KR101355068B1 - Heat spreader for led lamp - Google Patents

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Abstract

The present invention comprises a square radiant heat plate, two vertical radiant heat pins, and a plurality of horizontal radiant heat pins. The two vertical radiant heat pins are separated from the center of the length direction of the square radiant heat plate and vertically protrude. The plurality of horizontal radiant heat pins protrudes from the two vertical radiant heat pins to the outside of each vertical radiant pin in parallel with the square radiant heat plate. The plurality of horizontal radiant heat pins is separated from the square radiant heat plate and is separated from each other. The plurality of horizontal radiant heat pins is provided to offer a heat spreader for a cylinder LED lamp having a cross section with positive and negative outlines when the horizontal radiant heat pins are separated from the square radiant heat plate, thereby discharging the heat of LEDs.

Description

LED 램프의 히트 스프레더{HEAT SPREADER FOR LED LAMP}Heat spreader of LED lamp {HEAT SPREADER FOR LED LAMP}

본 발명은 원통형 LED 램프에서 발생하는 열을 충분히 방출할 수 있는 히트 스프레더에 관한 것이다.The present invention relates to a heat spreader capable of sufficiently dissipating heat generated in a cylindrical LED lamp.

일반적으로 사용되는 조명용 램프는 백열전구, 형광등, PL등, 등이 있다. 그러나 이러한 종래의 램프류는 전력의 소비가 많고 사용 수명이 짧으며 내충격성이 떨어지는 문제점이 있다. 이에 따라 최근에는 전력소비를 줄일 수 있으며 충격에 강하고 사용 수명을 연장시킬 수 있으며 친환경적인 LED를 이용한 램프가 개발되고 있다.Commonly used lighting lamps include incandescent lamps, fluorescent lamps, PL lamps, and the like. However, such conventional lamps have a problem of high power consumption, short service life, and low impact resistance. Accordingly, recently, lamps using power-saving, shock-resistant, long service life, and eco-friendly LEDs have been developed.

LED는 광도가 높아 차량의 헤드램프, 실내등, 실외등 등 다양한 조명등의 광원으로 사용할 수 있으나, 고광도 LED는 점등 시 매우 높은 열이 발생하는 문제점이 있으며, 실외에서 사용될 때는 LED가 장착된 램프의 내부로 수분이 유입되어 LED에 손상을 줄 수 있기 때문에 램프가 가열되는 것을 방지하고 LED가 수분에 손상되는 것을 방지할 필요가 있다. 그리고, 다수개의 LED를 집적시켜 사용하여야 하는 고출력 제품인 경우 전원장치의 발열이 심해 전원 장치를 램프 외부에 별도로 구비해야하는 문제점이 있다.LED has high brightness and can be used as a light source for various lightings such as headlamps, indoor lights, and outdoor lights. However, high-brightness LEDs have a problem of generating very high heat when they are turned on. As moisture can enter and damage the LED, it is necessary to prevent the lamp from heating up and to prevent the LED from being damaged by moisture. In addition, in the case of a high output product in which a plurality of LEDs are integrated and used, there is a problem in that heat generation of the power supply unit is severe and the power supply unit must be separately provided outside the lamp.

또한, 고출력/고효율의 LED는 발열특성에 따라 고온에서는 광학특성이 저하되는 특성을 나타낸다. 따라서, 일정한 광학특성을 유지하기 위해서는 LED에서 발생되는 열을 충분히 방열을 하여야 한다. 충분한 방열이 이루어지지 않으면 광학출력특성이 저하되거나, 장기적인 수명 단축과 효율저하가 초래된다. In addition, the high output / high efficiency LED exhibits a property of deteriorating optical characteristics at high temperatures according to heat generation characteristics. Therefore, in order to maintain constant optical characteristics, the heat generated from the LED must be sufficiently radiated. Insufficient heat dissipation may result in deterioration of optical output characteristics, long term life span and efficiency degradation.

이러한 문제를 해결하기 위해 히트 스프레더로서 방열체를 사용하여 LED에서 발생하는 열을 대기중으로 방열시키고 있다. To solve this problem, heat radiators are used as heat spreaders to dissipate heat generated from LEDs into the atmosphere.

대한민국 등록 특허 제1157065호 (2012년 6월 12일 공개)Republic of Korea Registered Patent No. 1157065 (Published June 12, 2012) 대한민국 등록 특허 제925527호 (2009년 10월 30일 공개)Republic of Korea Registered Patent No. 925527 (Published 30 October 2009)

본 발명은 다수개의 LED에서 발생하는 열을 충분히 방출할 수 있는 LED 램프의 히트 스프레더를 제공하는 데 그 목적이 있다.It is an object of the present invention to provide a heat spreader of an LED lamp capable of sufficiently dissipating heat generated from a plurality of LEDs.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 사각 판 형상의 사각 방열판; 상기 사각 방열판의 길이방향 중심에서 소정 간격 이격하여 수직으로 돌출되는 두 개의 수직방열핀; 및 상기 두 개의 수직 방열핀으로부터 각각의 상기 수직 방열핀 외측으로 상기 사각 방열판에 평행하게 돌출되는 복수의 수평 방열핀으로 이루어지며, 복수의 상기 수평 방열핀은 상기 사각 방열판으로부터 소정 간격 이격하고, 복수개의 상기 수평 방열핀 서로 소정간격 이격하며, 복수의 상기 수평 방열핀은 상기 사각 방열판으로부터 멀어질수록 짧아져 전체적으로 단면이 土 형 윤곽을 가지는 원통형 LED 램프용 히트 스프레더를 제공한다.The present invention to achieve the above object, the rectangular heat sink of the rectangular plate shape; Two vertical heat dissipation fins vertically projecting at a predetermined distance from the center of the longitudinal heat sink; And a plurality of horizontal heat dissipation fins protruding from the two vertical heat dissipation fins to the outside of the vertical heat dissipation fins in parallel to the rectangular heat dissipation fins, wherein the plurality of horizontal heat dissipation fins are spaced apart from the rectangular heat dissipation plate by a predetermined interval, and the plurality of horizontal heat dissipation fins. The plurality of horizontal heat dissipation fins, which are spaced apart from each other by a predetermined distance, become shorter as they move away from the rectangular heat dissipation plate, thereby providing a heat spreader for a cylindrical LED lamp having an overall W-shaped cross section.

상기 수평 방열핀은 상기 수직 방열핀을 사이에 두고 일측 수평 방열핀 단부에서 타측 수평 방열핀 단부까지의 거리는 상기 사각 방열판의 너비보다 짧은 것을 특징으로 한다.The horizontal heat dissipation fin is characterized in that the distance from one horizontal heat dissipation fin end to the other horizontal heat dissipation fin end with the vertical heat dissipation pin in between is shorter than the width of the rectangular heat dissipation plate.

각 단부에는 두 개의 상기 수직 방열핀과 상기 사각 방열판이 만나는 위치에 체결공이 형성되는 것을 특징으로 한다.At each end, a fastening hole is formed at a position where the two vertical heat sink fins and the rectangular heat sink meet.

상기 수직 방열핀 사이의 공간과 상기 수평 방열핀 사이의 공간은 외부에 개방되는 것을 특징으로 한다.The space between the vertical radiating fins and the space between the horizontal radiating fins is open to the outside.

본 발명에 따른 LED 램프는 LED 패널에서 발생하는 열과 전원장치에서 발생하는 열을 공기와 접촉하는 면적이 넓은 방열핀을 통해 충분히 방출하여 램프의 과열을 방지할 수 있으며, 히트 스프레더의 형상을 통해 LED 모듈을 집합하여 LED 램프를 유사 원통 형상으로 형성할 수 있다.LED lamp according to the present invention can prevent the overheating of the lamp by sufficiently dissipating heat generated from the LED panel and heat generated from the power supply unit through a large heat radiation fin in contact with the air, the LED module through the shape of the heat spreader By gathering the LED lamp can be formed into a pseudo-cylindrical shape.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 히트 스프레더가 적용되는 LED 램프의 분해사시도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 히트 스프레더가 사용되는 LED 모듈의 사시도, 및
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 히트 스프레더의 사시도이다.
1 is an exploded perspective view of an LED lamp to which a heat spreader is applied according to an embodiment of the present invention;
2 is a perspective view of an LED module using a heat spreader according to an embodiment of the present invention, and
3 is a perspective view of a heat spreader according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 램프용 히트 스프레더가 적용되는 LED 램프의 분해사시도이고, 도 2는 LED 램프용 히트 스프레더와 LED 패널 및 커버가 결합한 상태를 나타내는 사시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 LED 램프용 히트 스프레더를 나타낸 사시도이다.FIG. 1 is an exploded perspective view of an LED lamp to which a heat spreader for an LED lamp is applied according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a perspective view illustrating a state in which a heat spreader for LED lamps, an LED panel, and a cover are coupled to each other. It is a perspective view which shows the heat spreader for LED lamps which concerns on this invention.

본 발명이 원통형 발광체를 포함하는 LED 램프에 적용되는 히트 스프레더에 관한 것으로, 도 1에 도시되는 바와 같은 에디슨형 소켓 구조로 형성된 LED 램프에도 적용될 수 있다. 도 1을 참조하면, LED 램프는 상향으로 빛을 방사하는 원형발광부(100), 원통형 발광체인 측면발광부(200), 및 전원장치부(300)로 구성된다. 원형발광부(100)와 측면발광부(200)는 제1연결부(130)를 통해 결합하고, 측면발광부(200)와 전원장치부(300)는 제2연결부(320)를 통해 결합한다.The present invention relates to a heat spreader applied to an LED lamp including a cylindrical light emitter, and may be applied to an LED lamp formed of an Edison-type socket structure as shown in FIG. 1. Referring to FIG. 1, the LED lamp includes a circular light emitting unit 100 emitting light upward, a side light emitting unit 200 which is a cylindrical light emitting unit, and a power supply unit 300. The circular light emitting unit 100 and the side light emitting unit 200 are coupled through the first connection unit 130, and the side light emitting unit 200 and the power supply unit 300 are coupled through the second connection unit 320.

원통형 발광체인 측면발광부(200)는 도 2에 도시되는 바와 같이 단면이 부채꼴인 기둥 형상의 LED 모듈(200')이 모여 원통 형상을 이루는 것으로, LED 모듈(200')은 사각 LED 패널(210)과 사각 LED 패널(210)의 열을 방출하는 히트 스프레더(230)와 LED 패널을 보호하는 커버(220)로 구성된다. 본 발명의 LED 램프는 도시되는 바와 같이 원통형 발광체를 구성하는 복수의 LED 모듈(200')이 집합하여 전체적으로 유사 원통 형상을 만드는 것으로, 외부로 빛을 방사하는 LED 패널(210)은 원통 형상의 외면을 향하게 구성되고, 히트 스프레더(230)는 내부를 향하게 배치된다. 이와 같이 구성되는 LED 모듈(200')의 일단은 제1연결부(130)과 결합하고 타단은 제2연결부에 결합된다. As shown in FIG. 2, the side light emitting unit 200, which is a cylindrical light emitting body, has a cylindrical shape in which a columnar LED module 200 ′ having a circular cross section forms a cylindrical shape, and the LED module 200 ′ is a rectangular LED panel 210. ) And a heat spreader 230 for dissipating heat from the rectangular LED panel 210 and a cover 220 for protecting the LED panel. As shown in the LED lamp of the present invention, a plurality of LED modules 200 'constituting a cylindrical light emitter are assembled to form a similar cylindrical shape as a whole, and the LED panel 210 that emits light to the outside has a cylindrical outer surface. The heat spreader 230 is disposed to face inward. One end of the LED module 200 ′ configured as described above is coupled to the first connector 130 and the other end is coupled to the second connector.

이와 같은 LED 램프에서 이용되는 본 발명에 따른 히트 스프레더(230)를 도 3을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.The heat spreader 230 according to the present invention used in such an LED lamp will be described in detail with reference to FIG. 3.

히트 스프레더(230)는 사각 LED 패널(210)이 결합하여 사각 LED 패널(210)에서 발생하는 열을 방출할 수 있도록 사각 LED 패널(210)과 접촉하는 사각 형상의 사각 방열판(231)과 공기와 접촉면적을 넓혀 공기중으로 열을 발산하도록 하는 방열핀(232)을 포함하고 제1연결부(130) 또는 제2연결부(320)와 결합을 위해 단부에는 나사공(233)이 형성된다.The heat spreader 230 is a square heat sink 231 and air in contact with the square LED panel 210 so that the square LED panel 210 is coupled to release heat generated from the square LED panel 210. It includes a heat dissipation fin 232 to widen the contact area to dissipate heat into the air and a screw hole 233 is formed at the end for coupling with the first connector 130 or the second connector 320.

도 1 내지 도 3에 도시되는 바와 같이, 사각 방열판(231)은 사각 LED 패널(210)이 결합할 수 있도록 사각 LED 패널 형상에 상응하는 형상으로 제작하되, 사각 LED 패널(210) 크기보다 큰 것이 바람직하다. 일반적으로 길이 방향 직사각형으로 제작된다. 사각 LED 패널(210)은 금속 기판에 복수의 LED가 결합된 것으로 금속 기판이 금속 재질의 사각 방열판(231)과 접촉하여 열이 용이하게 방산 된다.As shown in FIGS. 1 to 3, the square heat sink 231 is manufactured in a shape corresponding to the square LED panel shape so that the square LED panel 210 can be coupled, but larger than the square LED panel 210. desirable. It is usually made of a longitudinal rectangle. The square LED panel 210 is a metal substrate is a plurality of LEDs are coupled to the metal substrate is in contact with the square heat sink 231 of the metal material is easily dissipated heat.

방열핀(232)은 수직 방열핀(232a)과 수평 방열핀(232b)으로 구성된다. 수직 방열핀(232a)은 두 개로 구성하되 사각 방열판(231)의 길이방향 중심에서 소정 간격 이격하여 수직으로 돌출된다. 복수의 수평 방열핀(232b)은 두 개의 수직 방열핀 각각으로부터 돌출하되, 수직 방열핀(232a) 쌍 바깥쪽으로 상기 사각 방열판에 평행하게 돌출된다. 복수의 상기 수평 방열핀(232b)은 상기 사각 방열판으로부터 소정 간격 이격하고, 복수개의 상기 수평 방열핀(232b) 서로 소정 간격 이격하여 형성된다. 또한, 복수의 수평 방열핀(232b)은 사각 방열판(231)으로부터 멀어질수록 짧아져 히트 스프레더(230) 전체적으로 단면이 土 형 윤곽을 가지게 된다.The heat dissipation fin 232 is composed of a vertical heat dissipation fin 232a and a horizontal heat dissipation fin 232b. The vertical heat dissipation fin 232a is composed of two but protrudes vertically spaced apart from the longitudinal center of the rectangular heat sink 231 by a predetermined interval. The plurality of horizontal heat dissipation fins 232b protrude from each of the two vertical heat dissipation fins, and protrude in parallel to the rectangular heat dissipation plate toward the outside of the pair of vertical heat dissipation fins 232a. The plurality of horizontal heat sink fins 232b are spaced apart from the rectangular heat sink by a predetermined interval, and the plurality of horizontal heat sink fins 232b are formed to be spaced apart from each other by a predetermined gap. In addition, the plurality of horizontal heat dissipation fins 232b may be shorter as they move away from the rectangular heat dissipation plate 231, so that the entire heat spreader 230 has a cross-sectional profile.

단면이 土 형 윤곽을 가지게 되므로 복수의 히트 스프레더(230) 꼭지점을 모으면 히트 스프레더(230)의 개수에 따라 램프가 다각형 기둥 형상을 하게 된다. 4개가 모이면 사각 기둥, 6개가 모이면 육각 기둥, 8개가 모이면 팔각기둥 형상이 되어 유사 원통 형상 LED 램프를 구성할 수 있게 된다. 즉, 방열핀의 형상이 土 형 윤곽을 가지게 되어 LED 모듈(200')은 단면이 부채꼴 형상을 하게 되는 기둥이 되므로 복수개 모으면 용이하게 다각 기둥 형상을 형성할 수 있으며, 따라서, 용이하게 유사 원통 형상 LED 램프를 형성할 수 있게 된다. Since the cross-section has a curved outline, when a plurality of vertices of the heat spreader 230 are collected, the lamp has a polygonal pillar shape according to the number of heat spreaders 230. When four are gathered, square pillars, six are hexagonal pillars, and eight are octagonal pillars to form a pseudo-cylindrical LED lamp. That is, since the shape of the heat radiation fin has a concave shape, the LED module 200 'becomes a column having a fan-shaped cross section, and thus, when a plurality of heat sinks are collected, a polygonal column shape can be easily formed. It is possible to form a lamp.

수평 방열핀(232b)은 수직 방열핀(232a) 쌍을 사이에 두고 일측 수평 방열핀 단부에서 타측 수평 방열핀 단부까지의 거리를 사각 방열판(231)의 너비보다 짧게 구성하는 것이 바람직하다. 따라서, 서로 모아 원통 형상을 이룰 때, 이웃하는 히트 스프레더의 방열핀(232)과 서로 닿지 않고 사이에 공기 흐름이 생겨 열이 외부로 방출될 수 있게 된다. The horizontal heat dissipation fin 232b is preferably configured to have a distance from one horizontal heat dissipation fin end to the other horizontal heat dissipation fin end shorter than the width of the rectangular heat dissipation plate 231 with a pair of vertical heat dissipation fins 232a interposed therebetween. Therefore, when gathered together to form a cylindrical shape, air flow is generated between the heat dissipating fins 232 of neighboring heat spreaders without contact with each other so that heat can be released to the outside.

한편, 히트 스프레더의 양 단부에는 두 개의 수직 방열핀(232a)과 사각 방열판(231)이 만나는 위치에 나사공(233)이 형성되어, 일단에는 제1연결부(130)를 통해 원형 발광부(100)에 결합될 수 있도록 하고, 타단에는 제2연결부(320)를 통해 전기장치부(300)에 결합될 수 있도록 한다. 도면번호 234는 커버(220)와 히트스프레더(230)의 결합시 체결을 위한 나사가 결합되는 나사 결합홈을 나타낸다.Meanwhile, a screw hole 233 is formed at a position where two vertical heat dissipation fins 232a and a square heat dissipation plate 231 meet at both ends of the heat spreader, and at one end of the heat spreader 100 through the first connector 130. To be coupled to, and the other end to be coupled to the electrical device 300 through the second connecting portion 320. Reference numeral 234 denotes a screw coupling groove to which screws for fastening are coupled when the cover 220 and the heat spreader 230 are coupled to each other.

수직 방열핀(232a)과 수평 방열핀(232b) 사이의 공간은 외부로 개방되어 공기가 통하는 것이 바람직하다. The space between the vertical heat dissipation fin 232a and the horizontal heat dissipation fin 232b is preferably opened to the outside to allow air to pass through.

본 발명의 히트 스프레더(230)는 열전도도가 높은 금속 재질로 형성하는 것이 접촉하는 LED 패널(210)로부터 열을 전달받아 대기중으로 방출을 쉽게 할 수 있게 된다. 금속 재료는 성형 압출 공법을 이용하여 하는 것이 바람직하다. 본 발명의 히트 스프레더(230)는 금속 성형 압출 공법을 이용하므로 생산 제조 원가를 대폭 감소시킬 수 있는 효과가 있다.The heat spreader 230 of the present invention may be formed of a metal material having high thermal conductivity to receive heat from the LED panel 210 in contact with the heat spreader, and thus may be easily released into the atmosphere. It is preferable to make a metal material using the molding extrusion method. Since the heat spreader 230 of the present invention uses a metal molding extrusion method, it is possible to greatly reduce the production manufacturing cost.

위에서 원통형 LED 램프라 칭하였으나, 정확한 원형 기둥을 의미하는 것이 아닌 유사 원통 형상으로 다각형 기둥 형상을 가지게 되며, 본 발명의 히트 스프레더(230)를 포함하는 LED 모듈(200')이 모여서 다각형 기둥 형상을 형성한다. 4개 이상의 LED 모듈(200')의 방열핀 꼭지가 서로 만나 다각형 기둥을 형성하는데, 6개 또는 8개가 결합하는 것이 램프 형상 및 생산성 향상에 도움이 된다.Although it is referred to as a cylindrical LED lamp from the above, it does not mean an exact circular column, but has a polygonal pillar shape in a similar cylindrical shape, and the LED module 200 'including the heat spreader 230 of the present invention gathers a polygonal pillar shape. Form. The heat sink fins of the four or more LED modules 200 ′ meet each other to form a polygonal pillar, and six or eight may be combined to help improve lamp shape and productivity.

100 : 원형 발광부 200 : 측면발광부
300 : 전원장치부 230 : 히트스프레더
231 : 사각 방열판 232 : 방열핀
233 : 나사공 234 : 나사 결합홈
100: circular light emitting unit 200: side light emitting unit
300: power supply unit 230: heat spreader
231: square heat sink 232: heat sink fin
233: screw hole 234: screw coupling groove

Claims (5)

복수의 LED 모듈이 결합하여 원통형을 이루는 LED 램프의 상기 LED 모듈 각각에 결합하는 히트 스프레더에 있어서,
사각 판 형상의 사각 방열판;
상기 사각 방열판의 길이방향 중심에서 소정 간격 이격하여 수직으로 돌출되는 두 개의 수직방열핀; 및
상기 두 개의 수직 방열핀으로부터 각각의 상기 수직 방열핀 외측으로 상기 사각 방열판에 평행하게 돌출되는 복수의 수평 방열핀으로 이루어지며,
복수의 상기 수평 방열핀은 상기 사각 방열판으로부터 소정 간격 이격하고, 복수개의 상기 수평 방열핀은 서로 소정간격 이격하며,
복수의 상기 수평 방열핀은 상기 사각 방열판으로부터 멀어질수록 짧아져 전체적으로 단면이 土 형 윤곽을 가지고,
각 단부에는 두 개의 상기 수직 방열핀과 상기 사각 방열판이 만나는 위치에 나사공이 형성되고,
상기 수직 방열핀 사이의 공간과 상기 수평 방열핀 사이의 공간은 외부에 개방되고,
상기 수평 방열핀은 상기 수직 방열핀을 사이에 두고 일측 수평 방열핀 단부에서 타측 수평 방열핀 단부까지의 거리는 상기 사각 방열판의 너비보다 짧게 형성되는 원통형 LED 램프의 히트 스프레더.
A heat spreader for coupling a plurality of LED modules to each of the LED module of the LED lamp of the cylindrical shape by combining,
Square heat sink of the square plate shape;
Two vertical heat dissipation fins vertically projecting at a predetermined distance from the center of the longitudinal heat sink; And
A plurality of horizontal heat dissipation fins protruding from the two vertical heat dissipation fins to the outside of each vertical heat dissipation fin in parallel to the rectangular heat dissipation plate,
The plurality of horizontal heat sink fins are spaced apart from the rectangular heat sink by a predetermined interval, the plurality of horizontal heat sink fins are spaced apart from each other by a predetermined interval,
The plurality of horizontal heat dissipation fins are shorter as they move away from the rectangular heat dissipation plate, and have a 단면 -shaped outline as a whole.
At each end, a screw hole is formed at a position where the two vertical heat sink fins and the rectangular heat sink meet.
The space between the vertical heat sink fins and the space between the horizontal heat sink fins is open to the outside,
The horizontal heat dissipation fin is a heat spreader of a cylindrical LED lamp, wherein the distance from one horizontal heat dissipation fin end to the other horizontal heat dissipation fin end is shorter than the width of the rectangular heat dissipation plate with the vertical heat dissipation fin interposed therebetween.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 히트 스프레더는 금속 재질을 성형 압출 공법으로 형성되는 것을 특징으로 하는 원통형 LED 램프의 히트 스프레더.
The method of claim 1,
The heat spreader is a heat spreader of the cylindrical LED lamp, characterized in that the metal material is formed by a molding extrusion method.
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