WO2015016413A1 - 발광 부재용 방열부재 - Google Patents

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WO2015016413A1
WO2015016413A1 PCT/KR2013/007302 KR2013007302W WO2015016413A1 WO 2015016413 A1 WO2015016413 A1 WO 2015016413A1 KR 2013007302 W KR2013007302 W KR 2013007302W WO 2015016413 A1 WO2015016413 A1 WO 2015016413A1
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WO
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heat dissipation
light emitting
emitting member
air inlet
extended
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PCT/KR2013/007302
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권승자
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Kwon Seung Ja
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    • F21V29/00—Protecting lighting devices from thermal damage; Cooling or heating arrangements specially adapted for lighting devices or systems
    • F21V29/50—Cooling arrangements
    • F21V29/70—Cooling arrangements characterised by passive heat-dissipating elements, e.g. heat-sinks
    • F21V29/74—Cooling arrangements characterised by passive heat-dissipating elements, e.g. heat-sinks with fins or blades
    • F21V29/75—Cooling arrangements characterised by passive heat-dissipating elements, e.g. heat-sinks with fins or blades with fins or blades having different shapes, thicknesses or spacing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V23/00—Arrangement of electric circuit elements in or on lighting devices
    • F21V23/001—Arrangement of electric circuit elements in or on lighting devices the elements being electrical wires or cables
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
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    • F21V27/00—Cable-stowing arrangements structurally associated with lighting devices, e.g. reels 
    • F21V27/02—Cable inlets
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2105/00—Planar light sources
    • F21Y2105/10—Planar light sources comprising a two-dimensional array of point-like light-generating elements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2115/00—Light-generating elements of semiconductor light sources
    • F21Y2115/10—Light-emitting diodes [LED]

Definitions

  • the present invention relates to a heat dissipation member, and more particularly, to a heat dissipation member for a light emitting member that is used to reliably dissipate high temperature heat generated from a light emitting member such as an LED.
  • the LED has a high efficiency of converting power into light, and thus is widely used for a display or an indicator. Recently, due to the development of a blue LED and a white LED that can supply white light by using a fluorescent material having an emission spectrum corresponding to red and green, research on the use of the LED as an illumination is being actively conducted.
  • LEDs Compared to incandescent lamps and fluorescent lamps, which are currently used, LEDs have a higher efficiency of light per unit power, which is more economical. It is a trend.
  • a large number of LED lamps should be used to obtain enough light for lighting use. In this case, it is more economical to use as few LEDs as possible by flowing more current per unit LED since the more economically the more LEDs are used, the lower the economics are.
  • the LED has a high efficiency of converting power to light, but the light emitting part is made of a semiconductor device, and thus has a disadvantage in that the LED is relatively vulnerable to heat compared to light emitting devices such as incandescent lamps using filaments or fluorescent lamps using cathode rays.
  • the LED is easily degraded due to thermal stress caused by self-heat generated from the light emitting device when the LED is used for a long time, and its performance is degraded. Therefore, in order to send a large amount of current to the LED, a heat dissipation structure for effectively dissipating heat generated therefrom becomes a very important factor.
  • the surface area of the lead frame is relatively small and there is no separate heat dissipation structure such as a heat dissipator, so that it is very difficult to effectively dissipate heat generated from the LED element, and thus, to the unit LED element. Since a certain amount of current cannot flow, a relatively large number of LED lamps must be used for lighting.
  • Embodiments of the present invention are to reliably dissipate heat of high temperature generated from a member that emits light in a high temperature state such as a light emitting member or an LED through heat conduction, convection, and radiation.
  • Embodiments of the present invention include a heat dissipation member installed on one surface of the substrate to dissipate heat generated from a substrate on which a plurality of light emitting members are installed, wherein the heat dissipation member is a main heat dissipation unit having a plate shape, and the main heat dissipation unit.
  • An extended heat dissipation unit extending toward the outside and an air inlet opening having different lengths to allow external air to flow between the extended heat dissipating units.
  • the light emitting member is characterized in that an LED (LED) is used.
  • the LEDs are characterized in that they are arranged on different lines.
  • the heat dissipation member is characterized in that any one of aluminum or copper or aluminum and copper alloy is selectively used.
  • the heat dissipation member is characterized in that it is molded using an extrusion method.
  • the main heat dissipation unit has a relatively larger area than the substrate and is in close contact with one surface of the substrate.
  • the extended heat dissipation unit may be formed in a plate shape having a predetermined length toward the outside of the main heat dissipation unit.
  • the extended heat dissipation portion may be reduced in thickness from the lower side toward the upper side of the main heat dissipation portion.
  • the air inlet may include a first air inlet extending in the longitudinal direction of the extended heat dissipation unit; It includes a second air inlet spaced apart from the first air inlet extending in the longitudinal direction of the extended heat radiating portion.
  • the second air inlet extends relatively longer than the first air inlet.
  • the extended heat dissipation unit may be disposed at a position corresponding to the light emitting member.
  • Embodiments of the present invention can prevent the problems caused by overheating in advance and safely use the heat radiation of the high temperature generated in the light emitting member installed on the substrate more stably and quickly.
  • Embodiments of the present invention are intended to quickly dissipate hot heat generated in the light emitting member by conducting heat radiation by conduction, convection, and radiation according to the operation of the light emitting member.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view of a heat radiation member for a light emitting member according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 2 is a perspective view of the combination of the heat radiation member for the light emitting member according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 3 is a bottom perspective view of the heat radiation member for a light emitting member according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 4 is a bottom view of the heat radiation member for a light emitting member according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a side view of a heat radiation member for a light emitting member according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 6 is a front view of the heat radiation member for a light emitting member according to an embodiment of the present invention.
  • Embodiments of the present invention include a heat dissipation member installed on one surface of the substrate to dissipate heat generated from a substrate on which a plurality of light emitting members are installed, wherein the heat dissipation member is a main heat dissipation unit having a plate shape, and the main heat dissipation unit.
  • An extended heat dissipation unit extending toward the outside and an air inlet opening having different lengths to allow external air to flow between the extended heat dissipating units.
  • the light emitting member is characterized in that the LED (LED) is used, the LED (LED) is characterized in that arranged on different lines.
  • the heat dissipation member is characterized in that any one of aluminum or copper or aluminum and copper alloy is selectively used.
  • the heat dissipation member is characterized in that it is molded using an extrusion method.
  • the main heat dissipation unit has a relatively larger area than the substrate and is in close contact with one surface of the substrate, wherein the extended heat dissipation unit is formed in a plate shape having a predetermined length toward the outside of the main heat dissipation unit. do.
  • the extended heat dissipation portion may be reduced in thickness from the lower side toward the upper side of the main heat dissipation portion.
  • the air inlet may include a first air inlet extending in the longitudinal direction of the extended heat dissipation unit; It includes a second air inlet spaced apart from the first air inlet extending in the longitudinal direction of the extended heat radiating portion.
  • the second air inlet extends relatively longer than the first air inlet.
  • the extended heat dissipation unit may be disposed at a position corresponding to the light emitting member.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view of a heat dissipation member for a light emitting member according to an embodiment of the present invention
  • Figure 2 is a perspective view of a combined heat dissipation member for a light emitting member according to an embodiment of the present invention
  • Figure 3 is an embodiment of the present invention 4 is a bottom perspective view of a heat dissipation member for a light emitting member according to an example
  • FIG. 4 is a bottom view of the heat dissipation member for a light emitting member according to an embodiment of the present invention.
  • the heat dissipation member 100 according to an embodiment of the present invention is installed to dissipate heat generated from the substrate 10 in which the plurality of light emitting members 2 are installed, and the plate
  • the main heat dissipation unit 110, the extended heat dissipation unit 120 extending toward the outside of the main heat dissipation unit 110, and has a different length so that the outside air flows between the extended heat dissipation unit 120 Open air inlet 130.
  • the light emitting member 2 will be described as using an LED (LED), but it should be noted that other members for generating light may be used.
  • LED LED
  • the light emitting member 2 according to the present embodiment is characterized in that arranged on a different line, the reason for this arrangement is that the heat dissipation is not made at a specific position or heat concentrating phenomenon when operating in the state installed on the substrate 10 It is arranged in the state shown in the figure in order to prevent this from occurring.
  • the light emitting members 2 arranged in the column A and the light emitting members 2a arranged in the column B are arranged on different lines and are not installed at overlapping positions with each other.
  • the generated high temperature heat does not overlap, and thermal conduction may be stably performed to the extended heat dissipation unit 120 via the main heat dissipation unit 110.
  • a heat radiation member according to an embodiment of the present invention will be described.
  • the heat dissipation member 100 is fixed in a state in which the main heat dissipation unit 110 is in close contact with the upper surface of the substrate 10 based on the drawings and in close contact with the substrate 10 by a plurality of bolts.
  • a state in which the bolt is held in close contact with the bolt is maintained, even when a plurality of light emitting members 2 are installed on the substrate 10, high-temperature heat generated from the light emitting members 2 is stably heat-conducted so that the main heat dissipation part ( Thermal conduction can be made more rapidly towards 110.
  • main heat dissipation unit 110 is not necessarily limited to the thickness shown in the drawings, it is noted that it can be changed.
  • the heat dissipation member 100 may be selectively used in any one of aluminum or copper or aluminum and copper alloy, and other materials having excellent thermal conductivity may be used in addition to the materials listed above. Reveal it.
  • the heat dissipation member 100 is molded using an extrusion method, the purity of the material is high, the cost is reduced, and mass production is possible, thereby improving workability.
  • the main heat dissipation unit 110 has a relatively larger area than the substrate and is in close contact with one surface of the substrate, thereby stably radiating heat even when a plurality of light emitting members 2 are installed on the substrate 10. can do.
  • the extended heat dissipation unit 120 is formed in a plate shape having a predetermined length toward the outside of the main heat dissipation unit 110, and the thickness is reduced from the lower side to the upper side of the main heat dissipation unit 120. As such, since the thickness of the extended heat dissipation unit 120 decreases toward the upper end, the heat dissipation unit 120 may conduct heat more quickly toward the upper side, and thus the high temperature heat generated from the light emitting member 2 may be more quickly conducted.
  • the extended heat dissipation unit 120 is a plurality of spaced apart at regular intervals toward the upper side of the main heat dissipation unit 110, the outside air is introduced between the spaced space is made of heat dissipation, disposed in a position corresponding to the light emitting member (2) Therefore, the heat generated from the light emitting member 2 can be discharged to the outside more quickly.
  • Heat generated while the light emitting member 2 emits light is thermally conducted to the extended heat dissipation unit 120 via the substrate 10 and the main heat dissipation unit 110, and is introduced into the inner space of the extended heat dissipation unit 120.
  • the heat dissipation is air-cooled by the air, in which case the external air moved between the extended heat dissipation unit 120 is conducted to the extended heat dissipation unit 120 while being moved to the spaced space between the plurality of extended heat dissipation unit 120.
  • Heat exchange with hot air may be moved between the first and second air inlets 132 and 134 to stably flow toward the inner center and side regions of the extended heat radiating unit 120.
  • the hot heat generated in 2) can be radiated more stably.
  • the thickness of the extended heat dissipation unit 120 decreases from the lower side to the upper side of the main heat dissipation unit 110.
  • the reason why the extended heat dissipation unit 120 is manufactured in such a form is to maintain the mold withdrawal angle when manufacturing using the extrusion method to perform the production more conveniently.
  • the air inlet 130 may be spaced apart from the first air inlet 132 extending in the longitudinal direction of the extended heat dissipation unit 120 and the first air inlet 132.
  • a second air inlet 134 extending longitudinally of 120.
  • the first and second air inlets 132 and 14 are both formed to allow rapid and stable heat dissipation by introducing external air toward the inner center and adjacent positions of the extended heat dissipation unit 120.
  • the second air inlet 134 extends relatively longer than the first air inlet 132, a larger amount of external air flows into the inner region of the extended heat dissipation unit 120. Since the second air inlet 134 is opened to a position adjacent to the upper surface of the main heat dissipation unit 110, the heat of the light emitting member 2 conducted to the main heat dissipation unit 110 may be more rapidly radiated. Can be done.
  • first and second inlets 132 and 134 are all opened at the same position in the plurality of extension radiators 120, outside air flows more stably into the inner space of the extension radiators 120.
  • Heat dissipation member according to an embodiment of the present invention is inserted into the center of the substrate 10 is provided with a wire outlet 200 for drawing the various wires drawn from the substrate 10 to the outside.
  • the wire outlet 200 extends with a predetermined length to the upper side of the extension heat dissipation unit 120.
  • the wire outlet 200 is limited to the tubular shape but is not necessarily limited to the above-described form.
  • the light emitting member 2 emits light in a state shown in the drawing by an externally supplied power, and the light emitting member 2 has a high temperature on the substrate 10 provided with the light emitting member 2. Heat is delivered.
  • the heat of high temperature generated by the light emitting member 2 is transmitted to the main heat dissipation unit 110 as it is, as shown by the arrows. Heat generated from the light emitting member 2 is conducted toward the extended heat dissipation unit 120.
  • Outside air may be introduced into the outside air from the front, rear, left, and right of the main heat dissipation unit 110, but for convenience of description, for example, the left and right sides of the main heat dissipation unit 110 are illustrated.
  • the outside air is introduced from the left side of the main heat dissipation unit 110, the outside air is introduced between the plurality of extended heat dissipation units 120 spaced apart from each other.
  • the heat conducted to the entire substrate 10 is rapidly extended and radiated by the inflow of the outside air via the first and second air inlets 132 and 134.
  • the heat dissipation is performed through the unit 120, so that the light emitting member 2 may be stably used without overheating even when the light emitting member 2 is operated for a long time.
  • the second air inlet 134 is opened at a position close to the main heat dissipation unit 110 and an extended heat dissipation unit 120 is formed at a position corresponding to the light dissipation member 2, the second air inlet 134 is generated at the light emitting member 2.
  • the heat can dissipate more quickly.
  • the present invention is a technology of high industrial applicability because it can prevent the high temperature heat generated from the light emitting member installed on the substrate more stably and quickly heat dissipation to prevent problems due to overheating and use safely.

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Abstract

발광 부재용 방열부재 가 개시된다. 본 발명의 일 실시 예에 의한 발광 부재용 방열부재는 판 형태로 이루어진 메인 방열부와, 상기 메인 방열부의 외측을 향해 연장된 연장 방열부와, 상기 연장 방열부 사이로 외부 공기가 유입되도록 서로 다른 길이를 가지고 개구된 공기 유입구를 포함한다.

Description

발광 부재용 방열부재
본 발명은 방열부재에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 엘이디(LED)와 같은 발광 부재에서 발생되는 고온의 열기를 안정적으로 방열하기 위해 사용되는 발광 부재용 방열부재에 관한 것이다.
일반적으로 LED는 전력을 빛으로 변환시키는 효율이 뛰어나 디스플레이나 인디케이터(indicator) 등의 용도로 많이 사용되고 있다. 최근에 들어서는 청색 LED와 적, 녹에 해당하는 발광 스펙트럼을 갖는 형광물질을 이용하여 백색광을 공급할 수 있는 백색 LED의 개발 등으로 인하여 LED를 조명으로 사용하는 것에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다.
LED는 현재 사용되고 있는 일반적 조명기구인 백열등이나 형광등에 비해 단위 전력대비 빛의 효율이 월등히 높아 경제성이 뛰어나고, 또한 저전압으로도 원하는 만큼의 광량을 얻을 수 있어 안정성이 뛰어나므로 조명용으로서의 사용도 점차 증가하고 있는 추세이다.
조명용으로 LED를 사용하는 경우, 현재 하나의 LED를 통하여 얻을 수 있는 광량에는 그 한계가 있어 원하는 만큼의 충분한 광량을 얻기가 힘드므로,
조명용으로 사용할 만큼의 충분한 광량을 얻기 위해서는 많은 갯수의 LED 램프를 사용하여야 한다. 이 경우, 사용되는 LED의 갯수가 많아지면 많아질수록 상대적으로 그 경제성이 떨어지게 되므로 단위 LED 당 보다 많은 전류를 흘려 줌으로써 가능한 한 적은 갯수의 LED를 사용하는 것이 훨씬 경제적이다.
그러나, LED는 전력을 빛으로 변환시키는 효율이 좋은 반면에 그 발광부위가 반도체 소자로 이루어져 있으므로 필라멘트를 사용하는 백열등이나 음극선을 이용한 형광등 등의 발광소자에 비해 상대적으로 열에 취약하다는 단점이 있다. 다시말해서, LED는 장시간 사용시 그 발광소자로부터 발생되는 자체열에 의한 열적스트레스로 인하여 반도체 소자가 쉽게 열화(degradation)되어 그 성능이 떨어지게 된다. 따라서, LED에 대용량의 전류를 흘려 보내주기 위해서는 그로부터 발생되는 열을 효과적으로 방출하기 위한 방열구조가 대단히 중요한 요소가 된다.
종래의 LED 램프에 있어서는 리드프레임의 표면적이 상대적으로 작고 또한, 방열체 등과 같은 별도의 방열구조가 구비되어 있지 않아 LED 소자에서 발생되는 열을 효과적으로 방열시켜 주기가 매우 어렵고, 그에 따라 단위 LED 소자에 일정량 이상의 전류를 흘릴 수 없어 조명용의 사용을 위해서는 상대적으로 많은 수의 LED 램프를 사용하여야 하는 단점이 있었다.
본 발명의 실시 예들은 발광 부재 또는 엘이디와 같이 고온 상태로 빛이 발광 되는 부재에서 발생되는 고온의 열기를 열전도와 대류 및 복사를 통해 안정적으로 방열을 실시하고자 한다.
본 발명의 실시 예들은 다수개의 발광 부재가 설치된 기판에서 발생된 열을 방열하기 위해 상기 기판의 일면에 설치된 방열부재를 포함하되, 상기 방열 부재는 판 형태로 이루어진 메인 방열부와, 상기 메인 방열부의 외측을 향해 연장된 연장 방열부와, 상기 연장 방열부 사이로 외부 공기가 유입되도록 서로 다른 길이를 가지고 개구된 공기 유입구를 포함한다.
상기 발광 부재는 엘이디(LED)가 사용되는 것을 특징으로 한다.
상기 엘이디는 서로 다른 선상에 배열된 것을 특징으로 한다.
상기 방열부재는 알루미늄 또는 구리 또는 알루미늄과 구리 합금중의 어느 하나가 선택적으로 사용되는 것을 특징으로 한다.
상기 방열 부재는 압출 공법을 이용하여 성형되는 것을 특징으로 한다.
상기 메인 방열부는 상기 기판보다 상대적으로 큰 면적을 가지고 상기 기판의 일면에 밀착된 것을 특징으로 한다.
상기 연장 방열부는 상기 메인 방열부의 외측을 향해 소정의 길이를 가지고 연장된 판 형태로 이루어진 것을 특징으로 한다.
상기 연장 방열부는 상기 메인 방열부의 하측에서 상측으로 갈수록 두께가 감소되는 것을 특징으로 한다.
상기 공기 유입구는 상기 연장 방열부의 세로 방향으로 연장된 제1 공기 유입구; 상기 제1 공기 유입구와 이격되어 연장 방열부의 세로 방향으로 연장된 제2 공기 유입구를 포함한다.
상기 제2 공기 유입구는 상기 제1 공기 유입구에 비해 상대적으로 길게 연장된다.
상기 연장 방열부는 상기 발광 부재와 대응되는 위치에 배치된 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예들은 기판에 설치된 발광 부재에서 발생된 고온의 열기를 보다 안정적이고 신속하게 방열을 실시하여 과열로 인한 문제점을 사전에 예방하고 안전하게 사용할 수 있다.
본 발명의 실시 예들은 발광 부재의 작동에 따라 전도와 대류 및 복사에 의한 방열을 실시하여 발광 부재에서 발생된 고온의 열기를 신속하게 방열시키고자 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 의한 발광 부재용 방열부재의 분해 사시도.
도2 는 본 발명의 일 실시 예에 의한 발광 부재용 방열부재의 결합 사시도.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 의한 발광 부재용 방열부재의 저면 사시도.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 의한 발광 부재용 방열부재의 저면도.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 의한 발광 부재용 방열부재의 측면도.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 의한 발광 부재용 방열부재의 정면도.
도 7 내지 도 8은 본 발명의 일 실시 예에 의한 발광 부재용 방열부재의 작동 상태도.
도면의 주요 부호설명
2 : 발광부재
10 : 기판
100 : 방열부재
110 : 메인 방열부
120 : 연장 방열부
130 : 공기 유입구
132, 134 : 제1,2 공기 유입구
본 발명의 실시 예들은 다수개의 발광 부재가 설치된 기판에서 발생된 열을 방열하기 위해 상기 기판의 일면에 설치된 방열부재를 포함하되, 상기 방열 부재는 판 형태로 이루어진 메인 방열부와, 상기 메인 방열부의 외측을 향해 연장된 연장 방열부와, 상기 연장 방열부 사이로 외부 공기가 유입되도록 서로 다른 길이를 가지고 개구된 공기 유입구를 포함한다.
상기 발광 부재는 엘이디(LED)가 사용되는 것을 특징으로 하며, 상기 엘이디(LED)는 서로 다른 선상에 배열된 것을 특징으로 한다.
상기 방열부재는 알루미늄 또는 구리 또는 알루미늄과 구리 합금중의 어느 하나가 선택적으로 사용되는 것을 특징으로 한다.
상기 방열 부재는 압출 공법을 이용하여 성형되는 것을 특징으로 한다.
상기 메인 방열부는 상기 기판보다 상대적으로 큰 면적을 가지고 상기 기판의 일면에 밀착된 것을 특징으로 하며, 상기 연장 방열부는 상기 메인 방열부의 외측을 향해 소정의 길이를 가지고 연장된 판 형태로 이루어진 것을 특징으로 한다. 상기 연장 방열부는 상기 메인 방열부의 하측에서 상측으로 갈수록 두께가 감소되는 것을 특징으로 한다.
상기 공기 유입구는 상기 연장 방열부의 세로 방향으로 연장된 제1 공기 유입구; 상기 제1 공기 유입구와 이격되어 연장 방열부의 세로 방향으로 연장된 제2 공기 유입구를 포함한다. 상기 제2 공기 유입구는 상기 제1 공기 유입구에 비해 상대적으로 길게 연장된다.
상기 연장 방열부는 상기 발광 부재와 대응되는 위치에 배치된 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시 예에 의한 발광 부재용 방열부재의 구성에 대해 도면을 참조하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 의한 발광 부재용 방열부재의 분해 사시도 이고, 도2 는 본 발명의 일 실시 예에 의한 발광 부재용 방열부재의 결합 사시도 이며, 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 의한 발광 부재용 방열부재의 저면 사시도 이고, 도 4는 본 발명의 일 실시 예에 의한 발광 부재용 방열부재의 저면도이다.
첨부된 도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 의한 방열부재(100)는 다수개의 발광 부재(2)가 설치된 기판(10)에서 발생된 열을 방열하기 위해 설치되고, 판 형태로 이루어진 메인 방열부(110)와, 상기 메인 방열부(110)의 외측을 향해 연장된 연장 방열부(120)와, 상기 연장 방열부(120) 사이로 외부 공기가 유입되도록 서로 다른 길이를 가지고 개구된 공기 유입구(130)를 포함한다.
본 실시 예에 의한 발광부재(2)는 엘이디(LED)가 사용되는 것으로 설명하나, 빛이 발생되는 다른 부재가 사용되는 것도 가능함을 밝혀둔다.
본 실시 예에 의한 발광부재(2)는 서로 다른 선상에 배열된 것을 특징으로 하며, 이와 같이 배열된 이유는 기판(10)에 설치된 상태에서 작동될 때 특정 위치에서 방열이 이루어지지 않거나 열 집중 현상이 발생되는 것을 방지하기 위해 도면에 도시된 상태로 배열된다.
예를 들면, A열에 배치된 발광부재(2)와 B열에 배치된 발광부재(2a)는 서로 다른 선상에 배치되고, 서로 간에 중복된 위치에 설치되지 않으므로서 단위 발광부재(2,2a)에서 발생되는 고온의 열기는 중첩되지 않고 메인 방열부(110)를 경유하여 연장 방열부(120)로 열전도가 안정적으로 이루어질 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 의한 방열부재에 대해 설명한다.
방열부재(100)는 메인 방열부(110)가 도면 기준으로 기판(10)의 상면에 밀착되고 다수개의 볼트에 의해 상기 기판(10)과 서로간에 밀착된 상태로 고정된다. 이와 같이 볼트에 의해 밀착된 상태가 유지될 경우 기판(10)에 발광부재(2)가 다수개가 설치된 경우에도 상기 발광부재(2)에서 발생된 고온의 열기가 안정적으로 열전도 되어 상기 메인 방열부(110)를 향해 보다 신속하게 열전도가 이루어질 수 있다.
참고로 메인 방열부(110)는 도면에 도시된 두께로 반드시 한정하지 않으며 변경될수 있음을 밝혀둔다.
본 발명의 일 실시 예에 의한 방열부재(100)는 알루미늄 또는 구리 또는 알루미늄과 구리 합금중의 어느 하나가 선택적으로 사용될 수 있으며 위에서 열거된 소재 이외에도 열전도율이 우수한 다른 소재가 사용되는 것도 가능할 수 있음을 밝혀둔다.
방열부재(100)는 압출 공법을 이용하여 성형되므로 재질의 순도가 높고 원가가 절감되며 대량 생산이 가능하여 작업성이 향상될 수 있다.
본 실시 예에 의한 메인 방열부(110)는 상기 기판보다 상대적으로 큰 면적을 가지고 상기 기판의 일면에 밀착되므로 상기 기판(10)에 다수개의 발광부재(2)가 설치된 경우에도 안정적으로 방열을 실시할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 의한 연장 방열부에 대해 설명한다.
연장 방열부(120)는 메인 방열부(110)의 외측을 향해 소정의 길이를 가지고 연장된 판 형태로 이루어지고, 상기 메인 방열부(120)의 하측에서 상측으로 갈수록 두께가 감소되게 이루어진다. 이와 같이 연장 방열부(120)는 상단으로 갈수록 두께가 감소되므로 상측을 향해로 보다 신속하게 열전도가 이루어져 발광부재(2)에서 발생된 고온의 열이 보다 신속하게 전도될 수 있다.
연장 방열부(120)는 메인 방열부(110)의 상측을 향해 다수개가 일정 간격으로 이격되고 이격된 공간 사이로 외부 공기가 유입되어 방열이 이루어지며, 상기 발광부재(2)와 대응되는 위치에 배치되므로 발광부재(2)에서 발생된 열기가 보다 신속하게 외측으로 배출될 수 있다.
본 발명에 의한 방열부재를 설치하였을 때 기판에서의 열전달 상태에 대해 설명한다.
발광부재(2)가 발광되면서 발생된 열은 기판(10)과 메인 방열부(110)를 경유하여 연장 방열부(120)로 열전도 되고, 상기 연장 방열부(120)의 내측 공간으로 유입된 외부 공기에 의해 공랭식으로 방열이 이루어지며, 이 경우 연장 방열부(120) 사이로 이동된 외부 공기는 상기 다수개의 연장 방열부(120) 사이의 이격된 공간으로 이동되면서 상기 연장 방열부(120)로 전도된 고온의 열기와 열교환 된다. 또한 공기 유입구(130)로 이동된 외부 공기는 제1,2 공기 유입구(132,134) 사이로 이동되어 상기 연장 방열부(120)의 내측 중앙 및 사이드 영역을 향해 안정적으로 유입될 수 있으므로 다수개의 발광부재(2)에서 발생된 고온의 열기는 보다 안정적으로 방열될 수 있다.
첨부된 도 5를 참조하면, 연장 방열부(120)는 메인 방열부(110)의 하측에서 상측으로 갈수록 두께가 감소된다. 상기 연장 방열부(120)가 이와 같은 형태로 제작되는 이유는 압출공법을 이용하여 제작을 실시할 때 금형 빼기각도를 유지하여 보다 편리하게 생산을 실시하기 위해서이다.
본 발명의 일 실시 예에 의한 공기 유입구에 대해 설명한다.
첨부된 도 6을 참조하면, 공기 유입구(130)는 연장 방열부(120)의 세로 방향으로 연장된 제1 공기 유입구(132)와, 상기 제1 공기 유입구(132)와 이격되어 연장 방열부(120)의 세로 방향으로 연장된 제2 공기 유입구(134)를 포함한다.
상기 제1,2 공기 유입구(132,14)는 모두 외부 공기가 연장 방열부(120)의 내측 중앙 및 인접한 위치를 향해 유입되어 신속하고 안정적인 방열을 실시하기 위해 형성된다.
본 발명의 일 실시 예에 의한 제2 공기 유입구(134)는 상기 제1 공기 유입구(132)에 비해 상대적으로 길게 연장되어 있으므로 보다 많은 양의 외부 공기가 연장 방열부(120)의 내측 영역으로 유입될 수 있으며, 상기 제2 공기 유입구(134)는 메인 방열부(110)의 상면과 인접한 위치까지 개구되어 있으므로 상기 메인 방열부(110)로 전도된 발광부재(2)의 열기가 보다 빠르게 방열이 이루어질 수 있다.
본 실시 예에 의한 제1,2 유입구(132,134)는 다수개의 연장 방열부(120)에 모두 동일 위치에 개구되어 있으므로 외부 공기가 연장 방열부(120)의 내측 공간으로 보다 안정적으로 유입된다.
본 발명의 일 실시 예에 의한 방열부재는 기판(10) 중앙에 삽입되고 상기 기판(10)에서 인출된 각종 전선이 외측으로 인출되기 위한 전선 인출구(200)가 설치된다. 상기 전선 인출구(200)는 도면에 도시된 바와 같이 연장 방열부(120)의 상측으로 소정의 길이를 가지고 연장되며 본 실시 예에서는 관 형태로 한정하여 도시하나 상기 형태로 반드시 한정하지 않는다.
이와 같이 구성된 본 발명의 일 실시 예에 의한 방열부재의 사용상태에 대해 도면을 참조하여 설명한다.
첨부된 도 7 내지 도 8을 참조하면, 발광부재(2)는 외부에서 공급된 전원에 의해 도면에 도시된 상태로 빛이 발산되고, 상기 발광부재(2)가 설치된 기판(10)에 고온의 열기가 전달된다.
상기 기판(10)은 메인 방열부(110)와 밀착된 상태로 설치되므로 상기 발광부재(2)에서 발생된 고온의 열기는 상기 메인 방열부(110)에 그대로 전달되고, 화살표로 도시된 바와 같이 발광부재(2)에서 발생된 열기가 연장 방열부(120)를 향해 전도된다.
외부 공기는 메인 방열부(110)의 전, 후, 좌, 우에서 모두 외부 공기가 유입될 수 있으나 설명의 편의를 위해 일 예로 화살표 방향으로 도시된 바와 같이 메인 방열부(110)의 좌측과 우측에서 유입될 수 있으며 상기 메인 방열부(110)의 좌측에서 외부 공기가 유입될 경우 이격된 다수개의 연장 방열부(120) 사이로 외부 공기가 유입된다. 또한 메인 방열부(110)의 우측에서 외부 공기가 유입될 경우 제1,2 공기 유입구(132,134)를 경유하여 외부 공기의 유입이 이루어지므로서 기판(10) 전체에 전도된 열기가 신속하게 연장 방열부(120)를 통해 방열이 이루어져 장시간 발광부재(2)가 작동되는 경우에도 과열되지 않고 안정적으로 사용할 수 있다.
특히 제2 공기 유입구(134)는 메인 방열부(110)와 근접한 위치에 개구되어 있고, 발광 부재(2)와 대응되는 위치에 연장 방열부(120)가 형성되므로 발광 부재(2)에서 발생된 열기가 보다 신속하게 방열될 수 있다.
또한 외부에서 소정의 속도로 바람이 불어오거나, 방열부재(100) 주위에 기류의 흐름이 유발될 경우 사이 연장 방열부(120)의 내측으로 보다 많은 양의 외부 공기가 유입될 수 있으므로 중앙 또는 사이드 위치에 국부적인 열 응력이 발생도지 않고 안정적인 방열을 실시할 수 있다.
이상, 본 발명의 일 실시 예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.
본 발명은 기판에 설치된 발광 부재에서 발생된 고온의 열기를 보다 안정적이고 신속하게 방열을 실시하여 과열로 인한 문제점을 사전에 예방하고 안전하게 사용할 수 있어 그 산업상 이용가능성이 매우 높은 기술인 것이다.

Claims (11)

  1. 다수개의 발광 부재가 설치된 기판에서 발생된 열을 방열하기 위해 상기 기판의 일면에 설치된 방열부재를 포함하되,
    상기 방열 부재는,
    판 형태로 이루어진 메인 방열부와, 상기 메인 방열부의 외측을 향해 연장된 연장 방열부와, 상기 연장 방열부 사이로 외부 공기가 유입되도록 서로 다른 길이를 가지고 개구된 공기 유입구를 포함하는 발광 부재용 방열부재.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 발광 부재는,
    엘이디(LED)가 사용되는 것을 특징으로 하는 발광 부재용 방열부재.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 엘이디는,
    서로 다른 선상에 배열된 것을 특징으로 하는 발광 부재용 방열부재.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 방열부재는,
    알루미늄 또는 구리 또는 알루미늄과 구리 합금중의 어느 하나가 선택적으로 사용되는 발광 부재용 방열부재.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 방열 부재는,
    압출 공법을 이용하여 성형되는 발광 부재용 방열부재.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 메인 방열부는,
    상기 기판보다 상대적으로 큰 면적을 가지고 상기 기판의 일면에 밀착된 것을 특징으로 하는 발광 부재용 방열부재.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 연장 방열부는,
    상기 메인 방열부의 외측을 향해 소정의 길이를 가지고 연장된 판 형태로 이루어진 것을 특징으로 하는 발광 부재용 방열부재.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 연장 방열부는,
    상기 메인 방열부의 하측에서 상측으로 갈수록 두께가 감소되는 발광 부재용 방열부재.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 공기 유입구는,
    상기 연장 방열부의 세로 방향으로 연장된 제1 공기 유입구;
    상기 제1 공기 유입구와 이격되어 연장 방열부의 세로 방향으로 연장된 제2 공기 유입구를 포함하는 발광 부재용 방열부재.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 제2 공기 유입구는,
    상기 제1 공기 유입구에 비해 상대적으로 길게 연장된 발광 부재용 방열부재.
  11. 제1 항에 있어서,
    상기 연장 방열부는,
    상기 발광 부재와 대응되는 위치에 배치된 것을 특징으로 하는 발광 부재용 방열부재.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2007234571A (ja) * 2006-02-27 2007-09-13 Kuei-Fang Chen 熱放散機能を有する照明装置
KR20100009111U (ko) * 2009-03-09 2010-09-17 임광택 엘이디 조명기구
KR20120001321A (ko) * 2010-06-29 2012-01-04 이석길 엘이디 조명의 방열장치

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