KR102532131B1 - 상승 열공기를 차단하는 방열가이드를 갖는 엘이디 조명기기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 실내 또는 실외에 설치되는 엘이디 조명기기에 관한 것으로, 내부에 빛을 조사하는 엘이디모듈이 장착되고, 상기 엘이디모듈로부터 발생하는 열을 흡수하여 외부로 방출하는 조명케이스(10); 상기 조명케이스(10)의 상측에 장착되고, 상기 조명케이스(10)를 실내 또는 실외구조물에 설정자세로 고정시키는 고정브래킷(20); 상기 고정브래킷(20)의 내측에 조명케이스(10)와 이격되게 장착되고, 상기 엘이디모듈과 전선으로 연결되어 구동전원을 공급하는 전원컨버터(30); 상기 조명케이스(10)와 전원컨버터(30) 사이에 배치되고, 상기 조명케이스(10)에 의해 데워져 전원컨버터(30)를 향해 상승하려는 열공기의 흐름을 차단하여 열전달을 방지하는 방열가이드(40);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
따라서 본 발명은 엘이디모듈이 내장되는 조명케이스와 전원모듈이 내장되는 전원컨버터를 상하로 이격된 위치에 독립적으로 구성하는데 이어 조명케이스와 전원컨버터 사이에 대류흐름을 차단하는 방열가이드를 구성함으로써, 조명케이스에 의해 데워진 열공기가 전원컨버터를 회피하는 기류로 상승됨에 따라 엘이디모듈과 전원모듈간의 열전달을 차단할 수 있어 전반적으로 기기의 안전성과 수명을 높일 수 있는 효과를 제공한다.

Description

상승 열공기를 차단하는 방열가이드를 갖는 엘이디 조명기기{LED lighting fixture with a heat dissipation guide that blocks convective flow}

본 발명은 실내 또는 실외에 설치되는 엘이디 조명기기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 엘이디모듈이 내장되는 조명케이스와 전원모듈이 내장되는 전원컨버터를 상하로 이격된 위치에 독립적으로 구성하는데 이어 조명케이스와 전원컨버터 사이에 대류흐름을 차단하는 방열가이드를 구성함으로써, 조명케이스에 의해 데워진 열공기가 전원컨버터를 회피하는 기류로 상승됨에 따라 엘이디모듈과 전원모듈간의 열전달을 차단할 수 있어 전반적으로 기기의 안전성과 수명을 높일 수 있는 상승 열공기를 차단하는 방열가이드를 갖는 엘이디 조명기기에 관한 것이다.

일반적으로 엘이디소자가 구동될 때 반드시 빛과 함께 열이 발생하는데, 빛에너지는 입력에너지 대비 약 20%정도이고, 나머지 80%는 열에너지로 전환된다.

이러한 엘이디 조명기기는 높은 광 출력을 얻기 위해 높은 전류를 사용하며, 그에 따라 열이 높게 발생하므로 열적 고려가 특히 중요하다

즉, 엘이디소자에서 발생되는 열이 외부로 배출되지 않으면 그 열이 엘이디소자의 내부에 머무르게 되어 상당한 고온의 상태로 장시간 유지된다.

따라서 엘이디소자의 열 방출이 제대로 되지 않은 상태로 장시간 구동하게 되면, 엘이디소자와 인쇄회로기판의 수명이 현저하게 단축된다.

나아가 엘이디소자 자체에 치명적인 손상을 초래하여 전기적 과부하나 화재와 같은 재난사고를 유발하게 되는 심각한 문제가 있다.

그리고 기존의 조명기기는 대체적으로 콤팩트한 구조를 갖기 위해 조명바디에 엘이디모듈과 전원컨버터(SMPS)를 함께 내장하고 있다.

즉, 엘이디소자로 전원을 공급하는 전원컨버터도 상용전원을 엘이디의 입력전압으로 강하시키기 위해 상당한 열을 발생한다.

따라서 엘이디로부터 발생하는 열과 전원컨버터의 열이 조명바디에 동시에 전달됨에 따라 서로 열 교환이 이루어지는 문제가 있다.

최근에는 이러한 문제를 해결하기 위한 방안으로 특허문헌1에 개시된 바와 같이 엘이디모듈이 내장되는 조명케이스와, 전원모듈이 내장되는 전원컨버터를 서로 이격된 위치에 독립적으로 구성하는 조명기기가 제안된 바 있다.

이러한 조명기기는 엘이디모듈과 전원모듈간의 열전달을 차단할 수 있음에 따라 원활한 방열성능으로 기기의 수명을 높일 수 있는 장점이 있다.

그러나 조명케이스의 상측 중앙에 전원컨버터가 서로 마주하는 노출구조로 이루어지고 있어 대류현상에 의해 전원컨버터의 방열성능이 저하되는 문제가 있다.

즉, 조명케이스로부터 데워진 상승 열공기는 대류흐름에 의해 전원컨버터로 흘러가게 됨에 따라 전원컨버터의 과열로 인해 고장은 물론 화재를 유발하게 되는 심각한 문제가 있다.

대한민국 공개특허공보 제10-2011-0110470호 발명의 명칭: 방열커버를 구비한 엘이디 조명기구

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하고자 제안된 것으로, 엘이디모듈이 내장되는 조명케이스와 전원모듈이 내장되는 전원컨버터를 상하로 이격된 위치에 독립적으로 구성하는데 이어 조명케이스와 전원컨버터 사이에 대류흐름을 차단하는 방열가이드를 구성함으로써, 조명케이스에 의해 데워진 상승 열공기가 전원컨버터를 회피하는 기류로 상승됨에 따라 엘이디모듈과 전원모듈간의 열전달을 차단할 수 있어 전반적으로 기기의 안전성과 수명을 높일 수 있는 상승 열공기를 차단하는 방열가이드를 갖는 엘이디 조명기기를 제공하려는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 조명케이스를 이루는 케이스몸체와 전원컨버터를 이루는 전원케이스에 공기와의 접촉면적을 증가시키는 방열핀과 히트싱크를 각각 구성하여 자연 대류현상만으로도 조명케이스와 전원컨버터의 열을 신속하게 방출시킬 수 있는 상승 열공기를 차단하는 방열가이드를 갖는 엘이디 조명기기를 제공하려는데 그 목적이 있다.

본 발명은 실내 또는 실외에 설치되는 엘이디 조명기기에 관한 것으로, 내부에 빛을 조사하는 엘이디모듈이 장착되고, 상기 엘이디모듈로부터 발생하는 열을 흡수하여 외부로 방출하는 조명케이스; 상기 조명케이스의 상측에 장착되고, 상기 조명케이스를 실내 또는 실외구조물에 설정자세로 고정시키는 고정브래킷; 상기 고정브래킷의 내측에 조명케이스와 이격되게 장착되고, 상기 엘이디모듈과 전선으로 연결되어 구동전원을 공급하는 전원컨버터; 상기 조명케이스와 전원컨버터 사이에 배치되고, 상기 조명케이스에 의해 데워져 전원컨버터를 향해 상승하려는 열공기의 흐름을 차단하여 열전달을 방지하는 방열가이드;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이때, 본 발명에 의한 상기 조명케이스는, 내부에 하나 이상의 엘이디모듈을 수용하고, 상기 엘이디모듈로부터 발생하는 열을 흡수하는 원형 또는 각형의 케이스몸체; 상기 케이스몸체의 상면에 소정 패턴으로 돌출 배열되고, 상기 케이스몸체에 흡수되는 열을 외부로 방출하는 방열핀; 상기 케이스몸체의 상면에 설정 간격을 두고 돌출 배열되고, 상기 고정브래킷과 방열가이드가 장착되는 연결대;로 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 의한 상기 고정브래킷은, 상기 조명케이스의 중앙에 서로 마주한 상태로 수평하게 배치되고, 상기 조명케이스가 설치될 실내 또는 실외구조물에 장착을 유도하는 수평고정편; 상기 수평고정편의 양단에 각각 하향을 향해 수직 또는 하향 외측을 향해 경사지게 절곡되고, 상기 수평고정편으로부터 전원컨버터의 중앙부위를 이격시키는 간섭차단편; 상기 간섭차단편의 일단마다 각각 수평하게 절곡되고, 상기 전원컨버터의 양측 상면이 감싸지게 장착되는 수평연결편; 상기 수평연결편의 일단마다 각각 수직하게 절곡되고, 상기 조명케이스와 전원컨버터를 이격시키는 수직지지편; 상기 수직지지편의 일단마다 서로 마주하는 내측을 향해 각각 수평하게 절곡되고, 상기 조명케이스의 상측에 장착되는 수평장착편;으로 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 의한 상기 고정브래킷은, 상기 조명케이스가 설치될 실내 또는 실외구조물에 나사로 장착되도록 상기 수평고정편에 소정 간격을 두고 상하로 관통된 복수의 수평고정홀; 상기 전원컨버터의 양측 상면에 나사로 장착되도록 상기 수평연결편에 소정 간격을 두고 상하로 관통된 복수의 수평연결홀; 상기 조명케이스의 상측에 나사로 장착되도록 상기 수평장착편에 소정 간격을 두고 상하로 관통된 복수의 수평장착홀;이 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 의한 상기 전원컨버터는, 상기 엘이디모듈로 구동전원을 공급하는 전원모듈을 내장하고, 상기 전원모듈로부터 발생하는 열을 흡수하는 터널형의 전원케이스; 상기 전원케이스의 양측에 각각 장착되고, 상기 전원모듈을 외부로부터 은폐 또는 밀폐시키는 케이스덮개; 상기 전원케이스의 상면에 밀착되게 장착 또는 소정 패턴으로 돌출 형성되고, 상기 전원케이스에 흡수되는 열을 외부로 방출하는 히트싱크;로 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 의한 상기 케이스덮개는, 상기 전원케이스의 개구부위를 덮어 은폐 또는 밀폐하는 덮개몸체편; 상기 덮개몸체편의 상단마다 수평하게 절곡되고, 상기 고정브래킷의 내측 수평부위에 밀착되는 덮개장착편; 상기 덮개장착편에 소정 간격을 두고 상하로 관통되고, 상기 고정브래킷에 나사로 장착을 유도하는 복수의 덮개장착홀;로 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 의한 상기 방열가이드는, 상기 조명케이스와 전원컨버터 사이에 배치되고, 상기 조명케이스에 의해 데워져 전원컨버터로로 상승하는 열공기의 흐름을 차단하는 대류차단편; 상기 대류차단편의 양단에 소정 간격을 두고 하향을 향해 수직하게 절곡되고, 상기 조명케이스로부터 대류차단편을 소정 높이로 이격시키는 복수의 방열이격편; 상기 방열이격편의 일단마다 서로 마주하는 내측을 향해 각각 수평하게 절곡되고, 상기 고정브래킷과 함께 조명케이스의 상측에 장착되는 방열장착편; 상기 방열장착편에 상하로 하나 이상 관통되고, 상기 조명케이스에 나사로 장착을 유도하는 방열장착홀;로 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 의한 상기 대류차단편은, 상기 조명케이스에 의해 데워져 상승하는 열공기가 전원컨버터로로 흘러가지 못하도록 상기 전원컨버터 보다 큰 면적을 갖는 크기로 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 의한 상기 엘이디 조명기기는, 상기 고정브래킷의 상측 중앙에 장착되고, 상기 조명케이스를 실내 또는 실외구조물에 매달리게 고정시키는 고리부재;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 의한 상기 고리부재는, 상기 고정브래킷의 상면 중앙에 밀착 배치되는 원형 또는 각형의 고리몸체; 상기 고리몸체의 하면 중앙에 소정 길이로 돌출되고, 상기 고정브래킷에 관통 삽입되어 너트로 고정되는 고리스크루; 상기 고리몸체의 상면 중앙에 원형 또는 후크형으로 돌출되고, 실내 또는 실외구조물의 하측으로 매달리게 걸어지는 고리머리;로 형성된 것을 특징으로 한다.

첫째, 본 발명은 엘이디모듈이 내장되는 조명케이스와 전원모듈이 내장되는 전원컨버터를 상하로 이격된 위치에 독립적으로 구성함으로써, 엘이디모듈과 전원모듈간의 열전달이 차단됨에 따라 우수한 방열성능으로 기기의 수명을 높일 수 있는 효과가 있다.

둘째, 본 발명은 조명케이스와 전원컨버터 사이에 대류흐름을 차단하는 방열가이드를 구성함으로써, 조명케이스에 의해 데워진 열공기가 전원컨버터를 회피하는 기류로 상승됨에 따라 전원컨버터의 과열을 방지하여 기기의 안전성을 높일 수 있는 효과가 있다.

셋째, 조명케이스를 이루는 케이스몸체와 전원컨버터를 이루는 전원케이스에 공기와의 접촉면적을 증가시키는 방열핀과 히트싱크를 각각 구성함으로써, 대류현상만으로도 조명케이스와 전원컨버터의 열을 신속하게 방출시킬 수 있는 효과가 있다.

상술한 효과와 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다.

도 1은 본 발명에 따른 엘이디 조명기기를 전체적으로 나타내는 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 엘이디 조명기기를 분리하여 나타내는 분해도이다.
도 3은 본 발명에 따른 엘이디 조명기기의 조명케이스를 독립적으로 나타내는 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 엘이디 조명기기의 고정브래킷을 독립적으로 나타내는 사시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 엘이디 조명기기의 전원컨버터를 독립적으로 나타내는 사시도이다.
도 6은 본 발명에 따른 엘이디 조명기기의 고리부재를 독립적으로 나타내는 사시도이다.
도 7은 본 발명에 따른 엘이디 조명기기의 고리부재를 독립적으로 나타내는 사시도이다.
도 8은 본 발명에 따른 엘이디 조명기기의 대류흐름을 나타내는 시뮬레이션 렌더링 사진이다.
도 9 내지 도 14는 본 발명에 따른 엘이디 조명기기의 방열성능을 비교하여 나타내는 실험사진이다.

이하, 본 문서의 다양한 실시예가 첨부된 도면을 참조하여 기재된다. 그러나 이는 본 문서에 기재된 기술을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 문서의 실시예의 다양한 변경(modifications), 균등물(equivalents), 및/또는 대체물(alternatives)을 포함하는 것으로 이해되어야한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.

또한, 본 문서에서 사용된 "제1," "제2," 등의 표현들은 다양한 구성요소들을, 순서 및/또는 중요도에 상관없이 수식할 수 있고, 한 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위해 사용될 뿐 해당 구성요소들을 한정하지 않는다. 예를 들면, '제1 부분'과 '제2 부분'은 순서 또는 중요도와 무관하게, 서로 다른 부분을 나타낼 수 있다. 예를 들면, 본 문서에 기재된 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 바꾸어 명명될 수 있다.

또한, 본 문서에서 사용된 용어들은 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 다른 실시예의 범위를 한정하려는 의도가 아닐 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 용어들은 본 문서에 기재된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가질 수 있다. 본 문서에 사용된 용어들 중 일반적인 사전에 정의된 용어들은, 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 동일 또는 유사한 의미로 해석될 수 있으며, 본 문서에서 명백하게 정의되지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. 경우에 따라서, 본 문서에서 정의된 용어일지라도 본 문서의 실시예들을 배제하도록 해석될 수 없다.

본 발명은 실내 또는 실외에 설치되는 엘이디 조명기기에 관한 것으로, 도 1처럼 조명케이스(10)와 고정브래킷(20) 및 전원컨버터(30) 그리고 방열가이드(40)를 주요 구성으로 하는 엘이디 조명기기이다.

먼저, 본 발명에 따른 조명케이스(10)는 도 1 및 도 2처럼 빛을 조사하는 하나 이상의 엘이디모듈을 수용하는 메인프레임이다.

이러한 조명케이스(10)는 도 3에 도시된 바와 같이 크게 케이스몸체(11)와 방열핀(12) 및 연결대(13)로 구성될 수 있다.

케이스몸체(11)는 하부가 개구된 원형 또는 각형의 함체로, 내부에는 하나 이상의 엘이디모듈이 장착된다.

이러한 케이스몸체(11)는 알루미늄 합금으로 형성되어 엘이디모듈로부터 발생하는 열을 흡수한다.

방열핀(12)은 케이스몸체(11)에 흡수되는 열을 외부로 방출하는 것으로, 케이스몸체(11)의 상면에 소정 패턴으로 돌출 배열된다.

이러한 방열핀(12)은 공기와의 접촉면적을 증가시켜 케이스몸체(11) 즉, 엘이디모듈의 방열을 가속시켜준다.

연결대(13)는 고정브래킷(20)과 방열가이드(40)가 나사로 장착되게 암나사자리를 제공하는 원통형 기둥으로, 케이스몸체(11)의 상면에 설정 간격을 두고 돌출 배열된다.

이러한 연결대(13)는 간섭을 방지하면서도 열전달이 최소화되도록 방열핀(12) 보다 높은 길이로 돌출 형성하는 것이 바람직하다.

여기서 조명케이스(10)는 도면으로 도시하지 않았지만, 케이스몸체(11)의 저면에 장착되어 엘이디모듈을 밀폐하는 투광커버가 구성될 수 있다.

그리고 케이스몸체(11)와 투광커버 사이에 기밀패킹이 개재될 수 있고, 엘이디모듈에 장착되는 렌즈 및 케이스몸체(11)의 내면에 장착되는 반사판도 구성될 수가 있다.

이어서 본 발명에 따른 고정브래킷(20)은 도 1 및 도 2처럼 조명케이스(10)의 상측에 장착되어 조명케이스(10)를 실내 또는 실외구조물에 설정자세로 고정시켜준다.

이러한 고정브래킷(20)은 도 4에 도시된 바와 같이 수평고정편(21), 간섭차단편(22), 수평연결편(23), 수직지지편(24), 수평장착편(25)으로 이루어진다.

수평고정편(21)은 조명케이스(10)로부터 소정 간격을 두고 상측으로 이격된 위치에 좌우로 수평하게 배치된다.

이러한 수평고정편(21)에는 소정 간격을 두고 상하로 관통된 복수의 수평고정홀(26)이 형성된다.

여기서 수평고정홀(26)은 설치 편의성과 호환성을 위해 장공형으로 형성하는 것이 바람직하다.

즉, 수평고정편(21)은 조명케이스(10)가 설치될 실내 또는 실외구조물에 나사로 장착시켜주는 역할을 한다.

간섭차단편(22)은 수평고정편(21)의 길이방향 좌우양단에 각각 하향 외측을 향해 경사지게 절곡 형성된다.

이러한 간섭차단편(22)은 수평고정편(21)으로부터 전원컨버터(30)를 하측으로 이격시켜 후술하는 히트싱크(33)와의 간섭을 차단시키는 역할을 한다.

여기서 간섭차단편(22)은 수평고정편(21)의 양단으로부터 하향으로 수직하게 절곡 형성될 수 있다.

수평연결편(23)은 간섭차단편(22)의 일단마다 각각 전원컨버터(30)의 양단을 포용하는 길이로 수평하게 절곡 형성된다.

이러한 수평연결편(23)에는 소정 간격을 두고 상하로 관통된 복수의 수평연결홀(27)이 형성된다.

여기서 수평연결홀(27)은 장착 편의성과 호환성을 위해 장공형으로 형성하는 것이 바람직하다.

즉, 수평연결편(23)은 후술하는 전원컨버터(30)의 양측에 형성된 덮개장착홀(32c)과 나사로 장착시키는 역할을 한다.

수직지지편(24)은 수평연결편(23)의 일단마다 각각 전원컨버터(30)를 포용하는 길이로 수직하게 절곡 형성된다.

즉, 수직지지편(24)은 조명케이스(10)로부터 전원컨버터(30)를 상측으로 이격시켜주는 역할을 한다.

수평장착편(25)은 수직지지편(24)의 일단마다 서로 마주하는 내측을 향해 각각 수평하게 절곡 형성된다.

이러한 수평장착편(25)에는 연결대(13)와 일치하는 위치마다 상하로 관통된 복수의 수평장착홀(28)이 형성된다.

즉, 수평장착편(25)은 연결대(13)의 상면에 안착된 상태에서 나사로 결합시키는 역할을 한다.

이어서 본 발명에 따른 전원컨버터(30)는 엘이디모듈로 구동전원을 공급하는 것으로, 도 1 및 도 2처럼 고정브래킷(20)의 내측에 조명케이스(10)와 이격되게 장착된다.

이러한 전원컨버터(30)는 도 5에 도시된 바와 같이 전원케이스(31)와 케이스덮개(32) 및 히트싱크(33)로 구성될 수 있다.

전원케이스(31)는 내부가 빈 터널형상으로 압출 성형된 함체로, 내부에는 엘이디모듈로 구동전원을 공급하는 전원모듈을 내장한다.

이러한 전원케이스(31)는 알루미늄 합금으로 형성되어 전원모듈로부터 발생하는 열을 흡수한다.

케이스덮개(32)는 전원케이스(31)의 양측에 각각 덮어지게 장착되어 내장된 전원모듈을 외부로부터 은폐 또는 밀폐시켜준다.

이러한 케이스덮개(32)는 덮개몸체편(32a)과 덮개장착편(32b) 및 덮개장착홀(32c)로 이루어진다.

덮개몸체편(32a)은 전원케이스(31)의 양측 개구부위를 덮는 크기로 형성되어 전원모듈을 은폐 또는 밀폐시켜준다.

덮개장착편(32b)은 덮개몸체편(32a)의 상단마다 외측을 향해 수평하게 절곡 형성되고, 수평연결편(23)의 저면에 밀착되어 장착을 유도한다.

덮개장착홀(32c)은 수평연결홀(27)과 일치하는 위치마다 상하로 관통 형성되어 나사로 장착시켜준다.

히트싱크(33)는 전원케이스(31)의 상면에 마련되어 전원모듈로부터 흡수되는 열을 외부로 방출시켜준다.

이러한 히트싱크(33)는 전술한 조명케이스(10)의 방열핀(12)처럼 전원케이스(31)의 상면에 일체로 돌출 형성될 수 있고, 독립 형성된 히트싱크(33) 블록을 전원케이스(31)의 상면에 부착할 수 있다.

그리고 전원케이스(31)의 상면 외에 나머지 외면에 대해서도 방열핀(12)과 같은 히트싱크(33)를 일체로 돌출 형성하거나 독립 형성된 히트싱크(33) 블록을 부착할 수 있다.

즉, 전원케이스(31)의 상면에는 독립 형성된 히트싱크(33) 블록을 부착하고, 나머지 외면에는 방열핀(12)과 같은 히트싱크(33)를 일체로 돌출 형성하는 것이 바람직하다.

마지막으로 본 발명에 따른 방열가이드(40)는 도 1 및 도 2처럼 조명케이스(10)와 전원컨버터(30) 사이에 배치된다.

즉, 방열가이드(40)는 조명케이스(10)에 의해 데워져 전원컨버터(30)를 향해 상승하려는 열공기의 흐름을 차단하여 열전달을 방지하는 역할을 한다.

이러한 방열가이드(40)는 도 6에 도시된 바와 같이 대류차단편(41)과 방열이격편(42) 및 방열장착편(43) 그리고 방열장착홀(44)로 이루어진다.

대류차단편(41)은 금속 또는 수지로 형성된 판으로, 조명케이스(10)와 전원컨버터(30) 사이에 평편하게 배치된다.

이러한 대류차단편(41)은 조명케이스(10)에 의해 데워져 전원컨버터로(30)로 상승하는 열공기의 흐름을 차단해준다.

여기서 대류차단편(41)은 조명케이스(10)에 의해 데워져 상승하는 열공기가 전원컨버터로(30)로 흘러가지 못하도록 전원컨버터(30) 보다 큰 면적을 갖는 크기로 형성하는 것이 바람직하다.

방열이격편(42)은 대류차단편(41)의 양단에 소정 간격을 두고 하향을 향해 수직하게 절곡 형성된다.

이러한 방열이격편(42)은 조명케이스(10)로부터 대류차단편(41)을 소정 높이로 이격시켜 간섭방지와 함께 열전달을 최소화시켜준다.

방열장착편(43)은 방열이격편(42)의 일단마다 서로 마주하는 내측을 향해 각각 수평하게 절곡 형성된다.

이러한 방열장착편(43)은 전술한 수평장착편(25)의 상면에 적층되어 고정브래킷(20)과 함께 연결대(13)에 단일체로 결합시키는 자리를 제공한다.

방열장착홀(44)은 방열장착편(43)에 연결대(13)와 일치하는 위치마다 상하로 관통 형성되어 나사로 장착시켜준다.

즉, 방열장착편(43)이 수평장착편(25)의 상면에 적층된 상태에서 방열장착홀(44)과 수평장착홀(28)을 나사가 통과하여 연결대(13)에 체결되는 구조로 결합된다.

한편, 본 발명에 따른 엘이디 조명기기는 도 1 및 도 2처럼 고정브래킷(20)의 상측 중앙에 장착되는 고리부재(50)를 더 포함할 수도 있다.

즉, 고리부재(50)는 조명케이스(10)가 설치될 실내 또는 실외구조물에 매달린 상태로 고정시켜준다.

이러한 고리부재(50)는 도 7에 도시된 바와 같이 고리몸체(51)와 고리스크루(52) 및 고리머리(53)로 이루어진다.

고리몸체(51)는 원형 또는 각형의 나사머리로, 수평고정편(21)의 상면 중앙에 밀착 배치된다.

고리스크루(52)는 고리몸체(51)의 하면 중앙에 소정 길이로 돌출 형성되는 나사샤프트로, 수평고정홀(26)에 관통 삽입되어 너트로 고정된다.

고리머리(53)는 고리몸체(51)의 상면 중앙에 원형 또는 후크형(물음표 모양)으로 돌출 형성되어 실내 또는 실외구조물의 하측으로 매달리게 걸어진다.

이하, 본 발명에 따른 방열가이드의 효과를 입증하기 위해 아래와 같은 방법으로 방열시험을 실시해보았다.

-실험방법-

도 8에 도시된 바와 같이 조명케이스와 고정브래킷 및 히트싱크가 생략된 전원컨버터로 이루어지는 180W 대조군과, 조명케이스와 고정브래킷 및 히트싱크가 포함된 전원컨버터 그리고 방열가이드로 이루어지는 180W 실험군을 3D 모델링한 다음 동일하게 제작하였다.

모델링된 대조군과 실험군의 대류흐름을 시뮬레이션 해본 다음 제작된 대조군과 실험군을 동일한 실내 환경(25℃)에서 동시에 조명을 켠 다음 적외선 온도측정기로 1시간마다 조명케이스와 전원컨버터의 온도를 각각 6회 측정하였다.

-시뮬레이션결과-

대류흐름을 시뮬레이션 해보면, 대조군은 도 8에 표시된 화살표와 같이 조명케이스에 의해 데워진 열공기가 전원컨버터로 상승되어 조명케이스의 열이 전달될 것으로 예상된다.

반면에 실험군은 조명케이스에 의해 데워진 열공기가 방열가이드에 가로막혀 전원컨버터를 회피하는 기류로 상승됨에 따라 상온의 공기로 전원컨버터의 열을 냉각할 것으로 예상된다.

-온도측정결과-

1시간 경과 후 도 9와 같이 대조군의 조명케이스는 67.0℃, 전원컨버터는 54.2℃로 측정되었고, 실험군의 조명케이스는 67.6℃, 전원컨버터는 50.6℃로 측정되었다.

작동 2시간 경과 후 도 10과 같이 대조군의 조명케이스는 68.8℃, 전원컨버터는 60.5℃로 측정되었고, 실험군의 조명케이스는 70.2℃, 전원컨버터는 53.3℃로 측정되었다.

3시간 경과 후 도 11과 같이 대조군의 조명케이스는 69.7℃, 전원컨버터는 61.1℃로 측정되었고, 실험군의 조명케이스는 70.2℃, 전원컨버터는 56.8℃로 측정되었다.

4시간 경과 후 도 12와 같이 대조군의 조명케이스는 72.8℃, 전원컨버터는 60.8℃로 측정되었고, 실험군의 조명케이스는 69.3℃, 전원컨버터는 54.3℃로 측정되었다.

5시간 경과 후 도 13과 같이 대조군의 조명케이스는 69.2℃, 전원컨버터는 61.7℃로 측정되었고, 실험군의 조명케이스는 68.9℃, 전원컨버터는 56.4℃로 측정되었다.

6시간 경과 후 도 14와 같이 대조군의 조명케이스는 69.7℃, 전원컨버터는 61.3℃로 측정되었고, 실험군의 조명케이스는 70.6℃, 전원컨버터는 56.9℃로 측정되었다.

-실험고찰-

측정결과 실험군의 전원컨버터는 대조군의 전원컨버터에 비해 최소 3.6℃, 최대 7.2℃의 낮은 온도로 구동되는 것을 알 수 있다.

즉, 대조군은 도 8처럼 조명케이스에 의해 데워진 열공기가 전원컨버터로 상승됨에 따라 전원컨버터의 구동온도가 높아질 수밖에 없다.

반면에 실험군은 조명케이스에 의해 데워진 열공기가 방열가이드에 가로막혀 전원컨버터를 회피하는 기류로 상승됨에 따라 전원컨버터의 구동온도를 낮출 수가 있다.

이와 같이 본 발명은 전원컨버터의 낮은 구동온도와 높은 방열성능으로 조명기기의 수명과 안전성을 대폭 높일 수 있다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형 실시예들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안 될 것이다.

10: 조명케이스
11: 케이스몸체
12: 방열핀
13: 연결대
20: 고정브래킷
21: 수평고정편
22: 간섭차단편
23: 수평연결편
24: 수직지지편
25: 수평장착편
26: 수평고정홀
27: 수평연결홀
28: 수평장착홀
30: 전원컨버터
31: 전원케이스
32: 케이스덮개
32a: 덮개몸체편
32b: 덮개장착편
32c: 덮개장착홀
33: 히트싱크
40: 방열가이드
41: 대류차단편
42: 방열이격편
43: 방열장착편
44: 방열장착홀
50: 고리부재
51: 고리몸체
52: 고리스크루
53: 고리머리

Claims (7)

1. 실내 또는 실외에 설치되는 엘이디 조명기기에 있어서,
   내부에 빛을 조사하는 엘이디모듈이 장착되고, 상기 엘이디모듈로부터 발생하는 열을 흡수하여 외부로 방출하는 조명케이스(10);
   상기 조명케이스(10)의 상측에 장착되고, 상기 조명케이스(10)를 실내 또는 실외구조물에 설정자세로 고정시키는 고정브래킷(20);
   상기 고정브래킷(20)의 내측에 조명케이스(10)와 이격되게 장착되고, 상기 엘이디모듈과 전선으로 연결되어 구동전원을 공급하는 전원컨버터(30);
   상기 조명케이스(10)와 전원컨버터(30) 사이에 배치되고, 상기 조명케이스(10)에 의해 데워져 전원컨버터(30)를 향해 상승하려는 열공기의 흐름을 차단하여 열전달을 방지하는 방열가이드(40);를 포함하여,
   상기 고정브래킷(20)은,
   상기 조명케이스(10)의 중앙에 서로 마주한 상태로 수평하게 배치되고, 상기 조명케이스(10)가 설치될 실내 또는 실외구조물에 장착을 유도하는 수평고정편(21);
   상기 수평고정편(21)의 양단에 각각 하향을 향해 수직 또는 하향 외측을 향해 경사지게 절곡되고, 상기 수평고정편(21)으로부터 전원컨버터(30)의 중앙부위를 이격시키는 간섭차단편(22);
   상기 간섭차단편(22)의 일단마다 각각 수평하게 절곡되고, 상기 전원컨버터(30)의 양측 상면이 감싸지게 장착되는 수평연결편(23);
   상기 수평연결편(23)의 일단마다 각각 수직하게 절곡되고, 상기 조명케이스(10)와 전원컨버터(30)를 이격시키는 수직지지편(24);
   상기 수직지지편(24)의 일단마다 서로 마주하는 내측을 향해 각각 수평하게 절곡되고, 상기 조명케이스(10)의 상측에 장착되는 수평장착편(25);
   상기 조명케이스(10)가 설치될 실내 또는 실외구조물에 나사로 장착되도록 상기 수평고정편(21)에 소정 간격을 두고 상하로 관통된 복수의 수평고정홀(26);
   상기 전원컨버터(30)의 양측 상면에 나사로 장착되도록 상기 수평연결편(23)에 소정 간격을 두고 상하로 관통된 복수의 수평연결홀(27);
   상기 조명케이스(10)의 상측에 나사로 장착되도록 상기 수평장착편(25)에 소정 간격을 두고 상하로 관통된 복수의 수평장착홀(28);
   이 형성된 것을 특징으로 하는 상승 열공기를 차단하는 방열가이드를 갖는 엘이디 조명기기.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 조명케이스(10)는,
   내부에 하나 이상의 엘이디모듈을 수용하고, 상기 엘이디모듈로부터 발생하는 열을 흡수하는 원형 또는 각형의 케이스몸체(11);
   상기 케이스몸체(11)의 상면에 소정 패턴으로 돌출 배열되고, 상기 케이스몸체(11)에 흡수되는 열을 외부로 방출하는 방열핀(12);
   상기 케이스몸체(11)의 상면에 설정 간격을 두고 돌출 배열되고, 상기 고정브래킷(20)과 방열가이드(40)가 장착되는 연결대(13);
   로 형성된 것을 특징으로 하는 상승 열공기를 차단하는 방열가이드를 갖는 엘이디 조명기기.
3. 삭제
4. 삭제
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 전원컨버터(30)는,
   상기 엘이디모듈로 구동전원을 공급하는 전원모듈을 내장하고, 상기 전원모듈로부터 발생하는 열을 흡수하는 터널형의 전원케이스(31);
   상기 전원케이스(31)의 양측에 각각 장착되고, 상기 전원모듈을 외부로부터 은폐 또는 밀폐시키는 케이스덮개(32);
   상기 전원케이스(31)의 상면에 밀착되게 장착 또는 소정 패턴으로 돌출 형성되고, 상기 전원케이스(31)에 흡수되는 열을 외부로 방출하는 히트싱크(33);
   로 구성된 것을 특징으로 하는 상승 열공기를 차단하는 방열가이드를 갖는 엘이디 조명기기.
6. 청구항 5에 있어서,
   상기 케이스덮개(32)는,
   상기 전원케이스(31)의 개구부위를 덮어 은폐 또는 밀폐하는 덮개몸체편(32a);
   상기 덮개몸체편(32a)의 상단마다 수평하게 절곡되고, 상기 고정브래킷(20)의 내측 수평부위에 밀착되는 덮개장착편(32b);
   상기 덮개장착편(32b)에 소정 간격을 두고 상하로 관통되고, 상기 고정브래킷(20)에 나사로 장착을 유도하는 복수의 덮개장착홀(32c);
   로 형성된 것을 특징으로 하는 상승 열공기를 차단하는 방열가이드를 갖는 엘이디 조명기기.
7. 청구항 1에 있어서,
   상기 방열가이드(40)는,
   상기 조명케이스(10)와 전원컨버터(30) 사이에 배치되고, 상기 조명케이스(10)에 의해 데워져 전원컨버터로(30)로 상승하는 열공기의 흐름을 차단하는 대류차단편(41);
   상기 대류차단편(41)의 양단에 소정 간격을 두고 하향을 향해 수직하게 절곡되고, 상기 조명케이스(10)로부터 대류차단편(41)을 소정 높이로 이격시키는 복수의 방열이격편(42);
   상기 방열이격편(42)의 일단마다 서로 마주하는 내측을 향해 각각 수평하게 절곡되고, 상기 고정브래킷(20)과 함께 조명케이스(10)의 상측에 장착되는 방열장착편(43);
   상기 방열장착편(43)에 상하로 하나 이상 관통되고, 상기 조명케이스(10)에 나사로 장착을 유도하는 방열장착홀(44);
   로 형성되며,
   상기 대류차단편(41)은,
   상기 조명케이스(10)에 의해 데워져 상승하는 열공기가 전원컨버터로(30)로 흘러가지 못하도록 상기 전원컨버터(30) 보다 큰 면적을 갖는 크기로 형성된 것을 특징으로 하는 상승 열공기를 차단하는 방열가이드를 갖는 엘이디 조명기기.

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