KR100854084B1 - 파워 발광다이오드가 내장된 조명등의 냉각장치 - Google Patents

파워 발광다이오드가 내장된 조명등의 냉각장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 파워 발광다이오드가 내장된 조명등의 냉각장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 조명등이 설치되는 일정형상의 함체 내부에 냉각수와 순환펌프, 온도센서가 내장된 냉각수함을 일정개수 구비하고, 상기 각 냉각수함에 연결되는 냉각수 유입파이프 및 냉각수 유출파이프는 파워 발광다이오드 고정구의 내부에 형성된 냉각수 순환통로에 연결하여, 냉각수함의 냉각수는 파워 발광다이오드가 고정된 고정구 내부의 냉각수 순환통로에 순환하여 흐르게 되며, 순환하는 냉각수가 일정온도로 상승하게 되면 해당 냉각수함의 냉각수 순환은 정지됨과 동시에 다른 냉각수함이 작동되어 새로운 냉각수를 순환시킴으로써 높은 발열현상이 발생하는 파워 발광다이오드를 항상 상온에 가까운 온도로 유지시켜 파워 발광다이오드의 수명을 오래 유지시킬 뿐만 아니라 냉각효율과 절전효율을 극대화할 수 있는 것을 특징으로 하는 파워 발광다이오드가 내장된 조명등의 냉각장치에 관한 것이다.
파워 발광다이오드, 냉각수함, 냉각수 순환통로, 순환펌프, 에틸렌글리콜.

Description

파워 발광다이오드가 내장된 조명등의 냉각장치{A cooling device for lamp with power light emitting diode}
본 발명은 파워 발광다이오드가 내장된 조명등의 냉각장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 조명등이 설치되는 일정형상의 함체 내부에 냉각수와 순환펌프, 온도센서가 내장된 냉각수함을 일정개수 구비하고, 상기 각 냉각수함에 연결되는 냉각수 유입파이프 및 냉각수 유출파이프는 파워 발광다이오드 고정구의 내부에 형성된 냉각수 순환통로에 연결하여, 냉각수함의 냉각수는 파워 발광다이오드가 고정된 냉각수 순환통로에 순환하여 흐르게 되며, 순환하는 냉각수가 일정온도로 상승하게 되면 해당 냉각수함의 냉각수 순환은 정지됨과 동시에 다른 냉각수함이 작동되어 새로운 냉각수를 순환시킴으로써 높은 발열현상이 발생하는 파워 발광다이오드를 항상 상온에 가까운 온도로 유지시켜 파워 발광다이오드의 수명을 오래 유지시킬 뿐만 아니라 냉각효율과 절전효율을 극대화할 수 있는 것을 특징으로 하는 파워 발광다이오드가 내장된 조명등의 냉각장치에 관한 것이다.
일반적으로, 발광다이오드(LED : Light Emitting Diode)는 빠른 처리속도, 저 전력 소모, 긴 수명 등의 장점을 가진 반도체의 P-N 접합 구조를 이용하여 주입된 소수캐리어(전자 또는 양공)를 만들어내고 이들의 재결합에 의해 발광시키는 것을 이용한 것으로써, 종래의 조명용 램프들보다 소비전력이 1/10 정도 소요되어 전기에너지를 크게 절감할 수 있는 장점을 가지고 있다.
특히, 교통신호등이나 가로등과 같은 전력이 많이 소요되는 부분에 있어서는, 가로등에 많이 사용되는 나트륨등이나 수은등을 발광다이오드로 교체하게 되면 소비전력 절감효과는 매우 크다.
그러나, 상기와 같은 일반 발광다이오드는 전광판 등에 설치되어 널리 사용되고 있으나, 휘도가 낮아서 가로등과 같은 조명등으로 사용하기에는 그 효과가 미미할 뿐 아니라 휘도가 일정하지 아니하고 주변온도에 따라 휘도가 변한다는 문제점이 있어 기온의 영향을 받는 가로등에 설치될 경우에는 휘도가 일정하지 아니하여 조명등으로써 큰 약점을 가지고 있다.
상기와 같은 일반 발광다이오드의 문제점을 해결하기 위한 새로운 발광다이오드 개발이 적극 이루어지고 있으며, 고휘도를 가진 파워 발광다이오드가 개발되어 있는데, 상기 파워 발광다이오드는 일반 발광다이오드에 비하여 휘도는 매우 높아서 가로등 등의 조명용으로 사용하기에 적합하나 점등시 섭씨 200도에 근접하는 매우 많은 발열이 발생하였으며, 이러한 발열은 열화현상을 일으키게 되며 이는 파워 발광다이오드의 수명을 단축시키는 문제점이 있었을 뿐 아니라 상기와 같은 고열은 파워 발광다이오드를 고정구에 고정하는 납땜부를 녹임으로써 파워 발광다이 오드가 고정구에서 이탈되는 박리현상을 야기하기도 하였다.
따라서, 상기와 같은 파워 발광다이오드가 수명을 오래 유지하고, 고휘도를 일정하게 유지하기 위해서는 파워 발광다이오드의 발열정도를 냉각시켜 상온 정도의 온도로 일정하게 유지되어야 한다.
상기와 같이 열화현상을 방지하고 그 발열을 일정하게 냉각시키기 위해서 상기 파워 발광다이오드가 설치되는 조명등에는 공랭식 방열장치가 설치되었으나, 이러한 공랭식 방열장치는 냉각효과가 미흡할 뿐 아니라 파워 발광다이오드의 온도를 일정하게 유지하지 못하여 종래의 문제점을 해결하기에는 역부족이었다.
이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 종래에는 조명등에 수랭식 냉각장치를 채용한 발명이 공지되어 있는 바, 상기 공지된 발명은 조명등이 설치되는 기판부의 상면에 방열구조체가 설치되는 구성으로, 상기 방열구조체의 내부에는 냉매가 지나가는 통로와 통로로 냉매가 유입되는 냉매유입구 및 냉매가 유출되는 냉매유출구를 가지는 열전달부로 구성되어 있어 상기 조명등이 설치된 기판부의 상면에 설치되는 방열구조체에 냉매 유입구를 통해 냉매가 투입되면 상기 냉매는 방열구조체 내부의 통로를 순환하면서 조명등의 열을 빼앗게 되고, 이로써 조명등의 주변온도는 상기 냉매에 의해 낮아지게 되는 것이다.
그러나 상기와 같은 종래의 공지된 발명은 냉매가 저장되는 구성이 상기 조명등과는 별도로 떨어진 구조로 형성되어 있어 그 구성이 매우 복잡할 뿐 아니라 비용이 많이 소요되며 일방적인 냉각구조로 되어 있어 파워 발광다이오드의 발열에 의해 냉각수의 온도가 상승하더라도 적절한 온도의 냉각수가 제대로 공급되지 못하 므로 결국 파워 발광다이오드의 온도는 변화하게 되고 이에 따라 휘도도 일정하게 유지되지 아니하고 변화하여 점등 후 초기에는 어느정도 고휘도가 유지되고 냉각효과가 있으니 시간이 지날수록 온도의 변화에 따라 휘도가 변하고 냉각효과도 저하되는 문제점이 있었다.
본 발명은 조명등에 수랭식 냉각방식을 채용하되, 높은 발열현상이 발생하는 파워 발광다이오드의 발열을 대폭 저감시킴은 물론 저감된 온도가 항상 일정하게 유지되도록 함으로써 파워 발광다이오드의 수명을 오래도록 유지할 수 있도록 함은 물론 주변 온도에 의해 휘도가 변화되지 아니하고 일정하게 고휘도를 유지하고 절전효율을 극대화하기 위한 것에 목적이 있는 것으로, 이를 위해 조명등의 내부에 냉각수와 순환펌프, 온도센서가 내장된 냉각수함을 일정개수 구비하고, 상기 각 냉각수함의 순환펌프와 연결된 냉각파이프는 파워 발광다이오드 고정구의 냉각수 순환통로와 연결하며, 상기 온도센서와 연결되어 냉각수함의 순환펌프를 제어하는 냉각수 순환 제어부가 설치됨으로써 해당 냉각수함의 냉각수가 일정온도에 이르게 되면 또 다른 냉각수함이 작동되어 냉각수 순환통로에는 새로운 냉각수가 흐르게 되어 온도를 일정하게 유지시키는 파워 발광다이오드가 내장된 조명등의 냉각장치를 제공하고자 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성을 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따르면, 일정형상의 함체 내부에는 파워 발광다이오드 고정구(1)와 냉각수함(2)이 구비되는 바, 냉각수함(2)의 내부에는 냉각수 순환펌프(3)가 구비되고, 파워 발광다이오드 고정구(1)의 저면에는 파워 발광다이오드가 고정되어 있고, 상기 파워 발광다이오드(4)와 고정구(1) 사이에는 히터 그리스(17)가 도포되어 있으며, 상기 고정구(1)의 내부에는 파워 발광다이오드(4)의 고정부분에 근접한 냉각수 순환통로(5)가 형성되어 있으며, 냉각수함(2)과 파워 발광다이오드 고정구(1)의 냉각수 순환통로(5)는 냉각수 유입파이프(6)와 냉각수 유출파이프(7)로 연결되어 있는 구조로 되어 있다.
여기서, 냉각수(8)가 담겨지는 냉각수함(2)은 일정개수가 구비되어 있고, 각 냉각수함(2)에 연결된 냉각수 유입파이프(6) 및 냉각수 유출파이프(7)는 냉각수 순환통로(5)에 각각 연결되는 구조로 되어 있으며, 냉각수 유입파이프(6)는 냉각수함(2)에서 냉각수 순환통로(5)로 냉각수(8)가 유입되어 냉각수 순환통로(5)를 순환한 후, 다시 냉각수함(2)으로 유출되는 구조로 이루어져 있는 바, 냉각수 유입파이프(6)의 일단은 냉각수함(2)의 내부에 구비되는 냉각수 순환펌프(3)에 연결되어 있고, 타단은 냉각수 순환통로(5)의 냉각수 유입구(9)에 연결되어 있으며, 냉각수 유출파이프(7)의 일단은 냉각수 순환통로(5)의 냉각수 유출구(10)에 연결되어 있고, 타단은 냉각수함(2)에 연결된 구조로 되어 있다.
앞서 상술한 바와 같이, 냉각수함(2)은 여러 개가 구비되는 바, 각각의 냉각수함(2)에 연결된 냉각수 유입파이프(6)와 냉각수 유출파이프(7)는 파워 발광다이오드 고정구(1)의 냉각수 순환통로(5)에 각각 연결되어 있는 구조로 되어 있다.
또한, 냉각수함(2)의 내부에는 온도센서(11)가 설치되어 있고, 상기 온도센서(11)는 파워 발광다이오드 고정구(1)의 일측에 설치된 냉각수 순환제어부(12)와 연결되어 있으며, 냉각수함(2)의 내부에 구비되는 냉각수 순환펌프(3)는 온도센서(11)와 연결된 냉각수 순환제어부(12)의 제어를 받는 구조로 되어 있다.
여기서, 상기 냉각수함(2)과 냉각수 순환통로(5)를 순환하는 냉각수(8)는 증류수에 에틸렌글리콜이 함유된 구성으로 되어 있다.
상기 본 발명의 구성과 같이, 내부에 냉각수(8)와 냉각수 순환펌프(3), 온도센서(11)가 구비되는 냉각수함(2)과 파워 발광다이오드 고정구(1)의 내부에 형성된 냉각수 순환통로(5)는 냉각수 유입파이프(6)와 냉각수 유출파이프(7)로 연결됨으로써 파워 발광다이오드(4)의 점등을 위한 전원이 공급됨과 동시에 냉각수 순환펌프(3)는 작동을 하여 냉각수함(2)에 담긴 냉각수(8)를 냉각수 유입파이프(6)를 통해 파워 발광다이오드 고정구(1)의 냉각수 순환통로(5)로 강제 유입시키게 되고 냉각수 순환통로(5)로 강제 유입되는 냉각수(8)는 냉각수 순환통로(5)를 순환하면서 파워 발광다이오드(4)에서 발생하는 열을 흡열하게 되는데, 이 때, 상기 파워 발광다이오드(4)와 고정구(1) 사이에는 히터그리스(17)가 도포되어 있어 파워 발광다이오드(4)의 열이 냉각수(8)에 보다 효과적으로 전달이 되며, 흡열과정에서 가열된 냉각수(8)는 냉각수 유출구(10)에 연결된 냉각수 유출파이프(7)를 통해 냉각수함(2)으로 다시 돌아오게 됨으로써 파워 발광다이오드(4)에서 발생하는 열은 냉각수 순환통로(5)를 순환하는 냉각수(8)로 인해 낮춰지게 되는 것이며, 상기 냉각수 순환통로(5)는 파워 발광다이오드 고정구(1)의 내부에 형성되어 있음은 물론 파워 발광다이오드(4)의 고정을 위한 납땜부분과 매우 근접한 구조로 되어 있으므로 종래에 비해 보다 효과적으로 파워 발광다이오드에서 발생하는 열을 흡열할 수 있게 되는 것이다.
또한, 냉각수 순환펌프(3)에 의해 냉각수(8)를 강제순환시킴으로써 파워 발광다이오드(4)의 열을 흡열하는 과정에서 파워 발광다이오드(4)로부터의 흡열로 인해 냉각수(8)의 온도가 일정 이상 올라갈 경우에는 온도센서(11)가 작동을 하게 되고 온도센서(11)는 냉각수(8)의 온도정보를 냉각수 순환제어부(12)에 전달을 하게 되며, 냉각수(8)의 온도정보를 받은 냉각수 순환제어부(12)는 냉각수함(2)의 내부에 구비되어 있는 냉각수 순환펌프(3)의 작동을 정지시킴으로써 해당 냉각수함(2)의 냉각수(8)는 더 이상 순환되지 아니하고 작동이 정지됨은 물론 해당 냉각수함(2)의 냉각수(8)는 냉각수 순환통로(5)에의 순환이 차단되며 그와 동시에 또 다른 냉각수함(2a)의 냉각수 순환펌프(3a)가 작동하여 냉각수 순환통로(5)에 새로운 냉각수(8a)를 순환시키게 됨으로써, 파워 발광다이오드(4)가 고정된 파워 발광다이오드 고정구(1)는 낮은 온도가 일정하게 유지됨으로써 열화현상을 방지할 수 있음은 물론 고휘도가 일정하게 유지될 뿐 아니라 파워 발광다이오드(4)의 수명 또한 오래도록 지속될 뿐만 아니라 종래에 비해 절전 효율을 더욱 더 향상시킬 수 있게 되는 것이며, 냉각수(8)(8a)는 증류수에 에틸렌글리콜이 소량 함유됨으로써 일반 증류수의 어는점보다 낮춤으로써 겨울철에 옥외에 설치되는 경우 냉각수(8)(8a)는 에틸렌글리콜의 함유로 인해 얼지 아니하게 되는 것이다.
상기와 같은 본 발명으로, 파워 발광다이오드에서 발생하는 열을 효과적으로 냉각하고 그 냉각된 온도가 일정하게 유지하여 열화현상을 방지함으로써 고휘도를 일정하게 발산할 수 있음은 물론 파워 발광다이오드의 수명을 오래도록 유지할 수 있도록 할 수 있고 종래에 비해 절전효율을 향상시킬 수 있게 됨으로서 소비전력을 더욱 더 절감할 수 있음은 물론 교체비용과 보수비용을 절감할 수 있는 매우 큰 효과를 가진다.
상기와 같은 구성으로 이루어지는 본 발명의 구성을 첨부된 도면에 의거하여 보다 상세하게 설명하고자 한다.
도 1은 본 발명인 파워 발광다이오드가 내장된 조명등의 냉각장치의 단면도이고, 도 2는 본 발명을 사용한 파워 발광다이오드의 열화현상에 따른 수명 연대표(일일 사용시간대 별)이며, 도 3은 본 발명을 사용한 파워 발광다이오드의 열화현상에 따른 에너지 및 빛 효율표이고, 도 4는 본 발명과 종래 냉각장치의 비교표이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 반원형 함체(13)의 외면에는 공랭 방열판(14)이 형성되어 있고, 상기 반원형 함체(13) 내부의 상측에는 냉각수(8)(8a)가 각각 담겨지는 냉각수함(2)과 냉각수함 A(2a)가 형성되어 있으며, 상기 냉각수함(2)과 냉각수함 A(2a)의 내부에는 냉각수(8)(8a)를 순환시키는 냉각수 순환펌프(3)(3a)와 냉각수함(2)과 냉각수함 A(2a)의 각 냉각수(8)(8a) 온도를 체크하는 온도센서(11)(11a)가 구비되어 있다.
상기 반원형 함체(13) 내부의 하측 즉, 이중으로 형성된 냉각수함(2)과 냉각수함 A(2a)의 하측에는 파워 발광다이오드(4)가 고정된 파워 발광다이오드 고정구(1)가 고정되어 있는 바, 파워 발광다이오드 고정구(1)의 저면에는 파워 발광다이오드(4)가 여러 개 고정되어 있되, 상기 파워 발광다이오드(4)와 파워 발광다이오드 고정구(1) 사이에는 히터그리스(17)가 도포되어 있으며, 파워 발광다이오드 고정구(1)의 내부에는 냉각수(8)(8a)가 순환하는 냉각수 순환통로(5)가 형성되어 있다.
상기 파워 발광다이오드(4)의 냉각수 순환통로(5)와 냉각수함(2)은 냉각수 유입파이프(6)와 냉각수 유출파이프(7)로 연결되는 바, 이를 보다 상세하게 설명하면, 냉각수 유입파이프(6)의 일단은 냉각수함(2)의 내부에 구비된 냉각수 순환펌프(3)에 연결되고, 상기 냉각수 유입파이프(6)의 타단은 냉각수함(2)의 바닥면을 관통하여 파워 발광다이오드 고정구(1)의 상면에 형성된 냉각수 유입구(9)에 연결되어 있으며, 냉각수 유출파이프(7)의 일단은 파워 발광다이오드 고정구(1)의 상면에 형성된 냉각수 유출구(10)에 연결되고, 타단은 냉각수함(2)에 연결된 구조로 되어 있다.
상기와 같은 구성은 파워 발광다이오드 고정구(1)의 내부에 형성된 냉각수 순환통로(5)와 냉각수함(2)이 연결된 구조에 대한 설명이고, 또 다른 냉각수함 A(2a)가 냉각수 순환통로(5)에 연결되기 위해서는 파워 발광다이오드 고정구(1)의 상면에 형성된 냉각수 유입구(9)를 다중으로 형성함은 물론 냉각수 유출구(10) 또한 다중으로 형성함으로써 냉각수함 A(2a)도 냉각수 순환통로(5)에 연결되는 것이다.
내부에 냉각실 순환통로(5)가 형성되어 있는 파워 발광다이오드 고정구(1)의 상면에는 냉각수 유입구(9) 및 냉각수 유출구(10) 뿐 아니라 냉각수 순환제어부(12)가 형성되어 있는 바, 상기 냉각수 유입구(9)와 냉각수 유출구(10)는 파워 발광다이오드 고정구(1)의 상면에서 서로 반대편 끝에 형성되어 있고, 그 중앙에는 냉각수 순환제어부(12)가 형성되어 있으며, 상기 냉각수 순환제어부(12)는 냉각수함(2)과 냉각수함 A(2a)의 내부에 구비되어 있는 냉각수 순환펌프(3)(3a) 및 온도센서(11)(11a)와 각각 연결된 구조로 되어 있으며, 상기 온도센서(11)는 냉각수함(2)의 냉각수(8) 온도를 실시간으로 체크하고 이를 냉각수 순환제어부(12)에 온도정보를 전달하는 구조로 되어 있으며, 온도센서(11a)는 냉각수함 A(2a)의 온도정보를 냉각수 순환제어부(12)에 전달하는 구조로 되어 있다.
여기서, 냉각수함(2), 냉각수함 A(2a)와 냉각수 순환통로(5)를 순환하는 냉각수(8)(8a)는 증류수에 에틸렌글리콜이 함유되는 구성으로서, 상기 에틸렌글리콜의 함유량은 냉각수가 어는 것을 방지하고자하는 어는점 설정에 따라서 달라지며, 에틸렌글리콜의 함유량이 많아질수록 냉각수(8)(8a)의 어는점 또한 낮아지게 되며 혼합부피비율에 따른 냉각수(8)(8a)의 어는점은 아래 표 1과 같다.
<표 1. 증류수와 에틸렌글리콜의 혼합부피비율에 따른 냉각수의 어는점 변화>
Figure 112007065604406-pat00001
상기와 같은 본 발명의 실시예와 같이, 반원형 함체(13)의 내부 상측에 일체 형성되는 냉각수함(2)에 담겨지는 냉각수(8)는 파워 발광다이오드(4)의 점등과 동시에 냉각수 순환펌프(3)의 작동으로 냉각수 유입파이프(6)를 통해 파워 발광다이오드고정구(1)의 내부에 형성된 냉각수 순환통로(5)로 강제유입을 하게 되고, 냉각수 순환통로(5)의 냉각수(8)는 파워 발광다이오드(4)에서 발생하는 열을 흡열하면서 순환을 하게 되며, 파워 발광다이오드(4)의 냉각을 위한 순환을 완료한 냉각수(8)는 냉각수 유출구(10)와 냉각수 유출파이프(7)를 통해 다시 냉각수함(2)으로 이동을 하게 되며, 냉각수함(2)에서 식혀진 냉각수(8)는 다시 냉각수 유입파이프(6)를 통해 냉각수 순환통로(5)로 유입되는 순환을 반복함으로써 파워 발광다이오드(4)에서 발생하는 열을 효과적으로 흡열할 수 있게 되는 것이다.
이 때, 냉각수 순환통로(5)는 파워 발광다이오드(4)가 저면에 설치된 파워 발광다이오드 고정구(1)의 내부에 형성되어 있을 뿐 아니라 상기 파워 발광다이오드(1)의 고정을 위한 납땜부(16)와 근접할 뿐 아니라 파워 발광다이오드(4)와 고정구(1) 사이에 히터 그리스(17)가 도포되어 있음으로 해서 파워 발광다이오드(4)의 열을 냉각수(8)에 효과적을 전달할 수 있게 되어 냉각수(8)는 파워 발광다이오드(4)의 열을 효과적으로 흡열할 수 있게 되는 것이다.
상기와 같은 파워 발광다이오드(4)의 흡열을 위한 냉각수(8)의 순환이 반복되면 냉각수(8)의 온도는 서서히 상승하게 되며, 상승된 냉각수(8)의 온도가 일정온도 이상 올라가게 되면 냉각수(8)로서의 기능을 상실하게 되는데, 이 때 상기 냉각수함(2)에는 온도센서(11)가 설치되어 있어서 냉각수함(2)의 온도가 일정이상 올라가게 되면 온도센서(11)는 이를 감지하여 냉각수(8)의 온도정보를 파워 발광다이오드 고정구(1)의 상면에 형성되어있는 냉각수 순환제어부(12)에 전달을 하게 되고, 온도센서(11)로부터 냉각수 온도정보를 받은 냉각수 순환 제어부(12)는 냉각수함(2)의 냉각수 순환펌프(3)의 작동을 멈추게 하며, 냉각수함(2)의 냉각수(8) 순환을 차단함과 동시에 냉각수함 A(2a)의 내부에 설치된 냉각수 순환펌프(3a)를 작동시킴으로써 냉각수함 A(2a)의 냉각수(8a)가 냉각수 순환통로(5)를 순환하면서 파워 발광다이오드(4)의 열을 흡열하게 되는 것이며, 상기 냉각수(8)(8a) 온도는 섭씨 40도 이하로 유지되는 것이 바람직하다.
상기 냉각수함 A(2a)가 작동되는 동안에 냉각수함(2)에 담겨진 냉각수(8)는 열을 식히게 되며, 이 때, 반원형 함체(13)의 외면에 일체 형성되어 있는 다수개의 공랭 방열판(14)은 상기 흡열순환에 의해 데워진 냉각수(8)를 보다 효과적으로 냉각시키는 동시에 파워 발광다이오드(4)에서 발생하는 열의 냉각에도 일조를 하게 되는 것으로, 상기 공랭 방열판(14)은 그 설치수에 있어서는 하나로 하든 다수로 하든 모두에 적용이 가능하다.
상기와 같은 냉각수함(2)이 파워 발광다이오드(4)의 설치개수에 따라 냉각수함(2)을 적절한 개수로 설치하게 되면 릴레이식으로 파워 발광다이오드(4)를 냉각하기 위한 냉각수를 끊임없이 공급할 수 있게 되어 상기 파워 발광다이오드(4)에는 종래의 열화현상이 생기지 아니하고 적절한 낮은 온도가 일정하게 계속 유지됨으로써 고휘도를 유지할 수 있게 되어 종래의 구성보다 발광효율이 훨씬 좋을 뿐 아니라 열화현상을 방지하여 파워 발광다이오드의 수명을 보다 오래도록 유지할 뿐만 아니라 절전 효과를 분수 있게 되는 것으로 이는 첨부된 도 3에 기재된 바와 같다.
이에 대한 실험데이터로서, 첨부된 도 2에 도시된 바와 같이, 파워 발광다이오드는 온도가 낮을수록 수명이 더욱 길어짐을 알 수 있으며, 도 3에 기재된 바와 같이 파워 발광다이오드는 온도가 낮을수록 수명이 길어짐은 물론, 에너지효율과 빛 효율이 상승함을 알 수 있다.
또한, 도 4에 기재된 바와 같이, 본 발명에 의한 릴레이식 냉각시스템은 여타 공랭식 냉각시스템이나 종래의 일방적인 수냉구조에 비하여 일정한 온도의 유지가 가능함을 알 수 있다.
또한, 상기 냉각수함과 냉각수 순환통로에서 순환하는 냉각수는 에틸렌글리콜이 함유되어 어는점이 증류수보다 훨씬 낮게 형성됨으로써 파워 발광다이오드가 설치되는 옥의 조명등의 경우, 겨울철에도 얼지 아니하고 흡열을 위한 순환을 할 수 있게 되는 것이다.
도 1은 본 발명인 파워 발광다이오드가 내장된 조명등의 냉각장치의 단면도
도 2는 본 발명을 사용한 파워 발광다이오드의 열화현상에 따른 수명 연대표(일일 사용시간대별)
도 3은 본 발명을 사용한 파워 발광다이오드의 열화현상에 따른 에너지 및 빛 효율표
도 4는 본 발명과 종래 냉각장치의 비교표
<도면 중 주요부분에 대한 부호의 설명>
1 : 파워 발광다이오드 고정구 2 : 냉각수함
2a : 냉각수함 A
3, 3a : 냉각수 순환펌프 4 : 파워 발광다이오드
5 : 냉각수 순환통로 6, 6a : 냉각수 유입파이프
7, 7a : 냉각수 유출파이프 8, 8a : 냉각수
9 : 냉각수 유입구 10 : 냉각수 유출구
11 : 온도센서 12 : 냉각수 순환제어부
13 : 반원형 함체 14 : 공랭 방열판
15 : 투광판 16 : 납땜부
17 : 히터그리스

Claims (4)

  1. 일정 형상으로 형성되는 함체의 내부에는 파워 발광다이오드(4)가 내장되고 상기 함체의 하측면에는 투광판(15)이 장착된 조명등의 냉각장치에 있어서, 함체의 외면에는 공랭 방열판(14)이 형성되어 있고, 상기 함체 내부의 하측에는 파워 발광다이오드(4)가 저면에 고정된 파워 발광다이오드 고정구(1)가 형성되어 있고, 상기 파워 발광다이오드(4)와 파워 발광다이오드 고정구(1)의 저면 사이에는 히터 그리스(17)가 형성되어 있고, 상기 함체 내부의 상측에는 냉각수함(2)(2a)이 구비되어 있는데 각 냉각수함(2)(2a)의 내부에는 냉각수(8)(8a), 냉각수 순환펌프(3)(3a), 온도센서(11)(11a)가 각각 내장되어 있으며, 각 냉각수함(2)(2a)은 냉각수 유출파이프(7)(7a)로써 파워 발광다이오드 고정구(1)의 내부에 형성된 냉각수 순환통로(5)의 냉각수 유출구(10)와 각각 연결되어 있고, 각 냉각수함(2)(2a)의 내부에 내장된 냉각수 순환펌프(3)(3a)는 냉각수 유입파이프(6)(6a)로써 상기 냉각수 순환통로(5)의 냉각수 유입구(9)와 각각 연결되어 있으며 상기 각 냉각수함(2)(2a)의 내부에 설치된 온도센서(11)(11a)와 연결되고 각 냉각수 순환펌프(3)(3a)와 연결되어 냉각수(8)(8a) 온도정보에 따라 각 냉각수 순환펌프(3)(3a)의 작동을 제어하는 냉각수 순환제어부(12)가 파워 발광다이오드 고정구(1)의 상면에 형성됨을 특징으로 하는 파워 발광다이오드가 내장된 조명등의 냉각장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 냉각수(8)(8a)는 섭씨 40도 이하로 유지되게 하는 것을 특징으로 하는 파워 발광다이오드가 내장된 조명등의 냉각장치.
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