KR20100089392A - 엘이디 램프의 방열 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 엘이디 램프의 방열 구조에 관한 것으로, 보다 상세하게는 환형 방열부와 그 내측에 기둥 방열부가 구비되어 엘이디 모듈로부터 균일한 방열이 이루어지는 엘이디 램프의 방열 구조에 관한 것이다.

본 발명에 따른 엘이디 램프의 방열 구조는, 엘이디 모듈이 기판의 저면에 부설된 광원부와, 상기 기판의 상면에 부설된 방열부와, 빛이 통과되는 재질로 반구형상으로 형성되어 상기 엘이디 모듈을 둘러싸도록 형성된 벌브부와, 상기 엘이디 모듈의 발광을 구동하고 제어하기 위한 전원 및 제어부가 구비되어 구성된 엘이디 램프의 방열 구조에 있어서, 상기 방열부는, 상기 기판의 상면에 부착되는 원반형상의 베이스와, 상기 베이스의 가장자리를 따라 환형으로 형성되어 상하방향으로 길게 연장된 환대의 외측에서 반경방향으로 돌출되어 상하방향으로 길게 연장된 핀이 형성된 환형 핀부와, 상기 환형 핀부로 둘러싸인 내부에서 상기 베이스로부터 돌출되어 상하방향으로 길게 연장된 연직 핀부로 구성된 것을 특징으로 한다.

엘이디 전구, 엘이디 벌브, 방열

Description

엘이디 램프의 방열 구조{HEAT RADIATION STRUCTURE OF LED LAMP}

본 발명은 엘이디 램프의 방열 구조에 관한 것으로, 보다 상세하게는 환형 방열부와 그 내측에 기둥 방열부가 구비되어 엘이디 모듈로부터 균일한 방열이 이루어지는 엘이디 램프의 방열 구조에 관한 것이다.

일반적으로 엘이디(Light Emitting Diode : LED) 조명장치는 실내의 조명등이나 실외의 광고물 또는 간판 등에 설치되어 주간 또는 야간에 이미지를 식별할 수 있도록 여러 가지 조명장치들을 사용하고 있는데, 특히 수명이 반영구적이고 가격이 저렴하고 전력소비가 적은 장점을 가지고 있어서 필라멘트 전구, 형광등, 네온사인을 급속히 대체하여 사용하고 있다.

이러한, 엘이디(Light-Emitting Diode; LED; 발광다이오드) 조명장치는 일정 색상의 빛을 출사하는 LED모듈과, LED모듈에서 출사되는 빛의 색상, 점멸상태 등을 제어하는 제어회로로 구성되며, 외부에서 인가받은 전원을 LED 모듈과 제어회로에 적합한 전압, 전류로 변환하여 공급하는 전원부를 포함하여 구성된다.

상기와 같은 엘이디 조명장치는 다수 배열설치된 LED의 점멸순서, 발광색상, 밝기 등의 제어에 의해 다양한 연출을 수행할 수 있으므로 실내 인테리어의 일반조 명 및 특정의 분위기를 연출하기 위한 무드(mood)조명, 상점의 광고조명 등으로도 다양하게 실시되고 있으며, 특히 최근에는 백열등이나 다운라이트등을 대체할 수 있는 엘이디 램프과 같은 엘이디 조명장치가 개발되고 있다.

그런데, 엘이디 조명장치가 백열등과 다운라이트등 대체 되려면 광출력을 높여야 하는데, 고출력 엘이디 조명장치의 경우 소비전력이 높아 발생되는 열을 해결하기 위해서는 방열이 필수 조건이다. 이는 엘이디 조명장치에서 생성된 열이 내부에서 지속적으로 지니게 되면 엘이디 소자의 온도가 상승하여 효율적인 광방출을 저해하고 열적 스트레스에 따라 수명이 급격히 저하된다.

특히, 엘이디 램프의 경우 등기구 갓 안쪽에 장착되는 경우에 방열이 효과적으로 이루어지지 않으면 엘이디 소자에 가해지는 열적 스트레스 극대화된다.

본 발명은 상기와 같은 점을 인식하여 안출된 것으로 본 발명의 목적은 환형 방열부와 그 내측에 기둥 방열부가 구비되어 엘이디 모듈로부터 균일한 열방출이 효과적으로 이루어지는 엘이디 램프의 방열 구조를 제공하기 위한 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 엘이디 램프의 방열 구조는, 엘이디 모듈이 기판의 저면에 부설된 광원부와, 상기 기판의 상면에 부설된 방열부와, 빛이 통과되는 재질로 반구형상으로 형성되어 상기 엘이디 모듈을 둘러싸도록 형성된 벌브부와, 상기 엘이디 모듈의 발광을 구동하고 제어하기 위한 전원 및 제어부가 구비되어 구성된 엘이디 램프의 방열 구조에 있어서, 상기 방열부는, 상기 기판의 상면에 부착되는 원반형상의 베이스와, 상기 베이스의 가장자리를 따라 환형으로 형성되어 상하방향으로 길게 연장된 환대의 외측에서 반경방향으로 돌출되어 상하방향으로 길게 연장된 핀이 형성된 환형 핀부와, 상기 환형 핀부로 둘러싸인 내부에서 상기 베이스로부터 돌출되어 상하방향으로 길게 연장된 연직 핀부로 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 엘이디 램프의 방열 구조는, 상기 환형 핀부는, 환대가 상하방향으로 길게 절개되어 분리되고, 그 절개된 부분에 절개틈이 형성된 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 구성에 의하여 본 발명에 따른 엘이디 램프의 방열 구조는 환형 방열부와 그 내측에 기둥 방열부가 구비되어 엘이디 모듈로부터 균일한 열방출이 효과적으로 이루어지는 장점을 갖는다.

이하에서는 도면에 도시된 실시예를 참조하여 본 발명에 따른 엘이디 램프의 방열 구조를 보다 상세하게 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 엘이디 램프의 방열 구조가 적용된 엘이디 램프를 도시한 측면도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 엘이디 램프의 방열 구조가 적용된 엘이디 램프가 전등갓 내부에 설치된 상태를 도시한 단면도이며, 도 3는 본 발명의 일실시예에 따른 엘이디 램프의 방열 구조의 발광부에 방열부가 결합된 상태를 도시한 사시도이고, 도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일실시예에 따른 엘이디 램프의 방열 구조의 방열부를 도시한 사시도 및 평면도이다.

도면을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 엘이디 램프의 방열 구조가 적용된 엘이디 램프(1)은 발광부(10), 방열부(20), 케이스(30), 전원 및 제어부(40), 소켓결합부(50) 및 벌브부(60)을 포함하여 구성된다.

상기 광원부(10)은 빛을 발생시키는 구성으로, 빛을 발하는 엘이디 모듈(12)이 기판(11)의 저면에 부설된 구조를 갖는다. 상기 엘이디 모듈(12)는 상기 전원 및 제어부(40)으로부터 전류를 공급받아 발광되며, 그 발광의 밝기, 색상 등이 제어된다. 도 4를 참조하면, 상기 광원부(10)의 기판(11)은 원반형상으로 형성되고, 그 기판(11)의 저면에는 복수개의 엘이디 모듈(12)이 방사 대칭형으로 배열되어 상 기 기판(11)의 저면에 부착 고정된다.

상기 방열부(20)는 상기 엘이디 모듈(12)로부터 발생되는 열을 대기중으로 방열시키기 위한 구성이다. 상기 방열부(20)는 상기 기판(11)의 상면에 부설된다. 본 발명은 상기 방열부(20)가 열을 균등하고 효율적으로 방출할 수 있는 구조를 갖는다. 도면을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 엘이디 램프의 방열 구조가 적용된 엘이디 램프(1)의 방열부(20)는 베이스(21), 환형 핀부(22) 및 연직 핀부(23)가 형성되어 구성된다. 상기 베이스(21)는 원반형상으로 부착되어 상기 기판(11)의 상면에 부착된다. 상기 엘이디 모듈(12)로부터 발생된 열이 상기 기판(11)을 통해 상기 베이스(21)로 전달되어 상기 환형 핀부(22) 및 연직 핀부(23)으로 전도된다.

상기 환형 핀부(22)와 연직 핀부(23)은 열을 대기중으로 방출하는 구성이다.

상기 환형 핀부(22)는 상기 베이스(21)의 가장자리 측으로 전달된 열을 방출하기 위한 구성이다. 도면을 참조하면, 상기 환형 핀부(22)는 상기 베이스(21)의 가장자리를 따라 환형으로 형성되어 상하방향으로 길게 연장된 환대(22a)의 외측에서 반경방향으로 돌출되어 상하방향으로 길게 연장된 핀(22b)이 형성되어 구성된다. 상기 환형 핀부(22)는 베이스(21)의 가장자리를 따라 형성되어 베이스(21)의 반경방향으로의 외측 가장자리로 전달된 열을 전달받아 환대(22a)와 핀(21b)를 통해 공기로 방출하기 때문에 상기 베이스(21)로 전달된 열은 그 베이스(21)의 반경방향으로 자연스럽고 균등하게 이동된다. 특히, 상기 환형 핀부(22)는 그 환대(22a)가 상하방향으로 길게 절개되어 분리되고, 그 절개된 부분에 절개틈(22c)이 형성된 것을 특징으로 한다. 상기 절개틈(22c)을 통해 공기가 원활하게 유통됨으로써 상기 환형 핀부(22)로 둘러싸여 그 내부에 위치된 연직 핀부(23)에 의한 대류 냉각이 원활하게 이루어지게 된다. 도면에는 상기 환형 핀부(22)에 절개틈(23c)가 3개가 방사 대칭적으로 형성된 실시예가 도시되어 있다.

상기 연직 핀부(23)는 상기 베이스(21)의 중앙 부분의 열을 방출하기 위한 구성이다. 도면을 참조하면, 상기 연직 핀부(23)는 상기 환형 핀부(22)로 둘러싸인 내부에서 판상의 핀 수개가 상기 베이스(21)로부터 돌출되어 상하방향으로 길게 연장 형성된다. 상기 연직 핀부(23)는 상하로 길게 연장되어 있는 구조이기 때문에 상기 환형 핀부(22)로 둘러싸인 내부에는 상기 연직 핀부(23)로부터 방열된 열을 흡수한 공기에 의해 상승기류가 형성되어 방열이 효과적으로 이루어진다. 특히, 상기 연직 핀부(23)에 의해 형성된 상승기류에 의해 상기 절개틈(23c)을 통해 공기가 방열부(20)의 외부에서 내부로 원활하게 흐르게 된다.

도 5는 상기와 같이 형성된 방열부(20)에 의해 열이 방열되는 과정에서 상기 방열부(20)에 형성된 열구배를 해석하여 도식적으로 도시한 것이다. 도 5를 참조하면, 상기 베이스부(21)의 온도는 적색으로 표시되어 비교적 높게 형성되지만, 그 베이스(21)에 연결된 환형 핀부(22)와 연직 핀부(23)의 온도는 청색으로 낮게 형성되는 것으로 보아 방열이 효과적으로 이루어짐을 확인할 수 있다.

상기 케이스(30)는 상기 발광부(10) 및 방열부(20)의 측부를 커버하기 위한 구성이다. 도면을 참조하면, 상기 케이스(30)에는 상기 방열부(20)로 공기가 유통되기 위한 유통홀(31)이 형성되어 상기 발광부(10) 및 방열부(20)를 감싸게 형성되 어 하단부가 상기 발광부(10)의 기판(11)의 가장자리와 결합된다.

상기 전원 및 제어부(40)는 상기 엘이디 모듈(12)의 발광을 구동하고 제어하기 위한 회로 등이 형성된 구성이다. 도면을 참조하면, 상기 전원 및 제어부(40)는 상기 소켓 결합부(50)의 내부에 결합되어 상기 방열부(20)의 상부에 위치된다.

상기 소켓 결합부(50)는 엘이디 램프(1)을 소정의 소켓(3)에 결합시키면서 전기적으로 외부 전원과 연결시키기 위한 구성이다. 도면을 참조하면, 상기 소켓 결합부(50)는 상기 전원 및 제어부(40)이 수용되기 위한 커버부(51)와, 소정의 소켓(3)과 나사체결되면서 전기적으로 상기 전원 및 제어부(40)을 외부 전원과 연결시키도록 상기 커버부(51)의 상부에 형성된 접속부(52)로 구성된다. 상기 소켓 결합부(50)는 상기 방열부(20)의 상부를 덮도록 커버부(51)의 하단부가 상기 케이스(30)의 상단과 결합되며, 그에 따라 전원 및 제어부(40)는 상기 방열부(20)의 상부에 위치되게 된다.

상기 벌브부(60)는 상기 발열부(10)의 하부를 커버하기 위한 구성이다. 도면을 참조하면, 상기 벌브부(60)는 빛이 통과되는 재질로 반구형상으로 형성되어 상기 엘이디 모듈(12)을 둘러싸도록 형성된다. 상기 벌브부(60)는 상단부가 상기 케이스(30)의 하단부와 결합된다. 특히, 상기 벌브부(60)는 휘도가 엘이디 모듈(12)의 빛을 확산시켜 눈부심을 방지하게 된다.

앞에서 설명되고 도면에 도시된 엘이디 램프의 방열 구조는 본 발명을 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과하며, 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안된다. 본 발명의 보호범위는 이하의 특허청구범위에 기재된 사항에 의해서만 정하여지며, 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 개량 및 변경된 실시예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속한다고 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 엘이디 램프의 방열 구조가 적용된 엘이디 램프를 도시한 측면도

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 엘이디 램프의 방열 구조가 적용된 엘이디 램프가 전등갓 내부에 설치된 상태를 도시한 단면도

도 3는 본 발명의 일실시예에 따른 엘이디 램프의 방열 구조의 발광부에 방열부가 결합된 상태를 도시한 사시도

도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일실시예에 따른 엘이디 전구의 방열부를 도시한 사시도 및 평면도

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 엘이디 램프의 방열 구조가 적용된 엘이디 램프의 방열부의 방열시 열구배를 해석하여 도시한 사시도

<주요 도면부호에 대한 간단한 설명>

1 엘이디 램프

10 발광부

11 기판

12 엘이디 모듈

20 방열부

21 베이스

22 환형 핀부

23 연직 핀부

30 케이스

40 전원 및 제어부

50 소켓결합부

51 접속부

52 커버부

60 벌브부

2 갓

3 소켓

Claims (2)

1. 엘이디 모듈이 기판의 저면에 부설된 광원부와, 상기 기판의 상면에 부설된 방열부와, 빛이 통과되는 재질로 반구형상으로 형성되어 상기 엘이디 모듈을 둘러싸도록 형성된 벌브부와, 상기 엘이디 모듈의 발광을 구동하고 제어하기 위한 전원 및 제어부가 구비되어 구성된 엘이디 램프의 방열 구조에 있어서,

   상기 방열부는, 상기 기판의 상면에 부착되는 원반형상의 베이스와,

   상기 베이스의 가장자리를 따라 환형으로 형성되어 상하방향으로 길게 연장된 환대의 외측에서 반경방향으로 돌출되어 상하방향으로 길게 연장된 핀이 형성된 환형 핀부와,

   상기 환형 핀부로 둘러싸인 내부에서 상기 베이스로부터 돌출되어 상하방향으로 길게 연장된 연직 핀부로 구성된 것을 특징으로 하는 엘이디 램프의 방열 구조.
2. 제1항에 있어서,

   상기 환형 핀부는, 환대가 상하방향으로 길게 절개되어 분리되고, 그 절개된 부분에 절개틈이 형성된 것을 특징으로 엘이디 램프의 방열 구조.

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