KR101768902B1

KR101768902B1 - Ｌｅｄ 등기구

Info

Publication number: KR101768902B1
Application number: KR1020140127039A
Authority: KR
Inventors: 허승효; 김영민
Original assignee: 주식회사 알토; 지에스건설 주식회사
Priority date: 2014-09-23
Filing date: 2014-09-23
Publication date: 2017-08-18
Also published as: KR20160035692A

Abstract

본 발명은 실내 천장 또는 벽면에 설치하는 몰드바와, 상기 몰드바에 결합되며 다수의 LED가 장착된 PCB를 설치할 수 있도록 하는 브라켓과, 상기 브라켓에 결합되며 상기 LED를 통과 및 확산시킬 수 있도록 하는 커버부와, 상기 브라켓의 저면에 장착되며 다수개의 LED를 포함하는 PCB와, 상기 PCB의 전면에 위치하여 상기 PCB에 장착된 다수의 LED의 빛을 통과시킬 수 있도록 하는 렌즈를 포함한다.
본 발명은 LED Module과 렌즈에 발산되는 빛을 통과시킬 수 있도록 하는 전면부 커버에 확산재를 포함하는 확산판 영역과 측면에 위치하며 10㎛이하의 표면 처리를 한 클리어 영역을 가짐으로서 상기 확산판 영역은 빛을 확산시킬 수 있도록 하고, 클리어 영역은 빛을 통과시킬 수 있도록 하여 배트윙 배광구조를 가질 수 있도록 하는 LED 등기구에 관한 것이다.

Description

ＬＥＤ 등기구{ＬＥＤ LAMP}

본 발명은 LED 등기구에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 LED 모듈과 렌즈를 통해서 발산되는 빛이 전면부에 형성된 커버를 통해 발산될 수 있도록 하며, 상기 커버는 렌즈를 통해 발산되는 빛에 의해 ±20°~ ±80°(±10% 이내) 방향의 빛은 통과시킬 수 있도록 하고, 0° ~ ±20°구간의 빛은 전방 확산시키는 역할을 함으로서 배트윙 배광구조를 가질 수 있도록 하는 LED 등기구에 관한 것이다.

인구의 도시집중화에 따른 토지이용률(土地利用率)을 높이기 위한 대책의 일환으로 건축되기 시작한 아파트 등과 같은 공동주택(共同住宅, Multi-unit dwelling)은 이제 우리나라의 대표적 주거유형이 되었으며, 새로이 건설되는 주택에 있어서도 공동주택의 건설 비중이 더욱 높아질 전망이다.

과거의 공동주택은, 단조롭고 획일화된 주거문화를 양산하며 관리의 소홀로 등한시되어 도시미관을 해친다는 지적을 받아왔으나, 1990년대 이후 사회적 가치관에 의한 소비자의 선택 및 요구의 변화와 주거환경 관련 법령의 강화 그리고 주택건설업체의 마케팅 전략이 맞물리면서 미관·녹지·보행자 공간 등 휴면 스케일이 강조된 개성있는 단지가 등장하기 시작하였다. 또한, 대규모 광장 조성, 테마공원 조성 등과 같은 차별화와 함께 단지의 가치상승을 위한 투자가 계속적으로 이루어지고 있다.

이러한 변화양상은, 생활통로계인 지하주차장과 단지 가로시설(街路施設)에서 가장 두드러지게 나타나는바, 외부공간이 변화할 수 있었던 결정적 요인은 바로 과거 지상주차장의 범위를 축소하고 대형의 지하주차공간을 둠으로써 가능한 지상 조경면적의 확대이라 볼 수 있다.

그러나, 대형공간인 지하주차장의 경우, 기존의 기능이나 성격은 유효하나 물리적 환경(조명, 환기 등)의 한계에서 발생되는 에너지소비와 이용자의 심리적 부담이 가중되고 있다.

예컨대, 지금까지는 지하주차장 내 각 영역 간에 불필요한 영향이 미치지 않도록 평균조도의 부합 여부만을 고려하였으나, 안전과 보안에는 빛의 양보다는 균일한 조도환경이 더 큰 영향을 미치기 때문에 균제도(均齊度, Uniformity ratio of illumination) 향상과 램프의 특성을 고려한 대책 방안을 모색할 필요가 있다.

한편, 공동주택단지의 지하주차장에 적합한 광원으로는, 형광 램프 (Fluorescent lamp), 메탈 핼라이드 램프(Metal halide lamp), 고압 나트륨 램프 (High-pressure sodium lamp), 그리고 최근의 무전극 램프 (Induction lamp) 등에 이르기까지 선택의 폭이 넓고 다양하지만, 그 중에서도 경제적인 측면에서 우수한 형광램프의 사용이 단연 압도적이다. 이는, 초기비용이 저렴하기 때문이다.

그러나, 상기 형광램프는 주위 오염에 약하고 주변온도가 저하되어 0℃에 근접하게 되면, 필라멘트 온도가 낮아져 전자방출의 물질의 손실이 많아지므로 램프의 수명이 짧아지고 시동이 나빠져 발광효율이 급격히 감소하며, 이것은 광원의 수명을 단축시키고 전기에너지를 불필요하게 낭비하는 원인이 되기도 한다. 또한, 수은 등의 유해성분 방출로 인한 지구온난화(地球溫暖化, Global warming)의 원인이 되어 왔다.

이러한 제반문제점을 해결할 목적으로, 전기에너지를 광에너지로 직접 변환하는 특성상 광 변환 효율이 높아 소비전력이 낮고, 작은 광원으로 소형화가 가능하며, 수은이나 방전용 가스를 사용하지 않는 친환경 고효율의 차세대 조명기기로 크게 주목받고 있는 LED(Light Emitting Diode, 발광다이오드) 등기구(Luminaires)로의 대체설치의 사례가 증가하고 있다.

특히, 상기 LED 등기구는, 기존 전구에 비해 수명이 긴 장점이 있어, 사무실·상가·가정 등 실내조명의 용도는 물론 유통매장·주차장·공장 등 다양한 환경에서 활용되고 있으며, 고천장등·위험물질 인접지역·잦은 출입이 어려운 지역 등과 같이 설치 및 유지보수의 측면에서 접근이 까다로운 지역에서 설치 사용하는데 매우 유리하다.

하지만, 복수의 LED가 장착되어 있는 인쇄회로기판과 그 인쇄회로기판으로부터 발생된 빛(光)을 확산시키기 위한 확산커버와 반사판 등과 같은 각종 부자재들을 포함하는 상기 LED 등기구의 구조적 여건상, 그 부자재들의 단일화 구성을 위해서는 볼트와 너트 등으로 이루어진 별도의 체결부재를 필요로 함에 따라, 조립 및 설치 공정이 지연될 수밖에 없음은 물론 이로 인한 LED 등기구의 제조단가 상승 및 대량생산 불가의 주요원인이 되어 왔다.

또한, 차량의 주행 및 주차를 위한 공간적 특성상, 다소 높은 천장에 설치하거나 차후 유지보수에서 제기되는 문제점은 차치하더라도 그러한 설치 및 유지보수를 위한 등기구의 분해조립 과정이 매우 번거롭고 까다로운 폐단이 있어 왔다.

대한민국 등록특허공보 제10-1438746호

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 LED Module과 렌즈에 발산되는 빛을 통과시킬 수 있도록 하는 전면부 커버에 확산재를 포함하는 확산판 영역과 측면에 위치하며 10㎛이하의 표면 처리를 한 클리어영역을 가짐으로서 상기 확산판 영역은 빛을 확산시킬 수 있도록 하고, 클리어 영역은 빛을 통과시킬 수 있도록 하여 배트윙 배광구조를 가질 수 있도록 하는 LED 등기구를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 배트윙 배광구조를 가짐으로서 기존 LED 등기구에 비해 동일 조도기준시 등기구의 수를 대략 30%이상 적게 설치하여 에너지 세이브도 가능할 수 있도록 하는 LED 등기구를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명은 앞서 본 목적을 달성하기 위하여 다음과 같은 구성을 가진 실시예에 의해 구현된다.

본 발명은 실내 천장 또는 벽면에 설치하는 몰드바와, 상기 몰드바에 결합되며 다수의 LED가 장착된 PCB를 설치할 수 있도록 하는 브라켓과, 상기 브라켓에 결합되며 상기 LED를 통과 및 확산시킬 수 있도록 하는 커버부와, 상기 브라켓의 저면에 장착되며 다수개의 LED를 포함하는 PCB와, 상기 PCB의 전면에 위치하여 상기 PCB에 장착된 다수의 LED의 빛을 통과시킬 수 있도록 하는 렌즈를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기에서 브라켓의 몰드바걸림턱과 커버부 결합턱의 사이에 형성되는 홈의 높이가 좁게 형성되므로 커버부와의 결합시 커버부의 클리어 영역이 넓게 형성될 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.

상기에서 투광부는 전면에 확산재를 포함하는 확산판 구간과, 측면에 위치하며 10㎛이하의 표면 처리를 한 클리어 영역을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기에서 투광부(31)는 LED와 렌즈(50)로부터 발산되는 빛의 0°~±20° 구간은 확산판 구간(A)에 의해 확산되고, +20°를 초과 +80°이하의 구간의 빛과 -80°이상 -20°미만의 구간의 빛은 클리어 영역(B)을 통해 통과시킬 수 있도록 하여 운전자로 하여금 눈부심을 방지할 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.

상기에서 렌즈는 원형의 볼록렌즈로 형성되되 외주면이 날개모양으로 퍼지도록 성형될 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.

상기에서 렌즈는 볼록렌즈의 두께에 있어서 원의 방사방향에 있어서의 외측은 두껍게 형성되고, 원의 방사방향에 있어서의 중심은 얇게 형성되도록 하여 각 굴절되는 형상이 상이하며, 렌즈가 두꺼운 부분에 빛이 더 많이 모여져 배트윙 배광구조를 가질 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 앞서 본 구성에 의해 다음과 같은 효과를 도모할 수 있다.

본 발명에 따른 LED 등기구에 있어서, 전면부 커버는 확산재를 포함하는 확산판 영역과 측면에 위치하며 10㎛이하의 표면 처리를 한 클리어영역을 가짐으로서 눈부심을 방지할 수 있도록 하는 효과를 지닌다.

또한, 본 발명은 운전자의 주행하는 구간에서 보이는 전면부(0° ~ ±20°)는 빛을 확산시켜 운전자에 눈의 피로를 줄일 수 있으며, 상대적으로 주차 공간에는 빛을 멀리 보내도록 하여 조명 균제도 향상을 도모할 수 있다.

또한, 본 발명은 기존 LED 등기구에 비해 동일 조도기준시 등기구의 수를 대략 30%이상 적게 설치 가능하므로 에너지 세이브를 도모할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 등기구를 개략적으로 도시한 단면도이고,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 등기구를 개략적으로 도시한 분해단면이고,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 등기구에 포함된 커버부를 개략적으로 도시한 도면이고,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 등기구에 포함된 렌즈의 광학 시뮬레이션을 개략적으로 도시한 도면이고,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 등기구의 배광상태를 개략적으로 도시한 도면이다.

이하 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 등기구를 도면을 참조로 하여 상세히 설명하기로 한다. 도면에 있어서 동일 또는 유사의 부분에 대해서는 동일 또는 유사의 도면부호를 부여하기로 한다.

본 발명의 일실시예에 따른 LED 등기구는 도 1에 도시된 바와 같이, 실내 천장 또는 벽면에 설치하는 몰드바(10)와, 상기 몰드바(10)에 결합되며 다수의 LED가 장착된 PCB를 설치할 수 있도록 하는 브라켓(20)과, 상기 브라켓(20)에 결합되며 상기 LED를 통과 및 확산시킬 수 있도록 하는 커버부(30)와, 상기 브라켓(20)의 저면에 장착되며 다수개의 LED를 포함하는 PCB(40)와, 상기 PCB(40)의 전면에 위치하여 상기 PCB(40)에 장착된 다수의 LED의 빛을 통과시킬 수 있도록 하는 렌즈(50)를 포함한다.

상기 몰드바(10)는 지하주차장의 천정 또는 벽체에 설치가 용이하며 개구된 저면에 후술되는 브라켓(20)이 고정될 수 있도록 일측에 걸림편(11)을 포함한다. 상기 몰드바(10)는 브라켓(20)과 억지 끼움맞춤으로 결합되며, 상기 걸림편(11)에 의해 브라켓(20)을 고정시킬 수 있도록 한다. 상기 걸림편(11)은 상측으로 돌출되어 후술되는 브라켓(20)의 걸림돌부(24)를 가압하여 브라켓(20)이 고정될 수 있도록 한다.

상기 브라켓(20)은 판형상으로 형성되며 저면에 후술되는 PCB(40)를 안착시킬 수 있도록 하는 PCB안착부(21)와, 상기 PCB안착부(21)의 양측에서 외측으로 연장되되 상측으로 테이퍼지도록 형성된 연장부(22)와, 상기 PCB안착부(21)와 연장부(22)의 사이에 위치하며 저면으로 돌출되도록 형성되어 상기 PCB안착부(21)에 안착되는 PCB(40)의 위치를 선정해 줄 수 있도록 하는 위치선정돌부(23)와, 상기 연장부(22)의 일단에 위치하며 상측으로 돌출되어 상기 몰드바(10)의 걸림편(11)과 맞물려 상기 몰드바(10)에 브라켓(20)이 고정될 수 있도록 하는 걸림돌부(24)와, 상기 걸림돌부(24)의 일측에 위치하며 상기 걸림편(11)의 저면이 맞닿을 수 있도록 하는 몰드바걸림턱(25)과, 상기 몰드바걸림턱(25)으로부터 하측으로 돌출되게 형성되며 상기 연장부(22)의 방향으로 테이퍼져 후술되는 커버부(30)의 가이드부(32)와 맞닿을 수있도록 형성된 커버부결합면(26)과, 상기 커버부결합면(26)에 연장되도록 형성하되 내측에 홈이 형성되어 후술되는 커버부(30)의 걸림부(33)와 결착될 수 있도록 하는 커버부 결합턱(27)을 포함한다.

상기 브라켓(20)의 몰드바걸림턱(25)과 커버부 결합턱(27)의 사이에 형성되는 홈의 높이가 좁게 형성되므로 후술되는 커버부(30)와의 결합시 커버부(30)의 클리어 영역(B)이 넓게 형성될 수 있도록 하여 빛의 통과영역이 넒어져 조도가 높게 측정되므로 기존 LED등기구에 비해 동일 조도기준시 LED등기구의 수를 대략 30%이상 적게 설치 가능하며 이로 인해 에너지 세이브도 가능한 효과를 도모할 수 있다.

상기 커버부(30)는 도 3에 도시된 바와 같이, ㄷ자형으로 형성되며 빛을 투광시키는 투광부(31)와, 상기 투광부(31)의 양끝단부에서 내측으로 경사지게 위치하며 상기 브라켓(20)의 커버부결합면(26)과 맞닿을 수 있도록 형성된 가이드부(32)와, 상기 가이드부(32)에 연장되어 위치하며 상기 브라켓(20)에 고정될 수 있도록 형성된 걸림부(33)를 포함한다.

상기 투광부(31)는 전면에 확산재를 포함하는 확산판 구간(A)과, 측면에 위치하며 10㎛이하의 표면 처리를 한 클리어 영역(B)을 포함한다. 따라서, 상기 투광부(31)는 LED와 렌즈로부터 발산되는 빛의 0°~±20° 각도 구간은 상기 확산판 구간(A)에 의해 확산되고, ±20°~±80°의 빛은 클리어 영역(B)을 통해 통과시킬 수 있도록 하는 것으로서 운전자로 하여금 눈부심을 방지할 수 있도록 한다.

상기 PCB(40)는 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 브라켓(20)의 저면 위치한 PCB안착부(21)에 고정될 수 있도록 하며, 상기 PCB(40)에는 다수의 LED가 장착되되 소비전력이 1W(와트) 미만의 미들파워 LED를 사용하며 한줄로 배열하여 간격을 최소화할 수 있도록 하였다.

상기 렌즈(50)는 도 4에 도시된 바와 같이, 원형의 볼록렌즈로 형성되되 외주면이 날개모양으로 퍼지도록 성형되며, 내측의 볼록렌즈의 두께에 있어서 외측은 두껍게 중심은 얇게 형성되도록 하여 각 굴절되는 형상이 상이할 수 있도록 하여 렌즈가 두꺼운 부분에 빛이 더 많이 모여지므로 도 5에 도시된 바와 같이 배트윙 배광구조를 가질 수 있도록 한다.

따라서, 본 발명은 상기 PCB(40)에 장착된 다수의 LED에서 발하는 빛이 상기 렌즈(50) 및 커버부(30)를 통하여 투광 및 확산됨으로서 배트윙 배광구조를 가짐으로 기존의 LED 등기구와 본 발명의 LED 등기구의 조명 시뮬레이션을 하였을 때, 하기의 표 1과 같은 결과를 도모할 수 있었다.

구분	기존(40W)	본 발명(40W)	타사 기준	비고
효율	약 80 lm/W (3,150lm)	약 100 lm/W (4,000lm)	약 95 lm/W (3,800lm)
조명배치
이미지
조명수	주행부 5m 간격 2줄 주차부 2개/span	주행부 5m 간격 1줄 주차부 2개/span	주행부 3.5m 간격 1줄 주차부 2개/span
평균조도	107 Lux	117 Lux	108 Lux
최소조도	33 Lux	58 Lux	35 Lux	법기준 : 10 Lux 이상
최대조도	194 Lux	156 Lux	218 Lux
균제도(최소/최대조도)	0.17	0.37	0.16	법기준 : 0.1 이상

상기와 같이 본 발명은 종래의 LED 등기구에 비해 조명수을 35~50%정도 절감할 수 있어 그에 따라 하루 24시간 365일 사용을 기준으로 하였을 때 에너지 사용량도 대략 35% 정도 절감할 수 있으며 조명 갯수 및 설치 갯수가 감소하므로 그에 따른 초기 설치비용도 절감할 수 있는 효과를 지닌다.

지금까지 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 등기구를 도면을 참조로 하여 설명하였으나 이와 같은 설명은 예시 목적이지 전술한 바로 본 발명을 한정하는 것이 아님을 이해해야 할 것이며, 본 발명의 범위는 전술한 상세한 설명이라기보다는 이하의 부속청구범위에 의해 특정되어 지며, 이러한 본 발명의 특허청구범위는 그 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형 형태 또한 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

10 : 몰드바 20 : 브라켓
30 : 커버부 40 : PCB
50 : 렌즈

Claims

배트윙 구조를 갖는 LED 등기구로서,
실내 천장 또는 벽면에 설치하는 몰드바(10)와,
상기 몰드바(10)에 결합되며 다수의 LED가 장착된 PCB를 설치할 수 있도록 하는 브라켓(20)과,
상기 브라켓(20)에 결합되며 상기 LED를 통과 및 확산시킬 수 있도록 하는 커버부(30)와,
상기 브라켓(20)의 저면에 장착되며 다수개의 LED를 포함하는 PCB(40)와,
상기 PCB(40)의 전면에 위치하여 상기 PCB(40)에 장착된 다수의 LED의 빛을 통과시킬 수 있도록 하는 렌즈(50)를 포함하고,
상기 커버부(30)는 투광부(31)를 포함하고, 상기 투광부(31)는 상기 렌즈(50)를 통과하는 LED 빛의 진행방향의 전면에 확산재를 포함하는 확산판 구간(A) 및 상기 렌즈(50)를 통과하는 LED 빛의 진행방향의 측면에 배치되고 10㎛ 이하의 표면 처리를 한 클리어 영역(B)으로 구성되며,
상기 투광부(31)는 LED와 렌즈(50)로부터 발산되는 빛의 0°~±20° 구간은 확산판 구간(A)에 의해 확산되고, +20°를 초과 +80°이하의 구간의 빛과 -80°이상 -20°미만의 구간의 빛은 클리어 영역(B)을 통해 통과시킬 수 있도록 하여 운전자로 하여금 눈부심을 방지할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 배트윙 구조를 갖는 LED 등기구.
제 1 항에 있어서,
상기 브라켓(20)의 몰드바걸림턱(25)과 커버부 결합턱(27)의 사이에 형성되는 홈의 높이가 좁게 형성되므로 커버부(30)와의 결합시 커버부(30)의 클리어 영역(B)이 넓게 형성될 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 배트윙 구조를 갖는 LED 등기구.
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제 1 항에 있어서,
상기 렌즈(50)는 원형의 볼록렌즈로 형성되되 외주면이 날개모양으로 퍼지도록 성형될 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 배트윙 구조를 갖는 LED 등기구.
제 5 항에 있어서,
상기 렌즈(50)는 볼록렌즈의 두께에 있어서 원의 방사방향에 있어서의 외측은 두껍게 형성되고, 원의 방사방향에 있어서의 중심은 얇게 형성되도록 하여 각 굴절되는 형상이 상이하며, 렌즈가 두꺼운 부분에 빛이 더 많이 모여져 배트윙 배광구조를 가질 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 배트윙 구조를 갖는 LED 등기구.