KR101082587B1 - 엘이디를 이용한 조명장치 - Google Patents

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한경훈
강영남
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    • F21Y2115/10—Light-emitting diodes [LED]

Abstract

본 발명은 인쇄회로기판과 엘이디모듈의 연결을 용이하게 하고, 탈착할 수 있도록 하여 작업성과 조립성을 향상시킬 수 있는 엘이디를 이용한 조명장치에 관한 것으로, 조명을 위해 인쇄회로기판에 엘이디 소자인 발광다이오드가 직접 성형되는 씨오비(COB: Chip On Board) 타입으로 형성되는 복수의 엘이디 모듈; 엘이디 모듈이 장착되어 엘이디 모듈에 전원을 공급하는 전원 공급부; 엘이디 모듈의 열이 전달되어 방열되도록 알루미늄 재질로 형성되고, 엘이디 모듈과 전원공급부가 고정되는 베이스부재; 엘이디 모듈과 전원 공급부를 베이스부재에 고정시키는 고정부재; 엘이디 모듈의 열이 방열되도록 베이스부재가 탈착되는 방열부; 베이스부재를 방열부에 탈착할 수 있도록 방열부에 구비되는 탈착부; 및 베이스부재에 결합되고, 엘이디 모듈에서 발광되는 빛의 밝기를 증가시키고, 발광되는 빛을 확산시키는 광 확산부; 를 포함한다.

Description

엘이디를 이용한 조명장치{ILLUMINATOR USING LED}
본 발명은 엘이디를 이용한 조명장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 인쇄회로기판과 엘이디모듈의 연결을 용이하게 하고, 탈착할 수 있도록 하여 작업성과 조립성을 향상시킬 수 있는 엘이디를 이용한 조명장치에 관한 것이다.
일반적으로, 실내 또는 실외의 광고물 또는 간판 등에 설치되어 주간 또는 야간에 이미지를 식별할 수 있도록 여러 가지 형태의 조명장치들이 사용되고 있으며, 이러한 조명장치들은 발광소자로 필라멘트 전구, 형광등, 네온사인 또는 엘이디(Light Emitting Diode : LED)를 사용하고 있다.
특히 엘이디를 이용한 조명장치는 엘이디의 수명이 반영구적이고 가격이 저렴하며, 전력소비가 적은 장점을 가지고 있어 그 사용이 점차 증가하고 있는 추세이다.
엘이디(LED ; light-emitting diode)란 발광 다이오드 소자를 칭하는 것으로, LED 반도체의 빠른 처리 속도와 낮은 전력소모 등의 장점을 가지고 있고 환경 친화적이면서도 에너지 절약효과가 높아서 차세대 전략제품으로 각광 받고 있다.
한편, 최근에는 보다 고출력의 조명장치를 제작하기 위하여 COB(Chip On Board) 타입의 엘이디 모듈이 많이 사용되고 있다. COB란 인쇄회로기판(PCB)에 엘이디 소자인 칩을 바로 올려서 접속하는 구조로 작은 공간에 보다 많은 엘이디를 형성할 수 있다.
이와 같이 칩-온-보드 타입의 엘이디 모듈을 이용한 조명장치는 복수의 엘이디 모듈을 사용할 경우 전류를 인가하기 위하여 각각의 엘이디 모듈을 전선을 통해 연결하게 된다.
상기한 기술구성은 본 발명의 이해를 돕기 위한 배경기술로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 널리 알려진 종래기술을 의미하는 것은 아니다.
상기와 같이 종래의 조명장치는 각각의 엘이디 모듈에 전류를 공급하기 위하여 전선을 사용하게 되므로, 전기 배선이 복잡해지고 엘이디 모듈과 전기 배선의 납땜 부위가 쉽게 떨어져 내구성 저하되는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 개선하기 위하여 안출된 것으로, 엘이디 모듈에 전류를 공급하기 위한 전기 배선의 사용을 방지하여 제작이 용이하고, 내구성을 향상시킬 수 있도록 하는 엘이디를 이용한 조명장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 조명을 위해 인쇄회로기판에 엘이디 소자인 발광다이오드가 직접 성형되는 씨오비(COB: Chip On Board) 타입으로 형성되는 복수의 엘이디 모듈; 상기 엘이디 모듈이 장착되어 상기 엘이디 모듈에 전원을 공급하는 전원 공급부; 상기 엘이디 모듈의 열이 전달되어 방열되도록 알루미늄 재질로 형성되고, 상기 엘이디 모듈과 상기 전원공급부가 고정되는 베이스부재; 상기 엘이디 모듈과 상기 전원 공급부를 상기 베이스부재에 고정시키는 고정부재; 상기 엘이디 모듈의 열이 방열되도록 상기 베이스부재가 탈착되는 방열부; 상기 베이스부재를 상기 방열부에 탈착할 수 있도록 상기 방열부에 구비되는 탈착부; 및 상기 베이스부재에 결합되고, 상기 엘이디 모듈에서 발광되는 빛의 밝기를 증가시키고, 상기 발광되는 빛을 확산시키는 광 확산부; 를 포함하고,
상기 전원 공급부는, 인가된 전원을 공급하는 전원공급선; 상면에 상기 전원공급선의 단부가 노출되고, 절연성을 가지는 플라스틱 재질로 형성되는 보드부재; 상기 보드부재에 상기 엘이디 모듈이 삽입되어 장착되도록 상기 엘이디 모듈과 대응되는 형상을 가지고 상기 엘이디 모듈의 인쇄회로기판과 동일한 두께로 상기 보드부재에 관통 형성되는 안착부재; 및 납땜을 통해 상기 전원공급선과 상기 엘이디 모듈이 접속되도록 상기 보드부재의 상면에 도전체에 의해 패턴 형태로 형성되는 연결부재; 를 포함하고,
상기 고정부재는, 헤드가 상기 보드부재와 상기 엘이디 모듈의 상면에 접촉되어 지지되도록 상기 전원 공급부와 상기 엘이디 모듈 사이에 관통되는 결합구멍을 통과하여 상기 베이스부재에 체결되며,
상기 탈착부는, 상기 방열부에 회전 가능하게 구비되어 회전을 통해 상기 베이스부재에 접촉 또는 이격되도록 일단부는 상기 방열부에 힌지 결합되는 고리 형태를 가지고, 중앙부는 곡률을 가지도록 형성되는 탄성부재; 및 힌지 결합을 통해 상기 방열부에 회전 가능하게 설치되고, 회전을 통해 상기 탄성부재의 타단부가 걸림 고정되어 상기 탄성부재를 상기 베이스부재로 밀착하는 밀착부재; 를 포함하고,
상기 광학산부는, 상기 엘이디 모듈이 노출되도록 관통구멍이 형성되고, 상기 베이스부재에 장착되며, 내부에 상기 엘이디 모듈에서 발광되는 빛을 반사시키기 위한 빛 반사면이 형성되는 리플렉터; 상기 엘이디 모듈로 이물질이 침투되는 것을 방지하도록 상기 리플렉터를 커버하여 상기 베이스부재에 결합되고, 상기 엘이디 모듈과 대응되는 부위에 상기 엘이디 모듈의 빛을 증가시키기 위한 렌즈가 형성되며, 상기 리플렉터에서 반사되는 빛을 확산시키는 렌즈부재; 및 상기 렌즈부재와 상기 베이스부재 사이에 마련되고, 상기 렌즈부재를 고정하기 위한 볼트를 통해 상기 렌즈부재와 함께 상기 베이스부재에 결합되는 실링부재; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 엘이디를 이용한 조명장치를 제공한다.
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상기와 같은 본 발명에 따른 엘이디를 이용한 조명장치에 의하면, 엘이디 모듈이 전원 공급부를 통해 전원공급선과 연결되어 엘이디 모듈의 연결을 위한 별도의 전기 배선 사용이 방지되므로, 제작이 용이하고, 내구성이 향상되는 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 엘이디를 이용한 조명장치의 구성을 나타낸 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 엘이디 모듈과 전원 공급부를 나타낸 사시도이다.
도 3은 도 2의 결합단면도이다.
도 4는 도 2의 평면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 탈착부의 구성을 나타낸 측면도이다.
본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 발명자가 그 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, 본 발명에 따른 엘이디를 이용한 조명장치를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 실시 예에 따른 엘이디를 이용한 조명장치는 조명을 위한 복수의 엘이디 모듈(10)과, 이 엘이디 모듈(10)로 전원을 공급하기 위한 전원 공급부(20)와, 엘이디 모듈(10) 및 전원 공급부(20)가 고정되는 베이스부재(30) 및 엘이디 모듈(10)의 방열을 위한 방열부(40)를 포함한다.
또한, 본 실시 예에 따른 조명장치는 베이스부재(30)를 방열부(40)에 탈착하기 위한 탈착부(50) 및 엘이디 모듈(10)에서 발광되는 빛의 밝기를 증가시키기 위한 광 확산부(60)를 더 포함한다.
엘이디 모듈(10)은 인쇄회로기판(PCB)에 발광다이오드가 직접 성형되는 씨오비(COB: Chip On Board) 타입의 모듈이 사용되며, 전원 공급부(20)에 안착되어 납땜을 통해 전원 공급부(20)에 접속된다.
이러한, 엘이디 모듈(10)은 10W의 출력을 가지도록 제작되며, 전원 공급부(20)에 4개가 설치된다.
전원 공급부(20)는 4개의 엘이디 모듈(10)을 안정되게 고정함과 동시에 전기 배선의 사용을 방지하면서 전원공급선(21)과 엘이디 모듈(10)을 연결할 수 있도록 구성된다.
이를 위하여, 전원 공급부(20)는 전원공급선(21)이 접속되는 보드부재(23)와, 엘이디 모듈(10)을 고정하기 위한 안착부재(25) 및 엘이디 모듈(10)과 전원공급선(21)을 연결하기 위한 연결부재(27)로 이루어진다.
보드부재(23)는 절연성을 가지는 플라스틱에 의해 제작되며, 중앙부에 전원공급선(21)이 납땜을 통해 고정된다. 이러한, 보드부재(23)는 엘이디 모듈(10)과 연결부재(27)를 용이하게 연결할 수 있도록 인쇄회로기판과 동일한 두께를 가지도록 형성된다.
이와 같이, 보드부재(23)와 엘이디 모듈(10)의 인쇄회로기판 두께를 동일하게 형성하게 되면 엘이디 모듈(10)이 보드부재(23)에 안착되었을 때 보드부재(23)의 상면과 엘이디 모듈(10)의 상면이 수평을 이루게 되어 연결부재(27)와 엘이디 모듈(10)을 무연 납을 이용하여 안정되고 용이하게 납땜 연결할 수 있다.
더하여, 전원 공급부(20)와 엘이디 모듈(10)을 베이스부재(30)에 동시에 고정할 수도 있는데, 이는 후술한다.
또한, 보드부재(23)는 엘이디 모듈(10)을 고정하기 위한 안착부재(25) 및 엘이디 모듈(10)과 전원공급선(21)을 연결하기 위한 연결부재(27)가 각각 형성된다.
안착부재(25)는 엘이디 모듈(10)이 보드부재(23)에 안정되고 견고하게 안착되도록 엘이디 모듈(10)과 대응되는 형상을 가지도록 보드부재(23)에 형성된다. 이러한, 안착부재(25)에는 엘이디 모듈(10)이 삽입될 수 있도록 보드부재(23)에 구멍형태로 4개 형성된다.
본 실시 예에서는 안착부재(25)가 구멍으로 형성되는 것이 도시되어 있지만, 보드부재(23)에 홈 형태로 형성할 수도 있다.
연결부재(27)는 도전체에 의해 보드부재(23)의 상면에 형성되며, 엘이디 모듈(10)과 전원공급선(21)이 납땜을 통해 접속된다.
한편, 보드부재(23)와 안착부재(25)에 삽입되는 엘이디 모듈(10)은 베이스부재(30)에 체결되는 고정부재(70)를 통해 베이스부재(30)에 결합된다. 이때, 안착부재(25)와 엘이디 모듈(10) 사이에는 고정부재(70)가 관통되는 결합구멍(29)이 형성된다.
이러한, 결합구멍(29)은 엘이디 모듈(10)의 모서리부에 형성되는 라운드(11)에 의해 형성된다.
고정부재(70)는 헤드가 보드부재(23) 및 엘이디 모듈(10)의 상면에 접촉되어 지지되도록 결합구멍(29)을 관통하여 베이스부재(30)에 체결된다.
본 실시 예에 따른 고정부재(70)로는 나사 또는 볼트를 사용할 수 있다.
이와 같이 고정부재(70)를 통해 엘이디 모듈(10) 및 전원 공급부(20)가 베이스부재(30)에 고정된 후, 광 확산부(60)가 베이스부재(30)에 더 설치된다.
광 확산부(60)는 베이스부재(30)에 결합되는 리플렉터(61)와, 리플렉터(61)에 의해 반사되는 빛의 밝기를 증가시키는 렌즈부재(63) 및 렌즈부재(63)와 베이스부재(30) 사이를 밀폐시키는 실링부재(65)로 이루어진다.
리플렉터(61)는 엘이디 모듈(10)이 노출되도록 관통구멍(61a)이 형성되어 베이스부재(30)에 장착되며, 내부에 엘이디 모듈(10)에서 발광되는 빛을 반사시키기 위한 빛 반사면이 형성된다.
렌즈부재(63)는 엘이디 모듈(10)로 이물질이 침투되는 것이 방지되도록 리플렉터(61)를 커버한다. 이러한, 렌즈부재(63)는 투명체에 의해 형성되며, 엘이디 모듈(10)과 대응되는 부위에 엘이디 모듈(10)의 빛을 증가시키기 위한 렌즈가 형성된다.
또한, 실링부재(65)는 렌즈부재(63)와 베이스부재(30) 사이에 마련되며, 렌즈부재(63)를 고정하기 위한 볼트를 통해 렌즈부재(63)와 함께 베이스부재(30)에 결합된다.
이와 같은 엘이디 모듈(10)에서 발광되는 빛은 리플렉터(61)를 통해 반사되어 확산되고, 렌즈부재(63)를 통과하면서 밝기가 증가된다.
한편, 베이스부재(30)는 엘이디 모듈(10)의 열이 방열부(40)로 효과적으로 전달되어 방열되도록 알루미늄에 의해 형성된다.
베이스부재(30)를 방열부(40)에 고정하기 위한 탈착부(50)는 방열부(40)에 회전가능하게 구비되며 회전을 통해 베이스부재(30)에 접촉 또는 이격되는 탄성부재(51)와, 탄성부재(51)가 걸리도록 방열부(40)에 회전가능하게 구비되며 회전을 통해 탄성부재(51)를 베이스부재(30)로 밀착하는 밀착부재(53)로 이루어진다.
탄성부재(51)는 일단부가 방열부(40)에 힌지 결합되는 고리 형태를 가지며, 타단부가 회전을 통해 밀착부재(53)에 걸리거나 이탈된다. 그리고 탄성부재(51)는 중앙부가 곡률을 가지도록 형성되어 베이스부재(30)의 상면에 접촉된다.
밀착부재(53)는 힌지 결합을 통해 방열부(40)에 회전가능하게 설치되며, 탄성부재(51)가 걸리면 방열부(40)측으로 회전되면서 탄성부재(51)를 베이스부재(30)측으로 밀착시키게 된다.
상기와 같이 구성되는 본 발명의 실시 예에 따른 엘이디를 이용한 조명장치의 작용을 설명한다.
먼저, 안착부재(25)에 복수의 엘이디 모듈(10)을 삽입하여 안착시킨 후, 엘이디 모듈(10)과 보드부재(23) 사이로 고정부재(70)를 통과시켜 베이스부재(30)에 결합하게 되면 엘이디 모듈(10)과 보드부재(23)가 베이스부재(30)에 함께 고정된다.
즉, 고정부재(70)를 이용하여 엘이디 모듈(10)과 보드부재(23)를 베이스부재(30)에 용이하게 고정할 수 있다.
또한, 보드부재(23)의 상면에 패턴 형태로 형성된 연결부재(27)에 엘이디 모듈(10)과 전원공급선(21)을 납땜 하게 되면, 엘이디 모듈(10)과 전원공급선(21)이 연결되므로, 엘이디 모듈(10)과 전원공급선(21)을 연결하기 위한 전선의 사용이 방지되어 제작이 용이하고 내구성이 향상된다.
더하여, 엘이디 모듈(10)에서 발광되는 빛이 리플렉터(61) 및 렌즈부재(63)에 의해 확산 및 증가되면서 외부로 전달되므로, 조명장치의 조도를 보다 향상할 수 있게 된다.
이상에서 설명한 것은 본 발명을 실시하기 위한 하나의 실시 예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시 예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.
10 : 엘이디 모듈 20 : 전원 공급부
21 : 전원공급선 23 : 보드부재
25 : 안착부재 27 : 연결부재
30 : 베이스부재 40 : 방열부
50 : 탈착부 51 : 탄성부재
53 : 밀착부재 60 : 광 확산부
61 : 리플렉터 63 : 렌즈부재
65 : 실링부재 70 : 고정부재

Claims (9)

  1. 조명을 위해 인쇄회로기판에 엘이디 소자인 발광다이오드가 직접 성형되는 씨오비(COB: Chip On Board) 타입으로 형성되는 복수의 엘이디 모듈;
    상기 엘이디 모듈이 장착되어 상기 엘이디 모듈에 전원을 공급하는 전원 공급부;
    상기 엘이디 모듈의 열이 전달되어 방열되도록 알루미늄 재질로 형성되고, 상기 엘이디 모듈과 상기 전원 공급부가 고정되는 베이스부재;
    상기 엘이디 모듈과 상기 전원 공급부를 상기 베이스부재에 고정시키는 고정부재;
    상기 엘이디 모듈의 열이 방열되도록 상기 베이스부재가 탈착되는 방열부;
    상기 베이스부재를 상기 방열부에 탈착할 수 있도록 상기 방열부에 구비되는 탈착부; 및
    상기 베이스부재에 결합되고, 상기 엘이디 모듈에서 발광되는 빛의 밝기를 증가시키고, 상기 발광되는 빛을 확산시키는 광 확산부; 를 포함하고,
    상기 전원 공급부는,
    인가된 전원을 공급하는 전원공급선;
    상면에 상기 전원공급선의 단부가 노출되고, 절연성을 가지는 플라스틱 재질로 형성되는 보드부재;
    상기 보드부재에 상기 엘이디 모듈이 삽입되어 장착되도록 상기 엘이디 모듈과 대응되는 형상을 가지고 상기 엘이디 모듈의 인쇄회로기판과 동일한 두께로 상기 보드부재에 관통 형성되는 안착부재; 및
    납땜을 통해 상기 전원공급선과 상기 엘이디 모듈이 접속되도록 상기 보드부재의 상면에 도전체에 의해 패턴 형태로 형성되는 연결부재; 를 포함하고,
    상기 고정부재는,
    헤드가 상기 보드부재와 상기 엘이디 모듈의 상면에 접촉되어 지지되도록 상기 전원 공급부와 상기 엘이디 모듈 사이에 관통되는 결합구멍을 통과하여 상기 베이스부재에 체결되며,
    상기 탈착부는,
    상기 방열부에 회전 가능하게 구비되어 회전을 통해 상기 베이스부재에 접촉 또는 이격되도록 일단부는 상기 방열부에 힌지 결합되는 고리 형태를 가지고, 중앙부는 곡률을 가지도록 형성되는 탄성부재; 및
    힌지 결합을 통해 상기 방열부에 회전 가능하게 설치되고, 회전을 통해 상기 탄성부재의 타단부가 걸림 고정되어 상기 탄성부재를 상기 베이스부재로 밀착하는 밀착부재; 를 포함하고,
    상기 광학산부는,
    상기 엘이디 모듈이 노출되도록 관통구멍이 형성되고, 상기 베이스부재에 장착되며, 내부에 상기 엘이디 모듈에서 발광되는 빛을 반사시키기 위한 빛 반사면이 형성되는 리플렉터;
    상기 엘이디 모듈로 이물질이 침투되는 것을 방지하도록 상기 리플렉터를 커버하여 상기 베이스부재에 결합되고, 상기 엘이디 모듈과 대응되는 부위에 상기 엘이디 모듈의 빛을 증가시키기 위한 렌즈가 형성되며, 상기 리플렉터에서 반사되는 빛을 확산시키는 렌즈부재; 및
    상기 렌즈부재와 상기 베이스부재 사이에 마련되고, 상기 렌즈부재를 고정하기 위한 볼트를 통해 상기 렌즈부재와 함께 상기 베이스부재에 결합되는 실링부재;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 엘이디를 이용한 조명장치.
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