KR101140601B1 - Ｌｅｄ 투광 모듈 및 이를 이용한 투광등 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 LED 램프의 탈부착이 용이하고 상기 LED 램프로부터 발생하는 열이 효과적으로 방출되도록 하는 LED 투광 모듈과 이를 이용한 LED 투광등에 관한 것이다. 이를 위해, 본 발명은 LED 투광 모듈로서, LED로부터 발생된 열을 흡수하여 방출하는 베이스부; 상기 베이스부를 관통하는 다수의 관통공; 및 상기 다수의 관통공에 설치되어 상기 베이스부에서 흡수한 열이 외부로 전도되도록 하는 히트파이프를 포함한다. 따라서, LED의 구동으로 인해 발생한 열을 효과적으로 방출할 수 있어 LED의 성능 저하 방지와, 수명을 연장할 수 있고, 오동작하는 LED만 교체할 수 있는 장점이 있다.

Description

ＬＥＤ 투광 모듈 및 이를 이용한 투광등{LED LIGHTING MODULE AND FLOOD LIGHT USING THE SAME}
본 발명은 LED 투광등에 관한 발명으로서, 더욱 상세하게는 LED 램프의 탈부착이 용이하고 상기 LED 램프로부터 발생하는 열이 효과적으로 방출되도록 하는 LED 투광 모듈과, 이를 이용한 투광등에 관한 것이다.
종래에 사용된 투광등의 경우 가정이나 사무실에 사용되는 실내조명등에는 백열전구나 형광등을 광원으로 주로 사용하였고, 가로등이나 보안등과 같은 실외 투광등에는 수은등이나 나트륨등을 광원으로 주로 사용하였다.
그러나, 종래의 광원들은 밝기에 비하여 에너지 소비가 크다는 문제점과 수명이 짧아 시간경과에 따라 광량이 급격하게 저하되어 주기적인 관리가 필요하다는 문제점이 있으며, 특히 내부에 수은가스를 이용하고 있으므로 폐기시 환경오염의 원인으로 작용하는 문제점이 있었다.
따라서, 근래에는 이를 해결하기 위하여 전력소모가 적고 수명이 긴 발광다이오드(LED)를 광원으로 사용하는 투광등이 개발/출시되고 있다.
상기 발광다이오드(이하, LED라고 함)는 P형과 N형 반도체의 접합구조를 가지고, 전압을 인가하면 전자와 정공의 결합으로 반도체의 밴드 갭(bandgap)에 해당하는 에너지의 빛을 방출하는 광전자 소자인데, 반응시간이 일반 전구에 비하여 빠르고 소비전력이 20% 수준으로 낮기 때문에 실내외의 조명을 제공하기 위한 투광등은 물론 가로등이나 간판 및 구조물 조명, 다리 등의 장식조명 등과 같이 다방면에 걸쳐 널리 활용되고 있다.
이러한 LED는 25℃의 일반 상온에서 50~60℃ 이하의 온도를 유지해야만 최적의 동작효율을 나타내기 때문에, 상기 조건이 유지되어야 LED 투광등에 요구되는 밝기 및 수명을 보장할 수 있다.
그러나, 현재 사용되고 있는 LED를 이용한 투광등은 전원을 연결하여 동작시킬 경우 80℃이상까지 온도가 상승하기 때문에 상기한 최적의 동작 상태를 유지할 수 없으며, 이로 인하여 시간이 경과 할수록 LED의 밝기가 감소하고 LED의 수명 또한 월등하게 짧아지는 문제점이 발생한다.
따라서, 이를 해결하기 위해 최근에는 LED의 후면에 방열판 등을 부착한 조명등이 제작되고 있으나, 이러한 경우에도 LED에서 발생하는 열이 효과적으로 방출되지 못하기 때문에 발생된 열로 인해 투광등의 온도가 상승하여 투광등의 성능이 떨어지는 문제점이 있다.
또한, 종래의 투광등은 인쇄회로기판(PCB) 상에 다수의 LED가 설치된 LED 램프 모듈의 형태로 설치되므로 투광등의 사용중에 하나의 LED가 동작하지 않으면, 나머지 LED의 정상 동작 여부와 상관없이 LED 램프 모듈 전체를 교체해야하는 문제점이 있고, 이로 인한 자원의 낭비와 환경오염 등의 문제가 발생한다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 LED 램프의 탈부착이 용이하고 상기 LED 램프로부터 발생하는 열이 효과적으로 방출되도록 하는 LED 투광 모듈을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 LED 램프의 개별적인 탈부착이 가능하여 투광등의 유지보수가 용이하고, 상기 LED 램프로부터 발생하는 열이 효과적으로 방출되도록 하는 투광등을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 LED 투광 모듈로서, LED로부터 발생된 열을 흡수하여 방출하는 베이스부; 상기 베이스부를 관통하는 다수의 관통공; 및 상기 다수의 관통공에 설치되어 상기 베이스부에서 흡수한 열이 외부로 전도되도록 하는 히트파이프를 포함하고, 상기 베이스부의 배면에는 방열홈을 형성하여 상기 베이스부의 방열성이 개선되도록 하는 것을 특징으로 한다.
삭제
또한, 상기 베이스부는 전면이 돌출된 돔 형상인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 베이스부의 전면에는 상기 LED가 설치된 LED 램프부가 탈부착되도록 하는 LED 램프 체결부를 형성한 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 관통공은 상기 베이스부의 내측을 종방향 및 횡방향 중 적어도 하나의 방향으로 관통하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 LED 투광등으로서, LED가 설치되는 LED 램프부; 전면에 상기 LED 램프부가 설치되고, 상기 LED 램프부로부터 발생된 열을 흡수하여 외부로 방출되도록 하며, 내부를 관통하는 다수의 관통공에 설치되어 상기 LED 램프부로부터 흡수한 열이 전도를 통해 외부로 방출되도록 하는 히트파이프를 구비한 LED 투광 모듈; 및 상기 LED 투광 모듈의 전면에 설치되어 상기 LED 램프부로부터 발광되는 빛이 일정방향으로 조사되도록 반사하는 투광등 갓을 포함한다.
또한, 상기 LED 투광 모듈의 배면에 설치되어 상기 LED 투광 모듈을 냉각시키는 방열팬을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 LED 투광 모듈의 외부 일측에 설치되어 상기 LED 투광 모듈의 온도를 검출하고, 상기 검출된 온도가 미리 설정된 온도 이상이면 상기 방열팬이 동작되도록 제어하는 온도 검출부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 LED 투광 모듈의 배면은 상기 LED 투광 모듈의 방열효율이 개선되도록 방열홈을 형성하고, 상기 LED 투광 모듈은 전면은 돌출된 돔 형상인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 LED 투광 모듈의 관통공은 상기 LED 투광 모듈의 내측을 종방향 및 횡방향 중 적어도 하나의 방향으로 관통하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 LED 램프부는 상기 LED 투광 모듈과 탈부착 가능하게 설치되고, 상기 LED 램프부는 전원과 케이블을 통해 전기적으로 각각 연결되어 상기 LED 램프부의 오동작시 상기 LED 투광 모듈로부터 상기 오동작하는 LED 램프부만 제거 가능한 것을 특징으로 한다.
상기한 구성에 의한 본 발명의 LED 투광 모듈은 LED의 구동으로 인해 발생한 열을 효과적으로 방출할 수 있어 LED의 성능 저하 방지와, 수명을 연장할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 LED 투광등은 LED 램프로부터 발생하는 열을 신속하게 배출함으로써, LED 램프의 성능 저하 방지와, 수명을 연장할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 LED 투광등은 조립이 용이하여 생산성을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 LED 투광등은 LED 램프의 개별적인 탈부착이 가능하여 오동작이 발생된 LED 램프만 교체할 수 있어 투광등의 유지 보수가 용이한 장점이 있다.
또한, 본 발명은 오동작하는 LED 램프만 교체할 수 있어 정상적으로 동작하는 LED 램프까지 폐기되는 문제점을 개선함으로써, 자원의 효율적 이용과 함께 환경오염도 방지할 수 있는 장점이 있다.
도 1 은 본 발명에 따른 LED 투광 모듈을 나타낸 사시도.
도 2 는 도 1의 LED 투광 모듈을 나타낸 측면도.
도 3 은 도 1의 LED 투광 모듈을 나타낸 배면도.
도 4 는 본 발명에 따른 LED 투광 모듈을 이용한 투광등을 나타낸 사시도.
도 5 는 도 4의 투광등에 설치된 LED 램프를 나타낸 단면도.
도 6 은 도 4의 투광등 단면을 나타낸 단면도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 LED 투광 모듈 및 LED 투광등의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.
(LED 투광 모듈)
도 1은 본 발명에 따른 LED 투광 모듈을 나타낸 사시도이고, 도 2는 도 1의 LED 투광 모듈을 나타낸 측면도이며, 도 3은 도 1의 LED 투광 모듈을 나타낸 배면도이다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명은 LED 투광 모듈(100)로서, LED(미도시)로부터 발생된 열을 흡수하여 방출하는 베이스부(110)와, 상기 베이스부(110)를 관통하는 다수의 관통공(130)과, 상기 다수의 관통공(130)에 설치되어 상기 베이스부(110)에서 흡수한 열이 외부로 전도되도록 하는 히트파이프(12)를 포함하여 구성된다.
상기 베이스부(110)는 소정의 두께를 갖는 원반형상으로 전면은 LED가 설치된 LED 램프부(220, 도 4 참조)가 설치되고, 배면은 상기 LED 램프부(220)로부터 발생된 열이 전도를 통해 이동하여 분산되도록 하고, 이를 위해 상기 베이스부(110)는 열의 전도 및 분산이 용이한 알루미늄 합금재로 이루어진다.
상기 히트파이프(120)는 상기 베이스부(110)의 내측에 종방향 및 횡방향으로 다수 형성된 관통공(130)에 삽입됨으로써, 상기 베이스부(110)의 내부와 밀착되어 설치된다.
따라서, 히트파이프(120)는 상기 베이스부(110) 본체를 통해 전도된 열이 히트파이프(120)를 통해 더욱 신속하게 베이스부(110)의 외부로 이동되도록 함으로써, LED로부터 발생된 열의 신속한 방출과 함께 베이스부(110)의 방열효율이 개선될 수 있도록 한다.
또한, 상기 베이스부(110)는 배면에 상기 베이스부(110)의 방열효율이 더욱 개선될 수 있도록 다수의 방열홈(140)을 형성한다.
상기 방열홈(140)은 상기 베이스부(110)의 종방향 또는 횡방향 중 어느 하나의 방향으로 일정한 패턴을 갖고 형성된다.
또한, 본 발명에 따른 LED 투광 모듈(100)은 상기 방열홈(140)의 내측에 관통공(131)을 형성하고, 상기 관통공(131)으로 히트파이프(120)가 관통되도록 설치함으로써, 히트파이프(120)의 전도와 방열홈(140)의 넓어진 방열면적을 통해 방열효율이 더욱 개선되도록 하였다.
한편, 상기 베이스부(110)의 전면은 후술되는 LED 투광등(200, 도 4 참조)의 투광등 갓(210, 도 4 참조)이 결합하여 고정되도록 하는 플랜지부(150)가 형성된다.
또한, 상기 베이스부(110)의 전면에는 상기 LED가 설치된 LED 램프부(220, 도 4 참조)가 설치되는 다수의 LED 램프 체결부(160)가 형성된다.
상기 LED 램프 체결부(160)는 원형상의 홈부로서, 상기 홈부의 내주연에는 나사산과 나사골(미도시)을 형성하여 나사 결합을 통한 상기 LED 램프부(220)의 탈부착이 가능하다.
또한, 상기 LED 램프 체결부(160)가 형성된 상기 베이스부(110)의 전면은 일정높이로 돌출된 돔부(170)가 형성된다.
상기 돔부(170)는 상기 베이스부(110)의 전면 중앙부를 중심으로 상기 LED 램프 체결부(160)를 방사 방향으로 배치함으로써, LED로부터 발광된 빛이 방사 방향을 유지하며 조사될 수 있도록 한다.
(LED 투광등)
도 4는 본 발명에 따른 LED 투광 모듈을 이용한 투광등을 나타낸 사시도이고, 도 5는 도 4의 투광등에 설치된 LED 램프를 나타낸 단면도이며, 도 6은 도 4의 투광등 단면을 나타낸 단면도로서, 상기한 도 1 내지 도 3의 LED 투광 모듈(100)과, 도 4 내지 도 6에 도시된 LED 투광등을 참조하여 LED 투광등(200)을 더욱 상세하게 설명한다.
본 발명에 따른 LED 투광등(200)은 전면에 LED(222)가 설치된 LED 램프부(220)가 설치되고, 상기 LED 램프부(220)로부터 발생된 열을 흡수하여 외부로 방출되도록 하며, 내부를 관통하는 다수의 관통공(130)에 설치되어 상기 LED 램프부(220)로부터 흡수한 열이 전도를 통해 외부로 방출되도록 하는 히트파이프(120)를 구비한 LED 투광 모듈(100)과, 상기 LED 투광 모듈(100)의 전면에 설치되어 상기 LED 램프부(220)로부터 발광되는 빛이 일정방향으로 조사되도록 반사하는 투광등 갓(210)을 포함한다.
LED 투광 모듈(100)은 소정의 두께를 갖는 원반형상으로 전면에는 LED(222)가 설치된 LED 램프부(220)가 설치되고, 배면에는 상기 LED 램프부(220)로부터 발생된 열이 전도를 통해 분산되도록 하여 상기 발생된 열을 외부로 방출하는 베이스부(110)와, 상기 베이스부(110)의 내측을 종방향 및 횡방향으로 관통하는 다수의 관통공(130)과, 상기 다수의 관통공(130)에 설치되어 상기 베이스부(110)에 밀착됨으로써, 상기 베이스부(110)에서 흡수한 열이 전도를 통해 외부로 방출되도록 하는 히트파이프(12)를 포함한다.
또한, 상기 LED 투광 모듈(100)의 배면에는 방열효율이 더욱 개선될 수 있도록 상기 LED 투광 모듈(100)의 종방향 또는 횡방향 중 어느 하나의 방향으로 일정한 패턴을 갖는 다수의 방열홈(140)을 형성한다.
또한, 상기 LED 투광 모듈(100)은 상기 방열홈(140)의 내측에 관통공(131)을 형성하고, 상기 관통공(131)으로 히트파이프(120)가 관통되도록 설치함으로써, 히트파이프(120)의 전도와 방열홈(140)의 넓어진 방열면적을 통해 방열효율이 더욱 개선되도록 한다.
또한, 상기 LED 투광 모듈(100)의 전면에는 내주연에 나사산과 나사골(미도시)을 갖는 원형상의 홈부가 형성된 다수의 LED 램프 체결부(160)를 방사 방향으로 형성하여 나사 결합을 통한 상기 LED 램프부(220)의 탈부착이 가능하도록 한다.
또한, 상기 LED 램프 체결부(160)가 형성된 상기 LED 투광 모듈(100)의 전면은 전면 중앙부를 중심으로 돌출된 돔부(170)가 형성됨으로써, LED 램프부(220)로부터 발광된 빛이 방사 방향으로 조사될 수 있도록 한다.
투광등 갓(210)은 중앙에 빈공간을 형성한 원뿔형상으로서, 일측이 LED 투광 모듈(100)과 결합된다.
따라서, LED 램프부(220)로부터 발광된 빛이 투광등 갓(210)의 반사를 통해 일정한 방향으로 조사되도록 한다.
LED 램프부(220)는 인쇄회로기판(221)과, 상기 인쇄회로기판(221)에 설치되어 빛을 발광하는 LED(222)와, 상기 LED(222)로부터 발광된 빛이 전면으로 반사되도록 하는 LED 반사부(223)와, 상기 LED(222)로부터 발광된 빛의 직진성이 유지되도록 하는 렌즈(224)와, 상기 인쇄회로기판(221), LED(222), LED 반사부(223) 및 렌즈(224)가 LED 램프 체결부(160)에 고정되도록 하는 LED 램프 고정부(225)로 이루어진다.
상기 LED 램프부(220)는 인쇄회로기판(221)에 연결된 케이블(미도시)을 통해 전원과 전기적으로 각각 연결됨으로써, 이웃한 LED 램프부(220)와는 전기적으로 독립하여 동작된다.
상기 LED 램프 고정부(225)는 외주연에 상기 LED 램프 체결부(160)와 치합되도록 나사산 및 나사골(미도시)이 형성되어, LED 램프부(220)가 LED 투광 모듈(100)에 고정되도록 한다.
따라서, 오동작하는 LED 램프부(220)가 발생되면 전원으로부터 상기 오동작하는 LED 램프부(220)에 연결된 케이블을 분리한 다음 상기 오동작하는 LED 램프부(220)의 LED 램프 고정부(225)를 분리함으로써, 개별적으로 LED 램프부(220)를 제거할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 LED 투광등(200)은 방열효율이 개선될 수 있도록 온도 검출부(230)와, 방열팬(240)을 더 포함하여 구성된다.
상기 온도 검출부(230)는 LED 투광 모듈(100)의 일측에 설치되어 LED 투광 모듈(100)의 현재 온도를 검출하고, 상기 검출된 온도가 미리 설정된 온도 이하이면 오프(OFF) 상태를 유지하고, 상기 검출된 온도가 미리 설정된 온도 이상이면 온(ON) 상태가 된다.
즉 상기 온도 검출부(230)는 바람직하게 바이메탈 온도계로서, 미리 설정된 온도 이하에서는 오프 상태를 유지하고, 상기 미리 설정된 온도 이상에서는 온 되어 방열팬(240)에 전원이 인가되도록 한다.
상기 방열팬(240)은 LED 투광 모듈(100)의 배면에 설치되어 LED 투광 모듈(100)의 방열효율이 개선되도록 한다.
즉 상기 방열팬(240)의 동작으로 발생한 냉각용 바람은 LED 투광 모듈(100)의 배면에 형성된 방열홈(140)을 따라 이동하며 LED 투광 모듈(100)과, 히트파이프(120)를 신속하게 냉각시키게 된다.
또한, 상기 방열팬(240)은 상기 온도 검출부(230)가 온 상태로 전환되면 전원 제어선(231)을 통해 상기 방열팬(240)으로 전원이 인가되도록 제어함으로써, 상기 LED 투광 모듈(100)의 온도에 따른 효과적인 동작 제어와 함께 방열효율을 개선하는 것이 가능하다.
상기와 같이, 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100 : LED 투광 모듈 110 : 베이스부
120 : 히트파이프 130, 131 : 관통공
140 : 방열홈 150 : 투광등갓 체결부
160 : LED 램프 체결부 170 : 돔부
200 : LED 투광등 210 : 투광등 갓
220 : LED 램프부 221 : 인쇄회로기판
222 : LED 223 : LED 반사부
224 : 렌즈 225 : LED 램프 고정부
230 : 온도 검출부 231 : 전원 제어선
240 : 방열팬

Claims (13)

  1. LED 투광 모듈로서,
    LED로부터 발생된 열을 흡수하여 방출하는 베이스부;
    상기 베이스부를 관통하는 다수의 관통공; 및
    상기 다수의 관통공에 설치되어 상기 베이스부에서 흡수한 열이 외부로 전도되도록 하는 히트파이프를 포함하고,
    상기 베이스부의 배면에는 방열홈을 형성하여 상기 베이스부의 방열효율이 개선되도록 하는 것을 특징으로 하는 LED 투광 모듈.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 베이스부는 전면이 돌출된 돔 형상인 것을 특징으로 하는 LED 투광 모듈.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 베이스부의 전면에는 상기 LED가 설치된 LED 램프부가 탈부착되도록 하는 LED 램프 체결부를 형성한 것을 특징으로 하는 LED 투광 모듈.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 관통공은 상기 베이스부의 내측을 종방향 및 횡방향 중 적어도 하나의 방향으로 관통하는 것을 특징으로 하는 LED 투광 모듈.
  6. LED 투광등으로서,
    LED가 설치된 LED 램프부;
    전면에 상기 LED 램프부가 설치되고, 상기 LED 램프부로부터 발생된 열을 흡수하여 외부로 방출되도록 하며, 내부를 관통하는 다수의 관통공에 설치되어 상기 LED 램프부로부터 흡수한 열이 전도를 통해 외부로 방출되도록 하는 히트파이프를 구비한 LED 투광 모듈; 및
    상기 LED 투광 모듈의 전면에 설치되어 상기 LED 램프부로부터 발광되는 빛이 일정방향으로 조사되도록 반사하는 투광등 갓을 포함하는 LED 투광등.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 LED 투광 모듈의 배면에 설치되어 상기 LED 투광 모듈을 냉각시키는 방열팬을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 투광등.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 LED 투광 모듈의 외부 일측에 설치되어 상기 LED 투광 모듈의 온도를 검출하고, 상기 검출된 온도가 미리 설정된 온도 이상이면 상기 방열팬이 동작되도록 제어하는 온도 검출부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 투광등.
  9. 제 6 항 내지 제 8 항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 LED 투광 모듈의 배면은 상기 LED 투광 모듈의 방열효율이 개선되도록 방열홈을 형성한 것을 특징으로 하는 LED 투광등.
  10. 제 6 항 내지 제 8 항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 LED 투광 모듈은 전면이 돌출된 돔 형상인 것을 특징으로 하는 LED 투광등.
  11. 제 6 항 내지 제 8 항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 LED 투광 모듈의 관통공은 상기 LED 투광 모듈의 내측을 종방향 및 횡방향 중 적어도 하나의 방향으로 관통하는 것을 특징으로 하는 LED 투광등.
  12. 제 6 항 내지 제 8 항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 LED 램프부는 상기 LED 투광 모듈과 탈부착 가능하게 설치된 것을 특징으로 하는 LED 투광등.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 LED 램프부는 케이블을 통해 전원과 전기적으로 각각 연결되어 상기 LED 램프부의 오동작시 상기 LED 투광 모듈로부터 상기 오동작하는 LED 램프부만 제거 가능한 것을 특징으로 하는 LED 투광등.
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