KR20210039761A

KR20210039761A - 무선 led 조명등

Info

Publication number: KR20210039761A
Application number: KR1020190122388A
Authority: KR
Inventors: 김태규; 추건국; 김성한
Original assignee: 주식회사 케이케이디씨
Priority date: 2019-10-02
Filing date: 2019-10-02
Publication date: 2021-04-12
Also published as: KR102325229B1

Abstract

본 발명은 무선 LED 조명등에 관한 것으로서, 전원이 연결되고 무선으로 전력을 송신하기 위한 무선전력 송신모듈과 LED모듈에 장착되는 무선전력 수신모듈이 각각 별개의 하우징에 내장되도록 하여 우수한 내구성과 교체작업이 용이하도록 하며 무선으로 간편하게 제어할 수 있도록 하기 위하여 개발된 것으로; 발광하는 LED 모듈을 장착하는 부분이 무선으로 전원을 공급받아 발광하도록 하는 무선 LED 조명등에 있어서: 긴 바의 형상으로 이루어져 상면은 개구되어 길이방향으로 연장되는 안착홈을 구비하는 장착레일과; 직육면체의 형상을 가지고 내부에는 외부에서 전원을 공급받는 코일이 권취되어 자기장을 형성하도록 하는 무선전력 송신모듈이 장착되어, 상기 안착홈에 삽입되는 하나 이상의 전원공급하우징과; 하부는 직육면체의 형상을 가지고 상기 전원공급하우징의 안착홈에 삽입되며, 상기 안착홈에 삽입되는 부분의 내부에는 코일이 권취되어 무선전력 송신모듈의 자기장에 의하여 유도전류가 발생하는 유도하는 무선전력 수신모듈이 장착되며, 내측 상부에는 상기 무선전력 수신모듈에서 전력을 받아 발광하는 복수 개의 LED가 장착되는 LED 모듈과, 통신기기를 이용한 근거리 무선통신으로 조명 제어가 가능한 무선 디밍제어 모듈이 내장되어 외부로 빛을 조사하도록 하는 하나 이상의 발광하우징으로 구성됨을 특징으로 하는 무선 LED 조명등에 관한 것이다.

Description

무선 LED 조명등{The wireless LED light}

본 발명은 무선 LED 조명등에 관한 것으로서, 좀더 상세하게 설명하면 전원이 연결되고 무선으로 전력을 송신하기 위한 무선전력 송신모듈과 LED모듈에 장착되는 무선전력 수신모듈이 각각 별개의 하우징에 내장되도록 하여 우수한 내구성과 교체작업이 용이하도록 하며 무선으로 간편하게 제어할 수 있도록 하기 위하여 개발된 무선 LED 조명등에 관한 것이다.

최근에 많은 분야에서 조명의 역할을 하고 있는 LED 즉 발광다이오드(Light Emitting Diode)는 반도체의 일종으로 최초 발견은 1923년 이었으나 실용화는 1960년대 말에 이루어졌으나 대중적으로 널리 사용되기 시작한 것은 얼마되지 않았다.

하지만 전기를 이용하는 다양한 종래 광원과 비교하면 소형이며, 전구대비 1/8 형광등 대비 1/3 수준으로 소비전력이 매우 적고, 전구와 같이 필라멘트 단락 현상이 없어 수명은 통상 50,000~100,000시간으로 알려져 있어 반영구적이라고 알려져 반도체 디스플레이 분야뿐만 아니라 다양한 목적의 광원으로 그 사용이 증가하고 있는 상황이다.

특히 LED는 소형이면서 다양한 배치로 연출이 가능하여 실내외 공간의 장식용 조명으로도 많이 사용하고 있지만 복수 개의 LED를 연결하는 복잡한 유선의 배열의 경우 외부 충격이나 오염 등의 다양한 원인에 의하여 손상되어 긴 수명을 가진 LED의 장점을 희석시키고 있다.

한편, 자기 유도전류를 이용한 근접거리에서의 무선 전력송신기술은 이미 상용화되어 있으며 선행기술에서도 무선전력송신 방식으로 LED 조명등을 무선으로 조명하는 것이 가능한 구조도 이미 제시되어 있으나 단순히 일반적으로 사용하는 조명등에 무선 전력송신기술을 적용한다는 것은 효율이 떨어지고 전력사용량이 증가하는 단점이 있으며, 특히 길이가 길고 폭이 좁은 선형(Linear) 형상의 LED 조명을 10m 이상 길게 연결하여 무선 전력전송 방식으로 전원을 공급하는 것은 기술적으로 구현하기에 어려움이 있었다.

대한민국공개특허 제10-2009-0019310호 (2009년02월25일) 대한민국공개특허 제10-2016-0033383호 (2016년03월28일) 대한민국특허등록 제10-1854564-0000호 (2018년04월26일)

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 개발된 것으로서, 그 목적은 LED 모듈이 내장되어 발광하는 부분과 전원을 공급하는 부분을 분리하여 상호 무선으로 전력을 공급할 수 있도록 하고 이를 하나의 장착레일에 조립 고정하도록 할 수 있도록 하며, 무선전력 수신장치에 근거리 무선 디밍제어 모듈을 포함하여 핸드폰과 같은 모바일 기기를 통해 LED 조명등의 밝기 조절이 가능한 무선 LED 조명등을 개발하는 것에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 발광하는 LED 모듈을 장착하는 부분이 무선으로 전원을 공급받아 발광하도록 하는 무선 LED 조명등에 있어서:

긴 바의 형상으로 이루어져 상면은 개구되어 길이방향으로 연장되는 안착홈을 구비하는 장착레일과;

직육면체의 형상을 가지고 내부에는 외부에서 전원을 공급받는 코일이 권취되어 자기장을 형성하도록 하는 무선전력 송신모듈이 장착되어, 상기 안착홈에 삽입되는 하나 이상의 전원공급하우징과;

하부는 직육면체의 형상을 가지고 상기 전원공급하우징의 안착홈에 삽입되며, 상기 안착홈에 삽입되는 부분의 내부에는 코일이 권취되어 무선전력 송신모듈의 자기장에 의하여 유도전류가 발생하는 유도하는 무선전력 수신모듈이 장착되며, 내측 상부에는 상기 무선전력 수신모듈에서 전력을 받아 발광하는 복수 개의 LED가 장착되는 LED 모듈과, 통신기기를 이용한 근거리 무선통신으로 조명 제어가 가능한 무선 디밍제어 모듈이 내장되어 외부로 빛을 조사하도록 하는 하나 이상의 발광하우징으로 구성됨을 특징으로 한다.

아울러, 상기 무선전력 송신모듈 및 수신모듈은 상호 마주보는 방향에 장착되는 코어 및 상기 코어에 권취되는 코일을 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

또한, 상기 장착레일은 서로 직교하는 두 변을 가지는 긴 바의 형상으로 이루어지고, 상기 안착홈은 직각인 모서리의 반대편 면에 형성되며, 장착레일의 직교하는 모서리는 배선이 지나갈 수 있는 통로를 형성하기 위한 모따기홈을 형성됨을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이 본 발명은 LED 모듈과 무선전력 수신모듈을 내장하는 하나 이상의 발광하우징을 무선전력 송신모듈을 내장하는 하나 이상의 전원공급하우징이 장착되는 장착레일에 장착하는 구조를 가지도록 하여 발광하우징의 장착 및 교체가 용이하고 물에 노출이 쉽게 되는 부분의 직간접조명이나 장식조명 등으로 사용되어 우수한 내구성과 시공성을 가지면서 필요에 따른 다른 종류의 발광하우징으로의 교체가 용이하고 신속하게 이루어지는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 각 LED 조명등에 일체화된 무선 전력전송 수신부에 포함된 무선 디밍제어 모듈을 통해 타 통신기기를 이용한 근거리 무선통신으로 조명 제어가 가능하고, 더불어 2개 이상 복수의 LED 조명등을 동시 제어를 위해 그룹화가 가능하고 그룹화된 무선 디밍제어 모듈은 동기화를 통하여 조명의 색상 및 밝기를 사용자에 따라 선택적으로 제어할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 사시도
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 분해사시도
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 발광 및 전원공급하우징을 나타낸 사시도
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 사용상태도
도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 개념도

이에 본 발명의 구성을 첨부된 도면에 의하여 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 분해사시도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 발광 및 전원공급하우징을 나타낸 사시도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 사용상태도로서, 발광하는 LED 모듈(15)을 장착하는 부분이 무선으로 전원을 공급받아 발광하도록 하는 무선 LED 조명등(1)에 있어서:

긴 바의 형상으로 이루어져 상면은 개구되어 길이방향으로 연장되는 안착홈(111)을 구비하는 장착레일(11)과;

직육면체의 형상을 가지고 내부에는 외부에서 전원을 공급받는 코일이 권취되어 자기장을 형성하도록 하는 무선전력 송신모듈(12)이 장착되어, 상기 안착홈(111)에 삽입되는 하나 이상의 전원공급하우징(13)과;

하부는 직육면체의 형상을 가지고 상기 전원공급하우징(13)의 안착홈(111)에 삽입되며, 상기 안착홈(111)에 삽입되는 부분의 내부에는 코일이 권취되어 무선전력 송신모듈(12)의 자기장에 의하여 유도전류가 발생하는 유도하는 무선전력 수신모듈(14)이 장착되며, 내측 상부에는 상기 무선전력 수신모듈(14)에서 전력을 받아 발광하는 복수 개의 LED가 장착되는 LED 모듈(15)과, 통신기기를 이용한 근거리 무선통신으로 조명 제어가 가능한 무선 디밍제어 모듈(17)이 내장되어 외부로 빛을 조사하도록 하는 하나 이상의 발광하우징(16)으로 구성됨을 특징으로 하는 무선 LED 조명등(1)을 나타내었다.

전술한 바와 같이 LED 조명등(1)은 다양한 연출이 가능하면서 긴 수명을 가진 장점이 있으며 기술의 발전에 의하여 제조단가가 하강하여 다양한 분야에서 사용되고 있으며 주조명 이외에도 다양한 연출, 경관조명에 적합하다는 장점이 있다.

하지만 전자 모듈은 물을 포함하는 습기에 취약하다는 단점이 있어 긴 수명에도 불구하고 습기에 의하여 손상되어 교체할 경우에는 상당한 손상을 감수할 수 있는 것이다.

이에 본 발명은 LED 모듈(15)이 장착되는 발광하우징(16)의 내부에 무선전력 수신모듈(14)을 두는 구조를 가지도록 하면 발광하우징(16)은 완전 방수 구조로 제작이 용이하게 되며 습기에 많이 노출이 되는 곳 특히 수영장과 같은 물에 많이 노출되는 부분에도 설치가 가능하게 되는 것이다.

이때 본원에서 상부와 하부는 설명의 편의에 의하여 상하를 구분하였으나 실제 적용할 경우에는 도 4와 같이 장착레일(11)의 저면이 측벽에 고정되는 경우가 가장 많을 것이며 경우에 따라 천정이나 바닥에 고정가능하다.

또한 발광하우징(16)의 상부가 장착레일(11)의 상면에 돌출된 형상을 도시하였으나 돌출되지 않고 장착레일(11)의 상면과 동일한 상면을 가지도록 할 수도 있다.

이때 본원의 LED 조명등(1)은 하나의 발광하우징(16) 만을 장착되는 구조를 가지도록 할 수 있으며, 경우에 따라 장착레일(11)을 서로 길게 제작하고 복수 개의 발광하우징(16)이 장착될 수 있는 구조를 가지도록 할 수도 있다.

이 경우 복수 개의 발광하우징(16)은 각각 차별화된 색으로 발광하거나 발광하우징(16)의 상부 형상을 차별화하여 다양한 연출이 가능하게 되며, 가장 큰 장점은 발광하우징(16)의 조립과 해체가 용이하여 주기적으로 다른 연출을 시도하거나 유지보수를 위하여 부분적인 교체작업이 매우 간편하게 이루어진다는 것이다.

또한 본원의 무선전력 송신모듈(12)은 전원이 연결되는 것으로 인접한 무선전력 송신모듈(12)과 전원선이 연속적으로 연결된 형상을 가지도록 하고 장착레일(11)에 삽입 장착하도록 하는 것이며, 전원공급하우징(13)의 억지끼움으로도 유동을 방지할 수 있으나 더브테일 결합이나 홈과 돌기 또는 한 쌍의 자석에 의하여 고정하는 등의 다양한 구조의 개발이 가능하다.

또한 본원에서는 상기 무선전력 송신모듈 및 수신모듈(12, 14)은 상호 마주보는 방향에 장착되는 코어(121, 141) 및 상기 코어(121, 141)에 권취되는 코일(122, 142)을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 실시 예를 추가로 제시하였다.

자기장 유도전류는 단순히 코일의 배치만으로도 가능하지만 LED을 발광시킬 수 있는 충분한 전력을 위해서는 코어를 구비함이 바람직하고 본원에서의 코어(121, 141)는 상호 마주보는 방향으로 개구된 'E'형 페러라이트 코어를 일 예로 제시하였으며 그 외에도 다양한 형상이나 재질 및 구조의 코어가 적용될 수도 있다.

이때 무선전력의 송수신은 코일(122, 142)이 정확한 위치에서 근접해 있는지 여부가 중요하며 정확한 위치에서의 안착을 위하여 안착홈(111)의 내벽에 홈이나 돌기를 형성하고 전원공급하우징(13)과 발광하우징(16)에 대응하는 돌기나 홈을 구비하도록 하여 정확한 위치에서 결합되도록 하는 구조를 가질 수도 있다.

또한, LED 조명등에 일체화된 무선 전력전송 수신부에 포함된 무선 디밍제어 모듈은 근거리 무선통신으로 통신기기와 제어신호를 송수신하여 각 LED조명을 식별하고, 상기 송수신 제어신호를 이용하여 각 LED 조명등의 색상과 밝기를 제어하도록 하며, 특히 2개 이상 복수의 LED 조명등을 동시에 제어하기 위해 그룹화가 가능하고 그룹화된 무선 디밍제어 모듈은 동기화하여 조명 색상과 밝기 제어가 가능하도록 함이 바람직하다.

한편, 상기 LED 모듈(15)과 무선전력 수신모듈(14)은 비금속 소재의 하우징 내에 일체로 형성되거나, 무선전력 송신모듈(12)은 비금속 소재의 하우징 내에 일체로 형성되어 장착레일(11) 상의 안착홈(111)에 삽입되도록 구성된다.

또한, 상기 LED 모듈(15) 및 무선전력 수신모듈(14), 상기 무선전력 송신모듈(12)의 하우징은 각각 방수구조로 일체로 형성될 수 있다.

부가적으로, 상기 LED 모듈(15)과 무선전력 수신모듈(14)의 하우징, 무선전력 송신모듈(12)의 하우징은 각각 2개 이상 복수로 구성되어 상기 장착레일(11) 상의 안착홈(111)에 각각 삽입되어 안착되어 LED 조명등으로 성형될 수 있다.

도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 개념도로서, 상기 장착레일(11)은 사로 직교하는 두 변을 가지는 긴 바의 형상으로 이루어지고, 상기 안착홈(111)은 직각인 모서리의 반대편 면에 형성되며, 상기 안착홈(111)은 직각인 모서리의 반대편 면에 형성되며, 장착레일(11)의 직교하는 모서리는 배선이 지나갈 수 있는 통로를 형성하기 위한 모따기홈(112)을 형성됨을 특징으로 하는 실시 예를 나타내었다.

이러한 실시 예는 LED 조명등(1)의 장착위치를 바닥이나 천정 모서리 부분일 경우에 적용할 수 있는 것으로 장착레일(11)을 모서리를 따라 장착하도록 하면 새로운 심미감을 줄 수 있는 연출이 가능하게 된다.

또한 직교하는 두 개의 측벽 모서리에서도 장착할 수 있는 것으로 도시된 것과 같이 안착홈(111)이 형성되는 면은 곡면을 이루도록 하거나 평면을 이루도록 제작할 수도 있으며, 장착레일(11)의 직교하는 모서리는 장착의 용이성과 필요에 따라 배선이 지나갈 수 있는 통로를 형성하기 위한 모따기홈(112)을 형성하는 것이 바람직하다.

1 : LED 조명등
11 : 장착레일
111 : 안착홈 112 : 모따기홈
12 : 무선전력 송신모듈
121 : 페러라이트 코어 122 : 코일
13 : 전원공급하우징
14 : 무선전력 수신모듈
141 : 페러라이트 코어 142 : 코일
15 : LED 모듈
16 : 발광하우징
17 : 무선 디밍제어 모듈

Claims

발광하는 LED 모듈(15)을 장착하는 부분이 무선으로 전원을 공급받아 발광하도록 하는 무선전력 송수신장치를 이용한 LED 조명등(1)에 있어서:
긴 바의 형상으로 이루어져 상면은 개구되어 길이방향으로 연장되는 안착홈(111)을 구비하는 장착레일(11)과;
직육면체의 형상을 가지고 내부에는 외부에서 전원을 공급받는 코일이 권취되어 자기장을 형성하도록 하는 무선전력 송신모듈(12)이 장착되어, 상기 안착홈(111)에 삽입되는 하나 이상의 전원공급하우징(13)과;
하부는 직육면체의 형상을 가지고 상기 전원공급하우징(13)의 안착홈(111)에 삽입되며, 상기 안착홈(111)에 삽입되는 부분의 내부에는 코일이 권취되어 무선전력 송신모듈(12)의 자기장에 의하여 유도전류가 발생하는 유도하는 무선전력 수신모듈(14)이 장착되며, 내측 상부에는 상기 무선전력 수신모듈(14)에서 전력을 받아 발광하는 복수 개의 LED가 장착되는 LED 모듈(15)과, 통신기기를 이용한 근거리 무선통신으로 조명 제어가 가능한 무선 디밍제어 모듈(17)이 내장되어 외부로 빛을 조사하도록 하는 하나 이상의 발광하우징(16)으로 구성됨을 특징으로 하는 무선 LED 조명등.
제 1항에 있어서,
상기 무선전력 송신모듈 및 수신모듈(12, 14)은 상호 마주보는 방향에 장착되는 코어(121, 141) 및 상기 코어(121, 141)에 권취되는 코일(122, 142)을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 무선 LED 조명등.
제 1항에 있어서,
상기 장착레일(11)은 서로 직교하는 두 변을 가지는 긴 바의 형상으로 이루어지고, 상기 안착홈(111)은 직각인 모서리의 반대편 면에 형성되며, 장착레일(11)의 직교하는 모서리는 배선이 지나갈 수 있는 통로를 형성하기 위한 모따기홈(112)을 형성됨을 특징으로 하는 무선 LED 조명등.
제 1 항에 있어서,
상기 LED 모듈(15)과 무선전력 수신모듈(14)은 비금속 소재의 하우징 내에 일체로 형성되거나, 무선전력 송신모듈(12)은 비금속 소재의 하우징 내에 일체로 형성되어 장착레일(11) 상의 안착홈(111)에 삽입되는 것을 특징으로 하는 무선 LED 조명등.
제 4 항에 있어서,
상기 LED 모듈(15), 무선전력 수신모듈(14) 및 무선전력 송신모듈(12)의 하우징은 방수구조로 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 무선 LED 조명등.
제 4 항에 있어서,
상기 LED 모듈(15)과 무선전력 수신모듈(14)의 하우징, 무선전력 송신모듈(12)의 하우징은 2개 이상 복수로 구성되어 상기 장착레일(11) 상의 안착홈(111)에 각각 삽입되어 안착되는 것을 특징으로 하는 무선 LED 조명등.
제 4 항에 있어서,
비금속 소재의 하우징 내에 일체로 형성되는 상기 LED 모듈(15)과 무선전력 수신모듈(14), 비금속 소재의 하우징 내에 일체로 형성되는 무선전력 송신모듈(12)은 자석, 클립 또는 돌기 같은 장치로 서로 근접하여 설치되는 것을 특징으로 하는무선 LED 조명등.