KR20070001541A - 전기 부품과 방열 체의 체결 구조 - Google Patents

전기 부품과 방열 체의 체결 구조 Download PDF

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Abstract

전기적 단락(short) 또는 불꽃 발생(Burnt) 등을 방지하여 안전한 결합이 이루어지도록 개선된 전기 부품과 방열 체의 체결 구조가 제공된다.
본 발명은, 전기 부품과 방열 체를 절연상태로 고정시키기 위한 체결구조에 있어서, 상기 전기 부품과 방열 체의 사이에 위치되어 그 사이를 절연시키는 절연 시트; 상기 전기 부품으로부터 절연 시트를 관통하여 방열 체로 연장하는 스크류; 및 상기 방열 체에 형성된 구멍 내에 끼워지고, 상기 스크류에 결합하여 상기 전기 부품과 방열 체를 기계적으로 연결하며, 상기 전기 부품과 방열 체 사이를 절연시키는 절연 너트 부;를 포함하는 전기 부품과 방열 체의 체결 구조를 제공한다.
본 발명에 의하면, 절연체의 파손 등을 일으키지 않고, 전기 부품과 방열 체 사이의 절연 공간 부족을 방지하여 전기적 단락(short) 또는 불꽃 발생(burnt) 현상 등이 일어나지 않는 효과가 얻어진다.
전기 부품, 방열 체, 절연상태, 절연 시트, 절연 너트 부, 체결 구조, 전기적 단락(short), 불꽃 발생(burnt) 현상

Description

전기 부품과 방열 체의 체결 구조{A SECURING STRUCTURE FOR AN ELECTRIC ELEMENT TO HEAT-SINKS}
제 1도는 종래의 기술에 따른 전기 부품과 방열 체의 체결 구조를 도시한 분해 사시도.
제 2도는 종래의 기술에 따른 전기 부품과 방열 체의 체결 구조를 도시한 절개 단면도.
제 3도는 종래의 기술에 따른 전기 부품과 방열 체의 체결 구조를 도시한 종 단면도.
제 4도는 본 발명에 따른 전기 부품과 방열 체의 체결 구조를 도시한 분해 사시도.
제 5도는 본 발명에 따른 전기 부품과 방열 체의 체결 구조를 도시한 절개 단면도.
제 6도는 본 발명에 따른 전기 부품과 방열 체의 체결 구조를 도시한 결합 순서도.
제 7도는 본 발명의 변형 구조에 따라서 절연 공간이 전기 부품과 방열 체 사이에 형성된 구조를 도시한 단면도.
제 8도는 본 발명의 변형 구조에 따라서 원추형 경사면이 절연 너트부에 형성된 구조를 도시한 단면도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
1..... 본 발명에 따른 전기 부품과 방열 체의 체결 구조
10.... 전기 부품 15.... 스크류
20.... 방열 체 20a.... 방열체 구멍
50.... 절연 너트 부 52.... 끼움
52a.... 관통 공 55.... 각형 머리부
57.... 경사면 60.... 절연 공간
100.... 종래의 전기 부품과 방열 체의 체결 구조
110.... 전기 부품 115.... 스크류
115a.... 스크류 관통 공 120.... 방열 체
122.... 절연 링 125.... 절연 시트
L.... 끼움 부 길이 t.... 방열 체 두께
본 발명은 TR 부품 등의 전기 부품을 방열 체에 체결하는 구조에 관한 것으로, 보다 상세히는 전기 부품을 방열 체에 고정시키는 결합 과정에서 발생하는 절연체의 파손 등의 작업 불량이나, 전기 부품과 방열 체 사이의 절연 공간 부족으로 인한 전기적 단락(short) 또는 불꽃 발생(Burnt) 등을 방지하여 안전한 결합이 이루어지도록 개선된 전기 부품과 방열 체의 체결 구조에 관한 것이다.
일반적으로 각종 전원장치(Switching Mode Power Supply)에 사용되는 TR부품 등은 그 작동 도중에 발열이 이루어지는 전기 부품이다. 따라서, 이와 같은 TR 부품들은 고열을 방열시키기 위하여 방열 체(Heat-sinks)에 장착되어 그 열을 외부로 배출시키고, 작동 온도를 낮추도록 되어 있다.
이와 같은 종래의 전기 부품과 방열 체의 체결 구조(100)가 도 1 내지 도 3에 도시되어 있다. 이와 같은 종래의 전기 부품(110)과 방열 체(120)의 체결 구조는 TR부품 등으로 이루어지는 전기 부품(110)을 스크류(115)로서 방열 체(120)에 고정시키되, 전기적 절연체인 절연 링(122)을 통하여 상기 전기 부품(110)과 스크류(115) 사이를 절연시키고, 절연 시트(125)를 상기 전기 부품(110)과 방열 체(120)의 사이에 개재시켜 절연을 이루고 있다.
따라서, 상기 TR 부품 등의 전기 부품(110)은 그 작동 도중에 방열 체(120)에 대하여 전기적으로 절연되고, 오직 열(Heat)만이 방열 체(120) 측으로 전도되어 외부로 방출되도록 구성된 것이다.
그렇지만, 상기와 같은 종래의 전기 부품과 방열 체의 체결 구조(100)는 전기 부품(110)을 방열 체(120)에 스크류(115)를 통하여 기계적으로 고정시키는 과정에서, 상기 스크류(115)의 회전시 절연 링(122)과 절연 시트(125)를 쉽게 파손시키는 것이다. 즉, 상기 절연 링(122)들은 통상적으로 작은 크기를 갖는 것이고, 플라스틱 재료 등으로 이루어지는 것이어서 그 제작 과정에서 정확한 크기 또는 규격으로 제작되지 못하는 경우가 빈번하며, 스크류(115) 와의 결합시 파손되어 스크류(115)와 전기 부품(110)의 사이에서 완벽한 절연관계를 이루지 못하는 문제점을 갖는다.
뿐만 아니라, 상기 절연 시트(125)도 구조적으로 강하지 않은 약한 것이어서 스크류(115)의 회전시 파손되며, 상기 전기 부품(110)과 방열 체(120)와의 사이에서 전기적 절연이 파괴되는 경우도 빈번하다.
따라서, 이와 같이 전기 부품(110)과 방열 체(120)의 사이에서 절연이 이루어지지 못하게 되면 이러한 결합 구조를 장착한 전자 기기들은 사용 도중에 전기적으로 단락되거나, 불꽃 발생 현상(Burnt)을 일으켜서 각종 사고의 원인이 된다.
또한 상기와 같은 종래의 전기 부품과 방열 체의 체결 구조(100)는 또 다른 절연 문제점을 갖는다.
즉, 도 3에서 단면으로 도시된 바와 같이, 상기 절연 링(122)은 전기 부품(110)과 스크류(115) 사이의 절연 관계만을 고려하여 설계된 것이기 때문에 그 길이는 충분히 길게 형성된 것이 아니고, 전기 부품(110)과 스크류(115)의 사이에 장착되는 경우, 방열 체(120)까지 그 길이가 못 미친다. 그리고 상기 절연 시트(125)는 전기 부품(110)과 방열 체(120) 사이의 절연을 고려한 것이어서, 스크류(115)가 관통하는 스크류 관통 공(115a)을 스크류(115)의 직경 보다 크게 형성하고 있다.
만일, 상기 스크류 관통 공(115a)을 스크류(115)의 직경과 같게 하거나 다소 작게 하여 스크류(115)가 통과하게 한다면, 스크류(115)의 체결 과정에서 절연 시트(125)가 찢어지는 파손이 이루어지므로, 이를 방지하기 위하여 스크류(115)가 상기 절연 시트(125)의 스크류 관통 공(115a)을 지나가게 하여 절연 시트(125)를 찢지 않도록 설계되는 것이다.
따라서, 이와 같은 절연 링(122)과 절연 시트(125) 및 스크류(115)를 이용한 종래의 체결구조(100)에서는 이들 절연 링(122)과 절연 시트(125) 및 스크류(115)들이 공통적으로 접하는 작은 고리형의 절연 공간(130)이 상기 전기 부품(110)과 방열 체(120) 사이에 형성된다.
그렇지만 이와 같은 작은 절연 공간(130)은 TR 부품 등이 동작하는 경우, 충분한 절연 거리를 제공하지 못하는 것이다. 따라서, 이와 같은 종래의 전기 부품(110)과 방열 체(120)의 체결 구조를 이용하는 전자 기기들은 사용중에 전기적으로 단락되거나 불꽃 발생 현상(Burnt)을 일으키는 문제점을 갖는 것이다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위한 것으로서, 그 목적은 전기 부품을 방열 체에 고정시키는 결합 과정에서 발생하는 절연체의 파손 등을 일으키지 않고, 전기 부품과 방열 체 사이의 절연 공간 부족을 방지하여 전기 부품과 방열 체의 사이에서 전기적 단락(short) 또는 불꽃 발생 현상(Burnt) 등이 일어나지 않도록 개선된 안전한 전기 부품과 방열 체의 체결 구조를 제공함에 있다.
그리고 본 발명은 다른 목적으로서 전기 부품을 방열 체에 고정시키는 결합 과정이 손쉽게 이루어지고, 전기 부품과 방열 체의 사이 간격이 충분하게 유지된 상태이므로 장기간 사용 중에도 전기적 단락(short) 또는 불꽃 발생 등이 일어나지 않게 되어 안전한 사용이 가능한 개선된 전기 부품과 방열 체의 체결 구조를 제공함에 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 전기 부품과 방열 체를 절연상태로 고정시키기 위한 체결구조에 있어서,
상기 전기 부품과 방열 체의 사이에 위치되어 그 사이를 절연시키는 절연 시트;
상기 전기 부품으로부터 절연 시트를 관통하여 방열 체로 연장하는 스크류; 및
상기 방열 체에 형성된 구멍 내에 끼워지고, 상기 스크류에 결합하여 상기 전기 부품과 방열 체를 기계적으로 연결하며, 상기 전기 부품과 방열 체 사이를 절연시키는 절연 너트 부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 부품과 방열 체의 체결 구조를 제공한다.
그리고 본 발명은 바람직하게는 상기 방열 체의 구멍은 상기 전기 부품의 구멍보다 크게 형성된 것임을 특징으로 하는 전기 부품과 방열 체의 체결 구조를 제 공한다.
또한 본 발명은 바람직하게는 상기 절연 너트 부는 그 후면에 직경이 확대된 각형 머리부를 형성하여 스크류 와의 결합시 지그에 의해서 회전이 방지되는 것임을 특징으로 하는 전기 부품과 방열 체의 체결 구조를 제공한다.
그리고 본 발명은 바람직하게는 상기 절연 너트 부는 그 내경 부 전방 모서리에 원추형의 경사면을 형성하여 스크류와의 결합이 용이하게 이루어짐을 특징으로 하는 전기 부품과 방열 체의 체결 구조를 제공한다.
또한 본 발명은 바람직하게는 상기 절연 너트 부는 그 길이가 방열 체의 두께보다 작아서 상기 전기 부품과 방열 체 사이에는 절연 공간이 형성됨을 특징으로 하는 전기 부품과 방열 체의 체결 구조를 제공한다.
그리고 본 발명은 바람직하게는 상기 절연 너트 부는 그 관통 공이 원통형을 이루는 구조이거나, 스크류와 나사 결합하는 암나사 구조임을 특징으로 하는 전기 부품과 방열 체의 체결 구조를 제공한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 도면을 참조하여 보다 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 전기 부품과 방열 체의 체결 구조(1)는 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 전기 부품(10)과 방열 체(20)를 절연상태로 고정시키기 위하여 그 사이를 절연시키는 절연 시트(25)를 구비한다.
상기 절연 시트(25)에는 스크류 관통 공(25a)이 형성되어 있으며 상기 스크류 관통 공(25a)을 통과하여 상기 전기 부품(10)으로부터 방열 체(20)로 연장하는 스크류(15)를 구비한다.
그리고 본 발명은 상기 방열 체(20)에 형성된 구멍(20a) 내에 끼워지고, 상기 스크류(15)에 관통 공(52a)이 나사 결합하여 상기 스크류(15)와 방열 체(20) 사이를 절연시키는 절연 너트 부(50)를 포함하는 바, 상기 절연 너트 부(50)는 플라스틱 재료와 같이 절연성이 우수한 재료로 이루어진다.
그리고 상기 절연 너트 부(50)는 중앙에 스크류(15)가 나사 결합하는 관통 공(52a)이 형성되고, 그 후면에는 각형 머리부(55)를 형성하여 스크류(15)와의 결합시 도 6에서 점선으로 도시된 바와 같은, 지그(70)에 의해서 회전이 방지되는 구조이다.
즉, 상기 절연 너트 부(50)는 상기 방열 체(20)의 구멍(20a)으로 끼워지는 끼움 부(52)와 그 끼움 부(52)에 연이어서 형성되고, 그 외경이 큰 각형 머리부(55)를 형성하며, 상기 각형 머리부(55)는 방열 체(20)의 배면에 위치되고, 상기 끼움 부(52)와 각형 머리부(55)에 형성된 관통 공(52a)으로 스크류(15)가 나사 결합한다.
또한 본 발명은 상기 절연 너트 부(50)의 끼움 부(52)가 삽입되는 방열 체(20)의 구멍(20a)은 상기 절연 너트 부(50)를 수용할 수 있을 정도로 그 직경이 큰 것으로서, 이는 적어도 상기 전기 부품(10)에 스크류(15)가 끼워지는 구멍(10a)보다 크게 형성된 것이다.
상기 절연 너트 부(50)는 그 관통 공(52a)이 원통형을 이루는 구조이거나, 스크류(15)와 나사 결합하는 암나사 구조일 수 있다.
또한 상기 절연 너트 부(50)는 그 끼움 부(52)의 길이(L)가 상기 방열 체(20)의 두께(t)에 해당하여 그 사이에 어떠한 공간도 형성되지 않거나, 또는 그 두께(t)보다 작아서 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 전기 부품(10)과 방열 체(20) 사이에는 절연 공간(60)이 형성되는 구조를 제공한다.
그리고 상기 절연 너트 부(50)는 바람직하게는 도 8에 도시된 바와 같이, 그 관통 공(52a)의 전방 모서리에 원추형의 경사면(57)을 형성하여 스크류(15)의 진입이 용이하게 이루어질 수 있다.
상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 전기 부품과 방열 체의 체결 구조(1)는 도 6에 도시된 바와 같이, 전기 부품(10)과 방열 체(20)의 사이에 절연 시트(25)가 위치되어 전기적인 절연을 이루고, 상기 스크류(15)는 절연 너트 부(50)에 나사 결합되어 전기 부품(10)과 방열 체(20)를 구조적으로 연결하며, 상기 스크류(15)와 방열 체(20) 사이에는 절연 너트 부(50)가 위치되어 상기 전기 부품(10)과 방열 체 (20) 사이의 전기적 절연을 이룬다.
즉, 본 발명은 도 6에 도시된 바와 같이, 방열 체(20)의 구멍(20a)으로 절연 너트 부(50)의 끼움 부(52)를 삽입하고, 상기 방열 체(20)에는 절연 시트(25)를 위치시켜 전기 부품(10)을 배치하며, 스크류(15)를 통하여 이들을 고정시킨다.
이와 같은 경우, 상기 스크류(15)는 절연 너트 부(50)의 관통 공(52a)에 나사 결합되어 전기 부품(10)과 방열 체(20)를 기계적으로 고정하게 되며, 상기와 같이 스크류(15)가 절연 너트 부(50)에 나사 결합되면 절연 너트 부(50)는 동일하게 스크류(15)와 함께 회전하려고 하지만, 상기 절연 너트 부(50)는 그 각형 머리부(55)가 도 6에 도시된 바와 같이, 별도의 지그(70)에 의해서 회전이 방지되어 스크류(15)의 회전에 의해 결합된다.
따라서, 본 발명에 의하면, 전기 부품(10)과 방열 체(20)의 사이에 절연 시트(25)가 위치되어 전기적 절연을 이루고, 상기 스크류(15)는 전기 부품(10)과 방열 체(20)를 구조적으로 연결하며, 상기 스크류(15)와 방열 체(20) 사이에는 절연 너트 부(50)가 위치되어 전기적 절연을 이룬다. 이와 같은 경우, 상기 방열 체(20)는 그 구멍(20a)의 크기가 전기 부품(10)의 구멍(10a)보다 크게 형성된 상태이고, 그 구멍(20a)에는 절연 재료인 절연 너트 부(50)가 위치되므로, 그것에 의해서 전기 부품(10)과 방열 체(20)의 사이에는 충분한 절연이 가능하게 된다.
또한 종래에 비하여 스크류(15)의 결합도중에 종래의 절연 링(122) 등의 파 손이 일어나지 않게 되므로 전기 부품(10)과 방열 체(20)의 사이에는 안정적인 절연 관계가 유지된다.
그리고 본 발명은 상기 절연 너트 부(50)의 끼움 부(52)의 길이(L)가 상기 방열 체(20)의 두께(t)보다 작아서 상기 전기 부품(10)과 방열 체(20)의 사이에는 절연 공간(60)이 형성되는 구조를 제공한다. 이는 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 전기 부품(10)과 방열 체(20)의 사이에 형성된 절연 공간(60)이 충분히 커서 작업 도중에 절연 시트(25) 등이 찢어지는 경우에도 전기 부품(10)과 방열 체(20)의 사이에서 전기 단락이나 불꽃 발생(burnt) 현상이 방지된다.
또한 본 발명은 상기 절연 너트 부(50)가 관통 공(52a)의 전방 모서리에 원추형의 경사면(57)을 형성하여 스크류(15)와 결합함으로써 스크류(15)의 진입과 결합이 용이하게 이루어질 수 있다.
상기와 같이 본 발명에 의하면, 전기 부품을 방열 체에 고정시키는 결합 과정에서 절연체의 파손 등을 일으키지 않고, 전기 부품과 방열 체 사이의 절연 공간 부족을 방지하여 전기적 단락(short) 또는 불꽃 발생(burnt) 현상 등이 일어나지 않게 된다.
그리고 본 발명은 전기 부품을 방열 체에 고정시키는 결합 과정이 손쉽게 이루어지고, 장기간 사용 중에도 전기 부품과 방열 체의 사이 간격이 충분하게 유지 된 상태이므로 전기적 단락(short) 또는 불꽃 발생 등이 일어나지 않게 되어 안전한 사용이 가능한 효과를 얻는다.
상기에서 본 발명은 특정한 실시 예에 관하여 도시되고 설명되었지만, 이는 단지 예시적으로 본 발명을 설명하기 위하여 기재된 것이며, 본 발명을 이와 같은 특정 구조로 제한하려는 것은 아니다. 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 알 수 있을 것이다. 그렇지만 이러한 수정 및 변형 구조들은 모두 본 발명의 권리범위 내에 포함되는 것임을 분명하게 밝혀두고자 한다.

Claims (6)

  1. 전기 부품과 방열 체를 절연상태로 고정시키기 위한 체결구조에 있어서,
    상기 전기 부품과 방열 체의 사이에 위치되어 그 사이를 절연시키는 절연 시트;
    상기 전기 부품으로부터 절연 시트를 관통하여 방열 체로 연장하는 스크류; 및
    상기 방열 체에 형성된 구멍 내에 끼워지고, 상기 스크류에 결합하여 상기 전기 부품과 방열 체를 기계적으로 연결하며, 상기 전기 부품과 방열 체 사이를 절연시키는 절연 너트 부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 부품과 방열 체의 체결 구조.
  2. 제1항에 있어서, 상기 방열 체의 구멍은 상기 전기 부품의 구멍보다 크게 형성된 것임을 특징으로 하는 전기 부품과 방열 체의 체결 구조.
  3. 제1항에 있어서, 상기 절연 너트 부는 그 후면에 직경이 확대된 각형 머리부를 형성하여 스크류 와의 결합시 지그에 의해서 회전이 방지되는 것임을 특징으로 하는 전기 부품과 방열 체의 체결 구조.
  4. 제1항에 있어서, 상기 절연 너트 부는 그 내경 부 전방 모서리에 원추형의 경사면을 형성하여 스크류와의 결합이 용이하게 이루어짐을 특징으로 하는 전기 부품과 방열 체의 체결 구조.
  5. 제1항에 있어서, 상기 절연 너트 부는 그 길이가 방열 체의 두께보다 작아서 상기 전기 부품과 방열 체 사이에는 절연 공간이 형성됨을 특징으로 하는 전기 부품과 방열 체의 체결 구조.
  6. 제1항에 있어서, 상기 절연 너트 부는 그 관통 공이 원통형을 이루는 구조이거나, 스크류와 나사 결합하는 암나사 구조임을 특징으로 하는 전기 부품과 방열 체의 체결 구조.
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