KR101143344B1 - 천장매입형 다운라이트 조명기구 - Google Patents

Abstract

본 발명은 엘이디가 실장된 인쇄회로기판; 상기 엘이디로부터 방출되는 열을 방열시키며, 상기 인쇄회로기판의 배면에 결합되도록 방열핀 상에 'C' 형상의 나사홈이 복수개 형성된 히트싱크; 상하 개구된 원통형상으로 상기 인쇄회로기판 및 상기 히트싱크가 결합된 상태로 장착되도록 상측 내주면에 단차가 형성되고, 외주면에 복수개의 가이드홈이 형성되는 조명원통 및 상기 조명원통의 하단에 결합되며, 내부에 투명 또는 반투명의 커버렌즈가 장착되는 캡을 포함하는 천장매입형 다운라이트 조명기구를 제공한다.
본 발명에 따른 천장 매입형 다운라이트 조명기구에 따르면, LED에서 발생하는 열을 조명기구 전체가 효율적으로 방열할 수 있고, 용도에 따라 유리, 폴리카보네이트나 아크릴 등으로 제작된 확산판인 커버렌즈를 일정범위 내의 두께는 실장이 가능하도록 함으로써 LED에서 발생하는 눈부심 현상과 LED 점등 시 도트가 보이지 않도록 개선할 수 있다.

Description

천장매입형 다운라이트 조명기구{The stucture of recessed LED downlight housing}

본 발명은 천장매입형 다운라이트 조명기구에 관한 것으로서, 천장에 매입 설치되는 천장매입형 다운라이트 조명기구에 관한 것이다.

일반적인 조명기구에 관한 기술은 특허출원번호 10-2010-0027840, 실용신안출원번호 20-2010-0003260 등에 상세히 기재되어 있어 중복 설명은 생략한다.

이러한 종래의 LED 다운라이트 조명기구는 코일형 스프링, 판스프링, 고정브라켓 등이 조명원통의 외측면에 부착되기 때문에 이들의 공간적 부피가 소요됨으로 인해 상대적으로 조명원통의 직경이 작아질 수 밖에 없고, 결과적으로 발광면적이 감소하게 되는 단점이 있다.

또한 이로 인해 커버렌즈의 면적 역시 좁아지면서 LED로부터 발광되는 빛의 배광 효율에 한계가 있다.

따라서 LED 다운라이트의 발광면적을 보다 향상시키기 위한 조명기구의 연구개발이 필요하다.

본 발명은 전술한 바와 같이,

히트싱크, LED 모듈, 방열판, 조명원통, 커버렌즈, 캡 및 판스프링으로 이루어지고, 판스프링을 삽입할 수 있도록 한 천장매입형 LED 다운라이트 조명기구에 관한 것으로,

LED 모듈에서 발생하는 열을 방열판을 통해 히트싱크, 방열판, 조명원통, 캡 및 판스프링으로 이루어진 조명기구 전체로 전도, 방열시켜 LED조명의 조도와 수명을 획기적으로 개선하도록 하며, 이를 위해 히트싱크, LED 모듈, 방열판으로 이루어진 어셈블리가 조명원통과의 기구적으로 밀착 조립이 용이한 구조를 갖도록 한다.

또한 상기의 어셈블리가 조명원통에 밀착되도록 하기 위해 방열판의 측면부를 수나사 형상으로 하고 조명원통의 내측면을 암나사 형상으로 설계한다. 필요에 따라 조명원통의 내측면에 단차 형상으로 하여 방열판을 올려놓은 상태에서 나사로 체결할 수 있도록 한다.

그리고 천장에 다운라이트를 장착시키기 위하여 조명원통의 내측면에 판스프링 삽입을 위한 스프링 가이드 홈 구조를 형성하게 하고, 조명원통과 캡 사이에 커버렌즈를 용이하게 조립될 수 있도록 나사 형상을 갖도록 한다.

판스프링은 조명원통에 나사나 리벳 등의 부품 없이도 밀착 조립이 되도록 한다.

이와 같은 목적을 수행하기 위한 본 발명은 엘이디가 실장된 인쇄회로기판; 상기 엘이디로부터 방출되는 열을 방열시키며, 상기 인쇄회로기판의 배면에 결합되도록 방열핀 상에 'C' 형상의 나사홈이 복수개 형성된 히트싱크; 상하 개구된 원통형상으로 상기 인쇄회로기판 및 상기 히트싱크가 결합된 상태로 장착되도록 상측 내주면에 단차가 형성되고, 외주면에 복수개의 가이드홈이 형성되는 조명원통; 상기 조명원통 상에서 상기 단차 방향으로 개구된 상기 가이드홈에 삽입되며, 상기 단차 상에 상기 히트싱크 또는 인쇄회로기판이 밀착 고정됨으로써 결합되는 판 스프링 및 상기 조명원통의 하단에 결합되며, 내부에 투명 또는 반투명의 커버렌즈가 장착되는 캡을 포함하는 천장매입형 다운라이트 조명기구를 제공한다..

상기 캡은 상기 조명원통과 상기 캡 사이에 상기 커버렌즈가 개재되도록 상기 캡의 하단 내측으로 돌출되어 상기 커버렌즈의 외주면을 지지하는 지지대를 포함할 수 있다.

상기 판 스프링은 일 측이 상기 가이드홈 내부에 삽입되어 밀착되도록 'U'자 형상으로 절곡되고, 타 측 외형이 탄력적으로 변형되어 천장 내부에 상기 조명원통을 고정시킬 수 있다.

상기 판 스프링은 일 측이 상기 가이드홈 내부에 삽입되어 밀착되도록 상기 가이드홈 내측면을 향하여 돌출되는 요철이 구비되고, 타 측 외형이 탄력적으로 변형되어 천장 내부에 상기 조명원통을 고정시킬 수 있다.

본 발명에 따른 천장 매입형 다운라이트 조명기구에 따르면, LED에서 발생하는 열을 조명기구 전체가 효율적으로 방열할 수 있고, 용도에 따라 유리, 폴리카보네이트나 아크릴 등으로 제작된 확산판인 커버렌즈를 일정범위 내의 두께는 실장이 가능하도록 함으로써 발광면적을 증대시킴과 동시에 LED에서 발생하는 눈부심 현상과 LED 점등 시 도트가 보이지 않도록 개선할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 천장매입형 다운라이트 조명기구를 도시하는 단면분해도이다.
도 2는 도 1에 나타낸 히트싱크에 대한 단면도이다.
도 3은 도 1에 나타낸 조명원통의 상단부를 확대한 부분확대도이다.
도 4는 도 1에 나타낸 조명원통을 도시하는 사시도이다.
도 5는 도 4에 나타낸 가이드 홈과 인쇄회로기판을 실장할 수 있도록 형성한 단차를 도시하는 부분확대도이다.
도 6은 도 4에 나타낸 가이드 홈을 외측에서 바라본 부분확대도이다.
도 7은 도 4에 나타낸 조명원통 내측의 C형 나사 홈과 인쇄회로기판을 실장할 수 있도록 형성한 단차를 도시하는 부분확대도다.
도 8은 도 4에 나타낸 캡을 도시하는 저면사시도이다.
도 9은 도 4에 나타낸 캡을 도시하는 상면사시도이다.
도 10은 도 4에 나타낸 캡을 도시하는 단면도이다.
도 11은 도 4에 나타낸 캡을 도시하는 부분단면도이다.
도 12는 도 4에 나타낸 가이드홈에 체결되는 판스프링의 측면도이다.
도 13은 도 4에 나타낸 가이드홈에 체결되는 판스프링의 평면도이다.
도 14는 본 발명의 다른 실시예에 따른 판스프링을 나타내는 평면도이다.
도 15는 도 4에 나타낸 가이드홈에 판스프링이 체결된 상태를 나타내는 평면도이다.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 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.

일반적으로 천장매입형 다운라이트의 조명기구는 2인치, 3인치, 4인치, 4,5인치, 5인치, 6인치, 8인치, 10인치 등 천장에 형성된 매입홀의 직경에 따라 조명기구 원통의 직경 크기를 달리한다.

예를 들면 6인치 다운라이트는 천장 매입홀의 6인치 직경에 장착될 수 있어야 하므로, 실무상 6인치 다운라이트의 직경은 이보다 작아야 천장에 고정할 수 있다. 따라서 LED 다운라이트 조명원통의 직경을 최대한 크게 하는 것이 LED에서 발광하는 빛의 배광 효율을 높일 수가 있다.

첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시를 구체적으로 서술하도록 한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 천장매입형 다운라이트 조명기구를 도시하는 단면분해도이다.

도 1을 참조하면, 상기 천장매입형 다운라이트 조명기구는 엘이디(5)가 실장된 인쇄회로기판(4)과, 상기 엘이디(5)로부터 방출되는 열을 방열시키며, 상기 인쇄회로기판(4)의 배면에 결합되도록 방열핀 상에 'C' 형상의 나사홈(13)이 복수개 형성된 히트싱크(1)와, 상하 개구된 원통형상으로 상기 인쇄회로기판(4) 및 상기 히트싱크(1)가 결합된 상태로 장착되도록 상측 내주면에 단차(2)가 형성되고, 외주면에 복수개의 가이드홈(도 4 참조, 18)이 형성되는 조명원통(7) 및 상기 조명원통(7)의 하단에 결합되며, 내부에 투명 또는 반투명의 커버렌즈(11)가 장착되는 캡(9)을 포함한다.

상기 인쇄회로기판(4)과 LED(5)로 구성된 LED 모듈부터 발생하는 열은 상기 히트싱크(1)로부터 방열 작용이 이루어지며, 상기 인쇄회로기판(4)과 상기 히트싱크(1) 사이에는 상기 인쇄회로기판(4)으로부터 방출되는 열을 보다 효과적으로 상기 히트싱크(1)에 전달할 수 있도록 방열판(3)이 추가적으로 구비될 수 있다.

물론 방열 성능을 향상시킬 수 있도록 방열이나 열전도가 우수한 메탈, 세라믹 소재 등의 인쇄회로기판을 사용할 경우에는 방열판을 대체할 수도 있다. 이하에서는 상기 방열판(3)이 구비된 상기 천장매입형 다운라이트 조명기구를 일예로 설명한다.

도 2와 같이, 상기 히트싱크(1)를 복수개의 방열판이 원형의 방사형으로 제작할 수 있으며, 방열 특성에 따라 다양한 형상으로 구현할 수 있다. 따라서 상기 히트싱크(1)의 형상은 이에 한정되지 않고, 다양한 형상과 구조로 변경될 수 있음은 물론이다.

도 3은 도 1에 나타낸 조명원통(7)의 상단부를 확대한 부분확대도이고, 도 4는 도 1에 나타낸 조명원통(7)을 도시하는 사시도이며, 도 5는 도 4에 나타낸 가이드 홈(18)과 인쇄회로기판(4)을 실장할 수 있도록 형성한 단차(16)를 도시하는 부분확대도이고, 도 6은 도 4에 나타낸 가이드 홈(18)을 외측에서 바라본 부분확대도이며, 도 7은 도 4에 나타낸 조명원통(7) 내측의 C형 나사 홈(13)과 인쇄회로기판(4)을 실장할 수 있도록 형성한 단차(16)를 도시하는 부분확대도다.

도 3 내지 도 7을 참조하여 상기 조명원통(7)의 구조에 대해서 상술하면, 인쇄회로기판(4)과 LED(5)로 구성된 LED 모듈로부터 발생하는 열을 상기 방열판(3)과 히트싱크(1)와 더불어 상기 조명원통(7), 캡(9), 판스프링(도 12 참조)으로 구성된 다운라이트 조명기구 전체에 열을 전도시켜 방열이 가능하도록 상기 조명원통(7) 내측면에 상기 단차(16)와 나사(14) 체결되는 구조를 갖는다.

상기 단차(16)를 형성한 목적은 상기 방열판(3), 인쇄회로기판(4) 또는 필요에 따라 방열이나 열전도가 우수한 메탈, 세라믹 소재 등의 인쇄회로기판을 도 3의 상기 조명원통의 단차(16) 위에 올려서 조립이 되도록 하거나, 또는 상기 나사(14) 형태로 가공한 방열판(15)을 상기 조명원통(7)의 내측면에 밀착 조립이 가능하도록 하기 위함이다.

그리고 상기 조명원통(7) 내측면에 도 4에 도시된 상기 스프링 가이드 홈(18)을 형성하여 상기 판스프링이 삽입되도록 하여 배광면적을 최대한 넓게 하는 구조로 형성된다. 이는 상기 가이드홈(18)의 두께를 최대한 얇게 형성시킴과 동시에 상기 판스프링의 결합이 가능하도록 하여 전체적인 상기 조명원통(7)의 두께를 얇게 함으로써 배광면적의 확보가 가능해진다.

상기 판스프링의 역할은 천장에 고정하기 위하여 사용됨과 더불어 본 발명에서는 상기 판스프링도 상기 조명원통(7)과 결합되어 방열기능을 갖는다.

도 4에 도시된 상기 C형 나사홈(17)은 방열판(3)을 조립하기 위해 형성한 것이며, 상기 C형 나사홈(17) 대신에 도 3과 같이 상기 방열판(3)에도 수나사가 형성되고, 상기 조명원통의 상기 단차 상측에 암나사를 형성하여 나사결합으로 조립할 수도 있다.

상기 조명원통은 상기 방열판(3)을 올려놓을 수 있도록 상기 조명원통의 상단 내측에 상기 단차가 형성된다.

도 7과 같이 상기 C형 나사홈을 형성한 이유는 별도의 나사 가공이 필요 없도록 함으로써 가공비용을 절감하고, 조립성을 향상시키는데 그 목적이 있다.

도 8은 도 4에 나타낸 캡을 도시하는 저면사시도이고, 도 9은 도 4에 나타낸 캡을 도시하는 상면사시도이며, 도 10은 도 4에 나타낸 캡을 도시하는 단면도이고, 도 11은 도 4에 나타낸 캡을 도시하는 부분단면도이다.

도 8 내지 도 11을 참조하여 본 발명의 실시예인 상기 캡(9)의 구조에 대해서 상세히 설명한다.

상기 조명원통(7)과 결합되는 상기 캡(9)은 상기 다운라이트 조명기구를 천장에 매입할 때 텍스타일, 합판, 석고보드 등의 천장 마감재 외측면 상에서 지지되도록 하기 위한 것으로, 천장 내측으로는 상기 판스프링이 삽입되어 상기 조명원통(7)에 체결된 판스프링(도 12 또는 도 13 참조)의 지지각(α)에 의해 천장 내부로부터 고정되며, 천장 외측으로는 상기 캡(9)이 천장마감재를 잡아주게 된다.

그리고 상기 캡(9)은 LED로부터 발광하는 빛을 확산시켜주는 유리, 폴리카보네이트나 아크릴 등의 프라스틱 수지류의 상기 커버렌즈(11)를 내부에 장착해 주는 역할을 한다.

상기 캡(9)의 내측면에는 상기 조명원통(7)과의 조립을 위해 나사산(10)이 형성되며, 상기 커버렌즈(11)를 지지할 수 있도록 하단 내주면에 지지대(12)가 구비된다.

상기 캡(9)은 상기 조명원통(7)의 하측에서 조립을 위한 나사산 이송거리의 범위 내에서 상기 커버렌즈(11)의 두께에 상관없이 고정하거나 부착할 수 있도록 구성하여 별도의 나사나 클램프, 접착제 등의 부자재 없이 조립이 가능하도록 하였다.

상기 커버렌즈(11)는 일반적으로 LED로 발광하는 빛에서 발생하는 눈부심 현상이나 LED 점등원이 보이지 않도록 확산재가 들어있는 확산판을 사용하고 있는데, 상기 확산판의 두께에 따라 눈부심 현상을 감소시키고 LED 점등 시 도트가 보이지 않도록 하고, 상기 커버렌즈(11)의 두께에 상관없이 상기 조명원통(7)과 상기 캡(9)에 형성된 나사산의 이송거리를 조절하여 일정범위 내의 두께를 가지는 상기 커버렌즈(11)의 조립이 유동적으로 가능하다.

도 12는 도 4에 나타낸 가이드홈에 체결되는 판스프링의 측면도이고, 도 13은 도 4에 나타낸 가이드홈에 체결되는 판스프링의 평면도이며, 도 14는 본 발명의 다른 실시예에 따른 판스프링을 나타내는 평면도이다.

도 12 내지 도 14를 참조하여 상기 판스프링에 대해서 상술하면, 도 12에 도시한 것과 같이 상기 조명원통(도 1 참조, 7)에 형성된 상기 스프링 가이드 홈(18)에 상기 판스프링을 삽입하였을 때 상기 판스프링의 두께에 의한 기구적 이격거리를 감소하고, 방열기능을 갖도록 상기 스프링 가이드 홈(18)에 밀착될 수 있도록 도 13에 도시한 바와 같이 절곡(23)된 구조를 갖도록 형성된다.

그리고 상기 판스프링이 경사지게 형성되는 지지각(21)인 α 범위 내에서 텍스타일, 합판, 석고보드 등의 천장마감재의 두께에 관계없이 판스프링이 고정될 수 있다. 따라서 천장마감재의 두께에 따라 유동적으로 상기 다운라이트 조명기구를 설치할 수 있다.

도 14는 본 발명의 다른 실시예에 따른 판스프링을 나타내는 평면도이다.

도 14를 참조하면, 경우에 따라서는 상기 판스프링 상에 요철(24)을 구비하여 상기 스프링 가이드홈(18) 상에 상기 판스프링이 밀착되어 체결될 수 있도록 실시할 수 있다.

도 15는 도 4에 나타낸 가이드홈에 판스프링이 체결된 상태를 나타내는 평면도이다.

도 15를 참조하면, 도 13과 같이 상기 가이드홈(18)에 판스프링을 체결할 때 수평방향의 탄력에 따라서 판스프링 구부림각도(22)인 β를 조절할 수 있다. 따라서 상기 판스프링이 천장 내부로 집입할 때 까지는 상기 조명원통(7) 외주면에 밀착되도록 탄력적으로 붙어 있다가, 상기 판스프링이 천장 내부로 진입되는 순간 탄력에 의해 상기 판스프링이 펼쳐지면서 천장 내부로부터 상기 다운라이트 조명기구를 고정시키는 기능을 갖는다.

또한 가이드홈(18)에 삽입된 판스프링은 상기 히트싱크(1), 방열판(3) 또는 인쇄회로기판(4)이 상기 가이드 홈(18)의 상단에 형성된 상기 단차(16) 부분에 올려져 상기 판스프링을 눌러줌으로써 상기 조명원통(7) 상에서 탈거되는 것을 방지하고 밀착 체결되도록 형성된다.

따라서 상기 인쇄회로기판(4)으로부터 방출되는 열은 상기 히트싱크(1) 및 상기 단차(16)에 접촉된 면적으로 열전달이 이루어져 보다 효율적인 방열효과 기대된다.

또한 상기 조명원통(7) 상에 상기 판스프링의 체결구조를 개선하여 상기 판스프링의 조립성을 향상시킴과 동시에, 상기 다운라이트 조명기구가 천장 내부에 용이하게 장착되는 효과를 기대할 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

1 : 히트싱크 3 : 방열판
4 : 인쇄회로기판 5 : 엘이디(LED)
7 : 조명원통 8 : 나사
9 : 캡 11 : 커버렌즈
12 : 지지대 13 : c형 나사홈
16 : 단차 17 : c형 나사홈
18 : 가이드홈 21 : 지지각

Claims (4)

1. 엘이디가 실장된 인쇄회로기판;
   상기 엘이디로부터 방출되는 열을 방열시키며, 상기 인쇄회로기판의 배면에 결합되도록 방열핀 상에 'C' 형상의 나사홈이 복수개 형성된 히트싱크;
   상하 개구된 원통형상으로 상기 인쇄회로기판 및 상기 히트싱크가 결합된 상태로 장착되도록 상측 내주면에 단차가 형성되고, 외주면에 복수개의 가이드홈이 형성되는 조명원통;
   상기 조명원통 상에서 상기 단차 방향으로 개구된 상기 가이드홈에 삽입되며, 상기 단차 상에 상기 히트싱크 또는 인쇄회로기판이 밀착 고정됨으로써 결합되는 판 스프링 및
   상기 조명원통의 하단에 결합되며, 내부에 투명 또는 반투명의 커버렌즈가 장착되는 캡;
   을 포함하는 천장매입형 다운라이트 조명기구.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 캡은,
   상기 조명원통과 상기 캡 사이에 상기 커버렌즈가 개재되도록 상기 캡의 하단 내측으로 돌출되어 상기 커버렌즈의 외주면을 지지하는 지지대를 포함하는 천장매입형 다운라이트 조명기구.
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 판 스프링은,
   일 측이 상기 가이드홈 내부에 삽입되어 밀착되도록 'U'자 형상으로 절곡되고, 타 측 외형이 탄력적으로 변형되어 천장 내부에 상기 조명원통을 고정시키는 천장매입형 다운라이트 조명기구.
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 판 스프링은,
   일 측이 상기 가이드홈 내부에 삽입되어 밀착되도록 상기 가이드홈 내측면을 향하여 돌출되는 요철이 구비되고, 타 측 외형이 탄력적으로 변형되어 천장 내부에 상기 조명원통을 고정시키는 천장매입형 다운라이트 조명기구.

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