KR102601407B1 - 상변화물질이 포함된 엘이디 조명모듈 - Google Patents
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Abstract
상변화물질을 포함하는 LED 조명 모듈(100)이 제공된다. LED 조명 모듈(100)은 외측에 다수의 방열핀(124)이 형성되며, 플루오르화케톤(310) 및 다수의 다이아몬드 입자(320)를 보유하는 우물형상의 방열통로(200)가 일체화되어 형성되고, 방열통로(200)의 개방부(230)가 형성된 일측면에 엘이디안착면(128)이 형성된 모듈바디(120)와, 모듈바디(120)의 엘이디안착면(128)에 안착되어 방열통로(200)의 개방부(230)가 밀폐되도록 부착되는 방열테이프(130)와, 복수의 엘이디 소자가 구비되고, 모듈바디(120)의 엘이디안착면(128)상에 부착된 방열테이프(130)상에 배치되며 모듈바디(120)와 고정되게 결합되는 엘이디기판(140)와, 엘이디기판을 보호하며, 모듈바디(120), 방열테이프(130) 및 엘이디기판(140)과 고정 결합되는 보호커버(160)를 포함한다.
Description
본 발명은 상변화물질이 포함된 엘이디 조명모듈에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 상변화물질과의 열교환을 통해 엘이디 등기구에서 발생하는 열이 배출되도록 하는 엘이디 조명모듈에 관한 것이다.
일반적으로 엘이디(LED; Light Emitting Diode)는 전력소비가 적고, 수명이 긴 장점을 갖고 있는 광원 소자로 알려져 있다. 이러한 엘이디 소자를 등기구에 적용하게 되면, 등기구의 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, 상기 엘이디를 이용한 등기구는 경관조명등, 신호등, 가로등, 터널등, 투광등, 경광조명등 등 다수가 제공되고 있다. 그런데, 엘이디 등기구는 다수의 엘이디 소자가 결합된 기판을 밀폐된 등기구의 내부에 결합한 상태에서 다수의 엘이디 소자에 전원을 공급하도록 하고 있어, 등기구의 내부 공기는 엘이디 소자의 열손실에 의해 고열이 되고, 그 고열에 의해 엘이디 소자의 수명이 단축되거나 또는 파손되는 문제점이 있다. 이에 따라, 엘이디용 등기구에는 기판의 열을 신속하게 배출할 수 있도록 하는 방열구조체가 설치된다.
엘이디 조명등은 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 기판에 별도의 방열구조체를 부착하는 방식으로 방열 문제를 해결하고 있으며, 경우에 따라 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 하고 있다.
그러나 다수의 엘이디 소자가 구비된 엘이디 모듈이 복수개 설치된 대용량 등기구의 경우에는 기존의 공랭식 방열구조를 채용할 경우에는 방열이 원활하게 이루어지지 않을 수 있다. 즉, 기존의 공랭식 방열구조는 대략 200W급 이하의 소형 등기구에는 적당하였지만, 200W급 이상의 대용량 엘이디 등기구에서는 충분한 방열을 위해 방열판의 면적 및 무게가 급격히 증가하는 문제가 발생한다. 이에 따라 대용량 등기구의 경우에는 큰 면적과 무게가 나가는 공랭식 방열구조가 아닌 팬(Fan)과 순환펌프를 이용하는 수냉식 방열구조를 적용하고 있다.
하지만, 대용량 등기구에 수냉식 방열구조를 채용하게 되면, 냉매의 순환을 위한 펌프 등의 설비가 필요하게 되어 추가적인 소비전력이 필요하고, 이로 인해 광효율이 저하 될 뿐만 아니라, 안정적인 지지구조를 위해 전체적으로 중량이 무거워지게 되며, 이로 인해 설치 위치로부터의 추락 안전사고가 발생할 수 있음은 물론 원하는 위치에 설치가 어려워지는 문제가 발생한다.
본 발명은 상변화물질의 상변화 특성과 다이아몬드 입자의 높은 열전도 특성을 이용하여 다수의 엘이디 소자가 구비된 엘이디 모듈이 복수개 설치된 대용량 등기구에서도 방열성능을 개선하고 내구성을 높일 수 있는 상변화물질이 포함된 엘이디 조명모듈을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 측면에 따른 엘이디 조명모듈은 외측에 다수의 방열핀이 형성되며, 플루오르화케톤 및 다수의 다이아몬드 입자의 혼합물을 보유하는 우물형상의 방열통로가 일체화되어 형성되고, 방열통로의 개방부가 형성된 일측면에 엘이디안착면이 형성된 모듈바디와, 모듈바디의 엘이디안착면에 점착되어 방열통로의 개방부가 밀폐되도록 부착되는 방열테이프와, 복수의 엘이디 소자가 구비되고, 모듈바디의 엘이디안착면상에 부착된 방열테이프상에 배치되며 모듈바디와 고정되게 결합되는 엘이디기판과, 엘이디기판을 보호하며, 모듈바디, 방열테이프 및 엘이디기판과 고정 결합되는 보호커버를 포함한다.
방열통로의 개방부에 대향하는 방열영역은 폐쇄되어 모듈바디의 외측에 형성되고, 다수의 방열핀은 방열영역의 외주면으로 방사형으로 외측으로 라운드되게 을 형성될 수 있다.
우물형상의 방열통로를 통해서 플루오르화케톤의 액화상태에서는 플루오르화케톤에 분산되는 다이아몬드 입자를 통해 열전도가 이루어지고, 방열통로 내부의 온도가 플루오르화케톤의 끓는점에 가까워질수록 빠른 기화현상으로 방열통로 내부의 가열된 공기의 흐름을 통해 열전도가 이루어지도록 구성될 수 있다.
우물형상의 방열통로는 2개 이상 형성되고, 우물형상의 방열통로의 단면은 장공형, 원형 또는 다각형 형상으로 형성될 수 있다.
엘이디 조명모듈은, 상온에서 플루오르화케톤과 다수의 다이아몬드 입자의 혼합물이 방열통로의 개방부에 투입되고, 방열테이프를 엘이디안착면에 부착하여 방열통로의 개방부가 밀폐되고, 방열테이프 위에 엘이디기판 및 보호커버가 순차적으로 적층되도록 하고, 모듈바디, 방열테이프, 엘이디기판 및 보호커버가 고정 결합되도록 하여 제조될 수 있다.
방열통로의 내부체적 100부피비에 대해 플루오르화케톤은 60 내지 70 부피비로 포함되고, 다수의 다이아몬드 입자는 1.7 내지 2 부피비로 포함되고, 각 다이아몬드 입자의 입경은 1㎛ 내지 2㎛일 수 있다.
본 발명에 따르면, 냉각팬이나 펌프 등 별도의 전력을 필요로 하는 설비 없이도, 상변화물질의 상변화 특성과 다이아몬드 입자의 높은 열전도 특성을 이용하여 다수의 엘이디 소자가 구비된 엘이디 모듈이 복수개 설치된 대용량 등기구에서도 방열성능을 개선하고 내구성을 높일 수 있는 상변화물질이 포함된 엘이디 조명모듈을 제공하는 것을 목적으로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 상변화물질이 포함된 엘이디 조명모듈의 외관을 개략적으로 도시하는 도면이다.
도 2는 도 1의 엘이디 조명모듈의 분해 사시도이다.
도 3은 도 1의 엘이디 조명모듈의 종단면을 나타내는 도면이다.
도 4는 도 1의 엘이디 조명모듈의 방열통로의 방열상태의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 5는 도 1의 엘이디 조명모듈의 방열통로의 방열상태의 다른 예를 나타내는 도면이다.
도 6은 도 1의 엘이디 조명모듈의 모듈바디 및 방열테이프의 외관을 나타내는 도면이다.
도 7은 도 1의 엘이디 조명모듈의 엘이디기판 및 보호커버의 외관을 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1의 엘이디 조명모듈의 분해 사시도이다.
도 3은 도 1의 엘이디 조명모듈의 종단면을 나타내는 도면이다.
도 4는 도 1의 엘이디 조명모듈의 방열통로의 방열상태의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 5는 도 1의 엘이디 조명모듈의 방열통로의 방열상태의 다른 예를 나타내는 도면이다.
도 6은 도 1의 엘이디 조명모듈의 모듈바디 및 방열테이프의 외관을 나타내는 도면이다.
도 7은 도 1의 엘이디 조명모듈의 엘이디기판 및 보호커버의 외관을 나타내는 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예를 상세하게 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 상변화물질이 포함된 엘이디 조명모듈의 외관을 개략적으로 도시하는 도면이다. 도 2는 도 1의 엘이디 조명모듈의 분해 사시도이다. 도 3은 도 1의 엘이디 조명모듈의 종단면을 나타내는 도면이다.
도 1, 도 2 및 도 3을 참조하면, 상변화물질이 포함된 엘이디 조명모듈(100)은 상변화물질이 내부 공간에 포함되는 모듈바디(120)와, 방열테이프(Thermally Conductive Adhesive Tape)(130)와, 엘이디기판(140)과, 보호커버(160)를 포함한다.
모듈바디(120)는 엘이디기판(140)을 보호하고 엘이디기판(140)에서 발생된 열을 배출하도록 구성된다. 모듈바디(120)는 알루미늄, 구리, 열전도 플라스틱 및 세라믹 중 단일 소재로 제작되거나, 하나 이상의 소재의 결합으로 제작될 수 있다. 모듈바디(120)의 일측에는 전원연결부(126)가 구비되고, 반대측면에는 엘이디기판(140)가 안착되는 엘이디 안착면(128)이 구비된다. 모듈바디(120)의 안착면(128)은 전체적으로 직사각형의 형상으로 형성될 수 있다.
모듈바디(120)는 외측에 다수의 방열핀(124)이 형성되며, 내부에는 우물형상의 방열통로(200)가 형성된다. 우물형상의 방열통로(200)는 내부가 비어있으며 모듈바디(120)에 수직한 방향으로 모듈바디(120)에 일체화되어 형성될 수 있다. 방열통로(200)의 개방부(230)는 모듈바디(120) 엘이디 안착면(128) 방향으로 개방되어 형성된다. 일 실시예에 따르면, 방열통로(200)는 모듈바디(120)의 중심부위에 형성될 수 있다.
방열통로(200)의 개방부(230)에 대향하며 모듈바디(120)의 외측에 형성된 방열영역(210)은 폐쇄되도록 구성되고, 다수의 방열핀(124)은 방열영역(210)을 중심으로 연결되어 외측으로 형성될 수 있다. 바람직하게는, 다수의 방열핀(124)은 방열영역(210)의 외주면으로 방사형으로 외측으로 라운드되게 구비될 수 있다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 방열통로(200)에는 플루오르화케톤(Flourinated Ketone)(310) 및 다수의 다이아몬드 입자(320)의 혼합물(300)이 투입될 수 있다. 플루오르화케톤(310)은 케톤에서 수소 원자를 플루오린으로 치환해 인위적으로 만든 자연친화적 제품으로서 화학식은 화학식은 CF3CF2OCF(CF3)2이며, 상온에서는 액상으로 존재한다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 플루오르화케톤(310)은 3M사의 Novec649 제품을 이용할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
플루오르화케톤(310)은 소정의 끓는점, 예를 들어, 3M의 Novec 649제품의 경우 49℃를 기준으로 기화되는 특성을 지니고 있다. 플루오르화케톤(310)은 절연특성이 우수하고 화학적 반응성이 낮으며, 흐름성이 우수하고 표면장력이 낮은 특성이 있다. 3M의 Novec 649제품의 경우 증기압은 40[kPa]이고, 증발열은 88[kJ/kg]이다. 플루오르화케톤(310)의 증기압은 상온 20℃에서 0.33[Bars]로 측정되고, 끓는점에 가까운 40℃에서도 0.73[Bars]로 모듈바디(120) 내부에 밀폐된 방열통로(200)에서 안정적으로 존재할 수 있다.
다이아몬드 입자(320)는 입경이 2 마이크로미터(㎛) 이하인 다이아몬드일 수 있다. 다이아몬드 입자는 마찰계수가 낮고 경도가 높기 때문에 내마모성, 내스크래치성 등이 우수하다. 또한, 다이아몬드 입자(320)는 화학적으로 안정하기 때문에 부식성 및 내산·내염기성 등이 우수하다. 또, 다이아몬드 입자(320)는 열전도도가 높은 반면, 열팽창 계수는 작고, 금속과는 반응성이 최소화되는 특징을 가진다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 효과적인 열전도를 위하여 다이아몬드 입자(320)의 입경은 1㎛ 내지 2㎛일 수 있다.
방열통로(200)의 내부체적 100부피비에 대해, 플루오르화케톤(310)은 60 내지 70 부피비로 포함되고, 다이아몬드 입자(320)는 1.7 내지 2 부피비로 포함될 수 있다. 또한, 플루오르화케톤(310) 100부피비에 대하여 다이아몬드 입자(320)는 약 35 내지 36 부피비로 포함될 수 있다.
상변화물질인 플루오르화케톤(310)의 경우 기화와 액화를 반복하는 물질로서 본 발명은 열-사이펀 방식의 방열 방식을 채택하고 있으며, 기화된 플루오르화케톤(310)이 빠르게 방열핀(124) 방향으로 이동할 수 있는 공간 확보를 위해 방열통로(200) 내부 체적의 30 내지 40 부피비의 체적을 확보하는 것이 가장 바람직하다. 즉 기화와 응축의 최대 효율비는 전체 부피의 60 내지 70 부피비가 가장 효과적이다.
방열테이프(130)는 엘이디기판(140)에서 동작하는 엘이디소자에 공급되는 전기는 절연되도록 하고, 엘이디기판(140)에서 발생된 열을 모듈바디(120)로 전달한다. 방열테이프(130)는 엘이디기판(140)과 동일한 형상으로 구비될 수 있다. 방열테이프(130)는 모듈바디(120)의 엘이디안착면(128)에 점착되어 방열통로(200)의 개방부(230)가 밀폐되도록 부착된다. 방열테이프(130)는 엘이디안착면(128)을 기준으로 점착층(도시되지 않음)과 방열층(도시되지 않음)을 포함하여 구성될 수 있다. 점착층(도시되지 않음)은 모듈바디(120)에 점착 후에 방열테이프(130)를 모듈바디(120)에서 분리한 후 재작업이 가능하도록 재점착하는 정도의 점착력을 가진 재료로 형성될 수 있다. 방열층(도시되지 않음)은 흑연, 그래핀, 탄소나노튜브, 다이아몬드상탄소, 금속, 질화붕소, 세라믹 등의 열전도성 물질을 포함하여 구성될 수 있다.
엘이디기판(140)은 복수의 엘이디 소자가 구비되고, 모듈바디(120)의 엘이디안착면(128)상에 부착된 방열테이프(130)상에 배치되며 모듈바디(120)와 고정되게 결합된다.
방수부재(150)는 엘이디기판(140)과 보호커버(160)사이를 밀폐하고 외부의 습기가 유입되지 않도록 차단하는 것으로, 모듈바디(120)와 보호커버(160) 사이에 배치될 수 있다. 방수부재(150)는 엘이디 안착면(128)의 외측에 대응하는 보호커버(160)의 가장자리를 따라 배치되도록 구성될 수 있다. 모듈바디(120)와 하부커버(160) 사이에 구비된 방수부재(150)로 외부로부터 이물질이 유입되거나 습기가 유입되지 않게 되고, 이로 인해 이물질 또는 습기로 인한 엘이디기판(140)의 파손이 방지될 수 있다.
보호커버(160)는 엘이디기판(140)을 보호하며, 모듈바디(120), 방열테이프(130) 및 엘이디기판(140)과 고정 결합된다. 보호커버(160)는 엘이디기판(140)에 구비되는 복수의 엘이디 소자에서 발광하는 빛의 조사방향을 조절하는 렌즈를 포함할 수 있다. 보호커버(160)는 결합돌기나 고정나사와 같은 복수의 제1 체결부재(164)에 의해 모듈바디(120)의 저면(128)에 결합되어, 모듈바디(120)와 엘이디기판(140)을 서로 밀폐되게 고정한다.
엘이디 조명모듈(100)은 외부전원에 의해 전원연결부(162)에 전원이 인가되면, 엘이디기판(140)에 구비된 엘이디소자를 통해 조명을 형성하게 되고, 엘이디기판(140)에서 발생한 열은 방열테이프(130)를 통해 모듈바디(120)로 전달된다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 모듈바디(120)로 전달된 열은 복수개의 방열핀(124)을 통해 방출됨과 동시에, 모듈바디(120) 내부에 형성된 방열통로(200)로 추가적인 방열경로를 형성시켜 엘이디기판(140)의 과열을 효과적으로 방지할 수 있다. 즉, 방열통로(200)에 투입된 플루오르화케톤(310)과 다수의 다이아몬드 입자(320)의 혼합물(300)이 열매체로 이용되어 방열효율을 향상시킬 수 있다.
도 2를 참조하면, 모듈바디(120)에는 방열통로(200)의 개방부(230)를 효과적으로 밀폐하기 위하여 방열테이프(130), 엘이디기판(140) 및 보호커버(160)와 고정 결합되도록 하기 위하여, 모듈바디(120), 방열테이프(130), 엘이디기판(140) 및 보호커버(160) 각각에는 복수의 제2 체결부재(171, 172)가 결합되는 복수의 밀폐용 홀을 구비할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 상변화물질이 포함된 엘이디 조명모듈(100)은 복수 개 구비되어 대용량 엘이디 등기구로 이용될 수 있다.
도 4는 도 1의 엘이디 조명모듈(100)의 방열통로(200)의 방열상태의 일 예를 나타내는 도면이다.
우물형상의 방열통로(200)를 통해서 플루오르화케톤(310)의 액화상태에서는 플루오르화케톤(310)에 분산되는 다수의 다이아몬드 입자(320)를 통해 열전도가 이루어진다. 엘이디기판(140)에서 발생된 열이 누적됨에 따라 방열통로(200) 내부의 온도가 플루오르화케톤(310)의 끓는점에 가까워질수록 플루오르화케톤(310)의 기화가 화살표(330) 방향으로 빠르게 이루어져서, 방열통로(200) 내부의 가열된 공기 밀도차에 의한 공기 흐름에 의하여 방열통로(200) 위쪽으로 열전도가 급격하게 이루어질 수 있다.
또한, 플루오르화케톤(310)에 다이아몬드 입자(320)를 섞으면, 섞이는 다이아몬드 입자(320)의 양에 따라 순수한 플루오르화케톤(310)에 비하여 꿇는점이 높아지는 효과를 얻을 수 있으므로, 플루오르화케톤(310)의 액화상태에서 다이아몬드 입자(320)에 의한 열전도가 좀 더 효과적으로 이루어질 수 있다.
도 5는 도 1의 엘이디 조명모듈(100)의 방열통로(200)의 방열상태의 다른 예를 나타내는 도면이다.
우물형상의 방열통로(200)는 2개 이상 형성될 수 있으며, 2개의 단면은 장공형, 원형 또는 다각형 형상으로 형성될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 도 5에 도시된 바와 같이, 우물형상의 방열통로(200)는 2개의 방열통로(200a, 200b)로 구성되고, 2개의 방열통로(200a, 200b)의 횡단면은 원형일 수 있으며, 방열통로(200)의 개수 및 형상은 이에 제한되지 않고 다양하게 변형될 수 있다.
도 6은 도 1의 엘이디 조명모듈(100)의 모듈바디(120) 및 방열테이프(130)의 외관을 나타내는 도면이다.
도 6의 (a)는 모듈바디(120)의 상부를 나타낸다. 방열통로(200)로 전달된 열은 방열영역(210)에 도달한 후 도 6의 (a)의 화살표(B) 방향으로 다수의 방열핀(124)으로 전달될 수 있다.
도 6의 (b)는 모듈바디(120)의 저면인 엘이디안착면(128)을 나타낸다. 모듈바디(120)에는 방열통로(200)의 개방부(230)를 효과적으로 밀폐하기 위하여 방열테이프(130), 엘이디기판(140) 및 보호커버(160)와 고정 결합되도록 하기 위한 복수의 제2 체결부재(171, 172)가 결합되는 복수의 밀폐용 홀(121, 122)을 구비할 수 있다.
도 6의 (c)는 방열테이프(130)의 일 면을 나타내는 도면이다. 방열테이프(130)에도 복수의 제2 체결부재(171, 172)가 관통되는 복수의 밀폐용 홀(131, 132)을 구비할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 엘이디 조명모듈(100)은 상온에서 모듈바디(120)의 엘이디안착면(128)을 위로 향하게 한 상태에서 조립된다. 상세하게는, 엘이디 조명모듈(100)은 상온에서 플루오르화케톤(310)과 다수의 다이아몬드 입자(320)의 혼합물(300)을 방열통로(200)의 개방부(230)에 투입되게 하고, 방열테이프(130)의 점착층(도시되지 않음) 부위를 엘이디안착면(128)에 부착하여 방열통로(200)의 개방부(230)가 밀폐되게 하고, 방열테이프(130)위에 엘이디기판(140) 및 보호커버(160)를 순차적으로 적층하고, 모듈바디(120), 방열테이프(130), 엘이디기판(140) 및 보호커버(160)를 고정 결합하여 제조될 수 있다.
도 7은 도 1의 엘이디 조명모듈(100)의 엘이디기판(140) 및 보호커버(160)의 외관을 나타내는 도면이다.
도 7의 (a)는 엘이디 소자가 구비되는 엘이디기판(140)의 상면을 나타내고, 도 7의 (b)는 엘이디기판(140)의 하면을 나타낸다. 엘이디기판(140)에는 방열테이프(130), 엘이디기판(140) 및 보호커버(160)와 고정 결합되도록 하기 위한 복수의 제2 체결부재(171, 172)가 결합되는 복수의 밀폐용 홀(141, 142)을 구비한다.
도 7의 (c)는 보호커버(160)의 외면을 나타내고, 도 7의 (d)는 엘이디기판(140) 방향으로 조립되는 보호커버(160)의 내면을 나타낸다. 전술한 바와 같이 엘이디 조명모듈(100)은 모듈바디(120)의 엘이디안착면(128)위에, 방열테이프(130)를 부착하여 방열통로(200)의 개방부(230)를 밀폐하고, 방열테이프(130) 위에 엘이디기판(140) 및 보호커버(160)를 순차적으로 적층한 다음 보호커버(160) 외측에서 내부 방향으로 모듈바디(120)의 엘이디안착면(128)까지 복수의 제2 체결부재(171, 172)가 삽입되어 고정 결합될 수 있다.
또한, 보호커버(160)는 결합돌기나 고정나사와 같은 복수의 제1 체결부재(164)를 이용하여 방수부재(150)의 테두리 부위 및 모듈바디(120)의 저면(128)의 테두리 부위에 결합되어, 모듈바디(120)와 엘이디기판(140)을 서로 밀폐되게 고정한다. 도 7의 (d)에는 4개의 제1 체결부재(164)가 도시되어 있으나 개수에 제한되지 않는다.
이와 같이, 보호커버(160)는 기본적으로 4개의 제1 체결부재(164)에 의해 방수부재(150) 및 모듈바디(120)의 테두리 방향으로 고정되고, 모듈바디(120)의 개방부(230) 주위에는 모듈바디(120)가 방열테이프(130), 엘이디기판(140) 및 보호커버(160)와 밀착되도록 제2 체결부재(171, 172)가 추가적으로 결합되어 방열통로(200)내의 플루오르화케톤(310)과 다수의 다이아몬드 입자(320)의 혼합물(300)이 안정적으로 보유되어 방열 효율을 높이도록 구성될 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 일 실시예에 불과할 뿐, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 본질적 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 범위는 전술한 실시예에 한정되지 않고 특허 청구범위에 기재된 내용과 동등한 범위 내에 있는 다양한 실시 형태가 포함되도록 해석되어야 할 것이다.
100: 엘이디 조명모듈
120: 모듈바디
130: 방열테이프
140: 엘이디기판
150: 방수부재
160: 보호커버
300: 혼합물
310: 플루오르화케톤
320: 다이아몬드 입자
120: 모듈바디
130: 방열테이프
140: 엘이디기판
150: 방수부재
160: 보호커버
300: 혼합물
310: 플루오르화케톤
320: 다이아몬드 입자
Claims (6)
- 외측에 다수의 방열핀(124)이 형성되며, 플루오르화케톤(310) 및 다수의 다이아몬드 입자(320)의 혼합물(300)을 보유하는 우물형상의 방열통로(200)가 일체화되어 형성되고, 방열통로(200)의 개방부(230)가 형성된 일측면에 엘이디안착면(128)이 형성된 모듈바디(120);
모듈바디(120)의 엘이디안착면(128)에 점착되어 방열통로(200)의 개방부(230)가 밀폐되도록 부착되는 방열테이프(130);
복수의 엘이디 소자가 구비되고, 모듈바디(120)의 엘이디안착면(128)상에 부착된 방열테이프(130)상에 배치되며 모듈바디(120)와 고정되게 결합되는 엘이디기판(140); 및
엘이디기판을 보호하며, 모듈바디(120), 방열테이프(130) 및 엘이디기판(140)과 고정 결합되는 보호커버(160)를 포함하는 것을 특징으로 하는 상변화물질이 포함된 엘이디 조명모듈. - 제1항에 있어서,
방열통로(200)의 개방부(230)에 대향하는 방열영역(210)은 폐쇄되어 모듈바디(120)의 외측에 형성되고,
다수의 방열핀(124)은 방열영역(210)의 외주면으로 방사형으로 외측으로 라운드되게 형성된 것을 특징으로 하는 상변화물질이 포함된 엘이디 조명모듈. - 제1항에 있어서,
우물형상의 방열통로(200)를 통해서 플루오르화케톤(310)의 액화상태에서는 플루오르화케톤(310)에 분산되는 다수의 다이아몬드 입자를 통해 열전도가 이루어지고, 방열통로(200) 내부의 온도가 플루오르화케톤(310)의 끓는점에 가까워질수록 빠른 기화현상으로 방열통로(200) 내부의 가열된 공기의 흐름을 통해 열전도가 이루어지도록 구성된 것을 특징으로 하는 상변화물질이 포함된 엘이디 조명모듈. - 제1항에 있어서,
우물형상의 방열통로(200)는 2개 이상 형성되고,
우물형상의 방열통로(200)의 단면은 장공형, 원형 또는 다각형 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 상변화물질이 포함된 엘이디 조명모듈. - 제1항에 있어서,
상온에서 플루오르화케톤(310)과 다수의 다이아몬드 입자(320)의 혼합물(300)이 방열통로(200)의 개방부(230)에 투입되고, 방열테이프(130)를 엘이디안착면(128)에 부착하여 방열통로(200)의 개방부(230)를 밀폐되게 하고, 방열테이프(130)위에 엘이디기판(140) 및 보호커버(160)를 순차적으로 적층되게 하고, 모듈바디(120), 방열테이프(130), 엘이디기판(140) 및 보호커버(160)가 고정 결합되어 제조되는 것을 특징으로 하는 상변화물질이 포함된 엘이디 조명모듈. - 제1항에 있어서,
방열통로(200)의 내부체적 100부피비에 대해 플루오르화케톤(310)은 60 내지 70 부피비로 포함되고, 다수의 다이아몬드 입자(320)는 1.7 내지 2 부피비로 포함되고, 각 다이아몬드 입자(320)의 입경은 1㎛ 내지 2㎛인 것을 특징으로 하는 상변화물질이 포함된 엘이디조명모듈.
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|---|---|---|---|
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |