KR102257937B1 - 엘이디 조명장치 - Google Patents

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KR102257937B1
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김문수
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(주)코리아반도체조명
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Abstract

본 발명은 엘이디 조명장치에 관한 것으로 복수의 LED 칩이 실장된 LED 조명용 기판부, 상기 LED 조명용 기판부가 하면에 안착되며 상면에 복수의 방열핀부가 이격되게 위치된 히트 싱크부, 상기 LED 조명용 기판부를 덮어 커버하며 복수의 LED 칩에 대응되는 복수의 렌즈부가 구비된 기판커버용 렌즈패널부재를 포함하고, 상기 기판커버용 렌즈패널부재의 양 측에는 상기 LED 조명용 기판부의 외측으로 돌출되어 상기 히트 싱크부의 하면에 직접 장착되는 기판 고정용 장착부가 각각 구비되어 LED 칩이 실장되는 동일한 크기의 기판에서 LED 칩이 실장되는 면적을 최대로 확보할 수 있어 기설정된 규격 내에서 최대한의 광량을 확보하고, 조명 효율을 극대화한다.

Description

엘이디 조명장치{LED LIGHT APPARATUS}
본 발명은 엘이디 조명장치에 관한 것으로 더 상세하게는 지정된 크기에서 엘이디의 배치 면적을 넓히는 구조로 동일한 크기에서 엘이디의 광량을 극대화할 수 있는 엘이디 조명장치에 관한 발명이다.
일반적으로 LED(light-emitting diode)는 발광 다이오드를 말하며, 백열등, 형광 등의 기존 램프와 비교하여 전력 소모가 적고, 수명이 길어 조명 기구로의 활용도가 점차 증가하고 있다.
LED는 광이 직진성을 가지는 특성으로 LED광을 반사방식 또는 렌즈방식을 통해 광을 확산시켜 원하는 방향으로 광을 조사하는 방식으로 구성된다.
LED 조명장치는 기존 램프와 비교하여 전력 소모가 적고, 수명이 길어 고속도로, 시가지의 주요도로, 상업지구 도로, 주택지구 도로 등의 도로에 설치되는 가로등에도 적용되고 있는 실정이다.
LED 조명장치를 적용한 가로등은 낮은 소비 전력 및 우수한 조도, 긴 수명시간으로 유지 보수에 소요되는 비용 및 인력을 절감할 수 있어 점차 활용도가 증가하고 있다.
도로에 설치되는 LED 조명장치의 경우 지정된 규격에 맞는 크기로 설계되어 제작되고 있는 실정이다.
통상적으로 LED 조명장치는 방열을 위한 히트 싱크의 일면에 다수의 LED 칩이 실장된 LED 조명용 기판이 안착되고, LED 조명용 기판의 일면에는 LED 칩을 덮는 다수의 렌즈가 구비된 렌즈 패널이 안착된다.
그리고, LED 조명용 기판과 렌즈 패널은 렌즈 패널과 LED 조명용 기판을 관통하여 히트 싱크에 체결되는 다수의 볼트에 의해 히트 싱크로 체결되는 구조를 가진다.
종래의 LED 조명장치는 렌즈 패널과 LED 조명용 기판에 직접 다수의 볼트가 관통되어 히트 싱크에 체결되므로 LED 조명용 기판에 볼트가 관통되어 체결될 수 있는 여유 공간이 확보되어야 한다.
즉, 종래의 LED 조명장치는 볼트가 렌즈 패널과 LED 조명용 기판을 관통하여 체결되는 구조로 LED 조명용 기판에 확보되어야 하는 볼트가 관통되어 체결될 수 있는 여유 공간을 이유로 LED 조명용 기판에 LED 칩이 실장되는 면적이 한정되고, 이로 인해 LED 칩의 개수가 제한되고 있다.
종래의 LED 조명장치는 LED 칩이 실장되는 면적이 한정되고, 이로 인해 LED 칩의 개수가 제한되어 광량을 더 증대시키지 못하는 한계가 있었다.
또한, 종래의 LED 조명장치는 히트싱크의 핀이 단순한 플레이트 형상으로 방열 효과에 한계가 있어 장기간 사용 시 방열효과가 충분하지 않은 경우가 빈번하게 발생되고 있는 실정이다.
0001)한국특허등록 제1449516호 "LDE 모듈 교체형 조명장치"(2014.10.02.등록)
본 발명의 목적은 LED 칩이 실장되는 동일한 크기의 기판에서 LED 칩이 실장되는 면적을 최대로 확보할 수 있는 엘이디 조명장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 히트 싱크부의 형상을 와류가 발생될 수 있도록 개선하여 방열 효율을 향상시킨 엘이디 조명장치를 제공하는 데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 엘이디 조명장치의 일 실시예는 복수의 LED 칩이 실장된 LED 조명용 기판부, 상기 LED 조명용 기판부가 하면에 안착되며 상면에 복수의 방열핀부가 이격되게 위치된 히트 싱크부, 상기 LED 조명용 기판부를 덮어 커버하며 복수의 LED 칩에 대응되는 복수의 렌즈부가 구비된 기판커버용 렌즈패널부재를 포함하고, 상기 기판커버용 렌즈패널부재의 양 측에는 상기 LED 조명용 기판부의 외측으로 돌출되어 상기 히트 싱크부의 하면에 직접 장착되는 기판 고정용 장착부가 각각 구비되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 엘이디 조명장치의 일 실시예는 상기 기판커버용 렌즈패널부재와 상기 히트 싱크부의 사이에 위치되고 상기 LED 조명용 기판부의 외측 둘레를 감싸도록 위치되며 상기 기판커버용 렌즈패널부재가 안착되는 밀폐용 가스켓부재를 더 포함할 수 있다.
본 발명에서 상기 밀폐용 가스켓부재의 상부면과 하부면에는 각각 상기 LED 조명용 기판부를 감싸도록 위치되는 제1실링용 프레임 돌기부와 제2실링용 프레임 돌기부가 위치될 수 있다.
본 발명에서 상기 히트 싱크부에는 상기 기판 고정용 장착부가 내부로 삽입되는 브라켓 삽입홈부가 위치되며, 상기 브라켓 삽입홈부는 기판 고정용 장착부의 두께보다 큰 깊이로 형성될 수 있다.
본 발명에서 상기 기판 고정용 장착부는 상기 기판커버용 렌즈패널부재의 상부 측으로 돌출되게 위치되는 장착용 돌기부 및 상기 장착용 돌기부에서 꺾여져 위치되고 상기 브라켓 삽입홈부 내로 삽입되어 상기 브라켓 삽입홈부에 안착되며 볼트 체결로 상기 히트 싱크부에 장착되는 장착 브라켓트부를 포함하며, 상기 밀폐용 가스켓부재에는 상부 측으로 돌출되어 상기 브라켓 삽입홈부 내로 위치되고 상기 브라켓 삽입홈부의 내측면과 상기 장착용 돌기부 사이에 위치되는 밀폐용 돌기부가 구비되고, 상기 밀폐용 돌기부에는 상기 장착용 돌기부가 삽입되는 돌기 삽입부가 위치되어 상기 장착용 돌기부의 일면과 양 측을 감싸게 위치될 수 있다.
본 발명에 따른 엘이디 조명장치의 일 실시예는 상기 히트 싱크부에 체결되는 복수의 기판 장착볼트부재를 더 포함하며, 상기 기판커버용 렌즈패널부재에는 상기 기판 장착볼트부재가 관통되는 복수의 제1볼트구멍이 위치되고, 상기 밀폐용 가스켓부재에는 상기 제1볼트구멍과 일치되는 복수의 제2볼트구멍이 위치되고, 상기 밀폐용 가스켓부재의 길이 방향으로 상기 제2볼트구멍을 형성하는 복수의 제1반원형 홈부가 이격되게 위치되고, 상기 LED 조명용 기판부의 길이 방향으로 상기 제1반원형 홈부와 마주보게 위치되어 상기 제1반원형 홈부와 함께 상기 제2볼트구멍을 형성하는 복수의 제2반원형 홈부가 이격되게 위치될 수 있다.
본 발명에서 상기 방열핀부는 복수의 꺾임부를 가지고 서로 대칭되게 형성되는 플레이트 형상의 상기 제1방열핀부재와 상기 제2방열핀부재를 포함하여 상기 제1방열핀부재와 상기 제2방열핀부재의 사이의 제1방열 유로에서 와류가 형성되고, 각 상기 방열핀부의 사이의 제2방열 유로에서 와류가 형성될 수 있다.
본 발명에서 상기 제1방열핀부재와 제2방열핀부재의 사이에는 LED 조명용 기판부에서 발생되는 열에 의해 공기의 흐름이 발생되는 제1방열 유로가 구비되고, 상기 제1방열 유로는 하부 측에 위치되는 제1유로, 상기 제1유로의 상부 측에 위치되고 제1유로보다 폭이 좁은 제2유로, 상기 제1유로와 상기 제2유로 사이에서 상부 측으로 갈수록 점차 유로의 폭이 좁아지는 경사면을 가지는 제3유로, 상기 제1유로의 하단부에 위치되고 상부 측으로 갈수록 점차 폭이 넓어지는 경사면을 가지는 제4유로를 포함하고, 상기 제1방열핀부재와 제2방열핀부재에는 서로 대칭되어 마주보게 위치되어 안쪽에 상기 제3유로를 형성하는 제1경사부와 서로 대칭되어 마주보게 위치되어 안쪽에 상기 제4유로를 형성하는 제2경사부가 각각 위치될 수 있다.
본 발명에서 상기 제2방열 유로는 하부 측에 위치되는 제5유로, 상기 제5유로의 상부 측에 위치되고 상부 측으로 갈수록 점차 폭이 좁아지는 형상으로 형성되는 제6유로, 상기 제6유로의 상부 측에 위치되고 제5유로보다 폭이 좁은 제7유로, 상기 제7유로의 상부 측에 위치되고 상부 측으로 갈수록 점차 폭이 넓어지는 형상으로 형성되는 제8유로, 상기 제8유로의 상부 측에 위치되고 제7유로보다 폭이 넓은 제9유로를 포함하며, 상기 제5유로는 서로 근접한 2개의 상기 방열핀부 사이에서 제2경사부의 사이에 위치되어 상부 측으로 갈수록 폭이 좁아지게 형성되는 것이고, 상기 제8유로는 서로 근접한 2개의 방열핀부 사이에서 상기 제1경사부의 사이에 위치되어 상부 측으로 갈수록 폭이 넓어지게 형성될 수 있다.
본 발명에서 복수의 상기 방열핀부는 상기 히트 싱크부의 중앙에 위치되는 제1방열핀부, 상기 제1방열핀부의 양 측에 각각 이격되게 위치되는 복수의 제2방열핀부를 포함하고, 복수의 상기 제2방열핀부는 제1방열핀부를 기준으로 바깥쪽으로 갈수록 점차 높이가 높아지는 형태로 형성될 수 있다.
본 발명은 LED 칩이 실장되는 동일한 크기의 기판에서 LED 칩이 실장되는 면적을 최대로 확보할 수 있어 기설정된 규격 내에서 최대한의 광량을 확보하고, 조명 효율을 극대화하는 효과가 있다.
본 발명은 히트 싱크부의 형상을 와류가 발생될 수 있도록 개선하여 방열 효율을 향상시켜 열에 의한 LED 칩의 손상을 방지하고, 내구성을 크게 향상시킴으로써 LED 조명의 작동 안정성 및 수명을 크게 증대시키는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 엘이디 조명장치의 일 실시예를 도시한 분해 사시도.
도 2는 도 1의 A부를 확대 도시한 도면.
도 3은 본 발명에 따른 엘이디 조명장치의 일 실시예를 도시한 사시도.
도 4는 도 3의 B부분을 확대한 부분 확대 단면도.
도 5 및 도 6은 본 발명에 따른 엘이디 조명장치의 일 실시예에서 기판커버용 렌즈패널부재의 상부면을 도시한 사시도.
도 7은 본 발명에 따른 엘이디 조명장치의 일 실시예를 도시한 정면도.
이하, 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.
본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 본 발명의 상세한 설명에 앞서, 이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니된다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1은 본 발명에 따른 엘이디 조명장치의 일 실시예를 도시한 분해 사시도이고, 도 2는 도 1의 A부를 확대 도시한 도면이며, 도 3은 본 발명에 따른 엘이디 조명장치의 일 실시예를 도시한 사시도이고, 도 4는 도 3의 B부분을 확대한 부분 확대 단면도이다.
도 5 및 도 6은 본 발명에 따른 엘이디 조명장치의 일 실시예에서 기판커버용 렌즈패널부재(300)의 상부면을 도시한 사시도이며, 도 7은 본 발명에 따른 엘이디 조명장치의 일 실시예를 도시한 정면도이다.
도 1 내지 도 7을 참고하여 본 발명에 따른 엘이디 조명장치의 일 실시예를 하기에서 상세하게 설명한다.
본 발명에 따른 엘이디 조명장치의 일 실시예는 본 발명에 따른 엘이디 조명장치의 일 실시예는 복수의 LED 칩(120)이 실장된 LED 조명용 기판부(100)를 포함한다.
그리고, LED 조명용 기판부(100)는 기판부재(110)와 기판부재(110) 상에 실장된 복수의 LED 칩(120)을 포함한다.
LED 조명용 기판부(100)는 기판 상에 LED 칩(120)이 실장되어 전기 전원을 공급받아 복수의 LED 칩(120)이 작동되어 빛을 발광할 수 있는 전기 회로를 가지는 공지의 LED 기판으로 다양하게 변형되어 실시될 수 있는 바 더 상세한 설명은 생략함을 밝혀둔다.
LED 조명용 기판부(100)는 히트 싱크부(200)의 하면에 안착되어 장착되고, 히트 싱크부(200)는 상면 즉, 하면의 반대측에는 복수의 방열핀부(210)가 이격되게 위치된다.
히트 싱크부(200)의 하면은 평면으로 형성되어 LED 조명용 기판부(100)가 안착되어 우치된다.
히트 싱크부(200)의 상면과 하면은 도면에 도시된 방향으로 설명하기 위한 것으로 상부 방향과 하부 방향으로 특정하여 한정되지 않으며 엘이디 조명장치의 설치 방향에 따라 변경될 수 있는 방향임을 밝혀둔다.
그리고, 히트 싱크부(200)는 타면에 위치된 복수의 방열핀부(210)로 일면에 안착된 LED 조명용 기판부(100)의 작동 시 발생되는 열을 빠르게 방열시킨다.
방열핀부(210)는 복수의 꺾임부를 가지고 서로 대칭되게 형성되는 제1방열핀부재(210a)와 제2방열핀부재(210b)를 포함하여 제1방열핀부재(210a)와 제2방열핀부재(210b)의 사이에서 와류가 형성된다.
제1방열핀부재(210a)와 제2방열핀부재(210b)의 사이에는 LED 조명용 기판부(100)에서 발생되는 열에 의해 공기의 흐름이 발생되는 제1방열 유로(220)가 구비되고, 제1방열 유로(220)는 하부 측에 위치되는 제1유로(221), 제1유로(221)의 상부 측에 위치되고 제1유로(221)보다 폭이 좁은 제2유로(222), 제1유로(221)와 제2유로(222) 사이에서 상부 측으로 갈수록 점차 유로의 폭이 좁아지는 경사면을 가지는 제3유로(223)를 포함한다.
제1방열핀부재(210a)와 제2방열핀부재(210b)는 플레이트 형상으로 상부 측에 제1유로(221)와 제2유로(222)를 구분하는 제1경사부(210c)가 위치되어 제1경사부(210c)의 안쪽에 제3유로(223)가 위치되는 형상을 가진다.
또한, 제1유로(221)의 하단부에는 상부 측으로 갈수록 점차 폭이 넓어지는 경사면을 가지는 제4유로(224)가 위치된다.
제1방열핀부재(210a)와 제2방열핀부재(210b)의 하부 측에 내부에 제4유로(224)가 위치되는 제2경사부(210d)가 위치된다.
제1경사부(210c)는 제1방열핀부재(210a)와 제2방열핀부재(210b)가 각각 서로 대칭되는 2번의 꺾임으로 형성되어 상부 측으로 갈수록 폭이 좁아지는 제3유로(223)를 형성하고, 제2경사부(210d)는 제1방열핀부재(210a)와 제2방열핀부재(210b)가 각각 서로 대칭되는 2번의 꺾임으로 형성되어 상부 측으로 갈수록 폭이 넓어지는 제4유로(224)를 형성한다.
제1방열핀부재(210a)와 제2방열핀부재(210b)의 사이에는 하부에서 상부 측으로 제4유로(224), 제1유로(221), 제3유로(223), 제2유로(222) 순으로 위치되어 제1유로(221)와 제2유로(222) 내에서 와류가 형성되어 내부의 공기 흐름을 빠르게 하여 상부 측으로 방출하게 된다.
즉, 제1방열핀부재(210a)와 제2방열핀부재(210b)의 사이에서 제1방열 유로(220)는 최하부에 유로의 폭이 상부 측으로 갈수록 점차 폭이 넓어지는 제4유로(224), 제4유로(224)와 연결되어 유로의 폭이 일정한 제1유로(221), 제1유로(221)와 연결되고 상부 측으로 갈수록 폭이 점차 좁아지는 제3유로(223), 제3유로(223)와 연결되어 유로의 폭이 일정한 제2유로(222)를 포함하여 제1유로(221)와 제2유로(222) 내에서 각각 와류가 형성된다.
또한, 제1방열핀부재(210a)와 제2방열핀부재(210b)를 포함하는 방열핀부(210) 사이에는 제2방열 유로(230)가 구비된다.
제2방열 유로(230)는 서로 근접한 2개의 방열핀부(210) 사이에 위치되는 것으로 2개의 방열핀부(210) 중 어느 한 방열핀부(210)의 제1방열핀부재(210a)와 다른 한 방열핀부(210)의 제2방열핀부재(210b) 사이에 형성되는 유로이다.
제2방열 유로(230)는 하부 측에 위치되는 제5유로(231), 제5유로(231)의 상부 측에 위치되고 상부 측으로 갈수록 점차 폭이 좁아지는 형상으로 형성되는 제6유로(232), 제6유로(232)의 상부 측에 위치되고 제5유로(231)보다 폭이 좁은 제7유로(233), 제7유로(233)의 상부 측에 위치되고 상부 측으로 갈수록 점차 폭이 넓어지는 형상으로 형성되는 제8유로(234), 제8유로(234)의 상부 측에 위치되고 제7유로(233)보다 폭이 넓은 제9유로(235)를 포함한다.
제9유로(235)의 폭은 제5유로(231)의 폭과 동일하게 형성되는 것을 일 예로 하며, 이는 와류의 흐름을 일정하게 하여 와류에 의한 공기 흐름이 더 원활하게 함으로써 방열 효과를 향상시킬 수 있다.
제5유로(231)는 서로 근접한 2개의 방열핀부(210) 사이에서 제2경사부(210d)의 사이에 위치되어 상부 측으로 갈수록 폭이 좁아지게 형성되는 것이고, 제8유로(234)는 서로 근접한 2개의 방열핀부(210) 사이에서 제1경사부(210c)의 사이에 위치되어 상부 측으로 갈수록 폭이 넓어지게 형성된다.
즉, 근접한 서로 다른 방열핀부(210) 사이에서 제2방열 유로(230)는 최하부에 제5유로(231), 상부 측으로 갈수록 점차 폭이 좁아지는 형상으로 형성되는 제6유로(232), 제5유로(231)보다 폭이 좁은 제7유로(233), 상부 측으로 갈수록 점차 폭이 넓어지는 형상으로 형성되는 제8유로(234), 제7유로(233)보다 폭이 넓은 제9유로(235)가 순차적으로 위치되어 제5유로(231), 제7유로(233), 제9유로(235)에서 각각 와류가 형성된다.
정리하면, 히트 싱크부(200)는 각 방열핀부(210)의 제1방열핀부재(210a)와 제2방열핀부재(210b) 사이에서 와류가 형성되어 열의 방출이 빠르게 되고, 뿐만 아니라 각 방열핀부(210)의 사이에서도 와류가 형성되어 열의 방출을 더 빠르게 한다.
즉, 히트 싱크부(200)는 길이 방향에서 제1방열핀부재(210a)와 제2방열핀부재(210b)가 교대로 위치되어 제1방열 유로(220)와 제2방열 유로(230)가 교대로 반복되는 구조를 가지며 모든 제1방열 유로(220)와 제2방열 유로(230)에서 각각 와류가 발생되어 LED 칩(120)의 작동 시 발생되는 열의 방출 효율을 극대화할 수 있다.
한편, 복수의 방열핀부(210)는 히트 싱크부(200)의 중앙에 위치되는 제1방열핀부(211), 제1방열핀부(211)의 양 측에 각각 이격되게 위치되는 복수의 제2방열핀부(212)를 포함한다.
제1방열핀부(211), 복수의 제2방열핀부(212)는 각각 제1방열핀부재(210a)와 제2방열핀부재(210b)를 포함하며, 복수의 제2방열핀부(212)는 제1방열핀부(211)를 기준으로 바깥쪽으로 갈수록 점차 높이가 높아지는 형태로 형성된다.
제1방열핀부(211)의 높이가 가장 낮고, 제1방열핀부(211)와 제일 근접한 제2방열핀부(212)의 높이가 가장 높고, 제1방열핀부(211)와 떨어진 순서대로 복수의 제2방열핀부(212)의 높이가 점차 높게 형성된다.
복수의 제2방열핀부(212)는 제1방열핀부(211)를 기준으로 바깥쪽으로 갈수록 점차 높이가 높아지는 구조로 형성되어 각 방열핀부(210) 즉, 제1방열핀부(211)와 복수의 제2방열핀부(212)의 단부 측에서 와류로 형성되어 배출되는 공기 흐름이 각각 간섭되지 않게 되고, 더 원활하게 배출될 수 있게 된다.
또한, 히트 싱크부(200)는 중심부의 방열 효율이 가장 낮게 되므로 제1방열핀부(211)의 높이를 가장 낮게 하여 열을 빠르게 방출시키고, 복수의 방열핀부(210)가 바깥 측으로 갈수록 점차 높이가 높아지도록 하여 전체적으로 고르게 열을 방출시킬 수 있다.
한편, 제1방열핀부(211)의 제1방열핀부재(210a)와 제2방열핀부재(210b) 사이 간격은 제2방열핀부(212)의 제1방열핀부재(210a)와 제2방열핀부재(210b)의 간격보다 2배 ~ 2.5배로 크게 형성되고 제2방열핀부(212)의 제1방열핀부재(210a)와 제2방열핀부재(210b)의 간격은 동일하게 형성된다.
더 상세하게 복수의 제2방열핀부(212)에서 각 제2방열핀부(212)의 제1방열핀부재(210a)와 제2방열핀부재(210b)의 간격은 모두 동일하고, 각 제2방열핀부(212)의 간격도 모두 동일하게 배치되되, 제1방열핀부재(210a)와 제2방열핀부재(210b)의 간격과 동일하게 배치된다.
제1방열핀부(211)는 제1방열핀부재(210a)와 제2방열핀부재(210b)의 간격이 제2방열핀부(212)의 제1방열핀부재(210a)와 제2방열핀부재(210b)의 간격보다 2배 ~ 2.5배로 크게 형성되어 열의 확산이 어려운 히트 싱크부(200)의 중앙부의 열을 빠르게 방출할 수 있도록 하고, 복수의 제2방열핀부(212)에서 제1방열핀부재(210a)와 제2방열핀부재(210b)의 간격은 모두 동일하게 배치되어 LED 칩(120)에서 발생되는 열을 고르게 방출시킬 수 있게 된다.
LED 조명용 기판부(100)는 중앙부에 LED 칩(120)의 작동을 제어하기 위한 메인 제어부가 위치되므로 다른 부분보다 중앙부에서 LED 칩(120)의 수가 적고, 이에 중앙부에서 발생되는 열이 다른 부분보다 상대적으로 작게 발생되는 이유로 제1방열핀부(211)에서 제1방열핀부재(210a)와 제2방열핀부재(210b)의 간격을 제2방열핀부(212)의 제1방열핀부재(210a)와 제2방열핀부재(210b)의 간격보다 2배 ~ 2.5배로 크게 형성하여 전체적으로 고르게 열이 방열될 수 있도록 한다.
한편, 히트 싱크부(200)의 하면에는 LED 조명용 기판부(100)를 덮어 커버하는 기판커버용 렌즈패널부재(300)가 장착된다.
기판커버용 렌즈패널부재(300)는 복수의 LED 칩(120)에 대응되는 복수의 렌즈부(310)가 구비된다.
복수의 렌즈부(310)는 기판커버용 렌즈패널부재(300)의 하부면에 돌출되게 위치되고, 상부면에 LED 칩(120)이 내부로 삽입되는 칩 삽입부(311)가 위치된다.
칩 삽입부(311)는 사각 홈 형상으로 형성되는 것을 일 예로 하며, 복수의 LED 칩(120)에 동일한 개수와 동일한 위치로 형성되어 LED 조명용 기판부(100)가 기판커버용 렌즈패널부재(300)로 덮여질 때 각 LED 칩(120)이 내부로 삽입되어 위치된다.
기판커버용 렌즈패널부재(300)의 상부면에는 LED 조명용 기판부(100)가 내부로 삽입되는 기판 삽입부(320)가 위치된다.
기판 삽입부(320)는 LED 조명용 기판부(100)가 내부로 삽입될 수 있는 부분으로 기판부재(110)가 사각 기판인 경우 기판부재(110)보다 크기가 큰 사각형의 홈형상, 기판부재(110)가 원 형상인 경우 기판부재(110)보다 큰 원형의 홈형상을 가지는 것을 일 예로하고, 기판부재(110)의 형상에 따라 기판부재(110)의 형상과 동일한 모양으로 크기가 더 큰 형태로 형성되어 내부에 기판부재(110)가 삽입되도록 다양하게 변형되어 실시될 수 있음을 밝혀둔다.
기판커버용 렌즈패널부재(300)의 상부면에는 기판 삽입부(320)의 둘레로 LED 조명용 기판부(100)의 외측 둘레를 감싸며 히트 싱크부(200)의 하부면에 안착되는 기판 테두리부(330)가 위치된다.
기판커버용 렌즈패널부재(300)는 적어도 어느 한측에 LED 조명용 기판부(100)의 외측으로 돌출되어 히트 싱크부(200)의 하면에 직접 장착되는 기판 고정용 장착부(400)가 구비된다.
본 발명에 따른 엘이디 조명장치는 기판커버용 렌즈패널부재(300)와 히트 싱크부(200)의 사이에 위치되고 LED 조명용 기판부(100)의 외측 둘레를 감싸도록 위치되며 기판커버용 렌즈패널부재(300)가 안착되는 밀폐용 가스켓부재(500)를 더 포함할 수 있다.
밀폐용 가스켓부재(500)는 LED 조명용 기판부(100)의 외측 둘레를 감싸 기판커버용 렌즈패널부재(300)와 히트 싱크부(200)의 사이를 밀폐시켜 기판 삽입부(320)의 내부로 물 등의 습기가 유입되는 것을 차단함과 아울러 먼지 등의 이물질이 유입되는 것을 차단하여 빗물이나 이물질 등이 기판 삽입부(320)의 내부로 유입되어 LED 조명용 기판부(100)의 오작동 및 고장을 유발하는 것을 방지한다.
밀폐용 가스켓부재(500)는 기판 테두리부(330)와 히트 싱크부(200)의 하부면과의 사이에 위치되고, 상부면이 히트 싱크부(200)의 하부면에 안착되고 하부면이 기판 테두리부(330)의 상부면 즉, 기판커버용 렌즈패널부재(300)의 상부면에 안착된다.
밀폐용 가스켓부재(500)는 사각 형상의 LED 조명용 기판부(100) 즉, 사각 형상의 기판부재(110)를 감싸는 사각 프레임 형상을 가지는 것을 일 예로 하며, 이외에도 기판부재(110)가 원형상인 경우 기판부재(110)를 감싸는 링형상으로 형성될 수도 있고, 기판부재(110)의 형상에 따라 기판부재(110)를 감쌀 수 있는 다양한 형상으로 변형되어 실시될 수 있음을 밝혀둔다.
밀폐용 가스켓부재(500)의 상부면과 하부면에는 각각 LED 조명용 기판부(100)를 감싸도록 위치되는 제1실링용 프레임 돌기부(500a)와 제2실링용 프레임 돌기부(500b)가 위치된다.
제1실링용 프레임 돌기부(500a)와 제2실링용 프레임 돌기부(500b)는 기판커버용 렌즈패널부재(300)를 히트 싱크부(200)에 볼트 체결로 장착시킬 때 기판커버용 렌즈패널부재(300)와 히트 싱크부(200)의 사이에서 압축되면서 기판커버용 렌즈패널부재(300)와 히트 싱크부(200)의 사이를 더 견고하게 밀폐시켜 기판 삽입부(320)의 내부로 물 등의 습기 및 이물질 등이 유입되는 것을 완전히 차단할 수 있다.
한편, 기판커버용 렌즈패널부재(300)에는 복수의 제1볼트구멍(340)이 위치되고, 밀폐용 가스켓부재(500)에는 제1볼트구멍(340)과 일치되는 복수의 제2볼트구멍(501)이 위치되며, 본 발명에 따른 엘이디 조명장치는 제1볼트구멍(340)과 제2볼트구멍(501)을 관통하여 히트 싱크부(200)에 체결되는 복수의 기판 장착볼트부재(600)를 더 포함한다.
기판커버용 렌즈패널부재(300)는 제1볼트구멍(340)과 제2볼트구멍(501)을 관통하여 히트 싱크부(200)로 체결되는 복수의 기판 장착볼트부재(600)를 통해 히트 싱크부(200)의 하부면에 장착되어 LED 조명용 기판부(100)의 위치를 고정하게 된다.
LED 조명용 기판부(100)는 기판커버용 렌즈패널부재(300)의 기판 삽입부(320) 내로 삽입되어 히트 싱크부(200)에 장착되고 상부면이 히트 싱크부(200)에 안착되면서 작동 중 발생되는 열을 히트 싱크부(200)로 전달하여 히트 싱크부(200)를 통해 냉각시킨다.
LED 조명용 기판부(100)는 직사각형 형상의 기판부재(110)를 포함하고, 기판커버용 렌즈패널부재(300)는 직사각형 형상의 기판부재(110)와 대응되게 직사각 형상의 패널 형상을 가지는 것을 일 예로 한다.
기판커버용 렌즈패널부재(300)는 길이 방향의 양 측에 이격되게 복수의 제1볼트구멍(340)이 위치되고, 밀폐용 가스켓부재(500)와 LED 조명용 기판부(100)에는 제2볼트구멍(501)을 형성하는 반원형 홈부가 각각 마주보고 위치된다.
밀폐용 가스켓부재(500)의 길이 방향으로 제2볼트구멍(501)을 형성하는 복수의 제1반원형 홈부(501a)가 이격되게 위치되고, LED 조명용 기판부(100)의 길이 방향으로 제1반원형 홈부(501a)와 마주보게 위치되어 제1반원형 홈부(501a)와 함께 제2볼트구멍(501)을 형성하는 복수의 제2반원형 홈부(501b)가 이격되게 위치된다.
기판커버용 렌즈패널부재(300)의 상부 측에서 LED 조명용 기판부(100)의 길이 방향으로 위치되어 복수의 제1볼트구멍(340)과 일치되는 제2볼트구멍(501)의 일부는 밀폐용 가스켓부재(500)의 내측에서 길이 방향으로 이격되게 형성되고, 제2볼트구멍(501)의 나머지 부분은 LED 조명용 기판부(100)의 외측에서 길이 방향으로 이격되게 형성된다.
기판 장착볼트부재(600)로 기판커버용 렌즈패널부재(300)를 히트 싱크부(200)에 장착하기 위해서는 기판커버용 렌즈패널부재(300)의 제1볼트구멍(340)과 일치되는 제2볼트구멍(501)이 밀폐용 가스켓부재(500) 또는 LED 조명용 기판부(100) 중 적어도 어느 한 측에 위치되어야 한다.
제1볼트구멍(340)과 일치되는 제2볼트구멍(501)이 밀폐용 가스켓부재(500) 또는 LED 조명용 기판부(100) 중 적어도 어느 한 측에 완전히 위치되는 경우는 각각 기판부재(110)에서 LED 칩(120)이 실장되는 면적을 작게 하는 이유가 된다.
즉, 기설정된 규격으로 정해진 크기의 LED 조명장치를 설계할 때 제2볼트구멍(501)의 전체를 기판부재(110)에 형성하는 경우 제2볼트구멍(501)에 의해 기판부재(110)에서 LED 칩(120)이 실장되는 면적이 작아지게 된다.
또한, 기설정된 규격으로 정해진 크기의 LED 조명장치를 설계할 때 제2볼트구멍(501)의 전체를 밀폐용 가스켓부재(500)에 형성되는 경우 밀폐용 가스켓부재(500)의 폭을 넓게 형성해야 하므로 밀폐용 가스켓부재(500)의 크기가 커지는 만큼 기판부재(110)의 크기가 작아지므로 LED 칩(120)이 실장되는 면적이 작아지게 된다.
이에 본 발명에 따른 엘이디 조명장치의 일 실시예는 밀폐용 가스켓부재(500)의 길이 방향으로 이격되게 형성되어야 하는 제2볼트구멍(501)을 LED 조명용 기판부(100) 즉, 기판부재(110)와 밀폐용 가스켓부재(500)에 각각 나누어 일부분씩 형성함으로써 기설정된 규격으로 정해진 크기의 LED 조명장치를 설계할 때 기판부재(110)에서 LED 칩(120)이 실장될 수 있는 면적을 극대화할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 엘이디 조명장치의 일 실시예는 기판커버용 렌즈패널부재(300)의 양측에서 각각 LED 조명용 기판부(100)의 외측으로 돌출되어 히트 싱크부(200)의 하면에 직접 장착되는 기판 고정용 장착부(400)를 통해 LED 칩(120)이 실장되는 면적을 증대시킨다.
기판커버용 렌즈패널부재(300)는 밀폐용 가스켓부재(500)의 상에 안착되어 볼트 체결로 장착되며, 기판 고정용 장착부(400)는 기판커버용 렌즈패널부재(300)의 길이 방향에서 양 단부 측에 각각 돌출되게 위치되되, 길이 방향의 양 단부 측에 위치된 2개의 면에서 중앙부에 각각 돌출되게 위치된다.
직사각형상의 기판커버용 렌즈패널부재(300)에서 길이 방향은 직사각형상에서 길이가 긴 방향임을 밝혀두고, 기판커버용 렌즈패널부재(300)의 길이 방향에서 양 측면은 직사각형상에서 길이가 긴 2개의 면을 의미함을 밝혀둔다.
기판 고정용 장착부(400)는 기판커버용 렌즈패널부재(300)의 양 단부 측에서 각각 중앙부에 돌출되게 위치되어 히트 싱크부(200)의 하면에 직접 안착되어 볼트 체결로 장착된다.
직사각형상의 기판커버용 렌즈패널부재(300)는 안정적으로 장착되기 위해 길이 방향의 양 측과 길이 방향의 양 단부 측에 각각 볼트 체결 부분이 위치된다.
본 발명에 따른 엘이디 조명장치의 일 실시예는 직사각형상의 기판커버용 렌즈패널부재(300)에서 길이 방향의 양 단부 측에서 각각 LED 조명용 기판부(100)의 외측으로 돌출되어 히트 싱크부(200)의 하면에 직접 장착되는 기판 고정용 장착부(400)를 통해 LED 조명용 기판부(100)에서 기판부재(110)에 볼트 체결구멍이 위치될 필요가 없어 기판부재(110)에 LED 칩(120)이 실장될 수 있는 면적을 최대한 확보할 수 있고, 이에 기판부재(110)에 최대한 많은 개수의 LED 칩(120)을 실장할 수 있다.
히트 싱크부(200)에는 길이 방향의 양 단부 측에 기판커버용 렌즈패널부재(300) 및 LED 조명용 기판부(100)가 위치되지 않는 메인 장착부분이 위치되고, 메인 장착부분을 통해 본 발명에 따른 엘이디 조명장치를 설치 위치로 설치할 수 있게 된다.
메인 장착부분은 조명 장치의 설치를 위해 히트 싱크부(200)에 형성되는 여유 부분으로 기판커버용 렌즈패널부재(300)의 양 측으로 돌출되어 히트 싱크부(200)의 하면이 그대로 노출되는 부분이다.
기판 고정용 장착부(400)는 기판커버용 렌즈패널부재(300)의 양 단부 측에서 각각 중앙부에 돌출되게 위치되어 히트 싱크부(200)의 하면 즉, 히트 싱크부(200)에서 메인 장착부분에 겹쳐지게 위치되어 볼트 체결로 히트 싱크부(200)에 장착된다.
히트 싱크부(200)에는 기판 고정용 장착부(400)가 내부로 삽입되는 브라켓 삽입홈부(240)가 위치된다.
브라켓 삽입홈부(240)는 기판 고정용 장착부(400)의 두께보다 큰 깊이로 형성되어 기판 고정용 장착부(400)가 히트 싱크부(200)의 하면 즉, 히트 싱크부(200)에서 메인 장착부분보다 돌출되지 않도록 하여 조명장치를 설치 위치로 설치하는 경우 기판 고정용 장착부(400)가 다른 기구 등에 간섭되지 않도록 한다.
더 상세하게 기판 고정용 장착부(400)는 기판커버용 렌즈패널부재(300)의 상부 측으로 돌출되게 위치되는 장착용 돌기부(410), 장착용 돌기부(410)에서 꺾여져 위치되고 브라켓 삽입홈부(240) 내로 삽입되어 브라켓 삽입홈부(240)에 안착되는 장착 브라켓트부(420)를 포함한다.
장착 브라켓트부(420)는 제3볼트구멍(421)이 위치되어 제3볼트구멍(421)을 관통하여 히트 싱크부(200)에 체결되는 기판 장착볼트부재(600)를 통해 히트 싱크부(200)의 상면 즉, 브라켓 삽입홈부(240) 내에 안착되어 장착된다.
밀폐용 가스켓부재(500)에는 상부 측으로 돌출되어 브라켓 삽입홈부(240) 내로 위치되어 브라켓 삽입홈부(240)의 내측면과 장착용 돌기부(410) 사이에 위치되는 밀폐용 돌기부(520)가 구비된다.
밀폐용 돌기부(520)에는 장착용 돌기부(410)가 삽입되는 돌기 삽입부(510)가 위치되어 장착용 돌기부(410)의 일면과 양 측을 감싸게 된다.
밀폐용 돌기부(520)는 돌기 삽입부(510) 내로 장착용 돌기부(410)가 삽입되면서 브라켓 삽입홈부(240)의 내측면과 장착용 돌기부(410)의 사이를 완전히 감싸게 되어 기판 고정용 장착부(400)와 히트 싱크부(200) 사이를 완전하게 밀폐시켜 기판 삽입부(320) 내로 빗물, 이물질 등이 유입되지 않도록 완전하게 차단하게 된다.
본 발명은 LED 칩(120)이 실장되는 동일한 크기의 기판에서 LED 칩(120)이 실장되는 면적을 최대로 확보할 수 있어 기설정된 규격 내에서 최대한의 광량을 확보하고, 조명 효율을 극대화한다.
본 발명은 히트 싱크부(200)의 형상을 와류가 발생될 수 있도록 개선하여 LED 칩(120)이 실장되는 면적을 최대로 확보할 때 방열 효율을 크게 향상시켜 열에 의한 LED 칩(120)의 손상을 방지하고, 내구성을 크게 향상시킴으로써 LED 조명의 작동 안정성 및 수명을 크게 증대시킬 수 있다.
본 발명은 상기한 실시 예에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 요지에 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 변경하여 실시할 수 있으며 이는 본 발명의 구성에 포함됨을 밝혀둔다.
100 : LED 조명용 기판부 110 : 기판부재
120 : LED 칩 200 : 히트 싱크부
210 : 방열핀부 210a : 제1방열핀부재
210b : 제2방열핀부재 210c : 제1경사부
210d : 제2경사부 211 : 제1방열핀부
212 : 제2방열핀부 220 : 제1방열 유로
221 : 제1유로 222 : 제2유로
223 : 제3유로 224 : 제4유로
230 : 제2방열 유로 231 : 제5유로
232 : 제6유로 233 : 제7유로
234 : 제8유로 235 : 제9유로
240 : 브라켓 삽입홈부 300 : 기판커버용 렌즈패널부재
310 : 렌즈부 311 : 칩 삽입부
320 : 기판 삽입부 330 : 기판 테두리부
340 : 제1볼트구멍 400 : 기판 고정용 장착부
410 : 장착용 돌기부 420 : 장착 브라켓트부
421 : 제3볼트구멍 500 : 밀폐용 가스켓부재
500a : 제1실링용 프레임 돌기부 500b : 제2실링용 프레임 돌기부
501 : 제2볼트구멍 501a : 제1반원형 홈부
501b : 제2반원형 홈부 510 : 돌기 삽입부
520 : 밀폐용 돌기부 600 : 기판 장착볼트부재

Claims (10)

  1. 복수의 LED 칩이 실장된 LED 조명용 기판부;
    상기 LED 조명용 기판부가 하면에 안착되며 상면에 복수의 방열핀부가 이격되게 위치된 히트 싱크부; 및
    상기 LED 조명용 기판부를 덮어 커버하며 복수의 LED 칩에 대응되는 복수의 렌즈부가 구비된 기판커버용 렌즈패널부재를 포함하고,
    상기 기판커버용 렌즈패널부재의 양 측에는 상기 LED 조명용 기판부의 외측으로 돌출되어 상기 히트 싱크부의 하면에 직접 장착되는 기판 고정용 장착부가 각각 구비되며,
    상기 방열핀부는 복수의 꺾임부를 가지고 서로 대칭되게 형성되는 플레이트 형상의 제1방열핀부재와 제2방열핀부재를 포함하여 상기 제1방열핀부재와 상기 제2방열핀부재의 사이의 제1방열 유로에서 와류가 형성되고, 각 상기 방열핀부의 사이의 제2방열 유로에서 와류가 형성되며,
    상기 제1방열핀부재와 상기 제2방열핀부재의 사이에는 상기 LED 조명용 기판부에서 발생되는 열에 의해 공기의 흐름이 발생되는 제1방열 유로가 구비되고,
    상기 제1방열 유로는 하부 측에 위치되는 제1유로, 상기 제1유로의 상부 측에 위치되고 제1유로보다 폭이 좁은 제2유로, 상기 제1유로와 상기 제2유로 사이에서 상부 측으로 갈수록 점차 유로의 폭이 좁아지는 경사면을 가지는 제3유로, 상기 제1유로의 하단부에 위치되고 상부 측으로 갈수록 점차 폭이 넓어지는 경사면을 가지는 제4유로를 포함하고,
    상기 제1방열핀부재와 제2방열핀부재에는 서로 대칭되어 마주보게 위치되어 안쪽에 상기 제3유로를 형성하는 제1경사부와 서로 대칭되어 마주보게 위치되어 안쪽에 상기 제4유로를 형성하는 제2경사부가 각각 위치되는 것을 특징으로 하는 엘이디 조명장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 기판커버용 렌즈패널부재와 상기 히트 싱크부의 사이에 위치되고 상기 LED 조명용 기판부의 외측 둘레를 감싸도록 위치되며 상기 기판커버용 렌즈패널부재가 안착되는 밀폐용 가스켓부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 엘이디 조명장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 밀폐용 가스켓부재의 상부면과 하부면에는 각각 상기 LED 조명용 기판부를 감싸도록 위치되는 제1실링용 프레임 돌기부와 제2실링용 프레임 돌기부가 위치되는 것을 특징으로 하는 엘이디 조명장치.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 히트 싱크부에는 상기 기판 고정용 장착부가 내부로 삽입되는 브라켓 삽입홈부가 위치되며,
    상기 브라켓 삽입홈부는 기판 고정용 장착부의 두께보다 큰 깊이로 형성되는 것을 특징으로 하는 엘이디 조명장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 기판 고정용 장착부는,
    상기 기판커버용 렌즈패널부재의 상부 측으로 돌출되게 위치되는 장착용 돌기부; 및
    상기 장착용 돌기부에서 꺾여져 위치되고 상기 브라켓 삽입홈부 내로 삽입되어 상기 브라켓 삽입홈부에 안착되며 볼트 체결로 상기 히트 싱크부에 장착되는 장착 브라켓트부를 포함하며,
    상기 밀폐용 가스켓부재에는 상부 측으로 돌출되어 상기 브라켓 삽입홈부 내로 위치되고 상기 브라켓 삽입홈부의 내측면과 상기 장착용 돌기부 사이에 위치되는 밀폐용 돌기부가 구비되고,
    상기 밀폐용 돌기부에는 상기 장착용 돌기부가 삽입되는 돌기 삽입부가 위치되어 상기 장착용 돌기부의 일면과 양 측을 감싸게 위치되는 것을 특징으로 하는 엘이디 조명장치.
  6. 청구항 2에 있어서,
    상기 히트 싱크부에 체결되는 복수의 기판 장착볼트부재를 더 포함하며,
    상기 기판커버용 렌즈패널부재에는 상기 기판 장착볼트부재가 관통되는 복수의 제1볼트구멍이 위치되고, 상기 밀폐용 가스켓부재에는 상기 제1볼트구멍과 일치되는 복수의 제2볼트구멍이 위치되고,
    상기 밀폐용 가스켓부재의 길이 방향으로 상기 제2볼트구멍을 형성하는 복수의 제1반원형 홈부가 이격되게 위치되고, 상기 LED 조명용 기판부의 길이 방향으로 상기 제1반원형 홈부와 마주보게 위치되어 상기 제1반원형 홈부와 함께 상기 제2볼트구멍을 형성하는 복수의 제2반원형 홈부가 이격되게 위치되는 것을 특징으로 하는 엘이디 조명장치.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 제2방열 유로는 하부 측에 위치되는 제5유로, 상기 제5유로의 상부 측에 위치되고 상부 측으로 갈수록 점차 폭이 좁아지는 형상으로 형성되는 제6유로, 상기 제6유로의 상부 측에 위치되고 제5유로보다 폭이 좁은 제7유로, 상기 제7유로의 상부 측에 위치되고 상부 측으로 갈수록 점차 폭이 넓어지는 형상으로 형성되는 제8유로, 상기 제8유로의 상부 측에 위치되고 제7유로보다 폭이 넓은 제9유로를 포함하며,
    상기 제5유로는 서로 근접한 2개의 상기 방열핀부 사이에서 제2경사부의 사이에 위치되어 상부 측으로 갈수록 폭이 좁아지게 형성되는 것이고, 상기 제8유로는 서로 근접한 2개의 방열핀부 사이에서 상기 제1경사부의 사이에 위치되어 상부 측으로 갈수록 폭이 넓어지게 형성되는 것을 특징으로 하는 엘이디 조명장치.
  10. 청구항 1에 있어서,
    복수의 상기 방열핀부는 상기 히트 싱크부의 중앙에 위치되는 제1방열핀부, 상기 제1방열핀부의 양 측에 각각 이격되게 위치되는 복수의 제2방열핀부를 포함하고,
    복수의 상기 제2방열핀부는 제1방열핀부를 기준으로 바깥쪽으로 갈수록 점차 높이가 높아지는 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 엘이디 조명장치.
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