KR200465797Y1

KR200465797Y1 - 온도조절기의 전자회로 구성을 위한 발열부품과 방열판의 피시비 고정구조

Info

Publication number: KR200465797Y1
Application number: KR2020110007303U
Authority: KR
Inventors: 윤명희
Original assignee: ㈜엠지에이치하이테크
Priority date: 2011-08-12
Filing date: 2011-08-12
Publication date: 2013-03-11
Also published as: KR20130001175U

Abstract

본 고안은 온도조절기의 전자회로 구성을 위한 발열부품과 방열판의 PCB 고정구조에 관한 것으로서, 체결공이 형성된 PCB의 상면에 관통공을 갖는 방열판을 위치시키고 방열판 위에 삽입공을 갖는 발열부품을 안착시킨 상태에 이들에 수직 교차되게 나사못을 체결함으로써 나사못의 체결나사부가 PCB의 체결공 측을 파고 들어가 박히는 체결력으로 한 번에 방열판 및 발열부품을 PCB 상에 동시 고정 및 상호간 밀착 배치시키며, 상기 PCB의 체결공 측 하면으로는 나사못의 체결에 따른 체결력을 강화하기 위해 너트형태 또는 블록형태의 체결보강층을 돌출 형성 및 PCB 측에 일체 구비시키는 것을 특징으로 하는 온도조절기의 전자회로 구성을 위한 발열부품과 방열판의 PCB 고정구조에 관한 것이다.

Description

온도조절기의 전자회로 구성을 위한 발열부품과 방열판의 피시비 고정구조{FIXING STRUCTURE OF HEAT EMITTING PARTS AND HEAT RADIATING PLATE FOR FORMING ELECTRONIC CIRCUIT OF TEMPERATURE CONTROLLER}

본 고안은 전기에너지를 열원으로 이용하여 온열을 발생시키는 온열매트나 돌침대 등의 온도 조절 및 제어에 사용되는 온도조절기의 전자회로 구성에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 온도 조절 및 제어를 위한 전자회로를 구성하기 위해 배선 패턴이 형성된 PCB에 각종 전자부품을 탑재할 시 발열부품(특히, 능동소자)에는 방열판을 적용하여 함께 고정 설치하게 되는데 이의 작업성 및 효율성을 높일 수 있도록 한 온도조절기의 전자회로 구성을 위한 발열부품과 방열판의 PCB 고정구조에 관한 것이다.

일반적으로 전열매트는 전기제품으로 온열매트나 돌침대 등을 그 예로 들 수 있는데, 이 전열매트에는 내장된 열선에 전기를 공급하여 열을 발생시킴과 아울러 온도 제어 및 조절을 위한 온도조절기가 필수적으로 구비된다.

이렇게 전열매트의 온도 제어 및 조절에 사용되는 온도조절기는 탑재되는 전자부품들의 전기적인 연결 및 신호 처리 등을 위한 배선 패턴이 형성된 PCB에 마이컴이나 칩 및 트라이액, SCR(실리콘제어정류소자), IGBT(절연게이트 양극성 트랜지스터) 등의 각종 전자부품(능동소자; 증폭, 정류와 같은 능동 동작이 가능한 소자)을 고정 배치하여 탑재함으로써 온도나 이상 운전의 제어 및 조절에 적합한 전자회로를 구성하게 된다.

도 1은 기존 전열매트용 온도조절기의 전자회로 구성 예시를 보인 사진으로서, 배선 패턴이 형성된 PCB 상에 칩, 저항, 콘덴서, SCR(실리콘제어정류소자) 등의 각종 전자부품들이 탑재되어 있음을 보여주고 있다.

이때, 빨간색 원으로 표시된 부분은 정류와 같은 능동 동작을 수행하는 능동소자인 SCR(실리콘제어정류소자) 등의 전자부품이 탑재되는 부분으로서, 이 SCR과 같은 능동소자는 동작시 열을 발생시키는 발열부품으로 방열판과 함께 PCB 상에 고정 배치하도록 설계되고 있으며, 온도 조절 및 제어에 따른 안정적인 동작을 위해표시 부분에서와 같이 4군데에 걸쳐 다수 설치되고 있다.

또한, 발열부품과 방열판은 때론 본딩(bonding) 방식이 사용되기도 하나, PCB 상에 안정적으로 고정 배치하기 위해 관통볼트와 너트의 체결부품을 사용하여 고정 설치하고 있다.

여기서, SCR이나 트라이액, IGBT 등의 발열부품(능동소자)과 함께 필수적으로 적용되는 방열판은 발열부품에서 발생되는 열을 흡수하여 방열 처리함으로써 열화로 인한 동작의 오류나 고장을 방지하는 역할을 담당하게 된다.

도 2는 종래 온도조절기의 전자회로를 구성함에 있어 PCB 상에 탑재되는 방열판과 SCR 등의 발열부품에 대한 고정구조를 설명하기 위해 나타낸 단면 예시도로서, 스루홀(through hole)(11)이 형성된 PCB(10)의 상면에 관통공(21)을 갖는 방열판(20)을 배치하고, 상기 방열판(20) 위에 삽입공(31)을 갖는 발열부품(30)을 배치한 상태에 이들의 상측 방향에서 삽입공(31)과 관통공(21) 및 스루홀(11)을 관통하도록 관통볼트(40)를 삽입 배치한 다음 PCB(10)의 하면에서 관통볼트(40)에 너트(50)를 체결하여 조임으로써 PCB(10) 상에 발열부품(30)과 방열판(20)을 고정 설치하고 있다.

그런데, 온도조절기의 전자회로를 구성함에 있어, 상술한 바와 같은 종래 구성에 의한 발열부품과 방열판의 PCB측 고정구조는 방열판(20)에 발열부품(30)을 안착시킨 상태에 PCB(10) 1개당 4군데에 고정 설치 및 조립하여야 하는 작업이 요구되므로 4개의 관통볼트(40)에 4개의 너트(50)를 각각 체결하여야 하는 불편함이 있었으며, 이로 인해 온도조절기를 조립 생산하기 위한 기초 작업인 전자회로의 구성에서부터 작업시간이 많이 소요될 뿐만 아니라 노동력 및 인건비가 증대되는 문제점이 있었다.

특히, 온도조절기는 1모델당 10만개 정도씩 조립 생산하게 되는데, 종래기술에 의한 발열부품과 방열판의 PCB측 고정구조에 의하면 작업 효율성이 크게 떨어지는 단점 및 생산적이지 못한 문제점이 있음에도 불구하고, 해당 업계에서는 이의 개선방향을 전혀 찾지 못하고 있으며 개선을 위한 시도조차 하지 않고 있는 실정에 있다.

또한, PCB(10)와 발열부품(30) 및 방열판(20) 상에 단순히 삽입 배치된 상태에 있는 관통볼트(40)에 너트(40)를 체결하여 조임으로써 발열부품(30)과 방열판(20)을 고정 설치하는 방식이므로 발열부품과 방열판의 상호 밀착성이 떨어짐은 물론 관통볼트(40) 및 너트(50)의 체결부품 수가 많아지므로 작업성과 생산성은 떨어지고 제조원가는 상승되는 문제점이 있었다.

나아가, 온도조절기의 사용시 관통볼트(40)에 체결되는 너트(50)의 조임이 풀리는 경우가 발생되기도 하는데, 이로 인해 PCB(10) 상에 고정 배치된 방열판(20) 및 발열부품(30)의 고정력이 약화 또는 해제되므로 탑재되는 발열부품(ex; SCR, 트라이액, IGBT 등) 고유의 기능을 제대로 발휘하지 못할 수 있을 뿐만 아니라 온도 조절 및 이상 운전시 제어가 제때 이루어지지 못하는 등 성능 저하의 요인이 될 수 있다.

본 고안은 상술한 문제점 등을 감안하여 안출된 것으로서, 온도 조절 및 제어를 위한 전자회로를 구성하기 위해 배선 패턴이 형성된 PCB에 각종 전자부품을 탑재할 시 발열부품(특히, 능동소자)에는 방열판을 적용하여 함께 고정 설치하게 되는데 이의 작업성 및 효율성을 높일 수 있도록 한 온도조절기의 전자회로 구성을 위한 발열부품과 방열판의 PCB 고정구조를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 고안은 체결부품 수는 줄이면서 발열부품과 방열판의 고정 배치에 따른 작업시간과 노동력 및 인건비를 절감할 수 있도록 하고 생산성을 높일 수 있도록 하며, 고정력 및 밀착성의 향상을 통해 발열부품과 방열판의 제기능 발휘를 가능하게 하면서 온도 조절 및 이상 운전시 제어에 따른 안정적인 동작을 가능하게 하는 온도조절기의 전자회로 구성을 위한 발열부품과 방열판의 PCB 고정구조를 제공하는데 있다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 고안의 온도조절기의 전자회로 구성을 위한 발열부품과 방열판의 PCB 고정구조는, 체결공이 형성된 PCB의 상면에 관통공을 갖는 방열판과 삽입공을 갖는 발열부품을 고정 배치하기 위한 온도조절기의 전자회로 구성에 있어서의 발열부품과 방열판의 PCB 고정구조에 있어서,

PCB의 상면에 방열판을 위치시키고 방열판 위에 발열부품을 안착시킨 상태에 이들에 수직 교차되게 나사못을 체결함으로써 나사못의 체결나사부가 PCB의 체결공 측을 파고 들어가 박히는 체결력으로 한 번에 방열판 및 발열부품을 PCB 상에 동시 고정 및 상호간 밀착 배치시키는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 PCB의 체결공 측 하면으로는 나사못의 체결에 따른 체결력을 강화하기 위해 너트형태 또는 블록형태의 체결보강층을 돌출 형성 및 PCB 측에 일체 구비되도록 구성될 수 있다.

바람직하게, 상기 체결보강층은 PCB 상에 배선 패턴을 형성할 시 공지의 패턴 형성방식에 의해 PCB의 체결공 측 하면으로 형성시키되, 배선 패턴과는 구분되어 형성되도록 구성될 수 있다.

본 고안에 따르면, 온도조절기의 전자회로를 구성할 시 발열부품과 방열판을 아주 간단하게 PCB 상에 동시 고정 및 상호간 밀착되게 조립할 수 있고, 작업시간과 노동력 및 인건비를 절감할 수 있을 뿐만 아니라 작업성과 효율성 및 생산성을 높일 수 있는 유용한 효과를 달성할 수 있다.

또한, 나사못이 PCB의 몸체 및 체결보강층을 파고 들어가 박히는 체결력 및 결합력을 갖게 되므로 발열부품과 방열판의 고정력을 높여줄 수 있고 기존에 비해 더욱 안정된 고정 설치가 가능함은 물론 각 소자의 기능을 최대한 발휘할 수 있으며, 결국은 온도 조절 및 이상 운전 제어 등의 보다 안정된 동작을 지원할 수 있으므로 온도조절기의 제품 신뢰성까지 높일 수 있는 유용한 효과를 달성할 수 있다.

도 1은 기존 전열매트용 온도조절기의 전자회로 구성 예시를 보인 사진.
도 2는 종래 온도조절기의 전자회로를 구성함에 있어 PCB 상에 탑재되는 방열판과 SCR 등의 발열부품에 대한 고정구조를 설명하기 위해 나타낸 단면 예시도.
도 3은 본 고안의 실시예에 의한 온도조절기의 전자회로 구성을 위한 발열부품과 방열판의 PCB 고정구조를 설명하기 위해 나타낸 단면 예시도.

본 고안에 대해 첨부한 도면을 참조하여 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같으며, 이와 같은 상세한 설명을 통해서 본 고안의 목적과 구성 및 그에 따른 특징들을 보다 잘 이해할 수 있게 될 것이다.

본 고안의 실시예에 의한 온도조절기에 있어 발열부품의 PCB 고정구조는 도 3에 나타낸 바와 같이, 온도조절기의 전자회로를 구성하기 위해서는 배선 패턴이 형성된 PCB(110)가 구비되고, 상기 PCB(110) 상에는 온도 조절 및 제어의 효율성을 위해 SCR 등의 능동소자인 발열부품(130)이 탑재되고, 이와 더불어 발열부품에서 발산되는 열을 흡수하여 외부로 방출하기 위한 방열판(120)이 발열부품(130) 측에 적용되어 방열기능을 담당하도록 탑재된다.

상기 PCB(110) 상에는 발열부품(130)에 방열판(120)을 적용하여 이들을 동시에 고정 설치하여 탑재하기 위한 체결공(111)이 형성되어 있고, 상기 발열부품(130)에는 삽입공(131)이 형성되어 있으며, 상기 방열판(120)에는 관통공(121)이 형성되어 있다.

또한, 상기 PCB(110) 상에 방열판(120)과 발열부품(130)을 위치시킨 상태에 동시 고정력을 제공하기 위한 나사못(140)이 구비된다.

이때, 상기 나사못(140)은 기존에서와 같은 너트 등의 체결부품 없이도 외면의 체결나사부(141)를 통해 한 번의 체결력으로 방열판(120)과 발열부품(130)을 PCB(110) 상에 고정 설치할 수 있는 유용성을 제공하기 위한 것으로서, PCB(110)의 상면에 방열판(120)을 위치시키고 방열판(120) 위에 발열부품(130)을 안착시키되 체결공(111)과 관통공(121) 및 삽입공(131)을 대응하게 일치시킨 상태에 이들에 수직 배열되게 나사못(140)을 체결함으로써 나사못(140)의 체결나사부(141)가 PCB(110)의 체결공(111) 측을 파고 들어가 박히는 체결력을 갖게 되며, 이에 따라 한 번의 체결력으로 방열판(120) 및 발열부품(130)을 PCB(110) 상에 동시 고정 및 안정되게 고정 설치할 수 있도록 한 것이다.

이와 같이, 나사못(140) 체결방식을 본 고안에 의한 온도조절기에 있어 전자회로의 PCB 측 구성에 도입함에 따라 종래와 같이 발열부품(130)을 1개의 PCB(110) 상에 4군데로 설치 또는 다수로 설치하여야 하는 경우, 1개소마다 한 번의 체결작업으로 고정 작업을 수행할 수 있고, 체결부품의 절감과 함께 작업시간 및 인건비 등을 절감할 수 있으며, 너트 등의 체결이 필요 없으므로 기존보다 작업성 및 효율성을 높여줄 수 있으면서도 PCB(110)를 파고 들어가서 박히는 체결력으로 방열판(120)과 발열부품(130)에 안정된 고정력을 제공할 수 있으면서 상호간의 밀착 배치를 유도할 수 있다.

한편, 상기 PCB(110)의 체결공(111) 측 하면으로는 나사못(140)의 체결에 따른 고정력을 더욱 높여줄 수 있도록 너트형태 또는 블록형태의 체결보강층(150)을 돌출 형성 및 PCB(110) 측에 일체 구비되도록 구성할 수 있다 할 것이다.

이때, 상기 체결보강층(150)은 PCB(110)에 배선 패턴을 형성할 시 공지의 패턴 형성방식(예를 들면, 에칭방식이나 인쇄방식 등)에 의해 PCB(110)의 체결공(111) 측 하면으로 형성시키되, 배선 패턴과는 연결되지 않도록 구분되게 형성시킴이 바람직하다.

상기 체결보강층(150)은 PCB(110)의 배선 패턴의 형성두께 보다는 두께를 높여 두껍게 형성시킴이 바람직하다 할 수 있다.

이와 같은, 체결보강층(150)의 형성시에는 PCB(110) 측에 체결력을 갖는 나사못(140)에 더욱 깊은 체결력을 제공함은 물론 보강된 지지력을 제공하게 되므로 나사못(140) 측에 미치는 체결력 및 고정력을 더욱 높여줄 수 있다 할 것이며, 방열판(120)과 발열부품(130)에 더욱 더 안정된 고정력을 제공할 수 있게 된다.

따라서, 본 고안에 의한 온도조절기의 전자회로 구성을 위한 발열부품과 방열판의 PCB 고정구조는 PCB(110) 상에 필수적으로 함께 적용되는 방열판(120)과 발열부품(130)을 1개소마다 한 번의 체결력으로 동시에 고정 및 간단하게 조립할 수 있고, 나사못(140)의 체결나사부(141)가 PCB(110)의 몸체 및 체결보강층(150)을 파고 들어가 박히는 안정된 체결력을 갖게 되므로 방열판(120)과 발열부품(130)의 밀착성을 높여줌은 물론 상호간에 고정이 안정된 상태로 제기능을 모두 발휘되게 할 수 있으며, 결국은 온도 조절 및 제어를 위한 온도조절기의 보다 안정된 동작을 지원할 수 있는 것이다.

이상에서 설명한 실시예는 본 고안의 바람직한 실시예를 설명한 것에 불과하고 이러한 실시예에 극히 한정되지 않는다 할 것이며, 본 고안의 기술적 사상과 실용신안등록청구범위 내에서 이 기술분야의 당업자에 의하여 다양한 수정과 변형 또는 치환이 이루어질 수 있다 할 것이다.

110: PCB 111: 체결공
120: 방열판 121: 관통공
130: 발열부품 131: 삽입공
140: 나사못 141: 체결나사부
150: 체결보강층

Claims

체결공(111)이 형성된 PCB(110)의 상면에 관통공(121)을 갖는 방열판(120)과 삽입공(131)을 갖는 발열부품(130)을 고정 배치하기 위한 온도조절기의 전자회로 구성에 있어서의 발열부품과 방열판의 PCB 고정구조에 있어서,
PCB(110)의 상면에 방열판(120)을 위치시키고 방열판(120) 위에 발열부품(130)을 안착시킨 상태에 이들에 수직 교차되게 나사못(140)을 체결함으로써 나사못(140)의 체결나사부(141)가 PCB(110)의 체결공(11) 측을 파고 들어가 박히는 체결력으로 한 번에 방열판(120) 및 발열부품(130)을 PCB(110) 상에 동시 고정 및 상호간 밀착 배치시키도록 하며;
상기 PCB(110)의 체결공(111) 측 하면으로는 나사못(140)의 체결에 따른 체결력을 강화하기 위해 너트형태 또는 블록형태의 체결보강층(150)을 돌출 형성 및 PCB(110) 측에 일체 구비하되,
상기 체결보강층(150)은 PCB(110)에 배선 패턴을 형성할 시 공지의 패턴 형성방식에 의해 PCB(110)의 체결공(111) 측 하면으로 형성시키고, 배선 패턴과는 구분되게 형성되는 것을 특징으로 하는 온도조절기의 전자회로 구성을 위한 발열부품과 방열판의 PCB 고정구조.
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