KR102068940B1 - Led 조명등용 조립식 히트싱크 - Google Patents

Abstract

본 발명은 방열핀의 원형 배열시 구조적 결합을 견고하게 하여 방열 효율을 높이고 LED 조명등의 수명이 향상되도록 한 LED 조명등용 조립식 히트싱크를 제공한다.
본 발명의 적절한 실시 형태에 따른 조립식 히트싱크는, LED 조명등에 사용되는 조립식 히트싱크에 있어서, 열전도성 금속판으로 제작된 방열판과; 상기 방열판의 상면에 상호 끼워맞춤되어 원형 배열되어 있는 다수의 방열핀을 포함하고, 상기 방열핀은 열전도성 박판으로 제작된 것으로, 판상형의 방열핀 본체와; 상기 방열핀 본체의 하단에 일측으로 직각되게 절곡된 복수의 하부 발판과; 상기 방열핀 본체의 하단 중앙에 타측으로 직각되게 절곡되어져 상향으로 경사진 상향 연결고리를 갖는 하부연결편과; 상기 하부연결편의 직각으로 절곡된 부분에 관통되어져 이웃한 방열핀의 상향 연결고리가 끼움 결합되어지도록 하는 상향 연결고리 결합공과; 상기 방열핀 본체에서 부분 절취된 후 절곡되어져 내측을 향하는 하부 원주용 연결고리를 갖는 하나 이상의 중간연결편과; 상기 중간연결편의 절곡 부분에 방열핀 본체의 두께를 관통되게 형성하여 이웃한 방열핀의 하부 원주용 연결고리가 끼워지도록 하는 하부 원주용 연결고리 결합공과; 상기 방열핀 본체의 상단에 타측으로 직각 절곡되어져 하향으로 경사진 하향 연결고리를 갖는 상부연결편과; 상기 상부연결편의 직각된 절곡 부분에 관통 형성되어 이웃한 방열핀의 하향 연결고리가 끼움 결합되어지도록 하는 하향 연결고리 결합공;이 구비되어 있는 것을 특징으로 한다.

Description

LED 조명등용 조립식 히트싱크{Prefabricated heatsink for LED lamp}

본 발명은 LED 조명등용 조립식 히트싱크에 관한 것으로, 특히 방열핀의 구조적 결합을 견고하게 하여 방열 효율을 높이고 LED 모듈의 수명이 향상되도록 한 LED 조명등용 조립식 히트싱크에 관한 것이다.

LED 조명은 전력소모가 적고, 수명이 길고, 열발생이 비교적 적은 장점을 갖는다. 그러나 LED 조명등에 적용되는 LED 모듈로부터 원활한 방열 효과를 기대할 수 없게 되면 광출력 증가에 따라 증가하는 많은 발열량으로 인해 소자가 파손되는 등 LED 모듈의 내구성이 저하된다. 특히 자연대류에 의한 방열시 냉각핀들 사이에 대류가 원활하게 일어나지 못할 경우 방열 효과가 저하됨으로 히트싱크의 설계시 이를 고려하여야 한다.

본 발명의 배경이 되는 기술로는 한국 등록특허 등록번호 제10-1175678호로서, '경사진 방열핀이 적용된 LED 조명등'이 제안되어 있다. 이는 방열핀을 경사지게 구성함으로써 방열핀들 사이에 바람이 유통되어 발광다이오드들로부터 발생되는 열을 원활히 방열시키도록 한 것이다. 그러나 상기 배경기술은 원형 배열된 방열핀이 상호간의 결합 구조를 갖지 못하기 때문에 방열핀을 원형 배열시키는 원통형 본체가 필요해질 뿐만 아니라 방열핀 상호간의 결속력이 없어 견고하지 못한 단점이 있다.

한국 등록특허 등록번호 제10-1175678호

본 발명은 방열핀의 구조적 결합을 견고하게 하여 방열 효율을 높이고 LED 조명등의 수명이 향상되도록 한 LED 조명등용 조립식 히트싱크를 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명의 적절한 실시 형태에 따른 LED 조명등용 조립식 히트싱크는, LED 조명등에 사용되는 조립식 히트싱크에 있어서, 열전도성 금속판으로 제작된 방열판과; 상기 방열판의 상면에 상호 끼워맞춤되어 있는 다수의 방열핀을 포함하고, 상기 방열핀은 열전도성 박판으로 제작된 것으로, 판상형의 방열핀 본체와; 상기 방열핀 본체의 하단에 일측으로 직각되게 절곡된 복수의 하부 발판과; 상기 방열핀 본체의 하단 중앙에 타측으로 직각되게 절곡되어져 상향으로 경사진 상향 연결고리를 갖는 하부연결편과; 상기 하부연결편의 직각으로 절곡된 부분에 관통되어져 이웃한 방열핀의 상향 연결고리가 끼움 결합되어지도록 하는 상향 연결고리 결합공과; 상기 방열핀 본체에서 부분 절취된 후 절곡되어져 내측을 향하는 하부 원주용 연결고리를 갖는 하나 이상의 중간연결편과; 상기 중간연결편의 절곡 부분에 방열핀 본체의 두께를 관통되게 형성하여 이웃한 방열핀의 하부 원주용 연결고리가 끼워지도록 하는 하부 원주용 연결고리 결합공과; 상기 방열핀 본체의 상단에 타측으로 직각 절곡되어져 하향으로 경사진 하향 연결고리를 갖는 상부연결편과; 상기 상부연결편의 직각된 절곡 부분에 관통 형성되어 이웃한 방열핀의 하향 연결고리가 끼움 결합되어지도록 하는 하향 연결고리 결합공;이 구비되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 방열핀 본체의 상단에는 방열판의 중심쪽으로 높이가 낮아진 방열핀 단차가 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 방열핀 본체의 외측단에는 방열면적을 증가시키기 위해 ㄷ자 형태로 절곡시킨 외측 방열날개를 더 갖는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 중간연결편에는 절취되어 형성된 중간연결편 방열공이 더 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 LED 조명등용 조립식 히트싱크에 따르면, 원형 배열된 다수의 방열핀들은 상호 하부 연결편, 중간연결편 및 상부 연결편을 매개로 연결되되, 상향 연결고리, 원주형 연결고리, 하향 연결고리에 의해 이탈이 억제되도록 조립되어 있어 견고한 하나의 방열 조립체를 이루게 되어 내구성이 향상되고, 방열 효율을 높아진다.

또한, 중간연결편에는 절취되어 형성된 중간연결편 방열공이 더 형성되어져 방열핀들 사이사이의 공간을 연결시킴으로써 방열 효율을 향상시킨다.

또한, 방열핀 본체의 상단에는 방열판의 중심쪽으로 높이가 낮아진 방열핀 단차가 형성되어져 방열핀 본체의 안쪽 표면적을 줄임으로써 상대적으로 조립식 히트싱크의 외측으로 더 많은 열방출을 높여준다.

또한, 방열핀 본체의 외측단에는 ㄷ자 형태로 절곡시킨 외측 방열날개를 더 형성되어져 방열 면적의 증가와 함께 방열핀 본체를 구조적 견고하게 한다.

또한, 조립식 히트싱크를 이용한 LED 조명등은 조립식 히트싱크의 뛰어난 방열 성능으로 광출력 증가와 함께 LED 모듈의 수명을 향상시킬 수 있다.

본 명세서에서 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 첨부한 도면에 기재된 사항에만 한정되어서 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 LED 조명등용 조립식 히트싱크의 사시도.
도 2는 도 1의 정면도.
도 3은 도 2의 평면도.
도 4는 도 1의 일부 분해사시도.
도 5a는 도 1에 도시된 방열핀의 사시도.
도 5b는 도 5a에 도시된 방열핀을 다른 각도에서 바라본 사시도.
도 6a는 도 5a에 도시된 방열핀의 정면도.
도 6b는 도 6a에 도시된 방열핀의 일측면도.
도 6c는 도 6a에 도시된 방열핀의 평면도.

아래에서 본 발명은 첨부된 도면에 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되지만 제시된 실시 예는 본 발명의 명확한 이해를 위한 예시적인 것으로 본 발명은 이에 제한되지 않는다.

도 1 내지 도 4에서와 같이 본 실시 예에 따른 LED 조명등용 조립식 히트싱크(10)는 방열판(12)과, 방열판(12)의 상면에 상호 끼워맞춤되어 원형 배열되어 있는 다수의 방열핀(14)을 포함한다.

본 실시 예에서 방열판(12)은 원형으로서 가볍고 열전도성이 뛰어나 알루미늄으로 제작되어 있다. 그러나 방열판(12)은 이러한 금속에 한정되는 것은 아니며 열전도성을 갖는 다른 금속판으로 제작될 수도 있다. 방열판(12)의 중앙에는 배선을 위한 관통공(121)이 형성되어 있다.

도 5 및 도 6에서와 같이 방열핀(14)은 방열판(12)으로부터 흡수된 열을 방출하기 위해 열전도성 박판으로 제작되어 있다. 예로 방열핀(14)은 알루미늄 박판으로 제작될 수 있다.

방열핀(14)은 판상형의 방열핀 본체(141)와, 방열핀 본체(141)의 하단에 일측으로 직각되게 절곡된 복수의 하부 발판(142)과, 방열핀 본체(141)의 하단 중앙에 타측으로 직각되게 절곡되어져 상향으로 경사진 상향 연결고리(143a)를 갖는 하부연결편(143)과, 하부연결편(143)의 직각으로 절곡된 부분에 관통되어져 이웃한 방열핀(14)의 상향 연결고리(143a)가 끼움 결합되어지도록 하는 상향 연결고리 결합공(144)과, 방열핀 본체(141)에서 부분 절취되어 하부 중간연결편 방열공(145b)을 갖고 U자 형으로 절곡되어져 내측을 향하는 하부 원주용 연결고리(145a)를 갖는 하부 중간연결편(145)과, 하부 중간연결편(145)으로부터 일정 높이에 상기 방열핀 본체(141)에서 부분 절취되어 상부 중간연결편 방열공(145b')을 갖고 U자 형으로 절곡되어져 내측을 향하는 하부 원주용 연결고리(145a')를 갖는 상부 중간연결편(145')과, 중간연결편(145)의 절곡 부분에 방열핀 본체(141)의 두께를 관통되게 형성하여 이웃한 방열핀(14)의 하부 원주용 연결고리(145a)가 끼워지도록 하는 하부 원주용 연결고리 결합공(146)과, 방열핀 본체(141)의 상단에 타측으로 직각 절곡되어져 하향으로 경사진 하향 연결고리(147a)를 갖는 상부연결편(147)과, 상부연결편(147)의 직각된 절곡 부분에 관통 형성되어 이웃한 방열핀(14)의 하향 연결고리(147a)가 끼움 결합되어지도록 하는 하향 연결고리 결합공(148)이 구비되어 있다.

방열핀 본체(141)는 표면적을 통해 방열핀(14)의 방열을 수행한다. 방열핀 본체(141)는 방열판(12)의 상면에 원형 배열됨으로써 조립식 히트싱크(10)의 중앙에 상향 개방된 방열홀(11)을 형성시킨다.

복수의 하부 발판(142)은 방열핀 본체(141)를 방열판(12)에서 수직으로 입설시킨다. 또한 하부 발판(142)은 방열핀(14)의 원형 배열에 따른 이웃한 방열핀(14와 14)간의 간격(각도)을 결정한다.

하부연결편(143)은 상향으로 경사진 상향 연결고리(143a)를 통해 이웃한 방열핀(14)의 하부를 연결시킨다. 즉, 일측 방열핀(14)의 상향 연결고리(143a)는 이웃한 타측 방열핀(14)의 하부측 상향 연결고리 결합공(144)에 끼움 결합되어져 상호 방열핀(14와 14)의 하부가 상호 이탈되지 못하게 결합시킨다.

이때 방열판(12)에서 발생된 열은 복수의 하부 발판(142)과 하부연결편(143)을 통해 방열핀 본체(141)로 전도되어져 방열이 이루어진다.

일측 방열핀(14)의 중간연결편(145)은 하부 원주용 연결고리(145a)를 통해 타측으로 이웃한 방열핀(14)의 하부 원주용 연결고리 결합공(146)에 끼움 결합된다. 본 실시 예에서 중간연결편(145)은 방열핀 본체(141)의 2개소에 설치되어져 이웃한 방열핀(14와 14)간의 중간 부분이 상호 이탈되지 못하게 결합시킨다.

상부연결편(147)은 하향으로 경사진 하향 연결고리(147a)를 이웃한 방열핀(14)의 하향 연결고리 결합공(148)에 끼움 결합시켜 이웃한 방열핀(14와 14)간의 상부 부분이 상호 이탈되지 못하게 결합시킨다.

이와 같이 조립식 히트싱크(10)에서 원형 배열된 다수의 방열핀(14)들은 상호 하부 연결편(143), 중간연결편(145) 및 상부 연결편(147)을 매개로 연결되되, 상향 연결고리(143a), 원주형 연결고리(145a), 하향 연결고리(147a)에 의해 이탈이 억제되도록 조립되어 있어 전체적으로 견고한 하나의 방열 조립체를 이루게 된다.

이 경우, 다수의 방열핀(14)들의 사이사이에 유간 공간(S)이 이루어져 대류열 흐름이 유도됨으로 방열핀(14)의 방열 효율을 높일 수 있다. 이때 그 유간 공간(S)은 상방 및 방사방향으로 모두 열려 있어 조립식 히트싱크(10)가 어떠한 자세를 갖더라도 방열이 신속히 이루어진다. 즉, 방열판(12)을 통해 방열핀(14)으로 전도된 열은 방열핀 본체(141)를 통해 넓게 전도된 후 방열핀 본체(141)의 표면에 접하는 공기에 대류를 일으켜 상향 및 방사방향으로 활발이 이루어져 방열 효율을 높이게 된다.

여기서 방열핀 본체(141)의 상단에는 방열판(12)의 중심쪽으로 높이가 낮아진 방열핀 단차(141b)가 형성될 수 있다. 방열핀 단차(141b)는 방열핀 본체(141)의 안쪽 표면적을 줄임으로써 상대적으로 조립식 히트싱크(10)의 외측으로 더 많이 열방출을 높여준다.

또한, 방열핀 본체(141)의 외측단에는 방열면적을 증가시키기 위해 ㄷ자 형태로 절곡시킨 외측 방열날개(141c)를 더 가질 수 있다. 외측 방열날개(141c)는 방열핀 본체(141)의 구조적 견고함을 갖도록 함과 함께 방열핀 본체(141)의 외측변 예리함을 없애 상해 위험을 제거하는 기능도 겸하게 된다.

또한, 중간연결편(145)에는 절취되어 형성된 중간연결편 방열공(145b)이 더 형성될 수 있다. 중간연결편 방열공(145b)은 방열핀(14)들 사이사이의 공간을 연결시킴으로써 방열 효율을 향상시키도록 한다.

이같이 본 실시 예의 조립식 히트싱크(10)에서 방열핀(14)이 원형 배열되도록 구성하였으나 하부 발판(142)의 모양을 변형시켜서 나란한 수평 배열을 이룰 수도 있다.

지금까지 본 발명은 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되었지만 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 제시된 실시 예를 참조하여 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형 및 수정 발명을 만들 수 있을 것이다. 본 발명은 이와 같은 변형 및 수정 발명에 의하여 제한되지 않으며 다만 아래에 첨부된 청구범위에 의하여 제한된다.

10: 조립식 히트싱크
12: 방열판
14: 방열핀
141: 방열핀 본체
141b: 방열핀 단차
141c: 외측 방열날개
142: 하부 발판
143: 하부연결편
143a: 상향 연결고리
144: 상향 연결고리 결합공
145:중간연결편
145a: 하부 원주용 연결고리
145b: 중간연결편 방열공
146: 하부 원주용 연결고리 결합공
147: 상부연결편
147a: 하향 연결고리
148: 하향 연결고리 결합공
20: 조명등 홀더
40: 등커버 결합링
50: 등커버

Claims (4)

1. LED 조명등에 사용되는 조립식 히트싱크(10)에 있어서,
   열전도성 금속판으로 제작된 방열판(12)과; 상기 방열판(12)의 상면에 상호 끼워맞춤되어 있는 다수의 방열핀(14)을 포함하고,
   상기 방열핀(14)은 열전도성 박판으로 제작된 것으로,
   판상형의 방열핀 본체(141)와;
   상기 방열핀 본체(141)의 하단에 일측으로 직각되게 절곡된 복수의 하부 발판(142)과;
   상기 방열핀 본체(141)의 하단 중앙에 타측으로 직각되게 절곡되어져 상향으로 경사진 상향 연결고리(143a)를 갖는 하부연결편(143)과;
   상기 하부연결편(143)의 직각으로 절곡된 부분에 관통되어져 이웃한 방열핀(14)의 상향 연결고리(143a)가 끼움 결합되어지도록 하는 상향 연결고리 결합공(144)과;
   상기 방열핀 본체(141)에서 부분 절취되어 하부 중간연결편 방열공(145b)을 갖고 U자 형으로 절곡되어져 내측을 향하는 하부 원주용 연결고리(145a)를 갖는 하부 중간연결편(145)과;
   상기 하부 중간연결편(145)으로부터 일정 높이에 상기 방열핀 본체(141)에서 부분 절취되어 상부 중간연결편 방열공(145b')을 갖고 U자 형으로 절곡되어져 내측을 향하는 하부 원주용 연결고리(145a')를 갖는 상부 중간연결편(145')과;
   상기 하부 중간연결편(145)의 절곡 부분에 방열핀 본체(141)의 두께를 관통되게 형성하여 이웃한 방열핀(14)의 하부 원주용 연결고리(145a)가 끼워지도록 하는 하부 원주용 연결고리 결합공(146)과;
   상기 상부 중간연결편(145')의 절곡 부분에 방열핀 본체(141)의 두께를 관통되게 형성하여 이웃한 방열핀(14)의 상부 원주용 연결고리(145a')가 끼워지도록 하는 상부 원주용 연결고리 결합공(146')과;
   상기 방열핀 본체(141)의 상단에 타측으로 직각 절곡되어져 하향으로 경사진 하향 연결고리(147a)를 갖는 상부연결편(147)과;
   상기 상부연결편(147)의 직각된 절곡 부분에 관통 형성되어 이웃한 방열핀(14)의 하향 연결고리(147a)가 끼움 결합되어지도록 하는 하향 연결고리 결합공(148);이 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 LED 조명등용 조립식 히트싱크.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 방열핀 본체(141)의 상단에는 방열판(12)의 중심쪽으로 높이가 낮아진 방열핀 단차(141b)가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 LED 조명등용 조립식 히트싱크.
3. 제 1항에 있어서,
   상기 방열핀 본체(141)의 외측단에는 방열면적을 증가시키기 위해 ㄷ자 형태로 절곡시킨 외측 방열날개(141c)를 더 갖는 것을 특징으로 하는 LED 조명등용 조립식 히트싱크.
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