KR101733562B1 - Heat radiating device and lighting apparatus using thereof - Google Patents

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Abstract

본 발명은 열이 전달되는 히트싱크의 내부 및 외부를 냉각시킴으로써, 발열체로부터 발생한 열을 효율적 외부로 방출시킬 수 있으며, 그로 인해 발열체의 효율 및 내구성 향상을 도모할 수 있게 하는 방열장치 및 이 방열장치가 탑재된 조명기구에 관한 것으로, 히트싱크; 히트싱크의 내부공간에 저장되는 열교환유체; 및 열교환유체를 교반하여 히트싱크의 내부를 냉각하는 제 1 냉각부재;를 포함한다. The present invention relates to a heat dissipating device that can efficiently dissipate heat generated from a heating element to the outside by cooling the inside and the outside of a heat sink to which heat is transferred and thereby improve the efficiency and durability of the heating element, A lighting apparatus comprising: a heat sink; A heat exchange fluid stored in an internal space of the heat sink; And a first cooling member for cooling the inside of the heat sink by stirring the heat exchange fluid.

Description

방열장치 및 이 방열장치가 탑재된 조명기구{HEAT RADIATING DEVICE AND LIGHTING APPARATUS USING THEREOF}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a heat radiating device,

본 발명은 방열장치 및 이 방열기구 탑재된 조명기구에 관한 것으로, 보다 상세하게는 발열체로부터 발생한 열을 효율적 외부로 방출시킬 수 있게 하는 방열장치 및 이 방열장치가 탑재된 조명기구에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a heat dissipating device and a lighting device equipped with the heat dissipating device. More particularly, the present invention relates to a heat dissipating device and a lighting device equipped with the heat dissipating device.

최근, 엘이디(LED)는 에너지를 절감하는 친환경적인 광원으로 각광받고 있다. 이러한 엘이디 광원은 기존의 광원에 비하여 낮은 전력 소모량, 긴 수명, 작은 크기 등의 장점을 가지고 있으며, 그 용도로는 백라이트, 전광판, 자동차용 전조등 및 방향지시등, 가로등, 집어등, 각종 전자제품의 표시등 등으로 활용되고 있다. Recently, LED (Light Emitting Diode) has been attracting attention as an environmentally friendly light source that saves energy. Such LED light sources have advantages such as low power consumption, long life and small size compared to conventional light sources. The applications include backlights, electric sign boards, automotive headlights and turn signals, street lights, And so on.

그런데, 전술한 엘이디 광원에서는 많은 전류량에 의해 높은 열이 발생하고, 발생된 열에 의하여 엘이디 모듈 전체의 온도가 상승하게 되는데, 이러한 열을 적절하게 방열시키기 못할 경우 발광효율이 떨어질 뿐만 아니라 엘이디의 수명이 단축되는 문제점이 있었다. However, in the above-described LED light source, high heat is generated due to a large amount of current, and the temperature of the entire LED module is raised by the generated heat. If such heat can not be appropriately dissipated, not only the luminous efficiency is lowered, There was an issue that was shortened.

이러한 문제점을 해결하고자 엘이디 조명기구에는 다양한 형태의 방열장치가 적용되고 있으며, 그 대표적인 예로는 대한민국 공개특허 제 2010-0089393 호, 및 대한민국 등록특허 제 1300013 호를 들 수 있다. 전술한 대한민국 공개특허 및 대한민국 등록특허에서는 엘이디 모듈의 배면에 히트싱크(heat sink)와 같은 방열장치가 구비된 엘이디 램프가 개시되어 있다. In order to solve these problems, various types of heat dissipating devices have been applied to the LED lighting apparatus, and representative examples thereof are Korean Patent Publication No. 2010-0089393 and Korean Patent No. 1300013. In the Korean patent and the Korean registered patent described above, an LED lamp having a heat dissipating device such as a heat sink is provided on the back surface of the LED module.

그러나 전술한 대한민국 공개특허, 및 대한민국 등록특허에 개시된 엘이디 램프의 방열장치는 상대적으로 높은 열이 발생하지 않는 단순한 조명용 엘이디 모듈에는 적용이 가능하지만, 고출력 엘이디 모듈에서는 방열효과가 미비한 문제점이 있었다.However, the heat dissipation device of the LED lamp disclosed in the Korean patent and the Korean registered patent can be applied to a simple LED module which does not generate a relatively high heat, but the heat dissipation effect is insufficient in the high output LED module.

따라서 고출력 엘이디 모듈에서 발생하는 열을 효율적 외부로 방출시킬 수 있게 하는 방열장치의 개발이 요구되는 실정이다. Therefore, it is required to develop a heat dissipating device that can efficiently discharge the heat generated from the high power LED module to the outside.

관련 선행기술로는 대한민국 공개특허 제 2010-0089392 호(공개일자: 2010. 08. 12, 명칭: 엘이디 램프의 방열 구조), 대한민국 등록특호 제 1300013 호(등록일자: 2013. 08, 20, 명칭: 엘이디 조명 램프)가 있다.
The related prior art is disclosed in Korean Patent Publication No. 2010-0089392 (Published date: 2010. 08. 12, entitled "Heat Dissipation Structure of LED Lamp"), Korean Registered Patent No. 1300013 (Registered Date: LED lighting lamp).

본 발명은 발열체에서 발생하는 열이 전달되는 히트싱크의 내부 및 외부를 냉각시킴으로써, 발열체로부터 발생한 열을 효율적 외부로 방출시킬 수 있으며, 그로 인해 발열체의 효율 및 내구성 향상을 도모할 수 있게 하는 방열장치 및 이 방열장치가 탑재된 조명기구를 제공하기 위한 것이다.The present invention relates to a heat dissipating device that can efficiently dissipate heat generated from a heating element to the outside by cooling the inside and the outside of a heat sink to which heat generated from the heating element is transferred, thereby improving the efficiency and durability of the heating element And a lighting apparatus on which the heat dissipating device is mounted.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않는다.
The technical objects to be achieved by the present invention are not limited to the above-mentioned technical problems.

상기 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 방열장치는, 히트싱크; 히트싱크의 내부공간에 저장되는 열교환유체; 및 열교환유체를 교반하여 히트싱크의 내부를 냉각하는 제 1 냉각부재;를 포함할 수 있다. According to an aspect of the present invention, there is provided a heat dissipating device comprising: a heat sink; A heat exchange fluid stored in an internal space of the heat sink; And a first cooling member for cooling the inside of the heat sink by stirring the heat exchange fluid.

히트싱크는, 내부공간에 상기 열교환유체가 저장되도록 단면이 "Ц"자 형상을 가지며 하부는 상기 발열체의 상부면에 탑재되는 기저부; 및 기저부의 열린 상부를 덮는 탑 플레이트;를 포함할 수 있다. The heat sink includes a base portion having a cross-sectional shape such that the heat exchange fluid is stored in an inner space, and a lower portion mounted on an upper surface of the heat generating element; And a top plate covering the open top of the base.

구체적으로 히트싱크는 다수의 방열핀을 가지며, 방열핀은 기저부의 외주면에 형성될 수 있다. Specifically, the heat sink has a plurality of radiating fins, and the radiating fin can be formed on the outer circumferential surface of the base portion.

제 1 냉각부재는, 기저부의 내부공간에 저장된 열교환유체를 교반하는 교반축;을 포함하며, 교반축은 기저부의 열린 상부를 덮는 탑 플레이트의 상부면 외측에서부터 탑 플레이트의 중심부를 관통하여 내부공간 내부로 수직하게 연장될 수 있다. The first cooling member includes a stirring shaft for stirring the heat exchange fluid stored in the inner space of the base portion. The stirring shaft extends from the outside of the upper surface of the top plate covering the open top of the bottom portion to the inside of the inner space through the center portion of the top plate And can be extended vertically.

그리고 탑 플레이트의 중심부에는 교반축이 관통되는 관통공이 형성되고, 관통공에는 열교환유체가 누설되지 않도록 오일실이 끼워질 수 있다. In the central portion of the top plate, a through hole is formed through which the stirring shaft passes, and the oil chamber can be inserted into the through hole so that the heat exchange fluid does not leak.

구체적으로 탑 플레이트의 상부면 외측으로 노출된 교반축의 상단은 서보모터와 연결될 수 있다. Specifically, the upper end of the stirring shaft exposed to the outside of the upper surface of the top plate can be connected to the servo motor.

구체적으로 기저부의 내부공간 측으로 연장된 교반축에는 다수의 교반날개가 형성될 수 있다. Specifically, a plurality of stirring blades may be formed on the stirring shaft extending toward the inner space side of the base.

방열장치는, 히트싱크의 외부를 냉각시키는 제 2 냉각부재;를 더 포함할 수 있다. The heat dissipating device may further include a second cooling member for cooling the outside of the heat sink.

구체적으로 제 2 냉각부재는 다수의 블레이드를 포함할 수 있다. Specifically, the second cooling member may include a plurality of blades.

더 구체적으로 제 2 냉각부재는, 히트싱크의 외주면을 감싸는 수직한 원통형상을 가지면서 외부공기 흡입에 필요한 압력을 발생시켜 히트싱크의 외부 측으로 유도하는 스커트부; 및 스커트부가 교반축과 연동하여 작동되게 하는 보스 플레이트;를 포함할 수 있다. More specifically, the second cooling member includes: a skirt portion having a vertical cylindrical shape surrounding the outer circumferential surface of the heat sink, generating a pressure required for sucking outside air and guiding the pressure to the outside of the heat sink; And a boss plate for causing the skirt portion to operate in conjunction with the stirring shaft.

스커트부의 외주면에는 다수의 블레이드가 일체로 형성될 수 있다. A plurality of blades can be integrally formed on the outer peripheral surface of the skirt portion.

그리고 블레이드들 사이에는 흡입된 외부공기를 히트싱크의 외주면 측으로 유도하는 외기 도입공들이 스커트를 관통하여 형성될 수 있다. Between the blades, external air introduction holes for guiding the sucked external air to the outer circumferential surface side of the heat sink may be formed through the skirt.

보스 플레이트는 스커트부의 열린 상부를 덮으면서 탑 플레이트의 상부 측으로 노출된 교반축에 끼워질 수 있도록 중심부에는 체결공이 관통되게 형성되며, 체결공에는 키홈이 형성되고 탑 플레이트의 상부 측으로 노출된 교반축의 외주면 상에는 키홈에 끼워지는 키가 돌출되게 일체로 형성될 수 있다. The boss plate is formed so that a fastening hole is formed at the center so that the boss plate can be fitted in the stirring shaft exposed to the upper side of the top plate while covering the open upper part of the skirt portion. A key groove is formed in the fastening hole, A key inserted into the key groove may be integrally formed so as to protrude therefrom.

방열장치는, 교반축을 회전시키는 서보모터의 작동을 제어하는 제어수단;을 더 포함하고, 제어수단은, 제 1, 또는 제 2 냉각부재의 회전 여부를 실시간으로 감지하는 회전 감지부; 서보모터의 회전 토크량을 실시간으로 모니터링하는 토크 검출부; 및 회전 감지부 및 토크 검출부로부터 출력되는 신호를 판별하여 서보모터의 작동 여부를 제어하는 스위칭부;를 포함하며, 스위칭부는 회전 감지부로부터 제 1, 또는 제 2 냉각부재가 정지된 신호가 입력되면 제 1, 제 2 냉각부재를 회전시켜 히트싱크를 냉각시킬 수 있도록 서보모터에 전원을 인가시키고, 토크 검출부로부터 출력된 서보모터의 회전 토크량이 서보모터에 설정된 회전 토크량 보다 클 경우 서보모터 측으로 인가되는 전원을 차단시킬 수 있다.
The heat dissipating device may further include control means for controlling operation of the servo motor for rotating the stirring shaft, wherein the control means includes: a rotation sensing portion for sensing in real time whether the first or second cooling member rotates; A torque detector for monitoring the rotational torque of the servo motor in real time; And a switching unit for determining whether the servo motor is operated by discriminating a signal output from the rotation sensing unit and the torque detecting unit, wherein the switching unit receives a signal from which the first or second cooling member is stopped from the rotation sensing unit Power is applied to the servo motor so that the first and second cooling members can be rotated to cool the heat sink and when the rotational torque amount of the servo motor output from the torque detection unit is larger than the rotational torque amount set to the servo motor, It is possible to cut off the power supply.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 열교환유체가 내부에 저장되는 히트싱크와, 열교환유체를 교반시켜 히트싱크의 내부를 냉각시키는 제 1 냉각부재와 외부공기를 도입시켜 히트싱크의 외부를 냉각시키는 제 2 냉각부재를 가지는 냉각수단을 포함함으로써, 발열체로부터 발생한 열을 효율적 외부로 방출시킬 수 있으며, 그로 인해 발열체의 효율 및 내구성 향상을 도모할 수 있게 하는 이점이 있다. As described above, the present invention provides a heat exchanger comprising a heat sink in which a heat exchange fluid is stored, a first cooling member for cooling the inside of the heat sink by stirring the heat exchange fluid, and a second cooling member for cooling the outside of the heat sink by introducing outside air. By including the cooling means having the cooling member, the heat generated from the heating element can be efficiently discharged to the outside, thereby improving the efficiency and durability of the heating element.

도 1은 본 발명에 따른 방열장치가 발열체에 장착된 상태를 개략적으로 나타낸 도면이며,
도 2는 도 1에 도시된 냉각수단을 분해하여 나타낸 분해사시도이고,
도 3은 본 발명에 따른 방열장치가 장착된 엘이디 조명기구와 종래 엘이디 조명기구의 온도변화를 촬영한 사진이며, 그리고
도 4는 본 발명에 따른 방열장치가 장착된 엘이디 조명기구와 종래 엘이디 조명기구의 온도변화를 나타낸 그래프이다.1 is a schematic view showing a state where a heat dissipating device according to the present invention is mounted on a heat generating element,
Fig. 2 is an exploded perspective view of the cooling means shown in Fig. 1,
3 is a photograph of a temperature change of an LED lighting device equipped with a heat dissipating device according to the present invention and a conventional LED lighting device,
FIG. 4 is a graph showing temperature changes of an LED lighting device equipped with a heat dissipating device and a conventional LED lighting device according to the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 도면들 중 동일한 구성요소들은 가능한 어느 곳에서든지 동일한 부호로 표시한다. 또한 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings, the same components are denoted by the same reference symbols whenever possible. In the following description, well-known functions or constructions are not described in detail since they would obscure the invention in unnecessary detail.

도 1은 본 발명에 따른 방열장치가 발열체에 장착된 상태를 나타낸 도면으로서, 본 발명에 따른 방열장치(100)는 열교환유체(F)가 내부에 저장되는 히트싱크(110)와, 열교환유체(F)를 교반시키고 외부공기를 도입시켜 히트싱크(110)를 냉각시키는 냉각수단(120)을 포함한다. The heat dissipating apparatus 100 according to the present invention includes a heat sink 110 in which a heat exchange fluid F is stored and a heat exchange fluid F to cool the heat sink 110 by introducing outside air.

먼저, 히트싱크(110)는 발열체(10)에서 발생되는 열을 대기 중으로 방열시킬 수 있도록 발열체(10)에 탑재되는 기저부(112)를 포함한다. First, the heat sink 110 includes a base portion 112 mounted on the heating element 10 to dissipate heat generated in the heating element 10 to the atmosphere.

기저부(112)는 하부가 폐쇄된 수직한 원통형상, 즉 단면이 대략 "Ц"자 형상을 가진다. 이러한 기저부(112)의 폐쇄된 하부는 발열체(10)의 상부면 상에 탑재되도록 고정 장착되며, 기저부(112)의 내부공간(S)에는 열교환유체(F)가 저장된다. The base portion 112 has a vertical cylindrical shape with its lower portion closed, that is, a substantially "Cross" shape in cross section. The closed lower portion of the base portion 112 is fixedly mounted on the upper surface of the heating element 10 and the heat exchange fluid F is stored in the inner space S of the base portion 112.

그리고 기저부(112)에는 열교환 면적을 높이기 위해 다수의 방열핀(114)이 일체로 형성된다. 방열핀(114)은 기저부(112)의 외주면을 따라 방사상으로 돌출되게 형성되면서 기저부(112)의 수직한 길이방향을 따라 연장되게 형성된다. A plurality of radiating fins 114 are integrally formed in the base 112 to increase the heat exchange area. The radiating fin 114 is formed to protrude radially along the outer circumferential surface of the base portion 112 and is formed to extend along the vertical length direction of the base portion 112.

여기서 열교환유체(F)는 액체 또는 기체 중 어느 하나일 수 있으며, 액체 열교환유체(F)로는 물, 부동액, 및 오일 등이 사용될 수 있으며, 기체 열교환유체(F)로는 공기, 헬륨, 수소, 브라인(brine) 등이 사용될 수 있다. The heat exchange fluid F may be any one of a liquid and a gas. The liquid heat exchange fluid F may be water, an antifreeze liquid, oil, etc. The gas heat exchange fluid F may be air, helium, (brine) or the like may be used.

그리고 본 명세서에 첨부된 도면에서는 하부가 원통형의 몸체에 일체로 형성된 기저부(112)가 도시되어 있으나, 기저부(112)의 하부는 별도로 구비되어 열교환유체(F)가 누설되지 않도록 원통형의 몸체에 결합될 수 있음을 누구나 알 수 있을 것이다. Although the bottom portion 112 formed integrally with the bottom of the cylindrical body is shown in the drawings attached to the present specification, the bottom portion of the bottom portion 112 is separately provided so as to prevent the heat exchange fluid F from leaking to the cylindrical body Everyone knows that it can be.

또한, 발열체(10)는 통상의 엘이디 모듈일 수 있는데, 발열체(10)와 기저부(112)의 연결 관계는 공지의 기술이므로 상세한 설명은 생략한다.The heating element 10 may be a conventional LED module, and the connection relationship between the heating element 10 and the bottom portion 112 is a well-known technology, and a detailed description thereof will be omitted.

한편, 히트싱크(110)는 기저부(112)의 열린 상부를 덮는 탑 플레이트(116)를 더 포함한다. 탑 플레이트(116)는 통상의 체결수단, 즉 도시된 바와 같이 나사(screw)에 의해 기저부(112)의 상부에 체결되는데, 이때 기저부(112)와 탑 플레이트(116) 사이에는 기저부(112) 내부에 저장된 열교환유체(F)가 누설되지 않도록 통상의 가스켓(118; gasket)이 게재될 수 있다. The heat sink 110, on the other hand, further includes a top plate 116 covering the open top of the base portion 112. The top plate 116 is secured to the top of the base 112 by a conventional fastening means, that is, a screw, as shown, A conventional gasket 118 may be placed so that the heat exchange fluid F stored in the gasket 118 is not leaked.

이와 같이 형성된 히트싱크(110)로 전달된 발열체(10)의 열은 냉각수단(120)에 의해 외부로 방출된다. The heat of the heating body 10 transferred to the heat sink 110 thus formed is discharged to the outside by the cooling means 120.

냉각수단(120)은 열교환유체(F)를 교반시켜 히트싱크(110)의 내부를 냉각시키는 제 1 냉각부재(122)와, 제 1 냉각부재(122)와 연동되며 외부공기를 도입시켜 히트싱크(110)의 외부를 냉각시키는 제 2 냉각부재(134)를 포함한다. The cooling unit 120 includes a first cooling member 122 for cooling the inside of the heat sink 110 by stirring the heat exchange fluid F and a second cooling member 122 interlocked with the first cooling member 122, And a second cooling member 134 for cooling the outside of the first cooling member 110.

제 1 냉각부재(122)는 기저부(112)의 내부공간(S)에 저장된 열교환유체(F)를 교반하는 교반축(124)을 포함한다. The first cooling member 122 includes a stirring shaft 124 that stirs the heat exchange fluid F stored in the inner space S of the base portion 112.

교반축(124)은 탑 플레이트(116)의 상부면 외측에서부터 탑 플레이트(116)를 수직하게 관통하여 기저부(112)의 내부공간(S) 내부로 수직하게 연장된다. 이때 탑 플레이트(116)의 중심부에는 교반축(124)이 관통되는 관통공(126)이 형성되는데, 관통공(126)의 내주면 상에는 열교환유체(F)가 누설되지 않도록 통상의 오일실(122; oil seal)이 끼워진다. The stirring shaft 124 extends vertically through the top plate 116 from the outside of the top surface of the top plate 116 and into the interior space S of the bottom portion 112 vertically. At this time, a through hole 126 through which the stirring shaft 124 passes is formed in the center of the top plate 116. A common oil chamber 122 (not shown) is formed on the inner circumferential surface of the through hole 126 so as to prevent the heat exchange fluid F from leaking. oil seal is inserted.

한편, 탑 플레이트(116)의 상부면 외측으로 노출된 교반축(124)의 상단은 통상의 커플링(coupling)을 매개로 서보모터(130)와 연결된다. 그리고 기저부(112)의 내부공간(S) 측으로 연장된 교반축(124)의 외주면에는 다수의 교반날개(132)가 돌출되게 형성된다. 교반날개(132)들은 서로 간섭되지 않게 교반축(124)의 하단에 인접한 외주면 상에서 탑 플레이트(116)의 하부면에 간섭되지 않게 교반축(124)의 상단 측으로 나선상으로 연장된다. On the other hand, the upper end of the stirring shaft 124 exposed to the outside of the upper surface of the top plate 116 is connected to the servo motor 130 via a normal coupling. A plurality of stirring blades 132 protrude from the outer circumferential surface of the stirring shaft 124 extending to the inner space S of the base portion 112. The stirring vanes 132 spirally extend to the upper end side of the stirring shaft 124 so as not to interfere with the lower surface of the top plate 116 on the outer circumferential surface adjacent to the lower end of the stirring shaft 124 without interfering with each other.

이렇게 형성된 제 1 냉각부재(122)는 히트싱크(110) 냉각 시 열교환유체(F)를 교반 혼합시켜 히트싱크(110) 내부에 열교환이 이루어지게 한다. The first cooling member 122 thus formed stirs and mixes the heat exchange fluid F when the heat sink 110 is cooled to perform heat exchange inside the heat sink 110.

제 2 냉각부재(134)는 외부공기를 흡입하고 흡입된 외부공기를 히트싱크(110)의 외부 측으로 유도하는 스커트부(136)와, 스커트부(136)가 교반축(124)과 연동하여 작동되게 하는 보스 플레이트(142)를 포함한다. The second cooling member 134 includes a skirt portion 136 for sucking outside air and guiding the sucked outside air to the outside of the heat sink 110 and a skirt portion 136 for operating the skirt portion 136 in cooperation with the stirring shaft 124 And a boss plate 142 for supporting the boss plate 142.

스커트부(136)는 히트싱크(110)의 외주면, 즉 방열핀(114)에 간섭되지 않게 기저부(112)의 외주면을 감싸는 수직한 원통형상을 가진다. 스커트부(136)에는 외부공기 흡입에 필요한 압력을 발생시키는 만곡형의 다수의 블레이드(138)가 일체로 형성되는데, 다수의 블레이드(138)는 스커트부(136)의 외주면 상에 등간격을 이루며 일체로 형성된다. 이때 블레이드(138)들은 도시된 바와 같이 스커트부(136)의 외주면 상에서 외주면 외측으로 돌출되면서 스커트부(136)의 수직한 길이방향을 따라 연장된다. The skirt portion 136 has a vertical cylindrical shape that surrounds the outer circumferential surface of the heat sink 110, that is, the outer circumferential surface of the base portion 112 without interfering with the heat radiating fin 114. A plurality of curved blades 138 for generating a pressure necessary for sucking outside air are integrally formed in the skirt portion 136. The plurality of blades 138 are equally spaced on the outer circumferential surface of the skirt portion 136 Respectively. At this time, the blades 138 extend along the vertical length direction of the skirt portion 136 while protruding outward from the outer circumferential surface on the outer circumferential surface of the skirt portion 136 as shown.

그리고 블레이드(138)들 사이에는 블레이드(138)에 의해 흡입된 외부공기를 히트싱크(110)의 외주면 측, 즉 방열핀(114) 측으로 유도하는 외기 도입공(140)들이 관통되게 형성된다. Outer air introduction holes 140 for guiding the outside air sucked by the blades 138 to the outer circumferential surface side of the heat sink 110, that is, the radiating fin 114 side, are formed between the blades 138.

한편, 보스 플레이트(142)는 스커트부(136)의 열린 상부를 덮을 수 있도록 수평한 원판 형상을 가지면서 스커트부(136)에 일체로 형성된다. 이렇게 형성된 보스 플레이트(142)는 탑 플레이트(116)의 상부 측으로 노출된 교반축(124)에 끼워질 수 있도록 중심부에는 체결공(144)이 관통되게 형성된다. The boss plate 142 is integrally formed with the skirt portion 136 so as to cover the open upper portion of the skirt portion 136 while having a horizontal disk shape. The boss plate 142 thus formed is formed with a fastening hole 144 through the center thereof so that the boss plate 142 can be fitted into the stirring shaft 124 exposed to the upper side of the top plate 116.

그리고 보스 플레이트(142)는 스커트부(136)가 교반축(124)과 연동하여 작동할 수 있게 하는데, 이를 위해서 보스 플레이트(142)의 체결공(114)에는 키홈(146; key way)이 형성되고 탑 플레이트(116)의 상부 측으로 노출된 교반축(124)의 외주면 상에는 키홈(146)에 끼워지는 키(148;key)가 돌출되게 일체로 형성된다. The boss plate 142 allows the skirt portion 136 to operate in conjunction with the stirring shaft 124. For this purpose, a keyway 146 is formed in the fastening hole 114 of the boss plate 142 And a key 148 that fits into the key groove 146 is integrally formed on the outer peripheral surface of the stirring shaft 124 exposed to the upper side of the top plate 116.

이렇게 형성된 제 2 냉각부재(134)는 히트싱크(110) 냉각 시 제 1 냉각부재(122)와 연동되면서 외부공기를 히트싱크(110)의 외부 측으로 도입시켜 히트싱크(110) 외부에 열교환이 이루어지게 한다. The second cooling member 134 formed in this manner cooperates with the first cooling member 122 when cooling the heat sink 110 to introduce external air to the outside of the heat sink 110 to perform heat exchange to the outside of the heat sink 110 I will.

한편, 본 발명에 따른 방열장치(100)는 냉각수단(120)과 전기적으로 연결되어 서보모터(130)의 작동을 제어하는 제어수단(150)을 더 포함한다.The heat dissipating device 100 according to the present invention further includes a control means 150 electrically connected to the cooling means 120 to control the operation of the servo motor 130.

제어수단(150)은 제 1, 또는 제 2 냉각부재(134)의 회전 여부를 실시간으로 감지하는 통상의 CCD 카메라 또는 자기저항 회전 센서로 된 회전 감지부(152)와, 서보모터(130)의 회전 토크량을 실시간으로 모니터링하는 통상의 토크 센서로 된 토크 검출부(154), 및 회전 감지부(152) 및 토크 검출부(154)로부터 출력되는 신호를 판별하여 서보모터(130)의 작동 여부를 제어하는 스위칭부(156)를 포함한다. The control unit 150 includes a rotation sensing unit 152 formed of a conventional CCD camera or a magnetic resistance rotation sensor that senses whether the first or second cooling member 134 rotates in real time, A torque detection section 154 composed of a normal torque sensor for monitoring the amount of rotation torque in real time and a signal output from the rotation detection section 152 and the torque detection section 154 to determine whether the servo motor 130 is operated or not And a switching unit 156 for switching on and off.

스위칭부(156)는 회전 감지부(152)로부터 제 1, 또는 제 2 냉각부재(122, 134)가 정지된 신호가 입력되면 제 1, 제 2 냉각부재(122, 134)가 회전하여 히트싱크(110)를 냉각시킬 수 있도록 서보모터(130)에 전원을 인가시킨다. 그리고 토크 검출부(154)로부터 출력된 서보모터(130)의 회전 토크량이 서보모터(130)에 설정된 회전 토크량 보다 클 경우 서보모터(130) 측으로 인가되는 전원을 차단시킨다. The switching unit 156 turns on the first and second cooling members 122 and 134 when the first and second cooling members 122 and 134 are stopped from the rotation sensing unit 152, Power is applied to the servo motor 130 so that the servo motor 110 can be cooled. When the rotational torque of the servo motor 130 output from the torque detector 154 is larger than the rotational torque of the servo motor 130, the power applied to the servo motor 130 is cut off.

다시 말해, 외부에서 불어오는 바람에 의해 제 1, 제 2 냉각부재(122, 134)가 회전하여 서보모터(130)에 설정된 회전 토크량 보다 큰 토크가 발생하며 스위칭부(156)는 서보모터(130) 측으로 인가되는 전원을 차단시킨다. 그리고 제 1, 제 2 냉각부재(122, 134)를 회전시키던 바람이 멈춰 제 1, 제 2 냉각부재(122, 134)가 회전되지 않으면 스위칭부(156)는 제 1, 제 2 냉각부재(122, 134)가 회전되도록 서보모터(130)에 전원을 인가시킨다. In other words, the first and second cooling members 122 and 134 rotate due to wind blowing from the outside, so that a torque larger than the rotational torque amount set to the servo motor 130 is generated, and the switching unit 156 drives the servo motor 130). When the first and second cooling members 122 and 134 are not rotated and the first and second cooling members 122 and 134 are not rotated, the switching unit 156 turns off the first and second cooling members 122 and 134 And 134 are rotated.

도 3은 본 발명에 따른 방열장치(100)가 장착된 엘이디 조명기구(A)와 종래 엘이디 조명기구(B)의 온도변화를 촬영한 사진이며, 도 4는 본 발명에 따른 방열장치(100)가 장착된 엘이디 조명기구(A)와 종래 엘이디 조명기구(B)의 온도변화를 나타낸 그래프로서, 발열체(10)가 위치한 부분, 즉 도 3의 사각의 박스로 표시된 부분이 종래 엘이디 조명기구(B)의 온도보다 본 발명에 따른 방열장치(100)가 장착된 엘이디 조명기구(A)의 온도가 현저히 낮은 것을 확인할 수 있었다. 3 is a photograph of a temperature change of the LED lighting device A and the conventional LED lighting device B mounted with the heat dissipating device 100 according to the present invention. A portion indicated by a rectangular box in Fig. 3 is a conventional LED lighting apparatus B (Fig. 3), in which a portion where the heating element 10 is located, that is, The temperature of the LED lighting apparatus A equipped with the heat sink 100 according to the present invention is significantly lower than the temperature of the LED lighting apparatus A.

이와 같이 형성된 본 발명에 따른 방열장치(100)는 열교환유체(F)가 내부에 저장되는 히트싱크(110)와, 열교환유체(F)를 교반시켜 히트싱크(110)의 내부를 냉각시키는 제 1 냉각부재(122)와 외부공기를 도입시켜 히트싱크(110)의 외부를 냉각시키는 제 2 냉각부재(134)를 가지는 냉각수단(120)을 포함함으로서, 발열체(10)로부터 발생한 열을 효율적 외부로 방출시킬 수 있으며, 그로 인해 발열체(10)의 효율 및 내구성 향상을 도모할 수 있게 한다. The heat dissipating device 100 according to the present invention thus formed is provided with a heat sink 110 in which a heat exchange fluid F is stored and a first heat sink 110 for cooling the inside of the heat sink 110 by stirring the heat exchange fluid F, The cooling member 120 having the cooling member 122 and the second cooling member 134 that introduces the outside air to cool the outside of the heat sink 110 can efficiently heat the heat generated from the heating body 10. [ So that the efficiency and durability of the heating element 10 can be improved.

상기와 같은 방열장치는 위에서 설명된 실시예들의 구성과 작동 방식에 한정되는 것이 아니다. 상기 실시예들은 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 구성될 수도 있다.
The above-described heat dissipation device is not limited to the configuration and the manner of operation of the embodiments described above. The embodiments may be configured so that all or some of the embodiments may be selectively combined so that various modifications may be made.

100 : 방열장치 110 : 히트싱크
112 : 기저부 114 : 방열핀
116 : 탑 플레이트 120 : 냉각수단
122 : 제 1 냉각부재 124 : 교반축
126 : 관통공 130 : 서보모터
132 : 교반날개 134 : 제 2 냉각부재
136 : 스커트부 138 : 블레이드
140 : 외기 도입공 142 : 보스 플레이트
144 : 체결공 146 : 키홈
148 : 키 150 : 제어부100: heat sink 110: heat sink
112: base portion 114:
116: Top plate 120: Cooling means
122: first cooling member 124: stirring shaft
126: Through hole 130: Servo motor
132: stirring blade 134: second cooling member
136: skirt portion 138: blade
140: outside air introduction hole 142: boss plate
144: fastening hole 146: keyway
148: key 150: control unit

Claims (15)

히트싱크;
상기 히트싱크의 내부공간에 저장되는 열교환유체;
상기 열교환유체를 교반하여 상기 히트싱크의 내부를 냉각하는 제 1 냉각부재; 및
상기 히트싱크의 외부를 냉각시키는 제 2 냉각부재;를 포함하며,
상기 히트싱크는,
상기 내부공간에 상기 열교환유체가 저장되도록 단면이 "Ц"자 형상을 가지며 하부는 발열체의 상부면에 탑재되는 기저부; 및
상기 기저부의 열린 상부를 덮는 탑 플레이트;를 포함하고,
상기 제 1 냉각부재는,
상기 기저부의 상기 내부공간에 저장된 열교환유체를 교반하는 교반축;을 포함하며,
상기 교반축은 상기 기저부의 열린 상부를 덮는 탑 플레이트의 상부면 외측에서부터 상기 탑 플레이트의 중심부를 관통하여 상기 내부공간 내부로 수직하게 연장되고,
상기 제 2 냉각부재는,
상기 히트싱크의 외주면을 감싸는 수직한 원통형상을 가지면서 외부공기 흡입에 필요한 압력을 발생시켜 상기 히트싱크의 외부 측으로 유도하는 스커트부; 및
상기 스커트부가 상기 교반축과 연동하여 작동되게 하는 보스 플레이트;를 포함하는 것을 특징으로 하는 방열장치.
Heat sink;
A heat exchange fluid stored in an inner space of the heat sink;
A first cooling member for cooling the inside of the heat sink by stirring the heat exchange fluid; And
And a second cooling member for cooling the outside of the heat sink,
The heat sink
A base portion having a cross-sectional shape such that the heat exchange fluid is stored in the inner space, and a lower portion mounted on an upper surface of the heat generating element; And
And a top plate covering the open top of the base portion,
Wherein the first cooling member comprises:
And a stirring shaft for stirring the heat exchange fluid stored in the internal space of the base portion,
The stirring shaft extends vertically from the outside of the top surface of the top plate covering the open top of the bottom to the inside of the inside space through the center of the top plate,
The second cooling member
A skirt portion having a vertical cylindrical shape surrounding the outer circumferential surface of the heat sink and generating a pressure necessary for sucking outside air to guide the outside of the heat sink; And
And a boss plate for allowing the skirt portion to operate in conjunction with the stirring shaft.
삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 히트싱크는 다수의 방열핀을 가지며, 상기 방열핀은 상기 기저부의 외주면에 형성되는 것을 특징으로 하는 방열장치.
The method according to claim 1,
Wherein the heat sink has a plurality of heat dissipation fins, and the heat dissipation fins are formed on an outer circumferential surface of the base portion.
삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 탑 플레이트의 중심부에는 상기 교반축이 관통되는 관통공이 형성되고, 상기 관통공에는 상기 열교환유체가 누설되지 않도록 오일실이 끼워지는 것을 특징으로 하는 방열장치.
The method according to claim 1,
Wherein a through hole through which the stirring shaft passes is formed in a central portion of the top plate, and the oil chamber is fitted in the through hole so that the heat exchange fluid does not leak.
청구항 1에 있어서,
상기 탑 플레이트의 상부면 외측으로 노출된 상기 교반축의 상단은 서보모터와 연결되는 것을 특징으로 하는 방열장치.
The method according to claim 1,
And an upper end of the stirring shaft exposed to the outside of the upper surface of the top plate is connected to the servo motor.
청구항 5에 있어서,
상기 기저부의 상기 내부공간 측으로 연장된 상기 교반축에는 다수의 교반날개가 형성되는 것을 특징으로 하는 방열장치.
The method of claim 5,
And a plurality of stirring blades are formed on the stirring shaft extending toward the inner space side of the base portion.
삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 제 2 냉각부재는 다수의 블레이드를 포함하는 것을 특징으로 하는 방열장치.
The method according to claim 1,
And the second cooling member includes a plurality of blades.
삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 스커트부의 외주면에는 블레이드가 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 방열장치.
The method according to claim 1,
And a blade is integrally formed on an outer peripheral surface of the skirt portion.
청구항 11에 있어서,
상기 블레이드 사이에는 흡입된 외부공기를 상기 히트싱크의 외주면 측으로 유도하는 외기 도입공들이 상기 스커트를 관통하여 형성되는 것을 특징으로 하는 방열장치.
The method of claim 11,
And outer air introducing holes for introducing the sucked outside air to the outer circumferential surface side of the heat sink are formed between the blades through the skirt.
청구항 1에 있어서,
상기 보스 플레이트는 상기 스커트부의 열린 상부를 덮으면서 상기 탑 플레이트의 상부 측으로 노출된 상기 교반축에 끼워질 수 있도록 중심부에는 체결공이 관통되게 형성되며,
상기 체결공에는 키홈이 형성되고 상기 탑 플레이트의 상부 측으로 노출된 상기 교반축의 외주면 상에는 상기 키홈에 끼워지는 키가 돌출되게 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 방열장치.
The method according to claim 1,
Wherein the boss plate is formed so that a fastening hole is formed at a central portion thereof so as to be fitted to the stirring shaft exposed to the upper side of the top plate while covering the open upper portion of the skirt portion,
Wherein a key groove is formed in the fastening hole, and a key inserted into the key groove is integrally formed on an outer circumferential surface of the stirring shaft exposed to the upper side of the top plate.
청구항 1에 있어서,
상기 방열장치는,
상기 교반축을 회전시키는 서보모터의 작동을 제어하는 제어수단;을 더 포함하고,
상기 제어수단은,
상기 제 1, 또는 제 2 냉각부재의 회전 여부를 실시간으로 감지하는 회전 감지부;
상기 서보모터의 회전 토크량을 실시간으로 모니터링하는 토크 검출부; 및
상기 회전 감지부 및 상기 토크 검출부로부터 출력되는 신호를 판별하여 상기 서보모터의 작동 여부를 제어하는 스위칭부;를 포함하며,
상기 스위칭부는 상기 회전 감지부로부터 상기 제 1, 또는 제 2 냉각부재가 정지된 신호가 입력되면 상기 제 1, 제 2 냉각부재를 회전시켜 상기 히트싱크를 냉각시킬 수 있도록 상기 서보모터에 전원을 인가시키고, 상기 토크 검출부로부터 출력된 상기 서보모터의 회전 토크량이 상기 서보모터에 설정된 회전 토크량 보다 클 경우 상기 서보모터 측으로 인가되는 전원을 차단시키는 것을 특징으로 하는 방열장치.
The method according to claim 1,
The heat-
And control means for controlling operation of the servo motor for rotating the stirring shaft,
Wherein,
A rotation sensing unit that senses whether the first or second cooling member rotates in real time;
A torque detector for monitoring the rotational torque of the servo motor in real time; And
And a switching unit for discriminating signals output from the rotation detecting unit and the torque detecting unit to control whether the servo motor is operated,
Wherein the switching unit is configured to apply power to the servo motor so as to cool the first and second cooling members and to cool the heat sink when a signal indicating that the first or second cooling member is stopped is input from the rotation detecting unit, And cuts off the power applied to the servo motor when the rotational torque of the servo motor output from the torque detector is larger than the rotational torque of the servo motor.
청구항 1, 청구항 3, 청구항 5, 청구항 6, 청구항 7, 청구항 9, 청구항 11, 청구항 12, 청구항 13 및 청구항 14 중 어느 한 항으로 형성되는 방열장치; 및
상기 방열장치가 탑재되는 엘이디 모듈을 포함하는 조명기구.
A heat dissipation device formed by any one of claims 1, 3, 5, 6, 7, 9, 11, 12, 13 and 14. And
And an LED module on which the heat dissipating device is mounted.
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