KR20110006772U

KR20110006772U - 엘이디 조명등

Info

Publication number: KR20110006772U
Application number: KR2020090017005U
Authority: KR
Inventors: 정인수
Original assignee: 주식회사 지엔엠; 정인수
Priority date: 2009-12-29
Filing date: 2009-12-29
Publication date: 2011-07-06
Also published as: KR200463056Y1

Abstract

본 고안은 엘이디 조명등에 관한 것으로, 인쇄회로기판과, 이 기판에 설치되는 복수의 엘이디를 구비하는 엘이디 모듈과, 이 엘이디에서 발산된 열을 냉각시키기 위한 방열체가 포함하여 이루어진 엘이디 조명등에 있어서, 원기둥 형상의 방열체, 이 방열체에 장착된 3개의 인쇄회로기판, 상기 방열체에 형성되어 인쇄회로기판이 장착되는 기판장착홈과, 이 기판장착홈의 개방된 면을 덮는 커버와, 상기 기판장착홈들 사이의 외부에 표출된 노출부와, 상기 방열체의 중심부에 중심부에 길이 방향으로 형성된 1이상 다수의 냉각홀이 포함되어 이루어진다.

이로 인해, 방열체에 일정 각도를 갖도록 다수의 인쇄회로기판이 장착되므로, 이 인쇄회로기판에 설치된 엘이디의 조사범위가 확대되면서 엘이디의 일부 빛이 전등갓, 천정 등에 의해 반사되어 조사된 부위가 한층 더 밝아지고, 더 많은 수의 엘이디들이 설치되면서도 엘이디들 간의 간격이 더 넓어지므로 엘이디들 간의 열간섭 역시 최소화되어 엘이디의 광효율 및 수명이 극대화되도록 이루어진다.

엘이디, 조명등, 형광등

Description

엘이디 조명등{LED lamp}

본 고안은 엘이디 조명등에 관한 것으로, 보다 상세하게는 엘이디의 빛이 방사상으로 확산되면서 일부 빛은 반사되어 조사(照射)범위에 집중되도록 하고, 엘이디에서 발생된 열이 효율적으로 냉각되도록 된 엘이디 조명등에 관한 것이다.

일반적으로 사용되고 있는 조명등용 등기구는 대부분 형광등을 사용하고 있으며, 이러한 종래의 형광등은 주파수가 60Hz를 사용하여 구동하므로 형광등의 빛이 1초에 60회의 깜빡거림으로 인하여 장시간 사용시 사용자가 눈의 피로감을 많이 느끼고, 장시간 사용시 자체의 발열로 인해 주변 온도를 상승시킴에 따라 높은 전력손실을 초래하며, 과열시에는 형광램프가 쉽게 파손되는 단점이 있다. 결국, 종래의 형광등과 같은 등기구는 온도상승 및 높은 전력손실로 인해 수명이 단축되고, 사용되는 부품이 많아 교체비용이 많이 들었다.

따라서, 형광등을 대체하기 위해 엘이디가 연구되었고, 이 엘이디는 전력을 빛으로 변환시키는 효율이 뛰어나고, 현재 사용되고 있는 일반적 조명기구인 백열등이나 형광등에 비해 단위 전력대비 빛의 효율이 월등히 높아 경제성이 뛰어나며, 또한 저전압으로도 원하는 만큼의 광량을 얻을 수 있어 안정성이 뛰어나므로 조명 용으로서의 사용도 점차 증가하고 있는 추세이다.

이러한, 종래의 엘이디가 사용된 램프에 대해 살펴보면, 먼저 제1선행기술인 등록특허 제10-0844538호(명칭 : 안정기를 갖는 형광등 소켓에 사용할 수 있는 LED조명등)에서의 조명등(10)은, 도 1에 도시된 바와 같이, 인쇄회로기판에 다수의 엘이디(11)가 설치된 발광본체(12)와, 이 발광본체(12)에 고정된 방열판(13)과, 상기 발광본체(12)의 전면(前面)을 덮어 엘이디(11)를 보호하는 정면커버(14)와, 상기 방열판(13)의 배면(背面)에 고정된 배면커버(15)와, 상기 발광본체(12)의 양단에 고정되어 형광등 소켓에 끼워지는 전극단자(16)가 돌출된 단자캡(17)이 포함되어 이루어졌다.

상기 각 구성요소들이 결합된 상태를 보면, 상기 정면커버(14)와 방열판(13)의 양단부가 결합돌기 및 결합홈의 체결로 결합되었고, 상기 방열판(13)의 상부에 배면커버(15)의 중앙부가 결합돌기 및 결합홈의 체결로 결합되면서 방열판(13)의 일부가 외부에 노출되었다.

따라서, 상기 방열판(13)이 상방향으로 외부에 장시간 노출됨에 따라 먼지 및 이물질이 유입되어 쌓이기 쉬워 방열판(13)의 기능이 저하됨은 물론, 먼지 및 이물질이 변환기(미도시)와 단자캡(17)의 전기적 오류가 발생될 수도 있었다.

또한, 2개의 커버(14,15)를 각각 제작하면서 이 둘(14.15)와 방열판(13)을 결합하기 위한 별도의 홈 및 돌기를 형성시켜야 하는 등 제작비가 상승하는 문제점이 있었다.

한편, 종래의 엘이디가 사용된 램프에 대한 제2선행기술인 등록특허 제10- 0874609호(명칭:형광등 타입의 엘이디 램프)에서의 조명등(20)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 원통 형상이면서 내면에 돌출된 다수의 방열핀(21)을 갖는 튜브(22)와, 이 튜브(22)의 양단에 설치된 소켓(23)과, 상기 튜브(22)에 내장되고 인쇄회로기판(24)에 엘이디(25)가 설치된 모듈이 포함되어 이루어졌다.

따라서, 각 구성요소들의 결합은 간단한 구조로 이루어져 제1선행기술의 문제점 중 다수의 구성요소를 제작하여 결합하여야 하는 복잡한 구조를 해소하였으나, 엘이디(25)에서 발생된 열이 단지 튜브(22)에 형성된 방열핀(21) 만으로 방열되어야만 하므로, 튜브(22) 내부에는 가열된 공기가 효율적으로 방열되지 못하고 지속적으로 누적되어 튜브(22)의 내부온도가 상승하는 문제점이 있었다.

한편, 종래의 엘이디가 사용된 램프에 대한 제3선행기술인 등록특허 제10-0903305호(명칭:엘이디 조명장치)에서의 조명등(30)은, 도 3에 도시된 바와 같이, 직사각통형상으로 일부 외면에 방열핀이 형성된 본체(31)와, 이 본체(31)의 상측에 나사체결된 인쇄회로기판(32)과 이 인쇄회로기판(32)에 장착된 다수의 엘이디(33)를 갖는 엘이디부와, 이 엘이디부의 상측에 나사체결되어 엘이디(33)의 조사(照射)된 빛을 확산 또는 집합시키는 복수의 렌즈(34)와, 상기 본체(31)의 양단부에 나사체결되는 축브라켓(35)과, 상기 렌즈(34)에 씌워져 렌즈(34)와 엘이디부를 보호하는 커버(36)가 포함되어 이루어졌다.

따라서, 각 구성요소들이 다수의 나사체결되므로 결합 작업이 복잡하면서 결합시간이 길었고, 중공을 갖는 본체(31)의 내부가 축브라켓(35)에 의해 폐쇄되어 엘이디(33)에서 발생된 열이 본체(31)의 내부에 축적되어 인쇄회로기판(32)에 열이 그대로 전달되는 문제점이 있었다.

한편, 도면이 제공되진 않았지만, 등록특허 제10-0905228호(명칭:엘이디 형광등)에서는 방열판에 소구경의 공기 유통구가 다수 뚫린 실시 예가 제시되었지만, 엘이디에서 발생된 열이 방열판으로 이동되어 방열판 주위가 항상 고온의 공기가 머무르므로 외부의 냉기가 공기 유통구를 통해 본체의 내부로 유입되기는 어려우면서 이 공기 유통구를 통해 내부의 열기와 외부의 냉기가 동시에 입출하는게 원활치 않아 공기 유통구에 의한 방열효과가 그다지 크지 않았고, 공기 유통구의 직경이 작으면 먼지 등의 이물질에 의해 막히기 쉬우며, 크면 먼지 등의 이물질이 본체 내부로 침입하여 엘이디를 발광하기 위한 회로 등에 악영향이 미칠 수 있었다.

이와 같이 상기 종래의 실시 예들은 모두 한결같이 하향 조사를 위해 일면에만 엘이디(11,25,33)가 장착되어 있어, 엘이디(11,25,33)들 간에 열간섭이 발생되어 각 엘이디(11,25,33)의 수명 및 기능 저하가 초래되었다.

이상에서는 편의상 구성요소에 대해 각 자료에 기재된 용어를 그대로 기재한 것으로, 용어는 다를지라도 동일한 기능을 수행하는 구성요소는 동일한 구성요소이고, 특별하지 않은 주변 구성요소에 대해서는 그 설명을 생략했다.

본 고안은 상기된 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 다수의 엘이디가 장착된 인쇄회로기판이 방열체에 일정 각도로 2이상 다수 장착되고, 상기 방열체 중 인쇄회로기판들 사이에 위치된 일부위가 외부에 노출되며, 방열체의 중심부에 1이상 다수의 냉각홀이 방열체의 길이방향으로 형성된다.

이로 인해, 엘이디의 광조사범위각 확대되면서 엘이디의 배치 위치에 따라 직사광 및 반사광이 형성되고, 1개의 인쇄회로기판일 때보다도 각 엘이디 간의 간격이 넓어져 엘이디들 간의 열간섭이 최소화되며, 상기 냉각홀 및 방열체의 노출부에 의해 효과적으로 방열되도록 된 엘이디 조명등을 제공함에 그 목적이 있다.

상기된 목적을 달성하기 위한 본 고안에 따른 엘이디 조명등은, 인쇄회로기판과, 이 기판에 설치되는 복수의 엘이디를 구비하는 엘이디 모듈과, 이 엘이디에서 발산된 열을 냉각시키기 위한 방열체가 포함하여 이루어진 엘이디 조명등에 있어서, 상기 방열체에는 2이상 다수의 인쇄회로기판이 일정 각도로 배치되고, 더욱 자세하게는 상기 방열체는 원기둥형상이고, 2개 이상의 인쇄회로기판이 일정 각도로 배치된다.

또한, 상기 방열체에는 인쇄회로기판이 장착되는 기판장착홈과, 이 기판장착홈의 개방된 면을 덮는 커버와, 상기 기판장착홈들 사이의 외부에 표출된 노출부와, 상기 방열체의 중심부에 길이 방향으로 형성된 1이상 다수의 냉각홀이 더 포함 된다.

상기 기판장착홈의 내측면에는 인쇄회로기판의 길이측 양측단부가 끼워지는 제1체결홈과, 상기 커버의 길이측 양측단부가 끼워지는 제2체결홈이 형성되고, 상기 인쇄회로기판의 엘이디들의 간격이 1개의 인쇄회로기판일 때보다 더 넓게 배치되어, 엘이디 간의 열간섭이 감소된다.

상기된 바와 같이 본 고안에 따른 엘이디 조명등은, 방열체에 일정 각도를 갖도록 다수의 인쇄회로기판이 장착되므로, 이 인쇄회로기판의 배치 위치에 따라 엘이디의 일부 빛은 직사광으로, 일부 빛은 직전등갓, 천정 등에 의해 반사된 반사광으로 조사부위를 조사하게 되어 조사범위는 확대되면서 조도는 한층 더 높아진다.

또한, 1개의 인쇄회로기판에 설치된 엘이디들은 광도를 높히기 위해 빼곡히 설치되어 엘이디들 간에 열간섭 및 이로 인한 기능 및 수명 저하가 발생되는 종래의 기술에 비해, 본 고안에 따라 다수의 인쇄회로기판이 설치되면 종래 기술보다 더 많은 수의 엘이디들이 설치되면서도 엘이디들 간의 간격이 더 넓어지므로, 종래보다 더 높은 광도는 물론, 엘이디들 간의 열간섭 역시 최소화되어 엘이디의 기능 및 수명이 극대화될 수 있다.

본 고안의 바람직한 실시 예에 따른 엘이디 조명등을 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명한다.

도 4는 본 고안의 바람직한 실시 예에 따른 엘이디 조명등의 주요 일부위가 도시된 사시도이다.

도 4에 도시된 바와 같이 본 고안에 따른 엘이디 조명등(100)은, 원기둥 형상의 방열체(120)와, 이 방열체(120)의 외주면에 일정 각도를 갖도록 장착되는 인쇄회로기판(130)과, 이 인쇄회로기판(130)에 설치된 엘이디(131)와, 방열체(120)의 양단부에 체결되는 전극단자(111)가 설치된 단자캡(110)이 포함되어 이루어진다.

상기 방열체(120)는 원기둥형상이면서 3개의 인쇄회로기판(130)이 일정각을 갖도록 배치되고, 상기 인쇄회로기판(130)의 배치 각도 및 조사범위에 따라 일부 빛은 직사광으로, 일부 빛은 전등갓 또는 천장에 반사된 반사광으로 조사된다.

여기서, 상기 방열체(120)는 90°이하 또는 90°이상의 원호를 갖는 기둥형상, 및 다면체기둥으로 형성되어 2개 이상의 인쇄회로기판(130)이 방열체(120)의 전체면에 일정각을 갖도록 배치될 수 있고, 이때 평평한 면이나 곡면에 다수의 인쇄회로기판(130)이 설치되며, 90°이하 또는 이상의 원호 형상은 단면이 반원이거나 반원의 90°보다 크거나 작은 형상을 일컫는다.

한편, 상기 방열체(120)에는 기판장착홈(121)이 형성되고, 이 기판장착홈(121)의 내측면에 형성된 제1체결홈(121a)에 인쇄회로기판(130)의 길이측 양측단부가 끼워져 결합되며, 상기 제1체결홈(121a)과 인쇄회로기판(130)의 양측단부 간의 접촉 부위는 인쇄회로기판(130)의 양측단부 전체 또는 일부 길이가 되도록 제1체결홈(121a)이 제작될 수 있는, 즉 제1체결홈(121a)이 기판장착홈(121) 내측면 전체 길이에 또는 일정하게 이격된 일정 길이로 다수 부위가 되도록 제작될 수 있다. 이 외에 볼팅체결, 부착, 점착 등의 공지된 다양한 기술로 방열체(120)의 외면 또는 홈에 인쇄회로기판(130)이 체결될 수 있음은 물론이다.

또한, 상기 기판장착홈(121)의 개방된 면에는 커버(124)가 체결되어 외부로부터 인쇄회로기판(130) 및 엘이디(131)를 보호하게 되고, 상기 커버(124)는 방열체(120)의 내측면에 형성된 제2체결홈(121b)에 커버(124)의 길이측 양측단부가 끼워져 방열체(120)에 결합되며, 이 때 결합부위는 1이상의 요철형상으로 끼워져 결합력이 상승되도록 함이 좋고, 상기 기판장착홈(121)의 내부가 외부와 통하도록 커버(124)의 양끝 단부가 기판장착홈(121)의 양끝 단면을 밀폐시키지 않도록 함이 좋다. 이 개방부위를 통해 외기(外氣)가 유입되어 엘이디(131)의 방열을 조력하게 된다.

상기 커버(124)는 엘이디(131)의 광을 확산하기 위한 광확산렌즈가 형성될 수 있음은 물론이고, 상기 제2체결홈(121b)과 커버(124)의 양측단부 간의 접촉 부위는 커버(124)의 양측단부 전체 또는 일정 간격으로 일부 길이가 되도록 제2체결홈(121b)과 커버(124)가 제작될 수 있는, 즉 커버(124) 및 제2체결홈(121b)의 요철 체결부위가 커버(124)의 양측단부 전체 길이가 되거나 또는 일정하게 이격된 일정 길이로 다수 부위가 되도록 형성될 수 있고, 상기 제2체결홈(121b) 역시 커버(124)에 형성된 체결부위와 상응하게 형성될 수 있다.

또한, 상기 방열체(120)의 중심부에는 길이 방향으로 1이상 다수의 냉각홀(122)이 원형, 삼각형 또는 다각형으로 형성되고, 이 냉각홀(122)로 엘이디(131)의 발열이 수집되면 냉각홀(122) 내부의 냉기에 의해 일부 냉각되며, 상기 냉각 홀(122)이 외부와 통하도록 단자캡(110)에 외기홀(미도시)이 형성될 수 있다. 물론, 방열체(120)의 형상에 따른 중심부의 면적에 따라 냉각홀(122)의 크기 및 형성 유무가 결정된다.

또한, 상기 방열체(120)의 외부로 표출된 부위 즉, 도면 상에서 냉각홀(122)이 형성된 중심부 이외의 기판장착홈(121)들 사이의 부위(이하, '노출부'라 한다)인 노출부(123)가 외기와 접촉되어 방열체(120)에 흡수된 열이 방열되고, 이 노출부(123) 중 외부와 접촉되는 면에는 방열핀이 형성됨이 좋다.

한편, 상기 인쇄회로기판(130)에는 다수의 엘이디(131)들이 상호 간의 열간섭이 감소 또는 최소화될 수 있는 간격으로 배치된다. 이러한 배치로도 1개의 인쇄회로기판에만 다수의 엘이디가 설치된 종래의 기술보다 더 많은 엘이디(131)가 배치될 수 있으면서 열간섭이 회피되어 엘이디(131)의 기능 및 수명이 최대화될 수 있다.

또한, 상기 방열체(120)의 형상 및 인쇄회로기판(130)의 배치 위치에 따라 엘이디(131)의 빛이 일반 형광등 또는 가로등이 갖는 조사범위만큼의 각도를 갖고 조사되므로 커버(124)에 별도의 광확산렌즈가 형성되지 않아도 좋다.

이와 같은 구조의 엘이디 조명등(100)은 일부 엘이디(131)의 빛이 하향 조사되는 직사광으로, 일부 엘이디(131)의 빛은 측방 및 상방으로 조사되어 전등갓 또는 천장에 반사되어 조사되는 반사광으로 종래 기술에 의한 조사범위보다 더 확대된 조사범위에 더 밝은 빛이 조사된다.

또한, 반사되어 조사되는 일부 엘이디(131)는 직진성이 하향 조사되는 일부 엘이디(131)보다 더 강한 종류를 사용하는, 즉 조사하는 각도에 따라 엘이디(131)의 종류를 다르게 사용하여도 좋다.

한편, 본 고안의 실시 예에서는 3개의 인쇄회로기판(130)이 끼워져 설치되는 대략 삼각형상의 방열체(120)가 제시되었지만, 일단면이 90°전후의 원호 및 양면, 4,5면 이상의 다각면체로를 갖는 형상에 2개 이상의 인쇄회로기판(130)이 장착되는 구조로 제작될 수 있고, 상기 방열체(120)와 인쇄회로기판(130)의 장착 역시 볼팅, 점착, 별도의 매개물을 이용한 결합 등의 다양한 종래의 기술로 이루어질 수 있음은 물론이다.

도 1 내지 도 3은 종래 기술에 따른 엘이디 조명등의 일 예가 도시된 분해도이고,

도 4는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 엘이디 조명등이 도시된 사시도이다.

< 도면의 주요부위에 대한 참조부호의 간단한 설명>

100...엘이디 조명등 110...단자캡,

120...방열체 121...기판장착홈,

122...냉각홀 123...노출부,

130...인쇄회로기판 124...커버.

Claims

인쇄회로기판과, 이 기판에 설치되는 복수의 엘이디와, 이 엘이디에서 발산된 열을 냉각시키기 위한 방열체가 포함하여 이루어진 엘이디 조명등에 있어서,

상기 방열체에는 2이상 다수의 인쇄회로기판이 일정 각도로 배치된 것을 특징으로 하는 엘이디 조명등.
제1항에 있어서,

상기 방열체는 원기둥형상, 일단면이 90°전후의 원호인 형상, 다면체의 기둥형상 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 엘이디 조명등.
제2항에 있어서,

상기 방열체에는 인쇄회로기판이 장착되는 기판장착홈과, 이 기판장착홈의 개방된 면을 덮는 커버와, 상기 기판장착홈들 사이의 외부에 표출된 노출부와, 상기 방열체의 중심부에 길이 방향으로 형성된 1이상 다수의 냉각홀이 더 포함된 것을 특징으로 하는 엘이디 조명등.
제3항에 있어서,

상기 기판장착홈의 내측면에는 인쇄회로기판의 길이측 양측단부가 끼워지는 제1체결홈과, 상기 커버의 길이측 양측단부가 끼워지는 제2체결홈이 형성된 것을 특징으로 하는 엘이디 조명등.
제2항에 있어서,

상기 인쇄회로기판의 엘이디들의 간격이 1개의 인쇄회로기판일 때보다 더 넓게 배치되어, 엘이디 간의 열간섭이 감소되는 것을 특징으로 하는 엘이디 조명등.