KR20110125761A

KR20110125761A - 엘이디용 방열판구조

Info

Publication number: KR20110125761A
Application number: KR1020100045299A
Authority: KR
Inventors: 이명구; 박준희
Original assignee: (주)아이큐디지탈; 박준희; 이명구
Priority date: 2010-05-14
Filing date: 2010-05-14
Publication date: 2011-11-22

Abstract

본 발명은 엘이디의 발열량에 따라 방열판의 갯수를 선택적으로 조절하여 방열면적을 충분히 확보함과 아울러 기존 제품에 간단하게 설치할 수 있어 호환성이 뛰어난 엘이디용 방열판구조에 관한 것이다.

Description

엘이디용 방열판구조{Cooling plate structure for LED}

본 발명은 엘이디용 방열판구조에 관한 것으로, 더 상세히는 엘이디에 설치되는 방열판의 구조를 개선하여, 엘이디의 발열량에 따른 방열면적을 충분히 확보함과 아울러 타제품과의 호환성이 뛰어난 엘이디용 방열판구조에 관한 것이다.

일반적으로 엘이디는 정격 동작온도보다 온도가 올라가면 수명이 감소하고 발광효율이 저하되기 때문에 엘이디의 출력을 높이기 위해서는 엘이디에서 발생하는 열을 효과적으로 방출시켜 가능한 낮은 동작 온도내에서 동작될 수 있는 방열구조가 요구된다.

선출원된 등록특허 제10-893410호 " 분리형 방열판 구조를 갖는 엘이디 등기구" 에 대해 간략히 설명하면, " 피시비 기판 위에는 상면으로부터 인입되어 이루어진 엘이디 칩 장착부와, 상기 엘이디 칩 장착부 주위에 경사지게 형성된 반사막과, 상기 엘이디 칩 장착부에 장착되는 엘이디 칩과, 상기 엘이디 칩과 반사막의 상부에는 방출되는 광원을 조사하도록 렌즈가 구비된 발광소자를 상면에 일정간격으로 배열하여 방열판구조로 이루어진 구조체를 설치한 등기구에 있어서, 상기 등기구는 내부에 발광소자가 일렬로 배열된 다수의 구조체를 패키기 형태로 분리 및 결합하는 것을 특징으로 한다. 이러한 상기의 방열판은 열전도율을 높은 재질을 압출, 인발, 다이케스팅, 정밀구조 등에 의해 일체로 성형하다보니 전체적인 무게가 무거워 작업성이 떨어지는 문제점이 있으며, 특히 제품의 종류에 따라 별도의 방열판을 제조해야 하기 때문에 금형제작 비용에 부담이 있었다. 그리고 상기의 방열판은 방열핀의 갯수가 적고, 엘이디의 방출열을 빠르게 전달할 수 있는 매체가 구비되지 않아, 엘이디의 방열효과를 극대화하기 어려운 문제점이 있었다. 그리고 종래의 방열판은 제조하는 업체마다 자사 특성에 맞게 설계하여 사용하다보니, 타 제품과의 호환성이 떨어지는 문제점이 있었다.

상기의 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 엘이디의 발열량에 따라 방열판의 갯수를 선택적으로 조절하여 방열면적을 충분히 확보함과 아울러 기존 제품에 간단하게 설치할 수 있어 호환성이 뛰어난 엘이디용 방열판구조를 제공한다.

그리고 상기 방열판을 사출성형에 의한 방법으로 제조가능하여 제품원가 및 생산성을 향상시킬 수 있는 것이다.

상기의 과제를 해결하기 위한 본 발명의 엘이디용 방열구조는 엘이디모듈에 설치되는 히트파이프와; 이 히트파이프에 끼워지게 중앙에 관통공이 형성되고, 이 관통공을 중심으로 환형홈과 지지편이 포함된 받침부재와; 상기 히트파이프와 받침부재의 환형홈,지지편을 따라 설치되며, 내측에 공기가 순환되도록 다수의 통공을 갖는 복수의 방열판으로 구성된다.

따라서, 본 발명의 엘이디용 방열구조는 엘이디모듈에 히트파이프를 설치하고, 이 히트파이프에 원주방향으로 복수의 방열판을 구비하여, 엘이디의 열전달을 극대화함과 아울러 엘이디의 방열량에 따라 방열면적을 조절할 수 있는 효과가 있다.

그리고 사출성형에 의한 방법으로 상기 방열판의 제조가 가능하여 제품원가를 절감함과 아울러 작업성이 향상되는 장점이 있다.

또한, 본 발명의 엘이디용 방열구조를 타제품에 간단하게 설치할 수 있어, 호환성을 뛰어난 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 방열판구조를 보인 분해사시도,
도 2는 본 발명에 따른 방열판구조를 보인 평면도,
도 3은 본 발명에 따른 방열판구조를 보인 일단면도,
도 4,5는 본 발명에 따른 다른실시예를 보인 단면도.

이하, 첨부한 도면을 이용하여 본 발명을 좀 더 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 엘이디용 방열판구조는 엘이디모듈(10)에 히트파이프(70)가 설치되고, 이 히트파이프(70)에 받침부재(80)가 구비되며, 이 받침부재(80)에 설치되는 방열판(90)으로 구성된다.

상기 엘이디모듈(10)은 메탈 PCB기판(20)이 구비되고, 이 메탈 PCB기판(20)에 전기적으로 연결되도록 복수의 엘이디(30)가 설치되며, 상기 메탈 PCB기판(20)상에 설치되며, 하나 또는 복수개의 엘이디(30)를 감싸도록 고정부재(40)가 구비되고, 상기 고정부재(40)의 내측에 하부층(50)이 채워지고, 이 하부층(50)에 중간층(60)이 적층되며, 상기 중간층(60)상에 적층되게 상부층(65)으로 이루어진다.

상기 메탈 PCB기판(20)은 판재(21)상에 인쇄 방식으로 +,- 전극을 형성하는 패턴(22) 및 이 패턴(22)의 일부를 제외한 나머지 부분에 인쇄된 마감층으로 이루어진다.

상기 패턴(22)은 +,- 전극의 적소에 엘이디(30)를 부착할 수 있도록 복수의 단자면(23)이 한조로 인쇄된다. 그리고 상기 패턴(22)은 실크, 패드, 디지털프린터 중 어느 하나의 인쇄 방식으로 인쇄될 수 있는 것이다.

상기 엘이디(30)는 +,- 전극의 일측에 도전성 접착제 등에 의해 부착될 수 있으며, +,- 전극의 타측에 연결된 와이어를 통해 전기적으로 연결된다.

상기 고정부재(40)는 링형상을 가지며, 내측에 하나 또는 그 이상의 엘이디(30)를 감싸도록 구비될 수 있는 것이다.

상기 하부층(50)은 실리콘 재질인 다우코닝(Dowcoing)사의 XIAMETER�� OFX-8630 오일을 사용하는 것이 바람직하며, 상기 고정부재(40)의 하부와 엘이디(30)를 덮어 상기 엘이디(30)를 보호하게 된다.

상기 중간층(60)은 실리콘 92∼98 중량%와, 형광물질인 포스퍼(Phosphor)2∼8중량%로 혼합되어 도포 또는 적층된다.

상기 상부층(65)은 실리콘 재질인 다우코닝(Dowcoing)사의 XIAMETER�� OFX-8630 오일을 사용하는 것이 바람직하며, 상단부가 타원 또는 돔형상으로 구비되어 광학렌즈 형태로 구비되어 상기 엘이디(30)의 빛을 효과적으로 확산시킬 수 있는 것이다.

상기 받침부재(80)는 원판 또는 사각판 형상을 가지며, 내측으로 함몰된 환형홈(81)이 형성되고, 이 환형홈(81)을 경계로 가장자리를 따라 지지편(82)이 형성된다.

그리고 상기 받침부재(80)는 열전도율을 높은 재질로 구비되는 것이 바람직하다.

상기 환형홈(81)에는 중앙에 히트파이프(70)가 끼워지게 관통공(83)이 형성된다. 이 관통공(83)은 히트파이프(70)의 형상에 따라 다양하게 변경실시가 가능하다.

상기 히트파이프(70)는 통상적으로 구조로 구체적인 설명은 하지 않으며, 간략하게 하부에는 고정부(71)가 형성되고, 이 고정부(71)의 중앙에서 상향돌출된 끼움부(72)로 이루어진다.

상기 방열판(90)은 얇은 판형상이 세워지게 구비되며, 상부에 평평한 상측면이 형성되고, 하부 안쪽면에는 하향돌출된 걸림편(91)이 형성되며, 이 걸림편(91)에 직교되게 연장되는 안착면(92)이 구비되고, 내측에 일정간격을 두고 공기가 순환되도록 하는 복수의 통공(93)이 관통된다.

그리고 상기 방열판(90)은 엠보 또는 물결무늬 형상으로 구비되어 상기 엘이디(30)의 방열면적을 극대화할 수 있는 것이다.

본 발명의 엘이디용 방열판구조를 설명하면, 먼저 상기 엘이디모듈(10)의 엘이디(30)가 하방향으로 위치되도록 하고, 이 엘이디모듈(10)의 상부에 상기 히트파이프(70)의 고정부(71)를 부착시키고, 이 상태에서 상기 히트파이프(70)를 상기 받침부재(80)의 관통공(83)에 끼워서 고정시킨 후, 상기 받침부재(80)의 환형홈(81)에 상기 방열판(90)의 걸림편(91)을 삽입하고, 상기 받침부재(80)의 지지편(82)에 상기 방열판(90)의 안착면(92) 일부가 안착시킴과 아울러 상기 방열판(90)의 안쪽면이 상기 히트파이프(70)의 끼움부(72)의 외주면에 밀착한 후, 각각의 접촉면에 브레이징(Brazing) 처리하여 고정한다.

상기의 방법을 반복적으로 하여, 상기 받침부재(80)와 끼움부(72)를 따라 복수의 방열판(90)을 고정한다.

이런 상태에서, 상기 엘이디모듈(10)에서 발생된 열이 히트파이프(70)를 따라 전달되면, 이 히트파이프(70)의 외주면을 따라 설치된 각각의 방열판(90)에 전달되어 공기에 의해 냉각이 이루어지며, 이 과정에서 상기 방열판(90)의 통공(93)을 통해 공기가 순환되면서 방열이 이루어지는 것이다.

이와 같이, 상기 받침부재(80)와 끼움부(72)를 따라 설치되는 상기 방열판(90)의 갯수를 선택적으로 설치할 수 있어, 상기 엘이디(30)의 발열량을 고려하여 방열면적으로 극대화할 수 있는 것이다.

그리고 상기 방열판(90)은 판형상을 가지며 동일한 구조로 제조됨에 따라 설치작업이 용이하고, 사출성형에 의한 제조가 가능하여 원가를 절감할 수 있는 장점이 있다.

도 3 및 도 4는 엘이디용 방열판의 적층구조를 보인 것으로, 상기에서 중복된 설명은 하지 않으며, 상기 방열판(90)의 상부면에 또 다른 상기 받침부재(80)가 안착되고, 이 받침부재(80)와 히트파이프(70)의 끼움부(72)를 따라 복수의 방열판(90)이 설치되는 것으로, 2개 또는 그 이상이 적층되는 구조로 구비될 수 있는 것이다.

이처럼 상기 엘이디모듈(10)의 발열량에 따라 상기 방열판(90)을 적층되게 구비할 수 있어, 엘이디(30)의 방열면적을 최대한 확보할 수 있는 것이다.

상기에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 기술적 과제, 구성, 효과를 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변경실시가 가능할 것이다.

10: 엘이디모듈 70: 받침부재
71: 환형홈 72: 지지편
80: 히트파이프 81: 고정부
82: 끼움부 90: 방열판
91: 걸림편 92: 안착면
93: 통공

Claims

엘이디모듈(10)에 설치되는 히트파이프(70)와;
이 히트파이프(70)에 끼워지게 중앙에 관통공(83)이 형성되고, 이 관통공(83)을 중심으로 환형홈(81)과 지지편(82)이 포함된 받침부재(80)와;
안쪽면은 히트파이프(70)의 바깥면을 따라 수직되게 설치되며, 하부는 받침부재(80)의 환형홈(81)과 지지편(82)에 고정되게 걸림편(91)과 안착면(92)이 형성되고, 내측에 공기가 순환되도록 다수의 통공(93)을 갖는 복수의 방열판(90)으로 구성된 것을 특징으로 하는 엘이디용 방열판구조.
제1항에 있어서,
상기 방열판(90)은 안쪽에서 바깥쪽으로 엠보 또는 물결무늬가 반복적으로 형성된 것을 특징으로 하는 엘이디용 방열판구조.
제1항에 있어서,
상기 엘이디모듈(10)은 메탈 PCB기판(20)이 구비되고, 이 메탈 PCB기판(20)에 전기적으로 연결되도록 복수의 엘이디(30)가 설치되며, 상기 메탈 PCB기판(20)상에 설치되며, 하나 또는 복수개의 엘이디(30)를 감싸도록 고정부재(40)가 구비되고, 상기 고정부재(40)의 내측에 하부층(50)이 채워지고, 이 하부층(50)에 중간층(60)이 적층되며, 상기 중간층(60)상에 적층되게 상부층(65)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 엘이디용 방열판구조.