KR101789815B1 - 히트싱크의 방열핀 - Google Patents

Abstract

본 발명은 방열핀을 별도로 구성하여 히트싱크의 몸체와 결합시키고 전열면적을 더욱 넓게 할 수 있고, 경량화가 가능하면서도 방열핀이 견고하게 지지될 수 있는 구조를 가진 LED 조명의 히트싱크에 관한 것으로, 방열핀, 상기 방열핀이 외주면에 접하는 원기둥 형상의 몸체부, 상기 몸체부의 상측으로 돌출되도록 형성되는 샤프트 및 상기 몸체부의 하단부에서 외주방향으로 돌출되어 형성되는 하측 지지부를 포함하는 히트싱크 베이스 그리고, 상기 샤프트의 상단부에 결합하며 상기 방열핀의 상측 단부가 삽입되어 고정되는 캡인 히트싱크 탑을 포함하는 LED 조명의 히트싱크를 제공한다. 따라서, 별도의 부품으로 이루어진 방열핀과 히트싱크의 몸체가 경량화되면서도 견고하게 결합될 수 있다.

Description

히트싱크의 방열핀{FIN OF HEATSINK}

본 발명은 히트싱크의 방열핀에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 방열핀을 별도로 구성하여 히트싱크의 몸체와 결합시키고 전열면적을 더욱 넓게 할 수 있고, 방열핀 상호간에 간격을 유지할 수 있고 체결력이 향상되며 조립의 용이성이 향상되는 히트싱크의 방열핀에 관한 것이다.

LED 조명이란 LED 칩을 조합하여 광원으로 사용하는 것을 말하는데, 최근에는 원화는 발광효과를 조절할 수 있고 광효율이 높은 LED 칩들을 조합한 LED 패키지가 널리 사용되고 있다.

이러한 LED 패키지는 실내외 조명장치, 자동차 헤드라이트나 LCD(Liquid Crystal Display) 백라이트 유닛 등의 다양한 분야에 사용되고 있다. 이에 따라, LED 패키지의 고효율 및 높은 방열 특성도 함께 요구된다.

특히 LED 조명의 경우, 실내외에서 장시간 사용되는데 LED 칩에서 발생한 열이 패키지 전체를 통해 효과적으로 방출되지 못하면, LED 칩의 온도가 높아져 LED 칩이 열화되고 수명이 줄어드는 결과로 나타나게 된다. 따라서, LED 조명에 있어서 대용량의 전류를 흘려주기 위해서는 방열구조가 중요한 요소가 된다.

도 1은 종래기술의 LED 램프를 나타내는 사시도이다.

일반적인 램프와 마찬가지로 하단에는 나삽 가능한 소켓(30)이 배치되고 상단부에는 LED 칩의 배열(10)이 배치된다. 상기 상단부와 하단부 사이의 몸체부에는 히트싱크(20)가 배치된다.

상기 히트싱크(20)는 몸체부의 외주면에 날개 형상으로 형성되어 공기의 유로를 형성하면서 열을 배출하는 기능을 한다. 우측 도면의 화살표는 열을 배출하는 유로를 의미한다. 즉, 상단부에서 발생한 열을 하부 및 외주방향으로 히트싱크(20)가 배출하는 역할을 하게 되는 것이다.

도 2는 상기의 히트싱크를 나타내는 사시도이다.

히트싱크는 대략 원기둥 형상의 본체(21)와 높이방향으로 길게 돌출되는 복수의 날개부(22)로 이루어진다.

도면에서 확인되는 바와 같이 종래의 LED 조명의 방열은 다이캐스팅 방식으로 제작된 알루미늄 재질의 히트싱크(20)를 사용한다. PCB(Printed circuit board)에 시랑된 각 LED 칩이 열원이 되고, 이렇게 발생한 열은 히트싱크(20)를 통하여 전달되는데, 날개부(22)는 공기와의 접촉면적을 넓게 하기 위해 형성되는 것이다.

그런데, 이렇게 본체(21)와 날개부(22)가 일체형으로 제작된 히트싱크(20)는 두께가 두꺼운 다이캐스팅 방식으로 제작되기 때문에 무게가 무겁고 공기와의 접촉 면적에 있어서도 한계를 갖는다.

따라서, 발열량이 점점 커지는 최근의 추세에 비추어 히트싱크의 방열을 한계가 존재하고, 무게가 증가하게 되면서 안전사고의 위험성까지 내포하는 문제점을 가지고 있었다.

이에 본 발명은 상기한 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로, 별도의 방열핀을 결합하는 구조를 가짐으로써 경량화되면서도 방열면적이 극대화될 수 있어 효율이 높은 LED 조명의 히트싱크의 방열핀을 제공하는 데 목적이 있다.

또한, 본 발명은 방열핀 상호간에 간격을 유지할 수 있으면서도 체결력이 우수하고 조립이 용이한 구조를 갖는 히트싱크의 방열핀을 제공하는 데 목적이 있다.

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 히트싱크의 방열핀은 히트싱크 몸체의 외주면을 따라 결합하는 히트싱크의 방열핀으로서, 상기 방열핀의 상측 단부측에서 일측 하방으로 절곡되어 형성되는 상측 후크 및 상기 방열핀의 상측 단부측에서 상기 상측 후크에 대향하는 타측에 홀 형상으로 형성되는 상측 홀을 포함하며, 상기 상측 후크는 인접하는 방열핀의 상측 홀에 삽입되는 방식으로 복수의 방열핀이 상기 히트싱크 몸체의 외주면을 따라 상호간에 결합되는 히트싱크의 방열핀을 제공한다. 따라서, 방열핀의 상측에 상호간의 체결구조가 형성됨으로써 히트싱크 몸체의 외주면에 배치시 간격을 유지할 수 있고, 지지의 신뢰성이 향상되는 이점이 있다.

또한, 본 발명에 따른 히트싱크의 방열핀은 상기 방열핀의 상측 단부에서 일측의 수직방향으로 절곡되며 상기 히트싱크 몸체의 상측 하면에 접촉하는 상측 폴딩부를 더 포함하고, 상기 상측 후크는 상기 상측 폴딩부의 일측 단부에서 하방으로 절곡되어 형성되는 히트싱크의 방열핀을 제공한다. 따라서, 방열핀의 지지구조가 더욱 견고해지고 히트싱크 몸체와의 접촉면적이 넓어지므로 방열성능이 향상되는 이점이 있다.

또한, 본 발명에 따른 히트싱크의 방열핀은 상기 상측 폴딩부의 폭은 상기 히트싱크 몸체의 외주면을 따라 배치되는 상기 방열핀의 개수에 의해 결정되는 히트싱크의 방열핀을 제공한다. 방열핀 상호간의 간격의 유지 및 조립의 신뢰성이 향상되는 이점이 있다.

한편, 본 발명에 따른 히트싱크의 방열핀은 히트싱크 몸체의 외주면을 따라 결합하는 히트싱크의 방열핀으로서, 상기 방열핀의 하측 단부측에서 일측 상방으로 절곡되어 형성되는 하측 후크 및 상기 방열핀의 하측 단부측에서 상기 하측 후크에 대향하는 타측에 홀 형상으로 형성되는 하측 홀을 포함하며, 상기 하측 후크는 인접하는 방열핀의 하측 홀에 삽입되는 방식으로 복수의 방열핀이 상기 히트싱크 몸체의 외주면을 따라 상호간에 결합되는 히트싱크의 방열핀을 제공한다. 따라서, 방열핀의 하측에 상호간의 체결구조가 형성됨으로써 히트싱크 몸체의 외주면에 배치시 간격을 유지할 수 있고, 지지의 신뢰성이 향상되는 이점이 있다.

또한, 본 발명에 따른 히트싱크의 방열핀은 상기 방열핀의 하측 단부에서 일측의 수직방향으로 절곡되며 상기 히트싱크 몸체의 하측 상면에 접촉하는 하측 폴딩부를 더 포함하고, 상기 하측 후크는 상기 하측 폴딩부의 일측 단부에서 상방으로 절곡되어 형성되는 히트싱크의 방열핀을 제공한다. 따라서, 방열핀의 지지구조가 더욱 견고해지고 히트싱크 몸체와의 접촉면적이 넓어지므로 방열성능이 향상되는 이점이 있다.

또한, 본 발명에 따른 히트싱크의 방열핀은 상기 하측 폴딩부의 폭은 상기 히트싱크 몸체의 외주면을 따라 배치되는 상기 방열핀의 개수에 의해 결정되는 히트싱크의 방열핀을 제공한다. 방열핀 상호간의 간격의 유지 및 조립의 신뢰성이 향상되는 이점이 있다.

또한, 본 발명에 따른 히트싱크의 방열핀은 상기 방열핀은 상기 히트싱크 몸체의 외주면에 내측 가장자리측이 접촉하는 판 형상의 핀부, 상기 상기 히트싱크 몸체의 하측에 삽입되어 지지되는 하측 삽입부 및 상기 히트싱크 몸체의 상측에 삽입되어 지지되는 상측 삽입부로 이루어진 히트싱크의 방열핀을 제공한다. 따라서, 히트싱크 몸체에 상하방향으로의 결합이 더욱 견고하게 이루어진다.

또한, 본 발명에 따른 히트싱크의 방열핀은 상기 핀부의 내측 가장자리에서 상기 몸체의 외주면에 접촉하도록 절곡되어 형성되는 접촉부를 더 포함하는 히트싱크의 방열핀을 제공한다. 따라서, 히트싱크 몸체와의 전열 면적이 더욱 넓어지게 되므로 방열성능이 향상되는 이점이 있다.

전술한 내용과 같이 구성된 본 발명에 따른 히트싱크는 방열핀이 별도로 제작되어 견고하게 결합될 수 있는 히트싱크의 구조가 제시되므로, 열방출 효율이 비약적으로 향상될 수 있게 된다.

또한, 방열 효율 뿐만 아니라 무게도 현저하게 감소할 수 있는 이점이 있고, 이는 LED 조명의 대형화 및 대용량화를 가능하게 할 수 있는 효과가 있다.

또한, 방열핀 상호간에 간격 유지 및 결합구조가 제공되므로 열을 방출할 수 있는 유동공간인 간격을 유지할 수 있으면서도 결합의 신뢰성이 향상되는 효과가 있다.

도 1은 종래기술에 따른 LED 조명을 나타내는 사시도.
도 2는 종래기술에 따른 LED 조명의 히트싱크를 나타내는 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 히트싱크의 방열핀을 나타내는 사시도.
도 4는 본 발명에 따른 히트싱크의 몸체를 나타내는 사시도.
도 5는 본 발명에 따른 히트싱크의 몸체에 방열핀이 결합된 모습을 나타내는 사시도.
도 6은 본 발명에 따른 히트싱크의 방열핀의 상측부위를 나타내는 사시도.
도 7은 본 발명에 따른 히크싱크의 방열핀의 하측부위를 나타내는 사시도.
도 8은 본 발명에 따른 방열핀의 결합관계를 나타낸 사시도.
도 9는 본 발명에 따른 히트싱크의 방열핀이 결합된 모습을 상측에서 바라본 평면도.
도 10은 본 발명에 따른 히트싱크의 방열핀이 결합된 모습을 하측에서 바라본 사시도.
도 11은 본 발명에 따른 히트싱크를 나타내는 사시도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 히트싱크의 방열핀을 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 방열핀(100)을 나타내는 사시도이다.

이하, 히트싱크의 기둥 형상을 기준으로 설명하되, 횡단면 중심을 관통하는 축을 중심축으로, LED 칩이 배치되는 부위를 상부 또는 상측으로, 그 대향하는 부위를 하부 또는 하측으로 정의하여 사용한다. 다만, LED 조명의 히트싱크는 일반적으로 설치될 때 상하부가 역전되어 배치되는 차이점이 있다. 또한, 각각의 방열핀이 히트싱크에 배치된 상태에서의 외주방향을 외측, 내주방향을 내측으로 정의한다. 또한, 히트싱크의 외주면을 따라 배치된 상태에서 외주면을 따라 배치되는 일방을 일측, 대향되는 방향을 타측으로 정의한다.

또한, 본 발명의 도면에서는 히트싱크가 원기둥 형상으로 이루어진 예가 도시되었으나, 히트싱크는 단면의 형상이 다각형상으로 이루어질 수 있다. 또한, 히트싱크의 형태는 좌우 또는 상하방향으로 대칭이 아니어도 무방하고 중공의 기둥 형상으로 이루어져 있으면 족하다.

본 발명의 개념에 따라 방열핀(100)핀은 히트싱크의 일부분으로서 일체로 구성되는 종래기술과는 달리 별도의 부품으로 이루어진다. 따라서, 방열핀(100)은 열전도성이 높은 금속 판재로 이루어지고, 다수의 방열핀(100)이 몸체(도 4의 401)와 결합하여 히트싱크를 이루게 된다.

각각의 방열핀(100)은 금속의 판재로 이루어지고 프레스(press) 방식이나 다이캐스팅(diecasting) 금형에 의해 형성될 수 있다.

상기 방열핀(100)의 구조를 더욱 상세히 설명하면, 히트싱크의 외주면에서 외관상 날개 역할을 하는 방열핀(100)의 몸체를 이루는 핀부(110), 하측에 형성되는 하측 삽입부(120) 및 상측에 형성되는 상측 삽입부(130)로 이루어진다.

이하 설명할 바와 같이 상기 하측 삽입부(120) 및 상측 삽입부(130)는 히트싱크 몸체(도 4의 401)에 결합하는 역할을 하게 된다.

상기 방열핀(100)은 단일의 금속 판재로서 절단되고 절곡되어 그 구조를 이루는데, 핀부(110)의 하측으로 연장되는 하측 삽입부(120)는 높이방향으로 길게 형성되며, 핀부(110)에 비해 외주방향으로의 폭이 더 작게 이루어진다.

상기 핀부(110)의 외측 가장자리와 상기 하측 삽입부(120)의 가장자리가 연결되는 라인은 경사지도록 이루어지는 것이 바람직하고, 소켓이 삽입되는 부위의 형상을 고려하여 곡선으로 이루어지는 것이 더욱 바람직하다.

또한, 상기 핀부(110)의 상측 및 내측으로 연장되어 상측 삽입부(130)가 형성된다. 상기 상측 삽입부(130)는 후술할 바와 같이 히트싱크 몸체의 상부측에 삽입되는 방식으로 결합되기 때문에 핀부(110) 및 하측 삽입부(120)에 비해 내측으로 돌출되도록 이루어진다.

상기 핀부(110)의 내측 가장자리와 하측 삽입부(120)의 내측 가장자리를 연결하는 라인은 높이방향으로 매끄럽게 형성되며, 히트싱크의 몸체부위의 외면에 접촉한다.

따라서, 핀부(110) 및 하측 삽입부(120)의 내측 가장자리에서 수직방향 즉, 원주방향으로 절곡된 접촉부(112)가 형성된다.

상기 접촉부(112)는 폭방향으로 소정 면적을 가지도록 형성되고, 히트싱크의 몸체부위의 외주면에 접촉함에 따라 핀부(110)가 정확하게 외주방향을 향할 수 있도록 안착시키며, 접촉 면적을 넓게 하기 때문에 전도열의 전달능력을 향상하는 이점이 있음에 유의하여야 한다.

한편, 상기 하측 삽입부(120)의 단부에서 수직방향 즉, 원주방향으로 절곡된 하측 폴딩부(121)가 형성된다. 상기 하측 폴딩부(121)는 히트싱크의 몸체의 하부측의 소정 부위와 접촉하여 열전달 능력을 향상시킬 뿐만 아니라, 방열핀(100)을 정확하게 안착시킬 수 있도록 한다.

또한, 상측 삽입부(130) 단부에서도 마찬가지로 상측 폴딩부(131)가 형성되는 것이 바람직하다. 상기 상측 폴딩부(131)는 히트싱크의 몸체의 상부측의 소정 부위와 접촉하여 방열핀(100)을 정확한 위치에 안착시키면서 열전달 능력을 향상시키게 된다.

또한, 상기 하측 삽입부(120)의 하측 폴딩부(121)의 단부측에서는 상측으로 다시 절곡된 하측 후크(122)가 형성되는 것이 더욱 바람직하다. 상기 하측 후크(122)는 인접하는 방열핀(100)의 하측 폴딩부(121)의 소정 부위와 결합하여 복수의 방열핀(100)들을 상호간에 연결할 수 있도록 한다. 따라서, 하측 폴딩부(121)는 인접하는 방열핀(100)의 하측 후크(122)가 삽입 및 고정될 수 있도록 대응하는 위치 및 형상으로 홀이 형성되는 것이 바람직하다.

마찬가지로, 상측 삽입부(130)의 상측 폴딩부(131)에서는 하측방향으로 다시 절곡되어 형성되는 상측 후크(132)가 형성된다. 상기 상측 후크는 인접하는 방열핀(100)의 상측 폴딩부(131)의 소정 부위에 결합하여 복수의 방열핀(100)들을 연결하며, 상측 폴딩부(131)는 인접하는 방열핀의 상측 후크(132)가 삽입 및 고정될 수 있도록 대응하는 위치 및 형상으로 홀이 형성되는 것이 바람직하다.

상기 후크(122, 132) 및 홀의 구체적인 형상과 관련하여 후술하기로 한다.

상기 방열핀(100)은 내측 가장자리를 잇는 라인이 대략 'ㄱ'자 형상을 이루게 되는데, 'ㄱ'자 형상의 내측 모서리 부위 즉, 핀부(110)의 내측 가장자리와 상측 삽입부(130)의 하측 가장자리의 연결부위에는 걸림홈(111)이 형성되는 것이 바람직하다.

후술할 바와 같이 히트싱크의 몸체의 외면에서 상기 방열핀(100)의 내측 가장자리의 형상에 대응되도록 대략 'ㄱ'자 형상을 이루게 되는데, 단순히 접촉하여 마찰력에 의하여 위치를 유지하는 것보다, 방열핀(100)의 걸림홈(111)과 이에 대응하는 몸체의 단턱(도 4의 312)의 기계적인 결합력에 의해 상호간에 체결력은 더욱 향상될 수 있다.

또한, 상기 상측 삽입부(130)는 핀부(110)에서 상측으로 돌출된 형상을 이룸은 상기한 바와 같고, 핀부(110)의 외측 가장자리와 상측 삽입부(130)의 외측 가장자리는 도 3에서와 같이 단차지도록 형성되는 것이 바람직하다. 한편, 상기 하측 삽입부(120)는 핀부(110)의 하측으로 돌출되는데, 핀부(110)의 외측 가장자리의 하부와 하측 삽입부(120)의 외측 가장자리는 마찬가지로 단차지도록 형성된다. 이러한 구조에 관하여는 후술하기로 한다.

이에 따라, 상측 삽입부(130)의 단부측은 히트싱크의 몸체의 소정 부위에 삽입되어 방열핀(100)을 더욱 견고하게 지지할 수 있게 된다.

도 4는 본 발명의 히트싱크의 몸체의 상부를 이루는 히트싱크 탑을 도시하고, 본 발명의 히트싱크의 몸체의 하부를 이루는 히트싱크 베이스를 도시한 사시도이다.

히트싱크 몸체(401) 전체적으로 대략 중공의 기둥 형상으로 이루어지며, 상부의 캡 형상인 히트싱크 탑(200)과 하부의 히트싱크 베이스(300)로 이루어진다.

상기 히트싱크 베이스(300)는 대략 기둥 형상으로 이루어지며, 히트싱크 탑(200)은 상기 히트싱크 베이스(300)의 상측에서 결합하는 대략 캡 형상이다.

상기 히트싱크 베이스(300)와 히트싱크 탑(200)은 상호 결합하여 히트싱크의 몸체(401)를 구성하며, 외주면에서 방열핀(100)을 결합하며, 방열핀(100)을 통해 LED 칩에서 발생한 열을 외부로 방출하는 역할을 한다.

상기 히트싱크 베이스(300)는 히트싱크의 높이의 대부분을 차지하며, 외주면에 방열핀(100)의 내측 가장자리가 접촉된다. 보다 구체적으로는 상기한 방열핀(100)의 접촉부(112)가 히트싱크 베이스(300)의 몸체부(310)의 외주면에 접촉하게 된다.

상기 히트싱크 베이스(300)는 하부에서부터 하측 지지부(320), 몸체부(310) 및 샤프트(330)로 구성된다.

상기 몸체부(310)는 방열핀(100)의 접촉부(112)의 길이에 대응되도록 형성되며, 외주면에서 완전한 원통 형상을 이룬다. 다만, 이러한 몸체부(310)의 형상은 방열핀(100)의 내측 가장자리의 형상에 의해 결정될 수 있다. 상기 몸체부(310)는 내부가 중공 형상으로 이루어진다.

상기 하측 지지부(320)는 상기 몸체부(310) 보다 외주방향으로 더 돌출되는 링 형상으로 이루어지며, 상면에서 방열핀(100)의 하측 삽입부(120)의 단부를 지지한다.

바람직하게는, 상기 하측 지지부(320)는 방열핀(100)의 하측 삽입부(120)의 외주방향의 이탈을 방지하기 위해 단턱 형상을 이루게 되며, 따라서 하측 지지부(320)의 상면, 내주면 및 몸체부(310)의 외주면을 따라 지지홈부(321)가 형성된다.

상기 지지홈부(321)는 상기 방열핀(100)의 하측 삽입부(120)의 폭에 대응되는 폭을 가지도록 이루어지며, 지지홈부의 상면은 하측 폴딩부(121)의 하면과 접촉하게 된다. 상기한 바와 같이 하측 폴딩부(121)가 지지홈부(321)의 저면에 접함에 따라 방열핀(100)과 히트싱크 베이스(300)의 접촉부위가 더 넓어지게 되므로, 정확한 지지가 가능한 한편 열전달의 면적이 더욱 넓어지게 된다.

또한, 상기한 바와 같이 하측 삽입부(120)의 하단부측 가장자리는 단차지도록 형성되는데, 따라서 상기 지지홈부(321)의 폭은 상기와 같이 단차부위를 형성한 하측 삽입부(120)의 하단부측의 폭에 대응되도록 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 히트싱크 베이스(300)의 상측 단부에는 상측으로 돌출되도록 샤프트(330)가 형성된다.

상기 샤프트(330)는 몸체부(310)의 직경보다 작은 직경의 기둥 형상으로 이루어진다. 상기 샤프트(330)의 상측 단부에는 히트싱크 탑(200)이 결합한다.

따라서, 히트싱크 탑(200)의 하면과 샤프트(330)의 외주면 및 몸체부(310)의 상면 사이에는 소정 공간이 형성되며, 방열핀(100)의 상측 삽입부(130)는 상기한 공간에 삽입되는 방식으로 고정된다.

또한, 상기 몸체부(310)의 상면의 외주측은 상측으로 돌출된 링 형상의 단턱(312)이 형성되는 것이 바람직하다. 상기 단턱은 방열핀(100)의 걸림홈(111)에 대응되는 형상으로 이루어져서 방열핀(100)의 외측방향의 이탈을 기계적으로 방지할 수 있는 구조를 가지게 된다.

한편, 상기 히트싱크 탑(200)의 하측은 상측으로 소정 홈이 형성되는 것이 바람직하다. 즉, 방열핀(100)의 상측 삽입부의 상단부 가장자리가 삽입될 수 있도록 대응되는 도넛 형상의 홈이 형성될 수 있다.

이때, 상측 삽입부(130)의 상측 폴딩부(131)는 히트싱크 탑(200)의 저면에 접촉하게 되고 이러한 경우 방열핀(100)의 정확한 지지는 물론 전열 면적이 더욱 넓어지는 이점이 있음은 상기한 바와 같다.

이하, 도 5를 참고하여 히트싱크 탑(200), 방열핀(100) 및 히트싱크 베이스(300)가 결합되는 과정을 설명한다.

히트싱크 베이스(300)가 준비되면, 방열핀(100)이 몸체부(310)의 외주면에 상측에서 하방으로 삽입되는 방식으로 체결된다. 이때, 하측 삽입부(120)는 지지홈부(321)에 삽입되고 걸림홈(111)에는 단턱(312)이 삽입된다.

이와 같이 결합되면, 상측 삽입부(130)의 내측 가장자리는 샤프트(330)의 외주면에 접하고, 상측 삽입부(130)의 하측 가장자리는 몸체부(310)의 상면에 접하며, 접촉부(112)는 몸체부(310)의 외주면에, 하측 삽입부(120) 또는 하측 폴딩부(121)는 하측 지지부(320)의 상면 즉, 지지홈부(321)의 저면에 접촉하게 된다.

상기 방열핀(100)과 히트싱크 베이스(300)가 결합되면, 상측으로부터 히트싱크 탑(200)이 결합된다. 상기한 바와 같이, 히트싱크 탑(200)의 하부에는 소정 홈이 형성되어 방열핀(100)의 상측 삽입부(130)의 상단부측이 삽입될 수 있는 공간이 형성되며, 상측 삽입부(130)의 상단부 또는 상측 폴딩부(131)는 상기 히트싱크 탑(200)의 하면에 접촉하게 된다.

상기와 같이 구성됨에 따라, 방열핀(100)과 히트싱크의 몸체가 접촉하는 부위가 현저하게 넓어지게 되며 이러한 결과로 전열 면적이 넓어지게 되므로 방열 효과가 극대화될 수 있는 이점이 있음에 유의하여야 한다.

도 6은 본 발명에 따른 방열핀의 상측에 형성된 상측 후크 부위를 도시한 확대 사시도이고, 도 7은 하측 후크 부위를 명확하게 도시한 확대 사시도이다.

핀부(110)의 상측 및 내측으로는 상측 삽입부(130)가 형성되고, 상기 상측 삽입부(130)에서 수직방향으로 상측 폴딩부(131)가 형성됨은 상기한 바와 같다.

본 발명의 개념에 따라 바람직하게는 상기 상측 폴딩부(131)의 단부에서는 하방으로 절곡된 상측 후크(132)가 형성된다.

상기 상측 후크(132)와 대향하는 상측 폴딩부(131)의 부위에는 상측 홀(133)이 형성된다. 보다 구체적으로는, 상기 상측 홀(133)은 상측 폴딩부(131)가 상측 삽입부(130)로부터 절곡된 부위인 모서리 측에 홀 형상으로 이루어지며 상측 후크(132)의 형상에 대응되는 형상으로 형성된다.

또한, 상기 하측 폴딩부(121)의 단부에서는 상방으로 절곡된 하측 후크(122)가 형성되는데, 상기 하측 후크(122)와 대향하는 하측 폴딩부(121)의 부위에는 하측 홀(123)이 형성된다.

상기 하측 홀(123)은 하측 폴딩부(121)가 하측 삽입부(120)로부터 절곡된 부위인 모서리 측에 홀 형상으로 이루어지며, 하측 후크(122)의 형상에 대응되는 형상으로 형성된다.

상기 상측 후크(132) 및 하측 후크(122)와 인접하는 방열핀(100)의 상측 홀(133) 및 하측 홀(123)의 결합관계는 후술한다.

한편, 도 8은 본 발명에 따른 방열핀이 상호간에 결합된 모습을 나타내는 사시도이고, 도 9는 방열핀 상호간에 결합된 상측 부위를 나타낸 평면도이며, 도 10은 방열핀 상호간에 결합된 하측 부위를 나타내는 사시도이다.

상기 방열핀(100)들은 상기한 바와 같이 히크싱크 몸체(401)의 외주를 따라 배치되는데, 상기한 히크싱크 몸체(401)의 방열핀(100)과의 체결구조들은 모두 높이방향 및 외주방향으로 방열핀을 지지하게 된다.

따라서, 몸체부(310)의 외주를 따라 배치된 복수의 방열핀(100) 사이의 간격을 유지시키기에는 어려움이 있고, 이를 해결하기 위해 상기한 후크(122, 132) 및 홀(123, 133)의 구조가 제시된다.

도 9에 도시된 바와 같이 상측 폴딩부(131)는 방열핀(100)들 간의 간격을 유지시킬 수 있는 일종의 스토퍼 역할을 하게 된다. 따라서, 상기 상측 폴딩부(131)들의 폭은 히트싱크 몸체(401)의 외주면을 따라 배치되는 방열핀(100)들의 개수에 의해 결정될 수 있다.

상측 후크(132)는 인접하는 방열핀(100)에 형성된 상측 홀(133)에 삽입되는 방식으로 방열핀(100) 간의 결합관계를 유지하며, 복수의 방열핀(100)의 배치가 완료되면 상면에서 바라볼 때 방열핀들의 배열은 링 형상을 이루게 된다.

또한, 도 10에 도시된 바와 같이 하측 폴딩부(121)는 방열핀(100)들 간의 간격을 유지시킬 수 있는 일종의 스토퍼 역할을 할 수 있고, 따라서, 상기 하측 폴딩부(131)들의 폭은 히트싱크 몸체(401)의 외주면을 따라 배치되는 방열핀(100)들의 개수에 의해 결정될 수 있다.

하측 후크(122)는 인접하는 방열핀(100)에 형성된 하측 홀(123)에 삽입되는 방식으로 방열핀(100) 간의 결합관계를 유지한다.

한편, 상기 상측 후크(132) 및 상측 홀(133) 또는 하측 후크(122) 및 하측 홀(123) 중의 하나만이 방열핀(100)에 배치되어도 무방하고, 방열핀(100)의 상하측에 각각 배치된 상기한 결합구성이 모두 구성될 수도 있음은 물론이다.

도 11은 본 발명의 개념에 따른 방열핀이 결합되어 배치된 히트싱크의 모습을 나타내는 사시도이다.

상기 하측 폴딩부(121), 상측 폴딩부(132) 및 접촉부(112)는 각각 히트싱크 히트싱크 베이스(300)의 지지홈부(321)의 저면과 탑(200)의 하부 홈(201)의 상면 그리고 몸체부(310)의 외주면에 접촉하여 방열핀(100)의 지지를 더욱 견고하게 하며 전열 면적을 더욱 넓게 형성할 수 있는 효과가 있다.

한편, 상기 하측 폴딩부(121), 상측 폴딩부(132) 및 접촉부(112)는 모두 동일한 방향으로 형성되는 즉, 몸체(401)의 시계방향 또는 반시계방향의 일방으로 동일하게 형성되는 것이 바람직하나, 생산 및 조립의 효율성을 고려하여 상호간에 다른 방향으로 형성될 수도 있음은 물론이다.

복수의 방열핀(100)은 상호간에 히트싱크 몸체(401)의 외주를 따라 결합하는데, 방열핀(100)의 하측 폴딩부(121) 및 상측 폴딩부(131)는 시계방향 또는 반시계방향의 일방으로 일정하게 형성되고, 하측 후크(122) 또는 상측 후크(132)는 하측 홀(123) 또는 상측 홀(133)에 걸리는 방식으로 방열핀(100) 상호간에 몸체부(310)의 외주를 따라 결합하게 된다.

도 2에 나타난 종래기술에 따른 히트싱크와 본 발명에 따른 히트싱크가 배치된 LED 조명을 실험적으로 대비하여보면, 15W급의 LED 조명의 발광 상태에서 열측정한 결과가 종래기술의 일체형 히트싱크의 경우 히트싱크 부위가 약 66.9℃이며, 본 발명에 따른 히트싱크의 경우는 51.9℃를 나타낸다.

상기한 바와 같이 본 발명에 따른 방열핀이 적용된 히트싱크의 경우 실험적으로 대략 15℃가 더 낮은 온도를 나타내 열방출 효율이 비약적으로 향상될 수 있게 된다. 또한, 방열 효율 뿐만 아니라 무게도 현저하게 감소할 수 있는 이점이 있고, 이는 LED 조명의 대형화 및 대용량화를 가능하게 할 수 있음에 유의하여야 한다.

이상에서, 본 발명은 실시예 및 첨부도면에 기초하여 상세히 설명되었다. 그러나, 이상의 실시예들 및 도면에 의해 본 발명의 범위가 제한되지는 않으며, 본 발명의 범위는 후술한 특허청구범위에 기재된 내용에 의해서만 제한될 것이다.

100...방열핀 110...핀부
111...걸림홈 112...접촉부
120...하측 삽입부 121...하측 폴딩부
122...하측 후크 123...하측 홀
130...상측 삽입부 131...상측 폴딩부
132...상측 후크 133...상측 홀
200...히트싱크 탑 300...히트싱크 베이스
310...몸체부 311...상부 홈
312...단턱 320...하측 지지부
321...지지홈부 330...샤프트
400...히트싱크 401...히트싱크 몸체

Claims (8)

1. 베이스;
   상기 베이스의 외주면을 따라 배치된 복수 개의 방열핀; 및
   상기 베이스와 복수 개의 상기 방열핀의 상측에 배치된 탑을 포함하고,
   상기 베이스는,
   상기 탑과 결합하는 샤프트;
   상기 샤프트의 하측에 위치하고, 상기 샤프트보다 방사상 외측으로 돌출된 몸체부; 및
   상기 몸체부의 하측에 위치하고, 상기 몸체부보다 방사상 외측으로 돌출된 지지부를 포함하고,
   상기 몸체부는 상부에 상기 샤프트를 기준으로 원주 방향을 따라 배치된 상부홈을 포함하고,
   상기 지지부는 상기 샤프트를 기준으로 원주 방향을 따라 배치되고, 상기 몸체부보다 방사상 외측에 위치한 지지홈부를 포함하며,
   상기 방열핀은,
   핀부;
   상기 핀부에서 아래로 연장되며, 하부에 하측 폴딩부가 배치된 하측 삽입부; 및
   상기 핀부에서 방사상 내측으로 연장된 상측 삽입부를 포함하고,
   상기 하측 폴딩부에는 하측 후크와 하측 홀이 배치되어, 복수 개의 상기 방열핀은 이웃하는 상기 방열핀 간의 상기 하측 후크와 상기 하측 홀의 후크 결합에 의해 체결되고, 상기 하측 폴딩부는 상기 지지홈부에 삽입되고, 상기 상측 삽입부의 하부는 아래로 돌출되어 상기 상부홈에 삽입되는 히트싱크 조립체.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 상측 삽입부의 상부에는 상측 폴딩부가 배치되고,
   상기 상측 폴딩부에는 상측 후크와 상측 홀이 형성되어, 복수 개의 상기 방열핀은 이웃하는 상기 방열핀 간의 상기 상측 후크와 상기 상측 홀의 후크 결합에 의해 체결되는 히트싱크 조립체.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 방열핀은 상기 핀부와 상기 하측 삽입부의 내측부에서 원주 방향으로 연장된 접촉부를 더 포함하고, 상기 접촉부는 복수 개의 상기 방열핀의 원주 방향 간격을 유지하도록, 원주 방향으로 이웃하는 상기 방열핀과 접촉하는 히트싱크 조립체.
   
4. 제3항에 있어서,
   상기 접촉부는 상기 핀부가 방사상 외측을 향하도록 안착시키는 히트싱크 조립체.
   
5. 제1항에 있어서,
   상기 몸체부는 상기 상부홈의 외측에 배치되고, 원주 방향으로 배치된 단턱을 더 포함하고, 상기 상측 삽입부는 하부에 상기 단턱과 대응되도록 배치된 걸림홈을 포함하는 히트싱크 조립체.
   
6. 제1항에 있어서,
   상기 샤프트는 상측 방향으로 내측으로 경사진 경사부와 상기 경사부에서 위로 연장된 원통부를 포함하고, 상기 상측 삽입부의 내측부는 상기 경사부 및 상기 원통부와 대응되도록 형성되며, 상기 상측 삽입부의 내측부는 상기 샤프트의 외측면과 접촉하는 히트싱크 조립체.
   
7. 제1항에 있어서,
   상기 하측 삽입부는 상기 핀부보다 내측에 위치하고,
   상기 핀부와 상기 하측 삽입부의 연결 부분에는 곡선이 형성된 히트싱크 조립체.
   
8. 광원;
   상부에 상기 광원이 장착된 히트싱크 조립체를 포함하고,
   상기 히트싱크 조립체는,
   베이스;
   상기 베이스의 외주면을 따라 배치된 복수 개의 방열핀; 및
   상기 베이스와 복수 개의 상기 방열핀의 상측에 배치된 탑을 포함하고,
   상기 베이스는,
   상기 탑과 결합하는 샤프트;
   상기 샤프트의 하측에 위치하고, 상기 샤프트보다 방사상 외측으로 돌출된 몸체부; 및
   상기 몸체부의 하측에 위치하고, 상기 몸체부보다 방사상 외측으로 돌출된 지지부를 포함하고,
   상기 몸체부는 상부에 상기 샤프트를 기준으로 원주 방향을 따라 배치된 상부홈을 포함하고,
   상기 지지부는 상기 샤프트를 기준으로 원주 방향을 따라 배치되고, 상기 몸체부보다 방사상 외측에 위치한 지지홈부를 포함하며,
   상기 방열핀은,
   핀부;
   상기 핀부에서 아래로 연장되며, 하부에 하측 폴딩부가 배치된 하측 삽입부; 및
   상기 핀부에서 방사상 내측으로 연장된 상측 삽입부를 포함하고,
   상기 하측 폴딩부에는 하측 후크와 하측 홀이 배치되어, 복수 개의 상기 방열핀은 이웃하는 상기 방열핀 간의 상기 하측 후크와 상기 하측 홀의 후크 결합에 의해 체결되고, 상기 하측 폴딩부는 상기 지지홈부에 삽입되고, 상기 상측 삽입부의 하부는 아래로 돌출되어 상기 상부홈에 삽입되는 램프.
   

Images