KR101418073B1 - 오링홈과 관통공이 형성된 방열핀 및, 이를 구비하는 led 조명등 - Google Patents

오링홈과 관통공이 형성된 방열핀 및, 이를 구비하는 led 조명등 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따르면, 방열핀과 바닥판이 밀착될 수 있기 때문에 LED로부터 방출된 열이 방열핀에 효과적으로 전달될 수 있고, 가열된 공기가 관통공을 통해 방열핀의 바깥쪽으로 이동된 후 가이드 편에 의해 가이드되면서 배출되기 때문에 열 방출에 효과적이다는 장점을 갖는다.

Description

오링홈과 관통공이 형성된 방열핀 및, 이를 구비하는 LED 조명등{Radiation fin having O-ring groove and hole and, LED illumination lamp having the same}
본 발명은 방열핀 및, 이를 구비하는 LED 조명등에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 방열핀과 바닥판이 밀착될 수 있기 때문에 LED로부터 방출된 열이 방열핀에 효과적으로 전달될 수 있고, 가열된 공기가 관통공을 통해 방열핀의 바깥쪽으로 이동된 후 가이드 편에 의해 가이드되면서 배출되기 때문에 열 방출에 효과적인 방열핀 및, 이를 구비하는 LED 조명등에 대한 것이다.
LED(light emitting diode)는, 형광등이나 백열전구에 비해, 수명이 길고 전력 소비가 작으며 높은 휘도를 갖기 때문에 최근에 조명용으로 많이 사용되고 있다.
그런데, LED는 작동시에 많은 열을 발생시키는데, 이러한 열을 원활하게 제거(방열)하여야 LED의 수명을 길게 할 수 있다. 이를 위해 LED 조명등은 다수의 방열핀을 갖는다.
상기 방열핀은 대한민국 등록특허 제10-1080827호 등에 그 구성이 개시되어 있다. 상기 방열핀은 다이캐스팅 등의 방법으로 하우징에 일체 또는 탈착 가능하게 설치된다.
그러나, 이러한 방식으로 제조된 LED 조명등은 제품 전체의 중량이 커지고 제조비용과 원자재 사용량이 증가되는 문제점이 있다. 특히, 다이캐스팅으로 제조된 방열핀 구조는 방열핀의 두께를 일정 기준 이하로 얇게 할 수 없기 때문에 방열에 한계가 있다.
한편, 방열핀을 하우징에 탈착 가능하게 설치하는 방법은 효율적인 열전달을 위해 방열핀을 하우징에 밀착되도록 설치하여야 한다는 문제점이 있다.
아울러, 외부의 차가운 공기가 하우징의 내부로 잘 유입되고 가열된 공기가 하우징의 외부로 잘 배출되기 위해서는 가열된 공기를 외부쪽으로 가이드 하는 수단이 필요하다.
본 발명은 상기 문제점들을 해결하기 위해 고안된 것으로서, 방열핀과 바닥판이 밀착될 수 있기 때문에 LED로부터 방출된 열이 방열핀에 효과적으로 전달될 수 있는 방열핀 및, 이를 구비하는 LED 조명등을 제공하는 것에 그 목적이 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 가열된 공기가 관통공을 통해 방열핀의 바깥쪽으로 이동된 후 가이드 편에 의해 가이드되면서 외부로 배출되기 때문에 열 방출에 효과적인 방열핀 및, 이를 구비하는 LED 조명등을 제공하는 것에 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 방열핀은, LED 조명등의 바닥판(12)의 중앙을 향하도록 설치되는 한쪽 끝단(23); 상기 바닥판(12)의 테두리(13)를 향하도록 설치되는 다른쪽 끝단(24); 바닥판(12)에 접촉되도록 바닥판(12)과 평행하게 형성된 베이스(21); 베이스(21)의 양측으로부터 수직 방향으로 연장되도록 형성된 한 쌍의 수직부(22); 수직부(22)의 상단에 형성되고, 베이스를 바닥판(12)에 밀착되도록 하는 오링(30)이 삽입되어 설치될 수 있는 오링홈(25); 수직부(22)를 관통하도록 수직부(22)에 경사지게 형성된 관통공(26); 및, 관통공(26)을 따라 수직부(22)의 측면에서 바깥쪽으로 돌출되도록 형성된 가이드편(27);을 포함한다. 상기 방열핀은 '
Figure 112012104316114-pat00001
' 형상의 단면을 가지며, LED 조명등의 덮개에 의하여 오링(30)이 가압되는 것에 의해 베이스(21)가 바닥판(12)에 밀착된다.
상기 관통공(26)과 가이드편(27)은 상기 다른쪽 끝단(24)을 향한 상향 경사를 이루도록 형성된 것이 바람직하다.
상기 오링홈(25)은 수직부(22)의 상단 중 일부가 수평으로 절곡되어 이루어진 것이 바람직하다.
한 쌍의 수직부(22)는 베이스(21) 보다 상기 테두리(13)를 향해 더 연장되어 아래쪽의 공기가 위로 이동하는 환기 통로(29)를 형성할 수 있다. 환기 통로(29)는 상기 바닥판(12)의 제1 환기구(17)와 연통된다.
한 쌍의 수직부(22) 사이의 거리(s)는 상기 한쪽 끝단(23)에서부터 상기 다른쪽 끝단(24)으로 갈수록 커지는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 LED 조명등은, 바닥판(12)과, 바닥판(12)의 테두리(13)로부터 연장된 측면(18)을 갖는 몸체(10); 바닥판(12)의 윗면(14b)에 설치되는 상기 방열핀(20); 방열핀의 오링홈(25)에 설치되는 오링(30); 및, 오링(30)을 방열핀(20)에 대해 가압하도록 몸체(10)에 설치되는 덮개(40);를 구비한다. 상기 가압에 의해 방열핀(20)의 베이스(21)가 바닥판(12)에 밀착될 수 있다.
상기 방열핀(20)의 환기 통로(29)와 대응하도록 바닥판(12)에는 제1 환기구(17)가 형성된다. 제1 환기구(17)를 통해 유입된 공기가 환기 통로(29)를 통해 이동된 후 덮개(40)의 제2 환기구(41)를 통해 배출될 수 있다.
상기 수직부의 높이는 상기 한쪽 끝단(23) 쪽의 부분(28)이 다른 부분 보다 낮게 형성될 수 있다. 바닥판(12)의 중앙에 설치되는 고정판(50)이 상기 부분(28)을 고정할 수 있다.
상기 바닥판(12)의 윗면(14b)에는 한 쌍의 고정돌기(15)가 돌출되도록 형성되고, 방열핀은 한 쌍의 고정돌기(15) 사이에 끼워져서 고정될 수 있다.
본 발명은 다음과 같은 효과를 갖는다.
첫째, 방열핀과 바닥판이 밀착될 수 있기 때문에 LED로부터 방출된 열이 방열핀에 효과적으로 전달될 수 있는 방열핀 및, 이를 구비하는 LED 조명등을 제공한다.
둘째, 가열된 공기가 관통공을 통해 방열핀의 바깥쪽으로 이동된 후, 가이드 편에 의해 가이드되면서 외부로 배출되기 때문에 열 방출에 효과적인 방열핀 및, 이를 구비하는 LED 조명등을 제공한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 LED 조명등을 보여주는 사시도이다.
도 2는 도 1의 II-II'에 따른 단면도이다.
도 3은 도 1의 LED 조명등을 보여주는 분해 사시도이다.
도 4는 도 1의 LED 조명등에 구비된 몸체를 보여주는 사시도이다.
도 5는 도 1의 LED 조명등을 보여주는 저면도이다.
도 6은 도 1의 LED 조명등에 구비된 방열핀이 고정돌기에 설치되는 것을 보여주는 사시도이다.
도 7은 도 1의 LED 조명등에 구비된 방열핀이 고정돌기에 설치되는 것을 보여주는 사시도로서, 도 6과는 반대쪽에서 바라본 도면이다.
도 8은 도 6의 방열핀을 보여주는 평면도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조로 본 발명에 대해서 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 실시예들에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
한편, 본 명세서에서 LED 조명등의 아래쪽 즉, LED가 설치된 부분을 '아래'라 하고 덮개가 설치된 쪽을 '위'라 하기로 한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 LED 조명등을 보여주는 사시도이고, 도 2는 도 1의 II-II'에 따른 단면도이다.
도면을 참조하면, LED 조명등(100)은 내부에 수용공간(11)을 갖는 몸체(10)와, 상기 수용공간(11)에 설치되는 방열핀(20)과, 방열핀(20)의 상단에 설치된 오링(30) 및, 몸체(10)에 설치되어 수용공간(11)을 덮는 덮개(40)를 구비한다.
몸체(10)는 바닥판(12)과, 바닥판(12)의 테두리(13)로부터 연장된 측면(18)을 갖는다.
바닥판(12)의 아랫면(14a)에는 LED(도면에 미도시)가 설치되고, 바닥판(12)의 윗면(14b)에는 방열핀(20)을 고정시키기 위한 고정돌기(15) 및 지지 평판(16)이 형성된다.
상기 아랫면(14a)에 LED가 설치되는 구성 등은 통상적인 것이고 당업자에게 널리 알려져 있으므로 여기서는 그 설명을 생략하도록 한다.
고정 돌기(15)는 한 쌍이 소정 간격 이격되도록 형성된다. 상기 한 쌍의 고정 돌기(15) 사이에 방열핀(20)의 베이스(도 8의 21)가 삽입되어 끼워짐으로써 방열핀(20)이 바닥판(12)에 고정된다. 두 쌍의 고정돌기(15)가 하나의 방열핀(20)을 고정하기 위해 이용될 수 있는데, 베이스(21)가 테두리(13) 쪽으로 갈수록 그 폭이 넓어지기 때문에 중심쪽의 고정돌기(15) 사이의 거리 보다 테두리(13) 쪽의 고정돌기(15) 사이의 거리가 더 넓다.
지지 평판(16)은 바닥판(12)의 윗면(14b)에서 바닥판(12)의 중심을 중심으로 다수 개가 소정 각도를 이루도록 설치된다. 지지 평판(16)에는 덮개(40)와의 결합을 위한 볼트공(16a)이 형성되어 있다. 지지 평판(16)은 바닥판(12)과 측면(18)을 연결하도록 설치됨으로써 몸체(10)의 강도를 크게 하는 역할을 한다.
상기 테두리(13) 또는 테두리(13)에 근접한 부분에는 제1 환기공(17)이 형성된다. 제1 환기공(17)은 방열핀(20)의 환기 통로(29) 및 덮개(40)의 제2 환기구(41)와 대응된다. 따라서, 몸체(10)의 내,외부공기는 제1 환기공(17)과 환기 통로(29) 및 제2 환기구(41)를 통해 유동되고, 이러한 유동 경로를 따라 방열이 이루어진다.
한편, 미설명 참조부호 19는 방수커넥터(도면에 미도시)가 설치되는 구멍이다.
측면(18)은 바닥판(12)의 테두리(13)에서 수직 방향으로 연장되어 형성된다. 측면(18)과 바닥판(12)은 수용공간(11)을 형성하고 수용공간(11)은 덮개(40)에 의해 덮힌다. 효과적인 열전달을 위해서 몸체(10) 중에서 적어도 바닥판(12), 바람직하게는 바닥판(12)과 측면(18) 모두가 열전도율이 양호한 재질로 이루어질 수 있다.
방열핀(20)은 바닥판(12)의 중심을 중심으로 방사상으로 다수 개가 설치된다. 도 6 내지 도 8에 나타난 바와 같이, 방열핀(20)은 바닥판(12)에 밀착되는 베이스(21)와, 베이스(21)로부터 위쪽으로 수직으로 연장된 한 쌍의 수직부(22)와, 수직부(22)의 상단에 형성된 오링홈(25)과, 수직부(22)를 관통하도록 수직부(22)에 경사지게 형성된 관통공(26) 및, 수직부(22)의 측면에서 바깥쪽으로 돌출되도록 형성된 가이드편(27)을 구비한다.
방열핀(20)은
Figure 112012104316114-pat00002
형상의 단면을 가진다. 방열핀(20)의 한쪽 끝단(23)은 바닥판(12)의 중심을 향하도록 설치되고 방열핀(20)의 다른쪽 끝단(24)은 바닥판(12)의 테두리(13)를 향하도록 설치된다. 방열핀(20)은 열전달율이 우수한 재질, 예를 들어 금속으로 이루어지는 것이 바람직하다.
베이스(21)는 바닥판(12)에 접촉되도록 바닥판(12)과 평행하게 형성되고, 수직부(22)는 베이스(21)의 양측으로부터 수직 방향으로 위쪽으로 연장되도록 형성된다. 도 8에 나타난 바와 같이, 베이스(21)의 폭 즉, 한 쌍의 수직부(22) 사이의 거리(s)는 한쪽 끝단(23)에서부터 다른쪽 끝단(24)으로 갈수록 커지는 것이 바람직한데, 이것은 공기의 흐름을 원활하게 하여 방열이 잘 이루어지도록 하기 위함이다.
한쌍의 수직부(22) 사이의 공간 또는 이웃하는 방열핀(20)의 수직부(22) 사이의 공간은 가열된 공기가 이동할 수 있는 방열경로를 형성한다.
바람직하게, 한 쌍의 수직부(22)는 베이스(21) 보다 테두리(13) 쪽을 향해 더 연장되어 아래쪽의 공기가 위로 이동하는 환기 통로(29)를 형성한다. 환기통로(29)는 제1 환기구(17) 및 제2 환기구(41)와 서로 대응되는 위치에 형성된다. 즉, 제1 환기구(17)와 환기 통로(29) 및 제2 환기구(41)는 공기가 이동함으로써 방열이 이루어질 수 있도록 하는 방열경로를 형성한다.
오링홈(25)은 수직부(22)의 상단에 형성된다. 오링홈(25)에는 오링(30)이 삽입되어 설치된다. 즉, 다수의 방열핀들이 바닥판(12)의 중심을 중심으로 방사상으로 설치되면 다수의 방열핀들의 오링홈(25)들은 원을 형성하는데, 이러한 오링홈(25)들에 오링(30)이 삽입되어 설치된다.
덮개(40)가 몸체(10)에 결합된 경우에 오링(30)은 방열핀(20) 보다 덮개(40)와 먼저 접촉하고, 이에 따라 오링(30)이 덮개(40)에 의해 가압되어 베이스(21)가 바닥판(12)에 밀착되도록 한다. 상기 밀착은 LED로부터 발생된 열이 방열핀(20)으로 잘 전달되도록 한다.
오링홈(25)은 수직부(22)의 상단 중 일부가 수평 방향으로 바깥쪽으로 절곡되어 이루어진 것이 바람직하다. 상기 바깥쪽은 서로 마주보는 한 쌍의 수직부(22)의 반대쪽을 향하는 방향이다. 상기 수평 방향 절곡은 오링(30)에 의한 가압력이 방열핀(20)에 효과적으로 전달되도록 하고 오링(30)의 손상을 방지하기 위함이다.
관통공(26)은 수직부(22)를 관통하도록 형성된다. 그리고, 관통공(26)은 다른쪽 끝단(24)을 향한 상향 경사를 이루도록 수직부(22)에 경사지게 형성된다. 아울러, 가이드편(27)은 관통공(26)을 따라 수직부(22)의 측면에서 바깥쪽으로 돌출되도록 형성된다.
바람직하게, 관통공(26)은 수직부(22)를 절개하여 이루어지고, 가이드 편(27)은 상기 절개된 부분을 위로 꺾어 올리는 것에 의해 만들어질 수 있다.
관통공(26)은 방열핀(20) 내,외부의 공기 흐름을 원활하게 한다. 이 때, 관통공(26)과 가이드편(27)이 상향 경사를 이루도록 형성된 것은 관통공(26)을 통해 방열핀(20)의 바깥쪽으로 나온 공기가 가이드편(27)을 따라 흐르게 됨으로써 효율적인 열 방출이 이루어질 수 있도록 한다.
한편, 방열핀(20)의 한쪽 끝단(23)에서는 수직부(22)의 높이가 다른 부분에 비해 낮게 형성되고, 상기 낮게 형성된 부분(28)은 고정판(50)에 의해 고정된다. 즉, 도 2 및 도 3에 나타난 바와 같이, 고정판(50)이 바닥판(12)에 결합되면 고정판(50)과 바닥판(12) 사이에 상기 부분(28)이 위치하고 고정판(50)에 의해 바닥판(12)에 밀착되어 고정된다. 고정판(50)과 바닥판(12)의 결합은 통상적인 볼트(도면에 미도시) 및 볼트공(51)에 의해 이루어질 수 있다.
덮개(40)는 몸체(10)에 결합되어 수용공간(11)을 덮는다. 덮개(40)에는 복수 개의 제2 환기구(41)가 동심원을 이루며 형성된다. 가열된 공기는 제2 환기구(41)를 통해서 배출된다. 덮개(40)와 몸체(10)의 상기 결합은 볼트(도면에 미도시)가 볼트공(16a)에 설치되는 통상적인 방법에 의해 이루어질 수 있다.
10 : 몸체 20 : 방열핀
30 : 오링 40 : 덮개
50 : 고정판 100 : LED 조명등

Claims (9)

  1. LED 조명등의 바닥판(12)의 중앙을 향하도록 설치되는 한쪽 끝단(23);
    상기 바닥판(12)의 테두리(13)를 향하도록 설치되는 다른쪽 끝단(24);
    바닥판(12)에 접촉되도록 바닥판(12)과 평행하게 형성된 베이스(21);
    베이스(21)의 양측으로부터 수직 방향으로 연장되도록 형성된 한 쌍의 수직부(22);
    수직부(22)의 상단에 형성되고, 베이스를 바닥판(12)에 밀착되도록 하는 오링(30)이 삽입되어 설치될 수 있는 오링홈(25);
    수직부(22)를 관통하도록 수직부(22)에 경사지게 형성된 관통공(26); 및,
    관통공(26)을 따라 수직부(22)의 측면에서 바깥쪽으로 돌출되도록 형성된 가이드편(27)을 포함하고;
    Figure 112014019655780-pat00003
    형상의 단면을 가지며, LED 조명등의 덮개에 의하여 오링(30)이 가압되는 것에 의해 베이스(21)가 바닥판(12)에 밀착되며,
    수직부(22)는 상기 한쪽 끝단(23) 쪽 부분이 다른 끝단(24) 쪽 부분보다 낮은 높이를 갖도록 한쪽 끝단(23) 쪽 부분에 단차지게 형성되는 단차부(28)를 포함하며, 상기 단차부(28)는 상면이 상기 LED 조명등의 내부에 설치되는 고정판(50)에 의해 가압되어 상기 바닥판(12)에 밀착되는 것을 특징으로 하는 방열핀.
  2. 제1항에 있어서,
    관통공(26)과 가이드편(27)은 상기 다른쪽 끝단(24)을 향한 상향 경사를 이루도록 형성된 것을 특징으로 하는 방열핀.
  3. 제2항에 있어서,
    오링홈(25)은 수직부(22)의 상단 중 일부가 수평으로 절곡되어 이루어진 것을 특징으로 하는 방열핀.
  4. 제3항에 있어서,
    한 쌍의 수직부(22)는 베이스 보다 상기 테두리(13)를 향해 더 연장되어 아래쪽의 공기가 위로 이동하는 환기 통로(29)를 형성하고, 환기 통로(29)는 상기 바닥판(12)의 제1 환기구(17)와 연통하는 것을 특징으로 하는 방열핀.
  5. 제4항에 있어서,
    한 쌍의 수직부(22) 사이의 거리(s)는 상기 한쪽 끝단(23)에서부터 상기 다른쪽 끝단(24)으로 갈수록 커지는 것을 특징으로 하는 방열핀.
  6. 바닥판(12)과, 바닥판(12)의 테두리(13)로부터 연장된 측면(18)을 갖는 몸체(10);
    바닥판(12)의 윗면(14b)에 설치되는, 제4항 또는 제5항의 방열핀(20);
    방열핀의 오링홈(25)에 설치되는 오링(30); 및,
    오링(30)을 방열핀(20)에 대해 가압하도록 몸체(10)에 설치되는 덮개(40);를 구비하고,
    상기 가압에 의해 방열핀(20)의 베이스(21)가 바닥판(12)에 밀착되는 것을 특징으로 하는 LED 조명등.
  7. 제6항에 있어서,
    방열핀(20)의 환기 통로(29)와 대응하도록 바닥판(12)에는 제1 환기구(17)가 형성되고, 제1 환기구(17)를 통해 유입된 공기가 환기 통로(29)를 통해 이동된 후 덮개(40)의 제2 환기구(41)를 통해 배출되는 것을 특징으로 하는 LED 조명등.
  8. 삭제
  9. 제7항에 있어서,
    바닥판(12)의 윗면(14b)에는 한 쌍의 고정돌기(15)가 돌출되도록 형성되고,
    방열핀은 한 쌍의 고정돌기(15) 사이에 끼워져서 고정되는 것을 특징으로 하는 LED 조명등.
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