KR101130275B1 - LED lamp having dual heat-dissipation structure - Google Patents

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Abstract

수공냉식 이중방열구조를 구비한 LED 등기구에 관한 발명이 개시된다. 본 발명에 따른 수공냉식 이중방열구조를 구비한 LED 등기구는 중앙을 향하여 오목하게 기울어진 경사각을 갖도록 형성된 방열판;과, 외부로부터 공급되는 전원에 의하여 발광되는 다수의 LED 소자가 장착되고, 상기 방열판의 하면에 밀착 고정되는 적어도 하나 이상의 LED 기판; 및 상기 방열판의 상면 중 상기 LED 기판과 대향하는 위치에 밀착 고정되고, 그 내부에 냉각수가 충진된 방열 물포켓;을 포함한다. 이러한 본 발명에 따르면, 이중방열구조의 높은 방열성능에 의하여 LED 소자의 수명과 조도가 증가되기 때문에 저탄소 녹색성장에 적합한 고효율의 조명장치를 제공할 수 있게 된다.Disclosed are an LED lighting device having a water-cooled dual heat dissipation structure. LED lighting device having a water-cooled dual heat dissipation structure according to the present invention is a heat sink formed to have an inclined inclined angle toward the center; and a plurality of LED elements are emitted by the power supplied from the outside, the heat sink At least one LED substrate tightly fixed to the bottom surface; And a heat dissipation water pocket fixed to a position facing the LED substrate in an upper surface of the heat sink, and having a coolant filled therein. According to the present invention, it is possible to provide a high-efficiency lighting device suitable for low-carbon green growth because the lifespan and illumination of the LED element is increased by the high heat dissipation performance of the double heat dissipation structure.

LED 소자, LED 기판, 방열, 방열판, 방열 물포켓, 열배출구, 공기순환구 LED element, LED board, heat dissipation, heat sink, heat dissipation water pocket, heat exhaust port, air circulation port

Description

수공냉식 이중방열구조를 구비한 LED 등기구{LED lamp having dual heat-dissipation structure}LED luminaire with hand-cooled dual heat dissipation structure {LED lamp having dual heat-dissipation structure}

본 발명은 LED 등기구에 관한 것으로서, 특히 LED 소자가 장착된 LED 기판으로부터 발생되는 열을 방열판을 통한 공기냉각과 더불어 냉각수가 충진된 방열 물포켓을 통한 수냉각에 의하여 효율적으로 방열시킬 수 있는 수공냉식 이중방열구조를 구비한 LED 등기구에 관한 것이다.The present invention relates to an LED luminaire, and in particular, a water-cooled type that can efficiently dissipate heat generated from an LED substrate on which an LED element is mounted by water cooling through a heat-sink water pocket filled with cooling water along with air cooling through a heat sink. The present invention relates to an LED luminaire having a double heat dissipation structure.

최근에는 전기?전자 기술의 발전으로 다양한 발광소자들이 개발되고 있으며, 그 대표적인 발광소자로는 LED(Light Emitting Diode) 소자가 있다.Recently, various light emitting devices have been developed due to the development of electric and electronic technologies, and the representative light emitting devices include LED (Light Emitting Diode) devices.

LED 소자는 고체발광 표시소자 중의 하나로서 빛의 삼원색인 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 광(光)을 발생하는 단색 LED 소자뿐만 아니라 다양한 분야에 응용될 수 있는 백색광 LED 소자가 개발되었다.The LED device is one of the solid state light emitting display devices, and the white light LED which can be applied to various fields as well as the monochromatic LED device which generates the light of the three primary colors of light (R), green (G) and blue (B). The device was developed.

이러한, LED 소자의 응용분야로는 일반 표시 장치에서 디스플레이의 백라이트용 발광원을 들 수 있으며, 최근에는 LED 소자의 고출력화가 이루어져 백열전구 나 형광램프, 수은등과 같은 전통적인 조명기구를 대체할 수 있을 정도로 점차 그 활용범위가 확대되고 있다. 특히 LED 소자는 전기에너지를 빛으로 변환시키는 효율이 우수하고 수명이 매우 길다는 장점을 가지고 있기 때문에, 요즘 커다란 화두로 떠오른 저탄소 녹색성장에 적합한 조명장치로서 각광을 받고 있다.The application field of the LED device is a light emitting source for a backlight of a display in a general display device, and recently, a high output of the LED device is enough to replace traditional lighting equipment such as incandescent lamps, fluorescent lamps and mercury lamps. Increasingly, its scope of use is expanding. In particular, since LED devices have the advantages of high efficiency and very long lifespan for converting electrical energy into light, they are spotlighted as lighting devices suitable for low-carbon green growth, which has emerged as a big topic these days.

다만 LED 소자의 응용에는 해결해야될 몇몇 문제가 따르는데, 그 중 하나는 LED 소자가 발광하는 과정에서 발생되는 다량의 열을 효율적으로 방열시켜야 한다는 것이다. 우선적으로 LED 소자의 작동온도는 그 수명에 큰 영향을 미친다. 실험에 따르면 50℃에서 100,000시간의 수명을 가지는 LED 소자의 경우, 그 작동온도가 60℃, 70℃, 90℃, 120℃로 올라가면 그 수명은 각각 60,000시간, 40,000시간, 20,000시간, 10,000시간 수준으로 급격히 감소한다. 따라서 이러한 실험결과를 본다면 LED 소자의 작동온도는 적어도 60℃ 이하로 유지하는 것이 바람직하다고 할 수 있다. 또한 LED 소자는 작동온도가 낮아질수록 조도 또한 더욱 높아지는 특성을 가진다.However, there are some problems to be solved in the application of the LED device, one of which is to efficiently dissipate a large amount of heat generated in the process of emitting the LED device. First of all, the operating temperature of the LED element has a great influence on its life. According to the experiments, for LED devices with a lifespan of 100,000 hours at 50 ° C, when their operating temperatures are raised to 60 ° C, 70 ° C, 90 ° C, and 120 ° C, their lifetimes are 60,000 hours, 40,000 hours, 20,000 hours, and 10,000 hours, respectively. Decreases sharply. Therefore, it can be said that it is desirable to maintain the operating temperature of the LED device at least 60 ℃ or less based on these experimental results. In addition, the LED device has a characteristic that the higher the illumination intensity is lowered.

LED 소자의 가격이 종래의 조명기구에 비하여 고가임에도 불구하고 점차 활용영역이 넓어지는 것은 LED 소자의 최대장점인 높은 에너지 변환효율과 장시간의 수명에 있는데, LED 소자의 방열문제를 해결하지 못한다면 LED 소자의 활용에는 한계가 나타날 수밖에 없다. 더욱이 LED 소자 개발의 중요한 과제인 LED 소자의 고출력화가 성숙될수록 LED 소자의 방열분제는 더욱 심각해질 것이기 때문에, 결국 LED 소자의 방열문제는 언제라도 시급히 해결되어야만 하는 중요한 과제라 할 수 있다.Although the price of LED devices is higher than that of conventional lighting fixtures, the wider application area is due to high energy conversion efficiency and long life, which is the biggest advantage of LED devices. There is no limit to the use of. In addition, since the heat dissipation of the LED device will become more serious as the high output of the LED device, which is an important task of the LED device development, matures, the heat dissipation problem of the LED device must be solved at any time.

본 발명은 발광하는 LED 소자가 장착된 LED 기판에서 발생되는 다량의 열을 효율적으로 방열할 수 있는 수공냉식 이중방열구조를 구비한 LED 등기구를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.It is an object of the present invention to provide an LED luminaire having a water-cooled dual heat dissipation structure capable of efficiently dissipating a large amount of heat generated from an LED substrate equipped with a light emitting LED element.

또한 본 발명은 수공냉식 이중방열구조와 함께 중간덮개와 차광덮개, 그리고 PC 글로브를 구비함으로써 실생활에 그대로 사용될 수 있는 LED 등기구를 제공하는 것을 또 하나의 목적으로 한다.It is another object of the present invention to provide an LED luminaire that can be used as it is in real life by providing an intermediate cover, a light shielding cover, and a PC glove together with a water-cooled dual heat radiation structure.

본 발명에 따른 LED 등기구는 중앙을 향하여 오목하게 기울어진 경사각을 갖도록 형성된 방열판;과, 외부로부터 공급되는 전원에 의하여 발광되는 다수의 LED 소자가 장착되고, 상기 방열판의 하면에 밀착 고정되는 적어도 하나 이상의 LED 기판; 및 상기 방열판의 상면 중 상기 LED 기판과 대향하는 위치에 밀착 고정되고, 그 내부에 냉각수가 충진된 방열 물포켓;을 포함한다.LED luminaire according to the present invention is a heat sink formed to have a concave inclined angle toward the center; and a plurality of LED elements that are emitted by the power supplied from the outside is mounted, at least one or more closely fixed to the bottom surface of the heat sink LED substrate; And a heat dissipation water pocket fixed to a position facing the LED substrate in an upper surface of the heat sink, and having a coolant filled therein.

바람직하게는 상기 방열판에서 적어도 상기 LED 기판 및 상기 방열 물포켓이 장착되는 부분이 평면으로 이루어진다.Preferably, at least a portion of the heat dissipation plate on which the LED substrate and the heat dissipation water pocket are mounted is formed in a plane.

또한 상기 방열판이 수평면과 이루는 경사각의 예각이 5~8°의 범위를 가질 수 있다.In addition, the acute angle of the inclination angle of the heat sink to the horizontal plane may have a range of 5 ~ 8 °.

그리고 상기 방열판은 알루미늄 재질일 수 있으며, 상기 방열 물포켓은 알루미늄 재질 또는 스테인리스스틸 재질일 수 있다.The heat dissipation plate may be made of aluminum, and the heat dissipation water pocket may be made of aluminum or stainless steel.

한편 상기 방열판의 외주는 원형을 이루되 직경상의 두 지점에는 각각 체결공이 형성되고, 상기 체결공에는 상기 방열 물포켓을 감싸는 공간을 형성하는 중간덮개가 결합될 수 있다.Meanwhile, the outer circumference of the heat dissipation plate may have a circular shape, and fastening holes may be formed at two points on the diameter, and the fastening hole may be coupled to an intermediate cover forming a space surrounding the heat dissipation water pocket.

이때 상기 중간덮개의 중앙에는 열배출구가 형성되는 것이 바람직하며, 아울러 상기 열배출구에는 그물망이 설치될 수도 있다.At this time, it is preferable that a heat exhaust port is formed at the center of the intermediate cover, and a mesh can be installed at the heat exhaust port.

또한 본 발명은 상기 중간덮개의 상면에 이격되게 결합된 차광덮개를 더 포함할 수 있다.In addition, the present invention may further include a light shielding cover coupled to the upper surface of the intermediate cover.

상기 차광덮개는 상기 방열판의 외주까지 연장되되 상기 차광덮개의 모서리와 상기 방열판의 외주 사이는 이격되어 환형의 공기순환구를 형성하는 것이 바람직하다.The light blocking cover extends to the outer circumference of the heat sink, but is preferably spaced apart between the edge of the light shielding cover and the outer circumference of the heat sink to form an annular air circulation port.

아울러 상기 체결공에는 상기 LED 기판을 감싸는 공간을 형성하는 구면 형상 의 PC 글로브가 더 결합되는 것도 가능하다.In addition, the fastening hole may be further coupled to the spherical PC globe to form a space surrounding the LED substrate.

상기와 같은 구성을 가진 본 발명에 따른 수공냉식 이중방열구조의 LED 등기구는 공냉과 수냉을 이중방열을 통하여 LED 소자에서 발생한 다량의 열을 효율적으로 방열시킬 수 있기 때문에, LED 소자는 물론 LED 등기구 전체의 수명과 효율을 극대화할 수 있다는 장점이 있다.The LED luminaire of the water-cooled dual heat dissipation structure according to the present invention having the configuration as described above can effectively radiate a large amount of heat generated from the LED element through double heat dissipation of air cooling and water cooling, and thus, LED devices as well as the entire LED luminaire. It has the advantage of maximizing the lifespan and efficiency.

또한 본 발명은 효율적인 방열에 의하여 LED 소자의 작동온도를 현저히 낮출 수 있기 때문에 종래보다 적은 에너지를 공급하여도 동일한 수준의 조도를 유지할 수 있고, 따라서 적은 양의 에너지는 LED 소자의 작동온도를 더 낮춘다는 순방향의 상승효과를 가진다.In addition, since the present invention can significantly lower the operating temperature of the LED device by efficient heat dissipation, it is possible to maintain the same level of illuminance even when supplying less energy than the prior art, and thus a small amount of energy lowers the operating temperature of the LED device. Has a synergistic effect in the forward direction.

그리고 본 발명의 일실시예에 따른 LED 등기구는 방열판과 LED 기판 및 방열 물포켓을 보호하고 조명효과를 극대화시킬 수 있는 중간덮개와 차광덮개 및 PC 글로브를 포함하고 있어, 실생활에 조명기구로서 그대로 사용될 수 있다.In addition, the LED luminaire according to an embodiment of the present invention includes a heat sink, an LED substrate and a heat dissipation water pocket, and an intermediate cover, a light shielding cover, and a PC glove, which can maximize the lighting effect. Can be.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 LED 등기구, 특히 수공냉식 이중방열구조를 구비한 LED 등기구(10)의 바람직한 일실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a preferred embodiment of the LED luminaire according to the invention, in particular the LED luminaire 10 with a water-cooled dual heat dissipation structure.

본 발명의 일실시예를 설명함에 있어서 당업자라면 자명하게 이해할 수 있는 공지의 구성에 대한 설명은 본 발명의 요지를 흐리지 않도록 생략될 것이다. 또한 도면을 참조할 때에는 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등이 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있음을 고려하여야 한다.In the description of one embodiment of the present invention, descriptions of well-known configurations that will be obvious to those skilled in the art will be omitted so as not to obscure the subject matter of the present invention. In addition, when referring to the drawings it should be considered that the thickness of the lines or the size of the components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of description.

한편 본 발명의 일실시예를 설명하며 사용된 전후, 좌우, 상하 등의 상대적인 위치를 정의하는 용어는 첨부된 도면을 기준으로 한다. 다만 이러한 상대적인 위치의 정의는 발명의 본질적인 부분에는 변경이 없이 이와 동등한 배치로 변경될 수도 있음을 유념해야 한다.Meanwhile, terms used to describe one embodiment of the present invention and define relative positions of front, rear, left, and right sides, etc., are used with reference to the accompanying drawings. It should be noted, however, that such definitions of relative positions may be altered in an equivalent arrangement without changing the essential parts of the invention.

도 1은 본 발명에 따른 수공냉식 이중방열구조를 구비한 LED 등기구(10)의 측면 단면도이고, 도 2는 도 1에 도시된 LED 등기구(10)의 저면도이고, 도 3은 도 1에 도시된 LED 등기구(10)에 포함된 방열 물포켓(300)의 사시도이며, 도 4는 중간덮개(400)와 차광덮개(500) 및 PC 글로브(600)가 더 포함된 실시예에 따른 LED 등기구(10)의 측면 단면도이다.1 is a side cross-sectional view of an LED luminaire 10 having a water-cooled dual heat dissipation structure according to the present invention, FIG. 2 is a bottom view of the LED luminaire 10 shown in FIG. 1, and FIG. 3 is shown in FIG. 1. 4 is a perspective view of the heat dissipation water pocket 300 included in the LED light fixture 10, and FIG. 4 shows an LED light fixture according to an embodiment in which the middle cover 400, the light shielding cover 500, and the PC globe 600 are further included. 10) is a side cross-sectional view.

도 1과 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 LED 등기구(10)는 크게 방열판(100)과 LED 기판(200) 및 방열 물포켓(300)을 포함한다.As shown in Figure 1 and 2, the LED luminaire 10 according to the present invention largely comprises a heat sink 100, LED substrate 200 and a heat radiation water pocket (300).

상기 방열판(100)은 중앙을 향하여 오목하게 기울어진 경사각을 갖도록 형성된다. 상기 경사각은 LED 기판(200)에 장착된 LED 소자(210)의 발광에 의한 조명면적을 넓히기 위한 것이며, 수평면과 이루는 경사각의 예각(α)이 5~8°의 범위를 갖도록 하는 것이 적절하다.The heat sink 100 is formed to have an inclined angle inclined toward the center. The inclination angle is for widening the illumination area by the light emission of the LED element 210 mounted on the LED substrate 200, it is appropriate that the acute angle (α) of the inclination angle to form a horizontal plane has a range of 5 ~ 8 °.

상기 LED 기판(200)은 외부로부터 공급되는 전원에 의하여 발광되는 다수의 LED 소자(210)가 장착되고, 상기 방열판(100)의 하면(100")에 밀착 고정된다. LED 기판(200)은 적어도 하나 이상 구비되며, 방열판(100)의 하면(100")에 나사결합 등의 방법에 의하여 고정된다. 필요하다면 LED 기판(200)과 방열판(100)의 접촉면에 열전도 그리스를 도포하여 열전달율을 향상시키는 것도 바람직하다. 본 발명의 실시예에서 방열판(100)은 열전도성이 좋은 알루미늄 재질로 이루어진다.The LED substrate 200 is equipped with a plurality of LED elements 210 that are emitted by the power supplied from the outside, and is fixed in close contact with the bottom surface 100 "of the heat sink 100. LED substrate 200 is at least It is provided with one or more, and is fixed to the bottom surface 100 "of the heat sink 100 by a method such as screwing. If necessary, it is also preferable to apply thermal grease to the contact surface of the LED substrate 200 and the heat sink 100 to improve the heat transfer rate. In the embodiment of the present invention, the heat sink 100 is made of an aluminum material having good thermal conductivity.

그리고 상기 방열 물포켓(300)은 방열판(100)의 상면(100') 중 LED 기판(200)이 고정된 부분과 대향하는 위치에 밀착 고정되며, 그 내부에는 냉각수가 충진되어 있다. 냉각수는 도 3에 도시된 물주입구(310)을 통하여 충진된다. 상기 방열 물포켓(300)은 열전도성이 좋은 알루미늄 재질 또는 부식에 강하고 제작이 상대적으로 용이한 스테인리스스틸 재질로 만들어지며, LED 기판(200)의 경우와 마찬가지로 방열판(100)과의 접촉면에 열전도 그리스를 도포할 수도 있다.The heat dissipation water pocket 300 is tightly fixed to a position opposite to a portion where the LED substrate 200 is fixed among the upper surfaces 100 ′ of the heat dissipation plate 100, and the cooling water is filled therein. Cooling water is filled through the water inlet 310 shown in FIG. The heat dissipation water pocket 300 is made of an aluminum material having good thermal conductivity or a stainless steel material resistant to corrosion and relatively easy to manufacture. The heat conduction grease on the contact surface with the heat sink 100 is the same as in the case of the LED substrate 200. May be applied.

한편 방열판(100)은 중앙을 향하여 곡면을 이루면서 오목하게 들어가도록 만들 수도 있으나, 적어도 LED 기판(200)과 방열 물포켓(300)이 장착되는 방열판(100)의 일부분이 평면을 이루도록 만들어질 수도 있다. 이는 LED 기판(200) 및 방열 물포켓(300) 각각과 방열판(100) 사이의 밀착이 보다 용이하면서도 확실하게 이루어지도록 하기 위함이다. 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에서 방열판(100)의 상하면(100',100") 중 가운데의 LED 기판(200)과 그 주위를 정육각형을 이루면서 둘러싼 6개의 LED 기판(200)이 부착된 부분은 평면을 이루고 있다.Meanwhile, the heat sink 100 may be formed to be concave while forming a curved surface toward the center, but at least a part of the heat sink 100 on which the LED substrate 200 and the heat radiating water pocket 300 are mounted may be formed to form a plane. . This is for close contact between the LED substrate 200 and the heat dissipation water pocket 300 and the heat dissipation plate 100 more easily and reliably. As shown in FIG. 1 and FIG. 2, in the embodiment of the present invention, six LED substrates surrounding the LED substrate 200 in the middle of the top and bottom surfaces 100 'and 100 ″ of the heat sink 100 and the surroundings are formed in a regular hexagon. The part to which 200 is attached has comprised the plane.

위와 같은 구성을 갖는 수공냉식 이중방열구조를 구비한 LED 등기구(10)의 방열성능을 시험하기 위하여 공냉식, 즉 방열 물포켓(300)이 없을 때의 방열판 상하면(100',100")의 온도(표 1)와 수공냉식, 즉 방열 물포켓(300)이 있을 때의 방열판 상하면(100',100")의 온도(표 2)를 비교했다.In order to test the heat dissipation performance of the LED luminaire 10 having a water-cooled dual heat dissipation structure having the above configuration, the temperature of the upper and lower surfaces (100 ', 100 ") of the heat dissipation plate when there is no air cooling, that is, the heat dissipation water pocket 300 ( Table 1) and water cooling, that is, the temperature (Table 2) of the upper and lower surfaces (100 ', 100 ") of the heat sink when there is the heat radiation water pocket 300 was compared.

Figure 112009067810421-pat00001
Figure 112009067810421-pat00001

[방열 물포켓이 없을 때의 방열판 상하면의 온도][Temperature on top and bottom of heat sink when there is no heat pocket]

Figure 112009067810421-pat00002
Figure 112009067810421-pat00002

[방열 물포켓이 있을 때의 방열판 상하면의 온도][Temperature of the upper and lower surfaces of the heat sink when there is a heat dissipation pocket]

실험결과로부터 알 수 있듯이, 방열 물포켓(300)이 설치됨으로써 공냉식만에 의하여 방열하는 경우에 비하여 LED 기판(200)과 방열판 하면(100")에서는 10℃의 온도하강이, 그리고 방열판 상면(100')에서는 20℃의 온도하강이 나타났다. 방열 물포켓(300)에 상온 4℃의 냉각수 2㎏을 충진하였을 때, 이 냉각수가 60℃까지 상승하는데 약 130분 정도의 시간이 소요되었다. 이는 점등시부터 약 130분 동안은 LED 소자(210)에 열로 인한 스트레스가 거의 없을 뿐만 아니라 그 이후에도 수공냉식의 이중방열구조에 의하여 온도 상승이 최대한 억제된다는 것을 의미하고, 따라서 본 발명은 LED 소자(210)의 수명연장과 조도향상에 탁월한 효과를 가지게 된다.As can be seen from the experimental results, the heat radiation water pocket 300 is installed, compared to the case of heat dissipation by air cooling only, the LED substrate 200 and the lower surface of the heat sink 100 "temperature drop of 10 ℃, and the upper surface of the heat sink (100) ') Showed a temperature drop of 20 ° C. When the heat dissipation water pocket 300 was filled with 2 kg of coolant at room temperature of 4 ° C., it took about 130 minutes for the coolant to rise to 60 ° C. For about 130 minutes from the time there is little stress due to heat in the LED element 210 as well as the temperature rise is suppressed to the maximum by the water-cooled dual heat radiation structure thereafter, and thus the present invention LED device 210 It will have an excellent effect on life extension and roughness improvement.

한편, 도 4는 위와 같은 구성을 갖는 본 발명의 LED 등기구(10)에 중간덮개(400)와 차광덮개(500) 및 PC 글로브(600)가 더 포함된 조명기구로서의 일실시예를 보여준다.On the other hand, Figure 4 shows an embodiment as a luminaire further includes an intermediate cover 400, the light shielding cover 500 and the PC globe 600 in the LED luminaire 10 of the present invention having the configuration as described above.

중간덮개(400)는 방열판(100)의 상면(100')을 감싸서 그 내부를 보호하는 것인데, 도 4에 도시된 본 발명의 실시예에서 방열판(100)의 외주는 원형을 이루고, 그 직경상의 두 지점에는 각각 체결공(110)이 형성되어 있으며, 상기 체결공(110)에는 방열 물포켓(300)을 감싸는 공간을 형성하는 중간덮개(400)가 결합되어 있다. 중간덮개(400) 역시 열전도성이 좋은 알루미늄 재질 또는 부식에 강하고 제작이 쉬운 스테인리스스틸 재질로 만들어지는 것이 바람직하다. 이때 상기 중간덮개(400)의 중앙에는 열배출구(410)가 형성되어 내부에 쌓인 열이 외부로 쉽게 방출될 수 있도록 하는 것이 좋다. 아울러 열배출구(410)에는 그물망(420)이 설치되어 외부로부터 벌레 등이 침입하는 것을 방지하고, 열배출구(410)를 중심으로 하여 중간덮개(400)가 하방으로 완만하게 경사를 이루도록 하여 먼지가 자연스럽게 떨어지도록 구성하는 것이 권장된다. 중간덮개(400)의 크기는 방열 물포켓(300)과 접촉되지 않도록 충분히 크게 하는 것이 좋다.The middle cover 400 is to cover the upper surface (100 ') of the heat sink 100 to protect the inside, in the embodiment of the present invention shown in Figure 4 the outer periphery of the heat sink 100 forms a circular, the diameter of The fastening holes 110 are formed at two points, respectively, and the fastening holes 110 are coupled to the intermediate cover 400 forming a space surrounding the heat dissipation water pocket 300. The intermediate cover 400 is also preferably made of aluminum material having good thermal conductivity or stainless steel material resistant to corrosion and easy to manufacture. In this case, a heat discharge port 410 is formed at the center of the middle cover 400 so that the heat accumulated therein can be easily discharged to the outside. In addition, the heat discharge port 410 is provided with a net 420 to prevent insects from invading from the outside, and the middle cover 400 around the heat discharge port 410 is gently inclined downward to the dust It is recommended to configure it to fall naturally. The size of the intermediate cover 400 is preferably made large enough not to contact the heat dissipation water pocket 300.

또한 본 발명은 상기 중간덮개(400)의 상면에 이격되게 결합된 차광덮개(500)를 더 포함할 수 있다. 상기 차광덮개(500)는 중간덮개(400)를 감싸도록 중간덮개(400)보다 크게 만들어져 직사광선에 의한 LED 등기구(10) 내부의 온도상승을 억제하는 것이 바람직하다. 그리고 차광덮개(500)는 방열판(100)의 외주까지 길게 연장되며, 이때 차광덮개(500)의 모서리와 방열판(100)의 외주 사이는 이격되어 환형의 공기순환구(510)를 형성하는 것이 좋다. 차광덮개(500) 또한 중간덮개(400)와 마찬가지로 알루미늄 재질 또는 스테인리스스틸 재질로 만들어지는데, 필요하다면 그 외면을 경면처리하여 직사광선의 흡수를 최대한 억제할 수도 있다.In addition, the present invention may further include a light shielding cover 500 coupled to the upper surface of the intermediate cover 400 spaced apart. The light shielding cover 500 may be made larger than the middle cover 400 to surround the middle cover 400 to suppress a temperature increase inside the LED luminaire 10 by direct sunlight. In addition, the light shielding cover 500 extends to the outer periphery of the heat sink 100, in which case the space between the edge of the light shielding cover 500 and the outer periphery of the heat sink 100 is preferably formed to form an annular air circulation port 510. . Like the intermediate cover 400, the light shielding cover 500 is made of aluminum or stainless steel, and if necessary, the outer surface may be mirror-treated to suppress the absorption of direct sunlight as much as possible.

아울러 상기 체결공(110)에는 상기 LED 기판(200)을 감싸는 공간을 형성하는 구면 형상의 PC 글로브(600)가 더 결합되는 것도 가능하다. PC 글로브(600)는 투명 또는 반투명한 합성수지 재질로 만들어지는 것이 바람직하다.In addition, the fastening hole 110 may be further coupled to the spherical PC globe 600 to form a space surrounding the LED substrate 200. The PC glove 600 is preferably made of a transparent or translucent synthetic resin material.

그리고 도면에는 도시되어 있지 않지만, 본 발명의 LED 등기구(10)가 야외에 설치되는 경우에는 중간덮개(400)와 PC 글로브(600) 각각과 방열판(100) 사이의 접촉면에 고무패킹을 둘러서 우천시 외부로부터 우수가 침투하는 것을 방지하는 것이 바람직하다.And, although not shown in the drawings, when the LED lighting device 10 of the present invention is installed outdoors, it is surrounded by rubber packing on the contact surface between each of the middle cover 400 and the PC glove 600 and the heat sink 100 outside the rainy weather It is preferable to prevent rainwater from infiltrating.

이상 본 발명의 바람직한 실시예들이 도시되고 설명되었지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 당업자라면 본 발명의 원칙이나 정신에서 벗어나지 않으면서 본 실시예를 변형할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 권리범위는 첨부된 청구항과 그 균등물에 의해 정해질 것이다. While the preferred embodiments of the present invention have been illustrated and described above, it will be apparent to those skilled in the art that the present invention may be modified without departing from the spirit or spirit of the present invention. . Therefore, the scope of the present invention will be defined by the appended claims and equivalents thereof.

도 1은 본 발명에 따른 수공냉식 이중방열구조를 구비한 LED 등기구의 측면 단면도.1 is a side cross-sectional view of an LED luminaire having a water-cooled dual heat dissipation structure according to the present invention.

도 2는 도 1에 도시된 LED 등기구의 저면도.2 is a bottom view of the LED luminaire shown in FIG. 1.

도 3은 도 1에 도시된 LED 등기구에 포함된 방열 물포켓의 사시도.3 is a perspective view of a heat radiation water pocket included in the LED luminaire shown in FIG.

도 4는 중간덮개와 차광덮개 및 PC 글로브가 더 포함된 실시예에 따른 LED 등기구의 측면 단면도.4 is a side cross-sectional view of an LED luminaire according to an embodiment further comprising an intermediate cover and a shading cover and a PC globe.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >Description of the Related Art

10 : LED 등기구10: LED luminaire

100 : 방열판 100' : 방열판의 상면100: heat sink 100 ': upper surface of the heat sink

100" : 방열판의 하면 110 : 체결공100 ": Lower surface of heat sink 110: Fastening hole

200 : LED 기판 210 : LED 소자200: LED substrate 210: LED device

300 : 방열 물포켓 310 : 물주입구300: heat dissipation water pocket 310: water inlet

400 : 중간덮개 410 : 열배출구400: middle cover 410: heat exhaust

420 : 그물망 500 : 차광덮개420: mesh 500: shading cover

510 : 공기순환구 600 : PC 글로브510: air circulation port 600: PC glove

α : 방열판의 경사각α: inclination angle of the heat sink

Claims (11)

중앙을 향하여 오목하게 기울어진 경사각을 갖도록 형성된 방열판;A heat sink formed to have an inclined angle concave toward the center; 외부로부터 공급되는 전원에 의하여 발광되는 다수의 LED 소자가 장착되고, 상기 방열판의 하면에 밀착 고정되는 적어도 하나 이상의 LED 기판; 및At least one LED substrate mounted with a plurality of LED elements emitting light by a power supplied from the outside, and fixedly attached to a bottom surface of the heat sink; And 상기 방열판의 상면 중 상기 LED 기판과 대향하는 위치에 밀착 고정되고, 그 내부에 냉각수가 충진된 방열 물포켓;A heat dissipation water pocket fixed to a position opposite to the LED substrate in an upper surface of the heat dissipation plate and filled with coolant therein; 상기 방열 물포켓을 감싸는 공간을 형성하며 상기 방열판의 외주에 결합되는 중간덮개;An intermediate cover which forms a space surrounding the heat dissipation water pocket and is coupled to an outer circumference of the heat sink; 상기 중간덮개의 중앙에 형성되는 열배출구;A heat outlet formed in the center of the intermediate cover; 상기 열배출구에 구비되는 그물망; 및A net provided at the heat exhaust port; And 상기 중간덮개의 상면에 이격된 상태로 결합되어, 방열판의 외주와의 사이에 환형의 공기순환구를 형성하는 차광덮개;를 포함하는 LED 등기구.And a light shielding cover coupled to an upper surface of the intermediate cover to form an annular air circulation port between the outer circumference of the heat sink. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 방열판은 적어도 상기 LED 기판 및 상기 방열 물포켓이 장착되는 부분이 평면으로 이루어진 것을 특징으로 하는 LED 등기구.The heat sink is an LED lamp, characterized in that the at least a portion on which the LED substrate and the heat dissipation pocket is mounted in a plane. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 방열판이 수평면과 이루는 경사각의 예각이 5~8°인 것을 특징으로 하는 LED 등기구.LED alumina, characterized in that the acute angle of the inclination angle of the heat sink to the horizontal plane is 5 ~ 8 °. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 방열판은 알루미늄 재질인 것을 특징으로 하는 LED 등기구.The heat sink is an LED lamp, characterized in that the aluminum material. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 방열 물포켓은 알루미늄 재질 또는 스테인리스스틸 재질인 것을 특징으로 하는 LED 등기구.The heat dissipation water pocket is LED light, characterized in that the aluminum material or stainless steel material. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20090017294A (en) * 2007-08-14 2009-02-18 세종메탈 주식회사 Led lighting unit and streetlight using led lighting unit
KR20090003067U (en) * 2009-02-05 2009-03-27 주식회사 썬라이팅 A tunnel-lamp with air-cooling and water-cooling system
KR20090090415A (en) * 2008-02-21 2009-08-26 차기만 A led lamp

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20090017294A (en) * 2007-08-14 2009-02-18 세종메탈 주식회사 Led lighting unit and streetlight using led lighting unit
KR20090090415A (en) * 2008-02-21 2009-08-26 차기만 A led lamp
KR20090003067U (en) * 2009-02-05 2009-03-27 주식회사 썬라이팅 A tunnel-lamp with air-cooling and water-cooling system

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