KR20110050003A

KR20110050003A - Ｌｅｄ 등기구

Info

Publication number: KR20110050003A
Application number: KR1020090106811A
Authority: KR
Inventors: 임명춘; 윤재두; 송명석; 최태헌; 서호진
Original assignee: 임명춘
Priority date: 2009-11-06
Filing date: 2009-11-06
Publication date: 2011-05-13
Also published as: KR101107058B1

Abstract

본 발명은 알루미늄 재질로 이루어지며 중공구조를 갖는 반원통형상의 제1 반사판과 제2 반사판을 결합시켜 반사경을 제조함으로써 제조공정을 용이하며, 반사경 내부에 고휘도 반사판을 용접없이 설치하도록 함으로써 반사효율을 높이도록 하는 것이다.

LED, 조명, 방열판, 반사경

Description

ＬＥＤ 등기구{light of LED}

본 발명은 LED가 복수개 설치되어 내부에 고휘도 반사판이 설치된 알루미늄의 반사경으로부터 빛이 반사되어 방출되는 LED 등기구에 관한 것이다.

조명등은 전기에너지를 빛에너지로 전환하는 장치로, 최근 들어서는 소비전력이 낮고, 강렬한 발광이 가능하고, 사용수명이 크게 연장되면서도 내충격성이 뛰어나다는 장점으로 인해 고휘도의 LED에 대한 연구가 다방면으로 이루어지고 있다.

그러나 LED는 발광 시 많은 열이 발생되고, 발생된 열이 적정하게 방열이 되지 않을 경우에는 LED의 수명이 단축되고, 조도가 떨어지게 되므로 방열판의 방열효과를 향상시키기 위한 방열판 설계는 LED 방열공의 성능과 직결되는 가장 중요한 부분이다.

도 1은 종래에 사용되는 매립형 LED 등기구의 조립 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 반사경의 확대 사시도이고, 도 3은 도1에 도시된 방열판의 확대 사시도이다.

도 1과 같이 종래의 LED 등기구(1)는 내부에 반사경(55)과 방열판(25)이 수 용되도록 공간이 형성되고, 상면이 밀폐되고, 하부가 개구된 원기둥 형상으로 형성된 커버 하우징(15)과, 커버 하우징(15)의 내부에 수용되고, 내부에 열전도 금속판(30)과 LED 모듈(40)이 수용되는 공간부가 형성된 반사경(55)과, 원 형상의 플레이트로 형성된 열전달 금속판(30)과, 열전달 금속판(30)의 열을 방열시키는 방열판(25)과, 원형상의 플레이트로 형성되며 하면에 LED 들이 설치되는 LED 모듈(40)과, LED 모듈(40)을 외부로부터 보호하는 확산판(60), 커버 하우징(15) 하단의 개구부로 삽입 연결되는 확산판 커버(65)로 구성된다.

도 2와 같이 반사경(55)은 내부에 열전도 금속판(30)과 LED 모듈(40)이 장착될 수 있는 공간부가 형성되도록 상부가 밀폐되고 하부가 개구되며 커버 하우징(15)보다 높이가 작은 원기둥 형상으로 형성되고, 열전도 금속판(30)과 LED 모듈(40)이 나사결합에 의하여 내부에 설치된다.

이와 같은 반사경(55)은 곡면을 갖도록 성형되기 때문에 알루미늄 재질로 압출성형이 곤란하여 제조공정이 복잡한 문제점을 갖는다.

또한 종래의 반사경(55)에는 철 용기에 페인트를 증착시키거나, 반사율을 높이기 위해 알루미늄 용기에 은색재질의 도료를 증착시켜 사용하고 있으나 이와 같이 은색도료를 증착시키는 경우에도 반사율은 70%에 불과한 문제가 발생한다.

또한, 이러한 문제점을 보완하기 위해서 일정길이를 갖는 직사각형판으로 형성된 고휘도 반사판을 반사경(55)의 측면에 부착하고자 하는 것이 시도되었으나, 고휘도 반사판을 반사경(55)의 측면에 부착하기 위해서는 고휘도 반사판의 양단면의 접합부위가 용접되어 연결시켜야 하기 때문에 용접시의 높은 열에 의해 고휘도 반사판의 색이 변색되어 반사율이 낮아지는 문제가 발생하고, 용접을 통한 고휘도 반사판 부착 시 작업시간이 소요되고, 시공 작업이 매우 번거로운 문제가 발생한다.

도 3의 방열판(25)은 반사경(55)의 상부면에 결합되고, 내부에 방사상 형상으로 형성된 통공이 형성된 원주체(26)와, 원주체(26)의 외측면 상하 길이 방향을 따라 외주면으로부터 외측으로 일정 길이 돌출되어 형성된 방열날개(27)로 이루어진다.

이와 같은 구성의 방열판(25)은 외부의 차가운 공기가 내부로 유입되는 통로가 적고, 외부공기와 접촉하는 방열판의 표면적이 적어 방열 효과가 떨어지는 문제가 발생한다.

또한, 방사상 형상의 내부 통공을 구비한 방열판(25)을 압출 제조하기가 곤란하여 제작 불량이 많이 발생하였다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 해결과제는 알루미늄 재질로 압출 성형되는 반사경을 제공함으로써 제조공정을 용이하도록 한 것이다.

또한 본 발명의 다른 해결과제는 반사경을 중공구조를 갖는 반원통형상의 제1 반사판과 제2 반사판을 결합시켜 구성함으로써 더욱 제조가 용이하도록 한 것이다.

또한 본 발명의 또 다른 해결과제는 고휘도의 반사판을 용접 없이 설치하도록 함으로써 반사효율이 높은 LED 등기구를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 다른 해결과제는 방열효과가 높고, 제작이 간단한 LED 등기구를 제공하기 위한 것이며, 또 다른 해결과제들에 대해서는 본 발명의 구체적인 실시예들에서 기술하기로 한다.

상기 과제를 해결하기 위한 해결수단은 커버 하우징 내에 원통형의 반사경이 설치되어 LED의 빛을 반사시키는 LED 등기구에 있어서: 상기 반사경은 반 원통 형상으로 이루어지는 제1반사판과, 상기 제1반사판에 맞 결합되어 원통형상을 형성하는 반 원통 형상으로 이루어지는 제2반사판으로 이루어지며, 상기 제1반사판과 상기 제2반사판의 일측단부에는 끼움홈이 형성되고, 타측단부에는 끼움돌기가 형성되며, 상기 제1반사판의 끼움홈에 상기 제2반사판의 끼움돌기가 삽입되어 끼워지고, 상기 제1반사판의 끼움돌기가 상기 제2반사판의 끼움홈에 삽입되어 끼워짐으로써 상기 제1반사판과 상기 제2반사판이 결합되는 것이다.

또한 본 발명에서 상기 제1반사판의 내측 중앙에는 길이방향으로 내주면으로부터 돌출되는 돌출부와 돌출부의 선단으로부터 양측으로 전개되는 전개부로 형성되는 T자 형상의 제 1 T형 돌출부가 각각 형성되고, 상기 제2반사판의 내측 중앙에는 길이방향으로 내주면으로부터 돌출되는 돌출부와 돌출부의 선단으로부터 양측으로 전개되는 전개부로 형성되는 T자 형상의 제 2 T형 돌출부가 형성되고, 상기 제1 T형 돌출부와 제2 T형 돌출부의 일측의 내부에는 각각 판상 재질의 제1 고휘도 반사판의 단부가 삽입되어 지지되며, 상기 제1 T형 돌출부와 상기 제2 T형 돌출부의 타측의 내부에는 제2 고휘도 반사판의 단부가 삽입되어 지지되는 것이 바람직하다.

또한 본 발명에서 상기 제1 고휘도 반사판과 상기 제2 고휘도 반사판은 탄성의 판상재료인 것이 바람직하다.

또한 본 발명에서 상기 반사경의 상단부에는 하면에 LED가 설치되는 LED 모듈과 상기 LED 모듈의 상면에 설치되는 열전달 금속판과 상기 열전달 금속판의 상면에 설치되는 방열판을 구비하되, 상기 방열판은 이격 설치되는 상하 길이방형으로 반 중공이 형성되고, 외측으로 날개들이 형성된 제1 방열판과, 상기 제1 방열판과 동일형상으로 이루어지되 상기 제1 방열판과 이격되게 설치되는 제2 방열판으로 이루어지는 것이 바람직하다.

또한 본 발명에서 상기 커버 하우징의 원통형상으로 이루어지는 측면을 구비 하되 상기 측면은 상하부를 연결하는 띠 형상의 연결부를 제외하고 절개되며, 상기 연결부에는 수평으로 절개된 복수개의 삽입 절개부들이 형성되고, 상기 삽입 절개부들 중 특정 삽입 절개부들에 상기 반사경을 지지하도록 내측으로 절곡된 판상의 탄성력을 갖는 등기구 고정부의 상하부가 내측에서 외측으로 삽입되는 것이 바람직하다.

상기 과제와 해결수단을 갖는 본 발명에 따르면, 반사경을 알루미늄으로 압출공정에 의하여 용이하게 제조 가능하도록 하고, 특히 대칭으로 이루어진 두개의 제1반사판과 제2반사판을 결합하여 반사경을 형성하도록 함으로써 압출공정으로 용이하게 제조할 수 있도록 한다.

또한, 본 발명에서 고휘도 반사판을 반사경 내측에 용접 없이 설치하도록 함으로써 고휘도 반사판의 변색을 방지하여 반사효율을 높힐 수 있으며, 제조공정을 단순화시킬 수 있다.

또한, 본 발명에서 방열체를 두개로 분할해서 이격되게 설치함으로써 방열 표면적을 높혀 방열효과가 상승되게 된다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예를 설명한다.

도 4는 본 발명의 일실시예의 조립 사시도이고, 도 5는 커버 하우징의 등기구 고정부와 고정부 결합홈의 결합된 상태를 나타내는 사시도이고, 도 6은 도 4에 도시된 반사경의 조립 사시도이고, 도 7은 도 6에 도시된 반사경의 단면도이고, 도 8은 반사경이 도 6에 도시된 열전도 금속판과 LED 모듈과 결합된 상태를 보여주는 사시도이고, 도 9는 방열판의 조립 사시도이고, 도 10은 열전도 금속판과 나사 체결된 방열판의 사시도이다.

본 발명의 일실시예는 매립형의 LED 등기구(100)이고, LED 등기구(100)는 하단이 개구된 원기둥 형상으로 형성된 커버 하우징(10)과, 커버 하우징(10)의 상면에 나사 체결되는 전원(110)과, 원통공으로 형성된 반사경(50)과, 반사경(50) 상단에 설치되며 하면에 LED(41)가 설치되는 원형상의 플레이트로 형성된 LED 모듈 기판(42)으로 이루어진 LED 모듈(40)과, LED 모듈 기판(42)의 상면과 연결되는 방열판(20)과, 반사경(50)의 하부에 설치되어 LED(41)의 빛을 확산시키는 확산판(60)과, 확산판(60)을 반사경(50)의 하부와 커버 하우징(10)의 하부에 고정 설치되도록 하는 확산판 커버(65)로 이루어진다.

커버 하우징(10)은 상부면이 밀폐되고 하부가 개방되고, 측면이 원통형상으로 이루어져 내부에 반사경(50)과 방열부재가 수용될 수 있도록 공간이 형성된다. 또한 하단은 외주면으로부터 외측으로 절곡된 원형상의 플랜지(15)가 형성되고, 측면에는 상하부를 연결하는 띠 형상의 연결부를 제외하고 절개되며, 연결부에는 수평으로 절개된 복수개의 삽입 절개부(16)들이 상하로 형성된다.

또한 등기구 고정부(17)는 내측으로 절곡된 탄성의 판상재료로 이루어져 상하단부가 연결부에 형성된 별도의 삽입 절개부(16)에 삽입되고, 통과된 등기구 고정부(17)의 하단부는 천정패널의 상부면을 강하게 압박하여 커버 하우징(10)이 고정되고 견고히 지지될 수 있게 한다.

또한 등기구 고정부(17)는 천정 패널의 두께에 따라서 등기구 고정부(17)가 삽입되는 삽입 절개부(16)들을 가변적으로 선택함으로써 다양한 두께를 가진 천정 패널에 커버하우징(10)을 설치할 수 있도록 한다.

또한 등기구 고정부(17)는 도 5에 도시된 바와 같이 커버 하우징(10)의 내부에서부터 외측을 향하는 방향으로 등기구 고정부(17)를 강한 힘으로 절곡부위를 중심으로 구부려 양쪽 끝단을 삽입 절개부(16)로 삽입시키면, 삽입되어 통과된 등기구 고정부(17)는 원래의 형태를 유지하려는 탄성력이 작용하여 양 끝단이 탄성적으로 벌어지면서 벌어진 고정부의 하부 끝단은 천정 패널의 상부면을 지지하게 된다.

열전달 금속판(30)은 양도체 중 열전도도가 높은 구리나 은의 재질로 이루어지고, 원판 형상의 플레이트로 형성되어 LED 모듈 기판(42)으로부터 전된 열을 방열판(20)으로 전도하며 LED 모듈 기판(42)과 나사 결합 될 수 있도록 나사공(31)과, 반사경(50)과 나사 결합되도록 반사경 고정용 나사공(32)과, 방열판(20)과 나사 결합되도록 방열판 고정용 나사공(33)이 각각 형성된다.

LED 모듈(40)은 전압의 인가에 따라 발광되는 복수개의 LED 소자(41)와, LED 소자(41)의 구동을 위한 회로가 인쇄된 원형상의 플레이트로 형성된 LED 모듈기판(42)으로 이루어지며, LED 소자(41)가 실장된 하면이 아래를 향하도록 반사경(50)의 상단면에 설치되고, 또한 LED 모듈기판(42)에는 열전도 금속판(30)과 나사 결합될 수 있는 나사공(43)이 형성된다.

확산판(60)은 LED 모듈(40)을 외부로부터 보호하고 LED(41)의 분산각을 넓혀 빛을 확산시키며 투명의 유리재질로 형성되며, 확산판 커버(65)의 개구부로 전면이 향하도록 삽입되고, 확산판 커버(65)는 관통공이 형성된 원판상으로 이루어져 결국 원형 띠 형상을 이루며, 상향 돌출된 삽입부(66)가 형성되고, 삽입부(66)의 내측에 반사경(50)과 확산판(60)이 설치되며, 외측에 커버 하우징(10)의 하단부가 삽입된다. 또한 삽입부(66)에는 삽입부(66)의 내측에 반사경(50)이 안착될 때 반사경(50)의 외주면에 형성된 돌출부위들이 삽입될 수 있도록 반사경 지지홈(67)들이 형성된다.

도 6내지 도 8과 같이 반사경(50)은 제 1반사판(51)과 제 2 반사판(52)으로 구성되고, 제 1반사판(51)은 내부에 반 원통공이 형성된 반 원통 형상으로 형성되고, 반 원통 형상의 일측단부에 길이방향으로 제 2반사판의 끼움홈(56)에 끼워지도록 형성된 끼움돌부(53)와, 다른 측단부에 길이방향으로 제 2반사판의 끼움돌부(57)와 끼워지도록 끼움홈(54)이 형성된다. 또한 제1반사판(51)에는 반원통공의 내주면상에서 양 측단부의 끝단사이의 중간지점에 위치하며, 제1반사판(51)의 내주면으로부터 돌출되는 돌출부와 돌출부의 선단으로부터 양측으로 전개되는 전개부로 형성되어 전개부와 제1반사판 사이에 고휘도 반사판(61), (62)의 단부가 각각 삽입될 수 있도록 T자 형상의 T형 돌출부(58)가 형성되고, 제2반사판(52)에도 T형 돌출부(58)와 동일형상의 T형 돌출부(63)가 T형 돌출부(58)와 대향되게 형성된다.

또한 제1반사판(51)과 제2반사판(52)의 외주면에는 볼트가 삽입되는 금속판 고정홀(59)이 형성된다.

제1반사판(51)과 제2반사판(52)의 고정돌기는 타측의 고정홈에 각각 끼워져 결합되어 내부에 원형 통공이 형성되도록 한다.

또한, 고휘도 반사판(61), (62)은 높은 반사효율을 갖는 탄성력을 갖는 판상 재질로 이루어지며, 제1반사판(51), 제2반사판(52)의 내주면 크기와 각각 일치되는 면적을 갖는다. 고휘도 반사판(61)은 일측단은 제 1반사판(51)의 T형 돌출부(58)가 형성하는 홈에 끼워지고, 타측단은 제 2반사판(52)의 T형 돌출부(63)가 형성하는 홈에 끼워져 고정되며, 다른 고휘도 반사판(62)은 기설치된 고휘도 반사판(61)과 대향되게 동일한 방법으로 설치됨으로써 제1반사판(51), 제2반사판(52)의 내주면에 설치되게 되어 LED(41)의 빛을 반사시킨다.

또한 제1반사판(51)과 제2반사판(52)의 T형 돌출부(58), (63)가 형성된 부위의 내주면은 다른 부위보다 외측으로 돌출되는 곡면을 형성함으로써 T형 돌출부(58), (63)의 내측에 설치되는 고휘도 반사판(61), (62)이 가능한 원형에 가깝게 설치되도록 한다.

또한, 금속판 고정홀(59)은 원통공이 반사경(50)의 외주면의 길이방향에 따라 형성되고, 외측이 개구되어 단면이 'C'형상으로 형성되고, 원통공으로 볼트가 삽입되어 방열판(20)과 열전도 금속판(30)이 고정 체결되도록 한다.

이와 같이 두 개의 고휘도 반사판(61), (62)은 별도의 접착부재나 용접시공 없이 용이하게 반사경(50)에 설치함으로써 변질되지 않아 반사효율을 높일 수 있으며, 제 1 반사판(51)과 제 2반사판(52)의 내부 원통은 알루미늄 재질로 압출 성형됨으로써 제조가 용이하고, 방열효과가 향상된다.

또한, 이와 같은 구성의 반사경(50)은 고휘도 반사판(61), (62)을 사용함으로써 반사율을 95%까지 높일 수 있고, 반사효율이 상승됨으로 인해 LED 모듈(40)에 실장되는 LED 소자(41)의 수를 줄일 수 있고, 반사경(50)의 1차, 2차 도금으로 인한 비용이 절감되어, 제조 원가가 절감된다.

또한, 고휘도 반사판(61), (62)의 탈부착이 가능하게 함으로써 반사경(50)의 다양한 높이에 대응하여 고휘도 반사판(61), (62)을 절단하여 부착시킬 수 있으므로 제조사에 따라 각각 높이가 다른 모든 조명등기구에 사용될 수 있다.

도 9를 참조하면 방열판(20)은 내부에 반원통공이 형성된 제 1방열판(21)과 제 2방열판(22)으로 이루어진다. 또한, 제 1방열판(21)은 내부에 상하 길이 방향으로 형성된 반중공이 형성되고, 반중공의 외주면에서부터 외측으로 일정 높이로 돌출되고, 상하 길이 방향으로 연장 형성된 복수개의 날개(23)와, 열전도 금속체(30)와 LED 모듈 기판(42)와 나사(28) 결합되도록 원통공이 상하 길이 방향으로 형성된 방열판 고정홀(24)로 이루어지고, 방열판 고정홀(24)의 내측은 개구되어 단면이 'C'형상으로 형성됨으로써 개구된 면을 통하여 LED의 발광으로 인해 발생되는 열을 전도 받은 나사(28)의 외부공기와 접촉되는 표면적이 증가된다.

또한, 제 2 방열판(22)의 구조는 제 1방열판(21)의 구조와 같다.

도 10과 같이 제 1방열판(21)과 제 2방열판(22)은 LED 모듈 기판(42)과 나사 체결된 열전달 금속판(30)의 상면에 설치되며, 제 1방열판(21)과 제 2방열판(22)의 양쪽 끝단의 절단면들은 서로 이격되어 대향하도록 열전달 금속판(30)과 나사 체결된다. 이 때, 제 1방열판(21)과 제 2방열판(22)의 대향면들의 벌어진 틈 사이로 외부공기가 통과되어 방열판(20)의 방열기능이 향상된다.

또한, 방열판(20)이 두 개로 나누어짐으로써 외부공기와 접촉되는 표면적이 현저히 넓어져 방열판(20)의 방열기능이 향상되고, 압출 제조공정을 용이하게 한다.

도 1 종래의 LED 조명등 기구의 조립 사시도이다.

도 2는 도 1에 도시된 반사경의 사시도이다.

도 3은 도 1의 반사경과 결합된 방열판의 사시도이다.

도 4는 본 발명의 일실시예의 조립사시도이다.

도 5는 등기구 고정부와 고정부 결합홈의 결합된 상태를 나타내는 사시도이다.

도 6은 도 4에 도시된 반사경의 조립 사시도이다.

도 7은 도 6에 도시된 반사경의 단면도이다.

도 8은 반사경이 도 6에 도시된 열전도 금속판과 LED 모듈과 결합된 상태를 보여주는 사시도이다.

도 9는 방열판의 조립 사시도이다.

도 10은 열전도 금속판과 나사 체결된 방열판의 사시도이다.

Claims

커버 하우징 내에 원통형의 반사경이 설치되어 LED의 빛을 반사시키는 LED 등기구에 있어서:

상기 반사경은 반 원통 형상으로 이루어지는 제1반사판과, 상기 제1반사판에 맞 결합되어 원통형상을 형성하는 반 원통 형상으로 이루어지는 제2반사판으로 이루어지며, 상기 제1반사판과 상기 제2반사판의 일측단부에는 끼움홈이 형성되고, 타측단부에는 끼움돌기가 형성되며, 상기 제1반사판의 끼움홈에 상기 제2반사판의 끼움돌기가 삽입되어 끼워지고, 상기 제1반사판의 끼움돌기가 상기 제2반사판의 끼움홈에 삽입되어 끼워짐으로써 상기 제1반사판과 상기 제2반사판이 결합되는 것을 특징으로 하는 LED 등기구.
청구항 1에서, 상기 제1반사판의 내측 중앙에는 길이방향으로 내주면으로부터 돌출되는 돌출부와 돌출부의 선단으로부터 양측으로 전개되는 전개부로 형성되는 T자 형상의 제 1 T형 돌출부가 각각 형성되고, 상기 제2반사판의 내측 중앙에는 길이방향으로 내주면으로부터 돌출되는 돌출부와 돌출부의 선단으로부터 양측으로 전개되는 전개부로 형성되는 T자 형상의 제 2 T형 돌출부가 형성되고, 상기 제1 T형 돌출부와 제2 T형 돌출부의 일측의 내부에는 각각 판상 재질의 제1 고휘도 반사판의 단부가 삽입되어 지지되며, 상기 제1 T형 돌출부와 상기 제2 T형 돌출부의 타측의 내부에는 제2 고휘도 반사판의 단부가 삽입되어 지지되는 것을 특징으로 하는 LED 등기구.
청구항 2에서, 상기 제1 고휘도 반사판과 상기 제2 고휘도 반사판은 탄성의 판상재료인 것을 특징으로 하는 LED 등기구.
청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서, 상기 반사경의 상단부에는 하면에 LED가 설치되는 LED 모듈과 상기 LED 모듈의 상면에 설치되는 열전달 금속판과 상기 열전달 금속판의 상면에 설치되는 방열판을 구비하되, 상기 방열판은 이격 설치되는 상하 길이방형으로 반 중공이 형성되고, 외측으로 날개들이 형성된 제1 방열판과, 상기 제1 방열판과 동일형상으로 이루어지되 상기 제1 방열판과 이격되게 설치되는 제2 방열판으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 LED 등기구.
청구항 3에서, 상기 커버 하우징은 원통형상으로 이루어지는 측면을 구비하되 상기 측면은 상하부를 연결하는 띠 형상의 연결부를 제외하고 절개되며, 상기 연결부에는 수평으로 절개된 복수개의 삽입 절개부들이 형성되고, 상기 삽입 절개부들 중 특정 삽입 절개부들에 상기 커버 하우징을 지지하도록 내측으로 절곡된 판상의 탄성력을 갖는 등기구 고정부의 상하부가 내측에서 외측으로 삽입되는 것을 특징으로 하는 LED 등기구.