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KR200457085Y1 - Ｌｅｄ조명 조립체 - Google Patents

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KR200457085Y1
KR200457085Y1 KR2020080012896U KR20080012896U KR200457085Y1 KR 200457085 Y1 KR200457085 Y1 KR 200457085Y1 KR 2020080012896 U KR2020080012896 U KR 2020080012896U KR 20080012896 U KR20080012896 U KR 20080012896U KR 200457085 Y1 KR200457085 Y1 KR 200457085Y1
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printed circuit
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lighting assembly
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잘만테크 주식회사
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Abstract

본 고안은 LED조명 조립체에 관한 것으로서, 중첩부와 이러한 중첩부의 양측으로 연장형성된 날개부로 이루어진 다수의 방열플레이트; 상기 방열플레이트들의 위에 배치되고, 적어도 하나의 LED(light emitting diode)가 실장된 인쇄회로기판; 및 상기 방열플레이트의 하부일측에 구비되고, 상기 인쇄회로기판과 전기적으로 연결되어 있고, 외부의 전원공급부와 연결될 수 있는 전기연결부를 포함하여 구성되되, 상기 방열플레이트의 중첩부들은 상호 밀착되어 있고, 상기 날개부들은 상기 중첩부들을 중심으로 방사상으로 펼쳐져 있고, 상기 각 방열플레이트의 날개부는, 그 상단의 적어도 일부분으로부터 수평방향으로 연장형성된 접촉부를 더 구비하고, 상기 접촉부의 상측면은 상기 인쇄회로기판의 하측면에 밀착결합되어 상기 전기회로기판으로부터 열을 직접 전달받도록 구성된 것을 특징으로 한다.

Description

ＬＥＤ조명 조립체{LED light assemblely}
본 고안은 LED조명 조립체 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 방열플레이트의 효과적인 구성으로 LED에서 발생하는 열을 효과적으로 냉각시키는 것이 가능한 LED조명 조립체에 관한 것이다.
LED(Light Emitting Diode, 발광다이오드)는 반도체의 일종으로서 전압을 가하면 전기에너지가 빛에너지로 변화하여 발광(發光)하는 현상을 이용하는 것이다. 이러한 LED를 이용한 조명기구는, 현재 조명기구로서 주로 사용되는 백열등 등에 비해 전력소비가 작을 뿐 아니라 다양한 색상의 빛을 구현할 수 있다는 장점이 있다.
하지만, LED의 온도상승은 수명감소와 성능저하의 주된 요인으로 작용되므로 LED조명 기구는, LED에서 발생하는 열을 효과적으로 냉각시킬 수 있는 방열장치가 필요하다.
본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 새로운 구성으로 형성된 방열플레이트들을 LED조명 조립체에 구비함으로써, LED에서 발생하는 열을 효과적으로 냉각하는 것이 가능한 LED조명 조립체를 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위해 본 고안에 따른 LED조명 조립체는, 중첩부와 이러한 중첩부의 양측으로 연장형성된 날개부로 이루어진 다수의 방열플레이트; 상기 방열플레이트들의 위에 배치되고, 적어도 하나의 LED(light emitting diode)가 실장된 인쇄회로기판; 및 상기 방열플레이트의 하부일측에 구비되고, 상기 인쇄회로기판과 전기적으로 연결되어 있고, 외부의 전원공급부와 연결될 수 있는 전기연결부를 포함하여 구성되되, 상기 방열플레이트의 중첩부들은 상호 밀착되어 있고, 상기 날개부들은 상기 중첩부들을 중심으로 방사상으로 펼쳐져 있고, 상기 각 방열플레이트의 날개부는, 그 상단의 적어도 일부분으로부터 수평방향으로 연장형성된 접촉부를 더 구비하고, 상기 접촉부의 상측면은 상기 인쇄회로기판의 하측면에 밀착결합되어 상기 전기회로기판으로부터 열을 직접 전달받도록 구성된 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 방열플레이트의 접촉부들의 상측면은 모두 하나의 평면상에 오도록 배치된 것이 바람직하다.
또한, 상기 방열플레이트의 중첩부의 상단면은 상기 인쇄회로기판의 하측면 에 밀착결합되어 상기 인쇄회로기판으로부터 열을 전달받도록 구성된 것이 바람직하다.
또한, 상기 방열플레이트의 중심부에는, 상기 인쇄회로기판과 상기 전기연결부를 상호 연결하는 전기선이 통과시킬 수 있는, 상하방향으로 관통된 관통공이 형성된 것이 바람직하다.
한편, 상기 인쇄회로기판과 상기 방열플레이트들 중 적어도 하나의 접촉부는, 상호 대응되는 위치에 상기 인쇄회로기판과 상기 접촉부를 관통하는 체결공이 각각 형성되어 있고, 상기 체결공에는 체결수단이 체결되어 있는 것이 바람직하다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 고안에 따른 히트파이프를 이용한 냉각장치를 구비한 LED조명 조립체에 의하면, LED에서 발생하는 열을 종래보다 효과적으로 더 많이 냉각하는 것이 가능하다는 효과를 얻을 수 있다.
이하, 본 고안에 따른 바람직한 일 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 고안의 일 실시예에 따른 LED조명 조립체의 분해 사시도이고, 도 2는 도 1의 방열플레이트들 만을 보여주는 사시도이고, 도 3은 도 1의 방열플레이트 중 하나를 도시한 도면이다.
본 고안에 따른 일실시예의 LED조명 조립체(1)는, 다수의 방열플레이트(10), 인쇄회로기판(20), 전기연결부(30)를 포함하여 이루어져 있다.
상기 방열플레이트(10)는 열전도율이 비교적 높은 금속소재의 얇은 판으로 형성된다. 방열플레이트(10)는 다수 개 마련되며, 각각은 수직하게 배치된다. 각 방열플레이트(10)는 중첩부(12)와 날개부(14)로 이루어져 있다.
중첩부(12)들은 상호 밀착 결합되어 있다. 중첩부(12)들을 상호 밀착결합시키는 방법은 여러 가지가 가능하다. 본 실시예의 경우에는 중첩부(12)들을 관통하는 체결공(68)이 마련되고 이러한 체결공(68)에 볼트, 나사와 같은 체결수단이 체결되어 중첩부(12)들이 밀착 결합된다. 혹은, 중첩부(12)들을 블레이징 등의 방법으로 상호 결합시킬 수도 있다.
날개부(14)는 중첩부(12)의 수직방향의 양측 모서리에서 각각 연장형성된다. 본 실시예의 경우, 날개부(14)의 상단부는 수평을 이루며, 측면은 아래로 갈수록 중첩부(12)에 가까워지는 형상이다. 날개부(14)는 전체적으로는 원호형상이다.
방열플레이트(10)들이 결합된 상태에서, 날개부(14)들은 중첩부(12)들을 중심으로 방사상으로 고르게 펼쳐져 있다. 날개부(14)들 사이에 형성된 공간에서는 자연대류에 의한 열교환이 일어나며, 날개부(14)로 전달된 LED의 열이 냉각되게 된다.
도 3에는 하나의 방열플레이트(10)가 따로 도시되어 있다.
중첩부(12)에는 인접한 다른 방열플레이트의 중첩부(12)들과 상호 결합시키기 위한 체결공(68)이 4개 구비되어 있다. 한 쌍의 날개부(14)들은, 방사상으로 고르게 펼쳐지도록, 배치된 위치에 따라 중첩부(12)와 적절한 각도를 이루도록 꺾여져 있다.
상기 날개부(14)에는, 접촉부(16)를 더 구비하고 있다.
접촉부(16)는 날개부(14)의 상단의 적어도 일부분으로부터 수평방향으로 연장형성되어 있다. 접촉부(16)의 상측면은 인쇄회로기판(20)의 하측면에 밀착결합되어 있다. 접촉부(16)는, 수평방향으로 연장되어 있기 때문에, 인쇄회로기판(20)과 상대적으로 넓은 면적에서 접할 수 있다. 따라서, 인쇄회로기판(20)의 열이 접촉부(16)로 직접 전달되고, 전달된 열은 다시 날개부(14)의 전체부분으로 전달되어 냉각된다.
접촉부(16)의 상측면을 인쇄회로기판(20)의 하측면에 밀착결합시키는 방식은 여러 가지가 가능하다. 예를 들면, 블레이징, 납땜 등과 같은 방식을 사용할 수도 있고, 다른 체결수단을 사용할 수도 있다.
도 3을 참조하면, 접촉부(16)는, 날개부(14)의 상단의 중간부분에서 수평방향으로 연장형성되어 있다.
한편, 접촉부는 방열플레이트의 배치위치에 따라 다양한 형상을 가진다.
즉, 접촉부의 구체적인 형상은, 수평방향으로 연장되어 인쇄회로기판의 하측면에 밀착결합될 수 있기만 하면, 다양하게 변형가능하다. 중첩된 방열플레이트들 중, 가장 가운데 배치된 방열플레이트의 접촉부(17)는 중심부에 가까운 위치에 형성되어 있고, 가장 외측에 배치된 방열플레이트의 접촉부(18)는 날개부(14)의 상단의 대부분을 차지하며 보다 크게 형성되어 있다.
상기 인쇄회로기판(printed circuit board; 20)은 방열플레이트(10)들의 위에 배치되고, 적어도 하나의 LED(light emitting diode, 22)가 실장되어 있다. LED는 발광다이오드이다.
인쇄회로기판(20)은, 본 실시예의 경우, 열전도성이 좋은 금속, 예컨대 알루미늄으로 만들어져 있다. 인쇄회로기판(20)의 상면에는 다수의 LED가 실장되어 잇으며, 또한 구체적으로 도시하지는 않았으나 회로 구성을 위해 절연막 등으로 코팅이 되어 있다.
그리고, 인쇄회로기판(20)의 하측면은, 날개부(16)에 구비된 접촉부(16, 17,. 18)들의 상측면과 밀착결합되어 있다. 따라서, LED(22)들에서 발생하는 열이 금속제의 인쇄회로기판(20)을 통해 접촉부(16, 17, 18)들로 효과적으로 빠르게 직접 전달된다.
한편, 실시예에 따라서는, 인쇄회로기판(20)과 접촉부의 상측면사이에 써멀패드(thermal pad)를 추가적으로 구비할 수 있다. 이러한 써멀패드로 인해 인쇄회로기판(20)과 접촉부(16, 17, 18)가 접하는 각 면의 거칠기 상태에 상관없이 양면사이의 열전달이 보다 잘 이루어질 수 있게 된다.
상기 LED(22)는, 인쇄회로기판(20)의 상면에 다수 개 실장되어 있다. LED(22)는, 전구형태 혹은 소자 형태 등, 어떠한 타입의 LED가 사용될 수 있다.
상기 전기연결부(30)는, 방열플레이트(10)들의 하부일측에 구비된다. 전기연결부(30)는, 외부의 전원공급원(미도시)과 결합될 수 있으며, 전기공급원에 결합되어 LED(22)들의 발광에 필요한 전기를 공급한다.
본 실시예의 경우, 전기연결부(30)는 일반 백열등과 같이 나사베이스(screw base) 타입으로 되어 있어서, 일반 백열등이 체결되는 소켓에 결합되어 전기에 연 결될 수 있도록 되어 있다.
또한, LED(22)들이 직류전기로 발광하는 것이 보통이므로, 전기공급원이 교류 220볼트이라면, 전기연결부(30)의 내부에는 교류를 필요한 전압의 직류로 변화시키는 변압기(미도시)을 내장하고 있는 것이 바람직하다.
한편, 본 실시예의 경우, 전기연결부(30)가 나사베이스 타입으로 되어 있는 것으로 예를 들었으나, 실시예에 따라서는, 다양하게 변형될 수도 있다. 즉, 전기연결부는, 콘센트에 결합되는 플러그 형태, 혹은 컨넥터 등의 형태나 매립형으로 형성될 수도 있다.
한편, 본 실시예의 경우, 방열플레이트(10)의 접촉부(16, 17, 18)들의 상측면은 모두 하나의 평면상에 오도록 배치되어 있다. 인쇄회로기판(20)의 하측면이 평면이기 때문에, 접촉부(16, 17, 18)의 상측면이 모두 하나의 가상의 평면상에 오도록 구성되면 양자는 보다 쉽게 상호 밀착할 수 있게 된다.
접촉부들이 하나의 평면상에 오게 하기 위해서, 방열플레이트(10)들이 상호 결합된 이후에, 접촉부들의 상측면을 가공하는 것도 바람직하다. 즉, 방열플레이트(10)의 중첩부(12)들을 상호 결합한 이후, 접촉부들의 상측면을 하나의 가공면에 대고 절삭하게 되면, 접촉부들의 상측면은 보다 평평하게 될 수 있다.
또한, 본 실시예의 경우, 방열플레이트(10)의 중첩부(12)의 상단면은 인쇄회로기판(20)의 하측면에 밀착결합되어 인쇄회로기판(20)으로부터 열을 전달받도록 구성되어 있다. 각 중첩부(12)는, 그 상단부들이 이루는 면이 하나의 평면상에 오도록 배치되어 있다. 접촉부와 마찬가지로, 방열플레이트(10)들이 결합된 후, 중 첩부(12)들을 하나의 가공면으로 절삭하여, 보다 평평한 면을 얻는다.
한편, 본 실시예의 경우, 방열플레이트(10)의 중심부에는, 인쇄회로기판(20)과 전기연결부(30)를 상호 연결하는 전기선(미도시)이 통과시킬 수 있는, 상하방향으로 관통된 관통공(40)이 형성되어 있다. 방열플레이트의 중심부에는 중첩부가 있으므로, 관통공(40)은 중첩부에 형성되어 있다. 이러한 구성으로 인해, 전기선은 외부로 노출되지 않고 안전하고 간편하게 내장가능하다. 다만, 구체적인 관통공(40)의 형상이나 위치는 변형가능하다.
또한, 본 실시예의 경우, 인쇄회로기판(20)과 방열플레이트(10)들 중 외측에 배치된 방열플레이트(10)의 접촉부(18)에는, 상호 대응되는 위치에 인쇄회로기판(20)과 접촉부(18)를 관통하는 체결공(24, 19)이 각각 형성되어 있다. 인쇄회로기판(20)에 형성된 체결공(24)과 접촉부(18)에 형성된 체결공(19)에는 양자를 관통하여 체결되는 체결수단인 볼트(50)와 너트(미도시)가 체결되어 있다. 이러한 구성으로 인해 인쇄회로기판(20)과 방열플레이트(10)의 접촉부(18)가 보다 밀접하게 결합가능하다.
체결공은, 인쇄회로기판와 날개부의 접촉부의 형상을 고려하여, 적절한 곳에 추가로 형성될 수 있다.
한편, 본 고안의 LED조면 조립체(1)에는 덮개부재(60)가 더 구비된다. 덮개부재(60)는 투명하거나 반투명한 유리 혹은 플라스틱 재질로 만들어진다. 덮개부재(60)는 LED(22)들을 보호하고 간접조명효과를 발휘한다.
덮개부재(60)의 외주면은 방열플레이트(10)의 외주면에 결합된다. 방열플레 이트(10)의 상단부 외주면에는 체결공(64)을 구비한 링형부재(62)가 구비되어 있다. 이를 위해 각 방열플레이트(10)에는 홈(66)이 형성되어 있다. 링형부재(62)의 체결공(64)에는 덮개부재(60)가 고정되기 위한 체결수단(미도시)이 구비된다. 덮개부재의 형상과 재질은 필요에 따라 다양하게 변형가능하다.
이상에서 설명한 본 고안의 일실시예에 따른 LED조명 조립체(1)에 의하면, 인쇄회로기판(20)이 방열플레이트(10)의 중첩부는 물론, 날개부들에 구비된 접촉부(16, 17. 18)에 직접 결합되어 있기 때문에, LED에서 발생하는 열을 빠르고 효과적으로 냉각시키는 것이 가능하다.
즉, LED에서 발생된 열이, 주요 방열수단인 날개부까지 전달되기 위해 다른 중간 매체를 거치는 것이 아니고, 직접 날개부에 일체로 형성된 접촉부를 통해 전달되므로, 열전달이 효과적으로 일어나게 된다. 이러한 구성은, 일반적으로 많은 수의 LED가 인쇄회로기판의 상면에 퍼져서 실장되는 LED 조명 조립체의 냉각에 효과적이다.
또한, 방열플레이트의 중심부, 즉 중첩부에는 상하방향으로 뚫려있는 관통공(40)이 구비되어 있어서, 인쇄회로기판(20)에 연결된 전선이 관통공(40)을 관통한 후 반대편에 있는 전기연결구(30)에 연결될 수 있다. 따라서, 조립체(1)의 외부에는 전선이 전혀 노출되지 않아 제품의 미관상 우수할 뿐 아니라, 방열플레이트의 날개부를 전선의 간섭 없이 다양한 형상 및 부피를 가지도록 설계하는 것이 가능하여 냉각능력 증가시킬 수 있다.
또한, 냉각능력이 증가됨에 따라, LED를 상대적으로 많은 수로 구비할 수 있 게 되어, 더욱 밝은 조명조립체를 구현할 수 있게 된다. 또한, 냉각이 효과적으로 이루어지게 되면, 그렇지 못할 경우보다, LED들의 수명이 늘어나는 효과도 얻을 수 있다.
한편, 본 실시예의 LED조명 조립체(1)의 경우에는, 방열플레이트가 아래로 갈수록 좁아지는 형상으로 예를 들었으나, 본 고안이 이에 한정되는 것은 아니며, 다양하게 변형될 수 있다.
도 4에는, 첫 번째 실시예와 비교하여, 방열플레이트의 형상이 변형된 두번째 실시예의 LED조명 조립체(1a)가 도시되어 있다. 본 실시예를 첫번째 실시예와 비교하면, 방열플레이트(10a)의 형상이 다른 점과, 전기연결부(30)a)의 형상이 나사식이 아니고, 원통형의 매립형이 점이 다를 뿐 이를 제외한 다른 구성은 대체로 동일하다. 따라서, 본 실시예의 LED조명 조립체(1a)로 인한 작용효과 역시 첫 번째의 실시예와 대체로 동일하다.
본 실시예의 LED조명 조립체(1a)는, 다수의 방열플레이트(10a)와, 다수의 LED(22a)가 실장된 인쇄회로기판(20a)과 전기연결부(30a)와, 덮개부재(60a)를 포함하여 구성된다.
방열플레이트(10a)는, 중첩부(12a)와 날개부(14a)로 구성된다. 날개부(14a)에는 접촉부(16a)가 구비되어 있다. 일부 접촉부(16a)에는 관통공(19a)이 형성되어 있다. 이러한 관통공(19a)에 대응되도록, 인쇄회로기판(20a)에는 다른 관통공(24a)이 형성되어 있다.
한편, 본 실시예의 경우에는 중첩부(12a)들이 중첩된 방향의 양측에는 결합 불록(68a)이 구비되어 있다. 결합블록(68a)은 방열플레이트(10a)들을 보다 안정적으로 결합시키는 역할을 한다.
본 실시예의 LED조명 조립체에는, 중첩부(12a)들에 전기선을 통과시키는 관통공은 구비하고 있지 않다. 필요한 전기선은 날개부(16a)들 사이로 통과시키면 된다.
도 1은 본 고안의 일 실시예에 따른 LED조명 조립체의 분해 사시도,
도 2는 도 1의 방열플레이트들 만을 보여주는 사시도,
도 3은 도 1의 방열플레이트 중 하나를 도시한 도면,
도 4는 본 고안의 다른 실시예에 따른 LED조명 조립체의 분해 사시도,
도 5는 도 4의 방열플레이트들 만을 보여주는 사시도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
1 ... LED조명 조립체
10 ... 방열플레이트 12 ... 중첩부
14 ... 날개부 16, 17. 18 ... 접촉부
20 ... 인쇄회로기판 22 ... LED(발광다이오드)
30 ... 전기연결부 40 ... 관통공
50 ... 체결수단 60 ... 덮개부재

Claims (5)

  1. 중첩부와 이러한 중첩부의 양측으로 연장형성된 날개부로 이루어진 다수의 방열플레이트;
    상기 방열플레이트들의 위에 배치되고, 적어도 하나의 LED(light emitting diode)가 실장된 인쇄회로기판; 및
    상기 방열플레이트의 하부일측에 구비되고, 상기 인쇄회로기판과 전기적으로 연결되어 있고, 외부의 전원공급부와 연결될 수 있는 전기연결부를 포함하여 구성되되,
    상기 방열플레이트의 중첩부들은 상호 접촉결합되어 있고, 상기 날개부들은 상기 중첩부들을 중심으로 방사상으로 펼쳐져 있고,
    상기 각 방열플레이트의 날개부는, 그 상단의 적어도 일부분으로부터 수평방향으로 연장형성된 접촉부를 더 구비하고,
    상기 접촉부의 상측면은 상기 인쇄회로기판의 하측면에 밀착결합되어 상기 인쇄회로기판으로부터 열을 직접 전달받도록 구성된 것을 특징으로 하는 LED조명 조립체.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 방열플레이트의 접촉부들의 상측면은 모두 하나의 평면상에 오도록 배치된 것을 특징으로 하는 LED조명 조립체.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 방열플레이트의 중첩부의 상단면은 상기 인쇄회로기판의 하측면에 밀착결합되어 상기 인쇄회로기판으로부터 열을 전달받도록 구성된 것을 특징으로 하는 LED조명 조립체.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 방열플레이트의 중심부에는, 상기 인쇄회로기판과 상기 전기연결부를 상호 연결하는 전기선이 통과시킬 수 있는, 상하방향으로 관통된 관통공이 형성된 것을 특징으로 하는 LED조명 조립체.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 방열플레이트의 날개부에 형성된 접촉부들 중 적어도 하나와, 상기 인쇄회로기판에는, 상호 대응되는 위치에 체결공이 형성되고 있고,
    상기 체결공에는 체결수단이 체결되어 있는 것을 특징으로 하는 LED조명 조립체.
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