WO2018128278A1 - 조명기기용 냉각모듈 및 이를 구비한 냉각장치 - Google Patents

조명기기용 냉각모듈 및 이를 구비한 냉각장치 Download PDF

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    • F21Y2115/00—Light-generating elements of semiconductor light sources
    • F21Y2115/10—Light-emitting diodes [LED]

Definitions

  • the present invention relates to a cooling module for a lighting device and a cooling device having the same, and more particularly to a cooling module for a lighting device for radiating heat generated from the lighting unit and a cooling device having the same.
  • Heat pipe uses the principle of injecting evaporative liquid into a sealed pipe and dissipating liquid when one end of the pipe is heated and condensation at the other end of the pipe to dissipate heat. There is an effect that can increase the cooling effect even with a temperature difference.
  • a device for increasing cooling efficiency by coupling a plurality of heat sinks to the heat pipe is also implemented.
  • the above-described conventional LED lighting cooling device has a problem that the cooling efficiency is lowered because it does not smoothly induce high temperature heat to the outside of the cooling device.
  • the cooling module is composed of a substrate, a heat pipe and a heat sink, the one side of the heat pipe inserted into the substrate is deflected closer to the center of the substrate To increase the thermal conductivity from the substrate to the heat pipe.
  • the inner and outer fin portions of the first height portion By twisting the inner and outer fin portions of the second height portion at an angle relatively larger than the inner and outer fin portions of the first height portion, the inner and outer fin portions of the first height portion promote heat dissipation to the side surfaces, and the inner side of the second height portion.
  • the outer fin portion is to promote heat radiation upward.
  • the outer fin portion By twisting the inner fin portion at a relatively larger angle than the outer fin portion, the outer fin portion promotes heat dissipation to the side, and the inner fin portion is to promote heat dissipation in the upper inclination direction.
  • Tasks of the present application are not limited to the above-mentioned tasks, and other tasks not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
  • Cooling module for a lighting device and a cooling device having the same of the present invention for achieving the above object the substrate is formed in the upper surface and the insertion groove is formed in contact with the heat generating portion, the heat radiating heat generated from the lighting unit
  • a heat pipe having a horizontal portion inserted into the insertion groove and a vertical portion bent in a vertical direction from the horizontal portion and extending in a longitudinal direction, and laminated to a vertical portion of the heat pipe to promote heat dissipation of the heat pipe; It includes a heat sink having a coupling portion coupled to the heat pipe and the inner fin portion cut inwardly from the coupling portion and twisted at a predetermined angle and the outer fin portion cut outwardly from the coupling portion and twisted at a predetermined angle.
  • the insertion groove and the horizontal portion of the heat pipe are formed in the longitudinal direction toward the center of the substrate, respectively, it is preferable that one side is formed and inserted so as to be biased closer to the center of the substrate.
  • the insertion groove and the horizontal portion of the heat pipe are bent at least once.
  • the inner fin part and the outer fin part are divided into a first height part having a predetermined height from a lower end and a second height part which is a height from the first height part to an upper end, and the inner and outer fin parts of the second height part are the first height.
  • the inner and outer fin portions of the portion are twisted at a relatively larger angle, so that the inner and outer fin portions of the first height portion promote heat dissipation to the side, and the inner and outer fin portions of the second height portion promote heat dissipation upward.
  • the inner fin portion is twisted at a relatively larger angle than the outer fin portion, so that the outer fin portion promotes heat dissipation to the side, and the inner fin portion promotes heat dissipation in the upper inclination direction.
  • the inner pin portion includes a first inner pin portion adjacent to the coupling portion and a second inner pin portion extending from the first inner pin portion, wherein the second inner pin portion is formed to be twisted at a relatively larger angle than the first inner pin portion.
  • the first inner fin portion promotes heat dissipation in an upward tilt direction
  • the second inner fin portion promotes heat dissipation upward.
  • It may include a cooling module, a lighting unit attached to the lower portion of the cooling module, and a case accommodating the cooling module and the lighting unit and having a ventilation hole formed therein.
  • the case further includes a visor, and preferably controls the path of light emitted from the lighting unit.
  • Cooling module for a lighting device and a cooling device having the same of the present invention for solving the above problems has the following effects.
  • the one side of the heat pipe is formed to be deflected closer to the center of the substrate has the effect of increasing the thermal conductivity of the heat pipe from the substrate.
  • the inner and outer fin portions of the first height portion promote heat dissipation to the side surfaces, and the second height.
  • the inner and outer fin portions of the portion have an effect of promoting heat radiation upward.
  • the inner fin portion has an effect that can guide the inflow of the outside air in the upper inclination direction to promote heat dissipation.
  • the first inner pin portion is guided in the upper inclination direction, the second inner pin portion is directed in the upward direction, There is an effect that can further promote heat dissipation.
  • FIG. 1 is a view showing the appearance of a cooling module according to a first embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is an exploded perspective view of a cooling module according to a first embodiment of the present invention
  • 3 and 4 are views showing the state of the substrate and the heat pipe of the cooling module according to the first embodiment of the present invention
  • FIG 5 and 6 are views showing the appearance of the heat sink of the cooling module according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG 7 and 8 are views showing the appearance of a cooling apparatus according to a first embodiment of the present invention.
  • the cooling module 100 for a lighting device is schematically composed of a substrate 200, a heat pipe 300, and a heat sink 500.
  • the substrate 200 is preferably a metal material having good thermal conductivity in a circular or polygonal plate shape.
  • the substrate 200 is installed to contact the lighting unit 50 generating high heat such as a plurality of LED elements. .
  • a plurality of insertion grooves 250 having a diameter corresponding to the diameter of the heat pipe 300 to be described later is formed on the upper surface of the substrate 200.
  • the heat pipe 300 is a volatile fluid injected into a sealed container. When heat is applied to one end of the heat pipe 300, heat pipe 300 is a commonly used heat conducting means that heat is rapidly transferred to the other end.
  • Heat pipe 300 in the present embodiment is bent in the vertical direction from the horizontal portion 320 and the horizontal portion 320 is inserted into the insertion groove 250 formed on the upper surface of the substrate 200 extending in the longitudinal direction It includes a vertical portion 350.
  • the heat generated from the lighting unit 50 is conducted to the substrate 200, the heat pipe 300 installed on the upper surface of the substrate 200 has a function to radiate heat generated from the lighting unit 50. .
  • the insertion groove 250 formed in the substrate 200 and the horizontal portion 320 of the heat pipe 300 inserted into the insertion groove 250 are formed in the longitudinal direction toward the center of the substrate 200, respectively.
  • the horizontal portion 320 of the plurality of heat pipes 300 is disposed such that the adjoining distance is reduced toward the center.
  • the horizontal portion 320 of the heat pipe 300 is concentrated toward the center of the substrate 200 so that the high temperature heat conducted from the center portion of the substrate 200 is transferred to the horizontal portion of the heat pipe 300. It is to be easily conducted from 320 to the vertical portion (350).
  • FIG. 250 Another embodiment of an insertion groove 250 formed in the substrate 200 and a horizontal portion 320 of the heat pipe 300 inserted into the insertion groove 250 is illustrated.
  • the insertion groove 250 formed in the substrate 200 is formed in the longitudinal direction toward the center of the substrate 200, one side of the horizontal portion 320 of the substrate 200 As it gets closer to the center, it is deflected.
  • the horizontal portion 320 of the heat pipe 300 is inserted into the insertion groove 250 to be deflected.
  • the number of the heat pipes 300 of FIG. If the number corresponds, the area of the horizontal portion 320 of the heat pipe 300 that is in contact with the concentric circles is increased when the virtual concentric circles are drawn with respect to the center of the substrate. do.
  • the insertion groove 250 formed in the substrate 200 and the horizontal portion 320 of the heat pipe 300 inserted into the insertion groove 250 may be formed to be bent at least once. have.
  • the vertical part 350 from the horizontal part 320 of the heat pipe 300 is increased.
  • the effect of being able to conduct heat easily can be obtained.
  • a plurality of heat sinks 500 are laminated to the vertical portion 350 of the heat pipe 300 to promote heat dissipation of the heat pipe 300, the heat sink 500 is the coupling portion 520, the inside It consists of a pin portion 540 and the outer pin portion 560.
  • the coupling part 520 has a flat plate shape, and a plurality of coupling holes 523 are formed in the coupling part 520.
  • the vertical portion 350 of the heat pipe 300 is penetrated and coupled to the coupling hole 523.
  • the inner pin part 540 is cut inwardly from the coupling part 520 and is twisted at a predetermined angle. That is, the inner pin portion 540 is formed by cutting the inner portion of the coupling portion 520 to a predetermined length, and twisting the cut surface at a predetermined angle.
  • the outer pin part 560 is cut outward from the coupling part 520 and is twisted at a predetermined angle. That is, the outer pin portion 560 is formed by cutting the outer portion of the coupling portion 520 to a predetermined length, twisting the cut surface at a constant angle.
  • the inner pin portion 540 is formed counterclockwise when viewed from the inside
  • the outer pin portion 560 is formed to be twisted counterclockwise when viewed from the outside
  • the inner the direction in which the outer pin portions 540 and 560 are twisted can be selectively formed separately or together in a clockwise or counterclockwise direction.
  • the lighting unit 50, the substrate 200, the heat pipe 300 and the heat sink 500 are connected to each other, heat generated from the lighting unit 50 is conducted to the substrate 200, the heat pipe 300 It is conducted from the horizontal portion 320 to the vertical portion 350, and is emitted through the heat sink 500 connected to the vertical portion 350.
  • the inner pin part 540 is twisted at a relatively larger angle than the outer pin part 560.
  • the angle ß at which the inner pin part 540 is inclined relative to the virtual horizontal axis is greater than the angle ⁇ at which the outer pin part 560 is inclined relative to the virtual horizontal axis.
  • the outer fin portion 560 guides the flow of heat and the inflow of external air to the side to promote heat dissipation
  • the inner fin portion 540 guides the flow of heat and the inflow of external air in the upper inclination direction to radiate heat. Will be promoted.
  • the outer fin part 560 is exposed to the outside air, and the inner fin part 540 is located on an inner space formed by the substrate 200 and the inner fin part 540 where high temperature heat is generated, and thus, the inner fin part 540. Is relatively higher in temperature than the outer fin portion 560.
  • the torsion angle ⁇ of the outer fin portion 560 is formed to be relatively small to induce external air flowing horizontally into the inner space formed by the substrate 200 and the inner fin portion 540, and the inner fin portion 540.
  • the torsion angle (ß) of a relatively large, it is possible to induce the flow of the introduced air to the upper portion of the heat sink 500 in the upper inclination direction to obtain the effect of promoting heat dissipation.
  • Another embodiment is shown for forming the twist angle of the inner fin portion 540.
  • the inner pin part 540 has a first inner pin part 541 formed inside, that is, adjacent to the coupling part 520 and a second inner pin part 542 extending from the outside, that is, the first inner pin part 541. It includes.
  • the second inner pin part 542 is twisted at a relatively larger angle than the first inner pin part 541. That is, the angle ß2 at which the second inner pin part 542 is inclined relative to the virtual horizontal axis is greater than the angle ß1 at which the first inner pin part 541 is inclined based on the virtual horizontal axis.
  • the outer fin part 560 forms a torsion angle ⁇ relatively small to induce external air introduced horizontally into the inner space formed by the substrate 200 and the inner fin part 540, and the first inner fin part.
  • the torsion angle ß1 of 541 is formed to be relatively larger than the torsion angle ⁇ of the outer fin portion 560 to induce the flow of the inflowed air in the upward inclination direction, in addition to the second inner side.
  • the torsion angle ß2 of the fin part 542 to be larger than the torsion angle ß1 of the first inner fin part 541, by directing the flow of the introduced air to the upper portion of the heat sink 500, The effect of promoting heat dissipation can be further increased.
  • the inner fin part 540 and the outer fin part 560 are divided into a first height part H1 having a predetermined height from a lower end and a second height part H2 which is a height from the first height part H1 to an upper end. .
  • the inner and outer fin parts 540 and 560 of the second height part H2 are twisted at a relatively larger angle than the inner and outer fin parts 540 and 560 of the first height part H1.
  • the temperature of the center portion is much higher than the edge of the substrate 200, when looking at the laminated heat sink 500 in the vertical direction, the substrate 200
  • the first height H1 which is a lower region adjacent to the temperature, is relatively higher than the second height H2, which is an upper region.
  • the torsion angles ⁇ 1 of the inner and outer fin portions 540 and 560 of the first height portion H1 are relatively small, so that the outside air flowing horizontally is introduced into the substrate 200 and the inner fin portion 540.
  • the torsion angles ( ⁇ 2) of the outer pin portion (540, 560) is formed relatively large, the heat of the high temperature of the first height portion (H1) By inducing the upper portion of the heat sink 500 in the upper direction it can be obtained the effect of promoting heat dissipation.
  • the torsion angle of the inner fin portion 540 ( ß may be formed to be relatively larger than the torsion angle ⁇ of the outer fin part 560, and as shown in FIG. 5-B, the torsion angle ß2 of the second inner fin part 542 may be defined as the first inner fin part ( It is formed larger than the torsion angle ß1 of 541, it is possible to further enhance the heat radiation effect.
  • Cooling apparatus having a cooling module for a lighting device includes a cooling module 100, the lighting unit 50 and the case 700.
  • the cooling module 100 includes the cooling module 100 of all the embodiments described with reference to FIGS. 1 to 6.
  • the plurality of lighting units 50 are installed to contact the lower portion of the substrate 200. Therefore, as described above, heat generated from the lighting unit 50 is radiated through the substrate 200, the heat pipe 300, and the heat sink 500.
  • the case 700 accommodates the cooling module 100 and the lighting unit 50, and a plurality of vent holes 710 are formed in the case 700 so that external air can be smoothly introduced.
  • the ventilation hole 710 may be formed only on the outer circumferential surface of the case 700, and as illustrated in FIG. 8, the ventilation hole 710 may be formed on the outer circumferential surface and the lower part of the case 700. It can be formed in the area.
  • a visor 730 is further included in the lower outer periphery of the case 700 adjacent to the lighting unit 50.
  • the visor 730 functions to control the path direction of the light emitted from the lighting unit 50.
  • the visor 730 may be installed only on the upper portion of the outer periphery of the case 700 in the shape of a hat brim, and may be installed on the side or the lower portion of the outer periphery.
  • the visor 730 may be formed in a cylindrical shape or a trumpet shape to be installed on the entire lower outer circumference of the case 700.

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Abstract

본 발명에 따른 조명기기용 냉각모듈 및 이를 구비한 냉각장치는, 열을 발생하는 조명부와 하부가 접촉되며 상면에 삽입홈이 형성되는 기판, 상기 조명부로부터 발생되는 열을 방열하며 상기 삽입홈에 삽입되는 수평부와 상기 수평부로부터 수직방향으로 절곡되어 길이방향으로 연장형성되는 수직부를 구비하는 히트파이프 및 상기 히트파이프의 수직부에 적층결합되어 상기 히트파이프의 방열을 촉진하며 상기 히트파이프와 결합되는 결합부와 상기 결합부로부터 내측방향으로 절개되어 일정각도로 비틀어져 형성되는 내측핀부와 상기 결합부로부터 외측방향으로 절개되어 일정각도로 비틀어져 형성되는 외측핀부를 구비하는 방열판을 포함한다.

Description

조명기기용 냉각모듈 및 이를 구비한 냉각장치
본 발명은 조명기기용 냉각모듈 및 이를 구비한 냉각장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 조명부로부터 발생되는 열을 방열하는 조명기기용 냉각모듈 및 이를 구비한 냉각장치에 관한 것이다.
LED 조명은 공급된 전력의 대부분이 열에너지로 전환되며, 이에 따른 온도증가가 광출력 저하 및 파장이동의 원인이 되고, 수명을 급격하게 감소시킨다.
히트파이프는 밀폐된 파이프 내에 증발성 액체를 주입하고 파이프의 일단이 가열되면 액체의 증발이 일어나고 파이프의 타단에서 응축이 일어나 방열이 되는 원리를 이용한 것으로, 열 교환에서 발생되는 열 저항을 최소화하여 적은 온도차로도 냉각효과를 높일 수 있는 효과가 있다.
또한, 상기 히트파이프에 다수개의 방열판을 결합하여 냉각 효율을 높이는 장치 또한 실시되고 있다.
그러나, 위와 같은 종래기술의 LED 조명용 냉각장치는 고온의 열을 냉각장치의 외부로 원활하게 유도하지 못하여 냉각 효율이 떨어지는 문제점이 있었다.
따라서 이와 같은 문제점들을 해결하기 위한 방법이 요구된다.
본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 발명으로서, 냉각모듈을 기판, 히트파이프 및 방열판으로 구성하고, 상기 기판에 삽입되는 히트파이프의 일측이 상기 기판의 중심에 가까워질수록 편향되게 형성하여 기판으로부터 히트파이프로의 열 전도율을 높이고자 한다.
제2높이부의 내측, 외측핀부를 제1높이부의 내측, 외측핀부보다 상대적으로 큰 각도로 비틀어 형성함으로써, 상기 제1높이부의 내측, 외측핀부는 측면으로 방열을 촉진하고, 상기 제2높이부의 내측, 외측핀부는 상측으로 방열을 촉진하고자 한다.
내측핀부를 외측핀부보다 상대적으로 큰 각도로 비틀어 형성함으로써, 상기 외측핀부는 측면으로 방열을 촉진하고, 상기 내측핀부는 상측경사방향으로 방열을 촉진하고자 한다.
본 출원의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 조명기기용 냉각모듈 및 이를 구비한 냉각장치는, 열을 발생하는 조명부와 하부가 접촉되며 상면에 삽입홈이 형성되는 기판, 상기 조명부로부터 발생되는 열을 방열하며 상기 삽입홈에 삽입되는 수평부와 상기 수평부로부터 수직방향으로 절곡되어 길이방향으로 연장형성되는 수직부를 구비하는 히트파이프 및 상기 히트파이프의 수직부에 적층결합되어 상기 히트파이프의 방열을 촉진하며 상기 히트파이프와 결합되는 결합부와 상기 결합부로부터 내측방향으로 절개되어 일정각도로 비틀어져 형성되는 내측핀부와 상기 결합부로부터 외측방향으로 절개되어 일정각도로 비틀어져 형성되는 외측핀부를 구비하는 방열판을 포함한다.
삽입홈 및 상기 히트파이프의 수평부는 각각 상기 기판의 중심을 향해 길이방향으로 형성되되, 일측이 상기 기판의 중심에 가까워질수록 편향되게 형성 및 삽입되는 것이 바람직하다.
삽입홈 및 상기 히트파이프의 수평부는 한번 이상 절곡되어 형성되는 것이 바람직하다.
내측핀부 및 상기 외측핀부는 하단으로부터 일정 높이를 가지는 제1높이부 및 상기 제1높이부로부터 상단까지의 높이인 제2높이부로 구획되며, 상기 제2높이부의 내측, 외측핀부는 상기 제1높이부의 내측, 외측핀부보다 상대적으로 큰 각도로 비틀어져 형성되어, 상기 제1높이부의 내측, 외측핀부는 측면으로 방열을 촉진하고, 상기 제2높이부의 내측, 외측핀부는 상측으로 방열을 촉진하는 것이 바람직하다.
내측핀부는 상기 외측핀부보다 상대적으로 큰 각도로 비틀어져 형성되어, 상기 외측핀부는 측면으로 방열을 촉진하고, 상기 내측핀부는 상측경사방향으로 방열을 촉진하는 것이 바람직하다.
내측핀부는 상기 결합부에 인접한 제1내측핀부와, 상기 제1내측핀부로부터 연장형성된 제2내측핀부를 포함하며, 상기 제2내측핀부는 상기 제1내측핀부보다 상대적으로 큰 각도로 비틀어져 형성되어, 상기 제1내측핀부는 상측경사방향으로 방열을 촉진하고, 상기 제2내측핀부는 상측으로 방열을 촉진하는 것이 바람직하다.
냉각모듈, 상기 냉각모듈의 하부에 부착되는 조명부 및 상기 냉각모듈 및 상기 조명부를 수용하며, 통기공이 형성된 케이스를 포함할 수 있다.
케이스는 바이저를 더 포함하여, 상기 조명부로부터 방출되는 빛의 경로를 제어하는 것이 바람직하다.
상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 조명기기용 냉각모듈 및 이를 구비한 냉각장치는 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 히트파이프의 일측이 기판의 중심에 가까워질수록 편향되도록 형성하여 기판으로부터 히트파이프로의 열 전도율을 높일 수 있는 효과가 있다.
둘째, 제2높이부의 내측, 외측핀부를 제1높이부의 내측, 외측핀부보다 상대적으로 큰 각도로 비틀어 형성함으로써, 상기 제1높이부의 내측, 외측핀부는 측면으로 방열을 촉진하고, 상기 제2높이부의 내측, 외측핀부는 상측으로 방열을 촉진할 수 있는 효과가 있다.
셋째, 내측핀부를 외측핀부보다 상대적으로 큰 각도로 비틀어 형성함으로써, 외측핀부는 측면으로, 내측핀부는 상측경사방향으로 외부공기의 유입을 가이드하여 방열을 촉진할 수 있는 효과가 있다.
넷째, 제2내측핀부를 제1내측핀부보다 상대적으로 큰 각도로 비틀어 형성함으로써, 유입된 공기의 흐름을 제1내측핀부는 상측경사방향으로 유도하고, 제2내측핀부는 상측방향으로 유도함으로써, 방열을 더욱 촉진할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
아래에서 설명하는 본 출원의 실시예의 상세한 설명뿐만 아니라 위에서 설명한 요약은 첨부된 도면과 관련해서 읽을 때에 더 잘 이해될 수 있을 것이다. 본 출원을 예시하기 위한 목적으로 도면에는 실시예들이 도시되어 있다. 그러나, 본 출원은 도시된 정확한 배치와 수단에 한정되는 것이 아님을 이해해야 한다
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 냉각모듈의 모습을 나타낸 도면;
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 냉각모듈의 분해사시도;
도 3 및 도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 냉각모듈의 기판 및 히트파이프의 모습을 나타낸 도면;
도 5 및 도 6은 본 발명의 제1실시예에 따른 냉각모듈의 방열판의 모습을 나타낸 도면;
도 7 및 도 8은 본 발명의 제1실시예에 따른 냉각장치의 모습을 나타낸 도면이다.
이하 본 발명의 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 본 실시예를 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며 이에 따른 부가적인 설명은 생략하기로 한다. 또한, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어서 도면에 도시된 구성은 상세한 설명에 대한 이해를 돕기 위한 예시일 뿐, 그 형상에 대하여는 제한 없이 다양할 수 있으며 이로 인해 권리범위가 제한되지 않음을 명시한다.
도 1 및 도 2를 참조하면,
본 발명에 따른 조명기기용 냉각모듈(100)은 개략적으로, 기판(200), 히트파이프(300) 및 방열판(500)으로 구성된다.
기판(200)은 원형 또는 다각형의 판상형태로 열 전도성이 좋은 금속재질인 것이 바람직하며, 상기 기판(200)의 하부에는 다수의 LED 소자 등의 고열을 발생하는 조명부(50)가 접촉되도록 설치된다.
상기 기판(200)의 상면에는 후술할 히트파이프(300)의 직경과 대응되는 직경을 가지는 다수개의 삽입홈(250)이 형성되어 있다.
히트파이프(300)는 밀폐된 용기 내에 휘발성 유체를 주입한 것으로, 상기 히트파이프(300)의 일단에 열이 가해지면, 타단으로 빠른 속도로 열이 이동되는 일반적으로 많이 사용되는 열전도 수단이다.
본 실시예에서의 히트파이프(300)는 기판(200)의 상면에 형성된 삽입홈(250)에 삽입되는 수평부(320)와 상기 수평부(320)로부터 수직방향으로 절곡되어 길이방향으로 연장형성되는 수직부(350)를 포함한다.
따라서, 조명부(50)로부터 발생되는 열은 기판(200)에 전도되고, 상기 기판(200)의 상면에 설치된 히트파이프(300)가 상기 조명부(50)로부터 발생되는 열을 방열하는 기능을 하게 된다.
도 2를 참조하면,
기판(200)에 형성된 삽입홈(250) 및 상기 삽입홈(250)에 삽입되는 히트파이프(300)의 수평부(320)는 각각 기판(200)의 중심을 향해 길이방향으로 형성되어 있다.
실제로 조명부(50)를 작동시키는 경우, 기판(200)의 가장자리보다 중심부의 온도가 훨씬 높다. 따라서, 도면에 도시된 바와 같이, 다수개의 히트파이프(300)의 수평부(320)는 중심부로 갈수록 그 인접거리가 줄어들도록 배치된다.
즉, 기판(200)의 중심부로 갈수록 히트파이프(300)의 수평부(320)가 집중되도록 설치하여, 기판(200)의 중심부로부터 전도되는 고온의 열을 상기 히트파이프(300)의 수평부(320)로부터 수직부(350)로 용이하게 전도되도록 하는 것이다.
도 3을 참조하면,
기판(200)에 형성된 삽입홈(250) 및 상기 삽입홈(250)에 삽입되는 히트파이프(300)의 수평부(320)에 대한 또 다른 실시예가 도시되어 있다.
도면에 도시된 바와 같이, 기판(200)에 형성된 삽입홈(250)은 상기 기판(200)의 중심부를 향해 길이방향으로 형성이 되되, 상기 수평부(320)의 일측이 상기 기판(200)의 중심부에 가까워질수록 편향되게 형성되어 있다.
그리고, 상기 편향되게 형성된 삽입홈(250)에 히트파이프(300)의 수평부(320)를 삽입한다.
위와 같이, 삽입홈(250)을 형성하고 히트파이프(300)의 수평부(320)를 상기 삽입홈(250)에 삽입하면, 도 3의 히트파이프(300)의 갯수가 도 2의 히트파이트의 갯수에 대응된다면, 기판의 중심부를 기준으로 가상의 동심원을 그렸을 때, 전술한 도 2의 실시예에서보다 상기 동심원 상에 접촉되는 히트파이프(300)의 수평부(320)의 면적이 더 증가하게 된다.
즉, 가장 온도가 높은 기판(200)의 중심부에 인접한 동심원상 면적에 접촉되는 히트파이프(300) 수평부(320)의 면적을 증가시킴으로써, 결과적으로, 기판(200)의 중심부로부터 전도되는 고온의 열을 상기 히트파이프(300)의 수평부(320)로부터 수직부(350)로 더욱 용이하게 전도할 수 있게 된다.
또한, 도 4에 도시된 바와 같이, 기판(200)에 형성된 삽입홈(250) 및 상기 삽입홈(250)에 삽입되는 히트파이프(300)의 수평부(320)를 한번 이상 절곡되도록 형성할 수도 있다.
이 또한, 기판(200)의 중심부에 인접한 동심원상 면적에 접촉되는 히트파이프(300) 수평부(320)의 면적을 증가시켜, 히트파이프(300)의 수평부(320)로부터 수직부(350)로 용이하게 열을 전도할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
도 2를 참조하면,
다수개의 방열판(500)은 히트파이프(300)의 수직부(350)에 적층결합되어 상기 히트파이프(300)의 방열을 촉진하는 기능을 하며, 상기 방열판(500)은 결합부(520), 내측핀부(540) 및 외측핀부(560)로 구성된다.
결합부(520)는 평평한 판상 형태이며, 상기 결합부(520)에는 다수의 결합홀(523)이 형성되어 있다. 그리고, 상기 결합홀(523)에 히트파이프(300)의 수직부(350)가 관통 및 결합된다.
내측핀부(540)는 상기 결합부(520)로부터 내측방향으로 절개되어 일정각도로 비틀어져 형성된다. 즉, 상기 내측핀부(540)는 결합부(520)의 내측부분을 일정한 길이로 절개하고, 상기 절개된 면을 일정한 각도로 비틀어 형성되는 것이다.
외측핀부(560)는 상기 결합부(520)로부터 외측방향으로 절개되어 일정각도로 비틀어져 형성된다. 즉, 상기 외측핀부(560)는 결합부(520)의 외측부분을 일정한 길이로 절개하고, 상기 절개된 면을 일정한 각도로 비틀어 형성되는 것이다.
여기서, 도면에 도시된 바와 같이, 상기 내측핀부(540)는 내측에서 바라봤을 때 반시계방향으로, 상기 외측핀부(560)는 외측에서 바라봤을 때 반시계방향으로 비틀어져 형성되어 있는데, 상기 내측, 외측핀부(540, 560)를 비트는 방향을 각각 별개로 또는 함께 시계방향 또는 반시계방향으로 선택적으로 형성할 수 있음은 물론이다.
따라서, 조명부(50), 기판(200), 히트파이프(300) 및 방열판(500)은 서로 연결되어 있으므로, 상기 조명부(50)로부터 발생되는 열은 기판(200)으로 전도되고, 히트파이프(300)의 수평부(320)로부터 수직부(350)로 전도되고, 상기 수직부(350)에 연결된 방열판(500)을 통해 발산되는 것이다.
도 5-a를 참조하면,
내측핀부(540)는 외측핀부(560)보다 상대적으로 큰 각도로 비틀어져 형성되어 있다.
즉, 가상의 수평축을 기준으로 외측핀부(560)가 기울어진 각도(α)보다 가상의 수평축을 기준으로 내측핀부(540)가 기울어진 각도(ß)가 상대적으로 더 크다.
위와 같은 구성으로 인해, 외측핀부(560)는 측면으로 열의 흐름 및 외부공기의 유입을 가이드하여 방열을 촉진하고, 내측핀부(540)는 상측경사방향으로 열의 흐름 및 외부공기의 유입을 가이드하여 방열을 촉진하게 된다.
외측핀부(560)는 외부공기에 노출되어 있고, 내측핀부(540)는 고온의 열이 발생되는 기판(200)과 내측핀부(540)가 이루는 내부공간 상에 위치되어 있으므로, 내측핀부(540)가 외측핀부(560)보다 상대적으로 온도가 더 높다.
따라서, 외측핀부(560)의 비틀림 각도(α)를 상대적으로 작게 형성하여 수평적으로 유입되는 외부공기를 기판(200)과 내측핀부(540)가 이루는 내부공간 상으로 유도하고, 내측핀부(540)의 비틀림 각도(ß)를 상대적으로 크게 형성하여, 상기 유입된 공기의 흐름을 상측경사방향인 방열판(500)의 상부로 유도하여 방열을 촉진하는 효과를 얻을 수 있게 된다.
도 5-b를 참조하면,
내측핀부(540)의 비틀림 각도를 형성하는 또 다른 실시예가 도시되어 있다.
상기 내측핀부(540)는 내측, 즉, 결합부(520)에 인접하여 형성된 제1내측핀부(541) 및 외측, 즉, 상기 제1내측핀부(541)로부터 연장형성된 제2내측핀부(542)를 포함한다.
그리고, 상기 제2내측핀부(542)는 제1내측핀부(541)보다 상대적으로 큰 각도로 비틀어져 형성된다. 즉, 가상의 수평축을 기준으로 제1내측핀부(541)가 기울어진 각도(ß1)보다 가상의 수평축을 기준으로 제2내측핀부(542)가 기울어진 각도(ß2)가 상대적으로 더 크다.
따라서, 외측핀부(560)는 비틀림 각도(α)를 상대적으로 작게 형성하여 수평적으로 유입되는 외부공기를 기판(200)과 내측핀부(540)가 이루는 내부공간 상으로 유도하고, 제1내측핀부(541)의 비틀림 각도(ß1)를 상기 외측핀부(560)의 비틀림 각도(α)보다 상대적으로 크게 형성하여, 상기 유입된 공기의 흐름을 상측경사방향으로 유도하고, 여기에 더하여, 제2내측핀부(542)의 비틀림 각도(ß2)를 상기 제1내측핀부(541)의 비틀림 각도(ß1)보다 더 크게 형성하여, 유입된 공기의 흐름을 상측방향인 방열판(500)의 상부로 유도함으로써, 방열을 촉진하는 효과를 더욱 증가시킬 수 있게 된다.
도 6을 참조하면,
내측핀부(540) 및 외측핀부(560)는 하단으로부터 일정한 높이를 가지는 제1높이부(H1) 및 상기 제1높이부(H1)로부터 상단까지의 높이인 제2높이부(H2)로 구획된다.
그리고, 상기 제2높이부(H2)의 내측, 외측핀부(540, 560)는 상기 제1높이부(H1)의 내측, 외측핀부(540, 560)보다 상대적으로 큰 각도로 비틀어져 형성된다.
전술한 바와 같이, 실제 조명부(50)를 작동시키는 경우, 기판(200)의 가장자리보다 중심부의 온도가 훨씬 높고, 적층결합된 방열판(500)을 수직방향을 기준으로 바라봤을 때, 기판(200)에 인접한 하부 영역인 제1높이부(H1)가 상부 영역인 제2높이부(H2)보다 상대적으로 온도가 더 높다.
따라서, 제1높이부(H1)의 내측, 외측핀부(540, 560)의 비틀림 각도(θ1)를 상대적으로 작게 형성하여, 수평적으로 유입되는 외부공기를 기판(200)과 내측핀부(540)가 이루는 내부공간 상으로 유도하고, 제2높이부(H2)의 내측, 외측핀부(540, 560)의 비틀림 각도(θ2)를 상대적으로 크게 형성하여, 제1높이부(H1)의 고온의 열을 상측방향인 방열판(500)의 상부로 유도하여 방열을 촉진하는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 상기 도 6에 도시된 제1높이부(H1)와 제2높이부(H2)의 비틀림 각도에 대한 실시예에 더하여 전술한 도 5-a와 같이, 내측핀부(540)의 비틀림 각도(ß)를 외측핀부(560)의 비틀림 각도(α)보다 상대적으로 더 크게 형성할 수 있고, 도 5-b와 같이, 제2내측핀부(542)의 비틀림 각도(ß2)를 제1내측핀부(541)의 비틀림 각도(ß1)보다 더 크게 형성하여, 방열효과를 더욱 높일 수 있다.
도 7 및 도 8을 참조하면,
본 발명에 따른 조명기기용 냉각모듈을 구비한 냉각장치는 냉각모듈(100), 조명부(50) 및 케이스(700)를 포함한다.
냉각모듈(100)은 도 1 내지 도 6에서 설명한 모든 실시예의 냉각모듈(100)을 포함한다.
다수개의 조명부(50)는 기판(200)의 하부에 접촉되도록 설치된다. 따라서, 전술한 바와 같이, 상기 조명부(50)로부터 발생되는 열이 기판(200), 히트파이프(300) 및 방열판(500)을 통하여 방열된다.
케이스(700)는 상기 냉각모듈(100) 및 조명부(50)를 수용하며, 상기 케이스(700)에는 외부공기가 원할히 유입될 수 있도록 다수의 통기공(710)이 형성되어 있다.
도 7에 도시된 냉각장치와 같이, 통기공(710)이 케이스(700)의 외주면에만 형성될 수 있으며, 도 8에 도시된 바와 같이, 통기공(710)이 케이스(700)의 외주면 및 하부영역에 형성될 수 있다.
또한, 도 8을 참조하면, 조명부(50)에 인접한 케이스(700)의 하부 외주연에는 바이저(730, visor)가 더 포함된다.
상기 바이저(730)는 조명부(50)로부터 방출되는 빛의 경로 방향을 제어하는 기능을 한다.
상기 바이저(730)는 도면에 도시된 바와 같이, 모자챙의 형상으로 케이스(700) 하부 외주연의 상부에만 설치될 수 있고, 상기 외주연의 측부나 하부에 설치될 수도 있다.
또한, 상기 바이저(730)의 형상을 원통형이나 나팔 모양으로 형성하여 케이스(700)의 하부 외주연 전체에 설치할 수도 있다.
이상과 같이 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시예 이외에도 본 발명이 그 취지나 범주에서 벗어남이 없이 다른 특정 형태로 구체화될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다. 그러므로, 상술된 실시예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 여겨져야 하고, 이에 따라 본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수도 있다.

Claims (8)

  1. 열을 발생하는 조명부와 하부가 접촉되며, 상면에 삽입홈이 형성되는 기판;
    상기 조명부로부터 발생되는 열을 방열하며, 상기 삽입홈에 삽입되는 수평부와 상기 수평부로부터 수직방향으로 절곡되어 길이방향으로 연장형성되는 수직부를 구비하는 히트파이프; 및
    상기 히트파이프의 수직부에 적층결합되어 상기 히트파이프의 방열을 촉진하며, 상기 히트파이프와 결합되는 결합부와 상기 결합부로부터 내측방향으로 절개되어 일정각도로 비틀어져 형성되는 내측핀부와 상기 결합부로부터 외측방향으로 절개되어 일정각도로 비틀어져 형성되는 외측핀부를 구비하는 방열판;
    을 포함하는 조명기기용 냉각모듈.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 삽입홈 및 상기 히트파이프의 수평부는 각각
    상기 기판의 중심을 향해 길이방향으로 형성되되, 일측이 상기 기판의 중심에 가까워질수록 편향되게 형성 및 삽입되는 조명기기용 냉각모듈.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 삽입홈 및 상기 히트파이프의 수평부는
    한번 이상 절곡되어 형성되는 조명기기용 냉각모듈.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 내측핀부 및 상기 외측핀부는
    하단으로부터 일정 높이를 가지는 제1높이부 및 상기 제1높이부로부터 상단까지의 높이인 제2높이부로 구획되며,
    상기 제2높이부의 내측, 외측핀부는 상기 제1높이부의 내측, 외측핀부보다 상대적으로 큰 각도로 비틀어져 형성되어,
    상기 제1높이부의 내측, 외측핀부는 측면으로 방열을 촉진하고, 상기 제2높이부의 내측, 외측핀부는 상측으로 방열을 촉진하는 조명기기용 냉각모듈.
  5. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 내측핀부는 상기 외측핀부보다 상대적으로 큰 각도로 비틀어져 형성되어,
    상기 외측핀부는 측면으로 방열을 촉진하고, 상기 내측핀부는 상측경사방향으로 방열을 촉진하는 조명기기용 냉각모듈.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 내측핀부는
    상기 결합부에 인접한 제1내측핀부와, 상기 제1내측핀부로부터 연장형성된 제2내측핀부를 포함하며,
    상기 제2내측핀부는 상기 제1내측핀부보다 상대적으로 큰 각도로 비틀어져 형성되어,
    상기 제1내측핀부는 상측경사방향으로 방열을 촉진하고, 상기 제2내측핀부는 상측으로 방열을 촉진하는 조명기기용 냉각모듈.
  7. 제 1항에 따른 냉각모듈;
    상기 냉각모듈의 하부에 부착되는 조명부; 및
    상기 냉각모듈 및 상기 조명부를 수용하며, 통기공이 형성된 케이스;
    를 포함하는 조명기기용 냉각모듈을 구비한 냉각장치.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 케이스는
    바이저를 더 포함하여,
    상기 조명부로부터 방출되는 빛의 경로를 제어하는 조명기기용 냉각모듈을 구비한 냉각장치.
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