KR101449516B1 - Ｌｅｄ 모듈 교체형 조명장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 LED 모듈이 고장나면 사용자가 고장 난 LED 모듈을 용이하게 교체하여 사용할 수 있는 LED 모듈 교체형 조명장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 이를 위해, 본 발명은 LED 모듈 교체형 조명장치로서, 조명 하우징에 설치된 제 1 인쇄 회로기판과 전기적으로 접속하여 점등 또는 소등되고, 일측에 설치된 잠금부를 통해 상기 조명 하우징의 제 1 하우징과 탈착 가능하게 설치되는 적어도 하나 이상의 LED 모듈을 포함한다. 따라서 본 발명은 LED 모듈의 탈착이 용이하고, LED 모듈과 조명장치 본체와의 결합을 견고하게 유지할 수 있으며, 고장 난 LED 모듈을 용이하게 제거할 수 있는 장점이 있다.

Description

ＬＥＤ 모듈 교체형 조명장치{LIGHTING DEVICE WITH REPLACEABLE LED MODULE}
본 발명은 LED 모듈 교체형 조명장치에 관한 발명으로서, 더욱 상세하게는 LED 모듈이 고장나면 사용자가 고장 난 LED 모듈을 용이하게 교체하여 사용할 수 있는 LED 모듈 교체형 조명장치에 관한 것이다.
일반적으로 LED는 GaP, GaAs 등의 화합물 반도체의 PN접합에 전류가 흐를 때 빛이 발생하는 현상을 이용한 발광체 소자로서, 발광다이오드 제조시 반도체 화합물의 성분비를 조절함으로써 일정한 파장의 빛을 발생시킬 수 있다.
이러한 LED는 소정 영역의 파장을 이용하여 의료용은 물론, 식물의 생장촉진용으로도 사용되고 있으며, 특히 전력 소모가 적으면서도 시인성이 높다는 장점이 있어서, 최근에는 신호등, 차량의 리어 램프, 옥외 광고용 간판으로도 널리 적용되고 있으며, 그 적용범위는 점점 확대되어 종래에 알려진 조명장치를 대체하여 가고 있다.
한편, 실내의 천정에 설치되는 등기구는 주로 형광등이 사용되고 있는데, 이러한 종래의 형광등 등기구는 끊어진 형광등을 쉽게 교체할 수 있는 이점이 있는 반면에, 형광등의 수명이 비교적 짧기 때문에 주기적으로 교체하여야 한다는 것이 번거롭고 불편한 문제점으로 지적되어 왔으며, 또한 형광등은 백열전구에 비하여 소비전력을 절감할 수 있다 하겠으나 LED에 비해서는 소비전력이 상당히 높다는 것이 문제점으로 지적되어 왔다.
따라서 최근에 와서는 낮은 소비전력으로 점등되는 LED를 이용한 등기구가 소개되고 있다.
그러나 종래 기술에 따른 LED 등기구는 인쇄 회로 기판과, 이에 종횡으로 배열 설치된 복수의 LED로 구성되는 LED 모듈과, 상기 LED 모듈에 전원을 공급하기 위하여 AC전원을 DC전원으로 바꾸어주는 인버터와, 복수의 LED들을 미리 입력된 프로그램에 따라 점멸작동시키는 드라이버 등등의 전기 및 전자 부품들을 일체로 결합시킨 구조로 제조되고 있기 때문에 사용 도중 상기의 조립부품들 중 어느 하나의 부품이 고장나면, 그 고장난 부품만을 교체하지 못하는 문제점이 있다.
더욱이, 하나의 회로기판에 일렬 또는 다수 열로 실장되는 LED 모듈 중 어느 하나가 불량이거나 고장이 발생하는 경우 종래의 LED 모듈은 하나의 회로기판에 접속된 상태에서 실리콘에 의해 일체화되어 있으므로, 불량이나 고장이 발생한 LED 모듈만을 교체할 수 있는 방법이 없다.
이로 인해 여러 개의 LED 모듈 중 단 하나의 LED 모듈이 파손된다 하더라도 다수개의 LED 모듈이 실장된 회로기판 자체를 교체해야되어 정상으로 작동되는 LED 모듈 역시 버려지는 실정이다.
한국 특허공개번호 제10-2011-43973호에 따른 조명장치에는 메인 회로기판에 교체 가능하게 결합되는 LED 모듈이 제안되었다.
도 1 및 도 2는 종래 기술에 따른 모듈 교체형 조명장치(10)로서, LED(12)가 실장되고 상기 LED(12)와 패턴회로를 매개로 전기적으로 연결되는 모듈회로기판(13)이 구비되는 LED 모듈(11)과, 상기 모듈회로기판(13)과 접속패드(17)를 매개로 전기적으로 연결되는 메인회로기판(15)을 포함하고, 상기 LED 모듈(11)이 적어도 한 개 이상 구비되어 상기 메인회로기판(15)의 결합공(16)에 고정수단(14)을 매개로 교체가능하게 결합되는 것을 특징으로 한다.
그러나 이러한 종래 기술에 따른 모듈 교체형 조명장치는 메인회로기판에 천공된 결합공에 LED 모듈을 직접 결합하도록 구성되어 고정수단과 결합공 사이의 유격으로 인한 접촉불량이 발생하고, 상기 메인회로기판과 LED 모듈 사이에 견고한 결합이 유지되지 못하여 점등 불량이 발생하는 문제점이 있다.
한국 특허공개번호 제10-2011-43973호
이러한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 LED 모듈이 고장나면 사용자가 고장 난 LED 모듈을 용이하게 교체하여 사용할 수 있는 LED 모듈 교체형 조명장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 LED 모듈 교체형 조명장치로서, 조명 하우징에 설치된 제 1 인쇄 회로기판과 전기적으로 접속하여 점등 또는 소등되고, 일측에 설치된 잠금부를 통해 상기 조명 하우징의 제 1 하우징과 탈착 가능하게 설치되는 적어도 하나 이상의 LED 모듈을 포함하고,
상기 LED 모듈은 제 2 인쇄 회로 기판상에서 빛을 발광하는 적어도 하나 이상의 LED 칩이 형성되고, 상기 LED 칩이 제 1 인쇄 회로 기판과 전기적으로 접속되도록 다수의 접속부를 형성한 LED 패키지와, 상기 제 2 하우징은 LED 패키지가 수납되는 LED 패키지 삽입홈; 상기 LED 패키지 삽입홈의 일측에 제 1 하우징의 걸림턱과 치합하는 걸림홈을 형성하여, 제 2 하우징이 제 1 하우징에 고정되도록 지지하는 잠금부; 및 상기 LED 패키지 삽입홈의 타측에 일정 길이 돌출되어 제 1 하우징의 고정부 삽입홈과 치합하여 제 2 하우징이 제 1 하우징에 고정되도록 지지하는 고정부를 구비하여 상기 수납된 LED 패키지가 제 1 인쇄 회로 기판에 밀착되도록 제 1 하우징과 치합하는 제 2 하우징을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 상기 조명 하우징은 임의의 인쇄 회로 패턴과, 상기 인쇄 회로 패턴 상에 LED 모듈과 접속하는 다수의 접점부를 형성한 제 1 인쇄 회로 기판; 및 상기 제 1 인쇄 회로 기판에 설치되는 LED 모듈이 고정되도록 지지하는 제 1 하우징을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 상기 제 1 하우징은 LED 모듈이 삽입되는 제 1 하우징 삽입홈; 상기 제 1 하우징 삽입홈의 일측에 설치되어 상기 LED 모듈의 잠금부가 삽입되는 잠금부 삽입홈; 상기 잠금부 삽입홈에 설치되어 상기 LED 모듈의 잠금부와 치합하여 상기 LED 모듈이 제 1 하우징에 고정되도록 지지하는 걸림턱; 및 상기 제 1 하우징 삽입홈의 타측에 설치되어 상기 LED 모듈의 고정부와 치합하고, 상기 LED 모듈이 제 1 하우징에 고정되도록 지지하는 고정부 삽입홈을 포함하는 것을 특징으로 한다.
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본 발명은 LED 모듈의 탈착이 용이하고, LED 모듈과 조명장치 본체와의 결합을 견고하게 유지할 수 있으며, 고장 난 LED 모듈을 용이하게 제거할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명은 LED 모듈이 고장나면 사용자가 고장 난 LED 모듈을 용이하게 교체함으로써, 유지 보수가 용이한 장점이 있다.
도 1 은 종래 기술에 따른 모듈 교체형 조명장치를 나타낸 사시도.
도 2 는 종래 기술에 따른 모듈 교체형 조명장치를 나타낸 단면도.
도 3 은 본 발명에 따른 LED 모듈 교체형 조명장치를 나타낸 사시도.
도 4 는 도 3에 따른 LED 모듈 교체형 조명장치의 구성을 나타낸 분해 사시도.
도 5 는 도 3에 따른 LED 모듈 교체형 조명장치의 구조를 나타내 단면도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 LED 모듈 교체형 조명장치의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.
도 3은 본 발명에 따른 LED 모듈 교체형 조명장치를 나타낸 사시도이고, 도 4는 도 3에 따른 LED 모듈 교체형 조명장치의 구성을 나타낸 분해 사시도이며, 도 5는 도 3에 따른 LED 모듈 교체형 조명장치의 구조를 나타내 단면도이다.
도 3 내지 도 5에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 LED 모듈 교체형 조명장치는 LED 모듈의 탈착이 용이하고, LED 모듈과 조명장치 본체와의 결합을 견고하게 유지할 수 있으며, 고장 난 LED 모듈을 용이하게 제거할 수 있도록 조명 하우징(100)과, 상기 조명 하우징(100)에 설치된 제 1 인쇄 회로기판(110)과 전기적으로 접속하여 점등 또는 소등되고, 일측에 설치된 잠금부(222)를 통해 상기 조명 하우징(100)의 제 1 하우징(120)과 탈착 가능하게 설치되는 복수의 LED 모듈(200)을 포함하여 구성된다.
상기 조명 하우징(100)은 사각 형상의 부재로서, 제 1 인쇄 회로 기판(110)과, 제 1 하우징(120)을 포함하여 구성된다.
상기 제 1 인쇄 회로 기판(110)은 임의의 인쇄 회로 패턴이 형성되고, 상기 인쇄 회로 패턴 상에는 다수의 LED 모듈(200)과 전기적으로 접속하는 다수의 접점부(111)가 형성된다.
또한, 상기 제 1 인쇄 회로 기판(110)은 제 1 하우징(120)에 제 2 하우징(220)이 설치될 경우 상기 제 2 하우징(220)의 잠금부(222) 일부가 설치될 수 있도록 관통공(112)이 형성된다.
상기 제 1 하우징(120)은 제 1 인쇄 회로 기판(110) 상에 설치되는 LED 모듈(200)이 고정되도록 지지하는 구성으로서, 상기 제 1 인쇄 회로 기판(110)에 설치되는 판 형상의 부재로서, 제 1 하우징 삽입홈(121)과, 잠금부 삽입홈(122)과, 걸림턱(123)과, 고정부 삽입홈(124)을 포함하여 구성된다.
상기 제 1 하우징 삽입홈(121)은 LED 모듈(200)이 삽입되도록 형성된 사각 형상의 홈부이다.
상기 잠금부 삽입홈(122)은 제 1 하우징 삽입홈(121)의 일측에 설치되어 LED 모듈(200)의 잠금부(222)가 설치될 수 있도록 한다.
상기 걸림턱(123)은 잠금부 삽입홈(122)의 양측으로부터 일정 길이 돌출되어 설치되고, 상기 LED 모듈(200)의 잠금부(222)와 치합하여 상기 LED 모듈(200)이 제 1 하우징(120)에 고정되도록 지지한다.
상기 고정부 삽입홈(124)은 제 1 하우징 삽입홈(121)의 타측에 설치되어 LED 모듈(200)의 고정부(224)가 삽입되어 치합함으로써, 상기 LED 모듈(200)이 제 1 하우징(120)의 내측에 고정되도록 지지한다.
상기 LED 모듈(200)은 조명 하우징(100)과 선택적으로 탈착 가능하게 설치되어 빛을 발광하는 구성으로서, 제 2 인쇄 회로 기판(211) 상에서 빛을 발광하는 적어도 하나 이상의 LED 칩(212)이 형성되고, 상기 LED 칩(212)이 제 1 인쇄 회로 기판(110)과 전기적으로 접속되도록 상기 제 2 인쇄 회로 기판(211)을 관통하여 다수의 접속부(213)를 형성한 LED 패키지(210)와, 상기 LED 패키지(210)가 수납되고, 상기 수납된 LED 패키지(210)가 제 1 인쇄 회로 기판(110)에 밀착되도록 제 1 하우징(120)과 치합하는 제 2 하우징(220)을 포함하여 구성된다.
상기 제 2 하우징(220)은 LED 패키지(210)가 설치되는 사각 형상의 부재로서, LED 패키지 삽입홈(221)과, 잠금부(222)와, 걸림홈(223)과, 고정부(224)를 포함하여 구성된다.
상기 LED 패키지 삽입홈(221)은 LED 패키지(210)가 삽입되어 설치되는 사각 형상의 홈부이다.
상기 잠금부(222)는 LED 패키지 삽입홈(221)의 일측에 설치되어 제 2 하우징(220)이 제 1 하우징(120)에 고정되도록 지지하거나 또는 분리되도록 하는 구성으로서, 단면의 형상은 "U"자 형상이고, 일측에는 제 1 하우징(120)의 걸림턱(123)과 치합하는 걸림홈(223)이 형성된다.
상기 잠금부(222)는 "U"자 형상의 잠금부가 제공하는 탄성력에 의해 상기 제 2 하우징(220)이 제 1 하우징(120)과 밀착되도록 한다.
상기 고정부(224)는 LED 패키지 삽입홈(221)의 타측에 상기 LED 패키지 삽입홈(221)으로부터 일정 길이 돌출되고, 제 1 하우징(120)의 고정부 삽입홈(124)과 치합하여 제 2 하우징(220)이 상기 제 1 하우징(120)에 고정되도록 지지한다.
다음은 본 발명에 따른 LED 모듈 교체형 조명장치의 분리 및 재설치 과정을 설명한다.
조명 하우징(100)에 다수의 LED 모듈(200)이 일정 간격으로 설치된 상태에서 임의의 LED 모듈(200)에 고장이 발생하면, 사용자는 고장이 발생한 LED 모듈(200)의 잠금부(222)를 이동시켜 걸림홈(223)이 걸림턱(123)과 분리되도록 한다.
상기 걸림홈(223)이 걸림턱(123)과 분리되면, 제 2 하우징(220)은 일측이 제 1 하우징(120)으로부터 분리되고, 고정부(224)를 제 1 하우징(120)의 고정부 삽입홈(124)으로부터 이격시켜 고장이 발생된 LED 모듈(200)을 분리시킨다.
이후 정상 동작하는 LED 모듈은 상기 분리과정과 반대의 순서로 설치하고, 정상 동작하는 LED 모듈의 설치가 완료되면, 제 1 인쇄 회로 기판(110)의 접점부(111)와, LED 모듈의 제 2 인쇄 회로 기판(211)은 접속부(213)는 서로 밀착하여 전기적으로 연결됨으로써, 조명장치의 제어부(미도시)에서 공급하는 전원과 제어신호가 상기 접점부(111)와 접속부(213)를 통해 LED 패키지(210)에 공급될 수 있게 된다.
따라서 LED 모듈의 탈착이 용이하고, LED 모듈과 조명장치 본체와의 결합을 견고하게 유지할 수 있으며, 고장 난 LED 모듈을 용이하게 제거할 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 : 조명 하우징 110 : 제 1 인쇄 회로 기판
111 : 접점부 112 : 관통공
120 : 제 1 하우징 121 : 제 1 하우징 삽입홈
122 : 잠금부 삽입홈 123 : 걸림턱
124 : 고정부 삽입홈 200 : LED 모듈
210 : LED 패키지 211 : 제 2 인쇄 회로 기판
212 : LED 칩 213 : 접속부
220 : 제 2 하우징 221 : LED 패키지 삽입홈
222 : 잠금부 223 : 걸림홈
224 : 고정부

Claims (5)

  1. LED 모듈 교체형 조명장치로서,
    조명 하우징(100)에 설치된 제 1 인쇄 회로기판(110)과 전기적으로 접속하여 점등 또는 소등되고, 일측에 설치된 잠금부(222)를 통해 상기 조명 하우징(100)의 제 1 하우징(120)과 탈착 가능하게 설치되는 적어도 하나 이상의 LED 모듈(200)을 포함하고,
    상기 LED 모듈(200)은 제 2 인쇄 회로 기판(211) 상에서 빛을 발광하는 적어도 하나 이상의 LED 칩(212)이 형성되고, 상기 LED 칩(212)이 제 1 인쇄 회로 기판(110)과 전기적으로 접속되도록 다수의 접속부(213)를 형성한 LED 패키지(210)와, 상기 LED 패키지(210)가 수납되는 LED 패키지 삽입홈(221)과, 상기 LED 패키지 삽입홈(221)의 일측에 제 1 하우징(120)의 걸림턱(123)과 치합하는 걸림홈(223)을 형성하여, 제 2 하우징(220)이 제 1 하우징(120)에 고정되도록 지지하는 잠금부(222)와, 상기 LED 패키지 삽입홈(221)의 타측에 일정 길이 돌출되어 제 1 하우징(120)의 고정부 삽입홈(124)과 치합하여 제 2 하우징(220)이 제 1 하우징(120)에 고정되도록 지지하는 고정부(224)를 구비하여 상기 수납된 LED 패키지(210)가 제 1 인쇄 회로 기판(110)에 밀착되도록 제 1 하우징(120)과 치합하는 제 2 하우징(220)을 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 모듈 교체형 조명장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 조명 하우징(100)은 임의의 인쇄 회로 패턴과, 상기 인쇄 회로 패턴 상에 LED 모듈(200)과 접속하는 다수의 접점부(111)를 형성한 제 1 인쇄 회로 기판(110); 및
    상기 제 1 인쇄 회로 기판(110)에 설치되는 LED 모듈(200)이 고정되도록 지지하는 제 1 하우징(120)을 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 모듈 교체형 조명장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 하우징(120)은 LED 모듈(200)이 삽입되는 제 1 하우징 삽입홈(121);
    상기 제 1 하우징 삽입홈(121)의 일측에 설치되어 상기 LED 모듈(200)의 잠금부(222)가 삽입되는 잠금부 삽입홈(122);
    상기 잠금부 삽입홈(122)에 설치되어 상기 LED 모듈(200)의 잠금부(222)와 치합하여 상기 LED 모듈(200)이 제 1 하우징(120)에 고정되도록 지지하는 걸림턱(123); 및
    상기 제 1 하우징 삽입홈(121)의 타측에 설치되어 상기 LED 모듈(200)의 고정부(224)와 치합하고, 상기 LED 모듈(200)이 제 1 하우징(120)에 고정되도록 지지하는 고정부 삽입홈(124)을 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 모듈 교체형 조명장치.
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