KR100938290B1 - 조명기구용 방열판 - Google Patents

조명기구용 방열판 Download PDF

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Abstract

본 발명은 조명기구용 방열판에 관한 것으로, 보다 상세하게는 광원으로 사용되는 할로겐 또는 엘이디(LED) 소자에서 발생하는 열을 효율적으로 방출시킬 수 있도록 하기 위하여 방열판의 단면적을 최대화함으로써 발광에 수반되는 열에 의한 광원의 손상 가능성을 최소화시킬 수 있는 공랭식 방열구조를 갖는 조명기구용 방열판에 관한 것이다.
본 발명은 전면에 광원이 결합되는 몸체부와, 상기 몸체부의 후면에 돌출 형성되는 다수 개의 방열핀과, 상기 몸체부의 후면 중앙에 돌출 형성되는 중공 형태의 하우징 삽입부로 구성되고, 상기 방열핀에는 다수의 제1돌출부가 형성된 것을 특징으로 한다.
방열판, 조명기구, LED, 공랭식, 할로겐, 보조 방열판, 방열핀

Description

조명기구용 방열판 {Heat sink for lighting apparatus}
본 발명은 조명기구용 방열판에 관한 것으로, 보다 상세하게는 광원으로 사용되는 할로겐 또는 엘이디(LED) 소자에서 발생하는 열을 효율적으로 방출시킬 수 있도록 하기 위하여 방열판의 단면적을 최대화함으로써 발광에 수반되는 열에 의한 광원의 손상 가능성을 최소화시킬 수 있는 공랭식 방열구조를 갖는 조명기구용 방열판에 관한 것이다.
일반적으로, 엘이디(LED; Light Emitting Diode)란 순방향으로 전압을 가했을 때 발광하는 반도체 소자인 발광 다이오드를 뜻하는 것으로, 엘이디는 종래의 광원에 비하여 소형이고 수명이 길뿐만 아니라 전기에너지가 빛에너지로 직접 변환되기 때문에 전력이 적게 소모되어 에너지 효율이 우수한 고광도를 발하며 고속응답 특성을 지니고 있으므로 이러한 엘이디를 광원으로 하는 다양한 조명기구가 개발되고 있다.
하지만, 엘이디를 광원으로 하는 조명기구는 상기와 같은 다양한 장점을 갖 는 반면에 점등시 엘이디 칩에서 상당한 열이 발생되므로, 이러한 발생열을 제대로 방열시키지 못하게 되면 엘이디 칩의 온도가 너무 높아져 칩 자체 또는 패키징 수지가 열화하게 되어, 발광효율의 저하와 엘이디 칩의 단수명화를 초래하게 된다.
따라서, 엘이디를 광원으로 하는 조명기구들은 엘이디 칩의 방열을 어떻게 하느냐에 따라서 성패가 갈리게 되고, 최근들어 엘이디의 방열기술들이 다양하게 개발되고 있는 실정이다.
이러한 방열기술에는 공기의 흐름을 이용한 공랭식과 냉각수를 이용한 수냉식 등이 있는데, 이 중 공랭식을 이용한 종래의 방열판은 단순히 몸체의 외측에 다수의 방열핀을 돌출 형성하여 방열면적을 향상시킨 것으로서, 상기와 같은 구조만으로는 방열면적을 증가시키는데에 한계가 있어 방열 효율이 일정 수준 이상 향상되지 않는다는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 방열핀에 다수의 제1돌출부를 형성하여 방열판의 단면적을 최대화시킴으로써 조명기구의 방열 효율을 향상시킬 수 있는 조명기구용 방열판을 제공함에 있다.
또한, 본 발명은 방열핀에 형성된 제1돌출부에 의해 방열핀의 사이를 유동하는 공기의 흐름을 난류로 천이시킴으로써 방열 효율을 향상시킬 수 있는 조명기구용 방열판을 제공함에 다른 목적이 있다.
또한, 본 발명은 방열핀 사이의 간격을 줄임으로써 방열핀의 사이를 유동하는 공기의 유속을 증가시켜 대류에 의한 열전달 효율을 향상시킬 수 있는 조명기구용 방열판을 제공함에 다른 목적이 있다.
상기한 바와 같은 목적들을 달성하기 위한 본 발명은,
전면에 광원이 결합되는 몸체부와, 상기 몸체부의 후면에 돌출 형성되는 다수 개의 방열핀과, 상기 몸체부의 후면 중앙에 돌출 형성되는 중공 형태의 하우징 삽입부로 구성되고, 상기 방열핀에는 다수의 제1돌출부가 형성된 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 하우징 삽입부의 외주면에는 다수의 제2돌출부가 형성된 것을 특 징으로 한다.
또한, 상기 방열핀과 하우징 삽입부의 사이에는 공간부가 형성되고, 상기 공간부에는 보조 방열판이 삽입 결합되는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 보조 방열판은 하우징 삽입부의 외측에 끼움 결합되는 결합부와, 상기 결합부의 외측으로 돌출 형성된 다수 개의 보조 방열핀으로 구성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 몸체부의 후면에는 상기 보조 방열핀이 안치되는 안치홈이 형성된 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 방열판은 다이캐스팅 공법에 의해 제조되는 것은 특징으로 한다.
또한, 상기 하우징 삽입부는 내주면에 다수의 지지돌기가 형성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 방열판에 형성된 제1돌출부와 보조 방열핀에 돌출 형성되는 돌출부는 지그재그 형태로 배열된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 조명기구용 방열판에 의하면, 방열판의 단면적을 최대화함으로써 발광에 수반되는 열에 의한 광원의 손상 가능성을 최소화시킬 수 있는 뛰어난 효과를 갖는다.
또한, 본 발명에 따르면 방열핀에 형성된 제1돌출부에 의해 방열핀의 사이를 유동하는 공기의 흐름을 난류로 천이시킴으로써 방열 효율을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 보조 방열판에 의해 방열핀 사이의 간격을 줄임으로써 방열핀의 사이를 유동하는 공기의 유속을 증가시켜 대류에 의한 열전달 효율을 향상시킬 수 있는 효과를 추가로 갖는다.
이하, 첨부된 도면을 참고로 하여 본 발명에 따른 조명기구용 방열판의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 조명기구용 방열판의 일실시예를 나타낸 사시도이고, 도 2는 도 1에 나타낸 본 발명의 하부 사시도이며, 도 3은 도 1에 나타낸 본 발명의 정면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 조명기구용 방열판의 사용상태를 나타낸 사용 상태도이며, 도 5는 본 발명에 따른 조명기구용 방열판의 다른 실시예를 나타낸 사시도이고, 도 6은 도 5에 나타낸 본 발명 중 방열핀과 보조 방열핀을 나타낸 요부 확대 단면도이다.
본 발명은 광원(10)으로 사용되는 할로겐 또는 엘이디(LED) 소자에서 발생하는 열을 효율적으로 방출시킬 수 있도록 하기 위하여 방열판의 단면적을 최대화함으로써 발광에 수반되는 열에 의한 광원(10)의 손상 가능성을 최소화시킬 수 있는 공랭식 방열구조를 갖는 조명기구용 방열판(100)에 관한 것으로, 그 구성은 도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 크게 몸체부(110)와, 방열핀(120) 및 하우징 삽입 부(130)로 구성된다.
보다 상세히 설명하면, 상기 몸체부(110)는 전면부에 할로겐 램프 또는 엘이디 전구와 같은 광원(10)이 결합되는 것으로, 광원(10)과 밀착되어 결합되어 열전도가 잘 이루어질 수 있도록 평평한 원형으로 이루어져 있다. 이때, 상기 몸체부(110)의 중앙부에는 관통홀(112)이 형성되는데, 상기 관통홀(112)은 광원(10)에 연결 설치되는 전선이 통과하도록 하기 위한 것이다.
다음, 상기 몸체부(110)의 후면에는 얇은 판 형상의 방열핀(120)이 돌출 형성되는데, 상기 방열핀(120)은 후술할 하우징 삽입부(130)를 중심으로 하여 방사형으로 다수 개가 돌출 형성된다.
이때, 상기 방열핀(120)의 양 측면에는 길이방향으로 다수 개의 제1돌출부(122)가 형성되어 있는데, 상기 제1돌출부(122)는 방열핀(120)의 단면적을 증가시킴으로써 방열 효율을 향상시킬 수 있도록 하기 위한 것이다.
또한, 본 발명에 따른 조명기구용 방열판(100)은 방열핀(120)의 사이에 형성되는 공간을 통과하는 공기에 의해 광원(10)으로부터 발생되는 열을 방산(放散)시키게 되는데, 상기 제1돌출부(122)는 방열핀(120) 사이에 형성되는 공간을 통과하는 공기의 흐름을 난류화시킴으로써 방열 효과를 향상시킬 수 있도록 하는 역할도 한다.
다음, 상기 몸체부(110)의 후면 중앙에는 전원연결부(미도시)가 구비된 하우징(20)이 결합되는 하우징 삽입부(130)가 돌출 형성되는데, 상기 하우징 삽입부(130)는 하우징(20)이 내측으로 끼움 결합될 수 있도록 중공의 형태로 이루어져 있다.
그리고, 상기 하우징 삽입부(130)는 내주면에 다수의 지지돌기(135)가 형성되어 하우징(20)이 하우징 삽입부(130)의 내측에 견고하게 조립될 수 있도록 구성되어 있다.
또한, 상기 하우징 삽입부(130)의 외주면에는 다수의 제2돌출부(132)가 형성되어 있는데, 상기 제2돌출부(132)는 방열핀(120)에 형성된 제1돌출부(122)과 마찬가지로 방열 면적을 증가시킬 수 있도록 하는 역할과 공기의 흐름을 난류화하는 역할을 한다. 이때, 상기 제1 및 제2돌출부(122)(132)는 도 2에 나타낸 바와 같이, 반원형의 형상으로 이루어지도록 하는 것이 한정된 공간에서 단면적을 효과적으로증가시킬 수 있으나, 사각형의 요철 형상이 반복적으로 형성되도록 구성할 수도 있음은 물론이다.
한편, 상기 방열핀(120)은 하우징 삽입부(130)로부터 일정 거리 이격되도록 하여 몸체부(110)의 후면에 돌출 형성되는데, 그 이유는 방열을 위한 공기의 흐름이 원활히 이루어지도록 하기 위함이다.
이때, 도 2 및 도 5에 나타낸 바와 같이, 상기 방열핀(120)과 하우징 삽입부(130)의 사이에 형성되는 공간부(140)에는 보조 방열판(150)이 삽입 결합될 수도 있는데, 상기 보조 방열판(150)은 방열 면적을 증가시킴으로써 광원(10)에서 발생되는 열을 보다 신속하고 효율적으로 방산시킬 수 있도록 하기 위한 것이다.
상기 보조 방열판(150)은 결합부(152)와 보조 방열핀(154)으로 구성되는데, 상기 결합부(152)는 원통형으로 구성되어 하우징 삽입부(130)의 외측으로 끼움 결 합되는 것이고, 보조 방열핀(154)은 상기 방열핀(120)과 동일한 형상으로 이루어져 방열핀(120) 사이의 공간부(140)로 삽입 결합될 수 있도록 구성되어 있다.
따라서, 본 발명에 따른 조명기구용 방열판(100)에 보조 방열판(150)을 부가 설치함으로써 제한된 공간 내에서 방열 면적을 극대화시킬 수 있을 뿐만 아니라, 방열핀(120) 사이의 공간에 보조 방열핀(154)이 설치되므로 공기가 유동할 수 있는 통로가 좁아지게 되어 방열핀(120)과 보조 방열핀(154) 사이의 공간에서 방열에 사용되는 공기의 흐름이 빨라지게 되므로 광원(10)에서 발생되는 열을 보다 효율적으로 방산시킬 수 있게 되는 것이다.
이때, 상기 보조 방열판(150)의 보조 방열핀(154)이 결합되는 몸체부(110)의 후면에는 상기 보조 방열핀(154)이 안치되는 안치홈(114)이 형성됨으로써 보조 방열판(150)이 몸체부(110)의 후면에 밀착되어 몸체부(110)와 보조 방열판(150) 사이의 열전도가 잘 이루어질 수 있도록 구성되어 있다. 또한, 상기 보조 방열핀(154)의 표면에도 돌출부(154a)가 형성될 수도 있음은 물론이다.
그리고, 도 6에 나타낸 바와 같이, 방열핀(120)에 형성된 제1돌출부(122)와 보조 방열핀(154)에 형성된 돌출부(154a)는 돌출된 상면이 서로 어긋나도록 지그재그 형상으로 배열되도록 함으로써 방열판(100)의 사이를 유동하는 공기의 흐름이 원활히 이루어지도록 구성되어 있다.
한편, 본 발명에 따른 조명기구용 방열판(100)은 금형의 캐비티(cavity)에 용탕을 빠른 속도로 채우면서 식히는 다이캐스팅 공법에 의해 제조되는 것이 바람직한데, 그 이유는 다이캐스팅 공법은 연속 작업과 자동화가 가능하여 대량생산에 적당하고, 제조 공정 비용이 저렴할 뿐만 아니라, 방열핀(120)에 형성되는 제1돌출부(122)과 하우징 삽입부(130)의 외주면에 형성되는 제2돌출부(132)와 같은 형상의 제조가 용이하기 때문이다.
따라서, 본 발명에 따른 조명기구용 방열판(100)에 의하면 한정된 공간에서의 방열판(100)의 단면적을 최대화함으로써 방열 효율을 향상시킬 수 있는 기본적인 효과 이외에도 방열핀(120)에 형성된 제1돌출부(122) 및 하우징 삽입부(130)에 형성된 제2돌출부(132)에 의해 방열핀(120)의 사이를 유동하는 공기의 흐름을 난류로 천이시킴으로써 방열 효율을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 보조 방열판(150)에 의해 방열핀(120) 사이의 간격을 줄임으로써 방열핀(120)의 사이를 유동하는 공기의 유속을 증가시켜 대류에 의한 열전달 효율을 향상시킬 수 있는 등의 다양한 장점을 갖는 것이다.
전술한 실시예들은 본 발명의 가장 바람직한 예에 대하여 설명한 것이지만, 상기 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형이 가능하다는 것은 당업자에게 있어서 명백한 것이다.
본 발명은 조명기구용 방열판에 관한 것으로, 보다 상세하게는 광원으로 사용되는 할로겐 또는 엘이디(LED) 소자에서 발생하는 열을 효율적으로 방출시킬 수 있도록 하기 위하여 방열판의 단면적을 최대화함으로써 발광에 수반되는 열에 의한 광원의 손상 가능성을 최소화시킬 수 있는 공랭식 방열구조를 갖는 조명기구용 방열판에 관한 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 조명기구용 방열판의 일실시예를 나타낸 사시도.
도 2는 도 1에 나타낸 본 발명의 하부 사시도.
도 3은 도 1에 나타낸 본 발명의 정면도.
도 4는 본 발명에 따른 조명기구용 방열판의 사용상태를 나타낸 사용 상태도.
도 5는 본 발명에 따른 조명기구용 방열판의 다른 실시예를 나타낸 사시도.
도 6은 도 5에 나타낸 본 발명 중 방열핀과 보조 방열핀을 나타낸 요부 확대 단면도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
10 : 광원 20 : 하우징
100 : 방열판 110 : 몸체부
112 : 관통홀 114 : 안치홈
120 : 방열핀 122 : 제1돌출부
130 : 하우징 삽입부 132 : 제2돌출부
140 : 공간부 150 : 보조 방열판
152 : 결합부 154 : 보조 방열핀

Claims (8)

  1. 전면에 광원이 결합되는 몸체부와,
    상기 몸체부의 후면에 돌출 형성되는 다수 개의 방열핀과,
    상기 몸체부의 후면 중앙에 돌출 형성되는 중공 형태의 하우징 삽입부로 구성되고,
    상기 방열핀에는 다수의 제1돌출부가 형성되며,
    상기 하우징 삽입부의 외주면에는 다수의 제2돌출부가 형성된 것을 특징으로 하는 조명기구용 방열판.
  2. 삭제
  3. 전면에 광원이 결합되는 몸체부와,
    상기 몸체부의 후면에 돌출 형성되는 다수 개의 방열핀과,
    상기 몸체부의 후면 중앙에 돌출 형성되는 중공 형태의 하우징 삽입부로 구성되고,
    상기 방열핀에는 다수의 제1돌출부가 형성되며,
    상기 방열핀과 하우징 삽입부의 사이에는 공간부가 형성되고, 상기 공간부에는 보조 방열판이 삽입 결합되는 것을 특징으로 하는 조명기구용 방열판.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 보조 방열판은 하우징 삽입부의 외측에 끼움 결합되는 결합부와, 상기 결합부의 외측으로 돌출 형성된 다수 개의 보조 방열핀으로 구성된 것을 특징으로 하는 조명기구용 방열판.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 몸체부의 후면에는 상기 보조 방열핀이 안치되는 안치홈이 형성된 것을 특징으로 하는 조명기구용 방열판.
  6. 제 1항 또는 제 3항에 있어서,
    상기 방열판은 다이캐스팅 공법에 의해 제조되는 것은 특징으로 하는 조명기구용 방열판.
  7. 제 1항 또는 제 3항에 있어서,
    상기 하우징 삽입부는 내주면에 다수의 지지돌기가 형성된 것을 특징으로 하는 조명기구용 방열판.
  8. 제 4항에 있어서,
    상기 방열판에 형성된 제1돌출부와 보조 방열핀에 돌출 형성되는 돌출부는 지그재그 형태로 배열된 것을 특징으로 하는 조명기구용 방열판.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101021944B1 (ko) * 2010-08-13 2011-03-16 (주) 이노밴 조명기구용 방열판

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