KR101243772B1 - Vehicle LED head lamp cooling system - Google Patents
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Abstract
본 발명은 방열기를 광원부재(LED)의 후방에 설치되도록 하므로써 광원부재로부터 발생되는 열을 신속히 방열시키고, 구조를 간단히 하므로써, 제작이 간편하고, 제작 단가를 낮출 수 있는 차량용 엘이디 헤드램프 방열장치를 제공한다. 특히, 방열기의 내부공간에 주입된 냉매가 광원부재로부터 발생되는 열에 의해 좁은 틈새(crevice)에서 핵비등이 일어나고 이때 발생된 기포(bubble)의 버블펌핑 현상을 일으켜 LED 칩부에서 발생되는 국부적 고온 전열면을 냉각시켜 발열면 전체로 열확산을 시켜주며 히트파이프를 통해 열을 식혀 방열 효과를 갖도록 하고, 이와 동시에 송풍기에서 방열기로 공기를 공급하기 때문에 이중의 방열 효과를 제공하는 차량용 엘이디 헤드램프 방열장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 차량용 엘이디 헤드램프 방열장치는 차량의 전방에 빛을 비추기 위한 광원부재(20)와; 일측이 상기 광원부재(20)의 후방에 설치되어 상기 광원부재(20)로부터 발생되는 열을 집열하기 위한 방열기(30)와; 상기 방열기(30)의 타측 상부에 설치되는 히트파이프(40)와; 상기 방열기(30)의 타측 하부 및 상기 히트파이프(40)의 하측에 설치되어 상기 방열기(30)로 공기를 공급하여 열을 방열시키기 위한 송풍기(50) 및; 금속 재질의 판 형상을 갖고, 다수 개가 이격되어 상기 히트파이프를 감싸도록 형성되는 방열핀(60)을 포함하는 것을 특징으로 한다.According to the present invention, a heat radiator is installed behind a light source member (LED), thereby rapidly dissipating heat generated from the light source member and simplifying the structure. to provide. Particularly, the refrigerant injected into the inner space of the radiator generates nuclear boiling in a narrow crevice due to heat generated from the light source member, and causes bubble pumping of bubbles generated at this time, thereby causing a local high temperature heat transfer surface generated from the LED chip. Cooling heat through the heat generating surface to cool the heat through the heat pipe to have a heat dissipation effect, and at the same time to provide air to the radiator from the blower LED headlamp heat dissipation device for the car that provides a double heat dissipation effect will be. LED headlamp heat dissipation device for a vehicle according to the present invention includes a light source member 20 for shining light in front of the vehicle; A radiator 30 having one side installed at the rear of the light source member 20 for collecting heat generated from the light source member 20; A heat pipe 40 installed at an upper portion of the other side of the radiator 30; A blower (50) installed at the lower side of the other side of the radiator (30) and the lower side of the heat pipe (40) to supply air to the radiator (30) to dissipate heat; It has a plate shape of a metal material, characterized in that it comprises a heat dissipation fin (60) formed so as to surround a plurality of heat pipes.
Description
본 발명은 차량용 엘이디 헤드램프 방열장치에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는 방열기를 광원부재(LED)의 후방에 설치되도록 하므로써 광원부재로부터 발생되는 열을 신속히 방열시키고, 구조를 간단히 하므로써, 제작이 간편하고, 제작 단가를 낮출 수 있는 차량용 엘이디 헤드램프 방열장치에 관한 것이다.
The present invention relates to an LED headlamp heat dissipation device for a vehicle, and more specifically, by dissipating heat generated from the light source member quickly by allowing the radiator to be installed at the rear of the light source member (LED), and by simplifying the structure, the production is simple. And it relates to a LED headlamp heat dissipation device for a vehicle that can lower the manufacturing cost.
특히, 방열기의 내부공간에 주입된 냉매가 광원부재로부터 발생되는 열에 의해 좁은 틈새(crevice)에서 핵비등이 일어나고 이때 발생된 기포(bubble)의 버블펌핑 현상을 일으켜 LED 칩부에서 발생되는 국부적 고온 전열면을 냉각시켜 발열면 전체로 열확산을 시켜주며 히트파이프를 통해 열을 식혀 방열 효과를 갖도록 하고, 이와 동시에 송풍기에서 히트파이프로 공기를 공급하기 때문에 히트파이프 내에서 열을 식히는 시간을 단축할 수 있는 차량용 엘이디 헤드램프 방열장치에 관한 것이다.
Particularly, the refrigerant injected into the inner space of the radiator generates nuclear boiling in a narrow crevice due to heat generated from the light source member, and causes bubble pumping of bubbles generated at this time, thereby causing a local high temperature heat transfer surface generated from the LED chip. To cool the heat through the heat pipe to cool down the heat through the heat pipe to have a heat dissipation effect, and at the same time to supply air from the blower to the heat pipe, thus reducing the time to cool down the heat pipe. It relates to an LED headlamp heat dissipation device.
일반적으로 차량의 헤드램프의 광원으로는 할로겐 램프나 가스방전식 램프를 주로 사용하여 왔다. 할로겐 램프의 경우 색온도가 3200K 정도로 약간 붉은 색 계열을 띠고, 수명도 최고 1000시간 이내이기 때문에 지속적인 필드 문제가 되고 있다.
In general, a halogen lamp or a gas discharge lamp has been mainly used as a light source of a headlamp of a vehicle. Halogen lamps are a constant field problem because they have a slightly reddish color temperature of around 3200K and a lifetime of up to 1000 hours.
이에 비교할 때 가스방전식 램프의 경우 색온도가 약 4300K정도로 백색에 가깝고, 수명이 오래가기 때문에 고가임에도 불구하고, 고급차량에 많이 사용되고 있는 실정이다.
In comparison, gas discharge lamps have a color temperature of about 4300K and are close to white and have a long lifespan.
한편, 백색 발광다이오드(LED; Light Emitting Diode)의 경우 색온도가 약 5500K로 태양광에 가까워 사람의 눈에 피로를 가장 적게 해주므로 최근 차량의 헤드램프 광원으로 주목받고 있다.
On the other hand, a white light emitting diode (LED) has attracted attention as a headlamp light source of a vehicle because color temperature is about 5500K, which is close to sunlight, thereby minimizing fatigue to the human eye.
또한, LED의 경우 사이즈를 최소화함으로서 램프의 디자인 자유도를 높여줄 뿐만 아니라 반영구적인 수명으로 인해 경제성도 갖추고 있다.
In addition, by minimizing the size of LED, not only does the design freedom of the lamp increase, but it also has economical efficiency due to its semi-permanent life.
그러나, 차량의 헤드램프 광원으로서의 LED에서 가장 취약한 것이 온도이다. 즉, LED는 온도의 상승에 따라서 급격하게 발광 효율이 떨어지므로 LED 자체의 정션온도를 높이거나 주위의 온도를 낮추는 방열 시스템을 갖추어야 하지만 정션온도를 높이는데는 한계가 있으므로 방열 시스템을 효율적으로 사용하여야 하는데, 기존 컴퓨터나 노트북에서 사용하고 있는 것과 같은 히트싱크나 FAN을 이용하는 것으로는 방열 효과에 한계가 있으며, 적응형 정방 조명 시스템(AFLS; Adaptive Front Lighting System)이 채용되면 램프 내부에 움직이는 구조가 채용되어야 하고 움직이는 구조 속에서 최적의 방열 효과를 나타내야 한다.
However, temperature is the most vulnerable in LEDs as a headlamp light source of a vehicle. In other words, as LEDs rapidly lose their luminous efficiency as the temperature rises, they must have a heat dissipation system that raises the junction temperature of the LED itself or lowers its ambient temperature. However, the use of heat sinks or FANs, such as those used in existing computers or laptops, has a limited heat dissipation effect. When the Adaptive Front Lighting System (AFLS) is adopted, a moving structure inside the lamp is adopted. It should be able to exhibit optimal heat dissipation effect in moving structures.
차량의 LED 헤드램프의 방열 기술은 아직까지 그렇다 할 기술이 없으며, LED의 성능이 향상됨에 따라 더욱 고온의 열을 방출하게 되고, 고온의 열은 LED의 성능을 떨어뜨리게 된다.
The heat dissipation technology of the vehicle's LED headlamps is not yet available, and as the LED's performance improves, it emits higher heat, and the higher heat degrades the LED's performance.
따라서 본 발명은 이와 같은 종래의 실정을 감안하여 제안된 것으로, 방열기를 광원부재(LED)의 후방에 설치되도록 하므로써 광원부재로부터 발생되는 열을 신속히 방열시키고, 구조를 간단히 하므로써, 제작이 간편하고, 제작 단가를 낮출 수 있는 새로운 형태의 차량용 엘이디 헤드램프 방열장치를 제공하는데 있다.
Therefore, the present invention has been proposed in view of such a conventional situation, and by dissipating heat generated from the light source member quickly by allowing the radiator to be installed at the rear of the light source member (LED), and by simplifying the structure, the production is simple, It is to provide a new type of LED headlamp heat dissipation device for vehicles that can lower the manufacturing cost.
특히, 방열기의 내부공간에 주입된 냉매가 광원부재로부터 발생되는 열에 의해 좁은 틈새(crevice)에서 핵비등이 일어나고 이때 발생된 기포(bubble)의 버블펌핑 현상을 일으켜 LED 칩부에서 발생되는 국부적 고온 전열면을 냉각시켜 발열면 전체로 열확산을 시켜주며 히트파이프를 통해 열을 식혀 방열 효과를 갖도록 하고, 이와 동시에 송풍기에서 히트파이프로 공기를 공급하기 때문에 히트파이프 내에서 열을 식히는 시간을 단축할 수 있는 새로운 형태의 차량용 엘이디 헤드램프 방열장치를 제공하는데 있다.
Particularly, the refrigerant injected into the inner space of the radiator generates nuclear boiling in a narrow crevice due to heat generated from the light source member, and causes bubble pumping of bubbles generated at this time, thereby causing a local high temperature heat transfer surface generated from the LED chip. Heats up the entire heating surface, cools the heat through the heat pipe to have a heat dissipation effect, and simultaneously supplies air from the blower to the heat pipe, thereby reducing the time to cool down the heat pipe. To provide a type of automotive LED headlamp heat dissipation device.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 의하면, 차량용 헤드램프로부터 발생되는 열을 방출시키기 위한 차량용 엘이디 헤드램프 방열장치에 있어서, 차량의 전방에 빛을 비추기 위한 광원부재(20)와; 일측이 상기 광원부재(20)의 후방에 설치되어 상기 광원부재(20)로부터 발생되는 열을 집열하기 위한 방열기(30)와; 상기 방열기(30)의 타측 상부에 설치되는 히트파이프(40)와; 상기 방열기(30)의 타측 하부 및 상기 히트파이프(40)의 하측에 설치되어 상기 히트파이프(40)로 공기를 공급하여 열을 방열시키기 위한 송풍기(50) 및; 금속 재질의 판 형상을 갖고, 다수 개가 이격되어 상기 히트파이프(40)를 감싸도록 형성되는 방열핀(60)을 포함하는 것을 특징으로 한다.
According to a feature of the present invention for achieving the above object, a vehicle LED headlamp heat dissipation device for dissipating heat generated from the vehicle headlamps, comprising: a light source member (20) for shining light in front of the vehicle; A
이와 같은 본 발명에 따른 차량용 엘이디 헤드램프 방열장치에서 상기 방열기(30)는 상기 광원부재(20)가 설치되는 일측은 평평하게 형성되고, 상기 히트파이프(40)가 설치되는 타측은 상측에서 하측으로 좁아지도록 경사지게 형성되어 내부에 냉매가 주입되도록 내부공간(32)을 갖는 것을 특징으로 한다.
In the LED headlamp heat dissipation device for a vehicle according to the present invention, the
이와 같은 본 발명에 따른 차량용 엘이디 헤드램프 방열장치에서 상기 히트파이프(40)는 상기 방열기(30)의 내부공간(32)과 연통되어 설치되는 것을 특징으로 한다.
In the LED headlamp heat dissipation device for a vehicle according to the present invention, the
이상과 같이 본 발명에 따른 차량용 엘이디 헤드램프 방열장치에 의하면, 방열기를 광원부재(LED)의 후방에 설치되도록 하므로써 광원부재로부터 발생되는 열을 신속히 방열시키고, 구조를 간단히 하므로써, 제작이 간편하고, 제작 단가를 낮출 수 있는 효과가 있다.
According to the LED headlamp heat dissipation device for a vehicle according to the present invention as described above, by dissipating the heat generated from the light source member quickly by having the radiator installed in the rear of the light source member (LED), by simplifying the structure, the production is simple, There is an effect that can lower the production cost.
특히, 방열기의 내부공간에 주입된 냉매가 광원부재로부터 발생되는 열에 의해 좁은 틈새(crevice)에서 핵비등이 일어나고 이때 발생된 기포(bubble)의 버블펌핑 현상을 일으켜 LED 칩부에서 발생되는 국부적 고온 전열면을 냉각시켜 발열면 전체로 열확산을 시켜주며 히트파이프를 통해 열을 식혀 방열 효과를 갖도록 하고, 이와 동시에 송풍기에서 히트파이프로 공기를 공급하기 때문에 히트파이프 내에서 열을 식히는 시간을 단축할 수 있다.
Particularly, the refrigerant injected into the inner space of the radiator generates nuclear boiling in a narrow crevice due to heat generated from the light source member, and causes bubble pumping of bubbles generated at this time, thereby causing a local high temperature heat transfer surface generated from the LED chip. Cooling to heat the entire heat dissipation surface to cool the heat through the heat pipe to have a heat dissipation effect, and at the same time to supply air to the heat pipe from the blower can reduce the time to cool the heat in the heat pipe.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량용 엘이디 헤드램프 방열장치의 사시도,
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량용 엘이디 헤드램프 방열장치의 분리 사시도,
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량용 엘이디 헤드램프 방열장치의 단면도1 is a perspective view of a LED headlamp heat dissipation device for a vehicle according to a preferred embodiment of the present invention;
Figure 2 is an exploded perspective view of the LED headlamp heat dissipation device for a vehicle according to an embodiment of the present invention,
Figure 3 is a cross-sectional view of the LED headlamp heat dissipation device for a vehicle according to a preferred embodiment of the present invention
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면 도 1 내지 도 3에 의거하여 상세히 설명하며, 도 1 내지 도 3에 있어서 동일한 기능을 수행하는 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 번호를 병기한다. 한편, 도면의 도시 및 상세한 설명에 있어서 본 발명의 기술적 특징과 직접적으로 연관되지 않는 요소의 구체적인 기술적 구성 및 작용에 대한 상세한 설명 및 도시는 생략하고, 본 발명과 관련되는 기술적 구성만을 간략하게 도시하거나 설명하였다.
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, FIGS. 1 to 3, and like reference numerals denote like elements for performing the same functions in FIGS. 1 to 3. In the drawings and the detailed description, detailed description of specific elements and functions of elements not directly related to the technical features of the present invention will be omitted. .
도 1 내지 도 3을 참고하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량용 엘이디 헤드램프 방열장치(10)는 광원부재(20), 방열기(30), 히트파이프(40), 송풍기(50) 및 방열핀(60)을 포함하여 이루어진다.
1 to 3, the
광원부재(20)는 차량의 전방을 밝게하여 어두운 곳에서 빛을 비춰 주기 위한 것으로, 태양광에 가까워 사람의 눈에 피로를 가장 적게 해주므로 최근 차량의 헤드램프 광원으로 주목받고 있는 LED를 사용한다.
The
이러한 LED의 경우 사이즈를 최소화함으로서 램프의 디자인 자유도를 높여줄 뿐만 아니라 반영구적인 수명으로 인해 경제성도 갖추고 있다.
Such LEDs not only increase the degree of freedom of design of the lamp by minimizing the size, but also economical due to the semi-permanent life.
한편, 광원부재(20)로 사용되는 LED는 다양한 형태로 제작 및 구성될 수 있으므로 상세한 설명 및 도시는 생략하도록 한다.
On the other hand, the LED used as the
방열기(30)는 광원부재(20)의 후방에 설치되어 광원부재(20)로부터 발생되는 열을 집열하기 위한 것으로, 원판 형상을 갖도록 형성된다. 이때, 일측은 평평하게 형성되어 광원부재(20)가 설치되도록 하고, 타측은 상측에서 하측으로 좁아지도록 경사지게 형성하여 내부에 냉매가 주입되도록 내부공간(32)을 갖는다.
The
이와 같이 상측에서 하측으로 경사지게 형성하는 것은 내부공간(32)에 주입되는 냉매의 양을 줄일 수 있고, 하측이 좁고 상측이 넓으므로 버블펌핑에 의해 기포가 더 효과적으로 순환되기 때문이다.
The inclination from the upper side to the lower side can reduce the amount of refrigerant injected into the
한편, 방열기(30)의 내부공간(32)에 주입되는 냉매는 후술하는 히트파이프(40)가 설치되는 위치보다 낮은 위치까지 주입하는 것이 바람직하다.
On the other hand, the refrigerant injected into the
히트파이프(40)는 'U'형상을 갖고, 방열기(30)의 타측 상부에 설치되어 진다. 이때, 방열기(30)의 내부공간(32)과 연통되도록 설치되어 내부공간(32)에 주입되는 냉매에 광원부재(20)에서 발생되는 열에 의해 냉매가 펌핑작용을 일으켜 발생되는 기포가 히트파이프(40)를 통해 운동을 하면서 방열 효과를 갖도록 한다.
The
송풍기(50)는 히트파이프(40)로 공기를 공급하여 열을 방열시키기 위한 것으로, 방열기(30)의 타측 하부 및 히트파이프(40)의 하측에 설치된다.
The
이와 같이 송풍기(50)를 히트파이프(40)의 하측에 설치하여 히트파이프(40)로 공기를 공급하도록 하므로써 히트파이프(40)에 의해 광원부재(20)의 열이 식음과 동시에 송풍기(50)에서도 공기가 공급되어 이중의 방열효과를 갖도록 할 수 있는 것이다.
As such, the
방열핀(60)은 히트파이프(40)로부터 발생되는 열을 방출하기 위한 것으로, 금속 재질의 판 형상을 갖고, 다수 개가 이격되어 히트파이프(40)를 감싸도록 형성된다.
The
이와 같이 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량용 엘이디 헤드램프 방열장치(10)는 방열기를 광원부재(LED)의 후방에 설치되도록 하므로써 광원부재로부터 발생되는 열을 신속히 방열시키고, 구조를 간단히 하므로써, 제작이 간편하고, 제작 단가를 낮출 수 있는 효과가 있다.
As described above, the LED headlamp
특히, 방열기의 내부공간에 주입된 냉매가 광원부재로부터 발생되는 열에 의해 좁은 틈새(crevice)에서 핵비등이 일어나고 이때 발생된 기포(bubble)의 버블펌핑 현상을 일으켜 LED 칩부에서 발생되는 국부적 고온 전열면을 냉각시켜 발열면 전체로 열확산을 시켜주며 히트파이프를 통해 열을 식혀 방열 효과를 갖도록 하고, 이와 동시에 송풍기에서 히트파이프로 공기를 공급하기 때문에 히트파이프 내에서 열을 식히는 시간을 단축할 수 있다.
Particularly, the refrigerant injected into the inner space of the radiator generates nuclear boiling in a narrow crevice due to heat generated from the light source member, and causes bubble pumping of bubbles generated at this time, thereby causing a local high temperature heat transfer surface generated from the LED chip. Cooling to heat the entire heat dissipation surface to cool the heat through the heat pipe to have a heat dissipation effect, and at the same time to supply air to the heat pipe from the blower can reduce the time to cool the heat in the heat pipe.
상술한 바와 같은, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량용 엘이디 헤드램프 방열장치를 상기한 설명 및 도면에 따라 도시하였지만, 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능하다는 것을 이 분야의 통상적인 기술자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.
Although the LED headlamp heat dissipating device for a vehicle according to a preferred embodiment of the present invention as described above has been shown in accordance with the above description and drawings, this is merely described for example and various within the scope without departing from the spirit of the present invention. It will be understood by those skilled in the art that variations and modifications are possible.
10 : 차량용 엘이디 방열장치
20 : 광원부재 30 : 방열기
32 : 내부공간 40 : 히트파이프
50 : 송풍기 60 : 방열핀10: LED radiator for vehicle
20: light source member 30: radiator
32: internal space 40: heat pipe
50: blower 60: heat dissipation fin
Claims (3)
차량의 전방에 빛을 비추기 위한 광원부재(20)와;
일측이 상기 광원부재(20)의 후방에 설치되어 상기 광원부재(20)로부터 발생되는 열을 집열하기 위한 방열기(30)와;
상기 방열기(30)의 타측 상부에 설치되는 히트파이프(40)와;
상기 방열기(30)의 타측 하부 및 상기 히트파이프(40)의 하측에 설치되어 상기 히트파이프(40)로 공기를 공급하여 열을 방열시키기 위한 송풍기(50) 및;
금속 재질의 판 형상을 갖고, 다수 개가 이격되어 상기 히트파이프(40)를 감싸도록 형성되는 방열핀(60)을 포함하되;
상기 방열기(30)는 상기 광원부재(20)가 설치되는 일측은 평평하게 형성되고, 상기 히트파이프(40)가 설치되는 타측은 상측에서 하측으로 좁아지도록 경사지게 형성되어 내부에 냉매가 주입되도록 내부공간(32)을 갖는 것을 특징으로 하는 차량용 엘이디 헤드램프 방열장치.
In the vehicle LED headlamp heat dissipation device for dissipating heat generated from the vehicle headlamp,
A light source member 20 for illuminating the front of the vehicle;
A radiator 30 having one side installed at the rear of the light source member 20 for collecting heat generated from the light source member 20;
A heat pipe 40 installed at an upper portion of the other side of the radiator 30;
A blower (50) installed under the other side of the radiator (30) and under the heat pipe (40) to supply air to the heat pipe (40) to dissipate heat;
It has a plate shape of a metal material, a plurality of spaced apart include a heat radiation fin (60) formed to surround the heat pipe (40);
The radiator 30 has one side where the light source member 20 is installed is formed flat, and the other side where the heat pipe 40 is installed is inclined so as to be narrowed from the upper side to the lower side so that refrigerant is injected into the internal space. LED headlamp heat dissipation device for vehicle, characterized in that it has (32).
상기 히트파이프(40)는 상기 방열기(30)의 내부공간(32)과 연통되어 설치되는 것을 특징으로 하는 차량용 엘이디 헤드램프 방열장치.The method of claim 1,
The heat pipe 40 is an LED headlamp heat dissipation device, characterized in that installed in communication with the inner space (32) of the radiator (30).
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