KR100946625B1 - 엘이디 조명등 - Google Patents

Abstract

본 발명은 엘이디의 열을 신속히 방열시켜 고열에 의한 엘이디의 수명단축을 최소화할 수 있고 엘이디의 광도를 향상시킬 수 있으며, 엘이디모듈을 부분적으로 교체할 수 있어 유지보수가 용이하도록 한 엘이디 조명등에 관한 것이다. 제시한 엘이디 조명등은 한쪽 면이 개방된 하우징과; 하우징의 개방 면에 결합되며 다수의 엘이디결합공을 갖춘 커버패널과; 커버패널의 이면 쪽에 결합되는 기판 및 이 기판에 결합된 상태에서 엘이디결합공으로 진입하여 커버패널 전면보다 돌출하도록 설치되는 다수의 엘이디들을 각각 구비하는 복수의 엘이디모듈과; 기판들의 지지를 위해 커버패널 이면에 마련된 다수의 기판지지부와; 기판지지부에 지지된 기판들의 고정 및 방열을 위해 커버패널의 배면 쪽에 설치된 다수의 기판고정부재를 포함한다.

Description

엘이디 조명등{LED LIGHTING DEVICE}

본 발명은 엘이디 조명등에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 다수의 엘이디의 열을 신속히 방열시켜 고열에 의한 엘이디의 수명단축을 최소화할 수 있고 엘이디의 광도를 향상시킬 수 있는 엘이디 조명등에 관한 것이다.

엘이디(LED: Light Emitting Diode)는 백열등이나 형광등과 같은 조명수단에 비하여 다양한 색을 연출할 수 있고 수명이 길고 전기소모량이 적을 뿐 아니라 크기까지 작은 장점이 있다. 이러한 이점들 때문에 최근에는 엘이디분야의 연구개발이 더욱 활발히 진행되고 있으며, 상대적으로 고가임에도 불구하고 광원으로 엘이디를 채용한 조명등들이 다양한 형태로 개발되고 있다.

그러나 엘이디는 사용 중 고열이 발생하는데 이처럼 고열이 생기면 엘이디의 수명이 짧아지고 동시에 광도가 현저하게 떨어지는 문제가 있다. 따라서 엘이디를 이용하는 조명등은 그 수명을 늘리고 광도를 높이기 위해 엘이디의 열을 신속하게 방열시킬 수 있는 기술이 필요하다.

본 발명은 이러한 점을 감안하여 안출한 것으로, 본 발명의 목적은 다수의 엘이디의 열을 신속히 방열시켜 고열에 의한 엘이디의 수명단축을 최소화할 수 있고 엘이디의 광도를 향상시킬 수 있도록 하는 엘이디 조명등을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 엘이들이 장착된 엘이디모듈을 부분적으로 교체할 수 있어 유지보수가 용이하도록 하는 엘이디 조명등을 제공하는 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 엘이디 조명등은 한쪽 면이 개방된 하우징과; 상기 하우징의 개방 면에 결합되며 다수의 엘이디결합공을 갖춘 커버패널과; 상기 커버패널의 이면 쪽에 결합되는 기판 및 이 기판에 결합된 상태에서 상기 엘이디결합공으로 진입하여 상기 커버패널 전면보다 돌출하도록 설치되는 다수의 엘이디들을 각각 구비하는 복수의 엘이디모듈과; 상기 기판들의 지지를 위해 상기 커버패널 이면에 마련된 다수의 기판지지부와; 상기 기판지지부에 지지된 상기 기판들의 고정 및 방열을 위해 상기 커버패널의 배면 쪽에 설치된 다수의 기판고정부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 각 엘이디모듈은 상기 기판의 폭이 좁고 길게 형성되고 상기 엘이디들이 상기 기판 상에 직열 배열로 설치되며, 상기 기판지지부들은 상기 커버패널 이면의 상기 엘이디결합공들 사이에 상기 기판들의 길이방향으로 길게 연장된 형태로 마련된 것을 특징으로 한다.

상기 기판고정부재들은 상기 기판지지부와 대응하는 길이를 구비하며, 상기 기판들의 이면 쪽 변부를 지지한 상태에서 고정나사 체결에 의하여 상기 각 기판지 지부에 고정된 것을 특징으로 한다.

상기 조명등은 상기 각 기판들의 사이를 구획함과 동시에 상기 기판지지부와 상기 기판고정부재의 견고한 결합을 위해 상기 기판지지부로부터 돌출된 결합턱과, 상기 결합턱과 결합되도록 상기 기판고정부재에 형성된 결합홈을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 조명등은 상기 엘이디들의 외면과 상기 엘이디결합공 사이의 틈을 밀봉하기 위해 상기 커버패널의 전면에 도포된 코팅층을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 커버패널은 상기 커버패널 전면 쪽의 상기 각 엘이디결합공에 형성된 반구형의 반사면을 구비하는 것을 특징으로 한다.

상기 각 엘이디는 상기 기판에 결합되는 +전극부와 -전극부를 구비하며, 상기 +전극부와 -전극부 중 하나는 방열면적의 확대를 위해 상대적으로 폭이 넓게 형성되고 복수의 통기공을 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 엘이디 조명등은 엘이디들이 커버패널의 엘이디결합공에 장착될 뿐 아니라 외부 공기와 노출 가능한 상태로 설치되기 때문에 엘이디의 열이 원활하게 방출될 수 있고, 엘이디모듈의 기판 쪽으로 전달되는 열도 기판지지부 및 기판고정부재를 통하여 방열되기 때문에 더욱 원활한 방열이 가능하다. 따라서 온도상승에 따른 엘이디의 발광효율이 저하현상을 최소화하여 엘이디의 광도를 높일 수 있고 엘이디의 수명을 길게 할 수 있는 효과가 있다.

또 본 발명에 따른 엘이디 조명등은 커버패널 내면에 장착되는 엘이디모듈들이 상호 분리된 형태이기 때문에 일부 엘이디의 고장이 생길 경우 해당영역의 엘이디모듈만을 부분적으로 교체할 수 있어 고정수리가 용이할 뿐 아니라 고장수리에 따른 비용도 최소화할 수 있는 효과가 있다.

또 본 발명에 따른 엘이디 조명등은 엘이디들의 외면과 각 엘이디결합공들 사이의 틈을 밀봉하도록 커버패널 전면에 투명 코팅층이 마련되기 때문에 엘이디들이 외부에 노출된 상태로 설치되면서 빗물 등이 커버패널 내측으로 유입되는 것을 방지할 수 있다.

이하에서는 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 엘이디 조명등의 조립상태 사시도, 도 2는 도 1의 엘이디 조명등 분해 사시도, 도 3은 도 1의 엘이디 조명등의 커버패널 쪽 단면도, 도 4는 도 1의 엘이디 조명등의 커버패널 이면 쪽의 분해 사시도이다.

본 발명에 따른 엘이디 조명등은 도 1 내지 도 4에 도시한 바와 같이, 한쪽 면이 개방된 하우징(10)과, 하우징(10)의 개방면에 결합된 커버패널(20)과, 커버패널(20) 이면 쪽에 결합되며 기판(31) 및 이 기판(31)에 결합된 다수의 엘이디들(32)을 갖춘 복수의 엘이디모듈(30)과, 하우징(10) 내에 설치된 전원공급장치(60) 및 각 엘이디모듈(30)의 전원공급을 제어하는 제어모듈(70)을 구비한다.

하우징(10)은 내부의 전원공급장치(60)나 제어모듈(70)과 같은 전장부품들을 보호할 수 있도록 개방된 한쪽 면을 제외한 나머지가 폐쇄된 형태이다. 하우징(10)은 그 내부에 수용되는 전장부품 및 엘이디모듈(30)로부터 발생하는 열기를 외측으로 쉽게 발산시킬 수 있도록 전열성이 우수한 알루미늄 소재에 의해 마련된다. 또 커버패널(20)이 결합되는 개방부분에는 결합부분의 밀폐를 위한 패킹(11)이 설치되고, 하우징(10) 외면에는 조명등을 건물이나 가로의 지주 등에 장착하기 위한 지지부재(12)가 설치된다. 또한 하우징(10)의 개방 면 쪽 한쪽 테두리부에는 커버패널(20)을 하우징(10)에 회전 가능하게 연결하는 연결장치(13)가 설치되고, 그 반대편에는 커버패널(20)을 닫아 결속할 수 있는 결속장치(14)가 마련된다.

커버패널(20)은 하우징(10)의 개방면을 폐쇄할 수 있는 크기의 사각패널로 이루어지며, 하우징(10)과 마찬가지로 전열성이 우수한 알루미늄소재로 마련된다. 이는 커버패널(20)이 하우징(10)의 개방면을 폐쇄함과 동시에 엘이디모듈(30)의 엘이디들(32)로부터 발산되는 열을 원활히 방열시킬 수 있도록 한 것이다. 또 커버패널(20)은 엘이디들(32)의 장착을 위해 그 전면과 이면이 관통하는 형태로 마련되며 상호 일정한 간격으로 이격된 다수의 엘이디결합공(21)을 구비한다.

엘이디모듈(30)은 전원공급을 위한 회로가 마련된 기판(31, 통상의 인쇄회로기판)과, 기판(31)의 한쪽 면에 상호 소정간격 이격되도록 설치된 다수의 엘이디들(32)을 포함한다. 기판(31)은 도 2에 도시한 바와 같이, 그 폭에 비하여 길이가 긴 형태로 마련되고, 엘이디들(32)은 기판(31)의 한쪽 면에 기판(31)의 길이방향으로 직열을 이루도록 설치된 오발형(OVAL TYPE) 엘이디들로 구성된다. 이러한 엘이디모듈들(30)은 도 3과 도 4에 도시한 바와 같이, 커버패널(20)의 이면에 상호 이 격된 상태로 장착된다. 이때 각 엘이디들(32)은 도 2와 도 3에 도시한 바와 같이, 그 선단이 커버패널(20)의 이면 쪽으로부터 각 엘이디결합공(21)으로 진입하여 커버패널(20) 전면보다 돌출하도록 설치된다.

엘이디모듈들(30)의 장착을 위해 커버패널(20) 이면에는 커버패널(20)의 후면 쪽으로 돌출된 다수의 기판지지부(40)가 마련되고, 이들 기판지지부(40)에는 엘이디모듈들(30)의 고정 및 방열을 위한 다수의 기판고정부재(50)가 설치된다.

기판지지부들(40)은 도 3과 도 4에 도시한 바와 같이, 커버패널(20) 이면의 엘이디결합공들(21) 사이에 돌출하도록 마련되고, 기판들(31)의 양측 변부를 지지할 수 있도록 기판(31)의 길이방향으로 길게 형성되며 상호 평행하게 배치된다. 이러한 기판지지부들(40)은 알루미늄 소재로 된 커버패널(20)과 일체로 마련된다.

기판고정부재들(50)은 기판들(31)의 이면 쪽 변부를 지지할 수 있도록 기판지지부(40)와 거의 대응하는 폭과 길이를 구비한다. 또 기판(31)의 원활한 방열을 위해 기판지지부(40)와 마찬가지로 전열성이 좋은 알루미늄재로 마련되고, 공기와의 열교환 면적을 확보하기 위해 그 폭에 상당하는 높이를 구비한다. 이러한 기판고정부재들(50)은 도 3에 도시한 바와 같이, 기판지지부(40)에 놓인 기판(31)의 이면을 가압하도록 지지한 상태에서 복수의 고정나사(53) 체결에 의해 고정된다. 고정나사들(53)은 기판지지부재(50)와 기판(31)을 관통하여 커버패널(20)의 기판지지부(40)에 체결됨으로써 기판(31)과 기판고정부재(50)가 견고히 결합될 수 있도록 한다.

기판지지부(40)에는 각 기판들(31)의 사이를 구획함과 동시에 기판지지 부(40)와 기판고정부재(50)가 견고히 결합될 수 있도록 기판지지부(40)로부터 기판고정부재(50) 쪽으로 돌출된 결합턱(41)이 마련되고, 이 결합턱(41)과 대응하여 결합되도록 기판고정부재(50)에는 결합홈(51)이 마련된다. 결합턱(41)과 결합홈(51)은 도 4에 도시한 바와 같이, 기판(31)의 길이방향으로 길게 연장된 형태이다. 이는 결합턱들(41)이 각 기판들(31) 사이를 구획하는 형태로 각 기판들(31)의 양측 변부를 지지하여 기판들(31)의 흔들림을 방지할 뿐 아니라, 기판지지부(40)와 기판고정부재(50)가 견고히 결합될 수 있도록 한 것이다. 또 결합턱(41)과 결함홈(51)이 밀접하게 결합됨으로써 이들을 통해 기판고정부(40)와 기판고정부재(50) 사이의 열전달이 원활하게 이루어져 엘이디(32)로부터 기판(31) 쪽으로 전달되는 열이 원활히 방열될 있도록 한 것이다.

도 3에 도시한 바와 같이, 엘이디모듈(30)은 각 엘이디들(32)이 커버패널(20)의 엘이디결합공들(21)에 밀착 상태로 결합되기 때문에 엘이디(32)로부터 발생하는 열이 커버패널(20)로 전달되어 방열될 수 있다. 또 엘이디들(32)의 일부(선단부)는 커버패널(20)의 전면 쪽에 노출되어 직접 공기와 접촉을 할 수 있게 되므로 원활한 방열이 가능하다. 그리고 기판(31) 쪽으로 전달되는 열은 기판지지부(40)를 통하여 커버패널(20) 전면 쪽으로 전달되어 방출되거나 기판(31)의 이면을 지지하는 기판고정부재(50)로 전달됨으로써 원활히 방열될 수 있다. 또 각 엘이디(32)는 도 5에 도시한 바와 같이, 기판에 결합되는 +전극부(32a)와 -전극부(32b)를 구비하는데, 이들 +전극부(32a)와 -전극부(32b) 중 하나는 상대적으로 폭이 넓게 형성되고 복수의 통기공(32c)을 구비한다. 이는 전극부의 방열면적 확대를 통해 전극부에 의한 방열이 원활하게 이루어지도록 함으로써 엘이디들(32)을 과열로부터 보호할 수 있도록 한 것이다.

도 3에 도시한 바와 같이, 커버패널(20)의 전면 쪽의 각 엘이디결합공(21)에는 엘이디들(32)의 빛을 전방으로 안내하기 위해 각각 반구형태의 반사면(22)이 마련된다. 그리고 커버패널(20)의 전면에는 각 엘이디들(32)의 외면과 각 엘이디결합공들(21) 사이의 틈을 밀봉하여 빗물 등이 커버패널(20) 내측으로 유입되는 것을 방지할 수 있도록 투명한 코팅층(23)이 도포된다. 코팅층(23)은 커버패널(20) 전면에 소정의 두께로 도포되는 투명한 에폭시소재에 의해 마련될 수 있다.

다음은 이러한 엘이디 조명등의 조립방법에 관하여 설명한다.

엘이디 조명등을 조립할 때는 하우징(10)으로부터 커버패널(20)을 개방한 상태에서 커버패널(20) 이면의 기판지지부(40)에 엘이디모듈들(30)을 설치하고, 그 후방에 고정나사들(53)의 체결을 통해 기판고정부재들(50)을 장착한다. 이렇게 하면 엘이디모듈(30)의 엘이디들(32)은 도 3에 도시한 바와 같이, 커버패널(20)의 엘이디결합공(21)으로 진입한 상태에서 견고하게 지지된다. 엘이디모듈(32)을 설치한 후에는 커버패널(20)의 전면에 투명 코팅층(23)을 도포함으로써 엘이디들(32)의 외면과 엘이디결합공(21) 사이의 틈을 밀봉한다.

이처럼 본 발명에 따른 엘이디 조명등은 에이디모듈들(30)을 커버패널(20)에 손쉽게 장착할 수 있기 때문에 용이하게 제조할 수 있다. 또 엘이디모듈들(30)이 상호 분리된 형태이기 때문에 일부 엘이디(32)의 고장이 생길 경우 해당영역의 엘이디모듈(30)만을 부분적으로 교체할 수 있어 고정수리가 용이할 뿐 아니라 고장수 리에 따른 비용도 최소화할 수 있다.

또 이러한 엘이디 조명등은 엘이디들(32)이 커버패널(20)의 엘이디결합공(21)에 각각 결합되기 때문에 엘이디(32)의 열이 커버패널(20)을 통하여 원활히 방열될 수 있을 뿐 아니라, 엘이디(32)의 일부가 커버패널(20) 전면에 노출되어 공기와 접촉함으로써 공기에 의해 냉각되기 때문에 더욱 원활한 방열이 가능하다. 또 엘이디모듈(30)의 기판(31) 쪽으로 전달되는 열이 기판지지부(40) 및 기판고정부재(50)를 통하여 방열될 수 있다. 따라서 엘이디들(32)의 온도상승에 따른 엘이디(32)의 발광효율이 저하현상을 최소화할 수 있고 엘이디(32)의 수명을 길게 할 수 있다. 또 원활한 방열이 가능하기 때문에 엘이디들(32)의 집적도를 그 만큼 높일 수도 있다.

도 1은 본 발명에 따른 엘이디 조명등의 조립상태 사시도이다.

도 2는 본 발명에 따른 엘이디 조명등의 분해 사시도이다.

도 3은 본 발명에 따른 엘이디 조명등의 커버패널 쪽 단면도이다.

도 4는 본 발명에 따른 엘이디 조명등의 커버패널 이면 쪽의 분해 사시도이다.

도 5는 본 발명에 따른 엘이디 조명등의 엘이디 구조를 나타낸 것이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10: 하우징, 20: 커버패널,

21: 엘이디결합공, 22: 반사면,

23: 코팅층, 30: 엘이디모듈,

31: 기판, 32: 기판,

40: 기판지지부, 41: 결합턱,

50: 기판고정부재, 51: 결합홈.

Claims (7)

1. 한쪽 면이 개방된 하우징(10)과;

   상기 하우징(10)의 개방 면에 결합되고, 그 전면과 이면이 관통하도록 다수의 엘이디결합공(21)이 형성되며, 그 전면 쪽의 각 엘이디결합공(21)에 반구형의 반사면(22)이 형성된 알루미늄소재의 커버패널(20)과;

   상기 커버패널(20)의 이면 쪽에 결합되며 그 폭이 좁고 길이가 길게 형성된 기판(31)과, 이 기판(31)에 상호 이격된 상태로 직렬을 이루도록 결합되며 상기 커버패널(20)의 이면 쪽으로부터 상기 엘이디결합공(21)으로 진입하여 상기 커버패널(20) 전면보다 돌출하도록 설치되는 다수의 엘이디(32)를 구비하는 복수의 엘이디모듈(30)과;

   상기 각 엘이디모듈(30)의 기판(31)을 지지하기 위해 상기 커버패널(20) 이면의 상기 엘이디결합공들(21) 사이에 상기 커버패널(20)과 일체로 마련되고 상기 커버패널(20) 후면 쪽으로 돌출된 상태에서 상기 기판(31)의 길이방향으로 길게 연장되며 상기 각 엘이디모듈(30)의 기판들(31) 사이를 구획하도록 돌출된 결합턱(41)을 갖춘 다수의 기판지지부(40)와;

   상기 기판(31)의 고정 및 방열을 위해 알루미늄소재에 의해 상기 기판지지부(40)와 대응하는 폭과 길이로 마련되고, 상기 기판(31)의 이면 쪽 변부를 지지한 상태에서 상기 각 기판지지부(40)에 고정나사(53) 체결에 의해 고정되며, 상기 결합턱(41)에 대응하여 결합되는 결합홈(51)을 갖춘 다수의 기판고정부재(50)와;

   상기 커버패널(20) 전면 쪽으로 돌출된 상기 엘이디(32)의 외면과 상기 엘이디결합공(21) 사이의 틈을 밀봉하기 위해 상기 커버패널(20)의 전면에 도포된 코팅층(23)을 포함하는 것을 특징으로 하는 엘이디 조명등.
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