WO2010002179A2 - 방열 조명 램프 - Google Patents

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WO2010002179A2
WO2010002179A2 PCT/KR2009/003554 KR2009003554W WO2010002179A2 WO 2010002179 A2 WO2010002179 A2 WO 2010002179A2 KR 2009003554 W KR2009003554 W KR 2009003554W WO 2010002179 A2 WO2010002179 A2 WO 2010002179A2
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heat
heat dissipation
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박교양
박경양
유병찬
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Park Kyo Yang
Park Kyung Yang
Yoo Byung Chan
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    • F21Y2115/00—Light-generating elements of semiconductor light sources
    • F21Y2115/10—Light-emitting diodes [LED]

Definitions

  • the present invention relates to a heat dissipation light lamp, and more particularly, to a heat dissipation light lamp that can increase heat dissipation efficiency by expanding a heat dissipation area.
  • LEDs Light Emitting Diodes
  • LEDs have many advantages such as small size, long life, low power consumption, high energy efficiency, high brightness and high speed response. It is used as a light source.
  • the LED emits a lot of heat when turned on, so if the heat dissipation is not smooth, the lifespan is shortened and the illuminance is lowered, so that the luminaire applying the LED as a light source requires a heat dissipation device.
  • blower fan As a heat dissipation device to discharge the internal heat.
  • the lifespan of the blower fan is only about 10,000 hours, which is much shorter than that of the LED which is about 50,000 hours, which shortens the life of the lighting fixture.
  • the blower fan has a problem such that dust is easily deposited on the surface, the heat dissipation efficiency can easily be lowered, noise is greatly generated, and the PCB may be exposed to the outside due to the blower passage.
  • a lighting device using a blower fan as a heat dissipation device has a disadvantage in that it is unreasonable to be applied to outdoor installations and indoors in an unprotected state such as street lamps, and is limited to indoors where the installation range is not sensitive to noise. .
  • An object of the present invention is to provide a heat dissipation lighting lamp which can be provided in a bent shape and can widen the area of the heat dissipation plate formed in a limited space.
  • Another object of the present invention to provide a heat dissipation lighting lamp that can effectively dissipate heat generated from the light source.
  • a heat dissipation lighting lamp includes a light source unit including at least one LED; A chip housing for seating the light source unit; And at least one heat sink formed extending from a side surface of the chip housing and repeatedly bent to a predetermined shape.
  • a heat dissipation lamp includes: a light source unit including at least one LED mounted on a PCB; A chip housing for seating and fixing the light source unit; At least one heat sink extending from a side of the chip housing and repeatedly bent to a predetermined shape; A lower mechanism seating the light source unit, the chip housing and the at least one heat sink, and including at least one ventilation hole; And a light transmitting film coupled to the lower mechanism to include the light source unit, the chip housing, and the at least one heat sink, and formed of a light transmitting material to transmit light diffused from the light source unit.
  • a heat dissipation lamp includes: a light source unit including at least one LED; A chip housing for seating the light source unit; And at least one first heat sink extending from a side of the chip housing and repeatedly bent to a predetermined shape. And a second heat sink mounting the first heat sink.
  • the present invention it is possible to effectively dissipate heat generated from the light source by increasing the heat dissipation area that can be formed in a limited space by using a bent heat sink.
  • FIG. 1 is a structural diagram showing the interior of a heat dissipation lighting lamp according to the present invention.
  • Figure 2 is a structural diagram showing a conventional heat sink.
  • 3 to 5 is a structural diagram showing a heat sink according to the present invention.
  • FIG. 6 is a structural diagram showing a total heat dissipation lighting lamp according to the present invention.
  • FIG. 7 to 9 a structural diagram showing a coupling shape of the chip housing and the heat sink according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a structural diagram showing the interior of a heat dissipation lamp according to an embodiment of the present invention.
  • the heat dissipation lamp includes a light source unit 110 and 120, a chip housing 130, and heat sinks 140b, 140c, and 140d.
  • the light source units 110 and 120 convert electrical energy into light energy and emit the light, and include a printed circuit board (PCB) 120 and at least one light emitting diode (LED) 110 mounted thereon.
  • PCB printed circuit board
  • LED light emitting diode
  • the chip housing 130 seats the light source units 110 and 120, and may have various shapes such as a circle, a quadrangle, and a polygon, depending on the shape of the light source units 110 and 120 to be fixed.
  • the chip housing 130 is made of, for example, a material having high reflectivity to reflect light emitted from the at least one LED 110, and is made of a heat dissipating material to radiate heat generated from the at least one LED 110. You can.
  • a highly reflective material or a heat dissipation paint may be applied to the upper surface of the chip housing 130.
  • the chip housing 130 is configured in a shape for fixing the LED (110) It is preferable.
  • At least one heat sink 140b, 140c, and 140d is provided at a side surface of the chip housing 130 to release heat generated from the light source units 110 and 120, and is repeatedly bent in a predetermined shape from the side surface of the chip housing 130 to radiate heat.
  • the area can be extended. That is, since each heat sink 140b, 140c, 140d is repeatedly formed in a predetermined shape from the side surface of the chip housing 130, it is possible to provide a large heat dissipation area.
  • the heat sinks 140b, 140c, and 140d radiate heat by diffusing heat emitted from the LED 110 by "conduction.”
  • the heat transfer amount q per unit time of the heat sinks 140b, 140c, and 140d is expressed by Equation 1 below. Can be calculated by
  • the heat transfer amount per unit time is proportional to the temperature difference (T 1 -T 2 ) and the area (A), the proportional constant (k) between the two points, it can be seen that inversely proportional to the distance (L) between the two points.
  • the proportional constant k is a transport property value (Transport Property), the value may vary depending on the material constituting each point (that is, the material of the heat sink), the approximate transport property value (W / m ⁇ K) according to the material It is shown in Table 1 below.
  • the heat dissipation effect of the heat sinks 140b, 140c, and 140d is such that the larger the temperature difference between the LED 110 and the heat sinks 140b, 140c, and 140d, which generate heat, the area of the heat sinks 140b, 140c, and 140d. It can be seen that the larger this value is, the larger the transfer property values of the heat sinks 140b, 140c, and 140d are. In addition, when the lengths of the heat sinks 140b, 140c, and 140d are long, the temperature difference between the heat sinks near the LEDs 110 and the heat sinks near the LEDs 110 and the far side will increase, so that the heat radiation effect will increase.
  • the heat sinks 140b, 140c, and 140d are bent into a predetermined shape by using these characteristics to increase the heat dissipation area.
  • the heat sinks 140b, 140c, and 140d may be configured to apply a heat dissipating paint to further enhance the heat dissipation effect.
  • the heat sink 140b, 140c, and 140d may be coated with a functional paint that emits far infrared rays when heat is generated so that far infrared rays are emitted when the LED is turned on, and may be configured to help the user's health as a far-infrared emission health lighting apparatus. .
  • the predetermined shape may be configured to be bent in any one of a 'V' shape, a semi-circle shape and a combined shape of the 'V' and the semi-circle, the detailed structure will be described later with reference to FIGS.
  • the heat dissipation lighting lamp further includes a transparent protective cover (not shown), and the transparent protective cover (not shown) is disposed on the light source parts 110 and 120 to protect the LED 110 and the PCB 120. can do.
  • the transparent protective cover (not shown) is preferably made of a transmissive material so as not to cause excessive transmission of light diffused from the light source units 110 and 120.
  • FIGS. 3 to 5 are structural views showing heat sinks 140b, 140c, and 140d according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a structural diagram showing a heat sink 140a of a conventional planar shape
  • Figure 3 is a structural diagram showing a heat sink 140b bent in a 'V' shape according to an embodiment of the present invention
  • Figure 4 is the present invention
  • FIG. 5 is a structural diagram showing a heat sink 140c bent in a semicircle shape according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 5 is a structural diagram showing a heat sink 140d bent in a combined shape of a 'V' and a semicircle according to an embodiment of the present invention. .
  • the total width V P of the conventional planar heat sink 140a may be calculated as in Equation 2 below.
  • the unit width and the unit length are the lengths of the width and length of one of the pieces of the heat sink 140a, and the number of pieces is the number of pieces constituting the heat sink 140a.
  • the total width A P of the planar heat sink 140a is 8 cm 2 (1 cm ⁇ 1 cm ⁇ ) by Equation 2 above. 8).
  • the total width A v of the heat sink 140b having a 'V' shape may be calculated as in Equation 3 below.
  • the unit length is one side length of one 'V' shape composed of one side and the other side
  • the number of bending is the number of 'V' shape included in one piece of the heat sink 140b
  • the number of pieces is the total heat sink ( 140b) is the number of pieces that make up.
  • the total width A v of the heat sink 140b having a 'V' shape is 80 cm 2 (2 cm ⁇ 2 x 5 x 4).
  • the area V R of the semicircular heat sink 140c may be calculated by Equation 4 below.
  • the semicircular heat dissipation plate 140c is configured by repeatedly applying a plurality of semicircular bendings by applying a roller work or the like to the unfolded surface of the heat dissipation plate 140c.
  • the horizontal length and the vertical length are the horizontal straight length and the vertical straight length of the unfolded surface of the heat sink 140c
  • the proportional constant is the length of the heat sink 140c bent in a semicircular shape with the horizontal length of the flat heat sink 140a.
  • each of the semicircular heat sinks 140c when the horizontal length and the vertical length of each of the semicircular heat sinks 140c are 40 cm and 1 cm, respectively, and the radius of the semicircle constituting the semicircular shape is 1 cm, the proportional constant is 1.57 as the calculation result of Equation 5,
  • the area V R of the individual semicircular heat sink 140c may be calculated as 62.8 cm 2 (40 cm ⁇ 1 cm ⁇ 1.57) by Equation 4 above.
  • the heat dissipation plate 140d having the combined shape of 'V' and the semicircle may be manufactured by bending the heat dissipation plate 140c bent in a small semicircle shape into a relatively large 'V' shape.
  • the area of the heat sink 140d of the combined shape of the individual 'V' and the semicircle may be calculated by Equation 4 as in the semicircular heat sink 140c of FIG. 4.
  • the area of the entire heat sink including the pieces of the heat sink 140d having the combined shape of the individual 'V' and the semicircle may be calculated as a result of multiplying the number of pieces by the calculation result of Equation 4 above.
  • V 'and semicircle can be composed of various shapes such as' B' of similar size and a shape repeatedly bent by crossing a semicircle, and a heat sink bent into a small 'V' shape into a relatively large semicircle shape. have.
  • FIG. 6 is a structural diagram showing an entire heat dissipation lighting lamp according to an embodiment of the present invention.
  • the entire heat dissipation lamp includes a light source unit 110 and 120, a chip housing 130, a heat sink 140b, 140c and 140d, a lower mechanism 510, and a light-transmitting film. 520.
  • a light source unit 110 and 120 includes a chip housing 130, a heat sink 140b, 140c and 140d, a lower mechanism 510, and a light-transmitting film. 520.
  • a chip housing 130 As shown in FIG. 6, the entire heat dissipation lamp according to the embodiment of the present invention includes a light source unit 110 and 120, a chip housing 130, a heat sink 140b, 140c and 140d, a lower mechanism 510, and a light-transmitting film. 520.
  • a lower mechanism 510 includes a light-transmitting film. 520.
  • the light source units 110 and 120 convert electrical energy into light energy and emit the light, and include a printed circuit board (PCB) 120 and at least one light emitting diode (LED) 110 mounted thereon.
  • PCB printed circuit board
  • LED light emitting diode
  • the chip housing 130 seats the light source units 110 and 120, and may have various shapes such as a circle, a quadrangle, and a polygon, depending on the shape of the light source units 110 and 120 to be fixed. In this case, the chip housing 130 may reflect light emitted from the at least one LED 110 and radiate heat generated from the at least one LED 110.
  • At least one heat sink 140b, 140c, and 140d is provided at a side surface of the chip housing 130 to release heat generated from the light source units 110 and 120, and is repeatedly bent in a predetermined shape from the side surface of the chip housing 130 to radiate heat.
  • the area can be extended. That is, since each heat sink 140b, 140c, 140d is repeatedly bent in a predetermined shape from the side of the chip housing 130, it is possible to provide a larger heat dissipation area than the planar heat sink 140a.
  • the bent shapes of the heat sinks 140b, 140c, and 140d according to the embodiment of the present invention have been described above with reference to FIGS. 2 to 5, detailed descriptions thereof will be omitted.
  • the lower mechanism 510 may be an outer housing for mounting the light source units 110 and 120, the chip housing 130, and at least one heat sink 140b, 140c, and 140d.
  • the lower base 510 preferably includes at least one ventilation hole 530 spaced apart from the heat sinks 140b, 140c, and 140d by a predetermined distance so that heat generated from the light source units 110 and 120 is discharged to the outside.
  • at least two ventilation openings 530 are formed in the lower portion (eg, the external device) and the upper portion (eg, the light emitting cover) of the heat dissipation lamp, so that air flows through the inside of the heat dissipation lamp. desirable.
  • the shape of the at least one vent 530 may be configured in a variety of circles, squares, polygons, etc. according to the design, performance, and the like of the heat dissipation lamp.
  • a functional paint that emits far infrared rays to the lower mechanism 510 of the heat dissipation lighting lamp to emit far infrared rays when the LED 110 is turned on, it can be used as a health lighting device.
  • the light-transmitting film 520 is combined with the lower mechanism 510 to form an outer housing of the heat dissipation lamp so as to form the light source parts 110 and 120, the chip housing 130, and the at least one heat sink 140b, 140c, 140d. It protects and is made of a light-transmitting material can transmit the light diffused from the light source (110, 120).
  • the heat sink according to the present invention provides a heat dissipation area which is bent repeatedly from a side of the chip housing 130 to a predetermined shape to extend the heat dissipation area. You may.
  • FIGS. 7 to 9 are assembly views of the chip housing, the bent heat sink and the planar heat sink.
  • the light source units 110 and 120 include a PCB (not shown) provided under the chip housing 710 and the planar heat sinks 720a and 720c, and the at least one LED 110 includes the chip housing 710 and It is mounted on a PCB (not shown) through the second heat sink. Therefore, the chip housings 710 and the heat sinks 720a, 720c, and 730 of FIGS. 7 to 9 include mounting parts 740a, 740b, and 740c for fixing the LEDs 110.
  • Chip housing 710 is configured in the same shape in Figures 7 to 9, the structure is the other end is open, one end is closed cylindrical, one end of the seating portion (740a, 740b corresponding to the total number of LEDs 110) , 740c may be further provided to seat and fix the LEDs 110 spaced apart from the PCB 120.
  • the bending heat sink 720a of FIGS. 7 and 8 is composed of four pieces each having a rectangular cross section, and each piece is installed on four sides of the chip housing 710 to be generated from the light source units 110 and 120. It primarily dissipates heat.
  • each of the bent heat sinks 720a is repeatedly bent in a predetermined shape from four sides of the chip housing 710 to provide a heat dissipation area that extends relative to the area of the cross section.
  • the predetermined shape may be any one of the above-mentioned 'V' shape, semi-circle shape and the combination shape of the 'V' and the semicircle.
  • the bent heat sink 720c of FIG. 9 is composed of four pieces each having a hexagonal cross section, and each piece is installed on four sides of the chip housing 710 to primarily generate heat generated from the light sources 110 and 120. Heat dissipation Each of the bent heat sinks 720c is repeatedly bent in a predetermined shape from four sides of the chip housing 710 to provide an extended heat dissipation area compared to the area of the cross section.
  • Each piece of the bent heat sink 720c having a hexagonal cross section of each piece may provide a larger heat dissipation area than the bent heat sink 720a of FIG. 7 because at least two of the six surfaces are connected to the other pieces.
  • the planar heat sink 730 is configured in the same shape in Figures 7 to 9, the structure is composed of a continuous surface to include each of the bent heat sinks (720a, 720c) seating and bending each of the bent heat sinks (720a, 720c) Fix it.
  • the planar heating plate 730 may primarily dissipate heat generated from the light source units 110 and 120, as well as dissipate heat transferred from the bent heat sinks 720a and 720c.
  • the shape of the flat heat sink 730 is not limited to this may be a variety of shapes, such as oval, polygon, square.
  • the planar heat sink 730 is formed at least in a cross-sectional area larger than the chip housing 710, it is preferably configured in a shape corresponding to the chip housing 710.
  • planar heat sink 730 of FIGS. 7 to 9 may include mounting parts 740a, 740b, and 740c corresponding to the total number of LEDs 110, similar to the chip housing 710 of FIGS. 7 to 9.
  • the LED 110 spaced apart from each other can be fixed and seated.

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Abstract

본 발명은 방열 조명 램프에 대하여 개시한다. 본 발명은 적어도 하나의 LED를 포함하는 광원부; 상기 광원부를 안착하는 칩하우징; 및 상기 칩하우징의 측면으로부터 연장되어 형성되되, 소정형상으로 반복 절곡된 적어도 하나의 방열판을 포함하는 점에 그 특징이 있다. 본 발명에 따르면, 절곡된 형상의 방열판을 사용하여 한정된 공간에 형성될 수 있는 방열면적을 높임으로써 광원으로부터 발생되는 열을 효과적으로 방열할 수 있는 효과가 있다.

Description

방열 조명 램프
본 발명은 방열 조명 램프에 관한 것으로서, 구체적으로는 방열면적을 확대하여 방열효율을 높일 수 있는 방열 조명 램프에 관한 것이다.
LED(LED: Light Emitting Diode)는 크기가 작고 수명이 길 뿐만 아니라 전력이 적게 소모되고, 에너지 효율이 우수하며, 고광도를 발하며, 고속응답 특성을 제공하는 등의 많은 장점이 있어 다양한 조명기구에 대한 광원으로 이용되고 있다.
그런데, LED는 점등시 열을 많이 발산시켜 방열이 원활치 못할 경우 수명이 짧아지며 조도가 떨어지는 등의 단점이 있어 LED를 광원으로 적용한 조명기구는 방열 장치를 추가로 필요로 한다.
종래의 LED 조명기구는 송풍팬을 방열 장치로 설치하여 내부 열기를 방출하였다. 그러나, 송풍팬의 수명은 1만 시간 정도에 지나지 않아 5만 시간 정도인 LED의 수명에 비해 턱없이 짧아 조명기구의 수명을 단축시키는 원인이 되었다. 뿐만 아니라, 송풍팬은 표면에 먼지 등이 증착되기 쉬워 방열효율이 쉽게 저하될 수 있으며, 소음을 크게 발생시키고, 송풍통로로 인해 피씨비가 외부에 노출될 수 있는 등의 문제가 있었다.
때문에, 방열 장치로 송풍팬을 적용한 조명기구는 가로등과 같이 눈비에 무방비상태의 옥외 설치용 및 실내용으로는 적용하기에는 무리가 있고, 설치범위가 소음에 민감하지 않은 옥내에 국한되는 등의 단점이 있다.
본 발명의 목적은 절곡 형상으로 구비되어 한정된 공간에 형성되는 방열판의 면적을 넓힐 수 있는 방열 조명 램프를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 광원으로부터 발생된 발열을 효과적으로 방열시킬 수 있는 방열 조명 램프를 제공함에 있다.
전술한 문제점을 해결하고자, 본 발명의 일면에 따른 방열 조명 램프는 적어도 하나의 LED를 포함하는 광원부; 상기 광원부를 안착하는 칩하우징; 및 상기 칩하우징의 측면으로부터 연장되어 형성되되, 소정형상으로 반복 절곡된 적어도 하나의 방열판을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 면에 따른 방열 조명 램프는, PCB에 탑재된 적어도 하나의 LED를 포함하는 광원부; 상기 광원부를 안착하여 고정시키는 칩하우징; 상기 칩하우징의 측면으로부터 연장되어 형성되되, 소정형상으로 반복 절곡된 적어도 하나의 방열판; 상기 광원부, 상기 칩하우징 및 상기 적어도 하나의 방열판을 안착하며, 적어도 하나의 통풍구를 포함하는 하부 기구; 및 상기 하부 기구와 결합하여 상기 광원부, 상기 칩하우징 및 상기 적어도 하나의 방열판을 내포하며, 투광 재질로 구성되어 상기 광원부로부터 확산되는 광을 투과하는 투광 막을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 면에 따른 방열 조명 램프는 적어도 하나의 LED를 포함하는 광원부; 상기 광원부를 안착하는 칩하우징; 및 상기 칩하우징의 측면으로부터 연장되어 형성되되, 소정형상으로 반복 절곡된 적어도 하나의 제 1 방열판; 및 상기 제 1 방열판을 안착하는 제 2 방열판을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 절곡된 형상의 방열판을 사용하여 한정된 공간에 형성될 수 있는 방열면적을 높임으로써 광원으로부터 발생되는 열을 효과적으로 방열할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 방열 조명 램프의 내부를 도시한 구조도.
도 2는 종래의 방열판을 도시한 구조도.
도 3 내지 5는 본 발명에 따른 방열판을 도시한 구조도.
도 6은 본 발명에 따른 전체 방열 조명 램프의 도시한 구조도.
도 7 내지 9에서 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 칩하우징 및 방열판의 결합 형상을 도시한 구조도.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 방열 조명 램프의 내부를 도시한 구조도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 방열 조명 램프는 광원부(110, 120), 칩하우징(130) 및 방열판(140b, 140c, 140d)을 포함한다.
광원부(110, 120)는 전기 에너지를 빛 에너지로 변환하여 발산시키며, PCB(Printed Circuit Board)(120) 및 그에 탑재된 적어도 하나의 LED(Light Emitting Diode)(110)를 포함한다.
칩하우징(130)은 광원부(110, 120)를 안착하며, 고정하려는 광원부(110, 120)의 형상에 따라 원형, 사각형, 다각형 등 다양한 형상일 수 있다. 이때, 칩하우징(130)은 예컨대, 반사도가 높은 물질로 구성되어 적어도 하나의 LED(110)로부터 발산된 빛을 반사하고, 방열 재질로 구성되어 적어도 하나의 LED(110)로부터 발생된 열을 방열시킬 수 있다. 또는, 반사도가 높은 물질 또는 방열 도료가 칩하우징(130)의 상면에 도포될 수 있다.
한편, LED(110)의 구조로 Dip Type을 적용할 경우에는 LED(110)는 PCB(120)로부터 소정간격 이격되어 배치되므로, 칩하우징(130)은 LED(110)를 고정시키는 형상으로 구성되는 것이 바람직하다.
방열판(140b, 140c, 140d)은 칩하우징(130)의 측면에 적어도 하나 구비되어 광원부(110, 120)로부터 발생되는 열을 방출하며, 칩하우징(130)의 측면으로부터 소정형상으로 반복 절곡되어 방열면적을 연장시킬 수 있다. 즉, 각 방열판(140b, 140c, 140d)은 칩하우징(130)의 측면으로부터 소정형상으로 반복 절곡되어 구성되므로, 넓은 방열면적을 제공할 수 있다.
방열판(140b, 140c, 140d)은 LED(110)로부터 방출되는 열을 "전도"에 의하여 확산시킴으로써 방열하며, 방열판(140b, 140c, 140d)의 단위시간당 열전달량(q)은 하기의 수학식 1에 의해 연산될 수 있다.
수학식 1
Figure PCTKR2009003554-appb-M000001
여기서, 단위시간당 열전달량은 두 지점 사이의 온도차(T1 - T2)와 면적(A), 비례상수(k)에는 비례하고, 두 지점 사이의 거리(L)에는 반비례함을 알 수 있다. 이때, 비례상수 k는 전달물성값(Transport Property)으로서, 그 값은 각 지점을 이루는 물질(즉, 방열판의 재질)에 따라 달라질 수 있으며, 재질에 따른 대략의 전달물성값(W/m·K)은 하기의 표 1과 같다.
표 1
재 질 전달물성값
구리 400
쇠 80
보통의 물질(벽돌, 사과 등) 1
물 0.6
공기, 건축단열재 0.03
상기 수학식 1에서, 방열판(140b, 140c, 140d)의 방열효과는 열을 발생시키는 LED(110)와 방열판(140b, 140c, 140d)의 온도차가 클수록, 방열판(140b, 140c, 140d)의 면적이 넓을수록, 방열판(140b, 140c, 140d)의 전달물성값이 클수록 커질 것임을 알 수 있다. 또한, 방열판(140b, 140c, 140d)의 길이가 길면 LED(110)와 가까운 측의 방열판과 LED(110)와 먼 측의 방열판 사이의 온도차가 커질 것이므로 방열효과가 커질 것임을 알 수 있다.
즉, 본 발명에서는 이러한 특성을 이용하여 방열판(140b, 140c, 140d)을 소정형상으로 절곡시켜 방열면적을 높이고자 하였다. 또한, 방열판(140b, 140c, 140d)은 방열성 도료를 도포하여 방열 효과를 더 높이도록 구성할 수도 있다. 또는, 방열판(140b, 140c, 140d)에는 열기 발생시에 원적외선을 방출하는 기능성 도료를 도포하여 LED 점등시 원적외선이 방출되도록 함으로써, 원적외선 방출 건강조명기구로서 사용자의 건강증진에도 도움이 되도록 구성될 수 있다.
이때, 소정형상은 'V' 형상, 반원 형상 및 'V'와 반원의 결합 형상 중 어느 하나의 형상으로 절곡되어 구성될 수 있는데, 그 세부 구조는 도 2 내지 5를 참고하여 후술한다.
한편, 방열 조명 램프는 이외에도 투광성 보호커버(미도시)를 더 포함하고, 투광성 보호커버(미도시)를 광원부(110, 120)의 상부에 배치하여 LED(110) 및 PCB(120) 등을 보호할 수 있다. 이때, 투광성 보호커버(미도시)는 투광성 재질로 구성하여 광원부(110, 120)로부터 확산되는 빛의 투과에 무리가 없도록 하는 것이 바람직하다.
이하에서 도 2 내지 5를 참조하여, 종래의 방열판(140a)과 본 발명의 실시예에 따른 방열 조명 램프의 방열판(140b, 140c, 140d)을 비교하여 설명하도록 하겠다.
도 2는 종래의 방열판(140a)을 도시한 구조도이며, 도 3 내지 5는 본 발명의 실시예에 따른 방열판(140b, 140c, 140d)을 도시한 구조도이다.
도 2는 종래의 평면 형상의 방열판(140a)을 도시한 구조도이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 'V' 형상으로 절곡된 방열판(140b)을 도시한 구조도이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 반원 형상으로 절곡된 방열판(140c)를 도시한 구조도이고, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 'V'와 반원의 결합 형상으로 절곡된 방열판(140d)을 도시한 구조도이다.
먼저, 도 2를 참조하면, 종래의 평면 형상의 방열판(140a)의 전체 넓이(VP)는 하기 수학식 2과 같이 연산될 수 있다. 여기서, 단위 가로길이와 단위 세로길이는 방열판(140a)의 여러 조각 중 한 조각에 대한 가로와 세로의 길이이며, 조각의 수는 방열판(140a)을 구성하는 조각의 개수이다.
수학식 2
Figure PCTKR2009003554-appb-M000002
예컨대, 단위 가로길이와 단위 세로길이가 각각 1cm 이고, 조각의 개수가 8일 때, 평면 형상의 방열판(140a)의 전체 넓이(AP)는 상기 수학식 2에 의해 8cm2 (1cm×1cm×8개)로 연산될 수 있다.
도 3에서, 'V' 형상의 방열판(140b)의 전체 넓이(Av)는 하기 수학식 3와 같이 연산될 수 있다. 여기서, 단위 길이는 일측과 타측으로 구성된 하나의 'V' 형상의 일측 길이이며, 절곡의 개수는 방열판(140b)의 한 조각에 포함된 'V' 형상의 개수이며, 조각의 개수는 전체 방열판(140b)을 구성하는 조각의 수이다.
수학식 3
Figure PCTKR2009003554-appb-M000003
예컨대, 단위 길이가 2cm, 절곡의 개수가 5이고, 조각의 개수가 4일 때, 'V' 형상의 방열판(140b)의 전체 넓이(Av)는 상기 수학식 3에 의해 80cm2 (2cm×2×5개×4개)로 연산될 수 있다.
도 4에서, 반원 형상의 방열판(140c)의 면적(VR)은 하기 수학식 4에 의해 산출될 수 있다. 여기서, 반원 형상의 방열판(140c)은 방열판(140c)의 펼친 면에 롤러 작업 등을 적용하여 다수의 반원 형상의 절곡을 반복 적용하여 구성되었다.
수학식 4
Figure PCTKR2009003554-appb-M000004
여기서, 가로길이와 세로길이는 방열판(140c)의 펼친 면의 가로 직선 길이와 세로 직선 길이이며, 비례상수는 평면 형상의 방열판(140a)의 가로 길이와 반원 형상으로 절곡된 방열판(140c)의 길이의 비로서, 하기 수학식 5에 의해 산출될 수 있다.
수학식 5
Figure PCTKR2009003554-appb-M000005
예컨대, 각 반원 형상의 방열판(140c)의 가로길이와 세로길이가 각각 40cm, 1cm이고, 반원 형상을 구성하는 반원의 반지름이 1cm라고 할 때, 비례상수는 상기 수학식 5의 연산결과 1.57이므로, 개별 반원 형상의 방열판(140c)의 면적(VR)은 상기 수학식 4에 의해 62.8cm2 (40cm×1cm×1.57)로 연산될 수 있다.
도 5에서, 'V'와 반원의 결합 형상의 방열판(140d)은 작은 반원 형상으로 절곡된 방열판(140c)을 상대적으로 큰 'V' 형상으로 절곡하여 제작될 수 있다. 이때, 개별 'V'와 반원의 결합 형상의 방열판(140d)의 면적은 도 4의 반원 형상의 방열판(140c)과 같이 상기 수학식 4에 의해 연산될 수 있다.
여기서, 개별 'V'와 반원의 결합 형상의 방열판(140d)의 조각으로 구성된 전체 방열판의 면적은 상기 수학식 4에 의한 연산 결과에 조각의 개수를 곱셈한 결과로 산출될 수 있다.
한편, 도 4 및 도 5에서는 'V'와 반원의 결합 형상으로서, 작은 반원 형상으로 절곡된 방열판(140c)을 상대적으로 큰 'V' 형상으로 절곡하여 구성된 경우(140d)를 도시하였으나 이외에도, 'V'와 반원의 결합 형상은 비슷한 크기의 'V'와 반원을 교차하여 반복 절곡한 형상, 작은 'V' 형상으로 절곡된 방열판을 상대적으로 큰 반원 형상으로 절곡한 형상 등으로 다양하게 구성될 수 있다.
상기에서는, 방열 조명 램프의 내부 구성 및 방열판(140b, 140c, 140d)의 구조에 대해서 설명하였으며, 이하에서는 이러한 방열판(140b, 140c, 140d)을 적용한 방열 조명 램프의 내외부 구조에 대하여 살펴본다. 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 전체 방열 조명 램프의 도시한 구조도이다.
도 6에서 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 전체 방열 조명 램프는 광원부(110, 120), 칩하우징(130), 방열판(140b, 140c, 140d), 하부 기구(510) 및 투광 막(520)을 포함한다. 이하, 도 6을 참조하여 각 부에 대해 좀더 구체적으로 설명한다.
광원부(110, 120)는 전기 에너지를 빛 에너지로 변환하여 발산시키며, PCB(Printed Circuit Board)(120) 및 그에 탑재된 적어도 하나의 LED(Light Emitting Diode)(110)를 포함한다.
칩하우징(130)은 광원부(110, 120)를 안착하며, 고정하려는 광원부(110, 120)의 형상에 따라 원형, 사각형, 다각형 등 다양한 형상일 수 있다. 이때, 칩하우징(130)은 적어도 하나의 LED(110)로부터 발산된 빛을 반사하고, 적어도 하나의 LED(110)로부터 발생된 열을 방열시킬 수 있다.
방열판(140b, 140c, 140d)은 칩하우징(130)의 측면에 적어도 하나 구비되어 광원부(110, 120)로부터 발생되는 열을 방출하며, 칩하우징(130)의 측면으로부터 소정형상으로 반복 절곡되어 방열면적을 연장시킬 수 있다. 즉, 각 방열판(140b, 140c, 140d)은 칩하우징(130)의 측면으로부터 소정형상으로 반복 절곡되어 구성되므로, 평면 형상의 방열판(140a)보다 넓은 방열면적을 제공할 수 있다. 여기서, 본 발명의 실시예에 따른 방열판(140b, 140c, 140d)의 절곡 형상은 도 2 내지 5와 함께 전술하였으므로, 그 상세설명은 생략하기로 한다.
하부 기구(510)는 광원부(110, 120), 칩하우징(130) 및 적어도 하나의 방열판(140b, 140c, 140d)을 안착하는 외곽 하우징일 수 있다. 하부 기부(510)는 광원부(110, 120)로부터 발생되는 열이 외부로 방출하도록, 방열판(140b, 140c, 140d)과 소정간격 이격되어 형성된 적어도 하나의 통풍구(530)를 포함하는 것이 바람직하다. 상세하게는, 방열 조명 램프 하부(예컨대, 외부 기구)와 상부(예컨대, 투광 커버) 등에는 적어도 2개의 통풍구(530)가 형성되어 방열 조명 램프의 내부를 관통하는 공기의 흐름이 생성되도록 하는 것이 바람직하다. 여기서, 적어도 하나의 통풍구(530)의 형상은 방열 조명 램프의 디자인, 성능 등에 따라 원형, 사각형, 다각형 등 다양하게 구성될 수 있다. 또한, 방열 조명 램프의 하부 기구(510)에는 원적외선을 방출하는 기능성 도료를 도포하여 LED(110) 점등시 원적외선을 방출하도록 함으로써, 건강조명기구로서 이용되도록 할 수 있다.
투광 막(520)은 하부 기구(510)와 결합하여 방열 조명 램프의 외곽 하우징을 구성하여 내부의 광원부(110, 120), 칩하우징(130) 및 적어도 하나의 방열판(140b, 140c, 140d)을 보호하며, 투광 재질로 구성되어 광원부(110, 120)로부터 확산되는 광을 투과할 수 있다.
한편, 상기에서는 칩하우징(130)의 측면으로부터 소정형상으로 반복 절곡되어 연장된 방열면적을 제공하는 본 발명에 따른 방열판을 적용한 경우에 대하여 설명하였으나, 이와 함께 이어진 면으로 구성된 통상의 방열판을 동시에 적용할 수도 있다.
이하, 도 7 내지 9을 참조하여 상기와 같이 이중 방열판을 적용한 경우에 대하여 설명한다. 도 7은 칩하우징, 절곡 방열판 및 평면 방열판의 전개도이며, 도 8 및 도 9는 칩하우징, 절곡 방열판 및 평면 방열판의 조립도이다.
여기서, 광원부(110, 120)는 칩하우징(710) 및 평면 방열판(720a, 720c)의 하부에 구비되는 PCB(미도시)를 포함하며, 적어도 하나의 LED(110)는 칩하우징(710) 및 상기 제 2 방열판을 관통하여 PCB(미도시)에 실장된다. 따라서, 도 7 내지 9의 칩하우징(710) 및 방열판(720a, 720c, 730)은 LED(110) 고정을 위한 안착부(740a, 740b, 740c)를 포함한다.
칩하우징(710)은 도 7 내지 9에서 동일한 형상으로 구성되었으며, 그 구조는 타단이 개방되고, 일단이 막힌 원통형으로서, 그 일단에는 LED(110)의 총 개수에 대응하는 안착부(740a, 740b, 740c)가 더 구비되어 PCB(120)로부터 이격된 LED(110)를 각각 안착하여 고정할 수 있다.
도 7 및 도 8의 절곡 방열판(720a)은 각 조각의 단면이 사각형인 4개의 조각으로 구성되며, 각 조각은 칩하우징(710)의 사방 측면에 각각 설치되어 광원부(110, 120)로부터 발생되는 열을 일차적으로 방열시킨다. 여기서, 각 절곡 방열판(720a)은 칩하우징(710)의 사방 측면으로부터 소정형상으로 반복 절곡되어 단면의 면적에 비하여 연장된 방열면적을 제공한다.
여기서, 소정형상은 전술한 'V' 형상, 반원 형상 및 'V'와 반원의 결합 형상 중 어느 하나의 형상일 수 있다.
도 9의 절곡 방열판(720c)은 각 조각의 단면이 육각형인 4개의 조각으로 구성되며, 각 조각은 칩하우징(710)의 사방 측면에 각각 설치되어 광원부(110, 120)로부터 발생되는 열을 일차적으로 방열시킨다. 각 절곡 방열판(720c)은 칩하우징(710)의 사방 측면으로부터 소정형상으로 반복 절곡되어 단면의 면적에 비하여 연장된 방열면적을 제공한다.
각 조각의 단면이 육각형인 절곡 방열판(720c)의 각 조각은 여섯 면 중 적어도 두 면이 다른 조각과 연접하므로 도 7의 절곡 방열판(720a)보다 더 넓은 방열면적을 제공할 수 있다.
평면 방열판(730)은 도 7 내지 9에서 동일한 형상으로 구성되었으며, 그 구조는 각 절곡 방열판(720a, 720c)을 모두 포함할 수 있도록 이어진 면으로 구성되어 각 절곡 방열판(720a, 720c)을 안착 및 고정한다. 평면 발열판(730)은 광원부(110, 120)로부터 발생되는 열을 일차적으로 방열함은 물론, 절곡 방열판(720a, 720c)으로부터 전달된 열을 이차적으로 방열할 수 있다. 이때, 도 7 내지 9에서는 평면 방열판(730)으로 원형을 적용하여 구성하였지만, 평면 방열판(730)의 형상은 이에 국한되지 않고 타원형, 다각형, 사각형 등 다양한 형상일 수 있다. 다만, 평면 방열판(730)은 적어도 칩하우징(710)보다 넓은 단면적으로 형성되고, 칩하우징(710)에 대응되는 형상으로 구성되는 것이 바람직하다.
한편, 도 7 내지 9의 평면 방열판(730)은 도 7 내지 9의 칩하우징(710)과 마찬가지로 LED(110)의 총 개수에 대응하는 안착부(740a, 740b, 740c)를 구비하여 PCB(120)로부터 이격된 LED(110)를 각각 고정하여 안착할 수 있다.
이상, 본 발명의 구성에 대하여 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명하였으나, 이는 예시에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술분야에 통상의 지식을 가진자라면 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 다양한 변형과 변경이 가능함은 물론이다. 따라서 본 발명의 보호 범위는 전술한 실시예에 국한되어서는 아니되며 이하의 특허 청구범위의 기재에 의하여 정하여져야 할 것이다.

Claims (15)

  1. 적어도 하나의 LED를 포함하는 광원부;
    상기 광원부를 안착하는 칩하우징; 및
    상기 칩하우징의 측면으로부터 연장되어 형성되되, 소정형상으로 반복 절곡된 적어도 하나의 방열판
    을 포함하는 방열 조명 램프.
  2. 제1항에 있어서, 상기 광원부는,
    상기 LED를 탑재하는 PCB를 포함하는 것인 방열 조명 램프.
  3. 제1항에 있어서, 상기 소정형상은,
    'V' 형상, 반원 형상 및 'V'와 반원의 결합 형상 중 어느 하나의 형상으로 절곡되는 것인 방열 조명 램프.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 광원부의 상부에 배치되는 투광성 보호커버를 더 포함하는 방열 조명 램프.
  5. 제1항에 있어서, 상기 칩하우징은,
    상기 적어도 하나의 LED로부터 발산된 빛을 반사하고, 상기 적어도 하나의 LED로부터 발생된 열을 방열하는 것인 방열 조명 램프.
  6. 제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 방열판은,
    방열성 도료 및/또는 원적외선 방출 도료가 도포된 것인 방열 조명 램프.
  7. PCB에 탑재된 적어도 하나의 LED를 포함하는 광원부;
    상기 광원부를 안착하여 고정시키는 칩하우징;
    상기 칩하우징의 측면으로부터 연장되어 형성되되, 소정형상으로 반복 절곡된 적어도 하나의 방열판;
    상기 광원부, 상기 칩하우징 및 상기 적어도 하나의 방열판을 안착하며, 적어도 하나의 통풍구를 포함하는 하부 기구; 및
    상기 하부 기구와 결합하여 상기 광원부, 상기 칩하우징 및 상기 적어도 하나의 방열판을 내포하며, 투광 재질로 구성되어 상기 광원부로부터 확산되는 광을 투과하는 투광 막
    을 포함하는 방열 조명 램프.
  8. 제7항에 있어서, 상기 통풍구는,
    상기 방열판과 소정간격 이격되어 적어도 하나 형성되며, 상기 광원부로부터 발생되는 열을 방출하는 것인 방열 조명 램프.
  9. 제7항에 있어서, 상기 소정형상은,
    'V' 형상, 반원 형상 및 'V'와 반원의 결합 형상 중 어느 하나의 형상으로 절곡되는 것인 방열 조명 램프.
  10. 제7항에 있어서, 상기 칩하우징은,
    상기 적어도 하나의 LED로부터 발산된 빛을 반사하고, 상기 적어도 하나의 LED로부터 발생된 열을 방열하는 것인 방열 조명 램프.
  11. 제7항에 있어서, 상기 하부 기구는,
    원적외선 방출 도료가 도포된 것인 방열 조명 램프.
  12. 적어도 하나의 LED를 포함하는 광원부;
    상기 광원부를 안착하는 칩하우징; 및
    상기 칩하우징의 측면으로부터 연장되어 형성되되, 소정형상으로 반복 절곡된 적어도 하나의 제 1 방열판
    상기 제 1 방열판을 안착하는 제 2 방열판
    을 포함하는 방열 조명 램프.
  13. 제12항에 있어서, 상기 소정형상은,
    'V' 형상, 반원 형상 및 'V'와 반원의 결합 형상 중 어느 하나의 형상으로 절곡되는 것인 방열 조명 램프.
  14. 제12항에 있어서, 상기 제 2 방열판은,
    적어도 상기 칩하우징보다 넓은 단면적을 가지며, 상기 칩하우징에 대응되는 형상으로 구성되는 것인 방열 조명 램프.
  15. 제12항에 있어서, 상기 광원부는,
    상기 칩하우징 및 상기 제 2 방열판의 하부에 구비되는 PCB를 포함하되,
    상기 적어도 하나의 LED는 상기 칩하우징 및 상기 제 2 방열판을 관통하여 상기 PCB에 실장되는 것인 방열 조명 램프.
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