KR102168109B1 - 컨버터 내장형 led 램프 - Google Patents

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황순화
고한진
양홍모
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주식회사 레딕스
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Abstract

본 발명은 컨버터 내장형 LED 램프에 관한 것으로, 보다 상세하게는 컨버터 내장형 LED 램프의 LED 모듈이 발광하면서 발생되는 열과 내장된 컨버터에서 발생되는 열을 효과적으로 방열하도록 방열부의 내부에는 그루브 윅 구조가 형성되고 방열부 외부에는 복수의 방열핀이 구성되며, 상변화 열전달 특성을 갖는 냉매를 이용하여 고속으로 열을 방열시키는 발명에 관한 것이다.

Description

컨버터 내장형 LED 램프{A LED LAMP that is built-in a converter}
본 발명은 컨버터 내장형 LED 램프에 관한 것으로, 보다 상세하게는 컨버터 내장형 LED 램프의 LED 모듈에서 발생되는 열과 내장된 컨버터에서 발생되는 열을 효과적으로 방열하도록 방열부의 내부에는 그루브 윅 구조가 적용되고 방열핀이 외부로 노출되며, 특히 히트블록과 히트 파이프를 이용해 컨버터에서 발생되는 열을 효과적으로 방열부로 전달하는 기술에 관한 것이다.
현대사회는 나날이 기술이 발달하면서 우리 생활도 편리하고 윤택해지고 있으며, 과거에 비교해서 삶의 질 향상에 초점을 둔 많은 생활기술들이 개발되어 발전되고 있다.
일반적으로 가정이나 사무실, 오피스텔 등의 주거 또는 사무공간에는 실내공간을 조명하기 위한 조명등이 설치되어 있으며, 이러한 조명등은 주거문화의 다변화 및 고급화 추세에 따라 조명 빛을 조사하는 기능뿐만 아니라 설치된 실내의 장식성을 높이기 위한 인테리어 소재로도 사용되고 있는 추세이다.
특히, 최근에 조명등의 광원으로 LED(Light Emitting Diode)가 널리 사용되고 있으며, LED를 광원으로 하는 LED 조명장치는 형광등, 백열전구에 비하여 수명이 장기간 지속될 뿐만 아니라 전력 소모가 적고 저열로 인한 화재 위험성이 적은 장점이 있어 형광등, 백열전구이 적용된 조명장치들을 대체하고 있는 실정이다.
한편 LED 조명장치를 장기간 안정적으로 사용하려면 조명 빛을 발광하는 LED 모듈에서 발생되는 열과 컨버터에서 발생되는 열을 효과적으로 방열해야 하며, 방열이 효과적이지 못하면 LED 조명장치의 성능이 저하되고 수명이 단축될 뿐만 아니라 파손되는 경우도 발생한다.
따라서 본 발명에서는 LED 조명장치의 LED 모듈에서 발생되는 열과 내장된 컨버터에서 발생되는 열을 효과적으로 방열하도록 하는 개선된 방열부를 포함하는 LED 조명 램프 기술을 제안하게 된 것이다.
다음은 이와 관련한 종래의 선행기술들이다.
1. 대한민국 등록특허공보 제10-1032415호 방사형 방열장치 및 이를 이용한 전구형 ＬＥＤ 조명장치 2. 대한민국 등록특허공보 제10-1108238호 히트파이프를 채용한 방열구조를 갖는 ＬＥＤ 조명장치 3. 대한민국 등록특허공보 제10-1393052호 세라믹 분리형의 고방열 기능을 갖는 LED 조명장치
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로,
본 발명은 방열핀이 외부로 노출되는 컨버터 내장형 LED 램프의 LED 모듈에서 발생되는 열과 내장된 컨버터에서 발생되는 열을 효과적으로 외부로 방열하도록 방열부의 내부에 미세한 그루브 윅 구조를 적용하여 고속으로 열을 방열시키는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 히트블록과 히트 파이프를 이용해 컨버터에서 발생되는 열을 효과적으로 방열부로 전달하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 방열부의 평판형 히트 파이프를 U자 형상으로 절곡할 때 절곡부에서 함몰이 발생되지 않도록 하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명인 컨버터 내장형 LED 램프는,
방열부(200)와 컨버터부(300), LED 모듈(400)이 설치되는 내부공간을 제공하는 몸체부(100)와;
상기 몸체부(100) 내부에 설치되되, 컨버터부(300)와 LED 모듈(400)에서 발생되는 열을 외부로 방열시키기 위해 복수의 방열핀(211)이 외부로 노출되는 방열부(200)와;
LED 모듈(400)로의 전원 공급을 제어하기 위해 몸체부(100) 내부에 설치되는 컨버터부(300)와;
상기 컨버터부(300)의 전원 공급에 따라 조명 빛을 발생시키기 위해 몸체부(100) 내부에 설치되는 LED 모듈(400)을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 방열핀이 외부로 노출되는 컨버터 내장형 LED 램프의 LED 모듈에서 발생되는 열과 내장된 컨버터에서 발생되는 열을 효과적으로 방열하도록 방열부의 내부에는 그루브 윅 구조를 적용하고 외부에는 복수의 방열핀을 구성하여 고속으로 열을 방열시키므로, LED 조명장치의 수명을 안정적으로 증가시켜 유지보수 비용도 절약할 수 있게 한다.
또한, 본 발명은 히트블록과 히트 파이프를 이용해 컨버터에서 발생되는 열을 효과적으로 방열부로 전달하기 때문에, 조명장치 내부에 있는 컨버터에서 발생된 내부 열을 효과적으로 외부로 배출할 수 있게 된다.
또한, 본 발명은 방열부를 U자 형상으로 절곡할 때 절곡부에서 함몰이 발생되지 않도록 돌출부를 이용하여 보강하므로, 히프 파이프 제작 시 발생하는 절곡부에 의한 발열부 파손을 방지하여 방열 효과가 안정적으로 유지되도록 한다.
도 1은 본 발명의 사시도
도 2는 본 발명의 구성 블록도
도 3은 본 발명의 분해도
도 4는 본 발명의 평판형 히트파이프 사시도
도 5는 본 발명의 평판형 히트파이프를 절곡하는 상태도
도 6은 본 발명의 방열부와 컨버터부의 결합 상태도 1
도 7은 본 발명의 방열부와 컨버터부의 조립도 1
도 8은 본 발명의 방열부와 컨버터부의 조립도 2
도 9는 본 발명의 방열부와 컨버터부의 결합 상태도 2
도 10은 본 발명의 방열부와 컨버터부의 결합 상태도 3
상기와 같은 본 발명의 실시예를 첨부된 도 1 내지 도 10을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 컨버터 내장형 LED 램프(이하 'LED 램프')는 LED 모듈(400)에서 발생되는 열과 내장된 컨버터(320)에서 발생되는 열을 효과적으로 방열하도록 방열부의 내부에는 그루브 윅 구조가 적용되고 방열핀이 외부로 노출되며, 특히 히트블록과 히트 파이프(판형 및 선형 히트 파이프)를 이용해 컨버터에서 발생되는 열을 효과적으로 방열부로 전달하여 방열 효율을 높이기 때문에, LED 조명장치의 수명을 안정적으로 증가시켜 유지보수 비용도 절약할 수 있게 한다.
또한, 본 발명의 LED 램프(10)는 히트블록과 판형 및 선행 히트 파이프를 이용해 컨버터에서 발생되는 열을 효과적으로 방열부로 전달하기 때문에, 조명장치 내부에 있는 컨버터에서 발생된 내부 열을 효과적으로 외부로 배출하여 방열 효과가 안정적으로 유지되도록 하는 발명이다.
본 발명의 LED 램프(10)는, 도 2와 같이, 몸체부(100), 방열부(200), 컨버터부(300), LED 모듈(400)을 포함하여 구성된다.
구체적으로, 본 발명의 컨버터 내장형 LED 램프는,
방열부(200)와 컨버터부(300), LED 모듈(400)이 설치되는 내부공간을 제공하는 몸체부(100)와;
상기 몸체부(100) 내부에 설치되되, 컨버터부(300)와 LED 모듈(400)에서 발생되는 열을 외부로 방열시키기 위해 복수의 방열핀(211)이 외부로 노출되는 방열부(200)와;
LED 모듈(400)로의 전원 공급을 제어하기 위해 몸체부(100) 내부에 설치되는 컨버터부(300)와;
상기 컨버터부(300)의 전원 공급에 따라 조명 빛을 발생시키기 위해 몸체부(100) 내부에 설치되는 LED 모듈(400)을 포함하는 것을 특징으로 한다.
도 3을 참조하면, 상기 몸체부(100)는 본 발명의 LED 램프(10)의 외형을 형성하는 구성으로서, 일정 크기와 공간을 갖도록 형성되어 방열부(200)와 컨버터부(300), LED 모듈(400)이 설치되는 내부공간을 제공하고, 상기 구성들이 외부환경이 노출되지 않도록 물리적으로 보호하는 몸체이다.
여기서, 본 발명의 LED 램프(10)는 상기 몸체부(100)에 의해 육면체 형상으로 형성되되, 후술할 복수의 방열핀(211)이 LED 램프(10)의 외부의 4측면 중 2개 측면에 노출된 형태로 형성된다. 또한, 발열량에 따라 4측면 모두에 노출된 형태를 가질 수도 있다.
상기 몸체부(100)는 소켓(110), 소켓커버(120), 사이드커버(130), LED커버(140), PC커버(150)를 포함하여 구성된다.
상기 소켓(110)은 몸체부(100)의 상측을 마감하는 소켓커버(120)에 결합되어 LED 램프(10)에 외부 전원을 연결하는 구성이다. 구체적으로는 외부 전원을 컨버터(320)에 연결한다.
상기 소켓커버(120)는 LED 램프(10)의 상측을 마감 처리하는 구성으로, 소켓커버(120)의 일측은 상측을 향해 일정높이로 돌출 형성되어 소켓(110)이 결합된다.
특히, 소켓커버(120)는 LED 램프(10)의 상측 마감 처리 처리와 부력에 의해 유동하는 공기의 유동장에 저항이 없도록 결합면에 단차가 존재하지 않는 것을 특징으로 한다.
상기 사이드커버(130)는 좌우 한 쌍으로 형성되어 LED 램프(10)의 양 측면을 마감 처리하는 구성으로, 사이드커버(130)의 상측은 소켓커버(120), 하측은 LED커버(140)가 각각 결합된다.
이때, 본 발명의 LED 램프(10)의 4측면 중 상기 사이드커버(130)가 마감 처리하는 2개 측면 이외의 다른 2개 측면은 복수의 방열핀(211)이 형성된 U자 형상의 평판형 히트파이프(210)를 통해 마감 처리한다.
또한, 상기 사이드커버(130)의 내측에는, 도 3과 같이, 걸림부(131)가 형성되어 고정가이드(310)의 체결부(311)가 걸림 방식으로 고정되도록 한다.
상기 LED커버(140)는 LED 램프(10)의 하측을 마감 처리하는 구성으로, 한 쌍의 사이드커버(130)가 각각 결합된다. 이때, 상기 LED커버(140)의 중앙에는 PC커버(150)가 삽입 결합되도록 하는 중공(141)이 형성되어 LED 모듈(400)에서 발광하는 조명 빛이 투과되도록 한다.
상기 PC커버(150)는 LED커버(140)에 형성된 중공(141)에 삽입 설치되고, LED 모듈(400)에서 발생된 조명 빛이 투과되는 구성으로서, 투명재질이 적용가능한데, PC커버(150)의 재질로 폴리카보네이트(Polycarbonate) 재질이 적용되는 것이 바람직하다. 특히, 폴리카보네이트 재질은 절연성, 내충격성, 가공성과 같은 기계적 성질이 우수하여 유리 재질을 대체할 수 있는 장점이 있어, 조명 빛을 발광하는 LED 모듈(400)을 외부 환경으로부터 보호하고 LED 모듈(400)에서 발생된 조명 빛을 효과적으로 투과시키는데 효과적이다.
도 2, 3을 참조하면, 상기 방열부(200)는 본 발명의 LED 램프(10)의 LED 모듈(400)에서 발생되는 열과 몸체부(100)의 내부공간에 설치된 컨버터(320)에서 발생되는 열을 효과적으로 방열하는 구성으로, U자 형상의 평판형 히트파이프(210)와 히트블록(220)을 포함하는 제1 실시예와 U자 형상의 평판형 히트파이프(210)와 히트블록(220)과 선형 히트파이프(230)를 포함하는 제2 실시예로 구성할 수 있다.
상기 제1 실시예는 도 6과 같이 컨버터부(300)의 고정가이드(310)와 히트블록(220)이 접촉하는 구조이고, 상기 제2 실시예는 도 9, 10과 같이 컨버터부(300)의 고정가이드(310)와 히트블록(220)이 접촉하지 않는 이격 구조이다.
이하에서는 U자 형상의 평판형 히트파이프(210)와 히트블록(220)을 포함하는 방열부(200)의 제1 실시예에 대해 설명한다.
상기 방열부(200) 제1 실시예는,
외부로 노출되는 복수의 방열핀(211)이 형성되고, 냉매가 순환되는 순환공간(212)이 형성된 U자 형상의 평판형 히트파이프(210)와,
일측면은 U자 형상의 평판형 히트파이프(210) 내측면과 면 접촉하고, 타측면은 컨버터부(300)의 고정가이드(310)와 면 접촉하여 컨버터(320)에서 발생되는 열을 U자 형상의 평판형 히트파이프(210)로 전달하는 히트블록(220)을 포함한다.
도 4, 5를 참조하면, 상기 U자 형상의 평판형 히트파이프(210)는 외부로 노출되는 복수의 방열핀(211)이 형성되고, 내부에 냉매가 순환되는 순환공간(212)이 형성된 U자 형상의 구성이다.
즉, U자 형상의 평판형 히트파이프(210)는 직선 형상의 평판형 히트파이프가 U자 형상으로 절곡되고, 절곡된 상기 U자 형상의 양측면부에 복수의 방열핀(211)이 외부로 노출되도록 돌출 형성된 구성으로서, 알루미늄 재질(Al)이 적용된다.
여기서, 상기 U자 형상의 평판형 히트파이프(210) 하부면에는 LED 모듈(400)이 부착 설치되어, 상기 LED 모듈(400)이 조명 빛을 발광하면서 발생되는 열을 평판형 히트파이프(210)의 하부면이 흡수하여 외부로 노출된 복수의 방열핀(211)을 통해 외부로 방열한다.
또한, 상기 U자 형상의 평판형 히트파이프(210)의 내부에는 복수의 순환공간(212)이 형성되어 방열을 위한 냉매가 순환되는데, 상기 순환공간(212)은 냉매가 순환되는 일종의 관로이다.
즉, 상기 U자 형상의 평판형 히트파이프(210)는, 도 4의 상단 확대도와 같이, 복수의 방열핀(211)이 형성되고, 내부에는 복수의 순환공간(212)이 형성된 그루브 윅(grooved wick) 구조를 갖는다.
그루브 윅(grooved wick) 구조를 갖는 상기 순환공간(212)을 통한 냉매의 순환과 복수의 방열핀(211)에 의해, LED 모듈(400)과 컨버터부(300)에서 발생되는 열이 외부로 신속히 방열되는 것이다.
이때, 상기 순환공간(212)을 순환하는 냉매는 기체-액체 상변화가 가능한 냉매인 것을 특징으로 한다.
도 5를 참조하면, 상기 U자 형상의 평판형 히트파이프(210)는 압출 방식으로 제조된 직선 형상의 평판 히트파이프를 절곡기를 이용하여 절곡부(213)를 U자 형상으로 굽힌 U자 형상의 평판 히트파이프(210)이다.
여기서, 압출 방식으로 제조된 직선 형상의 평판 히트파이프의 내부공간에는 그루브 윅 구조의 순환공간(212)이 형성되어 있기 때문에, 압출된 직선 형상의 평판 히트파이프를 U자 형으로 절곡 시, 절곡부(213)의 내측(안쪽)에 함몰 현상이 발생되는데, 함몰 현상이 발생된 절곡부(213)를 통해 순환공간(212)이 좁아져 냉매의 흐름이 떨어져 성능이 저하되거나, 냉매가 외부로 유출되는 문제가 발생한다.
따라서 U자 형으로 절곡 시, 절곡부(213)에서의 함몰 현상을 방지하기 위해, 도 5의 상단 확대도와 같이, 상기 절곡부(213)에는 다수의 돌출부(214)가 형성된다.
도 5의 확대도와 같이, 다수의 돌출부(214)를 통해 상기 평판형 히트파이프(210)의 절곡부(213)가 함몰되지 않도록 보강하는 것이다. 즉, U자 형으로 절곡 시, 절곡부(213) 내측(안쪽)에 함몰 현상이 발생되는 것을 상기 다수의 돌출부(214)에 의해 함몰 현상이 방지되는 것이다.
도 3, 6을 참조하면, 상기 히트블록(220)은 컨버터부(300)의 컨버터(320)에서 발생되는 열을 U자 형상의 평판형 히트파이프(210)로 전달하여 방열되도록 하는 구성이다.
구체적으로, 도 6과 같이 상기 히트블록(220)의 일측면은 U자 형상의 평판형 히트파이프(210) 내측면과 면 접촉하고, 타측면은 컨버터부(300)의 고정가이드(310)와 면 접촉하여 컨버터(320)에서 발생되는 열을 U자 형상의 평판형 히트파이프(210)로 전달한다. 전달된 열은 U자 형상의 평판형 히트파이프(210)의 방열핀(211)을 통해 외부로 방열되는 것이다.
이때, 일측면이 U자 형상의 평판형 히트파이프(210) 내측면과 면 접촉하고, 타측면이 컨버터부(300)의 고정가이드(310)와 면 접촉하는 히트블록(220)의 크기를 크게 할수록 방열 효과는 커지게 된다.
도 2, 3을 참조하면, 상기 컨버터부(300)는 몸체부(100) 내부에 설치되어 조명 빛을 발광하는 LED 모듈(400)로의 전원 공급을 제어하는 구성으로, 고정가이드(310)와 컨버터(320)를 포함하여 구성된다.
도 3, 6, 8을 참조하면, 상기 고정가이드(310)는 U자 형상의 평판형 히트파이프(210) 내측 공간에 설치되는 구성으로서, 일정한 두께의 금속 재질이 적용되어 일측이 개방된 내부공간이 형성되고, 상기 내부공간에는 컨버터(320)가 몰딩 수지로 몰딩 되어 삽입 고정된다.
따라서 고정가이드(310)의 내부공간에 몰딩 수지에 의해 삽입 고정된 컨버터(320)가 U자 형상의 평판형 히트파이프(210) 내측 공간에 도 8과 같이 위치하게 된다.
이때, 상기 고정가이드(310)에는 몸체부(100)의 한 쌍의 사이드커버(130) 중 어느 하나와 결합하기 위한 체결부(311)가 형성되고, 도 3, 6과 같이, 사이드커버(130)의 걸림부(131)에 상기 체결부(311)가 삽입되어 고정되는 것에 의해 고정가이드(310)가 사이드커버(130)와 결합되어 몸체부(100)의 내부공간에 설치 고정되는 것이다.
특히, 상기 고정가이드(310)는 방열부(200)의 히트블록(220)과 면 접촉하도록 설치되거나(방열부(200)가 U자 형상의 평판형 히트파이프(210)와 히트블록(220)으로 구성되는 경우), 방열부(200)의 히트블록(220)과 이격 설치된다.(방열부(200)가 U자 형상의 평판형 히트파이프(210)와 히트블록(220)과 선형 히트파이프(230)로 구성되는 경우)
상기 컨버터(320)는 고정가이드(310) 내부공간에 몰딩 수지로 몰딩 되어 고정가이드(310) 내부공간에 삽입 고정된 상태에서 LED 모듈(400)로의 전원 공급을 제어한다.
도 3을 참조하면, 상기 LED 모듈(400)은 컨버터부(300)의 전원 공급에 따라 조명 빛을 발생시키기 위해 몸체부(100) 내부에서 U자 형상의 평판형 히트파이프(210) 하부면에 부착 설치되는 구성으로, 열전도성 필러(410)와 복수의 LED(420)를 포함하여 구성된다.
상기 열전도성 필러(410)의 일면은 방열부(200)의 U자 형상의 평판형 히트파이프(210) 하부면에 부착되고, 상기 열전도성 필러(410)의 타면에는 복수의 LED(420)가 형성된다.
상기 LED(420)는 열전도성 필러(410) 상에 복수개가 형성되고, 컨버터부(300)로부터 전원을 공급받아 조명 빛을 발광하는 광원으로서, LED(420)는 발광 다이오드(Light Emitting Diode)라 불리우며 종래의 형광등, 백열등에 비해 보다 밝은 빛을 발광하면서도 크기가 작고 소비전력이 적고 수명도 길고 친환경적이라는 장점이 있다.
이하에서는 U자 형상의 평판형 히트파이프(210)와 히트블록(220)과 선형 히트파이프(230)를 포함하는 방열부(200)의 제2 실시예에 대해 설명한다.
한편, U자 형상의 평판형 히트파이프(210)와 히트블록(220)으로 구성되는 상술한 제1 실시예의 방열부(200)는 도 6과 같이, 컨버터부(300)의 컨버터(320)에서 발생되는 열을 방열하기 위해 상기 고정가이드(310)와 히트블록(220)이 접촉 구조를 갖는다. 이때 고정가이드(310)와 히트블록(220)의 접촉에 불량이 발생하는 경우 컨버터부(300)의 컨버터(320)에서 발생되는 열을 효과적으로 외부로 방열시킬 수 없다는 단점이 있다.
따라서 상기와 같은 단점을 개선하기 위해, 도 3, 7과 같이, 방열부(200)는 선형 히트파이프(230)를 더 포함하여 구성된다.
구체적으로, 상기 방열부(200) 제2 실시예는,
외부로 노출되는 복수의 방열핀(211)이 형성되고, 냉매가 순환되는 순환공간(212)이 형성된 U자 형상의 평판형 히트파이프(210)와,
일측면이 U자 형상의 평판형 히트파이프(210) 내측면과 면 접촉하고, 선형 히트파이프(230) 일부가 면 접촉 되고, 컨버터부(300)의 고정가이드(310)와 이격 설치되어, 선형 히트파이프(230)를 통해 전달되는 컨버터(320)에서 발생되는 열을 U자 형상의 평판형 히트파이프(210)로 전달하는 히트블록(220)과,
냉매가 순환되고, 상측 일부가 히트블럭(220)과 면 접촉되는 선형 히트파이프(230)를 포함하고,
상기 U자 형상의 평판형 히트파이프(210) 하부면에는 LED 모듈(400)이 부착 설치된다.
상기와 같은 방열부(200)의 제2 실시예는 고정가이드(310)가 히트블록(220)과 이격 설치되는 구조이다.
특히, 상기 선형 히트파이프(230)의 히트 블럭(220)과 면 접촉되지 않는 부분은 고정가이드(310) 내부에 컨버터(320)와 함께 몰딩 되고, 컨버터(320)에서 발생되는 열에 의한 냉매의 대류 현상을 이용해 컨버터(320)에서 발생되는 열을 히트블록(220)으로 전달하는 특징을 갖는다.
또한, 히트블록(220)에는 접촉홈(221)이 더 형성되고, 고정가이드(310)에는 관통홀(312)이 더 형성된다.
제2 실시예를 구성하는 방열부(200)의 U자 형상의 평판형 히트파이프(210)와 히트블록(220)의 특징은 상술한 방열부(200)의 제1 실시예에서의 U자 형상의 평판형 히트파이프(210)와 히트블록(220)과 동일하므로 이에 대한 설명은 생략하고, 차이가 있는 선형 히트파이프(230)에 대해서만 설명하도록 한다.
도 7을 참조하면, 상기 선형 히트파이프(230)는 도면에 도시된 형상과 같이 굴곡지게 형성되고, 선형 히트파이프(230)의 내부공간에는 냉매가 순환되어 컨버터(320)에서 발생된 열을 흡수하여 면 접촉되는 히트블록(220)으로 전달한다.
상기 선형 히트파이프(230)는 2개로 구성되며, 도 7과 같이 하나는 컨버터(320) 전면에 위치하도록 배치되고, 다른 하나는 컨버터(320) 후면에 위치하도록 배치된다.
도 9, 10을 참조하면, 상기 히트 블럭(220)과 면 접촉되지 않는 선형 히트파이프(230)의 일부는 고정가이드(310)의 내부에 위치한 컨버터(320)와 함께 고정가이드(310)의 내부에 몰딩 고정되고, 고정가이드(310)의 내부에 몰딩 고정되지 않는 선형 히트파이프(230) 일부는 히트 블럭(220)과 면 접촉되어 컨버터(320)에서 발생된 열을 컨버터(320)와 이격 설치된 히트 블록(220)으로 전달한다.
이때, 선형 히트파이프(230)가 컨버터(320)에서 발생된 열을 흡수하게 되면 선형 히트파이프(230) 내부의 냉매는 가열되고, 이로 인해 선형 히트파이프(230) 내부에서 냉매의 대류 현상이 발생한다.
즉, 냉매의 대류 현상에 의해 가열된 냉매는 선형 히트파이프(230) 내부에서 상측으로 이동하게 된다. 따라서 효과적인 방열을 위해 선형 히트파이프(230)와 면 접촉하는 히트 블록(220)은 냉매의 대류 현상을 고려해 도 7과 같이 컨버터(320) 상측에 위치하도록 설계되어야 한다.
도 7과 같이 컨버터(320) 상측에 위치하도록 설계된 히트 블록(220)으로 컨버터(320)에서 발생된 열이 선형 히트파이프(230)를 통해 전달되고, 히트 블록(220)으로 전달된 열은 히트 블록(220)과 면 접촉하고 있는 U자 형상의 평판형 히트파이프(210)로 전달되어 외부로 방열되는 것이다.
도 7을 참조하면, 상기 히트블록(220)은 2개의 선형 히트파이프(230)에 각각 면 접촉할 수 있도록 2개로 구성되며, 도 7의 상단 그림과 같이, 히트블록(220)에는 선형 히트파이프(230)의 안정적 안착과 접촉 면적을 증가시키기 위해 오목한 일정 길이의 접촉홈(221)이 형성된다.
상기 접촉홈(221)을 통해 선형 히트파이프(230)가 히트블록(220)에 안정적으로 안착됨과 동시에 선형 히트파이프(230)가 히트블록(220)에 면 접촉되는 부분이 넓어지게 되면서, 선형 히트파이프(230)에서 히트블록(220)으로의 열전달 효율이 커져 방열 효율이 커지게 된다.
고정가이드(310)가 히트블록(220)과 이격 설치되는 방열부(200)의 제2 실시예에 있어서, 고정가이드(310)에는 방열부(200)의 선형 히트파이프(230)가 관통되는 관통홀(312)이 도 7과 같이 형성된다.
상기 관통홀(312)을 통해 고정가이드(310) 내부에서 외부로 관통되어 노출된 선형 히트파이프(230)의 일부가 도 8과 같이 히트블록(220)에 면 접촉하도록 결합된다.
히트블록(220)과 선형 히트파이프(230)가 일체화되고 컨버터(320)가 내부에 몰딩 된 고정가이드(310)는 U자 형상의 평판형 히트파이프(210)의 내측 공간에 도 8과 같이, 설치되어 방열이 이루어지게 된다.
한편, 도 10과 같이, 히트블록(220)의 크기를 크게 형성하여, 히트블록(220)과 평판형 히트파이프(210)의 접촉 면적을 증가시키면 방열 효과는 더욱 커지게 된다.
이상에서 본 발명에 대한 기술사상을 첨부도면과 함께 서술하였지만, 이는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한, 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 본 발명의 기술사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.
10 : LED 램프
100 : 몸체부
200 : 방열부
300 : 컨버터부
400 : LED 모듈

Claims (10)

  1. 방열핀이 외부로 노출되는 컨버터 내장형 LED 램프에 있어서,
    방열부(200)와 컨버터부(300), LED 모듈(400)이 설치되는 내부공간을 제공하는 몸체부(100)와;
    상기 몸체부(100) 내부에 설치되되, 컨버터부(300)와 LED 모듈(400)에서 발생되는 열을 외부로 방열시키기 위해 복수의 방열핀(211)이 외부로 노출되는 방열부(200)와;
    LED 모듈(400)로의 전원 공급을 제어하기 위해 몸체부(100) 내부에 설치되는 컨버터부(300)와;
    상기 컨버터부(300)의 전원 공급에 따라 조명 빛을 발생시키기 위해 몸체부(100) 내부에 설치되는 LED 모듈(400)을 포함하되,

    상기 방열부(200)는 U자 형상의 평판형 히트파이프(210)와 히트블록(220)을 포함하도록 구성되고,

    상기 컨버터부(300)는,
    방열부(200)의 U자 형상의 평판형 히트파이프(210) 내측 공간에 설치되는 금속 재질의 고정가이드(310)와,
    고정가이드(310) 내부공간에 몰딩 수지로 몰딩 되는 컨버터(320)를 포함하고,
    상기 고정가이드(310)는,
    몸체부(100)의 한 쌍의 사이드커버(130) 중 어느 하나와 결합하기 위한 체결부(311)를 포함하고, 방열부(200)의 히트블록(220)과 면 접촉하도록 설치되거나 이격 설치되는 것을 특징으로 하는 컨버터 내장형 LED 램프.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 몸체부(100)는,
    LED 램프에 외부 전원을 연결하는 소켓(110)과,
    소켓(110)이 결합되고, LED 램프 상측의 마감 처리와 부력에 의해 유동하는 공기의 유동장에 저항이 없도록 결합면에 단차가 존재하지 않는 소켓커버(120)와,
    소켓커버(120)와 LED커버(140)가 결합되고, LED 램프 측면을 마감 처리하는 한 쌍의 사이드커버(130)와,
    중앙에 중공(141)이 형성되고, 한 쌍의 사이드커버(130)에 결합되어 LED 램프 하측을 마감 처리하는 LED커버(140)와,
    LED커버(140)에 형성된 중공(141)에 설치되어 LED 모듈(400)에서 발생된 조명 빛을 투과하는 투명재질의 PC커버(150)를 포함하는 것을 특징으로 하는 컨버터 내장형 LED 램프.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 방열부(200)는,
    외부로 노출되는 복수의 방열핀(211)이 형성되고, 냉매가 순환되는 순환공간(212)이 형성된 U자 형상의 평판형 히트파이프(210)와,
    일측면은 U자 형상의 평판형 히트파이프(210) 내측면과 면 접촉하고, 타측면은 컨버터부(300)의 고정가이드(310)와 면 접촉하여 컨버터(320)에서 발생되는 열을 U자 형상의 평판형 히트파이프(210)로 전달하는 히트블록(220)을 포함하고,
    상기 U자 형상의 평판형 히트파이프(210) 하부면에는 LED 모듈(400)이 부착 설치되는 것을 특징으로 하는 컨버터 내장형 LED 램프.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 방열부(200)는,
    외부로 노출되는 복수의 방열핀(211)이 형성되고, 냉매가 순환되는 순환공간(212)이 형성된 U자 형상의 평판형 히트파이프(210)와,
    일측면이 U자 형상의 평판형 히트파이프(210) 내측면과 면 접촉하고, 선형 히트파이프(230) 일부가 면 접촉 되고, 컨버터부(300)의 고정가이드(310)와 이격 설치되어, 선형 히트파이프(230)를 통해 전달되는 컨버터(320)에서 발생되는 열을 U자 형상의 평판형 히트파이프(210)로 전달하는 히트블록(220)과,
    냉매가 순환되고, 상측 일부가 히트 블럭(220)과 면 접촉되는 선형 히트파이프(230)를 포함하고,
    상기 U자 형상의 평판형 히트파이프(210) 하부면에는 LED 모듈(400)이 부착 설치되고,
    상기 선형 히트파이프(230)는,
    히트 블럭(220)과 면 접촉되지 않는 부분은 고정가이드(310) 내부에 컨버터(320)와 함께 몰딩 되고, 컨버터(320)에서 발생되는 열에 의한 냉매의 대류 현상을 이용해 컨버터(320)에서 발생되는 열을 히트블록(220)으로 전달하는 것을 특징으로 하는 컨버터 내장형 LED 램프.
  5. 청구항 3 또는 4에 있어서,
    상기 U자 형상의 평판형 히트파이프(210)는,
    압출 방식으로 제조된 직선 형상의 평판 히트파이프를 U자 형상으로 굽힌 U자 형상의 평판 히트파이프로서, 압출된 직선 형상의 평판 히트파이프 절곡부(213)에는 U자 형 절곡 시, 절곡부(213) 함몰을 방지하기 위한 다수의 돌출부(214)가 형성되는 것을 특징으로 하는 컨버터 내장형 LED 램프.
  6. 청구항 4에 있어서,
    상기 히트블록(220)에는 선형 히트파이프(230)의 안정적 안착과 접촉 면적을 증가시키기 위해 오목한 일정 길이의 접촉홈(221)이 형성되는 것을 특징으로 하는 컨버터 내장형 LED 램프.
  7. 청구항 4에 있어서,
    상기 선형 히트파이프(230)는 2개로 구성되고, 하나는 컨버터(320) 전면에 위치하도록 배치되고, 다른 하나는 컨버터(320) 후면에 위치하도록 배치되며,
    이 경우, 상기 히트블록(220)은 2개의 선형 히트파이프(230)가 각각 면 접촉할 수 있도록 2개로 구성되는 것을 특징으로 하는 컨버터 내장형 LED 램프.
  8. 삭제
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 고정가이드(310)가 히트블록(220)과 이격 설치되는 경우,
    고정가이드(310)에는 방열부(200)의 선형 히트파이프(230)가 관통되는 관통홀(312)이 형성되는 것을 특징으로 하는 컨버터 내장형 LED 램프.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 LED 모듈(400)은,
    방열부(200)의 U자 형상의 평판형 히트파이프(210) 하부면에 부착 설치되는 열전도성 필러(410)와,
    열전도성 필러(410) 상에 형성되는 복수의 LED(420)를 포함하는 것을 특징으로 하는 컨버터 내장형 LED 램프.
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