KR101239123B1

KR101239123B1 - Ｌｅｄ 등기구

Info

Publication number: KR101239123B1
Application number: KR1020110013935A
Authority: KR
Inventors: 윤태식
Original assignee: 인성 엔프라 주식회사
Priority date: 2011-02-17
Filing date: 2011-02-17
Publication date: 2013-03-11
Also published as: KR20120094585A

Abstract

본 발명은 복수개의 LED 모듈들을 실장한 LED 모듈기판이 다양한 경사각을 갖는 프레임 몸체의 각면들과 프레임 덮개에 안착되어 LED 모듈로부터 출사되는 빛의 균제도가 개선되며, 내부에는 와류발생용 스크루가 수직으로 설치되어 공기이동이 빠른 속도로 이루어지도록 하며, 와류발생용 스크루에 의해 통풍 방열판으로 유입되는 더운 공기는 통풍 방열판에 의해 외부로 용이하게 유출됨으로써 공기순환이 활발하게 이루어지게 됨으로써 방열이 효율적으로 이루어지는 LED 등기구에 관한 것이다.

Description

ＬＥＤ 등기구{LED light}

본 발명은 내부에 나선형의 와류발생용 스크루가 수직으로 설치되어 통기가 효율적으로 이루어져 방열효율이 뛰어날 뿐만 아니라 빛을 다양한 각도에서 출사시켜 빛의 균제도를 개선한 LED 등기구에 관한 것이다.

조명등은 전기 에너지를 빛 에너지로 변환시켜 발광되는 조명으로서 다양한 종류와 기능을 가진 조명등이 회사 및 가정, 도로 등 사회전반에 걸쳐 사용되고 있다.

또한 조명등은 넓은 영역으로 빛이 출사되도록 하는 광범위 조명등과, 필요한 영역으로만 빛이 집중되어 출사되도록 하는 집중형 조명등으로 나누어질 수 있으며, 광범위 조명등은 일반 가정의 거실등과 같이 넓은 영역에 빛이 출사되도록 하는 공간에 설치되며, 집중형 조명등은 식탁 등이나 스탠드, 무대조명과 같이 집중된 영역으로만 빛이 출사되도록 할 때 설치된다.

또한 조명등은 사용 재료에 따라 백열등, 형광등, 할로겐등, 수은등으로 나누어지며, 최근 들어서는 낮은 소비전력과 긴 사용수명, 강렬한 발광 등의 장점을 지닌 LED가 차세대 조명으로 각광받고 있다.

그러나 LED는 빛의 직진성은 강하지만 확산성이 약하여 정면영역으로는 고휘도의 빛이 출사되지만, 정면영역 이외의 측면영역으로는 빛이 출사되지 않기 때문에 일정 영역으로 집중되어 빛이 출사되는 집중형 조명등으로의 사용되기에는 적합하지만 광범위한 영역에 빛이 출사되는 광범위 조명등으로 사용되기에는 적합하지 않은 문제점이 발생한다.

이에 따라 LED가 광범위 조명등에 적용되도록 LED 외측에 확산커버를 설치하거나 LED가 설치되는 기판이 경사각을 갖도록 구성하는 등의 LED의 확산성을 증가시키기 위한 다양한 방법이 진행되고 있다.

도 1은 특허등록 10-0900887(발명의 명칭: 고효율 확산형 LED 가로등)에 개시된 LED 등기구의 단면도이다.

도 1의 종래의 LED 등기구(100)는 내부에 복수개의 방열날개(114)들이 형성된 방열판(113)과, 내부에 복수개의 LED 모듈(102)들이 실장되어 방열판(113)에 평행하게 설치되는 LED 모듈기판(103)과, LED 모듈기판(101)의 양 측부에 연결되는 LED 모듈기판(101), (105)들과, LED 모듈기판(101), (103), (105)들의 외측에 일정간격을 두고 설치되어 LED 모듈(102)로부터 출사되는 빛을 확산시키는 확산판(111)으로 이루어진다.

또한 종래의 LED 등기구(100)는 LED 모듈기판(103)이 LED 등기구(100)의 전면으로 빛이 출사되도록 설치되며, LED 모듈기판(103)의 양 측부에 LED 모듈기판(101), (105)들이 테이퍼지게 연결되어 LED 모듈기판(101), (103), (105)들이 각기 다른 경사각을 갖도록 구성됨으로써 빛이 출사되는 범위를 의미하는 빛의 출사범위가 확장되며, 빛의 균제도가 개선된다.

또한 종래의 LED 등기구(100)는 LED 모듈기판(101), (103), (105)들이 방열판(113)에 대접되게 설치됨으로써 LED 모듈(102)의 출사로 인해 발생되는 열이 방열판(113)에 효율적으로 흡수된다.

그러나 도 1의 종래의 LED 등기구(100)는 LED 모듈(102)을 실장한 LED 모듈기판(101), (103), (105)들이 특정 경사각을 갖기 때문에 빛이 특정영역으로만 출사되어 빛의 균제도가 일부만 개선될 뿐이며, 방열날개(114)가 형성된 후면으로는 빛이 출사되지 않는다.

또한 종래의 LED 등기구(100)는 LED 모듈(102)에서 발생되는 열을 흡수한 방열판(113)의 열을 방열시키는 공간이 단순히 방열날개(114)가 형성된 후면에만 형성되기 때문에 두께를 갖는 방열판(113)의 체적에 비해 효율적으로 방열이 이루어지지 않게 된다.

또한 종래의 LED 등기구(100)는 외부의 공기가 방열판(113)의 내부로 유입되는 통로가 따로 구성되지 않기 때문에 효율적인 방열이 이루어지지 않아 회로가 정상적으로 동작되지 않을 뿐만 아니라 LED 등기구(100)의 수명이 단축된다.

본 발명은 이러한 문제를 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 해결과제는 각각의 구성부들이 결합수단에 의해 결합되기 때문에 조립 및 분해가 용이하게 이루어지며, 복수개의 LED 모듈이 실장된 LED 모듈기판이 각기 다른 경사각울 갖는 기판 접촉면들에 설치되기 때문에 빛의 확산범위가 증가하며, 내부에 와류발생용 스크루가 수직으로 설치되어 와류발생용 스크루 하부로 차가운 공기가 유입되면 와류발생용 스크루가 와류현상을 발생시켜 유입된 차가운 공기를 프레임 몸체 내부로 빠른 속도로 유입시킬 뿐만 아니라 프레임 몸체 내부에서 열 교환된 더운 공기를 빠른 속도로 통풍 방열판으로 유출시킴으로써 공기순환을 활성화시키며, 와류발생용 스크루에 의해 유출되는 더운 공기는 통풍 방열판에 의해 외부로 원활하게 유출되도록 구성됨으로써 방열효율 및 통기효율이 뛰어난 LED 등기구를 제공하기 위한 것이다.

상기 과제를 해결하기 위한 해결수단은 내부에 상하 길이방향으로 공기 이동공이 형성되고, 외면에 LED 모듈기판이 설치되는 관 형상의 다각형의 프레임 몸체; 외부소켓에 전기적으로 결합하며, 내부에 상기 LED 모듈로 전원을 공급하는 전원공급회로가 설치되는 소켓 연결부; 상기 프레임 몸체의 상부와 상기 소켓 연결부의 하부에 설치되며, 상기 공기이동 공에 연결되는 공기 유출공과, 상기 프레임 몸체로부터 상기 공기 유출공으로 유입된 공기를 외부로 배출하는 복수개의 통풍로를 포함하는 통풍 방열판; 상기 프레임 몸체를 감싸되 상기 프레임 몸체의 외면으로부터 이격되게 설치되어 상기 LED 모듈에서 출사되는 빛을 확산시키며, 하부면에 공기 유입공이 형성되어 외부의 공기가 유입되는 확산판; 상기 프레임 몸체의 내부에 상하방향으로 설치되는 와류 발생용 스크루를 포함하고, 상기 확산판의 공기 유입공에 흡입된 공기가 상기 와류발생용 스크루의 외주면을 따라 상승하면서 상기 프레임 몸체를 냉각시키는 것이다.

또한 본 발명에서 상기 프레임 몸체의 전면에는 LED 모듈기판이 더 설치되며, 상기 프레임 몸체의 전면에 설치되는 LED 모듈기판 내부에는 상기 공기이동 공에 연결되는 관통공이 형성됨으로써 상기 와류발생용 스크루가 상기 LED 모듈기판의 관통공을 관통하여 설치되는 것이 바람직하다.

또한 본 발명에서 상기 확산판의 하부면에는 상기 하부면을 관통하는 삽입공이 형성되고, 상기 와류발생용 스크루는 기둥형상으로 형성된 몸체와, 상기 몸체의 측벽으로부터 외측으로 나선형으로 돌출되는 공기유도 돌출부와, 상기 몸체의 일측 단부의 측벽으로부터 외측으로 확장된 걸림부를 포함하고, 상기 와류발생용 스크루는 상기 삽입공을 관통하여 상기 걸림부가 형성되지 않은 단부가 상기 소켓 연결부에 결합되며, 상기 걸림부는 상기 확산판의 하부면에 걸려 지지되는 것이 바람직하다.

또한 본 발명에서 상기 확산판의 공기 유입공과 상기 삽입공은 상기 프레임 몸체의 전면에 설치된 상기 LED 모듈기판에 실장된 상기 LED 모듈에서 빛이 출사될 때 상기 LED 모듈의 빛을 방해하지 않게 형성되는 것이 바람직하다.

또한 본 발명에서 상기 통풍 방열판은 판재 형상으로 형성되어 내부에 상기 공기 유출공이 형성된 판부; 막대형상으로 형성되어 상기 판부의 일면에 상기 일면으로부터 서로 이격되게 설치되는 적어도 하나 이상의 방열날개를 포함하는 것이 바람직하다.

또한 본 발명에서 상기 방열날개는 일면으로부터 외측으로 돌출되는 방열 돌출부를 적어도 하나 이상 포함하며, 상기 방열날개는 상기 방열 돌출부가 외측을 향하도록 상기 판부에 설치되는 것이 바람직하다.

또한 본 발명에서 상기 방열날개는 상기 판부에 결합 시 상기 방열 돌출부가 상기 판부의 외주연의 외측으로 돌출되지 않도록 결합되는 것이 바람직하다.

또한 본 발명에서 상기 방열날개는 상기 방열 돌출부가 형성된 상기 일면의 상부에 형성되는 나사산을 더 포함하며, 상기 방열날개의 나사산은 인접되는 방열날개의 나사산에 연속되게 형성되는 것이 바람직하다.

또한 본 발명에서 상기 소켓 연결부는 하부면의 테두리에 상기 하부면의 테두리로부터 확장되되 내면에 나사산이 형성된 확장면을 더 포함하며, 상기 소켓 연결부의 나사산에 상기 방열날개의 나사산이 체결되는 것이 바람직하다.

또한 본 발명에서 상기 확산판은 단부의 외면에 나사산이 형성되고, 상기 통풍 방열판의 상기 방열날개가 설치되지 않은 타면의 테두리에는 상기 타면의 테두리로부터 외측으로 돌출되되 내면에 나사산이 형성된 확장면이 형성됨으로써 상기 확산판이 상기 통풍 방열판의 타면에 나사산 결합되는 것이 바람직하다.

상기 과제와 해결수단을 갖는 본 발명에 따르면 서로 다른 경사각을 갖는 프레임 몸체의 각면들에 형성된 기판 접촉면들과, 프레임 몸체의 개구된 하부에는 LED 모듈기판들이 설치됨으로써 빛이 측면영역뿐만 아니라 직진영역까지 출사되어 빛의 균제도가 개선될 수 있다.

또한 복수개의 LED 모듈들이 안착된 프레임 몸체와 프레임 덮개의 외측에는 빛을 확산시키는 확산커버가 설치되되 확산커버의 곡면에는 복수개의 공기 유입공들이 형성되어 외부의 차가운 공기가 프레임 몸체 내부로 유입되기 때문에 방열이 효율적으로 이루어지게 된다.

또한 프레임 몸체 내부에는 확산커버의 곡면을 관통하여 수직으로 설치되는 와류발생용 스크루가 설치되며, 와류발생용 스크루는 확산커버의 공기유입공으로 차가운 공기가 유입되면 와류현상을 발생시켜 빠른 속도로 차가운 공기를 프레임 몸체 내부로 유입시키며, 프레임 몸체 내부에서 열 교환한 더운 공기를 빠른 속도로 통풍 방열판으로 유출시킴으로써 LED 등기구의 통기효율을 증가시킨다.

또한 통풍 방열판은 막대형상을 갖는 복수개의 방열날개들이 이격되게 설치될 뿐만 아니라 상부에 설치되는 지지판이 복수개의 지지봉들에 의해 통풍 방열판으로부터 이격되게 설치됨으로써 이격된 지지봉들 사이로 통풍로가 형성되어 프레임 몸체로부터 유입된 더운 공기를 외부로 원활하게 유출시킨다.

또한 본 발명의 각각의 구성부들은 볼트 체결, 나사산 체결 및 슬라이드 방식과 같은 결합수단에 의해 조립되기 때문에 장비 점검 및 교체 시 조립 및 분해가 용이하게 이루어지게 된다.

또한 통풍 방열판의 방열날개들 각각에는 돌출방열 면들이 적어도 하나 이상 형성됨으로써 방열면적이 증가된다.

도 1은 특허등록 10-0900887(발명의 명칭: 고효율 확산형 LED 가로등)에 개시된 LED 등기구의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예인 LED 등기구를 나타내는 분해 사시도이다.
도 3은 도 1의 측면도이다.
도 4는 도 3의 A-A'선의 단면도이다.
도 5는 도 4의 방열부의 프레임 몸체를 나타내는 사시도이다.
도 6은 도 5의 평면도이다.
도 7은 도 4의 방열부의 프레임 덮개를 나타내는 사시도이다.
도 8은 도 4의 방열부의 통풍 방열판을 나타내는 사시도이다.
도 9는 도 8의 통풍 방열판을 다른 각도에서 바라본 사시도이다.
도 10은 도 4의 방열부의 지지판을 나타내는 사시도이다.
도 11은 도 4의 베이스부의 방열 하우징을 나타내는 사시도이다.
도 12는 도 11의 측면도이다.
도 13은 도 4의 확산 및 공기유입 부의 확산커버를 나타내는 사시도이다.
도 14는 도 13의 평면도이다.
도 15는 도 4의 확산 및 공기유입 부의 와류발생용 스크루를 나타내는 사시도이다.

이하, 첨부된 도면에 따라서 본 발명의 일실시예를 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명의 일실시예인 LED 등기구를 나타내는 분해 사시도이고, 도 3은 도 1의 측면도이고, 도 4는 도 3의 A-A'선의 단면도이다.

도 2 내지 도 4의 LED 등기구(1)는 외부의 소켓(미도시)에 전기적으로 결합되는 베이스부(4)와, 베이스부(4)의 하부에 연결되어 열을 방열시키는 방열부(2)와, 방열부(2) 하부에 설치되어 빛을 확산시킬 뿐만 아니라 외부 공기를 내부로 유입시키는 확산 및 공기유입 부(6)로 이루어진다.

방열부(2)는 상, 하부가 개구된 다각형의 기둥형상으로 형성되어 각면들에 빛을 출사하는 LED 모듈(28)들이 복수개가 실장된 LED 모듈기판(5)들이 안착되는 프레임 몸체(3)와, 프레임 몸체(3)의 개구된 하부에 설치되어 외면에 복수개의 LED 모듈(28)들이 실장된 LED 모듈기판(21)이 설치되는 프레임 덮개(19)와, 프레임 몸체(3)의 개구된 상부에 볼트 체결되어 프레임 몸체(3) 내부에서 열 교환된 더운 공기를 외부로 유출시키는 통풍 방열판(7)과, 판재 형상으로 형성되어 통풍 방열판(7)의 상부에 설치되되 통풍 방열판(7)으로부터 일정간격을 두고 설치되어 공기가 이동하는 통풍로를 제공하는 지지판(9)과, 막대 형상으로 형성되어 지지판(9)과 통풍 방열판(7) 사이에 수직으로 설치되어 지지판(9)을 지지하여 지지판(9)이 통풍 방열판(7)으로부터 일정간격을 두고 설치되도록 하는 복수개의 지지봉(12)들로 이루어진다. 이때 프레임 몸체(3)와 프레임 덮개(19)는 각기 다른 경사각을 갖는 외면에 LED 모듈기판(5), (21)들을 안착시켜 빛의 출사범위를 증가시킬 뿐만 아니라 LED 모듈기판(5), (21)에 집중적으로 실장된 복수개의 LED 모듈(28)들에서 발생되는 열을 흡수하여 방열시킨다.

베이스부(4)는 방열부(2)의 통풍 방열판(7)에 볼트 체결되며 일면이 개구된 원기둥 형상으로 형성되되 측면이 다단구조로 형성되어 내부에 설치되는 전원장치(미도시), 전기소자(미도시) 및 PCB 회로기판(미도시)들을 외부 충격이나 이물질로부터 보호할 뿐만 아니라 전원장치(미도시), 전기소자(미도시) 및 PCB 회로기판(미도시)들에서 발생되는 열과 통풍 방열판(7)으로부터 흡수된 열을 방열시키는 방열 하우징(13)과, 외부의 소켓(미도시)에 전기적으로 결합되며 방열 하우징(13)의 밀폐된 일면에 볼트 결합되는 소켓 연결부(17)로 이루어진다. 이때 도 2 내지 도 4에서는 전원장치(미도시), 전기소자(미도시) 및 PCB 회로기판(미도시)들이 방열 하우징(13) 내부에 설치되는 것으로 예를 들어 설명하였으나 전원장치(미도시), 전기소자(미도시) 및 PCB 회로기판(미도시)들은 소켓 연결부(17)의 내부에 설치되어도 무방하다.

확산 및 공기유입 부(6)는 일면이 개구되며 타면이 곡면으로 형성된 원기둥 형상으로 형성되어 프레임 몸체(3)와 프레임 덮개(19)의 외측에 간격을 두고 설치됨으로써 LED 모듈(28)(LED 모듈기판(5)들 및 LED 모듈기판(21)에 실장된)에서 출사되는 빛을 확산시킬 뿐만 아니라 외부의 차가운 공기를 프레임 몸체(3) 내부로 유입되도록 하는 확산커버(23)와, 길이를 갖는 막대형상으로 형성되어 확산커버(23)를 관통하여 프레임 몸체(3) 내부에 수직으로 설치되어 차가운 공기가 유입되면 와류현상을 발생시켜 유입된 차가운 공기를 상부(확산커버(23) -> 프레임 몸체(3) 내부 -> 통풍 방열판(7))로 이동시키는 와류발생용 스크루(27)로 이루어진다.

도 5는 도 4의 방열부의 프레임 몸체를 나타내는 사시도이고, 도 6은 도 5의 평면도이다.

도 5와 도 6은 도 4의 방열부(2)의 프레임 몸체(5)이며, 프레임 몸체(5)는 상, 하부가 개구된 육각기둥 형상으로 형성되며, 개구된 하부에는 후술되는 도 7의 프레임 덮개(19)가 볼트 체결되며, 개구된 상부에는 후술되는 도 8의 통풍 방열판(7)이 볼트 체결된다.

또한 프레임 몸체(5)는 개구된 상, 하부에 연결됨으로써 공기가 이동되는 경로가 제공되도록 하는 공기이동 공(31)과, 육각기둥의 각면들에 형성되어 복수개의 LED 모듈(28)들이 실장된 LED 모듈기판(5)들이 안착되는 기판 접촉면(33)들과, 인접되는 기판 접촉면(33), (33')들의 연접부에 형성되되 LED 모듈기판(5)이 슬라이드 방식으로 삽입되도록 양 측부에 슬롯 홈(37)들이 길이방향으로 형성된 기판 안착부(35)들로 이루어진다.

또한 본 발명에서는 프레임 몸체(3)가 육각 기둥형상으로 형성되어 각면들에 형성되는 기판 접촉면(33)들의 개수가 6개인 것으로 예를 들어 설명하였으나 프레임 몸체(3)의 형상은 이에 국한되지 않으며, LED 모듈기판(5)이 안착되는 기판 접촉면(33)이 형성된 다각형의 기둥형상으로 적용되어도 무방하다.

또한 프레임 몸체(3)는 내부에 형성되는 공기이동 공(31)은 공기가 이동하는 경로를 제공함으로써 LED 모듈(28)에서 발생되는 열을 흡수한 프레임 몸체(3)가 공기이동 공(31)의 하부(b)를 통해 유입된 차가운 공기에 열 교환이 이루어지게 되며, 열 교환된 더운 공기는 공기이동 공(31)의 상부(a)를 통해 외부로 유출되도록 함으로써 효율적인 방열을 위한 공기순환이 이루어진다.

또한 프레임 몸체(3)의 각면들에 형성되는 기판 접촉면(33)들은 평평한 면으로 형성되어 판재로 형성되는 LED 모듈기판(5)들이 대접되게 안착되도록 함으로써 LED 모듈(28)에서 발생되는 열이 효율적으로 흡수되도록 한다. 즉 프레임 몸체(3)는 알루미늄과 같이 열전도율이 높은 금속 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.

또한 기판 접촉면(33)들은 서로 각기 다른 경사각을 갖는 각면들에 형성되기 때문에 LED 모듈(28)에서 출사되는 빛이 직진방향(a에서 b 방향)을 제외하고는 전 방향으로 출사되어 빛의 출사범위가 증가하게 된다.

또한 인접되는 기판 접촉면(33), (33')들의 연접부에는 연접부로부터 외측으로 사각기둥 형상으로 돌출되는 기판 안착부(35)가 길이방향(a-b)으로 연속되게 형성된다.

또한 기판 안착부(35)는 양측면에 슬롯 홈(37)들이 길이방향(a-b)으로 연속되게 형성되며, 슬롯 홈(37)과 대향되는 슬롯 홈(37')에는 LED 모듈기판(5)의 양 측면이 슬라이드 방식으로 삽입되어 LED 모듈기판(5)이 기판 접촉면(33)에 용이하게 안착되도록 구성됨으로써 LED 모듈기판(5) 및 LED 모듈(28) 고장 및 점검 시 LED 모듈기판(5)의 분해 및 결합 작업이 간단하게 이루어지게 된다.

또한 기판 안착부(35)가 형성된 지점의 프레임 몸체(3)의 내면에는 내면으로부터 내측으로 돌출되되 일 측이 개구된 "C"자 형상의 볼트공(39)들이 길이방향(a-b)으로 연속되게 형성되며, 볼트공(39)은 프레임 덮개(19)와 도 8의 통풍 방열판(7)에 볼트 체결된다.

이와 같이 본 발명의 일실시예인 LED 등기구(1)의 프레임 몸체(3)는 내부에 상부와 하부가 개구된 공기이동 공(31)이 형성되어 공기순환을 활발하게 하여 프레임 몸체(3)가 흡수한 열이 효율적으로 방열되도록 하며, 프레임 몸체(3)의 각면들에 형성되는 기판 접촉면(33)들의 외면에는 LED 모듈기판(5)이 대접되게 안착되기 때문에 빛의 균제도가 개선되어 빛의 확산범위가 증가할 뿐만 아니라 LED 모듈(28)에서 발생되는 열을 차가운 공기에 노출시키는 방열면적이 증가하며, 이러한 방열면적을 증가는 방열효율을 증가시켜 LED 등기구(1)의 고장률을 절감하며, 수명을 연장시킨다.

도 7은 도 4의 방열부의 프레임 덮개를 나타내는 사시도이다.

도 7의 프레임 덮개(19)는 프레임 몸체(3)의 개구된 하부에 볼트 체결되며, 내부에 관통공(191)이 형성된 육각형의 판재형상으로 형성되어 프레임 덮개(19)의 개구된 하부가 밀폐되도록 설치된다. 이때 도 7에서는 프레임 몸체(3)가 육각기둥 형상으로 형성되기 때문에 프레임 덮개(19)가 육각형 형상으로 형성되는 것으로 예를 들어 설명하였으나 프레임 덮개(19)는 프레임 몸체(3)의 형상에 따라 다양하게 구성되어도 무방하며, 프레임 몸체(3)의 개구된 하면의 형상에 일치하는 것이 바람직하다.

또한 관통공(191)에는 후술되는 도 15의 와류발생용 스크루(27)가 관통되며, 관통공(191)은 내경이 와류발생용 스크루(27)의 직경보다 크도록 구성됨으로써 와류발생용 스크루(27)와의 간격을 통해 외부의 차가운 공기가 프레임 몸체(3) 내부로 이동되도록 하며, 이러한 공기순환에 대한 설명은 후술되는 도 15에서 상세하게 설명하기로 한다.

또한 프레임 덮개(19)는 내부에 볼트공(193)들이 복수개가 형성되어 도 4의 LED 모듈기판(21)이 볼트 체결되도록 한다. 이때 LED 모듈기판(21)은 내부에 프레임 덮개(19)의 볼트공(193)들에 매칭되는 위치에 동일한 볼트공(미도시)들이 형성되며, 내부 중앙에 프레임 덮개(19)의 관통공(191)과 동일한 크기와 형상을 갖는 통공(미도시)이 형성되어 와류발생용 스크루(27)가 LED 모듈기판(21)과 프레임 덮개(19)들에 관통되도록 한다.

또한 프레임 덮개(19)는 각각의 모서리에 모서리로부터 내측으로 파인 볼트홈(195)들이 형성되며, 볼트홈(195)들은 프레임 덮개(19)가 프레임 몸체(3)에 조립 시 프레임 몸체(3)에 형성된 볼트공(39)들에 일체로 연결됨으로써 프레임 덮개(19)가 프레임 몸체(3)에 볼트 체결되도록 한다.

도 8은 도 4의 방열부의 통풍 방열판을 나타내는 사시도이고, 도 9는 도 8의 통풍 방열판을 다른 각도에서 바라본 사시도이다.

도 8의 통풍 방열판(7)은 프레임 몸체(3)의 개구된 상면에 볼트 체결되며, 내부에 공기 유출공(80)이 형성된 원판 형상의 원판부(71)와, 막대 형상으로 형성되어 원판부(71)의 일면으로부터 수직으로 설치되는 복수개의 방열날개(73)들로 이루어지며, 통풍 방열판(7)은 조립 시 방열날개(73)가 형성되지 않은 원판부의 타면이 프레임 몸체(3)의 개구된 상단에 대접되도록 설치된다.

원판부(71)는 프레임 몸체(3)의 공기이동 공(31)에 연결되는 공기 유출공(80)이 형성되며, 공기 유출공(80)은 도 7의 프레임 덮개(19)의 관통공(191)에서 전술하였던 바와 같이 내경이 후술되는 도 15의 와류발생용 스크루(27)의 직경보다 크게 형성되어 와류발생용 스크루(27)가 관통되도록 하며, 공기 유출공(80)을 형성하는 원판부(71)의 측벽과 와류발생용 스크루(27) 사이 틈새를 통해 프레임 몸체(3)에서 열 교환된 더운 공기가 통풍 방열판(7)으로 유입된다.

또한 원판부(71)의 하면(방열날개(73)가 형성되지 않은 일면)의 테두리는 하면으로부터 외측으로 돌출되어 확장면(72)을 형성하며, 확장면(72)의 측벽의 내면에는 나사산(74)이 형성되며, 나사산(74)에는 후술되는 도 13의 확산커버(23)가 나사산 결합됨으로써 통풍 방열판(7)에 확산커버(23)가 결합하게 된다.

또한 원판부(71)의 직경은 프레임 몸체(3)의 크기(프레임 몸체(3)의 개구된 면의 넓이)보다 크게 형성되어 조립 시 상부에서 바라보았을 때 프레임 몸체(3)의 기판 접촉면(33)들 및 기판 안착부(35)들이 원판부(71)의 외주연으로부터 돌출되지 않게 된다. 즉 프레임 몸체(3)는 조립 시 원판부(71)의 확장면(72)의 내측으로 안착하게 되며, 확장면(72)의 나사산(74)에 결합되는 확산커버(23)는 프레임 몸체(3)로부터 간격을 두고 설치가 가능해진다.

또한 원판부(71)는 공기 유출공(80)과 외주연 사이에 프레임 몸체(3)의 볼트공(39)들에 매칭되는 위치에 복수개의 볼트공(76)들이 형성됨으로써 원판부(71)가 프레임 몸체(3)에 볼트 결합된다.

또한 원판부(71)의 상면(방열날개(73)가 형성된 일면)에는 상면으로부터 내측으로 파인 안착홈(78)들이 형성되며, 안착홈(78)에는 도 4의 지지봉(12)의 단부가 삽입되어 안착되게 된다. 이때 안착홈(78)은 원기둥 형상으로 형성된 지지봉(12)의 외형에 동일한 형상인 원 형상으로 형성될 뿐만 아니라 지지봉(12)의 외경에 동일한 크기로 형성됨으로써 지지봉(12)이 안착홈(78)에 억지끼움 방식으로 견고하게 안착되도록 한다.

또한 방열날개(73)들은 막대 형상으로 형성되어 원판부(71)로부터 수직으로 설치되되 서로 일정간격을 두고 설치됨으로써 인접되는 방열날개(73)들의 틈새로 공기 유출공(80)을 통해 유입되는 더운 공기(프레임 몸체(3) 내부에서 열 교환하여 통풍 방열판(7)의 공기 유출공(80)으로 유출하는)가 외부로 원활하게 유출되도록 한다.

또한 방열날개(73)는 막대 형상으로 형성되되 방열날개(73)의 일면에는 일면으로부터 외측으로 돌출되는 방열 돌출부(75), (77)들이 서로 이격되게 형성되며, 방열 돌출부(75), (77)들이 형성된 일면이 원판부(71)의 중앙(공기 유출공(80))에서부터 외측을 향하도록 원판부(71)에 수직으로 설치됨으로써 공기 유출공(80)을 통해 유입된 더운 공기에 의해 열을 흡수한 방열날개(73)가 외부의 차가운 공기에 노출되는 방열면적이 증가되어 LED 등기구(1)의 방열효율을 증가시킨다. 또한 방열날개(73)의 방열 돌출부(75), (77)들의 돌출길이는 상부에서 바라보았을 때 방열 돌출부(75), (77)들의 단부가 원판부(71)의 외주연의 외측으로 돌출되지 않도록 형성됨으로써 LED 등기구(1) 설치 시 방열 돌출부(75), (77)들이 외부 물체에 걸려 작업이 번거로워지는 사고를 예방하게 된다.

또한 방열날개(73)는 방열 돌출부(77)가 형성된 일면의 상단부에 나사산(79)이 형성되며, 인접되는 방열날개(73), (73')들의 나사산(79), (79')들은 서로 연속되게 형성되어 후술되는 도 11의 방열 하우징(13)이 나사산 결합된다.

도 10은 도 4의 방열부의 지지판을 나타내는 사시도이다.

도 10의 지지판(9)은 원 형상의 판재로 형성되며, 통풍 방열판(7)을 향하는 일면인 하면(90)에는 하면(90)으로부터 내측으로 파인 안착홈(91)들이 복수개가 형성된다.

또한 지지판(9)의 조립 과정을 살펴보면 지지판(9)은 통풍 방열판(7)의 상부에 설치되되 지지판(9)과 통풍 방열판(7) 사이에는 도 4에 도시된 일정길이를 갖는 원기둥 형상의 지지봉(12)들이 복수개가 수직으로 설치된다. 즉 지지봉(12)의 일 단부는 전술하였던 바와 같이 통풍 방열판(7)의 원판부(71)의 안착홈(78)에 삽입 안착되며, 타 단부는 지지판(9)의 안착홈(91)에 삽입되어 수직으로 설치되며, 이때 지지봉(12)은 통풍 방열판(7)의 원판부(71)에 형성된 통풍날개(73)들의 길이보다 길게 형성되기 때문에 지지봉(12)들에 의해 지지되는 지지판(9)은 통풍 방열판(7)의 통풍날개(73)의 단부로부터 간격을 두고 설치되며, 이에 따라 더운 공기가 유출되는 통풍로(지지판(9)과 통풍 방열판(7) 사이의 틈새)가 넓어져 공기순환이 더욱 활발하게 이루어지게 된다.

또한 지지판(9)은 중앙에 인접된 부위에 복수개의 볼트공(93)들이 형성되며, 조립 시 지지판(9)의 하면에 후술되는 도 15의 와류발생용 스크루(27)가 볼트 체결된다.

또한 도 10에는 미도시 되었지만 통풍 방열판(7)을 향하지 않은 상면에는 전원장치(미도시), 전기소자(미도시) 및 PCB 기판(미도시)들이 설치된다.

도 11은 도 4의 베이스부의 방열 하우징을 나타내는 사시도이고, 도 12는 도 11의 측면도이다.

도 11과 도 12의 방열 하우징(13)은 일면이 개구된 원기둥 형상으로 형성되며, 개구된 일면의 내면에는 일정면적의 나사산(131)이 형성되며, 나사산(131)은 도 8의 통풍 방열판(7)의 방열날개(73)에 형성된 나사산(79)에 체결된다.

또한 방열 하우징(13)은 나사산(131)이 형성된 내면에 나사산(131)의 단부로부터 간격을 두고 걸림턱(132)이 형성되며, 걸림턱(132)에는 도 10의 지지판(9)이 안착된다.

또한 방열 하우징(13)은 측벽의 외면이 다단구조로 형성되며, 외면에는 외면으로부터 외측으로 돌출되되 상부에서 바라보았을 때 일단부가 타단부에 원주를 따라 서로 연결되는 방열날개(133), (134), (135), (136), (137)들이 형성되며, 방열날개(133), (134), (135), (136), (137)들은 측벽에서 서로 일정 간격을 두고 형성됨으로써 방열 하우징(13)의 방열면적을 증가시킨다.

또한 방열 하우징(13)의 조립 과정을 살펴보면 방열 하우징(13)은 개구된 일면이 도 8의 통풍 방열판(7)을 향하도록 설치되며, 내면에 형성된 나사산(131)이 통풍 방열판(7)의 방열날개(73)에 형성된 나사산(79)에 체결된다. 이때 통풍 방열판(7)의 상부에 설치되는 지지판(9)은 방열 하우징(13)의 개구된 일면을 통과하여 걸림턱(132)에 안착됨으로써 방열 하우징(13) 내부에 수용된다.

또한 방열 하우징(13)은 소켓 연결부(17)에 대접되는 상단부와, 통풍 방열판(7)에 대접되는 하단부에 방열날개(133), (137)들이 형성되도록 함으로써 방열 하우징(13)이 넓은 면적으로 소켓 연결부(17)와 통풍 방열판(7)에 대접되어 LED 등기구(1)의 결합력이 증가되도록 한다.

또한 방열 하우징(13)의 밀폐된 일면에는 복수개의 볼트공(미도시)들이 형성되어 도 4의 소켓 연결부(17)가 볼트 체결되도록 하여 조립 및 분해가 용이하게 이루어지도록 한다.

또한 방열 하우징(13)의 상부에 설치되는 도 4의 소켓 연결부(17)는 상부 외면에는 외부 소켓(미도시)에 결합되도록 나사산(171)이 형성되며, (+)단자(미도시)와 (-)단자(미도시)가 저면부와 외벽에 형성되어 소켓(미도시)에 전기적으로 결합하게 된다.

또한 도 11에서는 방열 하우징(13)의 개구된 일면의 내주면에 나사산(131)이 형성되어 방열 하우징(13)에 통풍 방열판(7)이 나사산 체결되는 것으로 예를 들어 설명하였으나 통풍 방열판(7)의 결합은 이에 국한되지 않으며, 소켓 연결부(17)의 하부면의 테두리에 하부면으로부터 외측으로 확장되되 내면에 나사산이 형성된 확장면(미도시)이 형성되어 통풍 방열판(7)이 소켓 연결부(17)에 나사산 결합되는 것으로 적용될 수 있다.

도 13은 도 4의 확산 및 공기유입 부의 확산커버를 나타내는 사시도이고, 도 14는 도 13의 평면도이다.

도 13의 확산커버(23)는 일면이 개구된 원기둥 형상으로 형성되되 밀폐된 타면은 곡면(235)으로 형성되며, 도 5의 프레임 몸체(3)에 안착된 LED 모듈기판(5)과 프레임 덮개(19)에 안착되는 LED 모듈기판(21)들로부터 간격을 두고 설치되며, 투명 또는 반투명 재질로 형성되어 LED 모듈기판(5)들 및 LED 모듈기판(21)에 실장된 LED 모듈(28)들로부터 출사되는 빛을 확산시킨다.

또한 확산커버(23)는 상부에 형성된 개구부(231)와, 측벽(233)과, 측벽(233)의 하단에 연결되어 밀폐된 일면을 형성하는 곡면(235)과, 곡면(235)의 중앙에 형성된 삽입공(237)과, 삽입공(237)의 인접된 지점의 곡면(235)에 형성되는 복수개의 공기 유입공(239)들과, 개구부(231)가 형성된 측벽(233)의 외면에 형성된 나사산(241)으로 이루어진다.

또한 확산커버(23)의 나사산(241)은 전술하였던 바와 같이 도 8의 통풍 방열판(7)의 확장면(72)에 형성된 나사산(74)에 체결된다.

또한 확산커버(23)는 밀폐된 일면이 곡면(235)으로 형성되며, 곡면(235)은 LED 모듈기판(21)에 실장된 LED 모듈(28)에서 출사되는 빛을 확산시킨다.

또한 곡면(235)의 중앙에는 삽입공(237)이 형성되며, 삽입공(237)은 내경이 후술되는 도 15의 와류발생용 스크루(27)의 직경과 동일한 크기로 형성되며, 삽입공(237)이 형성된 곡면(235)의 외면에 와류발생용 스크루(27)의 안착부(277)가 걸려 지지된다.

또한 곡면(235)은 삽입공(237)에 인접되는 지점에 곡면을 관통하는 복수개의 공기 유입공(239)들이 복수개가 형성되며, 공기 유입공(239)들은 원호를 따라 서로 간격을 두고 형성되되 원의 중앙(삽입공(237))을 대칭으로 형성됨으로써 공기 유입공(235)들을 통해 외부의 차가운 공기가 프레임 몸체(3) 내부로 유입된다.

또한 공기 유입공(239)들은 상부에서 바라보았을 때 도 4의 LED 모듈기판(21)의 중앙에 형성된 통공(미도시)에 인접되는 LED 모듈(28)들 보다 내측으로 형성되도록 함으로써 공기 유입공(239)들이 LED 모듈(28)로부터 출사되는 빛을 방해하지 않도록 한다.

도 15는 도 4의 확산 및 공기유입 부의 와류발생용 스크루를 나타내는 사시도이다.

도 15의 와류발생용 스크루(Screw)(27)는 일정길이를 갖는 윈기둥 형상으로 형성되며, 전술하였던 바와 같이 일단부가 확산커버(23)의 삽입공(237)을 관통하여 프레임 덮개(19)의 관통공(191), 프레임 몸체(3) 및 통풍 방열판(7)의 공기 유출공(80)을 지나 지지판(9)에 볼트 결합되며, 타단부는 삽입공(237)이 형성된 곡면(235)의 외면에 걸리게 설치된다. 이때 와류발생용 스크루(27)는 밀폐된 일면이 지지판(9)을 향하는 방향으로 확산커버(23)의 삽입공(237)에 삽입된다.

또한 와류발생용 스크루(27)는 일면에 형성된 개구부(278)와, 길이방향의 측벽(271)과, 측벽(271)의 외면으로부터 외측으로 나사산 형으로 돌출되는 공기유도 돌출부(273)로 이루어지며, 개구부(278)가 형성된 측벽(271)으로부터 외측으로 확장되는 걸림부(277)와, 밀폐된 일면이 형성된 측벽(271)으로부터 외측으로 확장되는 확장면(275)으로 이루어진다.

공기유도 돌출부(273)는 측벽(271)의 외면으로부터 돌출되게 형성되되 일단부는 걸림부(277)에 인접된 지점에 형성되며, 타단부는 확장면(275)에 인접된 지점에 형성되어 측벽(271)의 외면을 따라 나선형으로 돌출되도록 형성됨으로써 도 13의 공기 유입공(239)들을 통해 차가운 공기가 유입되면 공기유도 돌출부(273)에 의해 와류현상이 발생하여 유입된 차가운 공기는 상부(확산커버(23) -> 프레임 몸체(3) 내부 -> 통풍 방열판(7))로 빠른 속도로 이동가능하게 되어 본 발명의 일실시예인 LED 등기구(1)의 통기효율이 증가하게 된다.

또한 와류발생용 스크루(27)는 개구부(277)가 형성되어 개구부(277)를 통해 차가운 공기가 유입되어 프레임 몸체(3) 내부의 열을 흡수한 와류발생용 스크루(27)를 자체적으로 방열되도록 한다.

또한 본 발명의 LED 등기구(1)는 내부에 와류발생용 스크루(27)가 수직으로 관통되어 설치될 수 있도록 확산커버(23)의 삽입공(237), 프레임 덮개(19)의 관통공(191), 통풍 방열판(7)의 공기 유출공(80) 및 LED 모듈기판(21)의 중앙에 형성된 통공(미도시)들은 전술하였던 바와 같이 와류발생용 스크루(27)의 직경보다 크도록 구성됨으로써 와류발생용 스크루(27)가 관통되도록 한다. 이때 확산커버(23)의 삽입공(237)은 와류발생용 스크루(27)의 걸림부(277)보다 작도록 구성되어 걸림부(277)가 곡면(235)에 걸려 지지되도록 한다.

또한 확장면(275)은 조립 시 도 10의 지지판(9)에 대접되게 결합되며, 확장면(275)에는 지지판(9)에 형성된 복수개의 볼트공(93)들에 매칭되는 위치에 볼트공(279)들이 형성됨으로써 확장면(275)은 지지판(9)에 볼트 체결된다.

이와 같이 본 발명의 일실시예인 LED 등기구(1)는 방열부(2)와, 확산 및 공기유입 부(6), 베이스부(4)의 각 구성부들이 볼트 체결 및 나사산 결합되도록 구성되며, 프레임 몸체(3)의 슬롯 홈(37)에 LED 모듈기판(5)이 슬라이드 방식으로 삽입 설치되도록 구성됨으로써 조립 및 분해가 용이하게 이루어지게 된다.

또한 차가운 공기가 유입되면 와류현상을 발생시켜 통기가 활발하게 이루어지도록 하는 와류발생용 스크루(27)가 LED 등기구(1) 내부에 수직으로 설치됨으로써 공기순환이 더욱 활발하게 이루어지게 된다.

또한 프레임 몸체(3) 내부에서 열 교환된 더운 공기는 와류발생용 스크루(27)에 의해 통풍 방열판(7)으로 빠른 속도로 이동하게 되며, 통풍 방열판(7)은 복수개의 방열날개(73)들이 간격을 두고 설치될 뿐만 아니라 상부에 설치되는 지지판(9)이 복수개의 지지봉(12)들로 인해 통풍 방열판(7)으로부터 이격되게 설치됨으로써 더운 공기의 외부 유출이 더욱 용이하게 이루어지게 된다.

1:LED 등기구 2:방열부 3:프레임 몸체
4:베이스부 5:LED 모듈기판 6:확산부
7:통풍 방열판 9:지지판 11:PCB 기판
12:지지봉 13:방열 하우징 15:전원 PCB 기판
17:소켓 연결부 19:프레임 덮개 21:LED 모듈기판
23:확산커버 27:와류발생용 스크루

Claims

내부에 상하 길이방향으로 공기 이동공이 형성되고, 외면에 LED 모듈기판이 설치되는 관 형상의 다각형의 프레임 몸체;
외부소켓에 전기적으로 결합하며, 내부에 상기 LED 모듈로 전원을 공급하는 전원공급회로가 설치되는 소켓 연결부;
상기 프레임 몸체의 상부와 상기 소켓 연결부의 하부에 설치되며, 상기 공기이동 공에 연결되는 공기 유출공과, 상기 프레임 몸체로부터 상기 공기 유출공으로 유입된 공기를 외부로 배출하는 복수개의 통풍로를 포함하는 통풍 방열판;
상기 프레임 몸체를 감싸되 상기 프레임 몸체의 외면으로부터 이격되게 설치되어 상기 LED 모듈에서 출사되는 빛을 확산시키며, 하부면에 공기 유입공이 형성되어 외부의 공기가 유입되는 확산판;
상기 프레임 몸체의 내부에 상하방향으로 설치되는 와류 발생용 스크루를 포함하고,
상기 확산판의 공기 유입공에 흡입된 공기가 상기 와류발생용 스크루의 외주면을 따라 상승하면서 상기 프레임 몸체를 냉각시키는 것을 특징으로 하는 LED 등기구.
청구항 1에서, 상기 프레임 몸체의 하부면에는 LED 모듈기판이 더 설치되며, 상기 프레임 몸체의 하부면에 설치되는 LED 모듈기판 내부에는 상기 공기이동 공에 연결되는 관통공이 형성됨으로써 상기 와류발생용 스크루가 상기 LED 모듈기판의 관통공을 관통하여 설치되는 것을 특징으로 하는 LED 등기구.
청구항 2에서, 상기 확산판의 하부면에는 상기 하부면을 관통하는 삽입공이 형성되고,
상기 와류발생용 스크루는 기둥형상으로 형성된 몸체와, 상기 몸체의 측벽으로부터 외측으로 나선형으로 돌출되는 공기유도 돌출부와, 상기 몸체의 일측 단부의 측벽으로부터 외측으로 확장된 걸림부를 포함하고,
상기 와류발생용 스크루는 상기 삽입공을 관통하여 상기 걸림부가 형성되지 않은 단부가 상기 소켓 연결부에 결합되며, 상기 걸림부는 상기 확산판의 하부면에 걸려 지지되는 것을 특징으로 하는 LED 등기구.
청구항 3에서, 상기 확산판의 공기 유입공과 상기 삽입공은 상기 프레임 몸체의 전면에 설치된 상기 LED 모듈기판에 실장된 상기 LED 모듈에서 빛이 출사될 때 상기 LED 모듈의 빛을 방해하지 않게 형성되는 것을 특징으로 하는 LED 등기구.
청구항 1 내지 4 중 어느 한 항에 있어서, 상기 통풍 방열판은
판재 형상으로 형성되어 내부에 상기 공기 유출공이 형성된 판부;
막대형상으로 형성되어 상기 판부의 일면에 상기 일면으로부터 서로 이격되게 설치되는 적어도 하나 이상의 방열날개를 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 등기구.
청구항 5에서, 상기 방열날개는 일면으로부터 외측으로 돌출되는 방열 돌출부를 적어도 하나 이상 포함하며,
상기 방열날개는 상기 방열 돌출부가 외측을 향하도록 상기 판부에 설치되는 것을 특징으로 하는 LED 등기구.
청구항 6에서, 상기 방열날개는 상기 판부에 결합 시 상기 방열 돌출부가 상기 판부의 외주연의 외측으로 돌출되지 않도록 결합되는 것을 특징으로 하는 LED 등기구.
청구항 7에서, 상기 방열날개는 상기 방열 돌출부가 형성된 상기 일면의 상부에 형성되는 나사산을 더 포함하며, 상기 방열날개의 나사산은 인접되는 방열날개의 나사산에 연속되게 형성되는 것을 특징으로 하는 LED 등기구.
청구항 8에서, 상기 소켓 연결부는 하부면의 테두리에 상기 하부면의 테두리로부터 확장되되 내면에 나사산이 형성된 확장면을 더 포함하며,
상기 소켓 연결부의 나사산에 상기 방열날개의 나사산이 체결되는 것을 특징으로 하는 LED 등기구.
청구항 5에서, 상기 확산판은 단부의 외면에 나사산이 형성되고,
상기 통풍 방열판의 상기 방열날개가 설치되지 않은 타면의 테두리에는 상기 타면의 테두리로부터 외측으로 돌출되되 내면에 나사산이 형성된 확장면이 형성됨으로써 상기 확산판이 상기 통풍 방열판의 타면에 나사산 결합되는 것을 특징으로 하는 LED 등기구.