KR20090010850U

KR20090010850U - Ｌｅｄ를 광원으로 하는 조명장치

Info

Publication number: KR20090010850U
Application number: KR2020080005244U
Authority: KR
Inventors: 전황섭
Original assignee: 전황섭
Priority date: 2008-04-21
Filing date: 2008-04-21
Publication date: 2009-10-26

Abstract

본 고안은 LED가 실장된 조명장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 조명장치에 장착되는 전구(백열등, 형광등 등)를 LED를 광원으로 하는 조명장치로 대체하여 발광체의 수명을 연장시킴과 동시에 발광시 소비되는 전력을 현저하게 감소시키고 아울러 설치가 용이하도록 이를 모듈화한 LED를 광원으로 하는 조명장치에 관한 것이다.

이를 위하여 본 고안은 상기 회로기판(P)의 양측면을 지지하는 가이드레일(14)이 개구부(11)의 양측벽에 구비되어 있되, 상기 개구부(11)를 통해 LED의 빛이 발산되도록 장척물로 된 프레임(10)이 형성되고, 상기 프레임(10)의 개구부(11) 외측 상부에 요홈(13)이 형성되어 LED의 빛이 확산되도록 내주면에 무수한 볼록돌기(31)를 갖춘 원호형의 반사판(30)이 결합 되며, 상기 가이드레일(14)이 형성된 양측벽의 하부 공간에 인버터(40)가 내장되는 수납부(12)가 형성되고, 상기 프레임(10)의 외측면에는 LED가 점등될 때 내부에서 발생 되는 열을 방출하기 위한 다수의 방열핀(15)이 형성된다.

LED, LED모듈, 광원, 반사판, 회로기판

Description

ＬＥＤ를 광원으로 하는 조명장치{Luminous body using LED module as light source}

일반적으로, 조명용으로 사용되는 발광체는 백열전구 또는 형광등이 주로 사용되었다.

그러나, 근래에는 LED의 성능향상으로 인해 LED를 광원으로 이용하는 조명장치가 개발 및 제안되고 있는 추세이다.

LED를 구비하는 발광체는 저전력을 소모함에도 불구하고 고휘도의 빛을 방출하며, 다양한 색상을 출력하는 소자들이 개발되어 조명장치, 광고판, 신호등 등의 조명장치에 널리 적용되고 있다.

상술한 바와 같은 LED 등의 발광소자는 발광효율이 70% 정도로 저하되는 경 우 수명을 다하는 것으로 판단하게 되며, 이러한 수명은 발광지속시간으로 정해져 있으나 발광시 발생하는 열에 의한 열화 현상에 의해 수명이 현저히 차이가 나게 된다.

도 1은 종래에 제안된 등록특허 제10-0780704호의 간판용 엘이디 모듈에 관한 것으로, 양측에 외부로부터의 전원을 인가하는 한 쌍의 리드(240,241)가 구비된 회로기판과, 상기 회로기판에 놓이는 LED칩과, LED를 구동시키기 위한 LED구동 회로부를 포함하는 LED패키지 소자(P0)가 스트립 형태의 베이스 플레이트(300)상의 그루브(310)에 결합되는 구조로 되어있다.

상기 베이스 플레이트(300)는 길이방향으로 도전성 금속박판이 부착된 한 쌍의 그루브(310)가 형성되고 플랙시블한 성질을 가지는 합성수지재로 이루어진다.

상기 베이스 플레이트(300)의 양끝 단부에는 전원단자(330)가 마련되어 상기 전원단자(330)에 전원이 인가되면 그루브(310)에 전류가 흐르게 되고 이에 연결된 LED패키지 소자(P0)가 발광하여 조명용 등으로서의 기능을 발휘할 수 있는 것이다.

그러나, LED를 광원으로 사용하여 조명장치에 적용하기 위해서는 LED 및 인버터로부터 발산되는 열을 효과적으로 방열할 수 있으며 직진성을 가지는 LED의 광원을 고르게 확산시키도록 하고, 아울러 설치가 용이해야 하는 선결과제가 해소되어야 하지만 종래의 엘이디 모듈은 이러한 문제점을 해소하지 못하는 단점이 있었다.

상기 종래기술에 대한 문제점을 해소하기 위한 본 고안의 과제는 LED 및 인버터로부터 발생 되는 열을 효과적으로 방열되도록 하여 그 사용수명을 연장시키고, 수요자의 요구에 따라 임의의 길이로 제작이 가능하도록 하여 다양한 형태 및 배열로 설치함으로써 그 적용범위를 확대할 수 있으며, 원하는 조도 및 발광 색상에 따른 설계변경에 용이하게 대응 가능한 LED를 광원으로 하는 조명장치를 제공하고자 한다.

이를 위하여 본 고안은 회로기판(P)에 길이방향으로 실장 된 LED가 하나의 인버터(40)에 의해 변환된 전류를 공급받도록 회로기판(P)에 실장된 LED가 일체로 접속되고, 상기 회로기판(P)의 양측면을 지지하는 가이드레일(14)이 개구부(11)의 양측벽에 구비되어 있되, 상기 개구부(11)를 통해 LED의 빛이 발산되도록 장척물로 된 프레임(10)이 형성되고, 상기 프레임(10)의 개구부(11) 외측 상부에 요홈(13)이 형성되어 LED의 빛이 확산되도록 내주면에 무수한 볼록돌기(31)를 갖춘 원호형의 반사판(30)이 결합 되며, 상기 가이드레일(14)이 형성된 양측벽의 하부 공간에 인버터(40)가 내장되는 수납부(12)가 형성되고, 상기 프레임(10)의 외측면에는 LED가 점등될 때 내부에서 발생 되는 열을 방출하기 위한 다수의 방열핀(15)이 형성된다.

위와 같은 본 고안에 따른 LED를 광원으로 하는 조명장치는 효과적인 방열구 조로 인해 LED 및 인버터의 사용수명이 연장되고, 전력의 사용량과 발광체의 설치공간을 최소화함으로써 유지보수 및 설치비용이 절감되며, 고효율의 균일한 조도(광도[光度])를 유지할 수 있고, 원하는 조도 및 발광 색상에 따른 설계변경에 용이하게 대응 가능한 장점이 있다.

이하, 본 고안에 의한 LED를 광원으로 하는 조명장치를 첨부된 도면을 참조하여 설명하고자 한다.

도 2는 본 고안에 의한 LED를 광원으로 하는 조명장치의 블록도이고, 도 3은 본 고안에 의한 LED를 광원으로 하는 조명장치의 회로도이며, 도 4a는 본 고안에 의한 LED를 광원으로 하는 조명장치의 구성을 나타낸 분해사시도이고, 도 4b는 본 고안에 의한 LED를 광원으로 하는 조명장치의 일 예를 나타낸 사시도이며, 도 5는 본 고안에 의한 LED를 광원으로 하는 조명장치의 단면도로서, 본 고안에 의한 조명장치(100)는 인버터(40)가 수용되고 LED가 실장된 회로기판(P)이 설치된 프레임(10)의 상부에 반사판(30)이 결합 된 구조로 되어 있으며, 길이가 긴 형태 및 짧은 형태로 제작될 수 있다.

상기, 프레임(10)의 양측 외주면은 상부에 반사판(30)이 결합 되는 요홈(13)이 형성되고 그 하부에 무수한 방열핀(15)이 형성된 요철부가 일체로 형성된다.

또한, 상기 프레임(10)의 내측에는 상기 회로기판(P)이 결합 되는 가이드레일(14)이 형성되고 그 하부에 인버터(40)를 수용하기 위한 수납부(12)가 마련된다.

여기서, 상기 프레임(10)은 내구성, 내부식성 및 열전도성이 우수한 금속성 재질로 하되 예컨데, 알루미늄을 소재로 사용하는 것이 바람직하며, 상기 수납부(12)는 인버터(40)를 수용하기 위한 공간으로 인버터(40)의 크기에 비례하게 제작된다.

한편, 상기 회로기판(P)은 다수개의 LED가 배열되고 가장자리가 상기 프레임(10)에 마련된 가이드레일(14)에 결합 되어 고정되며 상기 인버터(40)로 부터 전원을 공급받을 수 있도록 전원 공급선이 연결된다.

상기, 회로기판(P)에 실장 되는 LED는 1열 또는 다열, 다행, 다색 등 다양한 형태로 배열되어 제작될 수 있으며 이중 용도에 적합한 형태로 제작된 회로기판(P)을 선택하여 설치한다.

한편, 상기 인버터(40)에 구비된 전원단자(50)를 외부전원과 연결하고, 인버터(40)와 회로기판(P)들이 상호 전기적인 접속상태를 이루게 하여 전원이 원활하게 공급되도록 한다.

이어서, 상기 프레임(10)의 양측 외주면에 마련된 요홈(13)에는 상기 회로기판(P)에 실장 된 LED로부터 발산되는 빛이 고르게 확산 되도록 내면에 무수하게 볼록돌기(31)가 형성된 원호형의 반사판(30)이 결합 된다.

상기, 반사판(30)은 유리 또는 합성수지를 소재로 하되 빛의 투과율이 높은 투명체인 것으로 구성되고 내면에 형성된 볼록돌기(31)는 볼록렌즈 역할을 하여 LED로부터 발산되는 빛의 확산 및 반사율을 증대시킨다.

이하, 상술 된 구성으로 이루어진 LED를 광원으로 하는 조명장치(100)는 회로기판(P) 및 인버터(40)가 상기 프레임(10)과 밀접하게 접촉되어 상기 구성들로부 터 발생 되는 열이 빠르게 프레임(10)에 전도되게 된다.

그 결과, 프레임(10)에 형성된 방열핀(15)을 통해 응집된 열이 쉽게 방출되어 발열에 의한 발광체(100)의 수명단축 또는 변형을 방지할 수 있으며, 인버터(40)가 프레임(10)의 내부에 수납되므로 조명 내에서 인버터(40)가 차지하는 공간을 절약할 수 있게 된다.

또한, 상기 반사판(30)의 내면에 형성된 볼록돌기(31)는 볼록렌즈 역할을 하여 LED로부터 발산되는 빛의 확산 및 반사율을 극대화시키게 된다.

한편, 본 고안에 의한 조명장치(100)는 형광등 및 백열전구와 같은 규격의 길이와 크기로 제작이 가능하여 기존의 조명등 및 광고용 등과 교체 설치가 용이하다.

이때는, 다수개의 LED가 길이방향으로 실장된 회로기판(P)을 설치한 조명장치 또는, 1~3개의 LED가 실장된 회로기판(P)을 다수개 준비하고, 상호 전선으로 연결한 후 상기 회로기판(P)과 동일한 길이로 제작된 프레임(10)의 가이드레일(14)에 각각 결합하고 원하는 형태로 배열된다.

즉, 도 6a 및 6b에 예시된 바와 같이 제한된 공간에 맞추어 조명장치(100)를 임의의 길이로 절단하여 적합한 길이를 가진 다수의 조명장치(100)로 모듈화하고, 이를 원하는 형태로 배열한 후 인버터(40)가 수용된 모듈로부터 전원 공급선을 각 모듈의 회로기판(P)과 연결함으로써 가능해 진다.

이에 따라, 조명장치(100)로부터 발생 되는 빛이 조명체의 전 면에 고르게 확산되므로 조명용 등 또는 간판용 조명으로서의 기능을 효과적으로 발휘하게 되는 것이다.

도 1은 종래의 간판용 LED모듈의 구성을 나타낸 사시도.

도 2는 본 고안에 의한 LED를 광원으로 하는 조명장치의 블록도.

도 3은 본 고안에 의한 LED를 광원으로 하는 조명장치의 회로도.

도 4a는 본 고안에 의한 LED를 광원으로 하는 조명장치의 구성을 나타낸 분해사시도.

도 4b는 본 고안에 의한 LED를 광원으로 하는 조명장치의 일 예를 나타낸 사시도.

도 5는 본 고안에 의한 LED를 광원으로 하는 조명장치의 단면도.

도 6a 및 도 6b는 본 고안에 의한 LED를 광원으로 하는 조명장치의 적용상태를 보인 실시 예시도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 프레임 11 : 개구부

12 : 수납부 13 : 요홈

14 : 가이드레일 15 : 방열핀

30 : 반사판 31 : 볼록돌기

40 : 인버터 50 : 전원단자

P : 회로기판 100 : 조명장치

Claims

LED를 광원으로 조명하기 위하여 적어도 하나 이상의 LED가 길이방향으로 실장된 회로기판(P)과 상기 하나 이상의 LED에 변환된 전류를 공급하는 인버터(40)를 장착하게 된 것에 있어서,

상기 회로기판(P)의 양측면을 지지하는 가이드레일(14)이 개구부(11)의 양측벽에 구비되어 있되, 상기 개구부(11)를 통해 LED의 빛이 발산되도록 장척물로 된 프레임(10)이 형성되고, 상기 프레임(10)의 개구부(11) 외측 상부에 요홈(13)이 형성되어 LED의 빛이 확산되도록 내주면에 무수한 볼록돌기(31)를 갖춘 원호형의 반사판(30)이 결합 되며, 상기 가이드레일(14)이 형성된 양측벽의 하부 공간에 인버터(40)가 내장되는 수납부(12)가 형성되고, 상기 프레임(10)의 외측면에는 LED가 점등될 때 내부에서 발생 되는 열을 방출하기 위한 다수의 방열핀(15)이 형성된 것을 특징으로 하는 LED를 광원으로 하는 조명장치.
제 1항에 있어서,

상기 회로기판(P)에 길이방향으로 실장 된 LED가 하나의 인버터(40)에 의해 변환된 전류를 공급받도록 회로기판(P)에 실장된 LED가 일체로 접속된 것을 특징으로 하는 LED를 광원으로 하는 조명장치.
제 1항에 있어서,

상기 회로기판(P)에 1~3개의 LED를 실장되게 다수개를 준비하되, 상호 전선으로 연결한 후 다수의 프레임(10)의 가이드레일(14)에 각각 결합되고 원하는 형태로 프레임(10)이 배열됨을 특징으로 하는 LED를 광원으로 하는 조명장치.