KR20220155851A - 엘이디 조명 램프 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 단면이 원형 중공체인 투광본체와, 상기 투광본체의 개구된 일측 단부에 삽입되며 전극단자를 가지는 본체결합부재와, 상기 본체결합부재의 전극단자에 전기적으로 연결되어 본체결합부재에 결합되며 상기 투광본체 내에 위치하는 발광본체와, 상기 투광본체와 발광본체 사이에 위치하는 중공체인 확산체인 확산봉을 포함하며;
상기 발광본체는 길이 방향으로 연장된 판상의 막대인 방열부재와, 길이 방향을 따라 정렬된 복수의 엘이디를 가지며 상기 방열부재에 접합된 PCB기판을 포함하고; 상기 PCB기판은 방열부재의 양면에 접합되어 병렬로 구비된 것을 특징으로 하는 엘이디 조명 램프에 관한 것이다.

Description

엘이디 조명 램프{A LED Lighting Lamp}
본 발명은 엘이디 조명 램프에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전방향으로 조도가 균일하게 형성되며 방열 효율이 좋은 엘이디 조명 램프에 관한 것이다.
일반적인 엘이디(LED : Light Emitting Diode)를 이용한 조명 장치는 전기 사용량이 적고 수명이 반영구적인 장점으로 인하여 다양한 분야에서 널리 이용되고 있으며, 최근에는 다양한 형태의 엘이디 조명 램프가 개발되고 있다.
종래 형광등과 같은 형태의 엘이디 조명 램프는 다수의 엘이디가 실장 된 PCB기판이 종래 형광등과 같은 형태의 투광본체에 내장된 구조로 이루어지며, 회로 모듈에 전원을 공급하는 전원 단자를 전원이 공급되는 등기구에 연결하여 빛이 조사되도록 이루어진다.
종래의 형광등과 같은 형태의 엘이디 조명 램프는 조도가 전방향으로 균일하게 형성되지 못하였으며, 특히 투광본체의 외경이 30㎜ 이하인 경우에는 음역이 발생하는 문제점이 있었으며, 방열 효율이 낮아 고장의 원인이 되는 문제점이 있었다.
대한민국 등록번호 제10-0923982호 등록특허공보 대한민국 등록번호 제10-0938932호 등록특허공보
본 발명은 상기와 같은 종래 기술이 가지는 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 음역이 발생하지 않아 전방향으로 조도가 균일하게 형성되며 방열 효율이 좋은 엘이디 조명 램프를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 위하여, 본 발명은 단면이 원형 중공체인 투광본체와, 상기 투광본체의 개구된 일측 단부에 삽입되며 전극단자를 가지는 본체결합부재와, 상기 본체결합부재의 전극단자에 전기적으로 연결되어 본체결합부재에 결합되며 상기 투광본체 내에 위치하는 발광본체와, 상기 투광본체와 발광본체 사이에 위치하는 중공체인 확산체인 확산봉을 포함하며;
상기 발광본체는 길이 방향으로 연장된 판상의 막대인 방열부재와, 길이 방향을 따라 정렬된 복수의 엘이디를 가지며 상기 방열부재에 접합된 PCB기판을 포함하고; 상기 PCB기판은 방열부재의 양면에 접합되어 병렬로 구비된 것을 특징으로 하는 엘이디 조명 램프를 제공한다.
상기에서, 확산봉은 단면이 원형이고 내측에 서로 마주하는 오목부를 형성하도록 내향으로 돌출되며 길이 방향을 따라 삽입안내부가 구비되어, 상기 발광본체는 폭 방향 양측이 삽입안내부로 슬라이딩 삽입되어 구비된 것을 특징으로 한다.
상기에서, 확산봉 내에 발광본체의 양측으로 확산부재가 더 포함되며; 상기 확산부재는 길이 방향으로 연장된 판상의 확산본체부와, 상기 확산본체부의 폭 방향 양측에 절곡된 형태로 구비된 본체연장부를 포함하여 일측으로 오목한 형태로 형성되며; 상기 확산부재는 양측 오목부의 외측으로 양측 본체연장부가 양측 삽입안내부를 따라 안내되어 삽입되어; 양측의 확산부재의 오목한 쪽은 각각 엘이디와 마주하며, 확산부재와 발광본체 사이에는 길이 방향을 따라 연장된 제4공간이 형성된다.
상기에서, 본체결합부재는 결합본체를 포함하여 상기 전극단자는 결합본체에 결합되어 구비되며; 상기 결합본체는 투광본체의 개구된 단부로 삽입되는 삽입결합부를 포함하여 투광본체로 슬라이딩 삽입되고 투광본체의 단부는 결합본체의 턱면에 걸려 구비되고;
상기 확산봉의 단부에는 절개된 결합오목부가 단부 양측에 형성되어, 상기 전극단자의 내측 부분과 PCB기판을 전기적으로 연결한 접합부가 결합오목부에 삽입된 것을 특징으로 한다.
상기에서, 투광본체는 일측으로 개구된 형태이며, 개구된 반대 측에 외향 만곡 볼록한 바닥부가 구비된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르는 엘이디 조명 램프는 본체결합부재가 결합된 쪽을 제외한 모든 영역에서 음역없이 조도가 균일하게 형성되며, 방열부재로부터 발생되는 열이 균일하게 분포되어 국부적인 온도 상승이 방지되는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따르는 엘이디 조명 램프를 도시한 정면도이며,
도 2는 도 1에 도시한 본 발명에 따르는 엘이디 조명 램프의 분해도이며,
도 3은 도 1의 "B"부를 도시한 개략적인 단면도이며,
도 4는 도 1의 A-A선에 따른 단면도이며,
도 5는 도 2의 "A"부를 도시한 사시도이다.
본 발명의 설명에 사용되는 모든 기술적 용어들 및 과학적 용어들은, 달리 정의되지 않는 한, 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 일반적으로 이해되는 의미를 갖는다. 본 개시에 사용되는 모든 용어들은 본 개시를 더욱 명확히 설명하기 위한 목적으로 선택된 것이며 본 개시에 따른 권리범위를 제한하기 위해 선택된 것이 아니다.
본 발명의 설명에 사용되는 "포함하는", "구비하는", "갖는" 등과 같은 표현은, 해당 표현이 포함되는 어구 또는 문장에서 달리 언급되지 않는 한, 다른 실시예를 포함할 가능성을 내포하는 개방형 용어(open-ended terms)로 이해되어야 한다.
본 발명의 설명에 사용되는 단수형의 표현은 달리 언급하지 않는 한 복수형의 의미를 포함할 수 있으며, 이는 청구범위에 기재된 단수형의 표현에도 마찬가지로 적용된다.
본 발명의 설명에 사용되는 "제1", "제2" 등의 표현들은 복수의 구성요소들을 상호 구분하기 위해 사용되며, 해당 구성요소들의 순서 또는 중요도를 한정하는 것은 아니다.
본 발명의 설명에서 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "결합되어" 있다고 언급된 경우, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수 있거나 결합될 수 있는 것으로, 또는 새로운 다른 구성요소를 매개로 하여 연결될 수 있거나 결합될 수 있는 것으로 이해되어야 한다.
이하에서 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 엘이디 조명 램프에 대하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명에 따르는 엘이디 조명 램프를 도시한 정면도이며, 도 2는 도 1에 도시한 본 발명에 따르는 엘이디 조명 램프의 분해도이며, 도 3은 도 1의 "B"부를 도시한 개략적인 단면도이며, 도 4는 도 1의 A-A선에 따른 단면도이며, 도 5는 도 2의 "A"부를 도시한 사시도이다.
설명의 편의를 위하여, 이하의 설명에서 도 3의 가로 방향을 길이 방향으로 설명한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따르는 엘이디 조명 램프(100)는 발광본체(110)와, 투광본체(120)와, 확산봉(130)과, 확산부재(140)와, 본체결합부재(150)를 포함하여 이루어진다.
상기 발광본체(110)는 본체결합부재(150)에 전기적으로 연결되어 결합된다. 상기 발광본체(110)는 중공체인 투광본체(120) 내에 위치한다. 상기 발광본체(110)는 확산봉(130) 내에 위치한다. 도 2 및 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 발광본체(110)는 방열부재(117)와, PCB기판(111)과, 엘이디(113)를 포함하여 이루어진다.
상기 방열부재(117)는 길이 방향으로 연장된 판상의 막대로 구비된다. 상기 방열부재(117)는 알루미늄 재질로 두께가 얇은 판상으로 구비된다.
상기 PCB기판(111)은 상기 방열부재(117)의 양면에 접합되어 병렬로 구비된다. 상기 PCB기판(111)은 방열부재(117)의 길이 방향을 따라 복수로 구비될 수 있다. 상기 PCB기판(111)이 복수로 구비되면, 이웃하는 PCB기판(111)은 전기적으로 연결되는 연결부(115)에 의하여 연결된다.
상기 엘이디(113)는 상기 PCB기판(111)에 길이 방향을 따라 복수로 구비되며, PCB기판(111)의 길이 방향을 따라 정렬된다. 상기 엘이디(113)는 상기 방열부재(117)를 사이에 두고 배향하도록 구비된다. 상기 엘이디(113)는 방열부재(117)의 배향하는 양면에 각각 부착된 PCB기판(111)에 실장되어 구비된다.
상기 엘이디(113)가 방열부재(117)의 양면에 구비됨으로써 방열부재(117)의 양측에서 배향하여 빛이 방사되고, 엘이디(113)에서 발광된 빛은 확산봉(130)을 통하여 확산되고 투광본체(120)를 통하여 외부로 방사되어 음역 발생없이 전방향으로 균일하게 빛이 조사된다.
상기 투광본체(120)는 단면이 원형인 중공체로 구비된다. 상기 투광본체(120)는 반투명 아크릴과 같은 합성수지로 이루어진다. 상기 투광본체(120)는 길이 방향 일측으로 개구된 형태이며, 개구된 반대 측에는 외향 만곡 볼록한 바닥부(123)가 구비된다. 상기 투광본체(120)는 개구된 반대 측에 외향 만곡 볼록한 형태의 바닥부(123)가 구비됨으로써 본체결합부재(150)가 결합된 쪽을 제외한 모든 영역에서 음역없이 거의 균일한 빛이 방사되는 것이 확인되었다.
도 2 및 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 확산봉(130)은 단면이 원형인 중공체로 구비된다. 상기 확산봉(130)은 합성수지로 이루어진 확산체이다. 상기 확산봉(130)은 상기 발광본체(110)와 투광본체(120) 사이에 위치한다. 상기 투광본체(120)의 내경은 확산봉(130)의 외경보다 커서 상기 투광본체(120)와 확산봉(130) 사이에는 제1공간(S1)이 형성된다.
상기 확산봉(130)은 확산봉본체(131)와, 삽입안내부(133)로 이루어진다.
상기 확산봉본체(131)는 단면이 원형인 중공체로 구비된다. 상기 확산봉본체(131)에는 단부에 결합오목부(139)가 형성된다. 상기 결합오목부(139)는 절개되어 단부 양측에 형성된다.
상기 삽입안내부(133)는 확산봉본체(131) 내에서 서로 마주하도록 내향 돌출되며 길이 방향을 따라 연장 구비된다. 상기 삽입안내부(133)는 확산봉본체(131) 내측에 서로 마주하는 오목부(134)를 형성하며 내향 돌출된다. 상기 발광본체(110)는 폭 방향 양측이 상기 삽입안내부(133)로 슬라이딩 삽입되어 구비된다. 상기 확산봉본체(131)에 형성된 결합오목부(139)는 상기 오목부(134)가 형성된 길이 방향 단부에 형성될 수 있다.
상기 확산봉(130)에 마주하는 오목부(134)가 형성되고, 발광본체(110)가 오목부(134)에 슬라이딩 삽입되므로 발광본체(110)는 확산봉(130) 내에서 일측으로 치우침 없이 위치가 유지된다.
상기 확산봉(130)의 삽입안내부(133)로 발광본체(110)가 슬라이딩 삽입되면, 상기 오목부(134) 내에 발광본체(110)의 폭 방향 양측으로 길이 방향을 따라 연장된 제3공간(S3)이 형성되고, 상기 방열부재(117)의 폭 방향 양측 단부는 제3공간(S3)으로 노출된다. 상기 제3공간(S3)이 형성됨으로써 상기 방열부재(117)로부터 방출되는 열은 제3공간(S3)으로 균일하게 분포되어 국부적인 온도 상승이 방지된다.
상기 확산부재(140)는 상기 확산봉(130) 내에 발광본체(110)의 양측으로 구비된다. 상기 확산부재(140)는 길이 방향으로 연장되어 일측으로 오목한 형태인 판상으로 구비된다. 상기 확산부재(140)는 합성수지 재질로 이루어진다.
상기 확산부재(140)는 길이 방향으로 연장된 판상인 확산본체부(141)와, 상기 확산본체부(141)의 폭 방향 양측에 절곡된 형태인 본체연장부(143)를 포함하여 이루어진다.
상기 확산부재(140)는 확산봉(130) 내에 슬라이딩 삽입된다. 상기 확산부재(140)는 상기 확산봉(130)의 양측 오목부(134)의 외측으로 양측 본체연장부(143)가 양측 삽입안내부(133)를 따라 안내되어 삽입된다.
상기 확산부재(140) 단면에 있어서, 본체연장부(143)의 외면은 원호형으로 형성되고, 상기 확산부재(140)의 본체연장부(143) 외면은 확산봉(130)의 내면과 접하여 구비된다. 상기 확산부재(140)의 본체연장부(143) 단부는 삽입안내부(133)에 접하고 확산부재(140)의 본체연장부(143) 외면은 확산봉(130)의 내면과 접하여 확산부재(140)는 확산봉(130) 내에서 흔들림 없이 안정된 상태로 유지된다.
상기 확산봉(130)과 확산부재(140)는 별도로 제조되어 확산부재(140)가 확산봉(130) 내로 슬라이딩 삽입될 수 있으나, 상기 확산봉(130)과 확산부재(140)는 일체로 구비될 수 있다.
상기 확산봉본체(131) 내로 확산부재(140)가 삽입되면, 상기 확산봉본체(131)와 확산본체부(141) 사이로 길이 방향을 따라 연장된 제2공간(S2)이 형성되고, 상기 양측의 확산부재(140)의 오목한 쪽은 각각 엘이디(113)와 마주하며, 확산부재(140)와 발광본체(110) 사이에는 길이 방향을 따라 연장된 제4공간(S4)이 형성된다.
상기 엘이디(113)에서 발광된 빛은 제4공간(S4)을 지나 확산부재(140)를 통하여 확산되고 제2공간(S2)을 지나 확산봉(130)을 통하여 다시 확산되어 제1공간(S1)을 지나 투광본체(120)를 통하여 외부로 방사된다. 따라서 전방향에 걸쳐서 균일한 빛이 조사되어 음역이 발생하지 않는다. 실험 결과 투광본체(120)의 외경이 20㎜인 경우도 음역이 발생하지 않는 것이 확인되었으며, 360°전 범위에 걸쳐서 음역없이 거의 균일한 세기의 빛이 조사되는 것이 확인되었다.
상기 확산부재(140)와 확산봉(130)은 표면에 광확산층이 형성되거나 혹은 합성수지 재질 내에 광확산제가 포함되도록 하여 제조될 수도 있다. 광확산제로는 무기질계, 실리콘계, 아크릴계, 스티렌계 광확산제가 일반적으로 사용될 수 있으며, 광확산제의 예로는 대한민국 등록특허공보 제10-0938932호에 기재되어 있으므로 상세한 설명은 생략한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 상기 본체결합부재(150)는 상기 투광본체(120)의 개구부에 삽입되어 결합 구비된다. 상기 본체결합부재(150)는 전극단자(153)와, 결합본체(151)와, 접합부(155)를 포함하여 이루어진다.
상기 전극단자(153)는 플라스틱 재질로 이루어진 절연체인 결합본체(151)에 결합되어 구비된다. 상기 전극단자(153)를 인서트로 하여 결합본체(151)가 사출 성형되어, 상기 전극단자(153)가 결합본체(151)에 일체로 결합되어 구비될 수 있다. 상기 전극단자(153)에는 발광본체(110)가 전기적으로 연결되어 결합된다. 상기 전극단자(153)에는 전극단자(153)의 길이 방향 내측 부분과 PCB기판(111)을 전기적으로 연결한 접합부(155)가 구비되어 발광본체(110)와 본체결합부재(150)가 결합된다.
상기 결합본체(151)에는 상기 투광본체(120)를 향하여 턱면을 형성하며 투광본체(120)의 개구된 단부로 삽입되는 삽입결합부(1511)가 형성된다. 상기 삽입결합부(1511)는 투광본체(120)의 개구된 단부로 슬라이딩 삽입되고, 투광본체(120)의 단부는 상기 결합본체(151)의 턱면에 걸리어 구비된다. 상기 삽입결합부(1511)의 외경과 투광본체(120)의 개구된 단부 내경은 중간끼워맞춤 결합되는 크기로 형성된다. 상기 삽입결합부(1511)의 외경과 투광본체(120)의 개구된 단부 내경은 헐거운끼워맞춤 크기로 형성될 수도 있다.
상기 삽입결합부(1511)에는 결합본체홈(1513)이 형성되고, 상기 투광본체(120)의 개구된 단부에 관통된 본체결합공(127)이 형성되어, 삽입결합부(1511)가 투광본체(120)의 개구된 단부에 삽입되고 결합나사(160)로 본체결합공(127)과 결합본체홈(1513)에 나사 결합하여 분리되는 것을 방지할 수 있다. 상기 결합본체홈(1513)은 관통된 홀로 형성할 수도 있다.
상기 삽입결합부(1511)가 투광본체(120)의 개구된 단부에 삽입되어 흔들림 없이 결합되고, 상기 확산봉(130)의 결합오목부(139)로 접합부(155)가 삽입되므로, 상기 확산봉(130)은 투광본체(120) 내에서 흔들림없이 중심부에 안정되게 위치가 유지된다.
100: 엘이디 조명 램프
110: 발광본체 120: 투광본체
130: 확산봉 140: 확산부재
150: 본체결합부재

Claims (5)

  1. 단면이 원형 중공체인 투광본체(120)와, 상기 투광본체(120)의 개구된 일측 단부에 삽입되며 전극단자(153)를 가지는 본체결합부재(150)와, 상기 본체결합부재(150)의 전극단자(153)에 전기적으로 연결되어 본체결합부재(150)에 결합되며 상기 투광본체(120) 내에 위치하는 발광본체(110)와, 상기 투광본체(120)와 발광본체(110) 사이에 위치하는 중공체 확산체인 확산봉(130)을 포함하며;
    상기 발광본체(110)는 길이 방향으로 연장된 판상의 막대인 방열부재(117)와, 길이 방향을 따라 정렬된 복수의 엘이디(113)를 가지며 상기 방열부재(117)에 접합된 PCB기판(111)을 포함하고; 상기 PCB기판(111)은 방열부재(117)의 양면에 접합되어 병렬로 구비된 것을 특징으로 하는 엘이디 조명 램프(100).
  2. 제1 항에 있어서, 상기 확산봉(130)은 단면이 원형이고 내측에 서로 마주하는 오목부(134)를 형성하도록 내향 돌출되며 길이 방향을 따라 삽입안내부(133)가 구비되어, 상기 발광본체(110)는 폭 방향 양측이 삽입안내부(133)로 슬라이딩 삽입되어 구비된 것을 특징으로 하는 엘이디 조명 램프(100).
  3. 제2 항에 있어서, 상기 확산봉(130) 내에 발광본체(110)의 양측으로 확산부재(140)가 더 포함되며; 상기 확산부재(140)는 길이 방향으로 연장된 판상의 확산본체부(141)와, 상기 확산본체부(141)의 폭 방향 양측에 절곡된 형태로 구비된 본체연장부(143)를 포함하여 일측으로 오목한 형태로 형성되며; 상기 확산부재(140)는 양측 오목부(134)의 외측으로 양측 본체연장부(143)가 양측 삽입안내부(133)를 따라 안내되어 삽입되어; 양측의 확산부재(140)의 오목한 쪽은 각각 엘이디(113)와 마주하며, 확산부재(140)와 발광본체(110) 사이에는 길이 방향을 따라 연장된 제4공간(S4)이 형성된 것을 특징으로 하는 엘이디 조명 램프(100).
  4. 제3 항에 있어서, 상기 본체결합부재(150)는 결합본체(151)를 포함하여 상기 전극단자(153)는 결합본체(151)에 결합되어 구비되며; 상기 결합본체(151)는 투광본체(120)의 개구된 단부로 삽입되는 삽입결합부(1511)를 포함하여 투광본체(120)로 슬라이딩 삽입되고 투광본체(120)의 단부는 결합본체(151)의 턱면에 걸려 구비되고;
    상기 확산봉(130)의 단부에는 절개된 결합오목부(139)가 단부 양측에 형성되어, 상기 전극단자(153)의 내측 부분과 PCB기판(111)을 전기적으로 연결한 접합부(155)가 결합오목부(139)에 삽입된 것을 특징으로 하는 엘이디 조명 램프(100).
  5. 제1 항 내지 제4 항 중 한 항에 있어서, 상기 투광본체(120)는 일측으로 개구된 형태이며, 개구된 반대 측에 외향 만곡 볼록한 바닥부(123)가 구비된 것을 특징으로 하는 엘이디 조명 램프(100).
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