KR20140096345A - Led lighting heat sink and method for manufacturing same - Google Patents

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KR20140096345A
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하루유키 고니시
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가부시키가이샤 고베 세이코쇼
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Abstract

본 발명은 알루미늄판으로부터 비교적 간편한 가공 방법으로 제작할 수 있으며, 게다가, 폐쇄된 공간 내에 적용, 설치되는 경우라도 효율적으로 방열을 실행할 수 있는 LED 조명용 히트 싱크를 제공하는 것을 목적으로 한다. 본 발명의 LED 조명용 히트 싱크는, 드로잉 가공에 의해서 1매의 금속 박판에 LED 소자 장착면(2)과 방열 측면(3)이 일체로 또한 연속적으로 형성되어 이루어지는 LED 조명용 히트 싱크(1)로서, 통 형상체로 형성되어 있으며, 3차원 중 어느 방향으로든 향한 방열면을 연속하여 갖고 있는 것으로 한다.It is an object of the present invention to provide a heat sink for an LED lighting which can be manufactured by a relatively simple processing method from an aluminum plate and which can efficiently radiate heat even when installed and installed in a closed space. A heat sink for LED lighting according to the present invention is an LED lighting heat sink (1) in which an LED element mounting surface (2) and a heat radiation side surface (3) are integrally and continuously formed on one sheet of metal thin plate by drawing, Shaped body and has a heat radiating surface continuously directed in any direction among the three dimensions.

Description

LED 조명용 히트 싱크 및 그의 제조 방법{LED LIGHTING HEAT SINK AND METHOD FOR MANUFACTURING SAME}FIELD OF THE INVENTION [0001] The present invention relates to a heat sink for LED lighting,
본 발명은 발광 다이오드(LED) 소자(기판 등에 복수 소자를 실장한 것을 포함함)를 발광원으로 하는 LED 조명이 발광 시에 발생하는 열을 주위의 공간으로 방열하기 위한 LED 조명용 히트 싱크에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a heat sink for LED lighting for dissipating heat generated by LED lighting using a light emitting diode (LED) element (including a plurality of elements mounted on a substrate or the like) .
발광 다이오드(LED) 소자를 발광원으로 하는 조명은 소비 전력이 낮고 또한 수명이 긴 것을 이유로 서서히 시장에 침투하기 시작하고 있다. 이 LED 램프에는, 백열 전구나 형광 램프와 같은 기존의 전구로부터의 치환을 목적으로 개발된 일반 전구 형태의 LED 전구, 자동차의 헤드라이트 등의 차재 LED 조명, 건물이나 그 이외의 분야에서의 매립 조명 등이 있다. 그 중에서도, 최근 특별히 주목받고 있는 것이 차재 LED 조명(차량용 등기구, 차량용 전조등)이며, LED 소자로의 치환이 시작되고 있다. 또한, 이 차재 LED 조명을 응용하여, 건물 등 그 이외의 분야의 매립 조명에서도 LED 조명으로의 치환이 시작되고 있다.BACKGROUND ART [0002] Lighting using a light emitting diode (LED) element as a light emitting source is gradually beginning to penetrate the market because of low power consumption and long life span. These LED lamps include LED bulbs in the form of general bulbs developed for the purpose of replacing existing bulbs such as incandescent bulbs and fluorescent lamps, on-vehicle LED lights such as headlights of automobiles, and embedded lighting in buildings and other fields . Among them, in recent years, special attention has been paid to in-vehicle LED lighting (vehicle lamp, vehicle headlight), and replacement with LED devices is beginning. In addition, by using this on-vehicle LED lighting, replacement with LED lighting has started to be begun in the embedded lighting of other fields such as buildings.
그렇지만, 이 LED 조명의 발광원인 LED 소자는 열에 매우 약하고, 허용 온도를 초과하면 발광 효율이 저하되며, 또한, 그 수명에도 영향을 미친다고 하는 문제가 있다. 이 문제를 해결하기 위해서는, LED 소자의 발광 시의 열을 주위의 공간으로 방열할 필요가 있기 때문에, LED 조명에는 대형의 히트 싱크가 구비되어 있다.However, the LED element which emits light of the LED illumination is very weak to heat, and when the temperature exceeds the allowable temperature, the light emitting efficiency is lowered, and the lifetime is also influenced. In order to solve this problem, it is necessary to dissipate the heat generated by the LED element during the light emission to the surrounding space. Therefore, a large heat sink is provided in the LED illumination.
이러한 LED 조명용 히트 싱크는 알루미늄(알루미늄 합금을 포함함)을 재료로 하여, 다이캐스트나 압출 형재에 의해서 형성되는 경우가 많다. 예를 들면, 특허문헌 1 내지 3에는 이들 중 대표적인 히트 싱크 구성이 개시되어 있다. 이들 히트 싱크는, LED 광원이 정면측에 배치 고정된 기판부와, 그 기판부의 배면측에 간격을 두고 돌출하는 복수 매의 평행으로 배치된 핀(fin)부를 갖고 있으며, 기판부 및 핀부의 표면적을 크게 함으로써 방열이 증가하여, 일정한 방열성을 얻을 수 있다.Such a heat sink for LED lighting is often formed of die cast or extruded shape member using aluminum (including aluminum alloy) as a material. For example, Patent Literatures 1 to 3 disclose a typical heat sink configuration among them. These heat sinks have a substrate portion in which the LED light source is arranged and fixed on the front surface side and a plurality of parallel arranged fin portions protruding from the back surface side of the substrate portion with an interval therebetween. The heat dissipation increases, and a constant heat dissipation property can be obtained.
이에 대하여, 보다 경량화 및 저비용화를 도모한 히트 싱크도 종래부터 제안되고 있다. 예를 들면 특허문헌 4에서는, 차량용 등기구의 히트 싱크로서, 알루미늄 등의 고 열전도율의 금속 평판을 절곡 가공하여 형성한 히트 싱크가 제안되어 있다. 이 히트 싱크는, 1㎜ 내지 3㎜ 정도의 두께의 금속 평판을 단면이 국자 형상으로 절곡 가공하고, 종단면이 ㄷ자 형상의 국자 부분인 방열부와, 종단면이 국자 자루 부분인 LED 소자를 지지하는 지지부로 이루어진다. 그리고, 히트 싱크의 전체 형상은 상기 방열부를 그 길이 방향(혹은 폭 방향)에 걸쳐서, 일정 간격으로 가늘게 절단한 슬릿 형상의 개구부를 다수 마련하고, 다수의 협폭의 개구부와 협폭의 방열부가 교대로 평행하게 나열된 빗살 형상으로 되어 있다.On the other hand, a heat sink that has been made lighter and less expensive has been proposed. For example, Patent Document 4 proposes a heat sink formed by bending a metal plate having a high thermal conductivity such as aluminum as a heat sink of a vehicle lamp. This heat sink is formed by bending a metal flat plate having a thickness of about 1 mm to 3 mm in a cross section in a ladle shape to form a heat radiating portion whose longitudinal section is a U- . The entire shape of the heat sink is formed by arranging a large number of slit-shaped openings that are thinly cut at regular intervals in the longitudinal direction (or the width direction) of the heat dissipating portion, and a plurality of narrow openings and narrow heat dissipating portions are alternately parallel And are arranged in a comb shape.
또한, 알루미늄 또는 알루미늄 합금 등으로 이루어지는 다이캐스트제(이하, 알루미늄 다이캐스트 구조라고도 함)의 히트 싱크로서, 특허문헌 5 내지 7에는 LED 전구의 히트 싱크, 특허문헌 8 내지 10에는 차재 LED 조명의 히트 싱크, 특허문헌 11, 12에는 매립 조명의 히트 싱크가 개시되어 있다.Patent Documents 5 to 7 disclose a heat sink of an LED bulb, and Patent Documents 8 to 10 disclose a heat sink of an on-vehicle LED lighting (hereinafter referred to as " heat sink " Sinks, and Patent Documents 11 and 12 disclose a heat sink for embedded lighting.
상기 다이캐스트나 압출 형재에 의한, 종래의 히트 싱크(H)의 기본적인 구성은, 도 9에 도시하는 바와 같이, LED 소자(광원)(L)가 정면측에 배치 고정된 기판부(50)와, 그 기판부(50)의 배면측에 간격을 두고 돌출하는 복수 매의 평행으로 배치된 핀부(60)를 갖는다. 이와 같은 히트 싱크(H)를 자동차의 헤드라이트나 테일 램프 등의 차재 조명용으로서 하우징에 조립하여 적용하는 경우, 히트 싱크(H)는 제한된 좁은 공간에 설치되게 된다.The basic structure of the conventional heat sink H by the above die cast or extruded shape member is as shown in Fig. 9, in which a substrate portion 50 in which an LED element (light source) L is placed and fixed on the front side And a plurality of parallel fin portions 60 protruding from the back surface side of the base portion 50 with an interval therebetween. When such a heat sink H is assembled and applied to a housing as a vehicular headlight or a tail lamp for vehicle lighting, the heat sink H is installed in a limited narrow space.
이 때문에, 기판부(50)나 핀부(60)가 위치하는 방열 공간도 폐쇄된 용적의 작은 상태가 되어, 공기의 대류가 거의 없으므로, 이와 같은 설치 환경 하에서는 대류에 의한 방열을 거의 기대할 수 없다. 이 때문에, 방사에 의한 방열이 중심이 되고, 상기 종래와 같이 핀 등에 의해 방열 측면적을 증가시키는 히트 싱크의 구조에서는 이러한 방사에 의한 방열이 불충분하여, 전체적으로 효율적인 방열을 달성할 수 없는 문제를 안고 있었다.Because of this, the heat radiation space in which the substrate portion 50 and the fin portion 60 are located also becomes a closed state with a small volume, and there is almost no air convection, so heat radiation by convection can hardly be expected under such an installation environment. Therefore, in the structure of the heat sink in which the radiation side heat is increased by the fin or the like as in the related art, there is a problem that the heat radiation due to the radiation is insufficient and the heat radiation as a whole can not be achieved .
즉, 방사에 의한 경우는, 도 9의 우측 하단에 표시된 X, Y, Z축 방향(3차원 방향)에서의 투영 면적의 크기가 그 효율을 좌우하게 되며, 이 투영 면적이 클수록 방사 효율이 향상하게 된다. 이 점에서, 도 9의 히트 싱크는, Y 방향의 투영 면적은 기판부(50)의 평면과 핀부(60)의 평면의 합계가 되므로 좋다. 그러나, Z 방향의 투영 면적은 기판부(50)의 측면과 핀부(60)의 측면의 합계로 빗살 형상이 되어 공간이 많기 때문에, 기판부(50)의 길이와 핀부(60)의 높이를 곱한 총 면적의 50%에 미치지 못한 작은 면적이 된다. 또한, X 방향의 투영 면적은 기판부(50)의 정면과 핀부(60)의 정면의 합계가 되어, 핀부(60)가 예를 들면 4매나 있음에도 불구하고, 이들이 중복하여 1매와 동일한 투영 면적이어서, 방열 측면적 당의 방사 효율이 낮다.That is, in the case of radiation, the efficiency of the projection area in the X, Y, Z axis direction (three-dimensional direction) shown at the lower right of FIG. 9 is influenced by the efficiency. . 9, the projected area in the Y direction is the sum of the plane of the substrate portion 50 and the plane of the fin portion 60. In this case, However, since the projected area in the Z direction becomes a comb-like shape due to the total of the side surface of the substrate portion 50 and the side surface of the fin portion 60, the length of the substrate portion 50 multiplied by the height of the fin portion 60 It is a small area that is less than 50% of the total area. The projected area in the X direction is the sum of the front face of the substrate portion 50 and the front face of the fin portion 60. Even though the number of the fin portions 60 is, for example, four, Then, the radiation efficiency of the heat-dissipating side-affinity sugar is low.
이에 반하여, 상기 금속 평판을 절곡 가공하여 형성한 히트 싱크는, 상기 도 9의 다이캐스트나 압출 형재에 의한 종래의 히트 싱크(H)보다 경량화를 도모할 수 있다. 또한, 방열부에 상기 슬릿 형상의 개구부가 인접하여 마련되어 있기 때문에, 등실(燈室) 내를 대류하는 공기가 상기 방열부 내에 유입하는 동시에, 상기 개구부로부터 빠져나간다고 하는 공기의 흐름이 발생하고, 이 공기의 흐름(대류)의 발생에 의해서, 방열 효율을 향상할 수 있다고 하고 있다.On the other hand, the heat sink formed by bending the metal plate can be made lighter than the conventional heat sink H by the die casting or extruded shape member shown in Fig. Further, since the slit-shaped opening portion is provided adjacent to the heat dissipating portion, air convecting through the lamp chamber flows into the heat dissipating portion and flows out of the opening, It is said that the heat radiation efficiency can be improved by the occurrence of air flow (convection).
다만, 상기 금속 평판을 절곡 가공하여 형성한 히트 싱크도, 절곡 가공에서 필연적으로 생기는 스프링 백 등에 의해서, 치수 정밀도를 높이는 것이 어렵고, 치수 정밀도 확보를 위해서, 굽힘 가공의 추가 등이 더욱 필요하게 된다. 또한, 상기 다수의 협폭의 슬릿 형상 개구부를 마련하는 절삭 가공에는 정밀함도 필요하며, 또한, 금속판을 소재로 하여 절곡한 후에 일부의 면끼리를 접합하는 공정도 필요하다. 따라서, 상기 도 9의 다이캐스트나 압출 형재에 비하여, 오히려 비용이 비싸진다. 그리고, 상기 슬릿 형상의 개구부의 폭에는, 히트 싱크의 크기 자체나 상기 방열부의 옆의 면적을 확보하기 위한 큰 제약이 있어서, 필연적으로 협폭이 된다. 이 때문에, 차량용 등기구 등, 폐쇄된 공간 내에 적용, 설치되는 경우에서는, 상기 공기의 대류에 의한 방열 효율의 향상도, 실제로 기대할 정도로는 발휘되지 않는다.However, the heat sink formed by bending the metal plate is difficult to increase the dimensional accuracy by springback or the like inevitably caused in the bending process, and furthermore, the bending process is additionally required in order to secure dimensional accuracy. It is also necessary to provide precision in the cutting process for providing the plurality of narrow-width slit-shaped openings. Also, a process of bending a metal plate as a workpiece and then joining a plurality of surfaces together is also necessary. Therefore, the cost is higher than that of the die cast or extruded shape member shown in Fig. In addition, the width of the slit-like opening portion is inevitably narrowed in order to secure the size of the heat sink itself or the side surface area of the heat dissipation portion. Therefore, when applied and installed in a closed space such as a vehicular lamp, improvement in heat radiation efficiency due to the convection of the air is not practically expected.
또한, 도 10에 도시하는 바와 같이, 알루미늄 다이캐스트 구조에 의한 히트 싱크(71)에서는, LED 소자(L)를 장착하기 위한 장착부(72)가 히트 싱크 본체(73)와 일체로 성형되는 것이 일반적이었다. 또한, 장착한 LED 소자(L)의 발광 시의 빛의 궤적을 확보하기 쉽게 하기 위해서, LED 소자(L)의 장착부(대좌부)(73)의 주변은 다른 부위[히트 싱크 본체(73)]보다 높이를 높인 형상으로 되는 경우가 많았다.10, in the heat sink 71 of the aluminum die cast structure, the mounting portion 72 for mounting the LED element L is generally formed integrally with the heat sink main body 73 . The periphery of the mounting portion (pedestal portion) 73 of the LED element L is located at another portion (the heat sink main body 73) in order to make it easier to ensure the locus of light at the time of light emission of the mounted LED element L. [ In many cases, the shape becomes higher in height.
그렇지만, 이와 같은 알루미늄 또는 알루미늄 합금 등으로 이루어지는 다이캐스트제의 히트 싱크를 제조하려고 하면, 제조 비용이 비싸져 버리고, 또한, 히트 싱크가 무거워진다고 하는 문제도 있다. 특히 무거운 경우는 LED 전구의 히트 싱크에는 적합하지 않다. 또한, 표면에 많은 방열 핀을 형성하는 등, 복잡한 형상으로 가공하는 경우에는, 복잡한 형상의 금형이 필요하게 된다고 하는 문제도 있었다.However, if a die-cast heat sink made of aluminum or an aluminum alloy is manufactured, the manufacturing cost becomes high, and the heat sink becomes heavy. Particularly heavy is not suitable for LED bulb heat sink. Further, in the case of machining into a complicated shape such as forming a large number of heat dissipation fins on the surface, there has been a problem that a complicated mold is required.
이와 같이, 알루미늄 다이캐스트 구조의 히트 싱크는 무거운 데다가 제조 비용이 비싸진다고 하는 문제점을 갖고 있었기 때문에, 알루미늄 또는 알루미늄 합금 등의 금속제 판재로 히트 싱크를 제조하는 것도 검토되고 있다. 그렇지만, 1매의 판재만으로 LED 기판을 장착하기 위한 장착부를 형성하는 것은 곤란하다. 그 결과, 복수의 부품이 필요하게 되어 부품 점수가 증가하는 동시에, 복수 부품의 조립이 필요하여 이러한 점으로부터도 제조 비용이 비싸진다고 하는 문제를 갖고 있었다.As described above, the heat sink of the aluminum die cast structure is heavy and has a problem in that the manufacturing cost is expensive. Therefore, it is also considered to manufacture a heat sink with a metal plate such as aluminum or an aluminum alloy. However, it is difficult to form a mounting portion for mounting the LED substrate with only one plate member. As a result, a plurality of parts are required, the number of parts increases, and a plurality of parts are required to be assembled, and the manufacturing cost is also increased from this point.
일본 특허 공개 제 2007-193960 호 공보Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-193960 일본 특허 공개 제 2009-277535 호 공보Japanese Patent Application Laid-Open No. 2009-277535 일본 특허 공개 제 2010-278350 호 공보Japanese Patent Application Laid-Open No. 2010-278350 일본 특허 공개 제 2010-146817 호 공보Japanese Patent Application Laid-Open No. 2010-146817 일본 특허 공개 제 2009-170114 호 공보Japanese Patent Application Laid-Open No. 2009-170114 일본 특허 공개 제 2009-4130 호 공보Japanese Patent Application Laid-Open No. 2009-4130 일본 특허 공개 제 2004-296245 호 공보Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-296245 일본 특허 공개 제 2009-266436 호 공보Japanese Patent Application Laid-Open No. 2009-266436 일본 특허 공개 제 2010-3621 호 공보Japanese Patent Application Laid-Open No. 2010-3621 일본 특허 공개 제 2011-28963 호 공보Japanese Patent Application Laid-Open No. 2011-28963 일본 특허 공개 제 2008-117558 호 공보Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-117558 일본 특허 공개 제 2009-163955 호 공보Japanese Patent Application Laid-Open No. 2009-163955
본 발명은 이와 같은 문제를 감안하여 이루어진 것이며, 그 과제는 알루미늄판으로부터 비교적 간편한 가공 방법으로 제작할 수 있으며, 게다가, 공기에 의한 대류가 없는 또는 적은(공기의 대류에 의한 방열을 기대할 수 없는) 폐쇄된 공간 내에 설치되는 경우라도, LED 발광원으로부터의 열을 효율적으로 방사할 수 있는, 방사 주체의 방열성을 갖는 LED 조명용 히트 싱크를 제공하는 것에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of such problems, and it is an object of the present invention to provide an aluminum plate which can be manufactured by a relatively simple processing method, and furthermore, Which is capable of radiating heat efficiently from an LED light source even when the light source is installed in a space formed between the LED and the LED.
또한, 본 발명의 새로운 과제는, 경량화를 도모할 수 있는 것은 물론, LED 기판을 장착하기 위한 부품을 별도 필요로 하지 않으며, 부품 구성의 간략화나 제조 비용의 저감을 도모할 수 있는 LED 조명용 히트 싱크 및 그 제조 방법을 제공하는 것에 있다.Further, a new problem of the present invention is to provide a heat sink for LED lighting which can reduce the weight, and which does not require a component for mounting the LED substrate, And a manufacturing method thereof.
상기 과제 달성을 위해서, 본 발명의 제 1 태양의 LED 조명용 히트 싱크의 요지는, 드로잉 가공에 의해서 1매의 금속 박판에 LED 소자 장착면과, 이 LED 소자 장착면에 연속하는 방열 측면이 일체로 또한 연속적으로 형성되어 이루어지는 LED 조명용 히트 싱크로서, 상기 LED 소자 장착면이 정상부, 상기 방열 측면이 몸통부가 되는 동시에, 이들 면으로 둘러싸이는 내부 공간의 개구부도 갖는 통 형상체로 형성되어 있으며, 상기 LED 소자 장착면과 방열 측면의 표리면에 의해서, 3차원 중 어느 방향으로든 향한 방열면을 연속하여 갖고 있는 것이다.In order to achieve the above object, a heat sink for LED lighting according to a first aspect of the present invention is characterized in that, by drawing, a single thin metal plate is provided with an LED element mounting surface and a heat radiation side surface continuous to the LED element mounting surface The heat sink for LED lighting according to claim 1, wherein the LED element mounting surface is a top portion, the heat dissipating side surface is a body portion, and the opening portion of the inner space is surrounded by these surfaces, The heat radiating surface faces the heat radiating surface in any direction in three dimensions by the mounting surface and the heat radiating surface.
본 발명의 제 1 태양의 LED 조명용 히트 싱크에 있어서, 상기 방열 측면은, 바람직하게는, 원통 형상 또는 각통 형상으로 형성되어 있다.In the heat sink for LED lighting according to the first aspect of the present invention, the heat radiating side is preferably formed into a cylindrical shape or a square cylinder.
본 발명의 제 1 태양의 LED 조명용 히트 싱크에 있어서, 상기 금속 박판은, 바람직하게는, 판 두께가 0.4㎜ 내지 2㎜의 범위의 알루미늄제 또는 알루미늄 합금제의 박판이다.In the heat sink for LED lighting according to the first aspect of the present invention, the thin metal plate is preferably a thin plate made of aluminum or aluminum alloy having a thickness in the range of 0.4 mm to 2 mm.
또한, 본 발명의 제 2 태양의 LED 조명용 히트 싱크의 요지는, 금속제 판재로 형성된 LED 조명용 히트 싱크로서, 히트 싱크 본체부와, 상기 히트 싱크 본체부로부터 표면측으로 팽출하는, LED 소자 장착용의 대좌부로 이루어지며, 상기 대좌부는 코이닝 가공에 의해 상기 히트 싱크 본체부와 일체 성형되어 있는 것이다.According to a second aspect of the present invention, there is provided a heat sink for LED lighting comprising a metal plate, the heat sink comprising: a heat sink main body; And the pedestal portion is integrally formed with the heat sink main body portion by coining.
또한, 본 발명의 제 3 태양의 LED 조명용 히트 싱크의 요지는, 금속제 판재로 형성된 LED 조명용 히트 싱크로서, 히트 싱크 본체부와, 상기 히트 싱크 본체부로부터 표면측으로 팽출하는, LED 소자 장착용의 대좌부로 이루어지고, 상기 대좌부의 이면측에는 받침재가 적층되어 있으며, 상기 대좌부는 코이닝 가공에 의해 상기 히트 싱크 본체부와 일체 성형되어 있는 것이다.According to a third aspect of the present invention, there is provided a heat sink for LED lighting comprising a metal plate, the heat sink comprising: a heat sink main body; And a pedestal portion is laminated on the backside of the pedestal portion, and the pedestal portion is integrally formed with the heat sink main body portion by coining.
본 발명의 제 2 및 제 3 태양의 LED 조명용 히트 싱크에 있어서, 상기 금속제 판재는, 바람직하게는, 알루미늄제 또는 알루미늄 합금제이다.In the heat sink for LED lighting according to the second and third aspects of the present invention, the metal plate is preferably made of aluminum or an aluminum alloy.
본 발명의 제 2 및 제 3 태양의 LED 조명용 히트 싱크에 있어서, 상기 금속제 판재는, 바람직하게는, 판 두께가 0.3㎜ 내지 5㎜의 범위이다.In the heat sink for LED lighting according to the second and third aspects of the present invention, the metal plate preferably has a thickness of 0.3 mm to 5 mm.
또한, 본 발명에 의한 LED 조명용 히트 싱크의 제조 방법의 요지는, 금속제 판재를 코이닝 가공함으로써, 히트 싱크 본체부와, 상기 히트 싱크 본체부로부터 표면측으로 팽출하는 LED 소자 장착용의 대좌부를 일체 성형하는 것이다.A method of manufacturing a heat sink for LED lighting according to the present invention is characterized in that a metal plate is subjected to a coining process to form a heat sink body and a pedestal portion for mounting an LED element which bulges to the surface side from the heat sink body, Molding.
본 발명의 제 1 태양에 의하면, 드로잉 가공에 의해서, 1매의 금속 박판으로부터 LED 소자 장착면과 방열 측면이 연속하여 일체로 형성된 LED 조명용 히트 싱크를 얻을 수 있다. 이에 의해, 드로잉 가공에 의해서 성형되는 히트 싱크의 형상을, 상기 LED 소자 장착면이 정상부, 상기 방열 측면이 몸통부가 되는 통 형상체로 하고, 이들 LED 소자 장착면과 방열 측면의 표리면에 의해서, 3차원 중 어느 방향으로든 향한 방열면을 연속하여 갖고 있는 통 형상체로 할 수 있다. 그리고, 동시에, 이 통 형상체의 내부 공간에는 개구부를 마련할 수 있다.According to the first aspect of the present invention, it is possible to obtain a heat sink for LED lighting in which the LED element mounting surface and the heat radiation side are continuously formed integrally from one sheet of metal thin plate by drawing processing. As a result, the shape of the heat sink to be formed by the drawing process is set to be a tubular shape in which the LED element mounting face is the top portion and the heat radiation side face is the body portion. Dimensional shape of the tubular body can be made into a tubular body having a heat-radiating surface continuously directed in any direction. At the same time, an opening can be provided in the inner space of the tubular body.
이에 의해서, 상기 3차원 중 어느 방향으로든 향하는 연속한 표리면으로부터, 상기 LED 소자 장착면에 설치된 LED 소자로부터 전도되는 열의 방열이 가능하다. 따라서, 히트 싱크의 3차원 방향에 있어서의 투영 면적이 크고, 이 때문에, 그 적용, 설치 개소(장소)가 폐쇄된, 공기에 의한 대류가 없는 또는 적은(공기의 대류에 의한 방열을 거의 기대할 수 없음) 공간에서도, LED 발광원으로부터의 열을 효율적으로 방사할 수 있다. 따라서, 히트 싱크를, 공기의 대류가 아니라, 방사 주체의 방열성으로 할 수 있으며, 전체적으로 유리하게 방열성을 향상시키는 것이 가능해진다.Thereby, it is possible to radiate heat conducted from the LED element provided on the LED element mounting surface from continuous front and back surfaces facing in either direction of the three dimensions. Therefore, the projected area in the three-dimensional direction of the heat sink is large, and therefore, there is little or no convection caused by the air applied (the place is closed) Heat can be efficiently radiated from the LED light source. Therefore, the heat sink can be made not of convection of air but of radiating main body, and it is possible to improve the heat radiation property as a whole advantageously.
또한, 본 발명은 알루미늄 박판 등의 금속 박판으로 드로잉 가공에 의해서 일체로 성형된 통 형상체 구조의 히트 싱크이다. 따라서, 시트나 코일 등의 압연 박판이나, 압출 등에 의해서 가공된 박판을, 이들 박판의 성형에 범용되는 드로잉 가공하는 공정만으로도(트리밍 등도 일련의 드로잉 가공 공정 중에 포함함), 그 통 형상이 되어 구조를 비교적 용이하게 일체 성형, 제작할 수 있다.Further, the present invention is a heat sink of a tubular body structure formed integrally by drawing with a thin metal plate such as an aluminum thin plate. Therefore, a rolled thin plate such as a sheet or a coil, or a thin plate processed by extrusion or the like can be formed only by a drawing process commonly used for forming these thin plates (trimming is also included in a series of drawing processes) Can be relatively easily molded integrally.
또한, 프레스 금형을 사용한 금속 박판의 드로잉 가공에 의하기 때문에, 절곡 가공으로 발생하는 스프링 백이 일어나기 어려워, 높은 치수 정밀도가 얻어진다. 또한, 본 발명에서는, 히트 싱크에, 상기 종래 기술과 같은 열전도의 경로를 분단하는 슬릿 등의 장해가 없다. 이 때문에, 히트 싱크 내에서의 열전도의 경로가 분단되는 일이 없어서, 히트 싱크를 구성하는 각 부까지 LED 소자로부터의 열이 전달되어, 극히 높은 방열성이 확보된다. 또한, 드로잉 성형으로 형성된 일체 구조이므로, 높은 부품 강성이나 강도도 실현된다.In addition, due to the drawing process of the thin metal plate using the press mold, the spring back caused by the bending process is hard to occur, and high dimensional accuracy can be obtained. Further, in the present invention, there is no obstacle such as a slit for dividing the path of the heat conduction as in the above-mentioned prior art to the heat sink. Therefore, the heat conduction path in the heat sink is not divided, and the heat from the LED element is transmitted to each portion constituting the heat sink, and extremely high heat radiation performance is ensured. In addition, since it is a one-piece structure formed by drawing molding, high part rigidity and strength can be realized.
또한, 본 발명은 경량인 금속 박판으로 이루어지기 때문에, 통 형상체 구조의 히트 싱크로 해도, 상기 다이캐스트제나 주조제 등에 비해 경량화를 도모할 수 있어서, 차재용 등의 LED 조명용의 히트 싱크로서 매우 적합하다.Further, since the present invention is made of a thin metal thin plate, the heat sink of the tubular structure can be made lighter than the die casting die, the casting die and the like, and is very suitable as a heat sink for LED lighting .
본 발명의 제 2 및 제 3 태양의 LED 조명용 히트 싱크에 의하면, 금속제 판재로 형성되기 때문에, 경량화를 도모할 수 있는 것은 물론, 다이캐스트제와 같이 제조 시에 복잡한 형상의 금형을 이용할 필요도 없다. 또한, LED 기판을 장착하기 위한 대좌부가 코이닝 가공에 의해 히트 싱크 본체부와 일체 성형되어 있기 때문에, LED 기판을 장착하기 위한 부품을 별도 필요로 하지 않아서, 부품 구성의 간략화나 제조 비용의 절감을 도모할 수 있다.According to the heat sink for LED lighting of the second and third aspects of the present invention, since it is formed of a metal plate material, it is not necessary to use a metal mold having a complicated shape at the time of manufacturing such as a die casting agent, . Further, since the pedestal for mounting the LED substrate is integrally formed with the heat sink main body by the coining process, there is no need for a component for mounting the LED substrate, so that the component configuration can be simplified and the manufacturing cost can be reduced .
또한, 대좌부의 이면측에 받침재를 적층함으로써, 대좌부의 판 두께를 히트 싱크 본체부의 판 두께보다 두껍게 할 수 있어서, LED 기판으로부터의 발열을 주위에 효율적으로 열전도 시킬 수 있다. 따라서, 대좌부의 이면측에 받침재를 적층한 경우는 방열성을 보다 향상시킬 수 있다.Further, by laminating the support material on the back side of the pedestal portion, the thickness of the pedestal portion can be made thicker than the thickness of the heat sink body portion, and heat radiation from the LED substrate can be efficiently conducted around the heat radiation. Therefore, when the support member is laminated on the back side of the pedestal portion, the heat radiation performance can be further improved.
도 1은 본 발명의 LED 조명용 히트 싱크의 제 1 실시형태를 도시하는 사시도,
도 2는 본 발명의 LED 조명용 히트 싱크의 제 2 실시형태를 도시하는 사시도,
도 3은 본 발명의 LED 조명용 히트 싱크의 제 3 실시형태를 도시하는 사시도,
도 4는 본 발명의 LED 조명용 히트 싱크의 제 4 실시형태를 도시하는 사시도,
도 5는 본 발명의 LED 조명용 히트 싱크의 가공 방법을 도시하는 설명도,
도 6은 본 발명의 LED 조명용 히트 싱크의 제 5 실시형태를 도시하는 종단면도,
도 7은 본 발명의 제 5 실시형태에 따른 LED 조명용 히트 싱크를 코이닝 가공에 의해 제조하고 있는 상태를 도시하는 종단면도,
도 8은 본 발명의 LED 조명용 히트 싱크의 제 6 실시형태를 도시하는 종단면도,
도 9는 종래의 핀을 갖는 LED 조명용 히트 싱크를 도시하는 사시도,
도 10은 종래의 다이캐스트제의 LED 조명용 히트 싱크를 도시하는 종단면도.
1 is a perspective view showing a heat sink for LED lighting according to a first embodiment of the present invention,
2 is a perspective view showing a second embodiment of a heat sink for LED lighting of the present invention,
3 is a perspective view showing a heat sink for LED lighting according to a third embodiment of the present invention,
4 is a perspective view showing a heat sink for LED lighting according to a fourth embodiment of the present invention,
Fig. 5 is an explanatory view showing a processing method of a heat sink for LED lighting according to the present invention,
6 is a longitudinal sectional view showing a fifth embodiment of the heat sink for LED lighting of the present invention,
7 is a longitudinal sectional view showing a state in which a heat sink for LED lighting according to a fifth embodiment of the present invention is manufactured by coining,
8 is a longitudinal sectional view showing a heat sink for LED lighting according to a sixth embodiment of the present invention,
9 is a perspective view showing a conventional heat sink for LED lighting having a pin,
10 is a longitudinal sectional view showing a heat sink for LED lighting of a conventional die casting.
이하에 도면을 참조하면서, 본 발명의 바람직한 실시형태에 대해 상세하게 설명한다. 또한, 본 명세서 및 도면에 있어서, 실질적으로 동일한 기능 구성을 갖는 구성 요소에 대해서는 동일한 부호를 부여함으로써 중복 설명을 생략한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Note that, in the present specification and drawings, constituent elements having substantially the same functional configuration are denoted by the same reference numerals, and redundant description will be omitted.
(도 1, 히트 싱크의 제 1 실시형태)(Fig. 1, first embodiment of heat sink)
도 1에 본 발명의 LED 조명용 히트 싱크(1)의 제 1 실시형태를 도시한다. 도 1에 도시하는 바와 같이, 본 발명의 LED 조명용 히트 싱크(1)는, 예를 들면 알루미늄 등의, 일정한 판 두께를 갖는 금속 박판(1)을 일체로 성형하여 이루어지며, 전체가 중공인 원통 형상(원통 컵 형상)의 입체 형상을 가지고 있다. 즉, 도 1의 본 발명의 LED 조명용 히트 싱크(1)는 드로잉 가공에 의해서 1매의 금속 박판으로부터, LED 소자 장착면(2)과 방열 측면(3)이 일체로 또한 연속적으로 형성되어 이루어진다.Fig. 1 shows a first embodiment of a heat sink for LED lighting 1 according to the present invention. 1, the LED lighting heat sink 1 according to the present invention is formed by integrally molding a metal thin plate 1 having a constant plate thickness, such as aluminum, Shape (cylindrical cup shape). That is, the LED lighting heat sink 1 of the present invention shown in Fig. 1 is formed by integrally and continuously forming the LED element mounting surface 2 and the heat dissipating side surface 3 from one sheet of metal thin sheet by drawing.
보다 구체적으로, 도 1의 히트 싱크(1)의 경우, LED 소자 장착면(2)이 원반(원판) 형상의 정상부이며, 방열 측면(3)이 이것에 이어지는 원통 형상(원관 형상)의 몸통부(측부)가 되도록 성형되어 있다. 이 때문에, 이들 LED 소자 장착면(2)과 방열 측면(3)에서 각각, 3차원의 X, Y, Z 중 어느 방향으로든 향하는 연속한 표면측의 2면(외측의 면=표면)(2a, 3a)과, 이측의 2면(내측의 면=이면)(2b, 3b)의 합계 4면의 방열면을 형성하고 있다. 이하, LED 소자 장착면에 이어지는 통 형상체의 측면을 방열 측면이라 하고, 이 방열 측면과 LED 소자 장착면 등, 방열 가능한 면을 합해서 방열면이라 한다.More specifically, in the case of the heat sink 1 of Fig. 1, the LED element mounting surface 2 is a top portion in the shape of a disk, and the heat dissipating side surface 3 is a cylindrical portion (Side). Therefore, the two surfaces (the outer surface = the surface) 2a of the continuous surface facing toward the three-dimensional X, Y and Z directions in the LED element mounting surface 2 and the heat radiation side surface 3, 3a and two side surfaces (inner surface = back surface) 2b and 3b on the opposite side. Hereinafter, the side surface of the tubular body following the LED element mounting surface is referred to as a heat radiation side, and the heat radiation side such as the LED element mounting surface and the heat releasable surface are collectively referred to as a heat radiation surface.
통 형상체의 저부측인 도면부호(10)는, 방열면이 실재하지 않는 공간으로서, 통 형상체의 LED 소자 장착면(2)과 방열 측면(3)으로 둘러싸인 내부 공간이 외부를 향하여 개방된 개구부(공간부)이다. 이 개구부(10)는, 도 1의 히트 싱크(1)가 원통 형상이기 때문에, 예를 들면, LED 소자 장착면(2)과 방열 측면(3)이 이루는 각도가 90도인 경우에는, LED 소자 장착면(2)과 동일한 면적이 된다. 이 때문에, 히트 싱크(1)가 갖는 방열 측면적에 대하여 충분한 비교적 큰 면적을 갖고, 상기 내부 공간 내의 공기와 외부의 공기가 상기 개구부(10)를 거쳐서 히트 싱크(1)의 내외에서 대류하기에 충분한 구조가 된다. 이와 같은 개구부는, 후술하는 다른 실시형태도 포함하며, 통 형상체의 저부측뿐만 아니라, 통 형상체의 저부측에 부가하여, 또는 통 형상체의 저부측 대신에, 방열 측면측에 마련해도 좋다. 그렇지만, LED 소자 장착면(2)에 마련하는 것은, 너무 개구부가 커지면 LED 소자로부터 방열 측면측으로의 열전도를 방해하게 되기 때문에, LED 소자 장착면으로의 개구부를 마련하는 경우는 한정하여 적용하는 것이 바람직하다. 따라서, LED 소자 장착면에 선택적으로 개구부를 마련하는 경우는, 그 폭이 최대로 5㎜ 정도의 슬릿 형상의 비교적 작은 개구부로 하는 것이 바람직하다.Reference numeral 10, which is the bottom side of the cylindrical body, is a space in which the heat dissipation side is not present, and an inner space surrounded by the LED element mounting surface 2 and the heat dissipating side surface 3 of the tubular body is opened toward the outside (Space portion). 1 is a cylindrical shape. For example, when the angle formed by the LED element mounting surface 2 and the heat dissipating side surface 3 is 90 degrees, the LED element mounting (2). Therefore, the heat sink 1 has a sufficiently large area compared to the side surface of the heat dissipation of the heat sink 1, and the air in the internal space and the external air are sufficiently large enough to convect inside and outside the heat sink 1 through the opening 10 Structure. Such an opening may include other embodiments as will be described later and may be provided not only on the bottom side of the tubular body but also on the side of the heat radiating side in addition to the bottom side of the tubular body or the bottom side of the tubular body . However, the provision of the opening for the LED element mounting surface 2 is preferable because the heat conduction from the LED element to the side of the heat radiating side is disturbed if the opening portion is too large. Do. Therefore, when the opening is selectively provided on the LED element mounting surface, it is preferable that the opening has a comparatively small opening with a slit shape with a maximum width of about 5 mm.
여기서, LED 소자 장착면(2)과 방열 측면(3)이 이루는 각도, 즉, 원통의 몸통부(측부)의 경사는 히트 싱크(1)의 설계 조건에 따라 결정되며, 반드시 90도일 필요는 없으며, 히트 싱크(1)의 통 형상체의 종단면이 LED 소자 장착면(2)이나 개구부(10) 중 어느 한쪽이 큰 사다리꼴 형상으로 되어도 좋다. 단지, 어느 경우에도, 개구부(10)의 기능인, 상기 히트 싱크(1)의 내외에서의 공기의 대류를 여기 내지 야기하기에 충분한 면적을 확보할 필요는 있다.Here, the angle formed by the LED element mounting surface 2 and the heat radiating side surface 3, that is, the inclination of the trunk portion (side portion) of the cylinder is determined according to the design conditions of the heat sink 1, , The vertical section of the tubular body of the heat sink 1 may have a trapezoidal shape in which either the LED element mounting surface 2 or the opening 10 is large. In any case, it is necessary to secure a sufficient area for causing the convection of the air inside and outside of the heat sink 1, which is a function of the opening 10, to be excited.
이 도 1의 경우는, 평판 원반 형상의 LED 소자 장착면(2)과, 원통 형상 곡면을 이루는 방열 측면(3)을 가진 형상으로 되어 있으며, 1매의 알루미늄판으로부터 드로잉 가공에 의해서 양자가 형성되어 있기 때문에, LED 소자 장착면(2)과 방열 측면(3)은 LED 소자 장착면(2) 단부(코너부)의 능선을 따라서 일체적으로 연속하고 있다. 환언하면, 이들 LED 소자 장착면(2)과 방열 측면(3)의 표리면(2a, 2b, 3a, 3b)은 정상부의 LED 소자 장착면(2)에 설치된 LED 소자(L)와 1매의 금속 박판에 의해서 연속하고 있다.In the case of Fig. 1, the LED element mounting surface 2 in the form of a disc-like disc and the heat dissipating side surface 3 forming a cylindrical curved surface are formed, and both are formed by drawing from one aluminum plate The LED element mounting surface 2 and the heat dissipating side surface 3 are integrally continuous along the ridge line of the end portion (corner portion) of the LED element mounting surface 2. In other words, the front and back surfaces 2a, 2b, 3a, and 3b of the LED element mounting surface 2 and the heat dissipating side surface 3 are connected to the LED element L mounted on the top LED element mounting surface 2, It is continued by the metal thin plate.
여기서, LED 소자 장착면(2)은 도 1의 Y 방향을 향하고 있으며, LED 소자 장착면(2)의 표면(2a)은 도면의 상부 방향, LED 소자 장착면(2)의 이면(2b)은 도면의 하부 방향을 향하고 있다. 또한, 방열 측면(3)은 원통 형상이기 때문에, 방열 측면(3)의 표면(3a), 이면(3b) 모두, X 방향과 Z 방향(횡방향)을 향하고 있다. 이 때문에, LED 소자 장착면(2)과 방열 측면(3)은 합해서 3차원의 X, Y, Z 중 어느 방향으로든 향한 방열면을 구성하고 있다.1, the front surface 2a of the LED element mounting surface 2 is in the upper direction in the drawing, and the rear surface 2b of the LED element mounting surface 2 is in the And is directed downward in the drawing. Since the heat dissipating side surface 3 is cylindrical, both the surface 3a and the back surface 3b of the heat dissipating side surface 3 are oriented in the X direction and the Z direction (transverse direction). Therefore, the LED element mounting surface 2 and the heat radiating side surface 3 together form a three-dimensional heat radiating surface oriented in any direction of X, Y and Z.
이상의 구성에 의해서, 본 발명의 LED 조명용 히트 싱크(1)는 이들 2a, 3a, 2b, 3b 중 각 면에, LED 소자(L)로부터 열이 직접 전도되는 동시에, 이 열의 이들 각 면이 향하는 3차원의 X, Y, Z 중 어느 방향으로의 방열도 각각 가능하다.According to the above configuration, the heat sink for LED lighting 1 of the present invention is configured such that heat is directly conducted from the LED element L to each surface of the 2a, 3a, 2b, and 3b, Dimensional heat of X, Y and Z, respectively.
(방열의 원리, 작용 효과)(Principle of heat dissipation, action effect)
이와 같은 원통 컵 형상을 가진 히트 싱크(1)를, 공기의 대류가 없는 공간에 설치하여 LED 조명을 실행하는 경우의 방열의 원리(작용)에 대해 설명한다. LED 소자 장착면(2)에 장착된 LED 소자(L)를 발광시키면, 이에 수반하여 LED 소자(L)가 발하는 열이 LED 소자 장착면(2)에, LED 소자(L) 저부의 장착부(도시하지 않음)를 통해 전도된다. 이것에 이어서, LED 소자 장착면(2)에 전도된 열은 방열 측면(3)에 전도된다.The principle of heat dissipation in the case where the heat sink 1 having such a cylindrical cup shape is installed in a space without convection of air to perform LED illumination will be described. The heat generated by the LED element L along with the LED element L mounted on the LED element mounting surface 2 is transmitted to the LED element mounting surface 2 and the mounting portion (Not shown). Subsequently, the heat conducted to the LED element mounting surface 2 is conducted to the heat dissipating side surface 3.
이 LED 소자 장착면(2)에 전달된 열(Q)은 장착면(2)의 평면부의 표면(2a), 이면(2b)의 전면으로부터 주위의 폐쇄 공간(방열 공간)에 각각 방사된다. 상기한 바와 같이, LED 소자 장착면(2)은 도 1의 Y 방향(상하 방향)을 향하고 있으며 LED 소자 장착면(2)의 표면(2a)은 도면의 상부 방향, LED 소자 장착면(2)의 이면(2b)은 도면의 하부 방향을 향하고 있다. 따라서, 상기 열(Q)은 전열 방향[장착면(2)이 연장되는 도 1의 X 및 Z 방향)에 대하여, 그 직각 방향(도 1의 Y 방향=상하 방향)으로, 원통 형상 구조의 외측과 내측의 각 주위의 폐쇄 공간(방열 공간)에 각각 방사된다.The heat Q transmitted to the LED element mounting surface 2 is radiated from the front surface 2a and the rear surface 2b of the flat surface portion of the mounting surface 2 to the surrounding closed space (heat radiation space). 1, the surface 2a of the LED element mounting surface 2 faces upward in the figure, the LED element mounting surface 2 is in the upper direction in the drawing, The rear surface 2b of the cover 2 faces downward in the drawing. Therefore, the row Q is arranged in a direction perpendicular to the heat transfer direction (the X and Z directions in Fig. 1 in which the mounting surface 2 extends) in the direction perpendicular thereto (Y direction in Fig. 1) And the closed space (heat radiation space) around each of the inner sides.
또한, 방열 측면(3)은 상기한 바와 같이 원통 형상이며, 방열 측면(3)의 표면(3a), 이면(3b) 모두, X 방향과 Z 방향(도 1의 횡방향)을 향하고 있다. 따라서, 방열 측면(3)에 전달된 열(Q)은 방열 측면(3)의 평면부의 표면(3a), 이면(3b)의 전면으로부터, 전열 방향[방열 측면(3)이 연장되는 도 1의 Y 방향]에 대하여, 그 직각 방향(도 1의 X, Z 방향=횡방향)으로, 원통 형상 구조의 외측과 내측의 주위의 폐쇄 공간(방열 공간)에 각각 방사된다.The heat dissipating side surface 3 is cylindrical as described above and both the surface 3a and the back surface 3b of the heat dissipating side surface 3 are oriented in the X direction and the Z direction (lateral direction in FIG. 1). The heat Q transferred to the heat dissipating side surface 3 is transferred from the front surface 3a and the back surface 3b of the side surface 3b of the heat dissipating side surface 3 to the heat transfer direction (Heat radiation space) around the outer side of the cylindrical structure and the inner periphery of the cylindrical structure in the direction perpendicular to the X-direction (Y direction) (X, Z direction in FIG.
따라서, LED 소자(L)가 발하는 열은 3차원의 X, Y, Z 중 어느 방향으로도 방열된다. 또한, LED 소자 장착면(2)의 이면(2b)이나, 방열 측면(3)의 이면(3b)으로부터의 방열은 원통(컵) 형상의 방열 측면(3)으로 둘러싸인 내부 공간으로의 방열이 된다. 이 때문에, 물론 이들 면으로부터의 대류에 의한 방열은 실행되며, 상기 통 형상체의 내부 공간 내의 공기와 외부의 공기와의, 상기 개구부(10)를 거쳐서의, 히트 싱크(1)의 내외에서의 대류에 의한, 히트 싱크(1)외부로의 방열도 보장된다. 그러나, 내부 공간에 방사된 열은 서로 마주 보는 방열 측면(3)의 이면 부분에 의해서 흡수되기 때문에, 방열 측면(3)의 표면측(외측)의 표면(3a)으로부터의 방열에 비해, 그 방열량은 적게 된다.Therefore, the heat emitted by the LED element L is radiated in any three-dimensional X, Y, and Z directions. The heat dissipation from the back surface 2b of the LED element mounting surface 2 and the back surface 3b of the heat dissipating side surface 3 is conducted to the inner space surrounded by the heat dissipating side surface 3 of the cup . As a result, of course, heat is radiated by convection from these surfaces, and the air in the inner space of the tubular body and the outside air flows through the opening 10 to the inside and outside of the heat sink 1 Radiation to the outside of the heat sink 1 by convection is also guaranteed. However, since the heat radiated to the inner space is absorbed by the rear portion of the heat radiation side face 3 facing each other, the heat radiation amount from the surface 3a of the front side (outer side) of the heat radiation side face 3 .
이와 같이, 도 1의 원통 형상(컵 형상)을 갖고, 그 컵 형상을 구성하는 LED 소자 장착면(2), 방열 측면(3)을 구비한 히트 싱크(1)는, 그 방열의 효율이 방사에 의해서 지배되는 공기 대류가 적은, 조명구 내의 폐쇄된 방열 공간에서도, X, Y, Z의 방향 즉 3차원의 방향에 대한 투영 면적이 매우 크다. 이 때문에 방사 효율이 높고, 뛰어난 방열성을 갖는다. 또한, 이 히트 싱크(1)에 있어서의 투영 면적은 방열 공간으로의 방사 방향에 중복한 것은 아니므로, 드로잉 가공(성형)이 용이한 간단한 구조이면서, 방열 단위 면적 당의 방열 효율이 양호하다.As described above, in the heat sink 1 having the cylindrical shape (cup shape) of FIG. 1 and having the LED element mounting surface 2 and the heat radiation side surface 3 constituting the cup shape, The projected area with respect to the directions of X, Y and Z, that is, with respect to the three-dimensional direction, is very large even in the closed heat radiation space in the lighting fixture, Therefore, the radiation efficiency is high and excellent heat dissipation is obtained. In addition, since the projected area of the heat sink 1 is not overlapped with the radiation direction to the heat radiation space, the heat radiation efficiency per unit area of the heat radiation unit is good, while the structure is simple to facilitate drawing (molding).
즉, 본 발명의 히트 싱크는, 주위의 방열 공간이 폐쇄되며 용적이 작고 공기의 대류가 거의 없는 듯한 사용(설치) 상태이며, 공기의 대류에 의한 방열을 거의 기대할 수 없는 사용(설치) 환경에서 최적이다. 이와 같은 사용 환경에서는, 방열을 위해서는, 방사에 의한 방열을 중심으로 할 필요가 있으며, 핀 등의 방열면 표면적의 증가에 의해서 공기의 대류를 주요 방열 성능으로 하는, 상기 종래의 히트 싱크 구조에서는, 이 방사에 의한 방열이 불충분하게 되어, 전체적으로 효율적인 방열을 달성할 수 없다. 이에 대하여, 본 발명의 히트 싱크는, 상기 방열 측면 등의 방열면으로부터의 열의 방사에 의한 방열이 주체이며, 공기의 대류에 의한 방열을 거의 기대할 수 없는 사용(설치) 환경에 최적인 히트 싱크라 할 수 있다.That is, the heat sink of the present invention is in a use (installation) state in which the surrounding heat radiation space is closed and the volume is small and the convection of air hardly occurs, and in a use environment in which heat radiation due to convection of air can hardly be expected It is optimal. In such a use environment, in order to dissipate heat, it is necessary to concentrate heat radiation by radiation, and in the conventional heat sink structure in which convection of air is made to be a main heat radiation performance by an increase in the surface area of a heat- The heat radiation due to this radiation becomes insufficient, and efficient heat radiation as a whole can not be achieved. On the other hand, the heat sink of the present invention is a heat sink which is most suitable for use (installation) environment in which heat dissipation by radiation of heat from the heat radiating side of the heat dissipating side or the like is a main body and heat radiation due to air convection is hardly expected can do.
게다가, LED 소자 장착면(2)과 방열 측면(3)은, 그 사이에 접합면을 거치지 않는 일체 구조이기 때문에, 별개로 제작된 이들 양자를 접합하는 경우에 발생하는 접촉 열저항이 발생하지 않는다. 이 때문에, LED 소자 장착면(2)과 방열 측면(3) 사이의 열전도가 용이하며, 결과적으로 히트 싱크 전체의 방열 성능이 현저하게 높아진다.In addition, since the LED element mounting surface 2 and the heat dissipating side surface 3 are integrally structured so as not to pass the bonding surfaces therebetween, the contact thermal resistance that occurs when these two are separately manufactured is not generated . Therefore, the heat conduction between the LED element mounting surface 2 and the heat dissipating side surface 3 is easy, and as a result, the heat radiation performance of the entire heat sink becomes remarkably high.
또한, 히트 싱크(1)의 구조가, LED 소자 장착면(2)과 방열 측면(3)에 의해, 3차원의 X, Y, Z중 어느 방향으로든 향한 방열면이 연속하여 구성되어 있는 것에 의해, 강성이 높다. 이 때문에, 차재 조명 등에 있어서 진동을 받는 용도라도, 특별한 보강 부재 등을 이용하는 일 없이, 그 형상을 유지할 수 있어서, 유지보수가 없거나 고 수명화를 달성할 수 있다. 이와 같은 방열의 원리, 작용 효과는 이하의 다른 실시형태에 있어서도 기본적으로 동일하다.Since the structure of the heat sink 1 is constituted by the LED element mounting surface 2 and the heat radiating side surface 3 and the heat radiating surfaces facing in three directions of X, Y and Z in a continuous manner , And high rigidity. Therefore, even in the case of receiving vibration in on-vehicle illumination or the like, it is possible to maintain the shape without using a special reinforcing member or the like, so that the maintenance can be omitted or the life can be increased. The principle of the heat dissipation and the operation and effect are basically the same in the following other embodiments.
(도 2, 히트 싱크의 제 2 실시형태)(Fig. 2, the second embodiment of the heat sink)
도 2에 본 발명에 따른 LED 조명용 히트 싱크의 제 2 실시형태를 도시한다. 이 도 2에 도시하는 LED 조명용 히트 싱크(1)는, 도 1과 동일하게, 알루미늄 등의 일정한 판 두께를 갖는 금속 박판(1)을 일체로 성형하여 이루어지지만, 도 1과 같은 전체가 원통 형상이 아니며, 중공인 각통 형상(각통 컵 형상)의 직방체 형상을 갖고 있다. 다만, 도 2의 본 발명의 LED 조명용 히트 싱크(1)는 드로잉 가공에 의해서 1매의 금속 박판으로부터, LED 소자 장착면(2)과 방열 측면의 4면(4, 5, 6, 7)이 일체로 형성되어 이루어지는 점은 도 1의 경우와 동일하다.Fig. 2 shows a second embodiment of a heat sink for LED lighting according to the present invention. The heat sink 1 for LED lighting shown in Fig. 2 is formed by integrally molding a thin metal plate 1 having a constant plate thickness such as aluminum, as in Fig. 1, but the heat sink 1 for LED lighting shown in Fig. But has a rectangular parallelepiped shape (hollow cup shape) which is hollow. The heat sink 1 for LED lighting according to the present invention shown in Fig. 2 is a heat sink for LED lighting which is formed by drawing one surface of a thin metal plate such that four surfaces 4, 5, 6 and 7 1 are the same as in the case of Fig.
도 2에 도시하는 바와 같이, LED 조명용 히트 싱크(1)는 직방체의 표면 5면이 접속된 형상을 갖고 있으며, LED 소자 장착면(2)과, 평면을 이루는 4면의 방열 측면의 4면(4, 5, 6, 7)을 갖는 형상으로 이루어져 있다.As shown in Fig. 2, the LED lighting heat sink 1 has a shape in which five surfaces of a rectangular parallelepiped are connected to each other. The LED device mounting surface 2 has four planar surfaces 4, 5, 6, 7).
보다 구체적으로, 도 2의 LED 조명용 히트 싱크(1)의 경우, LED 소자 장착면(2)이 사각인 직사각형 판 형상의 정상부에서, 방열 측면의 4면(4, 5, 6, 7)이 각각 이것에 이어지는 사각인 각통 형상의 몸통부(측부)가 되도록 성형되어 있다. 이 때문에, 이들 LED 소자 장착면(2)과 방열 측면의 4면(4, 5, 6, 7)에서 각각, 3차원의 X, Y, Z 중 어느 방향으로든 향하는 연속한 표면측의 5면(외측의 면=표면)(2a, 4a, 5a, 6a, 7a)과, 이측의 5면(내측의 면=이면)(2b, 4b, 5b, 6b, 7b)의 방열면을 각각 형성하고 있다.More specifically, in the case of the LED lighting heat sink 1 shown in Fig. 2, four surfaces 4, 5, 6, and 7 of the heat dissipating side surfaces are formed at the tops of the rectangular plate- And is formed so as to have a square-shaped barrel portion (side portion) which is a square following the barrel portion. Therefore, the four surfaces 4, 5, 6, and 7 of the LED element mounting surface 2 and the heat radiating side surfaces are provided with five surfaces on the continuous surface side facing the X, Y, (Inner surface = back surface) 2b, 4b, 5b, 6b, and 7b on the other side are formed respectively on the outer surface (surfaces) 2a, 4a, 5a, 6a, and 7a.
통 형상체의 저부측인 도면부호(10)는 방열면이 실재하지 않는, 통 형상체의 내부 공간이 외부를 향해서 개방된 개구부(공간부)이다. 이 개구부(10)는, 도 2의 히트 싱크(1)가 각통 형상이므로, 예를 들면, LED 소자 장착면(2)과 방열 측면의 4면(4, 5, 6, 7)이 이루는 각도가 각각 90도인 경우에는, LED 소자 장착면(2)과 동일한 면적이 된다. 이 때문에, 히트 싱크(1)가 갖는 방열 측면적에 대하여 충분한 비교적 큰 면적을 갖고, 상기 내부 공간 내의 공기와 외부의 공기가 상기 개구부(10)를 거쳐서 히트 싱크(1)의 내외에서 대류하기에 충분한 구조가 된다. 여기서, LED 소자 장착면(2)과 방열 측면(4, 5, 6, 7)이 이루는 각도의 선택과 개구부(10)의 기능 발휘를 위한 크기나 마련하는 위치의 관계는 도 1의 경우와 동일하다.Reference numeral 10, which is the bottom side of the tubular body, is an opening (space) in which the internal space of the tubular body is open toward the outside, in which the air discharge surface does not exist. Since the heat sink 1 shown in Fig. 2 has an angular shape, the angle formed by the four surfaces 4, 5, 6, and 7 of the heat dissipating side surface and the LED element mounting surface 2 is In the case of 90 degrees each, the same area as the LED element mounting surface 2 is obtained. Therefore, the heat sink 1 has a sufficiently large area compared to the side surface of the heat dissipation of the heat sink 1, and the air in the internal space and the external air are sufficiently large enough to convect inside and outside the heat sink 1 through the opening 10 Structure. The relationship between the selection of the angle formed by the LED element mounting surface 2 and the heat radiating side surfaces 4, 5, 6 and 7 and the size and the position for providing the function of the opening portion 10 are the same as in the case of FIG. Do.
이 도 2의 경우는 평판인 직사각형 형상의 LED 소자 장착면(2)과, 각통 형상 직사각형 면을 이루는 방열 측면의 4면(4, 5, 6, 7)을 가진 형상으로 이루어져 있다. 다만, 도 1과 마찬가지로, 1매의 알루미늄판으로부터 드로잉 가공에 의해서 양자가 형성되어 있기 때문에, LED 소자 장착면(2)과 방열 측면의 4면(4, 5, 6, 7)은 LED 소자 장착면(2) 단부(코너부)의 능선을 따라서 일체적으로 연속하고 있다. 환언하면, 이들 LED 소자 장착면(2)과 방열 측면의 4면(4, 5, 6, 7)의 표리면(2a, 4a, 5a, 6a, 7a과, 2b, 4b, 5b, 6b, 7b)는 정상부의 LED 소자 장착면(2)에 설치된 LED 소자(L)와, 1매의 금속 박판에 의해서 연속하고 있다.In the case of Fig. 2, the LED element mounting surface 2 is a rectangular plate-shaped flat plate, and the four sides (4, 5, 6, 7) of heat dissipating side surfaces forming a rectangular prism square are formed. 1, the LED element mounting surface 2 and four sides 4, 5, 6, and 7 of the heat dissipating side are mounted on the LED element mounting surface 2, And is integrally continuous along the ridge line at the end (corner) of the surface 2. 4a, 5a, 6a, 7a and 2b, 4b, 5b, 6b and 7b of the four surfaces 4, 5, 6 and 7 of the LED element mounting surface 2 and the heat- Is continuous with the LED element L provided on the LED element mounting surface 2 at the top and one sheet of metal thin plate.
여기서, LED 소자 장착면(2)은, 도 1의 경우와 마찬가지로, 도 2의 Y 방향을 향하고 있으며, LED 소자 장착면(2)의 표면(2a)은 도면의 상부 방향, LED 소자 장착면(2)의 이면(2b)은 도면의 하부 방향을 향하고 있다. 이에 대하여, 방열 측면의 4면(4, 5, 6, 7)은 방열 측면의 4면(4, 5, 6, 7)의 표리면(4a, 5a, 6a, 7a과 4b, 5b, 6b, 7b)는 각각 X 방향과 Z 방향(횡방향)을 향하고 있다. 이 때문에, LED 소자 장착면(2)과 방열 측면의 4면(4, 5, 6, 7)은 합해서 3차원의 X, Y, Z 중 어느 방향으로든 향한 방열면을 구성하고 있다.1, the surface 2a of the LED element mounting surface 2 faces upward in the drawing, and the LED element mounting surface 2 2 face the lower side of the drawing. On the other hand, the four surfaces 4, 5, 6, and 7 of the heat dissipating side surfaces are formed on the top and bottom surfaces 4a, 5a, 6a, 7a and 4b, 5b, 6b, 7b face the X direction and the Z direction (lateral direction), respectively. Therefore, the four surfaces 4, 5, 6, and 7 of the LED element mounting surface 2 and the heat radiating side surface together form a three-dimensional heat radiating surface facing in either X, Y, or Z directions.
이상의 구성에 의해서, 도 2의 LED 조명용 히트 싱크(1)도 이들 LED 소자 장착면(2)의 표면(2a), 이면(2b), 방열 측면의 4면(4, 5, 6, 7)의 표리면(4a, 5a, 6a, 7a과, 2b, 4b, 5b, 6b, 7b)의 각 면으로, LED 소자(L)로부터 열이 직접 전도되는 동시에, 이 열의 이들 각 방열면을 향하는 3차원의 X, Y, Z 중 어느 방향으로의 방열도 각각 가능하다.The heat sink 1 for LED lighting shown in Fig. 2 has the same structure as that of the four surfaces 4, 5, 6, and 7 of the heat dissipating side surfaces 2b, The heat is directly conducted from the LED element L to the respective surfaces of the top and bottom surfaces 4a, 5a, 6a, 7a and 2b, 4b, 5b, 6b and 7b, It is possible to radiate heat in any direction of X, Y and Z, respectively.
이 도 2의 실시형태의 경우, 도 1의 원통 컵 형상과 비교하여, 동일한 용적이어도, 보다 많은 표면적을 가지는 것이 된다. 이 때문에, 방열 공간에의 투영 면적이 더욱 증가하여, 방열성이 보다 높아진다고 하는 효과를 갖는다.In the case of the embodiment of Fig. 2, as compared with the cylindrical cup shape of Fig. 1, even with the same volume, it has a larger surface area. Therefore, the projected area to the heat dissipation space is further increased, and the heat dissipation property is further enhanced.
(도 3, LED 조명용 히트 싱크의 제 3 실시형태)(Fig. 3, the third embodiment of the heat sink for LED illumination)
도 3에 본 발명에 따른 LED 조명용 히트 싱크의 제 3 실시형태를 도시한다. 도 3에 도시하는 LED 조명용 히트 싱크(1)는, 도 2와 마찬가지로, 알루미늄 등의 일정한 판 두께를 갖는 금속 박판(1)을 일체로 성형하여 이루어지며, 도 2와 같은 전체가 중공인 각통 형상(각통 컵 형상)의 형상을 갖고 있다. 도 2의 본 발명의 LED 조명용 히트 싱크(1)는 드로잉 가공에 의해서 1매의 금속 박판으로부터, LED 소자 장착면(2)과 방열 측면(3)이 일체로 형성되어 이루어지는 점은 상기 도 1 및 도 2의 경우와 동일하다.3 shows a third embodiment of a heat sink for LED lighting according to the present invention. The heat sink for LED lighting 1 shown in Fig. 3 is formed by integrally molding a thin metal plate 1 having a constant thickness such as aluminum, as in Fig. 2, (Cup-shaped cup). The heat sink 1 for LED lighting of the present invention shown in Fig. 2 is formed by integrally forming the LED element mounting surface 2 and the heat dissipating side surface 3 from one sheet of metal thin sheet by drawing. 2 is the same as that in Fig.
이 도 3의 LED 조명용 히트 싱크(1)는 LED 소자 장착면(2)과, 평면을 이루는 4면의 방열 측면(4, 5, 6, 7)을 갖고, 이 LED 소자 장착면(2)보다 추가로 1단 높아진 도면의 Y 방향(상하 방향)의 단차면(8)과, 평평하며 직사각형인 정상부 면(9)을 가진, L자 형상 내지 계단 형상의 중공인 직방체 또는 컵 형상으로 되어 있다.The heat sink 1 for LED lighting shown in Fig. 3 has an LED element mounting face 2 and four planar heat radiation side faces 4, 5, 6 and 7, Shaped or stepped hollow rectangular parallelepiped or cup shape having a stepped surface 8 in the Y direction (up and down direction) of the drawing and a top surface 9 which is flat and rectangular and which is raised by one step.
보다 구체적으로, 도 3의 LED 조명용 히트 싱크(1)의 경우, 정상부가 서로 단차면(8)으로 연속하는, 평평한 직사각형 형상의 정상부인 LED 소자 장착면(2)과, 이 LED 소자 장착면(2)보다 추가로 1단 높아진, 평평하며 직사각형 형상의 정상부 면(9)을 갖는다. 그리고, 방열 측면의 4면(4, 5, 6, 7)이, 2면(4, 6)은 도 2와 동일한 직사각형 평면 형상이며, 2면(5, 7)은 도 2와 달리 L자 형상의 평면 형상이며, 각통 형상(각관 형상)의 몸통부(측부)가 되도록 성형되어 있다.More specifically, in the case of the LED lighting heat sink 1 of Fig. 3, the LED element mounting surface 2 is a top portion of a flat rectangular shape in which the top portions are continuous with the step surfaces 8, 2, and a top surface 9 of flat, rectangular shape that is raised one step further than the other. The two surfaces 4 and 6 have the same rectangular planar shape as that of FIG. 2, and the two surfaces 5 and 7 are L-shaped And is formed so as to have a trunk portion (side portion) of square tubular shape (square tube shape).
이 때문에, 이들 LED 소자 장착면(2), 평평하며 직사각형 형상의 정상부 면(9), 이들을 잇는 단차면(8)과, 또한 방열 측면의 4면(4, 5, 6, 7)에서, 각각 3차원의 X, Y, Z 중 어느 방향으로든 향하는 연속한 표면측의 7면(외측의 면=표면) (2a, 4a, 5a, 6a, 7a, 8a, 9a)과, 이측의 7면(내측의 면=이면)(2b, 4b, 5b, 6b, 7b, 8b, 9b)과의 방열면을 각각 형성하고 있다.Therefore, in the LED element mounting surface 2, the flat top surface 9 having a rectangular shape, the stepped surface 8 connecting them, and the four surfaces 4, 5, 6, and 7 7a, 7a, 8a, and 9a on one side of the three sides in the X, Y, and Z directions in three dimensions, and seven sides (outer side = And the heat-releasing surfaces of the heat-dissipating plates 2b, 4b, 5b, 6b, 7b, 8b and 9b are respectively formed.
상기 평평하며 직사각형 형상의 정상부 면(9)은 LED 조명에 있어서 히트 싱크를 고정할 때의 고정구를 장착하는 장소로서 이용할 수 있다. 혹은, LED 조명에 필요한 다른 부품, 예를 들면 반사판 등을 접속, 고정할 때의 장소로서 이용할 수 있다. 따라서, 도 3의 경우에는, 통 형상의 정상부인 LED 소자 장착면(2)이 2단의 계단 형상을 갖고 있지만, 드로잉 가공이 가능하면, 필요에 따라서, LED 소자 장착면(2)의 단수를, 단차면(8)이나 연속하는 평평한 직사각형 형상의 정상부를 증가시킨, 3단 이상의 계단 형상으로 해도 물론 좋다.The flat, rectangular top surface 9 can be used as a place for mounting a fixture for fixing the heat sink in LED lighting. Alternatively, it can be used as a place for connecting and fixing other components required for LED illumination, for example, a reflector. Therefore, in the case of Fig. 3, the LED element mounting surface 2, which is the top of the tubular shape, has a stepped shape of two steps, but if the drawing is possible, The stepped surface 8 may be formed in a stepped shape having three or more steps by increasing the height of the stepped surface 8 or the continuous flat top.
통 형상체의 저부측의 도면부호(10)는, 도 2와 마찬가지로, 방열 측면이 실재하지 않는, 통 형상체의 내부 공간의 외부를 향해서 개방된 개구부(공간부)이다. 이 개구부(10)는, 도 3의 히트 싱크(1)가 각통 형상이므로, 예를 들면, LED 소자 장착면(2)과 방열 측면의 4면(4, 5, 6, 7)이 이루는 각도가 각각 90도인 경우에는, LED 소자 장착면(2)과 평평하며 직사각형인 정상부 면(9)과의 합계 면적과 동일한 면적이 된다. 이 때문에, 히트 싱크(1)가 갖는 방열 측면적에 대하여 충분한 비교적 큰 면적을 갖고, 상기 내부 공간 내의 공기와 외부의 공기가 상기 개구부(10)를 거쳐서 히트 싱크(1)의 내외에서 대류하기에 충분한 구조가 된다. 여기서, LED 소자 장착면(2)과 방열 측면(4, 5, 6, 7)이 이루는 각도의 선택과 개구부(10)의 기능 발휘를 위한 크기와의 관계는 도 2의 경우와 동일하다.Reference numeral 10 on the bottom side of the tubular body is an opening (space) opened to the outside of the internal space of the tubular body in which the heat radiating side does not exist as in Fig. Since the heat sink 1 shown in Fig. 3 has an angular cylinder shape, the angle formed by the four surfaces 4, 5, 6, and 7 of the heat dissipating side surface and the LED element mounting surface 2 is In the case of 90 degrees each, the area is equal to the total area of the LED element mounting surface 2 and the flat top surface 9 which is rectangular. Therefore, the heat sink 1 has a sufficiently large area compared to the side surface of the heat dissipation of the heat sink 1, and the air in the internal space and the external air are sufficiently large enough to convect inside and outside the heat sink 1 through the opening 10 Structure. Here, the relation between the selection of the angle formed by the LED element mounting surface 2 and the heat radiating side surfaces 4, 5, 6, and 7 and the size for the function of the opening 10 is the same as in FIG.
이 도 3의 경우도, 도 2와 마찬가지로, 1매의 알루미늄판으로부터 드로잉 가공에 의해서 양자가 형성되어 있기 때문에, LED 소자 장착면(2)과 평평하며 직사각형 형상인 정상부 면(9), 이들을 잇는 상하 방향(Y 방향)의 단차면(8), 또한 방열 측면인 4면(4, 5, 6, 7)은 LED 소자 장착면(2)이나 정상부 면(9), 또는 단차면(8)의 단부(코너부)의 능선을 따라서 일체적으로 연속하고 있다. 환언하면, 이들 LED 소자 장착면(2), 정상부 면(9), 단차면(8)과, 방열 측면의 4면(4, 5, 6, 7)의 표리면(2a, 9a, 8a, 4a, 5a, 6a, 7a과, 2b, 9b, 8b, 4b, 5b, 6b, 7b)는 정상부의 LED 소자 장착면(2)에 설치된 LED 소자(L)와, 1매의 금속 박판에 의해서 연속하고 있다.In the case of Fig. 3, similarly to Fig. 2, since the two are formed by drawing from one aluminum plate, the LED element mounting surface 2 and the top surface 9 which is flat and rectangular in shape, The stepped surfaces 8 in the vertical direction (Y direction) and the four surfaces 4, 5, 6 and 7 which are the heat dissipating side surfaces are provided on the LED element mounting surface 2, the top surface 9, And are integrally continuous along the ridge line of the end (corner). In other words, the LED element mounting surface 2, the top surface 9, the step surface 8 and the front and back surfaces 2a, 9a, 8a, 4a of the four surfaces 4, 5, 6, 5b, 6b, and 7b are connected to the LED element L mounted on the top surface of the LED element mounting surface 2 by a single thin metal plate have.
여기서, LED 소자 장착면(2), 정상부 면(9)은, 도 3의 Y 방향을 향하고 있으며, LED 소자 장착면(2)의 표면(2a), 정상부 면(9)의 표면(9a)은 도면의 상부 방향, LED 소자 장착면(2)의 이면(2b), 정상부 면(9)의 이면(9b)은 도면의 하부 방향을 향하고 있다. 이에 대하여, 방열 측면의 4면(4, 5, 6, 7), 단차면(8)은, 그 표리면(4a, 5a, 6a, 7a, 8a과, 4b, 5b, 6b, 7b, 8b)은 각각 X 방향과 Z 방향(횡방향)을 향하고 있다. 이 때문에, LED 소자 장착면(2)과 정상부 면(9), 방열 측면의 4면(4, 5, 6, 7)과 단차면(8)은 합해서 3차원의 X, Y, Z 중 어느 방향으로든 향한 방열면을 구성하고 있다.3, the surface 2a of the LED element mounting surface 2, the surface 9a of the top surface 9, and the top surface 9a of the LED element mounting surface 2, The upper face of the drawing, the back face 2b of the LED element mounting face 2, and the back face 9b of the top face 9 are directed downward in the drawing. 4a, 5a, 6a, 7a, 8a and 4b, 5b, 6b, 7b, and 8b on the heat radiating side surfaces 4, 5, 6, 7 and step surface 8, Are oriented in the X direction and the Z direction (lateral direction), respectively. Therefore, the LED element mounting surface 2, the top surface 9, the four heat dissipating side surfaces 4, 5, 6, and 7, and the step surface 8 are in any combination of X, Y, And the like.
이상의 구성에 의해서, 도 3의 LED 조명용 히트 싱크(1)도, 이들 LED 소자 장착면(2)의 표면(2a), 이면(2b), 정상부 면(9)의 표면(9a), 이면(9b), 방열 측면의 4면(4, 5, 6, 7)의 표리면(4a, 5a, 6a, 7a과, 4b, 5b, 6b, 7b), 단차면(8)의 표리면(8a, 8b)의 각 면에, LED 소자(L)로부터 열이 직접 전도되는 동시에, 이 열의 이들 각 면이 향하는 3차원의 X, Y, Z중 어느 방향으로의 방열도 각각 가능하다. 그리고, 상기 도 1 및 도 2의 원통 컵 형상 또는 직방체 형상의 히트 싱크와 비교하여, 동일한 용적이어도, 정상부 면(9) 등, 더욱 많은 표면적을 가지는 것에 의해, 방열 공간으로의 투영 면적이 더욱 증가하여, 히트 싱크로서의 방열성이 높아진다.The heat sink 1 for LED lighting shown in Fig. 3 also has a configuration in which the front surface 2a, the back surface 2b, the front surface 9a and the back surface 9b of the LED element mounting surface 2, 5a, 6a, 7a and 4b, 5b, 6b and 7b of the four side surfaces 4, 5, 6 and 7 of the heat dissipating side surface and the front and back surfaces 8a and 8b of the step surface 8 , The heat is directly conducted from the LED element L and heat radiation in any three-dimensional X, Y, Z directions toward these respective faces of the heat is also possible. Further, even with the same volume as the cylindrical cup-shaped or rectangular-shaped heat sink shown in Figs. 1 and 2, by having more surface area such as the top surface 9, the projected area to the heat radiation space is further increased So that heat dissipation as a heat sink is enhanced.
(도 4, 히트 싱크의 제 4 실시형태)(Fig. 4, the fourth embodiment of the heat sink)
도 4에, 본 발명에 따른 LED 조명용 히트 싱크의 제 4 실시형태를 도시한다. 도 4에 도시하는 LED 조명용 히트 싱크(1)는 도 2와 동일한 전체 형상이지만, 도 2에 있어서의 방열 측면(6)이 없으며, 저부측의 개구부(10)와 마찬가지로, 방열 측면이 실재하지 않는, 통 형상체의 내부 공간이 외부를 향하여 개방된 개구부(공간부)(11)를 합해서 갖고 있다.4 shows a fourth embodiment of a heat sink for LED illumination according to the present invention. Although the heat sink 1 for LED lighting shown in Fig. 4 has the same overall shape as that of Fig. 2, there is no heat dissipating side face 6 in Fig. 2 and the heat dissipating side is not present similarly to the bottom side opening 10 , And an opening (space portion) 11 in which the inner space of the cylindrical body is opened toward the outside.
이 개구부(11)는 히트 싱크(1)의 강성을 저해하지 않는 범위에서 마련되어 있으며, 저부측의 개구부(10)와 합하여, 히트 싱크(1)가 갖는 방열 측면적에 대하여 충분한, 보다 큰 면적을 가질 수 있다. 따라서, 상기 내부 공간 내의 공기와 외부의 공기와의 상기 개구부(10, 11)를 거친 히트 싱크(1)의 내외에서의 대류 기능이 향상한다. 이 결과, 도 2의 경우보다, 방열 측면(6)이 없는 만큼 방열 측면적은 작아지지만, 상기 공기의 대류 기능이 향상하는 만큼 뛰어난 방열성을 갖는 상태이다.The opening 11 is provided within a range that does not impair the rigidity of the heat sink 1 and has a sufficient area larger than the radiation side face of the heat sink 1 in combination with the opening 10 on the bottom side . Therefore, the convection of the air in the internal space and the outside air through the openings 10 and 11 is improved in the inside and outside of the heat sink 1. As a result, as compared with the case shown in FIG. 2, the side surface of the heat dissipation is smaller by the absence of the heat dissipating side surface 6, but the heat dissipating performance is improved as the convection function of the air is improved.
(실시형태의 공통 사항)(Common Items in Embodiments)
이상의 LED 소자 장착면과 방열 측면에는, 히트 싱크(1)의 용도나 장착 부위에 따라서, 부품 장착용의 공간이나 슬릿 또는 부분 형상 등이, 각 면의 일부에, 이들 면을 절결하는 가공이나 요철을 마련하는 성형 가공에 의해서 마련되어도 좋다. 또한, 방열 측면은 부품 장착 등의 필요에 따라서 상기 도 4와 같이 면 자체나 면의 일부가 생략되어 있어도 좋다.The above-described LED element mounting surface and heat dissipation side surface are provided with a space for mounting a component, a slit or a part shape, and the like on a part of each surface in accordance with the use or mounting portion of the heat sink 1, As shown in Fig. In addition, the side surface or part of the surface may be omitted, as shown in Fig. 4, depending on the necessity of component mounting or the like.
(히트 싱크의 제작 방법)(Manufacturing method of heat sink)
이어서, 도 1에 도시한 형상을 예를 들어, 본 발명의 히트 싱크의 제작 방법에 대하여 설명한다.Next, a method of manufacturing the heat sink of the present invention will be described with reference to the shape shown in Fig. 1, for example.
(소재 금속 박판)(Material metal sheet)
드로잉 가공의(혹은 히트 싱크의) 소재인 금속 박판은 히트 싱크에 요구되는 열전도 특성과 방열 특성의 크기로부터는 AA 내지 JIS 규격에 규정되는 1000계의 순 알루미늄제가 바람직하다. 다만, 필요 강도나 드로잉 가공성(성형성) 또는 내식성, 내열성 등의 요구 특성에 따라서, 동일한 1000계에서도, 또는 다른 3000계, 5000계, 6000계 등도 이것에 적합한 알루미늄 합금이나 조질 조건이 선택된다. 또한, 조건에 따라서는 강판이나 마그네슘 판 등도 적용할 수 있다.The thin metal sheet used as the drawing (or heat sink) material is preferably a 1000-series pure aluminum material specified in the AA to JIS standards from the viewpoint of the thermal conductivity and the heat dissipation characteristic required for the heat sink. However, aluminum alloys and tempering conditions suitable for the same 1000 system, 3000 3000 system, 5000 system, 6000 system and the like are selected in accordance with required characteristics such as required strength, drawing processability (moldability), corrosion resistance and heat resistance. Depending on the conditions, a steel sheet or a magnesium sheet can also be applied.
금속 박판의 판 두께(두께)는 히트 싱크의 경량화와, 필요 강도나 강성 및 드로잉 가공성(성형성)을 고려하면, 0.4㎜ 내지 2㎜의 범위로부터 선택한다. 이 판 두께가 너무 얇으면, 히트 싱크의 필요 강도나 강성 또는 드로잉 가공성(성형성)이 확보할 수 없다. 한편, 이 판 두께가 너무 두꺼우면, 히트 싱크의 경량화가 희생되며, 드로잉 가공성(성형성)도 오히려 저하한다.The thickness (thickness) of the metal thin plate is selected from the range of 0.4 mm to 2 mm in consideration of the weight reduction of the heat sink, necessary strength, rigidity and drawability (moldability). If the plate thickness is too thin, the required strength, rigidity or drawability (moldability) of the heat sink can not be secured. On the other hand, if the plate thickness is too large, the weight of the heat sink is sacrificed, and the drawability (moldability) also deteriorates.
순 알루미늄 또는 알루미늄 합금이 소재 예인 경우, 압연, 압출 등의 통상의 판 형상의 소재 제조 방법에 의해, 소정 두께의 순 알루미늄판 또는 알루미늄 합금판을 제조한다. 다음에, 제조된 알루미늄판을, 히트 싱크의 외형을 형성할 수 있는 크기의 판편으로 절출 또는 타발하여 평탄한 블랭크로 한다.When pure aluminum or an aluminum alloy is a material example, a net aluminum plate or an aluminum alloy plate of a predetermined thickness is manufactured by a general plate material production method such as rolling and extrusion. Next, the produced aluminum plate is cut or flattened with a sheet piece having a size capable of forming the outer shape of the heat sink to obtain a flat blank.
(드로잉 가공)(Drawing processing)
도 5에 도시하는 바와 같이, 이 블랭크(20)를, 성형하는 히트 싱크의 형상에 각각 대응한 형상을 갖는, 펀치(22), 다이스(금형)(21), 그리고 판 가압부(23)로 이루어지는 프레스 성형 장치를 사용한 드로잉 가공을 실시하여, 내부가 공간이 된 통 형상체(중공의 컵형) 형상을 상온(실온)에서 성형한다. 도 5의 (a)는 프레스 성형 장치에 블랭크(20)를 세트한 드로잉 가공 전의 상태를 도시한다. 도 5의 (b)는 펀치(22), 다이스(금형)(21), 그리고 판 가압부(23)를, 화살표와 같이 상대적으로 상하 이동시켜서, 블랭크(20)를 상기 도 1의 히트 싱크(1)의 형상으로 드로잉 가공하고 있는 가공 중의 상태를 도시한다. 또한, 도 5의 (b)에 있어서, 히트 싱크(1)[블랭크(20)] 테두리의 여유 두께부인 판 가압 부분(24)은 이 일련의 공정 중에 트리밍된다.5, the blank 20 is formed by punch 22, die (metal mold) 21, and plate pressing portion 23, which have shapes corresponding to the shapes of the heat sink to be molded (Hollow cup-like) shape in which the inside becomes a space is formed at room temperature (room temperature). Fig. 5 (a) shows the state before drawing processing in which the blank 20 is set in the press forming apparatus. 5 (b), the punch 22, the die 21, and the plate pressing portion 23 are relatively moved up and down as shown by the arrows to move the blank 20 to the heat sink 1 in the drawing. 5 (b), the plate-pressed portion 24, which is the margin thickness portion of the rim of the heat sink 1 (blank 20), is trimmed during this series of processes.
이와 같은 프레스 성형 장치에 의한 드로잉 가공(드로잉 성형)은, 상기 도 1의 히트 싱크뿐만 아니라, 도 2 내지 도 4의 히트 싱크(1)도 마찬가지로 가능하며, 이들 범용되는, 통상의 금속판의 프레스 성형 공정이나 프레스 장치에 의해서, 용이하게 그리고 염가로 제작할 수 있다. 이것은, 상기 특허문헌 4와 같은 금속 평판을 절곡 가공에 의해서 제작하는 히트 싱크에 비교해서도 말할 수 있다. 또한, 본 발명은 드로잉 가공이기 때문에, 치수 정밀도도 확보하기 쉽다고 하는 이점도 있다.The drawing process (draw forming) by such a press-forming apparatus can be performed not only in the above-described heat sink of Fig. 1 but also in the heat sink 1 of Figs. 2 to 4, It can be easily and inexpensively manufactured by a process or a press apparatus. This can be also compared with a heat sink manufactured by bending a metal flat plate as in Patent Document 4 above. Further, since the present invention is a drawing process, there is an advantage that it is easy to secure dimensional accuracy.
(금속 박판의 표면 방사율)(Surface Emissivity of Thin Metal Sheet)
본 발명의 히트 싱크가 높은 방열성을 얻기 위해서는, 상기 금속 박판의 표면 방사율(ε) 0.6 이상인 것이 바람직하다. 이 때문에, 소재 금속 박판의 전체 표면에, 드로잉 가공 전에 방열율이 높은 흑색 도료의 프리코트 처리(도장 피막)를 실시해도 좋다. 또는 드로잉 가공 후에, 방사율이 높은 흑색 도료의 애프터 코트 처리(도장 피막)를 실시해도 좋다. 이에 의해서, 히트 싱크로서의, 방사에 의한 전달 열량을 증대할 수 있다. 이 프리코트 처리는 드로잉 가공 전에 미리 소재 금속 박판에 실시하면, 드로잉 가공에 있어서의 윤활제의 역할도 수행한다.In order for the heat sink of the present invention to have a high heat radiation property, it is preferable that the surface emissivity () of the metal thin plate is 0.6 or more. For this reason, a precoating treatment (coating film) of a black paint having a high heat radiation rate before drawing processing may be performed on the entire surface of the thin metal sheet material. (Coating film) of a black paint having a high emissivity after drawing processing may be carried out. As a result, the amount of heat transferred by radiation as a heat sink can be increased. This precoat treatment also acts as a lubricant in the drawing process if it is applied to a thin metal sheet of material before drawing processing.
이 방사율(ε)은 실제의 물체의 열방사의 이론값(이상적인 열방사체인 흑체의 열방사)에 대한 비율로서, 실제의 측정은 일본 특허 공개 제 2002-234460 호 공보에 기재된 방법이라도 좋고, 우주 항공 연구 개발 기구가 개발한 휴대용 방사율 측정 장치에 의해서 측정해도 좋다.The emissivity (?) Is a ratio to a theoretical value of the actual radiation of the object (thermal radiation of the black body, which is an ideal thermal radiation body), and the actual measurement may be the method described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-234460, And may be measured by a portable emissivity measuring apparatus developed by a research and development organization.
차재 LED 램프 등으로의 본 발명의 히트 싱크의 장착은 지금까지 범용되어 있는 히트 싱크의 장착과 마찬가지로 실행할 수 있으며, 이러한 점이 이점이기도 하다. 통상, 차재 LED 램프(차량용 등기구)는 광원으로서의 LED 소자가 실장된 LED 기판과, LED로부터의 빛을 광조사 방향 전방을 향하여 반사하는 리플렉터와, 이들 LED 기판 및 리플렉터를 포위하는 하우징과, 하우징의 개방한 전단을 폐쇄하는 투명 재료로 이루어지는 아우터 렌즈, LED 기판에 열적으로 접촉하여 배치된 히트 싱크를 포함하고 있다. 상기 리플렉터는 수지 재료로 성형되어 있으며, LED 기판 상의 LED 부근에 초점을 갖는 포물면계의 반사면을 구비하고 있다. 여기서, 본 발명의 히트 싱크는 상기 LED 기판 또는 LED 기판에 열적으로 접촉하여 배치된 히트 싱크로서 이용된다.The mounting of the heat sink of the present invention to an on-vehicle LED lamp or the like can be carried out in the same manner as the mounting of a heat sink which has been hitherto used, and this is an advantage. In general, an on-vehicle LED lamp (vehicle lamp) includes an LED substrate on which an LED element as a light source is mounted, a reflector that reflects light from the LED toward the front in the light irradiation direction, a housing surrounding the LED substrate and the reflector, An outer lens made of a transparent material for closing the opened front end, and a heat sink arranged in thermal contact with the LED substrate. The reflector is formed of a resin material and has a parabolic reflecting surface having a focus near the LED on the LED substrate. Here, the heat sink of the present invention is used as a heat sink arranged in thermal contact with the LED substrate or the LED substrate.
그리고, 이와 같은 구성의 차재 LED 램프에 의하면, 상기 LED 소자가 구동되어 발광하며, 이 LED 소자로부터 출사한 빛이 리플렉터에 의해 반사하고, 아우터 렌즈를 거쳐서 광조사 방향 전방을 향하여 조사된다. 여기서, 상기 LED로부터 발생한 열은 상기한 바와 같이 본 발명의 히트 싱크에 전달되고, 하우징의 외측으로 방출되어, LED 소자의 온도 상승이 억제된다.According to the on-vehicle LED lamp having such a constitution, the LED element is driven to emit light, and the light emitted from the LED element is reflected by the reflector and irradiated toward the front side in the light irradiation direction through the outer lens. Here, the heat generated from the LED is transmitted to the heat sink of the present invention as described above, and is released to the outside of the housing, thereby suppressing the temperature rise of the LED element.
이상과 같은 본 발명에 의한 히트 싱크는 상기 방열 측면 등의 방열면으로부터의 열의 방사에 의한 방열이 주체이며, 공기 대류가 거의 없는(공기의 대류에 의한 방열을 거의 기대할 수 없음) 좁은 사용 공간(사용, 설치 환경)에 최적인 히트 싱크이다. 이 때문에, 차량용 조명등 기구를 위한 방열 부품 이외에, 일반 조명 장치 기타, 전자 부품용 방열 부품 등에 사용할 수 있다.The heat sink according to the present invention has heat dissipation due to the radiation of heat from the heat radiating side surface of the heat dissipating side or the like and has a narrow use space (for example, Use, and installation environment). Therefore, it can be used for general lighting devices, heat-insulating parts for electronic parts, and the like in addition to heat-radiating parts for automotive lighting fixtures.
또한, 도 6에, 본 발명의 제 5 실시형태에 따른 LED 조명용 히트 싱크(31)(이하, 단순히 히트 싱크라 칭하여 설명하기도 함)를 도시한다. 이 히트 싱크(31)는, 예를 들면, 판 두께가 0.3㎜ 내지 5㎜의 알루미늄제 또는 알루미늄 합금제의 1매의 금속제 판재에, 코이닝 가공을 실행함으로써 성형된 것이다. 또한, 히트 싱크(31)의 제조에 이용하는 금속제 판재로서는, JIS1000계의 순 알루미늄, JIS3000계의 알루미늄 합금, JIS5000계의 알루미늄 합금 등의 열전도율 및 성형성이 뛰어난 금속 소재를 이용하는 것이 특히 바람직하지만, JIS6000계의 알루미늄 합금재 등 다른 열전도율 및 성형성이 좋으며 고강도인 알루미늄 합금재, 또는 구리 등의 다른 금속제 판재를 이용해도 상관없다.6 shows a heat sink 31 for LED lighting according to a fifth embodiment of the present invention (hereinafter, simply referred to as a heat sink). The heat sink 31 is formed by, for example, performing a coining process on one metal plate made of aluminum or aluminum alloy having a thickness of 0.3 mm to 5 mm. It is particularly preferable to use a metal material having excellent thermal conductivity and moldability such as pure aluminum of JIS1000 series, aluminum alloy of JIS3000 series, aluminum alloy of JIS5000 series, etc. as a metal plate used for manufacturing the heat sink 31. However, Aluminum alloy material such as aluminum alloy material having high thermal conductivity and high moldability and high strength, or other metal plate material such as copper may be used.
또한, 금속제 판재가 알루미늄제 또는 알루미늄 합금제인 경우, 그 금속제 판재의 판 두께는 0.3㎜ 내지 5㎜인 것으로 먼저 예시했지만, 그 이유는, 금속제 판재의 판 두께가 5mm를 초과하였을 경우는 그 질량이 너무 무거워져서 LED 램프의 히트 싱크(31)로서 이용하기에는 적절하지 않기 때문이며, 한편, 판 두께가 0.3㎜보다 얇은 경우는 LED 램프의 구성 부재로서 충분한 강도를 확보하는 것이 불가능하게 되어, LED 램프의 히트 싱크(31)로서 이용하기에는 적절하지 않기 때문이다. 보다 바람직한 금속제 판재의 판 두께는 0.35㎜ 내지 2.5㎜이다.In the case where the metal plate is made of aluminum or aluminum alloy, the thickness of the metal plate is 0.3 mm to 5 mm. However, if the plate thickness of the metal plate exceeds 5 mm, On the other hand, when the plate thickness is thinner than 0.3 mm, it is impossible to secure sufficient strength as a constituent member of the LED lamp, and the heat of the LED lamp This is because it is not suitable for use as the sink 31. More preferably, the thickness of the metal plate is 0.35 mm to 2.5 mm.
구체적으로는, 본 실시형태의 LED 조명용 히트 싱크(31)는 평판 형상의 히트 싱크 본체부(32)와, 그 히트 싱크 본체부(32)로부터 표면측(도 6에서는 상측)으로 팽출하는 종단면 사다리꼴 형상의 대좌부(33)로 이루어지며, 대좌부(33)의 표면측에 LED 소자(L)가 장착됨으로써 히트 싱크(31)는 구성된다. 또한, 대좌부(33)의 이면측에는 오목한 곳(34)이 형성되어 있다.Specifically, the LED lighting heat sink 31 according to the present embodiment includes a flat heat sink body 32 and a vertical section (not shown) extending from the heat sink body 32 to the front side And a heat sink 31 is constituted by mounting the LED element L on the front surface side of the pedestal portion 33. In the heat sink 31, A concave portion 34 is formed on the back side of the pedestal portion 33.
다음에, 본 발명의 제 6 실시형태에 따른 LED 조명용 히트 싱크(31)의 제조 방법을 도 7에 근거하여 설명한다.Next, a manufacturing method of the LED lighting heat sink 31 according to the sixth embodiment of the present invention will be described with reference to Fig.
도 7에서는 LED 조명용 히트 싱크(31)의 제조에 이용하는 금형을 나타내고 있으며, 도면부호(35)는 히트 싱크(31)를 제조하기 위해서 이용하는 금속제 판재이다. 금형을 구성하는 부품 중 도면부호(36)는 대좌부(33)의 표면을 형성하기 위한 오목부(36a)가 하면에 마련된 다이스(36)로서, 대좌부(33)의 이면에 오목한 곳(34)을 형성함으로써 대좌부(33)을 형성하기 위한 펀치이며, 도면부호(38)는 블랭크 홀더이다. 또한, 도면부호(39)는 볼스터, 도면부호(40)는 쿠션 핀이다.Fig. 7 shows a mold used for manufacturing the heat sink 31 for LED lighting, and numeral 35 is a metal plate used for manufacturing the heat sink 31. Fig. Among the components constituting the mold, reference numeral 36 denotes a dice 36 provided on the lower surface of the recess 36a for forming the surface of the pedestal portion 33, ) To form the pedestal portion 33, and reference numeral 38 denotes a blank holder. Reference numeral 39 denotes a bolster, and 40 denotes a cushion pin.
우선, 금속제 판재(35)가 블랭크 홀더(38)의 상면에 탑재된 후, 다이스(36)가 하강하고, 하강한 다이스(36)와 한쌍의 블랭크 홀더(38, 39)로 금속제 판재(35)가 협지된다. 다이스(36)가 추가로 하강을 계속하면, 펀치(37)가 금속제 판재(35)에 대해 상대적으로 접근하여 금속제 판재(35)의 일부(중간부)가 다이스(36)의 오목부(36a) 내로 밀어 올려진다. 이때, 금속제 판재(35)의 양측부는 다이스(36)와 한쌍의 블랭크 홀더(38, 39)로 협지된 상태이다. 밀어 올려진 금속제 판재(35)의 일부는 다이스(36)의 오목부(36a)와 펀치(37)의 상면에서 강하게 압축되어 종단면 사다리꼴 형상으로 성형되어, 대좌부(33)가 된다.First, after the metal plate 35 is mounted on the upper surface of the blank holder 38, the die 36 is lowered and the metal plate 35 is lowered with the lowered die 36 and the pair of blank holders 38, Respectively. When the die 36 further continues to descend, the punch 37 relatively approaches the metal plate 35 so that a part (intermediate portion) of the metal plate 35 is inserted into the concave portion 36a of the die 36, . At this time, both sides of the metal plate 35 are sandwiched between the dies 36 and the pair of blank holders 38, 39. A part of the metal plate material 35 that has been pushed up is strongly pressed on the concave portion 36a of the die 36 and the upper surface of the punch 37 and is molded into a trapezoidal shape in the vertical section to become the pedestal portion 33. [
다이스(36)의 오목부(36a)와 펀치(37)의 상면에서 금속제 판재(35)의 일부를 압축했을 때, 대좌부(33)의 이면측에는 오목한 곳(34)이 형성된다. 또한, 다이스(36)와 블랭크 홀더(38)로 협지된 금속제 판재(35)의 잔부가 히트 싱크 본체부(32)가 된다.A concave portion 34 is formed on the back side of the pedestal portion 33 when a concave portion 36a of the dies 36 and a part of the metal plate 35 are compressed on the upper surface of the punch 37. [ The remaining portion of the metal plate 35 sandwiched between the dies 36 and the blank holder 38 serves as the heat sink main body 32.
도 8은 본 발명의 다른 실시형태에 따른 LED 조명용 히트 싱크(31)를 도시한다. 이 히트 싱크(31)도 판 두께가 0.3㎜ 내지 5㎜인 알루미늄제 또는 알루미늄 합금제의 금속제 판재에 코이닝 가공을 실시함으로써 성형된 것이며, 히트 싱크 본체부(32)와 그 히트 싱크 본체부(32)로부터 표면측으로 팽출하는 종단면 사다리꼴 형상의 대좌부(33)로 이루어지는 구성은 도 6에 도시하는 실시형태와 마찬가지이다.8 shows a heat sink 31 for LED illumination according to another embodiment of the present invention. The heat sink 31 is also formed by subjecting a metal plate made of aluminum or aluminum alloy having a plate thickness of 0.3 mm to 5 mm to a coining process. The heat sink 31 includes a heat sink main body 32 and a heat sink main body And a pedestal portion 33 having a longitudinally trapezoidal shape which bulges from the upper surface 32 to the surface side is the same as the embodiment shown in Fig.
또한, 이하 이 실시형태의 설명에서는, LED 조명용 히트 싱크(31)의 히트 싱크 본체부(32)와 대좌부(33)로 이루어지는 부위를 편의상 히트 싱크 본체(31a)라 칭하여 설명한다.In the following description of this embodiment, a portion of the LED lighting heat sink 31, which is made up of the heat sink main body 32 and the pedestal portion 33, will be referred to as a heat sink main body 31a for convenience.
도 8에 도시하는 실시형태가 도 6에 도시하는 실시형태와 다른 것은 대좌부(33)를 포함하는 히트 싱크 본체(31a)의 이면측을 따르도록 하여 받침재(41)가 적층되어 LED 조명용 히트 싱크(31)가 구성되어 있는 점이다. 이 받침재(41)도 히트 싱크 본체(31a)와 마찬가지로, 열전도율 및 성형성이 좋은 알루미늄제 또는 알루미늄 합금제의 금속제 판재를 이용하여 형성되어 있는 것이 바람직하지만, 구리 등의 다른 금속제 판재를 이용하여 형성되어 있어도 상관없다.The embodiment shown in Fig. 8 is different from the embodiment shown in Fig. 6 in that the support material 41 is laminated along the back side of the heat sink main body 31a including the pedestal portion 33, And the sink 31 is constituted. Like the heat sink main body 31a, the support member 41 is preferably formed using a metal plate made of aluminum or aluminum alloy having good thermal conductivity and formability. However, it is also possible to use the other metal plate such as copper Or may be formed.
이 실시형태에 따른 LED 조명용 히트 싱크(31)도 코이닝 가공에 의해 제조되지만, 1회의 성형을 실시하여 LED 조명용 히트 싱크(31)를 제조하는 방법, 2회의 성형을 실시하여 LED 조명용 히트 싱크(31)를 제조하는 방법 중 어느 것을 채용해도 상관없다.Although the LED lighting heat sink 31 according to this embodiment is also manufactured by coining, a method of manufacturing the heat sink 31 for LED lighting by performing the molding once is performed to form the LED lighting heat sink 31 for LED lighting 31) may be employed.
1회의 성형을 실시하여 LED 조명용 히트 싱크(31)를 제조하는 경우는, 히트 싱크 본체(31a)를 형성하는 금속제 판재의 이면에, 받침재(41)를 형성하는 금속제 판재를 적층한 상태로 하고, 도 7에 도시하는 금형을 이용하여 코이닝 가공을 실시함으로써 LED 조명용 히트 싱크(31)를 제조한다.In the case of manufacturing the LED lighting heat sink 31 by performing the molding once, the metal plate for forming the support material 41 is laminated on the back surface of the metal plate forming the heat sink main body 31a , And the heat sink 31 for LED illumination is manufactured by performing coining processing using the mold shown in Fig.
2회의 성형을 실시하여 LED 조명용 히트 싱크(31)를 제조하는 경우는, 도 7에 도시하는 방법에 의해, 우선, 히트 싱크 본체(31a)를 성형한 후에, 히트 싱크 본체(31a)의 이면에, 대좌부(33)의 이면의 오목한 곳(34)을 걸치도록 해서, 받침재(41)를 형성하는 금속제 판재를 대고, 재차 성형한다. 또한, 이와 같이 2회의 성형을 실시하는 경우는, 1회째의 성형은 예비 성형으로 하고, 2회째의 성형으로 코이닝 가공하는 것이 바람직하다.In the case where the LED lighting heat sink 31 is manufactured by performing the molding twice, the heat sink body 31a is firstly formed on the back surface of the heat sink body 31a by the method shown in Fig. 7, And the metal sheet material for forming the support material 41 is laid over the concave portion 34 on the back surface of the pedestal portion 33 and is again formed. Further, in the case of performing the molding twice in this manner, it is preferable that the first molding is preforming and the second molding is a coining process.
본 발명의 LED 조명용 히트 싱크(31)는, 도 6 또는 도 8에 도시하는 단순한 판 형상이어도 상관없고, 히트 싱크 본체부(32)가 히트 싱크의 형상에 맞추어 여러가지 형상으로 가공되어 있어도 무방하다. 또한, 이 LED 조명용 히트 싱크(31)는 LED 전구의 히트 싱크, 차재 LED 조명의 히트 싱크, 건물 등의 매립 조명의 히트 싱크 등 여러 가지 LED 조명용의 히트 싱크로서 이용할 수 있다. 또한, 본 발명에 있어서, LED 소자라는 용어는 단독의 소자에 한정하지 않으며, 복수의 소자를 알루미늄 합금판 등의 표면에 실장한 것을 포함한다.The LED lighting heat sink 31 of the present invention may be a simple plate shape as shown in Fig. 6 or 8, and the heat sink main body 32 may be processed into various shapes in accordance with the shape of the heat sink. The LED lighting heat sink 31 can be used as a heat sink for LED lighting, such as a heat sink for an LED bulb, a heat sink for an on-vehicle LED lighting, and a heat sink for an embedded lighting such as a building. In the present invention, the term " LED element " is not limited to a single element but includes a plurality of elements mounted on a surface of an aluminum alloy plate or the like.
1 : LED 조명용 히트 싱크 2 : LED 소자 장착면
3, 4, 5, 6, 7 : 방열 측면 8 : 단차면
9 : 정상부 면 10, 11 : 개구부
31 : LED 조명용 히트싱크 31a : 히트 싱크 본체
32 : 히트 싱크 본체부 33 : 대좌부
34 : 오목한 곳 35 : 금속제 판재
36 : 다이스 36a : 오목부
37 : 펀치 38 : 블랭크 홀더
39 : 볼스터 40 : 쿠션 핀
41 : 받침재 L : LED 소자
1: Heat sink for LED lighting 2: Mounting surface of LED element
3, 4, 5, 6, 7: heat radiating side 8:
9: top surface 10, 11: opening
31: Heat sink for LED lighting 31a: Heat sink body
32: Heatsink main body part 33:
34: concave place 35: metal plate
36: Dies 36a:
37: Punch 38: Blank holder
39: bolster 40: cushion pin
41: Support material L: LED element

Claims (7)

  1. 드로잉 가공에 의해서 1매의 금속 박판에 LED 소자 장착면과, 이 LED 소자 장착면에 연속하는 방열 측면이 일체로 또한 연속적으로 형성되어 이루어지는 LED 조명용 히트 싱크에 있어서,
    상기 LED 소자 장착면이 정상부, 상기 방열 측면이 몸통부가 되는 동시에, 이들 면으로 둘러싸이는 내부 공간의 개구부도 갖는 통 형상체로 형성되어 있으며, 상기 LED 소자 장착면과 방열 측면의 표리면에 의해서, 3차원 중 어느 방향으로든 향한 방열면을 연속하여 갖고 있는 것을 특징으로 하는
    LED 조명용 히트 싱크.
    In a heat sink for LED lighting in which an LED element mounting surface and a heat radiation side surface continuous to the LED element mounting surface are integrally and continuously formed on one sheet of metal thin plate by drawing processing,
    Wherein the LED element mounting surface is a top portion, the heat radiation side surface is a trunk portion, and the opening portion of the inner space is surrounded by the LED element mounting surface, Dimensional surface in a direction perpendicular to the direction
    Heatsink for LED lighting.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 방열 측면은 원통 형상 또는 각통 형상으로 형성되어 있는
    LED 조명용 히트 싱크.
    The method according to claim 1,
    The heat dissipating side surface is formed in a cylindrical shape or an angular cylinder shape
    Heatsink for LED lighting.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 금속 박판은, 판 두께가 0.4㎜ 내지 2㎜의 범위의 알루미늄제 또는 알루미늄 합금제의 박판인
    LED 조명용 히트 싱크.
    The method according to claim 1,
    The thin metal plate may be a thin plate made of aluminum or aluminum alloy having a thickness in the range of 0.4 mm to 2 mm
    Heatsink for LED lighting.
  4. 금속제 판재로 형성된 LED 조명용 히트 싱크에 있어서,
    히트 싱크 본체부와, 상기 히트 싱크 본체부로부터 표면측으로 팽출하는, LED 소자 장착용의 대좌부로 이루어지며,
    상기 대좌부는 코이닝 가공에 의해 상기 히트 싱크 본체부와 일체 성형되어 있는 것을 특징으로 하는
    LED 조명용 히트 싱크.
    In a heat sink for LED lighting formed of a metal plate,
    And a pedestal portion for mounting the LED element, the pedestal portion extending from the heat sink body portion toward the surface side,
    Characterized in that the pedestal portion is formed integrally with the heat sink main body portion by coining processing
    Heatsink for LED lighting.
  5. 금속제 판재로 형성된 LED 조명용 히트 싱크에 있어서,
    히트 싱크 본체부와, 상기 히트 싱크 본체부로부터 표면측으로 팽출하는, LED 소자 장착용의 대좌부로 이루어지고,
    상기 대좌부의 이면측에는 받침재가 적층되어 있으며,
    상기 대좌부는 코이닝 가공에 의해 상기 히트 싱크 본체부와 일체 성형되어 있는 것을 특징으로 하는
    LED 조명용 히트 싱크.
    In a heat sink for LED lighting formed of a metal plate,
    And a pedestal portion for mounting the LED element which bulges toward the surface side from the heat sink body portion,
    A supporting member is stacked on the back side of the pedestal portion,
    Characterized in that the pedestal portion is formed integrally with the heat sink main body portion by coining processing
    Heatsink for LED lighting.
  6. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,
    상기 금속제 판재는 알루미늄제 또는 알루미늄 합금제인
    LED 조명용 히트 싱크.
    The method according to claim 4 or 5,
    The metal plate is made of aluminum or aluminum alloy
    Heatsink for LED lighting.
  7. 금속제 판재를 코이닝 가공함으로써, 히트 싱크 본체부와, 상기 히트 싱크 본체부로부터 표면측으로 팽출하는 LED 소자 장착용의 대좌부를 일체 성형하는 것을 특징으로 하는
    LED 조명용 히트 싱크의 제조 방법.
    The heat sink body portion and the pedestal portion for mounting the LED element which bulges to the surface side from the heat sink body portion are integrally formed by coining the metal plate material
    A method of manufacturing a heat sink for LED lighting.
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