KR20100005391U - Led lighting fixture - Google Patents
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Abstract
발광 다이오드(LED)용의 조명 기구(2)는, 열 전도 커버(211)와, 열 전도 커버와의 사이에 구획부를 형성하도록, 열 전도 커버의 외주에 착탈 가능하게 연결된 광 투과 차폐부(212)를 구비하는 램프 하우징(21)을 포함한다. 램프 하우징의 구획부에는 베이스 시트(22)가 설치된다. 베이스 시트(22) 상에는 LED 램프 디바이스(23)가 설치된다. 열 전도 유닛은 구획부(213) 내에 설치되며, 하나 이상의 제1 열 전도 파이프와, 제1 열 전도 파이프 내에서, 액체 상태와 기체 상태 간의 상태 변화에 기인하여 유동하는 열 전도성 재료(32)를 포함한다. 제1 열 전도 파이프(31)는 LED 램프 디바이스(23)에 의해 발생되는 열을 흡수하는 열 교환부(311)와, 열 교환부(311)에 의해 흡수된 열을 열 전도 커버(211)로 전달하는 방열부(312)를 포함한다. The light fixture 2 for a light emitting diode (LED) is a light transmission shield 212 detachably connected to the outer circumference of the heat conduction cover so as to form a partition between the heat conduction cover 211 and the heat conduction cover. It includes a lamp housing 21 having a). The base sheet 22 is installed in the compartment of the lamp housing. The LED lamp device 23 is installed on the base sheet 22. The heat conduction unit is installed in the compartment 213 and carries at least one first heat conduction pipe and a heat conducting material 32 which flows due to a change in state between the liquid state and the gas state within the first heat conduction pipe. Include. The first heat conduction pipe 31 includes a heat exchanger 311 that absorbs heat generated by the LED lamp device 23, and heat absorbed by the heat exchanger 311 to the heat conduction cover 211. It includes a heat radiating portion 312 for transmitting.
Description
본 고안은 발광 다이오드(LED)용 조명 기구에 관한 것으로서, 더 구체적으로는 LED 램프 디바이스에 의해 발생되는 열을 방열시킬 수 있는 LED 조명 기구에 관한 것이다. The present invention relates to a light fixture for a light emitting diode (LED), and more particularly to an LED light fixture that can dissipate heat generated by the LED lamp device.
도 1을 참조하면, 종래의 발광 다이오드(LED)는 램프 차폐부(lamp shield: 11)와, 램프 차폐부(11)의 외주에 배치된 광 투과 커버(12)와, 광 투과 커버(12)에 대향하는 위치 중에서 램프 차폐부(11) 위에 설치된 대형의 파워를 가진 LED 램프 디바이스(13)를 포함한다. 밝은 조명을 제공하기 위해, LED 램프 디바이스(13)를 사용할 수 있다. 그러나, LED 램프 디바이스(13)는 사용 중에 대량의 열을 발생한다. 램프 차폐부(11)에는 성형 하우징(plastic housing: 14)이 고정되도록 설치되어, LED 램프 디바이스(13)의 전자 소자가 손상되는 것을 방지하도록 LED 램프 디바이스(13)를 덮고 있다. 실외에서 사용할 때에는, LED 조명 기구를 둘러싸도록 방수 인클로저(15)를 설치할 수 있다. Referring to FIG. 1, a conventional light emitting diode (LED) includes a
성형 재료의 방열(heat-dissipation) 능력은 충분하지 않기 때문에, LED 램프 디바이스(13)에서 발생되는 열은 LED 조명 기구로부터 효과적으로 방열되지 못 한다. 이에 따라, LED 조명 기구의 동작 효율이 떨어지게 된다. 또한, LED 램프 디바이스(13)가 열에 의해 손상을 입을 수 있다. Since the heat-dissipation ability of the molding material is not sufficient, the heat generated in the
본 고안은 열을 효과적으로 방열할 수 있는 발광 다이오드 조명 기구를 제공하는 것을 목적으로 한다. An object of the present invention is to provide a light emitting diode lighting device that can effectively dissipate heat.
본 고안의 발광 다이오드(LED) 조명 기구는, 열 전도 커버와, 열 전도 커버의 외주에 착탈 가능하게 결합된 광 투과 차폐부를 갖는 램프 하우징을 포함하며, 열 전도 커버와 광 투과 차폐부 사이에는 구획부(compartment)가 형성된다. 구획부 내에 베이스 시트(base seat)가 설치된다. 베이스 시트 위에 LED 램프 디바이스가 설치된다. 열 전도 유닛은 구획부 내에 설치되며, 하나 이상의 제1 열 전도 파이프와, 제1 열 전도 파이프 내에서, 액체 상태와 기체 상태 간의 상태 변화에 기인하여 유동하는 열 전도성 재료를 포함한다. 열 전도 파이프는 LED 램프 디바이스에 의해 발생되는 열을 흡수하는 열 교환부와, 열 교환부에 의해 흡수된 열을 열 전도 커버로 전달하는 방열부를 포함한다. The light emitting diode (LED) luminaire of the present invention includes a lamp housing having a heat conducting cover and a light transmitting shield detachably coupled to an outer circumference of the heat conducting cover, and a partition between the heat conducting cover and the light transmitting shield. A compartment is formed. A base seat is installed in the partition. The LED lamp device is installed on the base sheet. The heat conduction unit is installed in the compartment and includes at least one first heat conduction pipe and a heat conducting material that flows within the first heat conduction pipe due to a change of state between the liquid state and the gas state. The heat conduction pipe includes a heat exchanger for absorbing heat generated by the LED lamp device, and a heat dissipation unit for transferring heat absorbed by the heat exchanger to the heat conduction cover.
본 고안의 다른 특징이나 장점에 대해서는 첨부 도면을 참조하여 이하의 바람직한 실시예에 관한 구체적인 설명으로부터 명백하게 될 것이다. Other features and advantages of the present invention will become apparent from the following detailed description of the preferred embodiments with reference to the accompanying drawings.
본 고안을 구체적으로 설명하기에 앞서, 본 명세서 전체를 통해 유사한 구성요소는 동일한 참조 부호를 사용하고 있다는 것에 주의하라. Before describing the present invention in detail, note that like elements throughout the specification use like reference numerals.
도 2와 도 3은 본 고안에 따른 발광 다이오드(LED) 조명 기구(2)의 제1 실시 예를 나타낸다. LED 조명 기구(2)는 램프 하우징(21), 베이스 시트(22), LED 램프 디바이스(23), 제1 열 전도 유닛(3), 및 방열 유닛(24)을 포함한다. 램프 하우징(21)은 열 전도 커버(211)와, 열 전도 커버(211)의 외주에 착탈 가능하게 연결되어, 열 전도 커버(211)와의 사이에 구획부(213)를 형성하는 광 투과 차폐부(212)를 포함한다. 구회부(213) 내에 베이스 시트(base seat: 22)가 설치된다. 베이스 시트(22)의 위에 LED 램프 디바이스(23)가 고정적으로 설치된다. 구획부(213) 내에 제1 열 전도 유닛(3)이 설치된다. 열 전도 커버(211)는 커버 본체(214)와, 커버 본체(214)의 내면 상에 고정적으로 설치된 2개의 열 전도 시트(216)를 포함한다. 열 전도 커버(211)의 외면에는 열 교환 면적을 확장하기 위해 복수개의 그루브(groove: 215)가 형성되어 있다. 제1 열 전도 시트(216)는 커버 본체(214)의 내면에 고정적으로 연결된 상부 열 전도체(217)와, 상부 열 전도부(217)에 착탈 가능하게 연결된 하부 열 전도체(218)를 포함한다. 방열 유닛(24)은 구획부(213) 내에 설치되며, 커버 본체(214)의 내면에 연결된다. 방열 유닛(24)은 복수개의 핀(fin)의 형태로 형성되어, 열 교환 면적을 확장할 수 있게 하여 방열 효율을 높이게 되어 있다. 베이스 시트(22)는 열 전도성 재료로 이루어지며, 방열 유닛(24) 상에 고정적으로 설치된다. 2 and 3 show a first embodiment of a light emitting diode (LED)
제1 열 전도 유닛(3)은 제1 열 전도 파이프(31)와, 액체 상태와 기체 상태 간의 변화에 기인하여 제1 열 전도 파이프(31)로 흐르는 열 전도성 재료(32)를 포함한다. 제1 열 전도 파이프(31)는 LED 램프 디바이스(23)에 의해 발생되는 열을 흡수하는 열 교환부(311)와, 열 교환부(311)에 의해 흡수된 열을 열 전도 커 버(211)로 전달하는 방열부(312)를 각각 포함한다. 방열부(312)는 대응하는 제1 열 전도 시트(216)에 삽입되는데, 제1 열 전도 시트(216)의 상부 열 전도체(217)와 하부 열 전도체(218) 사이에 삽입된다. 열 교환부(311)는 방열 유닛(24)과 접촉된다. 방열부(312)는 열 교환부(311)가 흡수한 열을 열 전도 커버(211)에 전달한다. The first
본 고안의 바람직한 실시예에서, 열 전도성 재료(32)는 무기 초전도체(inorganic superconductor) 또는 메탄올, 에탄올이나 아세톤 등과 같은 휘발성 액체 물질이 될 수 있다. 램프 하우징(21)의 열 전도 커버(211)는 알루미늄과 같은 경량의 금속으로 이루어진다. 상부 열 전도체(217)와 열 전도 커버(211)의 커버 본체(214)는 본 고안의 다른 실시예에서는 일체형으로 형성될 수 있다. In a preferred embodiment of the present invention, the thermally
본 실시예에서 사용하는 LED 램프 디바이스(23)는 대형의 파워를 구비하기 때문에, 사용 중에 대량의 열이 발생한다. 발생한 열은 베이스 시트(22)와 방열 유닛(24)으로 전달된다. 베이스 시트(22)는 발생된 열을 방열 유닛(24)으로 전달하기 위해, 알루미늄과 같은 경량의 금속으로 이루어진다. 열 교환부(311)는 LED 램프 디바이스(23)에 의해 발생된 열을 흡수하기 위해 방열 유닛(24)과 접촉되어 있다. 제1 열 전도 파이프(31) 내의 열 전도성 재료(32)는 열을 흡수해서 액체 상태에서 기체 상태로 변화한다. 기체 상태의 열 전도성 재료(32)는 상승하여 방열부(312)에 다다르고, 제1 열 전도 시트(216)와 열 교환이 이루어진다. 제1 열 전도 시트(216)는 열을 외부로 방출하기 위해 열 전도 커버(211)와 열 교환을 행한다. 이에 따라, 기체 상태의 열 전도성 재료(32)가 냉각되어 액체 상태로 변화된 후, 제1 열 전도 파이프(31)의 열 교환부(311)로 흐른다. 열 전도성 재료(32)가 액체 상태와 기체 상태 사이에서 반복적으로 변화되는 것에 의해, LED 조명 기구(2)가 냉각된다. Since the
본 고안에 따른 LED 조명 기구(2)의 장점에 대하여 간단히 설명한다. 제1 열 전도 유닛(3)을 사용하고, 열 전도성 재료(32)가 액체 상태와 기체 상태 사이에서 변화되는 것에 의해, LED 디바이스(23)에서 발생되는 열이 효과적으로 방열되어, 방열 능력을 향상시키고, LED 조명 기구(2)의 수명을 늘릴 수 있다. 제1 열 전도 파이프(31)는 기밀하게 밀봉되고, 열 전도성 재료(32)를 봉합함으로써, 환경 친화적인 열 전도성 재료(32)의 재사용이 가능하게 된다. The advantages of the
도 4를 참조하면, 본 고안에 따른 LED 조명 기구(2)의 제2 실시예는 제1 실시예와 유사한 구조를 갖는다. 주요 차이점에 대해서 설명한다. 제2 실시예에서는 부분적인 파워 LED 램프 디바이스(23)를 사용한다. 이에 따라, LED 램프 디바이스(23)에 의해 발생되는 열을 감소시킬 수 있다. 그 결과, 방열 유닛(24)(도 3에 도시)을 생략할 수 있다. 2개의 체결 부재(219)가 커버 본체(214)로부터 제1 열 전도 유닛(3) 쪽으로 연장되어, 베이스 시트(22)가 커버 본체(214)에 고정되도록 한다. 열 교환부(311)는 베이스 시트(22)와 접촉되어 있다. 제2 실시예는 제1 실시예와 동일한 장점을 갖는다. 4, the second embodiment of the
도 5와 도 6을 참조하면, 본 고안에 따른 LED 조명 기구(2)의 제3 실시예는 제1 실시예와 유사한 구조를 갖는다. 그 차이점에 대하여 설명한다. LED 조명 기구(2)는 제2 열 전도 유닛(4)을 더 포함한다. 제2 열 전도 유닛(4)은 제2 열 전도 시트(41), 윙 플레이트(wing plate: 42), 복수의 방열 핀(heat-dissipating fin)(43), 2개의 제2 열 전도 파이프(44: 도 6 참조), 및 열 전도성 재료(32)를 포 함한다. 5 and 6, the third embodiment of the
제2 열 전도 시트(41)는 열 전도 커버(211)의 외면상에 설치된다. 윙 플레이트(42)는 제2 열 전도 시트(41)에 연결되어 접촉되며, 열 전도 커버(41)로부터 이격되어 있다. 제2 열 전도 파이프(44)는 제2 열 전도 시트(41)에 연결되어, 윙 플레이트(42)에 접촉되어 있다. 열 전도성 재료(32)는 액체 상태와 기체 상태 간의 변화에 기인하여 제2 열 전도 파이프(44) 안으로 흐르게 된다. 제2 열 전도 파이프(44)와 윙 플레이트(42)는 제2 열 전도 시트(41) 내에 삽입된다. 제1 열 전도 파이프(31)는 방열부(312) 및 열 교환부(311)와 액체 상태의 교환이 가능하며 복수개의 환형의 그루브(314)가 형성된 외면을 갖는 중간 파이프부(313)를 더 포함한다. 도 7을 참조하면, 윙 플레이트(42)는 파이프를 포함하는 그루브(pipe-retaining groove)(421)가 2개 형성된 바닥면을 갖는다. 제2 열 전도 파이프(44)는 파이프를 포함하는 그루브(421) 내에 각각 설치된다. 제2 열 전도 파이프(44)는 제2 열 전도 시트(41)의 끝에 삽입된다. 방열 핀(43)은 윙 플레이트(42)에서 열 전도 커버(211) 쪽으로 연장되어 있다. 제2 열 전도 파이프(44)는 방열 핀(43)을 통해 연장되어 있다. The second heat
LED 디바이스(23)에 의해 발생된 열은 제2 열 전도성 시트(41)로 전달된다. 제2 열 전도 파이프(44) 내의 열 전도성 재료(32)는 열을 흡수해서 액체 상태에서 기체 상태로 변화한다. 기체 상태의 열 전도성 재료(32)는 제2 방열 시트(41)에 대향하는 위치까지 상승한 후, 방열 핀(43)과 열 교환을 수행한다. 방열 핀(43)을 설치함으로써, 열 교환 면적이 확장되어, 열을 외부로 효과적으로 방출할 수 있게 된 다. 제3 실시예는 제1 실시예와 동일한 장점을 갖는다. 제3 실시예에서, 열 전도성 재료(32)는 무기 초전도체 또는 메탄올, 에탄올이나 아세톤 등과 같은 휘발성의 액체 물질이 될 수 있다. Heat generated by the
제2 열 전도 파이프(44)와 윙 플레이트(42)의 구성은 본 고안의 다른 실시예에서는 다른 형태로 될 수 있다. 도 8에 나타낸 바와 같이, 제2 열 전도 유닛(4)의 윙 플레이트(42)는 상단면과 바닥면을 갖는다. 제2 열 전도 파이프(44)는 윙 플레이트(42) 내에 내장되는데, 윙 플레이트(42)의 상단면과 바닥면 사이에서 이들로부터 이격되어 설치된다. 제2 열 전도 파이프(44)는 제2 열 전도 시트(41)의 끝에 삽입된다. The configuration of the second
도 9에 나타낸 바와 같이, 본 고안에 따른 LED 조명 기구(2)의 제4 실시예는 제3 실시예와 유사한 구조를 갖는다. 주요 차이점에 대하여 설명한다. LED 조명 기구(2)는 대류(convection) 유닛(5)을 더 포함한다. 대류 유닛(5)은 제1 대류 통로(51), 제2 대류 통로(52), 2개의 제1 대류 튜브(53)(도면에는 하나만 도시함), 및 2개의 제2 대류 튜브(54)(도면에는 하나만 도시함)를 포함한다. 제1 대류 통로(51)는 복수의 제1 열 전도 시트(216) 중 제2 열 전도 시트(41)에 인접한 열 전도 시트 내에 형성된다. 제2 대류 통로(52)는 제2 열 전도 시트(41) 내에 형성되어, 제1 대류 통로(51)와 유체가 흐르도록 되어 있다. 제1 대류 튜브(53)는 구획부(213) 내에 설치되어, 제1 대류 통로(51) 및 구획부(213)와 유체가 이동할 수 있도록 되어 있다. 제2 대류 튜브(54)는 열 전도 커버(211)와 윙 플레이트(42) 사이에 설치된다. 제2 대류 튜브(54)는 제2 대류 통로(52) 및 외부와 유체를 연통할 수 있게 되어 있다. 제1 대류 튜브(53)는 제1 대류 통로(51)의 단부와 유체를 연통할 수 있게 되어 있는 제1 개방 단부(531a)와, 구획부(213)와 유체를 연통할 수 있게 되어 있는 제2 개방 단부(531b)와, 길게 연장된 제1 대류 챔버(533)를 형성하도록 제1 내측 튜브 본체(531)의 둘레에 설치된 외측 튜브 본체(532)와, 액체 상태와 기체 상태 간의 변화에 기인하여 제1 대류 챔버(533) 내를 흐르는 열 전도성 재료(32)를 포함한다. 제1 대류 챔버는 내측 튜브 본체(531)와 외측 튜브 본체(532) 사이에 위치한다. 제2 대류 튜브(54)는 제2 내측 튜브 본체(541), 제2 외측 튜브 본체(542), 및 열 전도성 재료(32)를 포함한다. 제2 내측 튜브 본체(541)는 제2 대류 통로(52)의 단부와 유체를 연통할 수 있도록 된 제1 개방 단부(544)와, 윙 플레이트(42)의 외측으로 노출되어 외부와 유체를 연통할 수 있도록 된 제2 개방 단부(545)를 포함한다. 제2 외측 튜브 본체(542)는 제2 내측 튜브 본체(541)의 둘레에 설치되며, 제2 내측 튜브 본체와의 사이에 길게 연장된 제2 대류 챔버(543)를 형성한다. 열 전도성 재료는 액체 상태와 기체 상태 사이에서의 상태 변화에 따라 제2 대류 챔버(543) 내를 유동한다. As shown in Fig. 9, the fourth embodiment of the
제1 대류 튜브(53)의 제1 내측 튜브 본체(531)의 제1 개방 단부(531a)는 제1 대류 통로(51)에 가압으로 체결된다. 제1 내측 튜브 본체(531)의 제2 개방 단부(531b)는 제1 열 전도 유닛(3)의 방열 유닛(24)과 접촉한다. 제2 대류 튜브(54)의 제2 내측 튜브 본체(541)의 제1 개방 단부(544)는 제2 대류 통로(52)에 가압 체결된다. 제2 내측 튜브 본체(541)의 제2 개방 단부(545)는 열 전도 커버(211) 쪽으로 구부러져 있다. 대류 유닛(5)은 제2 내측 튜브 본체(541)의 제2 개방 단부(545) 에 설치된 2개의 필터링 네트(filtering net)(55)를 더 포함함으로써, 외부 입자가 제2 내측 튜브 본체(541)를 통해 구획부(213) 안으로 이동하는 것을 방지할 수 있다. The first
구획부(213) 내의 공기가 LED 램프 디바이스(23)에 의해 가열된 공기는 제1 내부 튜브 본체(531)와, 제1 대류 통로(51)와, 제2 대류 통로(52)를 통과해서, 제2 내측 튜브 본체(541)의 제2 개방 단부(545)로 빠져나간다. 이에 의하면, LED 조명 기구(2)의 온도를 더 감소시킬 수 있다. 제4 실시예는 제1 실시예와 동일한 장점을 갖는다. Air in which the air in the
도 1은 종래의 발광 다이오드(LED) 조명 기구의 단면도이다. 1 is a cross-sectional view of a conventional light emitting diode (LED) luminaire.
도 2는 본 고안에 따른 제1 실시예의 LED 조명 기구의 단면도이다. 2 is a cross-sectional view of the LED lighting fixture of the first embodiment according to the present invention.
도 3은 도 2의 라인 III-III에 따라 절취한 개략도면이다. 3 is a schematic diagram cut along the line III-III of FIG.
도 4는 본 고안에 따른 제2 실시예의 LED 조명 기구의 개략 단면도이다. 4 is a schematic cross-sectional view of the LED lighting fixture of the second embodiment according to the present invention.
도 5는 본 고안에 따른 제3 실시예의 LED 조명 기구의 개략 단면도이다. 5 is a schematic cross-sectional view of the LED lighting fixture of the third embodiment according to the present invention.
도 6은 제3 실시예의 LED 조명 기구의 부분적인 바닥도면으로서, 윙 플레이트와 2개의 제2 열 전도성 파이프의 구성을 나타낸다. Fig. 6 is a partial bottom view of the LED luminaire of the third embodiment, showing the configuration of the wing plate and two second thermally conductive pipes.
도 7은 도 6의 라인 VII-VII를 따라 절취한 개략 단면도로서, 윙 플레이트 내에 배치된 2개의 제2 열 전도성 파이프를 나타낸다. FIG. 7 is a schematic cross-sectional diagram cut along the line VII-VII of FIG. 6 showing two second thermally conductive pipes disposed in the wing plate. FIG.
도 8은 윙 플레이트 내에 내장된 2개의 열 전도성 파이프의 변형 구성을 나타내는 개략 단면도이다. 8 is a schematic cross-sectional view showing a modified configuration of two thermally conductive pipes embedded in the wing plate.
도 9는 본 고안에 따른 제4 실시예의 LED 조명 기구를 나타내는 단면도이다. 9 is a cross-sectional view showing the LED lighting fixture of the fourth embodiment according to the present invention.
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