KR20200064373A - 방열기능이 향상된 led 보안등 - Google Patents

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KR20200064373A
KR20200064373A KR1020180150430A KR20180150430A KR20200064373A KR 20200064373 A KR20200064373 A KR 20200064373A KR 1020180150430 A KR1020180150430 A KR 1020180150430A KR 20180150430 A KR20180150430 A KR 20180150430A KR 20200064373 A KR20200064373 A KR 20200064373A
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Abstract

본 발명은 케이스본체, 방열수단 및 LED 조명 PCB 어셈블리로 이어지는 방열시스템에서 열전도율이 우수한 금속 융합 카본나노소재를 적용한 LED 조명등에 관한 것이다.
본 발명은 일루미늄과 카본나노소재의 융합소재를 적용함으로써 LED 소자로부터 발생하는 열을 효율적으로 방열시켜 보안등 LED의 수명을 향상시키는 효과가 있다.
또 보안등의 케이스 본체를 기존의 알루미늄 재질을 열전도성 합성수지로 대체하여 방열과 함께 금속 재질의 부식 문제를 해결하여 보안등의 수명을 보다 향상시키는 장점이 있다.

Description

방열기능이 향상된 LED 보안등{LED security light with improved heat dissipation function}
본 발명은 방열기능이 향상된 LED 보안등에 관한 것이며, 구체적으로는 LED(Light Emitting Diode)를 광원으로 이용하는 대형 LED 보안등에서 내장하고 있는 LED칩으로부터 발생하는 고열을 효과적으로 방열시켜 방열기능을 향상시킨 LED 보안등에 관한 것이다.
LED(Light Emitting Diode)를 광원으로 이용하는 조명기기는 소비전력이 낮고 수명이 길어서 조명분야에 상당한 광각을 받고 있지만, LED는 전력을 열로 소비하는 특성을 가지고 있어 LED 기기에 전력을 높이 인가할수록 기기에서 발생하는 열은 더 높아져 효율이 떨어지게 되어 조명기기의 수명이 단축되는 등 문제점이 있다.
특히, 대형 LED 보안등 분야에서는 LED 보안등 내부에서 발생된 열을 외부로 얼마나 효율적으로 방출시킬 수 있는가 하는 것이 기본적인 전기적, 광학적 특성과 함께 가장 중요한 인자이므로 방열의 문제점들을 해결하기 위한 LED 보안등의 방열시스템에 대한 연구개발이 많이 이루어지고 있다.
상기한 LED(Light Emitting Diode)를 광원으로 이용하는 조명기기에 대한 방열기술과 관련된 선행기술을 예로 들면, 특허문헌1에 LED가 설치되는 LED 고정 블록; LED 고정 블록과 인접하며 LED로부터 방출되는 열이 전달되는 열 전도성 물질; 및 열 전도성 물질과 인접하며 열 전도성 물질로부터 전달되는 열을 외부로 방출하는 히트 싱크를 포함하며, 열 전도성 물질과 인접하는 LED 고정 블록의 하단면 또는 열 전도성 물질과 인접하는 히트싱크의 상단면에는 열 전도성 물질이 삽입되는 고정 홈이 형성되고, LED 고정 블록의 하단면과 히트 싱크의 상단면은 인접하는, LED 방열 장치를개시하고 있으며, 특허문헌2에는 LED 조명등의 PCB 어셈블리 상부 동박면에 실장되는 각 LED 소자의 써멀단자가 접촉되는 PCB 어셈블리 상부 동박면의 LED소자 써멀단자 접합 동박면과 하부 동박면 간에 비아홀을 형성하되, 비아홀은 방열체가 결합되는 PCB 어셈블리 하단 측에 깔대기 형상의 경사부가 형성되고, 비아홀 내경에는 동(Cu) 막이 형성되며, 동막 내에는 은(Ag) 코아에 금(Au)막 코팅된 금도금 열전도 칩을 가압프레스로 삽착하되, 동막내의 금도금 열전도 칩 삽착은, 동막이 형성된 비아홀의 직경보다 직경이 작고 PCB 어셈블리 두께보다 높이가 큰 금도금 열전도 칩을 동막이 형성된 비아홀 내에 삽입한 후, PCB 어셈블리 상/하단에서 금도금 열전도 칩을 압착하여 형성하는 것을 특징으로 하는 금도금 열전도 칩을 이용한 LED 조명등을 개시하고 있다.
또 특허문헌3에 몰리브덴으로 이루어진 제1 금속층; 일면이 제1 금속층의 양면에 각각 형성되며, 구리로 이루어진 제2 금속층; 일면이 제2 금속층의 타면에 각각 형성되며, 아연으로 이루어진 제3 금속층; 및 일면이 제3 금속층의 타면에 각각 형성되며, 금으로 이루어진 제4 금속층;을 포함하며, 제2 금속층의 구리는 탄소가 함유되어 있으며, 제3 금속층의 아연은 실리콘카바이드가 함유되어 있으며, 제2 금속층은 스퍼터링 방식으로 제1 금속층의 양면에 각각 코팅되며, 제2 금속층은 제1 금속층의 양면을 구리로 스퍼터링 코팅된 후, 스퍼터링으로 코팅된 층에 탄소가 함유된 구리 금속층이 도금되어 형성되는 것을 특징으로 하는 고출력 LED용 방열 기판을 개시하고 있다.
본 발명의 출원인은 열전도율이 높은 복합소재를 개발하여 이를 대형 LED 보안등의 방열시스템에 적용함으로써 방열기능이 향상된 것을 확인하고 본 발명을 완성하였다.
KR 10-0910054 B KR 10-1629757 B KR 10-1902254 B
본 발명에서 해결하고자 하는 과제는 방열기능이 개선된 LED를 광원으로 이용하는 대형 LED 보안등의 제공에 관한 것이며, 보다 상세하게는 LED(Light Emitting Diode)를 광원으로 이용하는 대형 LED 보안등의 내부에 장착된 LED칩으로부터 발생하는 고열을 효과적으로 방열시키기 위하여 열전도율이 높은 복합소재를 LED 보안등의 방열시스템에 적용하여 방열기능을 향상시킨 LED 보안등의 제공을 목적으로 하는 것이다.
본 발명에서의 과제의 해결수단으로 방열기능이 향상된 LED 보안등은 전면에 투명창을 갖는 케이스본체(A)와, 케이스본체(A)에 방열핀(1)과 방열판(2)로 이루어진 방열수단(B)과, LED조명 PCB에셈블리(C)가 순차 내삽되는 LED 보안등에 있어서, 상기 케이스본체(A) 및 상기 방열수단(B)이 각각 알루미늄과 탄소나노튜브(carbon nanotube, CNT)로 조성된 열전도성 합성수지로 이루어지고, LED조명 PCB 에셈블리(C)의 비아홀(7)에 알루미늄과 탄소나노튜브(CNT)로 조성된 열전도성 칩(T)이 삽착되는 것으로 이루어진다.
본 발명에 따른 방열기능이 향상된 LED 보안등의 일 실시 형태로 케이스본체(A)의 후면에는 방열핀(1)의 형상 및 구조에 따라 내삽될 수 있도록 공간이 형성된 방열부(B-1)가 형성되는 것으로 이루어진다.
본 발명에 따는 방열핀(1)의 형상 및 구조는 방열효율를 높이기 위하여 돌기형상, 가로 또는 세로의 리브형상로 외부로 돌출될 수 있으며, 상기 방열핀(2)은 방열판(1)에 접속되거나 방열핀(1)과 방열판(2)이 일체도 제작되는 것으로 이루어진다.
본 발명에 따른 방열기능이 향상된 LED 보안등의 또 다른 실시 형태로 LED조명 PCB에셈블리(C)는 각 LED 소자와 접속된 써멀단자(5), 양면기판(4)으로 이루어지고, 양면기판(4)에 형성된 비아홀(7)에 상기 열전도 칩(T)이 삽착되고 써멀단자(5)에 열전도 칩(T)이 접촉되는 것과 함께 방열판(1)에 접속되어 써멀단자(5 ;발열점)에서 발생하는 열을 보안등 외부로 신속하게 방열하는 것으로 이루어진다.
본 발명에 따른 방열기능이 향상된 LED 보안등의 또 다른 실시 형태로 알루미늄과 탄소나노튜브(CNT)로 조성된 열전도성 합성수지는 폴리프로필렌(PP), 폴리카보네이트(PC), 나일론 6와 나일론 66 등의 폴리아마이드(PA) 및 폴리카보네이트/폴리부틸렌테레프탈레이트(PC/PBT) 혼합수지로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 성분 100중량부에 대하여 알루미늄 분말 20 ~ 30중량부, 탄소나노튜브(CNT)와 기상성장 탄소파이버(VGCF)의 조합물 1 ~ 3중량부로 조성되는 것으로 이루어진다.
본 발명에 따른 방열기능이 향상된 LED 보안등의 또 다른 실시 형태로 합성수지가 폴리아마이드(PA) 수지인 것으로 이루어진다.
본 발명에 따른 방열기능이 향상된 LED 보안등의 또 다른 실시 형태로 알루미늄 금속 분말은 입도(粒度)가 30 ~ 60㎛, 탄소나노튜브(CNT)는 직경이 5 ~ 10nm 이고, 길이는 10 ~ 20㎛인 것으로 이루어진다.
본 발명에 따른 방열기능이 향상된 LED 보안등의 또 다른 실시 형태로 탄소나노튜브(CNT)와 기상성장 탄소파이버(VGCF)의 조합물은 탄소나노튜브(CNT)에 대하여 중량비로 1 대 0.5의 비율로 조합되는 것으로 이루어진다.
본 발명에 따른 방열기능이 향상된 LED 보안등의 또 다른 실시 형태로 방열수단(B)은 방렬핀(1)과 방렬판(2)이 일체로 이루어지며, 방렬핀(1)은 방열판(2)를 기준으로 돌출된 세로 리브형상, 가로 리브형상 및 돌출된 돌기형상 중 어느 하나의 형상인 것을 특징으로 것으로 이루어진다.
본 발명에 따른 방열기능이 향상된 LED 보안등의 또 다른 실시 형태로 알루미늄과 탄소나노튜브(CNT)로 조성된 열전도성 칩(T)은 열열전도성 칩(T) 총 중량을 기준으로 탄소나노튜브(CNT)와 기상성장 탄소파이버(VGCF)의 조합물이 1 ~ 3중량% 함유하는 것으로 이루어진다.
본 발명에 따른 방열기능이 향상된 LED 보안등의 또 다른 실시 형태로 알루미늄은 입도(粒度)가 30 ~ 60㎛, 탄소나노튜브(CNT)는 직경이 5 ~ 10nm 이고, 길이는 10 ~ 20㎛인 것으로 이루어진다.
본 발명에 따른 방열기능이 향상된 LED 보안등의 또 다른 실시 형태로 탄소나노튜브(CNT)와 기상성장 탄소파이버(VGCF)의 조합물은 가 탄소나노튜브(CNT)에 대하여 중량비로 1 대 0.5의 비율로 조합되는 것으로 이루어진다.
본 발명에 따른 방열기능이 향상된 LED 보안등은 조명등을 구성하는 케이스본체, 방열수단 및 LED 조명 PCB 어셈블리로 이어지는 방열시스템에 열전도율이 우수한 금속 융합 카본나노소재를 적용하여 열방출을 극대화시켜 LED은 조명등에서 발생하는 열을 효율적으로 방열시켜 보안등 LED의 수명을 향상시키는 효과가 있다.
또한 보안등의 케이스 본체를 기존의 알루미늄 재질을 열전도성 합성수지로 대체하여 방열과 함께 금속 재질의 부식 문제를 해결하여 보안등의 수명을 보다 향상시키는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 방열기능이 향상된 LED 보안등의 전체 구조를 대략적으로 나타낸 도면,
도 2는 도 1에서 LED조명 PCB 에셈블리와 방열수단을 확대한 도면,
도 3의 (a)는 본 발명의 방열핀의 형상에 따른 방열부 형상을 나타낸 도면,
도 3의 (b)는 본 발명의 케이스 본체에 방열수단이 결합되는 상태의 실물에 대한 영상물.
이하에서는 본 발명을 실시하기 위한 구체적인 실시예 및 첨부한 도면에 의해 더욱 구체적으로 설명하겠으며, 아래 기재에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 방열기능이 향상된 LED 보안등의 전체 구조를 대략적으로 나타낸 도면으로써, 도 1을 참조하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명하면,
도 1에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 방열기능이 향상된 LED 보안등(L)은 전면에 투명창이 장착된 케이스본체(A)의 내부에 방열핀(1)과 방열판(2)으로 이루어진 방열수단(B)과, LED조명 PCB에셈블리(C)가 순차적으로 내장되어 있다.
상기 본 발명의 케이스본체(A)는 전면으로 투명창이 장착되며, 후면은 방열핀(1)의 형태에 맞게, 예를 들면 리브형상으로 돌출된 방열판(1)이 내삽되는 구조로 이루어진 방열부(B-1)가 형성되어 있으며, 케이스본체(A)는 알루미늄과 탄소나노튜브로 조성된 열전도성 합성수지의 재질로 이루어져 있으며, 케이스본체(A)는성형 기술분야에 알려진 이종사출 성형에 의해 제작이 가능하다.
상기 케이스본체(A)의 재질인 열전도성 합성수지에서 합성수지는 폴리프로필렌(PP), 폴리카보네이트(PC), 나일론 6와 나일론 66 등의 폴리아마이드(PA) 및 폴리카보네이트/폴리부틸렌테레프탈레이트(PC/PBT) 혼합수지로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 성분이며, 나일론 6 또는 나일론 66를 선택하는 것이 바람직하다.
상기 알루미늄 및 탄소나노튜브(carbon nanotube, CNT)는 알루미늄 및 탄소나노튜브(CNT)의 분말상태로 합성수지에 배합되며, 합성수지 100중량부에 대하여 알루미늄 분말 20 ~ 3중량부, 탄소나노튜브(carbon nanotube, CNT) 1 ~ 3중량부로 배합되는 것이 바람직하다.
상기 탄소나노튜브(CNT)는 특별하게 제한은 없으나, 합성수지와의 균일한 분산을 위하여 기상성장 키본 파이버(VGCF)를 조합사용하는 것이 바람직하며, 탄소나노튜브(CNT)에 대하여 기상성장 카본 파이버(VGCF)를 중량비로 1 대 0.5의 비율로 조합사용하며, 탄소나노튜브(CNT)와 기상성장 카본 파이버(VGCF)의 배합량이 3중량부 이하로 배합되는 것이 바람직하며 또 분산성을 고려하여 통상 사용하는 분산제를 첨가하는 것이 가능하다.
또 알루미늄 금속 분말은 입도(粒度)가 30 ~ 60㎛, 탄소나노튜브(CNT)는 직경이 5 ~ 10nm 이고, 길이 10 ~ 20㎛인 것이 각각 선택되며, 본 발명에 따라 제조된 알루미늄과 탄소나노튜브(carbon nanotube, CNT)로 조성된 열전도성 합성수지는 연전도율이 8W/MK 정도이다.
도 3의 (a)는 본 발명의 방열핀(1)의 형상에 따른 방열부(B-1)의 형상을 나타낸 도면으로써, 도 3의 (a)에 도시된 방열부(B-1)의 형상과 같이 방열핀(1)의 형상도 가로로 돌출된 리브형상 또는 돌출된 돌기형상도 가능하며 또 돌출된 돌기 형상도 가능하다
또 3의 (b)는 본 발명의 케이스 본체에 방열수단(B)이 결합되는 상태의 실물에 대한 영상물로써, 방열핀(1)의 형상에 따라 케이스본체 후면의 방열부(B-1)의 형상도 동일한 형상으로 성형제작되어 방열핀(1)이 케이스 본체의 후면에 삽입되면서 결합되는 것을 보여준다.
그리고 상기 방열수단(B)은 방열핀(1)과 방열판(2)을 일체로 하여 제작하는 것이 바람직하며, 방열수단(B)의 재질은 상기에서 설명한 케이스본체(A)와 동일한 재질로 이루어지므로 반복 설명은 생략한다.
도 2에 도시된 본 발명의 LED보안등에 따른 LED조명 PCB에셈블리(C)와 방열수단(B)에 있어서, LED조명 PCB에셈블리(C)에 대하여 보다 상세하게 설명하면,
본 발명의 LED보안등에 따른 상기 LED조명 PCB에셈블리(C)는 양면기판(3) 상에 써멀단자(4)가 접속되고 그 위로 극판(5) 및 LED 소자(D)가 순차 접속된 구조로 이루어져 있다.
본 발명에 따른 상기 양면기판(3)은 상부 동박(Cu) 면(3a)과 하부 동박(Cu) 면(3b) 및 그 사이에 FR-4 소재의 증간층으로 이루어져 있으며, 써멀단자(4) 하측으로부터 상부 동박(Cu) 면(3a)과 하부 동박(Cu) 면(3b)에 걸쳐 비아홀(7)이 형성된 구조로 이루어져 있다.
상기 비아홀(7)은 양면기판(3)을 프레스 펀칭기 등에 의해 직경 1.3㎜정도의 원형으로 형성되며, 비아홀(7) 내부에는 LED 소자(D)의 발열부위(6)에서 발생하는 열을 방열수단(B)으로 신속하게 전달(방출)하기 위하여 써멀단자(4)의 하측과 접속되게 열전도성 칩(T)이 삽착된다.
상기 본 발명에 따른 열전도성 칩(T)은 알루미늄과 탄소나노튜브(CNT)로 조성된 열전도성 융합소재로 이루어져 있으며, 비아홀(7) 내부에 긴밀하게 삽착되며, 열전도성 칩(T)의 양 단부는 써멀단자(4)와 방열수단(B)의 방열판(2)에 접속된 구조로 이루어져 있다.
상기 탄소나노튜브(CNT)는 그 선택에 특별한 제한은 없으나 탄소나노튜브(CNT) 단독에 비하여 기상성장 카본 파이버(VGCF)를 조합사용하여 금속 내부로 분산성을 향상시키는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 열전도성 칩(T)의 재질인 열전도성 융합소재는 용합소재 총 중량에 대하여 탄소나노튜브(CNT)가 1 ~ 3중량% 함유되며, 이는 열전도성 칩(T) 총 중량에 대하여 탄소나노튜브(CNT)가 1 ~ 3중량% 함유되는 것과 동일한 의미를 나타낸다.
또 탄소나노튜브(CNT)에 대하여 기상성장 키본 파이버(VGCF)를 중량비로 1 대 0.5의 비율로 조합사용하는 것이 바람직하며 상기 탄소나노튜브(CNT)와 기상성장 키본 파이버(VGCF)의 배합 총량이 3중량%이상이면, 열전도율이 감소하는 문제점이 있으므로 3중량% 이하로 배합하는 것이 바람직하다.
상기 탄소나노튜브(CNT)는 금속 알루미늄에 균일한 분산 및 배향에 의해 알루미늄의 열전도율(약 200W/mK), 동의 열전도율(약 380W/mK)보다 훨씬 높은 열전도율(이론치 6000W/mK)를 나타내는 것으로 알려져 있지만, 미세한 탄소나노튜브(CNT)은 균일한 분산 및 배향이 양호하지 못하여 본 발명에서는 탄소나노튜브(CNT)보다 섬유가 굵고 배향이 용이한 기상성장 키본 파이버(VGCF)를 조합 사용하는 것으로 이루어진다.
상기 본 발명에 따른 열전도성 융합소재는 모재인 알루미늄 분말과 함께 탄소나노튜브(CNT) 및 기상성장 키본 파이버(VGCF)를 방전 플라즈마 소결장치에 의해 소결시켜 탄소나노튜브(CNT)와 기상성장 키본 파이버(VGCF)가 모재 중에 이상적으로 분산되어 열전도성 융합소재로 제조된다.
상기 알루미늄 금속 분말은 입도(粒度)가 30 ~ 60㎛, 탄소나노튜브(CNT)는 직경이 5 ~ 10nm 이고, 길이는 10 ~ 20㎛인 것이 각각 선택되며, 상기 본 발명에 따른 열전도성 융합소재는 알루미늄에 비하여 3 ~ 4배의 열전도율(평균 750W/MK)로 높은 성능을 나타내며, 인장강도는 알루미늄과 그의 동등하고 충분한 강도를 나타낸다. 참고로 아래 [표 1]에 금속의 열전도도를 나타내었다.
성분 열전도율(W/mK) 성분 열전도율(W/mK)
스틸 50 400
그래파이트 100 다이아몬드 2000
380 알루미늄 200
315 탄소나노튜브(CNT) 3000
상기 본 발명에 따른 열전도성 융합소재는 알루미늄과 그의 동등한 인장강도를 나타내므로 최대직경 350㎜, 두께50㎜로 제작이 가능하여 본 발명에 따른 열전도성 칩으로 쉽게 제작이 가능하다.
본 발명에 따른 상기 열전도성 칩은 통상의 인발수단에 의해 상기 열전도성 융합소재를 인발하여 싱기 비아홀(7)에 삽착할 수 있게 직경 1.3 ~ 1.6㎜의 가는 선으로 제작하는 것으로 이루어진다.
상기 LED조명 PCB 에셈블리(C)에서 써멀단자(4) 하측에 형성된 비아홀(7)의 직경은 멀티용으로 1.3 ~ 1.6㎜로 형성할 수 있으나, 본 발명에 따른 컴팩트화된 LED 소자의규격은 비이홀의 직경이 1.3㎜로 형성되므로 본 발명의 열전도성 칩(T)의 소재로 이용되는 상기 열전도성 융합소재도 직경 1.3㎜의 가는 선으로 제작하는 것이 바람직하다.
그리고 상기 제작된 직경 1.3㎜의 열전도성 융합소재는 비아홀의 깊이와 같은 길이 내지 조금 길게 절단하여 열전도성 칩(T)으로 제직한 다음, 비아홀(7)에 삽입하고 상하부를 압착하여 열전도성 칩(T)이 비아홀(7)에 긴밀하게 삽착되게 한다.
상기 비아홀(7)에 열전도성 칩(T)을 삽착시키는 과정을 좀 더 구체적으로 설명하면 양면기판(3)의 하부 동박면(3b)이 위쪽으로 향하게 한 다음 양면기판(3)의 두께보다 조금 긴 열전도성 칩(T)을 자동화 기기에 의해 내삽한 다음 프레스로 압착하여 열전도성 칩(T)이 비아홀(7)에 긴밀하게 충전되면서 삽착되게 한다.
상기한 본 발명에 따른 케이스본체, 방열수단 및 LED 조명 PCB 어셈블리로 이어지는 방열시스템을 적용한 LED 조명등은 열전도율이 우수한 금속 융합 카본나노소재를 적용함으로써 LED 소자로부터 발생하는 열을 효율적으로 방열시켜 보안등 LED의 수명을 향상시키는 효과가 있으며 또 보안등의 케이스 본체를 기존의 알루미늄 재질을 열전도성 합성수지로 대체하여 방열과 함께 금속 재질의 부식 문제를 해결하여 보안등의 수명을 보다 향상시키는 장점이 있다.
L; 본 발명에 따른 LED 보안등, A; 케이스본체, B; 방열수단, B-1; 방열부
C; PCB 어셈블리, D; LED 소자
1; 방열핀, 2; 방열판, 3, 3a, 3b; 양면기판, 상 하 동박면, 4;써멀단자,
5; 극판, 6; 발열부위, 7; 비아홀

Claims (4)

  1. 전면에 투명창을 갖는 케이스본체(A)와, 케이스본체(A)에 방열핀(1)과 방열판(2)로 이루어진 방열수단(B)과, LED조명 PCB에셈블리(C)가 순차 내삽되는 LED 보안등에 있어서,
    상기 케이스본체(A) 및 상기 방열수단(B)이 각각 알루미늄과 탄소나노튜브(CNT)로 조성된 열전도성 합성수지로 이루어지고, LED조명 PCB 에셈블리(C)의 비아홀(7)에 알루미늄과 탄소나노튜브(CNT)로 조성된 열전도성 칩(T)이 삽착되는 것을 포함하는 방열기능이 향상된 LED 보안등.
  2. 청구항 1에 있어서, 알루미늄과 탄소나노튜브(CNT)로 조성된 열전도성 합성수지는 폴리프로필렌(PP), 폴리카보네이트(PC), 나일론 6와 나일론 66 등의 폴리아마이드(PA) 및 폴리카보네이트/폴리부틸렌테레프탈레이트(PC/PBT) 혼합수지로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 성분 100중량부에 대하여 알루미늄 분말 20 ~ 30중량부, 탄소나노튜브(CNT)와 기상성장 탄소파이버(VGCF)의 조합물 1 ~ 3중량부로 조성되는 것을 특징으로 하는 방열기능이 향상된 LED 보안등.
  3. 청구항 2에 있어서, 합성수지가 폴리아마이드(PA) 수지인 것을 특징으로 하는 방열기능이 향상된 LED 보안등.
  4. 청구항 3에 있어서, 알루미늄 금속 분말은 입도(粒度)가 30 ~ 60㎛, 탄소나노튜브(CNT)는 직경이 5 ~ 10nm 이고, 길이는 10 ~ 20㎛인 것을 특징으로 하는 방열기능이 향상된 LED 보안등.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100910054B1 (ko) 2007-12-18 2009-07-30 에스엘 주식회사 Led방열 장치
KR101629757B1 (ko) 2015-11-25 2016-06-13 주식회사 테크엔 금도금 열전도 칩을 이용한 led 조명등
KR101902254B1 (ko) 2017-07-10 2018-10-01 주식회사 제이티엔유 고출력 led용 방열 기판

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100910054B1 (ko) 2007-12-18 2009-07-30 에스엘 주식회사 Led방열 장치
KR101629757B1 (ko) 2015-11-25 2016-06-13 주식회사 테크엔 금도금 열전도 칩을 이용한 led 조명등
KR101902254B1 (ko) 2017-07-10 2018-10-01 주식회사 제이티엔유 고출력 led용 방열 기판

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102233354B1 (ko) * 2020-09-22 2021-03-29 주식회사 이공기전 수중모터펌프용 착탈식 방열장치

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