KR101076261B1 - 탈착식 방열 판을 가지는 엘이디 조명등 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 탈착식 방열 판을 적층하여 방열부를 구성하는 투광등 형태의 LED 조명등에 관한 것으로, 조명등이 설치되는 환경 조건에 따라 조명등 몸체에 장착되는 탈착식 방열 판의 수 및 탈착식 방열 판 사이의 간격을 조절함으로써 최적의 냉각 능력을 가지는 방열부를 쉽게 구성할 수 있음을 특징으로 한다.

Description

탈착식 방열 판을 가지는 엘이디 조명등 {LED lighting with attachable and detachable heat sink fan}
본 발명은 탈착식 방열 판을 적층 시켜 방열부를 구성하는 투광등 형태의 LED 조명등에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 외부 조건에 따라 조명등 몸체에 장착되는 탈착식 방열 판의 수를 조절함으로써 최적의 냉각 효과를 보장할 수 있도록 한 탈착식 방열 판을 가지는 LED 조명등에 관한 것이다.
LED(Light Emitting Diode, 발광다이오드)는 전압을 인가하면 빛이 발광(發光) 되는 반도체의 일종으로써, 전력 소모가 적고 수명이 길며 다양한 색상의 빛을 구현할 수 있는 친환경적인 광원이라는 장점이 있다. 하지만, 열에 취약하기 때문에 LED 소자의 구동 온도가 60도 이상이 되면 LED 소자의 열화가 일어나게 된다. 따라서 LED 소자를 조명등에 적용하기 위해서는 LED 소자에서 발생하는 열을 효과적으로 냉각할 수 있는 방열 시스템이 반드시 갖추어져야만 한다.
하지만, LED 조명등이 설치되는 장소에 따라 요구되는 방열 조건 역시 각기 달라지기 때문에 어떤 경우에는 실제 필요한 방열 효과보다 큰 방열 능력을 가지는 방열 시스템이 조명등에 장착되고, 또 다른 경우에는 장착된 방열 시스템의 방열 능력이 부족하여 LED 소자에서 발생하는 열을 제대로 빼주지 못하게 되는 경우가 발생하고 있는 실정이다.
기존의 LED 조명등은 일반적인 조명등의 설치 조건을 고려하여 설계된 방열 시스템이 적용되기 때문에 설치되는 장소에 따라 LED 조명등의 방열 능력에 차이가 발생하고 있다.
LED 조명등의 방열 능력이 부족할 경우 LED 소자에서 발생하는 열을 제대로 빼주지 못하게 되기 때문에 LED 소자의 빠른 열화가 초래되며, 반대로 방열 능력이 상대적으로 더 큰 경우에도 불필요한 원가 상승 및 무게의 증가 등과 같은 문제가 발생하게 된다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 개발된 것으로, 설치되는 장소의 방열 조건에 따라 LED 조명등 몸체에 장착되는 탈착식 방열 판의 수를 조절함으로써, 장소에 따라 최적의 냉각 효과를 보장할 수 있도록 한 탈착식 방열 판을 가지는 LED 조명등을 제공할 수 있도록 함을 그 목적으로 한다.
본 고안에 따른 탈착식 방열 판을 가지는 LED 조명등에 대한 효과는 다음과 같다.
첫째, LED 조명등 몸체에 탈착식 방열 판을 적층 식으로 하나씩 장착시킴으로써 원하는 방열 능력을 가지는 LED 조명등을 쉽게 구성할 수 있다.
둘째, LED 조명등 몸체에 개개의 탈착식 방열 판이 하나씩 장착되는 구조이기 때문에 탈착식 방열 판의 형태를 변경하여 설치함으로써 설치 장소에 최적화된 구조를 가지는 LED 조명등을 쉽게 구성할 수 있다.
셋째, LED 모듈로부터 방출되는 빛이 비구면 렌즈와 반사 갓을 통해 외부로 조사되면서 그 도달 거리를 비약적으로 늘릴 수 있기 때문에 높은 전고를 가지는 건물에도 적용할 수 있는 LED 조명등을 구성할 수 있다.
도 1은 본 발명에 의한 탈착식 방열 판을 가지는 LED 조명등의 정면도.
도 2는 본 발명에 의한 탈착식 방열 판을 가지는 LED 조명등의 단면도.
도 3은 본 발명에 의한 탈착식 방열 판을 가지는 LED 조명등의 분해도.
도 4는 본 발명에 의한 탈착식 방열 판을 가지는 LED 조명등의 변형도.
도 5 는 본 발명의 요부구성을 보인 분해 사시도.
도 6 은 본 발명의 요부구성을 보인 단면도.
본 발명은 LED 조명등을 설계함에 있어 설치 장소에 따라 각기 다른 방열 조건으로 인해, 최적화된 방열 시스템을 가지는 LED 조명등을 구성하기 힘들다는 상기의 문제점을 해결하는 것을 목적으로 한다.
상기의 목적을 달성하기 위해 LED 소자를 이용하여 광원을 형성하고, 이 LED 광원을 포함한 LED 조명등 몸체에 탈착식 방열 판을 하나 이상 장착함으로써 LED 광원에서 발생한 열이 탈착식 방열 판에 전달되어 방열 될 수 있도록 하였다.
본 조명등은 설치되는 장소의 환경에 따라 장착되는 탈착식 방열 판이 장착되는 수를 조절함으로써 설치되는 장소에 최적화된 방열부를 쉽게 구성할 수 있다는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안을 설명하면 다음과 같다.
도 1과 도 2는 본 발명에 의한 탈착식 방열 판을 가지는 LED 조명등의 정면도와 단면도로써, 하나 이상의 탈착식 방열 판(22) 및 하나 이상의 디스크 가이드(21)로 구성된 방열부(20)와, LED 조명등 상판(10), 반사 갓(70), LED 모듈(30), 상기 LED 모듈로부터 방출되는 빛을 멀리 전달시켜주는 비구면 렌즈(82), 상기 비구면 렌즈를 잡아주는 렌즈 홀더(81) 및 렌즈 홀더 커버(83), 상기 LED 모듈에 전원을 공급해주는 컨버터(40), 상기 컨버터(40)가 장착되는 LED 조명등 하판(50), LED 조명을 설치하는데 사용되는 브라켓 부(60)로 구성되는 탈착식 방열 판을 가지는 LED 조명등의 구조를 보여준다.
LED 조명등의 광원으로 사용되는 LED 모듈(30)은 빛을 발광하면서 많은 양의 열을 발산하게 되고 이 열은 알루미늄 재질의 LED 조명등 상판(10)을 통해 역시 같은 알루미늄 재질의 하나 이상의 디스크 가이드(21) 및 하나 이상의 탈착식 방열 판(22)으로 전달되어 외부로 방출된다.
도 3은 본 발명에 의한 탈착식 방열 판을 가지는 LED 조명등의 분해도이다.
도면과 같이 LED 조명등 상판(10)과 LED 조명등 하판(50) 사이에 다수의 방열판(22)을 적층하여 방열부(20)를 이루도록 구성하는데, LED 조명등 상판(10)과 LED 조명등 하판(50)의 중앙부에 환형으로 다수의 핀홀(10a)(50a)을 형성하고, 그 외곽으로는 다수의 장공(10b)(50b)을 형성하며, 상판(10)과 하판(50)의 사이에 설치되는 방열판(22)에도 핀홀(22a)과 장공(22b)이 형성되고, 설치되는 방열판(22)들 사이에는 방열판(22)에 비해 두께가 두꺼운 도우넛 형상의 디스크 가이드(21)가 끼워지며, 이 디스크 가이드(21)에는 핀홀(22a)에 대응하는 복수개의 핀홀이 타공되어 있다.
상기 방열판(22)들을 상판(10)과 하판(50)사이에 설치할 때에는 방열판(22) 사이에 디스크 가이드(21)를 개재한 후 가이드(21)의 상하측으로 상판(10)과 하판(50)을 맞대고, 내부 가이드핀(11)을 핀홀(10a,22a,50a)로 끼운 후 내부 가이드핀(11)의 양단에 나사(94)를 조립하여 상판(10)과 하판(50) 사이에 다수의 방열판(22)들이 소정 간격으로 설치되도록 하는 것이다.
상판(10)과 하판(50)사이에 설치되는 방열판(22)의 갯수는 광원인 LED 모듈(30)의 용량에 따라 적절히 가변시킬 수 있다.
그리고, 컨버터(40)를 나사(95)를 이용하여 LED 조명등 하판(50)의 저면에 고정 결합하며, 조명등을 벽면이나 천정에 거치하기 위한 브라켓(61)을 설치할 때에는 브라켓(61)의 양단을 브라켓 홀더(62)에 볼트(63)로서 결합하여 고정시키고, 그 브라켓 홀더(62)를 사이드 가이드 핀(12)과 나사(94)를 이용하여 하판(50)에 나사조립하여 고정시키며, 브라켓(61)에 후크(64)를 너트(96)로서 조립하여 조명등을 거치하고자 할 때에는 후크(64) 또는 브라켓(61)을 이용하여 벽면이나 천정에 설치한다.
한편, LED 조명등 상판(10)의 상부면 중앙에 다수의 LED 소자(31)가 메탈 PCB(32)에 장착되어 있는 LED 모듈(30)을 나사(93)를 이용하여 설치하고, LED 모듈(30)을 수용하도록 상판(10)의 상부면에 반사갓(70)을 설치하는데, 반사갓(70)은 돔 형상으로 이루어지고 내측에 빛을 전방으로 반사시키는 반사면(72)이 형성된 반사갓 커버(71)를 구비하고, 이 반사갓 커버(71)의 개구단에 커버유리(74)를 실리콘링(73)을 이용하여 결합시켜 구성한다.
상기한 반사갓(70)의 내측, 더욱 상세하게는 LED모듈(30)의 전방에 위치하도록 비구면렌즈(82)를 반사갓(70) 내측에 설치하는데, 이를위하여 반사갓(70)의 내측에 렌즈홀더커버(83)가 구비된 렌즈홀더(81)를 설치하고, 이 렌즈홀더(81)의 렌즈홀더커버(83)에 비구면렌즈(82)를 설치하여 LED모듈(30)에서 조사되는 빛이 비구면 렌즈(82)를 통해 중앙으로 모이며 발산되고, 이 중 상기 비구면 렌즈(82)의 주변으로 산란하는 빛을 반사 갓(70)의 반사면(72)을 이용해 다시 모아 줌으로써 빛의 도달 거리를 비약적으로 향상시킬 수 있도록 한다.
하나 이상의 LED 소자(31)와 Metal PCB(32)로 구성된 상기 LED 모듈(30)이 발광하며 생성된 열은 상기 LED 조명등 상판(10)을 통해 상기 하나 이상의 디스크 가이드(21)에 전달되며 이 열은 다시 상기 하나 이상의 탈착식 방열 판(22)으로 전달되어 방출된다. 이때 상기 하나 이상의 디스크 가이드(21)는 상기 하나 이상의 탈착식 방열 판(22) 간에 거리를 유지시켜 열 방출을 원활히 해주는 역할을 하며, 상기 LED 조명등 상판(10)과 상기 하나 이상의 디스크 가이드(21) 및 상기 하나 이상의 탈착식 방열 판(22) 사이의 열 저항을 최소화하기 위하여 각각의 접합 면에 열전도성 컴파운드를 충분히 충진시켜 주도록 한다.
또한, 상기 하나 이상의 디스크 가이드(21) 및 상기 하나 이상의 탈착식 방열 판(22)은 하나 이상의 내부 가이드 핀(11)과 하나 이상의 사이드 가이드 핀(12)에 의하여 서로 정렬되며 외부 충격에 대한 기계적 강도도 보장될 수 있게 한다.
상기 LED 조명등 상판(10)에 장착되는 상기 탈착식 방열 판(22) 및 상기 디스크 가이드(21)의 수는 상기 LED 모듈(30)을 구성하는 상기 LED 소자(31)의 표면 온도가 최대 55도 이상 올라가지 않도록 할 수 있는 최소 수량으로 정하며 이는 탈착식 방열 판을 가지는 LED 조명등이 설치되는 장소에 따라 달라진다.
도 4는 본 발명에 의한 탈착식 방열 판을 가지는 LED 조명등의 변형도로서, 상기 탈착식 방열 판(22)의 모양을 변경시키고 반사 갓(70)과 비구면 렌즈(82) 및 렌즈 홀더(81)와 렌즈 홀더 커버(83) 대신에 확산 유리 커버(84)와 확산 유리 커버 홀더(85)를 장착함으로써 쉽게 조명등의 모양을 변경한 적용 예이다.
10: LED 조명등 상판, 11: 내부 가이드 핀,
12: 사이드 가이드 핀, 20: 방열부,
21: 디스크 가이드, 22: 탈착식 방열 판,
30: LED 모듈, 31: LED 소자,
32: Metal PCB, 40: 컨버터,
50: LED 조명등 하판, 60: 브라켓 부,
61: 브라켓, 62: 브라켓 홀더,
63: 브라켓 고정 볼트, 64: 후크,
70: 반사 갓, 71: 반사 갓 커버,
72: 반사 갓 반사면, 73: 커버 유리 장착용 실리콘 링,
74: 커버 유리, 81: 렌즈 홀더,
82: 비구면 렌즈, 83: 렌즈 홀더 커버,
84: 확산 유리 커버, 85: 확산 유리 커버 홀더,
91: 렌즈 홀더 장착용 나사, 92: 렌즈 홀더 커버 장착용 나사,
93: LED 모듈 장착용 나사,
94: 내부 가이드 핀 및 사이드 가이드 핀 장착용 나사,
95: 컨버터 장착용 나사, 96: 후크 고정용 너트.

Claims (5)

  1. 알루미늄 재질로 이루어진 LED 조명등 상판(10)과;
    하나 이상의 LED 소자(31)와 Metal PCB(32)로 구성되어 LED 조명등 상판(10)에 설치되는 LED 모듈(30)과;
    LED 모듈(30)을 수용하도록 LED 조명등 상판(10)의 일면에 결합되는 반사갓(70)과;
    상기 LED 모듈(30)에서 방출되는 빛이 상기 비구면 렌즈(82)를 통해 중앙으로 모이며 발산되고, 반사갓(70)의 내측에 빛을 전방으로 반사하는 반사면(72);과,
    상기 LED 모듈(30)로부터 방출되는 빛을 멀리 전달시켜주는 비구면 렌즈(82)와;
    상기 비구면 렌즈(82)를 잡아줄 수 있도록 반사갓(70) 내측에 설치되는 렌즈 홀더(81) 및 렌즈 홀더 커버(83)와;
    하나 이상의 탈착식 방열 판(22) 및 하나 이상의 디스크 가이드(21)로 구성되어 상판(10)에 접하도록 설치되는 방열부(20)와;
    상기 LED 모듈(30)에 전원을 공급해주는 컨버터(40)와;
    상기 컨버터(40)가 장착되며 방열부(20)의 후단에 설치되는 LED 조명등 하판(50)과;
    상기 LED 조명등 하단(50)에 설치되어 LED 조명을 설치하는데 사용되는 브라켓 부(60); 로 구성된 것을 특징으로 하는 탈착식 방열 판을 가지는 LED 조명등.
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