KR20070097679A - 고휘도 발광다이오드를 이용한 조명장치. - Google Patents
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Abstract
본 발명은 조명장치를 구성함에 있어서, 좁은 면적에서 기존의 조명등보다 높은 휘도를 제공하며, 전력소비를 최소화하고, 빛의 확산을 최대화 시킬 수 있으며, 방열판을 분리와 조합이 가능하도록 블럭 형상으로 구성시켜 그에 따른 엘이디의 수량을 선택하여 빛의 양을 조절할 수 있도록 구성하며, 상기의 방열판을 손쉽게 위치이동을 할 수 있도록 구성시켜 빛의 확산각도를 임의로 조절할 수 있도록 구성시키고 또한 엘이디의 전방으로 집합렌즈를 구성시켜 발산되는 빛에 입체감을 제공할 수 있도록 구성시킨 고휘도 발광다이오드를 이용한 조명장치를 제안한다.
조명, 렌즈, 방열, 확산, 접착
Description
도 1은 본 발명의 바람직한 제1실시예로서 본 발명 조명장치의 확산용케이스를 제외한 조립상태를 표현한 도면.
도 2내지 도4는 본 발명의 바람직한 다른 실시예로서 본 발명 조명장치의 방열판의 다양한 형상에 따른 방열판의 사시도면.
도 5는 본 발명의 바람직한 제1실시예의 확산용케이스가 함께 조립된 상태의 단면도.
도 6은 본 발명의 바람직한 다른 실시예로서 방열판의 형상이 원형의 계단형상을 갖춘 상태의 단면도.
도 7은 본 발명의 바람직한 또 다른 실시예로서 방열판의 형상이 직선의 계단형상을 갖춘 상태의 단면도.
도 8과 도 9는 본 발명의 바람직한 다른 실시 예에 따른 조립상태의 참고 예시도.
도 10내지 도 12은 본 발명의 바람직한 다른 실시 예에 따른 방열판의 조합상태를 표현한 도면.
도 13은 회로기판상에 LED램프를 장착시키는 상태의 일부참고 사시도.
도 14는 도 13의 요부확대 참고단면도.
도 15는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 태양전지를 이용할 때의 회로구성의 개략도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
2; 접착제삽입구멍 3; 세라믹계열접착제
10,200,300; 방열판 11; 방열핀
15; 위치조절용볼트 16; 너트
20; 회로기판 20b,21b,22b; 나사구멍
30; 투광판 30a; 집합렌즈
40; 빛 확산용케이스 40a; 위치조절용 나사부
본 발명은 고휘도 발광다이오드를 이용한 조명장치에 관한 것으로서, 보다 상세히는 기존의 조명등과 동일 또는 높은 휘도를 제공하면서, 빛의 확산을 임의로 조절할 수 있도록 구성시킨 고휘도 발광다이오드를 이용한 조명장치에 관한 것이다.
통상적으로 가로등이나 조명등들은 주로 수은이나 나트륨을 이용한 조명등이 일반적이나 전력의 사용량이 많아 에너지 소비량이 높으며, 조명등의 수명이 짧아 유지보수 및 사용에 따르는 많은 비용과 폐기의 문제점으로 많은 애로사항이 있었다. 그리하여 상기한 문제점을 해결하고자 발광다이오드(LED)를 이용한 조명장치들이 많이 개발되고 있으나, 대부분이 기존의 조명등과 같은 넓은 면적을 밝게 비추는 형식이 아니라 부분적인 공간만이 비춰지는 것으로서 기존의 조명등과 같은 넓은 면적을 밝게 비추기 위하여서는 많은 수량의 발광다이오드(LED)를 사용하여야 함으로 제작비용이 많이 들고, 또한 방열을 위하여 별도의 냉각장치가 필요로 하여 그 구성이 복잡하게 되고 냉각장치의 고장이 수시로 발생되어 실용화가 되지 못하고 있는 실정이다.
그리고 종래의 기술에 의한 엘이디를 사용하는 방법에 있어서, 고 단가의 메탈 또는 후렉시블PCB를 금속에 접합하여 제작함으로서 제작비용이 역시 많이 소요되는 등의 문제가 발생되었다.
이에 상기한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 고휘도 발광다이오드를 이용한 조명장치를 구성함에 있어서, 좁은 면적에서 기존의 조명등보다 높은 휘도를 제공하며, 전력소비를 최소화하고, 조명등의 수명을 연장할 수 있으며,빛의 확산을 최대화 시킬 수 있는 조명장치를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 방열판을 분리와 조합이 가능하도록 블럭 형상으로 구성시켜 그에 따른 엘이디의 수량을 선택하여 빛의 양을 조절할 수 있도록 구성시 킨 조명장치를 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기의 방열판을 손쉽게 위치이동을 할 수 있도록 구성시켜 빛의 확산각도를 임의로 조절할 수 있도록 구성시킨 조명장치를 제공함에 있다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 고휘도 발광다이오드를 이용한 조명장치에 있어서, 다수의 방열핀이 형성된 알루미늄재질의 방열판과, 상기 방열판의 전면에 적어도 한개 이상의 엘이디를 설치하며, 상기 엘이디의 상부위치에, 내향 또는 외향으로 다수의 집합렌즈가 형성된 투광판을 구성시키고, 상기 방열판 및 투광판과 결합되도록 구성된 빛 확산용케이스를 구성시키며, 그리고 상기 방열판의 후면중앙에 적어도 하나이상의 위치조절용볼트를 장착하여서 구성함을 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예의 상세한 설명이 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 그러나, 하기에서 설명되는 본 발명의 바람직한 실시 예는 본 발명의 기술적 범위를 한정하려는 것은 아니며, 본 발명이 속한 기술 분야에서 통상의 기술을 가진 자에게 본 발명을 보다 명확하고 용이하게 설명하려는 것이다. 도면상에서 동일한 도면부호는 동일한 요소를 지칭한다. 또한 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.
우선 본 발명에서 제안하고자 하는 조명장치의 개념을 살펴보면,
조명장치를 구성함에 있어서, 방열판의 다양한 형상과 구성으로 빛의 확산범위를 임의로 조절할 수 있으며, 또한 빛의 밝기 및 색상선택을 자유로이 할 수 있고, 태양전지와 배터리 및 산업용전기를 선택적으로 사용할 수 있도록 구성시킨 조명장치를 제안하고자 하는 것이다.
이하 첨부된 도면을 간략하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 제1실시예로서 본 발명 조명장치의 외부케이스를 제외한 조립상태를 표현한 도면이며, 도 2내지 도4는 본 발명의 바람직한 다른 실시예로서 본 발명 조명장치의 방열판의 다양한 형상에 따른 방열판의 사시도면이고, 도 5는 본 발명의 바람직한 제1실시예의 조립된 상태의 단면도이며, 도 6은 본 발명의 바람직한 다른 실시예로서 방열판의 형상이 원형의 계단형상을 갖춘 상태의 단면도이며, 도 7은 본 발명의 바람직한 또 다른 실시예로서 방열판의 형상이 직선의 계단형상을 갖춘 상태의 단면도이며, 도 8과 도 9는 본 발명의 바람직한 다른 실시 예에 따른 조립상태의 참고 예시도이며, 도 10내지 도 12은 본 발명의 바람직한 다른 실시 예에 따른 방열판의 조합상태를 표현한 도면이며, 도 13는 회로기판(PCB)상에 엘이디(LED)램프를 장착시키는 상태의 일부참고 사시도이며, 도 14는 도 13의 요부확대 참고단면도이며, 도 15는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 태양전지를 이용할 때의 회로구성의 개략도이다.
첨부된 도면을 참조하면, 후방으로 방열핀(10a,11a,12a)들이 형성되며, 중앙본체와 좌/우 캡(11,12)이 서로 조립될 수 있도록 각각의 일정부분에 체결 부 (10b,10c,11b,12b)가 형성되며, 상면에는 회로기판(20)과 조립될 수 있도록 다수의 나사구멍(10d,11c,12c)이 형성된 방열판(10)과, 상기의 방열판(10)상에 다수의 엘이디(1)가 장착된 회로기판(20)을 체결나사(25) 및 절연층을 이루는 접착제(4)로서 체결시키며, 상기 엘이디(1)의 전방의 위치에 내향으로 다수의 집합렌즈(30a,31a,32a)가 형성된 투광판(30,31,32)을 빛 확산용 케이스(40)에 나사(43)로서 체결시키며, 상기와 같이 조립된 빛 확산용케이스(40)의 후방으로 후방캡(41)이 체결나사(42)로서 결합되어서 구성된 구조이며, 그리고 상기 후방캡(41)은 내측의 중앙부에 적어도 하나이상의 너트(16)가 용접접합되어 방열판에 체결되는 위치조절용나사(15)와 한조를 이루어 상기 방열판의 위치를 임의로 조절할 수 있도록 하는 것이다. 그리고 도 7에서는 방열판의 형상이 원형으로서 구성된 것으로 위치조절용나사(15)를 회전시키면 나사부(40a)를 이용하여 위치조절을 할 수도 있도록 구성된 것이다. 한편 상기의 위치조절용나사(15)의 체결방법은 도 2에서 표현된 바와 같이 방열판(10)의 방열핀(10a)부분에 브래킷(18)을 설치하여 상기 브래킷(18)과 스냅링(19)을 이용하여 조립될 수 있도록 구성시킨 것이다.
한편 본 발명에서는 도 13과 도 14에서 도시된 바와 같이 LED(1)와 PCB(20)를 접합할 때 상기 각각의 LED가 접합되는 PCB의 각각의 위치에 다수의 구멍(2)을 형성하여 상기 LED와 PCB를 접합할 때 사용되는 세라믹 성분의 접착제가 상기 구멍(2)을 통하여 하부의 방열판(10)과 접촉되도록 하여 상기 접착제가 굳을 때 세라믹 성분으로 변하여 방열효과를 높일 수 있도록 하였으며, 또한 상기 LED와 PCB의 접합 시 접착제가 굳기 전에 움직임을 방지할 수 있도록 각 체결구(10d,11c,12c)를 이용하여 체결 될 수 있도록 구성시킨 것이다.
그리고 본 고안의 조명장치는 태양전지를 이용할 때 맑은날과 흐린날에도 동일하게 충전될 수 있도록 구성되었으며, 배터리가 완전히 방전되는 것을 막을 수 있도록 회로가 구성되며, 또한 상기한 태양전지뿐만 아니라 일반 산업용 전기의 사용을 겸할 수 있도록 구성됨을 특징으로 한다.
본 발명의 설명에 있어서, 집광판의 설치방법이나 형상 및 전력공급 과 제어장치에 관한 언급은 본 발명이 속한 기술 분야에서 통상의 기술을 가진 자에게 일반적인 기술이므로 그 상세한 도면 및 구체적인 설명은 생략한다.
이상으로 살펴본 바와 같이, 본 발명의 조명장치는 상기 위치조절용나사를 이용하여 LED와 집합렌즈가 형성된 투광판과의 간격을 임의로 조절하여 빛의 확산각도를 설치 상황에 따라 조절할 수 가 있는 것이고, 또한 본 발명은 조명장치를 구성함에 있어서, 태양전지와 배터리 및 일반 산업용전기를 선택적으로 이용하여 사용할 수 있고, 또한 기존의 조명등보다 뛰어난 휘도를 제공하면서 전력의 소비량은 최소화 할 수 있으며, 그리고 방열판의 다양한 선택으로 보다 미려한 조명등을 설치할 수도 있는 장점이 있다.
Claims (13)
- 고휘도 발광다이오드를 이용한 조명장치에 있어서,다수의 방열핀(10a)이 형성된 알루미늄재질의 방열판(10)과;상기 방열판(10)의 전면에 체결나사(20b)와 접착제(4)로서 부착되는 다수의 관통된 구멍(2)이 형성된 회로기판(20)과;상기 회로기판(20)상에 세라믹성분의 접착제(3)로서 부착되는 적어도 한개 이상의 엘이디(1)와;상기 엘이디(1)의 상부에 확산용 케이스(40)와 나사(42,43)로서 결합되며, 내향으로 다수의 집합렌즈(30a)가 형성된 투광판(30)과;상기 투광판(30)과 결합되도록 구성된 빛 확산용케이스(40)와;상기 방열판(10)의 후면중앙부에 구성된 위치조절용볼트(15)를 포함하여서 구성됨을 특징으로 하는 고휘도 발광다이오드를 이용한 조명장치.
- 1항에 있어서, 상기 방열판(10)은 체결부(10b,10c,11b,12b)를 이용하여 분리와 조합이 용이하도록 조립식으로 구성됨을 특징으로 하는 고휘도 발광다이오드를 이용한 조명장치.
- 제 1항 또는 제 2항에 있어서,상기 방열판(10)은 위치조절볼트(15)와 너트(16)를 이용하여 엘이디(1)와 집 합렌즈(30a)와의 간격을 변환시켜 빛의 확산각도를 조절할 수 있도록 구성됨을 특징으로 하는 고휘도 발광다이오드를 이용한 조명장치.
- 제 1항 또는 제 2항에 있어서,상기 방열판(10)은 전면으로 돌출되는 원호형상으로 구성되며 위치조절볼트(15)와 너트(16)를 이용하여 발광체의 위치를 임의로 변환시켜 빛의 확산각도를 조절할 수 있도록 구성됨을 특징으로 하는 고휘도 발광다이오드를 이용한 조명장치.
- 제 1항 또는 제 2항에 있어서,상기 방열판(10)은 전면으로 돌출되는 사각의 계단형상으로 구성되며 위치조절볼트(15)와 너트(16)를 이용하여 발광체의 위치를 임의로 변환시켜 빛의 확산각도를 조절할 수 있도록 구성됨을 특징으로 하는 고휘도 발광다이오드를 이용한 조명장치.
- 제 1항 또는 제 2항에 있어서,상기 방열판(10)은 전면으로 돌출되는 원형의 계단형상으로 구성되며 위치조절볼트(15)와 너트(16) 및 나사부(40a)를 이용하여 발광체의 위치를 임의로 변환시켜 빛의 확산각도를 조절할 수 있도록 구성됨을 특징으로 하는 고휘도 발광다이오드를 이용한 조명장치.
- 제 1항 내지 제 6항에 있어서,상기 회로기판(20)은 에폭시 또는 페놀수지로서 형성시킴을 특징으로 하는 고휘도 발광다이오드를 이용한 조명장치.
- 제 1항 내지 제 6항에 있어서,상기 투광판(30)의 내향에 형성된 집합렌즈가 바둑판모양의 연속반복되는 오목 및 볼록렌즈의 형상으로 구성됨을 특징으로 하는 고휘도 발광다이오드를 이용한 조명장치.
- 제 1항 내지 제 6항에 있어서,상기 투광판(30)의 외향에 집합렌즈가 바둑판모양의 연속반복되는 오목 및 볼록렌즈의 형상으로 구성됨을 특징으로 하는 고휘도 발광다이오드를 이용한 조명장치.
- 제 1항 내지 제 6항에 있어서,상기 투광판(30)의 내향과 외향에 집합렌즈가 바둑판모양의 연속반복되는 오목 및 볼록렌즈의 형상으로 구성됨을 특징으로 하는 고휘도 발광다이오드를 이용한 조명장치.
- 제 1항에 있어서,엘이디의 전원공급은태양전지와 산업용전력를 선택적으로 이용하여 작동되도록 구성됨을 특징으로 하는 고휘도 발광다이오드를 이용한 조명장치.
- 제 11항에 있어서,상기 태양전지를 이용할 때 사용되는 집광판의 형상을 나비의 형상 또는 새의 형상 또는 꽃의 형상으로 형성됨을 특징으로 하는 고휘도 발광다이오드를 이용한 조명장치.
- 제 1항에 있어서,방열판과 회로기판 및 엘이디의 접합방법은, 세라믹 성분의 접착제가 상기 방열판상에서 엘이디의 발산열에 의하여 점차적으로 미세입자로 변하면서 상기 방열판의 표면과 보다 완전하게 밀착되는 상태에서 응고가 되어 방열의 효과를 극대화 시킬 수 있도록 구성됨을 특징으로 하는 고휘도 발광다이오드를 이용한 조명장치.
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