를 상기 중심부 측에서 다수개 겹쳐 구성할 수 있다.

여기서, 상기 중앙부의 하부 일측을 둘러싸며 내부에 상기 중앙부의 하단부가 관통하여 상기 열원에 접촉가능하도록 관통부가 형성된 지지대와, 상기 지지대로부터 상기 중앙부의 각 흡열부 사이를 통하여 상기 중앙부의 상부로 연장되는 4 개의 지지봉과, 상기 중앙부의 상부에 마련되어 상기 각 지지봉의 단부와 체결되어 상기 제1방열유닛 및 제2방열유닛을 상기 지지대에 고정하는 고정플레이트를 갖는 지지유닛;을 더 포함할 수 있다.

상기 열원이 장착된 회로기판에 설치되며 내부에 암나사부가 형성된 장착브래킷을 더 포함하며, 상기 지지대는 원통형상으로 마련되고, 외주면에는 상기 암나사부에 대응하는 숫나사부가 형성되어 상기 장착브래킷에 회전결합되면서 상기 중앙부가 상기 열원에 접촉되도록 할 수 있다.

상기 지지봉은 상기 각 방열유닛의 상기 각 중심부가 서로 밀착되는 방향으로 상기 흡열부를 가압하여 상기 방열부에 인접한 상기 흡열부의 단부가 벌어지는 것을 방지할 수 있다.

상기 지지봉에는 상기 중앙부의 중심의 반경방향으로 방열핀이 형성될 수 있다.

상기 지지봉 및 고정플레이트에는 냉각팬의 장착을 위한 체결공이 형성될 수 있다.

한편, 상기 제1방열유닛은 중심부와, 상기 중심부의 양측으로 연장된 연장부를 갖는 시트형태의 방열플레이트를 상기 중심부 측에서 다수 개 겹쳐 구성하며, 상기 제2방열유닛은 상기 직육면체 형상의 흡열부와, 상기 흡열부의 양측방으로 상호 소정간격을 두고 방사상으로 분리되어 형성되는 다수의 방열핀으로 마련될 수도 있다.

상기 각 실시예에 있어서, 상기 방열유닛이 시트형태의 방열플레이트를 다수 개 겹쳐 구성하는 경우, 상기 각 연장부에 마련되어 상기 중심부가 서로 밀착될 때 상기 각 연장부를 서로 이격시켜 방사상으로 벌어지게 하는 이격부재를 더 포함하는 것이 바람직하다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명에 대하여 상세히 설명하기로 한다.

도면을 참조하면, 본 발명에 따른 히트싱크장치(1)는, 각각 열원(100, 도 6참조)과 접촉되는 흡열부(21, 31)와, 흡열부(21, 31)의 양측방으로 증가된 방열면적을 가지며 연장되는 방열부(23, 33)를 갖는 제1방열유닛(20)과 제2방열유닛(30)을 포함하되, 제1방열유닛(20)의 흡열부(21)에는 제2방열유닛(30)의 흡열부(31)가 하방으로부터 삽입되는 제1결합부(28)가 마련되고, 제2방열유닛(30)의 흡열부(31)에는 제1방열유닛(20)의 흡열부(21)가 수용되는 제2결합부(38)가 마련되어, 제1방열유닛(20) 및 제2방열유닛(30)의 각 흡열부(21, 31)가 상호 가로 방향으로 맞물려 결합되어 '+'형의 중앙부를 이루고, 각 방열부(23, 33)는 상기 중앙부로부터 방사상으로 펼쳐지도록 마련된다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 히트싱크장치(1)의 결합사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 히트싱크장치(1)의 분해사시도이다.

도면을 참조하면, 본 발명에 따른 히트싱크장치(1)는, 제1방열유닛(20)과 제2방열유닛(30)을 포함한다.

여기서, 지지유닛(70)을 더 포함할 수 있다.

각 방열유닛(20, 30)은 다양한 종류로 마련될 수 있으며, 예를 들어, 도 3a 및 도 3b에 도시된 것과 같이, 모두 시트 형태의 방열플레이트(25, 35)를 다수개 겹쳐 구성할 수도 있고, 또는 도 7에 도시된 바와 같이, 직육면체 형상의 흡열부(36')로부터 각 방열부(37')가 분할되며 연장되는 일체형으로 마련될 수도 있다.

방열유닛(20, 30)은 시트형태 또는 일체형 중 어느 하나로 마련될 수 있으며, 예를 들어, 도 1 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 2개의 방열유닛(20, 30) 모두가 시트형태 또는 일체형으로 마련될 수도 있고, 도 7에 도시된 바와 같이, 어느 하나는 시트형태로 다른 하나는 일체형으로 마련될 수도 있다.

도 3a는 제1방열유닛(20)의 분해사시도로서, 제1방열유닛(20)을 구성하는 방열플레이트(25)가 상세히 도시되어 있다.

도면을 참조하면, 방열플레이트(25)는 열원(100, 도 6참조)과 접촉하여 열을 전달받는 중심부(26)와, 중심부(26)의 양측으로부터 일체로 연장되어 중심부(26)로 전달된 열을 외부로 방출하는 연장부(27)를 포함한다.

제1방열유닛(20)을 구성하는 각 방열플레이트(25)의 중심부(26)에는 열원(100)을 향하는 하방을 향해 절개된 제1결합부(28)가 형성되어 있다.

각 제1결합부(28)는 상호 동일한 크기 및 형상을 가지므로, 다수의 방열플레이트(25)가 겹쳐지면 제2방열유닛(30)의 흡열부(31)가 하방에서 삽입될 수 있는 공간을 형성된다.

여기서, 제1결합부(28)의 폭은 삽입될 제2방열유닛(30)의 흡열부(31)의 두께 에 대응하여 마련된다.

중심부(26)에 인접한 각 연장부(27)에는 중심부(26)가 서로 밀착될 때 각 연장부 (27)를 서로 이격시켜 방사상으로 벌어지게 하는 이격부재(51)가 마련된다.

이격부재(51)는 다양한 형상으로 마련될 수 있으며, 예를 들어, 도 3a에 도시된 바와 같이, 방열플레이트(25)의 일측면에서 타측면을 향해 원형으로 버링을 하여 마련할 수 있다.

여기서, 이격부재(51)는 필요에 따라 다양한 위치에 다양한 수로 마련될 수 있음은 물론이다.

이외에도, 이격부재(51)는 별도의 스페이서(Spacer)를 삽입할 수도 있고, 방열플레이트(25, 35)의 일부분을 절개하여 접어서 마련할 수도 있다.

이에, 각 방열유닛(20, 30) 은 중심부(26, 36, 이하, 도 3a 및 도 3b에 도시된 방열플레이트를 모두 지칭할 때는 2개의 참조부호를 사용하며, 어느 일측만을 지칭할 때는 해당 참조부호를 사용하기로 한다.)들이 서로 두께방향으로 밀착되면 이격부재(51)에 의해 각 연장부(27, 37)들은 자연스럽게 벌어지게 된다.

한편, 각 연장부(27, 37)의 단부에 결합되어, 각 연장부 (27, 37)의 단부가 균일한 소정의 이격거리를 유지하게 하여 상기 중앙부로부터 일측으로 연장된 1군의 연장부(27, 37)들이 연장방향으로 대략 '( )' 형상으로 벌어지게 하는 조임부재(55)가 더 마련될 수 있다(도 2 및 도 3a 참조).

종래 히트싱크장치에서 각 연장부(27, 37)는 중심부(26, 36)들이 서로 조여져 밀착될 때 이격부재(51)에 의해 방사상으로 벌어지게 되는 데, 이때 각 연장 부(27, 37)가 벌어지는 형상은 부채꼴 형상(대략 '∇' 형상)을 가지며, 방열플레이트(25, 35)의 수가 많은 경우에는 이격방향으로 오목한 측변(대략 ') (' 형상)을 갖기도 한다.

이 경우, 중심부(26, 36) 측에 위치한 연장부(27, 37) 사이의 간격은 거의 0에 가까워 서로 접촉된 상태에 있게되며, 반대측에 위치한 연장부(27, 37) 사이의 간격은 더 벌어지게 된다.

따라서, 히트싱크장치(1) 상부에 위치한 냉각팬에서 송풍된 공기는 흡열부(21, 31)측에 인접한 연장부(27, 37) 사이로 유동이 불가능하므로, 오히려 흡열부(21, 31) 사이의 공간으로 대부분 유동하게 되어 방열효율이 저하된다.

그러나, 본 발명에 따른 히트싱크장치(1)는 조임부재(55)가 이격부재(51)에 의해 벌어진 각 연장부(27, 37) 사이의 간격을 연장부(27, 37)의 단부에서 다시 좁혀줌으로써 각 연장부(27, 37)들이 볼록한 형태로 벌어지게 하여, 중심부(26, 36) 측에 위치한 각 연장부(27, 37) 사이의 간격을 확보하는 한편, 연장부(27, 37) 군 사이의 간격을 최소화할 수 있게 된다.

따라서, 연장부(27, 37) 군 사이의 간격으로 유실되는 송풍공기의 양을 최소화하고, 중심부(26, 36) 측에 위치한 각 연장부(27, 37) 사이로 송풍공기가 유동할 수 있게 함으로써 방열효율을 극대화할 수 있게 된다.

여기서, 조임부재(55)에 의해 좁혀지는 일측 방열부(23, 33)의 원호 길이는 조임부재(55) 없이 이격부재(51)에 의해 벌어지는 방열부(23, 33)의 원호길이보다 작아야 한다.

조임부재(70)는 다양한 수로 마련될 수 있으나, 방열부(23, 33)의 수에(본 발명에서는 4개) 대응하도록 마련되는 것이 바람직하다. 또한, 조임부재(70)는 각 연장부(27, 37)에 결합되어 각 연장부(27, 37) 사이의 간격이 일정하게 유지한다.

조임부재(55)는 다양한 형상으로 마련될 수 있으며, 예를 들어, 도 3a에 도시된 바와 같이, 방열유닛(20, 30) 의 각 측방으로 벌어진 일측의 방열부(23, 33)에 걸쳐 띠 형상으로 마련되는 본체부(56a)와, 본체부(56a)로부터 각 연장부(27, 37)를 향하여 연장되어 각 연장부(27, 37)에 결합되는 다수의 결합돌기(56b)를 포함할 수 있다.

이를 위해, 각 연장부(27, 37)의 단부는 상기 결합돌기(56b)를 수용할 수 있도록 절곡부(29a, 39a) 및 절개부(29b, 39b)가 마련될 수 있다.

도 3b에는 제2방열유닛(30)을 구성하는 방열플레이트(35)가 도시되어 있다.

도면을 참조하면, 제2방열유닛(30)을 구성하는 방열플레이트(35)는 제1방열유닛(20)을 구성하는 방열플레이트(25)와 마찬가지로, 중앙의 중심부(36)를 중심으로 양측으로 연장부(37)가 일체로 연장되어 있다.

한편, 흡열부(21)의 상부에는 제2방열유닛(30)이 제1방열유닛(20)과 결합됐을 때, 제1방열유닛(20)에 포함된 각 중심부(26)들이 상호 이격되는 것을 방지할 수 있도록 제2결합부(38)가 형성되어 있다.

즉, 제1방열유닛(20)과 제2방열유닛(30)이 서로 맞물려 결합됐을 때, 제1방열유닛(20)의 흡열부(21)는 제2결합부(38)에 삽입됨으로써, 흡열부(21)에 포함된 각 중심부(26)들이 서로 이격되지 않고 밀착상태를 유지하게 된다.

제1방열유닛(20)과 제2방열유닛(30)이 결합된 상태에서는 중심부는 각 방열유닛(20, 30) 의 중심부(26, 36)들이 결합되어 '+'자 형의 중앙부가 형성된다.

따라서, 본 발명에 따른 히트싱크장치(1)는 다수 개의 방열플레이트(25, 35)를 겹쳐 각 방열유닛(20, 30) 을 구성한 후에 2개의 방열유닛(20, 30) 을 서로 결합하기만 하면, 별도의 가압부재나 고정부재 없이도 온전하게 치밀한 원통형상을 유지할 수 있게 된다.

즉, 제2방열유닛(30)의 중심부(36)들은 제1방열유닛(20)의 제1결합부(28)에 의해 상호 이격이 방지되며, 제1방열유닛(20)의 중심부(26)들은 제2방열유닛(30)의 제2결합부(38)에 의해 상호 이격이 방지되는 것이다.

여기서, 전술한 각 방열플레이트(25, 35), 이격부재(51) 및 조임부재(55)는 다양한 재질로 마련될 수 있으며, 바람직하게는 열전도성이 우수한 재질 예를 들어, 구리 또는 알루미늄으로 마련될 수 있다.

도 2를 참조하면, 지지유닛(70)은 지지대(71)와, 4개의 지지봉(73)과, 고정플레이트(75)를 포함한다.

지지대(71)는 중앙부의 하부 일측을 둘러싸며, 내부에 중앙부의 하단부가 관통하여 열원에 접촉가능하도록 관통부(72a)가 형성된다.

지지대(71)는 다양한 형상으로 마련될 수 있으며, 예를 들어, 열원(100)의 형상에 대응하는 다각 통 형상 또는 도 2에 도시된 바와 같은 원통형상으로 마련될 수 있다.

지지대(71)의 내부에는 중앙부의 하부가 관통하여 열원(100)에 직접 접촉될 수 있도록 관통부(72a)가 마련된다. 관통부(72a)는 다양한 형상으로 마련될 수 있으나, 중앙부의 단면형상에 대응하도록 마련되어 강제끼움되는 것이 바람직하다.

지지대(71)에 관통부(72a)를 마련하는 것은, 흡열부(21, 31)가 직접 열원(100)에 접촉되지 않고 지지대(71)를 통하여 간접 접촉되는 경우 열전달효율이 감소하기 때문이다.

한편, 지지대(71)를 관통한 중앙부의 하단부는 지지대(71)의 하부와 동일한 평면이 되도록 밀링가공과 같은 별도의 평탄화작업을 수행할 수 있다(도 4참조).

이에 의해, 중앙부와 지지대(71)가 열원(100)에 동시에 접촉되며 열전달면을 형성하게 된다.

이러한 평탄화 작업은 지지대(71) 및 중앙부가 열원(100)에 불완전하게 접촉함으로써 열전달면적이 감소되어 방열효율이 감소되는 것을 미연에 방지할 수 있다.

여기서, 열원(100)으로부터 중앙부를 통해 전달된 열은 각 방열유닛(20, 30) 의 연장부(27, 37)들을 통해 외부로 방출되며, 지지대(71)로 전달된 열은 지지봉(73)을 통해 외부로 방출되거나, 지지봉(73)에 접촉된 연장부(27, 37)를 통해 외부로 방출된다.

한편, 지지대(71)가 원통형상으로 마련되는 경우에는 도 2 및 도 6에 도시된 바와 같이, 외주면에 숫나사부(72b)를 형성할 수 있다.

이에, 열원(100)과 함께 회로기판(110)에 설치된 장착브래킷(120)에 형성된 암나사부(121)에 회전결합되도록 마련될 수 있다.

물론, 지지대(71)의 형상은 결합방식에 따라 다양하게 변형할 수 있음은 물론이다.

지지봉(73)은 지지대(71)로부터 중앙부의 각 중심부(26, 36) 군 사이를 통하여 중앙부의 상부로 연장된다.

지지봉(73)은 각 흡열부(21, 31) 사이에 대응하여 4개로 마련된다.

여기서, 지지봉(73)은 지지대(71)와 일체로 형성할 수도 있지만, 별도로 마련하여 체결할 수도 있다.

지지봉(73)은 각 방열유닛(20, 30)의 최외부에 위치한 중심부(26, 36)를 가압(도 4a의 화살표 참조)하여 연장부(27, 37)에 인접한 각 중심부(26, 36)의 단부가 벌어지는 것을 방지할 수 있다(도 3a 참조).

즉, 중앙부의 중심은 전술한 바와 같이, 2개의 방열유닛(20, 30) 이 서로 단단히 물린 상태에 있으므로 히트싱크장치(1)가 원형을 구조를 유지하는 것에는 아무 문제가 없으나, 중앙부의 외곽으로 갈수록 그 결합상태가 약해지므로 중앙부 외곽의 중심부(26, 36)들이 서로 이격될 수가 있다.

따라서, 지지봉(73)은 중앙부에 위치한 각 중심부(26, 36)들을 가압함으로써 중앙부가 '+'형태를 유지할 수 있도록 한다.

한편, 지지봉(73)은 전술한 바와 같이, 각 흡열부(21, 31) 사이의 공간을 메 워 방열기능을 수행할 수 있으므로 방열효과를 향상시킬 수 있다.

더욱이, 도 4b에 도시된 바와 같이, 중앙부의 중심의 반경방향으로 방열핀(74)이 형성함으로써 방열면적을 더욱 향상시킬 수도 있다.

여기서, 방열핀(74)은 지지봉(73) 전체에 형성할 수도 일부에만 형성할 수도 있다.

고정플레이트(75)는 중앙부의 상부에 마련되어 지지봉(73)의 단부와 체결됨으로써 방열유닛(20, 30)을 지지대(71)에 고정한다.

각 고정플레이트(75) 및 지지봉(73)에는 상호 결합을 위한 제1체결공(81)이 형성되어 있으며, 2 이상의 고정플레이트(75) 및 지지봉(73)에는 냉각팬(미도시)을 설치하기 위한 제2체결공(83)이 형성된다.

고정플레이트(75)는 다양한 형상으로 마련될 수 있으며, 예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같이, 중심부와 4개의 모서리에는 냉각팬으로부터 송풍된 공기가 방열부(23, 33)로 전달되는 것을 방해하지 않도록 소정 모양 및 크기로 절개할 수도 있다.

도 7은 본 발명의 제2실시예에 따른 히트싱크장치(1)의 분해사시도이다.

도면을 참조하면, 제1방열유닛(20')은 본 발명의 제1실시예에서와 유사한 시트형태의 방열플레이트(25')를 다수 개 겹쳐 구성한다. (도면에서는 각 방열플레이트(25')의 전체형상을 표현하기 위하여 중심부(26')가 밀착되지 않은 것으로 도시)

흡열부(26')에는 제2방열유닛(30')의 흡열부(36')가 삽입되는 제1결합홈(28')이 형성되어 있으며, 흡열부(26')의 상부에는 제1방열유닛(20')과 제2방열 유닛(30')이 맞물린 상태에서 삽입 방향으로의 유동을 방지하기 위한 고정홈(91)이 형성되어 있다.

한편, 제2방열유닛(30')은 일체형으로 마련된다.

이 경우, 제2결합부(38')는 흡열부(36')의 상부에 마련되는 것이 아니고, 흡열부(36')의 측부에 마련된다.

따라서, 제1방열유닛(20')과 제2방열유닛(30')이 서로 맞물린 상태에서는, 제1방열유닛(20)의 중심부(26')들은 제2결합부(38')에 의해 서로 이격되는 것이 방지된다.

한편, 제1방열유닛(20')과 제2방열유닛(30')이 맞물린 후에는, 2개의 고정부재(92)를 고정홈(91)에 삽입한 후에 제3체결공(93)에 스크류 체결함으로써 맞물린 상태를 더욱 견고히 유지한다.

이하에는, 전술한 구조를 갖는 히트싱크장치(1)의 조립 및 작동과정을 설명하기로 한다.

먼저, 도 3a에 도시된 바와 같은, 다수의 방열플레이트(25)를 중심부(26) 측에서 겹쳐 제1방열유닛(20)을 형성한다. 이때, 각 연장부(27)에는 이격부재(51)가 마련되어 있어서, 중심부(26)이 서로 밀착될 때 연장부(27)들이 자연스럽게 방사상으로 벌어지게 된다.

여기서, 각 연장부(27) 단부의 이격거리를 제한하는 조임부재(55)를 마련함으로써 각 연장부(27)들이 도 2에 도시된 바와 같이, 연장 방향을 향하여 볼록한 형태로 벌어지게 함으로써 방열효율을 향상시킬 수 있다.

다음, 도 3b에 도시된 바와 같은, 다수의 방열플레이트(35)를 중심부(36) 측에서 겹쳐 제2방열유닛(30)을 형성한다.

이 때, 제1방열유닛(20)의 중심부(26)에는 제1결합부(28)이 형성되어 있으며, 제2방열유닛(30)의 중심부(36)에는 제2결합부(38)가 형성되어 있다.

이에, 제2방열유닛(30)의 중심부(36)들을 제1방열유닛(20)의 제1결합부(28)에 끼워 결합하면, 중심부에는 '+'자 형태의 중앙부가 형성된다.

이때, 제2방열유닛(30)의 각 중심부(36)는 제1결합부(28)에 의해서 압착된 상태가 고정되며, 제1방열유닛(20)의 각 중심부(26)는 제2결합부(38)에 의해서 압착된 상태가 고정되므로, 2개의 방열유닛(20, 30) 이 별도의 고정부재 없이도 서로 단단히 물려 원통형의 형상을 취하게 된다.

여기서, 본 발명에 따른 히트싱크장치(1)는 도면에 도시된 바와 같이, 치밀한 원통형상 이외에도, 사각통 형상등의 다양한 형상을 취할 수 있음은 물론이다.

또한, 본 발명에 따른 히트싱크장치(1)는 2개의 방열유닛(20, 30) 을 이용하므로, 치밀한 원통형상을 취할 수 있으므로, 방열플레이트(25, 35)의 수를 늘려 방열면적을 더욱 증가시킬 수 있으며, 동일한 수의 방열플레이트(25, 35)를 사용할 경우에는 각 방열플레이트(25, 35)를 상호 균일한 간격으로 벌어지게 할 수 있으므로, 방열효율을 극대화할 수 있다.

다음, 지지대(71)의 관통부(72a)와 중앙부가 일치하도록 지지대(71)를 중앙부의 하부에서 삽입한다. 이때, 관통부(72a)와 중앙부는 지지대(71)와 중앙부가 서 로 간극이 발생하지 않도록 가공오차를 줄여 억지끼움이 되는 것이 바람직하다.

한편, 각 지지봉(73) 역시 중앙부의 각 중심부(26, 36) 군들 사이로 삽입되면서 각 중심부(26, 36)들을 가압한다.

다음, 중앙부의 상부로 돌출된 각 지지봉(73)을 고정플레이트(75)와 체결하여 방열유닛(20, 30)을 지지대(71)에 단단히 고정한다.

마지막으로, 냉각팬을 지지봉(73) 및 고정플레이트(75)에 형성된 제2체결공(82)에 체결한다.

따라서, 본 발명에 따른 히트싱크장치(1)는 지지유닛(70)을 마련함으로써 방열유닛(20, 30)을 단단히 고정할 수 있음은 물론 냉각팬을 용이하게 장착할 수 있다.

한편, 종래의 히트싱크장치 및 본 발명에 따른 히트싱크장치의 경우에는, 방열효율의 향상을 위해 열원(100)의 상부로 연장부(27, 37)들이 많은 공간을 차지하며 펼쳐져 있으므로 장착공간이 좁아 회로기판(110)에 히트싱크를 장착하는 것이 용이하지 않다.

그러나, 본 발명에 따른 히트싱크장치에 의하면, 원통형상의 지지대(71)의 외주면에 숫나사부(72b)를 형성하고, 열원(100)이 장착된 회로기판(110)에는 암나사부(121)가 형성된 장착브래킷(120)을 마련함으로써, 히트싱크장치(1)와 장착브래킷(120)을 회전결합에 의해 용이하게 장착할 수 있다.

따라서, 본 발명에 따른 히트싱크장치에 따르면, 2개의 방열유닛을 이용하여 치밀한 원통형상을 취할 수 있으므로, 방열플레이트의 수를 늘려 방열면적을 더욱 증가시킬 수 있으며, 동일한 수의 방열플레이트를 사용할 경우에는 각 방열플레이트를 상호 균일한 간격으로 벌어지게 할 수 있으므로, 방열효율을 극대화할 수 있다.

또한,제2방열유닛의 흡열부는 제1결합부에 의해서 압착된 상태가 고정되며, 제1방열유닛의 각 흡열부는 제2결합부에 의해서 압착된 상태가 고정되므로, 2개의 방열유닛이 별도의 고정부재 없이도 서로 단단히 물려 히트싱크의 형상을 취하게 할 수 있다.

또한, 원통형상의 지지대(71)의 외주면에 숫나사부를 형성하고, 열원이 장착된 회로기판에는 암나사부가 형성된 장착브래킷을 마련함으로써, 히트싱크와 장착브래킷을 회전결합에 의해 용이하게 장착할 수 있다.

Claims

각각 열원과 접촉되는 흡열부와, 상기 흡열부의 양측방으로 증가된 방열면적을 가지며 연장되는 방열부를 갖는 제1방열유닛과 제2방열유닛을 포함하되,

상기 제1방열유닛의 흡열부에는 상기 제2방열유닛의 흡열부가 하방으로부터 삽입되는 제1결합부가 마련되고, 상기 제2방열유닛의 흡열부에는 상기 제1방열유닛의 흡열부가 수용되는 제2결합부가 마련되어, 상기 제1방열유닛 및 제2방열유닛의 각 흡열부가 상호 가로 방향으로 맞물려 결합되어 '+'형의 중앙부를 이루고, 상기 각 방열부는 상기 흡열부에 인접하여 각 방열부에 마련된 이격부재에 의해 이격되어 상기 중앙부로부터 방사상으로 펼쳐지며,

상기 중앙부에는, 상기 중앙부의 하부 일측을 둘러싸며 내부에 상기 중앙부의 하단부가 관통하여 상기 열원에 접촉가능하도록 관통부가 형성된 지지대와, 상기 각 방열유닛의 사이공간에 대응하는 단면형상을 가지며 상기 지지대로부터 상기 중앙부의 각 흡열부 사이를 통하여 상기 중앙부의 상부로 연장되는 4개의 지지봉과, 상기 중앙부의 상부에 마련되어 상기 각 지지봉의 단부와 체결되어 상기 제1방열유닛 및 제2방열유닛을 상기 지지대에 고정하는 고정플레이트를 갖는 지지유닛;이 마련된 것을 특징으로 하는 히트싱크장치.
제1항에 있어서,

상기 제1방열유닛 및 제2방열유닛은 각각 중심부와, 상기 중심부의 양측으로 연장된 연장부를 갖는 시트형태의 방열플레이트를 상기 중심부 측에서 다수개 겹쳐 구성한 것을 특징으로 하는 히트싱크장치.
제1항에 있어서,

상기 제1방열유닛은 중심부와, 상기 중심부의 양측으로 연장된 연장부를 갖는 시트형태의 방열플레이트를 상기 중심부 측에서 다수 개 겹쳐 구성하며,

상기 제2방열유닛은 상기 직육면체 형상의 흡열부와, 상기 흡열부의 양측방으로 상호 소정간격을 두고 방사상으로 분리되어 형성되는 다수의 방열핀으로 마련되는 것을 특징으로 하는 히트싱크장치.
제2항 또는 제3항에 있어서,

상기 열원이 장착된 회로기판에 설치되며 내부에 암나사부가 형성된 장착브래킷을 더 포함하며,

상기 지지대는 원통형상으로 마련되고, 외주면에는 상기 암나사부에 대응하는 숫나사부가 형성되어 상기 장착브래킷에 회전결합되면서 상기 중앙부가 상기 열원에 접촉되는 것을 특징으로 하는 히트싱크장치.
제2항 또는 제3항에 있어서,

상기 지지봉의 흡열부측 단면은 상기 흡열부들의 사이공간에 대응하는 형상으로 마련되어 끼워맞춤됨으로써, 상기 방열부에 인접한 상기 흡열부의 단부가 벌어지는 것을 방지하는 것을 특징으로 하는 히트싱크장치.
제2항 또는 제3항에 있어서,

상기 지지봉에는 상기 중앙부의 중심의 반경방향으로 방열핀이 형성되는 것을 특징으로 하는 히트싱크장치.
제2항 또는 제3항에 있어서,

상기 지지봉 및 고정플레이트에는 냉각팬의 장착을 위한 체결공이 형성되는 것을 특징으로 하는 히트싱크장치.
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