KR101446613B1

KR101446613B1 - 엘이디 전구

Info

Publication number: KR101446613B1
Application number: KR1020120115850A
Authority: KR
Inventors: 원성역
Original assignee: 주식회사 대원이노스트
Priority date: 2012-10-18
Filing date: 2012-10-18
Publication date: 2014-10-07
Also published as: KR20140049713A

Abstract

본 발명은 LED 전구에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 방열판과 LED 모듈을 장착하기 위한 베이스부의 결합 방법을 개선한 LED 전구에 관한 것이다.

Description

엘이디 전구{LED BULB}

LED(Light Emitting Diode, 발광다이오드)는 반도체의 일종으로서 전압을 가하면 전기에너지가 빛에너지로 변화하여 발광(發光)하는 현상을 이용하는 것이다.이러한 LED를 이용한 조명기구는, 현재 조명기구로서 주로 사용되는 백열등 등에 비해 전력소비가 작을 뿐 아니라 다양한 색상의 빛을 구현할 수 있다는 장점이 있다.

하지만, 현재 사용되고 있는 LED조명 기구는, 작동시 LED에서 발생하는 열을 효과적으로 냉각시키지 못하고 있다는 문제가 있다.

이를 위해, LED 전구는 LED 모듈에서 발생하는 열을 방열시킬 수 있는 방열부를 구비하는 것이 일반적이다. 이때 방열부와 LED 모듈, 렌즈, 소켓 플러그 등의 부품을 결합시켜야 하는데, 결합 구조가 복잡하고 비용이 많이 소모된다는 단점이 있었다.

본 발명은 LED 모듈을 장착하는 베이스와 소켓에 삽입하기 위한 소켓 플러그를 방열부 내에서 서로 나사 결합함으로써 베이스와 소켓 플러그를 방열부에 고정시킬 수 있는 LED 전구를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명은 LED 모듈을 장착하는 베이스를 방열부 내에 고정시킬 위치를 안내할 수 있도록 방열부가 베이스 고정을 위한 형상을 구비하는 LED 전구를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명은 방열부 내에 LED 전구의 안정기가 구비되는 LED 전구를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명은 LED 모듈을 PCB 기판 상에 LED 소자가 실장되는 Si 기판이 본딩되는 COB형 LED 모듈을 채용하여, LED 소자를 위한 안정기가 PCB 기판에 형성되어, 조립 공정을 간소화하고 부품 수를 줄일 수 있는 LED 전구를 제공하는 것을 목적으로 한다.

이에 본 발명은, 하부로 갈수록 지름이 넓어지는 방열부; 방열부의 내부에 방열부와 별개의 부재로 설치되는 베이스; 베이스에 설치되는 LED 모듈; 하단은 방열부의 상부에 위치되고 상단은 방열부 외부로 노출되며, 상단이 전등 소켓에 삽입되고, LED 모듈과 전기적으로 연결되어 LED 모듈로 전류를 전달하는 소켓 플러그; 및 방열부의 하부에 설치되어 LED 모듈을 가리며, LED 모듈로부터 나온 빛을 확산 및 산란하는 렌즈;를 포함하며, 방열부에 베이스와 소켓 플러그가 삽입된 상태에서 베이스와 소켓 플러그가 서로 체결됨으로써 베이스가 방열부 내측벽에 밀착 접촉되는 LED 전구를 제공한다.

여기서, 방열부는, 베이스의 위치를 안내하기 위해 소정 깊이만큼 내부로 함몰된 제1 오목부를 구비할 수 있다.

아울러, 방열부의 하단은 렌즈의 외주부와 겹쳐지는 플랜지부를 구비할 수 있다.

아울러, 방열부의 플랜지부와 렌즈의 외주부를 서로 고정시키는 체결 링;을 더 포함할 수 있다.

아울러, LED 모듈과 렌즈 사이에 LED 모듈에서 방출되는 빛을 반사시키는 반사판;을 더 포함할 수 있다.

또한, 바람직하게는, 베이스는, 방열부의 단면을 가로지르는 플레이트부와 플레이트부의 외주에 절곡 형성되며 방열부의 내측벽에 밀착 접촉하는 스토퍼부를 포함할 수 있으며, 더욱 바람직하게는, 플레이트부는, 소켓 플러그와의 체결을 위한 제1 체결홀과, LED 모듈을 장착하기 위한 제2 체결홀과, LED 모듈로의 전기적 연결을 위한 전선을 인출하기 위한 인출홀을 구비할 수 있다.

아울러, 소켓 플러그는, 방열부 내부로 연장되도록 형성되는 원통부와, 원통부에 형성되는 베이스와의 체결을 위한 체결홀를 포함할 수 있고, 바람직하게는, 원통부 내부에는 LED 모듈의 안정기를 위한 PCB 기판이 구비되고 소켓 플러그 내면에 PCB 기판을 가이드하는 가이드홈이 형성될 수 있다.

본 발명이 제공하는 LED 전구는, 방열부 내에 하부에 LED 모듈의 고정을 위한 베이스가 삽입되고, 상부에 LED 전구를 소켓에 삽입하기 위한 소켓 플러그가 삽입되며, 베이스와 소켓 플러그를 서로 결합시킴으로써 방열부 내에 베이스와 소켓 플러그를 고정시킬 수 있다는 장점이 있다.

또한 본 발명이 제공하는 LED 전구는, 방열기 내에 안정기를 설치할 수 있어, LED 전구의 설치 시에 별도로 외부로 노출된 안정기를 제거할 수 있다는 장점이 있다.

또한 본 발명이 제공하는 LED 전구는, COB 타입 LED 모듈을 사용하여 부품 수를 절감하고 조립 공정을 간소화할 수 있다는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 전구의 단면도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 전구의 소켓 플러그를 도시한 도면,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 전구의 베이스를 도시한 도면.

이하 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 전구의 단면도, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 전구의 소켓 플러그를 도시한 도면, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 전구의 베이스를 도시한 도면이다.

본 발명의 제1 실시예에 따른 LED 전구는, 하부로 갈수록 단면이 넓어지는 방열부(100), 방열부(100) 내부에 위치하며 LED 모듈이 설치되는 베이스(200), 방열부(100)의 후방에 위치되며 전구 소켓에 삽입되는 부분인 소켓 플러그(300), LED 모듈에서 방출하는 빛을 반사시키는 반사판(400), LED 모듈에서 방출하는 빛을 확산, 산란시키며, LED 모듈을 보호하는 역할을 하는 렌즈(500), 렌즈(500)를 고정하기 위한 체결 링(600)을 포함한다.

방열부(100)는 하부로 갈수록 단면이 넓어지도록 형성되며, 방열부(100) 내부 공간의 중앙부에 베이스(200)가 위치되고, 상부에 소켓 플러그(300)가 위치하며, 베이스(200)와 소켓 플러그(300)가 서로 나사나 리벳 등의 체결 부재에 의해 결합됨으로써, 방열부(100)에 베이스(200)와 소켓 플러그(300)가 함께 고정되는 것이 특징이다.

방열부(100)의 상부는 소켓 플러그(300)를 삽입하기 위해 원통형상으로 형성되며, 하부로 갈수록 단면이 넓어진다. 방열부(100)는 중간에 베이스(200)의 위치를 어느 정도 고정해줄 뿐만 아니라, 베이스(200)의 위치를 안내해줄 수 있도록 내부로 함몰된 제1 오목부(110)를 구비한다. 제1 오목부(110)는 후술할 베이스(200)의 스토퍼부(220)의 단부보다 작은 지름이 작게 함몰되어, 스토퍼부(220)가 제1 오목부(110)에 걸려 하부로 베이스(200)가 추락하는 것을 방지한다. 또한, 방열부(100)의 최하단부에는, 외부로 확장된 플랜지부(120)가 형성된다. 플랜지부(120)는 후술할 반사판(400)의 플랜지부(430)와 렌즈(500)가 겹쳐질 수 있는 공간을 제공한다. 방열부(100)의 플랜지부(120)와 반사판(400)의 플랜지부(430) 및 렌즈(500)를 겹친 다음, 체결 링(600)을 끼워 체결하게 된다. 방열부(100)는 체결 링(600)을 고정하기 위한 제2 오목부(130)와 체결 홀(140)을 포함한다.

베이스(200)는 LED 모듈이 설치되는 플레이트부(210)와, 플레이트부(210)의 외주에 위치하며, 방열부(100)의 내벽에 접촉하는 스토퍼부(220)를 포함한다. 스토퍼부(220)는 플레이트(210)로부터 하부로 절곡된 형상이며, 방열부(100)에 형성된 제1 오목부(110)가 스토퍼부(220)의 하단 외주보다 내측으로 함몰 형성됨으로써, 베이스(200)가 이탈하는 것을 방지할 수 있다.

도 2는 소켓 플러그(300)를 하부에서 바라본 도면이다. 소켓 플러그(300)는 방열부(100)의 상부에 결합되며, 방열부(100) 내로 삽입되는 원통부(310)와, 방열부(100)의 외부에 위치하며 전구 소켓에 삽입되는 플러그부(320) (도 2에는 플러그부의 내주면이 보여짐)와, 원통부(310)보다 넓은 외경을 가져 소켓 플러그(300)가 방열부(100) 내로 빠지는 것을 방지하는 대경부(330)를 포함한다. 또한 원통부(310)에는 베이스(200)와 체결을 위한 체결홀(340)이 형성된다. 원통부(310)의 내면과 플러그(320)의 내면 사이에 이들과 각각 직교하는 단턱부(350)이 형성되고 단턱부(350)에의 가이드홈(360)를 형성하여 LED 모듈의 안정기로 기능하는 PCB 기판이 끼워지는 것이 바람직하다. 이 경우, PCB 기판을 가이드홈(360)에 끼우는 것만으로 원통부(310) 내부의 공간에 안정적으로 장착될 수 있다. 결국 베이스(200)에 고정된 LED 모듈로부터 연장되는 전선은 안정기로 기능하는 PCB 기판으로 연결되고 PCB 기판을 통해 다시금 플러그부(320)에 전기적으로 연결된다.

도 3은 베이스(200)를 하부에서 바라본 도면이다. 베이스(200)의 플레이트부(210)에는 소켓 플러그(300)의 체결홀(340)과의 체결을 위한 제1 체결홀(230)을 구비한다. 나사나 리벳과 같은 체결 부재를 소켓 플러그(300)의 체결홀(340)과 베이스(200)의 제1 체결홀(230)을 체결함으로써 베이스(200)와 소켓 플러그(300)를 서로 고정할 수 있다. 고정한 이후, 소켓 플러그(300)의 대경부(330)로 인해, 베이스(200)가 하방으로 이탈하지 않으며, 베이스(200)의 외경이 크기 때문에 소켓 플러그(300)가 상부로 이탈하지 않는다. 따라서, 베이스(200)와 소켓 플러그(300)가 모두 방열부(100)에 밀착된 상태를 유지할 수 있다. 한편, 체결 부재로 체결하기 전에 베이스(200)의 플레이트부(210)와, 소켓 플러그(300)의 원통부(310)의 단부는 서로 약간의 간격을 두고 이격된 상태이며, 체결 부재로 베이스(200)를 가압하며 체결하기 때문에, 베이스(200)는 좀더 상부로 가압되고, 소켓 플러그(300)는 하부로 가압된다. 따라서 베이스(200)와 방열부(100)의 밀착 접촉성을 높일 수 있어서 베이스로부터 방열부(100)를 통한 열전달 효율을 향상시킬 수 있다. 스토퍼부(220)는 베이스(200)가 방열부(100)로부터 이탈되는 것을 방지하는 역할도 하지만, 방열부(100)의 내면과 보다 넓은 영역에서 밀착 접촉함으로써 열전달 효율을 더욱 높이는 역할도 하게 된다.

또한 베이스(200)의 플레이트부(210)에는, LED 모듈을 고정시키기 위한 제2 체결홀(240, 250)을 구비한다. LED 모듈을 구성하는 기판의 크기에 따라 바깥쪽의 제2 체결홀(240)이 사용되거나 안쪽의 제2 체결홀(250)이 사용될 수 있다. 또한 플레이트부(210)에는 여기에 설치된 LED 모듈로 전원을 인가하기 위해 원통부(310) 내부의 공간으로부터 전선을 인출하기 위한 인출홀(260)도 구비된다.

체결 링(600)은 상부에 방열부(100)의 제2 오목부(130)에 삽입되는 볼록부(610)와 방열부(100)의 체결 홀(140)에 삽입되는 돌출부(620)와 플랜지부(120)의 상면과 측면을 감싸도록 단차가 형성된 단차부(630)를 포함한다. 또한 최 하단에는 갈고리 형상의 걸림부(640)가 형성되는데, 이는 후술할 렌즈(500)의 걸림부(530)와 서로 맞물려 렌즈(500)의 이탈을 방지한다.

반사판(400)은 베이스(200)의 하부에 위치하여 베이스(200)에 설치된 LED 모듈에서 방출되는 빛이 난반사되도록 한다. 반사판(400)은 좁은 반사각을 가지는 제1 반사면(410)과, 제1 반사면(410)의 하부에 좀 더 넓은 반사각을 가지는 제2 반사면(420)과, 최하단에 외부로 확장된 플랜지부(430)를 포함한다. 제1 반사면(410)과 제2 반사면(420)은 매끈한 곡면이 아니라 각도가 조금씩 변하는 다수의 평면으로 이루어지는 것이 바람직하다. 일반적인 할로겐 램프 등에 사용되는 반사판과 같은 형상이다.

렌즈(500)는 곡면 또는 평면이며, LED 모듈로부터 방출되는 빛을 산란 확산 시키는 본체(510)와, 본체(510)의 외주 상면에 형성되는 단차부(520)와 단차부(520) 내측에 형성되며 단면이 갈고리 형상인 걸림부(530)를 구비한다. 걸림부(530)는 앞에서 말한 바와 같이 체결 링(600)의 걸림부(640)와 서로 맞물림으로써, 렌즈(500)가 이탈하는 것을 방지한다.

앞서 설명한 바와 같이, 방열부(100)는 베이스(200), 소켓 플러그(300), 체결 링(600) 등을 결합시키기 위해 제1 오목부(110) 및 제2 오목부(130), 플랜지부(120)를 구비하고, 외경의 크기도 하부로 갈수록 점점 넓어지는 형상으로 형성되기 때문에 일반적인 가공 방법으로는 가공 비용이 상승한다. 따라서, 방열부(100)는 원판을 회전시키며 외부에서 가압하여 성형하는 스피닝 가공을 통해 제작되는 것이 바람직하다. 스피닝 가공을 통해 전체적으로 원추형 또는 종형으로 하부로 갈수록 외경이 넓어지는 형상으로 가공하면서, 이격되는 위치에 가압력을 높여 제1 및 제2 오목부(110, 130)를 형성할 수 있다는 장점이 있다.

Claims

상부는 원통 형상으로 형성되며 하부로 갈수록 지름이 넓어지는 방열부;
방열부의 내부에 방열부와 별개의 부재로 설치되며, 방열부의 단면을 가로지르는 플레이트부와, 플레이트부의 외주에 절곡 형성되어 방열부의 지름이 넓어지는 내측벽에 밀착 접촉될 수 있는 스토퍼부를 포함하는 베이스;
베이스에 설치되는 LED 모듈;
원통 형상의 방열부 상부 내로 삽입되는 원통부와, 방열부 외부로 노출되어 전등 소켓에 삽입될 수 있는 플러그부와, 원통부 보다 큰 외경을 가져 플러그부가 방열부 내로 빠지는 것을 방지하는 대경부와, 베이스와의 체결을 위해 원통부에 형성되는 체결홀을 포함하고, LED 모듈과 전기적으로 연결되어 LED 모듈로 전류를 전달하는 소켓 플러그; 및
방열부의 하부에 설치되어 LED 모듈을 가리며, LED 모듈로부터 나온 빛을 확산 및 산란하는 렌즈;를 포함하며,
방열부에 베이스와 소켓 플러그가 삽입되어 베이스의 플레이트부와 소켓 플러그의 원통부의 단부가 서로 간격을 두고 이격된 상태에서 베이스의 플레이트부를 소켓 플러그의 체결홀에 체결시킴으로써, 베이스의 스토퍼부가 방열부의 내측벽을 상부로 가압시키고 소켓 플러그의 대경부가 방열부의 상단을 하부로 가압시키면서 베이스의 스토퍼부가 방열부 내측벽에 밀착 접촉해서 열전달 효율을 향상시키는 것을 특징으로 하는 LED 전구.
제1항에 있어서,
방열부는, 베이스의 위치를 안내하기 위해 소정 깊이만큼 내부로 함몰된 제1 오목부를 구비하는 것을 특징으로 하는 LED 전구.
제1항에 있어서,
방열부의 하단은 렌즈의 외주부와 겹쳐지는 플랜지부를 구비하는 것을 특징으로 하는 LED 전구.
제3항에 있어서,
방열부의 플랜지부와 렌즈의 외주부를 서로 고정시키는 체결 링;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 전구.
제1항에 있어서,
LED 모듈과 렌즈 사이에 LED 모듈에서 방출되는 빛을 반사시키는 반사판;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 전구.
제1항에 있어서,
플레이트부는, 소켓 플러그의 체결홀과의 체결을 위한 제1 체결홀과, LED 모듈을 장착하기 위한 제2 체결홀과, LED 모듈로의 전기적 연결을 위한 전선을 인출하기 위한 인출홀을 구비하는 것을 특징으로 하는 LED 전구.
제1항에 있어서,
소켓 플러그의 원통부 내부에는 LED 모듈의 안정기를 위한 PCB 기판이 구비되고 소켓 플러그 내면에 PCB 기판을 가이드하는 가이드홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 LED 전구.
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