KR20110011847A - 눈부심이 없는 패널 일체형 조명장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 LED 등의 조명기구를 패널에 일체화시킨 조명장치로서 눈부심이 없도록 패널의 이면에 조명기구가 배치되도록 한 패널 일체형 조명장치에 관한 것으로서, 1 또는 2이상의 조명기구가 패널에 부착된 패널 일체형 조명장치에 있어서, 상기 패널에는 상기 다수의 조명기구가 설치되는 부분에 각각의 조명기구에서 조사되는 빛이 통과하는 다수의 원통형의 조명홀을 구비하고, 상기 각각의 조명기구는 광원에서 조사되는 빛을 반사하는 포물면경과 상기 포물면경의 이면에 상기 광원에서 발생되는 열을 발산하기 위한 방열판을 포함하며, 상기 각각의 조명기구의 포물면경 전면부가 상기 패널의 이면에 접해서 상기 원통형의 조명홀에 고정되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 패널 일체형 조명장치에 의하면, LED 조명기구에서 고휘도에 따른 눈부심 현상을 대폭적으로 줄이는 효과가 있다.

천정패널, LED 칩, 원통형 반사부, 포물면경

Description

눈부심이 없는 패널 일체형 조명장치{LED Lighting Unit Integrated Ceiling panel without dazzle}

본 발명은 눈부심이 없는 패널 일체형 조명장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 LED 등의 조명기구를 패널에 일체화시킨 조명장치로서 눈부심이 없도록 패널의 이면에 조명기구가 배치되도록 한 패널 일체형 조명장치에 관한 것이다.

실내 공간을 조명하는 조명기구는 전통적으로 백열등, 형광등을 노출 또는 매립하여 사용하고 있다.

백열전등은 오래 전부터 사용되어 왔으나 고온의 발열이나 전구의 수명 등의 문제점으로 점차 그 사용빈도가 감소하고 있기 때문에 근래에는 대부분 실내 조명기구로서 형광등이 주로 사용되고 있다.

형광등은 백열등에 비하여 전력소모가 적고 수명이 긴 장점은 있으나 천정에 설치시 시공이 마감된 천정판의 훼손은 물론 안정기나 인버터 등의 무거운 부품을 사용함에 따라 이들을 천정판에 직접 부착하기가 곤란하기 때문에 천정의 윗면(슬라브)에 앵커볼트 등의 고정구를 별도로 설치하여야 하는 번거로움이 있다.

특별히 천정을 인테리어 시공하는 경우에는 ① 목수들이 천장판을 붙이기 위 한 구조물 작업인 목상 작업을 하고, ② 전기 기술자가 조명기구를 설치할 부분까지 전기배선을 한 후, ③ 석고보드를 2겹으로 붙이거나, 합판을 붙이는 작업을 한다. ④ 석고보드나 합판의 이음새 부분에 망사 테이프를 접합 및 퍼티(PUTTY, 일명 빠데) 작업을 하고, ⑤ 천정판 전면에 2차의 퍼티작업을 한 후, ⑥ 표면을 연마(Sending 작업)한 후에 ⑦ 그 표면에 페인트로 도색하거나, 도배를 한 후에 ⑧ 조명기구를 설치할 부분에 타공하고, ⑨ 조명기구를 설치하게 된다.

여기에 사용되는 조명기구들은 백열전구나 형광등을 사용하게 되고, 백열전구나 형광등의 안정기에서 발생하는 발열량은 대단히 크기 때문에 에너지의 효율면에서 개선할 필요가 있다.

최근에는 발열량이 적고 발광효율이 우수한 백색 LED(light-emitting diode, 발광 소자)가 개발되어 이를 실내용의 조명기구에 활용 가능성이 고려되고 있는 실정이다.

이와 같은 상황에서 미국 필립스 루미레드사의 K2 및 한국 서울반도체의 P4등의 제품이 100 lm/W이상의 발광효율을 갖는 백색 LED로서 시판되고 있어 이를 이용하여 일반 가정이나 사무실 등의 실내 조명기구로 이용할 수 있는 시점에 왔다.

이러한 천정용 LED 조명장치에 관한 기술이 하기의 문헌 1 및 2에 개시되어 있다.

문헌 1 : 일본국 공개특허공보 특개2008-066043호

문헌 2 : 일본국 공개특허공보 특개2007-027072호

문헌 1에 의한 LED 조명장치(10)는 도1에서 보여주는 바와 같이 천정용 LED 조명장치(10)의 전체를 보여주고 있다.

복수의 LED의 집합으로 이루어지는 발광체(1)는 박형의 발광소자를 집합한 긴 길이의 것으로서 긴 길이의 발광체이다. 상기 발광체(1)는 양 단부에 입력단자(도시하지 않음)를 가지고, 긴 길이의 베이스부재(2)의 거의 중앙에 집합해서 취부하여 코넥터(3a)(3b)에 접속하고, 이 코넥터(3a)(3b)는 전원 코드(5a)(5b)의 플러그부 소켓부재(4a)(4b)에 접속하고 있어, 발광체(1)의 집합체의 좌측 반은 전원코드(5a) 및 전원용 플러그(6)에 의해 급전되고, 발광체(1)의 집합체의 우측 반은 전원코드(5b) 및 전원용 플러그(6)에 의해 급전된다.

또한, 문헌 2에 의한 천정용 LED 조명장치는 도2에서 보여주는 바와 같이 금속판(11)과 금속판(11)의 외주부에 마련된 수직방향의 금속 측판(12)과 금속 베이스부(13)을 마련한 LED 유니트(14)를 구비하고, 금속판(11)에 LED 유니트(14)를 금속 베이스부(13)를 통해 고정하여 주로 아래 쪽 방향의 배광을 얻는 동시에 금속 측판(12)에도 LED 유니트(14)를 금속 베이스부(13)를 통해 고정하여 주로 측부 방향의 배광을 얻는다.

금속판(11) 및 금속 측판(12)은 철 또는 알루미늄 등으로 이루어지고, 그 외면에는 방열에 지장이 없는 정도의 백색도장을 설비해서 빛 반사성을 향상시키고 있다. LED 유니트(14)는 도시되지 않은 1개 또는 복수개의 고휘도·고효율의 LED칩 및 지지기판 등이 내장되어 있으며, LED 유니트(14)의 표면측에는 투명한 합성수지제의 커버(19) 또는 미세한 요철형상이나 렌즈형상 등을 설치해서 빛 산란성이나 빛 지향성 등을 증가시킨 투명한 합성수지제의 커버(19)를 구비하고 있다.

문헌 1 및 2에 의한 LED 조명장치들은 천정부재와 별도로 시공하고 있으므로 상기의 천정을 인테리어 시공하는 경우와 같이 천정판을 시공한 후에 조명기구를 설치할 부분을 마련하고 조명기구를 설치하고 있다.

또한, 방열을 위한 별도의 히트싱크 부재의 부착없이 시공함으로써, 조명기구에서 발생하는 열을 효과적으로 방열시킬 수 없는 문제점이 있다.

또한, 문헌 1에 의한 LED 조명장치는 LED 칩이 발광할 때 고휘도로 발광하므로 사용자의 눈부심이 매우 크게 나타나는 문제점이 있고, 문헌 2에 의한 천정용 LED 조명장치는 합성수지제의 커버를 구비함으로써, 사용자의 눈부심 현상을 줄여주기는 하지만, 빛이 커버 자체에서 흡수되기 때문에 효율이 떨어지는 문제점이 있다.

따라서 LED 조명기수를 천정용 조명기구로서 사용하고자 할 경우에는 조명장치의 시공이 편리하고 LED 조명의 문제점으로 대두되는 고휘도에 대한 문제와 빛을 효율적으로 사용할 수 있도록 동시에 고려하여야 한다.

따라서, 본 발명의 목적은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 천정공사와 조명공사를 효율적으로 할 수 있는 패널 일체형 조명장치을 제공하기 위한 것이다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 LED 조명기구에 있어서, 고휘도에 따른 눈부심 현상을 줄인 패널 일체형 조명장치를 제공하기 위한 것이다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 LED 조명기구에 있어서, 고휘도에 따른 눈부심 현상을 줄이더라도 빛을 효율적으로 사용할 수 있는 패널 일체형 조명장치를 제공하기 위한 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 패널 일체형 조명장치는 1 또는 2이상의 조명기구가 패널에 부착된 패널 일체형 조명장치에 있어서, 상기 패널에는 상기 다수의 조명기구가 설치되는 부분에 각각의 조명기구에서 조사되는 빛이 통과하는 다수의 원통형의 조명홀을 구비하고, 상기 각각의 조명기구는 광원에서 조사되는 빛을 반사하는 포물면경과 상기 포물면경의 이면에 상기 광원에서 발생되는 열을 발산하기 위한 방열판을 포함하며, 상기 각각의 조명기구의 포물면경 전면부가 상기 패널의 이면에 접해서 상기 원통형의 조명홀에 고정되는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명에 따른 패널 일체형 조명장치에 있어서, 상기 원통형의 조명홀에는 원통형 반사부가 구비된 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명에 따른 패널 일체형 조명장치에 있어서, 상기 원통형 반사부는 금속판으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명에 따른 패널 일체형 조명장치에 있어서, 상기 원통형 반사부는 상기 포물면경의 전면부에 일체로 형성된 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명에 따른 패널 일체형 조명장치에 있어서, 상기 광원은 LED 칩인 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명에 따른 패널 일체형 조명장치에 있어서, 상기 패널은 천정패널인 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명에 따른 패널 일체형 조명장치에 있어서, 상기 천정패널은 마그네시아 판재, 종이 판재 또는 목재인 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 패널 일체형 조명장치에 의하면, 천정공사와 조명공사를 효율적으로 할 수 있는 효과가 있다.

또, 본 발명에 따른 패널 일체형 조명장치에 의하면, LED 조명기구에 있어서, 고휘도에 따른 눈부심 현상을 줄이는 효과가 있다.

또, 본 발명에 따른 패널 일체형 조명장치에 의하면, 고휘도에 따른 눈부심 현상을 줄이더라도 빛을 효율적으로 사용할 수 있는 효과가 있다.

또, 본 발명에 따른 패널 일체형 조명장치에 의하면, 원통형 반사부와 포물면경을 일체화하여 부품의 조립을 용이하게 할 수 있는 효과도 있다.

본 발명의 상기 및 그 밖의 목적과 새로운 특징은 본 명세서의 기술 및 첨부 도면에 의해 더욱 명확하게 될 것이다.

본 발명의 구성을 도면에 따라 상세히 설명한다.

도 3(a)는 종래 LED 조명장치의 빛 조사 개념도이고, 도 3(b)와 도 3(c)는 본 발명에 따른 LED 조명장치의 빛 조사 개념도이다.

우선, 종래 LED 조명장치와 본 발명에 따른 LED 조명장치의 빛 조사 개념을 설명한다.

도 3(a)에 있어서, 도면부호 65는 빛을 발광하는 LED 칩이고, 도면부호 61은 LED 칩(65)에서 발광하는 빛을 집광시켜 주는 포물면경이다.

본 발명에서 사용하는 포물면경이라 함은 도 3에 도시된 바와 같은 완전한 포물선을 갖는 포물면경뿐만 아니라, 완전한 포물선은 아니지만 이하 도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이 작은 평면경을 조합하여 반사면이 대략 포물선의 형태를 갖도록 배치된 반사경을 포함한다.

LED 칩(65)은 베이스부재(62)에 의해 포물면경(61)의 초점에 위치된다.

포물면경(61)의 전면부(64)는 천정패널(71)의 전면과 동일 면상에 배치되어 있다.

이와 같이 포물면경(61)이 배치된 경우에 LED 칩(65)에서 발광되는 각 θ1∼θ 사이의 빛은 포물면경(61)에 반사되어 영역(A)를 조사한다. 각 θ 범위의 빛은 영역(A)와 영역(B1)을 조사하게 된다.

여기서 θ가 큰 경우 즉, LED 칩(65)에서 발광한 빛이 비스듬히 조사되는 경우에는 실내 공간에 있는 사람의 눈에 빛이 직접 비취게 되므로 고휘도를 갖는 LED 칩(65)의 빛은 눈부심 현상으로 나타나게 된다.

따라서, 상술한 바와 같이 문헌 2에서는 합성수지제 커버를 사용하여 휘도를 낮춤으로써 눈부심 현상을 줄이고 있다. 그러나 합성수지제 커버에 의해 휘도를 낮출 때에 빛의 투과 효율이 떨어지게 되는 문제가 있다.

따라서, 본 발명에서는 합성수지제와 같은 커버를 사용하지 않고 사람의 눈 에 직접 조사되는 빛의 각도를 줄임으로써, 눈부심 현상을 줄이고 눈부심 현상을 줄이더라도 LED 칩(65)에서 발광한 빛을 효율적으로 사용할 수 있는 것이다.

이와 같은 본 발명의 개념을 도 3(b) 및 도 3(c)에 의해 설명한다.

[실시예 1]

도 3(b)에 있어서, 천정패널(71)은 그 이면에 포물면경(61)의 전면부(64)가 접해 있다.

이와 같이 구성된 경우에는 LED 칩(65)에서 발광되는 각 θ1∼θ 사이의 빛은 포물면경(61)에 반사되어 영역(A)를 조사하고, θ2∼θ1 사이의 빛은 천정패널(71)의 조명홀(75) 벽에서 거의 흡수하게 된다. 따라서 LED 칩(65)에서 발광된 빛은 영역(A)와 영역(B2)를 조사하게 된다.

즉, 각 θ2∼θ1 사이의 빛은 조명홀(75)의 벽을 이루는 천정패널(71)에 비추게 되어 사람의 눈에 빛이 직접 비취지 않게 된다.

이와 같은 구성에 의해 눈부심 현상을 전혀 느끼지 않게 하거나 눈부심 현상을 대폭적으로 줄일 수 있다.

[실시예 2]

실시예 1에 있어서는 도 3(b)에서 보는 바와 같이 조명홀(75) 벽에 의해 각 θ2∼θ1 사이의 빛의 손실이 발생한다.

따라서, 본 실시예 2에서는 실시예 1에서 발생되는 빛의 손실이 발생되지 않도록 천정패널(71)의 조명홀(75)에 원통형 반사부(77)를 설치한다.

이와 같이 구성된 경우에는 각 θ2∼θ1 사이의 빛이 원통형 반사부(77)에서 반사되어 영역(A)에 비취게 되므로 영역(A)의 조도는 실시예 1에서보다 높아지게 된다. 16개의 조명기구(60)가 부착된 천정패널(71)을 일반 실내에 설치한 경우 원통형 반사부(77)가 설치되지 않은 경우에는 약 360 lux의 조도를 유지하였으나, 원통형 반사부(77)가 설치된 경우에는 450 lux의 조도를 유지함으로써, 실시예 2는 실시예 1에 비하여 약 25%의 조도 상승효과가 있었다.

도 3에 있어서, 도 3(a)의 천정패널(71)과 도 3(b) 및 도 3(c)의 천정패널(71)의 높이가 많은 차이가 있는 것으로 도시되어 있으나, 실제에서는 동일한 높이이다.

그리고 포물면경(61)의 직경은 약 20㎜이고, 포물면경(61) 내의 LED 칩(65)과 포물면경(61)의 전면부(64)사이의 거리는 약 15㎜정도이므로 천정패널(71)의 두께(T 또는 L)(6∼12㎜정도)에 의해 실시예 1 및 2에 의한 작용 효과가 나타나게 된다.

이하에서는 도 3(a)에 의한 종래 LED 조명장치가 천정패널(71)에 부착된 상태를 도 4에 의해 설명한다.

도 4는 종래 LED 조명장치의 천정패널 절단 사시도이다.

도 4에 있어서, 포물면경(61)은 반사면이 대략 포물선의 형태를 갖도록 배치되어 있다. 도 3(a)에서 설명한 바와 같이 LED 칩(65)은 베이스부재(62)에 의해 포물면경(61)의 초점에 위치되고, 포물면경(61)의 전면부(64)는 천정패널(71)의 전면과 동일 면상에 배치되도록 조명기구 구멍(73)에 삽입되어 도시되지 않은 고정수단에 의해 천정패널(71)에 고정되어 있다.

이하에서는 도 3(b)에 의한 본 발명의 실시예 1에 따른 LED 조명장치가 천정패널(71)에 부착된 상태를 도 5에 의해 설명한다.

도 5는 본 발명의 실시예 1에 따른 LED 조명장치의 천정패널 절단 사시도이다.

도 5에 있어서, 포물면경(61)은 반사면이 대략 포물선의 형태를 갖도록 배치되어 있다. 도 3(b)에서 설명한 바와 같이 LED 칩(65)은 베이스부재(62)에 의해 포물면경(61)의 초점에 위치되고, 포물면경(61)의 전면부(64)는 천정패널(71)의 이면과 동일 면상에 접하여 도시되지 않은 고정수단에 의해 조명홀(75)에 고정되어 있다.

도 6은 본 발명의 실시예 2에 따른 LED 조명장치의 천정패널 절단 사시도이다.

도 6에 있어서, 원통형 반사부(77)가 조명홀(75)에 삽입되어 있고, 그 이외의 구성은 도 5에 도시된 실시예 1의 구성과 동일하다. 여기서 원통형 반사부(77)는 금속판으로 이루어질 수 있고, 유리거울을 원통형으로 하여 이루어질 수도 있다.

천정패널(71)은 6∼12㎜ 두께의 불연재인 마그네시아 판재, 불연처리된 종이 판재, 목재판이나 합판, 무늬목, 금속판 등 건축재로 사용되는 패널이면 어느 재료이든 사용할 수 있다.

도 5 및 도 6에서 조명기구(60)는 천정패널(71)에 1 또는 2이상의 다수개가 설치된다.

본 발명에 따른 패널 일체형 조명장치는 천정패널(71)에 조명기구(60)를 조립한 상태에서 천정패널을 시공할 수 있으므로 천정공사와 조명공사를 효율적으로 할 수 있다.

이상 본 발명자에 의해 이루어진 발명을 상기 실시예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것은 아니고 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.

상기 실시예에서 원통형 반사부(77)와 포물면경(61)을 별도의 부품으로 설명하였지만, 원통형 반사부(77)가 포물면경(61)의 전면부에 형성되는 구조로 일체화하여 제조하면 부품의 수를 줄일 수 있어 LED 조명장치의 조립이 용이해 질 수 있다.

또한, 상기 실시예에서 광원을 LED 칩(65)으로 설명하였지만, 이에 한정되는 것은 아니고, 휘도가 높은 기타 다른 조명전구를 사용할 수 있음은 물론이다.

본 발명에 따른 패널 일체형 조명장치에 의하면, 일반 실내조명이나 인테리어를 겸한 조명분야에서 적용할 수 있다.

도 1은 종래 LED 조명장치의 단면도

도 2는 종래 커버를 구비한 천정용 LED 조명기구

도 3은 종래 및 본 발명에 따른 LED 조명장치의 빛 조사 개념도

도 4는 종래 LED 조명장치의 천정패널 절단 사시도

도 5는 본 발명의 실시예 1에 따른 패널 일체형 LED 조명장치의 천정패널 절단 사시도

도 6은 본 발명의 실시예 2에 따른 패널 일체형 LED 조명장치의 천정패널 절단 사시도

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

61 : 포물면경 62 : 베이스부재

65 : LED 칩 68 : 방열부재

71 : 천정패널 75 : 조명홀

77 : 원통형 반사부

Claims (7)

1 또는 2이상의 조명기구가 패널에 부착된 패널 일체형 조명장치에 있어서,

상기 패널에는 상기 다수의 조명기구가 설치되는 부분에 각각의 조명기구에서 조사되는 빛이 통과하는 다수의 원통형의 조명홀을 구비하고,

상기 각각의 조명기구는 광원에서 조사되는 빛을 반사하는 포물면경과 상기 포물면경의 이면에 상기 광원에서 발생되는 열을 발산하기 위한 방열판을 포함하며,

상기 각각의 조명기구의 포물면경 전면부가 상기 패널의 이면에 접해서 상기 원통형의 조명홀에 고정되는 것을 특징으로 하는 패널 일체형 조명장치.

제 1항에 있어서,

상기 원통형의 조명홀에는 원통형 반사부가 구비된 것을 특징으로 하는 패널 일체형 조명장치.

제 2항에 있어서,

상기 원통형 반사부는 금속판으로 이루어진 것을 특징으로 하는 패널 일체형 조명장치.

제 2항에 있어서,

상기 원통형 반사부는 상기 포물면경의 전면부에 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 패널 일체형 조명장치.

제 1항 내지 제 4항중 어느 한 항에 있어서,

상기 광원은 LED 칩인 것을 특징으로 하는 패널 일체형 조명장치.

제 5항에 있어서,

상기 패널은 천정패널인 것을 특징으로 하는 패널 일체형 조명장치.

제 6항에 있어서,

상기 천정패널은 마그네시아 판재, 종이 판재 또는 목재인 것을 특징으로 하는 패널 일체형 조명장치.

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