KR20170124381A - 엘이디 조명장치 - Google Patents

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KR20170124381A
KR20170124381A KR1020160054210A KR20160054210A KR20170124381A KR 20170124381 A KR20170124381 A KR 20170124381A KR 1020160054210 A KR1020160054210 A KR 1020160054210A KR 20160054210 A KR20160054210 A KR 20160054210A KR 20170124381 A KR20170124381 A KR 20170124381A
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김덕용
노동식
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주식회사 기가테라
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Abstract

본 발명은 엘이디 조명장치에 관한 것으로, 저면이 개방된 제1수용공간부(110), 제2수용공간부(120) 및 전원공급부가 수용되는 제3수용공간부(130)를 제공하는 케이스부(100)를 포함하며, 상기 제1수용공간부(110)와 제2수용공간부(120)에는 엘이디를 실장한 기판이 각각의 설치면에 고정설치되고, 설치면을 제외한 제1수용공간부(110) 또는 제2수용공간부(120)를 정의하는 다른 면들의 설치각과 면적에 따라 배광이 결정되도록 할 수 있다.

Description

엘이디 조명장치{LED lighting device}
본 발명은 엘이디 조명장치에 관한 것으로, 구체적으로는 제조비용을 줄임과 아울러 용도에 부합하는 배광을 제공할 수 있는 엘이디 조명장치에 관한 것이다.
최근 전력의 소비량이 증가하면서 우리 나라에도 블랙 아웃의 발생 우려가 높아지고, 전력 소모가 많은 시간에 전력 소비를 줄일 수 있는 다양한 정책들이 제안되고 있다. 예를 들어 건물마다 에너지 소비 총량제를 시행하여 기준치를 넘어선 경우에 과징금을 추징하거나, 점심시간 변경, 근무복 규정 변경, 지하철의 운행 간격 조정 등 다양한 방법이 시행되고 있다.
이처럼 전력 소비량을 줄이기 위한 방법의 하나로 기존의 백열전구나 형광등에 비하여 소비전력이 현저하게 낮은 엘이디를 이용한 조명장치가 제안되고 있다. 그러나 엘이디 조명장치의 경우 엘이디 자체의 가격이 백열전구나 형광등에 비하여 고가이며, 방열구조 및 전원공급장치가 별도로 마련되어야 하기 때문에 가격이 상대적으로 고가이기 때문에 상용화에 어려움이 있다.
따라서 엘이디 조명의 상용화를 이루어 엘이디 조명 시장을 활성화할 수 있는 방법으로 가격 경쟁력을 확보하는 방법이 있으며, 이를 위해 최대한 부품 수를 줄이고, 제조 공정 또는 조립 공정의 수를 줄일 수 있는 엘이디 조명장치의 개발이 요구되고 있다.
엘이디 조명장치 시장에서 또 다른 이슈는 '빛공해의 방지'이다. 예를 들어 방범등은 우범지역이나 골목길에 설치되어 범죄의 예방 기능을 할 수 있도록 하는 용도이지만, 주거지역의 골목길에 설치되기 때문에 방범등의 빛이 주택의 창문을 통해 실내를 조명하게 되어 빛공해를 유발하고, 잦은 민원 발생의 원인이 되는 문제점이 있었다.
이러한 빛공해의 유발을 방지하기 위해서는 엘이디 조명장치의 용도에 부합하는 적절한 배광을 제공할 필요가 있다. 그러나 배광의 조절을 위해 조명부의 각도를 조정하는 장치등을 부가하는 경우, 엘이디 조명장치의 부피가 커지며, 제조비용도 증가하게 되어 위의 시장 활성화와는 상반되는 결과를 발생시키게 된다.
따라서 현재 엘이디 조명시장에서는 가격이 저렴하면서도 용도에 부합하는 배광을 가지는 엘이디 조명장치의 개발이 요구되고 있다.
종래 배광을 조절하여 빛공해의 유발을 방지하는 엘이디 조명장치가 등록특허 10-1218551호(엘이디 보안등의 배광구조, 2012년 12월 28일 등록)에 기재되어 있다.
상기 등록특허는 하부가 개방되고, 수납공간을 가지는 하우징과, 상기 하우징의 수납공간에 고정되는 엘이디 고정편과, 상기 엘이디 고정편에 고정되는 엘이디 모듈과, 광을 집광하는 광집광부가 결합된 구성이며, 특히 광집광부는 관통홀을 갖는 사각플랜지 내부에 상부로 볼록한 반사판이 절곡되게 형성되고, 상기 반사판의 일측은 만곡되게 형성되고, 타측은 직각되게 형성되며, 상기 직각 절곡부분에 모듈 받침 노출홈이 일체로 형성된 구성이다.
이와 같이 종래에는 엘이디모듈을 하우징에 고정하기 위한 엘이디 고정편을 사용해야 하며, 그 엘이디 고정편의 형상 또한 엘이디를 경사지지하기 위하여 특정한 형상으로 가공된 것을 사용해야 한다. 이는 부품 수의 증가에 따른 제조원가의 상승, 조립공정의 증가에 따른 제조원가의 상승 요인이 된다.
또한 광집광부는 렌즈의 일종으로 광을 집중시켜 빛공해의 발생을 방지하면서도 보안등에 적합한 배광을 형성하기 위한 구성이며, 이러한 광집광부에 의해 엘이디 조명장치의 원가가 더욱 증가하게 되는 문제점이 있었다.
본 발명의 바람직한 실시예에 엘이디 조명장치는, 전술한 문제점을 해결하기 위하여 다음과 같은 해결과제를 발명의 목적으로 한다.
먼저, 부품의 수를 줄일 수 있는 엘이디 조명장치를 제공하는 것이다.
또한 빛공해를 방지하면서도 요구되는 배광을 제공하되, 배광을 형성하기 위한 추가적인 부품을 사용하지 않는 엘이디 조명장치를 제공하는 것이다.
그리고 엘이디와 전원공급부를 동시에 수용하되, 최대한 격리가 되도록 하여 엘이디와 전원공급부 상호간에 열이 전달되는 것을 방지할 수 있는 엘이디 조명장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 해결과제는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당해 기술분야에 있어서의 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위한 엘이디 조명장치는, 저면이 개방된 제1수용공간부(110), 제2수용공간부(120) 및 전원공급부가 수용되는 제3수용공간부(130)를 제공하는 케이스부(100)를 포함하며, 상기 제1수용공간부(110)와 제2수용공간부(120)에는 엘이디를 실장한 기판이 각각의 설치면에 고정설치되고, 설치면을 제외한 제1수용공간부(110) 또는 제2수용공간부(120)를 정의하는 다른 면들의 설치각과 면적에 따라 배광이 결정되도록 할 수 있다.
상기 케이스부(100)의 후단에는 지주 또는 아암에 상기 케이스부(100)를 고정하는 결합부(200)가 착탈가능하게 결합되도록 할 수 있다.
상기 제3수용공간부(130)는 상기 케이스부(100)에서 상기 결합부(200)에 인접한 위치에 위치하며, 상기 제1수용공간부(110)와 제2수용공간부(120)는 상기 제3수용공간부(130)와 상기 케이스부(100)의 전면 사이에 위치하되, 상기 케이스부(100)의 전면과 후면 중앙을 기준으로 서로 대칭이 되도록 위치할 수 있다.
상기 제1수용공간부(110)와 제2수용공간부(120) 각각은, 상기 설치면과, 상기 설치면의 상단에 상단이 접하며 하단이 케이스부(100)의 저면부까지 이어지는 제1면과, 상기 제1면과 상기 설치면의 우측면에 두 변이 접하는 삼각형 형상의 제2면과, 상기 제1면과 상기 설치면의 좌측면에 두 변이 접합하는 삼각형 형상의 제3면의 의해 정의되는 공간일 수 있다.
상기 설치면은, 상단과 하단이 평행하며, 상단의 길이가 하단보다 짧은 사다리꼴 형상이며, 우측변과 하단이 이루는 내각이 좌측변과 하단이 이루는 내각과 다르게 할 수 있다.
상기 설치면은, 상기 케이스부(100)의 개방부와의 내각인 설치각이 예각인 것으로 할 수 있다.
상기 설치면의 설치각과, 우측변과 하단이 이루는 내각 및 좌측변과 하단이 이루는 내각의 변경에 의해, 상기 제1면, 제2면, 제3면의 면적과 설치각이 변경되어, 배광을 조절할 수 있다.
본 발명은 엘이디를 실장한 기판을 직접 케이스부에 고정설치하고, 엘이디의 방출광의 배광을 케이스부의 내측 반사면들을 이용하여 용도에 적합하게 조절함으로써, 엘이디를 고정하기 위한 부품이나 배광을 위한 부품을 사용하지 않으며 따라서 원가를 절감할 수 있는 효과가 있으며, 나아가 원가의 절감에 의해 엘이디 조명 시장을 활성화시킬 수 있는 효과가 있다.
또한 본 발명은 일체형의 케이스부에 조명을 위한 복수의 수용공간부와는 최대한 격리되도록 전원공급부를 수용하는 수용공간부 형성함으로써, 엘이디와 전원공급부 상호간에 열이 전도되는 것을 방지하여 수명의 단축을 방지할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 엘이디 조명장치의 사시도이다.
도 2는 도 1의 저면측 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 제1수용공간부(110)를 이루는 각 면들을 공간직교좌표계에 배치한 설명도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
또한, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 발명의 사상을 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 발명의 사상이 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 됨을 유의해야 한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 엘이디 조명장치의 상부측 사시도이고, 도 2는 도 1의 저면측 분해 사시도이다.
도 1과 도 2를 각각 참조하면 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 엘이디 조명장치는, 각각 상부측으로 돌출되어 저면이 개방되며, 각각 분리된 제1수용공간부(110), 제2수용공간부(120) 및 제3수용공간부(130)를 제공하는 케이스부(100)와, 상기 케이스부(100) 후면에 탈부착 가능하게 결합되어 상기 케이스부(100)를 지주 또는 아암에 결합할 수 있도록 하는 결합부(200)를 포함하여 구성된다.
상기 제1 내지 제3수용공간부(110,120,130)의 배치는 상기 전원공급부를 수용하는 제3수용공간부(130)가 상기 결합부(200)가 결합되는 케이스부(100)의 후면에 가깝게 마련되어 있으며, 상기 제1수용공간부(110)와 제2수용공간부(120)는 상기 제3수용공간부(130)의 전면측에서 상호 마주하게 배치된다. 상기 제1수용공간부(110)와 제2수용공간부(120)는 상기 케이스부(100)의 전면과 후면을 가로지르는 가상의 중심선을 기준으로 상호 대칭되는 형상으로 마련되어 있다.
상기 제1수용공간부(110)와 제2수용공간부(120)에는 상기 전원공급부로부터 전원을 공급받아 광을 방출하는 엘이디들이 실장된 기판(LED1,LED2)가 직접 접하여 설치되는 설치면(114,124)을 제공한다.
이하, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 엘이디 조명장치의 구성과 작용에 대하여 보다 상세히 설명한다.
먼저, 케이스부(100)는 상기 제1 내지 제3수용공간부(110,120,130)의 형성을 위하여 상부측으로 돌출되는 제1 내지 제3돌출부(101,102,103)를 갖는다. 따라서 상기 제1 내지 제3수용공간부(110,120,130)의 사이에는 케이스부(100)의 일부에 의해 서로 독립적으로 분리된 구조를 갖는다.
상기 케이스부(100)는 전원공급부와 엘이디 조명부가 일체로 마련될 수 있도록 하는 구조이며, 지주나 지주에 연결되는 아암에 케이스부(100)를 고정 설치할 수 있도록 하는 결합부(200)가 배면에 결합된다.
상기 결합부(200)와 케이스부(100)의 결합부분에는 외부의 전원이 제3수용공간부(130)에 실장되는 전원공급부에 연결될 수 있도록 전선을 고정하는 커넥터(210)가 마련될 수 있다.
상기 케이스부(100)와는 분리 가능하게 결합되는 구조로 하는 것이 바람직하다.
이처럼 상기 결합부(200)를 케이스부(100)로부터 분리할 수 있도록 하는 이유는, 특히 지주에 고정되는 형상과 아암에 고정되는 형상에 차이가 있을 수 있으며, 동일한 지주 또는 아암에 결합되는 경우에도 지주의 굵기나 아암의 굵기에 따라 적당한 형상과 크기의 결합부(200)로 교체할 수 있도록 하기 위한 것이다.
앞서 설명한 바와 같이 상기 제1 내지 제3수용공간부(110,120,130)는 제3수용공간부(130) 케이스부(100)의 후면측, 제1 내지 제2수용공간부(110,120)가 상기 제3수용공간부(130)와 인접하여 케이스부(100)의 전면측에 배치된다.
상기 제1수용공간부(110)와 제2수용공간부(120)는 상기 케이스부(100)의 전면과 후면의 중앙을 연결하는 가상의 선을 기준으로 상호 대칭되는 형상이며, 이후에 특별한 설명이 없더라도 제1수용공간부(110) 또는 제2수용공간부(120)에 대한 구체적인 설명은 제2수용공간부(120) 또는 제1수용공간부(110)에도 동일하게 적용될 수 있는 것이다.
상기 제1수용공간부(110)와 제2수용공간부(120) 각각을 형성하기 위하여 돌출된 제1돌출부(101)와 제2돌출부(102)의 형상은 케이스부(100)의 정면에서 봤을 때 삼각형 형상으로 한다. 즉, 제1수용공간부(110)와 제2수용공간부(120) 각각을 이루는 면의 수는 저면이 개방되어 있기 때문에 4개의 면으로 이루어져 있다.
상기 제1수용공간부(110)를 이루는 면들은 각각 엘이디가 실장된 기판(LED1)이 고정 설치되며, 케이스부(100)의 일측면과 가장 가까운 면인 설치면(114)과, 상기 설치면(114)과의 상단에 상단이 접하며 하단이 상기 상단으로부터 하향으로 경사지게 배치되어 케이스부(100)의 중앙부까지 이어지는 제1면(111)과, 상기 설치면(114)과 제1면(111)의 양측면부에 접하는 제2면(112) 및 제3면(113)으로 이루어진다.
제2수용공간부(120)를 이루는 면들 또한 기판(LED2)가 설치되는 설치면(124)과, 제1면(121), 제2면(122), 제3면(123)을 포함하여 상기 제1수용공간부(120)와 대칭되는 구조를 갖는다.
따라서 상기 제1수용공간부(110)의 제1면(111)의 하단과 제2수용공간부(120)의 제1면(121)의 하단이 상기 케이스부(100)의 저면 중앙부에서 서로 인접하게 위치하게 된다.
상기 제1면(111,121), 제2면(112,122) 및 제3면(113,123)은 경면 처리가 된 것일 수 있으나, 반사시트를 부착하여 상기 기판(LED1,LED2)에 실장된 엘이디에서 방출되는 광이 반사되어 제1수용공간부(110)와 제2수용공간부(120)의 아래쪽을 통해 방출되도록 한다.
이때, 상기 케이스부(100)의 저면부에는 커버부(300)가 설치된 것일 수 있다. 또한 상기 기판(LED1,LED2)이 접하는 설치면(114,124)의 상부 외측인 상기 제1돌출부(101)와 제2돌출부(102)의 일부에는 방열핀(140)들이 마련되어 엘이디에서 발생되는 열을 방출시킨다.
이와 같은 본 발명의 구조에서 상기 제1면(111,121), 제2면(112,122), 제3면(113,123)은 각각 면적과 경사각 등에 차이가 있으며, 그 차이에 의해 배광을 조절할 수 있다.
즉, 종래와 같이 배광의 조절을 위한 별도의 수단을 사용하지 않고도 배광을 조절할 수 있으며, 따라서 부품의 수를 줄이고, 원가를 절감하며, 조립 공정의 수를 줄일 수 있게 된다.
이와 같이 제1수용공간부(110)와 제2수용공간부(120)를 이루는 면들을 이용하여 배광을 조절할 수 있음을 아래에서 좀 더 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명의 제1수용공간부(110)를 이루는 각 면들을 공간직교좌표계에 배치한 설명도이다.
상기 제1면(111)의 하단 중앙부가 좌표계의 원점에 위치하도록 x축과 평행하게 배치한 상태에서, 상기 설치면(114)의 하단은 상기 제1면(111)의 하단과 평행하며 y축 방향으로 소정거리 이격되어 위치하게 된다.
이때 설치면(114)과 제1면(111)은 각각 사다리꼴 모양을 갖는다.
상기 설치면(114)의 상단부와 제1면(111)의 상단부는 접해 있으며, x축 방향으로 평행하고, 길이도 서로 동일하기 때문에 설치면(114)과 제1면(111)은 상단부와 하단부가 상호 평행하다. 이때 상기 설치면(114)의 상단부와 제1면(111)의 상단부가 이루는 각(a1)은 케이스부(100)를 제작할 때 엘이디 조명장치의 용도에 따라 결정될 수 있다.
하지만 앞서 설명한 바와 같이 제2면(112)과 제3면(113)이 서로 설치각에 차이가 있어 사다리꼴 형상의 설치면(114)과 제1면(111) 각각의 두 측면은 길이에 차이가 있다.
상기 제2면(112)의 설치각은 도 3에서 설치면(114)의 우측단부와 하단부가 이루는 각(a2)이 되며, 제3면(113)의 설치각은 도 3에서 설치면(114)의 좌측단부와 하단부가 이루는 각(a3)이 된다.
상기한 각들(a1,a2,a3)는 상기 설치면(114)의 모양과 설치각에 의해 결정되는 값들이며, 제1면(111)의 하단부와 제2면(112)이 이루는 각(b1)과 제3면(113)이 이루는 각(b2)은 위의 설치면(114)의 모양과 설치각에 의해 결정되는 각들(a1,a2,a3)에 의해 값이 결정된다.
이와 같이 설치면(114)의 형상과 y축 방향에 대한 설치각을 조절하여 엘이디 조명장치의 용도에 부합하는 배광을 설계할 수 있으며, 따라서 별도의 부품을 사용하지 않고도 용도에 부합하는 배광을 제공할 수 있게 된다.
본 명세서에서 설명되는 실시예와 첨부된 도면은 본 발명에 포함되는 기술적 사상의 일부를 예시적으로 설명하는 것에 불과하다. 따라서 본 명세서에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술적 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이므로, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것이 아님은 자명하다. 본 발명의 명세서 및 도면에 포함된 기술적 사상의 범위 내에서 당해 기술분야에 있어서의 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 유추할 수 있는 변형 예와 구체적인 실시예는 모두 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100:케이스부 101:제1돌출부
102:제2돌출부 103:제3돌출부
110:제1수용공간부 111,121:제1면
112,122:제2면 113,123:제3면
114,124:설치면 120:제2수용공간부
130:제3수용공간부 140:방열핀
200:결합부 210:커넥터

Claims (7)

  1. 저면이 개방된 제1수용공간부(110), 제2수용공간부(120) 및 전원공급부가 수용되는 제3수용공간부(130)를 제공하는 케이스부(100)를 포함하며,
    상기 제1수용공간부(110)와 제2수용공간부(120)에는 엘이디를 실장한 기판이 각각의 설치면에 고정설치되고, 설치면을 제외한 제1수용공간부(110) 또는 제2수용공간부(120)를 정의하는 다른 면들의 각도와 면적에 따라 배광이 결정되는 것을 특징으로 하는 엘이디 조명장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 케이스부(100)의 후단에는 지주 또는 아암에 상기 케이스부(100)를 고정하는 결합부(200)가 착탈가능하게 결합되는 것을 특징으로 하는 엘이디 조명장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제3수용공간부(130)는 상기 케이스부(100)에서 상기 결합부(200)에 인접한 위치에 위치하며,
    상기 제1수용공간부(110)와 제2수용공간부(120)는 상기 제3수용공간부(130)와 상기 케이스부(100)의 전면 사이에 위치하되, 상기 케이스부(100)의 전면과 후면 중앙을 기준으로 서로 대칭이 되도록 위치하는 것을 특징으로 하는 엘이디 조명장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1수용공간부(110)와 제2수용공간부(120) 각각은,
    상기 설치면과, 상기 설치면의 상단에 상단이 접하며 하단이 케이스부(100)의 저면부까지 이어지는 제1면과, 상기 제1면과 상기 설치면의 우측면에 두 변이 접하는 삼각형 형상의 제2면과, 상기 제1면과 상기 설치면의 좌측면에 두 변이 접합하는 삼각형 형상의 제3면의 의해 정의되는 공간인 것을 특징으로 하는 엘이디 조명장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 설치면은,
    상단과 하단이 평행하며, 상단의 길이가 하단보다 짧은 사다리꼴 형상이며, 우측변과 하단이 이루는 내각이 좌측변과 하단이 이루는 내각과 다른 것을 특징으로 하는 엘이디 조명장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 설치면은,
    상기 케이스부(100)의 개방부와의 내각인 설치각이 예각인 것을 특징으로 하는 엘이디 조명장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 설치면의 설치각과, 우측변과 하단이 이루는 내각 및 좌측변과 하단이 이루는 내각의 변경에 의해,
    상기 제1면, 제2면, 제3면의 면적과 설치각이 변경되어,
    배광이 조절된 것을 특징으로 하는 엘이디 조명장치.
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