KR102526030B1 - Led 등명기용 방열 장치 - Google Patents

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고성광
임민석
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뉴마린엔지니어링(주)
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Abstract

본 발명은 LED 등명기용 방열 장치에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 LED 등명기용 방열 장치는 LED 모듈에서 발생되는 열을 외부로 배출시키기 위한 LED 등명기용 방열 장치에 있어서, LED 모듈 하부에 밀착되는 방열판과, 상기 방열판과 LED 모듈 사이에 삽입되며 하측으로 절곡되어 방사형으로 펼쳐지는 다수 개의 히트 파이프와, 상기 히트 파이프가 통과되는 체결공이 다수개 형성된 도우너 형태의 핀 플레이트가 일정한 단차를 두고 다수 개가 적층되는 핀 플레이트 유닛과, 상기 핀 플레이트 유닛의 상단에 설치되는 상부판과, 상기 방열판 하부에 일정한 간격을 두고 상기 상부판의 중심에 설치되어, 상기 방열판과 핀 플레이트 유닛 사이의 이격 공간을 통해서 외부 공기를 유입시키는 냉각팬과, 상기 핀 플레이트 유닛의 하단에 설치되며, 상기 냉각팬으로부터 유입되는 공기를 상기 핀 플레이트 사이를 통과시켜 외부로 배출시키는 콘 형상의 공기 유도부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

LED 등명기용 방열 장치{apparatus of heat radiation for LED marine rantern}
본 발명은 LED 등명기용 방열 장치에 관한 것으로서, 등명기에 사용되는 LED에서 발생되는 열을 효율적으로 배출시키기 위한 LED 등명기용 방열 장치에 관한 것이다.
등명기는 야간, 흐린날, 해무가 심하게 낀 해상에서 지형지물이나 위치 등을 식별하기 위하여 해상이나 육상 구조물에 설치되는 것으로, 이러한 등명기는 빛을 사방으로 조사하기 위한 광원과 그 광원에 렌즈를 배치하여 광원에서 발산된 빛이 렌즈를 투과하여 확산되거나 원거리까지 빛이 조사되도록 구성되는 것이 일반적이다.
최근에는 수명이 길고 빛의 직진성이 우수한 LED모듈을 많이 사용하고 있지만, 이러한 LED모듈은 빛 조사각이 140도 정도에 불과해 빛을 사방으로 조사하기 위해서 여러 개를 별도의 장착대에 배열하여 사용한다.
이러한 최근의 LED를 이용한 등명기는 필연적으로 LED에서 발생되는 열을 효율적으로 방열시키기 위한 기술들이 제안되고 있다.
이러한 등명기 방열구조와 관련된 선행기술에는 출원번호 제10-2016-0098372호(다중방열 구조를 갖는 등명기), 출원번호 제10-2016-0171398호(LED 회전식 등명기의 방열 조립구조) 등이 있다.
그러나, 이러한 종래의 등명기는 LED 모듈에서 발생되는 열을 효율적으로 배출시키지 못하여 LED모듈의 오작동이나 고장을 발생시키게 된다.
따라서, 최근에는 LED에서 발생되는 열을 효율적으로 배출시키기 위한 방열 장치가 요구되고 있다.
본 발명에 따른 LED 등명기용 방열 장치는 LED 모듈에서 발생되는 열을 효율적으로 배출시킬 수 있는 LED 등명기용 방열 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
본 발명에 따른 LED 등명기용 방열 장치는 LED 모듈에서 발생되는 열을 외부로 배출시키기 위한 LED 등명기용 방열 장치에 있어서, LED 모듈 하부에 밀착되는 방열판과, 상기 방열판과 LED 모듈 사이에 삽입되며 하측으로 절곡되어 방사형으로 펼쳐지는 다수 개의 히트 파이프와, 상기 히트 파이프가 통과되는 체결공이 다수개 형성된 도우너 형태의 핀 플레이트가 일정한 단차를 두고 다수 개가 적층되는 핀 플레이트 유닛과, 상기 핀 플레이트 유닛의 상단에 설치되는 상부판과, 상기 방열판 하부에 일정한 간격을 두고 상기 상부판의 중심에 설치되어, 상기 방열판과 핀 플레이트 유닛 사이의 이격 공간을 통해서 외부 공기를 유입시키는 냉각팬과, 상기 핀 플레이트 유닛의 하단에 설치되며, 상기 냉각팬으로부터 유입되는 공기를 상기 핀 플레이트 사이를 통과시켜 외부로 배출시키는 콘 형상의 공기 유도부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 방열판은 상부에 상기 히트 파이프가 안착되는 안착홈과, 상기 안착홈 형성부위의 하부면에 하방향으로 돌출되는 다수 개의 방열핀을 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 핀 플레이트는 인접하는 핀 플레이트와 간격을 유지하기 위하여 하방향으로 돌출된 연결부가 상기 체결공의 하부에 형성되되, 상기 연결부는 상기 히트 파이프 외주면에 밀착되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 LED 등명기용 방열 장치는 LED모듈에서 발생되는 열을 1차적으로 방열판과 히트 파이프를 통해서 배출시키고, 히트 파이프에 연결된 핀 플레이트유닛과 냉각핀을 통해서 효율적으로 열을 배출시킬 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 LED 등명기용 방열 장치가 설치된 등명기의 사시도,
도 2은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 LED 등명기용 방열 장치를 도시하는 사시도.
도 3는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 LED 등명기용 방열 장치를 도시하는 측단면도.
도 4는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 LED 등명기용 방열 장치를 도시하는 사시단면도.
도 5는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 핀 플레이트를 도시하는 사시도.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시 예를 상세하게 설명하고자 한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 LED 등명기용 방열 장치가 설치된 등명기의 사시도이다,
도 1에 도시된 바와 같이 등명기(200)의 하부에 LED 모듈에서 발생되는 열을 외부로 배출시키기 위한 방열 장치(100)가 설치되고, 방열 장치의 하부에는 하부 지지대(90)가 설치되어 등대 등의 구조물에 고정된다.
이러한 방열 장치에 대해 보다 상세히 살펴보면,
도 2은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 LED 등명기용 방열 장치를 도시하는 사시도이다.
도 2에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 LED 등명기용 방열 장치는 방열판(20), 히트 파이프(30), 핀 플레이트 유닛(60), 상부판(40), 냉각팬(50), 공기 유도부(도 2에는 미도시됨)를 포함하여 이루어진다.
먼저, 방열판은 LED 모듈의 하부에 밀착되며, 1차적으로 LED 모듈(1)에서 발생되는 열을 배출하는 역할을 하게 된다.
그리고, 다수 개의 히트 파이프는 내부에 열유체가 충진되어 있으며, LED 모듈(1)에서 발생되는 열이 전달되어 하부의 핀 플레이트 유닛(60)이 전달되는 매개체 역할을 하게 된다.
이러한 히트 파이프(30)는 방열판(20)과 LED 모듈(1) 사이에 삽입되며 하측으로 절곡되어 방사형으로 펼쳐지게 된다.
다음으로, 핀 플레이트 유닛(60)은 상기 히트 파이프(30)으로부터 전달되는 열이 넓은 면적으로 방열될 수 있는 구조를 가지며, 핀 플레이트 유닛(60)의 상부에는 상부판(40)이 설치되고, 하부에는 공기 유도부가 설치된다.
먼저 방열판에 대해 보다 상세히 살펴보면,
도 3와 도 4는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 LED 등명기용 방열 장치를 도시하는 측단면도와 사시단면도이다.
도 4에 도시된 바와 같이 방열판(20)은 상부에 히트 파이프(30)가 안착되는 안착홈(22)이 형성되고, 상기 안착홈 형성부위의 하부면에 하방향으로 돌출되는 다수 개의 방열핀(24)이 형성되어 1차적으로 열을 방출하게 된다.
상기 안착홈(22)에는 다수 개의 히트 파이프가 수평으로 안착되고, 안착홈(22)의 상부에는 LED 모듈(1)이 결합된다. 따라서, LED 모듈(1)에서 발생되는 열은 다수 개의 히트 파이프(30)로 전달됨과 동시에 안착홈 형성부위의 하부면에 형성된 다수 갱의 방열핀(24)을 통해서 열을 방출시키게 된다.
이러한 방열핀은 후술하는 냉각핀을 통해서 외부에서 유입되는 공기에 의해서 냉각된다.
여기서, 상기 다수 개의 히트 파이프(30)는 열 전도율이 높은 금속으로 제작되며, 내부에도 열유체가 내장되어 LED 모듈(1)에서 발생되는 열이 빠르게 전달될 수 있도록 한다.
이러한 히트 파이프(30)는 상기 안착홈(22)에 수평으로 배열되고, 하측으로 절곡되어 원형으로 펼쳐지게 된다.
즉, 다수 개의 히트 파이프(30)의 양측이 방사형으로 펼쳐지면서 동시에 하방향으로 절곡되어 후술하는 핀 플레이트 유닛 전체에 빠르게 열이 전달되도록 한 것이다.
다음으로, 핀 플레이트 유닛에 대해 살펴보기로 한다.
핀 플레이트 유닛(60)은 핀 플레이트(62)이 일정한 단차를 두고 다수 개로 적층된다. 즉, 각 핀 플레이트 사이 간격이 유지되어 그 사이로 공기가 배출되면서 핀 플레이트로 전달된 열이 공기를 통해서 빠르게 방출될 수 있도록 한 것이다.
다음으로, 핀 플레이트에 대해 살펴보면,
도 5는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 핀 플레이트를 도시하는 사시도이다.
도 5에 도시된 바와 같이 핀 플레이트(62)는 상기 히트 파이프가 통과되는 체결공(62a)이 다수개 형성된 도우너 형태이며, 상기 핀 플레이트(62)는 인접하는 핀 플레이트와 간격을 유지하기 위하여 하방향으로 돌출된 연결부(62b)가 상기 체결공의 하부에 형성된다.
이러한, 상기 연결부(62b)는 상기 히트 파이프 외주면에 밀착되어 히트 파이프로부터 열이 빠르게 전도될 수 있도록 함과 동시에 각 핀 플레이트 사이의 간격을 일정한 단차를 두고 결합될 수 있도록 한것이다.
이러한 핀 플레이트 사이로 강제로 공기를 배출시켜서 핀 플레이트로 전달된 열이 빠르게 방출시키는 것이 본 발명의 구조적인 특징이다.
도 4에 도시된 바와 같이 이러한 핀 플레이트 유닛의 상단에는 상부판(40)이 설치되고, 상기 상부판(40)의 중심에는 방열판 하부에 일정한 간격을 두고 냉각팬(50)이 설치된다.
이러한 앞서 살펴본 다수 개의 히트 파이프는 하방향으로 절곡되면서 방열판과 핀 플레이트 유닛 사이에 이격 공간이 형성되고, 상기 상부판에 설치된 냉각팬(50)이 가동되면 상기 이격 공간으로부터 공기가 유입되면서 1차적으로 방열판과 열교환이 발생되고, 2차적으로 핀 플레이트 내부로 공기를 유입시키면서 핀 플레이트로 전달된 열을 방출시키게 된다.
이러한 냉각팬을 통해서 유입되는 공기는 각 핀 플레이트 사이로 균일하게 배출되는 것이 열전달 효율을 높일 수 있다.
따라서, 상기 냉각팬으로부터 유입되는 공기를 상기 핀 플레이트 유닛을 통과해 외부로 배출시키는 콘 형상의 공기 유도부(80)가 설치된다.
상기 공기 유도부(80)는 콘 형상으로 핀 플레이트 유닛의 하부에 설치되면, 냉각팬(50)으로부터 유입되는 공기가 방사형태로 배출되면서 전체 핀 플레이트 유닛을 보다 균일하게 냉각시킬 수 있게 된다.
이상도 본 발명은 LED 등명기용 방열 장치를 제공하는 것을 주요한 기술적 사상으로 하고 있으며, 도면을 참고하여 상술한 실시 예는 단지 하나의 실시 예에 불과하므로 본 발명의 진정한 범위는 특허청구범위에 의해 결정되어야 한다.
1: LED 모듈
20: 방열판
22: 안착홈
24: 방열핀
30: 히트 파이프
40: 상부판
50: 냉각 팬
60: 핀 플레이트 유닛
62: 핀 플레이트
62a: 체결공
62b: 연결부
80: 공기유도부
90: 하부 지지대
100: 방열 장치
200: 등명기

Claims (3)

  1. LED 모듈에서 발생되는 열을 외부로 배출시키기 위한 LED 등명기용 방열 장치에 있어서,
    LED 모듈 하부에 밀착되는 방열판과;
    상기 방열판과 LED 모듈 사이에 삽입되며 하측으로 절곡되어 방사형으로 펼쳐지는 다수 개의 히트 파이프와;
    상기 히트 파이프가 통과되는 체결공이 다수개 형성된 도우너 형태의 핀 플레이트가 일정한 단차를 두고 다수 개가 적층되는 핀 플레이트 유닛과;
    상기 핀 플레이트 유닛의 상단에 설치되는 상부판과;
    상기 방열판 하부에 일정한 간격을 두고 상기 상부판의 중심에 설치되어, 상기 방열판과 핀 플레이트 유닛 사이의 이격 공간을 통해서 외부 공기를 유입시키는 냉각팬과;
    상기 핀 플레이트 유닛의 하단에 설치되며, 상기 냉각팬으로부터 유입되는 공기를 상기 핀 플레이트 사이를 통과시켜 외부로 배출시키는 콘 형상의 공기 유도부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 등명기용 방열 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 방열판은,
    상부에 상기 히트 파이프가 안착되는 안착홈과,
    상기 안착홈 형성부위의 하부면에 하방향으로 돌출되는 다수 개의 방열핀을 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 등명기용 방열 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 핀 플레이트는,
    인접하는 핀 플레이트와 간격을 유지하기 위하여 하방향으로 돌출된 연결부가 상기 체결공의 하부에 형성되되, 상기 연결부는 상기 히트 파이프 외주면에 밀착되는 것을 특징으로 하는 LED 등명기용 방열 장치.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20120070885A (ko) * 2010-12-22 2012-07-02 엘지이노텍 주식회사 발광 소자의 방열 시스템
KR20130047365A (ko) * 2011-10-31 2013-05-08 주식회사 포스코엘이디 광반도체 기반 조명장치
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