KR20090119196A - A led bulb socket - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 LED 전구 소켓에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 전구 소켓 내부에 방열구조의 AC/DC 혹은 DC/DC 컨버터를 내장하여 AC/DC 혹은 DC/DC 변환시 발생하는 열을 소켓으로 이동하여 LED 전구의 밝기를 향상시켜 절전할 수 있도록 한 새로운 구조의 LED 전구 소켓에 관한 것이다.The present invention relates to an LED bulb socket, and more particularly, a heat radiation structured AC / DC or DC / DC converter inside the bulb socket to move heat generated during AC / DC or DC / DC conversion to the socket. The present invention relates to a LED bulb socket with a new structure that can save power by increasing the brightness of the bulb.
주지하다시피, 일반 건물의 내부 공간을 밝히는 조명 기구에 대한 연구 개발은 에너지 효율과 소비자의 욕구 충족이라는 두 가지 측면을 고려하여 진행되고 있다.As is well known, the research and development of lighting fixtures that illuminate the interior space of a general building is proceeding in consideration of two aspects of energy efficiency and satisfying the needs of consumers.
현재에는 백열 전구, 형광등 및 삼파장 전구 등과 같은 조명기구가 가장 널리 보급되어 사용되고 있다.Currently, luminaires such as incandescent bulbs, fluorescent lamps and three-wavelength bulbs are the most widely used.
에디슨이 1879년 발명한 백열 전구는 진공의 유리구 안에 필라멘트선을 넣고 전원을 인가하면 필라멘트선이 고온으로 가열되면서 온도복사에 의해 빛을 얻는 광원인데, 고온에서는 필라멘트가 가늘어져 증발하므로 유리구안에 아르곤과 질소의 혼합가스를 넣어 증발작용을 억제시켜 수명을 연장하고 있다.The incandescent bulb, invented by Edison in 1879, is a light source in which a filament wire is heated to a high temperature and gets light by temperature radiation when the filament wire is put into a glass of vacuum and power is applied. The mixture of argon and nitrogen is added to suppress evaporation to prolong life.
통상의 백열 전구는 자연광에 가까운 빛을 발하여 눈의 피로감을 덜어줄 수 있고 소켓에 용이하게 착탈가능하여 오랜 세월동안 널리 사용되고 있기는 하지만, 대부분의 에너지가 열로 방출되고 일부만이 빛으로 이용되어 열효율이 낮다는 단점을 가지고 있다. Conventional incandescent light bulbs emit light close to natural light, which can reduce eye fatigue and are easily removable in sockets, which have been widely used for many years. However, most energy is emitted as heat and only a part of light is used for thermal efficiency. It has the disadvantage of being low.
그런데, 전 세계적으로 백열 전구의 생산을 점차 중단할 계획에 있으며, 미국의 경우 2014년 생산중단 계획으로 새로운 램프소켓이 필요하게 되었다.However, the company plans to gradually stop the production of incandescent bulbs around the world, and in the United States, a new lampholder was needed due to the 2014 production shutdown plan.
최근에는 기존 백열 전구에 비해 전력 소모량은 적으면서 수명은 길고 밝고 선명한 LED(Light Emitting Diode)를 일반 전구용으로 사용할 수 있도록 하고 있다. 그 일예를 도 1a-1b에 도시하였다.In recent years, it is possible to use a bright, bright LED (Light Emitting Diode) for a general light bulb, which has a lower power consumption than a conventional incandescent light bulb and has a long lifespan. One example is shown in FIGS. 1A-1B.
도 1a 및 1b는 기존 LED 백열 전구의 구조를 나타낸 도면이다. 1A and 1B are views showing the structure of a conventional LED incandescent bulb.
도 1a을 보면, 전구 소켓(10)과 LED 전구(20)로 구성된다. 전구 소켓(10)은 기존 백열전구 소켓으로, LED 전구(20)는 기존 백열전구 소켓을 그대로 사용할 수 있도록 되어 있다. 즉, LED 전구(20)를 기존에 설치되어 있는 전구 소켓(10)에 돌려 끼워 결합할 수 있도록 되어 있다. LED 전구(20)의 세부 구조는 도 1b에 도시한 바와 같다.Referring to FIG. 1A, a
도 1b를 보면, LED 전구(20)는 광원으로써 LED(21)가 사용된다. LED(21)는 기판(22)에 고정된다. 기판(22) 위에는 LED(21)를 둘러싸도록 유리구(23)가 설치된다. 기판(22)의 하측으로는 LED(21)에서 발생되는 열을 외부로 방출하는 방열판(24)이 설치되어 있다. LED 전구(20) 내부에는 LED(21)를 동작시키는 구동부(25)가 설치된다. 구동부(25)는 LED(21)에 필요한 DC 전원을 공급할 수 있도록 전구 소켓(10)을 통해 공급되는 외부 전원을 DC 변환하는 AC/DC 혹은 DC/DC 컨버터 로 구성된다. LED 전구(20) 최하단에는 외주면에 나사식으로 형성된 원통형 전극을 구비한 전구베이스(26)가 설치되어 있어, 전구 소켓(10)에 돌려 끼워 전극들을 전구 소켓(10)의 전극에 각각 접촉시켜 통전되도록 형성된다. 1B,
하지만, 위와 같이 기존의 LED 전구는 AC/DC 혹은 DC/DC 컨버터를 전구 내부에 설치하여 AC/DC 혹은 DC/DC 변환시 발생하는 열을 처리하는 데 어려움이 있으며, 감전의 위험이 있고, 콤팩트한 디자인 설계의 어려움이 있다. 즉, 변환 효율이 85% 정도로 나머지는 열이나 소음으로 바뀌게 된다. 또한, 주변 진동에 의해 전구 소켓과 LED 전구 간의 나사식 고정 연결이 풀리는 경우가 있다.However, the existing LED bulb is difficult to handle the heat generated when the AC / DC or DC / DC conversion by installing an AC / DC or DC / DC converter inside the bulb, there is a risk of electric shock, compact There is a difficulty in design. That is, the conversion efficiency is about 85%, and the rest is changed to heat or noise. In addition, there is a case where the screw type fixed connection between the bulb socket and the LED bulb is loosened by ambient vibration.
따라서, 본 발명의 목적은 전술한 점을 감안하여 안출된 것으로, 전구 소켓 내부에 방열구조의 AC/DC 혹은 DC/DC 컨버터를 내장하여 컨버터에서 발생하는 열을 소켓으로 이동하여 LED 전구의 밝기를 향상시켜 절전할 수 있도록 한 새로운 구조의 LED 전구 소켓을 제공함에 있다.Accordingly, an object of the present invention has been made in view of the above-mentioned point, and built-in AC / DC or DC / DC converter of the heat dissipation structure inside the bulb socket to move the heat generated from the converter to the socket to increase the brightness of the LED bulb It is to provide a LED bulb socket of a new structure to improve the power saving.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 LED 전구 소켓은, 외부 공급전원을 DC 변환하는 방열구조의 컨버터를 내장하여, DC 변환시 발생되는 열을 소켓으로 이동하는 전구 소켓, 및 LED 전구를 포함하며, 상기 전구 소켓과 LED 전구는 서로 전기 접속 및 열 접속함을 특징으로 한다.The LED bulb socket of the present invention for achieving the above object includes a bulb socket for moving the heat generated during DC conversion to the socket by a built-in converter of a heat-dissipating structure for DC conversion of the external supply power, and LED bulb, The bulb socket and the LED bulb are characterized in that they are electrically connected and thermally connected to each other.
본 발명의 LED 전구 소켓은, 전구 소켓 내부에 방열구조의 AC/DC 혹은 DC/DC 컨버터를 내장하여 DC 전원으로 변환시 발생하는 열을 소켓으로 이동하여 LED 전구의 밝기를 향상시켜 절전을 도모하며, LED 전구를 만지더라도 감전의 위험이 없고, LED 전구의 콤팩트화된 디자인 설계가 용이한 효과를 갖는다. 아울러, LED 전구와 전구 소켓 간의 결합을 원터치 구조로 변경하여 주변 진동에 의해 풀리는 문제를 해소하며, 전구에 부착되는 고가의 방열판 구조보다 저렴하게 방열구조 구성이 가능함과 아울러 보이지 않는 곳에 장착됨으로 대량생산이 가능하고, 다양한 형태로 전구를 제작할 수 있는 효과를 갖는다.LED bulb socket of the present invention, a heat-dissipating AC / DC or DC / DC converter inside the bulb socket to move the heat generated when converting to DC power to the socket to improve the brightness of the LED bulb to save power, Even if the LED bulb is touched, there is no risk of electric shock, and the compact design of the LED bulb has an easy effect. In addition, by changing the coupling between the LED bulb and the bulb socket to a one-touch structure to solve the problem of loosening due to the surrounding vibration, it is possible to configure the heat dissipation structure at a lower cost than the expensive heat sink structure attached to the bulb and mass production by mounting in the invisible This is possible, and has the effect of producing a light bulb in various forms.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 기술하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 LED 전구 소켓 구조를 나타내는 도면이다.2 and 3 is a view showing the LED bulb socket structure according to the present invention.
도 2를 보면, 전구 소켓(30)과 LED 전구(40)로 구성된다. 전구 소켓(30)은 본 발명에 의해 제안된 새로운 구조의 소켓으로, LED 전구(40)는 전구 소켓(30)의 변경 구조에 맞게 사용할 수 있도록 되어 있다. 즉, LED 전구(40)를 전구 소켓(30)에 원터치(One Touch) 구조로 끼워 결합할 수 있도록 되어 있다. 원터치 구조에 대해서는 삼파장 램프 등에서 이미 사용되는 공지된 기술이므로, 구체적인 설명을 생략한다. 전구 소켓(30) 내부에는 방열구조의 AC/DC 컨버터가 내장되어, LED 전구(40)와 전기접속 및 열접속이 이루어진다. 여기서는, AC/DC 컨버터의 경우를 예로 하였지만, 용도에 따라 DC/DC 컨버터가 내장될 수도 있다. 전구 소켓(30)과 LED 전구(40)의 세부 구조는 도 3에 도시한 바와 같다. 2, the
도 3을 보면, 전구 소켓(30)은 그 내부에 외부로부터 공급되는 AC 220V를 필요한 직류(DC) 전원으로 변환하는 AC/DC 컨버터(31)가 내장된다. AC/DC 컨버터(31)에는 AC/DC 컨버터(31)로부터 발생되는 열을 외부 즉, 천정내 공간으로 방출하기 위한 방열판(32)이 설치되어 있다. 여기서, 방열판(heat sink)(32)은 알루미늄이나 세라믹 소재로 되어 있으며, 방열 표면적을 넓게 해서 열을 밖으로 빼도록 한다. 방열판(32)으로 감싸져 있는 히트-파이프(33)는 상하 방향이 있으므로 2개 를 서로 반대방향으로 7°이상 경사지게 배치하여 소켓의 설치 위치에 상관없이 2개중 적어도 하나는 그 역할을 할 수 있도록 한다. 히트-파이프(heat pope)는 파이프 안쪽이 비어 있는데 비어 있는 곳에 암모니아, 메타놀, 프레온 등의 액체가 들어가며, 열에 의해서 액체가 기화되고 차가운 공기를 만나서 식으면 다시 액체로 바뀌어서 냉각을 해주는 것으로, 동작 매질이 증기와 기상(氣相) 사이를 등온 변화 사이클을 반복함으로써 열원에서 히트 싱크까지 열을 옮기도록 만들어진 냉각장치이다. 이러한 방열 구조를 수납하는 전구 소켓(30) 케이스 하부에는 LED 전구(40)와 전기접속 및 열접속을 할 수 있도록 다수의 접속공(34)이 마련된다.Referring to FIG. 3, the
한편, LED 전구(40)는 기존 LED 전구의 구조와 동일하게 광원인 LED(41)와, LED(41)가 고정되는 기판(42)을 포함하여 이루어지며, 전구 소켓(30)의 구조 변경에 따라 전구 소켓(30)과의 연결구조 부분이 바뀌게 된다. 좀더 구체적으로 보면, 기판(42)의 하측으로는 LED(41)에서 발생되는 열을 외부로 방출하기 위해 방열기능을 갖는 방열판(43)이 설치되어 있다. 여기서, 방열판(43)은 전구 소켓(30)의 히트-파이프(33)와 열접속된다. 이러한 방열 구조를 수납하는 LED 전구(40) 케이스 중앙부에는 전구 소켓(30)의 히트-파이프(33)가 삽입되어 방열판(43)과 열접속되도록 연결 통로를 형성하는 삽입공(44)이 마련되며, 그 주변부에는 전구 소켓(30)의 접속공(34)에 대응되도록 DC 연결 접점(45)이 돌출되어 있어 전구 소켓(30)의 접속공(34)에 각각 접촉시켜 전기적으로 통전되도록 한다. 이때, 접점(45)은 LED(41)의 적(R), 녹(G), 청(B) 및 접지(Common)를 위해 4개로 구성된다. 물론, 한가지 색상의 LED로만 구성할 경우 접지를 포함하여 2개 접점으로 구 성할 수 있다.On the other hand,
이러한 구성을 갖는 전구 소켓(30)과 LED 전구(40)의 원터치 결합시, 전구 소켓(30)의 히트-파이프(33)가 LED 전구(40)의 삽입공(44)을 통해 끼워져 방열판(43)과 열접속이 이루어진다. 또한, 전구 소켓(30)의 접속공들(34)에 LED 전구(40)의 돌출된 접점들(45)이 대응되게 끼워져 전기접속이 이루어진다. 전구 소켓(30) 내부에 내장된 AC/DC 컨버터(31)는 외부로부터 공급되는 AC 220V 전원을 LED(41) 구동에 필요한 DC 전원으로 변환하여 전기접속된 LED 전구(40)측으로 공급하여 LED(41)를 점등시킨다. 이때, AC/DC 컨버터(31)에서 발생되는 열은 방열판(32)을 통해 외부로 열을 방출하고, LED(41)에서 발생되는 열은 방열판(43)과 열접속된 히트-파이프(33)를 통해 전구 소켓(30)으로 이동시킨다. LED(41)에서 발생되는 열이 전구 소켓(30)으로 이동됨에 따라, 온도 상승을 막게 되어 LED 전구(40)의 밝기가 향상되게 된다. 이에 대해, 도 4의 그래프를 통해 설명한다.In the one-touch coupling of the
도 4는 LED 열특성표를 나타내는 그래프로서, 가로축은 LED 칩 내부온도(Junction Temperature)[℃]이고, 세로축은 상대밝기(Relative Light Output)[%]를 각각 나타낸다. 4 is a graph showing an LED thermal characteristic table, in which the horizontal axis represents the junction temperature (° C) of the LED chip, and the vertical axis represents the relative light output (%), respectively.
도 4의 그래프를 보면, LED 칩 내부온도가 40℃일 때 상대밝기가 100%이고, 내부온도가 100℃로 증가하면 상대밝기가 80%로 밝기가 20% 떨어지게 된다. 그러므로, 내부온도를 떨어뜨려 같은 밝기를 유지했을 때 그 만큼 전기소모량이 20% 이상 절감한다고 할 수 있다. 바꿔 말하면, 온도 상승을 막아 밝기를 그대로 유지하면 그 만큼 절전효과가 있다는 것이다. 따라서, LED(41)에서 발생되는 열을 히 트-파이프(33)를 통해 전구 소켓(30)으로 이동시켜 LED(41)의 온도 상승을 막으므로 밝기를 떨어뜨리지 않고 유지시켜 절전하게 된다.Referring to the graph of FIG. 4, when the internal temperature of the LED chip is 40 ° C., the relative brightness is 100%, and when the internal temperature is increased to 100 ° C., the relative brightness is 80% and the brightness drops 20%. Therefore, it can be said that when the internal temperature is lowered and the same brightness is maintained, the electricity consumption is reduced by 20% or more. In other words, if the brightness is kept at the same time by preventing the temperature rise, the power saving effect is the same. Therefore, since the heat generated from the
통상적으로 전구 소켓(30)은 천정 안쪽에 매립되므로 천정 장착시 도 5에 보여진 바와 같이, 본 발명의 경우 AC/DC 컨버터(31)에서 발생되는 열은 천정내 공간으로 방출되므로, AC/DC 컨버터에서 발생되는 열이 실내로 그대로 방출되는 기존 LED 전구(20)에 비해 상대적 밝기가 향상된다. Typically, since the
본 실시예에서는 AC/DC 컨버터가 채용된 LED 전구에 한정해서 설명하였지만, 차량용 LED 전구처럼 DC/DC 컨버터가 채용된 LED 전구에도 동일하게 적용되어질 수 있다. 아울러, 백열 전등 형상뿐 아니라 형광등 형상에도 동일하게 적용되어질 수 있다.Although the present embodiment has been described with reference to LED bulbs employing an AC / DC converter, the same applies to LED bulbs employing a DC / DC converter like a vehicle LED bulb. In addition, the same may be applied to the shape of the fluorescent lamp as well as the incandescent lamp.
본 발명은 전술한 실시 예에 국한되지 않고 본 발명의 기술사상이 허용하는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수가 있다.The present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made within the scope of the technical idea of the present invention.
도 1a-1b는 기존 LED 백열 전구의 구조를 나타낸 도면,Figure 1a-1b is a view showing the structure of a conventional LED incandescent bulb,
도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 LED 전구 소켓 구조를 나타내는 도면,2 and 3 is a view showing the LED bulb socket structure according to the present invention,
도 4는 LED 열특성표를 나타내는 그래프,4 is a graph showing an LED thermal characteristic table;
도 5는 천정 설치시 실내 열이동을 보여주는 상태도.Figure 5 is a state diagram showing the indoor heat movement during the ceiling installation.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
10,30 : 전구 소켓 20,40 : LED 전구10,30:
31 : AC/DC 컨버터 32,43 : 방열판31: AC /
33 : 히트-파이프 34 : 접속공33: heat-pipe 34: connection hole
41 : LED 42 : 기판41: LED 42: substrate
44 : 삽입공 45 : 접점44: insertion hole 45: contact
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KR101283896B1 (en) * | 2012-12-14 | 2013-07-16 | (주)위니텍 | A socket connector of incandescent lamp, a fire detector and escape-guide lamp having beacon module for detecting indoor location and system for detecting indoor location using the same |
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KR101283896B1 (en) * | 2012-12-14 | 2013-07-16 | (주)위니텍 | A socket connector of incandescent lamp, a fire detector and escape-guide lamp having beacon module for detecting indoor location and system for detecting indoor location using the same |
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