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KR200440554Y1 - 벌브형 교류 전원용 발광 다이오드 램프 - Google Patents

벌브형 교류 전원용 발광 다이오드 램프 Download PDF

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KR200440554Y1
KR200440554Y1 KR2020070019060U KR20070019060U KR200440554Y1 KR 200440554 Y1 KR200440554 Y1 KR 200440554Y1 KR 2020070019060 U KR2020070019060 U KR 2020070019060U KR 20070019060 U KR20070019060 U KR 20070019060U KR 200440554 Y1 KR200440554 Y1 KR 200440554Y1
Authority
KR
South Korea
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power
led
substrate
bulb
fixing groove
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
KR2020070019060U
Other languages
English (en)
Inventor
이충해
Original Assignee
광성전기산업(주)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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Priority to PCT/KR2008/006365 priority patent/WO2009069894A2/en
Priority to US12/744,922 priority patent/US8545050B2/en
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Abstract

본 고안은 벌브형 AC 전원용 LED 램프에 관한 것으로서, AC 전원용 LED 기판에 실장된 AC 전원용 LED를 에워싸도록 LED 기판상에 고정되어 AC 전원용 LED의 빛을 산광시키는 산광기와; 기판 고정 홈에 AC 전원용 LED 기판이 삽입 접착되어 AC 전원용 LED 기판의 측면 및 바닥면이 기판 고정 홈의 내면에 접촉되고, 기판 고정 홈의 둘레에 벌브 고정 홈이 연장 형성되어 있으며, 내부에 제1 전원 연결구가 형성되어 있고, 외주면에 히트 싱크가 형성되어 있는 기판 베이스; 기판 베이스의 하단에 연결되고, 내부에 제1 전원 연결구와 통하는 제2 전원 연결구가 형성되어 있는 절연 베이스; 절연 베이스의 하단에 연결되고, 제1,2 전원 연결구에 삽입되는 전원 연결 수단을 통하여 AC 전원용 LED로 AC 전원을 공급하는 소켓; 및 벌브 고정 홈에 삽입 고정되어 AC 전원용 LED 기판을 커버하는 벌브;로 구성된다.
본 고안에 따르면, AC 전원용 LED 기판을 히트 싱크가 형성되어 있는 기판 베이스에 접촉되게 하여 AC 전원용 LED가 점등 작동하는 동안 열 방출 효율을 극대화할 수 있고, AC 전원용 LED가 점등 작동하는 동안 산광기로 빛을 산광시켜 눈부심을 방지하면서 조명 범위를 확대할 수 있다.
램프, AC 전원, LED, 히트 싱크, 벌브, 산광기

Description

벌브형 교류 전원용 발광 다이오드 램프{Bulbtype Lamp with light emitting diodes using alternating current}
본 고안은 램프에 관한 것이며, 더욱 상세히는 벌브형 AC 전원용 발광 다이오드(LED; Light Emitting Diode) 램프에 관한 것이다.
일반적으로 백열등이나 형광등 등은 가정 조명, 인테리어 조명, 무대 조명 등의 광원으로 널리 사용되지만 되는 전력소모가 많고 내구성이 좋지 않은 단점이 있다.
한편, 최근 들어 전력소모는 낮고 조도는 높으며 내구성이 우수한 특성을 나타내는 램프의 일종으로 DC 전원용 LED 램프가 개발되고 있다.
도 1은 종래의 DC 전원용 LED 램프(10)로서, 렌즈(11)에 의해 상부가 커버되고 외주면에 히트 싱크가 형성되어 있는 케이스(12)와, 상기 케이스(12)에 내장되고 적어도 하나 이상의 DC 전원용 LED를 포함하는 LED 기판(13), 상기 케이스(12)에 내장되어 상기 LED 기판(13) 구동용 DC 전원을 공급하는 구동 기판(14), 상기 케이스(12)의 하부에 연결되어 상기 케이스(12)의 하부를 커버하는 보조 케이 스(15), 및 상기 보조 케이스(15)의 하부에 연결되는 소켓(16)으로 구성된다.
상기와 같이 구성되는 종래의 DC 전원용 LED 램프(10)는 AC 전원 입력단과 연결되는 소켓(16)을 통해 입력되는 통상의 AC 전원을 상기 구동 기판(14)이 소정의 DC 전원으로 변환하여 상기 LED 기판(13)의 DC 전원용 LED로 공급함에 따라서 상기 복수의 DC 전원용 LED가 점등된다.
또한, 상기 DC 전원용 LED가 점등되어 있는 동안 발생하는 열은 외주면에 히트 싱크가 형성되어 있는 상기 케이스(12)로 전달되어 외부로 방출되며, 이에 따라서 DC 전원용 LED 램프(10)의 과열이 방지된다.
하지만, 이러한 종래의 DC 전원용 LED 램프(10)는 도 1에 나타낸 바와 같이 상기 LED 기판(13)과 상기 구동 기판(14)이 일정한 간격으로 떨어져 있는 구조로 되어 있기 때문에 상기 케이스(12)의 히트 싱크를 통한 열 방출 효율이 저하되는 단점이 있다.
즉, 상기 DC 전원용 LED가 점등되어 있는 동안 상기 LED 기판(13)과 상기 구동 기판(14)에서 발생하는 열 중에서 일부는 상기 LED 기판(13)의 측면과 상기 구동 기판(14)의 측면을 통해 상기 케이스(12)에 직접적으로 전도되어 외부로 방출되지만, 또 다른 일부는 열을 축적하는 역할을 하는 상기 LED 기판(13)과 상기 구동 기판(14) 사이의 공간을 경유하여 상기 케이스(12)로 전도되므로 열전도 효율이 저하되는 단점이 있으며, 이로 인해 결과적으로 상기 케이스(12)의 히트 싱크를 통한 열 방출 효율이 저하된다.
실제로, 상기 DC 전원용 LED가 점등 작동하는 동안 발생하는 열의 대부분(예컨대, 대략 90% 이상)이 상기 LED 기판(13)의 바닥면을 통해 외부로 방출되는데, 이렇게 방출된 열이 상기 케이스(12)에 직접적으로 전도되지 않고 상기 LED 기판(13)과 상기 구동 기판(14) 사이의 공간에 머물러 있게 되면, 과열로 인하여 상기 LED 기판(13)뿐만 아니라 상기 구동 기판(14)의 각종 회로 소자에 악영향을 미쳐 고장이 자주 발생하는 문제점이 있다.
또한, 이러한 종래의 DC 전원용 LED 램프(10)는 빛의 직진성이 강함에 따라 눈부심을 야기하기 쉽고 주위를 밝게 비추는 범위, 즉 조명 범위가 제한되는 단점 있다.
본 고안은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 고안의 목적은 DC 전원용 LED 대신 AC 전원용 LED를 포함하는 AC 전원용 LED 기판의 측면과 바닥면 모두를 외주면 전체에 히트 싱크가 형성되어 있는 기판 베이스에 직접 접촉되게 하여 상기 AC 전원용 LED가 점등 작동하는 동안 발생하는 열의 방출 효율을 극대화할 수 있는 벌브형 AC 전원용 LED 램프를 제공하는 것이다.
본 고안의 다른 목적은 외주면 전체에 히트 싱크가 형성되어 있는 상기 기판 베이스와 AC 전원 입력단과 연결되는 소켓 사이를 절연 베이스로 연결하여 상기 기판 베이스를 통해 외부로 방출되는 열이 상기 소켓으로 전도되는 것을 완전 차단하는 벌브형 AC 전원용 LED 램프를 제공하는 것이다.
본 고안의 또 다른 목적은 AC 전원용 LED를 산광기로 에워쌈으로써 상기 AC 전원용 LED가 점등 작동하는 동안 발생하는 빛을 산광하여 눈부심을 방지하면서 조명 범위를 확대할 수 있는 벌브형 AC 전원용 LED 램프를 제공하는 것이다.
상기와 같은 본 고안의 목적을 달성하기 위하여, 본 고안에 따른 벌브형 AC 전원용 LED 램프는, AC 전원용 LED가 실장되어 있는 AC 전원용 LED 기판과; 상기 AC 전원용 LED를 에워싸도록 상기 AC 전원용 LED 기판상에 고정되어 상기 AC 전원용 LED의 빛을 산광시키는 산광기; 상면에 형성된 기판 고정 홈의 내부에 상기 AC 전원용 LED 기판이 삽입 접착되어 상기 AC 전원용 LED 기판의 측면 및 바닥면이 상 기 기판 고정 홈의 내면에 접촉되고, 상기 기판 고정 홈의 둘레에 벌브 고정 홈이 연장 형성되어 있으며, 내부를 관통하여 내열 제1 전원 연결구가 형성되어 있고, 외주면 전체에 히트 싱크가 형성되어 있는 기판 베이스; 상기 기판 베이스의 하단에 연결되고, 내부를 관통하여 상기 제1 전원 연결구와 통하는 제2 전원 연결구가 형성되어 있는 절연 베이스; 상기 절연 베이스의 하단에 연결되고, 상기 제1 전원 연결구와 제2 전원 연결구에 삽입되어 상기 AC 전원용 LED 기판과 전기적으로 연결되는 전원 연결 수단을 통하여 상기 AC 전원용 LED로 AC 전원을 공급하는 소켓; 및 상기 벌브 고정 홈에 삽입 고정되어 상기 AC 전원용 LED 기판을 커버하는 벌브;로 구성되는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같은 본 고안에 따른 벌브형 AC 전원용 LED 램프는 AC 전원용 LED 기판의 측면과 바닥면 모두를 외주면 전체에 히트 싱크가 형성되어 있는 기판 베이스에 직접 접촉되게 하므로, AC 전원용 LED가 점등 작동하는 동안 발생하는 열의 방출 효율을 극대화하여 종래보다 월등히 향상시킬 수 있다.
특히, 히트 싱크가 형성되어 있는 상기 기판 베이스와 AC 전원 입력단과 연결되는 소켓 사이를 내열성 절연 베이스로 연결하므로 상기 기판 베이스를 통해 외부로 방출되는 열이 상기 소켓으로 전도되는 것을 완전 차단할 수 있다.
또한, 상기 AC 전원용 LED를 산광기로 에워쌈으로써 상기 AC 전원용 LED가 점등 작동하는 동안 발생하는 빛을 산광시켜 눈부심을 방지하면서 조명 범위를 확대할 수 있다.
이하, 본 고안의 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다.
도 2를 참조하면, AC 전원용 LED 기판(20)은 AC 전원용 LED(21)가 실장되어 있다.
상기 AC 전원용 LED 기판(20)에는 최소한 하나 이상의 AC 전원용 LED(21)가 실장될 수 있으며, 도 3과 도 4에서는 2개의 AC 전원용 LED(21)가 실장된 상태를 나타내고 있다.
상기 최소한 하나 이상의 AC 전원용 LED(21)는 도 3에 나타낸 바와 같이, 각각이 개별적으로 산광기(20a)에 에워싸여져 빛이 산광되거나, 혹은 도 4에 나타낸 바와 같이 전부가 하나의 산광기(20b)에 에워싸여져 빛이 산광된다.
상기 AC 전원용 LED 기판(20)은 알루미늄 합금을 사용하여 제조되는 메탈 PCB로, AC 전원용 LED(21)를 표면 실장 기술(SMT; Surface-Mount technology)로 실장하여 제조한 것이며, 바닥면에 알루미늄에 비해 상대적으로 가격이 저렴하면서 알루미늄과 마찬가지로 열전도성과 내열성이 우수한 그래파이트(Graphite)로 제조된 양면 접착식 열전도 테이프(22)가 부착되어 있다.
상기 AC 전원용 LED 기판(20)은 상기 열전도 테이프(22)에 의해 하기의 기판 베이스(30)에 접착된다.
상기 열전도 테이프(22)는 그래파이트 외에 아크릴, 실리콘 등으로 제조된 양면 접착식 열전도 테이프(22)를 사용할 수 있다.
산광기(20a,20b)는 상기 AC 전원용 LED(21)를 에워싸도록 상기 AC 전원용 LED 기판(20)상에 고정되어 상기 AC 전원용 LED(21)의 빛을 산광시켜 눈부심을 방지하면서 조명 범위를 확대하며, 유리 또는 내열성 고분자 아크릴 수지로 제조된다.
기판 베이스(30)은 상면에 형성된 기판 고정 홈(31)의 내부에 상기 AC 전원용 LED 기판(20)이 삽입 접착되어 상기 AC 전원용 LED 기판(20)의 측면 및 바닥면이 상기 기판 고정 홈(31)의 내면에 접촉되고, 상기 기판 고정 홈(31)의 둘레에 벌브 고정 홈(31')이 연장 형성되어 있으며, 내부를 관통하여 제1 전원 연결구(32)가 형성되어 있고, 외주면 전체에 히트 싱크(33)가 형성되어 있다.
상기 제1 전원 연결구(32)는 그 내면을 내열 및 절연 처리하여 상기 AC 전원용 LED 기판(20)에서 상기 기판 베이스(30)의 히트 싱크(33)로 방출되는 열이 하기의 전원 연결 수단으로 전도되는 것을 방지하는 것이 바람직하다.
절연 베이스(40)는 내열성 절연재로 제조되고, 상기 기판 베이스(30)의 하단에 연결되고, 내부를 관통하여 상기 제1 전원 연결구(32)와 통하는 제2 전원 연결구(41)가 형성되어 있다.
상기 절연 베이스(40)는 상기 기판 베이스(30)를 통해 외부로 방출되는 열이 하기의 소켓(50)으로 전도되는 것을 완전 차단한다.
소켓(50)은 통상의 AC 전원 입력단과 연결되며, 상기 절연 베이스(40)의 하단에 연결되고, 상기 제1 전원 연결구(32)와 제2 전원 연결구(41)에 삽입되어 상기 AC 전원용 LED 기판(20)과 전기적으로 연결되는 전원 연결 수단을 통하여 상기 AC 전원용 LED(21)로 AC 전원을 공급한다.
상기 전원 연결 수단은 통상의 전선이나 리드 선 등을 사용할 수 있다.
벌브(60)는 상기 벌브 고정 홈(31')에 삽입 고정되어 상기 AC 전원용 LED 기판(20)을 커버하며, 유리 또는 내열성 고분자 아크릴 수지로 제조된다.
상기와 같이 구성되는 본 고안에 따른 벌브형 AC 전원용 LED 램프는 다음과 같이 작동하며, 이하에서는 도 2를 참조하여 구체적인 작동 과정을 설명한다.
상기 소켓(50)을 통하여 상기 기판 베이스(30)로 공급되는 AC 전원에 의해 상기 AC 전원용 LED 기판(20)상의 AC 전원용 LED(21)가 점등하는 동안 상기 기판 고정 홈(21)에 삽입 고정되어 있는 AC 전원용 LED 기판(20)으로부터 발생하는 열은 2개의 경로를 통해 외부로 방출된다.
첫째로, 상기 AC 전원용 LED 기판(20)으로부터 발생하는 열 중 일부는 상기 AC 전원용 LED 기판(20)의 측면과 접촉하고 있는 상기 기판 베이스(30)로 직접 전도되어 상기 기판 베이스(30)의 외주면 전체에 형성되어 있는 히트 싱크(33)를 통해 외부로 방출된다.
둘째로, 상기 AC 전원용 LED 기판(20)으로부터 발생하는 열 중 또 다른 일부 는 상기 AC 전원용 LED 기판(20)의 바닥면과 상기 열전도 테이프(22)를 경유하여 상기 기판 베이스(30)로 직접 전도되어 상기 기판 베이스(30)의 외주면 전체에 형성되어 있는 히트 싱크(33)를 통해 외부로 방출된다.
상기와 같이 AC 전원용 LED 기판(20)의 측면과 바닥면 모두를 외주면 전체에 히트 싱크(33)가 형성되어 있는 상기 기판 베이스(30)에 직접 접촉되게 하여 열을 전도하면 상기 AC 전원용 LED(21)가 점등 작동하는 동안 발생하는 열의 방출 효율을 극대화하여 종래보다 월등히 향상시킬 수 있으며, 이에 따라 본 고안에 따른 벌브형 AC 전원용 LED 램프의 과열을 방지한다.
이때, 특히 상기 기판 베이스(30)를 통해 외부로 방출되는 열은 상기 기판 베이스(30)와 상기 소켓(50) 사이를 연결하는 상기 내열성 절연 베이스(40)에 의해 완전 차단되어 상기 소켓(50)으로 전도되지 못한다.
또한, 본 고안에 따른 벌브형 AC 전원용 LED 램프의 조명 시에, 상기 AC 전원용 LED 기판(20) 상의 AC 전원용 LED(21)에서 발광하여 직진하는 빛이 상기 산광기(20a)에 의해 산광되면서 상기 벌브(60)를 경유하여 방출되므로 눈부심을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 주위를 밝게 비추는 범위, 즉 조명 범위를 확대할 수 있다.
참고로, 본 고안자가 본 고안에 따른 벌브형 AC 전원용 LED 램프와 도 1에 나타낸 종래의 DC 전원용 LED 램프(10)에 대하여 동일한 조건에서 각각의 온도와 광량을 측정한 결과, 다음의 표 1과 같은 차이점을 확인할 수 있었다.
측정항목 종래 LED 램프 본 고안 LED 램프
온도 100℃ 80℃ 이하
광량 기준 광량의 80% 기준 광량의 90% 이상
상기 표 1에 의하면, 본 고안의 방열 효율이 종래보다 향상되고 광량은 종래보다 더 증가함을 알 수 있었으며, 이와 같이 LED 램프의 온도가 10℃ 이상 감소하면 LED 자체의 수명 및 조도를 향상할 수 있으며, 대략 온도 편차가 10∼15℃일 경우, LED 수명은 수백∼수천 시간의 편차가 발생할 수 있다.
또한, 산광기의 형상에 따라 약간의 차이는 있었으나, 도 2에 나타낸 바와 같이 외주면에 나사산이 형성된 튜브형 산광기(20a)를 사용하였을 경우, 상기 AC 전원용 LED(21)의 빛을 산광시켜 180도 이상까지 조명 범위를 확대할 수 있었다.
실제로, 이와 같이 본 고안에 따른 벌브형 AC 전원용 LED 램프가 AC 전원용 LED의 빛을 산광기로 산광시키면 통상의 백열등이 주위를 밝게 비추는 조명 범위와 동일하거나 유사한 정도로 그 조명 범위를 확대할 수 있다.
이상에서 설명한 본 고안에 따른 벌브형 AC 전원용 LED 램프는 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 실용신안등록청구범위에서 청구하는 본 고안의 요지를 벗어남이 없이 본 고안이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양하게 변경하여 실시할 수 있는 범위까지 본 고안의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.
도 1은 종래의 DC 전원용 LED 램프.
도 2는 본 고안에 따른 벌브형 AC 전원용 LED 램프의 실시예.
도 3은 본 고안에 따른 벌브형 AC 전원용 LED 램프의 다른 실시예.
도 4는 본 고안에 따른 벌브형 AC 전원용 LED 램프의 또 다른 실시예.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10: DC 전원용 LED 램프 11: 렌즈
12: 케이스 13: LED 기판
14: 구동 기판 15: 보조 케이스
16: 소켓 20: AC 전원용 LED 기판
20a,20b: 산광기 21: AC 전원용 LED
22: 열전도 테이프 30: 기판 베이스
31: 기판 고정 홈 31': 벌브 고정 홈
32: 제1 전원 연결구 33: 히트 싱크
40: 절연 베이스 41: 제2 전원 연결구
50: 소켓 60: 벌브

Claims (9)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. AC 전원용 LED(21)가 실장되어 있는 AC 전원용 LED 기판(20)과;
    상기 AC 전원용 LED(21)를 에워싸도록 상기 AC 전원용 LED 기판(20)상에 고 정되어 상기 AC 전원용 LED(21)의 빛을 산광시키는 산광기(20a);
    상면에 형성된 기판 고정 홈(31)의 내부에 상기 AC 전원용 LED 기판(20)이 삽입 접착되어 상기 AC 전원용 LED 기판(20)의 측면 및 바닥면이 상기 기판 고정 홈(31)의 내면에 접촉되고, 상기 기판 고정 홈(31)의 둘레에 벌브 고정 홈(31')이 연장 형성되어 있으며, 내부를 관통하여 내열 제1 전원 연결구(32)가 형성되어 있고, 외주면 전체에 히트 싱크(33)가 형성되어 있는 기판 베이스(30);
    상기 기판 베이스(30)의 하단에 연결되고, 내부를 관통하여 상기 제1 전원 연결구(32)와 통하는 제2 전원 연결구(41)가 형성되어 있는 절연 베이스(40);
    상기 절연 베이스(40)의 하단에 연결되고, 상기 제1 전원 연결구(32)와 제2 전원 연결구(41)에 삽입되어 상기 AC 전원용 LED 기판(20)과 전기적으로 연결되는 전원 연결 수단을 통하여 상기 AC 전원용 LED(21)로 AC 전원을 공급하는 소켓(50); 및
    상기 벌브 고정 홈(31')에 삽입 고정되어 상기 AC 전원용 LED 기판(20)을 커버하는 벌브(60);
    로 구성되는 것을 특징으로 하는 벌브형 AC 전원용 LED 램프.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 AC 전원용 LED 기판(20)은 알루미늄 합금을 사용하여 제조되는 메탈 PCB로, 바닥면에 열전도 테이프(22)가 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 벌브형 AC 전원용 LED 램프.
  5. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서, 상기 AC 전원용 LED 기판(20)에는 최소한 하나 이상의 AC 전원용 LED(21)가 실장되어 있는 것을 특징으로 하는 벌브형 AC 전원용 LED 램프.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 최소한 하나 이상의 AC 전원용 LED(21)는 각각이 개별적으로 산광기(20a)에 에워싸여져 빛이 산광되거나, 혹은 전부가 하나의 산광기(20b)에 에워싸여져 빛이 산광되는 것을 특징으로 하는 벌브형 AC 전원용 LED 램프.
  7. 삭제
  8. 제 6 항에 있어서, 상기 산광기(20a,20b)는 유리 또는 내열성 고분자 아크릴 수지로 제조된 것을 특징으로 하는 벌브형 AC 전원용 LED 램프.
  9. 제 3 항에 있어서, 상기 벌브(60)는 유리 또는 내열성 고분자 아크릴 수지로 제조된 것을 특징으로 하는 벌브형 AC 전원용 LED 램프.
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