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KR100965900B1 - 캡슐형 엘이디 램프 - Google Patents

캡슐형 엘이디 램프 Download PDF

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KR100965900B1
KR100965900B1 KR1020080127603A KR20080127603A KR100965900B1 KR 100965900 B1 KR100965900 B1 KR 100965900B1 KR 1020080127603 A KR1020080127603 A KR 1020080127603A KR 20080127603 A KR20080127603 A KR 20080127603A KR 100965900 B1 KR100965900 B1 KR 100965900B1
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South Korea
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led
heat dissipation
coupling portion
metal body
led substrate
Prior art date
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KR1020080127603A
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홍삼표
Original Assignee
홍삼표
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Publication date
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Abstract

본 발명은 많은 수의 엘이디를 다양한 위치에 설치할 수 있도록 구조를 개선한 점, 많은 수의 엘이디를 설치함에도 불구하고 원활한 방열구조를 갖출 수 있도록 개선한 점 등에 특징을 갖는 캡슐형 엘이디 램프에 관한 것이다. 본 발명의 주요 특징은, 베이스 전극을 가지며, 내부에 엘이디로 전원을 공급하기 위한 회로기판이 내장되며, 환기홀을 갖는 상부캡; 상부에 상기 상부캡이 취부되는 결합부와, 상기 결합부의 하측에 구성되며 외주면에 엘이디 기판 취부용 홈이 형성된 엘이디 고정부로 이루어진 방열금속체; 상기 제1 엘이디 기판 취부용 홈에 인입 설치되는 열전도성의 엘이디 기판 및 상기 엘이디 기판 상에 설치되는 엘이디; 상기 방열금속체의 외부를 감싸고 있으면서 상기 결합부의 하부에 취부되는 투명 또는 반투명 재질로 된 하부캡으로 구성된 것을 특징으로 하는 캡슐형 엘이디 램프이다.
엘이디, 램프

Description

캡슐형 엘이디 램프{Capsule-type LED lamp}
본 발명은 캡슐형 엘이디 램프에 관한 것이다. 보다 상세하게, 본 발명은 많은 수의 엘이디를 다양한 위치에 설치할 수 있도록 구조를 개선한 점, 많은 수의 엘이디를 설치함에도 불구하고 원활한 방열구조를 갖출 수 있도록 개선한 점 등에 특징을 갖는 캡슐형 엘이디 램프에 관한 것이다.
최근 고출력 엘이디(LED:light emitting diode)의 개발과 더불어 엘이디로 조명을 하는 엘이디 램프의 시장이 넓어지고 있으며, 그 형태도 다양화되고 있다.
이러한 엘이디 램프는 대다수가 전도성 금속 위에 엘이디를 취부한 후 방열금속판과 같이 결합시켜서 하측 또는 상측방향과 같이 일방향으로만 빛이 발산되는 구성을 취하고 있다.
한편, 일부 제품은 빛을 측면으로도 발산시키기 위해 확산소재 또는 플라스틱소재 또는 유리소재로 된 커버를 사용하는 구조도 있으나, 빛의 발산각도가 대략 60°이내여서 실생활에서 사용되는 백열전구나 삼파장 전구처럼 넓은 발산각도가 나오지 않아 사용상 제약이 많았다.
또한, 종래의 엘이디 램프(1)는 도 1에서와 같이 엘이디(2)를 하측 또는 상측과 같이 일방향으로만 향하게 배치하다 보니, 정해진 공간에 많은 엘이디를 취부하지 못함에 따라 소원하는 밝기로 증대시키기 위해서는 중간 휘도의 염가형 엘이디 대신 고휘도의 엘이디를 적용해야만 하므로 원가상승의 문제점이 있었다.
또한, 종래의 엘이디 램프는 도시하지는 않았지만 빛의 발산각도 및 난반사를 유도하여 가시범위를 넓힐 수 있도록 하기 위해서 렌즈를 부설하는 경우도 있어서 이 역시 원가상승의 문제점으로 지적되고 있다.
또한, 종래의 엘이디 램프는 일측방향에만 엘이디가 취부되므로 발생된 고열을 낮추기 위해서는 방열판의 사이즈를 크게 하는 것이 일반적이었는데, 이 경우 방열판의 확대된 사이즈에 비례하여 램프의 볼륨도 커지게 되므로 램프를 취부할 때 많은 제약이 따르는 문제점도 있었다.
또한, 종래의 엘이디 램프는 방열효과를 높이기 위해서 도 1에서와 같이 방열판(3)의 방열면적을 확대한 요철형(주름형) 방열판이 적용되기도 하였는데, 이러한 방열판은 제품의 외관이 수려하지 못한 문제점이 있었다.
이에, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위해 안출한 것으로서, 본 발명의 주요 목적은 사이즈를 확대하거나 또는 렌즈와 같은 별도의 보조수 단 없이 빛을 여러 방향으로 고르게 발산될 수 있도록 함으로써 다크 죤(Dark zone)을 없앨 수 있는 캡슐형 엘이디 램프를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 많은 수의 엘이디를 설치함에도 불구하고 원활한 방열구조를 갖는 캡슐형 엘이디 램프를 제공함에 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 베이스 전극을 가지며, 내부에 엘이디로 전원을 공급하기 위한 회로기판이 내장되며, 환기홀을 갖는 상부캡; 상부에 상기 상부캡이 취부되는 결합부와, 상기 결합부의 하측에 구성되며 외주면에 엘이디 기판 취부용 홈이 형성된 엘이디 고정부로 이루어진 방열금속체; 상기 제1 엘이디 기판 취부용 홈에 인입 설치되는 열전도성의 엘이디 기판 및 상기 엘이디 기판 상에 설치되는 엘이디; 상기 방열금속체의 외부를 감싸고 있으면서 상기 결합부의 하부에 취부되는 투명 또는 반투명 재질로 된 하부캡으로 구성된 것을 특징으로 하는 캡슐형 엘이디 램프이다. 상기 엘이디 기판은 직선의 스트링 형태를 갖는 기판이어서 상기 나선형의 엘이디 기판 취부용 홈에 탈부착 될 수 있다.
상기 캡슐형 엘이디 램프는 상기 LED의 색상 조절, 밝기 조절 및 온오프를 제어하는 제어부를 더 포함하고, 상기 제어부는 제어 신호의 수신 및 출력 단자를 구비하는 마이컴, 출력 단자로부터의 출력을 수신하여 PWM 신호를 출력하는 PWM 드라이버, PWM 신호를 수신하여 LED를 온오프하는 트랜지스터, 및 트랜지스터의 전류를 일정하게 유지하기 위해 전류를 측정하는 센싱 저항을 포함할 수 있다.
상기 LED는 적색 LED, 녹색 LED 및 청색 LED로 구성되고, 각 LED가 상기 PWM 드라이버, 트랜지스터 및 센싱 저항을 구비할 수 있다.
상기 방열금속체에는 그 상하부를 관통하는 적어도 하나 이상의 방열로가 형성되되, 상기 방열로는 방열기능과 함께 상기 회로기판과 엘이디를 전기적으로 연결하기 위한 전선통과유로의 역할을 병행하는 것일 수 있다.
상기 방열구의 벽면에 형성되는 내부 방열핀을 더 포함할 수 있다.
상기 엘이디 기판 취부용 홈은 나선형 또는 직선형 또는 원형중 어느 하나의 형태로 된 것일 수 있다.
상기 결합부의 상면에 형성되는 외부 방열핀을 더 포함할 수 있다.
상기 방열금속체의 밑면에도 엘이디 기판 취부용 홈이 형성된 것을 더 포함할 수 있다.
상기 방열금속체는 원형 또는 타원형 또는 다각형중 어느 하나의 형태로 된 것일 수 있다.
상기 결합부와 상부캡은 끼움 결합된 것일 수 있다.
상기 결합부에는 끼움홈이 형성되고, 상기 상부캡의 단부에는 상기 끼움홈에 끼워지는 끼움턱이 형성된 것일 수 있다.
상기 결합부와 하부캡은 끼움 결합된 것일 수 있다.
상기 결합부에는 끼움홈이 형성되고, 상기 하부캡의 단부에는 상기 끼움홈에 끼워지는 끼움턱이 형성된 것일 수 있다.
상기 결합부와 상부캡, 결합부와 하부캡은 각각 나사 결합된 것일 수 있다.
보다 많은 수의 엘이디를 다양한 위치에 설치할 수 있음에 따라 별도의 부가적인 수단이 없이도 빛을 여러 방향으로 고르게 발산할 수 있다. 이에 의해 동일크기로서 휘도를 증대시킴은 물론 다크 죤을 없앨 수 있어서 백열전구나 삼파장 전구를 대체할 수 있다.
또한, 상기와 같이 많은 수의 엘이디를 설치함에도 불구하고 원활한 방열구조를 가짐에 따라 수명 단축의 우려를 해소할 수 있다.
또한, 기존 제품은 엘이디를 교체할 수 없는 구조를 갖는 반면, 본 발명은 하부캡을 개폐할 수 있어서 수리가 필요한 엘이디를 선택적으로 교체할 수 있다. 따라서, 램프의 수명을 연장시킬 수 있다.
또한, 방열금속체의 와관이 엘이디에 의해 감춰지므로 미려한 외관미를 연출할 수 있다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 보다 명확해 질 것이다.
첨부된 도 2는 본 발명에 따른 캡슐형 엘이디 램프의 분해 단면도이고, 도 3은 본 발명에 따른 캡슐형 엘이디 램프의 결합상태도이며, 도 4는 본 발명에 따른 캡슐형 엘이디 램프의 다른 실시예이고, 도 5a 내지 5d는 본 발명에 따른 캡슐형 엘이디 램프의 평면도로서, 방열금속체의 다양한 형태를 예시한 도면이며, 도 6은 베이스 전극의 다른 실시예이고, 도 7은 본 발명에 따른 캡슐형 엘이디 램프의 또 다른 실시예이다.
위 도면에 따르면 본 발명의 캡슐형 엘이디 램프(10)는 상부캡(20), 방열금속체(30), 엘이디 기판(40) 및 엘이디(41), 하부캡(50)으로 크게 구성된다.
상기 상부캡(20)은 베이스 전극(21)을 가지며, 내부에는 상기 엘이디(41)로 전원을 공급하기 위한 회로기판(22)이 내장된다.
여기서, 상기 상부캡(20)에는 상기 방열금속체(30)로 부터 방열되는 열을 외부로 배출함과 아울러 외부공기가 유입되어 방열금속체(30)를 자연 냉각시키기 위하여 환기홀(200)이 형성되는 것이 바람직하다.
참고로, 상기 회로기판(22)은 상기 베이스 전극(21)과 전선(23)에 의해 전기적으로 연결되어 있고, 동시에 상기 회로기판(22)은 상기 엘이디(41)가 실장된 엘이디 기판(40)과 전선(23)으로 연결되어 있어서 베이스 전극(21)으로 인가되는 전원을 각 엘이디(41)로 공급해 주는 역할을 하게 된다.
이때, 상기 회로기판(22)은 베이스 전극(21)으로 인가된 교류전원이나 직류전원을 엘이디 구동에 필요한 DC3.3, 9, 12, 30V 등과 같이 필요한 일정한 전압을 출력함과 동시에 엘이디(41)를 효율적으로 구동하기 위한 PWM방식의 구동출력부가 포함된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 캡슐형 엘이디 램프는 상기 LED의 색상 조절, 밝기 조절 및 온오프를 제어하는 제어부를 더 포함하고, 상기 제어부는 제어 신호의 수신 및 출력 단자를 구비하는 마이컴, 출력 단자로부터의 출력을 수신하여 PWM 신호를 출력하는 PWM 드라이버, PWM 신호를 수신하여 LED를 온오프하는 트랜지스터, 및 트랜지스터의 전류를 일정하게 유지하기 위해 전류를 측정하는 센싱 저항을 포함할 수 있다.
상기 LED는 적색 LED, 녹색 LED 및 청색 LED로 구성되고, 각 LED가 상기 PWM 드라이버, 트랜지스터 및 센싱 저항을 구비할 수 있다.
또한, 상기 베이스 전극(21)은 나사형 또는 핀형(도 6참조)등 다양한 형태로 구성될 수 있다.
상기 방열금속체(30)는 방열효과가 우수한 금속재질로 되며, 상부에 상기 상부캡(20)이 취부되는 결합부(300)와, 상기 결합부(300)의 하측에 구성되며 외주면에 엘이디 기판 취부용 홈(311)이 형성된 엘이디 고정부(310)로 이루어진다.
또한, 상기 방열금속체(30)에는 그 상하부를 관통하는 적어도 하나 이상의 방열로(320)가 형성된다. 상기 방열로(320)는 상기 엘이디(31)로 부터 전도되는 열을 방열금속체에서 신속하게 배출하기 위한 것으로서 공간형태를 취한다. 이 방열로(320)는 상기 회로기판(22)과 엘이디 기판(40)을 연결하기 위한 전선(23)이 전선통과유로 역할을 병행한다.
여기서, 상기 방열로(320)의 내벽에는 도 5a ~ 5d에서 볼 수 있듯이 다수의 내부 방열핀(330)이 형성되는 것이 바람직하다. 상기 내부 방열핀(330)은 방열면적을 증대시켜서 방열효과를 보다 높일 수 있다.
보다 바람직하게는, 상기 방열금속체(30)의 결합부(300) 상면에도 다수의 외부 방열핀(340)을 형성하여 방열효과를 보다 높이도록 하는 것이 좋다.
또한, 상기 방열금속체(30)의 외주면에 형성된 엘이디 기판 취부용 홈(311)은 엘이디(41)의 배열형태에 따라 나선형 또는 원형 또는 직선형 등 다양한 형태로 적용할 수 있음은 물론이다.
또한, 상기 방열금속체(30)는 그 밑면에 형성되는 엘이디 기판 취부용 홈(312)을 더 포함한다. 밑면에 형성되는 엘이디 기판 취부용 홈(312)에도 원주면에 형성된 엘이디 기판 취부용 홈(311)과 마찬가지로 홈의 크기에 맞는 엘이디 기판(40) 및 엘이디(41)가 인입된다. 따라서, 방열금속체(30)의 외주면과 밑면에 엘이디(41)가 모두 취부되기 때문에 빛을 여러 방향으로 고르게 발산시킬 수 있고 휘도 또한 증대시킬 수 있어서 기존의 백열전구나 삼파장 램프를 대체할 수 있는 것이다.
또한, 상기 방열금속체(30)는 도 5a ~ 5d에서와 같이 원형 또는 타원형 또는 다각형 등 다양한 형태로 제작될 수 있다.
또한, 상기 방열금속체(30)는 경우에 따라 엘이디(41)의 실장면적을 크게 하기 위해 볼륨을 크게 또는 작게 할 수 있음은 이해 가능할 것이다. 다만, 최대 볼륨은 상기 하부캡(50)의 내용적 범위내에서 이루어져야 한다.
상기 하부캡(50)은 상기 방열금속체(30)의 외부를 감싸고 있으면서 상기 결합부(300)의 하부에 취부되며, 엘이디(41) 빛이 발산되어야 하므로 투명 또는 반투명 재질로 된다.
한편, 상기 결합부(300)와 상부캡(20), 결합부(300)와 하부캡(50)은 끼움 결합된다.
이를 위해서, 상기 결합부(300)의 상부면에는 끼움홈(301)을 마련하고, 상기 상부캡(20)의 단부에는 끼움턱(210)을 마련하여, 상기 끼움홈(301)에 끼움턱(51)을 삽입하는 구조로 되어 있다.
이와 마찬가지로 상기 결합부(300)의 하부면에도 끼움홈(302)을 마련하고, 상기 하부캡(50)의 단부에는 끼움턱(51)을 마련하여, 상기 끼움홈(302)에 끼움턱(51)을 삽입하는 구조로 되어 있다.
다른 실시예로 도 7에서와 같이 상기 결합부(300)와 상부캡(20), 결합부(300)와 하부캡(50)은 각각 나사 결합될 수도 있다.
위에서 설명된 본 발명의 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대한 통상의 지식을 가지는 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 하기의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
도 1은 종래 캡슐형 엘이디 램프의 구성도
도 2는 본 발명에 따른 캡슐형 엘이디 램프의 분해 단면도
도 3은 본 발명에 따른 캡슐형 엘이디 램프의 결합상태도
도 4는 본 발명에 따른 캡슐형 엘이디 램프의 다른 실시예
도 5a 내지 5d는 본 발명에 따른 캡슐형 엘이디 램프의 평면도로서, 방열금속체의 다양한 형태를 예시한 도면
도 6은 베이스 전극의 다른 실시예
도 7은 본 발명에 따른 캡슐형 엘이디 램프의 또 다른 실시예
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10 : 캡슐형 엘이디 램프 20 : 상부캡
21 : 베이스 전극 22 : 회로기판
23 : 전선 30 : 방열금속체
41 : 엘이디 50 : 하부캡
51 : 끼움턱 200 : 환기홀
210 : 끼움턱 300 : 결합부
301, 302 : 끼움홈 310 : 엘이디 고정부
311 : 엘이디 기판 취부용 홈 320 : 방열로
330 : 내부 방열핀 311, 312 : 엘이디 기판 취부용 홈

Claims (11)

  1. 베이스 전극을 가지며, 내부에 엘이디로 전원을 공급하기 위한 회로기판이 내장되며, 환기홀을 갖는 상부캡;
    상부에 상기 상부캡이 취부되는 결합부와, 상기 결합부의 하측에 구성되며 외주면에 엘이디 기판 취부용 홈이 형성된 엘이디 고정부로 이루어진 방열금속체;
    상기 엘이디 기판 취부용 홈에 인입 설치되는 열전도성의 엘이디 기판 및 상기 엘이디 기판 상에 설치되는 엘이디; 및
    상기 방열금속체의 외부를 감싸고 있으면서 상기 결합부의 하부에 취부되는 투명 또는 반투명 재질로 된 하부캡을 포함하고,
    상기 방열금속체는 원기둥 형태를 갖고, 상기 엘이디 기판 취부용 홈은 상기 방열금속체 표면에 상부에서 하부로 나선 형태로 구비되며,
    상기 엘이디 기판은 직선의 스트링 형태를 갖는 기판이어서 상기 나선형의 엘이디 기판 취부용 홈에 탈부착 될 수 있고,
    상기 방열금속체에는 그 상하부를 관통하는 둘 이상의 방열로가 형성되되, 상기 방열로는 방열기능과 함께 상기 회로기판과 엘이디를 전기적으로 연결하기 위한 전선통과유로의 역할을 병행하고,
    상기 방열로들의 벽면에는 내부 방열핀이 형성되고,
    상기 방열금속체는 그의 밑면에도 엘이디 기판 취부용 홈을 더 포함하고, 상기 밑면에 형성된 엘이디 기판 취부용 홈에도 엘이디 기판이 설치되어 하부로도 빛을 발산할 수 있으며,
    상기 방열로를 통해 하부로 연장된 전선은 상기 방열금속체의 밑면에 형성된 하부의 엘이디 기판에 연결되는 캡슐형 엘이디 램프.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 캡슐형 엘이디 램프는 상기 엘이디의 색상 조절, 밝기 조절 및 온오프를 제어하는 제어부를 더 포함하고,
    상기 제어부는 제어 신호의 수신 및 출력 단자를 구비하는 마이컴, 출력 단자로부터의 출력을 수신하여 PWM 신호를 출력하는 PWM 드라이버, PWM 신호를 수신하여 엘이디를 온오프하는 트랜지스터, 및 트랜지스터의 전류를 일정하게 유지하기 위해 전류를 측정하는 센싱 저항을 포함하는 것을 특징으로 하는 캡슐형 엘이디 램프.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 엘이디는 적색 엘이디, 녹색 엘이디 및 청색 엘이디로 구성되고, 각 엘이디가 상기 PWM 드라이버, 트랜지스터 및 센싱 저항을 구비하는 것을 특징으로 하는 캡슐형 엘이디 램프.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 결합부의 상면에 형성되는 외부 방열핀을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 캡슐형 엘이디 램프.
  8. 삭제
  9. 제1항에 있어서,
    상기 결합부에는 끼움홈이 형성되고, 상기 상부캡의 단부에는 상기 끼움홈에 끼워지는 끼움턱이 형성된 것을 특징으로 하는 캡슐형 엘이디 램프.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 결합부에는 끼움홈이 형성되고, 상기 하부캡의 단부에는 상기 끼움홈에 끼워지는 끼움턱이 형성된 것을 특징으로 하는 캡슐형 엘이디 램프.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 결합부와 상부캡, 결합부와 하부캡은 각각 나사 결합된 것을 특징으로 하는 캡슐형 엘이디 램프.
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