KR101710156B1 - 전자장치용 방열체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전자장치용 방열체에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 다수의 슬롯(slot)을 포함하는 베이스와, 상기 베이스의 각 슬롯에 삽입 배열되는 방열시트와, 상기 베이스의 각 슬롯 사이에 배열되고, 상기 각 방열시트간의 간극(間隙)을 유지시키기 위한 스페이서(spacer)를 포함하여 이루어져, 발열체가 구비된 전자장치에서 방열을 위하여 알루미늄과 같은 금속 재질을 사용하는 경우 발생하는 비용의 문제와, 방열체 자체의 중량을 줄일 수 없다는 단점을 해결하여 방열체의 경량화를 실현하고, 아울러 경제적인 측면에서도 비용이 절감되며, 또한 구조가 간단하고 심플하여 생산성을 높일 수 있는 전자장치용 방열체를 제안하고자 한다.

Description

전자장치용 방열체{RADIATING HEAT MEANS FOR ELECTRONIC APPARATUS}

본 발명은 발열체가 구비된 전자장치에서 방열을 위하여 알루미늄과 같은 금속 재질을 사용하는 경우 발생하는 비용의 문제와, 방열체 자체의 중량을 줄일 수 없다는 단점을 해결하여 방열체의 경량화를 실현하고, 아울러 경제적인 측면에서도 비용이 절감되며, 또한 구조가 간단하고 심플하여 생산성을 높일 수 있는 전자장치용 방열체에 관한 것이다.

본 발명은 전자장치에서 발생하는 열을 방열시키기 위해 적용되는 방열체에 대한 구성으로서, 본 발명의 명세서의 실시예에서는 특히 엘이디 적용분야의 방열체에 한정하여 주로 설명하지만, 전자장치 산업 분야에 골고루 적용이 가능하다.

일반적으로, 조명장치는 실내의 천장이나 벽면 등에 설치되어 실내공간을 밝히는 역할을 하는 것으로, 근래에는 실내장식을 위한 인테리어 소품으로 다양하게 활용되고 있다.

이와 같은 조명장치는 통상 사각형이나 원형 등 정해진 형상으로 이루어지며, 내부에는 정해진 깊이의 공간부가 형성되고, 별도의 체결수단에 의하여 벽면이나 천정면에 장착되는 케이스본체와,

상기 케이스본체의 내부에 설치되는 소켓(Socket)에 끼워져 접속된 상태에서 사용자의 스위치의 제어에 따른 전류의 인가여부에 따라 점등 제어되는 램프와,

상기 램프의 아래쪽에 해당되는 케이스본체의 개구부에 결합되어 램프로부터 발광되는 빛을 실내공간으로 투과시키는 커버로 구성된다.

그러나 이와 같이 이루어지는 일반적인 조명장치의 경우 램프로서 형광등이나 백열전구가 주로 사용되는데, 이 경우 상대적으로 전력의 소모가 심하고, 수명이 짧았지만 조도가 낮다는 문제가 있다.

이에 따라 최근에는 전력 소모량이 상대적으로 적으면서 밝고 수명이 긴 엘이디 조명기구에 적용되고 있다.

한편, 기존의 엘이디조명등은 다수개의 엘이디소자가 별도로 마련되는 인쇄회로기판상의 미리 설정된 위치에 전기적으로 접속된 상태로 설치되며,

상기 각각의 LED소자가 설치되는 인쇄회로기판의 이면에는 통상적으로 알루미늄(Al) 재질로 이루어진 방열판이 부착되어 점등 시 상기 각 엘이디소자로부터 발생하는 열을 외부로 방출할 수 있도록 구성되어 있다.

상기 알루미늄 재질의 방열판의 경우에는 통상 엘이디 소자가 안착되는 안착부, 상기 안착부 주위에 형성되어 방열 면적을 넓히기 위한 방열핀부를 포함하여 이루어지는데,

상기 방열판은 통상 압출금형으로 제조되고, 상기 압출금형으로 뽑힌 방열판은 표면을 후 가공처리 해야 하는 문제점, 접촉면적을 넓히기 위하여 방열핀을 구성을 많이 채용할 경우에는 방열핀이 약해지는 문제점,

알루미늄이 무거워서 이를 조명용으로 사용할 경우 설치 및 해제 작업이 어렵고, 알루미늄 단위당 가격이 높아지는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로,

발열체가 구비된 전자장치에서 방열을 위하여 알루미늄과 같은 금속 재질을 사용하는 경우 발생하는 비용의 문제와, 방열체 자체의 중량을 줄일 수 없다는 단점을 해결하여 방열체의 경량화를 실현하고, 아울러 경제적인 측면에서도 비용이 절감되며, 또한 구조가 간단하고 심플하여 생산성을 높일 수 있는 전자장치용 방열체를 제공하는 것을 하나의 목적으로 한다.

그리고 본 발명에 따른 스페이스로 다양한 변형례들을 도입하여 그 사용 범위를 확장하고,

아울러 각 슬롯에 삽입 배열된 플렉서블한 재질의 방열시트를 지지하며,

또한 방열 효율을 향상시키기 위한 각 방열시트간의 간극이 충분히 유지되도록 하는 한편,

더 나아가 각 방열시트간의 간극 조절할 수 있도록 함으로써 방열체이 방열효율을 극대화시킬 수 있는 전자장치용 방열체를 제공하는 것을 또 하나의 목적으로 한다.

본 발명에 따른 전자장치용 방열체는 다수의 슬롯(slot)을 포함하는 베이스; 상기 베이스의 각 슬롯에 삽입 배열되는 방열시트; 및 상기 베이스의 각 슬롯 사이에 배열되고, 상기 각 방열시트간의 간극(間隙)을 유지시키기 위한 스페이서(spacer);를 포함하여 이루어진다.

그리고 본 발명에 따른 상기 스페이서는 양단부 부분에 형성되고, 상부로 돌출된 지지체와, 상기 각 방열시트의 손상을 방지하기 위하여 상기 스페이서의 하면부에 형성된 만곡부를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

또 본 발명에 따른 상기 스페이서는 상기 베이스와 연결되고, 상기 각 방열시트간의 간극 조절을 가능하게 하는 간격유지부재를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

아울러 본 발명에 따른 상기 베이스와 연결되고, 상기 각 방열시트의 상부 부분을 지지하기 위한 홀딩부재를 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 전자장치용 방열체는 발열체가 구비된 전자장치에서 방열을 위하여 알루미늄과 같은 금속 재질을 사용하는 경우 발생하는 비용의 문제와, 방열체 자체의 중량을 줄일 수 없다는 단점을 해결하여 방열체의 경량화를 실현하고, 아울러 경제적인 측면에서도 비용이 절감되며, 또한 구조가 간단하고 심플하여 생산성을 높일 수 있게 된다.

그리고 본 발명에 따른 스페이스로 다양한 변형례들을 도입하여 그 사용 범위를 확장하고,

아울러 각 슬롯에 삽입 배열된 플렉서블한 재질의 방열시트를 지지하며,

또한 방열 효율을 향상시키기 위한 각 방열시트간의 간극이 충분히 유지되도록 하는 한편,

더 나아가 각 방열시트간의 간극 조절할 수 있도록 함으로써 방열체이 방열효율을 극대화시킬 수 있게 된다.

도 1은 본 발명에 따른 전자장치용 방열체를 나타내는 사시도,
도 2는 본 발명에 따른 전자장치용 방열체를 나타내는 분해 사시도,
도 3은 본 발명에 따른 전자장치용 방열체의 베이스 및 스페이스를 나타내는 단면도,
도 4는 본 발명에 따른 전자장치용 방열체에서 방열시트의 조립 상태를 나타내는 단면도,
도 5는 본 발명에 따른 스페이서에서 간격유지부재를 나타내는 사시도,
도 6 및 도 7은 본 발명에 따른 간격유지부재의 또 다른 변형례를 나타내는 단면도,
도 8 및 도 9는 본 발명에 따른 전자장치용 방열체의 또 다른 변형례를 나타내는 분해 및 결합사시도,
도 10 및 도 11은 종래의 방열체와 본 발명의 방열체의 열평형 상태를 나타내는 그래프.

본 발명에 따른 전자장치용 방열체를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 전자장치용 방열체는

다수의 슬롯(slot)(11)을 포함하는 베이스(10); 상기 베이스(10)의 각 슬롯(11)에 삽입 배열되는 방열시트(20); 및 상기 베이스(10)의 각 슬롯(11) 사이에 배열되고, 상기 각 방열시트(20)간의 간극(間隙)을 유지시키기 위한 스페이서(spacer)(30);를 포함하여 이루어진다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 전자장치용 방열체에서, 상기 베이스(10)는

아크릴, 또는 PC 소재로 제조된 성형물로, 평판 형태의 플레이트로 이루어져,

종래에 방열플레이트로 사용되는 알루미늄과 같은 금속 재질을 사용하는 것과 달리 부재의 중량을 상당히 경감시킬 수 있게 된다.

또한 본 발명에 따른 베이스(10)에는 다수 슬롯(11)이 형성되어 있으며,

상기 슬롯(11)의 개수, 폭, 길이 및 상호간의 이격 거리 등은 베이스(10)의 형상이나 사이즈, 그리고 전자장치의 발열량 등과 같은 다양한 팩트를 고려하여 설계 시 변형 및 변경이 가능하다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 전자장치용 방열체에서, 상기 방열시트(20)는

상기 베이스의 각 슬롯(11)에 삽입 배열되어 전자장치에서 발생하는 열을 효율적으로 방출시키기 위한 구성이다.

본 발명에 따른 방열시트(20)는 종래와 같이 방열체로 알루미늄과 같은 금속 재질을 사용하는 경우 재질 자체가 고가라는 점과,

또한 방열체의 방열 효율을 높이기 위해 공기, 즉 외기와의 접촉 면적을 넓히기 위해 다수의 방열 날개와 같은 구조체를 형성하는 경우 종래와 같이 알루미늄과 같은 금속 재질을 사용하게 되면 구조가 복잡하여 그 성형이 쉽지 않고,

이에 금형의 구조 역시 복잡해져 제조 원가가 상승하는 문제가 있다.

또한 종래의 알루미늄과 같은 금속 재질은 무게가 무거워 경량화하는 것이 어렵고,

더 나아가 이러한 금속 재질의 방열체는 그 성형 이후에 구조적인 변경이 사실상 불가능하다는 문제가 있다.

따라서 본 발명에서는 방열체로 방열시트(20), 즉 카본을 주원료로 하는 평창흑연시트를 도입하여

종래의 방열체 무게를 획기적으로 줄일 수 있어 방열체의 경량화를 이룰 수 있고,

또한 재질상의 특성으로 유연성이 있어 방열체(RM)를 조립하는 작업이 쉽고 용이하여 조립성이 우수하며,

아울러 이러한 재질상의 유연성은 방열체(RM)의 구조적인 변경을 가능하게 함으로써 재료 및 재료비의 절감 효과를 얻을 수 있다.

그리고 본 발명에 따른 방열시트(20)로서 팽창흑연시트는 열전달율이 우수하여 궁극적으로 방열 효율을 극대화시킬 수 있고,

더 나아가 내화성이 우수하여 화재와 같은 안전사고에 대한 위험을 미연에 방지할 수 있다는 이점을 얻을 수 있다.

도 1 내지 도 3에 도시되 바와 같이 본 발명에 따른 전자장치용 방열체에서, 상기 스페이스(spacer)는

상기 베이스(10)의 각 슬롯(11) 사이에 배열되고, 상기 각 방열시트(20)간의 간극(間隙)을 일정하게 유지하여 방열 효율을 극대화시키기 위한 구조적인 특징으로 구현하기 위한 구성이다.

본 발명에 따른 스페이서(30)는 전자장치의 종류와 내부 구조, 또는 방열체가 외부로 노출되는지 여부, 또는 방열체가 외부로 노출되는 경우 바람의 세기 등에 따라 다양한 형태로 구현될 수 있고,

따라서 이하에서는 상기한 바와 같은 다양한 상황이나 환경에 적용 가능한 본 발명에 따른 스페이서의 변형례들을 보다 상세하게 기술하기로 한다.

우선 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 스페이서(30)는

양단부 부분에 형성되고, 상부 돌출된 지지체(31)와,

상기 각 방열시트(20)의 손상 방지를 위하여 하면부에 형성된 만곡부(33)를 포함하여 이루어진다.

즉 상기 지지체(31)는 상기 각 슬롯(11)의 슬롯(11) 사이에 배열되는 스페이스(30)의 양단부 상면부에 상호 이격되어 형성되고,

그 높이는 상기 각 방열시트(30)가 베이스(10) 상부로 노출된 높이와 동일하거나, 또는 상기 각 방열시트(20)를 지지할 수 있는 높이까지 돌출되도록 형성된다.

이는 상기 각 방열시트(20)가 유연성을 갖는 재질로 이루어짐으로써 각 지지체(31) 사이에 배열되어 각 방열시트(20)를 직립 배열되고,

또한 상기 각 지지체(31)는 상기 각 방열시트(20)의 양단부의 일정 부분만을 지지하도록 형성된 것은

상기 각 지지체(31)가 구비되지 않은 부분에서 각 방열시트(20)간의 간극을 넓게 확보하여 방열효율을 높이기 위함이다.

즉 이는 상기 각 지지체가 각 스페이서의 길이방향을 따라 전체적으로 형성되는 경우 각 지지체 사이에 배열된 각 방열시트간의 간극이 각 지지체의 두께만큼 줄어들게 되기 때문에 방열효율이 저감될 수 있기 때문이며,

따라서 상기 각 지지체는 각 방열시트를 직립하여 세울 수 있는 최소한의 면적만을 점하도록 형성되어,

상기 각 방열시트의 간극을 최대한으로 유지할 수 있도록 하여 방열효율을 높일 수 있게 된다.

더 나아가 상기 각 지지체(31)는 단면 형상이 상협하광(上狹下廣) 형태로 이루어져 상기 각 지지체(31)의 상부로 갈수록 각 지지체(31)간의 간격이 넓어지도록 형성되는데,

이 역시 각 지지체(31) 사이에 배열되는 각 방열시트(20)가 상부로 갈수록 간극이 넓어지도록 함으로써 각 지지체(31)가 형성된 부분에서의 방열효율을 보강하기 위한 각 지지체(31)의 구조적인 특징이다.

또한 상기 각 지지체(31)는 상기 각 슬롯(11)에 방열시트(20)가 삽입되는 경우 방열시트(20)를 지지하는 역할도 겸하게 되어 상기 각 방열시트(20)를 각 슬롯(11)에 삽입 시 방열시트(20)가 지지체(31)를 타고 자연스럽게 삽입되는 것이 가능하여 방열시트(20)의 삽입 작업이 쉽고 용이해져 조립성을 높일 수 있게 된다.

그리고 본 발명에 따른 만곡부(33)는 상기 각 스페이서(13) 하면부의 단면 형태가 날카롭게 각진 형태로 이루어진 경우

각 방열시트(20)에 외력이 가해지는 경우 각 스페이서(30)의 하면부 모서리 부분에 의하여 각 방열시트(20)가 찢어지거나 또는 손상되는 문제가 발생하게 된다.

따라서 상기 각 스페이서(30)의 하면부에 라운드진 만곡부(31)를 형성하여 방열시트(20)가 각 스페이서(30)의 모서리 부분에 베어 찢어지거나 또는 손상되는 것을 방지하여 재료 및 재료비의 손실을 줄일 수 있게 된다.

더 나아가 상기 만곡부(33)는 상기 방열시트(20)를 각 슬롯(11)에 삽입하는 작업 시, 방열시트(20)가 각 슬롯(11)으로의 삽입 시 그 진입이 용이하도록 유도하는 역할을 하게 되는데,

이는 상기 만곡부(33)의 양측 하부 부분이 확장된 형태로 이루어져 있어 만곡부(33)와 인접한 만곡부(33) 사이에 배열된 각 슬롯(11)의 하부 부분의 형상을 상협하광(上狹下廣) 형태,

즉 확장된 공간을 형성하게 되므로 각 슬롯(11)에 방열시트(20)의 진입이 쉽고 용이하게 이루어질 수 있어 작업성을 향상시킬 수 있게 된다.

다음으로 도 5 및 도 6에 도시된 본 발명에 따른 스페이서(30)는

상기 베이스(10)와 연결되고, 상기 각 방열시트(20)의 간극 조절을 가능하게 하는 간격유지부재(GM)를 포함하고,

아울러 상기 베이스(10)와 연결되고, 상기 각 방열시트(20)의 상부 부분을 지지하기 위한 홀딩부재(HM)를 더 포함하여 이루어진다.

우선 본 발명에 따른 간격유지부재(GM)는 상기 베이스(10)의 상면부에 연결되고,

상기 슬롯(11) 중 맨 가장자리에 위치하는 각 슬롯(11)의 측부에 배열되며, 또한 상기 슬롯(11)의 길이방향으로 양측 지점에 서로 쌍을 이루도록 구비되는 포스트(36)와,

상기 한 쌍의 포스트(36)의 상부 부분에 연결되고, 상기 방열시트(20)의 측부 또는 상단부에 배열되어 각 방열시트(20)의 간극을 유지를 위한 간격유지체(35)를 포함하여 이루어진다.

즉 상기 간격유지체(35)는 각 방열시트(20)가 접촉되지 않도록 지지하고, 동시에 상호간에 충분한 간극을 유지할 수 있도록 컬링된 코일스프링(35a)과 같은 탄성체로 이루어지는 것이 바람직한데,

이는 코일스프링(35a)의 각 피치(또는 일정한 간격을 떨어진 지점의 각 피치)는 각 방열시트(20)를 수용함과, 동시에 각 방열시트(20)의 간극을 유지시키는 역할을 위함이다.

더 나아가 상기 간격유지체(35)로 코일스프링(35a)과 같은 탄성체를 사용하는 이유는

상기 코일스프링(35a)은 양단부에서 인장하게 되면 컬링된 코일스프링의 각 피치가 넓어지게 되고,

이는 피치에 수용되어 있는 각 방열시트(20)간의 간극 역시 넓어지는 것을 의미하게 된다.

따라서 상기 각 방열시트(20)간의 간극이 넓어짐으로써 방열시트(20) 상호간에 열 방출을 위한 충분한 공간이 확보됨으로써 방열 효율이 향상되어 보다 효율적인 방열 목적을 이룰 수 있게 된다.

상기한 바와 같은 이유에서 상기 간격유지체(35)를 코일스프링(35a)과 같은 탄성체를 사용하게 되는데,

이를 구현하기 위하여 상기 각 포스트(36)는 상기 베이스(10)에 연결되어 선회 가능하도록 힌지결합부(37)에 의하여 연결되고,

이때 상기 각 포스트(36)에는 결합공(36a)이 형성되어 한 쌍을 이루는 포스트(36a)의 결합공(36a)에 코일스프링(35a)의 양단부가 고정되어 한 쌍의 포스트(36)가 상호 멀어지는 방향으로 작동하는 경우 코일스프링(35a)의 피치를 넓혀 각 방열시트(20)간의 간극 넓히게 된다.

이 경우 상기 각 방열시트(20)의 하단부는 고정되어 있으므로 상기한 바와 같이 코일스프링(35a)에 의하여 간극이 넓어지는 경우 방열시트(20)에 전체적인 형상은 부채꼴 형상이 되어 상부로 갈수록 그 간극이 넓어지는 형태가 된다.

다만 이러한 경우 간격유지체(35)는 각 방열시트(20)를 고정시키고, 일정한 텐션을 주어 상부로 잡아당기는 역할을 하지 못하게 되며,

따라서 플렉서블한 방열시트(20)가 구부러지거나 또는 지지되지 않아 코일스프링(35a)의 각 피치에서 이탈하는 경우가 발생할 수 있게 된다.

한편 첨부된 도면에는 도시되지 않았지만 상기 한 쌍의 포스트를 작동하여 각 방열시트의 간극을 조절한 후에는 포스트가 고정시킬 수 있는 스토퍼가 구비되는 것이 바람직하고,

상기 스토퍼는 한 쌍의 포스트에 의하여 설정된 간극으로 조절된 상태에서 와이어를 각 포스트를 베이스에 고정시키는 것이 가능하다.

또는 첨부된 도면에는 도시되지 않았지만 상기 스토퍼의 또 다른 구현례로는

상기 베이스와 연결되고, 상기 각 포스트의 양측부에 배열되는 원반 형태의 서포터와,

상기 각 서포터 내측에는 환형으로 다수의 요홈이 형성하고,

상기 포스트의 양측면에는 상기 요홈에 대응하도록 돌기가 형성되어 상기 각 포스트를 요구되는 각도로 선회하여 해당 요홈에 각 포스트의 돌기가 삽입 고정되어 포스트가 해당 위치에 고정되도록 하는 것도 가능하다.

본 발명에서는 이러한 문제를 보완하기 위해 상기 홀딩부재(HM)를 도입하게 되는데,

우선 상기 한 쌍의 포스트(36)에는 또 다른 결합공(36a)이 형성되고,

상기 각 방열시트(20)의 상부 부분에는 삽입공(21)이 형성되어 있어 상기 홀딩부재(HM)의 일단부를 일측 포스트(36)의 결합공(36a)에 고정시킨 후,

상기 홀딩부재(HM)의 타단부를 상기 각 방열시트(20)의 삽입공(21)에 관통 삽입하여 타측 포스트(36)의 결합공(36a)에 고정시키게 된다.

따라서 상기 홀딩부재(HM)는 한 쌍의 각 포스트(36)의 상부 부분에 연결되고, 이때 각 방열시트(20)에 상부 잡아당겨 일정한 텐션을 인가함으로써 각 방열시트(20)가 세워지도록 지지력을 부과하여 방열시트(20)를 지지된다.

이 경우 상기 홀딩부재(HM)는 철사와 같은 와이어(38)를 사용하는 것이 바람직한데,

이는 상기 간격유지부재(GM)에 의하여 각 방열시트(20)간의 간극을 조절하는 경우로서, 특히 간극을 넓히는 경우

상기한 바와 같이 상기 방열시트(20)는 전체적으로 부채꼴 형상으로 배열되고,

이러한 경우 상기 홀딩부재(HM) 역시 만곡지게 구부려지되, 구부려진 상태에서 만곡진 형상을 그대로 유지하면서 상기 각 방열시트(20)를 지지하여야 하기 때문에

상기 홀딩부재(HM)가 변형 후, 복원되지 않는 재질로 일정한 굵기를 갖는 와이어(38)를 사용하는 것이 바람직하다.

한편 도 7에 도시는 본 발명에 따른 간격유지부재(GM)의 또 다른 변형례로서,

우선 도 7의 간격유지부재(GM)는 상기한 바와 같이 포스트가 구비되지 않고, 상기 베이스(10)의 양측에 고정공(13)이 형성되며, 아울러 일측에 형성된 고정공(13)은 복수로 구비된다.

그리고 상기 간격유지체(35)인 코일스프링(35a)을 상기 베이스(10)의 양측 고정공(13)에 고정시키는데,

이 경우 상기 코일스프링(35a)은 고정공(13)에 고정된 상태에서 일정한 곡률을 형성할 수 있는 길이를 도입하여 상기 각 방열시트(20)가 부채꼴 형태를 이루어 상호간의 간극을 최대한 넓힐 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

또한 상기 홀딩부재(HM)인 와이어(38) 역시 일정한 곡률을 갖도록 구부려 상기 각 방열시트(20)의 삽입공(21)이 관통 삽입하고, 그 양단부를 상기 베이스(10)의 양측 고정공(13)에 고정시켜 상기 각 방열시트(20)를 지지할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

도 8 및 도 9에는 본 발명에 따른 방열체(RM)의 또 다른 변형례로서

본 발명에 따른 베이스(10)는 원반 형태로 한 쌍으로 이루어진 분리형으로 상기 각 베이스(10)에는 방사상 형태로 배열되는 다수의 슬롯(11)이 형성되고,

이 경우 상기 각 베이스(10)의 슬롯(11)은 동일한 개수로 구비되는 것이 바람직하다.

또한 상기 각 베이스(10)의 슬롯(11)에는 방열시트(20)의 양단부가 각각 삽입되어 원통형의 방열체(RM)를 형성하게 되고,

이 경우 각 베이스(10)의 슬롯(11) 내측 부분은 개방되어 있어 각 방열시트(20)를 삽입하는 경우 상기 각 방열시트(20)의 내측 부분이 원통형 방열체(RM)의 내측으로 노출되어

상기 각 방열시트(20)가 안정적으로 지지되는 것이 어렵게 된다.

따라서 상기 각 방열시트(20)에 내측 부분에 형성되는 중공 형태의 공간 부분에 도넛 형태 또는 원형의 블록체(15)를 삽입하고,

이 경우 상기 블록체(15)가 각 방열시트(20)를 외측 방향으로 가압하여 지지력을 가질 수 있도록 억지 끼워지는 형태로 삽입되는 것이 바람직하다.

한편 이하에서는 본 발명의 베이스의 각 슬롯에 방열시트 삽입 장착하기 위한 다양한 구현 방식을 기술하기로 하는데,

이는 본 발명에 따른 방열시트가 플렉스블한 재질이라는 점에서 방열시트 재단이 용이하고, 또한 조립 작업이 쉽게 이루어질 수 있다는 점을 감안한 것이다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 각 방열시트(20)를 상기 베이스(10)의 각 슬롯(11)에 삽입하기 위해

우선 상기 방열시트(20)가 상기 슬롯(11)을 통하여 베이스(10) 상부로 노출되는 높이를 대략 65mm ~ 75mm 정도가 되도록 일정한 사이즈로 절단을 하고,

상기 방열시트(20)의 양단부를 상기 스페이서(30) 양측에 배열된 각 슬롯(11)에 삽입하여 노출 부분을 상부로 당겨 상기 방열시트(20) 면이 스페이서(30)의 하면부에 접촉되도록 한다.

그리고 또 다른 방열시트(20)를 상기한 바와 같이 동일한 방식으로 각 슬롯(11)에 삽입하게 되는데,

이 경우 각 슬롯(11)에 하나의 방열시트(20)만 배열되도록 하는 방식과,

상기 각 슬롯(11)에 두 개의 방열시트(20), 즉 상호 인접한 방열시트(20)가 하나의 슬롯(11)에 동시에 삽입되는 방식으로 배열되도록 하는 것도 가능하다.

한편 도 4에 도시된 바와 같이 방열시트(20)를 절단하지 않고, 일편에 위치하는 슬롯(11)에서부터 상하 지그재그 형태로 방열시트(20)의 일단부를 삽입하여 타편에 위치하는 슬롯(11)까지 한 번에 삽입한 후,

상기 베이스(10)의 상부로 노출된 방열시트(20)의 상단부를 절단하여 방열시트(20)가 각각 분리되도록 하고,

이 경우에도 상기 스페이스(30)의 하면부에 상기 방열시트(20) 면이 접촉되도록 한다.

아울러 상기한 바와 같이 방열시트(20)를 각 슬롯(11)에 삽입한 후, 방열시트(20)가 상기 슬롯(11)에서 이탈하는 것을 방지하기 위해

상기 방열시트(20)가 상기 베이스(10)의 하면부로 노출된 부분에 바인더를 사용하여 상기 방열시트(20)가 베이스(10)에 본딩되도록 하고,

이 경우 상기 방열시트(20)를 상기 스페이서(30)의 하면부에 완전히 밀착시킨 상태에서 본딩 작업을 하는 것이 바람직하다.

마지막으로 도 10 및 도 11의 도시는 종래에 알루미늄을 이용한 방열체와,

본 발명에 따른 방열시트, 즉 팽창흑연시트를 도입한 방열체간의 열평형 도달시간과, 열평형 도달 후 평형 온도 및 발열체 제거 후 방열체의 온도 하강 시간 등을 나타내고 있다.

우선 도 10은 종래의 방열체로 2kg의 알루미늄의 사용하고, 방열핀의 두께는 T2, T3 및 T1 순으로 형성한 것으로, 이는 방열핀의 수가 증가함으로 의미한다.

반면 도 11은 본 발명에 따른 팽창흑연시트를 사용한 방열체는 방열시트, 즉 방열핀 100개와, 방열핀 두께 1.8mm 및 방열핀간의 거리 3.0mm ~ 6.0mm로 형성되어 있으며,

이 경우 상기 팽창흑연시트의 총 무게 역시 2kg의 중량을 갖고,

또한 방열핀간의 간극은 T2, T3 및 T1 순으로 간극을 넓혀 시험한 것이다.

즉 도 10에서와 같이 각 방열핀의 두께에 따라 열평형 상태에서의 온도가 T2는 78.5℃, T3는 71.1℃ 및 T1은 60.8℃로 방열핀의 두께가 얇아질수록,

즉 방열핀의 개수가 증가할수록 열평형 온도 역시 낮아지는 것으로 나타났으며,

이는 방열체와 외기와의 접촉 면적이 넓을수록 열평형 온도는 낮아지는 것을 의미한다.

아울러 도 11에서는 각 방열핀, 즉 팽창흑연시트간의 간극 차이에 따라 열평형 상태에서의 온도가 T2는 59.7℃, T3는 58.3℃ 및 T1은 51.1℃로 방열핀간의 간극이 넓을수록 열평형 온도 역시 낮아지는 것을 나타났으며,

따라서 발열체에 방출되는 열이 방열핀간의 간극이 넓을수록 효율적인 열방출이 이루지고,

이는 각 방열핀과 외기와의 열교환을 위한 공간이 충분히 확보될수록 열평형 온도가 낮아짐을 의미한다.

아울러 도 10에서 알 수 있는 바와 같이 종래와 같이 알루미늄 재질로 방열체를 구성하는 경우 방열체가 열평형 상태에 도달하는 시간은 대략 1시간 30분 정도가 소요되는 것으로 나타난 반면에,

도 11에서 같이 팽창흑연시트를 도입한 방열체의 경우에는 방열체가 열평형 상태 도달하는 시간은 대략 15분 정도 소요되는 것으로 나타나 있다.

또한 종래의 방열체에서 각 경우 평균 열평형 온도는 70.1℃인 것으로 나타나고, 본 발명에 따른 방열체에서 각 경우 평균 열평형 온도는 56.4인 것으로 나타나고 있다.

즉 방열체가 열평형 상태에 도달하는 시간이 길다는 것은 발열체에 의하여 방출되는 열의 일정 부분이 방열체에 열에너지로 축적되고,

이는 방열체가 자체에 축적된 열에너지와, 발열체에 의하여 방출되는 열 모두를 외기와의 열교환을 통하여 열평형 상태에 도달하게 됨으로 그만큼 열적 안정 상태에 도달하는데 걸리는 시간은 길어지고,

또한 열평형 상태에서의 평형 온도 역시 높아지게 됨을 의미한다.

그리고 방열체가 열평형 상태, 즉 열적 안정 상태에 도달하는 시간이 짧다는 것은 발열체에 의하여 방출되는 열이 방열체에 열에너지로 축적됨 없이 외기와의 열교환만으로 열평형 상태에 도달하게 됨으로 그만큼 열적 안정 상태 도달하는데 걸리는 시간을 짧아지고,

또한 열평형 상태에서의 평형 온도 역시 낮아지게 된다.

도 10의 종래의 방열체는 발열체가 더 이상 열을 공급하지 않는 경우 방열체의 온도가 완만하게 하강하는 것을 알 수 있는 반면에

도 11의 본 발명의 방열체는 발열체가 더 이상 열을 공급하지 않는 경우 방열체의 온도가 급격하게 하강하는 것을 알 수 있다.

즉 이는 종래의 방열체보다 본 발명의 방열체의 온도 하강 속도 빠르다는 것을 의미하고, 따라서 방열체의 열전달을 통한 효율이 종래의 방열체에 비하여 매우 우수함을 나타내고 있다.

이상에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명인 전자장치용 방열체를 설명함에 있어 특정 형상 및 방향을 위주로 설명하였으나, 본 발명은 당업자에 의하여 다양한 변형 및 변경이 가능하고, 이러한 변형 및 변경은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

RM : 방열체 GM : 간격유지부재
HM : 홀딩부재
10 : 베이스 11 : 슬롯
13 : 고정공
20 : 방열시트 21 : 삽입공
30 : 스페이서 31 : 지지체
33 : 곡면부 35 : 간격유지체
35a : 코일스프링 36 : 포스트
36a : 결합공 37 : 힌지결합부
38 : 와이어

Claims (4)

1. 다수의 슬롯(slot)을 포함하는 베이스;
   상기 베이스의 각 슬롯에 삽입 배열되는 방열시트; 및
   상기 베이스의 각 슬롯 사이에 배열되고, 상기 각 방열시트간의 간극(間隙)을 유지시키기 위한 스페이서(spacer);
   를 포함하여 이루어지되,
   상기 베이스와 연결되고,
   상기 각 방열시트간의 간극 조절을 가능하게 하는 간격유지부재를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 전자장치용 방열체.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 베이스와 연결되고,
   상기 각 방열시트의 상부 부분을 지지하기 위한 홀딩부재를 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 전자장치용 방열체.

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