KR20120005167U - Apparatus of high efficiency LED lighting - Google Patents
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Abstract
방열핀의 형상을 최적화하여 방열 특성을 향상시켜 높은 효율의 LED 조명 장치를 제시한다. 그 장치는 전원 베이스, 절연 소켓, 방열 케이스, LED 기판 및 광학 렌즈를 포함하고, 이때, 방열 케이스는 케이스 본체로부터 외부로 돌출되며 서로 일정한 간격을 이루면서 배치되는 복수개의 방열핀의 끝부분에 형성되며, 요철 모양을 하는 요철부를 포함한다. By optimizing the shape of the heat sink fins, the heat dissipation characteristics are improved to present a high efficiency LED lighting device. The apparatus includes a power supply base, an insulated socket, a heat dissipation case, an LED substrate, and an optical lens, wherein the heat dissipation case is formed at the ends of the plurality of heat dissipation fins which protrude outward from the case body and are disposed at regular intervals from each other, It includes an uneven portion having an uneven shape.
Description
본 고안의 LED 조명 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 방열핀의 형상을 최적화하여 방열특성을 향상시켜 높은 효율을 구현하는 LED 조명 장치에 관한 것이다. The present invention relates to an LED lighting apparatus, and more particularly, to an LED lighting apparatus that realizes high efficiency by improving heat dissipation characteristics by optimizing a shape of a heat dissipation fin.
일반적으로 고휘도 LED는 교통 조명, 일반 조명, LCD BLU(Back Light Unit)용 광원, 자동차용 조명 등 그 사용범위가 계속 확대되고 있다. 이와 같은 LED 광원은 소모전력이 적고, 다양한 색상의 연출이 가능하며, 특히, LED 소자의 크기에 기인하여 소형의 조명장치를 제작할 수 있다.In general, the use of high-brightness LED, traffic light, general lighting, LCD BLU (Back Light Unit) light source, automotive lighting, etc. continues to expand. Such an LED light source consumes less power and can produce various colors, and in particular, due to the size of the LED device, a compact lighting device can be manufactured.
LED 발광 조명등은 케이스와, 케이스 내에 복수의 LED가 장착되는 기판과, 기판에 장착되어 LED의 발광으로 인해 발생된 열을 방열시키기 위한 다양한 구조의 방열핀이 마련되어 있다. LED를 이용한 조명장치를 가동하게 되면 LED로부터 많은 열이 발생되고, 이러한 열이 저항 등의 부품에 전도되면 그 회로특성이 열로 인해 바뀌게 되어 LED의 밝기나 휘도를 저하시킨다. 또 저항과 같은 부품에서 발생된 열이 LED로부터 발생된 열과 합해지면서 LED에 영향을 주어 LED의 수명을 저하시키기도 한다.LED emitting lamps are provided with a case, a substrate on which a plurality of LEDs are mounted in the case, and heat dissipation fins of various structures mounted on the substrate to dissipate heat generated by light emission of the LEDs. When a lighting device using an LED is operated, a lot of heat is generated from the LED, and when such heat is conducted to a component such as a resistor, its circuit characteristics are changed due to heat, which lowers the brightness or brightness of the LED. In addition, the heat generated by components such as resistors combines with the heat generated by the LEDs, which affects the LEDs and reduces the lifetime of the LEDs.
방열특성을 향상시키기 위하여, 금속을 이용한 MC(metal core)PCB가 개발되어 열전달률이 높은 금속으로 열을 확산시키는 냉각시스템을 만들 수 있다. 그러나 MCPCB 자체로는 LED 조명장치에서 요구하는 방열특성을 충족할 수 없다. 따라서 LED가 장착되는 회로기판의 이면에 방열핀을 부착하여 열을 신속하게 제거한다. 그런데, 종래의 방열핀의 경우는 방열핀의 개수를 늘려 상기 방열핀의 표면적을 넓혀 열방출을 높이기를 도모하였다. 하지만, 방열핀의 개수를 늘이면, 방열핀 사이의 간격이 좁아져서 열의 대류로 인하여 열방출이 저하된다.In order to improve the heat dissipation characteristics, a metal core (MC) PCB using a metal has been developed to create a cooling system that diffuses heat to a metal having a high heat transfer rate. However, MCPCB itself cannot meet the heat dissipation characteristics required by LED lighting devices. Therefore, the heat radiation fins are attached to the back of the circuit board on which the LED is mounted to quickly remove heat. By the way, in the case of the conventional heat radiation fins to increase the number of heat radiation fins to increase the surface area of the heat radiation fins to increase the heat dissipation. However, when the number of the heat radiation fins is increased, the gap between the heat radiation fins is narrowed, and heat dissipation is reduced due to convection of heat.
본 고안이 해결하려는 과제는 방열핀의 형상을 최적화하여 방열 특성을 향상시켜 높은 효율의 LED 조명 장치를 제공하는 데 있다.The problem to be solved by the present invention is to provide a high efficiency LED lighting device by improving the heat radiation characteristics by optimizing the shape of the heat radiation fins.
상기 과제를 해결하려는 본 고안의 고효율 엘이디 조명 장치는 외부의 전원을 공급하는 전원 베이스와, 상기 전원 베이스에 일측이 삽입되며 상기 전원 베이스에 의해 인가되는 전원을 절연시키는 절연 소켓과, 상기 절연 소켓의 타측이 내부에 끼워지고, 열을 외부로 방출시키는 방열 케이스와, 상기 방열 케이스에 부착되고, LED 소자에 의해 빛을 생성하는 LED 기판 및 상기 방열 케이스에 밀착되고, 상기 빛을 외부로 방출하는 광학 렌즈를 포함한다. 이때, 상기 방열 케이스는 케이스 본체와, 상기 케이스 본체로부터 외부로 돌출되며 서로 일정한 간격을 이루면서 배치되는 복수개의 방열핀 및 상기 방열핀의 끝부분에 형성되며 요철 모양을 하는 요철부를 포함한다.The high efficiency LED lighting device of the present invention to solve the above problems is a power supply base for supplying external power, an insulation socket for inserting one side is inserted into the power supply base and insulated the power applied by the power supply base, the insulation socket A heat dissipation case having the other side inserted therein and dissipating heat to the outside; an LED substrate attached to the heat dissipation case and closely attached to the LED substrate generating light by the LED element; and an optical dissipation of the light to the outside. It includes a lens. In this case, the heat dissipation case includes a case body, a plurality of heat dissipation fins protruding outward from the case body and formed at regular intervals, and an uneven portion formed at an end of the heat dissipation fins.
본 고안의 조명 장치에 있어서, 상기 방열핀은 크기가 큰 것과 적은 것이 교대로 반복되어 배열될 수 있다. 또한 상기 방열핀 상부의 요철의 크기가 하부보다 클 수 있다. 나아가 상기 요철부의 돌출된 모양은 삼각형, 반원, 부분적으로 원형, 타원형 또는 이들의 조합일 수 있다.In the lighting device of the present invention, the heat dissipation fins may be arranged by alternately repeating a large size and a small size. In addition, the size of the unevenness on the top of the heat dissipation fin may be larger than the bottom. Further, the protruding shape of the uneven portion may be triangular, semicircular, partially circular, elliptical or a combination thereof.
본 고안의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 방열핀의 상부에 공기가 유동할 수 있는 통기홀을 포함할 수 있으며, 상기 통기홀은 원형, 타원형, 상부로 갈수록 곡률이 작아지는 원형 중에 선택된 어느 하나일 수 있다.In a preferred embodiment of the present invention, may include a vent hole through which air can flow in the upper portion of the heat dissipation fin, the vent hole may be any one selected from a circle, an ellipse, a circular curvature toward the top have.
본 고안에 따른 고효율 엘이디 조명 장치에 의하면, 케이스 본체로부터 외부로 돌출되며 서로 일정한 간격을 이루면서 배치되는 복수개의 방열핀의 끝부분에 요철 모양을 하는 요철부를 둠으로써, 방열 특성을 향상시킬 수 있다. 또한, 방열핀에 공기가 유동할 수 있는 통기홀을 형성하여 대류에 의한 열을 외부로 용이하게 배출할 수 있다. According to the high-efficiency LED lighting apparatus according to the present invention, by providing the concave-convex portion to the end of the plurality of radiating fins protruding from the case body to be disposed at regular intervals from each other, the heat dissipation characteristics can be improved. In addition, it is possible to easily discharge heat due to convection by forming a vent hole through which air can flow in the heat radiating fins.
도 1은 본 고안에 따른 고효율 LED 조명장치를 나타낸 분해사시도이다.
도 2a는 본 고안의 LED 조명장치의 방열 케이스에 LED 기판이 장착된 상태의 하나의 예를 나타내는 단면도이다.
도 2b는 본 고안의 LED 조명장치의 방열 케이스에 LED 기판이 장착된 상태의 다른 예를 나타내는 단면도이다.1 is an exploded perspective view showing a high efficiency LED lighting apparatus according to the present invention.
Figure 2a is a cross-sectional view showing one example of a state in which the LED substrate is mounted on the heat dissipation case of the LED lighting apparatus of the present invention.
2B is a cross-sectional view showing another example of a state in which the LED substrate is mounted on the heat dissipation case of the LED lighting apparatus of the present invention.
이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 고안의 바람직한 실시예들은 상세히 설명한다. 다음에서 설명되는 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 고안의 범위가 아래에서 상술되는 실시예들에 한정되는 것은 아니다. 본 고안의 실시예들은 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 고안을 보다 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The embodiments described below may be modified in many different forms, and the scope of the present invention is not limited to the embodiments described below. Embodiments of the present invention are provided to more completely describe the present invention to those skilled in the art.
도 1은 본 고안의 실시예에 따른 고효율 LED 조명장치를 나타낸 분해사시도이다.1 is an exploded perspective view showing a high efficiency LED lighting apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 1에 의하면, LED 조명장치는 전원 베이스(10), 전원 베이스(10)에 일측이 삽입되는 절연 소켓(20), 절연 소켓(20)의 타측이 내부에 끼워지는 방열 케이스(30), 방열 케이스(30)에 부착되고 LED 소자가 장착되는 LED 기판(40) 및 방열 케이스(30)에 밀착되는 광학 렌즈(50)를 포함하여 이루어진다. 전원 베이스(10)는 외부에서 전원을 공급받아 상기 LED소자로 공급한다. 절연 소켓(20)은 전원 베이스(10)에 의해 인가되는 전원이 방열 케이스(30)로 전달되지 못하도록 절연시킨다.According to FIG. 1, the LED lighting device includes a
방열 케이스(30)는 LED 소자에서 발생되는 열을 외부로 방출시켜 LED 소자의 특성을 유지시키는 것으로, 이는 LED조명의 효율을 극대화하기 위하여 LED 소자에서 발생되는 열을 최대한 대기 중으로 방출해야 하기 때문이다. 본 고안에서는 방열 케이스(30)의 방열 특성을 높이기 위하여 단순하게 방열핀 개수를 증가시키지 않고, 방열핀의 모양을 변형하였다. 이에 대하여는 이후에 도면을 참조하여 상세하게 설명할 것이다. The
LED 기판(40)은 LED 소자가 패키지(package)화 되어 부착되어 인쇄된 회로기판을 통하여 입력되는 전기에너지를 빛에너지로 변환하여 광원을 만든다. 광학 렌즈(50)는 LED 소자에서 발생된 광원을 외부로 방출시킨다. LED 기판(40)은 열전도도가 우수한 금속코어기판(MCPCB; Metal Core PCB)이 바람직하며, 필요에 따라 세라믹 또는 에폭시 등을 이용하여 개량된 MCPCB를 사용할 수도 있다. LED 기판(40)은 도시된 바와 같이 체결수단(44)에 의하여 방열 케이스(30)의 체결홈(34)에 고정된다.The
도 2a는 본 고안의 LED 조명장치의 방열 케이스에 LED 기판이 장착된 상태의 하나의 예를 나타내는 단면도이다. 도 2b는 본 고안의 LED 조명장치의 방열 케이스에 LED 기판이 장착된 상태의 다른 예를 나타내는 단면도이다. 이때, 방열 케이스(30)는 도 1의 A-A선을 따라 절단되고, LED 기판(40)은 이에 부착된 상태이다.Figure 2a is a cross-sectional view showing one example of a state in which the LED substrate is mounted on the heat dissipation case of the LED lighting apparatus of the present invention. 2B is a cross-sectional view showing another example of a state in which the LED substrate is mounted on the heat dissipation case of the LED lighting apparatus of the present invention. At this time, the
도시된 바에 의하면, 방열 케이스(30)는 케이스 본체(31), 케이스 본체(31)에서 외부로 돌출되고 서로 일정한 간격을 이루면서 배치된 복수개의 방열핀(32)으로 이루어진다. 방열 케이스(30)는 열전도도가 좋은 금속이 사용되며, 통상적으로 가공이 용이하고 제조비용이 적게 드는 알루미늄이 사용된다. 방열핀(32)은 LED 기판(40)으로부터 절연소켓(도 1 참조) 방향(편의상, 방열핀(32)의 상부에서 하부라고 함)으로 갈수록 폭이 좁아진다. 복수개의 방열핀(32)의 크기는 상대적으로 큰 방열핀(32)과 상대적은 작은 크기의 방열핀(32)이 교대로 반복되어 배치될 수 있다.As shown, the
한편, 본 고안의 방열 케이스(30)는, 종래와는 달리, 단지 방열핀의 개수를 늘려 상기 방열핀의 표면적을 넓히기 보다는 열의 대류에 의해 열방출이 저해 받지 않는 최적의 방열핀(32)의 개수를 설정하고, 각 방열핀(32)의 모양에 변화를 주어 열방출 특성을 향상시켰다. 구체적으로, 도 2a와 같이, 방열핀(32)의 끝부분을 요철부(33)로 하여 방열핀(32)의 표면적을 증가시켰다. 이때, 요철부(33)의 요철의 수는 사용되는 방열핀(32)의 개수 및 크기 등을 고려하여 결정할 수 있다. 또한 요철부(33)의 요철의 모양은 돌출된 부분이 삼각형, 반원, 부분적으로 원형, 타원형 등의 다양한 형상을 가질 수 있으며, 열의 대류에 보다 효과적으로 대처하기 위하여, 방열핀(32) 상부의 요철의 크기가 하부보다 클 수 있다.On the other hand, the
또한, 방열핀(30)의 방열 특성에 영향을 주는 것은 열의 대류이다. 열의 대류는 방열핀(32)에 의해 일시적으로 공기의 흐름이 폐쇄되어 일어나며, 특히 방열핀(32)의 상부에 상대적으로 뜨거운 열이 외부로 배출되지 않고 유동하는 문제가 있다. 이러한 문제를 해결하기 위하여, 본 고안은 도 2b와 같이, 통기홀(35)을 형성한다. 통기홀(35)은 각 방열핀(32)에 적어도 하나가 형성될 수 있으며, 열의 대류에 의한 뜨거운 공기가 외부로 용이하게 배출될 수 있는 위치인 방열핀(32)의 상부에 형성된 것이 바람직하다. In addition, it is convection of heat that affects the heat radiation characteristics of the heat radiation fins 30. Heat convection occurs by temporarily closing the flow of air by the heat dissipation fins 32, and in particular, there is a problem that relatively hot heat flows to the top of the heat dissipation fins 32 without being discharged to the outside. In order to solve this problem, the subject innovation forms a
이와 같이, 통기홀(35)은 방열핀(32) 사이의 열을 외부로 쉽게 방출시켜 열의 대류로 인한 열방출이 저하되는 것을 줄일 수 있다. 방열핀(32)의 크기가 크고 작은 것이 반복되는 경우에는 통기홀(35)은 큰 방열핀(32)에 형성할 수 있다. 이에 따라, 큰 방열핀(32)에 의해 대류로 인한 뜨거운 공기가 외부로 방출된다. 통기홀(35)은 원형, 타원형, 상부로 갈수록 곡률이 작아지는 원형 등으로 대류에 적합한 형태를 취할 수 있다. As such, the
이상, 본 고안은 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 고안은 상기 실시예에 한정되지 않으며, 본 고안의 기술적 사상의 범위 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다. As described above, the present invention has been described in detail with reference to preferred embodiments, but the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications may be made by those skilled in the art within the scope of the technical idea of the present invention. It is possible.
10; 전원 베이스 20; 절연 소켓
30; 방열 케이스 31; 케이스 본체
32; 방열핀 33; 요철부
35; 통기홀 40; LED 기판
50; 광학 렌즈10;
30;
32;
35;
50; Optical lens
Claims (6)
상기 전원 베이스에 일측이 삽입되며, 상기 전원 베이스에 의해 인가되는 전원을 절연시키는 절연 소켓;
상기 절연 소켓의 타측이 내부에 끼워지고, 열을 외부로 방출시키는 방열 케이스;
상기 방열 케이스에 부착되고, LED 소자에 의해 빛을 생성하는 LED 기판; 및
상기 방열 케이스에 밀착되고, 상기 빛을 외부로 방출하는 광학 렌즈를 포함하고,
상기 방열 케이스는
케이스 본체;
상기 케이스 본체로부터 외부로 돌출되며, 서로 일정한 간격을 이루면서 배치되는 복수개의 방열핀; 및
상기 방열핀의 끝부분에 형성되며, 요철 모양을 하는 요철부를 포함하는 고효율 엘이디 조명 장치.A power base for supplying external power;
An insulated socket having one side inserted into the power base and insulating the power applied by the power base;
A heat dissipation case in which the other side of the insulated socket is fitted inside and dissipates heat to the outside;
An LED substrate attached to the heat dissipation case and generating light by the LED element; And
It is in close contact with the heat dissipation case, and includes an optical lens for emitting the light to the outside,
The heat dissipation case
Case body;
A plurality of heat dissipation fins protruding from the case main body and disposed at regular intervals from each other; And
The high efficiency LED lighting device is formed on the end of the heat dissipation fin, the concave-convex portion having a concave-convex shape.
The high-efficiency LED lighting apparatus of claim 5, wherein the vent hole is any one selected from a circle, an oval, and a circle whose curvature decreases upward.
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Comment text: Notification of reason for refusal Patent event code: UE09021S01D Patent event date: 20120524 |
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| UG1501 | Laying open of application | ||
| E601 | Decision to refuse application | ||
| UE0601 | Decision on rejection of utility model registration |
Comment text: Decision to Refuse Application Patent event code: UE06011S01D Patent event date: 20121128 |