KR100879818B1 - 엘이디를 이용한 조명등 - Google Patents

Abstract

본 발명은 LED를 이용한 조명등에 관한 것으로서, 내구성 및 방열효과가 우수하며 매트릭스(matrix) 회로 구성을 갖도록 하여 LED의 일부가 고장 시에도 일정 밝기를 유지할 수 있는 등 다수의 이점을 갖는 LED 조명등을 제공코자 한 것이다.

즉, 본 발명은 알루미늄(Al)으로 형성되는 본체(2)와, 상기 본체(2)의 하면에 형성된 고정홈(2a) 및 고정홈(2a)에 충진재(5)로 고정되는 다수개의 LED(3)가 설치된 기판(4)과, 상기 본체(2)의 상면에 돌출되며 외부에 나사가 형성된 조립부(6)와, 상기 조립부(6) 내측으로 수개의 방열핀(9a)을 형성한 방열부(9)와, 상기 조립부(6)에 끼워지는 원뿔형으로 구성된 방열판(10) 및 방열판(10)을 고정하는 고정너트(11)와, 상기 고정너트(11)에 조립되는 브래킷(12) 및 상기 LED(3)에 전원을 안정적으로 제공하도록 브래킷(12)에 설치한 전원제어장치(13)를 포함하는 것으로, 점등 시 LED(3)에서 발산되는 열을 방열핀(9a) 및 방열판(10)을 통하여 효과적으로 방열할 수 있으며, 방진 및 방수효과도 우수하여 조명등(1)의 내구성을 극대화 할 수 있고, LED(3)가 매트릭스(matrix) 회로 구성이므로 LED 조명등(1)의 수명을 대폭 연장할 수 있는 등 다수의 이점을 제공받을 수 있는 것이다.

LED 조명등, 본체, LED, 조립부, 방열판

Description

엘이디를 이용한 조명등{Lighting lamp using LED}

본 발명은 LED를 이용한 조명등에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 내구성 및 방열효과가 우수하며 매트릭스(matrix) 회로 구성을 갖도록 하여 LED의 일부가 고장 시에도 일정 밝기를 유지할 수 있는 등 다수의 이점을 갖는 LED 조명등을 제공코자 한 것이다.

조명을 위해 사용되는 일반적인 전구는 형광등, 백열등 또는 산업용으로 사용하는 메탈 네온등으로 대별되며, 이러한 조명등은 대부분이 유리관 안에 가스를 주입하여 사용하는 가스 방전관 타입이다.

상기한 일반적인 전구의 경우 유리관의 소손으로 인한 가스 유출시 대기 오염의 원인이 될 수 있으며, 휘도를 밝게 하고자 할 시에는 그에 따른 소비 전력이 상승하게 되고, 그에 알맞은 전력선 공사 등을 행해야 하므로 시설비용과 유지 관리 비용이 과도하게 소요되는 등의 문제점이 있었다.

한편 상기한 전구의 문제점을 해소할 대안으로 근자에는 소비전력이 낮은 LED를 이용한 조명등 개발이 제안되고 있다.

기존 제안된 바 있는 LED를 이용한 조명등들은 LED가 전기적으로 연결된 기판과, 기판이 고정되는 방열수단으로 구성되어 있으나, 이러한 구성의 경우 기판과 방열판이 별개의 부품으로 구성되어 있어 방열 효과가 저하되므로 충분한 방열효과를 득할 수 없었고, 소망하는 휘도를 제공하기도 어려웠다.

또한 휘도를 높이기 위한 방안으로 다수개의 LED를 집합체로 구성한 경우도 있으나, 이러한 경우 LED 자체에서 발생하는 열을 냉각하기 위한 냉각수단을 별도로 구비해야 하므로 구성이 복잡하고 냉각수단의 고장에 의해 조명등이 파손되는 등 다수의 결함을 안고 있어 대부분 실용화 되지 못하고 있는 실정이다.

이에 본 발명자는 LED를 이용한 조명등이 갖는 방열상의 문제점, 내구성 저하 등과 같은 제반 문제점을 일소코자 본 발명을 연구 개발한 것으로서, 본 발명에서는 내구성 및 방열효과가 우수하며 매트릭스(matrix) 회로 구성을 갖도록 하여 LED의 일부가 고장 시에도 일정 밝기를 유지할 수 있도록 함에 발명의 기술적 과제를 두고 본 발명을 완성한 것이다.

본 발명에서는 상기 기술적 과제를 해결하기 위한 수단으로 알루미늄과 같은 열전도성이 우수한 금속으로 방열부가 후방으로 구비된 본체를 형성하고, 상기 본체에는 다수개의 LED가 설치된 기판을 열전도성을 갖는 금속분말을 혼합한 충진재로 고정시키며, 본체의 후방에 형성된 방열부와, 방열부 쪽의 본체에 적층식으로 조립되는 원뿔형 방열판을 이용하여 방열효과를 극대화토록 하였다.

또한 본 발명에서는 LED를 매트릭스(matrix) 회로 구성으로 결선하여 LED의 일부가 고장 시에도 일정 밝기와 조도를 유지할 수 있게 하였다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에서 제공하는 LED를 이용한 조명등은 점등 시 LED에서 발산되는 열을 방열핀을 통하여 효과적으로 방열할 수 있으며, 방진 및 방수효과도 우수하여 조명등의 내구성을 극대화 할 수 있고, LED가 매트릭스(matrix) 회로 구성이므로 LED 조명등의 수명을 대폭 연장할 수 있는 등 다수의 이점을 제공받을 수 있는 것이다.

본 발명은 알루미늄(Al)으로 형성되는 본체와, 상기 본체의 하면에 고정되는 다수개의 LED가 설치된 기판과, 상기 본체의 상면에 돌출되며 외부에 나사가 형성된 조립부와, 상기 조립부 내측으로 수개의 방열핀을 형성한 방열부와, 상기 조립부에 끼워지는 원뿔형으로 구성된 방열판 및 방열판을 고정하는 고정너트와, 상기 고정너트에 조립되는 브래킷 및 상기 LED에 전원을 안정적으로 제공하도록 브래킷에 설치한 전원제어장치로 구성된 통상의 LED를 이용한 조명등에 있어서; 상기 기판은 본체의 하면에 형성된 고정홈에 충진재로 고정되며,

상기 충진재는 중량비로 에폭시수지25%, 알루미늄 산화물 분말 또는 아연 산화물 분말55%, 메틸옥시란10%, 프로판10%를 혼합 구성한 것을 특징으로 한다.

상기 방열판의 상측으로 한 개 이상의 보조방열판을 적층 구성하되, 상기 보조방열판에는 통기공을 형성한 것을 특징으로 한다.

이하에서 본 발명의 구성을 첨부 도면에 의거하여 설명한다.

본 발명에서 제공하는 LED를 이용한 조명등(1)의 바람직한 일 실시예가 도 1내지 도 4에서 도시되어 있다.

본 발명의 조명등(1)은 열전도성이 우수한 알루미늄(Al) 등과 같은 소재로 본체(2)를 형성하되, 상기 본체(2)에는 하면에 다수개의 LED(3)가 설치된 기판(4)을 고정하기 위한 고정홈(2a)을 형성하며, 상기 고정홈(2a)에는 기판(5)을 내입 고정하되, 기판(4)의 전후로 열전도성이 우수한 충진재(5)를 사용하여 고정토록 한다.

상기 충진재(5)의 일 예를 들면 중량비로 에폭시 수지(EPOXY RESIN)25%에 알루미늄 산화물 분말 또는 아연 산화물 분말, 기타 금속성 산화물분말55%와, 프로판(bis[4-(2,3-EPOXYPROPOXY)PHENYL]PROPANE)10%와,메틸옥시란([(2ETHYLHEXYL)OXY]METHYLOXIRANE)10%를 혼합 구성한 것으로서, 이는 열전도성 및 방진 및 방수 기능도 동시에 수행하게 된다.

상기와 같은 충진재(5)는 -40℃~150℃ 범위에서 사용할 수 있으며, 사용전압 14.1~15.3 kV/mm 이하에서 절연저항 값이 10¹³ ohm-cm이므로 본 발명 조명등에서는 누전의 염려 등을 일소할 수 있으며 금속산화분말의 성분비율에 따라 LED(3)점등시 LED(3)에서 발생한 열을 효과적으로 본체(2)를 통해서 후술할 방열핀(9a) 및 방열판(10)으로 전달하여 방열 할 수 있다.

한편 본체(2)의 상면에는 나사가 형성된 조립부(6)가 돌출되게 형성되어 있고, 조립부(6)의 내측으로는 수개의 방열핀(9a)을 군집 형성한 방열부(9)가 마련된다.

상기 조립부(2)에는 원뿔형으로 구성된 방열판(10)이 끼워져 상기 고정너 트(11)에 의해 고정된다. 상기 방열판(10)의 경사각은 본체(2)의 후방 가장자리측에 형성되어 있는 경사면(2b)과 부합하는 각도로 형성하여 본체(2)와의 접지 면적을 최대한 넓게 구성되게 한다.

상기 방열판(10)의 첫 번째 목적은 LED(3)에서 발생하는 빛을 모아주는 반사갓 역할이고, 두 번째 목적은 본체(2)로 전이되는 열을 방열하는 역할이다.

상기 고정너트(11)의 표면에는 방열돌기(11a)가 형성되어 있어 본체(2)에서 전이되는 열을 방열하는 기능도 함께 제공할 수 있게 설계한다.

한편 상기 방열판(10)의 상측에는 방열 효율성을 높일 목적으로 도시한 바와 같이 보조방열판(10')을 1개 이상 적층 구성할 수 있으며, 보조방열판(10')을 적층할 경우 냉각에 매우 유리한 작용을 하게 된다.

적층되는 보조방열판(10')은 반사갓 기능을 하는 아래쪽 방열판(10)과 일정 간격이 유지되게 적층되며, 적층되는 보조방열판(10') 사이의 공간에서 정체하는 열을 대기 중으로 방열할 수 있는 2단 이상으로 적층한 경우 LED(3) 불빛이 직접 전달되는 방열판(10)의 상측으로 적층되어 있는 보조방열판(10')에는 수개의 통기공(10a)을 형성하되, 상기 통기공(10a)은 상하 2열로 지그재그 형성한다.

상기 고정너트(11)에는 조명등(1)을 설치하기 위한 브래킷(12)을 조립하며, 이 브래킷(12)에는 상기 LED(3)에 전원을 안정적으로 제공할 수 있는 전원제어장치(13)가 케이스에 내장된 상태로 설치되어 있다.

그리고 상기 LED(3)를 기판(5)에 회로 설계할 시에 기존의 직·병렬 회로를 보완한 도 4와 같은 매트릭스(matrix) 구조로 배선 연결하여 다수개의 LED 중 하나가 나쁘면 1개만 소등이 이루어지도록 한다.

한편 상기 하측 방열판(10)의 하단 가장자리에는 안치홈(10b)을 형성하고, 이 안치홈(10b)에는 유리 또는 폴리카보네이트와 같은 투시 가능한 소재를 사용한 전면커버(14)가 조립된다.

상기와 같이 구성될 수 있는 본 발명의 LED를 이용한 조명등(1)은 각종 실내외에 설치하고 사용하는 것으로서, 이하에서 본 발명의 작용 등을 상세히 살펴보면 다음과 같다.

본 발명에서 제공하는 조명등(1)을 스위치(미도시)를 ON하면 다수개의 LED(3)에 전원이 인가되어 점등이 이루어지고, LED(3)에서 발산된 빛은 투명의 전면커버(14)를 투과하여 외부로 조사된다.

LED(3)가 점등 시에 발산되는 열은 기판(4)을 고정홈(2a)에 고정하는 충진재(5)에 포함된 알루미늄 산화물 또는 아연 산화물에 의해 본체(2)로 신속하게 전열된 후 본체(2)의 후방으로 형성되어 있는 방열부(9)에 군집되어 있는 방열핀(9a)과, 조립부(6)에 끼워져 고정되는 원뿔형으로 형성된 방열판(10) 및 보조방열판(10') 등을 통해서 신속하게 외부로 방열되는 것이다.

그리고 본 발명은 기판(4)상에 설치된 다수개의 LED(3)를 매트릭스 구조로 회로 연결함으로써 다수개의 LED(3) 중 어느 하나가 상태가 나쁘더라도 주위의 다른 LED(3)에는 전혀 영향을 미치지 않고 해당 LED(3)만 소등이 이루어지게 되어 조도를 일정하게 유지할 수 있는 것이다.

본 발명은 기존의 조명등을 대체하는 다양한 조명등으로 널리 활용이 가능하다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예를 보인 사시도

도 2는 본 발명의 분해 사시도

도 3은 본 발명의 조립 상태를 보인 단면도

도 4는 본 발명의 LED 회로구성도

■ 도면의 주요부분에 사용된 부호의 설명 ■

1:조명등 2:본체

3:LED 4:기판

6:조립부 10:방열판

11:고정너트

Claims (5)

1. 알루미늄(Al)으로 형성되는 본체(2)와, 상기 본체(2)의 하면에 고정되는 다수개의 LED(3)가 설치된 기판(4)과, 상기 본체(2)의 상면에 돌출되며 외부에 나사가 형성된 조립부(6)와, 상기 조립부(6) 내측으로 수개의 방열핀(9a)을 형성한 방열부(9)와, 상기 조립부(6)에 끼워지는 원뿔형으로 구성된 방열판(10) 및 방열판(10)을 고정하는 고정너트(11)와, 상기 고정너트(11)에 조립되는 브래킷(12) 및 상기 LED(3)에 전원을 안정적으로 제공하도록 브래킷(12)에 설치한 전원제어장치(13)로 구성된 통상의 LED를 이용한 조명등(1)에 있어서;

   상기 기판(4)은 본체(2)의 하면에 형성된 고정홈(2a)에 충진재(5)로 고정되며,

   상기 충진재(5)는 중량비로 에폭시수지25%, 알루미늄 산화물 분말 또는 아연 산화물 분말55%, 메틸옥시란10%, 프로판10%를 혼합 구성한 것을 특징으로 하는 LED를 이용한 조명등.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,

   상기 방열판(10)의 상측으로 1개 이상의 보조방열판(10')을 적층 구성하되,

   상기 보조방열판(10')에는 통기공(10a)을 형성한 것을 특징으로 하는 LED를 이용한 조명등.
4. 삭제
5. 삭제

Images