KR100979733B1 - 백열등타입 엘이디 발광장치 - Google Patents

백열등타입 엘이디 발광장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 백열등타입 엘이디 발광장치에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 백열등타입 엘이디 발광장치는, 다수의 엘이디가 설치되어 빛을 조사하는 고정기판; 상기 고정기판을 외주면에 설치하여 고정하는 기판장착부재; 및 상기 기판장착부재에 끼워져 고정부재에 의하여 상기 고정기판의 외주면에 고정 설치되고 상기 엘이디에서 조사된 빛을 난반사하여 비춰주는 난반사부재를 포함한다.
본 발명은 엘이디를 고정기판에 다수 형성하고 고정기판을 원추형상의 기판장착부재에 감아 설치하며, 엘이디에서 발광된 빛이 다수의 난반사면에서 난반사되므로 빛의 퍼짐성을 향상시키고, 넓은 지역에 빛을 골고루 비추게 하는 효과를 지닌다.
엘이디, 고정기판, 기판장착부재, 난반사부재, 난반사

Description

백열등타입 엘이디 발광장치 {GLOW LAMP TYPE LIGHT EMITTING DIODE RADIATION DEVICE}
본 발명은 발광장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 엘이디를 고정기판에 다수 형성하여 기판장착부재에 설치하고 엘이디에서 발광된 빛을 난반사부재에서 난반사 시키는 엘이디 발광장치에 관한 것이다.
조명등은 전원을 공급받아 전기에너지를 빛에너지로 전환함으로써 사용자에게 어두운 곳에서도 물체를 식별할 수 있도록 하는 도구로서 인간의 문명을 획기적으로 발전되도록 하는 기폭제가 된다.
따라서, 이러한 도구는 여러 가지 형태로 사용되고 있으며, 최초로 개발된 백열전구는 빛보다는 열이 더 많이 발생되고, 빛을 발광하는 필라멘트에 장시간의 열이 가하여지면 수명이 짧아지는 등의 단점을 지니고 있어 저렴하게 제작될 수 있음에도 불구하고 사용이 지양되고 있다.
이러한 단점을 개선하여 등장된 것이 형광등인데, 이는 비록 전구보다 전기 에너지를 빛에너지로 전환하는 비율이 커서 에너지 절약이라는 장점을 가지지만 점등에 소요되는 시간이 길고 그 수명이 짧으며, 진공유리관 내벽에 형광(발광)물질을 도포하여 자외선을 가시광선으로 변환하여 발광하지만 형광물질의 가격이 비싸다는 한계로 새로운 매체를 요구하는 실정이었다.
이에 부응하고자 개발된 것이 엘이디(Light emitting diode)를 이용한 발광장치로서, 비록 아직까지 제작비용은 경제성이 떨어지지만, 작은 전력으로 높은 조도를 얻으면서 그 수명도 1회사용에 특별한 수리 없이도 3년 이상으로 획기적으로 길어서 장래의 조명등으로서 선호되고 있다.
그러나, 종래에는 엘이디를 발광장치에 사용하지만 엘이디가 빛의 조도는 높으나 백열전구 및 형광등과 다르게 빛의 확산 성능이 떨어지고, 넓은 면적에 걸쳐 빛이 골고루 비추는 능력이 저하되어 주로 빛을 집중적으로 비추고 오랜 시간 동안 사용하여야 하는 장소에 주로 사용되었다.
따라서, 백열전구 및 형광등과 같이 빛의 확산성능을 향상시키고, 넓은 지역이 빛을 골고루 비추는 엘이디 발광장치를 제안할 필요성이 대두 되었다.
본 발명의 상기한 문제점을 개선하기 위한 것으로서, 엘이디를 고정기판에 다수 형성하고 고정기판을 원추형상의 기판장착부재에 감아 설치하며, 엘이디에서 발광된 빛이 다수의 난반사면에서 난반사되므로 빛의 퍼짐성을 향상시키고, 넓은 지역에 빛을 골고루 비추게 하는 것이 목적이다.
또한, 엘이디 발광장치를 백열등 방식으로 제작하여 기존의 백열등 설치구조에 그대로 사용하므로 엘이디 발광장치를 장착하는 고정구조를 별도로 제작할 필요가 없어 사용상의 편리함을 제공하는 것이 목적이다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 백열등타입 엘이디 발광장치는, 다수의 엘이디가 설치되어 빛을 조사하고, 플렉시블한 재질로 형성되는 고정기판; 상기 고정기판을 외주면에 설치하여 고정하는 기판장착부재; 및 상기 기판장착부재에 끼워져 고정부재에 의하여 상기 고정기판의 외주면에 고정 설치되고 상기 엘이디에서 조사된 빛을 난반사하여 비춰주는 난반사부재를 포함하고, 상기 고정기판은 부채꼴형상으로 형성되고, 양측면에 형성된 제1,제2접착부에 접착제를 융착하므로 상기 기판장착부재에 고정되고, 상기 제1,제2접착부는 금속재를 박판으로 형성하여 융착시 연질재의 고정기판이 녹는 것을 방지하며, 상기 기판장착부재에는 고정기판이 설치되도록 일정 깊이 함몰된 설치홈이 형성되고, 상기 엘이디에 전기를 공급하는 연결선이 이동되도록 상기 기판장착부재에 끼움구멍이 형성되며, 상기 엘이디에서 발생한 열을 배출하도록 상기 기판장착부재에 통기공이 다수 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 설치홈에 장착된 고정기판은 측면부분의 설치각도가 수직면에 대하여 3~20°각도 범위를 갖는 것이 바람직하다.
삭제
삭제
또한, 상기 난반사부재에는 상기 엘이디에서 조사된 빛을 난반사하도록 곡률이 서로 다른 난반사면이 다수 형성되고, 상기 난반사부재는 상기 기판장착부재의 걸림면에 걸려지는 걸림턱이 형성되어 상기 고정부재의 암나사부가 상기 기판장착부재의 수나사부에 체결되어 상기 기판장착부재에 고정되는 것이 바람직하다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 백열등타입 엘이디 발광장치를 사용하면, 엘이디를 고정기판에 다수 형성하고 고정기판을 원추형상의 기판장착부재에 감아 설치하며, 엘이디에서 발광된 빛이 다수의 난반사면에서 난반사되므로 빛의 퍼짐성을 향상시키고, 넓은 지역에 빛을 골고루 비추게 하는 효과를 지닌다.
또한, 엘이디 발광장치를 백열등 방식으로 제작하여 기존의 백열등 설치구조에 그대로 사용하므로 엘이디 발광장치를 장착하는 고정구조를 별도로 제작할 필요가 없어 사용상의 편리함을 제공하는 장점을 지닌다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 백열등타입 엘이디 발광장치를 설명하도록 한다.
이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.
또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다.
그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 백열등타입 엘이디장치의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 백열등타입 엘이디장치의 일부 조립 사시도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 백열등타입 엘이디장치의 단면도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 고정기판의 확대 사시도이며, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 백열등타입 엘이디장치의 사용상태 단면도이고, 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 백열등타입 엘이디장치의 사시도이다.
도 1 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 백열등타입 엘이디 발광장치의 구성은, 다수의 엘이디(10)가 설치되어 빛을 조사하는 고정기판(2); 고정기판(2)을 외주면에 설치하여 고정하는 기판장착부재(20); 및 기판장착부재(20)에 끼워져 고정부재(50)에 의하여 고정기판(2)의 외주면에 고정 설치되고 엘이디(10)에서 조사된 빛을 난반사하여 비춰주는 난반사부재(40)를 포함하여 이루어진다.
그리고, 고정기판(2)은 부채꼴형상의 플렉시블한 재질로 형성되고, 양측면에 형성된 제1,제2접착부(12)(14)에 접착제를 융착하므로 기판장착부재(20)에 고정된다. 제1,제2접착부(12)(14)은 금속재를 박판으로 형성하여 융착시 연질재의 고정기판(2)이 녹는 것을 방지한다.
접착제는 납 또는 기타 금속재를 이용한 솔더링재질 또는 연질의 합성수지성 접착제를 사용하여 구성하는 것이 바람직하다.
제1,제2접착부(12)(14)는 걸림돌기와 걸림후크 방식으로 각각 제작하여 융착 없이 걸림방식으로 연결하여 고정할 수도 있다. 이외에도 다양한 방식의 연결방식을 사용하여 고정기판(2)를 감싸주어 기판장착부재(20)에 설치하는 것이 가능하다.
고정기판(2)에는 상기 엘이디(10)에 전기를 공급하도록 박막형상의 배선(8)을 증착하여 형성된다.
그리고, 종래의 백열등 또는 형광등에 사용되는 교류를 그대로 적용하여 사용하는 경우, 고정기판(2)에 정류기(6)를 설치하여 교류전류(AC)를 직류전류(DC)로 변환하여 엘이디(10)에서 사용할 수 있게 한다.
상기 정류기(6)를 고정기판(2)에 설치하지 않고, 기판장착부재(20)의 내부공간에 적절한 위치에 설치하여 사용할 수 있거나 혹은 기판장착부재(20)의 외부에 별도로 구비될 수 있다.
만약, 엘이디(10)에서 직접 사용할 수 있는 직류가 공급된다면, 고정기판(2)에 정류기(6)를 구비하지 않아도 된다.
또한, 엘이디(10)에 가하여지는 전압이 안정적으로 공급되고 엘이디(10)를 보호하도록 엘이디(10)에 저항(미도시)이 구비될 수 있다.
이와 같이, 고정기판(2)에 엘이디(10), 배선(8), 정류기(6)등을 설치하는 구성은 일반적으로 많이 사용되는 구성이므로 이러한 구성을 제조공정에서 적절하게 조합하여 제작할 수 있다.
그리고, 기판장착부재(20)에는 고정기판(2)이 설치되도록 일정 깊이 함몰된 설치홈(22)이 형성되고, 엘이디(10)에 전기를 공급하는 연결선(4)이 이동되는 끼움 구멍(24)이 형성되며, 엘이디(10)에서 발생한 열을 배출하는 통기공(34)이 다수 형성된다. 통기공(34)의 내측에는 공간부(32)가 형성되어 외부공기와 열교환이 이루어지게 된다.
그리고, 설치홈(22)에 장착된 고정기판(2)은 측면부분의 설치각도(θ)가 수직면에 대하여 3~20°의 각도 범위를 갖는다. 특히, 7°정도의 설치각도를 갖는 것이 가장 바람직하다.
그리고, 난반사부재(40)에는 엘이디(10)에서 조사된 빛을 난반사하도록 곡률이 서로 다른 난반사면(44)이 굴곡부(42)의 내측면에 다수 형성된다. 난반사면(44)은 구간별로 곡률이 다르게 형성되되, 각각의 난반사면(44)은 기판장착부재(20)의 중심선에 대하여 원주방향으로 동일한 거리에 원 궤적을 따라서 형성될 수 있다.
물론, 상기한 방법과 다르게 다수의 난반사면(44)은 난반사부재(40)의 내측면에 다양한 방법에 의하여 형성되어 빛을 난반사하는 것이 가능하다.
그리고, 난반사부재(40)는 상기 기판장착부재(20)의 걸림면(26)에 걸려지는 걸림턱(46)이 형성되어 상기 고정부재(50)의 암나사부(52)가 상기 기판장착부재(20)의 수나사부(28)에 체결되어 상기 기판장착부재(20)에 고정된다.
그리고, 기판장착부재(20)는 나사체결방식의 단자부(30)를 통하여 소켓(50)에서 전기를 공급할 수 있으나, 도 6에 도시된 바와 같이, 다른 실시예로, 끼움방식의 단자부(30a)를 이용하여 소켓(60)에 결합하여 전기를 공급할 수 있다.
난반사부재(40)를 기판장착부재(20)에 고정하는 고정부재(50)는 원형으로 형성하되, 외부면을 너얼링 면으로 형성하여 사용자가 조이거나 풀 때, 미끄럼을 방 지하도록 구성된다. 또한, 고정부재(50)의 외주면을 사각 또는 육각형등과 같이 다각형으로 형성하여 볼트방식으로 체결하도록 구성할 수 있다.
이하, 첨부도면에 의거하여 본 발명의 작용을 살펴보도록 한다.
먼저, 본 발명에 따른 백열등타입 엘이디 발광장치의 조립상태를 살펴 보면, 도면에 도시된 바와 같이, 기판장착부재(20)의 외주면에 형성된 설치홈(22)에 부채꼴 형상의 고정기판(2)을 감아주고, 양측에 형성된 제1,제2접착부(12)(14)를 맞대고서 접착제를 대고서 융착하여 고정기판(2)이 설치홈(22)에 함몰 설치된 상태로 조립한다.
그리고, 고정기판(2)의 배선(8)에 전기를 공급하는 연결선(4)을 기판장착부재(20)의 끼움구멍(24)에 삽입하여 내측으로 인출한다.
그리고, 내측으로 인출된 연결선(4)은 기판장착부재(20)의 상측에 구비된 단자부(30)(30a)에 연결하여 전기적으로 접속한다. 단자부(30)(30a)는 나사방식 또는 끼움방식으로 이루어져 소켓(60)에 끼워지므로 전기적으로 접속이 이루어진다.
그리고, 기판장착부재(20)의 단자부(30)(30a)를 난반사부재(40)의 끼움공(48)에 삽입하여 걸림턱(46)이 걸림면(26)에 걸려지는 상태로 난반사부재(40)를 기판장착부재(20)에 가 조립하고, 고정부재(50)를 기판장착부재(20)의 단자부(30)를 통하여 끼워서 기판장착부재(20)의 수나사부(28)에 암나사부(52)를 체결하므로 난반사부재(40)를 기판장착부재(20)에 최종 조립한다.
한편, 이와 같은 조립 상태에서, 백열등 타입 엘이디 발광장치의 단자부(30)를 종래의 백열등 설치구조의 소켓(60)에 끼워서 장착하여 전원을 공급하면, 단자 부(30)(30a), 연결선(4) 및 배선(8)을 통하여 전기가 공급되고, 고정기판(2)에 설치된 정류기(6)에서 교류전류를 직류전류로 변환하여 엘이디(10)에서 사용할 수 있는 3V, 6V, 12V 또는 24V등의 소정의 전압으로 낮춰준다.
정류기(6)에 직류로 변환된 전류는 배선(8)을 통하여 이동하여 엘이디(10)에 공급되어 발광하게 된다. 도 1 및 도 3에 개시된 배선(8) 구조는 개략적으로 보인 것으로서, 필요에 따라 엘이디(10)에서 사용되는 전압으로 공급하도록 적절하게 배선구조를 배치할 수 있다.
그리고, 도면에는 엘이디(10)에 전기가 공급되는 방식이 직류이면서 병렬방식으로 설치된 상태 도시하였으나, 직렬방식으로 설치되거나 직렬방식과 병렬방식이 복합적으로 설치되게 구성할 수 있다.
이와 같이, 배선(8)으로 공급되는 전기는 엘이디(10)에서 발광하여 도 3에 도시된 바와 같이, 난반사부재(40)의 다수의 난반사면(44)에서 굴절률이 각기 다른 상태로 난반사되어 발광되는 빛이 전체적으로 퍼지는 상태로 발광 된다.
한편, 엘이디(10에)서 발생되는 고온의 열은 기판장착부재(20)에 형성된 통기공(34)을 통하여 공간부(32)를 통하여 외부로 배출되므로 고온의 열이 발생되는 것을 방지할 수 있다.
본 발명의 백열등타입 엘이디 발광장치는 기존의 다양한 방식의 백열등 또는 형광등 설치구조에 그대로 적용하여 사용할 수 있으나 이에 한정되지 않고, 새로운 방식의 전등 설치 구조에도 적용하여 사용하는 것이 가능하다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적 인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 백열등타입 엘이디장치의 사시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 백열등타입 엘이디장치의 일부 조립 사시도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 백열등타입 엘이디장치의 단면도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 고정기판의 확대 사시도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 백열등타입 엘이디장치의 사용상태 단면도.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 백열등타입 엘이디장치의 사시도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
2 : 고정기판 4 : 연결선
6 : 정류기 8 : 배선
10 : 엘이디 12,14 : 제1,제2접착부
20 : 기판장착부재 22 : 설치홈
26 : 걸림면 28 : 수나사부
30,30a : 단자부 32 : 공간부
34 : 통기공 40 : 난반사부재
42 : 굴곡부 44 : 난반사면
46 : 걸림턱 50 : 고정부재
52 : 암나사부 60 : 소켓

Claims (5)

  1. 다수의 엘이디가 설치되어 빛을 조사하고, 플렉시블한 재질로 형성되는 고정기판;
    상기 고정기판을 외주면에 설치하여 고정하는 기판장착부재; 및
    상기 기판장착부재에 끼워져 고정부재에 의하여 상기 고정기판의 외주면에 고정 설치되고 상기 엘이디에서 조사된 빛을 난반사하여 비춰주는 난반사부재를 포함하고,
    상기 고정기판은 부채꼴형상으로 형성되고, 양측면에 형성된 제1,제2접착부에 접착제를 융착하므로 상기 기판장착부재에 고정되고,
    상기 제1,제2접착부는 금속재를 박판으로 형성하여 융착시 연질재의 고정기판이 녹는 것을 방지하며,
    상기 기판장착부재에는 고정기판이 설치되도록 일정 깊이 함몰된 설치홈이 형성되고,
    상기 엘이디에 전기를 공급하는 연결선이 이동되도록 상기 기판장착부재에 끼움구멍이 형성되며,
    상기 엘이디에서 발생한 열을 배출하도록 상기 기판장착부재에 통기공이 다수 형성되는 것을 특징으로 하는 백열등타입 엘이디 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 설치홈에 장착된 고정기판은 측면부분의 설치각도가 수직면에 대하여 3~20°각도 범위를 갖는 것을 특징으로 하는 백열등타입 엘이디 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 난반사부재에는 상기 엘이디에서 조사된 빛을 난반사하도록 곡률이 서로 다른 난반사면이 다수 형성되고, 상기 난반사부재는 상기 기판장착부재의 걸림면에 걸려지는 걸림턱이 형성되어 상기 고정부재의 암나사부가 상기 기판장착부재의 수나사부에 체결되어 상기 기판장착부재에 고정되는 것을 특징으로 하는 백열등타입 엘이디 장치.
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