KR102603301B1 - Heat radiation structure and heat induction apparatus - Google Patents
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Abstract
개시된 방열 구조물은, 방열 플라스틱을 포함하며, 플레이트 형상을 갖는 방열 몸체, 상기 방열 몸체의 상면의 제1 영역에 배치되는 차폐 시트 및 상기 방열 몸체의 상면의 제2 영역에 배치되는 방열 점착 부재를 포함한다. The disclosed heat dissipation structure includes a heat dissipation plastic, and includes a heat dissipation body having a plate shape, a shielding sheet disposed in a first region of the upper surface of the heat dissipation body, and a heat dissipation adhesive member disposed in a second region of the upper surface of the heat dissipation body. do.
Description
본 발명은 방열 구조물에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 방열 효과 및 자력선에 대한 차폐 효과를 갖는 방열 구조물 및 이를 포함하는 유도 가열 장치에 관한 것이다.The present invention relates to heat dissipation structures. More specifically, it relates to a heat dissipation structure having a heat dissipation effect and a shielding effect against magnetic force lines, and an induction heating device including the same.
유도 가열 장치는, 워킹 코일(Working Coil) 또는 가열코일에 고주파의 전류를 흐르게 하고, 이로 인하여 발생하는 자력선이 용기 등과 같은 가열 대상을 통과할 때 와류전류(Eddy Current)가 흘러 용기 자체가 가열되는 방식에 의한 장치이다.The induction heating device flows a high-frequency current through a working coil or heating coil, and when the resulting magnetic force lines pass through a heated object such as a container, an eddy current flows and the container itself is heated. It is a device based on a method.
이러한 유도 가열 장치는 연소에 의한 불꽃 등을 발생시키지 않기 때문에, 폭발이나 화재의 위험이 없고, 가열 장치의 표면이 뜨겁지 않기 때문에 안전하며, 열효율이 높기 때문에 조리 기구 등에 사용이 증대되고 있다.Since these induction heating devices do not generate flames due to combustion, there is no risk of explosion or fire, they are safe because the surface of the heating device is not hot, and their use in cooking utensils is increasing because of their high thermal efficiency.
상기 조리 기구는, 상기 유도 가열 장치를 작동하고, 각종 정보의 입력/출력/표시를 위한 전자 소자들을 포함한다. 따라서, 상기 전자 소자들의 신뢰성을 유지하기 위하여 상기 유도 가열 장치의 방열 및 자력선의 차폐가 필요하다.The cooking appliance operates the induction heating device and includes electronic elements for input/output/display of various information. Therefore, in order to maintain the reliability of the electronic devices, heat dissipation and shielding of magnetic force lines of the induction heating device are necessary.
본 발명의 일 과제는 방열 성능이 개선되고 차폐 성능을 갖는 방열 구조물을 제공하는 것이다.One object of the present invention is to provide a heat dissipation structure with improved heat dissipation performance and shielding performance.
본 발명의 다른 과제는 상기 방열 구조물을 포함하는 유도 가열 장치를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide an induction heating device including the heat dissipation structure.
다만, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 상기 언급된 과제에 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.However, the problem to be solved by the present invention is not limited to the above-mentioned problem, and may be expanded in various ways without departing from the spirit and scope of the present invention.
상술한 본 발명의 일 과제를 달성하기 위한 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 방열 구조물은, 방열 플라스틱을 포함하며, 플레이트 형상을 갖는 방열 몸체, 상기 방열 몸체의 상면의 제1 영역에 배치되는 차폐 시트 및 상기 방열 몸체의 상면의 제2 영역에 배치되는 방열 점착 부재를 포함한다. The heat dissipation structure according to exemplary embodiments of the present invention for achieving the above-described object of the present invention includes a heat dissipation plastic, a heat dissipation body having a plate shape, and disposed in a first region of the upper surface of the heat dissipation body. It includes a shielding sheet and a heat dissipation adhesive member disposed in a second region of the upper surface of the heat dissipation body.
일 실시예에 따르면, 상기 방열 플라스틱은 고분자 수지 및 방열 필러를 포함하고, 열전도율은 5 내지 10W/m.k이다.According to one embodiment, the heat dissipating plastic includes a polymer resin and a heat dissipating filler, and has a thermal conductivity of 5 to 10 W/m.k.
일 실시예에 따르면, 상기 방열 몸체는, 상면으로부터 돌출된 돌출 리브를 가지고, 상기 돌출 리브는 상기 차폐 시트에 삽입된다.According to one embodiment, the heat dissipation body has a protruding rib protruding from an upper surface, and the protruding rib is inserted into the shielding sheet.
일 실시예에 따르면, 상기 방열 점착 부재는 상기 돌출 리브 위에 배치되어, 상기 차폐 시트의 개구부 내에 배치된다.According to one embodiment, the heat dissipating adhesive member is disposed on the protruding rib and is disposed in the opening of the shielding sheet.
일 실시예에 따르면, 상기 방열 구조물은, 상기 방열 몸체의 하면에 부착된 방열 점착 시트를 더 포함한다.According to one embodiment, the heat dissipation structure further includes a heat dissipation adhesive sheet attached to the lower surface of the heat dissipation body.
일 실시예에 따르면, 상기 차폐 시트는, 비정질 니켈-아연 합금, 비정질 망간-아연 합금 및 철(Fe) 합금으로 이루어진 그룹에서 선택된 적어도 하나를 포함한다.According to one embodiment, the shielding sheet includes at least one selected from the group consisting of an amorphous nickel-zinc alloy, an amorphous manganese-zinc alloy, and an iron (Fe) alloy.
일 실시예에 따르면, 상기 방열 점착 부재는, 바인더 수지, 도파민이 표면 결합된 그래파이트 입자 및 열전도성 필러를 포함한다. 상기 그래파이트 입자 및 상기 열전도성 필러의 함량의 합은 50 내지 80중량%이고, 상기 그래파이트 입자 및 상기 열전도성 필러의 중량비는 1.2:1 내지 2:1이다.According to one embodiment, the heat dissipating adhesive member includes a binder resin, graphite particles surface-bonded with dopamine, and a thermally conductive filler. The sum of the contents of the graphite particles and the thermally conductive filler is 50 to 80% by weight, and the weight ratio of the graphite particles and the thermally conductive filler is 1.2:1 to 2:1.
본 발명의 일 실시예에 따른 유도 가열 장치는, 방열 구조물, 상기 방열 구조물 위에 배치되는 워킹 코일 및 상기 방열 구조물의 하면에 접촉하는 방열 플레이트를 포함한다.An induction heating device according to an embodiment of the present invention includes a heat dissipation structure, a working coil disposed on the heat dissipation structure, and a heat dissipation plate in contact with a lower surface of the heat dissipation structure.
본 발명의 실시예들에 따르면, 유도 가열 장치의 워킹 코일과 방열 플레이트 사이에 높은 열전달 효율을 갖는 방열 구조를 제공함으로써, 유도 가열 장치의 방열 성능을 개선할 수 있다.According to embodiments of the present invention, the heat dissipation performance of the induction heating device can be improved by providing a heat dissipation structure with high heat transfer efficiency between the working coil and the heat dissipation plate of the induction heating device.
또한, 상기 방열 구조는, 차폐 시트의 낮은 열전달 효율을 개선할 수 있으며, 워킹 코일과 방열 플레이트의 접촉 영역에 방열 점착 부재 또는 방열 점착 시트가 제공됨으로써, 접촉 영역에서의 열전달 저하를 개선할 수 있다.In addition, the heat dissipation structure can improve the low heat transfer efficiency of the shielding sheet, and a heat dissipation adhesive member or heat dissipation adhesive sheet is provided in the contact area between the working coil and the heat dissipation plate, thereby improving heat transfer degradation in the contact area. .
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 방열 구조물을 도시한 평면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 유도 가열 장치를 도시한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 방열 구조물의 방열 몸체를 도시한 사시도이다.Figure 1 is a plan view showing a heat dissipation structure according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a cross-sectional view showing an induction heating device according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is a perspective view showing the heat dissipation body of the heat dissipation structure according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings. Since the present invention can be subject to various changes and can take various forms, specific embodiments will be illustrated and described in detail in the text. However, this is not intended to limit the present invention to a specific disclosed form, and should be understood to include all changes, equivalents, and substitutes included in the spirit and technical scope of the present invention. In the attached drawings, the dimensions of the structures are enlarged from the actual size for clarity of the present invention.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used in this application are only used to describe specific embodiments and are not intended to limit the invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this application, terms such as “comprise” or “have” are intended to designate the presence of features, numbers, steps, operations, components, or a combination thereof described in the specification, but are not intended to indicate the presence of one or more other features or numbers. It should be understood that this does not exclude in advance the possibility of the existence or addition of steps, operations, components, or combinations thereof.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 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.Unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as generally understood by a person of ordinary skill in the technical field to which the present invention pertains. Terms defined in commonly used dictionaries should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related technology, and unless explicitly defined in the present application, should not be interpreted in an ideal or excessively formal sense. No.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 방열 구조물을 도시한 평면도이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 유도 가열 장치를 도시한 단면도이다.Figure 1 is a plan view showing a heat dissipation structure according to an embodiment of the present invention. Figure 2 is a cross-sectional view showing an induction heating device according to an embodiment of the present invention.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 유도 가열 장치는 상부 플레이트(40) 및 워킹 코일(20)을 포함한다. 상기 워킹 코일(20)은 상기 상부 플레이트(40) 아래에 배치된다. 상기 상부 플레이트(40) 위에는 조리 용기(50)가 배치될 수 있다.Referring to Figures 1 and 2, an induction heating device according to an embodiment of the present invention includes an
도시되지는 않았으나, 상기 유도 가열 장치는, 상기 워킹 코일(20)에 교류 전원을 공급하는 인버터 모듈을 더 포함한다. 상기 워킹 코일(20)은, 상기 인버터 모듈로부터 공급된 고주파 교류 전류를 교류 자력선으로 변환한다. 상기 자력선에 의해 상기 조리 용기(50)가 발열할 수 있다. Although not shown, the induction heating device further includes an inverter module that supplies alternating current power to the working
상기 상부 플레이트(40)는 세라믹 글라스 등과 같은 강화 유리를 포함할 수 있다.The
상기 워킹 코일(20)은, 방열 구조물(10) 위에 배치된다. 상기 방열 구조물(10)은 방열 플레이트(30)와 연결된다. 따라서, 상기 워킹 코일(20)에서 발생한 열이 상기 방열 구조물(10)을 통해, 상기 방열 플레이트(30)로 전달될 수 있다. The working
상기 워킹 코일(20)과 상기 상부 플레이트(40) 사이에는 열차단 시트(22)가 배치될 수 있다. 상기 열차단 시트(22)는, 상기 조리 용기(50) 등에서 발생한 열이 상기 워킹 코일(20)로 전달되는 것을 방지한다. 상기 열차단 시트(22)는 열차단율이 높은 물질, 예를 들어, 마이카 등을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 열차단 시트(22)는 상기 워킹 코일(20) 상면에 결합될 수 있다.A
상기 방열 구조물(10)은, 방열 몸체(12), 상기 방열 몸체(12)의 상면의 제1 영역에 배치되는 차폐 시트(12) 및 상기 방열 몸체(12)의 상면의 제2 영역에 배치되는 방열 점착 부재(14)를 포함한다. 상기 방열 구조물은, 상기 방열 몸체(12)의 하면에 배치되는 방열 점착 시트(18)를 더 포함할 수도 있다.The
상기 방열 몸체(12)는, 방열 플라스틱을 포함할 수 있다. 상기 방열 플라스틱은 전기 절연성을 가지면서 높은 방열 성능을 가질 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 방열 플라스틱의 열전도도는 5 내지 10W/m.k일 수 있다. 예를 들어, 상기 방열 플라스틱은 고분자 수지 및 방열 필러를 포함할 수 있다. 상기 고분자 수지는 열가소성 수지 또는 열경화성 수지를 포함할 수 있다. The
일 실시예에 따르면, 상기 열가소성 수지는 폴리페닐렌설파이드, 폴리카보네이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리아마이드, 폴리프로필렌 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.According to one embodiment, the thermoplastic resin may include polyphenylene sulfide, polycarbonate, polybutylene terephthalate, polyethylene terephthalate, polyamide, polypropylene, or a combination thereof.
일 실시예에 따르면, 상기 열경화성 수지는, 에폭시 수지, 페놀 수지, 아크릴 수지 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.According to one embodiment, the thermosetting resin may include an epoxy resin, a phenol resin, an acrylic resin, or a combination thereof.
상기 방열 필러는, 알루미나, 질화붕소, 질화규소, 질화알루미늄, 탄화규소, 그래파이트 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 또한, 상기 방열 플라스틱의 기계적 물성 향상을 위하여, 상기 방열 필러는 탄산칼슘, 탈크, 산화아연, 월라스토나이트, 휘스커, 마이카, 카올린, 황산칼슘, 황산마그네슘, 유리섬유 또는 이들의 조합을 더 포함할 수 있다.The heat dissipating filler may include alumina, boron nitride, silicon nitride, aluminum nitride, silicon carbide, graphite, or a combination thereof. In addition, in order to improve the mechanical properties of the heat dissipation plastic, the heat dissipation filler may further include calcium carbonate, talc, zinc oxide, wollastonite, whisker, mica, kaolin, calcium sulfate, magnesium sulfate, glass fiber, or a combination thereof. You can.
상기 방열 플라스틱은 필요에 따라, 산화방지제, 형광증백제, 광안정제, 윤활제, 안료, 염료, 이형제, 가교제, 내마찰 마모제, 반응형 화합물, 난연제, 금속 불활성제, 대전 방지제, 커플링제 등을 추가로 포함할 수 있다.The heat dissipating plastic may contain antioxidants, fluorescent whitening agents, light stabilizers, lubricants, pigments, dyes, mold release agents, crosslinking agents, anti-friction wear agents, reactive compounds, flame retardants, metal deactivators, antistatic agents, coupling agents, etc., as needed. Additional information may be included.
예를 들어, 상기 방열 플라스틱은 상기 열가소성 수지, 상기 방열 필러 및 첨가제를 포함한 방열 재료를 혼합하고, 용융 혼련한 후, 펠렛 상태에서 사출 성형 또는 용융 압축하여 성형될 수 있다.For example, the heat-dissipating plastic may be formed by mixing heat-dissipating materials including the thermoplastic resin, the heat-dissipating filler, and additives, melt-kneading them, and then injection molding or melt-compressing them in a pellet state.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 방열 구조물의 방열 몸체를 도시한 사시도이다. Figure 3 is a perspective view showing the heat dissipation body of the heat dissipation structure according to an embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 방열 몸체(16)는 전체적으로 플레이트 형상을 가질 수 있으며, 상면으로부터 돌출된 돌출 리브(16a)를 포함할 수 있다. 또한, 상기 방열 몸체(16)는 중심부를 관통하는 개구부(16b)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 3, the
상기 돌출 리브(16a)는 상기 방열 몸체(16) 위에 배치되는 차폐 시트(12)와 얼라인 될 수 있다. 즉, 상기 차폐 시트(12)는 상기 돌출 리브(16a)에 대응되는 개구부를 가질 수 있으며, 상기 개구부에 상기 돌출 리브(16a)가 삽입될 수 있다.The protruding
일 실시예에 따르면, 상기 돌출 리브(16a)는 일 방향으로 연장되는 형상을 가질 수 있으며, 상기 방열 몸체(16)의 중심부에 대하여 방사상으로 복수개가 배치될 수 있다.According to one embodiment, the protruding
상기 방열 점착 부재(14)는 상기 방열 몸체(16)의 돌출 리브(16a) 위에 배치될 수 있다. 또한, 상기 방열 점착 부재(14)는 상기 차폐 시트(12)의 개구부 내에 배치될 수 있다.The heat dissipating
상기 방열 점착 부재(14)는, 상기 돌출 리브(16a)와 동일한 형상을 가질 수 있다. 따라서, 상기 방열 점착 부재(14)는, 일 방향으로 연장되는 형상을 가질 수 있으며, 상기 방열 몸체(16)의 중심부에 대하여 방사상으로 복수개가 배치될 수 있다. The heat dissipating
일 실시예에 따르면, 상기 방열 몸체(16)의 두께는 2mm 내지 10mm 일 수 있다.According to one embodiment, the thickness of the
따라서, 상기 워킹 코일(20)의 하면은 상기 차폐 시트(12) 및 상기 방열 점착 부재(14)와 접촉할 수 있다. 상기 방열 점착 부재(14)와 상기 워킹 코일(20)의 접촉 면적이 과도하게 증가하는 경우, 상기 차폐 시트(12)와 상기 워킹 코일(20)의 간격이 상대적으로 증가하여 상기 워킹 코일(20)의 발열이 증가할 수 있다.Accordingly, the lower surface of the working
상기 방열 점착 시트(18)는, 상기 방열 몸체(16)의 하면에 결합되어, 상기 방열 플레이트(30)와 접촉할 수 있다.The heat
상기 방열 점착 부재(14) 및 상기 방열 점착 시트(18)는 열전도성 수지 경화물로 이루어진 열전도성 시트이거나, 이로부터 형성된 패턴일 수 있다.The heat dissipating
일 실시예에 따르면, 상기 열전도성 수지 경화물을 형성하기 위한 열전도성 수지 조성물은, 바인더 수지, 그래파이트 입자 및 열전도성 필러를 포함할 수 있다.According to one embodiment, the thermally conductive resin composition for forming the cured thermally conductive resin may include a binder resin, graphite particles, and a thermally conductive filler.
예를 들어, 상기 바인더 수지는 열가소성 수지, 열가소성 엘라스토머, 열경화성 수지 등을 포함할 수 있다.For example, the binder resin may include thermoplastic resin, thermoplastic elastomer, thermosetting resin, etc.
예를 들어, 상기 열가소성 수지로는, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌-프로필렌 공중합체 등의 에틸렌-α올레핀 공중합체, 폴리메틸펜텐, 폴리염화비닐, 폴리염화비닐리덴, 폴리아세트산비닐, 에틸렌-아세트산비닐 공중합체, 폴리비닐알코올, 폴리비닐아세탈, 폴리불화비닐리덴 및 폴리테트라플루오로에틸렌 등의 불소계 중합체, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리스티렌, 폴리아크릴로니트릴, 스티렌-아크릴로니트릴 공중합체, 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 공중합체(ABS) 수지, 폴리페닐렌-에테르 공중합체(PPE) 수지, 변성 PPE 수지, 지방족 폴리아미드류, 방향족 폴리아미드류, 폴리이미드, 폴리아미드이미드, 폴리메타크릴산, 폴리메타크릴산메틸에스테르 등의 폴리메타크릴산에스테르류, 폴리아크릴산류, 폴리카보네이트, 폴리페닐렌술파이드, 폴리술폰, 폴리에테르술폰, 폴리에테르니트릴, 폴리에테르케톤, 폴리케톤, 액정 폴리머, 실리콘 수지, 아이오노머 등을 들 수 있다.For example, the thermoplastic resins include ethylene-alpha olefin copolymers such as polyethylene, polypropylene, and ethylene-propylene copolymers, polymethylpentene, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polyvinyl acetate, and ethylene-vinyl acetate. Copolymers, polyvinyl alcohol, polyvinyl acetal, fluorine-based polymers such as polyvinylidene fluoride and polytetrafluoroethylene, polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polystyrene, polyacrylonitrile, styrene-acrylic Ronitrile copolymer, acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer (ABS) resin, polyphenylene-ether copolymer (PPE) resin, modified PPE resin, aliphatic polyamides, aromatic polyamides, polyimide, polyamide Polymethacrylic acid esters such as mead, polymethacrylic acid, and polymethacrylic acid methyl ester, polyacrylic acids, polycarbonate, polyphenylene sulfide, polysulfone, polyether sulfone, polyether nitrile, polyether ketone, poly Examples include ketones, liquid crystal polymers, silicone resins, and ionomers.
예를 들어, 열가소성 엘라스토머로는, 스티렌-부타디엔 블록 공중합체, 스티렌-이소프렌 블록 공중합체, 스티렌계 열가소성 엘라스토머, 올레핀계 열가소성 엘라스토머, 염화비닐계 열가소성 엘라스토머, 폴리에스테르계 열가소성 엘라스토머, 폴리우레탄계 열가소성 엘라스토머, 폴리아미드계 열가소성 엘라스토머 등을 들 수 있다.For example, thermoplastic elastomers include styrene-butadiene block copolymer, styrene-isoprene block copolymer, styrene-based thermoplastic elastomer, olefin-based thermoplastic elastomer, vinyl chloride-based thermoplastic elastomer, polyester-based thermoplastic elastomer, polyurethane-based thermoplastic elastomer, Polyamide-based thermoplastic elastomers, etc. can be mentioned.
예를 들어, 상기 열경화성 수지로는, 가교 고무, 에폭시 수지, 페놀 수지, 폴리이미드 수지, 불포화 폴리에스테르 수지, 디알릴프탈레이트 수지 등을 들 수 있다. 가교 고무의 구체예로는, 천연 고무, 아크릴 고무, 부타디엔 고무, 이소프렌 고무, 스티렌-부타디엔 공중합 고무, 니트릴 고무, 수소 첨가 니트릴 고무, 클로로프렌 고무, 에틸렌-프로필렌 공중합 고무, 염소화 폴리에틸렌 고무, 클로로술폰화 폴리에틸렌 고무, 부틸 고무, 할로겐화 부틸 고무, 불소 고무, 우레탄 고무 및 실리콘 고무를 들 수 있다.For example, the thermosetting resin includes cross-linked rubber, epoxy resin, phenol resin, polyimide resin, unsaturated polyester resin, and diallyl phthalate resin. Specific examples of crosslinked rubber include natural rubber, acrylic rubber, butadiene rubber, isoprene rubber, styrene-butadiene copolymer rubber, nitrile rubber, hydrogenated nitrile rubber, chloroprene rubber, ethylene-propylene copolymer rubber, chlorinated polyethylene rubber, and chlorosulfonated rubber. Examples include polyethylene rubber, butyl rubber, halogenated butyl rubber, fluorine rubber, urethane rubber, and silicone rubber.
일 실시예에 따르면, 경화성 실리콘 수지가 바인더 수지로 이용될 수 있다. 상기 경화성 실리콘 수지는 액상이거나 고상의 형태를 가질 수 있다. According to one embodiment, curable silicone resin may be used as the binder resin. The curable silicone resin may be in a liquid or solid form.
상기 열전도성 필러는, 알루미나, 질화붕소, 질화규소, 질화알루미늄, 탄화규소 등과 같은 세라믹 물질을 포함할 수 있으며, 바람직하게는 열전도성이 높은 탄화규소(SiC, 실리콘 카바이드)를 포함할 수 있다. The thermally conductive filler may include ceramic materials such as alumina, boron nitride, silicon nitride, aluminum nitride, and silicon carbide, and may preferably include silicon carbide (SiC, silicon carbide) with high thermal conductivity.
예를 들어, 상기 열전도성 필러의 입도는 1 내지 100㎛일 수 있으며, 바람직하게는 20 내지 100㎛일 수 있으며, 보다 바람직하게는 30 내지 70㎛일 수 있다. 상기 열전도성 필러의 입경이 과도하게 작은 경우, 열전도성이 저하될 수 있으며, 과도하게 큰 경우, 시트의 표면 거칠기가 증가하고 택기가 감소할 수 있다. For example, the particle size of the thermally conductive filler may be 1 to 100 μm, preferably 20 to 100 μm, and more preferably 30 to 70 μm. If the particle size of the thermally conductive filler is excessively small, thermal conductivity may be reduced, and if it is excessively large, the surface roughness of the sheet may increase and tackiness may decrease.
상기 그래파이트 입자는, 플레이크 형태로서 이차원 형상을 갖는다. 따라서, 배향을 통하여 열전도성 시트의 열전도 이방성을 향상 시킬 수 있다. 예를 들어, 상기 그래파이트 입자의 직경은 100㎛ 이상일 수 있으며, 바람직하게는, 200㎛ 이상일 수 있다.The graphite particles have a two-dimensional shape in the form of flakes. Therefore, the heat conduction anisotropy of the heat conductive sheet can be improved through orientation. For example, the diameter of the graphite particles may be 100 ㎛ or more, and preferably 200 ㎛ or more.
일 실시예에 따르면, 상기 그래파이트 입자는, 표면에 도파민(DOPAMIN; 3,4-dihydroxyphenylalamine)이 결합된 것일 수 있다. 상기 도파민은 높은 접착력을 가지며, 상기 그래파이트 입자와 상기 열전도성 필러를 결합하고, 열수지 조성물 내에서 그래파이트 입자의 분산성을 향상시켜, 시트의 열전도성을 향상시킬 수 있다.According to one embodiment, the graphite particle may have dopamine (DOPAMIN; 3,4-dihydroxyphenylalamine) bound to its surface. The dopamine has high adhesion and can bind the graphite particles and the thermally conductive filler, improve the dispersibility of the graphite particles in the heat resin composition, and improve the thermal conductivity of the sheet.
예를 들어, 상기 열전도성 수지 조성물은 가열에 의해 경화될 수 있으며, 이에 따라 제1 방향으로 두께를 갖고, 상기 제1 방향과 수직하는 제2 방향으로 연장되는 2차원 형상의 예비 시트가 얻어질 수 있다. For example, the thermally conductive resin composition may be cured by heating, thereby obtaining a two-dimensional preliminary sheet having a thickness in a first direction and extending in a second direction perpendicular to the first direction. You can.
또한, 경화 반응 또는 바인더 수지의 분자량 증가를 위하여, 상기 열전도성 수지 조성물에는 경화제(가교제) 등이 추가될 수 있으며, 필요에 따라 용제 등과 같은 다양한 첨가제가 추가될 수 있다.In addition, for the curing reaction or to increase the molecular weight of the binder resin, a curing agent (crosslinking agent), etc. may be added to the thermally conductive resin composition, and various additives such as solvents may be added as needed.
상기 열전도성 수지 조성물은 다양한 방법으로 2차원 형상의 시트로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 바인더 수지가 액상 실리콘 수지를 포함하는 경우, 닥터 블레이드 등과 같은 다양한 공지의 코팅 방법으로 기판 위에 코팅된 후 경화될 수 있다. 다른 실시예에서, 상기 바인더 수지가 고상 실리콘 수지를 포함하는 경우, 롤러 등으로 가압한 후 경화할 수 있다. 고상 실리콘 수지를 이용하여 가압으로 예비 시트를 형성할 경우, 제조 효율성을 증가시킬 수 있다.The thermally conductive resin composition can be formed into a two-dimensional sheet by various methods. For example, when the binder resin includes a liquid silicone resin, it may be coated on a substrate using various known coating methods such as a doctor blade and then cured. In another embodiment, when the binder resin includes a solid silicone resin, it may be cured after being pressed with a roller or the like. When a preliminary sheet is formed by pressure using a solid silicone resin, manufacturing efficiency can be increased.
일 실시예에 따르면, 상기 예비 시트 또는 상기 예비 시트를 적층한 적층체를 수직 방향을 따라 절단하여 2차원 형상의 열전도성 시트가 형성될 수 있다.According to one embodiment, a two-dimensional thermally conductive sheet may be formed by cutting the preliminary sheet or a laminate of the preliminary sheets along a vertical direction.
상기 방열 점착 부재(14) 및 상기 방열 점착 시트(18)는 상기 열전도성 시트를 패터닝하여 얻어질 수 있으며, 열전도 방향, 예를 들어, 두께 방향으로 높은 열전도성을 가질 수 있으며, 접착 면적을 증가시켜 열전도 효율을 개선할 수 있다.The heat
일 실시예에 따르면, 상기 방열 점착 부재(14) 및 상기 방열 점착 시트(18)에서 상기 그래파이트 입자 및 상기 열전도성 필러의 함량의 합은, 전체 중량 대비 50 내지 80중량%일 수 있으며, 보다 바람직하게는 60 내지 75중량%일 수 있다. 상기 그래파이트 입자 및 상기 열전도성 필러의 함량이 과소할 경우, 열전도성이 저하될 수 있으며, 과도할 경우, 열전도성 시트의 경도가 증가하여, 부착 대상과의 들뜸이 발생할 수 있으며, 이는 부착면에서의 열저항을 증가시킬 수 있다.According to one embodiment, the sum of the contents of the graphite particles and the thermally conductive filler in the heat
바람직하게, 상기 그래파이트 입자의 함량은 상기 열전도성 필러의 함량보다 클 수 있다. 예를 들어, 상기 그래파이트 입자 및 상기 열전도성 필러의 중량비는 1.2:1 내지 2:1일 수 있다. Preferably, the content of the graphite particles may be greater than the content of the thermally conductive filler. For example, the weight ratio of the graphite particles and the thermally conductive filler may be 1.2:1 to 2:1.
상기 방열 점착 부재(14) 및 상기 방열 점착 시트(18)의 두께는 특별히 한정되지 않으나, 일 실시예에서, 상기 열전도성 시트(300)의 두께는 0.2mm 내지 1.5mm일 수 있다.The thickness of the heat dissipating
상기 차폐 시트(12)는, 상기 워킹 코일(20)에서 발생하는 자력선을 흡수 또는 차단하여 하부로 확산되는 것을 방지한다.The shielding
상기 차폐 시트(12)는 자력선을 흡수 또는 차폐할 수 있는 다양한 물질을 포함할 수 있으며, 바람직하게, 비정질 니켈-아연 합금, 비정질 망간-아연 합금, 철(Fe) 합금 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 상기의 물질들은 샌더스트 등과 같은 종래의 차폐 부재에 사용되는 물질보다 자력선에 대한 흡수 또는 차폐 성능이 우수하다. 따라서, 작은 두께로 높은 성능을 유지함으로써, 방열 플라스틱 사용에 의한 차폐 성능 저하를 방지할 수 있다.The shielding
예를 들어, 상기 철 합금은 파쇄된 입자 형상을 갖거나 리본 형상을 가질 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 철 합금은, 철(Fe) 이외에 규소(Si) 및 붕소(B)를 포함하는 3원소 합금일 수 있고, 3원소 합금의 기본 조성에 다른 특성, 예를 들어 내부식성의 향상을 위해 크롬(Cr), 비정질 특성을 더 향상시키기 위하여 코발트(Co) 등의 원소를 더 포함할 수도 있다.For example, the iron alloy may have a crushed particle shape or a ribbon shape. According to one embodiment, the iron alloy may be a ternary alloy containing silicon (Si) and boron (B) in addition to iron (Fe), and may have properties other than the basic composition of the ternary alloy, such as corrosion resistance. Elements such as chromium (Cr) may be further included to improve the amorphous properties, and cobalt (Co) may be further included to further improve the amorphous properties.
또한, 상기 철 합금은 철(Fe), 구리(Cu) 및 니오븀(Nb)을 포함하고, 규소(Si) 및 붕소(B)를 더 포함하는 5원소 합금일 수 있다. Additionally, the iron alloy may be a five-element alloy containing iron (Fe), copper (Cu), and niobium (Nb), and further containing silicon (Si) and boron (B).
상기 차폐 시트(12)는 상기 흡수 또는 차폐 물질들을 결합하고 시트 형상을 형성할 수 있도록, 고분자 수지 또는 이의 경화물 등과 같은 점착 물질을 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 차폐 시트(12)는 적정 두께를 가지고 원하는 차폐 성능을 구현할 수 있도록, 복수의 시트가 적층된 구성을 가질 수도 있다.The shielding
일 실시예에 따르면, 상기 차폐 시트(12)의 두께는 0.5mm 내지 2.0mm일 수 있다. 상기 차폐 시트(12)는 상기 방열 점착 부재(14) 보다 두꺼울 수 있다.According to one embodiment, the thickness of the shielding
상기 방열 플레이트(30)는 상기 방열 점착 시트(18)와 접촉한다. 상기 방열 플레이트(30)는 열 전도성이 높은 금속, 예를 들어, 구리, 은, 알루미늄, 철 등을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 방열 플레이트(30)는 알루미늄을 포함할 수 있다.The
상기 방열 플레이트(30)는 상기 유도 가열 장치의 케이스 등과 연결되어, 상기 워킹 코일(20)에서 발생하는 열을 방열할 수 있다.The
본 발명에 따르면, 유도 가열 장치의 워킹 코일과 방열 플레이트 사이에 높은 열전달 효율을 갖는 방열 구조물을 제공함으로써, 방열 성능을 개선할 수 있다.According to the present invention, heat dissipation performance can be improved by providing a heat dissipation structure with high heat transfer efficiency between the working coil and heat dissipation plate of the induction heating device.
또한, 상기 방열 구조물은, 차폐 시트의 낮은 열전달 효율을 개선할 수 있으며, 워킹 코일과 방열 플레이트의 접촉 영역에 방열 점착 부재 또는 방열 점착 시트가 제공됨으로써, 접촉 영역에서의 열전달 저하를 개선할 수 있다.In addition, the heat dissipation structure can improve the low heat transfer efficiency of the shielding sheet, and a heat dissipation adhesive member or heat dissipation adhesive sheet is provided in the contact area between the working coil and the heat dissipation plate, thereby improving heat transfer degradation in the contact area. .
이상에서는 본 발명의 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although the present invention has been described above with reference to embodiments, those skilled in the art can make various modifications and changes to the present invention without departing from the spirit and scope of the present invention as set forth in the claims below. You will understand that it is possible.
전술한 예시적인 실시예들에 따른 방열 구조는, 유도 가열 방식을 이용하는 다양한 가열 장치, 예를 들어, 인덕션 쿡탑, 전기 밥솥 등에 이용될 수 있다.The heat dissipation structure according to the above-described exemplary embodiments can be used in various heating devices using an induction heating method, for example, an induction cooktop, an electric rice cooker, etc.
10: 방열 구조물 12: 차폐 시트
14: 방열 점착 부재 16: 방열 몸체
18: 방열 점착 시트 20: 워킹 코일
22: 열차단 시트 30: 방열 플레이트
40: 상부 플레이트 50: 가열 대상10: heat dissipation structure 12: shielding sheet
14: heat dissipation adhesive member 16: heat dissipation body
18: Heat dissipation adhesive sheet 20: Working coil
22: heat shielding sheet 30: heat dissipation plate
40: upper plate 50: heating object
Claims (10)
상기 방열 몸체의 상면의 제1 영역에 배치되는 차폐 시트; 및
상기 방열 몸체의 상면의 제2 영역에 배치되는 방열 점착 부재를 포함하는 방열 구조물.A heat dissipation body including heat dissipation plastic and having a plate shape;
a shielding sheet disposed in a first area of the upper surface of the heat dissipation body; and
A heat dissipation structure including a heat dissipation adhesive member disposed in a second region of the upper surface of the heat dissipation body.
상기 그래파이트 입자 및 상기 열전도성 필러의 함량의 합은 50 내지 80중량%이고, 상기 그래파이트 입자 및 상기 열전도성 필러의 중량비는 1.2:1 내지 2:1인 것을 특징으로 하는 방열 구조물.The method of claim 1, wherein the heat dissipating adhesive member includes a binder resin, graphite particles surface-bonded with dopamine, and a thermally conductive filler,
A heat dissipation structure, characterized in that the sum of the contents of the graphite particles and the thermally conductive filler is 50 to 80% by weight, and the weight ratio of the graphite particles and the thermally conductive filler is 1.2:1 to 2:1.
상기 방열 구조물 위에 배치되는 워킹 코일; 및
상기 방열 구조물의 하면에 접촉하는 방열 플레이트를 포함하는 유도 가열 장치.The heat dissipation structure according to any one of claims 1 to 7;
A working coil disposed on the heat dissipation structure; and
An induction heating device comprising a heat dissipation plate in contact with the lower surface of the heat dissipation structure.
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