KR101265104B1

KR101265104B1 - 다기능 발광다이오드 조명모듈

Info

Publication number: KR101265104B1
Application number: KR1020130021391A
Authority: KR
Inventors: 안인규; 이슬기
Original assignee: 이슬기; 안인규
Priority date: 2013-02-27
Filing date: 2013-02-27
Publication date: 2013-05-16

Abstract

본 발명은 하는 다기능 발광다이오드 조명모듈에 관한 것으로 특히, 빛 조사각도가 정해진 각도를 갖도록 절곡 성형된 형태에서 저면에 다수의 LED가 정해진 간격을 두고 실장된 인쇄회로기판과; 정단면이 상기 인쇄회로기판의 곡면에 대응하는 형성을 갖고 내부에는 알루미늄판으로 된 방열판이 인서트 삽입된 형태로 사출 성형되는 몸체부의 상면에 수개의 유선/날개형 방열핀이 정해진 간격 및 각도를 두고 일체로 돌출 성형된 형태를 갖고 상기 LED들에서 발생되는 열을 방열시켜 주는 방열체와; 빛 투과공이 구비된 저면이 "

" 형상으로 만곡지게 형성되고, 상기 인쇄회로기판 및 방열체를 감싸는 형태로 분리 및 조립 가능하게 설치되는 케이스와; 상기 케이스의 내부 또는 외부에 설치되어 LED들의 구동에 필요한 전원전압을 공급시켜 주는 전원 공급부;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
따라서, 다기능 발광다이오드 조명모듈 자체의 호환성을 대폭 향상시킬 수 있고, 조명모듈 자체를 어느 방향으로 설치하더라도 다수의 LED로 제작되어 많은 열이 발생되는 다기능 발광다이오드 조명모듈의 방열효율을 대폭 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 LED들의 수명을 대폭 연장할 수 있으며, 특히 제품 자체의 상품성과 신뢰도를 대폭 향상시 수 있고, 제품 자체의 경량화 및 소형화시킬 수 있을 뿐만 아니라 제조 원가도 절감할 수 있다.

Description

다기능 발광다이오드 조명모듈{Multifunctional ＬＥＤ lamp module}

본 발명은 다기능 발광다이오드 조명모듈에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 빛 조사각도가 120∼140도를 갖도록 제작한 알루미늄 인쇄회로기판에 다수의 발광다이오드(이하 "LED"와 병기함)를 설치하고, 상기 알루미늄 인쇄회로기판의 상면에 고정 설치되어 LED들에서 발생되는 열을 방열시켜 주기 위한 방열체는 탄소나노튜브(CNT)가 함유된 전도성/고분자 방열 수지재인 탄소나노튜브 메탈 폴리머(CMP)를 이용하여 내부에 알루미늄 방열판이 인서트된 형태로 사출 성형하되, 상기 방열체의 상면에는 전후 또는 좌우방향으로 공기가 통과되도록 함과 동시에 필요에 따라서는 모듈 고정핀이 끼워질 수 있도록 하는 공기겸 핀 통과공을 천공된 복수의 유선/날개형 방열핀을 일체로 돌출 성형하고, 상기 알루미늄 인쇄회로기판과 방열체의 외측에 케이스를 설치하여 하나의 LED 조명모듈을 형성하는 방식을 통해 단일 조명램프나 치아미백용 램프 등으로 사용할 수도 있도록 함은 물론 필요에 따라서는 다수개의 LED 조명모듈을 각종 조명기구의 본체 내에 적절히 배치하거나 또는 다수 모듈 고정핀을 통해 결합시켜 각종 조명기구(예를 들어 치료용 무영등, 식물 재배용 조명등, UV 건조로 터널 조명등, 터널 조명등, 계단등, 투광등, 경관조명등, 하우스나 축사용 조명등, 거실등 등)를 손쉽게 제작하여 사용할 수 있도록 발명한 다기능 발광다이오드 조명모듈에 관한 것이다.

최근에는 전력소모가 적고 수명이 긴 발광다이오드(LED)를 광원으로 사용하는 각종 조명등이 많이 개발 출시되고 있다.

이때, 사용되는 발광다이오드(LED : Light Emitting Diode)는 빠른 처리속도, 저 전력 소모, 긴 수명 등의 장점을 가진 반도체의 P-N 접합 구조를 이용하여 주입된 소수캐리어(전자 또는 양공)를 만들어내고 이들의 재결합에 의해 발광시키는 것을 이용한 것으로, 종래의 조명용 램프들보다 소비전력이 1/10 정도 소요되어 전기에너지를 크게 절감할 수 있는 장점을 가지고 있다.

특히, 교통신호등이나 보안등 또는 가로등, 터널 조명등, 투광등, 경관조명등 및 하우스나 축사용 조명등 등과 같이 전력이 많이 소요되는 부분에 있어서는, 이들 조명등기구에 많이 사용되는 나트륨등이나 수은등을 발광다이오드로 교체하게 되면 소비전력 절감효과는 매우 크다.

그런데 종래의 발광다이오드를 이용한 조명등기구는 방열문제를 해결하는데 어려움이 있어 주로 저휘도 발광다이오드를 이용하고 있었다. 다시 말해 발광다이오드를 이용할 경우 상당한 열이 발생하게 되는바 이 열에 의해 주변장치의 손상을 초래하게 되어 실질적으로 조명장치에 적용할 수 없는 문제를 갖고 있다.

이와 같이 발광다이오드를 이용한 각종 조명등기구는 일반 형광등의 보안등 또는 가로등과는 달리 점등회로가 단순하고, 인버터 회로와 철심형 안정기가 불필요하며, 전력 소모가 적고 수명이 길기 때문에 유지나 보수비용이 적은 장점이 있다.

그러나, 이와 같은 발광다이오드형 보안등이나 가로등, 투광등, 경관조명등 및 하우스나 축사용 조명등 기구 등을 포함한 각종 발광다이오드형 조명기구의 단점으로는 열적 스트레스로 인한 특성 열화 및 고장이 발생한다는 측면이다.

이는 발광다이오드를 동작시키기 위해 다수의 발광다이오드에 흐르는 전류가 높을수록 발생하는 열이 많아지기 때문에 고장 및 특성 열화가 발생하게 된다.

그래서 종래 발광다이오드를 이용하여 제작되는 각종 조명등에서는 열 전도성이 우수한 금속 물질을 이용한 히트 싱크(heat sink) 또는 슬러그와 같은 방열판을 장착하여 LED의 발광에 의한 열적 스트레스를 해소하고자 하고 있는 경우가 많으나, 이는 방열판을 구성하는 금속 물질의 한계성으로 인해 요구되는 방열 효율을 만족시키기 위해서는 방열판의 두께가 두꺼워지게 되므로 각각의 조명등기구의 크기 역시 증가하게 된다.

뿐만 아니라, 종래 발광다이오드 조명 모듈 또는 가로등기구의 경우 그 특성상 밀폐를 유지시켜야만 외부로부터 습기의 유입을 차단할 수 있어 효율적인 방열을 위한 냉각장치의 설치가 곤란하며, 그렇다고 냉각장치를 설치하게 되면 보안등 또는 가로등, 투광등, 경관조명등 및 하우스나 축사용 조명등의 내부로 외부에서 물이나 습기를 포함하여 각종 이물질이 유입될 우려가 있다.

한편, LED에서 발생되는 열이 방열체를 통해 방열되는 상황을 살펴보면, 열 자체가 방열체를 통해 상방향으로 전도되는 열전도 특성을 가지고 있는데, 종래 대부분의 방열체는 공기의 흐름이 상,하방향으로만 흐르도록 설계되어 있어 만약 발광다이오드로 제조한 조명 램프가 공기의 흐름 방향과 반대방향인 수평방향 등으로 설치될 경우, 방열체를 통한 방열효과가 저하되어 조명 램프 자체의 수명이 짧아지는 문제점이 있다.

또한, 병원 등에서 수술시에 환부를 잘 볼 수 있도록 조명도와 연색성이 높고, 방사열 및 손 그림자 등의 방지에 특별히 주안점을 두고 만드는 조명기구인 치료용 무영등(surgical light)을 포함하여 식물 재배용 조명등, UV 건조로 터널 조명등, 터널 조명등 및 투광등 등과 같이 다수의 발광다이오드 또는 다수의 발광다이오드 조명 모듈을 이용하여 제조하고자 할 경우, 다수의 발광다이오드 또는 각각의 조명 모듈에 각각 서로 다른 반사각을 갖는 수많은 렌즈를 설치하여 원하는 조도 및 조명각도 등을 얻을 수 있도록 하고 있다.

그러나 이와 같이 많은 렌즈를 이용하여 다수의 발광다이오드 또는 각각의 조명 모듈에 대한 조도 및 조명각도 등을 맞추고자 할 경우 제조원가와 시간이 많이 들게 될 뿐만 아니라 원하는 조도 및 조명각도를 정확히 맞추기 어려워 해당 조명기기에 대한 상품성과 신뢰도 자체가 저하되는 문제점이 있다.

뿐만 아니라 지금까지 개발된 대부분의 발광다이오드 조명모듈의 경우 다양한 조명기기에 모두 적용시키기에는 많은 어려움이 있어 조명모듈 자체의 호환성이 결여됨은 물론 조명모듈 자체가 매우 복잡하여 각 조명기기 마다 별도로 소정형상을 갖는 조명모듈을 포함하여 케이스 등을 제작하여 적용시키고 있어 제품의 생산원가가 많이 들게 되는 등의 문제가 있다.

한편, 최근 들어 발광다이오드형 치아미백기도 많이 개발되어 사용되고 있는데, 이와 같은 발광다이오드형 치아미백기는 광활성제를 함유한 미백제를 치아에 도포하고 그 위에 활성광선을 조사함으로써 광활성제에 의해 미백성분을 활성화시켜 미백 처치를 촉진시킬 수 있다.

이와 같은 치아미백기는 크게 교합부와 발광부로 구성된다.

여기에서, 상기 교합부는 치료 시 사용자의 위아래니 사이에 물리는 부분으로, 입속으로 들어가 잇면 뒤쪽에 접촉하도록 원호형으로 둥글게 연장된 마우스 피스와, 이 마우스 피스를 한쪽 벽으로 하여 발광부와의 사이에 형성된 미백제 충진홈으로 구성되어 있다.

상기 교합부는 일반적으로 투명성을 갖도록 실리콘으로 제조되는데, 상기 교합부를 입에 물었을 때 입 밖으로 돌출되는 상기 발광부는 상하부 케이스와, 상기 상하부 케이스 내부에 장착되는 회로기판 및 상기 교합부의 상기 미백제 충진홈에 인접하여 장착된 LED(Light Emitting Diode) 등으로 이루어져 있으며, 상기 하부 케이스의 후방 에지 부분에는 상기 상부 케이스 상면으로 노출되도록 온오프 스위치가 장착되어 있고, 건전지 등의 전원이 상기 상하부 케이스 사이에 장착되도록 되어 있다.

따라서, 이 상기 치아미백기를 사용할 때, 사용자는 먼저 상기 교합부의 상기 미백제 충진홈에 적량의 미백제를 충진하고, 상기 마우스 피스를 위아래니 사이에 문다. 이렇게 되면 상기 마우스 피스와 연접한 상기 미백제 충진홈에 충진되어 있던 미백제가 치아의 앞뒤면을 감싸게 됨에 따라 미백제에 함유된 미백성분에 의해 치아에 침착된 착색성분에 대한 미백반응이 시작된다.

이 상태에서 상기 온오프 스위치를 온(ON)시키면 상기 LED가 점등되고, 상기LED에서 조사광이 방출됨에 따라 조사광의 광 에너지에 의해 미백제에 함유된 광활성제가 활성화되면서 미백성분의 미백반응이 촉진되어 미백 치료시간을 단축시킴과 동시에 미백 효과를 증대시킬 수 있게 된다.

이와 같은 상기 치아미백기에 의하면, 기타의 미백방식과 비교하여 치료시간이 짧고, 치료에 통증이나 불편이 없으면서도, 저렴한 비용으로 탁월한 미백효과를 얻을 수 있게 되나, 이와 같은 종래의 치아미백기는 다음과 같은 문제점이 있다.

첫째, 미백 성분을 활성화하기 위해 사용되는 LED는 점광원으로서, 마우스 피스에 도달하는 빛은 LED와 인접한 부위에는 집중적으로 조사광이 도달하지만, LED와 떨어진 부위에는 적은 양의 조사광이 도달된다. 이로 인해 많은 양의 조사광을 받은 미백 성분은 활성화가 집중되고, 적은 양의 조사광을 받은 미백 성분은 활성화가 그만큼 적게 되어 치아가 고르게 미백되지 않게 된다. 또한, 균일한 빛의 세기를 내기 위해서 여러 개의 LED를 사용할 수 있으나, 그에 따른 전력 소모량도 커지게 되는 문제점이 있다.

둘째, 교합부와 발광부가 일체화 형성되어 여러 사람이 공용할 수 없는 문제점이 있다. 즉, 하나의 미백장치를 여러 사람이 공동으로 사용하게 되면, 건강 상으로 비위생적이며, 연령이나 성별 등 개인적이 특성에 따라 사용자의 구강구조나 크기가 다르기 때문에 사용이 불가능하다.

셋째, 교합부의 재질로 실리콘을 사용하여 투과되는 빛의 세기가 줄어들게 된다. 이로써 LED로부터 발생된 빛 중에서 소량의 빛 에너지만이 마우스 피스에 도달하게 되어 미백제의 활성화가 제대로 이루어지지 않게 된다.

따라서, 최근 들어서는 치아미백기를 입에 직접 물지 않고 치료자의 입으로부터 일정 거리 떨이진 위치에서 치아에 광을 직접 조사시키는 치아미백기들이 개발되어 널리 사용되고 있는 실정이다.

이와 같은 인체 이격형 치아미백기에서는 렌즈가 장착되어 방출되는 광을 광각 20∼30 정도로 포커싱해 주는 소위 렌즈 LED가 사용되기도 하였으나, 이는 소비전력 5W 이상이고 광각이 20∼30˚로 좁은 대형 렌즈 LED 1∼2개 정도를 사용하기 때문에 소비전력이 높고, 치아미백 효율이 떨어지며, 한번에 2∼3개의 치아만 치아미백처리를 할 수 있어 치료자의 불편함을 가중한다.

따라서 종래에도 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 방안으로 치아미백기가 개발되어 국내 등록특허공보 10-1046834호로 제시된 바 있는데, LED는 장시간 사용시 다수의 칩 LED로부터 발생되는 자체 열에 의한 열적스트레스로 인하여 반도체 소자가 쉽게 열화(degradation)되어 그 성능이 떨어짐에 따라 LED에 대용량의 전류를 흘려 보내주기 위해서는 이로부터 발생되는 열을 효과적으로 방출하기 위한 방열구조가 요구되고 있다.

그럼에도 불구하고 상기와 같은 구성을 갖는 종래 치아미백기의 미백부에 포함되어 있는 광 조사부는 특별한 방열구조가 없이 단순히 다수의 칩 LED를 PCB 기판상에 배열시킨 형태를 갖고 있어 방열이 제대로 이루어지지 못하여 광 조사부의 수명이 매우 짧은 문제점이 있다.

1. 대한민국 등록특허공보 10-0967946호(2010년 06월 28일) 2. 대한민국 등록특허공보 10-1079151호(2011년 10월 27일) 3. 대한민국 등록특허공보 10-1095868호(2011년 12월 13일 4. 대한민국 등록특허공보 10-1046834호(2011년 06월 29일)

본 발명은 이와 같은 종래의 제반 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 다기능 발광다이오드 조명모듈 자체의 호환성을 대폭 향상시킬 수 있고, 조명모듈 자체를 어느 방향으로 설치하더라도 다수의 LED로 제작되어 많은 열이 발생되는 다기능 발광다이오드 조명모듈의 방열효율을 대폭 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 LED들의 수명을 대폭 연장할 수 있으며, 특히 제품 자체의 상품성과 신뢰도를 대폭 향상시 수 있고, 제품 자체의 경량화 및 소형화시킬 수 있을 뿐만 아니라 제조 원가도 절감할 수 있는 다기능 발광다이오드 조명모듈을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 복수의 LED를 이용하여 다기능용 발광다이오드 조명모듈을 구성함에 있어서, 빛 조사각도가 정해진 각도를 갖도록 중앙의 평판부 양측에 소정각도를 갖는 경사부를 일체로 절곡 성형하여 정단면이 "

" 형상을 가지며, 저면에는 다수의 LED가 정해진 간격을 두고 실장된 알루미늄형 인쇄회로기판과; 정단면이 상기 인쇄회로기판의 곡면에 대응하는 형성을 갖고 내부에는 알루미늄판으로 절곡 성형된 방열판이 인서트 삽입된 형태에서 소정 두께로 사출 성형되는 몸체부의 상면에 수개의 유선/날개형 방열핀이 정해진 간격 및 각도를 두고 일체로 돌출 성형된 형태를 갖고 상기 인쇄회로기판 상면에 일체로 부착된 채 케이스 내에 설치되어 LED들에서 발생되는 열을 방열시켜 주는 방열체와; 빛 투과공이 구비된 저면이 "

" 형상으로 만곡지게 형성되고, 상기 인쇄회로기판 및 방열체를 감싸는 형태로 분리 및 조립 가능하게 설치되는 케이스와; 상기 케이스의 내부 또는 외부에 설치되어 LED들의 구동에 필요한 전원전압을 공급시켜 주는 전원 공급부;을 포함하여 구성한 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 방열체는 열 확산 계수가 0.75-0.8[㎠/sec]이고, 열 전도도는 90-150[W/mK]이며, 밀도는 1.4±0.2[g/㎤]이고, 용융온도가 105-160[℃]이며, 비열이 1.1±0.4[J/gK]인 탄소나노튜브(CNT)가 함유된 전도성/고분자 방열 수지재인 탄소나노튜브 메탈 폴리머(CMP)로 성형한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 방열체의 저면 전후부에는 인쇄회로기판의 전후면에 걸려져 인쇄회로기판의 유동을 방지하는 복수의 기판 유동방지 돌기를 정해진 간격을 두고 돌출 성형한 것을 특징으로 한다.

또, 상기 방열체의 방열핀에는 전후 또는 좌우로 공기가 통과되거나 또는 모듈 고정핀이 선택적으로 끼워질 수 있도록 하는 공기겸 핀 통과공이 성형된 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 인쇄회로기판에 의해 정해진 빛 조사각도는 120∼140도로 설정한 것을 특징으로 한다.

또, 상기 인쇄회로기판의 중앙 평판부와 양측 경사부 사이에 형성되는 절곡부를 통과하는 전원공급패턴은 외부로 노출시켜 프레스를 이용하여 인쇄회로기판이 "

" 형상을 갖도록 절곡부를 절곡할 때, 노출된 전원공급패턴이 절단되더라도 이를 전기적으로 연결시켜 줄 수 있도록 함과 동시에 평판부와 경사부 사이의 휨강도를 강화시켜 주기 위해 상기 절곡부에서 노출된 전원공급패턴 상에는 납땜을 실시한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 인쇄회로기판에 설치된 LED들의 저면부에 위치되는 상기 케이스의 빛 투과공 상에는 LED들에서 조사되는 빛을 정해진 각도범위 내로 집광시켜 주는 렌즈를 더 설치하거나 또는 LED들의 오염을 방지해 주는 투광판을 더 설치한 것을 특징으로 한다.

한편, 상기 다기능 발광다이오드 조명모듈은 식물재배용 조명등이나 계단등, 스나 축사용 조명등, 거실등 및 치아미백용 램프와 같은 단일 조명램프를 포함하여, 다수개의 다기능 발광다이오드 조명모듈을 소정형상을 갖는 각종 조명기구의 본체 내에서 고정 설치하여 치료용 무영등이나 식물 재배용 조명등, UV 건조로 터널 조명등, 터널 조명등, 계단등, 투광등, 경관조명등, 하우스나 축사용 조명등, 거실등으로 사용할 수 있도록 것을 포함함을 특징으로 한다.

이때, 상기 다기능 발광다이오드 조명모듈을 단일 조명램프로 제조하고자 할 경우, 상기 케이스의 상부로는 방열핀 노출공과 전원 공급부 수납실 및 원통형의 결합돌부를 성형하되, 전원 공급용 결합구에 삽입 고정시키기 위해 성형한 상기 결합돌부의 외부에는 복수의 O링을 설치하고, 상기 결합돌부의 내부에는 전선을 고정하기 위한 수개의 전선 고정돌기를 지그재그식으로 정해진 간격을 두고 돌출 성형한 것을 특징으로 한다.

또, 상기 결합돌부의 외부에 복수의 O링이 설치된 경우, 전원 공급부로 연결되는 전원 공급선의 단부에는 외부의 교류전원 공급선과 연결할 수 있는 컨넥터를 구비시킨 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 케이스의 상부로는 방열핀 통과공과 전원 공급부 수납실 및 원통형의 결합돌부를 성형하되, 상기 결합돌부의 외주면에 발광다이오드 조명모듈을 일반 전구 결합형 소켓에 결합시켜 식물재배용 조명등이나 계단등, 스나 축사용 조명등, 거실등 및 치아미백용 램프와 같은 단일 조명램프로 사용할 수 있도록 하는 나선형 소켓 결합구를 일체로 고정 설치한 것을 특징으로 한다.

또, 각종 조명기구의 본체 내에는 다수의 전원 공급용 결합구 또는 전구 결합형 소켓을 설치하고, 상기 결합돌부 자체 또는 결합돌부에 나선형 소켓 결합구가 구비된 다수의 다기능 발광다이오드 조명모듈을 상기 전원 공급용 결합구 또는 전구 결합형 소켓들에 각각 원하는 빛 조사각도를 갖도록 착탈 가능하게 설치할 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.

한편, 소정형상을 갖는 각종 조명기구의 본체 내 또는 별도로 설치된 모듈 고정구에 다수의 다기능 발광다이오드 조명모듈을 고정 설치하여 식물 재배용 조명등, UV 건조로 터널 조명등, 터널 조명등, 투광등, 경관조명등, 하우스나 축사용 조명등으로 제조하고자 할 때, 다수의 모듈 고정핀을 상호 일정방향으로 배치한 다기능 발광다이오드 조명모듈들의 방열체에 각각 형성된 공기겸 핀 통과공들을 통과하도록 삽입 설치하여 상기 모듈 고정핀들의 양단부를 각종 조명기구의 본체 내 또는 모듈 고정구에 고정 설치하되, 상기 방열체들의 공기겸 핀 통과공들을 통과한 모듈 고정핀들 상에는 각각의 다기능 발광다이오드 조명모듈들이 해당 위치에서 유동되지 않고 정해진 간격을 유지하도록 하는 복수의 고정링을 설치한 것을 특징으로 한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 다기능 발광다이오드 조명모듈에 의하면, 빛 조사각도가 120∼140도를 갖도록 제작한 알루미늄 인쇄회로기판에 다수의 발광다이오드를 설치하고, 상기 알루미늄 인쇄회로기판의 상면에 고정 설치되어 LED들에서 발생되는 열을 방열시켜 주기 위한 방열체는 탄소나노튜브(CNT)가 함유된 전도성/고분자 방열 수지재인 탄소나노튜브 메탈 폴리머(CMP)를 이용하여 사출 성형하되 그 내부에는 알루미늄 방열판을 인서트시켜 주며, 상기 방열체의 상면에는 전후 또는 좌우로 공기가 통과될 수 있도록 함과 동시에 필요에 따라서는 모듈 고정핀이 끼워질 수 있도록 하는 공기겸 핀 통과공을 천공된 복수의 유선/날개형 방열핀을 일체로 돌출 성형하고, 상기 알루미늄 인쇄회로기판과 방열체의 외측에 케이스를 설치하여 하나의 LED 조명모듈을 형성하는 방식을 통해 단일 조명램프나 치아미백용 램프 등으로 사용할 수도 있도록 함은 물론 필요에 따라서는 다수개의 LED 조명모듈을 각종 조명기구의 본체 내에 적절히 배치하거나 또는 다수 모듈 고정핀을 통해 결합시켜 치료용 무영등, 식물 재배용 조명등, UV 건조로 터널 조명등, 터널 조명등, 계단등, 투광등, 경관조명등, 하우스나 축사용 조명등, 거실등 등과 같은 각종 조명기구으로 손쉽게 제작하여 사용할 수 있도록 함으로써 다기능 발광다이오드 조명모듈 자체의 호환성을 대폭 향상시킬 수 있고, 조명모듈 자체를 어느 방향으로 설치하더라도 다수의 LED로 제작되어 많은 열이 발생되는 다기능 발광다이오드 조명모듈의 방열효율을 대폭 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 LED들의 수명을 대폭 연장할 수 있으며, 특히 제품 자체의 상품성과 신뢰도를 대폭 향상시 수 있고, 제품 자체의 경량화 및 소형화시킬 수 있을 뿐만 아니라 제조 원가도 절감할 수 있는 등 매우 유용한 발명인 것이다.

도 1의 (a)(b)는 본 발명 다기능 발광다이오드 조명모듈의 두 실시 예에 따른 결합 상태 사시도.
도 2는 본 발명 다기능 발광다이오드 조명모듈에 대한 일 실시 예의 분해 사시도.
도 3은 본 발명 다기능 발광다이오드 조명모듈에 대한 다른 실시 예의 분해 사시도.
도 4는 본 발명 다기능 발광다이오드 조명모듈에 대한 일 실시 예의 결합 상태 정단면도.
도 5는 본 발명 다기능 발광다이오드 조명모듈에 대한 다른 실시 예의 결합 상태 정단면도.
도 6은 본 발명의 다른 실시 예가 적용된 다기능 발광다이오드 조명모듈과 전원 공급용 결합구의 결합상태를 보인 정면도.
도 7은 본 발명의 다른 실시 예가 적용된 다기능 발광다이오드 조명모듈과 전구 결합형 소켓의 결합상태를 보인 정면도.
도 8 및 도 9는 본 발명의 일 실시 예가 적용된 다수의 다기능 발광다이오드 조명모듈을 모듈 고정핀을 이용하여 각종 조명기기 본체 내에 설치한 상태를 보인 저면도.
도 10은 본 발명의 다른 실시 예가 적용된 다수의 다기능 발광다이오드 조명모듈을 전원 공급용 결합구 또는 전구 결합형 소켓을 이용하여 치료용 무영등의 본체 내에 설치한 상태를 보인 저면도.
도 11은 본 발명의 일 실시 예가 적용된 다수의 다기능 발광다이오드 조명모듈을 모듈 고정핀을 이용하여 모듈 고정구에 고정 설치하여 식물재배용 조명등 등으로 사용하는 상태를 보인 사시도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1의 (a)(b)는 본 발명 다기능 발광다이오드 조명모듈의 두 실시 예에 따른 결합 상태 사시도이고, 도 2는 본 발명 다기능 발광다이오드 조명모듈에 대한 일 실시 예의 분해 사시도이며, 도 3은 본 발명 다기능 발광다이오드 조명모듈에 대한 다른 실시 예의 분해 사시도이고, 도 4는 본 발명 다기능 발광다이오드 조명모듈에 대한 일 실시 예의 결합 상태 정단면도이며, 도 5는 본 발명 다기능 발광다이오드 조명모듈에 대한 다른 실시 예의 결합 상태 정단면도이다.

또, 도 6은 본 발명의 다른 실시 예가 적용된 다기능 발광다이오드 조명모듈과 전원 공급용 결합구의 결합상태를 보인 정면도이고, 도 7은 본 발명의 다른 실시 예가 적용된 다기능 발광다이오드 조명모듈과 전구 결합형 소켓의 결합상태를 보인 정면도이다.

또한, 도 8 및 도 9는 본 발명의 일 실시 예가 적용된 다수의 다기능 발광다이오드 조명모듈을 모듈 고정핀을 이용하여 각종 조명기기 본체 내에 설치한 상태를 보인 저면도이고, 도 10은 본 발명의 다른 실시 예가 적용된 다수의 다기능 발광다이오드 조명모듈을 전원 공급용 결합구 또는 전구 결합형 소켓을 이용하여 치료용 무영등의 본체 내에 설치한 상태를 보인 저면도이며, 도 11은 본 발명의 일 실시 예가 적용된 다수의 다기능 발광다이오드 조명모듈을 모듈 고정핀을 이용하여 모듈 고정구에 고정 설치하여 식물재배용 조명등 등으로 사용하는 상태를 보인 사시도를 나타낸 것이다.

이에 따르면 본 발명은,

복수의 LED(1)를 이용하여 다기능용 발광다이오드 조명모듈을 구성함에 있어서,

빛 조사각도가 정해진 각도(θ)를 갖도록 중앙의 평판부(21) 양측에 소정각도를 갖는 경사부(22)를 일체로 절곡 성형하여 정단면이 "

" 형상을 가지며, 저면에는 다수의 LED(1)가 정해진 간격을 두고 실장된 알루미늄형 인쇄회로기판(2)과;

정단면이 상기 인쇄회로기판(2)의 곡면에 대응하는 형성을 갖고 내부에는 알루미늄판으로 절곡 성형된 방열판(31)이 인서트 삽입된 형태에서 소정 두께로 사출 성형되는 몸체부(32)의 상면에 수개의 유선/날개형 방열핀(33)이 정해진 간격 및 각도를 두고 일체로 돌출 성형된 형태를 갖고 상기 인쇄회로기판(2) 상면에 일체로 부착된 채 케이스(4) 내에 설치되어 LED(1)들에서 발생되는 열을 방열시켜 주는 방열체(3)와;

빛 투과공(41)이 구비된 저면이 "

" 형상으로 만곡지게 형성되고, 상기 인쇄회로기판(1) 및 방열체(3)를 감싸는 형태로 분리 및 조립 가능하게 설치되는 케이스(4)와;

상기 케이스(4)의 내부 또는 외부에 설치되어 LED(1)들의 구동에 필요한 전원전압을 공급시켜 주는 전원 공급부(5);을 포함하여 구성한 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 방열체(3)는 열 확산 계수가 0.75-0.8[㎠/sec]이고, 열 전도도는 90-150[W/mK]이며, 밀도는 1.4±0.2[g/㎤]이고, 용융온도가 105-160[℃]이며, 비열이 1.1±0.4[J/gK]인 탄소나노튜브(CNT)가 함유된 전도성/고분자 방열 수지재인 탄소나노튜브 메탈 폴리머(CMP)로 성형한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 방열체(3)의 저면 전후부에는 인쇄회로기판(2)의 전후면에 걸려져 인쇄회로기판(2)의 유동을 방지하는 복수의 기판 유동방지 돌기(34)를 정해진 간격을 두고 돌출 성형한 것을 특징으로 한다.

또, 상기 방열체(3)의 방열핀(33)에는 전후 또는 좌우로 공기가 통과되거나 또는 모듈 고정핀(6)이 선택적으로 끼워질 수 있도록 하는 공기겸 핀 통과공(35)을 성형한 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 인쇄회로기판(2)에 의해 정해진 빛 조사각도(θ)는 120∼140도로 설정한 것을 특징으로 한다.

또, 상기 인쇄회로기판(2)의 중앙 평판부(21)와 양측 경사부(22) 사이에 형성되는 절곡부(23)를 통과하는 전원공급패턴(24)은 외부로 노출시켜 프레스를 이용하여 인쇄회로기판(2)이 "

" 형상을 갖도록 절곡부(23)를 절곡할 때, 노출된 전원공급패턴(24)이 절단되더라도 이를 전기적으로 연결시켜 줄 수 있도록 함과 동시에 평판부(21)와 경사부(22) 사이의 휨강도를 강화시켜 주기 위해 상기 절곡부(23)에서 노출된 전원공급패턴(24) 상에는 납땜(25)을 실시한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 인쇄회로기판(2)에 설치된 LED(1)들의 저면부에 위치되는 상기 케이스(4)의 빛 투과공(41) 상에는 LED(1)들에서 조사되는 빛을 정해진 각도범위 내로 집광시켜 주는 렌즈(7)를 더 설치하거나, 또는 LED(1)들의 오염을 방지해 주는 투광판(8)을 더 설치한 것을 특징으로 한다.

한편, 상기 다기능 발광다이오드 조명모듈은 식물재배용 조명등이나 계단등, 스나 축사용 조명등, 거실등 및 치아미백용 램프와 같은 단일 조명램프를 포함하여, 다수개의 다기능 발광다이오드 조명모듈을 소정형상을 갖는 각종 조명기구의 본체(9) 내에서 고정 설치하여 치료용 무영등이나 식물 재배용 조명등, UV 건조로 터널 조명등, 터널 조명등, 계단등, 투광등, 경관조명등, 하우스나 축사용 조명등, 거실등으로 사용할 수 있도록 것을 포함함을 특징으로 한다.

이때, 상기 다기능 발광다이오드 조명모듈을 단일 조명램프로 제조하고자 할 경우, 상기 케이스(4)의 상부로는 방열핀 통과공(42)와 전원 공급부 수납실(43) 및 원통형의 결합돌부(44)를 성형하되, 상기 결합돌부(44)의 외부에는 복수의 O링(10)을 설치하고, 상기 결합돌부(44)의 내부에는 전선을 고정하기 위한 수개의 전선 고정돌기(45)를 지그재그식으로 정해진 간격을 두고 돌출 성형한 것을 특징으로 한다.

또, 상기 결합돌부(44)의 외부에 복수의 O링(10)이 설치된 경우,

전원 공급부(5)로 연결되는 전원 공급선(51)의 단부에는 외부의 교류전원 공급선과 연결할 수 있는 컨넥터(11)를 구비시킨 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 케이스(4)의 상부로는 방열핀 통과공(42)와 전원 공급부 수납실(43) 및 원통형의 결합돌부(44)를 성형하되, 상기 결합돌부(44)의 외주면에 발광다이오드 조명모듈을 일반 전구 결합형 소켓에 결합시켜 식물재배용 조명등이나 계단등, 스나 축사용 조명등, 거실등 및 치아미백용 램프와 같은 단일 조명램프로 사용할 수 있도록 하는 나선형 소켓 결합구(12)를 일체로 고정 설치한 것을 특징으로 한다.

또, 각종 조명기구의 본체(9) 내에는 다수의 전원 공급용 결합구(15) 또는 전구 결합형 소켓(13)을 설치하고, 상기 결합돌부(44) 자체 또는 결합돌부(44)에 나선형 소켓 결합구(12)가 구비된 다수의 다기능 발광다이오드 조명모듈을 상기 전원 공급용 결합구(15) 또는 전구 결합형 소켓(13)들에 각각 원하는 빛 조사각도를 갖도록 착탈 가능하게 설치할 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.

한편, 소정형상을 갖는 각종 조명기구의 본체(9) 내 또는 별도로 설치된 모듈 고정구(14)에 다수의 다기능 발광다이오드 조명모듈을 고정 설치하여 식물 재배용 조명등, UV 건조로 터널 조명등, 터널 조명등, 투광등, 경관조명등, 하우스나 축사용 조명등으로 제조하고자 할 때,

다수의 모듈 고정핀(6)을 상호 일정방향으로 배치한 다기능 발광다이오드 조명모듈들의 방열체(3)에 각각 형성된 공기겸 핀 통과공(35)들을 통과하도록 삽입 설치하여 상기 모듈 고정핀(6)들의 양단부를 각종 조명기구의 본체(9) 내 또는 모듈 고정구(14)에 고정 설치하되, 상기 방열체(3)들의 공기겸 핀 통과공(35)들을 통과한 모듈 고정핀(6)들 상에는 각각의 다기능 발광다이오드 조명모듈들이 해당 위치에서 유동되지 않고 정해진 간격을 유지하도록 하는 복수의 고정링(61)을 설치한 것을 특징으로 한다.

이와 같이 구성된 본 발명의 다기능 발광다이오드 조명모듈에 대한 작용효과를 설명하면 다음과 같다.

먼저, 본 발명은 도 1의 (a)와 도 2 및 도 4에 도시된 바와 같이, 크게 인쇄회로기판(2)과 다수의 LED(1), 방열체(3), 전후로 분리 및 조립되는 케이스(4) 및 전원 공급부(5)를 포함하는 것을 주요기술 구성요소로 한다.

상기한 구성요소 중 인쇄회로기판(2)은 소정 길이와 폭 및 두께를 갖는 알루미늄 판체를 이용하여 성형한 것으로, 저면에서 정해진 간격을 두고 실장되는 다수의 LED(1)에서 조사되는 빛의 전체 조사각도가 정해진 각도(θ)를 갖도록 중앙의 평판부(21)를 사이에 두고 양측으로 소정각도를 갖도록 경사부(22)를 일체로 절곡 성형함으로써 정단면이 전체적으로 "

" 형상을 갖게 된다.

이때, 상기 LED(1)들에 의해 각각 조사되는 빛의 전체 조사각도는 상기 인쇄회로기판(2)의 평판부(21)와 경사부(22) 사이의 경사각도에 의해 결정되어 지는데, 본 발명에서는 많은 실험을 통해 LED(1)들에 의해 각각 조사되는 전체 빛 조사각도(θ)가 120∼140도를 갖도록 상기 인쇄회로기판(2)의 평판부(21)와 경사부(22) 사이의 경사각도를 설정하여 프레스 가공하였다.

또한, 본 발명에서는 상기 인쇄회로기판(2)의 중앙 평판부(21)와 양측 경사부(22) 사이에 형성되는 절곡부(23)를 통과하는 전원공급패턴(24)은 외부로 노출되도록 성형함은 물론 프레스를 이용하여 인쇄회로기판(2)이 "

" 형상을 갖도록 절곡 성형한 후 상기 절곡부(23)에 노출된 전원공급패턴(24) 상에 도 4와 같이 납땜(25)을 실시할 수 있도록 하였다.

따라서, 프레스를 이용하여 전술한 바와 같이 인쇄회로기판(2)이 "

" 형상을 갖도록 절곡부(23)를 절곡할 때, 상기와 같이 절곡부(23)에서 노출된 전원공급패턴(24)이 프레스 압력 등에 의해 절단되더라도 납땜(25) 부위를 통해 전원공급패턴(24)을 전기적으로 연결시켜 줄 수 있음은 물론 상기 인쇄회로기판(2)의 평판부(21)와 경사부(22) 사이의 휨강도가 납땜(25)의 결속력에 의해 대폭 강화되는 형태를 갖게 된다.

또, 상기 LED(1)들에서 발생되는 열을 원활히 방열시켜 주기 위해 설치되는 방열체(3)는, 정단면이 상기 인쇄회로기판(2)의 곡면에 대응하는 형성을 갖도록 탄소나노튜브(CNT)가 함유된 전도성/고분자 방열 수지재인 탄소 나노튜브 메탈 폴리머(CMP)로 성형하되, 그 내부에는 알루미늄판으로 절곡 성형된 방열판(31)이 인서트 삽입된 형태를 갖는다.

뿐만 아니라, 상기 방열체(3)는 도 2 내지 도 5와 같이, 소정 두께로 사출 성형되는 몸체부(32)의 상면에 수개의 유선/날개형 방열핀(33)이 정해진 간격 및 각도를 두고 일체로 돌출 성형된 형태를 갖고 상기 인쇄회로기판(2) 상면에 일체로 부착된 채 케이스(4)의 형태에 따라 방열핀(33)들이 케이스(4)의 외부로 완전 돌출되거나 또는 방열핀(33)들의 전후 단부가 케이스(4)에 형성된 방열핀 노출공(42)을 통해 외부로 노출되도록 케이스(4) 내에 설치되어 외부 공기와 직접 접촉된 상태를 갖게 된다.

따라서 다기능 발광다이오드 조명모듈에서 발생되는 열을 상기한 방열체(3)를 통해 방열시킬 때 방열효율을 대폭 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 LED(1)들의 수명을 대폭 연장할 수 있다.

한편, 상기 방열체(3)의 제조에 사용된 탄소 나노튜브 메탈 폴리머(CMP)는 전술한 바와 같이 탄소나노튜브(CNT)가 함유된 전도성/고분자 방열 수지재로, 그의 열 확산 계수는 0.75-0.8[㎠/sec]이고, 열 전도도는 90-150 [W/mK]이며, 밀도는 1.4±0.2[g/㎤]이고, 용융온도가 105-160[℃]이며, 비열은 1.1±0.4[J/gK]를 나타낸다.

이와 같이 상기 방열체(3)를 탄소 나노튜브 메탈 폴리머(CMP)로 압출 성형하게 되면, 밀도와 비열이 각각 1.4±0.2[g/㎤]와 1.1±0.4[J/gK]을 갖게 되므로 밀도와 비열이 각각 2.7[g/㎤]와 0.9[J/gK]를 갖는 알루미늄보다 작고, 또 열 확산 계수는 0.6-0.84[㎠/sec]인 알루미늄과 달리 0.75-0.8[㎠/sec]로 비슷하거나 높은 특성을 갖게 된다.

따라서, 상기 방열체(3)를 성형함에 있어서 종래에 널리 사용되고 있는 알루미늄으로 성형하는 것보다 열 전도성이 매우 우수한 특성을 가진 탄소 나노튜브 메탈 폴리머(CMP)로 성형하게 되면 방열체(3)를 알루미늄으로 성형하는 것보다 적은 표면적과 체적으로도 열전자의 대기 방출 성능이 매우 높아지게 되므로, 알루미늄으로 압출 성형하는 것보다 탄소 나노튜브 메탈 폴리머(CMP)로 성형하게 되면 방열효과는 대폭 증대시킬 수 있고, 다기능 발광다이오드 조명모듈를 제조함에 있어서 제품 자체의 경량화 및 소형화시킬 수 있을 뿐만 아니라, 가공 제조 원가도 절감할 수 있다.

또한, 본 발명에서는 알루미늄 방열판(31)이 인서트 삽입된 상기 방열체(3)를 사출 성형할 때, 상기 방열체(3)의 몸체부(31)에서 일체로 돌출되기 시작하는 부위의 방열핀(33)에 공기가 직접 통과되거나 또는 모듈 고정핀(6)이 선택적으로 끼워질 수 있도록 하는 공기겸 핀 통과공(35)을 성하여 주었다.

따라서, 상기 케이스(4)의 외부로 완전히 노출된 형태를 갖는 방열핀(33) 자체의 사이 및 상기 케이스(4)에 형성된 방열핀 노출공(42) 자체를 포함하여 상기 방열핀 노출공(42)에 끼워진 상태에서 전후 단부 일부가 외부로 노출된 형태를 갖는 방열체(3)의 방열핀(33) 사이를 통해 공기들이 유통되며 방열이 이루어질 때, 일부 공기는 상기 방열체(3)의 방열핀(33)에 형성된 공기겸 핀 통과공(35)을 통해서도 유통되어 방열체(3)를 통한 방열효과를 더욱 극대화시킬 수 있다.

뿐만 아니라, 본 발명이 적용된 하나의 발광다이오드 조명모듈에 구비된 상기 방열체(3)의 방열핀(33)에 성형된 공기겸 핀 통과공(35)들 중 1∼4개에 소정지름 및 길이를 갖는 모듈 고정핀(6)을 끼워 단일 조명모듈로 사용할 수 있도록 할 수도 있고, 또 원하는 조도를 갖도록 본 발명이 적용된 다수의 다기능 발광다이오드 조명모듈에 모듈 고정핀(6)을 연속해서 끼워 상호 일체화한 상태에서 특정 조명기구의 조명램프로 사용할 수 있으므로 제품 자체의 호환성을 대폭 향상시킬 수 있다.

또, 본 발명에서는 필요에 따라 상기 방열체(3)의 저면 전후부에 복수의 기판 유동방지 돌기(34)를 정해진 간격을 두고 더 돌출 성형하여 줌으로써 LED(1)들이 실장된 상기 인쇄회로기판(2)의 상면에 상기 방열체(3)를 부착 설치할 때 상기 기판 유동방지 돌기(34)들이 인쇄회로기판(2)의 전후면에 걸려져 유동을 방지하게 되므로 정확한 위치에 설치가 가능하게 된다.

또한, 상기 케이스(4)는 합성수지재를 이용하여 전후로 분리 및 조립 가능하도록 사출 성형한 것으로, 기본적으로는 도 1의 (a) 및 도 2와 같이 다수의 LED(1)에서 발생되는 빛이 통과될 수 있도록 빛 투과공(41)이 구비된 저면이 상기 인쇄회로기판(2) 및 방열체(3)의 정단면 형상에 대응하여 "

" 형상으로 만곡지게 형성된 형태를 갖는다.

또, 상기 전원 공급부(5)는 상기 케이스(4)의 내부 또는 외부에 설치되어 교류전압을 LED(1)들의 구동에 필요한 직류 전원으로 변환시켜 인쇄회로기판(2)에 실장된 LED(1)에 공급시켜 주는 기능을 수행하게 된다.

이때, 상기 인쇄회로기판(2)에 설치된 LED(1)들의 저면부에 위치되는 상기 케이스(4)의 빛 투과공(41) 상에는 필요에 따라 LED(1)들에서 조사되는 빛을 정해진 각도범위 내로 집광시켜 주는 렌즈(7)를 더 설치하거나, 또는 LED(1)들의 오염을 방지해 주는 투광판(8)을 더 설치할 수 있다.

한편, 본 발명이 적용된 상기 다기능 발광다이오드 조명모듈은 식물재배용 조명등이나 계단등, 스나 축사용 조명등, 거실등 및 치아미백용 램프와 같은 단일 조명램프를 포함하여, 다수개의 다기능 발광다이오드 조명모듈을 소정형상을 갖는 각종 조명기구의 본체(9) 내에서 고정 설치하여 치료용 무영등이나 식물 재배용 조명등, UV 건조로 터널 조명등, 터널 조명등, 계단등, 투광등, 경관조명등, 하우스나 축사용 조명등, 거실등 등으로 사용할 수 있다.

이때, 본 발명이 적용된 상기 다기능 발광다이오드 조명모듈을 단일 조명램프로 제조하고자 할 경우, 도 1의 (b)와 도 3 및 도 5, 6과 상기 케이스(4)의 상부로는 상기 방열체(3)의 방열핀(33) 전후 단부 일부가 노출될 수 있도록 하는 방열핀 노출공(42)을 포함하여, 전원 공급부(5)가 상기 방열체(3)와 이격된 상태에서 수납될 수 있도록 하는 전원 공급부 수납실(43) 및 원통형의 결합돌부(44)를 연이어 성형하되, 상기 결합돌부(44)의 외부에는 원통형 전원 공급용 결합구(15) 내부와 밀폐를 위한 복수의 O링(10)을 설치하고, 상기 결합돌부(44)의 내부에는 전선을 고정하기 위한 수개의 전선 고정돌기(45)를 지그재그식으로 정해진 간격을 두고 돌출 성형하였다.

따라서, 전원 공급부(5)와 외부의 교류전원 사이를 전기적으로 연결시켜 주는 전원 공급선(51)을 보다 완벽하게 고정시켜 전선 간의 단락으로 인한 전기 안전사고를 미연에 방지할 수 있다.

또한, 필요에 따라서는 상기 결합돌부(44)의 외부에 복수의 O링(10)이 설치된 경우, 전원 공급부(5)로 연결되는 전원 공급선(51)의 단부에는 외부의 교류전원 공급선과 연결할 수 있는 컨넥터(11)를 도 1의 (b)와 같이 구비시켜 줌으로써 본 발명이 적용된 다기능 발광다이오드 조명모듈을 단일 조명모듈로 설치하는 작업을 누구라도 매우 간편하게 될 뿐만 아니라 다수개의 다기능 발광다이오드 조명모듈을 이용하여 식물 재배용 조명등, UV 건조로 터널 조명등, 터널 조명등, 투광등, 경관조명등, 하우스나 축사용 조명등 등으로 간편하게 설치/사용할 수 있다.

또, 본 발명에서는 상기한 실시 예 이외에도 상기 케이스(4)의 상부로는 전술한 바와 같이 방열핀 노출공(42)과 전원 공급부 수납실(43) 및 원통형의 결합돌부(44)를 성형하되, 상기 결합돌부(44)의 외주면에는 도 7과 같이 나선형 소켓 결합구(12)를 일체로 고정 설치하여 주었다.

따라서, 본 발명이 적용된 다기능 발광다이오드 조명모듈을 케이스(4)에 구비된 결합돌부(44)를 통해 원통형 전원 공급용 결합구(15)에 착탈 가능하게 결합하거나, 또는 상기 결합돌부(44)에 구비된 나선형 소켓 결합구(12)를 일반 전구형 소켓과 같은 형태를 갖는 전구 결합형 소켓(13)에 결합시켜 식물재배용 조명등이나 계단등, 하우스나 축사용 조명등, 거실등 및 치아미백용 램프 등과 같은 단일 조명기구에 일반 백열 램프 등과 같이 간단히 결합시켜 사용할 수도 있다.

또한, 상기에서 언급된 각종 조명기구 중 본 발명이 적용된 다기능 발광다이오드 조명모듈을 치료용 무영등 등과 같은 조명기구에 적용시키고자 할 경우, 도 10과 같이 해당 조명기구 본체(9) 내에 정해진 간격 및 각도를 두고 다수의 전원 공급용 결합구(15) 또는 전구 결합형 소켓(13)을 설치하고, 상기 케이스(4) 상에 결합돌부(44)만 구비되거나, 또는 상기 결합돌부(44)에 나선형 소켓 결합구(12)가 구비된 다수의 다기능 발광다이오드 조명모듈을 상기 전원 공급용 결합구(15) 또는 전구 결합형 소켓(13)들에 각각 착탈 가능하게 결합시켜 주는 것만으로 원하는 빛 조사각도를 갖는 각종 조명기구를 제작할 수 있는데, 이와 같은 실시 예는 치료용 무영등 등을 포함하여 하나의 본체 내에 다수의 다기능 발광다이오드 조명모듈의 설치를 필요로 하는 모든 조명기기에 적용 가능하다.

뿐만 아니라, 필요에 따라서는 사각이나 타원 함체 등과 같이 소정형상을 갖는 각종 조명기구의 본체(9) 내부 또는 별도로 설치된 모듈 고정구(14)에 다수의 다기능 발광다이오드 조명모듈을 고정 설치하여 식물 재배용 조명등, UV 건조로 터널 조명등, 터널 조명등, 투광등, 경관조명등, 하우스나 축사용 조명등 등으로 제조하여 사용하고자 할 때에는, 다수의 모듈 고정핀(6)을 이용하여 다기능 발광다이오드 조명모듈들의 상호 연결시킨 다음 이들을 도 8 및 도 9와 같이 각종 조명기구의 본체(9) 내에 고정 설치하고나, 또는 별도로 제작하여 현장에 설치한 모듈 고정구(14)들을 이용하여 도 11과 같이 고정 설치할 수도 있다.

즉, 본 발명이 적용된 다기능 발광다이오드 조명모듈들을 상호 일정방향으로 정해진 간격을 두고 배치한 상기 다기능 발광다이오드 조명모듈들의 방열체(3)에 각각 형성된 공기겸 핀 통과공(35)들에 다수의 모듈 고정핀(6)을 관통하도록 삽입 설치한 다음, 상기 모듈 고정핀(6)들의 양단부를 각종 조명기구의 본체(9) 내부 또는 별도로 제작하여 현장에 설치한 모듈 고정구(14)들에 고정시키는 방식을 통해 식물 재배용 조명등, UV 건조로 터널 조명등, 터널 조명등, 투광등, 경관조명등, 하우스나 축사용 조명등 등으로 사용할 수 있다.

이때, 상기한 모듈 고정핀(6)들을 단순히 다기능 발광다이오드 조명모듈들의 방열체(3)에 각각 형성된 공기겸 핀 통과공(35)들에 끼워 결합한 상태로 놓을 경우, 서로 일정 간격을 유지해야만 되는 다기능 발광다이오드 조명모듈들이 상기 모듈 고정핀(6) 상에서 작은 충격 등에도 유동되어 원하는 간격을 유지하지 않을 우려가 있다.

따라서, 상기 방열체(3)들의 공기겸 핀 통과공(35)에 근접된 부위의 모듈 고정핀(6)들에 각각 C링 또는 E링 등과 같은 복수의 고정링(61)을 설치하여 각각의 다기능 발광다이오드 조명모듈들이 해당 위치에서 유동되지 않고 정해진 간격을 유지하도록 하는 것이 바람직하다.

상술한 실시 예는 본 발명의 가장 바람직한 예에 대하여 설명한 것이지만, 상기한 실시 예 및 실용신안등록청구범위에 기재된 내용만으로 한정하는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형이 가능하다는 것은 당업자에게 있어서 명백한 것이다.

1 : LED
2 : 인쇄회로기판 21 : 평판부
22 : 경사부 23 : 절곡부
24 : 전원공급패턴 25 : 납땜
3 : 방열체 31 : 방열판
32 : 몸체부 33 : 방열핀
34 : 기판 유동방지 돌기 35 : 공기겸 핀 통과공
4 : 케이스 41 : 빛 투과공
42 : 방열핀 노출공 43 : 전원 공급부 수납실
44 : 결합돌부 45 : 전선 고정돌기
5 : 전원 공급부 51 : 전원 공급선
6 : 모듈 고정핀 61 : 고정링
7 : 렌즈
8 : 투광판
9 : 본체
10 : O링
11 : 컨넥터
12 : 나선형 소켓 결합구
13 : 전구 결합형 소켓
14 : 모듈 고정구
15 : 전원 공급용 결합구

Claims

복수의 LED를 이용하여 다기능용 발광다이오드 조명모듈을 구성함에 있어서,
빛 조사각도가 정해진 각도를 갖도록 중앙의 평판부 양측에 소정의 경사부를 일체로 절곡 성형하며, 저면에는 다수의 LED가 정해진 간격을 두고 실장된 인쇄회로기판과;
정단면이 상기 인쇄회로기판의 곡면에 대응하는 형성을 갖고 내부에는 알루미늄판으로 된 방열판이 인서트 삽입된 형태로 사출 성형되는 몸체부의 상면에 수개의 유선/날개형 방열핀이 정해진 간격 및 각도를 두고 일체로 돌출 성형된 형태를 갖고 상기 인쇄회로기판 상면에 일체로 부착되어 LED들에서 발생되는 열을 방열시켜 주는 방열체와;
빛 투과공이 구비된 저면이 "
" 형상으로 만곡지게 형성되고, 상기 인쇄회로기판 및 방열체를 감싸는 형태로 분리 및 조립 가능하게 설치되는 케이스와;
상기 케이스의 내부 또는 외부에 설치되어 LED들의 구동에 필요한 전원전압을 공급시켜 주는 전원 공급부;을 포함하여 구성한 것을 특징으로 하는 다기능 발광다이오드 조명모듈.
청구항 1에 있어서,
상기 방열체는,
열 확산 계수가 0.75-0.8[㎠/sec]이고, 열 전도도는 90-150[W/mK]이며, 밀도는 1.4±0.2[g/㎤]이고, 용융온도가 105-160[℃]이며, 비열이 1.1±0.4[J/gK]인 탄소나노튜브(CNT)가 함유된 전도성/고분자 방열 수지재인 탄소나노튜브 메탈 폴리머(CMP)로 성형한 것을 특징으로 하는 다기능 발광다이오드 조명모듈.
청구항 1에 있어서,
상기 방열체의 저면 전후부에는 인쇄회로기판의 전후면에 걸려져 인쇄회로기판의 유동을 방지하는 복수의 기판 유동방지 돌기를 정해진 간격을 두고 돌출 성형한 것을 특징으로 하는 다기능 발광다이오드 조명모듈.
청구항 1에 있어서,
상기 방열체의 방열핀에는 일부 공기가 통과되거나 또는 모듈 고정핀이 선택적으로 끼워질 수 있도록 하는 공기겸 핀 통과공이 성형된 것을 특징으로 하는 다기능 발광다이오드 조명모듈.
청구항 1에 있어서,
상기 인쇄회로기판에 의해 정해진 빛 조사각도는 120∼140도로 설정한 것을 특징으로 하는 다기능 발광다이오드 조명모듈.
청구항 1에 있어서,
상기 인쇄회로기판의 중앙 평판부와 양측 경사부 사이에 형성되는 절곡부를 통과하는 전원공급패턴은 외부로 노출시켜 프레스를 이용하여 인쇄회로기판이 "
" 형상을 갖도록 절곡부를 절곡할 때, 노출된 전원공급패턴이 절단되더라도 이를 전기적으로 연결시켜 줄 수 있도록 함과 동시에 평판부와 경사부 사이의 휨강도를 강화시켜 주기 위해 상기 절곡부에서 노출된 전원공급패턴 상에는 납땜을 실시한 것을 특징으로 하는 다기능 발광다이오드 조명모듈.
청구항 1에 있어서,
상기 인쇄회로기판에 설치된 LED들의 저면부에 위치되는 상기 케이스의 빛 투과공 상에는 LED들에서 조사되는 빛을 정해진 각도범위 내로 집광시켜 주는 렌즈를 더 설치하거나 또는 LED들의 오염을 방지해 주는 투광판을 더 설치한 것을 특징으로 하는 다기능 발광다이오드 조명모듈.
청구항 1 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 있어서,
상기 다기능 발광다이오드 조명모듈은 식물재배용 조명등이나 계단등, 스나 축사용 조명등, 거실등 및 치아미백용 램프와 같은 단일 조명램프를 포함하여, 다수개의 다기능 발광다이오드 조명모듈을 소정형상을 갖는 각종 조명기구의 본체 내에서 고정 설치하여 치료용 무영등이나 식물 재배용 조명등, UV 건조로 터널 조명등, 터널 조명등, 계단등, 투광등, 경관조명등, 하우스나 축사용 조명등, 거실등으로 사용할 수 있도록 것을 포함함을 특징으로 하는 다기능 발광다이오드 조명모듈.
청구항 8에 있어서,
상기 다기능 발광다이오드 조명모듈을 단일 조명램프로 제조하고자 할 경우, 상기 케이스의 상부로는 방열핀 노출공과 전원 공급부 수납실 및 원통형의 결합돌부를 성형하되, 전원 공급용 결합구에 삽입 고정시키기 위해 성형한 상기 결합돌부의 외부에는 복수의 O링을 설치하고, 상기 결합돌부의 내부에는 전선을 고정하기 위한 수개의 전선 고정돌기를 지그재그식으로 정해진 간격을 두고 돌출 성형한 것을 특징으로 하는 다기능 발광다이오드 조명모듈.
청구항 9에 있어서,
상기 결합돌부의 외부에 복수의 O링이 설치된 경우, 전원 공급부로 연결되는 전원 공급선의 단부에는 외부의 교류전원 공급선과 연결할 수 있는 컨넥터를 구비시킨 것을 특징으로 하는 다기능 발광다이오드 조명모듈.
청구항 8에 있어서,
상기 다기능 발광다이오드 조명모듈을 단일 조명램프로 제조하고자 할 경우,
상기 케이스의 상부로는 방열핀 통과공과 전원 공급부 수납실 및 원통형의 결합돌부를 성형하되, 상기 결합돌부의 외주면에 발광다이오드 조명모듈을 일반 전구 결합형 소켓에 결합시켜 식물재배용 조명등이나 계단등, 스나 축사용 조명등, 거실등 및 치아미백용 램프와 같은 단일 조명램프로 사용할 수 있도록 하는 나선형 소켓 결합구를 일체로 고정 설치한 것을 특징으로 하는 다기능 발광다이오드 조명모듈.
청구항 8에 있어서,
각종 조명기구의 본체 내에 다수의 전원 공급용 결합구 또는 전구 결합형 소켓을 설치하고, 상기 결합돌부 자체 또는 결합돌부에 나선형 소켓 결합구가 구비된 다수의 다기능 발광다이오드 조명모듈을 상기 전원 공급용 결합구 또는 전구 결합형 소켓들에 각각 원하는 빛 조사각도를 갖도록 착탈 가능하게 설치할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 다기능 발광다이오드 조명모듈.
청구항 8에 있어서,
각종 조명기구의 본체 내 또는 모듈 고정구에 다수의 다기능 발광다이오드 조명모듈을 고정 설치하여 식물 재배용 조명등, UV 건조로 터널 조명등, 터널 조명등, 투광등, 경관조명등, 하우스나 축사용 조명등으로 제조하고자 할 때,
다수의 모듈 고정핀을 상호 일정방향으로 배치한 다기능 발광다이오드 조명모듈들의 방열체에 각각 형성된 공기겸 핀 통과공들을 통과하도록 삽입 설치하여 상기 모듈 고정핀들의 양단부를 각종 조명기구의 본체 내 또는 모듈 고정구에 고정 설치하되, 상기 방열체들의 공기겸 핀 통과공들을 통과한 모듈 고정핀들 상에는 각각의 다기능 발광다이오드 조명모듈들이 해당 위치에서 유동되지 않고 정해진 간격을 유지하도록 하는 복수의 고정링을 설치한 것을 특징으로 하는 다기능 발광다이오드 조명모듈.