KR20130124812A - 냉각 팬과 방열 패널을 이용하여 방열하는 엘이디 조명기구의 방열장치 - Google Patents

냉각 팬과 방열 패널을 이용하여 방열하는 엘이디 조명기구의 방열장치 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 방열 패널과 냉각 팬을 이용한 엘이디 조명기구의 방열장치는 회전체와 냉각 팬이 일체로 형성되어 방열을 하는 방열장치가 소형화됨에 따라 백열전구 타입의 LED 조명기구에서 손쉽게 사용할 수 있는 방열 패널과 냉각 팬을 이용하여 방열하는 엘이디 조명기구의 방열장치로서, 더욱 상세하게는 공랭식으로 엘이디 조명기구에서 발생하는 열기를 방열하는 방열 패널(103)과 회전식으로 엘이디 조명기구에서 발생하는 열기를 방열하는 냉각 팬(106)과 냉각 팬(106)에서 방열되는 열기가 직접 공기 중으로 방열되도록 방열 패널(103)이 상기 냉각 팬(106)의 하부에 위치하도록 구성되어 하나 이상의 엘이디(LED: Light Emitting Diode)(104)가 방열하는 열기를 방열 패널과 냉각 팬을 이용하여 공랭식과 회전식으로 방열하는 엘이디 조명기구의 방열장치이다.

Description

냉각 팬과 방열 패널을 이용하여 방열하는 엘이디 조명기구의 방열장치{LED cooling Apparatus using a cooler pan and cooler panels}
본 발명은 방열 패널(panel)과 냉각 팬(pan)을 이용하여 엘이디 조명기구에서 발생하는 열기를 방열시키는 엘이디 조명기구의 방열장치에 관한 것이다.
엘이디(LED: Light Emitting Diode)는 종래의 광원에 비하여 소형이고 오랫동안 사용할 수 있으며, 전기 에너지가 빛 에너지로 직접 변환되기 때문에 전력이 적게 소모되어 에너지 효율이 우수한 고광도를 발하는 특성을 지니고 있다.
그러나 엘이디는 점등 시에 열이 많이 발생되며 방열이 원활하게 되지 못할 경우 엘이디의 수명을 단축시키고 조도가 떨어지게 되므로 엘이디 조명기구에서 어떻게 방열시킬 것인지가 하나의 과제로 인식되었다.
종래기술인 한국실용신안 공개번호 2010-0009279호의 경우에는 도 1에 도시된 바와 같이 방열효과를 개선하기 위하여, 외면에 방사형으로 다수의 방열날개(1b)가 돌출되게 형성된 외부방열관(1)과 중심부에 원통관(2a)이 형성되어 그 외면에 방사형으로 다수의 방열날개(2b)가 형성된 내부방열관(2)이 구비되어 외부로 방열이 되도록 하였다.
그러나 이런 경우에는 방열이 방열날개에 의해서만 이루어지는 공랭식 방식으로서, LED 조명기구에 필요한 방열을 시키기에는 한계가 있었다.
또 다른 종래기술인 한국특허 공개번호 10-2012-0044857호의 경우에는 도2 (a) 및 (b)에 도시된 바와 같이 유리 구체(1) 및 구금(11)에 의해 일체로 밀봉된 조명용 LED 전구(100)에 있어서, 케이스 지지부재(7)에 의해서 회로기판(5), 전기감응작동매체 수납케이스(4), 팬 설치틀(3) 및 LED 칩 보유케이스(2)가 순차적으로 적층상태로 지지되어 유리 구체(1) 내에 밀봉되어 있다. 전기감응작동매체(40)가 회전하기 시작한다. 이어서, 이 회전에 따라서 회전체(42) 및 회전축(43)이 회전하고, 회전축(43)에 연결한 팬(31)이 회전하여 유리 구체(1) 내의 고온에서 체류한 공기를 대류시키면서, 유리 구체(1)의 하방에 설치한 방열 핀(6)을 통해서 방열효율을 향상시키도록 하고 있다.
그러나 팬(31)이 회전축에 연결되어 있어 소형으로 방열용 기구를 만들기 어려웠으며, 팬이 회전하여도 직접적으로 엘이디의 열기를 방열시키는 것이 아니라, 유리 구체내의 고온에서 체류한 공기가 대류되어 방열되는 구조를 가지고 있어 방열효과가 기대만큼 나타나지 못하였다.
또 다른 종래기술인 한국특허 공개번호 10-2011-0004715에서는 LED 조명장치의 내부에 있어서 방열판과 방열 팬 및 전원공급장치를 구비하기엔 많은 공간의 제약 및 조립하기 어려운 단점을 보완하기 위하여 방열판의 구조를 방열면적을 넓히는 2중 핀(FIN)과 원기둥 형태로 하고 상대적으로 방열효율이 떨어지는 방열판의 중앙부분을 제거하여 전원공급장치를 고정할 수 있는 공간을 확보하도록 하고 있다.
그러나 종래기술인 한국특허 공개번호 10-2012-0044857호와 같이 팬이 회전축에 연결되어 있으며, 모터로 구동되기 때문에 소형으로 방열용 기구를 제조하는 데에는 한계가 있었다.
한국실용신안 공개번호 20-2010-0009279호
한국특허 공개번호 10-2012-0014857호
한국특허 공개번호 10-2011-0062287호
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 회전체와 냉각 팬이 일체로 형성되어 방열을 하는 방열장치가 소형화됨에 따라 백열전구 타입의 LED 조명기구에서 손쉽게 사용할 수 있는 방열 패널과 냉각 팬을 이용하여 방열하는 엘이디 조명기구의 방열장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 엘이디 방열장치에 있어서, 공랭식 방열장치뿐만 아니라, 회전식으로도 엘이디 조명장치에서 발생하는 열기를 방열시킬 수 있는 방열 패널과 냉각 팬을 이용하여 방열하는 엘이디 조명기구의 방열장치를 제공하는 것이다.
아울러, 본 발명의 목적은 엘이디 조명장치에서 회전식으로 열기를 방열시킬 수 있도록 방열 패널을 엘이디 조명기구의 상부에 배치함으로서, 회전식 열기가 엘이디 조명기구에서 대류하지 않고 직접적으로 방열되도록 구성됨으로서 엘이디 조명기구의 방열효과를 높일 수 있는 방열 패널과 냉각 팬을 이용하여 방열하는 엘이디 조명기구의 방열장치를 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 방열 패널과 냉각 팬을 이용하여 방열하는 엘이디 조명기구의 방열장치는 공랭식으로 엘이디 조명기구에서 발생하는 열기를 방열하는 방열 패널(103)과 회전식으로 엘이디 조명기구에서 발생하는 열기를 방열하는 냉각 팬(106)과 냉각 팬(106)에서 방열되는 열기가 직접 공기 중으로 방열되도록 방열 패널(103)이 상기 냉각 팬(106)의 하부에 위치하도록 구성되어 하나 이상의 엘이디(LED: Light Emitting Diode)(104)가 방열하는 열기를 방열 패널과 냉각 팬을 이용하여 공랭식과 회전식으로 방열하는 엘이디 조명기구의 방열장치이다.
또한, 본 발명에 따른 엘이디 조명기구의 방열장치(100)는 엘이디 조명을 위해 방열 패널(103)과 결합되는 렌즈(102)와 냉각 팬(106)에 공기가 유입되도록 방열하우징(101에 공기흡입구(109)를 설치하는 것을 특징으로 한다.
그리고 본 발명에 따른 엘이디 조명기구의 방열장치에서 사용되는 냉각 팬(106)은 냉각 팬을 고정시켜주는 상부프레임(200)과 공기를 회전시키는 회전판(205)과 상기 회전판(205)과 일체형으로 형성된 회전날개(204)와 상부프레임(200)과 대향되는 면에서 냉각 팬을 고정시켜주는 하부프레임(300)으로 구성되어 있다.
또한, 본 발명에 따른 엘이디 조명기구의 방열장치에서 사용되는 냉각 팬(106)은 회전판(205)과 대향되는 면에는 회로기판(PCB)이 설치되며, 상부프레임(200)과 일체형으로 회전날개 고정장치(202)가 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 방열 패널과 냉각 팬을 이용하여 방열하는 엘이디 조명기구의 방열장치는 엘이디 조명기구에서 발생한 열기가 방열 패널에 의해 공기 중으로 방열되며, 동시에 회전식 냉각 팬에 의해 열기가 조명기구에서 대류하지 않고 직접적으로 방열됨에 따라 엘이디 조명기구의 방열효과가 뛰어나다.
또한, 본 발명에 따른 방열 패널과 냉각 팬을 이용하여 방열하는 엘이디 조명기구의 방열장치는 회전판과 냉각 팬이 일체형으로 형성됨에 따라 소형화가 가능하고 공랭식 방열 패널이 조명기구의 상부에 위치함에 따라 제조공정이 간단하여, 제조원가가 낮아지는 효과가 있다.
도 1은 종래기술의 일예의 엘이디 방열기구의 사시도
도 2(a)는 종래기술의 또 다른 일예에 따른 엘이디 방열기구의 사시도
도 2(b)는 종래기술의 또 다른 일예에 따른 엘이디 방열기구의 요부도
도 3은 본 발명에 따른 방열 패널과 냉각 팬을 이용하여 방열하는 엘이디 조명기구의 방열장치의 사시도
도 4는 본 발명에 따른 엘이디 조명기구의 방열장치의 구성요소인 냉각 팬의 분해도
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
도 3은 본 발명에 따른 방열 패널과 냉각 팬을 이용하여 방열하는 엘이디 조명기구의 방열장치의 사시도이다. 도3(a)의 엘이디 조명기구의 방열장치에서는 상기에서 설명한 종래기술과는 달리 방열 패널(103)이 방열하우징(101)의 측면에 설치되어 있는 것이 아니라, 방열하우징(101)의 하부에 설치되었음을 알 수 있다. 이는 본 발명에 따른 엘이디 조명기구의 방열장치가 냉각 팬과 방열 패널을 동시에 이용하여 열기를 방열함으로서 방열효과를 높일 수 있도록 구성하기 위한 것이다.
또한, 본 발명에 따른 방열 패널과 냉각 팬을 이용하여 방열하는 엘이디 조명기구의 방열장치에서는 방열 패널(103)이 방열 하우징(101)의 하부에만 설치되는 것이 아니라, 냉각 팬(106)의 하부에 위치하면서 동시에 측면에 설치되어 있더라도 냉각 팬(106)에서 회전된 공기가 엘이디의 열기를 빼앗아 방열 패널을 통해 직접 공기 중으로 열기를 방출할 수도 있다.
본 발명에 따른 방열 패널과 냉각 팬을 이용하여 방열하는 엘이디 조명기구의 방열장치는 엘이디 조명기구의 밝기를 이용하여 조명을 더 한층 강화하기 위하여 조명기구의 하부에 렌즈(102)가 형성되어 있으며, 이러한 렌즈(102)는 외부의 방열 패널(103)과 일체형으로도 형성될 수 있으며, 또는 결합구조로도 형성될 수 있다.
렌즈(102)의 상부에는 엘이디(104)가 형성되어 있으며, 냉각 팬(106)과 외부의 방열 패널(103)사이에는 내부의 방열 패널(105)이 형성될 수도 있다. 물론 내부의 방열 패널(105)이 본 발명에 따른 방열 패널과 냉각 팬을 이용하여 방열하는 엘이디 조명기구의 방열장치에서 필수적인 것은 아니며, 엘이디(104)를 고정한다던지 외부의 방열 패널(103)로 냉각 팬(106)에서 회전한 열기가 빠르게 방열될 수 있도록 내부의 방열 패널(105)을 설치할 수도 있을 것이다.
본 발명에 따른 방열 패널과 냉각 팬을 이용하여 방열하는 엘이디 조명기구의 방열장치에는 렌즈와 외부의 방열 패널(103), 내부의 방열 패널(105) 및 냉각 팬(106)이 제조 또는 조립될 때 위치를 잡아주고 서로 고정시켜줄 수 있는 지지대(107)가 형성될 수도 있다. 이러한 지지대(107)도 내부의 방열 패널(105)과 같이 사용자의 필요에 의해 이용될 수도 있는 것이다.
또한, 본 발명에 따른 방열 패널과 냉각 팬을 이용하여 방열하는 엘이디 조명기구의 방열장치의 외부 바디(108) 또는 방열하우징(101)에는 공기흡입구(109)를 형성하여 냉각 팬(106)에 유입되며, 유입된 공기를 냉각 팬(106)이 전기로 회전시켜 엘이디 조명기구의 열기를 방출할 수 있도록 하는 것이다.
도 4는 방열 패널과 냉각 팬을 이용하여 방열하는 엘이디 조명기구의 방열장치에서 사용되는 냉각 팬(106)의 분해도이다.
본 발명에 따른 방열 패널과 냉각 팬을 이용하여 방열하는 엘이디 조명기구의 방열장치의 냉각 팬(106)은 냉각 팬을 고정시켜주는 상부프레임(200)과 공기를 회전시키는 회전판(205)과 회전판과 일체형으로 형성된 회전날개(204)와 상부프레임(200)과 대향되는 면에서 냉각 팬을 고정시켜주는 하부프레임(300)으로 구성되어 있다.
본 발명에 따른 방열 패널과 냉각 팬을 이용하여 방열하는 엘이디 조명기구의 방열장치는 종래기술과는 달리 냉각 팬(106)을 회전시키기 위한 별도의 모터나 회전축이 필요없이 회전판과 회전날개가 일체형으로 형성되어 있어 소형화가 가능하다. 즉, 본 발명에 따른 방열 패널과 냉각 팬을 이용하여 방열하는 엘이디 조명기구의 방열장치는 전선(209)을 통해 들어온 전류에 의해 회전날개의 하부 등에 위치한 영구자석(미도시) 또는 전자석(미도시)에 의해 별도의 모터없이 전류와 자석의 작용에 의한 회전력이 발생하여 회전판이 회전하게 되며, 회전판과 회전날개가 일체형으로 형성되어 있기 때문에 회전날개가 회전하게 되어 있다. 따라서 본 발명에 따른 방열 패널과 냉각 팬을 이용하여 방열하는 엘이디 조명기구의 방열장치는 별도의 모터나 회전축이 필요없기 때문에 소형화가 가능한 것이다.
또한, 본 발명에 따른 방열 패널과 냉각 팬을 이용하여 방열하는 엘이디 조명기구의 방열장치의 냉각 팬(106)의 상부프레임(200)은 내부 조임구멍(201)과 회전날개 고정장치(202)로 형성되어 있다. 내부 조임구멍(201)은 하부 프레임(300)의 내부 조임구멍(208)과 대향되게 설치되어 상부프레임과 회전날개와 일체로 형성된 회전판 및 하부 프레임을 고정시켜주는 역할을 수행하게 된다. 또한 회전날개 고정장치(202)는 회전날개가 상부프레임(200) 밖으로 나가지 못하도록 고정시켜 주는 역할을 하게 되며, 회전날개를 고정시켜 주는 역할을 더욱 강화하기 위하여 회전판(205)과 상부프레임이 고정 결합되도록 하는 회전날개 고정결합부(203)를 더 형성할 수 있다. 여기서, 회전날개 고정장치(202)는 태극모양으로 형성되어 있으나, 삼각형 또는 다각형의 실선이나 변형된 모습으로 설치됨은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 단순 변경사항에 해당할 것이다.
또한, 본 발명에 따른 방열 패널과 냉각 팬을 이용하여 방열하는 엘이디 조명기구의 방열장치의 냉각 팬(106)의 하부 프레임은 방열하우징((101) 또는 외부 바디(108)와 냉각 팬(106)을 고정시켜 주는 외부 조임구멍(106)과 엘이디 조명기구가 동작할 수 있는 회로기판(207, PCB) 및 회전 날개가 하부프레임(300) 밖으로 나가지 못하도록 고정시켜 주는 냉각 팬 고정장치(210)로 구성되어 있다.
본 발명에 따른 방열 패널과 냉각 팬을 이용하여 방열하는 엘이디 조명기구의 방열장치는 전선(209)을 통해 엘이디의 회로기판에 연결되어 있으며, 회로기판과 엘이디가 또 다른 전선(미도시)으로 연결되어 엘이디가 조명을 할 수 있도록 구성되어 있다.
본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예를 중심으로 기술되었지만 당업자라면 이러한 기재로부터 본 발명의 범주를 벗어남이 없이 많은 다양한 자명한 변형이 가능하다는 것은 명백하다. 따라서 본 발명의 범주는 이러한 많은 변형의 예들을 포함하도록 기술된 청구범위에 의해서 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 엘이디 방열기구
101: 방열하우징 102: 외부 렌즈, 103: 외부 방열 패널, 104: 엘이디
105: 내부 방열 패널, 106: 냉각 팬, 107: 지지대 108: 외부 바디
109: 공기흡입구
201: 내부 조임구멍, 202: 회전날개 고정장치,
203: 회전날개 고정 결합부, 204: 회전날개, 205: 회전판,
206: 외부 조임구멍, 207: 회로기판(PCB), 208: 내부 조임구멍,
209: 전선, 210: 냉각 팬 고정장치
200: 상부 프레임
300: 하부 프레임

Claims (5)

  1. 하나 이상의 엘이디(LED: Light Emitting Diode)(104)와 엘이디를 실장하는 방열하우징(101)로 이루어진 엘이디 조명기구의 방열장치(100)에 있어서,
    공랭식으로 엘이디 조명기구에서 발생하는 열기를 방열하는 방열 패널(103);과
    회전식으로 엘이디 조명기구에서 발생하는 열기를 방열하는 냉각 팬(106);과
    엘이디 조명을 위해 상기 방열 패널(103)과 결합되는 렌즈(102)와
    상기 냉각 팬(106)에 공기가 유입되도록 상기 방열하우징(101)에 설치된 공기흡입구(109);와
    상기 냉각 팬(106)이 제조 또는 조립될 때 위치를 잡아주어 방열장치와 고정시켜줄 수 있는 지지대(107)를 포함하며,
    상기 냉각 팬(106)에서 방열되는 열기가 직접 공기 중으로 방열되도록 방열 패널(103)은 상기 냉각 팬(106)의 하부에 위치하고,
    상기 냉각 팬(106)은 공기를 회전시키는 회전판(205)과 대향되는 면에는 설치된 회로기판(207, PCB);과
    상기 회전판과 일체형으로 형성된 회전날개(204)를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는
    방열 패널과 냉각 팬을 이용한 엘이디 조명기구의 방열장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 냉각 팬(106)은
    상기 냉각 팬을 고정시켜주는 상부프레임(200);과
    상기 공기를 회전시키는 회전판(205);과
    상기 회전판(205)과 일체형으로 형성된 회전날개(204);와
    상기 상부프레임(200)과 대향되는 면에서 냉각 팬을 고정시켜주는 하부프레임(300);과
    상기 회전판(205)과 대향되는 면에는 설치된 회로기판(PCB);
    으로 구성됨을 특징으로 하는
    방열 패널과 냉각 팬을 이용한 엘이디 조명기구의 방열장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 방열 패널(103)은
    상기 냉각 팬(106)으로부터 방열되는 열기를 직접 공기 중으로 방출할 수 있도록
    상기 냉각 팬(106)의 하부에 위치함과 동시에 방열하우징(109)의 하부 또는 측면에 형성되는 것을 특징으로 하는
    방열 패널과 냉각 팬을 이용한 엘이디 조명기구의 방열장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 전선(209)을 통해 들어온 전류 및 상기 회전날개의 하부에 위치한 자석에 의해 회전력이 발생하여 회전판(205)과 일체형으로 형성된 회전날개(204)가 회전하는 것을 특징으로 하는
    방열 패널과 냉각 팬을 이용한 엘이디 조명기구의 방열장치.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 상부프레임(200)은 하부 프레임(300)의 내부 조임구멍(208)과 대향되게 설치되어 상부프레임과 회전판 및 하부 프레임을 고정시켜주는 역할을 수행하는 내부 조임구멍(201);과
    상기 상부프레임(200)을 고정시켜 주는 회전날개 고정장치(202);와
    상기 회전판(205)과 상부프레임을 고정 결합하도록 하는 회전날개 고정결합부(203);로 형성되며,
    상기 하부프레임(300)은 방열하우징((101) 또는 외부 바디(108)와 냉각 팬(106)을 고정시켜 주는 외부 조임구멍(106);과
    상기 회로기판(207, PCB) 및 회전 날개를 고정시켜 주는 냉각 팬 고정장치(210)로 형성된 것을 특징으로 하는
    방열 패널과 냉각 팬을 이용한 엘이디 조명기구의 방열장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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