KR101018163B1 - Heat sink apparatus for exothermic element - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A heat sink apparatus for a heating element is provided to increase cooling efficiency by forming an LED cover with aluminium material and discharging a part of heat transferred from a copper heat plate. CONSTITUTION: A heat block(210) collects the heat from a heating element. The heat block includes a first copper heat plate and a second copper heat plate. The heat block includes a heat pin discharging the collected and distributed heat outside. A copper heat coil(220) discharges the heat of the heat block to outside. The copper heat coils are formed in the other side of the second copper heat plate.

Description

발열소자용 냉각 장치{HEAT SINK APPARATUS FOR EXOTHERMIC ELEMENT}Cooling device for heating element {HEAT SINK APPARATUS FOR EXOTHERMIC ELEMENT}

본 발명은 LED 소자와 같이 구동시 열을 발생시키는 발열소자용 냉각 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a cooling device for a heating element that generates heat during driving, such as an LED element.

일반적으로, 전자 제품을 구성하는 저항, 인덕터, 커패시터, 반도체 등의 전자 소자들은 구동 중에 전기 에너지 중 일부를 열 에너지로 전환하므로, 고온의 열을 발생시킨다. 이 소자들의 발열로 인해 전자 제품의 작동 오류가 발생하며, 심각하게는 전자 제품이 파손되는 문제점이 있다. 이 때문에, 방열 판, 방열 핀, 방열 팬 등 발열소자를 냉각시키기 위한 다양한 냉각 장치가 사용되고 있으며, 냉각 효율을 향상시키기 위한 연구 개발이 지속적으로 이루어지고 있는 실정이다.In general, electronic devices such as resistors, inductors, capacitors, semiconductors, and the like that make up electronic products convert some of the electrical energy into thermal energy during driving, thereby generating high temperature heat. Due to heat generation of these devices, an operation error of the electronic product occurs, and seriously, there is a problem that the electronic product is damaged. For this reason, various cooling devices for cooling the heat generating elements such as heat sinks, heat radiating fins, and heat radiating fans have been used, and research and development for improving cooling efficiency have been continuously conducted.

한편, 최근 LED(light emitting diode) 소자의 개발 및 보급이 확대됨에 따라 LED 조명이 종래의 백열등, 형광등과 같은 등기구를 대체하고 있으며, 점차적으로 다양한 분야에 응용되고 있다. 이와 같은 LED 소자 또한 반도체 소자로서 구동시 많은 열을 발생시키는 문제점이 있다.On the other hand, as the development and spread of light emitting diode (LED) devices has recently been expanded, LED lighting has replaced conventional lighting lamps such as incandescent lamps and fluorescent lamps, and is gradually being applied to various fields. Such LED devices also have a problem of generating a lot of heat during driving as semiconductor devices.

본 발명은 상기의 문제를 해결하기 위해서 안출된 것으로, 발열소자의 열을 효과적으로 냉각시킬 수 있는 발열소자용 냉각 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems, and an object thereof is to provide a cooling device for a heating element that can effectively cool the heat of the heating element.

또한, 본 발명은 발열소자 중 최근 그 사용이 확대되고 있는 LED 소자를 이용한 LED등(light emitting diode 燈)의 냉각 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.In addition, an object of the present invention is to provide a cooling device for a light emitting diode (LED) using an LED element, the use of which is recently expanded among the heating element.

본 발명이 해결하려는 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 여기에 언급되지 않은 본 발명이 해결하려는 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problem to be solved by the present invention is not limited to the above-mentioned problem, another problem to be solved by the present invention not mentioned here is apparent to those skilled in the art from the following description. Can be understood.

본 발명에 따른 발열소자용 냉각 장치는, 발열소자에 밀착되며, 발열소자의 열을 포집하는 히트 블록; 및 일단이 히트 블록에 연결되고 타단까지 접촉 없이 권취되며, 포집되는 열을 타단까지 전도하고 대기와의 온도차에 의해 진동하며 강제 대류하여 열을 외부로 방출시키는 구리 히트 코일을 포함한다.The cooling device for a heating element according to the present invention, the heat block is in close contact with the heating element, and collects the heat of the heating element; And a copper heat coil, one end of which is connected to the heat block and wound up without contact to the other end, conducts the collected heat to the other end, vibrates by the temperature difference with the atmosphere, and forcibly convex to release heat to the outside.

또한, 본 발명의 구리 히트 코일은 권취 코일형 또는 권취 판형으로 형성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the copper heat coil of the present invention is characterized by being formed in a winding coil type or a winding plate shape.

또한, 본 발명의 히트 블록은, 일면이 발열소자에 밀착되며, 발열소자의 열을 포집하는 제1 구리 히트 플레이트와, 제1 구리 히트 플레이트의 타면으로부터 연장되며, 포집되는 열을 연장되는 방향으로 전도시키는 구리 히트 패스와, 제1 구리 히트 플레이트와 이격되고 구리 히트 패스를 밀착 지지하는 지지홀이 형성되며, 전도되는 열을 확산시키는 제2 구리 히트 플레이트와, 제1 구리 히트 플레이트 및 제2 구리 히트 플레이트의 타면에 형성되며, 포집 또는 확산된 열을 외부로 방출시키는 히트 핀을 포함한다.In addition, the heat block of the present invention, one surface is in close contact with the heat generating element, extending from the other surface of the first copper heat plate and the other surface of the first copper heat plate to collect the heat of the heat generating element, in the direction extending A copper heat path for conducting, a support hole spaced apart from the first copper heat plate and closely supporting the copper heat path, and a second copper heat plate for diffusing the conducted heat, the first copper heat plate and the second copper It is formed on the other side of the heat plate, and includes a heat fin for dissipating the trapped or diffused heat to the outside.

또한, 본 발명의 구리 히트 코일은 구리 히트 패스의 끝단 또는 제2 구리 히트 플레이트의 타면에 복수개로 형성되는 것을 특징으로 한다.In addition, a plurality of copper heat coils of the present invention are formed on the end of the copper heat path or the other surface of the second copper heat plate.

또한, 본 발명의 구리 히트 패스는 파이프 형상, 플레이트 형상, 다각형의 막대 형상 또는 코일 형상 중 어느 하나의 형상으로 형성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the copper heat path of the present invention is characterized by being formed in any one of a pipe shape, a plate shape, a polygonal rod shape, or a coil shape.

또한, 본 발명의 제2 구리 히트 플레이트는 적어도 둘 이상이 구리 히트 패스가 연장되는 방향으로 이격되어 형성되며, 히트 핀은 제2 구리 히트 플레이트 마다 형성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the second copper heat plate of the present invention is characterized in that at least two or more are spaced apart in the direction in which the copper heat path is extended, the heat fin is formed for each second copper heat plate.

또한, 본 발명의 히트 핀은 알루미늄 재질 또는 알루미늄과 구리 혼합 재질인 것을 특징으로 한다.In addition, the heat fin of the present invention is characterized in that the aluminum material or aluminum and copper mixed material.

또한, 본 발명의 히트 핀은 판형 핀 또는 요철형 핀으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.In addition, the heat fin of the present invention is characterized by consisting of a plate-like fin or uneven fin.

또한, 본 발명의 발열소자용 냉각 장치는, 제1 구리 히트 플레이트, 구리 히트 패스, 제2 구리 히트 플레이트 및 히트 핀을 지지하며, 개방형 또는 폐쇄형으로 형성되는 알루미늄 케이스를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the cooling device for a heating element of the present invention, the first copper heat plate, the copper heat path, the second copper heat plate and the heat fin, characterized in that it further comprises an aluminum case formed open or closed type do.

또한, 본 발명의 발열소자는 LED(light emitting diode) 소자인 것을 특징으로 한다.In addition, the heating element of the present invention is characterized in that the light emitting diode (LED) element.

또한, 본 발명의 발열소자용 냉각 장치는, LED 소자를 고정하고 지지하는 알루미늄 LED 커버와, 최외곽에서 둘러싸고 보호하는 합성수지 LED 커버를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the cooling device for a heating element of the present invention is characterized in that it further comprises an aluminum LED cover for fixing and supporting the LED element, and a synthetic resin LED cover to surround and protect the outermost.

상기 과제의 해결 수단에 의해, 본 발명의 발열소자용 냉각 장치는 간단한 구성으로 냉각 효율을 극대화시킬 수 있는 효과가 있다.By the means for solving the above problems, the cooling device for a heating element of the present invention has the effect of maximizing the cooling efficiency with a simple configuration.

또한, 본 발명의 발열소자용 냉각 장치는 발열소자의 발열 정도에 따라 그 구조를 손쉽게 변경하여, 냉각 효율을 조절할 수 있는 효과가 있다.In addition, the cooling device for a heat generating element of the present invention has the effect of easily changing the structure according to the heat generation degree of the heat generating element, thereby controlling the cooling efficiency.

또한, 본 발명의 발열소자용 냉각 장치는 냉각 효율이 높으며, 휴대가 가능한 냉각 장치 일체형 LED등을 제공할 수 있는 효과가 있다.In addition, the cooling device for a heating element of the present invention has a high cooling efficiency, there is an effect that can provide a portable cooling device integrated LED lamp.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 발열소자용 냉각 장치의 기본 구조를 나타낸 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 발열소자용 냉각 장치에서 히트 블록의 구조를 나타낸 개략도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 LED 소자용 냉각 장치의 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 LED 소자용 냉각 장치의 합성수지 LED 커버를 제거하고 나타낸 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 LED 소자용 냉각 장치의 단면도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 LED 소자용 냉각 장치를 나타낸 도면이다.1 is a schematic view showing the basic structure of a cooling device for a heating element according to an embodiment of the present invention.
2 is a schematic view showing the structure of a heat block in a cooling device for a heating element according to an embodiment of the present invention.
3 is a perspective view of a cooling device for an LED device according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a perspective view showing the removal of the synthetic resin LED cover of the cooling device for an LED device according to an embodiment of the present invention.
5 is a cross-sectional view of a cooling device for an LED device according to an embodiment of the present invention.
6 is a view showing a cooling device for an LED device according to another embodiment of the present invention.

이상과 같은 본 발명에 대한 해결하려는 과제, 과제의 해결 수단, 발명의 효과를 포함한 구체적인 사항들은 다음에 기재할 실시예 및 도면들에 포함되어 있다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다.Specific matters including the problem to be solved, the solution to the problem, and the effects of the present invention as described above are included in the following embodiments and the drawings. Advantages and features of the present invention and methods for achieving them will be apparent with reference to the embodiments described below in detail with the accompanying drawings.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the present invention.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 발열소자용 냉각 장치의 기본 구조를 나타낸 개략도이다.1 is a schematic view showing the basic structure of a cooling device for a heating element according to an embodiment of the present invention.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 발열소자용 냉각 장치는, 발열소자(10)에 밀착되며, 발열소자(10)의 열을 포집하는 히트 블록(110, heat block)과, 일단이 히트 블록(110)에 연결되고 타단까지 접촉 없이 권취되며, 포집되는 열을 타단까지 전도하고 대기와의 온도차에 의해 진동하며 강제 대류하여 열을 외부로 방출시키는 구리 히트 코일(120, Cu heat coil)을 포함한다.As shown in FIG. 1, the cooling device for a heating element according to an embodiment of the present invention is in close contact with the heating element 10 and heat block 110 to collect heat of the heating element 10. And, one end is connected to the heat block 110 and wound without contact to the other end, the copper heat coil 120 for conducting the collected heat to the other end, vibrating by the temperature difference with the atmosphere and forced convection to release the heat to the outside Cu heat coils).

본 발명의 일실시예에 따른 발열소자용 냉각 장치는, 열전도성과 열포집성이 우수한 구리 재질을 이용하여 구리 히트 코일(120)을 제조하여 히트 블록(110)에 접촉시킨다. 구리 히트 코일(120)은 타단까지 접촉 없이 권취되기 때문에 실질적으로는 아주 긴 열전달 경로를 이루게 된다. 따라서, 포집된 열은 구리 히트 코일(120)의 끝단 먼 곳까지 전도되어 열을 배출시키는 역할을 한다. In the cooling device for a heating element according to an embodiment of the present invention, a copper heat coil 120 is manufactured using a copper material having excellent thermal conductivity and heat collection property, and brought into contact with the heat block 110. Since the copper heat coil 120 is wound up without contacting the other end, a substantially long heat transfer path is achieved. Therefore, the collected heat is conducted to the far end of the copper heat coil 120 to discharge heat.

이에 더하여, 구리 히트 코일(120)은 히트 블록(110)으로부터 전도되는 열과 대기의 온도차에 의해 구리 히트 코일(120)에 미세한 열 흐름만 존재하여도, 이 구리 히트 코일(120)이 진동하여 그 냉각 능력이 증가한다. 즉, 열이 있는 긴 막대를 대기 중에 흔들 때 대기와의 마찰에 의한 강제 대류로 냉각되는 것과 같은 원리로, 구리 히트 코일(120)은 진동에 의한 강제 대류와 대기 자체의 대류가 더해져 열을 외부로 방출하는 냉각 능력이 증대된다. 한편, 본 발명의 일실시예에 따른 구리 히트 코일(120)은 그 제작의 용이성 또는 필요에 따라 권취 코일형 또는 권취 판형으로 형성되는 것이 가능하다.In addition, even if a minute heat flow exists in the copper heat coil 120 due to the difference in temperature between the heat conducted from the heat block 110 and the atmosphere, the copper heat coil 120 vibrates and Cooling capacity is increased. That is, in the same principle as cooling a long rod with heat in the atmosphere by forced convection caused by friction with the atmosphere, the copper heat coil 120 adds the forced convection caused by vibration and the convection of the atmosphere itself to heat heat. The cooling ability to discharge the furnace is increased. On the other hand, the copper heat coil 120 according to an embodiment of the present invention can be formed in a coiled coil type or a coiled plate shape according to the ease of manufacture or need.

여기서, 히트 블록(110)은 발열소자(10)의 열을 포집하여 구리 히트 코일(120)로 전도하는 기능을 가진다면, 일부를 확산시키거나 외부로 방출하여도 무방하다. 또한, 그 형상도 플레이트(plate) 형상, 패스(path) 형상, 핀(pin) 형상 등 어느 형상으로 형성되어도 무방하다. 다만, 그 재질은 열의 포집성과 열의 전도성이 우수한 구리인 것이 바람직하다. 본 발명의 일실시예에 따른 발열소자용 냉각 장치의 냉각 효율을 보다 향상시킬 수 있는 히트 블록의 구조를 다음의 도 2를 통해 살펴보기로 한다.Here, if the heat block 110 has a function of collecting heat from the heat generating element 10 and conducting it to the copper heat coil 120, a part of the heat block 110 may be diffused or emitted to the outside. In addition, the shape may be formed in any shape such as a plate shape, a path shape and a pin shape. However, the material is preferably copper having excellent heat collection and heat conductivity. The structure of the heat block that can further improve the cooling efficiency of the cooling device for a heating element according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 발열소자용 냉각 장치에서 히트 블록의 구조를 나타낸 개략도이다.2 is a schematic view showing the structure of a heat block in a cooling device for a heating element according to an embodiment of the present invention.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 히트 블록(110)은, 일면이 발열소자(10)에 밀착되며 발열소자(10)의 열을 포집하는 제1 구리 히트 플레이트(111, first Cu heat plate)와, 제1 구리 히트 플레이트(111)의 타면으로부터 연장되며 포집되는 열을 연장되는 방향으로 전도시키는 구리 히트 패스(112, Cu heat path)와, 제1 구리 히트 플레이트(111)와 이격되고 구리 히트 패스(112)를 밀착 지지하는 지지홀(115)이 형성되며 전도되는 열을 확산시키는 제2 구리 히트 플레이트(113, second Cu heat plate)와, 제1 구리 히트 플레이트(111) 및 제2 구리 히트 플레이트(113)의 타면에 형성되며 포집 또는 확산된 열을 외부로 방출시키는 히트 핀(114, heat pin)을 포함한다.As shown in FIG. 2, the heat block 110 according to the exemplary embodiment of the present invention has a first copper heat plate 111 in which one surface is in close contact with the heat generating element 10 and collects heat of the heat generating element 10. , a first Cu heat plate, a copper heat path 112 extending from the other surface of the first copper heat plate 111 and conducting heat collected in the extending direction, and a first copper heat plate 111. A second copper heat plate 113 and a first copper heat plate 111 to form a support hole 115, which is spaced apart from each other) and tightly supports the copper heat path 112, and diffuses the conducted heat. And a heat fin 114 formed on the other surface of the second copper heat plate 113 and dissipating the collected or diffused heat to the outside.

이와 같이 본 발명의 일실시예에 따른 히트 블록(110)은, 열전도도가 약 384W/mK 정도로, 열전도도가 약 202W/mK인 알루미늄(Al)보다 열전도성이 우수하지만 열포집성이 강해 일반적으로 냉각 소재로 사용되지 않는 구리(Cu)의 특성을 역으로 이용한다. 즉, 발열소자(10)의 열을 즉각 흡수하여 포집하고, 경로를 따라 빠른 속도로 전도시키고, 구리 구조물에 골고루 확산시킨다. 확산되는 열은 알루미늄 구조물에 의해 외부로 방출된다. 이에 따라, 종래의 냉각 장치에 비해 냉각 효율을 효과적으로 향상시킬 수 있다.Thus, the heat block 110 according to an embodiment of the present invention, the thermal conductivity is about 384W / mK, the thermal conductivity is superior to aluminum (Al) having a thermal conductivity of about 202W / mK, but the heat collection property is generally strong As a result, the characteristics of copper (Cu) not used as a cooling material are used inversely. That is, the heat of the heat generating element 10 is immediately absorbed and collected, conducts at high speed along the path, and evenly spreads to the copper structure. The diffused heat is released to the outside by the aluminum structure. Thereby, cooling efficiency can be improved effectively compared with the conventional cooling apparatus.

구체적으로, 본 발명의 일실시예에 따른 히트 블록(110)은, 발열소자(10)에서 나오는 열을 열전도도가 우수한 구리 재질과, 열전도도가 좋으며 열 배출 능력도 좋은 알루미늄 재질을 사용하여 열의 전도, 대류, 복사의 냉각능을 효율적으로 활용하기 위하여, 열전도성과 열포집성이 우수한 제1 구리 히트 플레이트(111), 구리 히트 패스(112) 및 제2 구리 히트 플레이트(113)를, 방열 효율이 우수한 히트 핀(114)과 함께 구성한다. Specifically, the heat block 110 according to an embodiment of the present invention, the heat generated from the heat generating element 10 by using a copper material having excellent thermal conductivity, and an aluminum material having good thermal conductivity and good heat dissipation ability. In order to effectively utilize the cooling ability of conduction, convection, and radiation, the first copper heat plate 111, the copper heat path 112, and the second copper heat plate 113 having excellent thermal conductivity and heat collection properties are radiated with heat radiation efficiency. It comprises with this excellent heat fin 114.

제1 구리 히트 플레이트(111), 구리 히트 패스(112), 제2 구리 히트 플레이트(113) 및 히트 핀(114)의 구성으로 하나의 히트 블록(110)을 이루며, 이 히트 블록(110)은 발열소자(10)에서 나오는 열을 제1 구리 히트 플레이트(111)에서 재빨리 흡수하고, 구리 히트 패스(112)를 통하여 열을 구리 히트 패스(112)가 연장되는 방향(도 2에서는 상방)으로 전도시킴으로써, 제2 구리 히트 플레이트(113)로 열을 전달하여 확산시킨다. 이는 좁은 관을 흐르는 액체가 넓은 관으로 확산될 때 압력과 온도가 낮아지는 것과 같은 원리로서, 제2 구리 히트 플레이트(113)가 구리 히트 패스(112)보다 넓은 단면적을 이룸으로써, 좁은 면적의 구리 히트 패스(112)를 통하여 전도된 열이 제2 구리 히트 플레이트(113)에 의해 넓게 확산되며, 일부 냉각 효과도 가지게 된다. 구리 히트 패스(112)는 그 제작의 용이성 또는 필요에 따라 파이프 형상, 플레이트 형상, 다각형의 막대 형상 또는 코일 형상 중 어느 하나의 형상으로 형성하여도 무방하다. 즉, 구리 재질의 히트 경로를 형성하는 총체적인 것들이 이에 해당한다.The first copper heat plate 111, the copper heat path 112, the second copper heat plate 113, and the heat fins 114 constitute one heat block 110, and the heat block 110 is formed. Heat emitted from the heat generating element 10 is quickly absorbed by the first copper heat plate 111, and conducts heat through the copper heat path 112 in the direction in which the copper heat path 112 extends (upward in FIG. 2). As a result, heat is transferred to the second copper heat plate 113 to be diffused. This is the same principle that the pressure and the temperature are lowered when the liquid flowing through the narrow tube is diffused into the wide tube. The second copper heat plate 113 has a larger cross-sectional area than the copper heat path 112, so that the copper of the narrow area Heat conducted through the heat path 112 is widely spread by the second copper heat plate 113, and also has some cooling effect. The copper heat path 112 may be formed in any one of a pipe shape, a plate shape, a polygonal rod shape, or a coil shape, depending on the ease of manufacture or the necessity thereof. That is, the overall ones forming the heat path made of copper material.

한편, 제1 구리 히트 플레이트(111) 및 제2 구리 히트 플레이트(113) 각각에 형성된 히트 핀(114)을 통해, 포집되거나 확산된 열이 외부로 방출된다. 히트 핀(114)은 상술한 바와 같이 방열 효율이 우수한 알루미늄 재질로 형성하거나, 열전도성이 더 많이 요구되는 경우 등에는 알루미늄과 구리의 혼합 재질로 형성하는 것이 바람직하다. 또한, 본 발명의 일실시예에 따른 히트 핀(114)은 그 필요에 따라 판형 핀(114a, 114b) 또는 요철형 핀(114c)으로 이루어지는 것이 가능하다. 요철형 핀(114c)의 경우에는 그 적층 개수에 따라 두께를 임의로 조절할 수 있고 탄성에 의한 내충격성을 가지므로, 최상층에 형성하는 것이 바람직하다.On the other hand, the heat collected or diffused through the heat fin 114 formed in each of the first copper heat plate 111 and the second copper heat plate 113 is discharged to the outside. As described above, the heat fins 114 may be formed of an aluminum material having excellent heat dissipation efficiency or may be formed of a mixed material of aluminum and copper when more thermal conductivity is required. In addition, the heat fin 114 according to the embodiment of the present invention may be formed of plate fins 114a and 114b or uneven fins 114c as necessary. In the case of the uneven pin 114c, since the thickness can be arbitrarily adjusted according to the number of the stacks and the impact resistance by elasticity, it is preferable to form the uppermost layer.

또한, 본 발명의 일실시예에서는 적어도 둘 이상의 제2 구리 히트 플레이트(113a, 113b)가, 구리 히트 패스(112)가 연장되는 방향으로 이격되어 형성되며, 히트 핀(114a, 114b, 114c)은 제1 구리 히트 플레이트(111) 및 제2 구리 히트 플레이트(113a, 113b) 마다 형성되는 것이 가능하다. 즉, 고온의 열을 발생시키는 발열소자(10)인 경우에는, 열경로인 구리 히트 패스(112)를 길게 설치하고, 제2 구리 히트 플레이트(113)와 히트 핀(114)을 연속적으로 교번하여 적층함으로써, 발열소자(10)로부터 발생되는 열을 먼 곳까지 전도시키며 확산과 방열을 반복하여 충분히 냉각시킬 수 있다.In addition, in one embodiment of the present invention, at least two or more second copper heat plates 113a and 113b are formed to be spaced apart from each other in the direction in which the copper heat paths 112 extend, and the heat fins 114a, 114b and 114c are It is possible to be formed for each of the first copper heat plates 111 and the second copper heat plates 113a and 113b. That is, in the case of the heat generating element 10 which generates high temperature heat, the copper heat path 112 which is a heat path is provided long, and the 2nd copper heat plate 113 and the heat fin 114 are successively alternatingly. By laminating, the heat generated from the heat generating element 10 can be conducted to a distant place, and the diffusion and heat radiation can be repeated and sufficiently cooled.

덧붙여, 본 발명의 일실시예에 따른 구리 히트 코일(120)은 구리 히트 패스(112)의 끝단 또는 제2 구리 히트 플레이트(113)의 타면에 복수개로 형성되는 것이 가능하다. 그 개수는 발열소자(10)의 온도에 따라 달리할 수 있다. 예컨대, 고온의 발열소자인 경우 그 개수를 늘리며, 저온의 발열소자인 경우 그 개수를 감소시키도록 한다. 또한, 구리 히트 코일(120)로의 열전도도를 향상시키기 위해서는, 열전도를 주로 담당하는 구리 히트 패스(112)에 연결하는 것이 바람직하다.In addition, a plurality of copper heat coils 120 according to an embodiment of the present invention may be formed on the end of the copper heat path 112 or the other surface of the second copper heat plate 113. The number may vary depending on the temperature of the heat generating element 10. For example, the number of high temperature heating elements is increased, and the number of low temperature heating elements is decreased. In addition, in order to improve the thermal conductivity to the copper heat coil 120, it is preferable to connect to the copper heat path 112 mainly responsible for the thermal conductivity.

따라서, 본 발명의 일실시예에 따른 발열소자용 냉각 장치는 구리 히트 코일과 히트 블록의 구성에 의해 발열소자, 예컨대 컴퓨터, 디스플레이 장치 등의 전자 제품을 구성하는 저항, 인덕터, 커패시터, 반도체 등의 전자 소자들의 냉각 효율을 극대화시킬 수 있다. 또한, 본 발명의 일실시예에 따른 발열소자용 냉각 장치는 발열소자의 발열 정도에 따라 적층 구조 또는 구리 히트 코일의 개수를 손쉽게 변경하여, 냉각 효율을 조절할 수 있다.Therefore, the cooling device for a heating element according to an embodiment of the present invention is formed of a copper heat coil and a heat block, such as resistors, inductors, capacitors, semiconductors, etc. that constitute electronic products such as computers, display devices, etc. The cooling efficiency of the electronic devices can be maximized. In addition, the cooling device for a heating element according to an embodiment of the present invention can easily change the number of laminated structure or the copper heat coil according to the heat generation degree of the heating element, thereby controlling the cooling efficiency.

도 3 내지 도 5는 본 발명에 따른 발열소자용 냉각 장치 중 LED 소자용 냉각 장치를 일례로 나타낸 도면이다. 구체적으로, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 LED 소자용 냉각 장치의 사시도이고, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 LED 소자용 냉각 장치의 합성수지 LED 커버를 제거하고 나타낸 사시도이며, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 LED 소자용 냉각 장치의 단면도이다.3 to 5 are views showing, as an example, a cooling device for an LED device among the cooling devices for a heating device according to the present invention. Specifically, Figure 3 is a perspective view of the LED device cooling device according to an embodiment of the present invention, Figure 4 is a perspective view of the synthetic resin LED cover of the LED device cooling device according to an embodiment of the present invention removed, 5 is a cross-sectional view of a cooling device for an LED device according to an embodiment of the present invention.

도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 LED 소자용 냉각 장치는 히트 블록(210), 구리 히트 코일(220), 알루미늄 케이스(230), 알루미늄 LED 커버(240) 및 합성수지 LED 커버(250)를 구비하며, LED 소자(20)와 일체로 구성되어 LED등(200)을 이루고 있다. 히트 블록(210)은 제1 구리 히트 플레이트(211), 구리 히트 패스(212), 제2 구리 히트 플레이트(213), 히트 핀(214)으로 구성된다.As shown in Figure 3 to 5, the cooling device for an LED device according to an embodiment of the present invention is a heat block 210, copper heat coil 220, aluminum case 230, aluminum LED cover 240 And a synthetic resin LED cover 250, which is integrally formed with the LED element 20 to form the LED lamp 200. The heat block 210 includes a first copper heat plate 211, a copper heat path 212, a second copper heat plate 213, and a heat fin 214.

여기서, 본 발명의 일실시예에 따른 LED 소자용 냉각 장치는, 기본적으로 히트 블록(210), 구리 히트 코일(220)을 포함하여, 열을 즉각 흡수하여 포집하고 경로를 따라 빠른 속도로 전도시키며 확산시킨다. 구리 히트 코일(220)에 전도되는 열은 경로가 길고 진동에 의한 강제 대류로 외부로 열을 방출한다. 또한, 확산되는 열은 히트 핀(214)을 통해 외부로 방출된다. 히트 블록(210) 및 구리 히트 코일(220)에 관한 보다 상세한 설명은 도 1 및 도 2를 참조하여 설명한 본 발명의 일실시예에 따른 발열소자용 냉각 장치를 참고하기로 하고, 이하에서는 생략하기로 한다.Here, the cooling device for an LED device according to an embodiment of the present invention, basically comprises a heat block 210, a copper heat coil 220, and absorbs heat immediately and collects and conducts at high speed along the path Spread. Heat conducted to the copper heat coil 220 has a long path and releases heat to the outside by forced convection caused by vibration. In addition, the diffused heat is released to the outside through the heat fin 214. For a more detailed description of the heat block 210 and the copper heat coil 220 refer to the cooling device for a heating element according to an embodiment of the present invention described with reference to FIGS. 1 and 2, and will be omitted below. Shall be.

알루미늄 케이스(230)는 적층 구조를 이루는 히트 블록(210), 즉 제1 구리 히트 플레이트(211), 구리 히트 패스(212), 제2 구리 히트 플레이트(213) 및 히트 핀(214)의 외곽에 형성되어 이들을 고정하고 지지하여 LED 소자용 냉각 장치를 더욱 견고하게 한다. 또한, 그 재질이 알루미늄이기 때문에, 상기의 구성 요소들과 접촉되는 부분에서 일부 열을 전도 받아 외부로 방출하는 방열 기능도 가지고 있다. 또한, 알루미늄 케이스(230)는 도 3 내지 도 5와 같이, 하부와 측면의 모서리부를 제외한 나머지 부분이 삭제되어 개방형을 이룬다. 따라서, 외부 공기와의 대류를 용이하게 하여 냉각 효율을 향상시킬 수 있다. 반면, 필요에 따라서는 폐쇄형으로 형성하는 것도 가능하다. 예를 들어, 먼지 등 이물질이 많은 환경에서 사용하기 위해서는 폐쇄형 알루미늄 케이스를 제조하여 사용하도록 한다.The aluminum case 230 is formed on the outer side of the heat block 210 forming the stacked structure, that is, the first copper heat plate 211, the copper heat path 212, the second copper heat plate 213, and the heat fin 214. Formed to fix and support them, making the cooling device for the LED element more robust. In addition, since the material is aluminum, it also has a heat dissipation function that receives some heat from the parts in contact with the above components and releases them to the outside. In addition, the aluminum case 230, as shown in Figures 3 to 5, except for the remaining portions of the lower side and the edge portion is formed to be open. Therefore, convection with external air can be facilitated, and cooling efficiency can be improved. On the other hand, if necessary, it is possible to form a closed type. For example, to use in an environment with a lot of foreign substances such as dust, to manufacture a closed aluminum case.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 LED 소자용 냉각 장치는, 알루미늄 LED 커버(240)와 합성수지 LED 커버(250)를 더 포함하는 것이 바람직하다. In addition, the LED device cooling apparatus according to an embodiment of the present invention, it is preferable to further include an aluminum LED cover 240 and a synthetic resin LED cover 250.

알루미늄 LED 커버(240)는 LED 소자(20)를 고정하고 지지하기 위한 것으로, 판상으로 형성되어 제1 구리 히트 플레이트(211)의 일면에 밀착되는 한편, LED 소자(20)를 고정하고 지지하기 위한 지지홀이 형성된다. 여기서, LED 소자(20)는 직사각 형상의 금속 PCB(printed circuit board)와 함께 구성되어 제1 구리 히트 플레이트(211)의 일면에 밀착되므로, 지지홀은 직사각 형상을 이루는 장공형으로 형성하는 것이 바람직하다. 또한, 알루미늄 LED 커버(240)는 알루미늄 재질로 형성됨으로써, 제1 구리 히트 플레이트(211)로부터 전도된 열의 일부를 외부로 방열하여 냉각 효율을 증가시킨다. The aluminum LED cover 240 is for fixing and supporting the LED element 20. The aluminum LED cover 240 is formed in a plate shape to be in close contact with one surface of the first copper heat plate 211, and for fixing and supporting the LED element 20. Support holes are formed. Here, the LED device 20 is configured with a rectangular metal PCB (printed circuit board) is in close contact with one surface of the first copper heat plate 211, it is preferable that the support hole is formed in a rectangular hole forming a rectangular shape. Do. In addition, the aluminum LED cover 240 is formed of an aluminum material, thereby radiating a part of the heat conducted from the first copper heat plate 211 to the outside to increase cooling efficiency.

합성수지 LED 커버(250)는, LED 소자 및 LED 소자용 냉각 장치의 최외곽에서 둘러싸고, 이를 보호하는 기능을 가진다. 즉, 합성수지 LED 커버(250)는, LED 소자(20)를 보호하고 LED광을 외부로 방출하기 위해 투명성 재질의 제1 합성수지 LED 커버(250a)와, 상술한 LED 소자용 냉각 장치의 구성요소들을 보호하기 위한 제2 합성수지 LED 커버(250b)로 구성된다. 제2 합성수지 LED 커버(250b)는 알루미늄 케이스(230)와 마찬가지로 개방형과 폐쇄형으로 형성 가능하며, 도 3 내지 도 5에서는 개방형을 일례로 도시하고 있다. 합성수지 LED 커버(250)는 사출 성형이 용이한 폴리카보네이트(polycarbonate) 수지 등으로 형성한다.The synthetic resin LED cover 250 has a function of surrounding and protecting the outermost part of the LED device and the LED device cooling device. That is, the synthetic resin LED cover 250, the first synthetic resin LED cover 250a made of a transparent material to protect the LED element 20 and emits the LED light to the outside, and the components of the cooling device for the LED element described above It is composed of a second synthetic resin LED cover 250b for protection. Like the aluminum case 230, the second synthetic resin LED cover 250b may be formed in an open type and a closed type, and FIGS. 3 to 5 illustrate the open type as an example. The synthetic resin LED cover 250 is formed of a polycarbonate resin or the like that is easy to injection molding.

이와 같은 구성을 갖는 본 발명의 일실시예에 따른 LED 소자용 냉각 장치는, 냉각 효율이 높으며 휴대가 가능한 냉각 장치 일체형 LED등을 구성할 수 있다.The cooling device for an LED device according to an embodiment of the present invention having such a configuration may have a cooling device-integrated LED lamp having high cooling efficiency and being portable.

<다른 실시예><Other Embodiments>

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 LED 소자용 냉각 장치를 나타낸 도면이다. 6 is a view showing a cooling device for an LED device according to another embodiment of the present invention.

도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 LED 소자용 냉각 장치는 백열등 또는 삼파장등과 같이 일부를 구(球) 형상으로 제작하는 한편, 소켓 연결부를 형성하는 것이 가능하다. 이에 따라, 일반 전구 소켓에도 연결하여 사용 가능한 구조를 이룬다. 이때, LED 소자용 냉각 장치의 구성 요소들은, 도 3 내지 도 5에 도시된 LED 소자용 냉각 장치의 구성 요소들이 사각 형상을 이루는 것과 달리, 원형으로 형성되는 것이 바람직하다.As shown in FIG. 6, the cooling device for an LED device according to another embodiment of the present invention may form a spherical shape, such as an incandescent lamp or a three-wavelength lamp, and form a socket connection part. Accordingly, it is possible to form a structure that can be used by connecting to a general light bulb socket. At this time, the components of the LED device cooling device, it is preferable that the components of the LED device cooling device shown in Figures 3 to 5 are formed in a circular shape, unlike a square shape.

이와 같이, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.As such, the technical configuration of the present invention described above can be understood by those skilled in the art that the present invention can be implemented in other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention.

그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타나며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.Therefore, the above-described embodiments are to be understood as illustrative and not restrictive in all respects, and the scope of the present invention is indicated by the following claims rather than the detailed description, and the meaning and scope of the claims and their All changes or modifications derived from an equivalent concept should be construed as being included in the scope of the present invention.

10 : 발열소자
20 : LED 소자
110, 210 : 히트 블록
111, 211 : 제1 구리 히트 플레이트
112, 212 : 구리 히트 패스
113, 113a, 113b, 213 : 제2 구리 히트 플레이트
114, 114a, 114b, 114c, 214 : 히트 핀
115 : 지지홀
120, 220 : 구리 히트 코일
200 : LED등
230 : 알루미늄 케이스
240 : 알루미늄 LED 커버
250, 250a, 250b : 합성수지 LED 커버10: heating element
20 LED device
110, 210: Heat Block
111, 211: first copper heat plate
112, 212: Copper Heat Pass
113, 113a, 113b, 213: second copper heat plate
114, 114a, 114b, 114c, 214: heat fins
115: support hole
120, 220: copper heat coil
200: LED light
230: aluminum case
240: Aluminum LED Cover
250, 250a, 250b: Synthetic Resin LED Cover

Claims (11)

발열소자에 밀착되며, 상기 발열소자의 열을 포집하는 히트 블록; 및
일단이 상기 히트 블록에 연결되고 타단까지 접촉 없이 권취되며, 상기 포집되는 열을 상기 타단까지 전도하고 대기와의 온도차에 의해 진동하며 강제 대류하여 상기 열을 외부로 방출시키는 구리 히트 코일;
을 포함하는 발열소자용 냉각 장치.A heat block in close contact with a heat generating element and collecting heat of the heat generating element; And
A copper heat coil having one end connected to the heat block and wound up without contact to the other end, conducting the collected heat to the other end, vibrating and forced convection by a temperature difference with the atmosphere to release the heat to the outside;
Cooling device for a heating element comprising a. 제1항에 있어서,
상기 구리 히트 코일은 권취 코일형 또는 권취 판형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 발열소자용 냉각 장치.The method of claim 1,
Cooling device for a heating element, characterized in that the copper heat coil is formed in a winding coil type or a winding plate shape. 제1항에 있어서,
상기 히트 블록은, 일면이 상기 발열소자에 밀착되며, 상기 발열소자의 열을 포집하는 제1 구리 히트 플레이트와, 상기 제1 구리 히트 플레이트의 타면으로부터 연장되며, 상기 포집되는 열을 상기 연장되는 방향으로 전도시키는 구리 히트 패스와, 일면이 상기 제1 구리 히트 플레이트의 타면과 이격되고, 상기 구리 히트 패스를 밀착 지지하는 지지홀이 형성되며, 상기 전도되는 열을 확산시키는 제2 구리 히트 플레이트와, 상기 제1 구리 히트 플레이트의 타면 및 상기 제2 구리 히트 플레이트의 타면에 형성되며, 상기 포집 또는 확산된 열을 외부로 방출시키는 히트 핀을 포함하는 것을 특징으로 하는 발열소자용 냉각 장치.The method of claim 1,
The heat block may have a surface closely adhered to the heat generating element, extend from a first copper heat plate collecting the heat of the heat generating element, and the other surface of the first copper heat plate, and extending the collected heat in the extending direction. A second copper heat plate having a copper heat path for conducting the heat dissipation, a side of which is spaced apart from the other surface of the first copper heat plate, and a support hole for tightly supporting the copper heat path, and diffusing the conducted heat; And a heat fin formed on the other surface of the first copper heat plate and the other surface of the second copper heat plate and dissipating the collected or diffused heat to the outside. 제3항에 있어서,
상기 구리 히트 코일은 상기 구리 히트 패스의 끝단 또는 상기 제2 구리 히트 플레이트의 타면에 복수개로 형성되는 것을 특징으로 하는 발열소자용 냉각 장치.The method of claim 3,
And a plurality of copper heat coils are formed at the end of the copper heat path or the other surface of the second copper heat plate. 제3항에 있어서,
상기 구리 히트 패스는 파이프 형상, 플레이트 형상, 다각형의 막대 형상 또는 코일 형상 중 어느 하나의 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 발열소자용 냉각 장치.The method of claim 3,
The copper heat path is a cooling device for a heating element, characterized in that formed in any one of a pipe shape, plate shape, polygonal rod shape or coil shape. 제3항에 있어서,
상기 제2 구리 히트 플레이트는 적어도 둘 이상이 상기 구리 히트 패스가 연장되는 방향으로 이격되어 형성되며, 상기 히트 핀은 상기 제2 구리 히트 플레이트 마다 형성되는 것을 특징으로 하는 발열소자용 냉각 장치.The method of claim 3,
The second copper heat plate is formed at least two or more spaced apart in the direction in which the copper heat path extending, the heat fin is formed for each of the second copper heat plate cooling device for a heating element. 제3항에 있어서,
상기 히트 핀은 알루미늄 재질 또는 알루미늄과 구리 혼합 재질인 것을 특징으로 하는 발열소자용 냉각 장치.The method of claim 3,
The heat fin is a cooling device for a heating element, characterized in that the aluminum material or aluminum and copper mixed material. 제3항에 있어서,
상기 히트 핀은 판형 핀 또는 요철형 핀으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 발열소자용 냉각 장치.The method of claim 3,
The heat fin is a cooling device for a heating element, characterized in that consisting of a plate-shaped fin or uneven fin. 제3항에 있어서,
상기 제1 구리 히트 플레이트, 상기 구리 히트 패스, 상기 제2 구리 히트 플레이트 및 상기 히트 핀을 지지하며, 개방형 또는 폐쇄형으로 형성되는 알루미늄 케이스를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발열소자용 냉각 장치.The method of claim 3,
And an aluminum case supporting the first copper heat plate, the copper heat path, the second copper heat plate, and the heat fin, the aluminum case being open or closed. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 발열소자는 LED(light emitting diode) 소자인 것을 특징으로 하는 발열소자용 냉각 장치.The method according to any one of claims 1 to 9,
Cooling device for a heating element, characterized in that the heating element is a light emitting diode (LED) element. 제10항에 있어서,
상기 LED 소자를 고정하고 지지하는 알루미늄 LED 커버와, 최외곽에서 둘러싸고 보호하는 합성수지 LED 커버를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발열소자용 냉각 장치.The method of claim 10,
An aluminum LED cover for fixing and supporting the LED element, and a synthetic resin LED cover further surrounding and protecting the outermost.
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