KR100897919B1 - 고휘도 ｌｅｄ 등명기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 기존의 전구식 등명기가 가지고 있는 전구의 짧은 수명과, 과전력 소비 문제를 해결할 수 있는 구조의 고휘도 LED 등명기에 관한 것으로, 이를 위해 몸체와, 상기 몸체 내부에 배치되되, PCB를 포함하는 케이스와, 상기 몸체의 상부에 배치되는 지지대와, 상기 지지대의 상부에 배치되는 발광수단과, 상기 발광수단이 밀폐되도록 상기 몸체의 상부에 결합되는 캡으로 구성되는 등명기에 있어서, 상기 발광수단은 동심원 구조로 배치되는 다수의 메탈지지대와, 상기 각 메탈지지대의 전면에 장착되는 고휘도 파워 LED와, 상기 각 고휘도 파워 LED의 광을 캡 내부 전체로 확산시키는 "링" 형태의 볼록확산판과, 기 메탈지지대를 냉각하기 위해 메탈지지대의 상/하면에 밀착되는 방열핀을 포함하여 이루어지며, 상기 방열핀은 몸체에 형성된 접속구를 통해 유입되는 히트파이프와 밀착되어 방열되는 것을 특징으로 한다.

등부표, 고휘도, 파워 LED, 히트 파이프

Description

고휘도 ＬＥＤ 등명기{ＬＥＤ buoy of high brightness}

본 발명은 기존의 전구식 등명기가 가지고 있는 전구의 짧은 수명과, 과전력 소비 문제를 해결할 수 있는 구조의 등명기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 발광수단을 LED로 하되, 고휘도 LED를 통해 LED의 개수를 최소하여 소비전력를 최소화할 수 있으며, 또한 고휘도 LED에서 발광되는 광을 볼록확산판을 통해 확산시켜 기존의 전구식 등명기와 같은 효과를 발현시키고, 기존의 프레넬렌즈캡과 호환이 가능하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 고휘도 LED 등명기에 관한 것이다.

일반적으로 종래 백열전구를 이용한 전구식 등명기는 전구 교환기라는 기계적 구조물을 이용하여 다수의 백열전구가 설치된 소켓 부재를 회전 구동시켜 현재 작동 중인 백열전구가 고장나는 경우 전구 교환기에 장착되어 있는 모터를 구동시켜 예비 전구로 자동 절체하도록 구성되어 있다.

이러한 전구식등명기는 전구에서 발광되는 빛이 확산되는 바, 시감도(視感度)를 증가시켜 멀리 조사시키기 위해 프레넬렌즈(Fresnel Lens)캡을 사용하고 있다.

그러나 이러한 전구식 등명기는 전구의 수명이 짧고, 전력소비가 많은 단점이 있었다.

이에 따라 최근에는 엘이디를 응용한 등명기가 개발되어 사용되고 있다.

동출원인은 엘이디 등명기(2004 실용신안 등록번호 0371590호)를 출원하여 등록된 바 있다. 하지만 종래의 엘이디 등명기는 다수로 적층되어 있는 엘이디 모듈로 인해 전력소비가 많고, 내부 구조가 매우 목잡하다는 단점이 있었다.

또한 캡의 형상을 엘이디에 맞게 따로 제작해야 함으로, 기존의 캡을 교체해야만 하는 문제점이 있었다.

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본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 고휘도 파워 LED를 이용하여 발광수단을 단층 구성함으로서 구조를 단순히 하고 전력소비를 줄일 수 있을 뿐아니라, 기존의 전구식 캡을 사용할 수 있도록하여 호환성을 높인 구조의 고휘도 LED 등명기를 제공하는데 있다.

또한 본 발명의 목적은, 고휘도 파워 LED에서 나오는 발열을 방열핀과, 히트파이프를 이용하여 처리하는 고휘도 LED 등명기를 제공하는데 있다.

따라서, 본 발명은, 몸체와, 상기 몸체 내부에 배치되되, PCB를 포함하는 케이스와, 상기 몸체의 상부에 배치되는 지지대와, 상기 지지대의 상부에 배치되는 발광수단과, 상기 발광수단이 밀폐되도록 상기 몸체의 상부에 결합되는 캡으로 구성되는 등명기에 있어서, 상기 발광수단은 동심원 구조로 배치되는 다수의 메탈지지대와, 상기 각 메탈지지대의 전면에 장착되는 고휘도 파워 LED와, 상기 각 고휘도 파워 LED의 광을 캡 내부 전체로 확산시키는 "링" 형태의 볼록확산판과, 기 메탈지지대를 냉각하기 위해 메탈지지대의 상/하면에 밀착되는 방열핀을 포함하여 이루어지며, 상기 방열핀은 몸체에 형성된 접속구를 통해 유입되는 히트파이프와 밀착되어 방열되는 것을 특징으로 하는 고휘도 LED 등명기를 제공하는데 목적이 있다.

본 발명에 따른 고휘도 LED 등명기에 따르면, 고휘도 파워 LED를 이용하여 발광수단을 단층 구성하므로서 구조를 단순히 하고 전력소비를 줄일 수 있으며, 기존의 전구식 등명기에 사용되는 프레넬넨즈캡을 사용하여 호환성이 높은 특징이 있 다.

또한 고휘도 파워 LED에서 나오는 발열을 방열핀과, 히트파이프를 이용하여 처리함으로써 보다 안정적인 운용을 할 수 있는 장점이 있다.

이하에서는 본 발명에 따른 고휘도 LED 등명기에 관하여 첨부되어진 도면과 함께 더불어 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 고휘도 LED 등명기의 구성도이고, 도 2는 도 1에서 발췌된 메탈지지대, 고휘도 파워 LED 및 볼록환산팍의 결합을 도시한 구성도이고, 도 3은 도 1의 방열핀과 히트파이프의 연결을 도시한 구성도이다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명은 기존의 전구식 등명기가 가지고 있는 전구의 짧은 수명과, 과전력 소비 문제를 해결할 수 있는 구조의 고휘도 LED 등명기(100)에 관한 것이다.

이러한 고휘도 LED 등명기(100)는 크게 4부분으로 구성되는데, 이는 몸체(20)와, 상기 몸체(20) 내부에 배치되되, PCB(미도시)를 포함하는 케이스(40)와, 상기 몸체(20)의 상부에 배치되는 지지대(30)와, 상기 지지대(30)의 상부에 배치되는 발광수단(50)과, 상기 발광수단(50)이 밀폐되도록 상기 몸체(20)의 상부에 결합되는 캡(10)으로 구성된다.

여기서 캡(10)은 기존의 전구식 등명기에 쓰이는 프레넬렌즈캡으로 구성된다. 이러한 프레넬렌즈캡은 내부에서 확산되는 빛을 좁은 영역으로 모아 멀리 보내 기 위함이다.

그리고 케이스(40)는 PCB를 보호하기 위한 것으로 PCB(미도시)가 내장되어 있으며, 전원선(41)은 몸체(20)의 접속구(21)를 통해 상기 케이스(40)의 PCB와 연결되는 구조이다.

아울러 상기 발광수단(50)은 캡(10)의 중앙부위에 위치될 수 있도록 지지대(30)를 통해 이격되어 지지되는 구조이다.

이러한 발광수단(50)은 메탈지지대(51)와, 고휘도 파워 LED(511)와, 볼록확산판(53)과, 방열핀(52)으로 구성된다.

여기서 메탈지지대(51)는 열전달을 원활히 할 수 있도록 알루미늄합금 재질로 이루어지며, 단층으로 측면을 상호 결합시켜 동심원 구조로 배치시킨 구조이다.

그리고 상기 고휘도 파워 LED(511)는 상기 각 메탈지지대(51)의 전면에 장착되어 있어 360°로 광을 조사할 수 있도록 구성된다.

아울러 상기 볼록확산판(53)은 고휘도 파워 LED(511)가 휘도가 매우 높고, 광의 직진성으로 인해 매우 좁은 범위 내에 광이 조사되는 바, 상기 각 고휘도 파워 LED(511)를 광을 캡 내부 전체로 확산시킬 수 있도록 볼록 "링" 형태로 구성되어 상기 메탈지지대(51)에 결합되는 구조이다.

그리고 방열핀(52)은 상기 메탈지지대(51)의 상부면 및 하부면에 배치되어 고휘도 파워 LED(511)에서 발생되는 발열을 냉각시키는 구조이다.

이 때 밀폐된 캡(10) 내부라는 한정된 범위내에서 고휘도 파워 LED(511)의 냉각이 잘 안되는 바, 이를 능동적으로 해결하기 위해 상기 각 방열핀(52)은 히트 파이프(521)와 연결되는 구조이다.

여기서 상기 히트파이프(521)는 몸체(20)에 형성된 접속구(21)를 통해 유입되며, 상기 지지대(30)를 내부를 가로질러 상기 각 방열핀(52)과 밀착되는 구조이다.

이러한 히트파이프(521)의 원리는 각 방열핀(52)에 밀차된 부분의 작동유체가 증발하여 열에너지를 가지면서 다른 끝으로 이동하여 방열하고, 속을 지나 본래의 위치로 돌아오는 구조로 되어 있다.

아울러 상기 캡(10) 및 볼록확산판(53)은 투명도가 높고 가시광선 투과율이 높은 PMMA(Poly methy methacrylate)로 구성되는 것이 바람직하다.

비록 본 발명이 상기에서 언급한 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 본 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다른 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 첨부된 청구의 범위는 본 발명의 진정한 범위 내에 속하는 그러한 수정 및 변형을 포함할 것이라고 여겨진다.

도 1은 본 발명에 따른 고휘도 LED 등명기의 구성도,

도 2는 도 1에서 발췌된 메탈지지대, 고휘도 파워 LED 및 볼록환산팍의 결합을 도시한 구성도,

도 3은 도 1의 방열핀과 히트파이프의 연결을 도시한 구성도,

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10: 캡

20: 몸체 21: 접속구

30: 지지대

40: 케이스 41: 전원선

50: 발광수단 51: 메탈지지대

511: 고휘도 파워 LED

52: 방열핀

521: 히트파이프

53: 볼록확산판

100: 고휘도 LED 등명기

Claims (3)

1. 몸체(20)와, 상기 몸체(20) 내부에 배치되되, PCB를 포함하는 케이스(40)와, 상기 몸체(20)의 상부에 배치되는 지지대(30)와, 상기 지지대(30)의 상부에 배치되는 발광수단(50)과, 상기 발광수단(50)이 밀폐되도록 상기 몸체(20)의 상부에 결합되는 캡(10)으로 구성되는 등명기에 있어서,

   상기 발광수단(50)은

   동심원 구조로 배치되는 다수의 메탈지지대(51)와,

   상기 각 메탈지지대(51)의 전면에 장착되는 고휘도 파워 LED(511)와,

   상기 각 고휘도 파워 LED(511)의 광을 캡(10) 내부 전체로 확산시키는 "링" 형태의 볼록확산판(53)과,

   상기 메탈지지대(51)를 냉각하기 위해 메탈지지대(51)의 상/하면에 밀착되는 방열핀(52)을 포함하여 이루어지며,

   상기 방열핀(52)은 몸체(20)에 형성된 접속구(21)를 통해 유입되는 히트파이프(521)와 밀착되어 방열되는 것을 특징으로 하는 고휘도 LED 등명기.
2. 삭제
3. 제 1항에 있어서,

   상기 캡(10) 및 볼록확산판(53)은 투명도가 높고 가시광선 투과율이 높은 PMMA로 구성되는 것을 특징으로 하는 고휘도 LED 등명기.

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