KR20140003029A - 차량 헤드램프용 방열 장치 - Google Patents

차량 헤드램프용 방열 장치 Download PDF

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김성민
이광재
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Abstract

본 발명은 차량 헤드램프용 방열 장치를 제공한다. 상기 차량 헤드램프용 방열 장치는 열 전도성 재료로 이루어진 베젤; 및 헤드램프에 인접하게 위치하며 상기 헤드램프로부터의 열을 수신하여 상기 베젤로 전달하는 방열부를 포함하며, 상기 방열부는 상기 헤드램프의 하부에 위치하는 히트 싱크부와, 상기 히트 싱크부에 연결되며 상기 베젤에 접촉하도록 연장된 열 전달부를 포함한다. 본 발명의 차량 헤드램프 방열 장치에서는 헤드램프의 열을 방열부를 통해 열전도성 재료로 이루어진 베젤로 전달되어 베젤을 통해 열이 외부로 방열될 수 있다.

Description

차량 헤드램프용 방열 장치{radiating device for vehicle Head Lamp}
본 발명은 차량 헤드램프용 방열 장치에 관한 것이다.
일반적으로 발광다이오드(LED; Light Emitting Diode)(이하, LED라 함) 헤드램프는 색 온도가 약 5500K로 태양광에 가까워 사람의 눈에 피로를 가장 적게 해주므로 최근 차량의 헤드램프 광원으로 많이 사용되고 있다. 이러한 LED 헤드램프는 친환경, 안전성, 저전력, 장수명, 디자인 차별화 등으로 인해 지속적으로 개발되고 있습니다.
그런데, LED는 열에 의해 광량 및 수명이 급격히 줄어 들 수 있다. 특히 차량용 램프의 경우 엔진열에 의해 기본적인 환경온도가 80℃에 근접한다. 따라서, 고성능의 방열 시스템이 필요하여 대부분의 LED 방열을 위해 팬(Fan)이 채용되어 있다.
도 1은 종래 LED 헤드램프의 방열구조를 나타낸 도면이다.
종래 LED 헤드램프 방열구조는 도 1에 도시된 바와 같이, 헤드램프 하우징(10) 내측에 설치되는 LED 모듈(20), 상기 LED 모듈(20)의 저면에 설치되는 방열핀(30), 및 상기 방열핀(30)의 하부에 설치되는 냉각팬(40)을 포함한다.
즉, 종래 LED 헤드램프 방열구조는 LED 모듈(20) 저면에 설치된 상기 방열핀(30)을 통해 LED 모듈에서 발생하는 열원을 외부로 방출하여 냉각하는 한편, 상기 냉각팬(40)을 통해 상기 방열핀(30)을 냉각하여 방열 효율성을 증대시킨다.
그러나 종래 LED 헤드램프 방열구조는 도 2에 도시된 바와 같이, 별도의 냉각팬(40)을 장착함에 따라 비용이 추가로 지출되며, 더욱이 상기 냉각팬(40)을 장시간 사용할 경우 과열되면서 더운 바람이 형성되어 냉각성을 저하시키는 문제점이 있었다.
또한, LED의 수명과 함께 팬의 수명도 문제가 될 수 있다. 그리고, 저전력을 지향하는 LED 헤드램프에 별도의 전기 모터(Motor)가 적용되는 문제점도 있다. 이러한 팬을 삭제하거나, 최소화하는 방안으로 고성능의 방열시스템의 솔루션(Solution)이 필요했다.
따라서 본 발명은 상기한 선행기술의 제반 문제점을 감안하여 팬의 사용을 제거하면서도 우수한 방열 효과를 제공하는 차량 헤드램프용 방열 장치에 관한 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 헤드램프용 방열 장치는 열 전도성 재료로 이루어진 베젤; 및 헤드램프에 인접하게 위치하며 상기 헤드램프로부터의 열을 수신하여 상기 베젤로 전달하는 방열부를 포함하며, 상기 방열부는 상기 헤드램프의 하부에 위치하는 히트 싱크부와, 상기 히트 싱크부에 연결되며 상기 베젤에 접촉하도록 연장된 열 전달부를 포함한다.
상기 열 전달부는 바 형태를 가질 수 있다.
상기 열 전도성 재료는 열 전도성 플라스틱일 수 있다.
상기 히트 싱크부는 복수개의 방열 판이 미리 결정된 간격으로 이격되어 연결되는 구조를 가질 수 있다.
상기 히트 싱크부와 상기 열 전달부는 일체형으로 형성될 수 있다.
상기 열 전달부는 알루미늄(aluminum) 또는 히트 파이프(heat pipe)로 이루어질 수 있다.
종래 팬을 이용한 차량 헤드램프 방열구조에서는 밀폐된 공간 내에서 방열이 이루어지기 때문에, 전도나 대류는 한계가 있었으며 그에 따라, 방열 효율이 저하되었다.
본 발명에 따르면, 차량 헤드램프 방열 장치에서는 베젤이 열전도성 재료로 이루어지며, 이러한 베젤로 헤드램프의 열이 전달되도록 한다. 베젤이 열전도성 재료로 이루어진 경우 열 전도율이 40W/mK까지 가능하다.
그에 따라 헤드램프(140)의 열은 방열부(200)를 통해 베젤(110)로 전달되어 베젤(110)을 통해 열이 외부로 방열되어, 열 방사(Radiation)가 충분히 일어날 수 있는 온도 및 면적을 확보할 수 있다. 이와 같이, 본 발명은 베젤에 히트 싱크 기능을 융합하여, 히트 싱크의 중량도 줄일 수 있으며, 팬의 삭제도 가능하다.
도 1은 종래 LED 헤드램프의 방열구조를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 차량 헤드램프용 방열 장치의 컨셉을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 방열부의 사시도를 도시한 도면이다.
도 4는 도 3의 방열부의 저면도 및 측면도를 나타낸 도면이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 바람직한 실시형태에 대해서 상세히 설명한다. 다만, 실시형태를 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그에 대한 상세한 설명은 생략한다. 또한, 도면에서의 각 구성요소들의 크기는 설명을 위하여 과장될 수 있으며, 실제로 적용되는 크기를 의미하는 것은 아니다.
본 발명의 차량 헤드램프용 방열 장치에서는 열전도성 플라스틱을 램프 베젤에 적용하고, 방열부가 베젤에 연결되도록 하여 베젤과 하우징 사이에서 밀폐되어 나오지 못하는 열을 방사를 통해 외부로 보낼 수 있다.
본 발명의 차량 헤드램프용 방열 장치의 구조 및 작용을 도 2 내지 도 4를 참조하여 설명한다.
도 2는 본 발명의 차량 헤드램프용 방열 장치의 컨셉을 설명하기 위한 도면이다.
도 2를 참조하면, 차량용 헤드램프(140)는 자동차의 후드와 범퍼 사이에 장착되며, 상기 헤드램프의 렌즈(130)는 베젤(110)(bezel)에 장착되는 동시에 상기 베젤(110)의 후단에 장착된 헤드램프 하우징(120)에 장착된다.
기존에는 헤드램프(140)로부터 발생하는 열을 밀폐된 구조에서 팬을 이용하여 공기의 대류나 전도를 이용하여 방열이 이루어졌다. 본 발명에서는 헤드램프(140)로부터 발생하는 열은 방열부(200)를 통해 베젤(110)로 전달된다. 베젤(110)은 본 발명에 따라 열전도성 재료 예컨대, 열전도성 플라스틱으로 형성된다.
방열부(200)는 히트 싱크부(210), 히트 싱크부(210)에 연결되어 히트싱크부(210)로부터 베젤(110)의 하부로 연결되는 하부 열 전달부(220)를 포함한다. 다른 실시예에 따라, 방열부(200)는 및 히트 싱크부(210)에 연결되어 히트싱크부(210)로부터 베젤(110)의 상부로 연결되는 상부 열 전달부(230)를 더 포함한다. 방열부(200)는 하부 열 전달부(220)와 상부 열 전달부(230) 중 하나를 포함할 수 있다. 다른 실시예에 따라, 방열부(200)는 상부 열 전달부(220) 및 하부 열 전달부(230)를 모두 포함할 수 있다.
이러한 열 전달부(220,230)는 열 전도율이 높은 재료로 형성될 수 있다. 바람직하게, 열 전달부(220,230)는 알루미늄(aluminum) 또는 히트 파이프(heat pipe)로 형성될 수 있다. 일 실시예에 따라, 열 전달부(220,230)는 히트 싱크부(210)와 일체형으로 형성될 수 있다. 다른 실시예에 따라, 열 전달부(220,230)는 히트 싱크부(210)에 체결되는 구조를 가질 수 있다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 방열부(200)의 구성을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 방열부를 나타낸 사시도이고, 도 4는 도 3의 방열부의 저면도 및 측면도를 나타낸다.
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 방열부(200)는 헤드램프(140)에 인접하게 위치하며 상기 헤드램프로부터의 열을 수신하여 베젤(110)로 전달한다. 이를 위해 방열부(200)는 헤드램프(140)로부터의 열을 수신하는 히트 싱크부(210) 및 상기 히트 싱크부(210)로부터의 열을 베젤(110)로 전달하는 열 전달부(220)를 포함한다. 헤드램프(140)는 LED 모듈로 구현될 수 있다.
히트 싱크부(210)는 헤드램프(140)의 하부에 위치하며 빗 형상의 단면을 가진다. 예컨대, 힌트 싱크부(210)는 헤드 램프(140)를 실장한 기판에 연결될 수 있다.
또한, 히트 싱크부(210)는 복수개의 방열 판이 소정 간격만큼 이격되어 연결되는 구조를 갖는다. 이러한 히트 싱크부(210)의 구조는 좁은 공간에서 효율적으로 열을 많이 수신할 수 있다. 히트 싱크부(210)에는 열 전달부(220)가 연결되어 있다. 열 전달부(220)는 히트 싱크부(210)에 연결되며 베젤(110)에 접촉하도록 연장되어 있다. 이를 위해 열 전달부(220)는 바(bar) 형태를 갖는 것이 바람직하다. 열 전달부(220)는 히트 싱크부(210)로부터의 열을 베젤(110)에 전달한다.
도 4를 참조하면, 열 전달부(220)가 베젤(110)에 접촉되어 히트 싱크부(210)로부터 수신된 열을 베젤(110)로 전달한다. 베젤(110)은 외부 대기와 접촉된다. 베젤(110)은 열전도성 플라스틱으로 이루어져 열 전달부(220)로부터 제공되는 열을 효율적으로 수신할 수 있다. 그에 따라 헤드램프(140)의 열은 방열부(200)를 통해 베젤(110)로 전달되어 베젤(110)을 통해 열이 외부로 방열될 수 있다.
본 실시예에서는 열 전달부가 하부 베젤에 연결되는 구조를 갖지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 예컨대, 열 전달부는 히트 싱크부(210)로부터 상부 베젤에 연결될 수 있다.
이상으로 본 발명의 기술적 사상을 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 설명하고 도시하였지만, 본 발명은 이와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용에만 국한되는 것은 아니며, 기술적 사상의 범주를 일탈함 없이 본 발명에 대해 다수의 적절한 변형 및 수정이 가능함을 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 그러한 모든 적절한 변형 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.
110: 베젤 200: 방열부
210: 히트 싱크부 220: 열 전달부

Claims (7)

  1. 차량 헤드램프용 방열 장치에 있어서,
    열 전도성 재료로 이루어진 베젤; 및
    헤드램프에 인접하게 위치하며 상기 헤드램프로부터의 열을 수신하여 상기 베젤로 전달하는 방열부를 포함하며,
    상기 방열부는 상기 헤드램프의 하부에 위치하는 히트 싱크부와,
    상기 히트 싱크부에 연결되며 상기 베젤에 접촉하도록 연장된 열 전달부를 포함하는 차량 헤드램프용 방열 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 열 전달부는 바 형태를 갖는 차량 헤드램프용 방열 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 열 전도성 재료는 열 전도성 플라스틱인 차량 헤드램프용 방열 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 히트 싱크부는 복수개의 방열 판이 미리 결정된 간격으로 이격되어 연결되는 구조를 갖는 차량 헤드램프용 방열 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 히트 싱크부와 상기 열 전달부는 일체형으로 형성되는 차량 헤드램프용 방열 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 열 전달부는 알루미늄(aluminum) 또는 히트 파이프(heat pipe)로 이루어지는 차량 헤드램프용 방열 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 헤드램프는 LED 모듈로 구현되는 차량 헤드램프용 방열 장치.
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