KR20040016244A - 인터넷 냉장고용 메인컨트롤러의 방열 및 전자파차폐구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전자파를 차폐하면서, 동시에 방열이 가능한 인터넷 냉장고용 메인컨트롤러에 관한 것이다. 이를 위해서, 중앙처리장치(45)에서 발생하는 전자파를 차단하기 위하여 중앙처리장치(45)를 둘러싸게 프레임커버(37)을 형성하면서도 중앙처리장치(45)에서 발생하는 열을 발산하기 위하여 상기 커버프레임(37) 상면에 다공부(39)를 형성한다. 상기 중앙처리장치(45)에서 발생하는 열을 상기 프레임커버(37)로 직접 전달하여 방열시키기 위하여 상기 중앙처리장치(45)의 상부에 돌기 형상의 핑거스트립(47)을 설치한다. 상기 핑거스트립(47)은 상기 중앙처리장치(45)에서 발생하는 열을 중앙처리장치(45)의 상단에 있는 프레임커버(37)로의 효과적인 방열을 위하여 열전도성이 강한 금속재질로 형성된다.

Description

인터넷 냉장고용 메인컨트롤러의 방열 및 전자파차폐구조 {Protection against heat and EMI depreciating structure of main controller for internet refrigerator}

본 발명은 냉장고에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 인터넷과 연결된 인터넷 냉장고의 중앙처리장치에서 발생하는 열을 효과적으로 방열할 수 있는 인터넷 냉장고용 메인컨트롤러의 방열 및 전자파차폐구조에 관한 것이다.

도 1에는 종래 기술에 의한 메인컨트롤러가 구비된 인터넷 냉장고의 요부구성이 부분절결 사시도로 도시되어 있고, 도 2에는 종래 기술에 의한 메인컨트롤러의 구성이 단면도로 도시되어 있다. 이들 도면에 도시된 바와 같이, 냉장고의 내부에는 냉장실과 냉동실이 구성되고, 상기 저장공간은 도어(1,1')에 의해 선택적으로 개폐된다.

상기 일측 도어(1,1')에는 디스플레이유니트(3)가 구비된다. 상기 디스플레이유니트(3)는 LCD 스크린으로, 냉장고 동작과 관련된 각종 정보와 인터넷 홈페이지를 포함한 각종 정보가 표시되며, 뒤에서 설명할 메인컨트롤러(7)와 케이블을 통해 연결된다.

상기 냉장실과 냉동실을 개폐하는 도어(1,1')의 상부에는 인터넷과 관련한 각종 부품과, 냉장고의 전기적 제어와 관련된 부품을 설치하기 위한 설비공간(5)이 형성되어 있다. 그리고, 상기 설비공간(5) 내부에는 상기 설비공간(5)에 내장되는 각종 부품과 냉장고의 기능을 제어하는 메인컨트롤러(7)가 설치된다.

상기 메인컨트롤러(7)의 외관을 커버프레임(9)이 형성한다. 상기 커버프레임(9)은 가로와 세로의 길이가 높이 보다 긴 육면체의 형상을 하고 있다. 그리고상기 커버프레임(9)의 상면에는 외부와 공기가 통할 수 있도록 다수개의 통공이 일정한 간격으로 천공되어 있는 다공부(11)가 형성된다.

상기 커버프레임(9)의 내부에는 각종 부품을 설치하기 위한 내부공간(13)이 형성된다. 상기 내부공간(13)에는 인쇄회로기판(Printed Circuit Board)이 설치되며, 상기 인쇄회로기판(15)의 상부에는 중앙처리장치(17)가 내장되어 있다. 상기 중앙처리장치(17)는 인쇄회로기판(15)에 형성된 회로패턴에 전기적으로 연결되도록 설치되어 구동된다.

한편, 중앙처리장치(17)는 동작중에 소정의 열을 발산하며, 특히, 냉장고의 메인컨트롤러(7) 내부의 내부공간(13)에는 냉장고 자체 기능을 제어하기 위한 부품 뿐만 아니라, 인터넷 관련, 예컨데 LCD 제어관련 부품, 스피커, 마이크로폰관련 부품 등 홈네트워킹 서버로서의 기능을 위한 부품들이 내장되어 있기 때문에 과열의 원인이 된다. 상기 열은 오작동 등 불량의 원인이 되며, 심지어는 수명이 단축되거나 작동이 중지되기 때문에 상기 내부공간(13)의 온도상승을 억제할 필요가 있다.

상기 커버프레임(9)의 좌우 양측면과 전면 일부는 상기 내부공간(13)과 상기 설비공간(5) 사이로 공기가 유동될 수 있도록 개방되어 있다. 그 이유는 상기 커버프레임(9)의 상면에 설치된 다공부(11)만으로는 중앙처리장치(17)등에서 발생하는 열을 충분히 발산할 수 없기 때문이다. 한편, 개방된 커버프레임(9)의 좌우 양측과 전면 일부에는 외부로부터 전원공급이나 신호연결을 위한 배선이 연결되도록 커넥터(19)가 구비되어 있다.

상기와 같은 구성에 의한 작동을 살펴본다. 전원장치로부터 전원이 인가되고, 시간이 경과하면, 상기 중앙처리장치(17)에서 열이 발생한다. 상기 중앙처리장치(17)에서 발생하는 열은, 도 2에 도시된 실선의 화살표와 같이, 주로 상기 개방되어 있는 커버프레임(9)의 좌우 양측면을 통해 발산되며, 부수적으로 상기 커버프레임(9)의 상부에 형성된 다공부(11)를 통하여 발산된다.

그러나, 상기한 바와 같은 종래 기술의 인터넷 냉장고용 메인컨트롤러의 방열구조에서는 다음과 같은 문제점이 있다.

상기 중앙처리장치(17)에서 발생하는 열은 상기 내부공간(13)을 머무르다가 상기 상기 커버프레임(9)의 좌우측의 개방면을 통하여 상기 설비공간(5)으로 유동된다. 그러나 상기 중앙처리장치(17)는 열 뿐만 아니라 전자파를 발생시켜, 도 2에 도시된 점선의 화살표와 같이, 상기 메인컨트롤러(7) 주변에 설치되어 있는 설비공간(5) 내의 각종 전자부품에 전자파장해를 유발한다.

전자파를 제거하기 위해서는 통상적으로 전자파를 유발하는 중앙처리장치(17)등을 전자파가 누출되지 못하도록 둘러싸게 커버를 씌우지만, 반대로 중앙처리장치(17)에서 발생하는 열은 상기 커버에 의하여 외부로 방출되지 못하고 커버 내부에 머무르게 된다. 즉 전자파를 저감시키기 위한 장치는 필연적으로 내부의 온도 상승을 유발하고, 상기 커버 내부의 온도상승은 메인컨트롤러(7) 시스템의 에러발생의 원인이 된다.

따라서, 중앙처리장치(17)에서 발생하는 열과 전자파를 모두 저감시키기 위하여 커버를 씌우고, 커버 내부에 냉각팬과 같은 별도의 냉각장치를 설치하고도 한다. 그러나 냉각장치로서 냉각팬을 사용하게 되면, 냉각팬이 공기순환을 위하여 회전하면서 발생되는 진동은 다른 부품에 나쁜 영향을 미치며, 상기 냉각팬이 회전하면서 발생되는 소음은 주거환경에도 좋지 않은 영향을 미친다. 또한 냉각팬과 같은 별도의 추가장치를 사용하므로서 냉장고의 제조원가가 상승되는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 중앙처리장치에서 발생하는 전자파를 차폐할 수 있는 구조를 취하면서도, 중앙처리장치에서 발생하는 열을 원활하게 방열할 수 있는 방열구조를 제공하는 것이다.

도 1은 종래 기술에 의한 메인컨트롤러를 구비한 인터넷 냉장고의 부분절결 사시도.

도 2는 종래 기술에 의한 메인컨트롤러의 내부구성을 보인 단면도.

도 3은 본 발명에 의한 메인컨트롤러가 구비된 인터넷 냉장고의 바람직한 실시예의 구성을 보인 부분절결 사시도.

도 4는 본 발명 실시예의 인터넷 냉장고용 메인컨트롤러의 방열과 전자파차폐구조를 보인 단면도.

**도면의 주요부분에 대한 부호의 설명**

31: 설비공간33: 베이스프레임

35: 메인컨트롤러37: 프레임커버

39: 다공부41: 내부공간

43: 인쇄회로기판45: 중앙처리장치

47: 핑거스트립

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 냉장고 상단면의 인쇄회로기판 상에 설치되어 있는 중앙처리장치와, 상기 중앙처리장치를 둘러싸게 형성되어 있는 프레임커버, 그리고 상기 중앙처리장치로부터 발생하는 열이 상기 프레임커버로 직접 전달되도록 하기 위하여 상기 중앙처리장치의 상면과 상기 프레임커버의 하면과 접촉되게 형성되어 있는 핑거스트립을 포함하여 구성된다.

상기 핑거스트립은 그 형상이 속이 비어 있는 돌기형태를 하고 있는 금속이다.

상기 프레임커버의 상면에는 다수개의 통공이 일정한 간격으로 천공되어 있다.

이하, 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 인터넷 냉장고용 메인컨트롤러의 방열 및 전자방해차폐구조의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.

도 3에는 본 발명에 의한 메인컨트롤러가 구비된 인터넷 냉장고의 바람직한 실시예가 부분절결 사시도로 도시되어 있고, 도 4에는 본 발명 실시예의 인터넷 냉장고용 메인컨트롤러의 방열과 전자파차폐구조가 단면도로 도시되어 있다.

이들 도면에 도시된 바와 같이, 음식물을 저장하는 냉장실과 냉동실 상부에는 냉장고의 기능과 관련된 각종 부품이 설치되는 설비공간(31)이 형성된다. 상기 설비공간(31)의 저면에는 베이스프레임(33)이 형성되어 저장공간과 설비공간(31)을 구획한다. 상기 베이스프레임(33)의 상면에 있는 설비공간(31) 내부에는 냉장고의 모든 기능을 제어하기 위한 전자장치와 각종 부품이 구비되어 있다. 도면에 도시되어 있지 않지만, 상기 베이스프레임(33)의 상부에는 외부로부터 전원을 공급받기 위한 전원장치나 냉장고 자체의 기능을 제어하기 위한 부품, 그리고 인터넷 관련 부품등이 설치되어 있다.

상기 설비공간(31)에는 냉장고의 동작을 컨트롤하기 위한 메인컨트롤러(35)가 설치되며, 프레임커버(37)가 상기 메인컨트롤러(35)의 외관을 형성한다. 상기 프레임커버(37)는 가로와 세로의 길이가 높이 보다 긴 정육면체의 형상을 하고 있으며, 상면에는 내부에서 냉장고를 컨트롤하기 위하여 설치된 각종 부품으로부터 발생하는 열을 발산할 수 있도록 다공부(39)가 형성되어 있다. 상기 다공부(39)는 다수개의 통공이 일정한 간격으로 천공되어 있다.

상기 프레임커버(37)의 내부에는 설비공간(31)과 구별되는 내부공간(41)이 형성된다. 상기 내부공간(41)의 베이스프레임(33) 상면에는 인쇄회로기판(43)이 설치되어 있다. 상기 인쇄회로기판(43) 상부에는 상기 설비공간(31)의 각종부품을 제어하는 중앙처리장치(45)가 설치되어 있고, 상기 인쇄회로기판(43)에 형성되어 있는 회로패턴과 전기적으로 연결되어 있다.

그리고, 상기 내부공간(41)은 종래 기술과는 달리, 상기 프레임커버(37)에 의하여 상면에 형성되어 있는 다공부(39)를 제외하고는 모두 차폐되어 있어, 상기 내부공간(41)에 설치되어 있는 중앙처리장치(45)를 비롯한 각종 전자부품으로부터 발생하는 전자파를 차단하게 된다.

상기 중앙처리장치(45)에서 발생하는 열을 직접 상기 프레임커버(37)로 전달하기 위하여, 상기 중앙처리장치(45)의 상단 중앙에는 손가락모양의 돌기형상을 하고 있는 핑거스트립(47)이 설치되어 있다. 본 실시예에서, 상기 핑거스트립(47)은 손가락모양의 돌기형상을 하고 있으나 반드시 그러한 것은 아니며, 상기 중앙처리장치(45)에서 발생하는 열을 상기 프레임커버(37)에 전달할 수 있는 형상이라면 어떠하여도 상관 없다.

상기 핑거스트립(47)은 스프링과 같은 탄성재질로 형성되어 외부로부터 작용하는 힘에 탄력적으로 변형이 가능하기 때문에, 상기 중앙처리장치(45)와 상기프레임커버(37) 사이에서 밀착되게 설치되어 이탈될 염려가 없다.

상기 핑거스트립(47)은 상기 중앙처리장치(45)에서 발생하는 열을 중앙처리장치(45)의 상단으로 발산하기 위하여 열전도성이 높은 금속재질로 형성된다.

한편, 열전도율이 낮은 금속재질의 경우에는, 통상적으로 전기 전도성이 작기 때문에 전자기파를 유발시킬 가능성이 높다. 이러한 이유로, 전자기파의 발생을 가능한한 최소화시키기 위하여 상기 핑거스트립(47)은 구리와 같이 전기 전도성과 열전도율이 높은 금속재질로 제작됨이 바람직하다.

이하, 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 인터넷 냉장고용 중앙처리장치의 방열과 전자방해차폐구조의 작용을 상세하게 설명하기로 한다.

우선, 냉장고의 전원을 연결하면, 상기 중앙처리장치(45)가 구동되고, 시간이 경과하면서 소정의 열이 발생하게 된다. 이와 같이 발생한 열은 대부분 상기 중앙처리장치(45)의 상부에 형성된 핑거스트립(47)으로 전달된다. 상기 핑거스트립(47)은 열전도가 잘되는 금속으로 되어 있기 때문에 핑거스트립(47)의 표면에 형성된 경사면을 타고 상부로 빠르게 전달된다.

이렇게 전달된 열은 상기 메인컨트롤러(35) 내부에서 발산되어 머무르지 않고, 도 4에 도시된 실선의 화살표와 같이, 상기 프레임커버(37)에 형성된 다공부(39)를 통해 외부로 방사되거나, 상기 핑거스트립(47)을 통해 상기 프레임커버(37) 자체로 전달되어 방열된다. 이때, 상기 프레임커버(37)는 내부의 열을 외부로 발산하는 방열판의 역할을 수행하며, 상기 핑거스트립(47)은 상기 중앙처리장치(45)에서 발생하는 열을 방열판의 역할을 수행하는 상기 프레임커버(37)로 전달하는 기능을 수행한다. 따라서, 상기 메인컨트롤러(35) 내부의 온도는 상승하지 않는다.

또한, 상기 중앙처리장치(45)에서 발생하는 전자파는, 도 4에 도시된 점선의 화살표와 같이, 상기 프레임커버(37)의 전면과 배면, 그리고, 좌우측면에 의하여 차단되므로 상기 설비공간(31)으로 누설되지 못하므로서, 설비공간(31)에 설치되고 프레임커버(37)의 주변에 있는 전자부품에 전자파방해를 유발하지 않는다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 상기 중앙처리장치(45)에서 발생하는 전자파를 차단하기 위하여 메인컨트롤러(35)를 완전히 둘러싸게 차폐할 수 있는 프레임커버(37)를 설계하면서도, 중앙처리장치(45)에서 발생하는 열을 냉각팬등과 같은 별도의 냉각장치를 사용하지 아니하고 발산하여 온도상승을 억제할 수 있는 구성을 기술적인 사상으로 하고 있음을 알 수 있다. 이와 같은 본 발명의 기본적인 기술적 사상의 범주내에서, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서는 다른 많은 변형이 가능할 것이다.

위에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 구성에 의하면 다음과 같은 효과를 기대할 수 있다.

전자파를 차폐하여 전자파를 저감시키면서, 메인컨트롤러 내부의 온도상승을 억제할 수 있는 구조를 제공하므로서 치명적인 시스템 에러를 방지할 수 있다.

냉각장치를 별도로 구비할 필요가 없으므로, 재료비가 저감되는 효과를 기대할 수 있다.

Claims (3)

1. 냉장고 상단면의 인쇄회로기판 상에 설치되어 있는 중앙처리장치와,

   상기 중앙처리장치를 둘러싸게 형성되어 있는 프레임커버, 그리고

   상기 중앙처리장치로부터 발생하는 열이 상기 프레임커버로 직접 전달되도록 하기 위하여 상기 중앙처리장치의 상면과 상기 프레임커버의 하면과 접촉되게 형성되어 있는 핑거스트립을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 인터넷 냉장고용 메인컨트롤러의 방열 및 전자파차폐구조.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 핑거스트립은 그 형상이 속이 비어 있는 돌기형태를 하고 있는 금속임을 특징으로 하는 인터넷 냉장고용 메인컨트롤러의 방열 및 전자파차폐구조.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 프레임커버의 상면에는 다수개의 통공이 일정한 간격으로 천공되어 있음을 특징으로 하는 인터넷 냉장고용 메인컨트롤러의 방열 및 전자차폐구조.