KR20110001952U

KR20110001952U - 엘이디 조명기구용 방열구

Info

Publication number: KR20110001952U
Application number: KR2020090010849U
Authority: KR
Inventors: 이명규
Original assignee: 주식회사 디엠코리아
Priority date: 2009-08-20
Filing date: 2009-08-20
Publication date: 2011-02-28

Abstract

본 고안은 길이방향으로 중공부를 가지는 기둥형의 몸체와; 상기 몸체의 외주면에 일정간격을 두고 방사상으로 구성되고, 그 양측면에 길이방향으로 하나 이상의 선형돌기가 형성된 복수개의 날개부와; 상기 각각의 날개부의 선단부에 길이방향으로 구성된 LED 장착부; 를 포함하여 구성되는 LED 조명기구용 방열구에 관한 것으로서, 열의 전도형상을 함께 이용하여 효과적으로 방열을 할 수 있도록 해주는 LED조명기구용 방열구를 제공한다.

LED, 조명기구, 방열구, 날개부, 중공부

Description

엘이디 조명기구용 방열구{Heatsink for LED lighting appratus}

본 고안은 LED조명기구용 방열구에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 측면에 방열용 날개부와 LED기판이 밀부착되는 LED 장착부를 구성함으로써, 공기의 접촉면적을 넓히고 열의 전도현상을 이용하여 방열효과를 극대화시킬 수 있도록 한 LED조명기구용 방열구에 관한 것이다.

최근 각종 조명기구의 광원으로 LED가 많이 사용되고 있다. LED는 종래의 광원에 비해 발열량이 낮고, 소비전력이 적으며, 수명이 길어 점점 더 폭넓게 사용되고 있다.

이러한 LED를 이용한 조명기구의 빛은 직진성이 강하여 종래의 조명기구와 같은 빛의 확산을 기대하기 어려워 최근에는 LED 조명기구의 측면에 빛의 확산을 위한 LED를 추가로 설치하여 종래의 조명기구와 유사한 빛의 확산을 만들어 낸다.

그러나, 이와 같이 측면용 LED를 추가로 설치하기 위해선 조명기구의 측면에 LED기판과 방열장치를 더 설치해야 하므로 조명기구가 커지고 무거워짐은 물론 생산효율성이 저하되는 문제점이 있었고, 더불어 화재방지를 위해선 LED의 추가에 따른 향상된 방열성이 조명기구에 요구되는 것이었다.

본 고안은 위와 같은 종래의 LED조명기구가 갖는 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 측면에 LED기판을 간편하게 고정할 수 있으며, 별도의 복잡한 구성없이 방열효과를 극대화시킬 수 있는 LED조명기구용 방열구를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

상기와 같은 목적은, 길이방향으로 중공부를 가지는 기둥형의 몸체와; 상기 몸체의 외주면에 일정간격을 두고 방사상으로 구성되고, 그 양측면에 길이방향으로 하나 이상의 선형돌기가 형성된 복수개의 날개부와; 상기 각각의 날개부의 선단부에 길이방향으로 구성된 LED 장착부; 를 포함하여 구성되는 LED 조명기구용 방열구를 제공함으로써 달성된다.

다른 일면에 따라, 상기 날개부에 길이방향으로 하나 이상의 공기통로가 형성된 것을 특징으로 한다.

다른 일면에 따라, 상기 몸체의 중공부는 일측으로 갈수록 점차 좁아지도록 구성된 것을 특징으로 한다.

다른 일면에 따라, 상기 중공부는 내주면에 길이방향을 따라 요철부가 형성된 것을 특징으로 한다.

본 고안의 LED조명기구용 방열장치는, 몸체의 외주면에 선단부에 구성된 LED 장착부에 설치된 LED의 열이 전도되며 방출되는 복수개의 날개부를 구성하여 열의 전도현상을 통해 효과적으로 방열을 할 수 있는 효과가 있다.

또한, 상기 날개부에 형성된 공기통로와, 상기 몸체의 중공부의 형상을 개선 시킴으로써 공기의 접촉면적 및 흐름을 빠르게 하여 LED의 열 방출 효과를 극대화할 수 있다.

이하 본 고안을 그 실시예에 의해 첨부도면을 참고로 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 고안의 제1실시예에 의한 방열구를 도시한 사시도이고, 도 2는 본 고안의 제2실시예에 의한 방열구를 도시한 단면도이고, 도 3은 본 고안의 제3실시예에 의한 방열구를 도시한 단면도이고, 도 4는 본 고안에 의한 방열구의 사용상태도이다.

도시된 바와 같이, 본 고안의 제1실시예에 의한 LED 조명기구용 방열구(1)는 방열성이 우수한 알루미늄, 구리 등의 금속이나 세라믹과 같은 재질로 성형되며, 크게 기둥형의 몸체(10)와, 상기 몸체(10)의 외주면에 원주 둘레를 따라 일정간격을 두고 방사상으로 구성된 복수개의 날개부(20)와, 상기 날개부(20)의 외측 선단부에 수직방향으로 구성된 LED 장착부(30)로 이루어진다.

상기 몸체(10)는 집열된 열을 외부로 방출하기 위해 중앙에 수직방향으로 상하 관통된 중공부(11)가 형성되고, 외주면에 구성된 상기 날개부(20)에서 열전달이 최대한 균등하게 이루어지도록 원통형으로 형성됨이 바람직하다.

상기 날개부(20)는 상기 LED 장착부(30)에서 전달된 열을 이동시키는 역할을 하는 장방형의 프레임으로서, 그 양측면에는 공기와의 접촉 면적을 넓게 하여 방열효과를 향상시킬 수 있도록 일정간격을 두고 수직방향으로 하나 이상의 선형돌기(21)가 형성된다.

이때, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 날개부(20)에는 외부 공기가 유입되어 방열효과를 더 높일 수 있도록 수직방향으로 상하 관통된 하나 이상의 공기통로(22)를 형성할 수 있고, 필요시 상기 공기통로(23)는 그 상하 단부에 나사산(23)을 형성하여 LED 기판(70)이나 전원모듈부(50)를 방열구(1)의 상하부에 장착하기 위한 결합공으로 사용할 수 있다.

상기 LED 장착부(30)는 상기 날개부(20)의 외측 선단부와 'T'형으로 만나는 장방형의 프레임으로 구성되고, 그 외측면에는 LED가 직접 부착되거나 복수개의 LED를 가지는 LED 기판(60)이 밀부착된다. 이때, 상기 LED 기판(60)은 볼트(61)를 이용하거나 상기 LED 장착부(30)의 양측 단부에 결합홈(31)을 형성하여 슬라이드 식으로 결합시킬 수 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 고안의 제2실시예에 의한 방열구(1)는 상기 몸체(10)의 중공부(11')가 상측으로 갈수록 점차 좁아지는 벤투리관(Venturi tube)의 형상으로 구성된 것이다.

이와 같이 몸체(10)의 중공부(11')를 벤투리관으로 구성하면 중공부(11')의 상부 단면적이 하부에 비해 상대적으로 좁아지므로 아래의 수학식 1의 베르누이 정리(Bernoulli's theorem)에 나타난 바와 같이, 상기 중공부(11') 내의 공기의 흐름 이 열에 의해 상승함과 동시에 점점 더 빠르게 상부로 방출되는 것이다.

즉, 상기 베르누이 정리는 점성이 없이 정상(定常)적으로 흐르고 있는 유체에 대해 에너지 보존의 법칙이 성립되는 것을 나타내는 속도(v), 압력(p), 밀도(ρ), 높이(h) 사이의 관계식으로서, 유체가 도관에 대해 작용하는 압력은 도관의 단면적이 최소인 부분에서 가장 작아지는바, 본 실시예에서의 중공부(11')에 있어서 상부로 빠져나가는 공기의 유속을 증대시켜 방열 효과가 더욱 향상됨을 알 수 있다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 고안의 제3실시예에 의한 방열구(1)는 상기 몸체(10)의 중공부(11'')의 내주면에 공기와의 접촉 면적을 넓게 하여 방열효과를 높일 수 있도록 수직방향으로 요철부(12)가 형성된 것이다.

상기 요철부(12)는 도면에서와 같이 세로방향으로 복수개를 연속되게 형성할 수 있으며, 필요시 길이방향을 따라 나선형 등 다양한 형태로 변형하여 형성할 수 있다.

이와 같이 구성된 본 고안의 LED 조명기구용 방열구의 작용에 대해 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 고안의 방열구(1)는 LED 장착부(30)의 측면에 볼트(61)를 이용하여 띠형 LED기판(60)을 밀부착시키고, 필요시 상기 LED 장착부(30)의 하부에 볼트(71)를 이 용하여 원형 LED기판(70)을 밀부착시킨다.

그리고, 상기 방열구(1)의 상부에 상기 각 LED기판(60)(70)과 전기적으로 연결되는 전원모듈부(50)를 볼트(51)를 이용하여 결합하고, 상기 전원부(50)의 상부에는 천장 등에 설치하기 위한 소켓부(40)가 결합된다.

따라서, 상기 전원모듈부(50)를 통해 전원을 인가하여 상기 각각의 LED기판(60)(70)에 설치된 LED를 점등시키면 그 점등시간이 경과 할수록 상기 LED기판(60)(70)과 LED에서 상당량의 열이 발생하게 되고, 이러한 열은 상기 LED기판(60)(70)에 밀착된 LED 장착부(30)로 직접 전도되어 상기 몸체(10)의 중공부(11)를 향해 이동하게 된다.

이때, 상기 열의 이동 과정에서 날개부(20) 및 상기 날개부(20)에 형성된 선형돌기(21) 및 공기통로(22)를 통해 그 중 상당수가 방출되고, 남은 잔열은 상기 몸체(10)로 전달되어 그 중공부(11)를 통해 완전히 방출되는 것이다.

도 4의 도면부호 72는 상기 LED기판(60)(70)을 보호하기 위한 투명/반투명의 커버를 나타낸다.

이와 같이 본 고안은 특정 실시예를 들어 설명하였지만 반드시 이에 한정하는 것은 아니며, 본 고안의 기술적 사상의 범주 내에서는 얼마든지 수정 및 변형이 가능하다.

예를 들어, 본 실시예에서는 몸체(10), 날개부(20) 및 LED 장착부(30)가 일체형으로 형성되어 있으나, 이는 필요시 각각 제작하여 조립형으로 구성할 수 있음은 당연하다.

도 1은 본 고안의 제1실시예에 의한 방열구를 도시한 사시도.

도 2는 본 고안의 제2실시예에 의한 방열구를 도시한 단면도.

도 3은 본 고안의 제3실시예에 의한 방열구를 도시한 단면도.

도 4는 본 고안에 의한 방열구의 사용상태도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1 ; 방열구 10 ; 몸체

11, 11', 11'' ; 중공부 12 ; 요철부

20 ; 날개부 21 ; 선형돌기

22 ; 공기통로 23 ; 나사산

30 ; LED 장착부 31 ; 결합홈

40 ; 소켓부 50 ; 전원모듈부

60, 70 ; LED기판

Claims

길이방향으로 중공부를 가지는 기둥형의 몸체와;

상기 몸체의 외주면에 일정간격을 두고 방사상으로 구성되고, 그 양측면에 길이방향으로 하나 이상의 선형돌기가 형성된 복수개의 날개부와;

상기 각각의 날개부의 선단부에 길이방향으로 구성된 LED 장착부; 를 포함하여 구성되는 LED 조명기구용 방열구.
제1항에 있어서,

상기 날개부에 길이방향으로 하나 이상의 공기통로가 형성된 것을 특징으로 하는 LED 조명기구용 방열구.
제1항에 있어서,

상기 몸체의 중공부는 일측으로 갈수록 점차 좁아지도록 구성된 것을 특징으로 하는 LED 조명기구용 방열구.
제1항 또는 제3항에 있어서,

상기 중공부는 내주면에 길이방향을 따라 요철부가 형성된 것을 특징으로 하는 LED 조명기구용 방열구.