KR20120055568A

KR20120055568A - Ｌｅｄ 투광조명등

Info

Publication number: KR20120055568A
Application number: KR1020127004845A
Authority: KR
Inventors: 프랑코 벤투리니
Original assignee: 프랑코 벤투리니
Priority date: 2009-07-27
Filing date: 2010-07-21
Publication date: 2012-05-31
Also published as: US8733971B2; MX2012000167A; JP2013500564A; AU2010277275B2; IT1396164B1; ITCR20090029A1; CN102483222A; RU2012101929A; IN2012DN00395A; AU2010277275A1; WO2011012963A2; CA2767142A1; EP2459929A2; BR112012001722A2; US20120127717A1; WO2011012963A3; TN2011000679A1

Abstract

본 발명은 LED 투광조명등(1)에 관한 것이며, 사용을 위해 적절하게 배치된 복수의 LED(3)와, 상기 복수의 LED(3)에 전력을 공급하기 위한 전기 회로(4)와, 마감 케이스(5)와, 전력 공급기 네트워크에의 전기 연결 수단(6)을 포함하는 LED 투광조명등(1)에 있어서, LED 투광조명등은 투광조명등(1)으로부터 비임 방출을 적절하게 배향하도록 구부려진 층상 시트(2)를 포함하고, 상기 시트(2)는 상기 복수의 LED(3)에 대한 급전 및 제어 기판 그리고 기계적 지지부로서 동시에 작용하고, 상기 전기 회로(4)는 상기 시트 위에 직접 얻어지는 것을 특징으로 한다.

Description

ＬＥＤ 투광조명등{LED FLOODLIGHT}

본 발명은 조명 기술 분야에 관한 것으로, 특히 본 발명은 무엇보다도 거리 조명을 위해, 또는 외부 환경 또는 넓은 내부 공간을 조명하기 위해 사용될 수 있는 LED 투광조명등에 관한 것이다.

이러한 목적을 위해 사용되는 LED 투광조명등은 이미 공지되어 있으며, 상기 LED 투광조명등(floodlight)은 사실상 구형의 컵 형상을 갖춘 불투명한 박스형 내장 요소(containment element)와, 상기 박스형 요소 내에 수용되고, 상기 구형 컵의 상부에 결합된 금속 지지 스트립들에 적용된 테이프형 구조를 갖춘 복수의 회로 기판상에 선형 배치되는 복수의 LED 조립체와, 투명한 재료로 제조된 상기 박스형 요소를 위한 폐쇄 광학 스크린과, 와이어에 의해 각각의 테이프형 기판의 전기 제어 회로에 적절하게 연결된 상기 LED용 전력 공급기 유닛을 포함한다.

상기 투광조명등에 사용되는 LED는 백색광 또는 색광을 어느 쪽이든 방출할 수 있거나 또는 RGB형 LED일 수 있고, 이들은 종종 발광 효과를 증가시키기 위해, 광원(luminous source)으로부터 방출되는 광의 비임을 산란 또는 집결시키는 공지된 특성을 갖는, 매끄럽거나 또는 돌기처리된(bossed) 공지된 형태의 렌즈와, 개별적으로 관련되게 된다.

또한, 상기 폐쇄 광학 스크린은, 모든 LED에 의해 생성되는 광의 추가 변조를 위해, 다양한 크기의 적절한 돌기를 갖춘 기계가공된 표면 또는 매끄러운 표면을 갖는다.

이러한 형태의 LED 투광조명등은 특정 제한 및 단점을 갖는다.

지지 스트립에 적용되는, LED가 위치되는 테이프형 기판으로 구성된 소정 구조체의 존재는, 광원의 분배에 크게 영향을 미쳐서 큰 밀도의 조명 전력을 갖는 특정 구역 및 낮은 밀도의 특정 조명 전력을 갖는 다른 구역을 생성하게 한다. 실제로, 스트립은 불가피하게 구형 컵의 중심에는 높은 밀도의 LED를, 주연부를 향해서는 낮은 밀도의 LED를 형성한다. 전체 투광조명등이 균일한 조명 효과를 생성하는 것을 보장하도록, 상기 지지 스트립상에 다양한 조명 전력을 갖는 LED를 교대로, 주의 깊게 위치시킬 필요가 있다. 종종, 일부의 LED 조립체만을 공급되도록 선택하고 나머지는 꺼진 채로 유지시킬 필요가 있을 수도 있다. 이러한 목적은 복잡한 전기 제어 회로 및 복수의 전기 케이블에 의해 성취된다.

불행하게도, 상이한 조명 전력를 갖춘 LED의 사용 및 이들의 정확한 위치의 결정, 지지 스트립에 상기 테이프형 기판을 체결하기 위한 그리고 박스형 요소에 지지 스트립을 결합하기 위한 일부 기계적 부품의 사용, 전력 공급기 및 제어 케이블 및 각각의 개별적인 LED를 켜기 위한 부품의 사용은, 투광조명등의 구성에 포함되는 시간 및 비용, 그리고 투광 조명들을 사용할 때의 유지 비용을 크게 증가시킨다.

또한, 다수의 전기 부품의 존재는 단락의 위험을 증가시키고, 장비의 수명을 감소시킨다.

마지막으로, LED용 지지 스트립이 수용되는, 폐쇄 광학 스크린에 의해 경계 지어지는 박스형 요소 내부의 공간은, 방산되기 어려운 상당한 열의 집중이 존재하게 되어 부적합하다. 따라서, 상기 박스형 요소 내에 낮은 온도를 보장하기 위해, 적은 수의 LED 또는 낮은 발광 전력을 갖춘 LED를 사용할 필요가 있지만, 이는 불행하게도 저조한 광 수율(light yield)을 유도한다.

본 발명의 목적은, 공지된 LED 투광조명등에 비해 기술적 및 기능적 성능을 개선시킴으로써 또한 에너지 소비에 대한 광 수율을 최적화시킴으로써 이러한 단점을 제거하는 것이다.

특히, 본 발명의 목적은

- LED의 위치의 제한 없이 임의의 특정 방향으로 방출되는 광 비임을 균일화시킴으로써 투광조명등의 광학 수율을 증가시키고,

- 치수와, 생산 및 유지 비용 및 시간을 감소시킴으로써 기계 및 전기 부품을 제거하고,

- 가능하면 적은 수의, 그리나 더 강력한 LED에 의해 비용을 절감시키면서 양호한 열 방산을 보장하는 것이다.

이러한 목적은, LED 투광조명등에 의해 성취되는데, 상기 LED 투광조명등은,

사용을 위해 적절하게 배치된 복수의 LED와,

상기 복수의 LED에 전력을 공급하기 위한 전기 회로와,

마감 케이스와,

전력 공급기 네트워크에의 전기 연결 수단을 포함하고,

상기 투광조명등은 투광조명등으로부터 비임 방출을 적절하게 배향하도록 구부려진 층상 시트를 포함하고, 상기 시트는 상기 복수의 LED에 대한 급전(elecrtonic power) 및 제어 기판 그리고 기계적 지지부로서 동시에 작용하고, 상기 전기 회로는 상기 시트 상에서 직접 얻어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 양호한 태양에 따르면, 상기 시트는 연속적이거나 또는, 방사상 또는 평행 패턴을 갖춘 가느다란 불연속부를 갖는다.

특히, 상기 시트는 2개의 중첩된 연속 층을 포함하는데, 그 중 하나는 열전도성 재료로 제조되고, 다른 하나는 유전성 재료로 제조됨으로써, 상기 복수의 LED에 전력을 공급하기 위한 전기 회로는 상기 유전성 재료상에서 직접 얻어지는 트랙을 포함한다.

양호하게, 상기 열전도성 재료는 알루미늄 합금이고, 상기 유전성 재료는 테플론 또는 유사한 재료이고, 상기 전기 회로는 구리 합금이다.

본 발명의 추가 태양에 따르면, LED로부터 광을 보다 양호하게 반사시키기 위해서, 투명한 2-성분 에폭시 바니시의 층이 실크스크린 인쇄 공정에 의해 상기 전기 회로의 상부에 적용된다.

본 발명의 가능한 실시예에 따르면, 상기 층상 시트는 단일 또는 이중 곡률을 갖춘 곡면을 따라 구부려지고, 상기 복수의 LED는 상기 곡면의 오목 또는 볼록한 측부 어느쪽이든 적용된다.

바람직하게, 각각의 LED는 광학 렌즈와 관련된다.

본 발명의 양호한 태양에 따르면, 상기 마감 케이스는 상기 열전도성 재료의 층과 직접 접촉한다.

본 발명의 추가 태양에 따르면, 상기 마감 케이스는 투광 벽에 의해 폐쇄되고, 상기 투광 벽은 예를 들어, 렌즈이다.

본 발명의 추가 목적은 LED 투광조명등의 제조를 위한 절차이며,

유전성 재료의 층으로 덮인 연성 열전도성 재료의 층으로 구성된 층상의 평평한 시트상의 복수의 LED에 전력을 공급하기 위한 전기 회로를 준비하는 단계와,

LED가 연결되는 지점들을 제외하고는, 실크스크린 인쇄 공정에 의해 상기 전기 회로상에 투명한 2-성분 에폭시 바니시의 층을 적용시키는 단계와,

상기 지점에 LED를 부착하는 단계와,

수형 및 암형 몰딩에 의해 적절한 곡률을 따라 성형 및 구부려진 시트를 획득하기 위해 상기 층상 시트를 구부리는 단계로서, 수형 부분은 LED의 통과를 위해 구멍을 포함하는, 구부리는 단계와,

상기 성형 시트, 그리고 변압기 및 전력 공급기 네트워크에 연결되는 대응하는 수단의 상기 열전도성 층과 열 접촉하게 마감 케이스를 적용시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

추가 태양은 인용 청구항에 기재된다.

전술된 구조적 특징으로부터 얻어지는 이점은 본질적으로 하기와 같다.

- 지지 스트립으로서 작용하는 테이프형 회로 기판의 구성과 관련된 제약을 더 이상 갖지 않는, 개개의 LED의 위치 설정에 있어서의 절대적 자유도를 갖게 됨;

- 층상 LED 지지 시트를 다양한 굴곡 형태로 구부릴 수 있게 됨으로써 원하는 임의의 광학 형상(오목, 볼록, 포물선 등)을 획득하면서, LED 전력 회로를 원래대로 남겨두고 광의 비임을 임의의 양호한 방향으로 배향할 수 있게 됨;

- 투광조명등의 주연부에 존재하는 LED의 수를 증가시키고 중심 영역에 존재하는 LED의 수를 감소시킬 수 있게 됨으로써 투광조명등에 의해 방출되는 광의 비임의 폭 및 깊이를 증가시키게 됨;

- 생산 및 유지의 비용 및 시간을 증가시키는 불필요한 큰 부피의 기계적 부품 없이 투광조명등의 구성의 단순성을 최대화할 수 있게 됨;

- 전기 부품의 수를 감소시키게 됨으로써 안전성을 증가시키고 작업의 단순성을 높이며, 생산 및 유지 비용을 더 감소시키게 됨;

- 층상 LED 지지 시트의 열전도성 층과 동일한 형태를 갖고 역시 열전도성 재료로 제조되는 마감 케이스 사이의 직접 접촉에 기인하여 양호한 열 방산을 성취하게 됨.

특히, LED에 의해 생성된 열을 빠르게 방산함으로써, 과열의 위험을 안고 작동하지 않으면서 투광조명등 부품을 손상시키지 않고, 전체 장치에 대해 긴 수명을 보장하는, 보다 큰 조명 전력을 갖춘 LED를 양호하게 사용할 수 있게 된다.

보다 양호하게, 보다 강력한 LED를 사용함으로써 구성 및 노동 비용을 감소시키면서 LED의 수를 감소시킬 수 있게 된다.

본 발명의 이러한 그리고 추가 이점은, 제한되지 않는 예시에 의해 그리고 도면을 참조하면, 그 양호한 실시예의 하기의 상세한 설명으로부터 보다 명백해질 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 LED 투광조명등의 횡단면도이다.
도 2는 LED 투광조명등의 정면 부분 단면도이다.
도 3은 본 발명의 사시도이다.
도 4는 본 발명의 상부 평면도이다.
도 5 및 도 6은 2개의 가능한 다양한 실시예의 개략적인 횡단면도이다.
도 7은 LED를 지지하기 위한 층상 시트(stratified sheet)의 가능한 다른 구조의 상부 평면도이다.

도면들을 참조하면, 본 발명에 따른 LED 투광조명등(1)은 사용을 위해 적합하게 배치된 복수의 LED(3)를 지지하기 위해 배치된 층상 시트(2), 상기 복수의 LED(3)에 전력을 공급하기 위한 전기 회로(4), 마감 케이스(5), 및 전력 공급기 네트워크에의 상기 투광조명등(1)의 전기 연결 수단(6)을 포함한다.

상기 층상 시트(2)는 2개의 중첩된 연속 층들을 포함하는데, 그 중 하나는 열전도성 재료(7)로 제조되고, 다른 하나는 유전성 재료(8)로 제조됨으로써, 전기 전도성 회로(4)는 상기 유전성 층(8)의 상부의 상기 층상 시트(2)상에서 직접 획득된다.

도시된 실시예에 따르면, 상기 열전도성 재료(7)는 알루미늄 합금이며, 상기 전기 회로(4)는 회로(4)의 트랙을 획득하기 위해 화학적으로 에칭된 구리로 제조되고, 상기 유전성 재료(8)는 테플론 또는 다른 유사한 절연 재료이다.

층상 시트(2)의 표면 마감부는, 실크스크린 인쇄 공정(silk screen printing process)에 의해 회로(4)의 상부에 투명한 2-성분 에폭시 바니시(epoxy varnish)의 층(15)을 적용함으로써 성취된다.

특히 도 1 내지 도 4를 참조하면, 상기 층상 시트(2)는, 내부에 LED(3)가 배치되는, 피라미드 또는 포물선형의 절두체를 갖는 일종의 중공 돔을 형성하기 위해 단일 또는 이중 곡률을 갖는 곡면을 따라 구부려진다.

LED(3)는, 마감 층(15)이 없는 영역에서, 회로(4)를 따라 배치된 전기 연결 지점에 대응하여 광의 완전히 균일한 비임을 생성하기 위해, 상기 층상 및 구부려진 시트(2)와 직접 관련되고 그 위에 배치된다.

각각의 LED(3)는, 상기 LED(3)를 수용하기 위해 배치된 특정한 틈새(specific niche)가 함께 제공되는, 사실상 절두된 원뿔 형상을 갖춘 본체(9')와, 상기 층상 시트(2)상에 제공된 대응하는 구멍(11)에 삽입되도록 배치된 복수의 지지 기부(9”)로 구성된 광학 렌즈(9)와 관련된다.

특히, 상기 렌즈(9)는, 대체로 뚜렷한 융기부 또는 돌출부를 갖춘 돌기처리된 또는 매끄러운 표면을 갖춘 원형 또는 다각형 형상일 수 있다.

열전도성 재료로 제조될 수도 있는 상기 마감 케이스(5)는 상기 시트(2)를 연속적으로 둘러싸서 개개의 LED(3)에 대응하는 광학 렌즈(9)의 배치를 위해, 상기 층상 및 굴곡진 시트(2)상에 제조된 구멍(11)이 외부에서 보이지 않게 한다.

상기 전기 연결 수단(6)은 사실상 공지된 형태의 변압기(13) 및 전력 공급기 케이블(12)을 포함한다.

도 5를 참조하면, 상기 층상 시트(2)는 단일 곡률을 갖춘 표면을 따라 구부려지고, 투광조명등(1)은 중공 반 원통형의 형상을 갖는다.

특히, 상기 복수의 LED(3)는 상기 곡면의 볼록한 측부에 적용되는 반면, 마감 케이스(5)는 동일한 곡면의 오목한 측부에 적용된다.

도 6을 참조하면, 상기 층상 시트(2)는 단일 곡률을 갖춘 표면을 따라 구부려지고, 투광조명등(1)은 폐쇄된 "터널" 형태, 즉 중공 반 원통형의 형상이고 상기 반 원통형의 종방향 축에 수직인, 폐쇄 벽(14)에 끼워진다.

상기 복수의 LED(3)는 상기 곡면의 오목한 측부에 적용되고, 바람직하게는 전술된 명세서에 따라 폐쇄 벽(14)에도 적용된다.

마지막으로, 도 7에 도시된 실시예를 참조하면, 상기 층상 시트(2)는, 단일 또는 이중 곡률을 갖는 표면을 따라 시트(2)를 구부리기에 특히 유용한 방사상 기울기를 갖는 가느다란 불연속부(16)를 포함한다.

일반적으로, 곡면으로 가정되는 모든 기하학적 형상에 있어서, LED는 층상 시트(2)가 어떻게 구부리느냐에 따라 오목면과 볼록면 모두에 적용될 수 있다.

마감 케이스는 투광 벽(10)에 의해 바람직하게 폐쇄된다.

특히, 상기 벽(10)은 렌즈일 수 있고, LED(3)에 의해 생성된 광의 비임의 조절하고 특정 발광 효과를 생성하기 위해 대체로 뚜렷한 융기부 또는 돌출부를 갖춘 돌기처리된 또는 매끄러운 표면을 가질 수 있다.

상기 투광조명등(1)의 제조 공정은 하기에 기재된다.

연성의 열전도성 재료(7)의 층으로 구성된 평평한 시트는 유전성 재료(8)의 층으로 덮임으로써 층상 시트(2)를 생성하게 되고, 이어서, 구리 트랙을 갖춘 전기 회로(4)는 화학적 에칭의 공지된 기술을 사용하여 형성된다. 이후, 회로(4)는, 추후의 스테이지에서 LED(3)가 적용되게 되는 적절한 연결 지점을 제외하고는, 실크스크린 인쇄 공정에 의해 투명한 2-성분 에폭시 바니시의 층(15)으로 덮인다.

이후, 상기 층상 시트(2)는 수형 및 암형 몰딩에 의해 성형 및 구부려진 시트를 획득하기 위해 적절한 곡률을 따라 구부려지고, 수형 부분은 구부림 단계 동안 LED(3)의 통과를 위한 구멍을 포함하여 상기 LED(3)를 가능할 수 있는 크러쉬(crushing) 또는 파손으로부터 보호한다.

마지막으로, 마감 케이스(5)는, 변압기(13) 및 전력 공급기 네트워크에의 대응하는 전기 연결 수단(12)을 함께 갖춘, 유리하게 성형 시트와 동일한 곡률을 갖는 층상 시트(2)의 층(7)과 열 접촉하게 적용된다.

자연스럽게, 본 발명의 원리를 손상시키지 않고, 형상, 재료, 치수, 및 구성의 상세가, 본 발명의 범주에서 벗어나지 않고 전술된 기재 및 도시에 대해 변화될 수 있다.

Claims

LED 투광조명등(1)이며,
사용을 위해 적절하게 배치된 복수의 LED(3)와,
상기 복수의 LED(3)에 전력을 공급하기 위한 전기 회로(4)와,
마감 케이스(5)와,
전력 공급기 네트워크에의 전기 연결 수단(6)을 포함하는 LED 투광조명등(1)에 있어서,
투광조명등(1)으로부터 비임 방출을 적절하게 배향하도록 구부려진 층상 시트(2)를 포함하고, 상기 시트(2)는 상기 복수의 LED(3)에 대한 급전 및 제어 기판 그리고 기계적 지지부로서 동시에 작용하고, 상기 전기 회로(4)는 상기 시트 상에서 직접 얻어지는 것을 특징으로 하는
LED 투광조명등.
제1항에 있어서,
상기 시트(2)는 연속적이거나 또는, 방사상 또는 평행 패턴을 갖춘 가느다란 불연속부(16)를 갖는 것을 특징으로 하는
LED 투광조명등.
제1항에 있어서,
상기 시트(2)는 2개의 중첩된 연속 층을 포함하는데, 그 중 하나는 열전도성 재료(7)로 제조되고, 다른 하나는 유전성 재료(8)로 제조됨으로써, 상기 복수의 LED(3)에 전력을 공급하기 위한 전기 회로(4)는 상기 유전성 재료(8)상에서 얻어진 트랙을 포함하는 것을 특징으로 하는
LED 투광조명등.
제3항에 있어서,
상기 열전도성 재료(7)의 층은 알루미늄 합금이고, 상기 유전성 재료(8)는 테플론 또는 유사한 재료이고, 상기 전기 회로(4)는 구리 합금으로 제조되는 것을 특징으로 하는
LED 투광조명등.
제3항에 있어서,
투명한 2-성분 에폭시 바니시의 층(15)은 실크스크린 인쇄 기술에 의해 상기 전기 회로(4)의 상부에 적용되는 것을 특징으로 하는
LED 투광조명등.
제1항에 있어서,
상기 층상 시트(2)는 단일 또는 이중 곡률을 갖춘 곡면을 따라 구부리는 것을 특징으로 하는
LED 투광조명등.
제6항에 있어서,
상기 복수의 LED(3)는 상기 곡면의 오목한 또는 볼록한 측부에 적용되는 것을 특징으로 하는
LED 투광조명등.
제1항에 있어서,
각각의 LED(3)는 광학 렌즈(9)와 관련되는 것을 특징으로 하는
LED 투광조명등.
제3항에 있어서,
상기 마감 케이스(5)는 상기 열전도성 재료(7)의 층과 직접 접촉하는 것을 특징으로 하는
LED 투광조명등.
제9항에 있어서,
상기 마감 케이스(5)는 투광 벽(10)에 의해 폐쇄되는 것을 특징으로 하는
LED 투광조명등.
제10항에 있어서,
상기 투광 벽(10)은 렌즈인 것을 특징으로 하는
LED 투광조명등.
LED 투광조명등(1)의 제조를 위한 방법이며,
유전성 재료(8)의 층으로 덮인 연성 열전도성 재료(7)의 층으로 구성된 층상의 평평한 시트(2)상의 복수의 LED(3)에 전력을 공급하기 위한 전기 회로(4)를 준비하는 단계와,
LED(3)가 연결되는 지점들을 제외하고는, 실크스크린 인쇄 공정에 의해 상기 전기 회로(4)상에 투명한 2-성분 에폭시 바니시의 층(15)을 적용시키는 단계와,
상기 지점에 LED(3)를 부착하는 단계와,
수형 및 암형 몰딩에 의해 적절한 곡률을 따라 성형 및 구부려진 시트를 획득하기 위해 상기 층상 시트(2)를 구부리는 단계로서, 수형 부분은 LED(3)의 통과를 위한 구멍을 포함하는, 구부리는 단계와,
상기 성형 시트(2), 그리고 변압기(13) 및 전력 공급기 네트워크에 연결되는 대응하는 수단(12)의 상기 열전도성 층(7)과 열 접촉하게 마감 케이스(5)를 적용시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는
LED 투광조명등 제조 방법.