KR20150038913A - 천장용 엘이디 조명등의 엘이디 모듈 부착 구조 - Google Patents

천장용 엘이디 조명등의 엘이디 모듈 부착 구조 Download PDF

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Abstract

본 발명은 천장용 엘이디 조명등의 엘이디 모듈 부착 구조에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 얇은 박판형상의 방열 리브의 손상 없이 엘이디 모듈을 견고하게 부착할 수 있도록 하는 것이다.
본 발명은 프레스 가공에 의해 얻어진 두께가 얇은 박판 형태의 방열 리브를 상, 하부 조립 링에 의해 조립하여 방열부를 구성하되, 상기 방열 리브 상부의 상부 절곡부와 상부 절곡부를 면접시켜 엘이디 모듈 부착용 상부면을 형성시킨 천장용 엘이디 조명등에 있어서, 상기 각각의 방열 리브 상부 절곡부 직하방 일측에 끼움 구멍을 형성하고, 상기 끼움 구멍에 보강 링을 끼우되, 상기 보강 링의 상부면이 방열 리부 각각의 상부 절곡부 하단부에 면접된 상태로 끼워지게 하고, 엘이디 모듈 설치용 취부판을 상기 상부면에 올려 놓은 다음 일정 간격으로 고정볼트로 취부판, 보강 링, 절곡부를 결합하여 구성하고, 상기 취부판의 중앙부에 위치시킨 세라믹 방열판 상부면에 엘이디 모듈을 올려 놓고 고정볼트로 상기 엘이디 모듈이 장착된 세라믹 회로기판 및 취부판을 결합하여 구성함을 특징으로 한다.

Description

천장용 엘이디 조명등의 엘이디 모듈 부착 구조{LED module for ceiling mounting structure of an LED lighting}
본 발명은 천장용 엘이디 조명등의 엘이디 모듈 부착 구조에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 얇은 박판형상의 방열 리브의 손상 없이 엘이디 모듈을 견고하게 부착할 수 있도록 하는 것이다.
일반적으로, 엘이디(LED : Light-Emitting Diode)소자는 N형 반도체와 P형 반도체를 접합한 광전변환소자이며, 기판에 인쇄된 회로패턴에 장착할 수 있는 형태의 엘이디 패키지 즉, 엘이디 모듈로 제작된다.
통상의 엘이디 모듈은 엘이디 소자와, 기판에 인쇄된 회로패턴에 납땜으로 접속되는 리드프레임과, 엘이디소자와 리드프레임 사이를 연결하는 와이어와, 상기 엘디소자의 하부에 위치하여 엘이디 소자에서 발생되는 열을 흡수하도록 형성되는 히트 슬러그(Heat-Slug)와, 상기 리드 프레임의 접속 부위만이 외부로 노출되도록, 상기 구성들을 몰딩 처리하는 몰딩 프레임(Molding-Frame)과, 상기 엘이디소자의 상부에 조정되는 렌즈를 포함하여 구성된다.
이와 같이 구성되는 엘이디 모듈은 동일한 전력을 소비하더라도 온도를 낮게 유지할수록 출력되는 광속(Luminous Flux)의 양이 많게 되며, 그만큼 점등효율이 높은 반면, 점등시의 온도를 일정한 온도 이하로 유지하지 못하면 엘이디소자의 수명이 단축되기도 한다.
그러므로, 상기와 같이 열에 취약한 엘이디 모듈로 부터 발생되는 열을 방출하기 위해서는 통상적으로 국내 등록 특허 제10-1129524호와 같이 엘이디 모듈 하방에 방열 리브가 형성된 방열부를 설치하고, 상기 방열부의 상부 표면부에 엘이디 모듈을 부착하여 엘이디 모듈로 부터 발생되는 열을 상기 방열 리브를 통하여 외부로 방출하게 함으로서 엘이디 모듈의 수명을 연장시키고 있다.
그런데, 상기와 같은 방열 리브를 가지는 방열부는 통상적으로 알루미늄재를 통한 다이캐스팅 또는 알루미늄재를 통한 압출방식으로 성형하고 있어 방열 리브의 두께가 매우 두꺼워 엘이디 모듈로 부터 발생되는 열의 전달 속도가 매우 느려 방열효과를 크게 저하시키는 요인으로 지적되고 있다. 이는 방열부의 중량 비중에 비하여 표면면적이 매우 좁아 방열효과를 크게 증대 시키지 못하게 되고, 방열부의 중량에 의해 전체 천장 등의 무게가 크게 늘어나게 되므로 공장 등의 천장에 사용 시 천장 하중에 매우 심대한 문제점을 발생시킬 수 있다.
따라서, 이를 해소하기 위해서는 방열부를 다이캐스팅 또는 압출 방식이 아닌 프레스 가공을 통해 박판 형태의 방열 리브를 프레스 작업을 통해 완성하고, 상기 방열 리브를 상, 하 조립 링에 의래 조립식으로 조립하되, 조립된 방열 리브 상부면에 엘이디 모듈을 부착하여 사용할 경우 중량 비중에 비해 표면 면적을 매우 넓게 할 수 있어 방열 효과를 증대시킬 수 있고, 전체 중량을 크게 줄여 공장 등의 천장에 조명등으로의 사용이 적합하게 할 수 있다.
그러나, 상기 각각의 방열 리브를 조립하여 얻어진 상부면에 엘이디 모듈을 부착 하는 경우 조립 볼트 등으로 엘이디 모듈을 상기 상부면에 결합하게 할 수 있으나, 얇은 박판의 방열 리브가 조립된 상부면 역시 박판 형태이므로 조립 볼트를 결합하게 되면 방열 리브의 상부면이 파열되어 엘이디 모듈의 설치가 견고한 상태로 유지되지 못한다. 이를 해소하기 위해서는 열에 강한 양면 테이프로 엘이디 모듈을 접착하는 방법을 고려할 수 있으나, 이 경우에는 80W정도의 엘이디 모듈인 경우에는 양면 테이프가 열에 견디면서 부착 유지될 수 있으나, 100W 또는 150W 엘이디 모듈 이상인 경우에는 엘이디 모듈에서 발생하는 열을 양면 테이프로 견딜 수 없어 불량률이 크게 증가하는 요인이 될 수 있다.
국내 등록 특허 제10-1129524호
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명은, 프레스 가공에 의해 얻어지는 방열 리브의 상부면의 파손 없이 엘이디 모듈을 수월하게 조립하여 견고한 상태로 유지할 수 있도록 함을 기술적 과제로 삼는다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 프레스 가공에 의해 얻어진 두께가 얇은 박판 형태의 방열 리브를 상, 하부 조립 링에 의해 조립하여 방열부를 구성하되, 상기 방열 리브 상부의 상부 절곡부와 상부 절곡부를 면접시켜 엘이디 모듈 부착용 상부면을 형성시킨 천장용 엘이디 조명등에 있어서, 상기 각각의 방열 리브 상부 절곡부 직하방 일측에 끼움 구멍을 형성하고, 상기 끼움 구멍에 보강 링을 끼우되, 상기 보강 링의 상부면이 방열 리부 각각의 상부 절곡부 하단부에 면접된 상태로 끼워지게 하고, 엘이디 모듈 설치용 취부판을 상기 상부면에 올려 놓은 다음 일정 간격으로 고정볼트로 취부판, 보강 링, 절곡부를 결합하여 구성하고, 상기 취부판의 중앙부에 위치시킨 세라믹 방열판 상부면에 엘이디 모듈을 올려 놓고 고정볼트로 상기 엘이디 모듈이 장착된 세라믹 회로기판 및 취부판을 결합하여 구성함을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 엘이디 모듈 부착용 상부면과 엘이디 모듈 설치용 취부판의 하부면을 브레이징(brazing) 방법에 의해 결합하여 구성할 수 있음을 특징으로 한다.
상기와 같은 과제 해결수단을 통해 본 발명은 두께가 얇은 박판형태의 방열 리브를 조립하여 방열부를 구성하므로서 방열부가 중량 비중에 비하여 표면면적이 매우 넓게되어 방열효율을 증대시킬 수 있게 되는데, 특히 본 발명은 두께가 얇은 박판 형태의 엘이디 모듈 부착용 상부면 파손 없이 엘이디 모듈을 견고한 상태로 설치할 수 있어 불량률을 최소화할 수 있는 효과를 가진다.
도 1은 본 발명을 적용한 천장용 엘이디 조명등의 전체 사시도
도 2는 본 발명의 요부 발췌 사시도
도 3은 본 발명의 요부 발췌 분리 사시도
도 4는 본 발명의 커버를 뺀 상태의 평면도
도 5는 본 발명의 취부판을 뺀 상태의 평면도
도 6a는 본 발명의 요부 발췌 단면도
도 6b는 본 발명의 엘이디 모듈 취부를 보인 요부 발췌 단면도
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 의한 단면도
이와 같이 제시한 첨부 도면을 참고로 하여 본 발명을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명을 적용한 천장용 엘이디 조명등의 전체 사시도, 도 2는 본 발명의 요부 발췌 사시도, 도 3은 본 발명의 요부 발췌 분리 사시도, 도 4는 본 발명의 커버를 뺀 상태의 평면도, 도 5는 본 발명의 취부판을 뺀 상태의 평면도, 도 6a는 본 발명의 요부 발췌 단면도, 도 6b는 본 발명의 엘이디 모듈 취부를 보인 요부 발췌 단면도, 도 7은 본 발명의 다른 실시예에 의한 단면도이다.
이와 같이 제시하는 본 발명은 프레스 가공에 의해 얻어진 두께가 얇은 박판 형태의 방열 리브(11)를 상부 및 하부 조립 링(20)(21)에 의해 조립하여 방열부(10)를 구성하되, 상기 방열 리브(11) 상부의 상부 절곡부(11a)와 상부 절곡부(11a)의 내측면을 상호 면접시켜 엘이디 모듈 부착용 상부면(30)을 형성시킨 천장용 엘이디 조명등(100)에 있어서, 상기 각각의 방열 리브(11) 상부 절곡부(11a) 직하방 일측에 끼움 구멍(11b)을 형성하고, 상기 각각의 끼움 구멍(11b)에 보강 링(40)을 끼우되, 상기 보강 링(40)의 상부면이 방열 리부(11) 각각의 상부 절곡부(11a) 하단부에 면접된 상태로 끼워지게 하고, 엘이디 모듈 설치용 취부판(50)을 상기 상부면(30)에 올려 놓은 다음 일정 간격으로 고정볼트(60)로 취부판(50), 보강 링(40), 절곡부(11a)를 결합하여 구성하고, 상기 취부판(50)의 중앙부에 위치시킨 엘이디 모듈(70)이 장착된 세라믹 회로기판(80)을 고정 브라켓(90)을 통해 고정볼트(70a)로 결합시킨다.
또한, 본 발명은 엘이디 모듈 부착용 상부면(30)과 엘이디 모듈 설치용 취부판(50)의 하부면 사이에 은납 등의 접착제(H)를 개재한 후 가열하여 상기 엘이디 모듈 부착용 상부면(30)과 엘이디 모듈 설치용 취부판(50)의 하부면을 밀착되게 접합시키는 브레이징 방법에 의해 결합하여 구성할 수 있다.
상기에서, 특히 방열 리브(11)의 외측 상부 돌기편(11c)이 상부 조립 링(20)의 내측 홈부에 끼워지게 함과 동시에 상부 절곡부(11a)와 상부 절곡부(11a)의 내측면을 상호 면접시켜 조립하게 함으로서 평편한 엘이디 모듈 부착용 상부면(30)이 형성되게 하고, 방열 리브(11) 각각의 하방부를 하부 조립 링(21)에 의해 조립하되, 상기 방열 리브(11)의 하부 절곡부(11d)와 하부 절곡부(11d)의 내측면을 상호 면접시켜 평편한 방열 하부면(미 도시)이 형성되게 하여 방열부(10)를 조립하게 되며, 조립 상태의 방열부(10)를 외측부에서 보면 방열 리브(11)와 방열 리브(11) 사이에 간극이 형성되고 있어 엘이디 모듈 부착용 상부면(30)으로 부터 발생하는 엘이디 열을 상기 간극을 통하여 용이하게 배출할 수 있게 되고, 방열 리브(11) 각각에 형성한 다수의 공기 유통 구멍(11e)을 통하여 공기 유통되게 함으로서 더더욱 방열 효과를 높일 수 있게된다. 도면 중 110은 소켓부, 120은 투명 커버이다.
이와 같이 구성하는 본 발명은 프레스 가공한 얇은 박판 형태의 방열 리브(11)의 상부 절곡부(11a)와 상부 절곡부(11a)에 의해 형성된 엘이디 모듈 부착용 상부면(30)에 엘이디 모듈(70)을 취부함에 있어 상기 엘이디 모듈 부착용 상부면(30)이 파손되지 않고 엘이디 모듈(70)을 취부하기 위한 것으로, 앞서 설명한바와 같이 만일 프레스 가공한 얇은 박판 형태의 방열 리브(11)의 상부 절곡부(11a)와 상부 절곡부(11a)에 의해 형성된 엘이디 모듈 부착용 상부면(30)에 엘이디 모듈(60)을 견고하게 취부하기 위하여 고정볼트를 이용하여 설치할 경우 엘이디 모듈 부착용 상부면(30)을 이루는 각각의 방열 리브(11)가 매우 얇은 박판 형태로 형성되어 있어 고정볼트 조립 시 박판 형태의 방열 리브(11)가 파손될 염려가 지대하다. 그러나, 본 발명은 각각의 방열 리브(11) 상부 절곡부(11a) 직하방 일측에 형성한 각각의 끼움 구멍(11b)에 보강 링(40)을 끼우되, 상기 보강 링(40)의 상부면이 방열 리부(11) 각각의 상부 절곡부(11a) 하단부에 면접된 상태로 끼워지게 하고, 엘이디 모듈 설치용 취부판(50)을 상기 상부면(30)에 올려 놓은 다음 일정 간격으로 고정볼트(60)로 취부판(50), 보강 링(40), 절곡부(11a)를 결합하게 함으로서 얇은 박판 형태의 방열 리브(11)의 절곡부(11a)가 상기 취부판(50)과 보강 링(40) 사이에 게재된 상태에서 고정볼트(60)로서 결합하게 되어 상기 나사 결합하는 고정볼트(60)에 의한 절곡부(11a)의 파손을 방지하게 하여 엘이디 모듈 부착용 상부면(30) 전체의 파손을 방지 할 수 있게 되어 방열 효과를 저해하는 요인을 해소할 수 있고, 특히 상기 취부판(50)의 중앙부에 위치시킨 엘이디 모듈(70)이 장착된 세라믹 회로기판(80)을 고정 브라켓(90)을 통해 고정볼트(70a)로 결합시킬 수 있게 하는데, 상기 엘이디 모듈(70) 장착 시 취부판(50)을 통하여 고정볼트(70a)로 고정 시킬 수 있도록 함으로서 방열 리브(11)의 절곡부(11a) 파손 없이 엘이디 모듈(70)을 견고하게 취부할 수 있게 되는 것이다. 그러나, 만일 본 발명의 구성인 취부판(50)이 없는 경우에는 얇은 박판의 절곡부(11a)에 고정볼트로서 엘이디 모듈을 고정 시킬 경우 상기 절곡부(11a)가 파손되어 엘이디 모듈의 설치가 매우 어려운 문제점이 지적된다.
또한, 본 발명은 다수의 방열 리브(11)를 상부 및 하부 조립 링(20)(21)에 의해 조립되지만 방열 리브(11)와 방열 리브(11) 사이에 열 방출을 위한 간극이 형성되므로 외부에서 가해지는 풍압 등 에 의해 방열 리브(11)가 유동되어 방열 리브(110의 훼손을 가져올 염려가 있으나, 본 발명은 각각의 방열 리브(11) 상부 절곡부(11a) 직하방 일측에 형성한 각각의 끼움 구멍(11b)에 보강 링(40)을 끼어 방열 리브(11)와 방열 리브(11) 상호간을 결합된 상태로 견고하게 유지하게 할 수 있어 외적 충격이나 풍압 등에 의해 방열 리브(11)가 파손되는 것을 방지할 수 있게된다.
이상, 본 발명을 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 설명하고 도시하였지만, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다.
그 밖에도, 첨부된 청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.
따라서, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.
10 : 방열부 11 : 방열 리브
11a : 상부 절곡부 11b : 끼움 구멍
11c : 돌기편 11d : 하부 절곡부
11e : 공기 유통 구멍 20, 21 : 상부 및 하부 조립 링
30 : 엘이디 모듈 부착용 상부면 40 : 보강 링
50 : 취부판 60, 70a : 고정볼트
70 : 엘이디 모듈 80 : 세라믹 회로기판
90 : 고정 브라켓 100 : 엘이디 조명등
110 : 소켓부 120 : 투명 커버
H : 은납 등의 접착제

Claims (2)

  1. 프레스 가공에 의해 얻어진 두께가 얇은 박판 형태의 방열 리브(11)를 상부 및 하부 조립 링(20)(21)에 의해 조립하여 방열부(10)를 구성하되, 상기 방열 리브(11) 상부의 상부 절곡부(11a)와 상부 절곡부(11a)의 내측면을 상호 면접시켜 엘이디 모듈 부착용 상부면(30)을 형성시킨 천장용 엘이디 조명등(100)에 있어서, 상기 각각의 방열 리브(11) 상부 절곡부(11a) 직하방 일측에 끼움 구멍(11b)을 형성하고, 상기 각각의 끼움 구멍(11b)에 보강 링(40)을 끼우되, 상기 보강 링(40)의 상부면이 방열 리부(11) 각각의 상부 절곡부(11a) 하단부에 면접된 상태로 끼워지게 하고, 엘이디 모듈 설치용 취부판(50)을 상기 상부면(30)에 올려 놓은 다음 일정 간격으로 고정볼트(60)로 취부판(50), 보강 링(40), 절곡부(11a)를 결합하여 구성하고, 상기 취부판(50)의 중앙부에 위치시킨 엘이디 모듈(70)이 장착된 세라믹 회로기판(80)을 고정 브라켓(90)을 통해 고정볼트(70a)로 결합시켜 구성함을 특징으로 하는 천장용 엘이디 조명등의 엘이디 모듈 부착 구조.
  2. 제 1항에 있어서, 엘이디 모듈 부착용 상부면(30)과 엘이디 모듈 설치용 취부판(50)의 하부면 사이에 은납 등의 접착제(H)를 개재한 후 가열하여 상기 엘이디 모듈 부착용 상부면(30)과 엘이디 모듈 설치용 취부판(50)의 하부면을 밀착되게 접합시키는 브레이징 방법에 의해 결합하여 구성함을 특징으로 하는 천장용 엘이디 조명등의 엘이디 모듈 부착 구조.
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