KR102545308B1 - 전기기기의 결로 제거 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 결로 제거 장치는 내부 공간을 형성하는 하우징; 상기 하우징의 내부에 형성되고, 전자부품이 실장된 기판; 상기 하우징의 내부에 형성되고, 상기 전자부품에서 생성되는 열을 방열하는 방열패드; 및 상기 기판과 방열패드 사이에 형성되어, 상기 방열패드에서 생성되는 물방울을 흡수하는 제습모듈;를 포함할 수 있다.

Description

전기기기의 결로 제거 장치{APPARATUS FOR REMOVING DEW OF ELECTRONIC DEVICE}

본 발명은 전기기기의 결로 제거 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 제습모듈을 이용한 전기기기의 결로 제거 장치에 관한 것이다.

전자기기는 수분에 취약하기 때문에 전자기기에서 결로 생성을 방지하고, 결로가 생성되는 경우 이를 제거하는 것은 매우 중요하다.

특히, 자동차의 경우, 항상 외부에 노출되어 있기 때문에 다른 전자기기에 비해 내부와 외부의 습도 및 온도차가 심하기 때문에 결로가 생기기 쉬운 환경이다.

대한민국 공개특허 10-2012-0131795호는 자동차의 실내측 습기를 반복적으로 제거할 수 있는 제습장치에 관한 것으로, 자동차에 공급되는 외부공기에서 습기를 제거하는 제습팩을 공기가 유입되는 통로에 설치하고, 상기 제습팩에 바람이나 열을 제공하여 제습제를 건조시키는 건조기, 및 건조기를 구동하는 배터리와 같은 구성을 개시하고 있다.

하지만, 종래의 이러한 기술에 의하면 제습을 위해서는 건조기와 같은 추가 구성이 필요하고, 건조기를 구동하기 위한 추가 전원이 필요한 문제점이 있다.

또한, 종래 기술은 공기가 유입되는 통로에 제습팩을 설치하는 것이기 때문에 전자 부품 내에는 장착하기 어려운 뿐만 아니라 건조기, 배터리 등과 같은 추가 구성이 필요해 비용이 증가한다는 문제점이 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 전기기기에서 결로 발생을 방지할 수 있는 결로 방지 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 전기기기의 결로 제거 장치는 내부 공간을 형성하는 하우징; 상기 하우징의 내부에 형성되고, 전자부품이 실장된 기판; 상기 하우징의 내부에 형성되고, 상기 전자부품에서 생성되는 열을 방열하는 방열패드; 및 상기 기판과 방열패드 사이에 형성되어, 상기 방열패드에서 생성되는 물방울을 흡수하는 제습모듈;을 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 전기기기의 결로 제거 장치에서, 상기 제습모듈은 다공성 물질일 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 전기기기의 결로 제거 장치에서, 상기 제습모듈의 상부는 금속 또는 열전도성 플라스틱 소재로 구성될 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 전기기기의 결로 제거 장치에서, 상기 제습모듈의 하부에는 흡수된 수분이 상기 기판에 떨어지는 것을 방지하는 챔버를 더 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 전기기기의 결로 제거 장치에서, 상기 챔버는 상기 제습모듈를 둘러싸도록 형성되며, 상기 챔버의 가장자리는 물이 고일 수 있도록 외벽이 형성될 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 전기기기의 결로 제거 장치에서, 상기 제습모듈은 상기 하우징에서 습기가 유입되는 부분에 형성될 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 전기기기의 결로 제거 장치에서, 상기 기판의 일측면에는 전자기기와의 연결을 위한 커넥터가 형성되어 있으며, 상기 제습모듈은 상기 커넥터와 인접한 영역에 형성될 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 전기기기의 결로 제거 장치에서, 상기 제습모듈은 상기 방열 패드에서 흡수된 물이 아래로 흐를 수 있도록 통로가 형성될 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 전기기기의 결로 제거 장치에서, 상기 제습모듈에서 흡수된 수분은 아래로 이동하면서 상기 전자부품에서 생성된 열에 의해 증발할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 전기기기에서 결로 발생을 방지할 수 있다. 특히, 자동차와 같이 외부에 노출되어 결로 발생이 쉬운 환경에 노출되어 있는 전기기기에서 결로 발생을 방지하고, 결로가 발생하더라도 이를 흡수하여 증발시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 결로 제거 장치를 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 결로 제거 장치를 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 제습모듈(40)의 다양한 실시예를 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명의 다른 일 실시예에 다른 결로 제거 장치를 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명에 따른 기판(20)의 일 실시예를 나타낸 것이다.
도 6은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 결로 제거 장치는 나타낸 것이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러가지 실시예를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

도면들에 있어서, 본 발명의 실시 예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니며 명확성을 기하기 위하여 과장된 것이다. 본 명세서에서 특정한 용어들이 사용되었으나. 이는 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이며, 의미 한정이나 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 권리 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다.

본 명세서에서 ‘및/또는’이란 표현은 전후에 나열된 구성요소들 중 적어도 하나를 포함하는 의미로 사용된다. 또한, ‘연결되는/결합되는’이란 표현은 다른 구성요소와 직접적으로 연결되거나 다른 구성요소를 통해 간접적으로 연결되는 것을 포함하는 의미로 사용된다. 본 명세서에서 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 또한, 명세서에서 사용되는 ‘포함한다’또는 ‘포함하는’으로 언급된 구성요소, 단계, 동작 및 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및 소자의 존재 또는 추가를 의미한다.

또한, '제1, 제2' 등과 같은 표현은, 복수의 구성들을 구분하기 위한 용도로만 사용된 표현으로써, 구성들 사이의 순서나 기타 특징들을 한정하지 않는다.

실시예들의 설명에 있어서, 각 층(막), 영역, 패턴 또는 구조물들이 기판, 각 층(막), 영역, 패드 또는 패턴들의 "상/위(on)"에 또는 "하/아래(under)"에 형성된다는 기재는, 직접(directly) 또는 다른 층을 개재하여 형성되는 것을 모두 포함한다. 각 층의 상/위 또는 하/아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성요소는 동일한 참조번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 결로 제거 장치의 블록도이다.

도 1을 참조하면, 결로 제거 장치는 내부 공간을 형성하는 하우징(10), 상기 하우징의 내부에 형성되어 다수의 전자부품이 실장된 기판(20), 상기 기판의 내부에 형성되어 상기 전자 부품에서 발열되는 열을 방열하는 냉각부(30), 및 상기 기판과 냉각부 사이에 형성된 제습모듈(40)을 포함한다.

상기 하우징(10)은 전자부품을 보호하기 위한 것으로 내부에 전자부품이 다수 실장되어 있다. 상기 하우징(10)이 외부와 완전히 밀폐되어 있어 외부 공기 또는 습기가 유입되는 것을 완전히 차단할 수 있다면 결로가 생성되는 것을 방지할 수 있지만, 하우징 내부에 실장되어 있는 전자부품이 외부의 다른 기기와 연결되기 위해서는 커넥터(21)가 연결되는 구멍이 반드시 형성되어 있어야 한다. 따라서 외부 공기 또는 습기가 유입되는 것을 완전히 차단하는 것은 현실적으로 불가능하다. 또한, 커넥터(21) 이외에도 홀이 형성될 수 있다. 이러한 경우 개스킷(g1, g2)으로 틈을 차단하여 외부 습기가 유입되는 것을 차단하지만, 습기를 완전히 차단할 수는 없다. 즉, 도시된 것과 같이 개스킷(g1, g2)과 하우징 사이의 틈으로 습기가 유입될 수 있다.

상기 기판(20)은 다수의 전자부품이 실장되는 부분으로 인쇄회로기판(Printed Circuit Board, PCB)일 수 있다. 상기 기판(20)에는 다수의 발열 부품(22, 23, 24, 25)들이 형성될 수 있다.

상기 냉각부(30)는 발열 부품에서 발생하는 열을 식히기 위한 것으로 수냉식이나 공냉식 모두 사용될 수 있다. 수냉식 방식의 경우에는 냉각수가 화살표(32) 방향으로 흐를 수 있고, 냉각수에 의해 발열 부품들이 냉각된다.

도 2는 공냉식 방식의 히트 싱크가 사용되는 경우를 나타낸 것이다. 공냉식 방식의 경우에는 공기가 화살표(34) 방향으로 흐르게 되고, 유입되는 차가운 공기에 의해 발열 부품들이 냉각된다.

상기 냉각부(30)는 전자부품에서 발생하는 열을 방열하여 하우징 내부의 온도가 상승하는 것을 방지하고 과열로 인해 전자기기가 손상되는 것을 방지한다.

냉각부(30)를 사용하게 되면, 발열 부품의 온도가 상승하는 것은 방지할 수 있지만 결로가 발생할 수 있다. 전자부품이 실장되어 있는 기판(20)은 발열 부품으로 인해 온도가 높지만, 냉각부(30)는 기판에 비해 온도가 낮으므로 냉각부(30)에 결로가 발생하게 된다. 냉각부(30)의 온도가 낮아지게 되면 이슬점도 낮아지게 되므로, 외부에서 고온 다습한 공기가 유입되게 되면 냉각부(30)부분에 결로가 발생되고 물방울이 맺히게 되는 것이다. 즉, 일반적은 경우 기판(20)의 온도가 고온 다습한 공기보다 온도가 높으므로 기판에서는 결로가 발생하지 않지만, 냉각부(30)에서는 온도가 낮으므로 결로가 발생하게 된다.

상기 제습모듈(40)은 기판(20)에 실장되어 상기 냉각부(30)와 접촉하도록 형성된다. 제습모듈(40)은 수분을 흡수할 수 있는 재질로는 일반적인 제습재가 사용될 수 있다. 또한, 제습모듈(40)은 멜라민 발포 수지를 포함할 수 있다.

상기와 같은 구조에 의해 냉각부(30)에서 생성된 물방울(d)은 제습모듈(40)에 흡수되어 중력에 의해 서서히 아래로 내려가게 된다. 앞서 언급했지만, 기판(20)은 온도가 높으므로 흡수된 습기는 아래로 점점 내려가면서 기판의 열기에 의해 증발하게 된다. 따라서 기판(20)에까지 물방울이 떨어지거나 수분이 스며드는 것을 방지할 수 있다.

상기 제습모듈(40)은 다공성 물질일 수 있다. 제습모듈이 다공성 물질이 경우에는 상부에서 흡수된 물질이 더욱 천천히 아래로 내려가기 때문에 수분을 증발시키는데 유리하다. 또한, 제습모듈(40)은 상하로 통로가 형성되어 있는 통기구조일 수도 있다.

그리고 상기 제습모듈(40)의 상부에는 금속 또는 열전도성 플라스틱 재질의 덮개(42)가 형성될 수 있다. 열전도성 플라스틱으로는 고열전도성 실리콘이나 써멀 패드가 사용될 수 있다.

상기 제습모듈(40)의 하부에는 흡수된 수분이 상기 기판에 떨어지는 것을 방지하기 위해 챔버(44)가 더 형성될 수 있다.

도 3은 상기 제습모듈(40)의 다양한 실시예를 나타낸 것이다.

도 3의 (a)는 다공성 재질의 제습모듈(40)만이 사용된 예를 나타낸 것이고, 도 3의 (b)는 다공성 재질의 제습모듈(40) 상부에 덮개(42)가 형성된 예를 나타낸 것이고, 도 3의 (c)는 다공성 재질의 제습모듈(40)의 하부에 챔버(44)가 더 형성된 것을 나타낸 것이고, 도 3의 (d)는 통기 구조로 된 제습모듈(40)의 하부에 챔버(44)가 형성된 것을 도시한 것이다.

그리고 도 3의 (e)에 도시된 것과 같이 내부 공간은 비워두고 프레임(42)과 챔버(44)만으로 구성된 제습모듈을 구현할 수 있다. 도 3의 (e)와 같은 경우에는 다른 실시예에 비해 제습재가 사용되지 않으므로 제습효과는 떨어지겠지만, 원가를 절감할 수 있으므로 결로가 잘 발생하지 않는 환경에서는 이러한 실시예를 사용할 수도 있을 것이다.

상기 챔버(44)는 제습모듈(40)을 감싸는 구조이고, 외벽이 형성되어 있어 수분이 미처 다 증발하지 못하고 기판으로 떨어지는 경우에 챔버(44) 내에 떨어진 물이 고이게 된다. 따라서 수분으로부터 기판을 보호할 수 있다.

도 4는 본 발명의 다른 일 실시예를 나타낸 것이다.

도 4를 참조하면, 결로 제거 장치는 내부 공간을 형성하는 하우징(10), 상기 하우징의 내부에 형성되어 다수의 전자부품이 실장된 기판(20), 상기 기판의 내부에 형성되어 상기 전자 부품에서 발열되는 열을 방열하는 냉각부(30), 및 상기 기판의 발열 부품과 냉각부 사이에 형성된 제습모듈(40)을 포함한다.

도 1에서 살펴본 바와 같이 제습모듈(40)은 기판 중 부품이 없고 공기가 유입되는 부분에 형성되는 것이 제습 효과가 뛰어나지만, 경우에 따라서는 기판에 부품이 조밀하게 실장되어 기판(20)상에 빈 공간이 없을 수도 있다.

이러한 경우는 기판에 실장된 다수의 발열 부품(21, 22, 23, 24, 26) 중 높이가 낮은 발열 부품(22)과 냉각부(30) 사이에 제습모듈(40)을 형성할 수도 있다.

도 5는 다수의 발열 부품이 기판(20)에 실장되어 있는 예를 나타낸 것으로, 도 5를 참조하면 높이가 높은 발열부품(22)과 높이가 낮은 발열부품(23)이 기판에 실장되어 있는 것을 확인할 수 있다.

상기 높이가 높은 발열 부품(22)은 콘덴서와 같은 부품일 수 있고, 높이가 낮은 발열부품(23)은 반도체 부품일 수 있다.

이러한 기판이 사용될 경우 높이가 낮은 발열 부품(23) 위에 제습모듈(40)이 형성될 수 있다. 이때 제습모듈(40)을 형성하기 위해서는 높이가 낮은 발열 부품(23)의 상면은 평평한 것이 좋다.

도 6은 본 발명의 또 다른 일 실시예로 제습모듈이 2개 형성된 예를 나타낸 것이다.

도 6을 참조하면, 기판(20)과 냉각부(30) 사이에 제1 제습모듈(40-1)이 형성되어 있고, 높이가 낮은 발열 부품(23)과 냉각부 사이에 제2 제습모듈(40-2)이 형성되어 있는 것을 확인할 수 있다.

기판(20) 상에 제습모듈을 설치할 수 있는 빈 공간이 있고, 높이가 높은 발열 부품도 있는 경우, 도 6과 같이 두 개의 제습모듈을 동시에 설치하여 제습효과를 높일 수 있다.

이상에서 본 발명에 따른 실시예들이 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 범위의 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 다음의 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.

10 : 하우징
20 :기판
30 : 냉각부
40 : 제습모듈

Claims (9)

1. 내부 공간을 형성하는 하우징;
   상기 하우징의 내부에 배치되며, 전자부품이 실장된 기판;
   상기 하우징의 내부에 형성되고, 상기 전자부품에서 생성되는 열을 방열하는 방열패드; 및
   상기 기판과 상기 방열패드 사이에 형성되어, 상기 방열패드에서 생성되는 물방울을 흡수하는 제습모듈;
   을 포함하되,
   상기 제습모듈은 다공성 물질이고,
   상기 제습모듈의 하부에는, 하방으로 막혀 있는 바닥과 가장자리에 형성된 외벽에 의해 상기 제습모듈을 둘러싸면서 물이 고일 수 있도록 형성되어 상기 방열패드로부터 흡수된 물방울이 상기 기판에 떨어지는 것을 방지하는 챔버를 더 포함하며,
   상기 챔버의 외벽 높이는 상기 제습모듈의 높이보다 더 낮게 형성되고,
   상기 흡수된 물방울은 상기 제습모듈 내에서 아래로 이동하면서 상기 전자부품에서 생성된 열에 의해 증발하는 것을 특징으로 하는, 전기기기의 결로 제거 장치.
   
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 제습모듈의 상부는 금속 또는 열전도성 플라스틱 소재로 구성되는 전기기기의 결로 제거 장치.
   
4. 삭제
5. 삭제
6. 제1항에 있어서,
   상기 제습모듈은 상기 하우징에서 습기가 유입되는 부분에 형성되는 전기기기의 결로 제거 장치.
   
7. 제1항에 있어서,
   상기 기판의 일측면에는 커넥터가 형성되어 있고, 상기 제습모듈과 상기 커넥터 사이에는 다른 부품이 배치되지 않은, 전기기기의 결로 제거 장치.
   
8. 제1항에 있어서,
   상기 제습모듈은 상기 방열 패드에서 흡수된 물이 아래로 흐를 수 있도록 통로가 형성되어 있는 전기기기의 결로 제거 장치.
   
9. 삭제

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