KR20150139297A - 광고용 led 조명 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 광고용 LED 조명 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로 1개의 스위치 모드 전원 공급부를 이용하여 다수의 LED 형광등에 정전류를 공급할 수 있으며, 스위치 모드 전원 공급부를 광고판 내부에 위치한 LED 형광등과 달리 사용자가 접근이 용이한 장소에 배치하여 용이하게 수리 보수가 가능한 광고용 LED 조명 장치에 관한 것입니다.

Description

광고용 LED 조명 장치{Apparatus for advertising LED light}
본 발명은 광고용 LED 조명 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로 1개의 스위치 모드 전원 공급부를 이용하여 다수의 LED 형광등에 정전류를 공급할 수 있으며, 스위치 모드 전원 공급부를 광고판 내부에 위치한 LED 형광등과 달리 사용자가 접근이 용이한 장소에 배치하여 용이하게 수리 보수가 가능한 광고용 LED 조명 장치에 관한 것입니다.
최근 저탄소 녹색성장의 한 축으로 부각되고 있는 LED(Light Emitting Diode)가 차세대 광원으로 급부상하고 있다. 휴대폰에서 TV, 일반 조명까지 쓰임새가 확대되면서 에너지절감·친환경 광원으로서 LED의 강점이 녹색산업 육성의 필요성이 제기되면서 LED 산업은 미래 성장동력으로 기대를 모으고 있다. 특히, 우리나라 전체 에너지 소비의 24% 가량이 건축물의 냉난방과 조명 등에서 소비되는 것을 감안해 보면 자체 발전 설비를 갖추는 것과 함께 LED 조명 사용은‘저탄소, 녹색성장’사업에 필수적이다.
LED는 전기를 가하면 빛을 내는 일종의 반도체로서, 전기에너지를 직접 빛으로 바꿔주기 때문에 기존 백열등이나 형광등에 비해 효율이 높아 전력소모가 적고, 발광이나 소등 속도가 빠르다. 또 수명이 길고 수은이나 카드뮴 등 유해물질을 전혀 포함하지 않고 있는 것도 장점으로 꼽힌다. LED는 백열전구에 비해 효율이 10배나 좋고 수명도 16배나 길다. 에너지 확보와 환경문제가 심각해지는 최근 상황에서 LED가 새로운 광원으로 각광받는 이유다.
LED의 활용 분야가 점점 더 확대되고 있어 시장 규모는 더욱 커질 것으로 예상되는데, 조명산업에서도 LED는 다양한 장점을 보유해 각광을 받고 있다. 옥외 경관 조명에만 사용되던 LED조명을 공용 면적에 LED조명 및 가로등 설치, 주택 내부, 단지 시설물 등에까지 그 영역을 넓혀가고 있다.
최근에는 LED 모듈을 직렬로 다수 연결하여 기존의 형광등 형상으로 제조되는 LED 형광등이 사용되고 있는데, 이러한 LED 형광등은 옥외 광고판의 광원으로도 널리 이용되고 있다.
도 1은 LED 형광등을 이용한 종래 광고용 LED 조명 장치의 일 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 참고로 살펴보면, 스위치 모드 전원 공급부(1, SMPS, Switching mode power supply)로 220V의 교류 상용 전원이 인가되는 경우, 스위치 모드 전원 공급부(1)는 교류 상용 전원을 정전류로 변환하며, 변환한 정전류를 각각의 LED 형광등(3)으로 제공한다. 1개의 스위치 모드 전원 공급부(1)에는 다수의 LED 형광등(3)이 연결되어 있다. 각 LED 형광등(3)에는 다수의 LED 모듈이 직렬로 연결되어 있으며, 스위치 모드 전원 공급부(1)는 각 LED 형광등에 연결되어 있는 LED 모듈의 수에 상응하는 정전류를 공급하여야 정격 밝기로 LED 모듈을 발광시키며 동시에 LED 모듈에서 열이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
그러나 스위치 모드 전원 공급부(1)에 연결되어 있는 LED 형광등(3)의 위치가 상이함에 따라 스위치 모드 전원 공급부(1)와 LED 형광등(3) 사이의 저항손실이 상이하며, 따라서 각 LED 형광등(3)에 동일한 정전류를 제공하기 곤란하다.
도 2는 LED 형광등을 이용한 종래 광고용 LED 조명 장치의 다른 예를 설명하기 위한 도면이다. 도 1을 참고로 설명한 종래 광고용 LED 조명 장치가 가지는 문제점을 해결하기 위하여, 도 2의 광고용 LED 조명 장치를 구체적으로 살펴보면 220V 교류 상용 전원을 정전류로 변환하는 1개의 스위치 모드 전원 공급부(11)와 스위치 모드 전원 공급부(11)로부터 정전류를 입력받아 발광되는 LED 형광등(13) 1개가 각각 쌍으로 연결되어 있다. 이와 같이 LED 형광등(13)마다 스위치 모드 전원 공급부(11)를 연결시킴으로써, LED 형광등(13)으로 안정적인 전원을 공급할 수 있다.
그러나 LED 형광등(13)마다 개별적인 스위치 모드 전원 공급부(11)를 구비하여야 하기 때문에, 광고판의 제조 비용이 증가한다는 문제점을 가진다.
또한, LED 형광등(13)의 수명과 스위치 모드 전원 공급부(11)의 수명이 서로 상이한데, 통상적으로 LED 형광등(13)은 5만 시간 정도의 수명을 가지는 반면 스위치 모드 전원 공급부(11)는 LED 형광등(13)보다 짧은 수명을 가진다. LED 형광등을 광고용 광원으로 이용하는 경우, 광고판의 하우징은 건물의 옥외에 장착되며 하우징의 내부에 스위치 모드 전원 공급부(11), LED 형광등(13) 등의 구성요소가 모두 배치된다. 스위치 모드 전원 공급부(11)와 LED 형광등(13)의 서로 다른 수명으로 인하여 LED 형광등(13)은 그대로 유지한 채 스위치 모드 전원 공급부(11)만을 종종 교체하는 경우 광고판이 설치되어 있는 옥상이나 건물 외벽 등으로 관리자가 이동하여 스위치 모드 전원 공급부(11)를 교체하여야 하기 때문에 불편하다는 문제점을 가진다.
본 발명은 위에서 언급한 종래 광고용 LED 조명 장치가 가지는 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명이 이루고자 하는 목적은 1개의 스위치 모드 전원 공급부를 이용하여 다수의 LED 형광등으로 정전류를 제공할 수 있는 광고용 LED 조명 장치를 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 목적은 스위치 모드 전원 공급부를 광고판 내부에 위치한 LED 형광등과 달리 사용자가 접근이 용이한 장소에 배치하여 용이하게 수리 보수가 가능한 광고용 LED 조명 장치를 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 또 다른 목적은 주로 건물의 옥상 또는 외벽에 배치되는 광고판의 특성에 따라 방수 또는 방습 기능을 가지는 LED 형광등이 배치되어 있는 광고용 LED 조명 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 광고용 LED 조명 장치 내부 공간을 구비하는 광고 하우징과, 상용 전원을 정전압으로 변환하는 1개의 스위치 모드 전원 공급부(SMPS, Stitched Mode Power supply)와, 광고 하우징 내부 공간에 배치되어 있으며 스위치 모드 전원 공급부로부터 공급되는 정전압 전원을 정전류로 변환하는 정전류 변환부와, 정전류에 의해 구동되는 다수의 LED 형광등을 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서 다수의 LED 형광등은 스위치 모드 전원 공급부에 병렬로 다수 연결되어 있는 것을 특징으로 한다.
여기서 스위치 모드 전원 공급부는 광고 하우징 외부에 배치되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 정전류 변환부는 LED 형광등의 내부에 배치되며, LED 형광등은
형광등 하우징과, 형광등 하우징의 내부에 배치되는, 서로 직렬로 다수 연결되어 있는 LED 모듈과, 형광등 하우징을 밀봉하는 밀봉 개폐부를 포함하며, 밀봉 개폐부에는 정전류 변화부와 스위치 모드 전원 공급부을 서로 연결하는 전선이 통과하는 통과홀이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 정전류 변환부는 광고 하우징 내부 공간에 배치되며, LED 형광등은 형광등 하우징과, 형광등 하우징의 내부에 배치되는, 서로 직렬로 다수 연결되어 있는 LED 모듈과, 형광등 하우징을 밀봉하는 밀봉 개폐부를 포함하며, 밀봉 개폐부에는 정전류 변화부와 LED 모듈을 서로 연결하는 전선이 통과하는 통과홀이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
여기서 LED 형광등은 통과홀과 형광등 하우징 내부 사이의 공기 흐름을 차단하는 차단부를 더 포함하는데, 차단부는 밀봉 개폐부의 내부에 채워져 응고되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 광고용 LED 조명 장치는 다음과 같은 다양한 효과들을 가진다.
첫째, 본 발명에 따른 광고용 LED 조명 장치는 1개의 스위치 모드 전원 공급부를 이용하여 다수의 LED 형광등으로 정전류를 제공함으로써, 저렴한 비용으로 광고용 LED 조명 장치를 제조할 수 있다.
둘째, 본 발명이 이루고자 하는 광고용 LED 조명 장치는 스위치 모드 전원 공급부를 광고판 내부에 위치한 LED 형광등과 달리 사용자가 접근이 용이한 장소에 배치함으로써, 광고용 LED 조명 장치를 용이하게 수리 보수할 수 있다.
셋째, 본 발명에 따른 LED 광고용 조명 장치는 주로 건물의 외부에 배치되는 광고판의 특성에 따라 방수 또는 방습 기능을 가지는 LED 형광등을 광고판 내부에 배치함으로써, 습기로 인해 LED 형광등이 고장나는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 LED 형광등을 이용한 종래 광고용 LED 조명 장치의 일 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 LED 형광등을 이용한 종래 광고용 LED 조명 장치의 다른 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 광고용 LED 조명 장치의 설치 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 광고용 LED 조명 장치를 설명하기 위한 기능 블록도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 조명등의 일 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 형광등의 밀봉 개폐부를 보다 구체적으로 설명하기 위한 도면이다.
이하 첨부한 도면을 참고로 본 발명에 따른 광고용 LED 조명 장치에 대해 보다 구체적으로 살펴본다.
도 3은 본 발명에 따른 광고용 LED 조명 장치의 설치 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 3을 참고로 살펴보면, 건물(100)의 외곽의 옥상 또는 외벽에 광고판(110)이 설치되는데, 광고판(110)은 내부 공간을 구비하는 광고판 하우징(111)과 광고판 하우징(111)의 내부 공간에 LED 조명등(113)이 다수 배치되어 있다. 광고판 하우징(111)의 외부에는 광고물이 도시되어 있으며, 광고판 하우징(111)의 내부에 배치되어 있는 LED 조명등(113)을 광원으로 이용하여 광고물을 밝게 하여 광고한다.
광고판(110)과 전원 공급부(120)는 서로 전선으로 연결되어 있어서 전원 공급부(120)로부터 광고판(110)으로 전원으로 공급하는데, 광고판(110)의 내부에 배치되어 있는 LED 조명등(113)은 전원 공급부(120)로부터 공급되는 전원에 의해 발광된다.
여기서 전원 공급부(120)는 상용 전원을 정전압으로 변환하는 스위치 모드 전원 공급부(미도시)를 포함하여 상용 전원을 정전압으로 변환하며 변환한 정전압을 광고판(110)의 다수 LED 조명등(113)으로 공급한다. 여기서 정전압은 각 LED 조명등(113)으로 제공되기 전 각 LED 조명등(113)에 직렬로 배치되어 있는 LED 모듈의 수에 상응하는 구동 전원의 정전류로 변환되며, 각 LED 조명등(113)에는 정전류가 인가된다.
본원발명에서 전원 공급부(120)의 스위치 모드 전원 공급부는 상용 전원을 정전류가 아닌 정전압으로 변환하여 광고판(110)으로 공급함으로써, 정전압을 용이하게 정전류로 변환하여 광고판(110)의 각 LED 조명등(113)으로 공급할 수 있으며 더욱이 1개의 스위치 모드 전원 공급부만을 사용하여 안정적으로 다수의 LED 조명등(113) 각각에 정전류를 공급할 수 있다. 또한 스위치 모드 전원 공급부를 광고판(110)에 배치하지 않고 관리자가 접근이 용이한 전원 공급부(120)에 설치함으로써, LED 조명등(113)보다 수명이 짧은 스위치 모드 전원 공급부를 용이하고 편리하게 교체 수리가 가능하다.
도 4는 본 발명에 따른 광고용 LED 조명 장치를 설명하기 위한 기능 블록도이다.
도 4를 참고로 보다 구체적으로 살펴보면, 스위치 모드 전원 공급부(210, SMPS)는 220V의 교류 상용 전원을 입력받아 24V의 정전압으로 변환시킨다. 스위치 모드 전원 공급부(210)는 MOSFET 등 반도체 소자를 스위치로 사용하여 입력전원을 정전류 또는 정전압을 출력하는데, 본 발명에 따른 스위치 모드 전원 공급부(210)는 교류 상용 전원을 정전압으로 변환시킨다. 스위치 모드 전원 공급부(210)는 본원발명이 속하는 기술분야에서 널리 알려진 구성요소이므로 이에 대한 자세한 설명은 생략한다.
정전류 변환부(220)는 스위치 모드 전원 공급부(210)로부터 공급되는 정전압을 정전류로 변환하고, 변환한 정전류를 정전류 변환부(220)에 접속되어 있는 LED 조명등(230)으로 공급한다. 여기서 정전류 변환부(220)와 LED 조명등(230)는 각각 1개씩 그룹을 이루고 있으며, 정전류 변환부(220)와 LED 조명등(230)의 다수 그룹이 서로 병렬로 배치된다.
정전류 변환부(220)와 LED 조명등(230)의 각 그룹으로 정전압이 인가되기 때문에, 정전류 변환부(220)는 LED 조명등(230)과 스위치 모드 전원 공급부(210) 사이의 저항 변화만으로도 LED 조명등(230)에 정전류를 인가할 수 있다. 여기서 정전류 변환부(220)는 저항 또는 가변 저항인 것을 특징으로 한다.
바람직하게, LED 조명등(230)은 다수의 LED 모듈이 직렬로 연결되어 있는, 종래 형광등 형상의 LED 형광등인 것을 특징으로 하며, 정전류 변환부(220)는 각 LED 조명등(230)에 직렬로 연결되어 있는 전체 LED 모듈의 수에 상응하는 정전류의 구동 전원을 LED 조명등(230)으로 인가한다.
이와 같이 스위치 모드 전원 공급부(210)는 상용 전원을 정전압으로 변환하고, 정전류 변환부(220)와 LED 조명등(230)의 다수 그룹을 서로 병렬로 연결함으로써 각 그룹에 동일한 정전압(V1)을 인가하며 각 그룹의 정전류 변환부(220)는 정전압(V1)을 정전류로 변환하여 각 LED 조명등(230)으로 공급한다. 따라서 1개의 스위치 모드 전원 공급부(210)만을 사용하여 다수의 LED 조명등(230)에 정전류를 인가할 수 있다.
바람직하게, 정전류 변환부(220)와 LED 조명등(230)은 광고판 하우징의 내부에 함께 배치되며 스위치 모드 전원 공급부(110)는 광고판과 별개로 관리자가 용이하게 접근할 수 있는 장소에 배치함으로써, 스위치 모드 전원 공급부(210)만을 용이하게 교체 수리할 수 있다.
한편, 통상적으로 광고판은 건물의 외벽 또는 옥상 등과 같이 건물 외부에 설치되는데, 광고판 하우징의 내부에 배치되는 LED 조명등의 경우 습기로 인하여 잦은 고장이 발생할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 조명등의 일 예를 설명하기 위한 도면이다. 본 발명이 적용되는 분야에 따라 LED 조명등은 다수의 LED 모듈이 직렬로 연결되어 다양한 모양으로 제조될 수 있는데 이하에서는 LED 조명등의 일 예로 LED 형광등을 설명한다.
도 5를 참고로 보다 구체적으로 살펴보면, 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 조명등은 양단이 개방되어 있는 개방구를 구비하는 형광등 하우징(310)과, 개방구를 통해 형광등 하우징(310)의 내부로 삽입 배치되는, 다수의 LED 모듈이 직렬로 실장되어 있는 LED 모듈 기판(320) 및 형광등 하우징(310)의 양단 개방구를 밀봉하는 밀봉 개폐부(330)를 구비하고 있다. 바람직하게, 형광등 하우징(310)의 내부 하단 또는 내부 상단에는 LED 모듈 기판(320)이 슬라이딩 방식으로 삽입되는 슬라이딩 체결홈(311)이 형성되어 있다. 바람직하게, LED 모듈 기판(320)에는 정전류 변환부가 함께 실장되어, LED 형광등에 정전류 변환부가 일체로 제조될 수 있다.
LED 모듈 기판(320)으로 인가되는 전원은 스위치 모드 전원 공급부로부터 공급되는데, 스위치 모드 전원 공급부와 LED 모듈 기판(320)은 전선(340)을 통해 연결되어 있다. 밀봉 개폐부(330)에는 전선이 통과하는 통과홀(미도시)이 형성되어 있다.
본 발명이 적용되는 분야에 따라 정전류 변환부는 LED 형광등과 별개로 제작되어 광고판 하우징 내부에 LED 형광등과 함께 배치될 수 있으며, 이는 본 발명의 범위에 속한다. 이러한 경우 LED 모듈 기판으로 인가되는 전원은 정전류 변환부로부터 공급받는다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 형광등의 밀봉 개폐부를 보다 구체적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 6을 참고로 보다 구체적으로 살펴보면, 밀봉 개폐부(230)는 형광등 하우징의 양단 개방구를 밀봉하는 개폐부 하우징(331)과, 개폐부 하우징(331)의 일단에 형성되어 있으며 전선이 삽입 통과되는 통과홀(333)과, 통과홀(333)이 형성되어 있는 개폐부 하우징(331)의 외부에서 통과홀(333)로 투과되는 습기를 1차적으로 차단하는 외부 차단부(335), 통과홀(333)과 형광등 하우징(310) 내부 사이의 공기 흐름을 2차적으로 차단하는 차단부(337)를 포함하여 구성되어 있다. 여기서 삽입핀(339)은 LED 형광등을 광고판의 내부에 형성되어 있는 삽입홈에 삽입하여 LED 형광등을 광고판에 고정 거치하는데 사용된다.
외부 차단부(335)에는 전선(340)이 억지끼움 방식으로 삽입 통과되는 삽입 통과홀이 형성되어 외부 차단부(335)를 통해 통과홀(333)로 습기가 투과되는 것을 1차적으로 방지하며, 차단부(337)를 통해 통과홀(333)로 투과된 습기가 형광등 하우징(310)의 내부로 투과되는 것을 2차적으로 방지한다.
여기서 차단부(337)는 개폐부 하우징(331)의 내부에 채워진 후 시간 경과에 따라 응고되는 물질로, 실리콘 접착제, 에폭시 접착제 등이 사용될 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
1, 11: 스위치 모드 전원 공급부 3, 13: LED 조명등
100: 건물 110: 광고판
111: 광고판 하우징 113, 230: LED 형광등
210: 스위치 모드 전원 공급부 220: 정전류 변환부
310: 형광등 하우징
320: LED 모듈 기판 330: 밀봉 개폐부
340: 전선 331: 개폐부 하우징
333: 통과홀 335: 외부 차단부
337: 차단부 339: 삽입핀

Claims (7)

  1. 광고용 LED 조명 장치에 있어서,
    내부 공간을 구비하는 광고판 하우징;
    상용 전원을 정전압으로 변환하는 1개의 스위치 모드 전원 공급부(SMPS, Stitched Mode Power supply);
    상기 광고판 하우징 내부 공간에 배치되어 있으며 상기 스위치 모드 전원 공급부로부터 공급되는 정전압 전원을 정전류로 변환하는 정전류 변환부; 및
    상기 정전류에 의해 구동되는 다수의 LED 형광등을 포함하는 것을 특징으로 하는 광고용 LED 조명 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 다수의 LED 형광등은
    상기 스위치 모드 전원 공급부에 병렬로 다수 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 광고용 LED 조명 장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 스위치 모드 전원 공급부는
    상기 광고판 하우징 외부에 배치되는 것을 특징으로 하는 광고용 LED 조명 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 정전류 변환부는 상기 LED 형광등의 내부에 배치되며,
    상기 LED 형광등은
    형광등 하우징;
    상기 형광등 하우징의 내부에 배치되는, 서로 직렬로 다수 연결되어 있는 LED 모듈; 및
    상기 형광등 하우징을 밀봉하는 밀봉 개폐부를 포함하며,
    상기 밀봉 개폐부에는 상기 정전류 변화부와 상기 스위치 모드 전원 공급부을 서로 연결하는 전선이 통과하는 통과홀이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 광고용 LED 조명 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 정전류 변환부는 상기 광고 하우징 내부 공간에 배치되며,
    상기 LED 형광등은
    형광등 하우징;
    상기 형광등 하우징의 내부에 배치되는, 서로 직렬로 다수 연결되어 있는 LED 모듈; 및
    상기 형광등 하우징을 밀봉하는 밀봉 개폐부를 포함하며,
    상기 밀봉 개폐부에는 상기 정전류 변화부와 상기 LED 모듈을 서로 연결하는 전선이 통과하는 통과홀이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 광고용 LED 조명 장치.
  6. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서, 상기 LED 형광등은
    상기 통과홀과 상기 형광등 하우징 내부 사이의 공기 흐름을 차단하는 차단부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광고용 LED 조명 장치.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 차단부는
    상기 밀봉 개폐부의 내부에 채워져 응고되는 것을 특징으로 하는 광고용 LED 조명 장치.
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