KR20050027190A - 엘이디를 이용한 등기구 및 그 제어방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 등기구에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 판상의 본체 일면에 다수개의 엘이디모듈을 구비하고 그 엘이디 모듈에 구성된 엘이디들을 개별제어 또는 통합제어 시켜 조명빛을 연출하는 엘이디를 이용한 등기구 및 그 제어방법에 관한 것이다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은; 소정의 너비와 두께를 가지며 천정 또는 벽면에 설치되는 판상의 본체와, 상기 복수개의 엘이디가 구비되며 고정부재를 매개로 상기 본체의 일면에 결합되는 다수개의 엘이디모듈과, 상기 엘이디모듈에 구동전압을 공급하는 전원공급부와, 상기 전원공급부의 출력 전압을 상기 다수개의 엘이디모듈에 선택적으로 공급시켜 상기 엘이디들을 개별 또는 통합적으로 점등 및 소등되게 하는 스위칭부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 본 발명은 등기구의 발열에 따른 온도상승을 줄임과 동시에 전력손실을 현저하게 줄일 수 있을 뿐만 아니라 등기구의 외형 즉, 높이를 낮게하여 천장 또는 벽면에 설치함에 따라 등기구의 미감을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

엘이디를 이용한 등기구 및 그 제어방법{ILLUMINATION LAMP AND CONTROL METHOD USING LED}
본 발명은 등기구에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 소정의 두께를 갖는 판상의 본체에 엘이디가 소정 갯수로 구성된 다수의 모듈부를 구비하여 그 엘이디를 개별제어 또는 통합 제어하여 조명빛을 연출하는 엘이디를 이용한 등기구 및 그 제어방법에 관한 것이다.
일반적으로, 아파트나 주택 거실 등에 사용되는 조명등용 등기구는 대부분 형광램프를 사용하고 있는데 이러한 램프는 소비전력 32[W]와 40[W] 직관을 비롯하여 36[W]와 55[W] U자형 및 40[W] 써크라인 등 램프규격과 수량에 따라서 다양하게 사용되고 있는 실정이다.
이러한 종래의 등기구는 도1a와 도1b에 도시된 바와 같이, 그 외형이 대부분 원형이거나 4각 형상의 라운드 구조를 가지며 두께(d1,d2)는 10[cm] 이상 높은 편으로 미감이 떨어지는 단점이 있었다.
또한, 종래의 등기구는 내부에 안정기를 부착하고 안정기에서 형광등 램프에 전원을 공급하므로 형광등에서 빛을 내는 방식인데 주파수가 60Hz를 사용하여 구동하므로 형광등의 빛이 1초에 60회의 깜빡거림으로 인하여 장시간 사용시 사용자가 눈의 피로감을 많이 느꼈던 문제가 있다.
또한, 장시간 사용시 자체의 발열로 인해 주변온도를 상승시킴에 따라 높은 전력손실을 초래하였고 과열시 등기구가 쉽게 파손되는 단점이 있었다.
결국, 종래의 등기구는 온도상승 및 높은 전력손실로 인해 사용수명이 단축됨에 따라 교체비용이 증가했던 문제가 있음은 물론이며 반영구적이지 못한 문제가 있었다.
따라서, 이러한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 엘이디 점멸 방식을 적용하여 전력소모를 줄이면서도 조명효과를 극대화 시킬 수 있는 엘이디를 이용한 등기구를 제공하는데 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 본체에 구성되는 다수개의 엘이디모듈에 전원을 선택적으로 공급시킴에 따라 엘이디의 일정 영역 또는 전체 영역을 점등 가능하게 제어하는 엘이디를 이용한 등기구의 제어방법을 제공하는데 있다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 등기구는;
소정의 너비와 두께를 가지며 천정 또는 벽면에 설치되는 판상의 본체와, 상기 본체의 일면에 결합되는 다수개의 엘이디모듈과, 상기 본체의 일면에 마련되어 상기 엘이디모듈에 구동전압을 공급하는 전원공급부와, 상기 본체의 일측에 설치되며 상기 전원공급부의 출력 전압을 상기 다수개의 엘이디모듈에 선택적으로 공급시켜 상기 엘이디들을 개별 또는 통합적으로 점등 및 소등되게 하는 스위칭부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 전원공급부는 상기 본체의 일면 중앙부에 결합되며 SMPS(Switching Mode Power Supply)방식으로 구성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 엘이디모듈은 고정부재를 매개로 상기 본체의 일면에 결합되되, 상기 고정부재는 양면테이프 또는 본드 중에 어느 하나로 선택된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 스위칭부는 3로 이상의 개폐가 가능한 딥 스위치 또는 토글 스위치 중에 어느 하나로 선택된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 전원공급부의 출력단에는 전류제어를 통해 상기 엘이디의 조명 빛을 조절하기 위한 조명조절부가 구성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 조명조절부는 가변저항기로 구성된 것을 특징으로 한다.
복수개의 엘이디를 통해 조명 빛을 연출하는 엘이디모듈을 이용한 등기구의 제어방법에 있어서, 상기 엘이디를 이용한 등기구의 제어방법은;
3로 이상의 개폐가 가능한 딥 스위치 또는 토글 스위치 중에 어느 하나로 선택 구성된 스위칭부를 통해 다수개의 엘이디모듈에 전원을 개별 또는 통합적으로 공급하여 상기 등기구의 일정 영역 또는 전 영역에서 엘이디 빛이 발광되게 제어되고, 사용자가 조명조절부를 통해 원하는 조도의 엘이디 조명 빛을 조절할 수 있게 제어되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 엘이디를 이용한 등기구 및 그 제어방법을 첨부한 도면을 참고로 하여 이하에 상세히 기술되는 실시예에 의하여 그 특징들을 이해할 수 있을 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 엘이디를 이용한 등기구의 사시도이고, 도 3은 도 2의 엘이디모듈의 연결 배치상태를 나타낸 도면이고, 도 4는 도 2의 엘이디모듈의 사시도이고, 도 5는 도 4의 "Ⅴ"-"Ⅴ"에 따른 단면도이고, 도 6은 도 5의 피씨비 회로구성도이고, 도 7은 본 발명에 따른 엘이디를 이용한 등기구의 전체 작동구성도이고, 도 8은 도 7의 스위칭부를 이루는 3로스위치의 구성도이며, 도 9a 내지 도 9d는 본 발명에 따른 엘이디를 이용한 등기구가 개별 또는 통합적으로 점멸되는 상태를 나타낸 작동상태도이다.
도 2 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 등기구(10)는 건물의 천장 또는 벽면 등에 설치되며 소정의 두께와 너비를 갖는 판상의 본체(100)와, 일측면에 엘이디(LED)가 일정 간격을 유지하고 다수개 배치 결합되며 상기 본체(100)의 일면에 고정부재(208)를 매개로 결합되어 상기 엘이디(LED)의 점등 및 소등을 제어하는 다수개의 엘이디모듈(200)과, 외부로 부터 입력되는 교류(AC)전압을 직류(DC)전압으로 변환시켜 상기 다수개의 엘이디모듈(200)에 구동전압을 공급하는 전원공급부(300)를 구비하고 있다.
상기 전원공급부(300)는 상기 본체(100)의 일면(전방측) 중앙부에 배치 결합되며 SMPS(Switching Mode Power Supply)방식으로 제어가 이루어진다. 상기 SMPS 전원공급방식은 입력(input)단과 출력(output)단이 같은 접지를 공유하는 회로에 주로 사용되는 것으로 일정한 주기로 스위칭하는(on/off를 반복하는) 스위칭 소자를 이용하여, 스위치가 온(on)되어 있는 동안 입력전원이 회로에 연결되고 오프(off) 되어있는 동안은 끊어지게 되는데, 이와 같이 주기적으로 연결되었다 끊어졌다 하는 펄스모양의 전압을 LC필터(미도시)를 통해 평활시켜 직류전압을 출력한다. 이러한 기능을 갖는 SMPS 전원공급방식은 효율이 좋고 높은 신뢰성을 가지며 특히, 리플(Ripple)과 노이즈(Noise)가 낮고 과전류 보호기능이 우수하다.
한편, 본 발명의 실시예에서는 상기 SMPS방식의 전원공급방식의 입력전압을 80[V]~240[V]의 범위로 설정하고 교류(AC) 110[V]와 220[V] 모두 사용할 수 있는 프리볼테이지(Free Voltage) 방식으로 구동되며 출력은 50[W] 정도이다.
상기 엘이디모듈(200)은 구동전원 직류(DC) 15V/3A를 사용하는 것으로 밑면(203)과 측면(202)을 가지며 내부에 수용공간(204)이 형성된 케이스(210)와, 상기 케이스(210)의 수용공간(204)에 수용 안착되며 일면에 저항(R)과 복수개의 엘이디(LED)가 고정 배치된 피씨비(PCB)(206)와, 상기 피씨비(206)를 상기 케이스(210)에 고정하되, 상기 엘이디(LED)가 외부로 노출되게 상기 케이스(210)의 수용공간(204)에 채워(충진)지는 몰딩부재(205)를 포함하여 구성된다. 상기 몰딩부재(205)는 에폭시수지이다. 상기 케이스(210)의 밑면(203) 중심부에는 내부에 홀이(211a)이 천공된 고정부(211)가 상측으로 기둥 모양으로 형성되어 있고, 상기 피씨비(206)는 상기 케이스(210)의 밑면(203)에 형성된 걸림턱(207)과 측면(202)에 형성된 고정돌기(209) 사이에 끼움 결합되며, 몰딩부재(205)로 채워짐에 따라 고정되게 된다.
이렇게 구성된 엘이디모듈(200)은 상기 케이스(210)의 밑면(203)이 소정의 크기를 갖는 고정부재(208)를 매개로 상기 본체(100)의 일(전방)면(102)에 고정 결합된다. 그리고 상기 케이스(210)의 전방 양측으로 입출력선(204)이 분기되게 구성되고 이웃하는 다른 엘이디모듈(200)과 상호 연결된다.
상기 피씨비(PCB)(206)에는 상기 복수개의 엘이디(LED)와 저항(R)을 회로적으로 연결하는 엘이디점등회로(206a)가 구성(패턴)되어 있다.
앞서 기술된 바와 같이, 상기 본체(100)의 일(전방)면(102)에 결합되는 상기 엘이디모듈(200)은 다수개로 구성되는 것으로 상기 전원공급부(300)를 중심으로 그 외측으로 4각 라인(Line)을 형성하는 제1엘이디모듈부(220)(도9a참조)와, 상기 제1엘이디모듈부(220)의 외측에 다른 4각 라인을 형성하는 제2엘이디모듈부(240)(도9a참조)와, 상기 제2엘이디모듈부(240)의 외측에 또 다른 4각 라인을 형성하는 제3엘이디모듈부(260)(도9a참조)로 그 영역을 구분시킬 수 있다.(자세한 동작 사항은 이하 동작 설명부분에서 상세히 설명하기로 한다.)
상기 엘이디점등회로(206a)는 전원공급부(300)의 출력전압을 인가받아 구동되는 것으로 4개의 엘이디(LED)와 1개의 저항(R)으로 구성되되, 그 구성은 2개의 엘이디(LED)와 하나의 저항(R), 2개의 엘이디(LED)가 순차적으로 직렬 연결되어 있다. 상기 저항(R)은 과전압 인가로 상기 엘이디(LED)들이 파손되는 것을 방지하는 보호저항의 역할을 한다.
상기 고정부재(208)는 상기 케이스(210)의 밑(후방)면(203)과 상기 본체(100)의 일(전방)면(102)을 결합시키는 양면테이프로 구성된다. 또한, 상기 고정부재(208)는 접착성이 우수한 본드를 사용할 수도 있다.
도 7 내지 도 9d에 도시된 바와 같이, 본 발명의 등기구(10)는 전원공급부(300)와, 상기 전원공급부(300)로부터 출력된 전압을 제1엘이디모듈부(220), 제2엘이디모듈부(240), 제3엘이디모듈부(260)에 선택적으로 공급시켜 상기 각각의 모듈부에 구성된 엘이디(LED)들을 개별 제어하거나 통합 제어하기 위한 스위칭부(400)와 상기 전원공급부(300)의 출력단에 구성되며 전류제어를 통해 상기 엘이디(202)의 조명 빛을 조절하기 위한 조명조절부(500)를 구비하고 있다.
상기 스위칭부(400)는 피씨비(206)의 회로부위에서 전기선을 연장시켜 등기구 본체(100)의 일측 또는 사용자가 원하는 벽면(미도시)의 적정부위(위치)에 설치할 수 있다. 만약, 상기 스위치부(400)를 구성하는 스위치가 상기 본체(100)에 마련되면, 상기 스위치의 온/오프 모드를 선택할 수 있도록 그 스위치의 소정부위로 부터 길게 연장선을 하측으로 연장시켜 사용자가 그 연장선을 당김에 따라 모드를 선택을 할 수 있도록 함이 바람직하다.
이러한 스위칭부(400)는 3로를 선택적으로 온오프(on/off) 하게 하는 스위치로 상기 전원공급부(300)의 (+)전압을 인가받는 고정단자 a,b,c,d와, 고정단자 a',b',c',d'와, 고정단자 a",b",c",d"로 구성되며 이는 가변 접속단자 A,B,C와 선택적으로 연결되어 상기 제1모듈부(220)와 제2모듈부(240) 및 제3모듈부(260)의 전원 공급을 제어하게 된다.
이렇게 동작하는 상기 스위치는 딥 스위치 또는 토글 스위치 중에 어느 하나로 선택될수 있다. 한편, 상기 스위치는 3로(개소)에 제한되지 않고 4로,5로,6로....n로를 개폐 가능하게 하는 스위치 중에 어느 하나로 선택 될 수도 있는 것이다.
따라서, 제1모듈부(220), 제2모듈부(240), 제3모듈부(260)를 1개의 모듈부를 선택하여 개별제어, 2개의 모듈부를 선택하여 개별 제어하거나 3개의 모듈부 모두를 통합 제어시켜 엘이디(LED)를 점멸시킬 수 있는 것으로 앞서 기술된 바와 같이 스위치의 구성을 적절히 선택하여 개별 또는 통합 제어할 수 있게 되는 것이다.
상기 조명조절부(500)는 상기 엘이디모듈(200)에 구성된 엘이디(LED)에 인가되는 전류량을 제어하기 위한 것으로 가변저항기(미도시) 등을 통해 저항값을 가변시켜 전류량을 제어할 수 있게 한다.
이하, 도2 내지 도 9d를 참조하여 본 발명에 따른 엘이디를 이용한 등기구 및 그 제어방법에 대한 작용효과를 설명한다.
등기구(10)는 판상을 이루는 본체(100)에 다수개의 엘이디(202)가 구비된 엘이디모듈(200)이 구비되되, 스위칭부(400)의 3로 스위치를 통해서 구분된 영역 즉, 제1엘이디모듈부(220), 제2엘이디모듈부(240), 제3엘이디모듈부(260)를 개별 또는 통합 제어하게 된다.
먼저, 스위칭부(400)를 구성하는 스위치를 제1모드로 선택하면, 접속단자 A와 a가 연결되고, 접속단자 B와 a'가 연결됨과 동시에 접속단자 C와 a"가 연결되어 제1모듈부(220)와 제2모듈부(240)와 제3모듈부(260) 모두가 연결되어 전체 엘이디(LED)가 점등된다.(도9a참조)
다음으로 스위치를 제2모드로 선택하면, 접속단자 B와 b'가 연결되어 제2모듈부(240)가 연결되고, 접속단자 A,C는 연결되지 않는다. 이때는 제2모듈부(240)에 구성된 엘이디(202)만이 점등되고 나머지 엘이디(LED)는 점멸된다.(도9d참조)
그 다음으로 사용자가 상기 스위치를 제3모드로 선택하면, 접속단자 C와 c"가 연결되어 제3모듈부(260)가 연결되고, 접속단자 A,B는 연결되지 않는다. 이때는 제3모듈부(260)에 구성된 엘이디(LED)만이 점등되고 나머지 엘이디(LED)는 점멸된다.(미도시)
결국, 본 발명의 등기구(10)는 3로 이상의 개폐가 가능한 딥 스위치 또는 토글 스위치 중에 어느 하나로 선택 구성된 스위칭부(400)를 통해 본체(100)에 결합된 다수개의 엘이디모듈(200)에 전원을 개별 또는 통합적으로 공급하여 상기 등기구(10)의 일정 영역 또는 전 영역에서 엘이디(LED) 빛이 발광되게 제어하며 조명조절부(500)를 통해 사용자가 원하는 조도의 엘이디(LED) 조명 빛을 조절할 수 있게 된다.
이렇게 함으로써, 사용자는 상기 스위치의 모드를 선택하여 등기구(10)의 조명빛을 일부분만 또는 전체적으로 점멸할 수 있게 되는 것이다.(도9a 내지 도9d참조)
이와 같이, 종래의 등기구 구조를 엘이디(LED)가 복수개 배치된 엘이디모듈(200)을 적용한 구조로 개선함으로써, 전력소모를 줄이면서도 그 조명효과를 보다 향상시킬 수 있게 된다.
이상과 같이 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 일실시예와 실질적으로 균등의 범위에 있는 것까지 미친다.
이상의 설명에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명은 등기구의 발열에 따른 온도 상승을 줄임과 동시에 전력손실을 현저하게 낮출 수 있는 효과가 있다.
또한, 등기구의 외형 즉, 높이를 낮게하여 천장 또는 벽면에 설치함에 따라서 등기구의 미감을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 등기구를 이루는 각각의 모듈을 선택 또는 통합제어할 수 있어 사용상의 용이성을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
아울러, 본 발명의 구성은 등기구에 한정되지 않고 모든 조명장치에 용이하게 적용할 수 있는 기대효과가 있다.
도 1a와 도 1b는 종래 등기구의 외형을 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 엘이디를 이용한 등기구의 사시도이다.
도 3은 도 2의 엘이디모듈의 연결 배치상태를 나타낸 도면이다.
도 4는 도 2의 엘이디모듈의 사시도이다.
도 5는 도 4의 "Ⅴ"-"Ⅴ"에 따른 단면도이다.
도 6은 도 5의 피씨비 회로구성도이다.
도 7은 본 발명에 따른 엘이디를 이용한 등기구의 전체 작동구성도이다.
도 8은 도 7의 스위칭부를 이루는 3로스위치의 구성도이다.
도 9a 내지 도 9d는 본 발명에 따른 엘이디를 이용한 등기구가 개별 또는 통합적으로 점멸되는 상태를 나타낸 작동상태도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
10 : 등기구 100 : 본체
102 : 전방면 200 : 엘이디모듈
206 : 피씨비(PCB) 210 : 케이스
220 : 제1엘이디모듈부 240 : 제2엘이디모듈부
260 : 제3엘이디모듈부 300 : 전원공급부
400 : 스위칭부 500 : 조명조절부
LED : 엘이디 R : 저항

Claims (7)

  1. 복수개의 엘이디를 통해 조명 빛을 연출하는 엘이디를 이용한 등기구에 있어서,
    상기 엘이디를 이용한 등기구는;
    소정의 너비와 두께를 가지며 천정 또는 벽면에 설치되는 판상의 본체와,
    상기 본체의 일면에 결합되는 다수개의 엘이디모듈과,
    상기 본체의 일면에 마련되어 상기 엘이디모듈에 구동전압을 공급하는 전원공급부와,
    상기 본체의 일측에 설치되며 상기 전원공급부의 출력 전압을 상기 다수개의엘이디모듈에 선택적으로 공급시켜 상기 엘이디들을 개별 또는 통합적으로 점등 및 소등되게 하는 스위칭부를 포함하는 것을 특징으로 하는 엘이디를 이용한 등기구.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 전원공급부는 상기 본체의 일면 중앙부에 결합되며 SMPS(Switching Mode Power Supply)방식으로 구성된 것을 특징으로 하는 엘이디를 이용한 등기구.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 엘이디모듈은 고정부재를 매개로 상기 본체의 일면에 결합되되,
    상기 고정부재는 양면테이프 또는 본드 중에 어느 하나로 선택된 것을 특징으로 하는 엘이디를 이용한 등기구.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 스위칭부는 3로 이상의 개폐가 가능한 딥 스위치 또는 토글 스위치 중에 어느 하나로 선택된 것을 특징으로 하는 엘이디를 이용한 등기구.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 전원공급부의 출력단에는 전류제어를 통해 상기 엘이디의 조명 빛을 조절하기 위한 조명조절부가 구성된 것을 특징으로 하는 엘이디를 이용한 등기구.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 조명조절부는 가변저항기로 구성된 것을 특징으로 하는 엘이디를 이용한 등기구.
  7. 복수개의 엘이디를 통해 조명 빛을 연출하는 엘이디를 이용한 등기구의 제어방법에 있어서,
    상기 엘이디를 이용한 등기구의 제어방법은;
    3로 이상의 개폐가 가능한 딥 스위치 또는 토글 스위치 중에 어느 하나로 선택 구성된 스위칭부를 통해 다수개의 엘이디모듈에 전원을 개별 또는 통합적으로 공급하여 상기 등기구의 일정 영역 또는 전 영역에서 엘이디 빛이 발광되게 제어되고, 사용자가 조명조절부를 통해 원하는 조도의 엘이디 조명 빛을 조절할 수 있게 제어되는 것을 특징으로 하는 엘이디를 이용한 등기구의 제어방법.
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