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KR20120050706A - Illuminating device - Google Patents

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Publication number
KR20120050706A
KR20120050706A KR1020100112099A KR20100112099A KR20120050706A KR 20120050706 A KR20120050706 A KR 20120050706A KR 1020100112099 A KR1020100112099 A KR 1020100112099A KR 20100112099 A KR20100112099 A KR 20100112099A KR 20120050706 A KR20120050706 A KR 20120050706A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
light source
substrate
source module
working fluid
cooling means
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
KR1020100112099A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
나윤환
이욱표
김현경
Original Assignee
삼성엘이디 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성엘이디 주식회사 filed Critical 삼성엘이디 주식회사
Priority to KR1020100112099A priority Critical patent/KR20120050706A/en
Publication of KR20120050706A publication Critical patent/KR20120050706A/en
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21VFUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V29/00Protecting lighting devices from thermal damage; Cooling or heating arrangements specially adapted for lighting devices or systems
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21VFUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V29/00Protecting lighting devices from thermal damage; Cooling or heating arrangements specially adapted for lighting devices or systems
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F21V29/50Cooling arrangements
    • F21V29/70Cooling arrangements characterised by passive heat-dissipating elements, e.g. heat-sinks
    • F21V29/74Cooling arrangements characterised by passive heat-dissipating elements, e.g. heat-sinks with fins or blades

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Arrangement Of Elements, Cooling, Sealing, Or The Like Of Lighting Devices (AREA)
  • Led Device Packages (AREA)

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 조명 장치는, 기판과, 상기 기판 상에 실장된 하나 이상의 발광소자를 포함하는 광원 모듈; 상기 기판 내부에 형성되며 상기 광원 모듈의 열에 의해 증발되는 작동유체를 구비하는 복수의 마이크로 채널과, 상기 마이크로 채널의 입구 및 출구와 각각 연결되며 상기 증발된 기상상태의 작동유체를 수용하여 액상상태 작동유체로 상변환시키고 상변환된 상기 액상상태의 작동유체를 상기 마이크로 채널로 이송하는 이송 채널을 포함하는 냉각 수단; 및 상기 광원 모듈과 상기 냉각 수단을 지지하며, 상기 냉각 수단을 통해 상기 작동유체가 상변환되는 과정에서 상기 냉각 수단으로부터 전달되는 열을 외부로 방출하는 하우징;을 포함한다.In one embodiment, a lighting apparatus includes: a light source module including a substrate and at least one light emitting device mounted on the substrate; A plurality of microchannels formed inside the substrate and having a working fluid evaporated by the heat of the light source module, and connected to the inlet and the outlet of the microchannel, respectively, to accommodate the evaporated working fluid in a liquid phase operation. Cooling means including a conveying channel which phase-converts to a fluid and conveys the phase-converted working fluid in the microchannel; And a housing supporting the light source module and the cooling means and dissipating heat transferred from the cooling means to the outside during the phase conversion of the working fluid through the cooling means.

Description

조명 장치{Illuminating Device}Lighting Device {Illuminating Device}

본 발명은 조명 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a lighting device.

발광소자(LED, Light Emitting Device)는 GaAs, AlGaAs, GaN, InGaInP 등의 화합물 반도체(compound semiconductor) 재료의 변경을 통해 발광원을 구성함으로서, 다양한 색의 빛을 구현할 수 있는 반도체 소자를 말한다.A light emitting device (LED) refers to a semiconductor device capable of realizing various colors of light by configuring a light emitting source by changing compound semiconductor materials such as GaAs, AlGaAs, GaN, and InGaInP.

이러한 발광소자는 우수한 단색성 피크 파장을 가지며 광 효율성이 우수하고 소형화가 가능하다는 장점과 친환경, 저소비전력 등의 이유로 TV, 컴퓨터, 조명, 자동차 등 여러 분야에서 널리 사용되고 있으며, 점차적으로 활용분야를 넓혀 나가고 있는 실정이다. Such light emitting devices are widely used in various fields such as TVs, computers, lighting, automobiles, etc. due to their excellent monochromatic peak wavelength, excellent light efficiency, miniaturization, eco-friendliness, and low power consumption. It is going out.

이러한 발광소자를 광원으로 사용하는 조명 장치의 경우 기존의 백열등이나 할로겐 램프에 비해 수명이 길다는 장점때문에 큰 호응을 얻고 있다.Lighting devices using such a light emitting device as a light source has a great response due to the advantage that the life is longer than conventional incandescent lamps or halogen lamps.

그러나, 발광소자는 인가되는 전류 크기의 증가에 따라서 많은 열을 발생시키는데, 이러한 열은 발광효율의 저하와 수명을 단축시키는 문제를 발생시킨다.However, the light emitting device generates a lot of heat in accordance with the increase in the amount of current applied, which causes a problem of lowering the luminous efficiency and shortening the lifespan.

따라서, 조명 장치의 장점인 긴 수명을 유지하기 위해서는 열 방출을 극대화할 수 있는 구조에 대한 연구가 필요하며, 보다 효율적인 방열을 위한 구조 개선 및 소형 경량화를 위해 많은 연구가 진행되고 있다.Therefore, in order to maintain a long life, which is an advantage of the lighting device, research on a structure capable of maximizing heat dissipation is required, and many studies have been conducted for improving the structure and miniaturization and weight reduction for more efficient heat dissipation.

본 발명의 목적 중 하나는 구조가 간단하고, 열 방출 효율을 향상시켜 발광소자의 광출력을 증가시키며, 사용수명 및 신뢰성 등이 향상된 조명 장치를 제공하는데 있다.One object of the present invention is to provide a lighting device having a simple structure, improving heat dissipation efficiency, increasing light output of a light emitting device, and improving service life and reliability.

본 발명의 일실시형태에 따른 조명 장치는, Lighting device according to an embodiment of the present invention,

기판과, 상기 기판 상에 실장된 하나 이상의 발광소자를 포함하는 광원 모듈; 상기 기판 내부에 형성되며 상기 광원 모듈의 열에 의해 증발되는 작동유체를 구비하는 복수의 마이크로 채널과, 상기 마이크로 채널의 입구 및 출구와 각각 연결되며 상기 증발된 기상상태의 작동유체를 수용하여 액상상태 작동유체로 상변환시키고 상변환된 상기 액상상태의 작동유체를 상기 마이크로 채널로 이송하는 이송 채널을 포함하는 냉각 수단; 및 상기 광원 모듈과 상기 냉각 수단을 지지하며, 상기 냉각 수단을 통해 상기 작동유체가 상변환되는 과정에서 상기 냉각 수단으로부터 전달되는 열을 외부로 방출하는 하우징;을 포함할 수 있다.A light source module including a substrate and at least one light emitting device mounted on the substrate; A plurality of microchannels formed inside the substrate and having a working fluid evaporated by the heat of the light source module, and connected to the inlet and the outlet of the microchannel, respectively, to accommodate the evaporated working fluid in a liquid phase operation. Cooling means including a conveying channel which phase-converts to a fluid and conveys the phase-converted working fluid in the microchannel; And a housing supporting the light source module and the cooling means and dissipating heat transferred from the cooling means to the outside during the phase conversion of the working fluid through the cooling means.

또한, 상기 마이크로 채널은 상기 기판의 일측단면에서 타측단면을 향하도록 상기 기판 내부에 형성되며, 상기 기판의 일측단면과 타측단면에 각각 입구와 출구를 구비할 수 있다.In addition, the microchannel may be formed inside the substrate so as to face from the one end surface of the substrate to the other end surface, and may have an inlet and an outlet at one side surface and the other side surface of the substrate, respectively.

또한, 상기 이송 채널은 상기 광원 모듈을 향하거나 상기 광원 모듈로부터 멀어지도록 연속하여 연장 및 절곡되며, 상기 기판의 둘레를 따라서 구비될 수 있다.In addition, the transport channel may be continuously extended and bent to face the light source module or away from the light source module, and may be provided along a circumference of the substrate.

또한, 상기 하우징은, 상기 광원 모듈이 전면에 장착되는 지지판과, 상기 지지판의 후면으로 연장되며 중심부에 상기 이송 채널을 수용하도록 수용홈을 구비하는 복수의 방열핀을 포함할 수 있다.In addition, the housing may include a support plate on which the light source module is mounted on the front surface, and a plurality of heat dissipation fins extending to a rear surface of the support plate and having a receiving groove to receive the transport channel in the center thereof.

또한, 상기 지지판은 상기 지지판의 후면측에 구비되는 상기 이송 채널이 상기 지지판의 전면측에 구비되는 상기 기판의 마이크로 채널과 연결되도록 상기 이송 채널이 통과하는 관통홀을 구비할 수 있다.In addition, the support plate may include a through hole through which the transport channel passes so that the transport channel provided on the rear side of the support plate is connected to the microchannel of the substrate provided on the front side of the support plate.

또한, 상기 냉각 수단은 상기 이송 채널과 연결되어 상기 작동유체가 상기 이송 채널을 따라서 연속하여 흐름을 유지하도록 하는 마이크로 펌프를 더 포함할 수 있다.In addition, the cooling means may further include a micro pump connected to the transfer channel to allow the working fluid to continuously flow along the transfer channel.

또한, 상기 광원 모듈과 연결되어 외부로부터 상기 발광소자로 전기 신호를 공급하는 전기연결부를 더 포함할 수 있다.The apparatus may further include an electrical connection unit connected to the light source module to supply an electrical signal to the light emitting device from the outside.

또한, 상기 하우징과 체결되며, 내부에 상기 전기연결부를 수용하여 상기 하우징으로 전달된 열로부터 상기 전기연결부를 보호하는 보조 하우징을 더 포함할 수 있다.The apparatus may further include an auxiliary housing coupled to the housing to receive the electrical connection therein and protect the electrical connection from heat transferred to the housing.

또한, 상기 광원 모듈을 보호하도록 상기 지지판의 전면에 구비되는 커버부를 더 포함할 수 있다.The apparatus may further include a cover part provided on the front surface of the support plate to protect the light source module.

본 발명의 실시예에 따르면 발광소자의 국부적인 핫 스팟을 제거하여 결합(junction) 온도를 감소시킬 수 있다. 이를 통해 발광소자의 광지속율 증가와 색온도 변화의 저감 및 장수명 등 신뢰성을 향상시킬 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the junction temperature may be reduced by removing local hot spots of the light emitting device. Through this, it is possible to improve reliability, such as increasing the light persistence of the light emitting device, reducing the color temperature change, and long life.

또한, 열방출 효율의 향상에 따른 고출력/고광량 조명 제품 개발과 조명 장치의 경량화 및 소형화가 가능하다는 효과를 가진다.In addition, it has the effect that it is possible to reduce the weight and size of the lighting device and the development of high-power / high-light illumination products according to the improvement of heat emission efficiency.

도 1은 본 발명의 일실시형태에 따른 조명 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1의 분해사시도이다.
도 3은 도 1의 조명 장치에서 마이크로 채널을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 4는 도 1에서 냉각 수단과 광원 모듈의 연결 구조를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 5는 도 1에서 마이크로 펌프를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 6은 도 1에서 하우징 내에 수용된 이송 채널과 광원 모듈의 연결 구조를 개략적으로 나타내는 도면이다.
1 is a view schematically showing a lighting device according to an embodiment of the present invention.
2 is an exploded perspective view of FIG. 1.
3 is a view schematically showing a micro channel in the lighting device of FIG.
4 is a view schematically illustrating a connection structure between a cooling means and a light source module in FIG. 1.
5 is a view schematically showing a micro pump in FIG. 1.
FIG. 6 is a view schematically illustrating a connection structure of a transport channel and a light source module accommodated in a housing in FIG. 1.

본 발명의 실시예에 따른 조명 장치에 관한 사항을 도면을 참조하여 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시예는 여러가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명되는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이다. Description of the lighting device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. However, embodiments of the present invention may be modified in many different forms and the scope of the present invention is not limited to the embodiments described below. The embodiments of the present invention are provided to more completely explain the present invention to those skilled in the art.

따라서, 도면에 도시된 구성요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위하여 과장될 수 있으며, 도면 상에서 실질적으로 동일한 구성과 기능을 가진 구성요소들은 동일한 참조부호를 사용할 것이다.Therefore, the shape and size of the components shown in the drawings may be exaggerated for more clear description, components having substantially the same configuration and function in the drawings will use the same reference numerals.

도 1 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 조명 장치에 대해 설명한다.A lighting apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 6.

도 1은 본 발명의 일실시형태에 따른 조명 장치를 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 2는 도 1의 분해사시도이며, 도 3은 도 1의 조명 장치에서 마이크로 채널을 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 4는 도 1에서 냉각 수단과 광원 모듈의 연결 구조를 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 5는 도 1에서 마이크로 펌프를 개략적으로 나타내는 도면이며, 도 6은 도 1에서 하우징 내에 수용된 이송 채널과 광원 모듈의 연결 구조를 개략적으로 나타내는 도면이다.
1 is a view schematically showing a lighting device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an exploded perspective view of FIG. 1, and FIG. 3 is a view schematically showing a microchannel in the lighting device of FIG. 1. FIG. 4 is a view schematically illustrating a connection structure between a cooling means and a light source module in FIG. 1, FIG. 5 is a view schematically showing a micro pump in FIG. 1, and FIG. 6 is a transport channel and a light source module accommodated in a housing in FIG. 1. Is a diagram schematically illustrating a connection structure of a.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 조명 장치(1)는 광원 모듈(100), 냉각 수단(200), 하우징(300)을 포함하며, 마이크로 펌프(230), 전기연결부(4와), 상기 전기연결부를 보호하는 보조 하우징, 상기 광원 모듈을 보호하는 커버부(500)를 더 포함할 수 있다.1 and 2, a lighting device 1 according to an embodiment of the present invention includes a light source module 100, a cooling means 200, a housing 300, a micro pump 230, an electric It may further include a connection part 4, a sub housing protecting the electrical connection part, and a cover part 500 protecting the light source module.

상기 광원 모듈(100)은 기판(110)과, 상기 기판(110) 상에 실장된 하나 이상의 발광소자(120)를 포함한다. The light source module 100 includes a substrate 110 and one or more light emitting devices 120 mounted on the substrate 110.

상기 광원 모듈(100)의 광원으로 사용되는 상기 발광소자(120)는 외부에서 인가되는 전기 신호에 의해 소정 파장의 빛을 출사하는 반도체 소자의 일종으로 LED 칩 자체 또는 LED 칩이 장착된 LED 패키지를 포함할 수 있다. 또한, 상기 발광소자(120)는 복수개의 LED 칩 또는 복수개의 LED 칩이 장착된 멀티 칩 패키지(MCP)를 포함할 수 있다.The light emitting device 120 used as a light source of the light source module 100 is a kind of semiconductor device that emits light having a predetermined wavelength by an electric signal applied from the outside. It may include. In addition, the light emitting device 120 may include a plurality of LED chips or a multi chip package (MCP) mounted with a plurality of LED chips.

상기 기판(110)은 인쇄회로기판(PCB)의 일종으로 에폭시, 트리아진, 실리콘, 폴리이미드 등을 함유하는 유기 수지 소재 및 기타 유기 수지 소재로 형성되거나, AlN, Al2O3 등의 세라믹 소재, 또는 금속 및 금속화합물을 소재로 하여 형성될 수 있으며, 구체적으로는 메탈 PCB의 일종인 MCPCB인 것이 방열 측면에서 바람직하다.The substrate 110 is a type of printed circuit board (PCB) formed of an organic resin material and other organic resin material containing epoxy, triazine, silicon, polyimide and the like, or a ceramic material such as AlN, Al 2 O 3 Or, it may be formed of a metal and a metal compound as a material, specifically, MCPCB which is a kind of metal PCB is preferable in terms of heat dissipation.

상기 발광소자(120)가 장착되는 상기 기판(110)에는 상기 발광소자(120)와 전기적으로 연결되는 회로 배선(미도시), 내전압 특성을 가진 절연층(미도시) 등이 구비될 수 있다.
The substrate 110 on which the light emitting device 120 is mounted may be provided with a circuit wiring (not shown) electrically connected to the light emitting device 120, an insulating layer having a withstand voltage characteristic, and the like.

상기 냉각 수단(200)은 상기 기판(110) 내부에 형성되며 상기 광원 모듈(100)의 열에 의해 증발되는 작동유체를 구비하는 복수의 마이크로 채널(210)과, 상기 마이크로 채널(210)의 입구(211) 및 출구(212)와 각각 연결되며 상기 증발된 기상상태의 작동유체(G)를 수용하여 액상상태 작동유체(L)로 상변환시키고 상변환된 상기 액상상태의 작동유체(L)를 상기 마이크로 채널(210)로 이송하는 이송 채널(220)을 포함한다.The cooling means 200 is formed in the substrate 110 and includes a plurality of microchannels 210 including a working fluid evaporated by the heat of the light source module 100, and an inlet of the microchannels 210. 211) and the outlet 212, respectively, and receive the working fluid G in the evaporated gaseous state and phase convert the liquid working fluid L into a liquid phase working fluid L. And a conveying channel 220 for conveying to the microchannel 210.

도 3에서와 같이, 상기 마이크로 채널(210)은 복수개가 상기 기판(110)의 일측단면에서 타측단면을 향하도록 상기 기판(110) 내부에 형성되며, 상기 기판(110)의 일측단면과 타측단면에 각각 입구(211)와 출구(212)를 구비한다. 상기 마이크로 채널(210)은 서로 소정 간격으로 이격되어 배치될 수 있으며, 상기 작동유체가 증발하여 변환된 기상상태 작동유체(G)가 상기 마이크로 채널(210)을 따라 이동하여 상기 기판(110)으로부터 배출되도록 한다. 여기서, 상기 작동유체로는 본 냉각 수단을 구비하는 조명 장치(1)의 작동 온도에 따라 선택될 수 있며, 주로 상온 작동유체인 메탄올, 에탄올, 아세톤, 증류수 등을 포함할 수 있다.As shown in FIG. 3, the plurality of microchannels 210 are formed in the substrate 110 such that a plurality of the microchannels 210 face from one side surface of the substrate 110 to the other side surface, and one side surface and the other side surface of the substrate 110. Each of which has an inlet 211 and an outlet 212. The microchannels 210 may be spaced apart from each other at predetermined intervals, and the gaseous state working fluid G, which is converted by the evaporation of the working fluid, moves along the microchannel 210 to move from the substrate 110. To be discharged. Here, the working fluid may be selected according to the operating temperature of the lighting device 1 having the present cooling means, and may include methanol, ethanol, acetone, distilled water, and the like, which are mainly room temperature working fluids.

상기 이송 채널(220)은 상기 마이크로 채널(210)에서 증발된 상기 기상상태 작동유체(G)를 수용하여 액상상태 작동유체(L)로 상변환시킨다. 그리고, 이러한 상변환 과정을 통해 상기 기상상태 작동유체(G)의 열을 외부로 방출하여 냉각시킨다. 상기 이송 채널(220)은 열전도도가 높은 구리, 알루미늄, SUS 또는 이들의 합금과 같은 금속 재질로 이루어지는 것이 바람직하다. 도 4에서와 같이 상기 이송 채널(220)은 방열면적을 최대화하기 위해 상기 광원 모듈(100)을 향하거나 상기 광원 모듈(100)로부터 멀어지도록 연속하여 연장 및 절곡되며, 상기 기판(110)의 둘레를 따라서 상기 기판(110)의 둘레를 에워싸는 구조로 구비될 수 있다. The transfer channel 220 receives the gas phase working fluid G evaporated from the micro channel 210 and phase converts it into a liquid working fluid L. In addition, through the phase conversion process, the heat of the gaseous state working fluid G is released to the outside and cooled. The transfer channel 220 is preferably made of a metal material such as copper, aluminum, SUS or alloys thereof having high thermal conductivity. As shown in FIG. 4, the transfer channel 220 is continuously extended and bent toward the light source module 100 or away from the light source module 100 in order to maximize the heat dissipation area, and the circumference of the substrate 110. Along the substrate 110, the substrate 110 may be provided to surround the circumference of the substrate 110.

한편, 상기 냉각 수단(200)은 상기 이송 채널(220)과 연결되는 마이크로 펌프(230)를 구비하여 상기 작동유체가 상기 이송 채널(220)을 따라서 연속하여 흐름을 유지하도록 할 수 있다. 도면에서와 같이, 상기 마이크로 펌프(230)는 그 입구(231)가 상기 이송 채널(220)을 통해 상기 마이크로 채널(210)의 출구(212)와 연결되고, 상기 마이크로 펌프(230)의 출구(232)는 상기 이송 채널(220)을 통해 상기 마이크로 채널(210)의 입구(211)와 각각 연결된다. 이를 통해 전체적으로 하나의 폐루프를 형성한다.
On the other hand, the cooling means 200 may be provided with a micro-pump 230 connected to the transfer channel 220 to allow the working fluid to continuously flow along the transfer channel 220. As shown in the figure, the micro pump 230 has an inlet 231 connected to the outlet 212 of the micro channel 210 through the transfer channel 220, and the outlet of the micro pump 230 ( 232 is connected to the inlet 211 of the micro channel 210 via the transport channel 220, respectively. This forms a closed loop as a whole.

상기 하우징(300)은 상기 광원 모듈(100)과 상기 냉각 수단(200)을 지지하며, 상기 냉각 수단(200)을 통해 상기 작동유체가 상변환되는 과정에서 상기 냉각 수단(200)으로부터 전달되는 열을 외부로 방출한다. 상기 하우징(300)은 알루미늄(Al)과 같은 열전도성이 우수한 금속 재질로 형성되거나 방열수지와 같은 플라스틱 계열로 형성될 수 있다.The housing 300 supports the light source module 100 and the cooling means 200, and heat transmitted from the cooling means 200 in the process of phase-converting the working fluid through the cooling means 200. Emits to the outside. The housing 300 may be formed of a metal material having excellent thermal conductivity such as aluminum (Al) or may be formed of a plastic series such as a heat dissipating resin.

도면에서와 같이, 상기 하우징(300)은 상기 광원 모듈(100)이 전면에 장착되는 지지판(310)과, 상기 지지판(310)의 후면으로 연장되며 중심부에 상기 이송 채널(220)을 수용하도록 수용홈(330)을 구비하는 복수의 방열핀(320)을 포함한다. As shown in the figure, the housing 300 accommodates the support plate 310 on which the light source module 100 is mounted on the front surface, and the rear surface of the support plate 310 and accommodates the transport channel 220 at the center thereof. It includes a plurality of heat radiation fins 320 having a groove 330.

상기 발광소자(120)가 장착된 상기 기판(110)의 반대면과 상기 지지판(310) 사이에는 열저항을 최소화시키기 위해 방열패드, 상변화 물질, 또는 방열 테이프 등의 열계면 물질(Thermal Interface Material)(미도시)을 사용하여 상기 광원 모듈(100)을 상기 지지판(310) 상에 결합시킬 수 있다. 그리고, 상기 광원 모듈(100)이 장착되는 상기 지지판(310)의 반대면에는 상기 마이크로 펌프(230)가 장착된다. 상기 지지판(310)은 상기 지지판(310)의 후면측에 구비되는 상기 이송 채널(220)이 상기 지지판(310)의 전면측에 구비되는 상기 기판(110)의 마이크로 채널(210)과 연결되도록 상기 이송 채널(220)이 통과하는 관통홀(311)을 구비한다. Thermal interface material such as a heat dissipation pad, a phase change material, or a heat dissipation tape between the opposite surface of the substrate 110 on which the light emitting device 120 is mounted and the support plate 310 to minimize thermal resistance. (Not shown) may be used to couple the light source module 100 to the support plate 310. The micro pump 230 is mounted on an opposite surface of the support plate 310 on which the light source module 100 is mounted. The support plate 310 is such that the transport channel 220 provided on the rear side of the support plate 310 is connected to the micro channel 210 of the substrate 110 provided on the front side of the support plate 310. The through-channel 311 through which the transfer channel 220 passes.

상기 복수의 방열핀(320)은 상기 지지판(310)의 후면으로 수직 방향으로 연장되어 적층구조를 이루며, 중심부에 형성되는 수용홈(330)을 기준으로 방사상으로 배치된다. 그리고, 방열면적을 최대화하기위해 적층되는 개개의 방열핀(320)들은 상호 인접하게 배치된다. 상기 수용홈(330) 내에는 상기 이송 채널(220)이 수용되어 고정되며, 일부는 도 6에서처럼 상기 지지판(310)의 관통홀(311)을 통해 상기 지지판(310)의 전면 상부로 연장되어 상기 기판(110)의 마이크로 채널(210)과 연결된다. 따라서, 상기 이송 채널(220)을 통해 전달되는 열은 상기 방열핀(320)을 통해 외부로 방출된다.
The plurality of heat dissipation fins 320 extend in the vertical direction toward the rear surface of the support plate 310 to form a stacked structure, and are disposed radially with respect to the receiving groove 330 formed at the center thereof. In addition, the individual heat dissipation fins 320 stacked to maximize the heat dissipation area are disposed adjacent to each other. The conveying channel 220 is accommodated and fixed in the receiving groove 330, and a part thereof extends through the through hole 311 of the supporting plate 310 to the upper front of the supporting plate 310 as shown in FIG. 6. It is connected to the micro channel 210 of the substrate 110. Therefore, heat transferred through the transfer channel 220 is discharged to the outside through the heat dissipation fin 320.

상기 전기연결부(400)는 보조 하우징(500) 내에 구비되는 전원공급장치를 포함하며, 상기 광원 모듈(100) 및 마이크로 펌프(230)와 연결되어 외부로부터 상기 발광소자(120) 및 마이크로 펌프(230)로 전기 신호를 공급한다. 상기 보조 하우징(500)은 상기 하우징(300)과 체결되며, 내부에 상기 전기연결부(400)를 수용하여 상기 하우징(300)으로 전달된 열로부터 상기 전기연결부(400)를 보호한다. 구체적으로, 상기 보조 하우징(500)은 그 외주면을 따라서 상기 이송 채널(220)이 감싸는 형태로 상기 하우징(300)의 수용홈(330) 내에 삽입되는 구조로 체결된다. 따라서, 상기 이송 채널(220)은 상기 하우징(300)과 보조 하우징(500) 사이에서 안정적으로 지지될 수 있으며, 상기 전기연결부(400)는 상기 보조 하우징(500) 내부에서 상기 이송 채널(220) 및 하우징(300)의 열로부터 안정적으로 보호될 수 있다. 상기 보조 하우징(500)은 열 차단효율이 우수한 재질로 이루어지는 것이 바람직하며, 단부에 전기적 접속을 위한 접속단자(510)를 구비할 수 있다.
The electrical connection unit 400 includes a power supply device provided in the auxiliary housing 500, and is connected to the light source module 100 and the micro pump 230 to connect the light emitting device 120 and the micro pump 230 from the outside. Supply an electrical signal. The auxiliary housing 500 is fastened to the housing 300 and receives the electrical connection part 400 therein to protect the electrical connection part 400 from heat transferred to the housing 300. Specifically, the auxiliary housing 500 is fastened in a structure that is inserted into the receiving groove 330 of the housing 300 in a form that the transport channel 220 is wrapped along the outer peripheral surface. Accordingly, the transport channel 220 may be stably supported between the housing 300 and the auxiliary housing 500, and the electrical connection 400 may be provided within the auxiliary housing 500. And it can be stably protected from the heat of the housing 300. The auxiliary housing 500 is preferably made of a material having excellent heat shielding efficiency, and may be provided with a connection terminal 510 for electrical connection at an end thereof.

상기 커버부(600)는 상기 광원 모듈(100)을 보호하도록 상기 지지판(310)의 전면에 구비된다. 이러한 커버부(600)는 PC, 플라스틱, 실리카, 아크릴, 유리 등의 소재로 형성될 수 있으며, 광투과성을 위해 투명하게 형성되는 것이 바람직하나 이에 한정하는 것은 아니다.The cover part 600 is provided on the front surface of the support plate 310 to protect the light source module 100. The cover part 600 may be formed of a material such as PC, plastic, silica, acrylic, glass, and the like, but is not limited thereto.

1... 조명 장치 100... 광원 모듈
110... 기판 120... 발광소자
200... 냉각 수단 210... 마이크로 채널
220... 이송 채널 230... 마이크로 펌프
300... 하우징 310... 지지판
320... 방열핀 330... 수용홈
400... 전기연결부 500... 보조 하우징
510... 접속단자 600... 커버부
1 ... lighting device 100 ... light source module
110 ... substrate 120 ... light emitting element
200 ... Cooling means 210 ... Micro channel
220 ... Feed channel 230 ... Micro pump
300 ... housing 310 ... support plate
320 ... heat sink 330 ... receiving groove
400 ... Electrical connection 500 ... Auxiliary housing
510 ... connection terminal 600 ... cover

Claims (9)

기판과, 상기 기판 상에 실장된 하나 이상의 발광소자를 포함하는 광원 모듈;
상기 기판 내부에 형성되며 상기 광원 모듈의 열에 의해 증발되는 작동유체를 구비하는 복수의 마이크로 채널과, 상기 마이크로 채널의 입구 및 출구와 각각 연결되며 상기 증발된 기상상태의 작동유체를 수용하여 액상상태 작동유체로 상변환시키고 상변환된 상기 액상상태의 작동유체를 상기 마이크로 채널로 이송하는 이송 채널을 포함하는 냉각 수단; 및
상기 광원 모듈과 상기 냉각 수단을 지지하며, 상기 냉각 수단을 통해 상기 작동유체가 상변환되는 과정에서 상기 냉각 수단으로부터 전달되는 열을 외부로 방출하는 하우징;
을 포함하는 조명 장치.
A light source module including a substrate and at least one light emitting device mounted on the substrate;
A plurality of microchannels formed inside the substrate and having a working fluid evaporated by the heat of the light source module, and connected to the inlet and the outlet of the microchannel, respectively, to accommodate the evaporated working fluid in a liquid phase operation. Cooling means including a conveying channel which phase-converts to a fluid and conveys the phase-converted working fluid in the microchannel; And
A housing supporting the light source module and the cooling means and dissipating heat transferred from the cooling means to the outside during the phase conversion of the working fluid through the cooling means;
Lighting device comprising a.
제1항에 있어서,
상기 마이크로 채널은 상기 기판의 일측단면에서 타측단면을 향하도록 상기 기판 내부에 형성되며, 상기 기판의 일측단면과 타측단면에 각각 입구와 출구를 구비하는 것을 특징으로 하는 조명 장치.
The method of claim 1,
The microchannel is formed in the substrate so as to face from one side end surface of the substrate to the other end surface, and the illumination device characterized in that it has an inlet and an outlet on one side surface and the other end surface of the substrate, respectively.
제1항에 있어서,
상기 이송 채널은 상기 광원 모듈을 향하거나 상기 광원 모듈로부터 멀어지도록 연속하여 연장 및 절곡되며, 상기 기판의 둘레를 따라서 구비되는 것을 특징으로 하는 조명 장치.
The method of claim 1,
The conveying channel is continuously extended and bent toward the light source module or away from the light source module, the illumination device, characterized in that provided along the periphery of the substrate.
제1항에 있어서,
상기 하우징은, 상기 광원 모듈이 전면에 장착되는 지지판과, 상기 지지판의 후면으로 연장되며 중심부에 상기 이송 채널을 수용하도록 수용홈을 구비하는 복수의 방열핀을 포함하는 것을 특징으로 하는 조명 장치.
The method of claim 1,
The housing includes a support plate on which the light source module is mounted on the front surface, and a plurality of heat dissipation fins extending to a rear surface of the support plate and having a receiving groove to receive the transport channel in the center thereof.
제4항에 있어서,
상기 지지판은 상기 지지판의 후면측에 구비되는 상기 이송 채널이 상기 지지판의 전면측에 구비되는 상기 기판의 마이크로 채널과 연결되도록 상기 이송 채널이 통과하는 관통홀을 구비하는 것을 특징으로 하는 조명 장치.
The method of claim 4, wherein
And the support plate has a through hole through which the transport channel passes such that the transport channel provided on the rear side of the support plate is connected to the microchannel of the substrate provided on the front side of the support plate.
제1항에 있어서,
상기 냉각 수단은 상기 이송 채널과 연결되어 상기 작동유체가 상기 이송 채널을 따라서 연속하여 흐름을 유지하도록 하는 마이크로 펌프를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 조명 장치.
The method of claim 1,
And said cooling means further comprises a micropump connected to said transfer channel to allow said working fluid to continuously flow along said transfer channel.
제1항에 있어서,
상기 광원 모듈과 연결되어 외부로부터 상기 발광소자로 전기 신호를 공급하는 전기연결부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 조명 장치.
The method of claim 1,
And an electrical connection unit connected to the light source module to supply an electrical signal to the light emitting device from the outside.
제7항에 있어서,
상기 하우징과 체결되며, 내부에 상기 전기연결부를 수용하여 상기 하우징으로 전달된 열로부터 상기 전기연결부를 보호하는 보조 하우징을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 조명 장치.
The method of claim 7, wherein
And an auxiliary housing coupled to the housing and configured to receive the electrical connection therein and protect the electrical connection from heat transferred to the housing.
제1항에 있어서,
상기 광원 모듈을 보호하도록 상기 지지판의 전면에 구비되는 커버부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 조명 장치.
The method of claim 1,
Lighting device further comprises a cover portion provided on the front of the support plate to protect the light source module.
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