KR102105039B1 - 히트싱크와 발열체가 탄성으로 밀착되는 방열장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 다수의 히트싱크를 발열체에 면접촉시켜서 발열체의 열을 외부로 방출시키는 방열장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 탄성을 이용해 히트싱크가 발열체에 보다 긴밀하게 밀착되고, 히트싱크 두께의 공차나 체결가이드 중앙부의 처짐 등에도 히트싱크가 흔들림 없이 발열체에 밀착되는 구조를 갖는 히트싱크와 발열체가 탄성으로 밀착되는 방열장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 히트싱크와 발열체가 탄성으로 밀착되는 방열장치는 발열체; 상기 발열체에 면접촉되는 전열부와, 상기 전열부에 수직하게 연결되며 전열부를 통해 전달되는 열을 외부로 방출시키는 방사부를 포함하는 다수의 평판형 히트싱크; 상기 발열체가 안착되는 안착부와, 상기 안착부의 바닥에 형성되어서 상기 히트싱크의 방사부가 관통되는 관통홀들과, 상기 안착부의 바닥에 구비되어서 상기 히트싱크의 전열부가 지지되는 지지부들을 포함하는 체결가이드;를 포함하여 이루어지되, 상기 지지부에는 상기 전열부를 탄성으로 지지하도록 탄성력을 제공하는 텐션부가 형성되는 것을 특징으로 한다.

Description

히트싱크와 발열체가 탄성으로 밀착되는 방열장치{Thermal radiation apparatus tightly contacting heatsink with heater}

본 발명은 다수의 히트싱크를 발열체에 면접촉시켜서 발열체의 열을 외부로 방출시키는 방열장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 탄성을 이용해 히트싱크가 발열체에 보다 긴밀하게 밀착되고, 히트싱크 두께의 공차나 체결가이드 중앙부의 처짐 등에도 히트싱크가 흔들림 없이 발열체에 밀착되는 구조를 갖는 히트싱크와 발열체가 탄성으로 밀착되는 방열장치에 관한 것이다.

전기를 사용하는 전기전자 제품은 사용중에 열이 발생되고, 발생되는 열은 전기전자 제품에 악영향을 미쳐 효율을 저하시키고, 수명을 단축시키고, 심한 경우에는 고장을 일으켜 전기전자 제품의 구동을 중지시킨다.

그래서 대부분의 전기전자 제품에는 발생되는 열을 외부로 방출시키는 방열장치가 구비된다.

본 발명자는 전기전자 제품의 발열체에서 발생되는 열을 보다 효율적으로 외부로 방출시키기 위해 등록특허 제10-13895363호 "방열성을 향상시킨 방열장치"를 제안하였다.

상기 등록특허 제10-13895363호는 발열체와 면접촉되는 평판형의 'L'형 히트파이프 복수개와, 'L'형 히트파이프들과 발열체의 체결을 가이드하는 체결가이드를 통해 방열효율을 높이는 구조이다.

히트파이프는 제조시의 공차에 의해 제품마다 두께가 조금씩 다를 수 있다. 그래서 상기 등록특허 제10-13895363호에서 많은 히트파이트는 두께의 미세한 차이로 일부는 발열체에 밀착되지 못한다.

그리고 체결가이드는 테두리가 있는 가장자리는 뒤틀리거나 쳐지는 등의 변형이 거의 없지만, 중앙부는 뒤틀리거나 쳐지기 쉽다. 뒤틀리거나 쳐지게 되면 그 부위의 히트싱크는 발열체에 제대로 접촉되지 못한다.

다시 말해, 종래기술에서는 공차, 쳐짐 등의 요인으로 히트파이프와 발열체가 긴밀하게 밀착되지 못하여 방열 효율이 떨어지고, 히트싱크가 흔들려 방열장치의 제품 안정성이 떨어지는 문제가 있다.

본 발명은 이처럼 종래기술에 따른 방열장치가 갖는 문제를 해결하기 위해 안출된 발명으로서, 체결가이드가 히트싱크를 발열체를 향해 탄성지지하여 밀어줌으로써 히트싱크와 발열체가 긴밀하게 밀착되고, 히트싱크 두께의 공차나 체결가이드의 쳐짐 등이 있어도 히트싱크가 흔들림 없이 발열체에 긴밀하게 밀착되어 방열효율이 뛰어나고, 체결불량이 발생하지 않는 히트싱크와 발열체가 탄성으로 밀착되는 방열장치를 제공함을 목적으로 한다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 히트싱크와 발열체가 탄성으로 밀착되는 방열장치는

발열체;

상기 발열체에 면접촉되는 전열부와, 상기 전열부에 수직하게 연결되며 전열부를 통해 전달되는 열을 외부로 방출시키는 방사부를 포함하는 다수의 평판형 히트싱크;

상기 발열체가 안착되는 안착부와, 상기 안착부의 바닥에 형성되어서 상기 히트싱크의 방사부가 관통되는 관통홀들과, 상기 안착부의 바닥에 구비되어서 상기 히트싱크의 전열부가 지지되는 지지부들을 포함하는 체결가이드;를 포함하여 이루어지되,

상기 지지부에는 상기 전열부를 탄성으로 지지하도록 탄성력을 제공하는 텐션부가 형성되는 것을 특징으로 한다.

그리고 상기 체결가이드의 텐션부는 상기 지지부의 중앙부위에서 상향볼록부와 하향볼록부가 연속하여 연결되는 구조인 것을 특징으로 하고,

상기 지지부는 상기 텐션부와 연결되는 내측이 외측 보다 올라간 경사진 구조를 갖는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 히트싱크와 발열체가 탄성으로 밀착되는 방열장치는 히트싱크와 발열체가 긴밀하게 밀착되어서 방열효율이 우수하고, 히트싱크와 발열체 및 체결가이드가 흔들림 없이 안정적으로 체결되고, 히트싱크의 두께가 일정범위 이내라면 모두 체결이 가능한 제품으로서, 산업발전에 매우 유익한 발명이다.

도 1 은 본 발명에 따른 히트싱크와 발열체가 탄성으로 밀착되는 방열장치가 적용된 LED 등기구를 도시한 도면.
도 2 는 도1에서 발열체, 히트싱크 및 체결가이드를 요부로 하는 분해 사시도.
도 3 은 히트싱크와 체결가이드의 구조를 보여주는 사시도.
도 4 는 발열체, 히트싱크 및 체결가이드의 결합구조를 보여주는 단면도.

이하, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 히트싱크와 발열체가 탄성으로 밀착되는 방열장치에 대하여 보다 상세하게 설명한다.

본 발명에 따른 히트싱크와 발열체가 탄성으로 밀착되는 방열장치에 관하여 보다 구체적으로 설명하기에 앞서,

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 구현예(態樣, aspect)(또는 실시예)들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

각 도면에서 동일한 참조부호, 특히 십의 자리 및 일의 자리 수, 또는 십의 자리, 일의 자리 및 알파벳이 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 기능을 갖는 부재를 나타내고, 특별한 언급이 없을 경우 도면의 각 참조부호가 지칭하는 부재는 이러한 기준에 준하는 부재로 파악하면 된다.

또 각 도면에서 구성요소들은 이해의 편의 등을 고려하여 크기나 두께를 과장되게 크거나(또는 두껍게) 작게(또는 얇게) 표현하거나, 단순화하여 표현하고 있으나 이에 의하여 본 발명의 보호범위가 제한적으로 해석되어서는 안 된다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 구현예(태양, 態樣, aspect)(또는 실시예)를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, ~포함하다~ 또는 ~이루어진다~ 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

먼저, 도면은 본 발명에 따른 히트싱크와 발열체(10)가 탄성으로 밀착되는 방열장치가 적용된 전기제품으로 LED 등기구를 도시하고 있다.

이하에서, 본 발명을 설명함에 있어서 방향은 도3과 도4를 기준으로 상하좌우로 구분함을 원칙으로 한다.

도1과 도2를 참조하면, LED 등기구는 바디(60)와, 상기 바디(60)의 상부에 결합되는 체결가이드(20)와, 상기 체결가이드(20)의 안착부에 안착되는 LED모듈(10)과, 상기 LED모듈(10)이 상기 체결가이드(20)에 밀착되어 안착되도록 눌러주는 누름판(40)과, 상기 체결가이드(20)의 상부에 결합되어 상기 LED모듈(10)을 덮는 커버(50)와, 상기 체결가이드(20)를 관통하여 결합되는 히트싱크(30)와, 상기 바디(60)의 각도를 조정하여 고정시키는 브라켓(80)과, 상기 바디(60)의 하부에 결합되고 내부에 LED모듈(10)에 전원을 공급하는 파워서플라이가 내장되는 하우징(70) 등을 포함하여 이루어진다.

이와 같이 구성되는 LED 등기구에 있어서 본 발명에 따른 방열장치는 발열체(10)(10), 히트싱크(30), 체결가이드(20)를 포함하여 이루어진다

상기 발열체(10)는 LED모듈(10)이 되고, LED모듈(10)은 LED와 PCB로 구성된다. 이때 PCB는 열전도율을 높이기 위해 메탈PCB를 사용하는 것이 바람직할 수 있다.

상기 히트싱크(30)는 상기 발열체(10)에 면접촉되는 전열부(31)와, 상기 전열부(31)에서 수직하게 연결되는 방사부(33)로 구성되어서, 전체적으로 'L'자형의 모양으로 이루어지고, 얇은 판형 구조를 갖는다.

상기 전열부(31)는 상부면이 상기 발열체(10)의 하부면에 면접촉되어서 발열체(10)의 열을 전달받고, 상기 방사부(33)는 상기 체결가이드(20)를 관통하여 외부에 노출되어서 전열부(31)의 열을 외부로 방출시킨다.

상기 체결가이드(20)는 내부에 상기 발열체(10)가 안착되는 안착부(21)가 형성되고, 상기 안착부(21)의 바닥에는 상기 히트싱크(30)의 방사부(33)가 관통되는 관통홀(23)들과, 히트싱크(30)의 전열부(31)가 지지되는 지지부(25)가 형성되고, 상기 지지부(25)의 중앙부위에는 탄성력을 제공하는 텐션부(27)가 형성된다.

상기 안착부(21)의 가장자리에는 상기 발열체(10)가 제 위치에서 안착되어 걸리는 단턱(22)이 형성된다.

상기 지지부(25)에는 자재절감과 눌림이 용이하도록 살빼기홀(26)이 형성된다. 상기 지지부(25)는 상기 텐션부(27)와 연결되는 내측이 외측 보다 높은 경사진 구조를 갖는다.

상기 텐션부(27)는 상기 지지부(25)의 중앙부위에 형성된다. 즉, 상기 텐션부(27)의 양측에는 지지부(25)가 연결된다.

상기 텐션부(27)는 위로 볼록한 상향볼록부(27a)와 아래로 볼록한 하향볼록부(27b)가 연속하여 연결되는 구조로 이루어져서, 위아래 방향으로 들림이나 쳐짐이 가능하고, 좌우방향으로 신축이 가능하여, 외력을 받아 변형된 경우에 원상으로 복귀하려는 탄성력을 발휘한다.

도4에서 보는 바와 같이 히트싱크(30)의 방사부(33)를 체결가이드(20)의 관통홀(23)로 관통시켜 히트싱크(30)의 전열부(31)를 체결가이드(20)의 지지부(25)에 올려놓으면, 체결가이드(20)의 지지부(25)의 내측이 전열부(31)를 접촉하여 지지한다.

다음으로, 체결가이드(20)의 안착부(21)에 발열체(10)를 안착시키고 누르면(체결가이드(20)의 안착부(21)에 누름판(40)을 체결시키면 누름판(40)이 발열체(10)를 누름), 히트싱크(30)의 전열부(31)가 발열체(10)에 접촉되면서 함께 눌리고, 그러면 체결가이드(20)의 지지부(25)가 아래로 눌려 쳐지게 된다.

이 상태에서는 텐션부(27)가 원상태로 복귀하려는 탄성력을 제공하여 지지부(25)와 텐션부(27)가 히트싱크(30)의 전열부(31)를 위로 밀어서 발열체(10)에 밀착시킨다.

상기 체결가이드(20)의 지지부(25)와 텐션부(27)가 원상태로 복귀하려는 탄성력으로 히트싱크(30)의 전열부(31)를 위로 지속적으로 밀게 되어서, 히트싱크(30)의 두께가 일정하지 않아도 히트싱크(30)는 발열체(10)에 밀착되고, 전열부(31)를 위로 미는 힘은 지속해서 작용함으로 히트싱크(30)와 발열체(10)는 흔들림 없이 체결가이드(20)에 체결된다.

이상에서 본 발명을 설명함에 있어 첨부된 도면을 참조하여 특정 형상과 구조를 갖는 히트싱크와 발열체가 탄성으로 밀착되는 방열장치에 대해 설명하였으나 본 발명은 당업자에 의하여 다양한 변형 및 변경이 가능하고, 이러한 변형 및 변경은 본 발명의 보호범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.

10 : LED모듈 20 : 체결가이드
21 : 안착부 23 : 관통홀
25 : 지지부 27 : 텐션부
30 : 히트싱크 31 : 전열부
33 : 방사부 40 : 누름판
50 : 커버 60 : 바디
70 : 하우징 80 : 브라켓

Claims (3)

1. 발열체(10);
   상기 발열체(10)에 면접촉되는 전열부(31)와, 상기 전열부(31)에 수직하게 연결되며 전열부(31)를 통해 전달되는 열을 외부로 방출시키는 방사부(33)를 포함하는 다수의 평판형 히트싱크(30);
   상기 발열체(10)가 안착되는 안착부(21)와, 상기 안착부(21)의 바닥에 형성되어서 상기 히트싱크(30)의 방사부(33)가 관통되는 관통홀(23)들과, 상기 안착부(21)의 바닥에 구비되어서 상기 히트싱크(30)의 전열부(31)가 지지되는 지지부(25)들을 포함하는 체결가이드(20);를 포함하여 이루어지되,
   
   상기 지지부(25)에는 상기 전열부(31)를 탄성으로 지지하도록 탄성력을 제공하는 텐션부(27)가 형성되고,
   상기 텐션부(27)는 상기 지지부(25)의 중앙부위에서 라운드진 상향볼록부(27a)와 하향볼록부(27b)가 연속하여 연결되는 구조이고,
   상기 지지부(25)는 상기 텐션부(27)와 연결되는 내측이 외측 보다 올라간 경사진 구조로 이루어지고,
   상기 지지부(25)는 상기 전열부(31)의 길이방향을 선접촉방식으로 탄성지지하는 것을 특징으로 하는 히트싱크와 발열체가 탄성으로 밀착되는 방열장치.
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