KR20090011239U

KR20090011239U - 고효율 엘이디 램프

Info

Publication number: KR20090011239U
Application number: KR2020080005724U
Authority: KR
Inventors: 친웬롱
Original assignee: 친웬롱
Priority date: 2008-04-30
Filing date: 2008-04-30
Publication date: 2009-11-04
Also published as: KR200450948Y1

Abstract

본 고안은 고효율 LED 램프(Lamp)에 관한 것으로 본 고안은 주로 LED 모듈(module)과 실장기판, 회로장치 및 방열등좌로 구성되고 LED 모듈(module)은 실장기판상에 설치되고 실장기판은 열전달성이 좋은 금속으로 구성되고 방열 등좌는 방열성이 좋은 다공극(多孔隙) 구조이다. 비금속으로 구성되고 직접 등좌외형에 성형되고 내요부가 있고 내요부의 개구단이 실장기판에 의해서 봉지(封止)되고 그 내부에 회로장치가 설치되고 회로장치에 의해 LED 모듈(module) 과 외부전원이 연결되고 LED가 점등할때에 생성된 열이 재빨리 실장기판에 의해서 전달되고 또 실장기판과 방열등좌 와의 열전달과 열대류 작용에 의해 실장기판 상의 열이 쾌속적으로 방열등좌에 전달되어 방열되고 본 고안의 방열 등좌는 직접 일반의 백열전구 외형에 형성되고 방열효과가 있기 때문에 직접 종래의 백열전구로 적용되고 우수한 방열효과가 얻어질 뿐만 아니라 등구를 교환하지 않고 직접 백열등구를 교환하여 사용할수가 있는 것이다.

LED, 램프(Lamp), 방열등

Description

고효율 엘이디 램프 {High-Efficiency LED Lamp}

본 고안은 고효율 LED 램프(Lamp)기술에 관한 것으로 특히 조명을 제공할 뿐만 아니라 뛰어난 방열 효과를 가지고 등구(燈具)를 갱환(更換)할 필요가 없이 직접 백열전구를 교환하는것에 관한다.

LED는 발광다이오드(Light Emitting Diode)의 약어로서 반도체 재료로 된 고형발광 소자이며 Ⅲ-Ⅴ 족화학원소(族化學元素)(예를들면 인화(燐火)갈륨 Gap나 비화(砒化)갈륨 GaAs등) 가 이용되고 발광원리는 전기 에너지(energy)를 광(光)으로 변환하는 것으로 즉 화합물 반도체에 전류를 인가하고 전자와 홀(hall)소자를 결합시켜서 에너지(energy)를 광(光)으로 석방(釋放)하고 발광의 효과가 얻어지고 냉광(冷光)은 수명이 십만시간 이상이 된다. LED의 최대의 특징은 아이들링 타임 (idling time) 이 필요하지 않고 응답스피드(speed)가 빠르고 체적(體積)이 작고 성전력(省電力), 내진(耐震), 저오염, 양산(量産)에 적합하고 고신뢰도 등의 이점이 얻어지고 또 필요에 따라서 용이하고 극히 작아 어레이(array)식의 소자에 제작된다.

그렇지만 LED가 고형조명이기 때문에 칩(chip)에 통전하는 것이나, 양자여기 (量子勵起)에 의해 에너지(energy)(光)를 회복하지만 발광하는 과정에 있어서 칩(chip) 내의 광(光)에너지(energy)가 완전히 외부로 전달되지만 광(光)(energy)가 칩(chip)내부나 패키지(package)내에 있어서 흡수(吸收)되어서 열(熱)이 형성되어진다.

LED는 일반적으로 변환효율이 약 10 % ~ 30 % 이기 때문에 1 W 의 전력으로 0.2 W 만 가시광(可視光)으로 변환되고 나머지는 열(熱)이 되며 그때문에 방열되지않고 그의 열량이 누적하면 칩(chip)의 효율이나 수명이 악화된다.

그때문에 고효율 LED를 조명설비로 하여 이용하려면 방열의 문제를 해결하지 않으면 아니된다.

LED 방열 특허를 예로하면 주로 구금상(口金上)에 저판이 고정되고 저판의 상면에 적어도 하나의 열 파이프(pipe)가 지지되어 고정되고 열 파이프에 복수의 방열편(放熱片)과 천판(天板)이 감설되어 고정되고 천판의 상면에 열 파이프에 대응하는 수이다 고효율 LED가 설치되고 고효율 LED의 저면이 열파이프의 상단에 점착되어 지지되어진다.

발광다이오드 패키지의 방열 모듈(module) 특허를 예로하여 방열 모듈 (module)은 LED 회로판과 복수의 방열편을 가진 방열 블록(Block)과 직접으로 LED 회로판을 방열 블록상에 고정하기 위한 방열 고무재를 갖추고 또 LED 회로판과 방열 블록과의 사이에 있어서 금속기판이 없고, 또 고방열 발광 다이오드 특허를 예로 하면 적어도 다공극재료층(多孔隙材料層)과 다공극재료층의 표면에 설치되어지는 열전달층과 열전달층에 설치되어지는 칩(chip)을 갖추고 또 열전달층에 의해 칩(chip)에서 발(發)한 열을 다공극재료층에 전달하고 또 다공극재료층을 끼이게하여 대류(對流)에 의해 열을 외부로 방열한다.

이상의 예에서 종래의 LED의 방열은 금속방열편을 이용하거나 혹은 열 파이프나 냉각 칩(chip), 균열판, 혹은 방열팬(fan)을 결합하여 사용하지만 방열효과가 좋지 않고 방열 속도가 늦고 또, 방열 모듈(module)의 구조가 복잡해 코스트(cost)가 높은 등의 문제점이 있으며 또 방열구조가 규격화 설계는 없기 때문에 전용설계의 등구(燈具)가 필요하다. 그 때문에 기존의 종래의 기술은 해결하지 않으면 아니 되는 결점이 있다.

본 고안의 주된 목적은 주로 LED 모듈(module)과 실장기판, 회로장치 및 방열등좌로 구성되고 LED모듈 (module)이 실장기판상에 설치되고 실장기판이 열전달성이 좋은 금속으로 구성되고 방열 등좌가 방열성이 좋은 다공극(多孔隙) 구조로 비금속으로 구성되고 또 내요부가 있고 내요부의 개구단이 실장기판에 의해서 봉지(封止)되고 그 내부에 회로장치가 설치되고 회로장치에 의해 LED 모듈(module) 과 외부전원이 접속되고 LED를 점등하면 생성된 열이 재빨리 실장기판에 의해서 전달되고 또 실장기판과 방열등좌 와의 열전달과 열대류 작용에 의해 실장기판 상의 열이 재빨리 방열등좌에 전달되어 방열되어지는 고효율 LED 램프(Lamp) 를 제공한다

본 고안의 다른 목적은 방열등좌 외면에 버블(bubble) 전용의 금속배럴 (Barrel) 이나 절연배럴(Barrel) 및 전원접촉 시트(Seat)가 설치되고 금속배럴 (Barrel)과 전원접촉 시트(Seat)가 회로장치에 전기적으로 접속되고 종래의 백열전구에 적용되어지는 고효율 LED 램프(Lamp)를 제공한다.

본 고안의 더욱 다른 목적은 회로장치에 투사등좌 전용의 연결단자가 있고 연결단자가 방열등좌의 저부 외연으로 돌출하여 형성되고 종래의 투사 등구에 적용되어지는 고효율 LED 램프(Lamp)를 제공한다.

본 고안의 더욱 다른 목적은 실장기판에 요부가 있고 LED 모듈(module)이 요 부에 설치되어진 고효율 LED 램프(Lamp)를 제공한다.

본 고안의 더욱 다른 목적은 실장기판에 미리 설정된 수의 관통공이 설치되고 이것에 의해 대류작용이 발생하고 방열효과가 향상되어 지는 고효율 LED 램프 (Lamp)를 제공한다.

본 고안의 더욱 다른 목적은 방열등좌에 방열의 표면적을 증대하기 위한 도병(圖柄)이 설치되고 또 실장기판을 금속으로 하기 위해 고구조밀도(高構造密度) 와 고비열(高比熱)의 특성이 얻어지는 고효율 LED 램프(Lamp)를 제공한다.

이와같은 본 고안은 LED를 점등하면 생성된 열이 실장기판에 의해 전달되고 또 실장기판과 방열등좌 와의 열전달과 열대류 작용에 의해 실장기판 상의 열이 쾌속적으로 발열등좌에 전달되어 방열되고 본 고안의 방열 등좌는 직접 일반의 백열전구 외형에 형성되고 방열효과가 있기 때문에 직접 종래의 백열전구로 적용되고 우수한 방열효과가 얻어질 뿐만 아니라 등구를 교환하지 않고 직접 백열등구를 교환하여 사용할 수가 있는 것이다.

본 고안은 실장기판(2)에 취부된 LED 모듈(module)(1)과 열전달성이 좋은 금속으로 구성되어지는 회로장치(3)로 방열등좌(4)내에 설치되고 LED 모듈(module) (1)과 외부전원과를 접속하는 실장기판(2)과 방열성이 좋은 다공극 구조로 비금속으로 구성되고 또 일체 성형이며 내요부(40)가 있는 방열등좌(4)를 갖추고 또 내요부(40)의 개구단이 실장기판(2)에 따라 봉지(封止)되어지는 고효율 LED 램프(Lamp) 이다.

도 " 1 " 내지 도 " 3 " 을 참조하면서 본 고안은 종래의 규격화 상품으로 실장기판(2)에 취부되어지는 LED 모듈(module)과 예를 들면 금(金)이나 은(銀) 동(銅), 철(鐵), 알루미늄(Aluminium), 코발트(cobalt), 니켈(Nickel), 아연(亞鉛) , 티탄(Titan), 망간(mangan) 등이다. 열전달성이 좋은 금속으로 구성되어지는 실장기판(2) 과 방열등좌(4) 내에 설치되고 LED 모듈(module)(1) 과 외부전원을 연결하는 회로장치(3) 와 방열성이 좋은 고비 표면적 구조(高比表面的構造)의 다공극구조(多孔隙構造) 이며 예로는 산화 알루미늄 Al₂O₃나 산화 지르코늄 Zr₂O, 질화 알루미늄 AlN, 질화 실리콘 SiN, 질화 붕소 BN, 탄화 텅스텐 WC, 탄화 실리콘 SiC, 석묵 C, 결정탄화 실리콘, 재결정 탄화 실리콘 ReSie 등이다.

고열전달율의 비금속분말로 구성되고 그중 질화 알루미늄과 탄화 실리콘이 바람직하다. 또, 일체성형이며 내요부(40) 가 있고 내요부(40)의 개구단이 실장기판(2) 에 봉지되어지는 방열등좌(4)를 갖추고 또 LED를 점등하면 생성된 열이 재빠르게 실장기판(2)에 따라서 전달되고 또 실장기판(2)과 방열등좌(4) 와의 열전달과 열대류 작용에 의해 실장기판(2) 상의 LED에 의해 생성된 열이 재빠르게 방열등좌(4)에 전달되어 방열되어진다.

본 고안에 관계되는 방열등좌(4)는 직접 일반의 백열전구 외형에 형성되고 방열효과가 얻어지고 또 직접으로 종래의 백열전구 대신으로 사용되고 그것에 의해 뛰어난 방열효과가 얻어질 뿐만 아니라 등구(燈具)를 교환하지 않고 직접으로 백열전구를 교활할 수가 있는 것이다. (즉 본 고안은 직접으로 종래의 등구에 적용된다.)

방열등좌 (4)의 외연을 예를들면 E - 27이나 E - 14 등의 국제 공통규격이다. 백열전구 전용의 금속배럴(50)과 절연배럴(51) 및 전원접촉 시트(Seat)(52)가 설치되고 금속배럴(50)과 전원접촉 시트(Seat)(52)가 회로장치 (3)에 전기적으로 접속되고 실장기판(2) 상에 램프(Lamp)갓(7)이 설치되고 이것에 의해 LED 백열전구가 구성되고 그때문에 본 고안은 직접 종래의 백열전구의 등구에 나합되어 사용되고 본래의 오래된 등구를 교환하지 않아도 좋다.

도 " 4 " 내지 도 " 6 " 을 참조하면서 본 고안의 회로장치(3)는 예를들면 MR 16 등의 국제 공통규격이다. 투사등좌(投射燈座) 전용의 연결단자(6) 가 설치되고 연결단자(6)가 방열등좌(4) 의 저부 외연으로 돌출하여 형성되고 실장기판(2) 상에 반사갓(8)이 있고 이것에 의해 LED 투사 램프(Lamp)가 구성되고 이것에 의해 본 고안은 직접 종래의 투사등구 상에 삽설되어 사용되고 본래의 오래된 등구를 교환하지 않아도 좋다.

도 " 1 " 과, 도 " 2 ", 도 " 4 " 및 도 " 5 " 와 같이 본 고안은 전기 실장 기판(2) 에 요부(20)가 있으며, LED 모듈(module)(1) 이 요부(20)에 설치되고 백열전구로 사용할 때에는 요부(20)에 램프(Lamp)갓(7) 이 도 " 2 " 와 도 " 3 " 과 같이 고정되어진다. 투사램프로 사용할 때에는 요부(20) 에 반사갓(8)이 도 " 5 " 와 도 " 6 " 과 같이 고정되어진다.

또, 본 고안은 실장기판(2) 에 미리 설정된 수의 관통공(21)이 설치되고 이것에 의해 대류작용(對流作用)이 얻어져서 방열효과가 향상되어진다. 또, 방열등좌 (4)에 방열표면적을 증대하기 위한 도병(41)이 형성되어진다. 그때문에 본 고안은 보다 진보적이며 또한 실용적인 것이다.

도 1 은 본 고안의 백열전구의 사시도

도 2 는 본 고안의 백열전구의 분해 사시도

도 3 은 본 고안의 백열전구의 조립상태 단면도

도 4 는 본 고안의 투사램프(Lamp)의 사시도

도 5 는 본 고안의 투사램프(Lamp)의 분해 사시도

도 6 은 본 고안의 투사램프(Lamp)의 조립상태 단면도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

(1) LED 모듈 (module) (2) 실장기판(實裝基板) (20) 요부(凹部)

(21) 관통공(貫通孔) (3) 회로장치(回路裝置) (4) 방열등좌(放熱燈座)

(40) 내요부(內凹部) (50) 금속배럴(Barrel) (51) 절연배럴(Barrel)

(52) 전원접촉 시트(Seat) (6) 연결단자(連結端子) (7) 램프(Lamp)갓(笠)

(8) 반사(反射)갓(笠)

Claims

실장기판(2)에 취부되어지는 LED 모듈(module)(1)과 열전달성이 좋은 금속으로 구성되어지는 실장기판(2)과 방열등좌(4) 내에 설치되고 LED 모듈(module)(1) 과 외부전원을 연결하는 회로장치(3) 와 방열성이 좋고 비금속으로 구성되고 다공극 구조이며 직접 등좌 외형에 성형되고 내요부(40) 가 있고 내요부(40) 의 개구단이 실장기판(2)에 의해 봉지되어지는 방열등좌(4)로 구성되어 짐을 특징으로 하는 고효율 램프(Lamp)
제 1 항에 있어서

방열등좌(4) 외면에 백열전구 전용의 금속버블(50) 이나 절연버블(51) 및 전원접촉 시트(Seat)(52)가 설치되고 금속버블(50)과 전원접촉 시트(Seat)(52)가 회로장치(3)에 전기적으로 접촉되고 실장기판(2)상에 램프(Lamp)갓(7)이 설치되고 이것에 의해 LED 백열전구가 구성되어 종래의 백열전구에 사용되어 짐을 특징으로 하는 고효율 LED 램프(lamp)
제 1 항에 있어서

회로기판(3)은 투사등좌 전용의 연결단자(6)가 있고 연결단자(6)가 방열등좌(4)의 저부 외연으로 돌출하여 형성되고 실장기판(2)상에 반사갓(8)이 있고 이것에 의해 LED 투사램프가 구성되어 종래의 투사램프에 사용되어지는 것을 특징으로 하는 고효율 LED 램프(lamp)
제 1 항에 있어서

실장기판(2)은 요부(20)가 있고 LED 모듈(module)(1) 이 요부(20)에 설치되어지는 것을 특징으로 하는 고효율 LED 램프(lamp)
제 4 항에 있어서

실장기판(2)은 미리 설정되어진 수의 관통공(21)이 설치되고 이것에 의해 대류작용이 발생되어서 방열효과가 향상되어지는 것을 특징으로 하는 고효율 LED 램프(lamp)
제 2 항에 있어서

방열등좌(4)는 방열의 표면적을 증대하기 위한 도병(41)이 설치되어짐을 특징으로 하는 고효율 LED 램프(lamp)