KR20140107874A - 엘이디 램프 - Google Patents

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KR20140107874A
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안종득
조남형
조윤기
손석원
Original Assignee
충북보건과학대학교 산학협력단
손석원
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    • F21K9/00—Light sources using semiconductor devices as light-generating elements, e.g. using light-emitting diodes [LED] or lasers
    • F21K9/20—Light sources comprising attachment means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V21/00—Supporting, suspending, or attaching arrangements for lighting devices; Hand grips
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Abstract

본 발명은 LED 램프에 관한 것으로, 외부 컨버터를 통해 인가되는 전원에 의해 빛을 발생하는, 직렬·병렬 조합형태의 복수 개의 LED; 상기 복수 개의 LED가 실장되는 LED 기판; 상기 LED 기판의 전면부에서 상기 빛을 확산시키는 빛확산판을 겸하는 하우징; 상기 LED에서 발생하는 열을 식히기 위해, 상기 LED 기판의 후면에 접하면서 다수의 방열 날개가 구비된 알루미늄 방열판; 을 포함하며, 상기 방열판에 연결된 프레임에 부착면이 마련되고, 상기 부착면에 자석이 구비되어 있으며, 상기 빛확산판은 탈착이 가능한 것을 특징으로 한다.

Description

엘이디 램프{LED LAMP}
본 발명은 엘이디를 광원으로 사용하는 엘이디 램프에 관한 것으로서, 특히 형광등을 사용하는 기존의 계단등 및 엘리베이터등을 대체할 수 있는 부착면의 자석을 이용하여 손쉽게 벽면 또는 천장에 부착이 가능한 엘이디 램프에 관한 것이다.
일반적으로 LED(Light Emitting Diode)란 발광다이오드를 칭하는 것으로, LED는 GaP, GaAs 등의 화합물 반도체에서 PN 접합에 전류가 흐를 때, 빛이 발생하는 현상을 이용한 소자로, 발광다이오드 제조시 반도체 화합물의 성분비를 조절함으로서, 일정한 파장의 빛을 발생시키는 발광다이오드를 제조할 수 있다. LED는 소비전력이 기존 백열등의 20% 수준으로 적어 고효율의 조명 수단으로 다방면에 활용되고 있다. 특히 전력 소모에 비하여 밝기가 밝아 전력 효율이 좋다는 장점이 있다. 따라서, 최근 이를 이러한 장점을 이용하여 최소의 전력량으로 조명할 수 있는 LED 조명기구가 많이 제안되고 있다.
한편, 기존에 실내조명 기구로서 많이 사용되고 있는 형광등은 수명이 제한되어 있어 일정 시간 후에는 탄화현상이 발생하여 조도가 떨어지고, 이후 급속히 수명이 다하게 되어, 주기적으로 형광 램프를 바꾸어 주어야 하므로, 이에 따른 유지 보수 비용이 많이 소요될 뿐만 아니라, 전력 소비가 많다는 문제점이 있어, 전력 효율이 높은 LED 조명기구로의 전환이 절실히 요구되고 있는 실정이다.
본 발명의 목적은 계단등을 포함하여 엘리베이터 내부에 설치되어 있는 형광등으로 되어 있는 조명을 에너지 절약 효과가 있는 LED 램프로 대체하면서도, 외부 하우징이 있는 경우에는 빛확산판을 겸하는 내부 하우징을 탈착가능하고, 자석을 이용하여 엘리베이터 내에 손쉽게 설치가 가능한 LED 램프를 구현시킬 수 있는 기술을 제공하는 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 LED 램프는, 외부 컨버터를 통해 인가되는 전원에 의해 빛을 발생하는, 직렬·병렬 조합형태의 복수 개의 LED; 상기 복수 개의 LED가 실장되는 LED 기판; 상기 LED 기판의 전면부에서 상기 빛을 확산시키는 빛확산판을 겸하는 하우징; 상기 LED에서 발생하는 열을 식히기 위해, 상기 LED 기판의 후면에 접하면서 다수의 방열 날개가 구비된 알루미늄 방열판; 을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 방열판에 연결된 프레임에 부착면이 마련되고, 상기 부착면에 자석이 구비되어 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 빛확산판은 탈착이 가능한 것을 특징으로 하는 한다.
위와 같은 본 발명에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 엘리베이터등으로 사용되는 LED 램프를 부착면에 구비된 자석을 이용하여 엘리베이터 내부에 손쉽게 설치할 수 있다.
둘째, LED 소자의 과열에 따른 열을 알루미늄 방열판을 이용하여 식힐 수 있다.
셋째, 외부하우징이 있는 경우에는 빛확산판을 분리한 체로 사용할 수 있도록 빛확산판의 착탈이 가능하다.
도 1은 하나의 실시예로서 모델1의 PCB 규격을 도시하고 있다.
도 2는 하나의 실시예로서 모델2의 PCB 규격을 도시하고 있다.
도 3은 하나의 실시예로서 모델1의 회로도이다.
도 4는 하나의 실시예로서 모델2의 회로도이다.
이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 실시에를 상세히 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 구성 요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있다. 또한, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 정의된 용어들은 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸치 내용을 토대로 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.
본 발명에서 하나의 실시예로서 20W 급 및 24W 급의 두 가지 모델에 대한 구성을 살펴본다. 상기 20W 급의 모델1은 계단등에 사용되기 위하여 설계 제작되었으며 24W 급의 모델2는 엘리베이터에 사용될 목적으로 설게 및 제작되었다.
본 발명에 따른 LED 램프는, 외부 컨버터를 통해 인가되는 전원에 의해 빛을 발생하는, 직렬·병렬 조합형태의 복수 개의 LED; 상기 복수 개의 LED가 실장되는 LED 기판; 상기 LED 기판의 전면부에서 상기 빛을 확산시키는 빛확산판을 겸하는 하우징; 상기 LED에서 발생하는 열을 식히기 위해, 상기 LED 기판의 후면에 접하면서 다수의 방열 날개가 구비된 알루미늄 방열판; 을 포함한다.
본 발명은 직관형의 구조이다. 일반적으로 직관형 LED 조명은 기존 형광등에 그대로 쓸 수 있는 '안정기 호환형', 형광등 안정기를 제거하고 LED 조명 안에 별도의 컨버터를 설치하는 '컨버터 내장형', 형광등 안정기를 제거하고 LED 조명 외부에 별도의 컨버터를 설치하는 '컨버터 외장형'의 세 가지로 구분된다. 이들 제품 중 기술표준원(기표원)이 인증하는 것은 컨버터 외장형인 직관형 LED 조명이다. 따라서 본 발명은 컨버터 외장형을 채택하고 있다.
먼저 LED 램프를 제작하기 위하여 회로설계에 대하여 설명한다.
도 1은 20W 급의 LED 램프의 PCB 설계도면이다.
LED 칩셋은 SPMWHT221MD5WAR0S0 모델이 사용되었다. 제품의 자세한 특성에 관해서는 Data sheet를 참조한다. 칩셋의 간격은 12.5㎜이며, 칩셋의 배열은 10직렬 9병렬 3라인이다. 입력측에는 브리지 다이오드 정류회로를 사용하였다. PCB 기판에 있어서, Background는 White Color를, Silk는 Black Color를 사용하였다. 총 LED 수량은 90개이다. 주의할 사항은 양 사이드에 방열판의 슬라이드면에 통과함으로 LED를 외곽으로 2㎜ 이상 간격을 유지하여 설계한다. 도 3은 모델1의 회로도이다.
도 2는 24W 급의 LED 램프의 PCB 설계도면이다. 생략된 부분은 도 1과 동일하다.
LED 칩셋은 모델1과 동일한 소자를 사용하였다. 역시 칩셋의 간격은 12.5㎜이며, 칩셋의 배열은 14직렬 9병렬 3라인이다. 입력측에는 브리지 다이오드 정류회로를 사용하였다. PCB 기판에 있어서, Background는 White Color를, Silk는 Black Color를 사용하였다. 총 LED 수량은 126개이다. 주의할 사항은 역시 양 사이드에 방열판의 슬라이드면에 통과함으로 LED를 외곽으로 2㎜ 이상 간격을 유지하여 설계한다. 도 4는 모델2의 회로도이다.
상기 모델1 및 모델2의 PCB를 제작하고, 제작된 PCB에는 직렬, 병렬 조합형태의 복수 개의 LED가 실장된다.
LED 소자는 빛의 직진성이 강하고, 점광원이기 때문에 빛을 확산시킬 수 이쓴 빛확산판이 필요하다. 따라서 상기 LED 기판의 전면부에 빛을 확산시키는 빛확산판을 겸하는 하우징이 구비된다. 빛확산판은 필요에 따라 탈부착이 가능하도록 설계된다. 엘리베이터의 천정에 조명을 가리는 확산판이 있으므로 이중으로 확산판을 부착할 필요가 없으며 빛을 차단하는 요인을 최소화할 필요가 있다. 상기 모델1은 계단등에 사용되기 위한 것이며 모델2는 엘리베이터에 사용할 목적으로 설계 및 제작되었다.
LED 램프는, LED에서 발생하는 열을 식히기 위해, LED 기판의 후면에 접하면서 다수의 방열 날개가 구비된 알루미늄 방열판을 포함한다. 방열판을 LED가 실장된 PCB 후면에 접하도록 설치되며 외부에 노출될 수 있도록 외부 하우징을 겸한다.
본 발명에 따른 LED 램프는 계당등 또는 엘리베이터등으로 활용될 수 있는데, 기존의 시설물을 변경하지 않고 간편하게 설치가 가능하도록 설계되었다. 방열판이 있는 후면에 프레임을 설치하고 프레임에 의해 지지되도록 부착면을 구비한다. 부착면에는 자석이 구비되어 있어서 엘리베이터와 같이 금속 재질의 벽면 또는 천장이 있는 장소에 손쉽게 LED 램프의 설치가 가능하다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 대한 구체적인 설명은 첨부된 도면을 참조한 실시예에 의해서 이루어졌지만, 상술한 실시예는 본 발명의 바람직한 예를 들어 설명하였을 뿐이기 때문에, 본 발명이 상기의 실시예에만 국한되는 것으로 이해되어져서는 아니 되며, 본 발명의 권리범위는 후술하는 청구범위 및 그 등가개념으로 이해되어져야 할 것이다.

Claims (3)

  1. 외부 컨버터를 통해 인가되는 전원에 의해 빛을 발생하는, 직렬·병렬 조합형태의 복수 개의 LED;
    상기 복수 개의 LED가 실장되는 LED 기판;
    상기 LED 기판의 전면부에서 상기 빛을 확산시키는 빛확산판을 겸하는 하우징;
    상기 LED에서 발생하는 열을 식히기 위해, 상기 LED 기판의 후면에 접하면서 다수의 방열 날개가 구비된 알루미늄 방열판; 을 포함하는 것을 특징으로 하는
    LED 램프.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 방열판에 연결된 프레임에 부착면이 마련되고, 상기 부착면에 자석이 구비되어 있는 것을 특징으로 하는
    LED 램프.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 빛확산판은 탈착이 가능한 것을 특징으로 하는
    LED 램프.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102001444B1 (ko) * 2019-02-12 2019-07-18 (주) 지앤네트웍스 스크린 골프장 led 조명 장치

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