KR20110096381A - Ｌｅｄ 집어등용 방열 모듈 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 어선에서 사용되고 있는 LED(luminescent diode) 집어등용 방열 모듈에 관한 것으로, 상세하게는 U자 형태의 평판 히트 파이프(Plate Heat pipe)에 방열 면적을 높이는 다수 개의 히트 싱크(Multi Heat sink)를 결합하여, 발열 효율이 향상되고 경량화가 이루어진 LED 집어등용 방열 모듈에 관한 것이다.
본 발명은 LED 집어등 광원; 상기 LED 집어등 광원에서 광이 출사되는 면과 대향되는 측에 결합하는 평판 히트 파이프; 및 상기 평판 히트 파이프에 끼워지는 하나 이상의 히트 싱크를 포함하는 LED 집어등용 방열 모듈을 제공한다.

Description

ＬＥＤ 집어등용 방열 모듈{The radiating heat module for LED fish-luring lamp}
본 발명은 어선에서 사용되고 있는 LED 집어등용 방열 모듈에 관한 것으로, 상세하게는 U자 형태의 평판 히트 파이프에 방열 면적을 높이는 히트 싱크를 결합하여, 발열 효율이 향상되고 경량화가 이루어진 LED 집어등용 방열 모듈에 관한 것이다.
최근 들어, 세계 각국이 녹색성장에 초점을 맞추면서 에너지를 절감하는 친환경적인 LED(luminescent diode)가 광원으로 각광받고 있다. LED는 기존 광원에 비하여 낮은 전력 소모량과 긴 수명, 작은 크기 등의 장점을 가지며, LCD의 백라이트, 전광판, 형광등, 자동차용 브레이크나 방향지시등, 가로등, 각종 전자제품 표시등, 선박이나 항공기 점멸등에 다양하게 활용되고 있다.
이러한 종래의 조명용 LED에서는 많은 전류량에 의하여 높은 열이 발생하며, 이 발생된 열에 의하여 패널 전체의 온도가 상승하게 되고 이로 인하여 여러 가지 문제점이 발생하게 된다. 따라서 LED에서 방출된 열을 신속하고 효율적으로 냉각시키기 위하여, LED의 일 측에는 히트 싱크(heat sink)가 구비되는 것이 일반적이었다.
이와 같은 종래의 조명용 LED용 히트 싱크의 경우, 나란하게 배치된 하나 이상의 프레임 각각으로부터 다수 개의 방열핀이 가지 형태로 돌출 형성된 구조로 이루어졌다. 그런데, 이와 같은 종래의 LED용 히트 싱크의 경우, 조명용 LED에서와 같이 높은 열이 발생하지 않았기 때문에 독립적인 형태의 히트 싱크의 구조만으로 방열의 문제를 해결할 수 있었다. 그러나, 집어등에서 사용되는 조명용 LED의 경우, 기존의 메탈할라이드(Metal Halide) 조명을 대체할 목적으로 소형화 고출력을 이용하기 때문에, LED소자의 고집적도가 요구되어 일반적인 방열설계로는 성능을 발휘하지 못한다는 문제점이 존재하였다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 극복하기 위한 것으로, 발열 효율이 향상되고 경량화가 이루어진 LED 집어등용 방열 모듈을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 LED(luminescent diode) 집어등 광원; 상기 LED 집어등 광원에서 광이 출사되는 면과 대향되는 측에 결합하는 평판 히트 파이프(Plate Heat pipe); 및 상기 평판 히트 파이프에 끼워지는 하나 이상의 히트 싱크(Heat sink)를 포함하는 LED 집어등용 방열 모듈을 제공한다.
본 발명에 있어서, 상기 평판 히트 파이프는 대략 "U"자 형상으로 형성되고, 상기 히트 싱크는 다수 개의 형성된 평판 형상으로 형성되며, 상기 히트 싱크는 상기 평판 히트 파이프에 끼워질 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 평판 히트 파이프의 내부에는 냉매가 충전되며, 상기 냉매는 상기 평판 히트 파이프 내부에서 유동할 수 있다.
여기서, 상기 냉매는 아세톤을 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 LED 집어등용 방열 모듈에 의하여, 발열 효율이 향상되고 경량화가 이루어지는 효과를 얻을 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 관한 LED용 히트 싱크를 나타내는 분해 사시도.
도 2는 도 1의 LED용 히트 싱크의 조립 사시도.
도 3은 도 1의 LED용 히트 싱크의 프레임과 브리지 부분을 상세하게 나타낸 사시도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 관한 LED 집어등용 방열 모듈을 나타내는 분해 사시도이고, 도 2는 도 1의 LED 집어등용 방열 모듈의 조립 사시도이고, 도 3은 도 1의 LED 집어등용 방열 모듈의 평판 히트 파이프와 히트 싱크 부분을 상세하게 나타낸 사시도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 관한 LED 집어등용 방열 모듈(100)은 LED 집어등 광원(110)과 평판 히트 파이프(Plate heat pipe)(120)와 브리지(bridge)(130)를 포함한다.
LED 집어등 광원(110)은 소정의 광을 발생시킨다. 상세히, LED(luminescent diode 또는 light emitting diode)는 반도체의 p-n 접합구조를 이용하여 주입된 소수 캐리어(전자 또는 정공)를 만들어내고, 이들의 재결합에 의하여 발광시키는 장치를 의미한다. 반도체에 전압을 가할 때 생기는 발광 현상은 전기 루미네선스(전기장발광)라고 하며, 1923년 탄화규소 결정의 발광 관측에서 비롯된다. 1923년에 비소화갈륨 p-n 접합에서의 고발광효율이 발견되면서부터 그 연구가 활발하게 진행되었고, 1960년대 말에는 이들이 실용화되기에 이르렀다.
발광다이오드에 적합한 재료로는 발광파장이 가시 또는 근적외 영역에 존재할 것, 발광효율이 높을 것, p-n접합의 제작이 가능할 것 등의 조건을 만족시키는 것으로서, 주로 비소화갈륨(GaAs), 인화갈륨(GaP), 갈륨-비소-인(GaAs1-x Px), 갈륨-알루미늄-비소(Ga1-xAlxAs), 인화인듐(InP), 인듐-갈륨-인(ln1-xGaxP) 등 3B 및 5B족인 2원소 또는 3원소 화합물 반도체가 사용되고 있는데, 2B, 6B족이나 4A, 4B족인 것에 대하여도 연구가 진행되고 있다.
이와 같은 LED 집어등 광원(110)은 기 공지된 기술이므로 본 명세서에서는 그 상세한 설명은 생략한다.
평판 히트 파이프(120)는 복수 개가 구비되며, 상기 LED 집어등 광원(110)에서 광이 출사되는 면과 대향되는 측에 결합된다. 상기 평판 히트 파이프 (120)는 본드 또는 접착 테이프 등의 접착 부재(미도시)에 의하여 LED 집어등 광원(110)의 일 면에 결합될 수 있다.
평판 히트 파이프(120)는 대략 "U"자 형상의 파이프 형태로 형성된다. 여기서, 평판 히트 파이프(120)는 세 개의 파이프 부재를 결합하여 형성될 수도 있고, 하나의 파이프 부재를 절곡하여 형성될 수도 있다. 한편, 평판 히트 파이프(120) 내부의 중공부(121)에는 하나 이상의 격벽(122)이 형성될 수도 있다.
한편, 평판 히트 파이프(120) 내부의 중공부(121), 상세하게는 중공부(121)의 격벽(122) 사이사이에는 냉매가 충전될 수 있다. 이 냉매는 상기 평판 히트 파이프(120) 내부를 유동하면서 히트 싱크의 냉각 성능을 향상시키는 역할을 수행한다. 이와 같은 냉매로는 아세톤(acetone) 등이 사용될 수 있다. 도 3에는 평판 히트 파이프(120)의 양단부가 개방되어 있는 것으로 도시되어 있으나, 평판 히트 파이프(120) 내부에 냉매가 충전될 경우에는 냉매가 외부로 유출되지 아니하도록 평판 히트 파이프(120)의 양단부를 밀봉할 수 있다.
히트 싱크(130)는 다수 개의 평판 플레이트(132)를 포함한다. 여기서, 상기 평판 플레이트(132)는 알루미늄(Al)과 같은 재질로 이루어진 얇은 판으로 형성될 수 있다. 평판 히트 파이프(120)에서 뜨거워진 냉매가 평판 히트 파이프(120)에 밀착되어 있는 히트 싱크(130)와 접하면서 공기 중에서 방열면적이 커져서 효과적으로 방열설계를 할 수 있어, 독립적인 열원에 대한 해석이 가능해, 확장이 용이하고, 크기가 작아져서 비용이 감소하며, 제품의 경량화가 구현되는 현저한 효과를 얻을 수 있다. 또한, 방열핀 역할을 하는 평판 플레이트(132)가 길이별로 형성되기 때문에, 평판 플레이트(132)의 개수와 간격 길이를 조절함으로써 방열 면적을 용이하게 확대시킬 수 있고, 따라서 방열 성능이 향상되는 효과를 얻을 수 있다.
이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시 예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시 예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: LED 집어등용 히트 싱크 110: LED 광원
120: 평판 히트 파이프 121: 중공부
122: 격벽 130: 히트 싱크
132: 평판 플레이트

Claims (4)

  1. LED(luminescent diode) 집어등 광원;
    상기 LED 집어등 광원에서 광이 출사되는 면과 대향되는 측에 결합하는 평판 히트 파이프(Plate Heat pipe); 및
    상기 평판 히트 파이프에 끼워지는 하나 이상의 히트 싱크(Heat sink)를 포함하는 LED 집어등용 방열 모듈.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 평판 히트 파이프는 대략 "U"자 형상으로 형성되고,
    상기 히트 싱크는 다수 개의 형성된 평판 형상으로 형성되며,
    상기 히트 싱크는 상기 평판 히트 파이프에 끼워지는 것을 특징으로 하는 LED 집어등용 방열 모듈.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 평판 히트 파이프의 내부에는 냉매가 충전되며, 상기 냉매는 상기 평판 히트 파이프 내부에서 유동하는 것을 특징으로 하는 LED 집어등용 방열 모듈.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 냉매는 아세톤을 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 집어등용 방열 모듈.
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