KR101508958B1 - The led lamp having heater pipe type radiator - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to an LED light with a heater pipe type radiator. This LED light includes: a double-side board (FR-4 PCB) (20) on which copper (Cn) flat surfaces are attached to upper and lower parts thereof; a solder pad on which a lead frame of power LED (10) is fixed on the upper copper flat screen of the double-side board (20); via holes (23) which are formed at all positions where LED is located, to penetrate from the upper copper flat screen to the lower copper flat screen on the double-side board (FR-4 PCB); a heat transfer medium (30) disposed in the via holes (23), wherein one side of the heat transfer medium (30) is in contact with the heat radiation point (19) of the LED and the other side is formed to be exposed to via hole (23) on lower copper flat screen; a PCB assembly (50) composing the power LED (10), the double-side board (20), and the heat transfer medium (30) as a one package; base plate (62) coupled to the rear surface of the PCB assembly (50); multiple radiation plates (64) coupled to the upright on the base plate (62); a coupling hole (64a) formed in a predetermined height of the radiation plate (64); and a radiation plate (60) on which a heater pipe (66) is configured to penetrate a coupling hole (64a). Therefore, high temperature heat from LED is rapidly and uniformly radiated.

Description

히터파이프형 방열체를 구비한 LED 조명등{THE LED LAMP HAVING HEATER PIPE TYPE RADIATOR} BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to an LED lamp having a heater pipe-
본 발명은 파워 LED를 갖는 대형 조명등에 관한 것으로써, 특히 가로등과 같은 대형 LED 조명등의 고열을 방열체를 통해 균일하게 냉각시키도록 하는 히터파이프형 방열체를 구비한 LED 조명등에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a large lighting lamp having a power LED, and more particularly, to an LED lighting lamp having a heater pipe type heat radiator for uniformly cooling high heat of a large LED lighting lamp such as a street lamp through a heat sink.
현대 조명의 메카로 불리우는 LED 가로등 및 보안등은 고효율 조명등으로 자리매김을 하고 있다. LED street light and security light, which are called meca of modern lighting, are positioned as high efficient lighting.
광원의 핵심소자인 발광다이오드는 전자와 정공의 전류흐름으로 LED에는 광원이 나오지만 반대쪽인 써멀(thermal)단자에는 고열이 발생되어 효과적인 방열기술 없이는 고효율 조명등을 제작할 수 없다. The light emitting diode, which is the core element of the light source, emits a light source to the LED due to the current flow of electrons and holes, but a high temperature is generated at the opposite thermal terminal, and high efficiency lighting can not be produced without effective heat dissipation technology.
LED에서 나오는 열을 효율적으로 배출하기 위한 방열구조의 일 예로 본 발명 출원인의 등록특허 제10-0975970호 “파워 LED를 갖는 대형 조명등”를 들 수 있다. An example of a heat dissipating structure for efficiently discharging heat from an LED is disclosed in Korean Patent No. 10-0975970 entitled " Large-sized lamp with power LED "
상기 등록특허의 내용을 등록공보에 기재된 도 1을 참고하여 개략적으로 설명하면, 도 1의 (a)에 도시된 바와 같이 파워 LED(100)를 양면기판(200) 상에 결합하되 파워 LED(100)의 후면 발열부위(180)의 방열점(190)에서 발생하는 열을 방열시키기 위해 양면기판(200)에 형성된 멀티-스루 홀(230) 내에는 열전달 매체인 무연납 크림숄더(300)를 충진 및 고착시키고 무연납 크림숄더(300)를 대형 방열구조체인 알루미늄 기구(600)와 직접 접촉되게 구성하였다. 1, the power LED 100 is coupled to the double-sided board 200, and the power LED 100 (see FIG. 1) In order to dissipate the heat generated at the heat radiation point 190 of the rear heating region 180 of the double-sided board 200, the non-conductive cream shoulder 300, which is a heat transfer medium, And the non-pouring cream shoulder 300 is configured to be in direct contact with the aluminum mechanism 600, which is a large heat-dissipating structure.
이러한 구성에 의해 무연납 크림숄더(300)에 축적된 열을 대기 중으로 신속하게 다중 분산시키는 자연 대류형 방열 장치를 구성함으로써, 방열효율을 극대화시켜 적은 LED 수량에도 큰 광원을 방사하는 파워 LED를 제공하도록 한 것이다. According to such a configuration, a natural convection type heat radiation device that quickly disperses heat accumulated in the non-pouring cream shoulder 300 into the atmosphere is provided, thereby maximizing the heat radiation efficiency and providing a power LED emitting a large light source with a small amount of LED .
알루미늄 기구(600)는 열을 배출하기 위한 방열구조체로서 알루미늄 다이케스팅 또는 압출 알루미늄으로 형성되어 LED 램프의 방열기능을 한다. The aluminum mechanism 600 is a heat dissipating structure for discharging heat and is formed of aluminum die casting or extruded aluminum to function as a heat dissipating function of the LED lamp.
LED의 광효율 및 수명은 방열 효과에 직접적인 영향을 받으며, 메이저 LED 제조사들은 고효율 장수명 LED을 개발 양산하고 있으나, 동 LED를 가로등의 광원으로 사용시 방열 기능이 제대로 발휘되지 않아 LED 자체의 광효율과 장수명이 실현되지 못하고 있는 실정이다. The light efficiency and lifetime of the LED are directly affected by the heat dissipation effect. Major LED manufacturers are developing and producing high efficiency long life LED. However, when the LED is used as the light source of the street light, the heat dissipation function is not displayed properly. It is a fact that it does not become.
일부 LED 조명등 제조사들은 방열 미흡에 따른 고열로 LED가 소손될 경우 소손 LED의 부분적 교체를 용이하게 하기 위해 LED 조명등의 PCB어셈블리를 모듈화하여 소손된 LED가 속한 모듈만 교체하게 함으로써 LED 조명등의 보수를 용이하게 하고 있으나, 이러한 PCB어셈블리의 모듈화가 고열에 취약한 LED 조명등의 단점을 해소하는 근본적인 대책이 될 수는 없었다. Some manufacturers of LED lighting fixtures modularize the LED lighting fixtures to facilitate partial replacement of damaged LEDs when the LEDs are burned due to high heat due to insufficient heat dissipation. However, modularization of these PCB assemblies could not be a fundamental measure to overcome the shortcomings of LED lighting fixtures, which are vulnerable to high temperatures.
특히 LED 조명의 방열 과정에서 방열체가 고른 온도를 유지하지 못하여 부분적으로 온도차가 발생하면 열와류(맴돌이) 현상에 의해 방열체의 온도차이가 심화되고 온도가 높은 부위에 접촉된 LED는 광효율이 현저하게 저하되면서 수명 또한 단축됨으로 이에 대한 기술개발이 절실한 실정이다. Particularly, when a temperature difference is partially generated due to insufficient heat storage in the heat dissipation process of the LED lighting, the temperature difference of the heat dissipation body is deepened due to the heat eddy phenomenon and the LED having high temperature contact is remarkably improved in light efficiency And the life span is shortened as well.
국내 등록특허 제10-0975970호“파워 LED를 갖는 대형 조명등”Korean Patent No. 10-0975970 " Large illumination lamp having power LED "
따라서 본 발명은 LED 조명등의 LED에서 발생되는 열을 효과적으로 방열하고, LED의 열을 식히는 방열체가 온도차 없이 고른 온도로 방열되도록 함으로써 LED 조명등 기구내 각 LED의 광효율과 수명을 균일하게 유지되도록 함은 물론 방열판(64)을 효과적으로 배치하여 방열효과를 극대화하는 LED 조명등을 제공하는데 있다. Accordingly, the present invention can effectively dissipate the heat generated from the LEDs of the LED lighting lamps and dissipate the heat emitting elements for cooling the LEDs to a uniform temperature without any temperature difference, thereby maintaining the light efficiency and lifetime of the LEDs in the LED lighting fixture uniformly So that the heat dissipation effect can be maximized by effectively disposing the heat dissipation plate (64).
상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명은 히터파이프형 방열체를 구비한 LED 조명등에 있어서, FR-4 소재의 상하부에 동(Cu)박면이 부착된 양면기판(FR-4 PCB)(20)과 상기 양면기판(20)의 상부 동박면에 파워 LED(10)의 리드 프레임을 고정시킬 수 있는 솔더 패드(Solder Pad)를 구비하고, 상기 양면기판(FR-4 PCB)에는 LED가 위치하는 곳마다 비아홀(23)을 상부 동박면에서 하부 동박면까지 관통되도록 형성하고, In order to accomplish the above object, the present invention provides an LED lamp having a heater pipe type heat sink, wherein a double-sided substrate (FR-4 PCB) 20 having a copper foil on the upper and lower portions of the FR- A solder pad for fixing the lead frame of the power LED 10 to the upper copper foil surface of the double-sided board 20 is provided. On the double-sided board (FR-4 PCB) The via hole 23 is formed to penetrate from the upper copper foil surface to the lower copper foil surface,
상기 비아홀(23)에는 열전달 매체(30)를 개재하되, 열전달 매체(30)의 일측은 LED의 발열부위 방열점(19)에 접촉되고 타측은 하부 동박면의 비아홀(23)에 노출되게 형성되어 상기 파워 LED(10)와 양면기판(20) 및 열전달 매체(30)를 하나로 패키지화하여 구성되는 PCB어셈블리 (50)와, One side of the heat transfer medium 30 is in contact with the heat radiation point 19 of the heat generating portion of the LED and the other side of the heat transfer medium 30 is exposed to the via hole 23 of the lower copper foil surface through the via hole 23, A PCB assembly 50 formed by packaging the power LED 10, the double-sided board 20 and the heat transfer medium 30 in one package,
상기 PCB 어셈블리(50)의 배면에 결합되는 베이스판(62)과, 상기 베이스판(62) 상에 직립으로 결합되는 다 수개의 방열판(64)과, 각 방열판(64)의 일정 높이에 결합공(64a)이 형성되고 상기 결합공(64a)에는 히터파이프(66)가 관통 결합되도록 구성된 방열체(60)에 의해 LED에서 발생하는 고열이 신속하게 방열됨은 물론 방열체가 균일하게 방열되도록 한다. A plurality of heat sinks 64 that are coupled upright on the base plate 62 and a plurality of heat sinks 64 that are coupled to the heat sinks 64 at predetermined heights, The heat generated by the LED is quickly dissipated and the heat dissipation member is uniformly dissipated by the heat dissipation member 60 having the heat dissipation member 64a formed therein and the heater pipe 66 penetratingly connected to the connection hole 64a.
본 발명은 LED 조명등을 구성하는 양면기판의 하부에 결합되는 방열체는 다 수개로 구성되는 방열판에 “U”형상의 히터파이프를 결합함으로써 신속하고 효과적인 방열은 물론 방열체에 형성된 방열판이 균일한 온도로 방열되도록 함으로써 특정 위치의 LED가 고온화되는 것으로 방지하여 LED의 광효율과 수명을 평균적으로 유지하여 LED조명등의 성능과 수명을 향상시키고, 방열판의 효과적인 배치로 방열효율을 향상시킨다. The present invention is characterized in that a heat pipe coupled to a lower portion of a double-sided board constituting an LED lighting lamp includes a plurality of heat pipes, and a heat pipe is connected to a heat pipe. The heat pipe is quickly and effectively dissipated, Thereby improving the performance and lifetime of the LED illumination lamp and improving the heat radiation efficiency by effectively arranging the heat radiation plate.
도 1은 본 발명 출원인의 등록된 특허공보에 기재된 파워 LED를 갖는 대형 조명등을 도시한 도면,
도 2는 본 발명의 실시 예에 의한 PCB 어셈블리의 단면 구성도,
도 3은 본 발명의 실시 예에 의한 LED 조명등의 구성도,
도 4 및 도 5는 본 발명의 실시 예에 의한 방열체의 구성을 보여주는 도면.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a diagram showing a large illumination lamp having a power LED as described in a registered patent publication of the applicant of the present invention,
2 is a cross-sectional view of a PCB assembly according to an embodiment of the present invention.
3 is a configuration diagram of an LED lighting lamp according to an embodiment of the present invention;
Fig. 4 and Fig. 5 are diagrams showing a configuration of a heat discharging body according to an embodiment of the present invention; Fig.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명을 설명함에 있어 LED를 갖는 대형 조명등에 대한 구체적인 구성은 앞서 배경기술에서 제시된 본원 출원인의 특허등록 제10-0975970호“파워 LED를 갖는 대형 조명등”에 개시되어 있으므로 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 하고, 본 발명의 이해를 돕기 위해 기본적인 구성을 함께 설명하기로 한다. In the description of the present invention, a specific configuration for a large-sized lamp having an LED is disclosed in a patent application No. 10-0975970 entitled " Large-sized lamp having a power LED " And a basic configuration will be described below to facilitate understanding of the present invention.
도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 수지 코팅된 방열체를 구비한 LED 조명등(2)은 크게 파워 LED(10), 양면기판(FR-400 PCB)(20), 양면기판(FR-400 PCB)(20)의 비아홀(23)에 끼움장착되는 열전달 매체(30) 및 방열체(60)로 구성된다. 2, the LED lighting lamp 2 having the resin-coated heat sink according to the embodiment of the present invention includes a power LED 10, a double-sided board (FR-400 PCB) 20, a double- The heat transfer medium 30 and the heat dissipator 60 are fitted into the via hole 23 of the PCB 20 (see FIG.
파워 LED(10)는 극판(9)에 고정되는 V자형 반사경(11)과 상기 극판(9) 일측에는 애노우드(Anode : A) 단자(12)가 접속되고 상기 애노우드(A) 단자(12)에는 부재간의 전기적 접촉을 확실히 하기 위해 금(Au)으로 된 반원형의 금(Au) 본딩 와이어(Gold bonding wire)(13)가 캐소오드(cathode : K) 단자(15)쪽으로 휘어져 있다. The power LED 10 includes a V-shaped reflector 11 fixed to an electrode plate 9 and an anode terminal 12 connected to one side of the electrode plate 9 and an anode terminal 12 A gold bonding wire 13 of gold is bent toward the cathode (K) terminal 15 in order to ensure electrical contact between the members.
파워 LED는 상기 V자형 반사경(11) 중앙에 오목렌즈(14)가 안착되고 그 하단에는 캐소오드(K) 단자(15)가 연결되어 있다. 상기 애노우드(A) 단자(12)와 캐소오드(K) 단자(15)에 전압을 인가하면 상기 애노우드(A) 단자(12)와 연결된 금(Au) 본딩 와이어(13)를 통해 상기 캐소오드(K) 단자(15)로 반도체 전자(e)가 높은 에너지에서 낮은 에너지로 이동하는 편차에 의해 방전개시와 동시에 빛을 발생하게 된다. The power LED has a concave lens 14 mounted on the center of the V-shaped reflector 11 and a cathode terminal 15 connected to the bottom of the V- When a voltage is applied to the anode (A) terminal 12 and the cathode (K) terminal 15, the gold (Au) bonding wire 13 connected to the anode 12 ' And the semiconductor (e) moves from the high energy to the low energy with the odd (K) terminal 15 to generate light simultaneously with the start of the discharge.
그리고 상기 V자형반사경(11) 내부는 수지몰드(16)로 충진되고 그 상부에 볼록렌즈(17)가 안착되어 있다. 그리고 파워 LED 발열부위(18)에는 방열점(19)이 형성되어 있다. The inside of the V-shaped reflector 11 is filled with a resin mold 16, and a convex lens 17 is seated thereon. A heat dissipation point (19) is formed in the power LED heat generation region (18).
상기 양면기판(FR-4 PCB)(20)은 FR-4 소재의 중간층(21)의 상하부에 동(Cu)박면(22a, 22b)이 부착되어 구성되며, 상기 파워 LED(100)가 위치하는 곳마다 펀칭 가공에 의해 비아홀(23)을 형성하며, 상부에는 파워 LED(10)의 리드 프레임(Lead Frame)(+극, -극) 즉, 애노우드(A) 단자(12)와 캐소오드(K) 단자(15)를 고정시킬 수 있는 솔더 패드(Solder Pad)(34)가 형성된다. The double-sided board (FR-4 PCB) 20 is formed by attaching Cu thin faces 22a and 22b to upper and lower portions of an intermediate layer 21 of FR-4 material. A via hole 23 is formed by punching every place and a lead frame (positive pole, negative pole) of the power LED 10, that is, an anode (A) terminal 12 and a cathode A solder pad 34 for fixing the terminal 15 is formed.
상기 양면기판(20)의 비아홀(23)에는 열전달 매체(30)를 끼움장착 하되, 열전달 매체 솔더 패드(34)의 높이에 준하도록 형성한다. The heat transfer medium 30 is fitted into the via hole 23 of the double-sided board 20 so that the heat transfer medium is formed to have a height equal to the height of the solder pad 34.
이는 종래의 열전달 매체(30)를 구현함에 있어서 양면기판(FR-4 PCB)(20)에 형성된 멀티 스루홀에 무연납(Pb)을 충진 및 고착시키는 번거로운 방식을 탈피하고, 열저항이 높은 무연납 크림숄더(300)로 인하여 방열점 열의 방열 효과가 떨어지는 단점을 해결해 준다. This is because, in implementing the conventional heat transfer medium 30, the troublesome method of filling and fixing the non-lead Pb in the multi-through holes formed in the double-sided board (FR-4 PCB) 20 is eliminated, And the heat radiation effect of the heat radiation point heat is lowered due to the pour cream shoulder (300).
즉 본 발명에서는 열전달 매체(30)를 간소한 방법으로 구현하고 열효율도 우수하도록 하는바, 도 2에 도시된 바와 같이 원기둥형 비철금속을 컷팅하여 단면을 “
Figure 112014109009806-pat00001
”형상으로 가공한 열전도성 칩(Chip)(32)으로 구성할 수 있다. 이러한 열전도성 칩(32)은 칩의 표면적을 확대하여 방열 효율을 향상시킬 수 있으며 기존의 스루홀에 무연납(Pb)을 충진 및 고착시키는 번거로움을 대신하게 된다.
That is, in the present invention, the heat transfer medium 30 is implemented in a simple manner and the thermal efficiency is also improved. As shown in FIG. 2, the cylindrical non-ferrous metal is cut,
Figure 112014109009806-pat00001
Quot; shaped thermally conductive chip (Chip) 32, as shown in Fig. Such a thermally conductive chip 32 can increase the surface area of the chip to improve the heat radiation efficiency and replace the burden of filling and fixing Pb in the existing through hole.
열전도성 칩(Chip)(32)은 은(Ag), 동(Cu) 등으로 형성할 수 있으며, 더 바람직하게는 은(Ag)으로 형성한다. The thermally conductive chip 32 may be formed of silver (Ag), copper (Cu) or the like, more preferably silver (Ag).
상기 열전도성 칩(32)은 양면기판(20)에 다수개로 형성되는 비아홀(23)에 삽입 후 LED(10)의 써멀(thermal)단자와 결합되어 방열구조를 가지게 된다. The thermally conductive chip 32 is inserted into a plurality of via holes 23 formed in the double-sided substrate 20 and then joined with the thermal terminal of the LED 10 to have a heat dissipation structure.
즉, 파워 LED(10) 후면 방열점(19)으로부터 열전달 매체(30)인 열전도성 칩(32)을 거쳐 상기 양면기판(20)의 하부 동(Cu)박면(22b) 하단까지 연장되게 일체화되도록 하여 열전달이 원활하도록 구성한다. 이로써 파워 LED(10)와 양면기판(20) 및 열전성 칩(32)를 하나로 패키지함으로써 PCB 어셈블리(50)를 구성한다. That is, the power LED 10 is integrated from the rear heat dissipation point 19 of the power LED 10 through the thermally conductive chip 32 serving as the heat transfer medium 30 to the lower copper (Cu) thin surface 22b of the double- Thereby facilitating heat transfer. Thus, the power LED 10, the double-sided board 20, and the thermoelectric chip 32 are packaged together to form the PCB assembly 50.
도 3은 본 발명의 실시 예에 의한 히터파이프형 방열체를 구비한 LED 조명등(2)의 일부분을 나타내는 것으로서 PCB 어셈블리(50)와 방열체(60)가 결합된 구성을 보여주는 도면이다. FIG. 3 is a view showing a part of a LED lighting lamp 2 having a heater pipe type heat sink according to an embodiment of the present invention. FIG. 3 is a view showing a configuration in which a PCB assembly 50 and a heat sink 60 are combined.
도 3에 예시된 방열체를 구비한 LED 조명등(2)은 주로 가로등으로서 사용될 수 있다. 따라서 가로등은 지상으로부터 높은 곳에 설치되어 길을 비추기 위해 도면에 도시된 바와 같이 파워 LED(10) 들은 하방으로 향하게 된다. The LED lighting lamp 2 having the heat sink shown in Fig. 3 can be mainly used as a street lamp. Therefore, the streetlight is installed at a high place from above the ground, and the power LEDs 10 are directed downward as shown in the figure to illuminate the road.
이러한 점을 감안하여 도 3에 도시된 파워 LED(10)들은 도 2에 도시된 파워 LED(10)들에 대하여 거꾸로 나타낸 것이다. In view of this, the power LEDs 10 shown in FIG. 3 are shown reversely to the power LEDs 10 shown in FIG.
PCB 어셈블리(50)에서 양면기판(20)의 양면 중 열전성 칩(32)이 노출되는 하부 동(Cu)박면(22b)면에는 방열체(60)를 면접고정되게 하여 파워 LED(10)에서 발생하는 고열에 대한 자연 방열효율이 극대화 되도록 한다. The heat sink 60 is interposed and fixed on the lower copper (Cu) thin-walled surface 22b of the PCB assembly 50 where the thermoelectric chips 32 are exposed on both sides of the double-sided board 20, Thereby maximizing the natural heat radiation efficiency against the generated high temperature.
상기 방열체(60)의 구성에 대하여 자세히 설명한다. The structure of the heat dissipator 60 will be described in detail.
도 4 및 도 5를 함께 참고하면, 본 발명에 따른 방열체(60)는 양면기판(20)의 하부 동박면(22b)에 결합되는 베이스판(62)을 구비하고, 상기 베이스판(62) 상에는 하부가 절곡된 다 수개의 방열판(64)들을 직립으로 배열되게 결합한다. 4 and 5, the heat sink 60 according to the present invention includes a base plate 62 coupled to the lower copper surface 22b of the double-sided board 20, A plurality of the heat sinks 64, which are bent at the bottom, are arranged in an upright manner.
베이스판(62)은 양면기판(20)의 하부 동박면(22b)에 결합됨에 따라 비하홀(23)에 결합되어 단부가 노출되는 열전달 매체(30)와 접촉되어 파워 LED(10)에서 발생하는 고열을 다 수개의 방열판(64)들로 일괄적으로 전달하게 된다. 베이스판(62) 및 방열판(64)은 알루미늄 재질의 판소재를 프레스가공에 의해 가공될 수 있다. The base plate 62 is coupled to the lower copper surface 22b of the double-sided substrate 20 and is coupled to the lower hole 23 to come in contact with the heat transfer medium 30, Heat is transferred to the plurality of heat sinks 64 in a lump. The base plate 62 and the heat radiating plate 64 can be processed by pressing a plate material made of aluminum.
본 발명에서 각 방열판(64)의 본체에는 베이스판(62)에서 같은 높이로 결합공(64a)을 형성하고, 상기 결합공(64a)을 관통하여 히터파이프(66)가 결합됨에 따라 히터파이프의 열전도에 의해 베이스판(62)에서 같은 높이 지점의 방열판(64) 온도는 동일한 온도를 유지하게 되고 이로 인하여 각 방열판(64)의 온도차에 의하여 발생하는 열와류(맴돌이)현상을 방지하고, 이에 따라 베이스판(62)의 온도도 균일하게 되므로 각 LED의 방열효과도 균일하게 된다. In the present invention, a coupling hole 64a is formed in the base plate 62 at the same height in the body of each heat sink 64, and the heater pipe 66 is coupled through the coupling hole 64a, The temperature of the heat sink 64 at the same height in the base plate 62 is maintained at the same temperature by the heat conduction, thereby preventing the heat eddy phenomenon caused by the temperature difference of each heat sink 64, The temperature of the base plate 62 becomes uniform, so that the heat radiation effect of each LED becomes uniform.
바람직하게는 본 방열체(60)의 신속하고 균일한 방열을 위하여 방열판(64)의 본체에는 베이스판(62)에 접하는 부분과 베이스판(62)에서 먼 외곽부분에 위치하는 한 쌍의 결합공(64a)을 형성한다. 즉 각 방열판(64)에는 높이가 다르게 한 쌍의 결합공(64a)을 형성하고, 상기 한쌍의 결합공(64a)에는 U형상을 가지는 히터파이프(66)의 양 단부가 관통 결합되게 한다. The main body of the heat radiating plate 64 is preferably provided with a pair of engaging holes 62a and a pair of engaging holes 62b, (64a). That is, each of the heat sinks 64 has a pair of coupling holes 64a having different heights, and both ends of a U-shaped heater pipe 66 are inserted into the pair of coupling holes 64a.
또한 바람직하게는 도 5에 도시된 바와 같이 베이스판(62)에 방열판(64)을 효과적으로 결합하기 위하여 히터파이프(66)의 직선부(66b)가 관통되는 방열판(64)의 결합공(64a)과 히터파이프의 곡선부(66c)가 관통되는 방열판(64)의 히터파이프곡선결합공(64c)을 다르게 형성하여 방열판(64)을 히터파이프곡선부(66c)까지 배치되게 함으로써 베이스판(62) 상에 설치되는 방열판(64)의 숫자를 최대화하여 방열 효과를 극대화 하였다.5, an engaging hole 64a of the heat sink 64 through which the rectilinear portion 66b of the heater pipe 66 penetrates is formed to effectively engage the heat sink 64 with the base plate 62, And the heater pipe curve fitting hole 64c of the heat radiating plate 64 through which the curved portion 66c of the heater pipe passes is formed differently so that the heat radiating plate 64 is disposed up to the heater pipe curved portion 66c, The heat dissipation effect is maximized by maximizing the number of the heat dissipating plates 64 provided on the heat dissipating plate 64.
상기 히터파이프곡선결합공(64c)은 U형상을 가지는 히터파이프(66)의 양단부가 관통되는 한 쌍의 결합공(64a)이 연결된 장형의 결합공이다.The heater pipe curve coupling hole 64c is an elongated coupling hole in which a pair of coupling holes 64a through which both ends of the U-shaped heater pipe 66 are inserted is connected.
즉 종래에는 제한된 공간인 등기구내에 설치되는 히터파이프형 방열체의 방열판은 통상 히터파이프직선부에만 결합설치하고 히터파이프곡선부에는 설치되지 않아 미활용되는 히터파이프곡선부를 보다 효과적으로 활용하였다.That is, the heat radiating plate of the heater pipe type heat discharging body installed in the luminaire, which is conventionally limited space, is connected to only the straight portion of the heater pipe and is not installed in the curved portion of the heater pipe.
방열판(64)에는 다 수개의 히터파이프(66)가 결합될 수 있도록 상하로 한 쌍으로 구성되는 결합공(64a)을 좌우로 여러 개 형성할 수 있다. A plurality of coupling holes 64a may be formed on the heat radiating plate 64 so that a plurality of heater pipes 66 can be coupled to the heat radiating plate 64.
결합공(64a)에 관통 결합된 히트파이프(66)는 방열판(64)과 용접으로 결합하는 것이 바람직하다, 이는 히트파이프(66)를 결합공(64a)에 타이트하게 끼워 관통하여 결합하더라도 방열판(64)과 히터파이프의 접점면적이 작아(불완전한 결합) 히터파이프와 방열판 간에 열을 신속하게 전도할 수 없으므로 방열판(64)과 히터파이프 간의 결합부위를 좀더 긴밀하게 하기 위해 용접으로 하는 것이 바람직하다. It is preferable that the heat pipe 66 penetratingly coupled to the coupling hole 64a is welded to the heat sink 64. This is because even if the heat pipe 66 is tightly fitted into the fitting hole 64a and is coupled therewith, 64) and the heater pipe is small (incomplete coupling), heat can not be rapidly transferred between the heater pipe and the heat sink. Therefore, it is preferable to weld the joints between the heat sink 64 and the heater pipe in order to make them more tight.
히터파이프(66)는 열전도율이 높은 동(Cu) 재질로 하는 것이 바람직하며, 내부에는 열전도성이 있는 액채로 충진되며, 충진 액체로는 비열용량이 금속(동)에 비해 큰 물 또는 절연유 등으로 충진하는 것이 바람직하다. The heater pipe 66 is preferably made of a copper (Cu) material having a high thermal conductivity. The heater pipe 66 is filled with a thermally conductive liquid and the liquid having a specific heat capacity greater than that of the metal It is preferable to fill.
히터파이프 전체를 동(Cu)으로하면 동(Cu)자체의 물성에 의해 제작 가공에 어려움이 있고 경제적으로 불리할 뿐아니라 방열판(64)간의 신속한 열전도에도 비효율적이기 때문이며, 특히 절연유의 경우 전기적으로 절연성이 있으므로 전기를 이용하는 LED 조명등에서는 충진물에 의한 합선등의 전기적 사고를 미연에 방지하는 효과가 있다. If the whole heater pipe is made of copper (Cu), it is difficult to manufacture and process due to the physical properties of copper (Cu) itself, which is economically disadvantageous and also ineffective for rapid heat conduction between the heat sinks 64. In particular, There is an effect of preventing electrical accidents such as a short circuit caused by a filler in the LED lighting lamp using electricity.
히터파이프의 뚜께는 경제성, 제작 용이성, 고온에 의한 충진물의 팽창에 따른 파손 위험 등을 고려 0.3 ∼ 0.6 mm로 하는 것 바람직하다. The thickness of the heater pipe is preferably 0.3 to 0.6 mm in consideration of economical efficiency, ease of fabrication, risk of breakage due to expansion of the filler due to high temperature, and the like.
히터파이프(66) 내에 충진물을 충진 또는 보충하기 위해 히터파이프(66)의 양단은 개폐 가능한 캡(66a) 형성한다. Both ends of the heater pipe 66 form an openable and closable cap 66a to fill or replenish the filling material in the heater pipe 66. [
히터파이프(66)의 온도가 상승하면 고온에 의한 팽창에 의해 캡(66a)이 이탈될 수 있으므로 캡(66a)을 히터파이프(66)에 나사식으로 채결하는 것이 바람직하다. When the temperature of the heater pipe 66 rises, it is preferable that the cap 66a is screwed into the heater pipe 66 because the cap 66a may be detached by expansion due to high temperature.
히터파이프(60)는 U형상으로 구성하였으나 지그재그 형태 등 여러 가지로 실시 가능하다. Although the heater pipe 60 is formed in a U shape, it may be formed in various shapes such as a zigzag shape.
방열판(64) 본체에는 하나 이상의 방열공(64b)을 형성할 수 있으며, 이는 방열을 보다 효율적으로 할 수 있다. At least one heat dissipation hole 64b may be formed in the heat dissipating plate 64, which allows more efficient heat dissipation.
방열판(64)의 일단은 베이스판(62)이 결합되고 타단에는 각 방열판을 연결구(68)로 연결고정되게 하여 견고한 구성을 유지할 수 있도록 한다. One end of the heat radiating plate 64 is coupled to the base plate 62 and the other end thereof is connected and fixed to the heat radiating plate by a connecting hole 68 to maintain a solid structure.
이러한 구성의 히터파이프(66)는 충진물을 매개로 방열판(64) 전체로 열이 고루 분산되도록 하여 방열판 간 온도차를 줄여 줌으로써 방열체의 열와류 현상의 방지는 물론 방열효율을 더욱 높여준다. The heater pipe 66 having such a configuration reduces the temperature difference between the heat sinks by distributing the heat evenly throughout the heat sink 64 via the filler, thereby preventing the heat vortex phenomenon of the heat sink and further enhancing the heat radiation efficiency.
그 이유를 설명하면 다음과 같다. The reason for this is as follows.
방열판(64)은 LED에서 발생한 고열을 베이스판(62)을 매개로 전달 받아 공기 중으로 방출하게 된다. The heat sink 64 receives the high heat generated from the LED through the base plate 62 and discharges the heat into the air.
이때 히터파이프(66)의 구성이 없는 경우라면, 방열판(64)은 열전도현상에 따라 베이스판(62)에 가까운 부분의 높은 열이 서서히 베이스판(62)에서 먼 외곽부분으로 옮겨가면서 공기 중으로 열을 방출하게 되고, 아울러 각 LED의 특성이 완전 동일하지 않으므로 각 LED의 발열량이 상이하고, 상이한 각 LED의 발열량 차이로 인하여 베이스판(62)의 온도는 균일하지 못하며, 베이스판에 부착된 위치가 다른 각 방열판(64) 역시 각각 온도가 다를 수 있다. In this case, if there is no configuration of the heater pipe 66, the high heat of the portion near the base plate 62 is gradually transferred to the outer portion from the base plate 62 due to the heat conduction phenomenon, The temperature of the base plate 62 is not uniform due to a difference in calorific value of each of the LEDs, and the position of the base plate 62 is not uniform The other heat sinks 64 may also have different temperatures.
이 결과 베이스판 및 방열판의 분분적 온도차에 의해 열와류(맴돌이)가 발생되며, 이로 인하여 각 LED의 온도는 균일하지 못하고 열이 낮은 LED에 비해 열이 높은 LED는 광효율이 저하되고 수명이 단축되는 현상이 발생된다. As a result, due to the differential temperature difference between the base plate and the heat sink, heat eddies are generated. As a result, the temperature of each LED is not uniform and the heat efficiency is lowered and the lifetime is shortened A phenomenon occurs.
그러나 본 발명에서와 같이 히터파이프(66)를 구비할 경우, 히터파이프에 의해 방열판(64)의 베이스판(62)에 접하는 부분에서의 높은 열을 베이스판(62)에서 먼 외곽부분으로 곧바로 전달되게 함은 물론 각 방열판 간의 온도를 균일하게 함으로써 방열판(64) 전체에 걸쳐 온도차가 거의 발생하기 않도록 한다. However, when the heater pipe 66 is provided as in the present invention, the high heat in the portion of the heat radiating plate 64 contacting the base plate 62 is directly transmitted to the outer peripheral portion from the base plate 62 by the heater pipe And the temperature between the heat sinks is made uniform, so that the temperature difference across the heat sink 64 is hardly generated.
따라서 방열판(64) 전체에 온도가 골고루 분산되게 함으로써 공기 중으로 열을 보다 신속하게 방출할 수 있고 국부적으로 발생하는 고열을 방지함으로써 특정 LED에 대한 광효율 저하와 수명단축을 방지하여 특정 LED의 소손에 의한 LED 조명 등 전체를 교체하여야하는 경제적 손실을 저감시키는 효과가 있다. Accordingly, the heat is uniformly dispersed throughout the heat sink 64, thereby allowing the heat to be released more quickly into the air and preventing the high heat generated locally, thereby preventing the deterioration of the light efficiency and the life span of the specific LED, There is an effect of reducing the economic loss of replacing the entire LED lighting.
상기 구성의 본 발명 방열체를 구비한 LED 조명등(2)은 파워 LED(10)로부터 발생되는 열을 효율적으로 방열될 수 있도록 하여 LED의 수명과 성능을 높여준다. The LED illuminating lamp 2 having the above-described heat radiator of the present invention can efficiently dissipate the heat generated from the power LED 10, thereby enhancing the lifetime and performance of the LED.
상술한 본 발명의 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 여러 가지 변형이 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고 실시할 수 있다. 따라서 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위 및 그 특허청구범위와 균등한 것에 의해 정해 져야 한다. While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments. Therefore, the scope of the present invention should not be limited by the described embodiments, but should be determined by the scope of claims and equivalents thereof.
(2)--방열체를 구비한 LED 조명등
(9)--극판 (10)--파워 LED
(11)--반사경 (12)--애노우드
(13)--금(Au) 본딩와이어 (14)--오목렌즈
(15)--캐소오드 (16)--수지몰드
(17)--볼록렌즈 (18)--발열부위
(19)--방열점 (20)--양면기판
(21)--FR-4 소재의 중간층 (22a)(22b)--상,하부 동(Cu)박면
(23)--비아홀 (30)--열전달 매체
(32)-열전도성 칩(Chip) (34)--숄더패드
(50)--PCB 어셈블리 (60)--방열체
(62)--베이스판 (64)--방열판
(64a)--결합공 (64b)--방열공
(64c)--히터파이프곡선부결합공 (64d)--방열판 절곡부
(66)--히터파이프 (66a)--캡
(66b)--히터파이프직선부 (66c)--히터파이프곡선부
(68)--연결구
(2) - LED lighting with a heat sink
(9) - Plate (10) - Power LED
(11) -reflector (12) -anode
(13) - gold (Au) bonding wire (14) - concave lens
(15) -Cathode (16) - Resin mold
(17) - convex lens (18) - area of fever
(19) - heat dissipation point (20) - double-sided substrate
(21) - intermediate layer (22a) (22b) of FR-4 material - upper and lower copper (Cu)
(23) - via hole (30) - heat transfer medium
(32) - thermally conductive chip (34) - shoulder pad
(50) - PCB assembly (60) - heat sink
(62) - base plate (64) - heat sink
(64a) - coupling hole (64b) - discharge hole
(64c) - heater pipe curved portion engaging hole (64d) - heat sink bend
(66) - heater pipe (66a) - cap
(66b) - heater pipe straight portion (66c) - heater pipe curved portion
(68)

Claims (13)

  1. PCB어셈블리(50)의 배면에 결합되는 히터파이프형 방열체를 구비한 LED 조명등에 있어서, 상기 히터파이프형 방열체(60)는 PCB어셈블리(50)의 배면에 결합되는 베이스판(62)과, 상기 베이스판(62) 상에 직립으로 결합되는 다 수개의 방열판(64)과, 상기 베이스판(62)의 일측에 결합된 방열판(64)에는 높이가 다른 한 쌍의 결합공(64a)이 형성되되 하나의 결합공(64a)은 베이스판(62)에 접하는 부분에 형성되고 다른 하나의 결합공(64a)은 베이스판(62)에서 먼 외곽부분에 위치되게 형성되며, 상기 베이스판(62)의 타측에 결합된 방열판(64)에는 히터파이프곡선부결합공(64c)이 형성되고 상기 결합공(64a) 및 히터파이프곡선부결합공(64c)을 관통하여 "U" 형상의 히터파이프(66)가 결합되며,
    상기 PCB어셈블리(50)는 FR-4 소재의 상하부에 동(Cu)박면이 부착된 양면기판(FR-4 PCB)(20)과 상기 양면기판(20)의 상부 동박면에 파워 LED(10)의 리드 프레임을 고정시킬 수 있는 솔더 패드(Solder Pad)를 구비하고, 상기 양면기판(FR-4 PCB)에는 LED가 위치하는 곳마다 비아홀(23)을 상부 동박면에서 하부 동박면까지 관통되도록 형성하고, 상기 비아홀(23)에는 열전달 매체(30)를 개재하되, 열전달 매체(30)의 일측은 LED의 발열부위 방열점(19)에 접촉되고 타측은 하부 동박면의 비아홀(23)에 노출되게 형성되어 상기 파워 LED(10)와 양면기판(20) 및 열전달 매체(30)를 하나로 패키지화하여 구성되며,
    상기 방열체(60)의 베이스판(62)을 상기 양면기판(20)의 하부 동박면에 면접촉되게 결합하여 상기 방열체(60)가 비아홀(23)에 노출되는 열전달 매체(30)와 접촉되도록 하는 것을 특징으로하는 히터파이프형 방열체를 구비한 LED 조명등.
    The LED lamp includes a base plate (62) coupled to the back surface of the PCB assembly (50), and a base plate (62) coupled to the back surface of the PCB assembly (50) A plurality of heat sinks 64 that are coupled upright on the base plate 62 and a pair of coupling holes 64a having different heights are formed on the heat sink 64 coupled to one side of the base plate 62 One coupling hole 64a is formed in a portion in contact with the base plate 62 and the other coupling hole 64a is formed in an outer portion far from the base plate 62, A heat pipe curved portion engaging hole 64c is formed in the heat radiating plate 64 coupled to the other side of the heater pipe 64 and penetrates through the engaging hole 64a and the heater pipe curved portion engaging hole 64c to form a U- Lt; / RTI >
    The PCB assembly 50 includes a double-sided board (FR-4 PCB) 20 having a copper foil on the upper and lower portions of the FR-4 material and a power LED 10 on the upper copper surface of the double- And a via hole 23 is formed in the double-sided board (FR-4 PCB) so as to penetrate from the upper copper foil surface to the lower copper foil surface where the LEDs are located, And one side of the heat transfer medium 30 is brought into contact with the heat radiation point 19 of the heat generating portion of the LED and the other side of the heat transfer medium 30 is exposed to the via hole 23 of the lower copper foil surface with the heat transfer medium 30 interposed in the via hole 23. [ The power LED 10, the double-sided board 20, and the heat transfer medium 30 are packaged together,
    The base plate 62 of the heat dissipator 60 is brought into surface contact with the lower copper foil surface of the double sided substrate 20 so that the heat dissipator 60 is brought into contact with the heat transfer medium 30 exposed to the via hole 23 So that the heat generated by the LED lamp can be reduced.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 "U" 형상의 히터파이프(66)에는 액체가 충진되는 것을 특징으로 하는 히터파이프형 방열체를 구비한 LED 조명등.
    The method according to claim 1,
    The LED lamp having the heater pipe type heat discharging body is characterized in that the "U" shaped heater pipe (66) is filled with liquid.
  3. 삭제delete
  4. 제1항 또는 2항 중 어느 한 항에 있어서,
    각 방열판(64)에 형성되는 한 쌍의 결합공(64a)은 횡으로 다수 개 형성되고, 한 쌍의 결합공(64a) 각각에는 “U”형상의 히터파이프 양단이 관통 결합되는 것을 특징으로하는 히터파이프형 방열체를 구비한 LED 조명등.
    3. The method according to claim 1 or 2,
    A plurality of pair of engagement holes 64a formed in each of the heat sinks 64 are formed transversely, and both ends of a " U " -shaped heater pipe are coupled to each of the pair of engagement holes 64a LED lamp light with heater pipe type heat sink.
  5. 제4항에 있어서,
    베이스판(62)과 방열판(64)은 프레스가공된 알루미늄판인 것을 특징으로하는 히터파이프형 방열체를 구비한 LED 조명등.
    5. The method of claim 4,
    Wherein the base plate (62) and the heat radiating plate (64) are aluminum plates press-processed.
  6. 제5항에 있어서,
    "U" 형상 히터파이프(66)의 재질은 동(Cu)인 것을 특징으로하는 히터파이프형 방열체를 구비한 LED 조명등.
    6. The method of claim 5,
    And the U-shaped heater pipe (66) is made of copper (Cu).
  7. 제6항에 있어서,
    결합공(64a)에 관통 결합된 "U" 형상의 히터파이프(66)는 결합공에 접하는 방열판(64)과 용접 결합되는 것을 특징으로하는 히터파이프형 방열체를 구비한 LED 조명등.
    The method according to claim 6,
    The U-shaped heater pipe (66) penetratingly coupled to the coupling hole (64a) is welded to the heat sink (64) in contact with the coupling hole.
  8. 제2항에 있어서,
    상기 "U" 형상의 히터파이프(66)에 충진된 액체는 물 또는 절연유 중 하나인 것을 특징으로하는 히터파이프형 방열체를 구비한 LED 조명등.
    3. The method of claim 2,
    The liquid filled in the heater pipe (66) of the "U" shape is one of water and insulating oil.
  9. 제4항에 있어서,
    상기 "U" 형상의 히터파이프(66) 양단은 캡(66a)으로 밀봉되는 것을 특징으로하는 히터파이프형 방열체를 구비한 LED 조명등.
    5. The method of claim 4,
    , And both ends of the "U" -shaped heater pipe (66) are sealed with a cap (66a).
  10. 제9항에 있어서,
    상기 방열판(64)의 상단부에는 연결구(68)로 결합되는 것을 특징으로하는 히터파이프형 방열체를 구비한 LED 조명등.
    10. The method of claim 9,
    And a coupling hole (68) is formed at an upper end of the heat sink (64).
  11. 제9항에 있어서,
    상기 캡(66a)은 나사식으로 "U" 형상의 히터파이프(66)에 체결되는 것을 특징으로하는 히터파이프형 방열체를 구비한 LED 조명등.
    10. The method of claim 9,
    Wherein the cap (66a) is screwed into a U-shaped heater pipe (66).
  12. 제6항에 있어서,
    상기 "U" 형상의 히터파이프(66) 뚜께는 0.3 ∼ 0.6 mm인 것을 특징으로하는 히터파이프형 방열체를 구비한 LED 조명등.
    The method according to claim 6,
    And the U-shaped heater pipe (66) has a diameter of 0.3 to 0.6 mm.
  13. 삭제delete
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