KR20150075780A - 조명등용 방열구조 - Google Patents

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    • F21V29/00—Protecting lighting devices from thermal damage; Cooling or heating arrangements specially adapted for lighting devices or systems

Abstract

본 발명은 LED가 설치된 회로기판에서 발생되는 열을 외부로 신속하게 방열할 수 있는 조명등용 방열구조에 관한 것이다.
본 발명의 특징은, LED(1)가 전기적으로 연결된 PCB(2)가 하부면에 분리가능하게 장착되는 베이스프레임(10)과, 베이스프레임(10)의 상부면에 형성되어 LED(1)에서 발생되는 열을 상부로 방열하는 방열부재(20)와, 베이스프레임(10)의 하부에 장착되어 LED(1)에서 발산되는 빛을 확산시키는 글로브(30)와, 글로브(30)의 테두리가 걸쳐진 상태로 베이스프레임(10)의 하부에 분리가능하게 고정되는 고정틀(40)과, 고정틀(40)의 상부면과 베이스프레임(10)의 하부면 사이를 방수하는 방수부재(50)를 포함한다.

Description

조명등용 방열구조{Radiating Structure For Lighting Equipment}
본 발명은 LED가 설치된 회로기판에서 발생되는 열을 외부로 신속하게 방열할 수 있는 조명등용 방열구조에 관한 것이다.
일반적으로 조명등은 건물의 실내에 설치되어 야간에 실내에 조명빛을 제공한다. 또한, 조명등이 가로등에 적용되는 경우 야간에 도로를 주행하는 차량이나 인도를 보행하는 행인에게 조명빛을 제공할 수 있다.
이러한, 가로등에는 다양한 광원들을 사용하고 있으나, 최근에는 발광다이오드(Light Emitting Diode: LED) 램프를 광원으로 사용하는 LED 가로등이 개발되고 있다.
LED는 반도체에 전압을 인가할 때 생기는 발광현상을 루미네선스(전기장발광)라고 하는데 이러한 전기장발광을 이용해 빛이 발광된다. 이러한 LED는 수명이 길고, 전기에너지가 빛에너지로 직접 변환되기 때문에 전력 소모가 적어 효율성이 우수하고, 일반 전구(램프) 보다 수명이 길어 반연구적으로 사용이 가능하다는 장점을 가지고 있다.
그러나, LED 램프는 발광시 고열이 발생하여 LED 램프의 수명을 단축시키는 문제가 있다. 따라서, LED 램프를 가로등에 광원으로 사용하는 경우에는 LED 램프에서 발생하는 열을 외부로 방출시킬 수 있는 방열구조물이 적용되어 사용되고 있다.
이러한, LED 가로등은 LED 램프에서 발생하는 열을 방출하기 위해 가로등 안에 LED 램프와 일체적으로 형성되는 방열구조물을 별도로 설치하게 된다.
이와 같은, 방열구조물은 대부분 공랭식을 이룰 수 있도록 핀형태로 형성되어 있어서 방열효율이 제한적인 문제점이 있었다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 특허청에 등록특허 10-1229545호가 2013.01.29.일자로 개시되어 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, LED가 설치된 회로기판에서 발생되는 열을 외부로 신속하게 방열할 수 있는 조명등용 방열구조를 제공하고자 하는 것이다.
본 발명의 일실시예에 따른 조명등용 방열구조는, LED(1)가 전기적으로 연결된 PCB(2)가 하부면에 분리가능하게 장착되는 베이스프레임(10)과, 베이스프레임(10)의 상부면에 형성되어 LED(1)에서 발생되는 열을 상부로 방열하는 방열부재(20)와, 베이스프레임(10)의 하부에 장착되어 LED(1)에서 발산되는 빛을 확산시키는 글로브(30)와, 글로브(30)의 테두리가 걸쳐진 상태로 베이스프레임(10)의 하부에 분리가능하게 고정되는 고정틀(40)과, 고정틀(40)의 상부면과 베이스프레임(10)의 하부면 사이를 방수하는 방수부재(50)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 방열부재(20)는 다수의 방열판이 방사상으로 분산되게 배치되고, 방열부재(20)인 방열판들은 상부의 외측 모서리가 라운드로 형성되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 글로브(30)는 반구형태이면서 투명한 재질로 형성되고, 테두리에 외향플렌지(31)가 형성되며, 고정틀(40)은 링형태로 형성되면서 내측테두리를 따라 글로브(30)의 외향플렌지(31)가 걸리는 걸림턱(42)이 형성되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 베이스프레임(10)은 하부에 나사탭(12)이 형성되고, 고정틀(40)은 베이스프레임(10)의 나사탭(12)에 대응되도록 상하로 관통되는 관통홀(41)이 형성되고, 고정틀(40)은 체결부재(60)에 의해 베이스프레임(10)에 분리가능하게 체결되며, 체결부재(60)는 관통홀(41)을 관통한 상태로 베이스프레임(10)의 나사탭(12)에 나사결합되는 볼트로 구성되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 방열부재(20)가 내측으로 수용되도록 내부공간이 하부로 개방되는 조명케이스(100)와, 조명케이스(100)의 하부를 마감하면서 글로브(30)가 노출되는 상태로 베이스프레임(10)이 설치되는 조명프레임(200)을 더 포함하며, 조명케이스(100)는 천정이나 벽체에 고정되기 위한 조명브라켓(120)이 장착되고, 조명프레임(200)은 글로브(30)가 관통상태로 노출되는 적어도 하나 이상의 글러브홀(210)이 형성되고, 외측에서 하방으로 돌출되어 빗물이나 결로가 글러브홀(210)을 통해 침투됨을 방지하면서 하방으로 낙하를 안내하는 외벽(220)이 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 LED가 설치된 회로기판에서 발생되는 열을 외부로 신속하게 방열할 수 있어서, 과열로 인한 파손을 방지하여서 조명등의 안정적인 작동이 보장될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 조명등용 방열구조를 보인 분해 사시도.
도 2는 도 1의 결합된 상태를 보인 사시도.
도 3은 본 발명이 조명케이스에 장착된 상태를 보인 사시도.
도 4는 본 발명의 요부를 확대 도시한 부분 단면도.
도 5는 본 발명의 조명케이스에 힌지부재가 설치된 상태를 보인 단면도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대하여 자세히 살펴본다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 본 발명의 일실시예에 따른 조명등용 방열구조는, 베이스프레임(10)과, 방열부재(20)와, 글로브(30)와, 고정틀(40)과, 방수부재(50)를 포함한다.
베이스프레임(10)은 LED(1)가 전기적으로 연결된 PCB(2)가 하부면에 분리가능하게 장착되는 것으로, 열전도율이 높은 금속판으로 구성될 수 있다. 이러한, 베이스프레임(10)은 하부에 PCB(2)가 삽입되는 삽입홈(11)이 형성되고 삽입홈(11)과 삽입홈(11)의 외측에 나사탭(12)들이 형성될 수 있다. 따라서, 볼트(B)가 삽입홈(11)의 나사탭(12)에 나사결합됨에 따라 삽입홈(11)에 PCB(2)가 삽입되어서 장착될 수 있다.
방열부재(20)는 베이스프레임(10)의 상부면에 형성되어 LED(1)에서 발생되는 열을 상부로 방열한다. 이러한, 방열부재(20)는 열전도율이 높은 금속으로 구성되는 다수의 방열판이 방사상으로 분산되게 배치될 수 있다. 그리고, 방열부재(20)인 방열판들은 상부의 외측 모서리가 커팅되거어 소정각도로 경사지게 형성되거나 절삭가공되어 라운드로 형성될 수 있다. 즉, 방열부재(20)의 모서리가 라운드로 형성됨에 따라 외부의 부품에 간섭됨을 최소화함과 동시에 외부의 부품이 손상되는 것을 방지할 수 있다.
글로브(30)는 베이스프레임(10)의 하부에 장착되어 LED(1)에서 발산되는 빛을 확산시키도록 반구형태이면서 투명한 재질로 형성될 수 있다. 즉, LED(1)에서 발산되는 빛이 글로브(30)를 통해 투과되면서 확산되어 넓은 범위가 조명될 수 있다. 그리고, 글로브(30)는 테두리에 외향플렌지(31)가 형성될 수 있다.
고정틀(40)은 글로브(30)의 테두리가 걸쳐진 상태로 베이스프레임(10)의 하부에 분리가능하게 고정된다. 이러한, 고정틀(40)은 링형태로 형성되면서 내측테두리를 따라 글로브(30)의 외향플렌지(31)가 걸리는 걸림턱(42)이 형성되고, 베이스프레임(10)의 나사탭(12)에 대응되도록 상하로 관통되는 관통홀(41)이 형성된다.
또한, 고정틀(40)은 체결부재(60)에 의해 베이스프레임(10)에 분리가능하게 체결될 수 있다. 여기서, 체결부재(60)는 관통홀(41)을 관통한 상태로 베이스프레임(10)의 나사탭(12)에 나사결합되는 볼트로 구성될 수 있다.
방수부재(50)는 고정틀(40)의 상부면과 베이스프레임(10)의 하부면 사이를 방수하는 고무링으로 구성된다. 즉, 체결부재(60)의 체결에 의해 고정틀(40)이 베이스프레임(10)에 가까워지면 방수부재(50)인 고무링이 압착되면서 고정틀(40)과 베이스프레임(10)의 사이를 방수하게 된다.
한편, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 본 발명은 방열부재(20)가 내측으로 수용되도록 내부공간이 하부로 개방되는 조명케이스(100)와, 조명케이스(100)의 하부를 마감하면서 글로브(30)가 노출되는 상태로 베이스프레임(10)이 설치되는 조명프레임(200)을 더 포함한다. 따라서, 베이스프레임(10)이 조명프레임(200)에 설치된 상태에서 조명프레임(200)이 조명케이스(100)에 설치될 수 있다. 또한, 조명프레임(200)에는 조명케이스(100)의 하부를 전체적으로 커버하는 전체글러브(101)가 설치될 수 있다.
조명케이스(100)는 내부에 수용되는 방열부재(20)가 외부에 노출되지 않도록 커버하면서 방열부재(20)에 외부공기를 제공하도록 일측 또는 양측이 통공되어 있으면서, LED(1)가 전기적으로 연결된 PCB(2)에 외부에서 입력되는 상용전원을 정격전원을 가변시켜서 공급하는 안정기(110)가 장착되고, 천정이나 벽체에 고정되기 위한 조명브라켓(120)이 장착될 수 있다. 여기서, 안정기(110)는 조명케이스(100)의 외측에 볼팅으로 고정될 수 있고, 조명브라켓(120)도 조명케이스(100)의 외측에 볼팅으로 고정되면서 볼트나 고정핀이 관통되는 홀이 형성될 수 있다.
따라서, 조명케이스(100)가 조명브라켓(120)에 의해 천정이나 벽면에 안정되게 고정된 상태에서 안정기(110)를 통해 정격전원이 안정적으로 공급됨에 따라 LED(1)가 안정되게 조명빛을 발산할 수 있다.
또한, 조명케이스(100)는 소정 각도로 회전되고 회전된 상태가 유지되도록 조명브라켓(120)에 힌지부재(130)가 형성될 수 있다. 힌지부재(130)는 조명케이스(100)에서 돌출되는 회전편(131)과, 조명브라켓(120)에서 돌출되어서 회전편(131)의 측방에 접촉되는 고정편(132)과, 고정편(132)에서 회전편(131)의 회전을 허가하거나 회전을 구속하는 회전부(133)를 포함한다.
여기서, 회전부(133)는 고정편(132)과 회전편(131)을 관통하는 볼트와 볼트에 나사결합되는 너트로 구성될 수 있다. 따라서, 볼트와 너트를 조이지 않은 상태에서 천정이나 벽면에 고정된 조명브라켓(120)을 기준으로 조명케이스(100)를 소정각도로 회전시킨 후에, 볼트와 너트를 조여서 조명케이스(100)의 회전된 상태를 안정되게 유지시킬 수 있다.
조명프레임(200)은 글로브(30)가 관통상태로 노출되는 적어도 하나 이상의 글러브홀(210)이 형성된다. 따라서, 하나 이상의 글로브(30)가 조명프레임(200)의 글러브홀(210)을 통해 하방으로 돌출될 수 있다.
또한, 조명프레임(200)은 외측이나 외측의 테두리에서 하방으로 돌출되는 외벽(220)이 형성될 수 있다. 이러한, 외벽(220)은 외부의 빗물이나 온도차에 의해 형성되는 결로가 글러브홀(210)을 통해 침투됨을 방지하면서 하방으로 낙하를 안내할 수 있다.
이와 같이, 본 발명은 조명등이나 가로등에 적용되어 LED(1)가 장착된 PCB(2)에서 발생되는 열이 베이스프레임(10)에 구비된 방열부재(20)를 통해 신속하게 방열될 수 있으므로 가정이나 사무실에 설치되어 사용되는 조명등이나 야외의 도로에 설치되는 가로등에 널리 적용될 수 있는 매우 유용한 발명이라 할 수 있다.
본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
1 : LED 2 : PCB
10 : 베이스프레임 11 : 삽입홈
12 : 나사탭 20 : 방열부재
30 : 글로브 31 : 외향플렌지
40 : 고정틀 41 : 관통홀
42 : 걸림턱 50 : 방수부재
60 : 체결부재 100 : 조명케이스
110 : 안정기 120 : 조명브라켓
130 : 힌지부재 131 : 회전편
132 : 고정편 133 : 회전부
200 : 조명프레임 210 : 글러브홀
220 : 외벽

Claims (5)

  1. LED(1)가 전기적으로 연결된 PCB(2)가 하부면에 분리가능하게 장착되는 베이스프레임(10)과,
    베이스프레임(10)의 상부면에 형성되어 LED(1)에서 발생되는 열을 상부로 방열하는 방열부재(20)와,
    베이스프레임(10)의 하부에 장착되어 LED(1)에서 발산되는 빛을 확산시키는 글로브(30)와,
    글로브(30)의 테두리가 걸쳐진 상태로 베이스프레임(10)의 하부에 분리가능하게 고정되는 고정틀(40)과,
    고정틀(40)의 상부면과 베이스프레임(10)의 하부면 사이를 방수하는 방수부재(50)를 포함하는 것을 특징으로 하는 조명등용 방열구조.
  2. 청구항 1에 있어서,
    방열부재(20)는 다수의 방열판이 방사상으로 분산되게 배치되고,
    방열부재(20)인 방열판들은 상부의 외측 모서리가 라운드로 형성되는 것을 특징으로 하는 조명등용 방열구조.
  3. 청구항 1에 있어서,
    글로브(30)는 반구형태이면서 투명한 재질로 형성되고, 테두리에 외향플렌지(31)가 형성되며,
    고정틀(40)은 링형태로 형성되면서 내측테두리를 따라 글로브(30)의 외향플렌지(31)가 걸리는 걸림턱(42)이 형성되는 것을 특징으로 하는 조명등용 방열구조.
  4. 청구항 1에 있어서,
    베이스프레임(10)은 하부에 삽입홈(11)과 나사탭(12)이 형성되고,
    고정틀(40)은 베이스프레임(10)의 나사탭(12)에 대응되도록 상하로 관통되는 관통홀(41)이 형성되고,
    고정틀(40)은 체결부재(60)에 의해 베이스프레임(10)에 분리가능하게 체결되며,
    체결부재(60)는 관통홀(41)을 관통한 상태로 베이스프레임(10)의 나사탭(12)에 나사결합되는 볼트로 구성되는 것을 되는 것을 특징으로 하는 조명등용 방열구조.
  5. 청구항 1에 있어서,
    방열부재(20)가 내측으로 수용되도록 내부공간이 하부로 개방되는 조명케이스(100)와,
    조명케이스(100)의 하부를 마감하면서 글로브(30)가 노출되는 상태로 베이스프레임(10)이 설치되는 조명프레임(200)을 더 포함하며,
    조명케이스(100)는 천정이나 벽체에 고정되기 위한 조명브라켓(120)이 장착되고,
    조명프레임(200)은 글로브(30)가 관통상태로 노출되는 적어도 하나 이상의 글러브홀(210)이 형성되고, 외측에서 하방으로 돌출되어 빗물이나 결로가 글러브홀(210)을 통해 침투됨을 방지하면서 하방으로 낙하를 안내하는 외벽(220)이 형성되는 것을 특징으로 하는 조명등용 방열구조.
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