KR101300912B1 - 수평형 엘이디 전구 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 단부에 꼭지가 부착된 꼭지쇠; 상기 꼭지쇠에 고정결합되는 지지대; 전원공급부가 내부에 고정되며, 상기 지지대에 결합되는 전원공급부고정틀; 상기 전원공급부고정틀의 단부에 결합되며 적층방열판을 고정하는 적층방열판고정틀; 상기 적층방열판고정틀의 단부에 결합되며, 엘이디모듈이 수직방향으로 부착될 수 있도록 부착면이 하부에 형성된 적층방열판; 상기 적층방열판의 부착면에 부착되는 엘이디모듈; 및 상기 적층방열판을 내부에 포함하는 유리구를 포함하며, 상기 전원공급부고정틀 내지 적층방열판고정틀 중 어느 하나가 지면에 대하여 방향조절이 가능하도록 회전가능하게 결합되어지는 것을 특징으로 하는 수평형 엘이디전구를 제공한다.

Description

수평형 엘이디 전구{HORIZONTAL TYPE LED BULB}
본 발명은 수평형 엘이디 전구에 관한 것으로, 보다 상세하게는 광원의 중심위치를 움직일 수 있어 반사갓의 종류에 상관없이 지면에 광원을 수평으로 일치할 수 있는 수평형 엘이디 전구에 관한 것이다.
종래에는 도 1에 도시된 바와 같이, 소켓(1), 꼭지쇠(2), 엘이디모듈(4) 및반사갓(3)이 수직방향으로 배치된 수직하방식의 엘이디(LED) 전구가 많이 사용되고 있으며, 이러한 구조의 엘이디 전구는 아무런 문제없이 광원의 중심을 수직으로 발산할 수 있게 된다. 하지만, 도 2에서와 같이, 소켓(1), 꼭지쇠(2), 엘이디모듈(4)이 수평방향으로 배치되고, 반사갓(3)이 수직으로 배치된 엘이디 전구에서는 반사갓에서 굴절되는 광원의 중심이 흩어져서 지면에 도달되는 광원의 중심이 비틀어져 보이고, 동시에 광량의 분포도 일정하지 않은 상태가 된다.
이러한 이유로 인해 종래의 수직하방식의 엘이디전구를 수평형 반사갓에 사용하게 되면 광량의 30% 내지 40%의 광량이 반사갓을 통과 못하고 감쇄되는 것을 감수할 수 밖에 없으며, 에너지의 효율적인 이용이라는 점에서 이에 대한 대안이 필요하다.
본 발명은 상기한 바와 같이 종래기술이 가지는 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 그 목적은 광원의 중심위치를 움직일 수 있어 반사갓의 종류에 상관없이 지면에 광원을 수평으로 일치할 수 있는 수평형 엘이디 전구를 제공함에 있다.
상기한 바와 같은 본 발명의 기술적 과제는 다음과 같은 수단에 의해 달성되어진다.
(1) 단부에 꼭지가 부착된 꼭지쇠; 상기 꼭지쇠에 고정결합되는 지지대; 전원공급부가 내부에 고정되며, 상기 지지대에 결합되는 전원공급부고정틀; 상기 전원공급부고정틀의 단부에 결합되며 적층방열판을 고정하는 적층방열판고정틀; 상기 적층방열판고정틀의 단부에 결합되며, 엘이디모듈이 수직방향으로 부착될 수 있도록 부착면이 하부에 형성된 적층방열판; 상기 적층방열판의 부착면에 부착되는 엘이디모듈; 및 상기 적층방열판을 내부에 포함하는 유리구를 포함하며,
상기 전원공급부고정틀 내지 적층방열판고정틀 중 어느 하나가 지면에 대하여 방향조절이 가능하도록 회전가능하게 결합되어지는 것을 특징으로 하는 수평형 엘이디전구.
(2) 단부에 꼭지가 부착된 꼭지쇠; 상기 꼭지쇠에 고정결합되며, 내주면 또는 외주면에 복수개의 제1베어링설치홈이 배치된 지지대; 전원공급부가 내부에 고정되며, 상기 지지대의 제1베어링설치홈에 대응되는 위치에 베어링이 삽입되는 제2베어링설치홈이 배치되고, 상기 제1베어링설치홈과 제2베어링설치홈 사이에 베어링이 삽입되어 외부 힘에 의해 지지대에 회전가능하게 결합되는 전원공급부고정틀; 상기 전원공급부고정틀의 단부에 결합되며 적층방열판을 고정하는 적층방열판고정틀; 상기 적층방열판고정틀의 단부에 결합되며, 엘이디모듈이 수직방향으로 부착될 수 있도록 부착면이 하부에 형성된 적층방열판; 상기 적층방열판의 부착면에 부착되는 엘이디모듈; 및 적층방열판을 내부에 포함하는 유리구를 포함하는 수평형 엘이디전구.
(3) 제1항에 있어서, 전원공급부고정틀 내지 적층방열판고정틀 중 어느 하나는 베어링, 링, 또는 나사체결방식에 의해 지면에 대하여 방향조절이 가능하도록 회전가능하게 결합된 것을 특징으로 하는 수평형 엘이디 전구.
(4) 제 1항에 있어서, 상기 지지대의 말단수직면의 소정위치에 형성된 광원위치고정자 및 상기 전원공급부고정틀의 말단수직면의 소정위치에 형성된 광원위치조절가변자를 포함하는 것을 특징으로 하는 수평형 엘이디전구.
(5) 적층방열판고정틀은 전원공급부고정틀에 잠금장치구를 매개하여 결합되어지는 것을 특징으로 하는 수평형 엘이디전구.
(6) 제 1항에 있어서, 적층방열판의 엘이디모듈의 부착면을 포함하는 내부면은 반사경으로 이루어진 것을 특징으로 하는 수평형 엘이디전구.
(7) 제 1항에 있어서, 적층방열판의 일단에 적층방열판 보호대가 부착된 것을 특징으로 하는 수평형 엘이디전구.
(8) 제 1항에 있어서, 유리구의 개구부 말단이 상기 적층방열판보호대의 말단에 형성된 수용홈에 접착재를 매개하여 부착되어진 것을 특징으로 하는 수평형 엘이디전구.
본 발명에 의하면 광원의 중심위치를 움직일 수 있어 반사갓의 종류에 상관없이 지면에 광원을 수평으로 일치할 수 있는 수평형 엘이디 전구를 제공한다.
도 1은 종래기술에 따른 수직형 엘이디 전구의 구성도이다.
도 2는 종래기술에 따른 수평형 엘이디 전구의 구성도이다.
도 3은 본 발명에 따른 수평형 엘이디 전구의 기본 개념도이다.
도 4는 본 발명에 따른 수평형 엘이디 전구의 동작 예시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 수평형 엘이디 전구의 구성도이다.
도 6은 본 발명에 따른 수평형 엘이디 전구를 구성하는 꼭지, 꼭지쇠 및 지지대의 구성도이다.
도 7은 본 발명에 따른 수평형 엘이디 전구를 구성하는 지지대에 전원공급부 고정틀이 결합된 상태도이고, 7a 내지 7c는 지지대와 전원공급부고정틀을 결합하는 구체적인 실시예를 나타낸다.
도 8은 본 발명에 따른 수평형 엘이디 전구를 구성하는 전원공급부고정틀내부에 전원공급부가 결합된 상태를 나타낸다.
도 9는 본 발명에 따른 수평형 엘이디 전구를 구성하는 적층방열판 및 그 결합도이고, 9a 및 9b는 적층방열판의 구체적인 실시예를 나타낸다.
도 10은 본 발명에 따른 수평형 엘이디 전구의 제1실시예에 따른 조립상태도를 나타낸다.
도 11은 본 발명에 따른 수평형 엘이디 전구의 제1실시예에 따른 조립상태도로서, 적층방열판의 하부면에 엘이디 모듈이 부착된 상태를 나타낸다.
도 12는 본 발명에 따른 수평형 엘이디 전구의 제1실시예에 따른 최종적인 조립상태도를 나타낸다.
이하, 본 발명의 내용을 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 단부에 꼭지가 부착된 꼭지쇠; 상기 꼭지쇠에 고정결합되는 지지대; 전원공급부가 내부에 고정되며, 상기 지지대에 결합되는 전원공급부고정틀; 상기 전원공급부고정틀의 단부에 결합되며 적층방열판을 고정하는 적층방열판고정틀; 상기 적층방열판고정틀의 단부에 결합되며, 엘이디모듈이 수직방향으로 부착될 수 있도록 부착면이 하부에 형성된 적층방열판; 상기 적층방열판의 부착면에 부착되는 엘이디모듈; 및 상기 적층방열판을 내부에 포함하는 유리구를 포함하며,
상기 전원공급부고정틀 내지 적층방열판고정틀 중 어느 하나가 지면에 대하여 방향조절이 가능하도록 회전가능하게 결합되어지는 것을 특징으로 하는 수평형 엘이디전구를 제공한다.
본 발명의 바람직한 실시예로서, 상기 수평형 엘이디 전구는
단부에 꼭지가 부착된 꼭지쇠; 상기 꼭지쇠에 고정결합되며, 내주면 또는 외주면에 복수개의 제1베어링설치홈이 배치된 지지대; 전원공급부가 내부에 고정되며, 상기 지지대의 제1베어링설치홈에 대응되는 위치에 베어링이 삽입되는 제2베어링설치홈이 배치되고, 상기 제1베어링설치홈과 제2베어링설치홈 사이에 베어링이 삽입되어 외부 힘에 의해 지지대에 회전가능하게 결합되는 전원공급부고정틀; 상기 전원공급부고정틀의 단부에 결합되며 적층방열판을 고정하는 적층방열판고정틀; 상기 적층방열판고정틀의 단부에 결합되며, 엘이디모듈이 수직방향으로 부착될 수 있도록 부착면이 하부에 형성된 적층방열판; 상기 적층방열판의 부착면에 부착되는 엘이디모듈; 및 적층방열판을 내부에 포함하는 유리구를 포함하는 수평형 엘이디전구를 제공한다.
이하, 본 발명의 내용을 실시예가 도시된 도면을 참조하여 그 제조공정과 함께 보다 상세하게 설명하기로 한다.
도 3 및 도 4는 각각 본 발명의 제 1실시예에 따른 수평형 엘이디 전구의 기본 구성도 및 엘이디 전구의 방향을 조절하는 원리를 각각 도시하고 있으며, 도 5는 본 발명의 제 1실시예에 따른 수평형 엘이디 전구의 구체적인 구성도이다.
상기 본 발명의 제 1실시예에 따른 수평형 엘이디 전구는 도 3 내지 도 5에서와 같이, 광원의 중심위치를 움직일 수 있어 반사갓의 종류에 상관없이 지면에 광원을 수평으로 일치할 수 있는 구성으로, 이를 위해 꼭지(11), 꼭지쇠(12), 지지대(13), 제1베어링설치홈(13a), 전원공급부고정틀(14), 제2베어링설치홈(14a), 광원위치고정자(15), 광원위치조절가변자(16), 적층방열판고정틀(17), 적층방열판보호대(18), 적층방열판(19), 유리구(20), 엘이디모듈(21), 엘이디모듈배선통로(22), 베어링(23), 전원공급장치(24)로 구성된 광원위치조절콘넥타가 부착되어 있다.
도 6은 본 발명의 제 1실시예에 따른 수평형 엘이디 전구의 소켓에 결합되는 부위를 나타낸 것으로, 꼭지(11), 꼭지쇠(12) 및 지지대(13)를 포함하며, 상기 지지대(13)는 상기 꼭지쇠(12)의 단부에 결합되어지고, 제1베어링설치홈(13a) 및 광원위치고정자(15)를 포함한다. 이때 상기 광원위치고정자(15)는 바람직하게는 원형이고 돌출되어 구성된다. 본 발명의 제 1실시예에 따른 엘이디 전구의 조립을 위하여 먼저, 전원을 공급하는 입력부분인 꼭지쇠(12)에 전선(미도시)이 연결된다. 이때, 꼭지쇠(12)의 지름은 예를 들어, Φ27mm, Φ17mm, Φ11mm인 것으로 할 수 있다.
도 7 및 7a는 본 발명의 제1 실시예에 따른 수평형 엘이디 전구를 구성하는 지지대에 전원공급부 고정틀이 결합된 상태도이고, 7b 및 7c는 지지대와 전원공급부고정틀을 결합하는 또 다른 실시예를 나타낸다.
지지대(13)에 전원공급부고정틀(14)을 결합시키고, 이 과정에서 도 7a의 단면도에 나타낸 바와 같이 전원공급부고정틀(14)의 삽입단부의 외측면의 원주상에 형성된 5개의 제2베어링설치홈(14a)에 예를 들어 휘발성 에폭시를 사용하여 5개의 베어링(23)을 접착시켜 지지대(13)에 삽입한다.
지지대(13)와 전원공급부고정틀(14)이 결합된 상태의 도 7을 참조하면, 지지대(13) 말단면에 돌설된 광원위치고정자(15)와 전원공급부고정틀(14)에 돌설된 광원위치조절가변자(16)가 조금 틀어진 대략 20° 각도 중심을 이루게 된다. 이러한 구성에 의하면, 결합과정에서 삽입된 베어링(23)으로 인하여 지지대(13)가 고정될 경우 외부에서 힘을 가하여 전원공급부고정틀(14)을 좌로 340°, 우로 340° 회전시킬 수 있게 된다.
본 발명의 상기 지지대(13)와 전원공급부고정틀(14) 사이에 부드러운 회전을 유도하기 위한 수단으로 삽입된 베어링(23)은 바람직하게는 세라믹베어링을 사용하고 삽입시 전원공급부고정틀(14)에 형성된 제2베어링설치홈(14a)을 통하여 베어링(23)이 이탈없이 삽입될 수 있다. 베어링(23)을 삽입할 때 접착제로서 예를 들어, 에폭시 접착제가 사용될 수 있으며, 이는 휘발성 에폭시로서 어느 정도 시간이 경과하면 에폭시 성분이 없어지므로 베어링(23)은 자유롭게 움직일 수 있게 되고, 이로 인해 전원공급부고정틀(14)을 자유롭게 회전시켜 광원의 위치(방향)를 수직방향으로 조절할 수 있게 된다. 이때, 상기 베어링(23)을 대신하여 윤활성이 좋은 플라스틱 계통의 링을 사용해도 좋다.
엘이디모듈(21)의 방향을 조절할 수 있도록 하는 또 다른 실시예로서, 본 발명에서 상기 베어링(23)과 윤활성이 좋은 플라스틱 계통의 링을 이용하지 않고, 도 7b에서와 같이 전원공급부고정틀(14)과 적층방열판고정틀(17)에 간극을 두고 적층방열판고정틀(17)의 단부 외주면에 나사를 형성하고 상기 전원공급부고정틀(14)에 잠금장치구(14b)를 형성하여 틀어진 광원의 위치를 지면과 일치시키는 것도 가능하다.
또 다른 실시예로는 도 7c에서와 같이 육각렌지 나사(14c)를 이용하여 틀어진 광원의 중심을 수직으로 일치시키고 잠그는 것에 의해 간단하게 지면과 수평을 이루게 하는 방법도 사용할 수 있다.
전원공급부고정틀(14)과 꼭지쇠(12)가 조립된 후 꼭지쇠(12)에 연결된 전선을 적당한 길이로 전원공급부(24)의 입력부분과 연결하고, 전원공급부(24)를 전원공급부고정틀(14)에 고정한다. 본 발명에서 상기 전원공급부(24)는 부착되는 엘이디모듈의 출력에 따라서 전원급부의 출력을 조절할 수 있도록 제작할 수 있다. 이때, 꼭지쇠(12)에 전원공급부를 고정시키는 방법은 기구물을 이용하거나 에폭시를 사용한다.
도 8은 본 발명에 따른 수평형 엘이디 전구를 구성하는 전원공급부고정틀내부에 전원공급부가 결합된 상태를 나타내고, 도 9는 본 발명에 따른 수평형 엘이디 전구를 구성하는 적층방열판 및 그 결합도이며, 도 9a 및 9b는 각각 적층방열판의 구체적인 실시예들을 나타내고, 도 10은 본 발명에 따른 수평형 엘이디 전구의 제1실시예에 따른 조립상태도를 나타낸다.
상기 도 8에서와 같이 전원공급부(24)를 꼭지쇠(12)에 연결된 전선과 연결하고, 고정시킨 후 도 9에서와 같이 적층방열판고정틀(17)에 적층방열판(19)을 열전도율이 낮은 테프론 나사 등을 이용하여 고정하고 도 10에서와 같이 전원공급부고정틀(14)을 적층방열판고정틀(17)로 막고 전선을 외부로 끌어낸다. 이때 적층방열판고정틀(17)은 전원공급부고정틀(14)에 형성된 홈(미도시)에 에폭시와 같은 접착제를 도포하여 고정시킬 수 있다. 본 발명에서 상기 적층방열판고정틀(17)에 이의 보호를 위한 적층방열판보호대(18)을 결합시킬 수 있으며, 상기 적층방열판보호대(18)는 열 흡수가 잘되지 않는 재료에서 선택하며, 예를 들어 테프론을 사용할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예로서 도 9a에 도시된 바와 같이 바람직하게는 적층방열판(19)에 엘이디모듈(21)을 부착하는 주위의 일정부분에 반사경을 형성하고 반사경 그 중앙에 엘이디를 부착하여 반사경 하단면에 볼록렌즈 또는 오목렌즈를 부착하여 광원의 집광과 산광을 할 수 있도록 한다.
다른 실시예로서 소형 엘이디 전구의 제작을 위하여 도 9b에 도시한 바와 같은 구조가 이용될 수 있다. 즉, 도 9a에서와 같은 적층방열판(19)의 구조를 갖지 않고 방열판을 세라믹으로 코팅하고 반사경 부분은 세라믹 코팅을 하지 않은 채 유리구 내부에 삽입할 경우 비록 도 9a의 구조에 비하여 온도는 높지만 출력이 낮은 소형 엘이디 전구를 제조할 수 있다. 또한 적층방열판(19)을 세라믹 재질 내지 카본재질로 코팅할 경우 모두 방열특성이 강화되어지며 외관품질을 위하여 바람직하게는 세라믹재질로 코팅하는 것이 바람직하다.
상기 적층방열판(19)은 방열을 주목적으로 알루미늄을 사용하여 전체적인 중량을 줄일 수 있고, 방열효과를 극대화하기 위하여 상기 적층방열판(19)을 가능한 유리구에 최대한 근접하도록 구성한다.
도 11은 본 발명에 따른 수평형 엘이디 전구의 제 1실시예에 따른 조립상태도로서, 적층방열판의 하부면에 엘이디 모듈이 부착된 상태를 나타낸다.
상기 도 11에 도시된 바와 같이 적층방열판(19)에 엘이디 모듈(21)을 나사로 고정시키고, 전선을 연결한다. 이때 본 발명에서는 바람직하게는 상기 적층방열판(19)과 엘이디 모듈(21)의 고정면이 굴곡이 없어야 하며 면과 면 사이에는 열전도가 잘 이루어지도록 예를 들어 열전도효율이 높은 에폭시를 도포하여 적용하는 것이 좋다. 상기 엘이디모듈(21)은 엘이디모듈배선통로(22)를 통해 전원공급부(24)와 전기적으로 배선을 이루어 접속되어진다.
도 12는 본 발명에 따른 수평형 엘이디 전구의 제1실시예에 따른 최종적인 조립상태도를 나타낸다. 도 12에서와 같이 유리구(20)는 예를 들어, 에폭시를 이용하여 적층방열판보호대(18)에 형성된 수용홈에 삽입접착하여 고정시킨다. 또한, 상기 적층방열판(19)과 유리구(20)를 고정시키는 과정에서 에폭시의 화학적 성분이 엘이디모듈(21)에서 발생하는 열로 인하여 유리구(20) 내부에 남아 장시간 경과 후 엘이디모듈(21)의 광원에 영향을 줄 수 있으므로 화학성분배출구(25)를 두는 것이 바람직하다. 상기 화학성분 배출구(25)는 제품 완성 이후 출하 전에 막아 유리구(20)내부에 들어 있는 부품이 공기와의 접촉으로 인해 산화 또는 불순물 흡입, 방수와 방진을 위한 수단으로 밀폐시킨다.
상기와 같은 구성 및 그 조립과정에 의해 간단하게 수평형 엘이디 전구를 제조할 수 있으며, 이에 의한 수평형 엘이디 전구는 광원의 중심위치를 움직일 수 있어 반사갓의 종류에 상관없이 지면에 광원을 수평으로 일치할 수 있는 구조적인 장점을 제공한다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
11: 꼭지
12: 꼭지쇠
13: 지지대
13a: 제1베어링설치홈
14: 전원공급부고정틀
14a: 제2베어링설치홈
15: 광원위치고정자
16: 광원위치조절가변자
17: 적층방열판고정틀
18: 적층방열판보호대
19: 적층방열판
20: 유리구
21: 엘이디 모듈
22: 엘이디모듈배선통로
23: 베어링
24: 전원공급부

Claims (8)

  1. 단부에 꼭지가 부착된 꼭지쇠; 상기 꼭지쇠에 고정결합되는 지지대; 전원공급부가 내부에 고정되며, 상기 지지대에 결합되는 전원공급부고정틀; 상기 전원공급부고정틀의 단부에 결합되며 적층방열판을 고정하는 적층방열판고정틀; 상기 적층방열판고정틀의 단부에 결합되며, 엘이디모듈이 수직방향으로 부착될 수 있도록 부착면이 하부에 형성된 적층방열판; 상기 적층방열판의 부착면에 부착되는 엘이디모듈; 및 상기 적층방열판을 내부에 포함하는 유리구를 포함하며,
    상기 전원공급부고정틀 내지 적층방열판고정틀 중 어느 하나는 베어링, 링, 또는 나사체결방식에 의해 지면에 대하여 방향조절이 가능하도록 회전가능하게 결합된 것을 특징으로 하는 수평형 엘이디 전구.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 지지대는 꼭지쇠에 고정결합되며, 내주면 또는 외주면에 복수개의 제1베어링설치홈이 배치되고,
    상기 전원공급부고정틀은 상기 지지대의 제1베어링설치홈에 대응되는 위치에 베어링이 삽입되는 제2베어링설치홈이 배치되고, 상기 제1베어링설치홈과 제2베어링설치홈 사이에 베어링이 삽입되어 외부 힘에 의해 지지대에 회전가능하게 결합되는 것을 특징으로 하는 수평형 엘이디전구.
  3. 삭제
  4. 제 1항에 있어서, 상기 지지대의 말단수직면의 소정위치에 형성된 광원위치고정자 및 상기 전원공급부고정틀의 말단수직면의 소정위치에 형성된 광원위치조절가변자를 포함하는 것을 특징으로 하는 수평형 엘이디전구.
  5. 제 1항에 있어서, 적층방열판고정틀은 전원공급부고정틀에 잠금장치구를 매개하여 결합되어지는 것을 특징으로 하는 수평형 엘이디전구.
  6. 제 1항에 있어서, 적층방열판의 엘이디모듈의 부착면을 포함하는 내부면은 반사경으로 이루어진 것을 특징으로 하는 수평형 엘이디전구.
  7. 제 1항에 있어서, 적층방열판의 일단에 적층방열판 보호대가 부착된 것을 특징으로 하는 수평형 엘이디전구.
  8. 제 7항에 있어서, 유리구의 개구부 말단이 상기 적층방열판보호대의 말단에 형성된 수용홈에 접착재를 매개하여 부착되어진 것을 특징으로 하는 수평형 엘이디전구.
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