KR101319991B1 - Ｌｅｄ 램프의 방수 구조 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 LED 램프의 방수 및 방열 구조에 관한 것으로, LED 패널에서 발생하는 열을 용이하게 방출하도록 복수의 LED 모듈을 조합하여 원통형 LED 램프를 구성하되, 복수의 LED 모듈 각각을 외기와 차단하여 수분에 의해 손상되는 것을 방지하면서, 램프 전체를 관통하여 공기를 순환시켜 열이 방출될 수 있도록 하는 방열 및 방수 기능을 갖는 LED 램프를 제공한다.

Description

ＬＥＤ 램프의 방수 구조{WATERPROOF STRUCTURE FOR LED LAMP}
본 발명은 LED 램프를 위한 방수 구조에 관한 것이다.
일반적으로 사용되는 조명용 램프는 백열전구, 형광등, PL등, 등이 있다. 그러나 이러한 종래의 램프류는 전력의 소비가 많고 사용 수명이 짧으며 내충격성이 떨어지는 문제점이 있다. 이에 따라 최근에는 전력소비를 줄일 수 있으며 충격에 강하고 사용 수명을 연장시킬 수 있으며 친환경적인 LED를 이용한 램프가 개발되고 있다.
LED는 광도가 높아 차량의 헤드램프, 실내등, 실외등 등 다양한 조명등의 광원으로 사용할 수 있으나, 고광도 LED는 점등 시 매우 높은 열이 발생하는 문제점이 있으며, 실외에서 사용될 때는 LED가 장착된 램프의 내부로 수분이 유입되어 LED에 손상을 줄 수 있기 때문에 램프가 가열되는 것을 방지하고 LED가 수분에 손상되는 것을 방지할 필요가 있다. 그리고, 다수개의 LED를 집적시켜 사용하여야 하는 고출력 제품인 경우 전원장치의 발열이 심해 전원 장치를 램프 외부에 별도로 구비해야하는 문제점이 있다.
또한, 고출력/고효율의 LED는 발열특성에 따라 고온에서는 광학특성이 저하되는 특성을 나타낸다. 따라서, 일정한 광학특성을 유지하기 위해서는 LED에서 발생되는 열을 충분히 방열을 하여야 한다. 충분한 방열이 이루어지지 않으면 광학출력특성이 저하되거나, 장기적인 수명 단축과 효율저하가 초래된다.
한편, LED 램프는 야외에서도 사용할 수 있어야 하는데, LED 램프는 야외에서 사용시 우천, 안개등에 의해 손상될 가능성이 있다. 즉, LED 램프는 전자 장치로서, 램프 내부로 수분이 침투하면 전기 합선 등으로 인한 오작동의 우려가 있고, LED 자체도 손상될 우려가 있다.
대한민국 등록 특허 제1157065호 (2012년 6월 12일 공개) 대한민국 등록 특허 제925527호 (2009년 10월 30일 공개)
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, LED 패널에서 발생하는 열을 용이하게 방출하도록 복수의 LED 모듈을 조합하여 원통형 LED 램프를 구성하되, 복수의 LED 모듈 각각을 외기와 차단하여 수분에 의해 손상되는 것을 방지할 수 있으면서, 램프 전체를 관통하여 공기를 순환시켜 열이 방출될 수 있도록 하는 LED 램프의 방수 구조를 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 사각 LED 패널과 상기 사각 LED 패널과 결합하는 삼각 기둥 형상의 윤곽을 가지는 히트 스프레더와 상기 LED 패널을 덮도록 상기 히트 스프레더와 결합하고 양 단부에 덮인 상기 LED 패널 위에 공기 통로가 형성되도록 양 단부에 각각 관통공이 형성된 사각 커버를 포함하고 단면이 부채꼴인 기둥 형상의 LED 모듈이 복수개 모여 원통 형상을 이루는 측면 발광부와 상기 측면 발광부의 사각 LED 패널에 전기적으로 연결되어 전원을 인가하는 전원장치부를 포함하는 LED 램프에 있어서, 상기 LED 모듈의 일단의 상기 관통공이 고정 결합되는 제1연결부와 상기 LED 모듈의 타단의 상기 관통공이 고정 결합하는 제2연결부를 포함하되, 상기 제1연결부는 결합하는 상기 LED 모듈의 개수에 따라 복수의 제1관통공이 돌출 형성되고 상기 제1관통공 둘레를 따라 소정 간격 이격하여 제1지지부가 형성되고 상기 제1관통공은 상기 LED 모듈의 일측 상기 관통공에 삽입되고, 상기 제2연결부는 상기 측면발광부와 상기 전원장치부를 연결하되, 상기 제1연결부의 상기 제1관통공에 상응하는 위치에 복수의 제2관통공이 돌출 형성되고, 상기 제2관통공 둘레를 따라 소정 간격 이격하여 제2지지부가 형성되고 상기 제2관통공은 상기 LED 모듈의 타측 상기 관통공에 삽입되는 것을 특징으로 한다.
상기 제1관통공과 상기 관통공은 사이에 고무패킹을 개재하여 결합하고, 상기 제2관통공과 상기 관통공은 사이에 고무패킹을 개재하여 결합하는 것을 특징으로 한다.
상기 제1관통공과 상기 제1지지부 사이의 간격 또는 상기 제2관통공과 상기 제2지지부 사이의 간격은 상기 LED 모듈의 상기 관통공의 재질의 두께와 같은 것을 특징으로 한다.
상기 제1연결부 또는 상기 제2연결부는 볼트홈을 추가로 포함하고, 상기 LED 모듈은 상기 히트 스프레더의 단부에 볼트공을 추가로 포함하여 상기 LED 모듈은 상기 볼트홈과 볼트공을 관통하는 볼트를 이용하여 고정 결합하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 LED 램프의 방수 및 방열 구조는 복수의 LED 모듈을 모아 원통형상의 LED 램프를 구성하되 LED 모듈 내로 수분이 침투하는 것을 방지하며, LED 모듈과 전원장치 전체를 관통하는 공기 통로로 인해 LED 패널에서 발생하는 열과 전원장치에서 발생하는 열을 방출하여 램프의 과열을 방지함으로써 전원장치를 LED 램프와 일체로 형성할 수 있다.
또한, 방수 구조로 인해 LED 패널 및 전원 장치에 수분이 침투하는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 램프의 정면도,
도 2는 도 1의 LED 램프의 분해사시도,
도 3은 도 1의 제1연결부를 자세히 나타낸 사시도,
도 4는 도 3의 제1연결부에 LED 모듈이 결합한 상태를 나타낸 사시도,
도 5는 도 1의 제2연결부에 LED 모듈이 결합하기 전 상태를 나타낸 사시도, 및
도 6 은 도 5의 제2연결부에 LED 모듈이 결합한 상태를 나타낸 사시도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 램프의 구성을 상세히 나타내기 위한 정면도이고, 도 2는 도 1의 LED 램프의 분해사시도이고, 도 3 및 4는 제1연결부를 나타낸 도면이고, 도 5 및 6은 제2연결부를 나타낸 도면이다.
도 1 내지 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 LED 램프는 에디슨형 소켓 구조로 형성된 전원장치 일체형 LED 램프로서 원형발광부(100), 측면발광부(200), 및 전원장치부(300)로 구성된다. 원형발광부(100)와 측면발광부(200)는 제1연결부(130)를 통해 결합하고, 측면발광부(200)와 전원장치부(300)는 제2연결부(320)를 통해 결합한다.
원형발광부(100)는 도시된 바와 같이 원형으로 생성되고 원형 LED 패널(110)과 원형 LED 패널(110)이 내부에 설치되는 베이스 역할을 하는 제1연결부(130) 및 원형 LED 패널(110)이 내부에 설치된 제1연결부(130)의 전면에 결합하여 외부로 LED 광을 투광하는 원형 커버(120)를 포함한다. 원형 커버(120)와 제1연결부(130)는 원주를 따라 고무패킹(140)을 개재하고 나사 결합하는 것이 바람직하다.
측면발광부(200)는 사각 LED 패널(210), 사각 LED 패널(210)에 결합하는 삼각 기둥 형상의 운곽을 가지는 히트 스프레더(230), 사각 LED 패널(210)을 덮도록 히트스프레더(230)와 밀봉 결합하여 사각 LED 패널(210)을 보호하면서 외부로 LED 광을 투광하는 사각 커버(220)를 포함하고 단면이 부채꼴인 기둥 형상의 LED 모듈(200')이 복수개 모여 전체적으로 원통 형상을 이룬다. 복수의 LED 모듈은 일단이 제1연결부(130)에 결합, 고정되고 타단은 제2연결부(320)에 결합 고정된다.
전원장치부(300)는 LED 패널(110,210)에 안정적으로 전기를 공급하기 위한 회로기판(310), 회로기판(310)이 장착되는 소켓 베이스(330), 전원장치부(200)의 금속 단자 역할을 하기 위해 소켓 베이스(330)의 단부에 결합하는 금속 소켓(380)을 포함한다.
이와 같이 구성된 LED 램프를 위한 방수 구조를 도 3 내지 도 6을 참조하여 설명하기로 한다. 본 발명의 LED 램프는 각각 히트 스프레더(230)를 포함하는 LED 모듈(200')이 복수개 서로 접촉하지 않고 이격된 상태에서 결합하여 원통 형상의 램프를 구성함으로써 LED 패널(110,210)에서 발생하는 열이 효과적으로 방출될 수 있다. 이와 같은 복수의 LED 모듈(200')이 내부에 수분이 흡수되지 않으면서, 효과적으로 원통 형상을 이루기 위해서 단면이 부채꼴인 기둥 형상의 LED 모듈(200')은 일단이 원형 제1연결부(130)에 결합 고정되고 타단은 제2연결부(320)에 결합 고정된다.
도 3 및 4에 도시되는 바와 같이, 제1연결부(130)는 원형 LED 패널(110)이 내부에 설치되는 베이스 역할을 하는 부분과 그 이면으로 LED 모듈(200')이 결합하는 부분으로 구성된다. 도 3은 LED 모듈이 결합하는 부분을 도시하는 것으로, 기둥 형상의 LED 모듈(200')의 사각 커버(220) 양 단에는 관통공(221)이 각각 돌출 형성되고 관통공(221)이 제1연결부(130)에 형성되는 복수의 제1관통공(131)과 결합하는 것이다. 복수의 제1관통공(131)은 결합하는 LED 모듈(200')의 개수에 상응하는 개수가 방사상으로 배치되며, 각 제1관통공(131)은 LED 모듈의 커버(220)가 결합하는 쪽으로 소정 높이를 가지도록 돌출하여 형성하되, 상기 관통공(221)에 삽입 결합될 수 있는 크기로 형성되는 것이 바람직하다. 지지부(132)는 관통공(221)에 제1관통공(131)이 삽입된 후 LED 모듈(200')의 커버(220)의 외측 단부를 지지하는 역할을 하는 것으로 제1관통공(131)보다 더 높이 돌출되는 것이 바람직하다. 또한 관통공(221)과 제1관통공(131)의 결합 시, 도 3에서 빗금으로 표시된 바와 같은 고무패킹을 개재하여 결합할 경우, 커버(220) 내부로 수분이 침투하는 것을 더욱 효과적으로 방지할 수 있다.
한편, 도면부호 134는 지지 가이드를 나타내는 것으로 제1연결부(130)에 LED 모듈(200')이 결합할 때 제1연결부(130) 바닥에서 가이드하는 역할을 하는 것이다. 지지 가이드(134)가 히트 스프레더(230)의 방열핀(232) 사이의 코너를 지지하여 조립 시 가이드 하는 역할을 한다. LED 패널(110, 210)에 전기를 연결하는 전선(212)은 제1관통공(131), 관통공(221), 제2관통공(321), 을 통해 원형발광부(100)와 측면발광부(200)를 통해 전원장치부(300)로 연결된다.
도 5 및 6은 LED 모듈(200')의 타단과 제2연결부(320)를 나타내는 도면으로, 도시되는 바와 같이, 제2연결부(320)는 전원장치부(300)의 소켓 베이스(330)와 결합하는 부분과 그 그 이면으로 LED 모듈(200')이 결합하는 부분으로 구성된다. 도 5는 LED 모듈(200')이 결합하기 직전을 나타내고, 도 6은 결합된 상태를 나타내는 것으로, 복수의 관통공(321)이 방사상으로 배치되며, 각 관통공(321)은 LED 모듈의 커버(220)가 결합하는 쪽으로 321' 돌출부와 같이 소정 높이를 가지도록 돌출되는 것이 바람직하다. 지지부(322)는 관통공(221)에 제2관통공(321)이 삽입된 후 사각 커버(220)의 외측 단부를 지지하는 역할을 하는 것으로 제2관통공(321)의 돌출부(321')보다 더 높이 돌출되는 것이 바람직하다. 또한, 제2관통공(321)과 지지부(322)를 도 5 및 6에 도시된 바와 같이 제2연결부(320)의 바닥면에서 소정 높이 돌출하여 형성하면, 조립 후, LED 모듈(200')이 제2연결부(320) 바디와 소정 간격 이격하여 위치할 수 있게 되고, 이에 따라 이격된 공간으로 공기가 통과하여 방열 특성을 더욱 향상시킬 수 있게 된다.
또한 도 5와 6에는 도시되지는 않았으나, 도 2에 도시된 바와 같이 관통통(221)과 제2관통공(321)의 결합 시, 고무패킹(250)을 개재하여 결합하여, 커버(220) 내부로 수분이 침투하는 것을 방지할 수 있다.
도면부호 324는 지지 가이드를 나타내는 것으로 제2연결부(320)에 LED 모듈(200')이 결합할 때 가이드하는 역할을 할 수 있다. 지지 가이드(324)가 히트스프레더(230)의 방열핀(232) 사이의 코너를 지지하여 조립 시 가이드 하는 역할을 한다. LED 패널(210)에 전기를 인가하는 전선(212)은 관통공(321)을 통해 전원장치부(300)와 연결된다.
제1관통공(131)과 제2관통공(321)은 돌출 형성되어 관통공(221)에 각각 삽입되고, 돌출된 지지부(132, 322)와 돌출부(221',321')사이에 관통공(221)이 위치하며 고무패킹(170,250)을 사이에 두고 결합하여 LED 커버(220) 내부로의 수분을 완벽하게 차단할 수 있다.
또한, 제1관통공(131), 관통공(221), 제2관통공(321)을 통해 전원장치부(300)로부터, 측면발광부(200) 각각의 LED 모듈(200'), 및 원형 발광부(100)까지 전체적으로 공기가 흐를 수 있는 통로가 마련되어 열의 발산이 보다 용이하게 이루어질 수 있다.
100 : 원형 발광부 110 : 원형 LED 패널
120 : 원형 커버 130 : 제1연결부
131 : 제1관통공 132 : 지지부
133 : 볼트홈 134 : 지지가이드
200 : 측면발광부 210 : 사각 LED 패널
220 : 사각 커버 221 : 관통공
230 : 히트 스프레더 231 : 사각 방열판
232 : 방열핀 251 : 고무패킹
300 : 전원장치부 310 : 전원장치
320 : 제2연결부 321 : 제2관통공
322 : 지지부 323 : 볼트홈
324 : 지지가이드 330 : 소켓 베이스
340 : 고무패킹 360,370 : 체결 볼트
380 : 금속 소켓

Claims (5)

  1. 사각 LED 패널과 상기 사각 LED 패널과 결합하는 삼각 기둥 형상의 윤곽을 가지는 히트 스프레더와 상기 LED 패널을 덮도록 상기 히트 스프레더와 결합하고 양 단부에 덮인 상기 LED 패널 위에 공기 통로가 형성되도록 양 단부에 각각 관통공이 형성된 사각 커버를 포함하고 단면이 부채꼴인 기둥 형상의 LED 모듈이 복수개 모여 원통 형상을 이루는 측면 발광부와 상기 측면 발광부의 사각 LED 패널에 전기적으로 연결되어 전원을 인가하는 전원장치부를 포함하는 LED 램프에 있어서,
    상기 LED 모듈의 일단의 상기 관통공이 고정 결합되는 제1연결부와 상기 LED 모듈의 타단의 상기 관통공이 고정 결합하는 제2연결부를 포함하되,
    상기 제1연결부는 결합하는 상기 LED 모듈의 개수에 따라 복수의 제1관통공이 돌출 형성되고 상기 제1관통공 둘레를 따라 소정 간격 이격하여 제1지지부가 형성되고 상기 제1관통공은 상기 LED 모듈의 일측 상기 관통공에 삽입되고,
    상기 제2연결부는 상기 측면발광부와 상기 전원장치부를 연결하되, 상기 제1연결부의 상기 제1관통공에 상응하는 위치에 복수의 제2관통공이 돌출 형성되고, 상기 제2관통공 둘레를 따라 소정 간격 이격하여 제2지지부가 형성되고 상기 제2관통공은 상기 LED 모듈의 타측 상기 관통공에 삽입되는 것을 특징으로 하는 LED 램프의 방수 구조.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1관통공과 상기 관통공은 사이에 고무패킹을 개재하여 결합하는 것을 특징으로 하는 LED 램프의 방수구조.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2관통공과 상기 관통공은 사이에 고무패킹을 개재하여 결합하는 것을 특징으로 하는 LED 램프의 방수 구조.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1관통공과 상기 제1지지부 사이의 간격 또는 상기 제2관통공과 상기 제2지지부 사이의 간격은 상기 LED 모듈의 상기 관통공의 재질의 두께와 같은 것을 특징으로 하는 LED 램프의 방수 구조.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1연결부 또는 상기 제2연결부는 볼트홈을 추가로 포함하고, 상기 LED 모듈은 상기 히트 스프레더의 단부에 볼트공을 추가로 포함하여 상기 LED 모듈은 상기 볼트홈과 볼트공을 관통하는 볼트를 이용하여 고정 결합하는 것을 특징으로 하는 LED 램프의 방수 구조.
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