KR101733465B1 - Led 조명등의 방열구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 LED 조명등의 방열구조에 관한 것으로서, 적은 전력의 소비와 밝은 빛 및 긴 수명의 장점을 가진 LED 조명등이 열에 취약한 단점을 개선하기 위한 방열구조를 제조와 조립이 용이하면서도 적은 부피를 가질 수 있도록 하기 위하여 개발된 것으로;
복수 개의 LED가 장착되는 PCB에서 발산되는 열을 효과적으로 방열할 수 있도록 하는 LED 조명등의 방열구조에 있어서;
상기 PCB 보다 넓은 면적을 가지고 저면 중앙에 PCB가 고정되며, 상면에는 길게 양측 외곽까지 연장되는 홈부과 돌출부가 상호 반복 연속적으로 형성되고 복수 개가 동일한 방향으로 홈부와 돌출부가 연장되도록 하면서 상부로 적층 형성되는 복수 개의 방열판넬과;
하부로 볼록한 투명한 재질로 이루어져 하부에 위치하여 PCB를 포함하는 하단에 위치한 방열판넬의 저면을 덮는 투명커버와;
상단에 위치한 상기 방열판넬의 상면을 덮는 마감판넬을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 LED 조명등의 방열구조에 관한 것이다.

Description

LED 조명등의 방열구조{The radiant heat structure for a LED lamp}

본 발명은 LED 조명등의 방열구조에 관한 것으로서, 좀더 상세하게 설명하면 적은 전력의 소비와 밝은 빛 및 긴 수명의 장점을 가진 LED 조명등이 열에 취약한 단점을 개선하기 위한 방열구조를 제조와 조립이 용이하면서도 적은 부피를 가질 수 있도록 하기 위하여 개발된 LED 조명등의 방열구조에 관한 것이다.

우리 주변에는 굳이 일정한 구역을 밝히는 용도에 한정되지 않고 거리의 각종 신호등이나 광고를 위한 간판 등에 다양한 조명이 사용되고 있으며 그 쓰임에 따라서 일반 전구, 형광등, 수은등, 나트륨등과 기타 다양한 종류의 광원이 사용되고 있다.

하지만 최근에는 거의 모든 분야에서 광원이 LED를 이용한 광원으로 교체되고 있는 추세이며 적은 전력으로 고휘도의 빛을 발광하며 수명이 길다는 장점은 계속 가격은 하락하고 있는 상황이지만 아직까지는 비교적 비싼 가격임에도 불구하고 다양한 분야에서 적용되도록 하고 있는 것이다.

이러한 LED 조명등도 다른 광원과 비교하면 발열량이 상당이 적다는 장점이 있으나 누적되는 발열량을 적정하게 방열하기 않으면 바로 고장으로 이어지는 단점이 있다.

이에 LED가 장착되는 PCB에 밀착하여 입설되는 다수의 방열핀을 가진 방열구조에 의하여 단위 부피 당 더 많은 공기와 접촉할 수 있도록 하여 방열하도록 하는 것이 일반적이었다.

하지만 방열핀을 가진 경우 인접한 방열핀과의 틈새로 분진과 미세먼지들이 묻을 경우 방열효과가 급격하게 떨어지게 되며 기본적으로 방열핀의 높이에 의하여 두꺼운 두께를 가지게 되는 단점이 있었다.

또한, 방열핀을 가진 구조는 금형의 제작단가가 비싸기 때문에 제조단가를 높이는 원인이 되었다.

(특허 문헌 1) 대한민국특허등록 제10-0942309-0000호 (2010년02월05일) (특허 문헌 2) 대한민국실용신안등록 제20-0453434-0000호 (2011년04월25일) (특허 문헌 3) 대한민국특허등록 제10-1117303-0000호 (2012년02월09일) (특허 문헌 4) 대한민국특허등록 제10-1176442-0000호 (2012년08월17일) (특허 문헌 5) 대한민국특허등록 제10-1367757-0000호 (2014년02월20일)

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 개발된 것으로서, 그 목적은 LED 조명등에서 발생하는 열을 효과적으로 방열하도록 하면서 저렴한 제조단가와 제조가 용이하고 방열핀에 의한 구조보다 얇은 구조로 미려함을 줄 수 있는 LED 조명등의 방열구조를 개발하는 것에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 복수 개의 LED가 장착되는 PCB에서 발산되는 열을 효과적으로 방열할 수 있도록 하는 LED 조명등의 방열구조에 있어서;

상기 PCB 보다 넓은 면적을 가지고 저면 중앙에 PCB가 고정되며, 상면에는 길게 양측 외곽까지 연장되는 홈부과 돌출부가 상호 반복 연속적으로 형성되고 복수 개가 동일한 방향으로 홈부와 돌출부가 연장되도록 하면서 상부로 적층 형성되는 복수 개의 방열판넬과;

하부로 볼록한 투명한 재질로 이루어져 하부에 위치하여 PCB를 포함하는 하단에 위치한 방열판넬의 저면을 덮는 투명커버와;

상단에 위치한 상기 방열판넬의 상면을 덮는 마감판넬을 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

또한, 상기 방열판넬에는 외곽 테두리를 따라 방사형으로 일정간격 형성되며, 내측으로도 복수 개가 형성되는 수직 관통되는 장착홀을 추가로 구비하고;

상기 마감판넬의 저면에는 상기 장착홀에 상응하는 위치에 함몰된 장착홈을 구비하며;

상하로 연통되는 복수 개의 장착홀에 억지끼움 고정되고 상단은 상기 장착홈에 끼움 고정되는 복수 개의 방열관을 추가로 구비함을 특징으로 한다.

또한, 상기 방열판넬은 인접한 방열판넬과 홈부와 돌출부가 상호 90°를 이루며 엇갈려 배치됨을 특징으로 한다.

아울러, 상하에 위치한 한 쌍의 방열판넬의 홈부와 돌출부가 상호 마주보며 밀착한 형상으로 두 쌍이 배치됨을 특징으로 한다.

또한, 상기 방열관의 방열판넬의 상부로 돌출된 상단은 방열판넬의 상면과 동일한 높이로 절개된 복수 개의 연통홈이 방사형으로 일정간격 형성되고;

상기 마감판넬의 저면에는 상기 장착홈 보다 얇은 깊이로 함몰되면서 복수 개의 장착홈을 상호 연결하는 연결홈을 추가로 구비함을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이 본 발명은 복수 개의 방열판넬을 겹치도록 하고 인접한 방열판넬과의 사이에 형성되는 홈부에 의하여 PCB의 열을 방열하도록 하고 투명커버와 PCB 사이에 형성되는 공간의 열은 방열관을 통하여 외부로 빠져나가도록 하여 우수한 방열효과를 가짐과 동시에 두께가 얇고 간결하여 미려한 외관을 가지는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 사시도
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 분해사시도
도 3은 본 발명의 일 실시 에에 따른 측단면도
도 4는 본 발명의 제1 확대 실시 예에 따른 분해사시도
도 5는 본 발명의 제2 확대 실시 예에 따른 분해사시도
도 6은 본 발명의 제2 확대 실시 예에 따른 측단면도
도 7은 본 발명의 제3 확대 실시 예에 따른 분해사시도

이에 본 발명의 구성을 첨부된 도면에 의하여 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 분해사시도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시 에에 따른 측단면도로서, 복수 개의 LED(111)가 장착되는 PCB(11)에서 발산되는 열을 효과적으로 방열할 수 있도록 하는 LED 조명등(1)의 방열구조에 있어서;

상기 PCB(11) 보다 넓은 면적을 가지고 저면 중앙에 PCB(11)가 고정되며, 상면에는 길게 양측 외곽까지 연장되는 홈부(121)과 돌출부(122)가 상호 반복 연속적으로 형성되고 복수 개가 동일한 방향으로 홈부(121)와 돌출부(122)가 연장되도록 하면서 상부로 적층 형성되는 복수 개의 방열판넬(12)과;

하부로 볼록한 투명한 재질로 이루어져 하부에 위치하여 PCB(11)를 포함하는 하단에 위치한 방열판넬(12)의 저면을 덮는 투명커버(13)와;

상단에 위치한 상기 방열판넬(12)의 상면을 덮는 마감판넬(14)을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 LED 조명등의 방열구조를 나타내었다.

본원에서 홈부(121)와 돌출부(122)는 수 mm의 폭을 가지는 것으로 홈부(121)는 상부의 방열판넬(12)의 저면과의 사이에 긴 통로를 만들어 이러한 통로로 인하여 표면적이 증가하여 열을 방열시킬 수 있도록 하는 것이며 돌출부(122)의 경우 상부의 방멸판넬(12)과 밀착하여 열을 전달하는 역할을 하는 것이다.

특히 외부 바람에 노출된 경우에는 바람에 의한 방열효과가 상당히 뛰어나며, 방열핀을 형성하는 것보다 간단한 구조의 방열판넬(12)을 적층시키는 구조로 인하여 적은 제조비용을 가지면서 얇은 두께로 간결한 느낌을 주게 된다.

또한, 본원에서는 상기 방열판넬(12)에는 외곽 테두리를 따라 방사형으로 일정간격 형성되며, 내측으로도 복수 개가 형성되는 수직 관통되는 장착홀(123)을 추가로 구비하고;

상기 마감판넬(14)의 저면에는 상기 장착홀(123)에 상응하는 위치에 함몰된 장착홈(141)을 구비하며;

상하로 연통되는 복수 개의 장착홀(123)에 억지끼움 고정되고 상단은 상기 장착홈(141)에 끼움 고정되는 복수 개의 방열관(15)을 추가로 구비함을 특징으로 하는 실시 예를 추가로 제시하였다.

상기 실시 예는 먼저 외곽 테두리를 따라 형성되는 장착홀(123)은 하부의 PCB(11) 보다 외측에 위치하는 것으로 투명커버(13)로 덮인 내부 공간의 열이 방열관(15)을 통하여 빠져나갈 수 있는 것이다.

또한, 외곽 테두리의 내측에 위치하는 장착홀(123)은 홈부(121)에 위치하도록 하고 되도록 PCB(11)의 열이 발생하는 지점의 상부와 연통되는 위치에 형성하여 열이 방열판넬(12)로 전달되거나 홈부(121)에 의하여 형성된 공기의 통로에서 열이 방열될 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

또한 본원의 방열판넬(12)은 복수 개가 적층 고정되도록 하기 위해서 고정볼트에 의하여 고정되도록 함이 바람직하다.

도 4는 본 발명의 제1 확대 실시 예에 따른 분해사시도로서, 상기 방열판넬(12)은 인접한 방열판넬(12)과 홈부(121)와 돌출부(122)가 상호 90°를 이루며 엇갈려 배치됨을 특징으로 하는 실시 예를 제시하였다.

상기 실시 예는 사방으로 공기가 진입하고 빠져나갈 수 있도록 배치한 일 시릿 예를 나타낸 것이다.

도 5는 본 발명의 제2 확대 실시 예에 따른 분해사시도이고, 도 6은 본 발명의 제2 확대 실시 예에 따른 측단면도로서, 상하에 위치한 한 쌍의 방열판넬(12)의 홈부(121)와 돌출부(122)가 상호 마주보며 밀착한 형상으로 두 쌍이 배치됨을 특징으로 하는 실시 예를 제시하였다.

상기 실시 예는 방열판넬(12)의 제조할 때 비교적 얇은 두께로 제조함이 바람직하며 이에 따라 홈부(121)에 의한 공기 통로의 폭이 좁아 원활한 유동이 이루어지지 않는 것을 방지하기 위한 것이다.

즉 상하 홈부(121)에 의하여 두 배의 상하폭을 가진 공기통로를 형성하여 원활한 공기의 이동이 이루어지도록 한 것이다.

도 7은 본 발명의 제3 확대 실시 예에 따른 분해사시도로서, 상기 방열관(15)의 방열판넬(12)의 상부로 돌출된 상단은 방열판넬(12)의 상면과 동일한 높이로 절개된 복수 개의 연통홈(151)이 방사형으로 일정간격 형성되고;

상기 마감판넬(14)의 저면에는 상기 장착홈(141) 보다 얇은 두께로 함몰되면서 복수 개의 장착홈(141)을 상호 연결하는 연결홈(142)을 추가로 구비함을 특징으로 하는 실시 예를 나타내었다.

상기 실시 예는 방열관(15)의 내측에 위치한 가열된 공기가 온도차이가 나는 다른 방열관(15)의 공기와 연결되어 균일한 냉각이 가능하도록 하며 연통홈(151)은 공기와의 접촉면적을 높이는 또 다른 수단이 된다.

1 : LED 조명등
11 : PCB
111 : LED
12 : 방열판넬
121 : 홈부 122 : 돌출부
123 : 장착홀
13 : 투명커버
14 : 마감판넬
141 : 장착홈 142 : 연결홈
15 : 방열관
151 : 연통홈

Claims (5)

1. 복수 개의 LED(111)가 장착되는 PCB(11)에서 발산되는 열을 효과적으로 방열할 수 있도록 상기 PCB(11) 보다 넓은 면적을 가지고 저면 중앙에 PCB(11)가 고정되며, 상면에는 길게 양측 외곽까지 연장되는 홈부(121)과 돌출부(122)가 상호 반복 연속적으로 형성되고 복수 개가 동일한 방향으로 홈부(121)와 돌출부(122)가 연장되도록 하면서 상부로 적층 형성되는 복수 개의 방열판넬(12)과; 하부로 볼록한 투명한 재질로 이루어져 하부에 위치하여 PCB(11)를 포함하는 하단에 위치한 방열판넬(12)의 저면을 덮는 투명커버(13)와; 상단에 위치한 상기 방열판넬(12)의 상면을 덮는 마감판넬(14);을 포함하고, 상기 방열판넬(12)에는 외곽 테두리를 따라 방사형으로 일정간격 형성되며, 내측으로도 복수 개가 형성되는 수직 관통되는 장착홀(123)을 추가로 구비하고; 상기 마감판넬(14)의 저면에는 상기 장착홀(123)에 상응하는 위치에 함몰된 장착홈(141)을 구비하며; 상하로 연통되는 복수 개의 장착홀(123)에 억지끼움 고정되고 상단은 상기 장착홈(141)에 끼움 고정되는 복수 개의 방열관(15)을 포함하여 구성되는 LED 조명등의 방열구조에 있어서,
   상기 방열관(15)의 방열판넬(12)의 상부로 돌출된 상단은 방열판넬(12)의 상면과 동일한 높이로 절개된 복수 개의 연통홈(151)이 방사형으로 일정간격 형성되고;
   상기 마감판넬(14)의 저면에는 상기 장착홈(141) 보다 얇은 두께로 함몰되면서 복수 개의 장착홈(141)을 상호 연결하는 연결홈(142)을 구비함을 특징으로 하는 LED 조명등의 방열구조.
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