KR101229545B1

KR101229545B1 - 엘이디 조명 램프용 히트싱크 및 이를 이용한 엘이디 조명 램프

Info

Publication number: KR101229545B1
Application number: KR1020100104579A
Authority: KR
Inventors: 심현섭
Original assignee: 심현섭
Priority date: 2010-10-26
Filing date: 2010-10-26
Publication date: 2013-02-05
Also published as: KR20120043330A

Abstract

본 발명은 LED(Light Emitting Diode: 발광소자)용 히트싱크 및 이를 이용한 LED 조명 램프에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 LED 조명 램프용 히트싱크는 다수의 방열편(放熱片)에 의해 형성되며 다수의 상기한 방열편의 중앙 집속부가 상호 맞닿게 형성되고 상기한 중앙 집속부를 관통하여 집속용 고정공이 형성되는 집속부와, 상기한 다수의 방열편의 방열 핀부에 의해 형성되는 다수의 방열핀이 방사상으로 배열되는 방열부와, 상기한 집속부(2)를 상호 밀접하게 접하여 고정시키는 집속고정수단으로 구성되며, 본 발명에 따른 LED 조명 램프용 히트싱크는 압출된 방열편의 조립에 의해 형성 가능하므로 단조의 경우에 비하여 방열 특성이 월등히 우수하여 LED 칩의 방열 특성 저하로 인한 LED 램프의 수명 단축 및 방열 효율성 저하 문제를 효과적으로 해소할 수가 있는 높은 방열 특성을 지니며, 특히 상대적으로 경량이므로 양호한 운반성 및 설치 작업성을 보유함과 아울러, 제작 경제성 및 수선 유지 보수성이 양호하며, 이를 이용한 본 발명에 따른 LED 조명 램프는 실내용, 바람직하게는 공장이나 강당 또는 체육관 등과 같은 상대적으로 넓은 공간을 지니는 실내용의 중대형 LED 조명 램프로서 매우 유용하다.

Description

엘이디 조명 램프용 히트싱크 및 이를 이용한 엘이디 조명 램프{HEAT SINK FOR LED LAMP AND LED LAMP USING THE SAME}

본 발명은 LED(Light Emitting Diode: 발광소자)용 히트싱크 및 이를 이용한 LED 조명 램프에 관한 것이며, 더욱 상세하게는, 실내용, 바람직하게는 공장이나 강당 또는 체육관 등과 같은 상대적으로 넓은 공간을 지니는 실내용으로 적합하게 적용 가능함과 아울러, 높은 방열 효율성과 높은 제작 및 유지 경제성, 그리고 금형의 제작이나 수정이 불필요하여 그 구조나 형태에 대한 높은 변형 적용성을 지니며, 특히 상대적으로 경량이므로 양호한 운반성 및 설치 작업성을 지니는 LED 조명 램프용 히트싱크 및 이를 이용한 LED 조명 램프에 관한 것이다.

LED(Light Emitting Diode)는 P형 및 N형 반도체의 접합 구조를 가져 전력 인가 시 전자와 정공의 결합으로 반도체의 밴드 갭(band gap)에 해당하는 에너지의 빛을 방출하는 광전 소자로서, 광 변환 효율이 높으므로 소비전력이 상대적으로 매우 낮으며, 무한 확장 설치가 가능하고, 수명이 반영구적이며, 예열이 불필요하여 응답 속도가 신속하고, 점등회로가 비교적 간단하며, 방전용 기체 및 필라멘트를 사용하지 않으므로 내충격성이 크고 안전하며 환경오염 유발 요인이 적고, 고(高)반복 펄스 동작이 가능하며, 시신경의 피로가 덜하고, 풀 칼라의 구현이 가능하다는 장점이 있어서, 근래 들어 실내외 조명으로 널리 적용되고 있는 추세로서, 고출력 및 고효율 LED의 상업적 시판에 따라 그 용도 및 사용처 또한 급속히 확대되고 있다.

통상적으로 LED 조명 램프는 다수의 LED 소자를 직렬 및/또는 병렬로 높은 밀도로 동일 평면상에 집적 배열하는 구조를 이용함으로써, LED 조명 램프의 광도 또는 휘도를 획기적으로 증가시키는 방식을 채택하고 있으나, LED의 집적 밀도가 증대될수록 구동 발생열도 현저히 증가하게 되므로 그에 따른 LED의 광학출력특성의 저하 및 수명 단축과 효율성 저하를 초래하게 된다는 문제점이 심각하게 대두된다.

따라서 고출력 및 고효율 LED의 소정의 광학특성을 일정하게 유지하기 위해서는 LED로부터의 충분한 방열이 필수적이다.

상기한 바와 같은 LED의 문제점을 해소하기 위하여 열전도성이 우수한 구리나 알루미늄과 같은 금속으로 제작된 넓은 표면적을 가지는 방열체를 사용하여 LED 등의 반도체 부품에서 발생하는 열을 대기 중으로 방열시키는 방식이 광범위하게 적용되고 있다.

이러한 방열 방식을 대별하면, 열전도성이 우수한 금속 소재로 제작되고 다수의 핀 구조를 형성하여 표면적을 증대시킨 방열체를 이용한 통상의 수동형 공랭식 방열 방식과, 전술한 바와 동일한 방열체를 이용하되 팬 등을 이용한 강제 송풍에 의하여 방열성을 높인 능동형 공랭식 방열 방식과, 물의 온도에 따른 밀도 차이에 의한 자연 대류에 의하여 냉각시키는 수동형 수냉식 방열 방식과, 펌프를 이용하여 물을 강제 순환시키는 능동형 수냉식 방열 방식과, 방열체 내에 열전달 냉매를 저장하여 열전달 냉매가 기화와 액화를 반복 순환하면서 방열시키는 히트파이프를 이용한 방열 방식이 있다.

그러나 LED 조명 램프 분야에서는 별도의 물 순환 파이프 구조를 가지는 수냉식 방열 방식이나 팬을 이용하는 능동형 공랭식 방열 방식은 조명 기기의 필연적으로 중량 증가를 초래하며 구조의 복잡화를 수반하게 되고 그에 따라 제작비 및 유지 보수비의 증가를 가져오므로 거의 채택되고 있지 아니하다.

당분야에서 주로 이용되고 있는 것은 수동형 공랭식 방열 방식, 또는 이에 히트파이프를 부가한 방열 방식이며, 이에 대한 전형적인 종래의 기술에 대하여 첨부 도면을 참조하여 간략히 언급하기로 한다.

먼저, 한국특허공개 제2010-0081262호(2010.07.14. 공개)는 도 4의 예시 사시도에 나타낸 바와 같은 LED 조명 램프용 히트싱크(1′)를 제안하고 있다.

종래의 가장 통상적인 구조는 도 4에서 도면부호 22의 천공 홀을 제외한 나머지 형태로서, LED 모듈(미도시)로부터 발생되는 열을 전달하기 위한 금속 원판(20)과 상기한 금속 원판(20)으로 고르게 분산된 열을 상기한 LED 모듈의 배면 방향의 외부로 방출하기 위한 다수의 방열핀(21)으로 구성되는 것으로서, 이 경우 상기한 방열핀(21)을 금속 원판(20)의 배면에 고정시키기 위해서는 도브테일(dovetail) 방식으로 끼워 삽입하거나 또는 별도의 나사 또는 핀과 같은 고정 수단을 이용하게 되는 번거롭고 수고스러운 작업을 거쳐야 하며, 특히 상기한 금속 원판(20)과 방열핀(21)의 접촉 불량에 의한 접촉 열저항이 커질 우려가 높다는 문제점이 있음과 아울러, 방열이 한 방향으로만 이루어지므로 효율성이 비교적 낮다는 문제점이 있다.

따라서 도 4는 전술한 종래의 문제점을 해소하기 종래의 방안으로서, 금속 원판(20)에 다수의 천공 홀(22)을 형성함으로써 LED 모듈(미도시)로부터 발생한 열이 직접 방열핀(21)에 전달될 수 있도록 함으로써 금속 계면 간에서의 접촉 열저항을 저감시킨 구조를 제안하고 있다.

그러나 이러한 구조는 금속 원판(20)에 다수의 천공 홀(22)을 형성한 점을 제외하고는 종래와 본질적으로 동일한 구조이므로 여전히 만족스러운 것은 못된다는 문제점이 있다.

이어서, 도 5a 및 도 5b는 한국등록특허 제0891433호(2009.03.25. 등록)에 개시(開示)된 히트싱크(1a′)에 대한 사시도 및 그 분해 조립 사시 설명도로서, 상기한 종래의 히트싱크(1a′)는 방열 특성 향상을 위하여 LED 모듈(36)의 저면에 양 날개를 가지는 'U'자형의 히트파이프(35)가 접착되고, 상기한 히트파이프(35)의 양 날개 사이에 다수의 수직 핀(34)을 가지는 제1 방열판(33)이 위치하며, 상기한 양 날개 외측에 다수의 수평 핀(31)과 방열공(32)을 가지는 원통상의 제2 방열판(30)을 배치한 구조를 채택하고 있다.

그러나 상기한 종래의 히트싱크(1a′)는 그 형상이 복잡한 입체 구조를 가지므로 알루미늄 주조 또는 다이캐스팅에 의해 제작될 수밖에 없으므로 금형의 제작에 많은 시간과 비용이 소요됨은 물론, 소형의 LED 조명 램프가 아닌 중형 또는 대형의 LED 조명 램프로 제작하게 되면 그 방열 특성은 논외로 한다 하더라도 중량이 현저히 커져서 그 제작, 운반, 설치 등의 관점에서 실용성이 낮다는 문제점이 있다.

또한 한국특허공개 제2009-0093492호(2009.00.02. 공개)는 도 6a 및 도 6b에 도시한 바와 같은 대형 LED 보안등(10′)을 제안하고 있으며, 상기한 LED 보안등(10′)은 LED 조명 램프(42)가 상호 교호적으로 반복 배치되는 제1 및 제2 경사면(43,43a)에 각각 설치되어 서로 다른 방향으로의 조사가 가능하도록 형성되고 주위에 투명 커버(45)를 가지는 몸체(46)와, 다수의 방열 핀(41)이 방사상으로 형성된 방열부(40)를 가지는 구조로서, 미설명 부호 44는 지주 체결구이다.

그러나 상기한 종래의 LED 보안등(10′)은 방열부(40) 및 몸체(46)가 복잡한 형상의 입체 구조를 가지므로 알루미늄 주조 또는 다이캐스팅에 의해 제작될 수밖에 없으므로 금형의 제작에 많은 시간과 비용이 소요됨은 물론 그 형태나 구조의 변형을 위해서는 금형의 수정 작업이 불가피하므로 그 변형이나 변경이 자유롭지 못하며, 마찬가지로 중량이 현저히 커져서 그 제작, 운반, 설치 등의 작업이 용이하지 못하다는 문제점이 있다.

한편, 한국실용신안공개 제2010-0008208호(2010.08.18. 공개)는 도 7a 및 도 7b에 나타낸 바와 같은 LED 조명장치(10a′)를 제안하고 있으며, 상기한 LED 조명장치(10a′)는 복수의 조각으로 형성되어 상호 체결되어 하우징을 형성하는 히트싱크(50)와, 상기한 하우징 내에서 상기한 히트싱크(50)에 체결되는 복수의 LED 조명 램프부(51)와, 투광 덮개(52)로 구성되어 있다.

도시된 바와 같은 대형의 LED 조명장치(10a′) 역시 히트싱크(50)의 형상이 복잡한 입체 구조를 가지므로 알루미늄 주조 또는 다이캐스팅에 의해 제작될 수밖에 없어 금형의 제작에 많은 시간과 비용이 소요됨은 물론, 그 형태나 구조의 변형이 자유롭지 못하며, 중량이 커서 그 제작, 운반, 설치 등의 작업이 용이하지 못하다는 문제점이 있다.

또한, 한국특허공개 제2010-0102056호(2010.09.20. 공개)는 압출형 히트싱크를 가지는 LED 램프 조립체(미도시)를 제안하면서, 압출 성형된 소재는 주조된 소재 또는 압출 성형 전 소재보다 더 높은 열전도성을 갖는다는 사실을 밝히고 있으며, 예컨대, 압출 성형 알루미늄은 약 200W/mK의 열전도성 나타내는 반면, 주조 알루미늄 합금은 100W/mK 미만의 열전도성을 나타내며, 또한 금속 히트싱크를 압출 성형에 의해 제작하면 생산 비용의 상당히 저감이 가능하다는 점을 언급하고 있다.

따라서 상기한 바와 같은 종래 기술의 제반 문제점을 극복한 LED 조명 램프용 히트싱크 및 이를 이용한 LED 조명 램프의 개발이 당업계에 요망되어 왔다.

따라서 본 발명의 첫 번째 목적은 높은 방열성을 나타내면서도 경량으로 양호한 운반성 및 설치 작업성을 가지는 LED 조명 램프용 히트싱크를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 두 번째 목적은 높은 제작 및 유지 경제성을 가지는 LED 조명 램프용 히트싱크를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 세 번째 목적은 금형의 제작이나 수정이 불필요하여 그 구조 및 형태에 대한 다양성을 부여할 수가 있는 높은 변형 적용성을 가지는 LED 조명 램프용 히트싱크를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 네 번째 목적은 실내용, 특히 공장이나 강당 또는 체육관 등과 같은 상대적으로 넓은 공간을 지니는 실내용으로 적합하게 적용 가능한 중대형의 LED 조명 램프용 히트싱크를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 다섯 번째 목적은 전술한 첫 번째 내지 네 번째 목적에 따른 LED 조명 램프용 히트싱크를 이용한 LED 조명 램프, 특히 중대형 LED 조명 램프를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 첫 번째 내지 네 번째 목적을 원활히 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 일 양태(樣態)에 따르면, 말단 절곡부에 의해 경계 지워지는 중앙 집속부와 방열 핀부가 일체로 형성되는 다수의 방열편(放熱片)에 의해 형성되는 집속부와 방열부로 구성되고: 상기한 집속부는 상기한 다수의 방열편의 각각의 중앙 집속부가 상호 밀접하게 접하여 형성되며, 상기한 중앙 집속부를 관통하여 집속용 고정공이 형성되고, 상기한 방열부는 상기한 다수의 방열편의 방열 핀부에 의해 방사상으로 배열 형성되며, 상기한 다수의 중앙 집속부가 집속고정수단에 의하여 상호 맞닿게 고정되어 상기한 집속부를 형성하는 LED 조명 램프용 히트싱크가 제공된다.

본 발명의 첫 번째 내지 네 번째 목적을 원활히 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 다른 일 양태에 따르면, 상기한 집속부의 양측에 집속 고정공을 가지는 집속구가 각각 배치되어 있는 LED 조명 램프용 히트싱크가 제공된다.

본 발명의 첫 번째 내지 네 번째 목적을 원활히 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 또 다른 일 양태에 따르면, 상기한 집속 고정공이 집속구의 홈부 내에 배치되어 상기한 집속고정수단이 상기한 집속구의 외표면 내측에 위치하는 LED 조명 램프용 히트싱크가 제공된다.

본 발명의 첫 번째 내지 네 번째 목적을 원활히 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 여전히 또 다른 일 양태에 따르면, 상기한 방열편의 방열 핀부에 말단 절곡부가 형성되어, 상기한 방열부의 외주연 단부가 접촉부 또는 슬릿을 가지는 말단 절곡면을 형성함으로써, 육안상 상기한 외주연이 밀폐면을 형성하는 LED 조명 램프용 히트싱크가 제공된다.

본 발명의 첫 번째 내지 네 번째 목적을 원활히 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 여전히 또 다른 일 양태에 따르면, 상기한 방열편의 방열 핀부에 다수의 방열 관통공이 형성되어 있는 LED 조명 램프용 히트싱크가 제공된다.

본 발명의 첫 번째 내지 네 번째 목적을 원활히 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 여전히 또 다른 일 양태에 따르면, 상기한 방열편의 중앙 집속부에 복수개의 방열 관통공이 형성되어 외부로 개구되어 있는 LED 조명 램프용 히트싱크가 제공된다.

본 발명의 첫 번째 내지 네 번째 목적을 원활히 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 여전히 또 다른 일 양태에 따르면, 상기한 방열부가 상기한 집속부의 양측에 반원상으로 형성되어 있는 LED 조명 램프용 히트싱크가 제공된다.

본 발명의 첫 번째 내지 네 번째 목적을 원활히 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 여전히 또 다른 일 양태에 따르면, 상기한 집속부의 저면에 적어도 하나의 히트파이프 삽입공이 형성되고 이에 히트파이프가 삽지(揷止)되어 있는 LED 조명 램프용 히트싱크가 제공된다.

본 발명의 첫 번째 내지 네 번째 목적을 원활히 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 여전히 또 다른 일 양태에 따르면, 상기한 집속부의 저면 및 상면에 복수의 히트스프레더 장착공이 형성되어 있는 LED 조명 램프용 히트싱크가 제공된다.

본 발명의 첫 번째 내지 네 번째 목적을 원활히 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 여전히 또 다른 일 양태에 따르면, 상기한 집속부의 상면에 결착구 장착공이 형성되어 있는 LED 조명 램프용 히트싱크가 제공된다.

본 발명의 첫 번째 내지 네 번째 목적을 원활히 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 여전히 또 다른 일 양태에 따르면, 상기한 방열부의 중앙부에는 구리로 된 방열편이 위치하고 그 양측부에는 알루미늄 또는 그 합금으로 된 방열편이 위치하는 LED 조명 램프용 히트싱크가 제공된다.

본 발명의 첫 번째 내지 네 번째 목적을 원활히 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 여전히 또 다른 일 양태에 따르면, 상기한 방열편의 집속부를 이루는 대략 중앙부가 중앙 절곡부에 의해 오목부를 형성하고, 상기한 오목부에 히트 스프레더로서의 삽입편이 장착되어 상기한 삽입편의 상면이 방열부의 전후방면과 동일 평면상에 위치하는 LED 조명 램프가 제공된다.

본 발명의 첫 번째 내지 네 번째 목적을 원활히 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 여전히 또 다른 일 양태에 따르면, 상기한 오목부가 연마면으로 형성되어 있는 LED 조명 램프가 제공된다.

본 발명의 다섯 번째 목적을 원활히 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 일 양태에 따르면, 전술한 LED 조명 램프용 히트싱크와; 상기한 히트싱크의 집속부의 상하면 중 적어도 어느 일면에 위치하는 SMPS(Switching Mode Power Supply) 회로 내장 부재(구동부)와; 상기한 SMPS 회로 내장 부재 상면에 위치하는 방열 커버와; 상기한 히트싱크의 상하면에 맞닿아 위치하는 전방 및 후방 히트스프레더와; 상기한 전방 히트스프레더의 상면에 적층되는 COB(Chip on Board)와; 상기한 COB의 전방에 장착되는 투명 커버로 구성되는 LED 조명 램프가 제공된다.

본 발명의 다섯 번째 목적을 원활히 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 다른 일 양태에 따르면, 상기한 전방 및 후방 히트스프레더 각각에 다수의 방열공이 형성되어 있는 LED 조명 램프가 제공된다.

본 발명의 다섯 번째 목적을 원활히 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 또 다른 일 양태에 따르면, 상기한 전방 및 후방 히트스프레더 각각에 복수개의 고정공이 형성되고, 상기한 후방 히트스프레더 중앙에는 결착구 관통공이 형성되어 있는 LED 조명 램프가 제공된다.

본 발명의 다섯 번째 목적을 원활히 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 여전히 다른 일 양태에 따르면, 상기한 투명 커버가 방열홈이 형성된 측면과 투명 부재로 된 전면으로 형성되는 LED 조명 램프가 제공된다.

본 발명의 다섯 번째 목적을 원활히 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 여전히 다른 일 양태에 따르면, 상기한 후방 히트스프레터의 중앙에 결착구가 고정되어 있는 LED 조명 램프가 제공된다.

본 발명에 따른 LED 조명 램프용 히트싱크는 압출된 방열편의 조립에 의해 형성 가능하므로 단조의 경우에 비하여 방열 특성이 월등히 우수하여 LED 칩의 방열 특성 저하로 인한 LED 램프의 수명 단축 및 방열 효율성 저하 문제를 효과적으로 해소할 수가 있는 높은 방열 특성을 지니며, 특히 상대적으로 경량이므로 양호한 운반성 및 설치 작업성을 보유함과 아울러, 제작 경제성 및 수선 유지 보수성이 양호하며, 이를 이용한 본 발명에 따른 LED 조명 램프는 실내용, 바람직하게는 공장이나 강당 또는 체육관 등과 같은 상대적으로 넓은 공간을 지니는 실내용의 중대형 LED 조명 램프로서 매우 유용하다.

도 1a는 본 발명의 바람직한 일구체예에 따른 LED 조명 램프용 히트싱크의 측면도이다.
도 1b 및 도 1c는 각각 도 1a의 정면도 및 배면도이다.
도 2a는 도 1a 내지 도 1c의 본 발명에 따른 LED 조명 램프용 히트싱크가 적용된 본 발명의 LED 조명 램프의 사시도이다.
도 2b는 도 2a의 정면도이다.
도 2c는 도 2a의 측면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 LED 조명 램프용 히트싱크가 적용된 본 발명의 LED 조명 램프의 분해 조립 사시 설명도이다.
도 4는 종래의 통상적인 LED 조명 램프용 히트싱크의 예시 사시도이다.
도 5a 및 도 5b는 각각 종래의 다른 히트싱크의 사시도 및 그 분해 조립 사시 설명도이다.
도 6a 및 도 6b는 각각 종래의 다른 LED 조명 램프의 하부 구조체 및 히트싱크 부착 LED 조명 램프의 사시도 및 측면도이다.
도 7a 및 도 7b는 각각 종래의 또 다른 히트싱크 부착 LED 조명 램프의 사시도 및 측단면도이다.

이하, 본 발명을 첨부 도면을 참조하여 더욱 상세히 설명하기로 한다.

도 1a는 본 발명의 바람직한 일구체예에 따른 LED 조명 램프용 히트싱크(1)의 측면도이고, 도 1b 및 도 1c는 각각 도 1a의 정면도 및 배면도로서, 편의상 도 3에 나타나 있는 본 발명에 따른 LED 조명 램프용 히트싱크(1)에 대한 사시도를 참조하여 함께 언급하기로 한다.

본 발명의 바람직한 일구체예에 따른 LED 조명 램프용 히트싱크(1)는 절곡부에 의해 경계 지워지는 중앙 집속부(도면부호 미부여)와 방열 핀부(도면부호 미부여)가 일체로 형성되는 다수의 방열편(放熱片)(도면부호 미부여)으로 구성되며, 상기한 다수의 방열편은 집속부(2)와 방열부(3)를 형성하게 된다.

물론, 도시된 예에서는 정중앙의 단 하나의 방열편은 상기한 바와 같은 절곡부를 가지지 않는 직선상을 유지하나, 이는 본 발명에 있어서 선택적 사항에 불과하며, 모든 방열편이 절곡부를 가지도록 할 수도 있음은 물론이다.

상기한 방열편이 알루미늄 또는 그 합금으로 형성되는 경우에는 방방열성 향상 및 제조 효율성 제고를 위하여 박판상으로 압출한 후 프레싱하고 절곡하여 제작함으로써 약 200W/mK의 높은 열전도성을 나타낼 수 있으므로 바람직하나, 압연 후 프레싱하고 절곡 성형할 수도 있으나, 주조 성형은 약 100W/mK의 상대적으로 낮은 열전도성을 나타내므로 본 발명에 있어 바람직하지 못하다.

또한 상기한 바와 같은 압출 성형에 의하면, 금형은 불필요하므로 금형과 관련된 비용 상의 문제나 또는 금형과 관련한 번거로운 작업 필요성이 없음은 물론, 높은 공정 효율성 및 경량화를 이룰 수가 있다.

도시된 예에서는 방열부(3)가 집속부(2)의 양측 또는 상하로 상호 대칭되는 반원상 내지 부채꼴로 형성된 예를 도시하고 있으나, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니며, 방열부(3)가 집속부(2)의 어느 한쪽에만 존재하는 구조도 본 발명의 영역 내이며, 이 경우 상기한 방열부(3)는 제한적인 것은 아니지만 120°~270° 각도 범위 내에서 반원상 또는 부채꼴의 방사상으로 형성할 수도 있음은 물론이다.

상기한 집속부(2)는 상기한 다수의 방열편의 각각의 중앙 집속부가 상호 맞닿게 세로로 모여 형성되며, 상기한 집속부(2)의 측면에는 이를 관통하여 복수개의 집속용 고정공(2d)이 형성되고, 상기한 방열부(3)는 상기한 다수의 방열편의 방열 핀부에 의해 형성되며 공간부(3d)에 의해 상호 이격되어 있는 다수의 방열핀(3a)이 방사상으로 배열 형성되며, 상기한 다수의 방열편의 중앙 집속부들이 모여 이루어지는 집속부(2)는 집속고정볼트 및 집속고정너트와 같은 집속고정수단(6,6a)에 의하여 상기한 중앙 집속부들이 상호 맞닿아 고정됨으로써 열접촉 저항을 저감시킬 수가 있다.

또한 도시된 예에 있어서는, 상기한 집속부(2)의 양측에는 각각 집속구(4)가 배치되어 상기한 방열편의 중앙 집속부들을 견고히 밀착시킨 상태로 고정함으로써 열 접촉 저항을 최소화할 수 있는 구조로 되어 있으나, 상기한 집속구(4)의 존재는 본 발명에 있어 선택적이며 상기한 집속구(4) 없이 집속고정수단(6,6a)에 의해 상기한 방열편의 중앙 집속부들을 견고히 밀착 고정시킬 수도 있음은 물론이다.

상기한 집속부(2)의 양측에 집속구(4)를 사용하는 경우에는 상기한 집속고정수단(6,6a)이 상기한 집속구(4)의 외표면 내측에 위치하도록 홈부(도면부호 미부여)를 형성하여 둘 수도 있다.

한편, 도시된 예에서와 같이 상기한 다수의 방열편의 방열 핀부에 의해 형성되는 방열부(3)의 방열핀(3a)은 말단 절곡되어, 상기한 방열부(3)의 외주연 단부가 접촉부 또는 슬릿(3c)을 가지는 말단 절곡면(3b)을 형성함으로써, 육안 상으로 상기한 외주연이 밀폐면을 형성하도록 하게 할 수도 있으나, 이는 본 발명에 있어서 임의 선택적이며 상기한 말단 절곡면(3b)을 형성하지 않을 수도 있음은 물론이다.

또한, 선택적으로는 상기한 방열편의 방열 핀부에 의해 형성되는 방열핀(3a)에 방열성 향상을 위한 다수의 방열 관통공(미도시)을 형성하거나, 및/또는 상기한 방열편의 중앙 집속부에 의해 형성되는 집속부(2)의 측면에 복수개의 방열 관통공(미도시)을 형성할 수도 있음은 물론이다.

상기한 방열부(3)는 상기한 집속부(2)의 어느 일측 또는 양측에 반원상 또는 부채꼴로 형성될 수 있다.

또한 상기한 집속부(2)의 저면에는 적어도 하나의 히트파이프 삽입공(2b)이 형성한 후 열교환 냉매가 채워져 있는 히트파이프(8)를 삽지(揷止)하여 둠으로써 방열 특성을 제고할 수도 있다.

아울러, 상기한 집속부(2)의 저면 및 상면에는 복수의 히트스프레더 고정공(2a)을 형성하여 둠으로써, 본 발명에 따른 히트싱크(1)의 전후방면에 각각 후술하는 히트스프레더(11,12)와 접촉시킴으로써 방열 특성을 높이는 것이 바람직하다.

또한 상기한 집속부(2)의 상면에는 필요하다면 결착구 장착공(2c)을 형성하고 이에 후술하는 결착구(17)를 고정시킴으로써, 본 발명에 따른 LED 조명 램프(10)를 천장등과 같은 적절한 개소에 용이하게 현수(懸垂)할 수가 있다.

선택적으로는, 상기한 방열부(3)의 중앙부에는 구리로 된 방열편을 위치시키고 그 양측부에는 알루미늄 또는 그 합금으로 된 방열편을 위치시킴으로써 방열 특성을 더욱 높이도록 설계될 수도 있다.

또한 필요하다면, 상기한 집속부(2)를 단차부(9d)의해 오목부(2f)로 형성하고, 상기한 오목부(2f)에 의해 한정되는 영역 내에 히트스프레더로서의 삽입편(5)을 장착하고, 상기한 삽입편(5)의 상면이 방열부(3)의 전후방면과 동일 평면상에 위치하도록 함으로써 방열 특성을 더욱 높이도록 설계될 수도 있다.

한편, 상기한 오목부(2f)를 연마면으로 형성함으로써 집속부(2)를 이루는 방열편의 중앙 집속부 사이의 열 접촉 저항을 더욱 줄임으로써 높은방열 특성을 보유하도록 할 수도 있다.

이어서, 도 2a는 도 1a 내지 도 1c의 본 발명에 따른 LED 조명 램프용 히트싱크(1)가 적용된 본 발명의 LED 조명 램프(10)의 사시도이며, 도 2b는 및 도 2c는 각각 도 2a의 정면도 및 측면도이고, 도 3은 본 발명에 따른 LED 조명 램프용 히트싱크(1)가 적용된 본 발명의 LED 조명 램프(10)에 대한 분해 조립 사시 설명도로서, 설명의 편의상 함께 언급하기로 한다.

본 발명에 따른 LED 조명 램프(10)는 전술한 바와 같은 본 발명에 따른 히트싱크(1)와, 상기한 히트싱크(1)의 집속부(2)의 상하면 중 적어도 어느 일면에 위치하는 SMPS(Switching Mode Power Supply) 회로 내장 부재(구동부)(13)와, 상기한 SMPS 회로 내장 부재(13) 상면에 위치하는 방열 커버(14)와, 상기한 히트싱크(1)의 상하면에 맞닿아 위치하는 전방 및 후방 히트스프레더(11,12)와, 상기한 전방 히트스프레더(11)의 상면에 적층되는 COB(Chip on Board)(15)와, 상기한 COB(15)의 전방에 장착되는 투명 커버(16)로 구성된다.

여기서, 상기한 전방 및 후방 히트스프레더(11,12)의 각각에는 다수의 방열공(11a,12a)을 형성함으로써 방열성 향상을 도모하고 있으며, 상기한 전방 및 후방 히트스프레더(11,12)의 각각에는 복수개의 고정공(11b,12b)을 형성함으로써, 히트싱크(1)의 히트스프레더 고정공(2a) 및 삽입편(5)의 히트스프레더 고정공(5a)을 관통하여 고정수단을 체결함으로써, 히트싱크(1)와 히트스프레더(11,12)를 상호 연결함과 아울러, SMPS 회로 내장 부재(13) 상면에 위치하는 방열 커버(14)의 양단부 저면에 위치하는 나사 고정부(14a)와 히트스프레더(11,12)도 상호 연결하게 된다.

또한 전방 히트스프레더(11)의 중앙에는 별도의 고정공(11c)을 형성함과 아울러, 후방 히트스프레더(12)의 중앙에는 현수용 결착구(17) 체결을 위한 결착구 관통공(12c)을 형성할 수도 있다.

상기한 방열 커버(14)의 재질은 구리 또는 알루미늄 또는 그 합금으로 형성함으로써 높은 방열성을 나타내도록 함이 바람직하다.

상기한 전방 히트스프레더(11)의 일측 표면에는 COB(19)가 고정되며, 상기한 COB(19) 상면에 배열되어 있는 다수의 LED(미도시)로부터의 발광 조명은 투명 커버(16) 전면의 투명 부재(16a)를 투과하여 조사되며 상기한 투명 커버(16)의 측면에는 방열 홈(16b)이 형성될 수도 있다.

상기한 투명 부재(16a)는 강화 유리 또는 내열성 투명 수지일 수 있으며, 필요하다면 눈부심을 막기 위한 표면 간유리 처리 또는 광확산제 첨가 내열성 투명 수지일 수 있음은 물론이다.

지금까지 본 발명에 대하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 예증하기 위한 것일 뿐 본 발명의 영역을 제한하고자 하는 것이 아니며, 당업자라면 본 발명의 영역으로부터 일탈하는 일 없이도 다양한 변화 및 수정이 가능함은 물론이나 이 또한 본 발명의 영역 내이다.

1: 본 발명에 따른 LED 조명 램프용 히트싱크
2: 집속부
2a: 히트스프레더 고정공 2b: 히트파이프 삽입공
2c: 결착구 장착공 2d: 집속용 고정공
2e: 연마면 2f: 오목부
3: 방사상 방열부
3a: 방열핀 3b: 말단 절곡면
3c: 접촉부(當接部) 또는 슬릿(slit) 3d: 공간부
4: 집속구
5: 삽입편 5a: 히트스프레더 고정공
6,6a: 집속고정수단(볼트 및 너트) 8: 히트파이프
10: 본 발명에 따른 LED 조명 램프
11: 전방 히트스프레더 12: 후방 히트스프레더
11a,12a: 방열공 11b,12b: 고정공
11c: 고정공 12c: 결착구 관통공
13: SMPS 회로 내장 부재(구동부)
14: 방열 커버 14a: 나사 고정부
15: COB(Chip on Board)
16: 투명 커버 16a: 투명 부재
16b: 방열 홈
17: 결착구
18,18a,18b: 고정나사 19: 네크

Claims

절곡부에 의해 경계 지워지는 중앙 집속부와 방열 핀부가 일체로 형성되는 다수의 방열편(放熱片)에 의해 형성되는 집속부(2)와 방열부(3)로 구성되고:
상기한 집속부(2)는 상기한 다수의 방열편의 중앙 집속부들이 상호 맞닿아 형성되며, 상기한 집속부를 관통하여 집속용 고정공(2d)이 형성되고,
상기한 방열부(3)는 상기한 다수의 방열편의 방열 핀부로 이루어지는 방열핀(3a)이 방사상으로 배열되어 형성되며,
상기한 집속부(2)를 형성하는 다수의 방열편의 중앙 집속부가 집속고정수단(6,6a)에 의하여 상호 맞닿아 고정되어 있는
LED 조명 램프용 히트싱크(1).
제1항에 있어서, 상기한 다수의 방열편 중 정중앙에 위치하는 단 하나의 방열편은 절곡부를 가지지 아니하며 직선 상으로 형성되는 LED 조명 램프용 히트싱크(1).
제1항에 있어서, 상기한 집속부(2)의 양측에 집속 고정공을 가지는 집속구(4)가 각각 배치되어 있는 LED 조명 램프용 히트싱크(1).
제3항에 있어서, 상기한 집속 고정공이 집속구(4)의 홈부 내에 배치되어 상기한 집속고정수단(6,6a)이 상기한 집속구(4)의 외표면 내측에 위치하는 LED 조명 램프용 히트싱크(1).
제1항에 있어서, 상기한 방열편의 방열 핀부가 말단 절곡되어, 상기한 방열부(3)의 외주연 단부가 접촉부 또는 슬릿(3c)을 가지는 말단 절곡면(3b)을 형성함으로써, 육안 상으로 상기한 외주연이 밀폐면을 형성하는 LED 조명 램프용 히트싱크(1).
제1항에 있어서, 상기한 방열편의 방열 핀부에 의해 형성되는 방열핀(3a)에 다수의 방열 관통공이 형성되어 있는 LED 조명 램프용 히트싱크(1).
제1항에 있어서, 상기한 방열편의 중앙 집속부에 의해 형성되는 집속부(2)의 측면에 복수개의 방열 관통공이 형성되어 있는 LED 조명 램프용 히트싱크(1).
제1항에 있어서, 상기한 방열부(3)가 상기한 집속부(2)의 양측에 반원상 또는 부채꼴로 형성되어 있는 LED 조명 램프용 히트싱크(1).
제1항에 있어서, 상기한 집속부(2)의 저면에 적어도 하나의 히트파이프 삽입공(2b)이 형성되고 이에 히트파이프(8)가 삽지(揷止)되어 있는 LED 조명 램프용 히트싱크(1).
제1항에 있어서, 상기한 집속부(2)의 저면 및 상면에 복수의 히트스프레더 고정공(2a)이 형성되어 있는 LED 조명 램프용 히트싱크(1).
제10항에 있어서, 상기한 집속부(2)의 상면에 결착구 장착공(2c)이 형성되어 있는 LED 조명 램프용 히트싱크(1).
제1항에 있어서, 상기한 방열부(3)의 중앙부에는 구리로 된 방열편이 위치하고 그 양측부에는 알루미늄 또는 그 합금으로 된 방열편이 위치하는 LED 조명 램프용 히트싱크(1).
제1항에 있어서, 상기한 집속부(2)가 단차부(9d)의해 오목부(2f)로 형성되고, 상기한 오목부(2f)에 히트스프레더로서의 삽입편(5)이 장착되어 상기한 삽입편(5)의 상면이 방열부(3)의 전후방면과 동일 평면상에 위치하는 LED 조명 램프용 히트싱크(1).
제13항에 있어서, 상기한 오목부(2f)가 연마면으로 형성되어 있는 LED 조명 램프용 히트싱크(1).
제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 따른 LED 조명 램프용 히트싱크(1)와;
상기한 히트싱크(1)의 집속부(2)의 상하면 중 적어도 어느 일면에 위치하는 SMPS(Switching Mode Power Supply) 회로 내장 부재(구동부)(13)와;
상기한 SMPS 회로 내장 부재(13) 상면에 위치하는 방열 커버(14)와;
상기한 히트싱크(1)의 상하면에 맞닿아 위치하는 전방 및 후방 히트스프레더(11,12)와;
상기한 전방 히트스프레더(11)의 상면에 적층되는 COB(Chip on Board)(15)와;
상기한 COB(15)의 전방에 장착되는 투명 커버(16)로 구성되는
LED 조명 램프(10).
제15항에 있어서, 상기한 전방 및 후방 히트스프레더(11,12) 각각에 다수의 방열공(11a,12a)이 형성되어 있는 LED 조명 램프(10).
제16항에 있어서, 상기한 전방 및 후방 히트스프레더(11,12) 각각에 복수개의 고정공(11b,11c,12b)이 형성되고, 상기한 후방 히트스프레더(12)의 중앙에는 결착구 관통공(12c)이 형성되어 있는 LED 조명 램프(10).
제15항에 있어서, 상기한 투명 커버(16)가 방열 홈(16b)이 형성된 측면과 투명 부재(16a)로 된 전면으로 형성되는 LED 조명 램프(10).
제15항에 있어서, 상기한 후방 히트스프레더(12)의 중앙에 결착구(17)가 고정되어 있는 LED 조명 램프(10).
제15항에 있어서, 상기한 방열부(3) 및 방열 커버(14)가 구리 또는 알루미늄 또는 그 합금으로 형성되는 LED 조명 램프(10).