KR20140074514A - Led 조명장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 렌즈부를 수용하는 공간부의 측벽에 적어도 하나 이상의 LED 소자가 측면 실장되고, LED 소자의 방열경로가 단축됨에 따라 방열 성능이 개선되는 LED 조명장치에 관한 것으로, 본 발명의 일실시예는, 방열몸체와, 상기 방열몸체의 상측에 형성되고 상향 개방된 수용공간이 내부에 형성되는 수용부를 포함하는 방열부; 및 상기 수용공간에 수용되는 광원부;를 포함하며, 상기 광원부는, 상기 수용부의 중심축선 방향을 향하여 광이 발산되도록, 상기 수용부의 내측벽 둘레를 따라 구비되는 적어도 하나 이상의 LED 소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 조명장치를 제공한다.

Description

LED 조명장치{LED lighting apparatus}
본 발명은 LED 조명장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 렌즈부를 수용하는 공간부의 측벽에 적어도 하나 이상의 LED 소자가 측면 실장되고, LED 소자의 방열경로가 단축됨에 따라 방열 성능이 개선되는 LED 조명장치에 관한 것이다.
일반적으로 조명기구는, 광원의 종류에 따라 백열등, 형광등, 할로겐등 등이 있으며, 최근에는 기존 조명기구의 광원을 LED(Light Emitting Diode)로 대체한 LED 조명기구가 많이 사용된다.
도 1은 이러한 LED 조명기구의 일 예를 도시한 것으로, 한국공개특허공보 제10-2011-0140007호(특허문헌 1)에서 개시되었다.
도 1에 도시된 LED 조명기구(1)의 경우, PCB 기판(13) 상에 실장된 LED 소자(11)를 포함하는 광원부(10)와, 광원부(10)를 수용하며 LED 소자(11)로부터 발생되는 열을 방출시키는 방열부재(30)와, 방열부재(30)의 상단에 체결되는 렌즈유닛(50)과, 방열부재(30)의 하단에 구비되어 LED 소자(11)에 전원을 공급하는 전장부(60) 및 전장부(60)를 지지하는 베이스(80)를 포함한다.
그런데, 종래의 LED 조명기구(1) 특히, 일정 영역에 빛을 집중시켜 조명하는 스팟 조명(spot light)의 경우 높은 광량을 요구하며, 따라서 LED 소자(11)로부터 상당한 양의 열이 발생하게 된다.
이러한 열의 방출을 위해 LED 소자(11)의 하단에 별도로 방열부재(30)가 구비되나, 도 1에 도시된 바와 같이 LED 소자(11)가 렌즈유닛(50)과 마주보도록 방열부재(30)의 상단면에 배치되고, 방열부재(30)의 하단에는 전장부(60) 및 베이스(80)가 결합됨에 따라, 방열부재(30)의 하단으로 전달된 열은 다시 전장부(60)와 베이스(80)를 통과하여 외부로 방출되어야 하므로 방열경로가 길어지고 방열 효율이 저하되는 문제가 있다.
또한, 방열부재(30)의 하단에 통 모양의 베이스(80)가 결합됨에 따라, 방열부재(30)와 베이스(80) 사이의 폐쇄된 공간에 열이 축적되어 방열 효율이 저하되는 문제가 있다.
이때, LED 소자(11)로부터 발생되는 열이 적절히 외부로 방출되지 않으면, LED 소자(11)의 수명이 저하되고, 전장부(60)에 구비되는 각종 전기소자의 오작동을 야기하여 고장 발생의 한 원인이 될 수 있다.
KR 10-2011-0140007 A (2011.12.30 공개)
본 발명은 상술한 바와 같은 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 일실시예는, 렌즈부 수용을 위한 공간부의 측벽에 적어도 하나 이상의 LED 소자가 측면 실장되어, LED 소자의 방열경로가 단축되는 LED 조명장치의 제공을 목적으로 한다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 의하면, 방열몸체와, 상기 방열몸체의 상측에 형성되고 상향 개방된 수용공간이 내부에 형성되는 수용부를 포함하는 방열부; 및 상기 수용공간에 수용되는 광원부;를 포함하며, 상기 광원부는, 상기 수용부의 중심축선 방향을 향하여 광이 발산되도록, 상기 수용부의 내측벽 둘레를 따라 구비되는 적어도 하나 이상의 LED 소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 조명장치가 제공된다.
여기서, 상기 LED 소자는 상기 수용부의 내측벽에 실장될 수 있다.
또한, 상기 광원부는 상기 수용부의 내측벽 둘레를 따라 구비되는 PCB 기판을 더 포함할 수 있으며, 이때 상기 LED 소자는 상기 PCB 기판 상에 실장된다.
이때, 상기 PCB 기판은 플렉서블 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 LED 조명장치는, 상기 수용공간 내에 결합되는 도광판을 더 포함할 수 있으며, 이때 상기 도광판의 외측면 둘레를 따라 상기 LED 소자가 배치된다.
한편, 상기 수용공간의 바닥면에는 반사층이 형성된다.
또한, 상기 LED 소자는 상기 수용공간의 바닥면에 대하여 소정 각도 경사지게 광을 발산할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 LED 조명장치는, 상기 수용공간을 덮도록 상기 수용부에 결합되는 렌즈부를 더 포함할 수 있다.
이때, 상기 렌즈부의 하단에 상기 수용공간으로 삽입되는 도광판이 일체로 형성되는 것도 가능하다.
아울러, 상기 수용부의 외측면 상단부에 복수의 걸림홈이 형성되고, 상기 렌즈부의 외측면에는 상기 걸림홈에 대응 결합되는 복수의 걸림돌기가 형성된다.
본 발명의 일실시예에 따른 LED 조명장치에 의하면, 수용부의 내측벽 둘레를 따라 LED 소자가 측면 실장되므로, 방열경로 단축에 의한 방열성능 향상의 효과가 있다.
또한, LED 소자로부터 발생된 열의 대부분이 수용부의 내측벽을 통해 외부로 전달되어 방출되기 때문에, 전장부 내의 각종 전기부품의 오작동을 방지할 수 있다.
아울러, 렌즈부 조립시 렌즈부의 걸림돌기가 수용부의 걸림홈에 결합되므로, 조립 및 분해가 간편하다.
도 1은 종래의 LED 조명기구의 단면도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 LED 조명기구의 사시도.
도 3은 도 1의 분해 사시도.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 광원부의 사시도.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 LED 조명기구의 사용 상태도.
이하, 본 발명인 LED 조명기구의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.
또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 하여 내려져야 할 것이다.
아울러, 아래의 실시예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것이 아니라 본 발명의 청구범위에 제시된 구성요소의 예시적인 사항에 불과하며, 본 발명의 명세서 전반에 걸친 기술사상에 포함되고 청구범위의 구성요소에서 균등물로서 치환 가능한 구성요소를 포함하는 실시예는 본 발명의 권리범위에 포함될 수 있다.
실시예
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 LED 조명기구의 사시도로서, 렌즈부가 방열부에 조립되는 모습을 도시하고 있다. 또한, 도 3은 도 1의 분해 사시도이다.
도 2와 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 LED 조명기구(100)는, 방열부(200)와 방열부(200) 내에 수용되는 광원부(300)를 포함하며 여기에, 방열부(200) 상단에 결합되는 렌즈부(400)와 방열부(200) 하단에 결합되는 전장부(500) 및 전장부(500)를 지지하는 베이스(600)를 더 포함할 수 있다.
여기서, 방열부(200)는 광원부(300)에서 발생하는 열을 전달받아 대기에 신속하게 방출시키는 역할을 하는 것으로, 금속재질로 이루어지는 방열몸체(210)와 수용부(220)를 포함한다.
이때, 방열몸체(210)는 상술한 바와 같은 열 방출 기능을 수행하는 것으로, 공기와 접촉하는 표면적이 넓도록 형성되는 다양한 형상을 지닐 수 있다.
예를 들어, 도 2와 도 3에 도시된 바와 같이, 방열몸체(210)의 상단부 둘레를 따라 수용부(220)를 꽃잎 모양으로 둘러싸는 복수의 방열핀(heat diffusion fin)(211)이 형성될 수 있다. 이때, 방열핀(211)은 공기와의 접촉에 의해 대기 중으로 열을 방출함으로써 방열몸체(210)를 공냉시키는 역할을 한다.
또한, 수용부(220)는 후술하는 광원부(300)와 렌즈부(400)의 결합을 위해 방열몸체(210)의 상측 중앙에 형성되는 것으로, 수용부(220)의 내부에는 상부가 개방된 수용공간(221)이 형성된다.
수용부(220)의 수용공간(221)에 광원부(300)가 수용되며, 광원부(300)로부터 조사되는 광은 수용공간(221) 상부의 개방부를 통해 발산된다.
이때, 광원부(300)는 수용부(220)의 내측벽 둘레를 따라 구비되는 띠 모양의 PCB 기판(310)과, PCB 기판(310) 상에 실장되는 적어도 하나 이상의 LED 소자(320)를 포함하는데, PCB 기판(310)은 수용부(220)의 내측벽 형상에 대응하여 밀착될 수 있도록, 플렉서블(flexible)한 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.
LED 소자(320)는 PCB 기판(310) 상에 실장되며, 이때 복수의 LED 소자(320)가 등간격으로 PCB 기판(310) 상에 실장되어 수용부(220)의 내측벽을 따라 방사상으로 배치될 수도 있고, 하나의 LED 소자(320)만이 PCB 기판(310) 상에 실장되는 것도 물론 가능하다.
한편, 다른 실시예로서, PCB 기판(310) 없이 LED 소자(320)가 수용부(220)의 내측벽에 직접 실장되는 것도 가능함은 물론이다.
LED 소자(320)는 발광면이 수용부(220)의 중심축선(L) 방향을 향하도록 배치되는데, 수용공간(221)의 바닥면에 대하여 ±30°의 각도 범위 중 선택되는 어느 하나의 각도로 비스듬하게 경사져서 광을 발산할 수 있다.
도광판(330)은 LED 소자(320)로부터 수용부(220)의 중심축선(L) 방향을 향하여 발산된 광을 수용공간(221) 상부의 개방부 방향으로 유도하는 역할을 하는 것으로, PCB 기판(310)으로 둘러싸인 수용공간(221) 내에 설치된다. 이때, 도광판(330)은 수용공간의 형상에 대응되는 형상으로 형성되며 예를 들어, 원형 또는 다각형 등 다양한 형상으로 형성될 수 있다.
또한, LED 소자(320)의 발광면은 도광판(330)의 외주면 둘레를 따라 도광판(330)과 대향하게 되며, LED 소자(320)로부터 도광판(330)으로 발산된 광은 도광판(330) 내에 형성되는 도광패턴(미도시)에 의해 도광판(330)의 수직 상부 방향으로 반사된다.
이때, 광 효율 저하 방지를 위해, LED 소자(320)가 실장되는 PCB 기판(310)의 일면에는 코팅 또는 반사시트 부착 등의 방법으로 반사층을 형성하는 것이 바람직하다.
또한, LED 소자(320)에 의해 PCB 기판(310)과 도광판(330) 사이에 간극이 발생되지 않도록, PCB 기판(310)에 LED 소자(320)에 대응되는 형태의 요홈(311)을 형성하고, 이 요홈(311)에 LED 소자(320)를 실장함으로써, PCB 기판(310)과 도광판(330)이 서로 밀착되도록 하는 것이 바람직하다.
이처럼 LED 소자(320)가 수용부(220) 내에 측면 실장되는 경우, LED 소자(320)로부터 발생된 열의 대부분은 수용부(220)의 측벽을 통해 수용부(220) 외측으로 전달되며, 수용부(220) 외측에 구비되는 다수의 방열핀(211)에 의해 방열 효과가 더욱 증대된다.
즉, LED 소자(320)가 방열몸체(210)의 상측에 실장되는 종래의 예에 비해 방열경로가 단축될 뿐만 아니라, 방열핀(211)에 의해 신속하게 공냉이 이루어짐에 따라 방열 효과가 향상되는 것이다.
수용공간(221)의 바닥면에는 광 효율 향상을 위해 코팅 또는 반사시트 부착 등의 방법으로 반사층(222)이 형성되며, 수용공간(221)의 상부는 수용부(220)에 결합되는 렌즈부(400)에 의해 폐쇄된다.
즉, 렌즈부(400)는 수용공간(221)에 수용된 광원부(300)를 덮도록 수용부(220)에 결합된다.
이때, 렌즈부(400)는 광원부(300)에 포함된 LED 소자(320)로부터 발산되는 빛을 수집, 포획하고 특정 방향으로 안내하는 역할을 수행한다. 또는, 렌즈부(400)를 통과하는 광이 렌즈부(400) 고유의 색과 조합되어 LED 소자(320)의 광 색과 다른 색의 광으로 방출되도록 하는 역할을 수행할 수도 있다.
이때, 수용부(220)의 상단 테두리를 따라 복수의 걸림홈(223)이 형성되고, 렌즈부(400)의 외주면에는 이 걸림홈(223)에 대응 결합되는 복수의 걸림돌기(410)가 형성될 수 있으며, 반대로 수용부(220)의 상단 테두리를 따라 걸림돌기(410)가 형성되고, 렌즈부(400)의 외주면에 걸림홈(223)이 형성되는 것도 물론 가능하다.
아울러, 렌즈부(400)는 전술한 도광판(330)과 일체로 형성될 수도 있는데, 이 경우 렌즈부(400)의 하단부가 도광패턴이 형성된 도광판(330)으로 이루어질 수 있다.
한편, 도 3에서 도면부호 500은 외부로부터 전원을 공급받아 광원부(300)에 공급하는 한편, 광원부(300)의 작동을 제어하는 전장부를 가리키며, 도면부호 600은 전장부(500)를 지지하도록 방열몸체(210)의 하단에 결합되는 베이스를 가리킨다.
도 2와 도 3을 참고하여 전술한 실시예에서는, PCB 기판(310)과 도광판(330)이 서로 밀착되도록 하기 위해 PCB 기판(310)에 LED 소자(320)와 대응되는 형태의 요홈(311)을 형성하고, 이 요홈(311)에 LED 소자(320)를 실장하였다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 광원부(300')의 사시도로서, 도광판(330')에 요홈(331)을 형성하고, 이 요홈(331)에 PCB 기판(310') 상의 LED 소자(320)가 삽입되도록 한 것이다.
이 경우, LED 소자(320)의 발광면 뿐만 아니라 그 양쪽 측면도 도광판(330')이 감싸게 됨에 따라, LED 소자(320)의 측면 방향으로 발산되는 광도 도광판(330')으로 투사되어, 광 효율이 향상되는 효과가 있다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 LED 조명기구의 사용 상태도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 수용부(220)에 결합된 렌즈부(400)는 수용공간(221) 내에 완전히 삽입되는 것이 바람직하며, 이는 LED 조명기구(100)의 전장이 불필요하게 길어지지 않도록 하기 위함이다. 또한, 사용시에는 전장부(500)의 커넥터(510)를 통해 외부의 전원이 광원부(300)로 공급된다.
100 : LED 조명기구 200 : 방열부
210 : 방열몸체 211 : 방열핀
220 : 수용부 221 : 수용공간
300,300' : 광원부 310,310' : PCB 기판
311 : 요홈 320 : LED 소자
330,330' : 도광판 400 : 렌즈부
500 : 전장부 600 : 베이스

Claims (10)

  1. 방열몸체와, 상기 방열몸체의 상측에 형성되고 상향 개방된 수용공간이 내부에 형성되는 수용부를 포함하는 방열부; 및
    상기 수용공간에 수용되는 광원부;를 포함하며,
    상기 광원부는,
    상기 수용부의 중심축선 방향을 향하여 광이 발산되도록, 상기 수용부의 내측벽 둘레를 따라 구비되는 적어도 하나 이상의 LED 소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 조명장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 LED 소자가 상기 수용부의 내측벽에 실장되는 것을 특징으로 하는 LED 조명장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 광원부는 상기 수용부의 내측벽 둘레를 따라 구비되는 PCB 기판을 더 포함하며, 상기 LED 소자가 상기 PCB 기판 상에 실장되는 것을 특징으로 하는 LED 조명장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 PCB 기판은 플렉서블 재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 LED 조명장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 수용공간 내에 결합되는 도광판을 더 포함하며, 상기 도광판의 외측면 둘레를 따라 상기 LED 소자가 배치되는 것을 특징으로 하는 LED 조명장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 수용공간의 바닥면에 반사층이 형성되는 것을 특징으로 하는 LED 조명장치.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 LED 소자는 상기 수용공간의 바닥면에 대하여 소정 각도 경사지게 광을 발산하는 것을 특징으로 하는 LED 조명장치.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 수용공간을 덮도록 상기 수용부에 결합되는 렌즈부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 조명장치.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 렌즈부의 하단에 상기 수용공간으로 삽입되는 도광판이 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 LED 조명장치.
  10. 청구항 8에 있어서,
    상기 수용부의 외측면 상단부에 복수의 걸림홈이 형성되고, 상기 렌즈부의 외측면에는 상기 걸림홈에 대응 결합되는 복수의 걸림돌기가 형성되는 것을 특징으로 하는 LED 조명장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021026162A (ja) * 2019-08-08 2021-02-22 パナソニックIpマネジメント株式会社 レンズ保持構造及び照明装置

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