KR101081540B1 - 엘이디 광원장치용 히트싱크와 그 히트싱크를 구비한 엘이디 광원장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 내장형 히트싱크를 구비한 LED 광원장치가 개시된다. 일 실시 예에서, 평판 형상으로 다수개의 열전달 홀이 형성되며 PCB가 안착되는 베이스부; 및 상기 베이스부 하부에 형성되며 관통구멍이 형성된 하나 이상의 기둥부를 포함하는 것으로, LED 광원장치 내부의 공냉 구조만으로도 LED의 발열을 냉각시켜줄 수 있으며, LED 광원장치의 외관을 자유롭게 변형할 수 있는 것입니다.

Description

엘이디 광원장치용 히트싱크와 그 히트싱크를 구비한 엘이디 광원장치{Light Emitting Diode light source device for plant factory having embedded heat sink}
본 발명은 LED 광원장치용 히트싱크와 그 히트싱크를 구비한 LED 광원장치에 관한 것이다.
일반적으로 식물공장을 운영하기 위해서는 광합성 작용을 유도하는 조명장치, 영양분과 물을 공급하는 수경재배 장치, 식물성장 환경을 구성하는 공조장치 및 각각의 장치를 자동으로 제어하는 제어장치 등이 필수적으로 필요하다.
이중 식물의 광합성을 유도하는 종래의 조명장치는 형광조명, 백열조명, 고압나트륨 조명등이 있었으며, 근래에 들어서 LED를 이용하여 조명장치가 제조되고 있다.
그러나 종래 식물공장용 LED 조명장치는 광원으로 사용하는 LED가 많은 열을 발생시킨다는 문제점이 있었다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 종래 식물공장용 LED 조명장치에는 LED로부터 발생된 열을 외부로 발산시키기 위한 히트싱크가 구성되어 있다.
여기서, 종래 식물공장용 LED 조명장치에 이용되는 히트싱크는 일반적으로 구리 및 알루미늄과 같은 금속재질을 압출하여 제조한다.
따라서 도 1에 도시된 바와 같이 종래 식물공장용 LED 조명장치에 구비되는 히트싱크(30)는 LED(10)가 장착된 PCB(20)를 안착하는 안착부(31)가 형성되어 있으며 방열핀(32)이 외측에 형성되어 있다.
이러한, 종래 식물공장용 LED 조명장치의 히트싱크(30)는 PCB(20)로부터 전달된 열을 방열핀(32)으로 전달하고, 방열핀(32)에 전달된 열은 공기에 의해 냉각된다.
그러나 종래 식물공장용 LED 조명장치에 장착된 히트싱크는 금속재질을 압출방식으로 제조하기 때문에 LED 조명장치의 외관을 마음대로 변경하기 어려운 문제점이 있었다.
본 발명은 상기 언급한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 베이스부에 열전달 홀을 형성하여 LED에서 전달된 열을 바로 분산시킬 수 있는 내장형 히트싱크를 구비한 LED 광원장치를 제공함에 목적이 있다.
그리고 본 발명은 관통구멍이 형성된 기둥부가 베이스부 하부에 형성되어 열전달 홀을 통해 전달되는 열을 외부로 방출할 수 있을 뿐만 아니라, 냉각을 위한 표면적을 넓게 하여 냉각효율을 높인 내장형 히트싱크를 구비한 LED 광원장치를 제공함에 목적이 있다.
또한, LED 광원장치의 외부를 히트싱크의 구조로 이용하지 않음으로써 LED 광원장치의 외관을 자유롭게 변형할 수 있는 내장형 히트싱크를 구비한 LED 광원장치를 제공함에 또 다른 목적이 있다.
본 발명의 실시예에 따른 내장형 히트싱크를 구비한 LED 광원장치의 일 측면은 다수개의 LED가 장착된 PCB; 평판 형상으로 다수개의 열전달 홀이 형성되며 PCB가 안착되는 베이스부와, 베이스부 하부에 형성되며 관통구멍이 형성된 하나 이상의 기둥부로 구성된 히트싱크; 및 상기 히트싱크를 둘러싸는 하우징을 포함한다.
상기 하우징은, 상기 히트싱크의 양측을 고정하기 위한 고정부; 상기 고정부를 통해 고정된 히트싱크의 베이스부 하부에 형성된 기둥부가 삽입되기 위한 공간을 형성하는 몸체; 및 상기 히트싱크의 기둥부로 외부 공기가 유입될 수 있도록 상기 몸체 양측에 형성된 하나 이상의 통기구를 포함한다.
상기 통기구는 일 측의 통기구가 타 측의 통기구보다 큰 것이다.
이러한, 상기 히트싱크는, 일정한 크기로 단일 표준화되어 LED 광원장치의 크기에 따라 블록타입으로 조합될 수 있다.
본 발명에 따른 LED 광원장치용 히트싱크의 일 측면은 평판 형상으로 다수개의 열전달 홀이 형성되며 PCB가 안착되는 베이스부; 및 상기 베이스부 하부에 형성되며 관통구멍이 형성된 하나 이상의 기둥부를 포함한다.
상기 베이스부는 PCB를 고정시키는 측벽부를 양측 가장자리에 구비하고 있다.
상기 히트싱크는 메탈 파우더 또는 유리섬유가 하나 이상 혼합된 엔지니어링 플라스틱을 사출하여 성형한 후 전도성 금속재질을 코팅된다.
상기 기둥부의 광통구멍과 상기 열전달 홀은 서로 연동된다.
여기서, 상기 히트싱크는, 일정한 크기로 단일 표준화되어 LED 광원장치의 크기에 따라 블록타입으로 조합될 수 있다.
전술된 구성에 의해 본 발명에 따른 내장형 히트싱크를 구비한 LED 광원장치는 베이스부에 열전달 홀을 형성하여 LED에서 전달된 열이 바로 분산시킬 수 있는 뛰어난 효과가 있다.
그리고 본 발명은 베이스부 하부에 관통구멍이 형성된 기둥부가 형성되어 상기 열전달 홀로부터 전달되는 열을 외부로 방출할 수 있을 뿐만 아니라, 냉각을 위한 표면적을 넓게 하여 냉각효율을 높여 줄 수 있는 또 다른 뛰어난 효과가 있다.
또한, 본 발명은 LED 광원장치의 외부를 히트싱크의 구조로 이용하지 않음으로써 LED 광원장치의 외관을 자유롭게 변형할 수 있는 뛰어난 효과가 있다.
도 1은 종래 LED 광원장치의 구성을 나타낸 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 내장형 히트싱크를 구비한 LED 광원장치의 구성을 나타낸 분해 사시도.
도 3은 도 1에 따른 내장형 히트싱크를 구비한 LED 광원장치를 나타낸 결합 사시도.
도 4는 도 1에 따른 내장형 히트싱크를 구비한 LED 광원장치의 단면도.
도 5는 본 발명에 따른 LED 광원장치용 히트싱크를 나타낸 사시도이다.
특정 실시예의 후술되는 상세한 설명은 본 발명의 특정 실시예의 여러 설명을 제공한다. 그러나, 본 발명은 청구범위에 의해 한정되고 커버되는 다수의 여러 방법으로 구현될 수 있다. 본 상세한 설명은 동일한 참조 번호가 동일하거나 기능적으로 유사한 요소를 나타내는 도면을 참조하여 설명된다.
본 명세서에서 제공되는 상세한 설명에서 사용되는 용어는 단순히 본 발명의 특정 실시예의 상세한 설명을 위해 사용된 것이기 때문에 본 발명을 특정 방법으로 제한하거나 한정하는 것으로 해석되어서는 아니된다. 나아가, 본 발명의 실시예는, 전체적으로 본 발명의 바람직한 속성들을 나타내거나 본 명세서에 제공된 발명을 실시하는데 필수적인 여러 신규한 특징을 포함할 수 있다.
도 2는 본 발명에 따른 내장형 히트싱크를 구비한 LED 광원장치의 구성을 나타낸 분해 사시도이고, 도 3은 도 2에 따른 내장형 히트싱크를 구비한 LED 광원장치의 구성을 나타낸 결합 사시도이며, 도 4는 도 2에 따른 내장형 히트싱크를 구비한 LED 광원장치의 구성을 나타낸 단면도이며, 도 5는 본 발명에 따른 LED 광원장치용 히트싱크를 나타낸 사시도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 내장형 히트싱크를 구비한 LED 광원장치는 다수개의 LED(10)와 PCB(20)와 베이스부(110), 하나 이상의 열전달 홀(120) 및 하나 이상의 기둥부(130)로 이루어진 히트싱크(100)와 하우징(200)을 포함한다.
히트싱크(100)의 베이스부(110)는 평판 형상으로 PCB(20)를 안착시킨다. 이때, 베이스부(110)는 양측 가장자리에 측벽부(111)를 구비하여 PCB(20)를 고정시킨다.
그리고 히트싱크(100)의 베이스부(110)는 관통하여 형성된 하나 이상의 열전달 홀(120)이 형성되어 있다. 여기서, 열전달 홀(120)은 LED(10)로부터 발생된 열을 베이스부(110) 하부에 형성된 기둥부(130)로 전달한다.
여기서 히트싱크(100)의 기둥부(130)는 관통구멍을 갖는 원통 형상으로 베이스부(110) 하부에 수직으로 연장되도록 형성되어, 열전달 홀(120)로부터 전달된 열을 외부로 발산시킨다. 이때, 기둥부(130)는 원통 형상뿐만 아니라 관통구멍을 갖는 다각통의 형상으로도 구현될 수 있는 것으로 이를 한정하지는 않는다.
여기서, 기둥부(130)와 열전달 홀(120)은 연통되는 것이 바람직하다.
이러한, 히트싱크(100)는 메탈 파우더 또는 유리섬유가 하나 이상 혼합된 엔지니어링 플라스틱을 사출하여 성형한 후 전도성 금속재질을 코팅하며, 도전성 접착제를 통해 PCB(20)를 접착한다.
여기서, 히트싱크(100)는 일정한 크기로 단일 표준화하여 LED광원장치의 크기에 따라 블록타입으로 조합할 수 있다. 즉, 하우징(200)이 큰 경우 단일 표준화된 히트싱크(100) 여러 개를 블록타입으로 하우징(200)에 삽입하여 제조할 수 있다.
한편, 하우징(200)은 히트싱크(100)를 둘러쌓아 보호하고, 외부 공기가 통기되도록 형성되는 것으로, 고정부(210), 몸체(220) 및 하나 이상의 통기구(230)로 구성된다.
하우징(200)의 고정부(210)는 평판 형상의 히트싱크(100)의 양측을 고정한다.
그리고 하우징(200)의 몸체(220)는 고정부(210)를 통해 고정된 베이스부(110) 하부에 형성된 기둥부(130)가 삽입되기 위한 공간을 형성한다.
또한 하우징(200)의 통기구(230)는 히트싱크(100)의 기둥부(130)로 외부 공기가 유입될 수 있도록 몸체(220) 양측에 다수개가 각각 형성된다.
이때, 통기구(230)는 일 측의 통기구(230)가 타 측의 통기구(230)보다 크게 형성되나, 일 측의 통기구(230)와 타 측의 통기구(230)의 크기가 엇갈리도록 형성될 수도 있다.
하우징(200)은 고정걸이부(240)를 더 포함하여 임의의 결합수단을 이용하여 LED 광원장치를 천장 일 측에 걸거나할 수 있다.
이러한, 본 발명에 따른 내장형 히트싱크를 구비한 LED 광원장치에 대한 동작에 대하여 도 4를 참조하여 설명하기로 한다.
먼저, LED 광원장치 구동에 따라 LED(10)로부터 열이 발생되면 해당 열(a)은 PCB(20)를 통해 베이스부(110)로 전달되며, 이렇게 전달된 열(a)은 베이스부(110) 하부에 형성된 기둥부(130)로 고루 전달된다.
그러면, 기둥부(130)는 전달된 열(a)을 넓은 면적을 통해 공냉방식으로 발산시킨다. 이때, 해당 열은 베이스부(110)를 통해서도 발산된다.
또한, LED(10)로부터 발생된 열(b)은 베이스부(110)의 열전달 홀(120)을 통해 기둥부(130)의 관통구멍으로 전달되고, 이렇게 전달된 열(B)은 기둥부(130)의 관통구멍을 통해 방출되기도 한다.
이와 함께, 하우징(200)의 몸체(220)에 형성된 통기구(230)는 기둥부(130)가 삽입된 몸체(220) 내부로 공기(c)를 통기시켜 기둥부(130)를 통한 빠른 열 발산을 돕는다.
전술된 상세한 설명이 여러 실시예에 적용된 바와 같이 본 발명의 기본적인 신규한 특징들을 도시하고 기술하고 언급하였지만, 예시된 시스템의 형태 및 상세 사항에 대해 본 발명의 의도를 벗어남이 없이 여러 생략, 교체 및 변경이 이 기술 분야에 숙련된 자에 의해 이루어질 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
100 : 히트싱크 110 : 베이스부
111 : 측벽부 120 : 열전달 홀
130 : 기둥부 200 : 하우징
210 : 고정부 220 : 몸체
230 : 통기구

Claims (9)

  1. 평판 형상으로 다수개의 열전달 홀이 형성되며 PCB가 안착되는 베이스부; 및
    상기 베이스부 하부에 형성되며 관통구멍이 형성된 하나 이상의 기둥부를 포함하되,
    상기 베이스부와 상기 기둥부는,
    메탈 파우더 또는 유리섬유가 하나 이상 혼합된 엔지니어링 플라스틱을 사출하여 형성한 후 전도성 금속재질을 코팅한 것을 특징으로 하는 LED 광원장치용 히트싱크.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. LED가 장착된 PCB;
    메탈 파우더 또는 유리섬유가 하나 이상 혼합된 엔지니어링 플라스틱을 사출하여 형성한 후 전도성 금속재질을 코팅하여 형성되며, 평판 형상으로 다수개의 열전달 홀이 형성되며 PCB가 안착되는 베이스부와, 베이스부 하부에 형성되며 관통구멍이 형성된 하나 이상의 기둥부로 구성된 히트싱크; 및
    상기 히트싱크를 둘러싸는 하우징을 포함하되,
    상기 하우징은,
    상기 히트싱크의 양측을 고정하기 위한 고정부;
    상기 고정부를 통해 고정된 히트싱크의 베이스부 하부에 형성된 기둥부가 삽입되기 위한 공간을 형성하는 몸체; 및
    상기 히트싱크의 기둥부로 외부 공기가 유입될 수 있도록 상기 몸체 양측에 형성된 하나 이상의 통기구를 포함하는 것을
    특징으로 하는 내장형 히트싱크를 구비한 LED 광원장치.
  7. 삭제
  8. 제 6항에 있어서,
    상기 통기구는,
    일 측의 통기구가 타 측의 통기구보다 큰 것을 특징으로 하는 내장형 히트싱크를 구비한 LED 광원장치.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 히트싱크는,
    일정한 크기로 단일 표준화되어 LED 광원장치의 크기에 따라 블록타입으로 조합되는 것을 특징으로 하는 내장형 히트싱크를 구비한 LED 광원장치.
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