KR20110002865U

KR20110002865U - Ｌｅｄ 램프

Info

Publication number: KR20110002865U
Application number: KR2020090012101U
Authority: KR
Inventors: 김기진
Original assignee: 주식회사 알리
Priority date: 2009-09-15
Filing date: 2009-09-15
Publication date: 2011-03-23
Also published as: KR200455629Y1

Abstract

본 고안은 발광다이오드(LED : Light Emitting Diode, 이하 LED 라 함)를 이용한 램프에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 LED를 이용하여 낮은 전력소모로 높은 조도를 얻을 수 있는 LED 램프에서, LED 및 상기 LED가 결합된 수평 및 수직피시비에서 발생한 열을 외부로 방출하는 히트싱크를 구비하고, 상기 히트싱크에 수평 및 수직피시비를 용이하게 결합할 수 있는 LED 램프에 관한 것이다.

이를 위해 본 고안은, 외측 상단부에는 소켓 결합구가 구비되고, 하단부가 개방된 하우징과, 상기 하우징의 내측에 고정되며, 소켓 결합구를 통해 입력된 전원을 제어하는 컨버터와, 다수개의 LED가 방사상으로 구비되고, 중앙에 관통 형성된 고정공이 형성된 수평피시비와, 다수개의 LED가 일정 간격으로 구비되며, 일단이 상기 수평피시비의 고정공에 고정결합되는 수직피시비로 이루어진 발광부재와, 상기 컨버터와 발광부재 사이에 위치하며, 발광부재에서 발생한 열을 흡수하여 발산하는 히트싱크와, 상기 히트싱크에 착탈 가능하게 결합하는 렌즈를 포함하여 이루어지되, 상기 히트싱크는, 상기 발광부재의 고정공이 관통하는 돌출부가 형성되고, 상기 돌출부에는 수직피시비가 삽입되는 슬라이드 홈이 형성된 것을 특징으로 한다.

LED, 램프, 전구, 히트싱크, 슬라이드, 렌즈, 확산제

Description

ＬＥＤ 램프{LED LAMP}

일반적으로 LEDms 주입된 전자와 정공(正孔)이 재결합할 때 발생하는 과잉 에너지를 빛으로 방출하는 다이오드로써, GaAsp 등을 이용한 적색발광과 Gap를 이용한 녹색 발광 등이 있으며, 저전압, 소전력이란 장점을 살려 표시소자(表示素子), 소형의 숫자 또는 문자표시소자 및 광결합 소자용 광원으로 널리 사용되고 있다.

또한, 통상적으로 널리 사용되고 있는 소켓형 전구는 진공상태의 유리구 속에 불연성 가스를 넣고 텅스텐 등의 선조(線條)를 전열 발광시켜 빛을 얻는 조명기 구를 말하는데, 이러한 소켓형 전구가 플래시나 자동차의 각종 램프류 및 일반 조명기구 등에 널리 사용되고 있다.

그러나, 이러한 소켓형 전구는 진공의 유리 구슬 속에 필라멘트를 설치하여 이에 전기를 공급시켜 발광되도록 하는 구조를 갖는 것으로, 사용되는 전력소모가 크고, 소모되는 전력에 비해 조도가 낮은 문제점이 있으며, 필라멘트의 수명이 짧아 장시간 사용하기 어려운 내구성의 한계가 있고, 필라멘트가 끊어진 전구의 경우 전구 전체를 폐기해야 하므로 이때 발생하는 유지 및 관리 비용의 증대와 환경 오염의 문제점 등이 있었다.

나아가, 상기와 같은 필라멘트 방식의 전구는 다양한 칼라를 표출할 수 없는 문제점도 있었다.

상기의 문제점을 해결하기 위하여 LED를 발광수단으로 하는 전구들이 제안되었는데, 저전력, 고휘도의 LED를 이용하여 필요한 광원을 얻을 수 있으나, LED에서 발생한 열을 외부로 방출하기 어렵고, 다수개의 LED를 결합할 때 많은 시간과 숙련된 작업자가 필요한 문제점이 있었다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 다수개의 LED를 용이하게 결합할 수 있도록 한 것으로, 등록특허 제10-72103호(등록일자 2007년05월16일)가 있다.

상기 721030호에서는, 표시 장애등에서 조명램프를 구성하는 LED 램프를 고정할 때 사용하는 프레임에 관한 것으로, LED 램프를 프레임에 슬라이딩 방식으로 결합하는 것으로, LED 램프를 프레임에 용이하게 결합할 수 있는 장점이 있으나, 각각의 LED 램프를 고정구를 통해 프레임에 고정하는 것으로, 결합하는 LED 램프가 많아 질수록 프레임에 고정하는 시간이 길어지며, LED 램프에서 발생한 열을 외부로 발산할 수 없어 사용중 고온으로 발열되는 문제점이 있었다.

본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 다수개의 LED가 방사상으로 구비된 수평피시비와, 다수개의 LED가 일정간격으로 구비된 수직피시비를 구비하여 필요한 조도를 얻을 수 있는 LED 램프를 형성하되, 상기 수평피시비와 수직피시비가 히트싱크에 밀착하여 LED 및 피시비에서 발생한 열을 외부로 용이하게 배출함과 동시에 상기 히트싱크에 수직피시비를 위한 슬라이딩 홈을 구비하여 수직피시비가 히트싱크에 밀착 결합할 수 있도록 한 LED 램프를 제공하는데 목적이 있다.

또한, 상기 히트싱크가 외부로 노출되도록 하여 방열 효율을 높이며, 상기 수직피시비를 알루미늄 또는 동합금 등의 소재로 이루어진 메탈피시비로 형성하여 방열 효율을 높일 수 있도록 한 LED 램프를 제공하는데 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 고안은, 외측 상단부에는 소켓 결합구가 구비되고, 하단부가 개방된 하우징과, 상기 하우징의 내측에 고정되며, 소켓 결합구를 통해 입력된 전원을 제어하는 컨버터와, 다수개의 LED가 방사상으로 구비되고, 중앙에 관통 형성된 고정공이 형성된 수평피시비와, 다수개의 LED가 일정 간격으로 구비되며, 일단이 상기 수평피시비의 고정공에 고정결합되는 수직피시비로 이루어진 발광부재와, 상기 컨버터와 발광부재 사이에 위치하며, 발광부재에서 발생한 열을 흡수하여 발산하는 히트싱크와, 상기 히트싱크에 착탈 가능하게 결합하는 렌즈를 포함하여 이루어지되, 상기 히트싱크는, 상기 발광부재의 고정공이 관통하는 돌출부가 형성되고, 상기 돌출부에는 수직피시비가 삽입되는 슬라이드 홈이 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 수직피시비는 알루미늄 또는 동합금 소재로 형성되는 메탈피시비(METAL PCB)인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 히트싱크는, 상단부에 결합돌기가 형성되어 상기 하우징과 결합하고, 하단부에는 상기 렌즈가 삽입 결합되는 결합홈이 형성되고, 상기 히트싱크는 상기 하우징과 상기 렌즈 사이에서 외부로 노출되는 것을 특징으로 한다.

아울러, 상기 발광부재에는, 수직피시비의 타단에 결합하는 하단피시비가 더 구비되며, 상기 하단피시비는 수직피시비와 터미널(Terminal)을 통해 고정되는 것을 특징으로 한다.

나아가, 상기 렌즈에는 발광부재에서 조사된 빛을 확산시키기 위한 확산제가 도포되어 있는 것을 특징으로 한다.

상기와 같이 이루어진 본 고안은, 저전력, 고휘도의 성질을 가진 LED를 이용하여 필요한 빛을 얻을 수 있는 램프를 구현하며, 이때 상기 LED 및 LED가 구비된 피시비에서 발생한 열을 외부로 배출하여 제품의 내구성을 향상시킬 수 있는 효과가 있으며,

히트싱크에 LED가 구비된 수평피시비 및 수직피시비를 밀착시킬 수 있어 높은 방열 효과를 얻을 수 있다.

또한, 상기 수직피시비를 히트싱크에 형성된 슬라이드 홈에 결합하여 누구나 쉽게 제품을 조립할 수 있어 생산시간을 단축시킬 수 있고, 제품의 유지 보수가 편리한 장점이 있다.

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 고안에 따른 LED 램프의 바람직한 구현예를 설명하도록 한다.

도 1 은 본 고안에 따른 LED 램프를 도시한 분해사시도이며, 도 2 는 도 1 의 결합단면도이며, 도 3 은 본 고안에 따른 히트싱크와 수직피시비의 결합상태를 도시한 사시도이다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 고안에 따른 LED 램프(1)는, 외측 상단부(11)에는 소켓 결합구(12)가 구비되고, 하단부(14)가 개방된 하우징(10)과, 상기 하우징(10)의 내측에 고정되며, 소켓 결합구(12)를 통해 입력된 전원을 제어하는 컨버터(20)와, 다수개의 LED(33)가 방사상으로 구비되고, 중앙에 관통 형성된 고정공(311)이 형성된 수평피시비(31)와, 다수개의 LED(33)가 일정 간격으로 구비되며, 일단이 상기 수평피시비(31)의 고정공에 고정결합되는 수직피시비(32)로 이루어진 발광부재(30)와, 상기 컨버터(20)와 발광부재(30) 사이에 위치하며, 발광부재(30)에서 발생한 열을 흡수하여 발산하는 히트싱크(40)와, 상기 히트싱크(40)에 착탈 가능하게 결합하는 렌즈(50)를 포함하여 이루어지되, 상기 히트싱크(40)는, 상기 발광부재(30)의 고정공(311)이 관통하는 돌출부(43)가 형성되고, 상기 돌출부(43)에는 수직피시비(32)가 삽입되는 슬라이드 홈(44)이 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 하우징(10)은, 도 1 또는 도 2에 도시된 바와 같이, 속이 빈 반구형의 형상으로 이루어져, 상기 컨버터(20), 발광부재(30)를 내측에 고정할 수 있도록 한다.

상기 하우징(10)의, 외측 상단부(11)에 구비되는 소켓 결합구(12)는, 종래 백열등의 베이스와 동일한 기능을 가지는 것으로, 외부 전원(도면 중 미도시됨)과 연결하기 위하여 외주면을 따라 나사산(121)이 형성되고, 두 개의 접점을 통해 외 부 전원을 LED 램프(1) 내부로 보내게 된다.

상기 소켓 결합구(12)를 통해 유입된 외부 전원은 하우징(10)의 내측에 고정된 컨버터(20)로 유입된 후 상기 발광부재(30)를 이루는 LED(33)에 필요한 전원으로 변환한다.

상기 컨버터(20)는 널리 사용되고 있는 것으로, 내부 회로 및 각 구성부품의 자세한 설명은 생략하도록 한다.

상기 발광부재(30)는, 상기 컨버터(20)를 통해 전달된 전원에 의해 점등되는 LED(33)가 방사상으로 다수개 구비된 수평피시비(31)와, 상부에서 하부를 향해 일정 간격으로 다수개 구비된 수직피시비(32)로 이루어진다.

상기 수평피시비(31)는, 중앙에 후술하는 히트싱크(40)에 형성된 돌출부(43)가 관통 삽입될 수 있도록 돌출부(43)와 대응하는 형태 및 크기로 이루어지는 고정공(311)이 형성되되, 상기 고정공(311)에는 상기 수직피시비(32)의 일단이 고정된다.

상기 수평피시비(31)는 도 1 또는 도 3 에 도시된 바와 같이, 원형으로 이루어지거나, 다각형의 형태로 이루어질 수 있으며, 이때 상기 고정공(311)의 형태 및 크기 또한 히트싱크(40)에 형성된 돌출부(43)가 관통 삽입되는 형태이면 되는 것으로, 형상 및 크기의 제한은 없다.

상기 수직피시비(32)는, 알루미늄 또는 동합금 등을 소재로 하는 메탈피시비로 이루어지는데, 상기 메탈피시비란, 일반피시비에 비해 기판의 방열성이 높은 것으로, 규소강판, 아연도강판, 알류미늄 원판 등을 소재로 하여 형성되며, 기판의 방열성이 높아 LED의 성능 및 수명에 큰 영향을 미치기 때문에 고휘도의 LED 제품을 형성하는데 핵심적으로 사용되는 것이다.

이러한 메탈피시비를 이용한 대표적인 제품으로는, 인버터(Inverter), 컨버터(Converter), PDP, LCD, 모니터, 파워서플라이(Power Supply) 등이 있으며,

이때 사용되는 메탈피시비는 일반적으로 알루미늄 1.5T(1.5㎜) + 절연체 (85㎛) + 동박(70㎛) 으로 구성되며, 상기 절연체로는 에폭시수지를 사용한 것이다.

상기 절연체의 두께가 낮을수록 열 방산성이 좋아지지만 내전압성이 낮아지기 때문에 일반적으로 80 미크론(mm) ~ 100 미크론(mm) 사이의 절연층 두께를 형성하게 된다.

본 고안에서 사용하게 되는 메탈피시비는 상기와 같은 형태로 이루어진 것으로, 방열효과가 높고, 컨버터(20)에서 유입된 전압을 견딜 수 있도록 80 ~ 100(mm) 사이의 절연층 두께가 형성된 것이며, 알루미늄 또는 동합금을 소재로 하여 이루어지되, 필요에 따라 규소강판, 아연도강판 등을 소재로 하여 이루어질 수도 있다.

상기 수직피시비(32)는, 대칭되는 방향으로 복수개 구비되어 입력된 전원에 의해 LED(33)가 점등될 때 넓은 각도로 빛을 조사할 수 있도록 하고, 각각의 수직피시비(32)의 일단을 수평피시비(31)에 형성된 고정공(311)에 결합하여 수평피시비(31)에 일체로 결합하되, 수직피시비(32)가 후술하는 히트싱크(40)의 돌출부(43)에 형성된 슬라이드 홈(44)에 삽입될 수 있도록 양측부(321)가 노출된 형태로 수평피시비(31)에 결합한다.

또한, 상기 수직피시비(32)의 타단에는 하단피시비(35)가 더 구비되는데, 상기 하단피시비(35)는, 수평피시비(31)와 수직피시비(32)가 고정된 일단의 반대 방향에 위치하며, 터미널(Terminal)(36)을 통해 수직피시비(32)와 고정된다.

상기 하단피시비(35)는, 수평피시비(31)의 고정공(311)에 의해 형성된 공간을 막을 수 있어 LED(33)에서 조사된 빛이 후술하는 렌즈(50)에 의해 난반사 되면서 발생하는 음영을 없애는 효과를 얻을 수 있고, 하단피시비(35)에 LED(33)를 더 구비하여 조도를 높일 수 있는 효과가 있다.

상기 하단피시비(35)는 터미널(36)을 통해 수직피시비(32)와 고정되는데, 상 기 터미널(36)은 도 3 에 도시된 바와 같이, 90°로 절곡 형성되어 양끝단이 각각 수직피시비(32)와 하단피시비(35)에 납땜(37)을 통해 고정된다.

이때, 상기 수직피시비(32)와 수평피시비(31)의 고정 형태도 상기 터미널(35)을 통해 고정함으로서 컨버터(20)에서 유입된 전원을 통전시키고, 수평피시비(31)와 수직피시비(32) 및 수직피시비(32)와 하단피시비(35)의 고정력을 얻을 수 있는 것이다.

상기 터미널(36)은 고정되는 위치에 따라 'ㄱ', 'ㄴ' 자 형태 등으로 변형 가능하며,

상기 수평피시비(31), 수직피시비(32) 및 하단피시비(35)에 고정된 LED(33)의 개수 및 배열 형태는 필요에 따라 다양하게 변경될 수 있다.

상기 히트싱크(40)는, 컨버터(20)와 발광부재(30)사이에 위치하며, 상부(41)에는 결합돌기(411)가 구비되어 하우징(10)의 내측과 결합하고, 하부(42)에는 후술하는 렌즈(50)가 삽입 결합하는 결합홈(421)이 형성된다.

이때, 상기 하우징(10)의 내측에는 상기 결합돌기(411)가 삽입 결합할 수 있도록 고정홈(13)이 형성되며, 상기 결합돌기(411)가 히트싱크(40)의 외주면을 따라 띠 형태로 이루어질 때 상기 고정홈(13)도 하우징(10)의 내주면에 대응하는 형태로 이루어진다.

상기와 같이 이루어진 히트싱크(40)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 하우징(10)과 렌즈(50)사이에 위치하되 외부로 노출되어 상기 발광부재(30)에서 발생한 열을 흡수하여 외부로 쉽게 방출할 수 있어 방열효과를 높일 수 있다.

즉, 히트싱크(40)의 일부가 항상 외부로 노출되어 있어 내부에서 발생한 열을 사용 중 용이하게 외부로 배출하게 되어 방열 효과가 높은 장점이 있다.

나아가, 상기 히트싱크(40)에는 수평피시비(31)에 형성된 고정공(311)에 관통 하는 돌출부(43)를 형성하되, 상기 돌출부(43)에는, 수직피시비(32)가 삽입되는 슬라이드 홈(44)이 형성되며,

상기 슬라이드 홈(44)에는, 내측을 향해 절곡된 절곡편(441)이 형성되어 삽입된 수직피시비(32)가 외부로 이탈하는 것을 방지할 수 있다.

상기 히트싱크(40)에 발광부재(30)가 결합 된 상태를 살펴보면, 먼저 수평피시비(31)에 형성된 고정공(311)에 히트싱크(40)의 돌출부(43)가 관통 삽입된 후 수평피시비(31)가 히트싱크(40)에 맞닿을 때 까지 수평피시비(31)를 밀어 넣게 되고, 상기 고정공(311)에 고정 결합된 수직피시비(32)는 돌출부(43)에 형성된 슬라이드 홈(44)에 삽입된다.

따라서, 수평피시비(31)와 수직피시비(32)가 별도의 결합부재 없이 히트싱크(40)에 밀착 결합하여 사용 중 수평 및 수직피시비에서 발생하는 열을 히트싱크(40)에서 흡수하기 용이하며, 동시에 상기 히트싱크(40)가 하우징(10)과 렌즈(50) 사이에서 외부로 노출된 상태로 고정되어 흡수한 열을 외부로 용이하게 방출할 수 있어 방열 효율을 높일 수 있는 것이다.

상기 렌즈(50)는, 상기 LED(33)에서 조사된 빛을 난반사시켜 조사각을 넓힐 수 있도록 볼록 또는 오목 렌즈 형태로 표면을 구성할 수 있으며, LED(33)에서 조사된 빛을 확산시킬 수 있도록 광확산 폴리카보네이트 등과 같은 확산제(51)를 도포할 수 있다.

이러한 확산제(51)는, 고순도의 탄산칼슘(Calcium Carbonate)와 인산칼슘(Calcium Phosphate) 80~90%에 3~5 종류의 첨가제로 이루어지며, 이러한 성분들을 혼합한 후 열처리하여 생산하며, PVC, PE, 아크릴, 폴리카보네이트 등 모든 수지에 혼합 사용하는 것으로, 형성과정 및 도포 방법 등의 상세한 설명은 생략한다.

상기와 같이 이루어진 본 고안은, 수평피시비(31)와 수직피시비(32)에 구비된 다수개의 LED(33)가 컨버터(20)를 통해 유입된 전원에 의해 점등되면서 필요한 빛을 얻게 되며, 상기 LED(33) 및 수평피시비(31)와 수직피시비(32)에서 발생한 열 을 히트싱크(40)를 통해 외부로 용이하게 배출하여 방열 효율을 높여 LED(33)의 수명을 연장하고, 별도의 결합부재 없이 수평피시비(31) 및 수직피시비(32)를 히트싱크(40)에 밀착 고정할 수 있어 조립시간을 단축할 수 있어 생산효율을 높이고, 사용 중 누구나 쉽게 LED(33)를 교체할 수 있어 유지 보수가 편리한 장점이 있는 것이다.

이상에서 첨부된 도면을 참조하여 본 고안에 따른 LED 램프를 설명하였으나, 본 고안은 이러한 설명에 의하여 한정되지 않고 첨부된 실용신안청구범위가 갖는 사상의 범주 내에서 당업자에 의해서 다양한 변형 및 변경이 가능하며 이러한 변형 및 변경 또한 본 고안의 보호범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.

도 1 은 본 고안에 따른 LED 램프를 도시한 분해사시도

도 2 는 도 1 의 결합단면도

도 3 은 본 고안에 따른 히트싱크와 수직피시비의 결합상태를 도시한 사시도

< 도면 중 주요부호에 대한 설명 >

1 : LED 램프

10 : 하우징 11 : 상단부 12 : 소켓 결합구

13 : 고정홈 14 : 하단부

20 : 컨버터

30 : 발광부재 31 : 수평피시비 32 : 수직피시비

33 : LED 311 : 고정공 321 : 양측부

35 : 하단피시비 36 : 터미널

40 : 히트싱크 41 : 상부 42 : 하부

43 : 돌출부 44 : 슬라이드 홈

411 : 결합돌기 421 : 결합홈

50 : 렌즈 51 : 확산제

Claims

외측 상단부에는 소켓 결합구가 구비되고, 하단부가 개방된 하우징과;

상기 하우징의 내측에 고정되며, 소켓 결합구를 통해 입력된 전원을 제어하는 컨버터와;

다수개의 LED가 방사상으로 구비되고, 중앙에 관통 형성된 고정공이 형성된 수평피시비와,

다수개의 LED가 일정 간격으로 구비되며, 일단이 상기 수평피시비의 고정공에 고정결합되는 수직피시비로 이루어진 발광부재와;

상기 컨버터와 발광부재 사이에 위치하며, 발광부재에서 발생한 열을 흡수하여 발산하는 히트싱크와;

상기 히트싱크에 착탈 가능하게 결합하는 렌즈;를 포함하여 이루어지되,

상기 히트싱크는, 상기 발광부재의 고정공이 관통하는 돌출부가 형성되고, 상기 돌출부에는 수직피시비가 삽입되는 슬라이드 홈이 형성된 것을 특징으로 하는 LED 램프.
제 1 항에 있어서,

상기 수직피시비는 알루미늄 또는 동합금 소재로 형성되는 메탈피시비(METAL PCB)인 것을 특징으로 하는 LED 램프.
제 1 항에 있어서,

상기 히트싱크는, 상단부에 결합돌기가 형성되어 상기 하우징과 결합하고, 하단부에는 상기 렌즈가 삽입 결합되는 결합홈이 형성되고,

상기 히트싱크는 상기 하우징과 상기 렌즈 사이에서 외부로 노출되는 것을 특징으로 하는 LED 램프.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 발광부재에는, 수직피시비의 타단에 결합하는 하단피시비가 더 구비되며,

상기 하단피시비는 수직피시비와 터미널(Terminal)을 통해 고정되는 것을 특징으로 하는 LED 램프.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 렌즈에는 발광부재에서 조사된 빛을 확산시키기 위한 확산제가 도포되어 있는 것을 특징으로 하는 LED 램프.