KR20120017859A - 발광다이오드 형광등 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 베이스의 전극 핀이 발광다이오드 어레이에 직접 솔더링되어 부품 수 및 제조 공정을 감소시킬 수 있는 발광다이오드를 광원으로 하는 직관 형광등에 관한 것으로, LED 어레이를 보호하는 조명관을 구비하는 LED 형광등에 있어서, 상기 조명관의 양측 개구 단부에 각각 결합되는 베이스; 및 상기 LED 어레이에 일단이 접합되고, 타단이 상기 LED 어레이의 길이방향을 따라 외향 돌출되어 상기 베이스를 관통하여 소켓에 접속되는 한 쌍의 전극 핀;을 포함한다.
상기와 같은 구성의 본 발명은 G13 베이스의 전극 핀이 LED 어레이에 일체로 솔더링되어 부품 수를 감소시키고, LED 형광등의 제조 및 조립 공정을 줄일 수 있으며, 특히 전극 핀 관통 홀이 형성된 베이스 만을 형광등 프레임에 체결함으로써, 형광등 프레임과 베이스의 체결 과정이 용이해진다.

Description

발광다이오드 형광등{A LED lamp}
본 발명은 발광다이오드 형광등에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 베이스의 전극 핀이 발광다이오드 어레이에 직접 솔더링되어 부품 수 및 제조 공정을 감소시킬 수 있는 발광다이오드를 광원으로 하는 직관 형광등에 관한 것이다.
일반적으로 형광등은 전기에너지를 빛에너지로 변환하여 야간에 실내나 실외에서 물체를 식별할 수 있도록 광을 제공하는 조명 장치이다. 최근에는 수명이 반 영구적이고, 소비전력이 적으면서 고효율의 조도를 얻을 수 있는 발광다이오드(Light Emitting Diode, 이하 'LED'라 함)를 광원으로 하는 형광등이 개발되고 있다.
도 1은 종래의 기술에 따른 LED 형광등을 나타낸 분리 사시도이고, 도 2는 도 1의 베이스 구조를 나타낸 측단면도이다. 종래의 기술에 따른 LED 형광등은, 후방에 길이 방향을 따라 개방부가 형성된 원통 형상의 조명관(10), PCB 기판(21)에 다수의 LED(22)가 실장되는 LED 어레이(20) 및 조명관(10)의 개방부에 삽입 고정되고 배면에는 요철 형상의 방열판이 형성된 방열부(30)를 포함한다. 또한, 조명관(10)의 양단에는 베이스(50)가 결합되며, 베이스(50)로는 일반적으로 G13 베이스가 많이 이용된다. 특히, LED를 이용한 형광등은 종래의 수은 형광등을 대체하여 사용할 수 있도록 종래의 수은 형광등에 사용되었던 베이스를 사용한다.
종래의 LED 형광등은 LED 어레이(20)와 베이스(50)가 와이어 어셈블리(40)에 의하여 연결된다. 와이어 어셈블리(40)는 한 쌍의 와이어(41)가 구비되고, 한 쌍의 와이어(41)의 일 측은 체결부(42)에 의해 고정된다. 이때, PCB 기판(21)에는 와이어 어셈블리(40)가 접속되는 접속구(23)가 구비된다. 또한, 베이스(50)에는 소켓(미도시)에 접속되기 위한 한 쌍의 접속핀(51)이 외부로 돌출 형성되고, 접속핀(51)의 내측에는 와이어(41)가 접속되기 위한 끼움 홈(미도시)이 각각 형성된다.
이러한 구조에서 도 2에 도시된 바와 같이, 와이어 어셈블리(40)는 와이어(41)의 일 측이 접속핀(51)의 끼움 홈에 억지 끼움되거나 솔더링(soldering)으로 접속되어 베이스(50)와 결합된다. 또한, 타 측의 체결부(42)가 접속구(23)에 탈착식으로 결합되어, 베이스(50)의 접속핀(51)으로부터 LED(22)까지 전원이 공급되도록 체결된다.
이러한 종래의 기술에 따른 LED 형광등은 와이어 및 와이어 어셈블리를 통하여 베이스와 LED 어레이 사이에 전원이 공급되는 구조로서, 부품 수가 많아지고, 이로 인하여 LED 형광등의 제조 및 조립 공정이 증가하는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 베이스의 전극 핀이 LED 어레이에 직접 연결되도록 하여 부품 수를 감소시킬 수 있으며, 이로 인하여 LED 형광등의 제조 및 조립 공정을 줄일 수 있는 LED 형광등을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 LED 어레이를 보호하는 조명관을 구비하는 LED 형광등에 있어서, 상기 조명관의 양측 개구 단부에 각각 결합되는 베이스; 및 상기 LED 어레이에 일단이 접합되고, 타단이 상기 LED 어레이의 길이방향을 따라 외향 돌출되어 상기 베이스를 관통하여 소켓에 접속되는 한 쌍의 전극 핀;을 포함한다.
전술한 구성에 있어서, 상기 전극 핀은 상기 LED 어레이에 접합되는 접합부;
상기 소켓에 접속되는 접속부; 및 상기 접합부와 상기 접속부를 상호 단차지게 연결하는 연장부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
전술한 구성에 있어서, 상기 베이스에는 상기 전극 핀을 관통시키는 관통홀; 및 상기 전극 핀을 가압고정시키는 고정부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 구성의 본 발명은 G13 베이스의 전극 핀이 LED 어레이에 일체로 솔더링되어 부품 수를 감소시키고, LED 형광등의 제조 및 조립 공정을 줄일 수 있으며, 특히 전극 핀 관통 홀이 형성된 베이스 만을 형광등 프레임에 체결함으로써, 형광등 프레임과 베이스의 체결 과정이 용이해진다.
도 1은 종래의 기술에 따른 LED 형광등을 나타낸 분리 사시도,
도 2는 도 1의 LED 형광등에 대한 베이스 구조를 나타낸 측단면도,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 LED 형광등을 나타낸 분리 사시도,
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 LED 형광등의 전극 핀을 나타낸 정면도,
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 LED 형광등의 베이스를 나타낸 사시도,
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 LED 형광등의 체결 구조를 나타낸 내부 사시도,
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 LED 형광등의 체결 구조를 나타낸 외부 사시도,
도 8은 도 7의 A-A 단면을 나타낸 단면도.
본 발명과 본 발명의 실시에 의해 달성되는 기술적 과제는 다음에서 설명하는 바람직한 실시예들에 의해 명확해질 것이다. 이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 살펴보기로 한다.
도 3은 본 고안의 실시예에 따른 LED 형광등을 나타낸 분리 사시도이고, 도 4는 본 고안의 실시예에 따른 LED 형광등의 전극 핀을 나타낸 정면도이고, 도 5는 본 고안의 실시예에 따른 LED 형광등의 베이스를 나타낸 사시도이다.
도 3을 참조하면, 본 고안의 실시예에 따른 LED 형광등(100)은 원통 막대형상의 조명관(110), 복수개의 LED(122)가 일정 PCB 기판(121) 상에 배열되는 LED 어레이(120), 조명관(110)의 일 측에 고정되는 방열부(130), 전원 연결을 위한 전극 핀(140) 및 조명관(110)의 양단에 체결되는 베이스(150)로 구성된다.
구체적으로 살펴보면, 전술한 조명관(110)은 LED 형광등(100)의 전방 보호부를 형성하는 구성으로 원통 막대형상을 가지며, 상호 마주보는 양측 단부가 개구되어 자세히 후술하는 LED 베이스(150)가 결합된다. 이러한 원통형상의 조명관(110)의 후방에는, 개구된 양측 단부 사이에 그 길이방향을 따라 개방부가 형성되고, 개방부의 양측 길이방향 연부는 수평 돌기(111)를 형성한다. 이 수평 돌기(111)는 방열부(130)의 양측 연부에 그 길이방향을 따라 각각 형성된 돌기 홈(132)중 대응하는 홈(132)에 끼워져, 이에 의해 조명관(110)과 방열부(130)가 일체로 견고하게 결합된다.
조명관(110)의 재질로는 LED 색상 재현이 우수하고, 눈부심 방지, 내충격성 및 난연성이 높고, 광확산 효율이 우수한 재질로 구성되며, 베가렉스(VEGAREX)나 베가켐(VEGA CHEM)을 사용하는 것이 바람직하다. 또한 PVC, PE 및 아크릴에 광확산제를 혼합한 합성수지를 사용할 수도 있다.
전술한 LED 어레이(120)는 조명관(110) 내에 배치되어 LED(122)에서 출사되는 빛에 의하여 형광등(100)의 광원 기능을 위한 구성으로, PCB 기판(121) 상에 복수개의 LED(122)가 일정 간격으로 배치된다. PCB 기판(121)의 전면이나 배면에는 전원 공급 및 제어 신호를 전달하기 위한 회로 패턴이 형성되며, 전면에는 RGB 색상을 구현하는 복수개의 LED(122)가 일정 간격으로 실장된다. PCB 기판(121)에 형성된 패턴은 전원 공급을 위한 전원 공급 패턴 및 LED(122)의 점등을 제어하는 제어 패턴으로 구성된다.
이러한 LED 어레이(120)는 평판 형상의 PCB 기판(121)의 양측 길이방향 연부가 각각 방열부(130)에 형성된 기판결합홈(133)에 삽입되어 방열부(130)와 일체로 견고히 고정된다. LED 어레이(120)는, 예를 들어, 그 PCB 기판(121)의 배면이 방열부(130)의 안착단에 본딩 접합 등으로 고정될 수도 있다.
전술한 방열부(130)는 LED 형광등(100)의 후방 보호부를 형성하고, 형광등 점등시 LED 어레이(120)에서 발생하는 열을 신속히 방출시키기 위한 구성으로, 열전도성이 우수한 알루미늄과 같은 금속 재질을 사용하는 것이 바람직하다. 그리고, 형광등 내부에서 발생하는 열을 효율적으로 방출할 수 있도록 요철 형상의 방열판(131)이 그 배면에 형성되어 있다.
한편, 방열판(131)이 형성된 방열부(130)가 결합되는 조명관(110)의 양측 개구된 단부에는 각각 LED 베이스(150)가 체결된다. 방열부(130)에는 전술한 바와 같이, LED 어레이(120)가 결합되며, 이 LED 어레이(120)에는 LED 베이스(150)의 관통홀(151)을 통과하여 외향 돌출되는 한 쌍의 전극 핀(140)이 형성되어 있다. 이들 한 쌍의 전극 핀(140)은 LED 어레이(120)의 길이방향을 따라 외향 돌출되어 상호 대향하며, 그 말단부들은, 도 8에서 보다 구체적으로 볼 수 있는 바와 같이, LED 베이스(150)를 통과하여 도시않은 외부 소켓에 접속된다. 이에 의해, 외부로부터의 전원 공급이 가능하다.
도 4를 참조하여 전극 핀(140)의 구성을 살펴보면, LED 어레이(120)에 연결되는 접합부(141), 베이스(150) 외부로 돌출되어 소켓에 끼워지는 접속부(142) 및 접합부(141)와 접속부(142)를 연결하는 연장부(143)로 구성된다. 접합부(141), 연장부(143) 및 접속부(142)는 소정의 길이를 가지는 핀을 2차례 벤딩하여 형성가능하다. 즉, 도시된 바와 같이, 접합부(141)의 일 측 단부에 연장부(143)의 하측 단부가 수직으로 연결되어 연장되고, 연장부(143)의 상측 단부에는 접속부(142)의 일 측 단부가 수직으로 연결되어 연장된다. 이 때, 접합부(141)는 연장부(143)의 하측 단부에서 형광등 내부를 향하도록 연결되고, 접속부(142)는 연장부(143)의 상측 단부에서 형광등 외부를 향하도록 연결된다. 접합부(141)와 접속부(142)는 연장부를 중심으로 반대 방향으로 연결되며, 전체적으로 단차진 계단 형상을 이룬다.
이러한 전극 핀(140)은 도 3에 도시된 바와 같이 접합부(141)가 PCB 기판(121)에 예를 들어, 솔더링(soldering)으로 고정되어, LED 베이스(150)와 일체를 이룬다.
전술한 베이스(150)는 형광등(100)의 양측 보호부를 형성하고, 전극 핀(140)을 안정적으로 고정시키기 위한 구성으로, 조명관(110)의 양측 단의 개방부를 덮으면서 방열부(130)에 고정된다. 이를 위하여 도시된 바와 같이 방열부(130)에는 고정 홈(134)이 형성되고, 베이스(150)에는 고정 홈(134)에 대응하는 위치에 고정 홀(153)이 형성되어 있다. 이들 고정홈(134)과 고정홀(153)을 예를 들어, 나사를 사용하여 결합함으로써, 베이스(150)가 방열부(130)에 고정 결합가능하다.
도 5를 참조하여 베이스(150)의 구성을 살펴보면, 전극 핀(140) 접속부(142)가 베이스(150)를 관통하여 형광등 외부로 돌출될 수 있도록 베이스(150)에는 한 쌍의 관통 홀(151)이 형성되어 있다. 베이스(150)의 내벽면에는 전극 핀(140)을 고정시키기 위한 한 쌍의 고정부(152)가 형성된다. 고정부(152)는 전극 핀(140)의 접합부(141)와 연장부(143)가 연결되는 부위를 가압하여 고정된다. 이러한 고정부(152)는, 연결 부위를 지지하기 위한 지지판(152a)과 연장부(143)를 가압하기 위한 고정 후크(152b)로 구성된다. 고정 후크(152b)의 단부에는 지지판(152a) 방향으로 돌출되는 후크가 형성되어 있다. 후크는 전극 핀(140)의 이탈을 방지하고, 연장부(143)를 가압하여 고정시키게 된다.
도 6은 본 고안의 실시예에 따른 LED 형광등의 체결 구조를 나타낸 내부 사시도이고, 도 7은 본 고안의 실시예에 따른 LED 형광등의 체결 구조를 나타낸 외부 사시도이며, 도 8은 도 7의 A-A를 나타낸 단면도이다.
도면을 참조하여, 본 고안의 실시예에 따른 LED 형광등의 조립 구조를 살펴보면, 일체로 체결된 조명관(미도시), LED 베이스(150) 및 방열부(미도시)의 양 단부에 베이스(150)가 체결된다. 이때, LED 베이스(150)에 일체로 솔더링된 전극 핀(140)의 접속부(142)는 베이스(150)의 관통 홀(151)을 통과하여 형광등 외부로 돌출되도록 결합되고, 연장부(143)는 베이스(150)의 고정부에 끼워져 고정된다. 즉, 베이스(150)의 체결시 전극 핀(140)의 접속부(142)가 관통 홀(151)을 통하여 외부로 돌출되는 동시에 전극 핀(140)의 연장부(143)는 고정부(152)의 지지판(152a)과 고정 후크(152b) 사이에 끼워지고, 고정 후크(152b)에 의해 이탈이 방지되면서 가압된다.
살펴본 바와 같이, 본 고안의 실시예에 따른 LED 형광등은 전원 연결을 위한 전극 핀이 LED 모듈에 일체로 솔더링되어, 부품 수를 줄일 수 있으며, 전극 핀의 일부가 외부로 돌출되도록 베이스를 체결함으로써, 조립 공정이 간단해진다.
이상에서 본 발명에 있어서 실시예를 참고로 설명되었으나, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것을 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
100 : LED 형광등 110 : 조명관
120 : LED 어레이 121 : PCB 기판
122 : LED 130 : 방열부
131 : 방열판 132 : 돌기홈
133 : 기판결합홈 134 : 고정 홈
140 : 전극 핀 141 : 접합부
142 : 접속부 143 : 연장부
150 : 베이스 151 : 관통 홀
152 : 고정부 152a : 지지판
152b : 고정후크 153 : 고정 홀

Claims (3)

  1. LED 어레이를 보호하는 조명관을 구비하는 LED 형광등에 있어서,
    상기 조명관의 양측 개구 단부에 각각 결합되는 베이스; 및
    상기 LED 어레이에 일단이 접합되고, 타단이 상기 LED 어레이의 길이방향을 따라 외향 돌출되어 상기 베이스를 관통하여 소켓에 접속되는 한 쌍의 전극 핀;을 포함하여 구성된 LED 형광등.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 전극 핀은,
    상기 LED 어레이에 접합되는 접합부;
    상기 소켓에 접속되는 접속부; 및
    상기 접합부와 상기 접속부를 상호 단차지게 연결하는 연장부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 형광등.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 베이스에는,
    상기 전극 핀을 관통시키는 관통홀; 및
    상기 전극 핀을 가압고정시키는 고정부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 LED 형광등.
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