KR101040691B1 - 발광 다이오드를 이용한 형광등 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 형광등 대체용으로서 사용되는 엘이디모듈이 내부에 장착되는 원통형 튜브를 단일체로 형성하여 이의 제조가 용이하고, 원통형 튜브에 길이방향으로 형성된 방열핀용 요철부에 엘이디모듈을 최대한 근접되도록 배치시킴에 따라 방열 효율을 향상(방열핀용 요철부가 형성된 원통형 상부쪽과, 엘이디가 조사되는 원통형 하부쪽의 온도차가 10℃정도 발생됨)시킬수 있도록 한 것으로,

본 발명의 실시예에 의한 발광 다이오드를 이용한 형광등은,

발광 다이오드를 이용한 형광등에 있어서,

내측면에 결합홈이 대향되게 형성되고, 방열핀용 요철부가 일체형으로 형성되는 튜브형상의 몸체와,

결합홈에 끼워맞춤되는 인쇄회로기판과, 인쇄회로기판에 일정간격을 유지하여 고정되는 다수개의 발광 다이오드를 구비하는 엘이디모듈과,

몸체 양단부에 끼워맞춤되며, 외부로부터의 전원을 엘이디모듈에 공급하는 한 쌍의 전원핀이 구비되는 소켓을 포함한다.

발광 다이오드, 형광등, 방열핀용 요철부, 소켓, 엘이디모듈, 전원PCB

Description

발광 다이오드를 이용한 형광등{a fluorescent lamp using LED}

본 발명은 형광등 대체용으로서 사용되는 엘이디모듈(인쇄회로기판(PCB)상에 다수개의 발광 다이오드(엘이디(LED) 라칭함)가 장착된 것을 말함)로부터 발생되는 열을 별도의 방열부재(방열판, 방열필름 등)를 이용하지않고 방열시킬 수 있도록 한 발광 다이오드(LED)를 이용한 형광등에 관한 것이다.

더욱 상세하게는, 엘이디모듈이 내부에 장착되는 원통형 튜브를 단일체로 형성하여 이의 제조가 용이하고, 원통형 튜브에 길이방향으로 형성된 방열핀용 요철부에 엘이디모듈을 최대한 근접되도록 배치시킴에 따라 방열 효율을 향상(방열핀용 요철부가 형성된 원통형 상부쪽과, 엘이디가 조사되는 원통형 하부쪽의 온도차가 10℃정도 발생됨)시킬수 있도록 한 발광 다이오드를 이용한 형광등에 관한 것이다.

일반적으로, 엘이디는 반도체의 빠른 처리 속도와 낮은 전력 소모 등의 장점과, 환경 친화적이면서 에너지 절약 효과가 높아 형광등 대체용으로서 활용되고 있다. 기존의 광원에 비해 극고형이며, 수명이 전구에 비해 10배 이상이며, 자외선과 같은 유해파의 방출이 없고, 수은 및 기타 방전용 가스를 사용하지않아 환경 친화적이다.

반면에, 엘이디는 에너지가 빛의 형태와 열의 형태로도 방출됨에 따라 고온이 되기 쉽고, 고온을 냉각시키기 위하여 엘이디 전등 외부에 통공을 형성하는 경우, 통공을 통해 유입되는 먼지나, 해충 등에 의해 엘이디 전등의 효율이 감소된다. 또한 발열로 인해 엘이디의 수명이 단축되는 단점이 있다.

도 1에 도시된 종래 기술에 의한 발광 다이오드를 이용한 형광등은,

반구형상의 베이스(12)와, 베이스(12) 상단에서 내향하며 절곡형성된 연장부(14)를 포함하여 이루어진 본체(10)와,

베이스(12) 내측에 길이방향을 따라 형성되고, 방열면적을 넓혀 방열효율을 높이기 위한 방열 날개부(20)와,

베이스(12)의 연장부(14)에 안착되는 플레이트(32)와,

플레이트(32) 양측에 연결된 수용돌기(34)를 포함하는 고정부(30)와,

수용돌기(34) 사이에 안착되고, 다수의 엘이디(42)가 실장된 인쇄회로기판(44)으로 이루어진 엘이디모듈(40)과,

본체(10)를 덮고 반구형상으로 이루어지며, 상부 중심보다 양측부 두께가 상대적으로 얇게 형성되어, 양측부로 방사되는 빛의 투과량을 높여 엘이디모듈(40)에서 조사되는 빛의 지향각을 확장시키는 캡(50)과,

본체(10)의 상단부에는 삽입부(62)가 형성되고, 캡(50)의 하단부에는 삽입부 에 결합되는 대응삽입부(64)가 형성되어, 본체(10)의 캡(50)의 착탈시 삽입부(62)와 대응삽입부(64)가 탄성을 발휘하여 탈착되어, 본체(10)와 캡(50)의 결합,분리를 용이하게 하는 탈착수단과,

엘이디모듈(40)과 접속되어 엘이디(42)를 점,소등시키는 구동회로(70)와,

본체(10)와 캡(50)의 결합 후, 양단을 고정 결합하는 고정커버(80)를 포함한다.

종래의 발광 다이오드를 이용한 형광등은, 엘이디모듈(40) 등을 보호하는 본체(10)가 반구형 베이스(12)와 캡(50)으로서 2원화되어 형성된다. 즉 이들을 따로따로 제작한 후 슬라이딩 결합시켜 사용하므로, 원가비용이 상승되고, 이들을 조립하는 작업성이 떨어지는 문제점을 갖는다.

또한, 본체(10)에 형성된 삽입부(62)와, 이와 대응되게 캡(50)에 형성된 대응삽입부(64)의 상호 요철결합에 의해 원통형 튜브를 형성하게 되므로, 엘이디모듈(40)을 포함한 베이스(12)의 자중(약 800g정도임)에 의해 분리될 경우 낙하로 인해 안전성 및 신뢰성이 떨어지는 문제점을 갖는다.

또한, 베이스(12)와 캡(50)을 착탈수단에 의해 결합시킬 경우, 튜브형상의 중간정도에 엘이디모듈(40)이 배치되어 엘이디(42)와 이와 대향되는 캡(50)의 내측면 사이의 거리가 짧게 된다. 이로 인해 엘이디(42)를 점등시킬 경우 캡(50)에 엘이디모듈(40)에 의한 그림자가 발생 되고(엘이디모듈(40)에 의한 잔상이 발생됨), 엘이디(42)의 조사각도가 제한 되므로 조명효율이 떨어지는 문제점을 갖는다.

본 발명의 실시예는, 엘이디모듈이 내부에 장착되는 원통형 튜브를 단일체로 형성함에 따라, 이의 제조가 용이하여 원가비용을 낮추고 조립하는 작업능률을 향상시키며, 중량이 줄어들어 자중으로 인해 분리되는 것을 방지할 수 있도록 한 발광 다이오드를 이용한 형광등과 관련된다.

본 발명의 실시예는, 원통형 튜브를 성형시 이의 일측에 방열핀용 요철부를 형성하여, 별도의 방열부재를 이용하지않고 방열효과를 높일 수 있도록 한 발광 다이오드를 이용한 형광등과 관련된다.

본 발명의 실시예는, 원통형 튜브에 길이방향으로 형성된 방열핀용 요철부에 엘이디모듈을 최대한 근접되도록 배치하고, 원통형 튜브를 확산물질이 포함된 재질(반투명체를 말함)으로 제조함에 따라, 엘이디를 점등시 원통형 튜브에 엘이디모듈에 의한 그림자가 발생되지 않아 조명효율을 향상시킬 수 있도록 한 발광 다이오드를 이용한 형광등과 관련된다.

본 발명의 실시예에 의한 발광 다이오드를 이용한 형광등은,

발광 다이오드를 이용한 형광등에 있어서,

내측면에 결합홈이 대향되게 형성되고, 방열핀용 요철부가 일체형으로 형성되는 튜브형상의 몸체와,

결합홈에 끼워맞춤되는 인쇄회로기판과, 인쇄회로기판에 일정간격을 유지하여 고정되는 다수개의 발광 다이오드를 구비하는 엘이디모듈과,

몸체 양단부에 끼워맞춤되며, 외부로부터의 전원을 엘이디모듈에 공급하는 한 쌍의 전원핀이 구비되는 소켓을 포함한다.

바람직한 실시예에 의하면, 전술한 전원핀을 통해 엘이디모듈에 공급되는 전원을 제어하는 전원PCB를 포함한다.

전술한 몸체는 투명체의 PC재, 또는 발광 다이오드의 빛을 확산시키는 확산물질이 포함되는 반투명체의 PC재로 형성된다.

전술한 발광 다이오드에 의한 열을 방출시키도록 인쇄회로기판은 방열핀용 요철부의 내측단과 밀착되도록 결합홈에 끼워맞춤 된다.

전술한 전원PCB는 엘이디모듈에 고정되거나 또는 소켓에 고정된다.

전술한 엘이디모듈과 이와 대향되는 몸체의 내측벽사이의 거리는, 엘이디모듈과 이와 대향되는 방열핀용 요철부의 외측단사이의 거리보다 큰 것이다.

전술한 바와 같이 구성되는 본 발명의 실시예에 의한 발광 다이오드를 이용한 형광등은 아래와 같은 이점을 갖는다.

엘이디모듈이 내부에 장착되는 원통형 튜브를 단일체로 형성함에 따라, 중량이 줄어들어 자중으로 인해 분리되는 것을 방지하고, 이의 제조가 용이하여 원가비 용을 낮춤에 따라 동업종 분야에서 가격 경쟁력을 높일 수 있다.

또한, 원통형 튜브를 성형시 이의 일측에 방열핀용 요철부를 형성하여, 별도의 방열부재를 이용하지않고 방열효과를 높이고, 과열으로 인한 엘이디의 파손 및 화재위험을 사전에 방지할 수 있다.

또한, 원통형 튜브에 형성된 방열핀용 요철부에 엘이디모듈을 최대한 근접되도록 배치하고, 원통형 튜브를 확산물질이 포함된 재질으로 제조함에 따라, 엘이디를 점등시 원통형 튜브에 엘이디모듈에 의한 그림자가 발생되지않아(엘이디의 잔상이 발생되지 않음) 조명효율을 향상시킬 수 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하되, 이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이지, 이로 인해 본 발명의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는 것이다.

도 2 내지 도 4에 도시된 본 발명의 실시예에 의한 발광 다이오드를 이용한 형광등은,

발광 다이오드를 이용한 형광등에 있어서,

내측면에 결합홈(100)이 대향되게 형성되고, 방열면적을 넓혀 발광 다이오드(104)(LED)로부터의 열을 방열시킴에 따라, 과열로 인한 발광 다이오드(104)의 손상을 방지하고 화재 발생을 방지할 수 있도록, 방열핀용 요철부(101)가 일체형으로 형성되는 튜브형상의 몸체(102)와,

결합홈(100)에 슬라이딩 끼워맞춤되는 인쇄회로기판(103)(PCB)과, 인쇄회로기판(103)에 일정간격을 유지하여 고정되는 다수개의 발광 다이오드(104)를 구비하는 엘이디모듈(105)과,

몸체(102) 양단부에 끼워맞춤되며, 외부로부터의 전원(100∼240Ⅴ)을 엘이디모듈(105)에 공급하는 한 쌍의 전원핀(106)이 구비되는 소켓(107)을 포함한다.

전술한 전원핀(106)을 통해 엘이디모듈(105)에 공급되는 전원을 제어하는 전원PCB(108)를 포함한다.

전술한 몸체(102)는 발광 다이오드(104)의 빛을 확산시킴에 따라 발광 다이오드(104)의 빛이 자연스럽게 확산되어 발광 다이오드(104)의 잔상을 제거시킬 수 있는 확산물질이 포함되는 반투명체의 PC재로 형성된다. 또는 전술한 몸체(102)는 발광 다이오드(104)의 빛을 확산시키는 확산물질이 포함되지않은 투명체의 PC재로 형성될 수 있다.

전술한 발광 다이오드(104)에 의한 열을 방출시키도록 인쇄회로기판(103)은 방열핀용 요철부(101)의 내측단(109)과 밀착되도록 결합홈(100)에 슬라이딩 끼워맞춤 된다.

전술한 전원PCB(108)는 엘이디모듈(105)에 고정된다. 한편 도면에는 미 도시되었으나, 전술한 전원PCB(108)는 소켓(107)에 고정되어 미도시된 커넥터를 통해 엘이디모듈(105)에 접속될 수 있다.

전술한 엘이디모듈(105)과 이와 대향되는 몸체(102)의 내측벽(110)사이의 거리(L1)는, 엘이디모듈(105)과 이와 대향되는 방열핀용 요철부(101)의 외측단(111)사이의 거리(L2)보다 큰 것이다(L1 〉L2).

이하에서, 본 발명의 실시예에 의한 발광 다이오드를 이용한 형광등의 사용예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 4에 도시된 바와 같이, 전술한 발광 다이오드(104)와, 발광 다이오드(104)가 일정간격을 유지하여 장착된 인쇄회로기판(103)으로서 이루어진 엘이디모듈(105)을, 튜브 형상의 몸체(102) 내측면에 대향되게 형성된 결합홈(100)에 슬라이딩 결합시킨다. 이때 몸체(102)가 단일체로 형성됨에 따라 원가비용을 절감하고, 이를 제조 및 조립하는 작업성을 향상시킬 수 있다.

한편, 전술한 소켓(107)의 전원핀(106)을 통해 공급되는 전원에 의해 발광 다이오드(104)를 점등시킬 경우, 발광 다이오드(104)로부터 발생되는 열을 몸체(102)에 형성된 방열핀용 요철부(101)를 통해 방열시킬 수 있다.

즉 방열핀용 요철부(101)에 의해 방열면적을 증대시키고, 엘이디모듈(105)을 방열핀용 요철부(101)의 내측단(109)에 밀착되도록 고정시킴에 따라, 발광 다이오드(104)로부터 발생되는 열을 효율적으로 낮출 수 있다.

이때 엘이디모듈(105) 주변에서 측정되는 온도값은, 엘이디모듈(105)과 대향 되는 몸체(102)의 내측벽(110)에서 측정되는 온도값보다 10℃ 낮게 됨을 확인할 수 있었다.

한편, 전술한 튜브형 몸체(102)가 확산물질이 포함된 반투명체의 PC재로 형성됨에 따라, 발광 다이오드(104)를 점등시킬 경우, 발광 다이오드(104)로부터의 빛이 자연스럽게 확산되어 발광 다이오드(104)의 잔상을 제거할 수 있다(즉 발광 다이오드(104)의 조도를 높일 수 있다.).

또한, 엘이디모듈(105)과 이와 대향되는 몸체(102)의 내측벽(110)사이의 거리(L1)는, 엘이디모듈(105)과 이와 대향되는 방열핀용 요철부(101)의 외측단(111)사이의 거리(L2)보다 크게 된다(L1 〉L2). 이로 인해 발광 다이오드(104)를 점등시킬 경우 몸체(102)의 내측벽(110)에 그림자 형성되는 것을 방지할 수 있다.

도면에는 미 도시되었으나, 일반적인 형광등은 길이가 1200㎜, 또는 600㎜의 형광등을 사용하게 된다. 이로 인해 본 발명에 의한 발광 다이오드를 이용한 형광등의 길이가 600㎜인 경우, 길이가 300㎜인 엘이디모듈(105) 2개를 미 도시된 커넥터를 이용하여 각각 접속시켜 사용할 수 있다(즉 발광 다이오드를 이용한 형광등의 길이가 1200㎜인 경우에는 300㎜인 엘이디모듈(105) 4개를 커넥터를 이용하여 각각 접속시켜 사용할 수 있다.).

도 1은 종래 기술에 의한 발광 다이오드를 이용한 형광등의 분해사시도,

도 2는 본 발명의 실시예에 의한 발광 다이오드를 이용한 형광등의 사시도,

도 3은 본 발명의 실시예에 의한 발광 다이오드를 이용한 형광등의 분해사시도,

도 4는 본 발명의 실시예에 의한 발광 다이오드를 이용한 형광등의 결합단면도이다.

*도면중 주요 부분에 사용된 부호의 설명

100; 결합홈

101; 방열핀용 요철부

102; 몸체

103; 인쇄회로기판(PCB)

104; 발광 다이오드(LED)

105; 엘이디모듈(LED module)

106; 전원핀

107; 소켓

108; 전원PCB

109; 내측단

110; 내측벽

111; 외측단

Claims (6)

1. 발광 다이오드를 이용한 형광등에 있어서:

   내측면에 결합홈(100)이 대향되게 형성되고, 방열핀용 요철부(101)가 일체형으로 형성되는 튜브형상의 몸체(102);

   방열핀용 요철부(101)의 내측단과 밀착되어 발광 다이오드(104)에 의한 열을 방출시키도록 결합홈(100)에 끼워맞춤되는 인쇄회로기판(103)과, 인쇄회로기판(103)에 일정간격을 유지하여 고정되는 다수개의 발광 다이오드(104)를 구비하는 엘이디모듈(105); 및

   상기 몸체(102) 양단부에 끼워맞춤되며, 외부로부터의 전원을 엘이디모듈(105)에 고정되거나 소켓(107)에 고정되는 전원PCB(108)를 통해 엘이디모듈(105)에 공급하는 한 쌍의 전원핀(106)이 구비되는 소켓(107)을 포함하여 이뤄지고,

   상기 엘이디모듈(105)과 이와 대향되는 몸체(102)의 내측벽사이의 거리(L1)는 엘이디모듈(105)과 이와 대향되는 방열핀용 요철부(101)의 외측단사이의 거리(L2)보다 큰 것을 특징으로 하는 발광 다이오드를 이용한 형광등.
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