KR102394602B1 - Ｌｅｄ 조명장치용 고출력 방열모듈 - Google Patents

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KR102394602B1 KR1020220007647A KR20220007647A KR102394602B1 KR 102394602 B1 KR102394602 B1 KR 102394602B1 KR 1020220007647 A KR1020220007647 A KR 1020220007647A KR 20220007647 A KR20220007647 A KR 20220007647A KR 102394602 B1 KR102394602 B1 KR 102394602B1
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    • F21Y2115/10—Light-emitting diodes [LED]

Abstract

본 발명은 히트파이프와 방열핀을 모듈화한 방열핀모듈을 적절하게 배치하여 방열효과를 향상시키고 방열핀모듈의 스택구조를 개선하여 방열핀모듈의 강도를 향상시킨 LED 조명장치용 고출력 방열모듈에 관한 것으로,
LED 조명장치의 배면에 위치되는 알루미늄 재질의 방열판; 복수의 히트파이프가 복수의 방열핀을 관통하는 형태로 형성되어 상기 방열판에 고정되며 방열핀의 수가 상이한 여러 종류의 방열핀모듈;을 포함하고, 상대적으로 많은 수의 방열핀을 구비한 복수개의 방열핀모듈은 내측에 배치되고 상대적으로 적은 수의 방열핀을 구비한 복수개의 방열핀모듈은 외측에 배치되는 것을 특징으로 한다.

Description

ＬＥＤ 조명장치용 고출력 방열모듈{High Power Heat-Dissipating Moudle for LED Illuminating Equipment}
본 발명은 LED 조명장치용 고출력 방열모듈에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 히트파이프와 방열핀을 일체로 결합시킨 방열핀모듈을 LED 조명장치에 설치된 방열판에 적절하게 배치 및 고정하여 LED 조명장치의 방열효과를 향상시키고 방열핀모듈의 스택구조를 개선하여 방열핀모듈의 강도를 향상시킨 LED 조명장치용 고출력 방열모듈에 관한 것이다.
일반적으로 엘이디(LED; Light Emitting Diode)는 전력소비가 적고, 수명이 긴 장점을 갖고 있는 광원 소자로 알려져 있다. 이러한 엘이디 소자를 조명장치에 적용하게 되면, 조명장치의 소비전력을 낮춰 줄 수 있는 장점이 있다. 특히, 최근 반사갓 기술의 발달로 인해 엘이디를 이용하고도 기존 할로겐 램프 또는 수은등에 버금가는 조도를 제공하는 등기구를 제공할 수 있게 되었다.
한편, LED를 이용한 조명장치는 경관조명등, 신호등, 가로등 등 다수가 제공되고 있다. 그런데, LED 조명장치는 다수의 엘이디 소자가 결합된 기판을 밀폐된 LED 조명장치의 내부에 결합한 상태에서 다수의 엘이디 소자에 전원을 공급하도록 하고 있어, LED 조명장치의 내부 공기는 엘이디 소자의 불빛에 의해 고열이 되고, 그 고열에 의해 엘이디 소자의 수명이 단축되거나 또는 파손되는 문제점이 있다. 이에 따라, LED 조명장치에는 기판의 열을 신속하게 배출할 수 있도록 하는 방열구조체가 설치된다.
보통, LED 조명장치는 다수의 엘이디 소자가 구비된 기판으로 이루어진 엘이디모듈이 바디의 내부에 수용된 형태로 구성되고 있는데, 엘이디모듈을 형성하는 기판에서는 많은 열이 발생하고 있다. 즉, 기판에는 엘이디 등의 발열소자가 실장되고 있으며, 이들의 작동 과정에서 많은 열이 발생한다. 특히, 발광다이오드와 같은 광소자의 경우에는 매우 많은 열을 발생하게 된다. 따라서, 발열소자가 실장된 회로기판에서 원활한 방열이 이루어지지 않으면, 기판 자체의 온도가 상승하여 발열소자의 오작동 및 동작불능이 야기되고, 이는 제품의 신뢰성을 저하시키는 요인으로 작용하고 있다.
따라서, 플라스틱 등의 절연재 또는 알루미늄과 같은 금속으로 이루어진 LED 조명장치의 기판에 별도의 방열모듈을 부착하는 방식으로 방열 문제를 해결하고 있으며, 경우에 따라 LED 조명장치의 기판을 구성하는 알루미늄 판재나 엔지니어링 플라스틱에 방열 기능성 도료를 직접 코팅함으로써 방열이 이루어지도록 하거나, 압출 방식으로 기판을 형성할 때 알루미늄 판재 또는 압출제에 방열 기능성 도료를 코팅함으로써 방열이 이루어지도록 하기도 한다.
이와 같이, LED 조명장치의 기판에 방열모듈을 부착하게 되면 방열효과가 향상되지만, 방열모듈로 인해 LED 조명장치의 중량과 비용이 증가하게 되고, 특히 방열모듈에서 공기가 원활하게 유동하지 않을 경우 방열효율이 낮아져 조명장치를 충분히 냉각시킬 수 없게 되는 문제점이 있다.
한편, 본 발명과 관련한 선행기술을 조사한 결과 다수의 특허문헌이 검색되었으며, 그 중 일부를 소개하면 다음과 같다.
특허문헌 1은, LED 조명기구 장착판, 상기 LED 조명기구 장착판에 조명기구가 고정되는 면과는 반대편에 고정되는 히트파이프, 그리고 상기 히트파이프 외측에 기계적 압착 고정되는 방열핀으로 구성되는 LED 조명기구의 냉각장치 조립체에 있어서, 상기 LED 조명기구 장착판에는 하나 이상의 고정구(hole)가 형성되어 상기 LED 조명기구 장착판 수직 후방으로 히트파이프가 결착 볼트에 의해 고정되며, 상기 히트파이프 외부에는 조명기구에서 발생된 고온의 열을 히트파이프를 통해 외부로 방출할 수 있도록 방사상으로 다수의 지느러미 부를 갖는 방열핀이 히트파이프 외측에 압착 결합됨으로써, LED에서 발생되는 열을 히트파이프가 급속히 흡수하고, 이를 히트파이프에 결착되어 역시 장착판 후방 수직으로 배치되는 방열핀을 통해 급속히 방출하여 열방출 효과를 대폭 향상시킬수 있도록 한, 히트파이프와 방열 핀이 구비된 LED 조명기구의 냉각장치 조립체를 개시하고 있다.
특허문헌 2는, 방열소재의 평판으로, 그 평판의 일면은 방열핀이 형성되며 타면은 평면인 제1 및 제2히트싱크; 중간 부분이 소정 각도로 꺽인 평판 형상으로, 꺽인 지점을 기준으로 일부는 상기 제1 및 제2히트싱크 사이에 인입되고 나머지는 발열매체에 연결되는 다수의 히트파이프; 중간 부분이 소정 각도로 꺽인 평판 형상으로, 꺽인 지점을 기준으로 일부는 상기 제1 및 제2히트싱크 사이에 인입되고 나머지는 발열매체에 연결되는 다수의 스티프너; 상기 제1 및 제2히트싱크의 타면은 서로 마주보며 결합되며, 그 사이에 상기 다수의 히트파이프와 상기 다수의 스티프너의 일부가 위치함으로써, 히트싱크와 히트파이프를 안정적으로 조합함과 아울러 협소한 공간에 다수를 배치할 수 있게 하여 방열 효과의 향상 및 구조의 안정화를 도모할 수 있는 LED 조명장치를 위한 방열장치를 개시하고 있다.
특허문헌 3은, 히트 파이프; 및 상기 히트 파이프에 결합되는 방열부; 를 포함하며, 상기 히트 파이프는: 상하로 연장되는 세로부; 및 상기 세로부의 하단에 결합되는 가로부; 를 포함하되, 상기 방열부는 상기 세로부의 측면에 결합되는 방열핀을 포함하고, 상기 세로부는 내부에 세로 유동 통로를 제공하고, 상기 가로부는 상기 세로 유동 통로와 연통되는 가로 유동 통로를 제공함으로써, LED 모듈뿐만 아니라 SMPS(Switching Mode Power Supply)의 방열도 해결할 수 있는 LED 조명 방열 구조체를 개시하고 있다.
KR 10-1272456 B1 KR 20-0471596 Y1 KR 10-2021-0025152 A
본 발명은 상기한 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 히트파이프와 방열핀을 일체로 결합시킨 방열핀모듈을 LED 조명장치에 설치된 방열판에 적절하게 배치 및 고정하여 LED 조명장치의 방열효과를 향상시키고 방열핀모듈의 스택구조를 개선하여 방열핀모듈의 강도를 향상시킨 LED 조명장치용 고출력 방열모듈을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, LED 조명장치의 배면에 위치되는 알루미늄 재질의 방열판; 복수의 히트파이프가 복수의 방열핀을 관통하는 형태로 형성되어 상기 방열판에 고정되며 방열핀의 수가 상이한 여러 종류의 방열핀모듈;을 포함하고, 상대적으로 많은 수의 방열핀을 구비한 복수개의 방열핀모듈은 내측에 배치되고 상대적으로 적은 수의 방열핀을 구비한 복수개의 방열핀모듈은 외측에 배치되는 것을 특징으로 한다.
또, 본 발명의 LED 조명장치용 고출력 방열모듈에 따르면, 상기 방열핀모듈은 각각 방열판의 중심을 기준으로 대칭되게 배치되되, 상기 방열판의 좌우 양측에 방열핀의 수가 적은 제1의 방열핀모듈이 복수개씩 대칭되게 배치되고 상기 방열판 중간 부분 상하 양측에 방열핀의 수가 상대적으로 많은 제2의 방열핀모듈이 복수개씩 대칭되게 배치되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 LED 조명장치용 고출력 방열모듈에 따르면, 상기 제1의 방열핀모듈 5~25개의 방열핀을 구비하고, 상기 제2의 방열핀모듈은 6~35개의 방열핀을 구비하는 것을 특징으로 한다.
또, 본 발명의 LED 조명장치용 고출력 방열모듈에 따르면, 상기 방열핀모듈은 일정 간격으로 이격되게 배치됨과 아울러 하단부에 하나 이상의 방열판 접촉부가 절곡 형성된 복수개의 방열핀과, 흡열부는 방열판에 접촉되고 발열부는 방열핀을 관통하도록 배치되고 흡열부에서 방열판의 열을 흡수한 후 발열부에서 방열핀을 통해 열을 배출하는 복수개의 히트파이프와, 방열핀 사이에 각각 설치되어 방열핀 사이의 간격을 유지시키는 복수개의 스택부재를 포함하여 이루어지며, 상기 방열핀과 히트파이프 및 스택부재가 일체로 결합되어 모듈화된 것을 특징으로 한다.
또, 본 발명의 LED 조명장치용 고출력 방열모듈에 따르면, 상상기 방열핀은 히트파이프의 흡열부가 부분적으로 삽입되도록 하단부에 반원 형상으로 라운드지게 형성되는 복수개의 히트파이프 설치홈과. 히트파이프의 발열부가 위치하도록 중간 부분 위쪽을 관통하여 형성되는 복수개의 히트파이프 설치공과, 방열효과가 향상되도록 폭방향 중간 부분에 상하 방향을 따라 일정 간격으로 형성되는 복수개의 방열홀 및 공기의 유동을 위하여 상단 좌우 양측에 각각 상하 방향을 따라 일정 정도 이격되게 형성되는 방열홈을 구비하고, 히트파이프의 흡열부가 히트파이프 설치홈에 삽입된 후 방열핀에 솔더링 접합되어 일체화되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 LED 조명장치용 고출력 방열모듈에 따르면, 상기 방열핀은 6.0~9.6㎜ 간격으로 배치됨과 아울러, 상기 방열판과의 접촉면적이 향상되도록 하단부에서 직각으로 절곡된 방열판 접촉부를 구비하고, 상기 방열판 접촉부는 방열핀의 폭방향 중간 부분 및 좌우 양단에 각각 구비되는 것을 특징으로 한다.
또, 본 발명의 LED 조명장치용 고출력 방열모듈에 따르면, 상기 히트파이프는 방열핀에 형성된 버(Burr)에 억지끼움 방식으로 결합됨과 아울러 방열핀에 솔더링 접합되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 LED 조명장치용 고출력 방열모듈에 따르면, 상기 히트파이프는 상대적으로 작은 직경으로 형성되어 방열핀의 외측 부분에 각각 설치되는 제1, 제2히트파이프와, 상대적으로 큰 직경으로 형성되어 방열핀의 내측에 일정 간격을 두고 설치되는 제3, 제4 히트파이프로 구분되고, 발열부의 설치 높이가 제1히트파이프에서 제4히트파이프로 갈수록 높아지도록 한 것을 특징으로 한다.
또, 본 발명의 LED 조명장치용 고출력 방열모듈에 따르면, 상기 스택부재는 방열핀의 좌우 양측에서 상하 방향을 따라 일정 간격을 두고 2개씩 설치되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 LED 조명장치용 고출력 방열모듈에 따르면, 상기 스택부재는 평판 형상의 스택본체와, 방열핀에 얹혀져 고정되도록 스택본체의 후방에 구비된 걸침부와, 방열핀이 걸리도록 스택본체의 선단에서 돌출 형성된 걸림후크와, 상기 걸침부의 중간 부분에서 요입되어 상기 걸림후크가 삽입되는 부분을 형성하는 결합홈을 구비하고, 상기 스택부재의 걸림홈에 걸림후크가 삽입되어 복수의 스택부재가 일렬로 배치됨과 아울러 상기 스택부재에 의해 방열핀이 서로 연결되어 일체화되는 것을 특징으로 한다.
또, 본 발명의 LED 조명장치용 고출력 방열모듈에 따르면, 상기 방열판은 방열핀모듈에 구비된 히트파이프의 하부가 각각 삽입되는 히트파이프 고정 가이드홈을 구비한 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 LED 조명장치용 고출력 방열모듈에 따르면, 상기 방열판에 방열핀모듈을 설치할 때, 도금을 통해 상기 방열판을 표면처리한 후 히트파이프 고정 가이드홈에 위치되는 상기 방열핀모듈의 히트파이프를 솔더링 접합하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 LED 조명장치용 고출력 방열모듈은 조명장치의 배면에 설치되는 방열판에 히트파이프와 방열핀을 구비한 방열핀모듈을 효율적으로 배치함에 따라 공기가 원활하게 유동하여 조명장치의 열이 효율적으로 배출되는 등 방열효과가 대폭 향상되는 효과가 있다.
또, 본 발명의 LED 조명장치용 고출력 방열모듈에 따르면, 방열핀의 수가 상이한 여러 종류의 방열핀모듈이 방열판의 중심을 기준으로 각각 대칭되게 배치됨에 따라 방열판이 고르게 냉각되어 조명장치의 열이 효율적으로 배출되는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 LED 조명장치용 고출력 방열모듈에 따르면, 방열핀모듈을 구성하는 히트파이프와 방열핀 및 스택부재가 일체로 결합되어 모듈화됨에 따라 제조 공정이 단순화되고 유지 보수가 쉬워지는 효과가 있다.
또, 본 발명의 LED 조명장치용 고출력 방열모듈에 따르면, 방열핀의 중간 부분을 따라 방열홀이 형성되고 방열핀의 좌우 양측에 각각 방열홈이 형성됨에 따라 공기가 원활하게 유동되어 조명장치의 열이 효율적으로 배출되는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 LED 조명장치용 고출력 방열모듈에 따르면, 방열핀의 하단부에 방열판 접촉부가 구비되어 방열판에 면접촉됨과 아울러 방열판 접촉부가 방열핀의 하부에 대칭으로 구비됨에 따라 방열효율이 향상되는 효과가 있다.
또, 본 발명의 LED 조명장치용 고출력 방열모듈에 따르면, 히트파이프가 방열핀의 버에 억지끼움 방식으로 결합된 후 솔더링 접합됨에 따라 히트파이프의 발열부에서 발생한 열이 방열핀을 통해 원활하게 배출되는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 LED 조명장치용 고출력 방열모듈에 따르면, 방열핀모듈에 구비된 복수의 스택부재가 방열핀의 좌우 양측에서 상하 방향을 따라 일정 간격을 두고 설치됨에 따라 방열핀이 안정적으로 고정됨과 아울러 방열핀 사이의 간격이 일정하게 유지되어 공기가 원활하게 유동함으로써 방열 효율이 향상되는 효과가 있다.
또, 본 발명의 LED 조명장치용 고출력 방열모듈에 따르면, 스택부재의 결합홈에 걸림후크가 삽입됨에 따라 스택부재가 일렬로 배치되고 스택부재에 의해 방열핀이 서로 연결되어 일체화되는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 LED 조명장치용 고출력 방열모듈에 따르면, 방열판에 방열핀모듈의 히트파이프가 부분적으로 삽입되는 히트파이프 고정 가이드홈이 형성됨에 따라 방열핀모듈를 정확한 위치에 설치할 수 있게 되는 효과가 있다.
또, 본 발명의 LED 조명장치용 고출력 방열모듈에 따르면, 방열판에 방열핀모듈을 고정하기 위하여 도금을 통해 방열판을 표면처리한 후 방열핀모듈을 솔더링 접함함에 따라 방열핀모듈이 방열판에 견고하게 고정되는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 LED 조명장치용 고출력 방열모듈이 도시된 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 LED 조명장치용 고출력 방열모듈의 제1방열핀모듈과 제2방열핀모듈이 각각 도시된 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 LED 조명장치용 고출력 방열모듈의 제1방열핀모듈과 제2방열핀모듈의 일부가 도시된 사시사진.
도 4는 본 발명에 따른 LED 조명장치용 고출력 방열모듈의 제1방열핀모듈과 제2방열핀모듈의 하단부를 나타낸 확대사진.
도 5는 본 발명에 따른 LED 조명장치용 고출력 방열모듈의 제1방열핀모듈을 구성하는 방열핀의 구성도.
도 6은 본 발명에 따른 LED 조명장치용 고출력 방열모듈의 제1방열핀모듈을 나타낸 측면도.
도 7은 본 발명에 따른 LED 조명장치용 고출력 방열모듈의 제1방열핀모듈을 구성하는 스택부재의 구성도.
도 8은 본 발명에 따른 LED 조명장치용 고출력 방열모듈의 방열판을 나타낸 사시도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 LED 조명장치용 고출력 방열모듈에 대하여 설명하면 다음과 같다.
본 발명에서 사용되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있으므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 발명의 기술적 사항에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야 할 것이다.
아울러, 본 발명의 실시예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것이 아니라 본 발명의 청구범위에 제시된 구성요소의 예시적인 사항에 불과하며, 본 발명의 명세서 전반에 걸친 기술사상에 포함되고 청구범위의 구성요소에서 균등물로서 치환 가능한 구성요소를 포함하는 실시예이다.
그리고, 아래 실시예에서의 선택적인 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로서, 구성요소가 상기 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다.
이에, 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 관련된 공지기술에 대한 상세한 설명은 생략한다.
본 발명의 바람직한 실시예를 설명하기 위한, 도 1은 본 발명에 따른 LED 조명장치용 고출력 방열모듈이 각각 도시된 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 LED 조명장치용 고출력 방열모듈의 제1방열핀모듈과 제2방열핀모듈이 도시된 사시도이며, 도 3은 본 발명에 따른 LED 조명장치용 고출력 방열모듈의 제1방열핀모듈과 제2방열핀모듈의 일부가 도시된 사시사진이고, 도 4는 본 발명에 따른 LED 조명장치용 고출력 방열모듈의 제1방열핀모듈과 제2방열핀모듈의 하단부를 나타낸 확대사진이다. 그리고, 도 5는 본 발명에 따른 LED 조명장치용 고출력 방열모듈의 제1방열핀모듈을 구성하는 방열핀의 구성도이고, 도 6은 본 발명에 따른 LED 조명장치용 고출력 방열모듈의 제1방열핀모듈을 나타낸 측면도이며, 도 7은 본 발명에 따른 LED 조명장치용 고출력 방열모듈의 제1방열핀모듈을 구성하는 스택부재의 구성도이고, 도 8은 본 발명에 따른 LED 조명장치용 고출력 방열모듈의 방열판을 나타낸 사시도이다.
본 발명에 따른 LED 조명장치용 고출력 방열모듈의 일 실시예는 도 1 내지 8에 도시된 바와 같이, 복수개의 제1방열핀모듈(10)과 복수개의 제2방열핀모듈(20), 그리고 방열판(30)을 포함하여 이루어진다.
상기 제1방열핀모듈(10)과 제2방열핀모듈(20)은 복수의 히트파이프(11)(21)가 복수의 방열핀(12)(22)을 관통하는 형태로 형성되어 상기 방열판(30)에 고정되는 것으로, 방열판(30)의 열을 히트파이프(11)(21)와 방열핀(12)(22)을 통해 배출하게 된다. 이때, 상대적으로 많은 수의 방열핀(22)을 구비한 복수개의 제2방열핀모듈(20)은 내측에 배치되고 상대적으로 적은 수의 방열핀(12)을 구비한 복수개의 제1방열핀모듈(10)은 외측에 배치된다. 참고로, 상기 제1방열핀모듈(10)은 5~25개의 방열핀(12)을 구비하고, 상기 제2방열핀모듈(20)은 6~35개의 방열핀(22)을 구비할 수 있다.
그리고, 상기 제1방열핀모듈(10) 및 제2방열핀모듈(20)은 각각 방열판(30)의 중심을 기준으로 대칭되게 배치되며, 상기 방열판(30)의 중심에 케이블글랜드가 삽입되는 케이블글랜드 홀(35)이 형성된 경우에는 케이블글랜드 홀(35)을 중심으로 대칭되게 배치된다. 예를 들어, 상기 방열판(30)의 좌우 양측에 각각 제1방열핀모듈(10)이 3개씩 배치되고, 상기 방열판(30)의 중간 부분 상하 양측에 제2방열핀모듈(20)이 4개씩 배치될 수 있다. 다만, 경우에 따라 상기 제1방열핀모듈(10) 및 제2방열핀모듈(20)이 중심면을 기준으로 대칭되게 배치될 수도 있다.
상기 제1방열핀모듈(10) 및 제2방열핀모듈(20)은 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 일정 간격으로 이격되게 배치됨과 아울러 하단부에 하나 이상의 방열판 접촉부(14)(24)가 절곡 형성된 복수개의 방열핀(12)(22)과, 흡열부는 방열판(30)에 접촉되고 발열부는 방열핀(12)(22)을 관통하도록 배치되고 흡열부에서 방열판(30)의 열을 흡수한 후 발열부에서 방열핀(12)(22)을 통해 열을 배출하는 복수개의 히트파이프(11)(21)와, 방열핀(12)(22) 사이에 각각 설치되어 방열핀(11)(22) 사이의 간격을 유지시키는 복수개의 스택부재(13)(23)를 포함하여 이루어지며, 상기 방열핀(12)(22)과 히트파이프(11)(21) 및 스택부재(13)(23)가 일체로 결합되어 모듈화된다.
이상에서는 방열판(30)에 제1방열핀모듈(10) 및 제2방열핀모듈(20)이 대칭으로 설치되는 것으로 설명하였으나, 방열핀의 수가 상이한 여러 종류의 방열핀모듈을 대칭으로 설치할 수도 있다. 물론, 이 경우에도 상대적으로 많은 수의 방열핀을 구비한 복수개의 방열핀모듈을 내측에 배치하고, 상대적으로 적은 수의 방열핀을 구비한 복수개의 방열핀모듈은 외측에 배치함은 당연하다.
한편, 상기 제1방열핀모듈(10)의 방열핀(12)은 도 5에 도시된 바와 같이, 히트파이프(11)의 흡열부가 부분적으로 삽입되도록 하단부에 반원 형상으로 라운드지게 형성되는 복수개의 히트파이프 설치홈(12b)과. 히트파이프(11)의 발열부가 위치하도록 중간 부분 위쪽을 관통하여 형성되는 복수개의 히트파이프 설치공(12a)과, 방열효과가 향상되도록 폭방향 중간 부분에 상하 방향을 따라 일정 간격으로 형성되는 복수개의 방열홀(12c) 및 공기의 유동을 위하여 상단 좌우 양측에 각각 상하 방향을 따라 일정 정도 이격되게 형성되는 방열홈(12d)을 구비한다. 그리고, 히트파이프(11)의 흡열부가 히트파이프 설치홈(12b)에 삽입된 후 솔더링 접합되어 히트파이프(11)와 방열핀(12)이 일체화된다. 여기서, 상기 제2방열핀모듈(20)의 방열핀(22)은 상기 제1방열핀모듈(10)의 방열핀(12)과 동일한 구조로 형성되므로, 이에 대한 설명은 생략한다.
그리고, 상기 방열핀(12)은 두께 0.6㎜를 기준으로 할 때, 6.0~9.6㎜ 간격으로 배치되며, 상기 방열판(30)과의 접촉면적이 향상되도록 하단부에서 직각으로 절곡된 복수개의 방열판 접촉부(14)를 구비한다. 이때, 상기 방열판 접촉부(14)는 방열핀(12)의 폭방향 중간 부분 및 좌우 양단에 각각 구비됨으로써 복수의 방열핀(12)이 안정적으로 연결 및 고정되도록 하는 것이 바람직하다. 그리고, 상기 제2방열핀모듈(20)의 방열핀(22)도 동일한 구조로 이루어진다.
한편, 상기 제1방열핀모듈(10)의 히트파이프(11)는 방열핀(12)의 히트파이프 설치공(12a)에 형성된 버(Burr)에 억지끼움 방식으로 결합됨과 아울러 방열핀(12)에 솔더링 접합된다. 다만, 상기 히트파이프(11)를 방열핀(12)에 솔더링하기 전에 도금을 전체적으로 수행하여 표면처리하는 것이 바람직하다. 그리고, 상기 제2방열핀모듈(20)의 히트파이프(21) 역시 마찬가지 방식으로 설치된다.
그리고, 상기 제1방열핀모듈(10)의 히트파이프(11)는 도 6에 도시된 바와 같이, 상대적으로 작은 직경으로 형성되어 방열핀(12)의 외측 부분에 각각 설치되는 제1, 제2히트파이프(11a, 11b)와, 상대적으로 큰 직경으로 형성되어 방열핀(12)의 내측에 일정 간격을 두고 설치되는 제3, 제4 히트파이프(11c, 11d)로 구분되고, 발열부의 설치 높이가 제1히트파이프(11a)에서 제4히트파이프(11d)로 갈수록 높아지도록 한다. 참고로, 상기 제1, 제2히트파이프(11a, 11b)의 직경은 6㎜, 상기 제3, 제4 히트파이프(11c, 11d)의 직경은 8㎜로 할 수 있다. 이때, 상기 제2방열핀모듈(20)의 히트파이프(21)는 상기 제1방열핀모듈(10)의 히트파이프(11)와 동일하게 배치되므로, 이에 대한 설명은 생략한다.
한편, 상기 스택부재(13)(23)는 방열핀(12)(22) 사이의 간격 유지를 위하여 설치되는 것으로, 상기 방열핀(12)(22)의 좌우 양측에서 상하 방향을 따라 일정 간격을 두고 2개씩 설치되는 것이 바람직하다.
여기서, 상기 제1방열핀모듈(10)의 스택부재(13)는 도 7에 도시된 바와 같이, 평판 형상의 스택본체(13a)와, 방열핀(12)에 얹혀지도록 스택본체(13a)의 후방에 구비된 걸침부(13b)와, 방열핀(12)이 걸리도록 스택본체(13a)의 선단에서 돌출 형성된 걸림후크(13c)와, 상기 걸침부(13b)의 중간 부분에서 요입되어 상기 걸림후크(13c)가 삽입되는 부분을 형성하는 결합홈(13d)을 구비한다.
그리고, 상기 스택부재(13)의 걸림홈(13d)에 걸림후크(13a)가 삽입되어 복수의 스택부재(13)가 일렬로 배치되고, 상기 스택부재(13)에 의해 방열핀(12)이 서로 연결되어 일체화되도록 하는 것이 바람직하다. 이때, 상기 제2방열핀모듈(20)의 스택부재(23)는 상기 제1방열핀모듈(10)의 스택부재(13)과 동일하므로, 이에 대한 설명은 생략한다.
이에 따라, 상기 스택부재(13)(23)에 의해 방열핀(12)(22) 사이의 간격을 일정하게 유지하여 공기가 원활하게 유동하도록 할 수 있음은 물론 상기 스택부재(13)(23)의 설치 및 분리가 용이해진다.
지금까지 제1방열핀모듈(10)을 기준으로 방열핀모듈의 구조에 대하여 설명하였으나, 방열핀모듈을 형성하기 위한 방열핀의 구조나 개수는 자유롭게 변경할 수 있으며, 방열핀모듈을 방열판에 배치하는 배치구조 역시 자유롭게 변경할 수 있다.
그리고, 상기 방열판(30)은 LED 조명장치의 배면에 위치되어 LED 조명장치에서 발생하는 열을 배출하는 것으로, 방열 효과의 향상을 위하여 알루미늄 재질로 형성됨과 아울러 원형 또는 다각 형상을 가진다. 이때, 상기 방열판(30)의 중앙 또는 일측에 전원 공급을 위한 케이블글랜드가 삽입되어 체결되는 케이블글랜드 홀(35)이 형성되는 것이 바람직하다. 이에 따라, 상기 방열판(30)을 통해 LED 조명장치의 열을 효과적으로 배출함과 아울러 LED 조명장치에 안정적으로 전원을 공급할 수 있게 된다.
또한, 상기 방열판(30)은 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 제1방열핀모듈(10) 및 제2방열핀모듈(20)에 구비된 히트파이프(11)(12)의 하부가 각각 삽입되는 히트파이프 고정 가이드홈(31)과, 조명장치와의 결합을 위하여 고정수단이 삽입되도록 외측 가장자리를 따라 형성되는 복수개의 결합공(33)을 구비한다. 상기 결합공(33)은 결합되는 조명장치에 따라 생략될 수도 있고, 그 위치와 수량 및 크기는 조명장치에 대응하여 변경될 수 있다. 이에 따라, 방열판(30)에 제1방열핀모듈(10) 및 제2방열핀모듈(20)을 설치할 때 정확한 위치에 설치할 수 있게 되고, 방열판(30)을 LED 조명장치에 견고하게 고정할 수 있게 된다.
한편, 상기 방열판(30)에 제1방열핀모듈(10) 및 제2방열핀모듈(20)을 설치할 때에는, 도금을 통해 상기 방열판(30)을 표면처리한 후 히트파이프 고정 가이드홈(31)에 위치되는 제1방열핀모듈(10) 및 제2방열핀모듈(20)의 히트파이프(11)(21)를 솔더링 접합하는 것이 바람직하다. 이에 따라, 상기 방열판(30)에 제1방열핀모듈(10) 및 제2방열핀모듈(20)을 견고하게 고정할 수 있게 된다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 LED 조명장치용 고출력 방열모듈은 히트파이프와 방열핀, 스택부재 및 방열핀 고정판이 일체로 조립된 방열핀모듈을 효율적으로 배치하여 공기가 방열핀모듈에서 원활하게 유동하도록 함에 따라 조명장치의 바열효과가 향상되고 이로 인해 조명장치의 내구성이 대폭 향상된다.
이상으로 본 발명의 기술적 사상을 예시하기 위한 몇 가지 실시 예들과 관련하여 설명하고 도시하였지만, 본 발명은 이와 같이 설명된 그대로의 구성 및 작용에만 국한되는 것이 아니며, 발명의 설명에 기재된 기술적 사상의 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대해 다수의 변경 및 수정이 가능함을 통상의 기술자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.
10...제1방열핀모듈
11...히트파이프
11a~11d..제1~제4히트파이프
12...방열핀
12a...히트파이프 설치공
12b...히트파이프 설치홈
12c...방열홀
12d...방열홈
13...스택부재
13a...스택본체
13b...걸침부
13c...걸림후크
13d...삽입홈
14...방열핀 고정판
20...제2방열핀모듈
21...히트파이프
22...방열핀
23...스택부재
24...방열핀 고정판
30...방열판
31...히트파이프 고정 가이드홈
33...결합공
35...케이블글랜드 홀

Claims (12)

  1. LED 조명장치의 배면에 위치되는 알루미늄 재질의 방열판;
    복수의 히트파이프가 복수의 방열핀을 관통하는 형태로 형성되어 상기 방열판에 고정되며 방열핀의 수가 상이한 여러 종류의 방열핀모듈;을 포함하고,
    상대적으로 많은 수의 방열핀을 구비한 복수개의 방열핀모듈은 내측에 배치되고 상대적으로 적은 수의 방열핀을 구비한 복수개의 방열핀모듈은 외측에 배치되며,
    상기 방열핀모듈은 일정 간격으로 이격되게 배치됨과 아울러 하단부에 하나 이상의 방열판 접촉부가 절곡 형성된 복수개의 방열핀과, 흡열부는 방열판에 접촉되고 발열부는 방열핀을 관통하도록 배치되고 흡열부에서 방열판의 열을 흡수한 후 발열부에서 방열핀을 통해 열을 배출하는 복수개의 히트파이프와, 방열핀 사이에 각각 설치되어 방열핀 사이의 간격을 유지시키는 복수개의 스택부재를 포함하여 이루어지며,
    상기 방열핀과 히트파이프 및 스택부재가 일체로 결합되어 모듈화된 것을 특징으로 하는 LED 조명장치용 고출력 방열모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 방열핀모듈은 각각 방열판의 중심을 기준으로 대칭되게 배치되되,
    상기 방열판의 좌우 양측에 방열핀의 수가 적은 제1의 방열핀모듈이 복수개씩 대칭되게 배치되고 상기 방열판 중간 부분 상하 양측에 방열핀의 수가 상대적으로 많은 제2의 방열핀모듈이 복수개씩 대칭되게 배치되는 것을 특징으로 하는 LED 조명장치용 고출력 방열모듈.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1의 방열핀모듈 5~25개의 방열핀을 구비하고,
    상기 제2의 방열핀모듈은 6~35개의 방열핀을 구비하는 것을 특징으로 하는 LED 조명장치용 고출력 방열모듈.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 방열핀은 히트파이프의 흡열부가 부분적으로 삽입되도록 하단부에 반원 형상으로 라운드지게 형성되는 복수개의 히트파이프 설치홈과. 히트파이프의 발열부가 위치하도록 중간 부분 위쪽을 관통하여 형성되는 복수개의 히트파이프 설치공과, 방열효과가 향상되도록 폭방향 중간 부분에 상하 방향을 따라 일정 간격으로 형성되는 복수개의 방열홀 및 공기의 유동을 위하여 상단 좌우 양측에 각각 상하 방향을 따라 일정 정도 이격되게 형성되는 방열홈을 구비하고,
    히트파이프의 흡열부가 히트파이프 설치홈에 삽입된 후 방열핀에 솔더링 접합되어 일체화되는 것을 특징으로 하는 LED 조명장치용 고출력 방열모듈.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 방열핀은 6.0~9.6㎜ 간격으로 배치됨과 아울러,
    상기 방열판과의 접촉면적이 향상되도록 하단부에서 직각으로 절곡된 방열판 접촉부를 구비하고,
    상기 방열판 접촉부는 방열핀의 폭방향 중간 부분 및 좌우 양단에 각각 구비되는 것을 특징으로 하는 LED 조명장치용 고출력 방열모듈.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 히트파이프는 방열핀에 형성된 버(Burr)에 억지끼움 방식으로 결합됨과 아울러 방열핀에 솔더링 접합되는 것을 특징으로 하는 LED 조명장치용 고출력 방열모듈.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 히트파이프는 상대적으로 작은 직경으로 형성되어 방열핀의 외측 부분에 각각 설치되는 제1, 제2히트파이프와, 상대적으로 큰 직경으로 형성되어 방열핀의 내측에 일정 간격을 두고 설치되는 제3, 제4 히트파이프로 구분되고,
    발열부의 설치 높이가 제1히트파이프에서 제4히트파이프로 갈수록 높아지도록 한 것을 특징으로 하는 LED 조명장치용 고출력 방열모듈.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 스택부재는 방열핀의 좌우 양측에서 상하 방향을 따라 일정 간격을 두고 2개씩 설치되는 것을 특징으로 하는 LED 조명장치용 고출력 방열모듈.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 스택부재는 평판 형상의 스택본체와, 방열핀에 얹혀져 고정되도록 스택본체의 후방에 구비된 걸침부와, 방열핀이 걸리도록 스택본체의 선단에서 돌출 형성된 걸림후크와, 상기 걸침부의 중간 부분에서 요입되어 상기 걸림후크가 삽입되는 부분을 형성하는 결합홈을 구비하고,
    상기 스택부재의 걸림홈에 걸림후크가 삽입되어 복수의 스택부재가 일렬로 배치됨과 아울러 상기 스택부재에 의해 방열핀이 서로 연결되어 일체화되는 것을 특징으로 하는 LED 조명장치용 고출력 방열모듈.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 방열판은 방열핀모듈에 구비된 히트파이프의 하부가 각각 삽입되는 히트파이프 고정 가이드홈을 구비한 것을 특징으로 하는 LED 조명장치용 고출력 방열모듈.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 방열판에 방열핀모듈을 설치할 때, 도금을 통해 상기 방열판을 표면처리한 후 히트파이프 고정 가이드홈에 위치되는 상기 방열핀모듈의 히트파이프를 솔더링 접합하는 것을 특징으로 하는 LED 조명장치용 고출력 방열모듈.
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