KR200377600Y1 - 손전등 - Google Patents

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KR200377600Y1
KR200377600Y1 KR20-2004-0035731U KR20040035731U KR200377600Y1 KR 200377600 Y1 KR200377600 Y1 KR 200377600Y1 KR 20040035731 U KR20040035731 U KR 20040035731U KR 200377600 Y1 KR200377600 Y1 KR 200377600Y1
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윤상연
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주식회사 에이텍
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Abstract

손전등은 적어도 하나 이상의 건전지를 수납하고, 제 1 도전체를 갖는 수납통을 포함한다. 캡은 건전지의 음극과 제 1 도전체 사이에 전기적으로 연결되는 제 2 도전체를 갖는다. 수납통의 선단 내부에 배치되는 캡은 제 1 도전체와 전기적으로 연결된 도전성 방열판, 방열판에 설치되고 방열판에 전기적으로 연결된 캐소우드 단자와 건전지의 양극에 전기적으로 연결되는 애노우드 단자를 갖는 절연 기판, 및 절연 기판에 장착되고 캐소우드 단자 및 애노우드 단자와 전기적으로 연결된 발광 다이오드를 포함한다. 렌즈 모듈이 수납통의 선단에 착탈 가능하게 결합된다. 방열판의 외주면 전체가 제 1 도전체에 맞대어지게 되므로, 방열 면적이 대폭 확장된다. 따라서, 발광 다이오드로부터 발생된 고열이 외부로 신속하게 방출될 수가 있게 된다.

Description

손전등{flashlight}
본 고안은 손전등에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 발광 다이오드(Light Emitting Device:LED)를 광원으로 갖는 손전등에 관한 것이다.
최근에 반도체 기술의 발달로 고휘도 LED 소자들이 개발됨에 따라, 고휘도 LED 소자를 광원으로 사용한 손전등이 개발되어 상품화되고 있다.
일반적으로, LED는 일반 필라멘트 전구 또는 방전 램프에 비해 사용 수명이 장시간, 예컨대 100,000시간 정도로 거의 반영구적으로 사용 가능하고, 소비 전력이 매우 작아 필라멘트 전구에 비하여 건전지의 소모가 적어서 경제적이다.
이러한 LED를 광원으로 갖는 종래의 손전등은 건전지를 수납하기 위한 수납통, 수납통의 후단에 설치된 캡, 수납통의 선단 내부에 배치된 램프 모듈, 및 수납통의 선단에 설치된 렌즈 모듈을 포함한다.
캡은 건전지의 양극과 음극을 램프 모듈에 전기적으로 연결시킴으로써, 램프 모듈에 구비된 LED로부터 광이 발생되도록 한다. 렌즈 모듈은 광에 직진성을 부여하여, 원하는 장소를 조명할 수 있도록 한다.
그러나, 종래의 손전등은 건전지를 램프 모듈에 전기적으로 연결시키기 위한 전선 등과 같은 부품들의 수가 너무 많아서, 우선 구조가 복잡하고 또한 조립 공정이 너무 많다는 문제가 있다.
또한, 발광 다이오드는 접합부의 온도가 상승하면 순방향 전압과 전류가 함께 감소되므로 온도가 높아짐에 따라 밝기가 떨어지게 된다. 최근의 고휘도 발광다이오드는 기존의 보통 발광 다이오드들에 비하여 보다 큰 전류를 흐르게 되므로 장시간 사용시 열을 발생하게 된다. 그러므로, 이 열에 의해 주변 온도의 상승과 더불어 접합부의 온도가 상승하게 되므로 점점 밝기가 어두어지게 된다.
더구나, 손전등의 램프로 사용시에 LED는 헤드부의 밀폐된 공간 내에 설치되어 외기와 차단된 상태로 유지되므로 발광다이오드의 자체 열저항 특성에 의하여 발광 다이오드의 주변 온도가 보다 빠르게 상승하게 된다.
또한, 하나의 발광 다이오드가 아니라 복수개의 발광다이오드들을 램프로 사용한 경우에는 복수배로 주변온도가 상승하게 되므로, 장시간 발광다이오드를 점등하게 되면 순간적으로 밝아졌다가 발광 다이오드가 완전히 손상되는 문제점이 있다.
따라서, 발광다이오드를 램프로 사용한 손전등에서는 장시간 사용시에도 균일한 밝기를 유지할 수 있도록 방열설계를 어떻게 할 것인가가 연구되지 않으면 안되었다
본 고안은 부품수가 적어서 조립이 용이하고 간단한 구조를 갖는 손전등을 제공한다.
또한, 본 고안은 LED로부터 발생되는 열을 외부로 신속하게 방출시킬 수 있는 손전등을 제공한다.
본 고안의 일 견지에 따른 손전등은 적어도 하나 이상의 건전지를 수납하고, 제 1 도전체를 갖는 수납통을 포함한다. 캡은 건전지의 음극과 제 1 도전체 사이에 전기적으로 연결되는 제 2 도전체를 갖는다. 수납통의 선단 내부에 배치되는 캡은 제 1 도전체와 전기적으로 연결된 도전성 방열판, 방열판에 설치되고 방열판에 전기적으로 연결된 캐소우드 단자와 건전지의 양극에 전기적으로 연결되는 애노우드 단자를 갖는 절연 기판, 및 절연 기판에 장착되고 캐소우드 단자 및 애노우드 단자와 전기적으로 연결된 발광 다이오드를 포함한다. 렌즈 모듈이 수납통의 선단에 착탈 가능하게 결합된다.
본 고안의 일 실시예에 따르면, 방열판은 제 1 도전체의 내면과 맞대어지는 외면을 갖는 원통 형상이다. 또한, 절연 기판은 열전도성 접착제를 매개로 방열판에 부착된다. 아울러, 방열판은 제 1 전도체와 알루미늄과 같은 동일한 금속 재질로 이루어진다.
본 고안의 다른 실시예에 따르면, 방열판은 제 1 전도체에 일체로 형성된다.
본 고안에 따르면, 전선을 사용하지 않고 렌즈 모듈을 건전지에 전기적으로 연결시킬 수가 있게 되므로, 부품들의 수가 적어서 조립이 용이하고 또한 간단한 구조를 갖게 된다. 특히, 절연 기판이 원통 형상의 방열판에 조립되고, 이러한 방열판의 외주면 전체가 제 1 도전체에 맞대어지게 되므로, 방열 면적이 대폭 확장된다. 따라서, 발광 다이오드로부터 발생된 고열이 외부로 신속하게 방출될 수가 있게 된다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시예들을 상세하게 설명한다.
실시예 1
도 1은 본 고안의 실시예 1에 따른 손전등을 나타낸 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 손전등의 분해 사시도이며, 도 3은 도 2에 도시된 수납통을 나타낸 분해 사시도이고, 도 4는 도 2에 도시된 캡을 나타낸 분해 사시도이며, 도 5는 도 2에 도시된 램프 모듈을 나타낸 배면 사시도이고, 도 6은 도 2에 도시된 렌즈 모듈을 나타낸 분해 사시도이며, 도 7은 도 1의 Ⅶ-Ⅶ' 선을 따라 절단한 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 손전등은 수납통(100), 수납통(100)의 후단에 착탈 가능하게 결합된 캡(200), 수납통(100)의 선단 내부에 배치된 램프 모듈(300), 및 수납통(100)의 선단에 착탈 가능하게 결합된 렌즈 모듈(400)을 포함한다.
도 3을 참조하면, 수납통(100)은 적어도 하나의 건전지를 수납한다. 따라서, 수납통(100)은 절연 물질로 이루어지고, 또한 선단과 후단이 개구된 원통 형상을 갖는다. 제 1 선단 나사부(102)가 수납통(100)의 선단 내벽에 형성되고, 제 1 후단 나사부(104)가 수납통(100)의 후단 내벽에 형성된다. 램프 모듈(300)과 렌즈 모듈(400)이 제 1 선단 나사부(102)에 나사 결합된다. 캡(200)이 제 1 후단 나사부(104)에 나사 결합된다. 또한, 수납통(100)을 잡는 사용자의 손이 미끄러지는 현상을 억제하기 위해, 널링부(106)가 수납통(100)의 외주면에 형성된다.
제 1 전도체(110)가 수납통(100)의 내벽에 설치되어, 램프 모듈(300)과 건전지의 음전극을 전기적으로 연결시킨다. 제 1 전도체(110)는 수납통(100)의 중앙 내벽 상에 위치하는 도전성 몸체(112), 제 1 선단 나사부(102) 상에 부분적으로 위치하는 램프 연결부(114), 및 제 1 후단 나사부(104) 상에 부분적으로 위치하는 캡 연결부(116)를 포함한다. 특히, 램프 연결부(114)는 제 1 선단 나사부(102)의 하부에만 형성되고 상부에는 형성되지 않는다. 따라서, 램프 모듈(300)은 램프 연결부(114)에 나사 결합되고, 렌즈 모듈(400)은 램프 연결부(114)가 위치하지 않는 제 1 선단 나사부(102)의 상부에 나사 결합된다.
여기서, 제 1 전도체(110)는 금속, 예를 들어서 알루미늄과 같은 도전성 물질을 수납통(100)의 내벽에 얇게 코팅하는 것에 의해 형성된다. 따라서, 도전성 몸체(112)는 수납통(100)의 중앙 내벽 형상에 따라 평평한 형상을 갖는 반면에, 램프 연결부(114)와 캡 연결부(116)는 제 1 선단 및 후단 나사부(102, 104)들의 형상에 따라 나사 구조를 갖게 된다. 반면에, 제 1 전도체(110)는 도전성 물질로 이루어진 별도의 원통형 부재를 수납통(100)의 내벽에 끼우는 것에 의해 형성될 수도 있다.
아울러, 도전성 몸체(112)의 노출을 방지하기 위해, 절연성 물질로 이루어진 내통(120)이 도전성 몸체(112)의 내벽에 끼워지는 것이 바람직하다.
도 4를 참조하면, 캡(200)은 수납통(100)의 후단 내로 진입 가능하면서, 양단이 원통 형상이다. 캡(200)은 제 1 후단 나사부(104)와 나사 결합되는 제 2 나사부(202)를 갖는다.
또한, 캡(200)은 캡 연결부(116)와 전기적으로 연결되는 제 2 전도체(210)를 갖는다. 특히, 제 2 전도체(210)는 금속과 같은 전도성 물질을 제 2 나사부(202)의 외면 상에 얇게 코팅하는 것에 의해 형성된다. 따라서, 제 2 전도체(210)는 캡 연결부(116)와 나사 결합되는 구조를 갖게 된다. 또한, 제 2 전도체(210)와 전기적으로 연결된 제 3 전도체(212)가 캡(200)의 내면에 형성된다. 여기서, 제 2 및 제 3 전도체(210, 222)들은 제 1 전도체(110)와 동일한 금속 물질, 즉 알루이늄으로 이루어질 수 있다.
또한, 스프링(220)이 캡(200)의 선단 개구부에 끼워진다. 스프링(220)은 수납통(100) 내에 수납된 건전지의 음극과 전기적으로 연결된다. 스프링(220)은 스프링 가이드(240)를 매개로 캡(200)의 선단 개구부 내에 배치된다.
한편, 캡(200)은 스프링(220)과 제 3 전도체(212)간의 전기적 연결을 단속하기 위한 스위칭 장치(230)를 포함한다. 도 4 및 도 7을 참조하면, 스위칭 장치(230)는 스프링(220)에 연결된 도전판(232), 도전판(232)을 제 3 전도체(212)에 선택적으로 전기적으로 연결시키기 위한 스위치(234), 및 스위치(234)를 손으로 누르기 위한 버튼(236)을 포함한다.
스위치(234)는 캡(200)의 개구된 후단을 향해 배치된다. 스위치(234)는 누를 때마다 교호적으로 온/오프시키는 푸시버튼식 스위치일 수 있다. 스위치(234)는 스프링(220) 고정하기 위한 도전성 재질의 스프링 홀더(238)를 더 포함한다. 스프링 홀더(238)는 캡(200)의 후단에 설치된 도전판(232)에 전기적으로 연결된다.
버튼(236)은 스위치(234)를 덮으면서 캡(200)의 개구된 후단에 설치된다. 특히, 버튼(236)은 사용자가 부드럽게 누를 수 있도록, 고무와 같은 탄성 재질인 것이 바람직하다.
도 2 및 도 5를 참조하면, 램프 모듈(300)은 램프 연결부(114)와 전기적으로 연결되는 도전성 방열판(310), 방열판(310)에 설치된 절연 기판(320), 및 절연 기판(320)의 선단 중앙에 장착된 발광 다이오드(330)를 포함한다. 여기서, 방열판(310)은 제 1 및 제 2 도전체(110, 210)과 동일한 금속 물질, 즉 알루미늄으로 이루어질 수 있다.
방열판(310)은 수납통(100)의 내경과 실질적으로 동일한 외경을 갖는 원통 형상을 갖는다. 방열판(310)의 외주면에는 제 3 나사부(312)가 형성되어서, 램프 연결부(114)와 나사 결합된다.
따라서, 방열판(310)의 외주면 전체가 제 1 전도체(110)에 맞대어지게 되므로, 발광 다이오드(330)로부터 발생되는 고열을 배출하기 위한 방열 면적이 대폭 확장된다. 결과적으로, 발광 다이오드(330)로부터 발생된 고열은 방열판(310)과 제 1 전도체(110)를 통해서 외부로 신속하게 배출될 수가 있게 되어, 고열에 의한 발광 다이오드(330)의 손상이 억제된다. 한편, 방열 효과를 더욱 향상시키기 위해서, 절연 기판(320)은 열전도성 본드와 같은 접착제(350)를 매개로 방열판(310)에 부착되는 것이 바람직하다.
절연 기판(320)에는 발광 다이오드(330)용 애노우드 단자(322)와 캐소우드 단자(344)가 형성된다. 애노우드 단자(322)는 절연 기판(320)의 후단 중앙에 형성되어, 건전지의 양극과 전기적으로 연결된다. 캐소우드 단자(344)는 발광 다이오드(330)를 방열판(310)에 전기적으로 연결시킨다.
따라서, 발광 다이오드(330)는 애노우드 단자(322)를 매개로 건전지의 양극에 전기적으로 연결되고, 캐소우드 단자(344)와 방열판(310)과 제 1 내지 제 3 전도체들(110, 210, 212) 및 스프링(220)을 매개로 건전지의 음극에 전기적으로 연결된다. 한편, 스위칭 장치(230)는 도전판(232)과 제 3 전도체(212) 간의 전기적 연결을 단속함으로써, 건전지로부터 발광 다이오드(330)로 공급되는 전류를 선택적으로 단속하게 된다.
도 6을 참조하면, 렌즈 모듈(400)은 수납통(100)의 선단에 나사 결합되는 렌즈 하우징(410), 발광 다이오드(330)로부터 발한 광에 직진성을 부여하는 렌즈(420), 및 렌즈 하우징(420)의 정면에 배치된 투명창(430)을 포함한다.
렌즈 하우징(410)은 양단이 개구된 원통 형상이다. 수납통(100)의 제 1 선단 나사부(102)와 나사 결합되는 제 4 나사부(412)가 렌즈 하우징(410)의 외주면에 형성된다. 투명창(430)은 렌즈 하우징(410)의 개구된 정면에 배치된다.
발광 다이오드(330)로부터 발한 광에 직진성을 부여하는 렌즈(420)는 양단이 개구된 대략 반타원체 형상을 갖는다. 발광 다이오드(330)는 렌즈(420)의 짧은 직경의 개구부를 통해서 렌즈(420) 내부로 진입한다. 따라서, 발광 다이오드(330)로부터 여러 방향을 향해 발한 광은 렌즈(420)의 내벽에서 반사되어 투명창(430)을 향하게 된다.
도 7을 참조하면, 건전지를 수납통(100) 내에 수납시키고, 캡 연결부(116)와 제 2 전도체(210)를 나사 결합하여, 캡(200)을 수납통(100)의 후단에 조립한다. 그러면, 건전지의 양극은 애노우드 단자(322)를 통해서 발광 다이오드(330)와 전기적으로 연결된다. 건전지의 음극은 스프링(220), 도전판(232), 제 3 전도체(212), 제 2 전도체(210), 캡 연결부(116), 도전성 몸체(112), 램프 연결부(114) 및 방열판(310)을 통해서 발광 다이오드(330)와 전기적으로 연결된다. 따라서, 발광 다이오드(330)로 건전지로부터 전류가 공급되어, 발광 다이오드(330)로부터 광이 발생된다.
실시예 2
도 8은 본 고안의 실시예 2에 따른 손전등을 나타낸 단면도이다.
본 실시예에 따른 손전등은 제 1 전도체(110a) 및 방열판(320a)을 제외하고는 실시예 1에 따른 손전등과 실질적으로 동일한 구성으로 이루어진다. 따라서, 동일한 부재들에 대해서는 동일한 참조부호들로 나타내면서, 동일한 부재들에 대한 추가적인 설명은 생략한다.
도 8을 참조하면, 본 실시예에 따른 방열판(320a)은 제 1 전도체(110a)와 일체로 형성된다. 따라서, 실시예 1과는 달리 방열판(320a)은 제 1 전도체(110a)에 나사 결합되지 않으므로, 제 1 전도체(110a)는 실시예 1의 램프 연결부(114)를 갖지 않는다.
본 실시예에 따르면, 방열판(320a)이 별도의 부품으로 제 1 전도체(110a)에 조립되지 않고, 제 1 전도체(110a)에 일체로 형성됨으로써, 램프 모듈(300)의 조립 공정이 매우 간단해진다.
상술한 바와 같이 본 고안에 따르면, 별도의 전선을 사용하지 않고 제 1 및 제 2 전도체를 매개로 램프 모듈을 건전지에 전기적으로 연결시킬 수가 있게 되므로, 부품의 수를 대폭 줄일 수가 있게 된다. 따라서, 손전등을 조립하는 공정이 용이해지고, 또한 손전등의 구조가 매우 단순해진다.
특히, 절연 기판이 원통 형상의 방열판에 조립되고, 이러한 방열판의 외주면 전체가 제 1 도전체에 맞대어지게 되므로, 방열 면적이 대폭 확장된다. 따라서, 발광 다이오드로부터 발생된 고열이 외부로 신속하게 방출될 수가 있게 된다.
상술한 바와 같이, 본 고안의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면 하기의 실용신안등록청구의 범위에 기재된 본 고안의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 고안을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
도 1은 본 고안에 따른 손전등을 나타낸 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 손전등의 분해 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시된 수납통을 나타낸 분해 사시도이다.
도 4는 도 2에 도시된 캡을 나타낸 분해 사시도이다.
도 5는 도 2에 도시된 램프 모듈을 나타낸 배면 사시도이다.
도 6은 도 2에 도시된 렌즈 모듈을 나타낸 분해 사시도이다.
도 7은 도 1의 Ⅶ-Ⅶ' 선을 따라 절단한 단면도이다.
도 8은 본 고안의 실시예 2에 따른 손전등을 나타낸 단면도이다.
- 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 -
100 : 수납통 200 : 캡
300 : 램프 모듈 400 : 렌즈 모듈

Claims (6)

  1. 적어도 하나 이상의 건전지를 수납하고, 제 1 도전체를 갖는 수납통;
    상기 수납통의 후단에 착탈 가능하게 결합되고, 상기 수납통 내에 수납된 상기 건전지의 음극과 상기 제 1 도전체 사이에 전기적으로 연결되는 제 2 도전체를 갖는 캡;
    상기 제 1 도전체와 전기적으로 연결된 도전성 방열판, 상기 방열판에 설치되고 상기 방열판에 전기적으로 연결된 캐소우드 단자와 상기 건전지의 양극에 전기적으로 연결되는 애노우드 단자를 갖는 절연 기판, 및 상기 절연 기판에 장착되고 상기 캐소우드 단자 및 애노우드 단자와 전기적으로 연결된 발광 다이오드를 포함하는 램프 모듈; 및
    상기 수납통의 선단에 착탈 가능하게 결합된 렌즈 모듈을 포함하는 손전등.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 방열판은 상기 제 1 도전체의 내면과 맞대어지는 외면을 갖는 원통 형상인 것을 특징으로 하는 손전등.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 방열판과 절연 기판 사이에 개재된 열전도성 접착제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 손전등.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 방열판은 제 1 전도체와 동일한 금속 재질로 이루어진 것을 특징으로 하는 손전등.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 금속은 알루미늄을 포함하는 것을 특징으로 하는 손전등.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 방열판은 제 1 전도체에 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 손전등.
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