KR101408824B1 - 엘이디 투광등 및 이의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 엘이디 투광등의 무게를 최소화할 수 있어, 투광등의 설치 및 유지 관리가 편리하고, 풍속에 대해 더욱 견고하고 안정적인 설치 상태를 보장할 수 있는 엘이디 투광등 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 엘이디 투광등은, 다수의 엘이디 소자가 인쇄회로기판 상에 실장된 엘이디 모듈; 상기 엘이디 모듈로부터 발생하는 열을 방출하기 위한 열소산부; 및 상면 상에 상기 열소산부가 구비되고, 하면 상에 상기 엘이디 모듈이 구비되는 베이스를 포함하는 엘이디 투광등에 있어서, 상기 열소산부는, 열을 소산하는 다수 개의 방열핀; 및 상기 베이스의 상면 상에 도포되는 써멀본드 (Thermal Bond)를 포함하고, 상기 다수 개의 방열핀은 상기 베이스와는 별개로 성형되어 상기 베이스의 상면 상에 도포된 상기 써멀본드에 의해 상기 베이스 상에 부착 고정되게 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

엘이디 투광등 및 이의 제조 방법{LED FLOODLIGHT AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}

본 발명은 엘이디 투광등 및 이의 제조 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 특히 기존 1.5KW 메탈핼라이드램프(Metal Halide Lamp)를 대체하는 엘이디 고출력 투광기(600W급 이상)에 관한 것이다.

엘이디(LED)는 수명이 길뿐만 아니라 전력소모효율이 우수한 고광도를 발하는 특장점으로 인해 가정용 조명등, 투광등을 비롯하여 다양한 조명기구의 광원으로 사용되고 있다.

다양한 조명기구 중 특히 엘이디 투광등은 엘이디를 광원으로 사용하되, 골프장, 경기장, 항만, 공항, 작업장, 공사장, 터널 등과 같이 넓은 조명범위를 필요로 하는 곳에 설치 사용되는 조명기구를 지칭한다.

이러한 엘이디 투광등은 일반 조명기구에 비하여 조명범위가 넓기 때문에 일반 엘이디 조명등에 비해 그 중량 및 부피가 크고 발열 또한 비례하여 많은 양이 발생되므로 보다 높은 방열성능이 요구된다.

특히 600W급 이상의 고출력 엘이디 투광등의 경우 중량이 무겁고 부피가 커져 기구의 설치나 유지 보수 등을 위한 취급 관리가 어려우며, 그 사용 목적의 특성상 8m ~ 50m 정도의 높이에 설치되는 것이 일반적인데, 그 설치 환경을 고려하면 종래 제품 대비 무게 및 단위 면적을 최소화해야 고출력 엘이디 투광등을 태풍 등의 풍속에 대해 견고하고 안정적으로 설치하여 사용할 수 있다.

따라서, 고출력 엘이디 투광등의 경우 방열 성능은 유지하거나 향상시킬 수 있으면서, 중량 및 부피는 감소시킬 수 있는 기술이 필요한 실정이다.

종래 엘이디 투광등(선행특허1의 도2 참조)의 경우, 엘이디 모듈에서 발생하는 열을 외부로 방출하기 위한 히트싱크를 구성함에 있어서, 히트싱크의 방열핀과 이러한 방열핀을 지지하는 베이스를 하나의 동일 공정으로 제조하여, 방열핀과 베이스가 일체로 성형되도록 구성하는 것이 일반적이다.

이때 사용되는 공법은 압출, 다이캐스팅인데, 상기 공법에 의할 경우 종래 히트싱크는 베이스와 일체로(즉. 동일한 공정에서 함께) 성형하기 때문에 상기 공법을 따를 경우 최소 5mm 이상의 두께와, 90mm 이하의 높이와, 20mm 이상의 방열핀 간격을 확보해야 그 제조가 가능하였다.

이에, 출원인은 종래 고출력 엘이디 투광등과 동일한 크기와 동일한 방열성능을 유지하도록 형성하더라도 베이스와 히트싱크의 무게를 감소시킬 수 있어, 설치 및 유지 관리의 용이성과, 풍속에 대해 더욱 견고하고 안정적인 설치 상태를 보장할 수 있는 엘이디 투광등 및 이의 제조방법을 제안하게 되었다.

선행특허 1: 한국공개특허 제10-2011-0028705호 (2011년03월22일)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 종래 고출력 엘이디 투광등과 동일한 크기와 동일한 방열성능을 유지하도록 형성하더라도 베이스와 히트싱크의 무게를 크게 감소시킬 수 있어, 투광등의 설치 및 유지 관리가 편리하고, 풍속에 대해 더욱 견고하고 안정적인 설치 상태를 보장할 수 있는 엘이디 투광등 및 이의 제조 방법을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 엘이디 투광등은, 다수의 엘이디 소자가 인쇄회로기판 상에 실장된 엘이디 모듈; 상기 엘이디 모듈로부터 발생하는 열을 방출하기 위한 열소산부; 및 상면 상에 상기 열소산부가 구비되고, 하면 상에 상기 엘이디 모듈이 구비되는 베이스를 포함하는 엘이디 투광등에 있어서, 상기 열소산부는, 열을 소산하는 다수 개의 방열핀; 및 상기 베이스의 상면 상에 도포되는 써멀본드 (Thermal Bond)를 포함하고, 상기 다수 개의 방열핀은 상기 베이스와는 별개로 성형되어 상기 베이스의 상면 상에 도포된 상기 써멀본드에 의해 상기 베이스 상에 부착 고정되게 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 목적은 베이스를 성형하여 준비하는 베이스 성형 단계와; 상기 베이스와는 별개 공정으로 상기 다수 개의 방열핀을 성형하여 준비하는 방열핀 성형 단계와; 상기 베이스의 상면 상에 써멀본드(Thermal Bond)를 도포하는 써멀본드 도포 단계와; 상기 베이스의 상면 상에 도포된 상기 써멀본드에 의해, 상기 다수 개의 방열핀을 상기 베이스 상에 부착 고정시키는 방열핀 결합 단계; 및 고정쫄대 설치단계를 통해 달성 가능하다.

본 발명에 따른 엘이디 투광등 및 이의 제조 방법에 의하면, 베이스와 히트싱크를 종래 베이스 및 히트싱크와 동일한 방열 성능을 갖도록 구성하더라도 무게와 부피를 상대적으로 더 감소시킬 수 있고, 반대로 본 발명의 베이스와 히트싱크를 종래 베이스 및 히트싱크와 동일한 무게로 구성한다면, 상대적으로 더 많은 방열핀을 배열할 수 있어 방열 성능을 더욱 높일 수 있게 되는 효과가 있다.

이에 따라, 엘이디 고출력 투광기(600W급 이상)의 크기 및 무게를 최소화할 수 있어 기존 설치된 조명 타워를 그대로 사용하며 종래 조명등과 1:1 대체 가능한 엘이디 고출력 투광기를 제공할 수 있게 되었다.

또한, 방열핀의 지지대에 이격홈을 형성함으로써 방열핀의 다수 부위 중 특히 베이스와 직접적으로 접속되는 부위에 공기 유동로가 마련되게 되고, 이렇게 마련된 공기 유동로는 상기 이격홈과 연통되게 형성된 블레이드의 요홈에 의해 더욱 확장시켜줌으로써, 베이스로부터 전도되는 열을 더욱 신속하고 효과적으로 방출할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 엘이디 투광등의 분해 사시도.
도 2는 도 1의 결합 사시도.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 엘이디 투광등의 방열핀의 사시도.
도 4은 도 3의 정면도.
도 5는 도 3의 측면도.
도 6은 본 발명에 따른 베이스와 히트싱크의 분해 사시도.
도 7은 본 발명에 따른 엘이디 투광등의 제조 방법을 나타낸 공정 순서도.

본 발명에서 사용하는 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

또한, 본 명세서에서, "~ 상에 또는 ~ 상부에" 라 함은 대상 부분의 위 또는 아래에 위치함을 의미하는 것이며, 반드시 중력 방향을 기준으로 상 측에 위치하는 것을 의미하는 것은 아니다. 또한, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "상에 또는 상부에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 상에 또는 상부에" 접촉하여 있거나 간격을 두고 있는 경우 뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다.

또한, 본 명세서에서 일 구성요소가 다른 구성요소와 "연결된다" 거나 "접속된다" 등으로 언급된 때에는, 상기 일 구성요소가 상기 다른 구성요소와 직접 연결되거나 또는 직접 접속될 수도 있지만, 특별히 반대되는 기재가 존재하지 않는 이상, 중간에 또 다른 구성요소를 매개하여 연결되거나 또는 접속될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예, 장점 및 특징에 대하여 상세히 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명에 따른 엘이디 투광등의 분해 사시도이고, 도 2는 도 1의 결합 사시도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 엘이디 투광등은 엘이디 모듈(60), 열소산부(40,100), 베이스(30), 렌즈(63), 윈도우(80), 탑커버(90)를 포함하고, 필요에 따라 전류변환장치(10), 설치브라켓(70), 및 프로텍터(95)를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 엘이디 모듈(60)은 광원과 인쇄회로기판을 포함하여 구성된다. 상기 광원은 소정의 전압을 인가받으면 엘이디광을 출사하는 엘이디(LED)소자로 구성되고, 이러한 엘이디 소자는 다수 개가 인쇄회로기판 상에 설치될 수 있다. 여기서 인쇄회로기판은 다수 개의 엘이디 소자의 전기적 연결을 위한 연결회로패턴이 형성된 메탈(Metal; 예컨데 알루미늄) 피씨피(PCB;Printed Circuit Board)로 구성될 수 있다. 도 1의 실시예의 경우 인쇄회로기판 상에 다수 개의 엘이디소자가 다수의 열과 행을 이루며 평행하게 배열되게 구성하였다.

본 발명의 베이스(30)는 엘이디 모듈(60)과 히트싱크를 설치 고정하기 위한 구성부로서, 베이스(30)의 일측에는 엘이디 모듈(60)이 취부되고, 타측에는 광원에서 발생된 열을 소산하기 위한 히트싱크가 구비된다.

도 1의 바람직한 실시예에 따르면, 베이스(30)는 장방형의 판재로 이루어진 지지판(31)과, 상기 지지판(31)의 주연부를 따라 수직하게 절곡 형성된 판재로 이루어진 측판(33)으로 구성된다.

베이스(30)는 엘이디소자에서 발생하는 열의 방출이 원활이 이루어질 수 있도록 알루미늄 재질 또는 열전도성 플라스틱 중에서 선택된 어느 하나를 적용하는 것이 바람직하다.

지지판(31)에는 엘이디 모듈(60)과 히트싱크(40)가 결합된다. 바람직한 실시예에 따르면, 엘이디 모듈(60)은 다수의 엘이디소자가 실장된 인쇄회로기판이 나사체결 등을 통해 지지판(31)의 하면 상에 설치 고정된다. 그리고 히트싱크는 다수개의 방열핀(40)으로 이루어져 지지판(31)의 상면 상에 부착된다. 히트싱크 및 이의 결합 구조에 대한 상세한 설명은 후술하기로 한다.

측판(33)에는 소정의 체결구(35)가 구비된다. 여기서 체결구(35)는 탑커버(90)를 베이스(30) 측에 견고하게 결합 고정시킴으로써 탑커버(90)와 베이스(30) 사이에 엘이디 모듈(60)을 포함한 다수의 구성이 수용될 수 있도록 하는 기능을 한다.

바람직한 실시예에 따르면, 체결구(35)는 '∪' 자형 걸림쇠가 구비되어 있는 체결구(예컨대, 매미고리 등)로 구성하고, 투명창에는 그 주연부에 상기 걸림쇠에 대응하는 위치와 개수로 걸림돌기(91)를 돌출형성하여, 상기 걸림쇠가 탑커버(90)의 주연부에 형성된 걸림돌기(91)에 걸리게 하여 체결상태가 유지되도록 구성할 수 있다. 또는 한 쌍의 위아래의 틀을 체결하는 쇠장식(예컨대, 램프 등)으로 구성할 수도 있으며, 이외에 공지된 다양한 체결수단을 적용할 수 있음은 물론이다.

한편, 엘이디 투광등의 사용시 투광등 내부(즉, 엘이디 모듈 측)와 외부 간의 온도차에 따른 기압 변화로 열팽창 및 수축이 발생하기 때문에 이를 해결하기 위하여 공기 유동을 위한 벤트(75)(Vent)가 더 구비될 수 있으며, 이러한 벤트(75)는 멤브레인 필터(Membrain Filter)를 포함하는 스크류 타입 벤트(Screw Type Vent)로 구성하는 것이 바람직하다. 상기 경우 벤트(75)는 스크류를 통해 베이스(30)에 형성된 체결홈에 장착할 수 있도록 구성된다.

본 발명의 렌즈(63)는 엘이디 소자의 전방에 장착되어 목적(예컨데, 측면조도 내지 시인성 개선 등)에 따라 출사되는 광을 굴절시키거나, 넓게 퍼트리거나 또는 특정 범위로 집중시킬 수 있도록 하여 조명효율을 높이도록 기능한다. 한편 렌즈(63)의 전방에는 렌즈(63)를 외부 환경으로 보호할 수 있도록 렌즈 커버(65)가 더 장착될 수 있음은 물론이다.

구체적으로, 렌즈(63)는 협각과 광각을 공용으로 사용할 수 있는 구조이어야 하며, 협각은 8°,15°,25°이며, 광각은 45°,60°등 5종류로 구성이 될 수 있어야 한다.

본 발명의 열소산은 엘이디 모듈(60)에서 발생되는 열을 외부로 신속하게 방출해 주기 위한 수단으로서, 히트싱크와 써멀본드(Thermal Bond)를 포함하여 구성되며, 베이스(30)의 상면 상에 구비된다.

본 발명에 따른 히트싱크는 다음과 같은 특징을 통하여 형성됨으로써 방열 성능을 더 향상시킬 수 있게 된다. 도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 엘이디 투광등의 방열핀의 사시도이고, 도 4은 도 3의 정면도이고, 도 5는 도 3의 측면도이다.

도 3 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 히트싱크는 다수 개의 방열핀(40)으로 구성되는데, 상기 방열핀(40)은 핀 형상 내지 판 형상 등 공지된 다양한 형태로 구성할 수 있다. 참고로, 도 1 실시예의 히트싱크는 판 형상의 방열핀(40)이 하우징의 상면 상에 돌출된 구조로 구비되고, 다수 개의 방열핀(40)은 상호 이격되며 나란히 배열되게 구성하였다.

종래의 경우 베이스와 그 위에 돌출 형성되는 방열핀(40)을 하나의 공정으로 제조하여, 방열핀(40)과 베이스가 일체로 성형되도록 구성하였으나, 본 발명의 방열핀(40)은 베이스(30)를 성형하는 공정과는 별개로 성형되어 써멀본드(100)에 의해 베이스(30) 상에 부착 고정되게 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 이와 같이 방열핀(40)을 베이스(30)와는 별개의 물건으로 성형 제조함으로써, 단순히 판재가 베이스(30) 상에 수직하게 형성된 종래 방열핀과 달리 다음과 같은 형상적·수치적 특징을 갖도록 구성된다.

보다 구체적으로 설명하면, 본 발명의 방열핀(40)은 베이스(30)에 수직하게 배치되는 수직부재와 상기 수직부재에 대해 절곡 형성되어 써멀본드(100)를 통해 베이스(30)의 일면 상에 고정되는 수평부재로 구성된다.

도 3의 바람직한 실시예에 따르면, 방열핀(40)의 수직부재는 판형의 블레이드(41)로 이루어지고, 방열핀(40)의 수평부재는 상기 블레이드(41)의 하단변의 일측 또는 양측 방향으로 절곡된 플랜지 형상의 지지대(45)로 구성된다. 그리고 상기 지지대(45)는 베이스(30)의 상면 상에 도포된 써멀본드(100)에 의해 베이스(30) 상에 부착 고정됨으로써 방열핀(40)이 상기 써멀본드(100)를 매개로 베이스(30)와 열적으로 접속되도록 구성된다. 따라서, 상기 경우 방열핀(40)은 티자형 또는 엘자형의 세로 단면 구조를 갖게 된다.

더욱 바람직하게는 도 3과 같이 지지대(45)는 블레이드(41)의 하단변의 길이 방향을 따라 배열된 다수 개로 형성되고, 상기 다수 개의 지지대(45)는 각각 이격홈(44)에 의해 상호 분리된 구조로 구성된다.

또한, 블레이드(41)는 그 하단부에 길이 방향을 따라 다수 개의 요홈(43)이 형성되어 있고, 상기 요홈(43)은 전술한 한 쌍의 지지대(45) 사이에 마련되는 이격홈(44) 위치에 형성되어 블레이드(41)의 요홈(43)과 지지대(45)의 이격홈(44)은 상호 연통되게 구성된다.

상기와 같이 방열핀(40)의 지지대(45)에 이격홈(44)을 형성함으로써 방열핀(40)의 다수 부위 중 특히 베이스(30)와 직접적으로 접속되는 부위에 공기 유동로가 마련되게 되고, 이렇게 마련된 공기 유동로는 상기 이격홈(44)과 연통되게 형성된 블레이드(41)의 요홈(43)에 의해 더욱 확장시켜줌으로써, 베이스(30)로부터 전도되는 열을 더욱 신속하고 효과적으로 방출할 수 있게 된다.

한편, 블레이드(41)의 양측 단부의 하측에는 각각 요홈 형상으로 형성된 고정쫄대 결합홈(42)이 더 형성될 수 있다. 상기 고정쫄대 결합홈(42)에는 고정쫄대(50)의 일부가 삽입되며, 이렇게 삽입된 고정쫄대(50)는 베이스(30) 상에 결합된 방열핀(40)이 더욱 견고하게 고정될 수 있도록 잡아 주는 기능을 하게 된다. 이에 대한 자세한 설명은 후술하기로 한다.

본 발명의 히트싱크는 종래의 히트싱크와 차별되는 두께로 형성되는 것을 또 하나의 특징으로 한다. 히트싱크의 경우 압출 또는 다이캐스팅 공법을 통해 성형되는 것이 일반적인데, 종래 히트싱크는 베이스와 일체로(즉. 동일한 공정에서 함께) 성형하기 때문에 상기 공법을 따를 경우 최소 5mm 이상의 두께와, 최대 90mm 이하의 높이와, 최소 20mm 이상의 방열핀 간격을 확보해야 그 제조가 가능하였다.

그러나, 본 발명의 히트싱크는 베이스(30)와는 별개로 성형 제조되기 때문에, 종래 히트싱크(즉, 방열핀) 보다 열 소산에 유리한 치수로 이루어진 방열핀을 성형 가능하며, 구체적으로는 본 발명에 따른 방열핀(40)은 최대 1.5mm 이하의 두께(t1)와, 최소 90mm 이상의 높이(h1)를 갖도록 구성하고, 상호 이웃하는 방열핀(40) 간의 간격(d1)은 최대 10.5mm 이하로 구성하는 것이 바람직하다.

또한, 히트싱크는 베이스(30)와는 별개로 성형 제조되기 때문에, 베이스(30) 역시 종래 두께(5mm 이상) 보다 얇은 두께(t2) 즉, 2mm 이하로 형성하는 것이 바람직하다.

상기와 같이 치수 구성에 의해, 본 발명의 베이스와 히트싱크를 종래 베이스 및 히트싱크와 동일한 방열 성능을 갖도록 구성하더라도 무게와 부피를 상대적으로 더 감소시킬 수 있고, 반대로 본 발명의 베이스와 히트싱크를 종래 베이스 및 히트싱크와 동일한 무게로 구성한다면, 상대적으로 더 많은 방열핀(40)을 배열할 수 있어 방열 성능을 더욱 높일 수 있게 되는 장점이 있다.

본 발명의 설치브라켓(70)은 기둥, 천장 등의 구조물에 투광등을 설치 고정시키기 위한 구성부로서, 도 1의 바람직한 실시예에 따른 설치브라켓(70)은 상판(72)과 한 쌍의 연결대(71)로 구성된다.

상판(72)은 나사피스 등의 체결수단 통해 기둥, 천장 등의 구조물에 결합되는 판형 부재이며, 그 상부에는 후술할 고정판(20) 등을 통해 전류변환장치(10)가 결합된다.

연결대(71)는 상판(72)의 하방향으로 절곡 형성되어 일체로 구비된 부재로서, 도 1 실시예의 연결대(71)는 상판(72)의 좌측부과 우측부를 각각 상판(72)에 수직하게 절곡시킨 형태로 구성하였다. 이러한 연결대(71)는 그 하단부 중심에 ㄱ결합공(73)이 관통 형성되어 결합공(73)을 관통하는 피스를 베이스(30)에 체결함으로써 설치브라켓(70)에 베이스(30)를 결합시킬 수 있다.

또한, 연결대(71)에는 장공형태의 슬라이드홈(74)을 형성함으로써, 베이스(30)가 설치브라켓(70)에 대해 소정 각도범위(즉, 슬라이드홈 범위) 내에서 축볼트(75)를 기준으로 회전 가능하게 구성된다. 이에 따라 설치브라켓(70)에 취부되는 베이스(30)의 회전조작을 가능하게 하여 사용자가 원하는 위치로 엘이디광을 조명시킬 수 있다.

본 발명의 전류변환장치(10)는 외부 전원으로부터 입력되는 전원(예컨데, AC 220V 가정용 전원)을 광원(10)의 구동에 적합한 전압으로 변환 및 정류하여 공급해줌으로써 엘이디 소자가 발광할 수 있도록 하는 구성부로서, 바람직하게는 SMPS (Switched-Mode Power Supply) 내지 인버터를 채용할 수 있다.

이러한 전류변환장치(10)는 바(bar) 형상 내지 플레이트 형상 등으로 형성된 소정의 고정판(20)을 통해 설치브라켓(70)에 장착될 수 있다. 즉, 별도로 마련된 고정판(20)을 설치브라켓(70)에 체결하거나 또는 설치브라켓(70) 성형시 고정판(20)을 일체형으로 형성한 후, 이렇게 마련된 고정판(20)에 전류변환장치 (10)를 장착으로써 전류변환장치를 투광등에 설치할 수 있다.

본 발명의 윈도우(80)는 광을 투과시킬 수 있도록 투명 또는 반투명의 플라스틱 또는 유리 재질로 형성되며, 평면 또는 곡면 등 다양한 형태로 제작할 수 있음은 물론이다.

탑커버(90)는 가스켓(85)(gasket)를 이용하여 베이스(30) 측에 결합시킴으로써 베이스(30)와의 접합면에 수밀성과 기밀성을 확보할 수 있도록 구성된다. 즉, 지지판(31) 하면의 내주연을 따라 탑커버(90)의 테두리부를 안착시키고, 그 사이에 가스켓(85)을 개재시킨 후 체결구를 통해 가압하며 결합시킴으로써 베이스(30)의 개방된 하면부(즉, 엘이디 모듈과 렌즈가 결합된 부위)를 폐쇄하며 긴밀하게 결합시킬 수 있다.

한편, 가스켓(85)은 윈도우(80)와 동일한 모양으로 이루어진(즉, 직사각형) 고무재질의 가스켓(85)을 사용하는 것이 바람직하다.

도 6은 본 발명에 따른 베이스와 히트싱크의 분해 사시도이고, 도 7은 본 발명에 따른 엘이디 투광등의 제조 방법을 나타낸 공정 순서도이다. 이하에서는 도 6 및 도 7을 참조하여, 본 발명에 따른 히트싱크의 결합 방식 및 구조에 대하여 상세히 설명하도록 한다.

본 발명에 따른 엘이디 투광등의 제조 방법은 엘이디 투광등에 있어서 특히 히트싱크가 구비된 베이스를 제조하는 방법에 관한 것으로서, 세부적으로는 베이스 성형 단계와, 방열핀 성형 단계와, 써멀본드 도포 단계와, 방열핀 결합 단계, 및 고정쫄대 결합 단계를 포함하여 구성된다.

베이스 성형 단계(S10)는 상면 상에는 히트싱크를 지지하고 하면 상에는 엘이디 모듈(60)이 장착되는 부재를 성형하여 준비하는 공정로서, 이에 의해 성형되는 베이스(30)의 구체적인 형상 및 구조는 도 1의 실시예와 같다. 한편, 베이스(30)는 압출 또는 다이캐스팅 공법을 통해 성형될 수 있다.

방열핀 성형 단계(S20)는 열소산을 위한 히트싱크를 구성하는 다수의 방열핀(40)을 성형하여 준비하는 공정으로서, 특히 본 발명의 방열핀 성형 단계는 종래 히트싱크 제조 공정과 달리 베이스를 성형하는 공정과는 별개로 성형되머 물리적으로 분리되게 마련되는 것을 특징으로 한다.

이렇게 마련되는 방열핀(40)은 전술한 바와 같이 판형의 수직부재인 블레이드(41)와, 블레이드(41)의 하단변의 일측 또는 양측 방향으로 절곡된 플랜지 형상의 지지대(45)로 구성되며, 바람직하게는 지지대(45) 측에 형성된 이격홈(44)과, 블레이드(41) 측에 형성된 요홈(43)을 더 포함할 수 있다.

써멀본드 도포 단계(S30)는 단계 'S10'을 통해 준비된 베이스 지지판(31)의 상면 상에 써멀본드(100)(Thermal Bond)를 도포하는 공정이다. 여기서 써멀본드(100)는 방열핀(40)을 베이스(30)의 상면(즉, 지지판(31)의 상면) 상에 견고하게 부착 고정시킬 수 있으면서 동시에 베이스(30)와 방열핀(40) 간의 열전도를 원활히 할 수 있는 재질의 고착제 내지 접착제로 형성된다. 일 실시예에 따르면, 써멀본드(100)는 우레탄을 기재로한 절연성과 열전달률이 높은 재질로 형성된 써멀 콤파운드(Thermal Compound)를 사용할 수 있다.

방열핀 결합 단계(S40)는 단계 'S30'을 통해 베이스(30)의 상면 상에 도포된 써멀본드(100)의 접착력을 통해, 다수 개의 방열핀(40)을 베이스(30)에 부착 고정시키는 공정이다. 이 때 써멀본드(100)에 직접적으로 접촉되며 부착되는 부위는 방열핀(40)의 지지대(45)이며, 따라서 방열핀(40)은 써멀본드(100)에 고착된 지지대(45)에 의해 베이스(30) 상에 설치 고정되어 써멀본드(100)를 매개로 베이스(30)와 열적으로 접속되게 된다.

한편, 방열핀(40)은 다수 개로 구비되어 각각 써멀본드(100)에 의해 부착 고정되는데, 각 방열핀(40)은 상호 소정의 폭으로 이격되며 평행하게 배열되게 설치되고, 이 때 상호 이웃하는 방열핀(40) 간의 간격은 10.5mm 이하로 구성하는 것이 바람직하다. 따라서, 방열핀(40) 간의 간격을 결정하는 지지대(45)는 그 폭이 10.5mm 이하를 갖도록 형성하여야 한다.

고정쫄대 결합 단계(S50)는 일 방향으로 직선의 장축을 갖고 양단부에는 볼트홈이 형성된 고정쫄대(50)를 준비하고, 이렇게 마련된 고정쫄대(50)의 적어도 일측 변 부위가 상기 다수 개의 방열핀(40)의 각 고정쫄대 결합홈(42)에 삽설되며 가로지르도록 배치한 후, 그 양측 단부를 상기 베이스(30)에 견고히 결합시킴으로써 방열핀(40)의 블레이드(41)를 하방향으로 가압 고정시키는 공정이다. 여기서 고정쫄대(50)의 양측 단부는 각 단부에 형성된 볼트홈(51)과 이를 관통하는 스크류를 통해 체결 가능하다.

상기 경우, 방열핀(40)은 1차적으로 써멀본드(100)에 의해 부착된 후, 2차적으로 고정쫄대(50)에 의해 가압됨으로써 베이스(30) 상에 더욱 견고하게 고정된 상태를 유지할 수 있게 된다.

상기의 단계 'S10' 내지 단계 'S50'의 공정이 완료되면, 전술한 나머지 구성부 즉, 엘이디 모듈(60), 렌즈(63), 윈도우(80), 탑커버(90), 전류변환장치(10), 설치브라켓(70) 등을 베이스(30) 상에 결합함으로써 엘이디 투광등을 제조할 수 있게 된다.

상기에서 본 발명의 바람직한 실시예가 특정 용어들을 사용하여 설명 및 도시되었지만 그러한 용어는 오로지 본 발명을 명확히 설명하기 위한 것일 뿐이며, 본 발명의 실시예 및 기술된 용어는 다음의 청구범위의 기술적 사상 및 범위로부터 이탈되지 않고서 여러가지 변경 및 변화가 가해질 수 있는 것은 자명한 일이다. 이와 같이 변형된 실시예들은 본 발명의 사상 및 범위로부터 개별적으로 이해되어져서는 안되며, 본 발명의 청구범위 안에 속한다고 해야 할 것이다.

10: 전류변환장치 20: 고정판
30: 베이스 40: 방열핀
41: 블레이드 42: 고정쫄대 결합홈
43: 요홈 44: 이격홈
45: 지지대 50: 고정쫄대
60: 엘이디 모듈 63: 렌즈
65: 렌즈 커버 70: 설치브라켓
75: 벤트 80: 윈도우
85: 가스켓 90: 탑커버
91: 걸림돌기 95: 프로텍터
100: 써멀본드

Claims (10)

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3. 다수의 엘이디 소자가 인쇄회로기판 상에 실장된 엘이디 모듈; 상기 엘이디 모듈로부터 발생하는 열을 방출하기 위한 열소산부; 및 상면 상에 상기 열소산부가 구비되고, 하면 상에 상기 엘이디 모듈이 구비되는 베이스를 포함하는 엘이디 투광등에 있어서,
   상기 열소산부는, 열을 소산하는 다수 개의 방열핀; 및 상기 베이스의 상면 상에 도포되는 써멀본드 (Thermal Bond)를 포함하고,
   상기 방열핀은, 판형의 블레이드; 및 상기 블레이드의 하단변의 일측 또는 양측 방향으로 절곡된 플랜지 형상의 지지대로 구성되고,
   상기 베이스와는 별개로 성형되어 상기 베이스의 상면 상에 도포된 상기 써멀본드에 의해 상기 지지대가 상기 베이스 상에 부착 고정되어 상기 방열핀이 상기 써멀본드를 매개로 상기 베이스와 열적으로 접속되도록 구성되며,
   상기 지지대는,
   상기 블레이드의 하단변의 길이 방향을 따라 배열된 다수 개로 형성되고, 상기 다수 개의 지지대는 각각 이격홈에 의해 상호 분리된 구조로 구비되는 것을 특징으로 하는 엘이디 투광등.
   
4. 제3 항에 있어서,
   상기 블레이드의 하단부에는 그 길이 방향을 따라 다수 개의 요홈이 형성되어 있고,
   상기 요홈은 상기 이격홈 위치에 형성되어 상기 요홈은 상기 이격홈과 연통되게 형성된 것을 특징으로 하는 엘이디 투광등.
   
5. 다수의 엘이디 소자가 인쇄회로기판 상에 실장된 엘이디 모듈; 상기 엘이디 모듈로부터 발생하는 열을 방출하기 위한 열소산부; 및 상면 상에 상기 열소산부가 구비되고, 하면 상에 상기 엘이디 모듈이 구비되는 베이스를 포함하는 엘이디 투광등에 있어서,
   상기 열소산부는, 열을 소산하는 다수 개의 방열핀; 및 상기 베이스의 상면 상에 도포되는 써멀본드 (Thermal Bond)를 포함하고,
   상기 방열핀은, 판형의 블레이드; 및 상기 블레이드의 하단변의 일측 또는 양측 방향으로 절곡된 플랜지 형상의 지지대로 구성되고, 상기 베이스와는 별개로 성형되어 상기 베이스의 상면 상에 도포된 상기 써멀본드에 의해 상기 지지대가 상기 베이스 상에 부착 고정되어 상기 방열핀이 상기 써멀본드를 매개로 상기 베이스와 열적으로 접속되도록 구성되며,
   상기 엘이디 투광등은,
   상기 베이스의 상면 상에 상호 평행하게 이격 배치되는 상기 다수 개의 방열핀; 일 방향으로 직선의 장축을 갖도록 형성된 고정쫄대; 및 상기 블레이드의 단부에 요홈 형상으로 형성된 고정쫄대 결합홈을 더 포함하고,
   상기 고정쫄대는 적어도 일측 변 부위가 상기 다수 개의 방열핀의 각 고정쫄대 결합홈에 삽설되며 가로지르도록 배치되고 그 양측 단부가 상기 베이스에 결합됨으로써 상기 블레이드를 하방향으로 가압하며 고정시키도록 구성되는 것을 특징으로 하는 엘이디 투광등.
   
6. 제3 항 또는 제5 항에 있어서,
   상기 베이스의 하면 상에 구비되는 엘이디 모듈 측과 외부 간의 공기 유동을 위한 벤트(Vent)가 상기 베이스에 구비되는 것을 특징으로 하는 엘이디 투광등.
   
7. 제3 항 또는 제5 항에 있어서,
   상기 방열핀은 최대 1.5mm의 두께와 최소 90mm의 높이로 형성되고, 상기 베이스는 최대 2mm의 두께로 형성된 것임을 특징으로 하는 엘이디 투광등.
   
   
   
   
   
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