KR20140147630A - 공기흐름을 개선한 led조명 고효율 냉각장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 공기흐름을 개선한 LED조명 고효율 냉각장치에 관한것으로서, 특히 방열핀과 방열핀사이의 통상의 수직공기흐름에 수평공기흐름을 추가하고, 더 나이가 각각의 방열핀사이의 공기를 상호 교환하도록 하는 방열핀 형상을 제공하여 종래의 동일한 전열면적 대비하여 자연 대류로 방열 성능을 향상할 수 있는 방열 성능이 우수한 공기흐름을 개선한 LED조명 고효율 냉각장치에 관한 것이다.
이는 방열핀과 방열핀사이의 통상의 수직공기흐름에 수평공기흐름을 추가하고, 더 나이가 각각의 방열핀사이의 공기를 상호 교환하도록 하는 방열핀 형상을 제공하여 자연 대류를 촉진시켜 방열 성능을 향상시키는 효과를 얻을 수 있다.

Description

공기흐름을 개선한 LED조명 고효율 냉각장치{LED cooling device of air flow type}
본 발명은 공기흐름을 개선한 LED조명 고효율 냉각장치에 관한것으로서, 특히 방열핀과 방열핀사이의 통상의 수직공기흐름에 수평공기흐름을 추가하고, 더 나이가 각각의 방열핀사이의 공기를 상호 교환하도록 하는 방열핀 형상을 제공하여 종래의 동일한 전열면적 대비하여, 자연 대류로 방열 성능을 향상할 수 있는 방열 성능이 우수한 공기흐름을 개선한 LED조명 고효율 냉각장치에 관한 것이다.
LED(Light Emitting Diode)는 광 효율이 높고 수명이 길며 환경유해물질을 사용하지 않기 때문에 차세대 친환경 광원으로서 기존 광원들을 대체할 수 있을 것으로 기대된다. LED 조명은 공급된 전력 중 80% 이상이 열에너지로 전환되며, 이에 따른 온도증가가 광출력 저하 및 파장이동의 원인이 되고, 수명을 급격하게 감소시키는 것으로 알려져 있다.
종래의 LED조명냉각장치에 적용된 히트파이프 기술은 밀폐된 용기 내에 작동 유체를 주입하고 진공으로 하면 낮은 온도에서도 증발하여 잠열에 의해 열을 전달하는 것으로 열 교환에서 발생하는 열 저항의 최소화로 적은 온도차로도 냉각효과를 크게 할 수 있는 장점이 있어 각종 냉각 기술 및 LED 조명에도 사용된다.
또한, 고온열과 저온유체가 접촉하는 전열면이 파이프 외부이므로 팬을 부착하여 강제 대류로 냉각을 하여 냉각 성능을 높이는 기술을 사용할 수 있다.
하지만, LED 조명에 강제 대류를 위한 팬 등이 설치되면 조명의 사이즈가 커지고 팬 가동을 위한 전력이 소비되며 팬에서 소음이 발생하는 문제점이 있다.
이와 같이, 가격 쟁쟁력에도 문제점이 있는 히트파이프 기술을 배제하고, 또한 강제 대류 대신 자연 대류를 이용하면서도 방열 성능이 우수한 LED 조명의 냉각장치 개발이 절실히 요구되고 있는 실정이다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 통상의 방열핀의 상향공기흐름에 추가적으로 수평공기흐름 및 상호 공기흐름을 부가한 방열핀을 구비하여 자연 대류를 촉진함으로써, 방열 성능이 우수한 공기흐름을 개선한 LED조명 고효율 냉각장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기에 설명될 것이며, 본 발명의 실시예에 의해 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허청구범위에 나타낸 수단 및 조합에 의해 실현될 수 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 수단으로서, 다수의 LED 소자들로 형성되는 일반적인 LED 광원부가 장착된 LED 조명장치의 LED조명냉각장치에 있어서,
상기 LED조명장착면에 열적으로 접촉하도록 설치하고, 다수개로 수직분할시키되, 분할된 각각의 분할방열핀의 중간부를 설정각도로 비틀어서, 상기 LED조명냉각장치의 수직공기흐름과 수평공기흐름 및 각각의 방열핀사이의 상호공기흐름을 원할하도록 형성하여, 자연 대류를 촉진시키는 방열핀을 포함하는 공기흐름을 개선한 LED조명 고효율 냉각장치를 제공하고자 하는 것이다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 통상의 방열핀의 상향공기흐름에 추가적으로 수평공기흐름 및 상호 공기흐름을 부가한 방열핀을 구비하여 자연 대류를 촉진시켜 방열 성능을 향상시키는 효과가 있다.
도 1은 종래기술에 의한 LED 조명냉각장치를 나타낸 일실시예의 사시도.
도 2는 종래기술에 의한 LED 조명냉각장치의 방열핀을 나타낸 개략도.
도 3a는 본 발명에 따른 원형 LED조명 냉각장치를 나타낸 개략도.
도 3b는 본 발명에 따른 사각형 LED조명 냉각장치를 나타낸 개략도.
도 3c는 본 발명에 따른 원형 LED조명 냉각장치를 나타낸 평면도.
도 4a는 본 발명에 따른 LED조명 냉각장치의 방열핀을 나타낸 정면도.
도 4b는 본 발명에 따른 LED조명 냉각장치의 방열핀을 나타낸 입체도.
도 4c는 본 발명에 따른 방열핀의 조립체를 나타낸 개략도.
본 발명의 여러 실시예들을 상세히 설명하기 전에, 다음의 상세한 설명에 기재되거나 도면에 도시된 구성요소들의 구성 및 배열들의 상세로 그 응용이 제한되는 것이 아니라는 것을 알 수 있을 것이다. 본 발명은 다마른 실시예들로 구현되고 실시될 수 있고 다양한 방법으로 수행될 수 있다. 또, 장치 또는 요소 방향(예를 들어 "전(front)", "후(back)", "위(up)", "아래(down)", "상(top)", "하(bottom)", "좌(left)", "우(right)", "횡(lateral)")등과 같은 용어들에 관하여 본원에 사용된 표현 및 술어는 단지 본 발명의 설명을 단순화하기 위해 사용되고, 관련된 장치 또는 요소가 단순히 특정 방향을 가져야 함을 나타내거나 의미하지 않는다는 것을 알 수 있을 것이다. 또한, "제 1(first)", "제 2(second)", 및 "제 3(third)"과 같은 용어는 설명을 위해 본원 및 첨부 청구항들에 사용되고 상대적인 중요성 또는 취지를 나타내거나 의미하는 것으로 의도되지 않는다.
본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위해 아래의 특징을 갖는다.
이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하도록 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
이를 위한 본 발명의 일실시예를 살펴보면,
다수의 LED 소자들로 형성되는 일반적인 LED 광원부가 장착된 LED 조명장치의 LED조명냉각장치에 있어서,
상기 LED조명장착면(205)에 열적으로 접촉하도록 설치하고, 다수개로 수직분할시키되, 분할된 각각의 분할방열핀(202)의 중간부를 설정각도로 비틀어서, 상기 LED조명냉각장치의 수직공기흐름과 수평공기흐름 및 각각의 방열핀사이의 상호공기흐름을 원할하도록 형성하여, 자연 대류를 촉진시키는 방열핀(210)을 포함하는 공기흐름을 개선한 LED조명 고효율 냉각장치를 제공하는 것이다.
또한, 상기 분할방열핀(202)의 중간부를 설정각도로 다수번 비틀어서 형성하되, 분할방열핀(202)의 길이방향에 대하여 각각 반대경사방향으로 비틀어서 형성되는 것이다.
또한, 상기 분할방열핀(202)을 구조적으로 고정함에 동시에 방열핀의 기능을 포함하도록 테두리방열핀(201)을 포함하는 것이다.
또한, 상기 LED조명장치가 사각형(220)인 경우에, 상기 LED조명 장착면(205)에 대응되는 크기로 상기 방열핀(210)이 다수개로 설치된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 LED조명장치가 원형(230)인 경우에, 상기 LED조명 장착면(205)에 방사상으로 상기 방열핀(210)이 다수개로 설치되며, 중앙부는 대류여유공간(231)을 포함하는 것이다.
이하, 도 1 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 측면 및 하부 공기 유입형 LED 냉각장치 및 이를 이용한 LED 조명등을 상세히 설명하도록 한다.
도 1은 종래기술에 의한 LED 조명냉각장치를 나타낸 일실시예의 사시도로서, 일반적으로 LED조명 냉각장치는 LED 조명장착부, 방열부로 이루어지며, 도 2는 종래기술에 의한 LED 조명냉각장치의 방열핀을 나타낸 개략도를 의미한다
상기 LED 조명장착부는 하단면에 다수의 LED 소자들로 형성되는 LED 광원부가 장착된다. 상기 LED 광원부는 다수의 LED 소자들이 상기 LED 조명장착부의 하단면에 직접 배치될 수 있고, 다수의 LED 소자들이 결합된 LED 광원부가 상기 LED 조명장착부는 하단면에 장착될 수 있다.
도 1을 살펴보면, 방열핀(210)은 상기 LED 조명장착면(205)의 상단면에 열적으로 접촉하여 설치되어 상기 LED 광원부에서 발생하는 고열을 방열핀(210)으로 전달하여, 상기 LED 광원부에서 발생한 고열을 방열할 수 있다.
상기 방열핀(210)은 상기 LED 조명장착면(205)에 대응되게 다수개로 적측되도록 형성되어, 자연대류에 의하여 방열을 유도하는 것이다. 또한, 상기 방열핀(210)은 선택적으로 둥근형, 사각형, 오각형 등의 형상으로 구성될 수 있으며, 상기 LED 광원부에서 발생한 고열을 신속하게 방열할 수 있다.
그러나, 도1에 의한 종래기술의 공기흐름은 단지 방열핀과 방열핀사이의 수직공간에 의한 수직공기흐름에 의한 것으로서, 이러한 수직공기채널에 의한 자연대류만으로의 LED조명의 고열을 냉각시키는 방열효과는 기대치이하인 경우가 발생하게 되는 것이다.
도 3a는 본 발명에 따른 원형 LED조명 냉각장치를 나타낸 개략도이고, 도 3c는 본 발명에 따른 원형 LED조명 냉각장치를 나타낸 평면도로서, 이를 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 의한 방열핀(210)은 LED조명장착면(205)에 열적으로 접촉하도록 하단부가 절곡되어 설치되고, 다수개로 수직분할시키되, 분할된 각각의 분할방열핀(202)의 중간부를 설정각도로 비틀어서, 상기 LED조명냉각장치의 수직공기흐름과 수평공기흐름 및 각각의 방열핀사이의 상호공기흐름을 원할하도록 형성하는 것이다.
이는 주의의 찬공기를 방열핀 내부로 유인하여, 고열의 조명장치를 자연대류에 의하여 냉각시키는데 있어서, 주의의 찬공기가 방열핀내부로 유입되는 공기저항을 최소로 한 원할한 최적의 공기흐름을 형성시키는 것이다.
도 4a는 본 발명에 따른 LED조명 냉각장치의 방열핀을 나타낸 정면도이고, 도 4b는 본 발명에 따른 LED조명 냉각장치의 방열핀을 나타낸 입체도이고, 도 4c는 본 발명에 따른 방열핀의 조립체를 나타낸 개략도로서,
이를 설명하면, 분할방열핀(202)의 중간부를 설정각도로 다수번 비틀어서 형성시키며, 분할방열핀(202)의 길이방향에 대하여 각각 반대경사방향으로 비틀어서 형성시켜서, 수평공기흐름 및 방열핀사이의 공기흐름을 상호 교환될수 있도록 형성하여, 하단부로부터 방열된 공기들을 원활하게 외부로 방출시킬수 있도록 하는 것이다.
또한, 방열핀의 태두리면을 형성하는 테두리방열핀(201)을 형성하여 상기 분할방열핀(202)을 구조적으로 고정함에 동시에 방열핀의 기능을 포함하도록 하는 것이다.
도 3b는 본 발명에 따른 사각형 LED조명 냉각장치를 나타낸 개략도로서, 이를 설명하면, 상기 LED조명장치가 사각형(220)인 경우에, 상기 LED조명 장착면(205)에 대응되는 크기로 상기 방열핀(210)이 다수개로 설치된 것을 특징으로 한다.
도 3a는 본 발명에 따른 원형 LED조명 냉각장치를 나타낸 개략도로서, LED조명장치가 원형(230)인 경우에, 상기 LED조명 장착면(205)에 방사상으로 상기 방열핀(210)이 다수개로 설치되며, 중앙부는 대류여유공간(231)을 포함하는 것이다.
자연 대류에 의한 열 교환이 원활하게 이루어져 상기 LED 광원부(10)에서 발생한 고열로 인한 효율 저하 현상을 최소화할 수 있다.
자연 대류에 의한 열 교환이 원활하게 이루어는 구조로서 빛에 의한 상승 온도를 대기온도에 신속하게 다중 분산시키도록 하여 광원장치의 성능향상과 수명연장이 이루어질 수 있어 팬 등의 강제 대류를 이용함으로써 나타날 수 있는 대형화, 소음문제, 전원 공급 문제 등을 해결할 수 있다.
장이 이루어질 수 있어 팬 등의 강제 대류를 이용함으로써 나타날 수 있는 대형화, 소음문제, 전원 공급 문제 등을 해결할 수 있다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변경이 가능함은 물론이다.
201: 테두리방열핀 202: 분할방열핀
205: LED조명장착면 210: 방열핀
220: 사각형 LED조명장치 230: 원형 LED조명장치
231: 대류여유공간

Claims (5)

  1. 다수의 LED 소자들로 형성되는 일반적인 LED 광원부가 장착된 LED 조명장치의 LED조명냉각장치에 있어서,
    LED조명장착면(205)에 열적으로 접촉하도록 설치하고, 다수개로 수직분할시키되, 분할된 각각의 분할방열핀(202)의 중간부를 설정각도로 비틀어서, 상기 LED조명냉각장치의 수직공기흐름과 수평공기흐름 및 각각의 방열핀사이의 상호공기흐름을 원할하도록 형성하여, 종래의 동일한 전열면적 대비하여 자연 대류를 촉진시키는 방열핀(210)을 포함하는 것을 특징으로 하는 공기흐름을 개선한 LED조명 고효율 냉각장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 분할방열핀(202)의 중간부를 설정각도로 다수번 비틀어서 형성하되, 분할방열핀(202)의 길이방향에 대하여 각각 반대경사방향으로 비틀어서 형성되는 것을 특징으로 하는 공기흐름을 개선한 LED조명 고효율 냉각장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 분할방열핀(202)을 구조적으로 고정함에 동시에 방열핀의 기능을 포함하도록 테두리방열핀(201)을 포함하는 것을 특징으로 하는 공기흐름을 개선한 LED조명 고효율 냉각장치.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 LED조명장치가 사각형(220)인 경우에, 상기 LED조명 장착면(205)에 대응되는 크기로 상기 방열핀(210)이 다수개로 설치된 것을 특징으로 하는 공기흐름을 개선한 LED조명 고효율 냉각장치.
  5. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 LED조명장치가 원형(230)인 경우에, 상기 LED조명 장착면(205)에 방사상으로 상기 방열핀(210)이 다수개로 설치되며, 중앙부는 대류여유공간(231)을 포함하는 것을 특징으로 하는 공기흐름을 개선한 LED조명 고효율 냉각장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101942054B1 (ko) * 2017-09-12 2019-01-24 주식회사 엠티티 U자형 히터에 의한 소형 전기 온풍기
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KR102103729B1 (ko) * 2019-06-26 2020-04-23 주식회사 엠티티 열교환기 핀이 조립지그에 의해 조립되는 led 조명 냉각장치
WO2021206198A1 (ko) * 2020-04-10 2021-10-14 주식회사 엠티티 조립용이한 방열핀이 메탈 pcb에 직접 부착되는 led 조명

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Patent event date: 20140224

J201 Request for trial against refusal decision
PJ0201 Trial against decision of rejection

Patent event date: 20150629

Comment text: Request for Trial against Decision on Refusal

Patent event code: PJ02012R01D

Patent event date: 20150602

Comment text: Decision to Refuse Application

Patent event code: PJ02011S01I

Patent event date: 20150225

Comment text: Decision to Refuse Application

Patent event code: PJ02011S01I

Appeal kind category: Appeal against decision to decline refusal

Appeal identifier: 2015101003705

Request date: 20150629

J301 Trial decision

Free format text: TRIAL DECISION FOR APPEAL AGAINST DECISION TO DECLINE REFUSAL REQUESTED 20150629

Effective date: 20160725

PJ1301 Trial decision

Patent event code: PJ13011S01D

Patent event date: 20160725

Comment text: Trial Decision on Objection to Decision on Refusal

Appeal kind category: Appeal against decision to decline refusal

Request date: 20150629

Decision date: 20160725

Appeal identifier: 2015101003705