KR20210154458A - 엘이디 조명장치 - Google Patents
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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
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.
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
210...........................기판
220...........................백색 엘이디
240...........................UV-B 엘이디
500...........................투광 커버
520...........................백색광 투과부
540............................UV-B 투과부
Claims (20)
- 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. - 청구항 1에 있어서, 상기 백색광 투과부는 투과성 유리 또는 플라스틱 재료로 형성된 것을 특징으로 하는 엘이디 조명장치.
- 청구항 1에 있어서, 상기 UV-B 투과부는 쿼츠(quartz) 재료로 형성된 것을 특징으로 하는 엘이디 조명장치.
- 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.
- 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.
- 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.
- 청구항 1에 있어서, 상기 홀 및 상기 UV-B 투과부의 단면 형상 각각은 전방폭과 후방폭이 다른 단차진 형태인 것을 특징으로 하는 엘이디 조명장치.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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. - 청구항 11에 있어서, 상기 백색광 투과부는 샌딩 처리에 의해 투명도가 낮아진 샌딩 처리면을 포함하는 것을 특징으로 하는 엘이디 조명장치.
- 청구항 11에 있어서, 상기 UV-B 투과부의 중심축은 상기 UV-B 엘이디의 중심축과 대체로 일치하는 것을 특징으로 하는 엘이디 조명장치.
- 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.
- 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.
- 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. - 청구항 16에 있어서, 상기 백색광 투과부는 유백색 유리 또는 플라스틱판을 포함하는 것을 특징으로 하는 엘이디 조명장치.
- 청구항 16에 있어서, 상기 홀은 개방되어 있는 것을 특징으로 하는 엘이디 조명장치.
- 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.
- 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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