KR101136491B1 - 통풍공이 적용된 ｌｅｄ 조명등 - Google Patents

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오석환
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Abstract

본 발명은 통풍공이 적용된 LED 조명등에 관한 것으로 LED 조명등의 방열핀에 통풍공을 형성함으로써 통풍공을 통해 바람이 유통되어 발광다이오드들로부터 발생되는 열을 원활히 방열시키면서도 생산성 및 제작원가는 대폭 절감할 수 있을 뿐만 아니라 경량화가 가능하도록 한 통풍공이 적용된 LED 조명등을 제공할 수 있는 것이다.

Description

통풍공이 적용된 ＬＥＤ 조명등{LED lamp with ventilation openings}
본 발명은 통풍공이 적용된 LED 조명등에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 LED 조명등의 방열핀에 통풍공을 형성함으로써 통풍공을 통해 바람이 유통되어 발광다이오드들로부터 발생되는 열을 원활히 방열시키면서도 생산성 및 제작원가는 대폭 절감할 수 있을 뿐만 아니라 경량화가 가능하도록 한 통풍공이 적용된 LED 조명등에 관한 것이다.
종래 일반 가정이나 사무실 등지에서 널리 사용되고 있는 조명 램프로, 전구 또는 형광등이 있다. 이러한 전구 또는 형광등은 소비전력이 높아 자원을 낭비하고, 환경보호에 지장을 주고 있을 뿐만 아니라, 용이하게 발열하는 것이 원인으로 환경 온도를 상승시켜 램프의 사용 수명에 영향을 주는 문제가 있다. 이에, 최근에는 전력소모가 적고 소형화가 가능해 경제적이며, 다양한 조명광과 높은 시인성으로 조명효과를 극대화할 수 있는 발광다이오드(이하, LED)를 이용한 조명등들이 개발되어 널리 사용되고 있다.
이러한 LED는 광전변환 효율이 높기 때문에 소비전력이 5W로 매우 낮아 열발생이 적고, 열적, 방전적 발광이 아니기 때문에 여열시간이 불필요하여 점등, 소등속도가 빠르다. 또한, 가스나 필라멘트가 없기 때문에 충격에 강하고 안전하며, 안정적인 직류 점등방식의 채택으로 전력소모가 적고, 반복인 펄스 동작이 가능하며, 시신경의 피로를 저감할 수 있을 뿐만 아니라, 사용수명이 반영구적이다. 그리고, 다양한 색상의 조명효과도 낼 수 있으며, 작은 광원을 사용함에 따라 소형화가 가능하다.
그러나, 이와 같은 LED는 LED 칩의 구동시 발생 되는 열에 의해 휘도 및 사용 수명에 영향을 주는 문제가 있다.
이러한 발열 문제를 해결하기 위해, 선행문헌으로서, "지엘레페 주식회사"를 출원인으로 하는 "출원번호 10-2009-0046341"에서는 알루미늄 합금에 의해서 직접 램프의 케이스를 성형하되 그 외주면에 방열핀을 형성함으로써, LED 기판에 접촉하는 방열핀의 방열 표면을 넓혀 방열 효과를 높이려는 시도가 있어왔지만, 이러한 방열 표면을 넓히는 설계만으로는 방열 효과의 극대화를 달성하기에는 부족하다.
삭제
따라서 본 발명의 목적은 건물의 천정이나 벽 등지에서 매립 또는 돌출되게 설치되는 LED 조명등의 방열핀에 통풍공을 형성함으로써, 통풍공을 통해 방열핀 사이에 바람이 유통되어 발광다이오드들로부터 발생되는 열을 보다 효과적으로 방열시키는 통풍공이 적용된 LED 조명등을 제공하는 것이다.
본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일면에 따른 통풍공이 적용된 LED 조명등은, 외주면에서 수직방향으로 정해진 간격을 두고 다수개의 방열핀 삽입홈이 형성된 원통형 본체와; 수직판과 수평판이 연이어 절곡 형성되어 종단면이 "L"자 형상을 갖되, 상기 수직판의 내측면에는 상기 원통형 본체의 방열핀 삽입홈에 끼워지는 결합 돌편이 연장 형성되고, 상기 결합 돌편이 원통형 본체의 방열핀 삽입 홈에 끼워져 결합되는 다수개의 방열핀과; 저면에는 다수개의 LED가 정해진 간격과 거리를 두고 방사형으로 고정 설치되고, 상기 다수개의 방열핀과 직접 또는 간접으로 열접촉하며, 원통형 본체의 저면에 착탈 가능하게 고정 설치되는 LED 기판과; 원통형 본체 또는 커버의 내부에 안치된 상태에서 전원 스위치가 "온"되면 교류전압을 직류전압으로 변환시켜 상기 LED를 구동시켜 주는 LED 구동용 전원공급부를 포함하되, 상기 방열핀은 상기 수직판에 관통 형성되어 바람의 통풍을 유도하는 통풍공을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 건물의 천정이나 벽등지에서 매립 또는 돌출되게 설치되는 LED 조명등의 방열핀에 통풍공을 형성함으로써 통풍공을 통해 바람이 유통되어 발광다이오드들로부터 발생되는 열을 원활히 방열시키는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 통풍공이 적용된 LED 조명등을 나타낸 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 통풍공이 적용된 LED 조명등을 나타낸 정면도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 통풍공이 적용된 LED 조명등을 나타낸 정면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 통풍공이 적용된 LED 조명등을 나타낸 평면도이다.
도 5a 내지 도 5c는 도 4에 도시된 'IV-IV'를 따라 절단한 단면도이다.
도 6는 도 4에 도시된 'V-V'를 따라 절단한 단면도이다.
도 7는 도 4에 도시된 'VI-VI'를 따라 절단한 단면도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
이하, 도 1 내지 도 2 및, 도 4 내지 도 7을 참조하여, 본 발명의 일실시예에 따른 통풍공이 적용된 LED 조명등을 설명한다. 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 통풍공이 적용된 LED 조명등을 나타낸 분해 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 통풍공이 적용된 LED 조명등을 나타낸 정면도이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 통풍공이 적용된 LED 조명등을 나타낸 평면도이다. 그리고, 도 5a 내지 도 5c 및 도 6 내지 도7은 도 4에 도시된 'IV-IV'과, 'V-V'과, 'VI-VI'를 따라 절단한 단면도이다.
도 1 내지 도 2 및, 도 4 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 통풍공이 적용된 LED 조명등은, 외주면에서 수직방향으로 정해진 간격을 두고 다수개의 방열핀 삽입홈(11)이 형성되고, 내주면에는 다수개의 고정구 결합돌부(12)가 수직방향으로 돌출 형성되도록 압출 성형된 원통형 본체(1)를 포함한다.
본체(1) 하부에 원판형 캡(2)이 부착되는데, 원판형 캡(2)은 주연부에서 저부를 향해 띠 형상의 가이드 판(21)이 일체로 절곡 형성된 원판(22)의 중심점에 전선 통과공(221)이 천공되고, 전선 통과공(221)의 외측으로 형성된 원판(22)의 제 1 평판부(22a)에는 다수개의 고정구 통과공(222)이 천공되며, 제 1 평판부(22a)와 띠형 가이드 판(21) 사이에 형성된 원판(22)의 제 2 평판부(22b)에는 다수개의 방열핀 통과공(223)이 정해진 각도를 두고 방사형으로 천공된다.
또한, 제 2 평판부(22b)의 주연부에는 다수개의 고정구 통과공(224)이 정해진 간격을 두고 천공된 구성을 갖고 제 1 평판부(22a)의 상면이 원통형 본체(1)의 저면에 밀착된다.
한편, 방열핀(3)이 상기 원판(22)에 부착되는데, 방열핀(3)은 얇은 철판을 프레스 금형을 이용하여 절곡하여 외측면이 유선형으로 만곡진 수직판(31)과 수평판(32)이 연이어 형성되어 종단면이 "L"자 형상을 갖되, 수직판(31)의 내측면에는 원통형 본체(1)의 방열핀 삽입홈(11)에 끼워지는 결합돌편(311)이 연장 형성된 구성을 갖고 수직판(31)이 원판형 캡(2)의 저면에서 방열핀 통과공(223)을 통해 끼워진 후 결합돌편(311)이 원통형 본체(1)의 방열핀 삽입홈(11)에 끼워져 결합된다.
다른 실시예로서, 방열핀(3)은 전술한 바와 같이 원판(22)의 저면에서 끼워지는 형태가 아니라, 원판(22)의 상면에 결합 부착되는 방식을 취할 수 있다.
결합 부착은 용접, 접착 등 공지의 방식을 이용할 수 있는데, 이와 같이 원판에 결합 부착되는 경우 공정의 단순화를 도모하고, 접촉성의 향상으로 열 전도량이 많아 방열 효과가 향상되는 이점을 얻을 수 있다.
원판형 캡(2)의 하부에는 LED 기판(4)이 위치하는데, LED 기판(4)은 중심점과 그 주변에 전선 통과공(41)과 다수개의 고정구 통과공(42)이 각각 천공되고, 저면에는 다수개의 LED(43)가 정해진 간격과 거리를 두고 방사형으로 고정 설치된 구성을 갖고, 원판형 캡(2)의 저면에서 띠형 가이드 판(21)의 내측으로 안치된 상태에서 그 상면이 방열핀(3)들의 수평판(32) 저면에 밀착되는 형태를 갖고 고정구 결합돌부(12)에 결합되는 고정구(8)를 통해 방열핀(3)들 및 원판형 캡(2)과 함께 원통형 본체(1)의 저면에 착탈가능하게 고정 설치된다.
또한, 본 발명에 따른 통풍공이 적용된 LED 조명등은 상기 원판형 캡(2)에 착탈 가능하게 설치되는 빛 확산 갓(5)과, 원통형 본체(1) 또는 커버(7)의 내부에 안치된 상태에서 LED(43)를 구동시켜 주는 LED 구동용 전원공급부(6)와, 반구형 캡(71)의 상면 중앙에 돌출 형성된 원봉형 소켓 결합구(72)의 외주연과 상단부에 상기 LED 구동용 전원공급부(6)에 교류전압을 공급하는 나선형 전원공급단자(73)와 반구형 전원공급단자(74)가 각각 설치되고, 반구형 캡(71)의 저면 주연부 내측에는 다수개의 고정구 통과공(75)이 천공된 구성을 갖고 상기 원통형 본체(1)의 상부 개구를 막아주는 형태에서 원통형 본체(1)의 고정구 결합돌부(12)에 결합되는 고정구(8)를 통해 원통형 본체(1)의 상면에 착탈 가능하게 설치되는 커버(7)를 포함한다.
이때, 원판형 캡(2)의 제 1 평판부(22a)와, 이에 대응되는 위치의 LED 기판(4)에는 각각 다수개의 공기 유통공(225)(44)을 더 천공시켜 줄 수 있다. 또한, 방열핀(3)의 수직판(31) 내측면에 돌출 형성된 결합돌편(311)의 저부 일부를 절단하여 원통형 본체(1)의 외주면과 방열핀(3)들의 접촉부 사이에서 공기가 유통되도록 하는 공기 유통홈(312)이 형성된다.
또한, 방열핀(3)의 수평판(32) 외측 단부에는 빛 확산 갓(5)을 원판형 캡(2)에 착탈 가능하게 고정시켜 주는 고정구(8)가 통과될 수 있도록 하는 고정구 통과홈(321)이 형성된다.
한편, 커버(7)의 반구형 캡(71)에는 장방형의 호 형상을 갖는 다수개의 공기 유통공(76)을 정해진 간격을 두고 형성시켜 주는 것이 좋다.
이상과 같은 구성에서 더 나아가 본 발명에 따른 통풍공이 적용된 LED 조명등은, 도 1 내지 3 및 도 5a 내지 도 5c 및 도 7에 도시된 바와 같이 방열핀(3)의 수직판(31)에 바람의 통풍을 유도하는 통풍공(313, 313)이 형성된다는 데 또한 차별성이 있다
통풍공(313, 313)의 구체적 구조와 작용효과는 이하에서, 본 발명에 따른 통풍공이 적용된 LED 조명등의 각 구성요소의 작용과 역할과 함께 설명한다.
본체(1)는 알루미늄 합금을 원재료로 사용하여 압출 성형을 통해 원통형으로 성형한다. 그 외주면에서 수직방향으로는 정해진 간격을 두고 다수개의 방열핀 삽입홈(11)을 형성하고, 내주면에서 정해진 각도를 두고는 다수개의 고정구 결합돌부(12)를 수직방향으로 길게 돌출 형성한 형태를 갖는다.
원판형 캡(2)은 얇은 철판을 프레스 금형을 통해 절단 및 절곡하는 과정을 통해 제작되는 것으로, 제1 및 제 2 평판부(22a)(22b)로 이루어지는 원판(22)의 주연부에서 저부를 향해서는 띠 형상의 가이드 판(21)을 일체로 절곡 형성시키되, 원판(22)의 중심점에는 전선 통과공(221)을 천공한다. 그리고, 전선 통과공(221)의 외측으로 형성된 원판(22)의 제 1 평판부(22a)에는 다수개의 고정구 통과공(222)을 천공하며, 제 1 평판부(22a)와 띠형 가이드 판(21) 사이에 형성된 원판(22)의 제 2 평판부(22b)에는 다수개의 방열핀 통과공(223)을 정해진 각도를 두고 방사형으로 천공하되, 제 2 평판부(22b)의 주연부에는 다수개의 고정구 통과공(224)을 정해진 간격을 두고 천공한 구성을 갖는다.
이와 같은 구성을 갖는 원판형 캡(2)은 제 1 평판부(22a)의 상면이 원통형 본체(1)의 저면에 밀착되도록 위치킨다. 그리고, LED 기판(4)을 원통형 본체(1)의 저면에 스크류 등과 같은 고정구(8)를 통해 고정시 킬 때 방열핀(3)들 및 LED 기판(4)과 함께 원통형 본체(1)의 저면에 고정 설치되어, 방열핀(3)들 및 LED 기판(4)을 포함한 빛 확산 갓(5)이 설치될 수 있도록 한다. 또한, LED(43)의 구동시 발생되는 열을 다수개의 방열핀(3) 및 원통형 본체(1)로 전달해 주는 기능을 수행하게 된다.
방열핀(3)들은 원판형 캡(2)과 마찬가지로 얇은 철판을 프레스 금형을 통해 절단 및 절곡하는 과정을 통해 제작된다. 외측면을 유선형으로 만곡지게 성형한 수직판(31)의 저단부에서 일측방향으로 수평판(32)을 일체로 절곡 형성해 줌으로써 종단면이 "L"자 형상을 갖게 된다. 이때, 수직판(31)의 내측면에는 원통형 본체(1)의 방열핀 삽입홈(11)에 끼워질 수 있는 결합돌편(311)을 연장 형성한 구성을 갖는다.
이와 같은 구성을 갖는 상기 방열핀(3)들은 수평판(32)이 원판형 캡(2)의 저면에 밀착될 때까지 수직판(31)을 원판형 캡(2)의 저면에서 방열핀 통과공(223)을 통해 끼워 결합하되, 수직판(31)의 내측에서 연장 형성된 결합돌편(311)이 원통형 본체(1)의 외주연에서 수직방향으로 형성된 방열핀 삽입홈(11)들에 각각 끼워지도록 결합하면 된다.
전술한 바와 같이, 보다 바람직한 실시예로서 방열핀(3)들은 원판(22)에 끼워지는 형식이 아니라, 원판(22)의 상면에 결합 부착되는 형식으로 구성될 수 있다.
또는 LED 기판(4)의 상면에 직접 결합 부착되는 형식으로 구성될 수 있으며, 이 경우에는 원판형 캡(2)을 제거해도 무방하다.
본 명세서에서 본 발명에 따른 통풍공이 적용된 LED 조명등은 원판형 캡(2)을 개재하는 것으로 기재하고 있는데, 방열핀(3)을 LED 기판(4)의 상면에 직접 결합 부착하여 원판형 캡(2)을 포함하지 않는 실시예에 대한 이해는, 본 명세서의 각 기재에서 원판형 캡(2)이 포함된 구성으로 설명한 부분들을 통상의 기술자의 기술적 상식 차원에서 원판형 캡(2)이 없는 구조로 상정하고 이해하면 될 것이고 이는 LED 조명등 분야의 통상의 기술자라면 용이하게 가능한 것이므로, 불필요한 중복 또는 반복 설명을 피하기 위하여, 본 명세서 전반에 걸쳐서는 원판형 캡(2)이 있는 것을 기본으로 하여 기재하고 별도로 원판형 캡(2)이 없는 통풍공이 적용된 LED 조명등에 대한 각 구성요소의 구체적 설명은 기재하지 아니하였으나, 본 발명에 따른 통풍공이 적용된 LED 조명등이 원판형 캡(2)이 필수적으로 필요한 것은 아님을 명확히 한다.
이와 같이 방열핀(3)들을 LED 기판(4)을 통해 전달되어 오는 LED(43)에서 발생되는 열을 자체적으로 공기 중에 방출시켜 주는 냉각기능을 수행하게 됨은 물론 원판형 캡(2)과 원통형 본체(1)에도 전달하여 이들을 통해서도 방열이 이루어지도록 하는 기능을 수행하게 된다.
그런데, 방열핀(3)의 수직판(31) 내측면에 돌출 형성되는 결합돌편(311)을 수직판(31)의 내측면 전체에 걸쳐 형성한 상태에서 전술한 바와 같이 원판형 캡(2)을 통해 원봉형 본체(1)에 방사형으로 설치할 경우 방열핀(3)들 사이에서 공기의 유통이 이루어지지 않게 되어 열이 방열핀(3)들 사이에 열이 체류하여 일종의 열섬을 형성하여 방열핀(3)들을 통한 냉각효율이 저하될 우려가 있다.
즉, 방열핀은 기본적으로 열전도 및 발산에 의한 냉각효과를 발휘하는 것이지만, 대기중으로의 열발산이 원활하지 않을 경우 시간이 지날수록 열원(LED)과 방열핀과의 온도차이도 줄어들게 되어 열전도 효과도 저하되게 된다.
따라서, 본 발명에서는 방열핀(3)의 수직판(31) 내측면에 돌출 형성되는 결합돌편(311)의 저부 일부를 절단하여 원통형 본체(1)의 외주면과 방열핀(3)들의 접촉부 사이에서 공기가 유통될 수 있는 공기 유통홈(312)을 더 형성시켜 줌으로써 서로 인접된 방열핀(3)들 사이의 공간부에 존재하는 공기가 방열핀(3)들의 결합돌편(311)저부에 형성된 상기 공기 유통홈(312)을 통해 상호 유동될 수 있는 형태를 갖게 되어 방열핀(3)들을 통한 냉각효율을 향상 시킬 수 있다.
하지만 도 1의 공기 유통홈(312)는 외주면과 방열핀(3)의 접촉면 저부에 형성되어 외부 대기로의 대류(A)에 의한 열방출의 효과가 시간이 지날수록 미미해지고, 방열핀이 가열되어 LED 기판과 방열핀이 열평형에 근접해짐에 따라 그 효과는 더욱 떨어진다.
즉, 방열핀을 채택한 구조에서는 방열핀으로부터 최대한 열을 방출하여 방열핀을 냉각시키고 LED 기판과 방열핀 사이의 열온도 차이가 있도록 해야, LED 기판의 열이 방열핀으로 열전도되어 LED에 대한 냉각이 가능해진다.
따라서, 본 발명에 따른 통풍공이 적용된 LED 조명등은 외부 대기로의 열방출 효과를 향상키기기 위하여, 수직판(31)의 소정 위치에, 바람직하게는 각각의 수직판(31)의 하단부에서부터 수직방향으로 소정간격 이격되고, 또한 원통형 본체(1)의 외주면과 방열핀(3)들의 접촉부와 이격된 하나 또는 다수개의 원형의 통풍공(313)이 형성된다.
이럼으로써, 방열핀(3)들 사이에 열이 체류하게 되는 열섬 현상을 저감할 수있다. 더욱이, 바람이 조금이라도 부는 경우에는, 공기가 수직판(31)에 형성된 통풍공(313)을 통과하면서 수직판(31)의 사이사이에 바람이 유통됨으로 대류(A)에 의한 방열 효과도 함께 발생하게 되어, 방열핀의 방열이 효과적으로 이루어지게 되고, 방열핀의 온도가 LED 기판보다 항상 낮게 유지되도록 함으로써, LED 기판의 열이 계속 외부로 발산되어, 냉각효율을 더욱 증대시켜 줄 수 있다.
본 발명의 발명자는 다수의 실험을 통해서, 통풍공(313)의 설치위치는 도 5a에 도시된 바와 같이, 원통형 본체(1)의 외주면과 방열핀(3)들의 접촉부로부터 방열핀의 최단부까지를 기준으로 1/5 내지 3/5 영역(점선 사이 영역)에 형성되는 것이 바람직하다는 결론을 얻었다.
특히, 도 5a 내지 도 5c에 도시된 바와 같이 외주면과 방열핀(3)들의 접촉부로부터 LED 방열핀의 최단부까지를 기준으로 3/7 영역에 통풍공(313)이 위치할 경우 더욱 바람직하다.
한편, 충분한 대류효과를 발휘하기 위하여, 각 방열핀(3)의 면적 대 하나 또는 복수 개의 통풍공(313)의 전체 면적비는 5:1 내지 3:1 이 되는 것이 바람직하다.
위 범위를 벗어나서, 즉 통풍공(313)의 면적이 위 범위를 상회할 정도로 크다면 방열핀(4)의 전도효과가 떨어지고, 위 범위를 하회할 정도로 통풍공(313)의 면적이 작다면 충분한 대류효과를 얻기 어렵다.
한편, 통풍공(313)의 형상은 원형이 기본적이겠으나 삼각형 등의 다각형을 포함함은 물론이다.
이하, 본 발명에 따른 통풍공이 적용된 LED 조명등의 수직판(31)에 대한 다른 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 전술한 실시예에서 설명한 구성과 동일한 구성에는 동일한 참조부호를 사용하고, 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 통풍공이 적용된 LED 조명등을 나타낸 정면도이다.
전술한 실시예에서는 각각의 수직판(31)에 하나 또는 서로 소정간격 이격되어 형성된 다수개의 통풍공(313)이 형성되어 있는데, 본 발명의 다른 실시예에서는 각각의 수직판(31)에 통풍공(313')이 형성된 위치가 서로 다르게 형성된다, 바람직하게는 통풍공(313')이 각각의 방열핀(3)의 수직판(31)에 좌측 또는 우측으로 순차적으로 높이가 높은 곳에 형성된다.
즉, 예를 들어 임의의 수직판(31)에 통풍공(313')의 위치가 하단으로부터 소정거리 이격되어 형성되었다면, 그 수직판의 우측 첫번째 수직판(313)의 통풍공(313') 위치는 그 보다 높은 위치에, 그 다음 수직판(31)에 형성된 통풍공(313')의 위치는 우측 첫번째 수직판(31)에 형성된 통풍공(313')보다 높은 위치에 형성된다. 즉, 각각의 수직판(31)에 형성된 통풍공(313')의 위치가 점점 높아짐으로 전체적으로 나선형의 방향으로 통풍공(313)이 형성된다.
이러한 구조를 취할 경우, 바람이 불면, 방열핀(3)들 사이의 공간에 통풍공이 적용된 LED 조명등의 중심축 기준으로 나선형으로 회전하면서 상승하는 기류(B)를 형성시킨다. 즉, 방열핀(3)들 하부에 배치되는 LED 기판(4)으로부터 전도되는 열을 상부로 배출하는데 적합한 대류(C)를 형성시킬 수 있으며 냉각효율을 더욱 증대시켜 줄 수 있다.
다시, 도 1 내지 도 2 및, 도 4 내지 도 7를 참조하면, LED 기판(4)은 원판형 캡(2)의 원판(22) 지름보다 약간 작은 지름을 갖는 원판의 형태를 갖도록 성형한 것으로, 그 중심점과 중심점 주변에 각각 전선 통과공(221)과 다수개의 고정구 통과공(222)을 천공하고, 저면에는 다수개의 LED(43)를 정해진 간격과 거리를 두고 방사형으로 고정 설치된 구성을 갖는다.
이와 같은 구성을 갖는 LED 기판(4)은 원판형 캡(2)의 저면에서 띠형 가이드 판(21)의 내측으로 안치된 상태에서 그 상면이 방열핀(3)들의 수평판(32) 저면에 밀착되는 형태를 갖는다. 그리고, 고정구 결합돌부(12)에 결합되는 고정구(8)를 통해 방열핀(3)들 및 원판형 캡(2)과 함께 원통형 본체(1)의 저면에 착탈 가능하게 고정 설치되는 형태를 갖게 된다.
즉, 제품의 조립이 간단하고 각 구성품의 제작시 후 가공이 전혀 필요 없게 되므로 제품에 대한 제조 및 생산원가를 크게 낮출 수 있을 뿐만 아니라, 원판형 캡(2)과 방열핀(3)들이 프레스 금형으로 원활히 제조할 수 있는 얇은 철판으로 제작됨으로써, 알루미늄을 이용하여 일체로 제작하는 것에 비해 방열면적을 대폭 증대시킬 수 있음은 물론 그 무게를 크게 줄일 수 있어 경량화도 가능하게 된다.
빛 확산 갓(5)은 다수개의 LED(43)에서 발생되는 빛을 전체에 걸쳐 고르게 확산시켜 주는 것으로, 상면 주연부에는 원판형 캡(2)의 띠형 가이드 판(21) 내측에 걸려지는 원형 유동방지돌기(51)와, LED기판(4)의 저면 주연부를 압압해 주는 띠형 압지돌기(52)를 소정 거리를 두고 돌출 형성하고, 원형 유동방지돌기(51)와 띠형 압지돌기(52) 사이에 형성된 공간부에는 다수개의 고정구 체결봉(53)을 일정간격을 두고 돌출 형성시킨 구성을 갖는다.
이와 같은 구성을 갖는 상기 빛 확산 갓(5)은 LED 기판(4)의 저부에 위치시켜 원판형 캡(2)의 제 2 평판부(22b)에 천공된 고정구 통과공(224)을 통해 끼워진 후 고정구 체결봉(53)에 결합되는 고정구(8)에 의해 상기 원판형 캡(2)에 착탈 가능하게 설치된다. 이때, 빛 확산 갓(5)의 상면 주연부에 돌출 형성된 원형 유동방지 돌기(51)는 원판형 캡(2)의 띠형 가이드 판(21) 내측에 걸려지게 된다. 그리고, 원형 유동방지돌기(51)의 내측에 돌출 형성된 띠형 압지돌기(52)는 LED 기판(4)의 저면 주연부를 압압해 주는 형태를 갖게 된다.
LED 구동용 전원공급부(6)는 원통형 본체(1) 또는 커버(7)의 내부에 설치된 형태를 갖고 전원 스위치(미도시)가 사용자에 의해 "온"되어 교류전압이 공급되면 이를 LED(43)의 구동에 필요한 직류전압으로 변환시켜 LED 기판(4)에 공급시켜 준다.
커버(7)는 사출 금형을 통해 반구형 캡(71)의 상면 중앙에 원봉형 소켓 결합구(72)가 돌출 형성되게 성형된 것으로, 원봉형 소켓 결합구(72)의 외주연에는 LED 구동용 전원공급부(6)에 교류전압을 공급하기 위한 2개의 전원공급단자 중 나선형 전원공급단자(73)가 매설되고, 그 상단부에는 반구형 전원공급단자(74)가 설치된다. 그리고, 반구형 캡(71)의 저면 주연부 내측에는 다수개의 고정구 통과공(75)이 천공된 구성을 갖는다.
이와 같은 구성을 갖도록 사출 성형된 커버(7)는 원통형 본체(1)의 상부 개구를 막아주는 형태로 결합 된 후 원통형 본체(1)의 고정구 결합돌부(12)에 결합되는 고정구(8)를 통해 원통형 본체(1)의 상면에 착탈 가능하게 설치된다. 이때, 커버(7)의 소켓 결합구(72) 및 나선형 전원공급단자(73)와 반구형 전원공급단자(74)는 종래 백열전구의 소켓 결합구의 형상과 동일하므로 본 발명이 적용된 통풍공이 적용된 LED 조명등을 종래 백열전구와 같이 소켓(미도시)에 나사결합방식으로 간편하게 결합하여 사용할 수 있게 된다.
한편, 본체(1)가 원통형으로 형성되어 있어 그 내부에 공기가 유통될 수 있는 충분한 공간부를 구비하고 있음에도 불구하고 원통형 본체(1)의 저면부에 고정 설치되는 원판형 캡(2)의 제 1 평판부(22a)와, 이에 대응되는 위치의 LED 기판(4) 자체가 막혀진 상태를 유지하고, 원통형 본체(1)의 상단부에 결합되는 커버(7) 역시 막혀진 상태를 유지하게 되면, 원통형 본체(1) 내부로의 공기유통이 이루어지지 않게 되어 LED(43)에서 발생되는 열기는 물론 LED 구동용 전원공급부(6)에서 발생되는 열기를 원활히 냉각시킬 수 없을 수 있다.
따라서, 본 발명에서는 원판형 캡(2)의 제 1 평판부(22a)와, 이에 대응되는 위치의 LED 기판(4)에는 각각 다수개의 공기 유통공(225)(44)을 더 천공시켜 줌은 물론, 커버(7)의 반구형 캡(71)에 장방형의 호 형상을 갖는 다수개의 공기 유통공(76)을 정해진 간격을 두고 더 형성시켜 줌으로써, 장방형의 호 형상을 갖고 상기 커버(7)의 반구형 캡(71)에 형성된 다수개의 공기 유통공(76)을 통해 외부의 공기가 원통형 본체(1)의 내부로 유입된 후 상기 원판형 캡(2)의 제 1 평판부(22a)와 이에 대응되는 위치의 LED 기판(4)에는 각각 천공된 다수개의 공기유통공(225)(44)을 통해 LED 기판(4)과 빛 확산 갓(5) 사이에 형성되는 공간부까지 유입될 수 있음은 물론 이들 내부 공간부에 존재하는 더운 공기가 역방향을 통해 외부로 배출될 수 있어 상기 원통형 본체(1) 또는 커버(7)의 내부에 설치되어 있는 LED 구동용 전원공급부(6)를 포함하여 LED 기판(4)에 설치되어 있는 다수개의 LED(43)에서 발생되는 열을 보다 원활하고 효율적으로 방열시킬 수 있게 된다.
또한, 상기 방열핀(3)의 수평판(32) 형상을 전체에 걸쳐 대략 삼각형으로 형상을 갖도록 성형할 경우, 원판형 캡(2)을 통해 원통형 본체(1)에 결합되어 있는 다수개의 방열핀(3)들 중 일부 방열핀(3)의 수평판(32)이 원판형 캡(2)의 제 2 평판부(22b) 주연부에 천공시킨 다수개의 고정구 통과공(224)을 막아주게 되므로, 빛 확산 갓(5)을 상기 원판형 캡(2)에 고정 설치하기 위해 고정구(8)를 빛 확산 갓(5)에 돌출 형성된 고정구 체결봉(53)에 결합하고자 할 때 원판형 캡(2)의 제 2 평판부(22b) 주연부에 천공된 고정구 통과공(224)들을 막고 있는 방열핀(3)의 수평판(32)에 후 가공을 통해 고정구 통과공을 천공시켜 주는 작업을 실시해야만 된다.
따라서, 본 발명에서는 상기 방열핀(3)의 수평판(32) 외측 단부에 고정구 통과홈(321)을 더 형성시켜 줌으로써 후 가공의 작업이 필요없이 빛 확산 갓(5)을 원판형 캡(2)에 고정시키고자할 때, 후 가공의 작업이 필요없이 곧 바로 원판형 캡(2)의 제 2 평판부(22b)에 천공된 고정구 통과공(224)와 상기 방열핀(3)의 수평판(32)에 형성된 고정구 통과홈(321)을 통해 고정구(8)를 삽입하여 빛 확산 갓(5)의 고정구 체결봉(53)에 체결시켜 주면 된다.
이상 본 발명의 구성에 대하여 상세히 설명하였으나, 이는 예시에 불과한 것으로서, 본 발명의 권리범위가 이에 한정되는 것은 아니다. 본 발명이 속하는 기술분야에 통상의 지식을 가진 자라면, 본 명세서의 기재를 통하여 통풍공이 적용된 LED 조명등의 전체 구조 및 각 구성요소에 대한 다양한 변형과 변경을 꾀할 수 있을 것이나 이는 본 발명의 기술적 사상의 범주에 속할 것임은 물론이다.
본 발명의 권리범위는 이하의 특허청구범위의 기재에 의하여 정하여 져야 할 것이다.
1 : 원통형 본체 11 : 방열핀 삽입홈
12 : 고정구 결합돌부
2 : 원판형 캡 21 : 가이드 판
22 : 원판 22a, 22b : 제 1 및 제 2 평판부
221 : 전선 통과공 222, 224 : 고정구 통과공
223 : 방열핀 통과공 225 : 공기 유통공
3 : 방열핀 31 : 수직판
32 : 수평판 311 : 결합돌편
312 : 공기 유통홈 313, 313' : 통풍공
321 : 고정구 통과홈 4 : LED 기판
41 : 전선 통과공 42 : 고정구 통과공
43 : LED 44 : 공기 유통공
5 : 빛 확산 갓 51 : 원형 유동방지돌기
52 : 띠형 압지돌기 53 : 고정구 체결봉
6 : LED 구동용 전원공급부
7 : 커버 71 : 반구형 캡
72 : 소켓 결합구 73 : 나선형 전원공급단자
74 : 반구형 전원공급단자 75 : 고정구 통과공
76 : 공기 유통공
8 : 고정구

Claims (9)

  1. 외주면에서 수직방향으로 정해진 간격을 두고 다수개의 방열핀 삽입홈이 형성된 원통형 본체와;
    수직판과 수평판이 연이어 절곡 형성되어 종단면이 "L"자 형상을 갖되, 상기 수직판의 내측면에는 상기 원통형 본체의 방열핀 삽입홈에 끼워지는 결합 돌편이 연장 형성되고, 상기 결합 돌편이 원통형 본체의 방열핀 삽입 홈에 끼워져 결합되는 다수개의 방열핀과;
    저면에는 다수개의 LED가 정해진 간격과 거리를 두고 방사형으로 고정 설치되고, 상기 다수개의 방열핀과 직접 또는 간접으로 열접촉하며, 원통형 본체의 저면에 착탈 가능하게 고정 설치되는 LED 기판과;
    원통형 본체 또는 커버의 내부에 안치된 상태에서 전원 스위치가 "온"되면 교류전압을 직류전압으로 변환시켜 LED를 구동시켜 주는 LED 구동용 전원공급부; 를 포함하되,
    상기 방열핀은 상기 수직판에 관통되어 바람의 통풍을 유도하는 하나 또는 그 이상의 통풍공을 포함하고, 상기 통풍공의 형상은 원형과 삼각형을 포함하는 다각형상인 것을 특징으로 하는 통풍공이 적용된 LED 조명등.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 통풍공은 상기 방열핀의 상기 수직판에 형성되되, 상기 원통형 본체의 외주면과 상기 방열핀들의 접촉부로부터 상기 방열핀들의 최단부까지를 기준으로 1/5 내지 3/5 영역 형성되는 것인 통풍공이 적용된 LED 조명등.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 통풍공은 상기 방열핀의 상기 수직판에 형성되되, 상기 원통형 본체의 외주면과 상기 방열핀들의 접촉부로부터 상기 방열핀들의 최단부까지를 기준으로 3/7 영역에 형성되는 것인 통풍공이 적용된 LED 조명등.
  4. 청구항 1에 있어서,
    각 방열핀의 면적 대 하나 이상의 통풍공 전체의 면적의 비는 5:1 내지 3:1 이 되는 것인 통풍공이 적용된 LED 조명등.
  5. 삭제
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 통풍공은 각각의 상기 방열핀의 수직판(31)에 좌측 또는 우측 방향으로 순차적으로 높은 위치에 형성되는 것인 통풍공이 적용된 LED 조명등.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 통풍공은, 임의의 수직판(31)에 통풍공(313')의 위치가 하단으로부터 소정거리 이격되어 형성되었다면, 그 수직판의 우측 첫번째 수직판(313)의 통풍공(313') 위치는 보다 높은 위치에, 그 다음의 우측 두번째 수직판(31)에 형성된 통풍공(313')의 위치는 상기 우측 첫번째 수직판(31)에 형성된 통풍공(313')보다 높은 위치에 형성되는 것인 통풍공이 적용된 LED 조명등.
  8. 청구항 6에 있어서,
    상기 통풍공은, 임의의 수직판(31)에 통풍공(313')의 위치가 하단으로부터 소정거리 이격되어 형성되었다면, 그 수직판의 좌측 첫번째 수직판(313)의 통풍공(313') 위치는 보다 높은 위치에, 그 다음의 좌측 두번째 수직판(31)에 형성된 통풍공(313')의 위치는 상기 우측 첫번째 수직판(31)에 형성된 통풍공(313')보다 높은 위치에 형성되는 것인 통풍공이 적용된 LED 조명등.
  9. 외주면에서 수직방향으로 정해진 간격을 두고 다수개의 방열핀 삽입홈이 형성된 원통형 본체와;
    수직판과 수평판이 연이어 절곡 형성되어 종단면이 "L"자 형상을 갖되, 상기 수직판의 내측면에는 상기 원통형 본체의 방열핀 삽입홈에 끼워지는 결합 돌편이 연장 형성되고, 상기 결합 돌편이 원통형 본체의 방열핀 삽입 홈에 끼워져 결합되는 다수개의 방열핀과;
    저면에는 다수개의 LED가 정해진 간격과 거리를 두고 방사형으로 고정 설치되고, 상기 다수개의 방열핀과 직접 또는 간접으로 열접촉하며, 원통형 본체의 저면에 착탈 가능하게 고정 설치되는 LED 기판과;
    원통형 본체 또는 커버의 내부에 안치된 상태에서 전원 스위치가 "온"되면 교류전압을 직류전압으로 변환시켜 LED를 구동시켜 주는 LED 구동용 전원공급부; 를 포함하되,
    상기 방열핀은 상기 LED 기판의 상측에 직접 또는 열전도 부재를 매개하여 결합 부착되고, 상기 수직판에 관통되어 바람의 통풍을 유도하는 하나 또는 그 이상의 통풍공을 포함하고, 상기 통풍공의 형상은 원형과 삼각형을 포함하는 다각형상인 것을 특징으로 하는 통풍공이 적용된 LED 조명등.
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