KR20130052796A - Ｌｅｄ 등기구 - Google Patents

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KR20130052796A
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Abstract

본 발명은 조명등기구 중 LED를 이용한 등기구의 배치 및 장착 구조를 개선함으로써 전체의 크기가 컴팩트하지고 제조의 편리성과 탈착의 편리성을 향상시킴과 아울러, 방열 성능이 극대화된 구조를 가져 다양한 용도로 사용될 수 있고 작동의 내구성과 신뢰성을 가진 LED 등기구에 관한 것으로, 전력 공급부, 상기 전력 공급부를 상측에 결합하고, 상측에 방열핀이 형성되며, 판 형상으로 이루어지는 방열부재, 상기 방열부재의 하면에 결합하고, PCB와 LED로 이루어지는 LED 기판, 상측에 상기 방열부재가 결합하고, 상기 LED로부터 발생하는 빛을 집광하는 반사부를 구비하는 하우징 및 상기 하우징의 상측에 구비되는 자성체를 포함하고, 상기 자성체와 천정면 또는 벽면의 개구부의 테두리 부위에 형성되는 브라켓의 자력에 의해 천정면 또는 벽면과 결합되는 LED 등기구를 제공한다. 따라서, 미관적으로 우수하고, 탈착이 용이한 이점이 있다.

Description

ＬＥＤ 등기구{A LED LIGHTING APPARATUS}
본 발명은 조명등기구에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 LED를 이용한 등기구의 배치 및 장착 구조를 개선함으로써 전체의 크기가 컴팩트하지고 제조의 편리성과 탈착의 편리성을 향상시킴과 아울러, 방열 성능이 극대화된 구조를 가져 다양한 용도로 사용될 수 있고 작동의 내구성과 신뢰성을 가진 LED 등기구에 관한 것이다.
종래에는 가시광선을 제공하기 위한 수단으로서 형광등이 널리 사용되었다. 이러한 형광등은 형광램프와 안정기 등이 별도의 부품으로 구성되는데, 눈의 피로와 발열, 수명 및 전력손실의 문제로 인하여 최근에는 형광등을 대체하여 LED(Lighting Emitting Diode) 등기구의 사용이 증가하고 있다.
LED는 전력을 빛으로 변환시키는 효율이 뛰어나고, 현재 사용되고 있는 일반적 조명기구인 백열등이나 형광등, 콤팩트 형광램프에 비해 단위 전력대비 빛의 효율이 월등히 높아 경제성이 뛰어나며, 또한 저전압으로도 고효율의 조도를 얻을 수 있고 눈부심이 발생하지 않으며 빛의 산란이 적고 안정성이 뛰어난 장점을 가지기 때문에, 다양한 경관 조명이나 광고 등과 같은 특수한 분야는 물론, 교통 신호등이나 가정용 램프로서도 널리 보급되고 있는 추세이다.
이러한 LED램프는 그 장점에도 불구하고 기존의 형광등기구나 백열등기구에 비하여 상대적으로 제조가격이 높기 때문에 실내외의 넓은 범위를 조명한다거나 특정지역만을 집중적으로 조사하기 위한 조명기구로서의 사용에 어려운 문제가 있었다.
또한, 밝기의 증가를 위해 용량을 증가하게 되면, 방열을 위하여 큰 방열기구가 부가되어야 하는 문제도 있었다.
최근에는 LED와 반사판 및 방열판과 같은 부품들을 모듈화하고 컴팩트화하여 일반적인 조명용 등기구로 사용될 수 있도록 개발이 이루어지고 있으나, LED의 모듈 내 배치가 용이하지 않고, 방열부품의 크기 및 형상으로 인한 컴팩트화에 한계가 있으며, 벽체나 천정 등에 배치가 용이하지 않은 문제점들을 가지고 있었다.
또한, LED와 방열부품 간의 제작시의 공차나 조립 오차에 의하여 유격이 발생하고 사용에 따라 변형되어 방열 효율이 저하될 우려가 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 기존의 건축물에 설치된 등기구의 교환이 가능한 컴팩트하면서도 방열효율이 극대화될 수 있는 구조를 가진 LED 등기구를 제공하는 데 목적이 있다.
또한, 천정이나 벽면에 용이하게 탈부착 될 수 있는 재질과 구조를 가진 LED 등기구를 제공하는 데 목적이 있다.
또한, 복수의 LED를 효율적으로 배열하고 집광할 수 있는 구조를 가지고 조명으로서의 작동 성능이 극대화될 수 있는 LED 등기구를 제공하는 데 목적이 있다.
본 발명에 따른 LED 등기구는, 전력 공급부, 상기 전력 공급부를 상측에 결합하고, 상측에 방열핀이 형성되며, 판 형상으로 이루어지는 방열부재, 상기 방열부재의 하면에 결합하고, PCB와 LED로 이루어지는 LED 기판, 상측에 상기 방열부재가 결합하고, 상기 LED로부터 발생하는 빛을 집광하는 반사부를 구비하는 하우징 및 상기 하우징의 상측에 구비되는 자성체를 포함하고, 상기 자성체와 천정면 또는 벽면의 개구부의 테두리 부위에 형성되는 브라켓의 자력에 의해 천정면 또는 벽면과 결합되는 LED 등기구를 제공한다. 따라서, 미관적으로 우수하고, 탈착이 용이한 이점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 LED 등기구는, 상기 방열부재가 직사각 형상으로 이루어지고, 상기 LED 기판은 동일 평면상에 열지어 배열되고 상기 방열부재의 하면에 밀착되어 배치된다. 따라서, 등기구의 높이가 최소화되고 열방출 효율이 향상된다.
또한, 본 발명에 따른 LED 등기구는, 상기 하우징이 내주측에 상기 LED 기판을 수용하고, 직사각 기둥 형상으로 이루어지는 측벽부와 상기 측벽부로부터 외주방향으로 돌출되어 직사각의 링 형상으로 이루어지는 돌출부를 포함한다. 따라서, 천정 또는 벽의 개구부에 정확하게 지지될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 LED 등기구는, 상기 자성체가 상기 돌출부의 상측에 결합된다. 따라서, 천정면 또는 벽면의 정확한 위치에 결합된다.
또한, 본 발명에 따른 LED 등기구는, 상기 자성체가 상기 돌출부의 네 개의 모서리 부위에 인접하여 배치되므로, 결합력이 우수하다.
또한, 본 발명에 따른 LED 등기구는, 상기 방열부재의 외주가 상기 측벽부의 외주에 대응되는 형상 및 크기로 이루어진다. 따라서, 방열 면적을 최대화하면서도 천정 또는 벽에 설치시 삽입이 용이하다.
또한, 본 발명에 따른 LED 등기구는, 상기 방열부재는 테두리부위에서 하측으로 절곡되고, 상기 측벽부의 외면에 밀착되는 절곡부를 포함한다. 따라서, 방열부재 또는 LED 기판의 바람직하지 않은 수평 유동이 제한될 수 있는 이점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 LED 등기구는, 상기 반사부가 상기 LED의 배열에 대응되는 복수의 소켓으로 이루어지고, 상기 소켓은 상단에 개구가 형성된 원추 형상으로 이루어지며, 상기 LED로부터 발생하는 빛은 상기 소켓의 내면을 통해 집광된다. 따라서, 복수의 LED의 빛을 효과적으로 집광하여 사용할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 LED 등기구는, 상기 PCB가 하측으로 돌출되고 상기 소켓의 외벽에 접촉하거나, 외벽면으로부터 상측으로 돌출되고 상기 PCB의 하면에 접촉하는 지지부를 포함한다. 따라서, LED 기판을 방열부재에 효과적으로 밀착하여 방열효과를 극대화할 수 있고, 결합과정에서 가이드 역할을 하므로 조립의 정확도가 향상되며, 빛의 측면 누설을 방지할 수 있는 이점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 LED 등기구는, 상기 반사부의 하면을 덮도록 배치되는 필름을 구비한다. 따라서, 등기구 내부에 이물질의 유입을 방지하면서도 빛의 색상이나 세기를 용이하게 선택할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 LED 등기구는, 상기 방열부재와 LED 기판을 관통하여 체결되고, LED 기판의 상면을 방열부재의 하면에 밀착시키는 복수의 체결부재를 구비한다. 따라서, 방열효율이 높아지므로 작동 신뢰성이 담보될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 LED 등기구는, 상기 하우징 또는 방열부재와 천정면 또는 벽면의 내측벽을 연결하는 와이어를 포함한다. 따라서, 설치 안전성을 극대화할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 LED 등기구는, 상기 방열부재와 하우징의 결합부위 사이에 개재되고 탄성을 가진 방진부재를 더 포함한다. 따라서, 결합의 정확성과 내구성이 향상된다.
또한, 본 발명에 따른 LED 등기구는, 상기 측벽부의 외주는, 천정면 또는 벽면의 개구부의 내주에 대응되는 형상으로 이루어지고, 상기 돌출부의 상면은 상기 천정면 또는 벽면의 개구부의 테두리부위의 하면에 밀착된다. 따라서, 설치 공정을 최소화할 수 있고, 정확도가 향상된다.
한편, 본 발명에 따른 LED 등기구는, 내주에 LED 기판이 수용되는 측벽부와 상기 측벽부 외주측으로 돌출되어 천정면 또는 벽면의 하면에 밀착되는 돌출부를 포함하는 하우징, 상기 하우징의 상면을 덮도록 배치되는 방열부재, 상기 돌출부에 구비되는 자성체를 포함하고, 상기 하우징은, 상기 자성체와 천정면 또는 벽면에 구비되는 금속재의 자력에 의하여 고정된다. 따라서, 등기구의 외관이 컴팩트하고 설치가 용이한 이점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 LED 등기구는, 상기 방열부재가 테두리부위에서 하측으로 절곡된 절곡부를 포함하고, 상기 절곡부의 내면은 상기 측벽부의 외면과 밀착되어 상기 방열부재의 상기 하우징에 대한 수평 이동을 제한한다. 따라서, 조립의 정확도 및 장기간 사용에도 작동 신뢰성이 향상된다.
또한, 본 발명에 따른 LED 등기구는, 상기 방열부재와 하우징을 상하방향으로 결합하는 연결부재를 더 포함한다. 따라서, 수직방향으로의 결합력이 향상된다.
또한, 본 발명에 따른 LED 등기구는, 상기 방열부재의 상면에서 상측으로 돌출되는 단차부에 하면의 일부가 안착되는 전력 공급부를 포함한다. 따라서, 방열 효율 저하를 최소화하면서도 안정적으로 전력 공급부가 지지된다.
또한, 본 발명에 따른 LED 등기구는, 상기 LED 기판은 복수의 LED가 일렬로 배열되는 PCB로 이루어지고, 상기 방열부재의 하측에 복수의 LED 기판이 평행하게 배열된다. 따라서, 높이가 최소화되고 다수의 LED가 효과적으로 배치될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 LED 등기구는, 상기 LED 기판의 하측에서 상기 LED 기판의 열과 수직하게 배치되고, LED의 상면을 상기 방열부재의 하면에 밀착시키는 연결 브라켓을 구비한다. 따라서, LED 기판의 처짐을 방지하고 방열효율을 정확하게 유지할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 LED 등기구는, 상기 LED 기판의 LED가 하부로 노출되는 반사부를 더 포함하고, 상기 반사부의 상측과 LED 기판 사이에 배치되어 LED 기판의 상면을 방열부재의 하면에 밀착시키는 지지부를 더 포함한다. 따라서, 방열효율이 최대화될 수 있고, 빛의 누설을 방지할 수 있다.
본 발명에 따른 LED 등기구는, 높이가 최소화되어 컴팩트하면서도 상면 전체를 통하여 방열이 되므로 방열효율이 극대화되어 작동 신뢰성이 향상되는 효과가 있다.
또한, 자성체를 통하여 천정이나 벽면에 탈착될 수 있으므로, 조립이나 유지보수에 따른 시간과 비용을 절약할 수 있는 효과가 있다.
또한, 복수의 LED를 효율적으로 배열하고 집광할 수 있는 구조를 가지므로 조명으로서의 효율은 극대화되고, 방열부재와 LED간의 열전달 효율을 향상하기 위한 구조를 구비하므로 내구성이 향상되는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 LED 등기구를 도시한 분해 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 LED 등기구를 상측에서 바라본 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 LED 등기구의 측면도 및 측단면도.
도 4는 본 발명에 따른 LED 등기구의 방열부재, LED 기판 및 반사부를 도시한 분해 사시도.
도 5는 본 발명의 LED 등기구를 상측에서 바라본 사시도.
도 6은 본 발명에 따른 LED 등기구가 천정에 배치되는 모습을 나타내는 사시도.
이하, 본 발명의 개념에 따른 LED 등기구를 도면을 기초로 더욱 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 LED 등기구를 도시한 분해 사시도이다.
기본적으로 본 발명의 LED 등기구(100)는 소정 천정 부위에 배치 상태를 기준으로 상측으로부터, LED에 전력을 공급하는 전력 공급부(150), 상기 전력 공급부(150)가 안착되고 상측 외관을 구성하는 방열부재(140), 상기 방열부재(140)의 하측에 배치되는 LED 기판(120) 및 상기 방열부재(140)와 결합하고 하측에서 LED 광을 반사할 수 있도록 내부에 반사부(190)를 결합하는 하우징(110)으로 이루어진다.
상기 전력 공급부(150)는 외부 교류 전류를 유입하여 LED 기판에 적절한 직류 전압을 생성할 수 있도록 하는 장치로서, 바람직하게는 SMPS 트랜스(Switching Mode Power Supply)로 이루어질 수 있다. SMPS 트랜스는 스위칭을 통하여 변압기로 유입되는 전류의 공급을 제어하여 2차 측에 적절한 전압을 생성하는 것이다. 다만, 상기 전력 공급부(150)는 외부 전력의 파형 및 전압 등을 변화할 수 있는 장치라면 선택적으로 사용될 수 있음은 물론이다.
방열부재(140)는 LED 기판(120)으로부터 발생하는 열을 외부로 방출하는 부재로서, 발열로 인한 LED 모듈의 광효율 저하 및 수명저하 현상을 개선하기 위한 것으로, 사용되는 LED 모듈의 요구 전력이 크거나 양이 많은 경우에는 방열부재(140)가 큰 크기로 이루어져야 한다.
상기 방열부재(140)는 하측에 LED 기판(120)을 고정하는데, 상기 LED 기판(120)은 후술할 바와 같이 다수의 LED들이 평면상 열을 지어 배치되기 때문에, 전체적으로 사각 판재 형상으로 이루어진다.
상기 방열부재(140)는 LED 등기구(100)의 상면의 대부분의 외관을 형성하게 되는데, 일종의 상부 커버 역할을 동시에 할 수 있다.
방열부재(140)는 하측에 LED 기판(120)을 결합한 상태에서 하우징(110)과 결합한다.
상기 하우징(110)은 하면 및 측면의 외관을 형성하는 부재로서, 상측에 방열부재(140)를 결합하게 되고, 그 사이의 공간에 LED 기판(120)을 수용한다.
하우징(110)은 내측에 반사부(190)를 구비하는데, 상기 반사부(190)는 LED 기판(120)에서 발광 부위가 하측으로 노출되도록 소정 개구를 가지며, 상기 노출되는 부위의 빛을 적절하게 반사할 수 있는 구조를 가진다.
상기 하우징(110)과 방열부재(140) 간의 결합력을 강화할 수 있도록 연결부재(181)가 구비될 수 있다. 상기 연결부재(181)는 나사와 같은 체결수단으로서 예를 들어 방열부재(140)의 상하면을 관통하는 소정 홀이 형성되고, 하우징(110)에 상기 연결부재(181)를 체결할 수 있는 소정 홈이 형성되면, 상기 연결부재(181)가 나삽되는 방식으로 결합될 수 있다.
다만, 상기 연결부재(181)는 하우징(110)에 형성되는 나사 형상의 돌기에 체결되는 너트와 같은 부재로서 이루어질 수 있음은 물론이다.
또한, 상기 전력 공급부(150)는 LED 등기구(100)의 상측에 고정되어야 하는 바, 상기 전력 공급부(150)와 방열부재(140)의 결합력을 강화할 수 있도록 결합부재(183)가 더 구비될 수 있다.
상기 결합부재(183)는 나사와 같은 체결수단으로 이루어질 수 있고, 상기 전력 공급부(150)에 결합부재(183)의 관통을 위한 홀과, 방열부재(140)에 결합부재(183)와의 체결을 위한 홈이 구비될 수 있다.
한편, 방열부재(140)에 형성되는 나사 형상의 돌기에 결합하는 너트와 같은 부재로서 이루어질 수도 있음은 물론이다.
또한, 상기 전력 공급부(150)는 방열부재(140)에 직접 결합하지 않고 하우징(110)에 결합할 수도 있다.
도 2는 본 발명에 따른 LED 등기구를 상측에서 바라본 사시도로서, 도 1을 참고하여 방열부재(140) 및 하우징(110)을 더욱 상세하게 살펴본다.
상기한 바와 같이 방열부재(140)는 하측에 배치되는 LED 기판(120)에서 발생하는 열을 외부로 방출하기 위한 부재로서, 상면의 대부분을 형성하게 된다.
상기 방열부재(140)는 대략 직사각 형상을 가진 판상의 부재로 이루어지고, 열전달 성능이 높은 금속 재질로 형성된다. 바람직하게는 상기 방열부재(140)의 재질은 구리(Cu) 또는 알루미늄(Al)을 포함하는 합금재질로 이루어질 수 있다.
상기 방열부재(140)는 상측으로 돌출되어 형성되는 방열핀(141)을 포함한다.
상기 방열핀(141)은 방열부재(140)와 동일한 재질로서 일체로 형성되는 것이 바람직하고, 사출물로서 일체로 형성되는 것이 더욱 바람직하다. 방열핀(141)은 공기와의 접촉 면적을 넓게 하여 열방출을 용이하게 하기 위한 부재로서, 선택에 따라 다양한 형상으로 이루어질 수 있다.
상기 방열핀(141)은 길이방향 또는 넓이방향으로 길게 리브 형상으로 돌출되고 넓이방향 또는 길이방향으로 열지어 배열될 수 있다.
상기한 바와 같이 하우징(110)과 방열부재(140)의 결합력 강화를 위하여 연결부재(181)가 배치될 수 있고, 전력 공급부(150)와 방열부재(140)의 결합을 위한 고정부재(182)가 배치될 수 있다.
상기 방열부재(140)는 상면의 대부분이 방열핀(141)으로 이루어지기 때문에, 상기 전력 공급부(150)의 안착을 위한 일종의 리브 형상으로 돌출된 단차부(144)를 더 구비하는 것이 바람직하다.
상기 단차부(144)는 상면에 상기 전력 공급부(150)의 하면이 안착되면서 지지되는데, 전력 공급부(150)의 양측 하부를 적절하게 지지할 수 있으면서도 방열핀(141)의 공간을 최대한 확보할 수 있도록 2열의 리브 형상으로 돌출되어 형성되는 것이 바람직하다.
상기 전력 공급부(150)는 상기 단차부(144)에 안착될 수 있도록 하면이 외측으로 돌출된 지지부(도면 미표시)를 더 구비할 수 있다. 상기 지지부는 단차부(144)의 형상에 대응되는 일종의 판재로 이루어지고, 고정부재(182)가 관통하여 단차부(144)에 체결될 수 있도록 소정의 관통 홀이 형성되는 것이 바람직하다.
따라서, 전력 공급부(150)는 방열부재(140)의 상측에서 소정 간격 이격된 상태로, 상기 단차부(144)의 상면에 안착될 수 있고, 전력 공급부(150)의 배치에 따른 방열효율의 저하를 최소화할 수 있는 구조상의 이점을 가진다.
상기 하우징(110)은 내부에 반사부(190)를 구비하고, 상측에서 방열부재(140)를 형성하기 위하여 대략 사각 형상의 내주를 구비하도록 측벽부(111)가 형성된다.
상기 측벽부(111)의 외측으로는 LED 등기구(100)의 외부와의 결합 및 직접적인 열전달을 방지하기 위하여, 외주방향으로 돌출된 돌출부(112)를 더 구비하는 것이 바람직하다.
상기 돌출부(112)는 대략 사각 링 형상으로 이루어지고 내주측에서 측벽부(111)와 연결된다. 상기 돌출부는 상기 측벽부(111)의 일부와 연결될 수 있고, 측병의 일부분에만 형성될 수도 있음은 물론이다.
상기 방열부재(140)의 외주는 조립의 정확도 및 미관을 고려하여 상기 하우징(110)의 측벽부(111)의 외주의 형상에 대응되도록 형성된다.
한편, 조립의 확실성을 고려하여, 상기 방열부재(140)는 단부측에서 하방으로 절곡된 절곡부(142)를 구비하는 것이 바람직하다.
상기 절곡부(142)는 방열부재(140)의 하측으로 대략 수직하게 절곡된 부위로서, 내주측으로 상기 하우징(110)의 측벽부(111)의 외주면을 지지한다.
상기와 같이 방열부재(140)에 절곡부(142)가 구비되는 경우, 조립의 신뢰성이 더욱 향상될 수 있는 이점이 있다.
상기 절곡부(142)는 직사각 형상의 방열부재(140)의 한 변에만 형성될 수도 있고, 양측 또는 네 변 모두에 형성될 수도 있으며, 일부분에만 돌출된 형상으로 이루어질 수도 있음은 물론이다.
도 2에서는 양측으로 2개가 형성된 모습이 도시되는데, 이러한 경우 하우징(110)과 방열부재(140)의 결합상태에서 수평방향으로의 전단력은 절곡부(142)에 의하여 지지되고, 높이방향으로의 전단력은 연결부재(181)에 의하여 지지될 수 있다.
즉, 상기 절곡부(142)는 방열부재(140)의 하우징(110)의 상측에서의 수평방향 유동을 제한하는 스토퍼로서 기능한다.
절곡부(142)는 방열부재(140)의 네 변 부위에 모두 형성될 수도 있는데, 절곡부(142)의 내주에서 하우징(110)의 측벽부(111)의 네 변 부위를 모두 지지하기 때문에 조립의 신뢰성이 향상될 수 있다.
또한, 상기 절곡부(142)의 내주측은 후크 형상으로 이루어지고, 상기 측벽부(111)의 외주면에서는 상기 후크 형상에 대응되는 홈이 더 형성될 수도 있는데, 이러한 경우 상기 하우징(110)과 방열부재(140)가 절곡부(142)의 탄성력에 의하여 결합되기 때문에, 상기 연결부재(181)는 생략될 수도 있다.
한편, 도 1 및 도 2에는 자성체(160)가 도시되는데, 본 발명의 또 다른 개념에서는 LED 등기구(100)가 상면에 자성체(160)를 구비한다.
상기 자성체(160)는 하우징(110)의 네 모서리 부위에 인접한 상면에 결합되고, 상기 자성체(160)는 영구 네오디뮴 마그네트(Neodymium Magnet)로 이루어질 수 있다.
상기 자성체(160)는 방열부재(140) 또는 하우징(110)에 선택적으로 배치될 수도 있지만, 천정이나 벽면에 전력 공급부(150)와 방열부재(140)가 매립되는 설치방법을 고려하여, 하우징(110)의 돌출부(112)의 상면에 구비되는 것이 바람직하다.
자성체(160)를 결합부재(183)의 상면에 결합하기 위하여 결합부재(183)가 더 구비될 수 있는데, 상기 결합부재(183)는 자성체(160)를 상하방향으로 관통하여 돌출부(112)에 형성된 소정 홈에 나삽되는 나사와 같은 체결수단으로 이루어질 수 있다.
상기에서는 자성체(160)가 하우징(110)의 네 모서리 부위에 배치되는 예가 설명되었지만, 상기 자성체(160)는 한 변의 중심에 배치될 수도 있고, 양측으로 두 개로 배치될 수도 있음은 물론이다.
상기한 바와 같이, 하우징(110)의 상면이 자성체(160)를 구비하는 경우, 천정에 매립하여 LED 등기구(100)를 고정하는 과정을 이하 설명한다.
천정에 대략 측벽부(111)의 외주에 대응되는 개구가 마련되면, 방열부재(140)가 상측에 전력 공급부(150)를 결합하고, 하측에 LED 기판(120)과 하우징(110)을 결합한 상태에서, 방열부재(140)와 측벽부(111)의 일부가 상기 천정의 개구에 삽입된다.
상기 개구부에 인접하는 천정의 하면에는 강철 구조물과 같은 금속재가 구비되고, 상기 자성체(160)는 자력(磁力)에 의하여 천정에 LED 등기구(100)를 고정한다.
한편, 천정에 자화(磁化)가 가능한 재질이 형성되지 않은 경우에는 상기 금속재는 자성체(160)가 배치되는 부위의 천정면 또는 벽면에 구비되는 브라켓(도 6의 170)을 의미한다.
상기 브라켓(170)은 자성체(160)가 배치되는 부위의 천정면 또는 벽면에 고정되어, 자성체(160)와 부착됨을써 LED 등기구(100)를 지지할 수 있다.
또한, 상기 하우징(110)과 방열부재(140)의 결합시 유격의 제거 및 방진을 위하여 방열부재(140)의 하면과 하우징(110)의 상면 사이에는 방진부재(130)가 더 배치될 수 있다.
상기 방열부재(140)는 탄성을 가진 재질로 이루어지고, 대략 직사각의 링 형상으로 이루어지며, 방열부재(140)의 하측 테두리 부위를 지지한다.
상기와 같이, 본 발명의 또 다른 개념에 따라 LED 등기구(100)가 자성체(160)를 구비하는 경우, 종래기술에서 등기구를 결합하기 위해 손으로 거치한 상태에서 볼트 조임과 같은 작업을 하는 번거로움이 해소되는 이점이 있다.
즉, 천정의 개구에 삽입하는 방식으로도 간단하게 LED 등기구(100)를 결합할 수 있기 때문에 장착이 용이하며 유지보수에 따른 탈착 과정 또한 종래기술에 비해 현저히 편리해지는 이점이 있음에 유의하여야 한다.
도 3은 본 발명에 따른 LED 등기구를 측면에서 바라본 측면도 및 일부의 측단면도를 함께 도시한다.
도 3에서는 설명의 편의를 위하여 상측의 전력 공급부(150)는 생략되어 도시되었다. 좌측의 측면도에 도시되듯이, 본 발명의 개념에 따른 LED 등기구(100)는 전체적으로 대략 직사각형 형상으로 이루어지기 때문에 상하의 높이는 낮게 형성된다. 따라서, 천정에 매립된 상태에서 LED 등기구(100)의 외형의 대부분은 하우징(110)의 하측으로 이루어지게 된다.
우측의 도면에서는 돌출부(112)와 측벽부(111)가 생략되어 반사부(190)를 더욱 구체적으로 나타낸다.
본 발명에서는 평판 형상의 방열부재(140)의 하면에 LED가 열지어 배치되기 때문에, 각각의 LED 발광부의 집광을 위한 구조가 제공된다.
상기 반사부(190)는 각각의 LED(121)의 위치에 대응하여 복수의 소켓(191) 배치되어 이루어진다.
상기 소켓(191)은 대략 상단이 잘린 원추 형상으로 이루어지고, 상측에 LED(121)의 전부 또는 일부가 삽입되어 하방으로 빛을 비출 수 있도록 소정 개구가 형성된다.
소켓(19)은 내면에서 LED(121)의 빛을 집광하여 적절한 방향으로 반사하여야 하기 때문에 내면이 반사율이 높은 재질로 도포되거나, 표면처리되는 것이 바람직하다.
상기 소켓(191)의 높이는 하우징(110)과 방열부재(140)의 결합상태에서 대략 PCB(122)가 배치되는 높이까지 이루어질 수 있다.
도면에서는 상기 소켓(191)이 내측으로 만곡진 형상으로 이루어지는데, 경우에 따라 소켓(191)의 형상은 외측으로 만곡지거나 단면이 직선 형상으로 이루어질 수도 있음은 물론이다. 상기 소켓(191)의 내면이 이루는 각도는 개별 LED(121)로부터의 빛의 집광의 정도에 따라 선택적으로 이루어질 수 있다.
한편, LED 기판(120)이 방열부재(140)의 하면에 결합된 상태로 각각의 LED(121)가 소켓(191)의 상측에 형성되는 개구에 삽입되는데, 생산공정상의 공차 또는 조립 오차에 의하여 간극이 발생할 우려가 있다.
따라서, LED 기판(120)의 하측과 반사부(190)의 상측의 사이의 공간에는 지지부(123)가 형성되는 것이 바람직하다. 더욱 정확하게는, PCB(122)의 하면과 소켓(191)의 외벽면 사이에는 지지부(123)가 배치된다.
상기 지지부(123)는 PCB(122)의 하측으로 돌출된 돌기 형상으로 이루어질 수 있고, PCB(122)의 하면과 소켓(191)의 외벽면 사이의 거리에 대응되는 높이로 형성된다.
또한, 상기 지지부(123)는 소켓(191)의 외벽면에서 상측으로 돌출되어 형성될 수도 있고, PCB(122)의 하면에 접촉할 수도 있다.
상기 지지부(123)는 폭이 좁은 돌기 형상으로 이루어질 수 있고, 각각의 소켓(191)의 상측 부위를 링 형상으로 감싸는 형상으로 이루어질 수 있으며, 소켓(191)의 배열을 따라 가로 또는 세로방향으로 긴 리브 형상으로 이루어질 수도 있다.
상기와 같이 지지부(123)가 배치됨에 따라, 조립 과정에서 LED(121)가 각각의 소켓(191)의 정확한 위치에 삽입될 수 있도록 가이드될 수 있고, 결합상태에서 LED 기판(120)의 바람직하지 않은 좌우 이동의 가능성을 차단할 수 있다.
또한, PCB(122)와 소켓(191) 사이의 삽입 높이를 정확하게 결정할 수 있는 이점이 있다.
또한, 상기 지지부(123)의 또 다른 기능으로써, 링 형상 또는 리브 형상으로 소켓(191)의 상단부 측에 배치됨에 따라 LED(121)로부터 발생하는 빛이 측방으로 누설되지 않도록 하는 이점이 있다.
상기 지지부(123)는 선택에 따라 하단부가 소켓(191)의 외벽면에 접하거나 접하지 않는 형상으로 이루어질 수 있지만, 결합 과정에서 정확한 높이의 결정을 위하여 양단부가 PCB(122)와 소켓(191)에 접하는 높이로 형성되는 것이 바람직하다.
즉, 상기 지지부(123)는 LED 기판(120)을 결합하는 방열부재(140)와 하우징(110)의 결합과정에서 하단부가 소켓(191)의 외벽면의 소정 부위에 접촉하게 되고, 결합이 완료되면 LED 기판(120)에 상측으로 힘을 가할 수 있다. 이에 따라, LED 기판(120)은 방열부재(140)에 더욱 밀착되고 이는 방열부재(140)와 LED 기판(120) 사이의 열전달의 확실성을 제공하게 됨을 의미한다.
상기와 같은 구성에서, 하우징(110)의 하면은 소켓(191)의 내면과 LED(121)가 노출된 상태로 개방되는데, 이물질의 유입 방지를 위한 필름(195)은 광투과 재질로 이루어지고 외주가 대략 돌출부(112)의 외주에 대응되는 형상으로 이루어진다. 필름(195)은 하우징(110)의 하면에 탈부착이 용이하도록 상면에 접착물질이 형성되는 것이 바람직하다.
상기 필름(195)은 색상이나 LED(121)로부터 발생한 빛의 투과도를 선택할 수 있도록 다양한 재질로 이루어질 수 있고, 따라서 쉽게 탈부착이 가능하므로 용이하게 조명의 색이나 빛의 세기를 선택할 수 있는 이점이 있다.
상기 커버는 무게의 경감 및 탈착의 용이성을 고려하여 연성의 비닐이나 종이 재질로서 이루어지는 것이 바람직하지만, 경우에 따라 경질의 유리나 합성수지재로 이루어질 수도 있음은 물론이다.
또한, LED 기판의 표면은 습기나 먼지를 방지하기 위하여 투명코팅을 한다.
도 4는 본 발명에 따른 LED 등기구의 방열부재, LED 기판 및 반사부를 도시한 분해 사시도이다.
상기한 바와 같이, LED 기판(120)은 방열부재(140)의 하측에 열지어 배열되는데, 복수의 LED 기판(120)을 가로로 길게 배열하여야 하는 경우가 있다. 이에 따라, 열의 중심 측에서는 LED 기판(120)의 처짐 현상이 발생할 우려가 있고, 이는 방열 성능의 저하로 이어진다.
도면에서는 각각의 LED 기판(120)들에서 LED(121)들이 일렬로 길게 배열되고 상기 LED(121)의 배열을 긴 판 형상의 PCB(122)가 지지한다. 다만, 상기 LED(121)는 하나의 LED 기판(120)에서 복수의 열로 이루어질 수도 있음은 물론이다.
따라서, 복수의 LED 기판(120)들을 방열판으로 밀착될 수 있도록 연결 브라켓(125)이 구비될 수 있다.
상기 연결 브라켓(125)은 열지어 배열된 복수의 LED 기판(120)의 열에 대략 수직하게 배열되는 일종의 판재로서, LED 기판(120)과 함께 방열부재(140)의 하면에 결합된다.
도면에 도시된 바와 같이 연결 브라켓(125)은 LED 기판(120)의 열의 중심 부근에서 LED 기판(120)을 방열부재(140) 측으로 밀착되도록 배치되는데, 상기 연결 브라켓(125)의 배치 및 개수는 선택에 따라 다양하게 이루어질 수도 있음은 물론이다.
또한, 복수의 LED(121)가 방열부재(140)의 하측에 열을 지어 길게 배치되기 때문에, 방열부재(140)와 이격되는 부위가 발생하는 경우 방열 성능의 저하의 우려가 있다. 따라서, LED 기판(120)과 방열부재(140)를 밀착하기 위하여 체결부재(184)가 더 구비될 수 있고, 상기 체결부재(184)는 소정 홀에 나삽 결합이 가능한 나사와 같은 부재로 이루어질 수 있다.
따라서, 방열부재(140)는 LED 기판(120)의 배열에 따라 복수의 체결홀(143)이 형성되고, LED 기판(120)에는 상기 체결홀(143)의 위치와 대응되도록 기판 체결홀(124)이 형성된다.
상기 체결부재(184)는 연결 브라켓(125)과 방열부재(140)를 상호 밀접되도록 배치될 수도 있다.
또한, 상기 연결 브라켓(125)의 다른 기능으로서, LED 기판(120)은 복수의 LED(121)가 길이방향으로 길게 배열되고 LED 기판(120)이 내부에 도선을 포함하면서 상기 LED(121)의 배열을 지지하는 형상으로 이루어지는 경우가 많고, 상호간에 전기적으로 연결될 수 있도록 단부측에는 소정 단자가 형성된다.
LED 등기구(100)가 양산되는 LED 기판(120)의 길이보다 긴 경우에는 상기 연결 브라켓(125)은 LED 기판(120)을 상호 연결하여주는 역할을 할 수도 있다. 이 경우, 상기 연결 브라켓(125)은 단순히 상호 전기적으로 연결되는 LED 기판(120)을 기계적으로 연결할 수도 있고, 소정의 단자를 구비하여 전기적인 연결 기능을 함께 구비할 수도 있음은 물론이다.
한편, 반사부(190)의 가로의 길이가 LED 기판(120)의 길이에 대응되는 형상으로 이루어지는 경우, 방열부재(140)는 복수의 반사부(190)를 함께 지지하도록 이루어질 수도 있다.
예를 들어, 두 개 이상의 방열부재(140)가 길이방향으로 상호 연결되어 배치되는 경우, 방열부재(140)는 각각의 반사부(190)의 상면에 별개로 배치될 수도 있지만, 배치상태의 견고성 및 방열 성능을 고려하여 상기 방열부재(140)는 복수의 반사부(190)를 함께 결합할 수 있도록 길게 형성되는 것이 바람직하다.
도 5는 본 발명의 LED 등기구(100)가 상측에서 바라본 사시도이다.
방열부재(140)는 상면에 전력 공급부(150)를 안착하면서, 하면에 LED 기판(120)을 결합한 상태로 하우징(110)과 결합하여 전체적으로 사각 판 형상으로 이루어진다.
상기 하우징(110)에서 LED(121)의 배열은 측벽부(111)의 내부 공간에 수용되고, 외주측으로 더욱 넓게 형성되는 사각 링 형상의 돌출부(112)는 천정 또는 벽면의 개구부 테두리 면을 지지하게 된다.
상기한 바와 같이, 상기 돌출부(112)는 자성체(160)를 구비하기 때문에, 천정 또는 벽면에 형성된 강철 구조물이나 별도로 부착되는 브라켓(도 6의 170)과 같은 금속재에 자력을 통해 결합될 수 있다.
다만, 경우에 따라 상기 돌출부(112)는 생략될 수 있고, 상기 자성체(160)는 방열부재(140)의 상면에 형성될 수도 있음은 물론이다.
한편, 자성체(160)를 통해 LED 등기구(100)를 천정의 소정 부위에 부착하는 경우, 탈부착이 용이한 이점이 있으나 진동이나 충격에 의하여 이탈될 가능성이 존재한다.
따라서, 상기 LED 등기구(100)는 와이어(186)를 더 구비하는 것이 바람직하다.
상기 와이어(186)의 상단부는 천정의 내측벽과 연결되고, 하단부는 방열부재(140) 또는 하우징(110)과 와이어 연결부재(187)를 통하여 연결된다.
상기 와이어 연결부재(187)는 상측 또는 내부에서 와이어(186)의 하단부측을 고정하게 되고, 하측이 방열부재(140) 또는 하우징(110)과 체결된다.
상기 와이어 연결부재(187)와 방열부재(140) 또는 하우징(110)과의 연결은 후크(hook)의 형상의 연결 구조를 통하여 이루어질 수도 있고, 방열부재(140) 또는 하우징(110)에 형성되는 나사홈에 와이어 연결부재(187)의 나사산이 나삽되는 방식으로 이루어질 수도 있으며, 다양한 체결 방식의 선택이 가능하다.
도면에서 상기 와이어(186)는 방열부재(140)에 수직한 방향으로 2개가 배치되는 예가 도시되었으나, 개수나 배치되는 형상은 선택에 따라 다양하게 이루어질 수 있음은 물론이다.
도 6은 본 발명에 따른 LED 등기구가 천정에 배치되는 모습을 나타내는 사시도이다.
천정부(10)는 건물 또는 기본 구조물의 내측벽에서 미관을 위하여 하측으로 소정 간격 이격되어 타일 방식으로 형성되는 것이 일반적이다.
도 1 내지 5를 참고하여 본 발명에 따른 LED 등기구(100)의 배치상태를 설명하면, 천정부(10)에는 상기 하우징(110)의 측벽부(111)의 외주의 형상에 대응되는 개구부(도면 미표시)가 형성되고 하우징(110)은 상측에 LED 기판(120), 방열부재(140) 및 전력 공급부(150)를 결합한 상태에서 상기 개구부에 삽입된다.
상기한 바와 같이 하우징(110)의 돌출부(112)는 천정 개구부의 테두리 부위의 하면과 마주보는 부위로서, 상면에 자성체(160)가 배치되고 상기 자성체(160)는 천정부(10)에 구비되는 브라켓(170)에 자력을 통해 결합력을 제공한다.
따라서, 본 발명에 따른 LED 등기구(100)는 천정부(10)와 LED 등기구(100)의 결합이 자력을 통하여 이루어지므로 탈부착이 용이해지고 위치의 조정 및 유지보수가 간편해지는 이점이 있다.
본 발명의 실시예에서 상기 LED 등기구(100)는 천정에 설치되는 예가 설명되었지만, 본 발명의 개념에 따른 LED 등기구(100)는 벽면은 물론, 가로등과 같은 다양한 기구에 적용될 수 있다.
이상에서, 본 발명은 실시예 및 첨부도면에 기초하여 상세히 설명되었다. 그러나, 이상의 실시예들 및 도면에 의해 본 발명의 범위가 제한되지는 않으며, 본 발명의 범위는 후술한 특허청구범위에 기재된 내용에 의해서만 제한될 것이다.
100...LED 등기구 110...하우징
111...측벽부 112...돌출부
120...LED 기판 121...LED
122...PCB 123...지지부
124...기판 체결홀 125...연결 브라켓
130...방진부재 140...방열부재
141...방열핀 142...절곡부
143...체결홀 150...전력 공급부
160...자성체 170...브라켓
181...연결부재 182...고정부재
183...결합부재 184...체결부재
186...와이어 187...와이어 연결부재
190...반사부 191...소켓
195...필름

Claims (22)

  1. 전력 공급부(150);
    상기 전력 공급부(150)를 상측에 결합하고, 상면에 방열핀(141)이 형성되는 방열부재(140);
    상기 방열부재(140)의 하면에 결합하고, PCB(122)와 LED(121)로 이루어지는 LED 기판(120);
    상측에 상기 방열부재(140)가 결합되고, 상기 LED(121)로부터 발생하는 빛을 집광하는 반사부(190)를 구비하는 하우징(110); 및
    상기 하우징(110)의 상측에 구비되는 자성체(160);를 포함하고,
    상기 하우징(110)은, 상기 자성체(160)와 천정면 또는 벽면에 구비되는 금속재의 자력에 의하여 고정되는 LED 등기구(100).
  2. 제1항에 있어서,
    상기 방열부재(140)는 직사각 형상으로 이루어지고,
    상기 LED 기판(120)은 상기 방열부재의 하면에 열지어 배열되는 LED 등기구(100).
  3. 제1항에 있어서,
    상기 하우징(110)은, 내주측에 상기 LED 기판(120)을 수용하고, 직사각 기둥 형상으로 이루어지는 측벽부(111)와 상기 측벽부(111)로부터 외주방향으로 돌출되어 직사각의 링 형상으로 이루어지는 돌출부(112)를 포함하는 LED 등기구(100).
  4. 제3항에 있어서,
    상기 자성체(160)는, 상기 돌출부(112)의 상측에 결합되는 LED 등기구(100).
  5. 제4항에 있어서,
    상기 자성체(160)는, 상기 돌출부(112)의 네 개의 모서리 부위에 인접하여 배치되는 LED 등기구(100).
  6. 제3항에 있어서,
    상기 방열부재(140)의 외주는, 상기 측벽부(111)의 외주에 대응되는 형상 및 크기로 이루어지는 LED 등기구(100).
  7. 제6항에 있어서,
    상기 방열부재(140)는 테두리부위에서 하측으로 절곡되고, 상기 측벽부(111)의 외면에 밀착되는 절곡부(142)를 포함하는 LED 등기구(100).
  8. 제1항에 있어서,
    상기 반사부(190)는, 상기 LED(121)의 배열에 대응되는 복수의 소켓(191)으로 이루어지고, 상기 소켓(191)은 상단에 개구가 형성된 원추 형상으로 이루어지며, 상기 LED(121)로부터 발생하는 빛은 상기 소켓(191)의 내면을 통해 집광되는 LED 등기구(100).
  9. 제8항에 있어서,
    상기 PCB(122)는, 하측으로 돌출되고 상기 소켓(191)의 외벽에 접촉하는 지지부(123)를 포함하는 LED 등기구(100).
  10. 제8항에 있어서,
    상기 소켓(191)은, 외벽으로부터 상측으로 돌출되고 상기 PCB(122)의 하면에 접촉하는 지지부(123)를 포함하는 LED 등기구(100).
  11. 제1항에 있어서,
    상기 반사부(190)의 하면을 덮도록 배치되는 필름(195);을 더 포함하는 LED 등기구(100).
  12. 제1항에 있어서,
    상기 방열부재(140)와 LED 기판(120)을 관통하여 체결되고, LED 기판(120)의 상면을 방열부재(140)의 하면에 밀착시키는 복수의 체결부재(184);를 더 포함하는 LED 등기구(100).
  13. 제1항에 있어서,
    상기 하우징(110) 또는 방열부재(140)와 천정 또는 벽의 내측벽을 연결하는 와이어(186);를 더 포함하는 LED 등기구(100).
  14. 제1항에 있어서,
    상기 방열부재(140)와 하우징(110)의 결합부위 사이에 개재되고 탄성 재질로 이루어진 방진부재(130);를 더 포함하는 LED 등기구(100).
  15. 제3항에 있어서,
    상기 측벽부(111)의 외주는, 천정면 또는 벽면의 개구부의 내주에 대응되는 형상으로 이루어지고,
    상기 돌출부(112)의 상면은 상기 천정면 또는 벽면의 개구부의 테두리부위의 하면에 밀착되는 LED 등기구(100).
  16. 내주에 LED 기판(120)이 수용되는 측벽부(111)와 상기 측벽부(111) 외주측으로 돌출되어 천정면 또는 벽면의 하면에 밀착되는 돌출부(112)로 이루어지는 하우징(110);
    상기 하우징(110)의 상면을 덮도록 배치되는 방열부재(140); 및
    상기 돌출부(112)에 구비되는 자성체(160);를 포함하는 LED 등기구(100).
  17. 제16항에 있어서,
    상기 방열부재(140)는, 테두리부위에서 하측으로 절곡된 절곡부(142)를 포함하고,
    상기 절곡부(142)의 내면은 상기 측벽부(111)의 외면과 밀착되어 상기 방열부재(140)의 상기 하우징(110)에 대한 수평 이동을 제한하는 LED 등기구(100).
  18. 재16항에 있어서,
    상기 방열부재(140)와 하우징(110)을 상하방향으로 결합하는 연결부재(181);를 더 포함하는 LED 등기구(100).
  19. 제16항에 있어서,
    상기 방열부재(140)의 상면에서 상측으로 돌출되는 단차부(144)에 하면의 일부가 안착되는 전력 공급부(150);를 더 포함하는 LED 등기구(100).
  20. 제16항에 있어서,
    상기 LED 기판(120)은 복수의 LED(121)가 일렬로 배열되는 PCB(122)로 이루어지고,
    상기 방열부재(140)의 하측에 복수의 LED 기판(120)이 평행하게 배열되는 LED 등기구(100).
  21. 제20항에 있어서,
    상기 LED 기판(120)의 하측에서 상기 LED 기판(120)의 열과 수직하게 배치되고, LED(121)의 상면을 상기 방열부재(140)의 하면에 밀착시키는 연결 브라켓(125);을 더 포함하는 등기구.
  22. 제16항에 있어서,
    상기 LED 기판(120)의 LED(121)가 하부로 노출되는 반사부(190);를 더 포함하고,
    상기 반사부(190)의 상측과 LED 기판(120) 사이에 배치되어 LED 기판(120)의 상면을 방열부재(140)의 하면에 밀착시키는 지지부(123);를 더 포함하는 등기구.
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KR20150118820A (ko) 2014-04-15 2015-10-23 주식회사 에어텍시스템 Led 등기구
KR101662462B1 (ko) * 2015-10-19 2016-10-04 진 태 임 천정 시공이 용이한 방진용 매입형 및 고정형 led등기구
EP3321566A1 (de) 2016-11-10 2018-05-16 Georg Haag AG Leuchtenanordnung

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