KR200448109Y1 - Ｌｅｄ 조명기구 - Google Patents

Abstract

본 고안은 2열씩 인접하게 쌍을 이루는 복수쌍의 통공이 환(環)상으로 형성되고 서로 인접된 2열 중 한쪽 열의 통공의 일측에 각각 LED가 설치된 회로기판과, 상기 회로기판의 통공과 각각 대응되는 복수개의 방열공을 가지며 상기 회로기판의 타측에 밀착 결합되는 방열판을 포함하여 구성되는 LED 조명기구에 관한 것으로서, 상기 회로기판에 설치된 LED에서 발생된 열을 상기 회로기판의 통공과 방열판의 방열공을 통해 효과적으로 배출할 수 있는 LED 조명기구를 제공한다.

LED, 회로기판, 방열판, 렌즈판, 하우징

Description

ＬＥＤ 조명기구{Led lighting appratus}

본 고안은 LED 조명기구에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 LED에서 발생된 열을 효과적으로 방출시킬 수 있도록 한 LED 조명기구에 관한 것이다.

최근 들어 할로겐등이나 백열등과 같은 종래의 발열전구의 높은 전력소비 및 짧은 수명의 문제점을 해결하기 위해 LED를 사용한 조명기구가 많이 사용되고 있다.

이러한 LED를 사용한 조명기구가 점점 고출력화 되면서 적지 않은 열이 발생되고 있는데 이는 LED의 수명을 단축시키고 광추출 효율을 감소시키는 요인이 되는 것으로서, 이러한 열을 LED로부터 신속하게 방출시키기 위해 종래에는 회로기판의 후면에 방열판을 부착하거나 금속회로기판(Metal Printed Circuit Board ; MPCB)으로 제작하여 사용하고 있다.

그러나, 종래의 방열판은 회로기판에서 발생된 열을 열전도현상을 통해 후부로 방출시킬 수는 있으나 회로기판 전면에 렌즈판과의 사이에 뜨거운 공기가 쉽게 빠져나가지 못하고 적체되는 문제점이 있으며, 상기 금속회로기판의 경우 종래의 회로기판에 비해 방열성이 우수한 이점은 있으나, 제작단가가 비싸 제품의 부가가 치가 저하되는 문제점이 있었다.

본 고안은 위와 같은 종래의 LED 조명기구가 갖는 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 제조방법이 용이하며, 회로기판에 설치된 LED에서 발생된 열과 상기 회로기판과 전면의 렌즈판 사이에 적체된 열까지 효과적으로 배출시킬 수 있는 우수한 방열성을 갖는 LED 조명기구를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

본 고안의 위와 같은 목적은, 2열씩 인접하게 쌍을 이루는 복수쌍의 통공이 환(環)상으로 형성되고, 서로 인접된 2열 중 한쪽 열의 통공의 일측에는 각각 LED가 설치되며, 상기 각 LED를 전기적으로 연결하는 회로가 형성된 회로기판과; 상기 회로기판의 통공과 각각 대응되는 복수개의 방열공을 가지며, 상기 회로기판의 타측에 밀착 결합되는 방열판; 을 포함하여 구성되는 LED 조명기구를 제공함으로써 달성된다.

본 고안은 상기 특징 이외에, LED가 설치된 열의 전기회로가 지나지 않는 부분에 부가 통공이 형성된 것을 특징으로 한다.

다른 일면에 따라, 상기 회로기판의 인접된 2열의 대응되는 2개의 통공은 서로 연결된 하나의 장공으로 형성되는 것을 특징으로 한다.

다른 일면에 따라, 상기 회로기판과 방열판의 밀접면에 각각 대응되게 하나 이상의 결합돌기와 홈부가 형성된 것을 특징으로 한다.

본 고안의 LED 조명기구는 LED가 설치된 회로기판과 방열판에 2열씩 인접하게 환상으로 형성된 복수쌍의 통공을 통해 회로기판과 전면의 렌즈판 사이에 적체된 열과 LED의 전면에서 발생된 열을 보다 빠르고 효과적으로 배출할 수 있으며, 서로 인접된 2열 중 한쪽 열의 통공의 일측에 각각 LED를 설치함으로써 LED의 후부에서 발생된 열이 상기한 통공을 통해 곧장 방출될 수 있어 방열효과를 극대화시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 제작방법이 간단하여 저비용으로 방열성이 우수하고 향상된 LED 수명 및 안정된 광추출 효율을 갖는 고부가가치의 제품을 생산해 낼 수 있다.

이하 본 고안을 그 실시예에 의해 첨부도면을 참고로 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 고안에 의한 LED 조명기구의 사시도이고, 도 2는 도 1의 분해사시도이고, 도 3은 도 1의 측단면도이고, 도 4a는 도 1의 회로기판을 도시한 부분확대도이다.

본 고안의 LED 조명기구는 천장이나 벽면 등 다양한 위치에 설치될 수 있으나, 본 실시예에서는 설명의 편의를 위해 천장에 설치된 것으로 도시하여 설명하기로 한다.

도 1 내지 도 4a에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 LED 조명기구는, 둘레면에 복수개의 방열구멍(34)이 형성되고 하측에 개방부를 갖는 용기형상의 천장부착용 하우징(30)과, 상기 하우징(30)의 개방부에 고정 결합되는 고정커버(40)를 포함 하는 일종의 다운라이트로서, 상기 하우징(30)과 고정커버(40) 사이에는 2열씩 인접하게 쌍을 이루는 복수쌍의 통공(12)(12')이 환(環)상으로 형성된 회로기판(10)과, 상기 회로기판(10)의 상면에 밀착 결합되고 상기 회로기판(10)의 통공(12, 12')과 각각 대응되는 복수개의 방열공(22)을 가지는 방열판(20)이 설치되고, 상기 회로기판(10)과 고정커버(40) 사이에는 렌즈판(50)이 설치된다.

이때, 필요시 열전달 효율을 높이기 위해 상기 회로기판(10)의 상면에 서멀 컴파운드(thermal compound) 등의 열전도 물질을 도포한 후 방열판(20)을 밀착 결합시킬 수 있다.

상기 하우징(30)은 내면에 상기 회로기판(10), 방열판(20) 및 고정커버(40)를 볼트(32)를 통해 결합시킬 수 있도록 결합공(31)이 형성되고, 전원으로부터 입력된 교류를 LED가 구동되기 적합한 직류로 변환하는 정류회로를 포함하는 제어부(33)를 포함한다. 이때, LED가 교류에서 동작하는 경우 정류회로는 설치하지 않아도 된다. 도면부호 35는 하우징(30)을 천장(A)에 형성된 설치구멍에 고정시키기 위한 탄성고정부를 나타낸다.

상기 회로기판(10)은 서로 인접된 2열 중 한쪽 열의 통공(12')의 일측에 상기 하우징(30)에 장착된 제어부(33)에 전기적으로 연결되어 전원을 공급받는 복수개의 LED(14)가 각각 설치되고, 이때 상기 복수개의 LED(14)는 회로기판(10)의 상면에 결합되는 방열판(20)이 완전 밀착될 수 있도록 상기 회로기판(10)의 하면에 표면실장기술(surface mount technology, SMT)로 설치함이 바람직하다.

그리고, 상기 회로기판(10) 및 방열판(20)의 테두리부에는 상기 하우징(30) 에 볼트 결합시키기 위한 복수개의 결합공(11)(21)이 각각 형성된다.

한편, 상기 회로기판(10)에 형성된 통공(12, 12')의 크기를 더 크게 하면 공기의 대류가 용이해져 방열성은 향상될 수 있으나 반대로 회로기판(10)의 내구성은 약해지고 열의 전도면적은 감소될 수 있으므로 본 실시예에서와 같이 상기 회로기판(10) 상에 소정 크기의 통공을 원형으로 일정간격을 두고 형성한 것이다.

또한, 도 4a에 상세히 도시된 바와 같이, 상기 회로기판(10)에는 한쪽 열의 통공(12') 위에 설치된 LED(14)에 근접하게 다른쪽 열의 통공(12)이 인접하게 형성되므로 상기 LED(14)에서 렌즈판(50)을 향해 방출된 열기가 방출됨과 동시에 인접된 LED가 설치되지 않은 통공(12)을 통해 하우징(30) 쪽으로 빠르게 배출될 수 있는 것이다.

그리고, 도 4b에 도시된 바와 같이, 필요시 작업의 편의를 위해 상기 회로기판(10)의 인접된 통공(12)(12')을 서로 연결된 하나의 장공(12'')으로 형성할 수 있다. 이때, 상기 방열판(20)의 방열공(22)도 동일한 형태로 가공할 수 있다.

그리고, 상기 회로기판(10)의 테두리부에 결합홈(13)을 형성하고, 상기 방열판(20)의 테두리부에는 상기 결합홈(13)에 대응되는 결합돌기(23)를 형성하여 상기 회로기판(10)과 방열판이 각각 통공(12)(12')과 방열공(22)의 서로 대응되는 위치를 용이하게 맞추며 결합될 수 있도록 한다. 이때, 상기 회로기판(10)에 결합돌기를 형성하고 상기 방열판(20)에 결합홈을 형성하는 등의 변형도 얼마든지 가능하다.

상기 방열판(20)은 열전도율이 우수하고 저가인 알루미늄 등의 금속재질이나 세라믹으로 형성되고, 바람직하게 원판으로 형성되되 필요시 상면에 공기와의 접촉면적을 증가시키기 위해 방열핀(미도시)을 형성할 수 있다.

상기 고정커버(40)는 상면에 상기 렌즈판(50)을 끼움 결합시키기 위한 턱부(41)가 형성된 고리형상으로서, 상기 턱부(41)에는 상기 하우징(30)의 결합공(31)에 대응되는 결합공을 형성하여 상기 하우징(31)에 방열판(20)과 회로기판(10)을 순서대로 결합한 후 최종적으로 상기 고정커버(40)를 결합시켜 마무리하는 것이다.

상기 렌즈판(50)은 상면 테두리에 상기 고정커버(40)에 끼움 결합하기 위한 걸림턱(51)이 형성되고 표면에는 상기 회로기판(10)에 설치된 LED(14)의 불빛을 음영지역 없이 균일하게 조사할 수 있도록 볼록렌즈 형태의 돌출부를 형성한다.

위와 같이 구성된 LED 조명기구는, LED(14)에서 발생된 열에 의해 가열된 공기가 상기 방열판(20)의 통공(12)과 회로기판(10)에 형성된 방열공(22)을 통해 상기 방열판(20)의 상부로 배출되어 하우징(30)의 방열구멍(34)을 통해 배출되도록 하고, 상기 LED(14)의 상부에 형성된 통공(12')은 유입된 공기가 LED(14)와 직접 맞닿아 상기 LED(14)를 공기에 의해 직접 냉각될 수 있도록 함으로써 방열효율을 더욱 높이게 되는 것이다.

또한, 상기 회로기판(10)의 통공(12)을 LED(14)에 형성된 통공(12')과 근접하게 형성하여 상기 LED(14)에서 발생한 열에 의해 가열된 공기가 발열과 동시에 인접한 통공(12)을 통해 빠르게 배출되어 발열효율이 보다 향상되는 것이다.

위와 같이 본 고안은 특정 실시예를 들어 설명하였지만 반드시 이에 한정하 는 것은 아니며, 본 고안의 기술적 사상의 범주 내에서는 얼마든지 수정 및 변형이 가능하다.

예를 들어, 상기 회로기판(10)과 방열판(20)에는 방열효과를 높이기 위해 필요시 LED가 설치된 열의 전기회로가 지나지 않는 부분에 부가적으로 통공을 더 형성할 수 있다.

도 1은 본 고안에 의한 LED 조명기구의 사시도.

도 2는 도 1의 분해사시도.

도 3은 도 1의 측단면도.

도 4a는 도 1의 회로기판을 도시한 부분확대도.

도 4b는 본 고안의 다른 실시예에 의한 회로기판의 부분확대도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10 ; 회로기판 11, 21, 31 ; 결합공

12, 12', 12'' ; 통공 22 ; 방열공

13 ; 결합홈 14 ; LED

20 ; 방열판 23 ; 결합돌기

30 ; 하우징 32 ; 볼트

33 ; 제어부 40 ; 고정커버

50 ; 렌즈판 51 ; 걸림편

A ; 천장

Claims (4)

1. 2열씩 인접하게 쌍을 이루는 복수쌍의 통공이 환(環)상으로 형성되고, 서로 인접된 2열 중 한쪽 열의 통공의 일측에는 각각 LED가 접촉 설치되며, 상기 각 LED를 전기적으로 연결하는 회로가 형성된 회로기판과; 상기 회로기판의 통공과 각각 대응되는 복수개의 방열공을 가지며, 상기 회로기판의 타측에 밀착 결합되는 방열판; 을 포함하여 구성되며,

   상기 회로기판은 LED가 설치된 열의 전기회로가 지나지 않는 부분에 부가 통공이 형성되고,

   상기 회로기판과 방열판의 밀접면에 각각 대응되게 하나 이상의 결합돌기와 홈부가 형성된 LED 조명기구.
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