KR101117554B1 - 관형 엘이디 램프 - Google Patents

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KR101117554B1
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이영수
김명덕
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Abstract

본 발명은, 기다란 관형 모양인 튜브가 구비되고, 상기 튜브 내부에 방열판이 구비되고, 상기 방열판 하부에 엘이디 칩이 장착된 기판이 구비되는 관형 엘이디 램프에서, 상기 튜브는 압출 성형 과정을 통해 제작되며, 압출 성형 과정에서 제작된 튜브 상단에 추가로 천공이나 절개 작업을 통해 형성된 구멍인 통기구를 더 구비하므로서, 튜브의 뒤틀림은 방지하면서 방열판의 열은 용이하게 외부로 방출되는 구조를 제공할 수 있게 된다.

Description

관형 엘이디 램프{THE TUBE TYPE LED LAMP}
본 발명은 관형 혹은 튜브(Tube) 모양을 가진 형광등 타입 엘이디(LED) 램프(lamp)에서, 튜브 상단에 통기구를 구비하여 엘이디 소자의 열이 외부로 잘 방출되도록 하는 관형 엘이디 램프(LED Lamp)에 관한 것이다.
일반적으로 형광등은 열로 인한 손실이 적어 효율이 높고, 수명도 길다. 이러한 형광등은 부저항특성을 갖는 수은방전관의 일종으로 전원만 공급할 경우 점등이 이루어지지 않고 점등을 유도하고, 점등 후 안정적으로 전원을 공급하기 위한 수단으로 안정기가 구비되어 있다. 즉, 안정기를 설치하여 초기에는 형광등의 점등에 필요한 방전개시 고전압을 인가해주고, 점등 후에는 안정적인 전압과 전류가 공급되게 하였다.
이와 같이 구성된 형광등은 상기한 바와 같이 진공유리관을 이용하여 구성됨으로서 제조시 진공유리관이 충분히 밀폐되어야 함으로 제작에 많은 어려움이 있을 뿐만 아니라, 돌발적으로 점등이 되지 않는 경우가 있고, 수명이 다해갈 경우 깜빡거리는 문제가 있었다. 또한, 이러한 종래의 형광등에서 발생되는 빛은 색이 바래거나 열화시키는 자외선을 포함하고 있으므로 냉장고 등에 사용할 경우 식품을 열화시키는 문제가 있었다.
따라서, 이러한 종래 형광등의 문제점을 해결하기 위해 최근 엘이디를 채용한 형광등 타입 엘이디 램프가 등장하였다. 즉, 다수의 엘이디(LED) 칩이 실장된 피씨비(PCB)기판으로 이루어진 엘이디모듈 과 방열판 및 빛을 확산 시키는 반구 형상의 투명 커버 등으로 구성되어 전체적으로 튜브 형상을 가지게 되는 카버로 이루어 통상의 형광등이 천정에 설치되어 바닥면을 향하여 조명하는 직하타입이 되었다.
그러나 엘이디 소자는 열이 많이 방출되고, 방출된 열에 의해 엘이디 소자의 수명을 단축시키는 문제점을 가지게 된다. 따라서 종래도를 나타낸 도 1과 같이 튜브 상단에 방열판이 구비되게 된다. 하지만, 방열판(21)과 튜브(30)가 분리된 상태에서 결합된 구조를 가지되므로서, 압력을 받으면 뒤틀림 현상이 발생할 수가 있게 된다.
본 발명의 목적은, 튜브 외부에 형성된 방열판을 튜브 내부에 구비하도록 하고, 튜브 상단에 통기구를 설치하여 엘이디 소자에서 발생하는 열이 용이하게 외부로 방출되도록 하는 방법을 제공하고자 한다.
상기 목적은, 기다란 관형 모양인 튜브가 구비되고, 상기 튜브 내부에 방열판이 구비되고, 상기 방열판 하부에 엘이디 칩이 장착된 기판이 구비되는 관형 엘이디 램프에서, 상기 튜브는 압출 성형 과정을 통해 제작되며, 압출 성형 과정에서 제작된 튜브 상단에 추가로 천공이나 절개 작업을 통해 형성된 구멍인 통기구를 더 구비하므로서 달성된다.
또한, 상기 튜브와 방열판이 밀착되거나, 상기 튜브와 방열판이 일정 거리로 이격된다.
아울러, 상기 튜브 상단에 볼록부를 구비하고 상기 볼록부와 방열판을 밀착하거나 이격할 수 있다. 한편, 상기 튜브의 상하 길이를 줄이기 위해 상기 튜브의 단면이 타원 구조가 된다.
본 발명에 따르면, 튜브 내부에 방열판을 구비하도록 하고 튜브 상단에 통기구를 구비하므로서, 튜브의 뒤틀림은 방지하면서 방열판의 열은 용이하게 외부로 방출되는 구조를 제공할 수 있게 된다.
도 1은 종래도의 관형 타입의 엘이디 램프를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 엘이디 램프를 나타낸 도면이다.
도 3은 분해도를 나타낸 도면이다.
도 4는 튜브 내에 방열판의 위치를 나타낸 도면이다.
도 5는 방열 돌기를 구비한 실시예의 도면이다.
도 6과 도 7은 또 다른 실시예의 모양을 나타낸 도면이다.
도 8도는 다른 모양으로 제조된 튜브의 단면 모양을 나타낸 도면이다.
도 9는 통기구의 실시예를 나타낸 도면이다.
도 10은 압출 방법을 나타낸 실시예의 도면이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세하게 기술하기로 한다.
도 1은 종래도의 관형 타입의 엘이디 램프를 나타낸다.
도면에서처럼, 종래에는 램프 상단 외부에 방열판(21)이 구비되어, 방열판이 외부에 노출되는 구조로 구비되게 된다. 즉 튜브(30)와 분리되어 제작된 다음, 튜브(30) 상단에 방열판(21)이 결합되게 된다. 그리고 양 옆에 돌기 전극(22)이 구비된 접속캡(20)가 장착된다.
이때, 튜브(30)와 방열판(21)이 아무리 견고하게 결합되었다고 해도, 상부가 절개된 튜브(30)는 필연적으로 뒤틀림 현상이나 휘는 현상이 발생하게 된다.
한편, 방열판은 열이 외부로 잘 방출되도록 알루미늄이나 금속 합금으로 제조되고, 열 접촉 면적을 늘이기 위해 돌기가 형성된 모양으로, 본 발명은 통상의 방열판 구조라면 어떠한 방열판 구조도 본 발명에 적용될 수 있음은 당연하다.
도 2는 본 발명의 엘이디 램프를 나타낸 도면이다.
도면에서처럼, 둥그런 형태의 튜브(30)를 구비하고, 상기 튜브(30) 내부에 방열판(21)을 구비하게 된다. 그리고 상기 방열판(21) 하부에는 엘이디 기판(22)과 엘이디 소자(23)가 구비되게 된다.
이때, 상기 튜브(30) 상단에 통기 구(31)를 구비하여, 대류 현상에 의해 방열판(21)의 열이 용이하게 외부로 방출되도록 한다.
도 3은 분해도를 나타낸 도면이다.
상단에 통기 구(31)가 구비된 튜브(30), 튜브 내부에 구비된 방열판(21), 방열판 하부에 구비된 엘이디 소자(23)와 기판(22)등이 구비된다. 그리고, 상기 방열판은 알류미늄이나 금속의 합금으로 되어 있고, 열전달 면적을 늘이기 위해 돌출된 형상의 핀(fin)이 구비된다. 한편, 튜브(30)의 내부 돌기(32)에 방열판 돌기(21a)가 걸림 작용으로 장착되게 된다.
도 4는 튜브 내에 방열판의 위치를 나타낸 도면이다.
A도에서처럼 방열판과 튜브(30)가 밀착되도록 하는 구조를 가질 수 있고, B도에서처럼 방열판과 튜브 사이에 일정 간격을 유지하도록 할 수가 있다. 이때, 상기 일정 간격은 최소 0.1 mm 정도는 넘는 것이 좋고, 튜브(30)관의 반지름 값 보다는 작은 것이 좋다.
먼저, 방열판(21)과 튜브(30)가 밀착되도록 하는 실시예는 외부에 노출된 튜브(30)에 방열판을 직접 접촉하는 구조를 가지므로서, 열전달의 효과를 높이고자 함이다.
또한, 방열판(21)과 튜브(30)에 일정 간격을 유지한 실시예는 대류 효과를 이용하여 외부로 열이 잘 전달되도록 효과를 높이고자 함이다. 본 발명에서는 튜브(30) 상단에 통기 구(31)가 구비되므로, 상기 통기 구(31)를 통한 대류 현상을 이용하여 외부로 열이 잘 전달 될 수가 있는 것이다.
한편, 도 C는 튜브(30)에도 돌기(33)가 구비되고 상기 돌기가 방열판(21)의 돌출부 사이에 위치하도록 하여 튜브(30)와 방열판(21) 사이의 열전달 면적을 더 크게 하는 실시예 이다.
도 5는 방열 돌기를 구비한 실시예의 도면이다.
도면에서처럼 방열 돌기(25)를 더 구비하여 외부로 열이 더 잘 방출되도록 하는 구조를 제공하는 것이다. 이를 위해 상기 방열 돌기(25)는 튜브(30)의 외부로 돌출되어 있게 된다.
따라서, 상기 방열 돌기를 고정하기 위해 튜브(30)에도 홀이 구비될 뿐 아니라, 방열판(21)에도 방열 돌기가 고정될 수 있도록 나사 홀이 구비될 수 있음은 당연하다.
한편, 상기 방열 돌기(25)의 열 방출 효과를 더 높이기 위해 방열 돌기 머리(25a)를 더 구비하여 외부 공기와의 열 접촉 면적을 더 늘릴 수가 있다. 그리고, 튜브가 상하로 휘어 짐을 방지하는 효과도 있게 된다. 즉, 튜브가 열에 의해 팽창하면 양 끝 단이 내려와 휘어지게 되고 그러한 문제를 방지하는 효과가 있다는 것이다.
도 6과 도 7은 또 다른 실시예의 모양을 나타낸 도면이다.
도 6에서처럼 튜브(30)와 접속캡(20) 상단에 볼록부(20a)(30a)를 형성한 실시예의 도면이다. 앞의 실시예와 마찬가지로 튜브의 볼록부(30a)에 통기 구(31)가 구비된다.
그리고, 도 7의 A도는 방열판(21)이 튜브(30)와 밀착되는 실시예의 구조이고, B도는 방열판(21)과 튜브(30) 사이이 일정 간격에 존재하는 실시예의 구조이다. 한편, C 도는 튜브(30)에 돌기(33)를 형성하여 상기 돌기가 방열판의 돌기(혹은 핀(fin)) 사이에 존재하도록 하는 실시예의 도면이다.
도 8도는 튜브의 단면 모양의 다른 실시예를 나타낸 도면이다.
도 A는 튜브의 단면을 타원 모양으로 한 실시예의 도면이다. 원 모양의 튜브(30) 상단에 볼록부(30a)를 구비하게 되면, 튜브의 상하 길이가 길어지게 되므로, 상기 상하 길이(L)를 줄이기 위해 튜브(30)를 타원형의 모양으로 만들게 된다.
그리고 도 B는 볼록부(30a)를 모서리가 경사진 다각형 형태로 한 실시예의 도면이다. 이러한 구조는 방열판을 필요에 따라 설계 변경할 수 있으며, 통기구를 더 많이 구비할 수 있는 장점도 가진다.
또한, 도 8의 A와 B는 도시 편의상 단면 모양의 개요도를 나타내었지만, 상기 튜브(30)와 볼록부(30a) 내부에도 앞의 실시예와 마찬가지로 방열판과 엘이디 소자 등이 구비됨은 당연하다, 그리고, 타원 모양의 튜브(30) 상단에 구비된 볼록부(30a)에도 통기구가 구비됨도 당연하다.
또한, 방열판이 튜브에 밀착 될 수도 있고 앞의 실시예에서 처럼 이격될 수도 있음도 당연하다.
도 9는 통기구의 모양을 나타내는 실시예의 도면이다.
도면에서처럼 일정 모양의 통기 구(31)가 튜브 상단 혹은 튜브 상단의 볼록부에 반복적으로 형성된다. 통기구의 크기는 최소로는 1mm 이상에서 최대로는 튜브의 지름의 1/2 정도까지 가능하다. 도면에서는 두 종류의 예를 들었지만, 실제는 다양한 형태의 통기구 모양은 얼마든지 가능하다.
도 10은 압출 방법을 나타낸 실시예의 도면이다.
도면에서처럼, 용융된 재료가 압출기(43) 방향(화살표 41)으로 주입되고, 피드(Feed) 파이프(44)를 통해 다이(Die)(40)로 유입되어 일정 형상을 가지게 되어 출구 방향(42)으로 토출 되게 된다. 이때, 받침부(47)가 더 구비되어 압출기를 지지하며, 브레이커 플레이트(Blaker plate)가 구비되어 속도를 조절하게 된다. 한편 본 발명은 압출 방법에 대한 발명이 아니라 압출을 본 발명의 구성요소로 사용하는 것이므로, 도 10에 소개된 압출 방법 이외에 통상의 일반적인 압출 방법 혹은 용융 상태의 물질을 압력을 가해 주입하여 일정 형태를 연속적으로 만드는 방법은 본 발명에 사용될 수 있음은 당연하다.
즉, 튜브(30)의 재료인 PC(Poly Carbornate)를 용융 상태로 유지시키고, 상기 용융 상태의 PC를 일정한 모향의 다이(Die)를 통과하게 하면서, 압력을 가해 밀어내어 튜브(30)를 제작하는 것이다.
그런 다음, 통기 구(31)는 별도의 천공 작업이나 절개 작업을 통해 제조되는 것이다. 물론 튜브의 재로는 PC 뿐 아니라 투명 수지 혹은 유리 등도 사용될 수 있으며, 단지 빛의 확산 기능을 할 수 있도록 흰색을 유지시키거나 확산 기능을 할 수 있도록 하고, 이러한 빛의 확산 방법도 통상의 방법을 사용하게 된다.
도 12는 방열 효과를 극대화한 방열판의 또 따른 구조를 나타낸 도면이다.
도면에서 처럼 방열판(20)을 경사 구조를 만들어, 차가운 공기와 접촉되는 면적을 늘이는 한편, 방열 돌기(25)를 추가로 더 구비하도록 하여, 면적을 더 늘이는 효과를 갖게 한 실시예의 도면이다.
상기와 같은 구조를 가지므로서, 경사 구조를 갖기 않은 도 6의 방열판 보다고 방열판의 면적을 2배 정도 늘릴 수 있게 되어 방열 효과가 10 % 정도 이상 증가되게 되는 것이다.
10 : LED 램프 20 : 접속캡
21 : 방열판 30 : 튜브
22 ; 기판 23 : 엘이디 소자
25 : 방열 돌기 30a : 볼록부

Claims (5)

  1. 기다란 관형 모양인 튜브가 구비되고, 상기 튜브 내부에 방열판이 구비되고, 상기 방열판 하부에 엘이디 칩이 장착된 기판이 구비되는 관형 엘이디 램프에서,
    상기 튜브는 압출 성형 과정을 통해 제작되며, 압출 성형 과정에서 제작된 튜브 상단에 추가로 천공이나 절개 작업을 통해 형성된 구멍인 통기구를 더 구비하고,
    상기 통기구 전체 중에서 일부에 방열 돌기를 구비하며, 상기 방열 돌기는 상기 통기구를 통과하여 상기 튜브 밖에 노출되고,
    상기 방열 돌기는 돌기 머리가 구비되어 끝 부분의 면적이 더 넓으며, 상기 방열 돌기는 상기 방열판에 결합되어 구비되는 것을 특징으로 하는 관형 엘이디 램프.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 튜브와 방열판이 밀착되는 것을 특징으로 하는 관형 엘이디 램프.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 튜브와 방열판이 일정 거리로 이격되는 것을 특징으로 하는 관형 엘이디 램프.
  4. 기다란 관형 모양인 튜브가 구비되고, 상기 튜브 내부에 방열판이 구비되고, 상기 방열판 하부에 엘이디 칩이 장착된 기판이 구비되는 관형 엘이디 램프에서,
    상기 튜브는 압출 성형 과정을 통해 제작되며, 압출 성형 과정에서 제작된 튜브 상단에 추가로 천공이나 절개 작업을 통해 형성된 구멍인 통기구를 더 구비하고,
    상기 관형 모양의 튜브의 일부를 한쪽으로 볼록하게 형성한 볼록부를 더 구비하며, 상기 통기구는 블록부에 구비되고,
    상기 방열판은 판상 구조와 판상 구조 상단에 돌기가 형성되는 형상을 가지며 볼록부 내부에 구비되고, 상기 방열판은 알루미늄이나 금속의 합금으로 제조되고, 상기 방열판의 판상 구조는 볼록부가 형성되는 부분의 경계부에 위치하고, 상기 판상 구조 하부에는 LED 기판 및 소자가 구비됨으로서 볼록부가 시작되는 경계 부분에 LED 소자가 존재하고,
    상기 튜브에 돌출부가 형성되어 상기 튜브의 돌출부에 방열판이 장착되고, 상기 방열판에도 돌출부가 형성되어 상기 방열판의 돌출부에 LED 기판이 장착되는 것을 특징으로 하는 관형 엘이디 램프.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 튜브의 상하 길이를 줄이기 위해 상기 튜브의 단면이 타원 구조가 되는 것을 특징으로 하는 관형 엘이디 램프.
KR1020110076414A 2011-08-01 2011-08-01 관형 엘이디 램프 KR101117554B1 (ko)

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