KR101343045B1 - Heat-dissipating apparatus for LED module - Google Patents

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Abstract

본 발명은 LED 모듈용 방열장치에 관한 것으로, 특히 히트 파이프에 넓은 플레이트 형태의 헤드를 형성하고, 상기 헤드가 설치되는 금속기판의 밑면에 단차부를 형성하여 히트 파이프의 조립 안정성을 이룸과 동시에 LED 모듈과 히트 파이프와의 간격을 좁혀 열전달이 신속히 이루어지도록 함으로써, 신속한 열 전달에 따른 신속한 열 방출로 금속기판에 설치된 부품의 열화로 인한 손상을 방지함은 물론 간단한 구성으로 견고하고 신속한 조립작업으로 조립 안정성, 내구성 향상 및 고광도의 조명을 장기간 유지하는 LED 모듈용 방열장치에 관한 것이다. 구성은 LED 모듈용 방열장치에 있어서, 상면에 하나 이상의 LED 모듈이 장착되는 금속기판과; 상기 금속기판의 밑면에 설치되는 플레이트 형상의 헤드를 갖고, 상기 헤드로부터 하향 돌출 형성되는 하나 이상의 히트 파이프와; 상기 히트 파이프와 일체를 이루도록 결합 되어 방열 면적을 증가시킴으로써 상기 히트 파이프를 통해 전달되는 열을 신속하게 방출시키는 하나 이상의 방열 부재; 를 포함하되, 상기 금속기판은 밑면에 상기 헤드의 형상에 대응되는 제 1 단차부를 형성하고, 상기 헤드는 금속기판에 대한 조립 안정성과 열전달성 향상을 위해, 상기 제 1 단차부에 삽입 결합 되는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a heat dissipation device for an LED module, and in particular, to form a wide plate-shaped head on the heat pipe, and to form a stepped portion on the bottom of the metal substrate on which the head is installed to achieve the assembly stability of the heat pipe and at the same time LED module By shortening the gap between the heat pipe and the heat pipe, the heat transfer can be performed quickly, preventing the damage caused by the deterioration of the components installed on the metal substrate by the rapid heat dissipation due to the rapid heat transfer. The present invention relates to a heat dissipation device for an LED module that improves durability and maintains high brightness lighting for a long time. The heat dissipation device for an LED module, comprising: a metal substrate having one or more LED modules mounted on an upper surface thereof; One or more heat pipes having a plate-shaped head installed on the bottom surface of the metal substrate and protruding downward from the head; At least one heat dissipation member coupled to the heat pipe to increase heat dissipation area and thereby rapidly dissipate heat transferred through the heat pipe; To include, wherein the metal substrate is formed on the bottom surface corresponding to the shape of the head, the first step, the head is inserted and coupled to the first step portion for the improvement of assembly stability and heat transfer to the metal substrate It features.

Description

엘.이.디 모듈용 방열장치{Heat-dissipating apparatus for LED module}Heat dissipating apparatus for LED module

본 발명은 LED 모듈용 방열장치에 관한 것으로, 특히 히트 파이프에 넓은 플레이트 형태의 헤드를 형성하고, 상기 헤드가 설치되는 금속기판의 밑면에 단차부를 형성하여 히트 파이프의 조립 안정성을 이룸과 동시에 LED 모듈과 히트 파이프와의 간격을 좁혀 열전달이 신속히 이루어지도록 함으로써, 신속한 열 전달에 따른 신속한 열 방출로 금속기판에 설치된 부품의 열화로 인한 손상을 방지함은 물론 간단한 구성으로 견고하고 신속한 조립작업으로 조립 안정성, 내구성 향상 및 고광도의 조명을 장기간 유지하는 LED 모듈용 방열장치에 관한 것이다.The present invention relates to a heat dissipation device for an LED module, and in particular, to form a wide plate-shaped head on the heat pipe, and to form a stepped portion on the bottom of the metal substrate on which the head is installed to achieve the assembly stability of the heat pipe and at the same time LED module By shortening the gap between the heat pipe and the heat pipe, the heat transfer can be performed quickly, preventing the damage caused by the deterioration of the components installed on the metal substrate by the rapid heat dissipation due to the rapid heat transfer. The present invention relates to a heat dissipation device for an LED module that improves durability and maintains high brightness lighting for a long time.

일반적으로 발광다이오드(LED : Light Emitting Diode)를 이용한 조명기구는 백열등, 형광등 등 재래식 조명과 달리 전기에너지를 빛(光)에너지로 전환하는 효율이 높아 최고 90%까지 에너지를 절감할 수 있을 뿐만 아니라, 사용 용도에 따라 빛의 강약을 조절할 수 있고 수명이 긴 장점이 있으나, 사용시간이 경과 함에 따라 발생되는 열에 의하여 그 효율이 떨어지고, 수명이 저하되는 것을 방지하기 위해 방열장치가 설치된다.In general, luminaires using light emitting diodes (LEDs), unlike conventional lighting such as incandescent and fluorescent lamps, have a high efficiency of converting electrical energy to light energy, which can save energy by up to 90%. It is possible to control the intensity of light according to the use and has the advantage of long life, but the efficiency is lowered by the heat generated as the use time elapses, and the heat dissipation device is installed to prevent the life deterioration.

이와 같은 종래의 LED 모듈용 방열장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 다수의 LED(31)가 형성된 LED 모듈(30)이 전기적으로 접속되도록 설치되는 인쇄회로기판(110)과, 상기 LED 모듈(30)이 설치된 인쇄회로기판(110)의 이면에 알루미늄(Al) 재질로 이루어진 히트 파이프(120)와 방열 부재(130)가 설치되어 상기 LED 모듈(30)로부터 발생 되는 열을 외부로 방출할 수 있도록 구성되어 있다.Such a heat dissipation device for a conventional LED module is, as shown in Figure 1, the printed circuit board 110 is installed to be electrically connected to the LED module 30, a plurality of LED 31 is formed, and the LED module ( A heat pipe 120 made of aluminum (Al) and a heat dissipation member 130 are installed on the rear surface of the printed circuit board 110 having the 30 installed therein, so that heat generated from the LED module 30 can be discharged to the outside. It is configured to.

그러나, 종래의 LED 모듈용 방열장치(100)는 LED 모듈(30)과 히트 파이프(120) 사이에 인쇄회로기판(110) 또는 다른 부재가 위치하고 있기 때문에 상호 간격이 멀어 LED 모듈(30)로부터 발생 되는 열을 히트 파이프(120)와 방열 부재(130)로 신속하고 원활하게 전달할 수 없는 구조를 이루고 있기 때문에 전체적인 열 전달효율이 매우 낮은 문제점이 있다.
이를 개선하기 위한 노력의 일환으로 대한민국 공개특허공보 제10-2011-0072651호("엘이디 조명 모듈";이하, '종래의 방열장치'라 함)(2011.06.29.)가 개시된 바 있다.
위의 종래의 방열장치에 의하면, 인쇄회로기판(PCB)에 방열공(구멍)을 형성하고, LED의 방열면에 동일한 크기의 LED접촉부를 직접 접촉토록 한 것이고, 방열 수단의 고정은 방열공 내벽에 대한 LED접촉부의 끼움과 PCB에 형성된 나사구멍을 통한 나사결합으로 고정하는 것이나, 방열수단과 PCB에 대한 LED의 고정은 전극을 통한 고정으로 이루어지는 관계에 있다.
However, since the heat dissipation device 100 for the LED module 100 is located between the LED module 30 and the heat pipe 120, since the printed circuit board 110 or another member is located, the gap is far from each other, and thus, the LED module 30 is generated from the LED module 30. Since the heat can be transferred to the heat pipe 120 and the heat dissipation member 130 quickly and smoothly, the overall heat transfer efficiency is very low.
In an effort to improve this, Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2011-0072651 ("LED lighting module"; hereinafter referred to as a conventional heat dissipation device) (2011.06.29.) Has been disclosed.
According to the conventional heat dissipation device, the heat dissipation hole (hole) is formed in the printed circuit board (PCB), and the LED contact portion of the same size is directly contacted on the heat dissipation surface of the LED, and the fixing of the heat dissipation means is the inner wall of the heat dissipation means. The fitting of the LED contact portion and the screw through the screw hole formed in the PCB is fixed, but the fixing of the LED to the heat dissipation means and the PCB has a relationship consisting of fixing through the electrode.

또한, 종래의 방열장치는 방사상으로 펼쳐진 방열부재의 방열 핀이 속이 채워진 구조를 이루고 있기 때문에 히트 파이프에서 방열 부재로도 열 전달이 용이하지 않아 열이 신속하게 외부로 방출되지 못한다는 문제점이 있다.In addition, the heat dissipation device of the related art has a problem in that heat is not easily transferred from the heat pipe to the heat dissipation member because the heat dissipation fin of the heat dissipation member radially spread is not filled, and thus heat is not quickly discharged to the outside.

이에 따라, 신속히 방출되지 못하고 인쇄회로기판에 머물게 되는 열에 의해 조명기구 내부의 온도가 상승 되면서 인쇄회로기판에 설치된 여러 부품이 열화(劣化 : 절연체가 외부적인 영향이나 내부적인 영향에 따라 화학적 및 물리적 성질이 나빠지는 현상)에 의해 약화 되면서 조명기구의 수명이 짧아지고, 고광도의 조명을 장기간 유지하지 못하게 되는 문제점이 있다.As a result, the temperature inside the luminaire increases due to the heat remaining on the printed circuit board without being released quickly, and various components installed on the printed circuit board deteriorate (chemical: physical and chemical properties according to the external or internal influence of the insulator). Due to the deterioration of the light), the life of the luminaire is shortened, and there is a problem in that it is impossible to maintain high-intensity lighting for a long time.

또한, 종래의 방열장치는 히트 파이프를 인쇄회로기판에 견고하게 고정하기 위해 복잡한 구성을 채용하거나, 간단하게 조립하기 위해 간단한 구성을 채용할 경우, 조립 안정성이 저하되어 내구성이 떨어지거나 조명기구의 파손을 유발하는 등의 문제점이 있다.In addition, the conventional heat dissipation device adopts a complicated configuration to firmly fix the heat pipe to the printed circuit board, or when a simple configuration is adopted to simply assemble the heat pipe, the assembly stability is lowered and durability is impaired or the lighting fixture is broken. There is a problem such as causing.

이에 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 LED 모듈과 히터 파이프를 금속기판을 통해 좀 더 가까워지도록 밀착 형성시킴과 동시에 그 반작용에 의해 LED 모듈의 열이 히터 파이프를 통해 신속히 전달되도록 하고, 또 방열 부재를 방열 면적과 방열 효율을 증가시키도록 구성함으로써, 신속하고 원활한 열의 방출을 통해 기판상에 설치되는 여러 부품이 열에 의해 손상되는 것을 예방함과 동시에 고광도의 조명을 장기간 유지시키고 조명기구의 수명단축을 예방하는 LED 모듈용 방열장치를 제공하는 것이다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems, an object of the present invention is to form a close contact between the LED module and the heater pipe through a metal substrate and at the same time the heat of the LED module by the reaction of the heater pipe High speed lighting while preventing heat damage to various components installed on the substrate through quick and smooth heat dissipation by configuring the heat dissipation member to increase heat dissipation area and heat dissipation efficiency. It is to provide a heat dissipation device for the LED module to maintain the long term and prevent the shortening of the life of the luminaire.

본 발명의 다른 목적은 간단한 구성으로 조립 안정성을 이루고 생산성 향상으로 원가절감을 이룰 수 있는 LED 모듈용 방열장치를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a heat dissipating device for an LED module that can achieve assembly stability with a simple configuration and cost reduction by improving productivity.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 LED 모듈용 방열장치에 있어서, 상면에 하나 이상의 LED 모듈이 장착되는 금속기판과; 상기 금속기판의 밑면에 설치되는 플레이트 형상의 헤드를 갖고, 상기 헤드로부터 하향 돌출 형성되는 하나 이상의 히트 파이프와; 상기 히트 파이프와 일체를 이루도록 결합 되어 방열 면적을 증가시킴으로써 상기 히트 파이프를 통해 전달되는 열을 신속하게 방출시키는 하나 이상의 방열 부재; 를 포함하되, 상기 금속기판은 밑면에 상기 헤드의 형상에 대응되는 제 1 단차부를 형성하고, 상기 헤드는 금속기판에 대한 조립 안정성과 열전달성 향상을 위해, 상기 제 1 단차부에 삽입 결합 되는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a heat dissipation device for an LED module, comprising: a metal substrate having one or more LED modules mounted on an upper surface thereof; One or more heat pipes having a plate-shaped head installed on the bottom surface of the metal substrate and protruding downward from the head; At least one heat dissipation member coupled to the heat pipe to increase heat dissipation area and thereby rapidly dissipate heat transferred through the heat pipe; To include, wherein the metal substrate is formed on the bottom surface corresponding to the shape of the head, the first step, the head is inserted and coupled to the first step portion for the improvement of assembly stability and heat transfer to the metal substrate It features.

상기 방열 부재는, 방열 면적을 증가시키기 위한 다양한 형상과 모양을 이루는 다수의 방열 핀을 갖는 압출 성형체이고, 내측에는 상기 히트 파이프를 감싸 수용하는 결합구멍이 형성되고, 상기 각 방열 핀 내부는 비어 있는 열 방출공간이 형성되는 것을 특징으로 한다.The heat dissipation member is an extruded molded body having a plurality of heat dissipation fins having various shapes and shapes for increasing a heat dissipation area, and an inner side of the heat dissipation fins is provided with a coupling hole for enclosing the heat pipe. A heat dissipation space is formed.

상기 금속기판은 밑면에 상기 방열부재의 단부 형상에 대응되는 제 2 단차부를 형성하고, 상기 방열 부재는 상기 금속기판에 대한 조립 안정성과 열전달성 향상을 위해, 상기 제 2 단차부에 삽입 결합 되는 것을 특징으로 한다.The metal substrate has a second stepped portion corresponding to the end shape of the heat dissipation member on the bottom surface, and the heat dissipation member is inserted and coupled to the second stepped portion to improve assembly stability and heat transfer to the metal substrate. It features.

상기 열 방출공간에는 상기 히트 파이프에서 상기 방열 부재로의 열전달성을 향상시키는 서멀 그리스(thermal grease)가 충전되는 것을 특징으로 한다.The heat dissipation space is filled with a thermal grease that improves heat transfer from the heat pipe to the heat dissipation member.

상기 방열 부재는, 결합구멍의 내주면 전체 또는 일부가 상기 히트 파이프의 외주 면과 접촉되도록 구비되는 것을 특징으로 한다.The heat dissipation member is characterized in that the entire or part of the inner peripheral surface of the coupling hole is provided in contact with the outer peripheral surface of the heat pipe.

상기 히트 파이프는, 하나 이상의 상기 LED 모듈의 장착 위치 밑면에 하나씩 대응되게 설치되며, 방열 부재는 하나 이상의 상기 히트 파이프를 수용하는 결합구멍이 각각 별도로 분리 대응되는 개별형으로 구비되거나, 또는 하나 이상의 상기 히트 파이프를 각각 수용하는 결합구멍이 다수 연이어지는 일체형으로 구비되는 것을 특징으로 한다.The heat pipes are installed to correspond to one or more bottom surfaces of the mounting positions of the one or more LED modules, and the heat dissipation member is provided in a separate form in which the coupling holes for accommodating one or more of the heat pipes are separately separated from each other, or one or more of the A coupling hole for accommodating the heat pipes, respectively, is characterized in that it is provided integrally with a plurality of consecutive.

상기 금속기판은 상면에 상기 LED 모듈의 밑면 형상에 대응되는 수용 홈을 형성하고, 상기 LED 모듈은 상기 금속기판에 대한 조립 안정성과 열전달성 향상을 위해, 상기 수용 홈에 삽입 결합 되는 것을 특징으로 한다.The metal substrate is formed on the upper surface of the receiving groove corresponding to the bottom shape of the LED module, the LED module is characterized in that the coupling is inserted into the receiving groove in order to improve the assembly stability and heat transfer to the metal substrate. .

상기 금속기판은, 알루미늄과 구리 또는 알루미늄과 니켈의 합금으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.The metal substrate is made of aluminum and copper or an alloy of aluminum and nickel.

상기 방열 부재는, 알루미늄, 열전도 플라스틱 및 세라믹 중 어느 하나로 이루어지는 것을 특징으로 한다.The heat dissipation member is made of any one of aluminum, heat-conductive plastic, and ceramic.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 LED 모듈로부터 발생 되는 열을 금속기판과 히트 파이프와의 결합구조를 통해 히트 파이프로 신속하고 용이하게 전달되도록 함으로써, 항상 열전달 효율이 저하되는 것을 예방하고, 또 간단한 구성으로 조립 안정성을 이루고 생산성 향상으로 원가절감을 이룰 수 있는 효과가 있다.As described above, the present invention allows the heat generated from the LED module to be quickly and easily transferred to the heat pipe through a coupling structure between the metal substrate and the heat pipe, thereby preventing the heat transfer efficiency from deteriorating at all times and providing a simple configuration. As a result, assembly stability and productivity can be achieved, resulting in cost reduction.

또, 본 발명은 내부가 빈 열 방출공간이 형성되고, 상기 열 방출공간에 서멀 그리스가 충전되도록 이루어지는 방열 부재를 통해 히트 파이프를 통해 전달되는 열을 방열 핀 전체로 신속하고 고르게 이동 및 방출되도록 함으로써, 열 방출효율이 크게 향상되는 효과가 있다.In addition, the present invention is to provide a heat dissipation space with an empty inside, and to quickly and evenly move and dissipate heat transferred through the heat pipe through the heat pipe through the heat dissipation member formed to fill the heat dissipation space to the heat dissipation fins. Therefore, the heat dissipation efficiency is greatly improved.

또, 본 발명은 LED 소자의 점등시 발생 되는 열이 보다 신속하게 방출되기 때문에 금속기판상에 설치된 각 부품의 손상이 방지되고, 조명기구의 수명단축 현상이 확실하게 방지되는 효과가 있다.In addition, the present invention has the effect that the heat generated when the LED element is turned on is released more quickly, thereby preventing damage to each component installed on the metal substrate, and reliably shortening the lifespan of the luminaire.

도 1은 종래의 LED 모듈용 방열장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 LED 모듈용 방열장치의 분리 상태로서, 금속기판을 원형으로 형성하고 방열 부재를 개별형으로 형성한 도면이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 LED 모듈용 방열장치의 분리 상태로서, 금속기판을 사각형으로 형성하고 방열 부재를 일체형으로 형성한 도면이다.
도 4는 도 2의 결합 상태를 나타낸 도면이다.
도 5는 도 3의 결합 상태를 나타낸 도면이다.
도 6은 도 4의 A-A선 요부단면도이다.
도 7은 도 5의 B-B선 요부단면도이다.
도 8은 본 발명에 따른 금속기판의 다른 실시 예로써, 제2단차부를 나타낸 개략적인 단면도이다.
도 9는 본 발명에 따른 방열 부재의 다른 실시 예로써, 십자형과 개략적인 별형을 나타낸 도면이다.
도 10은 본 발명에 따른 방열 부재를 얇은 핀 형태로 형성하여 조립한 개략적인 상태를 나타낸 도면이다.
1 is a view schematically showing a heat dissipation device for a conventional LED module.
2 is a state in which the heat dissipation device for LED module according to the preferred embodiment of the present invention is separated, and the metal substrate is formed in a circular shape, and the heat dissipation member is formed in a separate form.
3 is a state in which the heat dissipation device for the LED module according to the preferred embodiment of the present invention is formed, the metal substrate is formed in a square and the heat dissipation member is integrally formed.
4 is a view showing a combined state of FIG.
5 is a view showing a combined state of FIG.
6 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 4.
7 is a cross-sectional view of the main portion BB of FIG. 5.
8 is a schematic cross-sectional view showing a second step portion according to another embodiment of the metal substrate according to the present invention.
9 is a cross-sectional view and a star shape schematically showing another embodiment of the heat dissipation member according to the present invention.
10 is a view showing a schematic state assembled by forming the heat dissipation member according to the present invention in the form of a thin fin.

이하, 본 발명에 따른 LED 모듈용 방열장치의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 의거하여 보다 구체적으로 설명한다.Hereinafter, a preferred embodiment of a heat dissipation device for an LED module according to the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

여기서, 하기의 모든 도면에서 동일한 기능을 갖는 구성요소는 동일한 참조부호를 사용하여 반복적인 설명은 생략하며, 아울러, 후술 되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 것으로서, 이것은 고유의 통용되는 의미로 해석되어야 함을 명시한다.Hereinafter, the same reference numerals will be used to denote the same or similar elements in all of the following drawings, and repetitive descriptions will be omitted. The following terms are defined in consideration of the functions of the present invention. It should be interpreted as meaning.

도 1 내지, 도 10에 도시된 바와 같이 본 발명은 금속기판(210)과 히트 파이프(220) 및 방열 부재(230)로 대별되어 이루어진다.As shown in FIGS. 1 to 10, the present invention is roughly composed of a metal substrate 210, a heat pipe 220, and a heat dissipation member 230.

상기 금속기판(210)은 가격이 저렴하면서 열 전도 효율이 좋고 긁힘이나 파손 방지를 위해 강도 향상을 이루는 알루미늄구리합금(aluminum-copper alloy)이나, 또는 상기 알루미늄구리합금 보다도 강도가 크고, 더구나 내식성과 열 전도효율이 좋은 알루미늄-니켈합금(aluminum nickel alloy)을 이용하여 원판형, 사각판형 등과 같이 다양한 형태로 제작될 수 있고, 상면으로는 발광다이오드(LED : Light Emitting Diode)(311)가 다수 형성된 하나 이상의 LED 모듈(310)을 안정성 있고 견고하게 장착하기 위한 수용 홈(211)이 하나 이상 형성되며, 밑면에는 상기 히트 파이프(220)의 헤드(221)를 하나 이상 안정성 있고 견고하게 장착하기 위한 하나 이상의 제 1 단차부(212)가 형성된다.The metal substrate 210 is an aluminum-copper alloy, which is inexpensive, has good thermal conduction efficiency, and improves strength to prevent scratches or breakage, or has a higher strength than the aluminum copper alloy. By using aluminum nickel alloy, which has good thermal conduction efficiency, it can be manufactured in various forms such as a disc shape, a square plate shape, and the like, and a plurality of light emitting diodes (LEDs) 311 are formed on the upper surface thereof. One or more accommodating grooves 211 are formed to stably and firmly mount one or more LED modules 310, and one or more bottom and one sides for stably and firmly mounting one or more heads 221 of the heat pipe 220 to the bottom thereof. The above first stepped portion 212 is formed.

여기서, 상기 금속기판(210)은 하나의 LED 모듈(310)이 장착되는 조명기구(미도시)를 제작하고자 할 경우에는 상기 수용 홈(211)과 제 1 단차부(212)를 상면과 밑면에 각각 하나만 형성하고, 2개나 3개 또는 그 이상의 LED 모듈(310)이 장착되는 조명기구 등을 제작하고자 할 경우에는 상기 수용 홈(211)과 제 1 단차부(212)를 LED 모듈(310)의 장착 수에 따라 대응하도록 2개나 3개 또는 그 이상으로 형성하는 것이 바람직하다.Here, when the metal substrate 210 is to manufacture a light fixture (not shown) in which one LED module 310 is mounted, the receiving grooves 211 and the first stepped portion 212 may be disposed on the top and bottom surfaces thereof. If only one is formed each, and if you want to manufacture a luminaire, such as two or three or more LED module 310 is mounted, the receiving groove 211 and the first stepped portion 212 of the LED module 310 It is preferable to form two, three or more in correspondence with the number of mounting.

이때, 상기 금속기판(210)의 크기는 장착되는 LED 모듈(310)의 수나 크기에 따라 작거나 크도록 가감하여 제작된다.At this time, the size of the metal substrate 210 is produced by adding or subtracting to be smaller or larger depending on the number or size of the LED module 310 to be mounted.

또, 상기 수용 홈(211)은 상기 LED 모듈(310)을 수용, 견고하게 결합할 수 있도록 LED 모듈(310)의 밑면 형상에 대응되는 형상으로 형성됨과 동시에 LED 모듈(310)이 금속기판(210)에 대한 조립 안정성을 이루고, 상기 히트 파이프(220)로의 열전달을 신속하고 용이하게 이룰 수 있도록 강도와 내구성에 영향을 주지 않는 한도 내에서 히트 파이프(220)와의 거리가 가까워지도록 금속기판(210)의 표면으로부터 최대한의 깊이를 갖도록 형성되는 것이 바람직하다.In addition, the accommodating groove 211 is formed in a shape corresponding to the bottom shape of the LED module 310 so that the LED module 310 can be accommodated and firmly coupled, and the LED module 310 is formed of a metal substrate 210. Metal substrate 210 so that the distance to the heat pipe 220 is close to the limit that does not affect the strength and durability to achieve assembly stability to the heat pipe and to achieve heat transfer to the heat pipe 220 quickly and easily. It is preferable to be formed to have the maximum depth from the surface of.

또한, 상기 제 1 단차부(212)는 상기 히트 파이프(220)를 수용, 견고하게 결합할 수 있도록 히트 파이프(220)의 헤드(221) 형상에 대응되는 형상으로 형성됨과 동시에 히트 파이프(220)가 금속기판(210)에 대해 조립 안정성을 이루고, 상기 LED 모듈(310)에서 발생 되는 열을 히트 파이프(220)로 신속하고 용이하게 전달할 수 있도록 강도와 내구성에 영향을 주지 않는 한도 내에서 LED 모듈(310)과의 거리가 까가워지도록 금속기판(210)의 밑면으로부터 최대한의 깊이를 갖도록 형성되는 것이 바람직하다.In addition, the first stepped portion 212 is formed in a shape corresponding to the shape of the head 221 of the heat pipe 220 to accommodate and firmly couple the heat pipe 220 and at the same time the heat pipe 220 It is possible to achieve assembly stability with respect to the metal substrate 210 and to transmit heat generated from the LED module 310 to the heat pipe 220 quickly and easily without affecting the strength and durability of the LED module. It is preferable to be formed to have the maximum depth from the bottom surface of the metal substrate 210 so that the distance to the (310).

이에 따라, 상기 LED 모듈(310)과 히트 파이프(220)의 간격은 거의 직접 접하는 두께만큼 가깝게 위치하게 되므로 종래에 비해 현저하게 높은 열전달 효율을 이룰 수 있게 된다.Accordingly, the gap between the LED module 310 and the heat pipe 220 is located as close as the thickness directly in contact with each other, thereby achieving a significantly higher heat transfer efficiency than in the related art.

또, 상기 제 1 단차부(212)는 상기 LED 모듈(310)에서 히트 파이프(220)로 열 전달을 보다 신속하고 용이하게 이룰 수 있도록 상기 LED 모듈(310)의 밑면 형상과 수용 홈(211)의 형상에 대응되는 형상으로 형성되는 것이 좋다. 이는 형상이 동일할 경우, 전체적으로 고른 면 접촉이 이루어져 형상이 상이한 경우에 비해 좀 더 열 전달 효율을 높일 수 있기 때문이다.In addition, the first stepped portion 212 has a bottom shape and a receiving groove 211 of the LED module 310 so that heat transfer from the LED module 310 to the heat pipe 220 can be made more quickly and easily. It is good to be formed in a shape corresponding to the shape of. This is because when the shape is the same, even surface contact is made as a whole, so that the heat transfer efficiency can be increased more than when the shape is different.

즉, 상기 LED 모듈(310)의 밑면과, 수용 홈(211)과, 제 1 단차부(212) 및 헤드(221)의 형상은 상호 동일한 형태를 이루도록 형성되는 것이 바람직하다.That is, the bottom surface of the LED module 310, the receiving groove 211, the shape of the first step portion 212 and the head 221 is preferably formed to form the same shape with each other.

그리고, 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 금속기판(210)은 밑면에 형성된 상기 제 1 단차부(212)의 외 측에는 상기 히트 파이프(220)로 전달되는 열을 신속하고 용이하게 방출하기 위한 방열 부재(230)의 단부 형상에 대응되는 형상의 제 2 단차부(213)가 형성된다.As shown in FIG. 8, the metal substrate 210 has heat dissipation for quickly and easily dissipating heat transferred to the heat pipe 220 on the outer side of the first stepped portion 212 formed at the bottom thereof. The second stepped portion 213 is formed to correspond to the end shape of the member 230.

여기서, 상기 제 2 단차부(213)는 실시 형태나 필요에 따라 선택적으로 형성될 수도 있다.Here, the second stepped portion 213 may be selectively formed according to the embodiment or the need.

상기 제 2 단차부(213)는 상기 방열 부재(230)를 수용, 결합하게 되므로 방열장치(200)가 금속기판(210)에 대해 더욱더 견고하게 결합 되어 조립 안정성을 이루고, 상기 LED 모듈(310)에서 발생하여 금속기판(210)을 통해 전달되는 열을 방열 부재(230)의 방열 핀(232)으로도 바로 신속하게 전달할 수 있게 되므로, 종래의 방열장치에 비해 열의 방출을 훨씬 신속하고 효율적으로 이룰 수 있다.Since the second stepped portion 213 accommodates and couples the heat dissipation member 230, the heat dissipation device 200 is more firmly coupled to the metal substrate 210, thereby achieving assembly stability, and the LED module 310. Heat generated through the metal substrate 210 can be quickly transferred directly to the heat radiation fins 232 of the heat dissipation member 230, so that heat dissipation can be achieved much faster and more efficiently than conventional heat dissipation devices. Can be.

상기 히트 파이프(220)는, 상부에 위치하고 알루미늄구리합금(aluminum-copper alloy)이나, 또는 알루미늄-니켈합금(aluminum nickel alloy) 등을 이용하여 상기 제 1 단차부(212)에 결합이 용이함과 동시에 열전달이 용이하도록 제 1 단차부(212)에 대응되는 형상의 플레이트(plate)로 형성되는 헤드(221)와, 상기 헤드(221)와 결합하며 헤드(221)로부터 하향 돌출 형성되는 몸체(222)로 이루어진다.The heat pipe 220 is located on the upper side and is easily bonded to the first stepped portion 212 by using an aluminum-copper alloy or an aluminum nickel alloy. Head 221 is formed of a plate (plate) of the shape corresponding to the first step portion 212 to facilitate heat transfer, the body 222 is coupled to the head 221 and protrudes downward from the head 221 Is made of.

상기 몸체(222)는 열을 효율적으로 전하기 위해 구리 ·스테인리스강 ·세라믹스 ·텅스텐 등을 이용하여 파이프 형태로 형성된다.The body 222 is formed in the form of a pipe using copper, stainless steel, ceramics, tungsten, or the like to efficiently transfer heat.

또, 상기 히트 파이프(220)는, 하나 이상으로 설치되는 상기 LED 모듈(310)의 장착 위치 밑면에 하나씩 대응되게 설치된다.In addition, the heat pipes 220 are installed correspondingly one by one on the bottom of the mounting position of the LED module 310, which is installed in one or more.

이와 같은 구성의 히트 파이프(220)는 넓은 플레이트(판) 형태의 헤드(221)에 의해 통상의 LED 모듈용 방열장치에 설치되는 일자형 히트 파이프에 비해 LED 모듈(310)과 금속기판(210)을 통해 전달되는 열을 더욱더 효율적으로 몸체(222)로 전달할 수 있게 된다.The heat pipe 220 having the above-described configuration uses the LED module 310 and the metal substrate 210 in comparison with the straight heat pipe installed in the heat dissipation device for the LED module by the head 221 having a wide plate (plate) shape. It is possible to transfer the heat transferred through the body 222 more efficiently.

상기 방열 부재(230)는, 상기 하나 이상의 히트 파이프(220)에 각각 일체를 이루도록 결합 되는 하나 이상으로서, 상기 히트 파이프(220)를 통해 전달되는 열을 신속하게 외부로 방출시키도록, 알루미늄, 열전도 플라스틱 및 세라믹 중 어느 하나의 재료를 압출기(미도시)에 공급하여, 도 9에 도시된 바와 같이, 십자형, 개략적인 별형 등의 다양한 형상과 모양을 형성하도록 제작된 금형(金型)을 이용하여 일정한 모양의 단면을 갖도록 연속체로 변환하는 성형법인 압출성형(押出成型, extrusion molding)에 의해 제작된 압출 성형체로서, 내측 즉, 상기 히트 파이프(220)의 몸체(222)와 대응되는 부분에는 상기 몸체(222)를 감싸 수용하는 결합구멍(231)이 형성되고, 상기 결합구멍(231)의 사방 외 측으로는 방열 면적을 넓힘과 동시에 상기 히트 파이프(220)로부터 전달되는 열이 신속하고 용이하게 이동할 수 있도록 내부가 비어 있는 열 방출공간(232a)을 갖고 다양한 형상과 모양으로 이루어지는 방열 핀(232)이 형성된다.The heat dissipation member 230 is one or more coupled to each of the one or more heat pipes 220 to be integral with each other, so as to quickly release heat transferred through the heat pipes 220 to the outside, aluminum, heat conduction. The material of any one of plastics and ceramics is supplied to an extruder (not shown), and as shown in FIG. 9, using a mold manufactured to form various shapes and shapes such as a cross, a rough star, and the like. An extrusion molded body produced by extrusion molding, which is a molding method for converting a continuous body into a cross-section having a predetermined shape, and an inner part, that is, a part corresponding to the body 222 of the heat pipe 220. A coupling hole 231 is formed to enclose and accommodate 222, and the heat dissipation area is widened to the outside of the coupling hole 231 and transmitted from the heat pipe 220. This quickly and easily be inside has a heat radiation space (232a) made of a blank in a variety of shapes and shape to move heat radiating fins 232 are formed.

여기서, 상기 방열 부재(230)는 결합구멍(231)의 내주면 전체 또는 일부가 상기 히트 파이프(220)의 몸체(222) 외주 면과 접촉되도록 구비되는 것이 바람직하다.Here, the heat dissipation member 230 may be provided such that all or part of the inner circumferential surface of the coupling hole 231 is in contact with the outer circumferential surface of the body 222 of the heat pipe 220.

또, 상기 열 방출공간(232a)에는 상기 몸체(222)의 외주 면과 결합구멍(231)의 내주 면이 접촉되는 부분뿐만 아니라 접촉되지 않는 부분까지도 매개체 역할을 하여 상호 접촉상태를 이루도록 서멀 그리스(thermal grease)를 충전하는 것이 바람직하다.In addition, the heat dissipation space 232a may serve as a medium for not only the portion where the outer circumferential surface of the body 222 and the inner circumferential surface of the coupling hole 231 come into contact with each other, but also as a medium to form a mutual contact state. It is desirable to charge the thermal grease.

즉, 상기 열 방출공간(232a)으로 서멀 그리스를 충전할 경우, 서멀 그리스에 의해 상기 히트 파이프(220)의 몸체(222)와 방열 부재(230)는 전체 면이 상호 연결되는 형태를 이루게 됨과 동시에 유체 물질인 서멀 그리스에 의해 열 전달이 신속하고 용이하게 이루어져 열 전도성을 증가시키게 된다.That is, when the thermal grease is filled into the heat dissipation space 232a, the body 222 and the heat dissipation member 230 of the heat pipe 220 are formed to form the entire surface of the heat pipe 220 by the thermal grease. The thermal grease, a fluid material, makes heat transfer quick and easy to increase thermal conductivity.

또한, 상기 방열 부재(230)는 도 2와 도 3 등에 도시된 바와 같이, 하나 이상의 상기 히트 파이프(220)를 수용하는 결합구멍(231)이 각각 별도로 분리 대응되는 개별형으로 구비되거나, 또는 하나 이상의 상기 히트 파이프(220)를 각각 수용하는 결합구멍(231)이 다수 연이어지는 일체형으로 구비될 수 있다.In addition, as illustrated in FIGS. 2 and 3, the heat dissipation member 230 may be provided in a separate form in which the coupling holes 231 for accommodating one or more of the heat pipes 220 are separately separated or correspond to each other. A plurality of coupling holes 231 accommodating the heat pipes 220 may be provided as a single body.

즉, 상기 방열 부재(230)는 하나의 결합구멍(231)이 단독으로 형성되어 하나의 히트 파이프(220)와 개별적으로 결합 되거나, 복수의 결합구멍(231)이 연이어지게 복수로 형성되어 복수의 히트 파이프(220)와 함께 결합 될 수 있도록 형성된다. That is, the heat dissipation member 230 has one coupling hole 231 formed alone to be coupled to one heat pipe 220 individually, or a plurality of coupling holes 231 are formed in a plurality to be connected in series. It is formed to be coupled with the heat pipe 220.

또, 상기 방열 부재(230)는 세라믹 재료를 이용하여 제작할 경우, 일 측면에 다수의 공기구멍(미도시)을 형성하여 열 방출을 더욱더 효율적으로 이루게 할 수 있다.In addition, when the heat dissipation member 230 is manufactured by using a ceramic material, a plurality of air holes (not shown) may be formed on one side of the heat dissipation member 230 to achieve more efficient heat dissipation.

또한, 상기 방열 부재(230)는 도 10에 도시한 바와 같이 방열 핀(232)을 얇게 형성할 수도 있으며, 이 경우 열 방출공간(232a)은 형성하지 않을 수 있다.In addition, the heat dissipation member 230 may form a thin heat dissipation fin 232 as shown in FIG. 10, and in this case, the heat dissipation space 232a may not be formed.

상기와 같이 구성된 본 발명의 작용 상태를 설명하면 다음과 같다.The operation state of the present invention having the above-described structure will now be described.

먼저, 본 발명에 따른 LED 모듈용 방열장치(200)는 조명기구를 이루는 금속기판(210)의 상면에 하나 이상 형성된 수용 홈(211)으로 다수의 LED(311)가 형성된 하나 이상의 LED 모듈(310)을 각각 삽입하여 납땜 등으로 장착 고정하고, 금속기판(210)의 밑면으로 형성된 하나 이상의 제 1 단차부(212)에는 각 방열 부재(230)와 결합된 하나 이상의 히트 파이프(220)를 삽입, 고정한다.First, the heat dissipation device 200 for an LED module according to the present invention includes one or more LED modules 310 in which a plurality of LEDs 311 are formed as accommodating grooves 211 formed in one or more upper surfaces of the metal substrate 210 constituting the luminaire. ) Are inserted into and fixed by soldering, respectively, and one or more heat pipes 220 coupled to each of the heat dissipation members 230 are inserted into one or more first stepped portions 212 formed on the bottom surface of the metal substrate 210. Fix it.

이와 같은 본 발명의 방열장치(200)가 설치된 조명기구에 전원을 인가하면, 상기 금속기판(210)상의 회로를 통하여 전류가 흐르면서 각 LED 모듈(310)에 형성된 LED(311)가 점등된다.When power is applied to the lighting device provided with the heat dissipation device 200 of the present invention, the LED 311 formed in each LED module 310 is turned on while current flows through the circuit on the metal substrate 210.

이때, 상기 LED모듈(310)을 구성하는 각 LED(311)가 점등되면 열이 발생하게 되고, 이 열은 열 전도성 재질로 이루어진 금속기판(210)을 통해 히트 파이프(220)로 전달된다.At this time, heat is generated when each LED 311 constituting the LED module 310 is turned on, and the heat is transmitted to the heat pipe 220 through the metal substrate 210 made of a thermally conductive material.

상기 히트 파이프(220)로 전달된 열은 방열 부재(230)의 열 방출공간(232a)을 통해 각 방열 핀(232)으로 분산 이동하여 외부로 신속하게 방출된다.The heat transferred to the heat pipe 220 is dissipated and moved to each of the heat dissipation fins 232 through the heat dissipation space 232a of the heat dissipation member 230 and quickly discharged to the outside.

따라서, 본 발명에 따른 LED 모듈용 방열장치(200)는 이와 같은 작용을 지속적으로 반복함으로써 LED 모듈(310)의 점등에 의해 발생 되는 열은 금속기판(210)의 외부에 형성된 히트 파이프(220)와 방열 부재(230)로 신속하게 전달, 방출되도록 하여 열전달성과 방열성을 향상시켜 고광도의 조명을 장기간 유지함과 동시에 금속기판상에 설치된 각 부품의 손상과 조명기구의 수명단축 현상을 확실하게 방지할 수 있다.Therefore, the heat dissipation device 200 for the LED module according to the present invention continuously repeats such an operation, so that heat generated by the lighting of the LED module 310 is heat pipe 220 formed on the outside of the metal substrate 210. And heat transfer member 230 to be quickly transmitted and discharged to improve heat transfer and heat dissipation so that high-intensity lighting can be maintained for a long time, and damage to each component installed on a metal substrate and shortening of lifespan of the lighting fixture can be reliably prevented. .

뿐만 아니라, 간단한 구성으로 조립 안정성을 이루고 생산성 향상으로 원가절감을 이룰 수 있다.In addition, the assembly structure can be achieved by a simple configuration and cost reduction can be achieved by improving productivity.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시 예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지로 치환, 변형 및 균등한 타 실시 예로의 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 명백할 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention. And will be apparent to those skilled in the art to which the invention pertains.

210 : 금속기판 211 : 수용 홈
212 : 제 1 단차부 213 : 제 2 단차부
220 : 히트 파이프 221 : 헤드
222 : 몸체 230 : 방열 부재
231 : 결합구멍 232 : 방열 핀
232a : 열 방출공간 310 : LED 모듈
311 : LED 200 : 방열장치
210: metal substrate 211: receiving groove
212: first stepped portion 213: second stepped portion
220: heat pipe 221: head
222 body 230 heat dissipation member
231: coupling hole 232: heat dissipation fin
232a: heat dissipation space 310: LED module
311: LED 200: radiator

Claims (9)

LED 모듈용 방열장치에 있어서,
상면에 LED 모듈의 밑면에 대응하는 형상으로 상기 LED 모듈의 삽입에 대응하여 납땜으로 장착 고정하기 위한 수용 홈이 하나 이상 형성되고, 상기 각 수용 홈에 대응하는 밑면에 상기 수용 홈과 대응되는 형상의 제 1 단차부가 형성된 금속기판과;
상기 제 1 단차부에 대응하여 삽입 결합으로 장착되는 플레이트 형상의 헤드를 갖고, 상기 헤드로부터 하향 돌출 형성되는 하나 이상의 히트 파이프와;
상기 히트 파이프와 일체를 이루도록 결합 되어 방열 면적을 증가시킴으로써 상기 히트 파이프를 통해 전달되는 열을 신속하게 방출시키는 하나 이상의 방열 부재;를 포함하되,
상기 제 1 단차부의 외 측에는 상기 방열 부재의 단부를 수용 결합하게 그 단부에 대응하는 형상의 제 2 단차부를 형성하고, 상기 LED모듈과 상기 헤드 및 상기 방열 부재는 조립 안정성과 열전달성 향상을 위해, 상기 수용 홈과 제 1 단차부 및 제 2 단차부에 각각 대응하여 삽입 결합되는 것을 특징으로 하는 LED 모듈용 방열장치.
In the heat radiation device for an LED module,
At least one accommodating groove is formed on an upper surface of the LED module so as to be mounted and fixed by soldering in correspondence to the insertion of the LED module. A metal substrate having a first stepped portion;
At least one heat pipe protruding downward from the head, the head having a plate-shaped head mounted in an insert coupling corresponding to the first stepped portion;
And at least one heat dissipation member coupled to be integral with the heat pipe and rapidly dissipating heat transferred through the heat pipe by increasing a heat dissipation area.
On the outer side of the first stepped portion to form a second stepped portion of the shape corresponding to the end to receive the coupling of the end of the heat dissipation member, the LED module, the head and the heat dissipation member to improve the assembly stability and heat transfer, LED housing heat dissipation, characterized in that coupled to the corresponding groove and the first stepped portion and the second stepped portion respectively.
제 1 항에 있어서,
상기 방열 부재는, 방열 면적을 증가시키기 위한 다수의 방열 핀을 갖는 압출 성형체이고, 내측에는 상기 히트 파이프를 감싸 수용하는 결합구멍이 형성되고,
상기 각 방열 핀 내부는 비어 있는 열 방출공간이 형성되며, 상기 열 방출공간에는 상기 히트 파이프에서 상기 방열부재로의 열전달성을 향상시키기 위한 서멀 그리스가 충전되며,
상기 방열부재의 결합구멍의 내 주연 전체 또는 일부가 상기 히트 파이프의 외주 면과 접촉되는 것을 특징으로 하는 LED 모듈용 방열장치.
The method of claim 1,
The heat dissipation member is an extruded molded body having a plurality of heat dissipation fins for increasing the heat dissipation area, and an inner side of the heat dissipation member is formed with a coupling hole for enclosing the heat pipe.
Each of the heat dissipation fins has an empty heat dissipation space formed therein, and the heat dissipation space is filled with a thermal grease for improving heat transfer from the heat pipe to the heat dissipation member.
All or part of the inner circumference of the coupling hole of the heat dissipation member is in contact with the outer peripheral surface of the heat pipe.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 제 2 항에 있어서,
상기 히트 파이프는, 하나 이상의 상기 LED 모듈의 장착 위치 밑면에 하나씩 대응되게 설치되며, 방열 부재는 하나 이상의 상기 히트 파이프를 수용하는 결합구멍이 각각 별도로 분리 대응되는 개별형으로 구비되거나, 또는 하나 이상의 상기 히트 파이프를 각각 수용하는 결합구멍이 다수 연이어지는 일체형으로 구비되는 것을 특징으로 하는 LED 모듈용 방열장치.
3. The method of claim 2,
The heat pipes are installed to correspond to one or more bottom surfaces of the mounting positions of the one or more LED modules, and the heat dissipation member is provided in a separate form in which the coupling holes for accommodating one or more of the heat pipes are separately separated from each other, or one or more of the A heat dissipation device for an LED module, characterized in that the coupling hole for accommodating each of the heat pipes is provided in one piece in series.
삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 금속기판은, 알루미늄과 구리 또는 알루미늄과 니켈의 합금으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 LED 모듈용 방열장치.
The method of claim 1,
The metal substrate is a heat radiation device for an LED module, characterized in that made of aluminum and copper or an alloy of aluminum and nickel.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 방열 부재는, 알루미늄, 열전도 플라스틱 및 세라믹 중 어느 하나로 이루어지는 것을 특징으로 하는 LED 모듈용 방열장치.
3. The method according to claim 1 or 2,
The heat dissipation member is a heat dissipation device for an LED module, characterized in that made of any one of aluminum, thermally conductive plastic, and ceramic.
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