JP2017539064A - 集中照明用ｌｅｄ照明装置 - Google Patents

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Abstract

本発明は、集中照明用ＬＥＤ照明装置に関し、底面の光放出口が多角形形状となるように複数の平坦な内側面を備える下部ケース部と、前記下部ケース部の上部側に位置し、電源供給部を収容する上部ケース部と、前記下部ケース部の平坦な内側面にそれぞれ結合され、光放出面が前記多角形の中心部に向かうようにＬＥＤが実装された基板と、前記下部ケース部の周りに沿って複数個が突出して位置し、それぞれの間の空間が前記下部ケース部の上下方向に連通する放熱フィンとを含む。本発明は、ケースを単一構造に製作し、光放出口を介して、電源供給部、ＬＥＤが実装された基板、反射板などの部品をケース内に組立てられるように構成することにより、製造費用を最小化することができ、したがって、集中照明用ＬＥＤ照明装置の商用化を前倒しできるという効果がある。【選択図】図１

Description

本発明は、集中照明用ＬＥＤ照明装置に関し、設置と分解が容易であり、部品の数を最小化して製造単価を低減することができる集中照明用ＬＥＤ照明装置に関する。
最近、電力の消費量が増加するにつれ、韓国でもブラックアウトの発生の恐れが高くなり、電力消耗の多い時間に電力消費を低減可能な多様な政策が提案されている。例えば、ビルごとにエネルギー消費総量制を施行し、基準値を超えた場合に課徴金を追徴したり、ソウル市の昼休み時間の変更、制服規定の変更、地下鉄の運行間隔調整など多様な方法が施行されている。
このような電力消費量を低減するための方法の一つとして、既存の白熱電球や蛍光灯に比べて消費電力が著しく低いＬＥＤを用いた照明装置が提案されている。しかし、ＬＥＤ照明装置の場合、ＬＥＤ自体の価格が白熱電球や蛍光灯に比べて高価であり、放熱構造および電源供給装置が別途に設けられなければならず、価格が相対的に高いため、商用化に困難がある。
特に、精密作業が行われる工場や、微細な設計、組立または検査を行わなければならない環境では、周辺に比べてより明るい照明が要求され、このような環境に適用するために、ＬＥＤを用いた集中照明が提案された。
従来、集中照明のためのＬＥＤ照明装置の例として、本発明の出願人の韓国公開特許第１０−２０１３−００５１２４７号（ＬＥＤ照明装置、２０１３年５月２０日公開）がある。韓国公開特許第１０−２０１３−００５１２４７号に記載された発明は、集中照明用ＬＥＤ照明装置において、相互熱が発生する電源供給部と、ＬＥＤ光源を相互分離するために電源部ハウジングおよび照明部ハウジングを別途に設け、これを環状の連結フレームを介して相互連結するように構成される。
このような構成は、熱の放出が容易で、一般照明に比べて電力の消耗が多い集中照明用ＬＥＤ照明装置の寿命短縮を防止可能な非常に効果的な構造を有している。
また、照明部ハウジングをティルティングさせて配光を調節可能で、作業空間の変更に柔軟に対処できるという利点がある。しかし、電源部ハウジングと照明部ハウジングおよび連結フレームをそれぞれ別途に製作し、それぞれに部品を組立てた後、再び電源部ハウジングと照明部ハウジングおよび連結フレームを互いに組立てる工程が要求されるため、コストが上昇し、特に組立工程に時間と手間が多くてＬＥＤ照明装置の価格が上昇するという欠点がある。
上記の問題に鑑みた、本発明が解決しようとする技術的課題は、個別的に製作される部品の数を低減し、組立に必要な時間を短縮することができる集中照明用ＬＥＤ照明装置を提供することである。
また、本発明が解決しようとする他の技術的課題は、集中照明用ＬＥＤ照明装置から発生する熱を効果的に放出させ、発生する熱によって照明装置の寿命が短縮されることを防止することができる集中照明用ＬＥＤ照明装置を提供することである。
上記の課題を解決するための、本発明の集中照明用ＬＥＤ照明装置は、底面の光放出口が多角形形状となるように複数の平坦な内側面を備える下部ケース部と、前記下部ケース部の上部側に位置し、電源供給部を収容する上部ケース部と、前記下部ケース部の平坦な内側面にそれぞれ結合され、光放出面が前記多角形の中心部に向かうようにＬＥＤが実装された基板と、前記下部ケース部の周りに沿って複数個が突出して位置し、それぞれの間の空間が前記下部ケース部の上下方向に連通する放熱フィンとを含む。
本発明の集中照明用ＬＥＤ照明装置は、ケースを単一構造に製作し、光放出口を介して、電源供給部、ＬＥＤが実装された基板、反射板などの部品をケース内に組立てられるように構成することにより、製造費用を最小化することができ、したがって、集中照明用ＬＥＤ照明装置の商用化を前倒しできるという効果がある。
また、本発明の集中照明用ＬＥＤ照明装置は、ＬＥＤを実装した基板の背面側に放熱フィンを位置させるが、その放熱フィンが熱によって発生する気流により効果的に外気と熱交換できるようにして放熱効率を高めることができ、したがって、熱によってＬＥＤの寿命が短縮されることを防止できるという効果がある。
これとともに、本発明の集中照明用ＬＥＤ照明装置は、熱の発生源である電源供給部とＬＥＤとの間で相互熱が伝導されることを防止して、熱の伝導による損傷を防止できるという効果がある。
本発明の好ましい実施例による集中照明用ＬＥＤ照明装置の分解斜視図である。 本発明の好ましい実施例による集中照明用ＬＥＤ照明装置の結合状態断面図である。 本発明の好ましい実施例による集中照明用ＬＥＤ照明装置の平面図である。 図３におけるＡ−Ａ方向の断面からみた結合手順断面図である。 図３におけるＡ−Ａ方向の断面からみた結合手順断面図である。 図３におけるＡ−Ａ方向の断面からみた結合手順断面図である。 図３におけるＡ−Ａ方向の断面からみた結合手順断面図である。 図３におけるＢ−Ｂ方向からみた反射板の結合状態図である。 本発明の集中照明用ＬＥＤ照明装置の主要部分を示す底面概略図である。 本発明の他の実施例による集中照明用ＬＥＤ照明装置の断面構成図である。 本発明のさらに他の実施例による集中照明用ＬＥＤ照明装置の分解斜視図である。 図１１の結合状態断面構成図である。 本発明の他の実施例による集中照明用ＬＥＤ照明装置の断面構成図である。 図１３に適用された反射板の斜視図である。 図１３に適用可能な反射板の他の実施例の斜視図である。
以下、本発明の集中照明用ＬＥＤ照明装置について、添付した図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の好ましい実施例による集中照明用ＬＥＤ照明装置の分離斜視図であり、図２は、図１の結合状態断面構成図である。
図１と図２をそれぞれ参照すれば、底面に光放出口１９０が設けられ、縦型の上部ケース部１１０と、前記上部ケース部１１０の下部に位置し、内側面が複数の平面である設置面を有する下部ケース部１２０とを含むケース部１００と、前記光放出口１９０を介してケース部１００の上部ケース部１１０の内側に結合固定される電源供給部２００と、前記上部ケース部１１０と前記下部ケース部１２０との間を塞いで熱の伝導を防止する断熱部３００と、前記下部ケース部１２０の設置面にそれぞれ設けられ、光放出面が前記設置面と垂直なＬＥＤが備えられた複数の基板１２２と、前記下部ケース部１２０の下部側光放出口１９０を覆うが、前記基板１２２にそれぞれ設けられたＬＥＤの光を反射させて底面を通して放出する反射ポケット部４１０を含む反射部４００と、下部ケース部１２０の底面に設けられ、前記反射ポケット部４１０のそれぞれを通して放出される光を拡散させるカバー５００とを含んで構成される。
以下、前記のように構成される本発明の好ましい実施例による集中照明用ＬＥＤ照明装置の構成と作用についてより詳細に説明する。
まず、ケース部１００は、上部側に図２で水平方向の断面が円形の縦型の上部ケース部１１０と、その上部ケース部１１０の下部に上部ケース部１１０とは一体または分離型に設けられた下部ケース部１２０とを含んで構成される。
前記下部ケース部１２０は、図２で水平方向の断面形状が六角形の構造で示されているが、必要に応じてその構造を変更することができる。下部ケース部１２０は、必ず内面が平面の設置面が設けられていなければならず、図面上には、６個の設置面を示したが、その設置面の数は、必要に応じて変更可能である。
すなわち、前記設置面は３個以上であり、その設置面の数が増加すると円形に近くなるので、基板の面積を考慮して、８個、１２個など多様に変更して実施される。
前記下部ケース部１２０は、その外側面に複数の放熱フィン１２１が設けられており、これら放熱フィン１２１は、前記下部ケース部１２０の内側の設置面と垂直をなす方向に複数個ずつ突出している。そして、放熱フィン１２１の形状は、前記下部ケース部１２０の高さ方向に長いものとし、放熱フィン１２１が一定の間隔で下部ケース部１２０の周りに沿って配置されるものとする。
このような放熱フィン１２１の構造は、ケース部１００を押出成形しやすくするものであり、また、放熱フィン１２１の間の空間が垂直方向に長く設けられるようにして、熱を放出する時に発生する上昇気流がその放熱フィン１２１の間の空間を通してな円滑に対流できるようにして放熱効率を高めることができる。
前記上部ケース部１１０の上面には、外部の電線１７０を内部に流入させるためのポート１６０が少なくとも１つ以上設けられており、ケース部１００をティルティングさせられるようにティルティングフレーム１５０の両端が前記上部ケース部１１０の対向する２つの側面部に回動可能な状態で結合される。
前記ティルティングフレーム１５０は、ボルトによって前記上部ケース部１１０に結合され、そのボルトを解除してケース部１００のティルティングを調節し、ボルトを締めてそのティルティング状態を固定させることができる。
また、前記上部ケース部１１０の上部側には、前記ポート１６０に連結される電線１７０を中央に集めて天井の電線（図示せず）に連結可能にして前記ケース部１００の円滑なティルティングを可能にする固定フレーム１８０が設けられている。
先に説明したように、本発明のケース部１００は、上部ケース部１１０と下部ケース部１２０とを一体に製作することができ、多くて２つの部分に製作した後、結合して製作することができる。したがって、従来の、電源部ハウジング、連結フレームと複数の照明部ハウジングを製作する方式に比べて部品を低減して、組立に必要な作業時間を短縮することができる。
また、本発明は、ケース部１００にすべての部品を直接結合することができ、これは、従来の、電源部ハウジングに電源供給部を結合した後、電源部ハウジングに蓋を覆い、照明部を照明部ハウジングに設けた後、蓋または拡散板を結合する作業をした状態で、再び連結フレームに前記電源部ハウジングと複数の照明部ハウジングを結合する作業を省略することができる。
図３は、本発明の好ましい実施例による集中照明用ＬＥＤ照明装置の平面図であり、図４〜図７は、図３におけるＡ−Ａ断面からみた結合手順断面図である。
図４を参照すれば、まず、ケース部１００の光放出口１９０を介して電源供給部２００をケース部１００内に挿入し、最内側である上部ケース部１１０の内側上部面に固定させる。この時、前記上部ケース部１１０に交流電源を供給する電線１７０をポート１６０を介して外部に引き出し、外部側では、前記固定フレーム１８０を介して上部側に延びるようにする。
次に、図５に示しているように、前記ケース部１００の光放出口１９０を介して断熱部３００を挿入して、前記上部ケース部１１０と下部ケース部１２０との境界部分に結合する。
前記上部ケース部１１０の下部側には複数の段付１１１、１１２が上下に設けられており、この時、２つの段付１１１、１１２は、直径の異なる円板形の第１断熱板３１０と第２断熱板３２０がそれぞれ結合できるように相互位置が異なるものとし、２つの段付１１１、１１２を高さ方向に間隔をおいて前記第１断熱板３１０と第２断熱板３２０との間に空気層３３０が設けられるようにするとよい。
このように、第１断熱板３１０および第２断熱板３２０と、第１断熱板３１０と第２断熱板３２０との間の空気層３３０とを用いて、前記上部ケース部１１０の内側に収容された電源供給部２００と下部ケース部１２０の内側に収容されたＬＥＤの熱が相互伝導されないように遮断することができる。
図には省略したものの、前記第１断熱板３１０と第２断熱板３２０の一部には通孔が設けられ、前記電源供給部２００の直流電源を基板１２２の電極１２３に連結する電線がその断熱部３００を貫通して連結できるようにする。
次に、図６に示しているように、前記光放出口１９０を介してＬＥＤ１２４の実装された基板１２２を挿入して、前記下部ケース部１２０の内側面である平坦な設置面に固定設置する。
先に説明したように、前記下部ケース部１２０を底面からみて、少なくとも内側部は前記設置面の数に符合する多角形形状であり、その設置面のそれぞれに基板１２２を固定設置する。
この時、前記基板１２２は、電極１２３が前記断熱部３００に向かうように設けられ、ＬＥＤ１２４の光放出面が前記下部ケース部１２０の底面からみた多角形の中心に向かうように設けられる。
前記ＬＥＤ１２４が実装された基板１２２は、下部ケース部１２０の外側に複数配置された放熱フィン１２１によって放熱され、先に説明したように、放熱フィン１２１の間が垂直方向への空間が設けられて放熱容易に構成される。
次に、図７に示しているように、反射部４００を前記光放出口１９０を介して挿入して固定させる。
前記反射部４００は、前記下部ケース部１２０と同数の辺を有する多角形板であり、反射部４００が結合された状態で複数の反射ポケット部４１０が前記基板１２２を取り囲み、上部側には電極１２３が露出し、ＬＥＤ１２４が下部側に露出可能に形成されている。
前記反射ポケット部４１０は、反射面が曲面であり、この時の曲率は、配光を決定する要素となる。すなわち、曲率の異なる反射ポケット部４１０に切り替えて配光を調節することができる。
このような構成の反射ポケット部４１０を用いて、従来のように照明部ハウジングを別途に製作する必要がなく、複数の基板１２２に実装されたＬＥＤ１２４の配光を調節して集中照明が可能になる。
したがって、本発明は、ＬＥＤ照明装置の価格を低減可能で、商用化を容易にできる。
図８は、前記図３におけるＢ−Ｂ方向の断面構成図である。
図８を参照すれば、前記反射ポケット部４１０を含む反射部４００は、下部ケース部１２０の内側に固定されず、下部の端部においてボルトで 下部ケース部１２０に固定設置され、反射ポケット部４１０の設置をより容易にできる。
次に、前記光放出口１９０を塞ぐカバー５００を結合する。前記カバー５００は、光を透過する透明板であるか、光を拡散させる拡散板であってもよい。
図９は、本発明の集中照明用ＬＥＤ照明装置の主要部分を示す底面概略図である。
図９に示しているように、本発明は、多角形の内側面を提供する下部ケース部１２０と、その下部ケース１２０部の内側面に結合され、その下部ケース１２０部の図面上の中心部に向かって光を放出するＬＥＤ１２４を実装する基板１２２と、その下部ケース部１２０の外側に突出するものの、下部ケース部１２０の周りに沿って所定の間隔で複数配置される放熱フィン１２１と、一体に設けられ、前記ＬＥＤ１２４から放出された光を反射させて下部ケース１２０部の下部を通して放出する 反射部４００とを含んで構成される。
このような構成は、実質的に複数の照明部ハウジングを含む集中照明用ＬＥＤ照明装置を最大限に簡単な構造で実現して、部品の数を低減するとともに、組立工程を単純化して生産性を高め、製造コストを低減することがきる。
また、基板１２２の背面側で直接熱を放出する放熱フィン１２１が設けられており、その放熱フィン１２１の間が熱によって上下に形成される空気の対流を妨げないように上下開放された構造を用いることにより、放熱効率を高めることができる。
図１０は、本発明の他の実施例による集中照明用ＬＥＤ照明装置の断面構成図である。
図１０を参照すれば、本発明の他の実施例による集中照明用ＬＥＤ照明装置は、上部ケース部１１０と下部ケース部１２０との間に空間部１３１が設けられるようにそれぞれ別個に製作した後、連結部１３０を介して連結可能である。これは、上述した実施例で断熱部３００を用いずに、電源供給部２００が設けられる上部ケース部１１０と、反射部４００および基板１２２が設けられる下部ケース部１２０とを分離型に構成して、電源供給部２００と基板１２２の熱が相互伝導されないようにしたものである。
また、前記下部ケース部１２０の側面に設けられた放熱フィン１２１をモジュール化して、下部ケース１２０部の側面に結合する形態に変更することができる。
このように構成される本発明の他の実施例による集中照明用ＬＥＤ照明装置は、上述した実施例に比べて独立した構成部品の数が増加して、これを組立てる過程で必要な時間が増加するといえるが、電源供給部２００とＬＥＤ１２４を実装した基板１２２との間の相互熱伝導問題の発生を防止することができ、電源供給部２００または基板１２２の維持補修に有利であるという利点がある。
これとともに、放熱フィン１２１をモジュール化して別途の部品に製作することにより、前記下部ケース部１２０の形状または大きさの変化にも同一の放熱フィン１２１モジュールを用いることができ、下部ケース部１２０自体の構造を単純化して製造がより容易になる特徴がある。
図１１は、本発明のさらに他の実施例による集中照明用ＬＥＤ照明装置の分解斜視図であり、図１２は、図１１の結合状態断面構成図である。
図１１と図１２をそれぞれ参照すれば、本発明の他の実施例による集中照明用ＬＥＤ照明装置は、ケース部１００と、電源供給部２００と、反射部４００と、基板１２２と、カバー５００とを含んで構成され、特に、前記電源供給部２００の下部側に設けられ、前記反射部４００の中央に設けられた通孔を介して下部に露出するディミング制御部６００をさらに含んで構成される。
前記ケース部１００は、上部ケース部１１０と下部ケース部１２０とが一体に設けられており、その下部ケース部１２０の外面には放熱フィン１２１が複数設けられている。前記ケース部１００の内側底面の形状が多角形の平坦な設置面を有するものであり、外形は円形の構造を有するものであってもよい。
前記ケース部１００は、底面に光放出口１９０が設けられており、その光放出口１９０を介して電源供給部２００をケース部１００の内側に固定設置し、外部の制御信号に応じて電源供給部２００から基板１２２に供給される電源を制御するディミング制御部６００を設ける。
次に、前記光放出口１９０を介して反射部４００を固定設置する。
前記反射部４００は、上述した実施例における反射ポケット部４１０を用いずに、前記ケース部１００の平坦な設置面の数に符合する傾斜面４２０を有し、その傾斜面４２０の底面側でＬＥＤ１２４の光が反射して前記光放出口１９０を通して放出されるように構成される。
また、反射部４００の中央部には通孔４３０が設けられていて、前記ディミング制御部６００が前記反射部４００の下部側に露出できるようにする。これは、ディミング制御部６００が外部の無線信号を容易に受信できるようにするためである。
次に、前記反射部４００の傾斜面４２０の下部側下部ケース部１２０の内側の平坦な設置面にＬＥＤ１２４が実装された基板１２２を固定設置する。
次に、前記光放出口１９０にカバー５００を設ける。前記カバー５００の中央部には複数のホール５１０が設けられていて、ディミング制御部６００に無線信号が容易に送信できるようにする。
このように、本発明は、外部でディミング制御が容易となるようにディミング制御部６００をさらに含むことができ、単一構造のケース部１００の光放出口１９０を介して各部品を実装させることが可能で、製造費用を節減し、組立工程に要求される時間を短縮可能で、生産性を高めることができる。
図１３と図１４はそれぞれ、本発明の他の実施例による集中照明用ＬＥＤ照明装置の断面図および反射部の斜視図である。
図１３と図１４をそれぞれ参照すれば、本発明の他の実施例による集中照明用ＬＥＤ照明装置は、上述した図２を参照して説明した上部ケース部１１０と下部ケース部１２０とが一体に設けられるケース部１００を有しており、下部ケース部１２０の側面に複数の放熱フィン１２１が設けられた構造である。
この構造において、下部ケース部１２０の下部側から上部ケース部１１０の内側に電源供給部２００を挿入して固定させることができ、もちろん、先に説明した本発明の他の例のようにディミング制御部も一緒に挿入固定される。
この構造において、反射部４００は、各基板１２２に対応するように反射ポケット部４１０が設けられるように傾斜面４２０が設けられており、その傾斜面４２０の上部側に複数の骨組４４０が設けられた構造である。前記反射部４００の中央部は、上下に通孔４３０が設けられる。通孔４３０の構造と機能は、上述した実施例で十分に説明したので、より詳細な説明は省略する。
前記骨組４４０によって 反射部４００の構造の剛性を確保することができ、また、 反射部４００自体の表面積を広げて放熱により有利にすることができる。
図１５は、図１３に適用可能な反射板の他の実施例の斜視図である。
図１５を参照すれば、前記反射部４００は、図１４の構造において通孔４３０が省略された構造であることを確認することができる。これは、 反射部４００に通孔４３０が設けられない場合にも、無線信号を妨げない材質を用いる場合にも、ディミング制御部に無線信号が容易に受信できるからである。
本発明は、上記の実施例に限定されず、本発明の技術的要旨を逸脱しない範囲内で多様に修正、変形して実施できることは、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者にとって自明である。
１００：ケース部
１１０：上部ケース部
１１１、１１２：段付
１２０：下部ケース部
１２１：放熱フィン
１２２：基板
１２３：電極
１２４：ＬＥＤ
１５０：ティルティングフレーム
１６０：ポート
１７０：電線
１８０：固定フレーム
１９０：光放出口
２００：電源供給部
３００：断熱部
３１０：第１断熱板
３２０：第２断熱板
３３０：空気層
４００：反射部
４１０：反射ポケット部
４２０：傾斜面
４３０：通孔
４４０：骨組
５００：カバー
５１０：ホール
６００：ディミング制御部

Claims (10)

  1. 底面の光放出口が多角形形状となるように複数の平坦な内側面を備える下部ケース部と、
    前記下部ケース部の上部側に位置し、電源供給部を収容する上部ケース部と、
    前記下部ケース部の平坦な内側面にそれぞれ結合され、光放出面が前記多角形の中心部に向かうようにＬＥＤが実装された基板と、
    前記下部ケース部の周りに沿って複数個が突出して位置し、それぞれの間の空間が前記下部ケース部の上下方向に連通する放熱フィンとを含む集中照明用ＬＥＤ照明装置。
  2. 前記下部ケース部の光放出口を覆うように結合されるが、前記基板に実装されたＬＥＤを個別的に前記光放出口側に露出させる複数の反射ポケット部が設けられた反射部をさらに含む、請求項１に記載の集中照明用ＬＥＤ照明装置。
  3. 前記上部ケース部と前記下部ケース部との間の熱伝導を防止する断熱部をさらに含む、請求項２に記載の集中照明用ＬＥＤ照明装置。
  4. 前記断熱部は、
    上下に配置される第１断熱板と第２断熱板とを含み、前記第１断熱板と第２断熱板との間に空気層が形成されたことを特徴とする、請求項３に記載の集中照明用ＬＥＤ照明装置。
  5. 前記下部ケース部の光放出口を覆うように結合されるが、前記基板に実装されたＬＥＤを個別的に前記光放出口側に露出させる複数の傾斜面が設けられた反射部をさらに含む、請求項１に記載の集中照明用ＬＥＤ照明装置。
  6. 外部の制御信号に応じて前記電源供給部の電源を制御して前記基板に供給するディミング制御部をさらに含む、請求項２または５に記載の集中照明用ＬＥＤ照明装置。
  7. 前記反射部は、
    前記ディミング制御部を下部に露出させる通孔が設けられたことを特徴とする、請求項６に記載の集中照明用ＬＥＤ照明装置。
  8. 前記反射部の上面には骨組が複数設けられて前記反射部を補強し、前記反射部の表面積を広げて放熱に容易にすることを特徴とする、請求項７に記載の集中照明用ＬＥＤ照明装置。
  9. 上部ケース部と前記下部ケース部は、その間に空間部が設けられるように連結部によって連結されることを特徴とする、請求項１に記載の集中照明用ＬＥＤ照明装置。
  10. 前記放熱フィンは、別途に製作され、前記下部ケース部の外側に結合されることを特徴とする、請求項９に記載の集中照明用ＬＥＤ照明装置。
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