KR102362531B1 - Led 조명장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 LED 조명장치에 따르면, 지지 플레이트와, 상기 지지 플레이트의 일측면으로부터 가로지르는 방향으로 연장되는 복수의 방열핀을 포함하는 히트싱크, 상기 지지 플레이트의 타측면에 대향되게 설치되며 LED가 실장된 LED 실장기판 및, 상기 LED 실장기판에 전기적으로 연결되며 상기 지지 플레이트의 일측면 쪽에 배치되는 제어회로기판을 포함하여 구성되어, 상기 지지 플레이트를 사이에 두고 상기 LED 실장기판과 제어회로기판이 서로 반대쪽에 배치되므로 자체적으로 발생되는 열이 상대 기판에 영향을 미치는 것을 최소화할 수 있게 된다.

Description

LED 조명장치{LED Lighting Device}

본 발명은 LED 조명장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 부품의 열적 손상을 방지하고 유지보수가 용이한 LED 조명장치에 관한 것이다.

일반적으로, 발광다이오드(LED: Light Emitting Diode)는 전류 인가에 의해 P-N 반도체 접합(P-N junction)에서 전자와 정공이 만나 빛을 발하는 소자로서, 통상 LED 칩이 탑재된 모듈화 구조로 제작되며, 흔히 'LED 모듈'라고 칭해지고 있다.

이와 같은 LED 모듈은 일반적으로 인쇄회로기판(Printed Circuit Board: 이하,'기판 또는 PCB'라 함)에 설치되어 상기 인쇄회로기판에 연결된 배선을 통해 전기적으로 접속함으로써 발광 동작하도록 구성된다.

이와 같이, 인쇄회로기판에 LED모듈과 제어회로가 함께 실장되는 경우에는 LED 모듈에 의해 발생하는 열이 제어회로에 영향을 줄 수 있고, 제어회로에서 발생하는 열이 인쇄회로기판에 열적인 영향을 줄 수 있어 내구성이 떨어지는 단점이 있었다.

한국등록특허공보 제10-1671144호 (2016.10.25)

본 발명은 전술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 LED 모듈이 실장된 LED 실장기판과 제어회로기판을 별도로 마련하여 열적으로 분리된 상태에서 결합되도록 함으로써 부품의 손상을 줄이고 내구성을 제고하기 위한 것이다.

전술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 LED 조명장치는,

지지 플레이트와, 상기 지지 플레이트의 일측면으로부터 가로지르는 방향으로 연장되는 복수의 방열핀을 포함하는 히트싱크;

상기 지지 플레이트의 타측면에 대향되게 설치되며 LED가 실장된 LED 실장기판; 및

상기 LED 실장기판에 전기적으로 연결되며 상기 지지 플레이트의 일측면 쪽에 배치되는 제어회로기판;

을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 제어회로기판은 상기 LED 실장기판과 직교하는 자세로 배치되는 것을 특징으로 한다.

상기 지지 플레이트의 일측면에 인접하여 상기 제어회로기판을 수용하기 위한 케이스가 형성되며, 상기 방열핀은 상기 케이스의 외면에 연결되는 것을 특징으로 한다.

상기 케이스의 바닥은 상기 복수의 방열핀과 연결되도록 상기 복수의 방열핀이 배치되는 방향을 따라 연장되는 것을 특징으로 한다.

상기 제어회로기판은 상기 케이스의 바닥에 대면하여 안착되며, 상기 방열핀은 상기 케이스의 바닥과 직교하는 방향으로 연장되는 것을 특징으로 한다.

상기 케이스에서 상기 방열핀의 반대쪽에는 상기 제어회로기판이 인입되거나 인출되는 결합 개구가 형성되어 있고, 상기 결합 개구에는 커버가 착탈 가능하게 설치되며, 상기 커버와 제어회로기판 사이는 이격되어 배치되는 것을 특징으로 한다.

상기 지지 플레이트에는 설치공이 관통되게 형성되며, 상기 설치공을 통해 상기 LED 실장기판의 제1 단자부와 제어회로기판의 제2 단자부가 연결되는 것을 특징으로 한다.

상기 LED 실장기판의 제1 단자부에는 복수의 단자공이 형성되고, 상기 제어회로기판의 제2 단자부에는 상기 단자공에 끼워지는 복수의 단자침이 형성되는 것을 특징으로 한다.

전술한 바와 같은 구성의 본 발명에 따르면, 지지 플레이트와, 상기 지지 플레이트의 일측면으로부터 가로지르는 방향으로 연장되는 복수의 방열핀을 포함하는 히트싱크, 상기 지지 플레이트의 타측면에 대향되게 설치되며 LED가 실장된 LED 실장기판 및, 상기 LED 실장기판에 전기적으로 연결되며 상기 지지 플레이트의 일측면 쪽에 배치되는 제어회로기판을 포함하여 구성되어, 상기 지지 플레이트를 사이에 두고 상기 LED 실장기판과 제어회로기판이 서로 반대쪽에 배치되므로 자체적으로 발생되는 열이 상대 기판에 영향을 미치는 것을 최소화할 수 있게 된다.

또한 본 발명에 따르면, 상기 제어회로기판은 상기 LED 실장기판과 직교하는 자세로 배치되어 상호 열적인 영향을 더욱 줄일 수 있다.

또한 본 발명에 따르면, 상기 지지 플레이트의 일측면에 인접하여 상기 제어회로기판을 수용하기 위한 케이스가 형성되며, 상기 방열핀은 상기 케이스의 외면에 연결되므로, 상호 열적인 영향을 더욱 줄이고 상기 제어회로기판에서 발생하는 열을 독립적으로 용이하게 배출하는 것이 바람직하다.

또한 본 발명에 따르면, 상기 케이스의 바닥은 상기 복수의 방열핀과 연결되도록 상기 복수의 방열핀이 배치되는 방향을 따라 연장되도록 함으로써 방열효과를 한층 높일 수 있다.

또한 본 발명에 따르면, 상기 제어회로기판은 상기 케이스의 바닥에 대면하여 안착되며, 상기 방열핀은 상기 케이스의 바닥과 직교하는 방향으로 연장되므로 제어회로기판에 의해 발생하는 열을 한층 효과적으로 방출할 수 있다.

또한 본 발명에 따르면, 상기 케이스에서 상기 방열핀의 반대쪽에는 상기 제어회로기판이 인입되거나 인출되는 결합 개구가 형성되어 있고, 상기 결합 개구에는 커버가 착탈 가능하게 설치되며, 상기 커버와 제어회로기판 사이는 이격되어 배치되어 있어, 상기 제어회로기판을 외부의 영향으로부터 한층 확실하게 보호하면서도 상기 제어회로기판의 한층 편리한 조립이 가능하게 되고 LED 실장기판에 대한 열적 분리가 한층 확실하게 이루어진다.

또한 본 발명에 따르면, 상기 지지 플레이트에는 설치공이 관통되게 형성되고, 상기 설치공을 통해 상기 LED 실장기판의 제1 단자부와 제어회로기판의 제2 단자부가 연결되어, 상기 지지 플레이트를 중심으로 양쪽에 LED 실장기판과 제어회로기판이 각각 배치되므로 서로간에 열적인 영향을 최소화하는 동시에 상기 설치공을 통해 전기적인 연결이 간단히 이루어질 수 있다.

또한 본 발명에 따르면, 상기 LED 실장기판의 제1 단자부에는 복수의 단자공이 형성되고, 상기 제어회로기판의 제2 단자부에는 상기 단자공에 끼워지는 복수의 단자침이 형성되어 있어, 상기 LED 실장기판과 제어회로기판 중 어느 하나가 손상되었을 경우 상기 LED 실장기판과 제어회로기판을 서로 분리하여 별도로 교체할 수 있으므로 유지보수 작업이 한층 편리하다는 장점도 있다.

도 1은 본 발명에 따른 LED 조명장치를 나타내는 상면 전방 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 LED 조명장치를 나타내는 상면 후방 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 LED 조명장치를 나타내는 저면 전방 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 LED 조명장치를 나타내는 상면 분해 사시도이다.
도 5는 본 발명에 따라 히트싱크와 LED 실장기판 및 제어회로기판의 결합구조를 나타내는 상면 후방 사시도이다.
도 6은 본 발명에 따라 히트싱크와 LED 실장기판 및 제어회로기판의 결합구조를 나타내는 저면 후방 사시도이다.
도 7은 본 발명에 따라 LED 실장기판과 제어회로기판의 결합구조를 나타내는 상면 분해 사시도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.

도 1 내지 도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 LED 조명장치(1000)는, 직사각 형상의 지지 플레이트(110)와, 상기 지지 플레이트(110)의 일측면으로부터 가로지르는 방향으로 연장되는 복수의 방열핀(120)을 포함하는 히트싱크(100), 상기 지지 플레이트(110)의 타측면에 대향되게 설치되며 LED(210)가 실장된 LED 실장기판(200), 상기 LED 실장기판(200)에 전기적으로 연결되며 상기 지지 플레이트(110)의 일측면 쪽에 배치되는 제어회로기판(300)을 포함하여 구성된다.
구체적으로, 상기 케이스(130)가 상기 지지 플레이트(110)에 직교하여 형성되되 상기 케이스(130)의 외면 일측이 상기 지지 플레이트(110)의 일측면에 일체로 형성되어 상기 지지 플레이트(110)의 일측의 변을 따라 연장 형성되고 케이스(130)가 형성되며, 상기 방열핀(120)은 상기 케이스(130)의 바닥에 직교하여 일체로 연결되어 상기 지지 플레이트(110)의 타측의 변까지 연장된다.

상기 히트싱크(100)는 알루미늄 등 열전도 및 방열기능이 우수한 공지의 소재가 채택될 수 있다.

이와 같이, 상기 지지 플레이트(110)를 사이에 두고 상기 LED 실장기판(200)과 제어회로기판(300)이 서로 반대쪽에 배치되므로 자체적으로 발생되는 열이 상대 기판에 영향을 미치는 것을 최소화할 수 있게 된다.

특히, 상기 제어회로기판(300)은 상기 지지 플레이트(110)의 타측면에 평행하게 설치되는 상기 LED 실장기판(200)과 직교하는 자세로 배치되어 상호 열적인 영향을 더욱 줄이는 것이 바람직하다.

즉, 상기 케이스(130)가 상기 지지 플레이트(110)에 직교하여 형성되되 상기 케이스(130)의 외면 일측이 상기 지지 플레이트(110)의 일측의 변을 따라 연장 형성되고 기판에서 발생하는 열은 거의 기판과 수직한 방향을 향하므로, 상기 제어회로기판(300)과 LED 실장기판(200)이 서로 직교하도록 배치되면, 한쪽 기판의 면이 투사하는 영역이 다른 쪽 기판과 만나지 않게 되어 한쪽 기판에서 발생하는 열이 다른쪽 기판에 영향을 미치는 면적과 강도를 최소화하여 열적인 영향을 크게 줄일 수 있게 된다.

또한, 상기 지지 플레이트(110)의 일측면에 인접하여 상기 제어회로기판(300)을 수용하기 위한 케이스(130)가 형성되며, 상기 방열핀(120)은 상기 케이스(130)의 외면에 연결되도록 하여, 상기 LED 실장기판(200)과는 독립적으로 제어회로기판(300)에서 발생하는 열을 용이하게 배출하는 것이 바람직하다.

이 경우, 상기 케이스(130)의 바닥은 상기 복수의 방열핀(120)과 연결되도록 상기 복수의 방열핀(120)이 배치되는 방향을 따라 연장되어 방열효과를 높이는 것이 바람직하다.

방열효과를 더 한층 높이기 위해, 상기 제어회로기판(300)은 상기 케이스(130)의 바닥에 대면하여 안착되며, 상기 방열핀(120)은 상기 케이스(130)의 바닥과 직교하는 방향으로 연장되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 방열핀(120)들의 일부는 상기 케이스(130)에 직접 접촉하지 않도록 하여 주로 상기 LED 실장기판(200)에서 발생하는 열을 별도로 배출할 수 있다.

상기 케이스(130)에서 상기 방열핀(120)의 반대쪽에는 상기 제어회로기판(300)이 인입되거나 인출되는 결합 개구(131)가 형성되어 있고, 상기 결합 개구(131)에는 커버(132)가 착탈 가능하게 설치되며, 상기 커버(132)와 제어회로기판(300) 사이는 이격되게 배치되는 것이 바람직하다.

이에 따라, 상기 제어회로기판(300)을 외부영향으로부터 확실히 보호하면서도 제어회로기판(300)의 한층 편리한 조립이 이루어질 수 있고, 상기 제어회로기판(300)에서 발생하는 열을 방열핀(120)을 통해 용이하게 방출하는 것이 가능하게 된다.

한편, 도 5 내지 도 7에 도시한 바와 같이, 상기 지지 플레이트(110)에는 설치공(111)이 관통되게 형성되며, 상기 설치공(111)을 통해 상기 LED 실장기판(200)의 제1 단자부(250)와 제어회로기판(300)의 제2 단자부(350)가 물리적 및 전기적으로 연결되는 것이 바람직하다.

이에 따라, 상기 지지 플레이트(110)를 중심으로 양쪽에 LED 실장기판(200)과 제어회로기판(300)이 각각 배치되어 있어 서로간에 열적인 영향을 최소화하는 동시에 상기 설치공(111)을 통해 전기적인 연결이 가능하게 된다.

여기서의 전기적인 연결은 제어 신호의 데이터 전달을 포함하는 개념임을 밝힌다.

상호 결합을 용이하게 하기 위해, 상기 LED 실장기판(200)의 제1 단자부(250)에는 복수의 단자공(251)이 형성되고, 상기 제어회로기판(300)의 제2 단자부(350)에는 상기 단자공(251)에 끼워지는 복수의 단자침(351)이 형성될 수 있다.

이러한 구성에 따라, 상기 LED 실장기판(200)과 제어회로기판(300) 중 어느 하나가 손상되었을 경우 상기 LED 실장기판(200)과 제어회로기판(300)을 서로 분리하여 별도로 교체할 수 있으므로 유지보수 작업이 한층 편리하다는 장점도 있다.

상기 LED 실장기판(200)은 렌즈 플레이트(500)에 의해 덮여서 빛이 넓게 확산되는 효과를 얻도록 할 수 있다.

기술되지 않은 구성부호 139는 케이스(130)에 형성된 방열구멍이다.

본 발명의 실시예는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허청구범위 내에서 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.

100... 히트싱크
110... 지지 플레이트
111... 설치공
120... 방열핀
130... 케이스
131... 결합 개구
132... 커버
200... LED 실장기판
210... LED
250... 제1 단자부
251... 단자공
300... 제어회로기판
350... 제2 단자부
351... 단자침
500... 렌즈 플레이트
1000... LED 조명장치

Claims (8)

1. 직사각 형상의 지지 플레이트와, 상기 지지 플레이트의 일측면으로부터 가로지르는 방향으로 연장되는 복수의 방열핀을 포함하는 히트싱크;
   상기 지지 플레이트의 타측면에 대향되게 설치되며 LED가 실장된 LED 실장기판; 및
   상기 LED 실장기판에 전기적으로 연결되며 상기 지지 플레이트의 일측면 쪽에 배치되는 제어회로기판;
   을 포함하여 구성되며,
   상기 제어회로기판을 수용하는 케이스가 상기 지지 플레이트에 직교하여 형성되되 상기 케이스의 외면 일측이 상기 지지 플레이트의 일측면에 일체로 형성되어 상기 지지 플레이트의 일측의 변을 따라 연장 형성되고 상기 제어회로기판을 수용하는 케이스가 형성되며, 상기 방열핀은 상기 케이스의 바닥에 직교하여 일체로 연결되어 상기 지지 플레이트의 타측의 변까지 연장되고,
   상기 케이스에 수용된 상기 제어회로기판은 상기 지지 플레이트의 타측면에 평행하게 설치되는 상기 LED 실장기판과 직교하는 자세로 배치되고,
   상기 지지 플레이트에는 상기 케이스의 내부와 연통되는 설치공이 관통되게 형성되며, 상기 설치공을 통해 상기 LED 실장기판의 제1 단자부와 제어회로기판의 제2 단자부가 연결되되, 상기 LED 실장기판의 제1 단자부에는 복수의 단자공이 형성되고, 상기 제어회로기판의 제2 단자부에는 상기 단자공에 끼워지는 복수의 단자침이 형성되는 것을 특징으로 하는 LED 조명장치.
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