KR101514555B1 - 방열구조가 구비된 엘이디등 및 그 조립 방법 - Google Patents

방열구조가 구비된 엘이디등 및 그 조립 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 LED가 고정되는 LED고정판에 다수의 방열 날개를 직접 압착하여 접촉시키도록 하는 고정구를 나사로 조여주어 밀착성을 높여 열전도율을 증대시키면서도 별도의 접착제가 불필요하고, LED등의 조립을 용이하게 하는 방열구조가 구비된 LED등 및 그 조립 방법을 개시한다.
본 발명은 LED가 고정되는 LED고정판과, 방열을 위한 방열부의 방열날개가 직접 상기 LED고정판에 고정되는 엘이디등의 조립 방법에 있어서, 상단에 유선형으로 휘어져 탄성력을 갖는 탄성지지부가 형성된 방열날개가 상기 LED고정판 위에 배열되는 단계와, 상기 LED고정판 위에 배열된 방열날개에 대하여 상측에서 상기 LED고정판 방향으로 압력을 가하는 고정구가 설치되는 단계와, 상기 방열날개를 사이에 두고 서로 이격된 상기 LED고정판과 고정구가 나사로 연결되어 상기 나사가 조여짐에 따라 반발하는 상기 탄성지지부에 의해 상기 LED고정판에 밀착되는 방열날개의 밀착력이 증대되는 단계가 구성된 엘이디등의 조립 방법으로 된 것이다.

Description

방열구조가 구비된 엘이디등 및 그 조립 방법{LED lamp with heat radiating structure And assembly method thereof}
본 발명은 방열구조가 구비된 LED등 및 그 조립 방법에 관한 것으로 특히 LED가 고정되는 LED고정판에 다수의 방열 날개를 직접 압착하여 접촉시키도록 하는 고정구를 나사로 조여주어 밀착성을 높여 열전도율을 증대시키면서도 별도의 접착제가 불필요하고, LED등의 조립을 용이하게 하는 방열구조가 구비된 LED등 및 그 조립 방법에 관한 것이다.
주지하는 바와 같이, 조명기구에서는 많은 발열이 발생되고 있으며 특히 발광 반도체 소자로 구성되는 LED등에서의 발열은 성능을 저하시키고, 손상이나 오작동을 발생시키기 때문에 LED등의 효과적인 방열은 매우 중요하다. 이러한 LED등의 방열을 위하여 방열 구조가 포함된 기술들이 제안되고 있으며, 그 대표적인 예로 대한민국 등록특허공보 제10-0939231호(발명의 명칭 : 엘이디 조명램프 ; 이하 '인용발명'이라 함)가 있다.
상기 인용발명은 도 1로 도시한 바와 같이, 선단에는 소켓결합부(110)가 돌출되게 마련되며, 내부에는 외부로부터 전원을 공급받아 구동에 필요한 전원으로 공급하기 위한 전원공급회로(130)가 배치되는 원통형의 램프베이스(100)와; 상기 램프베이스(100)의 하단부가 수용 설치되어 결합되는 대경부(210)와, 상기 대경부(210)의 밑면(211) 중앙에서 직경이 축소되어 아래측으로 연장된 소경부(220)가 일체로 이루어진 방열본체(200)와; 금속박판으로 이루어지며 내측이 상기 방열본체(200)의 대경부(210) 외벽과 접하는 상측방열부(311)와, 내측이 상기 방열본체(200)의 소경부(220) 외벽과 접하는 중간방열부(312)와, 내측이 상기 중간방열부(312)의 가장자리에서 아래측으로 연장된 하측방열부(313)로 정의되는 방열핀(310)들이 상기 방열본체(200)의 외벽을 따라 등간격으로 배치되어 이루어진 방열유닛(300)과; 상기 방열유닛(300)을 이루는 상기 방열핀(310)들의 하측방열부(313) 하부를 떠받치도록 상기 방열본체(200)의 소경부(220) 밑면(221)에 스크루(430)를 통해 결합되는 원형의 지지플레이트(400)와; 상기 지지플레이트(400)의 하면에 배치되며 상기 전원공급회로(130)로부터 전원을 공급받아 구동하는 다수의 엘이디가 탑재된 엘이디기판(500)을; 구비하여서 된 엘이디 조명램프이다.
이러한 인용발명은 램프베이스(100)와 엘이디기판(500)이 배치되는 방열본체(200) 및 이의 방열구성이 간단하게 이루어져 이들의 조립작업을 용이하게 할 수 있음은 물론이며 박판으로 이루어진 방열핀(310)들로 인해 방열(냉각)이 용이하게 이루어지는 작용효과가 있고, 방열본체(200) 및 지지플레이트(400)의 구성이 간단하여 이들의 제작비용을 현저하게 절감할 수 있으며 전체적인 중량 역시 줄일 수 있는 장점이 있으며, 방열핀(310)들에 마련된 연결부 및 체결돌기를 통해 이들이 이웃하는 것들과 원형으로 조립되어 방열유닛이 용이하면서도 견실하게 제작되는 것은 물론이며, 연결부들이 방열본체(200) 및 지지플레이트(400)와 면접촉하게 됨으로써 방열이 보다 용이하게 이루어지는 작용효과가 있다고 주장하고 있으나 도 2에서 도시된 단면도와 같이, 인용발명은 지지플레이트(400)와 방열본체(200)의 소경부(220)만이 접촉되어 있고, 실질적인 방열을 위해 외부 공기와 열 교환하는 방열핀(310)들은 안착홈(312h, 312i)에 상, 하측 돌출턱(214, 420)이 끼워져 결합되어 방열본체(200)로부터 이탈만 방지될 뿐 발열이 일어나는 LED가 고정된 엘이디기판(500)과는 직접적으로 연결되지도 않고 밀착성도 현저하게 떨어져 방열 성능이 저해되는 문제점이 있다.
즉, 인용발명에서는 상측 돌출턱(214)과 하측 돌출턱(420) 사이의 길이 T가 변하는 것이 아니라 일정한 길이로 정해져 있고, 각각이 별개인 방열핀(310)들은 크기에 있어서 오차가 있을 수 있기 때문에 상기 상측 돌출턱(214)과 하측 돌출턱(420) 사이에 들어가는 방열핀(310)의 크기가 작으면 지지플레이트(400)와의 밀착성이 떨어지게 될 뿐만 아니라 오차가 크게 될 경우 방열핀(310)이 이탈될 수도 있게 되는 것이며, 이로 인하여 방열 성능이 저하될 뿐만 아니라 높이 매달려 있는 등기구에서 방열핀(310)이 낙하됨에 따라 안전사고의 위험성 까지도 내포하게 되는 문제점이 있는 것이다.
대한민국 등록특허공보 제10-0939231호
본 발명의 목적은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 LED등에서 발열 성능을 향상시키며, LED가 고정되는 LED고정판에 다수의 방열 날개를 직접 압착하여 접촉시키므로 방열을 저해하는 별도의 접착제 도포 공정이나 작업성이 떨어지는 용접 공정 또는 열전달성이 떨어지는 끼움결합하는 공정 없이 조립이 가능한 방열구조가 구비된 엘이디등 및 그 조립 방법을 제공함에 있다.
본 발명은 이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 LED가 고정되는 LED고정판과, 방열을 위한 방열부의 방열날개가 직접 상기 LED고정판에 고정되는 엘이디등과, 상단에 유선형으로 휘어져 탄성력을 갖는 탄성지지부가 형성된 방열날개와, 상기 방열날개를 LED고정판에 밀착시키는 고정구와, 상기 방열날개를 사이에 두고 이격되어 있는 LED고정판과 고정구를 연결하여 이격 거리를 조절하는 나사가 구성될 수 있으며, 상단에 유선형으로 휘어져 탄성력을 갖는 탄성지지부가 형성된 방열날개가 상기 LED고정판 위에 배열되는 단계와, 상기 LED고정판 위에 배열된 방열날개에 대하여 상측에서 상기 LED고정판 방향으로 압력을 가하는 고정구가 설치되는 단계와, 상기 방열날개를 사이에 두고 서로 이격된 상기 LED고정판과 고정구가 나사로 연결되어 상기 나사가 조여짐에 따라 반발하는 상기 탄성지지부에 의해 상기 LED고정판에 밀착되는 방열날개의 밀착력이 증대되는 단계가 구성된 엘이디등의 조립 방법을 제공한다.
이와 같이 하여 본 발명은 LED고정판과 이격된 고정구 사이에 다수의 방열날개가 직접 LED고정판에 밀착되도록 설치되는 것이며, LED고정판과 이격되어 있는 고정구와 연결된 나사를 조여줌에 따라 LED고정판과 고정구 사이의 이격 거리를 조절할 수 있고, 방열날개에는 상단에 탄성지지부가 형성되어 있기 때문에 각각의 방열날개가 크기에 대한 오차를 갖고 있더라도 상기 나사를 조여줌에 따라 LED고정판과 고정구 사이의 이격 거리를 줄이면서 발생되는 각 방열날개의 탄성지지부의 반발력에 의하여 모든 방열날개가 직접 LED고정판에 밀착될 수 있게 되는 것이어서 LED고정판에서 발생되는 열이 외기와 열교환 되는 방열날개로 직접 전도되어 방열 성능이 향상되는 유용한 효과가 있는 것이다.
도1은 인용발명의 구조를 나타내는 분해사시도.
도2는 인용발명의 구조를 나타내는 단면도.
도3은 본 발명에 의한 방열구조가 구비된 LED등의 단면도.
도4는 본 발명에 의한 방열구조가 구비된 LED등의 분해사시도.
도5,6은 본 발명에 의한 방열구조가 구비된 LED등의 조립상태를 구체적으로 예시하는 설명도.
도7은 본 발명에 의한 방열구조가 구비된 LED등의 방열날개를 구체적으로 예시하는 사시도.
도8은 본 발명에 의한 방열구조가 구비된 LED등의 고정구를 구체적으로 예시하는 사시도.
이러한 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 의한 방열구조가 구비된 엘이디등 및 그 조립 방법의 구체적인 실시예의 전체적인 구성을 도 3 내지 도 6으로 도시하였다.
이에서 볼 수 있는 바와 같이, 본 발명은 LED가 고정되는 LED고정판(2000)과, 방열을 위한 방열부(1000)의 방열날개(1200)가 직접 상기 LED고정판(2000)에 고정되는 엘이디등에 있어서,
상단에 유선형으로 휘어져 탄성력을 갖는 탄성지지부(1220)가 형성된 방열날개(1200)와,
상기 방열날개(1200)를 LED고정판(2000)에 밀착시키는 고정구(1100)와,
상기 방열날개(1200)를 사이에 두고 이격되어 있는 LED고정판(2000)과 고정구(1100)를 연결하여 이격 거리를 조절하는 나사(2200)가 구성될 수 있다.
이를 각 구성요소별로 더욱 상세하게 설명하면, 상기 방열부(1000)는 다수의 방열날개(1200)와, 상기 방열날개(1200)를 LED가 고정되는 LED고정판(2000)에 직접 접촉되도록 압력을 가하며, 상기 LED고정판(2000)으로부터 돌출된 나사(2200)와 결합되는 나사홀(1121)이 구비되어 상기 나사(2200)의 회전에 따라 상기 LED고정판(2000)과 이격된 상태로 방열날개(1200)를 LED고정판(2000)에 압착하여 고정시키는 고정구(1100)로 구성될 수 있다.
여기에서 상기 방열날개(1200)는 도 7로 도시한 바와 같이, LED고정판(2000)에 직접 밀착되어 LED고정판(2000)에서 LED에 의해 발생되는 열을 직접 전도 받을 수 있도록 방열날개(1200)의 하단이 절곡되어 방열날개(1200)와 LED고정판(2000)의 접촉면적을 증대시키는 절곡부(1210)가 형성되며, 상기 방열날개(1200)의 상단은 탄성력을 갖도록 유선형으로 휘어진 탄성지지부(1220)가 형성되어 방열날개(1200) 크기 오차나 상기 고정구(1100)가 방열날개(1200)를 LED고정판(2000)에 압착하는 힘의 차이로 인하여 방열날개(1200)의 절곡부(1210)가 LED고정판(2000)에 밀착되는 밀착성이 떨어지는 것을 방지할 수 있도록 상기 방열날개(1200)의 탄성지지부(1220)가 방열날개(1200)를 압착하는 고정구(1100)를 탄성지지함에 따라 작용반작용의 법칙에 의해 방열날개(1200)를 LED고정판(2000)에 더욱 밀착시키기 때문에 방열날개(1200) 크기 오차나 불균형 압력 등을 보상하여 방열날개(1200)를 LED고정판(2000)에 고르게 밀착시킬 수 있게 되는 것이고, LED등의 외부로 향하는 방열날개(1200)의 일측이 유선형으로 휘어져 있어서, 외부의 이물질이 방열부(1000) 내부에 쌓여 열교환을 방해하는 것을 방지하며, 외부에서 방열부(1000) 내부가 보이지 않도록 하여 별도의 덮게 없이도 미관을 미려하게 하고, 방열부(1000)를 손으로 파지하더라도 다치지 않도록 하며, 방열날개(1200)가 고정구(1100)의 압력에 의하여 휘어지는 것을 방지할 수 있게 되는 것이다.
또한 상기 방열날개(1200)는 하단의 절곡부(1210)의 양측에 돌출된 내측지지편(1230)과 외측지지편(1240)이 형성되어 다수의 방열날개(1200)를 LED고정판(2000)에 직접 배열할 때 LED고정판(2000)의 측면 둘레와 LED고정판(2000) 중앙의 통풍홀(2100) 둘레에 형성된 고정홈(1111)에 상기 방열날개(1200)의 내측지지편(1230)과 외측지지편(1240)이 각각 끼움결합되어 방열날개(1200)의 하단 흔들림이 방지됨과 동시에 LED고정판(2000)에 방열날개(1200)를 직접 배열하는 것을 용이하게 조립 작업성을 향상시킬 수 있다.
여기에서 상기 통풍홀(2100)은 LED등에서 가장 발열이 심한 LED고정판(2000) 후면으로 외기가 가장 빠르고 원활하게 공급될 수 있도록 형성되는 것으로 단순히 배선을 위해 형성되는 구멍과는 크기 및 기능이 상이한 것이다.
아울러 상기 고정구(1100)는 고리(1110) 형상으로 형성될 수 있고, 고정구(1100)의 내부에는 LED등의 안정기가 설치되는 안정기 지지대(1122)를 고정시킬 수 있는 돌기(1120)가 돌출되어 있어서, 고정구(1100) 내부에 돌출된 돌기(1120)와 돌기(1120) 사이에 안정기가 설치되는 안정기 지지대(1122)가 끼워져 고정될 수 있는 것이며, 이러한 고정구(1100)는 LED등의 크기 또는 방열부(1000)의 크기에 따라 하나의 고리(1110)로 구성되거나 도 8에서 보는 바와 같이, 다수의 고리(1110)가 서로 이격되어 세로 프레임 역할을 할 수 있는 상기 돌기(1120)에 고정된 형상으로 형성될 수 있고, 이에 따라 고정구(1100)의 고리(1110)와 고리(1110) 사이로 공기가 출입하면서 환기, 배기 될 수 있는 것이며, 이러한 고정구(1100)의 외측 표면과 LED고정판(2000)의 측면에 상기 방열날개(1200)를 고정하는 고정홈(1111)이 형성될 수 있다.
이와 같이 구성된 본 발명에 의한 방열구조가 구비된 엘이디등의 조립 방법은 LED가 고정되는 LED고정판(2000)과, 방열을 위한 방열부(1000)의 방열날개(1200)가 직접 상기 LED고정판(2000)에 고정되는 엘이디등의 조립 방법에 있어서,
상단에 유선형으로 휘어져 탄성력을 갖는 탄성지지부(1220)가 형성된 방열날개(1200)가 상기 LED고정판(2000) 위에 배열되는 단계와,
상기 LED고정판(2000) 위에 배열된 방열날개(1200)에 대하여 상측에서 상기 LED고정판(2000) 방향으로 압력을 가하는 고정구(1100)가 설치되는 단계와,
상기 방열날개(1200)를 사이에 두고 서로 이격된 상기 LED고정판(2000)과 고정구(1100)가 나사(2200)로 연결되어 상기 나사(2200)가 조여짐에 따라 반발하는 상기 탄성지지부(1220)에 의해 상기 LED고정판(2000)에 밀착되는 방열날개(1200)의 밀착력이 증대되는 단계가 구성될 수 있다.
즉, 도 5와 도 6으로 도시한 바와 같이, LED고정판(2000)에 다수의 방열날개(1200)를 서로 이격시켜 배열하되, 방열날개(1200)의 외측지지편(1240)과 내측지지편(1230)이 각각 LED고정판(2000)의 측면 둘레에 형성된 고정홈(1111)과 LED고정판(2000) 중앙의 통풍홀(2100) 둘레에 형성된 고정홈(1111)에 끼움결합되어 방열날개(1200)의 하단 흔들림이 방지됨과 동시에 다수의 방열날개(1200)를 일정간격으로 직접 LED고정판(2000)에 고정시켜 조립하는데 용이하게 되는 것이다.
또한 상기 LED고정판(2000) 위에 배열된 방열날개(1200)에 대하여 상측에서 상기 LED고정판(2000) 방향으로 압력을 가하는 고정구(1100)가 설치되며, 이러한 고정구(1100)의 외측 표면에도 LED고정판(2000)에 형성된 고정홈(1111)과 같은 고정홈(1111)이 형성되어 방열날개(1200)의 상, 하부를 모두 고정홈(1111)으로 파지하여 고정시킬 수 있는 것이다.
이러한 고정구(1100)는 LED고정판(2000)과 이격된 상태로 방열날개(1200)를 압착하여 LED고정판(2000)에 고정시킬 수 있도록 나사(2200)로 연결되어 상기 나사(2200)가 조여짐에 따라 반발하는 상기 탄성지지부(1220)에 의해 상기 LED고정판(2000)에 밀착되는 방열날개(1200)의 밀착력을 조절할 수 있다.
이와 같이 본 발명은 LED고정판(2000)과 이격된 고정구(1100) 사이에 다수의 방열날개(1200)가 직접 LED고정판(2000)에 밀착되도록 설치되는 것이며, LED고정판(2000)과 이격되어 있는 고정구(1100)와 연결된 나사(2200)를 조여줌에 따라 LED고정판(2000)과 고정구(1100) 사이의 이격 거리를 조절할 수 있고, 방열날개(1200)에는 상단에 탄성지지부(1220)가 형성되어 있기 때문에 각각의 방열날개(1200)가 크기에 대한 오차를 갖고 있더라도 상기 나사(2200)를 조여줌에 따라 LED고정판(2000)과 고정구(1100) 사이의 이격 거리를 줄이면서 발생되는 각 방열날개(1200)의 탄성지지부(1220)의 반발력에 의하여 모든 방열날개(1200)가 직접 LED고정판(2000)에 밀착될 수 있게 되는 것이어서 LED고정판(2000)에서 발생되는 열이 외기와 열교환 되는 방열날개(1200)로 직접 전도되어 방열 성능이 향상되는 것이다.
이상과 같이, 본 발명은 전술한 실시예에 한정되지 않고, 본 발명이 의도하는 요지 및 개념 내에서 다양하게 변화시켜 실시하는 것이 가능하다.
1000:방열부 1100:고정구 1110:고리
1111:고정홈 1120:돌기 1121:나사홀
1122:지지대 1200:방열날개 1210:절곡부
1211:통공 1220:탄성지지부 1230:내측지지편
1240:외측지지편 2000:LED고정판 2100:통풍홀
2200:나사 3000:커버

Claims (5)

  1. LED가 고정되는 LED고정판과, 방열을 위한 방열부의 방열날개가 직접 상기 LED고정판에 고정되는 엘이디등에 있어서,
    상단에 유선형으로 휘어져 탄성력을 갖는 탄성지지부가 형성된 방열날개와,
    상기 방열날개를 LED고정판에 밀착시키는 고정구와,
    상기 방열날개를 사이에 두고 이격되어 있는 LED고정판과 고정구를 연결하여 이격 거리를 조절하는 나사가 구성됨을 특징으로 하는 방열구조가 구비된 엘이디등.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 방열날개는 외측 방향의 일단이 휘어진 것임을 특징으로 하는 방열구조가 구비된 엘이디등.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 고정구의 외측 표면과 LED고정판의 측면 및 상기 LED고정판의 중앙에 형성된 외기가 LED등의 중앙으로 공급되도록 하는 통공의 둘레에 상기 방열날개를 고정하는 고정홈이 형성됨을 특징으로 하는 방열구조가 구비된 엘이디등.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 고정구는 내부에 안정기 지지대를 고정시키는 돌기가 형성된 것임을 특징으로 하는 방열구조가 구비된 엘이디등.
  5. LED가 고정되는 LED고정판과, 방열을 위한 방열부의 방열날개가 직접 상기 LED고정판에 고정되는 엘이디등의 조립 방법에 있어서,
    상단에 유선형으로 휘어져 탄성력을 갖는 탄성지지부가 형성된 방열날개가 상기 LED고정판 위에 배열되는 단계와,
    상기 LED고정판 위에 배열된 방열날개에 대하여 상측에서 상기 LED고정판 방향으로 압력을 가하는 고정구가 설치되는 단계와,
    상기 방열날개를 사이에 두고 서로 이격된 상기 LED고정판과 고정구가 나사로 연결되어 상기 나사가 조여짐에 따라 반발하는 상기 탄성지지부에 의해 상기 LED고정판에 밀착되는 방열날개의 밀착력이 증대되는 단계가 구성됨을 특징으로 하는 방열구조가 구비된 엘이디등의 조립 방법.
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