KR101366616B1 - 방열판 및 그를 갖는 중계기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 방열판 및 그를 갖는 중계기에 관한 것으로, 중계기 본체에서 발생되는 열을 외부로 효과적으로 방출시키기 위한 것이다. 본 발명에 따른 중계기용 방열판은 중계기 본체의 일면에 설치되는 베이스판과, 베이스판 위에 돌출되어 열을 지어 형성된 판 형상의 복수의 방열핀을 포함한다. 이때 베이스판과 방열핀의 표면에 복수의 돌기가 형성되어 있으며, 복수의 돌기는 방열핀이 배열된 방향에 수평하게 삼각 모양으로 균일하게 형성하고, 베이스판 위에 형성된 제1 돌기의 각도는 방열핀 위에 형성된 제2 돌기의 각도보다는 크게 형성된다.

Description

방열판 및 그를 갖는 중계기{Heat sink and Repeater having the same}

본 발명은 중계기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 중계기 본체에서 발생되는 열을 외부로 효과적으로 방출할 수 있는 중계기용 방열판 및 그를 갖는 중계기에 관한 것이다.

일반적으로 통신기기용 중계기에는 내부에 설치되는 각종 전자소자에 의하여 고열이 발생하게 된다. 즉 중계기 본체의 내부에 여러 가지의 전자소자가 설치된다. 이 전자소자에 전원을 인가하여 작동시키게 되면 각각의 전자소자는 작동되면서 열을 발산하게 되며, 이 경우 각각의 전자소자의 온도는 각각 다르나 열을 발산하게 된다.

이와 같이 중계기 본체 내부에서 각각의 전자소자들이 열에 노출됨으로써 전자소자들이 오작동을 일으키거나 다운되는 단점이 있었으며, 이로 인하여 잦은 수리를 하여야 함으로써 불필요한 인력을 낭비하게 된다.

한편 최근에는 전술된 바와 문제점을 해결하기 위하여 통신기기용 중계기의내부에 냉각장치를 설치하거나, 중계기 본체의 후미에 방열판을 설치하여 본체의 내부에서 발생되는 열을 냉각시켜 사용하였다.

이러한 방열판은 중계기 본체의 일면에 설치되는 베이스판과, 베이스판 위에 돌출되어 형성된 복수의 판 형상의 방열핀으로 구성된다. 따라서 중계기 본체에서 발생되는 열은 베이스판으로 전달되고, 베이스판으로 전달된 열은 다시 방열핀으로 전달된다. 베이스판 및 방열핀으로 전달된 열은 베이스판 및 방열핀에 접촉하는 공기와의 대류에 의해 공기 중으로 배출된다.

그런데 종래의 방열판을 구성하는 베이스판과 방열핀은 표면이 매끈하게 형성되기 때문에, 공기와의 접촉 면적이 적어 중계기 본체에서 발생하는 열을 효과적으로 외부로 배출하는 데는 한계가 있었다.

따라서 본 발명의 목적은 중계기 본체에서 발생되는 열을 외부로 효과적으로 배출할 수 있는 중계기용 방열판 및 그를 갖는 중계기를 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 중계기 본체의 일면에 설치되는 베이스판과, 상기 베이스판 위에 돌출되어 열을 지어 형성된 판 형상의 복수의 방열핀을 포함하는 중계기용 방열판을 제공한다. 이때 상기 베이스판과 상기 방열핀의 표면에 복수의 돌기가 형성되어 있으며, 상기 복수의 돌기는 상기 방열핀이 배열된 방향에 수평하게 삼각 모양으로 균일하게 형성되고, 상기 베이스판 위에 형성된 제1 돌기의 각도는 상기 방열핀 위에 형성된 제2 돌기의 각도보다는 크게 형성된다.

본 발명에 따른 중계기용 방열판에 있어서, 상기 베이스판의 표면에 대해서 상기 방열핀은 수직하게 형성될 수 있다. 상기 제1 돌기의 각도는 50 내지 70도이고, 상기 제2 돌기의 각도는 80 내지 100도일 수 있다.

본 발명에 따른 중계기용 방열판에 있어서, 상기 방열핀 사이의 베이스판 부분은 볼록하게 볼록부로 형성되고, 상기 볼록부의 표면에 상기 제1 돌기가 형성될 수 있다.

본 발명에 따른 중계기용 방열판에 있어서, 상기 방열핀과 방열판 중에 적어도 하나는 포러스(porous)한 구조를 가질 수 있다.

본 발명에 따른 중계기용 방열판에 있어서, 상기 방열핀 및 방열판은 알루미늄 또는 구리 소재가 사용될 수 있다.

그리고 본 발명은 전술된 방열판과, 상기 방열판이 일면에 설치된 중계기 본체를 포함하는 방열판을 갖는 중계기를 제공한다.

본 발명에 따른 중계기용 방열판은 외부에 노출되는 베이스판과 방열핀의 표면에 복수의 돌기를 형성하여 공기와의 접촉 면적을 증가시킴으로써, 중계기 본체에서 발생하는 열을 효과적으로 외부로 배출할 수 있다.

특히 본 발명에 따른 중계기용 방열판은 복수의 돌기를 방열핀이 배열된 방향에 수평하게 삼각 모양으로 균일하게 형성되고, 베이스판 위에 형성된 돌기의 각도보다 방열핀 위에 형성된 돌기의 각도를 크게 형성함으로써, 통상적으로 방열판에 돌기를 형성하는 것에 비해서 중계기 본체에서 발생하는 열을 효과적으로 외부로 배출할 수 있다.

또한 본 발명에 따른 중계기용 방열판은 방열핀 사이의 베이스판 부분을 볼록하게 형성하면서, 그 위에 돌기를 형성하여 공기와의 접촉 면적을 더욱 증가시킴으로써, 중계기 본체에서 발생하는 열을 효과적으로 외부로 배출할 수 있다.

더불어 본 발명에 따른 중계기용 방열판을 포러스(porous)한 구조로 형성함으로써, 중계기 본체에서 발생하는 열을 효과적으로 외부로 배출할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 방열판을 갖는 중계기를 보여주는 분해 사시도이다.
도 2는 도 1의 중계기를 보여주는 사시도이다.
도 3은 도 1의 방열판을 보여주는 사시도이다.
도 4는 도 3의 4-4선 단면도이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 방열판을 갖는 중계기의 모의 실험용 중계기를 보여주는 도면이다.
도 6은 비교예1에 따른 모의 실험용 중계기의 구동에 따른 방열의 모의 실험 결과를 보여주는 도면이다.
도 7은 비교예2에 따른 모의 실험용 중계기의 구동에 따른 방열의 모의 실험 결과를 보여주는 도면이다.
도 8은 도 5의 모의 실험용 중계기의 구동에 따른 방열의 모의 실험 결과를 보여주는 도면이다.
도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 중계기용 방열판을 보여주는 단면도이다.

하기의 설명에서는 본 발명의 실시예를 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며, 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.

이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념으로 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 방열판을 갖는 중계기를 보여주는 분해 사시도이다. 도 2는 도 1의 중계기를 보여주는 사시도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 중계기(100)는 중계기 본체(10)와, 중계기 본체(10)에 일면에 설치된 방열판(20)을 포함한다. 여기서 방열판(20)은 중계기 본체(10)의 구동 중에 발생하는 열을 흡수하여 공기의 대류를 이용하여 외부로 방출시킨다.

중계기 본체(10)는 케이스(12)와, 케이스(12)에 설치된 전자소자를 포함한다.

이러한 제1 실시예에 따른 방열판(20)에 대해서 도 3 및 도 4를 참조하여 설명하면 다음과 같다. 여기서 도 3은 도 1의 방열판(20)을 보여주는 사시도이다. 그리고 도 4는 도 3의 4-4선 단면도이다.

방열판(20)은 일체로 형성된 베이스판(21)과 복수의 방열핀(27)을 포함한다. 이때 방열판(20)은 열전도성이 양호한 금속 소재로 제조될 수 있다. 예컨대 방열판(20)의 소재로는 알루미늄, 구리 또는 이들을 포함하는 합금이 사용될 수 있다. 방열판(20)은 다이캐스팅, 주조법 등으로 제조될 수 있다. 또한 방열판(20)의 방열성을 향상시키기 위해서, 포러스(porous)한 구조를 갖는 금속 소재로 제조할 수 있다.

베이스판(21)은 중계기 본체(10)의 일면에 설치되어 중계기 본체(10)에서 발생되는 열을 흡수한다. 베이스판(21)은 흡수한 열을 직접 외부로 방출하거나, 일체로 연결된 방열핀(27)에 전달한다.

그리고 복수의 방열핀(27)은 판 형태로, 베이스판(21) 위에 돌출되어 열을 지어 형성되며, 베이스판(21)이 흡수한 열을 전달받아 대류를 통하여 공기 중으로 방출한다. 이때 방열핀(27)은 베이스판(21)의 표면에 대해서 수직하게 형성된다. 복수의 방열핀(27)은 서로 일정 간격을 유지하면서 평행하게 베이스판(21) 위에 형성된다.

이때 중계기 본체(10)에서 발생되는 열을 좀 더 효과적으로 외부로 방출할 수 있도록, 베이스판(21)과 방열핀(27)의 표면에는 각각 복수의 돌기(23,29)가 형성되어 있다. 복수의 돌기(23,29)는 방열핀(27)이 배열된 방향에 수평하게 삼각 모양으로 균일하면서 연속되게 형성된다. 복수의 돌기(23,29)는 베이스판(21)에 형성된 복수의 제1 돌기(23)과, 방열핀(27)에 형성된 복수의 제2 돌기(29)를 포함한다. 베이스판(21) 위에 형성된 제1 돌기(23)의 각도(θ₁)는 방열핀(27) 위에 형성된 제2 돌기(29)의 각도(θ₂) 보다는 크게 형성된다. 예컨대 제1 돌기(23)의 각도(θ₁)는 50 내지 70도이고, 제2 돌기(29)의 각도(θ₂)는 80 내지 100도의 범위에서 형성될 수 있다.

제1 실시예에 따른 방열판(20)이 비교예1 및 2에 따른 방열판에 비해서 열 방출 능력이 뛰어난 것을 도 5 내지 도 8의 모의 실험을 통하여 확인할 수 있다. 여기서 도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 방열판(20)을 갖는 중계기(100)의 모의 실험용 중계기를 보여주는 도면이다. 도 6은 비교예1에 따른 모의 실험용 중계기의 구동에 따른 방열의 모의 실험 결과를 보여주는 도면이다. 도 7은 비교예2에 따른 모의 실험용 중계기의 구동에 따른 방열의 모의 실험 결과를 보여주는 도면이다. 그리고 도 8은 도 5의 모의 실험용 중계기(100)의 구동에 따른 방열의 모의 실험 결과를 보여주는 도면이다.

먼저 제1 실시예, 비교예1 및 2에 따른 방열판이 설치되는 모의 실험용 중계기로서, 케이스(12) 내부에 전자소자 대신에 열전모률(14)을 설치하고 방열판의 열 방출 특성을 모의 실험하였다. 이때 모의 실험 조건은 표1과 같다.

조건	값
온도	20℃
평균 풍속	2m/s
방열판의 재질	알루미늄
열전모듈 출력	10W

제1 실시예, 비교예1 및 2에 따른 방열판은 각각 기본적인 외형 구조는 동일하다. 이때 비교예1에 따른 방열판은 베이스판과 방열핀의 표면이 매끈하게 형성되어 있다. 비교예2에 따른 방열판은 방열핀의 표면에만 돌기가 형성되어 있다. 그리고 제1 실시예에 따른 방열판(20)은 베이스판(21) 및 방열핀(27)의 표면에 돌기(23,29)가 형성되어 있다.

표면적의 경우, 비교예1의 방열판과 비교하여, 비교예2의 경우 9.6% 상승하였지만, 제1 실시예의 경우 18.3% 상승한 것을 확인할 수 있다.

모의 실험 결과, 비교예1에 따른 방열판을 사용한 중계기의 경우, 도 6에 도시된 바와 같이, 열전 모듈의 온도는 45.35℃였다. 비교예2에 따른 방열판을 사용한 중계기의 경우, 도 7에 도시된 바와 같이, 열전 모듈의 온도는 43.5℃였다. 그리고 제1 실시예에 따른 방열판(30)을 사용한 중계기(100)의 경우, 도 8에 도시된 바와 같이, 열전 모듈(14)의 온도는 40.95℃였다.

즉 이와 같이 제1 실시예에 따른 방열판(20)이 비교예1 및 2에 따른 방열판에 비해서 공기의 접촉 면적이 상대적으로 많고, 열을 효과적으로 방출할 수 있도록 제1 및 제2 돌기(23,29)가 형성되어 있기 때문에, 비교예1 및 2에 비해서 방열 특성이 우수한 것을 확인할 수 있다.

이와 같이 제1 실시예에 따른 중계기용 방열판(20)은 외부에 노출되는 베이스판(21)과 방열핀(27)의 표면에 복수의 돌기(23,29)를 형성하여 공기와의 접촉 면적을 증가시킴으로써, 중계기 본체(10)에서 발생하는 열을 효과적으로 외부로 배출할 수 있다.

특히 제1 실시예에 따른 방열판(20)은 복수의 돌기(23,29)를 방열핀(27)이 배열된 방향에 수평하게 삼각 모양으로 균일하게 형성하고, 베이스판(21) 위에 형성된 제1 돌기(23)의 각도보다 방열핀(27) 위에 형성된 제2 돌기(29)의 각도를 크게 형성함으로써, 통상적으로 방열판에 돌기를 형성하는 것에 비해서 중계기 본체(10)에서 발생하는 열을 효과적으로 외부로 배출할 수 있다.

또한 제1 실시예에 따른 중계기용 방열판(20)을 포러스(porous)한 구조로 형성할 경우, 중계기 본체(10)에서 발생하는 열을 효과적으로 외부로 배출할 수 있다.

한편 제1 실시예에 따른 방열판(20)은 방열핀(27)이 형성되는 베이스판(21)의 면이 수평하게 형성된 예를 개시하였지만 이것에 한정되는 아니다. 예컨대 도 9에 도시된 바와 같이, 방열핀(27)이 형성되는 베이스판(21)의 면을 볼록하게 형성할 수 있다.

도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 중계기용 방열판(120)을 보여주는 단면도이다.

도 9를 참조하면, 제2 실시예에 따른 방열판(120)은 제1 실시예에 따른 방열판(도 4의 20)과 동일하게 베이스판(21) 및 방열핀(27)의 표면에 돌기(23,29)가 형성되어 있다. 그리고 베이스판(21)은 방열핀(27) 사이의 부분이 볼록하게 볼록부(25)로 형성되어 있으며, 볼록부(25)의 표면에 제1 돌기(23)가 형성되어 있다.

이와 같이 제2 실시예에 따른 방열판(120)은 볼록부(25)의 표면에 제1 돌기(23)가 형성되기 때문에, 제1 실시예와 같이 베이스판(21)의 수평면에 제1 돌기(23)가 형성되는 것에 비해서 표면적을 증가시킬 수 있다.

따라서 제2 실시예에 따른 방열판(120) 또한 제1 실시예에 따른 방열판(20)과 동등하거나 그 이상의 방열 성능을 기대할 수 있다. 즉 제2 실시예에 중계기용 방열판(20)은 방열핀(27) 사이의 베이스판(21) 부분을 볼록하게 형성하면서, 그 위에 제1 돌기(23)를 형성하여 공기와의 접촉 면적을 더욱 증가시킴으로써, 중계기 본체에서 발생하는 열을 효과적으로 외부로 배출할 수 있다.

한편, 본 명세서와 도면에 개시된 실시예들은 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명한 것이다.

10 : 중계기 몸체
20 : 방열판
21 : 베이스판
23 : 제1 돌기
25 : 볼록부
27 : 방열핀
29 : 제2 돌기
100 : 중계기

Claims (6)

1. 중계기 본체의 일면에 설치되는 베이스판;
   상기 베이스판 위에 돌출되어 열을 지어 형성된 판 형상의 복수의 방열핀;을 포함하며,
   상기 베이스판과 상기 방열핀의 표면에 복수의 돌기가 형성되어 있으며, 상기 복수의 돌기는 상기 방열핀이 배열된 방향에 수평하게 삼각 모양으로 균일하게 형성되고, 상기 베이스판 위에 형성된 제1 돌기의 각도는 상기 방열핀 위에 형성된 제2 돌기의 각도보다는 크고,
   상기 베이스판과 방열핀은 포러스(porous)한 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 중계기용 방열판.
2. 제1항에 있어서,
   상기 베이스판의 표면에 대해서 상기 방열핀은 수직하게 형성되며, 상기 제1 돌기의 각도는 50 내지 70도이고, 상기 제2 돌기의 각도는 80 내지 100도인 것을 특징으로 하는 중계기용 방열판.
3. 제1항에 있어서,
   상기 방열핀 사이의 베이스판 부분은 볼록하게 볼록부로 형성되고, 상기 볼록부의 표면에 상기 제1 돌기가 형성된 것을 특징으로 하는 중계기용 방열판.
4. 삭제
5. 제1항에 있어서, 상기 베이스판 및 방열핀은 알루미늄 또는 구리 소재인 것을 특징으로 하는 중계기용 방열판.
6. 중계기 본체;
   상기 중계기 본체의 일면에 설치된 방열판;을 포함하며,
   상기 방열판은,
   상기 중계기 본체의 일면에 설치되는 베이스판;
   상기 베이스판 위에 돌출되어 열을 지어 형성된 판 형상의 복수의 방열핀;을 포함하며,
   상기 베이스판과 상기 방열핀의 표면에 복수의 돌기가 형성되어 있으며, 상기 복수의 돌기는 상기 방열핀이 배열된 방향에 수평하게 삼각 모양으로 균일하게 형성되고, 상기 베이스판 위에 형성된 제1 돌기의 각도는 상기 방열핀 위에 형성된 제2 돌기의 각도보다는 크고,
   상기 베이스판과 방열핀은 포러스(porous)한 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 방열판을 갖는 중계기.

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