KR101428700B1 - Led 조명장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 LED에서 발생되는 열의 방출이 용이하게 이루어지고, 백열등과 유사한 배광 패턴을 형성하는 LED 조명장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 이를 위해, 본 발명은 구면 또는 비구면 중 어느 하나로 형성되고, 내부에 수납 공간을 형성하며 하부에는 방열부와 체결되는 캡 결합부(110a)를 형성한 캡부; 하부에는 전원단자와 연결되는 소켓부가 형성되고, 제 1 및 제 2 LED 모듈에서 발생되는 열을 방출하는 원통 형상의 하부 방열부와, 3개의 LED 설치 패널이 등각을 이루며 배치된 상부 방열부를 형성한 방열부; 상기 방열부에 설치되어 상방향으로 빛을 발광하는 제 1 LED 모듈; 및 상기 방열부에 설치되어 측방향으로 빛을 발광하는 제 2 LED 모듈을 포함한다. 따라서 본 발명은 종래의 백열등과 같은 사용의 편리함과, 광원으로부터 조사된 빛을 조명장치의 전방위 영역으로 방사시킬 수 있고, 넓은 조사 영역으로 균일한 조도를 유지할 수 있는 장점이 있다.

Description

LED 조명장치{LED LIGHTING DEVICE}
본 발명은 LED 조명장치에 관한 발명으로서, 더욱 상세하게는 LED에서 발생되는 열의 방출이 용이하게 이루어지고, 백열등과 유사한 배광 패턴을 형성하는 LED 조명장치에 관한 것이다.
일반적으로 백열등은 진공의 유리구 안에 필라멘트선을 넣고 전원을 인가하면 필라멘트선이 고온으로 가열되면서 온도 복사에 의해 빛이 얻어지는 광원인데, 고온에서는 필라멘트가 가늘어져 증발하게 되므로 유리구안에 아르곤과 질소의 혼합 가스를 넣어 증발 작용을 억제시켜 전구의 수명을 연장하고 있다.
통상의 백열등은 자연광에 가까운 빛을 발하여 눈의 피로감을 덜어줄 수 있고 소켓에 용이하게 착탈 가능하여 형광등과 함께 오랜 시간 동안 널리 사용되고 있는 조명등 중 하나이지만 대부분의 에너지가 열로 방출되고 일부 에너지만이 빛으로 전화되는 등의 열효율이 극히 낮고, 필라멘트 자체의 수명이 짧기 때문에 장시간 사용할 수 없어 내구성에 단점이 있지만 저렴하게 제작될 수 있는 장점이 있어서 현재에도 많은 곳에서 사용되고 있다.
최근 들어 전력소모를 낮추고 조도를 높이면서 장시간 사용할 수 있는 내구성이 좋은 전구로서, LED를 광원으로서 사용하려는 시도가 있어 왔다.
이러한 LED(light emitting diode:발광 다이오드)는 반도체에 전압을 가할 때 발생되는 발광 현상을 이용한 광원으로서, 지난 수년간 기술 발전으로 조명용으로 사용할 수 있을 정도로 밝기가 개선되었으며, 기존 백열등에 비해 전력 소모량이 극히 적고 수명이 길기 때문에 일반 전구용으로 그 사용이 확산되고 있는 추세이다.
LED를 이용한 조명장치는 한국 특허등록번호 제10-0759054호에서 LED를 구동하기 위한 인쇄회로기판과, 상기 인쇄회로기판을 수납하면서 상기 외부 소켓부의 전원 계통과 결합되는 본체와, 외주연에 방열을 위한 요철이 형성되고, 일단이 상기 본체에 체결되는 방열판과, 상기 방열판의 상부에 열접착되어 장착되는 LED와, 상기 LED를 수용하면서 상기 방열판의 타단에 결합되는 반투명의 커버체를 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
그러나 이러한 LED는 작동시에 높은 열을 발생시키며, 이러한 열은 히트싱크 등의 방열부재를 통해 발산시키지 않는 경우 조명장치의 효율이 크게 떨어지게 되며, 특히 LED 광원의 출력이 높아질수록 방열의 문제가 크게 작용한다.
이에 LED로부터 발생되는 열의 방열을 위해 반투명 커버체의 후측에 방열판의 크기를 크게 제작할 수밖에 없어 백열등 형태의 LED 조명장치는 전체 크기가 커지는 문제점이 있다.
또한, 종래기술에 따른 LED 조명장치는 LED가 하나의 인쇄회로기판에 부착되어 반투명의 커버체 내부에 배치되기 때문에 LED의 좁은 발산각으로 인하여 반투명의 커버체 측면과 후변에 배광을 형성할 수 없는 문제점이 있다.
또한, 종래의 조명용 광원을 LED 광원으로 교체할 경우 기존의 균제도가 낮아져 빛 환경의 변화가 크게 발생하게 되고, 이로 인해 균제도의 향상을 위해 더욱 많은 조명장치가 요구되어 설치비용이 증가하는 문제점이 있다.
특허등록번호 제10-0759054호
이러한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 LED에서 발생되는 열의 방출이 용이하게 이루어지고, 백열등과 유사한 배광 패턴을 형성하는 LED 조명장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 LED 조명장치로서, 구면 또는 비구면 중 어느 하나로 형성되고, 내부에 수납 공간을 형성하며 하부에는 방열부와 체결되는 캡 결합부(110a)를 형성한 캡부; 하부에는 전원단자와 연결되는 소켓부가 형성되고, 제 1 및 제 2 LED 모듈에서 발생되는 열을 방출하는 원통 형상의 하부 방열부와, 3개의 LED 설치 패널이 등각을 이루며 배치된 상부 방열부를 형성한 방열부; 상기 방열부에 설치되어 상방향으로 빛을 발광하는 제 1 LED 모듈; 및 상기 방열부에 설치되어 측방향으로 빛을 발광하는 제 2 LED 모듈을 포함하고, 상기 방열부는 하부 방열부와 상부 방열부 사이에 설치되어 상기 제 2 LED 모듈에서 측방향으로 발광되는 빛의 일부가 상기 하부 방열부 측으로 조사되어 후면 배광을 형성하는 복수의 배광부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
삭제
또한, 본 발명에 따른 상기 배광부는 상부에서 하부로 직경이 증가하며 단차지게 배치되도록 한 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 상기 배광부는 후면 배광을 형성하기 위해 상기 배광부의 일측에 임의의 곡률을 갖는 배광부 홈을 형성한 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 상기 방열부는 하부 방열부의 내측에 제어 회로부가 수납되도록 중공의 회로 설치홈을 형성한 것을 특징으로 한다.
본 발명은 종래의 백열등과 같은 사용의 편리함과, 광원으로부터 조사된 빛을 조명장치의 전방위 영역으로 방사시킬 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명은 넓은 조사 영역으로 균일한 조도를 유지할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명은 고출력의 LED 조명장치로부터 발생되는 열을 효과적으로 방출함으로써, 저출력의 LED 조명장치에도 적용할 수 있는 장점이 있다.
도 1 은 본 발명에 따른 LED 조명장치를 나타낸 사시도.
도 2 는 본 발명에 따른 LED 조명장치의 방열부를 나타낸 사시도.
도 3 은 도 2에 따른 방열부의 구조를 나타낸 단면도.
도 4 는 본 발명에 따른 LED 조명장치의 구조를 나타낸 단면도.
도 5 는 본 발명에 따른 LED 조명장치의 배광 패턴을 나타낸 예시도.
도 6 은 본 발명에 따른 LED 조명장치의 방열부에서 열 방출 상태를 나타낸 예시도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 LED 조명장치의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 LED 조명장치를 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 LED 조명장치의 방열부를 나타낸 사시도이며, 도 3은 도 2에 따른 방열부의 구조를 나타낸 단면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 LED 조명장치의 구조를 나타낸 단면도이며, 도 5는 본 발명에 따른 LED 조명장치의 배광 패턴을 나타낸 예시도 이고, 도 6 은 본 발명에 따른 LED 조명장치의 방열부에서 열 방출 상태를 나타낸 예시도이다.
도 1 내지 도 4에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 LED 조명장치(100)는 LED에서 발생되는 열의 방출이 용이하게 이루어지고, 백열등과 유사한 배광 패턴이 형성될 수 있도록 캡부(110)와, 방열부(120)와, 제 1 LED 모듈(130)과, 제 2 LED 모듈(140)과, 제어 회로부(150)를 포함하여 구성된다.
상기 캡부(110)는 구면 또는 비구면 중 어느 하나로 형성되고, 하부에는 개구부가 형성되어 방열부(120)의 일부와 제 1 및 제 2 LED 모듈(130, 140)이 삽입되도록 하며, 상기 삽입된 방열부(120)의 일부와 제 1 및 제 2 LED 모듈(130, 140)을 수납하기 위한 수납 공간이 형성된다.
또한, 상기 캡부(110)는 하부에 방열부(120)와 체결되는 캡 결합부(110a)가 형성되어 사용자가 캡부(110)와, 방열부(120)를 선택적으로 분리시키거나 또는 분리된 캡부(110)와 방열부(120)를 결합시킬 수 있도록 한다.
상기 캡 결합부(110a)는 본 실시예에서 내주면을 따라 형성된 나사산을 통해 결합되도록 구성하였으나 이에 한정되는 것은 아니고, 고정탭이나 결합홈 등을 형성하여 결합하는 구성도 가능하다.
또한, 상기 캡부(110)는 불투명한 플라스틱재로 이루어지고, 상기 캡부(110)의 내면에는 빛의 확산이 증가될 수 있도록 확산제가 도포된다.
상기 방열부(120)는 제 1 및 제 2 LED 모듈(130, 140)에서 발생되는 열을 방출하는 구성으로서, 하부에는 전원단자와 연결되는 소켓부(120a)가 형성되고, 하부 방열부(121)와, 상부 방열부(122)와, 배광부(124)와, 배광부 1(125)을 포함하여 구성된다.
상기 하부 방열부(121)는 제 1 및 제 2 LED 모듈(130, 140)에서 발생되는 열을 방출하는 원통 형상의 부재로서, 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 구성되며, 열이 용이하게 방출될 수 있도록 하부 방열부(121)의 길이방향을 따라 하부 방열부 홈(121a)이 형성된다.
또한, 상기 하부 방열부(121)의 상부 테두리를 따라 캡부(110)와 결합하는 하부 방열부 결합홈(121b)이 설치되고, 상기 하부 방열부(121)의 내측에는 제어 회로부(150)가 수납되도록 중공의 회로 설치홈(121c)이 형성된다.
상기 상부 방열부(122)는 평판 형상인 3개의 LED 설치 패널(123)이 서로 등각을 이루며 배치된 삼각 기둥형상의 부재로서, 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 구성되며, 일측에는 제 2 LED 모듈(140)이 설치되고, 타측에는 상기 제 2 LED 모듈(140)에서 발생하는 열이 용이하게 방출될 수 있도록 LED 방열부 홈(123a)이 형성된다.
상기 배광부(124)는 하부 방열부(121)와 상부 방열부(122) 사이에 설치되어 상기 제 2 LED 모듈(140)에서 측방향으로 발광되는 빛의 일부가 상기 하부 방열부(121) 측으로 조사되도록 하여 조명장치(100)가 후면 배광을 형성하도록 하는 원반 형상의 부재로서, 상기 상부 방열부(122)의 하부 위치가 하부 방열부(121)의 상부 위치보다 더욱 상부에 위치하게 함으로써, 후측면으로 배광이 형성될 수 있도록 한다.
또한, 상기 배광부(124)는 제 2 LED 모듈(140)에서 발광된 빛이 후면 배광을 형성할 수 있도록 상기 배광부(124)의 일측에 임의의 곡률을 갖는 배광부 홈(124a)이 형성된다.
즉 상기 배광부 홈(124a)은 원반 형상의 배광부(124)로 인해 후측으로 발광되는 빛이 상기 배광부(124)의 테두리 일부에 의해 가려지는 것을 방지하여 후측면으로의 배광 형성이 더욱 잘 이루어질 수 있게 한다.
상기 배광부 1(125)은 배광부(124)와 하부 방열부(121) 사이에 설치되고, 상기 배광부(124)의 직경보다 더 큰 직경의 원반 형상의 부재로 형성됨으로써, 상기 배광부(124)와, 배광부 1(125)이 상부에서 하부로 직경이 증가하며 단차지게 배치되도록 한다.
즉 상기 배광부 1(125)은 제 2 LED 모듈(140)의 위치가 더욱 상부에 위치하게 함으로써, 상기 제 2 LED 모듈(140)에 의한 후측면 배광이 더욱 잘 형성될 수 있게 하며, 상기 배광부 1(124)은 상기 제 2 LED 모듈(140)에서 발광된 빛이 상기 배광부 1(125)의 테두리 일부에 의해 가려지는 것을 방지하여 후측면으로의 배광 형성이 더욱 잘 이루어질 수 있도록 상기 배광부 1(125)의 일측에 임의의 곡률을 갖는 배광부 1 홈(125a)이 형성된다.
상기 제 1 LED 모듈(130)은 방열부(120)의 배광부(124) 상면에 설치되어 조명장치(100)의 상방향으로 빛이 발광되도록 하고, 인쇄회로기판(131)과, 다수의 LED 칩(132)으로 이루어진다.
상기 제 2 LED 모듈(140)은 상부 방열부(122)의 LED 설치 패널(123)에 설치되어 조명장치(100)의 측방향으로 빛이 발광되도록 하여 측면과 후면에 배광이 형성되도록 하며, 인쇄회로기판(141)과, 다수의 LED(142)으로 이루어진다.
상기 제어 회로부(150)는 하부 방열부(121)의 회로 설치홈(121c)에 설치되어 조명장치(100)의 동작을 제어하는 구성으로서, 소켓부(120a)를 통해 전원이 공급되면, 제 1 및 제 2 LED 모듈(130, 140)이 온/오프되도록 제어신호를 출력한다.
따라서 제 1 LED 모듈(130)의 빛은 상방향으로 발광되고, 제 2 LED 모듈(140)의 빛은 측방향과 후방향으로 발광되어 전체적으로 도 5와 같은 배광 패턴을 형성하여 광원으로부터 조사된 빛을 조명장치의 전방위 영역으로 방사시켜 백열등과 유사한 배광 패턴을 형성할 수 있으며, 넓은 조사 영역으로 균일한 조도를 유지할 수 있고, 백열등과 같이 편리하게 사용할 수 있다.
또한, 제 1 LED 모듈(130)과 제 2 LED 모듈(140)에서 발생되는 열을 하부 방열부(121)와 상부 방열부(122)에서 분산 흡수하여 방출함으로써, 도 6과 같이 상부 방열부(122)에서 열을 효과적으로 방열할 수 있게 된다.
상기와 같이, 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
또한, 본 발명의 실시예를 설명하는 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있으며, 상술된 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있으므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
100 : 조명장치 110 : 캡부
110a : 캡 결합부 120 : 방열부
120a : 소켓부 121 : 하부 방열부
121a : 하부 방열부 홈 121b : 하부 방열부 결합홈
121c : 회로 설치홈 122 : 상부 방열부
123 : LED 설치 패널 123a : LED 방열부 홈
124 : 배광부 124a : 배광부 홈
125 : 배광부 1 125a : 배광부 1 홈
130 : 제 1 LED 모듈 131 : 제 1 인쇄회로기판
132 : 제 1 LED 칩 140 : 제 2 LED 모듈
141 : 제 2 인쇄회로기판 142 ; 제 2 LED 칩
150 : 제어 회로부

Claims (5)

  1. LED 조명장치로서,
    구면 또는 비구면 중 어느 하나로 형성되고, 내부에 수납 공간을 형성하며 하부에는 방열부(120)와 체결되는 캡 결합부(110a)를 형성한 캡부(110);
    하부에는 전원단자와 연결되는 소켓부(120a)가 형성되고, 제 1 및 제 2 LED 모듈(130, 140)에서 발생되는 열을 방출하는 원통 형상의 하부 방열부(121)와, 3개의 LED 설치 패널(123)이 등각을 이루며 배치된 상부 방열부(122)를 형성한 방열부(120);
    상기 방열부(120)에 설치되어 상방향으로 빛을 발광하는 제 1 LED 모듈(130); 및
    상기 방열부(120)에 설치되어 측방향으로 빛을 발광하는 제 2 LED 모듈(140)을 포함하고,
    상기 방열부(120)는 하부 방열부(121)와 상부 방열부(122) 사이에 설치되어 상기 제 2 LED 모듈(140)에서 측방향으로 발광되는 빛의 일부가 상기 하부 방열부(121) 측으로 조사되어 후면 배광을 형성하는 복수의 배광부(124, 125)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 조명장치.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 배광부(124, 125)는 상부에서 하부로 직경이 증가하며 단차지게 배치되도록 한 것을 특징으로 하는 LED 조명장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 배광부(124)는 후면 배광을 형성하기 위해 상기 배광부(124)의 일측에 임의의 곡률을 갖는 배광부 홈(124a)을 형성한 것을 특징으로 하는 LED 조명장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 방열부(120)는 하부 방열부(121)의 내측에 제어 회로부(150)가 수납되도록 중공의 회로 설치홈(121c)을 형성한 것을 특징으로 하는 LED 조명장치.
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