KR101180461B1 - 엘이디 조명기구 - Google Patents

Abstract

본 발명은 엘이디와 회로에서 발생한 열의 방열을 극대화하고, 엘이디모듈의 각도를 자유롭게 조절할 수 있을 뿐만 아니라, 엘이디모듈로 수분이 침입하는 것을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 소음을 발생시키는 냉각팬이 없이도 냉각 효율이 높아 소음에 의해 사용자가 불편을 겪는 것을 방지할 수 있게 한 엘이디 조명기구에 관한 것이다.

Description

엘이디 조명기구{LED Light Fixture}

본 발명은 엘이디 조명기구에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 엘이디와 회로에서 발생한 열의 방열을 극대화하고, 엘이디모듈의 각도를 자유롭게 조절할 수 있을 뿐만 아니라, 엘이디모듈로 물기가 스며드는 것을 방지한 엘이디 조명기구에 관한 것이다.

또한, 방열파이프를 사용하여 소음을 발생시키는 냉각팬을 사용하지 않고 냉각효율이 우수한 엘이디 조명기구에 관한 것이다.

조명등(lamp)으로 형광등이나 백열등이 많이 사용되고 있으나, 이들은 조도가 낮고 에너지 효율이 떨어지는 단점이 있으므로 최근에는 이들보다 상대적으로 조도가 높고 소비전력이 적으며 수명이 긴 발광다이오드(이하, "엘이디"라 통칭함)를 이용한 등기구(이하, "엘이디 조명기구"이라 통칭함)가 많이 사용되고 있다. 엘이디 조명기구는 통상적으로 다수의 엘이디가 설치되고 엘이디에 전원을 공급하기 위해 회로 패턴이 형성된 엘이디기판, 엘이디기판을 지지하는 하우징을 포함하고 있으며, 엘이디가 발광할 때 엘이디 자체는 물론 회로에서 많은 열이 발생하므로 열을 외부로 배출시키기 위한 방열 수단을 구비하고 있다.

또한, 이러한 엘이디 조명기구 중에는 사용자가 원하는 방향으로 조명 방향을 자유롭게 조절할 수 있는 것이 있으며, 이러한 엘이디 조명기구로 본 출원인이 출원한 특허문헌 1 및 2가 있다. 특허문헌 1은 도 12 및 13에 도시한 바와 같이 외부에 복수의 방열판이 형성된 하우징(300)의 내부에 복수의 엘이디모듈(100)을 설치하여 구성되고, 경사각의 조절이 가능한 굴절반사갓(200)을 구비하고 있다. 이러한 엘이디 조명기구는 하우징(300) 자체가 회동가능하게 설치되어 엘이디모듈로부터 발생한 빛이 조사되는 방향을 조절할 수 있게 하였다. 또한, 이러한 종래의 엘이디 조명기구를 구성하는 엘이디모듈은 도 13에 도시한 바와 같이, 하우징의 내부에 고정된 모듈베이스(140)에 회동가능하게 모듈브라켓(130)을 설치하고 모듈브라켓(130)에 엘이디기판(110)과 렌즈(120)를 설치하여 엘이디로부터 발생한 빛이 조사되는 방향을 조절할 수 있게 하였으며, 각 엘이디모듈에는 냉각팬(150)을 구비하여 엘이디 및 회로에서 발생한 열을 냉각시킬 수 있게 하였다.

그러나 이러한 종래의 엘이디 조명기구는 도시한 바와 같이 원통형의 모듈베이스에 호형 내면을 갖는 모듈브라켓이 결합되어 있어 모듈브라켓이 회동 될 수 있으나, 조립시 작업자가 각도를 조절하여 클램프로 고정하기 때문에 작업시간이 소요되고 숙련도에 따라 각도가 일정치 않으며 정확한 각도를 자유자재로 변경하는 것이 불편하였고, 냉각수단으로 냉각팬을 설치하여야 하므로 비용과 전력 소모가 상승하고 전체 구조가 복잡해질 뿐만 아니라 집중력이 요구되는 경기장 및 사무실 등에서 냉각팬의 소음이 불만사항으로 제기되어 왔다.

또한, 실외에 설치할 경우 하우징이 충분히 밀폐되지 못하여 물기가 스며들어 쉽게 노후화되거나 엘이디모듈에 누전이 발생하여 고장을 일으키는 문제가 있다.

1. 한국 특허등록 제1079860호 2. 한국 특허등록 제1118965호

상기와 같은 문제점을 해결하고자 본 발명은 엘이디에서 발생한 빛이 조사되는 방향을 자유롭게 조절할 수 있을 뿐만 아니라 조절된 방향을 안정적으로 유지될 수 있게 한 엘이디 조명기구를 제공하고자 한다.

또한, 본 발명은 소음을 유발하는 냉각팬 등을 구비하지 않고도 방열 효율을 높여 엘이디 및 회로에서 발생한 열을 충분히 방출시킬 수 있고, 외부로부터 수분이 침투하는 것을 방지할 수 있게 한 엘이디 조명기구를 제공하는 데 있다.

또한 본 발명은 구조가 단순하여 제작이 용이할 뿐만 아니라 제작비용을 절감할 수 있으며, 설치보급이 용이한 엘이디 조명기구를 제공하는 데 있다.

상기와 같은 해결하고자 하는 과제를 위한 본 발명은 외장케이스, 케이스 본체 내부에 설치되고 복수의 엘이디를 구비한 복수의 엘이디모듈, 외장케이스의 일측에 설치되어 엘이디모듈에 전원을 공급하는 인버터를 포함하는 비대칭 엘이디 조명기구에 있어서, 케이스 본체 내부에 엘이디모듈들 사이에 설치되어 엘이디모듈에서 발생한 열을 흡수하여 외부로 배출시키는 복수의 방열파이프를 설치하여 케이스 내부의 열을 배출시키되, 방열파이프는 복수의 흡열핀이 형성된 중공의 방열파이프인 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 의한 엘이디 조명기구는 모듈베이스 또는 방열파이프가 삽입 지지되는 케이스 본체의 틈새를 방수용 오링(O-ring)과 방수링 커버를 사용하여 외부로부터 물기가 틈새로 스며들어가는 것을 방지하는 것이 바람직하다.

또한, 엘이디모듈은 모듈베이스에 회동가능하게 결합하고, 엘이디모듈은 복수의 엘이디가 설치된 엘이디기판, 엘이디기판의 전면에 설치된 렌즈, 및 엘이디기판이 고정되는 고정판의 일측에 호형결합부를 구비하고 탄성적으로 지지가 되는 걸림돌기를 구비한 모듈브라켓과 호형결합부와 대응되고 걸림돌기가 걸리는 걸림홈이 형성된 모듈베이스를 포함한다.

또한, 방열과 방수를 위해 모듈베이스의 양단부가 케이스 본체의 벽을 관통하여 고정 설치되되, 단부에는 방수용 오링을 설치하였고, 방열파이프의 단부는 케이스 본체의 벽을 관통하여 고정되고, 단부에는 방수용 오링을 설치할 수 있다.

또한, 본 발명은 방열 효율을 높이기 위해 외장케이스의 외부에는 방열을 위한 방열날개를 형성하는 것이 바람직하다.

본 발명은 냉각용 방열파이프와 냉각용 공기가 통과할 수 있는 유로를 갖는 모듈베이스를 구비하여 외부의 찬 공기가 통과할 수 있게 함으로서 냉각을 위한 냉각팬이 없어도 방열효과가 우수하며, 전체 구조를 단순화시킬 수 있어 제작이 용이할 뿐만 아니라 제작비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 모듈베이스에는 복수의 걸림홈을 형성하고 모듈브라켓에 걸림돌기를 형성하여 모듈브라켓이 회동된 상태에서 걸림돌기가 걸림홈에 끼워져 고정된 상태를 유지할 수 있게 하여 엘이디에서 발생한 빛이 조사되는 방향 조절을 위해 각도를 쉽게 변경하고 변경된 방향이 유지되게 할 수 있는 효과가 있다.

더욱이, 본 발명은 하우징과 방수링 커버 사이, 하우징과 방열파이프, 하우징과 모듈베이스의 단부 사이에 오링을 설치하여 외부의 수분이 내부로 침입하는 것을 방지하여 방수효과를 높일 수 있는 것이다.

도 1은 본 발명에 의한 엘이디 조명기구의 일례를 도시한 사시도,
도 2는 본 발명에 의한 엘이디 조명기구의 일례를 도시한 저면 사시도,
도 3은 본 발명에 의한 엘이디 조명기구의 일례를 도시한 측면도,
도 4는 본 발명에 의한 엘이디 조명기구를 기울인 상태에서 도시한 다른 일 례의 측면도,
도 5는 본 발명에 의한 엘이디 조명기구의 엘이디모듈을 회동시킨 상태에서 의 측면도,
도 6은 도 5의 A 부분 확대도,
도 7은 본 발명에 의한 엘이디 조명기구에 구비된 엘이디모듈의 측면도,
도 8은 본 발명에 의한 엘이디 조명기구에서 방열파이프 결합부의 사시도,
도 9는 본 발명에 의한 엘이디 조명기구에서 방열파이프 결합부의 단면도,
도 10은 본 발명에 의한 엘이디 조명기구에서 모듈베이스 단부의 하우징 결합부의 사시도,
도 11은 본 발명에 의한 엘이디 조명기구에서 모듈베이스 단부의 하우징 결합부의 단면도,
도 12는 종래의 엘이디 조명기구의 일례의 측면도,
도 13은 도 12에 도시한 조명기구에 구비된 엘이디모듈의 측면도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있는 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다. 본 발명의 각 도면에 있어서, 구조물들의 사이즈나 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하거나 축소하여 도시한 것이고, 특징적 구성이 드러나도록 공지의 구성들은 생략하여 도시하였으므로 도면으로 한정하지는 아니한다. 본 발명의 바람직한 실시 예에 대한 원리를 상세하게 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.

본 발명은 구조가 단순하여 제작이 용이함에도 방열 효율을 높일 수 있게 한 것으로서, 일측이 비스듬한 경사를 가진 사각형상의 외장케이스(1), 케이스 본체 내부에 설치되고 복수의 엘이디(21a)를 구비한 복수의 엘이디모듈(2), 케이스 본체의 일측에 설치되어 엘이디모듈에 전원을 공급하는 인버터(3)를 포함하는 비대칭 엘이디 조명기구에 있어서, 외장케이스(1) 내부의 엘이디모듈(2)들 사이에 설치되어 엘이디모듈에서 발생한 열을 흡수하여 외부로 배출시키는 복수의 방열파이프(5)를 설치하여 케이스 본체 내부의 열을 배출시킬 수 있게 한 것이다.

이러한 본 발명에 의한 엘이디 조명기구를 구성하는 각 구성요소들은 본 출원인에 의해 등록받은 특허등록 제1079860호에 이미 공지된 기술들과 동일 유사한 것으로 이에 대한 설명은 생략하며 본 발명의 요지가 되는 구성요소에 대한 설명을 위해 필요한 경우에 한하여 추가 설명한다.

상기 방열파이프(5)는 도 1 내지 도 5 및 도 8에 도시한 바와 같이, 복수의 흡열핀(52)이 형성된 중공의 파이프 형상으로 형성되어 있어 중공 부분이 냉각을 위한 공기의 흐름 통로(51) 역할을 한다. 즉, 흡열핀(52)들이 외장케이스(1) 내부의 열을 흡수하면 중공(51) 부를 통해 흐르는 공기가 이 열을 흡수한 상태로 외부로 배출되어 방열 효율이 높아지는 것이다.

본 발명은 방수수단을 더 구비하여 방수 성능을 향상시켰다. 방수수단으로는 도 8 내지 도 11에 도시한 바와 같이, 모듈베이스(6) 또는 방열파이프(5)가 삽입 지지되는 케이스 본체(11)의 틈새를 방수용 오링(63a)과 방수링 커버(63)를 사용하여 외부로부터 물기가 틈새로 스며들어가는 것을 방지한다. 또한, 전면의 투명커버(12)와 케이스 본체(11) 사이의 방수는 누르면 벌어져 압착되는 V-링을 사용하여 고정볼트(1b)를 조이면 케이스 본체와 투명커버(12) 사이가 밀착되어 물이 스며드는 것을 방지한다. 다른 부분의 방수를 위해서도 방수수단이 설치되어 있고 이에 대하여는 각 구성요소에 대한 하기의 설명에서 추가 설명할 것이다.

본 발명에 따른 엘이디 등기구는 엘이디모듈(2)의 각도를 조절할 수 있는 것이 특징이다. 엘이디모듈(2)은 복수의 엘이디(21a)가 설치된 엘이디기판(21), 엘이디기판(21)의 전면에 설치된 렌즈(23) 및 엘이디기판(21)을 모듈베이스(6)와 연결하는 모듈브라켓(22)을 구비하고 있다.

모듈브라켓(22)은 도 7에 도시한 바와 같이, 엘이디기판(21)이 고정되는 평평한 판체 형상의 고정판(22a)과, 고정판(22a)을 모듈베이스(6)에 회동 가능하게 연결하는 호형결합부(22b)를 포함하고 있으며, 이러한 모듈브라켓(22)이 회동가능하게 연결되는 모듈베이스(6)는 상기 호형결합부(22b)의 내경과 대응되는 외경을 갖는 원통형결합부(61)와, 이 원통형결합부(61)를 외장케이스(1)에 고정시키는 고정날개(62)를 포함하고 있다. 따라서, 모듈브라켓(22)의 호형결합부(22b)가 원통형결합부(61)의 외주면에 밀착된 상태에서 회동되어 엘이디모듈(2)의 방향이 전환될 수 있는 것이다.

그러나 호형결합부(22b)와 원통형결합부(61)의 서로 대응되는 면이 미끄러우므로 방향을 전환한 후 엘이디모듈(2)의 자중에 의해 다시 회동되어 원위치 즉, 도 5에 도시한 바와 같이 엘이디모듈이 수평을 이루는 상태로 되돌아가게 되는 문제가 있으며, 작업자가 가늠하여 각도를 조절하고 있어 생산성과 균일성이 문제가 되므로 각도 조절을 용이하게 변경할 수단을 부가하였다. 상기 원통형결합부(61)의 외주면에는 걸림홈(61a)을 형성하고, 호형결합부(22b)의 일측 클램프(22d) 단부에 걸림돌기(22c)를 형성하였다(도 7 참조). 즉, 엘이디모듈(2)을 회동시켜 도 3 이나 도 4와 같이 엘이디모듈(2)을 원하는 각도로 돌리고 걸림돌기(22c)가 걸림홈(61a)에 걸리면, 클램프(22d)를 클림프고정나사(22e) 등과 같은 고정수단으로 호형결합부(22b)의 일측에 고정한다. 걸림홈(61a)의 형성은 0 ~ 45도 범위를 임의의 각도로 스케일링하여 분할하여 형성할 수 있고, 바람직하게는 5도 간격으로 형성한다. 각도의 간격은 본 발명의 청구범위를 제한하는 것은 아니고, 가능한 조밀할수록 엘이디모듈(2)의 지향각을 정밀하게 조절할 수 있으므로 가능한 조밀하게 형성하는 것이 바람직할 것이다.

앞에서 설명한 바와 같이 본 발명은 방열 기능과 방수 기능을 향상시키는 것을 목적으로 하고 있으며, 모듈베이스(6)도 하나의 방열수단이다. 즉, 도시한 바와 같이 모듈베이스(6)를 중공의 이중 관체 형상으로 형성하여 공기가 흐르는 통로(61b)를 형성함으로써 상기한 방열파이프(5)의 방열기능을 보충할 수 있게 하였다. 방열파이프(5)와 모듈베이스(6)의 통로(51, 61b)로 외부의 공기가 흐를 수 있게 위해서는 통로들이 외기와 통하여야 한다. 따라서 상기 방열파이프(5)와 모듈베이스(6)의 양단은 케이스 본체(11)의 측면벽을 관통하여 지지되고 외기와 연결된다. 따라서 두 방열파이프(5) 및 모듈베이스(6)와 케이스 본체(11)는 틈새가 있으며, 이 틈새로 물기가 스며드는 것을 방지하기 위하여 상기 방열파이프(5)와 모듈베이스(6)의 양단에는 방수용 오링(63a)과 방수링 커버가 부가된다.

도 8 및 도 9에 도시한 바와 같이 방열파이프(5)의 경우 양단부가 외장케이스(1)의 내벽에 면접된 상태에서 케이스를 관통하여 조여지는 고정볼트(5a)에 의해 고정됨으로써 방열파이프(5)와 케이스 본체(11)의 벽 사이에 오링을 설치하지 않을 수 있으나, 바람직하게는 방수용 오링과 방수 커버를 설치하는 것이 바람직하다.

모듈베이스(6)의 단부는 도 10 및 도 11에 도시한 바와 같이 케이스 본체(11)의 측벽을 관통하여 고정 지지되며, 방수링 커버(63)의 관통구멍 안쪽에는 계단식 단차가 형성되어 방수용 오링(63a)을 설치하여 피스(또는 고정볼트)로 고정하면 오링이 눌리면서 퍼져 케이스 본체(11)와 모듈베이스(6) 사이의 틈새를 막게 된다.

또한, 본 발명은 방열 효율을 높이기 위해 외장케이스(1)의 케이스 본체(11)의 외부에는 방열을 위한 방열핀(11a)을 더 형성하여 열의 방출 효율을 높였다.

또한, 본 발명에 의한 엘이디 조명기구는 빛이 조사되는 방향을 자유롭게 조절할 수 있게 하기 위한 것으로 이러한 구성에 대하여는 이미 본 출원인에 의해 등록받은 특허등록 제1079860호에서 이미 언급한 바 있으나 이를 약술하면, 엘이디모듈이 개별적으로 서로 다른 각도로 조절될 수 있게 하였을 뿐만 아니라. 외장케이스(1)의 방향을 전환할 수도 있게 하였다. 외장케이스의 방향을 전환할 수 있게 하기 위한 수단으로, 케이스고정브라켓(10)이 구비되어 있으며, 이 케이스고정브라켓(10)은 도 1, 도 3 내지 도 5에 도시한 바와 같이, 천장이나 지지구조물에 고정되는 고정판(10c), 상기 고정판(10c)에 회동 가능하게 연결된 연결판(10b) 및 상기 연결판(10b)과 외장케이스(1) 사이에 연결된 각도조절판(10a)으로 구성되어 고정된 고정판(10c)을 중심으로 각도조절판(10a)과 연결판(10b)이 회동되어 외장케이스(1)의 방향이 전환될 수 있는 것이다.

상기한 바와 같이 구성된 본 발명에 의한 엘이디 조명기구는 모듈브라켓(22)의 일측에 형성된 걸림돌기(22c)가 모듈베이스(6)의 일측에 형성된 복수의 걸림홈(61a) 중 어느 하나에 걸린 상태가 되어 방향이 전환된 엘이디모듈(2)이 자중에 의해 원위치 되는 것을 방지할 수 있어 원하는 방향으로 엘이디모듈의 방향을 전환하여 고정할 수 있고, 방열파이프와 모듈베이스에 각각 냉각 통로를 형성하여 냉각 효율을 향상시켰으며, 각 구성요소들이 연결되는 부분에 오링을 설치하여 외부로부터 물이 들어가는 것을 방지할 수 있는 것이다.

본 발명에 의한 엘이디 등기구는 넓은 면적의 경기장, 실내 체육관 등에 적합하며 특히 무빙트랙에 의하여 집중 조명하는데 유용하다.

1: 외장케이스 1a: 방수용 오링 1b: 고정볼트
11: 케이스 본체 11a: 방열핀
12: 방수링 커버
10: 케이스고정브라켓
10a: 각도조절판 10b: 연결판 10c: 고정판
2: 엘이디모듈
21: 엘이디기판 21a: 엘이디
22: 모듈브라켓
22a: 고정판 22b: 호형결합부
22c: 걸림돌기 22d: 클램프
22e: 클램프 고정나사
23: 렌즈
3: 인버터
31: 인버터케이스
4: 굴절반사갓
5: 방열파이프
6: 모듈베이스
61: 원통형결합부 61a: 걸림홈
62: 고정날개
63: 방수링 커버 63a: 방수용 오링

Claims (7)

1. 복수의 엘이디모듈이 각각 회동 가능한 엘이디 조명기구에 있어서,
   상기 엘이디모듈은 모듈브라켓에 고정 지지되고,
   상기 모듈브라켓은 원통형 모듈베이스에 회동가능하게 결합되되,
   상기 원통형 모듈베이스 외경부에 소정의 각도 범위에 걸림홈이 형성되고, 상기 모듈브라켓의 클램프 일단에 걸림돌기가 부착되어, 상기 걸림돌기를 상기 걸림홈에 걸리도록 변경하여 클램핑함으로써 상기 엘이디 모듈의 각도를 변경하여 조사방향을 조절할 수 있고,
   상기 엘이디 조명기구 케이스 본체 내부의 엘이디모듈 사이에 설치되어 엘이디모듈에서 발생한 열을 흡수하여 외부로 배출시키는 복수의 방열파이프를 포함하고,
   상기 방열파이프는 복수의 흡열핀이 외경부에 형성된 중공의 파이프인 것을 특징으로 하는 엘이디 조명기구
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   모듈베이스가 관통된 케이스 본체의 측면 틈새 방수를 위하여 방수용 오링과 방수링 커버를 더 설치되는 것을 특징으로 하는 엘이디 조명기구
   
4. 제1항에 있어서,
   엘이디모듈은 복수의 엘이디가 설치된 엘이디기판, 엘이디기판의 전면에 설치된 렌즈 및 엘이디기판이 고정되는 고정판의 일측에 호형결합부 및 호형결합부의 일단에는 클램프를 구비한 모듈브라켓을 포함하고,
   상기 모듈베이스는 호형결합부의 내경에 대응하는 외경을 갖는 이중 원통형으로서 공기 유통에 의하여 방열되는 것을 특징으로 하는 엘이디 조명기구
5. 제1항에 있어서,
   방열파이프의 양단부가 케이스 본체의 측면을 관통하여 고정 설치되되, 단부에는 방수용 오링과 방수링 커버가 설치된 것을 특징으로 하는 엘이디 조명기구
6. 제1항에 있어서,
   소정의 각도는 45도 범위에서 5도 간격으로 스케일화된 눈금으로 형성된 것을 특징으로 하는 엘이디 조명기구
7. 제1항에 있어서,각 엘이디모듈은 개별적으로 서로 다른 각도로 조절되는 것을 특징으로 하는 엘이디 조명기구

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