KR100759803B1

KR100759803B1 - Ｌｅｄ 백열 전구

Info

Publication number: KR100759803B1
Application number: KR1020060109067A
Authority: KR
Inventors: 정한휘
Original assignee: 주식회사 남영전구
Priority date: 2006-11-06
Filing date: 2006-11-06
Publication date: 2007-09-19

Abstract

본 발명은 다수의 LED로 이루어진 광원에 유리구를 씌우고 전극베이스를 설치하여 백열전구형으로 제작함으로써 기존 백열전구 소켓을 이용하여 사용할 수 있도록 한 LED 백열 전구에 관한 것으로, 광원인 LED; LED가 고정되는 기판; 상기 기판의 하측으로 열전도성 접착부재를 매개로 설치되어 상기 LED에서 발생되는 열을 외부로 방출하는 히트싱크; 상기 LED를 둘러싸는 구형의 유리구; 정전압원과 정전류원이 구비되어 상기 LED에 안정된 전압과 전류를 공급하는 구동부; 상기 유리구와 함께 외형을 이루면서 상기 히트싱크와 구동부를 수납하는 하부보호케이스; 상기 하부보호케이스에 설치되고 상기 LED에 구동전원을 공급할 수 있도록 외부의 전원공급원과 나사식으로 고정연결하는 전구베이스를 포함하여 이루어진다. 이러한 본 발명의 LED 백열 전구는 사용이 쉽고, 반영구적이며, 전력소모가 적은 특징이 있는 것이다.

전구, 백열등, LED, 히트싱크, 방열판, E26

Description

ＬＥＤ 백열 전구{LED light bulb}

도 1은 본 발명에 따른 LED 백열 전구의 종단면도,

도 2는 도 1에 도시된 제2 히트싱크판의 평면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

11 -- LED, 12 -- 인쇄회로기판,

13 -- 유리구, 14 -- 반사판,

15 -- 열전도성 접착부재, 16 -- 제1 히트싱크,

17 -- 제2 히트싱크, 18 -- 하부보호케이스,

19 -- 스크류, 20 -- 구동부,

21 -- 전구베이스.

본 발명은 다수의 LED로 이루어진 광원에 유리구를 씌우고 전극베이스를 설치하여 백열전구형으로 제작함으로써 기존 백열전구 소켓을 이용하여 사용할 수 있 도록 한 LED 백열 전구에 관한 것이다.

일반적으로 백열등은 진공의 유리구 안에 필라멘트선을 넣고 전원을 인가하면 필라멘트선이 고온으로 가열되면서 온도복사에 의해 빛을 얻는 광원인데, 고온에서는 필라멘트가 가늘어져 증발하므로 유리구안에 아르곤과 질소의 혼합가스를 넣어 증발작용을 억제시켜 수명을 연장하고 있다.

통상의 백열등은 자연광에 가까운 빛을 발하여 눈의 피로감을 덜어줄 수 있고 소켓에 용이하게 착탈가능하여 에디슨에 의해 발명된 이래 형광등과 함께 오랜 세월동안 널리 사용되고 있는 조명등 중의 하나이기는 하지만, 대부분의 에너지가 열로 방출되고 일부만이 빛으로 이용되어 열효율이 낮다는 단점을 가지고 있다.

LED(light emitting diode; 발광다이오드는 )는 반도체에 전압을 가할 때 발생되는 발광현상을 이용한 광원으로서, 지난 수년간 기술 발전으로 조명용으로 사용할 수 있을 정도로 밝기가 개선되었으며, 기존 백열전구에 비해 전력 소모량은 적으면서 수명은 길고 밝고 선명하여 일반 전구용으로 사용이 확산될 전망이다.

본 발명을 상기한 사정을 감안하여 발명한 것으로, 수명이 길고 밝으면서도 소모전력이 적고 사용상 편리를 위해 기존 백열등 소켓을 이용하여 사용할 수 있도록 하기 위하여, LED를 광원으로 하고, LED에서 점등시 발생되는 열을 효율적으로 방출시키는 한편, 광원인 LED를 일반 백열전구 형상의 유리구로 둘러싸서 일반 백열전구형의 전구체로 이루어진 LED 백열 전구를 제공하고자 함에 발명의 목적이 있 다.

상기한 목적을 실현하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 LED 백열 전구는, 광원인 LED; LED가 고정되는 기판; 상기 기판의 하측으로 열전도성 접착부재를 매개로 설치되어 상기 LED에서 발생되는 열을 외부로 방출하는 히트싱크; 상기 LED를 둘러싸는 구형의 유리구; 정전압원과 정전류원이 구비되어 상기 LED에 안정된 전압과 전류를 공급하는 구동부; 상기 유리구와 함께 외형을 이루면서 상기 히트싱크와 구동부를 수납하는 하부보호케이스; 상기 하부보호케이스에 설치되고 상기 LED에 구동전원을 공급할 수 있도록 외부의 전원공급원과 나사식으로 고정연결하는 전구베이스를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

또 본 발명의 LED 백열 전구는, 상기 히트싱크는 가장자리가 상방향으로 절곡되어 유리구의 기저부를 감싸서 외부와의 직접 열접촉에 의해 열을 방출하는 제1 히트싱크판과, 수평원판의 둘레에 일정한 간격으로 톱니가 형성되어 이루어지고 상기 제1 히트싱크판의 하측으로 하나 이상 중첩되게 결합된 제2 히트싱크판으로 이루어진 제1 히트싱크; 상기 제1 히트싱크와 결합되어 열을 방출하는 플랫 백 타입의 제2 히트싱크로 이루어짐을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 LED 백열 전구는, 상기에 있어서 유리구는 내면에 불산 또는 백색박막 도장으로 표면처리되어 불투명상태로 형성되어지게 되어 있다.

그리고 본 발명의 LED 백열 전구는, 상기에 있어서 유리구의 하단부는 내측면에 금속막이 증착된 반사판이 형성됨을 특징으로 한다.

아울러 본 발명의 LED 백열 전구는, 상기에 있어서 금속막은 알루미늄성분을 이용하여 표면내부에 진공 도장 또는 도포를 한 금속막인 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 바람직한 일실시예에 대한 구성 및 작용을 예시도면에 의거하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 LED 백열 전구의 종단면도로서, 상기 도면에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 LED 백열 전구는, 광원으로써 LED(Light Emitting Diode; 11)가 사용되는데, LED(11)는 반도체화합물에 빛을 가하면 빛을 발하는 발광소자로써, 전력소비가 백열전구에 비해 20~30%에 불과하고 수명이 길어 한번 설치하면 별도의 유지보수가 없을 정도의 큰 장점을 가지고 있다.

LED(11)는 필요광량에 따라 그 수를 선택하여 사용할 수 있으며, 기판(12)에 고정된다.

상기 기판(12)은 바람직하기로는 기판내부에 방열판을 코어형태로 집어넣어서 방열기능을 갖도록 한 메탈 코어 기판을 사용할 수 있으며, 각 LED(11)에 공급할 전원선이 패턴형태로 인쇄되어 각 LED(11)의 전원단자와 연결된다.

상기 기판(12) 위에는 LED(11)를 둘러싸도록 유리구(13)가 설치되며, 유리구(13)는 구형, 타원형, 또는 조명목적에 따라 임의 형상의 것을 사용할 수 있으며, 투명, 불투명, 혹은 채색하여 사용할 수도 있다.

상기 유리구(13)는 본 발명의 바람직한 실시예에서 내면에 불산 또는 백색박막 도장으로 표면처리하여 불투명되도록 함으로써, 조명등으로 사용시 눈부심을 방 지할 수 있도록 하였다.

또한, 상기 유리구(13)의 하단부에 반사판(14)을 형성하여 LED(11)에서 발하는 빛을 전방으로 반사시켜 밝기를 높일 수 있도록 되어 있다. 특히 본 발명의 바람직한 실시예에서 상기 반사판(14)은 유리구(13)의 하단부 내측면에 금속막을 진공 도장 또는 도포하여 형성하였으며, 상기 금속막은 알루미늄 및 기타 반사효과를 제공하는 금속막을 이용하여 형성시켰다.

한편, 상기 기판(12)의 하측으로는 상기 LED(11)에서 발생되는 열을 외부로 방출하기 위해 열전도성 접착부재(15)를 매개로 히트싱크가 설치되어 있다. 상기 열전도성 접착부재(15)는 기판(12)에 히트싱크를 부착할 수 있도록 하여 기판(12) 즉 상기 LED(11)에서 발생되는 열을 히트싱크로 전달함으로써 설치구조도 간단하면서도 효율적으로 열을 전달하는 역할을 한다.

상기 히트싱크는 본 발명의 바람직한 실시예에서는 앞서 설명된 바와 같이 열전도성 접착부재(15)를 매개로 기판(12)에 접촉되어 외부로 열을 방출하는 제1 히트싱크(16)와, 상기 제1 히트싱크(16)와 접촉되어 제1 히트싱크(16)로 전달된 열을 방출하는 제2 히트싱크(17)로 이루어져 있다.

특히 상기 제1 히트싱크(16)는 기판(12)의 저면에서 외측으로 연장된 후 유리구(13)의 기저부를 감싸도록 가장자리가 상방향으로 절곡되어, 외측으로 노출된 부위가 외기와의 직접적인 열접촉을 통해 열을 방출함과 아울러 유리구(13)를 고정하는 역할을 하는 제1 히트싱크판(16a)을 구비하고 있다. 아울러 제1 히트싱크(16)에는 도 2에 도시된 바와 같이 수평원판의 둘레에 일정한 간격으로 톱니가 형성되어 이루어진 제2 히트싱크판(16b)이 제1 히트싱크판(16a)의 하측으로 접촉되도록 설치되어 있는데, 열 방출 효과를 높이기 위하여 상기 제2히트싱크판(16b)을 다수개 중첩하여 결합할 수 있으며, 중첩 결합수를 늘리거나 줄임으로써 열 방출 효과를 조절할 수 있고, 외측으로 돌출된 톱니가 상하간에 엇갈려 적층되도록 배치하는 것이 바람직하다.

중첩된 다수개의 제2히트 싱크판(16b)의 위쪽에 아래쪽에 상부 고정판(16b-1)과 하부 고정판(16b-2) 사이에 설치하여, 상부 고정판(16b-1)과 하부 고정판(16b-2)을 관통하는 나사 또는 기타 고정 가능한 결합방식에 의하여 압착 고정한다.

상기 상부 고정판(b-1)과 하부 고정판(16b-2)의 재질은 통상 알루미늄 또는 구리 등으로 하여 열방출효과를 저하시키지 않는 통상의 금속재질을 사용한다.

상기 제1 히트싱크(16)의 하측에 설치되는 제2 히트싱크(17)는 상기 제1 히트싱크(16)에 면접촉되는 방열판에 다수의 방열핀이 수직으로 형성되어 외부와의 접촉면적을 늘릴 수 있도록 된 플랫 백 타입으로 이루어져 있다.

상기와 같은 제1 히트싱크(16)의 일부와 제2 히트싱크(17)는 외부와의 접촉에 의한 충격으로부터 손상되는 것을 보호함과 아울러 사람의 손이 히트싱크(16)(17)와 접촉되어 히트싱크(16)(17)에서 발생되는 열로부터 입게 될 불의의 부상을 방지하기 위하여 히트싱크(16)(17)는 하부보호케이스(18)에 수납시키는 구조로 이루어져 있다.

하부보호케이스(18)는 도시된 바와 같이 스크류(19) 등의 체결수단을 이용하 여 기판(12) 또는 제1 히트싱크(16)에 고정되며, 유리구(13)와 함께 본 발명에 따른 전구의 외형을 이룬다.

그리고 하부보호케이스(18)의 내측으로는 상기 LED(11)를 동작시키는 구동부(20)가 설치된다. 상기 구동부(20)는 LED(11)에 안정된 전압과 전류를 공급할 수 있도록 정전압원과 정전류원으로 구성될 수 있다.

상기 하부보호케이스(18)의 하단에는 구동부(20)를 통해 상기 LED(11)와 내측으로 전기적으로 연결되어 LED(11)에 구동전원을 공급하는 전구베이스(21)가 설치되어 있다. 상기 전구베이스(21)는 외주면에 나사식으로 형성된 원통형 전극과, 상기 원통형 전극의 중심에 원통형 전극과 절연물체를 매개로 설치되는 전극을 구비하고 있어서 전구소켓(도시되지 않음)에 돌려 끼워 상기 전극들을 전구소켓의 전극에 각각 접촉시켜 통전시키는 E26규격 베이스로 형성된 것이다. 전구베이스(21) 재료는 통상 황동이나 알루미늄을 이용하여 형성될 수 있다.

이와 같이 본 발명의 LED 백열 전구는 전구베이스(21)를 기존에 설치되어 있는 전구소켓에 돌려끼워 결합할 수 있으며, 전구베이스(21)를 통해 공급되는 전원은 구동부(20)에서 안정된 레벨로 조절되어 LED(11)에 공급되어 조명등으로써의 기능을 수행하게 된다. 그리고 LED(11)의 점등시 발생되는 열은 제1 히트싱크(16) 및 제2 히트싱크(17)에 전달되어 효율적으로 방출된다.

따라서 고휘도를 갖는 LED(11)를 광원으로 하는 조명등으로써 충분한 기능을 수행할 수 있게 되며, 효율적인 열방출을 통해 반영구적으로 사용할 수 있게 된다.

상기한 바와 같이 본 발명은 고휘도를 갖는 LED를 광원으로 채택하고 불투명 유리구를 사용하면서 E26규격의 베이스를 채용함으로써, 기존의 백열전구 소켓을 사용한 편리한 이용가능성, 반영구적으로 사용, 눈부심 방지, 소비전력 감소 등의 효과를 달성할 수 있는 조명등을 제공할 수 있다.

Claims

광원인 LED; LED가 고정되는 기판; 상기 기판의 하측으로 열전도성 접착부재를 매개로 설치되어 상기 LED에서 발생되는 열을 외부로 방출하는 히트싱크; 상기 LED를 둘러싸는 구형의 유리구; 정전압원과 정전류원이 구비되어 상기 LED에 안정된 전압과 전류를 공급하는 구동부; 상기 유리구와 함께 외형을 이루면서 상기 히트싱크와 구동부를 수납하는 하부보호케이스; 상기 하부보호케이스에 설치되고 상기 LED에 구동전원을 공급할 수 있도록 외부의 전원공급원과 나사식으로 고정 연결하는 전구베이스를 포함하여 이루어진 LED 백열 전구.
제1항에 있어서, 상기 히트싱크는 가장자리가 상방향으로 절곡되어 유리구의 기저부를 감싸서 외부와의 직접 열접촉에 의해 열을 방출하는 제1 히트싱크판과, 수평원판의 둘레에 일정한 간격으로 톱니가 형성되어 이루어지고 상기 제1 히트싱크판의 하측으로 하나 이상 중첩되게 결합된 제2 히트싱크판으로 이루어진 제1 히트싱크; 상기 제1 히트싱크와 결합되어 열을 방출하는 플랫 백 타입의 제2 히트싱크로 이루어짐을 특징으로 하는 LED 백열 전구.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 유리구는 내면에 불산표면 처리 또는 백색 박막 도장 처리되어 불투명 됨을 특징으로 하는 LED 백열 전구.
제3항에 있어서, 상기 유리구의 하단부 내측면에 알루미늄 금속막이 진공 증착된 반사판이 형성됨을 특징으로 하는 LED 백열 전구.