KR101125032B1 - Ｌｅｄ 간판등 컨버터 케이스 - Google Patents

Ｌｅｄ 간판등 컨버터 케이스 Download PDF

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Abstract

본 발명은 LED 간판등 컨버터 케이스에 있어서, 전후방이 개구되며 양쪽 일단에 돌출된 하부측벽의 외측면에 안착부가 형성된 하부 케이스; 전후방이 개구되며 양쪽 일단에 돌출된 상부측벽이 상기 안착부에 안착되고, 상기 하부측벽의 외측면과 상부측벽의 내측면이 밀착결합되는 상부 케이스; 상기 하부 케이스의 내부 바닥면에 설치되는 PCB(printed circuit board)기판; 상기 PCB기판의 일단에 형성되어 일측면이 상기 하부측벽의 내측면에 밀착되게 고정되고, 타측면에 반도체소자가 부착되어 발생되는 열을 방출하는 히트싱크(heat sink); 및 상기 하부 케이스와 상부 케이스의 전후방에 결합되며, 상기 PCB기판과 연결된 전선이 배출되는 배선공이 형성되고 배선공의 내주면에 고무패킹이 결합된 덮개; 를 포함한다.
본 발명에 따르면, PCB기판과 반도체소자에서 발생하는 열을 히트싱크, 히트파이프 및 상하부 케이스로 냉각시켜 PCB기판에 부착된 부품과 반도체소자의 파손을 방지하고, 히트싱크를 하부 케이스와 접시머리 나사로 밀착고정됨으로 히트싱크를 고정하기에 용이하며 열전도가 효율적이도록 하는데 LED 간판등 컨버터 케이스를 제공할 수 있다.

Description

ＬＥＤ 간판등 컨버터 케이스{.}
본 발명은 LED 간판등 컨버터 케이스에 관한 것으로, 보다 상세하게는 PCB기판과 반도체소자에서 발생하는 열을 히트싱크, 히트파이프 및 상하부 케이스로 냉각시키고, 히트싱크를 하부 케이스에 접시머리 나사로 고정하는 LED 간판등 컨버터 케이스에 관한 것이다.
본 발명은 LED 간판등 컨버터 케이스에 관한 것이다.
일반적으로 광고판이나 간판, 조명 등의 기타 광학적 소재로 많이 사용되고 있는 발광 다이오드(LED)는 종래의 광원에 비하여 소형이고, 수명은 길며, 전기에너지가 빛에너지로 직접 변환하기 때문에 전력이 적게 소모될 뿐만 아니라 광학효율이 뛰어나 일반조명분야에 널리 사용되고 있다.
또한, LED는 전력소모가 적고 절전효과가 있는 특성상 반영구적으로 사용할 수 있어 내구성이 좋으며, 여러 개의 고출력 백색 발광 다이오드들의 빛으로 조명을 실시함에 따라 상기 고출력 백색 발광다이오드의 설치 개수와 공급 전류의 조절 등을 통해 조도를 다양하게 조절할 수 있어 제품 자체의 상품성 및 신뢰성을 대폭 향상시킬 수 있다는 장점이 있다.
특히, LED 간판등 컨버터 케이스의 내부에는 LED에 전원을 공급하고, 제어하기 위해 사용되는 PCB기판에 부착된 부품에서 발생하는 열을 방출시키되, 열에 의한 부품의 손상을 최대한 방지하기 위하여 히트싱크를 더 구비한다.
그러나, LED 간판등 컨버터 케이스는 하나의 통으로 되어 있어 히트싱크를 직접 컨버터 케이스 외부에 부착할 수 없었다. 또한, 히트싱크를 양면 테이프를 사용하여 케이스의 외부에 붙이나, 시간이 흐른 뒤에는 열에 의해 양면테이프의 접착력이 떨어져 장시간 사용의 어려웠다. 그리고, 히트싱크가 정확히 부착되어 있는지 확인할 수도 있지만 매번 확인하기에 어렵고 불편하였다.
상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 발명의 목적은, PCB기판과 반도체소자에서 발생하는 열을 히트싱크, 히트파이프 및 상하부 케이스로 냉각시켜 PCB기판에 부착된 부품과 반도체소자의 파손을 방지하고, 히트싱크를 하부 케이스와 접시머리 나사로 밀착고정됨으로 히트싱크를 고정하기에 용이하며 열전도가 효율적이도록 하는데 LED 간판등 컨버터 케이스를 제공하기 위함이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은, 상부 케이스의 상부측벽 내측면이 하부 케이스의 하부측벽 외측면과 밀착하면서 결합되고, 상하부 케이스의 전후방에 결합되는 덮개 사이에 필름이 더 구비되어 방수력이 높아지므로 외부의 물기가 컨버터 케이스로 유입되지 않고, 누전이나 합선이 최대한 발생하지 않도록 하는 LED 간판등 컨버터 케이스를 제공하기 위함이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 LED 간판등 컨버터 케이스에 있어서, 전후방이 개구되며 양쪽 일단에 돌출된 하부측벽의 외측면에 안착부가 형성된 하부 케이스; 전후방이 개구되며 양쪽 일단에 돌출된 상부측벽이 상기 안착부에 안착되고, 상기 하부측벽의 외측면과 상부측벽의 내측면이 밀착결합되는 상부 케이스; 상기 하부 케이스의 내부 바닥면에 설치되는 PCB(printed circuit board)기판; 상기 PCB기판의 일단에 형성되어 일측면이 상기 하부측벽의 내측면에 밀착되게 고정되고, 타측면에 반도체소자가 부착되어 발생되는 열을 방출하는 히트싱크(heat sink); 및 상기 하부 케이스와 상부 케이스의 전후방에 결합되며, 상기 PCB기판과 연결된 전선이 배출되는 배선공이 형성되고 배선공의 내주면에 고무패킹이 결합된 덮개; 를 포함하고, 상기 하부 케이스의 하부측벽의 외측면, 상부 케이스의 상부측벽의 외측면 및 상부 케이스의 상측면에는 길이방향으로 방열벽이 돌출형성되어 상기 PCB기판과 반도체소자에서 발생되는 열을 외부로 방출하는 것을 특징으로 하고, 상기 히트싱크는, 상기 반도체소자가 삽입되는 삽입홈이 형성되고 상기 삽입홈에 반도체소자가 삽입결합되는 것을 특징으로 한다.
삭제
또한, 상기 하부 케이스의 측벽을 관통하는 스크류홈이 형성되고, 상기 스크류홈에 접시머리 나사가 삽입되어 상기 하부 케이스의 내측면에 히트싱크가 밀착고정되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 히트싱크는, 상기 반도체소자의 열을 흡수하여 히트싱크로 전달할 수 있도록 상기 반도체소자가 부착되는 측면에 설치되는 히트파이프(heat pipe)를 포함한다.
삭제
이상 살펴본 바와 같은 본 발명에 따르면, PCB기판과 반도체소자에서 발생하는 열을 히트싱크, 히트파이프 및 상하부 케이스로 냉각시켜 PCB기판에 부착된 부품과 반도체소자의 파손을 방지하고, 히트싱크를 하부 케이스와 접시머리 나사로 밀착고정됨으로 히트싱크를 고정하기에 용이하며 열전도가 효율적이도록 하는데 LED 간판등 컨버터 케이스를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상부 케이스의 상부측벽 내측면이 하부 케이스의 하부측벽 외측면과 밀착하면서 결합되고, 상하부 케이스의 전후방에 결합되는 덮개 사이에 필름이 더 구비되어 방수력이 높아지므로 외부의 물기가 컨버터 케이스로 유입되지 않고, 누전이나 합선이 최대한 발생하지 않도록 하는 LED 간판등 컨버터 케이스를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 LED 간판등 컨버터 케이스를 나타낸 분해 사시도,
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 LED 간판등 컨버터 케이스를 나타낸 단면도,
도 3a 내지 3c는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 LED 간판등 컨버터 케이스의 히트싱크를 나타낸 도면이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
이하, 본 발명의 실시예들에 의하여 LED 간판등 컨버터 케이스를 설명하기 위한 도면들을 참고하여 본 발명에 대해 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 LED 간판등 컨버터 케이스를 나타낸 분해 사시도, 도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 LED 간판등 컨버터 케이스를 나타낸 단면도, 도 3a 내지 3c는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 LED 간판등 컨버터 케이스의 히트싱크를 나타낸 도면이다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 LED 간판등 컨버터 케이스(100)는 하부 케이스(110), 상부 케이스(120), PCB(printed circuit board)기판(130), 히트싱크(140), 덮개(150) 및 필름(180)을 포함한다.
먼저, 도 1 및 도 3a를 참조하면, 하부 케이스(110)는 전후방이 개구되며 양쪽 일단에 돌출된 하부측벽(111)의 외측면에 안착부(112)가 형성된다.
또한, 상부 케이스(120)는 전후방이 개구되고, 양쪽 일단에 돌출된 상부측벽(121)이 상기 안착부(112)에 안착되며 상기 하부측벽(111)의 외측면과 상부측벽(121)의 내측면이 밀착결합된다.
그리고, 하부 케이스(110)의 하부측벽(111)의 외측면, 상부 케이스(120)의 상부측벽(121)의 외측면 및 상부 케이스(120)의 상측면에는 길이방향으로 방열벽(118)이 돌출형성되어 후술할 PCB기판(130)에 부착된 다양한 부품에서 발생되는 열을 외부로 방출할 수 있다.
또한, 열전도가 용이하게 이루어지도록 상부 케이스(120)와 하부 케이스(110)는 알루미늄의 재질로 이루어진다.
PCB기판(130)은 다양한 부품들이 부착되며, 하부 케이스(110)의 내부 바닥면에 돌출 형성된 받침부(114)에 체결볼트(10)로 설치된다.
또한, PCB기판(130)에 부착된 부품들은 외부로부터 전원을 공급받아 동작하기 때문에 PCB기판(130)의 하측면에 전류가 흐를 수 있어, 절연을 위하여 PCB기판(130)의 하측면과 하부 케이스(110) 내부 바닥면 사이에 절연비닐(160)이 구비될 수 있다.
히트싱크(140)는 PCB기판(130)의 일단에 형성되어 일측면이 하부측벽(111)의 내측면에 밀착되게 고정되고, 타측면에 반도체소자(134)가 부착되어 발생되는 열을 방출한다.
여기서, 히트싱크(140)가 하부측벽(111)의 내측면에 밀착고정하기 위하여, 하부 케이스(110)에는 하부측벽(111)을 관통하는 스크류홈(116)이 형성되고, 스크류홈(116)에 접시머리 나사(117)가 삽입되며 히트싱크(140)와 밀착고정된다.
히트싱크(140)와 하부측벽(111)이 밀착고정될 때, 다양한 체결수단으로 이루어질 수 있으나, 접시머리 나사(117)를 사용하는 것은 하부측벽(111)의 표면에 접시머리 나사(117)의 머리가 돌출되지 않도록 스크류홈(116)에 삽입되게 하기 위해서이다.
특히, 접시머리 나사(117)가 스크류홈(116)에 삽입되어 하부측벽(111)에 돌출되지 않아 상부 케이스(120)의 상부측벽(121)과 하부 케이스(110)의 하부측벽(111)이 밀착되며 결합되는데 원활하고, 밀착되며 결합됨으로써, 외부로부터 물기의 유입을 방지할 수 있다.
또한, 접시머리 나사(117)로 히트싱크(140)와 하부측벽(111)을 밀착결합시킨 다음, 접시머리 나사(117)가 삽입된 스크류홈(116)을 방열용 실리콘으로 채워 방열이 가능하면서 스크류홈(116)을 통해 물기의 유입을 차단할 수 있다.
한편, 히트싱크(140)에 부착되는 반도체소자(134)는 FET(field effect transistor, 전계효과 트랜지스터)로 전압을 증폭시키며 고열이 발생되어 방열효과가 좋은 히트싱크(140)에 부착되는 것이 바람직하다.
또한, 히트싱크(140)는 히트파이프(170)를 포함한다.
도 3b를 참조하면, 히트파이프(170)는 반도체소자(134)의 열을 흡수하여 히트싱크(140)로 전달할 수 있도록 반도체소자(134)가 부착되는 측면에 설치된다.
히트파이프(170)는 내부가 중공이면서 양측이 밀폐된 구조로, 열전달이 우수한 재질인 동, 금, 알루미늄, 백금 등으로 이루어지며, 다수의 히트파이프(170)를 병렬로 연이어 연결한 후, 양단이 밀폐되도록 구성된다.
이러한 히트파이프(170)는 그 내부의 밀폐된 진공 공간에서 순환하는 작동유체가 연속적으로 액체-증기 간의 상변화(증발과 응축)할 때 동반되는 잠열을 이용하여 열을 이동시킴으로써, 단일상의 작동유체를 이용하는 통상의 열전달기기에 비해 향상된 성능을 발휘한다.
또한, 도 3c을 참조하면, 히트싱크(140)는 반도체소자(134)가 삽입되는 삽입홈(142)이 형성되고 삽입홈(142)에 반도체소자(134)가 삽입결합될 수도 있다.
즉, 반도체소자(134)가 히트싱크(140)의 삽입홈(142)에 삽입되어 반도체소자(134)의 전면이 히트싱크(140)로 감싸지므로 방열효과는 더욱 향상되어 반도체소자(134)가 열에 의해 파손되는 현상을 최대한 줄일 수 있다.
또한, 반도체소자(134)를 삽입홈(142)에 삽입할 경우에는 반도체소자(134)를 히트싱크(140)에 고정하기 위해 체결볼트(10)를 사용하지 않으므로 반도체소자(134)를 히트싱크(140)에 고정하는데 시간이 줄어들고 작업이 용이할 수 있다.
덮개(150)는 하부 케이스(110)와 상부 케이스(120)의 전후방에 체결볼트(10)로 체결된다. 또한, 덮개(150)는 PCB기판(130)과 연결된 전선(132)이 배출되는 배선공(152)이 형성되고 배선공(152)의 내주면에 고무패킹(154)이 결합된다.
고무패킹(154)은 전선(132)이 배선공(152)에 배출되면서 생기는 빈틈을 막아 물기 및 이물질이 컨버터 케이스(100)의 내부로 유입되지 않도록 하기 위한 것이다.
또한, 필름(180)은 상부 케이스(120)와 하부 케이스(110)의 전후방에 결합되는 덮개(150) 사이에 끼워져 컨버터 케이스(100)의 내부를 몰딩작업시 몰딩 재료가 외부로 배출되지 않고, 외부에서 물기가 컨버터 케이스(100)의 내부로 유입되지 않도록 방지한다.
이와 같이 본 발명에 따른 LED 간판등 컨버터 케이스(100)의 조립순서에 대해 설명하면 다음과 같으나, 이에 한정하는 것은 아니며 다양하게 조립될 수 있다.
먼저, 하부케이스의 내부 바닥면에 절연비닐(160)이 깔리고, 바닥면에 돌출형성된 받침부(114)에 PCB기판(130)이 볼트체결된다. PCB기판(130)에는 다양한 부품이 부착되고, 일단에 히트싱크(140)가 부착되며 히트싱크(140)에 반도체소자(134) FET가 볼트체결된다.
여기서, 반도체소자(134)를 히트싱크(140)에 형성된 삽입홈(142)에 삽입하여 반도체소자(134)의 전면이 히트싱크(140)로 감싸지게 할 수도 있다.
또한, 히트싱크(140)의 측면 즉, 반도체소자(134)가 부착되는 측면에 히트파이프(170)가 설치될 수도 있다.
즉, 반도체소자(134)를 히트싱크(140)로 감싸지게 하고, 히트파이프(170)를 설치하여 열에 의해 반도체소자(134)가 파손되지 않도록 한다.
한편, 히트싱크(140)는 하부케이스의 하부측벽(111)과 밀착고정되되, 하부측벽(111)에 형성된 스크류홈(116)에 삽입되는 접시머리 나사(117)로 고정된다. 또한, 접시머리 나사(117)의 머리가 하부측벽(111)의 외측면에 돌출되지 않도록 한다.
그리고, 스크류홈(116)에 방열용 실리콘을 채워 접시머리 나사(117)를 고정시킬 수도 있다.
다음으로, 하부 케이스(110)의 전후방에 필름(180)과 덮개(150)를 체결볼트(10)로 부착한다. 그리고, PCB에 연결된 전선(132)을 덮개(150)의 배선공(152)으로 배출시킨다.
그리고, 하부 케이스(110)의 내부를 몰딩한다. 몰딩에 사용하는 재료는 다양하게 이루어질 수 있다.
몰딩한 후에, 하부 케이스(110)의 상부에 상부 케이스(120)를 결합한다. 이때, 상부 케이스(120)의 상부측벽(121) 내측면이 하부 케이스(110)의 하부측벽(111) 외측면과 밀착하면서 결합되고, 하부측벽(111)의 외측면에 형성된 안착부(112)에 상부 케이스(120)의 상부측벽(121)이 안착되면서 고정된다.
다음으로 덮개(150)의 상부를 상부 케이스(120)와 체결볼트(10)로 체결하면 LED 간판등 컨버터 케이스(100)의 조립이 완성된다.
이와 같은 LED 간판등 컨버터 케이스(100)는 PCB기판(130)과 반도체소자(134)에서 발생하는 열을 히트싱크(140), 히트파이프(170) 및 상하부 케이스(110)로 냉각시켜 PCB기판(130)에 부착된 부품과 반도체소자(134)의 파손을 방지할 수 있다.
또한, 히트싱크(140)는 하부 케이스(110)와 접시머리 나사(117)로 밀착고정됨으로 히트싱크(140)를 고정하기에 용이하며 열전도가 효율적이다.
그리고, 상부 케이스(120)의 상부측벽(121) 내측면이 하부 케이스(110)의 하부측벽(111) 외측면과 밀착하면서 결합되고, 상하부 케이스(110)의 전후방에 결합되는 덮개(150) 사이에 필름(180)이 더 구비되어 방수력이 높아지므로 외부의 물기가 컨버터 케이스(100)로 유입되지 않고, 누전이나 합선이 최대한 발생하지 않을 수 있다.
본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구의 범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10: 체결볼트 100: 컨버터 케이스
110: 하부 케이스 111: 하부측벽
112: 안착부 114: 받침부
116: 스크류홈 117: 접시머리 나사
118: 방열벽 120: 상부 케이스
121: 상부측벽 130: PCB기판
132: 전선 134: 반도체소자
140: 히트싱크 142: 삽입홈
150: 덮개 152: 배선공
154: 고무패킹 160: 절연비닐
170: 히트파이프 180: 필름

Claims (5)

  1. 전후방이 개구되며 양쪽 일단에 돌출된 하부측벽의 외측면에 안착부가 형성된 하부 케이스;
    전후방이 개구되며 양쪽 일단에 돌출된 상부측벽이 상기 안착부에 안착되고, 상기 하부측벽의 외측면과 상부측벽의 내측면이 밀착결합되는 상부 케이스;
    상기 하부 케이스의 내부 바닥면에 설치되는 PCB(printed circuit board)기판;
    상기 PCB기판의 일단에 형성되어 일측면이 상기 하부측벽의 내측면에 밀착되게 고정되고, 타측면에 반도체소자가 부착되어 발생되는 열을 방출하는 히트싱크(heat sink); 및
    상기 하부 케이스와 상부 케이스의 전후방에 결합되며, 상기 PCB기판과 연결된 전선이 배출되는 배선공이 형성되고 상기 배선공의 내주면에 고무패킹이 결합된 덮개; 를 포함하고,
    상기 하부 케이스의 하부측벽의 외측면, 상부 케이스의 상부측벽의 외측면 및 상부 케이스의 상측면에는 길이방향으로 방열벽이 돌출형성되어 상기 PCB기판과 반도체소자에서 발생되는 열을 외부로 방출하는 것을 특징으로 하고,
    상기 히트싱크는,
    상기 반도체소자가 삽입되는 삽입홈이 형성되고 상기 삽입홈에 반도체소자가 삽입결합되는 것을 특징으로 하는 LED 간판등 컨버터 케이스.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 하부 케이스의 측벽을 관통하는 스크류홈이 형성되고, 상기 스크류홈에 접시머리 나사가 삽입되어 상기 접시머리 나사로 상기 하부 케이스의 내측면에 히트싱크를 밀착고정시키는 것을 특징으로 하는 LED 간판등 컨버터 케이스.
  4. 제1항에 있어서, 상기 히트싱크는,
    상기 반도체소자의 열을 흡수하여 히트싱크로 전달할 수 있도록 상기 반도체소자가 부착되는 측면에 설치되는 히트파이프(heat pipe)를 포함하는 LED 간판등 컨버터 케이스.
  5. 삭제
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