KR20120107235A - Heat-discharging apparatus for led module and led headlight system for vehicle using thereof - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A heat radiating apparatus for an LED module and an LED headlight for a vehicle using the same are provided to improve heat dissipation performance while simplifying a device configuration by circulating phase change materials through a capillary phenomenon or a diffusion phenomenon. CONSTITUTION: A heat dissipation case(120) is arranged at a lower portion of a heat base(110). The heat dissipation case includes a sealed space(121) inside thereof. A plurality of heat radiation fins(130) is arranged on an outer wall of the heat dissipation case. A phase change material(140) is vaporized by heat transmitted from the heat base on the top of the sealed space. The phase change material is condensed by emitting the heat from a lateral side of the sealed space.

Description

엘이디 광원모듈의 방열장치 및 이를 이용한 차량용 엘이디 전조등{Heat-discharging apparatus for LED module and LED Headlight System for vehicle using thereof}Heat-discharging apparatus for LED module and LED Headlight System for vehicle using

본 발명은 엘이디(LED;Light Emitting Diode) 광원모듈의 방열에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 엘이디 광원모듈에서 발생하는 열을 방출시키기 위한 방열장치 및 이러한 방열장치를 엘이디를 광원으로 사용하는 차량용 전조등에 적용한 차량용 엘이디 전조등에 관한 것이다.The present invention relates to heat dissipation of an LED (Light Emitting Diode) light source module, and more particularly, to a heat dissipation device for dissipating heat generated from an LED light source module and to a headlamp for a vehicle using the heat dissipation device as an LED light source. The present invention relates to an applied LED headlamp for a vehicle.

일반적으로 엘이디(LED)는 반도체라는 특성으로 인하여 처리속도, 전력소모, 수명 등에 있어서 큰 장점을 보여주기 때문에 각종 전자제품의 표시제품으로서 널리 사용되고 있다. In general, LED (LED) is widely used as a display product of various electronic products because it shows a great advantage in the processing speed, power consumption, life, etc. due to the characteristics of the semiconductor.

최근에는 높은 휘도를 갖는 제품들이 개발되면서 첨단 조명용 광원으로 각광받고 있다. 특히, 엘이디 광원모듈을 이용한 램프는 기존 전구에 비해 낮은 전력 소비량으로 인하여 효율적인 광원으로 각광받고 있으며, 엘이디 칩 자체가 다양한 색구현이 가능하기 때문에 다양한 분야에 응용이 가능할 뿐만 아니라, 그 내구성이 뛰어나 교체비용과 같은 관리 및 유지비용을 절감할 수 있다는 장점이 있다.Recently, with the development of products with high brightness, it has been spotlighted as an advanced light source. In particular, the lamp using the LED light source module is spotlighted as an efficient light source due to the lower power consumption than the conventional light bulb, and because the LED chip itself can be implemented in various colors, it is not only applicable to various fields but also excellent in durability. This has the advantage of reducing management and maintenance costs such as costs.

이러한 추세에 따라 최근 엘이디 광원모듈을 이용한 차량용 전조등에 대한 연구가 활발히 수행 중에 있으며, 특히 최근에는 기존에 사용되던 할로겐 램프 또는 HID(High Intensity Discharge) 램프를 대체하여 엘이디 광원모듈을 이용한 전조등이 적용되고 있으며, 그 연구도 활발히 진행되고 있다. Recently, research on vehicle headlights using LED light source modules has been actively conducted, and in particular, headlights using LED light source modules have been applied in place of halogen lamps or HID (High Intensity Discharge) lamps. The research is being actively conducted.

일반적으로 엘이디 전조등이란 전조등용 광원으로 사용되는 종래의 백열전구나 할로겐 전구 등을 대신하여 엘이디를 사용한 전조등을 말한다. 이러한 엘이디 전조등의 종류로는, 엘이디 광원모듈이 전조등 케이스에 고정되어 있어서 차량의 전면과 같은 방향으로만 비추는 고정형 전조등(Fixed-type headlight)과, 전조등의 비추는 방향이 차량의 진행 방향과 같도록 조절되는 가변형 전조등(AFS;Adaptive Front-lighting System)으로 대별된다.In general, an LED headlamp refers to a headlamp using an LED in place of a conventional incandescent lamp or a halogen bulb used as a light source for a headlamp. Such LED headlights include a fixed-type headlight, which is fixed to the headlight case and is illuminated only in the same direction as the front of the vehicle, and the headlight direction is controlled to be the same as the vehicle's heading direction. It is roughly classified into an adaptive front-lighting system (AFS).

그런데 상기 차량용 엘이디 전조등과 같은 고휘도 엘이디 램프는 점등시 매우 높은 열이 발생하기 때문에 고열의 발열온도로 인하여 이를 적용 및 설계하는 데 많은 어려움이 있으며, 적절한 방열이 이루어지지 않게 되면 엘이디 램프의 효율 및 내구성이 급격히 떨어지는 문제점이 있다. However, high brightness LED lamps such as LED headlamps for vehicles have very high heat when they are turned on, so there is a lot of difficulty in applying and designing them due to the high heat generation temperature, and if the proper heat dissipation is not achieved, the efficiency and durability of the LED lamps There is a problem that falls sharply.

상기 엘이디 램프의 방열문제를 해결하기 위하여, 엘이디 광원모듈에는 방열장치를 구비하여 엘이디 광원모듈에서 발생하는 열을 방출시키도록 하고 있다. 이러한 엘이디 광원모듈의 방열장치로서, 열전도성이 우수한 금속물질을 이용한 히트싱크(Heat sink) 또는 슬러그와 같은 방열판을 장착하여 열적 스트레스을 해소하고자 하였으나, 이는 방열판을 구성하는 금속물질의 한계로 인해 요구되는 방열성능을 만족할 수 없다는 한계를 갖는다. In order to solve the heat dissipation problem of the LED lamp, the LED light source module is provided with a heat dissipation device to emit heat generated by the LED light source module. As a heat dissipation device of the LED light source module, a heat sink such as a heat sink or a slug using a metal material having excellent thermal conductivity was installed to relieve thermal stress. There is a limit that the heat dissipation performance cannot be satisfied.

최근에는 상기한 바와 같은 문제점을 해결하고 방열성능을 더욱 향상시키기 위해서, 차량의 주행에 의해 유입되는 공기를 이용하는 자연대류방식 또는 펌프에 의해 강제로 방열판 또는 히트싱크 주위로 공기를 공급하는 공랭식을 채택하거나, 물과 같은 열교환매체를 펌프에 의해 강제 순환시킴으로써 엘이디 광원모듈의 발열부위를 냉각시키는 방법을 채택하고 있다. Recently, in order to solve the above problems and to further improve the heat dissipation performance, a natural convection method using air introduced by driving of the vehicle or an air-cooling type forcibly supplying air around the heat sink or heat sink by a pump is adopted. In addition, a method of cooling the heat generating portion of the LED light source module by forcibly circulating a heat exchange medium such as water by a pump is adopted.

그러나 상기한 바와 같은 종래의 강제 냉각방식에 따르면, 냉각을 위하여 별도의 펌프, 열교환기 및 공기 또는 냉매의 순환라인 등이 필요하며, 이로 인해 장치 구성이 복잡해질 뿐만 아니라, 차량 설계의 자유도를 떨어뜨리는 문제가 있다. However, according to the conventional forced cooling method as described above, a separate pump, a heat exchanger and a circulation line of air or a refrigerant are required for cooling, which not only complicates the device configuration but also reduces the freedom of vehicle design. There is a problem that is floating.

한편, 차량의 주행에 의해 유입되는 공기를 이용하는 자연대류방식의 경우에는, 차량의 주행속도, 외부 냉각 유입공기의 온도 등과 같은 외부 방열조건에 따라 방열성능이 차이가 크게 되어 항상성이 있는 방열효과를 기대하기 어렵다는 문제점을 내포하고 있다. On the other hand, in the case of the natural convection method using the air introduced by the driving of the vehicle, the heat dissipation performance is largely different according to the external heat dissipation conditions such as the traveling speed of the vehicle, the temperature of the external cooling inlet air, etc. It is difficult to expect.

본 발명은, 복잡한 구조의 장치설계를 수반하지 않으면서도 용이하게 광원모듈에서 발생하는 열을 방열시킬 수 있으며, 외부조건의 변화에 대해서도 방열성능의 항상성을 유지할 수 있도록 그 구조를 개선한 엘이디 광원모듈의 방열장치 및 이를 이용한 차량용 엘이디 전조등을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention can easily dissipate heat generated from the light source module without involving a device design of a complex structure, and improved LED structure of the light source module to maintain the homeostasis of the heat dissipation performance even when the external conditions change Its purpose is to provide a heat dissipation device and a vehicle LED headlight using the same.

본 발명의 일 측면에 따른 엘이디 광원모듈의 방열장치는, 엘이디 광원모듈의 하면에서 상기 엘이디 광원모듈로부터 발생하는 열을 전달받는 히트베이스; 상기 히트베이스의 하면에 배치되고, 내부에 밀폐공간을 형성하는 방열케이스; 상기 방열케이스의 측부 외벽에 배치되는 복수의 방열핀; 및 상기 밀폐공간 내를 순환하면서 상변화하는 것으로서, 상기 밀폐공간의 상부에서 상기 히트베이스로부터 전달받은 열에 의해 기화되고, 상기 밀폐공간의 측부에서 상기 방열핀으로 열을 방출하여 응축되는 상변화물질을 포함한다.Heat dissipation device of the LED light source module according to an aspect of the present invention, the heat base for receiving the heat generated from the LED light source module at the lower surface of the LED light source module; A heat dissipation case disposed on a bottom surface of the heat base and forming a sealed space therein; A plurality of heat dissipation fins disposed on a side outer wall of the heat dissipation case; And a phase change material that changes in phase while circulating in the sealed space, is vaporized by heat received from the heat base at the top of the sealed space, and is condensed by dissipating heat to the heat dissipation fin at the side of the sealed space. do.

또한 본 발명의 다른 측면에 의하면, 전조등케이스 내에 배치되는 엘이디 광원모듈과, 상기 엘이디 광원모듈에서 조사된 광을 아웃렌즈를 통해 차량의 전면으로 반사하는 반사판과, 상기 엘이디 광원모듈의 하부에서 열을 방출하는 상기 엘이디 광원모듈의 방열장치를 구비하는 차량용 엘이디 전조등을 제공한다.In addition, according to another aspect of the invention, the LED light source module disposed in the headlight case, a reflector for reflecting the light emitted from the LED light source module to the front of the vehicle through the out lens, and the heat from the bottom of the LED light source module It provides a vehicle LED headlamp having a heat dissipation device of the LED light source module for emitting.

상기 엘이디 광원모듈의 방열장치는 상기 밀폐공간 내에서 상기 방열케이스의 상부 내벽과 나란하게 이격 설치되고, 그 가장자리가 상기 방열케이스의 측부 내벽에 밀착하여 상기 밀폐공간의 상부에 기화실을 형성하는 것으로서, 대략 중앙부위에 연결공이 관통 형성되어 있고, 상기 연결공의 주위에 복수의 통공이 형성된 분할판; 및 내부에 길이방향으로 형성된 모세중공이 상기 분할판의 연결공과 연통하도록 상기 분할판에 대략 수직하게 상기 밀폐공간 내에 설치되어 상기 밀폐공간의 측부에 응축실을 형성하는 것으로서, 그 하단부가 상기 방열케이스의 하부 내벽으로부터 이격되어 상기 응축실과 모세중공을 연통하는 연통로를 형성하는 모세관을 더 포함하여, 상기 상변화물질은, 상기 히트베이스에서 전달받은 열에 의해 상기 기화실에서 기화한 후, 상기 분할판의 통공을 통해 상기 응축실에서 상기 방열핀으로 열을 방출하여 응축한 다음, 상기 모세관의 연통로를 통하여 모세관 현상에 의해 상기 모세중공으로 유입되어 상기 연결공을 통해 상기 기화실로 순환 유동할 수 있다. 여기서 상기 분할판과 상기 모세관은 일체일 수 있다. 또한 상기 엘이디 광원모듈의 방열장치는 상기 모세관의 모세중공 하부에 삽입 설치되어, 액상의 상기 상변화물질을 확산현상에 의해 흡수할 수 있는 흡수부재를 더 포함할 수 있다.The heat dissipating device of the LED light source module is spaced apart in parallel to the upper inner wall of the heat dissipation case in the sealed space, and its edge is in close contact with the inner side wall of the heat dissipation case to form a vaporization chamber on the upper part of the sealed space. A splitter plate having a through hole formed at a central portion thereof and having a plurality of through holes formed around the connection hole; And a capillary hole formed in a longitudinal direction therein so as to communicate with a connection hole of the partition plate, the capillary hole being substantially perpendicular to the partition plate to form a condensation chamber at the side of the sealed space, the lower end of the heat dissipation case. And a capillary tube spaced apart from a lower inner wall of the condensation chamber to form a communication path communicating with the capillary hollow, wherein the phase change material is vaporized in the vaporization chamber by heat transferred from the heat base, and then the partition plate. The condensation of the heat release fin from the condensation chamber through the through hole of the condensation, and then flows into the capillary through the capillary through the capillary phenomenon through the communication path of the capillary can be circulated to flow through the vaporization chamber. Here, the partition plate and the capillary tube may be integral. In addition, the heat dissipation device of the LED light source module may be further inserted into the capillary lower portion of the capillary, may further include an absorbing member for absorbing the phase change material of the liquid phase by the diffusion phenomenon.

또한 상기 상변화물질은, 물(H2O), 메탄올(CH3OH), 에탄올(C2H5OH) 및 인산염 중 선택된 어느 하나 이상 일 수 있다.In addition, the phase change material may be any one or more selected from water (H 2 O), methanol (CH 3 OH), ethanol (C 2 H 5 OH) and phosphate.

또한 상기 히트베이스와 상기 방열케이스의 상부는 일체일 수 있다. In addition, the heat base and the upper portion of the heat dissipation case may be integral.

또한 상기 방열케이스는 차량의 차체에 접촉 결합되게 구성할 수 있다.In addition, the heat dissipation case may be configured to be in contact with the vehicle body of the vehicle.

또한, 상기 방열케이스는 강제 공기송풍수단에 냉각되게 구성할 수 있다.In addition, the heat dissipation case may be configured to be cooled in the forced air blowing means.

상기 강제 공기송풍수단은 송풍팬을 구비한 것과 차량의 차체에 방열케이스로의 공기유입을 유도하는 냉각 유입공을 형성하여 구성할 수 있다.
The forced air blowing means may be configured to include a cooling fan and to form a cooling inlet hole for inducing air to the heat dissipation case in the vehicle body of the vehicle.

본 발명에 따른 엘이디 광원모듈의 방열장치 및 이를 이용한 차량용 엘이디 전조등에 의하면, 상변화물질의 잠열을 이용하여 엘이디 광원모듈에서 발생하는 열을 방출시키기 때문에, 주위온도 등과 같은 외부의 방열조건이 급격하게 변하는 경우에도 급격한 방열성능의 변화 없이 항상성을 유지할 수 있다. According to the heat dissipation device of the LED light source module and the vehicle LED headlight using the same according to the present invention, since the heat generated from the LED light source module is released by using the latent heat of the phase change material, the external heat dissipation conditions such as ambient temperature In case of change, homeostasis can be maintained without sudden change in heat dissipation performance.

또한 종래에 필요로 하던 펌프(Pump) 등과 같은 복잡한 장치를 구비하지 않고도, 모세관 현상 또는 확산현상 등에 의해 상변화물질을 순환하도록 함으로써, 장치 구성을 단순화 하면서도 열방출 성능을 향상시킬 수 있다.In addition, by circulating the phase change material by a capillary phenomenon or a diffusion phenomenon, etc. without having a complicated device such as a pump (Pump) required in the prior art, it is possible to improve the heat dissipation performance while simplifying the device configuration.

도 1은 본 발명에 따른 엘이디 광원모듈의 방열장치를 간략하게 나타낸 개념도,
도 2는 도 1에 나타낸 엘이디 광원모듈 방열장치의 일 실시예를 도시한 단면사시도,
도 3은 도 1에 나타낸 엘이디 광원모듈의 방열장치를 이용한 차량용 엘이디 전조등을 나타낸 구조도,
도 4 는 본 발명에 따른 엘이디 광원모듈의 방열이 차체를 통하여 이루어지게 구성한 것을 도시한 단면도,
도 5 는 본 발명에 따른 엘이디 광원모듈의 방열이 송풍팬에 의하여 이루어지게 구성한 것을 도시한 단면도.
도 6 은 본 발명에 따른 엘이디 광원모듈의 방열이 차체와 전조등케이스를 통하여 형성되는 냉각 유입공을 통하여 이루이게 구성한 것을 도시한 단면도 이다.1 is a conceptual view briefly showing a heat radiation device of the LED light source module according to the present invention;
Figure 2 is a cross-sectional perspective view showing an embodiment of the LED light source module heat dissipation device shown in Figure 1,
3 is a structural diagram showing an LED headlight for a vehicle using the heat dissipation device of the LED light source module shown in FIG.
4 is a cross-sectional view showing that the heat dissipation of the LED light source module according to the present invention is configured through the vehicle body;
5 is a cross-sectional view showing that the heat dissipation of the LED light source module according to the present invention is configured by the blowing fan.
6 is a cross-sectional view showing that the heat dissipation of the LED light source module according to the present invention is configured through the cooling inlet hole formed through the vehicle body and the headlight case.

이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Reference will now be made in detail to the preferred embodiments of the present invention, examples of which are illustrated in the accompanying drawings.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 엘이디 광원모듈의 방열장치(100)는, 엘이디 광원모듈(10)의 하부에 설치되어 상기 엘이디 광원모듈(10)에서 발생하는 열을 방출시키는 역할을 수행한다. 여기서 상기 엘이디 광원모듈(10)은 광을 조사하는 적어도 하나의 엘이디 칩(11)을 포함하며, 이러한 엘이디 칩(11)을 구동하기 위한 기판(12) 등을 포함한다. 한편, 도면에서는 엘이디 광원모듈(10)을 구동하기 위한 전원공급장치, 배선, 제어수단 등을 생략하였으나, 이는 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공지된 기술로서, 본 발명의 권리범위를 부당히 한정하지 않는 것으로 해석되어야 할 것이다. 1 and 2, the heat dissipation device 100 of the LED light source module according to an embodiment of the present invention, is installed in the lower portion of the LED light source module 10 to generate heat generated by the LED light source module 10 Serves to release. The LED light source module 10 includes at least one LED chip 11 for irradiating light, and includes a substrate 12 for driving the LED chip 11. On the other hand, in the drawings omit the power supply device, wiring, control means, etc. for driving the LED light source module 10, which is known to those skilled in the art to which the present invention belongs, It should be interpreted as not unduly limiting the scope of rights.

상기한 바와 같은 엘이디 광원모듈(10)에서 전달되는 열을 방출하기 위하여 상기 엘이디 광원모듈의 방열장치(100)는, 히트베이스(Heat base;110)와, 방열케이스(120)와, 복수의 방열핀(130)과, 상변화물질(140)을 포함한다.In order to dissipate heat transferred from the LED light source module 10 as described above, the heat dissipation device 100 of the LED light source module includes a heat base 110, a heat dissipation case 120, and a plurality of heat dissipation fins. 130 and the phase change material 140.

상기 히트베이스(110)는, 상기 엘이디 광원모듈(10)의 하면에서 엘이디 광원모듈(10)을 접촉 지지한다. 이러한 히트베이스(110)는 상기 엘이디 광원모듈(10)에서 발생된 열을 전달받아 후술할 방열케이스(120)로 전달한다. The heat base 110 contacts and supports the LED light source module 10 on the bottom surface of the LED light source module 10. The heat base 110 receives heat generated from the LED light source module 10 and transmits the heat to the heat dissipation case 120 to be described later.

상기 방열케이스(120)는 상기 히트베이스(110)의 하면에 배치되고, 내부에 밀폐공간(121)을 형성한다. 이러한 밀폐공간(121)에는 후술할 상변화물질(140)이 상변화하면서 순환유동을 하는 데, 이에 대한 자세한 설명은 후술하도록 한다. 여기서 상기 방열케이스(120)는, 제조상의 편의를 위해 상부와 하부로 나누어서 만들 수 있다. 또한 상기 방열케이스(120)의 상부(120b)를 상기 히트베이스(110)와 일체로 만들 수도 있다. The heat dissipation case 120 is disposed on the lower surface of the heat base 110 and forms a sealed space 121 therein. In the sealed space 121, the phase change material 140, which will be described later, performs a circulating flow while the phase changes, which will be described in detail later. Here, the heat dissipation case 120 may be made by dividing the top and bottom for convenience in manufacturing. In addition, the upper portion 120b of the heat dissipation case 120 may be made integral with the heat base 110.

상기 방열핀(130)은 상기 방열케이스(120)의 측부(120a) 외벽에 복수로 배치된다. 이러한 방열핀(130)은 열방출 면적을 증대시켜 열교환 효율을 형상시키기 위한 것으로서, 도 2에 도시된 형상으로 한정되는 것은 아니며, 다양한 형태가 가능하다고 할 것이다. The heat dissipation fin 130 is disposed in plurality on the outer wall of the side portion 120a of the heat dissipation case 120. The heat dissipation fin 130 is to increase the heat dissipation area to shape the heat exchange efficiency, and is not limited to the shape shown in FIG. 2, and various forms are possible.

상기 상변화물질(140)은, 상기 밀폐공간(121) 내를 순환하면서 상변화하는 것으로서, 상기 밀폐공간(121)의 상부에서 상기 히트베이스(110)로부터 전달받은 열에 의해 기화되고, 상기 밀폐공간(121)의 측부에서 상기 방열핀(130)으로 열을 방출하여 응축되는 상변화 과정을 거친다. 이러한 상변화물질(140)로는 물(H2O), 메탄올(CH3OH), 에탄올(C2H5OH) 및 인산염 등을 사용할 수 있으며, 상변화 과정에 필요한 잠열을 이용하여 열을 축적하는 역할을 수행한다. The phase change material 140 is a phase change while circulating in the sealed space 121, and is vaporized by heat received from the heat base 110 at an upper portion of the sealed space 121, and the sealed space. A side change process of condensing by dissipating heat to the heat dissipation fin 130 at the side of 121 is performed. As the phase change material 140, water (H 2 O), methanol (CH 3 OH), ethanol (C 2 H 5 OH), and phosphate may be used, and serves to accumulate heat by using latent heat necessary for a phase change process.

한편 본 발명에 따르면, 상기 엘이디 광원모듈의 방열장치(100)는 상기 밀폐공간(121) 내에 설치되는 것으로서, 분할판(150) 및 모세관(160)을 더 포함할 수 있다.Meanwhile, according to the present invention, the heat dissipation device 100 of the LED light source module is installed in the sealed space 121, and may further include a partition plate 150 and a capillary tube 160.

상기 분할판(150)은 상기 밀폐공간(121) 내에서 상기 방열케이스(120)의 상부(120b) 내벽과 나란하게 이격 설치된다. 그리고 상기 분할판(150)의 가장자리(150a)는 상기 방열케이스(121)의 측부(120a)의 내벽에 밀착한다. 이렇게 함으로써, 상기 밀폐공간(121)의 상부에는 기화실(122)이 형성된다. 또한 상기 분할판(150)의 대략 중앙부위에는 연결공(151)이 관통 형성되어 있고, 이러한 연결공(151)의 주위에 복수의 통공(152)이 형성되어 있다. 상기 통공(152)의 크기는 연결공(151)의 크기보다 작은 것이 바람직하다. The partition plate 150 is spaced apart from the inner space of the sealed plate 121 in parallel with an inner wall of the upper portion 120b of the heat dissipation case 120. The edge 150a of the partition plate 150 is in close contact with the inner wall of the side portion 120a of the heat dissipation case 121. In this way, the vaporization chamber 122 is formed in the upper portion of the sealed space 121. In addition, a connection hole 151 is formed in a substantially central portion of the splitter plate 150, and a plurality of through holes 152 are formed around the connection hole 151. The size of the through hole 152 is preferably smaller than the size of the connection hole 151.

위와 같은 분할판(150)의 구조에서, 상기 연결공(151)을 통해 기화실(122)로 유입된 액상의 상변화물질(140)은 상기 히트베이스(110)로부터 열을 전달받아 기화한 후, 상기 통공(152)을 통해 유출된다. In the structure of the partition plate 150 as described above, the liquid phase change material 140 introduced into the vaporization chamber 122 through the connection hole 151 is vaporized after receiving heat from the heat base 110 It is discharged through the through hole 152.

상기 모세관(160)은 상기 분할판(150)에 대략 수직하게 설치되며, 그 내부에는 길이방향으로 모세중공(161)이 상기 분할판(150)의 연결공(151)과 연통하도록 형성되어 있다. 이러한 모세관(160)은 상기 밀폐공간(121)의 측부에 응축실(123)을 형성한다. 그리고 상기 모세관(160)의 하단부는 상기 방열케이스(120)의 하부(120c) 내벽으로부터 이격되어 있으며, 이로 인해 상기 응축실(123)과 모세중공(161)을 연통하는 연통로(162)가 형성된다. 여기서 상기 모세관(160)은, 제조상의 편의를 위해 상기 분할판(150)과 일체로 만들어질 수 있다. The capillary tube 160 is installed to be substantially perpendicular to the splitter plate 150, and a capillary hole 161 is formed in the longitudinal direction so as to communicate with the connection hole 151 of the splitter plate 150. The capillary tube 160 forms a condensation chamber 123 on the side of the sealed space 121. The lower end portion of the capillary tube 160 is spaced apart from the inner wall of the lower portion 120c of the heat dissipation case 120, thereby forming a communication path 162 communicating the condensation chamber 123 and the capillary hole 161. do. Here, the capillary tube 160 may be made integral with the divider 150 for manufacturing convenience.

한편, 상기 모세관(160)의 내부에 형성된 모세중공(161)의 하부에는 스폰지(Sponge) 등과 같은 흡수부재(170)를 삽입 설치하여, 액상의 상기 상변화물질(140)이 확산현상에 의해 상기 모세중공(161) 내로 용이하게 흡수될 수 있도록 할 수 있다. On the other hand, by inserting the absorbent member 170, such as sponge (Sponge) in the lower portion of the capillary hole 161 formed inside the capillary tube 160, the phase change material 140 in the liquid phase by the diffusion phenomenon The capillary hole 161 can be easily absorbed.

위와 같은 모세관(160)의 구조에서, 상기 기화실(122)로부터 상기 분할판(150)의 통공(152)을 통해 상기 응축실(123)로 유입된 기상의 상변화물질(140)은 상기 방열핀(130)으로 열을 방출하여 응축한 다음, 상기 모세관(160)의 연통로(162)를 통하여 모세관 현상에 의해 상기 모세중공(161)으로 유입되어 상기 연결공(151)을 통해 상기 기화실(122)로 순환 유동을 하게 된다. 이 때, 상기 흡수부재(170)는 확산현상에 의해 상기 상변화물질(140)이 모세중공(161) 내로 더욱 용이하게 흡수될 수 있도록 돕는 역할을 한다. In the structure of the capillary tube 160 as described above, the phase change material 140 of the gas phase introduced into the condensation chamber 123 through the through hole 152 of the partition plate 150 from the vaporization chamber 122 is the heat radiation fin After discharging the heat to the 130 and condensed, it is introduced into the capillary hole 161 by the capillary phenomenon through the communication path 162 of the capillary tube 160 through the connection hole 151 to the vaporization chamber ( 122). At this time, the absorbing member 170 serves to help the phase change material 140 is more easily absorbed into the capillary hole 161 by the diffusion phenomenon.

상기한 바와 같은 본 발명의 엘이디 광원모듈의 방열장치(100)에 의하면, 상변화물질(140)의 잠열을 이용하여 엘이디 광원모듈(10)에서 발생하는 열을 방출시키기 때문에, 주위온도 등과 같은 외부의 방열조건이 급격하게 변하는 경우에도 급격한 방열성능의 변화 없이 항상성을 유지할 수 있다. 또한 종래에 필요로 하던 펌프(Pump) 등과 같은 복잡한 장치를 구비하지 않고도, 모세관 현상 또는 확산현상 등에 의해 상변화물질을 순환하도록 함으로써, 장치 구성을 단순화 하면서도 열방출 성능을 향상시킬 수 있다.According to the heat dissipation device 100 of the LED light source module of the present invention as described above, because the latent heat of the phase change material 140 to release the heat generated by the LED light source module 10, such as outside temperature Even if the heat dissipation condition changes rapidly, homeostasis can be maintained without a sudden change in heat dissipation performance. In addition, by circulating the phase change material by a capillary phenomenon or a diffusion phenomenon, etc. without having a complicated device such as a pump (Pump) required in the prior art, it is possible to improve the heat dissipation performance while simplifying the device configuration.

이하 본 발명의 다른 측면에 의한 것으로서, 상기 엘이디 광원모듈의 방열장치(100)를 이용한 차량용 엘이디 전조등에 대해서 설명하도록 한다. Hereinafter, according to another aspect of the present invention, a vehicle LED headlamp using the heat dissipation device 100 of the LED light source module will be described.

도 3은 도 1에 나타낸 엘이디 광원모듈의 방열장치를 이용한 차량용 엘이디 전조등을 나타낸 구조도이다. 다만, 여기서 도 1 및 도 2에 나타낸 참조부호와 동일한 참조부호는 동일한 구성, 작용 및 효과를 갖는 동일부재를 나타내므로, 반복적인 설명을 생략하도록 한다. 3 is a structural diagram showing an LED headlight for a vehicle using the heat dissipation device of the LED light source module shown in FIG. However, the same reference numerals as the reference numerals shown in FIGS. 1 and 2 denote the same members having the same configuration, operation, and effect, and thus repetitive description thereof will be omitted.

본 발명에 따른 차량용 엘이디 전조등은, 전조등케이스(20)와, 엘이디 광원모듈(10)과, 반사판(30)과, 아웃렌즈(40)와, 엘이디 광원모듈의 방열장치(100)를 구비한다.The LED headlamp for a vehicle according to the present invention includes a headlamp case 20, an LED light source module 10, a reflector 30, an out lens 40, and a heat radiating device 100 of the LED light source module.

상기 엘이디 광원모듈(10)은 상기 전조등케이스(20) 내에 배치되며, 반사판(30) 쪽으로 광을 조사한다. 이렇게 엘이디 광원모듈(10)로부터 조사된 광은 반사판(30)에 의해 차량의 전면으로 반사되며, 차량의 전면으로 반사된 광은 아웃렌즈(40)를 통해 차량의 전면으로 조사된다. The LED light source module 10 is disposed in the headlight case 20 and irradiates light toward the reflecting plate 30. The light irradiated from the LED light source module 10 is reflected to the front of the vehicle by the reflector 30, and the light reflected to the front of the vehicle is irradiated to the front of the vehicle through the out lens 40.

위와 같은 본 발명의 차량용 엘이디 전조등에서, 상기 엘이디 광원모듈(10)의 하부에는 엘이디 광원모듈의 방열장치(100)가 설치되어 상기 엘이디 광원모듈(10)로부터 발생하는 열을 방출시킨다. 여기서 전술한 엘이디 광원모듈의 방열장치(100)에 대한 기술적 구성은 전술한 실시예에서 상세히 설명하였으므로, 반복적인 설명은 생략하도록 한다.
In the LED headlamp for a vehicle of the present invention as described above, the heat dissipation device 100 of the LED light source module is installed in the lower portion of the LED light source module 10 to emit heat generated from the LED light source module 10. Since the technical configuration of the heat dissipating device 100 of the LED light source module described above has been described in detail in the above-described embodiment, repeated descriptions thereof will be omitted.

이하 본 발명의 다른 측면에 의한 것으로서, 도 4 에 도시된 바와 같이 상기 엘이디 광원모듈의 방열장치(100)의 방열케이스(120)를 차량의 차체(50)에 직접 접촉시켜 차체(50)를 통하여 냉각이 이루어질 수 있도록 한 것이다.Hereinafter, according to another aspect of the present invention, as shown in FIG. 4, the heat dissipation case 120 of the heat dissipation device 100 of the LED light source module is in direct contact with the vehicle body 50 of the vehicle through the vehicle body 50. Cooling can be achieved.

이하 본 발명의 다른 측면에 의한 것으로서, 도 5 와 도 6에 도시된 바와 같이 상기 엘이디 광원모듈의 방열장치(100)의 방열케이스(120)가 강제 공기송풍수단에 냉각되게 구성할 수 있다.According to another aspect of the present invention, as shown in Figure 5 and 6, the heat dissipation case 120 of the heat dissipation device 100 of the LED light source module may be configured to be cooled in the forced air blowing means.

상기 강제 공기송풍수단은 도 5 에 도시된 바와 같이 송풍팬(61)을 구비한 것과 차량의 차체(50)에서 전조등 케이스(20)를 통하여 방열케이스(120)로 연통되어 방열케이스로(120)의 공기유입을 유도하는 냉각 유입공(62)을 형성하여 구성할 수 있다.
The forced air blowing means is provided with a blowing fan 61 as shown in FIG. 5 and communicates with the heat dissipation case 120 through the headlamp case 20 in the vehicle body 50 of the vehicle to the heat dissipation case 120 It can be configured to form a cooling inlet hole 62 to induce the air inlet.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이며, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, these are merely exemplary, and those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible. The true technical protection scope of the invention should be defined by the technical spirit of the appended claims.

10 : 엘이디 광원모듈 20 : 전조등케이스
30 : 반사판 40 : 아웃렌즈
50 : 차체
61 : 송풍팬 62 : 냉각 유입공
100 : 엘이디 광원모듈 방열장치 110 : 히트베이스
120 : 방열케이스 121 : 밀폐공간
122 : 기화실 123 : 응축실
130 : 방열핀 140 : 상변화물질
150 : 분할판 151 : 연결공
152 : 통공 160 : 모세관
161 : 모세중공 170 : 흡수부재10: LED light source module 20: headlight case
30: reflector 40: out lens
50: body
61: blower fan 62: cooling inlet hole
100: LED light source module radiator 110: heat base
120: heat dissipation case 121: sealed space
122: vaporization chamber 123: condensation chamber
130: heat radiation fin 140: phase change material
150: divider 151: connection hole
152: through hole 160: capillary tube
161: capillary hollow 170: absorbent member

Claims (10)

엘이디 광원모듈(10)의 하면에서 상기 엘이디 광원모듈(10)로부터 발생하는 열을 전달받는 히트베이스(110);
상기 히트베이스(110)의 하면에 배치되고, 내부에 밀폐공간(121)을 형성하는 방열케이스(120);
상기 방열케이스(120)의 측부(120a) 외벽에 배치되는 복수의 방열핀(130); 및
상기 밀폐공간(121) 내를 순환하면서 상변화하는 것으로서, 상기 밀폐공간(121)의 상부에서 상기 히트베이스(110)로부터 전달받은 열에 의해 기화되고, 상기 밀폐공간(121)의 측부에서 상기 방열핀(130)으로 열을 방출하여 응축되는 상변화물질(140)을 포함하는 엘이디 광원모듈의 방열장치.A heat base 110 receiving heat generated from the LED light source module 10 at a bottom surface of the LED light source module 10;
A heat dissipation case 120 disposed on a bottom surface of the heat base 110 and forming a sealed space 121 therein;
A plurality of heat dissipation fins 130 disposed on an outer wall of the side portion 120a of the heat dissipation case 120; And
As the phase change while circulating in the sealed space 121, is vaporized by the heat received from the heat base 110 in the upper portion of the sealed space 121, the heat radiation fin (on the side of the sealed space 121) The heat dissipation device of the LED light source module comprising a phase change material 140 is condensed by emitting heat to 130. 청구항 1에 있어서,
상기 밀폐공간(121) 내에서 상기 방열케이스(120)의 상부(120b) 내벽과 나란하게 이격 설치되고, 그 가장자리(150a)가 상기 방열케이스(121)의 측부(120a) 내벽에 밀착하여 상기 밀폐공간(121)의 상부에 기화실(122)을 형성하는 것으로서, 대략 중앙부위에 연결공(151)이 관통 형성되어 있고, 상기 연결공(151)의 주위에 복수의 통공(152)이 형성된 분할판(150); 및
내부에 길이방향으로 형성된 모세중공(161)이 상기 분할판(150)의 연결공(151)과 연통하도록 상기 분할판(150)에 대략 수직하게 상기 밀폐공간(121) 내에 설치되어 상기 밀폐공간(121)의 측부에 응축실(123)을 형성하는 것으로서, 그 하단부가 상기 방열케이스(120)의 하부(120c) 내벽으로부터 이격되어 상기 응축실(123)과 모세중공(161)을 연통하는 연통로(162)를 형성하는 모세관(160)을 더 포함하여,
상기 상변화물질(140)은, 상기 히트베이스(110)에서 전달받은 열에 의해 상기 기화실(122)에서 기화한 후, 상기 분할판(150) 통공(152)을 통해 상기 응축실(123)에서 상기 방열핀(130)으로 열을 방출하여 응축한 다음, 상기 모세관(160)의 연통로(162)를 통하여 모세관 현상에 의해 상기 모세중공(161)으로 유입되어 상기 연결공(151)을 통해 상기 기화실(122)로 순환 유동하는 엘이디 광원모듈의 방열장치. The method according to claim 1,
The sealing space 121 is installed in parallel with the inner wall of the upper portion (120b) of the heat dissipation case 120, the edge 150a is in close contact with the inner wall of the side portion (120a) of the heat dissipation case 121 is sealed The vaporization chamber 122 is formed in the upper portion of the space 121, and the connection hole 151 is formed through the center, and a plurality of through holes 152 are formed around the connection hole 151. Plate 150; And
The capillary hole 161 formed in the longitudinal direction therein is installed in the sealed space 121 substantially perpendicular to the split plate 150 so as to communicate with the connection hole 151 of the split plate 150. The condensation chamber 123 is formed at the side of 121, and a lower end thereof is spaced apart from the inner wall of the lower portion 120c of the heat dissipation case 120 so as to communicate the condensation chamber 123 and the capillary hole 161. Further comprising a capillary 160 forming 162,
The phase change material 140 is vaporized in the vaporization chamber 122 by the heat transferred from the heat base 110, and then in the condensation chamber 123 through the through hole 152 of the partition plate 150. After dissipating heat to the heat dissipation fin 130 and condensing, it is introduced into the capillary hole 161 through a capillary phenomenon through the communication path 162 of the capillary tube 160 and the air through the connection hole 151. Radiating device of the LED light source module circulating to the fire chamber 122. 청구항 2에 있어서,
상기 분할판(150)과 상기 모세관(160)은 일체이며,
상기 모세관(160)의 모세중공(161)의 하부에 삽입 설치되어, 액상의 상기 상변화물질(140)을 확산현상에 의해 흡수할 수 있는 흡수부재(170)를 더 포함하고,
상기 상변화물질(140)은, 물(H2O), 메탄올(CH3OH), 에탄올(C2H5OH) 및 인산염 중 선택된 어느 하나 이상인 엘이디 광원모듈의 방열장치.The method according to claim 2,
The partition plate 150 and the capillary tube 160 are integral,
Is inserted into the lower portion of the capillary hole 161 of the capillary tube 160, and further includes an absorbing member 170 for absorbing the phase change material 140 of the liquid phase by the diffusion phenomenon,
The phase change material 140, water (H 2 O), methanol (CH 3 OH), ethanol (C 2 H 5 OH) and phosphate any one or more selected from the LED light source module heat dissipation device. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 청구항에 있어서,
상기 히트베이스(110)와 상기 방열케이스(120)의 상부(120b)는 일체인 엘이디 광원모듈의 방열장치.The method according to any one of claims 1 to 3,
The heat base 110 and the heat dissipation device of the LED light source module of the upper portion (120b) of the heat dissipation case 120 is integral. 제 1 내지 청구항 3 중 어느 한 청구항에 있어서;
상기 방열케이스는 차량의 차체에 접촉 결합된 구성인 엘이디 광원모듈의 방열장치.The method of claim 1;
The heat dissipation case is a heat dissipation device of the LED light source module of the contact coupled to the vehicle body of the vehicle. 제 1 내지 청구항 3 중 어느 한 청구항에 있어서;
상기 방열케이스는 강제 공기송풍수단에 냉각되되,
상기 강제 공기송풍수단은 송풍팬을 구비한 것과 차량의 차체에 방열케이스로의 공기유입을 유도하는 냉각 유입공을 형성한 것 중 어느 하나인 엘이디 광원모듈의 방열장치.
The method of claim 1;
The heat dissipation case is cooled in the forced air blowing means,
The forced air blowing means is a heat dissipation device of the LED light source module having any one of having a blower fan and a cooling inlet hole for inducing air inflow to the heat dissipation case in the vehicle body of the vehicle.
전조등케이스(20) 내에 배치되는 엘이디 광원모듈(10)과, 상기 엘이디 광원모듈(10)에서 조사된 광을 아웃렌즈(40)를 통해 차량의 전면으로 반사하는 반사판(30)과, 상기 엘이디 광원모듈(10)의 하부에서 열을 방출하는 엘이디 광원모듈의 방열장치(100)를 구비하되,
상기 엘이디 광원모듈의 방열장치(100)는,
상기 엘이디 광원모듈(10)의 하면에서 상기 엘이디 광원모듈(10)로부터 발생하는 열을 전달받는 히트베이스(110);
상기 히트베이스(110)의 하면에 배치되고, 내부에 밀폐공간(121)을 형성하는 방열케이스(120);
상기 방열케이스(120)의 측부(120a) 외벽에 배치되는 복수의 방열핀(130); 및
상기 밀폐공간(121) 내를 순환하면서 상변화하는 것으로서, 상기 밀폐공간(121)의 상부에서 상기 히트베이스(110)로부터 전달받은 열에 의해 기화되고, 상기 밀폐공간(121)의 측부에서 상기 방열핀(130)으로 열을 방출하여 응축되는 상변화물질(140)을 포함하는 차량용 엘이디 전조등.The LED light source module 10 disposed in the headlight case 20, the reflector 30 reflecting the light emitted from the LED light source module 10 to the front of the vehicle through the out lens 40, and the LED light source. The heat dissipation device 100 of the LED light source module for dissipating heat from the lower portion of the module 10,
The heat dissipation device 100 of the LED light source module,
A heat base 110 receiving heat generated from the LED light source module 10 at a bottom surface of the LED light source module 10;
A heat dissipation case 120 disposed on a bottom surface of the heat base 110 and forming a sealed space 121 therein;
A plurality of heat dissipation fins 130 disposed on an outer wall of the side portion 120a of the heat dissipation case 120; And
As the phase change while circulating in the sealed space 121, is vaporized by the heat received from the heat base 110 in the upper portion of the sealed space 121, the heat radiation fin (on the side of the sealed space 121) LED headlights comprising a phase change material 140 that is condensed by emitting heat to 130. 청구항 7에 있어서,
상기 엘이디 광원모듈의 방열장치(100)는,
상기 밀폐공간(121) 내에서 상기 방열케이스(120)의 상부(120b) 내벽과 나란하게 이격 설치되고, 그 가장자리(150a)가 상기 방열케이스(121)의 측부(120a) 내벽(120b)에 밀착하여 상기 밀폐공간(121)의 상부에 기화실(122)을 형성하는 것으로서, 대략 중앙부위에 연결공(151)이 관통 형성되어 있고, 상기 연결공(151)의 주위에 복수의 통공(152)이 형성된 분할판(150); 및
내부에 길이방향으로 형성된 모세중공(161)이 상기 분할판(150)의 연결공(151)과 연통하도록 상기 분할판(150)에 대략 수직하게 상기 밀폐공간(121) 내에 설치되어 상기 밀폐공간(121)의 측부에 응축실(123)을 형성하는 것으로서, 그 하단부가 상기 방열케이스(120)의 하부(120c) 내벽으로부터 이격되어 상기 응축실(123)과 모세중공(161)을 연통하는 연통로(162)를 형성하는 모세관(160)을 더 포함하여,
상기 상변화물질(140)은, 상기 히트베이스(110)에서 전달받은 열에 의해 상기 기화실(122)에서 기화한 후, 상기 분할판(150) 통공(152)을 통해 상기 응축실(123)에서 상기 방열핀(130)으로 열을 방출하여 응축한 다음, 상기 모세관(160)의 연통로(162)를 통하여 모세관 현상에 의해 상기 모세중공(161)으로 유입되어 상기 연결공(151)을 통해 상기 기화실(122)로 순환 유동하는 차량용 엘이디 전조등.The method of claim 7,
The heat dissipation device 100 of the LED light source module,
The airtight space 121 is installed in parallel with the inner wall of the upper portion 120b of the heat dissipation case 120, and the edge 150a closely adheres to the inner wall 120b of the side portion 120a of the heat dissipation case 121. By forming the vaporization chamber 122 in the upper portion of the sealed space 121, the connection hole 151 is formed through the approximately central portion, the plurality of through holes 152 around the connection hole 151 Formed partition plate 150; And
The capillary hole 161 formed in the longitudinal direction therein is installed in the sealed space 121 substantially perpendicular to the split plate 150 so as to communicate with the connection hole 151 of the split plate 150. The condensation chamber 123 is formed at the side of 121, and a lower end thereof is spaced apart from the inner wall of the lower portion 120c of the heat dissipation case 120 so as to communicate the condensation chamber 123 and the capillary hole 161. Further comprising a capillary 160 forming 162,
The phase change material 140 is vaporized in the vaporization chamber 122 by the heat transferred from the heat base 110, and then in the condensation chamber 123 through the through hole 152 of the partition plate 150. After dissipating heat to the heat dissipation fin 130 and condensing, it is introduced into the capillary hole 161 through a capillary phenomenon through the communication path 162 of the capillary tube 160 and the air through the connection hole 151. LED headlights for vehicles circulating to the firebox 122. 청구항 8에 있어서,
상기 분할판(150)과 상기 모세관(160)은 일체이고,
상기 모세관(160)의 모세중공(161)의 하부에 삽입 설치되어, 액상의 상기 상변화물질(140)을 확산현상에 의해 흡수할 수 있는 흡수부재(170)를 더 포함하며,
상기 상변화물질(140)은, 물(H2O), 메탄올(CH3OH), 에탄올(C2H5OH) 및 인산염 중 선택된 어느 하나 이상인 차량용 엘이디 전조등.The method according to claim 8,
The partition plate 150 and the capillary tube 160 are integral,
Is inserted into the lower portion of the capillary hole 161 of the capillary tube 160, and further includes an absorbing member 170 for absorbing the phase change material 140 of the liquid phase by the diffusion phenomenon,
The phase change material 140, LED headlights for any one or more selected from water (H 2 O), methanol (CH 3 OH), ethanol (C 2 H 5 OH) and phosphate. 청구항 7 내지 청구항 9 중 어느 한 청구항에 있어서,
상기 히트베이스(110)와 상기 방열케이스(120)의 상부(120b)는 일체인 차량용 엘이디 전조등.The method according to any one of claims 7 to 9,
LED headlights for the vehicle is integral with the heat base 110 and the upper portion (120b) of the heat dissipation case (120).
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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