KR200491520Y1 - 조립식 led 방열판 구조체 - Google Patents

조립식 led 방열판 구조체 Download PDF

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KR200491520Y1
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Abstract

조립식 LED 방열판 구조체가 개시된다. 구체적으로, LED 방열을 위한 조립식 방열판 구조체(300)로서, 복수 개의 조립식 방열판(310); 상기 복수 개의 조립식 방열판(310)의 상측에 위치되는 상부 커버 모듈(330); 및 상기 복수 개의 조립식 방열판(310)의 하측에 위치되는 하부 커버 모듈(340)를 포함하며, 상기 상부 커버 모듈(330) 및 상기 하부 커버 모듈(340)에는 각각 상부 삽입부(332) 및 하부 삽입부(342)가 복수 개 형성되고, 상기 복수 개의 조립식 방열판(310)의 상측은 상기 상부 삽입부(332)에 삽입되며, 상기 복수 개의 조립식 방열판(310)의 하측은 상기 하부 삽입부(342)에 삽입되고, 상기 조립식 방열판 구조체(300)는 복합 소재 조성물로 형성되는 조립식 방열판 구조체가 개시된다.

Description

조립식 LED 방열판 구조체{Assembled LED heat sink structure}
본 고안은 LED 방열판 구조체에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 각 LED 방열판이 상부 커버 모듈 및 하부 커버 모듈에 의해 조립되어 방열판 구조체를 형성함으로써 방열 효율을 제고하고, 구조의 디자인의 자유도를 향상시킬 수 있는 조립식 LED 방열판 구조체에 관한 것이다.
최근 전력 효율, 환경 오염 등을 고려하여 기존의 백열등, 형광등 등을 LED(발광 다이오드)로 교체하는 움직임이 활발하게 진행되고 있다.
LED는 순방향으로 전압을 가했을 때 발광하는 반도체 소자로서, 소비 전력이 적고 수명 또한 길며 소형의 전구가 다수 구비되어 발광하므로 증가된 휘도를 얻을 수 있는 장점이 있다.
그런데, LED는 일종의 전기 회로로서 구현되므로 열에 매우 취약하다는 한계가 있다. 이를 극복하기 위해, LED 전구 등에는 기존의 백열등이나 형광등에 비해 보다 효율적인 방열을 위한 처리가 요구된다.
이러한 방열 처리는 소형인 LED의 장점을 해치지 않으면서도 효과적으로 방열이 가능해야 한다는 조건을 만족해야만 한다.
그런데, 기존의 LED 방열 구조는 알루미늄 등 열전도도가 높은 금속을 이용하여 구현되는 경우가 대부분이었기에 LED 구조의 다양화가 어려웠다는 한계가 있다.
한국등록특허문헌 제10-1025207호는 상호 이격되어 설치되는 다수의 판 및 이 판이 결합되는 하단부를 구비하는 방열부재를 이용하는 LED 램프용 방열 모듈을 개시한다.
그런데, 이러한 유형의 LED 램프용 방열 모듈은 기존의 핀(fin) 구조를 이용할 뿐, 방열 모듈의 형상 및 구조의 다양화에 대한 고찰은 없다는 한계가 있다.
한국공개특허문헌 제10-2009-0046370호는 램프의 케이스 부분에 방열모듈을 결합하여 엘이디램프의 온도를 낮추기 위한 다양한 방열 모듈의 구조를 이용한 엘이디램프를 개시한다.
그런데, 이러한 유형의 엘이디램프는 방열 모듈의 구조에 따라 다양화가 어렵고, 적층을 통해 방열 효율의 향상을 도모하기 때문에 두께가 증가할 경우 설치가 어려운 곳이 발생할 수 있다는 한계가 있다.
한국등록특허문헌 제10-1025207호 (2011.03.31.)
한국공개특허문헌 제10-2009-0046370호 (2009.05.11.)
본 고안의 목적은 사출 성형이 가능한 복합 소재 조성물을 이용하여 제작된 조립식 LED 방열판을 이용함으로써 다양한 구조의 적용이 가능하고, 방열판에 형성된 복수 개의 핀 구조를 통해 방열 효과를 극대화할 수 있는 조립식 LED 방열판 구조체를 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 고안은, LED 방열을 위한 조립식 방열판 구조체(300)로서, 복수 개의 조립식 방열판(310); 상기 복수 개의 조립식 방열판(310)의 상측에 위치되는 상부 커버 모듈(330); 및 상기 복수 개의 조립식 방열판(310)의 하측에 위치되는 하부 커버 모듈(340)를 포함하며, 상기 상부 커버 모듈(330) 및 상기 하부 커버 모듈(340)에는 각각 상부 삽입부(332) 및 하부 삽입부(342)가 복수 개 형성되고, 상기 복수 개의 조립식 방열판(310)의 상측은 상기 상부 삽입부(332)에 삽입되며, 상기 복수 개의 조립식 방열판(310)의 하측은 상기 하부 삽입부(342)에 삽입되고, 상기 조립식 방열판 구조체(300)는 복합 소재 조성물로 형성되는 조립식 방열판 구조체를 제공한다.
또한, 상기 조립식 방열판(310)의 일측에는, LED 조립체가 탈착 가능하게 결합되는 LED 결합부(312)가 형성될 수 있다.
또한, 상기 조립식 방열판(310)의 상기 일측에 대향하는 일측 표면에는, 복수 개의 핀(fin) 형상의 방열부(314)가 형성될 수 있다.
또한, 상기 조립식 방열판(310)에는 복수 개의 공간부(318)가 관통 형성될 수 있다.
또한, 상기 상부 커버 모듈(330) 및 상기 하부 커버 모듈(340)는 원형 형상이며, 복수 개의 상기 상부 삽입부(332)는 상기 상부 커버 모듈(330)의 원주 상에 소정의 각도를 형성하며 배치되고, 복수 개의 상기 하부 삽입부(342)는 상기 하부 커버 모듈(340)의 원주 상에 소정의 각도를 형성하며 배치될 수 있다.
본 고안에 따르면, LED 방열판 구조체를 알루미늄이 아닌 복합 소재 조성물을 이용하여 제작함으로써 사출 성형에 의해 다양한 구조로 형성할 수 있다.
또한, LED 방열판 구조체를 모듈 방식으로 결합시켜 형성함으로써 요구되는 방열 용량에 따라 능동적으로 대응하여 축소 및 확장이 용이하고, LED 방열판 구조체의 구조 및 형상을 다양하게 형성할 수 있다.
도 1은 본 고안의 일 실시 예에 따른 탈착식 방열판 구조체의 결합 사시도이다.
도 2는 도 1의 탈착식 방열판 구조체의 탈착식 몸체부의 사시도이다.
도 3은 도 1의 탈착식 방열판 구조체의 탈착식 방열판의 사시도이다.
도 4는 도 3의 탈착식 방열판의 평면도(a), 정면도(b) 및 측면도(c)이다.
도 5는 도 1의 탈착식 방열판 구조체의 결합 과정을 도시하는 도면이다.
도 6은 본 고안의 다른 실시 예에 따른 모듈식 방열판 구조체의 결합 사시도이다.
도 7은 도 6의 모듈식 방열판 구조체의 모듈식 방열판의 사시도이다.
도 8은 도 7의 모듈식 방열판의 평면도(a), 정면도(b) 및 측면도(c)이다.
도 9는 도 6의 모듈식 방열판 구조체의 결합 과정을 도시하는 도면이다.
도 10은 본 고안의 또다른 실시 예에 따른 조립식 방열판 구조체의 결합 사시도이다.
도 11은 도 10의 조립식 방열판 구조체의 다른 실시 예에 따른 조립식 방열판의 사시도이다.
도 12는 도 11의 조립식 방열판의 평면도(a), 정면도(b) 및 측면도(c)이다.
도 13는 본 고안의 실시 예에 따른 방열판 구조체의 커버 모듈의 평면도(a) 및 정면도(b)이다.
도 14는 본 고안의 실시 예에 따른 방열판 구조체의 LED 조립체의 평면도(a) 및 정면도(b)이다.
도 15은 도 10의 조립식 방열판 구조체의 상부 커버 모듈 및 하부 커버 모듈의 평면도(a) 및 정면도(b)이다.
도 16은 도 6의 모듈식 방열판 구조체의 사용에 따른 방열 효과를 도시하는 도면이다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 고안의 실시 예에 따른 방열판 구조체를 상세하게 설명한다.
이하의 설명에서 사용되는 "전방", "후방", "좌측", "우측", "상측" 및 "하측"이라는 용어는 도 3, 도 7, 및 도 11에 도시된 좌표계를 참조하여 이해될 것이다.
본 고안의 실시 예에 따른 LED 방열판 구조체는 탈착식 방열판 구조체(100), 모듈식 방열판 구조체(200) 및 조립식 방열판 구조체(300)로 구비되어 LED에서 발생하는 열을 효과적으로 방열할 수 있다.
본 고안의 실시 예는 종래 기술에 따른 LED 방열 부재와 달리 알루미늄이 아닌 복합 소재를 이용하여 형성된다. 복합 소재는 합성 수지(resin) 등 합성 수지에 기능성 물질을 첨가한 물질을 포함하는 것으로 정의되며, 폴리아마이드, 고밀도 폴리에틸렌, 저밀도 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리염화비닐, 스타이렌 수지 및 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 등을 포함한다.
본 고안이 복합 소재로 형성됨에 따라 압출 성형만 가능했던 종래 기술의 방열판에 비해 사출 성형 또한 가능해지므로 방열판 구조체의 형상 및 구조의 다양화가 가능하며, 이로 인해 종래 기술에 비해 다양한 환경 및 조건에서의 적용이 가능하다.
먼저 도 14를 참조하면, LED 조립체(400)에는 복수 개의 LED 램프 및 복수 개의 LED 램프를 수용할 수 있는 공간이 구비된다. 즉, 복수 개의 LED 램프는 LED 조립체(400)에 구비되며, 도시된 실시 예에서 LED 램프는 2열로 배치되어 총 15개의 행으로 구비되나, 그 개수 및 배치 방식은 변경 가능하다.
1. 탈착식 방열판 구조체(100)의 설명
본 실시 예의 탈착식 방열판 구조체(100)는 후술될 탈착식 방열판(120)이 후술될 탈착식 몸체 모듈(110)에 탈착 가능하게 결합될 수 있다.
이하, 도 1 내지 도 5를 참조하여 본 고안의 일 실시 예에 따른 탈착식 방열판 구조체(100)를 상세하게 설명한다.
도 1을 참조하면, 도시된 실시 예에 따른 탈착식 방열판 구조체(100)는 탈착식 몸체 모듈(110), 탈착식 방열판(120) 및 커버 모듈(130)을 포함한다.
(1) 탈착식 몸체 모듈(110)의 설명
탈착식 몸체 모듈(110)은 탈착식 방열판 구조체(100)의 몸체를 형성한다.
탈착식 몸체 모듈(110)은 종래 사용되고 있는 제품일 수 있으며, 알루미늄 재질이거나 방열복합소재일 수 있다. 알루미늄-복합소재의 하이브리드 타입도 가능하다. 탈착식 몸체 모듈(110)은 후술하는 탈착식 방열판(120)이 부착되는 부분이다. 이에 대하여는 후술한다.
도 2를 참조하면, 탈착식 몸체 모듈(110)은 몸체부(112), 이격부(114) 및 결합부(116)를 포함한다.
몸체부(112)는 탈착식 몸체 모듈(110)의 몸체를 형성하며, 도시된 실시 예에서 몸체부(112)은 상하 방향으로 길게 형성된 원통 형상으로 구비되나, 그 형상은 변경 가능하다.
다만, 전 방향으로의 방열 효율을 고려하면 몸체부(112)는 적어도 삼각형 이상의 다각형 내지 원통형의 형상으로서 형성되는 것이 바람직하다.
몸체부(112)의 방사상 외측에는 이격부(114) 및 결합부(116)가 각각 복수 개 구비된다.
이격부(114)는 후술될 제1 보강부(114a) 및 제2 보강부(114b)에 의해 형성되는 공간이다. 이격부(114)는 제1 보강부(114a) 및 제2 보강부(114b)를 포함한다.
제1 보강부(114a) 및 제2 보강부(114b)는 몸체부(112)의 방사상 외측에 몸체부(112)의 상하 방향으로 길게 돌출되어 형성된다. 제1 보강부(114a) 및 제2 보강부(114b)에 의해 구획되는 공간에 의해 이격부(114)가 형성된다.
제1 보강부(114a) 및 제2 보강부(114b)는 탈착식 몸체 모듈(110)의 구조를 보강한다. 또한, 제1 보강부(114a), 제2 보강부(114b) 및 이에 의해 형성되는 이격부(114)의 존재로 인해 탈착식 몸체 모듈(110)의 표면적이 증가함으로써 방열 효율이 향상되는 효과 또한 기대될 수 있다.
이격부(114)와 후술될 결합부(116)는 서로 교번적으로 배치될 수 있다.
결합부(116)에는 후술될 탈착식 방열판(120)이 결합된다. 구체적으로, 후술될 탈착식 방열판(120)의 전방 측면에 형성된 몸체 결합부(126)는 상하 방향으로 형성된 홈으로서 구비되는데, 결합부(116)가 몸체 결합부(126)에 삽입 결합됨으로써 탈착식 몸체 모듈(110) 및 탈착식 방열판(120)이 결합될 수 있다.
결합부(116)의 형상은 후술될 탈착식 방열판(120)의 몸체 결합부(126)의 형상에 상응하게 형성되는 것이 바람직하다.
결합부(116)는 몸체부(112)의 방사상 외측으로 돌출되어 형성된다. 또한, 결합부(116)는 후술될 탈착식 방열판(120)이 결합된 후 서로 간에 간섭이 일어나지 않도록 충분히 돌출되어 각 결합부(116)의 최외각 측의 간격이 후술될 탈착식 방열판(120)의 너비보다 크게 형성된다.
도시된 실시 예에서, 결합부(116)는 제1 보강부(114a) 및 제2 보강부(114b)에 비해 더 길게 돌출되어 형성되며, 이는 상술한 바와 같이 후술될 탈착식 방열판(120)이 결합 후 서로 간에 간섭이 일어나지 않게 하기 위함이다.
또한, 결합부(116)의 외측 단부에는 돌출 방향과 직교하는 돌출부가 형성되어, 후술될 탈착식 방열판(120)이 결합된 후 임의 이탈이 방지될 수 있다.
복수 개의 이격부(114)와 결합부(116)는 서로 교번적으로 몸체부(112)의 방사상 외측 면을 따라 배치된다.
또한, 결합부(116)의 개수는 몸체부(112)의 형상 및 크기에 맞추어 상이할 수 있다. 도면에서는 8개의 결합부(116)가 도시되나, 이는 해당 몸체부(112)의 형상 및 크기에 따른 것이며, 그 개수가 변경될 수 있음에 주의한다.
한편, 몸체부(112)의 형상 및 크기가 변경되면 방열을 돕기 위한 제1 보강부(114a), 제2 보강부(114b) 및 그 사이의 이격부(114)가 생략되어도 무방할 수 있음에 주의한다.
(2) 탈착식 방열판(120)의 설명
탈착식 방열판(120)은 LED 조립체(400)가 결합되어, LED 조립체(400)에서 발생한 열을 방열하는 기능을 수행한다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 탈착식 방열판(120)은 LED 결합부(122), 방열부(124), 몸체 결합부(126) 및 공간부(128)를 포함한다.
LED 결합부(122)는 LED 조립체(400)가 결합되는 공간을 제공한다. 도시된 실시 예에서, LED 결합부(122)는 그 외측의 양 측부에 돌출부가 구비된 직육면체 형상의 홈을 형성하나, 그 형상은 변경 가능하다.
다만, LED 결합부(122)의 형상은 LED 조립체(400)의 형상에 상응하게 형성되는 것이 바람직하다.
도시된 실시 예에서, LED 결합부(122)는 탈착식 방열판(120)을 상하 방향으로 관통하여 형성되나, 다른 실시 예에서 LED 조립체(400)가 하측으로 임의 이탈되는 것을 방지하기 위해 일측이 폐쇄된 형태로 구비될 수 있다.
방열부(124)는 LED 조립체(400)가 탈착식 방열판(120)에 결합된 후, LED 조립체(400)에서 발생하는 열을 방열하는 역할을 수행한다.
도시된 실시 예에서, 방열부(124)는 수평 방형으로 돌출 형성된 복수 개의 핀(fin)이 상하 방향으로 적층되어 형성되나, 그 형상이나 배치 방식은 방열의 효율 상승이 가능하도록 변경 가능하다.
또한, 방열부(124)의 중앙부에는 후술될 몸체 결합부(126)가 형성되어, 탈착식 방열판(120)이 탈착식 몸체 모듈(110)와 결합할 수 있는 수단을 제공한다.
몸체 결합부(126)는 상술한 탈착식 몸체 모듈(110)의 결합부(116)가 삽입되어, 탈착식 방열판(120)이 탈칙식 몸체 모듈(110)과 결합되는 부분이다.
도시된 실시 예에서, 몸체 결합부(126)는 복수 개 구비되어 방열부(124)로부터 함몰되어 형성되나, 그 형태 및 형상은 변경 가능하다.
다만, 몸체 결합부(126)의 형상은 탈착식 몸체 모듈(110)의 결합부(116)의 형상에 상응하게 형성되는 것이 바람직하다.
도시된 실시 예에서, 몸체 결합부(126)는 후술될 공간부(128)와 교번적으로 위치되어 총 다섯 개의 홈을 구비한 것으로 도시되나, 몸체 결합부(126)의 형성 위치 및 개수는 변경 가능하다.
공간부(128)는 탈착식 방열판(120)의 전후 방향으로 관통 형성된 공간으로서, 탈착식 방열판(120)으로의 LED 조립체(400)의 삽입 및 배출 과정을 용이하게 하며, 외기가 직접 LED 조립체(400)에 접촉할 수 있는 통로를 제공함으로써 LED 조립체(400)의 방열 효율을 향상시킨다.
도시된 실시 예에서, 공간부(128)는 총 네 개의 직사각형 형상으로 구비되어 탈착식 방열판(120)의 상하 방향으로 배치되나, 그 개수, 배치 방식 및 형상은 변경 가능하다.
(3) 커버 모듈(130)의 설명
커버 모듈(130)은 탈착식 방열판(120)에 결합된 LED 조립체(400)를 외부의 충격 등으로부터 보호한다.
도 1 및 도 13를 참조하면, 커버 모듈(130)은 반구 형상의 단면을 갖고 탈착식 방열판(120)의 상하 방향으로 연장된 형상이나, 그 형상은 LED 조립체(400)에서 발광한 빛이 커버 모듈(130)을 통과하여 그 외측으로 발산될 수 있는 여타 형상으로 변경 가능하다.
다만, 빛의 굴절 등에 의한 왜곡을 방지하기 위해서는 발산하는 빛의 입사각이 일정한 반구 형상으로 구비되는 것이 바람직하다.
커버 모듈(130)은 각 탈착식 방열판(120)에 탈착 가능하게 결합된다. 안정적인 결합을 위해, 커버 모듈(130)과 탈착식 방열판(120)의 결합 부분에는 별도의 체결 부재(미도시)가 구비될 수 있다.
커버 모듈(130)은 투명한 재질로 형성되는 것이 바람직하다. 이는 LED 조립체(400)에서 발광한 빛이 커버 모듈(130)에 의한 휘도 저하 없이 외부로 발산할 수 있게 하기 위함이다.
(4) 탈착식 방열판 구조체(100)의 조립 과정의 설명
도 5를 참조하면, 도시된 실시 예에 따른 탈착식 방열판 구조체(100)는 탈착식 몸체 모듈(110)에 탈착식 방열판(120)이 결합되어 형성될 수 있다.
구체적으로, 탈착식 몸체 모듈(110)의 결합부(116)가 탈착식 방열판(120)의 몸체 결합부(126)에 상하 방향으로 삽입되는 방식으로 결합된다, 즉, 몸체 결합부(126)가 결합부(116)를 가이드하는 방식으로 탈착식 방열판(120)이 탈착식 몸체 모듈(110)에 슬라이드되어 결합된다.
탈착식 몸체 모듈(110)과 탈착식 방열판(120)의 결합 방식은 변경될 수 있다. 다만, 상술한 바와 같이 결합부(116)의 외측 단부에 형성된 돌출부의 존재를 고려하면, 탈착식 방열판(120)이 상하 방향으로 결합되는 것이 바람직하다.
상술한 탈착식 방열판 구조체(100)는 복합 소재로 형성됨에 따라 다양한 형상으로 구비되어 탈착식 몸체 모듈(110) 및 탈착식 방열판(120)이 탈착 가능하게 결합됨으로써 형성될 수 있다.
따라서, LED 조립체(400)에 문제가 발생할 경우 해당 LED 조립체(400)가 결합된 탈착식 방열판(120)만을 탈거하여 유지 보수 또는 교체를 수행할 수 있다는 장점이 있다.
또한, 탈착식 몸체 모듈(110)에 탈착식 방열판(120)을 탈부착 하는 방식으로 탈착식 방열판 구조체(100)를 형성할 수 있으므로, 방열판 구조체의 구조 및 디자인의 자유도가 제고될 수 있다.
2. 모듈식 방열판 구조체(200)의 설명
본 실시 예의 모듈식 방열판 구조체(200)는 후술될 모듈식 방열판(210)이 서로 결합되어 형성될 수 있다.
이하, 도 6 내지 도 9를 참조하여 본 고안의 일 실시 예에 따른 모듈식 방열판 구조체(200)를 상세하게 설명한다.
도 6을 참조하면, 도시된 실시 예에 따른 모듈식 방열판 구조체(200)는 모듈식 방열판(210) 및 커버 모듈(220)을 포함한다.
(1) 모듈식 방열판(210)의 설명
모듈식 방열판(210)은 모듈식 방열판 구조체(200)의 몸체를 형성한다. 또한, 모듈식 방열판(210)은 LED 조립체(400)가 결합되어, LED 조립체(400)에서 발생한 열을 방열하는 기능을 실질적으로 수행한다.
후술될 바와 같이, 본 실시 예의 모듈식 방열판 구조체(200)는 복수 개의 모듈식 방열판(210)이 구비되어 서로 결합됨으로서 형성된다. 이에 대한 상세한 설명은 후술하기로 한다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 모듈식 방열판(210)은 LED 결합부(212), 방열부(214), 결합 돌출부(216a), 결합 홈부(216b) 및 공간부(218)를 포함한다.
LED 결합부(212)는 LED 조립체(400)가 결합되는 공간을 제공한다. 도시된 실시 예에서, LED 결합부(212)는 그 외측의 양 측부에 돌출부가 구비된 직육면체 형상의 홈으로서 구비되나, 그 형상은 변경 가능하다.
다만, LED 결합부(212)의 형상은 LED 조립체(400)의 형상에 상응하게 형성되는 것이 바람직하다.
도시된 실시 예에서, LED 결합부(212)는 모듈식 방열판(210)을 상하 방향으로 관통하여 형성되나, 다른 실시 예에서 LED 조립체(400)가 하측으로 임의 이탈되는 것을 방지하기 위해 하측이 폐쇄된 형태로 구비될 수 있다.
방열부(214)는 LED 조립체(400)가 모듈식 방열판(210)에 결합된 후, LED 조립체(400)에서 발생하는 열을 방열하는 역할을 수행한다.
도시된 실시 예에서, 방열부(214)는 수평 방형으로 돌출 형성된 복수 개의 핀이 상하 방향으로 적층되어 형성되나, 그 배치 방식은 변경 가능하다.
상술한 실시 예와 달리, 방열부(214)에는 결합을 위한 별도의 돌출부 혹은 홈부가 구비되지 않는다. 이는 후술될 바와 같이, 본 실시 예에서는 모듈식 방열판(210)이 서로 결합되어 모듈식 방열판 구조체(200)가 형성됨에 기인한다.
결합 돌출부(216a)는 후술될 결함 홈부(216b)와 함께 모듈식 방열판(210)이 다른 모듈식 방열판(210)과 결합할 수 있는 수단으로서 기능한다.
도시된 실시 예에서, 결합 돌출부(216a)는 모듈식 방열판(210)의 상하 방향으로 연장되고, 모듈식 방열판(210)의 우측 면으로부터 외측으로 돌출된 돌출부로서 구비되나, 그 위치 및 형상은 변경 가능하다.
결합 돌출부(216a)의 외측 단부에는 결합 돌출부(216a)의 돌출 방향에 직교하는 방향으로 별도의 돌출부가 형성되어, 후술될 결합 홈부(216b)에 결합된 후 임의 이탈이 방지될 수 있다.
결합 돌출부(216a)의 길이 및 형상은 후술될 결합 홈부(216b)의 길이 및 형상에 따라 변경될 수 있다.
결합 홈부(216b)는 결합 돌출부(216a)와 함께 모듈식 방열판(210)이 다른 모듈식 방열판(210)과 결합할 수 있는 수단으로서 기능한다.
도시된 실시 예에서, 결함 홈부(216b)는 모듈식 방열판(210)의 상하 방향으로 연장되고, 모듈식 방열판(210)의 좌측 면으로부터 함몰된 홈부로서 구비되나, 그 위치 및 형상은 변경 가능하다.
다만, 결함 돌출부(216a) 및 결합 홈부(216b)는, 특정 모듈식 방열판(210)의 결합 홈부(216b)에 다른 모듈식 방열판(210)의 결합 돌출부(216a)가 결합되었을 때, 각 모듈식 방열판(210)의 LED 결합부(212)가 외측을 향하는 방향으로 유지될 수 있는 방향에 위치되는 것이 바람직하다.
결함 홈부(216b)의 내측에는 별도의 돌출부가 형성되어 쐐기 역할을 함으로써, 결합 돌출부(216a)가 삽입된 후 임의 이탈이 방지될 수 있다.
공간부(218)는 모듈식 방열판(210)의 전후 방향으로 관통 형성된 공간으로서, 모듈식 방열판(210)으로의 LED 조립체(400)의 삽입 및 배출 과정을 용이하게 하며, 외기가 직접 LED 조립체(400)에 접촉할 수 있는 통로를 제공함으로써 LED 조립체(400)의 방열 효율을 향상시킨다.
도시된 실시 예에서, 공간부(218)는 총 네 개의 직사각형 형상으로 구비되어 모듈식 방열판(210)의 상하 방향으로 배치되나, 그 개수, 배치 방식 및 형상은 변경 가능하다.
(2) 커버 모듈(220)의 설명
다시 도 6 및 도 13를 참조하면, 도시된 실시 예에 따른 모듈식 방열판 구조체(200)는 커버 모듈(220)을 포함한다.
커버 모듈(220)은 모듈식 방열판(210)에 결합된 LED 조립체(400)를 외부의 충격 등으로부터 보호한다.
커버 모듈(220)의 형상, 수행하는 기능 등은 상술한 탈착식 방열판 구조체(100)의 커버 모듈(130)과 동일하므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
(3) 모듈식 방열판 구조체(200)의 조립 과정의 설명
도 9를 참조하면, 도시된 실시 예에 따른 모듈식 방열판 구조체(200)는 복수 개로 구비된 모듈식 방열판(210)이 서로 결합되어 형성될 수 있다.
구체적으로, 특정 모듈식 방열판(210)에 형성된 결합 돌출부(216a)가 인접한 모듈식 방열판(210)에 형성된 결합 홈부(216b)에 삽입됨으로써, 복수 개의 모듈식 방열판(210)이 결합될 수 있다.
또한, 각 모듈식 방열판(210)의 결합 돌출부(216a) 및 결함 홈부(216b)는 그 형성 각도가 서로 상이하게 구비되어 각도 조절이 가능하거나, 각 모듈식 방열판(210)의 결합 돌출부(216a) 및 결합 홈부(216b)가 어느 정도 유격을 허용하도록 형성되어 각 모듈식 방열판(210)의 결합 각도가 변경될 수 있다.
도시된 실시 예에서, 총 8개의 모듈식 방열판(210)이 서로 결합되어 모듈식 방열판 구조체(200)를 형성하나, 상술한 바와 같이 각 모듈식 방열판(210)이 인접한 모듈식 방열판(210)과 결합하는 각도를 조정함으로써 모듈식 방열판 구조체(200)를 형성하기 위한 모듈식 방열판(210)의 개수가 변경될 수 있다.
또한, 특정 모듈식 방열판(210)에 형성된 결합 돌출부(216a)는 인접한 모듈식 방열판(210)에 형성된 결합 홈부(216b)에 상하 방향으로 삽입되는 방식으로 복수 개의 모듈식 방열판(210)이 결합될 수 있다.
결함 홈부(216b)가 결합 돌출부(216a)를 가이드하는 방식으로 특정 모듈식 방열판(210)이 인접한 모듈식 방열판(210)에 슬라이드되어 결합된다.
각 모듈식 방열판(210)의 결합 방식은 변경될 수 있다. 다만, 상술한 바와 같이 결합 돌출부(216a)의 외측 단부에 형성된 돌출부의 존재를 고려하면, 모듈식 방열판(210)이 상하 방향으로 결합되는 것이 바람직하다.
상술한 모듈식 방열판 구조체(200)는 복합 소재로 형성됨에 따라 다양한 형상으로 구비되어 특정 모듈식 방열판(210)이 인접한 모듈식 방열판(210)과 탈착 가능하게 결합됨으로써 형성될 수 있다.
따라서, LED 조립체(400)에 문제가 발생할 경우 해당 LED 조립체(400)가 결합된 모듈식 방열판(210)만을 탈거하여 유지 보수 또는 교체를 수행할 수 있다는 장점이 있다.
또한, 복수 개의 모듈식 방열판(210)을 서로 결합하는 방식으로 모듈식 방열판 구조체(200)를 형성할 수 있으므로, 방열판 구조체의 구조 및 디자인의 자유도가 제고될 수 있고, 구비되는 LED 용량에 의해 요구되는 방열 용량에 따라 능동적으로 대응하여 축소 및 확장이 용이해진다.
3. 조립식 방열판 구조체(300)의 설명
본 실시 예의 조립식 방열판 구조체(300)는 후술될 조립식 방열판(310)이 상부 커버 모듈(330) 및 하부 커버 모듈(340)에 조렙되어 형성될 수 있다.
이하, 도 10 내지 도 15을 참조하여 본 고안의 일 실시 예에 따른 조립식 방열판 구조체(300)를 상세하게 설명한다.
도 10을 참조하면, 도시된 실시 예에 따른 조립식 방열판 구조체(300)는 조립식 방열판(310), 커버 모듈(320), 상부 커버 모듈(330) 및 하부 커버 모듈(340)을 포함한다.
(1) 조립식 방열판(310)의 설명
조립식 방열판(310)은 LED 조립체(400)가 결합되어, LED 조립체(400)에서 발생한 열을 방열하는 기능을 실질적으로 수행한다.
도 11 및 도 12을 참조하면, 도시된 실시 예에 따른 조립식 방열판(310)은 LED 결합부(312), 방열부(314) 및 공간부(318)를 포함한다.
LED 결합부(312)는 LED 조립체(400)가 결합되는 공간을 제공한다. 도시된 실시 예에서, LED 결합부(312)는 그 외측의 양 측부에 돌출부가 구비된 직육면체 형상의 홈으로서 구비되나, 그 형상은 변경 가능하다.
다만, LED 결합부(312)의 형상은 LED 조립체(400)의 형상에 상응하게 형성되는 것이 바람직하다.
도시된 실시 예에서, LED 결합부(312)는 조립식 방열판(310)을 상하 방향으로 관통하여 형성되나, 다른 실시 예에서 LED 조립체(400)가 하측으로 임의 이탈되는 것을 방지하기 위해 하측이 폐쇄된 형태로 구비될 수 있다.
방열부(314)는 LED 조립체(400)가 조립식 방열판(310)에 결합된 후, LED 조립체(400)에서 발생하는 열을 방열하는 역할을 수행한다.
도시된 실시 예에서, 방열부(314)는 수평 방형으로 돌출 형성된 복수 개의 핀이 상하 방향으로 적층되어 형성되나, 그 배치 방식은 변경 가능하다.
상술한 실시 예와 달리, 도시된 실시 예의 방열부(314)에는 결합을 위한 별도의 돌출부 혹은 홈부가 구비되지 않는다. 이는 후술될 바와 같이, 본 실시 예에서는 조립식 방열판(310)의 상부 커버 모듈(330) 및 하부 커버 모듈(340)에 조립되어 조립식 방열판 구조체(300)가 형성됨에 기인한다.
공간부(318)는 조립식 방열판(310)의 전후 방향으로 관통 형성된 공간으로서, 조립식 방열판(310)으로의 LED 조립체(400)의 삽입 및 배출 과정을 용이하게 하며, 외기가 직접 LED 조립체(400)에 접촉할 수 있는 통로를 제공함으로써 LED 조립체(400)의 방열 효율을 향상시킨다.
도시된 실시 예에서, 공간부(318)는 총 네 개의 직사각형 형상으로 구비되어 조립식 방열판(310)의 상하 방향으로 배치되나, 그 개수, 배치 방식 및 형상은 변경 가능하다.
본 실시 예에서, 조립식 방열판(310)은 서로 간의 결합을 위한 구성 및 별도의 몸체부(미도시)와의 결합을 위한 구성이 요구되지 않는다. 이는 후술할 바와 같이, 조립식 방열판(310)이 상부 커버 모듈(330) 및 하부 커버 모듈(340)에 조립되어 조립식 방열판 구조체(300)를 형성하기 때문이다.
(2) 커버 모듈(320)의 설명
다시 도 10 및 도 13를 참조하면, 도시된 실시 예에 따른 조립식 방열판 구조체(300)는 커버 모듈(320)을 포함한다.
커버 모듈(320)은 조립식 방열판(310)에 결합된 LED 조립체(400)를 외부의 충격 등으로부터 보호한다.
커버 모듈(320)의 형상, 수행하는 기능 등은 상술한 탈착식 방열판 구조체(100)의 커버 모듈(130) 및 모듈식 방열판 구조체(200)의 커버 모듈(220)과 동일하므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
(3) 상부 커버 모듈(330) 및 하부 커버 모듈(340)의 설명
상부 커버 모듈(330) 및 하부 커버 모듈(340)은 각각 조립식 방열판(310)의 상측 및 하측에 조립되어, 조립식 방열판(310)이 별도의 결합 과정 없이도 상부 커버 모듈(330) 및 하부 커버 모듈(340)에 조립되는 것만으로도 조립식 방열판 구조체(300)가 형성될 수 있게 한다.
상부 커버 모듈(330) 및 하부 커버 모듈(340)은 각각 조립식 방열판(310)의 상측 및 하측에 위치된다는 점을 제외하고 그 구성이 동일하므로, 이하 함께 설명한다.
도 15을 참조하면, 상부 커버 모듈(330) 및 하부 커버 모듈(340)은 원형 형상이며, 원주 상에 상부 삽입부(332) 및 하부 삽입부(342)가 각각 구비된다.
상부 삽입부(332)에는 조립식 방열판(310)의 상측 부분이 삽입된다. 도시된 실시 예에서, 상부 삽입부(332)는 상부 커버 모듈(330)의 중심 방향에 직사각형 형상의 홈이 형성되고, 그 외측을 향해 반원 형상의 홈이 연속되어 구비된다.
이는, 상부 삽입부(332)의 직사각형 형태의 홈에는 직사각형의 단면을 갖는 조립식 방열판(310)의 상측이 삽입되고, 반원 형상의 홈에는 커버 모듈(320)의 상측이 삽입되어 상부 커버 모듈(330)과 조립식 방열판(310)이 조립되기 위함이다.
상부 삽입부(332)의 형상은 변경 가능하나, 상술한 바와 같이 조립식 방열판(310)의 상측 및 커버 모듈(320)의 상측의 형상에 상응하게 변경되는 것이 바람직하다.
히부 삽입부(342)에는 조립식 방열판(310)의 하측 부분이 삽입된다. 도시된 실시 예에서, 하부 삽입부(342)는 하부 커버 모듈(340)의 중심 방향에 직사각형 형상의 홈이 형성되고, 그 외측을 향해 반원 형상의 홈이 연속되어 구비된다.
이는, 하부 삽입부(342)의 직사각형 형태의 홈에는 직사각형의 단면을 갖는 조립식 방열판(310)의 하측이 삽입되고, 반원 형상의 홈에는 커버 모듈(320)의 하측이 삽입되어 하부 커버 모듈(340)과 조립식 방열판(310)이 조립되기 위함이다.
하부 삽입부(342)의 형상은 변경 가능하나, 상술한 바와 같이 조립식 방열판(310)의 하측 및 커버 모듈(320)의 하측의 형상에 상응하게 변경되는 것이 바람직하다.
도시된 실시 예에서, 상부 삽입부(332) 및 하부 삽입부(342)는 각각 여덟 개로 구비되나, 그 개수는 변경 가능하다. 다만, 구비될 조립식 방열판(310)의 개수에 상응하게 변경되는 것이 바람직하다.
(4) 조립식 방열판 구조체(300)의 조립 과정의 설명
다시 도 10을 참조하면, 도시된 실시 예에 따른 조립식 방열판 구조체(300)는 상부 커버 모듈(330), 복수 개의 조립식 방열판(310) 및 하부 커버 모듈(340)이 결합되어 형성될 수 있다.
본 실시 예에서는 복수 개의 조립식 방열판(310)이 서로 결합하기 위한 별도의 구성은 요구되지 않으며, 각 조립식 방열판(310)의 상측 및 커버 모듈(320)의 상측이 상부 커버 모듈(330)의 상부 삽입부(332)에, 각 조립식 방열판(310)의 하측 및 커버 모듈(320)의 하측이 하부 커버 모듈(340)의 하부 삽입부(342)에 삽입되어 조립되는 과정만으로도 조립식 방열판 구조체(300)가 형성된다.
또한, 상부 삽입부(332) 및 하부 삽입부(342)가 조립식 방열판(310)과 커버 모듈(320)의 상측 및 하측의 형상에 상응하게 형성되므로, 조립식 방열판(310)이 상부 커버 모듈(330) 및 하부 커버 모듈(340)과 조립된 후, 임의 이탈이 방지될 수 있다.
상술한 조립식 방열판 구조체(300)는 복합 소재로 형성됨에 따라 각 구성이 다양한 형상으로 구비될 수 있으므로, 간단한 조립 과정만으로도 조립식 방열판 구조체(300)의 형성이 가능하다.
따라서, LED 조립체(400)에 문제가 발생할 경우 해당 LED 조립체(400)가 결합된 조립식 방열판(310)만을 탈거하여 유지 보수 또는 교체를 수행할 수 있다는 장점이 있다.
또한, 상부 커버 모듈(330) 및 하부 커버 모듈(340)과 조립되는 조립식 방열판(310)의 개수 조정이 가능하므로 방열판 구조체의 구조 및 디자인의 자유도가 제고될 수 있고, 구비되는 LED 용량에 의해 요구되는 방열 용량에 따라 능동적으로 대응하여 축소 및 확장이 용이해진다.
4. 본 고안의 실시 예에 따른 방열판 구조체에 따른 효과의 설명
이하, 도 16을 참조하여 본 고안의 실시 예에 따른 방열판 구조체의 효과를 상세하게 설명한다.
이하 설명될 효과는 상술한 탈착식 방열판 구조체(100), 모듈식 방열판 구조체(200) 및 조립식 방열판 구조체(300) 사용에 따라 도출될 수 있는 효과에 해당하며, 특정 실시 예에 국한되지 않는다.
이하의 설명에서 사용되는 온도는 섭씨 단위로서 이해될 것이다.
또한, 도 16의 하측에 기재된 수치는 본 고안의 실시 예에 따른 방열판 구조체의 크기를 예시한 것으로서 이해될 것이다.
도 16의 (a)를 참조하면, LED 조립체(400)의 전면에 90도의 온도를 인가한 경우의 온도 변화가 시각적으로 도시된다.
상부는 90도에 가까운 온도로 가열되었으나, 하측으로 갈수록 방열이 효과적으로 진행되어, 가장 하측에는 약 22도 정도의 온도로 냉각이 진행되었음을 확인할 수 있다.
특히, 각 방열판(120, 210, 310)의 공간부(128, 214, 318) 부근의 온도가 같은 높이의 다른 부분보다 낮음을 확인할 수 있는데, 이는 공간부(128, 214, 318)를 통해 LED 조립체(400)에 외기가 직접 접촉됨에 따른 것으로 해석할 수 있다.
도 16의 (b)를 참조하면, LED 조립체(400)의 상부 표면에 90도의 온도를 인가한 경우의 온도 변화가 시각적으로 도시된다.
상부는 90도에 가까운 온도로 가열되었으나, 도 16의 (a)의 경우에 비해 전반적으로 낮은 온도를 보임을 알 수 있다.
특히, 하측으로 갈수록 방열이 효과적으로 진행되어, 가장 하측에서는 약 22도 정도의 온도로 냉각이 진행되었음을 확인할 수 있다.
또한, 도 16의 (a)의 경우와 같이 각 방열판(120, 210, 310)의 공간부(128, 214, 318) 부근의 온도가 같은 높이의 다른 부분보다 낮음을 확인할 수 있는데, 이는 공간부(128, 214, 318)를 통해 LED 조립체(400)에 외기가 직접 접촉됨에 따른 것으로 해석할 수 있다.
따라서, 일상 생활에서 90도에 가까운 온도로 가열되는 경우가 드물다는 점, 90도의 온도를 인가한 경우에도 일부분만 90도에 가까운 온도로 가열된다는 점 등을 고려하면, 본 고안의 실시 예에 따른 방열판 구조체는 LED 조립체 사용시 요구되는 충분한 방열 효과를 제공할 수 있다.
이상 본 고안의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 청구범위에 기재된 본 고안의 사상 및 영역을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 고안을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100 : 탈착식 방열판 구조체
110 : 탈착식 몸체 모듈
112 : 몸체부
114 : 이격부
114a : 제1 보강부
114b : 제2 보강부
116 : 결합부
120 : 탈착식 방열판
122 : LED 결합부
124 : 방열부
126 : 몸체 결합부
128 : 공간부
130 : 커버 모듈
200 : 모듈식 방열판 구조체
210 : 모듈식 방열판
212 : LED 결합부
214 : 방열부
216a : 결합 돌출부
216b : 결합 홈부
218 : 공간부
220 : 커버 모듈
300 : 조립식 방열판 구조체
310 : 조립식 방열판
312 : LED 결합부
314 : 방열부
318 : 공간부
320 : 커버 모듈
330 : 상부 커버 모듈
332 : 상부 삽입부
340 : 하부 커버 모듈
342 : 하부 삽입부
400 : LED 조립체

Claims (5)

  1. LED 방열을 위한 조립식 방열판 구조체(300)로서,
    복수 개의 조립식 방열판(310);
    상기 복수 개의 조립식 방열판(310)의 상측에 위치되는 상부 커버 모듈(330); 및
    상기 복수 개의 조립식 방열판(310)의 하측에 위치되는 하부 커버 모듈(340)를 포함하며,
    상기 상부 커버 모듈(330) 및 상기 하부 커버 모듈(340)에는 각각 상부 삽입부(332) 및 하부 삽입부(342)가 복수 개 형성되고,
    상기 복수 개의 조립식 방열판(310)의 상측은 상기 상부 삽입부(332)에 삽입되며,
    상기 복수 개의 조립식 방열판(310)의 하측은 상기 하부 삽입부(342)에 삽입되고,
    상기 조립식 방열판 구조체(300)는 복합 소재 조성물로 형성되고,
    상기 조립식 방열판(310)의 타측에는,
    LED 조립체(400)가 탈착 가능하게 결합되는 LED 결합부(312)가 형성되고,
    상기 조립식 방열판(310)에는 복수 개의 공간부(318)가 관통 형성되고,
    상기 LED 조립체(400)가 상기 복수 개의 공간부(318)를 통해 외기와 직접 접촉하는,
    조립식 방열판 구조체.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 조립식 방열판(310)의 일측에 대향하는 일측 표면에는,
    복수 개의 핀(fin) 형상의 방열부(314)가 형성되는,
    조립식 방열판 구조체.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 상부 커버 모듈(330) 및 상기 하부 커버 모듈(340)는 원형 형상이며,
    복수 개의 상기 상부 삽입부(332)는 상기 상부 커버 모듈(330)의 원주 상에 소정의 각도를 형성하며 배치되고,
    복수 개의 상기 하부 삽입부(342)는 상기 하부 커버 모듈(340)의 원주 상에 소정의 각도를 형성하며 배치되는,
    조립식 방열판 구조체.
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KR101787073B1 (ko) * 2017-06-07 2017-10-18 인성 엔프라 주식회사 탄소나노튜브 방열프레임 및 이를 구비한 led 조명장치

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