KR100991670B1 - 조명등의 광확산장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 광원모듈에 구비된 다수 개의 LED광원에서 발광된 빛을 광확산부재를 통해 다방향으로 광범위하게 확산시켜 주기 위한 장치에 관한 것이다.

LED광원이 적어도 하나 이상 배치된 기판 및 상기 LED광원으로부터 발생된 열을 상기 기판을 통해 전도 받아 집열시키는 집열판이 구비된 광원모듈; 상기 광원모듈에 구비된 기판을 기점으로 LED광원을 덮어씌운 다수 개의 삼각형을 조합시킨 다면체 구조물; 상기 다면체 구조물의 꼭지점에 접하여 형성된 고정부; 상기 고정부에 연장되어 설치된 지지부; 상기 지지부의 단부에 고정된 반사판으로 이루어진 광확산부재; 및 상기 광원모듈과 방열부재 사이에 연결되고, 상기 광원모듈에 구비된 집열판에서 집열된 열을 보호구가 체결된 상기 방열부재로 전도시키는 열전도부재; 를 포함하여 구성된 것을 그 특징으로 한다.

조명등, 광원, 광확산, 광량, 다면체 구조물

Description

조명등의 광확산장치{LIGHTING APPARATUS}

본 발명은 조명등의 광확산장치에 관한 것으로, 좀더 구체적으로는 광원모듈(Module)에 구비된 다수 개의 LED(Light Emitted Diode)광원에서 발광된 빛을 상기 광원모듈을 덮어씌운 광확산부재를 통해 광반사를 거쳐 다방향으로 확산시켜 줌으로써, 상기 LED광원으로부터 발산되는 광량을 더욱 증가시켜 줄 수 있도록 한 장치에 관한 것이다.

인류는 전기 및 가스, 석유 등 한정된 자원에만 의존해 온 탓으로 인해 석유에너지(Energy)의 공급부족 현상이 점차 현실화되고, 반면에 유가의 가격도 지속적으로 상승하고 있으며, 또한 석유에너지의 사용에 따른 온실가스 등의 증가로 인해 환경오염 문제가 매우 심각하게 제기되고 있어, 지구 온난화를 방지하기 위한 차원에서 이산화탄소(CO₂)의 배출을 최대한 줄이고자 하는 노력이 세제적으로 가속화되고 있는 실정이다.

이에 따라, 범국가적으로 에너지 절감에 대한 관심이 고조되고 있으며, 그 중에서도 특히 조명분야에서 전력손실을 대폭적으로 줄여 전기에너지를 절감시키고, 더 나아가 환경문제도 해결하고자 하는 차원에서 고휘도 LED광원(이를 "LED소 자"라고도 한다.)을 이용한 다양한 조명등의 개발이 활발하게 진행되고 있는 추세이다.

하지만, 상기 LED광원은 소비전력이 낮은 장점이 있으나, 광량을 증가시켜 주고자 함에 있어서 높은 소비전력의 LED광원을 사용할 경우에는 열이 많이 발생하는 단점이 있기 때문에 낮은 소비전력의 LED광원으로도 충분한 광량을 증가시켜 주기 위한 대안이 요구되는 실정이다.

상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 광원모듈에 구비된 다수 개의 LED광원에서 발광된 빛을 상기 광원모듈을 덮어씌운 원뿔형상 또한 다수 개의 삼각형을 조합시킨 다면체 구조물로 이루어진 광확산부재의 빗면를 통해 광반사를 거쳐 다방향으로 확산시켜 줌으로써, 상기 LED광원으로부터 발산되는 광량을 더욱 증가시켜 줄 수 있도록 함에 그 목적이 있다.

상기한 바와 같은 본 발명의 과제를 해결하기 위한 구성수단으로는 LED광원이 적어도 하나 이상 배치된 기판 및 상기 LED광원으로부터 발생된 열을 상기 기판을 통해 전도 받아 집열시키는 집열판이 구비된 광원모듈이 구성된 것을 그 특징으로 한다.

또한, 상기 광원모듈에 구비된 기판을 기점으로 LED광원을 덮어씌운 다수 개의 삼각형을 조합시킨 다면체 구조물이 구비되고, 상기 다면체 구조물의 꼭지점에 접하여 형성된 고정부가 구성된 것을 그 특징으로 한다.

또한, 상기 고정부에 연장되어 설치된 지지부가 구비되고, 상기 지지부의 단부에 고정된 반사판으로 이루어진 광확산부재가 구성된 것을 그 특징으로 한다.

그리고, 상기 광원모듈과 방열부재 사이에 연결되고, 상기 광원모듈에 구비된 집열판에서 집열된 열을 보호구가 체결된 상기 방열부재로 전도시키는 열전도부재를 포함하여 구성된 것을 그 특징으로 한다.

상기한 바와 같은 본 발명의 과제를 해결하기 위한 또 다른 구성수단으로는 LED광원이 적어도 하나 이상 배치된 기판 및 상기 LED광원으로부터 발생된 열을 상기 기판을 통해 전도 받아 집열시키는 집열판이 구비된 광원모듈이 구성된 것을 그 특징으로 한다.

또한, 상기 광원모듈에 구비된 기판을 기점으로 LED광원을 덮어씌운 원뿔형상 또는 다수 개의 삼각형을 조합시킨 다면체 구조물 중에서 어느 하나로 이루어진 광확산부재가 구성된 것을 그 특징으로 한다.

그리고, 상기 광원모듈과 방열부재 사이에 연결되고, 상기 광원모듈에 구비된 집열판에서 집열된 열을 보호구가 체결된 상기 방열부재로 전도시키는 열전도부재를 포함하여 구성된 것을 그 특징으로 한다.

이하, 본 발명이 해결하고자 하는 과제 및 해결수단들은 첨부한 도면에 나타난 다양한 실시 예들의 상세한 설명을 통해서 보다 더 명백하여 질 것이다.

이와 같이 본 발명은 다수 개의 LED광원에서 발광된 빛을 광확산부재를 통해 다방향으로 확산시켜 줌으로써, 소비전력이 낮은 LED광원을 사용해도 광량을 충분하게 증가시켜 주는 효과를 제공한다.

본 발명의 구체적인 실시사례를 설명함에 있어서, 본 발명의 도면에 의해 도시되어 있고, 이에 따른 구성과 동작들은 적어도 하나의 일실시 사례로서 설명되어 지는 것이며, 이것에 의해서 본 발명의 기술적 사상과 그 핵심적인 구성 및 동작들 이 제한받지는 않아야 할 것이다.

참고할 사항으로, 본 발명에서 설명되는 각 도면들에 부호를 표기함에 있어서, 동일한 구성요소는 비록 다른 도면에 표기되더라도 가능한 한 동일한 부호를 부여하였음에 특히 유의하여야 할 것이다.

이하, 본 발명에 따른 LED광원을 이용한 조명등의 광확상장치에 대해서 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 광확산부재가 구비된 조명등을 분해하여 나타낸 제1실시사례 단면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 광확산부재가 구비된 조명등을 분해하여 나타낸 제2실시사례 단면도이다.

본 발명에 있어서 조명등(100)은 철재 등으로 이루어진 지주(支柱)에 연결된 지지대(700)를 통해서 바닥면(이를 "지면" 또는 "도로면" 또는 "피조면"이라고도 한다.)을 향하도록 설치가 이루어진다.

상기 조명등(100)은 목적 및 용도 등에 따라 차도의 도로변에 설치된 것을 비롯하여 공원이나 동네 등에 보안용으로 사용되고 있는 보안등이 포함된다.

이때, 참고할 사항으로 상기 조명등(100)의 설치 높이는 차도의 도로변에 설치되는 가로등의 경우에 있어서는 개략적으로 8 내지 10미터(m) 범위이고, 보안등의 경우에 있어서는 개략적으로 4 내지 5미터(m) 범위로 설치가 이루어지나, 물론 설치장소에 따라 약간의 차이는 발생할 수 있을 것이다.

먼저, 본 발명의 과제를 해결하기 위한 구성수단으로는 LED광원(411)이 적어도 하나 이상 배치된 기판(410) 및 상기 LED광원(411)으로부터 발생된 열을 상기 기판(410)을 통해 전도 받아 집열시키는 집열판(420)이 구비된 광원모듈(Module)(400)이 구성된다.

또한, 상기 광원모듈(400)에 구비된 기판(410)을 기점으로 LED광원(411)을 덮어씌운 다수 개의 삼각형(320a)을 꼭지점(321)이 접하도록 조합시킨 다면체 구조물(320)이 구비되고, 상기 다면체 구조물(320)의 꼭지점(321)에 접하여 형성된 고정부(331)가 구성된다.

또한, 상기 고정부(331)에 연장되어 설치된 지지부(332)가 구비되고, 상기 지지부(332)의 단부에 고정된 반사판(330)으로 이루어진 광확산부재(300)가 구성된다.

그리고, 상기 광원모듈(400)과 방열부재(600) 사이에 연결되고, 상기 광원모듈(400)에 구비된 집열판(420)에서 집열된 열을 보호구(200)가 체결된 상기 방열부재(600)로 전도시키는 열전도부재(500)를 포함하여 구성된 것을 그 특징으로 한다.

본 발명의 과제를 해결하기 위한 또 다른 구성수단으로는 LED광원(411)이 적어도 하나 이상 배치된 기판(410) 및 상기 LED광원(411)으로부터 발생된 열을 상기 기판(410)을 통해 전도 받아 집열시키는 집열판(420)이 구비된 광원모듈(Module)(400)이 구성된다.

또한, 상기 광원모듈(400)에 구비된 기판(410)을 기점으로 LED광원(411)을 덮어씌운 원뿔형상(도시 생략함.) 또는 다수 개의 삼각형(320a)을 꼭지점(321)이 접하도록 조합시킨 다면체 구조물(320) 중에서 어느 하나로 이루어진 광확산부재(300)가 구성된다.

그리고, 상기 광원모듈(400)과 방열부재(600) 사이에 연결(또는 "체결"이라 고도 한다.)되고, 상기 광원모듈(400)에 구비된 집열판(420)에서 집열된 열을 보호구(200)가 체결된 상기 방열부재(600)로 전도시켜 방열핀(Pin)(640)을 통해 외부로 방열시켜 주기 위한 열전도부재(500)를 포함하여 구성된 것을 그 특징으로 한다.

한편, 상기 언급된 바와 같은 본 발명의 조명등(100)에 적용되는 LED광원(411)은 소비전력이 낮은 것을 사용하여 광확산부재(300)를 통해 외부로 광확산시켜 줌으로써 광량을 증가시켜 주되, 이때 상기 LED광원(411)은 열전도가 우수한 알루미늄(Al) 재질의 기판(410)에 별도의 절연처리를 하여, 직렬 또는 병렬, 직병렬 매트릭스 타입(Type) 등의 방식에 의해 적어도 하나 이상으로 배치시켜 구성된다.

또한, 상기 조명등(100)에 포함된 보호구(200)(또는 "커버(Cover)"라고도 한다.)는 LED광원(411)을 물리적으로 보호하고, 빗물 등의 유입을 방지하기 위해 유리 또는 합성수지 등으로 이루어지고, 앞에서 언급된 바와 같은 조명이 요구되는 설치장소나 목적 및 용도 등에 따라 투명 또는 반투명하게 제작하여 사용하는 것이 바람직할 것이다.

다시 말해서, 상기 보호구(200)는 투명 또는 반투명체이고, 외주면(201)에 접한 제1베이스(Base)(211)가 방열부재(600)에 형성된 제1체결홈(621)에 체결되어, 제1고정공(631)에 고정나사 등으로 이루어진 고정부재(633)를 통해서 고정된 것을 그 특징으로 한다.

또한, 상기 광원모듈(Module)(400)에 포함되어 고정나사 등과 같은 별도의 고정부재(413)에 의해 고정되는 기판(410)과 집열판(420)의 접합부(도시 생략함)에 는 열전도성 페이스트(Paste), 열전도성 그리스(Grease), 열전도성 패드(Pad) 등과 같은 어느 하나의 접합부재를 삽입시켜, 상기 LED광원(411)으로부터 발생된 열이 기판(410)을 통해 집열판(420)에 보다 효율적으로 열전도가 이루어지도록 하는 것이 바람직할 것이다.

그리고, 상기 광확산부재(300)는 투명체이고, 다면체 구조물(320)의 빗면(322)에 접한 제2베이스(312)가 집열판(420)에 형성된 제2체결홈(422)에 체결되어, 제2고정공(432)에 고정나사 등으로 이루어진 별도의 고정부재(433)를 통해서 고정된 것을 그 특징으로 한다.

여기서, 상기 다면체 구조물(320)은 하나로 이루어진 원뿔형상을 포함하여 구성될 수 있다.

또한, 상기 다면체 구조물(320)은 정삼각형, 이등변 삼각형 등과 같은 크기 또는 면적이 동일한 삼각형을 조합시켜 구비된 적어도 삼면체 이상으로 이루어지되, LED광원(411)으로부터 발산되는 빛에 대해 다방향으로 광확산시켜 충분하게 광량을 증가시켜 주기 위해서는 육면체 이상으로 이루어지는 것이 바람직할 것이다.

또한, 상기 다면체 구조물(320)은 기판(410)에 배치되는 LED광원(411)의 갯 수에 동일하게 매칭(Matching)시켜 삼각형(320a)의 빗면(322)을 형성시켜 줌으로써, 상기 LED광원(411)으로부터 발산되는 빛에 대해 광확산을 다방면으로 용이하게 할 수 있도록 하는 것을 그 특징으로 한다.

또한, 상기 광확산부재(300)에 구비된 다면체 구조물(320)의 꼭지점(321)에 접하여 고정부(331)가 형성되고, 상기 고정부(331)에 연장되어 설치된 지지부(332) 의 단부에 고정나사 등으로 이루어진 별도의 고정부재(333)를 통해서 고정되는 반사판(330)이 구성된다.

예컨데, 상기 반사판(330)은 광원모듈(Module)(400)에 대향(對向)되어 120 내지 180도 범위로 형성시켜 줌으로써, LED광원(411)으로부터 발산되는 빛을 광확산부재(300) 및 외부로 광반사시켜 광량을 더욱 증가시켜 주는 동작을 하게 된다.

이때, 상기 반사판(330)은 알루미늄(Al) 재질로 구비하되, 보호구(200)의 형상을 고려하여 둥근 원판형상으로 이루어지는 것이 바람직하고, 또한 광원모듈(400)에 구비된 LED광원(411)이 배치된 기판(410)의 직경을 고려하되, 상기 기판(410)의 직경보다 더 크게 형성시켜 줌으로써, LED광원(411)으로부터 발산되는 빛에 대한 광반사 동작이 효율적으로 이루어지도록 하는 것이 바람직할 것이다.

또한, 상기 지지부(332)의 길이를 가감조절하여 LED광원(411)을 기준으로 반사판(330)의 거리를 조절하여 줌으로써, 상기 LED광원(411)에서 발산되는 빛에 대한 반사각도를 조절시켜 광반사를 통한 광량의 조절이 가능하게 된다.

한편, 상기 열전도부재(500)의 양단에는 나사 등이 형성된 제1체결구(511) 및 제2체결구(512)를 각각 구비시켜 주되, 이때 상기 제1체결구(511)는 집열판(420)에 나사 등이 형성된 제1체결부(421)에 체결 및 고정되고, 상기 제2체결구(512)는 방열부재(600)에 역시 나사 등이 형성된 제2체결부(612)에 체결 및 고정된다.

또한, 상기 열전도부재(500)에는 길이방향을 따라 통공(520)을 형성시켜 주고, 상기 통공(520)을 통해 LED광원(411)으로부터 발생된 열을 유입시켜 방열부 재(600)의 바디(Body)에 형성된 방열공(650)(650a)을 통해 외부로 유출시켜 방열동작이 이루어지게 된다.

여기서, 상기 통공(520)을 통해서는 LED광원(411)에 전원공급을 위한 전기배선이 관통되는 것을 그 특징을 한다.

그리고, 상기 지지대(700)는 방열부재(600)에 나사 등이 형성된 제2체결부(612)에 나사 등이 형성된 제3체결구(713)를 체결 및 고정시켜 줌으로써, 본 발명에 따른 상기 조명등(100)이 지주(支柱)에 설치가 이루어지게 된다.

한편, 상기 방열부재(600)를 비롯하여 집열판(420), 기판(410)의 재질은 열전도성이 우수하고 가격이 저렴한 알루미늄(Al)으로 구비하고, 또한 상기 열전도부재(500)의 재질은 열전도성이 우수한 동(Cu)으로 구비하여, 상기 LED광원(411)으로부터 발생된 열이 기판(410)을 통해 집열판(420)에서 집열되고, 상기 방열부재(600)에 열전도가 이루어져서 보다 효율적인 방열작용이 이루어지도록 하는 것이 바람직할 것이다.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 아니하는 범위에서 다양한 변경과 수정 등이 가능함을 자명하게 알 수 있을 것이다.

따라서, 본 발명의 기술적 범위는 언급된 바와 같은 실시 예에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 특허청구 범위에 의하여 정해져야 함이 바람직할 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 광확산부재가 구비된 조명등을 분해하여 나타낸 제1실시사례 단면도이다.

도 2는 본 발명에 따른 광확산부재가 구비된 조명등을 분해하여 나타낸 제2실시사례 단면도이다.

도 3은 본 발명에 따른 도 1에 있어서, 조명등이 조립된 상태를 나타낸 일실시사례 단면도이다.

도 4는 본 발명에 따른 도 2에 있어서, 조명등이 조립된 상태를 나타낸 일실시사례 단면도이다.

도 5는 본 발명에 따른 광원모듈을 상세하게 나타낸 일실시사례 평면도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

100 : 조명등

200 :보호구

201 : 외주면

211 : 제1베이스(Base)

300 : 광확산부재

312 : 제2베이스(Base)

320 : 다면체 구조물

320a : 삼각형

321 : 꼭지점

322 : 빗면

330 : 반사판

331 : 고정부

332 : 지지부

400 : 광원모듈(Module)

410 : 기판

411 : LED광원

420 : 집열판

421 : 제1체결부

422 : 제2체결홈

432 : 제2고정공

333, 413, 433, 633 : 고정부재

500 : 열전도부재

511 : 제1체결구

512 : 제2체결구

520 : 통공

600 : 방열부재

610 : 바디(Body)

612 : 제2체결부

621 : 제1체결홈

631 : 제1고정공

640 : 방열핀(Pin)

650, 650a : 방열공

700 : 지지대

713 : 제3체결구

Claims (8)

1. LED광원(411)이 적어도 하나 이상 배치된 기판(410) 및 상기 LED광원(411)으로부터 발생된 열을 상기 기판(410)을 통해 전도 받아 집열시키는 집열판(420)이 구비된 광원모듈(Module)(400);

   상기 광원모듈(400)에 구비된 기판(410)을 기점으로 LED광원(411)을 덮어씌운 다수 개의 삼각형(320a)을 조합시킨 다면체 구조물(320);

   상기 다면체 구조물(320)의 꼭지점(321)에 접하여 형성된 고정부(331);

   상기 고정부(331)에 연장되어 설치된 지지부(332);

   상기 지지부(332)의 단부에 고정된 반사판(330)으로 이루어진 광확산부재(300); 및

   상기 광원모듈(400)과 방열부재(600) 사이에 연결되고, 상기 광원모듈(400)에 구비된 집열판(420)에서 집열된 열을 보호구(200)가 체결된 상기 방열부재(600)로 전도시키는 열전도부재(500);

   를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 조명등의 광확산장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 반사판(330)은 광원모듈(400)에 대향(對向)되어 120 내지 180도 범위로 형성된 것;

   을 특징으로 하는 조명등의 광확산장치.
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