KR101895928B1

KR101895928B1 - 형광등 타입의 led 조명장치 및 이의 제조방법

Info

Publication number: KR101895928B1
Application number: KR1020180035786A
Authority: KR
Inventors: 김은철
Original assignee: (주)디파트너
Priority date: 2018-03-28
Filing date: 2018-03-28
Publication date: 2018-09-07

Abstract

확산시트로 PC커버를 대체하여 LED모듈로부터 발광되는 빛을 확산시키는 형광등 타입의 LED 조명장치 및 이의 제조방법이 개시된다. 이를 위하여 형광등 타입으로 둥글게 말려져 있고 길이 방향을 따라 양측 말단이 이격된 절개부가 형성되어 있으며 내부에서 발광된 빛을 외부로 확산시키는 확산시트로 구성된 광 확산수단, 및 상기 절개부를 커버하도록 상기 광 확산수단의 외부면에 부착된 안착판과 상기 광 확산수단의 길이 방향을 따라 절개부를 통과하도록 상기 안착판의 양측에 각각 구비된 절곡판으로 이루어진 LED모듈 거치부로 구성된 광 투과 파이프와, 상기 안착판과 한 쌍의 내삽날개의 사이에 설치되며, 전기에너지를 빛에너지로 변환하는 복수의 LED가 표면 실장된 LED모듈, 및 상기 LED모듈과 외부의 회로를 전기적으로 연결시키고 상기 광 투과 파이프 양단의 개방부를 커버하는 한 쌍의 회전식 전원캡을 포함하는 형광등 타입의 LED 조명장치를 제공한다. 본 발명에 의하면, 광학소재의 확산시트를 이용하여 기존의 광 투과 파이프를 대체할 수 있고 방열판을 필요로 하지 않으므로, LED 조명장치의 제조비용을 절감할 수 있을 뿐만 아니라 제품 경량화를 구현할 수 있다.

Description

형광등 타입의 LED 조명장치 및 이의 제조방법{LED ILLUMINATION DEVICE OF FLUORESCENT TYPE AND PREPARATION METHOD THEREOF}

본 발명은 관형으로 말려진 확산시트를 포함하는 형광등 타입의 LED 조명장치 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 광학소재의 확산시트가 포함된 광 투과 파이프 내부에 LED모듈이 안정적으로 안착될 공간을 마련해주고, 별도의 방열판 없이 자연 순환 공기홈을 통한 방열구조 설계를 구비하며, 전원캡 고정시 나사를 이용하는 방법이 아닌 후크타입으로 단순하게 조립하고 다양한 등기구에 적용할 수 있도록 전원캡이 180° 회전할수 있도록 설계한 형광등 타입의 LED 조명장치 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

대부분의 가정이나 사무실에서 형광등을 조명기구로 사용하고 있다. 이러한 형광등은 진공 유리관에 수은 및 아르곤 가스를 주입하고 유리관 내벽에 형광물질을 도포하여 수은 방전으로 생기는 자외선이 형광물질을 자극하여 가시광선으로 바뀌는 것을 이용한 조명기구이다.

또한, 상기 형광등은 백열등에 비해 소비전력이 1/3이며, 효율이 좋고, 3000시간의 긴 수명시간을 갖는다. 그러나 인가되는 전압이 높은 경우, 형광등에서 흑화현상이 진행되어 수명이 짧아지고, 낮은 전압이 인가되는 경우 형광등이 점등되지 않는 문제점이 있었다.

이러한 문제점을 가진 형광등 대신에 최근에는 저 전력, 장 수명, 및 친환경성의 장점을 갖는 발광다이오드(Light Emitting Diode : 이하 'LED'로 약칭함)를 광원으로 많이 사용하고 있다. 상기 LED는 다른 광원들과 달리 수은이 함유되지 않은 친환경 광원으로, 휴대폰용 백라이트, LCD TV용 백라이트, 차량용 램프, 및 일반 조명 등에 사용되는 차세대 광원으로 널리 각광받고 있다.

이러한 LED는 전력을 빛으로 변환시키는 효율이 뛰어나고, 현재 사용되고 있는 형광등이나 백열등에 비해 단위 전력대비 빛의 효율이 월등히 높아 경제성이 뛰어나며, 저전압으로도 원하는 만큼의 광량을 얻을 수 있어 안전성이 뛰어나므로 조명등으로의 사용이 점차 증가하고 있는 추세이다.

그러나 최근에 LED 형광등의 가격하락으로 인해 LED 형광등의 제조비용을 절감할 수 있는 기술 개발이 요구되고 있는 실정이다.

이에 더불어, 기존 LED 형광등은 투명 유리관이나 투명 PC관을 반투명으로 처리하여 사용하는데 비용이 많이 들고, 확산성이나 투과율이 좋지 않다는 문제점이 있었다.

또한, 기존 LED 형광등은 유리관이나 PC관 내부에 LED 모듈을 거치시키기 위한 구조물을 설치하는데 많이 비용과 시간이 소요되는 문제점이 있었다.

따라서, 반투명 처리 공정을 통해 제조된 반투명 유리관이나 반투명 PC관을 대체할 수 있으며, LED 모듈을 간편하게 거치시킬 수 있는 LED 형광등의 개발이 요구되고 있다.

대한민국 공개특허 제10-2017-0025132호(2017.03.08 공개) 대한민국 등록특허 제10-1091307호(2011.12.07 공고) 대한민국 등록특허 제10-1270257호(2013.05.31 공고) 대한민국 공개특허 제10-2014-0029580호(2014.03.11 공개)

따라서 본 발명의 제1 목적은 투명한 유리관이나 플라스틱 관을 사용하지 않고도 LED모듈로부터 발광되는 빛의 조도를 효과적으로 향상시키며, 광학소재의 시트만으로 방열설계를 하여 무게가 가벼워졌으며, 제조원가를 절감할 수 있는 형광등 타입의 LED 조명장치를 제공하는데 있다.

또한, 본 발명의 제2 목적은 안전하고 효율적이며 가벼운 광 투과 파이프가 포함되며, 핀타입, 회전타입 등 다양한 등기구에 적용될수 있도록 전원캡을 180° 회전이 가능하도록 하고 조립과정도 간편해진 형광등 타입의 LED 조명장치의 제조방법을 제공하는데 있다.

상술한 본 발명의 제1 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에서는 형광등 타입으로 둥글게 말려져 있고 길이 방향을 따라 양측 말단이 이격된 절개부가 형성되어 있으며 내부에서 발광된 빛을 외부로 확산시키는 확산시트로 구성된 광 확산수단, 및 상기 절개부를 커버하도록 상기 광 확산수단의 외부면에 부착된 안착판과 상기 안착판의 양측에 각각 구비된 절곡판으로 이루어진 LED모듈 거치부로 구성된 광 투과 파이프와, 상기 안착판과 절곡판의 사이에 설치되며, 전기에너지를 빛에너지로 변환하는 복수의 LED가 표면 실장된 LED모듈, 및 상기 LED모듈과 외부의 회로를 전기적으로 연결시키고 상기 광 투과 파이프 양단의 개방부를 커버하는 한 쌍의 회전식 전원캡을 포함하는 형광등 타입의 LED 조명장치를 제공한다.

또한, 본 발명의 제2 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에서는 확산시트의 양측 말단에 길이 방향을 따라 제1 접힘 라인과 제2 접힘 라인을 형성하고, 반사시트의 양측 말단에 길이 방향을 따라 제3 접힘 라인과 제4 접힘라인을 형성하는 전처리 단계와, 상기 제1 접힘 라인 및 제2 접힘 라인을 따라 확산시트의 양측 말단을 일 방향으로 접어주어 한 쌍의 부착부를 형성하고, 제3 접힘 라인 및 제4 접힘 라인을 따라 반사시트의 양측 말단을 일 방향으로 접어주어 한 쌍의 절곡판을 형성하는 원형가공 단계와, 상기 확산시트가 형광등 타입으로 둥근 외형을 갖도록 상기 원형가공 단계를 통해 접어진 한 쌍의 부착부를 제외한 나머지 부분을 둥글게 변형시켜 광 확산수단을 형성하고, 상기 한 쌍의 부착부를 반사시트의 평평한 상면에 안착시키는 조립단계, 및 상기 한 쌍의 부착부와 한 쌍의 절곡판을 상기 광 확산수단의 외부면에 융착시켜 광 투과 파이프를 생성하는 부착단계를 포함하는 형광등 타입의 LED 조명장치의 제조방법를 포함하는 형광등 타입의 LED 조명장치의 제조방법을 제공한다.

본 발명에 의한 LED 조명장치는 확산시트를 이용하여 기존의 광 투과 파이프를 대체할 수 있고, 최근 LED 기술발달로 특히 바 타입(Bar Type)의 LED 형광등은 열이 많이 발생하지 않기 때문에 절개홀로 형성된 환기라인을 통해 자연순환식 방열이 가능하므로 방열판을 필요로 하지 않는다. 따라서, 본 발명은 LED 조명장치의 제조비용을 절감할 수 있을 뿐만 아니라 제품 경량화를 구현할 수 있다.

또한, 본 발명에 의한 LED 조명장치는 LED 조명장치에 일정한 빛 확산성능과 빛 투과율을 제공할 수 있다. 그리고 제조방법이 간편하고, 제조원가를 절감할 수 있다.

아울러, 본 발명에 의한 LED 조명장치는 금형작업을 필요로 하지 않기 때문에 생산설비의 구축비용을 줄일 수 있으며, 맞춤형 소량주문 생산도 가능하다.

도 1은 본 발명에 따른 광 투과 파이프가 포함된 LED 조명장치를 설명하기 위한 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 광 투과 파이프를 나타내는 정면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 펼쳐진 광 확산수단 및 LED모듈 거치부를 나타내는 평면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 접힘 처리된 광 확산수단 및 LED모듈 거치부를 나타내는 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 광 확산수단을 나타내는 단면도이다.
도 6은 융착 가공 전에 광 확산수단 및 LED모듈 거치부로 조립된 광 투과 파이프를 나타내는 정면도이다.
도 7은 본 발명에 따른 LED 조명장치의 제조방법을 나타내는 순서도이다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예들에 의한 형광등 타입의 LED 조명장치(이하, 'LED 조명장치'라고 약칭함)를 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 광 투과 파이프가 포함된 LED 조명장치를 설명하기 위한 분해 사시도이며, 도 2는 본 발명에 따른 광 투과 파이프를 나타내는 정면도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 LED 조명장치는 형광등과 같은 외형을 제공하는 광 확산수단(110)과 LED모듈(200)의 내삽공간을 제공하는 LED모듈 거치부(120)로 구성된 광 투과 파이프(100)와, 상기 광 투과 파이프(100)의 내부에서 빛을 발광하는 LED모듈(200), 및 상기 광 투과 파이프(100)의 양측 말단을 커버하는 한 쌍의 회전식 전원캡(310,320)을 포함한다.

이하, 도면을 참조하여 각 구성요소별로 보다 구체적으로 설명한다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 LED 조명장치는 광 투과 파이프(100)를 포함한다.

상기 광 투과 파이프(100)는 폴리카보네이트(PC)로 구성된 기존 LED 형광등의 파이프를 대체하는 것으로, 내부에 설치된 LED모듈(200)로부터 발산되는 빛을 외부에 확산시키는 기능을 제공하며, 광 확산수단(110) 및 LED모듈 거치부(120)로 구성된다.

본 발명에 따른 광 투과 파이프(100)를 구성하는 광 확산수단(110)은 LED모듈(200)이 수용될 공간을 제공하며, 상기 LED모듈(200)로부터 발광된 빛을 확산시키는 역할을 수행한다. 이를 위해, 광 확산수단(110)은 형광등 타입으로 둥글게 말려져 있고, 길이 방향을 따라 양측 말단이 이격된 절개부가 형성되어 있으며, 내부에서 발광된 빛을 외부로 확산시키는 확산시트로 구성된다.

보다 구체적으로, 상기 광 확산수단(110)은 도 3에 도시된 바와 같이 평편한 광학소재의 확산시트를 둥글게 말아서 형성한다.

상기 확산시트로는 LED모듈(200)부터 발광된 빛을 투과시키거나 확산시킬 수 있다면 어떠한 소재를 사용하여도 무방하다. 예를 들면, 확산시트로는 PET(PolyEthylene Terephthalate), PC(Polycarbonate) 등과 같이 투과율과 확산율이 우수한 소재가 사용되는 것이 바람직하다.

또한, 광 확산수단(110)은 빛이 확산되는 광 확산부와 LED모듈 거치부(120)와의 부착을 위한 부착부(112)가 손쉽게 구분되도록 길이 방향을 따라 확산시트의 양측 말단에 제1 접힘 라인(114)과 제2 접힘 라인(116)이 형성될 수 있다. 이때, 제1 접힘 라인(114)과 제2 접힘 라인(116)의 사이 거리는 제1 접힘 라인(114)과 제2 접힘 라인(116) 사이 구간을 둥글게 가공할 경우 지름이 24㎜ 내지 25㎜를 갖는 원형이 될 수 있는 거리를 갖도록 형성하는 것이 바람직하다. 이는, 광 확산수단(110)을 둥글게 말 경우, 지름이 24㎜ 내지 25㎜인 원형이 형성되어야 제품성이 있고 회전식 전원캡의 삽입이 쉬워지기 때문이다.

또한, 상기 제1 접힘 라인(114)과 제2 접힘 라인(116)은 이러한 사용자에 의한 접힘 가공이 용이하도록 확산시트 두께의 60% 내지 80% 정도만 절단하는 반칼 재단이나 확산시트를 펀칭(punching)하는 타발 가공을 통해 형성될 수 있다.

특정 양태로서, 본 발명에 따른 제1 접힘 라인(114)과 제2 접힘 라인(116)은 타발 가공 시 칼과 광 확산수단(110) 사이의 내각이 60°∼ 80°의 범위를 갖도록 하고, 타공비율(간격)은 6:4 내지 8:2 비율로 형성함으로써 광 확산수단(110)과 LED모듈 거치부(120)의 절곡판(124)의 융착 시 자연 순환 공기홈이 형성된다. 다시 말해, 광 확산수단(110)의 제1 접힘 라인(114)과 제2 접힘 라인(116)은 전체 두께 100% 중 60 내지 80%의 두께를 타발 가공을 통해 절개하고, 나머지 20 내지 40%의 두께를 그대로 유지한다. 이 경우, 확산시트는 도 4에 도시된 바와 같이 제1 접힘 라인(114)과 제2 접힘 라인(116)을 기준으로 부착부(112)가 절곡된다.

이와 같이, 제1 접힘 라인(114)과 제2 접힘 라인(116)은 LED모듈 거치부(120)와의 융착 시 광 확산수단(110)이 원활한 파이프 구조를 이루기 위한 기준선이다.

필요에 따라, 상기 광 확산수단(110)은 길이 방향을 따라 제1 접힘 라인(114)과 제2 접힘 라인(116) 사이에 한 개 이상의 제1 환기 라인(118)이 형성될 수 있다. 이러한 제1 환기 라인(118)은 일정간격으로 구비된 복수개의 절개홈으로 형성되며, 광 확산수단(110)이 원형을 이루기 위한 보조선의 역할을 수행하며, 동시에 공기 순환홈의 역할을 수행한다.

이를 위해, 제1 환기 라인(118)은 광 확산수단(110)을 형성하는 확산시트 두께의 60%~80% 정도만 절단하는 반칼 재단이나 확산시트를 펀칭(punching)하는 타발 가공을 통해 형성될 수 있다. 보다 구체적으로, 제1 환기 라인(118)은 타발 가공 시 칼과 광 확산수단(110) 사이의 내각이 60°∼ 80°의 범위를 갖도록 하고, 타공비율(간격)이 6:4 내지 8:2 비율로 형성되어 자연 순환 공기홈을 형성한다.

아울러, 본 발명과 같이 광 확산수단(110)을 말아서 둥글게 형성하는 경우, 평면의 시트에 미리 광 확산성 향상을 위한 다양한 처리를 한 후 말아서 광 투과 파이프(100)를 생성하면 되므로 빛의 확산효율이 향상된 광 투과 파이프(100)의 제작이 원활해진다. 또한, 본 발명은 LED 모듈이 안보이도록 다양한 탁도(Haze)와 투과율, 예컨대 70% 내지 80%의 투과율을 갖는 제품을 생산할 수 있으며, 그리고 다양한 패턴의 디자인을 갖는 조명의 구현이 가능하다. 이는, 기존 압출방식에 의해 상부 및 하부가 개방된 원기둥 형상의 파이프를 제작하면, 광 확산 성능을 향상시키기 위해 별도의 공정을 수행하는 것이 용이하지 않기 때문이다.

다시 말해, 파이프를 압출 공정으로 제작하면, 파이프의 표면에 별도의 층을 형성하거나, 별도의 패턴을 형성하는 것이 어렵다. 또한, 파이프 구조는 그 단면이 내외부가 구분된 폐곡선의 형상이기 때문에 광 투과 파이프(100)의 내부면에 별도의 물질을 도포하거나 별도의 처리를 수행하기가 어렵다. 더욱이, 광 투과 파이프(100)는 굴곡진 곡면을 나타내고 있으므로, 굴곡진 곡면에 대한 추가적인 가공을 수행하기가 어려워진다.

아울러, 기존 PC 소재는 무겁고, 방열판을 써야만 방열이 가능한 구조를 갖지만, 본 발명에 따른 LED 조명장치에 구비된 광 투과 파이프(100)는 가볍고 두께가 얇으며 가공과정에서 다양 패턴의 공기순환 구조의 설계가 가능하여 별도의 방열판을 필요로 하지 않는다.

하지만, 본 발명에 따른 광 확산수단(110)은 평평한 시트를 둥글게 말아서 광 투과 파이프(100)를 형성하므로, 말기 전 시트 상태에서 표면에 광 확산을 증진시키기 위한 입자를 도포하거나, 표면에 별도의 패턴을 형성하는 것이 용이하다. 더욱이, 상기 광 확산수단(110)은 둥글게 말기 전 그 양면에 모두 광 확산을 증진시키기 위한 공정을 원활하게 처리할 수 있다.

특정 양태로서, 본 발명에 따른 광 확산수단(110)에는 도 5에 도시된 바와 같이 비즈(beads,119)를 도포할 수 있다. 이는, 빛의 확산 특성을 높이기 위함이다. 보다 구체적으로, 아크릴계 수지를 10㎛ 내지 50㎛ 정도 크기의 입자가 되도록 분쇄하여 만든 합성수지 입자(비즈)를 접착제와 섞어서 광 확산수단(110)의 일면에 도포할 수 있다.

여기서, 비즈는 말아서 형성되는 광 확산수단(110)의 외측 표면에 도포되므로, 광 투과 파이프(100)의 내부에 설치되는 LED모듈(200)에서 발생된 빛이 광 확산수단(110)을 통과하여 비즈에 의해 분산된다.

한편, 상기 광 확산수단(110)은 도 1에 도시된 바와 같이 말단이 전원캡의 입구를 통해 내삽되는 경우 후술하는 회전식 전원캡의 걸림 고리(312)에 의해 말단의 이동이 제한되도록 양측 말단에 외주면을 따라 걸림 돌기(130)가 구비될 수 있다.

이와 같이, 본 발명의 광 확산수단(110)에 사용되는 광학소재의 확산시트는 이미 LED TV, 태블릿 PC의 디스플레이, LCD에 적용되고 있는 시트이므로, 빛의 확산성이나 내구성은 검증이 되어있다. 그리고 지금현재 바 타입의 LED형광등은 전 세계적으로 동일한 소재와 동일한 디자인을 적용한 제품이지만, 본 발명은 새로운 소재와 새로운 패턴을 적용한다는 차이점이 존재한다.

본 발명에 따른 광 투과 파이프(100)를 구성하는 LED모듈 거치부(120)는 광 투과 파이프(100)의 내부에 LED모듈(200)이 안정적으로 고정될 수 있도록 LED모듈(200)의 고정시키는 역할을 수행하는 것으로, 광 확산수단(110)의 길이 방향을 따라 광 확산수단(110)에 부착된다.

또한, LED모듈 거치부(120)는 빛을 반사하는 반사시트나 빛을 확산시키는 확산시트, 또는 합성수지로 형성되며, 반사시트로 형성되는 것이 바람직하다. 필요에 따라, LED모듈 거치부(120)는 광 투과 파이프(100)의 뒷부분을 밝게 하기 위해 투명시트로 형성될 수도 있다.

예를 들어, LED모듈 거치부(120)의 소재가 합성수지인 경우 복수의 LED에서 발산된 빛을 반사시키도록 결정화온도(Tc) 이하의 온도조건에서 연신된 합성수지로 구성된 반사시트를 사용하는 것이 바람직하다.

특정 양태로서, 본 발명에 따른 LED모듈 거치부(120)는 도 2에 도시된 바와 같이 광 확산수단(110)의 길이 방향을 따라 광 확산수단(110)의 절개부를 커버하도록 상기 광 확산수단(110)의 외부면에 부착된 안착판(122)과, 상기 광 확산수단(110)의 길이 방향을 따라 안착판(122)의 양측에 각각 구비된 절곡판(124)으로 이루어진다.

이러한 LED모듈 거치부(120)는 도 3에 도시된 바와 같이 LED모듈(200)이 내삽되는 안착판(122)과 광 확산부와의 부착을 위한 절곡판(124)이 손쉽게 구분되도록 길이 방향을 따라 시트의 양측 말단에 제3 접힘 라인(126)과 제4 접힘 라인(128)이 형성될 수 있다. 이때, LED모듈 거치부(120)를 구성하는 시트는 도 4에 도시된 바와 같이 제3 접힘 라인(126)과 제4 접힘 라인(128)을 기준으로 절곡판(124)이 절곡된다. 이러한 제3,4 접힘 라인(126,128)은 사용자에 의한 접힘 가공이 용이하도록 시트 두께의 60% 내지 80% 정도만 절단하는 반칼 재단이나 시트를 펀칭하는 타발 가공을 통해 형성될 수 있다.

특정 양태로서, 본 발명에 따른 제3,4 접힘 라인(126,128)은 타발 가공 시 칼과 LED모듈 거치부(120) 사이의 내각이 60°∼ 80°의 범위를 갖도록 하고, 타공비율(간격)은 6:4 내지 8:2 비율로 형성함으로써 자연 순환 공기홈이 형성된다.
다시 말해, LED모듈 거치부(120)의 제3,4 접힘 라인(126,128)은 전체 두께 100% 중 60 내지 80%의 두께를 타발 가공을 통해 절개하고, 나머지 20 내지 40%의 두께를 그대로 유지한다. 이 경우, LED모듈 거치부(120)는 도 4에 도시된 바와 같이 제3,4 접힘 라인(126,128)을 기준으로 절곡판(124)이 절곡된다.

이와 같이, 제3,4 접힘 라인(126,128)은 광 확산수단(110)과의 융착 시 융착면(절곡판)을 마련하는 기준선을 제공한다.

필요에 따라, 상기 안착판(122)은 길이 방향을 따라 제3 접힘 라인(126)과 제4 접힘 라인(128) 사이에 한 개 이상의 제2 환기 라인(129)이 형성된 자연 순환 방열구조가 구비될 수 있다. 이러한 제2 환기 라인(129)은 일정간격으로 구비된 복수개의 절개홀로 형성되며, 상기 절개홀은 안착판(122)을 펀칭하는 타발 가공을 통해 형성될 수 있다.

보다 구체적으로, 제2 환기 라인(129)은 LED모듈 거치부(120)을 형성하는 시트 두께의 60%~80% 정도만 절단하는 반칼 재단이나 확산시트를 펀칭하는 타발 가공을 통해 형성될 수 있다. 보다 구체적으로, 제2 환기 라인(129)은 타발 가공 시칼과 LED모듈 거치부(120) 사이의 내각이 60°∼ 80°의 범위를 갖도록 하고, 타공비율(간격)이 6:4 내지 8:2 비율로 형성되어 자연 순환 공기홈을 형성한다.

이에 따라, LED모듈 거치부(120)는 이물질이 외부로부터 유입되지 않으며, 열이 발생되는 LED모듈(200)의 뒷부분으로 LED모듈(200)과의 근거리 까지 공기가 유입된다.

아울러, LED모듈 거치부(120)의 부착은 광 확산부와 절곡판(124)의 사이에 접착제를 도포하거나 열이나 초음파 등을 사용하여 융착시키는 방법을 사용한다. 그리고 광 확산수단(110)과 LED모듈 거치부(120)가 견고히 결합될 수 있도록 부착부(112)의 말단에 접촉되는 절곡판(124)과 안착판(122)도 부착부(112)의 말단에 접착되거나 융착될 수 있다.

다시 말해, 안착판(122)은 광 확산수단(110)의 부착부(112)와 융착이 되지 않기 때문에 LED모듈(200)이 내삽되는 부분은 삽입 공간이 형성되며, 제1,2 접힘 라인(114,116)과 제3,4 접힘 라인(126,128)도 융착이 되지 않기 때문에 열을 배출하는 통로가 마련된다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 LED 조명장치는 LED모듈(200)을 포함한다.

상기 LED모듈(200)은 상기 안착판(122)과 절곡판(124)의 사이에 설치되며, 전기에너지를 빛에너지로 변환하는 복수의 LED가 표면 실장된 것으로, 회로패턴이 형성된 PCB(Printed Circuit Board)에 복수의 LED가 장착되어 형성되며, LED모듈 거치부(120)에 안착된다. 여기서 복수의 LED는 전기에너지를 빛에너지로 변환하며, 직렬 및 병렬로 형성된 회로패턴 상에 일렬로 배열되며, 필요에 따라 수를 조절하여 장착할 수 있다. 또한, 복수의 LED는 칩(chip) 형태로 크기가 가로 5mm, 세로 3mm, 높이 1.mm 정도이며, 복수의 LED는 백색의 단일 광원으로 구성되거나 적색, 청색, 및 녹색의 광원을 조합하여 구성될 수 있다.

상기 LED모듈(200)은 복수의 LED가 장착되는 표면에 빛을 반사할 수 있는 광 반사 코팅 처리가 되어 있어 복수의 LED에서 발광된 빛을 반사시켜 광 투과 파이프(100)의 외부로 확산되도록 한다.

보다 구체적으로, 복수의 LED는 발광하면서 빛에너지와 함께 열에너지도 생성한다. 복수의 LED에서 생성된 열에너지는 LED모듈(200)의 뒷 부분에 위치한 LED모듈 거치부(120)의 제2 환기 라인(129)을 통해 광 투과 파이프(100)의 외부로 방출된다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 LED 조명장치는 한 쌍의 회전식 전원캡(310,320)을 포함한다.

상기 한 쌍의 회전식 전원캡(310,320)은 상기 LED모듈(200)과 외부의 회로를 전기적으로 연결시키고 상기 광 투과 파이프(100) 양단의 개방부를 커버하는 것으로, 각 회전식 전원캡(310,320)에는 LED모듈(200)을 외부의 회로와 전기적으로 연결시키기 위한 단자가 구비된다. 즉, 한 쌍의 회전식 전원캡(310,320)은 광 투과 파이프(100)의 내부에 이물질이나 습기가 유입되지 않도록 광 투과 파이프(100)를 외부로부터 차단한다.

또한, 각 회전식 전원캡(310,320)의 바깥쪽에는 형광램프 콘센트와 접속되는 접속핀이 돌출 형성되어 외부의 회로와 전기적으로 연결된다. 이를 위해, 상기 회전식 전원캡은 광 투과 파이프(100)의 외경과 동일한 내경을 갖도록 형성될 수 있다.

아울러, 각 회전식 전원캡(310,320)은 내삽된 광 투과 파이프(100)의 말단이 외부의 충격에 의해 회전식 전원캡(310,320)으로부터 분리되지 않도록 특정 위치에서 광 투과 파이프(100)의 이동을 제한하도록 구성될 수 있다. 이를 위해, 각 회전식 전원캡은 내부면에 단면이 삼각형 구조를 가지며 입구측으로부터 100° 내지 170 °의 내각을 갖는 걸림 고리(312)가 구비될 수 있다.

이러한 걸림 고리(312)는 광 투과 파이프(100)의 양측 말단이 회전식 전원캡의 내부에 내삽된 후 일정 각도로 회전되면 광 투과 파이프(100)의 말단에 구비된 걸림 돌기(130)와 접촉됨으로써 광 투과 파이프(100)가 회전식 전원캡으로부터 분리되지 않도록 광 투과 파이프(100)의 이동을 제한한다. 이때, 광 투과 파이프(100)의 걸림 돌기(130)는 광 투과 파이프(100) 말단의 외주면을 따라 동일한 두께로 광 확산부에만 형성되어 광 확산부에 걸림턱을 형성하므로, 광 투과 파이프(100)를 회전시키면 걸림 돌기(130)가 미 구비된 LED모듈 거치부(120)가 걸림 고리(312)에 접촉되기 때문에 광 투과 파이프(100)를 회전식 전원캡으로부터 간편하게 분리시킬 수 있다.

다시 말해, 본 발명은 회전식 전원캡(310,320)의 회전 시 걸림 고리(312) 부분이 걸려서 더 이상 회전할 수 없도록 설계되어 있으므로, 180°만 회전이 가능하다. 그러므로 회전식 전원캡 내부의 케이블이 꼬이는 현상이 발생되지 않으며, 전원캡을 분리하고자 하는 경우에는 상,하부 걸림 돌기(130) 부분을 눌러서 걸림 고리(312)로부터 이탈시키면 전원캡이 광 투과 파이프(100)로부터 분리된다.

도 6은 본 발명에 따른 LED 조명장치의 제조방법을 나타내는 순서도이다.

도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 LED 조명장치의 제조방법은 광 확산수단(110)의 기반이 되는 확산시트에 제1,2 접힘 라인(114,116)을 형성하고 LED모듈 거치부(120)의 기반이 되는 시트에 제3,4 접힘 라인(126,128)을 형성하는 전처리 단계(S100)와, 상기 제1,2 접힘 라인(114,116)과 제3,4 접힘 라인(126,128)을 따라 조립가공을 수행하는 원형가공 단계(S200)와, 광 확산수단(110)과 LED모듈 거치부(120)를 조립하는 조립단계(S300), 및 상기 광 확산수단(110)과 LED모듈 거치부(120)의 접촉면을 초음파 융착시키는 부착단계(S400)를 포함한다. 여기서, LED모듈 거치부(120)의 기반이 되는 시트는 빛을 반사하는 반사시트나, 빛을 확산시키는 확산시트, 또는 합성수지로 형성될 수 있다.

구체적으로, 상기 전처리 단계(S100)에서는 확산시트의 양측 말단에 길이 방향을 따라 제1 접힘 라인(114)과 제2 접힘 라인(116)을 형성하고, LED모듈 거치부(120)의 기반이 되는 시트의 양측 말단에 길이 방향을 따라 제3 접힘 라인(126)과 제4 접힘라인을 형성한다. 이때, 각 접힘 라인의 형성은 시트 두께의 60% 내지 80% 정도만 절단하는 반칼 재단이나 시트를 펀칭(punching)하는 타발 가공을 통해 형성될 수 있다.

필요에 따라, 상기 전처리 단계(S100)에서는 확산시트의 제1 접힘 라인(114)과 제2 접힘 라인(116) 사이에 복수개의 제1 환기 라인(118)을 형성할 수 있으며, LED모듈 거치부(120)의 기반이 되는 시트의 제3 접힘 라인(126)과 제4 접힘 라인(128) 사이에 복수개의 제2 환기 라인(129)을 형성할 수 있다. 이때, 제1 환기 라인(118)과 제2 환기 라인(129)은 길이 방향을 따라 형성된 복수개의 절개홀로 이루어진다.

상기 원형가공 단계(S200)에서는 상기 제1 접힘 라인(114) 및 제2 접힘 라인(116)을 따라 확산시트의 양측 말단을 일 방향으로 접어주어 한 쌍의 부착부(112)를 형성하고, 제3 접힘 라인(126) 및 제4 접힘 라인(128)을 따라 LED모듈 거치부(120)의 기반이 되는 시트의 양측 말단을 일 방향으로 접어주어 한 쌍의 절곡판(124)을 형성한다.

상기 조립단계(S300)에서는 상기 확산시트가 형광등 타입으로 둥근 외형을 갖도록 상기 원형가공 단계(S200)를 통해 접어진 한 쌍의 부착부(112)를 제외한 나머지 부분을 둥글게 변형시켜 광 확산수단(110)을 형성하고, 상기 한 쌍의 부착부(112)를 LED모듈 거치부(120)의 기반이 되는 시트의 평평한 상면에 안착시킨다. 이때, 광 확산수단(110)은 LED모듈 거치부(120)의 기반이 되는 시트와 부착되기 이전이므로, 옴(Ω)의 구조를 갖도록 형성된다.

상기 부착단계(S400)에서는 상기 한 쌍의 부착부(112)와 한 쌍의 절곡판(124)을 상기 광 확산수단(110)의 외부면에 초음파 융착시켜 광 투과 파이프를 생성한다. 구체적으로, 부착단계에서는 광 확산수단(110)의 왼쪽에 위치한 부착부(112)와 LED모듈 거치부(120)의 기반이 되는 시트의 왼쪽에 위치한 절곡판(124)을 광 확산수단(110)의 좌측 표면에 접촉시킨 상태로 융착시킴으로써 LED모듈 거치부(120)를 광 확산수단(110)에 결합시킨다.

본 발명에 따른 LED 조명장치의 제조방법은 상기 부착단계(S400)의 이후에 걸림 돌기 형성단계(S500)를 더 포함할 수 있다. 이러한 걸림 돌기 형성단계(S500)에서는 상기 광 투과 파이프(100)의 양측 말단에 외주면을 따라 띠 형상의 확산시트나 반사시트를 부착시켜 걸림 돌기(130)를 형성한다. 이때, 걸림 돌기(130)는 사용자가 회전식 전원캡(310,320)에 내삽된 광 투과 파이프(100)의 회전에 따라 회전식 전원캡(310,320)과 광 투과 파이프(100) 사이의 체결 또는 분리를 결정할 수 있도록 광 확산수단(110)에만 구비될 수 있다. 이와 같이, 걸림 돌기(130)가 광 확산수단(110)에 구비되는 경우 광 확산수단(110)이 회전식 전원캡의 걸림 고리(312)에 접촉되는 위치로 회전되면 광 투과 파이프(100)의 걸림 돌기(130)는 걸림 고리(312)에 접촉되기 때문에 광 투과 파이프(100)는 회전식 전원캡과 안정적으로 결합된다. 반대로, 광 투과 파이프(100)의 회전에 따라 LED모듈 거치부(120)가 회전식 전원캡의 걸림 고리(312)에 접촉되는 위치로 회전되면 광 투과 파이프의 걸림 돌기(130)는 걸림 고리(312)에 접촉되지 않기 때문에 광 투과 파이프(100)는 외력에 의해 회전식 전원캡(310,320)으로부터 손쉽게 분리된다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

100 : 광 투과 파이프 110 : 광 확산수단
112 : 부착부 114 : 제1 접힘 라인
116 : 제2 접힘 라인 118 : 환기 라인
120 : LED모듈 거치부 122 : 안착판
124 : 절곡판 126 : 제3 접힘 라인
128 : 제4 접힘 라인 130 : 걸림 돌기
200 : LED모듈 210 : LED
310,320 : 전원캡 312 : 걸림 고리

Claims

형광등 타입으로 둥글게 말려져 있고 길이 방향을 따라 양측 말단이 이격된 절개부가 형성되어 있으며 내부에서 발광된 빛을 외부로 확산시키는 확산시트로 구성된 광 확산수단, 및 상기 절개부를 커버하도록 상기 광 확산수단의 외부면에 부착되며 길이 방향을 따라 복수개의 절개홀로 형성된 자연 순환 방열구조가 구비된 안착판과 상기 안착판의 양측에 각각 구비된 절곡판으로 이루어진 LED모듈 거치부로 구성된 광 투과 파이프;
상기 안착판과 절곡판의 사이에 설치되며, 전기에너지를 빛에너지로 변환하는 복수의 LED가 표면 실장된 LED모듈; 및
상기 LED모듈과 외부의 회로를 전기적으로 연결시키고 상기 광 투과 파이프 양단의 개방부를 커버하는 한 쌍의 회전식 전원캡을 포함하는 형광등 타입의 LED 조명장치.
제1 항에 있어서, 상기 LED모듈 거치부는
상기 LED모듈로부터 발산되는 빛을 반사시키는 반사시트로 구성된 것을 특징으로 하는 형광등 타입의 LED 조명장치.
삭제
제1 항에 있어서,
상기 전원캡은 내부면에 단면이 삼각형 구조를 가지며 입구측으로부터 100° 내지 170 °의 내각을 갖는 걸림 고리가 구비되고,
상기 광 확산수단은 말단이 상기 전원캡의 입구를 통해 내삽되는 경우 상기 걸림 고리에 의해 말단의 이동이 제한되도록 말단에 외주면을 따라 걸림 돌기가 구비된 것을 특징으로 하는 형광등 타입의 LED 조명장치.
확산시트의 양측 말단에 길이 방향을 따라 제1 접힘 라인과 제2 접힘 라인을 형성하고, 반사시트의 양측 말단에 길이 방향을 따라 제3 접힘 라인과 제4 접힘라인을 형성하며, 상기 반사시트의 제3 접힘 라인과 제4 접힘 라인 사이에 복수개의 환기 라인을 형성하는 전처리 단계;
상기 제1 접힘 라인 및 제2 접힘 라인을 따라 확산시트의 양측 말단을 일 방향으로 접어주어 한 쌍의 부착부를 형성하고, 제3 접힘 라인 및 제4 접힘 라인을 따라 반사시트의 양측 말단을 일 방향으로 접어주어 한 쌍의 절곡판을 형성하는 원형가공 단계;
상기 확산시트가 형광등 타입으로 둥근 외형을 갖도록 상기 원형가공 단계를 통해 접어진 한 쌍의 부착부를 제외한 나머지 부분을 둥글게 변형시켜 광 확산수단을 형성하고, 상기 한 쌍의 부착부를 반사시트의 평평한 상면에 안착시키는 조립단계; 및
상기 한 쌍의 부착부와 한 쌍의 절곡판을 상기 광 확산수단의 외부면에 융착시켜 광 투과 파이프를 생성하는 부착단계를 포함하는 형광등 타입의 LED 조명장치의 제조방법.
삭제
제5 항에 있어서, 상기 부착단계의 이후에
상기 광 투과 파이프의 양측 말단에 외주면을 따라 띠 형상의 확산시트나 반사시트를 부착시켜 걸림 돌기를 형성하는 걸림 돌기 형성단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 형광등 타입의 LED 조명장치의 제조방법.