KR20210154458A - 엘이디 조명장치 - Google Patents

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KR20210154458A
KR20210154458A KR1020200071484A KR20200071484A KR20210154458A KR 20210154458 A KR20210154458 A KR 20210154458A KR 1020200071484 A KR1020200071484 A KR 1020200071484A KR 20200071484 A KR20200071484 A KR 20200071484A KR 20210154458 A KR20210154458 A KR 20210154458A
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권용복
김민표
임준형
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주식회사 루멘스
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Abstract

엘이디 조명장치가 개시된다. 엘이디 조명장치는, 본체; 상기 본체에 장착되는 기판; 상기 기판에 실장되는 복수개의 백색 엘이디들; 상기 백색 엘이디들과 함께 상기 기판에 실장되는 하나 이상의 UV-B 엘이디; 및 상기 백색 엘이디들 및 상기 UV-B 엘이디를 덮도록 상기 본체에 결합되는 투광 커버를 포함하며, 상기 투광 커버는, 상기 UV-B 엘이디의 위치에 대응되게 홀을 포함하고 상기 백색 엘이디들을 덮는 백색광 투과부와, 상기 홀을 막도록 결합되고 상기 UV-B 엘이디로부터의 UV-B 광을 투과하는 UV-B 투과부를 포함한다.

Description

엘이디 조명장치{LED lighting apparatus}
본 발명은 엘이디 조명장치에 관한 것으로서, 더 상세하게는, 백색광과 비타민 D 합성을 위한 UV-B 광을 조사하도록 구성된 엘이디 조명장치에 관한 것이다.
일반적으로, 엘이디 조명장치는 본체와 본체에 장착된 PCB(Printed Circuit Board) 등의 기판과 기판 상에 실장되어 백색광을 발하는 하나 이상의 백색 엘이디와, 기판 및 백색 엘이디를 덮도록 본체에 결합된 투광 커버를 포함한다. 이러한 엘이디 조명 장치에 있어서, 투광 커버는 광 확산을 위해 및/또는 백색 엘이디가 외부에서 보이지 않도록 하기 위해, 투명도를 낮춘 유백색 투광 커버로 이루어지는 것이 일반적이다. 또한, 기존 엘이디 조명장치로는 감성 조명의 구현을 위해 색온도가 다른 백색광(예컨대, 웜화이트광 및 쿨화이트광)을 발하도록 구성된 것이 있으며, 또한, 백색광 조명을 기본으로 하고, 특정 컬러의 가시광을 발하는 엘이디가 추가로 적용된 엘이디 조명장치도 개발된 바 있다.
한편, 최근에는 인체의 비타민 D 형성에 유익한 UV-B 파장(280∼320nm)에 대한 관심이 증가하고 있으며, 이에 따라, UV-B 엘이디를 이용한 의료 또는 건강 관리 기기에 대한 수요가 증가하고 있다. 그러나, 기존 UV-B 엘이디를 이용하는 기기는 별도로 시간을 내어 이용해야 하므로 편리성이 떨어지는 단점이 있다.
이에 따라 일반 조명을 위한 백색 엘이디와 인체에 비타민 D 합성을 위한 UV-B 엘이디를 하나의 엘이디 조명장치 내에 통합하는 기술을 제안하게 되었다. 그러나, 기존 엘이디 조명장치의 투광 커버에 이용되는 글라스 또는 투명 플라스틱 재료의 경우, UV-B 광을 투과하지 못하여 UV-B 엘이디의 적용이 어렵다는 한계가 있다. 또한, UV-B 광이 비타민 D 형성을 유도하는 유익한 파장이긴 하지만, 사람이 UV-B에 과잉 노출될 경우 피부 홍반 등과 같은 부작용이 초래되는 문제나 한계가 있을 수 있다. 또한, 백색 엘이디의 동작 전류와 UV-B 엘이디의 동작 전류 차이로 인해 하나의 회로 내에 통합하는데 어려움이 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 일반 조명을 위한 백색광 엘이디와 인체에 비타민 D 합성을 위한 UV-B 엘이디가 통합된 엘이디 조명장치를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결학자 하는 다른 과제는 백색 엘이디들과 UV-B 엘이디들을 하나의 조명장치 내에 통합함에 있어서의 한계 또는 문제점을 해결하는 것이다.
본 발명의 일측면에 따른 엘이디 조명장치는, 본체; 상기 본체에 장착되는 기판; 상기 기판에 실장되는 복수개의 백색 엘이디들; 상기 백색 엘이디들과 함께 상기 기판에 실장되는 하나 이상의 UV-B 엘이디; 및 상기 백색 엘이디들 및 상기 UV-B 엘이디를 덮도록 상기 본체에 결합되는 투광 커버를 포함하며, 상기 투광 커버는, 상기 UV-B 엘이디의 위치에 대응되게 홀을 포함하고 상기 백색 엘이디들을 덮는 백색광 투과부와, 상기 홀을 막도록 결합되고 상기 UV-B 엘이디로부터의 UV-B 광을 투과하는 UV-B 투과부를 포함한다.
일 실시예에 따라, 상기 백색광 투과부는 투과성 유리 또는 플라스틱 재료로 형성된다.
일 실시예에 따라, 상기 UV-B 투과부는 쿼츠(quartz) 재료로 형성된다.
일 실시예에 따라, 상기 하나 이상의 UV-B 엘이디는 상기 기판의 중앙 영역에 위치하는 복수개의 UV-B 엘이디들을 포함하고, 상기 UV-B 투과부는 상기 복수개의 UV-B 엘이디들을 모두 덮도록 배치되되, 상기 UV-B 투과부의 중심축 선은 상기 UV-B 엘이디들 중 하나의 중심축과 대체로 일치한다.
일 실시예에 따라, 상기 하나 이상의 UV-B 엘이디들은 서로 이격되어 위치한 복수개의 UV-B 엘이디들을 포함하고, 상기 백색광 투과부는 상기 UV-B 엘이디들에 대응되게 형성된 복수개의 홀들을 포함하고, 상기 복수개의 홀들 각각에 결합된 UV-B 투과부들 각각의 중심축은 상기 UV-B 엘이디들 각각의 중심축과 대체로 일치한다.
일 실시예에 따라, 상기 홀 및 상기 UB-B 투과부 각각은 UV-B 광이 투과되는 방향을 따라 점진적으로 확장하는 형태를 갖는다.
일 실시예에 따라, 상기 홀 및 상기 UV-B 투과부의 단면 형상 각각은 전방폭과 후방폭이 다른 단차진 형태이다.
일 실시예에 따라, 상기 UV-B 투과부는 상기 홀을 덮도록 상기 백색광 투과부의 후방면에 부착되며, 후단부가 상기 UV-B 엘이디와 인접한다.
일 실시예에 따라, 상기 복수개의 백색 엘이디들은 직렬 연결되어 직렬 백색 엘이디 그룹을 구성하고, 상기 하나 이상의 UV-B 엘이디는 직병렬로 연결되어 상기 백색 엘이디 그룹과 직렬로 연결된 복수의 UV-B 엘이디를 포함하는 직병렬 UV-B 엘이디 그룹을 구성한다.
일 실시예에 따라, 상기 복수개의 백색 엘이디들은 직렬 연결되어 직렬 백색 엘이디 그룹을 구성하고, 상기 하나 이상의 UV-B 엘이디는 직렬로 연결되어 상기 백색 엘이디 그룹과 직렬로 연결된 복수의 UV-B 엘이디를 포함하는 직병렬 UV-B 엘이디 그룹을 구성하며, 상기 UV-B 엘이디 그룹의 양측을 연결하는 바이패스 라인에는 타이머에서의 설정시간에 따른 신호를 수신하는 스위치부가 제공되며, 상기 백색 엘이디 그룹과 상기 UV-B 엘이디 그룹에 전원 인가 상태가 유지되는 경우, 상기 백색 엘이디들은 계속해서 온 상태를 유지하고, 상기 UV-B 엘이디들은 상기 타이머에서의 설정 시간에 따른 제어 신호를 수신한 스위치부에 의해 오프된다.
본 발명의 다른 측면에 따른 엘이디 조명장치는, 본체; 상기 본체에 장착되는 기판; 상기 기판에 실장되는 복수개의 백색 엘이디들; 상기 백색 엘이디들과 함께 상기 기판에 실장되는 하나 이상의 UV-B 엘이디; 및 상기 백색 엘이디들 및 상기 UV-B 엘이디를 덮도록 상기 본체에 결합되는 투광 커버를 포함하며, 상기 투광 커버는, 백색광과 UV-B 광을 모두 투과하는 쿼츠 재료로 형성되되, 상기 백색 엘이디들을 덮는 백색광 투과부와, 상기 UV-B 엘이디에 대응되는 UV-B 투과부를 포함하며, 상기 백색광 투과부의 투명도가 상기 UV-B 투광부의 투명도보다 낮다.
일 실시예에 따라, 상기 백색광 투과부는 샌딩 처리에 의해 투명도가 낮아진 샌딩 처리면을 포함한다.
본 발명의 또 다른 측면에 따른 엘이디 조명장치는, 본체; 상기 본체에 장착되는 기판; 상기 기판에 실장되는 복수개의 백색 엘이디들; 상기 백색 엘이디들과 함께 상기 기판에 실장되는 하나 이상의 UV-B 엘이디; 상기 백색 엘이디들 및 상기 UV-B 엘이디를 덮도록 상기 본체에 결합되는 투광 커버를 포함하며, 상기 투광 커버는 투광성 유리 또는 플라스틱 재료로 형성된 백색광 투광부를 포함하고, 상기 백색광 투과부에는 상기 UV-B 엘이디의 위치에 대응되는 홀이 형성된다.
본 발명에 따른 엘이디 조명장치는, 일반 조명을 위한 백색 엘이디와 비타민 합성을 위한 UV-B 엘이디가 통합되므로, 일반 조명을 이용하면서 비타민 합성을 위한 UV-B 파장을 이용할 수 있다. 본 발명의 다른 목적, 이점 및 작용 효과는 이하 실시예들의 설명으로부터 더 잘 이해될 것이다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 엘이디 조명장치를 도시한 사시도이고,
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 엘이디 조명 장치를 도시한 저면도이고,
도 3은 도 2의 A-A 선을 따라 본 발명의 제1 실시예에 따른 엘이디 조명 장치의 엘이디 모듈과 투광커버를 도시한 단면도이고,
도 4는 도 1 내지 도 3에 도시된 투광커버의 백색광 투과부와 UV-B 투과부 결합 구조의 다양한 변형예들을 설명하기 위한 도면들이고,
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 엘이디 조명장치를 도시한 사시도이고,
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 엘이디 조명 장치를 도시한 저면도이고,
도 7은 도 6의 B-B 선을 따라 본 발명의 제2 실시예에 따른 엘이디 조명 장치의 엘이디 모듈과 투광커버를 도시한 단면도이고,
도 8은 본 발명의 제3 실시예에 따른 엘이디 조명장치를 도시한 사시도이고,
도 9는 본 발명의 제3 실시예에 따른 엘이디 조명 장치를 도시한 저면도이고,
도 10은 도 9의 C-C 선을 따라 본 발명의 제3 실시예에 따른 엘이디 조명 장치의 엘이디 모듈과 투광커버를 도시한 단면도이고,
도 11 및 도 12는 본 발명에 따른 엘이디 조명 장치의 백색 엘이디들과 UV-B 엘이디들 간의 연결에 있어서 등가 회로도들의 예들을 설명하기 위한 도면들이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 설명한다.
이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 다양한 실시예들에 대하여 설명한다. 첨부된 도면들 및 실시예들은 이 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자로 하여금 본 발명에 관한 이해를 돕기 위한 의도로 간략화되고 예시된 것임에 유의하여야 할 것이다. 또한, 본 명세서 내에서, "일치", "일치하는" 또는 "일치한다" 라는 표현은 정확히 일치한다는 의미로 국한되어 해석되어서는 아니되고 오차범위도 허용하는 것으로 해석됨에 유의하여야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 엘이디 조명장치를 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 엘이디 조명 장치를 도시한 저면도이고, 도 3은 도 2의 A-A 선을 따라 본 발명의 제1 실시예에 따른 엘이디 조명 장치의 엘이디 모듈과 투광커버를 도시한 단면도이다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 엘이디 조명 장치는, 본체(100)와, 상기 본체(100)에 장착되고 원형 기판(210), 복수개의 백색 엘이디(220)들 및 복수개의 UV-B 엘이디(240)들을 포함하는 엘이디 모듈(200)과, 상기 본체(100)에 결합되어 상기 엘이디 모듈(200)을 덮는 투광 커버(500)를 포함한다.
본 실시예에서, 상기 본체(100)는, 상기 기판(210)이 장착되고 상기 백색 엘이디(220)들 및 상기 UV-B 엘이디(240)들의 점등시 발생한 열을 상기 기판(220)을 통해 흡수하도록 구성된 히트싱크(120)와, 상기 히트싱크(120)의 후방에 구비된 소켓(140)을 포함한다. 또한, 상기 본체(100) 내부에는 상기 백색 엘이디(220)들 및 상기 UV-B 엘이디(240)들에 전력을 공급하기 위한 하나의 SMPS(미도시됨)가 내장된다. 도시된 형태의 본체 외에도 엘이디 조명장치의 용도 또는 형태에 따라 다양한 구조 및 형태의 본체가 적용될 수 있다는 점에 유의한다.
상기 기판(210)은, 상기 백색 엘이디(220)들과 상기 UV-B 엘이디(240)들이 실장되는 부분으로서, 상기 백색 엘이디(220)들과 상기 UV-B 엘이디(240)들을 제어하기 위한 회로가 형성된 PCB(Printed Circuit Board)인 것이 바람직하다. 상기 백색 엘이디(220)들과 상기 UV-B 엘이디(240)들이 실장되는 상기 기판(210)의 일면에는 반사필름이 구비되는 것이 바람직하다.
본 실시예에 있어서, 상기 복수개의 UV-B 엘이디(240)들은 상기 기판(210) 상의 중앙 영역에 어레이되며, 상기 복수개의 백색 엘이디(220)들은 상기 기판(210) 상에서 상기 UV-B 엘이디(240)들 주변을 둘러싸도록 배열된다. 더 구체적으로 복수개의 UV-B 엘이디(240)들은 기판(210)의 중심에 위치한 하나의 UV-B 엘이디(240)와 상기 중심으로부터 일정 거리 떨어져 위치한 복수개(본 실시예에서는 3개)의 UV-B 엘이디(240)들로 구성될 수 있다. 본 실시예에 있어서, 중심 주변 3개의 UV-B 엘이디(240)들을 연결한 원의 중심에 하나의 UV-B 엘이디(240)가 배치된다.
또한, 상기 복수개의 백색 엘이디(220)들은 복수개의 동심원들을 따라 각각 어레이되어 상기 UV-B 엘이디(240)들의 주변을 둘러싼다.
UV-B의 광 지향각과 광 세기를 고려하여, 하나 이상의 UV-B 엘이디(240)는 기판(210) 중앙 영역에 배치되는 것이 바람직하다. 그리고, UV-B 엘이디(240)는 UV-B 엘이디 칩과 UV-B 엘이디 칩을 덮는 쿼츠(Quartz) 플레이트를 포함하는 UV-B 엘이디 패키지이거나 또는 기판(210) 상에 직접 실장되는 UV-B 엘이디칩, 더 바람직하하게는, 전극패드들이 모두 하부에 구비된 플립칩 타입의 UV-B 엘이디칩일 수 있다. 또한, 또한 백색 엘이디(240)는 청색 엘이디칩과 황색 형광체를 포함하는 백색 엘이디 패키지가 바람직하다.
한편, 상기 투광 커버(500)는 중앙에 상기 UV-B 엘이디(240)들에 대응되게 형성된 중앙의 홀을 포함하는 백색광 투과부(520)와, 상기 백색광 투과부(520)에 상기 홀을 막도록 결합된 UV-B 투과부(540)으로 구성된다.
상기 백색광 투과부(520)는 상기 홀이 중앙에 형성된 투광성 유리 또는 투광성 플라스틱인 것이 바람직하다. 더 바람직하게는, 상기 백색광 투과부(520)는 비점등 및 점등 상태에서 백색 엘이디(220)들이 외부에서 잘 보이지 않도록 해주고 점등 상태에서는 백색광을 확산시킬 수 있는 확산재가 포함된 유백색의 유리 또는 플라스틱 확산판인 것이 바람직하다. 본 실시예에서는, 상기 백색광 투과부(520)의 광 방출면이 평면으로 되어 있지만 벌브 또는 임의의 곡면 형태로 이루어질 수도 있다. 본 실시예에서, 상기 백색광 투과부(520)는 본체에 직접 결합된 원통형의 측벽을 일체로 포함하는 구조로 형성된다.
또한, 상기 UV-B 투과부(540)는 대략 280nm ~ 320nm 파장대의 UV-B 광을 잘 투과시키는 쿼츠(quartz) 재료로 형성되는 것이 바람직하다. 상기 UV-B 투과부(540)의 중심축 C은 상기 UV-B 엘이디(220)들의 배열 중심축과 대체로 일치하는 것이 바람직하다. 본 실시예에에서, UV-B 엘이디(220)들의 배열 중심축은 복수개의 UV-B 엘이디(220)들 중 중심에 위치한 UV-B 엘이디(220)의 중심축과 대체로 일치하다. 본 실시예에서는, 복수개의 UV-B 엘이디가 이용되지만, 하나의 UV-B 엘이디가 이용되는 경우에는, 그 UV-B 엘이디의 중심축이 UV-B 투과부(540)의 중심축과 대체로 일치한다.
본 실시예에 있어서, 백색광 투과부(520)의 중앙에 형성된 홀이 전방을 향해, 즉, UV-B 광이 투과되는 방향을 따라 점진적으로 확장하는, 경사면을 포함하는 원뿔대 형태로 형성되며, 상기 UV-B 투과부(540)는 상기 홀이 쐐기형태로 꼭 맞게 삽입되는, 경사면을 포함하는 원뿔대형 구조로 형성된다. 이때, UV-B 투과부(540)의 경사진 외측면은 UV-B 광을 반사시켜 내측으로 모으는 역할을 할 수 있다. 또한, 상기 홀의 내측면과 상기 UV-B 투과부(540)의 외측면 사이에는 접착물질이 개재될 수 있다. 이때, 상기 UV-B 투과부(540)의 크기 및 외측면 경사각은 UV-B 엘이디(220)에서 방출된 UV-B 광을 최대한으로 받아들일 수 있는 정도로 정해진다. 백색 엘이디(220)에서 나온 백색광은 백색광 투과부(520)와 UV-B 투과부(540)를 모두 잘 통과하므로, UV-B 투과부(540)의 크기나 외측면 경사각 차이에 의해, 투광 커버(500)를 통과하는 백색광의 총량 차이는 거의 없다.
본 실시예에서는, 백색광 투과부(520)가 경사진 외측면을 구비한, 경사면을 포함하는 원뿔대형 구조로 형성되어, 경사면을 포함하는 원뿔대형 홀에 꼭 맞게 삽입되는 구조이지만, 도 4에 도시된 것과 같이 다양한 구조를 가질 수도 있다.
도 4의 (A)는 백색광 투과부(520)에 형성된 홀이 전방을 향해 점진적으로 수렴하는, 경사면을 포함하는 원뿔대형 홀이고 UV-B 투과부(540)의 단면 형상이 전방을 향해 점진적으로 수렴하는, 경사면을 포함하는 원뿔대형 투광 커버(500)의 예를 보여준다. 또한, 도 4의 (B) 및 (C)는 백색광 투과부(520)에 형성된 홀이 전방폭과 후방폭이 다른 단차진 형태의 홀이고, UV-B 투과부(540)의 단면 형상도 단차진 홀에 대응되게 단차진 형태인 투광 커버(500)의 예를 보여준다. 도 4의 (D)는 백색광 투과부(520)에 형성된 홀 면적보다 큰 면적을 갖는 평판 형태의 UV-B 투과부(540)가 홀을 덮도록 백색광 투과부(520)의 후방면에 부착된 구조의 투광 커버(500)의 예를 보여준다. 도 4의 (D)에 도시된 구조는, UV-B 투과부(520)의 UV-B 입사면을 UV-B 엘이디와 인접하게 위치시킬 수 있으며, 이 경우, UV-B 투과부(520)는 UV-B 광을 입사면에서 출사면까지 가이드하는 도파로의 역할을 할 수 있다. 도 4의 (e)는 쿼츠 재료로 된 UV-B 투과부를 생략하고, 백색광 투과부(520)에 형성된 홀(521)이 UV-B 투과부의 역할을 대신하는 투광 커버(500)의 예를 보여준다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 엘이디 조명장치를 도시한 사시도이고, 도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 엘이디 조명 장치를 도시한 저면도이고, 도 7은 도 6의 B-B 선을 따라 본 발명의 제2 실시예에 따른 엘이디 조명 장치의 엘이디 모듈과 투광커버를 도시한 단면도이다.
도 5 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 엘이디 조명 장치는, 본체(100)와, 상기 본체(100)에 장착되고 원형 기판(210), 복수개의 백색 엘이디(220)들 및 복수개의 UV-B 엘이디(240)들을 포함하는 엘이디 모듈(200)과, 상기 본체(100)에 결합되어 상기 엘이디 모듈(200)을 덮는 투광 커버(500)를 포함한다.
본 실시예에서, 상기 본체(100)는, 상기 기판(210)이 장착되고 상기 백색 엘이디(220)들 및 상기 UV-B 엘이디(240)들의 점등시 발생한 열을 상기 기판(220)을 통해 흡수하도록 구성된 히트싱크(120)와, 상기 히트싱크(120)의 후방에 구비된 소켓(140)을 포함한다. 또한, 상기 본체(100) 내부에는 상기 백색 엘이디(220)들 및 상기 UV-B 엘이디(240)들에 전력을 공급하기 위한 하나의 SMPS(미도시됨)가 내장된다.
본 실시예에 있어서, 상기 복수개의 UV-B 엘이디(240)들과 상기 복수개의 백색 엘이디(220)들은 상기 기판(210) 상에 혼재되어 어레이된다. 이때, 상기 복수개의 UV-B 엘이디(240)들은 상기 기판(210)의 중심으로부터 일정 거리 이격된 채 동심원을 따라 어레이된다. 상기 복수개의 백색 엘이디(220)들은 서로 다른 크기를 갖는 동심원을 따라 배열될 수 있다. 그리고, 복수개의 동심원 중 하나의 동심원에 전술한 UV-B 엘이디(240)가 어레이될 수 있다.
상기 투광 커버(500)는 상기 복수개의 UV-B 엘이디(240)들에 대응되게 형성된 복수개의 홀들을 포함하는 백색광 투과부(520)과, 상기 홀들을 막도록 상기 백색광 투과부(520)에 결합된 복수개의 UV-B 투과부(540)로 구성된다. 본 실시예에 있어서는, 하나의 UV-B 투과부(540)에 대하여 하나의 UV-B 엘이디(220)가 대응된다. 앞선 실시예의 백색광 투과부(520)는 본체와 결합되는 원통형 측벽을 일체로 포함하는 구조이지만, 본 실시예에서는, 본체에 조립되는 원통형 링(501)에 원판 형태를 갖는 백색광 투과부(520)가 결합되는 구조로 이루어진다.
나머지 구성은 앞선 실시예와 같으므로 구체적인 설명을 생략한다.
도 8은 본 발명의 제3 실시예에 따른 엘이디 조명장치를 도시한 사시도이고, 도 9는 본 발명의 제3 실시예에 따른 엘이디 조명 장치를 도시한 저면도이고, 도 10은 도 9의 C-C 선을 따라 본 발명의 제3 실시예에 따른 엘이디 조명 장치의 엘이디 모듈과 투광커버를 도시한 단면도이다.
도 8 내지 도 10에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제3 실시예에 따른 엘이디 조명 장치는, 본체(100)와, 상기 본체(100)에 장착되고 원형 기판(210), 복수개의 백색 엘이디(220)들 및 복수개의 UV-B 엘이디(240)들을 포함하는 엘이디 모듈(200)과, 상기 본체(100)에 결합되어 상기 엘이디 모듈(200)을 덮는 투광 커버(500)를 포함한다.
본 실시예에 있어서, 상기 복수개의 UV-B 엘이디(240)들은 원형 기판(210)의 외곽에 배열되고, 상기 복수개의 백색 엘이디(220)들은 상기 UV-B 엘이디(240)들을 연결한 가상의 외곽 원 내에 어레이된다. 이때, 상기 복수개의 백색 엘이디(220)들은 복수개의 동심원을 따라 어레이될 수 있다.
상기 투광 커버(500)는 외곽에 배치된 UV-B 엘이디(240)들에 대응되게 원환 형태로 외곽에 형성된 UV-B 투과부(540)와, 상기 UV-B 투과부(540)의 내주면에 결합되는 원형의 백색광 투과부(520)로 구성된다. 상기 백색광 투과부(520)에 상기 UV-B 투과부(540)를 결합하는 방식은 접착제를 이용하여 접착하는 방식 또는 나사 체결을 이용하는 방식 또는 기타 다른 조립 방식이 이용될 수 있다.
나머지 구성은 앞선 실시예와 같으므로 구체적인 설명을 생략한다.
도 10은 본 발명의 제4 실시예에 따른 엘이디 조명장치의 장치의 엘이디 모듈과 투광커버를 도시한 단면도이다.
본 발명의 제4 실시예에 따른 엘이디 조명 장치는, 본체(100)와, 상기 본체(100)에 장착되고 원형 기판(210), 복수개의 백색 엘이디(220)들 및 복수개의 UV-B 엘이디(240)들을 포함하는 엘이디 모듈(200)과, 상기 본체(100)에 결합되어 상기 엘이디 모듈(200)을 덮는 투광 커버(500')를 포함한다.
본 실시예에 있어서, 투광 커버(500')는 전체적으로 UV-B와 백색광을 모두 잘 투과시키는 쿼츠 재료에 의해 형성되며, 전방면 또는 후방면에 샌딩 처리(또는, 샌드 브라스트)에 의해 투명도가 낮아진 샌딩 처리면을 갖는 백색광 투과부(520')와, 상하면 양측 모두에 샌딩 처리면을 포함하지 않아 상대적으로 투명도가 더 높은 UV-B 투과부(540')를 포함한다. 백색광 엘이디(220)들은 샌딩 처리면을 포함하는 백색광 투과부(520')에 의해 덮이도록 배열되고, UV-B 엘이디(240)들은 샌딩 처리면을 포함하지 않는 UV-B 투과부(540')에 의해 덮이도록 배열된다.
나머지 구성은 앞선 실시예와 같으므로 구체적인 설명을 생략한다.
도 11 및 도 12는 위에서 설명한 실시예들에 있어서, 백색 엘이디들과 UV-B 엘이디들 간의 연결에 있어서 등가 회로도들의 예들이다.
먼저 도 11에서, 백색 엘이디(220)들은 서로 직렬 연결되어 있고, UV-B 엘이디(240)들은 직병렬 연결되어 있으며, 전체적으로는 백색 엘이디(220)들을 포함하는 그룹과 UV-B 엘이디(240)들을 포함하는 그룹이 서로 직렬 연결되어 있다. 전원을 인가하는 경우, 백색 엘이디(220)들과 UV-B 엘이디(240)들이 모두 턴온된 후 전원을 끊기 전까지는 백색 엘이디(220)들과 UV-B 엘이디(240)들이 함께 온 상태를 유지하게 된다.
도 11에서 직병렬 연결된 UV-B 엘이디(240)들은 도 12에서의 직렬 연결된 UV-B 엘이디(240)들에 비해 상대적으로 세기가 약한(즉, 상대적으로 저출력인) UV-B 엘이디들이므로, 조명 역할을 하는 백색 엘이디(220)들과 함께 항상 온 상태를 유지하여도 무방하다. 또한, 전체적으로 서로 직렬 연결된 백색 엘이디(220)들과 UV-B 엘이디(240)들을 본체에 내장된 하나의 SMPS(Swiched Mode Power Supply)만으로 구동시키는 경우, 상대적으로 세기가 약한 UV-B 엘이디(240)들이 적절히 병렬로 연결되어 있음으로 인해 저전류로 구동되므로 UV-B 엘이디(240)들의 수명도 또한 연장할 수 있다.
다음으로 도 12에서, 백색 엘이디(220)들은 서로 직렬 연결되어 있고, UV-B 엘이디(240)들이 직렬 연결되어 있으며, 전체적으로는 백색 엘이디들(220)로 구성된 그룹과 UV-B 엘이디(240)들로 구성된 그룹이 서로 직렬 연결되어 있다. 상기 UV-B 엘이디들을 포함하는 그룹의 양측을 연결하는 바이패스 라인에는 타이머(T1)에서의 설정시간에 따른 신호를 수신하는 스위치부(SW)가 제공된다.
전원을 인가하는 경우, 백색 엘이디(220)들과 UV-B 엘이디(240)들이 모두 턴온된다. 전원이 인가되는 상태를 유지하는 경우, 백색 엘이디(220)들은 계속해서 온 상태를 유지함에 비해, UV-B 엘이디(240)들은, 타이머(T1)에서의 설정 시간에 따른 제어 신호(CS1)를 스위치부(SW)가 수신하는 것에 의존하여 턴오프된다.
도 12의 UV-B 엘이디(240)들은 도 11의 UV-B 엘이디(240)들에 비해 상대적으로 세기가 강한(상대적으로 고출력인) UV-B 엘이디들이므로, 지나치게 오래 사람의 피부에 조사되면 피부암과 같은 부작용이 발생할 수 있으므로, 이와 같이 타이머(T1)를 통해 UV-B 엘이디들의 발광 시간을 조절하는 것이다. 스위치부(SW)는 BJT, MOSFET 등의 스위칭 소자일 수 있으나, 이러한 예로 한정되는 것은 아니다. 앞서 언급한 바와 같이, 도 12에서 직렬로 연결된 UV-B 엘이디들(240)은 도 11에서의 UV-B 엘이디(240)들에 비해 세기가 강한(상대적으로 고출력인) UV-B 엘이디들이므로, 비교적 고전류가 흘러도 무방하다. 따라서, 전체적으로 직렬 연결된 백색 엘이디들과 UV-B 엘이디들을 하나의 SMPS 만으로 구동시키는 것이 가능하다.
100...........................본체
210...........................기판
220...........................백색 엘이디
240...........................UV-B 엘이디
500...........................투광 커버
520...........................백색광 투과부
540............................UV-B 투과부

Claims (20)

  1. 본체;
    상기 본체에 장착되는 기판;
    상기 기판에 실장되는 복수개의 백색 엘이디들;
    상기 백색 엘이디들의 주위에 실장되는 하나 이상의 UV-B 엘이디; 및
    상기 백색 엘이디들 및 상기 UV-B 엘이디를 덮도록 상기 본체에 결합되는 투광 커버를 포함하며,
    상기 투광 커버는, 상기 UV-B 엘이디에 대응되게 위치하는 홀을 포함하고 상기 백색 엘이디들의 빛을 투과하는 백색광 투과부와, 상기 홀에 결합되고 상기 UV-B 엘이디로부터의 UV-B 광을 투과하는 UV-B 투과부를 포함하는 것을 특징으로 하는 엘이디 조명장치.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 백색광 투과부는 투과성 유리 또는 플라스틱 재료로 형성된 것을 특징으로 하는 엘이디 조명장치.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 UV-B 투과부는 쿼츠(quartz) 재료로 형성된 것을 특징으로 하는 엘이디 조명장치.
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 하나 이상의 UV-B 엘이디는 상기 기판의 중앙 영역에 위치하는 복수개의 UV-B 엘이디들을 포함하고, 상기 UV-B 투과부는 상기 복수개의 UV-B 엘이디들을 모두 덮도록 배치되고, 상기 UV-B 투과부의 중심축 선은 상기 UV-B 엘이디들 중 하나의 중심축과 대체로 일치하는 것을 특징으로 하는 엘이디 조명장치.
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 하나 이상의 UV-B 엘이디들은 서로 이격되어 위치한 복수개의 UV-B 엘이디들을 포함하고, 상기 백색광 투과부는 상기 UV-B 엘이디들에 대응되게 형성된 복수개의 홀들을 포함하고, 상기 복수개의 홀들 각각에 결합된 UV-B 투과부들 각각의 중심축은 상기 UV-B 엘이디들 각각의 중심축과 대체로 일치하는 것을 특징으로 하는 엘이디 조명장치.
  6. 청구항 1에 있어서, 상기 홀 및 상기 UB-B 투과부 각각은 UV-B 광이 투과되는 방향을 따라 점진적으로 확장하는 원뿔대 형태를 갖는 것을 특징으로 하는 엘이디 조명장치.
  7. 청구항 1에 있어서, 상기 홀 및 상기 UV-B 투과부의 단면 형상 각각은 전방폭과 후방폭이 다른 단차진 형태인 것을 특징으로 하는 엘이디 조명장치.
  8. 청구항 1에 있어서, 상기 UV-B 투과부는 상기 홀을 덮도록 상기 백색광 투과부의 후방면에 부착되며, 후단부가 상기 UV-B 엘이디와 인접하는 것을 특징으로 하는 엘이디 조명장치.
  9. 청구항 1에 있어서, 상기 복수개의 백색 엘이디들은 직렬 연결되어 직렬 백색 엘이디 그룹을 구성하고, 상기 하나 이상의 UV-B 엘이디는 직병렬로 연결되어 상기 백색 엘이디 그룹과 직렬로 연결된 복수의 UV-B 엘이디를 포함하는 직병렬 UV-B 엘이디 그룹을 구성하는 것을 특징으로 하는 엘이디 조명장치.
  10. 청구항 1에 있어서, 상기 복수개의 백색 엘이디들은 직렬 연결되어 직렬 백색 엘이디 그룹을 구성하고, 상기 하나 이상의 UV-B 엘이디는 직렬로 연결되어 상기 백색 엘이디 그룹과 직렬로 연결된 복수의 UV-B 엘이디를 포함하는 직병렬 UV-B 엘이디 그룹을 구성하며, 상기 UV-B 엘이디 그룹의 양측을 연결하는 바이패스 라인에는 타이머에서의 설정시간에 따른 신호를 수신하는 스위치부가 제공되며, 상기 백색 엘이디 그룹과 상기 UV-B 엘이디 그룹에 전원 인가 상태가 유지되는 경우, 상기 백색 엘이디들은 계속해서 온 상태를 유지하고, 상기 UV-B 엘이디들은 상기 타이머에서의 설정 시간에 따른 제어 신호를 수신한 스위치부에 의해 오프되는 것을 특징으로 하는 엘이디 조명장치.
  11. 본체;
    상기 본체에 장착되는 기판;
    상기 기판에 실장되는 복수개의 백색 엘이디들; 및
    상기 백색 엘이디들의 주위에 실장되는 하나 이상의 UV-B 엘이디; 및;
    상기 백색 엘이디들 및 상기 UV-B 엘이디를 덮도록 상기 본체에 결합되는 투광 커버를 포함하며,
    상기 투광 커버는, 백색광과 UV-B 광을 모두 투과하는 쿼츠 재료로 형성되고, 상기 백색 엘이디들을 덮는 백색광 투과부와, 상기 UV-B 엘이디에 대응되는 UV-B 투과부를 포함하며,
    상기 백색광 투과부의 투명도가 상기 UV-B 투광부의 투명도보다 낮은 것을 특징으로 하는 엘이디 조명장치.
  12. 청구항 11에 있어서, 상기 백색광 투과부는 샌딩 처리에 의해 투명도가 낮아진 샌딩 처리면을 포함하는 것을 특징으로 하는 엘이디 조명장치.
  13. 청구항 11에 있어서, 상기 UV-B 투과부의 중심축은 상기 UV-B 엘이디의 중심축과 대체로 일치하는 것을 특징으로 하는 엘이디 조명장치.
  14. 청구항 11에 있어서, 상기 복수개의 백색 엘이디들은 직렬 연결되어 직렬 백색 엘이디 그룹을 구성하고, 상기 하나 이상의 UV-B 엘이디는 직병렬로 연결되어 상기 백색 엘이디 그룹과 직렬로 연결된 복수의 UV-B 엘이디를 포함하는 직병렬 UV-B 엘이디 그룹을 구성하는 것을 특징으로 하는 엘이디 조명장치.
  15. 청구항 11에 있어서, 상기 복수개의 백색 엘이디들은 직렬 연결되어 직렬 백색 엘이디 그룹을 구성하고, 상기 하나 이상의 UV-B 엘이디는 직렬로 연결되어 상기 백색 엘이디 그룹과 직렬로 연결된 복수의 UV-B 엘이디를 포함하는 직병렬 UV-B 엘이디 그룹을 구성하며, 상기 UV-B 엘이디 그룹의 양측을 연결하는 바이패스 라인에는 타이머에서의 설정시간에 따른 신호를 수신하는 스위치부가 제공되며, 상기 백색 엘이디 그룹과 상기 UV-B 엘이디 그룹에 전원 인가 상태가 유지되는 경우, 상기 백색 엘이디들은 계속해서 온 상태를 유지하고, 상기 UV-B 엘이디들은 상기 타이머에서의 설정 시간에 따른 제어 신호를 수신한 스위치부에 의해 오프되는 것을 특징으로 하는 엘이디 조명장치.
  16. 본체;
    상기 본체에 장착되는 기판;
    상기 기판에 실장되는 복수개의 백색 엘이디들;
    상기 백색 엘이디들의 주위에 서로 이격되어 실장되는 복수개의 UV-B 엘이디들; 및
    상기 백색 엘이디들 및 상기 UV-B 엘이디들을 덮도록 상기 본체에 결합되는 투광 커버를 포함하며,
    상기 투광 커버는 투광성 유리 또는 플라스틱 재료로 형성된 백색광 투과부를 포함하고, 상기 백색광 투과부에는 상기 UV-B 엘이디들의 위치에 대응되는 복수개의 홀들이 형성되며,
    상기 홀들 각각의 중심축은 상기 UV-B 엘이디들 각각의 중심축과 대체로 일치하는 것을 특징으로 하는 엘이디 조명장치.
  17. 청구항 16에 있어서, 상기 백색광 투과부는 유백색 유리 또는 플라스틱판을 포함하는 것을 특징으로 하는 엘이디 조명장치.
  18. 청구항 16에 있어서, 상기 홀은 개방되어 있는 것을 특징으로 하는 엘이디 조명장치.
  19. 청구항 16에 있어서, 상기 복수개의 백색 엘이디들은 직렬 연결되어 직렬 백색 엘이디 그룹을 구성하고, 상기 하나 이상의 UV-B 엘이디는 직병렬로 연결되어 상기 백색 엘이디 그룹과 직렬로 연결된 복수의 UV-B 엘이디를 포함하는 직병렬 UV-B 엘이디 그룹을 구성하는 것을 특징으로 하는 엘이디 조명장치.
  20. 청구항 16에 있어서, 상기 복수개의 백색 엘이디들은 직렬 연결되어 직렬 백색 엘이디 그룹을 구성하고, 상기 하나 이상의 UV-B 엘이디는 직렬로 연결되어 상기 백색 엘이디 그룹과 직렬로 연결된 복수의 UV-B 엘이디를 포함하는 직병렬 UV-B 엘이디 그룹을 구성하며, 상기 UV-B 엘이디 그룹의 양측을 연결하는 바이패스 라인에는 타이머에서의 설정시간에 따른 신호를 수신하는 스위치부가 제공되며, 상기 백색 엘이디 그룹과 상기 UV-B 엘이디 그룹에 전원 인가 상태가 유지되는 경우, 상기 백색 엘이디들은 계속해서 온 상태를 유지하고, 상기 UV-B 엘이디들은 상기 타이머에서의 설정 시간에 따른 제어 신호를 수신한 스위치부에 의해 오프되는 것을 특징으로 하는 엘이디 조명장치.
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