KR20100029750A - 고출력 ｌｅｄ 램프 - Google Patents

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Abstract

고출력 LED 램프는 덮개, 발광 어셈블리 및 방열 핀을 포함한다. 발광 어셈블리는 반사볼, LED 및 렌즈를 포함하고, 방열핀은 덮개의 채널에 반경방향으로 설치되고, 각각의 열 싱크(heat sink)의 외측단은 덮개의 내부 벽과 연결되며, 내측단은 원기둥의 외부 벽에 연결되고, 방열핀의 모든 전단면은 원뿔형태의 오목한 토로스(torus)를 형성하며, 반사볼은 원뿔형태의 오목한 토로스 상에 제공되고; 원기둥의 축은 덮개의 축과 일치하며, 원기둥의 전단면은 평면이고, LED 및 렌즈는 표면상에 설치된다. 종래 기술과 비교하여, 전방에서 후방으로 연결하는 반경방향의 펜스-형태의 방열 핀은 덮개에 제공되고, 열 전달뿐만 아니라, 방열 핀 주변의 공기 통풍에 더 도움이 될 것이며, 방열의 효과를 개선하기 위해 LED 노드에 의해 발생된 열을 제거한다.
방열핀, 방열 채널, 반사볼, 렌즈, 발광 어셈블리, 덮개

Description

고출력 ＬＥＤ 램프{High Power LED Lamp}
본 발명은 고출력 LED 램프, 더 구체적으로는 이의 방열 구조에 관한 것이다.
최근 몇 년 동안, LED 램프는 낮은 전력 소모, 긴 사용 시간, 에너지 보존 및 환경 친화력과 같은 많은 이점으로 인해 빠르게 성장해왔으며, 이는 점점더 사회적으로 매력적이다. 현재 LED 램프는 일반적으로 램프 갓(lamp shade), 램프 홀더(lamp holder), 반사기, 벌브(bulb), 렌즈 및 구동 전원을 포함한다. 일반적으로, 다른 형태의 방열 핀은 과열되는 LED 램프의 노드 때문에 램프의 사용 시간에 영향을 미치는 것을 방지하도록 램프 갓 상에 배치된다. 저출력 LED 램프와 관련하여, 전용 방열 부재는 발생된 작은 양의 열 및 낮은 전력 소모 때문에 생략될 수 있다. 그러나, 특히, 고 출력의 그리고 연속하는 조명을 요하는, 고출력 LED 램프를 위해, 방열 부재는 필요하다. 현재 방열 부재 및 이의 구조를 제공하는 방법과 관련하여, 일반적으로, 노드에 의해 발생된 열을 알맞게 발산함으로써 램프의 적절한 동작을 보장하기 위해, 판과 같은 방열 핀이 반사기의 후방의 벌브 주변에 제공되거나, 또는 방열 홀은 램프 갓의 벽에 제공된다.
중국 특허 제 200520134398호에서, "고출력 LED 램프용 방열 어셈블리의 구 조"가 방열의 문제와 관련하여 시도되었다. 이의 구조는 시트(seat), 발광 어셈블리 및 스위칭 전원 어셈블리 등을 포함한다. 스위칭 전원 어셈블리는 시트의 내부 챔버의 후방부에 설비되어 있다. 스위칭 전원 어셈블리는 내주 링(inner ring)을 포함하고, 발광 어셈블리는 시트의 내주 챔버의 전방부에 내장된다. 발광 어셈블리는 방열 핀, 반사기, 고출력 LED 광 벌브, 및 렌즈를 포함한다. 방열 핀은 내주 링에 내장되어 있다. 이는 비교적 전형적인 방열 구조이며, 이는 몇 가지의 기술적 측정을 활용한다: 먼저, 반사기의 단계에 의해 착수된 시트의 전방 포트의 주변에, 고정 링이 눌러진다. 시트의 전방 포트의 외부 쓰레드(thread) 및 고정 링의 내부 쓰레드는 반사기를 단단히 누름으로써 양호한 방열 효과를 달성하도록 방열 핀 내부에서 눌러진다; 두 번째로, 램프의 벌브를 설치하기 위해 중심 홀의 내부에 2 개의 돌출 이어(ear)가 있는, 방열 램프 홀더를 제공하며, 특별히 제작된 방열 칩은 방열 램프 홀더에 제공된다.
그러므로, 실제로 다음의 결점이 전술한 방열 구조에 존재함을 알 수 있다:
먼저, 시트의 전방 포트(즉, 외부 덮개(shell)의 전방 포트) 내에 제공되어 있는 방열 핀 때문에 방열 핀 주변의 다른 방향으로 공기가 흐를 수 없기 때문에, 방열 효과가 저하된다. 두 번째로, 방열 램프 홀더는 제공되어야 하며, 특별히 제작된 방열 칩은 방열 램프 홀더 내에 위치되어야 한다. 따라서, 구조가 복잡할 뿐아니라, 생산 비용도 증가된다.
따라서, 종래 기술의 전술한 결점을 극복하기 위해, 새로운 구조를 가지는 고출력 LED 램프를 제공하는 것이 본 발명의 목적이다. 본 발명의 고출력 LED 램프는 공기가 다양한 방향으로 방열 핀 주위로 흐를 수 있고 특별히 제작된 방열 칩을 설치하는 것을 필요로 하지 않는 특징을 가진다. 따라서 이의 구조는 간단하며, 또한 방열의 특히 양호한 효과가 달성된다.
전술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 다음의 기술 해결방법을 채택하였다:
고출력 LED 램프는 덮개, 발광 어셈블리 및 방열 핀을 포함한다. 발광 어셈블리는 반사볼, LED 및 렌즈를 포함하고, 방열핀은 덮개의 채널에 반경방향으로 설치되고, 각각의 열 싱크(heat sink)의 외측단은 덮개의 내부 벽과 연결되며, 내측단은 원기둥의 외부 벽에 연결되고, 방열핀의 모든 전단면은 원뿔형태의 오목한 토로스(torus)를 형성하며, 반사볼은 원뿔형태의 오목한 토로스 상에 제공되고; 원기둥의 축은 덮개의 축과 일치하며, 원기둥의 전단면은 평면이고, LED 및 렌즈는 평면상에 설치되는 것을 특징으로 한다.
여기서, 구동 전원은 원기둥에 설치되고, 눌림 렌즈 커버는 원기둥의 전단에 있으며, 후단 커버는 후방부에 제공되고, 렌즈는 눌림 렌즈 커버와 원기둥의 전단면 사이에 설치된다.
여기서, 덮개, 방열 핀, 원기둥 및 반사볼은 고정식(non removable) 일체를 형성한다.
여기서, 펜스-형태 방열 핀에 의해 형성된 방열 채널은 반사볼의 링의 내측과 외측 영역들에 분배되어 있다.
여기서, 눌림 렌즈 커버, 원기둥 및 후단 커버는 연결 볼트에 의해 통합 밀봉 바디로 결합된다.
여기서, 덮개는 기둥 형태를 가진다.
여기서, 덮개는 다중 마름모 형태를 가진다.
여기서, 위치설정 브래킷은 덮개 상에 제공된다.
여기서, 방열 관통 홀은 덮개에 제공된다.
유리한 효과: 종래 기술과 비교하여, 상호연결되고 펜스-형태의 방열 핀을 설치함으로써, 덮개의 전방부의 중간에 렌즈 및 LED 광원을 배치하고 렌즈의 주변의 오목한 토로스상에 반사기를 제공하여, 구조에 있어 팬과 유사한 램프가 형성된다. 공기 흐름 열 전달은 덮개, 방열 핀, 원기둥 및 반사기를 전체 구조로서 연결하여 개선될 수 있다. 또한, 해체(demolition)를 용이하게 할 뿐만 아니라, 볼트와 함께 후단 커버 및 원기둥 및 눌림 렌즈커버를 연결함으로써 방열에 특히 도움이 된다. 추가로, 더 간단한 구조 및 낮은 생간 비용은 특별한 냉각 팁을 생략하는 본 발명에 의해 달성된다.
본 발명의 다양한 태양은 다음의 도면을 참고로 하여 더 잘 이해될 수 있다.
도 1은 본 발명의 개략적 구조를 나타낸다.
도 2는 브래킷(bracket)이 도시되지 않은, 도 1의 저면도이다.
도 3은 브래킷이 도시되지 않은 도 1의 일부에 관한 확대도이다.
참조번호는 각각 연결 볼트(1), 쿠션(cushion)(2), 가스킷(3), 위치설정 블록(4), 후단 커버(5), 고정 관통 홀(fixing through hole)(5a), 입력단(6), 구동 전원(7), 출력단(8), 원기둥(9), 방열 핀(10), 반사볼(reflective bowl) 밖의 방열 채널(10a), 반사볼 내의 방열 채널(10b), 워셔(washer)(11), 고정 볼트(12), 브래킷(12a), LED(13), 애노드(13a), 캐소드(13b), 심플레이트(shim plate)(14), 렌즈(15), 반사 볼(15a), 눌림 렌즈 커버(16), 연결 볼트 블록(16a), 밀봉 링(17), 고정 홀(18), 덮개(19), 밀봉 링(20), 고무 밀봉 링(21), 밀봉 볼트(22)를 나타낸다.
도 1을 참고하면, 외측을 향하여 중심으로부터 램프의 표면의 순서로, 렌즈(15), 눌림 렌즈 커버(16), 방열 핀(10), 반사볼(15a) 및 덮개(19)가 제공되어 있으며, 렌즈(15)는 고정 위치에서 눌림 렌즈 커버(16)에 의해 눌려진다. 방열 핀(10)은 반경방향으로 배열되어 있다. 방열 핀(10)의 전방부는 원뿔형 오목 링 표면을 형성하기 위해 중심으로서 렌즈(15)를 에워싸며, 반사볼(15a)은 평면상에 제공된다. 방열 핀은 인접한 방열 핀(10)에 의해 둘러싸인 내부 방열 채널(10b) 및 외부 방열 채널(10a) 뿐만 아니라, 반사볼(15a)의 내부 영역과 외부 영역 주변에 분산된다. 이 구조는 간단하지만 공기는 (본 발명의 가장 중요한 혁신적 사항인) 열 방사를 개선하기 위해 자유롭게 주변으로 흐를 수 있다. 이 혁신 사항에 기초하여, 반사볼(15a)의 폭, 모든 방열 핀 방열 채널의 전단 표면에 의해 형성된 원뿔형 오목면의 링 표면의 가늘어짐(taper), 외부 방열 채널(10a) 및 내부 방열 채널(10b)의 폭이 설정되는 데 요구되는지 여부는 렌즈(15)의 곡률과 관련하여 고려 되고 조절될 수 있다.
덮개(19) 상의 브래킷(12a)을 설정하는지 여부는 램프의 사용의 결과일 수 있다. 예를 들어, 터널 램프는 고정 홀(18)을 통하여 적절한 위치에 고정될 수 있으며, 또한, 램프 바디가 광각을 조절하기 위해 360도 만큼 고정 볼트(120) 주위로 회전될 수 있기 때문에, 브래킷(12a)과 조립된다.
도 2는 도 1의 저면도이다. 전원 어셈블리 및 램프 바디가 통합 구조를 형성하기 때문에, 덮개의 중간 부분에서의 원기둥은 비교적 두껍고, 방열 핀(10)의 후단면은 구동 전원 회로에 의해 발생된 열을 발산하기 위해 원기둥의 전체 외부 벽을 덮도록 적절히 신장될 수 있다. 도 2를 참고하면, 후단 커버(5)는 관통 홀(5a)을 통해 연결 볼트(1)에 의해 고정된다. 밀봉 볼트(22)는 중간 부분에서 관통 홀을 가지며, 이는 밀봉된 상태로 구동 전력원의 입력단 와이어를 밖으로 안내하기 위해 주로 사용된다. 상세한 구조는 도 3에 의해 더 설명된다.
도 3은 브래킷이 도시되지 않은, 도 1 일부의 확대도이다.
덮개(19)는 링형태이다(상황에 따라 사각형, 오각형 및 다각형 형태로 설계될 수 있다). 벽의 양 측면 상에 고정 볼트(12)를 수용하기 위한 나사선의 홀이 존재하며, 나사선의 홀은 내부 쓰레드를 포함하고, 브래킷(12a)은 단단히 고정되고 위치되고, 이 후 브래킷(12a)가 램프 바디의 광각을 조절하기 위해 고정 볼트(12) 주변에서 360도 만큼 회전할 수 있다. 몇 개의 방열 관통 홀은 또한 좌측 방향 및 우측 방향으로 공기의 흐름 채널을 증가시키기 위해 필요한 경우 벽 상에 설정될 수 있다. 반경 방향 방열 핀(10)은 덮개(19) 내부에 축방향으로 배열되어 있다. 인 접한 방열 핀(10) 사이의 공기 슈트(air chute)를 형성하기 위해, 이의 외부 단부는 덮개(19)의 내부 벽에 연결되고 내부 단은 원기둥(9)에 연결되며, 이는 펜스 형태를 가진다.
이행에 따라, 원기둥(9)은 2 개의 설정 형태를 가진다. 하나의 형태는 원기둥(9)으로 직접 구동 전원(7)을 설치하는 것이다; 다른 하나의 형태는 구동 전원(7) 및 원기둥(9)을 각각 제공하고, 이때 LED(13)와 전기적으로 연결되어 있는 원기둥(9)으로 전력 출력선을 가져간다. 이런 방식으로, 원기둥(9)은 지름이 작을 수 있으며 축 길이는 더 짧을 수 있다. 최우선의 방법, 즉, 원기둥(9)으로 구동 전원(7)을 직접 설치하는 것이 이 실시예에서 채택된다
도 3에서, 원기둥(9)은 구동 전원(7)을 수용하기 위한 것이다. 구동 전원(7)의 출력단(8)은 LED(13)의 애노드(13a) 및 캐소드(13b)에 각각 연결된다. LED(13)는 원기둥(9)의 전단부에 고정된다. 원형의 심플레이트(14)의 중간부에서, LED(13)를 수용하기 위한 중심 관통홀이 존재한다. 렌즈(15)의 하부 링 에지는 원기둥(9)의 전단에서 링으로 삽입될 수 있다. 눌림 렌즈 커버(16)는 링 형태이고 렌즈(15)는 이의 중간부로부터 신장될 수 있다. 볼트 블록(16a)의 연결은 연결 볼트를 수용하기 위한 것이며, 밀봉 링(17)은 렌즈(15)의 하부 링 에지와 눌림 렌즈 커버(16) 사이의 접촉면에 배열되어 있다.
구동 전원(7)이 링형태의 원기둥(9) 내에 고정된 후, 전원 입력단(6)의 리드 와이어가 후단 커버(5)를 통해 위치설정 블록(4) 상에 놓여 있으며, 후방 전원은 밀봉 볼트(22) 및 밀봉 고무 링(21)의 중간 부분에서 관통 홀로부터 꺼내진다. 6 개의 연결 볼트(1)를 각각 수용하기 위해 후단 커버(5) 상에 6 개의 고정 관통 홀(5a)이 있다. 6 개의 연결 볼트(1)는 6 개의 관통홀(5a)을 지나간 후 블록(16a) 상에서 부유된다. 관련 소자들은 원기둥(9) 내에 고정되고 밀봉되는 반면, 렌즈(15)는 링-형태 원기둥(9)의 전단에 고정된다.
본 발명의 핵심 개선 사항은 모든 주변 통풍 효과를 달성하기 위한 방열 핀(10)의 배열이다. 터널등, 투광기(floodlight) 및 가로등 등과 같은 유사한 구조를 가지는 다양한 고출력 LED는 또한 전술한 설계를 가질 수 있다. 물론, 당업자는 본 특허에서 라이트(light)를 참고하여 구부러진 앞뒤 환풍 구조와 같은 다양한 새로운 구조를 설계할 수 있다. 그러나 고출력 LED의 이러한 변경은 본 발명의 보호 범위 내에 포함되어야 한다.
본 발명의 내용에 포함되어 있음.

Claims (9)

  1. 발광 어셈블리가 반사볼(15a), LED(13) 및 렌즈(15)를 포함하고, 덮개(19), 발광 어셈블리 및 방열 핀(10)을 포함하는 고출력 LED 램프에 있어서,
    방열핀(10)은 덮개의 채널에 반경방향으로 설치되고, 각각의 방열 핀(10)의 외측단은 덮개(19)의 내부 벽과 연결되며, 내측단은 원기둥(9)의 외부 벽에 연결되고, 방열핀(10)의 모든 전단면은 원뿔형태의 오목한 토로스(torus)를 형성하며, 반사볼(15a)은 원뿔형태의 오목한 토로스 상에 제공되고; 원기둥(9)의 축은 덮개의 축과 일치하며, 원기둥(9)의 전단면은 평면이고, LED(13) 및 렌즈(15)는 평면상에 설치되는 것을 특징으로 하는 고출력 LED 램프.
  2. 제 1 항에 있어서,
    구동 전원(7)은 원기둥(9)에 설치되고, 눌림 렌즈 커버(16)는 원기둥(9)의 전단에 있으며, 후단 커버(5)는 후방부에 제공되고, 렌즈(15)는 눌림 렌즈 커버(16)와 원기둥(9)의 전단면 사이에 설치되는 것을 특징으로 하는 고출력 LED 램프.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    덮개(19), 방열핀(10), 원기둥(9) 및 반사볼(15a)은 고정식(non removable) 일체를 형성하는 것을 특징으로 하는 고출력 LED 램프.
  4. 제 1 항에 있어서,
    펜스-형태 방열 핀에 의해 형성된 방열 채널은 반사볼(15a)의 링의 내측과 외측 영역들에 분배되어 있는 것을 특징으로 하는 고출력 LED 램프.
  5. 제 2 항에 있어서,
    눌림 렌즈 커버(16), 원기둥(9) 및 후단 커버(5)는 연결 볼트(1)에 의해 통합 밀봉 바디로 결합되는 것을 특징으로 하는 고출력 LED 램프.
  6. 제 1 항에 있어서,
    덮개(19)는 기둥 형태를 가지는 것을 특징으로 하는 고출력 LED 램프.
  7. 제 1 항에 있어서,
    덮개(19)는 다중 마름모 형태를 가지는 것을 특징으로 하는 고출력 LED 램프.
  8. 제 1 항에 있어서,
    위치설정 브래킷은 덮개(19) 상에 제공되는 것을 특징으로 하는 고출력 LED 램프.
  9. 제 1 항에 있어서,
    방열 관통 홀은 덮개(19)에 제공되는 것을 특징으로 하는 고출력 LED 램프.
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