KR101265163B1 - 조명등 외함을 이용한 led 조명 장치 - Google Patents

조명등 외함을 이용한 led 조명 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 LED(Light Emitting Diode: 발광 다이오드)를 이용한 조명 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 기존의 백열 전구 또는 할로겐 전구 등의 조명 장치에 사용되는 조명등 외함을 그대로 사용하면서도 조명 손실을 줄이고 LED로부터 발생하는 열을 효과적으로 방출하여 고효율의 조명을 구현할 수 있는 LED 조명 장치에 관한 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 LED 조명 장치는 내부로 함입된 저면 및 내벽을 갖는 조명등 외함, 다수 개의 LED로 구성되어, 상기 조명등 외함의 함입된 저면으로부터 일정 간격 이격되어 배치되는 LED 모듈, 외주면에 일 방향으로 연장되는 하나 이상의 힌지홈이 형성되고, 상기 조명등 외함의 내부에 고정 설치되는 힌지 프로파일 및 상기 조명등 외함의 내벽과 밀착되도록 상기 힌지 프로파일의 힌지홈에 힌지 결합하여 상기 LED 모듈로부터 발생하는 열을 상기 조명등 외함의 내벽으로 방출하는 방열 구조물을 포함한다.

Description

조명등 외함을 이용한 LED 조명 장치{LED ILLUMINATING DEVICE USING LIGHTING FIXTURE CASE}
본 발명은 LED(Light Emitting Diode: 발광 다이오드)를 이용한 조명 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 기존의 백열 전구 또는 할로겐 전구 등의 조명 장치에 사용되는 조명등 외함을 그대로 사용하면서도 조명 손실을 줄이고 LED로부터 발생하는 열을 효과적으로 방출하여 고효율의 조명을 구현할 수 있는 LED 조명 장치에 관한 것이다.
최근에는 각종 조명 장치의 광원으로서 반도체 소자를 포함하는 LED 소자가 주목받고 있다. 이러한 LED 소자는 백열 전구 또는 할로겐 전구 등의 종래 조명등에 비하여 효율이 높고, 수명이 길다는 장점이 있어서 최근 표시용 광원뿐만 아니라 일반 조명 장치 등의 조명으로서 각 방면에서 실용화되고 있다.
그런데 LED는 종래의 광원과 몇 가지 다른 특성을 가지고 있기 때문에 대체로 기존의 조명등 외함과 같은 조명 장치를 그대로 사용하지 못하고 별도의 조명등 외함을 제작하여 사용하고 있다.
종래의 광원과 다른 LED의 특성은 크게 다음과 같다. 첫째, 종래의 광원은 전방향으로 빛을 발생하므로 특정한 배광을 만들기 위해 광원의 뒤에 반사판을 설치하여 이용한다. 그러나, LED는 표면에 수직한 전방으로 약 120 도의 반치각(Full Width of Half Maximum: FWH)을 갖는 지향성 빛을 발생하기 때문에 빛을 더욱 모으기 위해서는 컵 모양의 반사판을 사용하기도 하고, 가로등과 같은 배광을 구현하기 위해서는 렌즈를 LED 위에 올려서 사용하는 경우가 많다. 둘째, LED는 소비전력의 약 70% 정도를 열로 방출하는데, LED는 동작 온도의 상승에 따라 효율이 급격히 낮아지는 단점이 있기 때문에 발생하는 열을 외부 방열 구조물로 열 전도를 통해 방출하여야 한다. 이때, 방열이 제대로 이루어지지 않으면 LED의 효율 저하가 발생할 뿐만 아니라 LED 소자의 고온 파괴가 발생할 수도 있다.
따라서, 종래 광원의 조명 장치는 대체로 광원을 내부에 위치하는 케이스 형태의 조명등 외함으로 설계되는데 비해, LED 조명 장치는 LED가 조명 장치의 광 방출부 표면에 되도록 가까이 위치하도록 하고 LED 조명 장치의 후면은 주변 공기와의 대류 순환을 통해 충분히 방열이 이루어지도록 방열핀의 형상을 갖도록 설계하는 것이 보통이다. 이러한 LED의 특성은 조명 장치의 디자인 측면에서는 제약 조건이 되어 다양한 디자인을 하기 어려운 면이 있다.
대한민국 등록특허 제10-1073438호에서는 기존의 백열등 또는 형광등 조명 장치의 취부용 고정 부재에 적용 가능한 취부 구조를 갖는 LED 조명 장치에 대하여 기재하고 있다. 그러나, 상기 LED 조명 장치는 LED가 조명 장치의 광 방출부 표면으로부터 멀리 위치하게 되어 조명 손실이 발생하고, 상기 LED의 후면에 방열핀의 형상을 갖는 히트싱크가 위치하여 조명 장치의 외부로 충분한 방열이 이루어지지 않는 문제점이 여전히 존재한다.
이로 인해, 현재 개발되어 사용되고 있는 LED 조명 장치의 외관, 즉 조명등 외함은 종래 광원의 조명 장치에 사용되는 조명등 외함과 차이가 나게 된다. 이러한 외관의 차이는 LED의 고유의 특성을 보여주는 독특함이 있는 반면에 종래 조명 장치에 비해 생소하게 느껴지기도 한다. 특히 종래의 조명 장치는 주변 경관과 어울리도록 디자인된 것에 비해 최근의 LED 조명 장치는 주변과의 조화가 되지 않는 경우가 발생한다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 종래 광원의 조명 장치에서 사용되는 케이스 형태의 조명등 외함에 LED 광원을 적용하는 경우 LED가 조명 장치의 광 방출부 표면으로부터 멀리 위치하게 되어 조명 손실이 발생하는 문제점 및 상기 LED의 후면에 방열핀의 형상을 갖는 방열 구조물이 부착되어 방열 효율이 저하되는 문제점을 해결할 수 있는 LED 조명 장치에 관한 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 LED 조명 장치는 내부로 함입된 저면 및 내벽을 갖는 조명등 외함, 다수 개의 LED로 구성되어, 상기 조명등 외함의 함입된 저면으로부터 일정 간격 이격되어 배치되는 LED 모듈, 외주면에 일 방향으로 연장되는 하나 이상의 힌지홈이 형성되고, 상기 조명등 외함의 내부에 고정 설치되는 힌지 프로파일 및 상기 조명등 외함의 내벽과 밀착되도록 상기 힌지 프로파일의 힌지홈에 힌지 결합하여 상기 LED 모듈로부터 발생하는 열을 상기 조명등 외함의 내벽으로 방출하는 방열 구조물을 포함하며,
바람직하게는, 상기 방열 구조물은 상기 LED 모듈의 배면에 밀착되는 제 1 방열판, 상기 조명등 외함의 내벽에 밀착되는 제 2 방열판 및 상기 제 1 방열판과 제 2 방열판을 연결하는 연결부를 포함하며,
상기 제 1 방열판은 열전도성 접착제, 열전도성 패드 또는 그라파이트 중 어느 하나에 의하여 상기 LED 모듈의 배면에 부착되며,
상기 제 1 방열판에는 측면 힌지부가 형성되고, 상기 힌지 프로파일에 형성되는 힌지홈 중 어느 하나는 상기 측면 힌지부가 슬라이드 결합되는 측면 힌지홈이며,
상기 측면 힌지부의 중심과 상기 힌지 프로파일의 중심은 수평하게 위치하며,
상기 연결부에는 상부 힌지부가 형성되고, 상기 힌지 프로파일에 형성되는 힌지홈 중 어느 하나는 상기 상부 힌지부가 슬라이드 결합되는 하부 힌지홈이며,
상기 상부 힌지부의 중심은 상기 힌지 프로파일의 중심보다 하부에 위치하며,
상기 상부 힌지부의 중심은 상기 제 2 방열판의 상단부보다 하부에 위치하며,
상기 LED 모듈 및 상기 방열 구조물은 적어도 하나 이상의 쌍으로 구성되고, 상기 하나 이상의 쌍을 이루는 방열 구조물의 각각의 제 2 방열판은 대향하는 상기 조명등 외함의 내벽에 각각 밀착되고, 상기 하나 이상의 쌍을 이루는 방열 구조물의 각각의 제 1 방열판은 결합 부재에 의하여 동일 평면을 이루며 결합되며,
상기 방열 구조물은 알루미늄 재질로 이루어지며,
상기 제 2 방열판과 상기 조명등 외함의 내벽 사이에 열전도성 탄성 부재를 더 포함하며,
상기 열전도성 탄성 부재는 열전도성 폴리머, 그라파이트, 구리나 알루미늄을 발포 형태 또는 실 뭉치 형태로 가공한 패드 중 하나인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 LED 조명 장치에 의하면 LED 모듈을 기존의 내부가 함입된 조명등 외함의 저면으로부터 일정 간격 이격하여 광 방출부 표면에 인접하게 배치하여 상기 LED 모듈로부터 광 방출부 표면까지의 경로를 단축하여 내부에서 손실되는 광량을 줄일 수 있는 현저한 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 LED 조명 장치에 의하면 조명등 외함의 내벽에 견고하게 밀착되도록 힌지 프로파일과 힌지 결합하여 LED 모듈로부터 발생하는 열을 상기 조명등 외함의 표면에 효율적으로 분배시키는 방열 구조물에 의하여 LED 조명 장치의 전력 효율을 향상시킬 수 있는 현저한 효과가 있다.
뿐만 아니라, 본 발명에 따른 LED 조명 장치에 의하면 기존의 내부가 함입된 조명등 외함에 LED 모듈이 부착되는 방열 구조물이 결합된 힌지 프로파일을 고정 설치하여 LED 조명 장치를 구성하여, 기존의 조명등 외함의 디자인을 그대로 사용하거나 일부만 수정하여 사용할 수 있어 개발 기간과 비용을 획기적으로 줄일 수 있게 되고, 기존의 다양한 조명등 외함의 디자인을 그대로 유지할 수 있어 생소한 외형의 조명 장치에 대한 사용자의 거부감을 없앨 수 있는 현저한 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 LED 조명 장치의 전체적인 모습을 나타내는 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 LED 조명 장치의 각 구성요소가 결합되는 모습을 나타내는 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 LED 조명 장치의 내부 구조를 도시하는 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 LED 조명 장치의 온도 분포를 나타내는 실험예이다.
도 5는 본 발명에 따른 방열 구조물이 힌지 프로파일에 결합되는 모습을 도시하는 측면도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 방열 구조물이 힌지 프로파일에 결합되는 모습을 도시하는 측면도이다.
본 발명에 따른 LED 조명 장치는 기존의 백열 전구 또는 할로겐 전구 등의 조명 장치에 사용되는 조명등 외함을 그대로 사용하면서도 조명 손실을 줄이고 LED로부터 발생하는 열을 효과적으로 방출하여 고효율의 조명을 구현할 수 있는 기술적 특징을 제시한다.
이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예, 장점 및 특징에 대하여 상세히 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명에 따른 LED 조명 장치의 전체적인 모습을 나타내는 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 LED 조명 장치의 각 구성요소가 결합되는 모습을 나타내는 사시도이며, 도 3은 본 발명에 따른 LED 조명 장치의 내부 구조를 도시하는 사시도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 LED 조명 장치는 내부로 함입된 저면 및 내벽을 갖는 조명등 외함(10), 다수 개의 LED로 구성되어 상기 조명등 외함(10)의 함입된 저면으로부터 일정 간격 이격되어 배치되는 LED 모듈(20), 외주면에 일 방향으로 연장되는 하나 이상의 힌지홈이 형성되고 상기 조명등 외함(10)의 내부에 고정 설치되는 힌지 프로파일(30) 및 상기 조명등 외함(10)의 내벽과 밀착되도록 상기 힌지 프로파일(30)의 힌지홈에 힌지 결합하여 상기 LED 모듈(20)로부터 발생하는 열을 상기 조명등 외함(10)의 내벽으로 방출하는 방열 구조물(40)을 포함한다.
본 발명에 따른 조명등 외함(10)은 메탈 할라이드나 고압 나트륨등과 같은 기존의 조명 장치용으로 개발되어 사용되는 조명등 외함(10)으로, 광원을 내부에 위치하도록 내부로 함입된 저면 및 내벽을 갖는다.
LED 모듈(20)은 표면에 수직한 전방으로 지향성 빛을 방출하는 다수 개의 LED로 구성된다. 바람직하게는, 상기 LED 모듈(20)에는 사용 목적에 따라 다양한 각도를 갖는 대칭형 배광 렌즈나 반사판 또는 수평 방향으로 빛을 분산시키는 배트윙 타입이나 측면 배광 타입의 렌즈가 설치될 수 있다.
일반적으로, LED 조명 장치에 있어서 사용 장소와 제약 조건에 따라 상기 조명 장치의 광 방출부에는 투명 또는 반투명의 확산 특성을 갖는 유리 또는 폴리카보네이트(PC)나 아크릴과 같은 플라스틱의 윈도우를 사용할 수 있다. 상기와 같이 광 방출부에 윈도우를 사용하는 경우 상기 윈도우의 일부 반사에 의한 조명 손실이 발생할 수 있다.
따라서, 본 발명에 따른 LED 조명 장치는 조명등 외함(10)의 함입된 저면으로부터 LED 모듈(20)을 일정 간격 이격시켜 배치하여 최대한 윈도우에 가깝게 위치한다. 상기와 같이 LED 모듈(20)을 최대한 윈도우에 가깝게 위치하는 경우 조명등 외함(10) 내부에 LED 모듈(20)을 위치하고 반사판을 사용하는 경우에 비해 약 3% 가량 조명 손실이 적은 것을 알 수 있었다.
상기 LED 모듈(20)은 힌지 프로파일(30)과 방열 구조물(40)의 결합에 의하여 조명등 외함(10)의 함입된 저면으로부터 일정 간격 이격시켜 배치되는바 상기 힌지 프로파일(30)과 방열 구조물(40)의 결합 구조는 이하에서 상세히 설명한다.
힌지 프로파일(30)은 일 방향으로 연장되는 하나 이상의 힌지홈이 형성되어 조명등 외함(10)의 내부에 고정 설치된다. 상기 힌지 프로파일(30)의 외주면에 하나 이상의 힌지홈을 형성하여 힌지 결합의 회전 중심축을 자유롭게 구성할 수 있으며, 방열 구조물(40)의 설계에 있어 자유도를 향상시킬 수 있게 된다.
바람직하게는 힌지 프로파일(30)의 양단을 조명등 외함(10) 내부의 지지대(15)에 나사 등을 이용하여 고정할 수 있다. 일반적으로 기존의 조명 장치용으로 개발되어 사용되는 조명등 외함(10)에는 광원이나 반사갓 또는 구동 장치 등을 고정하기 위한 지지대(15)가 구비되어 있으므로 상기 지지대(15)에 힌지 프로파일(30)의 양단을 나사 등에 의하여 고정할 수 있다.
상기와 같은 지지대(15)가 조명등 외함(10)에 구비되어 있지 않은 경우, 별도의 지지대(15)를 통하여 힌지 프로파일(30)을 조명등 외함(10)의 내부에 고정 설치하거나 상기 힌지 프로파일(30)을 직접 조명등 외함(10)의 내부에 고정 설치할 수도 있음은 물론이다.
또한, 힌지 프로파일(30)은 조명등 외함(10)의 함입된 저면으로부터 일정 간격 이격하여 조명등 외함(10)의 내부에 고정 설치하여, 후술할 방열 구조물(40)과의 결합에 의하여 LED 모듈(20)이 광 방출부와 인접하도록 설치된다.
본 발명에 따른 방열 구조물(40)은 조명등 외함(10)의 내벽과 밀착되도록 힌지 프로파일(30)의 힌지홈에 힌지 결합하여 LED 모듈(20)로부터 발생하는 열을 조명등 외함(10)의 내벽으로 방출한다. 상기 방열 구조물(40)은 상기 LED 모듈(20)의 배면에 밀착되는 제 1 방열판(42), 상기 조명등 외함(10)의 내벽에 밀착되는 제 2 방열판(46) 및 상기 제 1 방열판(42)과 제 2 방열판(46)을 연결하는 연결부(44)를 포함한다.
방열 구조물(40)의 제 1 방열판(42), 제 2 방열판(46) 및 연결부(44)는 일체적으로 압출 성형하여 형성함이 바람직하며, 상기 방열 구조물(40)은 열전도성이 높은 알루미늄 재질로 이루어짐이 바람직하다.
본 발명의 방열 구조물(40)의 제 1 방열판(42)은 나사와 열전도성 접착제(50)나 열전도 패드 또는 그라파이트와 같은 유연한 물성의 재료를 이용하여 LED 모듈(20)의 배면에 고정 부착된다. 또한, 상기 제 1 방열판(42)에는 측면 힌지부(43)가 형성되어, 힌지 프로파일(30)의 일 측면에 형성되는 측면 힌지홈(33)에 슬라이드 결합된다.
이와 같이 힌지 프로파일(30)에 제 1 방열판(42)을 슬라이드 결합시킨 후에 힌지 프로파일(30)을 상기한 조명등 외함(10)에 구비된 지지대(15)에 고정 설치하게 되면, 힌지 구조에 의하여 제 2 방열판(46)과 조명등 외함(10)의 내벽 사이의 유격이 조절된다.
조명등 외함(10)의 내벽에 밀착되는 제 2 방열판(46)은 상기 내벽의 곡면과 최대한 동일하게 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 제 2 방열판(46)을 조명등 외함(10)의 내벽에 견고하게 밀착시키기 위하여 제 2 방열판(46)의 내벽과 밀착되는 면에는 열전도성 및 탄성을 갖는 열전도성 탄성 부재(60)를 부착한다. 열전도성 탄성 부재(60)에는 열전도성 재료를 혼합하여 제조한 실리콘 폴리머나 그라파이트 또는 구리나 알루미늄을 발포 형태나 실뭉치 형태로 가공한 판재를 사용할 수 있다. 상기와 같은 열전도성 탄성 부재(60)에 의하여 제 2 방열판(46)을 조명등 외함(10)의 내벽에 견고하게 밀착시킬 수 있게 되고, 열전도 효율을 향상시킬 수 있게 된다.
제 2 방열판(46)을 힌지 구조에 의하여 조명등 외함(10)의 내벽에 밀착시키기 위하여는 제 2 방열판(46)에 토크를 가하여야 한다. 도시되어 있지는 않으나, 방열 구조물(40)의 제 2 방열판(46)에 토크를 가하여 조명등 외함(10)의 내벽에 밀착시키기 위하여는 제 1 방열판(42)을 조명등 외함(10)의 저면과 일정 간격 이격되도록, 예를 들면 수평하게 위치하도록 긴 나사(미도시)로 고정할 수 있다.
바람직하게는 본 발명에 따른 LED 조명 장치는 LED 모듈(20) 및 방열 구조물(40)을 적어도 하느 이상의 쌍으로 구성하여 상기 하나 이상의 쌍을 이루는 방열 구조물(40)의 각각의 제 2 방열판(46)은 대향하는 조명등 외함(10)의 내벽에 각각 밀착되고, 상기 하나 이상의 쌍을 이루는 방열 구조물(40)의 각각의 제 1 방열판(42)은 결합 부재(48)에 의하여 동일 평면을 이루며 결합되도록 구성할 수 있다.
예를 들어, 도면에 도시된 바와 같이 LED 모듈(20) 및 방열 구조물(40)을 하나의 쌍을 이루는 두 개로 구성하는 경우, LED 모듈(20) 및 방열 구조물(40)은 대향하는 조명등 외함(10)의 내벽에 각각 고정 설치된 힌지 프로파일(30)에 힌지 결합된다. 대향하는 조명등 외함(10)의 내벽에 하나의 쌍을 이루는 방열 구조물(40)의 제 2 방열판(46)이 밀착되기 위하여는 각각의 제 2 방열판(46)에 토크를 가하여야 한다. 이를 위하여 각각의 제 1 방열판(42)을 평탄화 플레이트 등의 결합 부재(48)에 의하여 동일 평면상에 결합함으로써, 별도의 구조 없이 제 2 방열판(46)이 대향하는 조명등 외함(10)의 내벽에 각각 밀착되도록 토크를 가할 수 있게 된다.
본 발명에 따른 LED 조명 장치는 상기와 같이 제 1 방열판(42), 제 2 방열판(46) 및 연결부(44)로 이루어지는 방열 구조물(40)에 의하여 LED 모듈(20)로부터 발생하는 열을 조명등 외함(10)의 내벽으로 효율적으로 전달할 수 있게 된다.
이에 대하여 보다 상세히 설명하면, 종래의 광원은 높은 온도에서 동작하고 내열성이 높으므로 조명등 외함(10)과 광원과의 거리가 떨어져 있어도 문제가 되지 않게 되고, 따라서 조명등 외함(10)의 내부 형상이나 표면이 임의로 설계되어 있어 상기 조명등 외함(10)에 LED 모듈(20)을 그대로 고정하여 설치하기에는 적합하지 않다.
LED 모듈(20)의 특성상 LED 모듈(20)로부터 발생되는 열을 외부로 효율적으로 방출하기 위하여는 LED 모듈(20)과 조명등 외함(10) 사이의 열접촉 저항을 최소화하여야 하고, 이를 위하여는 LED 모듈(20)을 조명등 외함(10)에 견고하게 밀착시키는 것이 필요하다.
그러나, LED 모듈(20)을 조명등 외함(10)의 함입된 저면에 밀착하여 고정하는 경우 상기 LED 모듈(20)은 광 방출부 표면으로부터 먼 조명등 외함(10)의 내부에 위치하게 되고, 이에 따른 광 손실이 발생하게 된다.
뿐만 아니라, 기존의 조명등 외함(10)의 경우 상기 조명등 외함(10) 자체의 열전도도가 크게 문제되지 않아 상대적으로 열전도도가 낮은 알루미늄 합금이나 철을 주로 사용하게 되고, 그 두께도 2mm 이내로 형성되어 조명등 외함(10) 자체의 열전도도가 낮은 문제점이 있다. 따라서, LED 모듈(20)을 조명등 외함(10)의 함입된 저면에 밀착하여 고정하는 경우 조명등 외함(10)의 표면을 방열 면적으로 이용할 수 없게 된다.
본 발명의 LED 조명 장치는 상기와 같은 문제점을 회피하기 위하여 LED 모듈(20)에서 발생하는 열을 방열 구조물(40)에 의하여 확산하고, 상기 방열 구조물(40)을 힌지 프로파일(30)의 힌지홈에 힌지 결합하여 조명등 외함(10)의 내벽에 견고하게 밀착시킬 수 있게 된다. 뿐만 아니라 본 발명의 LED 조명 장치는 LED 모듈(20)로부터 발생하는 열을 조명등 외함(10)의 중앙부가 아닌 측면으로 방출한다.
도시되지는 않았으나, 조명등 외함(10)의 내부에는 구동 장치(미도시) 및 기타 전자 부품 등이 위치한다. LED 모듈(20)로부터 발생하는 열이 조명등 외함(10)의 중앙부를 통하여 방출되는 경우 상기 구동 장치 및 기타 전자 부품 등은 열적으로 손상되어 고온 파괴 현상이 발생할 수 있으며, 이로 인하여 전체적인 LED 조명 장치의 효율 저하를 가져올 수 있다. 따라서, 본 발명의 LED 조명 장치는 LED 모듈(20)로부터 발생하는 열을 조명등 외함(10)의 측면으로 방출하여 상기 조명등 외함(10)의 내부에 위치하는 구동 장치 및 기타 전자 부품 등의 손상을 방지하고 효율을 향상시켜 부품 자체의 신뢰성을 향상시킬 수 있게 된다.
도 4는 본 발명에 따른 LED 조명 장치의 온도 분포를 나타내는 실험예이다. 보다 상세하게는, 도 4 (a)는 본 발명에 따른 LED 조명 장치의 조명등 외함의 표면의 온도 분포를 나타내고, 도 4 (b)는 LED 모듈을 조명등 외함의 함입된 저면에 밀착하여 고정하여 중앙부로 방열이 되도록 한 경우의 온도 분포를 나타낸다.
도 4를 참조하면, 상기 실험에 의하여 LED 모듈(20)로부터 발생하는 열을 조명등 외함(10)의 중앙부로 방열이 되도록 한 경우에 비하여 조명등 외함(10)의 측면으로 방출하는 경우 최고 온도가 5도 이상 낮은 것을 알 수 있었다. 따라서, 본 발명에 따른 LED 조명 장치에 의하면 기존의 조명등 외함(10)을 그대로 사용하는 경우에도 LED 소자의 신뢰성에 가장 큰 영향을 주는 방열 문제를 해결할 수 있고 조명 효율도 향상시킬 수 있다.
도 5는 본 발명에 따른 방열 구조물(40)이 힌지 프로파일(30)에 결합되는 모습을 도시하는 측면도이고, 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 방열 구조물(40)이 힌지 프로파일(30)에 결합되는 모습을 도시하는 측면도이다. 여기서 화살표는 힌지 결합의 회전 중심축에 대한 토크의 방향을 나타낸다.
도 5 및 도 6을 참조하여 본 발명에 따른 방열 구조물(40) 및 본 발명의 다른 실시예에 따른 방열 구조물(40)이 힌지 프로파일(30)에 결합되어 조명등 외함(10)의 내벽에 밀착하는 구성을 상세히 비교하여 설명하기로 한다.
도 5에 도시된 본 발명에 따른 방열 구조물(40)은 제 1 방열판(42)의 일 측면에는 측면 힌지부(43)가 형성되고, 힌지 프로파일(30)의 일 측면에는 상기 측면 힌지부(43)가 슬라이드 결합되는 측면 힌지홈(33)이 형성된다. 위와 같이, 제 1 방열판(42)의 일 측면에 측면 힌지부(43)가 형성되어 힌지 프로파일(30)의 일 측면의 측면 힌지홈(33)에 결합하는 경우에는, 측면 힌지부(43)의 중심인 힌지 결합의 회전 중심축이 힌지 프로파일(30)의 중심과 수평하게 위치하고 있기 때문에 방열 구조물(40)의 제 1 방열판(42)을 하부로 눌러 주어야 제 2 방열판(46)이 조명등 외함(10)의 내벽에 견고하게 밀착된다. 상기와 같은 구조는 힌지 프로파일(30)을 조명등 외함(10)의 내부에 고정시 제 2 방열판(46)과 조명등 외함(10)의 내벽과의 유격이 크게 되고, 이후 제 1 방열판(42)을 하부로 눌러 고정하는 과정에서 제 2 방열판(46)이 조명등 외함(10)의 내벽에 견고하게 밀착되는 구조이다.
반면, 도 6에 도시된 본 발명의 다른 실시예에 따른 방열 구조물(40)은 방열 구조물(40)의 연결부(44)의 상부에는 상부 힌지부(45)가 형성되고, 힌지 프로파일(30)의 하부에는 상기 상부 힌지부(45)가 슬라이드 결합되는 하부 힌지홈(35)이 형성된다. 방열 구조물(40)의 연결부(44)의 상부에 상부 힌지부(45)가 형성되어 힌지 프로파일(30)의 하부의 하부 힌지홈(35)에 결합하는 경우에는, 상부 힌지부(45)의 중심인 힌지 결합의 회전 중심축이 힌지 프로파일(30)의 중심의 아래 쪽에 위치하고 있어 제 1 방열판(42)을 하부로 누르는 수직력을 가해도 도 5의 경우에 비해 제 2 방열판(46)이 조명등 외함(10)의 내벽에 밀착하는 힘이 낮다.
그러나, 방열 구조물(40)의 연결부(44)의 상부에 상부 힌지부(45)가 형성되어 힌지 프로파일(30)의 하부의 하부 힌지홈(35)에 결합하는 경우에는, 제 2 방열판(46)을 조명등 외함(10)의 내벽에 밀착시 힌지 프로파일(30)에 가하여지는 비틀림의 힘이 도 5의 경우에 비해 작게 된다. 따라서, 힌지 프로파일(30)을 조명등 외함(10)의 지지대(15)에 고정할 때 상기 지지대(15)에 가하여지는 비틀림 스트레스가 적으므로 강한 토크를 가할 수 있어 지지대(15)의 강도가 낮은 경우에 효과적으로 사용할 수 있다.
또한, 바람직하게는 방열 구조물(40)의 연결부(44)의 상부에 상부 힌지부(45)가 형성되어 힌지 프로파일(30)의 하부의 하부 힌지홈(35)에 결합하는 경우, 상기 상부 힌지부(45)의 중심인 힌지 결합의 회전 중심축이 제 2 방열판(46)의 상단부보다 하부에 위치하도록 구성할 수 있다. 이 경우, 힌지 결합의 회전 중심축이 제 2 방열판(46)의 상단부보다 아래 쪽에 위치하고 있어서 힌지 프로파일(30)을 조명등 외함(10)의 지지대(15)에 고정하기 전부터 제 2 방열판(46)이 조명등 외함(10)의 내벽과 일차적으로 접촉되고, 이후 상기 힌지 프로파일(30)을 지지대(15)에 고정하는 과정에서 제 2 방열판(46)이 조명등 외함(10)의 내벽에 자동적으로 견고하게 밀착되는 구조이다.
일반적으로 대부분의 기존의 조명등 외함(10)의 내부는 안으로 갈수록, 즉 광 방출부로부터 함입된 저면으로 갈수록 더 좁아지는 형상을 가진다. 따라서, 상기와 같은 경우 힌지 프로파일(30)을 조명등 외함(10)의 지지대(15)에 고정하면서 제 2 방열판(46)의 하단부가 도시된 바와 같이 시계 방향으로 토크를 받으므로, 제 2 방열판(46)의 상단부는 조명등 외함(10)의 내벽의 방향으로 회전하는 힘이 가하여지게 되고, 따라서 상기 조명등 외함(10)의 내벽에 견고하게 밀착되게 된다.
따라서, 도 5 및 도 6에 도시된 방열 구조물(40)이 힌지 프로파일(30)에 결합되어 조명등 외함(10)의 내벽에 밀착하는 각각의 구성은 조명등 외함(10)의 내부의 형상과 지지대(15)의 위치 또는 강도에 따라 각각 장단점이 있어 선택적으로 적용함이 바람직하다.
상기에서 본 발명의 바람직한 실시예가 특정 용어들을 사용하여 설명 및 도시되었지만 그러한 용어는 오로지 본 발명을 명확히 설명하기 위한 것일 뿐이며, 본 발명의 실시예 및 기술된 용어는 다음의 청구범위의 기술적 사상 및 범위로부터 이탈되지 않고서 여러가지 변경 및 변화가 가해질 수 있는 것은 자명한 일이다. 이와 같이 변형된 실시예들은 본 발명의 사상 및 범위로부터 개별적으로 이해되어져서는 안되며, 본 발명의 청구범위 안에 속한다고 해야 할 것이다.
10: 조명등 외함 15: 지지대
20: LED 모듈 30: 힌지 프로파일
33: 측면 힌지홈 35: 하부 힌지홈
40: 방열 구조물 42: 제 1 방열판
43: 측면 힌지부 44: 연결부
45: 상부 힌지부 46: 제 2 방열판
48: 결합 부재 50: 열전도성 접착제
60: 열전도성 탄성 부재

Claims (12)

  1. 내부로 함입된 저면 및 내벽을 갖는 조명등 외함;
    다수 개의 LED로 구성되어, 상기 조명등 외함의 함입된 저면으로부터 일정 간격 이격되어 배치되는 LED 모듈;
    외주면에 일 방향으로 연장되는 하나 이상의 힌지홈이 형성되고, 상기 조명등 외함의 내부에 고정 설치되는 힌지 프로파일; 및,
    상기 조명등 외함의 내벽과 밀착되도록 상기 힌지 프로파일의 힌지홈에 힌지 결합하여 상기 LED 모듈로부터 발생하는 열을 상기 조명등 외함의 내벽으로 방출하는 방열 구조물을 포함하는 LED 조명 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 방열 구조물은,
    상기 LED 모듈의 배면에 밀착되는 제 1 방열판;
    상기 조명등 외함의 내벽에 밀착되는 제 2 방열판; 및,
    상기 제 1 방열판과 제 2 방열판을 연결하는 연결부를 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 조명 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 방열판은 열전도성 접착제, 열전도성 패드 또는 그라파이트 중 어느 하나에 의하여 상기 LED 모듈의 배면에 부착되는 것을 특징으로 하는 LED 조명 장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 방열판에는 측면 힌지부가 형성되고,
    상기 힌지 프로파일에 형성되는 힌지홈 중 어느 하나는 상기 측면 힌지부가 슬라이드 결합되는 측면 힌지홈인 것을 특징으로 하는 LED 조명 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 측면 힌지부의 중심과 상기 힌지 프로파일의 중심은 수평하게 위치하는 것을 특징으로 하는 LED 조명 장치.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 연결부에는 상부 힌지부가 형성되고,
    상기 힌지 프로파일에 형성되는 힌지홈 중 어느 하나는 상기 상부 힌지부가 슬라이드 결합되는 하부 힌지홈인 것을 특징으로 하는 LED 조명 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 상부 힌지부의 중심은 상기 힌지 프로파일의 중심보다 하부에 위치하는 것을 특징으로 하는 LED 조명 장치.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 상부 힌지부의 중심은 상기 제 2 방열판의 상단부보다 하부에 위치하는 것을 특징으로 하는 LED 조명 장치.
  9. 제 2 항에 있어서,
    상기 LED 모듈 및 상기 방열 구조물은 적어도 하나 이상의 쌍으로 구성되고,
    상기 하나 이상의 쌍을 이루는 방열 구조물의 각각의 제 2 방열판은 대향하는 상기 조명등 외함의 내벽에 각각 밀착되고,
    상기 하나 이상의 쌍을 이루는 방열 구조물의 각각의 제 1 방열판은 결합 부재에 의하여 동일 평면을 이루며 결합되는 것을 특징으로 하는 LED 조명 장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 방열 구조물은 알루미늄 재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 LED 조명 장치.
  11. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 2 방열판과 상기 조명등 외함의 내벽 사이에 열전도성 탄성 부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 조명 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 열전도성 탄성 부재는 열전도성 폴리머, 그라파이트, 구리나 알루미늄을 발포 형태 또는 실 뭉치 형태로 가공한 패드 중 하나인 것을 특징으로 하는 LED 조명 장치.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180099063A (ko) * 2017-02-28 2018-09-05 이교명 조립편의성이 향상된 조명등 어셈블리

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104373839B (zh) * 2014-09-15 2017-04-05 深圳市安托山技术有限公司 便于互换的led发光载体的共用模组及其组装方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100976421B1 (ko) 2010-02-11 2010-08-18 (주)더램프 Ｌｅｄ 조명용 프레임
KR100996145B1 (ko) 2010-01-21 2010-11-23 주식회사현진라이팅 컨버터를 내장시킨 매립 및 고정형 ｌｅｄ 등기구
KR200456983Y1 (ko) 2010-01-11 2011-11-30 주식회사 유아이케이 경사도 조절이 가능한 엘이디 모듈

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006060905A1 (en) * 2004-12-07 2006-06-15 Elumen Lighting Networks Inc. Assembly of light emitting diodes for lighting applications
KR20100125126A (ko) * 2009-05-20 2010-11-30 제이에이앤케이(주) 가로등
KR101051924B1 (ko) * 2009-10-20 2011-07-26 주식회사 케이디파워 Ｌｅｄ 조명등

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200456983Y1 (ko) 2010-01-11 2011-11-30 주식회사 유아이케이 경사도 조절이 가능한 엘이디 모듈
KR100996145B1 (ko) 2010-01-21 2010-11-23 주식회사현진라이팅 컨버터를 내장시킨 매립 및 고정형 ｌｅｄ 등기구
KR100976421B1 (ko) 2010-02-11 2010-08-18 (주)더램프 Ｌｅｄ 조명용 프레임

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180099063A (ko) * 2017-02-28 2018-09-05 이교명 조립편의성이 향상된 조명등 어셈블리
KR101928824B1 (ko) 2017-02-28 2019-03-12 이교명 조립편의성이 향상된 조명등 어셈블리

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