KR20190118029A - 램프용 방열기의 제조방법 및 제조장치, 이 제조방법 및 제조장치에 의해 제조된 램프용 방열기 - Google Patents

램프용 방열기의 제조방법 및 제조장치, 이 제조방법 및 제조장치에 의해 제조된 램프용 방열기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 램프용 방열기의 제조방법 및 제조장치, 이 제조방법 및 제조장치에 의해 제조된 램프용 방열기에 관한 것으로서, 램프용 방열기의 제조방법은, 일 면에 복수의 삽입 홈이 형성된 방열 블록을 제작하는 단계; 상기 삽입 홈에 일측 단부가 삽입되어 결합되는 방열 핀을 제작하는 단계; 상기 방열 블록을 산화액이 수용된 산화조에 침지시키는 단계; 상기 방열 블록에 대한 아노다이징을 실시하는 단계; 및 상기 산화조에 상기 방열 핀을 삽입시켜서, 일측 단부를 상기 삽입 홈에 삽입,결합시킴에 따라 결합 부위에 피막층 형성으로 공극 없이 결합이 이루어지도록 하는 단계를 포함하고, 램프용 방열기의 제조장치는, 산화액이 수용되는 산화조; 및 복수의 방열 핀들을 파지한 상태에서 아노다이징의 실시와 더불어 상기 산화조에 침지된 방열 블록의 삽입 홈들에 상기 방열 핀들의 일측 단부를 삽입시키는 호이스트를 포함하며, 램프용 방열기는 상기한 제조방법과 제조장치에 의해 제조된 것을 특징으로 한다.

Description

램프용 방열기의 제조방법 및 제조장치, 이 제조방법 및 제조장치에 의해 제조된 램프용 방열기{Method and apparatus for manufacturing of lamp radiator and lamp radiator manufactured by thereof}
본 발명은 램프용 방열기의 제조방법 및 제조장치, 이 제조방법 및 제조장치에 의해 제조된 램프용 방열기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 그 제작이 쉬워 생산성이 향상되면서도 방열 성능을 향상시킴에 따라 램프의 사용수명을 증대시키도록 한 램프용 방열기의 제조방법 및 제조장치, 이 제조방법 및 제조장치에 의해 제조된 램프용 방열기에 관한 것이다.
일반적으로, LED(Light Emitting Diode)는 반도체의 p-n접합구조를 이용하여 주입된 소수캐리어(전자 또는 양공)를 만들어내고, 이들의 재결합에 의해 발광시키는 것으로서, 근래 들어 다양한 산업 분야에서 널리 활용되고 있다.
특히, 고휘도의 LED 램프는 수명이 반영구적이면서도 소비전력이 매우 낮은 장점을 갖고 있으므로, 기존의 형광등이나 백열등, 나트륨등, 수은등을 비롯한 다양한 전등을 대체하고 있는 실정이다.
즉, LED 램프를 통해 각종 유해물질이 포함되고 수명이 짧은 기존의 전등을 대체함에 따라 환경오염을 줄일 수 있는 효과를 얻고, 낮은 전력소모를 통해 에너지 절감 효과도 얻고 있다.
그러나, 상기와 같이 조명용으로 사용되는 고휘도의 LED는, LED의 구동 시에 발생되는 고온의 열이 제대로 방열되지 못하는 경우, 광량의 저하 및 램프 수명이 단축되는 문제점이 있다.
이에 따라 고휘도의 LED 램프에는 다양한 형태의 방열기가 적용되고 있는데, 이러한 LED 램프는 그 설치환경에 따라 다양한 형태로 설치될 수 있으므로, 방열기 또한 그 설치 상태에 구애 받지 않고 일정한 방열 성능이 보장되어야만 한다.
또한, LED 램프의 방열기를 포함하는 LED 램프는, 그 설계 및 생산에 있어서 조명기기의 형상을 자유롭게 구현할 수 있어야 한다.
도 1a는 종래의 LED 램프용 방열기 구조를 도시한 구성도이고, 도 1b는 종래의 다른 LED 램프용 방열기 구조를 도시한 구성도이다.
먼저, 도 1a를 참조하면, LED 광원(20)은 회로가 인쇄된 기판(30)에 안착되고, 기판(30)은 방열기(10)에 밀착된 상태로 안착된다.
여기서, 방열기(10)는 기판(30)이 밀착된 상태로 안착되는 일정 두께의 방열 블록(40)과, 이 방열 블록(40)의 일 면으로부터 직교하는 방향으로 분기되어 연장되는 복수의 방열 핀(50)들을 포함하는 구성으로 이루어진다.
방열기(10)를 구성하는 방열 블록(40) 및 복수의 방열 핀(50)들은 열 전도율이 우수한 알루미늄 재질로 제작된 것이 적용되는데, 이 때 방열 블록(40)과 복수의 방열 핀(50)들은 다이캐스팅(Die casting)에 의해 일체를 이루도록 제작되기도 하는데, 이의 경우 그 금형 제작에 따라 생산 원가가 상승하게 되는 문제점이 있었다.
또한, 기 제작된 금형에 의해 단일 형상의 방열기(10)만 제작할 수 있게 됨으로써, 램프의 형상에 대응되도록 방열 핀(50)의 형상 및 길이를 변형시킬 수 없게 됨으로써, 다양한 램프에 적용시킬 수 없게 되어 설계 및 생산에 있어서 조명기기의 형상을 자유롭게 구현할 수 없게 된다는 단점도 있게 된다.
한편, 이러한 문제점을 해소하기 위하여 도 1b에 도시된 바와 같이, 방열 블록(40)과 방열 핀(50)들을 별개로 제작한 후, 방열 블록(40)과 방열 핀(50)들을 결합시킨 구조의 방열기(10)가 제공되고 있다.
즉, 도 1b를 참조하면, 일 면에 복수의 삽입 홈(42)들이 형성된 방열 블록(40)을 제작하고, 방열 블록(40)의 삽입 홈(42)들에 그 단부가 삽입되어 고정되는 복수의 방열 핀(50)들을 별도로 제작한 후, 방열 블록(40)의 삽입 홈(42)에 방열 핀(50)의 단부를 억지끼워 맞춤에 의해 결합시킴으로써, 상기한 문제를 해소하도록 하고 있다.
그러나, 이와 같은 분리,결합 형태의 방열기(10)는, 도 1b에 확대 도시된 바와 같이, 방열 블록(40)의 삽입 홈(42)에 방열 핀(50)의 단부를 삽입,고정시킴에 따라 미세한 간극이 형성될 수 있으며, 이로 인해 방열 블록(40)으로 전달된 열이 방열 핀(50)들로 제대로 전달되지 않아 방열 성능이 저하되는 문제점이 있었다.
이 경우, 이러한 문제점을 해소하기 위하여 방열 블록(40)의 삽입 홈(42)과 방열 핀(50) 단부의 간극을 메꾸기 위한 용접 공정을 더 수행하게 됨으로써, 작업성 및 생산성이 좋지 못하고, 이로 인해 생산원가가 상승되는 문제점이 제기되고 있다.
한국특허등록 제10-1123786호(2012.02.28.)
본 발명은 상기와 같은 제반 문제점들에 착안하여 안출된 것으로서, 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 방열 블록과 이 방열 블록에 대하여 직교하는 방향으로 배치되는 방열 핀을 각각 별개로 제작하되, 방열 블록과 방열 핀의 결합 부위가 아노다이징에 의한 피막층에 의해 공극 없이 마치 일체형을 이루도록 결합시킴으로써, 방열 블록으로 전달된 열이 방열 핀으로 열 손실 없이 전도되도록 하여 제작 편의성을 향상시키면서도 방열 성능을 유지할 수 있도록 하는 램프용 방열기의 제조방법 및 제조장치와 이 제조방법 및 제조장치에 의해 제조된 램프용 방열기를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명이 해결하고자 하는 다른 기술적 과제는, 방열 블록과 복수의 방열 핀들을 산화조에서 아노다이징을 실시함과 아울러 마치 일체형을 이루도록 결합시킴에 따라 결합과 동시에 방열 블록의 표면 및 방열 핀들의 표면에 아노다이징이 동시에 실시되도록 함으로써, 그 제조 공정을 단순화시킴에 따라 생산 원가를 낮추도록 하는 램프용 방열기의 제조방법 및 제조장치와 이 제조방법 및 제조장치에 의해 제조된 램프용 방열기를 제공하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 램프용 방열기의 제조방법은, (a) 일 면에 복수의 삽입 홈이 형성된 방열 블록을 제작하는 단계; (b) 상기 삽입 홈에 일측 단부가 삽입되어 결합되는 방열 핀을 제작하는 단계; (c) 기 방열 블록을 산화액이 수용된 산화조에 침지시키는 단계; (d) 상기 방열 블록에 대한 아노다이징을 실시하는 단계; 및 (e) 상기 산화조에 상기 방열 핀을 삽입시켜서, 일측 단부를 상기 삽입 홈에 삽입,결합시킴에 따라 결합 부위에 피막층 형성으로 공극 없이 결합이 이루어지도록 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 (b) 단계는, 상기 방열 블록의 삽입 홈에 삽입되는 일측 단부로부터 타측 단부로 향할수록 단면적이 점차적으로 작아지는 콘 형상의 방열 핀을 제작하는 것일 수 있다.
또한, 상기 (b) 단계는, 스크류 형상의 방열 핀으로 제작할 수도 있다.
또한, 상기 (e) 단계 이후에,
(f) 상기 콘 형상을 이루는 방열 핀의 직경에 대응되도록 각각 그 삽입공의 직경이 다른 복수의 방열 플레이트를 구비하는 단계;
(g) 상기 방열 블록과 상기 방열 핀이 결합된 상태에서 아노다이징을 실시하는 단계; 및
(h) 상기 방열 핀에 상기 방열 플레이트의 삽입공을 삽입시켜서, 상기 방열 핀의 외경과 상기 삽입공 내경의 결합 부위에 피막층 형성으로 공극 없이 결합이 이루어지도록 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 램프용 방열기의 제조방법.
한편, 또한, 본 발명의 실시 예에 따른 램프용 방열기의 제조장치는, 상기한 램프용 방열기의 제조방법에 제공되는 것으로서, 산화액이 수용되는 산화조; 및 복수의 방열 핀들을 파지한 상태에서 아노다이징의 실시와 더불어 상기 산화조에 침지된 방열 블록의 삽입 홈들에 상기 방열 핀들의 일측 단부를 삽입시키는 호이스트를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 방열 블록의 삽입 홈에 상기 방열 핀의 일측 단부가 삽입되어 결합된 방열기가 상기 산화조에 침지된 상태에서, 아노다이징의 실시와 더불어 상기 방열 핀의 직경에 대응되도록 각각 그 삽입공의 직경이 다른 복수의 방열 플레이트를 파지한 후, 가압에 따라 상기 방열 플레이트의 삽입공을 상기 방열 핀에 삽입,결합시키는 가압부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 가압부는, 서로 마주보는 방향으로 한 쌍으로 구비되되, 상하로 일정 간격을 두고 이격되게 설치되는 적어도 한 쌍 이상의 파지 홀더와, 상기 파지 홀더의 일측에 나란한 방향으로 연장되어 형성되는 지지부와, 상하로 인접하는 상기 지지부들 사이에 설치되는 탄성부재; 및 상기 지지부들 중, 최 상단의 지지부를 가압하는 가압 플레이트를 포함할 수 있다.
또 한편, 본 발명의 실시 예에 따른 램프용 방열기는, 상기한 제조방법 및 제조장치에 의해 제조된 것을 특징으로 한다.
본 발명의 기타 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 램프용 방열기의 제조방법 및 제조장치, 이 제조방법 및 제조장치에 의해 제조된 램프용 방열기에 의하면, 방열 블록과 이 방열 블록에 대하여 직교하는 방향으로 배치되는 방열 핀이 각각 별개로 제작되되, 방열 블록과 방열 핀의 결합 부위가 아노다이징에 의한 피막층에 의해 공극 없이 마치 일체형을 이루도록 결합됨으로써, 방열 블록으로 전달된 열이 방열 핀으로 열 손실 없이 전도되는바, 결국 제작 편의성이 향상시키면서도 방열 성능이 유지되는 효과가 제공될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 램프용 방열기의 제조방법 및 제조장치, 이 제조방법 및 제조장치에 의해 제조된 램프용 방열기에 의하면, 방열 블록과 복수의 방열 핀들이 산화조에서 아노다이징 실시와 함께 마치 일체형을 이루도록 결합됨에 따라 결합과 동시에 방열 블록의 표면 및 방열 핀들의 표면에 아노다이징이 동시에 실시됨으로써, 그 제조 공정이 단순화됨에 따라 생산 원가가 낮아지는 효과도 제공될 수 있다.
본 발명에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.
도 1a는 종래의 LED 램프용 방열기 구조를 도시한 구성도.
도 1b는 종래의 다른 LED 램프용 방열기 구조를 도시한 구성도.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 램프용 방열기의 제조 공정을 도시한 순서도.
도 3a는 본 발명의 일 실시 예에 따른 램프용 방열기의 제조장치를 이용하여 램프용 방열기를 제조하는 과정을 개략적으로 도시한 구성도.
도 3b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 램프용 방열기의 제조장치를 이용하여 제조된 램프용 방열기의 구성도.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 램프용 방열기의 제조장치를 이용하여 제조된 다른 형태의 램프용 방열기의 구성도.
도 5a 및 도 5b, 도 6 및 도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 램프용 방열기의 제조장치를 이용하여 다른 형태의 램프용 방열기를 제조하는 과정을 개략적으로 도시한 구성도.
도 8은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 램프용 방열기의 제조 공정을 도시한 순서도.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
따라서, 몇몇 실시 예에서, 잘 알려진 공정 단계들, 잘 알려진 구조 및 잘 알려진 기술들은 본 발명이 모호하게 해석되는 것을 피하기 위하여 구체적으로 설명되지 않는다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 포함한다(comprises) 및/또는 포함하는(comprising)은 언급된 구성요소, 단계 및/또는 동작 이외의 하나 이상의 다른 구성요소, 단계 및/또는 동작의 존재 또는 추가를 배제하지 않는 의미로 사용한다. 그리고, "및/또는"은 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.
또한, 본 명세서에서 기술하는 실시 예들은 본 발명의 이상적인 예시도인 사시도, 단면도, 측면도 및/또는 개략도들을 참고하여 설명될 것이다. 따라서, 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시 예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 제조 공정에 따라 생성되는 형태의 변화도 포함되는 것이다. 또한, 본 발명의 실시 예에 도시된 각 도면에 있어서 각 구성 요소들은 설명의 편의를 고려하여 다소 확대 또는 축소되어 도시된 것일 수 있다.
이하, 본 발명의 실시 예들에 따른 램프용 방열기의 제조방법 및 제조장치, 이 제조방법 및 제조장치에 의해 제조된 램프용 방열기를 첨부된 예시도면에 의거하여 상세히 설명한다.
<일 실시 예>
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 램프용 방열기의 제조 공정을 도시한 순서도이다.
또한, 도 3a는 본 발명의 일 실시 예에 따른 램프용 방열기의 제조장치를 이용하여 램프용 방열기를 제조하는 과정을 개략적으로 도시한 구성도이고, 도 3b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 램프용 방열기의 제조장치를 이용하여 제조된 램프용 방열기의 구성도이다.
먼저, 도 2를 참조하면 본 발명의 일 실시 예에 따른 램프용 방열기의 제조방법은, 일 면에 일정 간격을 두고 복수의 삽입 홈(42)들이 형성된 방열 블록(40)을 제작하는 단계(S10)와, 방열 블록(40)의 삽입 홈(42)에 일측 단부가 삽입되는 복수의 방열 핀(50)들을 제작하는 단계(S20)를 수행할 수 있다.
즉, 고휘도 LED(20)와 기판(30) 등이 밀착된 상태로 결합되는 방열 블록(40)의 일 면에 대응되는 타면 측에 일정 간격을 두고 복수의 삽입 홈(42)들이 형성된 방열 블록(40)을 제작하는 단계(10)를 포함할 수 있는데, 이러한 방열 블록(40)은 용융된 알루미늄 재질을 기 제작된 금형에 의해 다이캐스팅으로 제작할 수 있다.
또한, 복수의 방열 핀(50)들도 용융된 알루미늄 재질을 기 제작된 금형에 의해 다이캐스팅으로 제작할 수 있다.
이와 같이, 각각 별개로 제작된 방열 블록(40)과 복수의 방열 핀(50)들을 구비한 후, 이들을 서로 직교하는 방향으로 결합시킬 때, 도 2 및 도 3a, 도 3b에 도시된 바와 같이, 방열 블록(40)을 산화조(60)에 침지(S30)시키고, 아노다이징을 실시함과 아울러 복수의 방열 핀(50)들 단부를 산화조(60)에 침지된 방열 블록(40)의 삽입 홈(42)들에 삽입(S40)시킨다.
즉, 도 3a를 다시 한 번 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 램프용 방열기의 제조장치는, 산화액이 수용되는 산화조(60)와, 산화조(60)에 침지된 방열 블록(40)의 삽입 홈(42)들에 방열 핀(50)의 단부를 삽입시키도록 방열 핀(50)의 타 단부를 파지한 상태에서 승강이 이루어지는 호이스트(70)를 포함하는 구성으로 이루어질 수 있다.
여기서, 호이스트(70)는 복수의 방열 핀(50)들의 타 단부를 파지한 상태에서 이동시키거나 또는 방열 핀(50)의 타 단부를 파지한 상태에서 파지됨을 해제할 수 있게 되는데, 이 때 파지 및 파지 해제는 수동 또는 자동에 의해 이루어질 수 있다.
따라서, 산화액이 담긴 산화조(60)에 삽입 홈(42)들이 형성된 방열 블록(40)을 침지시킨 상태에서, 방열 블록(40)에 양극을 걸어주게 되면, 방열 블록(40)의 전체 표면에서 아노다이징에 의해 산화 피막이 형성되는데, 이 때 동시에 복수의 방열 핀(50)들의 타 단부를 파지하고 있는 호이스트(70)를 하강시킴에 따라 방열 핀(50)들의 단부를 방열 블록(40)의 삽입 홈(42)들에 삽입시킨다.
이 때, 복수의 방열 핀(50)들 또한 산화조(60)의 산화액에 침지가 이루어지게 됨으로써, 그 단부가 방열 블록(40)의 삽입 홈(42)에 삽입이 이루어지게 됨으로써, 방열 블록(40)에 대하여 복수의 방열 핀(50)들이 직교하는 방향으로 결합이 이루어지게 된다.
한편, 앞서 설명한 바와 같이, 방열 블록(40)은 아노다이징이 이루어짐에 따라 복수의 삽입 홈(42)들 표면에도 아노다이징에 의한 산화 피막이 형성되는데, 이와 같이 삽입 홈(42)들 표면에 산화 피막이 형성됨과 동시에 삽입 홈(42)들에 방열 핀(50)의 단부가 삽입이 이루어지게 되는바, 삽입 홈(42)과 방열 핀(50) 단부 사이는 피막층(80)에 의해 공극 없이 마치 일체 형상인 것처럼 결합이 이루어지게 된다.
따라서, 방열 블록(40)으로 전달된 열은, 열 손실 없이 방열 핀(50)들로 열 전도가 이루어지게 됨으로써, 방열 블록(40)과 방열 핀(50)들은 마치 일체형으로 제작된 것과 같은 성능을 발휘할 수 있게 된다.
즉, 종래에는 서로 직교하는 방향을 이루는 방열 블록(40)과 복수의 방열 핀(50)들을 일체로 제작하는 경우, 앞서 설명한 바와 같이 제작 편의성과 적용되는 램프 형상에 대응하여 방열 핀들의 길이 변경이 어려운 문제점이 있었으나, 본 발명의 일 실시 예에 따른 제조방법과 제조장치에 의해 제조되는 램프용 방열기의 경우, 방열 블록(40)과 복수의 방열 핀(50)들을 각각 별개로 제작하여 마치 일체형으로 결합시킬 수 있게 되는바, 제작 편의성이 크게 향상됨은 물론 적용되는 램프의 형상에 대응하여 다양한 길이 또는 다양한 형상의 방열 핀(50)들을 적용할 수 있는 잇점이 있게 된다.
또한, 방열 블록(40)과 복수의 방열 핀(50)들을 산화조(60)에서 아노다이징을 실시함과 아울러 마치 일체형을 이루도록 결합시킴에 따라 결합과 동시에 방열 블록(40)의 표면 및 방열 핀(50)들의 표면에 아노다이징이 동시에 실시됨으로써, 그 제조 공정이 단순화되는 효과도 제공될 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 램프용 방열기의 제조장치를 이용하여 제조된 다른 형태의 램프용 방열기의 구성도로서, 상기와 같은 제조방법 및 제조장치에 의해 램프용 방열기를 제조하게 되면, 도 4에 도시된 바와 같이 다양한 형상 및 다양한 길이의 방열 핀(50-1)들을 갖춘 램프용 방열기를 제조할 수 있게 된다.
즉, 삽입 홈(42)들이 형성된 방열 블록(40)에 대하여 다양한 길이 및 다양한 형상의 방열 핀(50)들을 아노다이징 처리와 동시에 마치 일체형을 이루도록 결합시킬 수 있게 됨으로써, 스크류 형상을 이루는 방열 핀(50-1)들을 갖춘 램프용 방열기의 제작이 가능하게 된다.
예컨대, 종래에는 기 제작된 금형에 의해 단일 형상의 램프용 방열기만 제작이 가능하였으나, 본 발명의 일 실시 예에 따르면 램프의 형상에 대응되도록 다양한 길이 및 다양한 형상의 방열 핀(50-1)들을 갖춘 램프용 방열기의 제작이 가능하게 된다.
도 4를 다시 한 번 참조하면, 방열 핀(50-1)들이 스크류 형상인 방열기를 제공하게 되면, 방열 핀(50-1)들이 공기와 접촉하는 접촉 면적이 넓어지게 됨으로써, 더 향상된 방열 성능을 발휘할 수 있게 된다.
<다른 실시 예>
도 5a 및 도 5b, 도 6 및 도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 램프용 방열기의 제조장치를 이용하여 다른 형태의 램프용 방열기를 제조하는 과정을 개략적으로 도시한 구성도이고, 도 8은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 램프용 방열기의 제조 공정을 도시한 순서도이다.
참고로, 본 발명의 다른 실시 예를 설명함에 있어서, 앞선 일 실시 예에서와 동일한 부분에 대해서는 반복 설명은 생략하기로 한다.
도 5a 및 도 5b를 참조하면, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 램프용 방열기의 제조장치(100)는, 산화액이 수용되는 산화조(60)와, 산화조(60)에 침지된 방열 블록(40)의 삽입 홈(42)들에 방열 핀(50-2)의 단부를 삽입시키도록 방열 핀(50-2)의 타 단부를 파지한 상태에서 승강이 이루어지는 호이스트(70)를 포함하는 구성으로 이루어질 수 있다.
다만, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 램프용 방열기는 일 면에 복수의 삽입 홈(42)들이 형성된 방열 블록(40)과, 상부로 향할수록 단면적이 점차적으로 줄어드는 콘(cone) 형상의 방열 핀(50-2)들이 결합된 것이 적용될 수 있다.
이 때, 방열 블록(40)과 복수의 방열 핀(50-2)들 또한 용융된 알루미늄 재질이 각각 기 제작된 금형에 의해 다이캐스팅으로 제작되고, 이들이 서로 직교하는 방향으로 결합된 구성으로 이루어질 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 램프용 방열기의 제조장치는, 방열 블록(40)의 삽입 홈(42)들에 복수의 방열 핀(50-2)들이 결합된 상태에서, 콘 형상을 이루는 복수의 방열 핀(50-2)들에 적어도 하나 이상의 방열 플레이트(110)를 아노다이징과 동시에 결합시키는 가압부(160)를 더 포함하는 구성으로 이루어질 수 있다.
여기서, 가압부(160)는, 서로 마주보는 한 쌍으로 구비되되 상하로 일정 간격을 두고 이격되게 설치되는 적어도 한 쌍 이상의 파지 홀더(120)와, 이 파지 홀더(120)의 일측에 나란한 방향으로 연장되어 형성되는 지지부(130)와, 상하로 인접하는 지지부(130)들 사이에 설치되는 탄성부재(140) 및 상기 지지부(130)들 중, 최 상단의 지지부(130)를 가압하는 가압 돌부(150)를 포함하는 구성으로 이루어질 수 있다.
서로 마주보는 방향으로 배치되는 한 쌍의 파지 홀더(120)는 방열 플레이트(110)의 양 단을 파지하여 방열 플레이트(110)가 수평을 이루도록 하는 것으로서, 작업자가 수동에 의해 방열 플레이트(110)의 양단을 파지시키도록 할 수 있으며, 전동에 의해 방열 플레이트(110)의 양단을 파지시키도록 할 수도 있다.
참고로, 본 발명의 다른 실시 예를 뒷받침하기 위한 도면에서는 콘 형상의 방열 핀(50-2)에 적층되게 결합되는 방열 플레이트(110)가 모두 4개인 것을 일 예로 도시하였으나, 이는 하나의 실시 예에 불과한 것으로서, 방열 플레이트(110)는 하나 이상의 복수 개일 수 있다.
다만, 여기서 방열 플레이트(110)가 복수로 적층되는 경우, 상부 쪽에 위치하는 방열 플레이트(110)일수록 콘 형상의 방열 핀(50-2)에 대응되도록 작은 크기의 통과 홀(112)이 형성된 것이 적용될 수 있다.
즉, 방열 핀(50-2)은 상부 쪽을 향할수록 단면적이 점차적으로 줄어드는 콘 형상을 이룸으로써, 상대적으로 하부 쪽으로 향할수록 단면적이 크게 된다.
따라서, 방열 핀(50-2)의 하부 쪽에 삽입되는 방열 플레이트(110)의 통과홀(112)은 상대적으로 크고, 상부 쪽에 위치하는 방열 플레이트(110)의 통과 홀(112)은 상대적으로 작게 형성된다.
다시 말해서, 방열 핀(50-2)에 직교하는 방향으로 결합되는 방열 플레이트(110)가 모두 4개인 경우, 상부로부터 4번 째 위치하는 방열 플레이트(110)의 통과 홀(112)이 가장 크고, 3번 째 위치하는 방열 플레이트(110)의 통과 홀(112)이 두 번째로 크며, 2번 째 위치하는 방열 플레이트(110)의 통과 홀(112)이 세 번째로 크고, 첫 번째 위치하는 방열 플레이트(110)의 통과 홀(112)이 가장 작게 형성될 수 있다.
참고로, 방열 플레이트(110)들의 통과 홀(112)은 그 내주 면이 수직 면을 이루도록 형성되는 것이 바람직하다. 즉, 통과 홀(112)들의 내주 면이 콘 형상의 방열 핀(50-2)에 대응되게 경사지게 형성되는 경우, 공차가 없게 되면 그 삽입이 제대로 이루어 지지 않는 경우가 발생될 수 있으므로, 통과 홀(112)은 내주 면이 수직 면을 이루도록 함으로써, 통과 홀(112)의 하단 부위 직경이 방열 핀(50-2)의 직경과 일치되는 지점에서 고정이 이루어지도록 하는 것이 바람직하다.
이와 같이, 점차적으로 통과 홀(112)의 크기가 큰 방열 플레이트(110)들을 순차적으로 가압부의 파지 홀더(120)들에 고정시킨 상태에서, 산화조(60)에 침지된 방열기의 방열 핀(50-2)을 향해 가압부(160)를 하강시키게 되면, 가압 돌부(150)의 가압력에 의해 지지부(130)들 사이에 배치된 탄성부재(140)들이 압축되면서 방열 핀(50-2)에 대하여 직교하는 방향으로 복수의 방열 플레이트(110)들이 일정 간격을 두고 억지끼워 맞춤에 의해 결합이 이루어지게 된다.
이 때, 탄성부재(140)들의 압축력에 의해 방열 플레이트(110)들은 그 통과 홀(112)의 직경이 방열 핀(50-2)의 직경과 동일한 지점까지 가압이 이루어짐으로써, 억지끼워 맞춤에 의해 완전히 밀착된 상태로 고정이 이루어지게 된다.
이와 같이, 방열 블록(40) 및 방열 핀(50-2)이 결합된 상태에서 산화조(60)에 침지된 방열기에 대하여 가압부(160)에 의해 방열 플레이트(110)들을 방열 핀(50-2)에 삽입,고정시키는 과정에서, 아노다이징을 실시한과 아울러 삽입,고정이 이루어지도록 한다.
따라서, 산화액이 담긴 산화조(60)에 침지된 방열기에 양극을 걸어주게 되면, 방열기 전체 표면에서 아노다이징에 의해 산화 피막이 형성되는데, 이 때 동시에 산화조(60)로 침비되는 방열 플레이트(110)들 또한 아노다이징에 의해 산화 피막이 형성된다.
따라서, 방열 플레이트(110)의 통과 홀(112)들 또한 그 내주면에 산화 피막이 형성됨에 따라 통과 홀(112)과 방열 핀(50-2)의 외주 면 사이는 피막층(200)에 의해 공극 없이 마치 일체 형상인 것처럼 결합이 이루어지게 된다.
따라서, 방열 블록(40)으로 전달된 열은, 열 손실 없이 방열 핀(50-2)들로 열 전도가 이루어지고, 방열 핀(50-2)들로 전달된 열은 다시 방열 플레이트(110)로 열 전도가 이루어지게 됨으로써, 방열 성능이 더욱 크게 향상될 수 있게 된다.
참고로, 별도로 도시하지는 않았지만, 방열 플레이트(110)에서 방열 핀(50-2)에 삽입되는 통과 홀(112)들 주변에 별도의 관통공(미도시됨)을 형성시킴에 따라 공기의 대류로 인해 방열 효과를 더욱 향상시킬 수 있고, 또한 방열 플레이트(110)의 통과 홀(112) 주변에 별도의 요철(미도시됨)을 형성시킴에 따라 공기와의 접촉 면적을 높여 방열 성능을 더욱 향상시킬 수도 있다.
도 8은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 램프용 방열기의 제조 공정을 도시한 순서도로서, 도 8을 참조하여 본 발명의 다른 실시 예에 따른 램프용 방열기의 제조방법을 다시 한 번 간략히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 일 면에 복수의 삽입 홈(42)들이 형성된 방열 블록(40)을 제작(S100)하고, 방열 블록(40)의 삽입 홈(42)에 그 단부가 삽입되는 콘 형상의 방열 핀(50-2)을 제작하는 단계(S200)를 수행한다.
이 때, 방열 블록(40) 및 방열 핀(50-2)은 각각 기 제작된 금형에 용융 알루미늄 재질을 주입하여 다이캐스팅에 의해 제작할 수 있다.
다음에, 방열 블록(40)을 산화조(60)에 침지(S300)시킨 후, 아노다이징 실시와 더불어 방열 핀(50-2)들을 호이스트(70)에 의해 산화조(60)에 침지시킴으로써, 방열 블록(40)의 삽입 홈(42)에 방열 핀(50-2)의 단부를 삽입,결합(S400)시킨다.
그리고, 각각 다른 직경의 통과 홀(112)들이 형성된 방열 플레이트(110)를 가압부(160)에 고정(S500)시킨 상태에서 산화조(60)에 침지된 방열기에 대한 아노다이징을 실시함과 아울러 가압부(160)를 하강시킴에 따라 방열 플레이트(110)를 산화조(60)에 침지시킴으로써, 방열 핀(50-2)들에 대하여 직교하는 방향으로 방열 플레이트(110)들을 일정 간격 이격된 상태로 적층되게 삽입,결합(S600)시킨다.
마지막으로, 산화조(60)에 대한 아노다이징 실시를 중단시키고, 방열 플레이트(110)에 대한 가압부(160)의 파지 홀더(120)를 해제시킨 후, 가압부(160)를 상승시킨 다음 산화조(60)로부터 방열기를 빼내게 되면, 도 7에 도시된 바와 같이, 방열 블록(40)과 복수의 방열 핀(50-2) 및 방열 플레이트(110)는 마치 일체를 이루는 형태로 제작이 완료될 수 있다.
이 때, 방열 블록(40)의 삽입 홈(42)들에 대한 방열 핀(50-2)들의 단부 결합 부위 및 방열 핀(50-2)의 외경과 방열 플레이트(110)의 통과 홀(112) 결합 부위는 각각 아노다이징 처리 시 각각 피막층(200)이 형성됨에 따라 공극 없이 메워져 일체형과 같이 결합됨을 유지하게 됨으로써, 열 전도율이 향상되어 방열 성능이 크게 향상될 수 있게 된다.
즉, 방열 블록(40)과, 방열 핀(50-2) 및 방열 플레이트(110)를 각각 별개로 제작하면서도, 이들을 마치 일체형과 같이 결합시킬 수 있게 됨으로써, 방열 성능은 크게 유지하면서도 그 생산 편의성이 크게 향상됨은 물론 방열기 전체에 아노다이징 처리가 동시에 이루어지게 되는바, 그 작업공수가 줄어들어 생산 비용 또한 절감되는 효과가 제공될 수 있다.
본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10 : 방열기 20 : LED 램프
30 : 기판 40 : 방열 블록
42 : 삽입 홈 50,50-1,50-2 : 방열 핀
60 : 산화조 70 : 호이스트
80 :피막층 100 : 제조장치
110 : 방열 플레이트 112 : 통과 홀
120 : 파지 홀더 130 : 지지부
140 : 탄성부재 150 : 가압 돌부
160: 가압부 200 : 피막층

Claims (8)

  1. (a) 일 면에 복수의 삽입 홈이 형성된 방열 블록을 제작하는 단계;
    (b) 상기 삽입 홈에 일측 단부가 삽입되어 결합되는 방열 핀을 제작하는 단계;
    (c) 상기 방열 블록을 산화액이 수용된 산화조에 침지시키는 단계;
    (d) 상기 방열 블록에 대한 아노다이징을 실시하는 단계; 및
    (e) 상기 산화조에 상기 방열 핀을 삽입시켜서, 일측 단부를 상기 삽입 홈에 삽입,결합시킴에 따라 결합 부위에 피막층 형성으로 공극 없이 결합이 이루어지도록 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 램프용 방열기의 제조방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 (b) 단계는,
    상기 방열 블록의 삽입 홈에 삽입되는 일측 단부로부터 타측 단부로 향할수록 단면적이 점차적으로 작아지는 콘 형상의 방열 핀을 제작하는 것을 특징으로 하는 램프용 방열기의 제조방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 (b) 단계는,
    스크류 형상의 방열 핀을 제작하는 것을 특징으로 하는 램프용 방열기의 제조방법.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 (e) 단계 이후에,
    (f) 상기 콘 형상을 이루는 방열 핀의 직경에 대응되도록 각각 그 삽입공의 직경이 다른 복수의 방열 플레이트를 구비하는 단계;
    (g) 상기 방열 블록과 상기 방열 핀이 결합된 상태에서 아노다이징을 실시하는 단계; 및
    (h) 상기 방열 핀에 상기 방열 플레이트의 삽입공을 삽입시켜서, 상기 방열 핀의 외경과 상기 삽입공 내경의 결합 부위에 피막층 형성으로 공극 없이 결합이 이루어지도록 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 램프용 방열기의 제조방법.
  5. 청구항 1 내지 청구항 4 중, 어느 하나의 청구항에 기재된 램프용 방열기의 제조방법에 제공되는 것으로서,
    산화액이 수용되는 산화조; 및
    복수의 방열 핀들을 파지한 상태에서 아노다이징의 실시와 더불어 상기 산화조에 침지된 방열 블록의 삽입 홈들에 상기 방열 핀들의 일측 단부를 삽입시키는 호이스트를 포함하는 것을 특징으로 하는 램프용 방열기의 제조장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 방열 블록의 삽입 홈에 상기 방열 핀의 일측 단부가 삽입되어 결합된 방열기가 상기 산화조에 침지된 상태에서, 아노다이징의 실시와 더불어 상기 방열 핀의 직경에 대응되도록 각각 그 삽입공의 직경이 다른 복수의 방열 플레이트를 파지한 후, 가압에 따라 상기 방열 플레이트의 삽입공을 상기 방열 핀에 삽입,결합시키는 가압부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 램프용 방열기의 제조장치.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 가압부는,
    서로 마주보는 방향으로 한 쌍으로 구비되되, 상하로 일정 간격을 두고 이격되게 설치되는 적어도 한 쌍 이상의 파지 홀더와,
    상기 파지 홀더의 일측에 나란한 방향으로 연장되어 형성되는 지지부와,
    상하로 인접하는 상기 지지부들 사이에 설치되는 탄성부재; 및
    상기 지지부들 중, 최 상단의 지지부를 가압하는 가압 플레이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 램프용 방열기의 제조장치.
  8. 청구항 1 내지 청구항 4에 기재된 제조방법과, 청구항 5 내지 청구항 7에 기재된 제조장치에 의해 제조된 것을 특징으로 하는 램프용 방열기.
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