KR20080077758A - 분리형 방열판 구조를 갖는 엘이디 등기구 - Google Patents

Abstract

본 발명 분리형 방열판 구조를 갖는 엘이디 등기구는 기존에는 하나의 방열판에 고출력에 적합한 발광소자가 사방으로 배열되어 부피와 하중이 무거운 구조체을 대신하여 작업자가 구조체의 설치 및 제작이 용이하도록 방열판에 발광소자를 일렬로 배열된 구조체를 균일하게 제작하여 설치될 등기구에 적합하게 구조체를 각각 분리 및 결합하여 발광소자를 배열한 것을 특징으로 한다.

방열판, 상부 플레이트, 발광부, 등기구, 인버터

Description

분리형 방열판 구조를 갖는 엘이디 등기구{LED light apparatus which has a separable cooling fin}

도 1은 본 발명 분리형 방열판을 도시해 보인 분리 사시도.

도 2는 본 발명 분리형 방열판을 도시해 보인 결합 사시도.

도 3은 본 발명 분리형 방열판의 다른 실시 예를 도시해 보인 사시도.

도 4는 도 3의 설치상태를 도시해 보인 단면도.

도 5a, b는 본 발명 발광소자를 도시해 보인 예시도.

도 6은 본 발명 분리형 방열판이 설치된 등기구를 도시해 보인 사시도.

도 7은 본 발명 분리형 방열판이 설치된 등기구를 도시해 보인 단면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1: 구조체 2; 뚜껑 플레이트

3: 방열판 4, 4': 체결공

5: 방열핀 6: 끼움 돌기

7: 발광소자 8: 피시비

9: 칩 본딩 및 와이어 본딩위치 10: 렌즈

11: 반사막 12: 인버터

13: 엘이디 칩 14: 골드 와이어

15: 등기구 16: 커버

17: 엘이디 칩 장착부 18: 수직 단턱부

19: 수납 공간부 20: 볼트

21: 바닥면

본 발명은 분리형 방열판 구조를 갖는 엘이디 등기구에 관한 것으로서, 더욱 상세히 설명하면 발광소자와 방열판이 결합한 구조체를 등기구에 설치할 때 기존에는 하나의 방열판에 고출력에 적합한 발광소자가 사방으로 배열되어 부피가 크고 하중이 무거운 구조체를 작업자가 설치 및 제작이 용이하도록 방열판에 발광소자를 일렬로 배열된 구조체로 각각 균일하게 제작하여 설치될 등기구에 따라 구조체의 갯 수를 패키지 형태로 분리 및 결합하여 발광소자를 배열한 것을 특징으로 한다.

일반적으로 등기구로 사용되는 가로등은 인도 또는 도로에 설치되어 야간에 차량의 운행 또는 사람의 통행을 더욱 편리하게 하기 위하여 설치되는 것으로서, 소정 높이로 형성되는 지주와, 상기 지주에 설치되는 등기구가 포함된다.

그리고 상기 등기구는 케이스와, 상기 케이스 내부에 설치되는 광원과, 상기 광원에서 방출하는 빛을 투과시키는 커버가 포함된다.

그리고 상기 가로등에 사용되는 광원으로는 백열등, 고압수은등, 형광등, 나트륨등과 같은 다양한 종류가 사용되며, 데이라이트 스위치에 의해서 야간에는 자 동으로 점등되고, 주간에는 자동으로 소등되는 것이 일반적으로 사용된다.

또한, 상기 광원에 전원을 공급하기 위해 상기 지주의 내부에는 안정기가 설치되고 더불어 누전차단기, 전원 컨트롤러 등이 설치되는 것이 보통이다.

그런데 종래의 등기구의 경우 상기 광원으로서 백열등, 고압수은등, 형광등 등이 사용됨으로써, 밝기에 비하여 에너지 소비가 크고 수명이 짧은 문제가 있다.

또한, 상기 등기구에 단일의 광원이 설치됨에 따라, 상기 광원의 수명이 다하거나 고장 등에 의해 작동이 정지된 경우 상기 광원을 교체하기 전까지는 가로등의 조명 기능이 수행되지 않게 되어 보행자 및 차량에 불편함을 주는 문제가 발생하게 된다.

또한, 상기 광원에서는 많은 열이 방출되는데, 종래의 등기구의 경우 열이 외부로 배출될 수 있는 구조가 제공되지 않아 상기 커버가 상기 열에 의해 녹거나 파손되는 현상이 발생하는 문제가 있다.

따라서 최근에는 상기와 같은 문제점을 해소하기 위하여 등기구의 광원으로 엘이디를 많이 사용하고 있는 추세이다.

상기 발광소자인 엘이디(light emitting diode)는 화합물 반도체의 특성을 이용해 전기신호를 적외선 또는 빛으로 변화시킨다.

최근 각종 기계장치의 표시용 소자, 자동차의 외장에 들어가는 조명이나 내부의 기기, 전광판 등에 널리 이용되고 있다.

이러한 발광소자는 특허등록번호 제613490호, 특허등록번호 제455089호, 실용신안등록번호 제389502호 등과 같이 출원등록된 것이 있다.

즉 상기 발광소자는 통상적으로 피시비 기판 위에는 상면으로부터 인입되어 이루어진 엘이디 칩 장착부와, 상기 엘이디 칩 장착부 주위에 경사지게 형성된 반사막과, 상기 엘이디 칩 장착부에 장착되는 엘이디 칩과, 상기 엘이디 칩과 반사막의 상부에는 방출되는 광원을 조사하도록 렌즈가 구비된 구성이다.

따라서 상기 발광소자는 부피가 작고, 소비전력이 작으며, 낮은 열 방출 특성과 수명이 타 조명장치에 비하여 상대적으로 긴 장점을 가진다.

그러나 이러한 발광소자는 정격 동작온도보다 온도가 올라가면 수명이 감소하고 발광효율이 저하되기 때문에 엘이디의 출력을 높이기 위해서는 엘이디에서 발생하는 열을 효과적으로 방출시켜 가능한 낮은 동작 온도 내에서 동작 될 수 있는 방열 구조가 요구된다.

따라서 종래의 발광소자는 칩이 안착된 프레임 자체를 플라스틱 및 금속 소재의 방열판으로 제작한다.

즉 조명용으로 사용하기 위해서는 피시비 기판 위에 부착된 발광소자를 방열판의 상면에 전·후·좌·우 방향으로 배열하여 대면적의 방열판을 설치해야하기 때문에 규모가 커지는 문제점이 있다.

상기 발광소자가 부착된 방열판은 규모가 큰 하나의 판체로 내부에는 대형의 인버터를 설치하였기 때문에 전체적으로 무거운 하중을 갖는다.

따라서 상기 등기구에 발광소자를 설치하는데 작업의 특성상 작업공간이 지상보다 높은 곳에서 작업이 이루어지기 때문에 작업자가 발광소자가 배열된 방열판을 설치할 때는 무거운 하중으로 인해 작업성이 떨어지는 문제점이 있다.

또한, 각기 다른 크기를 갖는 등기구에 발광소자를 설치할 때는 방열판의 크기에 맞게 발광소자를 배열하도록 제작함으로써 방열판의 규격이 통일되지않아 제조비용의 상승을 가져오는 문제점이 있다.

또한, 상기 등기구에 설치된 발광소자의 일부가 고장이 난 경우에는 규모가 큰 방열판 전체를 등기구에서 분리하여야 하기 때문에 무거운 하중으로 인해 작업에 어려움이 있다.

따라서 상기와 같은 문제점을 해소하기 위하여 본 발명의 목적은 방열판과 방열판 위에 전·후·좌·우 사방으로 배열된 발광소자로 구성된 구조체를 등기구에 설치할 때 무거운 하중으로 인한 작업자의 작업성 저하를 방지하기 위하여 경량화된 구조체를 제공한다.

즉 상기 구조체는 발광소자가 사방으로 배열된 규모가 큰 하나의 방열판을 발광소자가 일렬로 배열된 방열판으로 구조체를 제작하여 등기구에 적합하게 복수의 구조체를 패키지 형상으로 분리 및 결합하여 발광소자를 배열하는 것으로 분리형 방열판 구조를 갖는 엘이디 등기구를 제공하는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 피시비 기판 위에는 상면으로부터 인입되어 이루어진 엘이디 칩 장착부와, 상기 엘이디 칩 장착부 주위에 경사지게 형성된 반사막과, 상기 엘이디 칩 장착부에 장착되는 엘이디 칩과, 상기 엘이디 칩과 반사막의 상부에는 방출되는 광원을 조사하도록 렌즈가 구비된 발광소자 와 상기 발광소자를 상면에 전·후·좌·우로 배열한 방열판으로 이루어진 구조체가 설치된 등기구에 있어서, 상기 등기구는 내부에 발광소자가 일렬로 배열된 구조체가 소정의 갯수 만큼 패키지 형태로 각각 위치하여 구조체를 서로 결합 및 분리하여 발광소자를 배열하는 것을 특징으로 한다.

이하 첨부된 도면에 의해 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명 분리형 방열판을 도시해 보인 분리 사시도이다.

본 발명 등기구(15)는 가로등 또는 실내등에 주로 사용하는 것으로 등기구(15)의 크기에 따라 발광소자(7)를 사방으로 배열할 수 있도록 동일한 구조를 갖는 구조체(1)를 소정의 갯 수만큼 패키지 형태로 각각 분리 및 결합할 수 있는 것으로 구조체(1)는 방열판(3)과 뚜껑 플레이트(2), 발광소자(7)로 이루어진다.

따라서 상기 구조체(1)는 방열판(3) 위에 발광소자(7)가 일렬로 배열된 뚜껑 플레이트(2)가 분리 결합 되는 것이다.

즉 상기 방열판(3)은 인버터(12)를 설치할 수 있도록 수납 공간부(19)를 형성하되, 상기 수납 공간부(19)는 바닥면(21)은 밀폐되고, 상부와 양쪽 단부를 개방된 상태를 갖으며 상부 양쪽에는 외부방향으로 수직연장된 수직 단턱부(18)가 형성된다.

또한, 상기 수직 단턱부(18)에는 뚜껑 플레이트(2)와 결합할 수 있도록 일정한 간격으로 체결공(4)이 각각 형성된다.

또한, 상기 방열판(5)에는 발광소자(7)에서 발생하는 열을 효과적으로 방출시켜 낮은 온도에서 발광소자(7)가 작동할 수 있도록 외주면에는 수직 단턱부(18) 와 동일한 길이로 돌출된 방열핀(5)이 각각 형성된다.

따라서 상기 방열판(3)의 상부에는 뚜껑 플레이트(2)가 밀착되어 볼트(20) 체결되도록 뚜껑 플레이트(2)는 방열판(3)과 동일한 길이를 갖는다.

상기 뚜껑 플레이트(2)는 방열판(3)과 동일한 폭을 유지하며 수직 단턱부(18)에 형성된 체결공(4)과 동일한 위치에 체결공(4)이 형성되고, 하부면에는 수납 공간부(19)와 동일한 폭에 위치하여 수납 공간부(19) 내로 삽입되도록 끼움 돌기(6)가 일체로 형성된다.

또한, 상기 뚜껑 플레이트(2)의 상면에는 피시비 기판(8) 위에 엘이디 칩(13)이 내장된 발광소자(7)가 일렬로 배열된다.

따라서 상기 뚜껑 플레이트(2)를 방열판(3)의 상부에 밀착한 후 체결공(4)에 볼트(20)를 삽입 체결하는 것이다.

한편, 상기 방열판(3)은 발광소자(7)에서 발생하는 열을 효과적으로 전도하여 온도를 낮출 수 있도록 금속재질 중 알루미늄을 주로 사용한다.

도 2는 본 발명 분리형 방열판을 도시해 보인 결합 사시도 이다.

상기 본 발명 구조체(1)는 방열판(3)과 발광소자(7)가 배열된 뚜껑 플레이트(2)가 분리 결합하는 구조로, 방열판(3)의 개방된 구조의 상부에 뚜껑 플레이트(2)가 분리 결합한 것이다.

또한, 상기 뚜껑 플레이트(2)에 의해 밀폐된 방열판(3)의 수납 공간부(19)에는 외부에서 공급되는 직류전류를 교류전류로 변환하여 피시비 기판(8)의 제어회로를 구동할 수 있도록 하여 엘이디 칩(13)이 발광하도록 인버터(12)를 내장한다.

한편, 상기 발광소자(7)와 인버터(12)는 전선에 의해 연결되는 것으로 도면에서는 미 도시 하였습니다.

따라서 상기 구조체(1)는 등기구(15)의 크기 또는 발광소자(7)의 배열에 따라 구조체(1)를 임의 갯 수대로 분리 결합하는 것이다.

도 3은 본 발명 분리형 방열판의 다른 실시 예를 도시해 보인 사시도 이다.

본 발명은 뚜껑 플레이트(2)와 방열판(3)으로 구성된 구조체(1)에서 뚜껑 플레이트(2)를 생략하고, 방열판(3)을 거꾸로 뒤집어 바닥면(21)에 일렬로 발광소자(7)를 배열한 것으로 등기구(15)에 방열판(3)을 뒤집어 설치를 하기 때문에 뚜껑 플레이트(2)가 필요없는 것이다.

도 4는 도 3의 설치상태를 도시해 보인 단면도로, 등기구(15)에 방열판(3)이 뒤집어 설치되면 등기구(15)의 바닥면(21)과 가장자리 둘레에 의해 내부가 밀폐된 상태를 유지하기 때문에 인버터(12)를 삽입 내장할 수 있는 것이다.

따라서 상기 방열판(3)을 거꾸로 뒤집어 등기구(15)에 설치하면 방열판(3)의 바닥면(21)은 상부에 위치하고 개방된 상부는 등기구(15)의 바닥에 위치하여 밀폐되고, 이때 수납 공간부(19)에는 인버터(12)가 내장 설치된 것이다.

도 5a는 본 발명 발광소자를 도시해 보인 평면도이다.

본 발명 발광소자(7)는 원형의 피시비 기판(8) 중앙에 엘이디 칩 장착부(17)가 형성되고, 엘이디 칩 장착부(17) 중앙에는 엘이디 칩(13)이 배열된다.

상기 엘이디 칩(13)은 3개씩 3열로 배열된 상태에서 피시비 기판(8)의 가장자리 양 끝단에는 +. - 단자에 열 압착 또는 초음판에 의해 본딩할 수 있도록 칩 본딩 및 아이어 본딩 위치(9)가 형성된다.

도 5b는 본 발명 발광소자를 도시해 보인 평면도로, 발광소자(7)는 발광효율을 높일 수 있도록 원형의 피시비 기판(8) 위에 상면으로부터 인입되어 이루어진 엘이디 칩 장착부(17)가 위치한다.

상기 엘이디 칩 장착부(17)의 내주면에는 경사면을 형성한 상태에서 엘이디 칩(13)에서 발광하는 광원을 확개하도록 경사면을 따라 반사막(11)이 설치된다.

또한, 반사막(11)의 중앙에는 엘이디 칩(13)이 배열되고, 골드 와이어(14)가 연결된 상태에서 엘이디 칩(13)이 발광하면 확개되는 광원을 모아서 조사할 수 있도록 렌즈(10)가 설치된 것이다.

도 6은 본 발명 분리형 방열판이 설치된 등기구를 도시해 보인 사시도로 등기구 내에 구조체(1)를 설치할 때 종전과 같이 규모가 큰 하나의 방열판(3)에 전ㆍ후ㆍ좌ㆍ우로 배열한 것이 아니라, 발광소자(7)가 일렬로 배열된 구조체(1)를 등기구(15)의 크기를 고려하여 3개의 구조체(1)를 하나의 패키지로 형성하도록 분리 및 결합하는 것이다.

따라서 소정의 갯 수로 패키지를 구성하는 구조체(1)를 등기구(15) 내에 설치할 수 있는 것으로, 등기구(15)의 크기에 따라 구조체(1)의 숫자를 달리한 패키지를 형성하여 분리 및 결합할 수 있는 것으로 부피는 작아지고, 하중은 경량화시킨 것이다.

또한, 패키지를 구성하는 각각의 구조체(1) 내부에는 인버터(12)를 개별적으로 내장하여 패키지를 구성할 수 있도록 한 것이다.

따라서 도면에서는 실시 예로 등기구(15)에서 투명커버(16)를 개폐한 상태에서 내부에는 3개의 구조체(1)가 하나의 패키지로 분리 및 결합 되었으나, 등기구(15)의 크기에 따라 적합하게 1개 내지 3개 이상의 구조체(1)를 패키지로 형성하여 결합 및 분리할 수 있는 것이다.

따라서 작업자는 구조체(1)에 인버터(12)가 각각 함께 포함되어 있어도 하중이 경량화되어있어 등기구(15)에 설치 및 교체작업이 용이한 것이다.

도 7은 본 발명 분리형 방열판이 설치된 등기구를 도시해 보인 단면도로, 등기구(15) 내부에는 동일한 구조를 구조체(1)가 분리 및 결합이 용이한 패키지 형상으로 설치된 구조이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명 등기구는 종래와 같이 하나의 방열판에 전ㆍ후ㆍ좌ㆍ우로 발광소자를 배열한 구조체를 발광소자가 일렬로 배열된 구조체로 제작하여 등기구의 크기에 맞게 복수의 구조체를 분리 및 결합하여 설치함으로써, 설치작업의 능률향상 및 등기구의 크기에 상관없이 구조체의 갯 수를 조절하여 사용하여 제작비용도 절감할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 등기구에 패키지로 설치된 구조체 중에서 불량이 발생할 경우 해당 구조체만 교체하여 재사용할 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 피시비 기판(8) 위에는 상면으로부터 인입되어 이루어진 엘이디 칩 장착부(17)와, 상기 엘이디 칩 장착부(17) 주위에 경사지게 형성된 반사막(11)과, 상기 엘이디 칩 장착부(17)에 장착되는 엘이디 칩(13)과, 상기 엘이디 칩(13)과 반사막(11)의 상부에는 방출되는 광원을 조사하도록 렌즈(10)가 구비된 발광소자(7)와 상기 발광소자(7)를 상면에 전·후·좌·우로 배열한 하나의 방열판(3)으로 이루어진 구조체(1)가 설치된 등기구(15)에 있어서,

   상기 등기구(15)는 내부에 발광소자(7)가 일렬로 배열된 구조체(1)가 소정의 갯수 만큼 패키지 형태로 각각 위치하여, 구조체(1)를 서로 결합 및 분리하여 발광소자(7)를 배열하는 것을 특징으로 하는 분리형 방열판 구조를 갖는 엘이디 등기구.
2. 제 1항에 있어서, 상기 구조체(1)는 인버터(12)를 설치할 수 있도록 수납 공간부(19)와, 상기 수납 공간부(19)의 상부와 양면은 개방된 상태에서 상면에는 체결공(4)이 형성된 수직 단턱부(18)와, 상기 수납 공간부(18)의 외주면을 따라 방열핀(5)이 형성된 방열판(3)과;

   상기 방열판(3)의 상면에는 수납 공간부(19)와 끼움 결합하여 개폐하도록 하부면에는 길이방향으로 수납 공간부(19)의 내주면에 끼워지도록 마주하는 끼움 돌기(6)와, 상기 수직 단턱부(18)의 체결공(4')과 일치하도록 체결공(4)이 형성되어 체결공(4, 4')에 볼트(20) 체결되는 뚜껑 플레이트(2)와;

   상기 뚜껑 플레이트(2)의 중앙에는 길이 방향을 따라 일렬로 배열된 발광소자(7)와;

   상기 수납 공간부(19)의 내부에 일체로 설치된 인버터(12)를 포함하는 것을 특징으로 하는 분리형 방열판 구조를 갖는 엘이디 등기구.
3. 제 1항 또는 2항에 있어서, 상기 구조체(1)는 뚜껑 플레이트(2)를 생략하고, 방열판(3)을 거꾸로 뒤집어 바닥면(21)이 상부로 위치한 상태에서 바닥면(21)에는 일렬로 일정한 간격을 갖도록 발광소자(7)를 배열하고, 수납 공간부(19)에는 인버터(12)가 설치된 것을 특징으로 하는 분리형 방열판 구조를 갖는 엘이디 등기구.

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