KR101239836B1 - Led illumination device equipped with air cooling type heat sink - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 공랭식 방열수단을 구비한 LED 조명장치에 관한 것으로, 보다 자세하게는 엘이디 광원과, 상기 광원을 감싸는 반사갓과, 방열체, 히트파이프 및 공기소통로로 구성되는 방열수단을 포함하여 이루어진다.The present invention relates to an LED lighting apparatus having an air-cooled heat dissipation means, and more particularly, includes a heat dissipation means composed of an LED light source, a reflection shade surrounding the light source, and a heat sink, a heat pipe, and an air communication path.
즉 본 발명은 방열수단을 구성하는 광원이 연결되는 방열체 내면에 히트파이프가 접촉되어 있어 방열효율을 높일 수 있고, 또한 방열체 및 히트파이프의 접촉부위 내측에 공기소통로가 구비되며, 이 공기소통로를 통하여 공기의 순환 대류현상이 유도됨으로써 방열 및 냉각성능을 향상시킬 수 있는 것을 특징으로 한다.
That is, in the present invention, the heat pipe is in contact with the inner surface of the heat sink to which the light source constituting the heat dissipation means can improve heat dissipation efficiency, and an air communication path is provided inside the contact portion of the heat sink and the heat pipe. By circulating convection of the air through the communication path is characterized in that the heat radiation and cooling performance can be improved.
LED는 소형, 경량, 적은 발열, 반영구성, 고속응답특성, 펄스동작 가능특성, 전류에 의한 광출력 제어 특성을 가져 근래 각광받고 있는 차세대 조명으로, 특수 조명은 물론 가정용 조명장치로까지 발전하고 있으며, 자동차의 전조등으로까지 연구되고 있어 기존 백열등, 수은등을 대체하고 있다.
LED is the next generation lighting that has been attracting attention recently because of its small size, light weight, low heat generation, reflection configuration, high-speed response characteristics, pulse operation capability, and light output control characteristics by electric current. It is being researched as a headlamp for automobiles and is replacing existing incandescent lamps and mercury lamps.
LED를 이용한 조명장치, 특히 투광등과 같이 고휘도의 조명장치에서는 LED의 휘도 및 반영구적 수명 특성을 보장하고 지속시키기 위하여 방열성을 확보하는 것이 필수적이다.
In high-luminance lighting devices, such as floodlights using LEDs, it is essential to ensure heat dissipation in order to ensure and maintain the brightness and semi-permanent life characteristics of the LEDs.
종래의 LED 조명장치로는 특허공개 제10-2011-0120475호(공개일자 2011년11월04일) [엘이디 투광기]가 있는데,Conventional LED lighting devices include Patent Publication No. 10-2011-0120475 (published November 04, 2011) [LED Floodlight],
상기 공개특허는 기존의 HQI 램프 대신 LED램프를 사용토록 함으로써 전체적인 효율을 월등히 향상시키고,The patent discloses the use of LED lamps instead of the existing HQI lamps to significantly improve the overall efficiency,
방열판에 탄소나노튜브를 증착시켜 엘이디에서 발생되는 열을 신속하게 방열토록 하였으며, 세라믹 렌즈를 사용토록 함으로써 렌즈 빛을 집광시킴과 동시에 조사 각도를 원하는 방향으로 조절할 수 있어 조도를 향상시켰으며, 음이온도 발생시킬 수 있도록 한 투광기를 제시하고 있다.
Carbon nanotubes were deposited on the heatsink to quickly dissipate the heat generated from the LEDs, and by using a ceramic lens to focus the lens light and adjust the irradiation angle in the desired direction, improving the illuminance and anion It suggests a floodlight that can be generated.
아울러 특허공개 제10-2011-0093590호(공개일자 2011년08월18일) [엘이디조명장치]가 있는데,In addition, there is a Patent Publication No. 10-2011-0093590 (published August 18, 2011) [LED lighting device],
상기 공개특허는 복수개의 엘이디소자들이 설치된 엘이디기판을 포함하는 엘이디모듈과; 상하단이 개구되는 뿔대의 측면형상을 가지며 상기 엘이디소자들의 빛을 반사시키는 반사면이 내면에 형성되고 상단 개구에 상기 엘이디모듈이 설치되는 주반사판과; 외면에 반사면이 형성된 뿔형상을 가지며 상기 주반사판의 내부에서 상기 엘이디모듈의 직하방에 꼭지점이 상기 엘이디모듈을 향하도록 설치되는 보조반사판을 포함하는 엘이디조명장치를 제시하고 있다.
The patent discloses an LED module including an LED substrate provided with a plurality of LED elements; A main reflection plate having a lateral shape of an horn of an upper and lower ends thereof, the reflecting surface reflecting light of the LED elements formed on an inner surface thereof, and the LED module being installed in an upper opening thereof; An LED lighting device including an auxiliary reflector having a horn shape having a reflecting surface formed on an outer surface thereof and having a vertex pointed directly below the LED module inside the main reflector toward the LED module is provided.
나아가 특허공개 제10-2011-0119234호(공개일자 2011년11월02일) [LED 투광 모듈 및 이를 이용한 투광등]이 있는데,Furthermore, there is a Patent Publication No. 10-2011-0119234 (published November 02, 2011) [LED floodlight module and floodlight using the same],
상기 공개특허는 LED 투광 모듈로서, LED로부터 발생된 열을 흡수하여 방출하는 베이스부; 상기 베이스부를 관통하는 다수의 관통공; 및 상기 다수의 관통공에 설치되어 상기 베이스부에서 흡수한 열이 외부로 전도되도록 하는 히트파이프를 포함한다. 따라서, LED의 구동으로 인해 발생한 열을 효과적으로 방출할 수 있어 LED의 성능 저하 방지와, 수명을 연장할 수 있고, 오동작하는 LED만 교체할 수 있는 장점을 갖게 된다.
The patent discloses a LED light emitting module, the base portion for absorbing and emitting heat generated from the LED; A plurality of through holes penetrating the base portion; And a heat pipe installed in the plurality of through holes to conduct heat absorbed from the base to the outside. Therefore, it is possible to effectively dissipate the heat generated by the driving of the LED can prevent the degradation of the performance of the LED, can extend the life, and has the advantage that can only replace the malfunctioning LED.
그러나 상기 종래의 공개특허들은 모두 조립성 및 생산성이 충분하지 못하거나, 방열 성능이 부족하거나, 복잡한 구조, 특히 방열 구조 등으로 인한 조명장치의 단가 상승문제로 인한 구매력 저하 등의 문제점을 갖는다.
However, the above-mentioned conventional patents all have problems such as insufficient assembly ability and productivity, insufficient heat dissipation performance, or reduced purchasing power due to a cost increase of a lighting device due to a complicated structure, especially a heat dissipation structure.
특히 운동장, 야외공연장, 골프장, 항만시설, 온실 등이 농업분야 등에서 사용되는 고휘도 투광등은 국가법규로 구매 및 사용이 의무화되지 않은 상황에서, 구매자는 사용연한과 단가를 대비하여 경쟁력이 있어야 기존 투광등이 아닌 LED 투광등을 선택하게 되는데,In particular, high-brightness floodlights in which sports fields, outdoor performances, golf courses, port facilities, greenhouses, etc. are used in agriculture, are not required to be purchased and used in accordance with national legislation, and buyers must be competitive in terms of age and price. You choose LED floodlights, not lights.
기존 기술에 기반한 투광등들은 이러한 사항을 충족시키지 못하고 있다.
Floodlights based on existing technologies do not meet these requirements.
본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로,The present invention has been made to solve the above problems,
방열수단을 구성하는 광원이 연결되는 방열체 내면에 히트파이프가 접촉되어 있어 방열효율을 높일 수 있고,The heat pipe is in contact with the inner surface of the heat sink to which the light source constituting the heat dissipation means can improve heat dissipation efficiency,
또한 방열체 및 히트파이프간의 접촉 중심부에 공기소통로가 구비되며, 이 공기소통로를 통하여 공기의 순환 대류현상이 유도됨으로써 방열 및 냉각성능을 향상시킬 수 있는 것을 하나의 목적으로 한다.
In addition, an air communication path is provided at the center of contact between the heat sink and the heat pipe, and the purpose of the present invention is to improve the heat dissipation and cooling performance by inducing a circulation convection of air through the air communication path.
아울러 본 발명은 방열체가 내측에 방사상으로 형성된 삽입부를 구비하고, 이 삽입부에 히트파이프의 접촉부가 끼워져 방열체 내면에 접촉됨으로써 방열체 외측에 연결되어 있는 광원으로부터의 발열 열을 보다 효율적으로 방출시킬 수 있을 뿐만 아니라, 방열체와 히트파이프간의 결합이 용이하여 조립성 및 생산성을 향상시킬 수 있는 것을 또 하나의 목적으로 한다.
In addition, the present invention has an insertion portion formed radially on the inside of the radiator, the contact portion of the heat pipe is inserted into the insertion portion in contact with the inner surface of the radiator to more efficiently discharge heat generated from the light source connected to the outside of the radiator. In addition, it is another object of the present invention that the coupling between the heat sink and the heat pipe can be facilitated to improve the assembly and productivity.
나아가 본 발명은 방열체 또는 히트파이프, 또는 이들 모두와 접촉되는 방열판이 구비되되,Furthermore, the present invention is provided with a heat sink in contact with the heat sink or the heat pipe, or both,
이 방열판은 이중체로 구성되어 방열체에 결합되고, 히트파이프는 하부 부분을 절곡하여 형성된 접촉날개부가 구비되어 상기 각 방열판 사이에 중첩 배열됨으로써 히트파이프와 방열판의 간의 접촉면적을 넓혀 방열성능을 극대화시킬 수 있는 것을 또 하나의 목적으로 한다.
The heat sink is composed of a double body is coupled to the heat sink, the heat pipe is provided with a contact wing formed by bending the lower portion is arranged overlapping between each heat sink to maximize the heat dissipation performance by increasing the contact area between the heat pipe and the heat sink. It is another thing that can be done.
본 발명에 따른 공랭식 방열수단을 구비한 LED 조명장치는 엘이디가 실장된 피씨비로 구성되는 광원; 외부체와, 상기 광원을 감싸고, 상기 외부체와 이격공간을 형성하는 내부반사판을 포함하는; 및 상기 광원이 연결되는 방열체와, 상기 방열체와 접촉되는 히트파이프와, 상기 방열체와 상기 히트파이프의 접촉 부위 내측에 형성되는 공기소통로를 구비한 방열수단;을 포함하여 이루어진다.
LED lighting device having an air-cooled heat dissipation means according to the present invention includes a light source consisting of a PC mounted LED; An inner reflection plate surrounding the outer body and the light source and forming a spaced space from the outer body; And a heat dissipation means including a heat dissipation member to which the light source is connected, a heat pipe in contact with the heat dissipation member, and an air communication path formed inside a contact portion of the heat dissipation member and the heat pipe.
본 발명에 따른 상기 방열수단에서 상기 방열체는 내측에 방사상으로 형성되는 삽입부가 더 구비되고,In the heat dissipation means according to the invention the heat dissipation is further provided with an insertion portion formed radially on the inside,
상기 히트파이프는 상기 각 삽입부에 끼워지는 접촉부가 구비되어 있는 것을 특징으로 한다.
The heat pipe is characterized in that the contact portion is fitted to each of the insertion portion.
본 발명에 따른 상기 방열수단은 상기 방열체 또는 상기 히트파이프, 또는 이들 모두와 접촉되고, 이중체로 구성되는 방열판을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
The heat dissipation means according to the invention is characterized in that it further comprises a heat sink in contact with the heat sink or the heat pipe, or both, consisting of a double body.
본 발명에 따른 상기 히트파이프는 하부 부분을 절곡하여 형성된 접촉날개부가 더 구비되고,The heat pipe according to the present invention is further provided with a contact wing formed by bending the lower portion,
상기 접촉날개부는 상기 각 방열판 사이에 중첩 배열되는 것을 특징으로 하는 공랭식 방열수단을 구비한 LED 조명장치.
LED contact device having an air-cooled heat radiating means, characterized in that the contact blades are arranged overlapping each of the heat sinks.
본 발명에 따른 공랭식 방열수단을 구비한 LED 조명장치는 방열수단을 구성하는 광원이 연결되는 방열체 내면에 히트파이프가 접촉되어 있어 방열효율을 높일 수 있고,LED lighting device having an air-cooled heat dissipation means according to the present invention is the heat pipe is in contact with the inner surface of the heat sink to which the light source constituting the heat dissipation means can increase the heat dissipation efficiency,
또한 방열체 및 히트파이프의 접촉 부위 내측에 공기소통로가 구비되며, 이 공기소통로를 통하여 공기의 순환 대류현상이 유도됨으로써 방열 및 냉각성능을 향상시킬 수 있게 된다.
In addition, an air communication path is provided inside the contact portion between the heat sink and the heat pipe, and the air circulation allows the circulation convection of air to be induced, thereby improving heat dissipation and cooling performance.
아울러 본 발명은 방열체가 내측에 방사상으로 형성된 삽입부를 구비하고, 이 삽입부에 히트파이프의 접촉부가 끼워져 방열체 내면에 접촉됨으로써 방열체 외측에 연결되어 있는 광원으로부터의 발열 열을 보다 효율적으로 방출시킬 수 있을 뿐만 아니라, 방열체와 히트파이프간의 결합이 용이하여 조립성 및 생산성을 향상시킬 수 있게 된다.
In addition, the present invention has an insertion portion formed radially on the inside of the radiator, the contact portion of the heat pipe is inserted into the insertion portion in contact with the inner surface of the radiator to more efficiently discharge heat generated from the light source connected to the outside of the radiator. In addition, the coupling between the heat sink and the heat pipe can be facilitated to improve the assembly and productivity.
나아가 본 발명은 방열체 또는 히트파이프, 또는 이들 모두와 접촉되는 방열판이 구비되되,Furthermore, the present invention is provided with a heat sink in contact with the heat sink or the heat pipe, or both,
이 방열판은 이중체로 구성되어 방열체에 결합되고, 히트파이프는 하부 부분을 절곡하여 형성된 접촉날개부가 구비되어 상기 각 방열판 사이에 중첩 배열됨으로써 히트파이프와 방열판의 간의 접촉면적을 넓혀 방열성능을 극대화시킬 수 있게 된다.
The heat sink is composed of a double body is coupled to the heat sink, the heat pipe is provided with a contact wing formed by bending the lower portion is arranged overlapping between each heat sink to maximize the heat dissipation performance by increasing the contact area between the heat pipe and the heat sink. It becomes possible.
도 1은 본 발명에 따른 공랭식 방열수단을 구비한 LED 조명장치를 나타내는 사시도,
도 2는 본 발명에 따른 LED 조명장치를 나타내는 분해 사시도,
도 3은 본 발명에 따른 LED 조명장치의 방열수단을 나타내는 평면도,
도 4는 본 발명에 따른 LED 조명장치를 나타내는 부분절개 사시도,
도 5는 본 발명에 따른 LED 조명장치의 반사갓을 나타내는 사시도,
도 6은 본 발명에 따른 LED 조명장치의 구현례를 나타내는 단면도.1 is a perspective view showing an LED lighting device having an air-cooled heat dissipation means according to the present invention;
2 is an exploded perspective view showing an LED lighting apparatus according to the present invention,
3 is a plan view showing a heat dissipation means of the LED lighting apparatus according to the present invention;
4 is a partial cutaway perspective view showing an LED lighting apparatus according to the present invention,
5 is a perspective view showing a reflector of the LED lighting apparatus according to the present invention,
6 is a cross-sectional view showing an implementation example of the LED lighting apparatus according to the present invention.
이하에서는 본 발명에 따른 공랭식 방열수단을 구비한 LED 조명장치를 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.
Hereinafter, with reference to the accompanying drawings an LED lighting device having an air-cooled heat dissipation means according to the present invention.
도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 공랭식 방열수단을 구비한 LED 조명장치는As shown in Figures 1 to 5 LED lighting device having an air-cooled heat dissipation means according to the present invention
엘이디(11)가 실장된 피씨비(13)로 구성되는 광원(10); 외부체(20A)와, 상기 광원(10)을 감싸고, 상기 외부체(20A)와 이격공간을 형성하는 내부반사판(20B)을 포함하는 반사갓(20); 및 상기 광원(10)이 연결되는 방열체(30)와, 상기 방열체(30)와 접촉되는 히트파이프(40)와, 상기 방열체(30)와 상기 히트파이프(40)의 접촉부위 내측에 형성되는 공기소통로(S)로 구성되는 방열수단(HS);을 포함하여 이루어진다.
A
도 2 및 도 4에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 광원(10)은As shown in Figures 2 and 4 the
엘이디(11)와, 이 엘이디(11)가 실장된 피씨비(13)로 구성되고, 방열수단(HS)의 방열체(30) 외측에 연결된다.
It consists of an
상기 광원(10)은 상기 피씨비(13)에 상기 엘이디(11)를 실장하여 구성되고, 기본적으로 기둥형으로 구성되는데,The
본 발명에서는 종래와 같이 고(高)와트 구동 엘이디 및 렌즈를 활용하여 원하는 조도를 확보하는 대신에,In the present invention, instead of securing a desired illuminance by utilizing a high-watt driving LED and a lens as in the prior art,
2단 절곡형 반사판을 사용하여 저(低)와트 구동 엘이디(11)와 2단 절곡형 반사만으로도 동일하거나, 또는 우수한 고조도 조명, 예컨대 투광용 LED 조명장치를 구현할 수 있게 된다.
By using the two-stage bent reflector, the low-watt driving
아울러 상기 광원(10)의 평판이고, 스트립타입으로 구성된 다수의 피씨비(13)를 방열수단(HS)의 방열체(30) 외측면에 상하방향으로 접착되어 전체적으로 기둥 형태를 가지나,In addition, the plurality of
상기 엘이디(11) 및 피씨비(13)의 구조, 형태, 크기, 수 등은 다양하게 변경될 수 있다.
The structure, shape, size, number, etc. of the
도 1, 도 2, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 반사갓(20)은As shown in FIGS. 1, 2, 4 and 5, the
상기 광원(10)을 감싸도록 구성되어 상기 광원(10)으로부터 조사되는 빛을 굴절 및 반사를 통하여 외부로 빛을 조사하게 된다.
It is configured to surround the
상기 반사갓(20)은 상호 이격공간(26)을 갖는 외부체(20A)와, 내부반사판(20B)으로 구성되어 상기 광원(10)이 상기 내부반사판(20B)에 의하여 감싸여지고,The
이때 상기 내부반사판(20B)은 상기한 바와 같이 2단(또 다단) 절곡형 반사판으로 이루어져 있어 저(低)와트 구동 엘이디(11)를 사용하여도 고(高)와트 구동 엘이디(11) 및 렌즈를 활용하는 경우와 동일하거나, 또는 우수한 고조도 조명을 구현할 수 있게 된다.
At this time, the
특히 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 상기 반사갓(20)의 내부반사판(20B)은 상부의 상대적 급경사형 제1 절곡부(21)와, 이에 연결된 하부의 상대적 완만 경사형 제2 절곡부(22)로 구성되며,In particular, as shown in FIGS. 4 and 5, the
각 절곡부(21)(22)는 매끄러운 곡면이 아닌 다각형으로 구성되어 반사 특성을 높일 수 있도록 배열되어 있다.
Each of the
아울러 상기 외부체(20A)는 내외면이 매끄러운 곡면을 구성하는데,In addition, the
필요에 따라 방열특성 향상을 위하여 내부 또는 외부, 또는 이들 모두에 방열핀(38)을 형성할 수 있고, 또 소재를 방열성과 경량화를 위하여 다양한 소재를 선택할 수 있으며, 일례로 알루미늄 소재일 수 있다.
If necessary, the
나아가 도 4 및 도 5 확인할 수 있는 바와 같이, 상기 외부체(20A)와 내부반사판(20B)은 상호 이격공간(26)을 갖고,4 and 5, the
상기 광원(10)이 배열된 내부반사판(20B)의 내부공간(25)과 이격공간(26) 사이에는 열순환통로가 형성되어 있어 방열성능 향상에 일조하게 된다.
A heat circulation path is formed between the
이는 특히 이물질 유입 방지 등의 기능을 위하여 반사갓(20)을 커버(60)를 구성하는 윈도우(61)로 덮는 경우,This is particularly the case when covering the
상기 광원(10)이 구비된 반사갓(20) 내부 영역(도 4의 도시와 같이 상기 내부반사체의 내측면과 하기할 방열수단(HS)의 방열체(30) 외측면 사이의 공간)에서 온도가 상승하는 문제를 해결하여, 엘이디(11) 조명의 긴 수명 특성을 보장하고 장시간 휘도 품질을 유지하도록 하기 위한 것이다.
Temperature in the inner region of the
그리고 상기 열순환통로는 이격공간(26)과 내부공간(25), 반사판의 슬롯(24)을 연결하는 통로이며, 도 5의 좌측 하부, 네 번째 일점쇄선 원 내, 관찰방향을 달리한 도면에서 복수의 슬롯(24)을 확인할 수 있다.
In addition, the heat circulation passage is a passage connecting the
상기 하부 슬롯은 다양한 형태 및 수로 형성될 수 있는데,The lower slot may be formed in various shapes and numbers,
일례로 도 5 우측 하부, 세 번째 일점쇄선 원 내에 도시된 바와 같이(실질적으로 세 번째 일점쇄선 원은 반사판의 우측 부분만의 종단면도, 실질적으로 네 번째 일점쇄선 원은 저면 관찰 사시도),For example, as shown in the lower right, third one-dot circle in FIG. 5 (substantially the third one-dot circle is a longitudinal cross-sectional view of the right portion of the reflector, substantially the fourth one-dot circle is a bottom observation perspective view),
상기 내부반사판(20B)이 제1 및 제2 절곡부(21)(22) 외에 하단에 제3 절곡부(23)를 더 가져, 다각형 반사판의 제1, 제2, 제3 절곡부(21)(22)(23)를 잇는 1개 각면(29)이 각 제3 절곡부(23)에서는 상호 분리되어 있고, 이 분리부가 하부 슬롯(24a)을 구성하는 형태로 변형될 수 있다.
The
그리고 상기 반사갓(20)을 덮는 커버(60)는 상기한 바와 같이 윈도우(61)가 구비되고, 상기 윈도우(61)를 밴드(63) 및 클립과 같은 결착수단을 이용하여 외부체(20A)의 테두리에 고정시키게 되며,In addition, the
상기 커버(60)의 윈도우(61) 중심부에는 통공(61a)이 형성되어 방열수단(HS)의 공기소통로(S)를 윈도우(61)가 덮는 것을 방지하게 된다.
A through
이때 상기 통공(61a) 주변의 윈도우(61) 하면에는 방열수단(HS)의 방열체(30) 상면이 배열되므로 상기 윈도우(61)와 방열체(30)를 고정시키기 위해 결속링(65)이 구비되는데,At this time, the upper surface of the
방열수단(HS)의 방열체(30)에는 상부에는 홈 형태의 결합부(36)가 구비되어 있고, 상기 결속링(65)에는 내측에는 방열체(30)의 결합부(36)에 대응하는 결합공(65a)이 구비된다.
The
따라서 상기 결속링(65)의 결합공(65a)과, 방열체(30)의 결합부(36)와 중첩시킨 후, 볼트를 체결함으로써 결속링(65)에 의하여 윈도우(61)와 방열체(30)를 고정시킬 수 있게 된다.
Therefore, after overlapping the
이 경우 상기 결속링(65)의 하면과 윈도우(61)의 상면 사이, 또는 상기 윈도우(61)의 하면과, 방열체(30)의 상면 사이에는 패킹부재(미도시)가 구비되어In this case, a packing member (not shown) is provided between the lower surface of the
물이나, 습기, 먼지 등과 같은 이물질이 조명 내부, 즉 상기 내부반사판의 내측면과 방열수단(HS)의 방열체(30) 외측면 사이의 공간으로 투입되는 것을 방지하여 광원(10)을 보호할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
Protect the
도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 방열수단(HS)은1 to 4, the heat dissipation means HS according to the present invention is
방열체(30), 히트파이프(40) 및 공기소통로(S)로 구성되어 엘이디(11) 광원(10)으로부터 방출 열을 방출시키고, 공기의 순환 대류현상을 유도하여 방열 및 냉각성능을 향상시킬 수 있도록 구성된다.
Consists of the
본 발명의 핵심 기술 중 하나의 방열수단(HS)은 상기 광원(10)이 연결되는 방열체(30)와, 상기 방열체(30)와 접촉되는 히트파이프(40)와, 상기 방열체(30)와 상기 히트파이프(40)의 접촉 부위 내측에 형성되는 공기소통로(S)를 포함하여 이루어진다.
Heat dissipation means (HS) of one of the core technology of the present invention is a heat sink (30) to which the
상기 방열수단(HS)의 방열체(30)는 중공(30a)을 갖는 원통 형상으로 이루어지고,The
상기 방열체(30)의 외측면에는 길이방향으로 다수의 돌기(31)가 형성되며, 상기 각 돌기(31) 사이에는 접착면(32)이 형성되어 상기 광원(10)의 피씨비(13)가 부착되고,A plurality of
이때 사용되는 접착제는 솔더링이나, 써멀 그리스 등과 같은 내열성을 가져 열변성을 방지할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
At this time, it is preferable that the adhesive used has heat resistance, such as soldering or thermal grease, so as to prevent thermal denaturation.
그리고 상기 방열체(30)의 접촉면에 광원(10)의 피씨비(13)를 접착제에 의하여 부착시킨후, 안정적인 고정을 위하여 기둥 형태를 이루는 피씨비(13)의 하단부에 링체(15)를 장착시켜 안정적인 지지구조 구현하고, 필요에 따라서는 피씨비(13)와 링체(15)를 납땜하여 지지구조를 보다 견고히 하는 것도 가능하다.
Then, after attaching the
이때 상기 링체(15)에는 전원선이 연결되고, 상기 링체(15)와의 접촉 부위인 피씨비(13)의 하단부에는 단자부가 구비되어 링체(15)와 광원(10)을 전기적으로 연결시켜 전원을 공급할 수 있게 된다.
In this case, a power line is connected to the
또한 상기 방열체(30)의 내측에는 방사상으로 다수의 삽입부(33)가 형성되어 히트파이프(40)가 끼워지고,In addition, a plurality of
상기 삽입부(33)에 내측면 즉, 방열체(30)의 내면은 평면 형태로 이루어져 있어 히트파이프(40)의 일면(반지름 방향을 기준으로 히트파이프(40)의 외측면)과 접하게 된다.
The inner surface of the
따라서 상기 방열체(30)의 외측면과 내면은 상기 접착면(32)과 상기 삽입부(33)의 내측면에 의하여 대략 다각 형상으로 이루어지게 된다.
Therefore, the outer surface and the inner surface of the
아울러 상기 삽입부(33)는 내측으로 오픈된 개구부(34)가 구비되어 삽입부(33)와 공기소통로(S)를 연통시킴으로써 삽입부(33)에 끼워진 히트파이프(40)의 타면(반지름 방향을 기준으로 히트파이프(40)의 내측면)을 공기소통로(S)에 노출시켜 냉각공기와 접하도록 하여 냉각성능을 향상시킬 수 있다.
In addition, the
또한 상기 삽입부(33)와 히트파이프(40)의 접촉면에는 상기 슬릿(35)이 형성되어 있어 이 슬릿(35)에 접착제를 투여하여 방열체(30)에 히트파이프(40)를 부착시키거나,In addition, the
또는 히트파이프(40)가 삽입부(33)에 억지 끼워지는 형태로 삽입되는 경우에는 굳이 접착제를 사용할 필요가 없으므로 상기 슬릿(35)은 통기를 위한 슬릿(35)으로 작용하여 방열체(30)의 내면과 히트파이프(40)의 외측면 사이에 공기를 소통시켜 냉각기능을 부여하는 것도 가능하다.
Alternatively, when the
그리고 상기 각 삽입부(33) 사이에는 결합부(36)가 형성되어 상부 결합부(36)는 상기한 바와 같이 결속링(65)에 의하여 방열체(30) 상면에 윈도우(61)를 결합시키게 되고,In addition,
하부 결합부(36)는 방열체(30) 하면에 방열판(50)을 결합시킬 수 있게 된다.
The
나아가 상기 각 결합부(36) 양측에는 방열돌기(37)가 내측방향으로 돌출되어 구비되고, 상기 각 방열돌기(37)에는 양측방향으로 방열핀(38)이 구비되어 있어 공기소통로(S)를 통하여 순환하는 냉각공기와의 접촉면적을 넓혀 방열 및 냉각성능을 보다 향상시킬 수 있게 된다.
Furthermore, both sides of each
이 경우 상기 방열핀(38)은 각 방열돌기(37)에 다수 구비되는 것이 가능하고, 또한 연속되거나, 또는 분절된 형태로 구성되는 것도 가능하다.
In this case, the
본 발명에 따른 방열수단(HS)의 히트파이프(40)는 평판이고, 스트립타입으로 이루어져 상기 방열체(30)의 각 삽입부(33)에 끼워지는 접촉부(41)와, 상기 접촉부(41)의 하부 부분을 외측방향으로 절곡하여 형성된 접촉날개부(43)로 구성된다.
The
상기 히트파이프(40)의 접촉부(41)는 상기 삽입부(33), 즉 방열체(30) 내면에 접촉되어 상기 방열체(30)의 외측면에 연결된 광원(10)으로부터 방출되는 열을 보다 효과적으로 방출시킬 수 있게 하여 방열효율을 극대화시킬 수 있게 된다.
The
이 경우 상기 히트파이프(40)의 접촉부(41)는 상기한 바와 같이 방열체(30)의 개구부(34)에 의하여 내측면이 공기소통로(S)에 노출되어 있어 공기소통로(S)를 순환하는 냉각공기에 의하여 냉각이 보다 효과적으로 이루어질 수 있게 된다.
In this case, the
나아가 본 발명에 따른 방열수단(HS)에는 방열판(50)이 더 구비되는데,Furthermore, the heat dissipation means (HS) according to the present invention is further provided with a heat sink (50),
상기 방열판(50)은 이중체, 즉 상부에 위치하는 제1 방열판(50A)과, 하부에 위치하는 제2 방열판(50B)으로 구성되고, 상기 각 방열판(50)에는 공기소통로(S)를 형성하기 위해 통기공(51)이 중심부에 형성된다.
The
그리고 상기 각 방열판(50)의 통기공(51) 주변에는 상기 방열체(30)의 결합부(36)에 대응하는 제1 체결공(52)이 형성되고, 상기 각 방열판(50)의 제1 체결공(52) 외측에는 제2 체결공(53)이 형성된다.
The
따라서 상기 각 방열판(50)의 제1 체결공(52)에 볼트를 하부에서 상부방향으로 관통 삽입하여 상기 방열체(30)의 결합부(36)에 체결하여 방열판(50)과 방열체(30)를 결합하게 되고,Therefore, a bolt is inserted into the
이 경우 상기 제1 방열판(50A)의 제1 체결공(52)은 내측방향으로 돌설된 돌출부(54)에 형성되며, 상기 제2 방열판(50B)의 제1 체결공(52)은 상기 통기공(51) 주변에 형성되어 있어 상기 방열체(30)와 각 방열판(50)의 체결 시, 상기 제2 방열판(50B)의 상면에 상기 제1 방열판(50A)의 돌출부(54)가 지지될 수 있도록 하여 안정적인 지지구조를 갖도록 하는 것이 바람직하다.
In this case, the
또한 상기 방열체(30)와 상기 각 방열판(50)의 결합 시, 각 방열판(50) 사이에 상기 히트파이프(40)의 접촉날개부(43)를 중첩 배열되도록 함으로써 히트파이프(40)와 각 방열판(50)간의 접촉이 이루어지게 된다.
In addition, when the
이때 상기 히트파이프(40)의 접촉날개부(43)는 평판 형태로 이루어지고,At this time, the
또한 상기 각 방열판(50)에서 상기 접촉날개부(43)와의 접촉면 역시 평면 형태로 이루어진 밀착부(55)가 구비되어 히트파이프(40)와 각 방열판(50)간의 접촉 면적을 넓혀줌으로써 방열성능을 보다 향상시킬 수 있게 된다.
In addition, the contact surfaces of the
그리고 상기 각 방열판(50)의 밀착부(55) 사이에는 다수의 통기구멍(56)이 형성되어 있어 공기의 순환을 원활히 할뿐만 아니라, 상기 통기구멍(56)은 살빼기 역할을 부수적으로 부여하여 재료의 절감과 장치의 경량화에 일조하게 된다.
In addition, a plurality of vent holes 56 are formed between the
본 발명에 따른 조명장치는 상기 방열수단(HS)을 구성하는 방열체(30), 히트파이프(40) 및 방열판(50)이 상호 접촉되어 엘이디(11) 광원(10)에서 발생하는 열을 보다 효과적으로 방출시키게 되고,In the lighting apparatus according to the present invention, the
특히 상기 방열수단(HS)은 방열체(30), 히트파이프(40) 및 방열판(50) 상호간의 접촉 뷔위 내측에 공기소통로(S)가 형성되어 있어 방열 및 냉각성능을 향상시키게 된다.
In particular, the heat dissipation means (HS) has an air communication path (S) is formed inside the contact surface of the
즉 상기 공기소통로(S)는 방열체(30)의 중공(30a)과, 상기 각 방열판(50)의 통기공(51)에 의하여 형성되어 상호 접촉되어 있는 방열체(30), 히트파이프(40) 및 각 방열판(50)의 중심에 형성됨으로써 냉각공기의 순환 대류현상을 유도하여 조명 내부를 냉각시키고, 고온 열을 배출시켜 방열특성을 극대화시킬 수 있게 된다.
That is, the air communication path S is formed by the hollow 30a of the
한편 상기 방열판(50)에는 상기 반사갓(20)이 연결되는데,Meanwhile, the
도 5에 도시된 바와 같이 상기 반사갓(20)은 제1 절곡부를 내측방향으로 절곡하여 형성된 제4 절곡부(29)를 구비하고,As shown in FIG. 5, the
상기 각 방열판(50)의 제2 체결공(53)에 대응하도록 상기 제4 절곡부(29)에 연결공(29a)이 형성된다.
따라서 상기 반사갓(20)의 제4 절곡부(29) 하면과 상기 제1 방열판(50A)의 상면을 맞닿게 한 후, 상기 연결공(29a) 및 상기 각 방열판(50)의 제2 체결공(53)에 볼트를 상부에서 하부방향으로 체결하여 방열판(50)에 반사갓(20)을 연결하게 된다.
Therefore, after contacting the lower surface of the fourth
이 경우 상기 반사갓(20)의 제4 절곡부(29) 상면에는 고정링(28)이 구비되고, 이 고정링(28)에는 상기 제4 절곡부(29)의 연결공(23a) 및 방열판(50)의 제2 체결공(53)에 대응하는 관통공(28a)이 형성되어 있어 상기한 바와 같이 볼트에 의하여 체결됨으로써 방열판(50)과 In this case, a fixing
그리고 상기 반사갓(20)의 제4 절곡부(29) 내측에는 통공이 형성되어 있어 공기소통로(S)를 형성하고, 또한 상기 방열체(30)의 하부 부분이 관통되어 상기 방열판(50)과 방열체(30)의 결합이 이루어지게 된다.
In addition, a through hole is formed inside the fourth
한편 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 조명장치를 벽이나, 구조물에 설치하기 위해 고정브래킷(70)이 더 구비되는데,Meanwhile, as shown in FIGS. 1 to 4, a fixing
이를 위하여 상기 제2 방열판(50B)의 가장자리에는 하방으로 절곡 형성된 한 쌍의 돌출연결부(57)가 구비되어 상기 고정브래킷(70)이 결합된다.
To this end, a pair of protruding
상기 고정브래킷(70)은 대략의 형상이 'U'자 형태로 이루어지고,The fixing
상기 고정브래킷(70)의 양단에는 삽입공(71)이 형성되며, 상기 돌출연결부(57)에는 상기 삽입공(71)에 상응하는 대응삽입공(57a)이 형성되어 볼트와 너트(B)를 삽입공(71)과 대응삽입공(57a)에 체결하여 상기 제2 방열판(50B)과 고정브래킷(70)이 결합된다.
Insertion holes 71 are formed at both ends of the fixing
그리고 상기 고정브래킷(70)에는 복수의 장착공(73)이 형성되는데, 상기 장착공(73)은 원형 형태와 장공 형태로 이루어져 있어 조명이 설치되는 장소의 구조나 형태에 따라 조명의 설치위치를 조절할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
A plurality of mounting
나아가 도 6에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 조명장치는 하향등과 상향등으로 구현이 가능한데,Furthermore, as shown in FIG. 6, the lighting apparatus according to the present invention may be implemented as a downlight and an uplight.
이 경우 히트파이프(40)의 특성에 따라 상향등과 하향등에서 히트파이프(40)의 구조적인 특징으로 달리하게 된다.
In this case, depending on the characteristics of the
우선 히트파이프(40)는 열의 전도를 용이하게 하기 위해 그 내부에 액체가 충전되어 있고, 이 액체의 상태변화에 의한 열전도를 통하여 방열시키는 특성이 있어First, the
히트파이프(40)의 흡열부의 위치에 따라 구조적인 특징을 달리하게 된다.
Depending on the position of the heat absorbing portion of the
즉 도 6의 (A) 도시와 같이 엘이디(11) 광원(10)이 상부에 위치하여 발열부가 상부에 위치하는 하향등의 경우에는That is, as shown in FIG. 6A, when the
히트파이프(40)의 흡열부는 광원(10)이 위치하는 발열부에 위치하여야 하고,The heat absorbing portion of the
따라서 본 발명에 따른 조명장치에서 히트파이프(40)의 접촉날개부(43)는 상기 광원(10)보다 높은 위치에 배열되어 냉각부를 구성할 수 있도록 하여 열전도 특성을 구현할 필요가 있다.
Therefore, in the lighting apparatus according to the present invention, the
그리고 도 6의 (B) 도시와 같이 엘이디(11) 광원(10)이 하부에 위치하여 발열부가 하부에 위치하는 상향등의 경우에는And as shown in (B) of Figure 6
히트파이프(40)의 흡열부는 광원(10)이 위치하는 발열부에 위치하여야 하고,The heat absorbing portion of the
따라서 본 발명에 따른 조명장치에서 히트파이프(40)의 접촉부(41)는 광원(10)보다 높은 위치까지 연장 배열되어 냉각부를 구성할 수 있도록 하여 열전도 특성을 구현할 필요가 있다.
Therefore, in the lighting apparatus according to the present invention, the
결과적으로 본 발명에 따른 히트파이프(40)는 조명장치를 하향등이나, 상향등에 제작되는 경우 히트파이프(40)의 열전도 특성을 효과적으로 발휘할 수 있도록As a result, the
히트파이프는 광원(10)의 높이보다 연장된 길이를 갖는 접촉부(41)와, 광원(10)의 상부(도 6의 (A) 참조) 또는 하부에 위치하는 접촉날개부(43)로 구성됨으로써 하향등이나, 상향등에 상관없이 히트파이프(40)의 열전도 특성을 발휘할 수 있도록 하여 방열효율을 극대화시킬 수 있게 된다.
The heat pipe is composed of a
이상에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명인 공랭식 방열수단을 구비한 LED 조명장치를 설명함에 있어 특정 형상 및 방향을 위주로 설명하였으나, 본 발명은 당업자에 의하여 다양한 변형 및 변경이 가능하고, 이러한 변형 및 변경은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
In the above description of the LED lighting device having the air-cooled heat dissipation means of the present invention with reference to the accompanying drawings, the present invention has been described with a particular shape and direction, the present invention can be variously modified and changed by those skilled in the art, such modifications and changes Should be construed as being included in the scope of the invention.
HS : 방열수단 S : 공기소통로
B : 볼트(또는 볼트 및 너트)
10 : 광원 11 : 엘이디
13 : 피씨비 15 : 링체
20 : 반사갓 20A : 외부체
20B : 내부반사판 21 : 제1 절곡부
22 : 제2 절곡부 23 : 제3 절곡부
24 : 슬롯 25 : 내부공간
26 : 이격공간 28 : 고정링
28a : 관통공 29 : 제4 절곡부
29a : 연결공
30 : 방열체 31 : 돌기
32 : 접착면 33 : 삽입부
34 : 개구부 35 : 슬릿
36 : 결합부 37 : 방열돌기
38 : 방열핀
40 : 히트파이프 41 : 접촉부
43 : 접촉날개부
50 : 방열판 50A : 제1 방열판
50B : 제2 방열판 51 : 통기공
52 : 제1 체결공 53 : 제2 체결공
54 : 돌출부 55 : 밀착부
56 : 통기구멍 57 : 돌출연결부
57a : 대응삽입공
60 : 커버 61 : 윈도우
61a : 통공 63 : 밴드
65 : 결속링 65a : 결합공
70 : 고정브라켓 71 : 삽입공
73 : 장착공HS: Heat dissipation means S: Air communication path
B: Bolts (or Bolts and Nuts)
10: light source 11: LED
13: PCB 15: ring body
20:
20B: internal reflection plate 21: first bent portion
22: second bending portion 23: third bending portion
24: slot 25: internal space
26: spaced apart 28: fixed ring
28a: through hole 29: fourth bent portion
29a: connector
30: radiator 31: projection
32: adhesive surface 33: insertion portion
34
36: coupling portion 37: heat dissipation projection
38: heat dissipation fin
40: heat pipe 41: contact portion
43: contact wing
50:
50B: second heat sink 51: vent hole
52: first fastening hole 53: second fastening hole
54: protrusion 55: close contact
56 vent hole 57: protruding connection
57a: corresponding insertion hole
60: cover 61: Windows
61a: through-hole 63: band
65: binding
70: fixing bracket 71: insertion hole
73: mounting hole
Claims (4)
외부체(20A)와, 상기 광원(10)을 감싸고, 상기 외부체(20A)와 이격공간(26)을 형성하는 내부반사판(20B)을 포함하는 반사갓(20); 및
외측면에 상기 광원(10)이 연결되고, 내측에 방사상으로 형성되는 다수의 삽입부(33)를 구비한 방열체(30)와,
상기 방열체(30)의 삽입부(33)에 끼워지는 접촉부(41)를 구비하고, 상기 방열체(30)의 내측과 접촉하면서 결합되는 히트파이프(40)와,
상기 방열체(30)와 상기 히트파이프(40)의 결합체 내부에 형성되는 공기소통로(S)를 구비한 방열수단(HS); 을 포함하여 이루어지되,
상기 방열체(30)는 상기 각 삽입부(33) 사이에 결합부(36)가 형성되며, 상기 결합부(36) 양측에는 방열돌기(37)가 내측방향으로 돌출되어 구비되고, 상기 방열돌기(37)에는 양측방향으로 돌출된 방열핀(38)이 더 구비되어 있고,
상기 방열수단은 상기 방열체(30) 또는 상기 히트파이프(40), 또는 이들 모두와 접촉되고, 상부에 위치하는 제1 방열판(50A)과 하부에 위치하는 제2 방열판(50B)으로 이루어진 방열판(50)을 더 포함하여 이루어지고,
상기 각 방열판(50)은 상기 방열체(30)의 결합부(36)에 대응하는 제1 체결공(52)이 형성되고, 상기 각 방열판(50)의 제1 체결공(52) 외측에는 제2 체결공(53)이 형성되며,
상기 각 방열판(50)의 제1 체결공(52)에 볼트를 하부에서 상부방향으로 관통 삽입하여 상기 방열체(30)의 결합부(36)에 체결하여 방열판(50)과 방열체(30)를 결합하고,
상기 히트파이프(40)는 하부 부분을 절곡하여 형성된 평판 형태로 이루어지는 다수의 접촉날개부(43)를 구비하고,
상기 방열판(50)에는 평면 형태로 이루어지는 다수의 밀착부(55)이 형성되며,
상기 접촉날개부(43)가 상기 각 방열판(50)의 밀착부(55) 사이에 중첩 배열되어 접촉하는 것을 특징으로 하는 공랭식 방열수단을 구비한 LED 조명장치.
A light source 10 configured of a PC on which an LED is mounted;
A reflection shade 20 including an outer body 20A and an inner reflection plate 20B surrounding the light source 10 and forming a space 26 with the outer body 20A; And
A heat dissipation body 30 having a light source 10 connected to an outer surface, and having a plurality of insertion portions 33 formed radially inside;
A heat pipe (40) having a contact portion (41) fitted into the insertion portion (33) of the heat sink (30), and being brought into contact with the inside of the heat sink (30);
Heat dissipation means (HS) having an air communication path (S) formed in the combination of the heat dissipator (30) and the heat pipe (40); Including but not limited to,
The radiator 30 has coupling portions 36 formed between the insertion portions 33, and radiating protrusions 37 protrude inwardly on both sides of the coupling portion 36, and the radiating protrusions are provided. 37 is further provided with a heat radiation fin 38 protruding in both directions,
The heat dissipation means is in contact with the heat dissipator 30 or the heat pipe 40, or both, and comprises a first heat dissipation plate 50A disposed at an upper portion and a second heat dissipation plate 50B disposed at a lower portion thereof ( 50) is made to include more
Each of the heat sinks 50 is formed with a first fastening hole 52 corresponding to the coupling portion 36 of the heat sink 30, and a first fastening hole 52 outside of each of the heat sinks 50. 2 fastening hole 53 is formed,
A bolt is inserted into the first fastening hole 52 of each of the heat dissipation plates 50 from the bottom to the upper part of the heat dissipation plate 50, and then fastened to the coupling part 36 of the heat dissipation element 30. Combine the
The heat pipe 40 is provided with a plurality of contact wings 43 made of a flat plate formed by bending the lower portion,
The heat dissipation plate 50 is formed with a plurality of contact portion 55 made of a flat shape,
LED contact device having an air-cooled heat dissipation means characterized in that the contact wings 43 are arranged in contact with each other overlapping contact between the heat dissipation plate (50).
상기 각 방열판(50)의 중심부에는 상기 공기소통로(S)를 형성하기 위한 통기공(51)이 더 형성되는 것을 특징으로 하는 공랭식 방열수단을 구비한 LED 조명장치.
The method of claim 1,
LED lighting device having an air-cooled heat dissipation means, characterized in that the vent hole 51 for forming the air communication path (S) is further formed in the center of each of the heat sinks (50).
제1 방열판(50A)의 제1 체결공(52)은 내측방향으로 돌설된 돌출부(54)에 형성되며,
상기 제2 방열판(50B)의 제1 체결공(52)은 상기 통기공(51) 주변에 형성되어 있어 상기 방열체(30)와 각 방열판(50)의 체결 시,
상기 제2 방열판(50B)의 상면에 상기 제1 방열판(50A)의 돌출부(54)가 지지될 수 있도록 하여 안정적인 지지구조를 갖도록 하는 것을 특징으로 하는 공랭식 방열수단을 구비한 LED 조명장치.
The method of claim 2,
The first fastening hole 52 of the first heat sink 50A is formed in the protrusion 54 protruding inwardly,
The first fastening hole 52 of the second heat sink 50B is formed around the vent hole 51 so that when the heat sink 30 and each heat sink 50 are fastened,
LED lighting device having an air-cooled heat radiating means, characterized in that the projecting portion (54) of the first heat sink (50A) is supported on the upper surface of the second heat sink (50B) to have a stable support structure.
상기 방열판(50)에는 상기 밀착부(55) 사이에 형성되는 다수의 통기구멍(56)이 더 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 공랭식 방열수단을 구비한 LED 조명장치.The method of claim 3, wherein
The heat dissipation plate 50 is a LED lighting device having an air-cooled heat dissipation means, characterized in that it is further provided with a plurality of vent holes 56 formed between the contact portion (55).
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US9765957B2 (en) | 2014-10-03 | 2017-09-19 | Naplit Show Oy | Lamp arrangement |
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