KR101416895B1 - Led 램프 - Google Patents

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KR101416895B1
KR101416895B1 KR1020130033773A KR20130033773A KR101416895B1 KR 101416895 B1 KR101416895 B1 KR 101416895B1 KR 1020130033773 A KR1020130033773 A KR 1020130033773A KR 20130033773 A KR20130033773 A KR 20130033773A KR 101416895 B1 KR101416895 B1 KR 101416895B1
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이문하
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주식회사 유트로닉스
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  • Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)
  • Arrangement Of Elements, Cooling, Sealing, Or The Like Of Lighting Devices (AREA)

Abstract

대향하여 배치된 각 LED로부터 방출된 빛이 합해지고, 확산튜브에 의해 확산되어 전체적으로 균일한 배광 분포를 갖는 LED 램프가 개시된다. 상기 램프는, 길이방향으로 연장하는 한 쌍의 방열 바(bar); 상기 방열 바 각각에 양단이 결합하여 수납공간을 형성하는 한 쌍의 확산튜브; 상기 수납공간에서 상기 방열 바의 양단에서 배치되고, 상기 방열 바와 열적으로 결합하는 방열판; 상기 방열판 위에 장착되고, 적어도 하나의 이상의 고휘도 LED가 실장된 LED 기판; 및 상기 방열 바와 확산튜브의 양단에 각각 결합하는 소켓유닛을 포함한다.

Description

LED 램프{LED LAMP}
본 발명은 LED 램프에 관한 것으로, 특히 소량의 고휘도 LED를 사용하여 제조원가를 줄이면서 조명의 품질을 유지할 수 있는 구조를 갖는 LED 램프에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 확장이 용이하고, 확장에 의한 연결 부분에서의 음영을 최소화할 수 있는 LED 램프에 관한 것이다.
최근 형광등의 대체용으로 전력을 빛으로 변환시키는 효율이 뛰어나고, 단위 전력대비 빛의 효율이 높으며, 수명이 길고, 소비전력이 적으면서 고효율의 조도를 얻을 수 있는 LED(light emitting diode, 이하, LED라 명명함)를 이용한 조명등의 개발이 활발해지고 있으며, 다양한 용도로 사용되고 있다.
LED 조명은 빠른 처리속도와 낮은 전력소모 등의 장점이 있는 반면, 발광부위가 반도체 소자로 구성되어 백열전구나 형광등에 비해 상대적으로 열에 취약한 단점이 있다. 즉, PCB 기판(이하, LED 기판이라 명명함)에 적어도 하나 이상의 LED를 실장하여 사용하기 때문에 발열량이 크다.
LED 램프 내부에서 발생하는 열을 원활하게 배출하기 위한 구조로 통상 히트싱크가 사용된다.
예를 들어, 국내 공개특허 2012-7228에는, 양단에 걸림홈이 형성되는 히트싱크; 상기 히트싱크의 걸림홈에 결합되는 걸림 돌기가 형성되고, 상기 히트싱크와 결합 시 원형태를 형성하는 형태로 구성된 확산튜브; 상기 확산튜브를 향하도록 다수의 엘이디가 실장되는 엘이디 기판을 포함하며, 상기 히트싱크는 물결형태의 외주연과, 상기 엘이디 기판이 접착되는 기판접착부를 포함하고, 상기 기판접착부와 상기 외주연을 따라 수직으로 형성된 적어도 하나의 지지부를 포함하여 H빔 형태로 형성되는 엘이디 형광 램프를 개시하고 있다.
이러한 종래 구성에 의하면, 다수의 LED가 LED 기판에 실장되기 때문에 제조원가가 클 수밖에 없고, LED의 개수를 줄일 수 있지만 LED 기판의 길이방향을 따라 LED가 실장된 부분과 그렇지 않은 부분 사이에서 음영 차이에 의해 조명의 품질이 저하한다는 문제점이 있다.
또한, 길이방향으로 확장하려면 다수의 LED 기판이 필요하여 제조원가가 크게 증가하며, 전체적으로 LED 기판에 의해 차단되는 영역이 증가하므로 그만큼 조명효율이 저하한다는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 소량의 고휘도 LED를 사용하여 제조원가를 줄이면서 조명의 품질을 유지할 수 있는 구조를 갖는 LED 램프를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 제조원가를 크게 증가시키지 않고 확장이 용이하며, 확장에 의한 연결 부분에서의 음영을 최소화할 수 있는 LED 램프를 제공하는 것이다.
상기의 목적은, 내부에 수납 공간에 의한 수납부가 형성되고 후방으로 한 쌍의 단자가 돌출하는 소켓유닛; 양단이 상기 수납부에 삽입되어 상기 한 쌍의 소켓유닛을 연결하는 적어도 하나의 방열유닛; 상기 한 쌍의 소켓 유닛에 인접하여 설치되고, 상기 방열유닛에 접촉하여 고정되는 방열판; 적어도 하나의 LED가 실장되고, 상기 방열판 위에 장착되는 LED 기판; 및 양단이 상기 수납부에 삽입되고, 상기 방열판과 LED 기판을 내부에 수용하며, 상기 방열유닛이 외부로 노출되도록 상기 방열유닛과 결합하는 확산튜브를 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 램프에 의해 달성된다.
바람직하게, 상기 방열유닛은 쌍을 이루어 서로 대향하여 배치되고, 상기 확산튜브도 쌍을 이루어 상기 방열유닛 사이에서 대향하여 배치되어 상기 방열유닛과 결합할 수 있다.
바람직하게, 상기 방열유닛의 외측면에는 길이방향으로 연장하는 한 쌍의 그루우브가 형성되고, 상기 확산튜브의 폭 방향 에지에는 상기 길이방향으로 연장하는 걸림부가 돌출되어 상기 걸림부가 상기 그루우브에 끼워져 상기 결합이 이루어질 수 있다.
바람직하게, 상기 방열유닛의 내측면에는 채널이 형성되고, 상기 방열판의 가장자리에는 돌기가 형성되어 상기 돌기가 상기 채널에 끼워져 상기 접촉을 이룰 수 있다.
바람직하게, 상기 방열판에는 적어도 하나 이상의 관통구멍이나 가장자리로부터 시작하는 홈이 형성될 수 있으며, 상기 방열판은 쌍을 이루어 서로 대향할 수 있다.
바람직하게, 상기 방열판은 쌍을 이루어 서로 대향하고, 상기 방열판의 중간 부분에서 상기 확산튜브의 내측에 설치되는 보조 확산튜브; 및 상기 보조 확산튜브의 내부에 고정되며, 양면에 LED 기판이 장착된 중간 방열판을 추가로 포함할 수 있으며, 상기 보조 확산튜브의 측면에는 슬롯이 형성되고, 상기 중간 방열판의 가장자리에 돌출된 돌기는 상기 슬롯을 통하여 상기 방열유닛의 채널에 끼워진다.
바람직하게, 상기 방열판과 LED 기판은 원 형상이고, 상기 방열유닛의 내측면은 상기 원에 대응하도록 곡면을 이룰 수 있다.
상기의 목적은, 길이방향으로 연장하는 한 쌍의 방열 바(bar); 상기 방열 바 각각에 양단이 결합하여 수납공간을 형성하는 한 쌍의 확산튜브; 상기 수납공간에서 상기 방열 바의 양단에서 배치되고, 상기 방열 바와 열적으로 결합하는 방열판; 상기 방열판 위에 장착되고, 적어도 하나의 이상의 고휘도 LED가 실장된 LED 기판; 및 상기 방열 바와 확산튜브의 양단에 각각 결합하는 소켓유닛을 포함하며, 상기 각 LED로부터 방출된 빛이 합해지고, 상기 확산튜브에 의해 확산되어 전체적으로 균일한 배광 분포를 갖는 것을 특징으로 하는 LED 램프에 의해 달성된다.
바람직하게, 상기 방열판의 중간 부분에서 상기 확산튜브의 내측에 설치되는 보조 확산튜브; 및 상기 보조 확산튜브의 내부에 고정되며, 양면에 LED 기판이 장착된 중간 방열판을 추가로 포함할 수 있다.
상기한 구조에 의하면, 양쪽에서 서로 대향하여 배치된 LED로부터 방출되는 빛은 서로 합해지고 확산튜브에 의해 확산되어 전체적으로 완만한 배광 분포를 얻을 수 있다.
LED 개수를 최소화하여 제조원가를 줄일 수 있으며, 경쟁력 있는 제조원가에도 균일한 배광 분포에 의해 조명의 품질은 떨어뜨리지 않는다는 이점을 갖는다.
또한, 방열유닛의 폭을 적절하게 조절하거나 개수를 조절하여 빛이 방출되지 않는 영역을 최소화할 수 있어 조명 효율을 높일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 의한 LED 램프를 보여주는 분해 사시도이다.
도 2(a)와 (b)는 도 1의 LED 램프가 결합되어 가는 과정을 보여준다.
도 3은 일 실시 예에 의한 LED 램프의 배광 특성을 설명하고 있다.
도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 의한 LED 램프를 보여주는 분해 사시도이다.
도 5는 도 4의 LED 램프가 결합되어 가는 과정을 보여준다.
도 6은 다른 실시 예에 의한 LED 램프의 배광 특성을 설명하고 있다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 LED 램프를 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 의한 LED 램프를 보여주는 분해 사시도이다.
본 발명에 따른 LED 램프는 소켓유닛(100), 방열유닛(200), 방열판(300), LED 기판(400), 및 확산튜브(500, 600)로 구성된다.
소켓유닛(100, 110)
소켓유닛(100, 110)은 플라스틱이나 폴리카보네이트(PC) 재질의 단일 몸체로 이루어지며, 수납 공간이 형성된 수납부(104, 114)를 내부에 구비하고 후방으로 한 쌍의 핀 플러그(102, 112)가 돌출된다.
수납부(104, 114)의 수납 공간에는 후술하는 방열유닛(200, 210)과 확산튜브(500, 510)의 양단이 각각 끼워져 고정된다.
방열유닛(200, 210)
방열유닛(200, 210)은 바(bar) 형상으로 열 전도성 금속, 가령 알루미늄 재질로 이루어지고, 확산튜브(500, 510)와 대략 같은 길이를 구비하여 확산튜브(500, 510)와 길이방향을 따라 결합한다.
방열유닛(200, 210)은 단일의 몸체로 이루어지며, 외측면에는 길이방향을 따라 연장하는 한 쌍의 그루우브(202, 212)가 형성되고, 내측면에는 길이방향을 따라 연장하는 채널(204, 214)이 형성된다.
또한, 방열유닛(200, 210)의 내측면은 일정한 곡률반경으로 곡면을 이루어 후술하는 방열판(300)의 가장자리에 대응하도록 되어 있다.
후술하는 것처럼, 그루우브(202, 212)에는 확산튜브(500, 510))의 걸림부(502, 512)가 끼워지고, 채널(204, 214)에는 방열판(300)의 돌기(310)가 끼워진다.
이 실시 예에서는 방열유닛(200, 210)이 쌍을 이루어 서로 대향하여 배치되는 것을 예로 들었지만, 이에 한정되지 않고 하나의 방열유닛이 적용되거나 3개 이상의 방열유닛이 적용될 수 있다.
또한, 방열유닛(200, 210)의 폭이나 두께는 적절하게 결정될 수 있다.
방열판(300)
방열판(300)은 가령 알루미늄 재질로 구성되고, 원형으로 형성되지만 이에 한정되지 않고 타원형일 수 있다.
방열판(300)에는 전원 라인이 끼워지는 관통구멍(320)이 형성되며 가장자리에는 서로 대향하는 위치에 각각 돌기(310)가 돌출되어, 상기한 것처럼, 방열유닛(200, 210)의 채널(204, 214)에 끼워진다.
관통구멍(320) 대신에 가장자리로부터 시작하는 홈이 형성되어 이 홈을 통하여 전원 라인이 인출되도록 할 수 있다.
본 발명에 따르면, 한 쌍의 방열판(300)이 방열유닛(200, 210)의 양단에 대응하는 위치에 서로 마주보도록 배치되며, 이에 따라 방열판(300)에 장착되는 LED 기판(400)으로부터 방출되는 빛이 서로 합해지고 확산튜브(500, 510)에 의해 전체적으로 균일한 배광 분포를 이룬다.
LED 기판(400)
LED 기판(400)은 방열판(300)과 같은 형상, 가령 원형으로 방열판(300) 위에 고정된다.
잘 알려진 것처럼, LED 기판(400) 위에는 적어도 하나의 고휘도 LED(410)가 실장된다.
확산튜브(500, 510)
확산튜브(500, 510)는 플라스틱이나 폴리카보네이트(PC) 재질의 단일 몸체로 이루어지며, 상기한 바와 같이, 양단이 소켓유닛(100, 110)의 수납부(104, 114)의 수납 공간에 끼워진다.
각 확산튜브(500, 510)의 폭 방향 에지에는 걸림부(502, 512)가 길이방향으로 연장 형성된다.
상기한 것처럼, 확산튜브(500, 510)의 걸림부(502, 512)는 방열유닛(200, 210)의 그루우브(202, 212)에 끼워져 밀폐 공간을 형성한다.
이 실시 예에서는 방열유닛(200, 210)이 쌍으로 구성되는 경우에 대응하여 확산튜브(500, 510)도 쌍으로 구성하는 것을 예로 들었지만, 이에 한정하지 않고 하나의 확산튜브를 이용할 수 있으며, 이 경우 하나의 방열유닛이 이용될 수 있다. 다시 말해, 하나의 확산튜브에서 폭 방향 양 에지가 일정한 간격으로 이격되도록 하고 그 간격에 하나의 방열유닛을 개재하여 서로 결합시킴으로써 밀폐 공간을 형성할 수 있다.
이하, 상기와 같은 구조를 갖는 LED 램프의 조립에 대해 설명한다.
먼저, 유연한 확산튜브(510)를 벌려 확산튜브(510)의 양쪽 걸림부(512)가 각 방열유닛(200, 210)의 하측에 위치한 그루우브(202, 212)에 끼워지도록 하여 확산튜브(510)와 방열유닛(200, 210)을 결합한다.
이어 LED 기판(400)이 위에 장착된 한 쌍의 방열판(300)을 방열유닛(200, 210) 사이에 설치하는데, 방열판(300)의 가장자리로부터 돌출된 한 쌍의 돌기(310)가 방열유닛(200, 210)의 채널(204, 214)에 각각 끼워지도록 한다.
한 쌍의 방열판(300)을 각각 방열유닛(200, 210)의 양끝에 위치시킨 다음 적절한 방법으로 고정한다.
도 2(a)와 (b)는 도 1의 LED 램프가 결합되어 가는 과정을 보여준다.
도 2(a)를 보면, 확산튜브(510)와 방열유닛(200, 210)이 결합하고, 그 내부 공간에서 양끝에 각각 LED 기판(400)이 장착된 방열판(300)이 설치된 상태를 보여준다.
이어, 상기와 같은 방법으로 확산튜브(500)를 벌려 확산튜브(500)의 양쪽 걸림부(502)가 각 방열유닛(200, 210)의 상측에 위치한 그루우브(202, 212)에 끼워지도록 하여 확산튜브(500)와 방열유닛(200, 210)을 결합한다.
다음, 핀 플러그(102, 112)로부터 LED 기판(400)까지 전원 라인을 연결하는데, 방열판(300)에 형성된 관통구멍(320)을 통하여 전원 라인을 인출하여 LED 기판(400)에 연결한다.
이 상태의 조립체의 양단을 각각 소켓유닛(100, 110)의 수납부(104, 114)에 끼워 고정하여, 도 2(b)와 같은 최종 제품을 완성한다.
도 3은 일 실시 예에 의한 LED 램프의 배광 특성을 설명하고 있다.
도시된 것처럼, 양쪽에서 서로 대향하여 배치된 LED(410)로부터 방출되는 빛은 서로 합해지고 확산튜브에 의해 확산되어 전체적으로 완만한 배광 분포를 나타낸다.
따라서, LED 개수를 최소화하여 제조원가를 줄일 수 있으며, 경쟁력 있는 제조원가에도 균일한 배광 분포에 의해 조명의 품질은 떨어뜨리지 않는다는 이점을 갖는다.
또한, 방열유닛의 폭을 적절하게 조절하거나 개수를 조절하여 빛이 방출되지 않는 영역을 최소화할 수 있어 조명 효율을 높일 수 있다.
도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 의한 LED 램프를 보여주는 분해 사시도이다.
이 실시 예는 상기의 일 실시 예의 LED 램프를 확장한 구조를 보여준다.
이하에서는, 상기의 일 실시 예와 동일한 구성에 대한 설명은 생략하고, 차이가 있는 구성에 대해서만 설명한다.
도 4를 보면, 방열유닛(200, 210)의 길이방향을 기준으로, 양단과 중간에 각각 방열판(300, 302, 304)이 설치되는데, 양단의 방열판(300, 304)에는 한 면에 LED 기판(400)이 장착되고, 중간 방열판(302)에는 양면에 각각 LED 기판(400)이 장착된다.
또한, 중간 방열판(302)을 둘러싸는 보조 확산튜브(600)가 방열유닛(200, 210) 사이에 설치되며, 보조 확산튜브(600)에 형성된 슬롯(610)에 중간 방열판(302)의 돌기(310)가 끼워진 후, 돌기(310)가 방열유닛(200, 210)의 채널(204, 214)에 끼워진다.
보조 확산튜브(600)의 슬롯(610)은 전원 라인의 인출을 위해 다소 크게 형성될 수 있다.
도 5는 도 4의 LED 램프가 결합되어 가는 과정을 보여준다.
상기의 일 실시 예에서 설명한 것처럼, LED 기판(400)이 위에 장착된 한 쌍의 방열판(300, 304)을 방열유닛(200, 210) 사이에 설치하는 과정에서, 보조 확산튜브(600) 내부에 방열판(302)을 삽입한 후, 방열판(302)의 돌기(310)를 방열유닛(200, 210)의 채널(204, 214)에 각각 끼운다.
또한, 핀 플러그(102, 112)로부터 중간 방열판(302)의 양면에 장착된 LED 기판(400)까지 전원 라인은 방열유닛(200, 210)의 채널(204, 214)을 통하여 연장될 수 있다.
이러한 구조에 의하면, 중간 방열판(302)의 양면에 장착된 LED 기판(400)의 LED(410)로부터 방출되는 빛이 보조 확산튜브(600)와 확산튜브(500)에 의해 이중으로 확산하기 때문에 실질적인 연결 부분에서의 음영을 최소화할 있다.
따라서, 길이방향으로 확장함에도 불구하고 음영을 최소화하여 조명의 품질을 떨어뜨리지 않는다는 이점이 있다.
도 6은 다른 실시 예에 의한 LED 램프의 배광 특성을 설명하고 있다.
도시된 것처럼, 상기의 일 실시 예와 같이, 쌍을 이루어 서로 대향하는 LED로부터 방출하는 빛이 서로 합해지고 확산튜브에 의해 확산되어 전체적으로 완만한 배광 분포를 나타낸다.
이 실시 예에 의하면, 제조원가가 크게 증가하지 않고 확장이 용이하다는 이점이 있다.
또한, 보조 확산튜브를 이용함으로써, 확장에 의한 연결 부분에서의 음영을 최소화할 수 있다.
이상에서는 본 발명의 실시 예를 중심으로 설명하였지만, 당업자의 수준에서 다양한 변경을 가할 수 있음은 물론이다. 따라서, 본 발명의 권리범위는 상기한 실시 예에 한정되어 해석될 수 없으며, 이하에 기재되는 특허청구범위에 의해 해석되어야 한다.
100, 110: 소켓유닛
102, 112: 핀 플러그
104, 114: 수납부
200, 210: 방열유닛
202, 212: 그루우브
204, 214: 채널
300: 방열판
310: 돌기
320: 관통구멍
400: LED 기판
410: LED
500, 510: 확산튜브
502, 512: 걸림부

Claims (11)

  1. 내부에 수납 공간에 의한 수납부가 형성되고 후방으로 한 쌍의 단자가 돌출하는 소켓유닛;
    양단이 상기 수납부에 삽입되어 상기 한 쌍의 소켓유닛을 연결하는 적어도 하나의 방열유닛;
    상기 한 쌍의 소켓 유닛에 인접하여 설치되고, 상기 방열유닛에 접촉하여 고정되는 방열판;
    적어도 하나의 LED가 실장되고, 상기 방열판 위에 장착되는 LED 기판; 및
    양단이 상기 수납부에 삽입되고, 상기 방열판과 LED 기판을 내부에 수용하며, 상기 방열유닛이 외부로 노출되도록 상기 방열유닛과 결합하는 확산튜브를 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 램프.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 방열유닛은 쌍을 이루어 서로 대향하여 배치되고, 상기 확산튜브도 쌍을 이루어 상기 방열유닛 사이에서 대향하여 배치되어 상기 방열유닛과 결합하는 것을 특징으로 하는 LED 램프.
  3. 청구항 1 또는 2에 있어서,
    상기 방열유닛의 외측면에는 길이방향으로 연장하는 한 쌍의 그루우브가 형성되고, 상기 확산튜브의 폭 방향 에지에는 상기 길이방향으로 연장하는 걸림부가 돌출되어 상기 걸림부가 상기 그루우브에 끼워져 상기 결합이 이루어지는 것을 특징으로 하는 LED 램프.
  4. 청구항 1 또는 2에 있어서,
    상기 방열유닛의 내측면에는 채널이 형성되고, 상기 방열판의 가장자리에는 돌기가 형성되어 상기 돌기가 상기 채널에 끼워져 상기 접촉을 이루는 것을 특징으로 하는 LED 램프.
  5. 청구항 1 또는 2에 있어서,
    상기 방열판에는 적어도 하나 이상의 관통구멍이나 가장자리로부터 시작하는 홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 LED 램프.
  6. 청구항 1 또는 2에 있어서,
    상기 방열판은 쌍을 이루어 서로 대향하는 것을 특징으로 하는 LED 램프.
  7. 청구항 1 또는 2에 있어서,
    상기 방열판은 쌍을 이루어 서로 대향하고,
    상기 방열판의 중간 부분에서 상기 확산튜브의 내측에 설치되는 보조 확산튜브; 및
    상기 보조 확산튜브의 내부에 고정되며, 양면에 LED 기판이 장착된 중간 방열판을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 램프.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 보조 확산튜브의 측면에는 슬롯이 형성되고, 상기 중간 방열판의 가장자리에 돌출된 돌기는 상기 슬롯을 통하여 상기 방열유닛의 채널에 끼워지는 것을 특징으로 하는 LED 램프.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 방열판과 LED 기판은 원 형상이고, 상기 방열유닛의 내측면은 상기 원에 대응하도록 곡면을 이루는 것을 특징으로 하는 LED 램프.
  10. 길이방향으로 연장하는 한 쌍의 방열 바(bar);
    상기 방열 바 각각에 양단이 결합하여 수납공간을 형성하는 한 쌍의 확산튜브;
    상기 수납공간에서 상기 방열 바의 양단에서 배치되고, 상기 방열 바와 열적으로 결합하는 방열판;
    상기 방열판 위에 장착되고, 적어도 하나의 이상의 고휘도 LED가 실장된 LED 기판; 및
    상기 방열 바와 확산튜브의 양단에 각각 결합하는 소켓유닛을 포함하며,
    상기 각 LED로부터 방출된 빛이 합해지고, 상기 확산튜브에 의해 확산되어 전체적으로 균일한 배광 분포를 갖는 것을 특징으로 하는 LED 램프.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 방열판의 중간 부분에서 상기 확산튜브의 내측에 설치되는 보조 확산튜브; 및
    상기 보조 확산튜브의 내부에 고정되며, 양면에 LED 기판이 장착된 중간 방열판을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 램프.
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