KR101631227B1

KR101631227B1 - Led lamp for automobile

Info

Publication number: KR101631227B1
Application number: KR1020140071178A
Authority: KR
Inventors: 이동희; 주재영; 박광우; 박선오
Original assignee: 한국광기술원
Priority date: 2014-06-12
Filing date: 2014-06-12
Publication date: 2016-06-20
Also published as: KR20150142838A

Abstract

자동차 전조등용 엘이디 조명장치가 제공된다. 상기 자동차 전조등용 엘이디 조명장치는 단면이 5각형 형상인 엘이디패널 결합부, 상기 엘이디패널 결합부에 배치되는 복수의 엘이디 패널, 상기 엘이디패널 결합부의 일측에 위치하고 복수의 방열핀이 배치되는 히트싱크, 상기 히트싱크의 하부에 위치하여 상기 방열핀에 공기 흐름을 유도하는 방열팬 및 상기 엘이디패널 결합부 및 히트싱크를 관통하여 배치되는 히트파이프를 포함한다. An LED illumination device for a headlight of a vehicle is provided. The LED lighting apparatus for a vehicle headlight includes an LED panel coupling section having a pentagonal cross section, a plurality of LED panels disposed on the LED panel coupling section, a heat sink disposed on one side of the LED panel coupling section and having a plurality of radiating fins disposed therein, A heat radiating fan disposed at a lower portion of the heat sink to guide an air flow to the radiating fin, and a heat pipe disposed through the radiating panel connecting portion and the heat sink.

Description

BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001]

본 발명은 자동차 전조등용 엘이디 조명장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 방열메커니즘의 체계적인 적용을 통해 소형 방열 기구로 최적의 방열 효과를 얻기 위한 자동차 전조등용 엘이디 조명장치에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to an LED lighting device for a vehicle headlight, and more particularly, to an LED lighting device for an automotive headlight for achieving an optimal heat dissipation effect with a small heat dissipation mechanism through systematic application of a heat dissipation mechanism.

통상적으로 차량에는 야간조명을 위한 전조등, 차량의 감속 또는 정지를 알리기 위한 브레이크 램프, 이동하는 방향을 지시하는 방향지시 램프, 미등 램프, 차폭 램프 등의 다양한 램프들이 설치되어 있다. Typically, the vehicle is equipped with various lamps such as a headlamp for night illumination, a brake lamp for indicating a deceleration or stop of the vehicle, a direction indicator lamp for indicating a moving direction, a taillight lamp, a car width lamp, and the like.

최근에는 수명이 길고 부피를 적게 차지하며, 에너지 효율이 높은 엘이디 광원을 이용해 다양한 분야에서 응용하고 있는 실정이며, 엘이디를 이용한 자동차 전조등이 시장에 등장하고 있는 실정이다. In recent years, it has been applied to various fields using a long-life, low-volume, and energy-efficient LED light source, and automobile headlamps using LEDs are emerging in the market.

그러나 엘이디 발광체를 자동차 전조등으로 사용하기 위해서는 전조등이 위치하는 장소의 밀폐된 환경과 엔진룸에 인접한 위치 조건 등을 고려해야 하며, 상기한 조건을 만족시키기 위해서는 엘이디에서 발생하는 열을 효과적으로 분산시킬 수 있는 방안이 필요하다. However, in order to use the LED light-emitting device as a vehicle headlight, it is necessary to consider the closed environment where the headlight is located and the positional condition adjacent to the engine room. In order to satisfy the above conditions, Is required.

또한, 엘이디 발광체를 자동차 전조등으로 사용하기 위해서는 적절한 배광요구조건을 만족시켜야 하는데 이를 위한 엘이디 배치 방식에 있어서 종래기술과는 차별화된 배치 방식이 필요한 실정이다. In addition, in order to use the LED light emitting device as a vehicle headlight, an appropriate light distribution requirement must be satisfied. In the LED layout method, an arrangement method different from the conventional technology is required.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 오각형의 광원 배치를 통한 배광 요구조건을 만족시키고, 공기 대류에 최적화된 방열구조를 통해 발열 성능이 우수한 자동차 전조등용 엘이디 조명장치를 제공하는데 있다.An object of the present invention is to provide an LED lighting device for an automotive headlight that satisfies a light distribution requirement through a pentagonal light source arrangement and has excellent heat generation performance through a heat radiation structure optimized for air convection.

본 발명의 목적은 이상에서 언급된 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다. The objects of the present invention are not limited to the above-mentioned objects, and other objects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

상기 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명의 일 양태에 따르면, 단면이 5각형 형상인 엘이디패널 결합부, 상기 엘이디패널 결합부에 배치되는 복수의 엘이디 패널, 상기 엘이디패널 결합부의 일측에 위치하고 복수의 방열핀이 배치되는 히트싱크, 상기 히트싱크의 하부에 위치하여 상기 방열핀에 공기 흐름을 유도하는 방열팬 및 상기 엘이디패널 결합부 및 히트싱크를 관통하여 배치되는 히트파이프를 포함한다. According to an aspect of the present invention, there is provided an electronic device including an LED panel coupling portion having a pentagonal cross section, a plurality of LED panels disposed on the LED panel coupling portion, a plurality of heat dissipation pins positioned on one side of the LED panel coupling portion, And a heat pipe disposed at a lower portion of the heat sink to guide airflow to the heat radiating fin and a heat pipe disposed through the heat radiating panel connecting portion and the heat sink.

상기 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명의 다른 양태에 따르면, 상기 방열핀은 상하로 공기유동이 이뤄질수 있도록 세로 방향으로 배치되는 것을 특징으로 한다. According to another aspect of the present invention, the radiating fins are arranged in a longitudinal direction so as to allow air to flow up and down.

상기 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명의 다른 양태에 따르면, 상기 히트파이프는 끝단이 상부로 절곡되도록 형성되는 것을 특징으로 한다. According to another aspect of the present invention, the heat pipe is formed such that its end is bent upward.

본 발명에 따른 자동차 전조등용 엘이디 조명장치는 오각형의 광원 배치를 통한 배광 요구조건을 만족시키고, 공기 대류에 최적화된 방열구조를 통해 발열 성능이 우수한 효과가 있다. The LED lighting device for automotive headlamps according to the present invention has an effect of satisfying a light distribution requirement through a pentagonal light source arrangement and excelling in heat generation performance through a heat radiation structure optimized for air convection.

도 1은 본 발명의 일실시 예에 따른 자동차 전조등용 엘이디 조명장치의 정면도.
도 2는 본 발명의 일실시 예에 따른 자동차 전조등용 엘이디 조명장치의 평면도.
도 3은 본 발명의 일실시 예에 따른 자동차 전조등용 엘이디 조명장치의 좌측면도.
도 4는 본 발명의 일실시 예에 따른 자동차 전조등용 엘이디 조명장치의 히트파이프를 나타낸 도면.
도 5는 본 발명의 일실시 예에 따른 자동차 전조등용 엘이디 조명장치의 방열효과에 대한 시뮬레이션 결과를 나타낸 도면.
도 6은 본 발명의 일실시 예에 따른 자동차 전조등용 엘이디 조명장치의 배광 해석 결과를 나타낸 도면. 1 is a front view of an automotive headlamp lighting device according to an embodiment of the present invention;
2 is a plan view of an LED lighting device for a motor vehicle headlamp according to an embodiment of the present invention;
3 is a left side view of an LED lighting device for a motor vehicle headlamp according to an embodiment of the present invention.
4 is a view showing a heat pipe of an LED lighting device for a vehicle headlight according to an embodiment of the present invention.
5 is a view illustrating a simulation result of a heat radiation effect of an LED lighting device for a vehicle headlight according to an embodiment of the present invention.
6 is a view showing a result of a light distribution analysis of an LED lighting apparatus for a vehicle headlamp according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부한 도면들 및 후술되어 있는 내용을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예들을 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되어지는 실시 예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시 예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되어지는 것이다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다. 한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급되지 않는 한 복수형도 포함된다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자가 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings and the following description. However, the present invention is not limited to the embodiments described herein but may be embodied in other forms. Rather, the embodiments disclosed herein are being provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the concept of the invention to those skilled in the art. Like reference numerals designate like elements throughout the specification. It is to be understood that the terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. In the present specification, the singular form includes plural forms unless otherwise specified in the specification. &Quot; comprises "and / or" comprising ", as used herein, unless the recited element, step, operation, and / Or additions.

이하, 도 1 내지 도 6을 참조하여, 본 발명의 일실시예에 따른 자동차 전조등용 엘이디 조명장치에 대하여 상세히 설명하기로 한다. 도 1은 본 발명의 일실시 예에 따른 자동차 전조등용 엘이디 조명장치의 정면도, 도 2는 본 발명의 일실시 예에 따른 자동차 전조등용 엘이디 조명장치의 평면도, 도 3은 본 발명의 일실시 예에 따른 자동차 전조등용 엘이디 조명장치의 좌측면도, 도 4는 본 발명의 일실시 예에 따른 자동차 전조등용 엘이디 조명장치의 히트파이프를 나타낸 도면, 도 5는 본 발명의 일실시 예에 따른 자동차 전조등용 엘이디 조명장치의 방열효과에 대한 시뮬레이션 결과를 나타낸 도면, 도 6은 본 발명의 일실시 예에 따른 자동차 전조등용 엘이디 조명장치의 배광 해석 결과를 나타낸 도면이다. Hereinafter, an LED lighting device for a vehicle headlight according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 6. FIG. FIG. 1 is a front view of an LED lighting device for a vehicle headlight according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a plan view of an LED lighting device for a vehicle headlight according to an embodiment of the present invention, FIG. 4 is a view showing a heat pipe of an automotive headlamp lighting device according to an embodiment of the present invention. FIG. 5 is a view showing a heat pipe for a headlamp for a vehicle headlamp according to an embodiment of the present invention. FIG. 6 is a diagram showing a result of a light distribution analysis of an LED lighting apparatus for a motor vehicle headlamp according to an embodiment of the present invention. FIG.

도 1내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일실시 예에 따른 자동차 전조등용 엘이디 조명장치는 크게 엘이디패널 결합부(10), 엘이디패널(20), 히트싱크(30), 방열팬(40), 히트파이프(50)를 포함하여 구성된다. 1 to 4, an automotive headlamp illuminating apparatus according to an embodiment of the present invention includes an LED panel connecting portion 10, an LED panel 20, a heat sink 30, a heat radiating fan 40, , And a heat pipe (50).

상기 엘이디패널 결합부(10)는 단면 형상이 5각형임을 특징으로 하며 상기 엘이디패널 결합부(10)에 복수의 엘이디패널(20)이 결합된다. 엘이디패널 결합부(10)에 결합되는 엘이디패널의 개수를 조절하면 자동차 전조등이 요구하는 배광조건을 만족시킬 수 있다. The LED panel connecting portion 10 has a pentagonal cross-sectional shape, and a plurality of LED panels 20 are coupled to the LED panel connecting portion 10. Adjusting the number of LED panels coupled to the LED panel coupling portion 10 can satisfy the light distribution condition required by the vehicle headlight.

상기 히트싱크(30)는 상기 엘이디패널 결합부(10)의 일측에 위치하며 복수의 방열핀(31)이 배치됨을 특징으로 한다. The heat sink (30) is located at one side of the LED panel coupling portion (10) and a plurality of heat dissipation fins (31) are disposed.

상기한 방열핀(31)은 공기의 대류가 원활하게 이뤄질 수 있도록 세로 방향으로 배치되는 것을 특징으로 한다. 상기한 바와 같이 방열핀(31)을 세로 방향으로 배치하면 찬공기가 아래로 내려가고 더운 공기가 위로 올라가는 대류현상을 방열과정에서 효과적으로 이용할 수 있고, 이를 통해 상하로 공기유동이 더 원활하게 이뤄질 수 있도록 한다. The radiating fins 31 are arranged in the longitudinal direction so that convection of air can be smoothly performed. As described above, when the heat radiating fins 31 are arranged in the longitudinal direction, the convection phenomenon in which the cold air descends and the hot air rises upward can be effectively utilized in the heat radiation process, so that the air flows upward and downward more smoothly do.

상기 히트싱크(30)의 하부에는 상기 방열팬(40)이 위치하게 되는데 상기 방열팬(40)을 통해 강제로 대류현상이 일어나도록 할 수 있어 밀폐된 자동차 조명공간 안에서의 방열효과를 더 높여줄 수 있다. The heat radiating fan 40 is positioned below the heat sink 30 and the convection phenomenon can be forced through the heat radiating fan 40 to further enhance the heat radiating effect in the closed automotive lighting space. .

상기 히트파이프(50)는 도 4에 도시된 바와 같이 끝 부분이 상부로 절곡되도록 형성되어 있음을 특징으로 한다. As shown in FIG. 4, the heat pipe 50 is formed such that an end portion thereof is bent upward.

상기한 바와 히트파이프(50)를 상부로 절곡시킨 것은 상기 히트싱크(30)와 상기 방열팬(40)의 방열작용에 의한 응결된 액체가 자중에의해 열원 쪽으로 쉽게 이동할 수 있도록 하기 위함이다. The reason why the heat pipe 50 is bent upward is that the condensed liquid due to the heat dissipation action of the heat sink 30 and the heat dissipation fan 40 can easily move toward the heat source due to its own weight.

상기 히트파이프(50)는 상기 엘이디패널 결합부(10) 및 히트싱크(30)를 관통하여 배치되는데 상기 엘이디 패널 결합부(10) 및 히트싱크(30)가 열원으로 작용하고 열원부를 통해 가열된 히트파이프(50) 내의 기체가 외기와 방열핀(31) 및 방열팬(40)의 방열작용으로 냉각되면서 응결되는 액체가 그 자중에 의해 히트파이프(50) 내부의 열원으로 다시 이동하여 냉각효과를 높일 수 있도록 하는 것이다. The heat pipe 50 is disposed so as to penetrate through the LED panel coupling portion 10 and the heat sink 30. The LED panel coupling portion 10 and the heat sink 30 function as a heat source, The gas in the heat pipe 50 is cooled by the heat dissipation action of the outside air and the heat dissipating fin 31 and the heat dissipating fan 40 and the liquid that is condensed moves again to the heat source inside the heat pipe 50 by its own weight, .

도 5를 참조하면, 본 발명의 일실시 예에 따른 자동차 전조등용 엘이디 조명장치는 외기온도와의 온도차이를 20도 이내로 유지할 수 있음을 알 수 있다. 즉, 외기온도가 20도 일 경우 최고 온도를 40도 이하로 냉각시킬 수 있을 정도의 효과를 가진다. 특히 LED의 한계 Tj가 85도라고 가정한다면 외기온도 65도에서도 사용에 문제가 없음을 알 수 있다. Referring to FIG. 5, it can be seen that the LED lighting apparatus for a vehicle headlight according to an embodiment of the present invention can maintain the temperature difference between the outside temperature and the outside temperature within 20 degrees. That is, when the outdoor temperature is 20 degrees, the maximum temperature can be cooled down to 40 degrees or less. Especially, assuming that the limit Tj of the LED is 85 degrees, it can be seen that there is no problem in use even at an outside temperature of 65 degrees.

도 6을 참조하면, 평판형상으로 엘이디를 배치한 것과 오각형 형상으로 엘이디를 배치한 것의 배광 효과상의 차이점을 알 수 있다. 도 6에 도시된 바와 같이 Intensity distribution 관찰 결과, Flat한 LED Bulb에 대비하여 5각형 LED Bulb는 배광이 더 넓게 분포되며 spot 부분의 광도가 훨씬 높게 집중됨을 관찰 할 수 있다. 이것은 ECE 규격을 기준으로 많은 Point에 만족할 수 있음을 예상할 수 있으며 차량 적용에 유리한 이점으로 작용할 수 있다. 또한, 오각형 배치는 평판 배치보다 signal point가 깨끗하게 관찰됨을 알 수있다. Referring to FIG. 6, differences in the light distribution effect between the arrangement of the LEDs in the flat plate shape and the arrangement of the LEDs in the pentagonal shape can be seen. As shown in FIG. 6, as a result of the intensity distribution observation, it can be observed that the pentagonal LED Bulb has a wider distribution of light distribution and a much higher concentration of spot light than a flat LED Bulb. This can be expected to satisfy many points on the basis of the ECE standard and can be advantageous for vehicle application. Also, it can be seen that the signal point is clearly observed in the pentagon arrangement than in the flat plate arrangement.

이상에서 대표적인 실시 예를 통하여 본 발명에 대하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시 예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 권리 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태에 의하여 정해져야 한다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is clearly understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be taken by way of limitation, I will understand. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the above-described embodiments, but should be determined by all changes or modifications derived from the scope of the appended claims and the appended claims.

10 : 엘이디패널 결합부
20 : 엘이디 패널
30 : 히트싱크
31 : 방열핀
40 : 방열팬
50 : 히트파이프
10: LED panel coupling part
20: LED panel
30: Heatsink
31: Radiating pin
40: Heat-dissipating fan
50: Heat pipe

Claims

An LED panel coupling portion having a pentagonal cross section;
A plurality of LED panels disposed in the LED panel coupling portion;
A heat sink disposed at one side of the LED panel coupling portion and having a plurality of heat radiating fins arranged in a longitudinal direction so as to allow air flow upward and downward;
A heat dissipating fan positioned below the heat sink to induce an air flow to the heat dissipating fin; And
And a heat pipe which is arranged through the LED panel coupling portion and the heat sink and whose upper end is bent upward.

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