KR20090042679A - 방열모듈을 이용한 고효율 엘이디램프 - Google Patents

방열모듈을 이용한 고효율 엘이디램프 Download PDF

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Abstract

엘이디 램프는 동작시에 발생하는 열로 인하여 램프의 온도가 상승하게 되고, 이로 인하여 램프의 효율이 저하되는 단점이 있다. 본 발명은 이러한 단점을 보완하기 위하여, 램프의 케이스 부분에 방열모듈을 결합하여 엘이디램프의 온도를 낮출 수 있는 방열모듈의 구조에 대한 발명과, 방열모듈을 케이스에 간단하게 연결하는 방법과, 이를 이용한 고효율 엘이디램프에 대한 발명이다.
램프 케이스에서 많은 열을 발산하고자 할 때에는, 방열모듈의 개수를 많이 결합하면 온도를 낮출 수 있으므로, 램프의 용량이 변화할 때마다, 램프 용량에 따라서 새로운 방열판이나 램프케이스를 제작해야하는 불편함을 없애고, 열의 발산 문제를 해결할 수 있는 발명이다.
엘이디 램프, 방열판, 히트싱크(Heatsink), 히트파이프(Heat pipe), 메탈피시비(Metal PCB)

Description

방열모듈을 이용한 고효율 엘이디램프 {LED Lamp of High Efficiency Using Heatsink Module}
기존의 엘이디램프의 방열에 관한 발명은, 방열판에 팬을 부착하는 방법, 방열판의 접촉면을 넓게하는 방법, 방열판에 열전소자를 부착하여 냉각시키는 방법등을 이용하였으나. 효율과 비용면에서 많은 단점을 가지고 있었다.
본 발명은 열전도도가 뛰어난 히트파이프(Heat pipe)를 방열판에 결합시킨 방열모듈을 이용한 고효율 엘이디램프에 대한 발명이다.
본 발명에서는, 엘이디 램프의 동작시에 발생하는 열로 인하여 램프의 온도가 상승하게 되고, 이로 인하여 램프의 효율이 저하되는 단점이 있으며, 이러한 단점을 보완하고자 램프의 온도를 낮추기 위한 방법으로 방열모듈을 이용하는 엘이디 램프에 대한 발명이다.
기존의 방열에 관한 발명은, 방열판에 팬을 부착하는 방법, 방열판의 접촉면을 넓게하는 방법, 방열판에 열전소자를 부착하여 냉각시키는 방법등을 이용하였으나. 효율과 비용면에서 많은 단점을 가지고 있다.
본 발명의 방열모듈에서 사용하는 히트파이프는 열 전달 효율이 일반 동 제품에 비하여 수 백배 이상 빠르며, 최초 우주 , 항공용 부품으로 개발 되었으나 현재는 컴퓨터 등 전자제품의 냉각에서 냉난방 등 에너지 효율성 부품으로 많이 사용되고 있다.
무 전원의 히트파이프는 반 영구적으로 사용이 가능하며, Wick의 구조(Powder, Wire, Groove Type)와 제조기술 (내부의 진공도, 작동유체의 용량 등)에 따라 제품의 성능 편차가 매우 큰 특징을 가지고 있다.
1. 고출력의 LED 램프나 방전램프를 이용하는 경우에 있어서, 램프의 온도상승으로 인하여 램프의 효율을 떨어뜨리고 수명을 단축하는등의 단점을 없앤다.
2. 램프의 케이스에 방열모듈의 착탈이 가능하도록 한다.
3. 방열모듈의 개수를 가감하여 유지 온도를 조정할 수 있도록 한다.
4. 램프의 방수기능과 방열 모듈의 공냉방식의 효과를 높인다.
1. 고출력의 LED 램프나 방전램프를 이용하는 경우에 있어서, 램프의 온도상승으로 인하여 램프의 효율을 떨어뜨리고 수명을 단축하는등의 단점을 없애기 위하여 히트파이프(Heatpipe)가 연결된 방열모듈을 이용하여 램프의 온도를 일정수준으로 유지할 수 있도록 한다.
2. 램프의 케이스에 일정 간격으로 홀을 만들어 놓고, 방열모듈의 히트파이프(Heatpipe) 연결부분을 케이스부의 홀에 연결하는 방법으로 방열모듈의 착탈이 가능하도록 한다.
3. 방열모듈을 램프케이스나 램프방열판에 연결할때, 고정핀을 이용하는 방법과 히트파이프의 한쪽 끝을 나사모양의 구조를 이용하여 연결하는 방법을 이용한다.
4. 램프의 동작온도에 따라서 램프 케이스에 일정 간격으로 만들어진 홀에, 방열모듈을 몇개 연결하는가를 결정하는 방식으로 유지 온도를 조정할 수 있도록 한다.
5. 램프 케이스에 일정 간격으로 만들어진 홀에 방열 모듈을 연결하고 방열판은 케이스 외부에 노출이 가능한 형태로 구성하여 공냉방식의 효과를 높일 수 있도록 한다.
램프 케이스에서 많은 열을 발산하고자 할 때에는, 방열 모듈의 개수를 많이 결합하면 온도를 낮출 수 있으므로, 램프의 용량이 변화할 때마다, 램프 용량에 따라서 새로운 방열판을 제작해야하는 불편함을 없애고, 열의 발산 문제가 가능한 발명이다.
또한, 방열모듈을 램프케이수에 연결하는 방법을 간단하게 구성하여 착탈이 가능하도록 할 수 있다.
[도 1]은 방열모듈(100)의 전체 그림이며, 히트파이프(Heatpipe)(80)와 방열판(90)으로 구성된다.
(80)은 히트파이프(Heatpipe)를 나타내고 있는데, 램프케이스와 방열판 사이에 연결되며, 한쪽은 램프케이스의 홀(Hole)에 연결되고 다른 한쪽은 방열판(90)의 내부를 관통하여 연결되며 램프케이스의 열을 방열판에 전달한다.
(90)은 알루미늄이나 구리등의 열전도 정도가 높은 금속으로 만들어진 방열판이며, 그 구조는 가로와 세로로 홈을 만들어서 공기의 흐름을 방해하지 않도록 하였다.
[도 2]는 램프용 케이스(2)에 케이스용 방열판(1)이 결합된 3차원 그림이다.
램프용 케이스(2) 상하좌우에 히트파이프(Heatpipe)를 연결하는 홀이 각각 2개씩 있으며, 그림에서는 히트파이프(Heatpipe)의 단면을 보여주고 있다. 물론 램프용 케이스(2)의 홀의 숫자는 유지온도에 따라서 가감이 가능한 구조이다.
(1)은 케이스용 방열판이며, 램프케이스의 뒷면에 위치하며, 방열모듈의 방열판(90)과 같은 금속 재질로 이루어져 있다.
(2)는 램프용 케이스이며, 램프가 부착된 PCB가 내장되는 부분이며, 램프용 케이스 상하좌우에 히트파이프(Heatpipe)를 연결하는 홀이 위치한다.
[도 3]은 램프 케이스의 뒷면에 방열판이 부착된 모양과 램프가 연결된 PCB가 램프 케이스의 내부에 위치한 모습의 단면을 보여주는 그림이다.
(3)은 램프 케이스의 내부에 위치한 PCB에서 전원선이나 제어선을 연결하고자할때 사용하는 홀이다.
(4)는 램프 케이스의 내부에 위치한 PCB이며, LED를 부착하고 LED에서 발생한 열을 램프케이스에 전달하는 역할을 담당한다.
(5)는 빛을 방출하는 광원소자인 LED 소자이다.
(6)은 LED 소자의 빛의 배광곡선을 개선 시키는 렌즈이다.
(7)은 LED 램프의 빛을 일정각도로 반사시키는 반사판이며, 물이나 먼지등의 불순물이 LED램프에 닿지 않도록 하는 부분이다.
[도 4]는 [도 3]의 램프 케이스에 방열모듈이 2개 부착된 그림이다.
(8)은 램프용 케이스(2) 상하좌우에 히트파이프(Heatpipe) 연결 홀에 히트파이프(Heatpipe)를 연결한 뒤에 이를 고정하기 위한 고정핀이다.
[도 5]는 [도 3]의 램프 케이스와 케이스방열판에 방열모듈이 고정핀을 이용하여 4개 부착된 그림이다.
[도 6]에서는 [도 5]의 그림과 달리, 램프 케이스와 케이스방열판에 방열모듈을 결합할때 고정핀을 이용하지 않고, 방열모듈의 한쪽 끝부분에 나사모양의 히트파이프(Heatpipe)를 구성하여, 결합할 수 있는 착탈구조를 보여주고 있다.
위에서 살펴본 방열모듈은 램프케이스(2)나 케이스방열판(1)에 히트파이프를 이용하여 연결할때에는, 한쪽은 램프케이스의 홀(Hole)에 연결하고 다른 한쪽은 방열판(90)의 내부를 관통하여 연결하므로써, 램프케이스의 열을 알루미늄이나 구리등과 같은 열전도 정도가 높은 금속을 이용하고, 가로와 세로로 홈을 만들어서 공기의 흐름이 상하좌우 모두에서 가능한 구조로 만들어진 방열판에 전달하여 방열하는 구조로 이루어져 있다.
또한, 열전도도가 뛰어난 히트파이프(Heatpipe)를 이용하여, 엘이디램프의 온도를 낮추고자 할때에 램프케이스(2)와 램프방열판(1)의 홀에 연결하고 고정핀을 이용 고정하거나, [도 6]과 같이 나사모양의 히트파이프(Heatpipe)를 이용하여, 결합할 수 있는 방열모듈과 엘이디램프의 착탈구조를 가질 수 있다.
[도 1]은 방열모듈의 그림이다.
[도 2]는 램프용 케이스에 방열판이 부착된 3차원 그림이다.
[도 3]은 램프 케이스의 뒷면에 방열판이 부착된 모양의 단면을 보여주는 3차원 그림이다.
[도 4]는 [도 3]의 램프 케이스에 방열모듈이 2개 부착된 그림이다.
[도 5]는 [도 3]의 램프 케이스와 케이스 방열판에 방열모듈이 4개 부착된 그림이다.
[도 6]은 램프 케이스와 케이스방열판에 방열모듈이 결합되는 방법을 보여주는 그림이다.

Claims (3)

  1. 열전도도가 뛰어난 히트파이프(Heatpipe)(80)와 금속재질의 방열판(90)으로 구성되는 방열모듈(100),
    램프가 부착된 피시비(PCB)를 내장할 수 있고, 케이스 상하좌우에 히트파이프 (Heatpipe)를 연결하는 홀을 가지는 램프케이스,
    램프케이스의 뒷면에 위치하며, 방열모듈의 방열판(90)과 같은 금속 재질로 이루어져 있는 케이스 방열판,
    램프 케이스의 내부에 위치하여, LED를 부착하고 LED에서 발생한 열을 램프케이스에 전달하는 역할을 담당하는 피시비(PCB),
    광원소자인 LED,
    빛의 배광곡선을 개선 시키는 렌즈,
    LED 램프의 빛을 일정각도로 반사시키고 물이나 먼지등의 불순물이 LED램프에 닿지 않도록 하는 반사판,
    램프 케이스 상하좌우에 히트파이프(Heatpipe)를 연결하는 홀에 히트파이프(Heatpipe)를 연결한 뒤에 이를 고정하기 위한 고정핀,
    을 포함하는 방열모듈을 이용한 고효율 엘이디 램프.
  2. 제 1 항에서의 방열모듈(100)은,
    한쪽은 램프케이스의 홀(Hole)에 연결되고 다른 한쪽은 방열판(90)의 내부를 관통하여 연결되며 램프케이스의 열을 방열판에 전달하고, 램프케이스와 방열판(90) 사이를 연결하는 히트파이프(Heatpipe),
    알루미늄이나 구리등과 같은 열전도 정도가 높은 금속을 이용하고, 가로와 세로로 홈을 만들어서 공기의 흐름이 상하좌우 모두에서 가능한 구조로 만들어진 방열판,
    을 포함하는 방열모듈을 이용한 고효율 엘이디 램프.
  3. 열전도도가 뛰어난 히트파이프(Heatpipe)를 이용하고, 한쪽은 램프케이스의 홀(Hole)에 연결하여, 다른 한쪽은 알루미늄이나 구리등과 같은 열전도 정도가 높은 금속으로 만들어진 방열판(90)부를 관통하여 연결할 수 있는 구조의 방열모듈을 이용하며,
    엘이디램프의 온도를 낮추고자 할때에 방열모듈을 램프케이스(2)와 램프방열판(1)의 홀에 연결하고 고정핀을 이용 고정하여 사용할 수 있는 방법과,
    방열모듈의 한쪽끝을 나사모양으로 만들어 방열모듈과 램프케이스(2)와 램프방열판(1)의 홀에 연결하는 착탈구조와 결합방법을 모두 포함하는,
    방열모듈을 이용한 고효율 엘이디 램프.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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