KR101300147B1 - 엘이디 조명기구 - Google Patents

Abstract

본 발명은 LED칩을 복수개로 고정하여 모듈 형태로 구성된 인쇄회로기판을 조명기구를 구성하는 프레임에 슬라이드 방식으로 끼우면서 인쇄회로기판 구성요소들을 상호 원터치 방식으로 간편하게 탈부착 가능하게 결합하여 설치와 해체, 그리고 유지보수가 편리하고, 프레임을 천정에 고정된 고정프레임에 원터치 방식으로 결합하면서 LED모듈에 구동전원을 공급하는 파워서플라이를 LED 조명기구와 분리 설치하여 파워서플라이의 전원에 의해 LED가 손상되는 것을 방지하고, 설치 및 유지 보수가 간편하고 조명의 품질을 높인 LED 조명기구에 관한 것이다.

Description

엘이디 조명기구{LED Lighting}

본 발명은 LED(Light Emitting Diode:발광소자)를 광원으로 사용하는 LED 조명기구에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 LED칩을 복수개로 고정하여 모듈 형태로 구성된 인쇄회로기판을 조명기구를 구성하는 프레임에 슬라이드 방식으로 끼우면서 인쇄회로기판 구성요소들을 상호 원터치 방식으로 간편하게 탈부착 가능하게 결합하여 설치와 해체, 그리고 유지보수가 편리하고, 프레임을 천정에 고정된 고정프레임에 원터치 방식으로 결합하면서 LED모듈에 구동전원을 공급하는 파워서플라이를 LED 조명기구와 분리 설치하여 파워서플라이의 전원에 의해 LED가 손상되는 것을 방지하고, 설치 및 유지 보수가 간편하고 조명의 품질을 높인 LED 조명기구에 관한 것이다.

일반적으로 주택, 사무실, 공장 등의 실내에는 조명기구가 설치된다. 종래에는 조명기구의 광원으로 백열등이나 형광등을 주로 사용하였으며, 현재도 형광등이 주로 사용되고 있다.

그러나 백열등이나 형광등은 조명 효율이 비해 전력 소모가 많고, 수명이 짧으며, 형광등은 특히 폐기시 유출되는 수은에 의한 환경오염 문제가 심각하게 대두되고 있다.

이러한 문제들로, 최근에는 전 세계적으로 전력소모가 적고, 반영구적인 수명을 갖고, 친환경적인 LED가 광원으로 각광받고 있다.

이외에도 LED는 위와 같은 장점 이외에 조도의 조절이 용이하고, 색상의 조절도 가능하다는 장점을 갖는다.

본 발명은 위와 같이 많은 장점을 갖는 LED를 광원으로 사용하는 LED 조명기구에 관한 것이다.

LED 조명기구는 광원이 LED로 대체되고, LED에 구동전원을 공급하는 파워서플라이의 구조가 다를 뿐 일반적인 형광등과 구성은 대동소이하다.
즉, LED 조명기구는 예를 들면 한국공개실용신안공보 제20-2011-005334호(2011.05.31)에 개시된 바와 같이 수용부를 갖는 프레임에 내장되는 LED모듈(광원)과, 상기 LED에서 입사되는 빛을 전방으로 반사시키는 반사판과, 상기 프레임의 전방을 덮는 커버를 포함하여 이루어진다.

그리고 LED는 휘도가 높고 직진성이 강해 발산되는 빛이 직접 시야로 입사되면 눈부심을 유발하기 때문에, 일반적으로 커버에는 LED에서 입사되는 빛을 확산시켜 눈부심을 예방하고 넓은 범위를 조명하도록 하는 확산패널이 구비된다.

그리고 조명기구의 프레임을 천정에 장착하기 위한 LED조명기구는 공개실용신안공보 제20-2012-005941호(2012.08.23)호에 개시되고 있으며 이는 일반적으로 앙카 작업을 주로 사용하여, 천정에 앙카 볼트의 체결을 위한 홀 천공 등과 같은 별도의 가공 과정이 필요한 문제도 있다.

그리고 조명기구에는 상용전원을 구동전원으로 변환하여 광원(LED모듈)에 공급하는 파워서플라이가 구비된다.

그런데 상용 교류전원은 안정적인 전원이 아니어서, 계속적으로 그 세기가 요동치고, 이 요동은 대부분이 정격범위 내에서의 요동으로 조명기구에 그리 큰 악영향을 주지 않지만, 간혹 짧은 시간에 정격 범위를 훨씬 넘는 과전압(예; 교류 380V 이상)이나, 순간적인 서지 과전압(예; 수천V)이 발생되는 경우가 있고, 이러한 과전압이나 서지 과전압은 파워서플라이나 LED에 치명적인 악영향을 주게 된다.

따라서 이러한 과전압이나 서지 과전압을 차단하여 조명기구를 보호할 필요가 있고, 많은 조명기구에서 과전압을 차단하는 기능을 도입하고 있다.

그러나 종래기술에서는 과전압 차단 기능을 대부분 파워서플라이에 내장을 시키고 있는데, 내장하여 서로 인접하여 배치됨에 따른 과전압 차단회로와 파워서플라이 회로간에 간섭현상이 발생되는 문제가 있다.

또한 설치 후 발광소자의 불량 또는 파워서플라이 및 과전압차단기가 불량일 경우 고정된 조명기구전체를 분리한 후 다시 각 구성요소 부품들을 분해하여야 하므로 유지 보수가 어려운 단점이 있다.

또한 LED 조명 장치에서는, 인쇄회로기판이 하나의 단품으로 이루어져 하나의 인쇄회로기판이 하우징(프레임)에 접촉한 상태로 고정되어 있다. 이로 인하여, 발광 소자(Light Emitting Diode:LED)들 중 어느 하나가 오 작동될 경우, 오 작동된 발광 소자를 수리 또는 다른 발광 소자로 교체하기 위해서는, 인쇄회로기판 전체를 하우징으로부터 분리해야만 하는 불편함이 있었다.

심지어, 오 작동된 발광 소자의 수리나 교체가 곤란한 경우에는, 인쇄회로기판 전체를 폐기처분해야만 하는 문제점도 있었다.

공개실용신안공보 제20-2011-005334호 공개일 2011.05.31 공개실용신안공보 제20-2012-005941호 공개일 2012.08.23

본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 본 발명의 목적은 다수개의 LED칩을 인쇄회로기판에 고정하여 모듈 형태로 구성하고 모듈 형태로 구성된 인쇄회로기판을 조명기구를 구성하는 프레임에 슬라이드 방식으로 끼우면서 인쇄회로기판 구성 모듈들을 상호 원터치 방식으로 결합하여 조명기구의 길이를 자유롭게 변형 가능하여 장소의 넓이에 따른 최적의 조명효과를 노릴 수있으며, 모듈을 손쉽게 분리 가능하여 오 작동 된 발광소자만 분해가 쉬워 불량이 발생된 부분만 간편하게 수리가 가능하도록 한 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 LED모듈이 설치되는 프레임과, 상기 프레임을 고정하는 고정장치를 탈부착이 용이하게 구성하여 고정장치는 천정 또는 천정에 설치되는 찬넬에 고정하고 조명기구가 설치되는 프레임을 원터치 형식으로 고정장치에 끼워 맞춤식으로 결합하여 조명기구의 설치가 용이하고 유지 보수가 보다 간편한 조명기구를 제공함에 그 목적이 있다.

본 고안의 또 다른 목적은 원터치 형식으로 탈부착 가능하게 구성된 프레임의 외부에 파워서플라이와 과전압차단기를 노출된 상태로 설치하여 열발산에 유리하고, 고정장치에 프레임을 끼워 맞춤식으로 결합하면 고정장치 내부로 파워서플라이와 과전압차단기가 설치되므로 파워서플라이 과전압차단기의 수리 및 교체가 용이하고, 파워서플라이, 과전압차단기를 분리 구성하므로 파워서플라이와 과전압차단기의 발열시 환기가 우수하여 발열감소에 따른 발광소자의 오작동이 현저하게 줄어드는 장점을 갖는 조명기구를 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 슬라이드 형식으로 끼워지는 LED모듈의 사이에 감지센서나 조도센서를 설치하여 센서의 작동에 따라 조명기구가 켜지게 하거나, 주간 야간 흐린 날씨 등 주변의 상황에 따라 모듈별로 결합된 발광소자를 제어하여 대기전력의 발생을 감소하고, 파워서플라이등의 수명이 연장되고 에너지 절감효과가 우수한 조명기구를 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명은 프레임에 모듈로 구성된 발광소자를 슬라이드방식으로 결합하면서 모듈과 모듈을 컨넥터 타입으로 결합하여 모듈의 구성을 손쉽게 하고 모듈을 컨넥터로 결합하는 방식을 취하여 프레임의 길이를 손쉽게 변화할 수 있어 공간에 따른 최적의 조도에 맞추어 조명기구를 설치할 수 있어 에너지 절감 효과가 우수한 조명기구를 제공할 수 있는 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 천정 또는 천정에 고정된 찬넬에 고정되는 고정장치인 고정프레임과, 상기 고정프레임에 끼워 맞춤식으로 결합되는 프레임과 상기 프레임에 슬라이드식으로 결합되는 복수개의 LED모듈과 프레임의 하단에 결합되는 확산판으로 구성된 것이다.

프레임의 상측으로는 파워서플라이와 과전압차단기가 노출되도록 설치되며 프레임을 고정프레임에 결합하면 고정프레임 내부로 매립되는 상태로 결합하도록 한다.

프레임에 결합되는 발광소자는 모듈 타입으로 구성되어 암수 한 쌍의 컨넥터로 각각의 모듈을 연결하며 이때 모듈은 프레임에 설치된 슬라이드홈을 따라 순차적으로 결합되도록 한다.

본 발명에 따른 LED조명기구는 천정 또는 찬넬에 고정되어있는 고정프레임에 LED발광소자를 슬라이드식으로 순차적으로 결합한 프레임을 착탈식으로 결합하여 등기구의 설치가 간편한 장점이 있는 것이다.

또한 LED발광소자를 고정한 인쇄회로기판을 슬라이드식으로 순차적으로 끼워주면 기판이 프레임에 고정되어 별도의 고정방법이 필요하지 않고서도 기판을 고정할 수가 있는 장점이 있는 것이다.

또한 파워, 차단기 등 열이 발생되는 구성요소를 발광소자와 분리한 상태로 프레임의 상부에 노출되게 결합하여 환기가 매우 빠르게 이루어져 발광소자에 열이 전달되는 현상이 없으며 또한 발광소자에서 발생하는 열이 파워와 차단기 등에 전달이 이루어지지 않게 되므로 부품의 수명이 연장되고 일부 구성부품의 고장시에도 발광소자가 결합된 기판을 슬라이드형식으로 분리하여 손쉽게 교체 및 보수가 간단한 것이다.

프레임과 고정프레임은 착탈식 구조로 구성되므로 고정프레임과 발광소자가 고정된 프레임의 분리가 손쉬우며 이는 등기구를 설치한 후 부품의 고정에 따른 교체시 아주 간편하게 교체를 이룰 수 있는 장점이 있다.

본 발명의 프레임에 결합되는 발광소자가 결합된 기판 즉, 모듈 타입으로 발광소자를 일정 개수 고정한 기판은 슬라이드 타입으로 결합되어 설치장소의 넓이에 따라 최적의 조도를 갖도록 모듈를 조절 가능하여 에너지 절감에 효과가 상단한 것이다.

또한 발광소자가 결합된 기판의 결합시 조도센서 감지센서 등을 모듈과 모듈의 사이에 손쉽게 끼워 놓을 수 있어 감지센서의 경우 움직임을 감지하는 경우에만 불이 LED가 발광되도록 하여 에너지 절약의 효과가 있으며 조도센서의 설치에 의하여 사용 장소의 밝기에 따라 또는 주간 야간 등 발광소자를 제어하여 주변 상황에 따른 최적의 조도를 확보하면서 에너지를 절감하는 이중의 효과를 가질 수 있는 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 LED조명기구의 분해 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 LED조명기구의 분해 단면도
도 3은 프레임에 LED모듈이 고정되는 상태의 개략도.
도 4는 센서를 장착한 상태의 저면도.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하도록 한다. 우선 각도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 도시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다.

또한 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지기능 또한 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.

그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 설정된 용어들로서 이는 생산자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있으므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 LED조명기구의 분해 사시도.

도 2는 본 발명에 따른 LED조명기구의 단면도.

도 3은 프레임에 LED모듈이 고정되는 상태의 개략도.

도 4는 센서를 장착한 상태의 저면도이다

본 발명의 LED 조명기구는 방열 기능이 우수한 알루미늄 재질을 이용하여 천정 또는 찬넬에 고정되어지는 LED조명기구를 형성함에 있어서, 찬넬에 고정되는 고정프레임(2)과, 상기 고정프레임(2)에 탈부착 가능한 상태로 고정되는 프레임(4)과, 상기 프레임(4)에 복수개의 발광소자가 결합된 LED모듈(6)이 결합되고, 프레임의 하단으로는 확산판이, 프레임의 상면에는 파워서플라이(100) 및 과전압차단기(200)가 고정되어 구성된다.

도 1내지 도 3에 도시한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 조명기구는 하부와 측면이 개방되어 “∩”자 형으로 길게 형성되는 고정프레임(2)의 양측 하단부 내측으로 걸림돌기(22a)를 형성하여 천정이나 찬넬에 체결나사를 이용하여 고정프레임(2)의 상단면을 관통하면서 견고하게 고정하고, 고정프레임(2)에 착탈식으로 결합되는 프레임(4)은 “∩”자 형으로 길게 형성되며, 상기한 걸림돌기(22a)에 체결되도록 상단 양측으로 걸림돌기(22)가 구성되고, 내측면 안쪽으로는 슬라이드홈(8)이 양쪽 내벽면에 수직 상태로 연장되어 발광소자(40)를 모듈로 구성한 LED모듈(6)을 슬라이드 방식으로 순차적으로 결합될 수 있도록 구성하고, 하단 단부에는 끼움홈(18)이 형성되어 확산판(30)을 고정하도록 한 구성이다.

상기한 프레임(4)의 양측 내벽면과 상측 내벽면에는 프레임(4)의 보강과 양측 개구부의 마감 및 파워서플라이와 과전압차단기를 슬라이드 형식으로 끼워 넣기 위한 끼움홈(50)이 구성된다.

이때 파워서플라이와 차단기는 프레임(4)의 상면에 노출되게 설치하고 프레임(4)를 고정프레임(2)에 끼워 맞춤하여 결합하여도 가능한 것이며, 설치상태와 모듈에 따라 선택적으로 설치가 가능하다.

프레임에 결합되는 LED모듈(6)은 발광소자를 6X6=36개를 인쇄회로기판에 고정하여 모듈 형태로 구성하거나 9X36개의 다양한 개수의 조합을 갖는 모듈 형태로 구성할 수 있으며, 모듈 형태로 구성된 LED모듈(6)에 암수 한 쌍의 컨넥터(52,52a)를 각각 대응되도록 고정하여 전원을 인가 받도록 하는 것이다.

슬라이드홈(8)에 결합되는 LED모듈(6)의 결합시 프레임(4)의 정중앙에 위치되도록 감지센서(60)를 슬라이드 방식으로 결합하고 LED모듈을 순차적으로 결합하여 감지센서가 움직임에 의하여 감지되면서 전원을 인가하여 불필요한 에너지가 낭비되는 것을 막도록 한다.

프레임(4)의 중앙에는 감지센서 이외에 조도센서(70)를 설치하고 상기 조도센서는 파워서플라이에 연결하여 조도센서의 작동에 따라 LED모듈(6)을 제어하도록 구성하여 주변의 밝기 상황에 따라 모듈을 제어하여 주간 및 야간 흐린 날씨 등을 감지하여 최적의 조도를 유지하도록 하여 LED의 수명 연장은 물론 에너지가 낭비되는 것을 효과적으로 막을 수 있도록 한다.

LED모듈이 고정되는 고정프레임(4)의 상단 외측에 형성되는 걸림돌기(22)는 안쪽으로 “L"자 형상으로 절곡되고 그 상단에 걸림돌기(22)를 돌출 형성하여 절곡된 단부가 받침대 역할을 하여 고정프레임(2)의 단부가 걸리도록 하여 단차가 없이 정확하게 결합되도록 구성한다.

프레임(4)의 양측으로는 커버(80)가 결합되며 이 커버는 끼움홈에 끼워 맞춤식으로 결합되어 좌우로 개방된 부분을 막아 간단한 구조로 미관이 수려하게 하면서 커버하도록 한다.

본 발명의 고정프레임(2)과 프레임(4)은 알루미늄 재질로 구성되며 그 길이가 통상의 조명기구보다는 긴 상태로 성형한 후 현장에 맞추어 절단하여 사용가능하며 통상의 절단기만 구비하면 각 현장의 장소에 따라 등기구의 길이를 사용자 의도대로 조절할 수 있다.

즉, 프레임(4)에 결합되는 LED모듈(6)을 순차적으로 결합하여 하나의 등기구를 완성하므로 현장에서도 설치 상태에 따라 변화가 가능하여 최적의 조도를 확보하는 상태로 조명기구를 설치할 수 있어 불필요한 에너지가 낭비되는 것을 막을 수 있는 것이다.

본 발명의 사용상태 및 설치상태를 설명하면 우선 천정이나 찬넬에 고정프레임(2)을 피스나 체결보울트를 이용하여 고정프레임의 내부에서 상면으로 고정프레임을 관통하면서 천정이나 찬넬에 고정프레임(2)을 견고하게 고정한다.

고정프레임을 고정한 후, LED모듈과 파워 및 차단기가 설치된 프레임(4)을 고정프레임(2)에 결합하면 양측의 걸림돌기(22)(22a)가 서로 맞물리면서 결합되고 결합된 상태에서 좌우에 커버(80)를 결합하고 확산판을 결합하면 조명기구의 설치가 완료되는 것이다.

조명기구의 설치 후 통상의 스위치로 전원을 인가하여 조명을 하거나 감지센서에 의하여 조명이 발광소자가 켜지게 할 수 있다.

또한 조도센서의 설치 후 주변의 밝기에 따라 모듈을 제어하여 예를 들면 LED모듈이 프레임에 10개가 설치되었다고 가정한다면 주간에는 6개의 모듈을 켜지게 하고 야간에는 10개가 켜지게 하면 토글 스위치등의 전환이 없어도 주변상황에 따라 최적의 조도를 확보할 수 있는 것이다.

지금까지 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 LED조명기구의 작용을 상기 설명 및 도면에 표현하였지만 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하여 본 발명의 사상이 상기 설명 및 도면에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능함은 물론이다.

2: 고정프레임 4: 프레임
6: LED모듈 8: 끼움홈

Claims (3)

1. 찬넬 또는 천정에 고정되는 고정프레임(2), 상기 고정프레임(2)에 고정되는 프레임(4)에 LED모듈(6)이 슬라이드 형태로 삽입되어 고정되고, 프레임(4)의 하단으로는 확산판(30)이, 프레임의 내공간에는 파워서플라이 및 과전압차단기가 고정되어 구성되는 엘이디 조명기구에 있어서,
   상기 고정프레임(2)은 하부와 측면이 개방되어 “∩”자 형으로 길게 형성되고, 양측 하단부 내측으로 걸림돌기(22a)를 돌출 형성하여 천정이나 찬넬에 체결나사로 고정프레임(2)의 상단면을 관통하여 견고하게 고정하고,
   상기 고정프레임(2)에 착탈식으로 결합되는 프레임(4)은 하단부가 개방된 상태로 “∩”자 형으로 길게 형성하여 상단 양측을 안쪽으로 꺾여진 형태의 "L"자형으로 절곡하여 절곡된 상단부에 걸림돌기(22)를 돌출 형성하여 고정프레임(2)의 단부가 프레임에 절곡된 단부에 지지되면서 프레임(4)과 고정프레임(2)이 단차가 없이 견고하게 결합될 수 있도록 구성한 것을 특징으로 하는 엘이디 조명기구.
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