KR20090108222A - 다중 방열 구조의 ｌｅｄ 조명장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 다중 방열 구조의 LED 조명장치에 관한 것으로서, 특히 LED 조명장치에 다수개의 방열핀을 형성하여 외부에 노출되는 표면적을 넓히고 LED램프에서 발생하는 높은 온도의 열기를 외부로 2단계에 걸쳐 방출하도록 하여 고열에 의한 제품의 손상 없이 다수개의 LED램프를 사용할 수 있는 다중 방열 구조의 LED 조명장치에 관한 것이다.

본 발명의 다중 방열 구조의 LED 조명장치는, LED 램프가 장착되고 다수개의 제1방열핀이 형성된 LED모듈과; 상기 LED모듈이 장착되고 다수개의 제2방열핀이 형성된 하우징과; 상기 LED모듈에 형성되어 상기 하우징과 연결되는 열전달핀으로 이루어지되, 상기 LED램프에서 발생하는 열은 상기 열전달핀을 통해 상기 제2방열핀으로 전달되는 것을 특징으로 한다.

LED 조명장치, 방열핀, 플러그, 열전달핀

Description

다중 방열 구조의 ＬＥＤ 조명장치 { ＬＥＤ LIGHTING DEVICE OF MULTI RADITION STRUCTURE }

본 발명은 다중 방열 구조의 LED 조명장치에 관한 것으로서, 특히 LED 조명장치에 다수개의 방열핀을 형성하여 외부에 노출되는 면적을 넓히고 LED램프에서 발생하는 높은 온도의 열기를 외부로 2단계에 걸쳐 방출하도록 하여 고열에 의한 제품의 손상 없이 다수개의 LED램프를 사용할 수 있는 다중 방열 구조의 LED 조명장치에 관한 것이다.

본 발명은 다중 방열 구조의 LED 조명장치에 관한 것으로, 특히 최근에는 POWER - LED 조명장치가 떠오르고 있다.

350mA급의 1W POWER - LED 조명장치는 조명용으로 사용하기에는 부족했던 기존 30mA급의 LED에 비해 더 밝기 때문이다. 또한, 최근에는 1200mA급의 3~5W POWER - LED도 보급되고 있다.

그에 따라 더 높은 열도 함께 발생하기 때문에 그 열을 방출하기 위해 방열판을 부착하여 사용하고 있다.

그러나 방열판만으로는 LED램프에서 발생하는 열을 모두 방출하기에는 부족 하기 때문에 이러한 열을 줄이기 위해 지금도 많은 연구를 계속하고 있다.

LED 조명장치는 사용용도에 따라 빛의 강약 조절을 할 수 있고, 에너지 절약과 사용자의 시력을 보호할 수 있고, 반영구적인 수명을 갖고 있으며, 주위 온도의 변화에도 영향을 미치지 않는 첨단 전구라는 장점을 가지지만, LED는 일정시간 사용되면 발열에 의하여 그 효율이 떨어질 뿐만 아니라 계속적인 사용 시 발열량이 점증되어 수명을 떨어뜨린다는 단점을 가진다.

근자에 들어서는 사용수명이 크게 연장되면서도 내충격성이 뛰어난 고광도의 LED를 광원으로 사용하는 추세에 있다. 특히 POWER - LED는 각종 조명등의 광원으로 사용될 수 있는 것으로서, 그 적용범위가 매우 광범위하다 할 수 있는 것이다. 상기한 바와 같이 POWER - LED는 점등시 매우 높은 열이 발생하므로, 고열의 발열온도에 의해 이를 적용 및 설계하는데 많은 어려움이 있는 것이다.

따라서, 종래에는 다수개의 LED가 부착된 기판의 배면에 위치하는 본체를 금속재로 형성하거나, 그 본체에 복수개의 방열 및 대기순환공을 형성하여 자연 방열에 의해 LED로부터 발생하는 열을 방열시키고 있는 것이다.

그러나, 상기한 바와 같은 자연 방열에 의한 LED 조명기구는 그 발열량에 한계가 있고, 방열되는 열량보다 LED에서 발생하는 열량이 더 높아 그 조명기구가 지속적으로 가온되는 형태를 갖고 있으므로, 제품 설계시 고가의 나연, 불연 재질의 선택은 물론 고온에서도 열변형이나 수축 등이 발생하지 않는 재료를 사용하여야 하는 비경제적인 문제점이 있는 것이며, 특히 LED 및 각종 전기접속기구 등은 고온으로부터 취약성을 갖고 있으므로 이들의 사용수명을 단축시키는 등의 문제점을가 지고 있다.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, LED 조명장치에 다수개의 방열핀을 형성하여 LED램프에서 발생한 열을 2단계에 걸쳐 방출하여 고열에 의한 제품의 손상 없이 다수개의 LED램프를 사용하여 고광도 조명을 얻는데 적합한 다중 방열 구조의 LED 조명장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 다중 방열 구조의 LED 조명장치는 LED 램프가 장착되고 다수개의 제1방열핀이 형성된 LED모듈과; 상기 LED모듈이 장착되고 다수개의 제2방열핀이 형성된 하우징과; 상기 LED모듈에 형성되어 상기 하우징과 연결되는 열전달핀으로 이루어지되, 상기 LED램프에서 발생하는 열은 상기 열전달핀을 통해 상기 제2방열핀으로 전달되는 것을 특징으로 한다.

상기 하우징 상면에는 LED모듈삽입홈이 형성되고, 상기 LED모듈은 상기 LED모듈삽입홈에 탈착 가능하게 장착된다.

상기 LED모듈삽입홈의 수직길이는 상기 제1방열핀의 수직길이보다 짧게 형성되어, 상기 LED모듈삽입홈에 삽입된 상기 제1방열핀은 외부로 노출된다.

상기 LED모듈 저면에는 플러그가 돌출 형성되고, 상기 하우징 상면에는 상기 플러그가 삽입되는 전원인가부가 형성되어, 외부에서 들어온 전기는 상기 전원인가부 및 플러그를 통해서 LED램프로 전달된다.

다수개의 상기 제1방열핀 사이에는 상기 열전달핀이 형성되고, 상기 하우징상면에는 상기 열전달핀이 삽입되는 열전달핀홈이 형성되되, 상기 열전달핀은 상기 제1방열핀의 수직 길이보다 길고, 상기 열전달핀홈은 상기 제2방열핀과 접하고 있다.

상기 하우징의 상면에 결합되는 커버렌즈를 더 포함하여 이루어진다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 다중 방열 구조의 LED 조명장치 따르면 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 상기 LED램프에서 발생한 고열은 상기 제1방열핀을 통해 방출되고, 남은 열은 상기 열전달핀과 상기 열전달핀홈을 통과하여 상기 하우징과 상기 제2방열핀을 따라 외부로 방출된다. 즉, 다수개의 방열핀은 외부에 노출되는 표면적을 넓혀 주어 상기 LED램프에서 발생하는 높은 온도의 열기를 외부로 방출하는 것이다. 따라서 고열에 의한 제품의 손상이 없기 때문에 다수개의 상기 LED램프의 사용이 가능해지고, 그에 따라 고광도의 조명이 가능해지며, 상기 LED램프에서 발생한 높은 온도의 열기를 신속하게 방출하므로 사용수명을 연장하고, 제품이 열변형이나 수축 등이 발생하지 않아 광범위하게 사용될 수 있다.

둘째, 상기 LED모듈을 상기 하우징에 삽입하는 형식으로, 상기 LED모듈의 유동성이 없고 안정감 있는 고정이 가능하다.

셋째, 상기 LED모듈이 상기 하우징에 삽입되어도 상기 제1방열핀의 일부가 외부에 직접 노출되어 방열하기 때문에, 상기 LED램프에서 발생한 고열을 신속하게 방출하므로 상기 LED모듈 자체의 열변형이나 수축 등의 손상을 방지할 수 있다.

넷째, 상기 LED모듈과 상기 하우징은 상기 플러그를 상기 전원인가부에 착탈하는 형식으로, 외부에서 상기 하우징으로 유입된 전류를 상기 전원인가부를 통해 상기 LED램프로 보낼 수 있으며, 상기 플러그는 상기 전원인가부에서 착탈이 용이하기 때문에 제품에 문제가 생길 시 제품 전체를 교체하지 않고, 문제가 있는 상기 LED모듈 하나만을 교체할 수 있어, 교체가 편리하고 비용이 저렴하다.

다섯째, 상기 열전달핀의 수직길이가 상기 제1방열핀의 수직길이보다 길고, 상기 열전달핀홈에 삽입된 상기 열전달핀은 상기 제2방열핀과 접하기 때문에 상기 제1방열핀보다 더 깊숙한 곳까지 열전달이 가능하며, 상기 제2방열핀과 상기 하우징으로 직접 열을 전달하여, 그 열을 신속하게 방출할 수 있다.

여섯째, 상기 하우징과 결합한 상기 커버렌즈가 외부에서 비, 먼지, 벌레 등의 이물질이 유입되는 것을 막을 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 LED 조명장치의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 LED모듈의 아래쪽 사시도이며, 3은 본 발명의 실시예에 따른 LED모듈의 윗쪽 사시도이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 하우징의 사시도이다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다중 방열 구조의 LED 조명장치는 LED모듈(10)과, 하우징(20)과, 열전달핀(13)과, 커버렌즈(30)로 이루어져 있다.

상기 LED모듈(10)은 상부에는 LED램프(11)가 장착되고, 하부에는 다수개의 제1방열핀(12)이 형성된다.

상기 LED모듈(10)에 장착된 상기 LED램프(11)는 사용 용도에 따라 하나만 장착될 수도 있고, 고광도의 조명을 위하여 다수개의 상기 LED램프(11)를 장착할 수도 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 상기 제1방열핀(12)은 상기 LED모듈(10) 하부의 중심에서 외곽으로 방사선형으로 뻗어나가도록 형성된다.

상기 제1방열핀(12)은 외부에 노출되는 면적이 넓게 형성될수록 더 많은 열을 방출한다.

상기 제1방열핀(12)의 가운데는 플러그(15)가 장착된다.

상기 제1방열핀(12) 사이에는 상기 제1방열핀(12)과 모양은 같고, 상기 제1방열핀(12)보다 수직길이가 더 긴 상기 열전달핀(13)이 형성된다.

상기 열전달핀(13)은 상기 열전달핀홈(23)에 장착되었을 때, 상기 LED모듈(10)을 안정감 있게 고정한다.

상기 하우징(20)은 상부에 상기 LED모듈(10)이 장착되고, 하부에 제2방열핀(22)이 형성된다.

상기 제2방열핀(22)은 상기 제1방열핀(12)과 마찬가지로 상기 하우징(20) 하부의 중심에서 외곽으로 방사선형으로 뻗어나가도록 형성된다.

상기 제2방열핀(22)은 외부에 노출되는 면적이 넓게 형성될수록 더 많은 열을 방출한다.

도 4에 도시된 바와 같이, 상기 하우징(20) 상부에는 상기 LED모듈(10)을 장착하기 위한 LED모듈삽입홈(21)이 형성되고, 상기 LED모듈(20)은 상기 LED모듈삽입홈(21)에 탈착 가능하게 장착된다.

따라서 상기 LED모듈(10) 하나에 문제가 생길 시 제품 전체를 교체하지 않고, 문제가 있는 상기 LED모듈 하나만을 교체할 수 있어, 교체가 편리하고 비용이 저렴하다.

상기 LED모듈삽입홈(21)의 수직길이는 다수개의 상기 제1방열핀(12)의 수직길이보다 짧게 형성되어, 상기 LED모듈삽입홈(21)에 상기LED모듈(10)을 장착했을 때 상기 LED모듈삽입홈(21)에 삽입된 다수개의 상기 제1방열핀(12)의 일부가 상기 LED모듈삽입홈(21)의 외부로 노출되도록 한다.

또는, 상기 LED모듈삽입홈(21)의 지름을 상기 LED모듈(10)의 지름보다 크게 형성하여, 상기 LED모듈삽입홈(21)에 상기 LED모듈(10)을 장착했을 때 상기 LED모듈삽입홈(21)에 삽입된 다수개의 상기 제1방열핀(12)과 상기 LED모듈삽입홈(21)의 측면 사이에 빈 공간이 형성되도록 하여 상기 제1방열핀(12)이 외부에 노출되도록 할 수도 있다.

위와 같은 구조에 의해 상기 LED램프(11)에서 발생한 열은 1차적으로 외부로 노출된 다수개의 상기 제1방열핀(12)을 통해 외부로 방출된다.

이로 인해 상기 LED모듈이 상기 하우징(20)에 삽입되어도 상기 제1방열핀(12)의 일부가 외부에 직접 노출되어 방열하기 때문에, 상기 LED램프(11)에서 발생한 고열을 신속하게 방출하므로 상기 LED모듈(10) 자체의 열변형이나 수축 등의 손상을 방지할 수 있다.

상기 열전달핀(13)은 상기 LED모듈(10)의 저면에 돌출 형성되어, 상기 하우징(20)과 연결되며, 상기 LED램프(10)에서 발생하는 열은 상기 열전달핀(13)을 통해 상기 제2방열핀(22)으로 전달된다.

이를 위해 상기 하우징(20)에는 상기 열전달핀(13)이 삽입 수용되어 상기 LED모듈(10)에서 발생된 열을 전달받는 열전달핀홈(23)이 형성되어 있다.

상기 열전달핀홈(23)은 상기 LED모듈삽입홈(21)에 형성된다.

상기 열전달핀(13)은 다수개의 상기 제1방열핀(12) 사이에 형성되며 상기 열전달핀(13)의 수직길이는 상기 제1방열핀(12)의 수직길이보다 길어 상기 하우징(20)과 상기 제2방열핀(22)에 접하게 된다.

상기 열전달핀(13)을 통해 상기 하우징(20)과 상기 제2방열핀(22)으로 전달된 열은 2차적으로 다수개의 상기 제2방열핀(22)을 통해 외부로 방출된다.

위와 같이 상기 열전달핀(13)은 상기 열전달핀홈(23)에 삽입되었을 때, 상기 제1방열핀(12)보다 더 깊숙한 곳까지 열전달이 가능하며, 상기 제2방열핀(22)과 상기 하우징(20)으로 직접 열을 전달하고, 그 열을 신속하게 방출한다.

상기 LED모듈(10) 저면에는 상기 플러그(15)가 돌출 형성되고, 상기 LED모듈삽입홈(21) 안쪽에는 상기 플러그(15)가 삽입되는 전원인가부(25)가 형성된다.

상기 전원인가부(25)는 전기를 공급하고 전선(40)과 연결되어 있다.

따라서, 상기 전원인가부(25)에 인가되는 전기는 상기 플러그(15)를 통해 상기 LED모듈(10)로 전달되어, 상기 LED램프(11)가 켜지게 한다.

상기 커버렌즈(30)는 상기 하우징(20)의 상면에 결합되어, 외부로부터 이물질 등이 유입되는 것을 막을 수 있다.

이하, 위와 같은 구성으로 이루어진 본 발명의 작동과정에 대하여 살펴본다.

상기 LED모듈(10)을 상기 LED모듈삽입홈(21)에 장착한다. 이 때 상기 LED모듈(10)의 상기 열전달핀(13)이 상기 열전달핀홈(23)에 딱 맞도록 끼워넣는다.

외부로부터 전원을 공급하면, 전기는 상기 전선(40)을 따라 상기 전원인가부(25)로 이동하고, 이는 다시 상기 전원인가부(25)에 삽입된 상기 플러그(15)를 따라 상기 LED모듈(10)로 흐르게 되어, 상기 LED램프(11)가 켜지게 된다.

상기 LED램프(11)가 켜짐에 따라 상기 LED램프(11)에서는 열이 발생하게 된다.

상기 LED램프(11)에서 발생한 열은 상기 LED모듈(10)을 가열하게 되고,

그 열의 일부는 상기 제1방열핀(12)으로 이동되며, 나머지 열은 상기 열전달핀(13)과 상기 열전달핀홈(23)으로 이동된다.

외부와 접하고 있는 상기 제1방열핀(12)으로 이동된 열은 상기 제1방열핀(12)이 외부로 노출되어 있기 때문에 자연 방출된다.

그리고, 상기 열전달핀(13)과 상기 열전달핀홈(23)으로 이동된 열은 상기 열전달핀홈(23)과 접하고 있는 상기 제2방열핀(22)으로 이동된다.

외부로 노출되어 있는 상기 제2방열핀(22)으로 이동된 열은 자연 방출된다.

따라서, 상기 제1방열핀(12)을 통해 상기 LED램프(11)에서 발생한 열을 1차 적으로 방출하며, 방출하지 못한 열은 상기 제2방열핀(22)을 통해 2차적으로 방출하므로서, 고열에 의한 제품의 열변형, 수축 등이 발생하지 않아 고광도의 조명이 가능해지며, 사용수명을 연장할 수 있다. 또한, 상기 LED모듈(10)의 탈착이 용이하여 교체가 편리하고 비용이 저렴하며, 상기 하우징(20)에 커버렌즈(30)를 장착하므로서 비, 먼지, 벌레 등의 이물질이 유입되는 것을 막을 수 있다.

본 발명인 다중 방열 구조의 LED 조명장치는 전술한 실시예에 국한하지 않고, 본 발명의 기술 사상이 허용되는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 LED 조명장치의 사시도,

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 LED모듈의 아래쪽 사시도,

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 LED모듈의 윗쪽 사시도,

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 하우징의 사시도,

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : LED모듈, 20 : 하우징, 30 : 커버렌즈, 40 : 전선, 11 : LED램프, 12 : 제1방열핀, 13 : 열전달핀, 15 : 플러그, 21 : LED모듈삽입홈, 22 : 제2방열핀, 23 : 열전달핀홈, 25 : 전원인가부.

Claims (6)

1. LED 램프가 장착되고 다수개의 제1방열핀이 형성된 LED모듈과;

   상기 LED모듈이 장착되고 다수개의 제2방열핀이 형성된 하우징과;

   상기 LED모듈에 형성되어 상기 하우징과 연결되는 열전달핀으로 이루어지되, 상기 LED램프에서 발생하는 열은 상기 열전달핀을 통해 상기 제2방열핀으로 전달되는 것을 특징으로 하는 다중 방열 구조의 LED 조명장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 하우징 상면에는 LED모듈삽입홈이 형성되고,

   상기 LED모듈은 상기 LED모듈삽입홈에 탈착 가능하게 장착되는 것을 특징으로 하는 다중 방열 구조의 LED 조명장치.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 LED모듈삽입홈의 수직길이는 상기 제1방열핀의 수직길이보다 짧게 형성되어, 상기 LED모듈삽입홈에 삽입된 상기 제1방열핀은 외부로 노출되는 것을 특징으로 하는 다중 방열구조의 LED 조명장치.
4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,

   상기 LED모듈 저면에는 플러그가 돌출 형성되고,

   상기 하우징 상면에는 상기 플러그가 삽입되는 전원인가부가 형성되어,

   외부에서 들어온 전기는 상기 전원인가부 및 플러그를 통해서 LED램프로 전달되는 것을 특징으로 하는 다중 방열 구조의 LED 조명장치.
5. 제 1항에 있어서,

   다수개의 상기 제1방열핀 사이에는 상기 열전달핀이 형성되고,

   상기 하우징 상면에는 상기 열전달핀이 삽입되는 열전달핀홈이 형성되되,

   상기 열전달핀은 상기 제1방열핀의 수직 길이보다 길고, 상기 열전달핀홈은 상기 제2방열핀과 접하고 있는 것을 특징으로 하는 다중 방열 구조의 LED 조명장치.
6. 제 1항에 있어서,

   상기 하우징의 상면에 결합되는 커버렌즈를 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 다중 방열 구조의 LED 조명장치.

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