KR101329225B1 - 방열기능이 개선된 압출용 알루미늄 방열판 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 동일 면적에서 최대한의 표면적이 나올 수 있도록 압출 가능하게 설계한 방열기능이 개선된 압출용 알루미늄 방열판 구조에 관한 것이며, 방열판의 흡열부에 다수의 방열핀이 금형을 통과하면서 압출 성형되는 압출용 알루미늄 방열판 구조에 있어서, 흡열부(11)에 형성되는 방열핀(13)의 중심사이 간격이 5.5mm ~ 6mm 가 되도록 형성하고, 방열핀(13)의 단부(13-1)가 곡률반경 0.4mm ~0.6mm 가 되도록 형성하며, 흡열부(11)와 방열핀(13) 사이에 형성되는 홈단부(13-2)는 곡률반경 1.8 ~ 2.2 mm로 형성하며, 방열핀(13)은 두께 1.35 ~ 1.45 mm 범위 내에서 형성되고, 다수의 방열핀(13) 가장 외측에 지지판부(12)가 방열핀(13)의 두께보다 1.5배 ~ 2배의 두께로 형성되는 것을 특징으로 한다.

Description

방열기능이 개선된 압출용 알루미늄 방열판 구조 { A pressing out Aluminum radiators }

본 발명은 방열기능이 개선된 압출용 알루미늄 방열판 구조에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 동일한 면적 내에서 방열핀의 최대한의 표면적이 나올 수 있도록 압출 가능하게 설계한 방열기능이 개선된 압출용 알루미늄 방열판 구조에 관한 것이다.

방열판은 전기, 전자제품의 발열체에 밀접하게 설치되어 넓은 접촉면적으로 발열체를 냉각 시킴으로서 발열체가 고온화되는 현상을 방지하게 된다.

이러한 방열판은 발열체의 형상에 따라 여러 가지 형태로 제조되고 있는데, 통상적인 방열판은 몸체 상부에 공기와의 접촉면적을 넓히기 위해 복수개의 방열부재들이 돌출되게 형성된다.

이와 같이 구성되는 종래 방열판은 주조방식으로 제조되므로 제조공정이 복잡하여 제조공수 증가에 따른 대량생산이 불가능하고 원가가 상승되는 단점이 있었다.

그리고 주조방식은 얇은 두께로 성형하기가 곤란하여 몸체와 방열부재들이 두껍게 형성되므로 중량이 무겁고 대형화되는 단점이 있었다.

따라서 방열판을 압출하여 성형하도록 제조하였으나, 방열판의 주재료로 사용되는 알루미늄은 압출시 방열핀의 간격이 너무 좁으면 부러지거나, 불량이 많이 발생하는 문제가 있었다. 이는 금형에서 알루미늄이 압출될 때 방열핀이 너무 얇고, 방열핀 간의 간격이 좁으면 마찰에 의해 제대로 압출되지 않는 문제가 있다. 또한 방열핀의 단부에 크랙이 발생하여 쉽게 파손되는 문제가 발생한다.

또한 방열핀이 얇으면 변형되어 방열핀 사이가 좁아지거나 넓어지는 문제가 발생하였다.

따라서 도 1에 도시된 바와 같이 흡열판과 방열핀을 분리하여 형성하여 제작하는 방식으로 방열판을 제조하였다.

즉 흡열판(1)의 상면에 다수의 홈(2)을 형성하고, 홈(2)에 일단이 삽입되도록 방열핀(3)을 개별로 압출 성형한다. 방열핀(3)을 홈(2)에 삽입하여 접착제 등으로 고정하는 단계를 거쳐 방열판을 만들게 된다.

하지만 이와 같이 제작을 하게 되면, 공정별로 많은 비용이 소모되고, 접착제가 오래되면 방열핀(3)이 빠지는 문제가 발생할 뿐만 아니라 방열 성능 저하를 가져오게 된다.

본 발명은 전술한 바와 같은 문제를 해결하기 위해 안출한 것으로서, 동일 면적에 방열핀의 갯수가 많이 들어가도록 방열핀의 두께가 최대한 얇고 방열핀 사이 간격을 좁게하여 알루미늄 재질의 방열판을 압출 방식으로 생산할 수 있도록 구조를 개선하고자 하는 목적이 있다.

압출하였을 때 방열핀의 파손과 변형을 방지할 수 있도록 방열판을 구성하고자 한다.

압출 방식으로 방열핀의 간격을 최대한 좁게 하고, 방열핀의 두께가 얇게 되는 수치를 한정하여 이상적인 방열판의 구조를 제공하고자 한다.

본 발명은 전술한 목적을 달성하기 위해 방열판의 흡열부에 다수의 방열핀이 금형을 통과하면서 압출 성형되는 압출용 알루미늄 방열판 구조에 있어서, 흡열부(11)에 형성되는 방열핀(13)의 중심사이 간격이 5.5mm ~ 6mm 가 되도록 형성하고, 방열핀(13)의 단부(13-1)가 곡률반경 0.4mm ~0.6mm 가 되도록 형성하며, 흡열부(11)와 방열핀(13) 사이에 형성되는 홈단부(13-2)는 곡률반경 1.8 ~ 2.2 mm로 형성하며, 방열핀(13)은 두께 1.35 ~ 1.45 mm 범위 내에서 형성되고, 다수의 방열핀(13) 가장 외측에 지지판부(12)가 방열핀(13)의 두께보다 1.5배 ~ 2배의 두께로 형성되는 것을 특징으로 하며, 방열핀(13)의 높이와 흡열부(11)의 높이의 비가 1 : 3 ~ 1 : 4 인 것을 특징으로 하는 방열기능이 개선된 압출용 알루미늄 방열판 구조를 제공한다.

본 발명은 방열판의 양 단부에 형성된 지지판부에 의해 방열핀의 변형이 발생하는 것을 억제되는 효과가 있고, 방열핀의 단부에 형성되는 라운드 처리에 의해 압출시 마찰에 의해 제대로 압출되지 않는 현상이 저감되는 효과가 있다.

그리고 방열핀과 흡열부 사이인 홈단부를 라운드 형상으로 설계하여 압출함으로 인해 응력 집중에 의한 크랙 발생이 줄어들고 금형과의 마찰로 인한 파손이 방지되는 효과가 있다.

도 1은 종래의 방열판 구조를 도시한 개략도.
도 2는 본 발명의 방열기능이 개선된 압출용 알루미늄 방열판 구조를 도시한 사시도.
도 3은 본 발명의 방열기능이 개선된 압출용 알루미늄 방열판 구조를 도시한 단면도.

이하, 본 발명의 구성 및 작용을 첨부된 도면에 의거하여 좀 더 구체적으로 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

본 발명은 방열판(10)의 흡열부(11)에 다수의 방열핀(13)이 금형을 통과하면서 압출 성형되는 압출용 알루미늄 방열판 구조에 관한 것으로서, 동일 면적에 최대한 많은 수의 방열핀을 형성하도록 방열핀의 두께를 최대한 얇게 형성하고, 이와 같이 얇은 방열핀(13)이 금형을 통과하면서 파손되지 않도록 설계하여 구성한 것이다.

방열판(10)의 흡열부(11)에 형성되는 방열핀(13)의 중심사이 간격은 5.5mm ~ 6mm 가 되도록 형성한다. 방열핀(13)의 간격 차이에 의한 방열핀(13)의 불량률은 상기 범위 내에서 가장 안정적이다. 이는 간격 차이가 6mm 를 넘어서면 방열핀의 갯수가 줄어들어 방열효율이 2~ 3 % 저하되고 간격차이가 5.5mm 이하로 설계하면 방열핀(13)의 불량률이 현저하게 늘어나 제품 생산이 어려운 점을 감안하여 가장 바람직한 범위로 한정한다.

종래에는 방열핀의 단부가 직각 형태로 압출되고 있으나, 이는 금형 가공이 편리하고 습관적으로 사용되고 있었다. 하지만 본 발명에서 방열판(10)의 방열핀(13)의 단부(13-1)를 곡률반경 0.4mm ~0.6mm 가 되도록 금형 가공하여 압출하면 전체적으로 마찰이 저감되어 압출이 용이하다.

그리고 흡열부(11)와 방열핀(13) 사이에 형성되는 홈단부(13-2)를 곡면 가공하되, 그 곡면은 곡률반경 1.8 ~ 2.2 mm로 형성하는 것이 바람직하다. 따라서 곡면 가공된 금형을 따라 생성된 방열핀(13)은 전술한 바와 같은 범위의 곡률을 가지게 되고, 압출과정에서 마찰이 저감되어 제품 생산이 용이하게 된다.

또한 홈단부(13-2)가 곡면 가공되므로 홈단부(13-1)의 각진 부분에서 발생하는 응력집중을 막아 크랙이 발생하는 것을 방지하여 준다.

방열핀(13)이 동일면적에서 가장 압출 가능하게 가장 많은 방열핀(13)이 형성될 수 있는 두께는 1.35 ~ 1.45 mm 범위 내이고, 이러한 범위는 본 발명의 주요 구성인 지지판부(12)의 존재에 의해서 이루어진다.

지지판부(12)는 압출된 상태에서 방열핀(13)이 변형되는 것을 막아주는 구성으로서 본 발명의 주요 구성이다.

이러한 지지판부는 다수의 방열핀(13) 가장 외측에 형성되되, 지지판부(12)가 방열핀(13)의 두께보다 1.5배 ~ 2배의 두께로 형성된다.

방열핀(13)이 얇게 형성되어 변형이 용이한 것을 가장 외측의 지지판부(12)가 압출되어 나온 상태를 유지하여 주게 된다.

이와 같이 구성된 방열핀(13)의 가장 이상적인 높이를 흡열부(11)의 높이와 비교하여 보면 다음과 같다.

방열핀(13)의 높이와 흡열부(11)의 높이의 비를 1 : 3 ~ 1 : 4 으로 형성하는 것이 가장 바람직하다.

1 : 흡열판 2 : 홈
3 : 방열핀 10 : 방열판
11 : 흡열부 12 : 지지판부
13 : 방열핀부 13-1 : 단부
13-2 : 홈단부

Claims (2)

1. 방열판의 흡열부에 다수의 방열핀이 금형을 통과하면서 압출 성형되는 압출용 알루미늄 방열판 구조에 있어서,
   흡열부(11)에 형성되는 방열핀(13)의 중심사이 간격이 5.5mm ~ 6mm 가 되도록 형성하고, 방열핀(13)의 단부(13-1)가 곡률반경 0.4mm ~0.6mm 가 되도록 형성하며, 흡열부(11)와 방열핀(13) 사이에 형성되는 홈단부(13-2)는 곡률반경 1.8 ~ 2.2 mm로 형성하며, 방열핀(13)은 두께 1.35 ~ 1.45 mm 범위 내에서 형성되고, 다수의 방열핀(13) 가장 외측에 지지판부(12)가 방열핀(13)의 두께보다 1.5배 ~ 2배의 두께로 형성되는 것을 특징으로 하는 방열기능이 개선된 압출용 알루미늄 방열판 구조.
   
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