KR101322696B1 - 와류형 자연순환 냉각 방열 구조를 갖는 엘이디 램프 - Google Patents

와류형 자연순환 냉각 방열 구조를 갖는 엘이디 램프 Download PDF

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Abstract

본 발명은 엘이디 램프에 관한 것으로서, 특히, 기의 흐름을 이용하여 방열기능을 수행할 수 있는, 와류형 자연순환 냉각 방열 구조를 갖는 엘이디 램프를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다. 이를 위해 본 발명에 따른 와류형 자연순환 냉각 방열 구조를 갖는 엘이디 램프는, 빛을 방출하는 광원부; 상기 광원부를 지지하고 있는 바디부; 상기 바디부의 하단의 개방면을 감싸고 있는 커버부; 상기 바디부와 상기 커버부를 연결시키고 있는 조임부; 상기 광원부가 장착되어 있는 상기 바디부의 상단의, 외면에 장착되며, 공기의 흐름을 이용하여 상기 광원부로부터 발생되는 열을 방출하는 방열판; 및 상기 광원부에 전원을 공급하기 위해, 상기 방열판과 일정한 간격을 두고 상기 바디부에 장착되어 있는 전원공급부를 포함한다.

Description

와류형 자연순환 냉각 방열 구조를 갖는 엘이디 램프{LED LAMP WITH A SWIRL TYPE RADIATOR}
본 발명은 램프에 관한 것으로서, 특히, 발광다이오드를 광원으로 이용하고 있는 엘이디 램프에 관한 것이다.
일반적으로 램프는 필라멘트를 이용한 백열전구에서, 형광체를 이용한 형광등 및 삼파장 램프 등 다양한 향태로 발전되고 있다. 최근에는 발광다이오드를 광원으로 이용하고 있는 LED 램프도 널리 이용되고 있다.
예를 들어, 공개특허 10-2010-0110045 및 공개특허 10-2010-0115864 등의 선행기술문헌에는, 발광다이오드(LED)를 이용하고 있는 LED 램프들이 기재되어 있다.
상기 발광다이오드(LED)는 일반적으로 많은 열을 방출한다. 따라서, 상기한 바와 같은 종래의 엘이디 램프는 방열판을 구비하고 있다.
그러나, 종래의 엘이디 램프에 적용되는 상기 방열판의 구조가 복잡하고, 무겁기 때문에, 종래의 엘이디 램프는, 구조가 복잡하고 무겁다는 문제점을 가지고 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 공기의 흐름을 이용하여 방열기능을 수행할 수 있는, 와류형 자연순환 냉각 방열 구조를 갖는 엘이디 램프를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 와류형 자연순환 냉각 방열 구조를 갖는 엘이디 램프는, 빛을 방출하는 광원부; 상기 광원부를 지지하고 있는 바디부; 상기 바디부의 하단의 개방면을 감싸고 있는 커버부; 상기 바디부와 상기 커버부를 연결시키고 있는 조임부; 상기 광원부가 장착되어 있는 상기 바디부의 상단의, 외면에 장착되며, 공기의 흐름을 이용하여 상기 광원부로부터 발생되는 열을 방출하는 방열판; 및 상기 광원부에 전원을 공급하기 위해, 상기 방열판과 일정한 간격을 두고 상기 바디부에 장착되어 있는 전원공급부를 포함한다.
상술한 해결 수단에 따라 본 발명은 다음과 같은 효과를 제공한다.
본 발명에 따른 와류형 자연순환 냉각 방열 구조를 갖는 엘이디 램프에 의하면, 방열판의 구조가 간단하고 가볍기 때문에, 구조가 간단하고 가벼운 엘이디 램프의 제조가 가능하다.
도 1은 본 발명에 따른 와류형 자연순환 냉각 방열 구조를 갖는 엘이디 램프의 일실시예 분해 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 와류형 자연순환 냉각 방열 구조를 갖는 엘이디 램프의 일실시예 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 와류형 자연순환 냉각 방열 구조를 갖는 엘이디 램프의 일실시예 정면도.
도 4는 본 발명에 따른 와류형 자연순환 냉각 방열 구조를 갖는 엘이디 램프의 결합 방법을 설명하기 위한 예시도.
도 5는 본 발명에 따른 와류형 자연순환 냉각 방열 구조를 갖는 엘이디 램프의 평면도.
도 6 내지 도 8은 본 발명에 따른 와류형 자연순환 냉각 방열 구조를 갖는 엘이디 램프의 방열 방법을 설명하기 위한 예시도.
도 9 및 도 10은 본 발명에 따른 와류형 자연순환 냉각 방열 구조를 갖는 엘이디 램프의 사용상태를 나타낸 예시도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 대해 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 와류형 자연순환 냉각 방열 구조를 갖는 엘이디 램프의 일실시예 분해 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 와류형 자연순환 냉각 방열 구조를 갖는 엘이디 램프의 일실시예 사시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 와류형 자연순환 냉각 방열 구조를 갖는 엘이디 램프의 일실시예 정면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 와류형 자연순환 냉각 방열 구조를 갖는 엘이디 램프의 결합 방법을 설명하기 위한 예시도이고, 도 5는 본 발명에 따른 와류형 자연순환 냉각 방열 구조를 갖는 엘이디 램프의 평면도이고, 도 6 내지 도 8은 본 발명에 따른 와류형 자연순환 냉각 방열 구조를 갖는 엘이디 램프의 방열 방법을 설명하기 위한 예시도이며, 도 9 및 도 10은 본 발명에 따른 와류형 자연순환 냉각 방열 구조를 갖는 엘이디 램프의 사용상태를 나타낸 예시도이다.
본 발명에 따른 와류형 자연순환 냉각 방열 구조를 갖는 엘이디 램프(이하, 간단히 '엘이디 램프'라 함)는, 도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 빛을 방출하는 광원부(500), 상기 광원부(500)를 지지하고 있는 바디부(600), 상기 바디부(600)의 하단의 개방면을 감싸고 있는 커버부(100), 상기 바디부(600)와 상기 커버부(100)를 연결시키고 있는 조임부(300), 상기 광원부(500)가 장착되어 있는 상기 바디부(600)의 상단의, 외면에 장착되며, 공기의 흐름을 이용하여 상기 광원부(500)로부터 발생되는 열을 방출하는 방열판(700) 및 상기 광원부(500)에 전원을 공급하기 위해, 상기 방열판(700)과 일정한 간격을 두고 상기 바디부(600)에 장착되어 있는 전원공급부(800)를 포함한다.
우선, 상기 광원부(100)는, 적어도 하나 이상의 발광다이오드(520), 상기 발광다이오드(520)가 장착되어 있는 기판(510) 및 상기 기판(510)의 중앙부에 장착되어 상기 발광다이오드(520)로부터 방출된 광을 상기 커버부(100) 방향으로 반사시키는 캡(530)을 포함한다.
상기 발광다이오드의 숫자는, 본 발명에 따른 엘이디 램프의 소비전력에 따라서, 다양하게 설정될 수 있다.
상기 캡(530)은, 상기 기판(510) 또는 상기 발광다이오드(520)와 연결되어 있는 외부 전선이, 외부로 노출되지 않도록 하는 기능을 수행할 수 있다.
또한, 상기 캡(530)은, 상기 기판(510)의 중앙부에 장착되어, 상기 발광다이오드(520)로부터 방출되는 광을 상기 커버부(100) 방향으로 반사시키는 기능을 수행할 수 있다.
다음, 상기 바디부(600)는, 본 발명에 따른 엘이디 램프의 몸통 역할을 수행하는 것으로서, 그 내부는 상기 발광다이오드(520)로부터 방출된 광의 반사율을 높이기 위해 확산코팅되어 있다.
상기 바디부(600)는 상기 광원부(500), 상기 방열판(700) 및 상기 전원공급부(800)를 지지하는 기능을 수행할 뿐만 아니라, 상기 광원부(500)로부터 발생된 열을 외부로 방출시키는 기능을 수행할 수도 있다.
상기 바디부(600)의 상단부의 내면에는 상기 광원부(500)가 장착되어 있다.
상기 바디부(600)의 상단부의 외면에는 상기 방열판(700)이 장착되어 있다.
상기 바디부(600)의 상단부의 외면에는 상기 전원공급부(800)가 장착되어 있다. 이 경우, 상기 전원공급부(800)는 상기 방열판(700)과 일정한 간격으로 이격되어 있다.
즉, 상기 방열판(700)은 상기 바디부(600)의 상단부의 외면에 밀착되어, 상기 광원부(500)로부터 발생되는 열을 상기 바디부(600)의 외부로 방출시킨다.
또한, 상기 전원공급부(800)는 상기 방열판(700)의 상단면으로부터 일정한 간격으로 이격된 상태에서 상기 바디부(600)에 연결되어 있다. 따라서, 상기 방열판(700)과 상기 전원공급부(800) 사이에는 공기의 흐름이 발생될 수 있으며, 상기 공기의 흐름에 의해 상기 방열판(700)의 방열기능이 향상될 수 있다.
특히, 상기 방열판(700)에는, 적어도 하나 이상의 방열홀(710)이 형성되어 있다. 상기 방열홀(710)을 통해 공기의 흐름이 보다 더 원활하게 이루어질 수 있기 때문에, 상기 방열판(700)의 방열기능은 극대화될 수 있다.
상기 바디부(600)는, 알루미늄으로 구성될 수 있다. 상기 알루미늄은 열 전도가 빠르다는 특징을 가지고 있다.
상기 광원부(500)와 상기 바디부(600) 사이에는, 방열 테이프 또는 열전도도가 뛰어난 재질이 발라지거나 붙여질 수 있다.
또한, 상기 광원부(500), 상기 바디부(600) 및 상기 방열판(700)은, 도 4에 도시된 바와 같이, 한번의 볼트 체결을 통해 체결될 수 있다. 이를 통해 전체 구성들이 일체화됨으로써, 열전도가 보다 빠르게 이루어져, 열방출 효과가 극대활 될 수 있다.
다음, 상기 커버부(100)는, 상기 바디부(600)의 하단의 개방면을 감싸고 있다.
상기 커버부(100)는, 상기 바디부(600)의 하단의 개방면을 감싸고 있는 커버(110) 및 상기 커버(110)와 상기 바디부(600) 사이에 삽입되는 패킹(120)을 포함할 수 있다.
상기 커버(110)는 상기 바디부(600)의 상단에 장착되어 있는 상기 광원부(500)로부터 방출된 광이, 상기 바디부(600)의 외부로 방출시키는 통로의 기능을 수행한다.
이를 위해, 상기 커버(110)는, 폴리카보네이트(PC), 아크릴 또는 유리와 같이 투명한 재질로 형성될 수 있다.
상기 패킹(120)은, 방수 또는 방진 등의 기능을 수행한다.
다음, 상기 조임부(300)는, 상기 바디부(600)와 상기 커버부(100)를 연결시키는 기능을 수행한다.
이를 위해, 상기 조임부(300)는, 상기 바디부(600)와 상기 커버부(100)의 외주면을 감싸고 있는 조임틀(310) 및 상기 조임틀을 조이기 위한 조임장치(320)를 포함하여 구성될 수 있다.
다음, 상기 방열판(700)은, 초경량 방열판으로서, 원형의 판에 다수개의 유선형 방열홀(710)이 형성되어 있다. 상기 방열판(700)은 공기 순환이 원활하기 이루어지도록 하는 기능을 수행한다.
상기 방열판(700)은 도 6 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 바디부(600)에 체결되어 있다. 도 6 내지 도 8에서 공기 또는 열의 흐름은 화살표로 표시되어 있다.
상기 방열판(700)은, 상기 바디부(600)에서 올라오는 열이, 상기 방열판(700)에 부딪혀 상기 방열판(700)에 형성되어 있는 상기 방열홀(710)로 빨려 들려가거나, 또는, 바로 상기 방열홀(710)로 들어가도록 함으로써, 공기의 빠른 흐름을 유도한다. 상기한 바와 같은 공기의 빠른 흐름에 의해, 상기 바디부(600) 및 상기 방열판(700)의 열이 자연적으로 냉각될 수 있다.
부연하여 설명하면, 상기 바디부(600)의 표면에서 발생된 열은 상기 바디부(600)를 타고 상기 방열판(700) 부분으로 상승하다가, 상기 방열홀(710)에 빨려 들어간다. 이때, 공기의 빠른 흐름이 발생된다.
반대로, 상기 바디부(600)의 상단에서 상기 방열판(700)으로 방출된 열, 즉, 상기 방열판(700)과 상기 전원공급부(800) 사이의 공간으로 방출된 열은, 상기 방열판(700)과 상기 전원공급부(800) 사이를 흐르다가, 상기 방열홀(710)에 빨려 들어가, 상기 바디부(600)의 표면을 따라 하강될 수 있다. 이때, 공기의 빠른 흐름이 발생된다.
공기의 빠른 흐름에 의해, 상기 바디부(600) 및 상기 방열판(700)이 보다 빨리 냉각될 수 있다.
또한, 상기 방열판(700)에 형성되어 있는 상기 방열홀(710)은, 유선형 또는 기타 다양한 형태의 원형 모양으로 형성될 수 있다.
상기 방열홀(710)들은, 상기 방열판(700)의 외곽에 형성되어 있으며, 특히, 상기 전원공급부(800)에 의해 커버되지 않는 부분에 형성되어 있다. 상기 방열홀(710)들은 일정한 간격으로 이격되어 있다.
여기서, 상기 방열홀(710)은 한쪽은 좁고, 한쪽은 넓은 모양으로 형성됨으로써, 고온의 열이 상기 방열홀(710)로 빨려들어가면서, 공기가 회오리처럼 돌아나가도록 설계되어 있다.
즉, 상기 바디부(600)에서 방출된 열이, 상기 바디부(600)의 하단에서 상단으로 올라가면서, 와류 현상이 유도되어, 빠른 형태로 유속이 발생됨으로써, 상기 바디부(600)에서 발생된 열이 외부와 순환될 수 있다.
상기 방열판(700)의 재질은 알루미늄이 될 수 있다. 이 경우, 상기 알루미늄의 순도는 높을수록 좋다.
또한, 상기 방열판(700)의 재질은 쎄라믹이 될 수도 있다.
마지막으로, 상기 전원공급부(800)는, 상기 광원부(500)에 필요한 전원을 공급하는 기능을 수행한다.
상기 전원공급부(800)는, 상기 광원부(500)에 필요한 전원을 공급하는 컨버터(SMPS)(810), 상기 컨버터의 하단을 지지하는 하단커버(820), 상기 하단커버(820)와 체결되어 상기 컨버터(SMPS)(810)를 감싸고 있는 상단커버(830) 및 상기 하단커버(820)를 상기 바디부(600)의 상단면에 장착시키며, 상기 하단커버(820)와 상기 바디부(600)의 상단면을 일정한 간격으로 이격시키는 고정 지지대(840)를 포함한다.
상기 하단커버(820)는 상기 고정 지지대(840)에 의해 상기 바디부(600)의 상단면에 장착된다.
상기 고정 지지대(840)는, 상기 컨버터(810)와 상기 바디부(600) 및 상기 방열판(700)의 중간 사이를 띄워주는 기능을 수행한다.
상기 고정 지지대(840)에 의해, 상기 구성들이 일정한 간격으로 이겸됨으로써, 상기 구성들 간의 열 전달이 차단될 수 있다.
또한, 상기 구성들 간의 이격된 공간으로 공기의 흐름이 발생됨으로써, 상기 공기에 의해 열이동이 용이하게 발생될 수 있다. 상기 열이동에 의해 방열기능이 향상될 수 있다.
부연하여 설명하면, 상기 하단커버(820)는 상기 바디부(600)와 상기 방열판(700)이 결합된 부분과, 상기 고정 지지대(840)를 통하여 이격되어 있다.
상기 바디부(600)의 상단 중앙에서 발생되는 상단열은, 상기 하단커버(820)에 의해, 상기 하단커버(820)와 상기 방열판(700)의 표면을 따라 이동하다가, 상기 방열판(700)의 상기 방열홀(710)에 의해 발생되는 와류현상의 공기 흐름을 만난다. 상기 와류현상의 공기와 만난 상기 상단열은, 상기 와류현상에 흡수되어, 상기 방열판(700) 및 상기 바디부(600)를 자연 냉각시킬 수 있다.
상기 상단커버(830)에는 고리(850)가 장착될 수 있으며, 본 발명에 따른 엘이디 램프는, 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 고리에 의해 본 발명에 따른 엘이디 램프는 천정 등에 장착될 수 있다. 도 9 및 도 10에 도시된 본 발명에 따른 엘이디 램프는, 실제의 사용상태를 나타낸 것이다.
상기한 바와 같은 본 발명에 따른 엘이디 램프는, 고와트(100W 이상)에서는 반드시 주조 및 성형에서와 같이 많은 방열핀 구조를 갖어야만 발광다이오드(LED)을 열을 낮출 수 있다는 고정관념을 깨는 것이다.
즉, 본 발명에 의하면, 훨씬 더 가볍고 저렴한 엘이디 램프의 제조가 가능하다. 따라서, 본 발명은 엘이디 램프의 실용화 및 시장성을 한층 더 높일 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 엘이디 램프에 적용되는 상기 방열판(710)은, 실내외의 어떠한 종류의 조명에도 적용될 수 있다.
본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.　 그러므로, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100 : 커버부 300 : 조임부
500 : 광원부 600 : 바디부
700 : 방열판 800 : 전원공급부

Claims (6)

  1. 빛을 방출하는 광원부;
    상기 광원부를 지지하고 있는 바디부;
    상기 바디부의 하단의 개방면을 감싸고 있는 커버부;
    상기 바디부와 상기 커버부를 연결시키고 있는 조임부;
    상기 광원부가 장착되어 있는 상기 바디부의 상단의, 외면에 장착되며, 공기의 흐름을 이용하여 상기 광원부로부터 발생되는 열을 방출하는 방열판; 및
    상기 광원부에 전원을 공급하며, 상기 바디부로부터 상기 방열판을 통과한 공기가 흐를 수 있도록, 상기 방열판과 일정한 간격을 두고 상기 바디부에 장착되어 있는 전원공급부를 포함하고,
    상기 광원부는, 적어도 하나 이상의 발광다이오드; 상기 발광다이오드가 장착되어 있는 기판; 및 상기 기판의 중앙부에 장착되어 상기 발광다이오드로부터 방출된 광을 상기 커버부 방향으로 반사시키는 캡을 포함하고,
    상기 광원부, 상기 바디부, 상기 방열판 및 상기 전원공급부는 하나의 볼트에 의해 모두 체결되어 있으며,
    상기 방열판에는, 상기 바디부로부터 상기 전원공급부방향으로 공기가 흐르도록 하거나, 또는 상기 전원공급부방향으로부터 상기 바디부로 공기가 흐르도록 하기 위해, 한쪽은 좁고, 한쪽은 넓은 모양으로 형성된 다수개의 유선형 방열홀들이, 상기 방열판의 외곽을 따라 원형을 이루며 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 와류형 자연순환 냉각 방열 구조를 갖는 엘이디 램프.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 커버부는,
    상기 바디부의 하단의 개방면을 감싸고 있는 커버; 및
    상기 커버와 상기 바디부 사이에 삽입되는 패킹을 포함하는 와류형 자연순환 냉각 방열 구조를 갖는 엘이디 램프.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 전원공급부는,
    상기 광원부에 필요한 전원을 공급하는 컨버터;
    상기 컨버터의 하단을 지지하는 하단커버;
    상기 하단커버와 체결되어 상기 컨버터를 감싸고 있는 상단커버; 및
    상기 하단커버를 상기 바디부의 상단면에 장착시키며, 상기 하단커버를 상기 방열판 및 상기 바디부와 일정한 간격으로 이격시키는 고정 지지대를 포함하는 와류형 자연순환 냉각 방열 구조를 갖는 엘이디 램프.
KR1020130044469A 2013-04-22 2013-04-22 와류형 자연순환 냉각 방열 구조를 갖는 엘이디 램프 KR101322696B1 (ko)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20110003823U (ko) * 2009-10-13 2011-04-20 루미리치 주식회사 조명등 커버 일체형의 발광다이오드 조명등
KR20110082697A (ko) * 2010-01-12 2011-07-20 (주)부여전자 탈착식 방열 판을 가지는 엘이디 조명등
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