KR200491733Y1 - 확장성과 유연성이 뛰어난 모듈식 엘이디 조명 시스템 - Google Patents

확장성과 유연성이 뛰어난 모듈식 엘이디 조명 시스템 Download PDF

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KR200491733Y1 KR2020180002724U KR20180002724U KR200491733Y1 KR 200491733 Y1 KR200491733 Y1 KR 200491733Y1 KR 2020180002724 U KR2020180002724 U KR 2020180002724U KR 20180002724 U KR20180002724 U KR 20180002724U KR 200491733 Y1 KR200491733 Y1 KR 200491733Y1
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Abstract

엘이디(LED) 기판을 포함하는 바(bar) 타입의 조명 모듈들을 길이 방향으로 연결하기 위한 조명 시스템에 있어서, 조명 모듈은 양 단에 엘이디 광이 조사되는 제1방향과 다른 제2방향으로 형성된 커넥터 홀들이 각각 형성되고, 조명 모듈의 내부에는 엘이디 기판과 연결된 적어도 두 개의 제1커넥터를 갖는 제1커넥터 기판 한 쌍이 전기 배선으로 연결되어 상기 각각의 커넥터 홀들에 의해 노출되어 있다. 커넥터 모듈은 조명 모듈의 커넥터 홀을 통해 제1커넥터들과 각각 대응하도록 구비된 적어도 두 개의 제2커넥터들이 형성된 제2커넥터 기판 한 쌍이 케이블로 연결되어 있고 조명 모듈의 커넥터 홀을 외부로부터 기밀하기 위한 커넥터 하우징을 포함한다. 이와 같이, 본 고안은 각 조명 모듈 내부에 엘이디 기판, 전기 배선 및 커넥터 기판이 일체로 형성되어 있어 하나의 파워서플라이를 이용하여 먼 거리까지 커버가능하며 유려한 곡선을 따라 설치가능하므로 확장성과 유연성이 뛰어나고, 커넥터 모듈을 이용하여 유지 보수가 간편한 모듈식 엘이디 조명 시스템을 제공할 수 있다.

Description

확장성과 유연성이 뛰어난 모듈식 엘이디 조명 시스템{Flexible and extensible modular LED lighting system}
본 발명은 조명 시스템에 관한 것으로, 특히 확장성과 유연성이 뛰어나고 유지 보수가 간편한 모듈식 엘이디 조명 시스템을 제공하는 데 있다.
근래에 소비 전력이 낮은 다양한 엘이디(LED) 장치가 개발됨에 따라 실내 인테리어뿐 아니라 및 실외에도 엘이디 조명 장치를 활용한 경관 조명이 폭발적으로 증가하고 있는 추세이다. 특히 최근에는 실내에도 직선 형태의 조명 디자인을 이용하여 공간을 균일하게 밝히고 시원하고 특징적인 공간으로 연출하는 경우가 많아졌다. 또한, 실내 구조를 따라 은은한 간접 조명을 설치할 때에도 직선 형태의 조명 디자인이 선호되고 있다.
직선 형태의 조명 디자인은 다수의 바(bar) 타입 엘이디 조명 장치를 연결하여 사용하는 것이 일반적이다. 대한민국 공개실용신안 제2011-0003160호에는 엘이디 기판에 연결된 소켓을 이용하여 직선으로 연결할 수 있는 바 타입의 엘이디 조명 장치를 개시하고 있다. 이와 같이 현재는 조명 장치를 직선으로 연결하기 위해서는 엘이디 기판과 직접적으로 연결된 소켓 또는 터미널 단자를 이용하는 방법이 널리 사용되고 있다. 하지만, 이러한 방법으로 조명 모듈을 연결하는 경우에는 단일 파워서플라이(Switching Mode Power Supply; SMPS)가 커버할 수 있는 조명 장치의 길이가 배선의 특성에 따라 6미터 내지 8미터 정도밖에 되지 않는다. 즉, 40 미터 길이의 공간을 커버하는 직선 형태의 조명 시스템을 고른 밝기의 조명을 유지하기 위해서는 최소 3개의 파워서플라이가 요구된다. 다른 방법으로는 용량이 큰 배선을 직선으로 연결된 각 조명 모듈을 따라 다수 개의 배선을 분기하는 장치를 필요로 한다.
따라서 어떤 경우든 평수가 넓은 공간에 직선형의 조명 시스템을 시공하려면 많은 공임과 부품 비용이 소요되는 문제가 있었다. 뿐만 아니라 직선형의 다수의 조명 장치들 중에 하나가 고장나는 경우에 해당 조명 모듈을 교체하기가 쉽지 않아 유지 보수에 어려움이 있었다. 특히, 직선형의 조명 시스템은 하나의 조명 모듈이 고장나면 전체적인 외관상 그 상태로 조명을 유지하기 어렵기 때문에 유지 보수의 편의성에 대한 요구가 매우 크다. 또 다른 문제는 이러한 타입의 모듈식 조명 시스템은 조명 디자인의 자유도가 매우 낮다는 것인데, 예를 들면 완전한 직선형이 아닌 굴곡이 있는 라인 형태를 따라 간접 조명을 설치하는 경우 대응하기가 쉽지 않고 작업자의 공수가 크게 증가하는 문제가 있었다.
이에 본 출원인은 오랜 시간 고민하여 마침내 보다 적은 비용으로 확장성과 유연성이 뛰어나고 유지보수가 간편한 구조를 갖는 모듈식 조명 장치를 개발하는데 성공하였다.
실용신안문헌1 대한민국 공개실용신안공보 제2011-0003160호
본 발명의 최우선의 목적은 구조적인 혁신을 통해 확장성 및 유연성이 뛰어난 모듈식 엘이디 조명 시스템을 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적들은 여기에 명시되지 있지 않더라도 아래 본 발명의 상세한 설명 및 그 효과로부터 당업자가 추론할 수 있는 범위 내에서 고려될 수 있을 것이다.
이와 같은 과제를 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 모듈식 엘이디 조명 시스템은 엘이디(LED) 기판을 포함하는 바(bar) 타입의 조명 모듈들을 길이 방향으로 연결하기 위한 조명 시스템에 있어서, 상기 조명 모듈은 양 단에 상기 엘이디 광이 조사되는 제1방향과 다른 제2방향으로 형성된 커넥터 홀들이 각각 형성되고, 상기 조명 모듈의 내부에는 상기 엘이디 기판과 연결된 적어도 두 개의 제1커넥터를 갖는 제1커넥터 기판 한 쌍이 전기 배선으로 연결되어 상기 각각의 커넥터 홀들에 의해 노출되어 있다. 커넥터 모듈은 상기 커넥터 홀을 통해 상기 제1커넥터들과 각각 대응하도록 구비된 적어도 두 개의 제2커넥터들이 형성된 제2커넥터 기판 한 쌍이 케이블로 연결되어 있고 상기 조명 모듈의 커넥터 홀을 외부로부터 기밀하기 위한 커넥터 하우징을 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 제1커넥터 기판은 상기 조명 모듈의 광에 따라 전기적인 배선을 조절 가능하도록 5개의 제1커넥터들로 구성되며, 상기 제1커넥터들은 상기 제1커넥터 기판 상에 지그재그 형태로 배치된 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 제1커넥터는 소켓 타입을 가지며, 상기 제2커넥터는 핀 타입으로 형성될 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 커넥터 모듈의 케이블은 상기 하우징 내부로부터 인출 가능하도록 구성될 수 있다.
본 발명에 따르면, 엘이디 조명 시스템을 조명 모듈들을 손쉽게 연결하여 구성할 수 있으며, 각 조명 모듈 내부에 전기 배선들 및 커넥터부가 통합적으로 구성되어 40m 내외의 직선 거리를 하나의 파워서플라이로 운용함으로써 설치 시공 및 유지 보수에 소요되는 시간과 비용을 크게 절감시킬 수 있다.
또한, 플렉서블한 커넥터 모듈을 이용하면 각 조명 모듈 사이의 각도를 유연하게 조절할 수 있으므로 조명 디자인의 자유도를 높일 수 있다.
한편, 여기에서 명시적으로 언급하지 않았다 하더라도 본 발명의 기술적 특징 및 도면 등에 의해 다른 부수적인 효과들이 추론될 수 있을 것이다.
도 1 내지 도 5은 본 발명에 따른 모듈식 엘이디 조명 시스템을 설명하기 위한 도면들이다.
여기에서는 다양한 실시예들을 통해 확장성과 유연성이 뛰어난 엘이디 조명 시스템의 특징을 중점으로 본 발명을 설명할 것이다. 그러므로 이미 공지된 기술, 기능, 부품, 구조, 매커니즘 등 본 발명의 핵심에서 벗어난 사항들에 대해서는 그 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
본 발명의 모듈식 엘이디 조명 시스템은 기본적으로 동일한 크기와 구성을 갖도록 대량 생산된 조명 모듈들을 쉽게 연결할 수 있는 시스템이다. 예를 들면 콘서트 홀과 같이 평수가 매우 큰 건물 내부에 간접 조명을 설치할 때는 공간의 넓이에 따라 적어도 수십 개의 바(bar) 타입의 조명 장치들을 연결해야 한다. 이에 따라 서로 간편하게 탈부착할 수 있는 즉 시공이 간편해야 함을 물론이고, 곡선 형태로 뻗어나가는 디자인에도 대응하도록 유연한 연결이 가능한 조명 시스템이 필요하다. 본 발명은 조명 모듈(100)로 조명 시스템을 구성할 때, 각 조명 모듈(100)의 양 단부를 플렉서블한 재질의 커넥터 모듈(200)로 연결할 수 있다면 간편하고 유지보수도 쉽지 않을까라는 매우 간단한 아이디어에서 시작되었다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 먼저 본 발명에 따른 조명 모듈(100)은 기본적으로 상부 커버(102), 엘이디 기판(110), 하부 커버(104)를 포함한다. 상부 커버(102)는 엘이디 기판(110)의 광원과 광원의 조사 방법에 따라 투명, 불투명 또는 반투명 재질로 형성할 수 있으며, 하부 커버(104)는 엘이디 기판(110)과의 전원 연결을 위한 각종 전기적인 부품들을 수용 가능하도록 내부에 공간을 갖는다. 조명 모듈(100)이 모듈로서의 기능을 수행하기 위해서는 인접하는 조명 모듈(100) 간에 연결을 위한 구성이 필요하다. 이를 위해 본 발명에서는 도 2에서와 같이 커넥터 모듈(200)을 고안하였다. 이 커넥터 모듈(200)의 개념 자체는 매우 간단한 것이지만, 본 발명에서는 비즈니스에서 이를 실질적으로 활용하기 위해 엘이디 조명 장치의 전기적인 특성과 구조를 면밀하게 디자인하였다.
예를 들면, 조명 모듈(100)들을 직선 형태로 연결하기 위해, 조명 모듈(100) 양단부의 하부 커버(104) 내부에 한 쌍의 제1커넥터 기판(120)들을 배치했다. 제1커넥터 기판(120)은 커넥터 모듈(200)의 제2커넥터 기판(220)과 연결된다. 구체적으로, 하부 커버(104)의 양 단에는 엘이디 기판(110)에서 엘이디 광이 조사되는 제1방향(Z)과 다른 제2방향(Y)으로 커넥터 홀(130)들을 갖는다. 커넥터 홀(130)은 제1 및 제2커넥터 기판(120, 220)들이 연결되는 통로로서 기능한다.
제1커넥터 기판(120)을 살펴보면, 이 기판(120) 상에 적어도 두 개의 제1커넥터(121)가 구비된다. 제1커넥터(121)는 다양한 색상의 엘이디 광을 구현하기 위해서는 5개로 구성되는 것이 바람직하다. 커넥터 모듈(200)에는 제1커넥터(121)의 수와 동일한 제2커넥터(221)가 구비되어 있다. 제2커넥터(221)는 제2커넥터 기판(220) 상에 구비되며, 이러한 제2커넥터(220)는 인접하는 조명 모듈(100)을 연결하기 위해 2개로 구성되며, 제2커넥터 기판(220)들은 케이블(210)에 의해 연결되어 있다. 그리고 제1커넥터(121)는 소켓 타입, 제2커넥터(221)는 핀 타입으로 구성하는 것이 두 개의 엘이디 조명 모듈(100)을 전기적 물리적인 측면에서 안정적으로 연결할 수 있다.
엘이디 조명 모듈(100)을 20미터 이상 먼 거리를 안정적으로 연결하기 위해서는 전기적인 배선이 중요하다. 이에 따라, 본 발명의 조명 모듈(100)은 제1커넥터 기판(120)의 일측에는 엘이디 기판(110)에 전류를 공급하기 위한 배선(W)이 구비되고, 제1커넥터(120)의 타측은 전원공급장치(SMPS)로부터 공급되는 전력을 이송할 수 있는 용량을 가진 굵은 전선의 전기 배선(125)이 연결된다. 즉, 제1커넥터 기판(120)은 전원공급장치(SMPS)로부터 공급받은 전류를 5개의 제1 및 제2커넥터(121, 221) 연결을 통해 인접하는 다른 조명 모듈(100)로 안정적으로 이송할 수 있는 시스템을 구현할 수 있다.
부연설명하자면, 앞서 설명한 바와 같이 종래에는 인접하는 엘이디 기판들을 직접적으로 연결하는 구조였기 때문에 이러한 연결 방법으로는 하나의 전원공급장치로부터 공급된 전류를 6 내지 8미터 정도 밖에 전달하지 못했다. 즉, 20미터를 연결하기 위해서는 적어도 3개의 전원공급장치가 필요했던 반면, 본 발명은 각 조명 모듈(100)과 메인 전기 배선(125)이 모듈화되어 있으며, 메인 전기 배선(125)과 직접적으로 연결된 제1 및 제2커넥터 기판(120, 220)을 통해 전류를 이송하므로 20미터 정도 거리는 하나의 전원공급장치로 충분히 커버 가능하다. 따라서, 부품 비용을 절감할 수 있으며, 시공하는데 소요되는 시간도 크게 줄일 수 있는 장점이 있다.
한편, 제1커넥터(121)를 5개의 소켓으로 구성하는 경우 이에 대응하는 제2커넥터(221)도 5개의 핀을 갖는다. 실제 엘이디 조명 장치의 시공 작업시 조명 모듈(100)의 연결에 소요되는 시간은 매우 짧기 때문에 제1 및 제2커넥터(121, 221) 5개 각각이 제 위치에 정확히 결합되지 않을 수 있다. 이와 같은 문제점 때문에, 본 발명에서는 제1 및 제2커넥터를 제1 및 제2커넥터 기판(120)의 동일한 위치에 지그재그 형태로 배치한다. 이에 따라, 작업자의 부주의로 인해 전기적인 단선되는 문제를 예방할 수 있는 솔루션을 제공할 수 있다.
도 3을 참조하여 커넥터 모듈(200)에 대해 보다 구체적으로 설명하면, 커넥터 모듈(200)은 제2커넥터(221)를 갖는 한 쌍의 제2커넥터 기판(220)들, 커넥터 케이블(210) 및 이들을 감싸는 커넥터 하우징(230)을 포함하여 구성된다. 여기서 제2커넥터 기판(220)을 감싸는 커넥터 하우징(230) 부위는 조명 모듈(100)과 커넥터 모듈(200)이 결합될 때 조명 모듈(100)의 커넥터 홀(130)을 외부로부터 기밀할 수 있는 구조를 갖는 것이 필요하다. 따라서, 커넥터 하우징(230)은 커넥터 홀(130)이 형성된 하부 커버(104)과 대응하는 구조를 갖도록 형성한다. 예를 들면, 커넥터 하우징(230)은 플렉서블한 플라스틱 재질로 형성될 수 있으며, 이에 따라 커넥터 케이블(210)에 플렉서블한 무브먼트를 제공할 수 있다.
도 4는 앞서 설명한 모듈식 엘이디 조명 시스템(300)의 사용 형태를 보여주는 도면이다. 하나의 전원공급장치의 좌우로 여러 개의 조명 모듈(100)들이 커넥터 모듈(200)에 의해 연결될 수 있으므, 조명 디자인의 형태에 따라 조명 모듈(100) 사이 각도를 커넥터 모듈(200)을 이용하여 조절할 수 있다. 즉, 완전한 직선형이 아닌 굴곡이 있는 라인 형태를 따라 조명을 디자인해야하는 경우에도 유연하게 설치할 수 있게 된다.
한편, 도 3에서 처럼 조명 모듈(100)을 구부려 연결해야하는 경우 때에 따라서 조명 모듈(100) 사이 거리를 조절해야할 때도 발생한다. 따라서 도 5를 참조하면, 커넥터 모듈(200)의 커넥터 케이블(210)은 하우징(230)으로부터 인출 가능하도록 구성할 수도 있다. 이와 같이, 본 발명은 하나의 전력공급장치만으로 여러 개의 조명 모듈(100)들을 간편하게 연결할 수 있고 각도 조절이 가능한 커넥터 모듈(200)을 이용함으로서 실질적으로 확장성 및 유연성이 뛰어난 모듈식 엘이디 조명 시스템을 제공할 수 있다. 작업자는 시공에 소요되는 시간을 크게 절감할 수 있고, 자칫 부주의로 인한 전기사고까지 예방할 수 있으며, 시공 회사는 추가적인 배선 또는 전원공급장치를 줄일 수 있으므로 설치 비용을 크게 절감할 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상에서 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이다.
본 고안의 보호범위가 이상에서 명시적으로 설명한 실시예의 기재와 표현에 제한되는 것은 아니다. 또한, 본 고안이 속하는 기술분야에서 자명한 변경이나 치환으로 말미암아 본 고안이 보호범위가 제한될 수도 없음을 다시 한 번 첨언한다.

Claims (4)

  1. 상부 커버(102), 엘이디(LED) 기판(110), 하부 커버(104)을 포함하는 바(bar) 타입의 조명 모듈(100)들을 길이 방향으로 연결하기 위한 조명 시스템(300)에 있어서,
    상기 조명 모듈(100)은 양 단에 엘이디 광이 조사되는 제1방향(Z)과 다른 제2방향(Y)으로 형성된 커넥터 홀(130)들이 각각 형성되고 상기 조명 모듈(100)의 내부에는 상기 엘이디 기판(110)과 연결된 적어도 두 개의 제1커넥터(121)를 갖는 제1커넥터 기판(120) 한 쌍이 전기 배선(125)으로 연결되어 상기 각각의 커넥터 홀(130)들에 의해 노출되어 있으며,
    상기 커넥터 홀(130)을 통해 상기 제1커넥터(121)들과 각각 대응하도록 구비된 적어도 두 개의 제2커넥터(221)들이 형성된 제2커넥터 기판(220) 한 쌍이 케이블(210)로 연결되어 있고, 상기 조명 모듈(100)의 커넥터 홀(130)을 외부로부터 기밀하기 위한 커넥터 하우징(230)으로 형성되는 커넥터 모듈(200)을 포함하며,
    상기 제1커넥터 기판(120)은 상기 조명 모듈(100)의 광에 따라 전기적인 배선(125)을 조절 가능하도록 5개의 제1커넥터(121)들로 구성되며, 상기 제1커넥터(121)들은 상기 제1커넥터 기판(120) 상에 지그재그 형태로 배치되며,
    상기 커넥터 모듈(200)의 케이블(210)은 상기 커넥터 하우징(230) 내부로부터 인출 가능하도록 구성되며,
    상기 제1커넥터(121)는 소켓 타입을 가지며, 상기 제2커넥터(221)는 핀 타입으로 형성되고,
    상기 커넥터 모듈(200)의 상기 케이블(210)은 유연하게 구성되고,
    상기 제1커넥터 기판(120)에는 적어도 두 개의 상기 제1커넥터(121)가 구비되고, 상기 커넥터 모듈(200)에는 상기 제2커넥터(221)가 구비되며,
    상기 제1커넥터 기판(120)의 일측에는 상기 엘이디 기판(110)에 전류를 공급하기 위한 배선(W)이 구비되고,
    상기 제1커넥터 기판(120)의 타측에는 전원공급장치(SMPS)로부터 공급되는 전력을 이송할 수 있는 용량을 가진 상기 전기 배선(125)이 연결되며,
    상기 제1커넥터 기판(120)은 하나의 상기 전원공급장치(SMPS)로부터 공급받은 전류를 5개의 상기 제1 및 제2커넥터(121, 221) 연결을 통해 인접하는 다른 상기 조명 모듈(100)로 이송하고,
    하나의 상기 전원공급장치(SMPS)로부터 전원을 공급받아 운용될 수 있도록 상기 조명 모듈(100)과 상기 전기 배선(125)은 모듈화되어, 상기 전기 배선(125)과 직접적으로 연결된 상기 제1 및 제2커넥터 기판(120, 220)을 통해 전류를 이송하는 것을 특징으로 하는 확장성과 유연성이 뛰어난 모듈식 엘이디 조명 시스템.
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