KR101560700B1 - 엘이디등의 방열향상을 위한 방열구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가장 발열이 심하고, 환기성이 가장 떨어지는 LED등의 중앙부 방열이 효과적으로 이루어지도록 하는 LED등의 방열향상을 위한 방열구조를 개시한다.
본 발명은 LED가 고정되는 LED고정판과, 상기 LED고정판의 방열을 위한 방열부가 구비된 LED등의 방열구조에 있어서, 상기 방열부는 일단이 휘어진 방열날개와, 상기 방열날개를 고정시키는 고정구로 구성되고, 상기 LED고정판의 중앙에 외부 공기가 직접 LED등의 중앙으로 유입되도록 하는 통풍홀이 형성되며, 상기 LED고정판에 상기 방열부의 방열날개를 고정시키는 상기 고정구가 LED고정판과 이격되어 고정된 것이다.

Description

엘이디등의 방열향상을 위한 방열구조{Heat radiating structure of LED lamp for improved heat dissipation}

본 발명은 LED등의 방열향상을 위한 방열구조에 관한 것으로 특히 가장 발열이 심하고, 환기성이 가장 떨어지는 LED등의 중앙부 방열이 효과적으로 이루어지도록 하는 LED등의 방열향상을 위한 방열구조에 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 보는 바와 같이, 인용발명은 방열핀(310)의 주변부에서만 방열이 이루어지고, LED등에서 가장 발열이 심하고 환기성이 떨어지는 중앙부분은 폐쇄된 원통형으로 된 방열본체(200)가 차지함에 따라 LED등의 중앙부에서는 통기나 방열이 이루지지 못 하고 단지 방열핀(310)으로 열을 전달하는 구조로 되어 있어서 효과적인 방열이 이루어지지 못 하게 되는 문제점이 있다.

대한민국 등록특허공보 제10-0939231호

본 발명의 목적은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 LED등에서 발열이 가장 많이 발생되며 환기성이 떨어지는 LED등의 중앙 부분의 방열 성능을 향상시켜 LED등의 방열향상이 가능한 방열구조를 제공함에 있다.

본 발명은 이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 LED가 고정되는 LED고정판과, 상기 LED고정판의 방열을 위한 방열부가 구비된 LED등의 방열구조에 있어서, 상기 방열부는 다수개의 방열날개와, 상기 방열날개를 고정시키는 고정구로 구성되고,

상기 LED고정판의 중앙에 외부 공기가 직접 LED등의 중앙으로 유입되도록 하는 통풍홀이 형성되며,

상기 LED고정판에 상기 방열부의 방열날개를 고정시키는 상기 고정구가 LED고정판과 이격되어 고정되는 방열구조로 된 것이다.

이와 같이 하여 본 발명에 의한 LED등의 방열향상을 위한 방열구조는 LED고정판의 중앙에 형성된 통풍홀과, LED고정판과 방열부의 고정구 사이의 이격된 간격을 통해 외기가 직접 유입되어 직접 LED등의 중앙으로 공급되는 것이고, 방열부의 끝단이 휘어진 방열날개와 방열날개 사이로 및 휘어진 방열날개 상단 끝에 형성된 통기홀을 통해 발광되는 LED에 의해 발생된 LED등 중앙의 뜨거워진 공기가 직접 배출됨에 따라 LED등의 중앙부 통풍이 원활하게 되어 효과적인 열교환이 가능하게 되고, 뜨거워진 공기의 배출이 용이하게 되므로 LED등의 방열이 효과적으로 증대되는 유용한 효과가 있다.

도1은 인용발명의 구조를 나타내는 분해사시도.
도2는 인용발명의 방열 상태를 나타내는 단면도.
도3은 본 발명에 의한 LED등의 방열향상을 위한 방열구조가 구비된 LED등의 사시도.
도4는 본 발명에 의한 LED등의 방열향상을 위한 방열구조가 구비된 LED등의 분해사시도.
도5는 본 발명에 의한 LED등의 방열향상을 위한 방열구조의 구성을 구체적으로 예시하는 단면도.
도6은 본 발명에 의한 LED등의 방열향상을 위한 방열구조의 조립 상태를 예시하는 부분 확대도.
도7은 본 발명에 의한 LED등의 방열향상을 위한 방열구조에서 고정구의 구성을 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 LED등의 방열향상을 위한 방열구조의 구체적인 실시예의 전체적인 구성을 도 3내지 도 5로 도시하였다.

이에서 볼 수 있는 바와 같이, 본 발명은 LED가 고정되는 LED고정판(2000)과, 상기 LED고정판(2000)의 방열을 위한 방열부(1000)가 구비된 LED등의 방열구조에 있어서,

상기 방열부(1000)는 다수개의 방열날개(1200)와, 상기 방열날개(1200)를 고정시키는 고정구(1100)로 구성되고,

상기 LED고정판(2000)의 중앙에 외부 공기가 직접 LED등의 중앙으로 유입되도록 하는 통풍홀(2100)이 형성되며,

상기 LED고정판(2000)에 상기 방열부(1000)의 방열날개(1200)를 고정시키는 상기 고정구(1100)가 LED고정판(2000)과 이격되어 고정되는 방열구조이다.

이를 각 구성요소별로 더욱 상세하게 설명하면,

인용발명을 비롯한 종래의 LED등에 사용되는 방열구조는 모두 LED모듈이 고정되는 지지플레이트에 방열본체가 용접, 접착제, 나사 조임 등의 방법으로 직접 연결되어 LED모듈에서 발생되는 열을 방열본체가 전도 받아 방열본체의 방열핀을 통해 외기와 열교환 하는 구조로 되어 있으나, 이와 같이 방열본체가 열을 전도 받아 방열하는 방식은 수냉식이 아니고서야 방열율이 떨어지기 때문에 LED모듈에서 발생되는 열이 LED모듈의 뒤편에 쌓이게 되어 LED등의 표면은 방열이 되나 정작 LED모듈의 오작동에 많은 영향을 주는 LED등의 중앙부분과 LED모듈의 뒤편의 방열이 원활하게 이루어지지 못하게 되는 현상이 있어왔다.

본 발명은 이와 같은 현상을 효과적으로 해소하여 방열 성능을 높일 수 있도록 구성된 것으로, 도 5로 도시한 바와 같이, LED가 고정되는 LED고정판(2000)의 중앙과 LED고정판(2000)의 가장자리에서 LED고정판(2000)에 고정된 LED의 뒤편으로 외기가 직접적으로 공급되어 열교환 되면서 바로 배기될 수 있도록 LED고정판(2000)의 중앙에 통풍홀(2100)이 형성된 것이며, 상기 LED고정판(2000)의 통풍홀(2100)을 통해 유입된 외부 공기가 직접 LED고정판(2000)의 뒤편으로 이동되는 것을 차단하지 않도록 LED고정판(2000)에 밀착되는 다수의 방열날개(1200)를 LED고정판(2000)과 이격된 상태로 압착하여 고정시키는 고정구(1100)가 구성되고, 이러한 LED고정판(2000)을 덮는 커버(3000)의 중앙과 둘레에 다수의 외기공(3100)이 형성되어 상기 LED고정판(2000)의 통풍홀(2100)과 LED고정판(2000)의 측면을 통해 LED 뒤편으로 외부 공기를 직접 공급할 수 있도록 구성될 수 있다.

여기에서 상기 고정구(1100)는 인용발명의 방열본체와 같이 직접적으로 LED고정판(2000)에 밀착되는 것이 아니라 도 5와 도 6에서 보는 바와 같이, LED고정판(2000)과 이격된 것이고, 고정구(1100) 자체에도 도 7로 도시한 바와 같이, 다수의 서로 이격된 고리(1110)가 세로 프레임(1120)에 고정된 형상으로 될 수 있어서 고정구(1100)의 고리(1110)와 고리(1110) 사이로 공기가 출입하면서 환기, 배기 될 수 있는 것이며, 이러한 고정구(1100)의 고리(1110) 둘레에는 방열날개(1200)를 파지하는 요홈(1111)이 형성될 수 있다.

그리고 상기 고정구(1100)에는 나사홀(1121)이 형성되어 있어서 LED고정판(2000)과 고정구(1100) 사이의 방열날개(1200)를 LED고정판(2000)에 압착하여 밀착시키면서 고정되도록 LED고정판(2000)으로부터 돌출되고 나사산이 구비된 나사나 볼트가 고정구(1100)의 나사홀(1121)과 나사 결합될 수 있고, 상기 나사나 볼트를 조여줌에 따라 방열날개(1200)를 LED고정판(2000)에 압착하여 밀착시키는 압착 강도를 높이거나 줄일 수 있어서 LED고정판(2000)의 열이 모든 방열날개(1200)로 고르게 전도될 수 있게 되어 방열 효율을 높일 수 있다.

또한 본 발명에 의한 LED등의 방열향상을 위한 방열구조에서 상기 고정구(1100)와 방열날개(1200)로 구성된 방열부(1000)는 도 3과 도 4에서 보는 바와 같이, 상기 방열날개(1200)의 상단과 측단 끝이 유선형으로 휘어져 있어서, 외부의 이물질이 방열부(1000) 내부에 쌓여 열교환을 방해하는 것을 방지하고, 외부에서 방열부(1000) 내부가 보이지 않도록 하여 별도의 덮게 없이도 미관을 미려하게 하며, 방열부(1000)를 손으로 파지하더라도 다치지 않도록 하는 것이나 이와 같이 방열날개(1200)의 끝단이 유선형으로 휘어짐에 따라 LED등 중앙에서 열교환 된 공기가 신속하게 직접 배출되는 것을 유선형으로 휘어진 방열날개(1200)의 끝단이 방해할 수 있기 때문에 본 발명의 방열부(1000)는 방열부(1000)의 방열날개(1200) 상단 끝의 유선으로 휘어진 부분에 통기홀(1210)이 형성되어 LED등의 내부에서 열교환 되어 뜨거워진 공기가 상승하면서 직접 배출될 수 있도록 함에 따라 LED등의 내부 중앙에서도 열교환이 활발하게 이루어지고 직접적으로 바로 배기되도록 하므로 발열 성능을 향상시킬 수 있게 되는 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:요홈 1120:세로 프레임 1121:나사홀
1200:방열날개 1210:통기홀 2000:LED고정판
2100:통풍홀 3000:커버 3100:외기공

Claims (3)

1. LED가 고정되는 LED고정판과, 상기 LED고정판의 방열을 위한 방열부가 구비된 LED등의 방열구조에 있어서,
   상기 방열부는 다수개의 방열날개와, 상기 방열날개를 고정시키는 고정구로 구성되고,
   상기 LED고정판은 LED가 고리형으로 배열되어 고정됨과 동시에 LED고정판의 중앙에 외부 공기가 직접 LED등의 중앙으로 유입되도록 하는 통풍홀이 형성되며,
   상기 LED고정판에 상기 방열부의 방열날개를 고정시키는 상기 고정구가 LED고정판과 이격되어 고정된 것이며,
   상기 고정구는 중앙이 비어있는 다수의 서로 이격된 고리가 세로 프레임에 고정된 형상으로 형성된 것임을 특징으로 하는 엘이디등의 방열향상을 위한 방열구조.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 방열날개는 휘어진 방열날개의 상단부 끝단에 통기홀이 형성된 것임을 특징으로 하는 엘이디등의 방열향상을 위한 방열구조.
3. 삭제

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