KR20150069196A - 일체형 결로현상방지 확산렌즈가 내장된 led 조명등 - Google Patents

일체형 결로현상방지 확산렌즈가 내장된 led 조명등 Download PDF

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Abstract

본 발명은 조도를 높일 수 있고 LED 소자를 감싼 공간부에서 제습이 이루어져 결로현상방지가 가능하며 외부 오염물질의 침입을 근본적으로 차단할 수 있도록 한 일체형 결로현상방지 확산렌즈가 내장된 LED 조명등을 제공한다.
본 발명의 적절한 실시 형태에 따르면, 인쇄회로기판과 인쇄회로기판의 일면에 회로 연결되어 실장된 다수개의 LED 소자가 배열되어 있는 LED 모듈과; 투명체로서 하면에 형성되어 상기 LED 소자의 둘레를 포획하는 열포획공간부와, 열포획공간부의 상부에 형성된 내측 확산렌즈와 내측 확산렌즈와 동일선상으로 상면에 형성된 외측 확산렌즈를 갖는 결로현상방지용 투명커버를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

Description

일체형 결로현상방지 확산렌즈가 내장된 LED 조명등{LED lamp attached unified dispersion lens for preventing dew condensation}
본 발명은 LED 조명등에 관한 것으로, 특히 일체형 결로현상방지 확산렌즈가 장착되어 조도를 높일 수 있고 LED 소자를 감싼 공간부에서 제습이 이루어져 결로현상방지가 가능하며 외부 오염물질의 침입을 근본적으로 차단할 수 있도록 한 일체형 결로현상방지 확산렌즈가 내장된 LED 조명등에 관한 것이다.
많은 에너지 절감과 긴 수명 높은 효율로 인하여 갖가지 조명에서 LED 조명으로 바귀는 추세이다. 하지만 LED만으로 만든 조명장치는 조도가 약하여 확산렌즈를 많이 적용한다. 하지만 확산렌즈를 장착한 LED 조명등은 습기와 결로 현상이 발생되는 단점이 있다.
그런데 할로겐, 백열전구 등은 높은 열이 발생되는데도 불구하고 외부온도와의 차이로 결로 현상이 생기지 않는다. 그 이유는 높은 열이 제습 기능을 하기 때문이다. 하지만 LED 조명등은 낮은 열 때문에 자체적으로 제습 역할을 하지 못하는 구조를 지니고 있다.
현재 생산되고 있는 LED 제품들은 LED 모듈이 1개 이상부터 많게는 100개 이상까지 장착된다. LED 모듈은 오픈되어 있기 때문에 비,바람을 막기 위한 외부 투명커버가 필수적으로 장착된다. 하지만 이 투명커버로 인하여 온도차가 발생되어 습기 및 결로현상이 발생되는 문제가 있다.
본 발명에서 확산렌즈는 돋보기와 같은 기능을 하기 때문에 확산렌즈에서 발산된 중심점의 빛이 외부 오염물질을 차단하기 위한 투명커버로 직접 열전달하여 장시간 사용시 화재의 우려와 아크릴 및 플라스틱으로 만들어져 모양의 틀이 변형될 수 있는 문제 및 결로 현상이 생기는 것을 방지코자 LED 모듈 보호와 PCB보호를 위한 투명커버와 확산렌즈의 위치변경으로 모든 습기와 결로현상의 문제를 해소하기 위한 기술을 제안한다.
본 발명의 배경이 되는 기술로는 한국 등록특허 등록번호 제10-0869573호로서, 인쇄회로기판; 상기 인쇄회로기판 상에 실장된 LED 소자; 및 상기 LED 소자 상부에, 적어도 두 개 이상의 곡률반경을 가지는 오목면이 형성되고, 상기 오목면과 대응하는 다른 일면에 또 다른 오목면을 가지는 확산렌즈를 포함하여 구성된 조명용 광학소자 및 조명장치를 제공한다.
상기 배경기술에서는 넓은 범위에 걸쳐서 균일한 조도를 구현할 수 있는데 반해, 스페이서에 의해 확산렌즈가 LED 소자를 포획할 수 있는 밀폐부가 없어 외부오여물질의 침입은 물론이고, 결로생성에 대한 해결책이 제시되어 있지 않다.
한국 등록실용신안 등록버호 제20-0454105호(LED 확산유닛) 한국 등록특허 등록번호 제10-0990640호(확산렌즈 및 확산렌즈를 이용한 발광소자 조립체)
본 발명은 조도를 높일 수 있고 LED 소자를 감싼 공간부에서 제습이 이루어져 결로현상방지가 가능하며 외부 오염물질의 침입을 근본적으로 차단할 수 있도록 한 일체형 결로현상방지 확산렌즈가 내장된 LED 조명등을 제공함에 그 목적이 있다.
본 발명의 적절한 실시 형태에 따르면,
인쇄회로기판과 인쇄회로기판의 일면에 회로 연결되어 실장된 다수개의 LED 소자가 배열되어 있는 LED 모듈과;
투명체로서 하면에 형성되어 상기 LED 소자의 둘레를 포획하는 열포획공간부와, 열포획공간부의 상부에 형성된 내측 확산렌즈와 내측 확산렌즈와 동일선상으로 상면에 형성된 외측 확산렌즈를 갖는 결로현상방지용 투명커버를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 인쇄회로기판의 배면에 열전도성이 우수한 금속재로 제작된 방열판이 더 장착되어 있고,
상기 방열판은 베이스판, 베이스판의 중앙에 입설된 중앙 방열날개와, 중앙방열날개를 기준으로 일정 간격을 두고 양쪽으로 경사 방향을 가지고 배열된 다수개의 좌,우 측면 방열날개를 갖되, 각 방열날개의 끝단은 일정한 곡률 반경에 의해 높이가 결정되어져 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 인쇄회로기판은 일정 간격마다 횡방향 또는 종방향으로 슬릿홈을 가지고 있어 곡면 설치가 가능한 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 내측 확산렌즈와 외측 확산렌즈는 격자 배열되어 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 내측 확산렌즈의 구경은 상대적으로 외측 확산렌즈의 구경보다 작게 구성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 LED 모듈과 결로현상방지용 투명커버의 사이에 관통된 다수개의 LED 소자 삽입구멍을 갖는 기밀용 패킹이 더 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일체형 결로현상방지 확산렌즈가 내장된 LED 조명등에 따르면, 일체형 결로현상방지 확산렌즈가 투명커버에 장착되어 LED 소자를 포획한 소공간을 가지므로 발광시 발열로 제습이 이루어져 결로현상방지가 가능하며 외부 오염물질의 침입을 근본적으로 차단할 수 있다. 또한 확산렌즈가 갖는 대직경 반구부 및 소직경 반구부에 의해 조도를 높일 수 있고, 부가되는 방열판에 의해 냉각 성능이 향상되어 등기구의 수명을 향상시킬 수 있다. 또한 기밀용 패킹이 설치될 경우 완벽한 밀폐가 이루어진다.
본 명세서에서 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 첨부한 도면에 기재된 사항에만 한정되어서 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 LED 등기구의 분해사시도.
도 2는 도 1의 조립된 일부단면도 및 체결부 확대도.
도 3은 도 1의 조립된 일부단면도 및 렌즈부 확대도.
도 4는 본 발명에 적용되는 인쇄회로기판이 평면에서 곡면으로 휘어진 상태를 각기 나타내는 예시도.
도 5a는 본 발명의 LED 등기구에 적용되는 방열판의 사시도
도 5b는 도 5a의 일측면도.
아래에서 본 발명은 첨부된 도면에 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되지만 제시된 실시 예는 본 발명의 명확한 이해를 위한 예시적인 것으로 본 발명은 이에 제한되지 않는다.
도 1과 같이 본 실시 예에 따른 일체형 결로현상방지 확산렌즈가 내장된 LED 조명등(10)은 LED 모듈(12) 및 결로현상방지용 투명커버(14)를 포함하여 구성된다.
LED 모듈(12)은 인쇄회로기판(121)과 인쇄회로기판(121)의 일면에 회로 연결되어 실장된 다수개의 LED 소자(122)가 배열되어 있다. 인쇄회로기판(121)은 도 4와 같이 일정 간격마다 횡방향 또는 종방향으로 슬릿홈(121a)을 가지고 있어 평면 및 곡면 설치가 가능하게 구성되어 있다. 곡면 설치의 경우 슬릿홈(121a)을 기준으로 굽어져 인쇄회로기판(121)은 전체적으로 곡면화된다.
결로현상방지용 투명커버(14)는 투명체로 제작되어 있다. 예로, 결로현상방지용 투명커버(14)는 아크릴로 제작될 수 있다. 결로현상방지용 투명커버(14)는 도 2 및 도 3과 같이 하면에 형성되어 상기 LED 소자(122)의 둘레를 포획하는 열포획공간부(141)와, 열포획공간부(141)의 상부에 형성된 내측 확산렌즈(142)와 내측 확산렌즈(142)와 동일선상으로 상면에 형성된 외측 확산렌즈(143)로 구성되어 있다. 본 실시 예에서 내측 확산렌즈(142)와 내측 확산렌즈(142)는 결로현상방지용 투명커버(14)에 격자 배열되어 있으나 이러한 배열에 본 발명에 제한되는 것은 아니다.
바람직하게 내측 확산렌즈(142)의 구경은 상대적으로 외측 확산렌즈(143)의 구경보다 작게 구성된다. 따라서 LED 소자(122)의 발광시 확산 면적이 넓어지고 조명이 더욱 밝아져 조도를 증대시킬 수 있다.
한편, 기밀용 패킹(16)이 더 설치될 수 있다. 기밀용 패킹(16)은 고무 또는 실리콘으로 제작된 판상형으로 LED 소자(122)가 위치될 수 있도록 관통된 LED 소자 삽입구멍(16a)을 가지고 있다. LED 소자 삽입구멍(16a)은 LED 소자(122)와 일대일 대응되는 갯수를 갖는다.
이와 같이 구성된 LED 조명등(10)은 다음과 같이 제작된다.
먼저, LED모듈(12)의 인쇄회로기판(121)에 기밀용 패킹(16)을 배치하고, 그 위에 결로현상방지용 투명커버(14)를 올려 배치한다. 이때 LED모듈(12)의 LED 소자(122)는 결로현상방지용 투명커버(14)의 열포획공간부(141)의 중심에 위치되도록 한다.
이렇게 되면, 도 2와 같이 결로현상방지용 투명커버(14)의 열포획공간부(141)가 LED 소자(122)의 주위를 포획하여 외부와 완전히 차단시킨다.
이후, 인쇄회로기판(121)과 결로현상방지용 투명커버(14)의 접합부 둘레를 통상의 실링재로 실링처리하여 제작된다.
한편, 본 발명의 LED 조명등(10)은 도 1 및 도 6과 같이 인쇄회로기판(121)의 배면측에 열전도성이 우수한 금속재로 제작된 방열판(20)이 더 장착되어 구성될 수 있다. 도 6과 같이 방열판(20)은 베이스판(201), 베이스판(201)의 중앙에 입설된 중앙 방열날개(202)와, 중앙방열날개(202)를 기준으로 일정 간격을 두고 양쪽으로 경사 방향을 가지고 배열된 다수개의 좌,우 측면 방열날개(203,204)를 갖되, 각 방열날개의 끝단은 일정한 곡률 반경에 의해 높이가 결정되어지도록 구성된다.
이와 같이 구성된 LED 조명등(10)은 결로현상방지용 투명커버(14)의 열포획공간부(141)의 내부에 LED 소자(122)가 위치함과 동시에 외부와 밀폐되게 설치되어진다. 따라서 LED 소자(122)의 발광시 발생되는 열은 열포획공간부(141)내에 포획되고 온도상승이 일어나 제습이 이루어지고, 이로 인해 결로현상방지용 투명커버(14)에 결로현상이 방지된다. 또한 방열판(20)의 방열 면적의 증대로 방열 성능이 향상되어 LED 조명등의 수명을 향상시킨다.
지금까지 본 발명은 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되었지만 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 제시된 실시 예를 참조하여 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형 및 수정 발명을 만들 수 있을 것이다. 본 발명은 이와 같은 변형 및 수정 발명에 의하여 제한되지 않으며 다만 아래에 첨부된 청구범위에 의하여 제한된다.
12: LED 모듈
121: 인쇄회로기판
121a: 슬릿홈
122: LED 소자
14: 결로현상방지용 투명커버
142: 내측 확산렌즈
143: 외측 확산렌즈
20: 방열판
202: 중앙방열날개
203,204: 좌,우측 방열날개

Claims (6)

  1. 인쇄회로기판(121)과 인쇄회로기판(121)의 일면에 회로 연결되어 실장된 다수개의 LED 소자(122)가 배열되어 있는 LED 모듈(12)과;
    투명체로서 하면에 형성되어 상기 LED 소자(122)의 둘레를 포획하는 열포획공간부(141)와, 열포획공간부(141)의 상부에 형성된 내측 확산렌즈(142)와 내측 확산렌즈(142)와 동일선상으로 상면에 형성된 외측 확산렌즈(143)를 갖는 결로현상방지용 투명커버(14)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 일체형 결로현상방지 확산렌즈가 내장된 LED 조명등.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 인쇄회로기판(121)의 배면에 열전도성이 우수한 금속재로 제작된 방열판(20)이 더 장착되어 있고,
    상기 방열판(20)은 베이스판(201), 베이스판(201)의 중앙에 입설된 중앙 방열날개(202)와, 중앙방열날개(202)를 기준으로 일정 간격을 두고 양쪽으로 경사 방향을 가지고 배열된 다수개의 좌,우 측면 방열날개(203,204)를 갖되, 각 방열날개의 끝단은 일정한 곡률 반경(R)에 의해 높이가 결정되어져 있는 것을 특징으로 하는 일체형 결로현상방지 확산렌즈가 내장된 LED 조명등.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 인쇄회로기판(121)은 일정 간격마다 횡방향 또는 종방향으로 슬릿홈(121a)을 가지고 있어 곡면 설치가 가능한 것을 특징으로 하는 일체형 결로현상방지 확산렌즈가 내장된 LED 조명등.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 내측 확산렌즈(142)와 외측 확산렌즈(143)는 격자 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 일체형 결로현상방지 확산렌즈가 내장된 LED 조명등.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 내측 확산렌즈(142)의 구경은 상대적으로 외측 확산렌즈(143)의 구경보다 작게 구성된 것을 특징으로 하는 일체형 결로현상방지 확산렌즈가 내장된 LED 조명등.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 LED 모듈(12)과 결로현상방지용 투명커버(14)의 사이에 관통된 다수개의 LED 소자 삽입구멍(16a)을 갖는 기밀용 패킹(16)이 더 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 일체형 결로현상방지 확산렌즈가 내장된 LED 조명등.
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NL2025166B1 (en) * 2020-03-19 2021-10-20 Schreder Sa Light emitting device with spacer layer

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