KR102373637B1 - Heat-sink module for LED lighting - Google Patents

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KR102373637B1
KR102373637B1 KR1020210030725A KR20210030725A KR102373637B1 KR 102373637 B1 KR102373637 B1 KR 102373637B1 KR 1020210030725 A KR1020210030725 A KR 1020210030725A KR 20210030725 A KR20210030725 A KR 20210030725A KR 102373637 B1 KR102373637 B1 KR 102373637B1
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KR
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heat pipe
heat
led
mounting plate
connection part
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KR1020210030725A
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금동우
장인성
이정현
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(주)우주엘이디
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    • 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
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    • F21Y2115/00—Light-generating elements of semiconductor light sources
    • F21Y2115/10—Light-emitting diodes [LED]

Abstract

The present invention relates to a heat sink module for LED lighting, capable of efficiently radiating generated heat to improve the performance of LED lighting. The heat sink module includes: an LED substrate having a circuit pattern formed on one side, and having a plurality of LED chips embedded therein to be connected with the circuit pattern; a mounting plate including a substrate connection part formed on a lower side thereof to be brought into contact with the other side of the LED substrate, and heat pipe connection parts consecutively formed on an upper side thereof to be dented at a predetermined spacing distance in forward and backward directions; and a heat pipe forming a coiled shape, while having both ends sealed and having an inside filled with working fluids, and having a lower side formed into a linear section part such that the linear section part can be fixed while settled in the heat pipe connection parts.

Description

LED 조명등용 히트싱크 모듈{Heat-sink module for LED lighting}Heat-sink module for LED lighting}

본 발명은 LED 조명등에 관련되는 것으로서, 특히 LED 조명등의 성능을 개선시키기 위해 발생되는 열을 효율적으로 방출시킬 수 있도록 하는 LED 조명등용 히트싱크 모듈에 관한 기술이다.The present invention relates to LED lighting, and in particular, to a heat sink module for LED lighting that can efficiently dissipate heat generated to improve the performance of LED lighting.

발광 다이오드(LED : light emitting diode)를 이용하는 전자 기기가 널리 사용되고 있는데, 그 이유로 발광 다이오드는 형광등, 백열등과 같은 다른 조명 및 다른 표시장치의 광원에 비해 에너지 절감 효과가 뛰어나고 반영구적으로 사용할 수 있어 차세대 광원으로 인식되고 있다.Electronic devices using light emitting diodes (LEDs) are widely used. For this reason, light emitting diodes have an excellent energy saving effect and can be used semi-permanently compared to other lighting such as fluorescent lamps and incandescent lamps and light sources of other display devices. is recognized as

근래에 엘이디(LED)를 이용한 조명등이 큰 각광을 받고 있으며, 이러한 조명등에 사용되는 LED 램프는 기존의 램프에 비하여 전력소모가 적고, 수명이 증대되어 기존의 램프를 대체할 수 있는 새로운 조명으로 부각되고 있다.Recently, lighting lamps using LEDs have been in the spotlight, and the LED lamps used in these lighting lamps consume less power than conventional lamps and have a longer lifespan, so they emerge as new lighting that can replace existing lamps. is becoming

대표적으로 LED 램프는 가로등, 보안등, 천정등에 다양하게 적용되고 있는데, 문제는 램프 점등시 발산되는 발열에너지 때문에 램프의 수명이 단축되는 문제점이 있었고, 이에 엘이디 조명등 내부에서 발생되는 열을 외부로 방출시키기 위한 기술들이 많이 개발되어 적용되고 있다.Typically, LED lamps are applied to street lamps, security lamps, and ceiling lamps in various ways. The problem is that the lifespan of the lamp is shortened due to the heat energy emitted when the lamp is turned on. Many technologies have been developed and applied to achieve this.

발열부의 열을 배출시키기 위한 대표적인 방안으로는 방열판을 이용하는 것인데, 표면적을 최대화시킨 다수의 방열판 또는 방열핀을 발열부에 밀착시켜서 열전도에 의해 발열부의 열이 방열판으로 이동되어 냉각될 수 있도록 한다.A typical method for dissipating the heat of the heat generating part is to use a heat sink, and a plurality of heat sinks or heat sink fins with maximized surface area are closely attached to the heat generating part so that the heat of the heat generating part is moved to the heat sink by heat conduction so that it can be cooled.

기존의 LED 조명장치에 대해 간략히 살펴보도록 하며, 도 1은 종래의 LED 조명장치를 나타낸 분해 사시도이다.Let's take a brief look at the conventional LED lighting device, Figure 1 is an exploded perspective view showing the conventional LED lighting device.

도시된 바와 같이, LED 조명장치는 프레임(10) 내에 방열판(20), 인쇄회로기판(30), LED(40) 및 투광렌즈(50)를 포함한다.As shown, the LED lighting device includes a heat sink 20 , a printed circuit board 30 , an LED 40 , and a light-transmitting lens 50 in a frame 10 .

프레임(10)에는 내부로 외기가 소통될 수 있도록 공기가 통풍가능한 통풍구(12)가 형성되어 있고, 방열판(20)의 일면에는 공기와의 접촉을 통해 열을 발산할 수 있는 다수의 방열핀(22)이 형성되어 있다.A vent 12 through which air can be ventilated is formed in the frame 10 so that external air can be communicated therein, and a plurality of heat dissipation fins 22 that can radiate heat through contact with air are formed on one surface of the heat sink 20 . ) is formed.

또한, 인쇄회로기판(30)은 방열판(20)의 타면에 장착되며, LED(40)는 인쇄회로기판(30)에 실장되고, 투광렌즈(50)는 인쇄회로기판(30)과 LED(40)를 외부 이물질로부터 보호하고 LED(40) 광을 분배시키기 위해 인쇄회로기판(30)을 덮으며 방열판(20)의 타면에 결합된다.In addition, the printed circuit board 30 is mounted on the other surface of the heat sink 20 , the LED 40 is mounted on the printed circuit board 30 , and the light-transmitting lens 50 is the printed circuit board 30 and the LED 40 . ) to protect from external foreign substances and cover the printed circuit board 30 to distribute the LED 40 light and is coupled to the other surface of the heat sink 20 .

LED 조명등은 종래의 타 조명등과 비교하여 매우 많은 장점을 가지고 있지만, 방출되는 열을 제대로 배출하지 못함에 따라 예상수명 보다 조기에 고장이 나거나 급격한 성능 저하로 인해 교체를 해야 하는 문제점이 있었다.LED lighting has many advantages compared to other conventional lighting lamps, but as it does not properly dissipate the emitted heat, there is a problem that it malfunctions earlier than its expected lifespan or has to be replaced due to rapid performance degradation.

다시 말해서 여전히 LED 조명등의 성능 개선이나 내구성 향상을 위해서는 보다 효율적으로 발생열을 빠르게 방출되게 할 수 있는 기술이 요구된다.In other words, in order to improve the performance or durability of LED lighting, a technology capable of dissipating the generated heat more efficiently and quickly is required.

대한민국 등록특허 제10-1281340호Republic of Korea Patent No. 10-1281340

따라서 본 발명은 LED 조명등에 적용되어 열방출 효율을 극대화시킬 수 있는 새로운 형태의 히트싱크 모듈을 제공하고자 함을 목적으로 한다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a new type of heat sink module that can be applied to LED lighting to maximize heat dissipation efficiency.

제시한 바와 같은 과제 달성을 위한 LED 조명등용 히트싱크 모듈은, 일면에 회로패턴이 형성되며, 상기 회로패턴에 연결되게 다수의 LED칩이 실장되는 LED 기판; 하면에 상기 LED 기판의 타면이 접촉되게 결합되는 기판연결부가 형성되며, 상면에 전후방향으로 소정의 이격거리를 갖도록 함몰되게 연속적으로 형성되는 히트파이프 연결부를 포함하는 장착플레이트; 코일형태로 감긴 형상을 이루되,양단부는 밀폐되며 내부에 작동유체가 주입되어 있고, 하단측은 직선구간부로 이루어져 상기 직선구간부가 상기 히트파이프 연결부에 안착되면서 고정되는 히트 파이프;를 포함하는 것을 특징으로 한다.The heat sink module for LED lighting lamps for achieving the above-mentioned problems includes: an LED substrate on which a circuit pattern is formed on one surface, and a plurality of LED chips are mounted to be connected to the circuit pattern; a mounting plate including a heat pipe connection portion formed on a lower surface of which a substrate connection portion is coupled to be in contact with the other surface of the LED substrate and continuously recessed so as to have a predetermined separation distance in the front and rear directions on the upper surface; A heat pipe having a shape wound in a coil shape, both ends are sealed, a working fluid is injected therein, and the lower end has a straight section and the straight section is fixed while seated on the heat pipe connection part; characterized by comprising: do.

바람직하게 상기 히트 파이프의 내경에는, 외면으로부터 작용되는 가압력에 의해 돌출되는 연속적인 돌기패턴이 형성되는 것을 특징으로 한다.Preferably, a continuous protrusion pattern is formed on the inner diameter of the heat pipe to protrude by a pressing force applied from the outer surface.

바람직하게 상기 장착플레이트에는, 상기 히트 파이프의 직선구간부의 고정을 위해 하면에 상기 직선구간부에 대응하는 오목한 덮개홈이 형성되고, 상면으로부터 돌출되는 다수의 방열핀이 형성되는 덮개가 결합되는 것을 특징으로 한다.Preferably, the mounting plate has a cover having a concave cover groove corresponding to the straight section formed on the lower surface for fixing the straight section of the heat pipe, and a plurality of heat dissipation fins protruding from the upper surface are coupled to the mounting plate. do.

바람직하게 상기 히트파이트 연결부에는 써멀패드가 삽입되고, 상기 써멀패드 위에 상기 직선구간부가 밀착되도록 하는 것을 특징으로 한다.Preferably, a thermal pad is inserted into the heat pipe connection part, and the straight section part is in close contact with the thermal pad.

바람직하게 상기 히트 파이프의 좌우 단부는 상기 장착플레이트 보다 외측으로 돌출되게 연장되어 들뜬 상태를 이루도록 하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the left and right ends of the heat pipe are extended to protrude outward than the mounting plate to form a raised state.

바람직하게 상기 장착플레이트 보다 외측으로 돌출되는 상기 히트 파이프의 좌우 단부 중 일직선을 이루는 최말단편에는 방사상의 방열핀을 갖는 방열링에 의해 감싸지도록 하는 것을 특징으로 한다.Preferably, one of the left and right ends of the heat pipe protruding outward from the mounting plate is surrounded by a heat dissipation ring having a radial heat dissipation fin at the straight end.

바람직하게 상기 히트파이프 연결부에 안착되는 상기 히트 파이프의 직선구간부는 브레이징으로 결합되는 것임을 특징으로 한다.Preferably, the straight section of the heat pipe seated on the heat pipe connection part is coupled by brazing.

바람직하게 상기 히트파이프 연결부에는 써멀패드가 삽입되고, 상기 덮개홈에도 써멀패드가 부착되어 열전달이 원활하게 이루어질 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.Preferably, a thermal pad is inserted into the heat pipe connection part, and a thermal pad is also attached to the cover groove to facilitate heat transfer.

바람직하게 상기 돌기패턴은 상기 히터파이프의 직선구간부에만 형성되도록 하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the projection pattern is characterized in that it is formed only in the straight section of the heater pipe.

바람직하게 상기 히트파이프 연결부와 상기 덮개의 덮개홈 사이에는 써멀그리스가 주입되어 상기 직선구간부에서의 열전달이 원활하게 이루어질 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.Preferably, thermal grease is injected between the heat pipe connection part and the cover groove of the cover to facilitate heat transfer in the straight section.

본 발명에 의한 LED 조명등용 히트싱크 모듈은 장착플레이트의 상면에 연속적으로 함몰되는 히트파이프 연결부가 형성되게 하고, 히트파이프 연결부에 코일형태로 감긴 히트파이프의 하단측을 결합되게 하고, 히트파이프에는 작동유체가 주입되어져 있음으로 인해 냉각효과를 극대화시켜 LED 조명등의 내구성을 더욱 향상시킬 수 있다는 효과가 있다.The heat sink module for LED lighting according to the present invention has a heat pipe connection part that is continuously recessed on the upper surface of a mounting plate, and connects the lower side of a heat pipe wound in a coil shape to the heat pipe connection part, and operates on the heat pipe Because the fluid is injected, the cooling effect is maximized and the durability of the LED lighting can be further improved.

또한 본 발명의 LED 조명등용 히트싱크 모듈의 경우 히트파이프에 추가적으로 방열링을 부착하거나 히트파이프 연결부에 히트파이프를 연결시 방열핀을 갖는 덮개를 이용하여 고정함으로써 방열이 더욱 원활하게 이루어질 수 있도록 할 수 있다는 효과가 있다.In addition, in the case of the heat sink module for LED lighting of the present invention, heat dissipation can be made more smoothly by attaching an additional heat dissipation ring to the heat pipe or fixing the heat pipe with a cover having a heat dissipation fin when connecting the heat pipe to the heat pipe connection part. It works.

도 1은 종래의 LED 조명장치를 나타낸 분해 사시도.
도 2는 본 발명에 의한 LED 조명등용 히트싱크 모듈의 단면상 구성도.
도 3은 본 발명에 의한 LED 조명등용 히트싱크 모듈의 사시도.
도 4는 장착플레이트의 평면도.
도 5는 덮개를 이용하여 히트 파이프를 고정하는 예시도.
도 6은 장착플레이트 보다 히트 파이프 양단부가 돌출되게 형성되는 경우의 예시도.
도 7은 히트 파이프 양단부에 방열링이 결합된 경우의 예시도.
도 8은 히트 파이프에 돌기패턴이 형성되는 예시도.
도 9는 히트파이프 연결부에 써멀그리스를 주입하는 경우에 대한 예시도.1 is an exploded perspective view showing a conventional LED lighting device.
Figure 2 is a cross-sectional configuration diagram of a heat sink module for LED lighting according to the present invention.
3 is a perspective view of a heat sink module for LED lighting according to the present invention.
4 is a plan view of the mounting plate.
5 is an exemplary view of fixing a heat pipe using a cover;
6 is an exemplary view in which both ends of the heat pipe are formed to protrude from the mounting plate.
7 is an exemplary view in which a heat dissipation ring is coupled to both ends of a heat pipe.
8 is an exemplary view in which a protrusion pattern is formed on a heat pipe;
9 is an exemplary view illustrating a case in which thermal grease is injected into a heat pipe connection part.

이하, 본 발명에 의한 LED 조명등용 히트싱크 모듈에 대해 보다 상세한 설명을 하도록 하며, 첨부되는 도면을 참조하는 것으로 한다. 단, 제시되는 도면 및 이에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 기술적 사상에 따른 하나의 실시 가능한 예를 설명하는 것인 바, 본 발명의 기술적 보호범위가 이에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, a more detailed description will be given of the heat sink module for an LED lighting lamp according to the present invention, with reference to the accompanying drawings. However, the presented drawings and detailed descriptions thereof illustrate one possible example according to the technical idea of the present invention, and the technical protection scope of the present invention is not limited thereto.

도 2는 본 발명에 의한 LED 조명등용 히트싱크 모듈의 단면상 구성도이며, 도 3은 본 발명에 의한 LED 조명등용 히트싱크 모듈의 사시도이며, 도 4는 장착플레이트의 평면도이며, 도 5는 덮개를 이용하여 히트 파이프를 고정하는 예시도이며, 도 6은 장착플레이트 보다 히트 파이프 양단부가 돌출되게 형성되는 경우의 예시도이며, 도 7은 히트 파이프 양단부에 방열링이 결합된 경우의 예시도이고, 도 8은 히트 파이프에 돌기패턴이 형성되는 예시도를 나타낸 것이고, 도 9는 히트파이프 연결부에 써멀그리스를 주입하는 경우에 대한 예시도를 보여준다.Figure 2 is a cross-sectional configuration diagram of the heat sink module for LED lighting according to the present invention, Figure 3 is a perspective view of the heat sink module for LED lighting lamps according to the present invention, Figure 4 is a plan view of the mounting plate, Figure 5 is the cover It is an exemplary view of fixing the heat pipe using the 8 shows an exemplary view in which a protrusion pattern is formed on a heat pipe, and FIG. 9 shows an exemplary view in which thermal grease is injected into the heat pipe connection part.

도시된 바와 같이 본 발명의 LED 조명등용 히트싱크 모듈은 가로등, 방범등, 천정등과 같이 LED를 광원으로 하는 조명등에 적용될 수 있다.As shown, the heat sink module for LED lighting lamps of the present invention can be applied to lighting lamps using LEDs as light sources, such as street lamps, crime prevention lamps, and ceiling lamps.

본 발명의 LED 조명등용 히트싱크 모듈은 소정 형상의 케이스 내부에 장착되는데, 주요한 구성요소로 LED 기판(100), 장착플레이트(200), 히트 파이프(300)를 포함하여 구성될 수 있다.The heat sink module for an LED lighting lamp of the present invention is mounted inside a case having a predetermined shape, and may be configured to include an LED substrate 100 , a mounting plate 200 , and a heat pipe 300 as main components.

LED 기판(100)은 소정 두께를 갖는 판상체를 이루며 일면에 회로패턴이 형성되고 회로패턴에 복수의 LED칩들이 소정 이격거리를 유지하도록 실장된다. LED 기판(100)의 조명등의 종류나 용도에 따라 적당한 크기로 제공될 수 있으며, 사각 판상 형태로 이루어질 수 있을 것이다.The LED substrate 100 is a plate-shaped body having a predetermined thickness, a circuit pattern is formed on one surface, and a plurality of LED chips are mounted on the circuit pattern to maintain a predetermined separation distance. It may be provided in an appropriate size according to the type or use of the lighting lamp of the LED substrate 100, and may be formed in a rectangular plate shape.

장착플레이트(200)는 열전도 특성이 우수한 소재로 제작되며, 장착플레이트(200)의 하면에는 LED 기판(100)의 결합이 이루어질 기판연결부(210)가 형성되며, 기판연결부(210)는 LED 기판(100)의 두께를 고려하여 LED 기판(100)의 타면(LED칩이 실장되지 않는 면)에 소정깊이로 오목하게 함몰된 형태로 이루어지도록 하여 LED 기판(100)을 기판연결부(210)에 끼워 넣은 후 밀착 접촉되게 고정시키도록 한다.The mounting plate 200 is made of a material having excellent thermal conductivity, and on the lower surface of the mounting plate 200, a substrate connection part 210 to which the LED substrate 100 is to be coupled is formed, and the substrate connection part 210 is an LED substrate ( In consideration of the thickness of 100), the LED substrate 100 was inserted into the substrate connection part 210 so as to be recessed to a predetermined depth on the other surface (the surface on which the LED chip is not mounted) of the LED substrate 100 . After that, fix it so that it is in close contact.

바람직하게 LED 기판(100)에서 발생되는 열이 장착플레이트(200) 측으로 빠르게 전도될 수 있도록 하기 위해 LED 기판(100)과 기판연결부(210) 사이에 써멀그리스나 써멀패드(TP)가 설치되게 하여 효과적인 열전달이 이루어질 수 있도록 한다.Preferably, thermal grease or a thermal pad (TP) is installed between the LED substrate 100 and the substrate connection part 210 so that the heat generated from the LED substrate 100 can be quickly conducted to the mounting plate 200 side. to ensure effective heat transfer.

장착플레이트(200)의 상면에는 전후방향으로 소정의 이격거리를 이루면서 함몰되게 형성되는 다수의 히트파이프 연결부(220)가 마련된다. 즉, 히트파이프 연결부(220)는 장착플레이트(200)의 두께를 고려하여 적절한 폭과 깊이로 형성되며, 사각 또는 오목한 곡면형상의 홈으로 이루어질 수 있고, 이웃하는 히트파이프 연결부(220)간 이격거리는 다양하게 변형 실시될 수 있다. 즉, LED 기판(100)으로부터 발생되는 발열량과 후술될 히트파이프(300)의 사이즈, 즉 길이, 직경 등을 고려하여 히트파이프 연결부(220)의 갯수를 선정하도록 한다.On the upper surface of the mounting plate 200, a plurality of heat pipe connection parts 220 that are formed to be depressed while forming a predetermined separation distance in the front-rear direction are provided. That is, the heat pipe connection part 220 is formed with an appropriate width and depth in consideration of the thickness of the mounting plate 200 , and may be formed of a square or concave curved groove, and the spacing between adjacent heat pipe connection parts 220 is Various modifications may be made. That is, the number of heat pipe connection units 220 is selected in consideration of the amount of heat generated from the LED substrate 100 and the size of the heat pipe 300 to be described later, that is, the length and diameter.

본 발명에 적용되는 히트 파이프(300)는 기본적으로 소정의 피치를 갖도록 코일형태로 감긴 구조를 이루는 것으로 하며, 양단부는 밀폐되어 있고 내부에 소정의 작동유체가 주입되도록 한다. 특히 코일 형상을 이루는 히트 파이프(300)의 하단측은 직선구간부(310)로 이루어지도록 하여 장착플레이트(200)에 형성되는 히트파이프 연결부(220)에 직선구간부(310)가 끼워져 안착되면서 고정될 수 있도록 한다.The heat pipe 300 applied to the present invention basically has a structure wound in a coil shape to have a predetermined pitch, both ends are sealed, and a predetermined working fluid is injected therein. In particular, the lower end of the coil-shaped heat pipe 300 is made of a straight section section 310 so that the straight section section 310 is inserted into the heat pipe connection section 220 formed on the mounting plate 200 to be fixed while being seated. make it possible

히트 파이프(300) 내부에 작동유체(냉매 등)가 주입되며, 작동유체 주입량은 히트 파이프 내부 용적 보다는 적은 양이 주입되게 하는데, 바람직하게 히트 파이프의 내부 용적 대비 40~50% 정도의 작동유체를 주입하도록 하는 것이 효율향상에 보다 적합하다.A working fluid (refrigerant, etc.) is injected into the heat pipe 300, and the injection amount of the working fluid is less than the internal volume of the heat pipe. Preferably, 40-50% of the working fluid is injected compared to the internal volume of the heat pipe. Injection is more suitable for efficiency improvement.

히트 파이프(300)에 주입된 작동유체는 발열부에서 열을 흡수하여 증발하게 되며, 열을 흡수한 증발 작동유체는 방열부로 이동하여 열을 빼앗기면서 다시 응축된 후 발열부 측으로 이동하게 된다. 히트 파이프 내부에 주입된 작동유체의 순환에 의해 매우 효과적으로 방열작용을 하게 된다.The working fluid injected into the heat pipe 300 absorbs heat from the heat generating part and evaporates, and the evaporating working fluid that has absorbed the heat moves to the heat dissipation part, loses heat, condenses again, and then moves toward the heat generating part. The heat dissipation is very effective by the circulation of the working fluid injected into the heat pipe.

기본적으로 히트 파이프(300)는 소정 직경을 갖고 내경면이 매끈한 금속성 파이프로 하되, 도 8에서처럼 바람직하게 히트 파이프(300)의 외면에서 가압력을 작용시켜서 내경면에 연속적인 돌기패턴(320)이 형성되도록 한 것을 활용할 수도 있다.Basically, the heat pipe 300 is a metal pipe having a predetermined diameter and a smooth inner diameter surface, but as shown in FIG. 8 , a continuous protrusion pattern 320 is formed on the inner diameter surface by preferably applying a pressing force on the outer surface of the heat pipe 300 . You can also use what you have.

히트 파이프(300)의 내경면에 형성되는 돌기패턴(320)은 직선형 돌기이거나 딤플 형태로 볼록한 돌기와 같은 것일 수 있다. 히트 파이프(300) 내경면으로 돌출되게 형성되는 이러한 돌기패턴(320)은 히트 파이프(300) 내부에 수용되는 작동유체가 보다 원활하게 이동될 수 있도록 하며, 특히 히트 파이프(300)의 직선구간부(310)에서는 작동유체가 보다 빨리 열을 흡수하여 증발될 수 있도록 하는 작용을 하게 된다.The protrusion pattern 320 formed on the inner diameter surface of the heat pipe 300 may be a straight protrusion or a convex protrusion in the form of a dimple. This protrusion pattern 320 protruding from the inner diameter of the heat pipe 300 allows the working fluid accommodated in the heat pipe 300 to move more smoothly, and in particular, a straight section of the heat pipe 300 . At 310, the working fluid absorbs heat more quickly and acts to be evaporated.

한편, 히트 파이프(300)에 형성되는 돌기패턴(320)은 전구간에 걸쳐 형성될 수도 있고, 일부 특정구간에만 단속적으로 형성될 수도 있으며, 두 가지 이상의 돌기패턴(320)이 조합되는 형태로 실시될 수도 있다.On the other hand, the protrusion pattern 320 formed on the heat pipe 300 may be formed over the entire length, may be intermittently formed only in some specific sections, and may be implemented in a form in which two or more protrusion patterns 320 are combined. may be

구체적으로는 히트 파이프(300)의 직선구간부(310)에는 딤플형 돌기(320a)가 형성되게 하고, 곡선구간에는 직선형 돌기(320b)가 형성되도록 구성하는 것과 같다.Specifically, it is the same as configuring the dimple-shaped protrusion 320a to be formed in the straight section 310 of the heat pipe 300 and the straight protrusion 320b to be formed in the curved section.

또한, 장착플레이트(200)에 형성되는 히트파이프 연결부(220)는 오목한 홈을 이루되, 그 단면 형상이 사각홈이거나 반원형홈을 이룰 수 있다. 바람직하게는 히트 파이프(300)의 외경 치수를 고려하여 히트 파이프의 직선구간부(310)가 히트파이프 연결부(220)에 밀착 접촉되면서 안착될 수 있도록 곡면을 이루는 홈 형상이 되도록 함이 적합하다.In addition, the heat pipe connection part 220 formed on the mounting plate 200 may form a concave groove, and the cross-sectional shape may be a square groove or a semi-circular groove. Preferably, in consideration of the outer diameter of the heat pipe 300 , it is suitable to have a curved groove shape so that the straight section 310 of the heat pipe can be seated while in close contact with the heat pipe connecting section 220 .

히트 파이프(300)의 직선구간부(310)가 장착플레이트(200)의 히트파이프 연결부(220)에 안착되게 한 후 밀착 접촉되면서 고정되게 해야 하는데, 이를 위해 브레이징 기술을 이용할 수 있다. 브레이징을 통해 히트 파이프(300)의 직선구간부(310)를 히트파이프 연결부(220)에 고정되게 할 때에는 히트파이프 연결부(220)에 히트 파이프의 직선구간부(310)를 안착시킨 후 직선구간부가 덮히도록 금속성 분말을 뿌린 후 소정의 로에 집어넣어 가열시키면 고정이 이루어질 수 있다.After the straight section 310 of the heat pipe 300 is seated on the heat pipe connection part 220 of the mounting plate 200, it should be fixed while in close contact. For this purpose, a brazing technique may be used. When the straight section 310 of the heat pipe 300 is fixed to the heat pipe connection part 220 through brazing, the straight section part 310 of the heat pipe is seated on the heat pipe connection part 220 and then the straight section part After spraying the metallic powder to cover it, it can be fixed by putting it in a predetermined furnace and heating it.

한편, 히트파이프 연결부(220)에 안착되는 히트 파이프(300)의 직선구간부(310) 고정을 위한 또 다른 방안으로는 소정의 덮개(400)를 이용하여 물리적 구속이 형성되게 할 수도 있다.Meanwhile, as another method for fixing the straight section 310 of the heat pipe 300 seated on the heat pipe connection part 220 , a physical restraint may be formed using a predetermined cover 400 .

물리적 구속의 예로서 덮개(400)는 소정크기의 판상형상을 이루며, 하면에 직선구간부에 대응하는 오목한 덮개홈(410)이 형성되고, 덮개홈(410)은 히트 파이프(300)의 형상에 따라 소정 간격을 두고 연속적으로 형성되고, 상면으로는 다수의 방열핀(420)이 형성되는 것일 수 있다.As an example of physical restraint, the cover 400 has a plate shape of a predetermined size, a concave cover groove 410 corresponding to a straight section is formed on the lower surface, and the cover groove 410 is in the shape of the heat pipe 300 . Accordingly, it may be continuously formed at a predetermined interval, and a plurality of heat dissipation fins 420 may be formed on the upper surface.

즉, 히트 파이프(300)의 고정을 위해 장착플레이트(200)에 결합되는 덮개(400)는 고정 기능 외에 추가적인 열교환 기능을 하게 됨으로써 방열효과를 더욱 향상시킬 수 있도록 한다.That is, the cover 400 coupled to the mounting plate 200 for fixing the heat pipe 300 performs an additional heat exchange function in addition to the fixing function, thereby further improving the heat dissipation effect.

그리고 오목한 형상을 이루는 히트파이프 연결부(220)에는 써멀패드(TP)가 삽입될 수 있고, 써멀패드(TP) 위에 히트 파이프(300)의 직선구간부(310)가 밀착되도록 설치하도록 함이 바람직하다. 써멀패드(TP)는 열전도성이 매우 우수한 얇은 판상이면서 플랙시블한 소재이며, 외력에 의해 쉽게 형상이 변형되면서 히트파이프 연결부에 밀착될 수 있고 히트 파이프의 직선구간부(310)와도 긴밀한 접촉을 이루게 됨으로써 열전달이 원활하도록 한다.In addition, a thermal pad TP may be inserted into the heat pipe connection part 220 having a concave shape, and it is preferable to install the linear section 310 of the heat pipe 300 on the thermal pad TP so that it is in close contact. . The thermal pad (TP) is a thin plate-like and flexible material with very good thermal conductivity, and can be easily deformed in shape by an external force and can be closely attached to the heat pipe connection part, and also make close contact with the straight section 310 of the heat pipe. This facilitates heat transfer.

또한 덮개(400)를 이용하여 히트 파이프(300)를 고정 연결시킬 때에도 히트파이프 연결부(220)에 써멀패드(TP)가 삽입되게 하고, 덮개홈(410)에도 써멀패드(TP)가 부착되게 하여 열전달이 원활하게 이루어질 수 있도록 하는 것이 바람직하다. 이러한 써멀패드(TP)를 활용함으로써 히트파이프 연결부(220)에 대한 절삭 가공시의 치수 정밀도와 덮개(400)에 형성되는 덮개홈(410)의 치수 정밀도와 관련된 가공오차를 보다 넓게 관리할 수 있다는 장점을 제공할 수 있다. 그리고 조립시의 조립오차도 넓게 관리할 수 있어 조립 작업성도 향상시킬 수 있다.In addition, when the heat pipe 300 is fixedly connected using the cover 400 , the thermal pad TP is inserted into the heat pipe connection part 220 , and the thermal pad TP is also attached to the cover groove 410 . It is desirable to make the heat transfer smoothly. By using such a thermal pad (TP), it is possible to more widely manage the dimensional accuracy of the heat pipe connection part 220 during cutting and the processing error related to the dimensional precision of the cover groove 410 formed in the cover 400. can provide advantages. In addition, assembling errors during assembly can be widely managed, and assembly workability can be improved.

한편, 덮개(400)를 이용하여 히트 파이프(300)를 장착플레이트(200)의 히트파이프 연결부(220)에 물리적으로 고정되게 함에 있어서, 도 9와 같이 히트파이프 연결부(220)와 덮개(400)의 덮개홈9410) 사이에 소정량의 써멀그리스를 주입시켜 덮개홈(410)과 히트파이프 연결부(220) 사이에 위치되는 히트파이프(300)의 직선구간부(310) 외면이 써멀그리스에 의해 감싸여지게 함으로써 미세한 빈틈이 형성되지 않게 한다. 즉, 히트파이프 연결부(220)에 안착되는 히트파이프(300)의 직선구간부는 덮개(400)가 장착플레이트(200)에 결합됨으로써 물리적 구속이 이루어지는데, 직선구간부 외면과 덮개홈 및 히트파이프 연결부 사이에는 미세한 틈이 존재하게 되며, 이러한 공극들은 열전달을 저하시키는 요인이 된다. 따라서 직선구간부 외면과 덮개홈 및 히트파이프 연결부 사이에 형성되는 빈틈이 써멀그리스에 의해 채워지도록 하여 빈틈이 발생되지 않도록 한다.On the other hand, in physically fixing the heat pipe 300 to the heat pipe connection part 220 of the mounting plate 200 using the cover 400 , the heat pipe connection part 220 and the cover 400 as shown in FIG. 9 . By injecting a predetermined amount of thermal grease between the cover grooves 9410 of This prevents the formation of microscopic gaps. That is, the straight section portion of the heat pipe 300 seated on the heat pipe connection part 220 is physically constrained by the cover 400 being coupled to the mounting plate 200, and the outer surface of the straight section section, the cover groove, and the heat pipe connection part Fine gaps exist between them, and these voids become a factor to reduce heat transfer. Therefore, the gap formed between the outer surface of the straight section and the cover groove and the heat pipe connection part is filled with thermal grease to prevent the gap from occurring.

그리고 직선구간부를 덮으면서 장착플레이트(200)에 결합되는 덮개(400)는 복수의 볼트(B)를 이용하여 장착플레이트(200)에 체결될 수 있도록 하며, 바람직하게 써멀그리스의 유출을 방지할 수 있도록 소정형상의 씰링재(미도시)를 덮개 가장자리를 따라 부착되게 할수도 있다.And the cover 400 coupled to the mounting plate 200 while covering the straight section can be fastened to the mounting plate 200 using a plurality of bolts (B), and preferably to prevent leakage of thermal grease A sealing material (not shown) of a predetermined shape may be attached along the edge of the cover so that the sealing material (not shown) is attached.

더욱 바람직하게 장착플레이트(200)에 형성되는 히트파이프 연결부(220)는 길다란 홈 형상이되, 상면측만 개방되게 하여 주입되는 써멀그리스가 외측으로 쉽게 흘러내리지 않도록 한다.More preferably, the heat pipe connection part 220 formed on the mounting plate 200 has a long groove shape, but only the upper surface side is opened so that the injected thermal grease does not easily flow down to the outside.

한편, 본 발명에 의한 LED 조명등용 히트싱크 모듈에서 히트 파이프(300)의 좌우 단부는 도 6과 같이 장착플레이트(200) 보다 외측으로 돌출되게 연장되어 들뜬 상태를 이루도록 구성될 수 있다. On the other hand, in the heat sink module for LED lighting according to the present invention, the left and right ends of the heat pipe 300 are extended to protrude outward than the mounting plate 200 as shown in FIG. 6 to form an excited state.

히트 파이프(300)의 좌우 단부를 장착플레이트(200)의 길이보다 길게 연장하여 들뜬 상태를 이루도록 함으로써 보다 큰 냉각효과를 제공할 수 있다. 이때 장착플레이트(200) 보다 길게 연장되는 히트 파이프의 들뜬 정도는 조명등의 사이즈 등에 따라 적절히 변경하도록 한다.A greater cooling effect can be provided by extending the left and right ends of the heat pipe 300 longer than the length of the mounting plate 200 to form an excited state. At this time, the excitation degree of the heat pipe extending longer than the mounting plate 200 is appropriately changed according to the size of the lighting lamp.

더 나아가 도 7과 같이 보다 큰 방열효과를 제공하고자 장착플레이트(200) 보다 외측으로 돌출되는 히트 파이프(300)의 좌우 단부 중 일직선을 이루는 최말단편에 방사상의 방열핀(510)을 갖는 방열링(500)이 결합되게 할 수 있다.Furthermore, as shown in FIG. 7 , in order to provide a greater heat dissipation effect, the heat dissipation ring 500 having a radial heat dissipation fin 510 at the most straight end of the left and right ends of the heat pipe 300 protruding outward than the mounting plate 200 . ) can be combined.

즉, 방열링(500)은 히트 파이프(300)의 최말단을 감싸면서 끼워져 고정되되, 그 외면으로 방사상으로 판상의 방열핀(510)이 형성되어 발열면적을 최대화시킬 수 있도록 할 수 있다.That is, the heat dissipation ring 500 is fitted and fixed while enclosing the outermost end of the heat pipe 300 , and plate-shaped heat dissipation fins 510 are radially formed on the outer surface thereof to maximize the heating area.

이상 설명한 바와 같은 본 발명의 LED 조명등용 히트싱크 모듈은 히트 파이프 내부에 충진되는 작동유체를 활용하여 보다 적극적이고 능동적으로 발열부의 열을 방출할 수 있기 때문에 LED 조명등의 성능을 더욱 개선할 수 있다.As described above, the heat sink module for an LED lighting lamp of the present invention can further improve the performance of the LED lighting lamp because it can more actively and actively dissipate the heat of the heating part by utilizing the working fluid filled in the heat pipe.

본 발명은 가로등, 보안등과 같이 LED를 활용하는 조명등에 사용될 수 있는 유용한 기술이다.The present invention is a useful technology that can be used for lighting lamps using LEDs, such as street lamps and security lamps.

100 : LED 기판
200 : 장착플레이트 210 : 기판연결부
220 : 히트파이프 연결부
300 : 히트 파이프 310 : 직선구간부
320 : 돌기패턴 320a : 딤플형 돌기
320b : 직선형 돌기
400 : 덮개
410 : 덮개홈 420 : 방열핀
500 : 방열링 510 : 방열핀
TP : 써멀패드100: LED substrate
200: mounting plate 210: board connection part
220: heat pipe connection part
300: heat pipe 310: straight section
320: protrusion pattern 320a: dimple-type protrusion
320b: straight protrusion
400 : cover
410: cover groove 420: heat dissipation fin
500: heat dissipation ring 510: heat dissipation fin
TP : Thermal pad

Claims (10)

일면에 회로패턴이 형성되며, 상기 회로패턴에 연결되게 다수의 LED칩이 실장되는 LED 기판(100);
하면에 상기 LED 기판(100)의 타면이 접촉되게 결합되는 기판연결부(210)가 형성되며, 상면에 전후방향으로 소정의 이격거리를 갖도록 함몰되게 연속적으로 형성되는 히트파이프 연결부(220)를 포함하는 장착플레이트(200);
코일형태로 감긴 형상을 이루되, 양단부는 밀폐되며 내부에 작동유체가 주입되어 있고, 하단측은 직선구간부(310)로 이루어져 상기 직선구간부(310)가 상기 히트파이프 연결부(220)에 안착되면서 고정되는 히트 파이프(300);를 포함하되,
상기 직선구간부(310)의 상기 히트 파이프의 내경에는, 외면으로부터 작용되는 가압력에 의해 돌출되는 연속적인 딤플 형태의 돌기(320a) 패턴이 형성되고, 곡선구간부에는 직선형 돌기(320b) 패턴이 형성되고,
상기 장착플레이트(200)에는,
상기 히트 파이프(300)의 직선구간부(310)의 고정을 위해 하면에 상기 직선구간부에 대응하는 오목한 덮개홈(410)이 형성되고, 상면으로부터 돌출되는 다수의 방열핀(420)이 형성되는 덮개(400)가 결합되고, 상기 덮개(400) 하면의 가장자리를 따라 씰링재(미도시)가 설치되도록 하고,
상기 히트파이프 연결부(220) 및 상기 덮개홈(410)에 써멀패드(TP)가 부착되어 열전달이 원활하게 이루어질 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 LED 조명등용 히트싱크 모듈.A circuit pattern is formed on one surface, the LED substrate 100 on which a plurality of LED chips are mounted so as to be connected to the circuit pattern;
A substrate connection part 210 to which the other surface of the LED substrate 100 is contacted is formed on the lower surface, and a heat pipe connection part 220 continuously formed to be recessed to have a predetermined separation distance in the front-rear direction on the top surface. mounting plate 200;
It has a coil-like shape, both ends are sealed and a working fluid is injected therein, and the lower end is made of a straight section 310 so that the straight section 310 is seated on the heat pipe connection section 220. A fixed heat pipe 300; including,
On the inner diameter of the heat pipe of the straight section 310, a pattern of continuous dimple-shaped protrusions 320a protruding by a pressing force applied from the outer surface is formed, and a straight protrusion 320b pattern is formed on the curved section. become,
In the mounting plate 200,
A cover in which a concave cover groove 410 corresponding to the straight section is formed on the lower surface for fixing the straight section 310 of the heat pipe 300, and a plurality of heat dissipation fins 420 protruding from the upper surface are formed. (400) is coupled, and a sealing material (not shown) is installed along the edge of the lower surface of the cover 400,
A heat sink module for LED lighting, characterized in that a thermal pad (TP) is attached to the heat pipe connection part (220) and the cover groove (410) to facilitate heat transfer. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 히트 파이프(300)의 좌우 단부는 상기 장착플레이트(200) 보다 외측으로 돌출되게 연장되어 들뜬 상태를 이루도록 하는 것을 특징으로 하는 LED 조명등용 히트싱크 모듈The method of claim 1,
The heat sink module for LED lighting, characterized in that the left and right ends of the heat pipe (300) are extended to protrude outward than the mounting plate (200) to form an excited state. 제 5 항에 있어서,
상기 장착플레이트(200) 보다 외측으로 돌출되는 상기 히트 파이프(300)의 좌우 단부 중 일직선을 이루는 최말단편에는 방사상의 방열핀(510)을 갖는 방열링(500)에 의해 감싸지도록 하는 것을 특징으로 하는 LED 조명등용 히트싱크 모듈.




6. The method of claim 5,
LED, characterized in that the outermost end forming a straight line among the left and right ends of the heat pipe 300 protruding outside the mounting plate 200 is surrounded by a heat dissipation ring 500 having a radial heat dissipation fin 510 . Heatsink module for lighting lamps.




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