일반적으로, 야간 또는 실내에서 광을 제공하거나 물체를 조사하기 위해 다양한 종류의 조명등이 이용되고 있다. 이 같은 조명등은 전원을 공급받아 전기에너지를 광에너지로 변환하여 광을 제공하거나 물체를 조사하는 것으로서, 대체로 백열전구 또는 형광등을 사용하는 것이 일반적이다.
최근에는 고가임에도 불구하고 다양한 색연출을 행할 수 있으며 수명이 길고 전기 소모량이 적다는 장점으로 인해 LED(Light Emitting Diode)를 이용한 조명등이 널리 개발되고 사용되고 있으며, 그 형상 및 모양도 다양화 되고 있다. 이와 같은 라인형 엘이디 조명등의 하나의 종래예로서 본 출원인에 의해 출원되어 등록된 특허 제661404호가 있다.
상기 특허 제661404호의 라인형 엘이디 조명등은, 복수개의 엘이디가 실장된 장방형의 회로기판; 상기 회로기판이 투시가능하게 차폐되도록 상기 회로기판과 이격되어 상기 회로기판의 상부를 차폐하는 투명판; 상기 투명판 및 상기 회로기판이 장착되도록 내주면에 상기 투명판 및 상기 회로기판이 끼워지는 끼움홈이 형성되고, 외주면 및 내측에 열기를 방열하는 방열핀 및 방열중공이 각각 형성된 측벽부와, 상기 측벽부가 상부 양측을 따라 형성되고, 대향상태의 내향돌기가 단부에 형성된 방열홈이 하부 양측을 따라 각각 형성되며, 상기 방열홈 사이를 따라 방열중공을 갖는 돌출부가 형성된 판상의 기판안착부 및, 상기 기판안착부의 양단을 차폐하는 커버로 이루어진 방열프레임; 및 상기 방열프레임이 설치장소에 설치되도록 상기 방열프레임의 상기 방열홈에 끼워져서 상기 내향돌기에 걸린상태로 슬라이딩하는 슬라이딩돌기가 양측에 각각 형성되고, 일측에 원형 축공이 형성된 슬라이딩구와, 상기 슬라이딩구의 상기 축공에 단부가 삽입되는 힌지축과, 상기 힌지축의 단부를 상기 슬라이딩구에 고정하고, 상기 슬라이딩구를 상기 방열프레임에 고정하는 체결구 및, 상기 힌지축이 일체적으로 고정되고, 앵커볼트형 고정구에 의해 설치장소에 고정되는 브래킷으로 이루어진 설치부재를 포함하고 있다.
이와 같은 구성에 따라, 설치부재가 슬라이딩구 및 힌지축이 고정된 브래킷으로 구성되므로 방열프레임의 설치각도를 조절한 상태로 설치장소에 용이하게 설치할 수 있고, 방열프레임에 방열중공 및 방열핀이 형성되고, 슬라이딩구에 방열중공이 형성되어 회로기판에서 발생되는 열기를 용이하고도 원활하게 방열시킬 수 있으며, 슬라이딩구에 형성된 방열리브에 의해 슬라이딩구의 강성을 강화시킬 수 있을 뿐만 아니라 슬라이딩구의 방열기능을 향상시킬 수 있다.
그러나 이와 같은 라인형 엘이디 조명등은 각각의 구성 부품간 틈새를 통한 누수가 초래될 수 있고, 과도한 두께로 인해 발생되는 열의 방열효율이 저하되며, 중량이 과도하여 취급 및 설치가 곤란하고, 투명판이 파손될 수 있을 뿐 아니라, 회로기판과 투명판 사이에 습기가 발생하여 고장을 초래하거나 수명을 단축시키며, 특히 조명각도를 미세하고 정확하게 조절할 수 없고, 설정된 설치각도로 견고하고 안정적으로 유지할 수 없는 문제점이 있다.
이하, 본 발명에 의한 라인형 엘이디 조명등의 하나의 실시예를 첨부도면을 참조로 하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 라인형 엘이디 조명등을 보여주는 부분 절취 분해 사시도이고, 도 2는 도 1의 라인형 엘이디 조명등을 조립한 상태를 보여주는 부분 절취 사시도이며, 도 3은 도 2의 선Ⅲ-Ⅲ에 따른 확대 단면도이고, 도 4는 도 2의 선Ⅳ-Ⅳ에 따른 확대 단면도이며, 도 5는 본 발명에 따른 라인형 엘이디 조명등의 측부의 결합 구조를 상세히 보여주는 부분 분해 사시도이고, 도 6은 본 발명에 따른 라인형 엘이디 조명등의 설치상태를 보여주는 측면도이며, 도 7은 본 발명에 따른 라인형 엘이디 조명등에 적용되는 다른 하나의 실시예에 따른 브래킷을 보여주는 부분 분해 사시도이고, 도 8은 도 7의 브래킷이 본체와 결합된 상태를 보여주는 단면도이다.
도 1 내지 도 8에 있어서, 부호 10은 교량, 건축물과 같은 구조물에 설치되는 본체이다. 상기 본체(10)는 방열효과가 우수한 알루미늄으로 압출 성형되며, 두께가 얇고 콤팩트한 외관을 형성한다. 또한, 본체의 외표면은 다양한 색상으로 아노다이징 처리될 수 있다.
상기 본체(10)는 단면이 타원형으로 형성된다. 상기 본체(10)의 내측에는 길이방향 전체를 따라 형성된 지지부(12)가 형성된다. 상기 지지부(12)는 후술되는 엘이디 모듈이 배치되거나 부착되어 유지되도록 평탄하게 형성된다. 또한, 상기 지지부(12)의 일단부에는 후술되는 엘이디 모듈에 연결되는 와이어를 후방으로 안내하기 위한 안내홈(122)이 형성된다.
상기 본체(10)의 지지부(12)의 양측에는 후술되는 엘이디 모듈을 삽입방식으로 지지하기 위한 지지홈(14)이 형성된다. 상기 각각의 지지홈(14)의 상부에는 후술되는 엘이디 모듈의 양측의 상부면이 안정적으로 삽입되어 유지될 수 있도록 단부(段部:142)가 형성된다. 또한, 상기 지지홈(14)의 하부에는 후술되는 엘이디 모듈의 용이한 삽입 공간을 형성하고 그 엘이디 모듈에서 발생되는 열을 냉각시키거나 순환시킬 수 있는 홈(144)이 길이방향 전체로 형성된다.
그리고 상기 본체(10)의 양측 상부면, 보다 상세하게는 상기 지지홈(14)의 상부에는 후술되는 실링부재가 경화되어 측변을 형성하는 고정부(16)가 형성된다. 상기 각각의 고정부(16)는 홈 형태로 형성되며, 특히 후술되는 실링부재가 경화상태에서는 빠져나오거나 이탈되지 않도록 형성된다.
또한, 상기 지지부(12)의 하부에는, 공기가 순환되거나 출입되어 후술되는 엘이디 모듈에서 발생되는 열을 방출 또는 냉각시키거나 후술되는 브래킷이 삽입될 수 있는 방열부(18)가 형성된다. 상기 방열부(18)는, 공기의 출입 또는 순환이 용이하고 후술되는 브래킷의 일부가 안정적으로 삽입되어 고정될 수 있도록, 상기 지지부(12)에 상응하게 형성되는 제1방열홈(182)과, 상기 제1방열홈(182)의 중앙부를 따라 연통 형성되는 제2방열홈(184)으로 이루어진다. 여기서, 상기 방열부(18)의 제1방열홈(182)의 양 단의 양측에는 후술되는 폐쇄부재를 상기 본체(10)에 착탈 가능하게 고정시킬 수 있도록 볼트가 고정되는 나선부(1822)가 형성될 수 있다.
상기 본체(10)의 외표면에는 후술되는 엘이디 모듈에서 발생되는 열을 방출시키거나 열교환식으로 냉각시키기 위해 다수의 방열핀(fin:19)이 형성된다. 상기 각각의 방열핀(19)은 상기 본체(10)의 길이방향 전체에 걸쳐 일정간격으로 형성된다.
부호 20은 상기 본체(10)에 설치되어 소정의 엘이디 광을 발광시키기 위한 엘이디 모듈이다. 상기 엘이디 모듈(20)은 상기 본체(10)의 지지부(12)에 안착될 수 있도록 소정의 사이즈로 형성된다.
상기 엘이디 모듈(20)은 기본적으로 상기 본체(10)의 지지부(12)에 안착되고 양측변이 상기 지지홈(14)에 삽입되는 장방형의 기판(22)과, 상기 기판(22)에 일정 간격으로 설치되며 실제적으로 광을 제공하는 다수의 엘이디(24)와, 상기 각각의 엘이디(24)에 전원 및 제어명령을 제어하기 위해 서버(미도시)에 연결되며 상기 기판(22)의 일측에 연결되는 와이어(26)를 구비한다. 물론, 상기 기판(22)에는 상기 각각의 엘이디(24)에 전기적으로 연결되는 저항, 콘덴서 등이 설치되는 바, 이 같은 기본적인 구성요소들은 당업자에 널리 공지되어 있으므로 이에 대한 도시 및 상세한 설명은 생략한다. 상기 기판(22)은 접착제(28)에 의해 상기 본체(10)의 지지부(12)에 부착된다. 특히, 상기 접착제(28)는 실리콘 화합물로 형성된다. 그 실리콘 화합물은 열전도성이 우수할 뿐 아니라 상기 기판(22)의 배면으로 노출될 수 있 는 각종 전기적 소자들을 안정적으로 보호하는 역할도 한다. 상기 접착제(28)로 사용된 실리콘 화합물은 표1과 같은 특성을 지니는 것으로 나타났으며, 또한 표2와 같은 전기적 성질을 지니는 것으로 나타났다.
표 1
특 성 |
값 |
색 상 |
백 색 |
비 중(25℃) |
2.45 |
침 투 율 |
300~350 |
열전도성(W/m·k(cal/cm·sec·℃)) |
0.84(2.0×10-3) |
온도범위(℃) |
-55 ~ +200 |
표 2
특 성 |
25℃ |
50℃ |
75℃ |
110℃ |
절연내력(㎸/0.25㎜) |
5 |
|
|
|
체적저항(㏁·m) |
20×106 |
|
|
|
절연상수(60㎐) |
5.4 |
6.3 |
6.0 |
4.5 |
소실율(60㎐) |
0.50×10-2 |
5.20×10-2 |
5.55×10-2 |
5.70×10-2 |
부호 30은 상기 본체(10)에 설치된 엘이디 모듈(20)을 외부로부터 차폐하여 보호함은 물론 상기 엘이디 모듈(20)로부터 발광되는 광을 발산시키며 습기의 발생을 방지할 수 있는 실링부재이다. 상기 실링부재(30)는 엘이디 광의 효과적인 제공을 위해 에폭시로 형성된다.
상기 실링부재(30)를 형성하는 에폭시는 우수한 투명성, 우수한 탈가스성, 저점도성, 저온 경화성의 특성이 있는 투명 에폭시 화합물로 형성되는 것이 바림직하다.
또한, 상기 실링부재(30)의 도포 두께는, 상기 엘이디 모듈(20)의 각각의 엘이디(24)가 충분하게 도포되는 한편 각각의 엘이디에서 발광되는 광에 영향을 주지 않는 두께로 설정되는 것이 바람직하다.
부호 40은 상기 본체(10)의 양단을 폐쇄하기 위한 폐쇄부재이다. 상기 각각의 폐쇄부재(40)는 강도 및 가공의 용이성을 위해 금속재질로 형성된다.
상기 각각의 폐쇄부재(40)는, 상기 본체(10), 엘이디 모듈(20) 및 실링부재(30)의 결합에 의해 이루어지는 단면형상과 동일 또는 유사하게 타원형으로 형성되는 몸체(42)와, 상기 몸체(42)의 주변에 일체로 절곡 형성되며 상기 본체(10)의 단부에 외삽되는 접속부(44)를 일체로 구비한다. 여기서, 상기 몸체(42)에는 상기 본체(10)의 상기 방열부(18)의 제1방열홈(182)에 형성된 나선부(1822)에 연통하는 고정공(422)이 천공 형성된다. 물론, 상기 고정공(422)에는 볼트(424)가 삽입되어 상기 나선부(1822)에 체결된다. 또한, 상기 접속부(44)의 내측면에는 상기 본체(10)의 외표면에 형성되는 각각의 방열핀(19)에 대응하게 형성되며 상기 각각의 방열핀(19)들이 삽입되는 다수의 쇄정홈(442)이 형성된다. 선택적으로, 상기 접속부(44)의 하부측에는 상기 본체(10)의 지지부(12)의 일단부에 형성된 안내홈(122)에 연통하여 상기 엘이디 모듈(20)의 와이어(26)가 안내될 수 있도록 관통공(444)이 형성될 수 있다.
한편, 상기 각각의 폐쇄부재(40)의 내측에는, 상기 본체(10)의 양측에 설치시 상기 폐쇄부재(40)와 상기 본체(10), 엘이디 모듈(20) 및 실링부재(30)의 각각의 측단부의 방수 및 방진을 위해 패킹(46)이 제공되는 것이 바람직하다. 상기 패킹(46)은 고무, 실리콘 또는 합성수지와 같이 연질의 탄성재로 형성될 수 있다.
부호 50은 상기 본체(10)를 원하는 방향으로 고정시킬 수 있고, 상기 본 체(10)를 조명대상 구조물에 안정적으로 설치할 수 있으며, 상기 엘이디 모듈(20)로부터 발광되는 광을 원하는 방향으로 조사시키기 위한 브래킷이다. 상기 브래킷(50)은 라인형 엘이디 조명등을 안정적으로 지지할 수 있도록 자체적인 강도가 우수한 금속재질로 형성된다.
상기 브래킷(50)은 상기 라인형 엘이디 조명등이 설치될 구조물 또는 지면에 고정되도록 충분한 넓이를 갖는 베이스(52)를 구비한다. 상기 베이스(52)에는 안전하고 견고한 고정을 위해 복수의 고정공(522)이 천공되며, 각각의 고정공(522)에는 물론 볼트(524)가 관통하여 구조물(미도시)에 해제 가능하게 고정된다.
상기 베이스(52)의 중앙에는 일정 길이로 상방으로 연장되는 지지부재(54)가 일체로 형성된다. 상기 지지부재(54)의 상단에는 후술되는 고정부재가 조절가능하게 고정되는 고정부(542)가 형성된다. 상기 고정부(542)에는 후술되는 고정핀이 삽입되는 관통공(5422)이 횡방향으로 형성된다.
상기 지지부재(54)에는 실제로 상기 본체(10)가 고정되어 지지되는 고정부재(56)가 회동가능하게 고정된다. 그 고정부재(56)는 상기 지지부재(54)의 고정부(542)에 회동가능하게 고정되는 결합부(562)와, 상기 본체(10)에 결합되어 포위 방식으로 지지하기 위한 고정부(564)를 일체로 구비한다. 상기 결합부(562)에는 상기 지지부재(54)의 고정부(542)에 형성된 관통공(5422)에 연통하는 결합공(5622)이 형성되며, 상기 관통공(5422)과 결합공(5622)의 연통공에는 고정핀(566)이 삽입 고정된다.
특히, 상기 본체(10)를 용이하고 안정적으로 지지하기 위해, 상기 브래 킷(50)의 고정부재(56)는 상기 본체(10)의 단면과 유사하게 형성되어, 상기 본체(10)의 양측부 및 하부면 전체를 감싸거나 포위하는 방식으로 형성된다. 또한, 상기 브래킷(50)의 고정부재(56)의 내측면에는 상기 본체(10)에 형성된 방열핀(19)에 대응하도록 형성되어 그 방열핀(19)이 삽입되어 결합되는 결합홈(569)이 형성된다. 변형적으로 상기 고정부재(56)는 탄성이 우수한 재질로 형성될 수 있어, 상기 본체(10)에 결합시 벌려져 상기 본체(10)의 배면부로부터 전방으로 향해 삽입되어 각각의 결합홈(569)이 상기 본체(10)의 방열핀(19)에 결합되는 방식으로 결합될 수 있다.
도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 하나의 실시예에 따르면, 상기 고정부재(56)를 상기 본체(10)의 방열부(18)에 결합시키도록 구성할 수 있다. 즉, 상기 고정부재(56)는 상기 지지부재(54)의 고정부(542)에 회동가능하게 고정되는 결합부(562)와, 그 결합부(562)에 일체로 형성되며 상기 본체(10)의 방열부(18)에 삽입되어 결합되는 고정부(564)를 구비한다. 여기서, 상기 결합부(562)에는 상기 지지부재(54)의 고정부(542)에 형성된 관통공(5422)에 연통하는 결합공(5622)이 형성되며, 상기 관통공(5422)과 결합공(5622)의 연통공에는 고정핀(566)이 삽입 고정된다. 또한, 상기 고정부재(56)의 고정부(564)는 상기 본체(10)의 방열부(18)의 제1방열홈(182)에 결합되는 제1고정부(5642)와, 상기 제2방열홈(184)에 결합되는 제2고정부(5644)를 일체로 구비한다. 한편, 상기 제1고정부(5642) 및 제2고정부(5644)의 양측에는, 단부가 상기 방열부(18)에 접촉되어 고정되는 고정볼트(568)가 각각 삽입될 수 있도록 너트공(5646)이 천공 형성된다.
다음은, 상기와 같이 구성되는 라인형 엘이디 조명등의 조립방법 및 설치방법에 대해 상세히 설명한다.
작업자는 먼저 엘이디 모듈(20)의 기판(22)의 배면에 금속산화물이 충전된 실리콘 화합물로 형성된 접착제(28)를 도포하여 상기 본체(10)의 지지부(12)에 상기 엘이디 모듈(20)을 부착한다.
다음으로, 각각의 라인형 엘이디 조명등의 본체(10)에 상기 브래킷(50)을 결합한다. 여기서, 하나의 실시예에 따르면, 상기 브래킷(50)의 고정부재(56)의 내측면에 형성된 결합홈(569)에 상기 본체(10)에 형성된 방열핀(19)이 삽입되어 결합되거나; 다른 하나의 실시예에 따르면, 상기 고정부재(56)의 고정부(564)의 제1고정부(5642)가 상기 본체(10)의 방열부(18)의 제1방열홈(182)에 결합되고 또한 제2고정부(5644)가 상기 제2방열홈(184)에 결합되어 고정볼트(568)에 의해 견고하게 고정되어 유지되는 것이다.
다음으로, 상기 패킹(46)을 상기 폐쇄부재(40)에 삽입하고 그 폐쇄부재(40)의 고정공(422)을 상기 본체(10)의 상기 방열부(18)의 제1방열홈(182)에 형성된 나선부(1822)에 연통시킨 상태에서 그 연통공에 볼트(424)를 결합하여 조립한다.
여기서, 상기 폐쇄부재(40)의 접속부(44)의 내측면에 형성된 각각의 쇄정홈(442)이 상기 본체(10)의 외표면에 형성된 각각의 방열핀(19)에 결합됨으로써, 상기 본체(10)와 폐쇄부재(40)간의 견고한 결합이 이루어지는 것이다. 물론, 엘이디 모듈(20)의 와이어(26)는 상기 폐쇄부재(40)의 상기 접속부(44)의 하부측에 형성된 관통공(444)을 통해 상기 본체(10)의 배면으로 돌출되므로, 각각의 라인형 엘이디 조명등을 연속 반복적으로 설치하는 경우에도 상호간의 연결 또는 접속을 방해하지 않게 되는 것이다.
최종적으로, 상기와 같이 조립된 상태에서 건(gun) 또는 도포장치를 이용하여 실링부재(30)를 상기 엘이디 모듈(20)의 기판(22)의 표면에 도포하여, 상기 기판(22)은 물론 상기 각각의 엘이디(24)가 충분하고 완전하게 도포하여 실링한다. 물론, 이와 같은 실링부재(30)가 각각의 구성부품들, 즉 상기 본체(10), 상기 엘이디 모듈(30) 및 폐쇄부재(40)간의 틈새로 충진되어 상호간 완전한 시일이 이루어지며, 이에 따라 방수 및 방진효과가 자동으로 제공되는 것이다.
이와 같이 준비된 라인형 엘이디 조명등을 예컨대 교각, 건축물 등과 같은 구조물의 적정위치에 브래킷(50)을 배치한 상태에서 베이스(52)에 천공된 각각의 고정공(522)에 볼트(524)를 삽입한 후 체결하여 고정시킨다.
최종적으로, 작업자는 본체(10)의 각도, 즉 엘이디 모듈(30)로부터 발광되는 광의 조명각도를 설정한 상태로 본체(10)를 유지한 상태에서, 상기 브래킷(50)의 고정부재(56)의 결합부(562)의 결합공(5622)과 상기 지지부재(54)의 고정부(542)에 형성된 관통공(5422)의 연통공에 구비된 고정핀(566)을 조여 고정부재(56)를 지지부재(54)에 고정시킴으로써, 라인형 엘이디 조명등의 설치를 완료하는 것이다. 물론, 여기서 지지부재(54)에 대한 고정부재(56)의 고정각도를 미세하게 설정하여 고정할 수 있으므로 정확한 조명각도를 설정 및 유지할 수 있는 것이다.
이와 같이 라인형 엘이디 조명등이 설치되면, 그 조명등의 엘이디 모듈(20)의 각각의 엘이디(24)로부터 프로그램에 따라 발광되는 광이 실링부재(30)를 통과 하여 해당 구조물로 조사되어 조명할 수 있는 것이다.