KR20150044642A - Led 조명장치 - Google Patents

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KR20150044642A
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장한별
이도현
김형진
박경수
추종양
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삼성전자주식회사
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Abstract

본 발명의 일 실시형태는, 양 단부가 개방된 내부 공간을 갖는 하우징과, 상기 하우징 내부 공간에 장착되며, 복수의 LED 소자와 상기 복수의 LED 소자가 실장된 회로 기판을 구비한 LED 모듈과, 각각, 상기 LED 모듈에 전기적으로 연결된 접속단자와 상기 하우징의 단부에 결합된 외측 기구부와 상기 접속단자의 일부 영역이 상기 외측 기구부의 외부로 돌출되도록 상기 접속단자를 고정하는 단자 고정부를 구비하며 상기 하우징의 양 단부에 각각 장착된 제1 및 제2 베이스 캡을 포함하며, 상기 제1 및 제2 베이스 캡 중 적어도 하나는, 압력이 적용될 때에 상기 접속단자의 돌출된 부분을 노출시키고 그 압력이 해제될 때에 상기 접속단자의 돌출된 부분을 덮도록 구성된 커버부재를 더 포함하는 LED 조명장치를 제공한다.

Description

LED 조명장치 {LED LIGHTING DEVICE}
본 발명은 LED 조명장치에 관한 것이다.
반도체 발광 다이오드(LED)는 소비 전력이 낮고 수명이 긴 장점을 가지며, 기존의 조명장치를 대체할 수 있는 차세대 광원으로서 각광을 받고 있으며, 최근에는 기존의 형광등과 같은 조명장치를 대체할 수 있도록, 규격화된 형태로 LED 조명장치가 개발되어 널리 보급되고 있다.
특히, 튜브형 LED 조명장치(또는 "L-튜브(L-tube)"라고도 함)는 기존의 형광등과 호환성을 유지하는 외형을 갖도록 제조되어 사용되고 있다. 일반적으로, 이러한 외형은 연결 단자가 외부로 노출되므로, 전기적, 기구적 안정성이 문제가 있다.
우선, 핀과 같이 외부로 돌출된 접속단자는 외부 노출과 충격에 의해 손상 또는 파손될 수 있다. 또한, 일반적으로 양방향 전원인가 방식을 취하므로, 전기적 안정성에 문제가 있다.
이러한 튜브형 LED 조명장치와 같은 LED 조명장치는 교류에 동작가능하도록 내장형 또는 외장형 AC-DC 컨버터를 구비하며 양방향으로 전원이 인가되는 구조를 가질 수 있다. 이러한 양방향 전원 인가 구조는 LED 조명장치를 등기구에 설치시에 감전될 위험에 노출되기 쉽다. 구체적인 예로서, 튜브형 LED 조명장치의 일단을 등기구에 연결하고, 다른 일단을 연결하기 전에 노출된 단자에 사용자의 신체(예, 손)이 접속되어 감전사고를 유발할 수 있다.
당 기술분야에서는, 외부로 노출된 연결단자로 인하여 야기될 수 있는 전기적 및/또는 기구적 안정성 문제를 경감시킬 수 있는 구조의 새로운 LED 조명장치가 요구되고 있다.
본 발명의 일 실시형태는, 양 단부가 개방된 내부 공간을 갖는 하우징과, 상기 하우징 내부 공간에 장착되며, 복수의 LED 소자와 상기 복수의 LED 소자가 실장된 회로 기판을 구비한 LED 모듈과, 각각, 상기 LED 모듈에 전기적으로 연결된 접속단자와 상기 하우징의 단부에 결합된 외측 기구부와 상기 접속단자의 일부 영역이 상기 외측 기구부의 외부로 돌출되도록 상기 접속단자를 고정하는 단자 고정부를 구비하며 상기 하우징의 양 단부에 각각 장착된 제1 및 제2 베이스 캡을 포함하며, 상기 제1 및 제2 베이스 캡 중 적어도 하나는, 압력이 적용될 때에 상기 접속단자의 돌출된 부분을 노출시키고 그 압력이 해제될 때에 상기 접속단자의 돌출된 부분을 덮도록 구성된 커버부재를 더 포함하는 LED 조명장치를 제공한다.
상기 접속단자는 상기 제1 및 제2 베이스 캡에 각각 2개씩 제공되며, 상기 2개의 접속단자 중 적어도 하나의 접속단자가 각각 상기 LED 모듈에 전원을 인가하도록 구성될 수 있다.
상기 커버부재는 상기 2개의 접속단자에 대응되는 위치에 2개의 개구를 가질 수 있다. 이와 달리, 상기 커버부재는 상기 2개의 접속단자가 함께 통과하도록 형성된 하나의 개구를 가질 수 있다. 상기 커버부재는 라운드 형상의 외관을 가질 수 있다.
일 예에서, 상기 적어도 하나의 베이스 캡은 상기 커버부재와 상기 단자 고정부 사이에 배치된 탄성부재를 더 포함하며, 상기 탄성부재는 상기 커버부재에 압력이 적용될 때에 상기 접속단자가 노출되도록 상기 커버부재의 이동을 허용하고, 그 압력이 해제될 때에 상기 커버부재의 위치가 복원되어 그 커버부재로 상기 접속단자의 돌출된 부분을 덮도록 구성될 수 있다.
이 경우에, 상기 압력 적용에 따른 상기 커버부재의 이동은 상기 외측 기구부에 의해 제공되는 내부 공간을 통해서 가이드될 수 있다.
다른 예에서, 상기 커버부재는 탄성력을 갖는 물질로 이루어지며, 상기 커버부재는 압력이 적용될 때에 상기 접속단자의 돌출된 부분이 노출되도록 변형되고, 그 압력이 해제될 때에 상기 커버부재가 복원되어 상기 접속단자의 돌출된 부분을 덮도록 구성될 수 있다.
이 경우에, 상기 커버부재의 일단은 상기 외측 기구부에 의해 고정될 수 있다.
필요에 따라, 상기 커버부재는 상기 제1 및 제2 베이스 캡 모두에 제공될 수 있다.
특정 실시형태에서, 상기 하우징은 투명한 물질로 이루지며 내부 공간을 갖는 튜브 구조일 수 있다. 이와 달리, 상기 하우징은, 상기 LED 모듈이 장착된 히트싱크와 상기 LED 모듈이 덮이도록 상기 히트싱크에 장착된 투명 커버를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시형태는, 양 단부가 개방된 내부 공간을 갖는 하우징과, 상기 하우징의 내부 공간에 장착되며, 복수의 LED 소자와 상기 복수의 LED 소자가 실장된 회로 기판을 구비한 LED 모듈과, 상기 하우징의 양 단부에 각각 장착되며, 각각 2개의 접속단자를 구비하고 상기 2개의 접속단자 중 적어도 하나의 접속단자가 상기 LED 모듈에 전원을 인가하는 제1 및 제2 베이스 캡을 포함하며, 상기 제1 및 제2 베이스캡은, 각각 상기 하우징의 단부에 결합된 외측 기구부와, 상기 외측 기구부의 외부로 돌출되도록 상기 접속단자를 고정하는 단자 고정부와, 상기 접속단자의 돌출된 부분을 덮도록 위치하다가 압력이 적용될 때에 상기 접속단자의 돌출된 부분이 노출되도록 구성된 커버부재를 더 포함하는 LED 조명장치를 제공한다.
상기 커버부재는 상기 적용된 압력이 해제될 때에 상기 접속단자의 돌출된 부분을 덮도록 복원될 수 있다.
상기 제1 및 제2 베이스 캡은 상기 커버부재와 상기 단자 고정부 사이에 배치된 탄성부재를 더 포함하며, 상기 탄성부재는, 압력이 적용될 때에 상기 접속단자가 노출되도록 상기 커버부재의 이동을 허용하고, 그 압력이 해제될 때에 상기 커버부재의 위치가 복원되어 상기 접속단자의 돌출된 부분을 덮도록 구성될 수 있다.
핀과 같이 외부로 돌출된 접속단자가 외부의 노출 및 충격에 의해 손상되는 것을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 취급시(예, 등기구에 설치시)에 전기적 안정성을 높일 수 있다.
특히, 양방향 전압 인가 구조를 갖는 LED 조명장치를 설치할 경우에, 일측 접속단자의 전기적 연결된 상태에서 타측 접속단자의 원하지 않는 신체 접촉에 의해 감전 사고를 초래할 수 있는 문제를 해결하여 안정성을 높이는 동시에, 등기구에 장착하는 과정에서 발생되는 압력을 이용하여 접속단자를 노출시켜 원활한 설치작업을 보장할 수 있다.
도1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 LED 조명장치를 나타내는 개략 사시도이다.
도2는 도1에 도시된 LED 조명장치를 폭방향으로 절개하여 본 단면도이다.
도3은 도1에 도시된 LED 조명장치에 채용된 베이스 캡의 분해 사시도이다.
도4는 도1에 도시된 LED 조명장치에서 커버부재가 가압된 상태를 나타내는 개략 사시도이다.
도5a 및 도5b는 가압에 따른 커버부재의 작동과정을 설명하기 위한 베이스 캡의 단면도이다.
도6a 및 도6b는 도1에 도시된 LED 조명장치를 길이방향으로 절개하여 본 단면도이다.
도7은 도1에 도시된 LED 조명 장치가 고정 구조물에 장착되는 상태를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도8은 본 발명의 다른 실시형태(히트싱크 결합)에 따른 LED 조명장치를 폭방향으로 절개하여 본 단면도이다.
도9는 본 발명의 다른 실시형태(히트싱크 결합)에 따른 LED 조명장치를 나타내는 분해 사시도이다.
도10a 및 도10b는 본 발명의 다른 실시형태(베이스 캡 구조 변경)에 따른 LED 조명장치에 채용가능한 베이스 캡의 일 예를 나타낸다.
도11은 본 발명의 다른 실시형태에 따른 LED 조명장치에 채용가능한 커버 부재의 다른 예를 나타낸다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 형태들을 설명한다.
그러나, 본 발명의 실시 형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명되는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시형태는 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
도1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 LED 조명장치를 나타내는 개략 사시도이다.
본 실시형태에 따른 LED 조명장치(100)는, 양 단부가 개방된 내부공간을 갖는 하우징(10)과, 상기 하우징(10)의 내부공간에 장착된 LED 모듈(20)과, 상기 하우징(10)의 양 단부에 장착된 제1 및 제2 베이스캡(30a,30b)을 포함한다.
상기 하우징(10)은 양 단부가 개방된 튜브 구조일 수 있다. 상기 하우징(10)에서 적어도 광방출면으로 정의되는 영역은 투명한 물질로 이루어질 수 있다. 상기 광방출면으로 정의되는 영역은 상기 LED 모듈(20)이 장착되는 방향으로 정해질 수 있다.
상기 LED 모듈(20)은 회로 기판(21)과 상기 회로 기판(21)에 장착된 복수의 LED 소자(25)를 포함할 수 있다. 상기 회로 기판(21)은 상기 하우징(21)의 형상에 따라 적절히 구현될 수 있다. 본 실시형태와 같이, 상기 하우징(21)이 실질적으로 튜브 형상일 경우에, 그 길이방향으로 연장된 직사각형상의 기판일 수 있다.
도2는 도1에 도시된 LED 조명장치를 폭방향으로 절개하여 본 단면도이다. 도2에 도시된 바와 같이, 상기 튜브형상인 하우징(10)의 내부에는 상기 LED 모듈(20)을 장착하기 위해서 결합홈(10a,10b)이 마련될 수 있다. 상기 결합홈(10a,10b)은 상기 하우징(10)의 길이방향에 따라 형성되어 상기 LED 모듈(20)의 회로기판(21)을 결합시킬 수 있다.
상기 회로 기판(21)은 PCB 기판일 수 있다. 필요에 따라, 상기 회로 기판(21)의 양 면에 회로 패턴이 형성되어, LED 소자(25) 외 다른 소자는 광방출면의 반대면에 실장될 수 있다. 일반적으로, 상기 DC 컨버터와 같은 다양한 소자는 상용교류 전압에서 LED 소자(25)를 구동하기 위한 회로를 구현하기 위해서 채용될 수 있다. 이러한 DC 컨버터와 관련 소자들은 별도의 부품으로 LED 조명 장치(100) 외부에 장착되거나, 상기 LED 조명장치에 내장될 수 있다. 이러한 소자를 내장할 경우에, DC 컨버터 및 관련 소자는 상기 복수의 LED 소자(25)가 실장된 면과 반대에 위치한 면에 배치할 수 있다.
본 실시형태에 채용된 LED 소자(25)는 LED 칩 또는 LED 칩이 실장된 패키지일 수 있다. 상기 복수의 LED 소자(25)는 상기 회로 기판(21) 상에 직렬 또는 병렬로 연결될 수 있다.
특정 형태에서는 DC 컨버터 없이 교류 전압에서 구동이 가능하도록 LED 소자의 연결이 가능할 수 있다. 이러한 교류 전압에서 구동 가능한 LED 회로와 관련하여는, 미국등록특허 제8,026,675호, 미국등록특허 제8,339,050호, 미국등록특허 제8,247,980호가 참조로 본 명세서에 결합될 수 있다.
상기 제1 및 제2 베이스 캡(30a,30b)은 상기 하우징(10)의 양 단부에 장착되어 필요한 접속단자(31)를 인출하는 구조를 갖는다. 도1에 도시된 바와 같이, 상기 접속단자(31)는 핀(pin)일 수 있으며, 각 단부에 2개의 핀 구조가 제공될 수 있다. 이러한 접속단자(31)의 구조는 튜브형 램프로서 G13 규격인 베이스 캡 구조로 이해할 수 있다.
도3에 도시된 바와 같이, 본 실시형태에 채용된 제1 및 제2 베이스 캡(30a,30b)은, 상기 하우징(10)의 단부에 결합된 외측 기구부(36)와, 상기 2개의 접속단자(31)를 고정하는 단자 고정부(32)를 포함한다. 상기 단자 고정부(32)에 고정된 접속단자(31)의 일 부분은 상기 외측 기구부(36)의 외부로 돌출되도록 장착될 수 있다. 상기 접속단자(31)의 돌출된 부분은 등기구의 소켓과 같은 외부 장치에 직접 접속되는 부분으로 제공될 수 있다.
상기 제1 및 제2 베이스 캡(30a,30b)은 상기 접속단자(31)의 돌출된 부분을 덮는 커버부재(34)를 더 포함한다. 본 실시형태에 채용된 커버부재(34)는 상기 접속 단자(31)를 덮는 상태로 고정되어 있지 않고, 상기 커버부재(34)에 압력이 적용되면, 상기 커버부재(34)는 변형되거나 그 위치가 이동되어 상기 접속 단자(31)의 돌출된 부분을 노출시킬 수 있다.
상기 제1 및 제2 베이스 캡(30a,30b)은 상기 커버부재(34)와 상기 단자 고정부(32) 사이에 배치된 탄성부재(38)를 더 포함한다. 상기 탄성부재(38)는, 압력이 적용될 때에 상기 접속단자(31)의 돌출된 부분이 노출되도록 상기 커버부재(34)의 이동을 허용하고, 그 압력이 해제될 때에 상기 커버부재(34)의 위치가 복원되어 상기 접속단자(31)의 돌출된 부분을 덮도록 구성될 수 있다. 본 실시형태에서는, 상기 탄성부재(38)는 스프링 구조로 예시되어 있으나, 원하는 복원력을 제공할 수 있는 다른 다양한 탄성체가 사용될 수도 있다.
이러한 작동은 도4a 및 도4b를 참조하여 설명될 수 있다. 즉, 통상의 경우(상기 커버부재(34)에 압력이 적용되지 않은 상태)에는, 도4a에 도시된 바와 같이 상기 커버부재(34)는 상기 접속단자(31)의 돌출된 부분을 덮은 상태로 있다. 상기 커버부재(34)는 상기 접속단자(31)의 외부로 완전히 노출되지 않으므로, 외부 충격으로부터 보호될 수 있다. 또한, 전기적 절연 물질로 이루어질 경우에 외부와의 전기적 접속을 방지할 수 있다.
상기 커버부재(34)에 가해지는 압력(화살표 참조)에 의해, 도4b에 도시된 바와 같이 상기 커버부재(34)는 상기 외측 기구부(36)의 내부로 이동하면서 상기 접속단자(34)의 돌출된 부분을 노출시킬 수 있다.
이러한 작동을 구현하기 위한 구체적인 예를, 도3와 함께 도5a 및 도5b를 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다. 도5a 및 도5b는 각각 도4a 및 도4b에 대응되는 상태로서, 제1 베이스캡(30a)의 내부 구조의 변화를 나타내는 단면도이다.
먼저, 도5a에 도시된 바와 같이, 각각 핀으로 구성된 2개의 접속단자(31)는 상기 하우징(10)의 단부에 마련된 단자 고정부(32)에 장착된다. 상기 접속단자(31)는 상기 LED 모듈(20)에 전기적으로 연결된다. 본 실시형태에 채용된 LED 모듈(20)은 회로 기판(21)의 하면에 DC 컨버터(27)를 더 포함할 수 있으며, 상기 접속단자(31)는 상기 DC 컨버터(27)를 통해 상기 LED 모듈(20)에 전원을 공급할 수 있다(자세한 회로연결은 도5에서 설명됨).
상기 외측 기구부(36)는 상기 접속단자(31)가 노출되는 개방부(O)를 갖는 본체부(36a)와 상기 본체부(36a) 일단에 결합된 연결부(36b)를 포함할 수 있다. 상기 외측 기구부(36)는 상기 연결부(36a)를 이용하여 상기 단자 고정부(32)가 장착된 하우징(10)의 단부에 장착될 수 있다.
상기 커버부재(34)는 상기 2개의 접속단자(31)에 대응되는 위치에 2개의 개구(H)를 갖는 본체부(34a)와 그 하단에 연결된 걸림턱(34b)을 포함할 수 있다. 상기 탄성부재(34)는 상기 걸림턱(34a)의 하면과 다른 하부구조(예, 단자 고정부(32)) 사이에 배치되어 상기 커버부재(34)에 외부로 밀어내는 힘이 적용되고, 상기 커버부재(34)는 그 걸림턱(34b)에 이용하여 상기 외측 기구부(36)와의 결속이 유지될 수 있다.
일정한 압력이 상기 커버부재(34)에 적용되면, 도5b에 도시된 바와 같이, 상기 커버부재(34)를 지지하는 탄성부재(38)가 수축되어 상기 커버부재(34)가 상기 외측 기구부(36)의 내부에 공간으로 들어오게 된다. 이로써, 상기 접속단자(31) 중 돌출된 부분은 외부로 노출될 수 있다. 여기서, 상기 외측 기구부(36)는 상기 커버 부재(34)의 이동을 가이드하는 기능을 할 수 있다. 즉, 상기 커버부재(34)는 상기 외측 기구부(36)에 의해 제공되는 내부 공간을 이용하여 실현될 수 있다.
또한, 상기 커버부재(34)(특히, 본체(34a))는 다양한 방향에서 적용되는 압력(예, 등기구 설치시에 부분적으로 측면에서 적용되는 압력)에 원활히 반응할 수 있도록 라운드 형상의 외관을 가질 수 있다.
앞서 설명한 바와 같이, 본 실시형태에서는 스프링과 같은 탄성부재(38)를 채용하므로, 상기 커버부재(34)에 적용된 압력이 해제될 때에 상기 커버부재(34)의 위치를 복원시키고 그 커버부재(34)로 상기 접속단자(31)의 돌출된 부분을 다시 덮을 수 있다. 예를 들어, 등기구에서 다시 분리할 때에 커버부재(34)는 다시 상기 접속단자(31)가 노출되지 않도록 덮도록 구성될 수 있다.
이와 같이, 탄성부재(38)를 이용하여 접속단자(31)를 다시 덮는 기술적인 구성은 본 실시형태에 한정되지 않으며, 다양하게 변경될 수 있다. 예를 들어, 본 실시형태와 같이 커버부재(34)와 별도로 스프링과 같은 탄성부재(38)를 이용하여 커버부재(34)의 위치를 변경/복원하는 방식으로 구현될 수 있으며, 커버부재 자체를 탄성재료로 제조하여 그 구조 자체를 변형/복원하는 방식으로 구현될 수 있다(도10a 및 도10b을 참조하여 설명하기로 함).
앞서 설명한 바와 같이, 상기 커버부재(34)에 압력이 적용되지 않은 상태에서 상기 커버부재(34)는 상기 접속단자(31)의 돌출된 부분을 덮는다.
따라서, 상기 커버부재(34)는 상기 접속단자(31)를 외부 환경(습기)나 충격으로부터 보호할 수 있을 수 뿐만 아니라, 감전사고에 대한 안정성을 높이는 큰 역할을 할 수 있다. 특히, 이러한 전기적 감전 문제는 양방향으로 전압이 인가된 LED 조명장치(100)에서 주요한 문제가 될 수 있으므로, LED 조명장치(100)를 등기구에 설치할 때에 사용자의 안정성을 확보하는데 중요한 역할을 한다.
이러한 장점과 효과에 대해서, 도6a 및 도6b와 함께 도7을 참조하여 설명하기로 한다. 도6a 및 도6b는 도1에 도시된 LED 조명장치(100)를 길이방향으로 절개하여 본 단면도로 이해될 수 있다.
도6a 및 도6b에 도시된 바와 같이, 상기 하우징(10)의 양 단부에 마련된 각 접속단자(31)는 상기 LED 모듈(20)의 DC 컨버터(27)에 직접 연결되고, 복수의 LED 소자(25)는 DC 컨버터(27)에 연결될 수 있다. 본 실시형태에서는, 양 단부에 마련된 2개의 접속단자(31)가 모두 DC 컨버터(27)에 연결된 형태로 예시되어 있으나, 2개의 접속단자(31) 중 하나의 접속단자만이 DC 컨버터(27)와 연결되어도 양방향으로 전압이 인가되는 구조를 가질 수 있다.
이와 같이, LED 조명장치(100)에서는, 양방향으로 전압이 인가되는 구조를 가질 수 있다. 즉, 외부의 AC 전원으로부터 LED 구동을 위한 DC 전압을 공급하기 위해서, 양 단부의 각 접속단자(31)를 통해서 AC 전원을 공급받아 DC 컨버터(27)를 통해 LED 소자(25)에 원하는 DC 구동전압을 인가할 수 있다.
따라서, 이러한 LED 조명장치(100)는 양 단부의 접속단자(31) 사이로 전기가 도통될 수 있는 구조를 가지므로, 도7에 도시된 바와 같이, 사용자 또는 작업자가 고정 등기구(40)에 LED 조명장치(100)를 설치하는 과정에서, 일측 베이스캡(34b)을 먼저 연결(해당 접속단자가 소켓(50b)에 전기적으로 연결)하고, 타측 베이스캡(34a)에 연결할 때에 그 인접한 부분("D")을 손으로 잡게 될 수 있다.
이 경우에, 기존의 냉음관 형광램프과 같이, 양 단부에서 2개의 접속단자(31)끼리 전기적으로 도통되어 방전되는 구조일 경우에 "D"의 접촉으로 인한 감전의 위험이 없으나, LED 조명장치(100)와 같이 양방향으로 전압이 인가되는 구조일 경우에 심각한 감전사고의 원인이 될 수 있다.
이러한 감전사고의 위험을 앞서 설명한 커버부재(34)를 구비한 베이스 캡(30a,30b)를 채용함으로써 해결할 수 있다. 즉, 타측 베이스캡(30a)의 접속단자는 상기 커버부재(34)에 의해 덮여 있으므로(도4a 및 도5a 참조), 작업 과정에서, 접속단자(31)의 돌출된 부분와 사용자의 접촉을 방지하므로, 불의의 감전사고를 예방할 수 있다.
또한, 타측 베이스캡(30a)을 등기구(40)의 소켓(50a)에 결속하여 LED 조명장치(100)의 설치를 완료할 때에는, 커버부재(34)는 소켓(50a)과의 접촉에 의해 가압되어 접속단자(31)의 돌출부분을 노출시켜 소켓(50a)과의 원활한 전기적/기구적 접속을 보장할 수 있다(도4b 및 도5b 참조).
이러한 측면에서, 제1 및 제2 베이스캡(30a,30b) 중 어느 하나만을 커버부재(34)를 구비한 형태로 제조할 수 있으나, 앞서 설명한 바와 같이, 설치의 편의성을 고려하여 제1 및 제2 베이스 캡(30a,30b) 모두를 커버부재(34)를 구비한 형태로 제조할 수 있다.
이와 같이, 설치 전에는 원하지 않는 전기적 접속을 방지하도록 커버부재(34)가 접속단자(31)를 덮고, 등기구에 설치하는 과정에서 접속단자(31)의 돌출된 부분(접속영역)을 노출시키는 작동은 양방향으로 전원이 인가되는 본 실시형태와 같은 LED 조명장치(100)에서 매우 유익하게 활용될 수 있다. 즉, 도7에 도시된 바와 같이, 등기구에 LED 조명장치(100)를 설치하는 과정에서 자연스럽게 구현될 수 있다.
본 발명은 상술된 실시형태에 한정되지 않으며, 다양하게 변경되어 실시될 수 있다. 예를 들어, 상기 LED 조명장치에 채용된 하우징 구조를 다양하게 변경되어 실시될 수 있다.
도8은 본 발명의 다른 실시형태에 따른 LED 조명장치를 폭방향으로 절개하여 본 단면도이다.
도8에 도시된 LED 조명장치(100)는 유사한 튜브구조를 갖는 하우징(60)과 그 하우징(60) 내부에 장착된 LED 광원 모듈(20)을 갖는다. 도1 및 도3에 참조하여 설명된 내용은 상기 하우징(60) 외에 다른 구성요소에 대한 설명으로 참조로 본 실시형태에 대한 설명에 결합될 수 있다.
본 실시형태에 채용된 하우징(60)은 상기 LED 모듈(20)이 장착된 히트싱크(65)와 상기 LED 모듈(20)을 덮는 투명 커버(61)를 포함할 수 있다.
도8에 도시된 바와 같이, 상기 히트싱크(65)는 상기 LED 모듈(20)과 결합되도록 한쌍의 내측 결함홈(65a,65b)을 가질 수 있다. 상기 히트싱크(65)는 방열성능이 우수한 재료로 제조될 수 있으며, 예를 들어, 구리와 같은 금속으로도 제조될 수 있다.
상기 투명커버(61)는 상기 히트 싱크(65)의 상단 외측에 마련된 홈에 대응되는 결합돌기(61a,61b)를 이용하여 상기 히트 싱크(65)와 결합될 수 있다. 상기 투명커버(61)는 광학적인 추가기능을 위해서 구조 또는 재질이 다양하게 변경될 수 있다. 예를 들어, 상기 투명커버는 상기 LED 모듈로부터 생성된 광이 균일하게 확산되도록 확산재가 함유되거나, 필요한 다른 광학구조를 더 구비할 수 있다.
도9는 도8에 예시된 형태와 유사하게, 히트싱크를 결합한 하우징을 갖는 LED 조명장치를 전체적으로 나타내는 분해 사시도이다.
도9를 참조하면, 본 실시형태에 따른 LED 조명장치(100')는 양 단부가 개방된 내부공간을 갖는 하우징(80)과, 상기 하우징(80)의 내부공간에 장착된 LED 모듈(90)과, 상기 하우징(80)의 양 단부에 장착된 베이스캡(30)을 포함한다.
본 실시형태에 채용된 베이스캡(30)은 도3에서 설명된 바와 같이, 핀이 고정된 단자 고정부(32)와, 상기 하우징(80)의 단부에 결합된 외측 기구부(36)와, 상기 핀의 돌출된 부분을 덮도록 위치하다가 압력이 적용될 때에 상기 핀의 돌출된 부분이 노출되도록 구성된 커버부재(34)와 상기 커버부재(34)에 복원력을 제공하는 탄성부재(38)를 포함할 수 있다.
상기 하우징(80)은 도8에서 설명된 형태와 유사하게, 상기 LED 모듈(90)이 장착된 히트싱크(85)와 상기 LED 모듈(90)을 덮는 투명 커버(81)를 포함할 수 있다. 이러한 히트싱크(85)는 금속(예, 구리)과 같이 방열성능이 우수한 재료로 제조될 수 있다.
상기 히트싱크(85)는 도8에 도시된 형태와 달리 상판(85c)을 갖는 파이프 구조일 수 있다. 상기 히트싱크(85)의 상판(85c)에는 상기 LED 모듈(90)이 배치될 수 있다. 이러한 배열에서는, 회로기판(91)과 접합하거나 인접하게 배치되므로 방열특성을 향상시킬 수 있다. 상기 히트싱크(85)의 측면(85d)은 일정한 요철구조가 형성된 면일 수 있다. 요철인 측면(85d)은 넓은 표면적을 가지므로, 방열성능을 추가적으로 향상시킬 수 있다.
상기 히트싱크(85)는 길이방향에 따라 형성된 결함홈(85a,85b)을 갖고 있다. 상기 투명커버(81)는 렌즈 형상인 본체구조의 양단에 결합돌기(81a,81b)를 구비하고, 상기 결합돌기를 상기 결합홈과 결합시켜 상기 히트싱크(85)에 상기 투명 커버(81)가 결합될 수 있다. 상기 투명커버(81)는 광학적인 추가기능을 위해서 구조 또는 재질이 다양하게 변경될 수 있다.
앞선 실시형태에서는, 탄성부재를 이용하여 접속단자를 다시 덮는 기술적인 구성으로서, 커버부재와는 별도로 스프링과 같은 탄성부재를 이용하여 커버부재의 위치를 변경/복원하는 방식을 설명하였으나, 이와 달리, 커버부재 자체를 탄성재료로 제조하여 그 구조 자체를 변형/복원하는 방식으로 구현될 수 있다.
도10a 및 도10b에는 다른 예로서 커버부재 자체를 탄성재료로 구성한 LED 조명장치를 도시하였다.
본 실시형태에 따른 LED 조명장치(200)는 양 단부가 개방된 내부공간을 갖는 하우징(110)과, 상기 하우징(110)의 내부공간에 장착된 LED 모듈(120)과, 상기 하우징(110)의 양 단부에 장착된 베이스캡(130)을 포함한다.
본 실시형태에 채용된 베이스캡(130)은 도3에서 설명된 바와 같이, 핀과 같은 접속단자가 고정된 단자 고정부(132)와, 상기 하우징(110)의 단부에 결합된 외측 기구부(136)와, 상기 접속단자(131)의 돌출된 부분을 덮도록 위치하다가 압력이 적용될 때에 상기 접속단자(131)의 돌출된 부분이 노출되도록 구성된 커버부재(134)를 포함할 수 있다. 상기 커버부재(134)의 일단은 상기 외측 기구부(136)에 의해 고정될 수 있다.
본 실시형태에 채용된 커버부재(134)는 고무와 같은 탄성력을 갖는 물질로 이루어질 수 있다. 상기 커버부재(134)에 압력이 적용될 때(예, 등기구에 설치될 때)에, 도10b에 도시된 바와 같이 상기 접속단자(131)의 돌출된 부분이 노출되도록 상기 커버 부재는 움푹 들어가는 형태로 변형된다. 그 압력이 해제될 때(등기구에 설치 전 또는 설치된 상태에서 해제될 때)에는, 도10a에 도시된 바와 같이 상기 커버부재(134)가 자체 탄성력에 의해 복원되고, 그 결과 상기 접속단자(131)의 돌출된 부분을 덮을 수 있다.
이와 같이, 커버부재를 포함하여 베이스 캡은 다양한 형태로 변경되어 구현될 수 있다. 즉, 커버부재를 이용하여 접속단자(예, 핀)의 돌출된 부분을 덮고, 일정한 압력(예, 등기구에 설치할 때에 적용되는 압력)에 의해 접속단자의 돌출된 부분이 노출되어 등기구의 소켓에 용이하게 접속되도록 다양한 형태로 베이스캡 구조를 구성할 수 있다.
상술된 실시형태는 변형되어 기존의 규격화된 형광램프를 대체하는 LED 조명장치로 제공될 수 있다. 앞선 실시형태에서는 G13 규격을 고려하여 제안된 형태로 이해될 수 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고 R17d 및 L16과 같은 다른 기존의 규격화된 베이스 캡 구조로도 구현될 수 있다. 예를 들어, 다른 규격의 베이스캡의 경우에는, 커버부재의 구조, 특히 커버부재의 개구 구조를 단자의 형태에 맞게 변경하여 구현될 수 있다.
도11은 본 발명의 다른 실시형태에 따른 LED 조명장치에 채용가능한 커버 부재의 다른 예로서, R17d 규격의 베이스 캡에 적합한 형태를 예시한다.
도11에 도시된 커버부재(184)는 개구(H)가 형성된 본체부(184a)와 상기 본체부의 하단에 마련된 걸림턱(184b)을 갖는다. 상기 커버부재(184)의 개구(H)는 R17d 규격과 같은 접속단자 형태에 적합하도록 하나의 1자형 개구를 가질 수 있다.
R17d 규격을 갖는 조명장치의 경우에, 2개의 접속단자(181)가 하나의 1자형상의 돌출부에 마련되고, 그 돌출부가 소켓에 수용됨으로써 외부장치(등기구)와 연결될 수 있다. 이와 같이, 소켓과 수용되는 접속부분이 노출될 수 있도록, 커버부재(184)에 적합한 형상의 개구(H)를 가질 수 있으며, 이러한 형태로 다양한 규격의 조명장치에도 쉽게 응용될 수 있다.
본 발명은 상술한 실시형태 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니며, 첨부된 청구범위에 의해 한정하고자 한다. 따라서, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경이 가능할 것이며, 이 또한 본 발명의 범위에 속한다고 할 것이다.

Claims (15)

  1. 양 단부가 개방된 내부 공간을 갖는 하우징;
    상기 하우징 내부 공간에 장착되며, 복수의 LED 소자와 상기 복수의 LED 소자가 실장된 회로 기판을 구비한 LED 모듈; 및
    각각, 상기 LED 모듈에 전기적으로 연결된 접속단자과, 상기 하우징의 단부에 결합된 외측 기구부와, 상기 접속단자의 일부 영역이 상기 외측 기구부를 지나 돌출되도록 상기 접속단자를 고정하는 단자 고정부를 구비하며, 상기 하우징의 양 단부에 각각 장착된 제1 및 제2 베이스 캡을 포함하며,
    상기 제1 및 제2 베이스 캡 중 적어도 하나는, 압력이 적용될 때에 상기 접속단자의 돌출된 부분을 노출시키고 그 압력이 해제될 때에 상기 접속단자의 돌출된 부분을 덮도록 구성된 커버부재를 더 포함하는 LED 조명장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 접속단자는 상기 제1 및 제2 베이스 캡에 각각 2개씩 제공되며,
    상기 2개의 접속단자 중 적어도 하나의 접속단자가 각각 상기 LED 모듈에 전원을 인가하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 LED 조명 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 커버부재는 상기 2개의 접속단자에 대응되는 위치에 2개의 개구를 갖는 것을 특징으로 하는 LED 조명장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 커버부재는 라운드 형상의 외관을 갖는 것을 특징으로 하는 LED 조명장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 베이스 캡은 상기 커버부재와 상기 단자 고정부 사이에 배치된 탄성부재를 더 포함하며,
    상기 탄성 부재는 상기 커버부재에 압력이 적용될 때에 상기 접속단자가 노출되도록 상기 커버부재의 이동을 허용하고, 그 압력이 해제될 때에 상기 커버부재의 위치를 복원시켜 상기 커버부재로 상기 접속단자의 돌출된 부분을 덮도록 구성되는 것을 특징으로 하는 LED 조명장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 압력 적용에 따른 상기 커버부재의 이동은 상기 외측 기구부에 의해 제공되는 내부공간을 통해 가이드되는 것을 특징으로 하는 LED 조명장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 커버부재는 탄성력을 갖는 물질로 이루어지며,
    상기 커버부재는, 그 커버부재에 압력이 적용될 때에 상기 접속단자의 돌출된 부분이 노출되도록 변형되고, 그 압력이 해제될 때에 상기 커버부재가 복원되어 상기 접속단자의 돌출된 부분을 덮는 것을 특징으로 하는 LED 조명장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 커버부재의 일단은 상기 외측 기구부에 의해 고정되는 것을 특징으로 하는 LED 조명장치.
  9. 제2항에 있어서,
    상기 커버부재는 상기 2개의 접속단자에 통과하도록 형성된 하나의 개구를 갖는 것을 특징으로 하는 LED 조명장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 커버부재는 상기 제1 및 제2 베이스 캡 모두에 제공되는 것을 특징으로 하는 LED 조명장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 하우징은 투명한 물질로 이루지며 내부 공간을 갖는 튜브 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 LED 조명장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 하우징은, 상기 LED 모듈이 장착된 히트싱크와 상기 LED 모듈이 덮이도록 상기 히트싱크에 장착된 투명 커버를 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 조명장치.
  13. 양 단부가 개방된 내부 공간을 갖는 하우징;
    상기 하우징의 내부 공간에 장착되며, 복수의 LED 소자와 상기 복수의 LED 소자가 실장된 회로 기판을 구비한 LED 모듈; 및
    상기 하우징의 양 단부에 각각 장착되며, 각각 2개의 핀을 구비하고 상기 2개의 핀 중 적어도 하나의 핀이 상기 LED 모듈에 전원을 인가하는 제1 및 제2 베이스 캡을 포함하며,
    상기 제1 및 제2 베이스캡은, 각각 상기 하우징의 단부에 결합된 외측 기구부와, 상기 외측 기구부의 외부로 돌출되도록 상기 핀을 고정하는 핀 고정부와, 상기 핀의 돌출된 부분을 덮도록 위치하다가 압력이 적용될 때에 상기 핀의 돌출된 부분이 노출되도록 구성된 커버부재를 더 포함하는 LED 조명장치.
  14. 제1항에 있어서
    상기 커버부재는 상기 적용된 압력이 해제될 때에 상기 핀의 돌출된 부분을 덮도록 복원되는 것을 특징으로 하는 LED 조명 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 베이스 캡은 상기 커버부재와 상기 핀 고정부 사이에 배치된 탄성부재를 더 포함하며,
    상기 탄성부재는, 상기 커버부재에 압력이 적용될 때에 상기 핀이 노출되도록 상기 커버부재의 이동을 허용하고, 그 압력이 해제될 때에 상기 커버부재의 위치가 복원되어 상기 커버부재로 상기 핀의 돌출된 부분을 덮도록 구성되는 것을 특징으로 하는 LED 조명장치.

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