KR20100007038U

KR20100007038U - 글로브 교체가 용이하고 방열판 길이에 따른 부품의 호환성확보되고 조립성이 양호한 엘이디 전구 구조

Info

Publication number: KR20100007038U
Application number: KR2020080017436U
Authority: KR
Inventors: 권창민
Original assignee: (주)카인스
Priority date: 2008-12-31
Filing date: 2008-12-31
Publication date: 2010-07-08

Abstract

본 발명은 백열 전구를 대체할 엘이디 전구의 구조에 관한 것이다. 엘이디 전구는 백열 전구와 비교하여 전력소모가 약 30% 이하로 에너지 절약은 물론 제조과정이나 부품의 구성이 유해한 공해 물질이 전혀 발생하지 않는 장점이 있는 것이다. 엘이디 전구의 구성은 빛이 발광하는 다수의 엘이디 패키지(1)와 엘이디 패키지(1)가 고정되는 방열효과가 우수한 알루미늄 회로 기판(2), 그리고 엘이디에 직류 전원을 인가하는 전원부(10), 엘이디 전구에 교류 전원을 인가할 수 있는 구조를 갖는 소켓(9), 이와 같은 회로 구성품을 고정하고 보호하는 기구물과 엘이디 패키지(1)에 발생하는 큰 열을 흡수하여 방열시켜주는 알루미늄 방열판(3,4), 엘이디에서 발광하는 빛을 확산시키는 글로브(8,15)로 구성된다. 이러한 구성에 있어서 본 발명은 엘이디에서 발광하는 빛을 확산시키는 글로브(8,15)를 쉽게 교체가 가능하고 엘이디 전구의 출력에 따라 엘이디 배치 수량이 달라지게 되고 이로 인해 방열을 담당하는 알루미늄 방열판(3,4)의 길이(A,B)를 조정하여 방열되는 양을 조정해야 하는데 비교적 많은 비용이 소요되는 금형 제작품의 기구물 구조를 변경하거나 별도의 부품을 추가를 하지 않고 가능하게 함으로서 투자 비용을 줄이고 생산성과 엘이디 방열 효과의 극대화가 가능하여 엘이디 전구의 수명을 연장함은 물론 부품의 호환성을 확보함으로서 경쟁력 있는 엘이디 전구의 제조가 가능한 효과가 있다.

엘이디 전구, 엘이디 패키지, 방열판, 전원부, 소켓, 글로브

Description

글로브 교체가 용이하고 방열판 길이에 따른 부품의 호환성 확보되고 조립성이 양호한 엘이디 전구 구조{The LED light bulb}

본 발명은 백열 전구를 대체하여 에너지가 절감되고 유해한 물질을 전혀 사용하지 않는 엘이디 전구에 관한 것으로서 빛을 발광하는 엘이디 패키지(1)를 고정하는 알루미늄 회로 기판(2)과 엘이디 패키지(1)에 직류의 안정된 전원을 공급하는 전원부(10) 그리고 교류 전원을 엘이디 전구 내의 전원부(10)에 직류 전원을 공급하는 소켓부(9)부와 이러한 회로 구성품을 보호하는 기구 구조물, 다수의 배치된 엘이디 패키지(1)에서 발생하는 많은 열을 전달받아 방열시키는 알루미늄 방열판(3,4), 엘이디 패키지(1)에서 발광하는 빛을 확산시키는 글로브(8,15)에 관한 것이다.

일반적으로 기존의 백열 전구는 빛을 발하는 필라멘트가 위치한 백열 전구 내부는 보통 완전히 밀봉되고 진공의 상태로 되어 있으나 엘이디 전구는 빛을 발하는 엘이디 패키지(1)는 밀봉될 필요가 없고 또한 취급에도 특별한 주의가 필요하지 않지만 엘이디 전구의 단점은 엘이디 패키지(1)에서 발생하는 많은 열을 쉽게 방열 해야만 하는 단점이 있고 이로 인해 엘이디 전구 자체의 길이와 크기가 커지는 특징이 있다. 이러한 점을 고려하여 사용자의 취향과 사용 용도에 따라 길이가 다른 글로브(8,15)를 쉽게 교체할 수 있도록 하였고, 엘이디 전구의 출력의 크기에 따라 엘이디 패키지(1)의 배치 수량이 달라지고 방열해야 되는 방열량이 달라져 이를 흡수하여 방열시키는 알루미늄 방열판(3,4)의 길이를 조정함으로서 방열 면적이 커지거나 작아져 방열량이 조정되어야 한다. 이러한 경우는 별도의 구조물로 교체를 해야 하나 본 발명은 방열판(3,4) 길이의 조정에도 기존의 구조물을 그대로 사용할 수 있도록 하였으며, 직류 전원을 공급받는 소켓(9)부의 고정도 간단한 구조를 고정하도록 하였다.

종래의 글로브(18)의 고정은 기존의 백열 전구와 같은 방법인 접착제(22)를 사용, 원주 방향으로 도포하여 방열판(20)을 둘러싼 방열판 커버(19)와 고정하였으며 엘이디 전구 출력 다양화를 위해서는 방열판(20)의 길이를 길게 혹은 짧게하여 방열 면적을 조정함으로서 가능한데, 이런 경우 방열판 커버(19)를 교체해야만 가능하고 또한 외부의 직류 전원을 공급하기 위한 소켓(9)를 소켓 홀더(21)에 고정하기 위해서는 나사산 모양의 돌기 구조(20C)가 필요한데 이는 소켓 홀더(21) 구성을 위한 금형 구조가 회전 모터가 추가되는 등 매우 복잡하고 또한 장기간 사용 후 전구를 교체시 회전 토크가 커져 소켓 홀더(21)와 소켓(9)이 이완되어 이탈되는 사례 가 발생하는 단점이 있었다.

따라서 본 고안은 상기 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 본 고안의 목적은 접착제(22)의 사용을 근본적으로 없애고, 사용자 혹은 제조자가 용이하게 글로브(8,15)를 분해하거나 원하는 디자인으로 교체가 가능하도록 하였고, 엘이디 전구의 출력의 다양화에도 방열판 커버(6,7)의 교체가 필요없게 하였으며, 소켓 홀더(5)의 구조를 간단히 하여 금형 제작을 용이하게 하고 장기간 사용시 큰 회전 토크에도 강한 구조를 하여 소켓(9)이 이탈되지 않는 튼튼한 구조를 갖는 것이다.

본 발명의 글로브(8,15) 교체가 용이하고 방열판(3,4) 길이에 따른 부품의 호환성 확보되고 조립성이 양호한 엘이디 전구 구조에서는, 글로브(8,15)와 조립되는 방열판 커버 상판(7)의 조립은 글로브(8,15)의 4개소 끝단에 후크 형상(8A)을 구비하고 방열판 커버 상판(7)에는 글로브 후크(8A)가 걸릴 수 있도록 4개소의 홈(7A)를 동시에 만들어 쉽게 조립이 되도록 하였고, 방열판(3,4)의 길이 변화에도 방열판 커버(6,7)를 교체하지 않아도 되도록 방열판 커버 하판(6)의 나사 고정 보스(6A)에 방열판 커버 상판(7)과의 형합이 길이가 다른 4개의 나사(11)만를 통해 이루어지도록 하였으며, 소켓(9)과 소켓 홀더(5)의 고정도 소켓 홀더(5)에 4개소의 단차 홈(5C)을 추가하여 소켓(9)의 원형부 일부가 소켓 홀더 단차 홈(5C)에 함몰 지그를 통해 함몰되도록 하여 돌기부(9A)가 형성됨으로서 강한 회전 토크에도 소켓(9)이 빠지거나 이완되지 않도록 하였다.

상기의 기술에서와 같이 엘이디 전구에서 사용자가 글로브를 원하는 모양이나 디자인으로 쉽게 교환할 수 있고 사용처의 환경, 즉 엘이디 전구의 길이가 짧아야 되는 장소나 혹은 글로브의 커버가 필요없고 조명의 조도만이 필요한 경우 엘이디의 커버를 벗겨낼 수 도 있는 장점이 있으며, 엘이디 전구의 사용하는 용도에 따라 출력이 다양하게 조정되어야 함에 따른 방열판의 길이가 다양화되어야 하는데 이런 경우도 방열판 커버를 교체하는 번거로움도 없으며, 동시에 엘이디 전구의 장시간 사용 후 전구를 등기구의 소켓 하우징에서 분리시 회전토크에 의한 소켓이 이완되거나 이탈되는 것을 완전히 방지할 수 있는 장점이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명을 이하에서 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 전체 구조를 나타낸 구조도이고, 도 2는 글로브(15)의 모양이 다른 엘이디 전구의 전체 길이가 짧은 구조도로서 방열판(3,4)의 길이 차이에도 방열판 커버의 교체가 필요없이 조립이 가능한 구조도이고, 도 3은 방열판(3,4)에서 방열 효과를 극대화 하기 위한 방열판(3,4)과 엘이디 패키지(1)를 고정하는 알루미늄 기판(2)과의 형합을 나타내는 구조도이며, 도 4는 소켓(9)과 소켓 홀더(5)의 고정부 구조도이며, 도 5는 종래의 엘이디 전구의 전체 구조도이다.

도시한 바와 같이, 엘이디 전구는 빛을 발광하는 엘이디 패키지(1)는 빛의 밝기에 따라 다수개를 적정하게 배치하고 전류의 양을 조절하여 최종 출력을 결정하게 되는데 이 출력이 엘이디 전구의 밝기 즉, 조도를 좌우하게 된다. 엘이디 패키지(1)는 특성상 많은 열이 발생하게 되고 이 열을 방출하지 않으면 수명에 결정적인 영향을 주므로 통상 60도 이하로 방열을 시켜야만 하는 구조를 반드시 갖추어야 한다. 그러므로 엘이디 패키지(1)를 고정하는 회로 기판(2)은 방열성이 우수한 알루미늄으로 구성되고 동시에 실질적으로 방열을 시키는 알루미늄 방열판(3,4)를 회로 기판(2) 하단에 설치하게 되는데 가능한 한 방열을 시키는 면적이 넓을 수록 유리하게 된다. 그리고 엘이디 패키지(1)에 직류의 안정된 전원을 공급하는 전원부(10)가 엘이디 전구 내부에 위치하고 이 전원부(10)는 소켓(9)을 통해 교류의 전원을 공급받게 되며 이러한 회로물을 보호하고 등기구에 끼워질 수 있도록 기구 구조물들이 형성되어 있고 엘이디 패키지(1)에서 발광하는 빛을 확산시키도록 글로브(8,15)가 구비되어 있는 것이 통상적인 엘이디 전구의 구조이다.

엘이디 전구의 또 다른 특징은 일반 백열 전구에 비해 방열판(3,4)이 구비되어 있고 동시에 직류의 전원을 공급하는 전원부(10)가 내장되어야 하므로 비교적 길이가 길고 무게가 무거운 구조를 갖고 있다. 이러한 특성으로 인해 본 발명은 엘이디 전구의 빛을 확산시키는 구형의 글로브(8)에서 도 2와 같이 길이가 짧은 평자형의 글로브(15)를 쉽게 교체가 가능하도록 고안을 하였다. 또한 엘이디 전구는 빛을 확산시키는 글로브(8,15)를 사용하지 않더라도 사용하는 목적에 따라 사용이 가능한데 예를 들어 단순히 조도만이 필요하는 주차장 같은 장소에서는 글로브(8,15)가 필요없이도 사용하는 사례나 혹은 엘이디 전구가 길게 돌출되어 미관상 좋지않을 경우가 있을 수 있다. 따라서 제조사나 혹은 사용자가 글로브(8,15)를 쉽게 교체하고 빼낼 수 있도록 글로브(8,15)의 4개소 끝단에 후크(8A,15A)모양을 만들고 방열판 커버 상판(7)에 4개소의 홈(7A)을 구비하여 글로브(8,15)의 후크(8A,15A)가 끼워지도록 하였다. 만약 사용자가 글로브(8,15)를 빼내고자 할때는 방열판 커버 상판(7) 4개소에 좁은 홈(7B)에 가느다란 핀(16)를 끼워 후크(8A)를 눌러 쉽게 글로브(8,15)를 빼낼 수 있도록 하였다.

엘이디 패키지(1)에서 발생하는 열을 방열하는 방열판(3,4)는 상기에서 설명한 바와 같이 방열 면적이 최대로 넓은 구조가 방열 효과가 크므로 도 3과 같이 2개의 방열판(3,4)을 사용하여 좁은 공간에서 방열이 극대화가 되도록 하였다. 본 발명은 총 5개의 방열판(3,4)으로 구성이 되는데 외측이 기어 모양(3D)으로 표면적을 극대화한 구조로 하고 상하좌우에 정확히 배치가 되어 잘 끼워지도록 방열판(3) 좌측에는 돌출부(3B), 우측에는 홈(3A)가 구비되어 4개를 상하좌우에 서로 끼워서 배치를 하도록 하였으며, 가운데부는 또 다른 방열판(4)이 다수의 긴 슬롯 모양의 돌기부(4A)가 형성되어 방열 면적을 최대로 하였으며 총 5개의 방열판으로 구성되어 방열 효과를 극대화하였고 엘이디 패키지(1)를 고정하는 회로 기판(2)은 가운데 방열판(4)와 나사(14)로 고정되게 된다.

상기의 엘이디 기판(2)에 직류의 전원을 공급하는 전원부(10)는 소켓 홀더(5)에 고정되어 소켓(9)으로부터 교류를 공급받는데 이 소켓(9)은 등기구에 통상적으로 구비된 나사산 모양의 홈에 회전시키면 소켓(9)의 나사산 모양의 돌기부(9B)가 잘 끼워지도록 구성되어 있다. 그러므로 소켓(9)은 엘이디 전구의 몸체를 구성하는 소켓 홀더(5)와 매우 잘 고정되어 있어야 하며 고정이 불안정한 경우나 장시간 사용한 경우에 종종 등기구의 소켓 홈에서 빠지지 않아 소켓(9)이 등기구 소켓 홈에 붙어 있고 소켓 홀더(5)만 빠져 엘이디 전구가 파손되는 사례가 있을 수 있다. 본 고안은 도 4와 같이 소켓 홀더(5) 4개소에 단차 홈(5C)을 만들고 여기에 소켓(9)의 원형으로 된 부분을 함몰 지그(17)를 이용하여 함몰시켜 소켓 홀더(5)와 소켓(9)이 이탈되지 않고 특히 엘이디 전구를 빼내거나 조립시 회전 토크에 의해 회전하지 않도록 구상을 하였다.

본 발명에 의한 상기의 구성은 글로브(8,15)는 방열판 커버 상판(7)에 4개의 후크형태로 끼워져 조립되고, 엘이디 패키지(1)는 회로 기판(2)에 2개의 나사(14)로 고정되며, 4개의 방열판(4)과 회로 기판(2)은 방열판 커버 상판(7)과 방열판 커버 하판(6)의 4개의 보스(6A)에 4개의 나사(11)로 고정되어 있어서 흔들리거나 혹 은 이완되지 않도록 하였다. 방열판 커버 하판(6)의 4개의 보스는 방열판(3)의 안쪽 홈(3C)이 형성되어 있어서 방열판 커버 상판(7)과의 연결이 가능하도록 되어 있다. 특히 방열판(3,4) 길이의 변화에 대해서도 방열판 커버 하판(6)의 4개의 보스(6A)에 고정되는 4개의 나사(11)의 길이를 보스(6A)의 길이에 맞게(보스가 짧은 경우 나사를 길게)만 조정을 하면 보스(6A)의 길이가 짧더라도 고정에는 문제가 없이 가능하다. 엘이디 패키지(1)에 직류의 전원을 공급하는 전원부(10)에는 회로 부품(10A)이 하단에 위치하고 고정은 소켓 홀더(5)의 2개의 홈(5B)에 나사(13)를 이용하여 고정하고 소켓 홀더(5)에 방열판 커버 하판(6)은 소켓 홀더(5)의 4개의 홈(5A)에 역시 나사(12)를 이용하여 고정하면 되는데, 전체적으로 엘이디 전구의 조립 순서는 소켓(9)과 소켓 홀더(5)를 제일 먼저 조립하고 전원부(10), 방열판 커버 하판(6), 여기에 회로 기판(2)과 4개의 방열판(3)을 조립하여 나사(11)로 고정한 다음 글로브(8,15)를 끼우면 완료가 되는 것이다.

이와 같이 본 발명의 엘이디 전구는 다양한 디자인 형태의 글로브(8,15)의 교체가 가능하고, 사용 용도에 따라 출력 조정에 대한 방열판(3,4) 길이 변화에 대해서도 구성 부품의 호환이 가능하며, 방열판(3,4)의 방열 면적을 극대화 하였고 동시에 소켓(9)의 고정력을 강화시켜 등기구와 엘이디 전구의 분리시 파손을 근본적으로 해결하였으며 생산성을 향상시켜 경쟁력을 갖도록 하였다.

도 1은 본 발명의 전체 구조를 나타낸 전체 구조도이다.

도 2는 본 발명의 글로브(15)의 모양이 다른 엘이디 전구의 전체 길이가 짧은 구조도로서 방열판(3,4)의 길이 차이에도 방열판 커버의 교체가 필요없이 조립이 가능한 구조도이다.

도 3은 본 발명의 방열판(3,4)에서 방열 효과를 극대화 하기 위한 방열판(3,4)과 엘이디 패키지(1)를 고정하는 알루미늄 기판(2)과의 형합을 나타내는 구조도이다.

도 4는 본 발명의 도 4는 소켓(9)과 소켓 홀더(5)의 고정부 구조도이다.

도 5는 종래의 엘이디 전구의 전체 구조도이다.

(도면의 부호에 대한 설명)

1:엘이디 패키지, 2: 회로 기판, 3,4:방열판, 5: 소켓홀더, 6:방열판 커버 하판, 7: 방열판 커버 상판, 8,15: 글로브, 9: 소켓, 10: 전원부

Claims

글로브(8,15) 교체가 용이하고 방열판(3,4) 길이에 따른 부품의 호환성 확보되고 조립성이 양호한 엘이디 전구 구조에 있어서, 다양화된 디자인의 글로브(8,15)의 교체나 삭제가 용이하고, 엘이디 전구의 빛의 밝기를 좌우하는 출력 조정에 대한 방열판(3,4)의 길이에 대해 호환성을 갖는 방열판 커버 상,하판(6,7)을 갖추고, 동시에 방열판(3,4)의 방열 면적의 극대화가 가능하도록 다수의 방열판(3,4)이 배치되며, 소켓(9)이 소켓 홀더(9)의 단차 홈(9A)에 단단히 고정되어 등기구로부터 이탈되거나 파손되지 않는 구조를 특징으로 하는 엘이디 전구 구조.
제 1항에 있어서,

상기의 글로브(8,15)를 쉽게 교체하고 빼낼 수 있도록 글로브(8,15)의 4개소 끝단에 후크(8A,15A)모양을 만들고 방열판 커버 상판(7)에 4개소의 홈(7A)을 구비하여 글로브(8,15)의 후크(8A,15A)가 끼워지도록 구성되고, 쉽게 글로브(8,15)를 빼내고자 할때는 방열판 커버 상판(7) 4개소에 좁은 홈(7B)에 가느다란 핀(16)를 끼워 후크(8A)를 눌러 쉽게 글로브(8,15)를 빼낼 수 있는 구조로 된 것을 특징으로 하는 엘이디 전구 구조.
제 1항에 있어서,

상기의 방열판 커버 하판(6)의 4개의 보스는 방열판(3)의 안쪽 홈(3C)이 형성되어 있고 방열판 커버 상판(7)과의 연결이 가능하는 구조로서 방열판(3,4) 길이의 변화에 대해서도 방열판 커버 하판(6)의 4개의 보스(6A)에 고정되는 4개의 나사(11)의 길이만 조정으로 방열판 커버 하판(6)의 보스(6A)의 길이가 짧더라도 고정이 가능한 것을 특징으로 하는 엘이디 전구 구조.
제 1항에 있어서,

상기의 방열판(3,4)으로 구성이 되어 외측이 기어 모양(3D)으로 표면적을 극대화한 구조와 상하좌우에 정확히 틀에 맞도록 배치가 되어 잘 끼워지도록 방열판(3) 좌측에는 돌출부(3B), 우측에는 홈(3A)가 구비되어 4개를 상하좌우에 서로 끼워서 배치가 가능하고 이탈이 되지 구조와 별개로 된 가운데 방열판(4)은 다수의 긴 슬롯 모양의 돌기부(4A)가 형성되어 방열 면적을 최대로 확보한 것을 특징으로 하는 엘이디 전구 구조.
제 1항에 있어서,

상기의 소켓 홀더(5) 4개소에 단차 홈(5C)을 만들고 여기에 소켓(9)의 원형으로 된 부분을 함몰 지그(17)를 이용, 그 단차 홈(5C)에 돌기 모양(9A)으로 함몰시켜 소켓 홀더(5)와 소켓(9)이 이탈되지 않도록 소켓(9)을 고정하는 것을 특징으로 하는 엘이디 전구 구조.