KR100516123B1 - 라인형 엘이디 조명등 - Google Patents

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KR100516123B1
KR100516123B1 KR1020050079930A KR20050079930A KR100516123B1 KR 100516123 B1 KR100516123 B1 KR 100516123B1 KR 1020050079930 A KR1020050079930 A KR 1020050079930A KR 20050079930 A KR20050079930 A KR 20050079930A KR 100516123 B1 KR100516123 B1 KR 100516123B1
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    • F21Y2115/10—Light-emitting diodes [LED]

Abstract

본 발명은 우수한 방열효과 및 내구성을 지니며, 다양한 색연출을 제공할 수 있는 라인형 LED 조명등을 제공한다. 그 라인형 LED 조명등의 프레임(10)은 2개의 장착홈(121;122) 및 그 장착홈(121;122)사이에 형성되는 열 수집공간(141)으로 이루어진 장착부(12)와, 열 수집공간(161;181)과 수집된 열을 외부로 방출시키는 다수의 방열핀(162;182)으로 이루어진 방열부(16;18)와, LED 모듈(30)로부터 방출되는 열을 장착부(12)로 전달하기 위한 열전달층(201)과 LED 모듈(30)의 양측변이 삽입되어 고정되는 고정홈(202)으로 이루어진 고정부(20)를 구비하고; LED 모듈(30)은 제1기판(324) 및 제2기판(325)이 전기적으로 연결되어 이루어진 기판(32)과, 각각의 기판(324,325)에 부착되는 엘이디 설치부재(37)와, 각각의 설치부재(37)의 엘이디(G;B;R)로부터 발광되는 광을 색연출하여 방출하기 위한 렌즈(38)를 구비하며; 투광렌즈(40)는 투명한 폴리카보네이트로 형성되고, 상기 투광렌즈(40)의 양측변에는 시일부재(401)가 구비되며; 캡(50)은 프레임(10)의 측단에 상응하게 형성되는 몸체(51)와, 지지대(14) 및 방열부(18)의 열 수집공간(141;161;181)에 가압 삽입되는 제1, 제2 및 제3체결부재(52;53;54)를 구비한다.

Description

라인형 엘이디 조명등 {A Line Type LED Illumination Lamp}
본 발명은 교량, 건축물 등과 같은 다양한 물체에 연출된 광을 조명하여 심미감을 고취시킬 수 있는 라인형 LED 조명등에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 자체적인 내구성을 충분히 유지할 수 있음과 동시에 LED 모듈에서 발생되는 열을 효과적으로 방열시켜 조명등의 안정성을 유지할 수 있으며, LED로부터 발광되는 광의 색연출을 행할 수 있는 라인형 LED 조명등에 관한 것이다.
일반적으로, 야간 또는 실내에서 광을 제공하거나 물체를 조명하기 위해 다양한 종류의 조명등이 이용되고 있다. 이 같은 조명등은 전원을 공급받아 전기에너지를 광에너지로 변환시켜 광을 제공하거나 물체를 조사하는 것으로서, 대체로 백열전구 또는 형광등을 사용하는 것이 일반적이다.
최근에는 고가임에도 불구하고 전력소모가 적고 다양한 색연출을 행할 수 있다는 장점으로 인해 LED(Light Emitting Diode)를 이용한 조명등이 제안되어 널리 사용되고 있다. 이와 같은 조명등의 하나의 예로서 특허등록 제0502056호의 발광다이오드 경관조명등이 있다.
특허등록 제0502056호의 발광다이오드 경관조명등은 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, LED를 내장하는 조명등 프레임(1), 상기 조명등프레임(1)의 좌우에 장착되는 프레임 사이드캡(2), 상기 조명등 프레임(1) 밑에 장착되어 상기 조명등프레임(1)을 지지하는 프레임 지지대(3)를 구비하는 경관조명등 시스템에 있어서, 폴리카보네이트로 이루어져 있으며 상기 조명등프레임(1) 내부의 상단부에 장착되는 투명렌즈부(4)와, LED(5a), 렌즈커버(5b), 렌즈(5c)를 구비하며 조명등 프레임(1) 내부의 중단부에 장착되는 LED 모듈(5)과, 정전류 스위칭 드라이버를 구비하여 LED를 제어하며 상기 조명등 프레임 내부의 하단부에 장착되는 조명제어부(6)로 구성되어 있다.
이 같은 구성에 따라, 특허등록 제0502056호의 발광다이오드 경관조명등은 조명등 프레임이 휘어지지 않아서 방열성이 좋고, 조명등의 방향을 용이하게 조절할 수 있으며, 조명등 프레임의 탈부착이 용이한 효과가 있었다.
그러나 특허등록 제0502056호는 방열효과를 위해 프레임의 두께가 매우 얇게 형성됨으로써 프레임 전체의 내구성이 약하여 외부충격에 쉽게 변형되거나 고장이 초래되고, 내구성의 약화로 인해 전체적인 길이를 일정범위 이상 연장시킬 수 없어 설치 및 연결작업이 복잡해지는 문제점이 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 본 발명의 목적은 충분한 내구성을 유지하여 길이를 길게 할 수 있고 동시에 방열성능을 충분하게 유지할 수 있으며, 다양한 색연출을 제공할 수 있는 라인형 LED 조명등을 제공하는데 있다.
이와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 조명이 제공될 물체 또는 그 주변에 설치되고 열을 외부로 방출시킬 수 있는 프레임과, 상기 프레임의 내측에 설치되며 소정의 색상의 광을 발광하는 다수의 LED를 구비하는 LED 모듈과, 상기 LED 모듈에서 발광되는 광을 조명이 제공될 물체를 향해 방출시키기 위한 투광렌즈와, 상기 프레임의 양측에 결합되어 상기 프레임의 내부를 차폐하기 위한 커버를 구비하는 라인형 LED 조명등에 있어서, 상기 프레임은 알루미늄으로 압출 성형되고, 배면에 길이방향을 따라 나란하게 형성되는 2개의 장착홈과 상기 각각의 장착홈사이에 형성되며 상기 LED 모듈로부터 발생되는 열의 일부를 수집하기 위한 열 수집공간으로 이루어진 장착부와, 상기 장착부의 상, 하부에 상기 엘이디 모듈로부터 발생되는 열의 일부를 수집하기 위한 수집공간과 상기 열 수집공간에 수집된 열을 외부로 방출시키기 위해 일정간격으로 돌출 형성되는 다수의 방열핀(fin))으로 이루어진 방열부와, 내측에 상기 LED 모듈로부터 방출되는 열을 상기 장착부로 전달하기 위한 열전달층과 상기 LED 모듈의 양측변이 삽입되어 고정되는 고정홈으로 이루어진 고정부를 구비하고; 상기 LED 모듈은 라인형으로 형성되며 상기 각각의 LED를 설치하기 위한 엘이디 베이스가 형성되는 제1기판 및 제2기판이 전기적으로 연결되는 기판과, 상기 각각의 엘이디 베이스에 부착되며 상기 각각의 엘이디가 부착되는 엘이디 설치부재와, 상기 각각의 엘이디 설치부재에 상기 각각의 엘이디로부터 발광되는 광을 색연출하여 방출하기 위한 렌즈를 포함하고, 상기 제1기판 및 상기 제2기판에는 상기 각각의 엘이디의 발광시 발생되는 열을 분산 또는 순환시키거나 방출시키기 위한 방열공이 천공 형성되고, 상기 방열공에는 열전달성 박막이 증착되며; 상기 투광렌즈는 투명한 폴리카보네이트로 형성되고, 상기 투광렌즈의 양측변에는 시일부재가 구비되며; 상기 캡은 상기 프레임의 양측단의 형상에 상응하게 형성되는 몸체와, 각각 상기 몸체의 내측에 일체로 형성되고 상기 프레임의 상기 지지대에 형성된 열 수집공간에 가압 삽입되어 고정되도록 상기 지지대의 열 수집공간의 형상에 상응하게 형성되는 제1체결부재와, 상기 프레임의 상기 방열부의 상기 열 수집공간에 가압 삽입되어 고정되도록 상기 방열부의 상기 열 수집공간의 형상에 상응하게 형성되는 제2체결부재와, 상기 프레임의 방열부의 상기 열 수집공간에 가압 삽입되어 고정되도록 상기 방열부의 상기 열 수집공간의 형상에 상응하게 형성되는 제3체결부재를 구비하는 것을 특징으로 한다.
이와 같은 본 발명에 의한 라인형 LED 조명등은, 프레임이 자체적인 강도를 충분히 유지할 수 있어 조명등의 전체 길이를 선택적으로 설정하여 제조 및 설치할 수 있고, 충분한 방열공간 및 면적의 확대로 인해 방열성능이 우수하여 항상 안정적인 작동상태를 유지할 수 있으며, 독특한 렌즈의 구조로 인해 LED의 발광색상을 조화롭게 하여 다양한 색연출을 제공할 수 있는 것이다.
이하, 본 발명에 의한 라인형 LED 조명등의 일실시예를 첨부도면을 참조로 하여 상세하게 설명한다.
도 3은 본 발명에 의한 라인형 LED 조명등의 분해사시도이고, 도 4a는 도 3의 본체의 확대 횡단면도이며, 도 4b는 도 3의 LED 모듈의 기판의 방열공의 부분확대 단면도이고, 도 4c는 도 3의 LED 모듈의 지지구의 확대 단면도이며, 도 4d는 도3의 LED 모듈의 렌즈의 확대 단면도이고, 도 4e는 도 3의 캡의 확대 사시도이며, 도 5는 도 2의 라인형 LED 조명등이 결합된 상태에서의 사시도이고, 도 6은 도 5의 선 Ⅵ-Ⅵ에 따른 확대단면도이며, 도 7은 본 발명에 의한 라인형 LED 조명등에서의 방열상태를 보여주는 확대단면도이다.
도 3 내지 도 7에 있어서, 부호 10은 브래킷과 같은 고정수단 또는 장착수단을 이용하여 벽체 또는 바에 고정되는 프레임이다. 상기 프레임(10)은 경량이며 자체적인 방열성능이 우수한 알루미늄을 압출 가공하여 형성한다.
상기 프레임(10)의 후방 또는 배면에는 벽체 또는 바(bar)와 같은 고정물에 고정되는 고정수단 또는 장착수단을 설치하기 위한 장착부(12)가 형성된다. 상기 장착부(12)는 상기 프레임(10)의 길이방향 전체를 따라 상, 하로 나란하게 형성되는 2개의 장착홈(121;122)으로 이루어진다.
상기 장착부(12) 각각의 장착홈(121;122)사이에는 고정수단 또는 장착수단(미도시)이 견고하게 삽입되어 유지될 수 있도록 지지하는 지지대(14)가 경계를 이루며 길이방향 전체로 연장 형성된다. 상기 지지대(14)에는 후술되는 LED모듈에서 발생되는 열을 수집하기 위한 열 수집공간(141)이 전체 길이를 따라 형성된다. 또한, 상기 지지대(14)에는 상기 열 수집공간(141)에 수집된 열을 외부로 방출시키기 위한 배기공(142)이 일정간격으로 천공 형성된다.
한편, 상기 지지대(14)는 열을 효과적이고 충분하게 수집하여 방출시키기 위해 충분한 체적의 열 수집공간(141)을 확보하고, 동시에 장착수단(미도시)의 장착시 자체적인 강도 및 내구성을 충분히 유지할 수 있도록 형성되어야 한다. 이 같은 조건을 만족시키기 위해, 상기 수집공간(141)의 체적(V1)은 상기 지지대(14)의 외관이 이루는 전체 체적(V2)의 1/3 내지 1/2로 유지되어야 한다. 상기 수집공간(141)의 체적(V1)이 상기 지지대(14)의 전체 체적(V2)에 비해 1/3 이하로 되면 내구성은 우수하나 방열성이 저하되며, 반면 1/2이상으로 되면 방열성은 우수하나 내구성이 약하여 파단 또는 파손될 위험이 있다.
상기 프레임(10)의 장착부(12)의 상하부에는 방열부(16;18)가 상호 대칭적으로 형성된다. 각각의 상기 방열부(16;18)는 후술되는 LED모듈에서 발생되는 열을 수집하기 위한 열 수집공간(161;181)이 전체 길이를 따라 형성된다. 또한, 상기 각각의 방열부(16;18)의 외측에는 상기 열 수집공간(161;181)에 수집된 열을 외부로 방출시키기 위한 다수의 방열핀(fin)(162;182)이 일정간격으로 돌출 형성된다.
또한, 상기 각각의 방열부(16;18)에는 상기 열 수집공간(161;181)의 열을 보다 효과적으로 방출시키기 위해 상기 장착홈(121;122)과 연통하는 방출공(163;183)이 일정 간격으로 천공될 수 있다.
상기 지지대(14)와 유사하게, 상기 방열부(16;18) 또한 열을 충분하게 수집하여 방출시키기 위해 상기 수집공간(161;181)은 충분한 공간을 확보하고, 동시에 외부로부터 가해질 수 있는 충격에 대한 자체적인 내구성을 충분하게 유지할 수 있도록 형성되어야 한다. 이 같은 조건을 만족시키기 위해, 상기 방열부(16;18)의 열 수집공간(161;181)의 체적(V3)은 상기 방열부(16;18) 전체의 외관이 이루는 체적(V4)의 1/2 내지 2/3로 유지되어야 한다. 상기 열 수집공간(161;181)의 체적(V3)이 상기 방열부(16;18)의 전체 체적(V4)에 비해 1/2 이하로 되면 내구성은 우수하나 열의 수집성 및 방열성이 저하되며, 반면 2/3이상으로 되면 방열성은 우수하나 내구성이 약하여 외부의 충격에 쉽게 파손될 수 있다.
상기 프레임(10)의 내측 하부에는 후술되는 LED 모듈이 삽입되어 설치되는 고정부(20)가 형성된다. 상기 고정부(20)의 표면은 평탄하게 형성되며, 특히 LED 모듈에서 발생되는 열을 상기 지지대(14)측으로 효과적으로 전달 또는 방열시키기 위한 열전달 층(201)이 도포된다. 상기 열전달 층(201)은 써멀 콤파운드(thermal compound)로 형성된다. 상기 프레임(10)의 양측에는 후술되는 LED 모듈의 양측변이 삽입되어 고정될 수 있도록 고정홈(202)이 상호 대향하게 길이방향 전체에 형성된다.
또한, 상기 프레임(10)의 내측의 상부에는 후술되는 렌즈가 안정적으로 고정 유지될 수 있도록 길이방향 전체를 통해 양측으로 대향하게 형성되는 지지부(22)가 형성된다. 상기 지지부(22)의 양측에는 후술되는 렌즈의 양측변이 삽입되어 고정 유지되는 지지홈(221)이 형성된다.
도면부호 30은 상기 프레임(10)의 내측에 형성된 고정부(20)에 설치되는 LED 모듈이다. 상기 LED 모듈(30)은 라인형으로 형성되며 상기 프레임(10)의 길이에 상응한 길이로 제조 또는 조립된다.
상기 LED 모듈(30)은 길이는 긴 반면 폭은 상대적으로 좁은 라인형으로 형성되는 기판(32)을 구비한다. 상기 기판(32)에는 기본적으로, 그린(Green)LED 베이스(321), 블루(Blue)LED 베이스(322) 및 레드(Red)LED 베이스(323)가 동일 순서로 교대로 배치되어 있다.
한편, 상기 기판(32)은 그 제조의 용이함 및 제조 공간의 유용성을 위해 2개의 기판으로 형성되어 연결된다. 즉, 상기 기판(32)은 제1기판(324)과, 상기 제1기판(324)에 연결됨은 물론 각각의 상기 엘이디 베이스(321;322;323)의 배치순서가 연속적으로 유지되는 제2기판(325)으로 이루어진다. 여기서, 상기 제1기판(324) 및 제2기판(325)에는 상호 전기적으로 연결될 수 있도록 연결될 단부에 금속으로 형성된 연결단(326;327)이 구비되어 있다.
물론, 상기 각각의 제1기판(324) 및 제2기판(325)에는 후술되는 각각의 엘이디에 과전류가 공급되는 것을 방지하여 안정적인 전류의 공급을 유지하기 위해 저항(33)이 설치된다. 도면에서는 명확성을 위해 일부의 저항(33)만을 도시하였다.
또한, 상기 제1기판(324)에는 전류를 축적하기 위해 콘덴서(34)가 설치된다. 도면에서는 명확성을 위해 일부의 콘덴서(34)만을 도시하였다.
또, 상기 각각의 제1기판(324) 및 제2기판(325)에는 상기 각각의 엘이디 베이스(321;322;323)로 향하는 전류의 방향을 제어하기 위해 다이오드(35)가 설치된다.
또, 상기 제1기판(324)의 일측에는 상기 각각의 엘이디 베이스(321;322;323)로 공급되는 전압을 종합적으로 조절하기 위해 집적회로(IC: Integrated Circuit)(36)가 설치된다.
상기 각각의 기판(324;325)의 각각의 엘이디 베이스(321;322;323)에는 엘이디 설치부재(37)가 부착된다. 상기 각각의 엘이디 설치부재(37)에는 원형의 지지구(371)가 형성된다. 또한, 상기 각각의 엘이디 설치부재(37)에는 상기 각각의 엘이디 베이스(321;322;323)에 전기적으로 접속될 수 있도록 반도체 또는 도체(372)가 상기 각각의 지지구(371)의 표면으로 노출되도록 내설되어 있다. 상기 각각의 지지구(371)에는 해당 엘이디가 부착된다. 즉, 상기 각각의 엘이디 베이스(321;322;323)중 그린 엘이디 베이스(321)에 부착된 설치부재(37)의 지지구(371)에는 그린 엘이디(G)가 상기 도체(372)에 접속 부착되고, 상기 블루 엘이디 베이스(322)에 부착된 설치부재(37)의 지지구(371)에는 블루 엘이디(B)가 상기 도체(372)에 접속 부착되며, 상기 레드 엘이디 베이스(323)에 부착된 설치부재(37)의 지지구(371)에는 레드 엘이디(R)가 상기 도체(372)에 접속 부착된다. 물론, 상기 각각의 엘이디(G;B;R)는 적용될 조명등의 용량에 따라 적정 전력 값으로 정해진 후 이 전력 값에 대응하도록 한개 또는 그 이상의 개수로 설정되어 부착된다.
또한, 상기 각각의 엘이디 설치부재(37)의 지지구(371)에는 상기 각각의 엘이디(G;B;R)로부터 발광되는 광을 방출하기 위한 렌즈(38)가 설치된다. 상기 각각의 렌즈(38)는 광의 효과적인 방출을 위해 역원추형 또는 스피커형으로 형성된다. 상기 렌즈(38)는 상기 각각의 설치부재(37)의 지지구(371)에 착탈 가능하게 외삽되는 원통형의 고정부(381)를 구비한다. 상기 고정부(381)의 상부는 광의 방사상 발광효율을 증대시키기 위해 역방향 또는 하방으로 볼록하게 형성되는 역볼록부(381a)가 형성된다. 상기 고정부(381)에는 하단으로부터 상방으로 직경이 점진적으로 증가하도록 수렴 형성되는 역원추형을 이루는 외측부(382)가 형성된다. 상기 외측부(382)의 상부에는 원판형의 제1광발산부(383)가 일체로 형성된다. 또한, 상기 제1광발산부(383)의 중앙에는 상기 고정부(381)를 향해 수직하방으로 연장 형성되고 상기 고정부(381)와 일정간격으로 이격되며 광을 중앙으로 발산시키기 위한 제2광발산부(384)가 일체로 형성된다.
상기 렌즈(38)가 최상의 발광효율을 구현하기 위한 각각의 부분의 크기에 의하면, 상기 렌즈(38)의 전체적인 높이를 h라 하면, 상기 고정부(381)의 깊이(d)는 h/3으로 설정되고, 상기 역볼록부(381a)의 두께(t)는 h/6로 설정되며, 상기 제1광발산부(383)의 외경(r)은 2h로 설정되고, 상기 제2광발산부(384)의 깊이(d1)는 8h/15로 설정되며, 상기 고정부(381)의 상단과 상기 제2광발산부(384)의 하단 사이의 간극(c) 또는 단차는 2h/15로 설정된다.
한편, 상기 기판(32)을 이루는 상기 제1기판(324) 및 제2기판(325)에는 상기 각각의 엘이디(G;R;B)의 발광시 발생되는 열을 분산 또는 순환시키거나 방출시키기 위한 방열공(328)이 천공 형성된다. 상기 각각의 방열공(328)은 미세한 원형으로 천공되며, 방열효과를 증대시키기 위해 열전달 및 열방출율이 우수한 박막(328a)이 도포된다. 상기 박막(328a)은 니켈 또는 동으로 형성되며, 이 같은 박막의 형성은 증착공정에 의해 이루어진다.
또한, 상기 기판 중 제1기판(324)에는 상기 각각의 엘이디(G;R;B)에 전원을 공급하고 상기 각각의 엘이디(G;R;B)의 점멸을 제어하기 위해 콘트롤러(미도시)에 연결되는 전선(39)이 연결된다.
도면부호 40은 상기 프레임(10)의 지지부(22)에 고정되어 상기 엘이디모듈(30)로부터 발광되는 광을 통과시킴과 동시에 상기 엘이디 모듈(30)을 외부로부터 차폐하기 위한 투광렌즈이다. 상기 투광렌즈(40)는 광의 투과성을 유지하면서 자체적인 강도를 유지할 수 있는 투명한 폴리카보네이트로 형성된다.
실제로 상기 지지부(22)의 지지홈(221)에 삽입되는 상기 투광렌즈(40)의 양측변에는 상기 지지부(22)의 지지홈(221)과 틈새를 통한 빗물 또는 이물질의 침입을 방지하기 위해 시일부재(401)가 구비된다. 상기 시일부재(401)는 실리콘 또는 우레탄으로 형성된다.
도면부호 50은 프레임(10)의 양측부를 차폐하여 밀폐시키기 위한 캡이다. 상기 캡(50)은 상기 프레임(10)의 양측단의 형상 또는 횡단면에 상응하는 형상으로 형성된다.
상기 캡(50)은 상기 프레임의 양측단의 각각의 형상에 상응하게 형성되는 몸체(51)를 구비한다. 상기 몸체(51)의 내측에는 상기 몸체(51)를 상기 프레임(10)에 실제적으로 고정시키기 위한 제1체결부재(52), 제2체결부재(53) 및 제3체결부재(54)가 일체로 돌출 형성된다. 여기서, 상기 제1체결부재(52)는 상기 프레임(10)의 상기 지지대(14)에 형성된 열 수집공간(141)에 가압 삽입되어 고정되도록 상기 지지대(14)의 열 수집공간(141)의 형상에 상응하게 형성되고, 상기 제2체결부재(53)는 상기 프레임(10)의 상기 방열부(16)의 상기 열 수집공간(161)에 가압 삽입되어 고정되도록 상기 방열부(16)의 상기 열 수집공간(161)의 형상에 상응하게 형성되며, 상기 제3체결부재(54)는 상기 프레임(10)의 방열부(18)의 상기 열 수집공간(181)에 가압 삽입되어 고정되도록 상기 방열부(18)의 상기 열 수집공간(181)의 형상에 상응하게 형성된다.
한편, 상기 각각의 체결부재(52;53;54)가 상기 각각의 열 수집공간(141;161;181)에 더욱 견고하고 안정적으로 결합되어 고정될 수 있도록, 상기 체결부재(52;53;54) 자체는 2 내지 4개의 분기편(521;531;541)으로 분할 형성되고, 상기 각각의 체결부재(52;53;54)의 중심축에는 축공(523;533;543)이 형성되며, 상기 축공(523;533;543)에는 체결볼트(524;534;544)가 체결되도록 구비된다.
이 같은 상기 체결부재(52;53;54)의 구성에 따라, 상기 체결부재(52;53;54)가 상기 각각의 해당 열 수집공간(141;161;181)의 측방으로 삽입된 후 상기 축공(523;533;543)을 통해 상기 체결볼트(524;534;544)를 조이면 상대적으로 상기 체결부재(52;53;54)의 분기편(521;531;541)이 확개되거나 전개되어 상기 각각의 열 수집공간(141;161;181)의 내표면에 압착되어 견고하고 안정적인 결합상태를 유지할 수 있는 것이다.
물론, 상기 프레임(10)에 결합되는 캡(50)들 중 적어도 하나의 캡(50)에는 상기 LED 모듈(30)에 연결된 전선(39)을 외부로 연장시킬 수 있도록 관통공(55)이 형성되며, 상기 관통공(55)에는 실제로 상기 전선(39)이 관통되어 고정되는 어댑터(56)가 설치된다.
상기 어댑터(56)는 상기 관통공(55)에 고정되며 상기 전선(39)이 삽입되는 볼트(561)와, 그 볼트(561)에 나사 결합되며 상기 전선(39)을 안정적으로 고정시키기 위한 너트(562)로 구성된다. 특히, 볼트(561)에는 상기 너트(562)가 조여짐으로 인해 상기 전선(39)에 밀착되어 액밀 또는 기밀을 유지할 수 있는 패킹(563)이 구비되어 있다.
다음은, 상기와 같이 구성된 본 발명에 의한 라인형 LED 조명등의 작용모드 및 그 효과를 설명한다.
먼저, 라인형 LED 조명등을 조립함에 있어서, 상기 프레임(10)의 고정부(20)의 표면에 써멀 콤파운드를 도포하여 열전달층(201)을 형성한 후, 상기 LED 모듈(30)을 상기 고정부(20)의 양측에 형성된 고정홈(202)에 삽입하여 고정시킨다.
이후, 작업자는 상기 LED 모듈(30)을 안정적으로 유지한 상태에서 투광렌즈(40)의 양측변에 시일부재(401)를 끼운 후, 그 양측변을 상기 프레임(10)의 상기 지지부(22)의 지지홈(221)에 삽입하여 기본적인 라인형 LED 조명등 상태를 유지한다.
최종적으로, 상기 프레임(10)의 양측부에 상기 캡(50)을 결합시킨다. 여기서 프레임(10)의 일측에 결합되는 캡(50)에는 그것의 몸체(52)에 구비된 어댑터(55)의 볼트(561)에 상기 전선(39)을 삽입한 상태로 결합한다. 이 상태에서, 상기 각각의 상기 프레임(10)의 열 수집공간(141;161;181)에 삽입된 상기 각각의 체결부재(52;53;54)의 축공(523;533;543)에 상기 체결볼트(524;534;544)를 삽입하여 조이면 상기 체결부재(52;53;54)의 분기편(521;531;541)이 확개되어 상기 각각의 수집공간(141;161;181)의 내표면에 압착됨으로써, 상기 캡(50)이 상기 프레임(10)의 양측에 견고하게 결합되어 라인형 LED 조명등이 최종적으로 완성되는 것이다.
이와 같이 완성된 라인형 LED 조명등은 프레임(10)의 장착부(12)에 지지대(미도시)와 같은 장착수단을 장착하여 지면, 교량, 건축물 등의 적정위치에 설치하여 해당 대상물을 조명할 수 있다.
이와 같은 설치상태에서 콘트롤러(미도시)를 온(ON)시켜 그곳에 연결된 전선(39)을 통해 전원 및 제어명령이 LED 모듈(30)에 전달되면 제어신호에 따라 각각의 LED(R;G;B)에서 고유 색상, 즉, 붉은색, 녹색 및 청색의 광이 발광된다. 이와 같이 발광된 광은 상기 각각의 설치부재(62;64;66)에 결합되는 렌즈(38)의 고정부(381)의 역볼록부(381a), 역원추형의 외측부(382), 원판형의 제1광발산부(383), 및 원통형의 제2광발산부(384)에 의한 광의 굴절각 및 투사각의 변형에 의함은 물론, 각각의 엘이디(G;B;R)의 연속 반복적인 배치에 의해 광이 발광되어 다양한 색연출을 행할 수 있는 것이다.
특히, 엘이디 모듈(30)에서 발생되는 열의 일부는 도면상 상기 프레임(10)의 상,하부에 위치한 방열부(16;18)에 의해 방열된다. 즉, 상기 LED 모듈(30)에서 발생된 열은 상기 각각의 방열부(16;18)의 열 수집공간(161;181)에 수집된 후 외측의 다수의 방열핀(fin)(162;182)에 의해 외부로 방열되고, 또한 일부는 상기 장착부(12)의 장착홈(121;122)과 연통하는 방출공(163;183)을 통해 방열된다. 여기서, 상기 방열부의 열 수집공간(161;181)이 충분한 체적을 가지고 있으므로 방열효과가 증대되는 것이다.
상기 LED 모듈(30)에서 발생되는 열의 나머지는 상기 기판(32)을 이루는 상기 제1기판(324) 및 제2기판(325) 자체 와 상기 기판들(324;325)에 천공된 방열공(328)을 통해 상기 프레임(10)의 고정부(20)의 표면에 도포된 열전달층(201)에 전달되고, 그 열의 일부는 상기 프레임(10)의 상기 장착부(12)의 장착홈(121;122)을 통해 외부로 배출되고 나머지 일부는 상기 지지대(14)에 형성된 열 수집공간(141)으로 전달된 후 외부로 방열되거나 또는 배기공(142)을 통해 외부로 방열된다.
따라서, 상기 프레임(10)이 충분한 자체강도를 유지할 수 있어 길다란 길이의 조명등을 제작 및 설치할 수 있고, 발생되는 열을 충분하게 방출시킬 수 있으며, 렌즈의 독특한 구조로 인해 다양한 색연출을 구현할 수 있는 것이다.
앞에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 라인형 LED 조명등에 의하면, 프레임이 자체적인 강도를 충분히 유지할 수 있어 조명등의 전체 길이를 선택적으로 설정하여 제조 및 설치할 수 있고, 충분한 방열공간 및 면적의 확대로 인해 방열성능이 우수하여 항상 안정적인 작동상태를 유지할 수 있으며, 독특한 렌즈의 구조로 인해 LED의 발광색상을 조화롭게 하여 다양하게 색연출을 제공할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 특허등록 제0502056호의 발광다이오드 경관조명등의 분해사시도.
도 2는 도 1의 발광다이오드 경관조명등이 결합된 상태에서의 횡단면도.
도 3은 본 발명에 의한 라인형 LED 조명등의 분해사시도.
도 4a는 도 3의 본체의 확대 횡단면도이고, 도 4b는 도 3의 LED 모듈의 기판의 방열공의 부분확대 단면도이며, 도 4c는 도 3의 LED 모듈의 지지구의 확대 단면도이고, 도 4d는 도3의 LED 모듈의 렌즈의 확대 단면도이며, 도 4e는 도 3의 캡의 확대사시도.
도 5는 도 2의 라인형 LED 조명등이 결합된 상태에서의 사시도.
도 6은 도 5의 선 Ⅵ-Ⅵ에 따른 확대단면도.
도 7은 본 발명에 의한 라인형 LED 조명등에서의 방열상태를 보여주는 확대단면도.
♣ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ♣
10: 프레임 20: 고정부
30: LED 모듈 40: 투광렌즈
50: 커버

Claims (5)

  1. 조명이 제공될 물체 또는 그 주변에 설치되고 열을 외부로 방출시킬 수 있는 프레임(10)과, 상기 프레임(10)의 내측에 설치되며 소정의 색상의 광을 발광하는 다수의 LED(R;G;B)를 구비하는 LED 모듈(30)과, 상기 LED 모듈(30)에서 발광되는 광을 조명이 제공될 물체를 향해 방출시키기 위한 투광렌즈(40)와, 상기 프레임(10)의 양측에 결합되어 상기 프레임의 내부를 차폐하기 위한 커버(50)를 구비하는 라인형 LED 조명등에 있어서,
    상기 프레임(10)은 알루미늄으로 압출 성형되고, 상기 프레임(10)의 배면에는 길이방향을 따라 나란하게 형성되는 2개의 장착홈(121;122)과 상기 각각의 장착홈(121;122)사이에 형성되며 상기 LED 모듈(30)로부터 발생되는 열의 일부를 수집하기 위한 열 수집공간(141)으로 이루어진 장착부(12)가 형성되며, 상기 프레임(10)의 상,하부에는 상기 엘이디 모듈(30)로부터 발생되는 열의 일부를 수집하기 위한 열 수집공간(161;181)과 상기 열 수집공간(161;181)에 수집된 열을 외부로 방출시키기 위한 다수의 방열핀(fin)(162;182)이 일정간격으로 돌출 형성되고 방출공(163;183)이 천공되는 방열부(16;18)가 형성되며, 상기 프레임(10)의 내측에는 상기 LED 모듈(30)로부터 방출되는 열을 상기 장착부(12)로 전달하기 위한 열전달층(201)과 상기 LED 모듈(30)의 양측변이 삽입되어 고정되는 고정홈(202)으로 이루어진 고정부(20)가 형성되고;
    상기 LED 모듈(30)은 길이는 긴 반면 폭은 상대적으로 작은 라인형으로 형성되며 상기 각각의 LED(R;G;B)를 설치하기 위한 엘이디 베이스(321;322;323)가 형성되는 제1기판(324) 및 제2기판(325)이 전기적으로 연결되어 이루어진 기판(32)과, 상기 각각의 엘이디 베이스(321;322;323)에 부착되며 상기 각각의 엘이디(R;G;B)가 부착되는 엘이디 설치부재(37)와, 상기 각각의 엘이디 설치부재(37)에 상기 각각의 엘이디(G;B;R)로부터 발광되는 광을 색연출하여 방출하기 위한 렌즈(38)를 포함하고, 상기 제1기판(324) 및 상기 제2기판(325)에는 상기 각각의 엘이디(G;R;B)의 발광시 발생되는 열을 분산 또는 순환시키거나 방출시키기 위한 방열공(328)이 천공 형성되며, 상기 방열공(328)에는 열전달성 박막(328a)이 형성되며;
    상기 투광렌즈(40)는 투명한 폴리카보네이트로 형성되며, 상기 투광렌즈(40)의 양측변에는 시일부재(401)가 구비되고;
    상기 캡(50)은 상기 프레임(10)의 양측단의 형상에 상응하게 형성되는 몸체(51)와, 각각 상기 몸체(51)의 내측에 일체로 형성되고 상기 프레임(10)의 상기 지지대(14)에 형성된 열 수집공간(141)에 가압 삽입되어 고정되도록 상기 지지대(14)의 열 수집공간(141)의 형상에 상응하게 형성되는 제1체결부재(52)와, 상기 프레임(10)의 상기 방열부(16)의 상기 열 수집공간(161)에 가압 삽입되어 고정되도록 상기 방열부(16)의 상기 열 수집공간(161)의 형상에 상응하게 형성되는 제2체결부재(53)와, 상기 프레임(10)의 방열부(18)의 상기 열 수집공간(181)에 가압 삽입되어 고정되도록 상기 방열부(18)의 상기 열 수집공간(181)의 형상에 상응하게 형성되는 제3체결부재(54)를 구비하는 것을 특징으로 하는 라인형 LED 조명등.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 지지대(14)의 열 수집공간은 상기 엘이디 모듈(30)에서 발생되는 열을 충분하게 수집하여 방출시키기 위해 열 수집공간(141)을 충분하게 유지함과 동시에 자체적인 내구성을 충분히 유지할 수 있도록, 상기 열 수집공간(141)의 체적(V1)은 상기 지지대(14)의 외관이 이루는 전체체적(V2)의 1/3 내지 1/2로 설정되며; 상기 방열부(16;18)의 열 수집공간(161;181)의 체적(V3)은 상기 방열부(16;18) 전체의 외관이 이루는 체적(V4)의 1/2 내지 2/3로 설정되는 것을 특징으로 하는 라인형 LED 조명등.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 열전달층(201)은 써멀 콤파운드(thermal compound)로 형성되고; 상기 각각의 렌즈(38)는 상기 각각의 설치부재(37)의 지지구(371)에 착탈 가능하게 외삽되며 광의 방사상 발광효율을 증대시키기 위해 역방향으로 볼록하게 형성되는 역볼록부(381a)가 형성되는 고정부(381)와, 하단으로부터 상방으로 직경이 점진적으로 증가하도록 수렴 형성되는 역원추형을 이루는 외측부(382)와, 상기 외측부(382)의 상부에 형성되는 원판형의 제1광발산부(383)와, 상기 제1광발산부(383)의 중앙에 상기 고정부(381)를 향해 수직하방으로 연장 형성되고 상기 고정부(381)와 일정간격으로 이격되며 광을 중앙으로 발산시키기 위한 제2광발산부(384)를 일체로 구비하는 것을 특징으로 하는 라인형 LED 조명등.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 각각의 렌즈(38)가 최상의 색연출을 구현하기 위해, 상기 렌즈(38)의 전체적인 높이를 h라 하면, 상기 고정부(381)의 깊이(d)는 h/3으로 설정되고, 상기 역볼록부(381a)의 두께(t)는 h/6로 설정되며, 상기 제1광발산부(383)의 외경(r)은 2h로 설정되고, 상기 제2광발산부(384)의 깊이(d1)는 8h/15로 설정되며, 상기 고정부(381)의 상단과 상기 제2광발산부(384)의 하단 사이의 간극(c) 또는 단차는 2h/15로 설정되는 것을 특징으로 하는 라인형 LED 조명등.
  5. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 커버(20)의 각각의 체결부재(52;53;54)는 상기 각각의 열 수집공간(141;161;181)에 견고하고 안정적으로 결합되어 고정될 수 있도록, 2 내지 4개의 분기편(521;531;541)으로 분할 형성되고, 상기 각각의 체결부재(52;53;54)의 중심축에는 축공(523;533;543)이 형성되며, 상기 축공(523;533;543)에는 상기 각각의 분기편(521;531;541)을 확개 시키기 위한 체결볼트(524;534;544)가 삽입되는 것을 특징으로 하는 라인형 LED 조명등.
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