KR20150142838A - 자동차 전조등용 엘이디 조명장치 - Google Patents

자동차 전조등용 엘이디 조명장치 Download PDF

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Abstract

자동차 전조등용 엘이디 조명장치가 제공된다. 상기 자동차 전조등용 엘이디 조명장치는 단면이 5각형 형상인 엘이디패널 결합부, 상기 엘이디패널 결합부에 배치되는 복수의 엘이디 패널, 상기 엘이디패널 결합부의 일측에 위치하고 복수의 방열핀이 배치되는 히트싱크, 상기 히트싱크의 하부에 위치하여 상기 방열핀에 공기 흐름을 유도하는 방열팬 및 상기 엘이디패널 결합부 및 히트싱크를 관통하여 배치되는 히트파이프를 포함한다.

Description

자동차 전조등용 엘이디 조명장치{LED LAMP FOR AUTOMOBILE HEAD LIGHT}
본 발명은 자동차 전조등용 엘이디 조명장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 방열메커니즘의 체계적인 적용을 통해 소형 방열 기구로 최적의 방열 효과를 얻기 위한 자동차 전조등용 엘이디 조명장치에 관한 것이다.
통상적으로 차량에는 야간조명을 위한 전조등, 차량의 감속 또는 정지를 알리기 위한 브레이크 램프, 이동하는 방향을 지시하는 방향지시 램프, 미등 램프, 차폭 램프 등의 다양한 램프들이 설치되어 있다.
최근에는 수명이 길고 부피를 적게 차지하며, 에너지 효율이 높은 엘이디 광원을 이용해 다양한 분야에서 응용하고 있는 실정이며, 엘이디를 이용한 자동차 전조등이 시장에 등장하고 있는 실정이다.
그러나 엘이디 발광체를 자동차 전조등으로 사용하기 위해서는 전조등이 위치하는 장소의 밀폐된 환경과 엔진룸에 인접한 위치 조건 등을 고려해야 하며, 상기한 조건을 만족시키기 위해서는 엘이디에서 발생하는 열을 효과적으로 분산시킬 수 있는 방안이 필요하다.
또한, 엘이디 발광체를 자동차 전조등으로 사용하기 위해서는 적절한 배광요구조건을 만족시켜야 하는데 이를 위한 엘이디 배치 방식에 있어서 종래기술과는 차별화된 배치 방식이 필요한 실정이다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 오각형의 광원 배치를 통한 배광 요구조건을 만족시키고, 공기 대류에 최적화된 방열구조를 통해 발열 성능이 우수한 자동차 전조등용 엘이디 조명장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 목적은 이상에서 언급된 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명의 일 양태에 따르면, 단면이 5각형 형상인 엘이디패널 결합부, 상기 엘이디패널 결합부에 배치되는 복수의 엘이디 패널, 상기 엘이디패널 결합부의 일측에 위치하고 복수의 방열핀이 배치되는 히트싱크, 상기 히트싱크의 하부에 위치하여 상기 방열핀에 공기 흐름을 유도하는 방열팬 및 상기 엘이디패널 결합부 및 히트싱크를 관통하여 배치되는 히트파이프를 포함한다.
상기 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명의 다른 양태에 따르면, 상기 방열핀은 상하로 공기유동이 이뤄질수 있도록 세로 방향으로 배치되는 것을 특징으로 한다.
상기 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명의 다른 양태에 따르면, 상기 히트파이프는 끝단이 상부로 절곡되도록 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 자동차 전조등용 엘이디 조명장치는 오각형의 광원 배치를 통한 배광 요구조건을 만족시키고, 공기 대류에 최적화된 방열구조를 통해 발열 성능이 우수한 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일실시 예에 따른 자동차 전조등용 엘이디 조명장치의 정면도.
도 2는 본 발명의 일실시 예에 따른 자동차 전조등용 엘이디 조명장치의 평면도.
도 3은 본 발명의 일실시 예에 따른 자동차 전조등용 엘이디 조명장치의 좌측면도.
도 4는 본 발명의 일실시 예에 따른 자동차 전조등용 엘이디 조명장치의 히트파이프를 나타낸 도면.
도 5는 본 발명의 일실시 예에 따른 자동차 전조등용 엘이디 조명장치의 방열효과에 대한 시뮬레이션 결과를 나타낸 도면.
도 6은 본 발명의 일실시 예에 따른 자동차 전조등용 엘이디 조명장치의 배광 해석 결과를 나타낸 도면.
이하, 첨부한 도면들 및 후술되어 있는 내용을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예들을 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되어지는 실시 예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시 예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되어지는 것이다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다. 한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급되지 않는 한 복수형도 포함된다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자가 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
이하, 도 1 내지 도 6을 참조하여, 본 발명의 일실시예에 따른 자동차 전조등용 엘이디 조명장치에 대하여 상세히 설명하기로 한다. 도 1은 본 발명의 일실시 예에 따른 자동차 전조등용 엘이디 조명장치의 정면도, 도 2는 본 발명의 일실시 예에 따른 자동차 전조등용 엘이디 조명장치의 평면도, 도 3은 본 발명의 일실시 예에 따른 자동차 전조등용 엘이디 조명장치의 좌측면도, 도 4는 본 발명의 일실시 예에 따른 자동차 전조등용 엘이디 조명장치의 히트파이프를 나타낸 도면, 도 5는 본 발명의 일실시 예에 따른 자동차 전조등용 엘이디 조명장치의 방열효과에 대한 시뮬레이션 결과를 나타낸 도면, 도 6은 본 발명의 일실시 예에 따른 자동차 전조등용 엘이디 조명장치의 배광 해석 결과를 나타낸 도면이다.
도 1내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일실시 예에 따른 자동차 전조등용 엘이디 조명장치는 크게 엘이디패널 결합부(10), 엘이디패널(20), 히트싱크(30), 방열팬(40), 히트파이프(50)를 포함하여 구성된다.
상기 엘이디패널 결합부(10)는 단면 형상이 5각형임을 특징으로 하며 상기 엘이디패널 결합부(10)에 복수의 엘이디패널(20)이 결합된다. 엘이디패널 결합부(10)에 결합되는 엘이디패널의 개수를 조절하면 자동차 전조등이 요구하는 배광조건을 만족시킬 수 있다.
상기 히트싱크(30)는 상기 엘이디패널 결합부(10)의 일측에 위치하며 복수의 방열핀(31)이 배치됨을 특징으로 한다.
상기한 방열핀(31)은 공기의 대류가 원활하게 이뤄질 수 있도록 세로 방향으로 배치되는 것을 특징으로 한다. 상기한 바와 같이 방열핀(31)을 세로 방향으로 배치하면 찬공기가 아래로 내려가고 더운 공기가 위로 올라가는 대류현상을 방열과정에서 효과적으로 이용할 수 있고, 이를 통해 상하로 공기유동이 더 원활하게 이뤄질 수 있도록 한다.
상기 히트싱크(30)의 하부에는 상기 방열팬(40)이 위치하게 되는데 상기 방열팬(40)을 통해 강제로 대류현상이 일어나도록 할 수 있어 밀폐된 자동차 조명공간 안에서의 방열효과를 더 높여줄 수 있다.
상기 히트파이프(50)는 도 4에 도시된 바와 같이 끝 부분이 상부로 절곡되도록 형성되어 있음을 특징으로 한다.
상기한 바와 히트파이프(50)를 상부로 절곡시킨 것은 상기 히트싱크(30)와 상기 방열팬(40)의 방열작용에 의한 응결된 액체가 자중에의해 열원 쪽으로 쉽게 이동할 수 있도록 하기 위함이다.
상기 히트파이프(50)는 상기 엘이디패널 결합부(10) 및 히트싱크(30)를 관통하여 배치되는데 상기 엘이디 패널 결합부(10) 및 히트싱크(30)가 열원으로 작용하고 열원부를 통해 가열된 히트파이프(50) 내의 기체가 외기와 방열핀(31) 및 방열팬(40)의 방열작용으로 냉각되면서 응결되는 액체가 그 자중에 의해 히트파이프(50) 내부의 열원으로 다시 이동하여 냉각효과를 높일 수 있도록 하는 것이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 일실시 예에 따른 자동차 전조등용 엘이디 조명장치는 외기온도와의 온도차이를 20도 이내로 유지할 수 있음을 알 수 있다. 즉, 외기온도가 20도 일 경우 최고 온도를 40도 이하로 냉각시킬 수 있을 정도의 효과를 가진다. 특히 LED의 한계 Tj가 85도라고 가정한다면 외기온도 65도에서도 사용에 문제가 없음을 알 수 있다.
도 6을 참조하면, 평판형상으로 엘이디를 배치한 것과 오각형 형상으로 엘이디를 배치한 것의 배광 효과상의 차이점을 알 수 있다. 도 6에 도시된 바와 같이 Intensity distribution 관찰 결과, Flat한 LED Bulb에 대비하여 5각형 LED Bulb는 배광이 더 넓게 분포되며 spot 부분의 광도가 훨씬 높게 집중됨을 관찰 할 수 있다. 이것은 ECE 규격을 기준으로 많은 Point에 만족할 수 있음을 예상할 수 있으며 차량 적용에 유리한 이점으로 작용할 수 있다. 또한, 오각형 배치는 평판 배치보다 signal point가 깨끗하게 관찰됨을 알 수있다.
이상에서 대표적인 실시 예를 통하여 본 발명에 대하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시 예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 권리 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태에 의하여 정해져야 한다.
10 : 엘이디패널 결합부
20 : 엘이디 패널
30 : 히트싱크
31 : 방열핀
40 : 방열팬
50 : 히트파이프

Claims (3)

  1. 단면이 5각형 형상인 엘이디패널 결합부;
    상기 엘이디패널 결합부에 배치되는 복수의 엘이디 패널;
    상기 엘이디패널 결합부의 일측에 위치하고 복수의 방열핀이 배치되는 히트싱크;
    상기 히트싱크의 하부에 위치하여 상기 방열핀에 공기 흐름을 유도하는 방열팬; 및
    상기 엘이디패널 결합부 및 히트싱크를 관통하여 배치되는 히트파이프를 포함하는 자동차 전조등용 엘이디 조명장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 방열핀은 상하로 공기유동이 이뤄질수 있도록 세로 방향으로 배치되는 것을 특징으로 하는 자동차 전조등용 엘이디 조명장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 히트파이프는 끝단이 상부로 절곡되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 자동차 전조등용 엘이디 조명장치.
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