KR102047044B1 - Led 조명등용 냉각장치 - Google Patents

Led 조명등용 냉각장치 Download PDF

Info

Publication number
KR102047044B1
KR102047044B1 KR1020170122680A KR20170122680A KR102047044B1 KR 102047044 B1 KR102047044 B1 KR 102047044B1 KR 1020170122680 A KR1020170122680 A KR 1020170122680A KR 20170122680 A KR20170122680 A KR 20170122680A KR 102047044 B1 KR102047044 B1 KR 102047044B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
cooling
flat plate
heat dissipation
led
center
Prior art date
Application number
KR1020170122680A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20190033931A (ko
Inventor
김병전
Original Assignee
주식회사 유비쿼터스시스템
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 유비쿼터스시스템 filed Critical 주식회사 유비쿼터스시스템
Priority to KR1020170122680A priority Critical patent/KR102047044B1/ko
Publication of KR20190033931A publication Critical patent/KR20190033931A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102047044B1 publication Critical patent/KR102047044B1/ko

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V29/00—Protecting lighting devices from thermal damage; Cooling or heating arrangements specially adapted for lighting devices or systems
    • F21V29/50—Cooling arrangements
    • F21V29/70—Cooling arrangements characterised by passive heat-dissipating elements, e.g. heat-sinks
    • F21V29/74—Cooling arrangements characterised by passive heat-dissipating elements, e.g. heat-sinks with fins or blades
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V29/00—Protecting lighting devices from thermal damage; Cooling or heating arrangements specially adapted for lighting devices or systems
    • F21V29/85—Protecting lighting devices from thermal damage; Cooling or heating arrangements specially adapted for lighting devices or systems characterised by the material
    • F21V29/89—Metals
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2115/00—Light-generating elements of semiconductor light sources
    • F21Y2115/10—Light-emitting diodes [LED]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Arrangement Of Elements, Cooling, Sealing, Or The Like Of Lighting Devices (AREA)

Abstract

본 발명은 다수의 LED들을 프린트 기판에 실장 한 적어도 3개 이상의 LED 모듈이 위치 고정되는 수납부와 이후 수납부와 결합하는 냉각부들로 이루어진 냉각장치는 결합하여 케이스 내에 설치되어서 조명등으로 조립되며, 수납부에는 방열이 우수한 알루미늄 합금과 같은 금속으로 제조되고 4각 모서리들에 냉각부와 결합하도록 제 1 결합구멍을 형성한 제 1 돌출부를 형성한 제 1 평판을 형성하고, 냉각부에는 수납부의 제 1 평판과 대향하여 소정 간격 떨어져 배열되고 4각 모서리들에 수납부와 결합하도록 제 2 결합구멍을 형성한 제 2 돌출부를 형성한 제 2 평판을 형성하며, 제 1 평판의 하부 면에는 제 1 경사면들을 형성하고 동시에 제 2 평판에도 하부 면에는 그의 중심부를 향하여 양측에서 두께를 점차 두터워지게 하여 측면에서 보아 상향 경사지게 제 2 경사면들이 형성하므로, 제 1 평판에 대향하여 조립되어서 공기 유통로를 형성하여 빠른 공기 흐름을 유도하고, 제 2 평판의 상면에는 냉각공기를 유도하는 소정 배열로 천공한 다수의 유도 구멍들에 일치하여 냉각부재를 고정하고 중심에 유도 구멍들과 일치하여 상부에서 하부로 좁아지는 직경을 가진 관통공을 형성하여 신속한 공기 흐름을 유도한다.

Description

LED 조명등용 냉각장치{Cooling unit for LED lighting}
본 발명은 LED 조명기의 방열기에 관한 것으로, 특히 LRD 조명등 내부에 외부의 냉각 공기의 원활한 흐름을 유도하여 냉각 효율을 높이는 집약적 냉각 구조를 달성한 LED 조명등용 냉각장치에 관한 것이다.
일반적으로 LED 조명등의 방열은 LED 기판에 인접하여 설치한 열 전도성이 높은 알루미늄 등으로 되는 금속 지지판과 이 금속 지지판과 일체로 결합하는 어느 형태로 되는 형상의 방열핀을 구비한 방열 부재로 이루어진 방열기에 의존하는 경향이었다.
그러나 이러한 구성으로는 원하는 방열효과를 얻기에는 한계가 있으므로 이를 해결하는 방식으로 공기의 흐름을 인위적으로 형성하는 시도가 이루어졌다.
이러한 사실에 비추어 종래기술의 대표적인 것으로 등록특허 제10-1496225호(2015.02.27)에 "엘이디 가로등 기구"에 방열 구성을 개시하고 있다. 이 개시에서 방열부(1)는 소정 위치에 다수의 방열핀(4)을 구비하고 이 방열핀(4)은 지지판(3)의 상면에 돌출 고정된다. 방열핀(4)은 원통형으로 그 외주면이 톱니 형상으로 된다. 방열핀(4)의 형상은 사용 목적에 따라 다양하게 형성될 수 있다. 도면에 도시되지 않은 써머 패드는 방열판(3) 상에 하우징의 커버 방향으로 열을 전도하여 방출한다.
방열부(1)는 공기의 대류현상을 유도하기 위해 다수의 방열핀(4) 중 하나의 방열핀(4)에는 지지판(3)의 하부로 도시되지 않은 LED 프린트기판과 LED의 렌즈를 관통하는 공기통로(2)를 형성하여 LED에서 발생한 뜨거운 공기를 유도하는 대류를 발생시켜 방열 되게 하는데. 이 공기통로(2)에는 에어 벤트부(5)를 삽입하여 먼지 또는 습기의 유입을 방지하고 내부 열을 외부로 배출하여 방열기능을 향상되게 한다.
그러나 이 종래 기술은 다수의 방열핀(4)들이 지지판에 설치되는 LED의 방열을 위한 것이고 벤트부(5)를 구비한 하나의 공기통로(2)는 LED의 방열이 아닌 LED 기판 아래의 렌즈부의 공간 내부 열을 배출하기 위한 것으로 이 공기통로(2)는 LED 프린트 기판의 방열과 무관하고 이 기술 이전에 개시되고 있는 LED 프린트 기판과 접촉하여 결합한 지지판의 방열기와 차이가 없는 것이어서 기대되는 방열효과를 얻기에는 미흡하였다.
이러한 사실에 비추어 LED 설치된 프린트기판과 직접 접촉하지 않고도 효율적으로 방열하여 냉각하는 것이 바람직할 수 있다.
본 발명의 주목적은 LED 조명등 내부에 외부의 냉각 공기의 원활한 흐름을 유도하여 냉각 효율을 높이는 집약적 냉각 구조를 달성한 LED 조명등의 냉각장치에 관한 것이다.
본 발명의 다른 목적은 LED 조명등의 내부로 외부 공기를 공기 유통로로 유도하여 베루누이의 원리에 따른 열 전도 흐름을 유도하고 열교환 하여 1차 냉각하고 1차 열 전도된 공기를 즉시 방열하여 2차 냉각을 수행함과 동시에 외부로 신속히 배출되게 하므로 방열 효율을 높이는 LED 조명등의 냉각장치를 제공하는 데 있다.
본 발명에 따르면, LED 조명등용 냉각장치는 방열이 우수한 알루미늄 합금과 같은 금속으로 제조되고 4각 모서리들에 냉각부와 결합하도록 제 1 결합구멍을 형성한 제 1 돌출부를 형성한 제 1 평판, 제 1 평판의 상면에는 다수의 LED 모듈을 수납하도록 4각 테두리로 형성되는 제 1 벽부와 제 1 벽부에서 일정거리 떨어져 평판의 둘레를 따라 4각 테두리로 형성되는 제 2 벽부와 제 1 벽부와 제 2 벽부 사이에 조명등의 외관을 마감하는 마감부재들로 이루어진 수납부와;
수납부의 제 1 평판과 대향하여 소정 간격 떨어져 배열되고 4각 모서리들에 수납부와 결합하도록 제 2 결합구멍을 형성한 제 2 돌출부를 형성한 제 2 평판, 제 2 평판의 상면에는 냉각공기를 유도하는 소정 배열로 천공한 다수의 유도 구멍들과 유도 구멍들과 일치하여 관통공을 중심에 형성한 냉각부재들로 이루어진 냉각부들로 구성된다.
제 1 평판은 그의 하부 면에는 중심부를 향하여 양측에서 두께를 점차 두터워지게 하여 측면에서 보아 하향 경사지게 제 1 경사면들을 형성하고 제 2 평판과 대향하여 조립되어서 공기 유통로를 형성하여 빠른 공기 흐름을 유도한다.
제 2 평판은 그의 하부 면에는 그의 중심부를 향하여 양측에서 두께를 점차 두터워지게 하여 측면에서 보아 상향 경사지게 제 2 경사면들이 형성하고 제 1 평판에 대향하여 조립되어서 공기 유통로를 형성하여 빠른 공기 흐름을 유도한다.
냉각부재는 원주 둘레로 배열된 다수의 핀과 제 2 평판의 유도 구멍에 중심 내부로 공기가 유통하도록 상부에서 하부로 직경이 작아지도록 관통시킨 관통공들로 구성된다.
본 발명은 냉각장치가 집약적 냉각 구조로 축조되어, 그 내부로 외부 공기를 유도하여 신속한 열 전도 흐름을 유도하고 열교환 하여 1차 냉각하고 열 전도된 공기를 즉시 방열하여 2차 냉각을 수행함과 동시에 외부로 신속히 배출되게 하므로 냉각 효율을 높이도록 한다.
본 발명을 첨부 도면에 의거하여 상세히 기술하면 다음과 같다.
도 1 은 본 발명에 따른 냉각장치를 구비한 LED 조명장치의 사시도이고,
도 2 는 본 발명에 따른 냉각장치의 구조를 분해하여 보인 분해 사시도이며,
도 3 은 본 발명에 따른 냉각장치를 조립하여 보인 측 단면도이고,
도 4는 종래 기술의 LED 프린트기판에 결합한 방열기를 보인 단면도이다.
본 발명은 LED 조명장치는 가로등에 적용되거나 도 1 및 도 2에 도시와 같이 투광기와 같은 조명등(10)에 적용될 수 있다. 조명등(10)은 도면에서 전면으로는 다수의 LED(23)들을 프린트 기판(도시 않 됨)에 실장 한 적어도 3개 이상의 LED 모듈(22)이 위치 고정되는 수납부(30)와 이후 수납부(30)와 결합하는 이후 상세히 설명되는 냉각부(40)들로 이루어진 냉각장치(20)를 구비한다. 조명등(10)는 서로 결합 된 수납부(30)와 냉각부(40)로 이루어진 냉각장치(20)를 수용하도록 다수의 죄우 측면 프레임(21) 및 상하 프레임(26)들로 둘러 쌓게 한 하부의 평판(도시 않 됨)으로 이루어진 사각의 케이스(11)로 구성된다.
그러므로, 조명등(10)은 냉각장치(20)가 케이스(11) 내에 LED 모듈(21)이 외부로 노출되는 상태로 수납부(30)와 냉각부(40)가 결합 된 상태로 수납되게 하고 수납부(30)의 둘레로 적당히 좌우 프레임(21) 및 상하 프레임(26)들과 결합되는 마감부재(25)를 조립하여 완성된다.
상하 프레임(26)들에는 마감부재(25)와 인접하여 케이스 내부로 외부의 공기를 유도하여 대류를 일으키도록 2개 이상의 유동 통로로 기능 하도록 2개 이상의 절개부(27)가 형성된다.
도 2 및 도 3에 도시와 같이 수납부(30)는 방열이 우수한 알루미늄 합금과 같은 금속의 제 1 평판(31)을 구비한다. 제 1 평판(31)은 그의 4각 모서리들에 냉각부(40)와 결합하도록 제 1 결합구멍(32)을 형성한 제 1 돌출부(33)가 형성된다. 제 1 돌출부(33)는 일정한 두께를 가지며 제 1 평판(31)으로부터 일체로 연장되거나 별도의 부재로 용접 등의 방법으로 결합한다. 제 1 평판(31)의 하부 면에는 그의 중심부를 향하여 양측에서 두께를 점차 두터워지게 하여 측면에서 보아 하향 경사지게 제 1 경사면(34)들이 형성된다. 제 1 평판(31)의 상면에는 다수의 LED 모듈(21)을 수납하는 높이와 동일한 4각 테두리로 되는 제 1 벽부(36)와 제 1 벽부(36)에서 일정거리 떨어져 평판의 둘레를 따라 4각 테두리로 되는 제 2 벽부(37)가 설치된다. 제 1 벽부(36)와 제 2 벽부(37) 사이에는 조명장치(20)의 조립 시 이후 상세히 기술되는 마감부재(25)로 처리된다.
냉각부(40)는 수납부(30)의 제 1 평판(31)과 대향하여 방열이 우수한 알루미늄 합금과 같은 금속의 제 2 평판(41)을 구비한다. 제 2 평판(41) 또한 그의 4각 모서리들에 수납부(30)와 결합하도록 제 2 결합구멍(42)을 형성한 제 2 돌출부(43)가 형성된다. 제 2 돌출부(43) 또한 일정한 두께를 가지며 제 2 평판(41)으로부터 일체로 연장되거나 별도의 부재로 용접 등의 방법으로 결합한다. 제 2 평판(41)의 하부 면에는 그의 중심부를 향하여 양측에서 두께를 점차 두터워지게 하여 측면에서 보아 상향 경사지게 제 2 경사면(44)들이 형성된다.
이상과 같이 구성되는 냉각장치(20)는 수납부(30)와 냉각부(40)가 결합하면 그 들 사이에 공간이 형성되고, 이 공간이 제 1 경사면(34)과 제 2 경사면(44)이 마주 보게 되고 외부로부터 중심을 향하여 좁아지는 공기 유통로(50)로 형성된다. 여기서 제 1 공기 유통로(50)는 외부에서 내부로 좁아지는 형상이어서 냉각 공기의 흐름이 빠르게 유도되는 베루누이의 원리가 적용된다.
한편, 제 2 평판(41)의 하면에는 원통으로 되고 둘레에 다수의 방열 핀을 형성한 냉각부재(45)들이 소정 배열로 설치되고, 냉각부재(45)들은 내부로 냉각공기가 유통하도록 관통시킨 관통공(46)들이 상부에서 하부로 직경이 작아지도록 하여 이 또한 베루누이의 원리가 적용되도록 형성된다. 제 2 평판(41)에는 냉각부재(45)들의 배열과 동일하게 배열되고 관통공(46)들과 일치하여 유도구멍(47)들이 형성된다.
그러므로, 냉각장치(20)는 조립상태에서 다수의 좌우 프레임(21) 및 상하 프레임(26)과 함께 케이스(11) 내에 조립되므로 조명등(10)의 상부의 상하 프레임(26)에 형성한 절개부(27)로 외부의 냉각 공기가 유입된다. 이렇게 유입된 냉각 공기는 베루누이의 원리를 적용한 공기 유통로(50)로 빠르게 중심으로 유도되면서 열 교환하여 1차 냉각되고 제 2 평판(41)의 유도구멍(47)을 경유하여 관통공(46)으로 유도되면서 2차 냉각되어 신속히 배출되면서 제 1 평판(31)상에 LED 모듈(22)을 신속하고도 효율적으로 냉각시키도록 한다.
특히 공기 유통로(50)는 그 내부로 용적 이상의 다량의 냉각 공기를 유입하여 그 내부에서 대류현상을 유도하므로 제 1 평판(31)과 제 2 평판(41)이 직접 접촉되는 경우의 냉각효율보다 높은 냉각효율로 냉각 기능을 수행하도록 한다.
이상에서와 같이 본 발명의 조명등용 냉각장치(20)는 냉각 공기를 신속히 유입하여 효율적으로 냉각하는 효과를 가진다.
10 : 조명등 20 : 냉각장치 30 : 수납부
40 : 냉각부 50 : 공기 유통로 21, 26 : 상하 및 좌우 프레임
22 : LED 모듈 23 : LED 27 : 절개부
31 : 제 1 평판 32 : 제 1 결합구멍 33 : 제 1 돌출부
36, 37 : 제 1 및 제 2 벽부 34 : 제 1 경사면
41 : 제 2 평판 42 : 재 2 결합구멍 43 : 제 2 돌출부
44 : 제 2 경사면 46 : 관통공 47 : 유도 구멍

Claims (4)

  1. LED 조명등용 냉각장치에 있어서,
    방열이 우수한 알루미늄 합금과 같은 금속으로 제조되고 4각 모서리들에 냉각부와 결합하도록 제 1 결합구멍을 형성한 제 1 돌출부를 형성하고, 하부 면에는 중심부를 향하여 양측에서 두께를 점차 두터워지게 하여 측면에서 보아 하향 경사지게 제 1 경사면들을 형성한 제 1 평판, 제 1 평판의 상면에는 다수의 LED 모듈을 수납하도록 4각 테두리로 형성되는 제 1 벽부와 제 1 벽부에서 일정거리 떨어져 평판의 둘레를 따라 4각 테두리로 형성되는 제 2 벽부와 제 1 벽부와 제 2 벽부 사이에 조명등의 외관을 마감하는 마감부재들로 이루어진 수납부;
    수납부의 제 1 평판과 대향하여 소정 간격 떨어져 배열되고 4각 모서리들에 수납부와 결합하도록 제 2 결합구멍을 형성한 제 2 돌출부를 형성하고 하부 면에는 그의 중심부를 향하여 양측에서 두께를 점차 두터워지게 하여 측면에서 보아 상향 경사지게 제 2 경사면들을 형성한 제 2 평판, 제 2 평판의 상면에는 냉각공기를 유도하는 소정 배열로 천공한 다수의 유도 구멍들과 유도 구멍들과 일치하여 관통공을 중심에 형성한 냉각부재들로 이루어진 냉각부와;
    제 1 평판과 제 2 평판이 마주보도록 설치하여 제 1 경사면과 제 2 경사면 사이에 절개부로부터 유입되는 냉각 공기의 유속이 경사면의 정점을 향하여 유속을 빠르게 한 유통로를 형성한 것을 특징으로 하는 LED 조명등용 냉각장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    제 2 평판의 하면에는 원통으로 되고 둘레에 다수의 방열 핀을 형성한 다수의 냉각부재들을 설치하고, 냉각부재에는 중심 내부로 상부에서 하부로 직경을 작아지도록 한 관통공을 형성하여 유통로를 통과하는 공기가 빠르게 통과하여 외부로 배출되게한 것을 특징으로 하는 LED 조명등용 냉각장치.
KR1020170122680A 2017-09-22 2017-09-22 Led 조명등용 냉각장치 KR102047044B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170122680A KR102047044B1 (ko) 2017-09-22 2017-09-22 Led 조명등용 냉각장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170122680A KR102047044B1 (ko) 2017-09-22 2017-09-22 Led 조명등용 냉각장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190033931A KR20190033931A (ko) 2019-04-01
KR102047044B1 true KR102047044B1 (ko) 2019-11-20

Family

ID=66104814

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170122680A KR102047044B1 (ko) 2017-09-22 2017-09-22 Led 조명등용 냉각장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102047044B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102263962B1 (ko) * 2020-04-16 2021-06-11 에코라이팅주식회사 Led 조명기구용 방열판 기구

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014181874A (ja) 2013-03-21 2014-09-29 Panasonic Corp 冷却装置とこれを用いた照明装置

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101130706B1 (ko) * 2009-04-15 2012-03-23 김혜경 엘이디 조명등용 방열장치
KR101353907B1 (ko) * 2011-12-28 2014-01-23 주식회사 이랜텍 히트 싱크 및 히트 싱크 제조방법
KR101601781B1 (ko) * 2014-05-21 2016-03-08 주식회사 아모센스 발광 다이오드 패키지용 방열핀 및 이를 포함하는 방열 모듈
KR101796209B1 (ko) * 2016-02-25 2017-11-10 윤호식 엘이디 조명등의 방열구조

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014181874A (ja) 2013-03-21 2014-09-29 Panasonic Corp 冷却装置とこれを用いた照明装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102263962B1 (ko) * 2020-04-16 2021-06-11 에코라이팅주식회사 Led 조명기구용 방열판 기구

Also Published As

Publication number Publication date
KR20190033931A (ko) 2019-04-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7967473B2 (en) LED lamp with heat sink
US7492599B1 (en) Heat sink for LED lamp
US8330337B2 (en) Heat dissipation device and LED lamp using the same
JP4677016B2 (ja) 照明装置及びその放熱機構
US8294340B2 (en) Heat dissipation device and LED lamp using the same
US20120008329A1 (en) Led street lamp
TWI535989B (zh) 散熱裝置及使用該散熱裝置的電子裝置
TW201500685A (zh) Led照明裝置及其散熱器(二)
JP6341949B2 (ja) Ｌｅｄ照明装置
RU2662691C2 (ru) Осветительное устройство и светильник
TWI495424B (zh) 散熱裝置及使用該散熱裝置的電子裝置
US8230904B2 (en) Heat dissipation device having a fan duct thereon
US20100139895A1 (en) Thermal module
JP2013524450A (ja) 照明器具のハウジング
TW201345403A (zh) 散熱裝置
KR20140029577A (ko) 측면 및 하부 공기 유입형 ｌｅｄ 냉각장치를 이용한 ｌｅｄ 조명등
KR102047044B1 (ko) Led 조명등용 냉각장치
US8490680B2 (en) Plate cooling fin with slotted projections
EP3349555B1 (en) Electronic apparatus
TW201328570A (zh) 散熱模組
TWI397369B (zh) 散熱裝置
TWI551815B (zh) Led燈具散熱結構
TWM548768U (zh) 雙效散熱型照明燈
TW201708771A (zh) 發光裝置
KR20170057021A (ko) 열전소자를 이용한 제습모듈 및 이를 포함하는 제습기

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant