KR20160126128A - 방열 키트 및 이를 포함하는 발광 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 발열원의 일측에 장착되는 방열 키트는, 적어도 하나가 상기 발열원에 탈착이 가능하게 체결되는 방열 모듈; 및 상기 발열원과 상기 방열 모듈에 탈착이 가능하게 체결되어 상기 발열원과 상기 방열 모듈을 고정시키는 체결 수단;을 포함하고, 상기 방열 모듈은 상기 발열원과 대응되는 블록 형태의 구조를 가지며, 상기 체결 수단은 상기 방열 모듈이 상기 발열원의 일측에 접한 상태에서 상기 방열 모듈과 발열원의 양 측면에 체결되는 것을 특징으로 한다.

Description

방열 키트 및 이를 포함하는 발광 장치{HEAT DISSIPATION KIT AND LIGHTING APPARATUS HAVING THE SAME}
본 발명은 방열 키트 및 이를 포함하는 발광 장치에 관한 것이다.
반도체 소자, 발광 소자 등은 구동 시 다량의 열을 발생시킨다. 이러한 소자들은 조명 장치와 같은 제품에서 발열원으로 작용하는데 제품의 효율 향상을 위해 발열원에 대한 적절한 냉각이 중요하다.
종래에는 작업 환경 및 제품의 설계 구조에 따라서 미리 방열 방식이 정해져 제품이 제작되었다. 따라서 작업 환경이나 설계 구조가 변경되는 경우 방열 방식을 변경하는 것은 대단히 어려우며, 기존 제품을 폐기하고 새로운 제품을 다시 제작해야 하는 등의 번거로움과 이에 따른 비용이 낭비되는 문제가 있었다.
이에 당 기술분야에서는 작업 환경과 설계 구조의 변경에 관계없이 용이하게 방열 방식 및 구조를 변경할 수 있는 방안이 요구되고 있다.
다만, 본 발명의 목적은 이에만 제한되는 것은 아니며, 명시적으로 언급하지 않더라도 아래에서 설명하는 과제의 해결수단이나 실시 형태로부터 파악될 수 있는 목적이나 효과도 이에 포함된다고 할 것이다.
본 발명의 일 실시 형태에 따른 발열원의 일측에 장착되는 방열 키트는, 적어도 하나가 상기 발열원에 탈착이 가능하게 체결되는 방열 모듈; 및 상기 발열원과 상기 방열 모듈에 탈착이 가능하게 체결되어 상기 발열원과 상기 방열 모듈을 고정시키는 체결 수단;을 포함하고, 상기 방열 모듈은 상기 발열원과 대응되는 블록 형태의 구조를 가지며, 상기 체결 수단은 상기 방열 모듈이 상기 발열원의 일측에 접한 상태에서 상기 방열 모듈과 발열원의 양 측면에 체결될 수 있다.
상기 방열 모듈은 복수개 구비되며, 상기 복수의 방열 모듈은 각각 외측면이 상기 발열원의 외측면과 공면을 이룰 수 있다.
상기 복수의 방열 모듈은 상기 발열원의 일측에 순차적으로 체결되어 적층 구조를 구현하며, 상기 발열원의 발열량에 따라서 상기 적층되는 방열 모듈의 수량이 조절될 수 있다.
상기 방열 모듈은 내부 공간을 갖는 케이스, 및 상기 케이스 내에 배치되는 방열 수단을 포함할 수 있다.
상기 체결 수단은, 상기 발열원과 상기 방열 모듈이 상호 접하는 경계를 가로질러 상기 발열원과 상기 방열 모듈의 각 외측면에 체결되는 연결 브라켓을 포함할 수 있다.
상기 체결 수단은, 상기 발열원과 상기 방열 모듈의 외측면에 각각 구비되어 상기 연결 브라켓이 삽입되는 체결 홈을 더 포함할 수 있다.
상기 체결 홈은 상기 발열원과 상기 방열 모듈의 외측면 중 서로 대응하는 위치에 각각 구비되며, 상기 발열원과 상기 방열 모듈이 체결된 상태에서 서로 연결될 수 있다.
본 발명의 일 실시 형태에 따른 발광 장치는, 광원 모듈; 및 상기 광원 모듈의 일측에 장착되는 방열 키트를 포함하며, 상기 방열 키트는, 적어도 하나가 상기 광원 모듈에 탈착이 가능하게 체결되는 방열 모듈; 및 상기 광원 모듈과 상기 방열 모듈에 탈착이 가능하게 체결되어 상기 광원 모듈과 상기 방열 모듈을 고정시키는 체결 수단;을 포함하고, 상기 방열 모듈은 상기 광원 모듈과 대응되는 블록 형태의 구조를 가지며, 상기 체결 수단은 상기 방열 모듈이 상기 광원 모듈의 일측에 접한 상태에서 상기 방열 모듈과 광원 모듈의 양 측면에 체결될 수 있다.
상기 광원 모듈은, 기판 및 상기 기판상에 배열된 복수의 발광소자를 포함할 수 있다.
상기 광원 모듈 상에 배치되는 광학소자를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 형태에 따르면, 작업 환경과 설계 구조의 변경에 관계없이 용이하게 방열 방식 및 구조를 변경할 수 있는 방열 키트 및 이를 포함하는 발광 장치가 제공될 수 있다.
본 발명의 다양하면서도 유익한 장점과 효과는 상술한 내용에 한정되지 않으며, 본 발명의 구체적인 실시 형태를 설명하는 과정에서 보다 쉽게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 방열 키트를 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 2는 도 1의 분해사시도이다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 방열 모듈을 개략적으로 나타내는 사시도 및 단면도이다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 다른 실시 형태에 따른 방열 모듈을 개략적으로 나타내는 것으로 각각 하부사시도 및 상부사시도이다.
도 5는 도 4b의 단면도이다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 다른 실시 형태에 따른 방열 모듈을 개략적으로 나타내는 사시도 및 단면도이다.
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 다른 실시 형태에 따른 방열 모듈을 개략적으로 나타내는 사시도 및 단면도이다.
도 8a 및 도 8b는 본 발명의 다른 실시 형태에 따른 방열 모듈을 개략적으로 나타내는 사시도 및 단면도이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시 형태에 따른 방열 키트를 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 발광 장치를 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 11은 도 10의 분해사시도이다.
도 12는 도 10에서 광원 모듈을 개략적으로 나타내는 분해사시도이다.
도 13은 본 발명의 다른 실시 형태에 따른 발광 장치를 개략적으로 나타내는 사시도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 형태들을 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다.
또한, 본 발명의 실시형태는 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있으며, 도면 상의 동일한 부호로 표시되는 요소는 동일한 요소이다. 본 명세서에서, '상', '상부', '상면', '하', '하부', '하면', '측면' 등의 용어는 도면을 기준으로 한 것이며, 실제로는 소자나 구성요소가 배치되는 방향에 따라 달라질 수 있을 것이다.
도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명의 일 실시 형태에 따른 방열 키트를 설명한다. 도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 방열 키트를 개략적으로 나타내는 사시도이고, 도 2는 도 1의 분해사시도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 방열 키트(10)는 발열원(HS)의 일측에 장착되어 상기 발열원(HS)에서 발생된 열을 외부로 방출하는 것으로 상기 발열원(HS)에 체결되는 방열 모듈(100) 및 상기 발열원(HS)과 상기 방열 모듈(100)을 고정시키는 체결 수단(200)을 포함하여 구성될 수 있다.
본 실시 형태에서 상기 발열원(HS)은 작동 시 열을 발생시키는 모든 종류의 전자 소자일 수 있다. 예를 들어, 반도체 소자, 발광 소자 등이 상기 발열원(HS)을 이루는 전자 소자에 해당할 수 있으나 이에 한정하는 것은 아니다.
상기 방열 모듈(100)은 복수개로 구성될 수 있으며, 방열 방식에 따라서 선택된 적어도 하나가 상기 발열원(HS)에 탈착이 가능하게 체결될 수 있다. 각 방열 모듈(100)은 서로 상이한 방식으로 방열을 수행하여 상기 발열원(HS)의 열을 외부로 방출할 수 있다.
도 3a 및 도 3b에서는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 방열 모듈을 개략적으로 나타내고 있다.
상기 방열 모듈(100A)은 전체적인 외형이 상기 발열원(HS)과 대응되는 블록 형태의 구조를 가지며, 외측면이 상기 발열원(HS)의 외측면과 공면을 이룰 수 있다. 예를 들어, 도면에서 도시하는 바와 같이, 상기 방열 모듈(100A)은 상기 발열원(HS)과 대응되는 직사각형 형태의 블록 구조를 가질 수 있다.
상기 방열 모듈(100A)은 내부 공간을 갖는 케이스(110A), 및 상기 케이스(110A) 내에 배치되는 방열 수단(120A)을 포함하여 구성될 수 있다.
상기 케이스(110A)는 상기 방열 모듈(100A)의 베이스 구조물에 해당하며, 직사각형 형태의 외측면은 상기 발열원(HS)의 외측면과 공면을 이룰 수 있다.
상기 케이스(110A)는 내열성 재질로 이루어질 수 있으며 이러한 내열성 재질로는, 예를 들어 PPA(Polyphthalamide) 수지를 포함할 수 있다. 다만, 상기 케이스(110A)의 내질이 이에 한정되는 것은 아니며, 예를 들어 알루미늄(Al)과 같은 금속 재질로 이루어지는 것도 가능하다.
상기 방열 수단(120A)은 상기 케이스(110A) 내에 배치되며, 상기 발열원(HS)의 열을 외부로 방출시킬 수 있다. 상기 방열 수단(120A)은, 예를 들어, 복수의 방열 핀(121)이 상기 케이스(110A)의 길이 방향을 따라서 배열된 히트 싱크(heat sink)일 수 있다.
상기 케이스(110A)의 하부는 외부로 개방되어 상기 복수의 방열 핀(121)을 외부로 노출시킬 수 있다. 따라서, 상기 발열원(HS)에서 발생된 열은 상기 복수의 방열 핀(121)을 통해 자연 냉각 방식으로 외부로 방출될 수 있다.
도 4a, 도 4b 및 도 5에서는 본 발명의 다른 실시 형태에 따른 방열 모듈을 개략적으로 나타내고 있다.
본 실시 형태에 따른 방열 모듈(100B)은 상기 도 3a 및 도 3b의 방열 모듈(100A)과 마찬가지로 전체적인 외형이 상기 발열원(HS)과 대응되는 블록 형태의 구조를 가지며, 외측면이 상기 발열원(HS)의 외측면과 공면을 이룰 수 있다.
상기 방열 모듈(100B)은 내부 공간을 갖는 케이스(110B), 및 상기 케이스(110B) 내에 배치되는 방열 수단(120B)을 포함하여 구성될 수 있다.
상기 케이스(110B)의 직사각형 형태의 외측면은 상기 발열원(HS)의 외측면과 공면을 이룰 수 있다.
상기 방열 수단(120B)은 상기 케이스(110B) 내에 배치되며, 상기 발열원(HS)의 열을 외부로 방출시킬 수 있다. 상기 방열 수단(120B)은, 예를 들어, 적어도 하나 이상의 모터 팬(122)일 수 있다.
상기 모터 팬(122)은 상기 케이스(110B)의 상부와 하부를 관통하는 구조로 외부 노출될 수 있다. 그리고, 상기 케이스(110B)의 상부와 하부에는 각각 공기 순환을 위한 개구(111)가 추가로 마련될 수 있다.
도 5에서 도시하는 바와 같이, 상기 모터 팬(122)의 회전에 의해 흡입된 외부 공기는 상기 발열원(HS)과 방열 모듈(100B) 사이의 공간과 상기 개구(111)를 강제 순환하며 상기 발열원(HS)에서 발생된 열을 외부로 방출시킬 수 있다.
도 6a 및 도 6b에서는 본 발명의 다른 실시 형태에 따른 방열 모듈을 개략적으로 나타내고 있다.
본 실시 형태에 따른 방열 모듈(100C)은 상기 도 3a 및 도 3b의 방열 모듈(100A)과 마찬가지로 전체적인 외형이 상기 발열원(HS)과 대응되는 블록 형태의 구조를 가지며, 외측면이 상기 발열원(HS)의 외측면과 공면을 이룰 수 있다.
상기 방열 모듈(100C)은 내부 공간을 갖는 케이스(110C), 및 상기 케이스(110C) 내에 배치되는 방열 수단(120C)을 포함하여 구성될 수 있다.
상기 케이스(110C)의 직사각형 형태의 외측면은 상기 발열원(HS)의 외측면과 공면을 이룰 수 있다.
상기 방열 수단(120C)은 냉각제가 흐르는 유로를 이루는 파이프(123)가 상기 케이스(110C)의 내부에 배치되고, 상기 파이프(123)의 양 끝단은 상기 케이스(110C)의 일측 끝단 영역에서 외부로 노출되어 각각 냉각제 유입구(124A) 및 배출구(124B)를 구성하는 칠러(chiller)일 수 있다. 상기 유입구(124A)와 배출구(124B)는 냉각제 저장실(R)과 연결될 수 있다.
냉각제는 상기 유입구(124A)를 통해 상기 파이프(123) 내부로 유입되고, 상기 파이프(123)를 따라 순환하여 상기 배출구(124B)를 통해 외부로 배출될 수 있다. 상기 발열원(HS)은 순환하는 상기 냉각제에 의해 냉각될 수 있다.
도 7a 및 도 7b에서는 본 발명의 다른 실시 형태에 따른 방열 모듈을 개략적으로 나타내고 있다.
본 실시 형태에 따른 방열 모듈(100D)은 상기 도 3a 및 도 3b의 방열 모듈(100A)과 마찬가지로 전체적인 외형이 상기 발열원(HS)과 대응되는 블록 형태의 구조를 가지며, 외측면이 상기 발열원(HS)의 외측면과 공면을 이룰 수 있다.
상기 방열 모듈(100D)은 내부 공간을 갖는 케이스(110D), 및 상기 케이스(110D) 내에 배치되는 방열 수단(120D)을 포함하여 구성될 수 있다.
상기 케이스(110D)의 직사각형 형태의 외측면은 상기 발열원(HS)의 외측면과 공면을 이룰 수 있다.
상기 방열 수단(120D)은 냉각된 차가운 공기가 흐르는 유로를 이루는 배관(125)이 상기 케이스(110D)의 내부에 배치되고, 상기 배관(125)의 양 끝단은 상기 케이스(110D)의 일측 끝단 영역에서 외부로 노출되어 각각 공기 유입구(126A) 및 배출구(126B)를 구성하는 공기 배관(air line)일 수 있다. 상기 유입구(126A)와 배출구(126B)는 압축기(C)와 연결될 수 있다.
상기 공기는 상기 유입구(126A)를 통해 상기 배관(125) 내부로 유입되고, 상기 배관(125)을 따라 순환하여 상기 배출구(126B)를 통해 외부로 배출될 수 있다. 상기 발열원(HS)은 순환하는 상기 공기에 의해 냉각될 수 있다.
한편, 상기 배관(125)이 매립된 상기 케이스(110D)의 하부에는 복수의 방열 핀(127)이 추가로 구비되어 외부로 노출될 수 있다.
도 8a 및 도 8b에서는 본 발명의 다른 실시 형태에 따른 방열 모듈을 개략적으로 나타내고 있다.
본 실시 형태에 따른 방열 모듈(100E)은 상기 도 3a 및 도 3b의 방열 모듈(100A)과 마찬가지로 전체적인 외형이 상기 발열원(HS)과 대응되는 블록 형태의 구조를 가지며, 외측면이 상기 발열원(HS)의 외측면과 공면을 이룰 수 있다.
상기 방열 모듈(100E)은 내부 공간을 갖는 케이스(110E), 및 상기 케이스(110E) 내에 배치되는 방열 수단(120E)을 포함하여 구성될 수 있다.
상기 케이스(110E)의 직사각형 형태의 외측면은 상기 발열원(HS)의 외측면과 공면을 이룰 수 있다.
상기 방열 수단(120E)은 상기 발열원(HS)과 접하는 상기 케이스(110E)의 상부로 냉각면(128)이 노출된 펠티(Peltier)에 소자일 수 있다.
상기 케이스(110E)의 상부에는 적어도 하나 이상의 개구(112)가 구비될 수 있다. 상기 펠티에 소자의 냉각면(128)은 상기 개구(112)를 통해 외부로 노출되고, 상기 발열원(HS)과 접할 수 있다. 상기 발열원(HS)은 상기 펠티에 소자의 구동 시 상기 냉각면(128)에 의해 냉각될 수 있다.
상기 체결 수단(200)은, 도 1 및 도 2에서 도시하는 바와 같이, 상기 발열원(HS)과 상기 방열 모듈(100)에 탈착이 가능하게 체결되어 상기 발열원(HS)과 상기 방열 모듈(100)을 고정시킬 수 있다.
상기 체결 수단(200)은 상기 발열원(HS)과 상기 방열 모듈(100)을 서로 고정시키는 연결 브라켓(210), 및 상기 발열원(HS)과 상기 방열 모듈(100)의 외측면에 각각 구비되어 상기 연결 브라켓(210)이 삽입되는 체결 홈(220)을 포함할 수 있다.
상기 연결 브라켓(210)은 상기 발열원(HS)과 상기 발열원(HS)에 체결된 상기 복수의 방열 모듈(100) 중 어느 하나의 방열 모듈(100)이 상호 접하는 경계에서 상기 경계를 가로질러 상기 발열원(HS)과 상기 방열 모듈(100)의 각 외측면에 체결되어 상기 발열원(HS)과 상기 방열 모듈(100)을 서로 고정시킬 수 있다.
상기 연결 브라켓(210)은, 예를 들어, 양 끝단에 각각 구비되는 나사(230)를 통해 상기 발열원(HS)과 방열 모듈(100)에 각각 탈착이 가능하게 체결되어 고정될 수 있다. 상기 발열원(HS)과 상기 방열 모듈(100)에는 상기 연결 브라켓(210)이 체결되는 위치에 각각 나사홈(240)이 구비될 수 있다.
상기 체결 홈(220)은 상기 발열원(HS)과 상기 방열 모듈(100)의 외측면 중 서로 대응하는 위치에 각각 구비되며, 상기 발열원(HS)과 상기 방열 모듈(100)이 체결된 상태에서 서로 연결될 수 있다.
구체적으로, 상기 체결 홈(220)은 상기 발열원(HS)의 외측면에 소정 깊이로 함몰되되 상기 발열원(HS)의 바닥면을 향해 개방된 구조로 구비될 수 있다. 상기 체결 홈(220)은 상기 발열원(HS)의 서로 대향하는 양측 외측면에 각각 구비되며, 서로 대응하는 위치에 위치할 수 있다. 즉, 상기 발열원(HS)의 중심을 기준으로 좌우 대칭을 이루는 구조를 가질 수 있다.
또한, 상기 체결 홈(220)은 상기 방열 모듈(100)의 외측면에 소정 깊이로 함몰되되 상기 방열 모듈(100)의 상면과 바닥면을 향해 각각 개방된 구조로 구비될 수 있다. 상기 체결 홈(220)은 상기 방열 모듈(100)의 서로 대향하는 양측 외측면에 각각 구비되며, 서로 대응하는 위치에 위치할 수 있다. 즉, 상기 방열 모듈(100)의 중심을 기준으로 상하 및 좌우 대칭을 이루는 구조를 가질 수 있다.
상기 발열원(HS)과 방열 모듈(100)이 체결된 상태에서 상기 발열원(HS)에 구비된 체결 홈(220)과 상기 방열 모듈(100)에 구비된 체결 홈(220)은 서로 연결될 수 있다. 또한, 상기 방열 모듈(100)과 다른 방열 모듈(100)이 서로 체결된 상태에서 각 방열 모듈(100)에 구비된 체결 홈(220)은 서로 연결될 수 있다.
이와 같이 한 쌍의 체결 홈(220)이 서로 연결되어 형성되는 공간은 상기 연결 브라켓(210)과 대응하는 형상을 가질 수 있으며, 상기 연결 브라켓(210)은 상기 공간 내에 삽입되어 끼워질 수 있다.
상기 연결 브라켓(210)과의 선택적인 체결을 통해서 상기 방열 모듈(100)은 상기 발열원(HS)에 용이하게 탈부착이 가능하게 체결될 수 있다. 따라서, 필요에 따라서 상기 방열 모듈(100)을 용이하게 교체하는 것이 가능하다.
이와 같이, 본 실시 형태에 따른 복수의 방열 모듈(100A, 100B, 100C, 100D, 100E) 내에는 각각 상이한 종류의 상기 방열 수단(120A, 120B, 120C, 120D, 120E)이 배치될 수 있다. 그리고, 각 방열 모듈(100A, 100B, 100C, 100D, 100E) 내에 배치되는 상기 방열 수단(120A, 120B, 120C, 120D, 120E)의 종류에 따라서 상기 복수의 방열 모듈(100A, 100B, 100C, 100D, 100E)은 각각 상이한 방식으로 상기 발열원(HS)의 열을 외부로 방출할 수 있다.
따라서, 작업 환경에 따라서 필요한 방열 방식을 구현할 수 있는 방열 모듈을 선택적으로 채택하여 발열원에 장착할 수 있다. 예를 들어, 먼지와 같이 이물질이 많이 발생하는 환경에서는 방열 수단으로 모터 팬 대신에 칠러, 공기 배관 또는 펠티에 소자 중 어느 하나를 적절하게 선택하여 장착할 수 있다.
또한, 서로 다른 방식으로 방열을 구현하는 복수의 방열 모듈이 규격화된 동일한 블록 형태의 구조를 가지기 때문에 제품의 구조에 따라서 선택하여 체결할 수 있으므로 종래와 같이 방열 방식의 변경에 따른 제품의 폐기 및 재생산의 문제가 발생하지 않는 장점이 있다.
도 9를 참조하여 본 발명의 다른 실시 형태에 따른 방열 키트를 설명한다. 도 9는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 방열 키트를 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 9를 참조하면, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 방열 키트(20)는 발열원(HS)의 일측에 장착되어 상기 발열원(HS)에서 발생된 열을 외부로 방출하는 것으로 상기 발열원(HS)에 체결되는 복수의 방열 모듈(100) 및 상기 발열원(HS)과 상기 복수의 방열 모듈(100)을 상호 고정시키는 체결 수단(200)을 포함하여 구성될 수 있다.
상기 복수의 방열 모듈(100)은 상기 발열원(HS)에 탈착이 가능하게 체결될 수 있다. 각 방열 모듈(100)은 서로 상이한 방식으로 방열을 수행하여 상기 발열원(HS)의 열을 외부로 방출할 수 있다.
상기 복수의 방열 모듈(100) 및 상기 복수의 방열 모듈(100)을 상호 고정시키고, 상기 발열원(HS)과 상기 복수의 방열 모듈(100)을 고정시키는 상기 체결 수단(200)은 상기 도 1 및 도 2에 도시된 방열 모듈(100) 및 체결 수단(200)과 동일하다. 따라서, 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.
본 실시 형태에 따른 방열 키트(20)는 방열 모듈(100)이 복수개 구비되어 상기 발열원(HS)에 체결되는 점에서 상기 도 1 및 도 2에 도시된 실시 형태에 따른 방열 키트(10)와 차이가 있다.
즉, 상이한 방열을 구현하는 복수의 방열 모듈(100)은 상기 발열원(HS)의 일측에 순차적으로 체결되어 적층 구조를 구현하며, 상기 발열원(HS)의 발열량에 따라서 상기 적층되는 방열 모듈(100)의 수량이 조절될 수 있다.
예를 들어, 상기 발열원(HS)에서 발생되는 열이 증가하여 단일의 방열 모듈(100)로 충분히 냉각시키지 못하는 경우 상기 발열원(HS)의 하부에는 두 개 또는 세 개와 같이 복수의 방열 모듈(100)이 순차적으로 체결되어 적층될 수 있다. 즉, 발열원(HS)의 하부에 체결된 방열 모듈(100)의 하부에 다른 방열 모듈(100)이 추가로 체결될 수 있다. 이 경우 각 방열 모듈(100)은 서로 다른 방식의 방열을 구현하는 방열 모듈로 조합될 수 있다. 예를 들어, 상기 도 3에서 도시하는 방열 모듈(100A)과 상기 도 4에서 도시하는 방열 모듈(100B)을 조합하여 체결시킬 수 있다.
상기 체결 수단(200)의 연결 브라켓(210)은 상기 발열원(HS)과 상기 발열원(HS)에 체결된 상기 복수의 방열 모듈(100) 중 어느 하나의 방열 모듈(100)이 상호 접하는 경계에서 상기 발열원(HS)과 상기 방열 모듈(100)의 외측면에 각각 체결되어 상기 발열원(HS)과 상기 방열 모듈(100)을 서로 고정시킬 수 있다. 또한, 상기 연결 브라켓(210)은 상기 적층된 방열 모듈(100)이 상호 접하는 경계에서 일측 방열 모듈(100)과 이에 체결된 타측 방열 모듈(100)의 외측면에 각각 체결되어 상기 방열 모듈(100)들을 서로 고정시킬 수 있다.
이와 같이, 본 실시 형태에 따른 방열 키트(20)는 발열원(HS)의 발열량에 따라서 발열원(HS)에 체결되는 방열 모듈(100)의 종류 및 수량을 조절함으로써 발열원(HS)에서 발생되는 열을 효과적으로 외부로 방출시켜 발열원(HS)이 과가열되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 복수의 방열 모듈(100)이 서로 동일한 형태의 블록 구조를 가져 규격화를 이룸으로써 용이한 조립이 가능하다.
도 10 내지 도 12를 참조하여 본 발명의 일 실시 형태에 따른 발광 장치를 설명한다. 도 10은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 발광 장치를 개략적으로 나타내는 사시도이고, 도 11은 도 10의 분해사시도이며, 도 12는 도 10에서 광원 모듈을 개략적으로 나타내는 분해사시도이다.
도 10 및 도 11을 참조하면, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 발광 장치(1)는 광원 모듈(30) 및 상기 광원 모듈(30)의 일측에 장착되는 방열 키트(10)를 포함하여 구성될 수 있다. 그리고, 상기 광원 모듈 상에 배치되는 광학 소자(40)를 더 포함할 수 있다.
도 12에서 도시하는 바와 같이, 상기 광원 모듈(30)은 기판(31) 및 상기 기판(31) 상에 배열된 복수의 발광소자(32)를 포함할 수 있다. 그리고, 상기 기판(31) 및 복수의 발광소자(32)를 내부에 수납하는 하우징(33)을 더 포함할 수 있다.
상기 기판(31)은 일반적인 FR4 타입의 인쇄회로기판(PCB) 혹은 변형이 쉬운 플렉서블(flexible) 인쇄회로기판일 수 있고, 에폭시, 트리아진, 실리콘, 및 폴리이미드 등을 함유하는 유기 수지 소재 및 기타 유기 수지 소재로 형성될 수 있다. 또한, 실리콘 나이트라이드, AlN, Al2O3 등의 세라믹 소재로 형성되거나, MCPCB, MCCL 등과 같이 금속 및 금속화합물을 소재로 하여 형성될 수 있다.
상기 발광소자(32)는 복수개가 상기 기판(31)상에 실장되어 전기적으로 연결되며, 상기 기판(31)의 길이 방향을 따라서 배열될 수 있다.
상기 발광소자(32)는 외부에서 인가되는 구동 전원에 의해 소정 파장의 광을 발생시키는 광전소자일 수 있다. 예를 들어, n형 반도체층 및 p형 반도체층과 이들 사이에 배치된 활성층을 갖는 반도체 발광다이오드(LED)를 포함할 수 있다
상기 발광소자(32)는 자외광을 발광하는 UV LED일 수 있다. 또한, 상기 발광소자(32)는 청색광, 녹색광, 또는 적색광을 발광하거나 백색광을 발광할 수도 있다.
상기 복수의 발광소자(32)는 구동 시 열을 발생시킬 수 있다. 따라서, 상기 광원 모듈(30)은 상기 도 1의 발열원(HS)에 해당할 수 있다.
상기 광학소자(40)는 상기 광원 모듈(30) 상에 배치되어 상기 복수의 발광소자(32)를 덮을 수 있다.
상기 광학소자(40)는, 예를 들어 상기 기판(31)의 길이 방향을 따라서 길게 연장된 실린더 렌즈를 포함할 수 있다. 또한, 상기 광학소자(40)는 상기 광원 모듈(30) 상에 배치되는 미도시된 집광 렌즈를 포함할 수도 있다.
상기 광학소자(40)는 상기 복수의 발광소자(32)에서 발생된 광을 조사방향을 향해 균일하게 확산시킬 수 있다.
상기 광학소자(40)는 투광성을 갖는 수지 재질로 이루어질 수 있으며, 예를 들어, 폴리카보네이트(polycarbonate, PC), 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA), 아크릴(acrylic) 등을 포함할 수 있다. 또한, 글라스 재질로 이루어질 수도 있으나, 이에 한정하는 것은 아니다.
상기 광학소자(40)는 선택적으로 구비될 수 있다. 따라서, 실시 형태에 따라 상기 광학소자(40)는 생략될 수 있다. 또한, 실시 형태에 따라서 상기 광원 모듈(30) 상에는 상기 광학소자(40) 대신에 투광성의 커버 부재(미도시)가 구비되어 상기 복수의 발광소자(32)를 덮어 보호할 수도 있다.
상기 방열 키트(10)는 상기 광원 모듈(30)에 적어도 하나가 탈착이 가능하게 체결되며 상기 광원 모듈(30)의 열을 외부로 방출하는 방열 모듈(100), 및 상기 광원 모듈(30)과 상기 방열 모듈(100)에 탈착이 가능하게 체결되어 상기 광원 모듈(30)과 상기 적어도 하나의 방열 모듈(100)을 고정시키는 체결 수단(200)을 포함하여 구성될 수 있다.
상기 방열 키트(10)의 구성 및 구조는 상기 도 1 내지 도 8에 도시된 방열 키트(10)와 기본 구성 및 구조가 실질적으로 동일하므로 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.
도 13을 참조하여 본 발명의 다른 실시 형태에 따른 발광 장치를 설명한다. 도 13은 본 발명의 다른 실시 형태에 따른 발광 장치를 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 13을 참조하면, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 발광 장치(1')는 광원 모듈(30) 및 상기 광원 모듈(30)의 일측에 장착되는 방열 키트(20)를 포함하여 구성될 수 있다. 그리고, 상기 광원 모듈 상에 배치되는 광학 소자(40)를 더 포함할 수 있다.
상기 광원 모듈(30)은 기판(31) 및 상기 기판(31) 상에 배열된 복수의 발광소자(32)를 포함할 수 있다. 그리고, 상기 기판(31) 및 복수의 발광소자(32)를 내부에 수납하는 하우징(33)을 더 포함할 수 있다.
상기 광원 모듈(30)은 상기 도 12에 도시된 광원 모듈(30)과 실질적으로 동일하므로 이에 대한 설명은 생략한다.
상기 광학소자(40)는 상기 광원 모듈(30) 상에 배치되어 상기 복수의 발광소자(32)를 덮을 수 있다. 상기 광학소자(40)는 상기 도 10 및 도 11에 도시된 광학소자(40)와 실질적으로 동일하므로 이에 대한 설명은 생략한다.
상기 방열 키트(20)는 상기 광원 모듈(30)에 탈착이 가능하게 체결되며 상기 광원 모듈(30)의 열을 외부로 방출하는 복수의 방열 모듈(100), 및 상기 광원 모듈(30)과 상기 방열 모듈(100) 및 상기 복수의 방열 모듈(100)에 탈착이 가능하게 체결되어 상기 광원 모듈(30)과 상기 적어도 하나의 방열 모듈(100) 및 상기 복수의 방열 모듈(100)들을 상호 고정시키는 체결 수단(200)을 포함하여 구성될 수 있다.
상기 방열 키트(20)의 구성 및 구조는 상기 도 9에 도시된 방열 키트(20)와 기본 구성 및 구조가 실질적으로 동일하므로 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.
이상에서 본 발명의 실시 형태에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명할 것이다.
1, 1'... 발광 장치
10, 20... 방열 키트
30... 광원 모듈
40... 광학소자
100... 방열 모듈
200... 체결 수단

Claims (10)

  1. 발열원의 일측에 장착되는 방열 키트에 있어서,
    상기 방열 키트는,
    적어도 하나가 상기 발열원에 탈착이 가능하게 체결되는 방열 모듈; 및
    상기 발열원과 상기 방열 모듈에 탈착이 가능하게 체결되어 상기 발열원과 상기 방열 모듈을 고정시키는 체결 수단;
    을 포함하고,
    상기 방열 모듈은 상기 발열원과 대응되는 블록 형태의 구조를 가지며,
    상기 체결 수단은 상기 방열 모듈이 상기 발열원의 일측에 접한 상태에서 상기 방열 모듈과 발열원의 양 측면에 체결되는 것을 특징으로 하는 방열 키트.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 방열 모듈은 복수개 구비되며, 상기 복수의 방열 모듈은 각각 외측면이 상기 발열원의 외측면과 공면을 이루는 것을 특징으로 하는 방열 키트.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 복수의 방열 모듈은 상기 발열원의 일측에 순차적으로 체결되어 적층 구조를 구현하며, 상기 발열원의 발열량에 따라서 상기 적층되는 방열 모듈의 수량이 조절되는 것을 특징으로 하는 방열 키트.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 방열 모듈은 내부 공간을 갖는 케이스, 및 상기 케이스 내에 배치되는 방열 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 방열 키트.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 체결 수단은, 상기 발열원과 상기 방열 모듈이 상호 접하는 경계를 가로질러 상기 발열원과 상기 방열 모듈의 각 외측면에 체결되는 연결 브라켓을 포함하는 것을 특징으로 하는 방열 키트.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 체결 수단은, 상기 발열원과 상기 방열 모듈의 외측면에 각각 구비되어 상기 연결 브라켓이 삽입되는 체결 홈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방열 키트.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 체결 홈은 상기 발열원과 상기 방열 모듈의 외측면 중 서로 대응하는 위치에 각각 구비되며, 상기 발열원과 상기 방열 모듈이 체결된 상태에서 서로 연결되는 것을 특징으로 하는 방열 키트.
  8. 광원 모듈; 및
    상기 광원 모듈의 일측에 장착되는 방열 키트를 포함하며,
    상기 방열 키트는,
    적어도 하나가 상기 광원 모듈에 탈착이 가능하게 체결되는 방열 모듈; 및
    상기 광원 모듈과 상기 방열 모듈에 탈착이 가능하게 체결되어 상기 광원 모듈과 상기 방열 모듈을 고정시키는 체결 수단;
    을 포함하고,
    상기 방열 모듈은 상기 광원 모듈과 대응되는 블록 형태의 구조를 가지며,
    상기 체결 수단은 상기 방열 모듈이 상기 광원 모듈의 일측에 접한 상태에서 상기 방열 모듈과 광원 모듈의 양 측면에 체결되는 것을 특징으로 하는 발광 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 광원 모듈은, 기판 및 상기 기판상에 배열된 복수의 발광소자를 포함하는 발광 장치.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 광원 모듈 상에 배치되는 광학소자를 더 포함하는 발광 장치.
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