KR101288249B1 - 백색 led 조명기구 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 고휘도 백색 LED를 이용한 LED 조명기구에 관한 것으로, 다수의 백색 LED로 이루어진 LED 모듈(110)과; 상부에 상기 LED 모듈(110)이 설치되는 광원설치부(121)와, 이 광원설치부(121)에서 방사형으로 확장되어 상기 LED 모듈(110)을 감싸되 배면에 다수의 방열핀(122a)이 돌출 형성된 반사갓 하우징(122)이 일체로 다이캐스팅 제작된 금속 소재의 몸체부(120)와; 상기 반사갓 하우징(122)에 마련되어 광원을 전방으로 반사시키기 위한 반사갓(130)과; 상기 몸체부(120)의 후면 중앙에 이격 위치하여 체결부재에 의해 조립되어 LED 안정기(143)가 수납되는 안정기 하우징(140)을 포함하여, LED 광원에 대한 효율적인 방열 구조를 제공하여 구조가 간단하면서 안정적인 구동이 이루어질 수 있는 효과가 있다.

Description

백색 LED 조명기구{White LED lighting device}
본 발명은 백색 LED 조명기구에 관한 것으로, 특히 고휘도 백색 LED를 채용 가능하면서도 우수한 방열 특성을 갖는 조명기구에 관한 것이다.
종래의 수은등이나 나트륨 등을 광원으로 사용한 조명기구는 밝기에 비하여 에너지 소비가 크고 수명이 짧은 문제점이 있으며, 최근에는 전력소비가 적고 수명이 긴 LED를 광원으로 하는 조명기구가 개발되어 많은 조명기구들이 LED 조명기구으로 대체되고 있는 실정이다.
LED 광원을 이용한 조명기구는 고휘도 발광을 구현하기 위한 해결과제 중의 하나로써 효율적인 방열이 이루어져야 한다. 즉, LED 광원이 작동 중에 발생되는 열은 LED 소자의 수명 단축과 LED 광원의 전원을 제어하게 되는 주변 부품인 안정기(SMPS) 등의 손상을 초래할 수 있다.
예를 들어, 공개특허공보 제10-2012-0039225호(공개일자: 2012.04.25)는 LED 칩의 방열 특성 저하로 인한 LED 램프의 수명 단축 문제를 해소하면서 고휘도 청색 LED나 보라색 LED 또는 자외선 LED로부터 간단하고도 저렴하게 조명용 백색광을 얻을 수 있는 LED 조명 램프를 개시하고 있다.
상기 공개특허는 단색광 LED 칩과, 단색광 LED 칩 상부에 백색광 변환용 형광체 코팅부를 갖는 리테이너 컵을 포함하여 고휘도 백색 LED의 사용 시에 발생될 수 있는 방열 특성 저하로 인한 수명 단축의 문제점이 개선될 수 있음을 제안하고 있다.
그러나 상기 공개특허는 단색광 LED 칩의 상부에 리테이너 컵의 바닥 상면 또는 저면에 백색광 변환용 형광체 코팅부를 필수 구성으로 하며, 이와 같은 백색광 변환용 형광체 코팅부는 내열성 투명 수지에 분포된 형광체, 또는 선택적으로 광확산체를 더 포함하게 되어 제작공정이 번거로우며 광효율이 떨어지는 문제점이 있다.
본 발명은 LED 광원을 제외한 광효율을 저하시킬 수 있는 광학재료나 광학소자의 사용을 배제하고 고휘도 LED 소자를 채용하면서도 고휘도 LED 광원의 효과적인 방열을 구현하여 구조가 간단하면서 안정적인 구동이 이루어질 수 있는 백색 LED 조명기구를 제공하고자 한다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 백색 LED 조명기구는, 다수의 백색 LED로 이루어진 LED 모듈과; 상부에 상기 LED 모듈이 설치되는 광원설치부와, 이 광원설치부에서 방사형으로 확장되어 상기 LED 모듈을 감싸되 배면에 다수의 방열핀이 돌출 형성된 반사갓 하우징이 일체로 다이캐스팅 제작된 금속 소재의 몸체부와; 상기 반사갓 하우징에 마련되어 광원을 전방으로 반사시키기 위한 반사갓과; 상기 몸체부의 후면 중앙에 이격 위치하여 체결부재에 의해 조립되어 LED 안정기가 수납되는 안정기 하우징에 의해 달성된다.
바람직하게는 본 발명에 있어서, 상기 몸체부 또는 상기 안정기 하우징에서 돌출되게 연장 형성되어 볼트가 관통하여 몸체부와 안정기 하우징의 조립이 이루어지는 스페이서를 더 포함한다.
바람직하게는 본 발명에 있어서, 상기 몸체부와 상기 안정기 하우징은 LED 안정기와 LED 모듈 사이를 연결하는 전기배선이 관통하는 배선용 홀을 더 포함한다.
본 발명에 따른 백색 LED 조명기구는, 고휘도 백색 LED 모듈이 열 전도성이 우수한 금속소재의 몸체부와 직접 일체로 조립이 이루어 효율적인 방열이 이루어지며, LED 모듈을 구동하기 위한 LED 안정기가 수납되는 안정기 하우징과는 이격되어 배치가 이루어짐으로써, LED 모듈의 효율적인 방열 구조를 제공하여 구조가 간단하면서 안정적인 구동이 이루어질 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 백색 LED 조명기구의 단면 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 백색 LED 조명기구의 정면도,
도 3은 본 발명에 따른 백색 LED 조명기구의 사시도.
본 발명의 실시예에서 제시되는 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있다. 또한 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 되며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경물, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
한편, 본 발명에서 제1 및/또는 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소들과 구별하는 목적으로만, 예컨대 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 제1구성요소는 제2구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2구성요소는 제1구성요소로도 명명될 수 있다.
어떠한 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어"있다거나 "접속되어"있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떠한 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어"있다거나 또는 "직접 접촉되어"있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하기 위한 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 인접하는"과 "~에 직접 인접하는"등의 표현도 마찬가지로 해석되어야 한다.
본 명세서에서 사용하는 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로서, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서 "포함한다" 또는 "가지다"등의 용어는 실시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명의 백색 LED 조명기구는 공장, 창고, 플랜트 등에 조명용으로 설치되어 사용되는 고출력의 고천정등에 특히 적합한 것으로써, 고휘도의 백색 LED 광원을 사용하며, 이때 발생되는 열을 효율적으로 방열하여 LED 모듈 또는 주변 전장품의 열에 의한 손상을 방지할 수 있는 것을 특징으로 한다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.
도 1 내지 도 3에 도시된 것과 같이, 본 발명의 LED 조명기구는, 다수의 백색 LED로 이루어진 LED 모듈(110)과; 상부에 상기 LED 모듈(110)이 설치되는 광원설치부(121)와, 이 광원설치부(121)에서 방사형으로 확장되어 상기 LED 모듈(110)을 감싸되 배면에 다수의 방열핀(122a)이 돌출 형성된 반사갓 하우징(122)이 일체로 다이캐스팅 제작된 금속 소재의 몸체부(120)와; 상기 반사갓 하우징(122)에 마련되어 광원을 전방으로 반사시키기 위한 반사갓(130)과; 상기 몸체부(120)의 후면 중앙에 이격 위치하여 체결부재에 의해 조립되어 LED 안정기(143)가 수납되는 안정기 하우징(140)을 포함한다.
LED 모듈(110)은 다수의 고휘도 백색 LED가 회로 기판 상에 실장되어 제공되며, 이 LED 모듈(110)은 몸체부(120)의 광원설치부(121)에 나사 또는 볼트에 의해 조립이 이루어진다.
몸체부(120)는 본 발명의 조명기구의 기본 형상을 구성하는 것으로써, 저면에 LED 모듈(110)이 조립되는 광원설치부(121)와, 이 광원설치부(121)와 일체로 형성되어 대략 포물경 형태를 갖는 반사갓 하우징(122)이 일체로 다이캐스팅 제작되어 전체가 금속 소재로 제공된다. 몸체부(120)의 소재는 효과적인 방열을 위하여 열전도성이 우수한 알루미늄 등과 같은 금속이 이용될 수 있을 것이다.
몸체부(120)는 배면에 방사형으로 돌출 형성된 다수의 방열핀(122a)이 마련되어 공기와의 접촉 면적을 크게 하여 방열효과를 더욱 높일 수가 있다.
이러한 몸체부(120)는 LED 모듈(110)과 조립되어 넓은 표면적일 갖는 몸체부 전체가 방열수단으로 기능하여 LED 광원에 대한 효율적인 방열이 이루어질 수 있다.
반사갓(130)은 몸체부(120)의 반사갓 하우징(130)에 조립되어 LED 모듈(110)에서 발생된 백색광을 전방으로 반사시키는 역할을 하며, 반사율이 큰 알루미늄이나 기타 금속 소재가 사용될 수 있으며, 필요한 경우에는 표면 반사율을 높이기 위하여 별도의 표면 코팅 처리가 있을 수 있다. 반사갓(130)은 몸체부(120)와 볼트 체결되거나, 몸체부(120)에 반사갓(130)을 고정할 수 있는 돌기가 마련되어 압입되어 고정이 이루어질 수 있다.
안정기 하우징(140)은 몸체부(120)의 후면 중앙에 이격되어 위치하게 되며, 볼트 또는 나사 등의 체결부재에 의해 조립이 이루어진다.
안정기 하우징(140)은 LED 모듈(110)의 구동에 필요한 직류 전원을 공급하게 되는 LED 안정기(SMPS)(143)가 수납되며, 본 실시예에서 하우징은 제1하우징(141)과 제2하우징(142)으로 구성됨을 보여주고 있다.
제1하우징(141)은 LED 안정기(143)가 조립되며, LED 안정기(143)의 조립 면에는 제1하우징(141)을 관통하여 배선용 홀(141a)이 형성된다. 또한 제1하우징(141)의 배선용 홀(141a)과 인접하여 몸체부(120)의 광원설치부(121)에 동일하게 배선용 홀(미도시)이 형성되어 LED 안전기(143)와 LED 모듈(110)은 전기배선에 의해 연결되어 LED 모듈(110)의 구동에 필요한 전원이 LED 안정기(143)로부터 공급될 수 있다.
제2하우징(142)에는 외부 전원과 LED 안정기(143)를 연결하게 되는 전원선이 관통하도록 전원용 홀(142a)이 마련된다.
특히 본 발명에서 몸체부(120)와 LED 하우징(140)은 서로 이격되어 배치되어 볼트, 너트와 같은 체결부재에 의해 조립이 이루어지며, LED 안정기(143)는 LED 모듈(110)로부터의 열전달을 최소화하여 고온의 열로부터 보호가 이루어질 수 있다.
구체적으로, 도 2를 참고하면, 몸체부(120) 배면에는 다수의 돌출 형성된 제1스페이서(120a)가 마련되며, 안정기 하우징(140)은 제1스페이서(120a)와 대응되어 돌출 형성된 제2스페이서(140a)가 마련될 수 있다.
제1스페이서(120a)와 제2스페이서(140a)는 각각 몸체부(120)와 안정기 하우징(140)과 일체로 성형되어 제공됨이 바람직하며, 제1,2스페이서(120a)(140a)는 볼트가 관통하도록 볼트 조립공(미도시)이 형성됨이 바람직하다.
몸체부(120)와 안정기 하우징(140)은 제1스페이서(120a)와 제2스페이서(140a)가 맞닿아서 볼트 조립되어 일정 간격(D) 이격된 구조를 갖는다.
본 실시예에서 몸체부(120)와 안정기 하우징(140) 각각에 제1스페이서(120a)와 제2스페이서(140a)가 마련되는 것으로 예시하였으나, 몸체부(120)와 안정기 하우징(140)의 어느 하나에만 스페이서가 마련되어 몸체부와 안정기 하우징이 이격되어 조립될 수 있음을 이해하여야 할 것이다.
이와 같이 구성된 본 발명의 백색 LED 조명기구는 공장, 창고, 플랜트 등과 같은 고출력이 요구되는 조명기구에서 특히 적합한 것으로써, 고휘도의 백색 LED 광원을 사용하면서도 효율적인 방열이 가능하여 LED 모듈 또는 주변 전장품이 열에 의한 손상되는 것을 방지할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.
110 : LED 모듈 120 : 몸체부
120a : 제1스페이서 121 : 광원설치부
122 : 반사갓 하우징 122a : 방열핀
130 : 반사갓 140 : 안정기 하우징
140a : 제2스페이서 141 : 제1하우징
142 : 제2하우징 143 : LED 안정기

Claims (3)

  1. 백색 LED를 이용한 고천정 조명기구로서,
    다수의 백색 LED로 이루어진 LED 모듈(110)과;
    상부에 상기 LED 모듈(110)이 설치되는 광원설치부(121)와, 이 광원설치부(121)에서 방사형으로 확장되어 포물경 형태를 갖고 상기 LED 모듈(110)을 감싸되 배면에 다수의 방열핀(122a)이 돌출 형성된 반사갓 하우징(122)이 일체로 다이캐스팅 제작된 금속 소재의 몸체부(120)와;
    상기 몸체부(120)에 돌출 형성된 돌기에 압입 고정되어 상기 반사갓 하우징(122)에 마련되어 광원을 전방으로 반사시키기 위한 포물경 형태의 반사갓(130)과;
    상기 몸체부(120)의 후면 중앙에 이격 위치하여 나사 체결에 의해 조립되어 LED 안정기(143)가 수납되되, 상기 LED 안정기(143)와 상기 LED모듈(110) 사이를 연결하는 전기배선이 관통하는 배선용 홀(141a)이 형성되어 상기 LED 안정기(143)가 조립되는 제1하우징(141)과, 이 제1하우징(141)과 조립되고 외부 전원과 상기 LED 안정기(143)를 연결하게 되는 전원선이 관통하게 되는 전원용 홀(142a)이 형성된 제2하우징(142)으로 구성된 안정기 하우징(140)과;
    상기 몸체부(120) 배면에 돌출 형성된 다수의 제1스페이서(120a)와;
    상기 제1스페이서(120a)와 대응되어 상기 제1하우징(141)에서 돌출되게 연장 형성되어 볼트가 관통하여 상기 몸체부(120)와 상기 제1하우징(141)과의 조립이 이루어지도록 마련된 제2스페이서(140a)를 포함하는 백색 LED 조명기구.
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