KR102172476B1 - 엘이디 등기구 - Google Patents

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KR102172476B1
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    • F21Y2115/00—Light-generating elements of semiconductor light sources
    • F21Y2115/10—Light-emitting diodes [LED]

Abstract

본 발명의 목적은 엘이디 모듈과 컨버터 모듈을 선택적으로 교체하여 저비용을 구현하는 엘이디 등기구를 제공하는 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 엘이디 등기구는, 폭과 길이를 가지는 유연기판에 엘이디 소자들을 실장하여 형성되는 엘이디 모듈, 조명구멍을 형성하는 내측 플랜지와 천장의 설치홀의 외면에 지지되는 외측 플랜지 및 상기 내측 플랜지와 상기 외측 플랜지 사이에서 높이를 가지는 벽체의 내면에 상기 엘이디 모듈이 부착되는 프레임, 상기 엘이디 모듈이 설치된 상기 벽체의 내부에서 상기 내측 플랜지에 배치되는 반사시트, 편광판, 확산판, 상기 프레임에 내장되는 상기 반사시트, 상기 편광판 및 상기 확산판을 수용하도록 상기 벽체의 외면에 결합되는 프레임 커버, 상기 프레임 커버의 외측에 구비되는 모듈 수용부에 결합되어 상기 엘이디 모듈에 전기적으로 연결되는 컨버터 모듈, 및 상기 프레임 커버에서 상기 컨버터 모듈의 외측에 구비되어 상기 설치홀로 삽입되어 상기 천장의 내면을 탄성적으로 지지하는 체결부재를 포함한다.

Description

엘이디 등기구 {LED LIGHTS}
본 발명은 엘이디 등기구에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 엘이디 모듈과 컨버터 모듈을 편리하게 교체할 수 있는 엘이디 등기구에 관한 것이다.
일반적으로, 엘이디(LED; light emitting diode)는 다른 열변환 발광소자에 비하여 안정적이고 높은 신뢰성, 저 소비전력 및 긴 수명을 가진다. 엘이디 소자 하나는 점광원으로 작용하지만, 복수의 엘이디 소자들은 기판에 실장되어 모듈을 형성하므로 선광원 또는 면광원으로 작용할 수 있다.
엘이디 조명기구는 복수의 엘이디 소자들을 실장하는 엘이디 모듈, 엘이디 모듈이 부착되는 프레임, 프레임에 외측에 구비되어는 체결부재, 및 교류를 직류로 변환시켜 엘이디 모듈에 제공하는 컨버터 모듈을 포함한다.
엘이디 조명기구를 천장의 설치홀에 설치할 때, 체결부재는 비틀림 탄성을 받은 상태로 설치홀로 삽입되고, 이어서 체결부재가 설치되는 프레임이 설치홀로 삽입된다.
설치홀에 엘이디 조명기구의 삽입 설치가 완료되면, 체결부재는 비틀림 탄성력에 의하여 설치홀의 내부에서 펼쳐져 천장의 상면을 지지한다. 이때, 프레임의 일부는 천장의 하면에 걸린 상태를 유지한다. 따라서 엘이디 조명기구는 천장의 설치홀에 설치된 상태를 유지하게 된다.
엘이디 조명기구에서 컨버터 모듈이 프레임의 내부에 설치되는 경우, 엘이디 모듈 또는 컨버터 모듈이 고장인 경우, 엘이디 조명기구 전체를 교체하게 된다. 따라서 비용을 낭비하는 문제점이 있다.
또한, 엘이디 조명기구는, 컨버터 모듈을 프레임의 외부에서 전기적으로 연결하고, 설치홀을 통하여 천장 내부로 투입되어 천장의 상면에 놓여진다. 이 경우, 엘이디 조명기구의 설치, 교체 및 수리 작업을 복잡하게 하는 문제점이 있다.
본 발명의 목적은 엘이디 모듈과 컨버터 모듈을 선택적으로 교체하여 저비용을 구현하는 엘이디 등기구를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 엘이디 등기구는, 폭과 길이를 가지는 유연기판에 엘이디 소자들을 실장하여 형성되는 엘이디 모듈, 조명구멍을 형성하는 내측 플랜지와 천장의 설치홀의 외면에 지지되는 외측 플랜지 및 상기 내측 플랜지와 상기 외측 플랜지 사이에서 높이를 가지는 벽체의 내면에 상기 엘이디 모듈이 부착되는 프레임, 상기 엘이디 모듈이 설치된 상기 벽체의 내부에서 상기 내측 플랜지에 배치되는 반사시트, 편광판, 확산판, 상기 프레임에 내장되는 상기 반사시트, 상기 편광판 및 상기 확산판을 수용하도록 상기 벽체의 외면에 결합되는 프레임 커버, 상기 프레임 커버의 외측에 구비되는 모듈 수용부에 결합되어 상기 엘이디 모듈에 전기적으로 연결되는 컨버터 모듈, 및 상기 프레임 커버에서 상기 컨버터 모듈의 외측에 구비되어 상기 설치홀로 삽입되어 상기 천장의 내면을 탄성적으로 지지하는 체결부재를 포함한다.
상기 반사시트는 상기 프레임 커버 측에 배치되고, 상기 확산판은 상기 내측 플랜지에 배치되며, 상기 반사시트와 상기 프레임 커버 사이에는 쿠션부재가 배치될 수 있다.
상기 컨버터 모듈은 일측으로 돌출되는 수 단자를 구비하고, 상기 엘이디 모듈은 상기 수 단자를 감싸는 구조로 결합하는 암 단자를 구비할 수 있다.
상기 모듈 수용부는 상기 암 단자가 삽입되는 제1삽입부를 내측에 구비하여 외측으로 돌출되고 상기 수 단자가 내측으로 삽입되도록 돌출된 상단에 삽입구를 형성하는 단자 수용부를 포함할 수 있다.
상기 모듈 수용부는 상기 제1삽입부가 형성되는 표면에 상기 암 단자를 수용하는 제1수용홈, 및 상기 암 단자에 연결되는 케이블을 수용하도록 상기 제1수용홈에 연결되는 제2수용홈을 구비할 수 있다.
상기 프레임 커버는 상기 제1수용홈에 결합되어 세트 스크류로 고정되어 상기 암 단자를 고정시키는 마감부재를 더 포함할 수 있다.
상기 컨버터 모듈은 상기 단자 수용부를 수용하도록 상기 수 단자의 외측에 공간을 가지는 제2삽입부를 형성할 수 있다.
상기 프레임 커버는 상기 모듈 수용부의 내벽에 걸림 구멍을 구비하고, 상기 컨버터 모듈은 상기 걸림 구멍에 대응하고 상기 걸림 구멍에 탄성적으로 결합되는 걸림 돌기를 측면에 구비할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 일 실시예는 엘이디 모듈을 프레임에 설치하고, 프레임에 프레임 커버를 결합하며, 프레임 커버의 외측에 모듈 수용부를 구비하고, 모듈 수용부에 결합되는 컨버터 모듈로 외부 전원과 엘이디 모듈을 전기적으로 연결한다.
엘이디 조명기구 고장시, 모듈 수용부로부터 컨버터 모듈을 분리므로 컨버터 모듈의 교체가 용이해진다. 따라서 엘이디 등기구를 사용함에 있어서, 저비용이 구현된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 엘이디 등기구를 분해하여 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ 선을 따라 잘라서 도시한 단면도이다.
도 3은 프레임 커버와 컨버터 모듈을 결합하기 전 상태의 일부를 도시한 사시도이다.
도 4는 컨버터 모듈의 수 단자에 엘이디 모듈의 암 단자를 결합하기 전 상태를 도시한 사시도이다.
도 5는 컨버터 모듈의 수 단자에 엘이디 모듈의 암 단자를 결합한 상태를 도시한 사시도이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 엘이디 등기구를 분해하여 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ 선을 따라 잘라서 도시한 단면도이다. 도 1 및 도 2를 참조하면, 일 실시예의 엘이디 등기구는 엘이디 모듈(10), 프레임(20), 반사시트(31), 편광판(32), 확산판(33), 프레임 커버(40), 컨버터 모듈(50) 및 체결부재(60)를 포함한다.
엘이디 모듈(10)은 설정된 폭(W)과 길이를 가지는 유연기판(11)에 엘이디 소자들(12)을 실장하여 형성된다. 엘이디 소자들(12)은 유연기판(11) 상에서 직렬 또는 직렬과 병렬로 연결될 수 있다. 엘이디 소자들(12)은 등기구의 근본적인 작용으로 등을 밝히는 부분이다.
프레임(20)은 조명구멍(21)을 형성하는 내측 플랜지(22)와 설치 시, 천장(23)의 설치홀(24)의 외면에 지지되는 외측 플랜지(25) 및 벽체(26)를 포함한다. 벽체(26)는 내측 플랜지(22)와 외측 플랜지(25) 사이에서 높이(H)를 가지며, 벽체(26)의 내면에 엘이디 모듈(10)이 부착된다.
일례를 들면, 엘이디 모듈(10)은 벽체(26)의 내면에 유연기판(11)을 양면 테이프(15)로 부착하여 설치된다. 따라서 엘이디 모듈(10)에서 조사되는 광은 벽체(26)의 내면, 및 내측 플랜지(22)로 조사되어 조명구멍(21)을 통하여 엘이디 등기구가 설치되는 공간을 밝히게 된다.
반사시트(31), 편광판(32) 및 확산판(33)은 엘이디 모듈(10)이 설치된 벽체(26)의 내부에 설치된다. 내측 플랜지(22) 상에 확산판(33)이 배치되고, 확산판(33) 위에 편광판(32)이 배치되며, 편광판(32) 위에 반사시트(31)가 배치된다.
반사시트(31)는 프레임 커버(40) 내측에 배치되어 엘이디 모듈(10)의 엘이디 소자(12)에서 발생되어 프레임 커버(40)를 향하는 광을 프레임 커버(40)의 반대측으로 반사시킨다. 따라서 반사시트(31)는 발생된 광이 프레임 커버(40) 측으로 세는 것을 방지한다.
편광판(32)은 원형으로 설치되는 엘이디 모듈(10)의 직경 방향 내측에서 반사시트(31)의 일면에 배치되어 엘이디 소자(12)에서 발생된 광을 편광시킨다. 예를 들면, 엘이디 소자(12)의 광은 편광판(32)을 통과하면서 대기 중의 분자에 의한 산란으로 편광된다.
확산판(33)은 편광판(32)의 일면에 배치되어 편광된 광의 조도를 조절한다. 예를 들면, 확산판(33)은 평광판(32)에서 나오는 광을 확산판(33)의 면을 따라 확산시켜 전체적으로 색상 및 밝기를 균일하게 한다.
프레임(20)에서 벽체(26)의 높이(H) 및 엘이디 모듈(10)의 폭(W)은 적어도 반사시트(31), 편광판(32) 및 확산판(33)를 수용할 수 있는 크기로 설정되어, 수용 구조를 단순하게 하면서, 엘이디 소자들(12)에서 발생되는 광을 반사, 편광 및 확산시킬 때, 광의 손실을 방지할 수 있게 한다.
프레임 커버(40)는 프레임(20)에 내장되는 반사시트(31), 편광판(32) 및 확산판(33)을 수용하도록 벽체(26)의 외면에 결합된다. 프레임 커버(40)는 내측 단부에 결합돌기(41)를 구비하여, 벽체(26)의 외면에 형성되는 결합홈(42)에 스냅핏(snap fit) 결합된다.
즉 반사시트(31)는 프레임 커버(40) 측에 배치되고, 확산판(33)은 내측 플랜지(22)에 배치된다. 그리고 반사시트(31)와 프레임 커버(40) 사이에는 쿠션부재(70)가 배치된다.
쿠션부재(70)는 내측 플랜지(22)와 프레임 커버(40) 사이에서 반사시트(31), 편광판(32) 및 확산판(33)의 요동을 방지한다. 또한, 쿠션부재(70)는 프레임 커버(40)와 프레임(20)의 스냅핏 결합에 수반되는 결합 공차를 흡수하여, 엘이디 등기구의 조립성을 향상시키고, 결합 안정성을 높인다.
컨버터 모듈(50)은 내부에 전기회로를 형성하여, 외부 전원에서 인가되는 교류를 직류로 변환시켜 엘이디 모듈(10)에 제공한다. 이를 위하여 컨버터 모듈(50)은 프레임 커버(40)의 외측에 오목하게 구비되는 모듈 수용부(44)에 결합되어, 프레임 커버(40)의 내측에 배치되는 엘이디 모듈(10)에 전기적으로 연결된다.
도 3은 프레임 커버와 컨버터 모듈을 결합하기 전 상태의 일부를 도시한 사시도이고, 도 4는 컨버터 모듈의 수 단자에 엘이디 모듈의 암 단자를 결합하기 전 상태를 도시한 사시도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 컨버터 모듈(50)은 교류 전원에 연결되는 외부 단자(55)를 구비한다. 외부 단자(55)는 컨버터 모듈(50) 내의 전기회로에 연결되어 교류를 공급한다. 또한 컨버터 모듈(50)은 전기회로를 통하여 교류에서 전환된 직류를 출력하는 단자를 구비한다.
즉, 컨버터 모듈(50)은 일측으로 돌출되는 수 단자(male terminal)(51)를 구비하며, 수 단자(51)는 직류를 출력하는 단자로 작용한다. 수 단자(51)는 엘이디 모듈(10)에 직류를 공급한다.
이를 위하여, 엘이디 모듈(10)은 수 단자(51)를 감싸는 구조로 수 단자(51)와 결합되는 암 단자(female terminal)(13)를 구비한다. 수 단자(51)와 암 단자(13)가 결합됨에 따라, 전환된 직류가 컨버터 모듈(50)에서 엘이디 모듈(10)로 공급된다.
모듈 수용부(44)는 오목한 바닥에 단자 수용부(43)를 구비한다. 단자 수용부(43)는 제1삽입부(431)를 내측에 구비하여 내측에서 암 단자(13)의 삽입을 가능하게 하고, 외측으로 돌출되고 돌출된 상단에 삽입구(432)를 구비하여 수 단자(51)의 삽입을 가능하게 한다.
단자 수용부(43)를 사이에 두고 내측에서 암 단자(13)가 제1삽입부(431)에 삽입되고(도 5 참조), 외측에서 수 단자(51)가 삽입구(432)를 통하여 삽입되며(도 3 내지 도 5 참조), 이때, 수 단자(51)가 암 단자(13)에 삽입되어 상호 전기적으로 연결된다.
모듈 수용부(44)는 제1삽입부(431)가 형성되는 표면에 제1수용홈(433)과 제2수용홈(434)을 구비한다. 제1수용홈(433)은 제1삽입부(431)에 연하여 형성되어 제1삽입부(431)에 삽입된 암 단자(13)의 나머지 부분을 수용한다. 제2수용홈(434)은 제1수용홈(433)에 연하여 형성되어, 암 단자(13)에 연결되는 케이블(14)을 수용한다.
도 5는 컨버터 모듈의 수 단자에 엘이디 모듈의 암 단자를 결합한 상태를 도시한 사시도이다. 도 4 및 도 5를 참조하면, 프레임 커버(40)는 제1수용홈(433)에 결합되어 세트 스크류(435)로 고정되는 마감부재(436)를 더 포함한다.
마감부재(436)에 제1수용홈(433)에 대응하여 결합되는 형상으로 형성되어 세트 스크류(435)로 고정되면서 제1삽입부(431)에 삽입되는 암 단자(13)의 제1수용홈(433)에 노출되는 부분을 고정시킨다.
따라서 암 단자(13)가 수 단자(51)에 전기적으로 연결된 상태를 마감부재(436)가 견고하게 단자 수용부(43)에 유지시킬 수 있다. 또한 세트 스크류(435)를 풀어서 마감부재(436)를 제1수용홈(433)으로부터 분리할 수도 있다. 이로써, 암 단자(13)는 수 단자(51)로부터 쉽게 분리될 수 있다.
즉 엘이디 모듈(10)과 컨버터 모듈(50)이 전기적으로 분리되어 상호 교체 가능한 상태로 된다. 컨버터 모듈(50)이 고장인 경우, 암 단자(13)로부터 수 단자(51)를 분리하고, 모듈 수용부(44)로부터 컨버터 모듈(50)을 분리하여 교체한다. 컨버터 모듈(50)을 제외한 부분을 그대로 사용할 수 있다. 이로써, 엘이디 등기구를 사용하는 기간에 저비용이 구현된다.
엘이디 모듈(10)이 고장인 경우, 암 단자(13)로부터 수 단자(51)를 분리하고, 모듈 수용부(44)로부터 컨버터 모듈(50)을 분리한 후, 엘이디 모듈(10)을 벽체(26)로부터 분리하여 교체한다. 엘이디 모듈(10)을 제외한 부분을 그대로 사용할 수 있다. 이로써, 엘이디 등기구를 사용하는 기간에 저비용이 구현된다.
또한 컨버터 모듈(50)은 수 단자(51)의 외측에 공간을 가지는 제2삽입부(52)를 형성한다. 따라서 컨버터 모듈(50)을 모듈 수용부(44)에 결합할 때, 제2삽입부(52)는 단자 수용부(43)를 수용한다.
이로써, 컨버터 모듈(50)과 프레임 커버(40)의 모듈 수용부(44)가 견고하게 결합되고, 엘이디 모듈(10)과 컨버터 모듈(50)이 전기적으로 분리되어 상호 교체 가능한 상태로 된다.
컨버터 모듈(50)이 고장인 경우, 암 단자(13)로부터 수 단자(51)를 분리하고, 모듈 수용부(44)의 단자 수용홈(43)로부터 컨버터 모듈(50)의 제2삽입부(52)를 분리한다.
다시 도 1 내지 도 3을 참조하면, 프레임 커버(40)는 모듈 수용부(44)의 내벽에 걸림구멍(45)을 구비하고, 컨버터 모듈(50)은 걸림구멍(45)에 대응하고, 걸림구멍(45)에 탄성적으로 결합되는 걸림돌기(54)를 측면에 구비한다.
따라서 제2삽입부(52)와 단자 수용부(43)의 체결은 컨버터 모듈(50)의 걸림돌기(54)와 모듈 수용부(44)의 걸림구멍(45)과의 체결력을 더욱 보완할 수 있다.
그리고 체결부재(60)는 프레임 커버(40)에서 컨버터 모듈(50)의 외측에 구비되어 천장(23)의 설치홀(24)로 삽입되어 천장(23)의 내면을 탄성적으로 지지한다.
프레임(20)은 설치 상태에서 체결부재(60)와 상호 작용하도록 설치홀(24)의 외측에서 천장(23)의 외면을 지지한다. 즉 프레임(20)은 설치홀(24)의 직경보다 크게 형성된다.
체결부재(60)의 탄성력에 의한 체결 작용으로 인하여, 프레임(20)은 확산판(33)의 외곽을 지지하여 확산판(33)을 프레임(20)의 전방에 고정시키면서, 설치홀(24)의 외주에서 천장(23)의 외면을 지지하여 엘이디 등기구를 천장(61)의 설치홀(62)에 설치할 수 있게 한다.
이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 청구범위와 발명의 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.
10: 엘이디 모듈 11: 유연기판
12: 엘이디 소자 13: 암 단자
14: 케이블 20: 프레임
21: 조명구멍 22: 내측 플랜지
23: 천장 24: 설치홀
25: 외측 플랜지 26: 벽체
31: 반사시트 32: 편광판
33: 확산판 40: 프레임 커버
41: 결합돌기 42: 결합홈
43: 단자 수용부 44: 모듈 수용부
45: 걸림구멍 50: 컨버터 모듈
51: 수 단자 52: 제2삽입부
55: 외부 단자 60: 체결부재
70: 쿠션부재 431: 제1삽입부
432: 삽입구 433: 제1수용홈
434: 제2수용홈 435: 세트 스크류
436: 마감부재 H: 높이
W: 폭

Claims (8)

  1. 폭과 길이를 가지는 유연기판에 엘이디 소자들을 실장하여 형성되는 엘이디 모듈;
    조명구멍을 형성하는 내측 플랜지와 천장의 설치홀의 외면에 지지되는 외측 플랜지 및 상기 내측 플랜지와 상기 외측 플랜지 사이에서 높이를 가지는 벽체의 내면에 상기 엘이디 모듈이 부착되는 프레임;
    상기 엘이디 모듈이 설치된 상기 벽체의 내부에서 상기 내측 플랜지에 배치되는 반사시트, 편광판, 확산판;
    상기 프레임에 내장되는 상기 반사시트, 상기 편광판 및 상기 확산판을 수용하도록 상기 벽체의 외면에 결합되는 프레임 커버;
    상기 프레임 커버의 외측에 구비되는 모듈 수용부에 결합되어 상기 엘이디 모듈에 전기적으로 연결되는 컨버터 모듈; 및
    상기 프레임 커버에서 상기 컨버터 모듈의 외측에 구비되어 상기 설치홀로 삽입되어 상기 천장의 내면을 탄성적으로 지지하는 체결부재
    를 포함하며,
    상기 프레임 커버는
    상기 모듈 수용부의 내벽에 걸림 구멍을 구비하고,
    상기 컨버터 모듈은
    상기 걸림 구멍에 대응하고 상기 걸림 구멍에 탄성적으로 결합되는 걸림 돌기를 측면에 구비하며,
    상기 컨버터 모듈은 일측으로 돌출되는 수 단자를 구비하고,
    상기 엘이디 모듈은 상기 수 단자를 감싸는 구조로 결합하는 암 단자를 구비하며,
    상기 모듈 수용부는
    상기 암 단자가 삽입되는 제1삽입부를 내측에 구비하여 외측으로 돌출되고 상기 수 단자가 내측으로 삽입되도록 돌출된 상단에 삽입구를 형성하는 단자 수용부를 포함하며,
    상기 컨버터 모듈은
    상기 단자 수용부를 수용하도록 상기 수 단자의 외측에 공간을 가지는 제2삽입부를 형성하고,
    상기 제2삽입부와 상기 단자 수용부는 상호 결합되는 엘이디 등기구.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 반사시트는 상기 프레임 커버 측에 배치되고, 상기 확산판은 상기 내측 플랜지에 배치되며,
    상기 반사시트와 상기 프레임 커버 사이에는 쿠션부재가 배치되는
    엘이디 등기구.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 모듈 수용부는
    상기 제1삽입부가 형성되는 표면에 상기 암 단자를 수용하는 제1수용홈, 및
    상기 암 단자에 연결되는 케이블을 수용하도록 상기 제1수용홈에 연결되는 제2수용홈
    을 구비하는 엘이디 등기구.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 프레임 커버는
    상기 제1수용홈에 결합되어 세트 스크류로 고정되어 상기 암 단자를 고정시키는 마감부재
    를 더 포함하는 엘이디 등기구.
  7. 삭제
  8. 삭제
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