KR20100007543U - Ｌｅｄ 램프 방열판 - Google Patents

Abstract

본 고안은 LED 램프에서 사용되는 방열판에 관한 것이다. 특히, 램프를 형성함에 있어서 그 소켓을 대신하여 LED 램프를 직접적으로 고정시키면서, LED 램프에서 발생되는 열을 용이하게 방열하여 그 내구성을 향상하고, 사용자가 보다 편리하게 사용할 수 있도록 유도한 LED 램프 방열판이다.

LED 램프, 방열구, 방열구커버, 체결스크류부, 스톱퍼돌기

Description

ＬＥＤ 램프 방열판{RADIANT HEAT DEVICE FOR LED LAMP}

본 고안은 LED 램프에서 사용되는 방열판에 관한 것이다. 특히, 램프를 형성함에 있어서 그 소켓을 대신하여 LED 램프를 직접적으로 고정시키면서, LED 램프에서 발생하는 열을 용이하게 방열하여 그 내구성을 향상하고, 사용자가 보다 편리하게 사용할 수 있도록 유도한 LED 램프 방열판이다.

방열판은 각종의 전기제품에서 발생되는 열을 유동하는 공기나 별도의 냉각수를 통해서 빨리 냉각시켜주는 장치이다. 이러한 방열판은 각종의 전기제품 및 통신기기의 내부에 열을 발생시키는 구성요소의 측면 또는 전면에 부착되어 열을 흡수하는 방식으로 사용된다.

전기제품에서 발생된 열을 효과적으로 냉각시키지 않으면 제품의 내구성을 약화시키거나 제품의 동작을 방해하게 된다. 따라서 대부분의 전기제품에는 방열판이나 방열팬 및 기타 전기제품의 내부에서 자연적으로 발생되는 열을 흡수하거나 떨어트려 주는 기구적인 구성이 갖추어져 있다.

전구를 사용하는 제품에는 이러한 문제점이 더욱 확대된다. 전구는 전기에너지를 빛에너지로 변환하는 기기이며, 이 과정에서 열이 발생할 수밖에 없다. 저전력 고효율로 동작하는 LED의 경우에는 발열문제가 줄어들지만, LED를 다수 장착하여 구성하는 LED 램프의 경우에는 발열문제를 무시할 수 없다.

그러나 종래기술에 따라 LED 램프의 방열판을 구성하게 되면 그 부피가 상당해져서 실 사용에 부담스럽게 된다. 그에 따라 LED 램프에 장착되는 LED 소자의 갯수를 충분히 늘릴 수 없게 되고, 이는 곧 LED 램프의 밝기가 낮아지게 되어 제품의 시장성을 제약하게 된다. 따라서 고효율의 방열 성능을 작은 부피로 달성할 수 있는 방열판의 구성이 요구된다.

본 고안은 LED 램프에서 사용되는 방열판에 관한 것으로, 램프를 형성함에 있어서 그 소켓을 대신하여 LED 램프를 직접적으로 고정시키면서, LED 램프에서 발생하는 열을 용이하게 방열하여 그 내구성을 향상하고, 사용자가 보다 편리하게 사용할 수 있도록 유도한 LED 램프 방열판을 제공하고자 한다.

본 고안 LED 램프 방열판은, 다수의 LED(10) 램프가 체결된 기판(11)이 고정되게 중심이 높고 일정한 각도로 기울여 형성된 사면(31), 사면(31)의 끝단에 원통의 몸체(32)를 가지며 몸체(32)의 외주면을 둘레로 형성된 체결스크류부(33), 체결스크류부(33) 하단으로 원통형의 외주면 둘레로 일정한 간격을 두고 하향하며 형성된 지지다리(34)로 이루어진 방열구(30); 방열구(30)의 체결스크류부(33)에 대응되는 스크류(41)가 내주면에 형성되고, 몸체(42)를 원통형으로 형성하되, 하단이 일정한 간격을 두고 떨어진 틈(43)을 가진 커버다리(44)를 형성한 방열구커버(40);가 결합하여 방열구(30)의 사면(31)에 체결된 LED(10) 램프의 고열을 방열시켜 주는 것을 포함하여 구성된다.

또한 본 고안 LED 램프 방열판에서는, 방열구(30)의 체결스크류부(33)와 방열구커버(40)의 스크류(41) 상단에는 체결스크류부(33)의 상단으로 원 외주면을 이루는 단턱부(36)를 형성하고, 방열구커버(40) 내주면의 스크류(41) 상단에는 내주 면을 돌려 돌출된 스토퍼돌기(46)를 형성하고; 방열구(30) 원통형의 몸체(32)와 사면(31)의 연결부위에는 몸체(32)를 수평된 상태로 관통하는 공기유동공(50)을 형성시키는 것이 바람직하다.

또한 본 고안 LED 램프 방열판에서는, 방열구(30)의 몸체(32)에는 몸체(32)의 내부에 공기유동공(50)을 기준으로 좌우측으로 일정한 공간이 형성되도록 하는 다수의 방열리브(55)를 형성하고; 커버다리(44)에는 그 끝단에 외주면에서 내주면의 방향으로 부드럽게 절단한 커팅부(62)를 형성하고, 그 외주면에 그 중심부에서 수직된 방향으로 무늬홈(65)을 형성하는 것이 바람직하다.

본 고안은 다수의 LED 소자를 장착하여 LED 램프를 제작하되, 그 형태와 형상을 기존의 전구램프와 규격을 조절하면서 LED 램프에서 발생되는 고열의 해결을 위해 소켓 형태의 방열판을 제공하여 LED 소자에서 발생하는 열을 효과적으로 냉각시킬 수 있는 장점이 있다.

본 고안은 LED 램프에 장착된 다수의 LED 소자에서 발생되는 열을 작은 부피로도 효과적으로 냉각시킬 수 있는 장점이 있다.

본 고안은 LED 램프의 방열판을 조립식으로 구성함으로써 사용자가 용이하게 유지관리할 수 있다는 장점이 있다.

본 고안은 LED 램프에 사용되는 방열판에 관한 것으로, 본 고안의 구성과 그 작용을 [도 1] 내지 [도 5]를 참조하여 상세히 살펴본다.

즉, 본 고안의 주요한 특징은 방열판이다. 방열판은 전기제품에서 발생되는 열을 확장된 표면적을 통해서 빨리 열교환하려는 목적으로 사용되고 있었다. 열과 접촉되는 면적을 크게 하여 열 교환이 빨리 이루어질 수 있도록 하고 이를 위해서 열전도율이 높은 알루미늄이나 알루미늄 합금소재를 이용하여 그 효과를 증진시키는 방향으로 발전하고 있었다.

LED 소자(10)를 다수 개 기판(11)에 형성하고 이를 램프커버(101)의 내부에 내장한 후, 하단에 소켓부분(102)을 형성시킨 것이다. LED 소자(10)는 저전력으로 고휘도의 빛을 발생시킬 수 있는 장점이 있기에 램프를 제작하기에 양호한 조건을 갖추고 있다. 다만 실생활에서 사용할 수 있을 정도의 밝기를 얻기 위해서는 상당히 많은 갯수의 LED 소자(10)를 장착해야 하는데, 집합적으로 상당한 열이 발생하게 되어 고효율의 방열판(30)이 필요하다.

본 고안의 구성과 작용을 설명한다. [도 1]에 도시된 바와 같이 다수의 LED 소자(10)가 체결된 기판(11)이 고정되도록 일정한 각도로 기울여 형성된 사면(31)이 마련되고, 사면(31)의 끝단에 원통의 몸체(32)를 가지며 몸체(32)의 외주면을 둘레로 형성된 체결스크류부(33)를 구비하며, 체결스크류부(33) 하단으로 원통형의 외주면 둘레로 일정한 간격을 두고 하향하며 형성된 지지다리(34)로 이루어진 방열 구(30)가 제공된다.

또한, 방열구(30)의 체결스크류부(33)에 대응되는 스크류(41)가 내주면에 형성되고 몸체(42)를 원통형으로 형성하되 하단이 일정한 간격을 두고 떨어진 틈(43)을 가진 커버다리(44)를 형성한 방열구커버(40)가 제공된다.

따라서 이들이 결합하여 방열구(30)의 사면(31)에 체결된 LED 소자(10)에서 발생되는 열을 냉각시켜 주는 것이다.

본 고안은 방열구(30)와 이를 감싸는 방열구커버(40)로 이루어져 있다. 방열구(30)는 직접적으로 LED 소자(10)가 다수 개 체결된 기판(11)이 체결되는 곳으로 단면이 삼각형의 형태인 테이퍼진 사면(31)이 형성되어 있다. 사면(31)에 다수 개의 LED 소자(10)가 체결된 기판(11)을 체결하여 다양한 각도에서 보다 밝은 빛을 발할 수 있도록 한다.

방열구(30)의 재질은 열전도율이 높은 알루미늄이나 알루미늄 합금으로 제작된다. LED 소자(10)가 체결된 본 고안의 방열구(30)는 방열구커버(40)가 씌워진 상태에서 램프커버(101)가 덮이는 상태로 결합되는 것이다. 이때 방열구(30)는 전원이 들어오는 소켓의 상단 부분(102)과 스크류 등을 통해서 체결이 되도록 구성될 수 있다.

본 고안에서는 방열 효과를 높이기 위하여 방열구(30) 하단에 지지다리(34)를 설치하였다. 지지다리(34)는 방열구(30)의 원통형 몸체(32) 외주면을 둘레로 돌출된 상태로 형성되어 있다. 모두 일정한 간격을 벌려 형성된 상태이며, 다수 개가 돌출된 상태이다.

방열구커버(40)는 방열구(30)의 기능성을 확보하면서 외부에서 램프(100)를 보는데 있어 심미감을 살릴 수 있도록 하였다. 방열구커버(40)는 방열구(30)의 몸체(32) 외주면에 형성되어 있는 체결스크류부(33)와 방열구커버(40)의 내주면에 형성되어 있는 스크류(41)로 결합된다. 즉, 방열구커버(40)의 내주면에 방열구(30)의 외주면을 살포시 끼우고, 체결스크류부(33)와 스크류(41)를 맞추어 가볍게 돌려주면 서로 스크류 결합이 되는 것이다.

방열구커버(40)는 방열구(30)와 같은 재질로 제작되는 것이 바람직하며, 이를 통해 전도율을 높여 LED 소자(10)에서 발생되는 열을 외부로 발산시키는 기능을 추가로 수행한다.

즉, 방열구커버(40)는 [도 4]에서처럼 원통형으로 제작하되, 일측을 절개하여 다수의 커버다리(44)가 형성된 상태로 제작되기에 열이 전도되어 공기와 부딪치는 발열면적을 확대시키는 형태가 바람직하다. 커버다리(44)는 판 형태로 슬림하게 형성되며, 그 간격이 넓게 형성되어 있어서, 내부에서 비치어질 지지다리(34)를 미관삼 감추는 역할도 수행하면서, 그 표면적을 확대시켜 방열을 유도하는 기능적인 면도 의도된 것이다.

결국 본 고안에서 방열구커버(40)와 방열구(30)는 서로 결합된 상태에서 기존의 램프 형태에서 소켓부분에 적용되어 방열을 하는 기능적인 역할을 복합적으로 수행하는 것이다.

한편, [도 1]과 [도 2]에서처럼, 방열구(30)의 체결스크류부(33)와 방열구커버(40)의 스크류(41) 상단에는, 체결스크류부(33)의 상단으로 원 외주면을 이루는 단턱부(36)를 형성하고, 방열구커버(40) 내주면의 스크류(41) 상단에는 내주면을 돌려 돌출된 스토퍼돌기(46)를 형성하여 서로 대응시키고 있다. 방열구커버(40)와 방열구(30)간의 보다 유기적인 결합을 위해서 단턱부(36)와 스토퍼돌기(46)를 형성시킨 것이다.

방열구커버(40)는 방열구(30)의 외주면을 감싸면서 덮일 수 있도록 되어 있는데, 그 결합 방식으로 본 명세서에서는 체결스크류부(33)와 스크류(41)간의 스크류 체결방식으로 제시되었다. 그런데 방열구커버(40)를 너무 많이 회동시키게 되면 서로 간의 스크류 산이 파손될 우려도 높고 사용자가 어느 정도 회동을 시켜야만 정확하게 자신의 위치를 확보했는지 알기 힘들다.

따라서 본 고안에서는 방열구(30)의 체결스크류(33) 상부에 단턱부(36)를 형성하여 방열구커버(40)가 그 스크류(41) 회동에 따라 근접해 오면 그 내주면으로 돌출된 스톱퍼돌기(46)와 마주하도록 하고 있는 것이다. 결국 회동을 하여 방열구커버(40)가 방열구(30)에 덮여 조여 들어오면서, 내 외주면에서 서로 대응되는 단턱부(36)와 스톱퍼돌기(46)간의 접촉을 통해서 더 이상의 회전을 저지할 수 있게 한 것이다.

그리고 [도 1]과 [도 3]에서처럼, 방열구(30) 원통형의 몸체(32)와 사면(31)의 연결부위에는, 몸체(32)를 수평된 상태로 관통하는 공기유동공(50)을 형성시키 는 것이 바람직하다. 방열판의 주요 기능은 내부에서 발생된 열을 주위의 공기와 보다 빠른 시간에 열교환시켜 온도를 떨어뜨리는 것이다.

따라서 방열구(30)의 몸체(32)를 관통하는 공기유동공(50)을 형성하여 이를 통하여 주위의 공기가 소통될 수 있도록 하는 것이다. 공기가 이동을 하며 공기유동공(50)의 내부로 드나들면서 방열구(30)와 방열구커버(40)에서 전도된 열에너지를 흡수하고, 방열구(30) 자체에서 가지고 있는 열에너지를 빼앗아 온도를 보다 빨리 떨어트리도록 유도한 것이다.

공기유동공(50)은 원형, 다각형의 형태로 형성될 수 있으며, 바람직하게는 관통되는 형태라면 모두 활용가능하다. 이 관통된 공기유동공(50)은 그 형태가 일률적으로 고정될 필요가 없다. 방열구(30)의 형태에 따라 또는 작업현장과 생산 단가를 고려하여 적당한 형태로 공기유동공(50)을 관통하는 형태로만 형성하면 되는 것이다.

본 명세서에 첨부된 도면에서는 몸체(32)의 형태 즉, 사면을 고려하여 삼각형의 공기유동공(50)을 형성하고 있지만, 다양한 형태로 형성될 수 있다. 즉, 4각형, 5각형, 8각형의 형태로 공기유동공(50)을 형성할 수도 있고, 원형의 공기유동공(50)이 형성되어도 무방하다.

한편, 방열구(30)의 몸체(32)에는 몸체(32)의 내부에 공기유동공(50)을 기준으로 좌우측으로 일정한 공간이 형성되도록 하는 다수의 방열리브(55)를 형성하는 것이 바람직하다. 이는 방열구(30)의 열 방열 효과를 증진시키기 위해서 마련된 것으로, 공기와의 접촉되는 표면적을 확대시킴으로서 보다 빠른 열방출을 유도하기 위한 배려이다.

공기유동공(50)과 방열리브(55) 사이사이 공간부는 서로 연통된 상태이고, 방열구(30)로 전도된 열은 공기유동공(50)과 방열리브(55) 사이사이 공간부에서 열에너지가 대기 중으로 보다 빨리 흡수되어 소진되는 것이다. 이렇듯 외부에서 보이지는 않지만 다양하고 많은 표면적을 갖출 수 있도록 몸체(32)의 내부를 형상화시켜, 이러한 방열의 효과를 증대시킨 것이다.

또한 커버다리(44)에는 끝단에 외주면에서 내주면의 방향으로 부드럽게 절단한 커팅부(62)를 형성하고, 또한 그 외주면에 그 중심부에서 수직된 방향으로 무늬홈(65)을 형성한 것이 바람직하다.

커버다리(44)의 끝단에 커팅부(62)를 형성한 이유는 보다 부드러운 대칭형의 형상을 유지하여 미관상 우수한 제품을 생산하기 위한 고려도 포함되지만, 그 두께 차를 두어 발열의 향상을 가져오며 방열구커버(40)가 방열구(30)의 외주면에 보다 정확히 삽입될 수 있도록 하기 위함이다. 견고하고 정확한 체결을 달성하면서도 미관에도 심미감을 자아낼 수 있도록 하기 위함인 것이다.

커버다리(44)에 형성되는 무늬홈(65)도 유사한 목적으로 형성된 것으로서 홈을 형성함으로써 표면적을 확대시키고 방열의 효과를 증대시키고자 하는 기능적인 배려도 함께 하고 있다.

[도 1]은 본 고안의 LED 램프를 전체적으로 분해하여 도시한 사시도,

[도 2]는 본 고안의 방열판이 결합되는 상태를 도시한 단면도,

[도 3]은 본 고안의 방열구를 배면에서 도시한 사시도,

[도 4]는 본 고안의 방열구 커버를 배면에서 도시한 사시도,

[도 5]는 본 고안의 LED 램프를 결합하여 도시한 사시도이다.

<도면의 주요 부호에 대한 간단한 설명>

10; LED 소자 11; 기판

30; 방열구 31; 사면

32; 몸체 33; 체결스크류부

34; 지지다리 40; 방열구커버

41; 스크류 42; 몸체

43; 틈 50; 공기유동공

55; 방열리브

Claims (5)

1. 다수의 LED 소자(10)가 체결된 기판(11)이 고정되도록 형성된 면(31), 상기 면(31)의 끝단에 몸체(32)의 외주면을 둘레로 형성된 체결부(33), 상기 체결부(33) 하단으로 외주면 둘레로 일정한 간격을 두고 하향하며 형성된 지지다리(34)로 이루어진 방열구(30); 및

   상기 방열구(30)의 체결부(33)에 대응되는 스크류(41)가 내주면에 형성되고, 몸체(42)를 형성하되, 하단이 일정한 간격을 두고 떨어진 틈(43)을 가진 커버다리(44)를 형성한 방열구커버(40);

   를 포함하여 구성되는 LED 램프 방열판.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 방열구(30)에는 상기 몸체(32)를 관통하는 공기유동공(50)을 형성시킨 것을 특징으로 하는 LED 램프 방열판.
3. 청구항 2에 있어서,

   상기 방열구(30)의 몸체(32)에는 상기 몸체(32)의 내부에 상기 공기유동공(50)을 기준으로 좌우측으로 일정한 공간이 형성되도록 하는 방열리브(55)를 복 수 개 형성하는 것을 특징으로 하는 LED 램프 방열판.
4. 청구항 3에 있어서,

   상기 방열구(30)의 체결부(33)와 상기 방열구커버(40)의 스크류(41) 상단에는 상기 체결부(33)의 상단으로 원 외주면을 이루는 단턱부(36)를 형성하고, 상기 방열구커버(40) 내주면의 스크류(41) 상단에는 내주면을 돌려 돌출된 스토퍼돌기(46)를 형성하여 서로 대응시킨 것을 특징으로 하는 LED 램프 방열판.
5. 청구항 4에 있어서,

   상기 커버다리(44)에는, 그 끝단에 외주면에서 내주면의 방향으로 부드럽게 절단한 커팅부(62)를 형성하고, 그 외주면에 그 중심부에서 수직된 방향으로 무늬홈(65)을 형성한 것을 특징으로 하는 LED 램프 방열판.

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