KR102483030B1 - 교체가 용이한 led 조명등 - Google Patents

Abstract

본 발명은 led등을 모듈화하고 고장시 모듈의 착탈을 용이하게 하기 위한 것으로, 방열 기능을 구비한 브랫킷을 천정이나 벽등의 고정벽에 고정시키고, 브랫킷의 중앙부에 관통홀(108)을 형성하고, 브랫킷과 pcb기판 체결시 접촉 단면적을 최대화하고 브랫킷이 자체적으로 나사기능을 하도록 상기 관통홀의 테두리로부터 연장형성된 원통관형 나사(111)를 형성하여, 상기 브랫킷과 맞대어 결합되는 pcb기판의 중앙부에 형성된 장공에 상기 브랫킷의 원통관형 나사를 끼워 체결 나사로 고정시키는 구조, 즉, pcb기판을 착탈이 가능한 구조로 형성함으로써, 브랫킷은 반영구적으로 사용하고 고장 모듈만 쉽게 교체할 수 있게 하여 시간과 경비를 절감할 수 있게 하였다.

Description

교체가 용이한 led 조명등{led light with a structure that is easy to repair}

본 발명은 led 조명등에 관한 것으로 특히 브랫킷과 pcb기판을 모듈화하여 고장시 led등의 교체를 용이하게 할수 있도록 고안된 기술에 관한 것이다.

통상의 기존 전등인 백열등이나 형광등 등은 220v 교류전기(국내기준)를 직접 사용하는 방식이라 구조가 단순하고 가격이 저렴하며 고장시 누구나 쉽게 교체가 가능한 장점이 있으나 열손실이 많고 수명이 짧아 비경제적이고 광품질이 낮아 눈의 피로도가 올라가는 단점이 있다. 경제성이 우수한 led 등이 그 대안으로 오래전부터 고려되었지만 비싼 가격과 기존등과의 호환성 문제로 빠른 교체가 일어나지 않고 있다. 그러나 최근 들어 저렴하고도 성능이 우수한 led chip이 개발됨으로써 급격히 led 등으로 대체되고 있는 추세이다.

본 발명의 배경기술은 이러한 led등 중에서 매립등이나 거실등과 같이 넓은 pcb기판을 갖는 조명등의 구조에 대한 것으로 특히 고장시 부분적인 교체로 수리를 쉽게 할수 있게 하여 기존의 수리방식에서 기인하는 과도한 비용과 폐기물 발생을 줄이는 기술에 관한것이다.

led등의 광원으로 사용되는 led chip에서는 열이 많이 발생하는데 이 열을 발산시켜 적정 온도를 유지하지 못하면 led가 열화 되어 수명이 짧아진다. 따라서 led등은 열화를 막기 위해 필히 방열판을 부착하거나 여러 개의 저전력 led chip을 pcb기판에 넓게 분산 배치하는 방법을 사용하는데 이 두 방법을 동시에 적용하는 것이 가장 효율적인 방안이 될 것이다. 그러나 이 두가지를 병행 사용하면 당연히 구조가 복잡해질 수밖에 없고 호환성을 갖기도 어려워 고장시 전체를 교체하지 않고서는 수리하기가 매우 어려워지는 단점이 발생한다.

또한 led 회로는 교류전기(AC)를 직접 사용할 수가 없고 직류전기(DC)를 사용하여야 함으로 AC전원과 LED 회로 사이에 교류를 직류로 변환하기 위한 장치인 전원변환기(AC-DC converter, 이하 'ADC'라 칭함)를 구비하여야 한다. led등에서는 이 전원변환기(ADC)에 사용되는 부품의 수명도 무시할 수 없으며 실제 부품의 질이 좋지 못한 저가 제품이 많이 유통되고 있어 led등의 실제수명이 예상보다 훨씬 짧은 것이 현실이다. 따라서 고장수리가 예상과는 다르게 빈번하게 일어날 수밖에 없고 이에 대한 대안이 필요한 실정이다.

더 큰 문제는 고장이 났을 경우 복잡한 구조 때문에 사용자가 어느 정도 전문 지식이 없으면 직접 교체가 쉽지 않다는 것이다. 일례로 매립등의 경우 고장시 제품 전체를 교체해야 하는 구조가 대부분인데 천정에서의 탈,부착 방법이 육안으로 파악하기 어려워 경험이 없으면 힘들고, 전기선을 분리, 연결해야 하므로 전기에 대한 상식이 없으면 쉽게 접근하기가 어려우며 천정에서의 작업이라 탈, 부착시 많은 먼지가 비산되므로 위생적으로도 좋지 않다.

따라서 led등은 고장시 대부분 전문수리자에게 의뢰하게 되는데 시간과 비용이 만만치 않게 소요되어 적지 않은 손해를 감수해야만 한다. 또한, 대부분 통째로 교체하여 폐기하므로 과도한 폐기물이 발생하고 수리 후 재활용도 어려워 친환경적이라는 led등의 장점이 무의미해진다.

이러한 문제를 해결하고자 아래와 같이 여러 고안이 발명되었으나 현재 주로 사용되는 led등에 적용하기에는 다소 무리가 있다. 특허10-1020124에서는 led chip의 교체를 용이하게 하는 방안이 제시되어 있으나 실제 고장이 잦은 변환기에 대한 교체 방안이 없으며 4인치 이상 크기의 매립등처럼 기판이 클 경우 고정핀을 여러개 설치하여야 하는 번거로움이 있다. 공개10-2020-0094973은 특정 거실등에 대한 고안이라 범용성이 부족하고, 등록10-1018335와 공개10-2012-0057124는 백열등 호환식인 전구형에 관한 것으로 이 고안들 역시 변환기에 대한 언급이 부족하며 전자는 접속단자가 많아 오히려 고장의 원인이 될 수도 있고 후자는 방열판 밀착에 대한 대책이 부족한듯하다 실제 전구형은 교체가 용이하여 고가의 특수등이 아니라면 전체를 교체하는게 유리할지도 모른다

본 발명은 상기의 문제를 해결하고자 고안된 것이며 led등에도 종류가 여러 가지 있으므로 본 발명에서는 가정이나 사무실에서 주로 많이 사용되는 매립등이나 거실등과 유사한 구조의 led 조명등에 관해서 적용 가능한 수단을 제공하고 설명하기로 한다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제1양태에 따른 구성은, led 조명등으로서, 방열기능을 가지며 pcb기판을 부착하기 위한 수단인 브랫킷(100)과, 브랫킷의 중앙부에 관통홀(108)이 형성되고, 브랫킷의 중앙부에 관통홀(108)이 형성되고, 브랫킷과 pcb기판 체결시 접촉 단면적을 최대화하고 브랫킷이 자체적으로 나사기능을 하도록 상기 관통홀의 테두리로부터 연장형성된 원통관형 나사(111)가 마련되며, 상기 원통관형 나사(111)의 벽면은 2개 이상의 영역이 절취 형성되어 갈라져 있고, 상기 브랫킷과 맞대어 결합되는 pcb기판의 중앙부에는 상기 브랫킷의 원통관형 나사가 끼워지는 2개 이상의 장공(201)이 형성되어 있고, 상기 pcb기판의 중앙부 상면에서 상기 장공(201) 사이의 영역에 부품이 장착되며, 상기 pcb기판의 상기 장공(201)을 통과한 원통관형 나사와 체결하기 위한 체결 나사(300)를 포함하고, 상기 원통관형 나사(111)의 나사벽에는 체결 나사(300)의 나사산(301)과 결합하기 위한 나사산(104)이 형성되어 있고, 상기 브랫킷과 상기 pcb기판 체결 또는 분리시 상기 브랫킷 중앙부의 관통홀을 통해 pcb기판의 중앙부 상면에 부착된 부품이 입출되고, 상기 pcb기판이 브랫킷의 하부에 골고루 밀착되도록 하기 위한 수단인 밀착용 걸이(102)가 브랫킷의 하면에 형성되고, 상기 pcb기판에는 밀착용 걸이를 삽입할 관통공(202)이 형성되어 있어, pcb기판 삽입 후 체결 나사(300)를 회전시키는 간단한 동작으로 모듈체결과 방열을 위한 밀착이 동시에 이루어지게 하여 pcb기판의 교체를 용이하게 하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 또한, 본 발명에 따른 상기 led 조명등에서, 상기 브랫킷의 하면에는 불룩한 곡면이 형성되어 있는 것이 바람직하다. 이와 같이, 브랫킷에 불룩한 곡면을 형성하면, 6인치나 8인치 매립등처럼 체결 나사(300)로 밀착된 부위와 밀착용 걸이 사이의 간격이 클 경우 중간 부분에 브랫킷과 pcb기판 사이에 미세한 틈이 발생할 가능성이 높고 그만큼 방열효과가 떨어지는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 상기 led 조명등에서, 브랫킷에 전원인가수단인 전지접속용 커넥트(103)를 구비하여, pcb기판(200)을 삽입하고 상기 체결 나사(300)를 회전시킴으로써 브랫킷과 상기 pcb기판(200)이 체결됨과 동시에 상기 pcb기판(200)에 전기가 접속되게 하는 것이 바람직하다. 이에 의해, pcb기판 교체시 전원공급을 위한 별도의 작업이 필요 없게 할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 상기 led 조명등에서, 부피가 큰 부품이 장착되는 pcb기판의 교체도 가능하게 하기 위해 상기 브랫킷(100)의 중앙부의 관통홀의 테두리로부터 천청벽측을 향해 상부 원통관이 연장 형성되어 있고, 상기 관통홀의 위치와 수직으로 일치하는 pcb기판(200)의 상면 중앙부에, 상기 관통홀을 통과가능한 크기의 부품을 부착하여, pcb기판의 탈부착시 브랫킷의 관통홀로 부품이 삽입되어 상기 상부 원통관에 수용되도록 하여 큰 부품의 유무에 무관하게 pcb기판의 교체를 용이하게 하는 것이 바람직하다. 이에 의해, 큰 부품의 유무에 무관하게 pcb기판의 교체를 용이하게 할 수 있다.
또한, 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제2양태에 따른 구성은, led 조명등으로서, 브랫킷에 다수개의 관통홀을 분산시켜 형성하고, 브랫킷이 자체적으로 나사기능을 하도록 각 관통홀의 테두리로부터 연장형성된 다수개의 원통관형 나사를 형성하고, 상기 브랫킷과 맞대어 결합되는 pcb기판에는 상기 원통관형 나사를 삽입할 수 있는 다수개의 관통홀을 구비하고, 상기 pcb기판의 관통홀을 통과한 브랫킷의 원통관형 나사를 체결 나사로 체결하며, ADC와 같이 부피가 큰 장치를 브랫킷의 관통홀과 일치되는 pcb기판의 상면에 배치하여 pcb기판을 상기 브랫킷에 체결 또는 분리시 브랫킷의 관통홀로 큰 장치가 입출되도록 하여 큰 부품이나 장치가 있는 pcb기판을 교체를 할 수 있게 하며, 상기 브랫킷에 전기접속용 커넥트(103)를 구비하여 pcb기판이 삽입되고 나사가 체결됨과 동시에 pcb기판과 전기적으로 접속되게 하여 pcb기판 교체시 전원공급을 위한 별도의 작업이 필요 없게 할 수 있다.
본 발명은 방열기능을 구비한 브랫킷과 여기에 접속되는 pcb모듈로 구성되는데 브랫킷은 천정이나 샤시에 고정되어 반영구적으로 사용하고 pcb모듈을 교체해 가면서 사용하는 방식이다. 금속물질의 원형판으로 그 자체로 방열판의 기능을 갖는 구조이고 여기에 브랫킷을 천정이나 샤시에 고정하기 위한 부착장치, 전원을 인가하기 위한 전원접속장치 및 커버가 결합되고 pcb모듈을 브랫킷과 체결하기 위한 한개의 도넛형 나사가 제공된다. 브랫킷 중앙의 하부에는 원통관형 나사를 구비하여 pcb모듈을 체결할 때 사용하고 밀착용 걸이를 구비하여 pcb모듈을 브랫킷에 골고루 밀착시키기 위해 사용한다.
pcb모듈은 광원으로 사용하는 led chip 및 보조회로 등이 부착된 pcb기판으로서, 브랫킷의 원통관형 나사와 밀착용 걸이가 삽입될 관통홀을 구비한다. pcb기판을 원통관형 나사에 삽입하고 이에 대응하는 도넛형 나사를 체결함으로써 pcb기판의 부착이 이루어지고 탈거는 이것의 역으로 진행된다. 한편 pcb기판에 고효율의 전원변환기(ADC)처럼 부피가 큰 부품이 장착될 경우 pcb기판의 하면에 장착이 불가하므로 원통형 케이스 내부에 별도 장착하여 pcb 기판의 상면 중앙부에 부착한다. 이런 경우에는 브랫킷의 중앙부에 큰 관통홀을 구비하여 pcb 상면 중앙부에 부착한 부피가 큰 부품들이 입출될수 있게 한다.

상기 브랫킷에 중앙부 관통홀을 구비하여 큰 부품의 유무에 무관하게 사용 가능한 브랫킷을 범용으로, 관통홀이 없는 브랫킷을 일반용으로 구분하여 설명한다.

따라서 본 발명은 단순한 동작으로 pcb기판의 탈부착을 용이하게 하였으며 도넛형의 큰 체결나사를 사용하여 기판과 방열판의 밀착 면적을 최대한 넓혀 우수한 방열효과를 갖게 하고 경사진 걸쇠 수단을 추가로 적용하여 pcb와 방열판이 골고루 밀착되게 하여 방열 문제도 해결하였다.

교체가 용이하면서도 과열로 인해 수명이 단축되는 문제를 개선한 led등을 제공하여,

고장시 사용자가 직접 교체하기가 쉬워 시간과 경비를 절감할수 있으며

pcb 모듈만 교체함으로써 폐기물의 양을 줄이고

교체모듈이 개방된 pcb 여서 부품레벨 수리가 가능하고 따라서 모듈의 재활용도 가능하며

거실등과 같이 사이즈가 큰 조명등을 제작할 시 본 발명을 여러개 배치하는 방식을 적용함으로써 설계와 제작에 편의를 제공하고 고장시 고장난 pcb기판만 교체하면 되므로 본체의 장기적인 사용을 가능케 한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 브랫킷모듈의 상면도와 단면도(A-A') 및 체결나사의 단면도
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 pcb기판의 단면도(B-B')와 밑면도 및 광확산커버의 단면도
도 3은 중앙부 상부 원통관과 하부 원통관나사의 입체도와 하부 원통관형 나사부분에서 PCB가 체결되는 동작을 설명하기 위한 단면도
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 브랫킷에 삽입된 pcb기판의 하면도 일부 및 밀착용 걸이의 작동을 설명하기 위한 밀착용 걸이 부분의 확대 단면도(C-C')
도 5는 원통관형 나사와 체결나사의 형상을 이해하기 위한 유사제품 사진
도 6은 본 발명을 적용한 거실등의 예시도

본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 통해 설명한다.

도 1에 본 발명의 일실시예에 따른 브랫킷 모듈의 구조를 도시하였다.

브랫킷 모듈은 브랫킷(100)과 천정고정용 클립(120) 및 전기접속용 커넥트(103), 체결 나사(300), 밀착용 걸이(102), 광확산 커버(400)(도 2 참조)등으로 구성된다.
브랫킷(100)은 열전도성이 우수한 알루미늄 같은 금속으로 주로 제작되는 원형판이다. 브랫킷(100)의 중앙부에는 관통홀이 형성되어 있고, 상기 관통홀의 테두리로부터 상부 방향(천정측) 및 하부 방향 각각으로 원통관이 연장 형성되어 있고, 이들을 각각 상부 원통관, 하부 원통관이라 한다.
브랫킷(100)의 상면에는 led chip에서 발생된 열을 외부로 방출하기 위한 수단인 방열판(101)이 형성되어 있으며, 브랫킷(100)의 하면에 형성된 하부 원통관(111)은 pcb기판 밀착용 걸이(102)와 pcb기판 체결을 위한 pcb기판 체결 수단의 기능을 한다. 이하에서, 하부 원통관은 '원통관형 나사(111)'라 칭한다.

상부 원통관(112)은 부품 보호용 케이스(210)를 지지하는 역할을 하거나 도 6에 표시된 바와 같이 홈(106)을 이용하여 거실등의 샤시(600)에 부착할 때 이용한다. 브랫킷의 중앙부에는 소정 크기의 직경(108L)을 갖는 관통홀(108)이 구비되어 pcb기판 체결시 부품 보호용 케이스(210)가 입출되는 공간으로 이용된다.
본 실시예에서, 이 관통홀은 도면상의 표시가 모호하여 관통홀(108)의 직경(108L, 미표시)과 관통홀(108)을 혼용하여 사용할 수도 있다. 만일 브랫킷을 직류(DC) 전용 pcb기판처럼 큰 부품이 없어 pcb기판의 하면에 대부분의 부품을 부착할 수 있는 pcb기판에만 사용할 경우는 관통홀(108)이 필요 없으며 이를 위에서 일반용으로 언급하였다. 범용 브랫킷의 기술적 범주가 일반용을 포함하므로 실시예에서는 범용만 다루기로 한다.

하부 원통관으로서 원통관형 나사(111)는 도 3에 도시된 바와 같이, 관벽의 일부분만 원통형을 유지하고 나머지 부분은 절취되어 갈라진 형태이며, 남아 있는 부분의 외부벽에는 체결 나사(300)의 나사산(301)과 결합하기 위한 나사산(104)이 형성되어 있다.

원통관형 나사(111)는 온전한 원통(도 5 참조)으로 할 수도 있고, 원통관의 벽면이 복수개로 나눠지도록 절취 형성될 수도 있으나 실시예에서는 남아 있는 원통관 벽면이 2개인 구조를 채택하여 pcb기판의 중앙부를 활용하였다.

중앙 원통관의 상부와 하부는 pcb기판이 닿는 브랫킷의 하면(110, H-H')을 기준으로 구분하는데 상부 원통관(112)의 내경(112L, 미도시) 또는 관통홀(108)의 직경(108L)은 ADC(Analog-Digital Converter)나 부품의 부착 형태와 크기에 따라 정해진다.
원통관형 나사(111)의 내경(111L, 미도시)은 방열특성과 체결 나사(300)를 회전시킬 때의 편리성을 고려하여 정한다.

원통관형 나사(111)와 체결 나사(300)의 형상에 대한 이해를 돕기 위해 도 5에 이와 유사한 이미지를 나타내었다. 도 5는 참조용일 뿐 본 발명의 수단과 동일한 것은 아니다.

천정 고정용 클립(120)은 브랫킷을 천정(500)에 고정하기 위한 수단으로 본 실시예에서는 스프링을 활용하는 구조를 채택하였으나 이는 기존의 매립등에서 흔히 사용되는 장치이므로 별도 설명은 생략한다.

전기접속용 커넥트(103)는 상부는 전원에 연결되고 하부는 pcb기판(200)의 접점과 접촉된다. 커넥트 수단은 여러 방식이 응용될 수 있으며 동작의 이해를 돕기 위해 도면에서는 스프링 방식을 일례로 들었다. 전기접속용 커넥트(103)는 가급적 체결 나사(300)의 상부에 배치하여 pcb기판의 접점 부위를 체결 나사(300)가 받쳐 주게 한다. 이러한 배치는 전기접속용 커넥트(103) 스프링의 압력이 접점에 충분히 작용하게 되어 전기 접촉저항을 줄여주고 압력에 의한 pcb기판의 변형도 최소화하는 효과를 얻을 수 있다.

도면상에는 편의를 위해 양쪽에 대칭으로 커넥트를 배치하였으나 체결 나사의 상부라면 어디에 배치하여도 무방하다. 물론 체결 나사의 상부 배치가 절대적인 것은 아니며 접촉저항이 크지 않는 구조라면 임의의 위치도 무방하다.

전기접속용 커넥트(103)에 연결되는 전원은 pcb기판에 ADC가 포함되어 있으면 일반 AC 전원(국내의 경우 220v)이고 거실등 처럼 별도 ADC가 부착되는 경우에는 ADC의 출력 DC 전원이 연결된다.

밀착용 걸이(102)는 pcb기판과 방열판을 밀착시키기 위한 구조로서 도 4에 도시된 바와 같이 L자 모양이고 내부 하부에 경사면이 있는 구조이다.

체결 나사(300)는 내부에 나사산(301)이 형성되어 있으며 플라스틱이나 금속으로 만들어진다.

나사구멍(107)은 고출력 조명등으로 사용될 시 방열 효율을 더욱더 높이기 위해 pcb기판과 방열판을 나사로 밀착할 때 사용한다. 이는 기 설치된 브랫킷의 활용도를 높이기 위해 예비로 구비한 수단이며 일반적으로 가정용이나 사무실용에서는 별로 사용되지 않을 것으로 본다.

광확산 커버(400)는 광확산 창을 구비한 커버로 pcb기판의 교체를 위해 여닫이 형태의 구조이며 이러한 커버는 통상적으로 많이 사용하는 것이므로 추가 설명은 생략한다.

또한 브랫킷 모듈을 천정에 설치하는 방법도 기존 매립등과 동일하므로 자세한 설명은 생략한다.

도 2에는 본 발명의 일실시예에 따른 pcb기판과 광확산 커버를 도시하였다. 광확산 커버는 범주상 브랫킷 모듈에 속하나 도면 인식의 편의를 위해 도 2에 도시하였으며 어디에 도시하던 큰 의미는 없다.

pcb모듈(200)은 pcb기판과, 부품 보호용 케이스(210), ADC(212)로 구성된다.

실사용에서는 ADC를 소형화하여 pcb기판에 직접 부착하는 경우도 있고 보호용 케이스를 사용하지 않을 수도 있는 등 pcb모듈(200)과 pcb기판은 회로 구성에 따라 명확히 구분하기 어려울 수 있다. 따라서 설명에서 약간의 혼선이 있더라도 본 발명의 사상에는 위배되지 않음을 밝힌다.

pcb모듈(200)에는 일반 전기회로용 pcb기판이 사용되나 방열 효과를 높이기 위해 알루미늄 pcb기판과 같은 특수용 기판을 주로 사용한다. 또한 광원인 led chip과 구동회로용 부품이 부착되어 있으며 브랫킷과의 밀착을 위해 기판의 하면에 대부분 실장된다.

부품 보호용 케이스(210)는 내부가 비워져 있는 원통으로 외부 직경은 브랫킷 중앙부 관통홀의 직경(108L: 미도시)에 맞춰지고 길이는 ADC(212)의 크기에 따라 결정되는데 천정의 공간을 고려하여 가급적 길지 않게 설계된다.

간단한 정류 회로만으로 ADC를 구성하거나 거실등처럼 별도 ADC를 사용하는 경우에는 부품 보호용 케이스(210)를 사용하지 않지만 실시예에서는 범용성을 갖기 위해 ADC(212)가 있는 것을 가정하여 설명한다.

ADC(212)와 pcb기판과의 전기적 연결은 일반 전선을 사용하거나 ADC의 pcb기판을 연장하는 등 여러 방법이 있으나 본 실시예에서는 플렉시블pcb(213)를 사용하고 사각 구멍(203)을 통하여 pcb기판과 연결하는 방식을 채택하였다.

ADC(212)가 부착된 pcb모듈(200)은 전기 접속용 커넥트(103)를 통하여 pcb기판으로 AC 전원을 받고 이를 배선을 통해 그대로 ADC(212)로 인가하여 주고 ADC에서 DC로 변환된 전기는 다른 배선을 통해 다시 pcb기판과 연결하여 준다.

이제 도 3과 도 4를 이용하여 브랫킷과 pcb기판이 결합되는 방식을 설명한다.

도 3의 상부 도면은, 중앙부 원통관을 입체적으로 도시한 것이고, 하부 도면은 원통관의 단면과 그부분에서 삽입된 pcb기판을 나타낸 것이다. 도 3은 단지 이해를 돕기 위한 것이므로 나사산의 표시나 상대적인 크기등은 무시하였고, 시인성을 위해 원통관의 상부와 하부의 내경(112L과 111L: 미도시)을 동일한 크기로 표시하였다. 실사용에서는 도 1에서처럼 다르게 구현될 수도 있다. 도 4의 상부 도면은, pcb기판이 브랫킷에 삽입된 상태의 밑면도 일부를 표시한 것이며, 하부 도면은 밀착용 걸이(102)와 pcb기판에 형성된 관통공으로서 밀착용 걸이 삽입용 관통공(202) 부분의 단면(C-C')을 확대하여 그린 것이다.

pcb모듈(200)의 반달형상의 장공(201)과 브랫킷 중앙 원통관의 하부에 남아 있는 부위(111a)를 일치시키고 pcb모듈을 삽입한 다음 밀어올린다. 이때 밀착용 걸이(102)와 밀착용 걸이 삽입용 관통공(202)도 도 4의 200(a)처럼 동일 위치에 놓이게 된다. 물론 ADC(212)도 브랫킷 중앙부 관통홀(108)로 삽입되어 브랫킷의 상부에 위치하게 된다.

pcb기판 삽입이 완료되면 체결 나사(300)를 중앙 원통관의 하부에 끼우고 손으로 회전시킨다. 나사운동으로 인해 pcb기판이 위로 밀려 올라가고, 체결 나사가 회전함에 따라 체결 나사의 상부와 pcb기판 사이에 마찰력이 생겨 pcb기판도 회전하려고 하나 회전방향으로 막혀 있어 위로만 올라간다. pcb기판이 홈(105)이 있는 위치까지 올라오면 회전 방향으로 움직일 공간이 생겨 pcb기판도 홈(105)을 따라 회전하게 된다.
이때 밀착용 걸이(102) 부분에서도 도 4에서와 같이 pcb기판이 화살표(R)처럼 회전하면서 밀착용 걸이(102)의 경사 부위에 pcb기판이 미끄러지면서 위로 향하게 되고 방열판과 밀착하게 된다. 즉, 200(a)의 위치에서 화살표(11)처럼 이동하여 200(b)의 위치로 간다.
pcb기판(200)에서 장공(201)을 밀착용 걸이(102)에서 회전하는 길이만큼 여유있게 형성하면 홈(105)이 필요 없으나 삽입시 pcb기판의 유동성이 많아 여러 개의 밀착용 걸이(102)를 동시에 맞추기가 힘들어질 수도 있다.

체결 나사(300)를 계속 돌리면 밀착용 걸이(102)에서 pcb기판이 꽉 끼워져 회전운동은 더 이상 일어나지 않고 미세하지만 pcb기판은 계속 위로 올라가 브랫킷의 하면(110)과 밀착하게 된다.

이와 같이 체결 나사(300)를 조임으로써 중앙부분의 밀착을 완벽히 하고 밀착용 걸이(102)를 활용하여 가장자리의 밀착을 보완함으로써 전체적인 방열효과를 높인다. 밀착용 걸이(102)의 갯수나 위치는 방열판의 특성과 브랫킷의 크기에 따라 결정될 수 있으며 본 실시예에서는 설명의 편의를 위해 4개를 설정하고 pcb기판의 가장자리에 배치하였다.

한편, 6인치나 8인치 매립등처럼 체결 나사(300)로 밀착된 부위와 밀착용 걸이(102) 사이의 간격이 클 경우 중간 부분에 브랫킷과 pcb기판 사이에 미세한 틈이 발생할 가능성이 높고 그만큼 방열효과가 떨어진다. 이를 방지하기 위해 본 발명에서는 브랫킷의 하면에 미세하게 불룩한 곡면을 구비하여 문제를 해결하였다. 곡면의 정도는 pcb기판이나 부품에 손상이 가지 않는 범위에서 최대한 완만히 한다.

위에서 설명한 바와 같이 본 발명의 특징은 pcb기판 삽입후 체결 나사(300)만 돌리는 동작으로 pcb기판을 체결하고 동시에 방열을 위한 밀착 기능이 수행됨으로써 pcb기판의 교체가 매우 용이함을 알수 있다.

도 6은 본 발명에서 제안한 모듈을 이용한 거실등을 일례로 나타내었다.

일례로 제시된 거실등은 천정부착용 고정구(601), 샤시(600), 커버(610)로 구성되는 케이스와 별도의 ADC(603) 및 ADC장착용 소켓(602)과 본 고안에서 제안된 브랫킷 모듈과 pcb기판으로 구성된다. 케이스는 통상적으로 사용되는 장치이므로 별도 설명은 생략한다.
샤시(600)에 브랫킷의 원통관 상부(112)의 외경과 동일한 구멍을 형성하고 그 옆부분에 외경보다 조금 작은 홈(106)이 끼워지는 슬롯을 구비한 다음 브랫킷을 삽입하고 옆으로 이동시키는 방식으로 브랫킷을 부착한다. 브랫킷 부착 방법은 여러가지가 있을 수 있으므로 본 고안에서는 설명을 위해 상기 방식을 일례를 나타낸 것일 뿐이다.

부착된 브랫킷과 ADC 소켓(602)에 전기선을 연결한 후 pcb기판과 ADC를 체결하고 커버(610)만 씌우면 거실등은 완성된다.

일반적으로 거실등은 40와트 이상의 출력이므로 효율이 낮은 간단한 ADC를 사용하지 않고 SMPS와 같은 회로를 사용하는데 이는 부피가 있어 pcb 모듈에는 장착이 힘들고 별도의 ADC모듈(603)로 형성하여 부착한다. 외부로부터 입력되는 AC전원은 소켓(602)의 일부분에 연결되고 ADC(603)를 거쳐 출력되는 DC 전원은 소켓의 다른 일부분을 통해 각각의 브랫킷의 전기접속용 커넥트(103)로 병렬 연결된다. 따라서 개별 ADC는 필요 없으며 pcb기판의 전원접속단자는 전기접속용 커넥트(103)를 통해 DC 전원을 직접 받는 것으로 회로가 구성된다.

ADC모듈도 고장이 잦으므로 교체를 용이하게 하기 위해 착탈식으로 부착하는 방식을 채택하는데 교체가 용이한 ADC에 대한 기술은 선행특허로 출원되어 있으나 휴대폰 밧데리 교체와 유사한 정도의 구조이므로 별도 제안은 하지 않는다.

따라서 본 발명을 활용하여 제작된 거실등은 pcb기판과 ADC가 쉽게 교체 가능한 구조이므로 직접 수리하기가 용이한 잇점이 있어 매우 경제적이라 할 수 있다.

이상과 같이 본 발명을 도면에 도시한 실시례를 참고하여 설명하였으나, 이는 발명을 설명하기 위한 것일 뿐이며, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 발명의 상세한 설명으로부터 다양한 변형 또는 균등한 실시예가 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

따라서, 본 발명의 진정한 권리범위는 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 결정되어야 한다.

100 : 브랫킷 200 : pcb 기판
300 : 체결 나사 400 : 광확산 커버
102 : 밀착용 걸이 108 : 브랫킷 관통홀
108L : 브랫킷 관통홀 직경
111 : 브랫킷 하부 원통관형 나사
201 : 원통관형 나사 삽입용 장공
202 : 밀착용 걸이 삽입용 관통공
210 : 부품 보호용 케이스

Claims (5)

1. led 조명등으로서,
   방열기능을 가지며 pcb기판을 부착하기 위한 수단인 브랫킷(100)과,
   브랫킷의 중앙부에 관통홀(108)이 형성되고, 브랫킷과 pcb기판 체결시 접촉 단면적을 최대화하고 브랫킷이 자체적으로 나사기능을 하도록 상기 관통홀의 테두리로부터 연장형성된 원통관형 나사(111)가 마련되며, 상기 원통관형 나사(111)의 벽면은 2개 이상의 영역이 절취 형성되어 갈라져 있고,
   상기 브랫킷과 맞대어 결합되는 pcb기판의 중앙부에는 상기 브랫킷의 원통관형 나사가 끼워지는 2개 이상의 장공(201)이 형성되어 있고, 상기 pcb기판의 중앙부 상면에서 상기 장공(201) 사이의 영역에 부품이 장착되며,
   상기 pcb기판의 상기 장공(201)을 통과한 원통관형 나사와 체결하기 위한 체결 나사(300)를 포함하고, 상기 원통관형 나사(111)의 나사벽에는 체결 나사(300)의 나사산(301)과 결합하기 위한 나사산(104)이 형성되어 있고,
   상기 브랫킷과 상기 pcb기판의 체결 또는 분리시 상기 브랫킷 중앙부의 관통홀을 통해 pcb기판의 중앙부 상면에 부착된 부품이 입출되고,
   상기 pcb기판이 브랫킷의 하부에 골고루 밀착되도록 하기 위한 수단인 밀착용 걸이(102)가 브랫킷의 하면에 형성되고, 상기 pcb기판에는 밀착용 걸이를 삽입할 관통공(202)이 형성되어 있어, pcb기판 삽입 후 체결 나사(300)를 회전시키는 간단한 동작으로 모듈체결과 방열을 위한 밀착이 동시에 이루어지게 하여 pcb기판의 교체를 용이하게 하는 것을 특징으로 하는 led 조명등.
2. 제1항에 있어서,
   상기 브랫킷의 하면에는 불룩한 곡면이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 led 조명등.
3. 제1항에 있어서,
   브랫킷에 전원인가수단인 전지접속용 커넥트(103)를 구비하여, pcb기판(200)을 삽입하고 상기 체결 나사(300)를 회전시킴으로써 브랫킷과 상기 pcb기판(200)이 체결됨과 동시에 상기 pcb기판(200)에 전기가 접속되게 하여 pcb기판 교체시 전원공급을 위한 별도의 작업이 필요 없는 것을 특징으로 하는 led 조명등.
4. 제1항에 있어서,
   부피가 큰 부품이 장착되는 pcb기판의 교체도 가능하게 하기 위해 상기 브랫킷(100)의 중앙부의 관통홀의 테두리로부터 천청벽측을 향해 상부 원통관이 연장 형성되어 있고,
   상기 관통홀의 위치와 수직으로 일치하는 pcb기판(200)의 상면 중앙부에, 상기 관통홀을 통과가능한 크기의 부품을 부착하여, pcb기판의 탈부착시 브랫킷의 관통홀로 부품이 삽입되어 상기 상부 원통관에 수용되도록 하여 큰 부품의 유무에 무관하게 pcb기판의 교체를 용이하게 한 led 조명등.
5. led 조명등으로서,
   브랫킷에 다수개의 관통홀을 분산시켜 형성하고, 브랫킷이 자체적으로 나사기능을 하도록 각 관통홀의 테두리로부터 연장형성된 다수개의 원통관형 나사를 형성하고, 상기 브랫킷과 맞대어 결합되는 pcb기판에는 상기 원통관형 나사를 삽입할 수 있는 다수개의 관통홀을 구비하고, 상기 pcb기판의 관통홀을 통과한 브랫킷의 원통관형 나사를 체결 나사로 체결하며, ADC와 같이 부피가 큰 장치를 브랫킷의 관통홀과 일치되는 pcb기판의 상면에 배치하여 pcb기판의 체결 또는 분리시 브랫킷의 관통홀로 큰 장치가 입출되도록 하여 큰 부품이나 장치가 있는 pcb기판을 교체를 할 수 있게 하며, 상기 브랫킷에 전기접속용 커넥트(103)를 구비하여 pcb기판이 삽입되고 나사가 체결됨과 동시에 pcb기판과 전기적으로 접속되게 하여 pcb기판 교체시 전원공급을 위한 별도의 작업이 필요 없는 led 조명등.

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