KR101440514B1 - Ｌｅｄ 조명등 기구 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 기존의 조명등 기구를 대체하여 사용 가능하며, 전력소모를 줄일 수 있을 뿐만 아니라 적은 소비 전력으로도 원하는 밝기를 제공할 수 있는 LED 조명등 기구에 관한 것으로서, LED 광원을 가지는 광원부, 광원부가 결합되며, 광원부의 열을 방출하는 방열부, 광원부를 내부에 한정할 수 있도록 방열부에 결합되면서 광원부의 광을 안내하는 덮개, 및 서로 결합된 방열부와 덮개의 양단에 끼워지며, 광원부에 구동 전원을 공급하는 한 쌍의 플러그 캡을 포함하며, 덮개의 내주면에는 LED에서 방출되는 광을 집광하여 덮개의 하부로 안내되게 하는 은 재질로 이루어진 반사 코팅층이 형성된다.

Description

ＬＥＤ 조명등 기구{LED ILLUMINATION COMPONENT}
본 발명은 LED 조명등 기구에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 기존의 조명등 기구를 대체하여 사용 가능하며, 전력소모를 줄일 수 있을 뿐만 아니라 적은 소비 전력으로도 원하는 밝기를 제공할 수 있는 LED 조명등 기구에 관한 것이다.
일반적으로, 조명등은 백열등, 형광등, 할로겐 램프 등 다양한 형태가 있다.
그 중 형광등은 백열등에 비해 전력소비가 낮고 발광효율이 우수하여 오랜 기간 널리 사용되었다. 그러나 형광등은 백열등보다 설비 비용이 높으며 미세한 깜빡거림이 있고 수명이 길지 않은 문제점이 있었다.
따라서 근래에는 형광등을 대체할 수단으로 LED를 이용한 조명등이 각광받고 있다. LED(발광 다이오드, Light Emitting Diode)는 갈륨, 인, 비소 등의 화합물에 전류를 흘려 빛을 발산하는 반도체 소자로써, 반도체의 P-N 접합 구조를 이용하여 소수 캐리어인 전자 또는 정공을 주입하고 이들의 재결합에 의하여 발광한다. LED는 텅스텐 전구나 네온 램프 등 다른 발광 소자와 비교해서 전기에너지를 빛에너지로 전환하는 효율이 높아 에너지 절감효과가 뛰어나며, 또한 열이 발하지 않고 소형 경량이고, 수명이 길다는 장점이 있다.
이러한 LED의 장점으로 인해 LED를 이용한 조명등의 개발이 활발하게 이루어지고 있는 실정이지만, LED 조명등 제작에 따른 원가 절감 및 소비 전력을 줄일 수 있는 방안이 전무한 실정이다.
관련 선행기술로는 한국등록실용신안 제 0458606호(등록일: 2012년 02월 07일, 명칭:"직관형 엘이디 램프")가 있다.
본 발명의 목적은 기존의 조명등 기구를 대체하여 사용 가능하며, 전력소모를 줄일 수 있을 뿐만 아니라 적은 소비 전력으로도 원하는 밝기를 제공할 수 있는 LED 조명등 기구를 제공하려는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않는다.
상기 과제를 실현하기 위한 본 발명의 LED 조명등 기구는, LED 광원을 가지는 광원부, 상기 광원부가 결합되며 상기 광원부의 열을 방출하는 방열부, 상기 광원부를 내부에 한정할 수 있도록 상기 방열부에 결합되면서 상기 광원부의 광을 안내하는 덮개, 및 서로 결합된 상기 방열부와 상기 덮개의 양단에 끼워지며, 상기 광원부에 구동 전원을 공급하는 한 쌍의 플러그 캡을 포함하는 LED 조명등 기구에 있어서, 상기 덮개의 내주면에는 상기 LED에서 방출되는 광을 집광하여 상기 덮개의 하부로 안내되게 하는 은 재질로 이루어질 수 있다.
상기 덮개는, 상기 광원부의 광에 대하여 투과성을 가질 수 있다.
상기 반사 코팅층은, 상기 덮개의 내주면에서 하방면을 제외한 양측면에 서로 대응하도록 형성되면서, 상기 덮개의 길이방향을 따라 연장될 수 있다.
상기 반사 코팅층은, 상기 원형 덮개의 내표면과 상기 반사 코팅층의 부착력을 향상시키기 위하여 상기 원형 덮개 내표면에 형성되는 베이스층, 상기 광원부로부터 발산되는 광을 집광시키기 위하여 상기 베이스층 표면에 형성되는 은나노층, 및 상기 베이스층 및 상기 은나노층의 박리를 방지하기 위하여 상기 은나노층 표면에 형성되는 보호층을 포함할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은, 광원으로 종래의 조명등 기구를 대체하여 사용 가능한 LED를 구비하기 때문에 밝기가 개선되고 광 효율이 향상되어 전력소모를 줄임으로써 에너지 절감이 가능한 LED 조명등 기구를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 LED 조명등 기구는, 덮개 내주면에서 하방면을 제외한 양측면에 은나노를 이용한 반사 코팅층을 형성함으로써, LED에서 발산된 광을 집광하여 덮개의 하방면 외부로 안내할 수 있기 때문에 향상된 광 효율을 얻을 수 있으며, 실장되는 LED의 개수를 줄여 제조 원가를 낮출 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 LED 조명등 기구의 분해사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 LED 조명등 기구의 결합사시도이다.
도 3은 도 2의 선 A - A를 따라 도시된 단면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 도면들 중 동일한 구성요소들은 가능한 어느 곳에서든지 동일한 부호로 표시한다. 또한 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 1 내지 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 LED 조명등 기구를 나타낸 도면이다.
본 도면들을 참조하면, 본 발명의 LED 조명등 기구(100)는 광원부(110)와, 방열부(130)와, 덮개(150), 및 한 쌍의 플러그 캡(170a, 170b)을 포함하여 이루어진다.
먼저, 광원부(110)는 전원이 인가되고, 도시된 바와 같이 일정한 폭을 갖는 수평한 판 형상의 기판(112)과, 기판(112) 상에 길이방향을 따라 실장(mounting)되는 적어도 하나 이상의 LED(114) 광원을 포함한다.
여기에서 LED(114)는 백색광을 출력하는 LED(114)를 채택함이 바람직하다. 본 발명에서 광원인 LED(114)는 백색 LED를 사용하는 것이 바람직하다.
방열부(130)는 열전도성이 좋은 알루미늄, 구리 등과 같은 재질로 제작된다. 이러한 방열부(130)는 기판(112)의 길이??향을 따라 연장되는데, 방열부(130)의 하부에 제공되는 베이스(136)에는 기판(112)이 부착된다. 그리고 방열부(130)의 상부에는 광원부(110)의 열을 흡수하여 외부로 방출하기 위한, 다수의 방열 돌기(132)과 다수의 방열 홈(134)이 반복적으로 형성된다. 여기에서 다수의 방열 돌기(132)와 다수의 방열 홈(134)의 외부와의 접촉 면적을 넓히는 기능을 수행한다. 한편 방열부(130)의 양단에는 덮개(150)가 끼워지는 결합홈(138)이 방열부(130)의 길이방향을 따라 형성된다.
덮개(150)는 마찬가지로 기판(112)의 길이방향을 따라 연장되며, 덮개(150)의 내부에는 덮개(150)의 길이방향을 따라 연장되는 중공부가 형성되고, 덮개(150)의 상부에는 외부와 연통되도록 덮개(150)의 길이방향을 따라 연장되는 절개부(152)가 구비된 관 형상을 가진다.
덮개(150)의 절개부(152)에는, 방열부(130)의 결합홈(138)에 결합되는 결합돌기(154)가 형성된다. 이렇게 덮개(150)가 방열부(130)에 결합됨에 따라 광원부(110)는 방열부(130)와 덮개(150)로 이루어지는 터널 형태의 내부 공간(I)에 한정되며, 광원부(110)의 광은 덮개(150)를 통해 덮개(150)의 외부로 안내된다. 바람직하게는, 덮개(150)는 광에 대한 투과성을 갖는 반투명 또는 투명한 합성수지 재질로 제공된다.
한편, 전술한 바와 같이 결합된 덮개(150)와 방열부(130)의 양단은 한 쌍의 플러그 캡(170a, 170b)에 의해 마감되는데, 누구나 알 수 있듯이 어느 하나의 플러그 캡(170a)은 금속재질의 한 쌍의 플러그가 형성되어 LED(114)가 발광할 수 있도록 기판(112)으로 전원을 인가하며, 또 다른 하나의 플러그 캡(170b)은 합성수지재질의 한 쌍의 플러그가 형성된다. 이와 같이 형성된 한 쌍의 플러그 캡(170a, 170b)은 서로 결합된 방열부(130)와 덮개(150)를 지지할 수 있다.
한편, 덮개(150)의 내부에는 상기 LED(114) 광원에서 방출되는 광을 집광하여 덮개(150)의 하방면(156)으로 안내되게 하는 은 재질로 이루어진 반사 코팅층(190)이 형성된다. 반사 코팅층(190)은 덮개(150)의 내주면에서 하방면(156)이 제외된 부분에 형성된다. 구체적으로 반사 코팅층(190)은 덮개(150)의 내주면에서 하방면(156)을 제외하고 양측에 서로 대응하는 부분에 형성되며, 덮개(150) 내주면의 길이방향을 따라 연장된다.
이러한 반사 코팅층(190)은 베이스층(192), 은나노층(194), 및 보호층(196)을 포함하여 이루어진다.
베이스층(192)은 덮개(150)의 내주면과 반사 코팅층(190)의 부착력을 향상시키기 위하여 덮개(150) 내주면에 형성된다. 이러한 베이스층(192)은 열경화성수지 또는 열가소성수지를 포함한 접착물질로 이루어질 수 있다.
그리고 은나노층(194)은 광원부(110)로부터 방출되는 광을 집광시키기 위하여 베이스층(192) 표면에 형성된다. 은나노층(194)은 은나노 성분을 포함하는 물질을 코팅시켜 형성하는데, 누구나 알 수 있듯이 은(Ag)은 전기전도도가 106% (여기서의 전기전도도는, 구리의 전기전도도를 100%로 설정할 때의 은의 전기전도도를 표현하는 수치임)이므로, 은을 반사 코팅층(190)으로 활용하면 광 반사 효과가 매우 효과적임을 알 수 있다.
한편 보호층(196)은 베이스층(192) 및 은나노층(194)의 박리를 방지하기 위하여 은나노층(194) 표면에 형성된다. 보호층(196)은 광원부(110)의 점등 및 소등에 의한 본 발명의 LED 조명등 기구(100)가 승온과 냉각의 반복에 의하여 LED 조명등 기구(100)에 형성된 반사 코팅층(190)이 균열 및 박리되지 않도록 방지한다. 이러한 보호층(196)은 유약처리 등으로 형성된다.
이와 같이 형성된 반사 코팅층(190)은 광원부(110)에서 방출되는 광을 집광하여, 집광된 광을 코팅되지 않은 덮개(150)의 하방면(156)을 통해 외부로 안내되게 한다.
한편, LED, 백열등 및 형광등의 전력과 광량을 비교해보면, 아래의 표 1에 정리된 바와 같다.
구분 전력(W) 광량(lm; 루멘)
LED 10 약 1,000
백열등 40 약 470
형광등 20 약 1,100
상기 표 1에서 LED, 백열등 및 형광등은 상용화되고 있는 제품 중에 추출된 각각의 실시예의 전력과 광량을 정리한 것이며, 제조사 및 제품별로 편차가 있을 수 있다. 일반적으로 전력(W) 값이 작을수록 소비전력이 낮고, 광량(lm; 루멘)의 값이 클수록 밝은 것이다. 즉, 상기 표 1을 통하여 LED를 광원으로 사용하였을 때, 백열등 또는 형광등을 사용하였을 때 보다 더 큰 광량을 얻을 수 있으며 소비 전력이 낮아짐을 확인할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 LED 조명등 기구는, 광원으로 종래의 조명등 기구를 대체하여 사용 가능한 LED를 구비하기 때문에 밝기가 개선되고 광 효율이 향상되어 전력소모를 줄임으로써 에너지 절감이 가능한 LED 조명등 기구를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 LED 조명등 기구는, 덮개 내주면에서 하방면을 제외한 양측면에 은나노를 이용한 반사 코팅층을 형성함으로써, LED에서 발산된 광을 집광하여 덮개의 하방면 외부로 안내할 수 있기 때문에 향상된 광 효율을 얻을 수 있으며, 실장되는 LED의 개수를 줄여 제조 원가를 낮출 수 있다.
상기와 같은 LED 조명등 기구(100)는 위에서 설명된 실시예들의 구성과 작동 방식에 한정되는 것이 아니다. 상기 실시예들은 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 구성될 수도 있다.
100: LED 조명등 기구 110: 광원부
112: 기판 114: LED
130: 방열부 132: 방열 돌기
134: 방열 홈 136: 베이스
138: 결합홈 150: 덮개
152: 절개부 154: 결합돌기
156: 하방면 170a, 170b: 플러그 캡
190: 반사 코팅층 192: 베이스층
194: 은나노층 196: 보호층
I: 내부 공간

Claims (4)

  1. LED 광원을 가지는 광원부, 상기 광원부가 결합되며 상기 광원부의 열을 방출하는 방열부, 상기 광원부를 내부에 한정할 수 있도록 상기 방열부에 결합되면서 상기 광원부의 광을 안내하는 덮개, 및 서로 결합된 상기 방열부와 상기 덮개의 양단에 끼워지며, 상기 광원부에 구동 전원을 공급하는 한 쌍의 플러그 캡을 포함하는 LED 조명등 기구에 있어서,
    상기 덮개는,
    상기 광원부의 광에 투과성인 반투명 또는 투명 합성수지로 이루어지며,
    상기 덮개의 내주면에는 상기 LED에서 방출되는 광을 집광하여 상기 덮개의 하부로 안내되게 하는 은 재질로 이루어진 반사 코팅층이 형성되고,
    상기 반사 코팅층은,
    상기 덮개의 내주면에서 하방면을 제외한 양측면에 서로 대응하도록 형성되면서 상기 덮개의 길이방향을 따라 연장되며,
    상기 반사 코팅층은,
    원형 덮개의 내표면과 상기 반사 코팅층의 부착력을 향상시키기 위하여 상기 원형 덮개 내표면에 형성되는 베이스층;
    상기 광원부로부터 발산되는 광을 집광시키기 위하여 상기 베이스층 표면에 형성되는 은나노층; 및
    상기 베이스층 및 상기 은나노층의 박리를 방지하기 위하여 상기 은나노층 표면에 형성되는 보호층;을 포함하는 LED 조명등 기구.
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