KR102642412B1 - 패널 온도 저감 구조를 구비한 익사이터 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 전자제품의 패널에 부착되는 익사이터로서, 상기 익사이터는 보빈의 내부에 방열체를 설치하여 공기 잔류 공간을 감소시켜 축열을 감소시키고 작은 진폭의 구동으로도 공기 유동성을 증가시켜 패널의 과도 가열을 방지한다.

Description

패널 온도 저감 구조를 구비한 익사이터{Exciter having temperature cooling structure}

본 발명은 패널 온도 저감 또는 냉각 구조를 가지는 익사이터에 관한 것이다.

최근 노트북, 태블릿, 모니터, TV 및 모바일 기기 등 각종 전자장치에는 화상을 표현하는 디스플레이 패널이 사용되고 또 조명장치에서는 OLED 패널을 이용하여 조명을 발생시키고 있다. 이러한 경우 이용되는 진동발생기(exciter)는 외부의 전기에너지에 대응하는 진동을 발생시키고 발생한 진동에너지를 패널에 직접 전달하여 패널로부터 음향신호가 발생하도록 하는 것이다.

그런데, 익사이터의 구동 시 보이스 코일에서 발생한 열로 인해 예를 들어 TV 패널의 온도가 상승하여 백화 현상이 발생하는 문제가 있다. 이를 개선하기 위하여 코일의 권선 사양을 변경하거나 방열 성능이 좋은 알루미늄 프레임을 적용해야 하나 방열 특성에 한계가 있으며 단가가 상승하는 제약이 따른다.

도 8은 패널의 온도가 상숭하는 이유를 설명하기 위한 익사이터(1')의 내부 구조이다. 단, 도 8의 익사이터는 본 발명의 배경을 설명하기 위한 것이며 출원일 이전 공개된 기술을 의미하지는 않음을 유의해햐 한다.

익사이터(1')는 패널(P')에 부착된다. 가운데가 빈 보빈(10')의 상부는 캡(20')에 결합되고, 하부는 플레이트(24') 및 마그넷(26')과 요크(16')가 형성하는 갭(g') 사이까지 연장된다. 보빈(10')의 하부에는 외주를 둘러 코일(12')이 장착된다. 프레임(18')은 익사이터(1')의 측면을 둘러 외관을 형성한다. (14')은 댐퍼이다.

보빈(10')과 플레이트(24') 사이에는 체적이 큰 빈 공간(S')이 제공된다. 익사이터(1')의 구동시 코일(12')애서 발생하는 열은 공간(S')에 점점 축적된다. 그런데, 패널(P')의 진동량은 미세하고 진폭이 작아 공간(S') 내부에 존재하는 공기 유동량이 매우 작다. 또, 갭(g')의 공간이 협소하고, 요크(16')와 프레임(18')이 외부와 연통하지 않은 폐쇄 구조이므로, 공간(S') 내부의 고온 공기가 외부로 흐르는 유로가 형성되지 않아 축적된 열이 점점 패널(P')로 전달되어 백화 현상이 발생하고, 익사이터(1')의 내부 부품에도 좋지 않은 영향을 주게 된다.

익사이터의 이러한 고온 가열 문제를 해소하기 위하여 예를 들어 특허 제10-1900855호는 요크에 방열핀을 설치하여 표면적을 넓혀 열을 외부로 방열하는 구조를 개시하고 있다. 그러나 이 특허는 요크의 구조가 복잡하며 단가가 상승하는 단점이 있다. 특허 공개 제10-2021-11305호는 진동판과 요크 사이에 방열패드를 부착한 구조를 개시하고 있다. 그러나, 방열패드가 보빈의 내부 공간에 배치되지 않으므로 방열 효과에 한계가 있다. 특허 공개 제10-2011-18657호는 패널의 바로 안쪽에 방열플레이트를 부착한 구조를 개시하고 있다. 그러나, 이 특허는 패널의 보호에 중점을 둔 것으로 고온 가열의 근본적인 문제와 익사이터 보호에는 주목하지 않는 단점이 있다.

본 발명은 이상 기술한 당업계의 문제와 선행 특허의 단점을 해소하기 위하여 안출된 것이다.

그러므로 본 발명은 패널의 과도 가열로 인한 백화 현상 등의 단점을 해소할 수 있는 신규한 구조의 익사이터를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 전자제품의 패널에 부착되는 익사이터로서, 상기 익사이터는 보빈의 내부 또는 플레이트 상면에 방열체를 설치하여 공기 잔류 공간을 감소시커 축열을 감소시키거나, 코일에서 발생된 열을 보빈의 내부로 침투되는 것을 방지하여 패널의 과도 가열을 방지하도록 한, 익사이터를 제공한다.

전자제품의 패널에 부착되는 익사이터로서, 상기 익사이터는 보빈의 내부에 방열체를 설치하여 공기 잔류 공간을 감소시켜 축열을 감소시키고 작은 진폭의 구동으로도 공기 유동성을 증가시켜 패널의 과도 가열을 방지하도록 한, 익사이터를 제공한다.

상기 방열체는 플레이트의 상면에 설치되는 하면과, 하면의 외주를 둘러 설치되고 위로 연장되며, 외면이 보빈 측면의 내부와 접하고, 상단이 보빈 상면의 내부와 접하는 측벽으로 이루어질 수 있다.

상기 방열체는 보빈 상면의 내부와 접하는 상면과, 상면의 외주를 둘러 설치되고 아래로 연장되며, 외면이 보빈 측면의 내면과 접하고, 하단이 플레이트의 상면에 접하는 측벽으로 이루어질 수 있다.

상기 방열체는 평평한 플레이트 형상으로 보빈의 하부에 보빈을 가로지르도록 설치되어 보빈의 내부 공간이 방열체 윗쪽의 제1공간과 아래쪽의 제1공간보다 작은 제2공간으로 분할되며, 제2공간에 체류하는 고온의 공기가 보빈과 플레이트 사이의 , 갭을 통하여 신속히 유출되도록 할 수 있다.

상기 방열체는 내부가 찬 중실형의 입체물 또는 플레이트로 구성하고, 보빈의 내부 공간을 상기 방열체의 체적 만큼 감소시켜 가열 공기의 유동을 촉진할 수 있다.

익사이터의 마그넷을 수용하는 요크의 하면 테두리에 소정 간격으로 외부와 연통하는 슬롯을 복수 개 형성할 수 있다.
또한 본 발명은 전자제품의 패널에 부착되는 익사이터로서, 상기 익사이터는 보빈의 내부 또는 플레이트 상면에 방열체를 설치하여 공기 잔류 공간을 감소시켜 축열을 감소시키거나, 코일에서 발생된 열을 보빈의 내부로 침투되는 것을 방지하여 패널의 과도 가열을 방지하고, 상기 방열체는 익사이터의 보빈이 형성하는 공간 내부에서 플레이트와 패널에 부착된 캡 사이의 공간에 배치되며, 상기 방열체는 내부가 찬 중실형의 입체물 또는 플레이트로 구성하고, 보빈의 내부 공간을 상기 방열체의 체적 만큼 감소시켜 가열 공기의 유동을 촉진하며, 방열체의 외면과 보빈의 내면 사이에 좁은 통로를 형성하여 고온의 공기가 배출될 수 있도록 한, 익사이터를 제공한다.

본 발명은, 익사이터의 구동부인 보빈의 내부에 방열체로 기능하는 구조물을 삽입하여 공기 잔류 공간을 감소시켜 축열을 최소화하고 작은 진폭의 구동에도 공기 유동성을 증가시켜 공기 순환에 의한 냉각 효과를 구현함으로써 패널의 과도 가열을 방지하고 익사이터 내부 부품의 손실을 방지할 수 있다는 효과를 발휘한다.

또한 본 발명은, 익사이터의 구동부인 보빈의 내부에 방열체로 기능하는 구조물을 삽입하고 이를 일종의 격벽으로 이용하여 코일에서 발생하는 열이 보빈의 공간으로 진입하여 패널로 전달되는 것을 방지함으로써 패널의 과도 가열을 방지하고 익사이터 내부 부품의 손실을 방지할 수 있다는 효과를 발휘한다.

기타 본 발명의 효과는 이하 첨부하는 도면을 참조로 기술하는 상세한 설명에 의하여 더욱 명확해질 것이다.

도 1은 본 발명의 제 1실시예의 익사이터의 내부 구조도;
도 2는 본 발명의 제 2실시예의 익사이터의 내부 구조도;
도 3은 본 발명의 제 3실시예의 익사이터의 내부 구조도;
도 4는 본 발명의 제 4실시예의 익사이터의 내부 구조도;
도 5는 본 발명의 제 5실시예의 익사이터의 내부 구조도;
도 6은 본 발명의 제 6실시예의 익사이터의 내부 구조도;
도 7은 본 발명의 다른 추가 실시예에 따른 익사이터의 내부 구조도; 그리고
도 8은 패널의 온도가 상승하는 이유를 설명하기 위해 예시한 익사이터의 내부 구조도이다.

본 발명의 목적 및 효과, 그리고 그것들을 달성하기 위한 기술적 구성들은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 뒤에 설명되는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐를 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 한편, 본 발명의 실시예에 있어서, 각 구성요소들, 기능 블록들 또는 수단들은 하나 또는 그 이상의 하부 구성 요소로 구성될 수 있다.

본 발명은 보빈의 내부에 구조물을 삽입하여 공기 잔류 공간을 감소시켜 축열을 최소화하고 작은 진폭의 구동에도 공기 유동성을 증가시켜 공기 순환에 의한 냉각 효과를 구현하는 것을 원리로 한다. 또한 본 발명은, 보빈의 내부에 방열체로 기능하는 구조물을 격벽 또는 차단부재로 이용하여 코일에서 발생하는 열이 보빈 공간으로 진입하여 패널로 전달되는 것을 방지함으로써 냉각 효과를 구현하는 것을 원리로 한다.

이하에서는 이 원리를 달성할 수 있는 최적의 실시예를 몇 가지 예를 들어 설명하지만, 본 발명은 이 실시예에 국한되지 않으며 다양한 변경이 가능하다.

도 1은 본 발명의 제 1실시예의 익사이터(1)의 내부 구조도이다. 본 발명의 방열 효과와 직접 관련이 없는 부재는 설명의 편의를 위하여 도시와 설명은 생략하기로 한다.

보빈(10)의 내부에는 방열체(20)가 장착된다. 방열체(20)는 금속, 수지 또는 플라스틱으로 제작되며 한정되지 않는다. 방열체(20)는 플레이트(14)의 상면에 설치되는 하면(20a)과, 하면(20a)의 외주를 둘러 설치되고 위로 연장되며, 외면이 보빈(10) 측면의 내면과 접하고, 상단이 보빈(10) 상면의 내면과 접하는 측벽(20c)으로 이루어진다. 본 실시예와 이하의 설명에서 “접하는 것”은 두 부재가 긴밀하게 접촉하는 것 뿐만 아니라 미세한 간격을 두고 인접하는 것을 포함하는 의미이다. 보빈(10)과 방열체(20) 사이에는 공간(S)이 형성된다. 공간(S)은 공간(S')보다 작다. 따라서, 본 발명의 구조에 의하면 보빈(10) 내부의 공기 체적을 감소시켜 코일(12)의 미세한 진동으로 가열 공기의 유동을 촉진할 수 있다. 또, 방열체(20)에 의하여 코일(12)에서 발생하는 고온의 열이 흡수되고 차폐되므로 패널(P)과 익사이터(1) 부품의 과도 가열을 방지할 수 있다.

방열체(20)는 익사이터(1), 특히 보빈(10), 코일(12), 플레이트(14)와 마그넷(16)이 이루는 구동부의 형상, 크기와 성능에 따라 최적 구조로 설계하며, 이하에 설명하는 것과 같이 다양한 변경이 가능하다.

도 2는 본 발명의 제 2실시예의 익사이터(1)의 내부 구조도이다.

제1실시예와 다른 점은, 방열체(20)가, 보빈(10) 상면의 내면과 접하는 상면(20b)과, 상면(20b)의 외주를 둘러 설치되고 아래로 연장되며, 외면이 보빈(10) 측면의 내면과 접하고, 하단이 플레이트(14)의 상면에 접하는 측벽(20c)으로 이루어진 점에 있다. 제2실시예의 경우도 제1실시예와 동일한 효과를 기대할 수 있으며, 보빈 내부의 공기 체적을 훨씬 더 감소시킬 수 있으므로, 공기 축열량이 더욱 감소되어 패널 온도를 더욱 낮출 수 있다.

도 3은 본 발명의 제 3실시예의 익사이터(1)의 내부 구조도이다.

앞서의 실시예와 다른 점은, 방열체(20)를, 외면이 보빈(10) 측면의 내면과 접하는 측벽(20c)으로만 구성한 점이다. 제 3실시예의 경우 반발자계를 이용한 서브 마그넷을 추가한 구조에 적용하기 좋으며, 방열체(20)의 중량을 감소시킬 수 있다.

도 4는 본 발명의 제 4실시예의 익사이터(1)의 내부 구조도이다.

도 4의 방열체(20)는 제1실시예와 유사하지만, 하면(20a)을 막힌 구조로 균일하게 형성하지 않고, 일정 간격으로 작고 긴 사각 형상의 슬롯(200a)을 형성한 점에서 다르다. 슬롯(200a)은 플레이트(14)와의 사이에 공기가 통과하는 채널을 제공한다. 채널은 공간(S)보다 단면적이 작으므로 채널을 통과하는 공기는 유속이 빨라지게 된다(베르눌리의 법칙). 따라서, 가열 공기는 코일(12)의 미세한 진동으로도 슬롯(200a)을 통해 인접한 갭(g)으로 유출되는 유로를 따라 외부로 신속히 배출된다.

도 5는 본 발명의 제 5실시예의 익사이터(1)의 내부 구조도이다.

제5실시예에서 방열체(20)는 평평한 플레이트 형상으로 보빈(10)의 하부쪽에 보빈(10)을 가로지르도록 설치된다. 그러면, 공간(S)은 방열체(20) 윗쪽의 제1공간(S1)과 아래쪽의 제2공간(S2)으로 분할된다. 제1공간(S1)은 제2공간(S2)보다 크다. 제5실시예에서는 코일(12)과, 이를 중심으로 미세 진동하는 보빈(10)의 하부에서 집중적으로 발생하는 열이 작은 체적의 제2공간(S2)에 체류한다. 그리고, 고온의 공기는 방열체(20)에 막혀 상부로 흘러 패널(P)을 가열하는 것이 차단되고, 갭(g)을 통하여 신속히 유출되므로, 전술한 실시예에 비하여 패널(P)이 고온 가열되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.

도 6은 본 발명의 제 6실시예의 익사이터(1)의 내부 구조도이다.

제6실시예는 제5실시예와 동일하지만, 확대도에 도시한 것과 같이 요크(18)의 하면 테두리에 소정 간격으로 외부와 연통하는 슬롯(18a)을 복수 개 형성한 점이 다르다. 그러면, 화살표로 도시한 것과 같이 제2공간(S2) 내부의 가열 공기는 코일(12)의 미세한 진동으로도 갭(g)과 연통된 슬롯(18a)을 통해 외부로 유출되는 유로(F)를 따라 신속히 배출된다. 따라서, 도 5의 실시예에 비하여 패널(P)이 고온 가열되는 것을 더 효과적으로 방지할 수 있다.

도 6에 도시한 요크(18)는 전술한 실시예에도 동일하게 적용될 수 있음을 주목해야 할 것이다.

발명자들은 본 발명의 효과를 검증하기 위하여 동일한 익사이터(1)를 대상으로 구동한 후, 방열체(20)를 설치하지 않은 경우(비교예)와 방열체(20)를 각각의 실시예의 구조로 설치한 경우 패널(P)의 온도와 코일(12)의 온도를 실측하였다. 실험은 상온의 온도에서 수행되었다. 그 결과는 다음 표 1과 같다.

	비교예	제1실시예	제2실시예	제3실시예	제4실시예	제5실시예	제6실시예
패널온도(℃)	60.0	54.3	49.1	53.6	51.2	44.4	39.4
온도차(패널; (℃)	0	-5.7	-10.9	-6.4	-8.8	-15.6	-20.6

모든 실시예가 비교예에 비하여 패널(P)의 가열 온도를 낮출 수 있음이 확인되었다. 실시예2의 경우 전술한 것과 같은 이유로 패널온도의 냉각 효과가 실시예1 및3 보다 크다. 실시예5 및 실시예6의 경우 분리된 공간으로 패널 냉각 효과가 다른 실시예보다 매우 높으며, 동일 조건인 경우 실시예6과 같이 연통형의 요크(18)를 채택하는 것이 냉각 효과가 좋다. 따라서 이상의 예를 토대로 각각의 익사이터(1)의 구조와 환경에 맞는 방열체(20)를 적절히 선택할 수 있게 된다.

다음, 본 발명은 보빈(10) 내부의 축열 공간을 줄이는 것을 기본 원리로 하고 있으므로 도 7과 같은 다양한 실시예가 가능하다.

도 7a는 방열체(20)를 내부가 찬 중실형으로 구성하고, 플레이트(14)위에 장착한 것을 보이는 도면이다. 공간(S)은 방열체(20)의 체적만큼 축소되므로 고온 공기의 유동을 촉진하여 패널(P)의 고온 가열을 방지할 수 있다. 방열체(20)의 크기가 크므로, 그 외면과 보빈(10)의 내면 사이에 좁은 통로(d)가 형성되어 고온의 공기가 신속히 배출될 수 있다. 다만, 방열체(20)의 크기는 본 발명의 권리범위를 제한하지 않으며 적절히 축소될 수 있다.

도 7b는 방열체(20)를 플레이트형으로 구성하고, 플레이트(14)의 상면 전체에 걸쳐 장착한 것을 보이는 도면이다. 방열체(20)의 외면과 보빈(10)의 내면 사이에 좁은 통로(e)가 형성되므로 고온의 공기가 신속히 배출된다.

도 7c는 방열체(20)의 일부에 오목한 공간을 형성하여 이 공간을 공간(S)으로 활용하고, 나머지 보빈(10)공간을 방열체(20)로 막은 예를 도시하고 있다.

도 7d는 도 7a와 유사하나 방열체(20)의 상면을 볼록하게 형성하여 상대적으로 공간(S)을 늘리고, 방열체(20)의 중량을 줄인 예를 도시하고 있다.

더불어 본 발명의 이상 기술한 실시예에서, 방열체는 코일에서 발생하는 열아 보빈의 공간으로 진입하여 패널로 전달되는 것을 효과적으로 차단하는 기능을 하는 것이다.

이상, 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명에 대해서는 다양한 변경이 가능하다. 본 발명의 권리범위는 이하 기술하는 청구범위와 동일 또는 균등한 영역에까지 미침은 자명하다.

Claims (6)

1. 전자제품의 패널에 부착되는 익사이터로서, 상기 익사이터는 보빈의 내부 또는 플레이트 상면에 방열체를 설치하여 공기 잔류 공간을 감소시켜 축열을 감소시키거나, 코일에서 발생된 열을 보빈의 내부로 침투되는 것을 방지하여 패널의 과도 가열을 방지하고,
   상기 방열체는 익사이터의 보빈이 형성하는 공간 내부에서 플레이트와 패널에 부착된 캡 사이의 공간에 배치되며,
   상기 방열체는 내부가 찬 중실형의 입체물 또는 플레이트로 구성하고, 보빈의 내부 공간을 상기 방열체의 체적 만큼 감소시켜 가열 공기의 유동을 촉진하며,
   방열체의 외면과 보빈의 내면 사이에 좁은 통로를 형성하여 고온의 공기가 배출될 수 있도록 한, 익사이터.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 제 1항에 있어서,
   익사이터의 마그넷을 수용하는 요크의 하면 테두리에 소정 간격으로 외부와 연통하는 슬롯을 복수 개 형성한, 익사이터.