JP2016524293A - Ledランプ - Google Patents

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Abstract

本発明はLEDランプに関するもので、下部に開口される挿入口11と内部空間13が形成されるランプケース10と、前記挿入口11をカバーするように前記ランプケース10の下面に結合されるLED光源部20と、前記LED光源部20と接するように前記ランプケース10の内部空間に配置される複数の放熱板30と、前記ランプケース10の下面に装着され、前記LED光源部20を外部からカバーして通風孔45が形成された透明窓41を備えるランプカバー40と、前記通風孔45に設置され、前記LED光源部20と前記ランプカバー40の内部の空気及び湿気を外部に排出する通風栓50とを含む。本発明は高い放熱機能を有し、小型軽量化が可能であり、外部からLED光源を保護するとともに透明窓の内部の結露現象が防止されるという利点がある。

Description

本発明はLEDランプに関するもので、より詳しくは、街灯、工場灯、照明灯などで用いられるLEDランプに関するものである。本発明は2013年6月13日出願された韓国特許出願第10−2013−0067843号の出願日の利益を主張し、その内容全部は本明細書に含まれる。
一般に、街灯及び保安灯及び公園灯は道辺、横町、公園のような屋外の露天環境で用いられ、街灯にLEDを光源として用いる多様な方案が試みされている。
LED光源は效率が高いとともに寿命が長く、水銀などが含まれておらず環境に優しい。ところが、LED光源は電気を光に変換する過程で不可欠に熱を発生し、特に照度を高めるために集積化されたLED光源を用いる場合、電気量が増加し、それにより発熱量も増加する。
そこで、LEDを街灯、工場灯、照明灯のようなランプに適用するためには、光量を高めながらも十分な放熱性を確保することが必要である。
また、LEDランプは異物の流入を防止するために、LED光源を透明窓により密閉する構造を有するため、内外部の温度差により透明窓が湿気でくもったり結露現象が発生して照度の確保が難しいという問題がある。
関連特許文献として、韓国公開特許第2003−0014949号(蛍光灯LEDランプを用いた全ての灯器具、2003.02.20.公開)がある。
本発明の目的は、高い放熱機能を有し、小型且つ軽量化が可能でありながら、外部からLED光源を保護するとともに、透明窓の内部の結露現象が防止され、またランプケースの内部に雨水や落ち葉及びぶんしん粉じんなどの異物の流入が防止される構造のLEDランプを提供することにある。
上述したような目的を達するために、本発明の特徴によれば、本発明は下部に開口される挿入口と内部空間が形成されるランプケースと、上記挿入口をカバーするように上記ランプケースの下面に結合されるLED光源部と、上記LED光源部と接するように上記ランプケースの内部空間に配置される複数の放熱板と、上記ランプケースの下面に装着され、上記LED光源部を外部からカバーし、通風孔が形成された透明窓を備えるランプカバーと、上記通風孔に設置され、上記LED光源部と上記ランプカバーの内部の空気及び湿気を外部に排出する通風栓とを含む。
上記通風栓は上記通風孔に対応する外径を有し、第1流路が貫通するように形成された本体部と、上記本体部に比べて相対的に外径が大きく、側面を回って上記第1流路と連通される第2流路が形成された頭部とを含む。
上記頭部は上記本体部と連結される第1頭部と、上記第1頭部と離隔される第2頭部と、上記第2流路が形成されるように上記第1頭部と上記第2頭部とを連結するブリッジとを含む。
上記頭部に形成された上記第2流路の幅は上記ブリッジによって内部から外部に行くほどその幅が漸次に大きくなる形状である。
上記第2頭部は上記ブリッジに結合されて分離可能である。
上記第1流路の少なくとも一部分に間隔が狭くなる気孔部が形成される。
上記第1流路にフィルター部材が配置される。
上記本体部は外周面に螺糸山が形成されたボルト部材であり、上記本体部の螺糸山にナット部材が締結されて、上記本体部が上記透明窓に固定される。
上記本体部の外周面に結合され、上記頭部と上記ランプカバーとの間で圧入されるシール部材をさらに含む。
上記通風栓は上記LED光源部の辺縁一側に形成した通風孔に設置される。
上記ランプケースは長さ方向の両側面が下向きに傾斜した形状であり、上記長さ方向の両側面に複数の通風スリットが上記ランプケースの長さ方向に形成され、上記通風スリットには上記ランプケースの側方向に延長されて、上記通風スリットが下方に開口されるようにする羽部が形成される。
上記放熱板はアルミニウム材料の板部をプレス加工し、上記板部に第1孔を有する第1突部と、上記第1突部で延長され、上記第1突部に比べて外径が小さく、上記第1孔より内径が小さい第2孔を有する第2突部とが連続して複数突出されるように形成され、上記板部の第2突部が相手板部の第1孔に挟まれる方式で積層されるようにする。
本発明のLEDランプはアルミニウム素材の放熱板が積層されて数重で配置され、放熱板の間に空間部が形成される構造であるので、熱の放出に適合し、軽量化が可能であり、放熱板の積層高さが低くても放熱效率が高いという效果を奏する。
また、本発明のLEDランプはLED光源部を密閉する透明窓またはLED光源部にLED光源部と透明窓との間の空間で加熱された空気をさらに迅速で且つ效率的に排出することができる通風栓を設置する。通風栓は内部の加熱された空気、湿気は效率的に排出し、外部の異物、虫などの流入は阻む構造であるので、透明窓が湿気でくもったり結露現象が発生することが防止される。従って、LEDランプの照度が確保され、使用寿命も延長されるという效果を奏する。
また、通風栓はボルト部材の端部を分離することができて内部掃除が容易である。従って、ボルト部材の端部を開放して清掃機などを利用して定期的に掃除することにより、透明窓の内部の結露現象を持続的に防止することができるという效果を奏する。
また、本発明はランプケースの両側面の通風スリットが羽部によって下向きに開口された形状であり、ランプケースの長さ方向に長く形成されるので、空気の循環が容易でありながらもランプケースの内部に雨水や落ち葉及び粉じんなどの異物の流入が防止されるという效果を奏する。
本発明によるLEDランプの好ましい実施例を示した分解斜視図である。 本発明によるLEDランプの長さ方向断面を示した図面である。 本発明の放熱板を示した図面である。 本発明の通風栓を示した斜視図である。 (a)は図4をB方向から見た図面であり、(b)は図4をA−A`方向で切断した図面であり、(c)は図5を縦方向に切断した図面である。 本発明による通風栓をLEDランプに設置した状態を示した他の実施例の図面である。
以下、本発明の実施例を添付した図面を参照して詳細に説明する。
本発明のLEDランプは、地面に立てられた街灯柱、工場灯柱などの上端に配置される固定台(図示しない)に固定され、図1及び図2に示すように、ランプケース10、LED光源部20、複数の放熱板30、ランプカバー40を含む。
ランプケース10はLED光源部20及びLED光源部20に連結される電線(図示しない)などを保護して支持するためのものである。ランプケース10は下部に開口される挿入口11と内部空間13とが形成される。挿入口11及び内部空間13は放熱板30の挿入及びLED光源部20の結合のためのものである。
ランプケース10は熱の放出に適合するように長さ方向の両側面が下向きに傾斜した形状であり、下面辺縁は平面を成し、この平面に内部を貫通するボルト孔19が形成されている。
ボルト孔19にはランプカバー40をランプケース10に固定するための締結ボルト71が締結される。ボルト孔19には締結ナットがなくても締結ボルト71の締結が容易になるように螺糸山が形成されることが好ましい。
ランプケース10は長さ方向の両側面に複数の通風スリット15が形成される。通風スリット15はランプケース10の長さ方向に長く形成されて、空気の循環が容易になるようにする。通風スリット15は縦方向に複数形成するより横方向である長さ方向に長く複数形成することが空気循環により容易である。
通風スリット15にはランプケース10の側方向に下向きに傾斜するように延長されて通風スリット15が下方に開口されるようにする羽部17が形成される。羽部17はランプケース10の内部に雨水や落ち葉及び粉じんなどの異物が流入されないで、地面で流れるようにする。
ランプケース10の後面には柱の固定台(図示しない)に結合する固定部18が形成される。
固定部18にはランプケース10の内部空間13と連通する貫通孔が形成され、固定台を通じて延長された電線(図示しない)がランプケース10内に挿入されることができる。
ランプケース10は合成樹脂材料で形成することもでき、耐久性を向上するために金属材料で形成した後、外面に腐食防止コーティングをすることもできる。
LED光源部20はランプケース10の挿入口11をカバーするように辺縁がランプケース10の下面に結合される。LED光源部20は平面形状のPCB(Print Circuit Board)基板21とPCB基板21の下面に結合されたLED照明23とを含む。
PCB基板21には固定台の貫通孔を通じてランプケース10の内部空間13に挿入される電線が連結される。そして、LED光源部20をランプケース10の下面に結合する方式は接着、ボルト締結などの多様な方式を採用することができる。
複数の放熱板30はLED光源部20と接するようにランプケース10の内部空間13に配置される。複数の放熱板は積層されて数重に配置された構造であり、複数の放熱板の間には空間部が形成される。
具体的に、図3に示すように、放熱板30はアルミニウム材料の板部31をプレス加工して板部31に第1突部33及び第1突部33に比べて外径の小さい第2突部35が連続して突出されるように形成したものであり、第1突部33には第2突部35の外径に対応する第1孔33aが形成され、第2突部35には第1孔33aより小さい第2孔35aが形成されるようにして、相手板部31の第2突部35が第1孔33aまでに挟まれて積層されるようにしたものである。
このような複数の放熱板30は板部31と板部31との間に形成される空間部及び連続して連結される第1孔33a及び第2孔35aを通じて空気が循環する空冷式構造であり、空気と接触する表面積が広くて、熱の放出に適合し、積層高さが低くても放熱效率が高い。
また、放熱板30を形成するアルミニウム材料は放熱機能が優れ、素材が軽くて、LEDランプ23を小型化、軽量化するのに寄与する。実験結果、本発明のように積層型に放熱板を製作する場合、放熱板30の比重をLEDランプの全体比重に対し40〜50%軽量化することができる。
放熱板はダイキャスティング構造にも製作することもできる。放熱板をダイキャスティング構造に製作する場合には、単純な表面積設計のみできるため、深刻な放熱問題と重量化の問題点がある。放熱板をダイキャスティング構造に製作する場合、放熱板の比重がLEDランプ全体比重に対し約80%を占める。
図1及び図2に示すように、ランプカバー40はランプケース10の下面に固定される。ランプカバー40はLED光源部20と対応する位置に配置され、LED光源部20を外部からカバーする透明窓41が備えられる。透明窓41は照度を確保するためのもので、中央をラウンドされた形態で形成し、LED光源部20と所定間隔離隔させる。
ランプカバー40は辺縁に締結孔43が形成される。締結孔43にはランプカバー40をランプケース10に固定するための締結ボルト71が締結される。締結孔43はランプケース10のボルト孔19と対応する位置に形成され、締結孔43には螺糸山が形成されることができる。
透明窓41に内部の空気及び湿気を外部に排出するための通風栓50が設置される。LED光源部20と透明窓41との間の空間47は異物の流入を防止するために密閉されるため、内外部の温度差により透明窓41が湿気でくもったり結露現象が発生しやすい。
透明窓41が湿気でくもったり結露現象が発生すると、照度を確保しにくい。これを解決するために、透明窓41に通風孔45のみ形成することもできるが、この通風孔45から虫、埃などの異物が流入しやすくて、照度に影響を及ぼし、LEDランプ寿命にも影響を及ぼす。
従って、透明窓41とLED光源部20との間の空間に異物の流入を防止しながら湿気や空気のみ外部に排出することができるように透明窓41に通風孔45を形成し、この通風孔45にLED光源部20とランプカバー40の内部の空気及び湿気を外部に排出する通風栓50を設置する。
通風栓50は照度に影響を及ぼさないように光と干渉されない透明窓41の辺縁に設置する。
図4に示すように、通風栓50は頭部52と本体部53とで構成されるボルト部材51とナット部材61とを含む。ボルト部材51の頭部52は本体部53に比べて相対的に外径が大きく形成され、頭部52と本体部53を貫通して空気及び湿気が排出される流路55、56が形成される。
具体的に、本体部53は通風孔45に対応する外径を有し、第1流路55が貫通されるように形成され、本体部53に比べて相対的に外径の大きい頭部52は側面を回って第1流路55と連通する第2流路56が形成される。
頭部52は本体部53と連結される第1頭部52aと、第1頭部52aと離隔される第2頭部52bと、第2流路56bが形成されるように第1頭部52aと第2頭部52bとを連結するブリッジ52cとを含む。
図4及び図5に示すように、流路55、56は入口55aが本体部53の端部に形成され、出口56aが頭部52の側面を回って形成され、頭部52に形成された第2流路56の出口56aの幅は頭部52内に形成された複数のブリッジ52cによって内部lから外部mに行くほどその幅が漸次に大きくなる形状である。このために、ブリッジ52cは断面が台形であることが好ましい。
第2流路56の出口56aの幅が内部lから外部mに行くほどその幅が漸次に大きくなれば、内部の空気と湿気の排出及び外部空気の流入が容易になるとともに、外部の虫などの異物の流入が防止されることができる。
また、本体部53は第1流路55の少なくとも一部分に間隔が狭くなる気孔部57を形成して、外部の異物が透明窓41とLED光源部20との間の空間に流入されることを防止する。
気孔部57は本体部53の第1流路55に配置された十字状の隔膜58によって形成される。
隔膜58は辺縁から中央に向かって下向きに傾斜するように形成されて、空気の流入及び排出が容易になるようにする。
ボルト部材51は流路55、56及び隔膜58を有するように射出成形により一体に形成されることができる。
ボルト部材51は第1流路55の中の頭部52と本体部53の境界に当たる部分にフィルター部材80が配置される。フィルター部材80は埃などの異物の流入を防止するためのものである。フィルター部材80の掃除が可能になるように、頭部52はブリッジ52cに第2頭部56aが挟まれる方式で結合されて分離可能である。
このように、通風栓50はボルト部材51の頭部52が外部に位置するように透明窓41に形成された通風孔45に挿入され、通風孔45を貫通した本体部53にナット部材61が締結されて透明窓41に固定される。
ボルト部材51の本体部53の外周面にシール部材63が結合される。シール部材63はボルト部材51が透明窓41に固定されると、頭部52と透明窓41との間で圧入されて密封機能を果たす。
図6に示すように、通風栓50は頭部52がランプケース10の内部空間13に位置するようにLED光源部20の辺縁一側にさらに設置されることができる。この場合、透明窓41とLED光源部20との間の空間47に生成された湿気がLED光源部20に設置された通風栓50を通じて排出されることができるので、湿気の排出が迅速で且つ效率的に行われる。
以下、本発明の作用を説明する。
まず、LEDランプを組立てる過程を説明する。
透明窓41の辺縁に通風孔45を形成して通風栓50を設置する。その方法はボルト部材51の本体部53の外周面にシール部材63を結合した後、頭部52が外部に位置するようにボルト部材51の本体部53を通風孔45に挿入し、通風孔45を通じて透明窓41の内側に突出された本体部53にナット部材61を締結すれば良い。このように、シール部材63が頭部52と透明窓41との間に圧入されて通風孔45が密封され、通風栓50を透明窓41に設置する作業が完了される。
次に、ランプケース10の挿入口11に放熱板30を配置させたLED光源部20を結合して挿入口11を密閉する。この時、放熱板30は板部31の第1孔33aに相手板部31の第1突部33が結合される方式で積層して数重が配置された複数の放熱板30をLED光源部20の上面に配置し、LED光源部20には電線を連結して固定部18の固定孔を通じて外部に排出されるように準備しておけば良い。
次に、ランプケース10のボルト孔19にランプカバー40の締結孔43が対応するようにランプカバー40を配置し、締結孔43、ボルト孔19を通って締結ボルト71を締結してランプカバー40をランプケース10に固定する。そうすれば、図2に示した状態になる。
この状態で、図示しないが、LED光源部20に連結される電線と柱の固定台を通じて延長された電線を連結し、固定部18の固定孔に柱の固定台を嵌合すれば、LEDランプ23を柱の固定台に設置する作業が完了される。
次に、LEDランプの放熱機能が行われる原理を説明する。
LED光源部20は電気を光に変換する過程で不可欠に熱が発生する。発生された熱は複数の放熱板30の間に形成された空間部及び連続する第1孔33a、第2孔35aを通じて円滑に排出され、ランプケース10の両側面に形成された通風スリット15と相互作用して円滑な空気の循環を図ることができて、效果的に放熱することができる。
また、複数に積層された放熱板30は放熱機能が優れたアルミニウム材料で形成され、広い表面積を提供するので、より高い放熱效率を提供する。
また、LEDランプは通風スリット15を下方に開口するようにする羽部17が下向きに傾斜した形態であるので、ランプケース10の内部に雨水や落ち葉及び粉じんなどの異物の流入が防止されるという效果を奏することができる。
次に、通風栓によりLEDランプが湿気でくもったり結露現象が防止される原理を説明する。
LED光源部20は熱を発生するので、LED光源部20と透明窓41との間の空間の空気が加熱される。加熱された空気は図5のaに示すように、通風栓50の本体部53に形成された第1流路55の入口55aを通じて気孔部57に流入され、図5のbのフィルター部材80を通過して頭部52の第2流路56に流入された後、図5のcに示すように、頭部52の側面を回って形成された第2流路56の出口56aを通じて排出される。
この過程で、外部の冷たい空気が図5のcに示す頭部52の第2流路56、図5のbに示すフィルター部材80、図5のaに示す気孔部57を通じて第1流路55に流入され、LED光源部20と透明窓41との間の空間に流入される空気の循環が行われる。
上述した空気の循環過程で外部の冷たい空気はLED光源部20と透明窓41との間の空間47に流入されるが、虫などの異物は内部に行くほど狭くなる第2流路56の形状により流入が防止され、埃などの異物はフィルター部材80により流入が防止されるので、異物の流入は防止されながら湿気でくもらなくなり、結露現象が防止されるLEDランプを提供することができる。
また、通風栓50は第2頭部52bがブリッジ52cに嵌合されて分離可能な構造であるので、フィルター部材80を定期的に掃除する際に通風栓50の管理が容易である。
フィルター部材80の定期的な掃除は第2流路56に空気噴射清掃機などで高圧の空気を噴射することで簡単に掃除可能である。
図6に示すように、上記通風栓50はLED光源部20にも設置することができる。この時、通風栓50の頭部52がランプケース10の内部空間13に位置するように設置すれば、LED光源部20と透明窓41との間の空間で加熱された空気をより迅速で且つ效率的に排出することができる。
本発明の権利範囲は上記で説明された実施例に限定されなく、特許請求範囲ににより定義され、本発明の技術分野において通常の知識を有する者であれば特許請求の範囲に記載した権利範囲内で多様な変形と改作が可能であることは明確である。
10:ランプケース
11:挿入口
13:内部空間
15:通風スリット
17:羽部
18:固定部
19:ボルト孔
20:LED光源部
21:基板
23:LED照明
30:放熱板
31:板部
33:第1突部
35:第2突部
33a:第1孔
35a:第2孔
40:ランプカバー
41:透明窓
43:締結孔
45:通風孔
47:空間
50:通風栓
51:ボルト部材
52:頭部
52a:第1頭部
52b:第2頭部
52c:ブリッジ
53:本体部
55:第1流路
56:第2流路
55a:入口
56a:出口
57:気孔部
58:隔膜
61:ナット部材
63:シール部材
70:締結手段
71:締結ボルト
80:フィルター部材

Claims (12)

  1. 下部に開口される挿入口と内部空間が形成されるランプケースと;
    前記挿入口をカバーするように前記ランプケースの下面に結合されるLED光源部と;
    前記LED光源部と接するように前記ランプケースの内部空間に配置される複数の放熱板と;
    前記ランプケースの下面に装着され、前記LED光源部を外部からカバーし、通風孔が形成された透明窓を備えるランプカバーと;
    前記通風孔に設置され、前記LED光源部と前記ランプカバーの内部の空気及び湿気を外部に排出する通風栓と;
    を含むことを特徴とするLEDランプ。
  2. 前記通風栓は、
    前記通風孔に対応する外径を有し、第1流路が貫通されるように形成された本体部と、
    前記本体部に比べて相対的に外径が大きく、側面を回って前記第1流路と連通する第2流路が形成された頭部と;
    を含むことを特徴とする請求項1に記載のLEDランプ。
  3. 前記頭部は、
    前記本体部と連結される第1頭部と、
    前記第1頭部と離隔された第2頭部と、
    前記第2流路が形成されるように前記第1頭部と前記第2頭部とを連結するブリッジと
    を含むことを特徴とする請求項2に記載のLEDランプ。
  4. 前記頭部に形成された前記第2流路の幅は前記ブリッジによって内部から外部に行くほどその幅が漸次に大きくなる形状である
    ことを特徴とする請求項3に記載のLEDランプ。
  5. 前記第2頭部は前記ブリッジに結合され、分離可能である
    ことを特徴とする請求項3に記載のLEDランプ。
  6. 前記第1流路の少なくとも一部分に間隔が狭くなる気孔部を形成した
    ことを特徴とする請求項2に記載のLEDランプ。
  7. 前記第1流路にフィルター部材が配置された
    ことを特徴とする請求項2に記載のLEDランプ。
  8. 前記本体部は外周面に螺糸山が形成されたボルト部材で、前記本体部の螺糸山にナット部材が締結されて、前記本体部が前記透明窓に固定される
    ことを特徴とする請求項2に記載のLEDランプ。
  9. 前記本体部の外周面に結合され、前記頭部と前記ランプカバーとの間で圧入されるシール部材をさらに含む
    ことを特徴とする請求項2に記載のLEDランプ。
  10. 前記通風栓は前記LED光源部の辺縁一側に形成した通風孔に設置される
    ことを特徴とする請求項1に記載のLEDランプ。
  11. 前記ランプケースは長さ方向の両側面が下向きに傾斜した形状で、前記長さ方向の両側面に複数の通風スリットが前記ランプケースの長さ方向に形成され、
    前記通風スリットには前記ランプケースの側方向に延長され、前記通風スリットが下方に開口されるようにする羽部が形成される
    ことを特徴とする請求項1に記載のLEDランプ。
  12. 前記放熱板は、
    アルミニウム材料の板部をプレス加工し、前記板部に第1孔を有する第1突部と、前記第1突部で延長され、前記第1突部に比べて外径が小さく、前記第1孔より内径が小さい第2孔を有する第2突部とが連続して複数突出されるように形成し、
    前記板部の第2突部が相手板部の第1孔に挟まれる方式で積層されるようにした
    ことを特徴とする請求項1に記載のLEDランプ。
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