KR101517329B1

KR101517329B1 - 방열 스피커장치

Info

Publication number: KR101517329B1
Application number: KR1020140047768A
Authority: KR
Inventors: 박상일
Original assignee: 박상일
Priority date: 2014-04-22
Filing date: 2014-04-22
Publication date: 2015-05-04

Abstract

본 발명은 방열 스피커장치에 관한 것으로, 상부가 개방된 원통 형상으로 내측에 수용부를 갖는 하부커버와; 상기 하부커버의 내측 둘레에 형성된 단턱부에 안착됨과 동시에 상기 하부커버의 바닥판로부터 이격 설치되어 냉각공간이 형성되며, 중앙에 통기공이 관통 형성된 폴피스와; 상기 폴피스의 둘레를 따라 상기 하부커버의 내측에 구비되는 다수개의 마그네트와; 상기 마그네트의 상부에 구비되며, 상기 폴피스의 상측 둘레를 따라 이격부가 형성되도록 링 형상으로 형성된 톱플레이트와; 보이스코일의 소밀파를 통해 음파로 변환하는 진동판과; 상기 진동판의 하측으로 연장된 연장부에 권선됨과 아울러, 상기 이격부에 삽입되며, 전기적 신호에 따라 소밀파가 발생하는 보이스코일과; 상기 진동판의 상부를 덮으며, 체결볼트에 의해 상기 톱플레이트에 결합되고, 상기 진동판의 음파가 외부로 토출되는 음성토출공이 중앙에 관통 형성된 상부커버와; 상기 진동판과 상부커버의 사이에 구비되며, 상기 진동판의 음파의 위상을 변조하는 페이즈프러그로 이루어지되, 상기 하부커버의 측벽에는 상기 보이스코일에서 발생하는 열이 상기 통기공과 냉각공간을 통해 외부로 배출되도록 둘레를 따라 다수의 방열공이 관통 형성된 것을 특징으로 하는 방열 스피커장치를 제공함으로써, 하부커버의 방열공을 통해 보이스코일에서 발생하는 가동열을 대기중으로 신속하게 방출시킴과 아울러, 소결합금으로 이루어진 판막을 통해 유입되는 외부공기에 의해 용이하게 내부를 냉각시키는 효과가 있다.

Description

방열 스피커장치{Heat dissipation with speaker device}

본 발명은 방열 스피커장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 냉각에 필요한 최소한의 공기만 통과시켜서 고출력을 유지할 수 있도록 모세 통기공이 형성된 소결합금으로 이루어진 판막 및 보이스코일에서 발생하는 가동열을 대기중으로 신속하게 방출할 수 있는 방열공을 포함하여 고출력이면서도 냉각이 용이한 방열 스피커장치에 관한 것이다.

일반적으로 스피커는 오디오나 각종 음향기기에 있어서 소리를 재생하는 장치로써 전기적인 신호에 의해 진동하는 진동판을 통해 공기에 소밀파(疏密波)를 발생시켜 음파를 복사(輻射)하는 기기로서, 그 종류로는 음향변환 방식에 따라 동전형(Dynamic Type), 정전형(Condenser Type), 전자형(Magnetic Type), 압전형 및 방전형으로 구분되고, 진동판의 형상에 따라서는 콘형, 돔형, 혼형, 리본형 및 평판형 등으로 구분된다.

상기와 같이 다양한 종류와 형상에 따라 구분되는 스피커 중 대표적으로 고출력의 우퍼 사운드가 발생하는 이러한 스피커는 전기신호를 진동판의 진동으로 바꾸어 공기에 소밀파를 발생시켜 음파를 복사하며 자기력을 발생하는 자기회로부, 자기회로부와의 작용에 의하여 진동하면서 음향을 발생하는 음향 발생부를 포함할 수 있다.

최근 들어 스피커 장치는 사용목적 등에 따라 다양한 형태 및 기능을 가지게 되는데, 스피커 장치 작동 시 스피커 장치가 상당한 열을 발생시키게 되는데, 자기회로부로부터 발생되는 열을 방출하기 위해 방열기를 장착하게 된다.

이러한 요구사항에 따라 등록실용신안공보 제20-0121901호(방열수단이 구비되어진 스피커 유니트)와, 등록실용신안공보 제20-0107822호(동전형 스피커의 보이스코일 방열구조) 등이 제안되었다.

그러나 자기회로부의 코일로 전류가 인가되어 움직임에 따라 열이 발생되는데 이데 따라 스피커 장치의 자석에 열이 전달되게 되며, 자석에 전달된 열에 의해 스피커 장치의 내부 온도가 일정온도 이상으로 상승하게 되고 이로 인해 자석의 자기력이 감소되고 스피커가 고장 나는 문제점이 발생되며, 이러한 문제점을 해결하기 위하여 자석을 스피커 장치 중앙에 위치하게 하였으나, 이 역시 방열을 잘하지 못하여 자석 및 스피커에 손상을 주었으며, 또한, 자석을 스피커 장치의 바깥둘레에 형성하는 방법은 자석이 중앙에 위치한 스피커 장치보다 방열기능이 향상되었으나, 이 역시 방열을 완벽하게 하지 못해 자석 및 스피커가 손상되는 문제점이 발생하였다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 하부커버의 둘레를 따라 다수의 방열공이 형성함으로써, 보이스코일에서 발생하는 가동열을 대기중으로 신속하게 방출시키는 방열 스피커장치를 제공하는데 목적이 있다.

또한, 폴피스의 통기공, 상기 하부커버의 바닥판, 상기 상부커버의 음성토출공에 모세통기공을 갖는 소결합금으로 이루어진 판막을 각각 형성함으로써, 냉각에 필요한 최소한의 공기만 통과시켜서 고출력을 유지할 수 있으면서도 상기 판막을 통해 유입되는 외부공기에 의해 용이하게 내부를 냉각시키는 방열 스피커장치을 제공하는데 다른 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 상부가 개방된 원통 형상으로 내측에 수용부를 갖는 하부커버와; 상기 하부커버의 내측 둘레에 형성된 단턱부에 안착됨과 동시에 상기 하부커버의 바닥판로부터 이격 설치되어 냉각공간이 형성되며, 중앙에 통기공이 관통 형성된 폴피스와; 상기 폴피스의 둘레를 따라 상기 하부커버의 내측에 구비되는 다수개의 마그네트와; 상기 마그네트의 상부에 구비되며, 상기 폴피스의 상측 둘레를 따라 이격부가 형성되도록 링 형상으로 형성된 톱플레이트와; 상기 톱플레이트의 상부에 구비되며, 보이스코일의 소밀파를 통해 음파로 변환하는 진동판과; 상기 진동판의 하측으로 연장된 연장부에 권선됨과 아울러, 상기 이격부에 삽입되며, 전기적 신호에 따라 소밀파가 발생하는 보이스코일과; 상기 진동판의 상부를 덮으며, 체결볼트에 의해 상기 톱플레이트에 결합되고, 상기 진동판의 음파가 외부로 토출되는 음성토출공이 중앙에 관통 형성된 상부커버와; 상기 진동판과 상부커버의 사이에 구비되며, 상기 진동판의 음파의 위상을 변조하는 페이즈프러그로 이루어지되, 상기 하부커버의 측벽에는 상기 보이스코일에서 발생하는 열이 상기 통기공과 냉각공간을 통해 외부로 배출되도록 둘레를 따라 다수의 방열공이 관통 형성되어 있고,

상기 폴피스의 통기공 상측에는 상기 진동판의 하부측 공간부를 진공 유지시킴과 동시에 상기 보이스코일에서 발생한 열을 상기 통기공을 통해 냉각공간 측으로 통풍시키는 제1판막이 구비되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 바람직한 특징에 의하면, 상기 하부커버의 바닥판은 상기 보이스코일에 의해 과열되는 상기 폴피스를 용이하게 냉각할 수 있도록 상기 냉각공간 측으로 외부공기를 유입시키는 제2판막으로 이루어진다.

본 발명의 다른 바람직한 특징에 의하면, 상기 상부커버의 음성토출공 단부 측에는 상기 진동판의 음파가 용이하게 토출됨과 아울러, 상기 진동판 측의 열기를 냉각시킬 수 있도록 외부공기가 유입되는 제3판막이 더 구비된다.

본 발명의 다른 바람직한 특징에 의하면,상기 통기공은 0.2 ~ 0.5mm의 직경을 가진다.

본 발명의 다른 바람직한 특징에 의하면, 제1판막, 제2판막 또는 제3판막 중 어느 하나 이상은 소결합금으로 이루어진다.

본 발명의 다른 바람직한 특징에 의하면, 상기 소결합금은 동재질로 제작되고, 상기 소결합금에는 22~30메쉬의 모세 통기공이 형성되어 있다.

즉, 본 발명은 상기 폴피스의 통기공, 상기 하부커버의 바닥판, 상기 상부커버의 음성토출공에는 외부공기를 통기 시켜 상기 보이스코일에 의해 발생하는 과열 공기를 순환시킴과 아울러, 용이하게 냉각할 수 있도록 모세통기공을 갖는 소결합금으로 이루어진 제1,2,3판막이 더 구비되는 것을 특징으로 한다.

상기와 같이 구성된 본 발명을 제공함으로써, 하부커버의 방열공을 통해 보이스코일에서 발생하는 가동열을 대기중으로 신속하게 방출시키는 장점이 있다.

또한, 소결합금으로 이루어진 판막을 통해 유입되는 외부공기에 의해 용이하게 내부를 냉각시키면서도, 최소한의 공기만 통과되어 고출력을 유지할 수 있는 효과가 있다.

특히, 제1판막을 이용하여 그 상부에 위치하며 진공상태가 유지되는 증폭부와 그 하부에 위치하며 통기공이 형성되어 냉각시키는 냉각부로 구분되어 고출력과 방열 효과를 극대화시켰다.

도 1은 본 발명에 따른 방열 스피커장치의 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 방열 스피커장치의 분해도.
도 3은 본 발명에 따른 방열 스피커장치의 단면 구성 및 작동상태도.

이하, 본 발명에 대해 첨부된 도면을 참조하여 구체적인 실시예를 통해 구성을 상세히 설명한다.

본 발명의 방열 스피커장치는 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 상부가 개방된 원통 형상으로 내측에 수용부(110)를 갖는 하부커버(100)와; 상기 하부커버(100)의 내측 둘레에 형성된 단턱부(130)에 안착됨과 동시에 상기 하부커버(100)의 바닥판(120)로부터 이격 설치되어 냉각공간이 형성되며, 중앙에 통기공(210)이 관통 형성된 폴피스(200)와; 상기 폴피스(200)의 둘레를 따라 상기 하부커버(100)의 내측에 구비되는 다수개의 마그네트(300)와; 상기 마그네트(300)의 상부에 구비되며, 상기 폴피스(200)의 상측 둘레를 따라 이격부(410)가 형성되도록 링 형상으로 형성된 톱플레이트(400)와; 상기 톱플레이트(400)의 상부에 구비되며, 보이스코일(500)의 소밀파를 통해 음파로 변환하는 진동판(600)과; 상기 진동판(600)의 하측으로 연장된 연장부(610)에 권선됨과 아울러, 상기 이격부(410)에 삽입되며, 전기적 신호에 따라 소밀파가 발생하는 보이스코일(500)과; 상기 진동판(600)의 상부를 덮으며, 체결볼트(700)에 의해 상기 톱플레이트(400)에 결합되고, 상기 진동판(600)의 음파가 외부로 토출되는 음성토출공(810)이 중앙에 관통 형성된 상부커버(800)와; 상기 진동판(600)과 상부커버(800)의 사이에 구비되며, 상기 진동판(600)의 음파의 위상을 변조하는 페이즈프러그(900)를 포함하여 구성된다.

이때, 상기 하부커버(100)의 측벽에는 상기 보이스코일(500)에서 발생하는 열이 상기 통기공(210)과 냉각공간을 통해 외부로 배출되도록 둘레를 따라 다수의 방열공(150)이 관통 형성된다.

여기서의 방열공(150)은 그 직경이 0.2~0.5mm이다. 직경이 너무 크면 출력과 음색이 변하는 문제가 있고, 직경이 너무 작으면 실질적인 방열효과를 얻기 힘들다.

여기서, 상기 하부커버(100)의 수용부(110)에 구비되는 폴피스(200), 마그네트(300) 및 톱플레이트(400)는 접착몰드를 통해 일체로 부착 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 마그네트(300)는 스피커의 출력 성능이 향상되도록 네오디뮴을 사용하는 것이 가장 효과적이다.

한편, 상기 폴피스(200)의 통기공(210) 상측에는 상기 진동판(600)의 하부 측 공간부를 진공 유지시킴과 동시에 상기 보이스코일(500)에서 발생하는 열을 상기 통기공(210)을 통해 냉각공간 측으로 통풍시키는 제1판막(P1)이 더 구비된다. 제1판막(P1)에 의해 그 상부는 진공 상태를 유지하여서 소리를 증폭시키는 역할을 수행할 수 있고, 제1판막(P1)의 하부는 방열공(150)에 의해 냉각효과를 극대화시키는 역할을 수행할 수 있게 된다. 제1판막(P1)이 모세 통기공을 갖는 소결합금으로 만들어지므로, 공기를 완전히 차단하는 것은 아니지만, 냉각에 필요한 최소한의 공기만 통과시켜서 냉각과 고출력을 달성할 수 있도록 한 것이다.

또한, 상기 하부커버(100)의 바닥판(120)은 상기 보이스코일(500)에 의해 과열되는 상기 폴피스(200)를 용이하게 냉각할 수 있도록 상기 냉각공간 측으로 외부공기를 유입시키는 제2판막(P2)으로 형성된다.

더불어, 상기 상부커버(800)의 음성토출공(810) 단부 측에는 상기 진동판(600)의 음파가 용이하게 토출됨과 아울러, 상기 진동판(600) 측의 열기를 냉각시킬 수 있도록 외부공기가 유입되는 제3판막(P3)이 더 구비된다.

상기한 제1판막(P1), 제2판막(P2) 또는 제3판막(P3) 중 어느 하나 이상은 소결합금으로 이루어지는 것이 바람직하다. 즉, 소결합금을 이용하여서 공기의 흐름을 최소화시켜서 고출력을 유지하면서도 최소한의 공기를 이용하여 냉각효율을 증대시켰다.

본 발명에서의 소결합금은 다양한 재질로 만들 수 있으나, 방열성 가공성 등의 여러요건을 고려할 때 동재질의 금속을 이용하여 제작하는 것이 바람직하며, 그 모세 통기공의 크기는 22~30 메쉬가 적당하다. 모세 통기공이 너무 크면 공기가 너무 쉽게 유출되어 출력과 음색이 변하게 되고, 모세 통기공이 너무 작으면 실질적인 공기의 통과가 어려워 냉각효과를 얻기 힘들다. 또한 여과도는 100-200μm이고 바람직하게는 150μm이다.

상기와 같이, 구성된 본 발명에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 구체적인 작용 및 작동을 상세히 설명한다.

도 3에 도시된 바와 같이, 상기 진동판(600)의 연장부(610)에 권선된 보이스코일(500)에 전기적 신호를 인가시키면 상기 폴피스와 자기력을 통해 소밀파가 발생하며, 이 소밀파가 상기 진동판(600)을 진동시켜 음파를 형성하는 동안, 상기 보이스코일(500)에서 발생하는 가동열이 상기 제1판막(P1)을 통해 상기 통기공(210)으로 유동 되어 상기 하부커버(100)에 형성된 방열공(150)을 통해 대기중으로 방출된다.

이때, 상기 바닥판(120)을 이루는 제2판막(P2)을 통해 외부공기가 상기 수용부(110)측 냉각공간으로 유입되어 가동열의 흐름을 더욱 원활하게 유지시켜 방열 효과를 더욱 상승시킨다. 여기서 제2판막(P2)은 모세 통기공으로 구성되어 있으므로, 최소한의 외부 공기만이 통과하게 된다.

더불어, 상기 제3판막(P3)을 통해 상기 진동판(600)과 페이즈프러그(900)에 누적된 잔류열을 외부로 배출하되, 상기 진동판(600)의 내측에 갖는 밀폐력에는 영향이 미치지 않는다.

상기와 같이 구성된 본 발명을 제공함으로써, 하부커버의 방열공을 통해 보이스코일에서 발생하는 가동열을 대기중으로 신속하게 방출시키는 장점이 있으며, 소결합금으로 이루어진 판막을 통해 유입되는 외부공기에 의해 용이하게 내부를 냉각시키는 효과가 있다.

이상에 설명한 본 명세서 및 청구범위에 사용되는 용어 및 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 본 발명자는 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.

따라서, 본 명세서에 기재된 도면 및 실시 예에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 하나의 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것이 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

100: 하부커버 110: 수용부
120: 바닥판 130: 단턱부
150: 방열공 200: 폴피스
210: 통기공 300: 마그네트
400: 톱플레이트 410: 이격부
500: 보이스코일 600: 진동판
610: 연장부 700: 체결볼트
800: 상부커버 810: 음성토출공
900: 페이즈프러그 P1: 제1판막
P2: 제2판막 P3: 제3판막

Claims

상부가 개방된 원통 형상으로 내측에 수용부(110)를 갖는 하부커버(100)와;
상기 하부커버(100)의 내측 둘레에 형성된 단턱부(130)에 안착됨과 동시에 상기 하부커버(100)의 바닥판(120)로부터 이격 설치되어 냉각공간이 형성되며, 중앙에 통기공(210)이 관통 형성된 폴피스(200)와;
상기 폴피스(200)의 둘레를 따라 상기 하부커버(100)의 내측에 구비되는 다수개의 마그네트(300)와;
상기 마그네트(300)의 상부에 구비되며, 상기 폴피스(200)의 상측 둘레를 따라 이격부(410)가 형성되도록 링 형상으로 형성된 톱플레이트(400)와;
상기 톱플레이트(400)의 상부에 구비되며, 보이스코일(500)의 소밀파를 통해 음파로 변환하는 진동판(600)과;
상기 진동판(600)의 하측으로 연장된 연장부(610)에 권선됨과 아울러, 상기 이격부(410)에 삽입되며, 전기적 신호에 따라 소밀파가 발생하는 보이스코일(500)과;
상기 진동판(600)의 상부를 덮으며, 체결볼트(700)에 의해 상기 톱플레이트(400)에 결합되고, 상기 진동판(600)의 음파가 외부로 토출되는 음성토출공(810)이 중앙에 관통 형성된 상부커버(800)와;
상기 진동판(600)과 상부커버(800)의 사이에 구비되며, 상기 진동판(600)의 음파의 위상을 변조하는 페이즈프러그(900)로 이루어지되,
상기 하부커버(100)의 측벽에는 상기 보이스코일(500)에서 발생하는 열이 상기 통기공(210)과 냉각공간을 통해 외부로 배출되도록 둘레를 따라 다수의 방열공(150)이 관통 형성되어 있고,
상기 폴피스(200)의 통기공(210) 상측에는 상기 진동판(600)의 하부측 공간부를 진공 유지시킴과 동시에 상기 보이스코일(500)에서 발생한 열을 상기 통기공(210)을 통해 냉각공간 측으로 통풍시키는 제1판막(P1)이 구비되는 것을 특징으로 하는 방열 스피커장치.
제1항에 있어서,
상기 하부커버(100)의 바닥판(120)은 상기 보이스코일(500)에 의해 과열되는 상기 폴피스(200)를 용이하게 냉각할 수 있도록 상기 냉각공간 측으로 외부공기를 유입시키는 제2판막(P2)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 방열 스피커장치.
제2항에 있어서,
상기 상부커버(800)의 음성토출공(810) 단부 측에는 상기 진동판(600)의 음파가 용이하게 토출됨과 아울러, 상기 진동판(600) 측의 열기를 냉각시킬 수 있도록 외부공기가 유입되는 제3판막(P3)이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 방열 스피커장치.
제1항에 있어서,
상기 통기공(210)은 0.2~0.5mm의 직경을 가지는 것을 특징으로 하는 방열 스피커장치.
제3항에 있어서,
상기 제1판막(P1), 제2판막(P2) 또는 제3판막(P3) 중 어느 하나 이상은 소결합금으로 이루어진 것을 특징으로 하는 방열 스피커장치.
제5항에 있어서,
상기 소결합금은 동재질로 제작되고, 상기 소결합금에는 22~30메쉬의 모세 통기공이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 방열 스피커장치.