KR20140005455A

KR20140005455A - 엘이디 전구의 방열구조

Info

Publication number: KR20140005455A
Application number: KR1020120072655A
Authority: KR
Inventors: 전기수; 임명관; 박효도; 김태영
Original assignee: 주식회사 애니텍; (주) 희림종합건축사사무소
Priority date: 2012-07-04
Filing date: 2012-07-04
Publication date: 2014-01-15

Abstract

본 발명은 LED소자(10)를 지닌 전구의 방열구조에 있어서: 상기 LED소자(10)를 일면에 지지하고, 배선공(27)을 통하여 결선하는 본체(20); 및 상기 본체(20)의 굴곡진 외면을 감싸도록 설치되고, 허니콤 구조의 반복된 셀을 지니는 방열핀(40);을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다. 이에 따라, 비교적 고출력의 LED 전구에서 원가상승의 부담을 경감하면서 고효율의 방열 기능을 구현할 수 있는 효과가 있다.

Description

엘이디 전구의 방열구조{Heat dissipating device for LED lamp}

본 발명은 엘이디 전구의 방열구조에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 비교적 고출력의 LED 전구에서 원가상승의 부담을 경감하면서 고효율의 방열 기능을 구현할 수 있는 엘이디 전구의 방열구조에 관한 것이다.

LED 조명은 에너지 고효율성과 친환경 특성을 지닌 신조명으로서 범국가적 조명 혁신과 급속히 성장하는 세계 시장을 선점하기 위한 성장 동력화가 가능한 전략기술로 인식되고 있다. LED 조명의 성공은 백열등 및 형광등을 대체하는 여부에 크게 좌우되며, 이를 위해서는 가격경쟁력이나 광효율 외에 방열문제의 해결이 필수적이다. 이와 관련되는 선행특허로서, 한국 등록특허공보 제1031546호의 "엘이디 가로 조명등 기구의 방열구조", 한국 공개특허공보 제2011-0051967호의 "방열 특성이 향상된 LED 조명 장치" 등이 알려져 있다.

한국 등록특허공보 제1031546호는 본체방열판에 형성된 방열체상부에는 다수개의 방열핀이 일체되어 이루어지고, 상기 방열체 둘레에는 리벳핀이 형성되며, 상기 본체방열판의 외주연부에는 안치부가 형성되어 방열구조물이 결합 또는 안치되어 이루어지는 엘이디 가로조명등기구의 방열구조에 있어서, 상기 본체방열판에 형성된 반원형상을 갖는 방열체 둘레에는 원형방열구조물이 결합되되, 상기 원형방열구조물은 금속판체로 되고 다수개의 리벳결합공과 측면통풍구가 형성됨과 동시에 형절곡 및 요철절곡되어 상기 리벳결합공이 상기 리벳핀과 리벳 결합되는 구성을 제안한다. 이에 따라, 무게가 가벼우면서 조립성의 간소화와 간편한 사후관리로 경제성을 제고하고 제품의 신뢰성을 보장하는 효과를 기대한다.

한국 공개특허공보 제2011-0051967호는 상기 LED 소자부의 배면에 고정되는 플랜지; 상기 플랜지의 외주면을 따라 균일한 간격을 가지도록 배치되는 다수 개의 방열핀들; 상기 플랜지의 일단부에 연결되고 상기 LED 소자부의 LED들로 전원을 공급하는 전원공급부; 상기 LED 소자부의 정면에 배치되는 렌즈; 상기 렌즈가 상기 LED 소자부의 전면에 고정되도록 지지하는 렌즈 고정부; 상기 렌즈 고정부의 외주면을 따라 배치되며, 내주면에 다수 개의 방열핀 고정홈들이 균일한 간격으로 이격되어 형성되고, 상기 방열핀 고정홈들의 각각에 방열핀들의 일단부가 고정되는 핀 고정부;를 구비하고, 상기 방열핀들이 핀 고정부에 의해 균일한 간격으로 배치되어 있는 구성을 제안한다. 이에 따라, 백열전구를 대체하여 사용되거나 전시장이나 가정용 및 산업용 등에 다양하게 사용되는 효과를 기대한다.

그러나 상기한 선행특허에 의하면 다이캐스팅 구조의 방열핀을 기반으로 하므로 비교적 고출력의 LED 전구에 대한 방열 구조를 기능적 및 경제적 관점에서 효율적으로 구현하기 미흡한 단점을 지닌다.

상기와 같은 종래의 문제점들을 개선하기 위한 본 발명의 목적은, 비교적 고출력의 LED 전구에서 원가상승의 부담을 경감하면서 고효율의 방열 기능을 구현할 수 있는 엘이디 전구의 방열구조를 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 LED소자를 지닌 전구의 방열구조에 있어서: 상기 LED소자를 일면에 지지하고, 배선공을 통하여 결선하는 본체; 및 상기 본체의 굴곡진 외면을 감싸도록 설치되고, 허니콤 구조의 반복된 셀을 지니는 방열핀;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명의 변형예에 따르면 상기 본체는 열전달을 차단하는 단열부를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명의 또 다른 변형예에 따르면 상기 본체는 배선공과 외부로 연통되는 다수의 통기공을 더 구비하는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명에 따르면 상기 방열핀은 셀간을 연통하도록 가장자리 또는 내측에 통기구를 구비하는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명에 따르면 상기 본체는 외면에 주름부를 구비하여 방열핀과 결착하는 것을 특징으로 한다.

이상과 같이 본 발명에 의한 엘이디 전구의 방열구조에 의하면, 비교적 고출력의 LED 전구에서 원가상승의 부담을 경감하면서 고효율의 방열 기능을 구현할 수 있는 효과가 있다.

즉, 동일한 크기로 고출력을 구현하기 용이할뿐더러 동일한 출력에 대비하여 중량을 크게 경감할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 엘이디 전구를 나타내는 구성도
도 2는 본 발명에 따른 방열핀을 분리하여 나타내는 사시도
도 3은 본 발명의 변형예에 따른 엘이디 전구를 나타내는 구성도
도 4는 본 발명에 따른 엘이디 전구를 횡단하여 나타내는 구성도

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 LED소자(10)를 지닌 전구의 방열구조에 관련되는 것으로서 상, 하측 평판부(21a, 21b)와 스템부(23)를 지닌 환형 구조를 예시하지만 반드시 이에 국한되는 것은 아니다. 예컨대, 어떠한 환형부를 지니지 않은 완전한 장방형의 평판 구조인 경우에도 적용될 수 있다.

본 발명에 따른 본체(20)는 상기 LED소자(10)를 일면에 지지하고, 배선공(27)을 통하여 결선하는 구조이다. 본체(20)는 전열성과 기계적 강도가 양호한 알루미늄 합금을 사용하는 것이 좋다. 하측의 평판부(21b)는 LED소자(10)를 지지하고, 상측의 평판부(21a)는 나선형 전극부(12)와 돌출형 전극부(14)를 지지한다. LED소자(10)와 나선형 전극부(12)에 이르는 결선은 배선공(27)을 통하여 수행된다. 배선공(27)은 방열 기능에 일조하면서 LED소자(10)의 과열을 방지한다.

이때, 본 발명의 변형예에 따르면, 상기 본체(20)는 열전달을 차단하는 단열부(25)를 더 구비하는 구성도 가능하다. 단열부(25)는 적절한 두께의 내열성 수지제를 사용하는 것이 적절하며 본체(20)의 상, 하측 평판부(21a, 21b) 중에서 외부로 노출되는 부분에 설치하여 사용자의 접촉에 의한 화상 사고를 방지한다.

한편, 본 발명의 또 다른 변형예로서, 상기 본체(20)는 배선공(27)과 외부로 연통되는 다수의 통기공(31)을 더 구비하는 구성도 가능하다. 통기공(31)은 수분의 유입을 방지할 정도로 미세한 직경으로 형성한다. 통기공(31)의 직경을 증대하는 경우에는 형성 방향을 경사지게 하는 것이 좋다. 글로브(15) 내의 과열된 공기는 배선공(27)과 방사상으로 형성된 통기공(31)을 통하여 신속하게 배출된다.

또, 본 발명에 따르면 허니콤 구조의 반복된 셀을 지니는 방열핀(40)이 상기 본체(20)의 굴곡진 외면을 감싸도록 설치된다. 방열핀(40)은 다수의 알루미늄 박판을 허니콤 구조로 적층 접합하여 전열면적을 극대화하는 다수의 셀을 형성하는 구조이다. 이와 같은 방열핀(40)은 통상 도 2와 같이 밀착된 상태를 유지할 수 있으나 펼치면 도 1의 확대도처럼 허니콤을 형성한다. 본체(20)의 굴곡진 외면이란 상, 하측 평판부(21a, 21b)와 스템부(23)가 이루는 단턱을 의미하는 것으로 여기에 방열핀(40)이 긴밀하게 지지될 수 있다. 도 1과 같이 하측의 평판부(21b)에 단열부(25)를 지니는 경우에는 이 부분에 방열핀(40)이 생략되나, 도 3과 같이 단열부(25)가 없는 경우에는 방열핀(40)이 전체적으로 배치된다.

이때, 상기 방열핀(40)은 셀간을 연통하도록 가장자리 또는 내측에 통기구(46)를 구비하는 것이 좋다. 통기구(46)는 도 2처럼 방열핀(40)의 셀을 밀착시킨 상태에서 가공한다. 외측면 가장자리에 반원형으로 형성되는 통기구(46)는 방열핀(40)의 전열면적을 증대하는데 유리하다. 가장자리보다 내측에 위치하는 통기구(46)는 LED 조명의 구조(형태)에 따라 선택적으로 형성한다. 도 1과 같은 환형 구조에서는 내측의 통기구(46)는 배제될 수 있다.

한편, 상기 본체(20)는 외면에 주름부(33)를 구비하여 방열핀(40)과 결착하는 구성도 가능하다. 본체(20)의 상, 하측 평판부(21a, 21b)와 스템부(23)에 다수의 주름부(33)를 형성하면 방열핀(40)과 밀착력이 증대되어 열전달이 원활하다. 주름부(33)는 본체(20)의 수직면 뿐아니라 수평면에도 형성할 수도 있다. 이와 같은 주름부(33)를 이용하여 방열핀(40)을 밀착하고 브레이징 가공하여 브레이징부(35)를 형성하면 열전달 기능이 더욱 증대된다.

또 다른 변형예로서, 도시에는 생략되나, 접합부(42)와 이격부(44)가 반복되는 방열핀(40)의 셀 구조에서 이웃하는 접합부(42)의 간격은 비대칭적(불규칙)으로 배치될 수도 있다.

본 발명의 구조에 의하면 동일한 출력(Watt)에 대비하여 중량을 최대 1/10까지 경감할 수 있는 것으로 나타난다.

본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 해야 할 것이다.

10: LED 소자 12: 나선형 전극부
20: 본체 21a, 21b: 상, 하측 평판부
23: 스템부 25: 단열부
27: 배선공 31: 통기공
33: 주름부 35: 브레이징부
40: 방열핀 42: 접합부
44: 이격부 46: 통기구

Claims

LED소자(10)를 지닌 전구의 방열구조에 있어서:
상기 LED소자(10)를 일면에 지지하고, 배선공(27)을 통하여 결선하는 본체(20); 및
상기 본체(20)의 굴곡진 외면을 감싸도록 설치되고, 허니콤 구조의 반복된 셀을 지니는 방열핀(40);을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 엘이디 전구의 방열구조.
제1항에 있어서,
상기 본체(20)는 열전달을 차단하는 단열부(25)를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 엘이디 전구의 방열구조.
제1항에 있어서,
상기 본체(20)는 배선공(27)과 외부로 연통되는 다수의 통기공(31)을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 엘이디 전구의 방열구조.
제1항에 있어서,
상기 방열핀(40)은 셀간을 연통하도록 가장자리 또는 내측에 통기구(46)를 구비하는 것을 특징으로 하는 엘이디 전구의 방열구조.
제1항에 있어서,
상기 본체(20)는 외면에 주름부(33)를 구비하여 방열핀(40)과 결착하는 것을 특징으로 하는 엘이디 전구의 방열구조.