KR101296176B1 - Ｌｅｄ 조명장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 본체 케이스의 측면에 탈부착이 가능한 컨버터를 구성함으로써 고장 수리 또는 교체에 대한 작업 시간을 줄이도록 한 LED 조명장치에 관한 것으로서, 상부가 개구된 본체 케이스와, 상기 본체 케이스의 저면에 다수개의 LED 소자가 일정한 간격으로 갖고 실장된 PCB 기판과, 상기 본체 케이스의 상부면에 결합되어 상기 LED 소자에서 출사된 광을 산란시키는 확산판과, 상기 본체 케이스의 일측면에 소정깊이로 형성되는 컨버터 삽입홈과, 상기 본체 케이스의 컨버터 삽입홈에 탈부착이 가능하게 구성되어 상기 LED 소자에 공급되는 전류를 변환하는 컨버터를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

ＬＥＤ 조명장치{led illumination lamp}

본 발명은 LED 조명장치에 관한 것으로, 특히 고장 수리가 용이한 LED 조명장치에 관한 것이다.

일반적으로, 실내 조명등으로는 거실등, 방등, 주방등, 화장실등이 있으며, 이들은 백열전구, 형광등을 사용하고 있다. 이외에 조명간판에 사용되는 광원으로도 형광등을 보편적으로 많이 사용하고 있다.

현재에는 필라멘트를 이용한 백열전구에서부터 형광체를 이용한 형광등 및 삼파장램프, 엘이디 조명등이 다양한 형태로 설치되어 조명산업에 발전을 거듭하고 있다.

한편, 상기한 삼파장 램프에 비해 현재에는 기존 광원에 비해 에너지 절감 효과가 뛰어나고, 거의 반영구적으로 사용할 수 있는 차세대 광원인 LED(Light Emittion Diode)가 서서히 그 빛을 발하고 있다.

상기 LED를 이용한 조명의 한계였던 휘도(밝기) 문제가 최근 크게 개선되면서 응용시장이 산업 전반으로 확산, 본격적인 엘이디 시대를 예고하고 있다.

저전력 소모량 등의 뛰어난 특성으로 이는 p형와 n형이 접합된 반도체 양쪽에 전극 단자를 만들고 단자간에 전압을 가하면 전류가 흘러 p-n접합 부근에서 빛을 방출하는 소자로서, 고휘도의 광도를 얻을 수 있는 단계까지 발전되어 왔다.

이런 LED 조명장치는 크게 SMD(Surface Mount Device)타입과 램프타입이 사용되고 있으며, 종래의 조명간판을 구성하는 광원으로도 사용되고 있다.

도 1은 천장에 설치된 LED 조명장치가 설치된 상태를 개략적으로 나타낸 사시도이다.

도 1에 도시한 바와 같이, LED 조명장치(1) 중 천정 매립형 등기구의 경우, 천정 마감 플레이트(P)들의 일부를 탈거하고 천정 마감 플레이트 고정부재(R)에 고정된다.

도 2는 종래 기술에 의한 LED 조명장치를 나타낸 사시도이고, 도 3은 도 2의 Ⅱ-Ⅱ'선에 따른 LED 조명장치를 나타낸 단면도이다.

종래 기술에 의한 LED 조명장치(10)는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 상부가 개구된 본체 케이스(11)와, 상기 본체 케이스(11)의 저면에 다수개의 LED 소자(12)가 일정한 간격으로 갖고 실장된 PCB 기판(13)과, 상기 본체 케이스(11)의 상부면에 결합되어 상기 LED 소자(12)에서 출사된 광을 산란시키는 확산판(14)과, 상기 확산판(14)을 상기 본체 케이스(11)에 고정하기 위해 상기 확산판(14)의 가장자리를 따라 결합되는 상부커버(15)와, 상기 본체 케이스(11)의 배면에 부착되어 상기 LED 소자(12)에 공급되는 전류를 변환하는 컨버터(16)를 포함하여 구성되어 있다.

여기서, 상기 다수의 LED 소자(12)는 전기적으로 배선되어 예정된 작업 전압으로 변환시키는 하나의 컨버터(16)와 연결 설치되어 운영되고 있다.

종래 기술에 의한 LED 조명장치(10)의 사용상에 있어, 보통 전원을 220V를 사용하고 있는 LED 소자(12)는 하나의 컨버터(16)에 의해 구동되고 있다.

그런데 상기 LED 소자(12)는 수명이 약 50,000시간이지만, 상기 컨버터(16)의 수명은 상기 LED 소자(12)보다 짧은 약 20,000시간이다.

종래 기술에 의한 LED 조명장치(10)를 실내 조명등으로 설치했을 경우에 본체 케이스(11)의 배면에 설치된 컨버터(16)에 이상이나 고장이 발생했을 때 LED 조명장치(10)가 설치된 주위의 천정 마감 플레이트를 뜯어내고 LED 조명장치(10) 전체를 분해한 후에 상기 컨버터(16)를 교체 또는 수리하였다.

이로 인하여 종래 기술에 의한 LED 조명장치(10)는 하나의 컨버터(16)를 교체하기 위해서는 최소한 2명의 작업자가 30분 이상이 작업을 진행해야 하기 때문에 작업 효율이 떨어진다는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위한 것으로 본체 케이스의 측면에 탈부착이 가능한 컨버터를 구성함으로써 고장 수리 또는 교체에 대한 작업 시간을 줄이도록 한 LED 조명장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 LED 조명장치는 상부가 개구된 본체 케이스와, 상기 본체 케이스의 저면에 다수개의 LED 소자가 일정한 간격으로 갖고 실장된 PCB 기판과, 상기 본체 케이스의 상부면에 결합되어 상기 LED 소자에서 출사된 광을 산란시키는 확산판과, 상기 본체 케이스의 일측면에 소정깊이로 형성되는 컨버터 삽입홈과, 상기 본체 케이스의 컨버터 삽입홈에 탈부착이 가능하게 구성되어 상기 LED 소자에 공급되는 전류를 변환하는 컨버터를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 LED 조명장치는 다음과 같은 효과가 있다.

즉, 본체 케이스의 측면에 탈부착이 가능한 컨버터를 구성하여 LED 조명장치를 분해하지 않고 컨버터만을 탈착하여 고장 수리 또는 교체함으로써 작업 시간을 줄일 수 있다.

도 1은 천장에 설치된 LED 조명장치가 설치된 상태를 개략적으로 나타낸 사시도
도 2는 종래 기술에 의한 LED 조명장치를 나타낸 사시도
도 3은 도 2의 Ⅱ-Ⅱ'선에 따른 LED 조명장치를 나타낸 단면도
도 4는 본 발명에 의한 LED 조명장치를 개략적으로 나타낸 평면도
도 5는 도 4의 Ⅳ-Ⅳ'선에 따른 LED 조명장치를 나타낸 단면도
도 6은 도 5의 PCB 기판상에 실장되는 LED 소자를 나타낸 단면도
도 7은 도 5의 PCB 기판상에 실장되는 LED 소자를 나타낸 다른 실시예에 따른 단면도
도 8 및 도 9는 본체 케이스와 컨버터의 연결 상태를 나타낸 사시도

이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 의한 LED 조명장치를 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 4는 본 발명에 의한 LED 조명장치를 개략적으로 나타낸 평면도이고, 도 5는 도 4의 Ⅳ-Ⅳ'선에 따른 LED 조명장치를 나타낸 단면도이다.

본 발명에 의한 LED 조명장치(100)는 도 4 및 도 5에 도시한 바와 같이, 상부가 개구된 본체 케이스(110)와, 상기 본체 케이스(110)의 저면에 다수개의 LED 소자(121)가 일정한 간격으로 갖고 실장된 PCB 기판(120)과, 상기 본체 케이스(110)의 상부면에 결합되어 상기 LED 소자(121)에서 출사된 광을 산란시키는 확산판(130)과, 상기 확산판(130)을 상기 본체 케이스(110)에 고정하기 위해 상기 확산판(130)의 가장자리를 따라 결합되는 측면커버(140)와, 상기 본체 케이스(110)의 일측면에 소정깊이로 형성되는 컨버터 삽입홈(111)과, 상기 본체 케이스(110)의 컨버터 삽입홈(111)에 탈부착이 가능하게 구성되어 상기 LED 소자(121)에 공급되는 전류를 변환하는 컨버터(150)를 포함하여 구성되어 있다.

여기서, 상기 확산판(130)과 본체 케이스(110)는 상기 측면커버(140)를 사용하여 고정하는 것을 설명하고 있지만, 이에 한정하지 않고 상기 본체 케이스(110)에 슬라이드홈을 구성하고, 상기 슬라이드홈에 상기 확산판(130)을 슬라이딩하여 체결할 수도 있다.

상기 본체 케이스(110)는 방열 효과를 극대화시키기 위해 금속 재질로 이루어져 있다.

상기 본체 케이스(110)는 상부에 단턱면을 갖고, 상기 단턱면에 상기 확산판(130)이 올려지고, 상기 확산판(130)의 가장자리와 함께 상기 본체 케이스(110)의 둘레를 상기 측면커버(140)를 이용하여 고정하고 있다. 이때 상기 측면커버(140)를 이용하여 상기 확산판(130)과 본체 케이스(110)를 고정하지 않고 별도의 고정부재(도시되지 않음)를 통해 고정할 수도 있다.

상기 본체 케이스(110)의 내부 표면은 Ag, Al₂O₃, TiO₂, Al, PET 등과 같이 반사효율이 우수한 재질로 백색 코팅이 되어 있고, 상기 본체 케이스(110)는 300㎜×300㎜, 300㎜×600㎜, 600㎜×600㎜ 등과 같이 다양한 사이즈로 제작할 수가 있다.

또한, 상기 본체 케이스(110)는 사각틀 형상 외에 원형, 타원 또는 다각형 등의 다양한 형태로 제작할 수도 있다.

상기 본체 케이스(110)의 내면 중 중심부는 평면 구조를 갖으면서 상기 중심부를 중심으로 양측은 소정의 경사를 갖는 경사면을 갖도록 형성하거나 수직한 형태로 제작할 수 있다.

여기서, 상기 PCB 기판(120)은 열방출을 용이하게 하기 위하여 금속 PCB 기판으로서, 상기 PCB 기판(120) 중 각 LED 소자(121)가 실장된 부분을 제외하고 표면 Ag, Al₂O₃, TiO₂, Al, PEN, PET 중에서 어느 하나를 사용하여 백색 코팅을 하거나 별도의 반사판을 부착하여 각 LED 소자(121) 발광시 광원을 반사시킬 수도 있다.

이때 상기 LED 소자(121)는 적색(R), 녹색(G), 청색(B) 및 백색(W)의 발광다이오드 중에서 적어도 하나 또는 다수의 발광다이오드를 혼합하여 사용할 수가 있다.

상기 측면커버(140)를 클립 구조로 형성하여 상기 확산판(130)을 상기 본체 케이스(110)와 함께 고정할 수도 있다.

상기 확산판(130)은 투명 재질로 이루어져 있는데, 이에 한정하지 않고 각 LED 소자(121)로부터 조사되는 광원의 투과량을 보정하기 위한 반투명부재로 이루어질 수 있다.

상기 컨버터(150)에 의하여 각 LED 소자(121)의 점등유지시간 설정이 정밀하게 설정되고, 페이드 인/아웃(Fade In/Out) 기능이 적용되어 초기 점등시 눈부심 현상이 최소화된다.

상기 컨버터(150)는 인체감지센서(도시되지 않음) 및 조도센서(도시되지 않음)로부터 인체감지신호 및 조도감지신호를 입력받아 상기 LED 소자(121)의 밝기 또는 색온도를 제어하여 환경에 따라 최적의 밝기를 갖도록 제어할 수 있고, 불필요한 전력 소모를 최소한으로 줄일 수가 있다.

뿐만 아니라 상기 컨버터(150)는 상기 각 LED 소자(121)가 발광하였을 때 빛을 감지하지 못할 정도인 약 10%로 색온도 또는 밝기를 제어함으로써 전력 소모를 한층더 줄일 수가 있다.

상기 컨버터(150)는 상기 본체 케이스(110)의 일측면에 형성된 컨버터 삽입홈(111)에 클립 체결 방식으로 체결된다. 즉, 상기 컨버터(150)의 양측면에는 탄성 구조를 갖는 클립부(151)가 구성되고, 상기 클립부(151)를 갖는 컨버터(150)가 상기 컨버터 삽입홈(111)에 삽입되면서 고정되게 된다.

한편, 도 8 및 도 9에 도시한 바와 같이, 상기 컨버터(150)에 구성되는 클립부(151)를 컨버터(150)의 중심 부분에 구성하거나 일정한 간격을 갖도록 양단에 각각 구성할 수도 있다.

도 6은 도 5의 PCB 기판상에 실장되는 LED 소자를 나타낸 단면도이다.

도 6에 도시한 바와 같이, 다수의 LED 소자(121)가 일정한 간격을 갖고 실장된 PCB 기판(120)과, 상기 각 LED 소자(121)에 대응하게 홀(123)을 갖으면서 상기 PCB 기판(120)상에 형성되어 상기 각 LED 소자(121)에서 발생된 광을 반사시키는 반사판(122)과, 상기 반사판(122)과 일체형으로 형성되며 상기 각 LED 소자(121)와 인접하게 형성되어 상기 각 LED 소자(121)에서 발생된 광을 다(多)각도로 반사시키는 반사 돌기(124)를 포함하여 구성되어 있다.

상기 반사판(122)의 두께는 상기 PCB 기판(120)에 실장되어 돌출된 각 LED(121)의 두께보다 낮은 두께로 형성되는데, 상기 홀(123)에 삽입되는 상기 LED(121)는 상기 반사판(122)의 표면보다 더 높게 돌출된 구조를 갖는다.

상기 반사판(122)에 형성된 상기 홀(123)은 원형으로 형성하는 것을 설명하고 있지만, 이에 한정하지 않고 사각형, 다각형 중에서 어느 하나로 형성할 수도 있다.

상기 반사판(122)은 Ag, Al₂O₃, TiO₂, Al, PET 등과 같이 반사효율이 우수한 화이트(white) 재질로 이루어진다.

상기 반사 돌기(124)는 상기 반사판(122)과 일체형으로 형성되면서, 본 발명의 실시예에서는 원뿔 형상으로 이루어지는데, 이에 한정하지 않고 삼각뿔, 사각뿔, 다각뿔 등과 같이 다양한 형태로 뿔 구조로 형성할 수도 있다.

또한, 상기 반사 돌기(124)는 하측에서 상측으로 갈수록 좁아지는 형상으로 이루어져 있다.

따라서 상기 각 LED 소자(121)가 발광했을 때 상기 반사판(122) 및 반사판(122)과 일체형으로 원뿔 형상을 갖는 반사 돌기(124)를 통해 상부로 반사시키어 출사함으로써 휘도를 향상시킬 수가 있다.

도 7은 도 5의 PCB 기판상에 실장되는 LED 소자를 나타낸 다른 실시예에 따른 단면도이다.

도 7에 도시한 바와 같이, 도 6의 반사 돌기(124) 대신에 반사판(122)과 일체형으로 상기 각 LED 소자(121) 주위를 감싸면서 소정높이로 돌출되게 형성되며 상기 각 LED 소자(121)에서 발생된 광을 집광하여 반사시키는 반사 그루브(groove)(125)를 제외하면 동일한 구성을 갖는다.

상기 반사 그루브(125)는 본 발명의 실시예에서는 벌집 구조로 이루어지면서 일정한 기울기를 가지므로 상기 각 LED 소자(121)에서 발광된 빛을 반사시킴과 동시에 모아서 상측으로 출사시킬 수가 있다.

한편, 상기 반사 그루브(125)를 벌집 구조로 형성하는 것을 설명하고 있지만, 이에 한정하지 않고 사각틀, 다각틀과 같이 틀 형상으로 상기 LED 소자(121)의 주위를 감싸는 형태로 형성되어 있다.

따라서 상기 각 LED 소자(121)가 발광했을 때 상기 반사판(122) 및 반사판(122)과 일체형으로 벌집 구조를 갖는 반사 그루브(125)를 통해 상부로 집광하여 반사시킴으로써 휘도를 향상시킬 수가 있다.

상기 반사 그루브(125)를 반원 형상으로 형성 즉, 상기 반사 그루브(125)가 일정한 곡률을 갖도록 함으로써 상기 각 LED 소자(121)에서 발광된 빛을 반사시킴과 동시에 모아서 상측으로 출사시킬 수가 있다.

도 6 및 도 7의 반사판(122)은 절연 물질 또는 도전성 물질로 이루어져 있는데, 본 발명의 실시예에서는 절연물질로 이루어지면서 표면에 반사 물질이 코팅되거나 반사율이 좋은 재질로 형성되어 있다.

한편, 이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여 져야만 할 것이다.

110 : 본체 케이스 120 : PCB 기판
130 : 확산판 140 : 측면커버
150 : 컨버터

Claims (4)

1. 상부가 개구되고 금속 재질로 이루어진 본체 케이스와,
   상기 본체 케이스의 저면에 다수개의 LED 소자가 일정한 간격으로 갖고 실장된 PCB 기판과,
   상기 본체 케이스의 상부면에 결합되어 상기 LED 소자에서 출사된 광을 산란하고 상기 본체 케이스의 상면에 슬라이딩 체결하는 확산판과,
   상기 본체 케이스의 일측면에 소정깊이로 형성되는 컨버터 삽입홈과,
   상기 본체 케이스의 컨버터 삽입홈에 클립 체결 방식으로 탈부착이 가능하게 구성되어 상기 LED 소자에 공급되는 전류를 변환하는 컨버터와,
   상기 확산판을 상기 본체 케이스에 고정하기 위해 상기 확산판의 가장자리를 따라 결합되는 측면커버를 포함하여 구성되고,
   상기 컨버터는 상기 각 LED 소자가 발광하였을 때 빛을 감지하지 못할 정도인 10%의 색온도 또는 밝기를 제어하는 것을 특징으로 하는 LED 조명장치.
   
   
   
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