KR200463779Y1 - 경량 ｌｅｄ 등기구 - Google Patents

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Abstract

본 고안은 LED 등기구에 관한 것으로, 상세하게는 알루미늄 판재를 드로잉(Drawing)하여 외형 구조체를 형성하고, 이 외형 구조체 내부에 방열 구조체를 구성하여 LED 자체에서 발생하는 열을 외형 구조체에 전달하고, 외형 구조체에 전달된 열은 대기 중에 방출하도록 하여, 기존 LED 등기구 보다 경량이면서 고효율의 방열 효과를 가지며 신뢰도 높은 LED 등기구에 관한 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 고안은, 등기구 지지대(10)와, 알루미늄 판재를 드로잉(Drawing)하여 형성된 외형 구조체(20)와, 외형 구조체(20) 내부에 부착되어 LED(90)에서 발생하는 열을 전달하는 LED 조립체(30)와, LED 조립체(30)를 덮는 내부 커버(40)와, 외형 구조체(20)를 덮는 외부 커버(60)와, 외부 커버(60)를 외형 구조체(20)에 조임 결합하는 외부 커버 조임새(50)을 포함하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

경량 ＬＥＤ 등기구{Lightweight LED luminaries}
본 고안은 LED 등기구에 관한 것으로, 상세하게는 알루미늄 판재를 드로잉(Drawing)하여 외형 구조체를 형성하고, 이 외형 구조체 내부에 방열 구조체를 구성하여 LED 자체에서 발생하는 열을 외형 구조체에 전달하고, 외형 구조체에 전달된 열은 대기 중에 방출하도록 하여, 기존 LED 등기구 보다 경량이면서 고효율의 방열 효과를 가지는 LED 등기구에 관한 것이다.
일반적으로, LED는 기존의 광원에 비하여 발광효율이 높고 수명이 매우 긴 이점이 있어, 현재 기존의 광원을 급속히 대체해 나가고 있다.
그런데 LED 등기구의 광원으로 사용하는 LED는 반도체 소자이므로, 소자 내부의 접합부(Junction)의 온도를 일정 온도(약 섭씨 85도) 이하로 유지해 주어야만 LED의 높은 발광효율을 그대로 유지할 수 있고, LED의 긴 수명(약 50,000시간)도 유지할 수 있다.
따라서, 이러한 LED 등기구는 LED가 작동 중에 자체에서 발생하는 열을 외부로 충분히 방열하여 LED의 발광 효율과 수명을 유지할 수 있는 방열 구조체를 만드는 것이 매우 중요하다.
또한, 종래의 LED 등기구는, 알루미늄 다이캐스팅 성형물로 외형 구조물을 형성하고, 이 외형구조물 내부에 알루미늄 방열 구조체를 형성하고, LED를 메탈 PCB에 솔더링하여 LED 동작 중에 발생하는 열을 대기 중에 방출하도록 하거나, 또는 LED 등기구를 알루미늄 다이캐스팅 성형물로 만들어서 방열 구조체와 외형 구조체를 겸용하도록 하고 있다.
그런데, 이러한 종래의 LED 등기구는 중량이 크고 무거우며, 구조의 복잡함으로 인해 LED 등기구의 제작 소모 비용이 상승하게 되고, 알루미늄 다이캐스팅 성형물의 열 저항은 알루미늄 판재나 알루미늄 압출물보다 높기 때문에 방열 효과가 좋지 않으며, LED를 메탈 PCB에 솔더링을 한 솔더링 층에 크랙이 발생하여 LED 등기구 불량을 유발하는 문제가 상존한다.
따라서, 상기한 바와 같은 문제점들을 해결하기 위해 구조가 단순하고, 경량에 방열효과가 우수한 LED 등기구를 제공하는 것이 바람직하나, 아직까지 그러한 요구를 동시에 모두 만족시킬 수 있는 LED 등기구는 제공되지 않았다.
따라서 본 고안은, 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 알루미늄 판재를 드로잉(Drawing)하여 외형 구조체를 형성하고, 이 외형 구조체 내부에 방열 구조체를 구성하여 LED 방열 패드를 방열판에 적당한 압력으로 직접 밀착시켜서 발생하는 열을 외형 구조체에 전달하고, 외형 구조체에 전달된 열은 대기 중에 방출하도록 하고, 불량을 유발하는 원인을 근원적으로 제거하여, 기존 LED 등기구 보다 경량이면서 고효율의 방열 효과를 가지며 신뢰도가 높은 LED 등기구를 제안하는 것이다.
또한, 본 고안은, 기존 LED 등기구 보다 현저히 가벼우면서도 충분한 방열 효과를 가지는 신뢰도 높은 LED 등기구를 제공함에 따라, 일반적으로 사용되고 있는 종래의 LED 등기구의 무겁고 고가인 단점을 대체하여, 저가이면서 미려한 외관을 가지며 신뢰도 높은 경량 LED 등기구를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 고안은, 등기구 지지대(10)와, 알루미늄 판재를 드로잉(Drawing)하여 형성된 외형 구조체(20)와, 외형 구조체(20) 내부에 부착되어 LED(90)에서 발생하는 열을 전달하는 LED 조립체(30)와, LED 조립체(30)를 덮는 내부 커버(40)와, 외형 구조체(20)를 덮는 외부 커버(60)와, 외부 커버(60)를 외형 구조체(20)에 조임 결합하는 외부 커버 조임새(50)을 포함하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 LED 조립체(30)는, LED 방열 패드(91)가 부착된 LED(90)와, 중앙에 슬릿 구멍(81)이 형성되고 슬릿 구멍(81)에 걸쳐 LED(90)가 부착되어 상기 중앙 슬릿 구멍(81)으로 LED 방열 패드(91)가 노출되도록 하는 LED 기판(80)과, 상단에 방열 돌기(120)가 형성되고, 슬릿 구멍(81)에 방열 돌기(120)가 삽입되어, 상기 LED 방열 패드(91)와 직접 접촉하는 히트 싱크(100)와, LED(90)가 삽입되는 통공이 형성되고, LED 기판(80)과 히트 싱크(100)를 고정하도록 끼움 결합되는 고정 클램프(110)을 포함하도록 구성되는 것이 바람직하다.
본 고안의 LED 등기구에 의하면, 알루미늄 판재를 드로잉(Drawing)하여 외형 구조체를 제작하므로 무게가 가볍고, 방열 경로가 짧아 방열효과가 클 뿐만 아니라, 불량 발생의 원인이 되는 솔더링 부분을 최소화하여 크랙 발생률을 낮추었기 때문에, 외관이 수려하고 수명이 긴 LED 등기구 보급에 기여할 수 있다.
또한, 알루미늄 판재를 재질로 이용하기 때문에, 종래의 등기구 보다 현저하게 제작 비용을 줄일 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 고안에 따른 LED 등기구의 전체 외형도이다.
도 2는 LED 등기구의 내부 구성을 나타낸 분해도이다.
도 3은 LED 등기구의 외형 구조체를 나타낸 도면이다.
도 4는 LED 등기구의 LED 조립체를 나타낸 도면이다.
도 5는 도 4의 LED 조립체를 분리하여 나타낸 분해도이다.
도 6은 LED의 구성을 나타낸 구성도이다.
도 7은 LED 기판을 나타낸 도면이다.
도 8은 히트 싱크를 나타낸 도면이다.
도 9은 도 4에 나타난 LED 조립체의 또 다른 형태를 나타낸 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 구체적인 실시예에 대하여 상세히 설명한다.
여기서, 이하에 나타내는 실시예는 본 발명을 실시하기 위한 하나의 예일 뿐, 이하에 기술되는 실시예의 내용으로 본 발명이 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 고안에 따른 LED 등기구의 완성된 전체 외형도로서, 등기구 지지대(10)와 외형 구조체(20)가 결합된 상태를 나타낸다.
도 2는 본 고안에 따른 LED 등기구의 내부 구성을 나타낸 분해도이다.
도 2에서 도시한 바와 같이, 등기구 지지대(10)는 다각형 또는 원통형의 기둥으로 양 측면에는 통공이 형성되고, LED 전원 공급을 위한 전력 공급선이 관통하고 있다.
등기구 지지대(10)의 일측부에는 외형 구조체(20)와 체결되기 위한 고정부가 형성되어 있으며, 상기 고정부는 나사산 형태나 볼트 체결 등의 체결 방법을 이용할 수 있다.
외형 구조체(20)는 알루미늄 판재를 드로잉(Drawing)하여 형성된 것으로, 외형 구조체(20)의 중심에는 등기구 지지대(10)의 고정을 위한 결합홈이 형성되어 있고, 외형 구조체(20) 내부 바닥면에는 압입 볼트(70)가 삽입되어 LED 조립체(30)가 체결되고, 외형 구조체(20)의 내주 부분에는 내부 커버(40)와 결합하기 위한 결합홈이 형성되어 있다.
내부 커버(40)는 후술하는 LED 조립체(30)를 덮기 위한 것으로서, LED 조립체(30)의 LED 빛이 통과하는 개구부가 형성되어 있으며, 외주 부분에 외형 구조체(20)와 볼트 결합하기 위한 볼트구멍이 형성되어 있다.
외부 커버는(60)는 외형 구조체(20)를 덮기 위한 것으로서, 유리나 열 강화 아크릴 같은 투명 재질로 형성되고, 외부 커버 조임새(50)에 의해 외형 구조체(20)와 조임 결합된다.
도 3은 도 2에서 기술한 LED 등기구의 외형 구조체(20)를 나타낸 도면으로서, 등기구 지지대(10)의 고정을 위한 결합홈, 후술하는 LED 조립체(30)를 체결하기 위한 압입 볼트(70), 내부 커버(40)와 결합하기 위한 결합홈이 내주 부분에 형성되어 있는 것을 도시하고 있다.
다음으로, 상기 기술한 LED 조립체(30)에 대해 설명한다.
도 4는 및 도 5는 LED 조립체(30)를 나타낸 사시도로서, 도 4는 LED 조립체(30)의 각 구성이 결합된 형태를, 도 5는 LED 조립체(30)의 각 구성이 분리된 형태를 나타내고 있다.
도 5에서 나타낸 바와 같이, LED 조립체(30)는 LED(90)와, LED(90)가 부착된 LED 기판(80)과, LED(90)에서 발생한 열을 방열하는 히트 싱크(Heat sink)(100)와, LED(90), LED 기판(80) 및 히트 싱크(100)를 결합하기 위한 고정 클램프(110)로 구성되어 있다.
도 6은 LED 조립체(30)의 구성 중, LED(90)의 구성을 나타낸 것으로서, 도 6에 나타난 바와 같이, LED(90)의 하단에는 LED 방열 패드(91)가 형성되어 있으며, LED 방열 패드(91)의 하단 양 측부에는 LED 전원 인가를 위한 단자가 형성되어 있다.
LED 방열 패드(91)의 하단 중심부는 히트 싱크(100)의 방열 돌기(120)와 직접 맞닿는 부분이며 LED(90)에서 발생하는 열을 LED 방열 패드(91)를 통해 히트 싱크(100)로 직접 전달하도록 되어 있다.
도 7은 LED 조립체(30) 구성 중, LED 기판(80)을 나타낸 도면으로서, 도 6에서 기술한 LED(90)가 LED 기판(80)에 부착되어 있는 것을 나타내었다.
도 7에서 나타낸 바와 같이, LED 기판(80)은 장방형으로 형성되고, LED(90)에 전원을 공급하기 위한 패턴(도시 안함)이 형성되어 있으며, LED 기판(80)의 중앙에는 긴 슬릿(Slit) 구멍(81)이 형성되어 있다.
상기 슬릿 구멍(81)은 히트 싱크(100)의 방열 돌기(120)가 관통되어, LED 자체 방열패드(91)와 방열 돌기(120)이 직접 접촉되어 있으며, LED(90)에서 발생하는 열이 상기 방열 돌기(120)을 통해 히트 싱크(100)로 직접 전달하도록 되어 있다.
또한, 상기 LED(90)의 배치는 슬릿 구멍(81)의 방향에 따라 부착되며, LED 방열 패드(91)가 상기 슬릿 구멍(81)에 삽입되는 히트 싱크(100)의 방열 돌기(120)와 직접 접촉하도록 형성된다.
도 8은 LED 조립체(30)의 구성 중, 히트 싱크(100)의 구성을 나타낸 도면으로, 도 8에 나타난 바와 같이, 히트 싱크(100)의 상단 중앙에는 LED(90)와 직접 맞닿는 방열 돌기(120)가 형성되어 있고, 또한 방열 돌기(120)의 좌우 양쪽에는 LED 기판(80)이 끼워질 수 있도록 고정 돌기가 대칭으로 형성되어 있다.
상기 히트 싱크(100)의 고정 돌기는 고정 클램프(110)와 끼움 결합하기 위하여 "ㄱ"자 형태로서 구성되고, 히트 싱크(100)의 좌우 측부에는 LED 등기구의 외형 구조체(20)와 볼트 체결을 위한 볼트 구멍이 형성되어 있다.
상기 고정 클램프(110)는 중심부에 LED(90)가 삽입되어 걸쳐지도록 삽입공이 형성되고, 고정 클램프(110)의 좌우 측부는 히트 싱크(100)의 고정 돌기와 끼움 결합되도록 "ㄷ"자 형태로 되어 있어, LED 기판(80)이 히트 싱크(100)에서 일탈하지 않고 견고하게 고정할 수 있다.
이와 같이, 상기 도 6 내지 도 8에서 기술한 LED(90), LED 기판(80), 히트 싱크(100) 및, 고정 클램프(110)의 구성을 결함하여, 도 4의 LED 조립체(30)가 완성된다.
덧붙여서, 도 9는 상기 LED 구조체(30)의 또 다른 실시예를 나타낸 것으로서, 히트 싱크(100)가 옆으로 누워진 "H" 형태인 것을 나타내고 있으며, 기본적인 방열 구조는 상기 도 4 내지 도 8에서 서술한 바와 같다.
이렇듯, 본 고안은 상기 도면에서 기술한 것으로 한정되는 것은 아니고, 해당 기술분야의 통상의 지식에 의해 여러 다양한 형태로 변형될 수 있다.
아울러, 상기 구성과 관련하여, 상기 히트 싱크(100) 및 고정 클램프(110)는 비용이 저렴하고 제작이 용이한 알루미늄 재질로 구성하여 열 전달 효율을 높이도록 한다.
바람직하게는, 상기 히트 싱크(100)의 방열 돌기(120)와, 외형 구조체에 맞닿는 면에 써멀 컴파운드(Thermal compound)를 도포하거나 써멀 패드(Thermal pad)를 부착하여 열 전달 효율을 높이도록 한다.
바람직하게는, 상기 LED 기판(80)의 패턴 상단에 비전도성 도료 등으로 코팅하도록 하여, 고정 클램프(110)로 의한 전기적 쇼트(Short)를 방지하도록 한다.
바람직하게는, 상기 부착되는 LED(90)의 수를 당업자의 필요에 따라 적절하게 선택하여, LED 등기구의 광량을 조정할 수 있다.
바람직하게는, 상기 등기구 지지대(10)의 내부에 DC 컨버터와 같은 전원부를 추가 구성하여 AC 전원에 직접 연결 가능하도록 구성할 수 있다.
이상, 상술한 바와 같이 본 고안에 따르면, LED 등기구의 방열 효율을 극대화하고, 불량 발생을 방지할 수 있어, 고효율, 장수명, 고신뢰성의 등기구 제작이 가능하고, 또한 간단한 구조와 제작 비용을 줄일 수 있는 경제적인 효과가 있다.
본 고안은 도면에 의거하여 LED 등기구의 실시예를 설명하였으나, 상기 실시예에서 설명한 구성은 본 고안의 목적을 위한 것일 뿐, 상기한 실시예에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라, 본 고안의 취지 및 본질을 벗어나지 않는 범위 내에서 설계상의 필요 및 기타 다양한 요인에 따라 당해 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 여러 가지 수정, 변경, 결합 및 대체 등이 있을 수 있는 것임은 당연한 일이라 하겠다.
10. 등기구 지지대 20. 외형 구조체
30. LED 조립체 40. 내부 커버
50. 외부 커버 조임새 60. 외부 커버
70. 압입 볼트 80. LED 기판
81. 슬릿 구멍 90. LED
91. LED 방열 패드 100. 히트 싱크
110. 고정 클램프 120. 방열 돌기

Claims (2)

  1. 등기구 지지대와,
    외형 구조체와,
    상기 외형 구조체의 내부 바닥면에 부착되어 LED에서 발생하는 열을 전달하는 LED 조립체와,
    상기 외형 구조체를 상기 LED 조립체와 체결하기 위한 압입 볼트와,
    상기 LED 조립체를 덮는 내부 커버와,
    상기 외형 구조체를 덮는 외부 커버와,
    상기 외부 커버를 상기 외형 구조체에 조임 결합하는 외부 커버 조임새를 포함하며,
    상기 외형 구조체는 알루미늄 판재를 드로잉하여 형성되고,
    상기 LED 조립체는,
    중앙에 슬릿 구멍이 형성되고, 상기 슬릿 구멍에 걸쳐 상기 LED가 부착되는 LED 기판과,
    상단에 방열 돌기가 형성되고, 상기 슬릿 구멍에 상기 방열 돌기가 삽입되어, 상기 LED와 직접 접촉하는 히트 싱크와,
    상기 LED를 삽입하는 삽입공이 형성되고, 상기 LED 기판과 상기 히트 싱크를 고정하도록 끼움 결합되는 고정 클램프를 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 등기구.
  2. 삭제
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