KR101233637B1 - Ｐｌａ탄소나노소재를 이용한 벌브형 등기구 - Google Patents

Ｐｌａ탄소나노소재를 이용한 벌브형 등기구 Download PDF

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Abstract

본 발명은 등기구의 몸체를 PLA 탄소나노소재를 이용한 방열체로 형성함과 아울러 외표면 전체에 걸쳐 작은 돌기나 홈을 다수 형성하여 방열효과를 높이면서 미관을 향상시키고, 발광체인 LED로부터 발생되는 열을 방열체인 몸체로 효과적으로 전달하여 방열효율을 극대화 할 수 있도록 하는 PLA 탄소나노소재를 이용한 벌브형 등기구에 관한 것이다.
이를 실현하기 위한 본 발명은, 다수의 LED가 구비되어 소정 출력의 빛을 발산하는 LED모듈, 양단이 개방된 원추형으로 이루어져 램프의 기본 외형을 형성하며 내부에 상기 LED모듈과 상기 LED모듈에 전원을 공급하기 위한 컨버터가 수납되는 램프 몸체, 상기 램프 몸체의 일측에 결합되어 LED모듈에서 발산되는 빛을 외부로 확산시켜 주는 확산커버, 및 상기 램프 몸체의 다른 일측에 결합되어 상기 LED모듈에 공급할 외부전원과 연결되는 베이스를 포함하여 이루어진 벌브형 등기구에 있어서, 상기 램프 몸체는 PLA 탄소나노소재로 이루어지고 외표면 전체에 걸쳐 미관 및 방열을 위한 좁쌀형태의 돌기가 형성된 것을 특징으로 한다.

Description

ＰＬＡ탄소나노소재를 이용한 벌브형 등기구{BULB TYPE LAMP USING PLA CARBON NANO MATERIALS}
본 발명은 탄소나노소재를 이용한 벌브형 등기구에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 등기구의 몸체를 PLA 탄소나노소재를 이용한 방열체로 형성함과 아울러 외표면 전체에 걸쳐 작은 돌기나 홈을 다수 형성하여 방열효과를 높이면서 미관을 향상시키고, 발광체인 LED로부터 발생되는 열을 방열체인 몸체로 효과적으로 전달하여 방열효율을 극대화 할 수 있도록 하는 PLA 탄소나노소재를 이용한 벌브형 등기구에 관한 것이다.
조명등으로서 오랜동안 필라멘트를 채용한 램프를 사용하여 오다가 반도체 기술의 발달로 반도체에 전압을 가할 때 발생되는 발광현상을 이용한 광원인 LED(light emitting diode; 발광다이오드)로 빠르게 대체되고 있다.
이러한 LED를 이용한 램프는 기존 백열전구에 비해 전력 소모량은 적고, 수명은 길면서 밝고 선명하며, 색상과 휘도에 따라 다양한 조명연출이 가능하여, 신호등, 조명스탠드, 간판, 손전등, 소형램프 등과 같이 다양한 분야에서 일반 조명용으로 사용이 확산될 전망이다.
LED 램프에 사용되는 LED 소자는 종래의 필라멘트 광원에 비해 발열량이 적고, 소비전력이 적으며, 긴 수명과 내충격성을 갖고 있다. 또한, 제조과정에서 형광등과 같이 수은이나 방전용 가스를 사용하지 않으므로 환경오염을 유발하지 않는 장점이 있다.
그러나, 고휘도 고출력의 광원을 얻기 위하여 LED 소자에 구동전류를 증가시키게 되면, LED 소자의 전력손실이 증가 되어 대부분의 전기에너지가 열로 변환되고 LED 소자의 접합부분이 고온상태로 된다. LED 소자는 흐르는 전류가 일정하더라도 접합부분의 온도가 높아지면 광출력과 광효율이 저하될 뿐만 아니라 동작 수명도 줄어드는 특성이 있다. 따라서, 조명성능과 동작수명을 향상시키기 위해서는 LED 소자의 접합부분에서 발생 되는 열을 최대한 빠르게 외부로 방출해 주어야 한다.
[특허문헌 1] 등록특허공보 10-1044047호 B1 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 특허문헌 1에는 투광 커버(400)의 방열홈(435) 및 케이스(100)의 방열홈 레일(135)이 형성하는 통공과, 하우징(200)의 방열홀(230) 및 소켓부(500)의 방열공(521)이 서로 연통되어서 외부 공기의 유입 및 유입된 공기의 배출이 원활히 이루어지며, 발광부(300)에 구비된 엘이디 모듈 브라켓(320) 및 방열판(330)에 의하여 엘이디 모듈(310)의 방열이 용이하게 이루어짐과 아울러, 하우징(200)의 외주연을 감싸도록 방열판(330)이 구비되고, 하우징(200)의 외주연에 호형으로 방열홀(230)이 형성됨으로써, 유입된 공기가 방열판(330)에 용이하게 유도되어 방열 효율이 증대되도록 이루어져 있다. 그러나 특허문헌 1의 방열구조는 방열을 위한 공기통로와 방열판을 별도로 구비하여야 하고 전체적인 램프의 외형을 구성하는 몸체와 방열판 등이 별도로 구성되는 등 구조가 복잡하여 조립비용 및 생산비용이 증가하는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기한 문제점을 개선하기 위하여 발명한 것으로, LED 램프의 전체적인 외형을 이루는 몸체를 PLA 탄소나노소재 재질로 제작하여 방열효과를 높이되 탄소나노소재가 갖는 외형적 단점을 개선하여 미관을 더욱 수려하게 하면서 방열효과를 높이도록 하고, 나아가 LED 소자에서 발생되는 열을 램프 몸체로 빠르게 전달하여 방열효과를 극대화 함과 아울러 간단한 구조로 램프를 제작할 수 있도록 된 PLA 탄소나노소재를 이용한 벌브형 등기구를 제공하고자 함에 발명의 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 다수의 LED가 구비되어 소정 출력의 빛을 발산하는 LED모듈, 양단이 개방된 원추형으로 이루어져 램프의 기본 외형을 형성하며 내부에 상기 LED모듈과 상기 LED모듈에 전원을 공급하기 위한 컨버터가 수납되는 램프 몸체, 상기 램프 몸체의 일측에 결합되어 LED모듈에서 발산되는 빛을 외부로 확산시켜 주는 확산커버, 및 상기 램프 몸체의 다른 일측에 결합되어 상기 LED모듈에 공급할 외부전원과 연결되는 베이스를 포함하여 이루어진 벌브형 등기구에 있어서, 상기 램프 몸체는 PLA 탄소나노소재로 이루어지고 외표면 전체에 걸쳐 미관 및 방열을 위한 좁쌀형태의 돌기가 형성되며, 상기 램프 몸체의 개방 일측 둘레에는 LED모듈을 장착하기 위한 방열기판과 상기 방열기판의 외주에 걸쳐 직각으로 절곡되게 다수 형성된 고정편을 구비하고 있는 LED모듈 장착 프레임의 고정편들이 인서트 사출됨과 아울러, 상기 방열기판에 LED모듈이 면접되게 고정된 것을 특징으로 한다.
삭제
상기 확산커버의 가장자리에는 일단이 자유단으로 이루어진 체결돌기가 다수 형성되고, 상기 체결돌기와 대응되는 위치의 LED모듈 장착 프레임의 방열기판에는 아크형의 체결홈이 형성되어, 확산커버를 LED모듈 장착 프레임에 착탈가능하게 설치하도록 이루어진 것을 특징으로 한다.
상기한 바와 같은 본 발명은 램프 몸체를 직접 PLA 탄소나노소재를 이용한 방열재질로 형성하여 방열효과를 높이면서 램프의 구조를 간단화 할 수 있고, PLA 탄소나노소재를 이용하여 램프 몸체를 형성할 때 PLA 탄소나노소재가 갖는 단점을 보완하여 미관을 향상시킬 수 있으며, 특히 LED모듈에서 발산되는 열을 램프 몸체에 신속하게 전달하여 방열효율을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
도 1은 종래 LED램프의 일예시도,
도 2는 본 발명의 구성도,
도 3은 본 발명에 따른 램프 몸체의 사시도,
도 4는 본 발명에 따른 LED모듈 장착구조를 설명하기 위한 도면이다.
이하 예시도면에 의거하여 본 발명의 바람직한 구성 및 작용에 대하여 상세히 설명한다.
도 2에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 벌브형 등기구는 램프의 기본 외형을 형성하는 램프 몸체(11)가 PLA 탄소나노소재로 형성된다. PLA(Poly Lactic Acid)는 생분해성 수지로서, 열 전도율은 알루미늄의 20배이상으로 자연계에서 가장 뛰어나다는 다이아몬드와 같고 인장력은 다이아몬드를 능가하며 전기 전도율도 구리와 같은 수준으로 알려져 있어서 알루미늄 방열판을 대체할 수 있는 소재이다.
본 발명에서는 이러한 PLA 탄소나노소재를 이용하여 램프 몸체(11)를 형성함으로써 방열효과를 현저히 높일 수 있다.
즉, PLA 탄소나노소재를 이용하여 양단이 개방된 원추형으로 형성함으로써 램프의 기본 외형인 램프 몸체(11)를 형성한다.
그런데 램프 몸체(11)는 램프의 기본 외형을 이루는 것이기 때문에 램프를 설치했을 때 램프 몸체(11)는 사람이 항상 볼 수 있는 외부로 노출되는데, PLA 탄소나노소재는 소재의 특성상 어두운 흑색계통을 띠고 있기 때문에 미관이 좋지 않을 수 있다.
따라서 본 발명에서는 도 3에 도시된 바와 같이 램프 몸체(11)의 외측 표면 전체에 걸쳐 좁쌀형태의 돌기(12)를 조밀하게 형성하고 있다. 이러한 돌기(12)는 램프 몸체(11)의 미관을 향상시킬 뿐만 아니라, 램프 몸체(11)의 표면적을 넓혀 방열면적을 넓힘으로써 방열효과를 향상시킨 것이다.
상기 램프 몸체(11)의 일측에는 LED모듈(13)이 고정되고, LED모듈(13)의 외측으로는 확산커버(14)가 설치되어 램프 몸체(11)에 착탈가능하게 고정된다. 상기 LED모듈(13)은 다수의 LED가 구비되어 소정 출력의 빛을 발산하는 광원이며, 상기 확산커버(14)는 LED모듈(13)에서 발산되는 빛을 사방으로 확산시켜 주는 역할을 하는 것으로, 투명 또는 반투명재로 이루어진다.
아울러 램프 몸체(11)에서 확산커버(14)와 대향되는 개구부에는 상기 LED모듈에 전원을 공급하기 위하여 외부전원과 접속되는 통상의 베이스(15:15a, 15b)가 설치된다. 베이스(15)는 외부와 전기적으로 접속되는 두개의 전극(15a, 15b)으로 이루어져 있으며, 전극(15b)은 스크류 형식으로 이루어져 외부의 소켓에 회전식으로 고정 또는 분리된다.
상기 램프 몸체(11)의 내측에는 상기 베이스(15:15a, 15b)와 연결되어 외부전원으로부터 공급되는 전원을 LED모듈(13)의 작동에 필요한 소정의 전압으로 감압하는 콘버터가 설치되어 있으나, 이는 당업자에게 공지된 것이므로 상세한 설명은 생략한다.
상기 베이스(15)는 절연체(16)를 매개로 램프 몸체(11)와 결합된다. 이는 램프 몸체(11)가 방열효과 뿐만 아니라 전기 전도도도 뛰어나므로 램프 몸체(11)와 베이스(15) 등의 전류통로와의 전기적 접속을 차단하기 위함이다.
도 4는 본 발명에 따른 LED모듈 장착구조를 설명하기 위한 도면이다.
램프 몸체(11)에는 LED모듈(13)을 장착하기 LED모듈 장착 프레임(20)이 설치된다.
상기 LED모듈 장착 프레임(20)은 평판형의 방열기판(21)과 상기 방열기판(21)의 외주에 걸쳐 직각으로 절곡되게 다수 형성된 고정편(22)들을 구비하고 있다.
상기 LED모듈 장착 프레임(20)은 열 전도율이 좋은 알루미늄과 같은 금속재로 이루어지는데, 고정편(22)들은 PLA 탄소나노소재를 이용하여 램프 몸체(11)를 성형할 때 인서트 사출되어 램프 몸체(11)에 매입된 상태로 고정되며, 방열기판(21)은 램프 몸체(11)의 개구부를 밀폐시키는 구조로 형성된다. 상기 방열기판(21)에는 LED모듈(13)에 전원을 공급하기 위한 전선이 관통되는 전선홈(23)이 형성될 수 있다.
이와 같은 LED모듈 장착 프레임(20)에 LED모듈(13)이 스크류 등의 고정수단을 통해 면접된 상태로 고정된다. LED모듈(13)의 외주에 형성된 구멍들은 LED모듈(13)을 LED모듈 장착 프레임(20)에 고정하기 위한 스크류홈(131)이다.
이에 따라 LED모듈(13)에서 발산되는 열은 LED모듈(13)의 기판과 면접되어 있는 LED모듈 장착 프레임(20)의 방열기판(21)으로 전달되고, 방열기판(21)의 열은 고정편(22)들을 통해 램프 몸체(11)로 전달됨으로써, LED모듈(13)에서 발산되는 열이 램프 몸체(11)를 통해 외부로 신속하게 방출될 수 있다.
한편, 확산커버(14)의 가장자리에는 'ㄴ'자 형으로 형성되어 일단이 자유단으로 형성된 체결돌기(151)가 다수 형성되어 있고, 이와 대응되는 위치의 LED모듈 장착 프레임(20)의 방열기판(21)에는 아크형의 체결홈(24)이 형성되어 있다. 체결돌기(151)의 자유단은 체결홈(24)으로 삽입되고, 확산커버(14)를 회전시키면 체결돌기(151)가 방열기판(21)의 배면에 걸림으로써 확산커버(14)가 방열기판(21)에 견고하게 고정된다. 이후 확산커버(14)를 방열기판(21)으로부터 분리하고자 하는 경우에는 확산커버(14)를 체결시와 반대방향으로 회전시켜 체결돌기(151)의 자유단과 체결홈(24)을 동일 위치에 놓이게 하면 체결돌기(151)의 자유단이 체결홈(24)으로부터 빠져 나올 수 있게 됨으로써 확산커버(14)를 방열기판(21)으로부터 분리할 수 있게 된다.
이와 같이 본 발명은 방열성능이 좋은 PLA 탄소나노소재를 이용하여 LED 등기구의 램프 몸체를 제작하되, PLA 탄소나노소재가 갖는 재질적 단점을 보완하면서 미관을 향상시킬 수 있도록 하고, 아울러 램프 등기구의 몸체와 방열체를 일체화 함으로써 등기구 전체 구조를 간단하게 구성할 수 있게 된다.
11 -- 램프 몸체, 12 -- 돌기,
13 -- LED모듈, 14 -- 확산커버,
15 -- 베이스, 15a, 15b -- 전극,
16 -- 절연체, 20 -- LED모듈 장착 프레임,
21 -- 방열기판, 22 -- 고정편,
23 -- 전선홈, 24 --체결홈,
131 -- 스크류홈, 151 -- 체결돌기.

Claims (3)

  1. 다수의 LED가 구비되어 소정 출력의 빛을 발산하는 LED모듈, 양단이 개방된 원추형으로 이루어져 램프의 기본 외형을 형성하며 내부에 상기 LED모듈과 상기 LED모듈에 전원을 공급하기 위한 컨버터가 수납되는 램프 몸체, 상기 램프 몸체의 일측에 결합되어 LED모듈에서 발산되는 빛을 외부로 확산시켜 주는 확산커버, 및 상기 램프 몸체의 다른 일측에 결합되어 상기 LED모듈에 공급할 외부전원과 연결되는 베이스를 포함하여 이루어진 벌브형 등기구에 있어서, 상기 램프 몸체는 PLA 탄소나노소재로 이루어지고 외표면 전체에 걸쳐 미관 및 방열을 위한 좁쌀형태의 돌기가 형성되며, 상기 램프 몸체의 개방 일측 둘레에는 LED모듈을 장착하기 위한 방열기판과 상기 방열기판의 외주에 걸쳐 직각으로 절곡되게 다수 형성된 고정편을 구비하고 있는 LED모듈 장착 프레임의 고정편들이 인서트 사출됨과 아울러, 상기 방열기판에 LED모듈이 면접되게 고정된 것을 특징으로 하는 PLA 탄소나노소재를 이용한 벌브형 등기구.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 확산커버의 가장자리에는 일단이 자유단으로 이루어진 체결돌기가 다수 형성되고, 상기 체결돌기와 대응되는 위치의 LED모듈 장착 프레임의 방열기판에는 아크형의 체결홈이 형성되어, 확산커버를 LED모듈 장착 프레임에 착탈가능하게 설치하도록 이루어진 것을 특징으로 하는 PLA 탄소나노소재를 이용한 벌브형 등기구.


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