KR101434892B1 - 엘이디 램프의 히트싱크 인서트 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 엘이디 램프의 히트싱크 인서트 장치에 관한 것으로, 히트싱크를 엘이디 램프의 튜브에 인서트하는 경우 다수개의 엘이디 램프 튜브에 대해 자동으로 히트싱크를 설치할 수 있는 엘이디 램프의 히트싱크 인서트 장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 엘이디 램프의 히트싱크 인서트 장치는, 다수개의 튜브인서트 로울러 세트로 구성된 인서트 로울러부 (20) 및, 히트싱크 (40) 를 상기 엘이디 램프용 튜브에 인서트 하기 위하여 다수개의 히트싱크 (3) 가 장전되는 인서트설치부 (40) 로 구성되고, 상기 인서트 로울러부 (20) 에 설치된 다수개의 튜브인서트 로울러 세트 (50) 에 상기 엘이디 램프용 튜브 (1) 를 삽입하여 설치한 상태에서, 상기 인서트설치부 (40) 에는 상기 각각의 엘이디 램프용 튜브 (1) 에 인서트될 상기 히트싱크(3)가인서트무빙부 (5) 에 설치된다.

Description

엘이디 램프의 히트싱크 인서트 장치{Device for Inserting Heat Sink of LED Lamp}

본 발명은 엘이디 램프의 히트싱크 인서트 장치에 관한 것으로, 히트싱크를 엘이디 램프의 튜브에 인서트하는 경우 다수개의 엘이디 램프 튜브에 대해 자동으로 히트싱크를 설치할 수 있는 엘이디 램프의 히트싱크 인서트 장치에 관한 것이다.

일반적으로 사용되고 있는 조명등 용 등기구는 대부분 형광등을 사용하고 있으며, 이러한 종래의 형광등은 주파수가 60Hz를 사용하여 구동하므로 형광등의 빛이 1초에 60회의 깜빡거림으로 인하여 장시간 사용시 사용자가 눈의 피로감을 많이 느끼고, 장시간 사용시 자체의 발열로 인해 주변온도를 상승시킴에 따라 높은 전력손실을 초래하며, 과열시에는 형광램프가 쉽게 파손되는 단점이 있다. 결국, 종래의 형광등과 같은 등기구는 온도상승 및 높은 전력손실로 인해 사용수명이 단축되고, 사용되는 부품이 많아 교체비용이 많이 드는 문제가 있었다.

또한, 근래에 들어 일반 형광등에 비해 길이가 1/2 ~ 1/3인 콤팩트형 램프가 사용되는데, 콤팩트 형광램프는 형광등과 밝기가 동일하면서도 전력소모가 절감되고, 삼파장 형광물질의 사용으로 물체의 색재현 특성이 우수하다.

상기와 같은 형광등이나 형광램프의 대체용으로 사용되는 LED는 전력을 빛으로 변환시키는 효율이 뛰어나고, 현재 사용되고 있는 일반적 조명기구인 백열등이나 형광등, 콤팩트 형광램프에 비해 단위 전력대비 빛의 효율이 월등히 높아 경제성이 뛰어나며, 또한 저전압으로도 원하는 만큼의 광량을 얻을 수 있어 안정성이 뛰어나므로 조명용으로서의 사용이 점차 증가하고 있는 추세이다.

그러나, LED는 전력을 빛으로 변환시키는 효율이 좋은 반면에 그 발광부위가 반도체 소자로 이루어져 있으므로 필라멘트를 사용하는 백열등이나 음극선을 이용한 형광등 또는 형광램프 등의 발광소자에 비해 상대적으로 열에 취약하다는 단점이 있다. 다시 말해서, LED는 장시간 사용시 그 발광소자로부터 발생되는 자체열에 의한 열적스트레스로 인하여 반도체 소자가 쉽게 열화(degradation)되어 그 성능이 떨어지게 된다.

따라서, 근래에 들어 LED에 대용량의 전류를 흘려 보내주기 위해서는 이로부터 발생되는 열을 효과적으로 방출하기 위한 방열구조가 요구되고 있다.

도 1 은 종래의 일 실시예에 따른 엘이디 형광 램프의 분해사시도이다. 도 2는 종래의 일 실시예에 따른 엘이디 형광 램프의 단면도이다. 도 3 은 도 2 의 히트싱크와 확산 튜브와의 결합 전 상태를 보여주는 단면도이다.

도 1 내지 도 3 을 참조하면, 본 발명의 엘이디 형광 램프(100)는 확산 튜브(110), 다수의 엘이디(120), 엘이디 기판(130), 써멀테이프(140, Thermal Tape), 히트싱크(150, heat sink), 베이스(160)로 구성된다.

엘이디 형광 램프(100)는 일정 길이를 갖는 반원 형태의 확산 튜브(110)와, 상기 확산 튜브(110)와 동일한 길이를 갖는 반원 형태의 히트싱크 (150) 가 체결되고, 써멀테이프(140)를 이용하여 다수의 엘이디(120)가 실장된 엘이디 기판(130)이 히트싱크(150)에 접착되어 구성된다.

아울러, 반원 형태로 구성된 확산 튜브(110)의 양 끝단에는 걸림 돌기(111)가 형성된다.

또한, 반원 형태로 구성된 히트싱크(150)의 양 끝단에는 걸림홈(154)이 형성되어, 확산 튜브(110)의 걸림 돌기 (111)와 체결되고, 확산 튜브(110), 다수의 엘이디(120)가 실장된 엘이디 기판(130), 써멀테이프(140)로 인해 엘이디 기판(130)이 접착된 히트싱크(150)는 베이스(160)로 인하여 결합이 완료된다. 이때, 확산 튜브(110)는 히트싱크(150)와 대면하는 위치에서 후크 체결 형태로 체결되고, 걸림 돌기(111) 및 걸림홈(154)는 도 3에서와 같이 경사를 갖는 것이 바람직하다.

종래의 걸림 돌기 및 걸림홈은 수직으로만 형성되어 확산 튜브와 히트싱크의 체결 시 히트싱크에 확산 튜브를 슬라이드 형식으로 끼워넣어 체결하였고, 본 종래기술에서는 걸림 돌기(111) 및 걸림홈(154)이 경사를 갖도록 형성되어 안전하게 체결을 수행한다.

종래기술에서는 히트싱크(150)의 양단에 형성된 걸림홈(154) 중 어느 한쪽의 걸림홈(154)에 확산 튜브(110)의 걸림 돌기(111)가 끼워지고, 외부로부터 확산 튜브(110)에 압력이 작용되면 다른 한쪽의 걸림홈(154)에 확산 튜브(110)의 걸림 돌기(111)가 끼워져 확산 튜브(110)와 히트싱크(150)의 체결이 완료된다. 이를 위해, 확산 튜브(110)는 탄성을 갖는 것이 바람직하다.

히트싱크(150)는 엘이디 기판(130)이 접착되는 기판접착부(151)와, 물결형태로 구성된 외주연(152), 상기 기판 접착부(151)와 외주연(152)을 수직으로 지지하는 지지부(153) 및 확산 튜브(110)의 걸림 돌기(111)와 체결되는 걸림홈(154)으로 구성된다.

이때, 엘이디 기판(130)은 엘이디 기판(130)에 실장된 다수의 엘이디(120)가 확산 튜브(110)를 향하도록 히트싱크(150)에 접착되기 때문에, 다수의 엘이디(120)가 빛을 발산하여 엘이디 기판(130)에 일정 이상의 열이 발생되더라도, 히트싱크 (150) 로 용이하게 전달되어 방출될 수 있다.

히트싱크(150)를 구성하는 지지부(153)는 기판접착부(151)와 외주연(152)을 수직으로 지지할 수 있도록 기판접착부(151)와 외주연(152)의 중심에 형성되어 단순 H빔 형태로 형성되고, 이로 인해, 다수의 엘이디(120)로부터 발생되는 열 또는 자중으로 인해 히트싱크(150)가 휘거나 뒤틀리는 현상을 방지할 수 있다.

히트싱크(150)가 단순 H빔 형태로 형성되는 것으로 기재한 이유는 히트싱크(150)를 구성하는 기판접착부(151), 외주연(152), 지지부(153)가 도 4에서와 같이 알파벳 "H"의 형태를 갖기 때문이다.

아울러, 히트싱크(150)는 외주연(152)을 물결형태로 구성하여 히트싱크(150)에 날카로운 면을 제거함으로써 작업자의 안전성을 보장할 수 있는 효과가 있다.

그리고 히트싱크(150)는 알루미늄, 마그네슘, 열전도 플라스틱 중 어느 하나 이상으로 형성되어 다수의 엘이디 (120)로부터 발생되는 열이 외부로 용이하게 방출될 수 있고, 히트싱크(150) 외부로의 열 전도율을 감소시켜 작업자 또는 사용자의 안전성을 확보할 수 있는 효과가 있다.

다만, 종래에는 히트싱크를 확산튜브와 결합하기 위하여 작업자가 수작업으로 히트싱크를 확산튜브에 끼우는 작업을 하는 문제점이 있었다. 특히 히트싱크와 확산튜브의 길이가 1.5m 가 넘는 경우에는 작업자 1 인이 혼자서 히트싱크를 확산튜브에 끼우는 작업을 하기가 상당히 어려웠고, 2 인의 작업자가 함께 히트싱크를 확산튜브에 끼우는 작업을 하였기 때문에 형광등형 엘이디 램프의 생산의 시간이 많이 걸렸고, 이로 인하여 생산단가가 증가하는 문제점이 있었다.

본 발명은 히트싱크를 엘이디 램프의 튜브에 인서트하여 조립하는 경우에 종래에는 작업자가 작업라인에서 수작업으로 히트싱크를 엘이디 램프의 튜브에 끼워넣는 방식으로 조립을 하던 것을 다수개의 엘이디 램프 튜브에 대해 자동으로 각각의 히트싱크를 설치할 수 있는 엘이디 램프의 히트싱크 인서트 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 엘이디 램프의 히트싱크 인서트 장치는, 다수개의 각각의 히트싱크가 동시에 엘이디 램프용 튜브에 끼워지게 하는 엘이디 램프의 히트싱크 인서트 장치로서,

상기 엘이디 램프의 히트싱크 인서트 장치는, 다수개의 튜브인서트 로울러 세트로 구성된 인서트 로울러부 (20) 및, 히트싱크 (3) 를 상기 엘이디 램프용 튜브에 인서트 하기 위하여 다수개의 히트싱크 (3) 가 장전되는 인서트설치부 (40) 로 구성되고,

상기 인서트 로울러부 (20) 에 설치된 다수개의 튜브인서트 로울러 세트 (50) 에 상기 엘이디 램프용 튜브 (1) 를 삽입하여 설치한 상태에서, 상기 인서트설치부 (40) 에는 상기 각각의 엘이디 램프용 튜브 (1) 에 인서트될 상기 히트싱크(3)가인서트무빙부 (5) 에 설치되는 것을 특징으로 하고,

상기 인서트 무빙부 (5) 에는 상기 히트싱크 (3) 의 일단부가 끼워지는 히트싱크 고정소켓 (6) 이 설치되는 것을 특징으로 하고,

상기 튜브인서트 로울러 세트 (50) 는 힌지형태로 조립되어 회전을 하면서 움직일 수 있는 상부로울러 (52) 및 밑면에 고정되게 설치된 하부로울러 (54) 로 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 엘이디 램프의 히트싱크 인서트 장치에 의하면, 히트싱크를 엘이디 램프의 튜브에 인서트하여 조립하는 경우에 종래에는 작업자가 작업라인에서 수작업으로 히트싱크를 엘이디 램프의 튜브에 끼워넣는 방식으로 조립을 하던 것을 엘이디 튜브램프를 인서트 로울러부의 튜브 인서트 로울러 세트에 로딩한 상태에서 히트싱크를 인서트설치부에 각각 설치한 상태에서 실린더 동작에 의해 엘이디 램프 튜브에 대해 자동으로 히트싱크를 인서트하면서 설치할 수 있어서 제한된 작업시간에 많은 개수의 엘이디램프를 생산할 수 있는 현저한 효과가 있다.

이로 인하여 엘이디 램프의 생산시간이 단축되고, 결국에는 생산단가가 감소되는 현저한 효과가 있다.

도 1 은 종래의 일 실시예에 따른 엘이디 형광 램프의 분해사시도이다.
도 2 는 종래의 일 실시예에 따른 엘이디 형광 램프의 단면도이다.
도 3 은 도 2 의 히트싱크와 확산 튜브와의 결합 전 상태를 보여주는 단면도이다.
도 4 는 본 발명에 따른 엘이디 램프의 히트싱크 인서트 장치를 앞에서 바라본 정면도이다.
도 5 는 본 발명에 따른 엘이디 램프의 히트싱크 인서트 장치를 위에서 바라본 평면도이다.
도 6 은 본 발명에 따른 엘이디 램프의 히트싱크 인서트 장치에서 튜브 및 히트싱크가 인서트되는 방향에서 바라본 모습을 도시한 정면도이다
도 7 은 본 발명에 따른 엘이디 램프의 히트싱크 인서트 장치의 인서트용 무빙부에 1 개의 히트싱크가 설치되어 엘이디 램프 튜브에 인서트 되기 위해 장착된 모습의 평면도이다.
도 8 은 본 발명에 따른 엘이디 램프의 히트싱크 인서트 장치의 인서트용 무빙부에 1 개의 히트싱크가 설치되어 엘이디 램프 튜브에 인서트 되기 위해 장착된 모습의 사시도이다.
도 9 는 본 발명에 따른 엘이디 램프의 히트싱크 인서트 장치에서 인서트용 무빙부의 확대된 부분사시도이다.
도 10 은 본 발명에 따른 엘이디 램프의 히트싱크 인서트 장치에서 히트싱크와 엘이디 램프 튜브가 결합전에 놓여진 부분의 부분사시도이다.
도 11 은 본 발명에 따른 튜브인서트 로울러 세트의 사시도이다.
도 12 는 본 발명에 따른 튜브 인서트 로울러 세트에서 엘이디램프의 튜브에 히트싱크가 결합된 모습의 일실시례를 도시한 도면이다.
도 13 은 본 발명에 따른 튜브 인서트 로울러 세트에서 다른 사이즈를 가지는 엘이디램프의 튜브에 히트싱크가 결합된 모습의 일실시례를 도시한 도면이다.

도 4 는 본 발명에 따른 엘이디 램프의 히트싱크 인서트 장치의 전체적인 모습을 도시한 측면도이다. 도 5 는 본 발명에 따른 엘이디 램프의 히트싱크 인서트 장치를 위에서 바라본 평면도이다.

도 4 및 도 5 를 참조하면, 본 발명에 따른 엘이디 램프의 히트싱크 인서트 장치는 기본적으로 다수개의 프레임으로 설치되고, 다수개의 튜브인서트 로울러 세트로 구성된 인서트 로울러부 (20) 와 히트싱크 (3) 를 엘이디 램프용 튜브에 인서트 하기 위하여 다수개의 히트싱크 (3) 가 장전되는 인서트설치부 (40) 로 나누어져 구성된다.

본 발명에 따른 인서트 로울러부 (20) 에 설치된 다수개의 튜브인서트 로울러 세트 (50) 에 엘이디 램프용 튜브 (1) 를 삽입하여 설치한 상태에서, 본 발명에 다른 인서트설치부 (40) 에서는 각각의 엘이디 램프용 튜브 (1) 에 인서트될 히트싱크 (3) 를 인서트무빙부 (5) 에 설치한다.

본 발명의 이동프레임 (18) 에는 인서트용 무빙부 (5) 가 설치되어 있고, 이동프레임 (18) 에는 인서트용 실린더 (14) 가 설치되어 있고, 인서트용 실린더 (14) 는 가이드프레임 (16) 에 끼워져 이동프레임 (18) 이 직선운동을 하는 가이드의 역할을 한다.

도 6 은 본 발명에 따른 엘이디 램프의 히트싱크 인서트 장치에서 튜브 및 히트싱크가 인서트되는 방향에서 바라본 모습을 도시한 정면도이다.

도 6 을 참조하면, 엘이디 튜브 램프용 히트싱크 (3) 가 설치된 각각의 인서트용 무빙부 (5) 가 설치된 이동프레임 (18) 의 왼쪽 아래부분에는 인서트용 실린더 (14) 가 설치되어 있고 오른쪽 아래부분에는 엘엠 가이드 (12) 가 설치되어 지지되도록 구성되어 있다.

도 7 은 본 발명에 따른 엘이디 램프의 히트싱크 인서트 장치의 인서트용 무빙부에 1 개의 히트싱크가 설치되어 엘이디 램프 튜브에 인서트 되기 위해 장착된 모습의 평면도이다. 도 8 은 본 발명에 따른 엘이디 램프의 히트싱크 인서트 장치의 인서트용 무빙부에 1 개의 히트싱크가 설치되어 엘이디 램프 튜브에 인서트 되기 위해 장착된 모습의 사시도이다. 도 9 는 본 발명에 따른 엘이디 램프의 히트싱크 인서트 장치에서 인서트용 무빙부의 확대된 부분사시도이다. 도 10 은 본 발명에 따른 엘이디 램프의 히트싱크 인서트 장치에서 히트싱크와 엘이디 램프 튜브가 결합전에 놓여진 부분의 부분사시도이다.

도 7 내지 도 10 을 참조하면, 본 발명에 따른 히트싱크 고정소켓 (6) 에 히트싱크 (3) 의 한쪽 단부가 끼워지고, 다른 쪽 단부는 엘이디램프 튜브 (1) 에 맞물려져 끼워져 있게 배치가 된다.

설명을 위해서 1 개의 히트싱크 (3) 의 단부가 히트싱크 고정소켓 (6) 에 끼워져 있는 모습이 도시되었으나 실제로는 각각의 히트싱크 고정소켓 (6) 에 각각 1 개씩의 히트싱크 (3) 의 단부가 끼워지고, 다른 쪽 단부는 각각의 엘이디 램프 튜브 (1) 에 끼워져 있게 배치가 된다.

본 발명에 따른 인서트용 무빙부 (5) 가 인서트용 실린더 (14) 와 엘엠 가이드 (12) 를 따라 천천히 움직이면서 각각의 히트싱크 (3) 가 엘이디램프 튜브 (1) 에 끼워지게 된다.

이때 튜브 인서트 로울러 세트 (50) 가 엘이디램프 튜브 (1) 를 중력에 의해 아래방향으로 눌려주기 때문에 각각의 히트싱크 (3) 가 엘이디램프 튜브 (1) 에 천천히 끼워지는 동안에 엘이디램프 튜브 (1) 가 상방향으로 구부러지는 문제점이 방지된다.

도 11 은 본 발명에 따른 튜브인서트 로울러 세트의 사시도이다.

도 11 을 참조하면, 본 발명에 따른 튜브인서트 로울러 세트 (50) 는 힌지형태로 조립되어 회전을 하면서 움직일 수 있는 상부로울러 (52) 와 밑면에 고정되게 설치된 하부로울러 (54) 로 구성되어 있다.

본 발명에 따른 하부로울러 (54) 는 고무 또는 수지재질 계열의 로울러로서 PE 재질의 엘이디 램프용 튜브 (1) 를 초기에 손상을 가함이 없이 로딩하여 히트싱크 (3) 를 인서트하기 전까지 지지하기 위한 부분이다.

본 발명에 따른 상부로울러 (52) 는 힌지 (56) 형태로 조립된 로울러로 초기에 엘이디 램프용 튜브 (1) 를 로딩할 때 가이드역할을 하며, 히트싱크 (3) 를 인서트하는 경우에는 들뜸을 방지하는 역할을 한다.

본 발명에 따른 튜브인서트 로울러 세트 (50) 는 엘이디 튜브램프 (1) 의 조건 및 규격에 따라 상하부 로울러 (52, 54) 가 서로 위치를 바꾸어 구성될 수 있으며, 각각의 로울러 (52, 54) 의 단면의 형상 또한 변경이 가해질 수 있다.

도 12 는 본 발명에 따른 튜브 인서트 로울러 세트에서 엘이디램프의 튜브에 히트싱크가 결합된 모습의 일실시례를 도시한 도면이다. 도 13 은 본 발명에 따른 튜브 인서트 로울러 세트에서 다른 사이즈를 가지는 엘이디램프의 튜브에 히트싱크가 결합된 모습의 일실시례를 도시한 도면이다.

도 12 내지 도 13 을 참조하면, 서로 직경의 사이즈가 다른 엘이디램프의 튜브 (1) 가 하부로울러 (54) 에 인서트된 후에 각각의 사이즈에 맞는 히트싱크 (3) 가 인서트되면서 상부로울러 (52) 가 중력에 의해 눌러주는 힘이 작용하여 엘이디 램프 튜브 (1) 의 들뜸이 방지된다.

본 발명에 따른 엘이디 램프의 히트싱크 인서트 장치에 의해서 형광등형 엘이디 램프를 제조하는데 있어서 다수개의 히트싱크와 다수개의 엘이디 램프 튜브가 동시에 결합되게 하여 형광등형 엘이디 램프의 생산단가를 낮추어 더욱 가격이 낮은 형광등형 엘이디 램프를 소비자에게 공급하는 효과가 있다.

상기한 본 발명의 상세한 설명은 첨부된 도면에 따라 바람직한 실시예를 설명한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 기술적 사상에 벗어남이 없이 다양한 형태로 변형된 것은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

1: 엘이디 램프 튜브 3: 히트싱크
5: 인서트용 무빙부 6: 히트싱크 고정소켓
12: 엘엠 (LM) 가이드
14: 인서트용 실린더 16: 가이드 프레임
18: 이동프레임
20: 인서트 로울러부 40: 인서트용 무빙부
50: 튜브 인서트 로울러 세트
52: 상부로울러 54: 하부로울러
56: 힌지

Claims (3)

1. 다수개의 각각의 히트싱크가 동시에 엘이디 램프용 튜브에 끼워지게 하는 엘이디 램프의 히트싱크 인서트 장치로서,
   상기 엘이디 램프의 히트싱크 인서트 장치는,
   다수개의 튜브인서트 로울러 세트로 구성된 인서트 로울러부 (20) 및,
   히트싱크 (3) 를 상기 엘이디 램프용 튜브에 인서트 하기 위하여 다수개의 히트싱크 (3) 가 장전되는 인서트설치부 (40) 로 구성되고,
   상기 인서트 로울러부 (20) 에 설치된 다수개의 튜브인서트 로울러 세트 (50) 에 상기 엘이디 램프용 튜브 (1) 를 삽입하여 설치한 상태에서, 상기 인서트설치부 (40) 에는 상기 각각의 엘이디 램프용 튜브 (1) 에 인서트될 상기 히트싱크(3)가인서트무빙부 (5) 에 설치되는 것을 특징으로 하는 엘이디 램프의 히트싱크 인서트 장치.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 인서트 무빙부 (5) 에는 상기 히트싱크 (3) 의 일단부가 끼워지는 히트싱크 고정소켓 (6) 이 설치되는 것을 특징으로 하는 엘이디 램프의 히트싱크 인서트 장치.
   
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 튜브인서트 로울러 세트 (50) 는 힌지형태로 조립되어 회전을 하면서 움직일 수 있는 상부로울러 (52) 및 밑면에 고정되게 설치된 하부로울러 (54) 로 구성되는 것을 특징으로 하는 엘이디 램프의 히트싱크 인서트 장치.
   

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