KR101042274B1 - 방열 및 광확산성이 뛰어난 조립식 엘이디 조명기구 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가정이나 사무실 또는 오피스텔이나 관공서 등의 실내 천정에 고정 설치되는 조명기구에 대한 것으로, 더욱 상세하게는 알루미늄 재질을 이용하여 길이방향으로 연속 압출 생산되는 압출프레임과, 상기 압출프레임을 천정 하부면에 고정하기 위한 브라켓과, 상기 압출프레임의 하부에 결합되는 이중 압출의 확산커버와, 상기 압출프레임의 저면에 밀착 고정되는 엘이디 회로기판으로 구성함으로써,

엘이디 회로기판이 부착되는 압출프레임 전체를 통해 방열이 이루어지므로 빠르고 효과적인 방열 작용으로 인해 엘이디의 사용수명을 크게 연장시킬 수 있는 것이고, 각각의 구성품들이 별도의 체결수단 없이 자체의 걸림수단을 통해 서로 견고하게 조립되므로 작업 효율성은 물론 설치와 시공성이 우수한 것이며, 도트 형태로 배치되는 엘이디의 점등 빛은 반복의 요철무늬를 갖는 확산커버를 통해 무수히 잘게 쪼개져 굴절 확산되므로 확산커버 전체가 고르게 간접 점등되면서 우수한 점등 효율을 연출할 수 있는 것이다.

엘이디, 조명기구, 압출프레임, 확산커버, 요철무늬, 브라켓

Description

방열 및 광확산성이 뛰어난 조립식 엘이디 조명기구 {Prefabricate LED lamp with high light diffusion}

본 발명은 가정이나 사무실 또는 오피스텔이나 관공서 등의 실내 천정에 고정 설치되는 조명기구에 대한 것으로, 더욱 상세하게는 브라켓과 압출프레임 및 엘이디(LED) 회로기판과 이중 압출의 확산커버로 이루어진 구성품을 간편하게 체결 형성하여 된 조명기구를 구비함에 따라, 뛰어난 생산성은 물론 작업 효율성을 제공하면서도 직진성이 강한 특성의 엘이디 점등 빛을 상기의 확산커버를 통해 무수히 잘게 쪼개어 굴절 확산되게 함으로써 전체적으로 밝고 고른 점등 상태를 연출할 수 있는 특징의 엘이디 조명기구에 관한 것이다.

일반적으로 가정이나 사무실 등의 천정에는 실내를 밝게 비추기 위한 조명등이 설치되는 것이다. 이와 같은 조명등은 형광등과 같은 광원을 기본으로 하여 다양한 형태의 고정본체와 투광커버로 이루어져 있는 것으로서, 상기의 고정본체는 천정 하부면에 직접 고정 설치되는 것이고 상기의 투광커버는 고정본체에 결합된 램프의 점등 빛을 고르게 확산시켜 실내를 향하여 간접 점등되는 것이다.

이와 같은 조명등은 전기한 바와 같이 형광등이나 백열등 또는 할로겐 램프 등 다양한 유형의 광원을 사용하는 것으로서, 설치 위치나 목적 또는 장소의 구분에 따라 다양한 형태 및 종류로 된 조명등을 선택하여 설치하게 되는 것이다.

근자에 들어서는 상기와 같은 백열등이나 형광등의 단점을 극복하고자 한 엘이디(LED) 조명기구가 크게 각광받고 있는 추세인데, 엘이디 조명기구는 백열등 및 형광등이 갖고 있는 사용 수명의 제한 및 많은 량의 소비 전력으로 인한 문제점을 극복한 것으로서 비교적 저전력의 소비만으로도 우수한 광량을 확보할 수 있으면서도 사용 수명이 거의 10~20배 이상 연장되므로 매우 경제적이라 할 수 있어 종래에 설치되어 왔던 기존의 조명등은 우수한 효율성을 갖는 엘이디 조명기구로 점차 교체되고 있는 추세이다.

상기와 같은 엘이디 조명기구는 기존의 일반적인 조명등과 비교할 때 우수한 경제성을 갖고 있는 것으로 알려져 있으나 적어도 두가지의 문제점을 극복하여야 상응하는 경제성이 실현되는 필요성을 갖고 있는 것이다.

즉, 엘이디 조명기구는 점등 상태의 엘이디로부터 발생하는 점등열을 빠르게 확산시켜 주어야 엘이디에 대한 충분한 사용 수명이 보장되는 것이고, 점등 빛의 직진 특성을 갖는 엘이디 광원으로부터 상기의 점등 빛을 효과적으로 확산시켜 주여야 소정의 광량을 확보할 수 있으면서도 눈부심을 방지할 수 있는 것이다.

이에 따라 상기와 같은 엘이디 조명기구는 통상적으로 방열수단과 광확산수단을 반드시 적용시켜야 하는 것이고, 이와 같은 방열수단과 광확산수단은 과도한 제작비용의 부담을 주지 않아야 하는 것이다.

그러나, 일반적인 엘이디 조명기구는 효과적인 방열 작용이 이루어지지 못하므로 엘이디의 사용수명을 충분히 연장시키지 못하고 있는 것이고, 엘이디의 고유 특성인 빛의 직진성을 충분히 확산시켜 주지 못하여 전체적으로 고른 점등 상태를 얻지 못하고 있는 실정이다.

즉, 엘이디 조명기구는 전기한 바와 같이 엘이디로부터 발생하는 고열을 빠르고 효과적으로 방열시켜 주어야 엘이디의 수명이 보장되는 것인데, 대부분의 엘이디 조명기구는 외장적인 특징에만 집중하는 나머지 방열 대책을 소홀히 함에 따라 충분한 사용수명의 보장이 어려운 것이고, 엘이디가 고정되는 부분이 대부분 조명기구 내에 은폐되어 있어 충분한 방열 면적을 확보하고 있지 못한 것이다.

또한, 엘이디는 전기한 바와 같이 빛의 직진 특성을 갖고 있으므로 많은 수의 엘이디가 납땜 된 회로기판을 광원으로 사용하여 별도의 투광커버를 장착하게 되면 상기의 투광커버 외측으로는 점등 상태의 엘이디가 도트 형태로 그대로 드러나 보이므로 외관이 미려하지 못하면서도 눈부심이 발생함은 물론 기존의 조명등과 같은 전체적으로 고른 상태의 점등이 이루어지지 못하고 있는 것이다.

특히, 상기와 같은 엘이디 점등 빛의 직진성에 의한 문제점을 극복하기 위하여 투광커버에 다양한 반사필름을 부착하거나 투광커버 자체를 유백색의 반투명 재질로 성형하는 등의 노력을 기울이고 있으나 여전히 엘이디의 점등 빛을 확산시키는데에는 한계를 느끼고 있어 기존의 조명등과는 외관상 많은 차이점을 갖고 있는 것으로 지적되고 있다.

본 발명은 전기한 바와 같은 문제점을 개선한 것으로서, 알루미늄 재질을 이용하여 길이방향으로 연속 압출 생산되는 압출프레임과, 상기 압출프레임을 천정 하부면에 고정하기 위한 브라켓과, 상기 압출프레임의 하부에 결합되는 확산커버와, 상기 압출프레임의 저면에 밀착 고정되는 엘이디 회로기판을 구비하되, 브라켓과 압출프레임 및 확산커버는 걸림수단을 통해 간편한 결합이 이루어지는 것이고, 상기의 확산커버는 공간부를 갖도록 이중 압출 성형하여 상기의 공간부 내면에 반복의 요철무늬를 형성함에 따라,

압출프레임 전체를 통해 엘이디 회로기판에서의 열기를 빠르고 효과적으로 방열시킬 수 있을 뿐만 아니라 구성품 상호 간의 결합이 간편하고 확실한 것이며, 이중 압출 성형된 확산커버는 도트 형태로 나열되는 엘이디의 점등 빛을 무수히 잘게 쪼개져 굴절 확산되게 하여 전체적으로 고른 점등 빛이 형성되게 하므로, 종래의 엘이디 조명등 또는 조명기구가 갖고 있던 제반의 문제점을 합리적으로 극복한 특징의 광확산성이 뛰어난 조립식 엘이디 조명기구를 제공함에 본 발명의 목적이 있는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 하향 절곡의 양측 탄지부를 갖는 브라켓과; 외면에 길이방향을 따라 돌출 형성된 방열핀을 갖는 압출프레임과; 엘이디가 나열하여 납땜 되는 회로기판과; 내부공간을 갖도록 이중 압출 성형된 확산커버를 각기 구비하되,

상기의 브라켓은 양측 탄지부의 단부에 서로 대향하는 걸림단부를 돌출 형성하고, 상기의 압출프레임에는 상부 양측의 외향 걸림턱부와 하부 양측의 내향 계지턱부를 각각 형성하며, 상기의 확산커버는 상부 양측에 외향 계지단부를 갖는 내측압출부와 상기 내측압출부와 연결되어 내부공간이 형성되게 한 외측압출부로 이중 압출 형성하며 상기 내부공간에는 길이방향을 따라 형성되는 반복의 요철무늬를 형성하여 이루어지는 것이다.

본 발명은, 엘이디 회로기판이 부착되는 압출프레임 전체를 통해 방열이 이루어지므로 빠르고 효과적인 방열 작용으로 인해 엘이디의 사용수명을 크게 연장시킬 수 있는 것이고, 각각의 구성품들이 별도의 체결수단 없이 자체의 걸림수단을 통해 서로 견고하게 조립되므로 작업 효율성은 물론 설치와 시공성이 우수한 것이며, 도트 형태로 배치되는 엘이디의 점등 빛은 반복의 요철무늬를 갖는 확산커버를 통해 무수히 잘게 쪼개져 굴절 확산되므로 확산커버 전체가 고르게 간접 점등되면서 우수한 점등 효율을 연출할 수 있는 것이다.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미 로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 엘이디 조명기구의 전체 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 엘이디 조명기구의 단면 확대 사시도이며, 도 3은 본 발명에 따른 엘이디 조명기구의 확대 분리 사시도, 도 4는 본 발명에 따른 엘이디 조명기구의 결합 단면도이다.

도시와 같이 본 발명에 따른 엘이디 조명기구는 천정 하부면에 고정 설치되는 브라켓(10)과, 상기 브라켓(10)의 하측에 결합되는 압출프레임(20)과, 압출프레임(20)의 저면에 부착되는 회로기판(30)과, 상기 압출프레임(20)의 하부에 결합되는 투광성 재질로 된 확산커버(40)로 이루어져 있는 것이다.

상기의 브라켓(10)은 금속판재를 절곡 형성하여 이루어진 것으로서, 장방형의 금속판을 양측 절곡하여 탄지부(11)를 형성하고 이들 탄지부(11)의 단부에는 서로 대향하는 걸림단부(12)를 절곡 형성하여 이루어진 것이다.

상기의 압출프레임(20)은 알루미늄재와 같이 열전도성이 우수한 재질을 사용하여 길이방향을 따라 연속하여 압출 성형한 것으로서, 양측면에는 길이방향을 따라 상,하로 반복되는 방열핀(21)이 돌출 형성되어 있고 압출프레임(20)의 상부 양측에는 길이방향을 따라 외향의 걸림턱부(22)가 형성되어 있으며 압출프레임(20)의 하부 양측에는 길이방향을 따라 내향의 계지턱부(23)가 돌출 형성되어 있는 것이다.

상기의 회로기판(30)은 연속하여 나열되는 엘이디(31)를 납땜하기 위한 것으로서, 외부로부터 회로기판(30)으로 전원이 인가되면 상기의 엘이디(31)가 동시에 점등되는 것이고, 상기의 엘이디(31)는 백색의 점등 빛을 발휘하는 것을 사용하되 백색 단일의 발광색만을 연출하거나 그린과 레드 및 블루의 삼색이 동시에 점등하여 백색 점등 효과를 연출하는 것으로 사용하여도 무방한 것인데, 상기와 같은 삼색 엘이디는 필요에 따라 부분색으로의 컬러 점등이 가능하므로 점등 색상의 변경이 가능할 것이다.

상기의 확산커버(40)는 내부공간(41)을 갖는 이중 압출물로서, 압출프레임(20)을 향하는 투명 또는 반투명의 내측압출부(43)와 실내를 향하는 투명의 외측압출부(44)가 서로 연결된 상태로 동시에 성형된 것인데, 상기 내측압출부(43)의 상부에는 양측으로 외향의 계지단부(42)가 돌출 형성되어 있고 상기의 내부공간(41)의 내벽에는 연속하여 반복되는 요철무늬(45)가 길이방향을 따라 형성되어 있는 것이다.

이에 따라 상기와 같은 브라켓(10)을 천정 하부면에 고정 설치한 상태에서 압출프레임(20)을 결합 장착하면 되는 것인데, 브라켓(10)의 탄지부(11)를 외측방향으로 전개한 후 압출프레임(20)을 상향 밀착시켜 상기의 탄지부(11)에 형성된 걸림단부(12)가 압출프레임(20)의 걸림턱부(22) 하측에 위치되게 하면 상기의 압출프레임(20)은 자중에 의해 하강하려는 힘을 통해 걸림턱부(22)와 걸림단부(12) 간의 계지력을 제공하므로 이들 브라켓(10)과 압출프레임(20) 간의 안정적인 결합상태를 유지할 수 있게 된다.

또한, 상기와 같은 압출프레임(20)의 저면에는 길이방향을 따라 형성된 기판안치홈(24)이 형성되어 있는 것으로서, 상기의 기판안치홈(24) 상에 회로기판(30)을 밀착시켜 양면테이프 또는 접착제를 통해 이들이 긴밀하게 부착되도록 하면 된다.

또한, 상기의 압출프레임(20) 하부에 결합되는 확산커버(40)는 전기한 바와 같이 상부에 계지단부(42)가 외향 돌출되어 있으므로 상기의 계지단부(42)가 압출프레임(20)의 계지턱부(23) 상측에 위치하도록 확산커버(40)를 압출프레임(20)의 일측으로부터 슬라이딩 삽입하면 이들 계지턱부(23)와 계지단부(42) 간의 계지 고정력에 의해 상호 간의 안정적인 결합 상태를 유지할 수 있게 된다.

이에 따라 상기의 회로기판(30)에 전원이 인가되어 엘이디(31)가 점등되면 상기 엘이디(31)의 점등 빛은 하측의 확산커버(40)를 통해 무수히 잘게 쪼개지며 반사 확산되면서 실내를 향하여 투광되는 것이다.

또한, 상기의 엘이디(31)에서 발생하는 점등 열기는 회로기판(30)과 밀착된 압출프레임(20)을 통해 빠르게 열전도되면서 다수의 방열핀(21)을 통해 대기의 공기와 열교환하게 되므로 매우 넓은 방열 면적을 확보함에 따라 방열 효과가 매우 우수한 것이다.

여기서, 상기의 확산커버(40)는 전기한 바와 같이 합성수지로된 이중 압출 성형물인 것으로, 압출프레임(20)을 향하는 내측압출부(43)와 실내를 향하는 외측 압출부(44)의 사이에 내부공간(41)이 형성되도록 이들을 서로 연결하여 일시에 성형한 것이다.

특히, 상기의 내부공간(41) 내벽에 형성된 요철무늬(45)는 압출 성형의 특성상 길이방향을 따라서만 형성되는 것인데, 요철무늬(45)는 단면상 삼각형상의 돌기를 무수히 반복 형성함에 따라 삼각형상으로 된 요철무늬(45)에 의해 엘이디(31)의 점등 빛이 굴절 및 반사되면서 무수히 잘게 쪼개지며 확산되는 것이다.

즉, 도 5의 도시와 같이 회로기판(30)의 엘이디(31)에 전원이 인가되면 그 점등 빛은 직진성을 갖고 내측압출부(43)에 도달하게 될 것이고, 내측압출부(43)로 도달된 점등 빛은 내측압출부(43)의 외면에 해당하는 위치의 요철무늬(45)를 통해 무수히 잘게 쪼개지며 확산방향으로 굴절될 것이다. 이어, 굴절 및 반사를 거듭하여 확산되는 엘이디 점등 빛은 내부공간(41)을 지나 외측압출부(44)에 이르러서 외측압출부(44)의 내면에 해당하는 위치의 요철무늬(45)를 통해 다시 한번 잘게 쪼개지며 굴절 및 반사되면서 확산되는 것이다.

따라서, 상기 엘이디(31)의 점등 빛은 엘이디(31) 자체의 도트 형태의 점등 빛이 확산커버(40)의 요철무늬(45)를 통과하면서 무수히 잘게 쪼개지는 것과 같은 굴절 및 반사가 이루어지게 되므로 결국 확산커버(40)의 전체에 대한 점등이 이루어진 것과 같은 시각적인 효과를 얻을 수 있게 되는 것이다.

이때, 상기와 같은 단면상 삼각형상으로 된 반복의 요철무늬(45)는 도 6의 도시와 같이 서로 엇갈려 배치되도록 하는 것이 더욱 이상적인 것으로서, 확산커버(40)의 내부공간(41) 내 내측압출부(43)에 형성된 요철무늬(45)와 외측압출 부(44)에 형성된 요철무늬(45)가 서로 일치하는 위치로 형성되는 경우에는 단일의 요철무늬(45)가 형성된 것과 같이 빛의 2차 굴절이 일어나지 않게 되는 것이나, 도시와 같이 내측압출부(43)와 외측압출부(44)의 요철무늬(45)를 서로 엇갈려 배치(산과 골이 서로 대응하여 겹쳐지도록 한)하는 경우에는 직진성을 갖는 빛에 대한 2차 굴절이 이루어지면서 2배의 굴절 및 확산면을 형성할 수 있게 되므로 엘이디(31)의 점등 빛이 더욱 우수히 잘게 쪼개지며 확산되는 것을 알 수 있는 것이다.

또한, 상기의 확산커버(40)는 내측압출부(43)와 외측압출부(44)에 의한 이중 압출 성형물이므로 상기의 내측압출부(43)를 반투명 형태로 제작하게 되면 반투명의 내측압출부(43)를 통과하는 엘이디(31)의 점등 빛은 무수히 난반사가 이루어지면서 내측압출부(43) 전체면으로 빛의 확산이 이루어질 것이고, 이와 같은 상태의 빛은 요철무늬(45)를 통해 1차 및 2차의 굴절과 반사가 이루어지면서 더욱 뛰어난 확산성을 연출하게 되는 것이다.

따라서, 상기의 엘이디(31)를 일정간격으로 회로기판(30) 상에 배치하더라도 상기 엘이디(31)의 점등 빛은 무수히 잘게 쪼개지면서 확산될 것이므로 결국 상기의 확산커버(40)는 도 7의 도시와 같이 전체 모두가 점등된 것과 같은 형태를 연출하게 되므로 국소부위의 집중 발광으로 인한 눈부심이나 도트 형태로 된 점등 모양을 회피할 수 있게 되는 것이다.

또한, 본 발명의 확산커버(40)는 내측압출부(43)와 외측압출부(44)가 서로 연결된 상태의 이중 압출물로 성형하되, 도 8의 도시와 같이 내부공간(41)이 단일의 개체로 형성되게 하거나, 전기한 도시예와 같이 외측압출부(44)가 반원형태로 연속하여 반복하는 모양으로 성형하여 상기의 내부공간(41)이 독립적으로 다수 형성되도록 성형할 수도 있을 것이다.

이와 같은 외측압출부(44)의 외장적인 특징은 조명기구 전체의 미려함을 가일층 향상시키기 위한 목적인 동시에 곡면부에서 빛이 집중되는 효과를 연출시켜 상기의 확산커버(40)가 더욱 밝게 빛나는 것과 같은 심미감을 얻기 위한 것이다.

또한, 상기와 같은 압출프레임(20)과 확산커버(40)의 결합으로 된 엘이디 조명기구는 압출 성형되는 압출프레임(20)과 확산커버(40)의 특성상 양단이 개방되어 있을 것이므로 이때에는 상기의 압출프레임(20)과 확산커버(40)의 단면 형상과 알맞는 형태로 된 별도의 측면 마감판(도면에서의 부호는 생략함)을 결합하여 완성하면 될 것이다.

이상과 같은 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 1은 본 발명에 따른 엘이디 조명기구의 전체 사시도

도 2는 본 발명에 따른 엘이디 조명기구의 단면 확대 사시도

도 3은 본 발명에 따른 엘이디 조명기구의 확대 분리 사시도

도 4는 본 발명에 따른 엘이디 조명기구의 결합 단면도

도 5는 본 발명에 따른 엘이디 조명기구의 확산커버 단면도

도 6은 본 발명에 따른 엘이디 조명기구의 확산커버 확대 단면도

도 7은 본 발명에 따른 엘이디 조명기구의 점등시 빛의 확산 상태도

도 8은 본 발명에 따른 엘이디 조명기구의 확산커버에 대한 다른 실시예도

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 브라켓 11 : 탄지부

12 : 걸림단부

20 : 압출프레임 21 : 방열핀

22 : 걸림턱부 23 : 계지턱부

24 : 기판안치홈

30 : 회로기판 31 : 엘이디

40 : 확산커버 41 : 내부공간

42 : 계지단부 43 : 내측압출부

44 : 외측압출부 45 : 요철무늬

Claims (5)

1. 하향 절곡의 양측 탄지부(11)를 갖는 브라켓(10)과; 외면에 길이방향을 따라 돌출 형성된 방열핀(21)을 갖는 압출프레임(20)과; 엘이디(31)가 나열하여 납땜되는 회로기판(30)과; 내부공간(41)을 갖도록 압출 성형된 확산커버(40)를 갖는 엘이디 조명기구에 있어서,

   상기의 브라켓(10)은 양측 탄지부(11)의 단부에 서로 대향하는 걸림단부(12)를 돌출 형성하고, 상기의 압출프레임(20)에는 상부 양측의 외향 걸림턱부(22)를 형성하며, 압출 성형된 내측압출부(43)와 상기 내측압출부(43)와 연결되어 내부공간(41)이 형성되게 한 외측압출부(44)로 이중 압출 형성되는 확산커버(40)는 내측압출부(43)와 외측압출부(44)의 내면에 확산커버(40)의 길이방향을 따라 형성되는 반복의 단면상 삼각형상의 요철무늬(45)를 형성하여 구성함을 특징으로 하는 광확산성이 뛰어난 조립식 엘이디 조명기구.
2. 제 1항에 있어서,

   내측압출부(43)와 외측압출부(44)의 삼각형상 요철무늬(45)는, 서로 엇갈려 대향되도록 구성함을 특징으로 하는 광확산성이 뛰어난 조립식 엘이디 조명기구.
3. 제 1항에 있어서,

   외측압출부(44)는, 단면상 반원형이 반복하는 형태로 내측압출부(43)에 연결되도록 성형함에 따라 독립된 내부공간(41)들이 나란하게 배치 형성되게 구성함을 특징으로 하는 광확산성이 뛰어난 조립식 엘이디 조명기구.
4. 제 1항에 있어서,

   내측압출부(43)는 반투명재로 성형하고 외측압출부(44)는 투명재로 성형하여, 반투명의 내측압출부(43)에서 난반사가 이루어지도록 구성함을 특징으로 하는 광확산성이 뛰어난 조립식 엘이디 조명기구.
5. 삭제

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