KR101919437B1 - 휴대용 광조사 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 양극 단자부와 음극 단자부가 구비된 배터리부와, 상기 배터리부와 분리 가능하게 결합되며 광원이 설치되는 광원모듈부를 구비하는 휴대용 광조사 장치에 있어서, 상기 광원모듈부는, 제 1 도전부와, 상기 제 1 도전부의 측면에 형성되어 상기 제 1 도전부와 결합되는 제 2 도전부, 및 상기 제 1 도전부 및 상기 제 2 도전부의 접합부에 형성되며 상기 제 1 도전부와 상기 제 2 도전부를 전기적으로 절연시키는 수직절연부을 구비하는 기판부; 상기 제 1 도전부의 외측면과 접하되, 상기 배터리부의 음극 단자부와 전기적으로 연결되는 측면 단자부; 및 상기 제 2 도전부의 바닥면과 접하되, 상기 배터리부의 양극 단자부와 전기적으로 연결되는 중앙 단자부;를 포함하는 휴대용 광조사 장치에 관한 것이다.

Description

휴대용 광조사 장치{portable Light Irradiation Apparatus}
본 발명은 휴대용 광조사 장치에 관한 것으로서, 보다 자세하게는 광원의 발열을 효과적으로 방열시켜 효율과 수명이 향상된 휴대용 광조사 장치에 관한 것이다.
일반적으로 휴대용 광조사 장치에 채용되는 광원의 종류에는 빛의 종류에 따라 가시광선 광원, 적외선 광원, 자외선 광원이 있다. 광원의 종류를 어떤 것으로 선택하는지에 따라 휴대용 광조사 장치의 쓰임새도 달라진다. 예건대, 자외선 광원을 채택하는 경우에는, 휴대용 광조사 장치는 자외선 경화기 내지는 자외선 살균기로서 그 기능을 하게 되는 것이고, 가시광선 광원을 채택하는 경우에는 조명용으로서 그 기능을 하게 되며, 적외선 광원을 채택하는 경우에는 리모콘, 적외선 통신수단으로서의 그 기능을 하게 된다. 종래의 휴대용 광조사 장치의 문제점에 대하여, 이하에서는 자외선 광원을 채택한 휴대용 UV 경화기를 예시하여 설명한다.
휴대용 UV 경화기는 UV도료를 필요로 하는 제품에 강력한 자외선을 조사하여 극히 짧은 시간에 에너지를 흡수시켜 막을 경화시키는 휴대용 광조사 장치로서, 배터리를 이용해 아주 강력한 전류를 LED에 흘려 광원을 발광시키고 발광된 UV 광원을 통해 UV 도료를 경화시키는 구조로 되어 있다. 이러한 휴대용 UV 경화기의 일례가 등록번호 제10-1362904호(이하, '선행문헌 1'이라 합니다)에 게시되어 있다. 선행문헌1은 펜 타입으로 형성되어 크기가 작아 휴대가 가능한 펜 타입 UV LED 경화기를 제공하고 있다. 그러나 선행문헌 1은 UV LED 경화기에 사용되는 UV LED는 발열로 인해 효율과 수명이 크게 감소하게 되는 문제점이 있다.
이와 같이 광원의 발열로 인해 효율과 수명이 크게 감소하게 되는 문제점은, UV LED 광원을 쓰는 경우 이외에, 가시광선 LED와 적외선 LED를 사용하는 경우에 있어서도 동일하게 나타나는 문제점이다.
등록번호 제10-1362904호
이에 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위해 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 광원의 발열을 효과적으로 방열시켜 효율과 수명이 향상된 휴대용 광조사 장치를 제공하는 것이다.
이러한 본 발명의 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 휴대용 광조사 장치는, 양극 단자부와 음극 단자부가 구비된 배터리부와, 상기 배터리부와 분리 가능하게 결합되며 광원이 설치되는 광원모듈부를 구비하는 휴대용 광조사 장치에 있어서, 상기 광원모듈부는, 제 1 도전부와, 상기 제 1 도전부의 측면에 형성되어 상기 제 1 도전부와 결합되는 제 2 도전부, 및 상기 제 1 도전부 및 상기 제 2 도전부의 접합부에 형성되며 상기 제 1 도전부와 상기 제 2 도전부를 전기적으로 절연시키는 수직절연부을 구비하는 기판부; 상기 제 1 도전부의 외측면과 접하되, 상기 배터리부의 음극 단자부와 전기적으로 연결되는 측면 단자부; 및 상기 제 2 도전부의 바닥면과 접하되, 상기 배터리부의 양극 단자부와 전기적으로 연결되는 중앙 단자부;를 포함한다.
또한, 상기 광원모듈부는, 안착홈이 형성된 전도성 재질의 발광부 하우징; 상기 안착홈에 안착되며 내부에 상기 기판부를 수용하는 삽입홀이 형성된 비전도성 재질의 위치 고정부와; 상기 기판부의 외측면에 탄력적으로 접하는 전도성 재질의 측면 단자부; 및 상기 발광부 하우징의 안착홈의 바닥에 형성된 중앙홀을 통해 상기 기판부의 바닥면과 탄력적으로 접하는 전도성 재질의 중앙 단자부;를 포함하고, 상기 배터리부의 음극 단자부는 상기 발광부 하우징 및 상기 측면 단자부를 통해 상기 제 1 도전부에 전기적으로 연결되고, 상기 배터리부의 양극 단자부는 상기 중앙 단자부를 통해 상기 제 2 도전부에 전기적으로 연결된다.
한편, 상기 측면 단자부는 금속 재질의 스프링이거나 금속 재질의 씨클립(C-clip)이다.
또한, 상기 중앙 단자부는, 상기 제 2 도전부의 바닥면에 접하는 제1슬라이딩부; 상기 제1슬라이딩부가 삽입되며 상기 배터리부의 양극 단자부에 접하는 제2슬라이딩부; 및 상기 제1슬라이딩부와 상기 제2슬라이딩부 사이에 구비되어 상기 제1슬라이딩부와 상기 제2슬라이딩부를 탄력적으로 지지하는 탄성부재를 포함한다.
한편, 상기 중앙 단자부의 외측과 상기 발광부 하우징 사이에 구비되는 절연부를 포함한다.
또한, 상기 광원모듈부는, 광원으로부터 출력된 광을 모아주는 제1렌즈; 및 상기 제1렌즈와 상기 기판부 사이에 구비되는 간격재를 포함한다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 의한 휴대용 광조사 장치는 적어도 두 개 이상의 금속 재질의 도전부가 서로 접합되되 그 접합부에 수직절연부가 형성된 기판부를 채용하여 광원에서 발생한 발열을 효과적으로 방열시켜 효율과 수명이 향상된다. 또한, 기판부와 전원인가 수단이 서로 탄력적으로 접촉함으로써 보다 확실하게 접지될 수 있도록 한다.
한편, 표면실장부품(SMD) 형태의 광원을 사용하게 되면 하부의 솔더링 및 PCB가 필요하고 이런 PCB는 외부 전원과 전선 등으로 연결해야 하는 불편함이 존재하고 더불어 컴팩트화된 구조에 지장을 초래하는 반면에, 본원 발명에 따르면 금속 재질의 기판부의 측면에서도 전극접지가 가능하기 때문에 위와 같은 문제점이 해소되는 효과를 갖게 된다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 휴대용 광조사 장치의 평면도.
도 2는 도 1의 광원모듈부와 배터리부를 분리한 사시도.
도 3은 도 2의 광원모듈부의 하부 및 배터리부의 상부에 대한 사시도.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 휴대용 광조사 장치의 광원모듈부(M)의 사시도.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예의 변형예에 따른 휴대용 광조사 장치의 광원모듈부(M)의 사시도.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 휴대용 광조사 장치의 기판부에 대한 사시도.
도 7은 도 4의 일부를 확대한 사시도.
도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 휴대용 광조사 장치의 중앙 단자부에 대한 분해 사시도.
도 9는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 휴대용 광조사 장치의 일부 단면도.
도 10은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 휴대용 광조사 장치의 발광부의 일부 구성에 대한 분해 사시도.
도 11은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 휴대용 광조사 장치의 기판부, 위치 고정부 및 측면 단자부에 대한 사시도.
도 12는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 휴대용 광조사 장치의 중앙 단자부와 기판부에 대한 하부 사시도
도 13은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 휴대용 광조사 장치의 일부 단면도.
이하의 내용은 단지 발명의 원리를 예시한다. 그러므로 당업자는 비록 본 명세서에 명확히 설명되거나 도시되지 않았지만 발명의 원리를 구현하고 발명의 개념과 범위에 포함된 다양한 장치를 발명할 수 있는 것이다. 또한, 본 명세서에 열거된 모든 조건부 용어 및 실시예들은 원칙적으로, 발명의 개념이 이해되도록 하기 위한 목적으로만 명백히 의도되고, 이와 같이 특별히 열거된 실시예들 및 상태들에 제한적이지 않는 것으로 이해되어야 한다.
상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이며, 그에 따라 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 휴대용 광조사 장치는 전체적으로 원통 형상의 펜 타입으로 이루며, 배터리부(B)와, 배터리부(B)로부터 전류를 인가받아 광원을 발광시키는 광원모듈부(M)로 구성된다
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 휴대용 광조사 장치의 광원모듈부는, 제 1 도전부와, 상기 제 1 도전부의 측면에 형성되어 상기 제 1 도전부와 결합되는 제 2 도전부, 및 상기 제 1 도전부 및 상기 제 2 도전부의 접합부에 형성되며 상기 제 1 도전부와 상기 제 2 도전부를 전기적으로 절연시키는 수직절연부을 구비하는 기판부와, 상기 제 1 도전부의 외측면과 접하되, 상기 배터리부의 음극 단자부와 전기적으로 연결되는 측면 단자부; 및 상기 제 2 도전부의 바닥면과 접하되, 상기 배터리부의 양극 단자부와 전기적으로 연결되는 중앙 단자부를 포함하여 구성된다.
상기 광원모듈부는, 안착홈이 형성된 전도성 재질의 발광부 하우징; 상기 안착홈에 안착되며 내부에 상기 기판부를 수용하는 삽입홀이 형성된 비전도성 재질의 위치 고정부와; 상기 기판부의 외측면에 탄력적으로 접하는 전도성 재질의 측면 단자부; 및 상기 발광부 하우징의 안착홈의 바닥에 형성된 중앙홀을 통해 상기 기판부의 바닥면과 탄력적으로 접하는 전도성 재질의 중앙 단자부;를 포함하고, 상기 배터리부의 음극 단자부는 상기 발광부 하우징 및 상기 측면 단자부를 통해 상기 제 1 도전부에 전기적으로 연결되고, 상기 배터리부의 양극 단자부는 상기 중앙 단자부를 통해 상기 제 2 도전부에 전기적으로 연결된다.
이하, 첨부한 도면에 도시된 실시예들을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.
다양한 실시예들을 설명함에 있어서, 동일한 기능을 수행하는 구성요소에 대해서는 실시예가 다르더라도 편의상 동일한 명칭 및 동일한 참조번호를 부여하기로 한다. 또한, 이미 다른 실시예에서 설명된 구성 및 작동에 대해는 편의상 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 휴대용 광조사 장치의 평면도이고, 도 2는 도 1의 광원모듈부와 배터리부를 분리한 사시도이며, 도 3은 도 2의 광원모듈부의 하부 및 배터리부의 상부에 대한 사시도이다.
배터리부(B)는 내부에 충전 가능한 배터리를 구비한다. 배터리부(B)는 LED표시부(140), 버튼(150), 충전단자(160) 및 액정표시장치(170)를 구비한다.
LED표시부(140)는 색깔이나 점등 또는 점멸 횟수 등으로 정보를 표시하며, LED 색깔로는 화이트, 빨강, 녹색, 황색 등이 있다. 버튼(150)은 전원을 켤 때 혹은 메뉴 이동시 사용된다. 충전단자(160)는 배터리를 충전할 때 사용된다. 액정표시장치(170)는 메뉴 및 메뉴이동 등 각종 정보를 표시한다.
광원모듈부(M)는 배터리부(B)와 분리 가능하게 결합된다. 이를 위해 배터리부(B)에는 제1결합부(130)가 형성되고, 광원모듈부(M)에는 제2결합부(420)가 형성되며, 예건대 제1결합부(130)와 제2결합부(420)는 나사 결합된다.
배터리부(B)의 상부에는 상부로 돌출된 보수가 형성되고, 보스의 내측으로 양극 단자부(110)가 보스와 이격되어 구비된다. 보스의 외면으로 음극 단자부(120)가 형성된다.
광원모듈부(M)가 배터리부(B)에 체결될 때, 배터리부(B)의 양극 단자부(110)는 광원모듈부(M)의 중앙 단자부(360)와 접촉하여 전기적으로 연결되고, 배터리부(B)의 음극 단자부(120)는 광원모듈부(M)의 연결부(400)에 접촉한다(후술하는 바와 같이, 배터리부(B)의 음극 단자부(120)는 측면 단자부(350)와 전기적으로 연결된다).
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 휴대용 광조사 장치의 광원모듈부(M)의 사시도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 광원모듈부(M)는 렌즈부(200), 발광부(300) 및 연결부(400)로 구성된다. 렌즈부(200)는 발광부(300)에 분리 가능하게 결합되고, 연결부(400)는 발광부(300)에 분리 가능하게 결합된다.
렌즈부(200)는 커버부(210), 렌즈부 하우징(220), 제1렌즈(240), 제2렌즈(230) 및 간격재(250)로 구성된다.
제1렌즈(240)는 광원(335)으로부터 출력된 광을 모아주는 기능을 수행한다. 이를 위해 제1렌즈(240)는 일측으로 볼록한 볼록면을 갖도록 형성된다. 제1렌즈(240)는 렌즈부(200)의 하부 측에 위치한다. 보다 구체적으로 제1렌즈(240)는 렌즈부 하우징(220)의 하부측 내부에 위치한다. 렌즈부 하우징(220)의 내면은 경사진 반사면이 형성된다. 이를 통해 제1렌즈(240)를 통해 출력된 광을 제2렌즈(230)로 유도시킨다.
제2렌즈(230)는 렌즈부(200)의 상부 측에 위치한다. 제2렌즈(230)는 제1렌즈(240)를 통해 출력된 광을 스팟형 빔으로 변경시키는 기능을 한다. 이를 위해 제2렌즈(230)는 양면이 볼록한 형태로 형성된다. 제2렌즈(230)는 렌즈부 하우징(220)의 상부에서 커버부(210)와의 사이에 위치한다. 커버부(210)는 중공의 형상으로 이루어지며, 렌즈부 하우징(220)과 나사 결합에 의해 분리 가능하게 결합되면서, 제2렌즈(230)의 위치를 고정한다.
기판부(330)와 제1렌즈(240) 사이에는 간격재(250)가 구비된다. 간격재(250)는 소정의 내경과 외경을 갖는 원형의 링의 형태를 갖으며, 내경과 외경 사이에는 평평한 면이 상, 하로 형성된다. 간격재(250)의 하면은 기판부(330)의 상면에 접하고, 간격재(250)의 상면은 제1렌즈(240)를 지지한다. 간격재(250)는 기판부(330)와 제1렌즈(240) 사이의 이격 거리를 특정의 위치로 맞추기 위한 기능을 한다. 또한, 간격재(250)의 내경은 기판부(330)에 설치되는 기판 커버(337)의 크기보다 작아, 간격재(250)의 하면이 기판 커버(337)의 상부 일부를 압압하는 기능을 함으로써 기판 커버(337)의 이탈을 방지한다.
간격재(250)는 비전도성 플라스틱 재질로 이루어진다. 이를 통해 금속 재질의 기판부(330)가 주변 구성과 전기적으로 도통되는 것을 방지한다.
한편, 발광부(300)는 광원(335)이 실장되는 기판부(330), 기판부(330)가 수용되는 공간이 마련된 위치 고정부(340), 위치 고정부(340)가 안착되는 안착홈(311)이 마련된 발광부 하우징(310), 기판부(330)의 측면에 접하는 측면 단자부(350), 발광부 하우징(310)의 내부에 삽입되어 기판부(330)의 바닥면에 접하는 중앙 단자부(360), 배터리부(B)의 제1결합부(130)와 체결되는 제2결합부(420)가 구비된 연결부(400)로 구성된다.
측면 단자부(350)는, 기판부(330)의 외측면에 탄력적으로 접하는 전도성 재질이다. 도 4, 10에 도시된 측면 단자부(350)는 금속 재질의 씨클립(C-Clip, 353)으로 구성된다. 씨클립(353)은 일부가 개구된 형태를 갖고 평평한 제1면은 기판부(330)에 접하고, 평평한 제2면은 발광부 하우징(310)의 내면에 접하며 제1면 및 제2면은 굴곡부에 의해 연결된다. 이를 통해 씨클립(353)은 기판부(330)와 발광부 하우징(310)의 내면 사이에서 탄력적으로 설치됨과 동시에 발광부 하우징(310)의 내면과 기판부(330)를 전기적으로 연결한다.
기판부(330)는 위치 고정부(340)에 삽입되어 설치되므로 기판부(340)가 삽입되기 위한 소정의 틈새가 마련되어야 하는 것이고, 이러한 틈새가 있더라도 탄력적으로 설치되는 씨클립(353)에 의해 기판부(330)의 위치는 위치 고정부(340) 내에서 고정될 수 있게 된다.
한편, 도 5는 도 4에 도시되어 있는 휴대용 광조사 장치의 구성에서, 측면 단자부(350)가 금속 재질의 스프링(354)이라는 점에서 차이가 있다. 도 4, 10에 도시된 바와 같이, 스프링(354)의 일단은 기판부(330)에 접하고 스프링(354)의 타단은 발광부 하우징(310)의 내면에 접하면서 탄력적으로 설치된다. 이를 통해 스프링(354)은 기판부(330)와 발광부 하우징(310)의 내면 사이에서 탄력적으로 설치됨과 동시에 발광부 하우징(310)의 내면과 기판부(330)를 전기적으로 연결한다.
기판부(330)는 위치 고정부(340)에 삽입되어 설치되므로 기판부(340)가 삽입되기 위한 소정의 틈새가 마련되어야 하는 것이고, 이러한 틈새가 있더라도 탄력적으로 설치되는 스프링(354)에 의해 기판부(330)의 위치는 위치 고정부(340) 내에서 고정될 수 있게 된다.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 휴대용 광조사 장치의 기판부(330)에 대한 사시도이다. 기판부(330)는 제 1 도전부(331)와, 제 1 도전부(331)의 측면에 형성되어 제 1 도전부(331)와 결합되는 제 2 도전부(332), 및 제 1 도전부(331) 및 제 2 도전부(332)의 접합부에 형성되며 제 1 도전부(331)와 제 2 도전부(332)를 전기적으로 절연시키는 수직절연부(333)을 구비한다.
광원(335)는 제 1 도전부(331) 및/또는 제 2 도전부(332)의 상면에 실장될 수 있으나, 도 6에는 제 2 도전부(332)상에 실장되는 것으로 도시되어 있다.
수직절연부(333)는 절연성을 갖는 물질로 구현될 수 있다. 절연성 액상 접합제를 이용하여 수직절연부(333)를 형성할 수 있다. 액상 접합제 등을 사용하여 제1, 2 도전부(331, 332)와 수직절연부(333)를 접합함에 있어서 접합력을 증진시키기 위해 합성수지 재질의 접합 필름을 개재시킨 상태에서 접합할 수도 있다. 한편으로는 도전부(331)의 적어도 어느 한 면에 대하여 아노다이징(anodizing) 처리가 되고 아노다이징 처리면이 서로 마주보는 상태에서 서로 접합할 수도 있다. 즉 제 1, 2 도전부(331, 332)가 알루미늄 재질로 이루어진 경우 접합 공전 전에 적어도 한 면을 아노다이징 처리함으로써 수직절연부(333)에 포함시킬 수 있다.
기판부(330)의 상면에는 광원(335)이 실장되는 실장 위치가 제공된다. 광원(335)의 전극부의 위치에 따라 광원을 기판부(330)에 와이어 본딩하여 연결할 수 있고, 플립칩의 형태로 접합할 수 있다. 기판부(330)는 금속 재질로 구성되어 그 자체가 방열판으로 기능할 뿐만 아니라 이를 통해 광원에 외부 전원을 인가하는 기능을 한다. 기판부(330)의 하부에는 중앙 단자부(360)의 제1슬라이딩부(361)의 단부가 삽입되는 삽입홈(338)이 형성된다. 보다 구체적으로는, 삽입홈(338)은 제2도전부(332)의 바닥부에 오목한 형상으로 형성된다.
또한, 기판부(330)의 하면에는 수평절연부(339)가 구비된다. 수평절연부(339)는 발광부 하우징(310)의 안착홈(311)과 기판부(330)의 사이를 전기적으로 절연시키는 기능을 한다. 수평절연부(339)는 삽입홈(338)을 제외한 기판부(330)의 하면을 전체적으로 덮는다. 수평절연부(339)는 기판부(330)의 방열 특성에 유리하도록 열전달 특성이 양호한, 알루미늄 옥사이드, 아연옥사이드 또는 보론 나이트라이드 등으로 포함하여 구성될 수 있다.
기판부(330)에는 광원(335)이 복수 개 설치될 수도 있고 이에 따라 수직절연부(333)의 개수도 달라질 수 있다. 광원(335)은 행과 열의 형태로 구현될 수 있다. 수직절연부(333)를 사이에 두고 설치되는 광원(335)끼리는 상호 간에 전기적으로 직렬로 연결되고 수직절연부(335)로 구획된 범위 내의 광원(335)끼리는 상호 간에 전기적으로 병렬로 연결된다.
기판부(330)는 상면에서 수직절연부(333)를 포함하는 영역에 대해서 소정 깊이에 이르는 홈으로 이루어지는 캐비티(334)가 형성된다. 수직절연부(333)를 기준으로 일측 혹은 양측에는 국부적으로 증착되되 광원(335)이 안착될 부위에는 전극층이 형성되고, 전극층상에 방열 특성이 우수하고 접합특성이 우수한 Au/Sn 재료로 솔더링을 형성하여 광원(335)을 접합한다. 이와 같은 구성에 의해 Ag 에폭시를 사용하여 광원(335)를 접합하는 구성에 비해 방열 성능이 좋아 결과적으로 광원(335)의 효율과 수명을 높일 수 있는 효과를 얻을 수 있게 된다.
기판부(330)의 상면에는 기판 커버(337)가 설치되는 단차부(336)가 형성된다. 단차부(336)의 평면의 형상은 기판 커버(337)의 형상에 대응되는 형상으로 이루어진다. 기판 커버(337)는 투명 재질로 형성되는데, 광원(335)의 종류에 따라 그 재질은 달라질 수 있으며, 예건대 쿼츠 재질로 이루어질 수 있다. 다만, 첨부된 다른 도면들(도4, 5, 10, 11)에 있어서는 기판 커버(337)의 도시를 편의상 생략한다.
도 6은 수직절연부(333)가 1개인 것을 예시적으로 도시하고 있는데, 광원(335)는 기판부(330)의 중앙에 위치하되, 수직절연부(333)는 기판부(330)의 일측으로 치우쳐 위치한다. 기판부(330)의 일측에서 수직절연부(333)까지의 거리는, 기판부(330)의 타측에서 수직절연부(333)까지의 거리보다 짧게 형성된다.
도 7은 도 4의 일부를 확대한 사시도이고, 도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 휴대용 광조사 장치의 중앙 단자부에 대한 분해 사시도이며, 도 9는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 휴대용 광조사 장치의 일부 단면도이다.
중앙 단자부(360)는 발광부 하우징(310) 및 연결부(400)의 내부에 구비되어, 배터리부(B)의 양극단자부(110)와 기판부(330)를 서로 전기적으로 연결하는 기능을 한다. 중앙 단자부(360)는, 제 2 도전부(332)의 바닥면에 접하는 제1슬라이딩부(361)와, 제1슬라이딩부(361)가 삽입되며 배터리부(B)의 양극 단자부(110)에 접하는 제2슬라이딩부(363) 와 제1슬라이딩부(361)와 제2슬라이딩부(363) 사이에 구비되어 제1슬라이딩부(361)와 제2슬라이딩부(363)를 탄력적으로 지지하는 탄성부재(365)를 포함하여 구성된다.
제1슬라이딩부(361)는 전도성 재질로 형성되는 것이 바람직하며, 금속 재질로 이루어질 수 있다. 제1슬라이딩부(361)의 일단은 발광부 하우징(310)의 중앙홀(312)을 통해 제 2 도전부(332)의 바닥면에 접한다. 보다 자세하게는, 제2도전부(332)의 바닥부에 형성된 삽입홈(338)에 삽입되어 제 2 도전부(332)의 바닥면에 접한다.
제1슬라이딩부(361)의 외면에는 확경부(362)가 형성된다. 확경부(362)를 기준으로 그 상측(도 9를 기준으로는 좌측)에는 원통 형상의 마감부재(a)가 제1슬라이딩부(361)의 외경에 삽입되어 설치된다. 확경부(362)를 기준으로 그 하측(도 9를 기준으로 우측)에는 탄성부재(365)가 설치된다.
탄성부재(365)는 전도성 재질로 형성되는 것이 바람직하며, 금속 재질로 이루어질 수 있다. 바람직하게는 탄성부재(365)는 스프링으로 형성될 수 있고, 그 일단은 확경부(362)에 의해 지지되고 타단은 제2슬라이딩부(363)의 내부면에 의해 지지된다.
제2슬라이딩부(363)는 전도성 재질로 형성되는 것이 바람직하며, 금속 재질로 이루어질 수 있다. 제2슬라이딩부(363)의 일단 측으로 제1슬라이딩부(361)가 삽입되어 형성된다. 제2슬라이딩부(363)의 타단은 배터리부(B)의 양극 단자부(110)에 접한다. 제2슬라이딩부(363)의 외면에는 확경부(364)가 형성된다. 확경부(364)를 기준으로 그 상측(도 9를 기준으로 좌측)에는 원통 형상의 절연부(370)가 제2슬라이딩부(363)의 외경에 삽입되어 설치된다.
이상과 같은 구성에 의해 중앙 단자부(360)는 제1슬라이딩부(361) 및 제2슬라이딩부(363)가 상대 이동 가능하게 슬라이딩됨에 따라 제1슬라이딩부(361)가 기판부(330)의 바닥면에 접하고 제2슬라이딩부(363)가 배터리부(B)의 양극 단자부(110)에 접하는 것이 보다 확실하게 된다.
발광부 하우징(310)은 전도성 재질을 포함하여 이루어지며, 그 내부는 중공(313)으로 형성된다. 발광부 하우징(310)의 중공은 중앙홀(312)이 형성되는 제1내경부(315)와, 제1내경부(315)와 연속되며 제1내경부(315)보다 큰 직경을 갖는 제2내경부(316)와, 제2내경부(316)와 연속되며 제2내경부(316)보다 큰 직경을 갖는 제3내경부(317)로 이루어진다. 제2내경부(316)에 대응되는 발광부 하우징(310)의 외측으로는 방열부(314)가 형성된다.
절연부(370)는 제2슬라이딩부(363)의 외경에 삽입 설치되어 발광부 하우징(310)과 중앙 단자부(360)를 서로 절연시킨다. 절연부(370)는 제2슬라이딩부(363)에 삽입되는 몸통부(371)와, 몸통부(371)의 하부에서 반경방향 외측으로 확장된 확장 플랜지부(372)로 구성된다. 확장 플랜지부(372)의 하면은 제2슬라이딩부(363)의 확경부(364)의 상면에 접하게 설치된다. 확장 플랜지부(372)는 제3내경부(317)에 위치한다.
보다 자세하게는 확장 플랜지부(372)는 제2내경부(316)와 제3내경부(317) 사이의 형성되는 단턱에 의해 제2내경부(316) 측으로 이동할 수 없도록 이동이 제한된다. 절연부(370)의 몸통부(371)는 제2내경부(316)에 접하는 것이 가능하도록 설치되며, 절연부(370)의 확장 플랜지부(372)는 제3내경부(317)에 접하는 것이 가능하도록 설치된다.
이와 같은 구성에 의해 절연부(370)는 중앙 단자부(360)의 외측과 발광부 하우징(310) 사이에 구비되어 중앙 단자부(360)와 발광부 하우징(310)을 서로 절연시킴과 동시에 중앙 단자부(360)의 위치 이동을 제한하는 기능을 하게 된다.
연결부(400)는 전도성 재질을 포함하여 이루어지며, 발광부 하우징(310)과 분리 가능하게 결합된다. 연결부(400)는 발광부 하우징(310)과 나사 결합되는 제1내경부(411)와, 제1내경부(411)의 직경보다 작은 직경을 갖는 제2내경부(412)와, 배터리부(B)와 결합되는 제3내경부(413)로 구성된다.
제2내경부(412)의 직경은 제2슬라이딩부(363)의 확경부(364)의 직경보다 작게 형성되어, 연결부(400)를 발광부 하우징(310)에 결합하면 제2슬라이딩부(363)가 연결부(400)의 하측(도 9를 기준으로 우측)으로 빠지는 것을 방지할 수 있게 된다.
도 10은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 휴대용 광조사 장치의 발광부의 일부 구성에 대한 분해 사시도이다.
도 10에 도시된 바와 같이, 발광부 하우징(310)의 상부에는 안착홈(311)이 형성된다. 안착홈(311)은 그 단면이 원형의 형태를 이룬다. 안착홈(311)의 바닥면에는 중앙홀(312)이 형성되어 중앙 단자부(360)의 제1슬라이딩부(361)가 안착홈(311)의 중앙홀(312)을 관통하여 기판부(330)의 바닥면과 접하게 된다.
안착홈(311)에는 위치 고정부(340)가 안착된다. 안착홈(311)의 단면 형상이 원형의 형태이므로 위치 고정부(340)는 안착홈(311)의 형상과 대응되게 그 외형이 원형의 형태를 이룬다. 위치 고정부(340)의 내부에는 기판부(330)를 수용하는 삽입홀(341)이 상, 하로 관통되어 형성된다. 삽입홀(341)의 일측에는 위치 고정부(340)의 일부가 제거된 절취부(342)가 형성된다.
위치 고정부(340)는 플라스틱 재질의 사출물로 제작된다. 이와 같은 구성에 의해 위치 고정부(340)는 기판부(330)를 그 내부로 수용함과 전기적 절연 상태를 유지할 수 있도록 하고, 기판부(330)의 일측에 전기를 인가하는 구성인 측면 단자부(350)를 설치할 수 있도록 한다.
도 11에 도시된 바와 같이, 위치 고정부(340)의 삽입홀(341)에는 기판부(330)가 삽입되어 구비되고, 위치 고정부(340)의 절취부(342)에는 측면 단자부(350)가 구비된다. 측면 단자부(350)가 스프링(351)인 경우에는, 스프링(351)의 일단은 기판부(330)의 측면에 접하게 되고, 스프링(351)의 타단은 발광부 하우징(310)의 안착홈(311)의 측벽에 접하게 된다. 이로써, 스프링(351)은 기판부(330)의 측면을 탄력적으로 밀어 기판부(330)의 위치를 고정함과 아울러, 발광부 하우징(310)의 안착홈(311)의 측벽과 기판부(330)의 측면을 전기적으로 서로 연결한다.
측면 단자부(350)가 씨클립(353)인 경우에는, 씨클립(353)의 제1면은 기판부(330)의 측면에 접하게 되고, 제2면은 발광부 하우징(310)의 안착홈(311)의 측벽에 접하게 된다. 이로써, 씨클립(353)은 기판부(330)의 측면을 탄력적으로 밀어 기판부(330)의 위치를 고정함과 아울러, 발광부 하우징(310)의 안착홈(311)의 측벽과 기판부(330)의 측면을 전기적으로 서로 연결한다.
도 12에 도시된 바와 같이, 중앙 단자부(360)의 일단은 삽입홈(338)을 통해 기판부(330)의 제2도전부(332)와 접하게 되고, 중앙 단자부(360)의 타단은 배터리부(B)의 양극 단자부(110)와 접하게 된다. 이로써 배터리부(B)의 양극 단자부(110)는 광원(335)이 실장되는 기판부(330)의 제 2 도전부(332)와 전기적으로 연결된다.
또한, 도 13에 도시된 바와 같이, 발광부 하우징(310)의 안착홈(311)의 바닥면과 기판부(330)는 수평절연부(339)에 의해 서로 절연된 상태에서, 제 1 도전부(331)는 측면 단자부(350)를 통해 발광부 하우징(310)에 접하고, 발광부 하우징(310)은 연결부(440)를 통해 배터리부(B)의 음극 단자부(110)에 전기적으로 연결된다. 이를 통해 배터리부(B)의 전류는 광원(335)을 발광시키게 되고, 발광된 광은 제1렌즈(240) 및 제2렌즈(330)를 통해 외부로 조사된다.
이때 광원(335)에서 발생한 열은 금속 재질의 기판부(330)를 통해 하부로 방열되고, 기판부(330)의 하부로 방열된 열은 금속 재질의 발광부 하우징(310)을 통해 방열됨과 동시에 방열부(314)를 통해 외부로 신속하게 방열된다.
한편, 배터리부(B)의 외면, 렌즈부 하우징(220)의 외면, 발광부 하우징(310)의 외면 및 연결부(400)의 외면은 절연 처리됨에 따라 휴대용 광조사 장치의 내부의 전기적 연결상태의 쇼트를 방지할 수 있게 된다.
이상과 같이, 본 발명에 의한 휴대용 광조사 장치는 적어도 두 개 이상의 금속 재질의 도전부가 서로 접합되되 그 접합부에 수직절연부가 형성된 기판부를 채용하여 광원에서 발생한 발열을 효과적으로 방열시켜 효율과 수명이 향상된다. 또한, 기판부와 전원인가 수단이 서로 탄력적으로 접촉함으로써 보다 확실하게 접지될 수 있도록 한다.
또한, 표면실장부품(SMD) 형태의 광원을 사용하게 되면 하부의 솔더링 및 PCB가 필요하고 이런 PCB는 외부 전원과 전선 등으로 연결해야 하는 불편함이 존재하고 더불어 컴팩트화된 구조에 지장을 초래하는 반면에, 본원 발명에 따르면 금속 재질의 기판부의 측면에서도 전극접지가 가능하기 때문에 위와 같은 문제점이 해소되는 효과를 갖게 된다.
한편, 광원(335)이 UV LED인 경우에는, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 휴대용 광조사 장치는 휴대용 UV 조사기로서 이용된다. 이러한 휴대용 UV 조사기는 UV 도료를 필요로 하는 제품에 강력한 자외선을 조사하여 극히 짧은 시간에 에너지를 흡수시켜 막을 경화시키는 경화기로서 이용될 수 있다.
또한 자외선의 파장영역을 달리함으로써, 살균 등과 같은 다른 용도로 이용될 수 있다. 한편 광원(335)은 가시광선 LED, 적외선 LED일 수 있으며, 사용되는 LED의 종류에 따라 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 휴대용 광조사 장치는 그 용도가 달라질 수 있다. 또한 이 경우에 있어서는 렌즈의 구성을 적절하게 변경하여 사용할 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나. 본 발명은 다양한 변화와 변경 및 균등물을 사용할 수 있다. 본 발명은 상기 실시예를 적절히 변형하여 동일하게 응용할 수 있음이 명확하다. 따라서 상기 기재 내용은 하기 특허청구범위의 한계에 의해 정해지는 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니다.
B : 배터리부 M : 광원모듈부
200 : 렌즈부 300 : 발광부
310 : 발광부 하우징 330 : 기판부
335 : 광원 340 : 위치 고정부
350 : 측면 단자부 360 : 중앙 단자부
400 : 연결부

Claims (7)

  1. 양극 단자부와 음극 단자부가 구비된 배터리부와, 상기 배터리부와 분리 가능하게 결합되며 광원이 설치되는 광원모듈부를 구비하는 휴대용 광조사 장치에 있어서, 상기 광원모듈부는,
    제 1 도전부와, 상기 제 1 도전부의 측면에 형성되어 상기 제 1 도전부와 결합되는 제 2 도전부, 및 상기 제 1 도전부 및 상기 제 2 도전부의 접합부에 형성되며 상기 제 1 도전부와 상기 제 2 도전부를 전기적으로 절연시키는 수직절연부을 구비하는 기판부;
    안착홈이 형성된 전도성 재질의 발광부 하우징;
    상기 안착홈에 안착되며 내부에 상기 기판부를 수용하는 삽입홀이 형성된 비전도성 재질의 위치 고정부;
    상기 제 1 도전부의 외측면과 접하되, 상기 배터리부의 음극 단자부와 전기적으로 연결되며, 상기 기판부의 외측면에 탄력적으로 접하는 전도성 재질의 측면 단자부; 및
    상기 제 2 도전부의 바닥면과 접하되, 상기 배터리부의 양극 단자부와 전기적으로 연결되며, 상기 발광부 하우징의 안착홈의 바닥에 형성된 중앙홀을 통해 상기 기판부의 바닥면과 탄력적으로 접하는 전도성 재질의 중앙 단자부;를 포함하고,
    상기 배터리부의 음극 단자부는 상기 발광부 하우징 및 상기 측면 단자부를 통해 상기 제 1 도전부에 전기적으로 연결되고,
    상기 배터리부의 양극 단자부는 상기 중앙 단자부를 통해 상기 제 2 도전부에 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 휴대용 광조사 장치.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 측면 단자부는 금속 재질의 스프링인 것을 특징으로 하는 휴대용 광조사 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 측면 단자부는 금속 재질의 씨클립(C-clip)인 것을 특징으로 하는 휴대용 광조사 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 중앙 단자부는,
    상기 제 2 도전부의 바닥면에 접하는 제1슬라이딩부;
    상기 제1슬라이딩부가 삽입되며 상기 배터리부의 양극 단자부에 접하는 제2슬라이딩부; 및
    상기 제1슬라이딩부와 상기 제2슬라이딩부 사이에 구비되어 상기 제1슬라이딩부와 상기 제2슬라이딩부를 탄력적으로 지지하는 탄성부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 광조사 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 중앙 단자부의 외측과 상기 발광부 하우징 사이에 구비되는 절연부를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 광조사 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 광원모듈부는,
    광원으로부터 출력된 광을 모아주는 제1렌즈; 및
    상기 제1렌즈와 상기 기판부 사이에 구비되는 간격재를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 광조사 장치.

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