KR101639121B1

KR101639121B1 - 조명 장치

Info

Publication number: KR101639121B1
Application number: KR1020140108232A
Authority: KR
Inventors: 이영규
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2014-08-20
Filing date: 2014-08-20
Publication date: 2016-07-12
Also published as: KR20160022542A

Abstract

본 실시예의 조명 장치는, LED 소자들이 마련된 LED 모듈; 상기 LED 모듈을 수용하고, 상기 LED 모듈과 대향되는 측이 개방되는 형상을 갖는 조명 바디; 상기 조명 바디에 마련된 상기 LED 모듈을 방열시키기 위해 상기 LED 모듈측에 부착되는 히트 싱크; 및 상기 조명 바디 일측에 결합되고, 소정의 탄성력을 갖는 위치 고정부;를 포함하고, 상기 위치 고정부는 양측 단부가 소정의 곡률로 이루어진 라운딩부를 포함한다.

Description

조명 장치{LIGHTING APPARATUS}

본 발명은 조명 장치에 대한 것으로서, 천장에 고정되는 다운라이트 구조의 조명 장치를 용이하게 매립할 수 있고, 천장 내벽에 손상을 가하지 않는 조명 장치에 대한 것이다.

LED 소자를 광원으로 하는 조명은 소비전력이 낮고 그 수명기간이 길기 때문에, 점차 시장에 침투하는 속도가 빨라지고 있다. 그 중에서도, 최근 주목받고 있는 것이 자동차의 차재 LED 조명과, 건물 등의 분야의 매립 조명에서도 LED 조명으로의 전환이 이루어지고 있다.

그러나, 이러한 LED 조명의 광원인 LED 소자는 열에 매우 약하고, 허용 온도를 초과하면 발광 효율이 저하될 수 있다. 그리고, LED 소자의 수명이 줄어들게 된다. 이러한 문제를 해결하기 위해서는, LED 소자의 발광시에 열을 주위의 공간으로 방열할 필요가 있으며, 이 때문에 LED 조명에는 큰 사이즈의 히트 싱크가 구비되어 있다.

한편, 선행문헌인 대한민국 공개특허공보 제 10-2010-0127310호(공개 일자 : 2010년12월03일)에는 종래의 조명장치에 관한 내용이 개시된다. 상기 선행문헌에는, 조명 장치에 판 스프링이 구비되며, 상기 판 스프링을 천장 내측에 접촉하도록 하여 조명 장치를 천장의 홀 내에 고정시키는 사상이 개시된다.

그러나, 이러한 종래의 조명 장치에 구비된 판 스프링 구조는 강성이 약한 천장면에 손상을 주기가 쉽고, 그 두께가 얇아 조명 장치의 위치 고정이 견고히 이루어지지 않는 경우가 발생한다.

본 발명은 LED 소자로부터 발생되는 열을 부가적인 장치를 추가하지 않더라도, 빛을 가이드하는 반사판을 통하여 효과적인 방열이 이루어질 수 있는 조명 장치를 제안하고자 한다.

그리고, 다운라이트 타입으로 천장에 삽입 고정되는 경우에, 해당 조명 장치가 천장 내에 삽입되는 때에 천장 벽과의 충돌 또는 충격을 줄일 수 있는 구조로 이루어진 조명 장치를 제안하고자 한다.

그리고, 상기 위치 고정부는 상기 조명 바디의 일측에 결합되는 지지 클립과, 상기 지지 클립의 양측에서 연장 형성되는 제 1 및 제 2 탄성 클립을 포함하고, 상기 제 1 및 제 2 탄성 클립은 상기 지지 클립으로부터 소정 각도 상향 굴곡되는 형상으로 이루어진다.

제안되는 바와 같은 실시예의 조명 장치에 의해서, 천장과 같은 구조물에 설치 또는 매립되는 다운라이트 타입의 경우, 조명 장치를 설치하는 도중에 조명 장치의 구성품 또는 천장 면이 손상되는 경우를 방지할 수 있는 장점이 있다.

또한, 실시예의 조명 장치에 마련되는 위치 고정부에 의해서, 해당 조명 장치가 설치된 후에도, 그 위치 고정부가 갖는 탄성력에 의하여 보다 견고히 위치가 고정될 수 있는 장점이 있다.

또한, LED 소자에서 발생되는 고온의 열이 반사판의 역할을 수행하는 조명 바디의 형상을 따라 용이하게 방열될 수 있으며, 이로 인하여 조명 장치의 효과적인 방열 뿐만 아니라 조명 장치의 소형화를 도모할 수 있다.

도 1은 본 실시예의 조명 장치가 구조물 내에 설치된 경우의 모습을 보여주는 도면이다.
도 2는 본 실시예의 조명 장치의 측면을 보여주는 도면이다.
도 3과 도 4는 본 실시예의 조명 장치의 위치를 고정시키는 위한 위치 고정부를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 실시예의 조명 장치를 분해한 모습을 보여주는 도면이다.
도 6은 본 실시예의 조명 장치 내에 수용되는 광원 모듈의 모습을 보여주는 도면이다.
도 7은 본 실시예의 광원 모듈을 분해한 모습을 보여주는 도면이다.
도 8과 도 9는 본 실시예의 조명 장치에 의하여 방열이 이루어지는 모습을 보여주기 위한 도면이다.

본 실시예의 조명 장치의 구성에 대해서, 첨부되는 도면을 참조하여 상세히 설명하여 본다.

도 1은 본 실시예의 조명 장치가 구조물 내에 설치된 경우의 모습을 보여주는 도면이고, 도 2는 본 실시예의 조명 장치의 측면을 보여주는 도면이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 실시예의 조명 장치(100)는, LED 모듈이 수용된 조명 바디(110)와, 상기 조명 바디(110)의 후방(도면에서는 상측 방향)에 마련되는 히트 싱크(120)와, 조명 장치(100)가 구조물(10)에서 위치가 고정되도록 하는 위치 고정부(180)을 포함한다. 상기 구조물(10)은 천장 등을 포함할 수 있다.

그리고, 상기 조명 바디(110)의 전방(도면에서는 하측 방향)에 위치하는 보호 커버(190)를 포함한다.

상기 조명 바디(110)는 조명 장치의 몸체를 형성하고, 내부에 수용된 LED 소자로부터 발생된 빛의 진행을 가이드하는 반사판의 역할을 수행한다.

그리고, 상기 조명 바디(110)는 LED 소자들로부터 발생되는 열을 효과적으로 방열시키는 역할을 수행하며, 열전도율이 높은 알루미늄 또는 이의 합금으로 이루어져 효과적으로 방열이 이루어질 수 있다.

상기 조명 바디(110)의 형상이 LED 소자로부터 멀어질수록 그 사이즈(또는 직경)가 점차 증가하도록 이루어지기 때문에, 열전도가 빠른 속도로 이루어질 수 있다. 이에 대해서는, 첨부되는 도면과 함께 더 자세하게 살펴보기로 한다.

또한, 상기 위치 고정부(180)은 조명 바디(110)의 단부 일측에 결합가능하고, 탄성력에 의하여 조명 장치가 구조물(10)로부터 위치가 벗어나지 않도록 한다.

상기 위치 고정부(180)를 조명 바디(110)측으로 힘을 가한 상태에서, 상기 위치 고정부(180)가 구조물(10) 안으로 삽입되면, 상기 위치 고정부(180)에 가한 힘을 해제한다. 그러면, 상기 위치 고정부(180)가 갖는 탄성력에 의하여 본래 형상으로 복귀하고, 그 복원된 형상의 위치 고정부(180)가 상기 구조물(10)의 내벽에 걸리게 됨으로써, 결국 조명 장치(100)의 위치가 고정될 수 있다. 그리고, 상기 위치 고정부(180)는 복수개가 상기 조명 바디(110)에 결합될 수 있다.

클립 형상의 상기 위치 고정부(180)에 대해서는, 도 3과 도 4를 참조하여 아래에서 더 자세히 설명하여 본다.

한편, 상기 조명 바디(110)의 후면, 즉, 빛의 진행과는 반대의 방향에는 LED 소자들로부터 발생되는 열을 방열시키기 위한 히트 싱크(120)가 더 마련될 수 있다. 상기 히트 싱크(120)는 상기 조명 바디(110)와 적어도 일부분이 접하도록 제공되고, 상기 조명 바디(110)로 전도된 열이 상기 히트 싱크(120)로 전도 또는 복사될 수 있다.

그리고, 본 실시예에서의 히트 싱크(120)는 조명 바디(110)의 일부분을 감싸는 형상으로 이루어지더라도, 조명 바디(110) 및 히트 싱크(120)에 의한 충분한 방열이 가능하다. 특히, 상기 히트 싱크(120)는 일측이 개방되고, 타측이 평면 구조로 이루어지고, 개방된 부위의 히트 싱크(120)가 조명 바디(110)의 일부분을 덮도록 형성되는 것이 가능하다. 예를 들어, 히트 싱크의 일부분이 조명 바디(110)의 제 1 바디 일부분을 커버하는 형상이 가능하다. 이로 인해, 히트 싱크를 소형화할 수 있는 큰 장점이 있다.

상기 히트 싱크(120)는 상기 조명 바디(110)의 일부분에 결합되는 히트 싱크 바디(121)와, 상기 히트 싱크 바디(121)에 형성되는 적어도 하나 이상의 관통홀(122)을 포함한다. 상기 관통홀(122)을 통하여 순환되는 공기에 의하여, 방열의 효과가 더 증대될 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이, 상기 히트 싱크 바디(121)는 원통형으로 이루어질 수 있으며, 일측이 개방되어 조명 바디(110)의 일부분과 결합될 수 있고, 타측은 폐쇄된 형상(평평한 면)으로 이루어질 수 있다.

열 흐름의 관점에서, LED 소자에서 발생되는 열은 전도, 복사, 및 대류를 통하여 이동하게 되며, 특히, LED 소자가 결합되어 있는 조명 바디(110)가 반사판의 역할을 수행하는 것과 함께 방열이 이루어질 수 있다.

도 3과 도 4는 본 실시예의 조명 장치의 위치를 고정시키는 위한 위치 고정부를 설명하기 위한 도면이다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 실시예의 위치 고정부(180)는 조명 장치의 조명 바디(110) 일측에 결합가능하고, 적어도 하나 이상이 마련될 수 있다. 도면들에는 상기 위치 고정부(180)가 조명 바디(110)의 커버 결합부(114,도 5 참조)에 결합되는 것으로 도시되어 있으나, 실시예에 따라서는 상기 위치 고정부(180)가 조명 바디(110)의 굴곡면 상에 결합되거나, 조명 바디의 하측에 결합되는 보호 커버(190)에 결합되는 것도 가능하다.

위치 고정부(180)는, 가운데 영역에 위치하게 되는 지지 클립(181)과, 상기 지지 클립(181)으로부터 소정 각도 상측 방향으로 절곡하여 형성되는 제 1 및 제 2 탄성 클립(182,183)을 포함한다.

위치 고정부(180) 전체가 소정의 탄성력을 갖는 물질, 예를 들면, 소정의 탄성력을 갖는 알루미늄으로 이루어진 판 스프링이 될 수 있다. 그리고, 지지 클립(181)은 조명 장치의 조명 바디(110) 일측 또는 보호 커버(190)에 결합되도록 하는 볼트가 체결될 수 있는 체결부를 포함할 수 있다.

또한, 상기 제 1 및 제 2 탄성 클립(182,183)은 상기 지지 클립(181)의 일단부가 연장되는 형상으로서, 다운 라이트 타입의 조명 장치가 구조물(10)에 삽입되는 방향인 상측 방향으로 만곡되는 형상으로 이루어진다.

상기 제 1 및 제 2 탄성 클립(182,183)은 상기 지지 클립(181)을 개재하여 대칭되는 형상으로 이루어질 수 있으며, 특히, 상기 제 1 및 제 2 탄성 클립(182,183)은 소정 두께의 얇은 판 형상으로 이루어지기 때문에, 탄성력에 의하여 원래 상태의 위치로 복원될 수 있다.

도 4에 도시된 바와 같이, 사용자가 조명 장치를 구조물(10)에 매립시키기 위하여, 상기 제 1 및 제 2 탄성 클립(182,183)을 각각 A위치와 B위치까지 가압시킬 수 있다. 그리고, 상기 위치 고정부(180)를 목적 위치까지 이동시킨 다음 가압력을 해제하게 되면, 도시된 화살표 방향으로 상기 제 1 및 제 2 탄성 클립(182,183)의 휨이 해제될 수 있다.

그리고, 본 실시예의 위치 고정부(180)에서는, 상기 제 1 및 제 2 탄성 클립(182,183)에 휨을 가한 상태에서 구조물(10)에 매립하는 경우, 이들 탄성 클립들에 의하여 구조물(10)의 내벽이 손상되거나, 반대로 탄성 클립의 손상을 방지하기 위한 라운딩부(185)가 마련된다.

즉, 상기 제 1 및 제 2 탄성 클립(182,183)의 단부 영역에는 소정의 곡률로 만곡 형성되는 라운딩부(185)가 구비된다. 구체적으로, 상기 라운딩부(185)는 상기 제 1 및 제 2 탄성 클립(182,183)의 각각의 모서리부에 구비되며, 소정의 곡률로 이루어질 수 있다. 상기 제 1 및 제 2 탄성 클립(182,183)의 단부 자체가 굴곡되는 형상으로 이루어지는 것도 가능하다.

그리고, 구조물(10)의 내벽과의 선접촉보다는 면접촉을 유도하기 위하여 소정 두께를 갖는 라운딩부(185)가 탄성 클립의 단부에 끼워질 수도 있다. 이때, 상기 라운딩부(185)는 충격을 흡수하기에 용이한 고무 재질로 이루어질 수 있다.

이러한 구조를 통해서, 탄성 클립이 휘어지거나, 그 휨이 해제되는 경우에도, 구조물(10)의 내벽과의 접촉시 손상되는 경우를 줄일 수 있으며, 이러한 안정적인 매립을 유도함으로써 결국 조명 장치의 설치 및 그 유지가 용이해지는 장점이 있다.

도 5는 본 실시예의 조명 장치를 분해한 모습을 보여주는 도면이고, 도 6은 본 실시예의 조명 장치 내에 수용되는 광원 모듈의 모습을 보여주는 도면이고, 도 7은 본 실시예의 광원 모듈을 분해한 모습을 보여주는 도면이다.

이하의 설명에서는, 본 실시예의 조명 장치가 천장에 위치하는 경우를 예로 들어 설명하며, LED 소자의 빛이 아래로 이동하므로, 빛의 이동 방향과 동일한 방향을 조명 바디(110)의 하측 방향(또는 전면), 빛의 이동 방향과 반대의 방향을 조명 바디(110)의 상측 방향(또는 후면)이라 하여 본다.

이 경우, 상기 조명 바디(110)는 빛의 이동 방향을 따라 연장되는 형상을 갖고, 상기 조명 바디(110)의 후면에는 히트 싱크(120)가 결합된다.

상기 조명 바디(110)는 내부에 LED 모듈을 수용하는 제 1 바디(111)와, 상기 제 1 바디(111)의 개구부보다 큰 사이즈(또는 직경)를 갖는 제 2 바디(112)와, 상기 제 2 바디(112)의 개구부보다 큰 사이즈를 갖는 제 3 바디(113)를 포함할 수 있다. 본 실시예에서는 그 사이즈에 따라 제 1 내지 제 3 바디가 조명 바디(110)를 형성하는 것으로 설명하였으나, LED 모듈을 수용하는 제 1 바디와, 제 1 바디보다 큰 사이즈를 갖는 제 2 바디로 이루어지는 것 역시 가능하다.

상세히, 상기 제 1 바디(111) 내에는 복수 개의 LED 소자들이 결합된 LED 모듈이 마련되고, 상기 LED 모듈은 열전도를 위하여 상기 제 1 바디(111)의 일면과 접하도록 결합된다.

그리고, 상기 제 2 바디(112)는 상기 제 1 바디(111) 보다 큰 사이즈로 이루어지고, 이로 인하여 도시된 바와 같은 단차가 발생할 수 있다.

또한, 상기 제 3 바디(113) 역시 상기 제 2 바디(112) 보다 큰 사이즈로 이루어지고, 빛의 진행방향을 따라 그 사이즈가 점차 커지는 형상으로 이루어질 수 있다. 즉, 상기 제 2 및 제 3 바디(112,113)는 빛의 진행 방향을 따라 전부 또는 일부의 사이즈가 점차 커지는 형상으로 이루어질 수 있으며, 이것은 내부에서 이동하는 빛의 확산을 도모하면서 방열을 효과적으로 수행하기 위함이다.

상기 제 1 내지 제 3 바디는, 빛 반사가 가능하고 열전도율이 높은 알루미늄, 실리콘 메탈 또는 마그네슘으로 이루어질 수 있다. 그리고, 빛의 반사율을 높이기 위하여, 상기 제 1 내지 제 3 바디는 내부에 반사 코팅층이 형성될 수 있다. 예를 들면, 알루미늄, 티타늄 및 아민계 가교제가 혼합된 재질의 코팅층이 더 형성됨으로써, LED 소자에서 발생된 빛의 확산성을 향상시킬 수 있다.

그리고, 상기 제 3 바디(113)의 단부에는 보호 커버(190)와의 결합을 위한 커버 결합부(114)가 형성될 수 있으며, 상기 커버 결합부(114)가 링 형상의 보호 커버(190) 내에 안착 고정될 수 있다. 그리고, 상기 보호 커버(190)에는 상기 커버 결합부(114)와의 기밀한 결합을 위한 실링 가스켓(191)이 더 마련될 수 있다.

도 6과 도 7을 참조하여 상기 제 1 바디(111) 내에 수용되는 광원 모듈의 구성에 대해서 설명하여 본다.

광원 모듈은 외형을 형성하는 상부 커버(140)와, 상기 상부 커버(140)와 결합되는 하부 커버(170)를 포함한다.

그리고, 상기 상부 커버(140)의 상하측은 개방되고, 상기 상부 커버(140)의 상측에는 복수 개의 LED 소자(10)가 마련되어 있는 LED 모듈(130)이 결합된다. 상기 LED 모듈(130)은 LED 소자(10)의 동작을 제어하기 위한 인쇄회로기판을 구비하고, 상기 상부 커버(140)의 상측 개구부는 상기 LED 모듈(130)에 의하여 폐쇄될 수 있다.

그리고, 상기 상부 커버(140) 내측에는 LED 소자(10)로부터 발생된 빛을 반사시켜 가이드하기 위한 원통형의 반사 부재(150)가 수용된다. 상기 반사 부재(150)는 알루미늄 또는 이의 합금으로 이루어지거나, 반사 코팅층이 마련된 부재로 이루어질 수 있다.

그리고, 상기 상부 커버(140)와 하부 커버(170) 사이에는 빛에 광학적 특성을 부여하기 위한 광학 시트(160)가 마련되고, 상기 광학 시트(160)는 그 일부가 상기 하부 커버(170) 상에 고정될 수 있다. 상기 광학 시트(160)는 실시예의 조명 장치의 용도나 사용장소에 따라 빛의 확산각 또는 광량을 조절할 수 있는 부재로서, 실시예에 따라 다양한 미세 패턴으로 이루어질 수 있다.

전술한 바와 같은 구조로 이루어진 조명 장치에서 방열이 이루어지는 모습을 개략적으로 도시한 도면이 도 8 및 도 8에 첨부되어 있다.

도 8 및 도 9를 참조하면, LED 소자들(10)의 동작에 따라 발생한 열은 조명 바디(110)에 의한 방열(RH1)과, 조명 바디(110) 후면의 히트 싱크(120)에 의한 방열(RH2)이 이루어질 수 있다.

상세히, 실시예의 조명 바디(110)는 높은 열전도율을 갖는 메탈로 이루어지고, 제 1 내지 제 3 바디가 빛의 진행 방향을 따라 점차 그 표면적이 증가하도록 형성되기 때문에, LED 소자에서 발생하는 열이 제 1 바디(111)로부터 제 3 바디(113)로의 전도가 빠르게 이루어질 수 있다.

즉, 빛의 진행 방향과 수직한 방향으로 제 2 바디(112)와 제 3 바디(113)의 사이즈가 증가하므로, 열이 전도되는 면적이 점차 증가하게 되므로, 방열 경로가 용이하게 확보될 수 있다.

또한, LED 소자에서 발생한 일부의 열은 조명 바디(110) 후면의 히트 싱크(120)를 통하여 배출 가능하므로, LED 소자 및 LED 모듈의 급격한 온도 상승을 효과적으로 예방할 수 있다. 복수개의 LED 소자들에 의하여 수십W의 전력이 소비되는 경우라면, 이러한 방열 구조는 더욱 탁월한 효과를 달성할 수 있다.

Claims

LED 소자들이 마련된 LED 모듈;
상기 LED 모듈을 수용하고, 상기 LED 모듈과 대향되는 측이 개방되는 형상을 갖는 조명 바디;
상기 조명 바디에 마련된 상기 LED 모듈을 방열시키기 위해 상기 LED 모듈측에 부착되는 히트 싱크; 및
상기 조명 바디 일측에 결합되어 상기 조명 바디를 구조물에 체결하기 위한 위치 고정부;를 포함하고,
상기 위치 고정부는,
상기 조명 바디의 일측에 결합되는 지지 클립과,
상기 지지 클립의 양측에서 연장 형성되며, 소정의 탄성력을 갖는 판형 부재로 이루어진 제 1 및 제 2 탄성 클립과,
상기 제 1 및 제 2 탄성 클립의 모서리부에 구비되며, 소정의 곡률로 이루어진 라운딩부를 포함하는 조명 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 및 제 2 탄성 클립은 상기 지지 클립으로부터 소정 각도 상향 굴곡되는 형상으로 이루어진 조명 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 라운딩부는 소정 두께를 갖는 고무 재질로 이루어지는 조명 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 및 제 2 탄성 클립은 상기 지지 클립을 중심으로 대칭되는 형상으로 제공되는 조명 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 위치 고정부는 상기 조명 바디의 적어도 일측에 복수개로 제공되는 조명 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 조명 바디는 상기 LED 모듈을 수용하고, 상기 히트 싱크에 의하여 일부가 덮여지는 제 1 바디와, 상기 제 1 바디로부터 연장형성되면서 상기 제 1 바디보다 큰 사이즈로 형성되는 제 2 바디와, 상기 제 2 바디로부터 연장 형성되는 제 3 바디를 포함하고,
상기 위치 고정부는 상기 제 3 바디의 일측에 고정되는 조명 장치.