KR101263284B1 - 열방출 유도 구조의 반사 방열체가 구비된 led 램프 - Google Patents

Abstract

본 발명은 외부 케이스 및 내부에 설치된 LED 모듈로부터 방출된 빛과 열을 외부로 방열시키는 반사 방열본체를 포함하는 LED 램프에 관한 것으로, 상기 반사 방열본체는 측벽 내측이 입사된 빛을 반사하며, 하부가 개방되고 상부가 폐쇄된 원통부; 상기 원통부의 내부의 공기를 외부로 방출하도록 유도공이 관통되는 공기 유도부가 상기 원통부의 상부를 폐쇄하는 상부판의 외측으로 상향돌출되도록 형성된 반사 방열본체를 포함하는 것이다.

Description

열방출 유도 구조의 반사 방열체가 구비된 LED 램프{LED lamp with radiator of heat inducing and reflection structure}

본 발명은 LED 램프에서 발생되는 열을 외부로 용이하게 방출하기 위하여 열 유도구조를 갖추며 빛을 반사사키도록 하는 반사 방열본체가 설치되는 LED 램프에 관한 것이다.

LED 램프는 반영구적이라 할 수 있을 정도로 수명이 길고, 열효율이 높은 조명장치이지만 LED가 설치된 기판에 많은 열이 발생되기 때문에 기판에 축적된 열을 신속히 외부로 방출하기 위한 방열구조를 갖는 방열체의 설치가 요구 된다.

등록특허 제1167065호(발명의 명칭: 방열 및 방수 기능을 갖는 엘이디 램프)(이하, '종래기술1'이라 함)는 신속한 방열기능을 갖도록 하는 LED 램프의 방열체가 개시되어 있다. 종래기술1의 방열체는 중심에 열의 순환통로인 관통공으로 형성된 히트싱크가 설치되어 있고, 히트싱크의 하부에 설치된 LED로부터 열이 순환통로를 따라서 상승하면서 냉각되도록 설계되어 있다.

그러나 이러한 종래기술1은 소켓형으로 순환통로의 길이가 방열에 적합한 정도로 길게 도출될 수 있어야 방열이 가능하기 때문에 LED 등기구 길이가 전체적으로 길어지게 되는 문제점이 있다.

또한 본 출원인이 등록권자인 특허 제1107058호(발명의 명칭: LED 등기구)(이하 '종래기술2'라 함)와 같이 방열면적을 넓히고 방열체의 길이를 축소시킨 구조의 방열체가 개발되었다.

도 1은 종래기술2의 전체적인 구성을 나타내기 위한 사시도이다.

도 1에 도시된 매립형의 LED 등기구(100)는 하단이 개구된 원기둥 형상으로 형성된 커버 하우징(10)과, 커버 하우징(10)의 상면에 나사 체결되는 전원(110)과, 원통공으로 형성된 반사경(50)과, 반사경(50) 상단에 설치되며 하면에 LED(41)가 설치되는 원형상의 플레이트로 형성된 LED 모듈 기판(42)으로 이루어진 LED 모듈(40)과, LED 모듈 기판(42)의 상면과 연결되는 방열판(20)과, 반사경(50)의 하부에 설치되어 LED(41)의 빛을 확산시키는 확산판(60)과, 확산판(60)을 반사경(50)의 하부와 커버 하우징(10)의 하부에 고정 설치되도록 하는 확산판 커버(65)와, 방열판(20)과 LED 모듈기판(42) 사이에 설치되는 열전달판(30)으로 이루어진다.

커버 하우징(10)은 상부면이 밀폐되고 하부가 개방되고, 측면이 원통형상으로 이루어져 내부에 반사경(50)과 방열부재가 수용될 수 있도록 공간이 형성된다. 또한 하단은 외주면으로부터 외측으로 절곡된 원형상의 플랜지(15)가 형성되고, 측면에는 상하부를 연결하는 띠 형상의 연결부를 제외하고 절개되며, 연결부에는 수평으로 절개된 복수개의 삽입 절개부(16)들이 상하로 형성된다.

또한 등기구 고정부(17)는 내측으로 절곡된 탄성의 판상재료로 이루어져 상하단부가 연결부에 형성된 별도의 삽입 절개부(16)에 삽입되고, 통과된 등기구 고정부(17)의 하단부는 천정패널의 상부면을 강하게 압박하여 커버 하우징(10)이 고정되고 견고히 지지될 수 있게 한다.

이와 같이 구성된 종래기술2에서, 방열판(20)의 하부에는 LED 모듈기판(42)이 설치되며, 방열판의 외주연의 하부에는 상하면이 개방된 원통형상의 반사경(50)이 설치되어, 방열판(20)과 반사경(50)이 분리된 구성을 이루고 있으며, 반사경(50)은 방열판(20)과 다른 재질로 이루어져 있어 방열판(20)으로부터 열을 반사경(50)으로는 방출하기가 어려운 구조를 이루고 있으며, 반사경(50)과 방열판(20)이 분리되어 있어 별도의 조립공정이 필요하다.

또한 방열판(20)이 공기유통구조를 고려하지 않고 단순히 방열면적을 증가시키는 설계를 이루고 있어 원활한 방열이 이루어지지 않는 문제점이 있다.

본 발명은 종래의 이러한 문제점들을 감안하여 개발된 것으로, 본 발명의 해결과제는 방열판과 반사경을 일체로 형성하여 LED 모듈에서 발생된 열이 원활하게 방출되도록 하기 위한 것이다.

본 발명의 다른 해결과제는 방열체로부터 열이 강제 유도될 수 있도록 방열구조를 개선하기 위한 것이다.

상기 과제를 해결하기 위한 수단은 외부 케이스 및 내부에 설치된 LED 모듈로부터 방출된 빛과 열을 외부로 방열시키는 반사 방열본체를 포함하는 LED 램프에 있어서; 상기 반사 방열본체는 내측에 입사된 빛이 반사되는 원통형상의 측벽과, 상기 측벽의 상부면을 폐쇄시키며 내면에 방열 유도홈이 형성되고 상기 방열 유도홈에 입구를 갖으며 관통되는 복수의 관통공들이 형성된 상부판을 포함하는 원통부; 상기 상부판으로부터 상향 돌출되게 형성되는 공기 유도부를 포함하고, 상기 공기 유도부의 내부에는 상기 상부판의 관통공과 연통되어 상단부까지 연속되도록 유도공이 형성됨으로써, 상기 상부판의 내면의 방열 유도홈을 따라 유도되는 공기가 상기 유도공을 따라서 상기 반사 방열본체의 외부로 배출되는 것이다.

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상기 과제와 해결수단을 갖는 본 발명에 따르면 방열체와 반사체가 별도로 제작되지 않고, 하나의 구성으로 이루어져 주물공정등에 의하여 하나의 부품으로 제작될 수 있어 제작공정이 매우 단순화되어 제품의 가격을 낮출 수 있다.

또한 본 발명에 따르면 반사 방열체의 상부판에는 소위, 굴뚝과 같이 반사 방열체 내부에 축적된 열을 외부로 강제로 배출시키기 때문에 열을 빠르게 배출시킬 수 있다.

또한 본 발명에 따르면 반사 방열체가 방열체와 반사체가 하나의 구조로 이루어져 있으므로 엘이디로부터 빛이 반사되는 부위까지 방열이 이루어지게 되므로 그만큼 방열 효과를 높이게 된다.

도 1은 종래기술2의 전체적인 구성을 나타내기 위한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예의 전체적인 구성을 도시한 조립사시도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예의 반사 방열본체와 엘이디 모듈의 조립사시도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예의 조립된 상태의 사시도이다.

이하, 첨부된 도면에 따라서 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명의 일실시예의 전체적인 구성을 도시한 조립사시도이고, 도 3은 본 발명의 일실시예의 반사 방열본체와 엘이디 모듈의 조립사시도이고, 도 4는 본 발명의 일실시예의 조립된 상태의 사시도이다.

엘이디 램프(200)는 천정 벽면에 형성된 개구부에 매립되어 직하부로 빛을 방출하는 매립형 램프로 사용되지만 다양한 변형들이 가해져 여러 가지 용도로 사용될 수 있다.

엘이디 램프(200)는 하부가 개구된 원통형상으로 이루어진 외부 케이스(209)와, 외부 케이스(209)의 내부에 설치되는 방열 본체(210)과 방열 본체(210)의 내부에 설치되는 엘이디 모듈(240), 외부 케이스(209)의 하부에 설치되는 하부 케이스(250)와, 하부 케이스(250)의 중앙에 설치되어 엘이디 모듈(240)의 빛을 확산시키는 확산판(260)으로 이루어진다.

외부 케이스(209)는 원통측벽(203)과 상부면에 형성되는 외부환과, 내부에 전선이 통과하는 환형상의 내부환(202)과 내부환(202)과 외부환을 연결하는 방사상 띠(201)로 이루어지며, 원통측벽(203)에는 내부의 반사 방열본체(210)에 외부로부터 공기가 전달 되도록 하는 개구부(204)가 형성되며, 하부 케이스(250)의 고정스프링(252)이 설치된 스프링 설치부(251)가 삽입될 수 있도록 원통측벽 하부로부터 상향으로 절개된 절개부(253)가 형성된다.

반사 방열본체(210) 원통형상의 측벽(211)과, 측벽(211)을 상부면을 폐쇄시키는 상부판(212)으로 이루어진 원통부(213)와, 상기 원통부(213)의 상부판(212)으로부터 상향 돌출되게 형성되는 공기유도부(224), (226)와, 상부판(212)으로부터 동심원상으로 상향 돌출되게 형성되는 방열 날개(228)들로 이루어진다.

원판형상으로 이루어진 상부판(212)의 중앙에는 원통공(227)이 형성되고, 외부의 전원장치와 연결된 전선은 원통공(227)을 통과하여 엘이디 모듈(240)에 연결되고, 공기유도부(224), (226)들은 원통공(227)의 중심점을 대칭으로 형성되며, 공기유도부(224), (226)의 내부에는 상부판(212)을 관통하는 관통공과 연통되어 상단부까지 연장되는 유도공이 형성되어 있어 원통부(213)의 내부의 공기를 외부로 유도시켜 방출시키고, 유도공의 상부판(212)의 관통공과 연결되는 입구의 직경은 작고, 유도공의 상단부의 직경은 입구의 직경보다 크게 형성되고, 입구로부터 상단부까지 유도공의 직경은 점차적으로 증가되거나, 단계적으로 증가되도록 형성된다.

또한 반사 방열본체(210)의 상부판(212)의 내면에는 방열 유도홈이 형성되고, 방열 유도홈에 공기 유도공과 연통되는 관통공의 입구(223)가 형성되며, 반사 방열본체(210)와 엘이디 모듈(240)의 기판(242)이 미도시된 나사에 의하여 결합될 때 기판(242)과 상부판(212) 사이는 방열 유도홈에 의하여 유도로가 형성되고, 방열 유도홈에 의하여 형성된 유도로를 따라 공기 유도공과 연통되는 관통공의 입구(223)로 유입되어 외부로 유출된다.

방열 유도홈은 상부판(212)의 중앙을 중심으로 환형상으로 형성된 환형 방열 유도홈(221)과 상부판(212)의 중앙을 중심으로 방사상으로 형성된 방사상 방열 유도홈(222)으로 이루어진다.

이와 같이 구성된 엘이디 램프(200)에서는 LED 모듈(240)로부터 발생된 열이 상부판(212)과 접촉되는 부분을 통하여 전도현상에 의하여 방열 본체(210)에 방열되며, 공기유도부(224), (226)는 상부판(212)으로부터 상향으로 길게 돌출되기 때문에 상부판(212)의 상단부와 상부판(212)의 내측과는 많은 온도차이를 갖게 됨으로써 유도공 입구쪽의 공기가 유도공 출구쪽으로 빨려서 외부로 배출되게 되고, 이러한 과정에 의하여 방열 유도홈의 공기를 강제적으로 외부로 빨아내는 소위 '굴뚝'효과에 의하여 기판(242)의 열을 더욱 빨리 방열시킬 수 있다. 특히 유도공의 입구와 출구의 직경 차이에 의하여 가열공기의 강제 배출효과는 더욱 증진 되게 된다.

반사 방열본체(210)는 외부 케이스(209)의 내측에 삽입된 후 미도시된 나사들에 의하여 나사결합되고, 외부 케이스(209)의 하부에는 확산판(260)이 중앙에 설치된 하부 케이스(250)가 결합된다. 외부 케이스(209)와 확산판(260), 하부 케이스(250)의 결합시키는 구성은 통상적인 결합에 의한 것으로 다양한 형태들이 존재한다.

209: 외부케이스 210: 반사 방열본체
212: 상부판 213: 원통부
221: 환형 방열유도홈 222: 방사상 방열유도홈
224, 226: 공기유도부 240: 엘이디 모듈

Claims (5)

1. 외부 케이스 및 내부에 설치된 LED 모듈로부터 방출된 빛과 열을 외부로 방열시키는 반사 방열본체를 포함하는 LED 램프에 있어서;
   상기 반사 방열본체는
   내측에 입사된 빛이 반사되는 원통형상의 측벽과, 상기 측벽의 상부면을 폐쇄시키며 내면에 방열 유도홈이 형성되고 상기 방열 유도홈에 입구를 갖으며 관통되는 복수의 관통공들이 형성된 상부판을 포함하는 원통부;
   상기 상부판으로부터 상향 돌출되게 형성되는 공기 유도부를 포함하고,
   상기 공기 유도부의 내부에는 상기 상부판의 관통공과 연통되어 상단부까지 연속되도록 유도공이 형성됨으로써, 상기 상부판의 내면의 방열 유도홈을 따라 유도되는 공기가 상기 유도공을 따라서 상기 반사 방열본체의 외부로 배출되는 것을 특징으로 하는 LED 램프.
   
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5. 청구항1에 있어서, 상기 상부판의 내면에 상기 LED 모듈이 설치되는 것을 특징으로 하는 LED 램프.

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