KR20090011870U - Ａｃ 전원용 발광다이오드 매입등 - Google Patents

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이충해
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광성전기산업(주)
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Abstract

본 고안은 AC 전원용 LED 매입등(Down light)에 관한 것으로서, 기존의 백열전구나 할로겐 핀 전구 등과 비교해 볼 때 상대적으로 전력소모는 낮고 조도는 높으며 내구성이 우수한 특성을 나타내는 적어도 하나 이상의 AC 전원용 LED가 기판의 상면에 실장되어 있는 복수의 AC 전원용 LED 모듈을 양면 접착식 열전도 테이프를 매개로 외주면 전체에 냉각핀이 형성되어 있는 히트 싱크의 중공형 몸체의 저면에 접착 고정하고, 이 히트 싱크를 건물의 천장이나 벽 속에 매입되어 보이지 않도록 설치하여 상기 AC 전원용 LED가 점등 작동하는 동안 발생하는 열을 방출한다.
본 고안에 따르면, AC 전원용 LED가 점등 작동하는 동안 발생하는 열이 기판의 바닥면과 양면 접착식 열전도 테이프를 통하고, 또한 기판의 측면을 통해 외주면 전체에 냉각핀이 형성되어 있는 히트 싱크로 전달되어 외부로 방출되므로 열 방출 효율을 극대화하여 전력소모를 줄이면서 AC 전원용 LED 자체의 수명 및 조도를 향상시킬 수 있다. 특히, 기판에 장착되는 각각의 AC 전원용 LED를 렌즈로 커버하여 빛을 집속 및 발산시키거나 반사 펀넬(funnel)로 반사하므로 조명 범위를 확대하여 광 효율 혹은 조도를 향상할 수 있다.
AC 전원용 LED, 매입등, 히트 싱크

Description

ＡＣ 전원용 발광다이오드 매입등{Down light with light emitting diodes using alternating current}
본 고안은 매입등(Down light)에 관한 것이며, 더욱 상세히는 AC 전원용 LED를 광원으로 이용하는 매입등에 관한 것이다.
일반적으로 매입등(Down light)은 줄이나 대에 매달지 않고 AC 전원 공급선이 배설되어 있는 건물의 천장이나 벽 속에 몸체가 매입되어 보이지 않도록 설치되며, 부엌, 목욕탕, 화장실 또는 천장이 낮은 건물이나 복도 등의 조명등으로 많이 사용된다.
이러한 종래의 매입등으로는 천장이나 벽 속에 매입되는 몸체에 소켓 타입으로 체결되는 백열전구(IL; Incandescent Lamp) 매입등 혹은 천장이나 벽 속에 매입되는 몸체에 핀 타입으로 체결되는 할로겐 핀 전구 매입등이 있다.
한편, 최근 들어 종래의 형광등이나 할로겐 핀 전구 등과 비교해 볼 때, 전력소모는 낮고 조도는 높으며 내구성이 우수한 특성을 나타내는 램프의 일종으로 적어도 하나 이상의 AC 전원용 LED를 포함하는 AC 전원용 LED 램프가 백열전구와 같은 전구(bulb) 형상으로 제조되고 있으나, 상기한 백열전구 매입등 혹은 할로겐 핀 전구 매입등과 같이 매입등의 형태로 제조되는 경우는 없었다.
이에 따라서, 본 고안자는 적어도 하나 이상의 AC 전원용 LED를 광원으로 이용하는 매입등을 개발하게 되었다.
본 고안의 목적은 기존의 백열전구나 할로겐 핀 전구 등과 비교해 볼 때 상대적으로 전력소모는 낮고 조도는 높으며 내구성이 우수한 특성을 나타내는 적어도 하나 이상의 AC 전원용 LED가 기판의 상면에 실장되어 있는 복수의 AC 전원용 LED 모듈을 양면 접착식 열전도 테이프를 매개로 외주면 전체에 냉각핀이 형성되어 있는 히트 싱크의 중공형 몸체의 저면에 접착 고정하고, 이 히트 싱크를 건물의 천장이나 벽 속에 매입되어 보이지 않도록 설치하여 상기 AC 전원용 LED가 점등 작동하는 동안 발생하는 열의 방출 효율을 극대화할 수 있는 AC 전원용 LED 매입등을 제공하는 것이다.
본 고안의 다른 목적은 상기 기판에 장착되는 각각의 AC 전원용 LED가 빛을 집속 및 발산시키면서 조명 범위를 확대할 수 있는 렌즈에 의해 커버되는 AC 전원용 LED 매입등을 제공하는 것이다.
본 고안의 또 다른 목적은 상기 기판에 장착되는 각각의 AC 전원용 LED의 빛이 렌즈를 통해 집속 및 발산될 때 반사 펀넬(funnel)에 의해 반사되어 상기 AC 전원용 LED의 조도를 향상시키는 AC 전원용 LED 매입등을 제공하는 것이다.
상기와 같은 본 고안의 목적을 달성하기 위하여, 본 고안에 AC 전원용 LED 매입등은, 적어도 하나 이상의 AC 전원용 LED가 기판의 상면에 실장되어 있는 복수의 AC 전원용 LED 모듈과; 상기 AC 전원용 LED를 커버하도록 상기 기판상에 고정되어 상기 AC 전원용 LED의 빛을 집속 및 발산시키는 렌즈; 컵 형상의 중공형 몸체의 저면에 형성된 고정 홈에 상기 AC 전원용 LED 모듈의 기판이 삽입 접착됨에 따라 상기 AC 전원용 LED 모듈이 고정되어 상기 기판의 측면 및 바닥면이 상기 고정 홈의 내면에 접촉되고, 상기 몸체의 내측 바닥면에 상기 AC 전원용 LED 모듈이 전원 공급선을 통해 AC 전원을 공급받게 하는 전원단자가 형성되어 있으며, 상기 저면 가장자리로부터 내측 전체가 반사층이 형성되어 있는 반사 펀넬(funnel)이 상기 저면 아래쪽으로 연장 형성되어 있고, 상기 AC 전원용 LED가 점등 작동하는 동안 발생하는 열을 외주면 전체에 형성되어 있는 냉각핀을 통해 외부로 방출하는 히트 싱크; 상기 AC 전원용 LED 모듈을 상기 히트 싱크의 몸체의 저면에 접착 고정하는 양면 접착식 열전도 테이프; 및 상기 히트 싱크의 외주면 양측에 회동 가능하게 고정된 상태에서 압축 반발력을 발휘하는 등 고정구;로 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 고안에 AC 전원용 LED 매입등은, 상기 히트 싱크의 반사 펀넬(funnel)의 개구부를 커버하고, 유리 또는 아크릴 재질로 제조되는 캡을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같은 본 고안에 따른 AC 전원용 LED 매입등은 AC 전원용 LED가 점등 작동하는 동안 발생하는 열이 기판의 바닥면과 양면 접착식 열전도 테이프를 통하고, 또한 기판의 측면을 통해 외주면 전체에 냉각핀이 형성되어 있는 히트 싱크로 전달되어 외부로 방출되므로 열 방출 효율을 극대화하여 전력소모를 줄이면서 AC 전원용 LED 자체의 수명 및 조도를 향상시킬 수 있다.
특히, 상기 기판에 장착되는 각각의 AC 전원용 LED를 렌즈로 커버하여 빛을 집속 및 발산시키거나 반사 펀넬(funnel)로 반사하므로 조명 범위를 확대하여 광 효율 혹은 조도를 향상할 수 있다.
이하, 본 고안의 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다.
도 1과 도 2를 참조하면, AC 전원용 LED 모듈(110)은 적어도 하나 이상의 AC 전원용 LED(111)가 기판(112)의 상면에 실장되어 있다.
상기 기판(112)은 AC 전원용 LED(111)를 최소한 하나 이상 실장할 수 있다.
상기 기판(112)은 알루미늄 합금을 사용하여 제조되는 메탈 PCB로, AC 전원용 LED(111)를 표면 실장 기술(SMT; Surface-Mount technology)로 실장하여 제조한 것이다.
렌즈(120)는 상기 AC 전원용 LED(111)를 커버하도록 상기 기판(112)상에 고정되어 상기 AC 전원용 LED(111)의 빛을 집속 및 발산시킴으로써 조명 범위를 확대 하여 광 효율을 향상시키며, 유리 또는 내열성 고분자 아크릴 수지로 제조된다.
히트 싱크(130)는 알루미늄 재질이며, 컵 형상의 중공형 몸체(131)의 저면에 상기 AC 전원용 LED 모듈(110)이 고정되고,
컵 형상의 중공형 몸체(131)의 저면에 형성된 고정 홈(131')에 상기 AC 전원용 LED 모듈(110)의 기판(112)이 삽입 접착됨에 따라 상기 AC 전원용 LED 모듈(110)이 고정되어 상기 기판(112)의 측면 및 바닥면이 상기 고정 홈(131')의 내면에 접촉되고, 상기 몸체(131)의 내측 바닥면에 상기 AC 전원용 LED 모듈(110)이 전원 공급선(130')을 통해 AC 전원을 공급받게 하는 전원단자(131a)가 형성되어 있다. 상기 전원단자(131a)는 통상의 전선이나 리드 선에 의해 상기 AC 전원용 LED 모듈(110)과 전기적으로 연결된다.
상기 히트 싱크(130)는 상기 중공형 몸체(131)의 저면 가장자리로부터 내측 전체가 크롬 등으로 증착 처리된 반사층(132a)이 형성되어 있는 반사 펀넬(funnel)(132)이 상기 저면 아래쪽으로 연장 형성되어 있고, 상기 AC 전원용 LED(111)가 점등 작동하는 동안 발생하는 열을 외주면 전체에 형성되어 있는 냉각핀(133)을 통해 외부로 방출한다. 상기 반사 펀넬(funnel)(132)은 상기 AC 전원용 LED(111)의 빛이 렌즈(120)를 통해 집속 및 발산될 때, 이 빛을 반사시켜 외부로 방출함으로써 조도를 향상시키는 역할을 한다.
양면 접착식 열전도 테이프(140)는 상기 AC 전원용 LED 모듈(110)을 상기 히트 싱크(130)의 몸체(131)의 저면에 접착 고정한다. 상기 양면 접착식 열전도 테이프(140)로는 실리콘 혹은 아크릴 재질에 열전도성 분말을 혼합하여 시트 형태로 가 공하여 열전달을 용이하게 제조한 것이나 팽창 흑연을 압연 처리하여 제조한 것, 혹은 열전도성과 내열성이 우수한 그래파이트(Graphite) 분말에 고분자 화합물을 혼합하여 시트 형태로 가공하여 제조한 것 등을 이용할 수 있다. 참고로, 도 2는 4개의 상기 AC 전원용 LED 모듈(110)이 양면 접착식 열전도 테이프(140)에 의해 상기 히트 싱크(130)의 몸체(131)의 저면에 접착 고정된 상태를 나타낸다.
등 고정구(150)는 상기 히트 싱크(130)의 외주면 양측에 회동 가능하게 고정된 상태에서 압축 반발력을 발휘한다.
캡(160)은 상기 히트 싱크(130)의 반사 펀넬(funnel)(132)의 개구부를 커버하고, 유리 또는 아크릴 재질로 제조된다.
상기와 같이 구성되는 본 고안에 따른 AC 전원용 LED 매입등(100)은 다음과 같이 작동한다.
도 3을 참조하면, 상기 AC 전원용 LED 매입등(100)은 AC 전원 공급선(130)이 배설되어 있는 건물의 천장이나 벽 속에 미리 형성되어 있는 등 삽입구(170)에 매입되어 보이지 않도록 설치된다.
이때, 상기 등 고정구(150)는 상기 히트 싱크(130)의 외주면 양측에서, 도 3의 화살표로 나타낸 바와 같이, 상기 등 삽입구(170)를 밀어내는 방향으로 압축 반발력을 발휘하여 상기 AC 전원용 LED 매입등(100)을 상기 등 삽입구(170)에서 빠져나가지 않도록 고정한다.
이 상태에서, 상기 전원단자(131a)를 통해 상기 AC 전원용 LED 모듈(110)로 AC 전원이 공급되면 상기 기판(112)상의 AC 전원용 LED(111)가 점등하는 동안 상기 히트 싱크(130)의 몸체(131)에 형성된 고정 홈(131')에 삽입 접착되어 있는 기판(112)으로부터 발생하는 열은 상기 기판(112)의 바닥면과 상기 양면 접착식 열전도 테이프(140)를 경유하고, 또한 상기 기판(112)의 측면을 경유하여 상기 히트 싱크(130)의 몸체(131)로 직접 전도되어 상기 히트 싱크(130)의 몸체(131)의 외주면 전체에 형성되어 있는 냉각핀(133)을 통해 외부로 방출된다.
상기와 같이 기판(112)의 바닥면과 측면을 외주면 전체에 냉각핀(133)이 형성되어 있는 상기 히트 싱크(130)에 직접 접촉되게 하여 열을 전도하면 상기 AC 전원용 LED(111)가 점등 작동하는 동안 발생하는 열의 방출 효율을 극대화할 수 있으므로, 상기 AC 전원용 LED 매입등(100)의 과열을 방지하면서 전력소모를 줄일 수 있다.
이에 따라서, 통상적으로 AC 전원용 LED 모듈의 온도가 감소할수록 AC 전원용 LED 자체의 수명 및 조도가 향상되므로, 상기 AC 전원용 LED(111) 자체의 수명 및 조도를 향상시킬 수 있다.
또한, 본 고안에 따른 AC 전원용 LED 매입등(100)의 조명 시에, 상기 기판(112)상의 AC 전원용 LED(111)에서 발광하여 직진하는 빛이 상기 렌즈(120)에 의해 집속 및 발산하거나 상기 반사 펀넬(funnel)(132)에 의해 반사되어 상기 캡(160)을 경유하여 방출되므로, 눈부심을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 주위를 밝게 비추는 범위, 즉 조명 범위를 확대하여 광 효율 혹은 조도를 향상할 수 있다.
참고로, 본 고안자가 도 2에 나타낸 본 고안에 따른 AC 전원용 LED 매입 등(100)과 종래의 60W 백열전구 매입등에 대하여 특정 시간 동안 동일한 조건에서 각각의 전력소모, 발열량, 광효율을 측정한 결과, 다음의 표 1과 같은 차이점을 확인할 수 있었다.
측정항목 백열전구 매입등 본 고안 LED 투광기
전력소모 250∼400W 100W
발열량 150∼180℃ 80℃ 이하
광효율 60lm/W 100lm/W
상기 표 1에 의하면, 본 고안의 전력소모와 발열량이 종래보다 더 줄어들고, 광효율은 더 증가함을 알 수 있었다.
또한, 상기 렌즈(120)의 형상에 따라 약간의 차이는 있었으나, 도 2에 나타낸 바와 같이 나팔형 렌즈(120)를 사용하였을 경우, 상기 AC 전원용 LED(111)의 빛을 집속 및 발산시켜 180도 이상까지 조명 범위를 확대할 수 있었다.
실제로, 이와 같이 본 고안에 따른 AC 전원용 LED 매입등(100)이 AC 전원용 LED(111)의 빛을 렌즈(120)를 통해 발산시키면 통상의 백열전구 등이 주위를 밝게 비추는 조명 범위와 동일하거나 유사한 정도로 그 조명 범위를 확대할 수 있다.
이상에서 설명한 본 고안에 따른 AC 전원용 LED 매입등은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 실용신안등록청구범위에서 청구하는 본 고안의 요지를 벗어남이 없이 본 고안이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양하게 변경하여 실시할 수 있는 범위까지 본 고안의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.
도 1은 본 고안에 따른 AC 전원용 LED 매입등의 사시도.
도 2는 본 고안에 따른 AC 전원용 LED 매입등의 부분 단면도.
도 3은 본 고안에 따른 AC 전원용 LED 매입등의 사용 상태도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100: AC 전원용 LED 매입등 110: AC 전원용 LED 모듈
111: AC 전원용 LED 112: 기판
120: 렌즈 130: 히트 싱크
130': 전원 공급선 131: 중공형 몸체
131a: 전원단자 132: 반사 펀넬(funnel)
132a: 반사층 133: 냉각핀
140: 양면 접착식 열전도 테이프 150: 등 고정구
160: 캡 170: 등 삽입구

Claims (4)

  1. 적어도 하나 이상의 AC 전원용 LED(111)가 기판(112)의 상면에 실장되어 있는 복수의 AC 전원용 LED 모듈(110)과;
    기판 고정 홈(21)의 내부에 상기 AC 전원용 LED 기판(10)이 삽입 접착되어 상기 AC 전원용 LED 기판(10,10a)의 측면 및 바닥면이 상기 기판 고정 홈(21)의 내면에 접촉되고
    상기 AC 전원용 LED(111)를 커버하도록 상기 기판(112)상에 고정되어 상기 AC 전원용 LED(111)의 빛을 집속 및 발산시키는 렌즈(120);
    컵 형상의 중공형 몸체(131)의 저면에 형성된 고정 홈(131')에 상기 AC 전원용 LED 모듈(110)의 기판(112)이 삽입 접착됨에 따라 상기 AC 전원용 LED 모듈(110)이 고정되어 상기 기판(112)의 측면 및 바닥면이 상기 고정 홈(131')의 내면에 접촉되고, 상기 몸체(131)의 내측 바닥면에 상기 AC 전원용 LED 모듈(110)이 전원 공급선(130')을 통해 AC 전원을 공급받게 하는 전원단자(131a)가 형성되어 있으며, 상기 저면 가장자리로부터 내측 전체가 반사층(132a)이 형성되어 있는 반사 펀넬(funnel)(132)이 상기 저면 아래쪽으로 연장 형성되어 있고, 상기 AC 전원용 LED(111)가 점등 작동하는 동안 발생하는 열을 외주면 전체에 형성되어 있는 냉각핀(133)을 통해 외부로 방출하는 히트 싱크(130);
    상기 AC 전원용 LED 모듈(110)을 상기 히트 싱크(130)의 몸체(131)의 저면에 접착 고정하는 양면 접착식 열전도 테이프(140); 및
    상기 히트 싱크(130)의 외주면 양측에 회동 가능하게 고정된 상태에서 압축 반발력을 발휘하는 등 고정구(150);
    로 구성되는 것을 특징으로 하는 AC 전원용 LED 매입등.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 기판(112)은 알루미늄 합금을 사용하여 제조되는 메탈 PCB인 것을 특징으로 하는 AC 전원용 LED 매입등.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 렌즈(120)는 유리 또는 내열성 고분자 아크릴 수지로 제조된 것을 특징으로 하는 AC 전원용 LED 매입등.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 히트 싱크(130)의 반사 펀넬(funnel)(132)의 개구부를 커버하고, 유리 또는 아크릴 재질로 제조되는 캡(160)을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 AC 전원용 LED 매입등.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101224894B1 (ko) * 2011-12-28 2013-01-22 제디아 주식회사 다중 방열핀을 갖는 자연대류형 엘이디조명기구
KR101529295B1 (ko) * 2014-09-22 2015-06-29 박일연 광고 기능을 갖는 천장 매립형 led 조명 기구

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