KR100930376B1 - 방열 엘이디 패널 - Google Patents

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KR100930376B1
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Abstract

본 발명은 별도의 냉각수단 없이 전원공급부에서 발생하는 열을 냉각시키고, 방수가 가능하면서 효과적으로 열을 방출할 수 있는 방열 엘이디 패널을 제공한다.
본 발명에 따른 방열 엘이디 패널은, 복수의 LED가 삽입되어 발광하는 발광면과 상기 LED를 구동하기 위한 구동회로가 형성된 회로면을 구비한 LED 모듈과, 상기 LED 모듈을 체결하기 위한 프레임을 포함하는 전광판에 있어서, 상기 프레임의 일측에 구성되어, 상기 LED 모듈에 전원을 공급하기 위한 구동부; 상기 구동부와 상기 프레임의 사이에 위치하여 상기 구동부의 열을 상기 프레임으로 전달하기 위한 방열패드를 포함하고, 상기 방열패드로 인하여 상기 구동부로부터 상기 프레임으로의 열전달 효율이 높아지고, 프레임으로 전달되는 상기 열은 프레임을 통하여 대기 중으로 방열될 수 있다.
LED, 전광판, 전원, 구동, 방열

Description

방열 엘이디 패널{LED PANEL EASY TO SINK HEAT}
본 발명은 방열 엘이디 패널에 관한 것으로, 구체적으로는 LED 전광판을 구성하는 LED 패널에서 발생하는 열을 방출하기 용이한 방열 엘이디 패널에 관한 것이다.
다양한 디스플레이 장치들 중에서 대형 영상전달매체로 사용되는 전광판의 디스플레이부는 다수의 패널로, 각 패널은 다수의 모듈로, 그리고, 각 모듈은 각각 개별적인 색상의 빛을 방사하는 다수의 픽셀로 이루어지며, 픽셀 각각에 장착되는 발광소자는 LED 램프 혹은 칩 LED 소자가 주로 사용된다.
현재 LED를 이용한 대형 전광판은 경기장 전광판, 옥외광고, 옥내광고, 공공표지판, 및 정보표시판 등의 여러 곳에 사용되고 있으며, 그 구성방법 또한 다양하다.
대표적으로 LED 패널을 블록식으로 규격화하여, 마치 벽돌을 쌓는 식으로 각 블록을 결합하여 대형 화면을 구성하기도 하며, 화면 크기에 따라 설치되는 프레임 구조물에 각각의 LED 패널 장치를 부착하는 방법도 있다.
한편, 발광 소자를 이용한 전광판은 어떠한 형태의 것이든 전원을 공급받아 야 화면 구동이 가능하다. 이는 LED 전광판도 예외는 아니며, 전광판의 크기가 대형화될수록 더욱 큰 전력 공급이 필요한 것은 지극히 당연하다 할 수 있다. 특히 현대에는 큰 전력 공급이 필요한 대형 LED 전광판의 수요가 증가하고 있으며, 이에 따라 전원 공급 방식의 중요성이 부각되고 있다.
도1은 종래 기술에 따른 LED 전광판의 사시도로서, 복수의 LED 패널(120)을 프레임(111)에 장착하여 대형 화면을 구현한다.
도2는 종래 기술에 따른 LED 패널의 사시도로서, 복수의 LED(131)가 삽입되어 발광하는 발광면과, 복수의 LED(131)를 구동하기 위한 구동회로가 형성된 회로면을 가지는 복수의 LED 모듈(130)을 LED 패널 프레임(121)에 장착하여 하나의 LED 패널(120)을 구성한다.
즉, 복수의 LED 모듈(130)이 구성되어 하나의 LED 패널(120)을 이루고, 복수의 LED 패널(120)이 구성되어 하나의 LED 전광판(110)을 이루는 것이다.
각각의 LED 패널(120)에는 전원공급부가 구성되어 각각의 LED 모듈(130)에 전원을 공급할 수 있도록 연결된다. 이때, 전원공급부는 LED 구동시에 매우 높은 온도로 발열되는데, 이를 방치할 경우 전원공급부가 손상되고 전원공급부와 연결되는 모든 LED 모듈이 손상되므로 전원공급부에는 온도를 낮추기 위하여 방열팬이 장착된다.
하지만, 방열팬이 고장나는 경우에, 전원공급부의 온도가 상승하여 손상되고, 전원공급부와 연결되는 LED 모듈 또한 손상되는 문제점이 있다.
또한, 현행법에 따르면, LED 패널을 전면측으로, 즉 화면측으로 15˚가량 기 울이는 경우에, 상부로부터 LED 패널의 후면측으로 낙하하는 물에 대한 방수처리를 하게 되어있으며, 이에 따라 LED 패널의 후면에 방수 처리를 위한 방수 커버 등을 설치하는 경우 LED 패널 전체의 온도가 상승하여 기기가 손상되거나, 작동 성능에 악영향을 미칠 수 있고, 기기 수명이 단축되는 단점이 있다.
본 발명은 방열팬 등의 별도의 냉각수단 없이 전원공급부에서 발생하는 열을 냉각시킬 수 있는 방열 엘이디 패널을 제공함에 목적이 있다.
또한, 본 발명은 방수가 가능하면서 효과적으로 열을 방출할 수 있는 방열 엘이디 패널을 제공함에 다른 목적이 있다.
본 발명에 따른 방열 엘이디 패널은, 복수의 LED가 삽입되어 발광하는 발광면과 상기 LED를 구동하기 위한 구동회로가 형성된 회로면을 구비한 LED 모듈과, 상기 LED 모듈을 체결하기 위한 프레임을 포함하는 전광판에 있어서, 상기 프레임의 일측에 구성되어, 상기 LED 모듈에 전원을 공급하기 위한 구동부; 상기 구동부와 상기 프레임의 사이에 위치하여 상기 구동부의 열을 상기 프레임으로 전달하기 위한 방열패드를 포함하고, 상기 방열패드로 인하여 상기 구동부로부터 상기 프레임으로의 열전달 효율이 높아지고, 프레임으로 전달되는 상기 열은 프레임을 통하여 대기 중으로 방열될 수 있다.
바람직하게는, 상기 방열패드는 실리콘 중합체, 실리콘 수지, 실리콘 고무, 세라믹 중합체, 폴리에칠렌 중합체, 및 수지 중합체 중 어느 하나일 수 있다.
바람직하게는, 상기 방열패드와 마주하는 상기 구동부의 일측에 복수의 방열판이 구성될 수 있다.
바람직하게는, 판형상으로 일측에 하나 이상의 자성 재질의 자력체결부를 가 지는 하나 이상의 방열커버를 더 포함하고, 상기 방열커버는 상기 LED 패널의 후방에서 상기 프레임과 자기력에 의해 결합될 수 있다.
바람직하게는, 상기 방열커버는 일측을 제외하고 절개되는 방열커버면이 방열커버의 일측 상향으로 소정 각도를 가지고 기울어져 형성되는 방열구를 더 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 프레임에 상기 구동부를 결합시키기 위한 힌지를 더 포함할 수 있고, 상기 힌지의 일측은 상기 프레임의 일측에 고정 결합되고, 상기 구동부는 상기 힌지에 회전 가능하게 결합됨으로써 상기 구동부는 상기 힌지에 대하여 회전 이동할 수 있다.
바람직하게는, 상기 힌지에 관통되어 형성되는 제1 및 제2 걸림공이 형성되고, 구동부의 일측에는 상기 제1 및 제2 걸림공에 대응하는 위치에 각각 돌출되는 제1 및 제2 돌출부가 형성될 수 있으며, 제1 위치에서 상기 제1 및 제2 돌출부가 각각 상기 제1 및 제2 걸림공에 삽입 결합되는 경우에, 상기 구동부가 회전 이동하지 않고 고정되도록 지지되고, 상기 구동부가 상기 회전축을 중심으로 제2 위치로 회전 이동한 경우, 상기 제1 돌출부가 상기 힌지의 모서리에 의해 지지됨으로써 상기 구동부는 상기 제1 위치로 회전 이동하는 것이 저지될 수 있다.
바람직하게는, 각각의 상기 LED 모듈에 대응하여, 상기 방열커버가 각각 하나씩 체결될 수 있다.
본 발명에 따르면, 별도의 냉각수단 없이 전원공급부에서 발생하는 열을 영 구적으로 냉각시키는 것이 가능하여, 발열에 의한 고장 가능성이 없으므로 고장으로 인한 LED 패널 교체 비용이 전혀 발생하지 않으며, 별도의 냉각 수단을 구비하는 경우 생길 수 있는 유지 보수 비용이 불필요하므로 경제적으로 대단히 우수한 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 방수가 가능하면서 효과적으로 열을 방출할 수 있어 온도 상승으로 인한 기기의 수명 감소 및 손상, 작동 효율 저하를 방지할 수 있는 효과가 있다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도3a는 본 발명의 일실시예에 따른 방열 엘이디 패널의 방열프레임 및 전면프레임의 전면사시도, 도3b는 본 발명의 일실시예에 따른 방열 엘이디 패널의 방열 프레임 및 전면프레임의 후면사시도, 및 도4는 본 발명의 일실시예에 따른 방열 엘이디 패널의 방열프레임에 LED 모듈을 부착한 전면사시도이다.
본 발명의 일실시예에 따른 방열 엘이디 패널은 LED 모듈(100), 방열프레임(110), 전면프레임(111), 구동부(120), 및 방열커버(140)를 포함한다.
전후면이 관통되는 방열프레임(110)의 전방측에는 복수의 LED 모듈(100)에 대응하는 위치에 총 16개의 관통공(112)이 형성되는 전면프레임(111)이 결합된다. 또한 방열 프레임의 내측에는 도4와 같이 전면프레임(111)과 소정 간격 이격되는 커버프레임(113)이 구성되고, 커버프레임(113) 상에는 복수의 체결부(114)가 위치하며, 체결부(114)는 중심부가 방열프레임(110)의 후방측을 향하도록 관통되어 형성된다.
LED 모듈(100)은 일면에 복수의 LED(101)가 삽입되어 발광하는 발광면과, 복수의 LED(101)를 구동하기 위한 구동회로가 형성된 회로면을 구비한다. 방열 엘이디 패널은 복수의 LED 모듈(100)을 포함하고, 가로, 세로 4 X 4로 구성되는 총 16개의 LED 모듈(100)이 전면프레임(111)에 결합됨으로써 하나의 LED 전광판 화면을 구성한다.
도5는 본 발명의 일실시예에 따른 방열 엘이디 패널의 후면사시도이다.
방열프레임(110)의 내측 양측면과 내측 상측에는 구동부(120)가 각각 힌지(130)에 의해 결합되며, 구동부(120)와 커버프레임(113) 사이에는 총 4개의 방열커버(140)가 위치하며, 방열커버(140) 및 구동부(120)에는 열을 방열하기 위한 복수의 방열구(150)가 형성된다.
도6은 본 발명의 일실시예에 따른 방열 엘이디 패널의 방열커버의 후면사시도, 및 도7은 본 발명의 일실시예에 따른 방열 엘이디 패널의 방열커버 결합을 나타내는 예시도이다.
방열커버(140)에는 열 발산에 유리하도록 복수의 방열구(150)가 형성되며, 방열커버(140) 후면의 상측과 하측에는 자력을 가지고 돌출되어 형성되는 자력체결부(141)가 각각 2개씩 위치한다. 힌지(130) 결합되는 구동부(120)는 도7과 같이 방열프레임(110)의 외측을 향하여 회전하는 것이 가능하며, 구동부(120)가 회전함으로써 개방되는 공간을 통하여 네 개의 LED 모듈(100)에 대응하는 크기의 방열커버(140)가 방열프레임(110)의 후방으로부터 커버프레임(113)에 결합된다. 방열커버(140)는 체결부(114)에 대응하여 위치하는 자력체결부(141)가 체결부(114)에 체결됨으로써 결합되며, 이는 자력체결부(141) 및 금속으로 구성되는 체결부(114) 사이의 자기력에 의한 것이다. 또한, 상기에 기술한 바와 같이 체결부(114)는 중심부가 관통되어 형성되는데, 체결부(114)의 관통되는 중심부에 자력체결부(141)가 맞물림으로써 방열커버(140)의 위치가 더욱 단단히 고정될 수 있다. 한편, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 방열커버(140)를 LED 모듈(100)에 대응하는 크기로 형성하고, 커버프레임(113)과 자력체결부(141)를 방열커버(140)에 대응하도록 설치함으로써 각각의 LED 모듈(100) 후방에 방열커버(140)가 하나씩 체결될 수 있다.
도8은 본 발명의 일실시예에 따른 방열 엘이디 패널의 방열커버의 부분확대도로서, 방열구(150)는 일측을 제외하고 절개되는 방열커버(140)면이 방열커버(140)의 내측으로 소정각도를 가지고 기울어져 형성됨으로써, 방열커버(140) 내측의 열이 외측으로 원할히 발산될 수 있고, 방열커버(140) 외측으로부터 빗물 등이 침투하기 어렵도록 구성된다. 또한, 방열구(150)는 상기한 바와 같이 구동부(120)의 일측면에도 형성되어 구동부(120)의 방열을 원할히 한다.
도9는 본 발명의 일실시예에 따른 방열 엘이디 패널의 구동부와 방열프레임의 결합을 나타내는 부분확대도로서, 구동부(120)는 복수의 LED 모듈(100)에 전원을 공급하여 구동시키기 위한 것으로 내부에 전자소자 및 전자회로 등이 구비되며, 구동부(120)는 도5와 같이 총 3개가 구성되어 각가 총 16개의 LED 모듈(100) 중 5, 5, 6개 씩을 구동시킨다. 또한, 구동부(120)의 용량 또는 구성되는 숫자를 가감시키거나 LED 모듈(100)의 용량 또는 구성되는 숫자를 가감시켜 자유로이 구성할 수 있다. 예를 들어, 구성부를 총 4개 구성하고, LED 모듈(100)을 총 36대 구성하여 구성부가 각각 9개씩의 LED 모듈(100)을 구동시킬 수도 있다. 방열프레임(110)과 마주하는 일측면에는 도9와 같이 구동부(120)에서 발생하는 열을 방열하기 위한 복수의 방열판이 구비된다. 구동부(120)는 방열프레임(110)의 내측면에 고정 결합되는 힌지(130)에 의해 방열프레임(110)에 설치되는데, 힌지(130)와 회전 가능하도록 축결합한다. 힌지(130)에는 제1 및 제2 걸림공(131, 132)이 형성되고, 힌지(130)와 결합하는 구동부(120)의 상측면에는 제1 및 제2 걸림공(131, 132)의 위치에 각각 대응하여 돌출하는 제1 및 제2 돌출부(121, 122)가 형성된다.
도10은 본 발명의 일실시예에 따른 방열 엘이디 패널의 구동부 폐쇄위치를 나타내는 부분확대도, 및 도11은 본 발명의 일실시예에 따른 방열 엘이디 패널의 구동부 개방위치를 나타내는 부분확대도로서, 도10과 같이 구동부(120)가 폐쇄되는 경우, 제1 및 제2 돌출부(121, 122)는 각각 제1 및 제2 걸림공(131, 132)에 삽입 결합되어 구동부(120)가 회전축(133)을 중심으로 회전하지 않고 고정되도록 지지된다. 또한, 도11과 같이 구동부(120)가 회전축(133)을 중심으로 방열프레임(110)의 후방측으로 회전하여 개방되는 경우, 제1 돌출부(121)가 힌지(130)의 모서리에 의해 지지됨으로써 구동부(120)는 회전축(133)을 중심으로 폐쇄위치로 회전하지 않고 고정될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 방열 엘이디 패널은, 구동부(120)에서 발생하는 열을 구동부(120) 몸체와 방열구(150)는 물론 방열프레임(110)을 통하여 냉각시킬 수 있으므로, 구동부(120) 냉각을 위한 팬을 구비할 필요가 없다. 즉, 구동부(120)의 방열판으로부터, 방열판과 마주하는 방열프레임(110)면을 통하여 방열프레임(110)으로 열이 전달되고, 방열프레임(110)은 전달받은 열을 방열프레임(110) 전체를 통하여 방열할 수 있다. 방열프레임(110)의 재질은 열전도율이 높고, 가벼우며, LED 패널을 적층하였을 때 잘 견딜수 있는 강도를 가지는 것이 바람직하며, 일실시예에 따르면 알루미늄일 수 있다.
또한, 구동부(120)의 방열판과 마주하는 방열프레임(110)의 일측에는 도9와 같이 방열패드(115)가 부착되는데, 방열패드(115)는 구동부(120) 내부로부터 방열판을 통하여 방열프레임(110)으로 전달되는 열이 더욱 잘 전달될 수 있도록 도와주는 역할을 한다. 방열패드(115) 열전도율과 밀착성이 높은 재질로서, 일실시예에 따르면, 실리콘 중합체, 실리콘 수지, 실리콘 고무, 세라믹 중합체, 폴리에칠렌 중 합체, 및 수지 중합체 중 어느 하나일 수 있다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
도1은 종래 기술에 따른 LED 전광판의 사시도,
도2는 종래 기술에 따른 LED 패널의 사시도,
도3a는 본 발명의 일실시예에 따른 방열 엘이디 패널의 방열프레임 및 전면프레임의 전면사시도,
도3b는 본 발명의 일실시예에 따른 방열 엘이디 패널의 방열프레임 및 전면프레임의 후면사시도,
도4는 본 발명의 일실시예에 따른 방열 엘이디 패널의 방열프레임에 LED 모듈을 부착한 전면사시도,
도5는 본 발명의 일실시예에 따른 방열 엘이디 패널의 후면사시도,
도6은 본 발명의 일실시예에 따른 방열 엘이디 패널의 방열커버의 후면사시도,
도7은 본 발명의 일실시예에 따른 방열 엘이디 패널의 방열커버 결합을 나타내는 예시도,
도8은 본 발명의 일실시예에 따른 방열 엘이디 패널의 방열커버의 부분확대도,
도9는 본 발명의 일실시예에 따른 방열 엘이디 패널의 구동부와 방열프레임의 결합을 나타내는 부분확대도,
도10은 본 발명의 일실시예에 따른 방열 엘이디 패널의 구동부 폐쇄위치를 나타내는 부분확대도, 및
도11은 본 발명의 일실시예에 따른 방열 엘이디 패널의 구동부 개방위치를 나타내는 부분확대도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 설명>
100: LED 모듈 101: LED
110: 방열프레임 111: 전면프레임
112: 관통공 113: 커버프레임
114: 체결부 115: 방열패드
120: 구동부 121: 제1 돌출부
122: 제2 돌출부 123: 방열판
130: 힌지 131: 제1 걸림공
132: 제2 걸림공 133: 회전축
140: 방열커버 141: 자력체결부
150: 방열구

Claims (8)

  1. 복수의 LED가 삽입되어 발광하는 발광면과 상기 LED를 구동하기 위한 구동회로가 형성된 회로면을 구비한 하나 이상의 LED 모듈과, 상기 LED 모듈을 체결하기 위한 전면프레임을 포함하는 전광판에 있어서,
    상기 전면프레임에 결합되는 방열프레임;
    상기 방열프레임의 일측에 구성되어, 상기 LED 모듈에 전원을 공급하기 위한 구동부;
    상기 방열프레임에 상기 구동부를 결합시키기 위한 힌지; 및
    상기 구동부와 상기 방열프레임의 사이에 위치하여 상기 구동부의 열을 상기 방열프레임으로 전달하기 위한 방열패드
    를 포함하고,
    상기 방열패드로 인하여 상기 구동부로부터 상기 방열프레임으로의 열전달 효율이 높아지고, 상기 방열프레임으로 전달되는 상기 열은 상기 방열프레임을 통하여 대기 중으로 방열되며, 상기 힌지의 일측은 상기 방열프레임의 일측에 고정 결합되고, 상기 구동부는 회전축에 의하여 상기 힌지에 회전 가능하게 결합됨으로써 상기 구동부는 상기 힌지에 대하여 회전 이동할 수 있는 것을 특징으로 하는 방열 엘이디 패널.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 방열패드는 실리콘 중합체, 실리콘 수지, 실리콘 고무, 세라믹 중합체, 폴리에칠렌 중합체, 및 수지 중합체 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 방열 엘이디 패널.
  3. 제2항에 있어서,
    판형상으로 일측에 하나 이상의 자성 재질의 자력체결부를 가지는 하나 이상의 방열커버를 더 포함하고, 상기 방열커버는 상기 LED 패널의 후방에서 상기 전면프레임과 자기력에 의해 결합되는 것을 특징으로 하는 방열 엘이디 패널.
  4. 제3항에 있어서,
    판형상으로 일측에 하나 이상의 자성 재질의 자력체결부를 가지는 하나 이상의 방열커버를 더 포함하고, 상기 방열커버는 상기 LED 패널의 후방에서 상기 프레임과 자기력에 의해 결합되는 것을 특징으로 하는 방열 엘이디 패널.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 방열커버는 방열커버면의 일부가 절개되어 방열커버의 일측 상향으로 소정 각도를 가지고 기울어져 형성되는 방열구를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방열 엘이디 패널.
  6. 삭제
  7. 제5항에 있어서,
    상기 힌지에 관통되어 형성되는 제1 및 제2 걸림공이 형성되고, 구동부의 일측에는 상기 제1 및 제2 걸림공에 대응하는 위치에 각각 돌출되는 제1 및 제2 돌출부가 형성되며,
    제1 위치에서 상기 제1 및 제2 돌출부가 각각 상기 제1 및 제2 걸림공에 삽입 결합되는 경우에, 상기 구동부가 회전 이동하지 않고 고정되도록 지지되고, 상기 구동부가 상기 회전축을 중심으로 제2 위치로 회전 이동한 경우, 상기 제1 돌출부가 상기 힌지의 모서리에 의해 지지됨으로써 상기 구동부는 상기 제1 위치로 회전 이동하는 것이 저지되는 것을 특징으로 하는 방열 엘이디 패널.
  8. 제7항에 있어서,
    각각의 상기 LED 모듈에 대응하여, 상기 방열커버가 각각 하나씩 체결되는 것을 특징으로 하는 방열 엘이디 패널.
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