具备导热管和散热器的LED照明器具的冷却装置组装体
技术领域
本发明涉及具有利用导热管的冷却装置的LED照明器具的冷却装置，更具体而言，涉及一种用于利用导热管使LED发生的热有效冷却的LED照明器具冷却装置组装体。
背景技术
LED(LightEmittingDiode，发光二极管)作为半导体的一种，利用了如果施加电压，则电能转换成光能进行发光的现象。利用这种LED的照明器具与原有的荧光灯或白炽灯相比，具有不仅耗电非常少，能源效率高，而且寿命很长，能够体现多种颜色的光的优点。但是，就现在使用的LED照明器具而言，存在需要使启动时LED产生的高热有效冷却的问题。以下以往技术涉及LED照明器具的冷却装置，提出一种LED照明器具的冷却装置，其特征在于，结合有散热器的导热管以多种形态结合于LED照明器具的加装板的关系。
作为以往技术的韩国专利10-1031650号，就LED照明器具冷却装置用冷却装置说明如下。
在图1及2中图示了所述发明的LED照明器具用冷却装置(100)结合于作为LED照明器具一部分的加装板(210)的状态。
在图示的实施例中，LED照明器具用冷却装置(100)具备导热管(110)、散热器(120)及结合构件(130)。导热管(110)的一侧端部与作为LED照明器具一部分的加装板(210)以机械方式结合。导热管呈管状，由不锈钢构成。导热管一般主要由诸如铜的热传导性高的金属构成，但就铜而言，存在价格比钢高的缺点。因此，在所述实施例中，利用不锈钢形成导热管。
在所述以往发明中，为了补偿比铜下降的热传递率，如后所述，作为工作流体，利用与普通导热管中不同的材料。散热器(120)最好安装于导热管(110)的另一侧端部，由诸如铝的热传递率高的材料构成。导热管(110)与散热器(120)以使导热管(110)扩管并与散热器(120)压附的方式相互结合。此时，具有从导热管(110)到散热器(120)的热传递率增加，导热管(110)内部空间增加的优点。
但是，就如上所述的LED照明器具而言，为了使启动时LED发生的热冷却，在LED所固定的固定板上连接有导热管，导热管全长连接，传递到导热管的LED发生热无法有效散热，于是，LED释放的热最终在结合于导热管外侧的散热器(120)中释放，另外，为了把所述导热管连接于固定板，需要追加构成结合构件(130)，存在构成复杂、要求追加费用的问题。
另外，在韩国公开专利10-2008-0071812号中，就以往技术的“具备利用了导热管的冷却装置的LED照明组装体”说明如下。
在图3及4中图示了所述以往技术实施例的具备利用导热管的冷却装置的LED照明组装体。具备利用导热管的冷却装置的LED照明组装体(1)包括导热管(10)、LED结合体(20)、散热部(30)及电气连接部(40)构成。
所述导热管(10)发挥把LED结合体(20)的LED(21)发生的热迅速传递到散热部(30)的作用。
导热管(10)在图2中以剖面显示，导热管(10)内部空间密封成真空状态，在其内部充满工作流体。导热管(10)的形态整体为圆柱形态，具有吸热面(12)、密封面(14)及侧面(16)。
所述吸热面(12)是指吸热帽(50)的下面，密封面(14)是指密封帽(52)的上面。在所述吸热面(12)和密封面(14)上，形成有贯通其的贯通孔(11)。即，在导热管(10)的中央部分，从上面直至下面，形成有上下方向完全打通的贯通孔(11)。
所述贯通孔(11)借助于内侧管构件(18)形成。所述以往技术的公开公报如图9所示，在吸热帽(50)的上面、外侧管构件(19)的内侧面(190)，分别具备烧结毛细结构(58,60)。另一方面，在内侧管构件(18)的内侧面(180)，也具备由金属粉末烧结形成的烧结毛细结构(62)。此时，所谓内侧管构件(18)的内侧面(180)，是指内侧管构件(18)的两侧面中朝向导热管的内部空间(100)的侧面。
在所述以往技术中，导热管(10)以焊接等方式结合于LED结合体(20)，但就这种冷却装置而言，与LED照明器具的大小相比，冷却装置整体大小或重量过大，不适合作为用于相对较大的LED照明器具，即，用于高照度的照明器具的冷却装置。
发明内容
(要解决的技术问题)
在所述以往技术的LED照明器具的冷却装置中，在韩国专利10-103165号中，导热管通过结合构件(130)结合于加装板，在导热管全长上固定附着，散热器(120)在导热管一侧端构成，导热管固定结合需要追加的构成要素，导热管完全附着结合于加装板，冷却效率下降，另外，存在散热器(120)只能在导热管一侧端构成的问题。
另外，在韩国公开专利10-2008-0071812号中，导热管(10)以焊接等方式结合于LED结合体(20)，但就这种冷却装置而言，与LED照明器具的大小相比，冷却装置整体大小或重量过大，不适合作为用于相对容量较大的LED照明器具的冷却装置。
本发明正是为了解决如上问题而提出的，其目的在于提供一种具备利用导热管的冷却装置的LED照明组装体，通过把利用了新型结构的导热管的冷却装置配备于LED照明组装体，能够有效冷却LED发生的热。
(解决问题的手段)
根据本发明的一个特征，提供一种具备导热管和散热器的LED照明器具的冷却装置组装体，所述LED照明器具的冷却装置组装体由LED照明器具加装板、导热管以及散热器构成，其中，所述导热管固定于所述加装板上的照明器具所固定的面的相反侧，所述散热器以机械方式压附固定于所述导热管外侧，其特征在于，在所述LED照明器具加装板上形成有一个以上的固定孔(hole)，导热管借助于结合螺栓，向所述加装板垂直后方固定;在所述导热管外部，呈放射状具有多个叶片部的散热器压附结合于导热管外侧，以便能够把照明器具发生的高温的热通过导热管释放到外部。
根据本发明的另一特征，提供一种具备导热管和散热器的LED照明器具的冷却装置组装体，其特征在于，一个散热器邻接所述加装板，固定于导热管外周面，另一个散热器远离所述加装板，在导热管另一侧端再次固定于导热管外周面;为了能够坚固地固定于所述照明器具加装板，在导热管一侧端，从加装板的LED照明器具所固定的侧面插入结合螺栓，从而结合螺栓使加装板与导热管牢固结合，在导热管另一侧端，用压盖螺栓封堵，以便充满导热管内部空间的工作流体不会流出。
根据本发明的又一特征，提供一种具备导热管和散热器的LED照明器具的冷却装置组装体，所述LED照明器具的冷却装置组装体由LED照明器具加装板、导热管以及散热器构成，其中，所述导热管固定于所述加装板上的照明器具所固定的面的相反侧，所述散热器以机械方式压附固定于所述导热管外侧，其特征在于，在所述LED照明器具加装板上，形成有一个以上的固定孔(hole)，导热管借助于结合螺栓，向所述加装板垂直后方固定;所述导热管的一侧端由密着管、内侧管构成，其中，所述密着管位于制造成在圆周上具有圆周弯曲部的导热管内侧，所述内侧管加压插入密着管内，形成有螺母螺纹，以便所述结合螺栓能够固定于密着管内部;所述导热管另一侧端由密着管、内侧管构成，所述密着管位于制造成在圆周上具有圆周弯曲部的导热管内侧，所述内侧管加压插入密着管内，形成有螺母螺纹，以便压盖螺栓能够固定于密着管内部;还包括：尖头压盖螺栓，其首先插入内侧管内的螺母螺纹内进行封堵，以便充满导热管内部空间的工作流体不会流出;硅及工作流体流出切断压盖螺栓，其在所述压盖螺栓封堵之前，作为用于切断向导热管内部空间的空气流入的安全装置，热传递效率高。
(发明的效果)
具有如上构成的本发明的具备导热管和散热器的LED照明器具的冷却装置，通过向LED的加装板后方垂直地具备导热管和散热器，从而导热管能够迅速吸收LED发生的热，通过结合于导热管并向加装板后方垂直地配置的散热器，迅速使其释放，能够大幅提高散热效果，而且，借助于使管口径较小的导热管直接结合于加装板的构成，不使用韩国专利10-103165号中所示的结合构件(130)，从而使构成要素简化，使散热效率最大化，不同于韩国公开专利10-2008-0071812号，使冷却装置组装体的重量达到最小，具有能够根据照明器具的用途构成适宜大小的冷却装置的效果。这种构成还附带地具有能够大幅延长LED照明器具的寿命的效果。
附图说明
图1是从背面图示以往技术的LED照明器具用冷却装置固定于LED照明器具的加装板的状态的图。
图2是从前面图示以往技术的LED照明器具用冷却装置固定于LED照明器具的加装板的状态的图。
图3是另一以往技术的具备利用导热管的冷却装置的LED照明组装体的立体图。
图4是图3的Ⅱ-Ⅱ线的简要剖面图。
图5是分别图示本发明的LED照明器具用冷却装置主要构成的LED照明器具的加装板、导热管及散热器的图。
图6是具体图示本发明的导热管的图。
图7是图示图5的导热管向垂直后方结合于照明器具的加装板之前的状态的图。
图8是图示图5的导热管向垂直后方结合于照明器具的加装板的状态的图。
图9是本发明技术的LED照明器具用冷却装置完成状态的图。
【符号说明】
300:照明器具加装板310:结合螺栓
320:固定孔(hole)400:导热管
410:螺母螺纹430:压盖螺栓
441:密着管442:内侧管
443:硅或聚四氟乙烯材质的流动物质
444:导热管主体445:内侧管
446:密着管447:尖头压盖螺栓(447)
500:散热器510:叶片部
具体实施方式
下面参照本发明的附图进行详细说明。
图6是具体图示本发明的导热管的图，图7及图8是根据本发明的优选实施例，图示LED照明器具用冷却装置的导热管(400)向垂直后方连接于LED照明器具的加装板(300)的状态的图。
如图5所示，本发明的LED照明器具的冷却装置的主要构成由圆板形态的照明器具加装板(300)、导热管(400)以及散热器(500)构成，其中，所述导热管(400)固定于所述加装板上的照明器具所固定的面的相反侧，所述散热器(500)以机械方式压附固定于所述导热管(400)外侧。
在圆板形态的LED照明器具加装板(300)上，如图5所示，形成有一个以上的固定孔(hole)(320)，以便导热管(400)借助于结合螺栓(310)，能够向LED照明器具所加装的加装板(300)一侧面的相反方向，即，向所述加装板垂直后方固定。就以下将进一步详细说明的导热管(400)而言，在通过所述固定孔固定于加装板(300)的导热管一侧端内部，形成有螺纹(410)的内侧管(442)牢固地固定于导热管(400)内，以便能够借助于所述结合螺栓(310)而固定。另外，在所述导热管外部，呈放射状具有多个叶片部(510)的散热器(500)以机械方式压附结合于导热管外侧，以便能够把照明器具发生的高温的热，通过导热管(400)有效地释放到外部。散热器(500)的纵向长度为导热管(400)长度的1/3左右，一个散热器邻接所述加装板(300)，固定于导热管外周面，另一个散热器远离所述加装板(300)，在导热管另一侧端再次固定于导热管外周面。
所述照明器具加装板(300)制造成能够在一侧面加装LED照明器具、在另一侧面固定结合加装一个以上导热管(400)并进行支撑的厚度，另外，作为LED照明器具冷却装置的配件，优选由热传导率高的铝合金等制作。另一方面，导热管(400)固定于照明器具加装板(300)，使得能够通过这种照明器具加装板(300)向外部释放热，图6中详细图示了导热管(400)的构成。
本发明的导热管(400)呈圆形剖面的管状，并使内部空间保持真空，因此，外部空气流入被切断，在内部空间充满热传递率高的工作流体，以便从LED照明器具加装板(300)释放的热能够通过散热器(500)顺利释放。所述导热管(400)为了能够不借助于焊接等而坚固地固定于照明器具加装板(300)，在导热管(400)一侧端，具有结合螺栓(310)能够结合的构成，在导热管(400)另一侧端，利用压盖螺栓(430)封堵，以便充满导热管内部空间的工作流体不会流出。
再如图6所示，导热管主体(444)制造成具有圆形剖面，内部空间充满工作流体，此时，所述导热管主体(444)优选由镁合金制造。作为用于从加装板(300)的LED照明器具所固定的侧面插入结合螺栓(310)，使导热管(400)牢固地结合固定于加装板(300)的构成，首先，位于导热管内侧的密着管(441)制造成在圆周上具有圆周弯曲部(451)，在所述内侧管(442)内侧面，形成有使所述结合螺栓(310)能够插入固定的螺母螺纹(410)，使得内侧管(442)能够加压插入密着管(441)内，所述结合螺栓(310)能够固定于密着管(441)内部。所述内侧管(442)由强度比密着管(441)材质高的不锈钢等制造，在内侧管(442)插入密着管(441)内的一侧，制造成其外径比内侧管(442)内径稍小，越向相反一侧，其外径逐渐微微加大，使得在内侧管压附固定于密着管(441)内后，内侧管在密着管(441)内成为一体。
图6右侧图示的密着管(441)和内侧管(442)，适宜地图示了它们的内径与外径大小关系。为了把内侧管(442)插入密着管(441)内，使外径的大小稍小的内侧管(442)预先插入密着管(441)内，优选地，内侧管(442)的1/3左右预先插入密着管(441)内。在内侧管(442)一部分如此结合于密着管(441)内部的状态下，在所述导热管主体(444)内侧面涂布硅或聚四氟乙烯材质的流动物质(443)并硬化后，所述两个结合的密着管及内侧管组件借助于压附而插入导热管主体(444)内，在如此插入之后，密着管(441)与内侧管(442)尚未完全结合的状态，使内侧管(442)借助以通常方法进一步压附而向密着管(441)内部完全一致结合。在这种过程中，强度比内侧管(442)低的密着管(441)稍微扩管，如图6的中央配置的完成管左侧所示，使得密着管(441)能够与内侧管(442)一同在导热管(400)内部坚固地固定。
另一方面，在所述管主体(444)的另一侧端，利用压盖螺栓(430)封堵，以便充满导热管内部空间的工作流体还会流出，此时，用于使这种压盖螺栓(430)能够封堵的内侧管(445)与密着管(446)的关系，与前面说明的内侧管(442)与密着管(441)的关系相同。即，为了把内侧管(445)插入密着管(446)内，外径的大小稍小的内侧管(445)预先插入密着管(446)内，优选地，内侧管(445)的1/3左右预先插入密着管(446)内。在内侧管(445)一部分如此结合于密着管(446)内部的状态下，在所述导热管主体(444)内侧面上涂布硅或聚四氟乙烯材质的流动物质(443)并硬化后，所述两个结合的密着管及内侧管组件借助于压附而插入导热管主体(444)内，在如此插入之后，密着管(446)与内侧管(445)尚未完全结合的状态，使内侧管(445)借助以通常方法进一步压附而向密着管(446)内部完全一致结合。在这种过程中，强度比内侧管(445)低的密着管(446)稍微扩管，如图6的中央配置的完成管右侧所示，使得密着管(446)能够在导热管(400)内部坚固地固定。
如上所述，在导热管(400)内，在内侧管(445)坚固地结合于密着管(446)内后，尖头压盖螺栓(447)首先插入内侧管(445)内的螺母螺纹进行封堵，然后，在把压盖螺栓(430)封堵于内侧管(445)螺母螺纹内之前，作为用于切断向导热管(400)内部空间的空气流入的安全装置，填充热传递效率高的硅(440)。然后，压盖螺栓(430)最终连结于导热管(400)主体右侧，完成导热管(400)。在所述导热管的配件中，压盖螺栓(430)和尖头压盖螺栓(447)及密着管(446)最好全部以与密着管(441)相同的磷青铜材料制造。
在现在如上所述完成的导热管(400)上，在导热管外侧圆周部左右侧分别以机械方式固定结合散热器(500)，汇集到照明器具加装板(300)的热通过导热管(400)传递，为了使如此传递的热现在能够通过散热器(500)的叶片部(510)释放到外部，如图5所示，呈放射状构成多个叶片状的散热部分。所述散热器(500)可以如图所示，由左右对称的两部分构成，在导热管(400)外部圆周上结合固定，但散热器(500)也可以利用此外的通常方法，结合固定于导热管(400)。另外，在本发明实施例中，两个散热器(500)分别在导热管(400)左侧和右侧前端结合固定，但散热器也可以作为单一构成，结合固定于导热管，或3个以上的散热器结合固定于导热管。
作为为了所述导热管(400)的冷却作用而插入的工作流体，可以使用硅酸盐矿物粉末、玉粉末、碳粉末等，除此之外，根据本发明人的实验，也可以按1：1：1混合乙二醇：二硝酸盐：三乙醇胺用作工作流体，此时确认其散热传递效率非常高。
本发明的散热效率与以往国内/外LED灯具相比，可以达到高约20～30%的照度光量，特别是本发明的冷却装置组装体适合于100W以上的高功率LED照明器具生产。另外，利用了本发明的组装体的照明器具，具有比其他公司产品轻50～70%以上的特征，因此，在把照明器具置于高处时具有卓越价值。
