KR101782428B1 - 조명장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 조명 효율이 매우 우수하고 밝고 부드러운 빛의 고른 확산과 너울거림 현상을 없애 눈의 피로함을 덜 수 있으며, 천장에의 설치 작업의 편의성을 크게 제고시키며, LED 광원으로부터 발산되는 열을 효율적으로 방열 냉각하여 사용수명을 연장할 수 있는 조명장치를 제공하는 데 있다. 이를 위해 본 발명은 천장에 고정 설치되는 프레임 구조물과, 그 프레임 구조물에 의해 지지되도록 적층되는 복수의 도광판과, 그 도광판의 양측면에 대향하여 프레임에 설치되어 도광판의 측면을 향해 빛을 조사하는 광원과; 상기 광원으로부터 수평으로 조사되는 빛에 의해 실내를 조명하도록 빛을 반사 및 굴절시키기 위하여 상기 도광판에 소정 간격을 두고 나란히 형성되는 복수의 빛반사홈을 포함하여 구성되는 조명장치에 있어서, 상기 도광판은 상하 2장이 적층되게 구성되며, 상부 도광판에 형성되는 상부 빛반사홈은 빛의 진행방향을 따라 파여져 형성하되, 양측 단부의 표면에서 시작하여 도광판의 중앙부로 갈수록 폭과 깊이가 점차 커지는 유선형으로 조각되며, 판의 중앙부에서의 최대 깊이는 0.1~0.8mm이고, 이웃한 상부 빛반사홈 사이의 간격은 1~2mm이며, 하부 도광판에 형성되는 하부 빛반사홈은 양측의 광원 사이를 따라 파여져 형성하되, 양측 단부의 표면에서 시작하여 도광판의 중앙부로 갈수록 폭과 깊이가 점차 커지는 유선형으로 조각되며, 판의 중앙부에서의 최대 깊이는 1~3mm이고, 하부 빛반사홈 사이의 간격은 상기 상부 빛반사홈 사이의 간격보다 3~50배로 형성된 것을 특징으로 한다.

Description

조명장치{Lighting device}
본 발명은, 도광판을 피조명물의 전면에 배치하여 그 피조명물을 2차원적으로 면조명하는 조명장치에 관한 것이며, 보다 상세하게는 이 도광판의 광확산성을 중심으로 하는 조명기능, 시인성, 콘트라스트, 에너지절약성 및 특히, 빛의 어른거림 현상(너울 현상)이 없고 빛의 밝기가 고르며 부드러워 눈의 피로를 크게 줄여주며, 천장에 설치 시 시공의 신속 및 시공의 편의성을 현저하게 개선시킨 실내 조명장치에 관한 것이다.
현재 실내등으로 사용되는 조명장치는 대부분 형광등이나 백열등이다. 초창기 실내등으로써 백열등이 많이 사용되었지만, 백열등은 효율이 좋지 않아 많은 전기를 소비함에도 불구하고 상당히 밝은 빛을 얻기 힘들었으며, 또한 백열등을 지속적으로 사용하게 되는 경우엔, 많은 열이 발생하게 된다. 한편, 백열등의 필라멘트는 아주
가느다란 텅스텐으로 이루어지고, 텅스텐으로 이루어진 필라멘트는 백열등 작동시에 거의 3000도에 가까운 온도로 가열되어 빛을 방출하게 된다. 따라서, 고열로 가열되는 필라멘트는 반복적인 사용에 의해 쉽게 파손되므로 백열등의 수명을 비교적 짧다. 따라서, 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 형광등이 개발되었고, 이러한 형광등은 소비전력에 비해 효율이 뛰어나다는 장점이 있다. 하지만, 형광등은 필라멘트에서 발생한 전자로 수은 수증기를 여기시켜 형광체를 이용하여 발광하는 방식으로서, 형광등에 사용되는 수은 수증기 및 형광체 등은 환경에 유해한 물질로서, 특히, 수은의 경우에는 인체에 심각한 영향을 줄 수 있는 유해 물질이다.
이에 따라서, 세계 각국, 특히 선진국들에서는 점차 환경적인 이유로 인해 형광등과 같은 조명등의 사용을 금지하는 추세로 가고 있다. 그러므로, 새로운 대체 조명등이 필요하게 되었다. 이러한 대체 조명등으로서 각광을 받고 있는 것이 반도체 재료를 이용한 엘이디(LED)이다. 초기 엘이디는 값이 매우 비싼만큼 만족스러운 광 효율을 보여주지 못하여 조명등으로서 크게 주목받지 못했지만, 반도체기술의 발전과 더불어 광 효율이 크게 증가하고, 또한 대량생산에 따른 단가 하락으로 현재 백열등이나 형광등을 대체하여 친환경 조명원으로서 각광받고 있으며, 점차 세계적으로 LED 조명이 대세로 굳혀가고 있는 추세이다.
일반적으로 실내를 조명하는 방식은 조명원의 설치 방법에 따라 직하 방식과 도광판을 이용한 엣지 방식이 있다.
종래 공지의 실내 조명장치 중 가장 많이 사용되고 있는 직하 방식은 조명원, 예를 들면 형광등을 천장에 설치하여 형광등으로부터 발산되는 빛이 실내 하방으로 직접 조사되어 실내를 조명하도록 되어 있다.
상기한 직하 방식은 조명원으로부터 나오게 되는 빛이 직접 하부로 조사되므로, 사람이 조명원을 바라볼 경우 빛이 직접 눈에 입사되어 시력을 크게 해치고 피로를 가중시키게 되므로, 통상 조명원으로부터 조사되는 빛이 직접 눈에 입사되지 않도록 통상 프레임 구조물에 의해 지지되는 반투명체의 보호 갓을 씌워 빛을 부드럽게 순화시키고 강한 적외선과 자외선 등 나쁜 파장의 빛을 걸러내도록 하고 있다.
그러나 상기와 같이 보호 갓을 사용하여야 하는 직하 방식은 반투명체의 보호 갓을 사용하므로 조명의 효율성이 크게 저하되며 조명등을 중심점으로 하여 빛의 조도 편차가 심하게 나고, 반투명체의 보호 갓을 통해 조명원의 형상이 어른거리듯이 비쳐져 보이므로 바람직하지 않다는 문제가 있다.
그러나 최근 반도체 산업이 발전하면서 조명용으로 사용하는 발광다이오드(LED)의 제작 단가가 크게 낮아지면서 LED 조명이 점차 확산되고 있는 추세로서, LED 광원은 형광등이나 백열등에 비해 열로 손실되는 부분이 작고 빛의 발산 효율이 크게 높아 사무실용뿐 아니라 일반 가정용의 조명원으로 각광받기 시작하고 있으며, LED 광원의 고효율 특성을 이용하여 눈에 피로감을 주는 직하 방식이 아닌 도광판을 이용한 엣지 방식, 즉 도광판의 측면에 LED를 배치하여 LED로부터 조사되는 빛이 도광판을 통하여 흐르다가 도광판 내의 요철의 반사부에 의해 반사 및 굴절되어 하부로 확산되어 빛을 비추는 방식의 도광판을 이용한 엣지 조명 방식이 많이 보급되기 시작하고 있다.
이 같은 점을 감안하여 대한민국 등록특허 10-0498721호에서는 피조명물의 전면에 조명장치를 배치하되, 투명한 시트형상 부재로서 표면에 점 형상의 광 추출 구조체를 형성한 도광판과, 이 도광판의 단면부에 일체로 설치한 발광다이오드(LED)를 구비하고, 상기한 도광판의 상기한 피조명물에 대향하는 면과는 반대측의 면에 상기한 광추출구조체로서의 오목형상 또는 볼록형상의 돌기를 설치하는 것이 제안되어 있다.
그러나 상기와 같이 도광판에 작은 점상의 오목 또는 불록한 구조물을 가지도록 가공하는 경우, 도광판의 측면에서 조사되는 빛이 도광판의 가장자리에서 대부분 오목 또는 볼록 구조물에 의해 반사 굴절되어지기 때문에 도광판의 중심부로 가면 반사되는 빛의 양이 현저하게 줄어들어 빛의 고른 확산이 어렵다는 문제가 있다.
이에 본 발명자는 한국 등록특허 제10-0762955호를 통해 도광판을 사용한 측면 엣지 방식의 조명장치를 제안한 바 있다.
상기한 본 발명자의 선 등록 특허는 관체로 형성되는 램프로부터 조사되는 측광이 플라스틱 조각판(도광판)을 통과해 지나면서 빛반사홈에 부딪쳐 반사 굴절됨으로써 실내를 조명하게 하는 조명장치에 관한 것으로, 이를 위해 프레임의 사방에 설치되는 램프의 길이방향과 직각 방향으로 각기 빛반사홈이 형성되는 하부조각판과 상부조각판을 상, 하로 적층된 상태로 위치시키고, 상부조각판의 상부면에 빛을 반사하는 반사필름 및 반사판을 설치하며, 상기 빛반사홈은 상기 램프의 길이방향에 대해 직교하게 나란히 형성하되, 상기 빛반사홈은 " V" 형 날을 갖는 공구에 의해 도광판의 중심부를 향해 점차 깊게 파서 이 중앙을 중심으로 양쪽이 대칭되게 형성하고 있다.
그러나 상기한 선 발명은 여전히 유효한 것이기는 하나 몇몇 개선할 중요한 특이점을 발견하였다.
상기 선 발명에 있어 도광판을 형성하는 상하부 조각판의 사방 측면에 설치된 램프를 통해 조사되는 빛으로부터 많은 광량을 반사시키기 위해서는 가능한 한 빛반사홈을 조밀하게 가공하는 것이 필요하다.
이 같은 이유는 빛 반사홈이 조각된 부분은 빛을 반사시켜 밝게 빛나는데 반하여, 빛반사홈이 조각되지 아니한 부분은 빛의 반사가 없이 판재를 통해 수평으로 흐르기만 하여 거뭇거뭇하게 나타나기 때문으로서, 조각판의 전체 면적에 걸쳐 고르게 반사되는 빛을 보기 위해서는 빛반사홈의 설치 간격을 가능한 한 줄이는 것이 바람직하다.
본 출원인의 그 동안의 반복되는 실험 결과 빛반사홈 사의의 간격은 1~2mm가 최적인 바, 간격이 1mm보다 작은 경우 빛반사홈들 사이의 판재가 뭉그러져 가공이 어렵고 2mm 이상 되면 빛의 반사 효율이 저하됨과 동시에 빛반사홈 사이가 검게 보여지므로 미관상도 좋지 않음을 발견하였다.
그런데 빛 반사홈들을 상하 조각판에 조밀하게 설치함으로써 빛의 반사 효율이 최대화되어 실내의 조도를 크게 높여 주는 장점이 있으나, 상하 조각판을 동시에 조밀하게 조각한 결과 다른 부작용이 나타나고 있는바, 조명장치를 직접 바라보는 경우 상하 조각판을 통해 반사되어 실내로 표출되는 빛이 상호 간섭을 일으켜 너울 현상(빛이 마치 물결이 퍼지는 모양처럼 밝고 어두운 부분이 동심원을 이루어 교대로 보여지는 현상)이 나타나 눈을 피로하게 만드는 단점이 그것이다.
한편, 조명장치는 건물 천장에 고정 설치하여 사용하게 되는 데, 종래 조명장치의 설치에 있어 상하조각판의 사방을 감싸는 프레임의 구조상 설치 작업에 시간과 공임이 많이 소요되는 단점도 있어, 아파트와 빌딩 사무소에 대단위로 설치하기 위해서는 설치 구조의 개선이 무엇보다 필요하다.
[특허문헌 1] 한국 등록특허 10-0498721호 [특허문헌 2] 한국 등록특허 제10-0762955호
본 발명은 상기한 점을 감안하여 제안한 것으로서, 그의 목적으로 하는 것은 조명 효율이 매우 우수하고 밝고 부드러운 빛의 고른 확산과 너울거림 현상을 없애 눈의 피로함을 덜 수 있으며, 천장에의 설치 작업의 편의성을 크게 제고시킨 조명장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 하나의 목적은 LED 광원으로부터 발산되는 열을 효율적으로 방열 냉각하여 사용수명을 연장할 수 있는 조명장치를 제공하는 데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 천장에 고정 설치되는 프레임 구조물과, 그 프레임 구조물에 의해 지지되도록 적층되는 복수의 도광판과, 그 도광판의 양측면에 대향하여 프레임에 설치되어 도광판의 측면을 향해 빛을 조사하는 광원과; 상기 광원으로부터 수평으로 조사되는 빛에 의해 실내를 조명하도록 빛을 반사 및 굴절시키기 위하여 상기 도광판에 소정 간격을 두고 나란히 형성되는 복수의 빛반사홈을 포함하여 구성되는 조명장치에 있어서, 상기 도광판은 상하 2장이 적층되게 구성되며, 상부 도광판에 형성되는 상부 빛반사홈은 빛의 진행방향을 따라 파여져 형성하되, 양측 단부의 표면에서 시작하여 도광판의 중앙부로 갈수록 폭과 깊이가 점차 커지는 유선형으로 조각되며, 판의 중앙부에서의 최대 깊이는 0.1~0.8mm이고, 이웃한 상부 빛반사홈 사이의 간격은 1~2mm이며, 하부 도광판에 형성되는 하부 빛반사홈은 양측의 광원 사이를 따라 파여져 형성하되, 양측 단부의 표면에서 시작하여 도광판의 중앙부로 갈수록 폭과 깊이가 점차 커지는 유선형으로 조각되며, 판의 중앙부에서의 최대 깊이는 1~3mm이고, 하부 빛반사홈 사이의 간격은 상기 상부 빛반사홈 사이의 간격보다 3~50배로 형성된 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 실시예 구성에 따르면 상기 하부 빛반사홈은 상기 상부 빛반사홈과는 예각을 이루도록 서로 교차하여 마름모꼴을 이루는 경사홈들로 구성된 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면 상기 광원은 복수의 LED인 것을 특징으로 한다.
상기 프레임 구조물은 천장과 소정의 간격을 두도록 나란히 고정 설치되는 좌우 가이드부재와, 상기 좌우 가이드부재의 일측에서 끼워 맞춤한 후 길이 방향을 따라 슬라이드되어 결합되는 좌우 프레임으로 구성되며, 상기 도광판의 좌우 양측 단부는 각기 상기 좌우 프레임의 하단에 마련된 삽입홈에 끼워져 지지되고, 상기 복수의 LED가 설치된 PCB 기판이 상기 삽입홈의 바깥쪽에 설치되는 것을 특징으로 한다.
상기 좌우 프레임의 양 측면에는 전후 덮개부재가 장착되어 나사로 고정된다.
또 상기 좌우 프레임의 외측면에는 상기 LED에서 발산되는 열을 방열하기 위한 방열핀이 형성되어 있다.
더 바람직하기는 상기 좌우 프레임의 상부면에는 내부의 더워진 공기를 외부로 배출하기 위한 복수의 구멍이 형성되어 있다.
그리고 상기 좌우 가이드부재 사이를 ㄷ자형 채널부재가 가로질러 고정수단에 의해 좌우 가이드부재에 고정 연결되고, 상기 좌우 가이드부재는 상기 ㄷ자형 채널부재를 통해 천장에 고정 장착되며, 이때 상기 ㄷ자형 채널부재는 상기 좌우 가이드부재보다 상부로 돌출하는 높이를 가지고 있어, 상기 ㄷ자형 채널부재를 통해 천장에 고정될 때 상기 좌우 가이드부재에 결합된 상기 좌우 프레임이 천장으로부터 소정 간격 이격되게 구성되어 있다.
또 상기 좌우 가이드부재와 좌우 프레임은 서로 끼워져 슬라이드되는 C 자형 단면 형상의 결합부를 구비하고 있다.
또 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 상부 도광판의 상면으로 빛반사필름과 반사판이 적층되어 있다.
이와 같은 본 발명에 따르면, 빛을 반사 굴절시키는 2개의 도광판 중 상부 도광판은 빛반사홈을 매우 촘촘하게 형성하고, 하부 도광판의 빛반사홈은 상부 빛반사홈보다 3~50배의 간격을 두고 형성하고 있어, 상하부 도광판을 통해 빛이 반사 굴절되어 실내를 조명하게 될 때, 빛의 너울 현상이 발생하지 않으면서 부드러운 빛이 고르고 밝게 확산되므로 실내의 조도를 높이면서도 눈의 피로를 방지하는 효과가 있다.
또한 종래 조명장치를 구성하는 프레임 구조물의 경우 천장에의 조립 및 고정설치에 시간이 많이 소요되어 설치 비용의 큰 증대 요인이 되어 왔으나, 본 발명의 경우 천장에 좌우 가이드부재를 먼저 고정 설치한 후 그 가이드부재의 안내를 따라 좌우 프레임을 결합시키고 전후 개방 부위를 덮개부재로 마감 처리하는 것으로 간단히 설치가 가능하여 조명장치의 조립 시공에 따른 작업시간을 크게 절약할 수 있어 설치단가를 크게 낮추는 효과가 있다.
또 열에 취약한 LED로부터 발산되는 열을 좌우 프레임에 형성한 방열핀들을 통해 외부로 발산할 수 있으며, 특히 좌우 프레임이 ㄷ자형 채널부재에 의해 천장에서 소정 간격 이격 설치되어 공기가 소통할 수 있는 공간이 확보되기 때문에 슬라이드 결합에 의한 조립이 매우 쉬워질 뿐 아니라 방열핀과는 별도로 좌우 프레임 상면에 복수의 구멍을 형성하고 있어, 좌우 프레임 내부에 열기가 축적되는 경우 더워진 공기는 대류 현상에 의해 구멍을 통해 상부로 상승하여 이격된 공간을 통해 실내로 확산되는 관계로 더워진 공기의 대류 순환을 촉진하여 LED의 효율적인 방열이 가능하여 사용수명을 크게 연장할 수 있다.
도 1은 본 발명에 의한 실내 조명장치의 부품 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명에 의한 상부 도광판의 평면 및 단면 형상을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명에 의한 하부 도광판의 평면 및 단면 형상을 나타낸 도면이다.
도 4(a),(b),(c)는 본 발명에 의한 도광판의 다른 조각 형태를 나타낸 도면이다.
도 5(a) 및 (b)는 본 발명에 의한 좌우 가이드부재의 사시도 및 측면 형상을 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명에 의한 채널부재를 나타낸 사시도이다.
도 7(a) 및 (b)는 본 발명에 의한 좌우 프레임의 사시도 및 측면 형상을 나타낸 도면이다.
도 8(a) 및 (b)는 본 발명에 의한 전후 덮개부재의 사시도 및 정면도 형상을 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명에 의한 LED 기판을 나타낸 사시도이다.
도 10은 본 발명에 의한 실내 조명장치를 뒤집어서 바라본 사시도이다.
도 11은 본 발명에 의한 실내 조명장치를 천장에 설치한 모습을 나타낸 도면이다.
도 12는 본 발명에 의한 실내 조명장치의 조립된 상태를 측면에서 본 도면이다.
다음의 상세한 설명에서, 본 발명이 실시될 수 있는 특정한 실시예를 설명의 목적으로 도시하는 첨부된 도면을 참조한다.
이 실시예들은 본 기술분야에 익숙한 자가 본 발명을 실시하기에 충분히 상세하게 설명된다. 본 발명의 여러 가지 실시예들은 비록 다르더라도 반드시 상호 배제하는 것은 아니라는 것을 이해해야 한다. 예로서, 한 실시예와 관련하여 여기에 설명되는 특정한 양상, 구조 또는 특징은 본 발명의 정신 및 범위로부터 이탈함이 없이 다른 실시예에 의해 실시될 수 있다.
또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 이탈함이 없이 수정될 수 있다는 것을 이해해야 한다. 따라서, 다음의 상세한 설명은 제한을 목적으로 하는 것이 아니고, 본 발명의 범위는 적절히 해석된 첨부된 청구범위와 이 청구범위가 관여되는 충분한 범위의 균등물에 의해서만 정의된다. 도면에서, 유사한 도면부호는 여러 가지 도면에서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.
도 1은 본 발명에 의한 조명장치의 부품 분해 사시도로서, 조명장치는 전체를 부호 10으로 나타내었다.
상기 조명장치(10)는 복수개, 도시한 실시예에서는 상하로 밀착하여 적층되는 2개의 상부 및 하부 도광판(12)(14)과, 그 도광판(12,14)을 유지 및 지지하는 프레임 구조물(16)을 포함하여 구성되어 있다.
상기 도광판(12,14)은 투명한 플라스틱판으로서, 도 2(a)에 도시한 상부 도광판(12)은 두께가 1~3mm 정도이고, 그것의 상면에는 유선형 형상의 빛반사홈(18)들이 형성되며(도면에서는 설명을 위해 실제 빛반사홈의 중앙부에서의 폭과 깊이 및 간격보다 과장되게 도시하였다), 상기 빛 반사홈(18)은 양측 단부 사이(즉, 단면 A-A에 나타낸 ED 광원(20)이 설치된 것을 기준한다)에 형성하되, 조각기를 사용하여 양측 단부는 점상에서 시작하여 판의 중앙으로 갈수록 점차 폭과 깊이(t1)가 깊어지는 형상의 유선형이며, 판의 중앙부에 있어서의 최대 깊이(t1)는 0.1~0.8mm(바람직하기는 0.2~0.5mm)이고, 인접한 빛반사홈(18)들 사이의 간격(p1)은 1~2mm로 형성되는바, 빛의 효율성 측면에서 상기 간격(p1)은 좁을수록 좋으나, 1mm 이내로 간격이 좁혀지는 경우 조각 시 공구 사이의 간섭 및 인접한 부분의 살이 뭉그러지는 현상이 발생되어 바람직하지 않으며, 2mm 이상의 간격을 유지하는 경우 가공의 편의성은 증진되는 반면 빛의 효율성이 저하하고, 또한 빛반사홈(18) 분은 밝게 보이게 되나 그 이외의 부분(홈이 조각되지 않은 평판 부분)은 검게 나타나므로 상부 도광판(12)의 경우 상기 간격(p1)과 깊이(t1)의 수치 조건을충족하는 것이 바람직하다.
그리고 도 3에 도시한 상기 하부 도광판(14)에도 상부 도광판(12)과 마찬가지로 빛반사홈(22)을 형성하는 데, 상부 빛반사홈(18)과 하부 빛반사홈(22)의 형상 및 가공 방법은 같으나, 판의 중앙부에 있어서의 하부 빛반사홈(22)의 최대 깊이(t2)와 인접한 빛반사홈(22)들 사이의 간격(p2)에 있어서 t2 ＞ t1, p2 ＞ p1의 관계, 보다 구체적으로는 t2는 1~3mm이고, p2는 p1에 비해 3~50배, 바람직하기는 10~50, 더 바람직하기는 10~30배이다.
상기와 같이 상하 빛반사홈(18,22)의 깊이와 폭이 서로 다른 것은 빛의 반사 굴절각을 달리하여 빛이 가능한 넓게 그리고 고르게 확산시키기 위한 것이며, 특히 인접한 하부 빛반사홈(22) 사이의 간격이 상부 빛반사홈(18) 사이의 간격보다 상대적으로 훨씬 크게 설계한 이유는 양측의 빛반사홈(18,22) 사이의 간격(p1, p2)이 매우 좁고 비슷할 경우 빛의 밝기는 최대화되나, 빛반사홈(18,22)을 통해 반사 및 굴절되는 빛이 실내에 투사될 때 너울 현상(밝은 고리와 어두운 고리가 교대로 동심원을 형성하여 마치 물결 무늬처럼 나타나 너울거리는 현상)이 나타나 눈을 피로하게 만들고 시력을 해치게 되기 때문으로, 상기의 수치 조건과 같이 상하부 도광판(12,14)의 빛반사홈(18,22)을 설계함으로써 빛의 너울 현상을 피할 수 있다.
도 4는 도광판(12a,14a,14b)의 빛반사홈들의 다른 조각 형태를 보여주는 실시예 구성으로서, 도 4(a)는 피치(간격) p1을 두고 밀집한 복수의 빛반사홈(18)들이 소정 위치마다 간격 p3를 두고 도광판(12a)에 형성되는바, 상기 간격(피치) p3는 적어도 상기 p1의 2배 이상, 바람직하기는 2~5배로 형성된다. 이 같이 밀집한 빛반사홈(18)들에 대해 일정 구간마다 간격을 p3로 벌리는 이유는 빛반사홈들이 너무 좁게 연속하여 밀집하는 경우 판재의 가장자리에서 빛을 너무 많이 뽑아내게 되어 중앙부로 가면 빛의 반사되는 조도가 저하될 수 있어 중앙부에서의 빛의 반사효율 저하를 방지하기 위한 것으로서, 조각되지 않은 부분, 즉 p3의 폭 부분은 빛이 판재를 그냥 수평으로 통과하여 지나게 되는 데, 이때 빛이 통과하는 주변 영역에 영향을 미쳐 빛이 어느 정도 주변으로 확산되어 주변의 빛반사홈들을 통해 반사되어지게 되므로, 중앙부에서의 조도 감소를 어느 정도 막아주는 효과가 있기 때문이다. 도 4(b) 실시예는 상기 상부 빛반사홈(18)의 길이 방향 축선과 예각을 이루어 서로 교차하는 2개의 경사 빛반사 홈(22a)(22b)이 경사지게 도광판(14a)에 가공되어 있으며, 이 경사 빛반사홈(22a)(22b)의 폭과 깊이 및 간격 조건은 상기 빛반사홈(22)의 경우와 동일하며, 이 같은 교차 방식의 경우 반사되는 빛이 좀 더 부드럽고 너울 현상도 더 줄어드는 효과가 있다. 그리고 도 4(c)는 도 4(b)의 변형된 실시예로서, 조밀한 복수의 경사 빛반사홈들이 이웃한 조밀한 복수의 경사 빛반사홈들과 소정의 간격을 두고 경사지게 도광판(14b)에 배치 및 서로 교차하는 형태로서, 단순히 한 조각홈이 교차하는 도 4(b) 보다 조명장치를 바라볼 때 기하학적 형상에 의해 미관을 개선하는 효과가 있다.
상기한 도광판(12,14)은 프레임 구조물(16)에 의해 유지 및 지지되는 데, 상기 프레임 구조물(16)은, 일정한 단면 형상을 가지도록 알루미늄재를 사용하여 길이 방향으로 연속하도록 압출 성형되어 건물의 천장(24)과 소정의 간격을 두도록 나란히 고정 설치되는 좌우 가이드부재(26)(26)와, 상기 좌우 가이드부재(26)의 일측에서 끼워 맞춤한 후 길이 방향을 따라 슬라이드되어 결합되는 좌우 프레임(28)(28)과, 상기 좌우 프레임(28)의 양측의 단부를 덮어 마감하는 전후 덮개부재(30) 및 상기 좌우 가이드부재 사이를 가로질러 볼트 고정수단(32)에 의해 좌우 가이드부재에 고정 연결되는 ㄷ자형 채널부재(34)를 포함하여 구성되며, 상기 좌우 가이드부재(26)는 상기 ㄷ자형 채널부재부재(34)를 통해 볼트 등의 고정수단(36)에 의해 천장(24)에 고정 장착된다. 이때 도 6 및 도 11에 도시한 상기 ㄷ자형 채널부재(34)의 수직으로 절곡된 양 날개(34a)가 상기 좌우 가이드부재(26)보다 상부로 돌출하는 높이를 가지고 있어, 상기 ㄷ자형 채널부재(34)를 통해 천장(24)에 고정될 때 상기 좌우 가이드부재(26)에 결합된 상기 좌우 프레임(28)이 천장(24)으로부터 소정 간격(T) 이격되게 구성되어 있다.
상기 좌우 가이드 부재(26)는 도 5에 도시한 것처럼, 길이방향을 따라 동일한 단면 형상을 가지도록 알루미늄재로 압출 성형되어 필요한 길이만큼 잘라 사용하게 되는데, 길이 방향으로 연속하는 C 자 형상의 가이드(38)가 T자 형상의 몸체로부터 내측을 향해 수평으로 돌출되어 있으며, 상기 좌우 프레임(28)은 도 7에 도시하는 것과 같이, 바깥 측 하단에 내측을 향해 개방된 ㄷ 자 형상의 도광판의 삽입홈(40)이 마련되며, 이 삽입홈(40)의 외측으로 삽입홈(40)에 연통하는 LED 기판 수용홈(42)이 구비되어 있으며, 또한 내측 벽면(44) 상부로 C 자 형상의 슬라이드부재(46)가 돌출되게 형성되어 있어, 상기 C자 형상의 가이드(38)가 슬라이드부재(46)의 일측 개방 단부에서 개방홈(48)을 통해 끼워 맞춤된 상태에서 길이 방향으로 슬라이드되어 양측 부재(26)(28)가 서로 결합되어지게 되며, 도시한 실시예에서는 한 쌍의 결합부(38)(46)를 형성하는 가이드(38)와 슬라이드부재(46)에 있어 가이드(38)가 슬라이드부재(46)의 개방홈(48) 내로 삽입되는 것으로 하였으나, 결합부(38)(46) 구성을 반대로 하여도 무방하다.
또한, 상기 좌우 프레임(28)의 외벽면(50)에의 하부, 즉 LED 기판 수용홈(42)에 접한 벽면에는 복수의 방열핀(52)들이 돌출하여 길이 방향으로 연속하고 있으며, 상기 좌우 프레임(28)의 각 코너 부위에는 추후 설명할 고정수단인 탭나사(54)에 의해 나사가 형성되어 체결되는 나사 체결용 구멍(56)이 형성되어 있고, 양측 벽면(44)(50)의 안쪽 공간 상부에는 LED를 콘트롤하기 위한 PCB 기판(58)을 삽입시켜 설치하기 위한 ㄷ자 형상의 요홈(60)이 형성되어 있으며, 상부면(62)에는 복수의 통기구멍(64)들이 형성되어 있다.
도 8은 상기 좌우 프레임(28)의 양측의 단부를 덮어 마감하는 전후 덮개부재(30)의 사시도 및 정면도 형상을 도시한 것으로, 도광판(12,14)의 전후 단부를 감싸 수용하도록 강판을 ㄷ 자 형상으로 절곡하여 형성한 요홈(66)이 구비되어 있고, 양 단부에는 상기 좌우 프레임(28)의 양측의 개방부를 카바하여 덮는 대략 직사각형 형상의 덮개판(68)이 구비되어 있으며, 각 덮개판(68)에는 상기 좌우 프레임(28)의 나사 체결용 구멍(56)들에 각기 일치하는 구멍(70)이 형성되어 있어, 탭나사(54)가 상기 구멍(56)을 통과하여 상기 나사 체결용 구멍(56)에 강제로 나사를 형성하면서 나사 체결되어 상기 덮개부재(30)가 도광판의 전후 양 측면, 즉 좌우 프레임(28)이 카바하지 않는 도광판의 전후면을 카바하게 된다.
도 6은 상기 좌우 가이드부재(26)를 고정 연결하는 채널부재(34)를 도시한 것으로 중앙부에는 전선 등이 통과하는 구멍(72)가 형성되고, 또 볼트 등의 고정수단(32)(36)을 체결하기 위한 복수의 구멍(74)들이 형성되어 있으며, 양측에서 수직으로 돌출하는 날개부(34a)는 가이드부재(26) 보다 높이 돌출하고 있어 조명장치(10)의 설치 시 천장(24)과의 사이에 공간(T)을 두도록 구성되어 있다.
한편, 도 11의 요부 확대도에서 확인되는 것 같이, 상부 도광판(12)의 상면에는 빛을 반사시키기 위한 반사필름(75) 및 반사필름을 보호하고 지지하는 반사판(76)이 함께 적층되어 있어 이들 부재들(12,14,75,76)이 함께 삽입홈(40) 내에 끼워져 장착되며, 이 삽입홈(40)의 바깥쪽에 연통되게 마련된 LED 기판 수용홈(42) 내에는 도 9에 도시하는 LED 기판(78)이 삽입되어 장착되며, 이 LED 기판(78)에는 소정 간격을 두고 광원, 가장 바람직하기는 복수의 LED(80)가 소정의 간격을 두고 일렬로 장착되어 있다.
이하 본 발명의 조명장치(10)의 설치에 대하여 설명한다.
먼저, 채널부재(34)의 양 단부에 H 자 형상을 이루도록 가이드부재(26)를 볼트 등의 고정수단(32)으로 고정하고, 채널부재(34)의 기립한 날개부(34a)의 상단을 천장(24)에 밀착시킨 상태에서 볼트 고정수단(26)을 사용하여 천장(24)에 체결하여 고정 장착시켜 놓는다.
다음에는 각각의 프레임(28)의 개방된 일측면에서 LED 광원(80)이 안쪽을 향하도록 LED 기판(78)을 삽입하고, 양측의 삽입홈(40)을 도광판(12,14), 반사필름(74) 및 반사판(76)의 적층체의 양측 단부에 밀어 넣어 도광판 적층체가 양측의 좌우 프레임(28)에 의해 협지 및 고정 창착된 상태로 만든 후, 상측의 요홈(60)에는 LED 광원(80)을 콘트롤하는 SMPS(switched mode porwe supply)의 PCB 기판(58)을 측면에서 삽입하여 장착한다.
이 상태에서 전후 덮개판(30)을 프레임(28)의 양측, 즉 전후 개방단부를 덮어 씌우고 나사 등의 고정수단(54)을 체결하여 조립용 유니트를 구성한다.
다음 조립된 유니트의 내측을 향해 돌출한 C 자형 슬라이드부(46)의 구멍(48)을 상기 고정 설치된 가이드부재(26)의 C자형 가이드(38)에 일치시켜 길이 방향을 따라 수평으로 밀어 넣으면, 가이드(38)의 안내를 따라 슬라이드부(46)가 슬라이드되면서 조립된 유니트 전체가 이동하게 되며, 가이드부재(26)의 길이와 프레임(28)의 길이가 일치되면 탭나사 고정수단(82)으로 C자형 가이드(38)의 구멍(84)에 강제로 나사를 형성하면서 체결하면 조명장치(10)의 조립이 완료되는 것이다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예들이 본 명세서에 설명되었으며, 이는 본 발명을 수행하는 데 있어 발명자에게 알려진 최선의 모드이다. 이러한 바람직한 실시예들의 변형예들이 이상의 설명으로부터 실시 가능하다는 것은 당업자라면 쉽게 알 수 있을 것이다. 발명자들은 숙련된 기술자들이 이러한 변형예를 채용할 것을 예상하며, 발명자들도 본 발명을 이상에서 특별히 설명한 것 외에도 실시하고자 한다. 따라서, 본 발명은 적용 가능한 법에 의해 허용되는 바에 따라 첨부된 청구범위에 언급된 주제와 균등한 모든 변형예를 포함한다. 또한, 전술한 요소들의 가능한 모든 조합은 본 명세서 내에서 특별히 언급하거나 배제하지 않은 이상 본 발명에 포함될 것이다.
10: 조명장치 12,12a: 상부 도광판
14,14a,14b: 하부 도광판 16: 프레임 구조물
18,22,22a,22b,22c,22d: 빛반사홈 20: 광원
24: 천장 26: 좌우 가이드부재
28: 좌우 프레임 30: 전후 덮개부재
32,36,54,82: 고정수단(볼트,나사) 34: 채널부재
38: C 자 형상의 가이드 40: 삽입홈
42: 기판 수용홈 44,50: 벽면
46: 슬라이드부재 48: 개방홈
52: 방열핀 56: 나사 체결용 구멍
58: PCB 기판 60: 요홈
62: 상부면 64: 통기구멍
66: 요홈 68: 덮개판
70,72,74: 구멍 75: 빛반사필름
76: 반사판 78: LED 기판
80: LED 84: 구멍

Claims (10)

  1. 천장에 고정 설치되는 프레임 구조물과, 그 프레임 구조물에 의해 지지되도록 적층되는 복수의 도광판과, 그 도광판의 양측면에 대향하여 프레임에 설치되어 도광판의 측면을 향해 빛을 조사하는 광원과; 상기 광원으로부터 수평으로 조사되는 빛에 의해 실내를 조명하도록 빛을 반사 및 굴절시키기 위하여 상기 도광판에 소정 간격을 두고 나란히 형성되는 복수의 빛반사홈을 포함하여 구성되는 조명장치에 있어서, 상기 도광판은 상하 2장이 적층되게 구성되며, 상부 도광판에 형성되는 상부 빛반사홈은 빛의 진행방향을 따라 파여져 형성하되, 양측 단부의 표면에서 시작하여 도광판의 중앙부로 갈수록 폭과 깊이가 점차 커지는 유선형으로 조각되며, 판의 중앙부에서의 최대 깊이는 0.1~0.8mm이고, 이웃한 상부 빛반사홈 사이의 간격은 1~2mm이며, 하부 도광판에 형성되는 하부 빛반사홈은 양측의 광원 사이를 따라 파여져 형성하되, 양측 단부의 표면에서 시작하여 도광판의 중앙부로 갈수록 폭과 깊이가 점차 커지는 유선형으로 조각되며, 판의 중앙부에서의 최대 깊이는 1~3mm이고, 하부 빛반사홈 사이의 간격은 상기 상부 빛반사홈 사이의 간격보다 3~50배로 형성된 것을 특징으로 하는 조명장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 하부 빛반사홈은 상기 상부 빛반사홈과는 예각을 이루도록 서로 교차하여 마름모꼴을 이루는 경사홈들로 구성된 것을 특징으로 하는 조명장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 광원은 복수의 LED인 것을 특징으로 하는 조명장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 프레임 구조물은 천장과 소정의 간격을 두도록 나란히 고정 설치되는 좌우 가이드부재와, 상기 좌우 가이드부재의 일측에서 끼워 맞춤한 후 길이 방향을 따라 슬라이드되어 결합되는 좌우 프레임으로 구성되며, 상기 도광판의 좌우 양측 단부는 각기 상기 좌우 프레임의 하단에 마련된 삽입홈에 끼워져 지지되고, 상기 복수의 LED가 설치된 PCB 기판이 상기 삽입홈의 바깥쪽에 설치되는 것을 특징으로 하는 조명장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 좌우 프레임의 양 측면에는 전후 덮개부재가 장착되어 나사로 고정된 것을 특징으로 하는 조명장치.
  6. 제4항에 있어서, 상기 좌우 프레임의 외측면에는 상기 LED에서 발산되는 열을 방열하기 위한 방열핀이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 조명장치.
  7. 제4항에 있어서, 상기 좌우 프레임의 상부면에는 내부의 더워진 공기를 외부로 배출하기 위한 복수의 통기구멍이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 조명장치.
  8. 제4항에 있어서, 상기 좌우 가이드부재 사이를 ㄷ자형 채널부재가 가로질러 고정수단에 의해 좌우 가이드부재에 고정 연결되고, 상기 좌우 가이드부재는 상기 ㄷ자형 채널부재를 통해 천장에 고정 장착되며, 이때 상기 ㄷ자형 채널부재는 상기 좌우 가이드부재보다 상부로 돌출하는 높이를 가지고 있어, 상기 ㄷ자형 채널부재를 통해 천장에 고정될 때 상기 좌우 가이드부재에 결합된 상기 좌우 프레임이 천장으로부터 소정 간격 이격되게 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 조명장치.
  9. 제4항에 있어서, 상기 좌우 가이드부재와 좌우 프레임은 서로 끼워져 슬라이드되는 C 자형 단면 형상의 결합부를 구비하고 잇는 것을 특징으로 하는 조명장치.
  10. 제1항에 있어서, 상기 상부 도광판의 상면으로 빛반사필름과 반사판이 적층되어 있는 것을 특징으로 하는 조명장치.

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