WO2014196683A1 - 엘이디 조명 장치 - Google Patents

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WO2014196683A1
WO2014196683A1 PCT/KR2013/006205 KR2013006205W WO2014196683A1 WO 2014196683 A1 WO2014196683 A1 WO 2014196683A1 KR 2013006205 W KR2013006205 W KR 2013006205W WO 2014196683 A1 WO2014196683 A1 WO 2014196683A1
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heat dissipation
heat
led module
led
coupled
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정우열
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KHLITEC CO LTD
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KHLITEC CO LTD
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    • F21V29/50—Cooling arrangements
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    • F21V29/673—Cooling arrangements characterised by the use of a forced flow of gas, e.g. air characterised by the arrangement of fans the fans being used for intake
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2115/00—Light-generating elements of semiconductor light sources
    • F21Y2115/10—Light-emitting diodes [LED]

Definitions

  • the present invention relates to an LED lighting device, which can be used universally in various luminaires, and can improve the lighting efficiency of the LED.
  • LEDs are not only compact and have a long life compared to conventional light sources, but also have low power consumption and high energy efficiency because electrical edges are directly converted to light energy.
  • Korean Patent No. 10-0997172 discloses an LED lighting device that efficiently discharges heat generated inside an LED device to improve light efficiency and reliability of the LED device.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of a conventional LED lighting device.
  • the heat sink is formed on the top surface and a flat surface is formed with a plurality of heat radiation fins on the bottom surface;
  • An LED element installed on an upper surface of the heat sink;
  • the electrode pin of the LED element is inserted into the pin insertion hole and the end of the electrode pin is connected to the printed circuit pattern and the solder point formed on the upper surface, and fastened by screwing the screw to the heat sink comprising a PCB substrate spaced apart from the heat sink Is done.
  • a heat dissipation slug formed at the center of the LED element and having a concave LED installation portion, and at least one through hole formed in the LED installation portion;
  • An LED chip installed on an upper surface of the LED installation unit;
  • the electrode is located at the top of the through hole of the LED mounting portion, the pin integrally connected to the head portion is bent in parallel to the outside of the heat dissipation slug through the through hole, and then again bent vertically parallel to the side of the heat dissipation slug Pins;
  • An insulating film formed between the heat dissipating slug and the electrode pin;
  • An insulating plate formed on a lower surface of the electrode pin disposed in parallel to a lower portion of the heat dissipating slug;
  • a bonding wire connecting the LED chip to the head of the electrode pin;
  • a light-transmissive encapsulant sealing the upper portion of the LED mounting portion.
  • the conventional LED lighting device has a limitation in dissipating heat to the outside in a natural convection manner through a heat sink, and is limited to use in various luminaires because a DC current must be supplied from the luminaire, and replacement and maintenance of each component is difficult. There is a difficult problem.
  • the present invention is to solve the above problems, to maximize the heat dissipation effect to increase the lighting efficiency of the LED and can be used universally in various luminaires, easy assembly and disassembly and replacement of each component LED lighting easy to maintain
  • the purpose is to provide a device.
  • the LED lighting apparatus of the present invention a power conversion device for converting an AC current into a DC current; An LED module coupled to one end of the power converter and configured to emit light by receiving a DC current from the power converter; A heat dissipation member coupled to the other end of the power conversion device and dissipating heat generated by the LED module to the outside; And a cooling fan coupled to the heat dissipation member to force convection of air around the heat dissipation member.
  • the LED module is mounted, coupled to the power conversion device, and further comprises a heat transfer member for transferring the heat generated from the LED module to the heat dissipation member.
  • the power conversion device is formed with a through-hole formed through the central portion, the heat transfer member, a mounting portion for mounting the LED module, protruding from the mounting portion is inserted into the through hole, the end is in contact with the heat dissipation member It consists of protrusions.
  • the protrusion and the heat dissipation member are mutually coupled by bolts, and the power conversion device is disposed between the heat transfer member and the heat dissipation member to be integrally assembled with the heat transfer member and the heat dissipation member.
  • the protrusion inserted into the through hole is spaced apart from the power converter.
  • the power conversion device is provided with a mounting groove into which the mounting portion and the LED module are inserted, and a power output port is formed inside the mounting groove, and a power input is provided at a position corresponding to the power output port on the side of the LED module.
  • a port is formed, and when the LED module is inserted into the seating groove, the power output port and the power input port are electrically connected to each other.
  • a coupling member is disposed between the heat dissipation member and the cooling fan to couple the heat dissipation member and the cooling fan to be spaced apart from each other at predetermined intervals.
  • the coupling member includes an inner fixing part coupled to the heat dissipation member and an outer fixing part protruding outward from the inner fixing part to which an outer edge portion of the cooling fan is coupled.
  • the heat dissipation member may include a core disposed at a position coinciding with the center of the cooling fan, and a heat dissipation fin formed radially around the core, wherein the heat dissipation fin is convexly curved in a direction in which the cooling fan rotates.
  • the LED module includes a thermistor which senses an internal temperature and cuts off or drops input power when the temperature reaches a predetermined temperature.
  • LED lighting apparatus according to the present invention has the following effects.
  • LED lighting efficiency can be improved, and it is widely used in various luminaires including power converter which converts AC current into DC current. It is easy and maintenance is easy and convenient because assembly and disassembly of each part and replacement of each part are easy.
  • a through hole is formed in the power conversion device, and a heat transfer member is inserted into the through hole so that heat generated from the LED module can be easily transferred to the heat dissipation member through the heat transfer member.
  • the heat transfer member and the heat dissipation member are mutually coupled by a bolt, and the power conversion device is disposed between the heat transfer member and the heat dissipation member, whereby the power conversion device, the heat transfer member, and the heat dissipation member are easily assembled together.
  • the protrusion inserted into the through hole may be spaced apart from the power converter, thereby minimizing heat transfer to the power converter.
  • a power output port is formed inside the seating recess, and a power input port is formed at the side of the LED module.
  • the power output port and the power input port are electrically connected to each other. And the power supply is easy.
  • the coupling member for coupling the heat radiating member and the cooling fan in a state spaced apart from each other at a predetermined interval between the heat radiating member and the cooling fan is disposed, it is possible to reduce the flow noise of the cooling fan and increase the heat radiating effect.
  • the LED module includes a thermistor to prevent overheating and maintain a constant temperature.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of a conventional LED lighting device
  • FIG. 2 is a perspective view of the LED lighting apparatus according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is an exploded perspective view of the LED lighting apparatus according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is an exploded perspective view of another direction of the LED lighting apparatus according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line A-A of FIG.
  • FIG. 6 is a plan view of the LED lighting apparatus according to the embodiment of the present invention.
  • LED lighting apparatus according to an embodiment of the present invention, as shown in Figure 2 to 6, the power converter 10, the LED module 20, the heat transfer member 30, the heat radiation member 40 and the cooling fan ( 60).
  • the power converter 10 receives power from the outside and converts an AC current into a DC current.
  • the power conversion device 10 is formed in a cylindrical shape, as shown in Figures 2 to 4, the upper case and the lower case is made of a structure that is coupled to form a space therein.
  • a through hole 11 penetrating up and down is formed in a central portion of the power converter 10, and a seating groove 12 in which the LED module 20 is inserted and disposed is formed at a lower portion thereof.
  • the seating recess 12 is formed to be concave upward and communicates with the through hole 11, and a power output port 13 is formed at an inner side thereof to supply a DC current to the LED module 20.
  • the heat transfer member 30 is inserted into the through hole 11 and the seating groove 12.
  • the through hole 11 and the seating groove 12 are formed in a circular shape, the diameter of the seating groove 12 is larger than the diameter of the through hole (11).
  • the power converter 10 is disposed between the heat transfer member 30 and the heat dissipation member 40, the heat transfer member 30 and the heat dissipation member 40 as the heat transfer member 30 and the heat dissipation member 40 are coupled to each other. ) Is assembled integrally.
  • the power converter 10 may be easily assembled by the combination of the heat transfer member 30 and the heat dissipation member 40.
  • the LED module 20 is coupled to one direction of the power converter 10 and receives a DC current from the power converter 10 to emit light.
  • the LED module 20 is mounted to the heat transfer member 30 is inserted into the mounting groove 12 formed in the lower portion of the power conversion device 10.
  • the power input port 21 is formed at a position corresponding to the power output port 13 formed on the inner side of the mounting groove 12 on the side of the LED module 20.
  • the power output port 13 and the power input port 21 are electrically connected to each other so that a DC current from the power converter 10 to the LED module 20 is generated. Supplied.
  • the LED module 20 includes a thermistor (not shown) that senses an internal temperature and cuts or drops an input power when the temperature reaches a predetermined temperature.
  • the LED module 20 may maintain a constant temperature by the thermistor.
  • the heat transfer member 30 is coupled to the power converter 10 and transfers the heat generated by the LED module 20 to the heat dissipation member 40.
  • the heat transfer member 30 is composed of a mounting portion 31 and the protrusion (32).
  • the mounting portion 31 is inserted into the seating groove 12 and the LED module 20 is mounted.
  • the LED module 20 is mounted to the mounting portion 31 is inserted into the mounting groove 12.
  • the mounting part 31 displays the direction in which the power output port 13 is formed (S) to facilitate connection of the power input port 21 and the power output port 13.
  • the protrusion 32 is protruded from the mounting portion 31 is inserted into the through hole 11, the end portion of the protrusion 32 penetrates the through hole 11 and coupled to the upper portion of the power converter 10. Contact with (40).
  • the mounting portion 31 and the protrusion 32 have a circular planar shape, and the diameter of the mounting portion 31 is larger than the diameter of the protrusion 32.
  • the side shape of the heat transfer member 30 is formed in a substantially ' ⁇ ' shape, it can be more surely confirmed in FIG.
  • the protrusion 32 is inserted into the through hole 11 and is mutually coupled with the heat dissipation member 40 by the bolt.
  • the outer circumferential surface of the protrusion 32 inserted into the through hole 11 is spaced apart from the power converter 10.
  • the protrusion 32 does not contact the power converter 10 inside the through hole 11, and a predetermined space G is formed between the power converter 10 and the protrusion 32.
  • the space G is formed about 1 to 2 mm, and prevents the heat of the protrusion 32 from being transferred to the power converter 10.
  • the heat dissipation member 40 is coupled to the other end direction of the power conversion device 10, and emits heat generated from the LED module 20 to the outside.
  • the heat dissipation member 40 is composed of a core 41 and the heat dissipation fin 42 as shown in FIG.
  • the core 41 is disposed at a position coincident with the center of the protrusion 32 and the cooling fan 60, and the bolt B is inserted to engage the protrusion 32.
  • a plurality of heat dissipation fins 42 are radially formed around the core 41, and as shown in FIG. 6, the heat dissipation fins 42 are convexly curved in the direction in which the cooling fan 60 rotates.
  • a coupling member 40 is disposed between the heat dissipation member 40 and the cooling fan 60 to couple the heat dissipation member 40 and the cooling fan 60 to each other at predetermined intervals.
  • Coupling member 40 maintains the gap between the heat radiating member 40 and the cooling fan 60 to about 8 ⁇ 10mm to increase the flow noise and heat radiation effect of the cooling fan 60.
  • the coupling member 40 includes an inner fixing part 51 and an outer fixing part 52 protruding in all directions from the inner fixing part 51. It is formed into a shape.
  • the inner fixing portion 51 is coupled to a position adjacent to the core 41 of the heat dissipation member 40, and the outer fixing portion 52 is coupled to an outer edge portion (rubber case 61) of the cooling fan 60. .
  • the cooling fan 60 is coupled to the upper portion of the heat dissipation member 40 to force convection of air around the heat dissipation member 40.
  • the cooling fan 60 is coupled to the heat dissipation member 40 by the coupling member 40, and the heat dissipation fins 42 rotate in a convexly curved direction.
  • air around the heat dissipation member 40 is raised by the cooling fan 60, and heat is discharged to the outside as air flows between the heat dissipation fins 42.
  • the cooling fan 60 includes a rubber case 61 (rubber case) surrounding the outside, and can reduce vibration friction noise caused by the rotation of the cooling fan 60.
  • the rubber case 61 is a part that is coupled to the outer fixing part 52 of the coupling member 40.
  • the protrusion 32 of the heat transfer member 30 is inserted into the lower portion of the through hole 11, and the heat dissipation member 40 is disposed on the upper portion of the power converter 10, and then the protrusions are formed using the bolts B. 32) and the heat dissipation member 40 are assembled.
  • the inner fixing part 51 is coupled to the heat dissipation member 40
  • the cooling fan 60 is coupled to the outer fixing part 52 to assemble the heat dissipation member 40 and the cooling fan 60.
  • the coupling of the coupling member 40, the heat dissipation member 40, the cooling fan 60 uses a general fastening member such as a screw.
  • a power connector 62 protrudes from the cooling fan 60, and the power connector 62 passes between the heat dissipation fins 42 and is connected to the power converter 10, and the cooling fan 60 is connected to the power converter.
  • the LED module 20 is mounted on the mounting part 31 to be inserted into the seating groove 12.
  • the power output port 13 formed on the inner surface of the seating groove 12 and the power input port 21 formed on the outside of the LED module 20 are electrically connected to each other to directly connect the LED module 20 to the DC module 20. Current is supplied.
  • the position of the power output port 13 is displayed on the bottom surface of the mounting portion 31 inserted into the seating groove 12, so that the power output port 13 and the power output port 13 are inserted when the LED module 20 is inserted into the seating groove 12.
  • the position of the power input port 21 can be easily adjusted.
  • the LED lighting device assembled as described above includes a power supply for converting an AC current into a DC current, so that the LED lighting device can be used in various luminaires regardless of the input power.
  • the LED module 20 the heat dissipation member 40, and the cooling fan 60 can be easily released, thereby effectively improving the LED efficiency.
  • each part can be replaced with a new part, which is easy to maintain.
  • the heat generated when the LED module receives light from the power converter 10 is transmitted to the mounting part 31 on which the LED module 20 is mounted.
  • the heat is transmitted to the heat dissipation member 40 through the protrusion 32, and the protrusion 32 inserted into the through hole 11 is spaced apart from the power converter 10, so that the protrusion 32 is disposed. It is possible to minimize the heat transfer to the power converter 10.
  • cooling fan 60 is operated to form a flow of air rising between the heat dissipation fins 42 so that heat is effectively released to the outside.
  • the heat generated by the LED module 20 is transferred to the heat dissipation member 40 through the heat transfer member 30, and the forced convection is generated around the heat dissipation member 40 by the cooling fan 60, thereby dissipating heat. Maximized.
  • the LED lighting apparatus of the present invention is not limited to the above-described embodiments, and may be variously modified and implemented within the range in which the technical idea of the present invention is permitted.

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  • Arrangement Of Elements, Cooling, Sealing, Or The Like Of Lighting Devices (AREA)

Abstract

본 발명은 엘이디 조명 장치로써, 여러 등기구에 범용적으로 사용이 가능하고, 엘이디 효율을 향상시킬 수 있는 엘이디 조명 장치에 관한 것이다. 본 발명의 엘이디 조명 장치는, 교류전류를 직류전류로 변환시키는 전원변환장치; 상기 전원변환장치의 일단 방향에 결합되고, 상기 전원변환장치로부터 직류전류를 공급받아 발광하는 엘이디모듈; 상기 전원변환장치의 타단 방향에 결합되고, 상기 엘이디모듈에서 발생하는 열을 외부로 방출시키는 방열부재; 및 상기 방열부재에 결합되어 상기 방열부재 주위의 공기를 강제 대류시키는 냉각팬을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

엘이디 조명 장치
본 발명은 엘이디 조명 장치로써, 여러 등기구에 범용적으로 사용할 수 있으며, LED의 조명 효율을 향상시킬 수 있는 엘이디 조명 장치에 관한 것이다.
엘이디(LED)는 기존의 전통적인 광원에 비하여 소형이고 수명이 길뿐만 아니라, 전기에지가 빛에너지로 직접 변환되기 때문에 전력 소모가 적고 에너지 효율이 우수하다.
그러나 엘이디는 점등시 열이 많이 발생되고, 방열이 원활하게 이루어지지 못할 경우에 엘이디의 수명이 단축되고 조도가 떨어지게 된다.
등록특허 제10-0997172호는 LED소자 내부에 발생하는 열을 효율적으로 배출시켜 LED 소자의 광효율 저하 및 신뢰성을 개선한 엘이디 조명 장치가 개시되어 있다.
도 1은 종래의 LED 조명 장치의 단면도이다.
종래의 LED 조명 장치는, 상면에 평평한 면이 형성되고 하면에 복수개의 방열핀이 형성된 방열판과; 상기 방열판의 상면에 설치된 LED소자; 및 상기 LED소자의 전극핀이 핀 삽입구에 삽입되고 상기 전극핀의 끝단이 상면에 형성된 인쇄회로패턴과 솔더 포인트로 연결되며, 상기 방열판에 스크류로 체결 고정되어 상기 방열판과 이격 설치된 PCB기판을 포함하여 이루어진다.
상기 LED소자, 중앙에 LED 설치부가 오목하게 형성되고, 상기 LED 설치부에 관통구가 1개 이상 형성된 방열 슬러그와; 상기 LED 설치부의 상면에 설치된 LED칩과; 상기 LED설치부의 관통구 상부에 헤드부가 위치하고 상기 헤드부와 일체로 연결된 핀이 상기 관통구를 통해 상기 방열 슬러그의 바깥쪽으로 평행하게 절곡된 후 다시 상기 방열 슬러그의 측면과 평행하게 수직으로 절곡된 전극핀과; 상기 방열 슬러그와 상기 전극핀 사이에 형성된 절연막과; 상기 방열 슬러그의 하부에 평행하게 설치된 상기 전극핀의 하면에 형성된 절연판과; 상기 LED칩과 상기 전극핀의 헤드부를 연결하는 본딩 와이어; 및 상기 LED 설치부의 상부를 밀봉하는 광투과성의 봉지재를 포함한다.
그러나 종래의 엘이디 조명 장치는 방열판을 통해 자연 대류 방식으로 열을 외부로 방출시키는데 한계가 있고, 등기구로부터 직류전류를 공급받아야 하기 때문에 다양한 등기구에 사용하는데 제약이 있으며, 각 부품의 대체 및 유지보수가 어려운 문제점이 있다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 방열효과를 극대화하여 LED의 조명효율을 높이고 여러 등기구에 범용적으로 사용 가능하며 각 부품의 조립 및 분해와 대체가 용이하여 유지보수가 용이한 엘이디 조명 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 엘이디 조명 장치는, 교류전류를 직류전류로 변환시키는 전원변환장치; 상기 전원변환장치의 일단 방향에 결합되고, 상기 전원변환장치로부터 직류전류를 공급받아 발광하는 엘이디모듈; 상기 전원변환장치의 타단 방향에 결합되고, 상기 엘이디모듈에서 발생하는 열을 외부로 방출시키는 방열부재; 및 상기 방열부재에 결합되어 상기 방열부재 주위의 공기를 강제 대류시키는 냉각팬을 포함하여 이루어진다.
그리고 상기 엘이디모듈이 장착되고, 상기 전원변환장치에 결합되며, 상기 엘이디모듈에서 발생하는 열을 상기 방열부재로 전달하는 열전달부재를 더 포함하여 이루어진다.
상기 전원변환장치에는 중심부가 관통 형성된 관통구가 형성되고, 상기 열전달부재는, 상기 엘이디모듈이 장착되는 장착부와, 상기 장착부에서 돌출 형성되어 상기 관통구에 삽입되고, 단부가 상기 방열부재와 접촉하는 돌출부로 이루어진다.
상기 돌출부와 방열부재는 볼트에 의해 상호 결합되고, 상기 전원변환장치는 상기 열전달부재와 방열부재 사이에 배치되어 상기 열전달부재 및 방열부재와 일체로 조립된다.
상기 관통구에 삽입된 돌출부는 상기 전원변환장치로부터 이격 배치된다.
상기 전원변환장치에는 상기 장착부 및 엘이디모듈이 삽입 배치되는 안착홈이 형성되되, 상기 안착홈의 내측에는 전원출력포트가 형성되고, 상기 엘이디모듈의 측면에는 상기 전원출력포트에 대응되는 위치에 전원입력포트가 형성되어, 상기 안착홈에 상기 엘이디모듈이 삽입되면 상기 전원출력포트와 전원입력포트가 전기적으로 연결된다.
상기 방열부재와 냉각팬 사이에는 상기 방열부재와 냉각팬을 소정 간격으로 상호 이격된 상태로 결합시키는 결합부재가 배치된다.
상기 결합부재는, 상기 방열부재에 결합되는 내측 고정부와, 상기 내측 고정부에서 외측 방향으로 돌출 형성되어 상기 냉각팬의 외측 테두리 부분이 결합되는 외측 고정부로 이루어진다.
상기 방열부재는, 상기 냉각팬의 중심과 일치하는 위치에 배치되는 코어와, 상기 코어의 둘레에 방사형으로 형성되는 방열핀으로 이루어지되, 상기 방열핀은 상기 냉각팬이 회전하는 방향으로 볼록하게 휘어져 있다.
상기 엘이디모듈은 내부 온도를 감지하여 상기 온도가 미리 지정된 온도에 도달하면 입력되는 전원을 차단하거나 떨어뜨리는 써미스터를 포함한다.
본 발명에 따른 엘이디 조명 장치는 다음과 같은 효과가 있다.
냉각팬에 의해 방열부재 주위의 공기를 강제 대류시켜 열 방출 효과를 극대화하여 LED 조명효율을 향상시킬 수 있고, 교류전류를 직류전류로 변환하는 전원변환장치를 포함하여 여러 등기구에 범용적으로 사용하기 용이하며, 각 부품의 조립 및 분해와 각 부품의 대체가 용이하여 유지보수가 쉽고 편리하다.
또한, 전원변환장치에 관통구가 형성되고, 관통구에 열전달부재가 삽입되어 열전달부재를 통해 엘이디모듈에서 발생하는 열을 방열부재로 쉽게 전달할 수 있다.
또한, 열전달부재와 방열부재는 볼트에 의해 상호 결합되고, 열전달부재와 방열부재 사이에 전원변환장치가 배치됨으로써, 전원변환장치, 열전달부재 및 방열부재를 일체로 조립하기 용이하다.
또한, 관통구에 삽입된 돌출부는 전원변환장치로부터 이격 배치됨으로써, 전원변환장치로 열이 전달되는 것을 최소화할 수 있다.
또한, 안착홈의 내측에 전원출력포트가 형성되고, 엘이디모듈의 측면에 전원입력포트가 형성되어 안착홈에 엘이디모듈을 삽입하면 전원출력포트와 전원입력포트가 전기적으로 연결됨으로써, 엘이디모듈의 조립 및 전원공급이 용이하다.
또한, 방열부재와 냉각팬 사이에는 방열부재와 냉각팬을 소정 간격으로 상호 이격된 상태로 결합시키는 결합부재가 배치됨으로써, 냉각팬의 유동소음을 감소시키고 방열효과를 높일 수 있다.
또한, 엘이디모듈은 써미스터를 포함하여 이루어짐으로써 과열을 방지하고 일정한 온도를 유지할 수 있다.
도 1은 종래의 엘이디 조명 장치의 단면도,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 엘이디 조명 장치의 사시도,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 엘이디 조명 장치의 일방향 분해사시도,
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 엘이디 조명 장치의 타방향 분해사시도,
도 5는 도 2의 A-A선을 취하여 본 단면도,
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 엘이디 조명 장치의 평면도,
본 발명의 실시예에 따른 엘이디 조명 장치는 도 2 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 전원변환장치(10), 엘이디모듈(20), 열전달부재(30), 방열부재(40) 및 냉각팬(60)을 포함하여 이루어진다.
전원변환장치(10)는 외부로부터 전원을 입력받아 교류전류를 직류전류로 변환시킨다.
구체적으로 전원변환장치(10)는 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이 원기둥 형상으로 형성되고, 상부케이스와 하부케이스가 결합되는 구조로 이루어져 내부에 공간이 형성된다.
그리고 전원변환장치(10)의 중심부에는 상하로 관통되는 관통구(11)가 형성되고, 하부에는 엘이디모듈(20)이 삽입 배치되는 안착홈(12)이 형성된다.
안착홈(12)은 상부로 오목하게 형성되고 관통구(11)와 연통되며, 내측에 전원출력포트(13)가 형성되어 엘이디모듈(20)에 직류전류를 공급한다.
또한, 관통구(11) 및 안착홈(12)에는 열전달부재(30)가 삽입 배치된다.
관통구(11)와 안착홈(12)은 원형 형상으로 형성되고, 안착홈(12)의 직경이 관통구(11)의 직경보다 크다.
이러한 전원변환장치(10)는 열전달부재(30)와 방열부재(40) 사이에 배치되고, 열전달부재(30) 및 방열부재(40)가 상호 결합됨에 따라 열전달부재(30) 및 방열부재(40)와 일체로 조립된다.
이와 같이 전원변환장치(10)는 열전달부재(30)와 방열부재(40)의 결합에 의해 쉽게 조립될 수 있다.
더욱 구체적인 설명은 후술하도록 한다.
엘이디모듈(20)은 전원변환장치(10)의 일단 방향에 결합되고, 전원변환장치(10)로부터 직류전류를 공급받아 발광한다.
즉 엘이디모듈(20)은 열전달부재(30)에 장착되어 전원변환장치(10)의 하부에 형성된 안착홈(12)에 삽입 배치된다.
그리고 엘이디모듈(20)의 측면에는 안착홈(12)의 내측면에 형성된 전원출력포트(13)에 대응되는 위치에 전원입력포트(21)가 형성된다.
이에 따라 엘이디모듈(20)을 안착홈(12)에 삽입하면 전원출력포트(13)와 전원입력포트(21)가 전기적으로 연결되어 전원변환장치(10)로부터 엘이디모듈(20)에 직류전류가 공급된다.
또한, 엘이디모듈(20)은 내부 온도를 감지하여 상기 온도가 미리 지정된 온도에 도달하면 입력되는 전원을 차단하거나 떨어뜨리는 써미스터(미도시)를 포함한다.
상기 써미스터에 의해 엘이디모듈(20)은 일정한 온도를 유지할 수 있다.
열전달부재(30)는 전원변환장치(10)에 결합되며 엘이디모듈(20)에서 발생하는 열을 방열부재(40)로 전달한다.
구체적으로 열전달부재(30)는 장착부(31)와 돌출부(32)로 이루어진다.
장착부(31)는 안착홈(12)에 삽입 배치되며 엘이디모듈(20)이 장착된다.
즉 엘이디모듈(20)은 안착홈(12)에 삽입 배치되어 있는 장착부(31)에 장착된다.
도 3에 도시된 바와 같이 장착부(31)에는 전원출력포트(13)가 형성된 방향을 표시(S)하여 전원입력포트(21)와 전원출력포트(13)의 접속이 용이하게 이루어지도록 하였다.
돌출부(32)는 장착부(31)에서 돌출 형성되어 관통구(11)에 삽입되고, 돌출부(32)의 단부는 관통구(11)를 관통하여 전원변환장치(10)의 상부에 결합되는 방열부재(40)와 접촉하게 된다.
이러한 장착부(31)와 돌출부(32)는 평면 형상이 원형이며, 장착부(31)의 지름이 돌출부(32)의 지름보다 크게 형성된다.
이에 따라 열전달부재(30)의 측면 형상은 대략 '⊥' 형상으로 형성되며, 도 5에서 더욱 확실하게 확인할 수 있다.
그리고 돌출부(32)는 관통구(11)에 삽입되어 볼트에 의해 방열부재(40)와 상호 결합된다.
이때, 관통구(11)에 삽입된 돌출부(32)는 외주면이 전원변환장치(10)로부터 이격 배치된다.
즉 돌출부(32)는 관통구(11)의 내부에서 전원변환장치(10)와 접촉하지 않고, 전원변환장치(10)와 돌출부(32) 사이에 일정한 공간(G)이 형성된다.
상기 공간(G)은 약 1~2mm 정도로 형성되며, 돌출부(32)의 열이 전원변환장치(10)로 전달되는 것을 방지한다.
방열부재(40)는 전원변환장치(10)의 타단 방향에 결합되고, 엘이디모듈(20)에서 발생하는 열을 외부로 방출시킨다.
구체적으로 방열부재(40)는 도 4에 도시된 바와 같이 코어(41)와 방열핀(42)으로 이루어진다.
코어(41)는 돌출부(32) 및 냉각팬(60)의 중심과 일치하는 위치에 배치되고, 볼트(B)가 삽입되어 돌출부(32)와 결합된다.
코어(41)의 둘레에는 다수의 방열핀(42)이 방사형으로 형성되고, 도 6에 도시된 바와 같이 방열핀(42)은 냉각팬(60)이 회전하는 방향으로 볼록하게 휘어져 있다.
그리고 방열부재(40)와 냉각팬(60) 사이에는 방열부재(40)와 냉각팬(60)을 소정 간격으로 상호 이격된 상태로 결합시키는 결합부재(40)가 배치된다.
결합부재(40)는 방열부재(40)와 냉각팬(60) 사이의 간격을 8~10mm 정도로 유지하여 냉각팬(60)의 유동소음과 방열효과를 증대시킨다.
구체적으로 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 결합부재(40)는 내측 고정부(51)와 상기 내측 고정부(51)로부터 사방으로 각각 돌출 형성된 외측 고정부(52)로 이루어져 대략 '+' 형상으로 형성된다.
내측 고정부(51)는 방열부재(40)의 코어(41)에 인접한 위치에 결합되고, 외측 고정부(52)에는 냉각팬(60)의 외측 테두리 부분(러버 케이스(61))과 결합된다.
냉각팬(60)은 방열부재(40)의 상부에 결합되어 방열부재(40) 주위의 공기를 강제 대류시킨다.
전술한 바와 같이 냉각팬(60)은 결합부재(40)에 의해 방열부재(40)와 결합되며, 방열핀(42)이 볼록하게 휘어진 방향으로 회전한다.
도 5에 도시된 바와 같이 냉각팬(60)에 의해 방열부재(40) 주위의 공기가 상승하게 되고, 공기가 방열핀(42) 사이사이로 흐르면서 열이 외부로 방출된다.
그리고 냉각팬(60)은 외측을 둘러싸는 러버 케이스(61)(rubber case)를 포함하며, 냉각팬(60)의 회전에 따른 진동 마찰소음을 줄일 수 있다.
러버 케이스(61)는 결합부재(40)의 외측 고정부(52)에 결합되는 부분이다.
이하, 본 발명에 따른 엘이디 조명 장치의 조립 및 작동에 대하여 설명한다.
먼저 열전달부재(30)의 돌출부(32)를 관통구(11)의 하부로 삽입하고, 전원변환장치(10)의 상부에 방열부재(40)를 배치시킨 후 볼트(B)를 이용하여 돌출부(32)와 방열부재(40)를 조립한다.
그리고 내측 고정부(51)를 방열부재(40)에 결합시키고, 외측 고정부(52)에 냉각팬(60)을 결합시켜 방열부재(40)와 냉각팬(60)을 조립한다.
결합부재(40)와 방열부재(40), 냉각팬(60)의 결합은 나사와 같은 일반적인 체결부재를 이용한다.
한편, 냉각팬(60)에는 전원 커넥터(62)가 돌출되고, 전원 커넥터(62)는 방열핀(42) 사이를 통과하여 전원변환장치(10)에 연결되며, 냉각팬(60)은 전원변환장치(10)로부터 전원을 공급받아 작동될 수 있다.
그리고 엘이디모듈(20)을 장착부(31)에 장착하여 안착홈(12)에 삽입 배치시킨다.
이때, 안착홈(12)의 내측면에 형성되어 있는 전원출력포트(13)와 엘이디모듈(20)의 외측에 형성되어 있는 전원입력포트(21)가 전기적으로 연결되어 엘이디모듈(20)에 직류전류가 공급된다.
안착홈(12)에 삽입 배치되는 장착부(31)의 하면에는 전원출력포트(13)의 위치를 표시하여, 엘이디모듈(20)을 안착홈(12)에 삽입할 때 전원출력포트(13)와 전원입력포트(21)의 위치를 맞추기 용이하도록 하였다.
상술한 바와 같이 조립된 엘이디 조명 장치는 교류전류를 직류전류로 변환하는 전원장치를 포함하고 있으므로 입력되는 전원에 관계없이 여러 등기구에 범용적으로 사용이 가능하다.
그리고 전원변환장치(10), 엘이디모듈(20), 방열부재(40) 및 냉각팬(60)의 조립 및 분해가 용이하며 효과적으로 열을 방출하여 엘이디 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 각각의 부품은 새로운 부품으로 대체가 가능하기 때문에 유지보수가 용이하다.
전원변환장치(10)로부터 전원을 공급받아 엘이디모듈이 발광할 때 발생하는 열은 엘이디모듈(20)이 장착된 장착부(31)로 전달된다.
상기 열은 돌출부(32)를 통해 방열부재(40)로 전달되며, 관통구(11)의 내부에 삽입 배치되는 돌출부(32)는 전원변환장치(10)와 상호 이격되어 있기 때문에 돌출부(32)의 열이 전원변환장치(10)로 전달되는 것을 최소화할 수 있다.
그리고 냉각팬(60)을 작동시켜 방열핀(42) 사이로 상승하는 공기의 흐름을 형성하여 외부로 열이 효과적으로 방출된다.
이와 같이 엘이디모듈(20)에서 발생된 열이 열전달부재(30)를 통해 방열부재(40)로 전달되고, 냉각팬(60)에 의해 방열부재(40) 주위에 강제 대류가 발생함으로써 열 방출 효과를 극대화하였다.
본 발명인 엘이디 조명 장치는 전술한 실시예에 국한되지 않고 본 발명의 기술사상이 허용되는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수 있다.

Claims (10)

  1. 교류전류를 직류전류로 변환시키는 전원변환장치;
    상기 전원변환장치의 일단 방향에 결합되고, 상기 전원변환장치로부터 직류전류를 공급받아 발광하는 엘이디모듈;
    상기 전원변환장치의 타단 방향에 결합되고, 상기 엘이디모듈에서 발생하는 열을 외부로 방출시키는 방열부재; 및
    상기 방열부재에 결합되어 상기 방열부재 주위의 공기를 강제 대류시키는 냉각팬을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 엘이디 조명 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 엘이디모듈이 장착되고, 상기 전원변환장치에 결합되며, 상기 엘이디모듈에서 발생하는 열을 상기 방열부재로 전달하는 열전달부재를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 엘이디 조명 장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 전원변환장치에는 중심부가 관통 형성된 관통구가 형성되고,
    상기 열전달부재는,
    상기 엘이디모듈이 장착되는 장착부와,
    상기 장착부에서 돌출 형성되어 상기 관통구에 삽입되고, 단부가 상기 방열부재와 접촉하는 돌출부로 이루어진 것을 특징으로 하는 엘이디 조명 장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 돌출부와 방열부재는 볼트에 의해 상호 결합되고,
    상기 전원변환장치는 상기 열전달부재와 방열부재 사이에 배치되어 상기 열전달부재 및 방열부재와 일체로 조립되는 것을 특징으로 하는 엘이디 조명 장치.
  5. 청구항 3에 있어서,
    상기 관통구에 삽입된 돌출부는 상기 전원변환장치로부터 이격 배치되는 것을 특징으로 하는 엘이디 조명 장치.
  6. 청구항 3에 있어서,
    상기 전원변환장치에는 상기 장착부 및 엘이디모듈이 삽입 배치되는 안착홈이 형성되되,
    상기 안착홈의 내측에는 전원출력포트가 형성되고,
    상기 엘이디모듈의 측면에는 상기 전원출력포트에 대응되는 위치에 전원입력포트가 형성되어,
    상기 안착홈에 상기 엘이디모듈이 삽입되면 상기 전원출력포트와 전원입력포트가 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 엘이디 조명 장치.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 방열부재와 냉각팬 사이에는 상기 방열부재와 냉각팬을 소정 간격으로 상호 이격된 상태로 결합시키는 결합부재가 배치되는 것을 특징으로 하는 엘이디 조명 장치.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 결합부재는,
    상기 방열부재에 결합되는 내측 고정부와,
    상기 내측 고정부에서 외측 방향으로 돌출 형성되어 상기 냉각팬의 외측 테두리 부분이 결합되는 외측 고정부로 이루어진 것을 특징으로 하는 엘이디 조명 장치.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 방열부재는,
    상기 냉각팬의 중심과 일치하는 위치에 배치되는 코어와,
    상기 코어의 둘레에 방사형으로 형성되는 방열핀으로 이루어지되,
    상기 방열핀은 상기 냉각팬이 회전하는 방향으로 볼록하게 휘어진 것을 특징으로 하는 엘이디 조명 장치.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 엘이디모듈은 내부 온도를 감지하여 상기 온도가 미리 지정된 온도에 도달하면 입력되는 전원을 차단하거나 떨어뜨리는 써미스터를 포함하는 것을 특징으로 하는 엘이디 조명 장치.
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