KR20110088634A - 공기조화기를 이용한 엘이디 램프의 방열장치 - Google Patents

공기조화기를 이용한 엘이디 램프의 방열장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 공기조화기를 이용한 엘이디 램프의 방열장치에 관한 것으로서, 내부 중앙에는 블로워 모터(1)의 회전 동력에 의해 회전하면서 그 하측에서 공기를 흡입하도록 설치된 팬(FAN; 3)과, 상기 팬(3)의 외측에는 흡입된 공기를 열교환하도록 설치된 열교환기(5)와, 상기 열교환기(5)의 하측에는 열교환기(5)를 지지 고정함과 동시에 열교환기(5)에서 발생하는 응축수를 수집하도록 설치된 응축수 받이(7)와, 상기 응축수 받이(7)의 내측 테두리 내에는 흡입되는 실내 공기 중에 포함된 먼지 등의 이물질을 걸러내도록 결합된 필터부재(9)와, 상기 응축수 받이(7)의 하측에는 실내의 공기를 흡입하는 흡입그릴부(11)와 공기조화기 내의 열교환기(5)에서 열교환되어 다시 실내로 토출되는 토출그릴부(12)가 형성된 패널(10)로 이루어진 공기조화기에 있어서, 상기 흡입그릴부(11)에 일정 간격을 두고 형성된 흡입구(11a)의 사이사이에는 측단에 각각 방열체(21)를 가진 LED 램프(20)가 설치된 것을 특징으로 한다. 이와 같은 본 발명은 종래의 LED 램프는 발광소자로부터 발생되는 자체열의 방열이 원활하지 않으므로, 그에 의한 열적스트레스로 인한 반도체 소자의 열화를 피하기 위해서는 대략 100㎃의 전류밖에 허용되지 않았다. 반면에, 본 발명에 따른 공기조화기에 설치된 LED 램프의 경우, 공기조화기의 팬의 블로윙 및 필터부재의 격자형 방열체와 접촉시켜 패널의 흡입그릴부에 부착된 LED 램프를 방열시킴으로써 300㎃ 내지 500㎃의 전류가 허용되어 종래의 LED 램프에 비해 3~5배의 광량을 얻을 수 있을 뿐만 아니라 수명이 연장되는 효과를 가지고 있으며, 상기 LED 램프를 천정벽으로부터 이격된 공기조화기의 패널에 설치함으로써 LED 램프가 자연 방열되어 수명이 연장되는 효과를 가지고 있다.

Description

공기조화기를 이용한 엘이디 램프의 방열장치{HEAT EMITTING DEVICE OF LIGHT EMITTING DIODE USING AIR CONDITIONER}
본 발명은 실내의 천정형 공기조화기의 흡입 패널에 LED 램프를 부착하여 공기조화기의 냉방 가동시 흡입되는 공기로 LED 램프의 열을 방열시키도록 한 공기조화기를 이용한 엘이디 램프의 방열장치에 관한 것이다.
일반적으로, 대용량의 전류를 흘릴 수 있는 발광 다이오우드(light emitting diode: LED, 이하 LED라 한다) 램프를 방열함에 있어서, 순동(pure Cu)으로 이루어진 넓은 면적의 리드프레임을 구성하고 상기 리드프레임(lead frame)의 저면에 순동으로 이루어진 방열체(heat sink)를 초음파 융착을 통하여 결합하여 줌으로써, LED 램프로부터 발생되는 열을 효과적으로 방열시켜 대용량의 전류가 인가되는 경우에도 발생되는 열로 인한 LED 소자의 손상을 최소화하고 있다.
LED는 전력을 빛으로 변환시키는 효율이 뛰어나 디스플레이나 인디케이터(indicator) 등의 용도로 많이 사용되어지고 있다. 최근에 들어서는 청색 LED와 적, 녹에 해당하는 발광 스펙트럼을 갖는 형광물질을 이용하여 백색광을 공급할 수 있는 백색 LED의 개발 등으로 인하여 LED를 조명으로 사용하는 것에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다.
LED는 현재 사용되고 있는 일반적 조명기구인 백열등이나 형광등에 비해 단위 전력대비 빛의 효율이 월등히 높아 경제성이 뛰어나고, 또한 저전압으로도 원하는 만큼의 광량을 얻을 수 있어 안정성이 뛰어나므로 조명용으로서의 사용도 점차 증가하고 있는 추세이다.
조명용으로 LED를 사용하는 경우, 현재 하나의 LED를 통하여 얻을 수 있는 광량에는 그 한계가 있어 원하는 만큼의 충분한 광량을 얻기가 힘이 들므로, 조명용으로 사용할 만큼의 충분한 광량을 얻기 위해서는 많은 개수의 LED 램프를 사용하여야 한다. 이 경우, 사용되는 LED의 개수가 많아지면 많아질수록 상대적으로 그 경제성이 떨어지게 되므로 단위 LED 당 보다 많은 전류를 흘림으로써 가능한 한 적은 개수의 LED를 사용하는 것이 훨씬 경제적이다.
그러나 LED는 전력을 빛으로 변환시키는 효율이 좋은 반면에 그 발광부위가 반도체 소자로 이루어져 있으므로 필라멘트를 사용하는 백열등이나 음극선을 이용한 형광등 등의 발광 소자에 비해 상대적으로 열에 취약하다는 단점이 있다. 다시 말해서, LED는 장시간 사용시 그 발광소자로부터 발생되는 자체열에 의한 열적스트레스로 인하여 반도체 소자가 쉽게 열화(degradation)되어 그 성능이 떨어지게 된다. 따라서, LED에 대용량의 전류를 흘려보내주기 위해서는 그로부터 발생되는 열을 효과적으로 방출하는 것이 대단히 중요한 요소가 된다.
종래의 LED 램프에 있어서는 리드프레임의 표면적이 상대적으로 작고 또한, 방열체 등과 같은 별도의 방열구조가 구비되어 있지 않아 LED 소자에서 발생되는 열을 효과적으로 방열시키기 매우 어렵고, 그에 따라 단위 LED 소자에 일정량 이상의 전류를 흘릴 수 없어 조명용의 사용을 위해서는 상대적으로 많은 수의 LED 램프를 사용하여야 하는 단점이 있었다.
본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 실내의 천정형 공기조화기의 흡입 패널에 LED 램프를 부착하여 공기조화기의 냉방 가동시 흡입되는 공기로 LED 램프의 열을 방열시키도록 한 공기조화기를 이용한 엘이디 램프의 방열장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 제1 실시예에 의한 공기조화기를 이용한 엘이디 램프의 방열장치는, 내부 중앙에는 블로워 모터의 회전 동력에 의해 회전하면서 그 하측에서 공기를 흡입하도록 설치된 팬과, 상기 팬의 외측에는 흡입된 공기를 열교환하도록 설치된 열교환기와, 상기 열교환기의 하측에는 열교환기를 지지 고정함과 동시에 열교환기에서 발생하는 응축수를 수집하도록 설치된 응축수 받이와, 상기 응축수 받이의 내측 테두리 내에는 흡입되는 실내 공기 중에 포함된 먼지 등의 이물질을 걸러내도록 결합된 필터부재와, 상기 응축수 받이의 하측에는 실내의 공기를 흡입하는 흡입그릴부와 공기조화기 내의 열교환기에서 열교환되어 다시 실내로 토출되는 토출그릴부가 형성된 패널로 이루어진 공기조화기에 있어서, 상기 흡입그릴부에 일정 간격을 두고 형성된 흡입구의 사이사이에는 측단에 각각 방열체를 가진 LED 램프가 설치된 것을 특징으로 한다.
상기 필터부재는 열전도성이 좋은 격자형 방열체를 기본 골격으로 하여 메시부를 연결하는 구조로 제작되고; 상기 LED 램프의 방열체는 상기 패널의 흡입구 사이사이에 결합될 시 상기 필터부재의 격자형 방열체와 접촉되는 것을 특징으로 한다.
그리고 또한, 상기 응축수 받이의 내측벽에는 온도를 감지하는 온도센서가 설치되어 상기 온도센서에서 감지된 온도가 공기조화기의 콘트롤부에서 설정된 설정온도보다 높을 경우 상기 블로워 모터를 작동시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 공기조화기를 이용한 엘이디 램프의 방열장치에 의하면, 종래의 LED 램프는 발광소자로부터 발생되는 자체열의 방열이 원활하지 않으므로, 그에 의한 열적스트레스로 인한 반도체 소자의 열화를 피하기 위해서는 대략 100㎃의 전류밖에 허용되지 않았다. 반면에, 본 발명에 따른 공기조화기에 설치된 LED 램프의 경우, 공기조화기의 팬의 블로윙 및 필터부재의 격자형 방열체와 접촉시켜 패널의 흡입그릴부에 부착된 LED 램프를 방열시킴으로써 300㎃ 내지 500㎃의 전류가 허용되어 종래의 LED 램프에 비해 3~5배의 광량을 얻을 수 있을 뿐만 아니라 수명이 연장되는 효과를 가지고 있으며, 상기 LED 램프를 공기조화기의 패널에 설치함으로써 공기조화기의 내부 공간과 열전도성이 좋은 소재로 구성된 필터부재와 면적이 넓은 메시부의 구성으로 LED 램프가 자연 방열되어 수명이 연장되는 효과를 가지고 있다.
도 1은 본 발명의 천정형 공기조화기의 흡입 패널에 설치된 LED 램프를 방열하는 방열 장치를 도시한 단면도이고,
도 2는 도 1의 하부에서 본 도면이며,
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 LED 램프를 도시한 정면도 및 측면도이며,
도 4는 본 발명의 공기조화기의 필터부재를 도시한 도면이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 아울러 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.
[실시예]
도 1은 본 발명의 천정형 공기조화기의 흡입 패널에 설치된 LED 램프를 방열하는 방열 장치를 도시한 단면도이고, 도 2는 도 1의 하부에서 본 도면이며, 도 3a 및 도 3b는 본 발명의 LED 램프를 도시한 정면도 및 측면도이며, 도 4는 본 발명의 공기조화기의 필터부재를 도시한 도면이다.
상기한 도면에 도시된 바와 같이, 천정벽에 부착된 천정형 공기조화기는, 그 내부 중앙에는 블로워 모터(1)의 회전 동력에 의해 회전하면서 그 하측에서 공기를 흡입하도록 팬(FAN; 3)이 설치되고, 상기 팬(3)의 외측에는 흡입된 공기를 열교환하는 열교환기(5)가 설치되며, 상기 열교환기(5)의 하측에는 열교환기(5)를 지지 고정함과 동시에 열교환기(5)에서 발생하는 응축수를 수집하는 응축수 받이(7)가 설치되어 있다. 그리고, 상기 응축수 받이(7)의 내측 테두리 내에는 흡입되는 실내 공기 중에 포함된 먼지 등의 이물질을 걸러내는 필터부재(9)가 결합되어 있다.
상기 필터부재(9)는 열전도성이 좋은 격자형 방열체(9a)를 기본 골격으로 하여 메시부(9b)를 연결하는 구조로 제작되거나, 상기 격자형 방열체(9a) 없이 전체 메시부가 열전도성이 좋은 메탈 소재 또는 방열 플라스틱 소재를 사용하여 제작된다.
상기 응축수 받이(7)의 하측에는 실내의 공기를 흡입하는 흡입그릴부(11)와 공기조화기 내의 열교환기(5)에서 열교환되어 다시 실내로 토출되는 토출그릴부(12)가 형성된 패널(10)이 결합되어 있다.
즉, 상기 패널(10)은 도 2에 도시된 바와 같이, 사각 형상으로 패널로서, 중앙부에 다수개의 흡입구(11a)가 슬릿 형상으로 형성된 흡입그릴부(11)와, 상기 흡입그릴부(11)의 사방면에는 토출구(12a)가 각각 형성된 토출그릴부(12)로 이루어진다.
상기 흡입그릴부(11)에 일정 간격을 두고 형성된 흡입구(11a)의 사이사이에는 측단에 각각 방열체(21)를 가진 LED 램프(20)가 설치되어 있다.
상기 LED 램프(20)의 방열체(21)는 상기 패널(10)의 흡입구(11a) 사이 사이에 결합될 시 상기 필터부재(9)의 격자형 방열체(9a)와 접촉된다. 이와 같이 접촉시킴으로써 방열 효율을 높이게 된다.
상기 응축수 받이(7)의 내측벽에는 온도를 감지하는 온도센서(30)가 설치되어 있다. 상기 온도센서(30)에서 감지된 온도가 도시되지 않은 공기조화기의 콘트롤부에서 설정된 설정온도보다 높을 경우 상기 블로워 모터(1)를 작동시키게 된다.
이와 같이 상기 다수의 LED 램프(20)가 그 방열체(21)를 매개로 상기 공기조화기의 흡입구(11a) 사이사이에 설치되어 공기조화기의 팬(3)의 작동에 의해 흡입되는 공기에 의해 방열시키도록 구성함으로써 LED 램프(20)에 300㎃ 내지 500㎃의 전류가 허용되어 종래의 LED 램프에 비해 3~5배의 광량을 얻을 수 있고, 그 수명이 길어지는 효과가 있는 것입니다.
이상에서와 같이, 본 발명의 상세한 설명에서 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 기술이 당업자에 의하여 용이하게 변형 실시될 가능성이 자명하며, 이러한 변형된 실시예들은 본 발명의 특허청구범위에 기재된 기술사상에 포함된다할 것이다.
1 : 블로워 모터 3 : 팬
5 : 열교환기 7 : 응축수 받이
9 : 필터부재 9a : 격자형 방열체
9b : 메시부 10 : 패널
11 : 흡입그릴부 11a : 흡입구
12 : 토출그릴부 12a : 토출구
20 : LED 램프 21 : 방열체
30 : 온도센서

Claims (5)

  1. 내부 중앙에는 블로워 모터(1)의 회전 동력에 의해 회전하면서 그 하측에서 공기를 흡입하도록 설치된 팬(FAN; 3)과, 상기 팬(3)의 외측에는 흡입된 공기를 열교환하도록 설치된 열교환기(5)와, 상기 열교환기(5)의 하측에는 열교환기(5)를 지지 고정함과 동시에 열교환기(5)에서 발생하는 응축수를 수집하도록 설치된 응축수 받이(7)와, 상기 응축수 받이(7)의 내측 테두리 내에는 흡입되는 실내 공기 중에 포함된 먼지 등의 이물질을 걸러내도록 결합된 필터부재(9)와, 상기 응축수 받이(7)의 하측에는 실내의 공기를 흡입하는 흡입그릴부(11)와 공기조화기 내의 열교환기(5)에서 열교환되어 다시 실내로 토출되는 토출그릴부(12)가 형성된 패널(10)로 이루어진 공기조화기에 있어서,
    상기 공기조화기의 내부의 공간과 이격되도록 상기 패널(10)의 하부에 방열체(21)를 가진 LED 램프(20)를 설치하여서 된 것을 특징으로 하는 공기조화기를 이용한 엘이디 램프의 방열장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 LED 램프(20)는, 상기 패널(10)의 흡입그릴부(11)에 설치되되, 일정 간격을 두고 형성된 흡입구(11a)의 사이사이에 설치된 것을 특징으로 하는 공기조화기를 이용한 엘이디 램프의 방열장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 필터부재(9)는 열전도성이 좋은 격자형 방열체(9a)를 기본 골격으로 하여 메시부(9b)를 연결하는 구조로 제작되고;
    상기 LED 램프(20)의 방열체(21)는 상기 패널(10)의 흡입구(11a) 사이사이에 결합될 시 상기 필터부재(9)의 격자형 방열체(9a)와 접촉되는 것을 특징으로 하는 공기조화기를 이용한 엘이디 램프의 방열장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 필터부재(9)는 메시부(9b) 전체가 열전도성이 좋은 메탈 소재, 방열 플라스틱 소재 중 선택된 하나로 제작되고;
    상기 LED 램프(20)의 방열체(21)는 상기 패널(10)의 흡입구(11a) 사이사이에 결합될 시 상기 필터부재(9)의 메시부(9b)와 접촉되는 것을 특징으로 하는 공기조화기를 이용한 엘이디 램프의 방열장치.
  5. 제 1 항 또는 2 항에 있어서,
    상기 응축수 받이(7)의 내측벽에는 온도를 감지하는 온도센서(30)가 설치되어 상기 온도센서(30)에서 감지된 온도가 공기조화기의 콘트롤부에서 설정된 설정온도보다 높을 경우 상기 블로워 모터(1)를 작동시키는 것을 특징으로 하는 공기조화기를 이용한 엘이디 램프의 방열장치.
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