KR20080034639A - 휴대용단말기의 방열구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 휴대용단말기의 방열구조에 관한 것이다. 본 발명에서는 휴대용단말기(10)의 외관을 형성하는 본체케이스(12)의 내부에 메인기판((18)이 설치된다. 상기 메인기판(18)에는 휴대용단말기(10)의 작동시에 많은 열을 발생시키는 다양한 발열부품(20)이 실장된다. 그리고, 상기 메인기판(18)에는 상기 발열부품(20)에서 발생하는 열을 전도시키는 열전도판(22)이 설치된다. 상기 열전도판(22)은 그 일측이 상기 발열부품(20)의 상면과 열적으로 접촉된다. 한편, 상기 열전도판(22)의 일단에는 본체케이스(12) 내부로 들어온 공기와 열교환을 하기 위한 방열핀(24)이 일체로 형성된다. 그리고, 상기 방열핀(24)의 일측에는 본체케이스(12) 내부의 열을 외부로 배출하는 기류를 형성하는 방열팬(26)이 설치된다. 이와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의하면, 본체케이스의 내부에 설치된 부품들에서 발생하는 열이 본체케이스의 외부로 강제로 방출되므로 열에 의한 부품의 손상이 방지되는 이점이 있다.

휴대용단말기, 방열핀, 열전도판

Description

휴대용단말기의 방열구조{A cooling structure for portable terminal}

도 1은 종래 기술에 의한 휴대용단말기의 방열구조를 개략적으로 보인 구성도.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 휴대용단말기의 방열구조가 채용된 휴대용단말기의 내부 구성을 보인 사시도.

도 3은 본 발명 실시예를 구성하는 본체케이스의 외관 구성을 보인 사시도.

도 4a 및 도 4b는 본 발명 실시예를 구성하는 열전도판이 메인기판에 장착되는 과정을 보인 작업상태도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 휴대용단말기 12 : 본체케이스

14 : 디스플레이부 16 : 흡입구

17 : 방출구 18 : 메인기판

20 : 발열부품 22 : 열전도판

23 : 열전도구리스 24 : 방열핀

26 : 방열팬

본 발명은 휴대용단말기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 휴대용단말기의 내부에 장착되어 휴대용단말기의 작동시에 발생하는 열을 외부로 방출시키는 휴대용단말기의 방열구조에 관한 것이다.

도 1은 종래 기술에 의한 휴대용단말기의 방열구조를 개략적으로 보인 구성도이다.

이에 도시된 바에 따르면, 휴대용단말기의 외관은 케이스(1)가 형성한다. 상기 케이스(1)의 내부에는 메인기판(3)이 설치된다. 상기 메인기판(3) 상에는 휴대용단말기의 작동을 위한 다양한 부품들이 설치된다.

예를 들어, 휴대용단말기 전체를 제어하는 중앙처리장치, 휴대용단말기의 그래픽처리를 하는 그래픽칩, 데이터 등의 전기적 신호를 조절하는 칩셋 등이 내부에 설치된다. 상술한 휴대용단말기의 부품들은 부품 자체에 많은 정보를 저장하기 위해 집적도를 높이다 보니 작동시에 많은 열이 발생하게 된다. 이하에서는 상기 부품들을 통칭하여 발열부품(5)이라고 명명한다.

상기 발열부품(5)과 상부에 구비되는 케이스(1) 사이에는 발열부품(5)에서 발생하는 열의 분산을 위해 열전도시트(7)가 장착된다. 상기 열전도시트(7)는 실리콘 시트, 아크릴 시트, 우레탄 시트, 흑연 시트, 또는 발포 시트 등으로 형성될 수 있다.

이와 같은 구성을 가지는 종래 기술에서, 사용자가 휴대용단말기를 작동시키면 상기 발열부품(5)을 비롯한 각종 부품들이 작동되면서 열이 발생하게 된다. 이 러한 열은 상기 열전도시트(7)에 의해 상기 케이스(1)로 전달하거나 케이스(1)의 내부로 분산되어 발열부품(5)에 열이 집중되는 현상을 방지하게 된다.

그러나 상기한 바와 같은 종래 기술에서는 다음과 같은 문제점이 있다.

최근 휴대용단말기의 컨버젼스화에 따라 기존의 부품 이외에 디엠비모듈, 카메라 모듈, 와이어리스랜 모듈(Wireless-lan module) 등이 복합되기 시작하였으며, 모바일 전용 중앙처리장치의 집적도 증가에 따라 소비자는 점점 고성능, 고집적의 제품을 요구하고 있다. 그러나, 기존에 장착되어 있던 칩의 경우 집적도가 증가함에 따라 고열이 발생하고 있으나, 세트의 크기는 점점 슬림화 되어 가는 추세이다. 특히 최근에 각광받고 있는 디엠비모듈이 구비되면서 발열문제는 심각하게 이슈화 되고 있다.

그러나, 아직까지 휴대용단말기의 경우 뚜렷한 방열대책이 없으며, 상술한 바와 같이 열전도시트(7)를 적용하여 특정 부위의 고열을 세트 전체에 분산하는 것에 그치고 있다. 따라서, 상기 열전도시트(7) 만으로 방열을 하는 데에는 한계가 있고, 상기 케이스(1)로 전달된 열을 사용자가 그대로 느낄 수 있어 소비자의 불만요인이 된다.

또한, 휴대용단말기 내부에 발생한 고열로 인해 부품의 손상이 오고, 휴대용단말기가 작동되지 못하게 되는 문제가 발생할 수도 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 휴대용단말기의 내부에 발생하는 열을 케이스를 통하지 않고 외부로 강제로 방출시키기 위한 휴대용단말기의 방열구조를 제공하는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 발열부품이 실장되는 메인기판이 내부에 설치되는 본체케이스와; 상기 본체케이스의 내부에 설치되어 상기 발열부품에서 발생하는 열을 외부로 배출하는 기류를 형성하는 방열팬과; 상기 발열부품에서 발생하는 열을 상기 방열팬에 의해 형성된 기류가 통과하는 경로로 전달하는 열전도판을 포함하여 구성된다.

상기 본체케이스의 내부에는 상기 열전도판에 구비되어 열을 상기 방열팬에 의해 형성되는 기류로 전달하는 방열핀이 구비된다.

상기 본체케이스의 일측에는 방열팬에 의해 흡입되는 공기가 통과하는 흡입구와, 상기 방열핀에서 열교환이 이루어진 공기가 통과하는 방출구가 형성된다.

상기 흡입구와 방출구는, 일직선상에 형성된다.

상기 방열핀은 상기 흡입구와 방출구를 연결하는 방향으로 길게 연장되도록 설치된다.

상기 방열핀은 상기 열전도판과 일체로 형성된다.

상기 발열부품과 열전도판의 사이에는 열전도구리스가 개재된다.

이와 같은 본 발명에 의하면, 본체케이스의 내부에 설치된 부품들에서 발생하는 열이 본체케이스를 통하지 않고 본체케이스의 외부로 강제로 방출되므로 열에 의한 부품의 손상이나 사용자의 불쾌감이 방지되는 이점이 있다.

이하 본 발명에 의한 휴대용단말기의 방열구조의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 휴대용단말기의 방열구조가 채용된 휴대용단말기의 내부 구성을 보인 사시도이고, 도 3은 본 발명 실시예를 구성하는 본체케이스의 외관 구성을 보인 사시도이다.

이들 도면에 도시된 바에 따르면, 휴대용단말기(10)의 전체적인 외관은 본체케이스(12)가 형성한다. 상기 본체케이스(12)는 대략 장방형의 육면체의 형상이다. 상기 본체케이스(12)의 모서리부분은 슬림하고 부드러운 느낌을 주기 위해 곡면처리된다.

상기 본체케이스(12)의 전면에는 휴대용단말기(10)의 작동상태나 디지털영상이 표시되고 사용자가 정보를 입력할 수 있는 디스플레이부(14)가 구비된다. 상기 디스플레이부(14)는 일반적으로 액정디스플레이(LCD)로 형성되고, 터치스크린 기능이 구비된다.

그리고, 상기 본체케이스(12)의 측면 일단부에는 아래에서 설명될 방열팬(26)에 의해 흡입되는 공기의 통로인 흡입구(16)가 형성된다. 상기 본체케이스(12)의 측면 중 상기 흡입구(16)가 형성된 반대쪽 측면에는 상기 흡입구(16)와 대응되는 방출구(17)가 형성된다. 상기 방출구(17)는 아래에서 설명될 발열부품(20)에서 발생한 열에 의해 온도가 상승한 공기가 방출되는 통로이다. 상기 흡입구(16)와 방출구(17)는 상기 본체케이스(12)의 내외부를 통과하는 공기가 원활하게 유동할 수 있도록 일직선상에 형성됨이 바람직하다.

본 도면에는 구체적으로 도시되지 않았지만, 상기 본체케이스(12)의 전면에 는 상기 휴대용단말기(10)의 조작을 위한 버튼이 구비되고, 측면에는 휴대용단말기(10)의 다양한 기능을 수행하기 위한 구성이 구비된다. 예를 들면, 상기 휴대용단말기(10)와 외부저장기기의 연결을 위한 USB포트, 상기 휴대용단말기(10)에 저장되어 있는 동영상·음악 파일을 재생하여 듣기 위한 이어폰삽입부 등이 있다.

상기 본체케이스(12)의 내부공간에는 메인기판(18)이 설치된다. 상기 메인기판(18)에는 아래에서 설명될 열전도판(22)과의 결합을 위한 체결공(18')(도 4a 참조)이 형성된다. 상기 메인기판(18)에는 작동시에 내부적으로 많은 열을 발생시키는 발열부품(20)이 실장된다. 상기 발열부품(20)에는, 다양한 입력장치로부터 자료를 받아서 처리한 후 그 결과를 출력장치로 보내는 일련의 과정을 제어하고 조정하는 일을 수행하는 중앙처리장치 및 영상정보 처리·신호전환·화면출력을 담당하는 그래픽칩, 멀티미디어 신호를 디지털 방식으로 고정·휴대·차량용 수신기에 제공하는 디엠비모듈(DMB Module) 등이 있다. 특히, 디엠비모듈의 경우 다른 부품에 비해 짧은 시간동안에도 많은 열을 발생시키는 주요 발열부품이다.

한편, 상기 메인기판(18)에는 열전도판(22)이 상기 발열부품(20)의 상면과 열적으로 접촉되도록 설치된다. 상기 열전도판(22)은 구리, 알루미늄 등의 열전도율이 높은 금속판으로 형성된다. 상기 열전도판(22)은 상기 발열부품(20)의 상면과 열적으로 접촉되도록 설치되는데, 열전도효율을 높이기 위해 맞닿는 부분에 열전도구리스(23)가 발라진다. 상기 발열부품(20)과 열전도판(22)을 결합했을 경우에 제작시에 발생하는 치수공차로 인한 미세한 공간이 생길 수 있다. 이 공간을 공기가 통과하면 열전도가 효율적으로 이루어질 수 없기 때문에 열전도구리스(23)를 바르 는 것이다. 한편, 상기 열전도판(22)에는 상기 메인기판(18)과의 결합을 위한 체결공(22')이 형성된다.

상기 열전도판(22)의 일단은 대략 'U'자 모양으로 굽어지고, 'U'자형 부분의 안쪽에는 방열핀(24)이 용접 등에 의해 장착된다. 따라서, 상기 방열핀(24)은 상기 발열부품(20)에서 발생하는 열을 전달받아 상기 흡입구(16)로 들어오는 공기와 열교환을 하게 된다.

상기 방열핀(24)은 상기 흡입구(16)와 방출구(17)를 연결하는 방향으로 길게 연장되도록 설치된다. 이는 상기 방열핀(24)이 차지하는 공간을 최대한 줄여 공간효율을 높이기 위함이다. 상기 방열핀(24)은 상기 흡입구(16) 및 방출구(17)의 사이에 위치하도록 형성된다. 따라서, 상기 방열핀(24)은 상기 흡입구(16)를 통해 들어오는 공기가 방열핀(24)을 통과하면서 열교환이 이루어지도록 한다.

상기 방열핀(24)의 일측에는 방열을 위한 기류를 형성하는 방열팬(26)이 설치된다. 상기 방열팬(26)은 상기 흡입구(16)로 공기를 흡입하여 방출구(17)로 공기가 배출되도록 기류를 형성한다.

이하 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 휴대용단말기의 방열구조의 작용을 상세하게 설명한다.

도 4a 및 도 4b는 본 발명 실시예를 구성하는 열전도판이 메인기판에 장착되는 과정을 보인 작업상태도이다.

이들 도면에 도시된 바에 따르면, 상기 메인기판(18) 상에 상기 발열부품(20)을 설치한다. 물론, 상기 메인기판(18)에 발열부품(20)외에 휴대용단말 기(10)의 작동에 필요한 다른 부품들도 설치된다.

그리고, 상기 발열부품(20)의 상면에 열전도구리스(23)를 발라준다. 이와 같이, 열전도구리스(23)를 발라줌으로써 상기 발열부품(20)에서 발생한 열이 열전도판(22)으로 보다 빠르게 전도되는 것이다. 다음으로, 상기 메인기판(18)에 상기 열전도판(22)을 설치한다. 상기 열전도판(22)은 체결공(18', 22')을 관통하는 스크류(S)에 의해 메인기판(18)에 설치된다. 상기 열전도판(22)은 본 실시예에서와 같이, 스크류(S)에 의해 결합되는 것에 한정되는 것은 아니고, 상기 본체케이스(10)의 내면에 형성된 슬릿에 열전도판(22)이 끼워짐으로써 결합되는 등 다양하게 설치될 수 있다.

상술한 과정으로 조립된 메인기판(18)과 열전도판(22)은 상기 본체케이스(12)의 내부에 장착된다. 그리고, 상기 방열팬(26) 및 기타 부품들을 본체케이스(12)의 내부에 설치하게 된다.

이와 같이, 상기 휴대용단말기(10)의 조립이 완료된 상태에서 사용자가 휴대용단말기(10)를 작동시키면 본체케이스(12)의 내부에 설치된 각종 부품들이 열을 발생시키게 된다. 이때, 상기 방열팬(26)은 일정 조건이 되면 작동하기 시작한다. 예를 들어, 상기 본체케이스(12)의 내부 온도가 일정 온도 이상으로 올라갈 때나 주요발열부품이 작동될 때 방열팬(26)이 작동될 수 있다. 상기 방열팬(26)이 작동되면, 방열팬(26)은 상기 흡입구(16)를 통해 본체케이스(12)의 외부에 있는 차가운 공기를 흡입한다. 본 실시예에서 공기의 흐름은 도 2에 화살표로 도시되어 있다.

상기 방열팬(26)으로 흡입된 공기는 방열핀(24) 쪽으로 토출되어 상기 방출 구(17)로 전달된다. 상기 방출구(17)로 전달되는 공기는 상기 방열핀(24)을 통과하면서 열교환을 하여 온도가 올라간 상태이고, 이 공기는 방출구(17)를 통해 본체케이스(12)의 외부로 배출된다.

본 발명의 권리는 위에서 설명된 실시예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.

위에서 상세히 설명한 바와 같은 본 발명에 의한 휴대용단말기의 방열구조에서는 다음과 같은 효과를 기대할 수 있다.

본 발명에서는 휴대용단말기 내부에 발생하는 열을 방출하기 위해 열전도판을 장착하고 열전도판을 통해 전도된 열을 방열핀을 통과하는 차가운 공기로 전달하여 배출하도록 하였다. 따라서, 휴대용단말기 내부에 발생한 열에 의해 부품들이파손되는 것이 방지되어 휴대용단말기의 내구성이 향상되는 이점이 있다. 특히, 디엠비모듈 등의 집적도가 높은 발열부품에서 발생하는 열을 효과적으로 분산시키는 효과가 있다.

그리고, 휴대용단말기 내부에서 발생하는 열이 본체케이스의 외부로 강제로 배출되기 때문에 본체케이스의 온도가 높아지는 것이 방지된다. 즉, 본체케이스의 고온화가 방지되어 사용자가 쾌적하게 휴대용단말기를 사용할 수 있는 효과가 있다.

Claims (7)

1. 발열부품이 실장되는 메인기판이 내부에 설치되는 본체케이스와;

   상기 본체케이스의 내부에 설치되어 상기 발열부품에서 발생하는 열을 외부로 배출하는 기류를 형성하는 방열팬과;

   상기 발열부품에서 발생하는 열을 상기 방열팬에 의해 형성된 기류가 통과하는 경로로 전달하는 열전도판을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 휴대용단말기의 방열구조.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 본체케이스의 내부에는 상기 열전도판에 구비되어 열을 상기 방열팬에 의해 형성되는 기류로 전달하는 방열핀이 구비됨을 특징으로 하는 휴대용단말기의 방열구조.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 본체케이스의 일측에는 방열팬에 의해 흡입되는 공기가 통과하는 흡입구와, 상기 방열핀에서 열교환이 이루어진 공기가 통과하는 방출구가 형성됨을 특징으로 하는 휴대용단말기의 방열구조.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 흡입구와 방출구는, 일직선상에 형성됨을 특징으로 하는 휴대용단말기의 방열구조.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 방열핀은 상기 흡입구와 방출구를 연결하는 방향으로 길게 연장되도록 설치됨을 특징으로 하는 휴대용단말기의 방열구조.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기 방열핀은 상기 열전도판과 일체로 형성됨을 특징으로 하는 휴대용단말기의 방열구조.
7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 발열부품과 열전도판의 사이에는 열전도구리스가 개재됨을 특징으로 하는 휴대용단말기의 방열구조.

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