KR20110028000A - 엘이디 조명장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 엘이디 조명장치에 관한 것이다.

본 발명의 조명장치는 길이를 갖는 금속체; 상기 금속체에 길이를 따라 요입 형성되는 1쌍의 홈들; 홈들의 바닥을 따라 각각 고정 설치되는 인쇄회로기판들에 길이를 따라 배열됨으로 인해 홈들의 내부에 위치하여 광원을 이루도록 한 엘이디들; 표면에 적층된 제1반사판을 갖고 홈들에 각각 끼워짐으로 인해 금속체에 고정되어 엘이디들과 대면하며, 엘이디들의 빛을 이면으로 조사하도록 한 도광판들; 금속체의 내부에 길이를 따라 형성되어 단면을 통해 외부와 연락하며 엘이디들의 발광시 외기가 금속체의 내부를 가로질러 유동할 수 있는 길을 제공하도록 한 기로; 및 인쇄회로기판들과 전기적으로 연결되어 엘이디들에 전원을 공급하도록 한 전원공급수단을 포함하여 구성된다.

본 발명에 의해, 디자인적 요소가 우수하고 엘이디의 수명을 크게 늘릴 수 있는 엘이디 조명장치가 제공된다.

엘이디(LED), 조명장치, 인쇄회로기판, 도광판, 반사판, 기로, SMPS

Description

엘이디 조명장치{THE LED LAMP}

본 발명은 엘이디(LED;발광다이오드)를 광원으로 한 엘이디 조명장치에 관한 것으로, 특히 엘이디의 빛을 도광판을 통해서 면발광 간접조명 방식으로 조사하도록 한 엘이디 조명장치에 관한 것이다.

조명이나 광고 등의 다양한 분야에서 에너지 효율이 높고 수명이 길며 오염물질을 방출하지 않는 엘이디를 이용한 조명장치가 널리 사용되고 있는데, 최근에는 조명에 무리(예컨대, 눈부심 등)를 주지 않거나 품위있는 광고효과를 연출하기 위해서 엘이디와 도광판을 결합한 면발광 간접조명장치가 개발되어 사용되고 있다.

도광판을 이용한 엘이디 조명장치는 표면에 반사면을 형성한 도광판의 측면에 엘이디를 장착하여, 엘이디 발광시 조사되는 빛이 도광판 내부로 입사하여 반사면에서 산란 및 반사를 일으켜 도광판의 이면으로 조사됨으로써, 조명이 이루어질 수 있도록 한다.

이러한 구조의 엘이디 조명장치는 한국 공개특허공보 공개번호 제10-2008-0102099호 '엘이디 결합구조를 간소화한 면발광조명장치', 한국 공개특허공보 공개번호 10-2008-0047154호 '평판형 조명장치' 등 다수의 자료에서 잘 알려져 있다.

그러나, 이와 같은 기존의 선행기술은 거의 액자 형태를 띄고 있기 때문에 디자인적 요소가 미흡하다는 문제가 있다.

즉, 기존의 선행기술은 도광판의 좌우측 둘레면에 엘이디를 배열한 인쇄회로기판(PCB)을 배치하고 ㄷ자 형상의 금속프레임을 사용해서 인쇄회로기판에 도광판을 고정하고 있기 때문에, 대부분 액자형을 이루어 디자인적 요소가 미흡하다는 문제가 있다.

또한, 기존의 선행기술은 엘이디 발광시 발생되는 열을 방열하는 방열구조가 빈약하기 때문에 엘이디의 수명을 기대 이상의 수준으로 늘리는데 문제가 있다.

즉, 엘이디는 발광시 고열을 발생하기 때문에 수명이 단축되는 문제가 있는데, 기존에는 인쇄회로기판에 도광판을 고정하는 금속프레임에 의존해서 방열하고 있기 때문에, 방열구조가 빈약하여 엘이디의 수명을 기대 이상의 수준으로 늘리는데 문제가 있다.

본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 디자인적 요소가 우수하여 상품성이 좋고, 엘이디 발광시 발생하는 열을 효과적으로 방열할 수 있어 경제성이 우수한 엘이디 조명장치를 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 길이를 갖는 금속체; 상기 금속체에 길이를 따라 요입 형성되는 1쌍의 홈들; 상기 홈들의 바닥을 따라 각각 고정 설치되는 바(bar) 형상의 인쇄회로기판들에 길이를 따라 배열됨으로 인해 홈들의 내부에 위치하여 광원을 이루도록 한 다수개의 엘이디들; 표면에 적층된 제1반사판을 갖고 상기 홈들에 각각 끼워짐으로 인해 금속체에 고정되어 엘이디들과 대면하며, 엘이디들의 빛을 제1반사판과 대면하는 이면으로 조사하도록 한 도광판들; 상기 금속체의 내부에 길이를 따라 형성되어 단면을 통해 외부와 연락하며, 엘이디들의 발광시 외기가 금속체의 내부를 가로질러 유동할 수 있는 길을 제공하도록 한 기로; 및 상기 인쇄회로기판들과 전기적으로 연결되어 엘이디들에 전원을 공급하도록 한 전원공급수단을 포함하여 구성된다.

상기 금속체의 일면에는 ㄷ자 형상의 커버가 더 설치되고, 전원공급수단은 금속체의 사이에서 커버가 형성하는 공간에 설치됨이 바람직하다.

또, 상기 금속체에는 다수개의 제1방열핀들이 더 돌출 형성됨이 바람직하다.

또, 상기 기로에는 다수개의 제2방열핀들이 더 돌출 형성됨이 바람직하다.

또, 상기 홈들은 금속체의 단면을 통해 외부와 연락하게 형성되고, 금속체의 단면에는 홈들과 기로를 덮도록 팬(fan)이 더 설치됨이 바람직하다.

또, 상기 도광판들의 표면에는 제1반사판을 덮는 금속재질의 백커버(Back Cover)가 더 설치됨이 바람직하다.

또, 상기 도광판들의 둘레에는 제2반사판이 더 부착됨이 바람직하다.

또, 상기 도광판들의 이면에는 도광판들의 빛을 확산하기 위한 확산수단이 도광판들의 이면을 덮도록 더 적층됨이 바람직하다.

또, 상기 홈들은 금속체의 측면들에 각각 형성되어 서로 대향하며, 그 홈들에 끼우진 도광판들은 금속체를 좌우 날개를 갖는 형태를 이룸이 바람직하다.

또, 상기 금속체들의 측면들과 대향하는 도광판들의 선단은 완만한 곡선을 이루며 어느 일방향으로 절곡되게 형성됨이 바람직하다.

또, 상기 홈들은 금속체의 하면에 서로 연락하게 형성되며, 그 홈들에 끼워진 도광판들은 서로 포개진 형태를 이룸이 바람직하다.

상기 해결 수단에 의해, 디자인적 요소가 우수하기 때문에 심미감을 줄 수 있어 상품성이 좋아진다.

또한, 엘이디 발광시 발생하는 열을 효과적으로 방열하기 때문에 엘이디의 수명을 크게 늘릴 수 있어 경제성이 우수하다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하 면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 엘이디 조명장치를 나타낸 사시도, 도 2는 도 1의 Ⅰ-Ⅰ선 단면도이다.

도 3은 본 발명의 엘이디 조명장치를 나타낸 분리 사시도, 도 4는 도 1에서 표시 A부분을 나타낸 부분 확대도이다.

도면에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 엘이디 조명장치는 일정 길이를 갖는 막대형상의 금속체(10)를 구비한다.

금속체(10)는 전도성이 우수한 예컨대, 알루미늄과 같은 금속재질로 이루어져, 본 발명의 조명장치를 이루기 위한 베이스를 형성한다.

금속체(10)에는 1쌍의 홈들(21,23)이 형성된다. 홈들(21,23)은 금속체(10)의 좌우측면에 형성되며, 금속체(10)의 길이를 따라 요입 형성된다.

홈들(21,23)의 바닥에는 바(bar) 형상의 인쇄회로기판(31)이 각각 고정 설치되고, 인쇄회로기판(PCB)(31)에는 길이를 따라 다수개의 엘이디들(33)이 전기적으로 배열됨으로써 홈들(21,23)의 내부에 위치하여 광원을 이룬다.

엘이디들(33)은 전원공급수단(35) 즉, SMPS(SWITCHED-MODE POWER SUPPLY)로부터 전원을 공급받아 발광하는데, 전원공급수단(35)는 인쇄회로기판(31)과 전기적으로 연결됨으로써 엘이디들(33)에 발광에 필요한 전원을 공급한다.

SMPS는 잘 알려진 바와 같이 높은 주파수를 발진하여 원하는 전압으로 만든 다음 정류, 필터해서 외부 전원을 직류전원으로 만들어 엘이디들(33)에 공급한다.

전원공급수단(35)는 금속체(10)의 상면에 배치되어 엘이디들(33)에 전원을 공급한다.

한편, 홈들(21,23)에는 표면 즉, 상면에 적층된 제1반사판(41)을 갖는 도광판들(43)이 끼워짐으로써 금속체(10)에 고정되어 엘이디들(33)과 대면한다.

도 3에 도시된 같이, 홈들(21,23)에 끼워진 도광판들(43)은 도광판들(43)을 관통하게 홈들(21,23)에 박히는 나사 등(45)을 통해서 금속체(10)에 견고히 고정됨이 좋다.

도광판들(43)은 엘이디들(33)의 빛을 제1반사판(41)과 대면하는 이면 즉, 하면으로 조사하여 주위를 환하게 밝힌다.

도광판들(43)은 광산란 패턴을 표면이나 내부에 형성하여 도광판들(43)의 밝기와 밝기분포를 높이는데(한국 등록특허공보 10-824508 등 참조), 광산란 패턴은 레이저 패턴으로 형성됨이 좋고, 이와 달리 V패턴, 도트(Dot) 패턴, 인쇄패턴, 무인쇄패턴 등 어느 하나의 패턴으로 형성될 수 있음을 밝혀둔다.

즉, 도광판들(43)로는 레이저 패턴이 형성된 도광판이 사용되며, 아크릴이나 크리스탈 재질로 이루어짐이 좋다.

제1반사판(41)은 엘이디들(33)로부터 도광판들(43)에 입사되어 반사되는 빛을 도광판들(43)의 이면으로 반사시키는 역할을 하며, 도시하지는 않았지만 제1반사판(41) 위에는 제1반사판(41)을 덮도록 금속재질의 백커버(Back Cover)를 설치하여 보호함이 좋다.

도광판들(43)의 둘레에도 제2반사판(51)을 부착하여 엘이디들(33)로부터 도광판들(43)에 입사되어 반사되는 빛을 도광판들(43)의 이면으로 반사시켜 빛 효율 을 높이고 있다.

이처럼 금속체(10)를 사이에 두고 도광판들(43)이 좌우로 배치되면, 금속체(10)의 좌우에 날개가 형성된 모습이 자연스럽게 연출되기 때문에, 비행기나 새, 가오리 등이 연상되는 등, 사용자에게 상당한 심미감을 줄 수 있어 인테리어 제품으로 사용되는데 전혀 손색이 없을 정도로 디자인적 요소가 충만되고, 이로 인해 상품성이 좋아진다.

게다가, 금속체(10)는 내부에 엘이디들(33)의 발광시 외기가 금속체(10)의 내부를 가로질러 유동할 수 있는 길을 제공하도록 한 기로(61)를 형성하여 엘이디들(33)의 발광시 발생하는 열을 신속하게 식힘으로써 엘이디들(33)의 수명을 크게 늘려 상당한 경제적인 이득을 얻을 수 있도록 한다.

기로(61)는 금속체(10)의 내부에 길이를 따라 형성되어 단면을 통해서 외부와 연락함으로써 외기가 금속체(10)의 내부를 가로질러 유동할 수 있는 길을 제공한다.

따라서, 엘이디들(33)이 발광함으로써 발생되는 고온의 열은 금속체(10)로 전달되어 그 외면을 통해서 외부로 방열되고, 이때 기로(61)에는 내외부의 온도차에 의해서 자연스럽게 기류가 발생하는데, 기로(61)와 대면하는 내면을 통해서도 방열되어, 결국 신속하게 식어, 엘이디들(33)이 적정 온도가 유지됨으로써 수명이 크게 늘어난다.

이때, 금속체(10)의 외면 즉, 상하면에는 제1방열핀(71)이 형성되고, 기로(61) 즉, 금속체(10)의 내면에는 제2방열핀(73)이 형성되어 엘이디들(33)의 열을 더 신속히 식히고 있다.

또한, 홈들(21,23)은 금속체(10)의 단면을 통해 외부와 연락하게 형성됨으로써 엘이디들(33)의 열을 더 신속히 식힐 수 있고, 금속체(10)의 단면에는 홈들(21,23)과 기로(61)를 덮도록 회전날개가 모터에 의해서 회전하는 구조로 이루어진 소형(25mm×25mm×10mm, 30mm×300mm×10mm 등)의 팬(fan)을 설치하여, 홈들(21,23)과 기로(61)에 외기를 강제 주입하고(및/또는), 홈들(21,23)과 기로(61)로부터 더운 공기를 강제로 뽑아내 엘이디들(33)의 열을 더 신속하게 식힐 수 있으며, 이때 팬(75)을 위한 전원공급수단(35)과 동일한 전원공급수단이 별도로 더 구비될 수 있다.

또한 도시하지는 않았지만, 도광판들(43)의 이면에는 투과되는 빛을 확산시켜 빛의 분포를 균일하게 하는 확산시트나 필름, 확산물질을 도포함으로써 형성되는 확산층 등을 포함하는 확산수단이 이면을 덮도록 적층될 수 있고, 이와 같이 적층되는 확산수단은 광산란 패턴을 가려 디자인적 요소를 해치는 일이 없도록 막는다.

또한, 전원공급수단(35)는 금속체(10)의 상면에 설치되는 ㄷ자 형상의 커버(81)로부터 보호를 받는다.

커버(81)는 ㄴ자형으로 절곡된 단부를 금속체(10)의 좌우측면에 길이를 따라 형성되는 끼움홈(17)에 슬라이드 이동가능하게 끼워져 금속체(10)의 상면에 설치됨으로써 전원공급수단(35)를 덮어 보호한다.

또한 도시하지는 않았지만, 커버(81)의 단부 및 금속체(10)의 단부를 덮을 수 있는 덮개를 설치하여 커버(81)와 팬(75)을 가려 디자인적 요소를 해치는 일이 없도록 할 수 있는데, 덮개는 커버(81)의 내부와 팬(75)과 연락할 수 있는 예컨대, 슬롯 모양의 구멍들을 형성하여 공기의 소통에 장애를 주지 않는다.

본 발명의 조명장치는 도시된 바와 같이 커버(81)로부터 걸이봉(83)을 설치하여 기존의 형광등과 같이 천정에 매달리는 형태로 설치될 수 있고, 천정에 예컨대, ㄷ자 형상의 금구 등을 설치하여 천정에 슬라이드 이동가능하게 끼움 설치될 수 있다.

이러한 본 발명의 조명장치는 도 5∼도 10에 도시된 바와 같이 다양한 형태로 변형되어 디자인적 요소를 더 강하게 연출할 수 있다.

즉 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 조명장치는 금속체들(10)의 측면들과 대향하는 도광판들(43)의 선단을 완만한 곡선을 이루며 아래로 절곡되게 형성하여 디자인적 요소를 더 강하게 연출할 수 있는데, 이와 달리 위, 앞, 뒤 등의 방향으로 절곡 형성하여 디자인적 요소를 더 강하게 연출할 수 있음을 밝혀둔다.

또한 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 조명장치는 도광판들(43)을 예컨대, 반원으로 형성하여 전체 모양을 원이나 타원 모양을 이루어 디자인적 요소를 더 강하게 연출할 수 있다.

또한 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 조명장치는 도광판들(43)을 삼각형으로 형성하여 전체 모양을 마름모꼴을 이루어 디자인적 요소를 더 강하게 연출할 수 있다.

또한 도 8∼도 10에 도시된 바와 같이, 본 발명의 조명장치는 금속체(10)의 하면에 홈들(21,23)을 서로 연락하게 형성하여 그 홈들(21,23)에 도광판들(43)이 서로 포개진 형태를 이루게 끼움 설치하여 도광판(43) 양면으로 빛이 조사되는 방법으로 큰 변형을 추구하여 디자인적 요소를 더 강하게 연출할 수 있다.

이때, 제1반사판(41)은 도광판들(43) 사이에 협착되고, 엘이디들(33)의 빛은 도광판들(43)을 통해서 좌우로 조사된다.

이때도 도광판들(43)은 반원 모양 또는 다각 모양을 이루어 디자인적 요소를 더욱 강하게 연출할 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 디자인적 요소가 우수하고 엘이디의 수명을 크게 늘릴 수 있는 엘이디 조명장치가 제공된다.

도 1은 본 발명의 엘이디 조명장치를 나타낸 사시도이다.

도 2는 도 1의 Ⅰ-Ⅰ선 단면도이다.

도 3은 본 발명의 엘이디 조명장치를 나타낸 분리 사시도이다.

도 4는 도 1에서 표시 A부분을 나타낸 부분 확대도이다.

도 5∼도 10은 본 발명의 엘이디 조명장치의 변형예들을 나타낸 도면들이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10:금속체 17:끼움홈

21,23:홈 31:인쇄회로기판

33:엘이디 35:전원공급수단

41:제1반사판 43:도광판

51:제2반사판 61:기로

71:제1방열핀 73:제2방열핀

75:팬 81:커버

83:걸이봉

Claims (11)

1. 길이를 갖는 금속체;

   상기 금속체에 길이를 따라 요입 형성되는 1쌍의 홈들;

   상기 홈들의 바닥을 따라 각각 고정 설치되는 바(bar) 형상의 인쇄회로기판들에 길이를 따라 배열됨으로 인해 홈들의 내부에 위치하여 광원을 이루도록 한 다수개의 엘이디들;

   표면에 적층된 제1반사판을 갖고 상기 홈들에 각각 끼워짐으로 인해 금속체에 고정되어 엘이디들과 대면하며, 엘이디들의 빛을 제1반사판과 대면하는 이면으로 조사하도록 한 도광판들;

   상기 금속체의 내부에 길이를 따라 형성되어 단면을 통해 외부와 연락하며, 엘이디들의 발광시 외기가 금속체의 내부를 가로질러 유동할 수 있는 길을 제공하도록 한 기로; 및

   상기 인쇄회로기판들과 전기적으로 연결되어 엘이디들에 전원을 공급하도록 한 전원공급수단을 포함하여 구성된,

   엘이디 조명장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 금속체의 일면에는 ㄷ자 형상의 커버가 더 설치되고, 전원공급수단은 금속체의 사이에서 커버가 형성하는 공간에 설치됨을 특징으로 하는 엘이디 조명장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 금속체에는 다수개의 제1방열핀들이 더 돌출 형성됨을 특징으로 하는 엘이디 조명장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 기로에는 다수개의 제2방열핀들이 더 돌출 형성됨을 특징으로 하는 엘이디 조명장치.
5. 제1항에 있어서, 상기 홈들은 금속체의 단면을 통해 외부와 연락하게 형성되고, 금속체의 단면에는 홈들과 기로를 덮도록 팬(fan)이 더 설치됨을 특징으로 하는 엘이디 조명장치.
6. 제1항에 있어서, 상기 도광판들의 표면에는 제1반사판을 덮는 금속재질의 백커버(Back Cover)가 더 설치됨을 특징으로 하는 엘이디 조명장치.
7. 제1항에 있어서, 상기 도광판들의 둘레에는 제2반사판이 더 부착됨을 특징으로 하는 엘이디 조명장치.
8. 제1항에 있어서, 상기 도광판들의 이면에는 도광판들의 빛을 확산하기 위한 확산수단이 도광판들의 이면을 덮도록 더 적층됨을 특징으로 하는 엘이디 조명장치.
9. 제1항에 있어서, 상기 홈들은 금속체의 측면들에 각각 형성되어 서로 대향하며, 그 홈들에 끼우진 도광판들은 금속체를 좌우 날개를 갖는 형태를 이룸을 특징으로 하는 엘이디 조명장치.
10. 제9항에 있어서, 상기 금속체들의 측면들과 대향하는 도광판들의 선단은 완만한 곡선을 이루며 어느 일방향으로 절곡되게 형성됨을 특징으로 하는 엘이디 조명장치.
11. 제1항에 있어서, 상기 홈들은 금속체의 하면에 서로 연락하게 형성되며, 그 홈들에 끼워진 도광판들은 서로 포개진 형태를 이룸을 특징으로 하는 엘이디 조명장치.

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