KR101866284B1 - 엘이디 램프 - Google Patents

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KR101866284B1
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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 엘이디 램프에 있어서, 빛을 방사하는 엘이디 모듈; 상기 엘이디 모듈이 빛을 방사하는 반대쪽에 위치되는 제1 하우징; 상기 엘이디 모듈 및 상기 제1 하우징의 적어도 하나와 착탈 가능하게 결합되는 제2 하우징; 상기 제2 하우징의 내부에 위치되는 내부 방열체와 외부 방열체; 상기 제2 하우징과 회전 가능하게 결합되는 제3 하우징; 및 상기 내부 방열체는, 상기 제1 하우징과 접촉 연결되고, 상기 엘이디 모듈에서 발생되는 열을 유입시키는 유입부 및 상기 내부 방열체의 외측에만 형성되는 복수의 제1 방열핀을 포함하고, 상기 외부 방열체는, 상기 내부 방열체보다 부피가 크게 형성되어 상기 내부 방열체와 이격되어 형성되고, 상기 외부 방열체의 외측에만 형성되는 복수의 제2 방열핀을 포함하고, 상기 내부 방열체와 상기 외부 방열체 사이에는 공기가 흐를 수 있는 통로가 형성되는, 엘이디 램프를 제공한다.

Description

엘이디 램프{LED LAMP}
본 발명은 엘이디 램프에 관한 것이다.
일반적으로, 사용되고 있는 조명 램프는 백열등, 형광등, 할로겐 램프, 엘이디 램프 등을 포함하여 다양한 형태가 있으며, 그 중 형광등은 백열등에 비해 낮은 전력소비와 우수한 효율 덕분에 오랜 기간 널리 사용되어 왔다. 그러나 형광등은 미세한 깜박거림이 있거나, 수은 등의 발광물질이 사용되므로 환경오염을 일으킬 수도 있다.
따라서 근래에는 엘이디 램프가 기존 형광등의 수요를 대체할 것으로 보인다. 엘이디 램프는 화합물 반도체의 특성을 이용해 전기신호를 빛으로 변환하는 반도체 소자로서, 직류 전압을 인가할 때 발광 현상이 나타난다. 전력 손실이 적기 때문에 저전력으로 큰 효과를 낼 수 있으며, 정전압 방식을 사용하여, 입력전압의 높거나 낮거나 하는 변동에 따라 빛의 흔들림이나 밝기에 영향이 없다.
종래에는, 엘이디 램프에서 가장 중요한 부분은 성능이었다. 오직 최적의 성능을 구현하는데 포커스가 맞춰졌기 때문에 방열구조에서도 열전도성이 높은, 크고 무거운 소재를 사용했다. 그러나 최근에는 엘이디 램프의 고출력화, 소형화, 경량화 및 저가화 이상 4가지가 요구되고 있다. 즉 출력은 더욱 강해지고, 크기는 작고 가벼워지면서 가격대는 낮아지고 있다. 이 같은 특징은 엘이디 램프에서 발생하는 열은 더욱 증가하고 있는 반면, 열전도 및 방출 공간은 작아지고 있다. 또한, 원가절감과 디자인 향상을 통해 상업적 가치를 높이는 것도 중요 요소로 부각되고 있기 때문에 기존의 방식과는 차별화된 형태의 방열기능이 요구되고 있는 추세다.
한국등록특허공보 제10-0883344(2009.02.05)
본 발명의 실시예들은 엘이디 모듈에서 발생하는 열을 외부로 배출할 수 있도록 이중 방열체를 포함하는 엘이디 램프를 제공하고자 한다.
또한, 본 발명의 실시예들은 확장된 방열 면적을 포함하는 엘이디 램프를 제공하고자 한다.
또한, 본 발명의 실시예들은 엘이디 모듈과 방열체가 착탈 가능하게 결합된 엘이디 램프를 제공하고자 한다.
또한, 본 발명의 실시예들은 열의 경로를 단축하는 엘이디 램프를 제공하고자 한다.
또한, 본 발명의 실시예들은 복수의 방열체 사이에 공기가 흐를 수 있는 통로를 포함하는 엘이디 램프를 제공하고자 한다.
또한, 본 발명의 실시예들은 휴대 가능한 엘이디 램프를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 엘이디 램프에 있어서, 빛을 방사하는 엘이디 모듈; 상기 엘이디 모듈이 빛을 방사하는 반대쪽에 위치되는 제1 하우징; 상기 엘이디 모듈 및 상기 제1 하우징의 적어도 하나와 착탈 가능하게 결합되는 제2 하우징; 상기 제2 하우징의 내부에 위치되는 내부 방열체와 외부 방열체; 상기 제2 하우징과 회전 가능하게 결합되는 제3 하우징; 및 상기 내부 방열체는, 상기 제1 하우징과 접촉 연결되고, 상기 엘이디 모듈에서 발생되는 열을 유입시키는 유입부 및 상기 내부 방열체의 외측에만 형성되는 복수의 제1 방열핀을 포함하고, 상기 외부 방열체는, 상기 내부 방열체보다 부피가 크게 형성되어 상기 내부 방열체와 이격되어 형성되고, 상기 외부 방열체의 외측에만 형성되는 복수의 제2 방열핀을 포함하고, 상기 내부 방열체와 상기 외부 방열체 사이에는 공기가 흐를 수 있는 통로가 형성되는, 엘이디 램프를 제공한다.
상기 제1 하우징은 상기 엘이디 모듈에서 발생되는 열을 안내하는 유도로로 형성되고, 상기 열은 상기 제1 하우징을 경유하여 상기 제2 하우징의 내부로 전달될 수 있다.
상기 제2 하우징은, 상기 외부 방열체의 길이 방향으로 길게 형성되는 프레임부; 상기 프레임부의 일측에서 상기 외부 방열체 측으로 수평 방향으로 절곡되는 제1 절곡부;및 상기 제2 절곡부에서 제1 하우징이 위치한 측으로 수직 방향으로 절곡되어 상기 제1 하우징과의 밀착 및 결합될 수 있는 제2 절곡부를 포함할 수 있다.
상기 프레임부는 상기 외부 방열체의 지름보다 작은 너비로 형성될 수 있다.
상기 유입부는 상기 제1 하우징과 접촉 연결될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 의하면, 엘이디 모듈에서 발생하는 열을 외부로 배출할 수 있도록 이중 방열체를 가지는 엘이디 램프를 제공한다.
본 발명의 실시예들에 의하면, 내부 방열체 및 외부 방열체가 이중으로 형성되어 방열 면적이 확장된 엘이디 램프를 제공한다.
또한, 본 발명의 실시예에 의하면, 엘이디 모듈과 방열체가 독립된 구성으로 두어, 착탈 가능하게 결합되어 엘이디 모듈의 교체 및 보수가 용이한 엘이디 램프를 제공하고자 한다.
또한, 본 발명의 실시예에 의하면, 엘이디 모듈에서 발생된 열이 신속하게 방열체로 전달되어 열 전달 경로가 단축되는 엘이디 램프를 제공한다.
또한, 본 발명의 실시예에 의하면, 내부 방열체와 외부 방열체 사이에 공기가 흐를 수 있는 통로를 통해 공기의 흐름이 원활하여 방열효과가 향상된 엘이디 램프를 제공한다.
또한, 본 발명의 실시예에 의하면, 휴대 가능한 엘이디 램프를 제공한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 엘이디 램프의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 엘이디 램프의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 하우징과 제2 하우징이 결합된 모습을 확대한 단면도이다.
도 4a는 본 발명의 일 실시예에 따른 내부 방열체의 형상을 도시한 도면,
도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 방열핀의 평면도,
도 5a는 본 발명의 일 실시예에 따른 외부 방열체의 형상을 도시한 도면,
도 5b는 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 방열핀의 평면도,
도 6는 본 발명의 일 실시예에 따른 엘이디 모듈의 외측을 도시한 도면.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 설명하기로 한다. 그러나 이는 예시적 실시예에 불과하며 본 발명은 이에 제한되지 않는다.
본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명과 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
본 발명의 기술적 사상은 청구범위에 의해 결정되며, 이하 실시예는 진보적인 본 발명의 기술적 사상을 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 효율적으로 설명하기 위한 일 수단일 뿐이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 엘이디 램프(1)의 사시도이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 엘이디 램프(1)의 단면도이다. 도 3은 제1 하우징(20)과 제2 하우징(30)이 결합된 확대한 단면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 엘이디 램프(1)는 빛을 방사하는 엘이디 모듈(10), 엘이디 모듈이 빛을 방사하는 반대쪽에 위치되는 제1 하우징(20), 제1 하우징(20)과 착탈 가능하게 결합되는 제2 하우징(30) 및 제2 하우징(30)의 내부에 위치되는 내부 방열체(40)와 외부 방열체(50)를 포함할 수 있다.
먼저, 엘이디 모듈(10)은 엘이디 모듈 내에 배열 배치되는 적어도 하나 이상의 엘이디 소자(12), 엘이디 소자(12)에서 방사되는 빛을 확산하는 렌즈(16) 및 렌즈(16)를 보호하는 렌즈 커버(18)를 포함할 수 있다.
엘이디 모듈(10)은 엘이디 모듈(10) 내에 배열 배치 되는 적어도 하나의 엘이디 소자(12), 적어도 하나의 엘이디 소자(12)에서 방사되는 빛을 확산하는 렌즈(16) 및 렌즈를 보호하는 렌즈 커버(18)를 포함할 수 있다.
엘이디 모듈(10) 내에 배열 배치되는 적어도 하나의 엘이디 소자(12)는 묶음형태로 밀집되거나 패키지 형태로 배열될 수 있다. 엘이디 소자(12)가 기판(14)의 일측면에 엘이디 소자(12)가 안착되거나 기판(14)내로 삽입될 수 있다. 여기서, 기판(14)의 일측면은 엘이디 소자(12)의 빛을 확산하는 렌즈(16)가 위치한 측과 인접한 곳일 수 있다.
또한, 엘이디 소자(12)는 다양한 형태로 엘이디 모듈(10)에서 배열 배치될 수 있다. 예를 들면, 엘이디 소자(12)는 COB(Chip on board) 형태로 형성될 수 있다. 여기서, COB형태는 엘이디 소자(12)가 직접 인쇄회로기판(PCB) 즉, 기판(14)에 다이본딩(Die Bonding)하고 금속와이어를 매개로 와이어본딩(Wire Bonding)하여 전기적으로 연결하는 것이다. COB 방식으로 실장된 엘이디 소자(12)가 기판(14)에 실장되어 별도의 전원공급장치 없이 AC(교류) 전원을 직접 인가하여 엘이디 소자(12)가 점등될 수 있다. 하지만, 엘이디 소자(12)가 배치되는 형태는 이에 한정되는 것은 아니며 다양하게 배치될 수 있음은 물론이다.
렌즈(16)는 엘이디 소자(12)가 배열되는 위치의 상부에 위치될 수 있다. 렌즈(16)와 엘이디 소자(12) 사이에는 빛이 반사되도록 하는 반사부(미도시)가 위치될 수 있다. 엘이디 소자(12)에서 발생된 빛은 반사부(미도시)를 통해서 전 방향으로 반사될 수 있다. 렌즈(16)는 반사된 빛을 확산시키기 위해 상부로 볼록한 돔형상으로 형성될 수 있다. 하지만 본 발명은 이에 한정되지 않고, 렌즈(16)은 다양한 형상으로 형성될 수 있다. 예를 들면, 많은 빛을 확산하기 위해 렌즈(16)의 경사면은 단면적이 넓은 형태를 형성될 수 있다. 사각형 또는 다각형의 형태로 형성될 수 있다.
렌즈 커버(18)는 엘이디 모듈(10)의 외측에 형성될 수 있다. 렌즈 커버(18)는 엘이디 모듈(10)을 둘러싸여 형성될 수 있으며, 렌즈(16)를 포함하는 엘이디 모듈(10)을 외부 충격으로부터 보호될 수 있다.
제1 하우징(20)은 엘이디 모듈(10)이 빛을 방사하는 반대쪽에 위치될 수 있다. 제1 하우징(20)은 엘이디 모듈(10)에서 발생되는 열을 전달하는 역할을 할 수 있다. 엘이디 모듈(10)에서 발생되는 열, 즉 엘이디 소자(12)에서 발생하는 열은 제1 하우징(20)을 경유하여 제2 하우징(30)의 내부로 전달될 수 있다. 이에, 제1 하우징(20)은 엘이디 모듈(10)과 이중 방열체(40, 50) 사이에 위치되어, 열을 전달하는 역할을 할 수 있다. 제1 하우징(20)은 엘이디 모듈(10)에서 발생되는 열을 안내하는 유도로로 형성되어, 열적 경로일 수 있다. 이에 따라, 제1 하우징(20)의 내부는 공동(空洞)으로 형성되어, 제1 하우징(20)의 내측면은 열전도성 물질로 형성될 수 있다. 예를 들면, 열전달율이 높은 알루미늄 및 알루미늄 합금 등의 금속재질로 형성될 수 있다.
제2 하우징(30)은 이중 방열체(40, 50)인 내부 방열체(40)와 외부 방열체(50)가 위치되기 위해 마련될 수 있다. 제2 하우징(30)은 제1 하우징(20)과의 결합과 착탈을 용이하게 하고, 제2 하우징(30)의 적어도 일부가 제1 하우징(20)에 밀착되기 위해서, 제2 하우징(30)은 프레임부(32), 제1 절곡부(34) 및 제2 절곡부(36)를 포함할 수 있다.
프레임부(32)는 방열체(40, 50)의 길이방향을 따라 길게 형성될 수 있다. 제1 절곡부(34)는 프레임부(32)의 일단부에서 방열체(40, 50)가 위치한 측으로 절곡될 수 있다. 여기서, 프레임부(32)의 타단부는 제3 하우징(60)과 연결될 수 있도록 마련될 수 있다. 제1 절곡부(34)는 제1 하우징(20)이 위치한 측으로 수평방향으로 절곡되고, 제2 절곡부(36)는 제1 절곡부(34)에서 수직방향으로 연장될 수 있다. 제1 절곡부(34)는 제2 절곡부(36)의 일면이 제1 하우징(20)과 밀착 및 결합을 제공하기 위해 마련될 수 있다. 이에 따라, 제2 절곡부(36)는 제1 하우징(20)과 결합될 수 있다.
제1 하우징(20) 및 제2 하우징(30) 즉, 제1 하우징(20) 및 제2 절곡부(36)간을 결합하기 위해 결합부재(22)가 마련될 수 있다. 예를 들어, 결합부재(22)는 볼트 일 수 있다. 또한, 제2 절곡부(36)는 제1 하우징(20)과 결합되기 위해, 복수 개의 결합홀(36a)을 포함할 수 있다. 결합부재(22)는 결합홀(36a)에 삽입되어, 볼트 결합에 의해 제1 하우징(20)과 제2 하우징(30)의 결합이 체결될 수 있다.
결합부재(22)의 해제에 의해 제1 하우징(20)이 제2 하우징(30)으로부터 분리될 수 있다. 예를 들어, 결합부재(22)가 볼트일 경우에, 제1 하우징(20)과 제2 하우징(30)은 볼트의 결합을 해제하여 제1 하우징(20)이 제2 하우징(30)으로부터 분리되도록 할 수 있다. 다음으로, 엘이디 모듈(10) 및 제1 하우징(30)을 상측으로 소정의 힘으로 잡아 당기면, 제1 하우징(20)이 제2 하우징(30)으로부터 분리될 수 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 하우징(20)이 제1 하우징(20)과 착탈 가능하게 결합되는 것을 도시하였지만 이에 한정되는 것은 아니며, 제2 하우징(30)은 제1 하우징(20) 없이 엘이디 모듈(10)과도 착탈 가능하게 결합될 수도 있다.
이와 같이, 제1 하우징(20)과 제2 하우징(30)이 서로 착탈 가능하게 결합되어 있으므로, 제1 하우징(20)과 연결된 엘이디 모듈(10)의 교체 및 보수가 용이하게 할 수 있다. 예를 들어, 엘이디 모듈(10)의 불량 또는 오동작이 발생되는 경우, 결합부재(22)의 결합 해제만으로 엘이디 모듈(10)과 연결된 제1 하우징(20)을 제2 하우징(30)으로부터 분리될 수 있다. 이에, 엘이디 모듈(10)의 교체 및 보수하기 위한 시간이 단축될 수 있다. 나아가, 엘이디 모듈(10)을 교체하기 위한 작업도 단축될 수 있다.
또한, 제2 하우징(30)을 구성하는 프레임부(32)는 방열체(40, 50)의 지름보다 작은 너비로 형성될 수 있다. 구체적으로, 프레임부(32)는 외부 방열체(50)의 지름보다 작은 너비로 형성될 수 있다. 이는, 내부 방열체(40) 및 외부 방열체(50)는 엘이디 모듈(10)에서 발생되는 열을 방열시키기 위해 마련되고, 외부 방열체(50)는 내부 방열체(40)의 외측에 배치될 수 있다. 이에, 프레임부(32)는 외부 방열체(50)와 인접하게 위치될 수 있다. 프레임부(32)는 외부 방열체(50)가 외부로 열을 방열시키는 것에 방해되지 않을 정도의 너비로 형성될 수 있다. 더욱 구체적으로, 프레임부(32)의 일단부와 타단부는 각각 제1 하우징(20)과 제3 하우징(60)과 연결되므로, 상기 일단부와 상기 타단부의 이외를 형성하는 프레임부(32)는 외부 방열체(50)의 지름보다 작은 너비로 형성될 수 있다. 이에 따라, 프레임부(32)는 외부 방열체(50)에서의 방출되는 열의 흐름을 방해하지 않도록 할 수 있다. 즉, 프레임부(32)는 외부 방열체(50)가 외부로 최대한으로 노출이 가능하도록 마련될 수 있다.
엘이디 모듈(10)에서 발생되는 열은 제1 하우징(20)을 경유하여 제2 하우징(30)의 내부로 전달될 수 있다. 예를 들어, 상기 열은 내부 방열체(40) 및 내부 방열체(40)와 외부 방열체(50) 사이의 통로(70) 중 적어도 하나로 전달될 수 있다. 제1 하우징(20)에서 제2 하우징(30)의 내부로 전달된 열은 공기의 대류 작용을 통해 외부로 배출될 수 있다. 제1 하우징(20)은 엘이디 모듈(10)에서 발생된 열과 인접한 부분이며, 열이 전달되는 열적 경로이므로 제2 하우징(30)의 내부보다 상대적으로 온도가 높은 상태이며, 제2 하우징(30)의 내부는 제1 하우징(20)에 비해 상대적으로 온도가 낮은 상태이다. 열의 온도가 높은 곳인, 엘이디 모듈(10)에서 제1 하우징(20)을 경유하여 열의 온도가 낮은 곳인, 제2 하우징(30)의 내부로 이동될 수 있다. 상기 열은 제2 하우징(30) 내부로 전달되어, 내부 방열체(40) 및 외부 방열체(50)와 중 적어도 하나로 전달될 수 있다.
도 4a는 내부 방열체(40)의 형상을 도시한 도면이다. 도 4b는 복수의 제1 방열핀(44)의 평면도이다.
도 4a 및 도 4b를 참조하면, 내부 방열체(40)는 유입부(42) 및 내부 방열체(40)의 외측에 형성되는 제1 방열핀(44)을 포함하여 열을 방열시킬 수 있다.
내부 방열체(40)는 중공의 원통형 기둥 형상으로 형성될 수 있다. 내부 방열체(40)는 엘이디 모듈(10)에서 발생된 열을 방열시킬 수 있다.
먼저, 유입부(42)는 제1 방열핀(44)과 일체로 형성되고, 내부 방열체(40)의 중공의 원통형 부분의 축에 수평하는 방향으로 돌출되어 형성될 수 있다. 유입부(42)는 제1 하우징(20)과 인접한 부분에 위치되어, 제1 하우징(20)과 접촉 연결될 수 있다. 유입부(42)는 열을 내부 방열체(40)로 유입되도록 하는 역할을 할 수 있다. 유입부(42)와 제1 방열핀(44)은 일체로 형성되기 때문에 전달된 상기 열이 내부 방열체(40)로 원활히 전달될 수 있다.
또한, 유입부(42)의 외면에 복수의 돌기를 포함할 수 있다. 이는, 엘이디 모듈(10)에서 발생되는 열은 내부 방열체(40) 및 내부 방열체(40)와 외부 방열체(50)의 통로(70) 중 적어도 하나로 유입될 수 있다. 예를 들어, 통로(70)로 유입되는 경우에는 열이 유입부(42)의 외면과도 접촉되어 열이 빠르게 방열시킬 수 있도록 유입부(42)의 외면에 복수의 돌기가 형성될 수 있다. 이에, 상기 돌기는 방열 표면적을 증대시킬 수 있다.
전술한 바와 같이, 유입부(42)는 제1 하우징(20)과 인접한 위치에 배치되어 제1 하우징(20)에서 전달된 열이 유입되도록 할 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 유입부(42)의 적어도 일부가 제1 하우징(20) 내부로 삽입되어 배치될 수도 있다. 이는, 엘이디 모듈(10)에서 발생되는 열이 제2 하우징(20) 내부로 전달되는 경로를 단축하기 위함이다. 이에 따라, 상기 열이 빠르게 전달될 수 있으며 내부 방열체(40)로 유입될 수 있다.
제1 방열핀(44)은 내부 방열체(40) 외측에 형성될 수 있다. 복수의 제1 방여핀(44)은 원주방향으로 이격되게 형성되며, 외면에 복수의 돌기를 포함할 수 있다. 내부 방열체(40)를 구성하고 있는 복수의 제1 방열핀(44)은 서로 마주보며 길이 방향을 따라 길게 형성될 수 있다. 따라서 복수의 제1 방열핀(44)은 열이 통과될 수 있도록 관형태로 형성될 수 있다.
유입부(42)를 통해 전달된 열은 복수의 제1 방열핀(44)으로 전달될 수 있다. 구체적으로, 제1 방열핀(44)은 제1 연장부(46), 제1 분지부(44a) 및 제2 분지부(44b)를 포함할 수 있다. 제1 방열핀(44)의 외측으로 연장되는 제1 연장부(46)를 포함할 수 있다. 또한, 제1 연장부(46)의 외측 단부에서 분지되어 연장되는 제1 분지부(44a) 및 제2 분지부(44b)가 포함될 수 있다. 도 4b에는 분지부(44a, 44b)가 2개로 분지되는 경우에 대하여 도시되어 있으나 이에 한정되지 않고, 3개 이상의 분지부로 분지될 수 있음은 물론이다. 즉, 제1 연장부(46)의 외측 단부에는 제1 분지부(44a)와 제2 분지부(44b)가 분지되어 연장되며 형성될 수 있다. 나아가, 제1 연장부(46), 제1 분지부(44a) 및 제2 분지부(44b)는 돌출된 돌기를 포함할 수 있다. 제1 분지부(44a)와 제2 분지부(44b)는 서로 마주보도록 형성될 수 있으며, 그 사이에는 이격된 공간이 형성될 수 있다. 이와 같이 형성됨으로써, 제1 방열핀(44)의 외측면적을 확장시킬 수 있어 열 방출 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 제1 분지부(44a)와 제2 분지부(44b)의 사이에 이격된 공간에서 공기가 유동될 수 있다. 제1 분지부(44a)와 제2 분지부(44b) 사이의 확보된 이격된 공간을 통해 다량을 열이 방출될 수 있다. 또한, 상기 공간을 통해 공기가 유동될 수 있으므로, 외부 방열체(50)로의 열전달에 의한 열방출 및 내부 방열체(40)에서의 열 방출 효과 또한 증가할 수 있다.
도 5a는 외부 방열체(50)의 형상을 도시한 도면이다. 도 5b는 복수의 제2 방열핀(52)의 평면도이다.
도 5a 및 도 5b를 참조하면, 외부 방열체(50)의 외측에 형성되는 제2 방열핀(52)을 포함하고, 외부 방열체(50)는 열을 방열시킬 수 있다.
먼저, 외부 방열체(50)는 중공의 원통 형상으로 형성될 수 있으며, 내부 방열체(50)보다 부피가 크게 형성될 수 있다. 즉, 외부 방열체(50)는 내부 방열체(40)를 수용할 수 있는 부피로 마련되어, 내부 방열체(40)와 외부 방열체(50) 사이에는 통로(70)가 마련될 수 있다. 통로(70)에 대해서는 후술하도록 한다.
외부 방열체(50)는 제2 하우징(30)의 내부로 유입되는 열을 방열시킬 수 있다. 외부 방열체(50)는 제2 방열핀(52)을 포함할 수 있다. 복수의 제2 방열핀(52)은 원주방향으로 이격되게 형성되며, 외면에 복수의 돌기를 포함할 수 있다. 여기서, 외면은 내부 방열체(40)가 위치한 면이 아닌 그 반대의 면일 수 있다. 외부 방열체(50)는 중공의 원통형 기둥 형상으로 형성될 수 있다. 하지만 본 발명은 이에 한정되지 않고, 다양한 형상으로 형성될 있으며, 예를 들면, 직육면체 또는 다면체로 형성될 수 있다. 외부 방열체(50)를 구성하고 있는 복수의 제2 방열핀(52)은 서로 마주보며 길이 방향을 따라 길게 형성될 수 있다. 따라서 복수의 제2 방열핀(52)은 열이 통과될 수 있도록 관 형태로 형성될 수 있다.
제2 하우징(30) 내부로 전달된 열은 복수의 제2 방열핀(52)으로 전달될 수 있다. 구체적으로, 제2 방열핀(52)은 제2 연장부(54), 제3 분지부(52a) 및 제4 분지부(52b)를 포함할 수 있다. 제2 방열핀(52)의 외측으로 연장되는 제2 연장부(54)를 포함할 수 있다. 또한, 제2 연장부(54)의 외측 단부에서 분지되어 연장되는 제3 분지부(52a) 및 제4 분지부(52b)가 포함될 수 있다. 도 5b에는 분지부(52a, 52b)가 2개로 분지되는 경우에 대하여 도시되어 있으나 이에 한정되지 않고, 3개 이상의 분지부로 분지될 수 있음은 물론이다. 즉, 제2 연장부(54)의 외측 단부에는 제3 분지부(52a)와 제4 분지부(52b)가 분지되어 연장되며 형성될 수 있다. 나아가, 제2 연장부(54), 제3 분지부(52a) 및 제4 분지부(52b)는 돌출된 돌기를 포함할 수 있다. 제3 분지부(52a)와 제4 분지부(52b)는 서로 마주보도록 형성될 수 있으며, 그 사이에는 이격된 공간이 형성될 수 있다. 이와 같이 형성됨으로써, 제2 방열핀(52)의 외측면적을 확장시킬 수 있어 열 방출 효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 상기 공간을 통해 외부의 공기가 유동될 수 있으므로, 외부 방열체(50)로의 열전달에 의한 열방출 및 내부 방열체(40)에서의 열 방출 효과 또한 증가할 수 있다.
또한, 외부 방열체(50)는 내부 방열체(40)에서 방열시키지 못한 열이 외부 방열체(40)로 전달되어 열을 방열시킬 수 있다. 즉, 외부 방열체(50)는 제2 하우징(30)의 내부에는 내부 방열체(40)에서 방열시키지 못한 일부 잔열을 방열시킬 수 있다. 나아가, 내부 방열체(40)와 외부 방열체(50)는 컨버터(62)에서 발생되는 열을 방열시킬 수 있다. 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 이중 방열체(40, 50)는 컨버터(62)와 인접하게 배치되어 있으므로, 컨버터(62)에서 발생되는 열 또한 방열시킬 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 이중 방열체(40, 50)는 엘이디 모듈(10)에서 발생되는 열을 방출시킬 수 있을 뿐만 아니라 컨버터(62)에서 발생되는 열도 방출시킬 수 있다. 이에 따라, 이중 방열체(40, 50)는 엘이디 모듈(10)과 컨버터(62)(즉, 제3 하우징(60)) 사이에 마련될 수 있다.
다시, 도 2를 참조하면, 내부 방열체(40)와 외부 방열체(50) 사이에는 환형으로 형성되는 통로(70)가 마련될 수 있다. 내부 방열체(40)와 외부 방열체(50) 각각 외측에 제1 방열핀(44) 및 제2 방열핀(52)이 형성될 수 있다. 이는, 내부 방열체(40)와 외부 방열체(50) 사이에 공기가 흐를 수 있는 통로(70)가 마련될 수 있도록 하기 위함이다. 즉, 제1 방열핀(44) 및 제2 방열핀(52)이 원주방향으로 외측에만 형성되고, 외부 방열체(50)는 내부 방열체(40)를 수용할 수 있도록 내부 방열체(40)보다 부피가 크게 형성되므로, 내부 방열체(40)와 외부 방열체(50)는 이격되어 배치되어 통로(70)가 마련되도록 할 수 있다. 통로(70)는 공기가 유동되도록 하여, 내부 방열체(40)에서 외부 방열체(50)로 열전달되도록 이루어질 수 있다. 또한, 통로(70)의 형성으로 인해 열을 방출하기 위한 열의 유동 속도도 증가하기 때문에 열을 빠르게 외부로 방출시킬 수 있다. 여기서, 상기 열이 방출되는 방향 제1 방향(44)의 길이 방향이다. 이에 따라, 통로(70)에 의해 열의 유동 속도 증가됨으로써, 열 전달 효율이 상승될 수 있을 뿐만 아니라, 내부 방열체(40)에서 방출되는 열이 외부 방열체(50)를 거치지 않고도 배출될 수 있음은 물론이다. 나아가, 통로(70)의 형성으로 인해, 열을 외부로 방열시키기 위한 별도의 부품 없이 열을 방열시킬 수 있다.
이중으로 형성된 방열체인, 내부 방열체(40)와 외부 방열체(50)는 열과의 접촉 면적을 증가시키기 위해 압출 공법으로 가공하여 형성될 수 있다. 또한, 내부 방열체(40)와 외부 방열체(50)는 알루미늄 또는 알루미늄 합금을 사용할 수 있다. 이는, 종래의 알루미늄 다이캐스팅 공법을 사용하여 방열체를 제조할 경우, 미세한 구조가 가공되지 않기 때문에, 열과의 접촉 면적을 증가시키기 위해 방열체의 부피와 무게가 증대된다. 이와 달리, 본 발명의 일 실시예에 따른 엘이디 램프(1)는 압출 공법으로 가공하여 형성되므로, 미세한 가공이 가능하게 된다. 이에 따라, 내부 방열체(40) 및 외부 방열체(50)는 압출 공법을 사용하여 방열체의 부피 및 무게를 감소시킬 수 있으며, 내부 방열체(40)와 외부 방열체(50)가 방열 표면적이 증대될 수 있다. 따라서, 방열 효과가 증가될 수 있다.
내부 방열체(40)를 통해 방열되지 못한 열은 외부 방열체(50)를 통해 배출시킬 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 엘이디 램프(1)는 이중으로 형성된 방열체인, 내부 방열체(40)와 외부 방열체(50)는 엘이디 모듈(10)에서 발생되는 열을 냉각시키기 위해 열과 접촉되는 면적을 최대화시킬 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 엘이디 램프(1)의 측면도이다.
도 2 및 6을 참조하면, 제3 하우징(60)은 제2 하우징(30)과 회전 가능하게 결합될 수 있다.
제3 하우징(60)은 엘이디 모듈(10)에 전원을 공급하기 위한 컨버터(62), 전기적 연결을 위해 형성된 접속부(64) 및 엘이디 램프(1)의 고정을 위한 고정부(66)를 포함할 수 있다.
제3 하우징(60)은 제2 하우징(20)의 하부에 형성될 수 있으며, 제2 하우징(20)과 회전 가능하게 결합될 수 있다. 여기서, 상기 회전은 제3 하우징(30)이 회전에 따라 엘이디 모듈(10)의 조사되는 방향을 조절되는 것을 의미한다. 이에 따라, 엘이디 모듈(10)에서 조사되는 빛의 각도를 조절할 수 있다. 또한, 제3 하우징(60)은 소정각도, 즉 제3 하우징(60)과 이중 방열체(40, 50)와 접촉되지 않도록 하는 각도만큼 회전될 수 있다.
컨버터(62)는 전원을 조명 모듈로 공급하는 역할을 한다. 전원부는 상용 전원일 수 있으나, 이에 한정되는 아니며 별도의 전원 발생 장치일 수도 있다. 예를 들어, 전원부(미도시)는 배터리일 수도 있다. 전원부는 교류 전원 또는 직류 전원을 전원 공급 모듈로 공급할 수 있다. 전원부는 전원을 자체적으로 발생시켜 조명 장치로 공급할 수도 있고 외부에서 발생시킨 전원을 전달받아 조명장치로 공급할 수도 있다. 전원 공급 모듈에는 컨버터가 마련될 수 있다. 컨버터는 전원부의 교류 전원을 직류 전원으로 변환(AC-DC 변환)시킬 수 있다. 또한 컨버터는 전원부의 직류 전원을 조명 모듈에 사용할 수 있는 직류 전원으로 변환(즉, DC-DC 변환)시킬 수 있다. 그러나, 이에 한정되는 것은 아니며 전원부의 교류 전원이 그대로 조명 모듈로 공급(즉, AC 다이렉트 공급) 될 수도 있다.
접속부(64)는 엘이디 소자(12)로 전원을 공급하기 위한 전선(미도시)이 통과될 수 있도록 할 수 있다.
고정부(66)는 제3 하우징(60)의 하부에서 외측으로 돌출되어 형성될 수 있다. 고정부(66)는 고리 형상으로 형성될 수 있다. 고정부(66)는 제3 하우징(60)을 형성하는 하부에서 돌출되어 형성될 수 있다. 이에 따라, 고정부(66)는 고리형상으로 형성될 수 있다. 고정부(66)는 엘이디 램프(1)를 고정시키기 위해 별도의 부재에 걸어서 사용될 수 있으므로 휴대가 가능하도록 마련될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 엘이디 램프(1)는 다양한 용도로 사용될 수 있다. 예를 들어, 공장 및 건물의 천장등 또는 가로등 산업용으로 사용될 수 있으며, 구체적으로, 발전소, 공장, 항만 등 다양한 곳에서 사용될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 엘이디 램프(1)는 이중 방열체(40, 50)의 구성을 포함하고 있어, 내부 방열체(40)에서 방열시키지 못한 열을 외부 방열체(50)에서 방열시킬 수 있다. 또한, 이중 방열체(40, 50) 중 하나의 방열체는 다른 하나의 방열체보다 부피가 크게 형성되므로, 둘 사이에는 이격된 공간이 형성될 수 있다. 이에 따라, 엘이디 모듈(10)에서 발생된 열 또는 공기가 유동될 수 있는 공간이 마련됨으로써, 열의 이동이 증가할 수 있다. 또한, 통로(70)가 형성되어 열을 빠르게 방출시켜 방열효과를 높일 수 있다.
이상에서 대표적인 실시예를 통하여 본 발명에 대하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
1 : 엘이디 램프
10 : 엘이디 모듈
12 : 엘이디 소자
14 : 기판
16 : 렌즈
18: 렌즈커버
20 : 제1 하우징
30 : 제2 하우징
32 : 프레임부
34 : 제1 절곡부
36 : 제2 절곡부
40 : 내부 방열체
42 : 유입부
44 : 제1 방열핀
44a : 제1 분지부
44b : 제2 분지부
46 : 제1 연장부
50 : 외부 방열체
52 : 제2 방열핀
52a : 제3 분지부
52b : 제 4 분지부
54 : 제2 연장부
60 : 제3 하우징
62 : 컨버터
64 : 접속부
66 : 고정부
70 : 통로

Claims (5)

  1. 엘이디 램프에 있어서,
    빛을 방사하는 엘이디 모듈;
    상기 엘이디 모듈이 빛을 방사하는 반대쪽에 위치되는 제1 하우징;
    상기 엘이디 모듈 및 상기 제1 하우징의 적어도 하나와 착탈 가능하게 결합되는 제2 하우징;
    상기 제2 하우징의 내부에 위치되는 내부 방열체와 외부 방열체; 및
    상기 제2 하우징과 회전 가능하게 결합되는 제3 하우징;을 포함하고,
    상기 제2 하우징은,
    상기 외부 방열체의 측부에서 길이 방향으로 길게 형성되는 프레임부;
    상기 프레임부의 일측에서 상기 외부 방열체 측으로 수평 방향으로 절곡되는 제1 절곡부; 및
    상기 제1 절곡부에서 상기 제1 하우징이 위치한 측으로 수직 방향으로 절곡되어 상기 제1 하우징과 밀착 및 결합될 수 있는 제2 절곡부를 포함하고,
    상기 프레임부는 상기 외부 방열체의 지름보다 작은 너비로 형성되며,
    상기 내부 방열체는,
    일측에서 상기 제1 하우징과 접촉 연결되어 상기 엘이디 모듈에서 발생되는 열을 유입시키는 유입부 및 상기 내부 방열체의 외측에만 형성되는 복수의 제1 방열핀을 포함하고,
    상기 외부 방열체는,
    상기 내부 방열체보다 부피가 크게 형성되어 상기 내부 방열체와 이격되어 형성되고, 상기 외부 방열체의 외측에만 형성되는 복수의 제2 방열핀을 포함하고,
    상기 외부 방열체는 상기 내부 방열체의 외주 전체에서 이격되어 배치됨으로써 상기 내부 방열체와 상기 외부 방열체 사이에는 공기가 흐를 수 있도록 상기 내부 방열체의 원주 방향으로 환형의 통로가 형성되며,
    상기 통로는 상기 제3 하우징 측에서 외부로 개방되고, 상기 외부 방열체의 외주면은 외부로 노출되는, 엘이디 램프.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 하우징은 상기 엘이디 모듈에서 발생되는 열을 안내하는 유도로로 형성되고, 상기 열은 상기 제1 하우징을 경유하여 상기 제2 하우징의 내부로 전달되는, 엘이디 램프.
  3. 삭제
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