KR20080001420U - 발광 다이오드 모듈의 산열장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 발광다이오드 모듈이 다수의 발광다이오드 및 각각의 발광다이오드가 설치되어 있는 기판에 설치되는 것에 관한 것으로, 각각의 발광다이오드 저부에는 산열편이 나란히 설치되고, 또한 발광다이오드 저부에는 산열장치가 나란히 설치되며, 상기 산열장치는 적어도 열관구역과 통풍구역 및 산열핀 구역을 포함하고, 상기 산열장치는 적어도 하나의 금속 포면체 또는 산열 플레이트를 포함하며, 상기 산열편은 각각의 발광다이오드의 열을 흩어지게 하고, 뿐만 아니라 산열장치는 또한 발광다이오드 모듈이 만들어 내는 열을 유효하게 흩어져 나오게 한다.

Description

발광 다이오드 모듈의 산열장치{HEAT DISSIPATION DEVICE FOR LIGHT EMITTING DIODE MODULE}

도 1은 본 고안에 따른 제1 실시예의 산열장치의 구조 입체도.

도 2는 본 고안에 따른 제1 실시예의 산열장치 공기유동방향의 구조 입체도.

도 3은 본 고안에 따른 제1 실시예의 산열장치의 구조 개략도.

도 4는 본 고안에 따른 제2 실시예의 산열장치의 구조 개략도.

도 5는 본 고안에 따른 제3 실시예의 산열장치의 구조 개략도.

도 6은 본 고안에 따른 제1 실시예의 산열장치가 응용된 동력원 장치의 구조 입체도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 발광다이오드 모듈 231 : 제1 산열핀 세트

11 : 발광다이오드 232 : 제2 산열핀 세트

12 : 산열편(散熱塊) 24 : 통풍기

13 : 기판 251 : 산열핀

2 : 산열장치 252 : 산열통로

21 : 열관(熱管)구역 26 : 덮개

211 : 열관 261 : 제1 창

22 : 통풍세트 262 : 제2 창

263 : 제3 창 27 : 금속 포면체(泡棉體)

28 : 산열 플레이트 3 : 동력원장치

31 : 발광원 조립체 311 : 플레이트

32 : 기판 받침대 321 : 지지구조

33 : 제어 플레이트

본 고안은 발광다이오드 모듈의 산열장치에 관한 것으로, 특히 산열 효과를 유효하게 제고시키는 발광다이오드 모듈의 산열장치에 관한 것이다.

관련 시장에서 보편적으로 사용되는 발광원의 종류는, 대체로 형광등과 발광다이오드가 주류를 이룬다. 그 중에서 형광등을 예를 들어보면, 기체가 방전되는 과정과 원리에 의거한 수은 원자를 이용하여 자외선을 방출하는 것으로, 방전 발광관이라고 할 수 있다. 그러나, 형광등의 구성을 보면, 다수의 발광관은 1 개의 전원 안정기와 개별 발광관 시동기가 공용된다. 이에 대한 결점으로는, 안정기가 고장이 나게 되면, 각각의 발광관은 동시에 불을 켜서 밝게 조명할 수 있는 방법이 없다. 뿐만 아니라, 방전 원리를 이용한 형광등의 발광관은, 진공관 내의 네온(neon)과 크립톤(krypton)이 부족하고, 또는 방전 과정 중에 제어가 양호하지 못하여(노화현상), 불빛이 깜빡이는 현상이 나타나고, 형광등의 수명을 단축시키는 요 인이 된다.

과학 기술의 발달과 환경 보호 및 에너지 절약에 따라서, 발광다이오드(LED)는 이미 관련 시장에서 각종 종류의 전자 조명 장치 또는 광전자 반도체 등에 널리 사용되고 있다. 그 작동 원리는 순방향 바이어스에서 조작되는 PN 인터페이스로서, 순방향 바이어스 시에, P 형 구역에서 대량의 전동(電洞)이 주입되고, N 형 구역에서 대량의 전자가 주입되어, 이러한 전동과 전자가 비어있는 공간에서 만나서, 각각 하나의 다른 구역을 향해 진행하여 소량의 대전자(載子)가 주입되고, 이때 상기 위치에서 대량의 대전자와 결합하는 순간에, 틈 사이로 에너지 광전자(光子)가 상당량 복사 방출되어, 발광 효과를 만들어 낸다.

그리고 이미 그 응용 범위는 발광 효율이 비교적 약한 조명등에 넓게 사용되고, 높은 강도의 교통 지시등과 자동차 내、외부 조명 및 광고 간판 등의 높은 도수를 지닌 조명 장치에까지 발전되어 응용되고 있으며, 그 발전은 신속하고 또한 광범위하다. 현재 발광 효과의 기술은 끊임없이 제고되어 발전되고 있는데, 다만 그에 따른 발광 작동 중에 만들어지는 고열량이 배출되어 흩어지게 하는 문제가 발생된다. 그러나, 투명 교질(밀봉제) 중에 밀봉 포장되어, 이를 유효하게 해결할 방법이 없고, 이에 따라, 통전(通電) 후에, 발광 다이오드 결정체의 작동이 만들어 내는 고열을 흩어져 사라지게 할 방법이 없으며, 나아가 휘도가 저하되는 현상이 나타난다. 이로 인하여, 결정체 통전 후에 만들어지는 온도를 유효하게 저하시켜서, 발광 효율을 제고시키고, 휘도 및 사용 수명을 증가시키는 것이, 동 업계에서 긴급하게 해결해야 하는 과제이다.

본 고안은 발광다이오드 모듈이 다수의 발광다이오드 및 각각의 발광다이오드가 설치되어 있는 기판에 설치되는 것에 관한 것으로, 각각의 발광다이오드 저부에는 산열편이 나란히 설치되고, 또한 발광다이오드 저부에는 산열장치가 나란히 설치되며, 상기 산열장치는 적어도 열관구역과 통풍구역 및 산열핀 구역을 포함하고, 상기 산열장치는 적어도 하나의 금속 포면체 또는 산열 플레이트를 포함하며, 상기 산열편은 각각의 발광다이오드의 열을 흩어지게 하고, 뿐만 아니라 산열장치는 발광다이오드 모듈이 만들어 내는 열을 유효하게 흩어져 나오게 한다.

다시 말하면, 본 고안은 발광다이오드 모듈의 산열장치는 동력원장치에 응용되는 것으로, 발광다이오드 모듈은 적어도 다수의 발광다이오드가 설치되어 이루어지고, 광원이 만들어지는 조사(照射) 플레이트와, 적어도 두 개의 상호간에 당겨서 구부러지는 플레이트는 발광원 조립체로 구성된다. 기판 받침대가 발광원 조립체를 정위치에 제공하도록 설치되며, 발광원 조립체 중의 발광다이오드 작동 시간、주파수、전류 강도 등을 제어하는데 이용되는 제어 플레이트가 설치되고, 제어 플레이트를 통하여 필요로 하는 광선 색깔、파장 등을 정하는 동력원장치가 설치되어, 발광다이오드가 만들어내는 광선 조사효과를 이루는 것이다.

본「고안 발광다이오드 모듈의 산열장치」는, 도 1에서 도 3까지 도시된 제1실시예에서 보는 바와 같이, 상기 발광다이오드 모듈(1)의 일 측면에 산열장치(2)가 설치되고, 상기 발광다이오드 모듈(1)은 다수의 발광다이오드(11) 및 기판(13) 을 포함한다. 각각의 발광다이오드(11) 저부에는 산열편(12)이 설치되고, 기판(13)은 금속기판(알루미늄 기판 또는 구리 기판)으로 되어 있으며, 각각의 발광다이오드(11)가 제공되어 설치되고, 또한 각각의 산열편(12)과 접촉된다. 산열장치(2)는 기판(13) 저부에 대응되는 발광다이오드 모듈(1)에 설치되고, 적어도 열관구역(21)과 통풍구역 및 산열핀 구역을 포함한다. 상기 열관구역(21)은 적어도 다수의 평행으로 배열된 열관(211)을 포함하고, 각각의 열관(211)은 발광다이오드 모듈(1) 저부에 설치된다. 열관구역(21) 상방향은 통풍구역 및 산열핀 구역이 되고, 통풍구역은 적어도 하나의 통풍세트(22)를 포함한다. 통풍세트 양 측면에는 산열핀 구역에 구성된 제1 및 제2 산열핀 세트(231、232)가 설치된다.

그 중에서, 상기 통풍세트(22)는 적어도 하나 또는 그 이상의 통풍기(24)를 포함하는데, 도시된 바와 같이, 2 개의 통풍기(24)가 포함된다. 제1 및 제2 산열핀 세트(231、232)는 다수의 평행으로 배열된 산열핀(251)을 포함하며, 각각의 산열핀(251) 사이에는 산열통로(252)가 형성된다. 각각의 산열통로(252)는 각각의 통풍세트가 만드는 공기유동방향에 대응되며, 각각의 통풍기(24)에 의해 만들어진 공기유동은 각각의 산열통로(252)를 통하여 배출된다. 상기 통풍구역은 열관구역(21)의 다른 측면에 대응되어 덮개(26)가 설치된다. 덮개(26)의 양 측면은 제1 및 제2 산열핀 세트(231、232)에 대응되어 제1 및 제2 창(261、262)이 형성된다. 상기 덮개(26)는 통풍세트(22) 상방향에 대응되어 제3 창(263)이 추가로 형성된다.

전체 사용시, 각각의 발광다이오드(11) 작동시 발현되는 열은 산열핀(12)과 접촉하여 먼저 그 방향으로 흐르고, 다시 열은 기판(13)까지 전달되며, 다시 열은 산열장치(2)의 열관구역(21)까지 전달된다. 각각의 열관(211)은 열과 함께 이동하는 제1 및 제2 산열핀 세트(231、231)로 열을 향하게 하여, 열이 중앙에 집중되지 않게 한다. 또한 통풍세트(22)는 제3 창(263) 외측의 차가운 공기를 유입시키고, 다시 각각의 통풍기(24)는 차가운 공기를 제1 및 제2 창(261、262)을 경유하게 하며, 양 측면의 각각의 산열통로(252)로 흡입되어, 열을 내보냄으로써, 발광다이오드 모듈(1)의 온도를 유효하게 저하시켜, 상기 발광다이오드 모듈(1)의 발광 효능을 유지시키는 것이다.

도 4에 도시된 본 고안 산열장치(2)의 제2 실시예의 구조 개략도와 같이, 상기 산열장치(2)는 적어도 하나의 금속 포면체(27)를 포함한다. 금속 포면체(27)는 산열 능력이 비교적 바람직한 구리 포면체로 되며, 상기 금속 포면체(27)는 하나의 큰 평면으로 압축된 것을 주름을 잡아 말아올려 교착시켜 이루어진 것이고, 비교적 큰 산열 면적을 이룬다. 상기 금속 포면체(27)를 발광다이오드 모듈(1) 아래 측면에 설치시켜, 각각의 발광다이오드(11) 작동시에 발현되는 열이 산열편(12)과 접촉하여 흐르고, 다시 열은 기판(13)까지 전달되며, 다시 열은 금속 포면체(27)까지 전달되어, 비교적 큰 산열 면적 및 비교적 바람직한 산열 능력을 통하여, 열을 내보내서 발광다이오드 모듈(1)의 온도를 유효하게 저하시킴으로써, 상기 발광 다이오드 모듈(1)의 발광 효능을 유지시키는 것이다.

도 5에 도시된 본 고안 산열장치(2)의 제3 실시예의 구조 개략도와 같이, 상기 산열장치(2)는 적어도 하나의 산열 플레이트(28)를 포함하고, 동일한 방법으로 산열 플레이트(28)는 발광다이오드 모듈(1) 아래 측면에 설치된다. 각각의 발 광다이오드(11) 작동시에, 발현된 열은 산열편(12)과 접촉하여 흐르고, 다시 열은 기판(13)까지 전달되며, 다시 열은 산열 플레이트(28)까지 전달되어, 동일한 모양으로 열을 내보내서 발광다이오드 모듈(1)의 온도를 유효하게 저하시킨다.

당연히, 제1 실시예의의 열관구역(21)을 제2 실시예의 금속 포면체(27) 또는 제3 실시예의 산열 플레이트(28)로 치환시켜서, 상호 동일한 산열 효과에 도달할 수도 있다.

도 6의 도시된 본 고안의 산열장치(2)가 응용된 동력원장치(3)의 구조 입체도와 같이, 동력원장치(3)는, 발광원 조립체(31)를 포함하고, 적어도 2 개의 당겨서 구부러지는 플레이트(311)로 구성되며, 양 측면의 플레이트(311)는 반사 플레이트가 되고, 중간의 플레이트는 발광다이오드 모듈(1)을 포함하는 조사 플레이트로 된다. 도 3에 도시된 것을 참조하면, 상기 발광다이오드 모듈(1)은 다수의 발광다이오드(11)로 구성되고, 각각의 발광다이오드(11)는 선택적으로 그 내부에 하나 또는 다수의 발광 결정편(미도시)이 설치된다.

산열장치(2)는, 발광다이오드 모듈(1) 일 측면에 설치되고, 상기 산열장치(2)는 도 1 내지 도 3에 도시된 제1 실시예의 구조와 같고, 역시 도 4에 도시된 산열장치(2)의 제2실시예의 구조와 같으며, 당연히 도 5에 도시된 산열장치(2)의 제3 실시예와 같다.

기판 받침대(32)는, 지지 구조(321)가 설치되어 발광원 조립체(31)에 제공되고, 더욱이 발광원 조립체(31)를 소정 높이로 지지한다.

제어 플레이트(33)는 발광원 조립체(31) 중의 각각의 발광다이오드(11)의 작 동 시간과 주파수 및 전류 강도 및 색깔을 제어하는데 이용된다.

구체적인 실시예에서, 각각의 발광다이오드(11)는 선택적으로 그 내부에 하나 또는 다수의 발광 결정편(미도시)이 설치된다. 상기 발광원 조립체(31)의 단일 광점은 동일하지 않은 색깔과 파장의 광선 변화를 충분하게 구비함으로써, 동력원장치의 적용성을 증가시킨다. 또한 상기 산열장치(2)는 비교적 바람직한 산열 효과를 제공하며, 상기 동력원장치는 광치료 동력원 투사기를 사용할 수 있고, 레이저 장치가 갖고 있는 기술적 결점들을 개선하며, 식물 재배 기술에도 응용된다. 주요하게는 발광다이오드를 이용하여 각각의 세포 미립체가 만들어 내는 에너지를 증가시키며, 세포가 빠르게 자라게 하여, 식물에 대하여 가속적으로 성장할 수 있도록 도와준다.

상기 산열편은 각각의 발광다이오드의 열을 흩어지게 하고, 뿐만 아니라 산열장치는 발광다이오드 모듈이 만들어 내는 열을 유효하게 흩어져 나오게 한다. 이상에서 상술한 바와 같이, 본 고안은 발광다이오드 모듈 중에 비교적 바람직한 산열장치를 제공하는 것으로, 법에 의거하여 실용신안을 신청한다. 이상의 실시예 설명 및 도식은 본 고안의 비교적 바람직한 실시예를 예시하는 것으로서 본 고안은 상기 실시예로만 한정되는 것은 아니다. 본 고안의 구조와 장치 및 특징과 유사하거나 대안적인 것들은 본 고안의 목적 및 청구 범위 내에 속한다.

Claims (11)

1. 발광다이오드 모듈의 일측면에 산열장치가 설치되고, 상기 발광다이오드 모듈에 다수의 발광다이오드가 설치되며, 각각의 발광다이오드 저부에 산열편이 설치되는 것을 포함하고;

   산열장치는, 발광다이오드 모듈 저부에 설치되고;

   열관구역과 통풍구역 및 산열핀 구역은, 열관구역이 발광다이오드 모듈의 일측면에 설치되고, 열관구역 상방향이 통풍구역 및 산열핀 구역으로 되며, 통풍구역은 적어도 하나의 통풍세트를 포함하고, 통풍세트 양 측면에는 산열핀 구역으로 구성된 제1 및 제2 산열핀 세트가 설치되는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 모듈의 산열장치.
2. 청구항 1에 있어서, 제1 및 제2 산열핀 세트는 다수의 평행으로 배열된 산열핀을 포함하며, 각각의 산열핀 사이에는 산열통로가 형성되고, 각각의 산열통로는 각각의 통풍세트가 만드는 공기유동방향에 대응되는 것을 특징으로 하는 발광다이오드 모듈의 산열장치.
3. 청구항 1에 있어서, 상기 통풍구역은 열관구역의 다른 측면에 대응되어 덮개가 설치되며, 덮개의 양 측면은 제1 및 제2 산열핀 세트에 대응되어 제1 및 제2 창이 형성되는 것을 특징으로 하는 발광다이오드 모듈의 산열장치.
4. 청구항 3에 있어서, 상기 덮개는 제2 통풍세트 상방향에 대응되어 제3 창이 추가로 형성되는 것을 특징으로 하는 발광다이오드 모듈의 산열장치.
5. 발광다이오드 모듈의 일측면에 산열장치가 설치되고, 상기 발광다이오드 모듈에 다수의 발광다이오드가 설치되며, 각각의 발광다이오드 저부에 산열편이 설치되는 것을 포함하고;

   산열장치는, 발광다이오드 모듈 저부에 설치되고, 적어도 하나의 금속 포면체를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광다이오드 모듈의 산열장치.
6. 청구항 5에 있어서, 상기 금속 포면체는 구리 포면체로 되는 것을 특징으로 하는 발광다이오드 모듈의 산열장치.
7. 발광다이오드 모듈의 일측면에 산열장치가 설치되고, 상기 발광다이오드 모듈에 다수의 발광다이오드가 설치되며, 각각의 발광다이오드 저부에 산열편이 설치되는 것을 포함하고;

   산열장치는, 발광다이오드 모듈 저부에 설치되고, 적어도 하나의 산열 플레이트를 포함하는 발광 다이오드 모듈의 산열장치.
8. 청구항 1, 청구항 5, 또는 청구항 7 중 어느 한 항에 있어서, 상기 발광다이 오드 모듈은 또한 각각의 발광다이오드가 제공되어 설치된 기판이 설치되고, 기판과 각각의 산열편이 접촉하는 것을 특징으로 하는 발광다이오드 모듈의 산열장치.
9. 청구항 1, 청구항 5, 또는 청구항 7 중 어느 한 항 기재의 발광다이오드 모듈의 산열장치가 응용된 동력원 장치에 있어서,

   발광원 조립체는, 적어도 2 개의 상호간에 당겨서 구부러지는 플레이트로 구성되며, 각각의 플레이트는 적어도 하나의 발광다이오드 모듈로 형성된 조사 플레이트를 포함하고, 발광다이오드 모듈은 다수의 발광다이오드로 구성되고, 각각의 발광다이오드는 선택적으로 그 내부에 하나 또는 다수의 발광 결정편이 설치되며;

   청구항 1에 기재된 발광다이오드 모듈의 산열장치는, 발광다이오드 모듈 일 측면에 설치되고;

   기판 받침대는, 발광원 조립체를 소정 위치에 제공하는 데에 이용되는 것을 특징으로 하는 동력원장치.
10. 청구항 9에 있어서, 상기 동력원장치는 발광원 조립체 중의 각각의 발광다이오드의 작동 시간과 주파수 및 전류 크기를 제어하는 데 이용되는 제어 플레이트가 추가로 설치되는 것을 특징으로 하는 동력원장치.
11. 청구항 9에 있어서, 상기 발광원 조립체는 3개의 상호 당겨 구부러지는 플레이트로 구성되고, 양 측면의 플레이트는 반사 플레이트가 되고, 중간의 플레이트는 하나의 발광다이오드 모듈을 포함하여 조사 플레이트가 되는 것을 특징으로 하는 동력원장치.

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