KR101432645B1

KR101432645B1 - 엘이디 전구

Info

Publication number: KR101432645B1
Application number: KR1020120111812A
Authority: KR
Inventors: 원성역
Original assignee: 주식회사 대원이노스트
Priority date: 2012-10-09
Filing date: 2012-10-09
Publication date: 2014-08-25
Also published as: KR20140045725A

Abstract

본 발명은 렌즈와 방열부를 결합하는 공정을 간소화할 수 있는 LED 전구를 제공하는 것을 목적으로 한다.

Description

엘이디 전구{LED BULB}

본 발명은 LED 전구에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 방열부에 LED 모듈이 설치된 다음, 보형재와 렌즈를 나사 결합한 다음 보형재를 방열부에 초음파 용착하여 결합시키는 결합 구조를 구비하는 LED 전구에 관한 것이다.

일반적으로 조명으로 널리 사용되는 백열전구(Electric bulb)는 진공의 유리구 안에 필라멘트선을 넣고 전류를흘려 가열하여 2,000℃ 이상의 고온에서 온도방사를 일으켜 발광한다.백열전구는 이처럼 온도복사에 의해 빛이 얻어지는데 고온에서는 필라멘트가 가늘어져 증발하게 되므로 유리구 안에 아르곤과 질소의 혼합 가스를 넣어 증발 작용을 억제시켜 전구의 수명을 연장하고 있다.

그런데 통상의 백열전구는 대부분의 에너지가 열로 방출되고 일부 에너지만이 빛으로 전환되는 등 열효율이 극히 낮아 전력소모가 많으며, 필라멘트 자체의 수명이 짧기 때문에 장시간 사용할 수 없는 단점이 있었다.

근래에는 백열전구의 단점들을 개선하여 전력소모를 낮추고 조도를 높이면서 장시간 사용할 수 있도록 LED(Light Emitting Diode, 발광 다이오드)를 광원으로서 사용하는 LED 전구가 개발되었다.

LED 전구는 기존의 백열전구용 소켓에 삽입하여 사용할 수 있도록 에디슨 나사(Edison Screw)가 형성되는 베이스와, 베이스의 전방으로 빛의 조사가 가능하도록 LED 모듈이 다수 결합된 LED 기판과, LED 기판을 덮으며 빛을 확산시키는 렌즈를 포함하여 이루어진다.

그리고 LED 기판은 베이스에서 연장된 본체 내부에 장착되는데, 많은 열을 발생시키므로 본체의 외부에는 방열판을 일체로 형성한다.

전술한 LED 전구는 LED 기판과, 커버, 본체 등 부품들이 별도로 제작된 후 상호 조립되어 제품으로 출시되는 과정을 거치게 된다.

통상적으로 LED 전구는 LED 기판을 본체의 내부 수용부에 안착시킨 후 다수의 나사를 이용하여 LED 기판을 본체에 먼저 고정시키고, 이어서 커버를 본체에 장착하여 조립을 완료하였다.

그런데, 종래의 LED 전구의 결합구조에 있어서는 LED 기판에 결합된 나사의 두부가 LED 모듈 사이에 노출되므로 미관을 해치고 LED 발광시 조명의 밝기에 영향을 줄 뿐만 아니라 나사체결시 LED 기판과 마찰로 인해 LED 기판이 손상되는 문제가 있었다.

또한, 커버는 본체에 스크류 방식, 나사체결 등 별도의 체결수단을 더 구비하여 결합되기 때문에 조립이 번거롭다는 단점이 있었다.

도 1은 종래 기술에 따른 LED 전구를 도시한 도면이다. 도 1에 도시된 바와 같이 LED 전구(1)는 베이스(11)와 방열판(12)이 구비된 본체(10)와, 상기 본체(10)의 타측에 마련된 커버하우징(13)에 조립되는 투명판(15) 및 커버(14)를 포함하여 이루어진다. 상기 투명판(15)은 전술한 커버(14)의 내측에 안착되면서 LED 기판(16)으로 발산되는 빛을 확산시키거나 빛을 부드럽게 하는 역할을 한다. 상기 투명판(15)은 꼭 투명하지 않더라도 필요에 따라 다양한 색상, 무늬 등으로 변형실시 가능하다.

상기 투명판(15)에는 상기 커버(14)의 상기 결합보스)에 끼워지는 다수의 커버홈이 형성된다. 여기서 상기 투명판(15)과 커버(14)의 조립순서는 먼저 상기 투명판(15)의 커버홈과 상기 커버(14)의 결합보스를 끼워서 상기 투명판(15)을 상기 결합보스의 내측에 위치하도록 한다.

그러나 종래 기술은 투명판(15)와 커버(14)가 분리되어, 커버(14)에 의해 투명판(15)이 고정되는 형태로 부품의 개수가 많고, 조립 공정의 여러 단계를 거쳐야 하는 단점이 있었다. 또한 커버(14)와 본체(10)에 나사산이 형성되어야 하므로 부품 단가가 상승하는 문제점이 있었다. 또한 나사 결합에 의해 투명판(15)이 본체에 결합되기 때문에, 나사가 풀려서 투명판(15)이 분리되어 나올 염려도 있다.

또한 투명판(15)을 커버(14)로 고정하고 나면, LED 기판(16)과 투명판(15) 사이의 거리가 고정되어 빛의 확산각도나 산란 정도를 조절할 수 없다는 단점도 있었다.

또한 본 발명은 렌즈가 보형재에 의해 방열부에 결합되고, 렌즈와 보형재는 나사 결합하여, 방열부에 설치된 LED 모듈과 렌즈 사이의 거리를 조절할 수 있는 LED 전구를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명은 보형재가 방열부에 초음파 용착됨으로써, 렌즈가 완제품인 LED 전구에서 이탈되어 나올 염려가 없는 LED 전구를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 빛을 방출하는 LED 모듈, LED 모듈이 장착되는 공간을 구비하며, LED 모듈에서 발생하는 열을 외부로 방출하는 방열부, 방열부에 고정되는 보형재 및 보형재와 나사 결합되는 렌즈를 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 전구를 제공한다.

또한 본 발명의 다른 일 예로, 방열부는 외관을 형성하는 외관부 및 외관부 내의 공간을 분할하며 LED 모듈을 고정하기 위한 베이스를 구비하며, 베이스의 일 측에는 LED 모듈이 설치되고, 베이스의 타 측에는 방열부와 결합되며, LED 모듈의 전선이 연결되는 소켓 플러그가 설치되는 것을 특징으로 하는 LED 전구를 제공한다.

또한 본 발명의 다른 일 예로, 방열부는, 외관부의 전방에 외주 방향으로 연장된 플랜지부를 구비하고, 보형재는 렌즈와 나사 결합하는 나사산이 형성된 내통부, 방열재와 결합되며 플랜지부와 겹쳐지는 연결부를 구비하는 것을 특징으로 하는 LED 전구를 제공한다.

또한 본 발명의 다른 일 예로, 내통부의 전방에 렌즈의 이탈을 방지하는 소경부를 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 전구를 제공한다.

또한 본 발명의 다른 일 예로, 방열부와 보형재는 초음파 용착기에 의해 용착되며, 방열부의 플랜지부가 연결부 상에 적층된 다음 연결부의 외주부가 플랜지부를 덮도록 초음파 용착기로 용착되는 것을 특징으로 하는 LED 전구를 제공한다.

또한 본 발명의 다른 일 예로, 렌즈는, LED 모듈의 전방에 위치되는 확산부와 일체로 형성되며, 보형재와 나사결합하도록 외주에 나사산이 형성되는 원통부를 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 전구를 제공한다.

또한 본 발명의 다른 일 예로, 렌즈는 확산부보다 전방으로 돌출되어, 렌즈를 회전시킬 수 있도록 하는 파지부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 전구를 제공한다.

또한 본 발명의 다른 일 예로, 보형재와 렌즈 사이에 설치되며, 렌즈의 회전 시에 클릭음을 발생시킬 수 있는 클릭음 발생 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 전구를 제공한다.

또한 본 발명의 다른 일 예로, 보형재와 렌즈의 나사부는 불연속적으로 형성된 것을 특징으로 하는 LED 전구를 제공한다.

또한 본 발명의 다른 일 예로, 보형재와 렌즈는 렌즈와 LED 모듈의 거리를 안내하는 안내 표시를 구비하는 것을 특징으로 하는 LED 전구를 제공한다.

본 발명이 제공하는 LED 전구는, 렌즈를 간단히 초음파 용착기를 통해 방열부에 결합시킬 수 있다는 장점을 가진다.

또한 본 발명이 제공하는 LED 전구는, 완성품의 제조 이후 렌즈가 이탈하는 것을 방지할 수 있다.

또한 본 발명이 제공하는 LED 전구는, 렌즈와 LED 모듈 사이의 거리를 조절할 수 있어, 사용자가 LED 빛의 확산 각도를 조절할 수 있다는 장점이 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 LED 전구를 도시한 도면,
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 LED 전구를 상부에서 바라본 분해 사시도,
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 LED 전구의 단면 사시도,
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 LED 전구를 하부에서 바라본 분해 사시도,
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 LED 전구의 단면도,
도 6는 본 발명의 제2 실시예에 따른 LED 전구를 도시한 도면,
도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 LED 전구를 도시한 도면.

이하 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.

도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 LED 전구를 상부에서 바라본 분해 사시도, 도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 LED 전구의 단면 사시도, 도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 LED 전구를 하부에서 바라본 분해 사시도이다. 본 발명의 제1 실시예에 따른 LED 전구는, 렌즈(100), 방열부(200), 보형재(300), LED 모듈(도시되지 않음), 소켓 플러그(500)를 포함한다. LED 모듈(400)은 전기가 인가되면 빛을 방출하는 일반적인 LED 소자를 이용하는 모듈이며, 방열부(200)는 LED 모듈(400)에서 빛을 방출하면서 함께 발생하는 열을 방출하기 위한 부재이다. 방열부(200)는 알루미늄 합금판의 양면 또는 한쪽 면에 합성 수지 도막을 프리코트하여 이루어지며, 적어도 한쪽 면에 프리코트된 상기 합성 수지 도막이 베이스 수지 중에 방열성 물질을 함유하여 이루어지는 방열성 도막을 구비하여 이루어지는 프리코트 알루미늄 합금판으로 제조되는 것이 바람직하다. 방열부(200)의 전방에는 LED 모듈(400)로부터 나오는 빛을 확산 또는 산란시키는 렌즈(100)가 결합되고, 방열부(200)의 후방에는 LED 모듈(400)로부터 인출된 전선이 연결되며, 소켓 등에 삽입될 수 있도록 규격화된 소켓 플러그(500)가 결합된다.

방열부(200)는 외관을 형성하는 외관부(210), 외관부(210)의 전방에 외주로 소정 너비로 연장된 플랜지부(220), 외관부 내의 공간을 분할하는 베이스(230)을 구비하며, 베이스(230)에 의해 LED 모듈(400)이 장착되는 LED 모듈 장착 공간(240)과 소켓 플러그(500)가 결합되는 공간이 구획된다. 외관부(210)는 종형, 원추형 또는 원통형으로 형성되며, 외관부(210)의 전방, 즉 종형 또는 원추형으로 형성되는 경우 더 넓은 측 단부이며, 렌즈(100)가 장착되는 측의 단부에 외주로 소정 너비 확장된 플랜지부(220)가 형성된다. 플랜지부(220)는 후술할 보형재(300)의 용착부(340)가 용착되는 곳이다.

렌즈(100)와 보형재(300)는 나사 결합되도록 렌즈(100)와 보형재(300)에 각각 서로 맞물리는 나사산이 형성된다. 렌즈(100)는 LED 모듈(400)에서 방출되는 빛을 확산시키는 확산부(110)와 확산부(110)와 일체로 형성되며, 외주에 나사산이 형성된 원통부(120)를 포함한다.

한편 보형재(300)는 렌즈(100)의 원통부(120)와 나사 결합하는 나사산이 형성된 내통부(310), 방열재(200)의 플랜지부(220)와 겹쳐지는 연결부(320)를 구비한다. 또한 내통부(310)의 하부에는 렌즈(100)가 이탈하는 것을 방지하기 위해 렌즈(100)의 원통부(120)보다 지름이 작게 형성된 소경부(350)가 형성된다. 따라서 보형재(300)와 렌즈(100)의 결합은, 보형재(300)가 방열재(200)에 결합되기 전에 이루어진다. 소경부(350)의 반대측으로 렌즈(100)가 삽입되어 렌즈(100)의 원통부(120)에 형성된 나사산과 보형재(300)의 내통부(310)에 형성된 나사산이 맞물리도록 회전시켜 결합시킨다.

렌즈(100)와 보형재(300)가 나사결합된 이후, 보형재(300)의 연결부(320)상에 LED 모듈(400)이 설치된 방열부(200)가 놓여지고, 그 다음 방열부(200)의 플랜지부(220)와 보형재(300)의 연결부(320)가 서로 고정된다. 플랜지부(220)와 연결부(320)는 너트와 볼트, 리벳, 결합링 등의 별도의 결합 부재를 이용하여 서로 결합시킬 수도 있고, 연결부(320)의 외주가 플랜지부(220)의 상부를 덮도록 보형재(300)를 초음파 용착기를 이용하여 용착시킬 수도 있다. 연결부(320)의 외주부는 이때 초음파 용착기에 의해 용착되는 용착부(340)가 된다.

한편, 렌즈(100)는 보형재(300)와 나사 결합하기 때문에, 렌즈(100)와 보형재(300)에 형성된 나사산을 얼마나 풀고 조이는 지에 따라 렌즈(100)와 LED 모듈(400) 간의 거리를 조절할 수 있다. 그에 따라, 확산 각도를 가지는 렌즈(100)를 부착하더라도, 렌즈(100)와 LED 모듈(400) 간의 거리를 달리함으로써 빛의 확산 정도를 조절할 수 있다는 장점이 있다.

한편, 렌즈(100)의 회전을 용이하게 하기 위해, 확산부(110)의 외주에 전방으로 돌출되어 파지를 용이하게 한 파지부(130)가 형성된다. 또한 파지부(130)의 단부에는 렌즈(100)를 회전시킬 때 손과 렌즈(100)가 헛돌지 않도록 톱니 형상(140)이 가공될 수도 있다. 한편, 렌즈(100)의 파지부(130)와 보형재(300)의 플랜지부(320)의 하면에는, 렌즈(100)가 얼마나 회전하였는지를 알려줄 수 있는 안내 표지를 가지는 것이 바람직하다. 파지부(130)나 플랜지부(320)의 어느 한 쪽에 삼각표시나 화살표가, 다른 한 쪽에는 회전 각도나, 렌즈(100)와 LED 모듈(400) 간의 거리, 또는 빛의 확산 각도를 표시해주는 것이 바람직하다.

도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 LED 전구를 도시한 도면이다. 본 발명의 제2 실시예에 따른 LED 전구는 렌즈(100')의 형태를 제외하고는 제1 실시예와 같은 구성을 가진다. 본 발명의 제2 실시예에 따른 LED 전구는 렌즈(100')의 확산부의 형태가 제1 실시예에서 볼록 렌즈 형태로 형성된 것과는 달리 평면부와 평면부 외주의 원추부로 형성된 것에서 차이가 있으며, 원추부의 단부가 파지부의 단부가 연결되었다는 점도 차이가 있다.

도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 LED 전구를 도시한 도면이다. 제3 실시예에 따른 LED 전구는 제1 실시예와 렌즈(100") 및 보형재(300")의 형태가 제1 실시예와 상이하며 나머지 구성 요소는 제1 실시예와 동일하다. 본 발명의 제3 실시예에 따른 LED 전구의 렌즈(100")의 원통부(120")에 형성된 나사산과 보형재(300")의 내통부(310")에 형성된 나사산이 끊김없이 연결된 형태가 아니라, 끊긴 구간을 구비한다는 점에서 차이가 있다.

그 외에도, 제1 내지 제3 실시예를 변형하여, 렌즈(100)를 보형재(300)에 대해 회전시키면 렌즈(100)의 회전 정도를 미세하게 조정할 수 있도록, 렌즈(100)와 보형재(300)에 클릭음 발생 장치를 더 부가할 수도 있다. 클릭음 발생 장치는, 일반적으로 낚시 릴이나 회전 장치에 대해 사용될 수 있는 형태라면 어떠한 구성의 클릭음 발생 장치가 부가되어도 무방하다.

Claims

빛을 방출하는 LED 모듈;
LED 모듈이 장착되는 공간을 구비하며 LED 모듈에서 발생하는 열을 외부로 방출하는 방열부;
방열부에 고정되며 나사산을 포함하는 보형재;
보형재의 나사산에 나사 결합되는 렌즈;를 포함하되,
렌즈를 보형재의 나사산에 대해 풀고 조임에 따라 렌즈와 LED 모듈 간의 거리를 달리할 수 있고 그에 따라 렌즈를 통한 빛의 확산 정도를 조절할 수 있는 것을 특징으로 하는 LED 전구.
제1항에 있어서,
방열부는, 외관을 형성하는 외관부 및 외관부 내의 공간을 분할하며 LED 모듈을 고정하기 위한 베이스를 추가로 구비하며,
베이스의 일 측에는 LED 모듈이 설치되고,
베이스의 타 측에는 방열부와 결합되며, LED 모듈의 전선이 연결되는 소켓 플러그가 설치되는 것을 특징으로 하는 LED 전구.
제2항에 있어서,
방열부는, 외관부의 전방에 외주 방향으로 연장된 플랜지부를 구비하고,
보형재는 렌즈와 나사 결합하는 나사산이 형성된 내통부, 방열재와 결합되며 플랜지부와 겹쳐지는 연결부를 구비하는 것을 특징으로 하는 LED 전구.
빛을 방출하는 LED 모듈;
LED 모듈이 장착되는 공간을 구비하며 LED 모듈에서 발생하는 열을 외부로 방출하고, 외관을 형성하는 외관부와, 외관부의 전방에 외주 방향으로 연장된 플랜지부를 구비하는 방열부;
나사산이 형성된 내통부와, 방열부의 플랜지부와 겹쳐져서 방열부에 고정 결합되는 연결부를 구비하는 보형재;
보형재의 내통부 나사산에 나사 결합되는 렌즈;를 포함하되,
내통부의 전방에 렌즈의 이탈을 방지하는 소경부를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 전구.
제3항 또는 제4항에 있어서,
방열부와 보형재는 초음파 용착기에 의해 용착되며, 방열부의 플랜지부가 연결부 상에 적층된 다음 연결부의 외주부가 플랜지부를 덮도록 초음파 용착기로 용착되는 것을 특징으로 하는 LED 전구.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
렌즈는, LED 모듈의 전방에 위치되는 확산부와 일체로 형성되며, 보형재와 나사결합하도록 외주에 나사산이 형성되는 원통부를 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 전구.
제6항에 있어서,
렌즈는 확산부보다 전방으로 돌출되어, 렌즈를 회전시킬 수 있도록 하는 파지부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 전구.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
보형재와 렌즈 사이에 설치되며, 렌즈의 회전 시에 클릭음을 발생시킬 수 있는 클릭음 발생 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 전구.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
보형재와 렌즈의 나사부는, 불연속적으로 형성된 것을 특징으로 하는 LED 전구.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
보형재와 렌즈는, 렌즈와 LED 모듈의 거리를 안내하는 안내 표시를 구비하는 것을 특징으로 하는 LED 전구.