KR20130020118A - 엘이디 조명 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 LED 조명 장치에 관한 것으로, 다수의 LED 광원을 포함하는 LED 모듈; 일측 가장자리에 형성되며 외측으로 개방되도록 형성되는 LED 모듈 삽입홈을 포함하며, LED 모듈에서 방사된 빛을 전면으로 유도하는 도광판; LED 모듈을 삽입한 LED 모듈 삽입홈을 커버하는 커버 고정판; 및 도광판의 후면에 결합되는 반사 시트를 포함하여 구성된다.

Description

엘이디 조명 장치{LED LIGHTING UNIT}
본 발명은 LED 조명 장치에 관한 것으로, 상세하게는 도광판의 일측단에 막대형 LED 모듈을 삽입하여 전면으로 LED 광을 방출하는 LED 조명 장치에 관한 것이다.
LED 조명장치는, 기존의 조명장치의 기능을 LED를 이용하여 구현하는 것이다. 최근, LED를 이용한 조명장치는 낮은 소비 전력 및 뛰어난 내구성으로 인해 각광받고 있으며, 기존 조명장치를 대체하는 다양한 LED 조명장치가 시판되고 있다.
최근, 친환경 및 저전력에 대한 기술이 각광 받으면서 종래 천정이나 벽체에 설치되던 실내 조명장치를 LED 조명장치로 대체하려는 움직임도 활발하게 진행되고 있다.
이러한 LED 조명장치 중에서 사각형 도광판의 네 측면에 설치된 LED 모듈로부터 입사되는 빛을 사각형 도광판의 전면을 통해 출사시키는 사이드 라이트 방식의 LED 조명장치가 시판되고 있다.
이러한 사이드 라이트 방식의 LED 조명장치는 전면으로 빛을 출사시키기 위한 반사판이 사각형상의 도광판의 후면에 형성되고, 사각 링 형상의 LED 장착 프레임에 경첩 플레이트가 고정 설치되며, 반사판의 후면에는 후면 커버와 전원부가 배치되어 있다.
이러한 종래의 사이드 라이트 방식의 LED 조명 장치는 사각형상의 도광판의 네 측면에 모두 LED 모듈이 설치되어 있어서, 이를 모두 작동시키기 위해서는 많은 전력이 필요하다.
또한, LED 모듈 장착 프레임과 경첩 플레이트 등이 4개의 측면에 결합되기 때문에, 구조가 복잡하며 제작비용도 높다. 특히, LED 모듈을 장착하는 프레임이나 경첩 플레이트의 구조가 복잡하고 무겁기 때문에, LED 모듈을 결합 고정하는 것이 복잡하고 어려울 뿐 아니라, LED 조명 장치의 전체 무게를 상당히 늘리는 결과를 야기하고 있다.
본 발명은 이러한 문제를 해결하기 위한 것으로,
첫째, LED 모듈의 결합이 쉬운 구조의 LED 조명 장치를 제공하고,
둘째, LED 모듈을 결합하는 결합수단의 무게를 최소화하여 LED 조명 장치의 전체 무게를 줄이며,
셋째, LED 모듈을 도광판에 결합하는 결합수단을 도광판의 형상과 최적으로 조화되게 하며, 또한
넷째, LED 모듈을 결합한 도광판의 전체 부피가 그대로 유지되게 함으로써 LED 조명 장치의 외관을 최적화하는 것을 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 LED 조명 장치는, LED 모듈, 도광판, 커버 고정판, 반사 시트 등을 포함한다.
LED 모듈은 다수의 LED 광원을 포함하며, 보통 막대 형태를 갖는다.
도광판은, 그것의 일측 가장자리에 형성되며 외측으로 개방되는 LED 모듈 삽입홈을 포함한다. 또한, 도광판은 LED 모듈에서 방사된 빛을 전면으로 유도하는 기능을 수행한다.
커버 고정판은 LED 모듈을 삽입한 LED 모듈 삽입홈을 커버한다.
반사 시트는 도광판의 후면에 결합되어, LED 모듈에서 방사된 빛이 후면으로 누출되는 것을 방지한다.
도광판의 LED 모듈 삽입홈은 LED 모듈을 결합하기 용이하도록 계단 형상을 갖는다.
커버 고정판은 "L" 자(字) 형상을 가진다. 커버 고정판의 양측단 내측면은 도광판의 외측면까지 연장되어 결합된다.
커버 고정판의 내측면과 도광판의 외측면은 본드 또는 볼트로 결합될 수 있다.
커버 고정판은 "L" 자(字) 형상을 가진다. 커버 고정판의 일단에는 내측으로 절곡되는 절곡부를 더 포함하고, 도광판의 외측면에는 절곡부가 삽입되는 절곡부 삽입홈이 형성된다. 이 경우, 커버 고정판은 절곡부가 절곡부 삽입홈에 삽입되어 도광판에 결합된다.
LED 모듈 삽입홈은 3개 이상의 계단을 갖는 계단 형상으로 구성될 수 있다. 이 경우, LED 모듈은 LED 모듈 삽입홈의 최외측 계단을 제외한 계단에 결합된다. 커버 고정판은 "L" 자(字) 형상을 가지고, 커버 고정판은 그 양단이 최외측 계단에 결합된다. 이 때, 커버 고정판의 외측면과 도광판의 외측면은 동일 평면에 위치하는 것이 바람직하고, 적어도 커버 고정판의 외측면은 상기 도광판의 외측면보다 안쪽에 위치하게 할 수 있다.
커버 고정판은 "ㄷ" 자(字) 형상을 가질 수 있다. 이 경우, 커버 고정판은 LED 모듈 삽입홈에 삽입된다. 이 때, 커버 고정판의 외측면과 도광판의 외측면은 동일 평면에 위치하는 것이 바람직하고, 적어도 커버 고정판의 외측면은 상기 도광판의 외측면보다 안쪽에 위치하게 할 수 있다.
커버 고정판은 열전도성을 갖는 것이 바람직하다.
이상의 구성을 갖는 본 발명의 LED 조명 장치에 의하면, LED 조명 장치에 LED 모듈을 쉽게 결합할 수 있고, LED 모듈을 결합시키는 결합수단의 무게가 최소화되어 LED 조명 장치의 전체 무게가 최소화된다. 또한, 도광판에 LED 모듈을 결합하는 결합수단을 도광판의 형상과 조화시킴으로써, LED 모듈을 결합한 도광판의 전체 부피가 그대로 유지되게 하거나 또는 LED 조명 장치의 외관이 커지는 것을 최소화할 수 있다.
도 1a는 본 발명에 따른 LED 조명 장치의 개략적인 분해 사시도이다.
도 1b는 도 1a의 개략적인 결합 사시도이다.
도 1c는 도 1a의 개략적인 일부 결합 단면도이다.
도 2 내지 도 5 본 발명의 다른 실시예들에 따른 LED 조명 장치의 개략적인 일부 결합 단면도들이다.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1a는 본 발명에 따른 LED 조명 장치의 개략적인 분해 사시도이고, 도 1b는 도 1a의 개략적인 결합 사시도이고, 도 1c는 도 1a의 개략적인 일부 결합 단면도로서, 설명의 편의상 함께 설명하기로 한다.
도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 LED 조명 장치(100)는, 도광판(20)의 일측 가장자리에만 형성된 LED 모듈 삽입홈(21)에 삽입되어 설치된 하나의 막대 형상의 LED 모듈(10)로부터 입사된 빛이 도광판(20)의 전면을 통해 출사되는 사이드 라이트 방식을 사용한다.
즉, 본 발명에 따른 LED 조명 장치(100)는, 다수의 LED 광원(11)을 포함하는 막대형 LED 모듈(10)과; 일측 가장자리에 형성되며 외측으로 개방되도록 형성되는 LED 모듈 삽입홈(21)을 포함하며, LED 모듈(10)로부터 입사된 빛이 전면으로 출사되도록 하는 도광판(20)과; LED 모듈(10)을 삽입한 도광판(200)의 LED 모듈 삽입홈(21)을 커버하는 커버 고정판(40)과; 도광판(20)의 후면에 결합되는 반사 시트(30)와; 막대형 LED 모듈(10)에 전원을 공급하는 전원부(미도시)로 크게 이루어진다.
도광판(20)의 일측 가장자리에 형성된 LED 모듈 삽입홈(21) 내에 끼워지는 LED 모듈(10)은 긴 막대 형상을 가지며, 도 1a에 도시된 바와 같이, 기다란 기판(도면 번호 미부여) 위에 다수의 LED 광원(11)이 횡으로 이격되어 구비된다. LED 광원(11)은 종래의 형광등의 광원에 비해 소형이고, 수명은 반영구적이며, 전기 에너지가 빛 에너지로 직접 변환하기 때문에 전력이 적게 들고 효율이 좋다.
이러한 막대 형상의 LED 모듈(20)은 실제로 배선을 통해 전원부(미도시)에 전기적으로 연결되어 온/오프된다.
도광판(20)은 그 일측 가장자리에 배치된 막대 형상의 LED모듈(10)로부터 방출된 빛이 내부로 입사된 경우, 입사된 빛은 전면을 통해 외부로 확산되어 출사된다. 그리고, 내부로 입사된 빛 중 도광판(20)의 후면을 향하는 빛은 반사 시트(30)에 의하여 반사되어 도광판(20)의 전면을 통하여 출사된다. 여기서, 도광판(20)은 아크릴 수지가 주재료로 사용됨이 바람직하며, 폴리카보네이트 수지 등이 혼합된 투과성 수지를 사용할 수도 있다.
또한, 도광판(20)은 광섬유가 내장되어 그 전면에 광섬유(도면 번호 미부여)가 격자형(바둑판 형)으로 형성된다. 이러한 격자형 광섬유의 형성에 의해, 도광판(20)의 측면에 설치되는 막대형 LED 모듈(10)로부터 입사된 빛이 사각형상의 도광판의 전면으로 은은하게 분산 및 확산되며, 그 결과 눈부심을 방지할 수 있다.
한편, 도시되어 있지는 않지만, 도광판(20)의 전면에는 광학산판을 설치하여 도광판(20)의 전면을 통해 출사된 빛을 확산시켜 LED 모듈(10)로부터 방출된 점광원의 빛을 면광원의 빛으로 변환시킬 수도 있다.
여기서, 광확산판 재질의 예로서는, 실리콘 수지(silicon resin: 굴절율 1.43), 폴리아크릴레이트(polyacrylate: 굴절율 1.49), 폴리우레탄(polyurethane: 굴절율 1.51), 폴리에틸렌(polyethylene: 굴절율 1.54), 폴리프로필렌(polypropylene: 굴절율 1.46), 나일론(Nylon: 굴절율 1.54), 폴리스티렌(polystyrene: 굴절율 1.59), 폴리메틸메타크릴레이트(polymethylmethacrylate: 굴절율 1.49), 폴리카보네이트(polycarbonate: 굴절율 1.59) 등의 호모 중합체나 이들의 단량체의 공중합체 등과 같은 유기계 광확산제와; 실리카(silica: 굴절율 1.47), 알루미나(alumina: 굴절율 1.50～1.56), 글래스(glass: 굴절율 1.51), 탄산칼슘(CaCO3: 굴절율 1.51), 탈크(talc: 굴절율 1.56), 마이카(mica: 굴절율 1.56), 황산바륨(BaSO4: 굴절율 1.63), 산화아연(ZnO: 굴절율 2.03), 산화세슘(CeO2: 굴절율 2.15), 이산화티탄(TiO2: 굴절율 2.50～2.71), 산화철(2.90) 등의 무기계 광확산제, 또는 이들의 임의의 혼합물을 들 수 있다.
한편, 도 1c에 도시된 바와 같이, 도광판(20)에는 일측 가장자리에서 하측으로 개방된 계단 형상의 LED 모듈 삽입홈(21)이 형성된다. 이 경우, 커버 고정판(40)은 대략 "L" 자(字) 형상을 가지며, 커버 고정판(40)의 양측단 내측면은 도광판(20)의 외측면(하측면 일부)까지 연장되어 본드 등과 같은 부착 수단에 의해 결합된다. 이와 같이, 커버 고정판(40)은 LED 모듈(10)을 삽입한 LED 모듈 삽입홈(21)을 커버하여, LED 모듈(10)을 외부로부터 보호한다.
커버 고정판(40)의 재질은 막대 형상의 LED 모듈(10)의 각 LED 광원(11)으로부터 발생되는 열을 효과적으로 방출하기 위해, 열전도성이 우수한 금속 재질을 사용하는 것이 바람직하다.
아울러, 도시된 예에서는 사각형상의 LED 모듈 삽입홈(21)이 도광판(20)의 일측 가장자리에서 하측으로 개방된 예를 나타내고 있으나, 도광판(20)의 일측 가장자리에서 상측으로 개방되어 대략 "L" 자(字) 형태의 커버 고정판(40)이 도광판(20)의 일측면 전체 및 상측면 일부를 커버하는 구조로도 가능하다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 LED 조명 장치의 개략적인 일부 결합 단면도로서, 도 2의 LED 조명 장치는 LED 모듈 삽입홈(21)이 3개의 계단을 갖는 계단 형상으로 구성되어 있으며, 커버 고정판(140)은 "L" 자(字) 형상을 갖고 있다. 다른 점에서는, 도 1c의 실시예와 동일하다.
즉, 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 LED 조명 장치에서는, LED 모듈 삽입홈(21)이 3개의 계단을 갖는 계단 형상으로 구성되어 있다. LED 모듈(10)은 LED 모듈 삽입홈(21)의 최외측 계단(22)(23)을 제외한 계단에 결합된다. 커버 고정판(140)은 "L" 자(字) 형상을 가지며, 커버 고정판(140)은 그 양단이 최외측 계단에 결합되어 커버 고정판(140)의 외측면이 도광판(20)의 외측면과 동일 평면을 이루거나, 또는 도광판의 외측면보다 적어도 안쪽에 위치하도록 구성되어 있다.
도 2에 도시된 실시예에서는 LED 모듈 삽입홈(21)이 3개의 계단을 갖는 계단 형상으로 되어 있으나, 4개 이상의 계단을 갖는 구성도 가능하며, 본 발명은 계단의 개수를 한정하는 것은 아니다.
물론, 도 2의 실시예에서는 사각형상의 LED 모듈 삽입홈(21)이 도광판(20)의 일측 가장자리에서 하측으로 개방된 예를 나타내고 있으나, 도광판(20)의 일측 가장자리에서 상측으로 개방되는 구조도 가능하다.
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 LED 조명 장치의 개략적인 일부 결합 단면도이다. 도 3의 실시예는, 커버 고정판(240)이 "L" 자(字) 형상을 가지며, 커버 고정판(240)의 일단에는 내측으로 절곡되는 절곡부(도면 번호 미부여)가 형성되어 있으며, 도광판(20)의 상측면에는 절곡부 삽입홈(24)이 형성되어 있다. 이들 점을 제외하면, 도 3의 실시예는 실질적으로 도 1c의 실시예와 동일하다.
즉, 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 LED 조명 장치에서는, 커버 고정판(240)은 "L" 자(字) 형상을 가지며, 커버 고정판(240)의 일단에는 내측으로 절곡되는 절곡부(도면 번호 미부여)를 포함하며, 도광판(20)의 상측면에는 절곡부가 삽입되는 절곡부 삽입홈(24)이 형성되어 있다. 이러한 구조를 통해, 커버 고정판(240)은 절곡부가 절곡부 삽입홈(24)에 삽입되어 도광판(20)에 결합된다.
물론, 도 3에 도시된 실시예에서는 사각형상의 LED 모듈 삽입홈(21)이 도광판(20)의 일측 가장자리에서 하측으로 개방된 예를 나타내고 있으나, 반대로 도광판(20)의 일측 가장자리에서 상측으로 개방되고 절곡부 삽입홈(24)이 도광판(20)의 하측면에 형성된 구조도 가능하다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 LED 조명 장치의 개략적인 일부 결합 단면도이다. 도 4의 실시예는, 커버 고정판(340)이 "ㄷ" 자(字) 형상을 가지며, 커버 고정판(340)이 LED 모듈 삽입홈(21)에서 막대형 LED 모듈(10)의 외측 전체를 커버하면서 결합된다. 이러한 점들을 제외하면, 도 4의 실시예는 실질적으로 도 1c의 실시예와 동일하다.
즉, 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 LED 조명 장치에서는, 커버 고정판(340)은 "ㄷ" 자(字) 형상을 가지며, 커버 고정판(340)은 LED 모듈 삽입홈(21)에 삽입되어 커버 고정판(340)의 외측면이 도광판(20)의 외측면과 동일 평면을 이루거나, 또는 도광판의 외측면보다 적어도 안쪽에 위치하는 구조를 갖는다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 LED 조명 장치의 개략적인 일부 결합 단면도이다. 도 5의 실시예에서, 커버 고정판(440)은 "L" 자(字) 형태를 가지고 있으며, 커버 고정판(440)의 그 일측 단부가 도광판(20)의 하측면에 형성된 삽입홈(도면번호 미부여)에 볼트(50)를 통해 체결되어 막대형 LED 모듈(10)을 커버하고 있다. 이러한 점들을 제외하면, 도 5의 실시예는 실질적으로 도 1c의 실시예와 동일하다.
즉, 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 LED 조명 장치에서는, 도광판(20)의 일측단의 하측으로 개방된 사각형상의 LED 모듈 삽입홈(21)이 형성됨과 동시에, 도광판(20)의 하측면 일측에는 삽입홈(도면번호 미부여)이 형성되어, "L" 자(字) 형태의 커버 고정판(140)의 하측 단부가 도광판(20)의 하측면에 형성된 삽입홈(도면 번호 미부여)에 볼트(50)로 체결되어, "L" 자(字) 형태의 커버 고정판(440)이 막대형 LED 모듈(10)의 외측을 커버하도록 구성된다.
물론, 도 5에 도시된 실시예에서는 사각형상의 LED 모듈 삽입홈(21)이 도광판(20)의 일측단에서 하측으로 개방된 예를 나타내고 있으나, 반대로 도광판(20)의 일측단에서 상측으로 개방되고 볼트(50)가 체결되는 삽입홈이 도광판(20)의 상측면에 형성된 구조도 가능하다.
한편, 이러한 볼트(50)를 통한 체결은 상술한 도 1c 내지 도 4에 도시된 LED 조명 장치에 모두 적용 될 수 있음은 물론이다.
이상 본 발명을 다양한 실시예를 들어 설명하였으나, 이는 본 발명을 예증하기 위한 것일 뿐 본 발명을 한정하는 것은 아니며, 통상의 기술자에 있어서는 본 발명의 요지 및 범위를 일탈하는 일 없이도 변화 및 수정이 가능함은 물론이며 이러한 변화 또는 수정은 본 발명의 권리범위에 속하는 것으로 해석될 수 있다.
100: 본 발명에 따른 아크릴 도광판을 이용한 LED 조명 장치
10: 막대형 LED 모듈 11: 복수개의 LED 광원
20: 도광판 21: LED 모듈 삽입홈
22, 23: 최외측 계단 24: 절곡부 삽입홈
30: 반사 시트
40, 140, 240, 340, 440: 커버 고정판
50: 볼트

Claims (8)

  1. 다수의 LED 광원을 포함하는 LED 모듈;
    일측 가장자리에 형성되며 외측으로 개방되도록 형성되는 LED 모듈 삽입홈을 포함하며, 상기 LED 모듈에서 방사된 빛을 전면으로 유도하는 도광판;
    상기 LED 모듈을 삽입한 상기 LED 모듈 삽입홈을 커버하는 커버 고정판; 및
    상기 도광판의 후면에 결합되는 반사 시트를 포함하는 LED 조명 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 도광판의 상기 LED 모듈 삽입홈은 계단 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 LED 조명 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 커버 고정판은 "L" 자(字) 형상을 가지며, 상기 커버 고정판의 양측단 내측면은 상기 도광판의 외측면까지 연장되어 결합되는 것을 특징으로 하는 LED 조명 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 커버 고정판의 내측면과 상기 도광판의 외측면은 본드 또는 볼트로 결합되는 것을 특징으로 하는 LED 조명 장치.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 커버 고정판은 "L" 자(字) 형상을 가지며, 상기 커버 고정판의 일단에는 내측으로 절곡되는 절곡부를 더 포함하고, 상기 도광판의 외측면에는 상기 절곡부가 삽입되는 절곡부 삽입홈이 형성되며, 상기 커버 고정판은 상기 절곡부가 상기 절곡부 삽입홈에 삽입되어 상기 도광판에 결합되는 것을 특징으로 하는 LED 조명 장치.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 LED 모듈 삽입홈은 3개 이상의 계단을 갖는 계단 형상으로 구성되고, 상기 LED 모듈은 상기 LED 모듈 삽입홈의 최외측 계단을 제외한 계단에 결합되며, 상기 커버 고정판은 "L" 자(字) 형상을 가지고, 상기 커버 고정판은 그 양단이 상기 최외측 계단에 결합되어 상기 커버 고정판의 외측면이 상기 도광판의 외측면보다 적어도 안쪽에 위치하는 것을 특징으로 하는 LED 조명 장치.
  7. 제 2 항에 있어서,
    상기 커버 고정판은 "ㄷ" 자(字) 형상을 가지며, 상기 커버 고정판은 상기 LED 모듈 삽입홈에 삽입되어 상기 커버 고정판의 외측면이 상기 도광판의 외측면보다 적어도 안쪽에 위치하는 것을 특징으로 하는 LED 조명 장치.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 커버 고정판은 열전도성을 갖는 것을 특징으로 하는 LED 조명 장치.
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