KR101736672B1 - 절연용 방열플라스틱판이 구비된 led 조명장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 특징에 따르면, 수평배치되는 PCB(111) 및, 상기 PCB(111)의 하부면에 실장되는 LED(112)로 이루어진 발광모듈(110); 상기 발광모듈(110)의 상부 위치에 배치되고 하부면에는 수평하게 평탄한 접촉면(121,131)이 형성되며 열전도성 금속재질로 이루어져 상기 접촉면(121,131)을 통해 전달된 열을 외부로 방출하는 열방출수단(120,130); 및 상기 발광모듈(110)과 열방출수단(120,130) 사이에 수평배치된 판형상으로 형성되어 상부면은 상기 열방출수단(120,130)의 접촉면(121,131)에 면접촉되고 하부면은 상기 PCB(111)의 상부면에 면접촉되도록 고정장착되며, 열전도성이면서 절연성 재질로 사출성형되거나 열전도성 재질과 절연성 재질이 혼합된 형태로 사출성형되어 상기 PCB(111)로부터 흡수한 열을 상기 접촉면(121,131)으로 전달하고 상기 발광모듈(110)과 열방출수단(120,130)을 전기적으로 이격시키는 절연용 방열플라스틱판(140);을 포함하는 LED 조명장치가 제공된다.

Description

절연용 방열플라스틱판이 구비된 LED 조명장치{LIGHTING APPARATUS HAVING HEAT DISSIPATION PLASTIC PLATE FOR INSULATION}
본 발명은 절연용 방열플라스틱판이 구비된 LED 조명장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 히트싱크나 바디프레임 등의 열방출수단과 발광모듈 사이에 배치되어 LED의 발광구동에 따라 발광모듈에서 발생된 열을 열방출수단으로 전달하는데 이용되는 절연용 방열플라스틱판이 구비된 LED 조명장치에 관한 것이다.
일반적으로 LED 조명장치는 고휘도로 점등되는 LED의 발광구동에 따라 LED가 실장된 PCB에서 구동열이 발생하며 이러한 구동열은 LED의 발광구동을 제어하는 구동회로로 전도되어 성능을 저해하는 요인으로 작용하였다.
따라서, 종래에는 발열된 구동열을 흡수하여 대기중으로 방출하고자 PCB의 상부에 히트싱크를 장착하였으며, 상기 PCB와 히트싱크 사이에는 두 부재간의 간격을 밀착시켜 열전도율을 높이기 위한 방열테이프가 이용되었다.
종래의 방열테이프는 열전도성 필러(Filler)가 함유된 패드 및, 이 패드의 상부면과 하부면에 도포된 본딩제로 이루어지며, 도포된 본딩제의 접착력으로 PCB의 상부면과 히트싱크의 하부면에 견고하게 고정장착될 수 있었다.
그러나, 통상 LED는 구동특성상 발광하면서 60도씨 이상으로 발열되며 종래의 방열테이프는 이러한 고온 환경에 장시간 노출됨에 따라 경년변화에 따라 본딩제가 경화되어 PCB와 히트싱크간의 밀착력이 저하될 수 있었다.
또한, 상기 본딩제의 경화가 심화되면 들뜸현상으로 PCB와 히트싱크 사이에 공기층이 형성되고 상기 공기층에 의해 PCB와 히트싱크간의 열전도율이 급격히 저하되어 히트싱크에 의한 방열효과가 대폭 감소되는 문제점이 있었다.
공개특허공보 제10-2011-0085718호(2011.07.27), 투광조명 장치
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 경년변화와 무관하게 견고한 밀착력이 유지된 상태로 반영구적 사용이 가능하고, PCB와 금속재질의 열방출수단을 전기적으로 이격시켜 감전 및 누전 등의 안전사고를 미연에 방지할 수 있는 절연용 방열플라스틱판이 구비된 LED 조명장치를 제공하는 것에 있다.
본 발명의 특징에 따르면, 수평배치되는 PCB(111) 및, 상기 PCB(111)의 하부면에 실장되는 LED(112)로 이루어진 발광모듈(110); 상기 발광모듈(110)의 상부 위치에 배치되고 하부면에는 수평하게 평탄한 접촉면(121,131)이 형성되며 열전도성 금속재질로 이루어져 상기 접촉면(121,131)을 통해 전달된 열을 외부로 방출하는 열방출수단(120,130); 및 상기 발광모듈(110)과 열방출수단(120,130) 사이에 수평배치된 판형상으로 형성되어 상부면은 상기 열방출수단(120,130)의 접촉면(121,131)에 면접촉되고 하부면은 상기 PCB(111)의 상부면에 면접촉되도록 고정장착되며, 열전도성이면서 절연성 재질로 사출성형되거나 열전도성 재질과 절연성 재질이 혼합된 형태로 사출성형되어 상기 PCB(111)로부터 흡수한 열을 상기 접촉면(121,131)으로 전달하고 상기 발광모듈(110)과 열방출수단(120,130)을 전기적으로 이격시키는 절연용 방열플라스틱판(140);을 포함하는 LED 조명장치가 제공된다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 절연용 방열플라스틱판(140)은, PLA(Poly Lactic Acid) 성분의 수지에 열전도성 및 절연성을 갖는 그라파이트캡슐(141)이 혼합되어 사출성형된 열전도성 절연플라스틱인 것을 특징으로 하는 LED 조명장치가 제공된다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 그라파이트캡슐(141)은, 그라파이트 입자로 이루어진 코어(142) 및, 상기 코어(142)를 감싸는 형태로 형성되어 상기 그라파이트 입자를 외부와 전기적으로 이격시키는 멜라민외벽(143)을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 LED 조명장치가 제공된다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 LED 조명장치는, 공장등, 수중등, 터널등, 가로등, 보안등, 투광등, 방폭등, 면조명등, 벌브 중 어느 하나의 조명수단인 것을 특징으로 하는 LED 조명장치가 제공된다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 절연용 방열플라스틱판(140)은, 2.0mm 내지 5.0mm의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 LED 조명장치가 제공된다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 절연용 방열플라스틱판(140)의 상부면과 하부면에는 실리콘 성분이 함유된 서멀구리스(150)가 도포된 것을 특징으로 하는 LED 조명장치가 제공된다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 열방출수단(120,130)은, 수평배치되어 하부면에 상기 접촉면(121)이 형성된 방열판(122) 및 상기 방열판(122)의 상부에 배치된 복수의 방열핀(123)으로 이루어진 히트싱크(120)이거나, 하향 개구된 공간부가 형성된 금속프레임 구조물 형태로 이루어져 천장에 매립설치되며 상기 공간부의 하부면에는 상기 접촉면(131)이 형성된 바디프레임(130)인 것을 특징으로 하는 LED 조명장치가 제공된다.
이상에서와 같이 본 발명에 의하면,
첫째, 절연용 방열플라스틱판(140)의 경우 수지가 경화된 플라스틱 부재로 이루어지며 체결나사(117,147)를 이용하여 히트싱크(120)나 바디프레임(130) 등의 열방출수단과 발광모듈(110)의 PCB(111) 사이에 고정장착됨으로써, 경년변화와 무관하게 견고한 밀착력이 유지된 상태로 반영구적 사용이 가능한 효과를 제공한다.
둘째, 종래의 방열테이프가 본딩제에 의한 조준 부착방식으로 PCB나 히트싱크에 장착되는데 반하여, 상기와 같이 체결나사(117,147)에 의해 절연용 방열플라스틱판(140)이 압착 조립방식으로 장착됨으로써 작업성을 향상시키고 제조시간을 대폭 절감시킬 수 있으며 제조상의 불량률을 현저히 감소시킬 수 있다.
셋째, 상기 절연용 방열플라스틱판(140)은 체결나사(147)에 의해 상부면이 열방출수단(120,130)의 접촉면(121,131)에 밀착되도록 장착되고, 상기 PCB(111)는 체결나사(117)에 의해 상부면이 절연용 방열플라스틱판(140)의 하부면에 밀착되도록 장착되는 구조로 이루어짐으로써, 종래의 방열테이프와 비교하여 보면 PCB(111)에 고열이 발생되더라도 본딩제의 경화로 인해 PCB(111)와 열방출수단(120,130) 사이에 공기층이 형성되거나 이에 따른 열전도율이 저하되는 현상을 방지할 수 있다.
넷째, 상기 절연용 방열플라스틱판(140)은 열전도성이면서 절연성 재질로 성형되거나 열전도성 재질과 절연성 재질이 혼합되게 성형됨으로써, PCB(111)의 발열을 열방출수단(120,130)으로 전달하는 기능은 물론 두 부재를 전기적으로 이격시켜 감전 및 누전 등의 안전사고를 미연에 방지할 수 있는 기능을 동시에 구현할 수 있다.
특히, 220V의 상용전원이 PCB에 직접 인가되는 조명장치의 경우 PCB로부터 누설전류가 발생되면 PCB에 밀착배치되면서 외부로 노출된 금속재질의 히트싱크로 전달되어 사용자 접촉시 감전되어 부상이나 큰 충격을 받을 수 있으나, 상기와 같은 절연용 방열플라스틱판(140)을 이용하여 PCB에서 누설전류가 발생되더라도 히트싱크로의 전기전도가 차단되므로 감전으로부터 사용자를 보호할 수 있다.
다섯째, 상기 절연용 방열플라스틱판(140)은 그라파이트 입자로 이루어진 코어(142)와 멜라민외벽(143)으로 형성된 그라파이트캡슐(141)이 혼합된 PLA(Poly Lactic Acid) 성분의 수지로 성형됨으로써, 사출성형시 그라파이트 입자인 코어(142)가 멜라민외벽(143)에 커버되어 용융되지 않고 캡슐화된 상태를 유지할 수 있음은 물론, 그라파이트 입자가 갖는 열전도 특성을 이용할 수 있으면서도 멜라민외벽(143)에 의해 그라파이트가 갖는 전기전도성이 절연되므로 열전도성과 절연성을 동시에 구현할 수 있다.
여섯째, 상기 절연용 방열플라스틱판(140)은 2.0mm 내지 5.0mm의 두께를 갖도록 사출성형됨으로써, KS규격에서 제한하고 있는 2.0mm 이상의 절연유격거리 항목에 부합될 수 있으며 우수한 열전도성을 유지할 수 있다.
일곱째, 상기 절연용 방열플라스틱판(140)의 상부면과 하부면에는 실리콘 성분이 함유된 서멀구리스(150)가 도포되어, 상기 PCB(111), 열방출수단(120,130) 및 절연용 방열플라스틱판(140)의 제조공정시 의도하지 않게 표면에 요홈이나 굴곡이 발생하더라도 상기 서멀구리스(150)가 요홈이나 굴곡을 메꾸어 PCB(111)와 열방출수단(120,130)간의 열전도율을 대폭 증대시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 절연용 방열플라스틱판이 구비된 LED 조명장치의 구성을 나타낸 분리사시도,
도 2 및 도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 절연용 방열플라스틱판이 구비된 LED 조명장치의 다양한 구조를 나타낸 측면도 및 평면도,
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 절연용 방열플라스틱판의 상부면과 하부면에 서멀구리스가 도포된 상태를 나타낸 측단면도,
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 마이크로캡슐의 구성을 나타낸 측단면도,
도 6 내지 도 15는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 절연용 방열플라스틱판이 구비된 LED 조명장치의 다양한 형태를 나타낸 평면도, 정면도, 저면도 및 측면도이다.
상술한 본 발명의 목적, 특징들 및 장점은 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해질 것이다. 이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 절연용 방열플라스틱판이 구비된 LED 조명장치(100)는, 경년변화와 무관하게 견고한 밀착력이 유지된 상태로 반영구적 사용이 가능하고, PCB(111)와 열방출수단(120,130)을 전기적으로 이격시켜 감전 및 누전 등의 안전사고를 미연에 방지할 수 있는 절연용 방열플라스틱판(140)이 구비된 LED 조명장치로서, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 발광모듈(110), 열방출수단(120,130) 및 절연용 방열플라스틱판(140)을 포함하여 구비된다.
먼저, 상기 발광모듈(110)은, 인가되는 구동전원에 따라 발광구동하며 조명광을 제공하는 광원수단으로서, 수평배치되며 일측에는 발광구동을 위한 회로라인이 형성된 PCB(111) 및, 상기 회로라인에 전기적으로 연결되게 PCB(111)의 하부면에 실장되는 LED(112)로 이루어진다. 여기서, 상기 PCB(111)에는 미도시된 전원케이블이 연결되어 구동전원을 인가받으며 상기 회로라인을 통해 LED(112)로 전달한다.
상기 열방출수단(120,130)은, 절연용 방열플라스틱판(140)을 통해 전달된 열을 외부로 방출하여 냉각시키는 냉각수단으로서, 상기 발광모듈(110)의 상부 위치에 배치되고 하부면에는 수평하게 평탄한 접촉면(121,131)이 형성되며 열전도성 금속재질로 이루어져 상기 접촉면(121,131)을 통해 전달된 열을 외부로 방출한다.
여기서, 상기 열방출수단(120,130)은 LED 조명장치(100)가 도 1에 도시된 바와 같이 다운라이트등 구조를 갖는 경우 수평배치되어 하부면에 접촉면(121)이 형성된 방열판(122) 및, 상기 방열판(122)의 상부에 배치된 복수의 방열핀(123)으로 이루어진 히트싱크(120)일 수 있으며, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 LED 조명장치(100)가 천장이나 벽체 등에 매립설치되는 투광등이나 평판매립등 구조를 갖는 경우 하향 개구된 공간부가 형성된 금속프레임 구조물 형태로 이루어져 천장에 매립설치되며 상기 공간부의 하부면에는 상기 접촉면(131)이 형성된 바디프레임(130)일 수 있다.
즉, 상기 열방출수단(120,130)은 알루미늄, 구리나 스틸 재질과 같이 열전도성 금속부재로 이루어지며 상기 절연용 방열플라스틱판(140)과 밀착배치되어 흡수된 열을 외부와 열교환하여 냉각시키는 수단인 것이다.
상기 절연용 방열플라스틱판(140)은 LED(112)의 발광구동에 따라 발광모듈(110)의 PCB(111)에서 발열된 열을 흡수하여 열방출수단(120,130)으로 전달하기 위한 부재로서, 상기 발광모듈(110)과 열방출수단(120,130) 사이에 수평배치된 판형상으로 형성되어 상부면은 상기 열방출수단(120,130)의 접촉면(121,131)에 면접촉되고 하부면은 상기 PCB(111)의 상부면에 면접촉되도록 고정장착되며, 열전도성이면서 절연성 재질로 사출성형되거나 열전도성 재질과 절연성 재질이 혼합되게 사출성형되어 상기 PCB(111)로부터 흡수한 열을 상기 접촉면(121,131)으로 전달하고 상기 발광모듈(110)과 열방출수단(120,130)을 전기적으로 이격시킨다.
이와 같이, 상기 절연용 방열플라스틱판(140)은 수지가 경화된 플라스틱 부재로 이루어져 체결나사(117,147)를 이용하여 히트싱크(120)나 바디프레임(130) 등의 열방출수단과 발광모듈(110)의 PCB(111) 사이에 고정장착됨으로써, 경년변화와 무관하게 견고한 밀착력이 유지된 상태로 반영구적 사용이 가능한 효과를 제공할 수 있다.
또한, 상기와 같이 열전도성이면서 절연성 재질로 성형되거나 열전도성 재질과 절연성 재질이 혼합되게 성형됨으로써, PCB(111)의 발열을 열방출수단(120,130)으로 전달하는 기능은 물론, 두 부재를 전기적으로 이격시켜 감전 등의 안전사고를 미연에 방지할 수 있는 기능을 동시에 구현할 수 있다.
특히, 220V의 상용전원이 PCB에 직접 인가되는 조명장치의 경우 PCB로부터 누설전류가 발생되면 PCB에 밀착배치되면서 외부로 노출된 금속재질의 히트싱크로 전달되어 사용자 접촉시 감전되어 부상이나 큰 충격을 받을 수 있으나, 상기와 같은 절연용 방열플라스틱판(140)을 이용하여 PCB에서 누설전류가 발생되더라도 히트싱크로의 전기전도가 차단되므로 감전으로부터 사용자를 보호할 수 있다.
더불어, 도 1에 도시된 바와 같이 상기 절연용 방열플라스틱판(140)은 접촉면(121)과 절연용 방열플라스틱판(140)에 연통된 체결공(126,146)에 회전결합되는 체결나사(147)에 의해 상부면이 열방출수단(120)의 접촉면(121)에 밀착되게 가압되면서 고정되고, 상기 PCB(111)는 절연용 방열플라스틱판(140)과 PCB(111)에 연통된 체결공(148,116)에 회전결합되는 체결나사(117)에 의해 상부면이 절연용 방열플라스틱판(140)의 하부면에 밀착되게 가압되면서 고정되는 장착구조로 이루어지는 것이 바람직하다.
이에 따라, 종래의 방열테이프와 비교하여 고열에 따른 경화로 인해 PCB(111)와 열방출수단(120,130) 사이에 공기층이 형성되거나 밀착력이 저하되어 열전도율이 감소되는 현상을 방지할 수 있다.
더욱이, 종래의 방열테이프가 본딩제에 의한 조준부착 방식으로 PCB나 히트싱크에 접착되는데 반하여, 상기와 같이 체결나사(117,147)에 의해 압착 조립방식으로 장착됨으로써 작업성을 향상시키고 제조시간을 대폭 절감시킬 수 있으며 제조상의 불량률을 현저히 감소시킬 수 있다.
한편, 도 4에 도시된 바와 같이 상기 절연용 방열플라스틱판(140)의 상부면과 하부면에는 실리콘 성분이 함유된 서멀구리스(150)가 도포되는 것이 바람직하다. 이러한 서멀구리스(150)를 통해 상기 PCB(111), 열방출수단(120,130) 및 절연용 방열플라스틱판(140)의 제조공정시 의도하지 않게 표면에 요홈이나 굴곡이 발생하더라도, 상기 절연용 방열플라스틱판(140)의 상부면과 하부면에는 서멀구리스(150)가 도포됨으로써 상기 요홈이나 굴곡을 메꾸어 열전도율을 대폭 증대시킬 수 있다.
더불어, 상기 절연용 방열플라스틱판(140)은 2.0mm 내지 5.0mm의 두께를 갖도록 사출성형됨으로써, KS규격에서 제한하고 있는 2.0mm 이상의 절연유격거리 항목에 부합될 수 있으며 우수한 열전도성을 유지할 수 있다.
한편, 상기 절연용 방열플라스틱판(140)은 열전도성과 절연성을 동시에 갖는 형태로 사출성형되기 위해, 그라파이트캡슐(141)이 혼합된 수지로 복합플라스틱으로 성형되되, 상기 그라파이트캡슐(141)은 그라파이트 입자로 이루어진 코어(142) 및, 상기 코어(142)를 감싸는 형태로 형성되어 상기 그라파이트 입자를 외부와 전기적으로 이격시키는 멜라민외벽(143)을 포함하여 이루어진다.
여기서, 일반적으로 효과적인 캡슐레이션(Capsulation)을 위해서는 코어가 분산액 내에서 균일하게 분산되어야 하나, 상기 그라파이트는 미립자 상태로 분산성이 낮기 때문에 그라파이트의 분산성을 향상시킬 필요가 있다.
이를 위해, 도 5에 도시된 바와 같이 그라파이트캡슐(141)은 코어(142)의 외부에 내벽부(144)가 감싸고 이 내벽부(144)의 외부를 멜라민외벽(143)이 감싸는 구조를 갖는다.
보다 구체적으로 설명하면, 상기 그라파이트를 음이온형 수지로 1차 캡슐화하여 그라파이트 표면에 내벽부(144)를 형성한다. 상기 음이온형 수지는 산기 또는 그 염을 갖는 수지로서 대표적인 산기에는 카르복실기, 산 무술물기, 인산기, 술폰산기 등이 포함된다. 이와 같이 그라파이트가 음이온형 수지로 1차 캡슐화되면 음이온형 수지의 이온 반발성으로 인해 그라파이트의 분산성이 향상되어 2캡 캡슐화과정에서 1차 캡슐이 멜라민수지에 의해 균일하게 캡슐화된다.
이어서, 음이온형 수지가 경화된 1차 캡슐의 분산액에 수용성 멜라민수지 고형분을 첨가하고 이를 교반함으로써 1차캡슐의 표면에 멜라민 수지에 의한 멜라민외벽(143)이 형성된다.
여기서, 상기 멜라민외벽(143)이 완성된 캡슐 고형분은 멜라민수지를 15중량% 내지 20중량%로 코팅하되, 15중량% 이하일 경우 그라파이트 입자의 절연처리가 제대로 되지 않아 통전의 우려가 있으며, 멜라민 수지가 20중량%를 초과하도록 코팅되면 그라파이트 입자의 열전도율이 저하될 수 있다.
이와 같이, 상기 절연용 방열플라스틱판(140)은 그라파이트 코어(142)의 표면에 멜라민외벽(143)이 순차 형성된 그라파이트캡슐(141)이 혼합된 수지로 성형됨으로써, 그라파이트 코어(142)가 멜라민외벽(143)에 커버되어 사출성형시 용융되지 않고 캡슐화된 상태를 유지할 수 있음은 물론, 상기 그라파이트 코어(142)가 갖는 열전도 특성을 이용할 수 있으면서도 멜라민외벽(143)에 의해 그라파이트가 갖는 열전도성이 절연되므로 열전도성과 절연성을 동시에 구현할 수 있다.
한편, 상기 그라파이트캡슐(141)이 혼합되는 수지는 고온에 의해 결정화가 우수하고 환경친화적인 PLA(Poly Lactic Acid) 성분의 수지를 이용하는 것이 바람직하다.
상기와 같은 방식으로 PLA 49중량%, 그라파이트 절연캡슐 필러(filler) 35중량%, 무기광물계 산화알루미늄 16중량%를 컴파운딩하여 압출펠렛후 성형했을 때, 측정된 수평방향의 열전도율은 4.7W/mK(KSL 1604), 비중은 1.8 ASTM D 79, 충격강도 16J/m(izod ASTM D 256)이였으며, 절연특성은 5,000V, 10mA, 60초 인가시 통전되지 않는 우수한 절연특성을 보였다.
한편, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 LED 조명장치(100)는 사용목적에 따라 투광조명등, 수중조명등, 전조등, 가로등, 유도등, 방폭등기구, 실내조명등, 다운라이트 또는 경관조명기구 중 어느 하나의 조명수단으로 사용될 수 있다.
또한, 도 6 내지 도 15에는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 절연용 방열플라스틱판이 구비된 LED 조명장치의 다양한 형태들이 도시되어 있다. 도면을 참고하면 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 LED 조명장치(100)는 거실등, 안방등, 침실등, 주방등/욕실등, 식탁등/팬던트, 직부등, 지하주차장등, 터널등, 방폭등과 같이 사용용도나 목적에 따라 다양한 형태를 가질 수 있다.
즉, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 LED 조명장치(100)는 PCB(111)와 히트싱크(120)나 바디프레임(130) 등의 열방출수단이 상하로 면접촉될 수 있는 구조라면 상기 절연용 방열플라스틱판(140)을 그 사이에 장착하여 그 형태에 관계없이 상기 절연용 방열플라스틱판(140)에 의한 절연 및 냉각효과를 구현할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.
100...LED 조명장치 110...발광모듈
111...PCB 112...LED
120...히트싱크 121,131...접촉면
130...바디프레임 140...절연용 방열플라스틱판
141...마이크로캡슐 142...코어
143...멜라민외벽 144...내벽부
150...서멀구리스

Claims (4)

  1. 수평배치되는 PCB(111) 및, 상기 PCB(111)의 하부면에 실장되는 LED(112)로 이루어진 발광모듈(110);
    상기 발광모듈(110)의 상부 위치에 배치되고 하부면에는 수평하게 평탄한 접촉면(121,131)이 형성되며 열전도성 금속재질로 이루어져 상기 접촉면(121,131)을 통해 전달된 열을 외부로 방출하는 열방출수단(120,130); 및
    상기 발광모듈(110)과 열방출수단(120,130) 사이에 수평배치되고 상하면이 수평하게 평탄한 판형상으로 형성되어 상부면은 상기 열방출수단(120,130)의 접촉면(121,131)에 면접촉되고 하부면은 상기 PCB(111)의 상부면에 면접촉되도록 고정장착되며, PLA(Poly Lactic Acid) 성분의 수지에 열전도성 및 절연성을 갖는 그라파이트캡슐(141)이 혼합되게 사출성형되어 상기 PCB(111)로부터 흡수한 열을 상기 접촉면(121,131)으로 전달하고 상기 발광모듈(110)과 열방출수단(120,130)을 전기적으로 이격시키며, 2.0mm 내지 5.0mm의 상하 두께를 갖는 절연용 방열플라스틱판(140);을 포함하되,
    상기 그라파이트캡슐(141)은 그라파이트 입자로 이루어진 코어(142) 및, 상기 코어(142)를 감싸는 형태로 멜라민수지를 코팅하여 이루어져서 상기 그라파이트 입자를 외부와 전기적으로 이격시키는 멜라민외벽(143)을 포함하여 이루어지고,
    상기 멜라민외벽(143)은 완성된 그라파이트캡슐(141) 고형분의 15중량% 내지 20중량%를 차지하며,
    상기 절연용 방열플라스틱판(140)은 PLA 49중량%, 그라파이트캡슐 필러(filler) 35중량% 및 무기광물계 산화알루미늄 16중량%를 컴파운딩한 재료로 사출성형되고,
    상기 절연용 방열플라스틱판(140)과 열방출수단(120,130)의 접촉면(121,131)에는 연통된 체결공(146,126)이 각각 형성되고, 상기 절연용 방열플라스틱판(140)은 각 체결공(146,126)에 회전결합되는 체결나사(147)에 의해 상부면이 열방출수단(120,130)의 접촉면(121,131)에 밀착되게 가압되면서 고정되며, 상부면과 하부면에는 실리콘 성분이 함유된 서멀구리스(150)가 도포되고,
    상기 PCB(111)와 절연용 방열플라스틱판(140)에는 연통된 체결공(116,148)이 각각 형성되고, 상기 PCB(111)는 각 체결공(116,148)에 회전결합되는 체결나사(117)에 의해 상부면이 절연용 방열플라스틱판(140)의 하부면에 밀착되게 가압되면서 고정되는 것을 특징으로 하는 LED 조명장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 LED 조명장치는,
    투광조명등, 수중조명등, 전조등, 가로등, 유도등, 방폭등기구, 실내조명등, 다운라이트 또는 경관조명기구 중 어느 하나의 조명수단인 것을 특징으로 하는 LED 조명장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101554507B1 (ko) * 2015-03-20 2015-09-21 에콜바이오텍(주) 절연 열전도성 플라스틱 히트싱크를 이용한 led조명기구

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