KR101798916B1 - 엘이디 조명등 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 엘이디 조명등에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 건물의 실내외 천장 또는 벽면, 주차장 및 가로등에 설치되어 야간 시인성을 확보하며, 특히 램프의 구조를 단순화시키면서 방수성을 확보하고, 발광체의 열을 방열시키는 냉각 기능을 극대화하도록 하는 엘이디 조명등에 관한 것이다.
이와 같은 목적을 해결하기 위해 본 발명은; 엘이디 조명등으로서, 설치 장소에 고정결합되는 부분이며, 일면이 개방되는 공간이 내부에 마련되는 케이스(100)와; 상기 케이스(100)의 개방 측에 위치되게 고정된 상태에서 외부로 빛을 발산하는 엘이디램프(300)와; 상기 엘이디램프(300)의 둘레 내외 측면을 탄성력으로 압박하여 고정한 상태에서, 상기 케이스(100)의 개방 측에 조립되는 밀폐커버(200)와; 상기 엘이디램프(300)의 안쪽 면에 면 접촉으로 결합되며, 열전도에 의한 열교환 작용으로 엘이디램프(300)의 열을 방열하여 냉각시키는 그라파이트 히트 싱크(400)를 포함하여 구성된다.

Description

엘이디 조명등 {A LED lighting instrument}
본 발명은 엘이디 조명등에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 건물의 실내외 천장 또는 벽면, 주차장 및 가로등에 설치되어 야간 시인성을 확보하며, 특히 램프의 구조를 단순화시키면서 방수성을 확보하고, 발광체의 열을 방열시키는 냉각 기능을 극대화하도록 하는 엘이디 조명등에 관한 것이다.
일반적으로, 조명등은 형광등, 백열등, 할로겐 램프, 엘이디 램프 등의 광원으로, 건물의 천장 및 주차장 또는 도로, 인도와 같은 교통시설에 설치되어 야간이나 어두운 장소의 공간이나, 도로변을 밝혀서 거주자, 보행자 및 차량의 시인성을 확보할 수 있는 용도로 사용되고 있는 실정이다.
이와 같은 기술과 관련하여 종래 등록특허공보 제10-1325970호를 살펴보면, 전선관 배관용 박스; 상기 전선관 배관용 박스로부터 인출되는 전선이 통과하도록 상기 전선관 배관용 박스의 하부에 연결되는 전선관; 및 상기 전선관의 하부에 연결되는 엘이디 조명등부재를 포함하되, 상기 엘이디 조명등부재는, 상기 전선관의 하부에 결합되는 하부 개방형의 베이스 커버; 상기 베이스 커버의 개방된 하부에 힌지 결합되어 베이스 커버의 개방된 하부를 개폐하며, 투광유리판을 갖는 개폐커버; 상기 개폐커버의 내부에 내장된 채 상기 투광유리판 상에 안착되는 부착판; 상기 부착판의 상부에 부착되며, 상기 베이스 커버의 내부에 위치하는 전원공급부재; 및 상기 부착판의 하부에 부착되는 엘이디 모듈;을 포함하여 구성되어 있다.
이를 살펴보면, 종래의 경우 엘이디 램프는 한계온도를 넘어서면 광 출력이 저하되고, 파장이 변화하여 색상이 달라지며, 방열이 효율적으로 이루어지지 않으면 전기적 저항값이 줄어들어 소비전력이 증가함에 따라 고온으로 발열이 가속화되어 엘이디 램프가 파손되는 문제점이 있었다.
또한, 종래의 경우 발광체의 열을 냉각시키기 위해 구비되는 방열 부재는 다수의 방열 핀이 돌출되어 대기와 열교환 하는 구조이며, 장시간 사용에 따라 그 방열 핀의 표면에 먼지나 이물질 등이 쌓이게 되면 이 역시 냉각효과가 현저히 떨어져 결과적으로 엘이디 램프가 파손되는 문제점이 있었다.
또한, 종래의 경우 조명등의 케이스 및, 케이스의 덮개와 렌즈가 각각 구비되어 개별적으로 서로 조립되며, 발열체 역시 케이스에 별도로 조립되어 별도의 방수를 위한 패킹을 마련해야 하는 복잡한 조립 구조를 갖음에 따라 제조공정이 증가하고, 제조단가가 상승하여 생산성이 현저히 떨어지는 문제점이 있었다.
대한민국 등록특허공보 제10-1325970호(등록일:2013.10.31) 엘이디 등기구가 제시되어 있다.
본 발명은 발광체의 냉각을 위해 그라파이트로 이루어진 히트 싱크를 적용함에 따라 발광체의 발열에 대한 냉각 효율을 증대시키면서, 장시간 사용에 따라 먼지와 같은 이물질이 쌓여도 냉각 효율을 그대로 유지할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 엘이디 램프를 커버에 고정되게 하면서, 그 커버를 탄성력이 발휘되어 방수성을 확보할 수 있는 구조로 개선함에 따라 조명등의 조립구조가 단순화되어 생산성이 증대될 수 있도록 하는데 또 다른 목적이 있다.
이와 같은 목적을 해결하기 위해 본 발명은;
엘이디 조명등으로서,
설치 장소에 고정결합되는 부분이며, 일면이 개방되는 공간이 내부에 마련되는 케이스와;
상기 케이스의 개방 측에 위치되게 고정된 상태에서 외부로 빛을 발산하는 엘이디램프와;
상기 엘이디램프의 둘레 내외 측면을 탄성력으로 압박하여 고정한 상태에서, 상기 케이스의 개방 측에 조립되는 밀폐커버와;
상기 엘이디램프의 안쪽 면에 면 접촉으로 결합되며, 열전도에 의한 열교환 작용으로 엘이디램프의 열을 방열하여 냉각시키는 그라파이트 히트 싱크를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 엘이디 조명등을 제공한다.
이러한 본 발명에 따르면, 조명등의 발광체인 엘이디 램프의 안쪽 면에 그라파이트 히트 싱크를 면 접촉으로 접착시켜서 그라파이트 히트 싱크의 열전도에 의한 열교환 작용으로 엘이디 램프의 열을 방열하여 냉각하도록 구성함에 따라 방열에 의한 냉각 기능이 증대되고, 장시간 사용에 따라 먼지와 같은 이물질이 쌓여도 냉각 효율이 일정한 효과가 있다.
또한, 엘이디 램프을 탄성력으로 압박하여 고정함으로 방수성을 확보한 상태에서 케이스의 개방 측에 엘이디 램프를 고정하는 밀폐 커버가 적용되기 때문에 조명등의 방수성을 단순화 구조로 확보하면서 조립구조를 개선하여 생산성이 증대되는 또 다른 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 엘이디 조명등에 대한 각부 구성도.
도 2는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 엘이디 조명등에 대한 각부 구성도.
도 3은 본 발명의 제3 실시 예에 따른 엘이디 조명등에 대한 각부 구성도.
본 발명에 따른 엘이디 조명등을 첨부된 도면을 참고로 하여 이하 상세히 기술되는 실시 예들에 의해 그 특징들을 이해할 수 있을 것이다.
한편, 실시 예를 설명함에 있어서 본 발명이 속하거나 속하지 아니한 기술분야에서 광범위하게 널리 알려져 사용되고 있는 구성요소에 대해서는 이에 대한 상세한 설명은 생략하도록 하며, 이는 불필요한 설명을 생략함과 더불어 이에 따른 본 발명의 요지를 더욱 명확하게 전달하기 위함이다.
도 1 내지 도 3은 본 발명의 각 실시 예에 따른 엘이디 조명등을 설명하기 위해 도시한 도면들이다.
이에 따른 엘이디 조명등(1)을 개략적으로 설명하면, 설치 장소에 고정결합되는 케이스(100)와; 케이스(100)의 개방 측에서 빛을 외부로 발산하는 엘이디램프(300)와; 엘이디램프(300)를 압박 고정한 상태에서 케이스(100)의 개방 측에 조립시키는 밀폐커버(200)와; 엘이디램프(300)의 열을 방열하여 냉각시키는 그라파이트 히트 싱크(400)를 포함하여 구성된다.
이하, 본 발명의 기본구성으로서, 제1 실시 예에 따른 엘이디 조명등의 각부 구성을 도 1을 참고로 구체적으로 설명한다. 도 1은 제1 실시 예에 따른 엘이디 조명등의 측면도이다.
먼저, 상기 케이스(100)는; 일면이 개방되는 공간이 내부에 마련되며, 설치 장소에 조명등(1)을 고정결합시키기 위한 것이다.
이에 따른 케이스(100)는 내열성, 내식성, 열전도가 우수한 금속 재질로 이루어지되, 본 발명의 조명등(1)이 설치되는 장소에 대응한 크기를 갖으면서 전체적인 형상이 하단 일면이 개방된 원형 함체로 내부에 수용 공간이 마련되게 제작되는 구조이다.
이때, 상기 케이스(100)의 내부 수용 공간에는 후술하는 엘이디램프(300)의 전기적 작동을 위한 전기부품이 설치될 수 있다.
따라서 상기 케이스(100)는, 본 발명의 조명등(1)의 사용자가 원하는 임의 위치에 설치고정되게 하면서, 외부 환경으로부터 조명등을 보호하는 기능을 수행한다.
그리고, 상기 엘이디램프(300)는; 상기 케이스(100)의 개방 측에 위치되게 고정된 상태에서 외부로 빛을 발산하기 위한 것이다.
이에 따른 엘이디램프(300)는 내열성이 좋은 재질로 이루어지며, 원형 판의 PCB 기판이 후술하는 밀폐커버(200)에 고정될 수 있는 크기로 제작된 상태에서 PCB 기판의 일면에 다수의 엘이디 소자가 전기적 연결되게 결합되는 구조이다.
이때, 상기 엘이디램프(300)는 후술하는 밀폐커버(200)의 내측 사이에 압박고정된 상태에서 그 밀폐커버(200)가 케이스(100)에 결합되는 구조로 상기 케이스(100)의 개방 측 전방에 위치될 수 있다.
따라서 상기 엘이디램프(300)는, 사용자의 조작에 따라 별도 전원이 공급되면 다수의 엘이디 소자가 발광하여 빛을 전방으로 발산시키는 기능을 수행한다.
그리고, 상기 밀폐커버(200)는; 상기 엘이디램프(300)의 둘레 내외 측면을 탄성력으로 압박하여 고정한 상태에서 상기 케이스(100)의 개방 측에 조립되어 엘이디램프(300)를 케이스(100)에 고정하기 위한 것이다.
이에 따른 밀폐커버(200)는 내열성, 탄성력, 강도가 우수한 재질로 이루어지되, 상기 케이스(100)의 개방 측에 대응된 크기를 갖으면서 중앙에 엘이디램프(300)의 엘이디 소자가 외부로 노출되도록 관통구멍이 형성되는 링 형태의 원판으로 제작되는 구조이다.
이때, 상기 밀폐커버(200)의 중앙에 관통되는 구멍은 엘이디램프(300)의 둘레 면을 압박할 수 있을 정도의 크기를 갖는다.
따라서 상기 밀폐커버(200)는, 엘이디램프(300)를 탄성력으로 압박하여 고정한 상태에서, 그 엘이디램프(300)를 케이스(100)의 개방 측에 고정함에 따라 탄성력을 통해 방수성을 확보한 상태에서 단순화된 구조를 확보함으로 조립구조를 개선하여 생산성이 증대되도록 하는 기능을 수행한다.
한편, 본 발명의 기본 실시 예에 따른 밀폐커버(200)는; 제1패킹(210), 제2패킹(230), 받침부재(220), 렌즈(250), 체결부재(240)를 더 포함하여 구성될 수 있다.
이에 따르면 상기 밀폐커버(200)는; 엘이디램프(300)의 내부 둘레 면에 탄성력으로 밀착되면서 상기 케이스(100)의 개방 측에 고정되는 제1패킹(210)을 더 포함한다.
상기 제1패킹(210)은 합성고무, 우레탄 중 어느 하나의 재질로 선택 제작되어 자체적인 탄성력을 갖으며, 중앙에 관통 구멍이 형성되는 링 판 형태의 구조를 갖는다.
이때, 상기 제1패킹(210)은 한쪽 면은 상기 케이스(100)의 개방 측에 밀착되고, 반대쪽은 후술하는 받침부재(220)가 밀착되되, 그 받침부재(220)가 밀착되기에 앞서 엘이디램프(300)의 둘레 면이 제1패킹(210)의 하부 내측 면에 지지되게 된다.
또한, 상기 밀폐커버(200)는; 상기 제1패킹(210)의 일면에 밀착되면서 상기 엘이디램프(300)의 외부 둘레 면을 지지하여, 상기 엘이디램프(300)를 케이스(100)의 개방 측에 고정하는 받침부재(220)를 더 포함한다.
상기 받침부재(220)는 고강도의 합성수지, 금속재질 중 어느 하나로 선택 제작되며, 상기 제1패킹(210)의 크기 및 형태에 대응하여 중앙에 관통 구멍이 형성되는 링 판 형태의 구조를 갖는다.
이때, 상기 제1패킹(210)의 하부에 엘이디램프(300)가 지지되면, 상기 받침부재(220)의 상면이 제1패킹(210)의 하면에 밀착되면서 후술하는 체결부재(240)에 의해 케이스(100)에 고정되어 엘이디램프(300)를 케이스(100)의 개방 측 전방에 위치된 상태로 고정하게 된다.
따라서 상기 제1패킹(210) 및 받침부재(220)는, 제1패킹(210)의 탄성력 및 받침부재(220)의 지지 작용으로 매우 단순한 구조로 엘이디램프(300)에 대한 견고한 고정성을 확보하면서 케이스(100)에 간편하게 설치되도록 하는 기능을 한다.
또한, 상기 밀폐커버(200)는; 상기 엘이디램프(300)에 임의 간격으로 평행하게 위치하여 빛을 외부로 분산굴절시키는 렌즈(250)를 더 포함한다.
상기 렌즈(250)는 투명 또는 반투명한 아크릴, 유리 재질로 제작되며, 상기 엘이디램프(300)의 크기와 동일한 원판 형태의 구조를 갖는다.
이때, 상기 렌즈(250)는 안쪽에 엘이디램프(300)의 빛을 굴절시키기 위한 홈이 형성될 수 있으며, 상기 엘이디램프(300)가 제1패킹(210) 및 받침부재(220)에 의해 케이스(100)에 고정결합되면, 상기 받침부재(220)의 일면에 밀착 지지되게 된다.
또한, 상기 밀폐커버(200)는; 상기 받침부재(220)의 일면에 탄성력으로 밀착되면서 상기 렌즈(250)의 외부 둘레 면을 지지하여 고정하는 제2패킹(230)을 더 포함한다.
상기 제2패킹(230)은 합성고무, 우레탄 중 어느 하나의 재질로 선택 제작되어 자체적인 탄성력을 갖으며, 제1패킹(210)과 동일한 크기 및 형태로 제작되는 구조이다.
이때, 상기 받침부재(220)의 하부에 렌즈(250)가 지지되면, 상기 제2패킹(230)의 상면이 받침부재(220)의 하면에 밀착되면서, 후술하는 체결부재(240)를 통해 케이스(100)에 고정되어 렌즈(250)를 엘이디램프(300)의 전방에 고정결합시키게 된다.
따라서 상기 렌즈(250) 및 제2패킹(230)은, 렌즈(250)를 엘이디램프(300)의 전방에 임의 간격으로 이격되게 고정설치시켜 엘이디램프(300)의 빛을 보다 효율적으로 발산되도록 하는 기능을 한다.
또한, 상기 밀폐커버(200)는; 제1패킹(210)과 제2패킹(230) 사이에 받침부재(220)가 위치된 상태에서 서로 압박되어, 상기 제1패킹(210) 및 제2패킹(230)에 탄성력이 발휘되게 함과 더불어, 서로 압박되는 제1패킹(210), 제2패킹(230) 및 받침부재(220)를 케이스(100)에 고정하는 체결부재(240)를 더 포함한다.
상기 체결부재(240)는 금속 재질의 나사로 제작되며, 상기 케이스(100) 및 밀폐커버(200)의 둘레에 동일 위치 및 크기로 관통되는 나사 구멍에 삽입된 상태에서 체결부재(240)의 끝 부분이 케이스(100)에 나선결합되거나, 별도 너트로 체결되는 구조이다.
이때, 상기 체결부재(240)를 통해 밀폐커버(200)가 케이스(100)에 고정결합되면, 상기 제1패킹, 받침부재(220), 제2패킹(230)이 서로 압박되면서, 상기 제1패킹(210) 및 제2패킹(230)의 탄성력을 유도하여 엘이디램프(300)와 렌즈(250)를 각각 고정하게 된다.
그리고, 상기 그라파이트 히트 싱크(400)는; 상기 엘이디램프(300)의 안쪽 면에 면 접촉으로 결합되며, 열전도에 의한 열교환 작용으로 엘이디램프(300)의 열을 방열하여 냉각시키기 위한 것이다.
상기 그라파이트 히트 싱크(400)는 인공 또는 천연 흑연 분말을 굳혀 만든 상태에서 그 표면에 보호막을 형성하여 제작하며, 상기 엘이디램프(300)의 크기와 동일한 원판 형태로 이루어지는 구조이다.
이때, 상기 그라파이트 히트 싱크(400)는 엘이디램프(300)의 엘이디 소자가 마련된 반대 면에 면 접촉으로 결합된 상태에서 상기 엘이디램프(300)와 함께 밀폐커버(200)를 통해 케이스(100)에 고정결합되게 된다.
따라서 상기 그라파이트 히트 싱크(400)는, 엘이디램프(300)의 안쪽 면에 면 접촉으로 고정결합되기 때문에 은, 동, 알루미늄 보다 열전도가 우수한 그라파이트의 특성에 의해 엘이디램프(300)에 열에 대한 냉각 기능이 증대되고, 장시간 사용에 따라 먼지와 같은 이물질이 쌓여도 냉각 효율이 일정하게 하는 기능을 한다.
여기서, 상기 그라파이트 히트 싱크(400)는, 엘이디램프(300)에 면 접촉되는 부분으로 세라믹 접착제로 접착되는 구성을 더 포함한다.
세라믹 접착제에 의해 그라파이트 히트 싱크(400)가 엘이디램프(300)에 부착되어 열전도 효율을 보다 높이면서, 절연 기능을 제공하게 된다.
한편, 본 발명의 다른 실시 구성으로서, 제2 실시 예에 따른 엘이디 조명등의 각부 구성을 도 2를 참고로 구체적으로 설명한다. 도 2는 제2 실시 예에 따른 엘이디 조명등의 측면도이다.
이에 따르면, 전술한 구조로 이루어진 엘이디 조명등(1) 중 상기 케이스(100)는, 내부 수용공간에 고정결합되며, 복수의 날개가 회전하는 작동에 의해 엘이디램프(300)의 열기를 외부로 강제 배출하는 송풍팬(110)을 더 포함한다.
상기 송풍팬(110)은 복수의 날개가 모터에 연결된 상태로 제작되어 케이스(100)의 내부 공간 안쪽에 고정결합되되, 상기 송풍팬(110)이 마련되면 케이스(100)의 안쪽 면에 배출 구멍(111)이 관통 형성되는 구조이다.
따라서 상기 송풍팬(110)은 엘이디램프(300)의 열기가 그라파이트 히트 싱크(400)에 의한 열교환을 통해 냉각되면 그 열교환 된 열기를 케이스(100) 외부로 강제 배출시켜 보다 효율적으로 열교환을 수행하도록 하는 기능을 한다.
한편, 본 발명의 또 다른 실시 구성으로서, 제3 실시 예에 따른 엘이디 조명등의 각부 구성을 도 3을 참고로 구체적으로 설명한다. 도 3은 제3 실시 예에 따른 엘이디 조명등의 측면도이다.
이에 따르면, 전술한 구조로 이루어진 엘이디 조명등(1) 중 상기 엘이디램프(300)는, PCB 기판에 다수의 통공(320)이 관통형성되면 상기 통공(320)에 삽입되어 결합된 상태에서 엘이디램프(300)의 열을 그라파이트 히트 싱크(400)에 전달시키는 동판(310)을 더 포함한다.
상기 동판(310)은 구리합금이며, 엘이디램프(300)의 후면에 밀착되는 원판으로 일면에 상기 통공(320)에 대응된 다수의 돌기가 돌출 형성되게 제작되어, 그 돌기가 통공(320)에 삽입됨으로 동판(310)의 일면에 엘이디램프(300)의 후면에 밀착되는 구조이다.
이상 설명한 바와 같이. 본 발명은 특정의 바람직한 실시 예를 예시한 설명과 도면으로 표현하였으나, 여기서 사용하는 용어들은 본 발명을 용이하게 설명하기 위함이며, 이 용어들에 대한 의미 한정이나, 특허청구범위에 기재된 범위를 제한하기 위함이 아니며,
본 발명은 상기한 실시 예에 따른 특허청구범위에 의해 나타난 발명의 사상 및 영역을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경 및 개조, 수정 등이 가능할 수 있음을 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.
1;조명등 100;케이스
110;송풍팬 200;밀폐커버
210;제1패킹 220;받침부재
230;제2패킹 240;체결부재
250;렌즈 300;엘이디램프
400;그라파이트 히트 싱크

Claims (5)

  1. 엘이디 조명등으로서,
    설치 장소에 고정결합되는 부분이며, 일면이 개방되는 공간이 내부에 마련되는 케이스(100)와;
    상기 케이스(100)의 개방 측에 위치되게 고정된 상태에서 외부로 빛을 발산하는 엘이디램프(300)와;
    상기 엘이디램프(300)의 둘레 내외 측면을 탄성력으로 압박하여 고정한 상태에서, 상기 케이스(100)의 개방 측에 조립되는 밀폐커버(200)와;
    상기 엘이디램프(300)의 안쪽 면에 면 접촉으로 결합되며, 열전도에 의한 열교환 작용으로 엘이디램프(300)의 열을 방열하여 냉각시키는 그라파이트 히트 싱크(400)를 포함하여 구성되고,
    상기 밀폐커버(200)는,
    엘이디램프(300)의 내부 둘레 면에 탄성력으로 밀착되면서 상기 케이스(100)의 개방 측에 고정되는 제1패킹(210)과;
    상기 제1패킹(210)의 일면에 밀착되면서 상기 엘이디램프(300)의 외부 둘레 면을 지지하여, 상기 엘이디램프(300)를 케이스(100)의 개방 측에 고정하는 받침부재(220)와;
    상기 엘이디램프(300)에 임의 간격으로 평행하게 위치하여 빛을 외부로 분산굴절시키는 렌즈(250)와;
    상기 받침부재(220)의 일면에 탄성력으로 밀착되면서 상기 렌즈(250)의 외부 둘레 면을 지지하여 고정하는 제2패킹(230)을 더 포함한 엘이디 조명등.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 밀폐커버(200)는, 제1패킹(210)과 제2패킹(230) 사이에 받침부재(220)가 위치된 상태에서 서로 압박되어, 상기 제1패킹(210) 및 제2패킹(230)에 탄성력이 발휘되게 함과 더불어, 서로 압박되는 제1패킹(210), 제2패킹(230) 및 받침부재(220)를 케이스(100)에 고정하는 체결부재(240)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 엘이디 조명등.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 그라파이트 히트 싱크(400)는, 엘이디램프(300)에 면 접촉되는 부분으로 세라믹 접착제로 접착되는 것을 더 포함하는 엘이디 조명등.
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