KR200452760Y1 - 엘이디 조명장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 엘이디 조명장치에 관한 것으로, 본 고안의 엘이디 조명장치는 전기를 공급받아 발광하는 엘이디 소자와 이러한 다수의 엘이디 소자가 배열되어 장착된 인쇄회로기판으로 구성되어 있는 엘이디 모듈, 엘이디 모듈에서 방생하는 열을 밖으로 방출하는 역할을 하는 방열판, 엘이디 모듈에 장착되어 있는 엘이디 소자를 외부로부터 보호하고, 빛을 확산시키는 역할을 하는 굴곡부가 형성된 조명커버로 구성되어 있다. 그러므로, 직진성을 가진 빛을 발하는 엘이디 소자의 빛을 넓은 범위로 조사되게 하여, 실내 조명장치로 이용되기에 적합한 효과가 있다.

Description

엘이디 조명장치 {LIGHTING APPARATUS OF LED}

본 고안은 엘이디 조명장치에 있어서 엘이디 소자에서 발산되는 빛의 확산 특성을 향상시키는 조명커버에 관한 기술이다.

엘이디(Light Emitting Diode;LED)는 화합물반도체의 특성을 이용해 전기신호를 적외선 또는 빛으로 변환시켜 신호를 보내고 받는데 사용되는 반도체 소자이다. 엘이디는 저전압에서 구동할 수 있는 발광소자로 다른 발광체에 비해 수명이 길고, 소비전력이 낮으며, 소형 경량화가 가능하다는 장점이 있기 때문에 일반표시장치나, 디스플레이의 백라이트 광원, 조명등에 이용되고 있다.

특히, 가정에서 사용되는 형광등의 경우 소비전력 사용량이 높고, 수명이 짧아 일정기간을 사용한 뒤 교체해야 한다는 불편함 때문에, 실내조명으로 엘이디 소자를 이용한 것이 최근에 각광을 받고 있다.

그러나 엘이디 소자를 이용한 조명장치의 경우 직진성의 빛을 발하는 특징 때문에 넓은 부분으로 빛을 조사할 수 없는 것이 단점이 되어 실내 조명으로 사용되기에는 문제점이 있었다. 그래서 엘이디 조명장치에서 조명커버를 사용하여 엘이디 소자의 빛을 확산시키는 효과를 가졌지만 계속해서 소형화되고 있는 엘이디 소자의 빛을 실내 조명장치로써 충분하게 확산시키기에는 한계가 있었다.

따라서 본 고안은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로 본 고안이 해결하고자 하는 과제는 엘이디 조명장치에서 조사되는 엘이디 소자의 빛을 효과적으로 확산시키는 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

이러한 목적을 달성하기 위하여 본 고안의 일 태양으로 엘이디 조명장치는 전기를 공급받아 발광하는 엘이디소자; 다수의 상기 엘이디소자가 배열되어 장착되며, 외부로부터 전기를 공급받아 상기 엘이디소자로 전달하는 기판; 두께를 가지며 상기 엘이디소자의 빛의 확산을 돕는 커버; 상기 기판 및 커버가 결합되어 지지되고, 상기 엘이디소자로부터 방출되는 열을 외부로 방출하는 방열판;을 포함하되, 상기 커버의 내면에는 굴곡부가 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 다수의 엘이디소자는 일 방향으로 상기 기판에 배열되고,상기 커버는 상기 일 방향을 축으로 대칭적으로 라운드져 있고, 상기 굴곡부는 상기 커버의 라운드진 면을 따라 굴곡되어 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 굴곡부는 요철형상인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 굴곡부는 상기 커버의 내면 전체에 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 고안에 따른 엘이디 조명장치의 조명커버에 굴곡부를 형성하여 엘이디 소자에서 발생되는 빛을 넓은 범위로 확산시킬 수 있어 실내 조명으로 이용하기에 적합한 효과가 있다.

도1은 본 고안에 따른 엘이디 조명장치를 나타낸 도면이다.
도2는 본 고안에 따른 방열판과 엘이디모듈이 결합된 단면도이다.
도3과 도4는 본 고안에 따른 엘이디 조명장치의 단면도이다.

이하에서는 본 고안에 대하여 보다 구체적으로 이해할 수 있도록 첨부된 도면을 참조한 바람직한 실시 예를 들어 설명한다.

도1은 본 고안에 따른 엘이디 조명장치의 실시예를 나타낸 도면이고, 도2는 본 고안의 방열판과 엘이디 모듈이 결합된 단면도이고, 도3은 본 고안의 실시예에 따른 엘이디 조명장치의 단면도이고, 도4는 본 고안의 실시예에 따른 엘이디 조명장치의 빛의 확산을 표현한 도면이다.

도1에 따르면 엘이디 조명장치(100)는 방열판(110), 엘이디 모듈(120), 조명커버(130)로 이루어져 있다.

상기 엘이디 모듈(120)은 방열판(110)에 연결되어 있으며 엘이디 모듈(120)은 다수개의 엘이디 소자(미도시)가 인쇄회로기판(미도시)의 길이를 따라 일정한 간격을 가지고 부착되어 구성된다. 엘이디 소자는 외부에서 인가된 전기를 공급받아 조명커버(130) 방향으로 빛을 발하게 된다.

상기 방열판(110)은 엘이디 모듈(120)의 후면에 부착되어 엘이디 모듈(120)에 장착되어 있는 다수의 엘이디 소자가 빛을 발할 때 발생하는 열을 외부로 방출시켜주는 역할을 한다. 엘이디 모듈(120)에서 발생하는 열을 효과적으로 전달받기 위해 일반적으로 알루미늄이나 알루미늄 합금 소재를 사용한다.

방열판(110)에 일정한 간격을 가지고 방출홀(111)이 형성되어 있고, 방열판(110)의 양끝에는 LED 모듈(120)과 연결하기 위한 관통구(112)가 형성되어 있다. 방출홀(111)은 5개 내지 6개의 엘이디 소자에 한 개의 비율로 형성되는 것이 바람직하여, 본 고안에서 LED 모듈(120)에는 엘이디 소자가 한 열에 28개가 장착되어 있기 때문에, 방열판(110)의 방출홀(111)은 한 열에 5개가 형성되어 10개의 방출홀(111)이 형성되어 있다. 엘이디 소자 10개당 하나의 비율로 방출홀이 형성됐을 경우 방열판의 내부 온도는 43°였고, 엘이디 소자 5개당 하나의 비율로 방출홀(111)이 형성되었을 때는 43.5°의 온도를 가졌다. 방열판의 내부 온도를 비교했을 때, 방출홀의 갯수가 두 배일 때는 온도차이가 0.5°밖에 나지 않았지만, 외부에서 유입되는 이물질이나 먼지등의 양은 엘이디 소자 5개당 하나의 비율로 방출홀(111)이 형성되었을 때 최대한 방지할 수 있었다. 그렇기 때문에 방열효과를 가지면서 외부의 이물질을 최소화시킬 수 있는 방출홀(111)의 갯수는 8개 내지 10개가 바람직하며, 또한 유입되는 이물질을 최소화시키는 방출홀(111)의 직경으로 3π 내지 5π를 갖는 것이 바람직하다.

엘이디 소자의 구동시 발생된 열은 방열판(110)으로 전달되어 머물게 된다. 이러한 열로 인해 방열판(110)의 공기는 팽창하게 되고 작은 밀도를 갖는다. 이것은 방열판(110)에 형성되어 있는 방출홀(111) 외부의 공기에 비해 작은 밀도를 갖기 때문에 밀도차에 의해 외부로 방출되게 되고, 상대적으로 밀도가 높은 외부공기는 방출홀(111)을 통해 방열판 내부로 유입되게 된다. 이렇게 뜨거운 공기의 방출과 차가운 공기의 유입으로 자연스럽게 엘이디 조명장치(100)의 공기의 순환이 일어난다. 이러한 대류현상으로 인해 엘이디 조명장치(100) 내의 열을 효과적으로 방출하고 동시에 냉각 효과도 가질 수 있다. 즉, 방열판(110)에 형성된 방출홀(111)에 의해 엘이디 소자로부터 전달된 열을 효과적으로 방출할 수 있다.

도2는 본 고안의 엘이디 모듈(120)과 방열판(110)이 연결되었을 때의 단면도를 나타낸 도면이다. 도2에 따라 엘이디 모듈(120)에 방열판(110)이 부착되었을 때 엘이디 소자(L)가 장착된 인쇄회로기판은 방열판(110)과 직접 접촉되어있으며, 이러한 접촉되는 면에 연장부(113)가 형성되어 역 T 자 형상을 가진다. 그러므로 엘이디 소자(L)로부터 발생된 열은 접촉되는 면으로 전도되고 연장부를 따라 빠르고 효과적으로 전달된다.

상기 조명커버(130)는 엘이디 모듈(120)의 전면에 장착되어 엘이디 모듈(120) 전체를 감쌀 수 있는 긴 관의 형태이다. 또한, 폴리카보네이트 소재로 제작되어 외부에서 조명장치의 내부가 보일 수 있는 투명재질로 이루어져 있다. 조명커버(130)는 엘이디 소자에서 발하는 빛을 확산시켜주는 역할을 하며 또한 엘이디 모듈(120) 전체를 감싸주고 있기 때문에 외부로부터 유입될 수 있는 이물질이나 먼지들을 막아주고, 엘이디 소자를 외부로부터 보호하는 역할을 한다.

도3는 본 고안의 실시예에 따른 엘이디 조명장치용 조명커버(130)의 단면도로서, 조명커버(130)는 다수의 엘이디 소자(L)가 인쇄회로기판의 길이를 따라 일방향으로 배열되어 있고 상기 일방향을 축으로 대칭적으로 라운드져 있다. 또한, 라운드 진 면을 따라 굴곡이 형성되어 있으며, 형성된 굴곡은 조명커버(130)의 내면에 형성되는 것이 빛의 확산에 있어서 바람직하다.

도4에 도시된 바와 같이 엘이디 모듈(120)로 전원이 인가되었을 때 엘이디 소자(L)로부터 발생된 빛은 조명커버(130)를 통과하여 외부로 조사된다. 엘이디 소자(L)에서 발생된 빛이 굴곡부가 형성된 조명커버(130)를 통과했을 때의 반사되는 빛의 경로를 나타내었다. 본 고안의 조명커버(130)에서는 내면에 굴곡이 형성되어 빛이 조사되었을 때 조사된 빛이 굴절되어 더 넓은 범위로 퍼지기 때문에 큰 각도로 빛이 확산되게 된다. 일반적으로 엘이디 소자에서 발산되는 빛은 직진성을 가져 40°(θ1)의 각도를 가지고 빛을 확산시킨다. 그렇기 때문에 엘이디 소자만을 이용한 조명을 사용할 경우 좁은 범위의 공간에 빛을 비춘다. 하지만 본 고안의 조명커버(130)를 사용하였을 경우 빛은 굴곡에 의해 굴절되어 170°(θ2)의 각도로 빛을 확산시킬 수 있었고, 넓은 범위에 빛을 조사하는 효과가 있기 때문에 실내 조명장치로 이용되기에 적합하다.

또한, 폴리카보네이트로 제작된 투명소재이기 때문에, 광량을 높일 수 있으며 엘이디 소자(L)가 빛을 내면서 조명커버(130) 방향으로 발하는 열을 보다 빨리 외부로 방출될 수 있게 하는 효과가 있다.

따라서, 본 고안의 실시예에 따라 폴리카보네이트 소재로 만들어져, 내면에 굴곡이 형성된 긴 관의 조명커버(130)를 사용함으로써, 엘이디 소자에서 발생되는 빛을 충분히 확산시켜 단위 면적이 받는 빛의 양을 높일 수 있는 효과가 있었다. 또한, 투명재질로 이루어져 조사되는 빛의 광량을 높이며 열의 확산을 쉽게 도와주어 엘이디 소자의 수명을 단축시키는 요인을 줄일 수 있었다.

위에서 설명한 바와 같이 본 고안에 대한 구체적인 설명은 첨부된 도면을 참조한 실시예에 의해서 이루어졌지만, 상술한 실시예는 본 고안의 바람직한 예를 들어 설명하였을 뿐이기 때문에, 본 고안이 상기의 실시예에만 국한되는 것으로 이해되어져서는 아니되며, 본 고안의 권리범위는 후술하는 청구범위 및 그 등가개념으로 이해되어져야 할 것이다.

100 : 엘이디 조명장치
110 : 방열판
120 : 엘이디 모듈
130 : 조명커버

Claims (4)

1. 전기를 공급받아 발광하는 엘이디소자;
   다수의 상기 엘이디소자가 일 방향으로 배열되어 장착되며, 외부로부터 전기를 공급받아 상기 엘이디소자로 전달하는 기판;
   두께를 가지며 내면에는 굴곡부가 형성되어 있고 상기 엘이디소자가 배열된 일 방향을 축으로 대칭적으로 라운드져 있어, 상기 엘이디소자에서 발광된 빛의 확산을 돕는 커버;
   상기 기판 및 커버가 결합되어 지지되며, 상기 엘이디소자로부터 방출되는 열을 외부로 방출하는 방열판;을 포함하되,
   상기 방열판은 상기 기판에서 발생되어 상기 방열판으로 전달된 열에 의해 공기의 대류현상이 발생할 수 있도록 상기 기판과의 사이에 공간이 마련될 수 있도록 형성되며,
   상기 방열판에는 상기 기판과의 사이에 마련된 공간에서 대류현상이 발생한 공기와 외부의 공기가 출입이 가능하도록 상기 엘이디소자 5개 내지 6개당 한 개의 비율로 형성된 직경 3π 내지 5π 크기의 방출홀을 구비하고,
   상기 기판과 상기 방열판 사이에는 역 T자 형상의 연장부가 형성되어, 상기 엘이디 소자로부터 발생되어 상기 기판으로 전달된 열이 상기 연장부를 따라 상기 방열판으로 전달될 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 엘이디 조명장치.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 굴곡부는 요철형상인 것을 특징으로 하는
   엘이디 조명장치.
4. 제1항에 있어서,
   상기 굴곡부는 상기 커버의 내면 전체에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는
   엘이디 조명장치.
   
   
   
   
   
   
   

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