KR101516612B1 - LED lamp having a radiation system using the PCB ground - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 파워 LED를 갖는 대형 조명등에 관한 것으로써, 특히 PCB 그라운드 방열기능을 이용하여 LED 칩에서 발생한 고열에 의해 등기구 내에 축열된 열을 PCB 그라운드를 이용하여 효과적으로 방열체로 전도함으로써 LED 조명등의 방열을 극대화하는 PCB 그라운드를 이용하는 방열시스템을 구비한 LED 조명등에 관한 것이다.
The present invention relates to a large-sized lamp having a power LED, and more particularly, it relates to a large-sized lamp having a power LED, and more particularly, to heat radiation of an LED lamp by effectively transferring heat accumulated in a luminaire by a PCB ground to a heat- And a LED lighting lamp having a heat dissipation system using a PCB ground for maximizing the brightness.
현대 조명의 메카로 불리우는 LED 가로등 및 보안등은 고효율 조명등으로 자리매김을 하고 있다. LED street light and security light, which are called meca of modern lighting, are positioned as high efficient lighting.
그러나 수명과 효율에서 탁월한 LED 광원의 지속적인 광효율 및 수명을 유지하기 위해서는 LED 칩의 써멀(thermal)단자에서 발생되는 고열을 효과적으로 방열시키는 기술없이는 고효율 조명등을 제작할 수 없다.However, in order to maintain the light efficiency and lifetime of the LED light source which is excellent in lifetime and efficiency, it is impossible to manufacture a high efficiency lighting lamp without effectively dissipating the heat generated from the thermal terminal of the LED chip.
LED에서 나오는 열을 효율적으로 배출하기 위한 방열구조의 일 예로 등록특허 제10-0975970호 "파워 LED를 갖는 대형 조명"등과 본 발명인이 출원한 특허 출원 10-2014-0157231호 "히터파이프형 방열체를 구비한 LED 조명등"을 들 수 있다. An example of a heat dissipating structure for efficiently discharging heat from an LED is disclosed in Korean Patent Application No. 10-0975970 entitled " Large-size lighting with power LED "and the like, and a patent application No. 10-2014-0157231 filed by the present inventor, &Quot; LED lighting lamp with LED "
상기 출원 특허의 내용을 도 1을 참고하여 개략적으로 설명하면, 도 1의 (a)에 도시된 바와 같이 FR-4 소재의 상하부에 동(Cu)박면이 부착된 양면기판(FR-4 PCB)(200)과 상기 양면기판(200)의 상부 동박면에 파워 LED(100)의 리드 프레임을 고정시킬 수 있는 솔더 패드(Solder Pad)를 구비하고, 상기 양면기판(FR-4 PCB)에는 LED가 위치하는 곳마다 비아홀(230)을 관통형성하고, 상기 비아홀(230)에는 열전달 매체(300)를 개재하되, 열전달 매체(300)의 일측은 LED의 발열부위 방열점에 접촉되고 타측은 하부 동박면의 비아홀(230)에 노출되게 형성하고 상기 파워 LED(100)와 양면기판(200) 및 열전달 매체(300)를 패키지로 구성한 PCB어셈블리와, 1, a double-sided board (FR-4 PCB) having a copper foil on the upper and lower portions of a FR-4 material as shown in FIG. 1 (a) And a solder pad for fixing the lead frame of the
상기 PCB 어셈블리(50)의 배면에는 히터파이프형 방열체(600)를 구비하여 방열체(600)에 의해 LED에서 발생하는 고열을 신속하게 방열함은 물론 방열체가 균일하게 방열되도록 한 방열시스템이다.The
그러나 상기 방열 시스템에서는 LED칩의 방열점에서 발생하는 고열을 열전달매체(300)를 통해 PCB 어셈블리의 배면 동박면에 부착된 히터파이프형 방열체를 통해 효과적으로 방열하고 있으나, LED칩에 발생한 고열 중 등기구 내(즉 PCB 어셈블리 전방부)로 발산된 열은 방열 통로가 없서 등 LED 광원이 출하당시의 기능을 발휘하지 못하므로 이에 대한 방열 기술의 개발이 절실한 실정이다.However, in the above-mentioned heat dissipation system, the heat generated from the heat radiation point of the LED chip is efficiently dissipated through the
따라서 본 발명은 LED 조명등의 등기구 내에 축열된 고열을 방열하기 위해 PCB어셈블리(50)의 상부 동박면(220)에 형성된 그라운드(223)와 하부 동박면(230)간에 열전도수단을 연결하여 LED 조명등 기구내 축열된 고열을 PCB어셈블리(50)의 하부 동박면(230)에 결합된 방열체로 전달하여 LED 조명등의 등기구 내의 열을 효과적으로 방열하는 PCB 그라운드를 이용하는 방열시스템을 구비한 LED 조명등을 제공하는데 있다.Therefore, in order to dissipate the heat accumulated in the luminaire of the LED lighting lamp, the LED lighting lamp unit (50) is connected to the ground (223) formed on the upper copper foil surface (220) And a heat dissipation system that uses a PCB ground that transfers the heat accumulated inside the lamp assembly to a heat radiator coupled to the
또한 본 발명은 LED 조명등의 LED에서 발생되는 열을 효과적으로 방열하되, LED의 열을 식히는 방열체가 온도차 없이 고른 온도로 방열되도록 함으로써 LED 조명등 기구내 각 LED의 광효율과 수명을 균일하게 유지되도록 하여 방열효과를 극대화하는 LED 조명등을 제공하는데 있다. In addition, the present invention can effectively dissipate the heat generated from the LEDs of the LED lamps, and dissipate the heat emitted from the LEDs to cool the LEDs at a uniform temperature without any difference in temperature, thereby maintaining the light efficiency and lifetime of the LEDs uniformly, The LED lighting lamp is provided.
상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명은 In order to achieve the above object,
본 발명은 PCB어셈블리(50)의 상부 동박면(220)에 형성된 그라운드(223)와 하부 동박면(230)을 연결하는 열전도수단(240)을 형성하되, The present invention is characterized in that the heat conductive means 240 connecting the
상기 열전도수단은 PCB어셈블리(50)의 측면 단부에 형성된 상부 그라운드(223)와 하부 동박면(230) 간에 개재된 FR-4 소재의 중간층(210)을 동(Cu)도금(241)하거나The heat conduction unit copper-plated (241) the
PCB어셈블리(50)의 상부 그라운드(223)와 하부 동박면(230) 간을 관통하여 보조열전달대체 홀(242)을 형성하여 내경이 동(Cu)도금(243)하고, An auxiliary heat
보조열전달대체 홀(242)에는 보조열전달매체(244)가 개재하고, In the auxiliary heat
PCB어셈블리(50)의 하부 동박면(230)에는 방열체가 구비하는 것을 특징으로하는 PCB 그라운드를 이용하는 방열시스템을 구비한 LED 조명등으로 PCB 그라운드에 집적된 등기구 내부의 열을 열전도수단(240)을 통해 방열체로 전도함으로써 LED에서 발생하는 고열을 신속하게 방열되도록 한다. A LED lighting lamp having a heat dissipation system using a PCB ground is provided on a
본 발명은 LED 조명등을 구성하는 PCB어셈블리(50)의 상부 동박면(220)에 형성된 그라운드(223)와 하부 동박면(230)간에 열전도수단을 연결하여 LED 조명등 기구 내 축열된 고열을 하부 동박면에 결합된 방열체로 신속하게 인출하여 LED 칩에서 발생되는 열을 효과적으로 방열하며, 아울러 하부 동박면에 결합되는 방열체(60)를 히터파이프형 방열체를 채용함으로써 방열체에 형성된 방열판이 균일한 온도로 방열되도록하여 특정 위치의 LED가 고온화되는 것을 방지하고 LED의 광효율과 수명을 평균적으로 유지하여 LED조명등의 성능과 수명을 향상시킨다. The present invention is characterized in that a heat conductive means is connected between a
도 1은 종래기술인 파워 LED를 갖는 대형 조명등을 도시한 도면,
도 2는 본 발명의 PCB 어셈블리(50)의 LED회로 구성도.
도 3은 도 2의 A-A 단면도.
도 4 는 도 2의 B-B 단면도.
도 5는 본 발명의 보조열전달매체의 구성을 보여주는 도면.
도 6은 본 발명의 히터파이프형 방열체가 결합된 LED 조명등의 구성도.
도 7 및 도 8은 본 발명의 히터파이프형 방열체의 구성을 보여주는 도면. FIG. 1 is a diagram showing a large lighting lamp having a conventional power LED,
2 is a block diagram of an LED circuit of the
3 is a cross-sectional view taken along line AA of Fig.
4 is a sectional view taken along line BB of Fig.
5 is a view showing a configuration of an auxiliary heat transfer medium according to the present invention.
6 is a configuration diagram of an LED lighting lamp to which a heater pipe type heat sink of the present invention is coupled.
7 and 8 are views showing the structure of a heater pipe type heat discharger of the present invention.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 4는 본원 발명의 주요 구성인 PCB 어셈블리(50) 상부 동박면(220) 중 그라운드(223)와 하부 동박면(230)을 연결하는 열전도수단(240)에 대한 구성을 보여 주는 도 2의 B-B 단면도이다.4 is a cross-sectional view illustrating the structure of the heat
도 4에 예시된 PCB 어셈블리(50) 상부 동박면(220) 중 그라운드(223)와 하부 동박면(230)을 연결하여 LED 조명등 기구 내에 축적된 열을 전도하는 열전도수단(240)은 PCB 어샘블리의 상하부 재질이 동(Cu)이란 점을 감안시 동(Cu) 재질로 하는 것이 바람직하며, 또한 PCB어셈블리(50)의 상부 그라운드(223)와 FR-4 및 하부 동박면(230) 간을 관통하여 보조열전달매체 홀(242)을 형성하고 보조열전달매체 홀(242) 내경에는 동(Cu) 도금(243)하여 그 자체로써 PCB어셈블리(50) 상부 동박면(220)의 그라운드(223)와 하부 동박면(230) 간의 열전도수단(240)으로 활용되고, 아울러 홀(242)에는 보조 열전달매체(244)를 개재하여 LED 조명등 기구 내의 축적된 고열을 방열체로 원활하게 전달하는 기능을 한다.The heat conductive means 240 for connecting the
상기 열전도수단(240)의 구성에 대하여 자세히 설명한다.The configuration of the
LED 조명등에 장착된는 LED 광원이 구비된 PCB 어셈블리(50)는 상/하 양면이 동(Cu) 박면으로 형성되어 있으며, 상부 동박면(220)에는 전기적 회로가 형성되고, 하부 동박면(230)에는 통상적으로 방열체가 결합된다.The
LED 조명등 기구내에 장착되는 PCB 어셈블리(50)는 LED 광원이 실장되는 상부 동박면(220)은 LED 조명등의 전방부 즉 글로버 방향을 향하고, 방열체가 결합되는 하부 동박면(230)은 LED 조명등의 케이스 커버부 측을 향한다.The
도 2는 전기적 회로가 형성된 통상의 양면기판의 상면을 도시한 것으로 양면기판의 상부 동박면(220)에 패턴(221)이 형성된 것을 보여주는 도면이다.2 is a top view of a conventional double-sided board on which an electronic circuit is formed. FIG. 2 is a view showing a
통상적으로 PCB 어셈블리(50)의 상부 동박면(220)에는 LED 광원의 전기적 회로가 형성되며, 회로 형성은 전처리, 노광, 현상, 에칭, 박리 등의 과정을 거쳐 상부 동판에서 스페이스(space)(222) 및 패드(pad)(224) 부분을 에칭 박리함으로써 전기적으로 절연부가 형성되고, 스페이스(222)에 의해 패턴(pattern)(221)과 그라운드(ground)(223)로 분리된다.Typically, an electrical circuit of the LED light source is formed on the upper
상기 패턴(221)은 전기적 회로로써 패드(224)에 실장된 LED의 에노드(15)와 캐소우드(12)가 연결되고 양단에 전원을 가하면 LED광원에서 빛이 발산하게 된다.The
상기 스페이스(222)는 전기적 회로인 패턴을 형성하기 위한 것으로써 동판을 전기회로화 하기 위해 동판을 전처리, 노광, 현상, 에칭, 박리 등의 과정거쳐 불필요한 동판부를 제거함으로써 패턴을 형성한다.The
상기 패드(224) 부분은 패턴(221) 중 LED 광원을 실장하기 위한 것으로 팬턴(221)의 일부를 단선(동박면 제거) 함으로써 LED 광원의 양극인 에노드(15)와 캐소우드(12)가 접속되는 회로가 형성된다.The portion of the
상기 그라운드(223)는 PCB의 기계적 강도 유지 및 전기적 접지(어스)를 위해 동박면을 제거하지 않고 그대로 둔다.The
상기 패턴화된 PCB 어셈블리(50)가 등기구 내에 장착된 상태에서 방열구조를 살펴보면, LED 광원에서 빛을 발산하는 과정에서 방열점(19)에서 발생된 열은 열전달매체(30)을 통해 PCB 어셈블리(50) 하부 동박면(230)으로 전도되고 이 열은 PCB 어셈블리(50) 하부 동박면에 구비된 방열체(60)를 통해 방열된다.The heat generated in the
그러나 방열점(19)에서 발생된 열 중 일부는 열전달매체(30)을 통해 PCB 어셈블리(50) 하부 동박면(230)으로 전도되지 않고 자체 발산되어 등기구 내부[PCB 어셈블리(50) 상부 동박면과 등기구 글로버 사이 공간]에 축적되고 축적된 열에 의해 PCB 어셈블리(50) 상부 동박면 그라운드의 온도가 높아지며 이로 인하여 PCB 어셈블리(50)에 실장된 LED 광원은 온도 특성에 의해 제기능을 발휘하지 못하게 된다.However, a part of the heat generated at the
따라서 상기 등기구 내부에 축적된 열의 효과적인 방출 기술이 필요하며, 이러한 과제를 해결하기위하여 PCB 어셈블리(50) 상부 동박면 중 LED 광원의 전기적 회로와 무관한 PCB 어셈블리(50) 상부 그라운드(223)를 방열체가 결합된 PCB 어셈블리(50) 하부 동박면(230)과 열전도수단(240)으로 연결함으로써 등기구 내부의 고열을 방열체로 전달하여 방열한다.Accordingly, in order to solve the above problem, it is necessary to heat the
열전도수단(240)은 등기구 내부의 열이 집적된 PCB 어셈블리(50) 상부에 형성된 그라운드(223)의 고열을 방열체가 결합된 PCB 어셈블리(50) 하부 동박면(230)으로 전달시키기 위해 그라운드(223)와 하부 동박면(230)을 연결하는 것이다.The
상기 열전도수단(240)은 LED 조명등 용 모듈로 컷팅 된 PCB어셈블리(50)의 측면 단부의 상부 그라운드(223)와 하부 동박면(230) 간에 개재된 FR-4 소재의 중간층(210)을 동도금(241)함으로 형성할 수 있다.The
또한 열전도수단(240)의 형성위치는 LED 조명등 용 모듈로 컷팅 된 PCB어셈블리(50)의 측면 단부에 형성하는 것으로 한정할 필요는 없고, PCB어셈블리(50)의 상부에 형성된 그라운드(223)와 하부에 형성된 동박면(230)을 연결하는 것이라면 어디든지 가능하며, 바람직하기로는 도 4에 도시된 바와 같이 보조 보조열전달매체 홀(242)과 같이 LED 광원에 인접한 위치가 효과적인 열전달 차원에서 바람직하다.Further, the position of the
즉 상기 보조 열전달매체 홀(242)에 동(Cu)도금(243)을 함으로써 PCB어셈블리(50) 상부 동박면에 형성된 그라운드(223)와 PCB어셈블리(50) 하부에 형성된 동박면(230)을 동(Cu)으로 연결하게 된다.The
또한 PCB어셈블리(50) 상부 동박면(220)에 형성된 그라운드(223)와 하부에 형성된 동박면(230) 간의 열전도율을 높이기 위해 보조열전달매체 홀(242)에 보조열전달매체(244)를 끼워 넣는다.The auxiliary
상기 보조열전달매체(244)의 재질은 열전도율 및 경제성 등을 고려하여 납(Pb), 동(Cu), 은(Ag)으로 하는 것이 바람직하다.The auxiliary
또한 보조열전달매체(244)의 형상은 열전도가 물체의 표면을 타고 흐르는 점을 감안 하단부에 요철부가 형성된 원기둥형상"
아울러 본 발명을 설명함에 있어 LED를 갖는 대형 조명등에 대한 구체적인 구성은 앞서 배경기술에서 제시된 본원 출원인의 특허등록 제10-0975970호파워 LED를 갖는 대형 조명등에 개시되어 있으므로 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 하고, 본 발명의 이해를 돕기 위해 기본적인 구성을 함께 설명하기로 한다. In the description of the present invention, a specific configuration of a large-sized lamp having an LED is disclosed in a large-sized lamp having a power LED of the present applicant's patent application No. 10-0975970, which is disclosed in the background art, and a detailed description thereof will be omitted In order to facilitate understanding of the present invention, a basic configuration will be described together.
도 1 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 방열체를 구비한 LED 조명등은 크게 파워 LED(10), 양면기판(FR-4 PCB)(200), 양면기판(FR-4 PCB)(200)의 비아홀(23)에 끼움장착되는 열전달 매체(30) 및 방열체(60)로 구성된다. 1 and 3, a LED lighting lamp having a heat discharging body according to an embodiment of the present invention includes a
파워 LED(10)는 극판(9)에 고정되는 V자형 반사경(11)과 상기 극판(9) 일측에는 애노우드(Anode : A) 단자(12)가 접속되고 상기 애노우드(A) 단자(12)에는 부재간의 전기적 접촉을 확실히 하기 위해 금(Au)으로 된 반원형의 금(Au) 본딩 와이어(Gold bonding wire)(13)가 캐소오드(cathode : K) 단자(15)쪽으로 휘어져 있다. The
파워 LED는 상기 V자형 반사경(11) 중앙에 오목렌즈(14)가 안착되고 그 하단에는 캐소오드(K) 단자(15)가 연결되어 있다. 상기 애노우드(A) 단자(12)와 캐소오드(K) 단자(15)에 전압을 인가하면 상기 애노우드(A) 단자(12)와 연결된 금(Au) 본딩 와이어(13)를 통해 상기 캐소오드(K) 단자(15)로 반도체 전자(e)가 높은 에너지에서 낮은 에너지로 이동하는 편차에 의해 방전개시와 동시에 빛을 발생하게 된다. The power LED has a
그리고 상기 V자형반사경(11) 내부는 수지몰드(16)로 충진되고 그 상부에 볼록렌즈(17)가 안착되어 있다. 그리고 파워 LED 발열부위(18)에는 방열점(19)이 형성되어 있다. The inside of the V-
상기 양면기판(FR-4 PCB)(200)은 FR-4 소재의 중간층(210)의 상하부에 동(Cu)박면(220, 223)이 부착되어 구성되며, 상기 파워 LED(10)가 위치하는 곳마다 펀칭 가공에 의해 비아홀(23)을 형성하며, 상부에는 파워 LED(10)의 리드 프레임(Lead Frame)(+극, -극) 즉, 애노우드(A) 단자(12)와 캐소오드(K) 단자(15)를 고정시킬 수 있는 솔더 패드(Solder Pad)(34)가 형성된다. The double-sided board (FR-4 PCB) 200 is formed by attaching Cu
상기 양면기판(20)의 비아홀(23)에는 열전달 매체(30)를 끼움장착 하되, 열전달 매체 솔더 패드(34)의 높이에 준하도록 형성한다. The
즉 본 발명에서는 열전달 매체(30)를 간소한 방법으로 구현하고 열효율도 우수하도록 하는바, 도 2에 도시된 바와 같이 원기둥형 비철금속을 컷팅하여 단면을 
열전도성 칩(Chip)(32)은 납(Pb), 동(Cu), 은(Ag) 등으로 형성할 수 있으며, 더 바람직하게는 은(Ag)으로 형성한다. The thermally
상기 열전도성 칩(32)은 양면기판(20)에 다수개로 형성되는 비아홀(23)에 삽입 후 LED(10)의 써멀(thermal)단자와 결합되어 방열구조를 가지게 된다. The thermally
즉, 파워 LED(10) 후면 방열점(19)으로부터 열전달 매체(30)인 열전도성 칩(32)을 거쳐 상기 양면기판(200)의 하부 동(Cu)박면(230) 하단까지 연장되게 일체화되도록 하여 열전달이 원활하도록 구성한다. 이로써 파워 LED(10)와 양면기판(200) 및 열전성 칩(32)를 하나로 패키지함으로써 PCB 어셈블리(50)를 구성한다. That is, the
도 6은 본 발명의 실시 예에 의한 히터파이프형 방열체를 구비한 LED 조명등(2)의 일부분을 나타내는 것으로서 PCB 어셈블리(50)와 방열체(60)가 결합된 구성을 보여주는 도면이다. FIG. 6 is a view showing a part of a
도 1에 예시된 방열체를 구비한 LED 조명등은 주로 가로등으로서 사용될 수 있다. 따라서 가로등은 지상으로부터 높은 곳에 설치되어 길을 비추기 위해 도면에 도시된 바와 같이 파워 LED(100) 들은 하방으로 향하게 된다. The LED lighting lamp having the heat sink shown in Fig. 1 can be mainly used as a street lamp. Therefore, the street light is installed at a high place from above the ground, and the
이러한 점을 감안하여 도 6에 도시된 파워 LED(10)들은 도 3에 도시된 파워 LED(10)들에 대하여 거꾸로 나타낸 것이다. In view of this, the
파워 LED(10)들을 광원으로 형성한 PCB 어셈블리(50)의 배면에 상기 방열체(60)를 결합하고, 결합된 PCB 어셈블리(50)와 방열체(60)를 글로버와 커버로 이루어진 등기구 내에 장착함으로써 히터파이프형 방열체(60)를 구비한 LED조명등이 완성된다(도면 생략).The
PCB 어셈블리(50)에서 양면기판(200)의 양면 중 열전달매체(30)가 노출되는 하부 동(Cu)박면(230)에는 방열체(60)를 면접고정되게 하여 파워 LED(10)에서 발생하는 고열에 대한 자연 방열효율이 극대화 되도록 한다. The
상기 방열체(60)의 구성은 도 6 내지 도 8을 함께 참고하면, 본 발명에 따른 방열체(60)는 양면기판(200)의 하부 동박면(230)에 결합되는 베이스판(62)을 구비하고, 상기 베이스판(62) 상에는 하부가 절곡된 다수개의 방열판(64)들을 직립으로 배열되게 결합한다. 6 to 8, the
베이스판(62)은 양면기판(200)의 하부 동박면(230)에 결합됨에 따라 비하홀(23)에 결합되어 단부가 노출되는 열전달 매체(30)와 접촉되어 파워 LED(10)에서 발생하는 고열을 다 수개의 방열판(64)들로 일괄적으로 전달하게 된다. 베이스판(62) 및 방열판(64)은 알루미늄 재질의 판소재를 프레스가공에 의해 가공될 수 있다.The
본 발명에서 각 방열판(64)의 본체에는 베이스판(62)에서 같은 높이로 결합공(64a)을 형성하고, 상기 결합공(64a)을 관통하여 히터파이프(66)가 결합됨에 따라 히터파이프의 열전도에 의해 베이스판(62)에서 같은 높이 지점의 방열판(64) 온도는 동일한 온도를 유지하게 되고 이로 인하여 각 방열판(64)의 온도차에 의하여 발생하는 열와류(맴돌이)현상을 방지하고, 이에 따라 베이스판(62)의 온도도 균일하게 되므로 각 LED의 방열효과도 균일하게 된다. In the present invention, a
바람직하게는 본 방열체(60)의 신속하고 균일한 방열을 위하여 방열판(64)의 본체에는 베이스판(62)에 접하는 부분과 베이스판(62)에서 먼 외곽부분에 위치하는 한 쌍의 결합공(64a)을 형성한다. 즉 각 방열판(64)에는 높이가 다르게 한 쌍의 결합공(64a)을 형성하고, 상기 한쌍의 결합공(64a)에는 U형상을 가지는 히터파이프(66)의 양 단부가 관통 결합되게 한다. The main body of the
또한 바람직하게는 도 8에 도시된 바와 같이 베이스판(62)에 방열판(64)을 효과적으로 결합하기 위하여 히터파이프(66)의 직선부(66b)가 관통되는 방열판(64)의 결합공(64a)과 히터파이프의 곡선부(66c)가 관통되는 방열판(64)의 히터파이프곡선결합공(64c)을 다르게 형성하여 방열판(64)을 히터파이프곡선부(66c)까지 배치되게 함으로써 베이스판(62) 상에 설치되는 방열판(64)의 숫자를 최대화하여 방열 효과를 극대화 하였다.8, in order to effectively engage the
상기 히터파이프곡선결합공(64c)은 U형상을 가지는 히터파이프(66)의 양단부가 관통되는 한 쌍의 결합공(64a)이 연결된 장형의 결합공이다.The heater pipe
즉 종래에는 제한된 공간인 등기구내에 설치되는 히터파이프형 방열체의 방열판은 통상 히터파이프직선부에만 결합설치하고 히터파이프곡선부에는 설치되지 않아 미활용되는 히터파이프곡선부를 보다 효과적으로 활용하였다.That is, the heat radiating plate of the heater pipe type heat discharging body installed in the luminaire, which is conventionally limited space, is connected to only the straight portion of the heater pipe and is not installed in the curved portion of the heater pipe.
방열판(64)에는 다 수개의 히터파이프(66)가 결합될 수 있도록 상하로 한 쌍으로 구성되는 결합공(64a)을 좌우로 여러 개 형성할 수 있다. A plurality of
결합공(64a)에 관통 결합된 히트파이프(66)는 방열판(64)과 용접으로 결합하는 것이 바람직하다, 이는 히터파이프(66)를 결합공(64a)에 타이트하게 끼워 관통하여 결합하더라도 방열판(64)과 히터파이프의 접점면적이 작아(불완전한 결합) 히터파이프와 방열판 간에 열을 신속하게 전도할 수 없으므로 방열판(64)과 히터파이프 간의 결합부위를 좀더 긴밀하게 하기 위해 용접으로 하는 것이 바람직하다. It is preferable that the
히터파이프(66)는 열전도율이 높은 동(Cu) 재질로 하는 것이 바람직하며, 내부에는 열전도성이 있는 액채로 충진되며, 충진 액체로는 비열용량이 금속(동)에 비해 큰 물 또는 절연유 등으로 충진하는 것이 바람직하다. The
히터파이프 전체를 동(Cu)으로하면 동(Cu)자체의 물성에 의해 제작 가공에 어려움이 있고 경제적으로 불리할 뿐아니라 방열판(64)간의 신속한 열전도에도 비효율적이기 때문이며, 특히 절연유의 경우 전기적으로 절연성이 있으므로 전기를 이용하는 LED 조명등에서는 충진물에 의한 합선등의 전기적 사고를 미연에 방지하는 효과가 있다. If the whole heater pipe is made of copper (Cu), it is difficult to manufacture and process due to the physical properties of copper (Cu) itself, which is economically disadvantageous and also ineffective for rapid heat conduction between the heat sinks 64. In particular, There is an effect of preventing electrical accidents such as a short circuit caused by a filler in the LED lighting lamp using electricity.
히터파이프의 뚜께는 경제성, 제작 용이성, 고온에 의한 충진물의 팽창에 따른 파손 위험 등을 고려 0.3 0.6 mm로 하는 것 바람직하다. The thickness of the heater pipe is preferably 0.3 0.6 mm considering the economical efficiency, easiness of fabrication, and the risk of breakage due to the expansion of the filler due to the high temperature.
히터파이프(66) 내에 충진물을 충진 또는 보충하기 위해 히터파이프(66)의 양단은 개폐 가능한 캡(66a) 형성한다. Both ends of the
히터파이프(66)의 온도가 상승하면 고온에 의한 팽창에 의해 캡(66a)이 이탈될 수 있으므로 캡(66a)을 히터파이프(66)에 나사식으로 채결하는 것이 바람직하다. When the temperature of the
히터파이프(60)는 U형상으로 구성하였으나 지그재그 형태 등 여러 가지로 실시 가능하다. Although the
방열판(64) 본체에는 하나 이상의 방열공(64b)을 형성할 수 있으며, 이는 방열을 보다 효율적으로 할 수 있다. At least one
방열판(64)의 일단은 베이스판(62)이 결합되고 타단에는 각 방열판을 연결구(68)로 연결고정되게 하여 견고한 구성을 유지할 수 있도록 한다. One end of the
이러한 구성의 히터파이프(66)는 충진물을 매개로 방열판(64) 전체로 열이 고루 분산되도록 하여 방열판 간 온도차를 줄여 줌으로써 방열체의 열와류 현상의 방지는 물론 방열효율을 더욱 높여준다. The
상기 히터파이프형 방열체의 히터파이프(66)에는 물 또는 절연유 중 하나를 충진하여 고른 방열효과를 제고할 수도 있다.
The
상술한 본 발명의 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 여러 가지 변형이 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고 실시할 수 있다. 따라서 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위 및 그 특허청구범위와 균등한 것에 의해 정해 져야 한다.
While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments. Therefore, the scope of the present invention should not be limited by the described embodiments, but should be determined by the scope of claims and equivalents thereof.
(50)--PCB 어셈블리 (60)--방열체
(62)--베이스판 (64)--방열판
(64a)--결합공 (64b)--방열공
(64c)--히터파이프곡선부결합공 (64d)--방열판 절곡부
(66)--히터파이프 (66a)--캡
(66b)--히터파이프직선부 (66c)--히터파이프곡선부
(200)--양면기판 (210)--FR-4 소재의 중간층
(220)--상부 동(Cu)박면 (221)--패턴
(222)--스페이스 (223)--그라운드
(224)--패드 (230)--하부 동(Cu)박면
(240)--열전도수단 (241)--동(Cu) 도금된 열전도수단
(242)--보조열전달매체 홀 (243)--동(Cu)도금된 보조열전달매체홀
(244)--보조 열전달매체 (50) - PCB assembly (60) - heat sink
(62) - base plate (64) - heat sink
(64a) - coupling hole (64b) - discharge hole
(64c) - heater pipe curved portion engaging hole (64d) - heat sink bend
(66) - heater pipe (66a) - cap
(66b) - heater pipe straight portion (66c) - heater pipe curved portion
(200) - double sided substrate (210) - intermediate layer of FR-4 material
(220) -upper copper (Cu) flake 221 - pattern
(222) -space (223) -ground
(224) - Pad (230) - Lower copper (Cu)
(240) - heat conduction means (241) - copper (Cu) plated heat conduction means
(242) - Auxiliary heat transfer medium holes (243) - Copper (Cu) plated auxiliary heat transfer medium holes
(244) - auxiliary heat transfer medium
Claims (11)
The LED lighting lamp for radiating heat generated from an LED light source through a heat dissipating member includes a heat conductive means 240 for connecting a ground 223 formed on an upper copper foil surface 220 of the PCB assembly 50 and a lower copper foil surface 230 And the heat discharging body is a heater pipe type heat discharging body and the heater pipe heat discharging body 60 is connected to the lower copper surface 230 of the PCB assembly 50, A plurality of heat sinks 64 that are coupled upright on the base plate 62 and coupling holes 64a are formed in the heat sinks 64, The coupling holes 64a formed in the linear portion 66b of the heater pipe are formed in pairs in the heat sinks 64 with different heights and one coupling hole 64a is formed in the portion contacting the base plate 62 , And the other coupling hole (64a) is formed to be located at an outer portion far from the base plate (62) A heater pipe curved portion coupling hole 64c is formed in the heat radiating plate 64 coupled to the curved portion 64c and a U-shaped heater pipe 64a is formed in the coupling hole 64a and the heater pipe curved portion coupling hole 64c. (66) is penetratedly coupled to the PCB ground.
상기 열전도수단(240)은 패턴화된 PCB어셈블리(50)의 측면 단부에 형성된 상부 그라운드(223)와 하부 동박면(230) 간에 개재된 FR-4 소재의 중간층(210)을 동(Cu)도금(241)한 것을 특징으로 하는 PCB 그라운드를 이용하는 방열시스템을 구비한 LED 조명등.
The method according to claim 1,
The heat conduction unit 240 is formed by bonding an intermediate layer 210 of FR-4 material interposed between the upper ground 223 and the lower copper foil 230 formed on the side edge of the patterned PCB assembly 50 to copper (241). The LED lighting lamp has a heat dissipation system using PCB ground.
상기 열전도수단(240)은 PCB어셈블리(50)의 상부 그라운드(223)와 하부 동박면(230) 간을 관통하여 보조열전달매체 홀(242)을 형성하고, 보조열전달매체 홀(242)에는 보조열전달매체(244)가 개재된 것을 특징으로 하는 PCB 그라운드를 이용하는 방열시스템을 구비한 LED 조명등.
The method according to claim 1,
The heat conduction unit 240 penetrates between the upper ground 223 and the lower copper surface 230 of the PCB assembly 50 to form an auxiliary heat transfer medium hole 242. The auxiliary heat transfer medium hole 242 has an auxiliary heat transfer And a medium (244) is interposed therebetween. The LED lighting lamp has a heat dissipation system using PCB ground.
상기 보조열전달매체 홀(242)의 내경은 동(Cu)도금되어 상부의 그라운드(223)와 하부의 동박면(230)이 열전도체로써 연결된 것을 특징으로 하는 PCB 그라운드를 이용하는 방열시스템을 구비한 LED 조명등.
The method of claim 3,
Wherein an inner diameter of the auxiliary heat transfer medium hole 242 is plated with copper and an upper ground 223 and a lower copper foil surface 230 are connected as a heat conductor. Lighting.
상기 보조열전달매체 홀(242)은 LED 광원이 실장되는 패드(224) 가까운 위치에 형성되는 것을 특징으로 하는 PCB 그라운드를 이용하는 방열시스템을 구비한 LED 조명등.
The method of claim 3,
And the auxiliary heat transfer medium hole 242 is formed near the pad 224 on which the LED light source is mounted.
상기 보조 열전달매체(244)의 재질은 납(Pb), 동(Cu), 은(Ag) 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 PCB 그라운드를 이용하는 방열시스템을 구비한 LED 조명등.
4. The method according to claim 3 or 4,
Wherein the auxiliary heat transfer medium 244 is made of one of lead (Pb), copper (Cu), and silver (Ag).
상기 보조열전달매체(244)는 원기둥형으로 형성하되 원기둥 원주표면이 길이 방향으로 요철형상"
4. The method according to claim 3 or 4,
The auxiliary heat transfer medium 244 is formed in a cylindrical shape, and the circumferential surface of the cylindrical heat transfer medium 244 has a concavo-
상기 보조 열전달매체(244)는 원기둥형으로 형성하되 원기둥 단면부가 요철형상"
4. The method according to claim 3 or 4,
The auxiliary heat transfer medium 244 is formed in a cylindrical shape,
상기 PCB어셈블리(50)는 양면기판(FR-4 PCB)의 LED가 위치하는 곳마다 하나의 비아홀을 형성하여 비아홀에 열전달매체(30)를 개재하되 개재된 상기 열전달매체(30)의 일측은 LED의 방열부위 방열점에 접촉되고, 타측은 하부 동박면에 접촉되는 것을 특징으로 하는 PCB 그라운드를 이용하는 방열시스템을 구비한 LED 조명등.
The method according to claim 1,
One side of the heat transfer medium 30 interposed between the via-holes is connected to the LEDs (not shown) through the heat transfer medium 30, And the other side is in contact with the lower copper foil surface. The LED lighting lamp having the heat dissipation system using the PCB ground.
상기 "U" 형상의 히터파이프(66)에는 물 또는 절연유 중 하나가 충진되는 것을 특징으로하는 PCB 그라운드를 이용하는 방열시스템을 구비한 LED 조명등.The method according to claim 1,
Wherein the heater pipe (66) having the U shape is filled with water or insulating oil.
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| KR1020140191793A KR101516612B1 (en) | 2014-12-29 | 2014-12-29 | LED lamp having a radiation system using the PCB ground |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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2014
- 2014-12-29 KR KR1020140191793A patent/KR101516612B1/en active IP Right Grant
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