KR101115957B1 - 엘이디 램프 - Google Patents

Abstract

본 발명은 엘이디 램프에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 엘이디에서 방출되는 빛이 외부로 고르게 배출되도록 하는 엘이디 램프에 관한 것이다.

Description

엘이디 램프{LED LAMP}

본 발명은 엘이디 램프에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 엘이디에서 방출되는 빛이 외부로 고르게 배출되도록 하는 엘이디 램프에 관한 것이다.

일반적으로 램프는 필라멘트를 이용한 백열전구에서 형광체를 이용한 형광등 및 삼파장 램프 등 다양한 형태로의 발전을 이루고 있다. 전등은 램프의 형태에 따라 필라멘트를 사용한 백열전구와 형광등, 삼파장등 및 파워엘이디를 사용한 엘이디 전등이 사용되고 있다. 그러나 램프의 형태에 따라 등기구의 크기가 커지고 직접적인 빛으로 심한 눈부심 현상과 이로 인해 전력사용량이 증가하는 문제점이 있었다.

특히 형광등이나 삼파장 램프는 자외선이나 전자선 등의 에너지를 받아 이를 광 에너지로 방출하는 형광물질을 이용하는 것이다. 형광등과 차별되는 삼파장 램프의 특징은 적색 발광 형광체의 사용을 포함함에 따라 형광등과 달리 가시광선에 가까운 온화하고 부드러운 느낌을 연출한다는 점과 정류 전압을 유도하기 위한 트랜스 및 각종 부품을 갖는 회로기판을 일체로 형성하고 있다는 점과 그 수명이 상대적으로 일반적인 형광등에 비해 길다는 장점이 있다.

현재의 삼파장 형광램프의 구조는 유리관 속을 진공으로 하여 수은과 아르곤 가스를 넣고, 안쪽 벽에 형광 도료를 칠하여 수은의 방전으로 생긴 자외선을 가시광선으로 바꾸어 조명한다. 그리고 점등을 하기 위해서는 고압을 발생시키며 전류증가를 억제하는 안정기가 사용되고 있다.

현재 대중화된 콤팩트 또는 삼파장 형광램프가 다수 사용되고 있으나, 형광 도료 및 수은의 사용으로 환경 오염의 문제가 지적되고 있고, 에너지 소비가 비교적 높은 단점을 가지고 있다.

따라서 에너지 절감이 가능하고, 환경 오염의 문제가 없으며, 제품 수명을 연장시키기 위한 노력을 형광램프의 광원을 LED 소자로 대체하고자 한다.

다만, LED 소자의 경우 형광램프에 비해 비교적 직진성이 강한 성질이 있어, 빛이 한 면만을 향하는 스탠드형 광원제품의 경우에는 사용이 가능하나, 모든 방향으로 빛을 방출하는 광원제품의 경우에는 사용이 제약된다.

또한, LED 형광등의 경우에는 LED 소자의 구동 전력이 직류 5V 정도에 불과하나, 일반 가정으로 공급되는 전원은 교류 220V 이므로 광원 외부에 별도의 변압기 등을 설치해야 하는 문제가 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 삼파장 형광램프의 광원을 LED 소자로 대체하여 에너지 절감, 환경 개선 및 제품 수명 연장으로 비용 절감의 효과를 제공하기 위함이다.

특히, 몸체부를 두고, 그 내부에 가정용 교류전원을 LED 소자 구동에 적합한 직류전원으로 변환하는 구동 전원 드라이버를 내장하여, 현재 사용되는 E27 Base로 사용중인 소켓에 직접 사용할 수 있도록 하기 위함이다. 이 경우 외부에 별도의 변압기를 설치하지 않아도 되는 장점이 있다.

또한, LED 소자에서 방출되는 빛의 직진성으로 인한 문제를 해결하기 위하여, LED 소자에서 방출되는 빛이 사방으로 고르게 방출될 수 있는 구조를 제공하기 위함이다.

본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위해 다음과 같은 과제 해결 수단을 제공한다.
본 발명은 내부에 교류전원을 직류전원으로 변환시켜주는 구동 전원 드라이버를 내장한 절연 몸체부와, 상기 절연 몸체부의 하단에 제공되고, 외부의 전력원과 상기 구동 전원 드라이버를 전기적으로 연결시키고, 외부에 나선의 체결단자가 제공되는 베이스 단자부와, 상기 절연 몸체부의 상단에 제공되고, 내부에 확산제가 제공되며, 서로에 대해 120도의 각도만큼 이격되어 제공되는 세 개의 확산 튜브와, 상기 확산 튜브 내에 제공되고, 복수 개의 LED가 설치되어 있고, 상기 구동 전원 드라이버로부터 전력을 공급받아 상기 LED를 발광시키는 기판을 포함하고, 상기 확산 튜브 내부에는 상기 LED에서 발생된 빛을 확산시키는 확산제가 제공되고, 확산제는 은, 알루미늄, 미세한 실리카, 수산화 알루미늄, 탈크, 글라비드 파우더 중 어느 하나를 포함하는 엘이디 램프를 제공한다.

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상기 확산 튜브(4) 내에 제공되는 LED가 방출하는 빛의 방향이 다른 두 개의 확산 튜브 내의 LED가 방출하는 빛의 방향과 120도 각도를 형성하여 외측으로 방출되도록 상기 기판(10)이 배치된다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 삼파장 형광램프의 광원을 LED 소자로 대체하여 에너지 절감, 환경 개선 및 제품 수명 연장으로 비용 절감의 효과를 제공한다.

특히, 몸체부를 두고, 그 내부에 가정용 교류전원을 LED 소자 구동에 적합한 직류전원으로 변환하는 구동 전원 드라이버를 내장하여, 현재 사용되는 E27 Base로 사용중인 소켓에 직접 사용할 수 있는 편의성을 제공한다. 이 경우 외부에 별도의 변압기를 설치하지 않아도 되는 장점이 있다.

또한, LED 소자에서 방출되는 빛의 직진성으로 인한 문제를 해결하기 위하여, LED 소자에서 방출되는 빛이 사방으로 고르게 방출될 수 있는 효과를 제공한다.

도 1은 본 발명의 엘이디 램프의 구성도.
도 2는 본 발명의 엘이디 램프의 구성도.
도 3은 본 발명의 엘이디 램프에 사용될 수 있는 엘이디 소자 기판의 일실시예.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대해 구체적으로 살펴보기로 한다.

엘이디는 종래의 광원에 비하여 소형이고 수명이 길뿐만 아니라 전기에너지가 빛에너지로 직접 변환되기 때문에 전력이 적게 소모되어 에너지 효율이 우수하며 고속응답 특성을 지니고 있다. 본 발명은 이러한 엘이디의 장점을 활용하여 종래의 형광램프에 직접 사용할 수 있는 엘이디 램프를 제공하는 것이 목적이다.

도 1 및 도 2는 본 발명의 엘이디 램프의 구성도이다. 본 발명의 엘이디 램프(1)는 절연 몸체부(2)와, 절연 몸체부(2)의 하단에 제공되는 베이스 단자부(3)와, 절연 몸체부(2)의 상단에 제공되는 확산 튜브(4)를 포함한다. 확산 튜브는 복수 개가 사용될 수 있으나, 본 발명의 일 실시예로서 세 개의 확산 튜브가 사용되는 것이 바람직하다.

베이스 단자부(3)는 E27형 베이스 규격인 것이 바람직하다. 본 발명의 엘이디는 종래의 E27형 베이스로 사용중인 소켓에 직접 체결하여 사용하는 것이 목적이기 때문이다. 따라서 베이스 단자부(3)의 외측에는 외부 소켓과 기계적으로 결합되기 위한 나선의 체결단자가 제공된다.

베이스 단자부(3)는 외부 소켓을 통한 외부 전력원과 본 발명의 엘이디 램프를 전기적으로 연결시키는 기능을 수행한다.

절연 몸체부(2)에는 220V의 가정용 교류전원을 LED 동작원원이 직류 6V 내지 12V로 변환시켜주는 구동 전원 드라이버(5)를 내장한다. 본 발명의 특징 중의 하나는 일반 E27형 베이스로 사용중인 소켓에 본 발명의 엘이디 램프를 직접 사용하기 위함이기 때문이다.

세 개의 확산 튜브(4)는 도 2에서 도시된 바와 같이 서로에 대해 각각 120도의 각도만큼 틀어져서 제공되는 것이 바람직하다. 확산 튜브(4)는 유리 또는 투명성이 있는 PE 등의 고분자 화합물로 제작된다.

상기 확산 튜브(4) 내에는 엘이디 소자(11)가 제공되는 기판(10)이 설치된다. 기판(10)은 구동 전원 드라이버(5)로부터 전력을 안정적으로 공급받아, 이를 기판 상에 존재하는 엘이디(11)에 분배한다.

엘이디 소자(11)는 기판의 한쪽 면에만 제공되는 것이 바람직하다. 본 발명은 세 개의 확산 튜브(4)를 이용하여, 기판의 안쪽에 엘이디 소자(11)가 제공되어도 외부로 빛을 방출시키지 못하기 때문이다.

LED는 백색 LED를 사용하거나 R. G. B. LED 모듈을 사용할 수 있다.

기판(10)은 긴 형상을 하여 확산 튜브(4) 내에 제공되며, 확산 튜브(4)가 U자형으로 된 경우에는 두 개의 직선 부분에 각각 기판(10)이 제공되는 것이 바람직하다.

도 3에 도시된 바와 같이 기판의 끝단을 이어지게 형성하는 것도 바람직하다. 이 경우에는 구동 전원 드라이버로부터 U자형의 한쪽 끝으로 +전원이 연결되고, 다른 쪽 끝으로 -전원이 연결되는 것이 바람직하다.

복수 개의 엘이디 소자(11)는 구동 전원 드라이버(5)에 대해 직렬로 연결되는 것이 바람직하다. 구동 전원 드라이버(5)가 기판(10) 및 엘이디 소자(11)에 전력을 제공하는 방식은 널리 알려져 있으므로 자세한 설명은 생략하기로 한다.

이 때, 확산 튜브(4) 내에 제공되는 LED가 방출하는 빛의 방향이 다른 두 개의 확산 튜브 내의 LED가 방출하는 빛의 방향과 120도 각도를 형성하여 외측으로 방출되도록 상기 기판(10)이 배치되는 것이 바람직하다.

LED 소자에서 방출되는 빛이 120도의 각도만큼 틀어지게 하여 광원의 효율성을 극대화시키기 위함이다.

엘이디를 광원으로 사용하는 경우, 일반적인 삼파장 광원램프에 비해 빛의 직진성이 강하기 때문에 확산튜브가 1개 또는 2개의 경우에는 확산튜브 내의 엘이디 소자가 향하는 방향으로만 빛이 방출되는 문제가 발생한다.

빛이 한 면만을 향하는 스탠드형 광원제품의 경우에는 LED 램프의 사용이 가능하나, 모든 방향으로 빛을 방출하여야 하는 광원제품의 경우에는 이의 해결이 필요하다. 따라서 본 발명에서는 확산 튜브를 세 개를 사용하고, 엘이디 소자가 방출하는 빛이 서로에 대해 120의 방향성을 갖도록 하고 있다.

확산 튜브(4) 내에는 확산제를 제공하는 것이 바람직하다. 엘이디는 빛이 한 점에서 '점광'되는 직진특성으로 인하여 눈부심이 매우 심하여 시력을 손상시키는 등으로 전시장의 특수 조명 또는 차량의 전조등 등에 사용될 뿐 일반 조명기구로 사용하기에는 문제점이 있다. 이러한 눈부심 방지를 위하여 다중의 필터를 설치하기도 하지만, 이 경우에도 휘도 및 전기 에너지 효율이 저하되는 문제점이 있다. 확산제는 이러한 눈부심 방지를 위함 이외에도, 엘이디의 직진성을 약화시키고 주변의 방향으로 빛이 퍼져 나가게 하기 위함도 있다.

확산제는 은, 알루미늄, 미세한 실리카, 수산화 알루미늄, 탈크, 글라비드 파우더 및 PMMA 비드로 이루어지는 군에서 선택되는 어느 하나일 수 있으나, 이에 본 발명의 권리범위가 제한되는 것은 아니다.

본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하였으나, 이는 본 당업자에게 자명한 사항임을 말해둔다. 또한, 전술된 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 설정된 용어들로서 이는 실험자 및 측정자와 같은 사용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있으므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

이상 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 양호한 실시예에 대하여 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 그러한 실시예 및/또는 도면에 제한되는 것으로 해석되어서는 아니되고 후술하는 실용신안청구범위에 기재된 사항에 의하여 결정된다. 그리고 실용신안청구범위에 기재되어 있는 발명의 당업자에게 자명한 개량, 변경, 수정 등도 본 발명의 권리범위에 포함된다는 점이 명백하게 이해되어야 한다.

1 : 엘이디 램프, 2 : 절연 몸체, 3 : 베이스 단자부, 4 : 확산 튜브, 5 : 구동 전원 드라이버, 10 : 기판, 11 : 엘이디 소자

Claims (2)

1. 내부에 교류전원을 직류전원으로 변환시켜주는 구동 전원 드라이버를 내장한 절연 몸체부와,
   상기 절연 몸체부의 하단에 제공되고, 외부의 전력원과 상기 구동 전원 드라이버를 전기적으로 연결시키고, 외부에 나선의 체결단자가 제공되는 베이스 단자부와,
   상기 절연 몸체부의 상단에 제공되고, 내부에 확산제가 제공되며, 서로에 대해 120도의 각도만큼 이격되어 제공되는 세 개의 확산 튜브와,
   상기 확산 튜브 내에 제공되고, 복수 개의 LED가 설치되어 있고, 상기 구동 전원 드라이버로부터 전력을 공급받아 상기 LED를 발광시키는 기판을 포함하고,
   상기 확산 튜브 내부에는 상기 LED에서 발생된 빛을 확산시키는 확산제가 제공되고, 확산제는 은, 알루미늄, 미세한 실리카, 수산화 알루미늄, 탈크, 글라비드 파우더 중 어느 하나를 포함하는 엘이디 램프.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 확산 튜브 내에 제공되는 LED가 방출하는 빛의 방향이 다른 두 개의 확산 튜브 내의 LED가 방출하는 빛의 방향과 120도 각도를 형성하여 외측으로 방출되도록, 상기 기판이 배치되는,
   엘이디 램프.

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