KR101479180B1

KR101479180B1 - Ｌｅｄ집어등장치

Info

Publication number: KR101479180B1
Application number: KR20140049768A
Authority: KR
Inventors: 이주동
Original assignee: 이주동
Priority date: 2014-04-25
Filing date: 2014-04-25
Publication date: 2015-01-05

Abstract

본 발명은 발광다이오드(LED)를 광원으로 하는 LED집어등을 사용함에 있어, LED의 고출력에 의하여 발생된 고열을 효율적으로 냉각시킬 수 있도록 하기 위하여 중공인 집어등설치대의 외주면에 LED집어등을 밀착형성시킴에 따라 LED집어등에서 발생되는 열이 빠른 시간 내에 집어등설치대로 전달되도록 구성한 LED집어등장치에 관한 것으로, 인쇄회로기판(122)과, 이 인쇄회로기판(122) 위에 행과 열 방향으로 매트릭스 형태로 배치된 복수의 LED(121)를 포함하여, 전원공급시 전방으로 광을 조사하도록 구성되는 LED모듈(120); 후측에는 집어등설치대(31)의 외형 형태의 설치대결합홈(111)이 형성되고, 내부에는 상기 LED모듈(120)을 구비하는 집어등케이스(110); 및 상기 집어등케이스(110)의 후측에 형성된 설치대결합홈(111)에, 상기 집어등설치대(31)가 밀착되도록, LED집어등(100)을 후방에서 지지하는 부착구(300)를 포함하고, 상기 LED집어등(100)과 집어등설치대(31) 사이의 설치대결합홈(111) 부분 및/또는 부착구(300)와 집어등설치대(31) 사이에 열전도부재를 구성하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 LED집어등은 비대칭 광 빔이 출사되도록 구성되는 렌즈(200)를 더 포함함으로써, 어선의 현에 가까운 부근의 해수면에 광을 집중시킬 수 있다.

Description

ＬＥＤ집어등장치{A fishing collecting device having LED lamp}

본 발명은 발광다이오드(LED) 집어등장치에 관한 것으로, 특히 발광다이오드(LED)를 광원으로 하는 LED집어등을 사용함에 있어, LED의 고출력에 의하여 발생된 고열을 효율적으로 냉각시킬 수 있도록 하기 위하여 중공인 집어등설치대의 외주면에 LED집어등을 밀착형성시킴에 따라 LED집어등에서 발생되는 열이 빠른 시간 내에 집어등설치대로 전달되도록 구성한 LED집어등장치에 관한 것이다.

오늘날 전기/전자 기술의 발전으로 다양한 전기적으로 안정적인 발광 소자들이 개발되었으며, 대표적인 발광 소자로는 발광다이오드(Light Emitting Diode; LED)가 있다.

발광다이오드(LED)는 고체 발광 표시 소자 중의 하나로, 빛의 3원색인 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 광(光)을 발생하는 단색LED뿐만 아니라 다양한 분야에 응용될 수 있는 백색 광 LED가 개발되었다.

이러한 LED의 응용 분야로는 빛으로 고기를 모으는 집어등이 있다.

그러나 이러한 LED를 광원으로 하는 집어등의 경우, 고출력을 내기 위해서는 그만큼의 고열이 발생한다는 문제점이 있어 사용 중에 식혀주기 위하여, 무거운 방열판을 부착하여야 한다는 문제점이 발생되었다.

특허문헌 1: 대한민국 공개특허공보 제2010-0091353호(2010. 08. 19.자 공개)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 그 목적은 중공인 집어등설치대의 외주면에 LED집어등을 밀착형성시켜, LED집어등에서 발생되는 열이 빠른 시간 내에 집어등설치대로 전달되도록 구성한 LED집어등장치를 제공하는 데 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 LED집어등에, 비대칭 광 빔이 출사되도록 구성되는 렌즈를 더 포함하여, 어선의 현에 가까운 부근의 해수면에 광을 집중시킬 수 있는 LED집어등장치를 제공하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 이루기 위해 본 발명에 따른 LED집어등장치는 인쇄회로기판(122)과, 이 인쇄회로기판(122) 위에 행과 열 방향으로 매트릭스 형태로 배치된 복수의 LED(121)를 포함하여, 전원공급시 전방으로 광을 조사하도록 구성되는 LED모듈(120); 후측에는 집어등설치대(31)의 외형 형태의 설치대결합홈(111)이 형성되고, 내부에는 상기 LED모듈(120)을 구비하는 집어등케이스(110); 및 상기 집어등케이스(110)의 후측에 형성된 설치대결합홈(111)에, 상기 집어등설치대(31)가 밀착되도록, LED집어등(100)을 후방에서 지지하는 부착구(300)를 포함하고, 상기 LED집어등(100)과 집어등설치대(31) 사이의 설치대결합홈(111) 부분 및/또는 부착구(300)와 집어등설치대(31) 사이에 열전도부재(예: 써멀 구리스 등)을 구성하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 내부가 중공인 상기 집어등설치대(31) 내에는 냉매가 순환되도록 구성하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 상기 LED집어등장치에는 교류(AC)전원을 직류(DC)전원으로 변환시키는 AC-DC컨버터(150)가 더 구성되고, 상기 AC-DC컨버터(150)에서 발생되는 열은 상기 집어등설치대(31) 내에 흐르는 냉매에 의해 냉각되도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 상기 LED집어등(100)의 후방에 볼트결합공(141)을 구성하고, 상기 집어등설치대(31)를 상기 LED집어등(100)의 설치대결합홈(111)에 밀착 결합시킨 상태에서, 상기 LED집어등(100)의 후방에서 결합되는 상기 부착구(300)를 구성하며, 상기 부착구(300)에 구성된 체결볼트(140)가 볼트결합공(141)에 체결되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 상기 LED집어등(100)은 비대칭 광 빔이 출사되도록 구성되는 렌즈(200)를 더 포함하고, 상기 렌즈(200)는 상기 LED모듈(120) 상부에 위치하며, 실린더형 구조인 것을 특징으로 한다.

상기 렌즈(200)는 LED(121)로부터 조사된 광을 제1차 굴절시키는 내주면(211)과, 상기 내주면(211)에서 굴절된 광을 제2차 굴절시키는 렌즈(200) 표면인 외주면(212)을 형성하고, 상기 내주면(211)은 소정의 곡률로 형성된 오목 구조이며, 상기 외주면(212)은 소정의 곡률로 형성된 볼록 구조인 것을 특징으로 한다.

상기 내주면(211) 및/또는 외주면(212)은 1개 또는 2개 이상의 곡률로 이루어질 수 있다.

일례로서, 상기 외주면(212)은 제1곡률을 갖는 제1면과, 상기 제1곡률과는 다른 제2곡률을 가지는 제2면으로 이루어지거나 제1곡률을 갖는 제1면과, 상기 제1곡률과는 다른 제2곡률을 갖는 제2면과, 상기 제2곡률과는 다른 제3곡률을 갖는 제3면으로 이루어진다.

상기 LED모듈(120)은 광축(optical axis; Lc)이 수직축에 비해 θ만큼 기울어지도록 구성될 수 있다.

상기 LED모듈(120)은 띠 모양의 상기 인쇄회로기판(122)에, 일정 간격 길이방향(열 방향, x축 방향)으로 다수의 LED(121)가 배치되고, 상기 띠 모양의 인쇄회로기판(122)이, 횡방향(y축 방향)으로 복수개 배열되는 것을 특징으로 한다.

오목 구조의 상기 렌즈(200)의 내주면(211)에 입사되는 광은 1개 또는 2개 이상의 LED(121)로부터 조사되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 상기 렌즈(200)가 포함된 LED집어등장치를 어선(10)에 설치할 경우, 상기 렌즈(200)의 두께가 얇은 부분이 어선의 현(중심)에 인접하도록 구성되고, 상기 렌즈(200)의 두께가 두꺼운 부분이, 상대적으로 상기 렌즈(200)의 두께가 얇은 부분보다 어선의 현(중심)으로부터 멀리 떨어지도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

이상에서와 같이, 본 발명은 중공인 집어등설치대의 외주면에 LED집어등을 밀착형성시킴에 따라 LED집어등에서 발생된 고열을 빠른 시간 내에 효율적으로 집어등설치대를 통해 발산시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 LED집어등은 비대칭 광 빔이 출사되도록 구성되는 렌즈를 더 포함함으로써, 어선의 현에 가까운 부근의 해수면에 광을 집중시킬 수 있다.

또한, 이러한 렌즈를 통해 배광제어를 할 수 있도록 구성함으로써 별도의 램프 등의 설치가 불필요하는 등의 비용 절감 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 어선의 사시도,
도 2는 도 1의 LED집어등의 주요 부분을 발췌한 사시도,
도 3a 및 도 3b는 종래 및 본 발명의 어선의 간략 종단면도,
도 4 및 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 집어등설치대에 LED집어등을 설치한 것을 전방에서 바라본 분리사시도,
도 6은 도 4 및 도 5의 결합사시도,
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 일실시예에 따른 집어등설치대에 LED집어등을 설치한 것을 후방에서 바라본 분리사시도 및 결합사시도,
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 렌즈의 사시도,
도 9는 도 8의 A-A'단면도,
도 10은 본 발명의 다른 일실시예에 따른 렌즈의 단면도,
도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 LED집어등의 단면도,
도 12는 도 9의 LED집어등을 어선에 설치한 상태의 단면도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세하게 설명하고자 한다.

도 1은 본 발명에 따른 어선(10)의 사시도이고, 도 2는 도 1의 LED집어등(100)의 주요 부분을 발췌한 사시도이다.

본 실시예에서는 집어등설치대(31)가 2열로 구성된 것에 해당한다.

즉, 도면에 나타난 바와 같이, 어선(10) 위에는 1개 이상의 수직지지대(11)가 구성되고, 이 수직지지대(11)와 수직되게 어선(10)의 양측(양 현측)으로 2열의 집어등설치대(31)가 구성된다.

본 명세서에서는 어선(10)의 일측열(제1열)에 구성되는 집어등설치대(31)를 '제1집어등설치대'라 명명하고, 타측열(제2열)에 구성되는 집어등설치대(31)를 '제2집어등설치대'라 명명하기로 한다.

본 발명은 제1집어등설치대(31)와 제2집어등설치대(31)가 평행한 방향으로, 어선(10)의 양측(양 현측)에 설치된다.

제1집어등설치대(31)와 제2집어등설치대(31) 사이에는 간격유지부재(51)가 구성되는데, 이 간격유지부재(51)에 의하여 제1집어등설치대(31)와 제2집어등설치대(31)가 일정간격, 즉 평행을 유지하게 된다.

또한, 조인트부(50)는 제1,2집어등설치대(31), 수직지지대(11) 및 간격유지부재(51)를 한 지점에서 연결시킨다.

제1,2집어등설치대(31)의 외주면(212)에는 다수의 LED집어등(100)이 고정설치된다.

또한, 본 발명에서는 각 열에 위치한 LED집어등(100)에서 조사된 광이 어선(10) 외측을 향하도록 LED집어등(100)이 배치된다.

본 발명의 일실시예에서는 제1집어등설치대(31)와 제2집어등설치대(31)가 평행하게 구성하였지만 이에 한정하지는 않는다. 즉, 제1집어등설치대(31)와 제2집어등설치대(31)는 어선(10)의 구조 및 사용 형태에 따라 평행구조가 아니어도 무방하다.

또한, 본 발명의 일실시예에서는 어선(10) 위에 설치되는 집어등설치대(31)가 도 2처럼 2열로 구성될 수도 있지만, 경우에 따라서는 1열로 구성될 수도 있다.

또한, 본 발명은 제1집어등설치대(31)와 제2집어등설치대(31) 사이에 연결파이프(32)를 설치할 수도 있다.

다시 말하면, 제1집어등설치대(31)의 일단과 제2집어등설치대(31)의 일단 사이에 하나의 연결파이프(32)를 구성하고, 제1집어등설치대(31)의 타단과 제2집어등설치대(31)의 타단 사이에 다른 하나의 연결파이프(32)를 구성하여, 전체적으로 폐루프가 형성되도록 구성할 수도 있다.

또한, 본 발명은 하나의 수직지지대(11)를 통해 냉각수가 유입되고, 또 다른 수직지지대(11)를 통해 냉각수가 배출되며, 이때 펌프를 이용할 수 있다.

또한, 제1,2집어등설치대(31)와 연결파이프(32) 사이에는 이음부재(33)를 구성하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명은 제1,2집어등설치대(31) 및 연결파이프(32) 내를 중공으로 형성하고, 상기 중공 내로 냉매가 순환되도록 구성할 수도 있다. 이는 제1,2집어등설치대(31)에 설치된 LED집어등(100)의 빠른 냉각을 위한 것이다.

또한, 본 발명은 상기 냉매를 제1,2집어등설치대(31)로 공급하기 위한 공급파이프(미도시)와, 데워진 냉매를 외부로 배출시키는 배출파이프(미도시)를 구성할 수도 있다.

또한, 본 발명은 연결파이프(32)의 외주면(212)에 LED집어등(100)을 설치할 수도 있다.

이에 따라, 본 발명은 어선(10)의 양 현측뿐만 아니라 전후방에서의 어획작업도 가능하다.

도 3a 및 도 3b는 종래 및 본 발명의 어선(10)의 간략 종단면도이다.

어선(10)에 수직지지대(11)를 설치하고, 그 수직지지대(11) 위에 다수열의 수평지지대(12)를 설치하며, 그 수평지지대(12)의 양단에는 LED모듈(13)이 포함된 LED집어등(100)을 설치한다.

그러나, 종래에는 도 3a에 나타난 바와 같이, 어선(10)의 현으로부터 멀리 떨어진 위치(A지점)의 해수면(18)에 집중으로 광이 조사되었다. 이에 따라 오징어 낚시처럼 어선(10)의 현에서 가까운 위치의 해수면(18)에 집광되어야 하는데, 그렇지 못하는 문제점이 있었다.

이에, 본 발명의 LED집어등(100)에는 비대칭 광 빔이 조사되도록 구성되는 렌즈(200)를 구비하여, 어선(10)의 현에 가까운 부분(B지점)의 해수면(18)에 집광이 이루어지도록 구성한다.(도 3b 참조)

도 4 및 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 집어등설치대에 LED집어등(100)을 설치한 것을 전방에서 바라본 분리사시도이고, 도 6은 도 4 및 도 5의 결합사시도이며, 도 7a 및 도 7b는 본 발명의 일실시예에 따른 집어등설치대에 LED집어등(100)을 설치한 것을 후방에서 바라본 분리사시도 및 결합사시도이다.

먼저, 집어등설치대(31)에 대해 설명하면, 일정한 길이를 가지면서 내부에 중공부가 형성된 파이프로서, 일례로서, 앞에서 설명된 어선(10)의 양측(양 현측)에 설치된 구조를 가진다.

상기 집어등설치대(31)의 양단은 밀폐되도록 구성될 수도 있지만, 내부의 냉매가 순환될 수 있도록 연결될 수도 있다.

또한, 집어등설치대(31)의 재질은 알루미늄, 구리, 철 등을 사용할 수 있는데, 수명, 내구성 및 인장강도 등을 고려하여 스테인레스 재질로 하는 것이 바람직하다.

상기 냉매로는 냉각수(예: 담수, 해수 등), 냉각유 또는 부동액 등과 액체를 사용할 수도 있고, 기체 상태의 냉각가스 등을 사용할 수도 있다.

상기 집어등설치대(31)의 일측 외주면(212)에는 LED집어등(100)이 형성되고, 집어등설치대(31)의 타측 외주면(212)에는 LED집어등(100)을 후방에서 지지하는 부착구(300)가 형성된다.

LED집어등(100)은 일례로서, 집어등케이스(110), LED모듈안착부(130) 및 LED모듈(120)을 포함하여 구성된다.

집어등케이스(110)는 일례로서, 전체적으로 길이방향으로 긴 육면체 형상이고, 전방이 개방되며, 내부가 비어 있는 형태를 가진다. 이 비어 있는 부분에는 LED집어등(100)의 각종부품(LED모듈(120) 등)이 설치된다.

또한, 집어등케이스(110)는 열전달이 우수한 금속성 재질(예: 알루미늄 등)로 이루어진다.

또한, 집어등케이스(110)의 내측에는 교류(AC)를 직류(DC)로 변환시키는 AC-DC컨버터(150)를 구성할 수도 있다.

또한, 집어등케이스(110)의 후측에는 집어등설치대(31)가 LED집어등(100)과 밀착결합될 수 있도록 설치대결합홈(이하, '파이프결합홈'이라고도 함, 111)이 구성된다.

설치대결합홈(111)은 집어등케이스(110)의 후측의 정중앙에 형성될 수도 있지만, 도면에서와 같이 집어등케이스(110)의 후측의 정중앙에서 약간 벗어난 위치에 형성될 수도 있다.

설치대결합홈(111)의 형태는 집어등설치대(31)의 외형 형태(예: 원형 등)로 구성되는 것이 바람직하다.

LED모듈안착부(130)는 집어등케이스(110)의 내측에서 전방으로 돌출될 수도 있으며, 이 돌출된 부분에는 LED모듈(120)이 안착된다.

LED모듈안착부(130)는 집어등케이스(110) 길이방향, 즉 파이프 길이방향으로 길게 형성되고, 그 상부는 평평하게 구성된다.

또한, LED모듈안착부(130)는 설치대결합홈(111)과 가장 근접한 위치에 설치되는 것이 좋다. 이에, 본 발명은 LED모듈안착부(130)에 안착된 LED모듈(120)에 대한 냉각 효율을 향상시킬 수 있다.

LED모듈(120)은 LED모듈안착부(130)에 안착되는 것으로, 다수의 LED(121)가 일정간격으로 배치되어 전원공급시 전방으로 빛을 방출한다.

본 발명은 집어등설치대(31)를 LED집어등(100)의 설치대결합홈(111)에 결합시킨 상태에서, 집어등설치대(31)가 설치대결합홈(111)에서 이탈되는 것을 방지하기 위한 이탈방지수단을 구성한다.

상기 이탈방지수단은 일례로서, LED집어등(100)의 후방에 볼트결합공(141)을 구성하고, 집어등설치대(31)를 LED집어등(100)의 설치대결합홈(111)에 결합시킨 상태에서, LED집어등(100)의 후방에서 결합되는 부착구(300)를 구성하며, 상기 부착구에 구성된 체결볼트(140)는 볼트결합공(141)에 체결된다.

본 발명의 일실시예에서는 볼트결합공(141)이 설치대결합홈(111)을 기준으로 상,하측에 각각 2개씩 구비된다.

부착구(300)는 중앙부분이 벤딩(Bending)되고, 양 가장자리에는 체결볼트(140)가 체결되는 홀이 구성된다.

이로써, 본 발명은 체결볼트(140)가 부착구(300)의 홀에 끼워진 상태에서, 후방에서 집어등설치대(31)를 지지하여, LED집어등(100)의 볼트결합공(141)에 결합된다. 그러면 집어등설치대(31)를 기준으로 집어등설치대(31)의 일측 외주면(212)에는 LED집어등(100)이 밀착형성되고, 집어등설치대(31)의 타측 외주면(212)에는 부착구(300)가 밀착형성된다.

본 발명은 LED집어등(100)과 집어등설치대(31) 사이의 설치대결합홈(111) 부분 및/또는 부착구(300)와 집어등설치대(31) 사이에 열전도부재(예: 써멀 구리스 등)을 구성하는 것이 바람직하다

또한, 본 발명은 LED모듈안착부(130)의 상부에 LED모듈(120)이 배치된 상태에서, LED집어등(100)의 설치대결합홈(111)에 냉매가 채워진(또는 순환된) 집어등설치대(31)를 결합하고, 부착구(300)를 이용하여 LED집어등(100)이 집어등설치대(31)에 고정되도록 하였다. 추가로, 본 발명은 집어등케이스(110)의 내측에 AC-DC컨버터(150)를 구성하였다.

이러한 상태에서 LED집어등(100)을 가동(ON)하면 LED집어등(100)의 LED모듈(120) 및 AC-DC컨버터(150)에서 열이 발생하게 된다. 이 열은 LED모듈안착부(130)를 통하여 집어등설치대(31)에 전달되어, 집어등설치대(31) 내의 냉매에 의하여 냉각된다

대부분의 열은 냉매에서 식혀지고, 집어등설치대(31)를 통해 일부 방열되기도 한다.

또한, 본 발명은 LED집어등(100) 내에 냉매(물 등)를 순환시켜 냉각이 이루어지도록 할 수도 있다.

상기 이탈방지수단의 다른 일례로서, LED집어등(100)의 내측에서 후방으로 관통된 체결볼트와, 집어등설치대(31)를 LED집어등(100)의 설치대결합홈(111)에 결합시킨 상태에서, LED집어등(100)의 후방에서 결합되는 부착구와, 상기 체결볼트에 결합되는 너트를 포함하여 구성된다.

또한, 본 발명에서는 고효율의 배광을 제공할 수 있는 렌즈(200)를 더 구비한다.

이 렌즈(200)는 비대칭 배광특성(비대칭 조사방향)을 갖도록 구성되어, LED모듈(120)의 LED(121)에서 출사된 광이 어선(10)의 현 부근의 해수면(18)에 집중되도록 구성된다.(도 3b 참조)

LED모듈(120)은 인쇄회로기판(122)과, 이 인쇄회로기판(122) 위에 M행과 N열(여기서, M,N은 자연수) 방향으로 배치된 복수의 LED(121)를 포함하여 구성된다.

구체적으로, LED모듈(120)은 일례로서, 길이방향(열 방향, x축 방향)으로 길게 형성된, 띠 모양(단위)의 인쇄회로기판(122)에, 일정 간격 상기 길이방향(열 방향, x축 방향)으로 다수(1×N개)의 LED(121)가 배치되고, 이러한 띠 모양(단위)의 인쇄회로기판(122)이, 횡방향(y축 방향)으로 복수개(M개) 배열되는 구조를 가진다. 이러한 LED모듈(120)은 사각형태의 인쇄회로기판(122)에, 매트릭스 형태로 복수의 LED(121)가 M행과 N열(M×N(여기서, M,N은 자연수))로 배치된 구조라 할 수 있다. 본 발명의 일실시예에서는 도 4,5 등에 나타난 바와 같이, M은 4이고, N은 10이다.

이러한 LED모듈(120) 구조는 그 상부에 위치한 렌즈(200)의 광 굴절이 효율적으로 이루어지도록 하기 위한 것이다.

도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 렌즈(200)의 사시도이고, 도 9는 도 8의 A-A'단면도로, 도 8 중 1개의 단위 실린더형 렌즈(Cylindercal Lens)를 나타낸다. 즉, 도 8에는 일례로서, 도 9와 같은 구조의 단위 실린더형 렌즈가 횡방향(y축 방향)으로 4개 배치되고 있다.

도 8,9에 나타난 바와 같이, 본 발명의 렌즈(200)는 비대칭 광 빔이 조사(출사)되도록 구성된다.

구체적으로, 렌즈(200)는 LED(121)로부터 조사된 광을 제1차 굴절시키는 내주면(211)과, 상기 내주면(211)에서 굴절된 광을 재차(제2차) 굴절시키는 외주면(212)을 가진다. 또한, 렌즈(200)는 LED모듈(120) 상부에 위치하며, 길이방향(열 방향, x축 방향)으로 길게 형성된, 실린더형 구조를 가진다. 여기서, 렌즈(200)의 외주면(212)은 렌즈(200)의 표면에 해당한다.

또한, 렌즈(200)의 내주면(211)은 소정의 곡률로 형성된 오목 구조이며, 렌즈(200)의 외주면(212)은 소정의 곡률로 형성된 볼록 구조이다. 여기서, 렌즈(200)의 내주면(211)은 LED(121)에서 조사된 광의 입사면이고, 렌즈(200)의 외주면(212)은 해당 렌즈(200)를 통과한 광의 출사면이다. 상기 내주면(211)의 중앙은 가장 오목한 형태로 구성될 수 있으며, 상기 외주면(212)의 중앙은 가장 볼록한 형태로 구성될 수 있다. 또한 내주면(211) 및/또는 외주면(212)의 형태는 타원 또는 원형의 형태를 가질 수 있다. 또한, 도 9에서, 내주면(211)의 오목한 부분의 정중앙과 외주면(212)의 볼록한 부분의 정중앙이 일직선상에 위치하지 않고 서로 어긋나게 구성된다.

이에 따라, LED(121)에서 조사된 광은 렌즈(200)와 LED(121) 사이의 제1매질(예: 공기 또는 진공)을 통해 직진하다가 렌즈(200)의 내주면(211)에서 제1차 굴절하고, 제2매질(렌즈, 200)을 경유하여 렌즈(200)의 외주면(212)에서 제2차 굴절하여 공기 중으로 조사된다.

상기 제2매질인 렌즈(200)의 재질로는 일례로서, 유리나 폴리메타크릴레이트(Polymethacrylate), 폴리카보네이트(Poly Carbonate, PC), 폴리메틸메타크릴레이트(Poly Methyl Methacrylate; PMMA), 싸이클로올레핀코폴리머(Cyclo Olenfin Copolymer; COC) 또는 다른 플라스틱 등이 있다.

인쇄회로기판(122)에 설치된 LED(121)은 렌즈(200)의 내주면(211) 중앙으로부터 직하부(直下部)에 위치하도록 구성하여도 무방하고, 렌즈(200)의 내주면(211) 중앙으로부터 일측 또는 타측으로 이격된 위치의 직하부에 구성하여도 무방하다. 도 9에서는 LED(121)가 렌즈(200)의 내주면(211) 중앙의 직하부에 위치하도록 구성하였다. 즉, 도 9에서는 내주면(211)의 오목의 중앙부와 상기 LED(121)(또는 LED의 수직축)이 일직선상에 위치한다.

상기 렌즈(200)의 내주면(211) 및/또는 외주면(212)은 1개 또는 P(여기서, P는 2 이상의 자연수)개의 곡률로 이루어질 수 있다.

제1 실시예로서, 렌즈(200)의 외주면(212)은 1개의 곡률 반경을 갖도록 구성할 수 있다. 마찬가지로 렌즈(200)의 내주면(211)도 상기 렌즈(200)의 외주면(212)처럼 1개의 곡률을 갖도록 구성할 수도 있다.

또한, 제2 실시예로서, 렌즈(200)의 외주면(212)은 제1곡률을 갖는 제1면과, 상기 제1곡률과는 다른 제2곡률을 가지는 제2면으로 이루어질 수 있다. 마찬가지로 렌즈(200)의 내주면(211)도 상기 렌즈(200)의 외주면(212)처럼 서로 다른 곡률을 갖는 제1,2면으로 이루어질 수도 있다.

또한, 제3 실시예로서, 렌즈(200)의 외주면(212)은 제1곡률을 갖는 제1면(a)과, 상기 제1곡률과는 다른 제2곡률을 갖는 제2면(b)과, 상기 제2곡률과는 다른 제3곡률을 갖는 제3면(c)으로 이루어질 수 있다(도 9 참조). 마찬가지로 렌즈(200)의 내주면(211)도 렌즈(200)의 외주면(212)처럼 서로 다른 곡률을 갖는 제1,2,3면으로 이루어질 수도 있다.

본 발명의 렌즈(200)는 두께가 일측에서 타측으로 일률적으로 일정하지 않다. 이는 렌즈(200)의 외주면(212)에서 굴절된 광이 비대칭 조사(출사) 방향을 갖도록 하기 위한 것이다. 일례로서, 도 9의 제1면(a)이 위치한 렌즈(200)의 두께(T1)와, 상기 제2면(b)이 위치한 렌즈(200)의 두께(T2)와, 상기 제3면(c)이 위치한 렌즈(200)의 두께(T3)가 서로 다르다. 여기서, 렌즈(200)의 두께(T1,T2,T3)는 렌즈(200)의 외주면(212)과 내주면(211) 사이의 거리라 할 수 있다.

본 발명의 일실시예에서는, 도 9처럼 렌즈(200)의 일측(도면에서는 좌측에 해당)에서 렌즈(200)의 중앙측(볼록 부분)으로 갈수록 렌즈(200)의 두께가 점차 얇아지고(즉, T1>T2), 렌즈(200)의 중앙측(볼록 부분)에서 렌즈(200)의 타측(도면에서는 우측에 해당)으로 갈수록 렌즈(200)의 두께가 점차 두꺼워지도록 구성(즉, T3>T2)할 수 있으며, 여기서 T1은 T3보다 크게 설계하거나 작게 설계할 수 있다. 따라서, T1>T3>T2 또는 T3>T1>T2의 관계를 갖도록 상기 렌즈의 두께를 설계할 수 있다. 이에 한정하지 않고, T1>T2>T3 또는 T2>T1>T3 또는 T2>T3>T1 또는 T3>T2>T1의 관계를 갖도록 상기 렌즈의 두께를 설계할 수 있다. 또한, T1>T2=T3 또는 T2>T1=T3 또는 T3>T1=T2의 관계를 갖도록 상기 렌즈의 두께를 설계할 수 있다. 여기서, T1은 렌즈 일측의 두께, 일례로서 렌즈 외주면의 제1면(a)의 두께를 나타내고, T2는 렌즈 중앙부분의 두께, 일례로서 렌즈 외주면의 제2면(b)의 두께를 나타내고, T3은 렌즈 타측의 두께, 일례로서 렌즈 외주면의 제3면(c)의 두께를 나타낸다.

이는 상기 제3실시예(P가 3인 경우)에 해당하며, 상기 제2실시예(P가 2인 경우)처럼 렌즈(200)의 외주면(212) 및 내주면(211)이 2개의 곡률을 갖는 면(즉, 제1,2면)으로 구성된 경우에도 렌즈(200)의 제1면 및 제2면의 두께가 다르게 설계할 수 있다. 마찬가지로, 상기 P가 4이상의 곡률을 갖는 면으로 구성된 경우에도 렌즈(200)의 각 면마다 두께를 다르게 설계할 수 있다.

상기 "렌즈(200)의 외주면(212)에서 굴절된 광이 비대칭 조사(출사) 방향을 갖는다"에 대하여 보다 구체적으로 설명하면, 일례로서, LED(121)를 기준으로 LED(121)의 수직축에 대하여 LED(121)로부터 좌측 30도 방향과 우측 30도 방향으로 광이 각각 출사되었다고 가정했을 때, 상기 출사된 광은 각각 렌즈(200)의 외주면(212)에서 굴절되어 공기중으로 조사(출사)되는데, 이 때 그 굴절(또는 조사(출사))된 각이 서로 다르다. 이는 렌즈(200)의 두께와 곡률 그리고 LED(121)의 위치 차이에 따른 것이다.

본 발명의 렌즈(200)는 렌즈(200)의 외주면(212)의 볼록 면이, 어선(10)에서 바다 쪽을 향하도록 설치된다.

또한, 렌즈(200)의 내주면(211)의 하측에는 상기 길이방향(열 방향, x축 방향)으로 다수의 엘이디(LED, 121)가 일정 간격으로 배치된다.

또한, 본 발명은 LED모듈에서 조사되는 광축(optical axis)이 수직축에 비해 소정 각도 기울어질 수 있다. 일례로서, 통상적으로 수직축을 기준으로 LED(121)의 조사각이 좌,우 60도씩(합쳐서 120도)이지만, 본 발명의 일실시예에서는 수직축을 기준으로 LED(121)의 조사각이 좌30도, 우90도 또는 좌90도 우30도가 되도록 구성할 수 있다. 여기서, 수직축은 인쇄회로기판(122)의 표면의 소정 지점(예: LED)을 기준으로 했을 때의 수직(90도) 방향을 나타낸다.

또한, 본 발명은 길이방향(열 방향, x축 방향)으로 길게 형성된 실린더형 렌즈(200)가, 복수의 LED(121)가 구비된 상기 길이방향(띠 모양)의 인쇄회로기판(122)에 탈부착 가능하도록 구성할 수도 있다. 이는 렌즈(200)의 교체를 용이하도록 하기 위한 것이다.

이로써, 상기와 같은 구조를 갖는 본 발명의 렌즈(200)는 복수의 LED(121)에서 조사되는 빛에 대한 배광제어를 할 수 있다.

도 10은 본 발명의 다른 일실시예에 따른 렌즈(200')의 단면도이다.

지금까지는 오목 구조의 상기 렌즈(200)의 내주면(211)에 입사되는 광은 1개의 LED(121)로부터 조사되도록 구성하였다.

그러나, 이에 한정하지 않고, 2개 이상의 LED(도 10에서는 3개의 LED)로부터 렌즈(200')의 내주면(211)에 조사되도록 구성할 수도 있다. 그 이외의 구성은 도 8,9 설명부분에 기재된 내용과 동일하다.

이처럼 하나의 실린더형 렌즈(200')에 2개 이상의 LED(121)를 설치함으로써 설치비를 줄일 수 있다는 장점이 있다.

도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 LED집어등(100)의 단면도이다.

본 발명의 LED집어등(100)은 전방으로 광을 조사하도록 구성된 램프와, 상기 램프를 고정하는 플레이트와, 상기 램프에서 출력된 광을 비대칭 광으로 출사시키는 상기 렌즈(200)를 포함한다.

여기서, 램프는 플레이트에 고정되는 광원 자체이거나 광원(예: LED광원)과 LED모듈(120)을 포함한 구성을 가질 수 있다.

광원의 일례로는 도 4 내지 도 10 설명 부분에서 설명된 LED광원뿐만 아니라 백열등, 개스등, 형광등 등도 포함된다.

또한, 플레이트는 일례로서, 판자 형태이고, 정면에는 다수의 LED광원이 구성된 LED모듈(120)이다.

렌즈(200)는 비대칭 배광특성을 갖도록 구성되어, LED모듈(120)의 LED(121)에서 출사된 광이 어선(10)의 현 부근의 해수면(18)에 집중되도록 구성된다.

렌즈(200)의 구조 등에 대한 상세 설명은 앞에서 이루어졌으므로 생략하기로 한다.

도 12는 본 발명의 LED집어등(100)의 렌즈(200)가 어선(10)에 설치한 상태의 단면도이다.

도 12를 참조하면, 도 9와 같은 구조를 갖는 렌즈(200)를 포함한 집어등장치를 어선(10)에 설치하는 경우, 상기 렌즈(200)의 두께가 얇은 부분(예: 도 9의 T3)이, 상대적으로 렌즈(200)의 두께가 두꺼운 부분(예: 도 9의 T1) 보다 어선(10)의 현(중심)에 인접하도록 구성되고, 반대로 상기 렌즈(200)의 두께가 두꺼운 부분(예: 도 9의 T1)이, 상대적으로 렌즈(200)의 두께가 얇은 부분(예: 도 9의 T3) 보다 어선(10)의 현(중심)으로부터 멀리 떨어지도록 구성한다. 다시 말하면 렌즈(200)의 두께가 얇은 부분(예: 도 9의 T3)이, 상대적으로 렌즈(200)의 두께가 두꺼운 부분(예: 도 9의 T1) 보다 하측에 위치하도록 구성한다.

이로써, 어선(10)의 현에 가까운 부분의 해수면(18)에, 렌즈(200)에 의해 굴절된 광이 집중적으로 조사됨에 따라 주광성 어종 물고기들의 포획이 용이해진다.

한편, 본 발명의 일실시예에서는 도 12처럼 구성할 수도 있지만, 반대로 구성할 수도 있다. 구체적으로, 상기 렌즈(200)의 두께가 두꺼운 부분이 어선(10)의 현(중심)에 인접하도록 구성되고, 상기 렌즈(200)의 두께가 얇은 부분이 어선(10)의 현(중심)으로부터 멀리 떨어지도록 구성시킬 수도 있다.

이는 소정의 광이 어선(10)측으로도 조사되도록 함에 따라 어선(10)에 작업하는 작업자를 위한 별도의 조명등을 설치할 필요가 없어진다.

상기와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 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.

10: 어선
11: 수직지지대
12: 수평지지대
13: LED모듈
18: 해수면
31: 집어등설치대
32: 연결파이프
33: 이음부재
50: 조인트부
51: 간격유지부재
100: LED집어등
110: 집어등케이스
111: 설치대결합홈
120: LED모듈
121: LED
122: 인쇄회로기판
130: LED모듈안착부
140: 체결볼트
141: 볼트결합공
150: AC-DC컨버터
200, 200': 렌즈
211: 내주면
212: 외주면
300: 부착구
a,b,c : 렌즈의 외주면
T1, T2, T3: 렌즈의 두께

Claims

인쇄회로기판(122)과, 이 인쇄회로기판(122) 위에 행과 열 방향으로 매트릭스 형태로 배치된 복수의 LED(121)를 포함하여, 전원공급시 전방으로 광을 조사하도록 구성되는 LED모듈(120);
후측에는 집어등설치대(31)의 외형 형태의 설치대결합홈(111)이 형성되고, 내부에는 상기 LED모듈(120)을 구비하는 집어등케이스(110); 및
상기 집어등케이스(110)의 후측에 형성된 설치대결합홈(111)에, 상기 집어등설치대(31)가 밀착되도록, LED집어등(100)을 후방에서 지지하는 부착구(300)를 포함하고,
상기 LED집어등(100)과 집어등설치대(31) 사이의 설치대결합홈(111) 부분 및/또는 부착구(300)와 집어등설치대(31) 사이에 열전도부재를 구성하며,
상기 LED집어등(100)은 비대칭 광 빔이 출사되도록 구성되는 렌즈(200)를 더 포함하고,
상기 렌즈(200)는 상기 LED모듈(120) 상부에 위치하며, 실린더형 구조이며,
상기 렌즈(200)의 외주면(212)은 제1곡률을 갖는 제1면과, 상기 제1곡률과는 다른 제2곡률을 갖는 제2면과, 상기 제2곡률과는 다른 제3곡률을 갖는 제3면으로 이루어지고,
상기 제1면이 위치한 렌즈(200)의 두께를 T1, 상기 제2면이 위치한 렌즈(200)의 두께를 T2, 상기 제3면이 위치한 렌즈(200)의 두께를 T3이라 했을 때, 상기 렌즈(200)의 두께는 T1>T3>T2의 관계를 가지는 것을 특징으로 하는 LED집어등장치.
인쇄회로기판(122)과, 이 인쇄회로기판(122) 위에 행과 열 방향으로 매트릭스 형태로 배치된 복수의 LED(121)를 포함하여, 전원공급시 전방으로 광을 조사하도록 구성되는 LED모듈(120);
후측에는 집어등설치대(31)의 외형 형태의 설치대결합홈(111)이 형성되고, 내부에는 상기 LED모듈(120)을 구비하는 집어등케이스(110); 및
상기 집어등케이스(110)의 후측에 형성된 설치대결합홈(111)에, 상기 집어등설치대(31)가 밀착되도록, LED집어등(100)을 후방에서 지지하는 부착구(300)를 포함하고,
상기 LED집어등(100)과 집어등설치대(31) 사이의 설치대결합홈(111) 부분 및/또는 부착구(300)와 집어등설치대(31) 사이에 열전도부재를 구성하며,
상기 LED집어등(100)은 비대칭 광 빔이 출사되도록 구성되는 렌즈(200)를 더 포함하고,
상기 렌즈(200)는 상기 LED모듈(120) 상부에 위치하며, 실린더형 구조이며,
상기 렌즈(200)의 외주면(212)은 제1곡률을 갖는 제1면과, 상기 제1곡률과는 다른 제2곡률을 갖는 제2면과, 상기 제2곡률과는 다른 제3곡률을 갖는 제3면으로 이루어지고,
상기 제1면이 위치한 렌즈(200)의 두께를 T1, 상기 제2면이 위치한 렌즈(200)의 두께를 T2, 상기 제3면이 위치한 렌즈(200)의 두께를 T3이라 했을 때, 상기 렌즈(200)의 두께는 T1>T2=T3의 관계를 가지는 것을 특징으로 하는 LED집어등장치.
제 1항 또는 제2항에 있어서,
내부가 중공인 상기 집어등설치대(31) 내에는 냉매가 순환되도록 구성하는 것을 특징으로 하는 LED집어등장치.
제 1항 또는 제2항에 있어서,
상기 LED집어등장치에는 교류(AC)전원을 직류(DC)전원으로 변환시키는 AC-DC컨버터(150)가 더 구성되고,
상기 AC-DC컨버터(150)에서 발생되는 열은 상기 집어등설치대(31) 내에 흐르는 냉매에 의해 냉각되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 LED집어등장치.
제 1항 또는 제2항에 있어서,
상기 LED집어등(100)의 후방에 볼트결합공(141)을 구성하고, 상기 집어등설치대(31)를 상기 LED집어등(100)의 설치대결합홈(111)에 밀착 결합시킨 상태에서, 상기 LED집어등(100)의 후방에서 결합되는 상기 부착구(300)를 구성하며, 상기 부착구(300)에 구성된 체결볼트(140)가 볼트결합공(141)에 체결되는 것을 특징으로 하는 LED집어등장치.
제 1항 또는 제2항에 있어서,
상기 렌즈(200)는 LED(121)로부터 조사된 광을 제1차 굴절시키는 내주면(211)과, 상기 내주면(211)에서 굴절된 광을 제2차 굴절시키는 렌즈(200) 표면인 상기 외주면(212)을 형성하고,
상기 내주면(211)은 소정의 곡률로 형성된 오목 구조이며,
상기 외주면(212)은 소정의 곡률로 형성된 볼록 구조인 것을 특징으로 하는 LED집어등장치.
제 6항에 있어서,
상기 내주면(211)은 1개 또는 2개 이상의 곡률로 이루어지고, 상기 외주면(212)은 1개 또는 2개 이상의 곡률로 이루어지는 것을 특징으로 하는 LED집어등장치.
제 1항 또는 제2항에 있어서,
상기 LED모듈(120)에서 조사되는 광축(optical axis; Lc)이 수직축에 비해 소정 각도만큼 기울어지도록 구성되는 것을 특징으로 하는 LED집어등장치.
제 1항 또는 제2항에 있어서,
상기 LED모듈(120)은,
띠 모양의 상기 인쇄회로기판(122)에, 일정 간격 열 방향으로 다수의 LED(121)가 배치되고,
상기 띠 모양의 인쇄회로기판(122)이, 횡방향으로 복수개 배열되는 것을 특징으로 하는 LED집어등장치.
제 1항 또는 제2항에 있어서,
상기 렌즈(200)가 포함된 LED집어등장치를 어선(10)에 설치할 경우, 상기 렌즈(200)의 두께가 얇은 부분이 어선의 현에 인접하도록 구성되고, 상기 렌즈(200)의 두께가 두꺼운 부분이, 상대적으로 상기 렌즈(200)의 두께가 얇은 부분보다 어선의 현으로부터 멀리 떨어지도록 구성되는 것을 특징으로 하는 LED집어등장치.
제 6항에 있어서,
상기 내주면(211)의 오목한 부분의 정중앙과 상기 외주면(212)의 볼록한 부분의 정중앙이 일직선상에 위치하지 않고 서로 어긋나게 구성되는 것을 특징으로 하는 LED집어등장치.
제 1항 또는 제2항에 있어서,
각각의 단위 실린더형 렌즈에 대하여 상기 LED(121)가 상기 열 방향과 상기 횡방향으로 각각 복수개 배치되는 것을 특징으로 하는 LED집어등장치.
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