KR101552629B1 - 초슬림 엣지 타입 구조를 갖는 led 등기구의 제조공정 - Google Patents

초슬림 엣지 타입 구조를 갖는 led 등기구의 제조공정 Download PDF

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Abstract

본 발명은 초슬림 엣지 타입 구조를 갖는 LED 등기구의 제조공정에 관한 것이다.
이에 본 발명의 기술적 요지는 LED 등기구 제품 제조시의 공정개선에 관한 기술로서, LED 조명은 등기구의 측면에서 발산하여 반사판에 의해 아래 방향으로 향하도록 하되, LED PCB 기판은 등기구의 각 4면 프레임 중 선택된 프레임에 하나 이상 삽입되도록 형성되고, 이때 도광판을 기준으로 결합된 확산판 및 반사판은 상기 프레임에 일체로 동시 조립되도록 형성되어 종전 대비 초슬림화 구조를 실현함은 물론 천정형 스틸 케이스(함체 하우징)의 사용을 전면 생략할 수 있도록 함으로써, 전체 제조공정이 현저하게 단축되어 원가절감을 도모하는 반면 생산성과 작업성이 크게 향상되는 것을 특징으로 한다.

Description

초슬림 엣지 타입 구조를 갖는 LED 등기구의 제조공정{The production process of LED lighting fixture with type of super-slim}
본 발명은 LED 등기구 제품 제조시의 공정개선에 관한 기술로서, LED 조명은 등기구의 측면에서 발산하여 반사판에 의해 아래 방향으로 향하도록 하되, LED PCB 기판은 등기구의 각 4면 프레임 중 선택된 프레임에 하나 이상 삽입되도록 형성되고, 이때 도광판을 기준으로 결합된 확산판 및 반사판은 상기 프레임에 일체로 동시 조립되도록 형성되어 종전 대비 초슬림화 구조를 실현함은 물론 천정형 스틸 케이스(함체 하우징)의 사용을 전면 생략할 수 있도록 함으로써, 전체 제조공정이 현저하게 단축되어 원가절감을 도모하는 반면 생산성과 작업성이 크게 향상되는 것을 특징으로 하는 초슬림 엣지 타입 구조를 갖는 LED 등기구의 제조공정에 관한 것이다.
일반적으로 조명등은 전기에너지를 빛에너지로 변환하여 야간에 실내나 실외에서 물체를 식별할 수 있도록 광을 제공하거나 물체를 조사하기 위해 사용되며, 최근에는 실내 장식이나 다양한 색 연출을 위하여 조명을 이용하는데, 대체로 백열등, 형광등, 할로겐등, 메탈할라이드등, 수은등, 나트륨등을 사용한다.
형광등은 사무실이나 가정 등의 광원으로 가장 많이 사용되는 것으로, 백열전구에 비해 눈부심이 적고 발광효율이 높으며, 소비전력은 1/3수준이며, 수명도 길다.
또한, 백열전구에 비해 열을 거의 수반되지 않는 잇점이 있으며, 형광램프와 안정기 등의 부품이 별도로 구성되고, 형광램프는 진공 유리관(수은 방전관) 내벽에 형광물질을 도포하고 그 내부에 아르곤 가스와 미량의 수은을 넣고 밀봉한 다음 전압을 인가하여 기체의 방전에 의해 빛을 발생하도록 한다.
이러한 종래의 형광등은 진공 유리관(수은 방전관)이 충분히 밀폐되어야 하므로 제작에 어려움이 있고, 장시간 사용시 직관등이 깜박이는 문제가 있어 사용자가 눈의 피로감을 느끼고, 자체 발열로 인해 주위 온도를 상승시킴으로써 많은 전력 손실을 초래하고, 기준값 이하의 낮은 전압에서는 점등이 되지 않으며, 점등되어 빛을 발산하기까지 시간이 소요되고, 과열시 형광램프가 파손되는 단점이 있다.
따라서, 최근에는 이러한 문제점을 해결하기 위한 방안으로 전력을 빛으로 변환시키는 효율이 뛰어나고, 단위 전력대비 빛의 효율이 높으며, 수명이 반 영구적이고, 전기에너지가 빛에너지로 직접 변환하기 때문에 소비전력이 적으면서 고효율의 조도를 얻을 수 있는 LED(lighting emitting diode)를 이용한 평판등이 개발되어 다양한 용도로 널리 사용되고 있다.
즉, LED 평판등은 빠른 처리속도와 낮은 전력소모 등의 장점을 가지며, 수은 등의 중금속을 사용하지 않아 친환경적이고, 에너지 효율이 높아서 이용도가 점차 늘어가는 추세이며, 일반 조명등에 비해 60～80%의 전력이 절감되며 50,000 시간 이상의 반영구적인 수명을 가지며 눈부심이 발생하지 않기 때문에 조명등으로 각광을 받고 있다.
이하, 도 14를 참조하여 종래기술에 따른 평판형 LED 램프 조립체에 대하여 설명한다.
도 14는 종래의 평판형 LED 램프 조립체에 관한 것으로, 도시된 바와 같이 LED 조명등은 복수의 발광다이오드(10a)가 실장된 PCB 모듈(10,10b), PCB 모듈(10,10b)이 적어도 하나 설치된 내부 바닥면(20a)의 상부에 LED(10a)에서 발생된 빛이 방출되는 개구(20b)가 형성된 케이스(20), 외부 전원(미도시)에서 공급되는 AC전원을 DC전원으로 변환시켜 PCB 모듈(10,10b)에 공급하는 컨버터(30,30a)를 포함하여 구성된다.
이때, 케이스(20)의 내부에는 발광효율을 최대화하기 위하여 양은, 알루미늄, 철판, 스테인레스 또는 아노다이징 등의 재질로 된 반사판을 구성한다.
또한, 케이스(20)의 외면에는 각각의 PCB 모듈(10,10b)에 실장된 발광다이오드(10a)에서 발생된 열을 외부로 용이하게 방출하기 위하여 나노 그라핀(nano graphene)을 포함하는 고전도성 도료(20c)가 도포되어 있다.
그리고 케이스(20)는 열전도성을 더욱 향상시키기 위하여 철재, 알루미늄, 알루미늄 다이캐스팅, 주철, 스텐 등의 재질로 이루어지고, 고전도성 도료(20c)는 효과적인 방열을 위해 발광다이오드(10a)가 실장된 PCB 모듈(10,10b)이 설치되는 케이스(20)의 내면을 제외한 케이스(20)의 외면에 도포되어 있다.
한편, 컨버터(30,30a)는 케이스(20)의 측면에 형성된 결함홈(20d)에 끼움 결합될 수 있도록 플라스틱 재질로 이루어진 컨버터 하우징(30a)의 상,하부에는 각각 복수의 끼움돌기(30b)가 형성되어 있다.
따라서, 컨버터(30,30a)를 결합홈(20d)에 평행한 방향으로 통과시키게 되면 끼움돌기(30b)는 결합홈(20d)의 상단과 하단에 의하여 눌러진 상태로 결합홈(20d)을 통과하게 하여 결합한다.
이후, 결합홈(20d)보다 단면적이 넓은 스토퍼(30c) 직전까지 컨버터(30)가 결합홈(20d)을 통과할 경우, 끼움돌기(30b)는 플라스틱 재질 고유의 탄성에 의하여 원위치로 복귀하게 되면서 결함홈(20d)의 상단과 하단은 끼움돌기(30b)와 스토퍼(30c) 사이에 끼워지게 된다.
그러나, 종래의 조명등 조립체는 케이스에 PCB 모듈(10,10b)을 결합하거나 또는 도광판을 결합하기에는 적절하지 못한 일체형 결합구조로 되어 있다.
즉, 케이스가 일체형으로 되어 있어 케이스에 조립되는 PCB나 도광판 등은 모두 케이스에 결합부재를 사용하여 결합해야만 한다.
이로 인해 조립 공정이 복잡해지고 또한 공정의 추가로 인하여 작업 시간이 오래 소요될 뿐만 아니라 결합부재의 불량으로 인하여 케이스에 PCB나 확산부재가 견고하게 조립되지 못하는 문제점이 발생하게 된다.
또한, LED를 교체하기 위해서는 케이스와 안전기를 모두 제거한 뒤 PCB전체를 교체한 다음 상술한 바와 같은 조립공정을 거치게 됨으로써 유지 보수에 상당한 시간과 비용이 발생하게 된다.
정리하면, 기존 등기구 제조방법은 금속 재질의 스틸 바디(Steel Bod)에 LED PCB를 나사를 이용하여 조립하고, 확산판이 조립된 프레임을 클립을 이용하여 LED PCB가 조립된 몸체에 장착되는 타입으로 빛이 위에서 아래로 향하도록 형성되는 바, 이는 디자인이 가미된 제품 설계에 한계가 있고, 원가 절감 구조에도 한계가 있으며, 구조상 천정 매입형에만 적용이 가능한 단점이 발생된다.
또한, 설치시 작업자에 의한 LED pkg 취급 불량률이 높으며, 공정이 비교적 복잡한 단점이 있다.
1. 대한한국공개특허 제2014-0083674호(2014년 07월 04일 공개)
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 기술적 요지는 LED 등기구 제품 제조시의 공정개선에 관한 기술로서, LED 조명은 등기구의 측면에서 발산하여 반사판에 의해 아래 방향으로 향하도록 하되, LED PCB 기판은 등기구의 각 4면 프레임 중 선택된 프레임에 하나 이상 삽입되도록 형성되고, 이때 도광판을 기준으로 결합된 확산판 및 반사판은 상기 프레임에 일체로 동시 조립되도록 형성되어 종전 대비 초슬림화 구조를 실현함은 물론 천정형 스틸 케이스(함체 하우징)의 사용을 전면 생략할 수 있도록 함으로써, 전체 제조공정이 현저하게 단축되어 원가절감을 도모하는 반면 생산성과 작업성이 크게 향상되는 것을 특징으로 하는 초슬림 엣지 타입 구조를 갖는 LED 등기구의 개선된 제조공정을 제공함에 그 목적이 있다.
이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 제조공정은 LED PCB 모듈(100)이 선택적으로 삽입된 프레임(200)이 형성되도록 하되, 상기 프레임(200)은 확산판(300), 도광판(400), 반사판(500)을 일체의 판으로 보고 외주 4면측에서 동시 조립할 수 있도록 형성된다.
이에, 상기 제조공정은 조립 완료 후 각 프레임(200)이 서로 맞닿는 모서리 연결부(J)에 빛샘 방지용 실링(600)이 도포되도록 형성된다.
이때, 상기 반사판(500)은 박판 형태의 알루미늄 플레이트(510) 일면에 박막 형태의 반사시트(520)가 접합되도록 형성되어 초슬림 구조를 이루도록 형성된다.
이와 같이, 본 발명은 LED 등기구 제품 제조시의 공정개선에 관한 기술로서, LED 조명은 등기구의 측면에서 발산하여 반사판에 의해 아래 방향으로 향하도록 하되, LED PCB 기판은 등기구의 각 4면 프레임 중 선택된 프레임에 하나 이상 삽입되도록 형성되고, 이때 도광판을 기준으로 결합된 확산판 및 반사판은 상기 프레임에 일체로 동시 조립되도록 형성되어 종전 대비 초슬림화 구조를 실현함은 물론 천정형 스틸 케이스(함체 하우징)의 사용을 전면 생략할 수 있도록 함으로써, 전체 제조공정이 현저하게 단축되어 원가절감을 도모하는 반면 생산성과 작업성이 크게 향상되는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 종전 대비 부피가 작아져 이동이 용이하고 적재 공간 활용이 효율적인 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 조명기구의 개략적 분해 사시도,
도 2는 본 발명에 따른 프레임 연결부에 실링을 도포하여 빛샘을 방지하도록 하는 것을 나타낸 예시도,
도 3은 본 발명에 따른 반사시트의 다른 실시예를 나타낸 예시도,
도 4는 본 발명에 따른 프레임의 다른 실시예를 나타낸 예시도,
도 5는 본 발명에 따른 도광판의 다른 실시예를 나타낸 예시도,
도 6은 본 발명에 따른 조명기구의 개략적 분해 사시도,
도 7은 도 6의 조립상태로서 요부 확대 측단면도,
도 8은 본 발명의 슬림화를 위해 반사판과 뒷판이 일체로 부착 결합되는 것을 나타낸 예시도,
도 9는 종래의 등기구를 나타낸 개략적 분해사시도,
도 10은 도 9의 조립상태로서 요부 확대 측단면도,
도 11 내지 도 13은 본 발명과 종래 등기구의 공정 대비 관련도,
도 14는 통상의 등기구의 결합상태를 나타낸 분해 사시도이다.
다음은 도면을 참조하면서 본 발명을 보다 자세히 설명하겠다.
먼저, 도 1 내지 도 8에 도시된 바와 같이 본 발명의 제조공정은 LED PCB 모듈(100)이 선택적으로 삽입된 프레임(200)이 형성되도록 하되, 상기 프레임(200)은 확산판(300), 도광판(400), 반사판(500)을 일체의 판으로 보고 외주 4면측에서 동시 조립할 수 있도록 형성된다.
이때, 상기 프레임은 알루미늄 압출바와 같은 형태로 제작되는 것으로, 일측 선단이 개구되어 '⊃' 형태를 이루도록 형성된다.
이때, 상기 LED PCB 모듈(100)은 프레임의 밀폐된 내측면에 삽입되어 LED가 개구된 측을 향해 빛이 발산되도록 형성된다.
즉, 상기 LED PCB 모듈(100)은 4면의 프레임 중 최소 1면 또는 2면에 장착되어 도광판의 측면을 향해 빛을 발산하도록 형성된다.
이때, 조립 완료 후 각 프레임(200)이 서로 맞닿는 모서리 연결부(J)에 빛샘 방지용 실링(600)이 도포되도록 형성된다.
이러한 실링은 실리콘 재질 또는 이와 균등한 물성을 갖는 재질로서 쉽고 편하게 도포한 뒤 마르면 양생에 의한 마감 처리를 수행할 수 있도록 형성된다.
이때, 상기 반사판(500)은 박판 형태의 알루미늄 플레이트(510) 일면에 박막 형태의 반사시트(520)가 접합되도록 형성되어 초슬림 구조를 이루도록 형성된다.
즉, 알루미늄 플레이트는 종전의 함체 케이스 역할을 수행하는 지지판으로서 종전 대비 높이를 거의 갖지 않아 등기구의 초슬림 두께를 확보할 수 있도록 하는 것으로, 반사시트가 알루미늄 플레이트에 바로 부착(직착)되어 더욱 그러하다.
다시 말해, 상기 반사판, 도광판 및 확산판과 함께 일체화된 구조를 이루면서 준비되면 4면 각 외주측에서 프레임이 개구부를 통해 단순 끼움 공정만으로 결합이 이루어지도록 형성된다.
이후, 조립이 완료된 등기구는 프레임으로 하여금 천정 마감부재에 체결피스 등을 이용하여 단순 조립함으로써, 취급성과 작업성 및 시공성을 극대화할 수 있도록 형성된다.
결국, 이러한 본 발명은 초슬림 구조로 인해 디자인의 다양성을 확보할 수 있고, 천정 고정형과 매입형에 동시 적용이 가능하며, 기존 등기구 보다 부피가 적어 적재 공간이 확보되고, 운반과 이동이 수월함은 물론 설치 시간을 단축할 수 있으며 공정 단축으로 인해 유통구조가 축소되어 제품 생산 및 납품 일정이 단축되는 바, 생산성과 경제성이 개선되는 특징이 있다.
한편, 상기 반사시트(520)은 도 3에 도시된 바와 같이, 박판 형태의 알루미늄 플레이트(510)에 부착됨에 있어서 장기간 사용에도 변함 없이 지속적인 평활도가 유지되도록 하는 것이 중요하다.
이에, 상기 반사시트(520)는 선택적인 실시예로서, 도광판(400)에 대응되어 맞닿는 면상에 유입된 광원을 실질적으로 반사시키도록 하는 반사필름(521)이 형성되고, 상기 반사필름(521) 후방에는 알루미늄 플레이트(510)에 직착되도록 흡착필름(522)이 2중 레이어를 갖으며 결합되도록 하되, 상기 흡착m필름(522)은 면상에 다수개의 미세 진공 에어홀(522-1)이 형성되어 알루미늄 플레이트(510)와의 접합성이 강화되도록 형성된다.
이때, 상기 진공 에어홀(522-1)은 원형, 다각형 또는 허니컴 형태로 형성되어 에어홀로 하여금 알루미늄 플레이트(510)에 진공 밀착식 구조를 이루며 접합되도록 형성된다.
이러한 진공 접합식 밀착 구조의 흡착필름(522)은 빛의 직진성이 변함없이 유지 및 지속될 수 있도록 형성되고, 특히 하부 도광판을 지지 삼아 알루미늄 플레이트에 접합시에는 본딩 접합제 등의 화학 조성물 사용 없이 밀착 고정을 이루도록 형성되어 본드와 같은 화학적 접착제의 미사용에 따라 실내 거주 공간의 환경 호르몬 방출을 방지하도록 형성된다.
아울러, 상기한 진공 흡착식 밀착 구조는 예컨데, 열융착 형태로 접합하는 방식 대비 별도의 열융착 기계장비 사용을 생략하게 하거나 열원을 얻기 위한 기타 부자재 장비의 사용과 인력 손실을 원천적으로 방지하도록 함으로써, 생산성과 경제성이 향상되도록 형성된다.
또한, 본 발명의 프레임(200)은 도 4에 도시된 바와 같이, 선택적으로 LED PCB 모듈(100)이 내장됨에 있어서, 발생되는 열을 방열시키도록 내주연에 다수개의 방열리브(210)가 구비되도록 하되, 상기 방열리브는 방열핀의 역할을 하는 것으로, 천정으로부터 수평으로 열기가 방출되도록 후방에 열 방출홈(220)이 형성되어 과열을 방지하도록 형성된다.
이러한 방열리브는 실내 공기의 대류 현상(공기가 뜨거워지면 팽창하여 주변의 공기보다 밀도가 작아져서 가벼워지고 위로 올라감->위 쪽에 있던 찬 공기는 이동한 뜨거운 공기의 빈자리를 채우기 위해 아래로 내려옴)에 대응되도록 방열홈으로 열기가 방출시 원활한 대류가 이루어지도록 힌지구에 의해 소폭 스윙이 가능한 형태로 제작되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 도광판(400)은 도 5에 도시된 바와 같이, LED PCB 모듈(100)이 장착되는 측면을 포함한 4면 선단에 실내 바닥을 향해 광원이 직교되도록 하는 반사각이 형성되되, 상기 반사각의 외주면에는 반사판이 결합되어 실내 밝기를 더욱 밝게 조장하도록 하는 것이 바람직하다.
이러한 반사각은 20~60°내외로 형성되어 측면에서 유입된 광원(엣지 타입)이 실내 바닥(지면)으로 손실 없이 전달되도록 형성된다.
본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.
100 ... LED PCB 모듈 200 ... 프레임
300 ... 확산판 400 ... 도광판
500 ... 반사판 510 ... 알루미늄 플레이트
520 ... 반사시트 600 ... 빛샘 방지용 실링

Claims (3)

  1. LED PCB 모듈(100)이 선택적으로 삽입된 프레임(200)이 형성되도록 하되, 상기 프레임(200)은 확산판(300), 도광판(400), 반사판(500)을 일체의 판으로 보고 외주 4면측에서 동시 조립할 수 있도록 형성되고, 조립이 완료된 각 프레임(200)은 서로 맞닿는 모서리 연결부(J)에 빛샘 방지용 실링(600)이 도포되도록 형성되며, 상기 반사판(500)은 박판 형태의 알루미늄 플레이트(510) 일면에 박막 형태의 반사시트(520)가 접합되도록 형성되어 초슬림 구조를 이루도록 하는 LED 등기구의 제조공정에 있어서,
    상기 반사시트(520)는 도광판(400)에 대응되어 맞닿는 면상에 유입된 광원을 반사시키도록 반사필름(521)이 형성되고, 상기 반사필름(521) 후방에는 알루미늄 플레이트(510)에 직착되도록 흡착필름(522)이 형성되며, 상기 흡착필름(522)은 면상에 다수개의 미세 진공 에어홀(522-1)이 형성되어 알루미늄 플레이트(510)와의 접합성이 강화되도록 형성되고, 상기 프레임(200)은 LED PCB 모듈(100)이 내장되도록 하되, 발생되는 열을 외부로 방열시키도록 내주연에 다수개의 방열리브(210)가 구비되도록 형성되고, 상기 방열리브(210)는 천정을 기준으로 수평으로 열기가 방출되도록 후방에 열 방출홈(220)이 형성되어 과열을 방지하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 초슬림 엣지 타입 구조를 갖는 LED 등기구의 제조공정.
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